CN102767151B - 清洁用吸嘴和清洁车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁用吸嘴，包括能够沿待清洁对象移动的吸嘴主体，该吸嘴主体上设置有进气口，吸嘴主体的下侧形成有围绕该进气口的气体汇集区，该气体汇集区的前端具有供夹杂垃圾的气体通过的开口，吸嘴周围的气体能够从四周进入该气体汇集区并进入进气口，开口的前方设置有前挡件，该前挡件面对气体汇集区的第一侧面形成有向前凹入的凹槽部。本发明还公开了一种使用本发明提供的清洁用吸嘴的清洁车。由于在吸嘴主体的下侧形成有气体汇集区，并且气体汇集区前端设置有前挡件，该前挡件与气体汇集区相对的第一侧面形成有向前凹入的凹槽部，因此能够加大该气体漩涡，从而增加进气口的抽吸力，并使得使用本发明提供的吸嘴的清洁车的清洁率更高。

Description

清洁用吸嘴和清洁车

技术领域

本发明涉及利用真空负压抽吸垃圾的清洁领域，具体地，涉及一种清洁用吸嘴和使用该吸嘴的清洁车。

背景技术

在使用真空负压抽吸垃圾的领域中，清洁用吸嘴起到垃圾抽吸的重要作用，在真空负压的作用下，夹杂垃圾的气体能够通过该吸嘴进入指定的垃圾存储区。例如在清洁车领域，特别是在扫路车中，在风机的抽吸作用下，垃圾能够通过该吸嘴随空气一起进入扫路车的垃圾箱中，从而起到路面清扫的目的。因此，吸嘴的设计形式也直接影响到其本身对垃圾的抽吸率和使用吸嘴的清洁车对路面的清洁能力。

目前，在配置清洁用吸嘴的扫路车等清洁车中，由于清洁车本身都具有固定的路面垃圾洁净率上限，当路面垃圾量和垃圾层厚度超过扫路车的现有的清洁能力时，清洁作业后路面上会有垃圾残留，从而造成清洁效果不佳。而增加风机等抽吸源功率的手段不仅浪费能源，而且还会造成对相关部件的冲击，影响其使用寿命。因此，在不提高原有风机风量或清洁车其它性能的前提下，通过改变清洁用吸嘴的本身结构来实现对垃圾的抽吸率和对路面的清洁能力的提升，具有积极意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种清洁用吸嘴，该清洁用吸嘴结构合理，并且对垃圾的抽吸率高。

本发明的另一目的是提供一种清洁车，该清洁车使用本发明提供的清洁用吸嘴，以提高路面清洁能力。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种清洁用吸嘴，该吸嘴包括能够沿待清洁对象移动的吸嘴主体，该吸嘴主体上设置有进气口，其中，所述吸嘴主体的下侧形成有围绕该进气口的气体汇集区，该气体汇集区的前端具有供夹杂垃圾的气体通过的开口，所述吸嘴周围的气体能够从四周进入该气体汇集区并进入所述进气口，所述开口的前方设置有前挡件，该前挡件面对所述气体汇集区的第一侧面形成有向前凹入的凹槽部。

优选地，所述前挡件的第一侧面还形成有第一引流部，该第一引流部为能够引导气体进入所述气体汇集区的流线型结构，并且与所述凹槽部的开口的下端圆滑连接。

优选地，所述前挡件的第一侧面还形成有第二引流部，该第二引流部为能够引导气体进入所述进气口的流线型结构，并且与所述凹槽部的开口的上端圆滑连接。

优选地，所述凹槽部的型线由多段圆弧圆滑相切而成。

优选地，所述前挡件背离所述气体汇集区的第二侧面固定有导流板，该导流板为流线型结构，并且与所述前挡件的第一侧面的下端圆滑连接。

优选地，所述前挡件的第一侧面的型线包括六段圆弧曲线，其中上下两段所述圆弧曲线分别形成所述第一引流部的型线和所述第二引流部的型线，中间四段所述圆弧曲线则形成所述凹槽部的型线，所述六段圆弧曲线依次圆滑相切地连接。

