CN101164708A - 蒸汽清洁装置和泵 - Google Patents

Abstract

该便携式家用蒸汽清洁装置具有容纳可拆卸水箱(13)的外壳(11)。泵(14)将水从容器(11)传送至沸腾器(12)用以产生蒸汽。在使用过程中，蒸汽从喷口(15)喷出用于清洁等。本发明同时公开了一个适合应用在蒸汽发生器上的泵(14)。

Description

蒸汽清洁装置和泵

技术领域

本发明涉及一种蒸汽清洁装置，特别是便携式蒸汽清洁器，尤其是用于家用的便携式蒸汽清洁器以及与此适用的泵。

背静技术

众所周知，蒸汽式清洁装置包括用于常规清洁、脱脂和消毒的小型便携式清洁器。他们通常都有蒸汽发生器，利用一个小型的电磁泵将水从密闭的水箱提供至加热器或沸腾器。但这只能满足一些基本应用，其本身还有好多固有的缺陷。电磁泵可以以单一速度运行，当电磁泵的速度同驱动电源的频率相关时，也可以利用一些复杂的电子电路改变输入电源的频率以使电磁泵在不同的速度下运行。在单速模式下，向沸腾器中供水是不可控的因此蒸汽发生器也是不可控的。蒸汽机首先加热沸腾器，然后将水以恒定的速度注入沸腾器，其降低沸腾器温度，减小由蒸汽所产生的温度。水蒸气在从沸腾器沿出口管传输的过程中，有冷凝的趋势，冷却器、沸腾器加速了蒸汽的凝结。

发明内容

本发明的发明目的是克服或至少减少上述问题。

因此，一方面，本发明提供了一种便携式的蒸汽清洁器，包括：具有把手和喷嘴的外壳，该把手包括：存水的水箱；用来产生蒸汽并通过蒸汽通道连接到喷嘴的沸腾器；将水从水箱传送到沸腾器的泵，其中泵是电机驱动泵。

优选的，该电机是可变速电机。

优选的，该电机是由可变电压速度控制器控制的HVDC永磁电机。

优选的，该速度控制器是可变电阻器。

优选的，该电机驱动泵是蠕动泵或齿轮泵。

优选的，该泵是可控的，可以改变从水箱向沸腾器注入的水的流速。

优选的，该流速在最小流量到最大流量之间可调。

优选的，该流速是连续可调的。

优选的，该泵是蠕动泵，其具有形成水从水箱到沸腾器的通路的的一部分的弹性收缩管，该管在由电机驱动并分别在沿管的截面方向上转动的的一些滚轮的作用下发生弹性形变。

优选的，每个滚轮具有同电机转轴上的小齿轮相啮合的完整的齿轮部分。

优选的，滚轮通过齿轮架相互隔开固定，齿轮架具有滚轮可以围绕其转动的滚轴。

优选的，齿轮架通过轴承固定在电机转轴的一端。

优选的，沸腾器具有许多加热部件，并且不少加热部件可以用于改变提供给电机的电压。

优选的，沸腾器具有许多加热部件，并且泵的速度是随着加热沸腾器而改变的。

根据其中的第二方面，本发明提供了一种用于移动液体的蠕动泵，包括：具有电机转轴的电机；泵壳，其内部包括泵体，构成泵室，泵壳固定在电机上；泵室容纳多个滚轮，滚轮具有同电机转轴上的嵌齿轮相啮合的完整的齿轮部分因此可以转动；第一齿轮架具有多个滚轴，滚轮可转动地分别安装在这些滚轴上，使得这些滚轮之间可以保持一个固定的位置关系；还具有穿过泵室并设置为当滚轮在泵室内转动时，通过至少一滚轮一直压缩到泵室的壁上的的弹性收缩管。

优选的，该第一齿轮架可转动地安装在电机转轴上。

优选的，该第一齿轮架通过轴承可转动地安装在电机转轴上。

优选的，该第一齿轮架安装在电机转轴的末端。

优选的，第二齿轮架固定在滚轴的末端。

优选的，该第二齿轮架固定在电机转轴的轴颈上。

优选的，该滚轮有圆柱部分和齿轮部分，其中圆柱部分的直径要小于齿轮部分的直径。

优选的，该泵壳由直接同电机外壳相连的第一部分和第二部分构成。

优选的，该泵壳的第二部分由两部分构成，一个是泵体，该泵体具有空腔并构成泵室的外壁，另一个是上半部分，该上半部分和第一部分构成泵体的上、下盖并将泵室的轴的末端封闭。

