CN102949150B - 用于清洁表面的清洁设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于清洁表面(20)的清洁设备,包括:‑可关于刷轴(14)进行旋转的刷子(12),所述刷子(12)被提供以在刷子(12)的圆周上均匀分布的柔性刷元件(16),在刷子(12)、所述壳体(28)和所要清洁的表面(20)之间、在第一和第二位置(33,35)至少部分地密封的空间中限定吸取区域(34),‑单个橡胶扫帚元件(32),其与刷子(12)间隔开来并且在刷元件(16)在刷子(12)的旋转期间进入壳体(28)的刷子(12)的一侧附着到喷嘴壳体(28)的底侧(30),‑用于驱动刷子(12)进行旋转的驱动装置,和‑真空总成(38),其设置在吸取区域(34)的吸取出口(47)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于清洁表面的清洁设备。进一步地,本发明涉及一种用于这样的清洁设备的喷嘴配置。
背景技术
当今,硬质地面清洁是通过首先地面真空吸尘随后用拖布擦拭来进行的。真空吸尘去除粗糙污垢,而拖布擦拭则去除污点。从现有技术的陈述中,许多电器,尤其定位于专业清洁部门的电器是已知的,其要求一次进行真空吸尘和拖布擦拭。用于专业清洁部门的电器通常专用于大面积以及优选平坦的地面。它们依赖于硬质刷子和吸力来从地面去除水和污垢。家用电器经常使用硬质刷子和橡胶扫帚喷嘴的组合。与用于专业清洁部门的电器一样,这些产品使用刷子从地面去除污点并且橡胶扫帚与负压相结合以从地面拾起污垢。
所述橡胶扫帚元件通常由柔性橡胶唇边(lip)来实现,其附着至清洁设备的底部并且仅在所要清洁的表面上滑过由此推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面。通常由真空总成所生成的负压被用来吸入所收集的污垢颗粒和液体。
一种用于真空吸尘清洁器系统的橡胶扫帚设备例如从EP0576174A1所知。使用以上所提到的刷子和橡胶扫帚的组合的清扫器例如从US7,665,172B1所知。其中所描述的电动地板清扫器包括脚部组件,其具有电机驱动的主搅动器(agitator)以及耦合至轮子的一对边缘搅动器,以使得该清扫器的人工推进使得轮子旋转并因此使得边缘搅动器旋转。然而,该清扫器并不包括真空源并且因此无法从所要清洁的地面拾起水。因此对地板进行干燥的性能相当差。
从现有技术已知并且也使用旋转刷子和橡胶扫帚的组合的真空吸尘清洁器从US4,864,682A所知。该真空吸尘器包括自我调节的擦拭条组件,其自动针对要在其上使用该真空吸尘器的地板表面的类型进行调节。其中使用的组件需要高的吸力以便收到满意的清洁结果。在该真空吸尘器中使用的刷子是具有坚硬刷毛的搅动器(也表示为adjutator)以对例如地毯的地面进行搅动。这些坚硬刷毛表现出相当好的擦拭效果,其使得能够特别使用刷子来去除污点。然而,其对地板进行干燥的性能相当差,这是因为这样的搅动器无法从地面拾起水。
从现有技术所知的一次性进行真空吸尘和擦拭的设备经常使用主动喷水的刷元件或清洁冲洗以便改善污点去除。如附图12中所示例性示出的,这样的设备通常使用设置在刷子一侧的具有两个橡胶扫帚的双橡胶扫帚元件。附加的真空源在所述双橡胶扫帚配置之间的通道中生成吸力以便再次从地面去除清洁水。
然而,为了再次从地面去除主动喷洒的清洁水,这些设备必须一直以向前的方向移动,其中,该刷子在该设备运动方向看位于双橡胶扫帚配置前面。以相反的向后方向移动设备将使得地面是湿的,这是因为利用刷子而散开的清洁水在该向后划动中并没有从橡胶扫帚所去除。
为了在设备的向前以及向后划动中得到良好的清洁结果,已知清洁设备因此在刷子两侧提供以双橡胶扫帚喷嘴。这样的配置在附图13中示例性示出。即使刷子两侧上这样的双橡胶扫帚配置显示出了良好的清洁结果,这些设备的喷嘴也变得相当庞大。这再次导致了不令人满意的有限的工作能力。特别是在经常需要对狭窄角落进行清洁的家用电器中,这样的庞大喷嘴由于其有限的活动自由度而无法舒适地使用。
除此之外,使用如附图12和13所示的双橡胶扫帚配置具有几个另外的缺陷。由于橡胶扫帚在设备移动期间与地面的持续接触,这样的双橡胶扫帚可能对地板产生高度的刮擦负荷。特别是当双橡胶扫帚配置被用在刷子的每一侧上时(见图13),这将导致有所增加的在地面上产生划痕的风险。此外,这样的橡胶扫帚配置包括它们无法打开用于例如毛发或花生的粗糙污垢的缺陷,原因在于粗糙污垢经常缠绕在橡胶扫帚之内或者被橡胶扫帚推远,并且因此无法进入吸取入口。这种情形在附图15中以示意性方式示出。其中,附图标记90和90’表示两个橡胶扫帚。在真空清洁器的移动期间,如果橡胶扫帚90’接近粗糙的污垢颗粒92,则该颗粒将缠绕在橡胶扫帚90’之前并且将无法进入限定在两个橡胶扫帚90、90’之间的空间之中的吸取区域,这是因为橡胶扫帚与地面持久接触。除此之外,这样的双橡胶扫帚喷嘴难以清洁并且没有自行清洁的能力。
为了克服这些缺陷,本领域已知的其它设备使用相互平行排列的两个单独刷子(附图14中示意性示出)。这种类型的清洁设备从US1,694,937中示例性获知。所述文献公开了一种地面洗涤机,其能够通过平行布置并且靠近在一起的两个圆柱形地板刷从地面拾起污垢。这些刷子高速旋转,一个顺时针运行而另一个逆时针运行。以这种方式,相邻的圆周以充分高的速度运动到一起行进而以基本上扁平喷射形式的相当力度将污垢向上垂直投射。除了刷子之外还应用擦拭器和橡胶扫帚以便干燥地面。由于两个单独刷子以及附加的橡胶扫帚,喷嘴根据这种解决方案也变得相当庞大,其再次由于对于消费者而言不令人满意的活动自由度而告终。
发明内容
本发明的目标是提供一种改进的清洁设备,与现有技术相比,其显示出了有所改进的清洁性能,并且克服了以上所提到的缺陷。
该目标通过一种用于清洁表面的清洁设备而实现,其包括:
-可关于刷轴进行旋转的刷子,所述刷子具有基本上在刷子的圆周上均匀分布的柔性刷元件,其中刷子至少部分被喷嘴壳体所包围并且至少部分从所述喷嘴壳体的底侧突出,该底侧在设备的使用期间朝向所要清洁的表面,其中刷元件在刷子的旋转期间基本上在刷元件在刷子的旋转期间离开壳体的第一位置与壳体形成密封,并且在刷子的旋转期间在第二位置与所要清洁的表面相接触以便从所述表面拾起污垢颗粒和液体,由此在刷子、所述壳体和所述所要清洁的表面之间在所述第一和第二位置至少部分地密封的空间中限定吸取区域,
-单个橡胶扫帚元件,其与刷子间隔开来并且在刷元件在刷子的旋转期间进入壳体的刷子的一侧与喷嘴壳体的底侧相接合,其中所述橡胶扫帚元件适用于在清洁设备移动期间推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面,由此在橡胶扫帚元件和刷子之间限定打开进入吸取区域的吸取入口,