优选地，所述气体汇集区由隔板围成，该隔板固定在所述吸嘴主体的下侧，所述隔板的前端形成所述开口，并且所述隔板的后端高度可调节地安装有引流板，该引流板向后方延伸。

优选地，所述吸嘴主体包括顶板和位于该顶板两侧的侧板，每个所述侧板上均安装有用于所述吸嘴主体移动的滚轮。

优选地，所述前挡件包括同时连接所述第一侧面和所述第二侧面的第三侧面，该第三侧面与所述顶板相接，并且所述前挡件由所述顶板和所述侧板固定。

根据本发明的另一方面，提供一种清洁车，该清洁车包括垃圾箱和将垃圾抽吸到该垃圾箱内的吸嘴，所述吸嘴为本发明提供的清洁用吸嘴，其中，所述进气口与所述垃圾箱相连通。

通过上述技术方案，由于本发明提供的吸嘴中，由于在吸嘴主体的下侧形成有气体汇集区，从四周进入该气体汇集区的气体能够形成气体漩涡，从而增加进气口对气体的抽吸能力，并且由于气体汇集区前端设置有前挡件，该前挡件与气体汇集区相对的第一侧面形成有向前凹入的凹槽部，因此能够加大该气体漩涡，从而增加进气口的抽吸力。因此，本发明提供的吸嘴通过合理的结构提升对垃圾的抽吸率，并且使得使用本发明提供的吸嘴的清洁车的清洁率更高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明第一实施方式提供的吸嘴的仰视立体结构示意图；

图2是本发明第一实施方式提供的吸嘴的俯视立体结构示意图；

图3是本发明第一实施方式提供的吸嘴的侧视结构示意图；

图4是图3中吸嘴的剖视结构示意图；

图5是本发明第二实施方式提供的吸嘴的仰视立体结构示意图；

图6是本发明第二实施方式提供的吸嘴的俯视立体结构示意图；

图7是本发明第二实施方式提供的吸嘴的侧视结构剖视示意图。

附图标记说明

1    吸嘴主体          2    进气口

3    气体汇集区        4    引流板

5    隔板              6    前挡件

7    导流板            11   顶板

12   侧板              13   滚轮

31   开口              32   柔性挡板

61   凹槽部            62   第一引流部

62   第二引流部

a    第一侧面          b    第二侧面

c    第三侧面

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常在本发明提供的吸嘴正常使用的情况下定义的，而“前、后”则是以吸嘴正常使用时移动方向定义的，例如在图3、图4和图7中，左侧为“前”，右侧为“后”。这些方位词只用于说明本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的优选方式中，本发明提供的清洁用吸嘴用于清洁车中，例如扫路车、洗扫车等用于路面清洁的车辆。其中，吸嘴设置在车身下侧并随车身在向前运动的同时，通过风机制造的真空负压抽吸夹杂垃圾的气体，并最终使垃圾进入垃圾箱中。具体地，如图1至图7所示，本发明提供的清洁用吸嘴包括能够沿待清洁对象（路面）移动的吸嘴主体1，该吸嘴主体1上设置有进气口2，更具体地，吸嘴主体1可包括顶板11和位于该顶板11两侧的侧板12，其中进气口2形成在顶板11上，并通过管路与垃圾箱连通。而每个侧板上均可安装有用于吸嘴主体1移动的滚轮13，以更好地使吸嘴主体1随扫路车一起向前移动，以实现将路面上的垃圾抽吸到垃圾箱内进行沉降或过滤处理，从而实现路面清洁的目的。