优选的，该上、下盖通过搭扣配合接插件连接到泵体。

附图说明

通过举例的形成，并参考相关的附图对本发明的优选的实施方式进行描述：

图1是优选的便携式蒸汽清洁器的侧面剖面示意图；

图2示出了可变速电机驱动泵，该泵为图1中蒸汽发生器的优选泵；

图3是图2中的泵的分解视图；

图4是图2中的泵的部分剖视图；

图5是泵体的透视图，该泵体是图2中的泵的一部分；

图6是第一齿轮架的透视图，该齿轮架是图2中的泵的一部分；

图7是上盖的透视图，该上盖是图2中的泵的一部分；以及

图8是图1所示的蒸汽发生器的可选的泵的透视图。

具体实施方式

图1示意性的示出了手枪样式的便携式蒸汽清洁器10。该清洁器10是一个设备齐全的单元，包括容纳沸腾器12，用来装水的水箱13，和将水从水箱13中传送到沸腾器12中的电机驱动泵14的壳体11。沸腾器12有加热器，将沸腾器室内的的水加热以将水转化为水蒸气。水蒸气由沸腾器12经过一个水蒸气通路16到达喷嘴或出口15。加热器具有一个或多个加热部件，可选的，这些部件可以有选择性地打开以改变沸腾器的加热能力和加热时间。用户可以操作选择开关或是用温度传感器自动开关这些元件，比如自动调温装置。可选的，电机的速度可变使得其和沸腾器的加热速度相匹配。

用于开关清洁器的开关17，提供了几个不同的档位来选择所需热度或操作模式，例如关、低、中、高。或者，可以利用独立的开关用于电源或加热器的设置，这个并未在图上示出。

图中所示的水箱13是完全密封在壳体11中的，但也可以部分密封或者甚至安装在壳体的外面。通过通道或管18将水传送到沸腾器12中。可选的，可以过滤掉水中的碎片或者散粒物的过滤器19安装到水的传送线路或通道18.

泵14是电机驱动泵，其可以将水从箱13经过过滤器19，如果安装了的话，提供至沸腾器12。优选的，泵的电机是永磁直流电机(PMDC)，可选地在整流过的供电电网中运行的高压直流电机。可选的，该电机可以同加热部件串行联接以降低电机的运行电压。

可选的，该电机的速度是可变的，来调节流入沸腾器中的水的流速。该电机速度的变化相对于PMDC电机而言比较简单，因为速度取决于供电电压。因此一个基本的控制系统可以增加额外的电阻到电机控制电路中，例如通过增加额外的加热部件同电机相连可以进一步降低供电电压，同样也可以改变电机的速度。

可选的，该电机可以通过独立的控制器来提供自身的供电电压。安在壳体11上的把手部分21以方便用户访问的拇指旋钮开关20可控制控制器的输出以改变电机的速度。这种方法可以用在其他类型的电机上，包括普通电机和不带电刷的的直流电机。优选的，通过低压直流电源给电机供电，该低压电源从供电电源产生，并且通过一可变电阻提供至电机，通过拇指旋转旋钮开关20操作可变电阻来改变电机电路的阻值，这样就可以改变电机的速度。可选的，可以采用标准的简单的电机速度控制器。

供电电源经由电源线向该清洁器供电，这里用数字22表示。

图2示出了该优选的泵。该泵14具有泵部分24，由可变速电机驱动，比如PMDC电机25。该优选实施方式中，泵部分24是蠕动泵。

图3示出了分解的泵14，图4示出了泵14剖面的一部分。如图3所示，从泵14的底部开始，电机25具有向上延伸的转轴26。该电机有一个深防水的金属壳体27，该金属壳体具有一个上部封闭端28，在封闭端上有一凸起29用于与一轴承(未示出)相配合，轴承安装在电机转轴26的轴颈上(可旋转地安装)。电机壳体27的下端是开口的并通过尾轴承架30将其封闭，尾轴承架30用来为转轴26支撑第二轴承。

泵壳32固定在电机壳体27上的上部封闭端28上。泵壳32的下盖33通过两个螺丝34固定在电机壳体27的上部封闭端28上的螺纹孔35中。轴26延伸穿过下盖33上的孔36。

第一个齿轮架37通过第一齿轮轴承固定在轴26上。图6示出了从低角度放大了的第一个齿轮架37，图6也示出了构成用于接受第一齿轮轴承38的凹进部分的中心空腔39。该第一齿轮架有三个孔40，这三个孔圆周的间距相等并固定有三个滚轴41。小齿轮42被压进转轴26中并靠近第一个齿轮架37的上表面。每一滚轴41都带动一个相应的滚轮43旋转。每一滚轮43都有一圆柱形的滚轮部分44和较低的齿轮部分45，该齿轮部分45的半径长度比滚轮部分44大。每个滚轮43上的齿轮部分45与小齿轮42相齿合。因此当电机转轴26转动时，小齿轮42转动以驱动每一个滚轮43转动。