-用于驱动刷子进行旋转的驱动装置,和
-真空总成(aggregate),其设置在吸取区域的吸取出口以便在所述吸取区域中生成负压以便从吸取入口吸入污垢颗粒和液体。
此外,根据本发明的第二方面,以上所提到的目标通过一种用于在如之前所提到的清洁设备中使用的相对应的喷嘴配置而实现。
本发明的优选实施例在从属权利要求中进行限定。应当要理解的是,所要求保护的喷嘴配置具有与所要求保护的清洁设备以及从属权利要求中所定义的类似和/或相同的优选实施例。
本发明基于以下思想,其不像如本领域已知的许多电器中那样使用双橡胶扫帚喷嘴,而是选择刷子的属性和排列以使得刷子具有橡胶扫帚的功能,而并不阻碍粗糙污垢进入喷嘴。具有橡胶扫帚的功能意味着刷子除了能够拾起污垢之外,还能够从表面拾起液体。如发明人已经对这种特殊类型的刷子所命名的,这是通过所谓的“密封刷子”来实现的。这样的密封刷子目前在本领域中并不为人所知。名称“密封刷子”来自于在使用这种类型的刷子期间所出现的特殊密封属性。
刷子的密封属性取决于使用该刷子的事实,其具有基本上在刷子圆周上均匀分布的柔性刷元件。换句话说,刷元件的均匀分布提供在刷子的圆周之上。选择刷子在喷嘴壳体内的配置以使得刷元件在刷子旋转期间基本上在刷元件在刷子旋转期间离开壳体的第一位置与壳体形成密封。此外,在刷元件在刷子旋转期间与所要清洁的表面相接触的第二位置形成至少部分密封的区域。以这种方式,在刷子、喷嘴壳体和所要清洁的表面之间限定了吸取区域,该吸取区域针对喷嘴周围至少部分地被密封。本发明上下文中的“密封”或“所密封的”并不意味着针对周围的完全密封,原因在于否则将不再能够从表面拾起污垢和液体。相反,本发明上下文中的“密封”或“所密封的”其实是指在以上所提到的两个位置的空气泄漏被减小至最小的情形,或者换句话说,仅有相对恒定的少量空气能够在壳体和所述第一位置的刷子之间以及在刷子和所述第二位置的表面之间的区域通过的情形。以这种方式,创建了一种防止所描述的两个位置的所不希望的过高空气泄漏的限制。大部分空气被导入位于刷元件之间的空间中。该空气量主要取决于刷元件之间的空间以及对刷子进行驱动以进行旋转的旋转速度。该空间又取决于刷元件的密度。
例如,所述第一位置处的密封可以通过将喷嘴壳体或其一部分设置为在刷元件离开壳体的区域中非常接近刷子来实现,其中在该区域中在壳体和刷子之间形成狭窄通道。换句话说,喷嘴壳体在该区域中优选地被布置为与壳体非常接近以使得刷子几乎接触到壳体。壳体和刷子之间大约0.5mm的距离已经显示出了良好的密封结果。而且,较大的距离也是可以想到的。然而,在这种情况下,以上所提到的壳体和刷子之间的狭窄通道需要更长以便实现以上所提到的限制效果。“较长”在此处意味着狭窄通道在刷子圆周方向中的延伸需要更大。所要注意的是,刷子和壳体之间的接触也是可能的而并不背离本发明的范围。
为了达到以上所提到的那种密封,刷子需要具有在刷子圆周上均匀分布的非常纤细的纤毛。这些纤细纤毛被称作刷元件。如这里根据利用驱动装置所进行的本发明,通过驱动刷子进行旋转,柔性刷元件由于所出现的离心加速度而向外伸直,变得坚硬,并且因此形成一种“壁”。该“壁”能够被想像为几乎均匀的圆柱体。因此,就图示的意义而言,被驱动的刷元件表现得像具有许多树木的森林,其中树木阻碍了风的流动。然而,所述圆柱体并不是完全闭合的。在刷子的纤细纤毛之间出现了其中可以输送污垢颗粒和液滴的非常狭窄的间隙。污垢和液体颗粒的这种输送主要依赖于出现在刷元件之间的所述间隙中的附着和/或毛细管力。如果刷元件具有小的材料密度,则该附着和/或毛细管效应是特别有所不同的。由于刷元件被实现为曾为柔性的纤细的微纤毛,所以纤维所谓的“墙壁效应”以及“密封效应”,恰好在刷子的旋转期间出现,而刷元件在刷子不进行旋转的情况下或多或少是摇摆的。
以这种方式,刷子能够在刷元件在刷子旋转期间与地面相接触时从地面拾起液体。由于纤细的微纤毛,刷子也可用于粗糙污垢。
在刷子旋转期间,刷元件利用其尖端部分与地面相接触并且在所述尖端部分与地面相接触的拾取期间从地面拾取污垢颗粒和液体。当刷元件要在以上所提到的第二位置与污垢颗粒或液体相接触时,刷元件可以弯曲。只要具有与之附着的污垢颗粒和液体的刷元件与表面脱离接触,刷元件就向外伸直,其中特别地,刷元件的尖端部分以相对高的加速度进行移动。结果,刷元件尖端部分处的离心加速度有所提高。因此,在刷元件处于喷嘴壳体内部并且不与表面相接触的污垢释放期间,刷元件的尖端部分的离心加速度变得很高以使得所出现的施加于微纤毛内的污垢和液体颗粒的离心力变得大于污垢和液体颗粒从刷元件受到抑制的附着力。污垢和液体颗粒因此在污垢释放期间被自动释放。由于并非所有的污垢颗粒和液滴都可以直接被真空总成所吸入,所以少量污垢和液体将在刷元件与表面脱离接触的区域被抛回到表面上。然而,这种对表面造成再次喷溅的效应被橡胶扫帚元件所克服,该橡胶扫帚元件通过有点像擦拭器的动作收集该再次喷溅的液体和污垢,以使得留下的液体和污垢可以随后由于所施加的负压而被吸入。橡胶扫帚因此确保了留下的液体和污垢不会再次离开吸取区域而不被真空总成所吸入。其因此多少在喷嘴壳体的一侧上封闭了用于污垢和液体的吸取区域。
除了如所提到的离心力之外,能够出现其它加速力,特别是由于柔性刷元件变形的加速力。这样的变形示例性地在柔性刷元件在旋转期间与地面相接触或者遇到液体或污垢颗粒时出现。
所选择的喷嘴配置进一步包括单个橡胶扫帚元件,其与刷子间隔开来并且在刷子的一侧附着至喷嘴壳体的底侧,刷元件在刷子旋转的期间在上述底侧进入壳体。所述橡胶扫帚元件适于在清洁设备的移动期间推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面。其作为一种对表面进行擦拭并且由此从所要清洁的表面收集液滴和污垢颗粒的擦拭器。吸取入口限定在橡胶扫帚元件和刷子之间,其向吸取区域中开放。
利用布置在吸取出口处的真空总成,在所述吸取区域内生成负压。因此,已经被橡胶扫帚元件或刷子所收集的污垢和液体颗粒朝着吸取出口被吸进吸取区域中。
由于以上已经描述过的刷子的密封属性,在橡胶扫帚和刷子之间形成了吸入通道。因为空气泄露由于所述密封属性而降低至最小,所以能够以最少量的功率来实现吸入通道(也称作吸取区域)内负压的生成。这使得能够使用较小的真空总成以便建立相同或者甚至更高的负压。与现有技术的设备相比,因此能够以较小的真空总成来实现更高的负压。这节约了功率消耗,其又为用户带来了主要的成本优势。除此之外,这还可以导致真空总成的重量和大小有所减小,这进而提高了设备的用户友好度。