为了实现本发明的目的，在本发明下述的两个实施方式中，相同地，吸嘴主体1的下侧开放，并形成有围绕该进气口2的气体汇集区3，该气体汇集区3的前端具有供夹杂垃圾的气体通过的开口31，吸嘴周围的气体能够从四周进入该气体汇集区3并进入进气口2。因此，从四周进入气体汇集区3的气体能够在汇集后形成气体漩涡，相比只从前方进气的方式的现有抽气方式，该气体漩涡的形成能够增加进气口2处的负压，从而能够进一步增加对夹杂垃圾的气体的抽吸能力。又因为吸嘴通常向前方移动，因此位于吸嘴前方的垃圾能够通过开口31顺利进入气体汇集区3并最终通过进气口2进入垃圾箱中。

为了进一步提升进气口2的抽吸力，在本发明的第一实施方式中，如图1至图4所示，气体汇集区3的后端具有引流板4，该引流板4从气体汇集区3向后上方延伸。因此，通过该向后上方延伸的引流板4的引流，能够降低气体从吸嘴后端进入气体汇集区3的阻力，使得从吸嘴后端进入气体汇集区3的气体流速更快，从而使得形成在气体汇集区3的气体漩涡更大而进一步加大进气口2的抽吸力。此外重要地，由于从开口31进入的气体中所夹杂的垃圾颗粒惯性较大，使得有些垃圾颗粒还未来得及被进气口2吸入就冲气体汇集区3的后端逃逸，因此，加大从后端进入的进气速度，还能够使得气体汇集区3的后端形成气体幕墙，以有效阻止从开口31进入的气体中所夹杂的垃圾从吸嘴的后端逃逸，从而更进一步地提升了本发明提供的吸嘴的抽吸力。

其中优选地，引流板4为能够引导气体进入气体汇集区3的流线形结构。该流线型结构能够使得气体以最小的阻力方式从后端进入气体汇集区3，本领域技术人员能够知道的是，在引流板4整体向后上方延伸的趋势下，引流板4的流线型结构的布置方式如图3和图4所示，以使得使从后端进入气体汇集区3的气流的矢量方向不会突变，从而能够降低进入吸嘴后端的气体的能量损失。另外，本领域技术人员还能够知道的是，能够实现对气体引流的结构有多种，例如其他弧形、斜面结构等方式，对于此类属于本发明构思下的改变，本发明不做限制。

更优选地，基于计算流体力学和多相流数值仿真技术，能够对引流板4进口型线进行了优化处理，在本发明的第一实施方式中，该引流板4的流线型结构采用了五点四次贝塞尔曲线控制，从而能达到最优的型线设计，并减少气流分离和能量损失。其中公知地，该曲线的五点四次Bezier曲线方程可表述为：

$B\left(t\right)=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_n^i(P_i{(1-t)}^{n-i}{t}^i,t\∈[\mathrm{0,1}]$

式中，t为参数，控制点P_i的坐标为P_i(x_i,y_i)，i=0,1,2,3,4。系数C分别为：C_0，4＝(1-t)₄，C_1，4＝4t(1-t)³，C_2，4＝6t²(1-t)²，C_3,4＝4t³(1-t)，C_4，4＝t⁴。从而通过具有该曲线线型的流线型引流板4，使得气体能够以最小的能量损失方式进入气体汇集区3，从而实现本发明的目的。

回到本发明提供的吸嘴本身结构，在第一实施方式和第二实施方式中，如图1至图7所示，气体汇集区3均由隔板5围成，该隔板5固定在吸嘴主体1的下侧。该隔板5可以为一体结构也可以为分体结构，其包括位于两侧的侧向部和位于吸嘴主体1后端后向部，以围成具有开口31的气体汇集区3。

进一步地，在如图1至图4所述的第一实施方式中，根据在气体汇集区3内形成气体漩涡的气体的多相流动特性，即气体夹杂了垃圾颗粒。为了进一步加大形成在气体汇集区3内的气体漩涡，优选地，由隔板5所围成的气体汇集区3的尺寸从进气口2向下逐渐变大。更优选地，如图4所示，将隔板5设置为向下延伸的阶梯型结构。从而能够在增加气体汇集区3的尺寸的同时，使其向下逐渐变大的形状更加接近气体漩涡的形状，使得气体漩涡所形成的抽吸力更大，该加大的气体漩涡除能够更好地抽吸从前方进入的垃圾颗粒外，也具有防止该垃圾颗粒从吸嘴后端逃离的作用。因此使得本发明提供的吸嘴对垃圾的抽吸率更高。

