CN101262804A - 混合式真空吸尘器喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空吸尘器喷嘴(1)，包括外壳(2)、用于刷表面的旋转刷(9)和涡轮(6)，其中抽吸气流冲击所述涡轮(6)产生第一转动扭矩以转动所述转动刷(4)，其中该装置进一步包括通过所述涡轮(6)的转动产生电能的发电机(14)；存储所述电能的蓄电池单元(18)，以及用于产生第二转动扭矩以转动所述转动刷(9)的电动机(14)，其中所述电动机(14)电连接于所述蓄电池单元(18)。发电机(14)和电动机既可以集成为单个元件，也可以是分开的元件。

Description

混合式真空吸尘器喷嘴
技术领域
本发明通常涉及真空吸尘器，特别涉及一种真空吸尘器喷嘴。
背景技术
现有技术中一些已知的真空吸尘器，既可以家用也可以工业用。它们典型地具有一个内部容纳产生抽吸效应的电动机单元的主体、一个放置在电动机之前的过滤器单元和一个以收集器腔或袋子形式收集吸起材料的元件。
典型地，电动机单元通过管子连接至主体外部，该管子的一端接合在主体中设置的开口内，而相对的一端终止在一口部分，该口部分上，各种附件能交替配合以适应对要处理表面的抽吸动作。
这些附件包括吸尘器喷嘴。吸尘器喷嘴典型地包括外壳，该外壳在上部有用于管口部的接合开口，外壳中放置转动鼓轮，该转动鼓轮的周边有许多鬃毛，该鬃毛以预定布置分布，用来刷要处理的表面，并且将收集的材料输送到开口处从而进到管子中，带有许多鬃毛的转动鼓轮也称为转动刷。
转动刷的转动可以以多种方式进行。
根据第一种解决方法，该外壳具有安装在其内部的电动机，该电动机具有从其中伸出的转动轴，该转动轴通过例如无端缠绕式传动皮带连接至转动刷以传送转动运动至转动刷。
电动机的动力可以通过电源线或电池施行。
根据第二种已知的解决方法，转动刷的转动通过一涡轮施行，该涡轮向着外壳开口安装。
电动机单元产生的抽吸动作导致气流传送到涡轮引起其转动，该涡轮通过无端缠绕式传动皮带连接至转动刷，并且将转动运动传送到转动刷。
这些已知的产生电动机动力的解决方法存在一定缺点。
第一个缺点是，从电源线提供的电能需要电源线与电动机之间通过电缆连接，因此在使用真空吸尘器时该电缆会妨碍使用者。
另一缺点是，通过电池产生电能需要给电池循环充电，其间不能使用真空吸尘器喷嘴；并且电池需要一个贵且笨重的充电装置。
进一步的缺点是，通过由抽吸气流引起涡轮运动产生的电能提供相当低的转动扭矩至鼓轮：这样会导致在一定环境下，例如在地毯或长绒地毯上使用真空吸尘器时，转动刷的转速会大大降低。某些情况下，由于强附着力或鬃毛与要处理表面的绒之间可能产生缠绕使得速度降低到卡住点，结果抽吸效率大大降低。
发明内容
本发明的目的是，根据现有技术的状况改进真空吸尘器喷嘴。特别是，本发明的目的在于提供一个真空吸尘器喷嘴容许对任何类型的表面进行处理而不会降低抽吸效率，同时去除任何连接至电源线的电缆，并且可以基本上无中断地工作。
根据第一方面，本发明提供一个包括外壳、转动刷和涡轮的真空吸尘器喷嘴。当抽吸气流冲击在涡轮上时，产生用于转动该转动刷的第一转动扭矩。该喷嘴进一步包括，由涡轮转动产生电力的发电机；存储所产生电力的蓄电池单元；以及用于产生用于转动该转动刷的第二转动扭矩的电动机。电动机电连接于该蓄电池单元。
发电机和电动机可以集成为单个元件或者也可以是分开的元件。后一种情况下，两者基本上可以是同一设备(例如电动机可以作为电动机或发电机来工作)。
有利地，喷嘴进一步包括一个检测装置，该检测装置检测转动刷转动的至少一个参数指示值的值。在一个实施例中，检测器设备可以包括解码器，以及至少一个参数可包括所述涡轮单位时间内的转数和/或角速度。另一个实施例中，检测器设备可包括阻性扭矩检测器，以及至少一个参数包括所述涡轮的阻性扭矩。