密封刷子进一步的优势在于,由于在吸取区域内所实现的负压,橡胶扫帚元件和刷子得以被持续清洁。与之前介绍中所解释的双橡胶扫帚解决方案相比,吸取区域通过(由橡胶扫帚所实现的)一个刚性壁以及由刷子所实现一个移动壁来定义,而不是由两个橡胶扫帚所实现的两个刚性壁来定义。特别是在刷子被主动喷以水的情况下,所喷溅的水对刷子和布置在吸取区域中刷子的相对一例的橡胶扫帚进行清洁。换句话说,这导致了刷子和橡胶扫帚的一种自我清洁。与使用双橡胶扫帚解决方案的刷子相比,这极其简化了设备的清洁。
与根据现有技术所使用的仅用于污点去除的刷子相比,这里所给出的具有柔性刷元件的软质软子还具有从地面拾起液体的能力。因此,不再需要第二橡胶扫帚元件。密封刷子自身作为一种橡胶扫帚,原因在于其能够拾起液体并且同时减少从吸取区域到周边的空气泄露。与橡胶扫帚相比,密封刷子另外的优势在于其可用于粗糙污垢。
通过将橡胶扫帚的数量减少至仅单个橡胶扫帚元件,不仅壳体的大小能够减小而使得喷嘴较小,而且可以明显减少橡胶扫帚可能导致的地面刮擦。除此之外,单个橡胶扫帚更加易于清洁。
关于配置,必须注意以下内容:刷子优选地布置在喷嘴的壳体的一例,而橡胶扫帚元件则与刷子平行地布置在壳体的另一例,以使得当在设备的意图移动方向中看时,刷子和橡胶扫帚元件看上去彼此前后排列。橡胶扫帚和刷子布置在喷嘴壳体的底侧上,该底侧在设备使用期间面对所要清洁的表面。橡胶扫帚和刷子至少部分地在该底侧上从喷嘴壳体突出。当移动设备时,橡胶扫帚元件在所要清洁的表面上划过并且因此推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开地面,而刷子在其旋转期间同时从表面拾起污垢和液体颗粒。以这种方式,在刷子和橡胶扫帚元件之间创建了吸取入口,其在清洁设备的使用期间面对所要清洁的表面。该吸取入口向其中创建了以上所提到的负压的吸取区域中开放。
根据本发明的优选实施例,真空总成所生成的负压处于3至70mbar的范围之中,更优选地处于4至50mbar的范围之中,最为优选地处于5-30mbar的范围之中。现有技术的真空吸尘器需要应用更高的负压以便获得可接受的清洁结果。然而,由于以上所提到的刷子属性,已经可以在以上所提到的压力范围来实现非常好的清洁结果。因此,也可以使用较小的真空总成。这提高了真空泵选择的自由度。
根据本发明另外的优选实施例,喷嘴壳体和橡胶扫帚元件沿与刷子轴线平行的纵向方向以及优选地与清洁设备的意在移动方向垂直的横向进行延伸。在设备移动期间,刷子和橡胶扫帚因此能够沿其整个纵向侧面而遇到污垢和液体颗粒。通过将刷子轴线和橡胶扫帚元件设置为相互平行,建立了用于从地面拾起污垢和液体颗粒的刷子和橡胶扫帚元件的完美协作。在橡胶扫帚元件、刷子和壳体之间定义了负压的吸取区域,其中所述壳体也基本上与刷子轴线平行地进行延伸。
在本发明另外的优选实施例中,所述橡胶扫帚元件包括切换装置,其用于将橡胶扫帚元件切换至闭合位置,当清洁设备以向前方向在表面上移动时,橡胶扫帚元件在上述闭合位置中适于推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面,在上述向前方向中,橡胶扫帚元件在清洁设备的移动方向中看上去位于刷子之后,并且其用于将橡胶扫帚元件切换至开放位置,当清洁设备以向后方向在表面上移动时,来自地面的污垢颗粒和液体在上述开放位置能够通过橡胶扫帚元件和所要清洁的表面之间的开口进入吸取区域,在上述向后方向中,橡胶扫帚元件在清洁设备的移动方向中看上去位于刷子之前。
根据清洁设备的移动方向将橡胶扫帚元件从开放位置切换至闭合位置的能力使得能够在喷嘴的向前以及向后划动中得到良好的清洁结果。开放配置是为了当橡胶扫帚在刷子之前接近地面上的污垢和液体时允许污垢进入。并且在闭合位置中,当刷子在橡胶扫帚之前接近污垢或液体时,橡胶扫帚关闭到地面的间隙,或者换句话说,在地面上进行擦拭或滑行。
为了保证这种切换模式,橡胶扫帚元件优选地通过柔性橡胶唇边来实现,根据清洁设备的移动方向,其适于关于所述橡胶唇边的纵向方向弯曲。该橡胶唇边优选地包括布置在橡胶唇边的下端附近的至少一个立柱,橡胶唇边意在在上述下端处接触到所要清洁的表面。当清洁设备以向后方向在表面上移动时,所述至少一个立柱适于至少部分地从表面提升橡胶唇边,在上述向后方向中,橡胶唇边在清洁设备的移动方向中看上去位于刷子之前。由于橡胶唇边在橡胶扫帚元件在刷子之前接近地面上的污垢的喷嘴的向后划动中的这种提升,粗糙污垢也可以在向后划动中通过橡胶扫帚元件和所要清洁的表面之间创建的开口进入喷嘴。当以相反的向前方向在表面上移动清洁设备时,所述立柱不与地面相接触,使得橡胶唇边在地面上自由滑行以便从所述地面拾起污垢和水的颗粒。
根据本发明另外的优选实施例,清洁设备进一步包括限制元件,其布置在吸取区域中以用于至少部分地限制吸取入口和吸取出口之间的吸取效果。所述限制元件可以在吸取入口和吸取出口之间布置在喷嘴壳体中的任意位置。其优选地分别沿刷子和/或壳体的整个长度侧面与喷嘴壳体和刷子轴线平行延伸。
限制元件适于至少部分地对由于吸取入口和吸取出口之间的空间中的吸取区域中生成的负压而出现的吸取效果进行限制。以这种方式,创建了系统的相对恒定的操作点。这在吸取入口可能被大量污垢或液体所拥塞的情形中是特别有利的。例如,在纸张或其它较大碎片被吸取入口所吸入时,这会导致吸取入口或吸取区域内任意其它位置的拥塞。这会导致真空总成的不同操作点。
类似的效果在以上所提到橡胶扫帚从其开放位置切换至其闭合位置的情况下出现。在其开放位置,在橡胶扫帚元件和表面之间创建开口以允许污垢在设备的向后划动中进入喷嘴。这还导致了相当大的空气泄露以使得额外的空气通过所创建的开口进入吸取入口。另一方面,橡胶扫帚在处于其闭合位置时至少部分地密封吸取区域,在设备的向前划动期间在表面上滑过或擦拭。
橡胶扫帚的切换因此还还导致吸取区域中所不希望出现的压力变化。为了实现恒定的负压和流速,真空总成因此也将需要在两个操作点之间进行切换。支持这两个操作点将要求复杂的系统,其具有昂贵的特别是经适配的真空总成。
该问题通过所提供的限制元件得以被克服,无论吸取入口的状态如何以及无论橡胶扫帚的位置(开放或闭合位置)如何,其都在吸取入口和出口之间确定几乎恒定的气流。