另外在实际工作中，在吸嘴开始工作前需要调节吸嘴的离地高度，以使得其适应不同的路面情况，因此优选地，上述引流板4高度可调节地安装在气体汇集区3的后端，具体地为隔板5的后端。从而在控制其离地高度的同时，还能够控制从后端进入吸嘴的气体量，这是由于一旦从后端进入的气体量太大会使得进气口2对吸嘴前方的夹杂垃圾的气体的抽吸力不足，反而会降低吸嘴的垃圾抽吸率。具体地，在如图1所示的第一实施方式中，隔板5可包括位于两侧的侧向部以及位于侧向部之间的后向部，其中可设置隔板5的侧向部更接近地面，即在侧向部之间与后向部相对应的区域形成缺口，而将该引流板4设置在隔板5的后向部下方的缺口上，其中在相对于后向部向下凸出的侧向部的后端可设置高度不同的紧固孔，因此，可根据要求，通过螺钉等紧固件将引流板4的两端固定在高度不同的紧固孔上，从而实现引流板4的高度可调节的安装方式。此外，对于其他本领域技术人员能够想到的高度可调节的安装方式，本发明不做限制。

另外，在本发明第一实施方式提供的吸嘴中，滚扫装置3的前方设置有柔性挡板32，其可由例如橡胶等柔性材料制成。该柔性挡板32的上端固定在吸嘴主体1的顶板11的前端。即位于吸嘴主体1的最前端，其中在非工作状态下，该柔性挡板32能够自然垂下并接近地面，而在工作状态下，在进气口2真空负压的抽吸作用下，柔性挡板32的下端能够向后紧贴侧板12，其中侧板12对于的位置也形成为流线型结构，从而使得整体柔性挡板32的姿态为流线型，以使得吸嘴前方的气体能够以最小的阻力通过柔性挡板32的下端进入吸嘴主体下侧，并通过扫刷52后进入气体汇集区3，从而完成夹带垃圾进入进气口2的作用。另外，该柔性挡板32在工作状态下，能够将吸嘴主体下侧前端空气环境隔离成相对独立的空间，从而在进气口2的抽吸，使得吸嘴内侧和外侧之间产生较大的压差梯度，从而使得吸嘴前方的空气能够以更快地流速进入吸嘴内侧并进入气体汇集区内，以更好地夹带垃圾完成对垃圾的清扫。

因此，本发明第一实施方式提供的吸嘴能够提升对垃圾抽吸率，并且提升使用该吸嘴的扫路车、洗扫车等清洁车的路面清洁能力，实用性强。

除上述第一实施方式之外，本发明的第二实施方式同样能够实现本发明的目的，如图5至图7所示，与第一实施方式相同地，该吸嘴包括能够沿待清洁对象移动的吸嘴主体1，该吸嘴主体1上设置有进气口2，吸嘴主体1的下侧形成有围绕该进气口2的气体汇集区3，该气体汇集区3的前端具有供夹杂垃圾的气体通过的开口31，吸嘴周围的气体能够从四周进入该气体汇集区3并进入进气口2。具体地，该气体汇集区3有隔板5围成，该隔板5的前端形成有开口31。该隔板5的的后端同样固定有高度可调节的引流板4，其中，该隔板5和引流板4的结构可以和第一实施方式中的隔板5和引流板4的结构相同，也可以不同。如图5所示，该隔板从进气口2的形状并没有成阶梯状逐渐增大，而是竖直向下延伸。而如图7所示，该引流板4也没有向后上方延伸，而是向后方延伸。本实施方式中的技术方案中，只要能够起到围成气体汇集区3作用的隔板5，以及能够起到使气体从后端进入气体汇集区3的引流板，本实施方式均可使用。