优选地，喷嘴进一步包括在第一工作模式和第二工作模式之间切换的开关设备(例如在其上面安装元件的板子)。第一工作模式下，发电机产生存储到蓄电池单元的电能，第二工作模式下，由存储的电能供给电动机进行工作。
开关设备可以用于存储转动刷转动的参数指示值的第一阈值和第二阈值。
开关设备可以用于将至少一个参数值的多个检测值与第一阈值和第二阈值进行比较，并根据所述比较结果在第一工作模式和第二工作模式之间进行切换。
发电机和电动机为分开的元件时，有利地，两者可连接至涡轮对侧的涡轮轴上。
在一便利的实施例中，发电机和电动机至少其中一个以其轴线平行于涡轮轴的方式排列，并且通过传动装置连接至该轴上。所述发电机和电动机至少其中之一与轴的齿轮齿数比包括在1∶3与3∶1之间。
在一个实施例中，蓄电池单元至少包括一个电容。
在一个优选实施例中，蓄电池单元包括至少一个超电容器(ultracapacitor)。
相据本发明的一个实施例，喷嘴可还包括另一转动刷。转动刷和另一转动刷可以具有相同或相反的转动方向。
根据另一方面，本发明涉及一种真空吸尘器喷嘴，包括外壳、转动刷和涡轮。抽吸气流冲击在所述涡轮上，产生转动转动刷的第一转动扭矩。该喷嘴进一步包括：电动发电机单元，工作于发电机模式时，由所述涡轮转动产生电能，工作于电动机模式时，产生第二转动扭矩以转动转动刷；蓄电池单元，在电动机模式下存储电动发电机产生的电能。电动发电机单元电连接于蓄电池单元(18)。
根据第三个方面，本发明提供了包括连接于第一或第二方面的上述真空吸尘器喷嘴的真空吸尘器。
附图说明
本发明进一步的特点和优点将在下面进行更清楚的描述，通过非限制性例子的方式提供，参考其中的附图理解：
图1是根据本发明第一个实施例的去掉底部的真空吸尘器喷嘴的透视图；
图2是不同于图1所示角度的完全去掉外壳的真空吸尘器喷嘴透视图，以获得更好的各部件视图；
图3a和3b是显示包括在图1-2真空吸尘器喷嘴中的电子板工作框图；
图4是根据本发明第二实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图；
图5是根据本发明第三实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图；
图6是根据本发明第四实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图；
图7是根据本发明第五实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图；
图8是根据本发明第六实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图；以及
图9是根据本发明第七实施例的真空吸尘器喷嘴的示意平面图。
具体实施方式
图1中，参考数字1表示真空吸尘器喷嘴，该喷嘴可以装在由此伸出的传统抽吸管的末端。
真空吸尘器喷嘴1包括外壳2，该外壳具有向着要被刷表面的第一开口3和第二开口4。为了与真空吸尘器抽吸管的一端(图1中末表示)衔接，第二开口4设置有向外延伸的链接的末端件5，家用型和工业用型都是这样。
涡轮6安装在外壳2内部，适于绕轴7转动，该轴7基本上横向于抽吸气流行经的方向安置-图2中箭头“A”的指向-在真空吸尘器工作时，所述气流冲击涡轮6的叶片使其转动。
轴7的一端伸向外壳2的一侧102，传动皮带轮8用键固定(或者用其他方式连接)以便与之成为一体转动。
外壳2的内部安装一转动刷9，优选地，该转动刷包括柱状鼓轮10。该柱状鼓轮10优选地支撑着多个基本上径向向外伸出的鬃毛11，适合于围绕着鼓轮轴线(图中未示出)转动，该鼓轮轴线基本上平行于涡轮6的转动轴7。
向着外壳的上述侧102的柱状鼓轮10的一端支撑着传动皮带轮12。传动皮带13缠绕并在传动皮带轮12与传动皮带轮8之间绷紧，所述皮带13将涡轮6的运动传送至转动刷9。
