CN101137317A - 硬地板及软地板的清洁工具和机器 - Google Patents

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Abstract

一种清洁工具(100)，通常包括具有纵向轴线(110)的轮轴(108)和多个清洁件(106)。由纤维材料形成的清洁件被连接到轮轴。根据一个实施例，清洁件沿纵向轴线分布。另外公开的是地板清洁机(102)，所述机器包括移动体(150)、清洁工具(100)和电动机(112)。移动体支撑清洁工具和电动机，并被构成为在表面(104)上行进。电动机被构成为驱动清洁轮轴绕纵向轴线旋转。

Description

硬地板及软地板的清洁工具和机器
背景技术
干地板和湿地板的清洁操作通常通过干地毯吸尘器、湿地毯吸尘器、硬地板清扫器和硬地板擦洗器进行。干地毯吸尘器通常包括在水平面(即，平行于待清洁的表面)旋转的清扫刷和真空驱动的废物收集系统。旋转的硬毛刷敲打和刮擦地毯表面，并将灰尘和碎屑扫进用于通过真空驱动的废物收集系统去除的位置。
湿地毯吸尘器通常包括硬毛刷、地毯清洁液施加器、以及真空驱动的废物流体回收系统。地毯清洁液施加器将很少量的清洁液或干清洁液泡沫施加到地毯表面。板刷擦洗清洁液覆盖的地毯，而真空驱动的废物收集系统从地毯上吸取已污染的清洁液并吸入回收罐。为了防止真空驱动的废物回收系统由于大的碎屑颗粒被堵塞，典型地在进行湿地毯清洁操作之前，用干地毯吸尘器真空抽吸地毯。
硬地板清扫器与地毯清洁器相似的地方在于它们都利用旋转的清扫刷清扫表面的灰尘和碎屑，然后，通过真空驱动的废物回收系统收集灰尘和碎屑。这种硬地板清扫器通常包括在表面与清扫刷接合之前用水喷洒表面的灰尘控制系统，以防止将表面上的灰尘扫到空气中。
由于可以重设清扫器的电子装置而使静电荷集结的问题，通常不在地毯表面上使用硬地板清扫器。即使当将静态带、链条和其它部件用于“接地”清扫器时，仍然会遇到静电荷集结的问题。
硬地板擦洗器典型地包括清洁液施加器、一个或多个旋转的擦洗器刷子、以及真空驱动的废物回收系统。清洁液施加器通常将清洁液、或成泡沫的清洁液喷洒到硬地板表面，然后通过旋转的擦洗器刷子擦洗硬地板表面。擦洗器刷子包括绕垂直轴线旋转的水平擦洗件(硬毛刷或清洁垫)。真空驱动的废物回收系统通常包括定位于与擦洗件相邻的清洁器后端的橡胶刮板，其中擦洗件接合地板并汇集液体和碎屑。真空通过软管吸入汇集的液体和碎屑，并将收集的废物存放进回收罐中。
在进行硬地板擦洗操作之前，通常必需首先对地板进行清扫操作。这是为了防止擦洗器的真空驱动的废物回收系统由于大的碎屑颗粒被堵塞的需要。已经研制了包括硬地板清扫器和硬地板擦洗器的组合式硬地板清洁器，从而消除了对两个单独的机器的需求。这种清洁器典型地包括两个真空驱动的废物回收系统：一个用于收集由清扫系统收集的干或稍微潮湿的碎屑；而一个用于由擦洗系统产生的已污染的清洁液。
诸如包含在铺地毯的区域和硬地板表面区域(例如，飞机、办公室、学校等)中的多种地板表面的清洁操作需要使用多种表面清洁器，例如，干地毯及湿地毯吸尘器、以及硬地板清扫器和擦洗器。
进行清洁操作的这种多种机器的使用很耗时。首先，铺地毯的区域必须用干地毯吸尘器进行真空抽吸。接下来，铺地毯的区域必须用湿地毯吸尘器清洁。最后，硬地板表面区域必须利用硬地板表面清扫器和硬地板表面擦洗器、或用组合式硬地板表面清洁器进行清扫和擦洗操作来清洁。
由于包括多个机器，造成这种多种表面清洁操作成本很高。不仅每个机器必须适当地保养，而且还必须对每个机器的操作者进行培训，且必须具有足够的储存空间以存放机器。
另外，干地毯及湿地毯清洁器的真空系统以及硬地板清扫器和擦洗器要消耗使其运转所需的大比例的能量。除了高能量成本外，诸如尾随式硬地板清洗器和清扫器的电池供以动力的系统的操作运行时间明显受到其真空系统的限制。结果，需要较大的电池以提供所需的长运行时间。由于电池本身很昂贵，所以这种电池增加了机器的成本。另外，由于为了容纳大的电池需要使机器增大，因此机器也变得更贵。
由干地毯及湿地毯清洁器的真空系统以及硬地板清扫器和擦洗器产生的显著噪声也是问题。例如，通常对于企业需要在非营业时间期间进行地板清洁操作以避免机器打扰顾客和员工。但即使如此，也经常需要在高峰营业时间期间进行清洁操作，这也造成了明显的干扰。
本发明的实施例提供了这些和其它问题的解决方案，并提出了优于现有技术的其它优点。
发明内容
本发明的实施例总体上涉及一种清洁工具以及包括所述清洁工具的可移动地板清洁器。清洁工具的实施例包括具有纵向轴线的轮轴以及多个清洁件。由纤维材料形成的清洁件连接到轮轴。根据一个实施例，清洁件沿纵向轴线分布。