根据实施例,所述限制元件由壳体部分来实现,该壳体部分减小了壳体和处于吸取入口和吸取出口之间的吸取区域中的位置的刷子之间的距离。就此,壳体优选地与刷子同心地或者至少部分同心地进行设置。壳体的所述部分在吸取入口和出口之间的任意位置减小了刷子和壳体之间的径向距离。以这种方式,通过刷子和喷嘴壳体的内壁形成了一种流动限制。因此,吸取通道(也被表示为吸取区域)看上去几乎对于要通过该位置的空气、污垢和液体是封闭的。然而,由于以上所提到的刷元件的属性,恒定量的空气、污垢和液体仍然通过刷元件之间的空间进行输送。这导致了系统相对恒定的操作点。所应用的真空总成的负载因此最小,其进而导致了真空总成更长的寿命。另外,最小的应用负载减小了真空总成的噪音产生。除此之外,其可以使得真空总成所要求的尺寸和重量较小,这进而为用户带来了更为便宜的解决方案。另外,其提高了制造商的设计自由度。
换句话说,限制元件将吸取区域划分为两个子分区。第一子分区位于刷子和喷嘴壳体之间布置在吸取入口和限制元件之间的空间中,而第二子分区位于刷子和喷嘴壳体之间布置在限制元件和吸取入口之间的空间中。由于流动限制,可以在所述第二子分区中应用恒定的负压和流速,其中在第二子分区中应用的负压和流速独立于第一子分区中的压力属性。所要注意的是,该实施例中以上所提到的例如5至30mbar的压力范围表示所述第二子分区中的负压,而较高的压力可能出现在第一子分区中。
由于刷子在污垢释放期间需要用于以上所提到的自清洁处理的空间,所以例如所述壳体的所述部分的限制元件优选地仅占据吸取区域的一小部分。为了实现良好的自清洁结果,限制元件优选地被布置为接近于喷嘴入口以便保证限制元件和喷嘴出口之间的足够空间。换句话说,以上所提到的吸取区域的第一子分区优选地小于吸取区域的所述第二子分区。
根据另外的实施例,所述限制元件通过在吸取区域处于吸取入口和吸取出口之间的位置与刷子相接触的壳体部分来实现。刷子和喷嘴壳体在限制元件的位置处的接触实现了与以上所提到的第一和第二位置处的密封效果相类似的另外的密封效果。刷子和喷嘴壳体的接触已经显示出导致了最大程度的流动限制。这进而导致了第二子分区内更进一步的恒定吸取,并且导致了需要对真空总成进行驱动以便实现恒定负压和流速的几乎恒定的操作点。由于以上所提到的刷元件属性,恒定量的空气、污垢和液体在这种情况下也可以通过刷元件之间的空间进行输送。
根据本发明的实施例,驱动装置适于实现刷元件的尖端部分至少3000m/s2的离心加速度,特别是在当刷元件在刷子旋转期间与表面脱离接触时的污垢释放期间。根据另外的实施例,优选驱动装置适于实现在尖端部分至少7000m/s2的离心加速度,并且更为优选地12000m/s2的离心加速度。
所要注意的是,至少在刷元件在刷子旋转期间与表面脱离接触时的污垢释放期间,关于在尖端部分普遍的加速度的3000m/s2的最小值被已经在本发明背景下所执行的实验结果所支持。这些实验已经显示了根据本发明的设备的清洁性能随着刷子角速度的提高而改善,这意味着刷元件的尖端部分在旋转期间的加速度提高。另外,这些实验已经显示出密封效果在这些加速度上而有所改善。
当驱动装置被适于实现以上所提到范围内的刷元件离心加速度时,在刷元件与所要清洁的表面脱离接触的阶段期间,即刷元件位于喷嘴壳体之内的阶段期间,附着到刷元件的液滴可能作为液滴雾而被排出。
根据另外的优选实施例,至少在刷元件的尖端部分,多个刷元件的线性质量密度低于150g每10km,优选地低于20g每10km。
刷元件可以由塑料材料制成,其中聚酯和尼龙是合适的示例。至少在尖端部分,多个或者优选地大多数刷元件的线性质量密度低于150g每10km,优选地低于20g每10km。在这种情况下,与现有技术所知的许多情形相反,刷元件可以被归类为非常软和柔性的。至少在尖端部分,这确保了刷元件足够柔性以经受弯曲效果并且能够从所要清洁的表面拾起污垢颗粒和液滴。刷元件的变形,或者更为准确地说,能够发生变形的速度,被刷元件的所述线性质量密度所影响。
此外,刷元件的线性质量密度影响旋转刷子所需的能量。当刷元件的线性质量密度相对低时,柔软度相对高,并且使得刷元件在它们要与所要清洁的表面进行接触时发生弯曲所需的能量相对低。这还意味着在刷元件和表面之间所产生的摩擦能量低,由此防止了表面发热以及相关联的表面损坏。刷元件相对低的线性质量密度的其它有利效果是对磨损和断裂相对高的耐受性,相对小的被尖锐物体等损坏的机会,以及以即使在遇到表面中的很大的不均匀时也以保持接触的方式来跟随表面的能力。
要注意的是,如所提到的线性质量密度,即每10km数克的线性质量密度,也被表示为Dtex数值。
申请人所进行的实验已经证明了以上所提到范围内的Dtex数值在技术上是可能的并且能够利用其获得良好的清洁结果。然而,已经显示出可以通过应用具有甚至更低的Dtex数值的上限的刷元件进一步改善清洁结果,诸如125、50、20或者甚至5(单位为g/km)的Dtex数值。
刷元件的线性质量密度与以上所提到的刷元件尖端处的加速度的组合是产生可旋转刷子的最优清洁性能的组合,其中实际上刷子所遇到的所有污垢颗粒和溅出液体都被刷元件所拾起并且在喷嘴壳体内的位置被排出。自然,颗粒和液体的有效拾起在其要进行清洁时是有利的,其中同时实现了污垢去除和干燥处理。考虑到避免了污垢和/或液体被重新带入所要清洁的表面的事实,有效的后续排出处理是有利的。利用与以上所提到的橡胶扫帚元件以及驱动装置所实现的操作参数相结合的根据本发明的刷子,可以将颗粒捕捉至液滴中而有效地使得颗粒更大,这使得能够进行更为容易地过滤。除此之外,该参数组合在所述第一和第二位置进一步提高了以上所提到的密封效果,并且如果具有以上所提到的另外的限制元件,也提高了限制元件的位置处的密封效果。
以上所提到的涉及线性质量密度的参数与在刷元件的尖端部分所实现的离心加速度的组合并没有基于现有技术的知识而发现。现有技术甚至没有考虑到具有可用于清洁表面也能够提升污垢和液体并且因此能够通过仍然实现相同甚至有所改进的清洁属性而减少所需橡胶扫帚元件数量的仅一个可旋转刷子的自持、最优功能的可能性。
当提供至少一个可旋转刷子并且如本发明所描述的那样进行操作时,确保了能够从所要清洁的表面有效去除液体,并且对于污垢颗粒同样如此,其可以被刷子的刷元件和/或随液体一起被捕捉。在喷嘴壳体的一侧上由对表面进行刷洗的可旋转刷子执行,并且在另一侧上由与表面持续接触并且因此对表面进行擦拭的橡胶扫帚元件所执行的清洁处理特别适合于在硬质表面上进行。硬质表面的示例是硬质地面、窗户、墙壁、桌面、硬质材料板、侧壁等。
根据另外的优选实施例,该清洁设备包括定位装置,其用于以小于具有完全伸展刷元件的刷子的半径的到所要清洁表面的距离来定位刷子轴线,以实现在操作期间与表面相接触的刷子部分的缩进,该缩进处于刷子直径的2%至12%的范围之内。