电动发电机单元14连接在第一轴7上，更精确地，连接在传动皮带轮8和涡轮6之间。电动发电机单元14适合于在第一模式(或发电机模式)工作，其作为发电机，在第二模式(或电动机模式)工作，其作为电动机来帮助转动转动刷9，以下将做详细地描述。
申请人使用位于Matsuhidai Matsudo City(日本)的MABUCHI电动机有限公司生产的电动发电机单元Mabuchi RS550-PC7，2V进行了一些实际测试。该电动发电机单元的工作量程在6.0V与14.4V之间，最大效率下的转速为16130转/分钟，涡轮在最大效率下为47.8mN·m。
优选地，电动发电机单元包括DC电动机，例如永磁电动机。可选择地，电动发电机单元可以包括AC电动机，例如整流器换向器电动机。
优选地，电动发电机单元14具有与其相关联的编码器15，该编码器适合于表现检测轴7转速的参数值，例如每分钟的转数或角速度。编码器15还适合于发送被检测值至电子板16的处理器。电子板16通过例如图1和图2所示的电缆17连接至编码器15。电子板16优选地包括存储器用于存储表现第一轴7转速的参数指示值的预定阈值(下阈值和上阈值)，例如每分钟转数的下阈值和上阈值或者下阈值和上阈值的角速度。
电子板16驱动电动发电机单元14工作，图3a和图3b是电子板16可能工作的基本流程图。
参考图3a，假设电动发电机单元14最初工作在发电机模式下。当编码器15检测到的值DV低于下阈值TV’时，即，由于被刷表面引起的大阻力转动刷9的转动显著减速的情况下，电子板16发送指令信号至电动发电机单元14使其切换到电动机模式。这样，电动发电机单元14开始作为电动机工作，为转动刷9提供附加转动扭矩，下面将作更详细地解释。
参考图3b，现在假设电动发电机单元14工作在电动机模式下。当被编码器15检测到的值DV高于上阈值TV”时，即，由于地板的低阻力转动刷9的转动显著加速的情况下，电子板16发送指令信号至电动发电机单元14使其切换到电动机模式，这样，电动发电机单元14开始作为电动机来工作，为蓄电池单元18提供电能。电动发电机单元14将继续作为电动机工作，直到转动刷9经历由被刷表面产生大阻力时为止。
根据真空吸尘器喷嘴1的另一实施例，安装阻力扭矩检测器来代替解码器15，例如，检测轴7上的阻力扭矩值，并将其发送至电子板16。在该实施例中，电子板16的存储器存储阻力扭矩的阈值，以使电动发电机单元14工作产生切换操作。
蓄电池单元18，例如，可包括至少一个电容器19(例如，图1和图2所示的实施例包括三个并联的电容器19)，电容器19通过另一电缆20连接至电子板16和电动发电机单元14。
更优选地，至少一个电容器19包括至少一个超电容器，由于超电容器以能在大约几十秒内迅速充电的特性而著称；因此，即使在所有的存储电能都用完的地方，在几十秒内足够从将被清洁的表面抬起喷嘴1，而保持真空吸尘器开关打开，使转动刷9在没有地板阻力的情况下转动，以便恢复正常的转速和转数：电子板检测新的条件并切换电动发电机单元14，使其又转换为迅速给超电容器19充电、由转动刷9驱动的发电机，以便为再次使用做好准备。
例如，申请人通过使用位于洛桑(瑞士)的Maxwell Technologies SA公司生产的序列号为BCAP0350的超电容器进行了实际试验。在有利的排列下，用了三个并联的所述超电容器。
在一个优选实施例中，电子板16不是由外部电源提供动力的。优选地，由蓄电池单元(可能包括一个或多个超电容器)提供动力。根据优选实施例，涡轮开始转动时，其将电子板打开(基本上自动地)，而当涡轮停止转动时，电子板关闭并基本上自动停止工作。其优点在于，安装了喷嘴的家用电器的安全性大大提高。从主电源拔掉插头后，不存在转动转动刷的危险。因此，在本发明的一个实施例中，涡轮作为转动刷开始工作的开关工作。与其它现有技术的喷嘴相反，没有专用的传统开关来切换转动刷转动的开/关。
