CN100420415C - 自动清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动清洁装置。该自动清洁装置包括空气喷射器(50)以及至少一个侧刷(61)。当随着吸入电机(30)的运转空气吸入到主体(10)内时，空气喷射器(50)用来将空气喷射到主体(10)的外面，以扫除房间墙壁和拐角上的灰尘。侧刷(61)起到将灰尘推到吸入头(20)的作用。

Description

自动清洁装置
技术领域
本发明涉及自动清洁装置，更具体地，涉及一种包括空气喷射器和至少一个侧刷从而对房间的每一个角落和拐角或房间墙壁以及所有敞开区域进行清洁的自动清洁装置。
背景技术
一般地，自动清洁装置为一种不需要进行手动控制操作的自运行真空清洁器。目前，随着人们对减短清洁时间以及提高方便性的需求，自动清洁装置的各种设计型式已经得到开发和使用。
参看图1，图中以示意性纵剖图的形式示出现有技术的自动清洁装置。如图1所示，现有技术的自动清洁装置包括主体100以及多个设置在主体100的底部上的轮子。所述多个轮子包括移动主体100的主动轮101以及多个在主体100运动当中使主体100保持定位的辅助轮102。一个或多个传感器103连接到主体100的外表面上，以感应出放置在地板上的物体。感应信号被传送到安装于自动清洁装置中的控制器，从而自动清洁装置能够对房间进行清洁，同时能够避免与墙壁和地板上的各种物体碰撞。
现有技术的自动清洁装置还包括一个设置在主体100的底部、以将地板上各种灰尘和杂物吸入到主体100内的吸入头200，以及一个容纳在主体100内、位于吸入头200的内部的过滤筒300。吸入头200包含至少一个主刷202和一个旋转主刷202的刷子电机201。过滤筒300包括一个对所吸入的灰尘和杂物进行过滤的过滤器301。
另外，吸入驱动单元400设置在过滤筒300的一侧。吸入驱动单元400包括一个空气吸入电机401，从而随着空气吸入的操作，通过吸入头200抽吸灰尘和杂物。在灰尘和杂物通过吸入电机401经由吸入头200与空气一同被吸入之后，空气在经过过滤筒300之时得到过滤，进而经由排气装置500被排出到主体100的外面。
然而，具有上述构造的现有技术的自动清洁装置存在一个问题，即难以对吸入头不能到达的特定区域进行清洁，比如墙壁的边缘或房间的拐角，原因是吸入头设置在主体的底部。为了对墙壁的边缘或房间的拐角进行清洁，使用者必须使用单独的清洁器具对那些地方另外进行清洁。这非常繁琐，因而，导致自动清洁装置的清洁效率受到限制。
发明内容
因此，鉴于以上的问题提出了本发明，并且本发明的一个目的为提供一种自动清洁装置，在该自动清洁装置中，在装置主体的一个部位上设置有一个空气喷射器，以定期地将已经经过吸入头的预定量的空气喷射到房间拐角或地板上，从而以扫帚方式向前扫除灰尘和杂物，另外在该自动清洁装置中设置有至少一个侧刷，以随着所述侧刷的旋转运动而将灰尘和杂物推向吸入头，由此灰尘和杂物能够完全地被吸入到吸入头内。
本发明的另一个目的为提供一种自动清洁装置，其中控制器能够根据从多个连接到装置主体上的墙壁传感器传送的信号，而使自动清洁装置以墙壁清洁模式操作，由此预定量的空气能够以适当调整的流速定期地从至少一个空气喷射口排出。
本发明的另一个目的为提供一种自动清洁装置，其中至少一个侧刷以可竖直移动的方式安装，由此在进行清洁期间该侧刷不仅能够与地板紧密接触，而且还能够上升，从而避免与地板上的物体碰撞，因而防止了侧刷阻碍自动清洁装置的操作。
本发明的又一个目的为提供一种自动清洁装置，其中一对空气喷射器和一对侧刷对称地设置在自动清洁装置相对的两侧上，由此自动清洁装置能够便利地清洁其左右两侧的所有墙壁和拐角，而不用改变其方向。