结果,刷元件在刷子与表面相接触时有所弯曲。因此,只要刷元件在刷子旋转期间要与表面相接触,刷元件的外观就从伸展外观变为弯曲外观,并且只要刷元件在刷子旋转期间与表面脱离接触,刷元件的外观就从弯曲外观变为伸展外观。此外,刷子的缩进提高了以上所提到的在刷子与在所述第二位置的表面之间的密封效果。所要注意的是,处于与以上所提到的类似或者甚至相同范围内的缩进也可以被设置在刷子和喷嘴壳体之间。这可以通过提供定位装置来实现,该定位装置用于以小于具有完全伸展刷元件的刷子的半径的到喷嘴外壳的距离来定位刷子轴线,以实现在操作期间在所述第一位置接触外壳的刷子部分的缩进,该缩进处于刷子直径的2%至12%的范围之内。这也导致以上所描述的刷子和喷嘴壳体之间在所述第一位置处的密封效果的提高。
刷子缩进的实际范围设为刷元件的完全伸展条件下的刷子的直径的2%至12%。在实际情况下,如所提到的刷子的直径可以通过执行适当测量来确定,例如通过使用以刷子的旋转频率进行操作的高速相机或频闪观测仪。
当刷元件要与污垢颗粒或液体相接触时,或者在相对于表面设置了刷子的缩进的情况下,刷元件有所弯曲。只要具有与之附着的污垢颗粒和液体的刷元件与表面脱离接触,刷元件就向外伸直,其中特别地,刷元件的尖端部分以相对高的加速度进行移动。结果,刷元件顶端部分的离心加速度增大。因此,如已经根据以上实施例所提到的,附着到刷元件的液滴和污垢颗粒从刷元件射出,就像在加速度力高于附着力时那样。
可以在可旋转刷子的清洁功能中扮演附加角色的因素是刷元件的填充密度。当填充密度足够大时,会在刷元件之间出现毛细管效应,这提升了液体从所要清洁的表面的快速去除。根据本发明的实施例,刷元件的填充密度至少为30簇刷元件每cm2,其中每簇刷元件的数量至少为500。
以簇的形式设置刷元件形成了附加的毛细管通道,由此提高了刷子用于从所要清洁的表面拾起污垢颗粒和液滴的毛细管力。
为了在刷元件的尖端实现以上所提到的离心加速度,根据本发明的实施例,驱动装置被适于实现刷子的角速度,在设备的操作期间,该角速度为每分钟3000至15000转的范围,更为优选地为每分钟5000至8000转的范围。申请人的实验已经显示出在以至少每分钟6000转的角速度对刷子进行驱动时能够获得最优的清洁结果。
然而,刷子尖端部分处的所期望离心加速度并不仅取决于角速度,这分别取决于刷子的频率,而且还取决于半径,这分别取决于刷子的直径。因此,根据本发明另外的实施例,当刷元件处于完全伸展的状况时,优选刷子具有处于10至100mm范围内的直径,更为优选地处于20至80mm的范围内,最为优选地处于35至50mm的范围内,并且其中当刷元件处于完全伸展的状况时,其中刷元件的长度处于1至20mm的范围内,优选地处于8至12mm的范围内。
如以上已经提到的,所给出的清洁设备具有实现极好清洁结果的能力。这些清洁结果甚至能够通过主动打湿所要清洁的表面而得以改进。这在污垢去除的情况下是尤其有利的。在提升污垢颗粒到刷元件的附着的处理中所使用的液体可以以各种方式来提供。在第一种情况下,可旋转刷子和柔性刷元件可以被出现在所要清洁的表面上的液体所打湿。这样的液体的示例是水,或者水和肥皂的混合物。可替换地,可以通过向刷子主动提供清洁液来向柔性刷元件提供液体,例如通过将液体渗漏至刷子上,或者将液体注入刷子的中空内核元件。
根据一个实施例,因此优选的是,该清洁设备包括用于以低于刷子轴线进行延伸的刷子宽度的每cm每分钟6ml的速度向刷子提供液体的装置。看上去不必以更高速度来进行液体提供,并且以上所提到的速度足够液体实现作为污垢颗粒的携带/运送手段的功能。因此,从所要清洁的表面去除污垢的能力能够显著提高。仅使用少量液体的优势在于可能对脆弱表面,甚至被指示为对诸如水之类的液体敏感的表面进行处理。此外,以容纳要提供至刷子的液体的蓄水器的给定大小,自持时间更长,即在蓄水器变空并且需要再次充满之前需要更长时间。
所要注意的是,不同于使用有意选择并且主动提供的液体,也可能使用溅出液体,即要从所要清洁的表面去除的液体。其示例是溅出的咖啡、牛奶、茶等。考虑到如前面所提到的刷元件能够从所要清洁的表面去除液体以及液体能够在如之前所描述的离心力的影响下从刷元件去除的事实,这是可能的。以上所提到的在刷子和橡胶扫帚之间的区域中再次喷溅表面的效应通过多少作为擦拭器来收集该再次喷溅的液体和污垢的橡胶扫帚元件所克服,从而遗留的液体和污垢随后可以由于所施加的负压而被吸入。橡胶扫帚因此确保了遗留的液体和污垢不会再次留在吸取区域而没有被真空总成所吸入。因此在喷嘴壳体的一侧上多少闭合了污垢和液体的吸取区域。所选择刷子与橡胶扫帚的组合因此产生了非常好的清洁和干燥效果。
附图说明
本发明的这些和其它方面将参考随后所描述的(多个)实施例而变得明显并且从其得以阐明。在以下附图中:
图1示出了处于第一工作位置的根据本发明的清洁设备的喷嘴配置的第一实施例的示意性截面图;
图2示出了处于第二工作位置的图1所示的喷嘴配置的第一实施例的示意性截面图;
图3示出了处于第一工作位置的根据本发明的清洁设备的喷嘴配置的第二实施例的示意性截面图;
图4示出了处于第二工作位置的图3所示的喷嘴配置的第二实施例的示意性截面图;
图5示出了刷子和橡胶扫帚元件的放大视图以示意性图示本发明的原理;
图6示出了处于第一工作位置的根据本发明的清洁设备的橡胶扫帚元件的示意性顶视图(图6a)和示意性截面图(图6b);
图7示出了处于第二工作位置的图6所示的橡胶扫帚元件的示意性顶视图(图7a)和示意性截面图(图7b);
图8整体上示出了根据本发明的清洁设备的示意性截面图;
图9示出清洁设备的刷子实施例的示意性截面图;
图10示出了用于图示刷子的角速度和所述刷子的自清洁能力之间的关系的图形;
图11示出了用于图示刷子的离心加速度和所述刷子的自清洁能力之间的关系的图形;
图12示出了根据现有技术的喷嘴配置的第一示例的示意性截面图;
图13示出了根据现有技术的喷嘴配置的第二示例的示意性截面图;
图14示出了根据现有技术的喷嘴配置的第三示例的示意性截面图;以及
图15示出了根据现有技术的喷嘴配置的第四示例的示意性截面图。
具体实施方式
图1和2示出了根据本发明的清洁设备100的喷嘴配置10的第一实施例的示意性截面图。
在图1中示出了处于第一工作位置的喷嘴配置10,而在图2中示出了处于第二工作位置的喷嘴配置10。喷嘴配置10包括可关于刷子轴线14进行旋转的刷子12。所述刷子12被提供以柔性刷元件16,其优选地通过纤细的微纤毛来实现。柔性刷元件16基本上在刷子12的圆周上均匀分布。此外,柔性刷元件16包括尖端部分18,其适于在刷子12的旋转期间与所要清洁的表面20相接触并且在刷元件16与表面20相接触时在拾取期间从所述表面20拾起污垢颗粒22和液体24。
此外,喷嘴配置10包括例如电机(未示出)的驱动装置,其用于以预先确定的旋转方向26驱动刷子12。刷子12至少部分地被喷嘴壳体28所包围。刷子12在喷嘴壳体28内的布置优选地被选择为使得刷子12至少部分地从喷嘴壳体28的底侧30突出,上述底侧30在设备100的使用期间面对所要清洁的表面20。