地板清洁机的实施例包括构成为在表面上行进的移动体。移动体支撑构成为擦洗表面的清洁工具。另外，清洁机包括构成为驱动清洁轮轴绕纵向轴线旋转的电动机。
附图说明
图1是根据本发明实施例的例示性清洁工具的前视平面图；
图2是包括清洁工具的根据本发明实施例的例示性可移动地板清洁机的简化侧视图；
图3A-3D是根据本发明实施例的例示性清洁件的简化平面图；
图4A是说明在清洁工具旋转期间与表面接触的带有幻像所示的一些部件的例示性清洁件的例示性清洁工具的一部分的前视图；
图4B是图4A的例示性清洁工具的横截面侧视图；
图5A和5B分别是根据本发明实施例的例示性清洁工具的前视和侧视局部视图；
图6是根据本发明实施例的大致沿在图3A中所示的清洁件的线6-6剖开的清洁件的横截面侧视图；
图7是根据本发明实施例的例示性清洁件的侧视图；
图8是图2中所示的例示性地板清洁机的底视图；以及
图9是根据本发明的各实施例的地板清洁机的简化图。
具体实施方式
本发明的一个方面涉及构成用于在表面清洁器(例如，硬及软的可移动的地板清洁器)中使用的清洁工具。本发明的另一方面涉及包括清洁工具的可移动的地板清洁器。
图1是根据本发明实施例的例示性清洁工具100的前视平面图。图2是包括清洁工具100的根据本发明实施例的例示性可移动的地板清洁机102的简化侧视图。机器102构成为支撑用于与表面104接合的清洁工具100，并旋转清洁工具100以擦洗表面104。表面104的实施例可以为硬地板表面(例如，水泥、瓷砖、石头等)或软地板表面(例如，地毯、垫子等)。
在一个实施例中，清洁工具100包括连接到轮轴108的多个清洁件106。轮轴108具有相应的纵向轴线110，清洁件被构成为当安装在清洁机102中时绕纵向轴线110旋转。在一个实施例中，如图1所示，当清洁工具100安装在机器102中时，纵向轴线110基本平行于表面104延伸。
轮轴108表示连接清洁件并通过清洁机102的电动机112绕纵向轴线110旋转的结构。因此，轮轴108可以采取包括一个或多个部件的多种不同的形式，当安装在清洁机中时，这些部件可以为一个整体，起到支撑清洁件104用于绕纵向轴线110旋转的目的。
在一个实施例中，轮轴108为圆柱形，且纵向轴线110与圆柱形轮轴108同心。轮轴108还可以具有可选的非圆柱形形状，同时仍然起到清洁件支撑的功能。
在一个实施例中，例如，如图1所示，清洁件106沿纵向轴线110分布。清洁工具100的实施例包括沿低于48英寸的轮轴108、低于36英寸的轮轴108、以及低于24英寸的轮轴108分布清洁件106。
根据清洁工具100的其它实施例，清洁件106环绕纵向轴线110分布。也就是说，如图5B所示，清洁件106环绕纵向轴线110彼此成角度移置。
由于轮轴108安装在机器102中，电动机112被构成为绕纵向轴线110旋转轮轴108和连接的清洁件106。在一个实施例中，轮轴108包括由机器102容纳的端部114。在一个实施例中，端部114由快速释放机构固定，以便可方便地更换工具100。在另一实施例中，轮轴108包括构成为在通过电动机112旋转的机器102的轴上滑动的套管。在又一个实施例中，轮轴108包括连接清洁件106的清洁机102的轴。
清洁件106直接或间接(即，通过中间部件)连接到轮轴108。在一个实施例中，如图1所示，清洁件106与轮轴1 08的连接包括挤压在端件11 6(例如，固定到轮轴108的刚性盘)之间的清洁件106。将清洁件106固定到轮轴108或其部件上的其它工具包括胶合剂、夹具、U形钉(staple)、螺钉、支架以及其它适合的机械工具。在另一实施例中，清洁件106延伸通过轮轴108中的狭槽。
清洁件106可以采用各种形状。根据本发明的一个实施例，如图1、2和3A所示，清洁件106为盘状。其它实施例包括图3B-3D所示实例的具有可供选择的形状的清洁件。在一个实施例中，如图3B所示，清洁件106包括狭缝或凹口118。根据本发明实施例的其它例示性清洁件的形状包括椭圆形、正方形(图3C)、矩形(图3D)、三角形、不规则形状、对称形状以及其它形状。
根据一个实施例，清洁件106为具有大于厚度124(图1)的宽度120和长度122(图3A)的平面件。当放置或延伸成平坦状态时，宽度方向和长度方向的边、或盘状清洁件的圆边限定清洁件106的平面。在一个实施例中，厚度124在0.002-0.25英寸的范围内，而宽度120和长度122在2-24英寸的范围内。