依据本发明，上述目的以及其它目的能够通过提供这样一种自动清洁装置而得以实现，其中所述自动清洁装置包括：主体；吸入头，该吸入头位于主体底部以吸入灰尘和杂物，并且具有至少一个主刷以及旋转主刷的刷子电机；位于吸入头的内部以吸入空气的吸入电机；位于吸入电机的后面以将空气排出到主体的外面的排气装置；空气喷射器，用以将通过吸入电机吸入的空气喷射到主体的外面；以及辅助清洁器，用以将通过空气喷射器而聚集起来的灰尘推入到吸入头内。
优选地，空气喷射器可包括：至少一根连接到排气装置一侧的空气喷射管；以及形成于空气喷射管远端、以将空气喷射到主体的外面的空气喷射口。
优选地，空气喷射器还可包括插入在空气喷射管中以调节空气喷射量的流速控制阀。
优选地，自动清洁装置还包括控制器，其用于根据从多个传感器传送的信号控制流速控制阀，由此对空气的排出量进行调整，所述传感器连接到主体的一个部位上，以感应房间墙壁的存在。
优选地，辅助清洁器可包括：至少一个侧刷，侧刷具有安装在主体的一个部位上的旋转轴以及多个连接到旋转轴上的旋转叶片；以及使侧刷随着刷子电机的驱动而旋转的刷子旋转器。
优选地，侧刷可具有位于主体的底部上的可竖直移动的升降机构。
优选地，该升降机构可包括：绕着旋转轴安装以与旋转轴一同旋转的旋转盘，该旋转盘具有多个狭槽；分别从旋转叶片的上端向上延伸并以可竖直滑动的方式插入狭槽的多个升降器，每一个升降器的上端形成有止动件。
优选地，升降机构还可包括一个弹簧，该弹簧插入在旋转盘和旋转叶片之间，以弹性地下拉旋转盘。
优选地，刷子旋转器可包括一对伞齿轮，其中一个伞齿轮为固定到主刷的旋转轴上的主动齿轮，而另一个为可旋转地连接到侧刷的旋转轴上的从动齿轮。
优选地，该至少一个侧刷可包括设置在主体一侧上的侧刷或者对称地分别设置在主体相对两侧上的一对侧刷。
附图说明
通过参看以下详细说明部分以及附图，就会更加清楚地理解本发明上述的以及其它的目的、特征以及其它优点，其中所述附图包括：
图1为示出现有技术的自动清洁装置的示意性纵剖视图；
图2为根据本发明的一个实施例的自动清洁装置的示意性平面图；
图3为图2中所示的圆A的放大平面图；
图4A到4C示出根据本发明的侧刷的构造，其中：图4A为示出旋转叶片处于降落状态时的立体图、图4B为示出旋转叶片处于升高状态时的立体图、图4C为示出旋转叶片竖直运动的侧视图；及
图5为示出根据本发明的侧刷的另一个实施例的侧视图。
具体实施方式
现在将参照附图说明本发明的优选实施例。
图2为示出根据本发明的一个实施例的自动清洁装置的示意性平面图。如图2所示，本发明的自动清洁装置包括：主体10；设置在主体10的底部以沿着墙壁或房间的每一个角落或拐角进行清洁的吸入头20；容纳在主体10中、位于吸入头20的内部以吸入空气的吸入电机30；形成于主体10中、位于吸入电机30后面以将吸入的空气排出到外面的排气装置40；空气喷射器50，用以将吸入的空气喷射到房间特定位置，例如房间的拐角，以将其上的灰尘和杂物吹散；以及用以将被吹散的灰尘和杂物推入到吸入头20的辅助清洁器60。
吸入头20设置于主体10的底部以吸入地板上的灰尘和杂物。吸入头20包括：至少一个主刷21；以及连接到主刷21上以旋转主刷21的刷子电机22。
吸入电机30位于吸入头20的内部，与吸入头20连通。吸入电机30用以将来自吸入头20的灰尘和杂物抽吸到主体10内。可更换的过滤筒31插入在吸入头20与吸入电机30之间，从而通过吸入头20吸入的灰尘和杂物在经过过滤筒31时得到过滤。