为了提升第二实施方式的吸嘴对垃圾的抽吸率，在本实施方式提供的吸嘴中，同样采取增大形成在气体汇集区3内的气体漩涡的技术方案。具体地，气体汇集区3的开口31的前方设置有前挡件6，该前挡件6面对气体汇集区3的第一侧面a形成有向前凹入的凹槽部61。因此，通过在该前挡件6与气体汇集区相对的第一侧面a形成有向前凹入的凹槽部61，因此能够通过该凹槽部61增加位于进气口2下方的气体漩涡，从而增加进气口的抽吸力，以更好地完成对垃圾的抽吸。

其中，优选地，为了方便气体在该凹槽部61内形成气体漩涡，该凹槽部61的型线由多段圆弧依次圆滑相切而成。本发明所说的“型线”为某一表面的轮廓线。此外，还优选地，前挡件6的第一侧面a还形成有第一引流部62，该第一引流部62为能够引导气体进入气体汇集区3的流线型结构，并且与凹槽部61的开口的下端圆滑连接。以及优选地，前挡件6的第一侧面a还形成有第二引流部63，该第二引流部63为能够引导气体进入进气口2的流线型结构，并且与凹槽部61的开口的上端圆滑连接。因此，气体在进入气体汇集区3并被进气口2向上提升的过程中，首先由第一引流部62引流，然后在凹槽部61内形成气体漩涡，最后通过第二引流部63的引流而进入进气口2中。由于第一引流部62和第二引流部63均为流线型结构，气体能够以最小的阻力方式进入进气口2，从而在气体漩涡的基础上更进一步地提升了吸嘴对垃圾的抽吸率。

如图7所示，基于计算流体力学和多相流数值仿真技术，可以将该第一侧面a的型线进行优化处理，具体地，该型线可以包括六段圆弧曲线，其中上下两段曲线分别形成第一引流部62和第二引流部63的型线，中间四段圆弧曲线则形成向前凹入的凹槽部61的型线，并且该六段圆弧曲线依次圆滑相切地连接，以形成布袋式结构，使得气流在提升的过程中，其矢量方向均不会进行突变，从而以最小能量损耗的方式最终进入进气口2中。

另外，与第一实施方式不同的是，本实施方式在吸嘴主体1的前端没有设置柔性挡板32，而是为了和前挡件6的第一侧面a配合，在背离气体汇集区3的第二侧面b固定有导流板7，该导流板7为流线型结构，并且与前挡件6的第一侧面a的下端圆滑连接。因此，能够使得从前方进入吸嘴内侧的其他沿导流板7导流到前挡件6的第一侧面a，并且由于其与第一侧面a圆滑连接，从而使得气体在进入吸嘴内侧后其矢量方向不会突变，从而进一步降低气体的能量损失，从而更好地提升吸嘴对垃圾的抽吸率。另外在其他未提及的实施方式中，可以不单独设置导流板7，而是将前挡件6的第二侧面b设计为和导流板7的结构形同即可，对于此类改变，本发明不做限制。

除第一侧面a和第二侧面b外，前挡件6还包括同时连接第一侧面a和第二侧面b的第三侧面c，具体地，该第三侧面c与吸嘴主体1的顶板12相接，并且前挡件6由顶板11和侧板12同时固定。该前挡件6可以设置为有第一、第二和第三侧面a、b、c围成的实心结构，也可为空心结构。对于上述前挡件6的安装方式和本身结构上的改变，只要在本发明的构思下，均属于本发明的保护范围。

因此，不论第一实施方式或第二实施方式，本发明提供的吸嘴通过改变内部气体流场的特征，降低气体能量损耗，且能够更好地适应夹杂垃圾的其他多相流动特征。因此，均能够提升对垃圾的抽吸率，从而提升使用该吸嘴的清洁车的路面清洁率。