根据第一实施例的真空吸尘器喷嘴1的工作原理如下。喷嘴1安装在从真空吸尘器伸出的传统抽吸管的末端。
为了清洁表面打开真空吸尘器时，产生被抽吸的气流并流经真空吸尘器喷嘴1，从第一开口3流到第二开口4，冲击涡轮6使其产生转动。
与涡轮6一起，经过缠绕在驱动皮带轮8和传动皮带轮12上的传动皮带13，电动发电机单元14和转动刷9也发生转动，上述转动刷收集来自被清洁表面的杂物，并送到第一开口3处，以便吸入到真空吸尘器中。
在此情形下，电动发电机单元14产生电能，然后蓄电池单元18充电而存储该电能。
万一被清洁表面的阻力大时，例如，万一表面非常粗糙或有相当长的绒毛时，转动刷9的转速大大降低，直到每分钟的转数(或角速度)小于存储在电子板16存储器中的预定下阈值为止。为了重建和维持转动刷9的有效运动，电子板16切换电动发电机单元14的工作，使其转变为电动机，将附加转动扭矩施加在转动刷9上，由于涡轮6转动刷而增加了转动扭矩。
在此情形下，蓄电池单元18给电动发电机单元14输送预先存储的电能，如果有必要的话，直到所述电能用完为止。
图4至图9示出了本发明吸尘器喷嘴的另一实施例。由于这些附图尤其要表示电动发电机单元和与涡轮相关的刷子的排列，所以图中只表示出了蓄电池单元18和切换板16的排列情况。编码器15在图4至图9中没有示出。
特别地，图4示出了本发明抽吸式吸尘器喷嘴的第二实施例。用参数50表示抽吸式吸尘器喷嘴。其包括电动发电机单元14、转动刷9和涡轮6。该电动发电机单元14通过传动装置72连接至轴7，齿轮齿数比可为1∶1或不同于1∶1。可能地，选择齿轮齿数比为2∶1的传动装置72。类似于图1和图2，传动皮带13、传动皮带轮12和驱动皮带轮(图4中未示出)将涡轮6的运动传送至转动刷9。
根据第一实施例的真空吸尘器喷嘴50的工作与图1和图2中的真空吸尘器喷嘴1的工作基本上是一样的，因此其工作的详细描述将不再重复。
图5示出了本发明吸尘器喷嘴的第三实施例。用参数100表示吸尘器喷嘴。其包括电动机单元141、发电机单元142、转动刷9和涡轮6。电动机单元141与发电机单元142用键固定，或者用其它方式连接至涡轮6另一侧的涡轮6的轴7上。仅仅是示范性的，因为电动机单元141和发电机单元142也可以排列在涡轮6的同一侧。而电动机单元141优选地直接连接至轴7，而发电机单元142通过传动装置72连接至轴7。优选地，齿轮齿数比不同于1∶1。优选地，选择传动装置72使得齿轮齿数比被包括在1∶3与3∶1之间。类似于图1和图2，传动皮带13、传动皮带轮12和驱动皮带轮(图5中未示出)将涡轮6的运动传送至转动刷9。
真空吸尘器设备100的工作原理如下。
第一工作模式下，抽吸气流流经真空吸尘器喷嘴100使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，发电机单元141和转动刷9也产生转动，这种情况下，发电机单元141产生电能，因此蓄电池单元18存储所产生的电能而因此充电。在此第一工作模式中，根据从电子板接收到的指令，电动机142保持备用或变为空闲状态。
第二工作模式下(例如，在地毯或长绒毯上使用真空吸尘器时)，如果转动刷9的转速降低到每分钟转数低于预定下阈值时，电子板16指令激活电动机单元142用于将附加转动扭矩施加到转动刷9上。在第二工作模式中，蓄电池单元18给电动机单元142提供之前存储在其中的电能。
优选地，发电机单元141和电动机单元142用第一电动发电机单元141和第二电动发电机单元142来实现，基本上类似于用于本发明第一实施例和第二实施例中的上述电动发电机单元14。在这种情况下，第一工作模式下，电子板发送指令信号至第一电动发电机单元141将其切换到发电机模式。在此第一工作模式中，根据从电子板接收到的指令，第二电动发电机单元142保持备用或变为空闲状态。此外，在第二工作模式下，电子板发送指令信号至第二电动发电机单元142将其切换到电动机模式。在此第二工作模式中，根据从电子板接收到的指令，第一电动发电机单元141保持备用或变为空闲状态。