橡胶扫帚元件32也附着至喷嘴壳体28的所述底侧30。橡胶扫帚元件32与刷子12间隔开来并且在在刷子12旋转期间刷元件16进入壳体28的地方布置在刷子12的一侧上。在清洁设备100移动时,橡胶扫帚元件32可以被用作一种用于推动或擦拭污垢颗粒22和液体24跨过或离开表面20的擦拭元件。所述橡胶扫帚32优选地基本上与刷子轴线14平行延伸。
在刷子12的旋转期间,刷元件16基本上在第一位置33形成与壳体28的密封,刷元件16在旋转期间在上述第一位置处离开壳体28。刷子12和表面20之间在第二位置35实现另外的密封,刷子12在其旋转期间在上述第二位置处与表面20相接触。以这种方式,在刷子12、壳体28和表面20之间的空间中限定了吸取区域34,其在所述第一和第二位置33、35至少部分地密封。所要注意的是,在本发明的含义中,吸取区域34不仅表示在刷子12、橡胶扫帚32和喷嘴壳体28之间定义的区域,而且表示在刷子12旋转期间刷元件16之间的空间,刷元件16在该空间中处于喷嘴壳体28之内,以及其表示橡胶扫帚32和刷子12之间的区域。后者的区域在下文中也将被表示为开放至吸取区域34之中的吸取入口36。
本发明上下文中的“密封”或“所密封的”并不意味着对喷嘴10的周边区域37的完全密封或者在吸取区域34内形成完全密封的真空,这是因为否则污垢22和液体24将无法再从表面20拾起。本发明上下文中的“密封”或“所密封的”其实是指在以上所提到的两个位置33、35的空气泄漏被减小至最小的恒定流速情形,或者换句话说,仅有少量空气能够在壳体28和所述第一位置33的刷子12之间以及在刷子12和所述第二位置35的表面20之间的区域通过的情形。以这种方式,创建了一种防止所描述的两个位置33、35的所不希望的过高空气泄漏的限制。大部分的空气在刷元件16之间出现的空间39中进行引导。
刷子12的密封属性依赖于使用具有基本上在刷子12的圆周上均匀分布的柔性刷元件16的刷子这一事实。通过利用驱动装置(未示出)驱动刷子12进行旋转,柔性刷元件16由于出现的离心加速度而向外伸直,变得坚硬并且因此形成一种“壁”。因此,在图示含义中所驱动的刷元件16表现得像具有许多树木的森林,其中树木阻碍了风的流动。所述“壁”可以被想象为几乎为均匀的圆柱体。然而,该圆柱体并不是完全闭合的。在刷子12的纤细纤毛16之间出现非常纤细的空间39,其中可以输送污垢颗粒22和液滴24。污垢22和液体颗粒24的这种输送主要依赖于在刷元件16之间的所述空间39中出现的附着和/或毛细管力。如果刷元件16具有小的材料密度,该附着和/或毛细管效应尤其是有所不同的。由于刷元件16被实现为过去常常是柔性的纤细微纤毛,所以纤维16所谓的“墙壁效应”以及“密封效应”仅在刷子12的旋转期间出现,而刷元件16在刷子12不旋转的情况下或多或少是摇晃的。
例如,所述第一位置33处的密封通过将喷嘴壳体28或壳体28的一部分41在刷元件16离开壳体28的区域中布置得接近于刷子12,以使得在该区域中在壳体28和刷子12之间形成纤细通道43。壳体28和刷子12之间大约0.5mm的距离已经显示出良好的密封结果。
根据另一个实施例,壳体28和刷子12之间的所述纤细通道43通过壳体28的收缩45所形成,上述收缩45被布置在所述第一位置33,其在图3中示例性示出。该收缩45优选地平行于刷子12进行延伸,更为准确地说,平行于刷子12的圆周方向进行延伸。(图3所示的)这样的收缩45与(图1所示的)壳体部分41相比形成了更长的通道43,这进一步提高了密封效果。所要注意的是,密封效果随着通道43的长度而增加,其中所述长度表示刷子12的圆周方向中的尺寸。此外,密封效果取决于刷子12和壳体28之间的距离,其中所述距离表示刷子12的径向方向中的尺寸。
利用以示意性方式示出的真空总成38,在吸取区域34中形成负压以便吸入已经被刷子12和橡胶扫帚32所遇到并收集的污垢颗粒22和液体24。真空总成38连接到喷嘴10的引入吸取区域34中的吸取出口47。根据本发明,所述负压优选地处于3和70mbar之间的范围,更优选地处于4和50mbar之间,并且最为优选地处于5和30mbar之间。与施加70mbar或以上的负压的常规真空清洁器相比,该负压十分低。然而,由于以上所提到的刷子12的属性,已经在以上所提到的压力范围实现了非常好的清洁结果。因此,也可以使用较小的真空总成38。这提高了选择真空泵的自由度。
由于刷子12还能拾起水24的能力,图12和13中示例性示出的双橡胶扫帚的解决方案就不再是必要的。这主要是依赖于水不仅由于所生成的负压而从地面20被拾起,而且还利用刷子12主动从地面20提升的事实。即使喷嘴如图1所示以向后划动跨表面20进行移动,在通过橡胶扫帚32和吸取入口36后留在表面20上的水24和污垢颗粒22,即没有在吸取入口36被吸取区域34中所施加的负压从表面20直接吸入的水和污垢,随后被刷子12所遇到并且因此被提升。该意义中的向后划动表示喷嘴配置10在意图移动方向40中的移动,其中橡胶扫帚元件32在表面20上出现的污垢和液体颗粒22、24被刷子12遇到之前遇到它们。该情形在图1中示例性示出。
在刷子12被主动以水进行喷溅的情况下,在实际上经常这样做以改进表面20中的污垢去除,如果刷子12也无法再次拾起所喷溅的水,则这样的向后划动将在后面在表面上留下清洁液。在这种情况下,将必须要使用附加的橡胶扫帚以便保证从地面20去除水。然而,由于刷子12所表现的属性,对刷子12进行驱动的速度以及与橡胶扫帚32的结合,根据本发明这不是必要的。
为了保证(图1中所示的箭头40所指示的)向后划动以及(图2中所示的箭头40所指示的)向前划动的良好清洁结果,橡胶扫帚元件32优选地包括切换装置42,其用于根据喷嘴10关于表面20的移动方向40而将橡胶扫帚32从开放位置切换至闭合位置,反之亦然。如果喷嘴以(如图2所示的)向前划动进行移动,从清洁设备100的移动方向40来看,其中橡胶扫帚元件32位于刷子之后,橡胶扫帚32被布置在闭合位置。在该闭合位置,橡胶扫帚32适于通过在表面20上或多或少的滑动来推动或擦拭污垢颗粒22和液体24跨过或离开表面20。在这样的向前划动中,橡胶扫帚32作为一种从表面20收集残留水分的擦拭器,上述残留水分没有被提升或者已经从刷子20喷溅回到表面20。被橡胶扫帚32所收集的残留水分能够随后利用在吸取区域34内所施加的负压而被吸入。
