CN101836845A - 表面处理头 - Google Patents

Abstract

用于真空吸尘器的地面工具(10)形式的表面处理头包括主体(12)、吸入室(20)以及出口(34)。吸入室(20)包括第一和第二吸入通道(22，24)，其在两侧上由相应工作边缘(40，42，44，46)所限定。流体流动路径(56)从所述第一吸入通道(22)延伸到第二吸入通道(24)并且从那里延伸到出口(34)。多个吸入通道允许有效的拾取脏物，其可通过为狭槽(48)形式的空气管道得到进一步地增强，该狭槽在工作边缘(42，44)的一部分之上吸入空气。与在各通道和出口之间提供分离的流动路径所能实现的相比，本发明允许具有更低姿态的工具被制造。

Description

表面处理头

技术领域

本发明涉及一种表面处理头，其可用于例如真空吸尘器的表面处理设备或形成为例如真空吸尘器的表面处理设备的一部分。

背景技术

真空吸尘器一般提供有用于处理特定类型的清理的一系列工具。这些工具包括用于一般在地面上清理的地面工具。已经进行了努力以改进地面工具在铺地毯的地面上的拾取特性。一些工具具有安装在吸入口中的刷子，该刷子旋转以便以和竖直真空吸尘器的刷杆相同的方式搅动地面表面。所述刷子可通过使用气轮机或通过由来自吸尘器主体的电源供电的电动机予以旋转。然而，这种类型的工具一般比无源(passive)地面工具更昂贵并且耗电。

还已经进行了努力以更无源的方式改进地面工具。例如，EP1320317公开了一种具有吸入通道的地面工具，其中所述吸入通道通过用于接合并搅动地面表面的工作边缘被结合在至少一侧上。工具下侧上的棉绒拾取器用作单向门，以当地面工具沿着地面推动时允许头发、绒毛和其他纤维材料在棉绒拾取器(lint picker)之下通过，但是当地面工具向后拉动时阻挡棉绒。地面工具穿过地面表面的重复的向前和向后动作俘获棉绒并且使棉绒滚成球以使其被地面工具吸入。

另一种改进公开于GB 1,077,574，其公开了一种具有两个分立的吸入孔的工具，其中两个分立的吸入孔具有位于它们之间并且延伸过工具宽度的管道，管道的端部敞开到大气。该工具具有良好的拾取特性，但是提供插入的空气管道使得工具的整个尺寸，特别是其外形比希望的要大。

发明内容

本发明提供了一种表面处理头，其包括主体；位于主体中的吸入室，其包括第一和第二吸入通道，每个吸入通道在至少一侧上由工作边缘所限定；出口；以及位于吸入室中从第一通道延伸到第二通道并从第二通道延伸到出口的流体流动路径。

在GB 1,077,574中，流体被布置成以从第一吸入通道流动到出口并从第二吸入通道同时流动到出口，需要设置两个平行的流动路径。提供从第一吸入通道延伸到第二吸入通道并从那里延伸到出口的流体流动路径，允许制造更为流线型的工具。第二通道优选位于第一通道和出口之间。

优选地，表面处理头包括空气管道，其开口于空气中并置于第一和第二吸入通道之间。这允许空气被吸入到两个吸入通道的两个侧面，改进拾取特性。空气管道优选在主体的上表面和下表面之间延伸以使空气被向下吸入到吸入通道的边缘。

有利地，空气管道邻近至少一个工作边缘，以便产生空气在工作边缘的表面上的流动。这有助于将通过工作边缘在例如地毯纤维上的动作移走的脏物和灰尘吸入到吸入室中。

优选地，每个吸入通道在两侧上由相应的工作边缘所限定以使工具的搅动效果增加。搅动的进一步增强可通过延伸工作边缘的至少一个以使其占据主体的整个宽度来实现。

有利地，部分流体流动路径由在第一吸入通道和第二吸入通道之间延伸的中间通道形成。流体流动路径优选包括第一和第二中间通道，它们中的每个会优选在工具的主体的相对侧处相对于吸入通道横向延伸。

优选地，流体流动路径包括沿着流动方向的横截面面积增加的区域。横截面增大的区域可包括任何一个吸入通道或者两个吸入通道。该结构提供了吸入室内的压力平衡以使空气穿过通道的整个宽度被均匀地吸入到两个吸入通道中。