在一个实施例中，如图1、4A和4B所示，清洁件106(即，平面126)被定向为横交于纵向轴线110。图4A是说明在清洁工具100的旋转期间例示性清洁件106与表面104接触的例示性清洁工具100的一部分的前视图。其它清洁件106和轮轴108以幻像示出。图4B是图4A的例示性清洁工具的侧视横截面图。在另一实施例中，清洁件106与纵向轴线110接近同心。在一个实施例中，如图4B所示，轮轴108延伸通过清洁件106中的开口128(图3A-3C)。
在另一实施例中，如分别为根据本发明实施例的例示性清洁工具100的前视和侧视局部视图的图5A和5B所示，清洁件106被定向为接近平行于纵向轴线。在图5A中，只显示了一个清洁件106以简化说明，而在图5B中显示了几个清洁件106。
在另一实施例中，清洁件包括直接或间接连接到轮轴108的近端130以及远端132，其中当清洁件106延伸或绕纵向轴线110旋转时，所述远端在从纵向轴线110的径向上从近端移置。当轮轴108延伸通过清洁件106的开口128时(图4A和4B)，近端130为开口128的边。
在一个实施例中，如图4B所示，近端130包括定向为横交于纵向轴线110的伸长边133。在另一实施例中，如图5A所示，近端130的伸长边133被定向为接近平行于纵向轴线110。
根据一个实施例，至少清洁件106的表面接合部分(例如，远端132或外边缘部分)包括纤维材料。在此使用的词语“纤维材料”目的是说明包括多个缠绕纤维(entwined fiber)或单根纤维织物的材料。因此，因为传统清扫器擦洗头的硬毛不包括这种缠绕或编织纤维，所以，传统清扫器擦洗头的硬毛不由纤维材料形成。
在清洁操作期间，清洁件106的纤维材料使得便于从表面104收集、捕捉或抓取固体及液体废物，所述废物接着可以排入机器102的废物容器134中。在一个实施例中，如图4A和5B所示，当纤维材料在相对较低的压力下与表面104接触时，纤维材料还允许清洁件106在远端132处弯曲。这样就允许清洁件106扩展清洁件106的擦洗表面超过远端132的末端。另外，清洁件106的远端132的柔性允许清洁件适合待擦洗的表面104。以下更详细的说明，清洁件106的这种废物收集特性消除了对真空驱动的废物回收装置(例如，现有技术的硬地板及软地板清洁机使用的装置)的需要。
可以用于清洁件中以提供所需的固体和液体废物收集功能的一个例示性纤维材料为微纤维，例如，由纽约的Toray Ultrasuede(美国)有限公司生产的微纤维。根据另一实施例，纤维材料包括聚酯和聚酰胺，例如，接近70％的聚酯和30％的聚酰胺。根据另一实施例，纤维材料包括斯潘德克斯弹性纤维(spandex)(例如，3％)以使清洁件106具有弹性，这样可以使清洁件106具有额外的柔性以使其适合将要擦洗的表面。纤维材料的其它实施例包括凯夫拉尔(Kelar)和/或尼龙。这种材料可以用于增加清洁件106的耐用性。
每个清洁件106都可以包括一层或多层纤维材料。根据本发明的一个实施例，清洁件106由具有所需厚度124的单层纤维材料形成。多层的清洁件106也可以形成为包括(优选在其边缘处)彼此连接的两片或更多片纤维材料。
在一个实施例中，如图6所示，清洁件106包括由纤维材料形成的第一层136、和由不同于纤维材料的另一种材料形成的第二层138，图6为大致沿在图3A中所示的清洁件106的实施例的线6-6剖开的横截面侧视图。
根据一个实施例，第二层138构成为使清洁件106具有所需的刚性。例如，可能需要具有更硬的清洁件106，以用于在更具有弹性的表面(例如，混凝土或石头)上进行清洁操作，以及可能需要较不硬的清洁件102，以在诸如硬木地板的更易损的表面上进行清洁操作，或在表面上提供所需的擦洗动作。形成第二层138的例示性材料包括泡沫材料、橡胶、塑料和其它材料。
在一个实施例中，如图6所示，第二层138基本被第一层136包围。因此，第二层138可以限定清洁件106的所需厚度，包括在清洁件106中的各种厚度。例如，与近端或边缘130相邻的清洁件106的部分可以比相邻远端132的部分厚，这样，当以并排形式布置时，可以在相邻清洁件106的远端132之间留有间隙。
根据本发明的另一实施例，如图1和4A所示(幻像)，清洁工具100包括在相邻清洁件106之间的多个隔离件140。隔离件140在相邻的清洁件106的远端132之间提供了额外的空间，这样可以允许清洁件106变平靠着表面104(图4A)并改进清洁性能。在一个实施例中，隔离件140不由液体吸收材料(例如，泡沫材料、塑料、橡胶或其它适合的材料)形成。根据本发明的一个实施例，如图7所示，隔离件140每个都连接到清洁件106的一侧或两侧，图7是例示性清洁件106的侧视图。