另一方面,橡胶扫帚32在喷嘴10以(图1所示的)向后划动进行移动时被布置在其开放位置,从移动方向40来看,其中橡胶扫帚32位于刷子12之前,从而其将在表面20上的污垢颗粒22和液体24被刷子12遇到之前遇到它们。在该向后划动中,切换元件42将橡胶扫帚32切换至其开放位置,其中来自表面20的污垢颗粒和液体能够通过橡胶扫帚32和所要清洁的表面20之间的开口44而进入吸取区域34。以这种方式,污垢颗粒22和液体24也能够在吸取入口36的位置进入吸取区域34并且遇到它们可以利用其从表面20被拾起的刷子12。
如果橡胶扫帚32不被切换至所述开放位置,则仅有非常小的污垢颗粒22将能够到达吸取入口36,而大多数污垢22和液体24将被橡胶扫帚32所缠绕并且跨表面20进行推动而无法进入吸取区域34。这显然将会导致差的清洁和干燥效果。
为了保证橡胶扫帚32的这种依赖于方向的切换,橡胶扫帚32优选地包括柔性橡胶唇边46,其根据清洁设备100的移动方向40而适于关于所述橡胶唇边46的纵向方向有所弯曲。橡胶扫帚32的放大示意图在图6和7中示出。图6示以在其闭合位置的橡胶扫帚32,而图7则示以的橡胶扫帚32在其开放位置的情形。
立柱50被布置在橡胶唇边46的下端附近,橡胶扫帚32意图在那里与表面20相接触,并且上述立柱50适于在清洁设备在表面20上以(如图1所示的)向后方向40进行移动时至少部分地从表面20提升橡胶唇边46,从移动方向40来看,其中橡胶唇边46位于刷子12之前。在这种情况下,橡胶唇边46被提升,这主要是由于在表面20和立柱50之间出现的自然摩擦,该立柱50用作了一种使得橡胶唇边46减速并且迫使其翻起立柱50的阻挡器(stopper)。橡胶扫帚32因此被迫使在立柱50上滑动,其中橡胶唇边46被立柱50所提升并且在橡胶唇边46和表面20之间的空间中出现开口44(见图7a和b)。
根据实施例,喷嘴10进一步包括限制元件49,其布置在吸取入口36和吸取出口47之间的吸取区域34中(见图1至4)。所述限制元件49优选地分别沿刷子12和/或壳体28的整个长度侧面与刷子轴线14平行延伸。
限制元件49适于控制由于吸取入口36和吸取出口47之间的空间中的吸取区域34中所生成的负压而出现的吸取效果和流速。限制元件49通过喷嘴壳体28的至少部分向吸入区域34中突起的部分所形成,并且因此至少部分地限制吸取入口36和吸取出口47之间的吸取效果和流速。其在吸取入口36和吸取出口47之间的位置减小了壳体28和刷子12之间的距离。以这种方式,通过刷子12和喷嘴壳体28形成了一种流动限制。因此,吸取通道34(也被称作吸取区域34)看上去对于要通过该位置的空气、污垢22和液体24几乎是封闭的。然而,由于以上所提到的刷元件16的属性,恒定量的空气、污垢和液体仍然通过刷元件16之间的空间39进行输送。这导致了系统相对恒定的操作点。
在橡胶扫帚32从其开放位置切换至其闭合位置的情况下(图1对比图2以及图6对比图7),这是特别有利的。在橡胶扫帚32的开放位置,附加的空气能够通过所创建的开口44进入吸取入口36。另一方面,橡胶扫帚32在处于其闭合位置时至少部分地密封吸取区域34。橡胶扫帚32的切换因此导致了吸取区域34中不希望出现的压力变化。
该问题通过所提供的限制元件49而被克服,该限制元件49确定吸取入口36和出口47之间几乎恒定的空气流动。
限制元件将吸取区域划分为两个子分区51、53。第一子分区51限定在吸取入口36和限制元件49之间。第二子分区53限定在限制元件49和吸取出口47之间。
由于刷子12需要用于以上所提到的污垢释放期间的自清洁处理的空间,所以限制元件49优选地尽可能小。这种情况下的“小”意味着从刷子12的圆周方向中看,限制元件49的横向尺寸小,以便在限制元件49和刷子12之间形成短的通路。限制元件49优选地接近喷嘴入口36设置以便保证限制元件49和喷嘴出口47之间的足够空间。换句话说,以上所提到的吸取区域34的第一子分区51优选地小于吸取区域34的所述第二子分区53。
然而所要注意的是,只要其被布置在吸取入口36和吸取出口47之间,限制元件可以布置在吸取区域34中的任意位置。其可以与刷子12相接触。刷子12与喷嘴壳体28的接触已经显示出导致了最大程度的流动限制。这进而导致了第二子分区53内更为恒定的吸取,并且导致了需要对真空总成38进行驱动以便实现恒定负压和流速的几乎恒定的操作点。
示出了喷嘴配置10的第二实施例的图3和4图示出橡胶扫帚32和刷子12的位置与(图1和2所示的)第一实施例相比可以互换而并不背离本发明的范围。在这种情况下,橡胶扫帚32关于刷子轴线14被布置在喷嘴壳体28的另一侧。在这种情况下,当喷嘴10如图3所示以向前划动进行移动时,橡胶扫帚元件32显然必须处于开放位置,其中喷嘴10以方向40进行移动,在移动方向40中看,其中橡胶扫帚32位于刷子12之前。否则,液体24和污垢颗粒22将再次无法进入吸取区域34,即无法进入吸取入口36。
另一方面,在喷嘴10根据该实施例以如图4所示向后划动进行移动时,橡胶扫帚32需要处于其闭合位置,从移动方向40中看,其中刷子12位于橡胶扫帚32之前并且首先遇到污垢和液体颗粒22、24。这种情况下,橡胶扫帚32再次作为在表面20上滑动并且收集表面上的残留污垢和液体颗粒22、24的擦拭器。
此外,图3和4示出了限制元件49的位置相比其在图1和2中所图示的位置有所变化。然而,这仅是因为不同的喷嘴配置。限制元件49又布置在吸取入口36和吸取出口47之间。
通过将图1和2所示的第一实施例与图3和4所示的第二实施例进行比较,所要注意的是,其余布置即刷子的属性以及喷嘴壳体28的属性保持相同。由于需要对刷子12的旋转方向26进行指引,所以甚至刷子12的旋转方向26也需要保持相同,以使得刷元件16在喷嘴壳体28上也布置有橡胶扫帚32的一侧上进入喷嘴壳体28。否则,这将使得以上所提到的刷子12和橡胶扫帚元件32的相互作用无法进行。
图5示出了刷子12和橡胶扫帚32的放大视图以示意性图示本发明的原理。在橡胶扫帚32和刷子12之间形成有吸取通道34。因为空气泄露由于刷子12的所述密封属性而被减小为最低,所以能够以最小量的功率来实现也被表示为吸取区域34的吸取通道34内的负压生成。
与根据现有技术所使用的仅用于去除污垢的刷子相比,如这里所给出的具有柔性刷元件16的软质刷子12能够从表面20拾起液体24。因此,不再需要第二橡胶扫帚元件。密封刷子12自身作为一种橡胶扫帚,原因在于其能够拾起液体24并且同时减少从吸取区域34到喷嘴10周边37的空气泄露。与橡胶扫帚相比,密封刷子12另外的优势在于可用于粗糙的污垢。