主体的底面可设置有至少一个棉绒拾取器以助于拾取头发、绒毛和其他纤维。

还可以提供吸气阀，其设置成，在使用中，取决于吸入室内的压力(例如当压力降至低于预定值时)允许空气进入到工具中。如果吸入室被临时堵塞，这防止主体被大气压力降低到地面表面上。

挠性软管优选在出口和连接器之间延伸，其中所述连接器用于将工具连接到筒式(罐式，桶式)、立式或手持式真空吸尘器的棒或软管的端部。替代地，工具可形成表面处理设备自身的一部分，例如立式真空吸尘器或杆式真空吸尘器的清理头。

附图说明

现在将参照附图通过例子描述本发明，其中：

图1是表面处理头的顶部透视图；

图2是图1的表面处理头的顶部透视图；

图3是图1的表面处理头的侧视图；

图4是图1的表面处理头的截面侧视图；

图5a是沿着第一方向使用的图1表面处理头的部分的示意性侧视图；

图5b是沿着第二方向使用的图5a的那部分的示意性侧视图；

图6是图1的表面处理头的底部视图；

图7a是沿着第一方向使用的，如图5a所示部分的替代选择的示意性侧视图；

图7b是沿着第二方向使用的图7a那部分的示意性侧视图；

图8是使用中结合图1的表面处理头的真空吸尘器的侧视图。

具体实施方式

图1到4和6图示了为真空吸尘器地面工具10形式的表面处理头。地面工具10包括主体12以及一对布置成以允许地面工具10在地面表面之上被操纵的轮子14。每个轮子14被可旋转地连接到从主体12向后延伸的相应臂15。地面工具10还包括具有开口端的连接器16，其中所述开口端能够连接到真空吸尘器的棒或软管。地面工具10的底面18，其可和主体12为一体，限定了地面工具10的吸入室20。在使用中，吸入室20面向要被清理的地面表面并且允许携带灰尘的空气从地面表面进入到地面工具10中。一对轮子21被可旋转地安装在凹槽内，该凹槽形成在主体12的底面18中以使地面工具10的底面18从例如硬地面表面间隔开，其中地面工具10在该硬地面表面上被操纵。

吸入室20包括第一吸入通道22和第二吸入通道24，它们都在地面工具10的主体12的相对侧边缘26、28之间延伸。第一吸入通道22定位在地面工具10的前壁30附近，第二吸入通道24定位在地面工具10的后壁32附近。第一和第二吸入通道22、24具有大致相似的外部尺寸并且位于相同的平面内。第二吸入通道24敞开到出口34内，该出口34居中地位于主体12的后壁32中。中间通道36提供了第一吸入通道22和第二吸入通道24之间的流体连接。设置了两个中间通道36，每个通道定位在主体12的相应侧边缘26、28附近。中间通道36在吸入通道22、24之间横向延伸。中间通道36的外壁包括地面工具10的侧边缘26、28的一部分。

吸入通道22、24的每个被由地面工具10的底面18形成的工作边缘所限定。第一吸入通道22具有前工作边缘40和后工作边缘42。第二吸入通道24也具有前工作边缘44和后工作边缘46。这些工作边缘被限定为比较锐利从而当地面工具10被用于铺地毯的表面上时提供有效的搅动动作。在这样的表面上，轮子21沉入地毯的绒毛中以使工作边缘接触地毯。

地面工具10还包括至少一个空气管道。在该例子中，至少一个空气管道为两个狭槽48的形式，每个狭槽由第一吸入通道22的后工作边缘42、中间通道36的内壁和后吸入通道24的前工作边缘44限定。每个狭槽48从地面工具10的上表面52向下延伸到地面工具10的底面18。每个狭槽48开口于大气中。