地板清洁机102的实施例的更详细的讨论将参照图2、图8和图9进行。图8是显示在图2中的例示性地板清洁机102的底视图。图9是根据本发明的各种实施例的地板清洁机102的简化图。
地板清洁机102通常包括移动体150、如上所述的清洁工具100以及电动机112。清洁工具100和电动机112都被支撑在移动体上。
在一个实施例中，电动机112为通过支撑在移动体上的电池(未示出)提供动力、或经由适合的电缆通过线路功率提供动力的电动机。可供选择地，电动机112可以为内燃机。
电动机112通常构成为在表面104的清洁操作期间，绕纵向轴线110旋转清洁工具100。在一个优选实施例中，如图2和图9所示的箭头142所示，电动机112旋转清洁工具。根据此实施例，与表面104接合的清洁件106的远端132在箭头143表示的向前方向上移动。在另一实施例中，电动机112在与箭头142所示相反的方向旋转清洁工具100。
接合清洁件106的远端132的表面行进的线速度(此后称为“端速(tipspeed)”)依赖于绕水平轴线旋转的角速度、以及远端132从纵向轴线110径向延伸的距离。根据一个实施例，每分钟接近200-500转(rpm)的角速度用于包括具有接近8英寸的直径的盘状清洁件106的清洁工具100。应该注意，这明显降低传统的清扫器和擦洗器使其工具旋转的接近为600-800rpm的角速度。这不仅降低了本发明的清洁工具100旋转的速度，从而导致明显的能量节约，而且也降低了表面清洁器102的操作噪声水平。
移动体150的实施例包括通常连接用152表示的轮子或其它移动支撑的框架或壳体，这样可以允许移动体150在表面104上行进。尽管地板清洁机102显示作为尾随式机器(walk-behind machine)，然而机器的实施例也包括骑行式移动体(ride-on mobile body)。
在一个实施例中，一个或多个前轮152A枢转，以便可容易地控制机器102的方向。在另一实施例中，诸如后轮152B的一个或多个轮子152通过电动机(例如，电动机112或独立式电动机(未示出))驱动。
根据另一实施例，没有轮子152由电动机驱动。而是移动体通过操作者手动推进。在一个实施例中，机器102包括在与向前的方向143相反的向后方向上从移动体延伸的把手154。操作者推动把手154，以在向前的方向143上在表面104上推进机器102，并拉动把手以在向后的方向上在表面104上移动机器102。
在一个实施例中，机器102包括可以为移动体150的一部分的壳体158。壳体158通常装入机器102的部件并提供其它功能。如图2所示，壳体158的一个实施例包括底部开口160(图8)，清洁工具100的远端132可以经由所述底部开口向表面104延伸。
壳体的一个实施例包括将废物容器134露出到清洁工具100的开口162。在清洁工具100的旋转期间，通过清洁件106收集的液体和固体废物通过开口162排出，并排入到废物容器134。
如图2和图9所示，壳体158的另一实施例包括在操作期间基本适合清洁工具100的至少一部分顶侧166的外表面(例如，清洁件106的远端132)的环绕部分164。环绕部分164的功能为引导通过清洁工具100收集在清洁工具100上的废物，并当清洁工具在箭头142表示的方向旋转时将废物引导到开口162，废物在所述开口处排入到废物容器134中。根据本发明的实施例，清洁件106的环绕部分164和顶侧166之间的间隙低于0.3英寸，并优选为0.2英寸或更少。
壳体158的其它实施例包括可移除盖(未示出)，通过所述可移除盖可以获取机器102的部件。
边缘部(skirting)168(图2和图8)优选从底部开口160的周边向下延伸到表面104，以防止从旋转的清洁工具100的喷洒物漏出到清洁器102的下方。边缘部168的实施例包括定位于开口160的侧面的柔性屏蔽件168A、定位于开口160的后侧的柔性屏蔽件168B、和/或定位于开口160的前侧的柔性屏蔽件168C。在一个实施例中，边缘部168至少包括屏蔽件168A。
废物容器134被支撑在移动体150上，并可以形成壳体158的一部分。如上所述，废物容器134定位为容纳由箭头169表示的废物(例如，液体和固体废物)，废物由旋转的清洁件106通过开口162投入。在一个实施例中，如图2和图9所示，废物容器134位于机器102和开口162的后侧。
在另一实施例中，废物容器134位于与图2和图9所示的容器134的位置相反的清洁工具100的前侧。在一个实施例中，清洁工具100在与由箭头142表示的方向相反的方向上旋转。