第二齿轮架46固定于在滚轮43以上的滚轴41的上端，与上面的滚轴41的上端保持合适的空间关系。第二齿轮架46也有第二齿轮轴承47用来在转轴26上可转动地支撑第二齿轮架46。

另一个轴承48在泵壳32的上盖50的空腔49中用于支撑转轴26的末端。在上盖50和下盖33之间是泵体51。泵体51有一个内腔52，可以容纳滚轮43和管53，这个管是由柔软的弹性材料制成，可以沿着腔体52主要部分的内表面弯曲延伸，比如可以绕大约270°。该泵体51和滚轮43这样安装就可以使管53在滚轮43和容器52的壁54之间被压缩。

管53被形成或连接到连接件55以构成进口和出口。哪个连接件作为进口取决于滚轮43的转动方向。

该泵体51通过弹簧锁连接器连接于上下盖50、33，通过利用参考数字56所表示的弹簧锁连接器可以方便地安装或拆下。可以容易地拆卸并更换管。在该例子所示的优选的弹簧锁连接器56，包括在盖33和50上的弹性锁勾57组成，该弹性锁勾向上延伸并锁在泵体51上的止动点58上。管53沿着泵体51的内壁54的内表面以常规曲线或弓形延伸。管53固定在泵壁54的槽沟59中，使得管53或优选的管53末端的连接器55能延伸到泵体51的外面以连接其他的管子或软管。

优选的，连接器55具有沿槽沟59横向延伸的凹槽61中的凸缘60，用来锁住夹缝59中的连接件55。如图7所示，每个槽沟59上面打开的部分都被上盖50的突出的槽62盖着，每个突出的槽也有一个相应的凹进部分63，用来接收连接器55上的凸缘61。

优选的，连接器55都是分离的，被压进管53的末端，并且这些管的末端通过槽沟59和上盖50上的突出的槽62被固定在连接器55上。

通过图4可以更清楚的看出，泵体51的泵壁54的内表面步进式行进，使滚轮43上的齿轮部分45在阻流板64下向外延伸。该步进部分构成了接触到管53的泵壁。在泵体的泵壁54里面靠近接触管的部分可以形成了一些一端封住的缝隙65。短的弓形部分66可以提供给泵壁54之间的槽沟59，以支持没有管子的滚轮43，以减轻电机转轴26的径向应力。

上下盖的边缘67将泵体51与盖33、50对准排列，并且同样将泵壳32与电机25对准排列。值得一提的是泵壳由泵体和上下盖组成。转轴26可选的采用一个或多个步进器以使安装方便，尤其是小齿轮42的固定.

在使用时，当电机驱动滚轮时，滚轮沿着管转动，导致该管以恒定的顺序被压缩。管的压缩导致了管的局部被封闭或是在连续的压缩点之间形成构成密封隔间的密闭点，并且随着滚轮沿着管转动，这些密封隔间以及密封隔间中的物质从入口到出口向前移动。

当在进口处构成一个新的打开的室时，最后的压缩点与下一滚轮之间构成一个打开的末端隔间并顺序接触和压缩该管来构造一个新的“最后的”压缩点并在前端对该隔间进行密封。

在便携式蒸汽清洁器中，可变速电机驱动泵提供从水箱到沸腾器的水流，这就可以允许用户根据自己的选择来改变产生或利用蒸汽的量以达到特定的应用。以上所描述的蠕动泵为上述应用提供了非常有用的电机驱动泵。

图8描述了蒸汽发生器的备选泵14。在该实施方式中，泵14具有泵部分24，该泵部分24为由永磁直流(PMDC)电机25驱动的齿轮泵。该电机是可变速电机并且泵的输出依赖于电机的转速。可选的，该电机可以是无刷直流电机或是其他的合适的可变速电机。无刷电机由于没有电刷因此具有使用寿命长的优点，但是用来代替电刷的控制器的成本反而增加了电机的总成本。这常常是使用无刷电机的一个障碍，但是由于需要一个控制器来改变电机的转速，而无刷电机控制器能达到上述目的，因此这个成本还是可以接受的。

以上仅仅通过例子对本发明的实施方式进行了描述，在不脱离如由所附权利要求所限定的本发明的精神的情况下对发明作出的各种修改对本领域的普通技术人员来说是显然的。

Claims (24)