在具体的扫路车等清洁车进行清扫作业时，首先放下本发明提供的吸嘴并调整其与地面之间的高度到达工作高度后，开启风机。扫路车行进时首先通过扫盘将路面垃圾清扫汇集到吸嘴的前方区域，以形成吸嘴吸附作业点。在吸嘴移动到作业区的上方时，在进气口2的真空负压作用下，气体汇集区3内形成低压，由于设置柔性挡板32或导流板7，使得气体汇集区3同地面形成的气隙过流断面处所形成的内外的压力梯度差很大，此时吸嘴内的和吸嘴主体周围的的外界环境气流被同时抽吸进入气体汇集区3内，随后被夹带和提升，通过进气口2进入垃圾箱中，此时多相混合气流在垃圾箱内速度瞬间降低，同时受到过滤装置的作用，垃圾尘粒在垃圾箱内沉降下来，从而完成对路面垃圾的清扫作业。

综上，本发明第一实施方式和第二实施方式提供的吸嘴和使用该吸嘴的清洁车均具有较高的实用性和推广价值。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种清洁用吸嘴，该吸嘴包括能够沿待清洁对象移动的吸嘴主体(1)，该吸嘴主体(1)上设置有进气口(2)，其特征在于，所述吸嘴主体(1)的下侧形成有围绕该进气口(2)的气体汇集区(3)，该气体汇集区(3)的前端具有供夹杂垃圾的气体通过的开口(31)，所述吸嘴周围的气体能够从四周进入该气体汇集区(3)并进入所述进气口(2)，所述开口(31)的前方设置有前挡件(6)，该前挡件(6)面对所述气体汇集区(3)的第一侧面(a)形成有向前凹入的凹槽部(61)；

所述前挡件(6)的第一侧面(a)还形成有第一引流部(62)，该第一引流部(62)为能够引导气体进入所述气体汇集区(3)的流线型结构，并且与所述凹槽部(61)的开口的下端圆滑连接。

2.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述前挡件(6)的第一侧面(a)还形成有第二引流部(63)，该第二引流部(63)为能够引导气体进入所述进气口(2)的流线型结构，并且与所述凹槽部(61)的开口的上端圆滑连接。

3.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述凹槽部(61)的型线由多段圆弧圆滑相切而成。

4.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述前挡件(6)背离所述气体汇集区(3)的第二侧面(b)固定有导流板(7)，该导流板(7)为流线型结构，并且与所述前挡件(6)的第一侧面(a)的下端圆滑连接。

5.根据权利要求2所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述前挡件(6)的第一侧面(a)的型线包括六段圆弧曲线，其中上下两段所述圆弧曲线分别形成所述第一引流部(62)的型线和所述第二引流部(63)的型线，中间四段所述圆弧曲线则形成所述凹槽部(61)的型线，所述六段圆弧曲线依次圆滑相切地连接。

6.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述气体汇集区(3)由隔板(5)围成，该隔板(5)固定在所述吸嘴主体(1)的下侧，所述隔板(5)的前端形成所述开口(31)，并且所述隔板(5)的后端高度可调节地安装有引流板(4)，该引流板(4)向后方延伸。

7.根据权利要求4所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述吸嘴主体(1)包括顶板(11)和位于该顶板(11)两侧的侧板(12)，每个所述侧板上均安装有用于所述吸嘴主体(1)移动的滚轮(13)。

8.根据权利要求7所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述前挡件(6)包括同时连接所述第一侧面(a)和所述第二侧面(b)的第三侧面(c)，该第三侧面(c)与所述顶板(11)相接，并且所述前挡件(6)由所述顶板(11)和所述侧板(12)固定。

9.一种清洁车，清洁车包括垃圾箱和将垃圾抽吸到该垃圾箱内的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴为权利要求1-8中任意一项所述的清洁用吸嘴，其中，所述进气口(2)与所述垃圾箱相连通。