根据本发明的一个实施例，废物容器134可从清洁器102移除，以便容易处理容纳在所述废物容器内的废物。根据本发明的另一实施例，废物容器134包括其内收集来自清洁工具100的废物169的一次性容器或衬套。当装满时可以将一次性容器(disposable container)丢弃。本发明的此实施例减少了清洁器102的使用者和收集的废物之间的接触。
地板清洁机102的一个实施例包括支撑在移动体150上的清洁液分配器170。如图9所示，分配器170的一个实施例包括清洁液172的供体。在一个实施例中，清洁液172的供体保持在支撑在移动体150上的容器173(图2)中。容器173的实施例包括固定罐和可移除容器。
如图2和图9中的箭头174所示，分配器170通常构成为将清洁液172施加到清洁工具100的清洁件106。在另一实施例中，如箭头176所示，清洁液分配器170构成为从供体172将清洁液施加到表面104，但优选施加到清洁工具100的前侧，而不是如图9所示的后侧。在又一实施例中，清洁液分配器170将清洁液施加到表面104和清洁件106。
清洁液172供体的一个实施例仅包括水178(例如，自来水、蒸馏水、去离子水、去离子高过滤(即，软化)的水供体等)。本领域的普通技术人员将会理解，这种清洁液将包含通常在水供体中发现的其它元素。
清洁液172供体的另一实施例包括水(例如，自来水、蒸馏水、去离子水等)以及清洁剂(例如，去垢剂或其它化学添加剂)的混合。在一个实施例中，水和清洁剂预先混合并作为清洁液储存在容器173中。根据另一实施例，如图9所示，分配器170包括支撑在移动体150上的水178和清洁剂180的分离供体，所述水和清洁剂通过混合件182相结合以形成清洁液172。在一个实施例中，清洁剂180的供体容纳在支撑在移动体150上的可移除容器中。
混合件182的实施例包括流体流动连接器，例如，将水供体178的管道连接到清洁剂供体180的管道的t型联结器、阀、和/或其它流动调节部件。在一个实施例中，混合件182包括以获得所需混合比的预定速率将清洁剂流180喷射到水流178中的喷射器。在一个实施例中，喷射器进行操作以利用文丘里管件(venturi member)虹吸清洁剂180。在操作中，通过喷射器的水流178产生将清洁剂流180以所需的速率吸入水流178中的真空。一个这种适合的喷射器为由伊利诺斯州惠顿的Spraying Systems公司生产的50580虹吸管。
根据本发明的一个实施例，清洁剂供体180为浓缩形式(例如，大于30％的固体)。清洁剂180的一个实施例包括清洗、消毒以及去除或溶解浮垢、土壤、霉菌、污迹和气味的聚合物基表面活性剂。另外，表面活性剂优选安全施用到地毯、天然纤维、固定装置、瓷砖、铬合金、玻璃纤维、烤漆、瓷器、乙烯树脂、不锈钢、合成大理石和其它材料。
除了包括一种或多种表面活性剂外，清洁剂180可以包括增洁剂、溶剂、或其它成分。根据本发明的一个实施例，清洁剂包括阴离子型表面活性剂、非阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂或其组合。特别优选的表面活性剂为由佛罗里达伯克莱屯的DeForest Enterprises，Inc.制造的DETERIC CP-Na-38。
清洁液172的其它实施例包括一种或多种添加剂，例如，抗真菌添加剂和/或抗细菌添加剂。
典型的清洁液利用包含硬矿物(例如，铁和锰)的未过滤的自来水(即，硬水)。除非擦洗干净，否则表面要花很长时间才能干。另外，作为水中的硬矿物的结果，污迹或残渣经常形成于未擦洗的表面上。根据本发明的一个实施例，用于形成清洁液172的水由去离子高过滤(即，软质)水组成，从而减少在随后的清洁操作在表面上形成残渣的可能性。
根据本发明的另一实施例，清洁液分配器170包括为与清洁液172的流动成一直线的过滤器184。过滤器184用于在将清洁液172施加到清洁工具100或表面104之前，从清洁液172的水中去除硬矿物(例如，铁和锰)。在一个实施例中，当使用分离的水178和清洁剂180的供体时，过滤器184可以与水供体178在一条直线上，但在混合件182之前。过滤器184的实施例包括过滤件，例如，陶瓷、玻璃纤维、硬块碳和/或其它水过滤材料。一个优选的水过滤器为通用电气的“智能水龙头(SmartWarter)”的型号C的过滤系统，该过滤器减少氯沉淀物、矿物和铁锈，所有所述物质均加入到残渣中。