图5a和5b示意性地图示在使用中空气狭槽48和工作边缘的功能。在图5a中，地面工具10沿着铺地毯的地面表面被向前推动，其方向由上表面52之上的大箭头表示。地面工具10与产生吸入气流的真空吸尘器流体连通，这将在后面予以论述。在地面工具10的向前行程中，各个吸入通道22、24的前工作边缘40、44开始工作。前工作边缘40、44疏开地毯的绒毛以使吸入空气能围绕前工作边缘40、44流动并进入到吸入通道22、24中，如较小的箭头所示。空气被吸入到主体12的前壁30之下、前工作边缘40之下并进入到吸入室20的第一吸入通道22之中。空气从第一吸入通道22流过中间通道36进入到第二吸入通道24中，并且穿过出口34从吸入室20中流出。空气还穿过空气狭槽48从大气被吸入、在前工作边缘44之下吸入并进入到吸入室20的第二吸入通道24中。来自第二吸入通道24的空气穿过出口34从吸入室20流出。出口34具有漏斗形开口以便在第二吸入通道24和出口34之间提供平稳过渡。

在图5b中，地面工具10沿着铺地毯的地面表面被拉回，其方向由上表面52之上的大箭头表示。在地面工具10的向后行程中，吸入通道22、24的后工作边缘42、46开始工作。空气还从大气穿过空气狭槽48被吸入、在后工作边缘42之下并进入到第一吸入通道22中。来自第一吸入通道22的空气流过中间通道36进入到第二吸入通道24中，并穿过出口34从吸入室20流出。空气还被吸入到主体12的后壁32之下、后工作边缘46之下并进入到第二吸入通道24中。来自第二吸入通道24的空气穿过出口34从吸入室20中流出。

因此，对于地面工具10的每个行程，多个工作边缘发生作用，以使得与仅具有一个吸入通道和两个工作边缘的传统地面工具相比，脏物和灰尘的拾取得以改进。通过提供沿着地面工具10的侧壁26、28延伸的第一和第二通道22、24之间的流体连接，具有多个吸入通道和工作边缘的地面工具可被制作成具有和传统的、单吸入通道地面工具相似的尺寸。特别地，地面工具10的深度可被做得相对较小以使地面工具10具有低姿态(low profile)。该优点在图3和4中十分清楚。

吸入室20的细节在图2和6中是可见的，其更详细地图示了地面工具10的一部分的下侧。吸入室20的横截面不一致。第一吸入通道22具有中心区域54，该区域具有吸入室20的最小的横截面面积。该横截面面积沿着流体流动路径56(图6所示)的一部分增加，所述流体流动路径56的一部分为从中心区域54沿着第一吸入通道22的其余部分延伸到其邻近地面工具10的侧壁26、28的外部边缘的那部分。吸入室20的横截面面积沿着流体流动路径56从第一吸入通道22沿着中间通道36延伸到第二吸入通道24的那部分大致不变。吸入室20的横截面面积还沿着流体流动路径56从中间通道36沿着第二吸入通道24延伸到位于主体12的后壁32的中心部分中的出口34的部分增加。为了容纳该形状的吸入室20，空气狭槽48被布置成V字形以与邻近第一吸入通道22的中心区域54的顶点相结合。通过将吸入室20布置为具有沿着至少部分的流体流动路径56增加的横截面，在整个吸入室20的范围内保持大致恒定的流体压力。这在性能方面提供另一优点，因为其确保空气穿过吸入通道22、24的整个宽度被均匀地吸入到两个吸入通道22、24中。

前工作边缘40和后工作边缘46跨地面工具10的主体12的宽度延伸。为了进一步增加邻近空气狭槽48的工作边缘42、44的效果，这些边缘通过横穿中间通道36的桥接件58延伸到侧壁26、28。桥接件58从空气狭槽48的相对边缘延伸到侧壁26、28并且还为流体提供了较小的通道以便流体从侧壁在工作边缘42、44的由桥接件58形成的那部分之下并沿着工作边缘42、44的由桥接件58形成的那部分流动。桥接件58可形成地面工具10的底面18的一体部分。通过提供大致沿着地面工具10整个宽度延伸的工作边缘，能实现更大的搅动效果。

棉绒拾取器60设置在地面工具10的底面18上地面工具10的前部和后部处，并与工作边缘40、46间隔开。每个棉绒拾取器60包含材料条，条中固定了多簇细纤维。地面工具10跨地面表面的重复的向前和向后动作俘获了头发、绒毛和其他纤维材料并将其滚成球以使其能被吸入到吸入室20中。使用棉绒拾取器60导致用户跨地面表面推动或拉动地面工具10所需的力增加。可以使棉绒拾取器60的宽度大致增加到地面工具的宽度，然而这会使用户要求的推力增加。