根据本发明的另一实施例，可布置电动机单元代替图5中的发电机单元141。类似地，可布置发电机单元代替图5中的电动机单元142。再次地，第一工作模式下，被抽吸的气流流经真空吸尘器喷嘴100使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，发电机单元和转动刷9也被使得产生转动。因此产生的电能被蓄电池单元18贮存，因此蓄电池单元18充电。第二工作模式下，电子板命令激活电动机单元，将附加转动扭矩施加到转动刷9上。在此第二工作模式下，蓄电池单元18提供电能至电动机单元。再次地，优选地，电动机单元141和发电机单元142用真空吸尘器喷嘴的第二工作模式下的工作于电动机模式中的第一电动发电机单元141和真空吸尘器喷嘴的第一工作模式下的工作于发电机模式中的第二电动发电机单元142来实现。
图6示出了本发明吸尘器喷嘴的第四实施例，基本上类似于图4所示的第一实施例100。用参数200表示喷嘴。图4的喷嘴100与图6的喷嘴200之间的主要区别在于，在图6中，发电机单元141和电动机单元142用相应的传动装置71，72用键固定在(或用其他方式连接至)涡轮6的轴7上。因此，轴7与发电机单元141之间的第一齿轮齿数比和轴7与电动机单元142之间的第二齿轮齿数比优选地不同于1∶1。优选地，选择传动装置71，72使得齿轮齿数比包括在1∶3和3∶1之间。第一和第二齿轮齿数比既可以相等也可以不相等。再次地，尽管图6的发电机单元141和电动机单元142排列在涡轮6的相对侧，但是根据图中未示出的另一实施例，单元141和142可以是不同排列，例如两者可以排列在涡轮6的同一侧。再次地，优选地，发电机单元141和电动机单元142用真空吸尘器喷嘴的第一工作模式下的工作于发电机模式中的第一电动发电机单元141和真空吸尘器喷嘴的第二工作模式下的工作于电动机模式中的第二电动发电机单元142来实现。
由于根据第四实施例的真空吸尘器喷嘴200的工作原理基本上与第三实施例的真空吸尘器喷嘴100相同，因此其工作的详细描述将不再重复。
根据本发明的另一实施例，可布置电动机单元代替图6中的发电机单元141，类似地，可布置发电机单元代替图6中的电动机单元142。该另一实施例的工作与图5相关联描述的另一实施例的工作相同。
图7示出了本发明用参数300表示的吸尘器喷嘴的第五实施例。喷嘴300包括发电机单元141、电动机单元142、转动刷9和涡轮6。不同于喷嘴100和200，只有发电机单元141通过传动装置71连接至涡轮6的轴7上。优选地，选择传动装置71使得齿轮齿数比包括在1∶3与3∶1之间。而且，发电机单元141有转动轴7’，其优选地平行于涡轮6的轴7。发电机单元141的转动轴7’的一端伸向外壳2的一侧。驱动皮带轮8优选地用键固定在该端上使得其与之成为一体转动。类似于图1和2，传动皮带13、传动皮带轮12和驱动皮带轮8传送涡轮6的运动(和随后发电机单元141的运动)至转动刷9。此外，电动机单元142通过传送电动机单元142的运动至转动刷9的传动皮带13’、传动皮带轮12’和驱动皮带轮8’装置连接至转动刷9。真空吸尘器喷嘴300的工作如下。
第一工作模式下，抽吸气流流经真空吸尘器喷嘴300使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，发电机单元141和转动刷9也产生转动，在此情形下，电动机单元141产生电能，然后蓄电池单元18充电而存储该电能。
第二工作模式下(例如，在地毯或长绒毯上使用真空吸尘器时)，如果转动刷9的转速降低到每分钟的转数小于预定下阈值时，电子板16令电动机单元142激活，将附加扭矩施加至转动刷9上。在此第二工作模式下，蓄电池单元18随后传输之前存储的电能至电动机单元142，如有必要的话，直到所述电能被用完为止。