当清洁液172包括水和清洁剂时，清洁液172中水与清洁剂/添加剂的比优选为很高，例如，1000∶1。根据本发明的优选实施例，水与清洁剂的比为接近3000∶1。水与清洁剂的这种高比率提供了表面104的有效清洁，同时降低了在后面留下可见残渣的可能性。另外，在清洁液中的低比例的清洁剂导致清洁操作中很少的化学废物。结果，本发明的实施例在施加到表面104后留下很少量的清洁剂，产生很少的化学废物，并增加了清洁剂180的供体的寿命。
清洁液分配器170的一个实施例包括泵186和清洁液分布器188。泵186构成为将来自供体172的清洁液体流驱动到分布器188。本发明的实施例包括以低于每分钟100立方厘米(cc/min.)、50c c/min.、20c c/min.、以及10cc/min.的流量驱动清洁液。一个适合的泵186为由ShurFlo.制造的SLV10-AC41。
根据本发明的一个实施例，泵186脉动以将所需流量的清洁液提供到分布器。例如，泵186对于每13秒的循环可以操作0.5秒时段。泵186的这种脉动将清洁液以接近每分钟20立方厘米的流量提供到清洁件106。也可以利用不同的脉动周期执行其它清洁/冲洗循环，如将在下面所讨论。
分布器188将清洁液172排出到所需的位置(即，清洁件106和/或表面104)。根据一个实施例，如图1所示，分布器1 88包括至少一个喷嘴190，所述喷嘴将清洁液体流导至清洁件106(如图所示)或表面104。在一个实施例中，如图1所示，分布器188包括单个宽角度的喷洒喷嘴190，以横过清洁件106的表面喷洒清洁液172。一个这种适合的喷嘴为Rain Drip有限公司制造的R187C。
根据本发明的另一实施例，机器102包括构成为将清洁液充气成泡沫的充气器。充气器可以与清洁液分布器188以充气喷嘴形式组合。
控制器200(图9)控制包括电动机112和泵186的操作的机器102的操作。使用者的输入202可以提供到控制器200，以触发将在下面讨论的各种清洁操作或循环。例如，使用者的输入202可以通过安装到把手154上的控制面板204访问。
例如，机器102的一个实施例缺少真空化废物回收系统，例如，真空化橡胶刮板(vacuumized squeegee)。作为替代，机器102依赖于含纤维的清洁件106的液体和固体废物收集特性，以拾取表面104上的固体和液体，特别是当用清洁液弄湿时，还擦洗表面104，并响应由清洁件106的旋转所产生的离心力将收集的废物170排入到废物容器134中。
缺少真空化废物回收系统导致较安静的清洁操作以及相对高能量效率的机器102。结果，本发明的机器102比具有真空化废物回收系统的现有技术的清洁器更适合在办公时间期间使用。另外，与现有技术的清洁器相比，本发明的机器102可以形成为更小、更轻并具有更长的运行时间(即，当电池提供动力时)。
机器102的一个实施例包括支撑在移动体150上的真空化废物回收系统。真空化废物回收系统的实施例被构成为去除从表面104、废物容器134和/或距机器102远距离的位置(例如，通过真空软管)收集的碎屑。
弄湿用在清洁件106中的纤维材料(例如，微纤维)以使清洁件106驱散静电荷，从而消除对静电放电元件(例如，链条)的需求。结果，机器102避免了可以损坏传统的表面清洁器的静电荷问题，并使机器102适合用于硬地板及软地板的清洁操作。
结果，清洁工具100能够进行地毯和硬地板表面的清洁操作，而不必调节机器102。因此，由一个人操作的单个机器102能够在一个时刻进行地毯清洁操作，而在另一个时刻直接移动到硬地板进行清洁操作，而不用停机以调节机器102。这样就提供了优于涉及使用不同机器用于硬地板及软地板的清洁操作的现有技术的清洁方法的明显优点。
低清洁液流量的使用还可快速干燥硬地板及软地板表面104。
本发明的一个实施例包括在不用重新配置机器102的情况下使用机器102清洁硬地板及软地板表面的方法。在该方法中，机器102在硬地板表面上移动，同时旋转清洁工具100并使硬地板表面与清洁件106接合，然后在保持清洁工具100的旋转、且软地板表面与清洁件106接合的同时在软地板表面上移动。其它的实施例包括将清洁液施加到清洁件，旋转清洁件106,使得所述清洁件在表面处在向前的方向(箭头143)移动，并将由清洁件106拾取的废物170收集在废物容器134中。
根据本发明的另一实施例，机器102包括机动化的清洁工具提升器210，如图9中示意性地说明，清洁工具提升器210由移动体150支撑。清洁工具提升器210被构成为相对壳体202和待清洁的表面104升高和降低清洁工具100。根据本发明的优选实施例，清洁工具提升器210自动调节清洁工具100的位置，使得清洁工具100将基本恒定的向下力施加到表面104。向下的力可以通过使用者的输入202(例如，通过控制面板104)来调节。因此，例如，当机器102从铺地毯的表面过渡到硬地板表面，同时将基本相同的向下力施加到两个表面时，可以降低清洁工具100。适合的清洁工具提升器在美国专利第4,675,935号、第4,679,271号和第4,757,566号中进行了说明。