当吸入的灰尘和杂物在经过过滤筒31之时得到过滤之后，随着吸入电机30的运转而通过吸入头20吸入的空气经由排气装置40而被排出到主体10的外面。排气装置40为一根从过滤筒31的横向侧表面延伸到主体10外部位置的管子。
自动清洁装置操作期间，空气喷射器50用以定期地将通过吸入电机30吸入到主体10内的预定量的空气喷射到吸入头20不能到达的房间墙壁或拐角。因此，空气喷射器50以扫帚方式清扫灰尘和杂物，以使所述灰尘和杂物聚集在所希望的位置，在该位置上吸入头20能够容易地吸入所聚集的灰尘和杂物。空气喷射器50包括：至少一根空气喷射管51，该空气喷射管51与排气装置40连通，从而已经经过过滤筒31的过滤空气被引入到空气喷射管51内；以及一个形成于空气喷射管51的远端的空气喷射口52，以将过滤空气喷射到主体10的外面。
在操作中，如果连接到自动清洁装置外表面上的多个传感器感应到墙的存在，感应信号被传送到设置在自动清洁装置中的控制器，从而自动清洁装置以墙壁清洁模式进行操作。空气喷射口52内安装有流速控制阀53，以在处于上述墙壁清洁模式时，定期地将预定量的空气喷射到墙壁上。也就是说，如果传感器感应到墙壁，则控制器操作以对插入在空气喷射管51中的流速控制阀53进行控制，由此使预定量的空气定期地排出，以对房间墙壁或拐角进行清洁。相反地，如果传感器没有感应到墙壁，则控制器操作以防止空气通过空气喷射口52排出。
辅助清洁器60用来将由于空气喷射器50的操作而聚集在墙壁或拐角上的灰尘和杂物推向吸入头20，从而灰尘和杂物能够被完全地吸入到吸入头20内。辅助清洁器60可旋转地连接到主体10的底部上，位于邻近空气喷射管51的位置。在操作中，辅助清洁器60的多个旋转叶片与自动清洁装置的运动同时旋转，由此将灰尘和杂物推入到吸入头20内。
优选地，一对辅助清洁器60可分别设置在主体10相对的两侧，从而自动清洁装置能够对其左右两侧的所有墙壁和拐角进行清洁，而不用改变主体10的方向。
图3为如图2所示的圆A的放大图。如图3所示，上述辅助清洁器60包括：侧刷61；以及刷子旋转器62。侧刷61具有竖直连接到主体10的底部上的旋转轴612，多个旋转叶片611连接到旋转轴612上，以将灰尘和杂物推入到吸入头20内。刷子旋转器62利用刷子电机22的动力使侧刷61旋转，该刷子电机22位于吸入头20中以旋转主刷21。
侧刷61的多个旋转叶片611在圆周方向上等距离地连接到旋转轴612上，并向外伸出。在操作中，随着旋转叶片611的旋转、同时其下端与地板紧密接触，通过空气喷射器50而聚集的灰尘和杂物能够被推入到吸入头20内。
优选地，旋转叶片611在主体10的底部旋转时，可从主体10向外伸出。由于该可伸出构造，旋转叶片611能够进入到吸入头20不能到达的房间每一个角落和拐角，由此随着其旋转运动而将墙角上的灰尘和杂物推入到吸入头20内。
通过使用上述的刷子电机22的驱动力，刷子旋转器62用来使侧刷61旋转。刷子旋转器62包括一对伞齿轮。其中一个伞齿轮是固定到主刷21的旋转轴211上的主动齿轮621，而另一个是固定到侧刷61的旋转轴612上的从动齿轮622。由于齿轮621和622的使用，刷子旋转器62将主刷21的旋转轴211的旋转力传送到侧刷61的旋转轴612上，其中旋转轴211和612以互相垂直的方式设置。
另外，在侧刷61和从动齿轮622之间连接有皮带623。皮带623的使用不仅确保了旋转力的平稳传送，而且当设计自动清洁装置时，还能对侧刷61的安装位置进行自由选择。当然，在不使用刷子旋转器62的情况下，刷子电机22的驱动力直接传送到侧刷61上，从而随着侧刷61的旋转运动，房间拐角上的灰尘和杂物能够被有效地推入到吸入头20内。