再次地，优选地，发电机单元141和电动机单元142用真空吸尘器喷嘴的第一工作模式中工作于发电机模式下的第一电动发电机单元141和真空吸尘器喷嘴的第二工作模式中工作于电动机模式下的第二电动发电机单元142来实现。
根据本发明的另一实施例，用电动机单元代替图7中的发电机单元141，类似地，用发电机单元代替图7中的电动机单元142。再次地，在第一工作模式下，抽吸气流流经真空吸尘器喷嘴300使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，发电机单元和转动刷9也产生转动。这种情形下，发电机单元产生电能，因此产生的电能由蓄电池单元18存储，蓄电池单元因此充电。在第二工作模式下，电子板令电动机单元激活，将附加扭矩施加至转动刷9上。第二工作模式下，蓄电池单元18传送动力至电动机单元。
根据本发明真空吸尘器喷嘴的另一些实施例，也可以包括多于一个的转动刷9。
例如，图8示出了本发明用参数400表示的吸尘器喷嘴的第六实施例。吸尘器喷嘴400包括单个电动发电机单元14、第一转动刷91、第二转动刷92和涡轮6。电动发电机单元14通过传动装置71用键固定在(或者用其它方式连接至)涡轮6的轴7上。优选地，选择传动装置71使得齿轮齿数比包括在1∶3与3∶1之间。优选地，电动发电机单元14具有转动轴7’，其优选地平行于涡轮6的轴7。转动轴7’的一端伸向外壳2的一侧，驱动皮带轮8优选地用键固定在该端上使得其与之成为一体转动。类似于图1和图2，传动皮带13、传动皮带轮12和驱动皮带轮8传送涡轮6的运动(和随后单元14的运动)至第一转动刷91。此外，驱动皮带轮12’、传动皮带13’和传动皮带轮8’传送第一转指动刷91的运动至第二转动刷92，这样第一和第二转动刷91和92具有相反的转动方向。另一方面，第一和第二转动刷91和92可以具有相同的转动方向。
第一工作模式下，被抽吸的气流流经真空吸尘器喷嘴400使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，电动发电机单元14、第一转动刷91和第二转动刷92也产生转动。这种情形下，电动发电机单元14产生电能，然后蓄电池单元18充电而存储该电能。
第二工作模式下(例如，在地毯或长绒毯上使用真空吸尘器时)，如果第一或第二转动刷91，92的转速降低到每分钟转数低于最小预定值时，电子板6切换电动发电机单元14的工作，使之转换为电动机，将附加转动扭矩施加到第一转动刷91上，随后施加到第二转动刷92上。在此情形下，蓄电池单元18向电动机单元14传送之前存储的电能，如有必要的话，直到所述电能被用完为止。
在另一未示出的实施例中，类似于图5，6和7布置的电动机单元和分开的发电机单元代替了单个电动发电机单元。这种情况下，优选地，该电动机单元和发电机单元用真空吸尘器喷嘴的第一工作模式下工作于其发电机模式下的第一电动发电机单元和真空吸尘器喷嘴的第二工作模式下工作于其电动机模式下的第二电动发电机单元来实现。
图9示出了本发明用参数500表示的吸尘器喷嘴的第七实施例。吸尘器喷嘴500包括发电机单元141、电动机单元142、第一转动刷91、第二转动刷92和涡轮6。发电机单元141和电动机单元142通过各自的传动装置71，72都连接至涡轮6的轴7上。优选地，轴7与发电机单元141之间的齿轮齿数比和轴7与电动机单元142之间的齿轮齿数比不同于1∶1。优选地，选择传动装置71，72使得第一和第二齿轮齿数比包括在1∶3与3∶1之间。齿轮齿数比既可以相等也可以不相等。