虽然由清洁工具100的旋转产生的离心力用于将大多数由清洁件106收集的液体和碎屑排入到废物容器206，但清洁件106在清洁操作之后可能仍保留轻微的潮湿。因此，如果由于持续的清洁操作造成经过很长时间，则细菌和霉菌可能在清洁工具上滋生。该问题可以通过进行干燥循环以及在清洁液中加入抗真菌和/或抗细菌的成分来减轻。
根据本发明的一个实施例，机器102包括具有在控制器200(例如，Direct Logic型号D0-05DR-D)的控制下操作的辐射源的UV消毒剂220(图9)。如箭头222所示，UV消毒剂220被构成为控制细菌和真菌在清洁工具100上的生长。辐射源优选容纳在壳体158内，使得所述辐射源充分被遮蔽以防止明显的UV辐射泄漏，并消除了对操作者眼睛保护的需求。UV辐射源优选被构成为横过足够大小的清洁工具100的宽度将基本一致辐射量的UV辐射施加到清洁件106的表面，以向清洁件106的表面提供卫生度。优选地，施加到清洁件106的表面的辐射量在10-60mW/cm2的范围内。
UV辐射源可以包括一个或多个UV灯或其它适合的UV源。UV灯优选为具有组装在灯上的镇流器(自镇流)的水银泛光灯。可供选择地，UV灯可以外部镇流驱动。可以设置可选的冷却设备，例如，风扇，以保证UV源的充分冷却。根据一个实施例，由UV源产生的UV辐射的波长在小于280纳米的UV-C范围内。根据本发明的一个实施例，UV源的主要能量在240-260纳米范围内的波长处。一个适合的UV源由加利福尼亚厄普兰德的UVP有限公司制造的第90-0012-01产品号的UV源，所述UV源发射主要能量在254纳米波长的水银光谱。
根据本发明的另一实施例，UV消毒剂220的UV辐射源或另外的UV源将UV辐射(箭头224)施加到表面104以杀死表面上的细菌和其它微生物。施加到表面104上的UV辐射的实施例包括上述辐射量。
机器102的实施例可以进行几种不同的清洁操作或循环。循环可以通过控制器200或响应使用者的输入202自动进行。这种清洁循环的实例将在下面讨论。
机器102的启动或预润湿循环可以在清洁操作之前进行，以保证清洁工具100用清洁液充分润湿。根据本发明的一个实施例，在清洁工具100通过电动机112旋转时，将预定体积的清洁液通过清洁液分配器170施加到清洁件106。通过清洁工具100的旋转所产生的施加的清洁液上的离心力限制了在此预润湿循环完成时保留在清洁件106上的清洁液量。
根据本发明的一个实施例，预润湿循环只在清洁工具100的液体含量的评定表示必需预润湿时才进行。根据本发明的一个实施例，历史操作信息保留在机器102的机载存储器226中，存储器226包括可以用于评价清洁工具100的湿度的信息。例如，关于机器102操作的持续时间、最后施加到清洁工具100的清洁液的时间和量、进行最后预润湿循环的时间等的信息都可以储存在存储器226中，由此可以确定预润湿循环是否应该进行。
根据本发明的另一实施例，传感器用于评价清洁工具100的湿度，且当传感器指示湿度低于临界值时进行预润湿循环。
在清洁工具100通过电动机112旋转时，通常通过将所需剂量的清洁液施加到清洁工具100的清洁件106上来执行清洁操作。清洁件106从表面104(例如，瓷砖、石头、水泥、地毯、木头等)拾取固体和液体废物，同时用清洁液润湿的清洁件106擦洗表面104。如图4A和5B所示，清洁件106响应清洁工具100弯曲并适合表面104。因此，与表面104接合的清洁件106的远端132优选稍微变平以提供表面104所需的擦洗操作，同时减少由尾随式机器102在硬表面上形成残渣“条纹”的可能性。另外，当清洁件106为垂直取向时，所述清洁件可以进入裂缝并去除容纳在其中的碎屑和液体。
在表面清洁操作期间，由于废物170(液体和颗粒)投入废物容器134中并将新的清洁液172施加到清洁件106，所以，清洁工具100被持续清洁。工具清洁操作可以通过润湿清洁工具100并旋转清洁工具100进行，而不在脏的表面104上操作机器102。可以进行多种工具清洁操作以从清洁件106去除过剩的碎屑。
例如，有时可能需要将清洁液的激流施加到清洁工具100或表面104上，以便清洁表面104上的污垢或干的污秽。根据本发明的一个实施例，机器102的操作者可以将使用者的输入202(例如，按压按钮)施加到控制器200，从而简洁地增加通过清洁液分配器170排出的清洁液172的量。