优选地，侧刷61可由柔韧材料制成，比如橡胶。这有效地防止了侧刷61产生弯曲或变形，并且即便侧刷61与物体碰撞，也可防止对地板上的物体造成损坏。
图4A到4C示出根据本发明的侧刷61的构造。具体地，图4A为示出旋转叶片611处于降落状态时的立体图，图4B为示出旋转叶片611处于升高状态时的立体图，图4C为示出旋转叶片611的竖直运动的侧视图。当自动清洁装置碰到地板上的物体时，比如门框，则必须使侧刷61从地板上升起。为此，侧刷61具有一个单独的升降机构，如图4A到4C所示。
升降机构包括绕着旋转轴612固定以与旋转轴612一同旋转的旋转盘614。旋转盘614在中心处穿有多个狭槽613。升降机构还包括多个升降器616，其分别从旋转叶片611的上端向上延伸。升降616与狭槽613具有相同的形状，从而升降器616能够分贝以竖直可滑动的方式插入狭槽613。每一个升降器616的上端超出旋转盘614而露出到外面。止动件615形成于升降器616露出的上端，以被相关的一个狭槽613卡住。
由于具有上述的构造，在自动清洁装置的正常运行模式中，由于旋转叶片611的重量，升降器616沿着狭槽613降落，从而旋转叶片611的下端能够与地板紧密接触，以有效地清扫地板。然而，如果旋转叶片611碰到地板上的物体，升降器616沿着狭槽613被向上推，同时旋转盘611升高，使得自动清洁装置能够平稳运行。
另外，当为了转移或修理而手动提升主体10时，形成于升降器616的顶端的止动件615被旋转盘614的上表面卡住，以阻止旋转叶片611的脱离。
图5为示出根据本发明的侧刷61的另一个实施例的侧视图。在本发明中，将弹簧617插入在旋转盘614和旋转叶片611之间，以弹性地下拉旋转盘614。
由于使用了弹簧617，在自动清洁装置操作当中，侧刷61适于持续地与地板紧密接触。然而，如果侧刷61碰到相对较重的杂物而非地板上的物体时，通过利用弹簧617的弹性而使旋转叶片611上升，从而将杂物推入到吸入头20内。
相似地，当侧刷61碰到地板上的物体时，旋转盘614通过克服弹簧617的弹力而上升，由此确保自动清洁装置的平稳运行。一旦自动清洁装置绕过了该物体，旋转叶片611迅速降落，以与地板处于紧密接触，从而不会错过任何要进行清洁的区域。
通过以上的描述可明显看出，根据本发明的自动清洁装置具有以下效果。
第一，自动清洁装置包括至少一个空气喷射器和至少一个辅助清洁器，以对房间的每一个角落和拐角进行有效及彻底的清洁。此外，根据本发明，由于空气随着吸入电机的运转而被吸入，并且使用空气喷射器而被喷射到外面，因此自动清洁装置能够容易地清洁房间的墙壁和拐角，而不需要单独的复杂喷射器具。
第二，根据本发明，流速控制阀设置在空气喷射器中，从而移动到排气装置的预定数量的空气被用来定期地从自动清洁装置上喷出，从而以扫帚的方式扫掉特定区域上的灰尘和杂物，其中所述特定区域例如房间的拐角。因此，在不使用单独的拐角清洁工具的情况下，自动清洁装置能够有效地清洁房间的拐角。
第三，根据本发明，辅助清洁器包括侧刷和侧刷旋转装置，其中侧刷旋转装置通过使用从设置在吸入头中的刷子电机传送的旋转力，而旋转侧刷。因此，辅助清洁器能够将聚集在房间拐角上灰尘和杂物推入到吸入头内，而不使用单独的电机。这使得生产成本和能源消费得以降低。因此，通过电池充电，本发明的自动清洁装置能够操作更长的时间。
第四，本发明应用了多个旋转叶片，其可从自动清洁装置的主体上向外突出，以使侧刷能够最大程度地进入到墙壁和地板之间的拐角。因此，随着侧刷的旋转，通过空气喷射器难以推出的相对较重的灰尘和杂物能够被完全地清除。
第五，根据本发明，侧刷设置有一个升降机构，以防止侧刷与地板上的物体碰撞，或防止被门框绊住及损坏。因此这防止了侧刷阻碍自动清洁装置的操作，从而能够平稳且快速地进行清洁操作。