吸气阀62设置在地面工具10的上表面52中。在吸入室20例如被吸入到吸入通道22、24中的纤维阻塞的情况下，吸入室20内的压力将会下降。当吸入室20内的压力下降到预定值之下时，大气压力作用在吸气阀62上并促使其向内抵抗弹簧64的弹力，因此提供了大气进入到地面工具10的开口。当消除堵塞之后，弹簧64的弹力促使吸气阀62返回到其初始位置，与上表面52齐平。

为了从地面工具10获得尽可能好的性能，重要的是当地面工具10沿着地面表面被拉动和推动时，工作边缘保持接触地面。为了实现此目的，铰接部设置在出口34和连接于真空吸尘器的棒或软管的连接器16之间。可将铰接部设置为柔性内部软管66的形式。内部软管66的一个端部68具有一宽口，该宽口套在吸入室20的狭槽形出口34之上并密封抵靠该狭槽形出口34。内部软管66的另一端部70具有圆形的横截面并且被布置成套在颈部72之上并密封抵靠颈部72，其中所述颈部72进而套在连接器16内。颈部72被连接到，优选一体于，朝向地面工具10的主体12延伸的第二对臂74。每个臂74在其一端附近被枢转地连接到第三对臂76的相应一个的第一端。这提供了地面工具10的第一铰接接头78。每个臂76的第二端被枢转地连接到地面工具10的主体12的相应臂15。这提供了地面工具10的第二铰接接头80。第一和第二接头78、80围绕平行于地面表面的轴枢转。内部软管66提供出口34和连接器16之间的气道的可靠密封同时允许运动和弯曲。

连接器16被布置成围绕正交于第一和第二接头78、80的轴线的轴线相对于颈部72旋转。颈部72和连接器16的可旋转连接形成了第三接头82，其允许工具侧向移动。在使用中，这三个接头允许地面工具10被操控同时保持工作边缘与地毯的接触，以使工具的拾取性能提高。第一和第二接头78、80的双铰接结构允许由用户施加到地面工具10的力穿过地面工具10的轮子14被传递。这有助于减小移动阻力并且还允许用户完成更长的行程同时使地面工具10相对地面表面保持平直。

图7a和7b图示了图5a和5b所示的部件的铰接替代例。在该替代例中，第一和第二吸入通道22、24相对于彼此铰接。柔性接头84将第一吸入通道22连接到第二吸入通道24。在图7a中，地面工具10沿着铺地毯的地面表面被向前推动，其方向由上表面52之上的大箭头表示。在地面工具10的向前行程中，柔性接头84允许第一和第二吸入通道22、24向前枢转，使工作边缘40、44降低以使它们接合地面表面。在反向行程中，如图7b所示，柔性接头84允许第一和第二吸入通道22、24向后枢转，使工作边缘42、46朝向地面表面降低。该实施例使工作边缘在地面工具10的各个工作位置保持接合于地面表面，即使出口34和连接器16之间的连接为刚性。

图8表示地面工具10作为旋风式真空吸尘器86形式的表面处理设备的一部分。真空吸尘器86具有容纳马达和风扇单元(未示出)的主体88。主体88包括用于允许真空吸尘器86跨地面表面运行的设备，在该实施例中，该设备包括一对轮子90。旋风分离器92形式的分离设备被可释放地连接到主体88。柔性软管94能够被连接到主体88上的入口。软管94的另一端能够被连接到棒96，棒的远端适合于接收地面工具10的连接器16。连接器16还能被直接连接到软管94。在使用中，当用户绕房间走动时，真空吸尘器86的主体88通过柔性软管94沿着地面表面被拉动。当用户启动真空吸尘器86时，马达通电并驱动风扇以便通过地面工具10吸入污浊的空气。污浊的空气、携带的脏物和来自地面表面的灰尘穿过棒96和软管94并经由入口被吸入到旋风分离器92中。

旋风分离器92包括上游旋风器，其后为多个下游旋风器。进入到旋风分离器92的空气被促使沿着围绕旋风器内部的螺旋通道运动。脏物和灰尘从空气的回旋流分开。干净的空气然后从旋风分离器92进入到真空吸尘器86的主体88中。干净的空气然后依次穿过马达前过滤器、马达和风扇单元以及随后的马达后过滤器，然后穿过排出口98从真空吸尘器86离开。