而且，发电机单元141有一端伸向外壳2一侧的转动轴7’，驱动皮带轮8用键固定在(或者用其他方式连接至)该端上使得其与之成为一体转动。传动皮带13、传动皮带轮12和驱动皮带轮8传送涡轮6(和随后发电机单元141)的运动至第一转动刷91。此外，传动皮带轮12’、传动皮带13’和驱动皮带轮(未示出)传送电动机单元142的运动至第二转动刷92，这样第一和第二转动刷91和92具有相反的转动方向。另一方面，第一和第二转动刷91和92可以具有相同的转动方向。
第一工作模式下，被抽吸的气流流经真空吸尘器喷嘴500使涡轮6产生转动。与涡轮6一起，发电机单元141、第一转动刷91和第二转动刷92也产生转动。这种情形下，发电机单元141产生电能，然后蓄电池单元18充电存储该电能。在此第一工作模式时，根据从电子板接收到的指令电动机单元142保持备用或变为空闲状态。
第二工作模式下(例如，在地毯或长绒毯上使用真空吸尘器时)，如果第一或第二转动刷91，92的转速降低到每分钟转数低于最小预定值时，电子板令电动机单元142激活，将附加转动扭矩施加到第二转动刷92上。在此第二工作模式下，随后蓄电池单元18向电动机单元142传送之前存储的电能，如有必要的话，直到所述电能被用完为止。
再次地，优选地，发电机单元141和电动机单元142用真空吸尘器喷嘴的第一工作模式下的工作于发电机模式中的第一电动发电机单元141和真空吸尘器喷嘴的第二工作模式下的工作于电动机模式中的第二电动发电机单元142来实现。
根据本发明的喷嘴具有超出现有技术的喷嘴的许多优点，其中一些已经在上面提及过。
优选地，当使用超电容器时，该喷嘴具有非常长的使用寿命。如上所述，另外，超电容器能非常快速地充电。
根据本发明的喷嘴，因为没有浪费的充电电池(目前的Ni-Mh或NICd)因此使得对环境影响较低。
不需要为可充电电池充电的传统设备。
没有连接至与喷嘴分开的电源线，因此工作成本低。实际上，根据本发明的喷嘴只需供给真空吸尘器的主电动机所必需的电能。有利地，涡轮可以作为上述刷子的开关来工作。
在已知的仅有用于转动转动刷的涡轮的喷嘴中，清扫效率仅依赖于真空吸尘器的主电动机的功率。因此，具有低功率电动机的真空吸尘器获得低的清扫效果。在根据本发明的喷嘴中，清扫效率不仅依赖于主电动机的功率而且依赖于由蓄电池单元供给动力的喷嘴电动机的特性。因此根据本发明的喷嘴在连接至低功率的真空吸尘器时，也会得到有用的效果。
再次地，由于喷嘴之外没有电连接，所以在不得不使用真空吸尘器的乡村，对不同功率需求的依赖得到了克服。
根据本发明的喷嘴可有利地用于连接至传统家用真空吸尘器和/或工业用真空吸尘器。有益地，还可用于中央真空吸尘器。在这样的真空吸尘器中，特别是安装在大型建筑物里时，抽吸力相当低并且不允许使用涡轮动力的转动刷。
根据本发明的喷嘴的另一可能的使用是，连接至水过滤真空吸尘器、蒸汽喷射和抽吸电器或者所谓加湿和干燥电器。由于安全的原因通常这些种真空吸尘器不允许使用传统的230V或130V功率涡轮。
因此，为了本发明的目的，用于本说明书和权利要求书中的术语“真空吸尘器”将包括以下组合的任何设备，包括：家用真空吸尘器、工业用真空吸尘器、立式真空吸尘器、中央真空吸尘器、水过滤真空吸尘器、蒸汽喷射和抽吸电器、背负式真空吸尘器、带式真空吸尘器、电刷、加湿和干燥电器、壁挂式电器等。类似地，术语“真空吸尘器喷嘴”应当作为连接至任何上述真空吸尘器的喷嘴。

Claims (21)

1.一种真空吸尘器喷嘴(1，100，200，300，400，500)，其包括外壳(2)、适用于刷表面的转动刷(9，91)和涡轮(6)，其中抽吸气流冲击所述涡轮(6)产生第一转动扭矩用于转动所述转动刷(9，91)，其特征在于，其进一步包括通过所述涡轮(6)的转动而产生电力的发电机(14；141，142)；用于存储所述电力的蓄电池单元(18)；以及适于产生用于转动所述转动刷(9，91)的第二转动扭矩的电动机(14；142，141)，其中所述电动机(14；142，141)电连接至所述蓄电池单元(18)。