第六，根据本发明，刷子旋转器包括伞齿轮，伞齿轮能够将刷子电机的旋转力顺畅地传送到侧刷。这使得刷子电机旋转力的损失减到最低，因此能够减少刷子电机的工作负载，并确保了主刷和侧刷均能平稳地旋转。
第七，一对辅助清洁器对称地分别设置在装置主体的相对侧部位置上，因此使得自动清洁装置能够容易地清洁位于自动清洁装置左右两侧的所有墙壁和拐角，而不用改变所述自动清洁装置的方向。因此，自动清洁装置能够更加稳定地运行，并且所述自动清洁装置的清洁效率能够得到提高。
尽管出于说明目的，已经公开了本发明的具体实施例，但是，本领域的技术人员将会理解，在不偏离本发明公开在权利要求书中的范围和精神的前提下，进行各种改动、增加或替换均是可行的。

Claims (9)

1. 一种自动清洁装置，包括：
主体(10)；
位于主体(10)的一个部位上的吸入头(20)，该吸入头(20)具有至少一个主刷(21)和一个旋转主刷(21)的刷子电机(22)；
位于吸入头(20)的内部以吸入空气的吸入电机(30)；
排气装置(40)，该排气装置(40)用以在通过过滤筒(31)对与空气一同吸入的灰尘进行过滤之后，将通过吸入电机(30)吸入的空气排出到主体(10)的外面；
喷射器(50)，该喷射器(50)用以将移动到排出装置(40)的一部分空气喷射到主体(10)的外面；以及
将灰尘引导到吸入头(20)的辅助清洁器(60)；
其中所述空气喷射器(50)包括：
至少一根连接到排气装置(40)一侧上的空气喷射管(51)；
形成于空气喷射管(51)的远端用以将空气喷射到主体(10)的外面的空气喷射口(52)，以及
插在空气喷射管(51)中的流速控制阀(53)。
2. 如权利要求1中所述的装置，其中所述流速控制阀(53)用来根据从控制器传送的信号对空气的排出量进行调节。
3. 如权利要求2中所述的装置，其中所述控制器用以根据从多个传感器传送的信号对流速控制阀(53)进行控制，所述传感器连接到主体(10)的一个部位上以感应房间墙壁的存在。
4. 如权利要求1-3中任一项权利要求所述的装置，其中所述辅助清洁器(60)包括：
至少一个侧刷(61)，该侧刷(61)具有安装在主体(10)的一个部位上的旋转轴(612)以及多个连接到旋转轴(612)上的旋转叶片(611)；及
根据刷子电机(22)的驱动而使侧刷(61)旋转的刷子旋转器(62)。
5. 如权利要求4中所述的装置，其中所述至少一个侧刷(61)包括设置在主体(10)一侧上的侧刷或者对称地分别设置在主体(10)相对两侧上的一对侧刷。
6. 如权利要求5中所述的装置，其中所述侧刷(61)具有一个可竖直移动的升降机构。
7. 如权利要求6中所述的装置，其中所述升降机构包括：
绕着旋转轴(612)安装以与旋转轴(612)一同旋转的旋转盘(614)，该旋转盘(614)具有多个狭槽(613)；以及
分别从旋转叶片(611)的上端向上延伸并以可竖直滑动的方式插入狭槽(613)的多个升降器(616)，每一个升降器(616)的上端形成有一个止动件(615)。
8. 如权利要求7中所述的装置，其中所述升降机构还包括插入在旋转盘(614)和旋转叶片(611)之间弹簧(617)。
9. 如权利要求4中所述的装置，其中所述刷子旋转器(62)包括一对伞齿轮，其中一个伞齿轮为固定到主刷(21)的旋转轴(211)上的主动齿轮(621)，而另一个为可旋转地连接到侧刷(61)的旋转轴(612)上的从动齿轮(622)。
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