1.一种便携式蒸汽清洁器，包括：

具有把手部(21)和喷嘴(15)的外壳(11)；

该把手包括：

用于贮水的水箱(13)；和

用于产生蒸汽并通过蒸汽通道(16)连接至喷嘴(15)的沸腾器(12)；以及

将水从水箱(13)传送到沸腾器(12)中的泵(14)，

其特征在于：该泵(14)具有由电机(25)驱动的泵体部分(24)。

2.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，电机(25)是可变速电机。

3.如权利要求2所述的便携式蒸汽清洁器，其中，电机(25)是高压直直流永磁电机，该电机由可变电压速度控制器控制。

4.如权利要求3所述的便携式蒸汽清洁器，其中，速度控制器是可变电阻器。

5.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，泵体部分(24)为蠕动泵或齿轮泵。

6.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，泵(14)可以控制从水箱13流向沸腾器(12)的水的流速。

7.如权利要求6所述的便携式蒸汽清洁器，其中，水的流速在最小流量到最大流量之间可调。

8.如权利要求7所述的便携式蒸汽清洁器，其中，水的流速是连续可调的。

9.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，泵体部分(24)是蠕动泵，该泵具有弹性收缩管(53)，该弹性收缩管(53)形成水从水箱(13)到沸腾器(12)的通路的一部分，并且该管(53)在由电机(25)驱动并分别在沿管(53)的截面方向上转动的一些滚轮(43)的作用下发生弹性形变。

10.如权利要求9所述的便携式蒸汽清洁器，其中，每个滚轮(43)具有同电机(25)的转轴(26)上的小齿轮(42)相啮合的完整的齿轮部分(45)。

11.如权利要求9或10所述的便携式蒸汽清洁器，其中，滚轮(43)通过齿轮架(37、46)相互隔开固定，齿轮架具有滚轮(43)可以围绕其转动的滚轴(41)。

12.如权利要求11所述的便携式蒸汽清洁器，其中，齿轮架37、46通过轴承38、47固定在电机转轴(26)的末端。

13.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，沸腾器(12)具有许多加热部件，并且多个加热部件可以用于改变提供给电机(25)的电压。

14.如权利要求1所述的便携式蒸汽清洁器，其中，沸腾器(12)具有许多加热部件，并且泵14的速度是随着加热沸腾器(12)而改变的。

15.一种用于移动液体的蠕动泵，包括：

具有电机转轴(26)的电机(25)；

泵壳(32)，其内部包括泵体(51)，构成一空腔(52)，泵壳(32)固定在电机(25)上；

该空腔(52)容纳多个滚轮(43)，滚轮(43)具有同固定到电机转轴(26)上以围绕其转动的嵌齿轮(42)相啮合的完整的齿轮部分(45)；

第一齿轮架(37)具有多个滚轴(41)，滚轮(43)可转动地分别安装在这些滚轴(41)上，使得这些滚轮(43)之间保持固定的位置关系；

还具有穿过空腔(52)并设置为当滚轮(43)在空腔(52)内转动时，通过至少一滚轮(43)一直压缩到空腔(52)的壁(54)上的弹性收缩管(53)。

16.如权利要求15所述的蠕动泵，其中第一齿轮架(37)可转动地安装在电机转轴(26)上。

17.如权利要求16所述的蠕动泵，其中，第一齿轮架(37)通过轴承(38)可转动地安装在电机转轴(26)上。

18.如权利要求15所述的蠕动泵，其中，第一齿轮架(37)安装在电机转轴(26)的末端。

19.如权利要求15所述的蠕动泵，其中，第二齿轮架(46)固定在轴(41)的末端。

20.如权利要求19所述的蠕动泵，其中，第二齿轮架(46)固定在电机转轴(26)轴颈上。

21.如权利要求15所述的蠕动泵，其中，滚轮(43)具有圆柱部分(44)和齿轮部分(45)，其中圆柱部分(44)的直径要小于齿轮部分(45)的直径。

22.如权利要求15所述的蠕动泵，其中，泵壳(32)由直接同电机(25)的外壳(27)相连的第一部分(33)和第二部分构成。

23.如权利要求1 5所述的蠕动泵，其中，该泵壳(32)的第二部分由两部分构成，一个是泵体(51)，该泵体(51)具有空腔(52)并构成泵室的外壁(54)，另一个是上半部分(50)，该上半部分(50)和第一部分(33)构成泵体(51)的上、下盖并将空腔(52)的轴的末端封闭。

24.如权利要求23所述的蠕动泵，其中，该上、下盖(33、50)通过搭扣配合接插件(57)连接到泵体(51)。

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