2.根据权要求1的喷嘴，其特征在于，所述发电机(14；141，142)和所述电动机(14；142，141)集成为单个部件(14)。
3.根据权利要求1的喷嘴，其特征在于，所述发电机(141，142)和所述电动机(142，141)是分开的部件。
4.根据权利要求1的喷嘴，其特征在于，所述发电机(141，142)和所述电动机(142，141)是基本上相同的设备。
5.根据权利要求1至4任一项的喷嘴，其特征在于，进一步包括检测表示所述转动刷(9，91)的转动的至少一个参数的检测值(DV)的检测装置。
6.根据权利要求5的喷嘴，其特征在于，检测装置包括编码器(15)并且其中所述至少一个参数包括所述涡轮(6)的单位时间的转数和/或角速度。
7.根据权利要求5的喷嘴，其特征在于，所述检测装置包括阻力扭矩检测器并且其中所述至少一个参数包括所述涡轮(6)上的阻力扭矩。
8.根据权利要求5至7中任一项的喷嘴，其特征在于，进一步包括在第一工作模式与第二工作模式之间进行切换的切换装置(16)，其中在第一工作模式下所述发电机(14；141，142)产生存储于所述蓄电池单元(18)中的电力。
9.根据权利要求8的喷嘴，其特征在于，在第二工作模式下通过供给所述电力，所述电动机(142)工作。
10.根据权利要求8或9的喷嘴，其特征在于，所述切换装置(16)适用于存储表示所述转动刷(9，91)的转动的所述参数的第一阈值(TV’)和第二阈值(TV”)。
11.根据权利要求10的喷嘴，其特征在于，所述切换装置(16)适用于比较所述至少一个参数的所述多个检测值(DV)与所述第一阈值(TV’)和第二阈值(TV”)，以及根据所述比较的结果在第一工作模式与第二工作模式之间进行切换。
12.根据前面任何一项权利要求的喷嘴，其特征在于，所述发电机(141，142)和所述电动机(142，141)是在所述涡轮(6)相对两侧连接至所述涡轮(6)的轴(7)上的分开的元件。
13.根据前面任何一项权利要求的喷嘴，其特征在于，所述发电机(141，142)和电动机(142，141)中的至少之一的轴线(7’)被布置成平行于所述涡轮(6)的轴(7)，并且通过传动装置(71，72)连接至所述轴(7)。
14.根据权利要求13的喷嘴，其特征在于，所述发电机(141，142)和所述电动机(142，141)中的至少之一与所述轴(7)之间的齿轮齿数比包括在1∶3与3∶1之间。
15.根据前面任何一项权利要求的喷嘴，其特征在于，所述蓄电池单元(18)包括至少一个电容器(19)。
16.根据权利要求15的喷嘴，其特征在于，所述蓄电池单元(18)包括至少一个超电容器(19)。
17.根据前面任何一项权利要求的喷嘴，其特征在于，喷嘴还包括另一转动刷(92)。
18.根据权利要求17的喷嘴，其特征在于，所述转动刷(91)和所述另一转动刷(92)具有相同的转动方向。
19.根据权利要求17的喷嘴，其特征在于，所述转动刷(91)和所述另一转动刷(92)具有相反的转动方向。
20.一种真空吸尘器喷嘴(1)，其包括外壳(2)、适用于刷表面的转动刷(9)和涡轮(6)，其中，抽吸气流冲击所述涡轮(6)产生用于转动所述转动刷(9)的第一转动扭矩，其特征在于，其进一步包括：电动发电机单元(14)，其适于当工作于发电机模式时通过所述涡轮(6)的转动产生电力，以及当工作于电动机模式时为产生用于转动所述转动刷(9)的第二转动扭矩；和蓄电池单元(18)，存储在电动机模式下电动发电机单元(14)所产生的所述电力；其中，所述电动发电机单元(14)电连接至所述蓄电池单元(18)。
21.一种真空吸尘器，其特征在于，其包括根据权利要求1至20任意一项所述的真空吸尘器喷嘴(1，100，200，300，400，500)。
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