地面工具10的低姿态允许其用于较低的家具和其他障碍物之下。由于提供了从第一吸入通道22延伸到第二吸入通道24并从那里延伸到出口34的流体流动路径56，因此能够制造该低姿态工具。工作边缘和空气狭槽48一起产生了有效的搅动动作，其在使来自地毯绒毛的脏物和灰尘移动方面是有益的。该搅动动作至少和能够通过被驱动的刷杆实现的搅动动作一样好。

所述设备不一定是旋风式真空吸尘器。本发明能够应用到真空吸尘器的其他类型的表面处理头，例如立式机器、杆式真空吸尘器或手持式吸尘器的头和工具。另外，本发明还能够应用到其他类型的清洁头，例如，干湿机器或地毯洗涤器的头，和通常的表面处理头，例如用于抛光/打蜡机、压力洗涤机、地面标志机和割草机的那些处理头。

已经参照无源工具描述了本发明，但是本发明同样适合于和采用由马达或涡轮机驱动的搅动器、例如刷杆或搅拌器的工具相结合。

还可设置另一些吸入通道，其中的每个通道被至少一个，优选两个工作边缘所限定。每个额外的吸入通道可通过另一些大气管道与其相邻的吸入通道分隔开。所述(或每个)大气管道可包括单个开口或多个更小的狭槽、喷嘴或管道。提供尺寸相对较小的大气通道可有助于形成在工作边缘附近的空气的高压喷射以使碎屑从地毯进一步地移出。通过提供几个大气管道而不是单个的不间断的管道，可改进地面工具的耐用性。

另一些变化对本领域内的技术人员将是显而易见的。例如，棉绒拾取器的至少一个可被省去或被多条毡、一排排的鬃毛或梳子所代替。

Claims (20)

1.一种表面处理头包括主体；在该主体中的吸入室，该吸入室包括第一和第二吸入通道，每个吸入通道在至少一侧上由工作边缘所限定；出口；以及在所述吸入室内的流体流动路径，该流体流动路径从所述第一通道延伸到所述第二通道并且从所述第二通道延伸到所述出口。

2.如权利要求1所述的表面处理头，其中所述第二通道位于所述第一通道和所述出口之间。

3.如权利要求1或2所述的表面处理头，包括空气管道，该空气管道敞开到大气并且被插入在所述第一和第二吸入通道之间。

4.如权利要求3所述的表面处理头，其中所述空气管道在所述主体的上表面和下表面之间延伸。

5.如权利要求3所述的表面处理头，其中所述空气管道位于至少一个工作边缘附近。

6.如权利要求1或2所述的表面处理头，其中每个吸入通道在其两侧上由相应的工作边缘所限定。

7.如权利要求1或2所述的表面处理头，其中至少一个工作边缘大致延伸过所述主体的整个宽度。

8.如权利要求1或2所述的表面处理头，其中所述流体流动路径包括在所述第一和第二吸入通道之间的中间通道。

9.如权利要求8所述的表面处理头，其中所述流体流动路径包括在所述第一和第二吸入通道之间的第二中间通道。

10.如权利要求9所述的表面处理头，其中所述中间通道相对于所述第一和第二吸入通道横向延伸。

11.如权利要求9所述的表面处理头，其中所述中间通道定位在所述主体的相对侧部分上。

12.如权利要求1或2所述的表面处理头，其中所述流体流动路径包括沿着流动方向横截面增加的区域。

13.如权利要求12所述的表面处理头，其中所述横截面增加的区域包括所述第一吸入通道。

14.如权利要求12所述的表面处理头，其中所述横截面增加的区域包括所述第二吸入通道。

15.如权利要求1或2所述的表面处理头，包括具有至少一个棉绒拾取器的底面。

16.如权利要求1或2所述的表面处理头，包括吸气阀，该吸气阀被布置成在使用中取决于所述吸入室内的压力而允许大气进入到所述工具。

17.如权利要求1或2所述的表面处理头，包括在所述出口和连接器之间延伸的柔性软管。

18.如权利要求17所述的表面处理头，其中所述连接器被布置成能够连接到表面处理设备的软管或棒。

19.一种结合了如权利要求1所述的表面处理头的表面处理设备。

20.一种如权利要求19所述的表面处理设备，其为真空吸尘器的形式。

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