其它的使用者的输入202可以调节清洁工具100的旋转速度、和/或通过清洁工具100施加到表面104的压力，以便提供所需的表面104的擦洗动作。
机器102还可以进行漂洗循环，以从清洁工具100去除碎屑和清洁液。通常，当清洁工具100旋转时将水施加到其上，从而漂洗工具。根据本发明的一个实施例，其中清洁液172通过混合水178和清洁剂180的单独的供体而形成(图9)，来自机载水供体178的水可以通过清洁液分配器170或其它装置导至清洁工具100。
干燥循环也可以通过以高角速度旋转清洁工具100由机器102执行，而不会将清洁液施加到所述清洁工具上。清洁工具100的高旋转速度使得通过清洁件106吸收的液体被释放到废物容器134中。
机器102还可以用于将涂层施加到表面，例如，蜡涂层。根据本发明的此实施例，清洁液172可以用施加到清洁工具100或表面104的液体蜡替换，并通过清洁件106的旋转以所需的压力穿入表面104。
虽然已经参照优选实施例说明了本发明，但本领域的普通技术人员将会理解，在不偏离本发明的本质和范围的前提下可以在形式和细节上进行变更。例如，虽然已经说明了清洁工具与移动的地板清洁器一起使用，但本领域的普通技术人员应该理解，清洁工具也可以与构成为提供清洁工具机动化旋转的其它表面清洁机器一起操作。

Claims (15)

1.一种用于地板清洁机的清洁工具，所述清洁工具包括：
轮轴，所述轮轴具有纵向轴线；
多个清洁件，所述多个清洁件连接到所述轮轴且沿所述纵向轴线分布，所述清洁件包括纤维材料；以及
多个隔离件，每个所述隔离件被定位在一对所述清洁件之间。
2.根据权利要求1所述的清洁工具，其中每个所述清洁件包括平面件，所述平面件包括纤维材料，所述平面件的长度和宽度每个都大于所述平面件的厚度。
3.根据权利要求2所述的清洁工具，其中每个所述清洁件包括近端，所述近端连接到所述轮轴，所述近端包括横交于所述纵向轴线延伸的伸长边。
4.根据权利要求2所述的清洁工具，其中每个所述清洁件包括近端，所述近端连接到所述轮轴，所述近端包括接近平行于所述纵向轴线延伸的伸长边。
5.根据权利要求2所述的清洁工具，其中每个所述清洁件的厚度在0.002英寸到0.25英寸的范围内。
6.根据权利要求1所述的清洁工具，其中所述清洁件为盘状，而所述清洁件的外边缘部分包括纤维材料，并构成为响应与表面的接触弯曲。
7.根据权利要求1所述的清洁工具，其中所述清洁件包括微纤维。
8.根据权利要求1所述的清洁工具，其中所述清洁件包括第一层和第二层，所述第一层由纤维材料形成，而所述第二层由不同于纤维材料的材料形成。
9.一种地板清洁机，包括：
移动体，所述移动体被构成用于在表面上行进；
清洁工具，所述清洁工具被支撑在被构成为擦洗表面的所述移动体上，所述清洁工具包括：
轮轴，所述轮轴具有纵向轴线；
多个清洁件，所述多个清洁件连接到所述轮轴并沿所述纵向轴线分布，所述清洁件包括纤维材料；以及
多个隔离件，每个所述隔离件被定位在一对所述清洁件之间；以及
电动机，所述电动机被支撑在所述移动体上，并构成为驱动所述轮轴绕所述纵向轴线旋转。
10.根据权利要求9所述的机器，其中所述清洁件为盘状，而所述清洁件的外边缘部分包括纤维材料，并构成为响应与表面的接触弯曲。
11.根据权利要求6所述的机器，还包括清洁液分配器，所述清洁液分配器被支撑在所述移动体上，所述清洁液分配器包括：
容器，所述容器被构成为包含水的供体；
水过滤器，所述水过滤器被构成为容纳来自所述容器的水流；
泵，所述泵被构成为驱动来自所述容器的水流并使所述水流通过所述水过滤器；以及
分布器，所述分布器被构成为将所述水流排出到所述清洁件和所述表面中的一个上。
12.根据权利要求11所述的机器，还包括把手，所述把手在向后的方向上从所述移动体延伸，其中所述电动机被构成为驱动所述轮轴旋转，使得所述清洁件在接合所述表面时在与所述向后的方向相反的向前方向上移动。
13.根据权利要求11所述的机器，还包括废物容器，所述废物容器被支撑在所述移动体上，并定位在所述清洁工具的后侧上。
14.根据权利要求13所述的机器，还包括壳体、环绕部分以及开口，所述壳体具有使所述清洁工具的一部分延伸通过的底部开口，所述环绕部分基本适合所述清洁工具的顶侧面，而所述开口到达所述废物容器，其中所述清洁工具被构成为将收集的碎屑通过到达所述废物容器的所述开口放到所述废物容器中。
15.根据权利要求11所述的机器，其中所述移动体不支撑真空化废物收集系统。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080305