在下文中,将给出刷子12和驱动装置的优选技术属性。刷子12优选地具有处于20至80mm范围内的直径。至少在其尖端部分18,多个优选为大多数刷元件16的线性质量密度被选择为低于150g/10km。刷子12的宽度,即刷子12在刷子12的旋转轴14进行延伸的方向中的尺寸,例如可以为25cm的量级。
在刷子12的内核元件52的外表面上提供簇54(见图9)。每个簇54包括数百根被称作刷元件16的纤维元件。例如,刷元件16由具有大约10微米量级直径并且具有低于150g每10km的Dtex数值的聚酯所制成。刷元件16的填充密度在刷子12的内核元件52的外表面上可以至少为30簇54每cm2。
刷元件16无需是相同的。然而,如果至少在尖端部分18,刷子12的总体刷元件16的大多数的线性质量密度低于150g每10km,则能够提高以上所提到的密封效果。然而,这也要求更高数量的簇54。
驱动装置优选地能够以至少6000转每分钟的角速度对刷子12进行旋转。此外,驱动装置可以优选地适于在刷元件16的尖端部分18实现离心加速度,其特别地在刷元件16在刷子12旋转期间与表面20脱离接触时的污垢释放期间至少为3000m/s2。
利用旋转刷子12,尤其是利用旋转刷子12的刷元件16,污垢颗粒22和液体24从表面20被拾起并且被输送到清洁设备100内的收集位置。由于刷子12的旋转,出现了在第一位置实现与表面20的第一接触的时刻。接触的程度有所增加直至刷元件16以刷元件16的尖端部分18与表面20相接触的方式发生弯曲。尖端部分18跨表面20滑动并且在该过程中遇到污垢颗粒22和液体24,其中相遇可以导致一些液体24和/或污垢颗粒22从所要清洁的表面20被移走并且基于附着力而被刷元件16所携带的情况。在该过程中,刷元件16可以或多或少用作像鞭子来捕捉并拖拽颗粒22、24,其被强制封闭并且能够基于可与带式制动器功能相当的功能抓紧颗粒22、24。此外,被拾起的液体24可能随其拉动一点液体,其中在空气中留下从表面20移走的一行液体。当刷元件在其旋转期间从地面20脱离接触时,在刷元件16的尖端部分18出现的加速度使得污垢颗粒22和液滴24从刷子12自动释放。由于并非所有的污垢颗粒22和液滴24都可以直接被真空总成38所吸入,所以少量污垢和液体将在刷元件16与表面20脱离接触的区域被抛回到表面20上。然而,这种对表面20再次喷溅的效果通过橡胶扫帚元件32得以克服,其通过多少作为擦拭器来收集再次喷溅的液体和污垢,从而残留的液体24和污垢22可以然后由于所施加的负压而被吸入。液体24和污垢22因此并没有再次留在吸取区域34而没有被吸入。
应用以上所提到的技术参数,刷元件16在表面20上具有温和的擦拭效果,这有助于抵销液体24和污垢颗粒22对表面20的粘附。
在刷子12旋转时,刷元件16在表面20上继续移动直至出现最终失去接触的时刻。当出现不再接触的情形时,刷元件16在作为刷子12旋转的结果而作用于刷元件16上的离心力的影响下被促使呈现为原始的向外伸直的状况。由于刷元件16在再次促使呈现为向外伸直状况时是弯曲的,在刷元件16的尖端部分18存在附加的向外伸出的加速度,其中刷元件16从弯曲状况挥动(swish)至伸直状况,其中刷元件16的移动可以相当于被挥动的鞭子。在刷元件16已经几乎呈现为伸直状况时,尖端部分18处的加速度优选地满足至少3000m/sec2的要求。
在如以上所描述的移动期间作用于刷元件16的尖端部分18的力的影响下,一些污垢颗粒22和液体24从刷元件16抛出,这是因为这些力相当大地高于附着力。因此,液体24和污垢颗粒22被迫使以远离表面20的方向飞离。大部分液体24和污垢颗粒22随后被真空总成所吸入。如以上所解释的,利用橡胶扫帚元件32以及在吸取区域34中生成的负压,确保了从刷子12喷溅回表面20的残留部分的液体24和污垢22得以被收集并且也被吸入。
在加速度的影响下,液体24可以以小的液滴被抛出。这对于诸如由真空扇总成38特别是用作可旋转空气-污垢分离器的真空总成38的离心扇所执行的进一步分离处理是有利的。注意到,诸如离心扇所施加力度的吸力在以上所描述的利用刷元件16拾起液体和污垢的处理中并不发挥作用。然而,该吸力对于拾起已经被橡胶扫帚32所收集的污垢和液体而言是必需的。
除了如以上所描述的每个刷元件16的功能之外,可能出现有助于拾起污垢颗粒22和液体24的另一种效应,即刷元件16之间的毛细管效应。在这方面,具有刷元件16的刷子12相当于被浸入一些染料中的刷子12,其中染料基于毛细管力而被刷子12所吸收。
从上文中看出,根据本发明的刷子12具有以下属性:
-具有柔性刷元件16的软质簇54在刷子12转动的无接触部分期间将通过离心力而向外伸出;
-可能在刷子12和所要清洁的表面20之间具有完美适应,原因在于软质簇54在它们与表面20相接触的任何时候都将会弯曲,并且可能在离心力的影响下在任何时候向外伸出;
-刷子12由于足够高的加速度力始终自行清洁,这确保了恒定的清洁结果;
-表面20和刷子12之间的热量生成最小化,这是因为簇54非常低的弯曲硬度;
-基于液体24被簇54而不是像许多传统设备中那样由气流所拾起的事实,即使表面20中出现折痕或凹痕,也能够实现非常均匀的从表面20的液体拾取以及非常均匀的清洁结果;以及
-利用簇54以温和而有效的方式从表面20去除污垢22,其中基于刷元件16的低硬度能够实现能量最为有效的使用。
基于线性质量密度相对低的数值,可以因此使得刷元件16具有非常低的弯曲硬度,并且当以簇54进行填充时,无法保留其原始形状。在传统刷子中,刷元件一旦被释放就弹回。然而,如以上所提到的具有非常低弯曲硬度的刷元件16将不会如此,这是因为弹力很小而使得它们不能超过出现在单独刷元件16之间的内部摩擦力。因此,簇54将在形变之后保持变形并且将仅在刷子12旋转时才向外伸直。
与包括用于与所要清洁的表面进行接触的硬质刷子的传统设备相比,由于刷元件16根据其而被用于拾起液体24和污垢22并且将液体24和污垢22带离所要清洁表面20的工作原理,根据本发明所使用的刷子12能够实现明显更好的清洁结果,其中液体24和污垢22在下一轮中在它们与表面20再次接触之前被刷元件16所抛离。
图8整体上提供了根据本发明的清洁设备100的视图。根据该示意性配置,清洁设备100包括喷嘴壳体28,其中刷子12可旋转地安装在刷子轴线14上。能够被实现为诸如电动机(未示出)的常规电机的驱动装置优选地连接到刷子轴线14或者甚至位于其上以便驱动刷子12进行旋转。注意,该电机也可以位于清洁设备100内的任意其它适当位置。
在喷嘴壳体28中,诸如轮子(未示出)的装置被布置为用于将刷子12的旋转轴14保持在与所要清洁的表面20的预定距离,其中该距离被选择为使得刷子12是缩进的(indented)。优选地,相对于刷元件16完全伸直的状况,缩进的范围为刷子12直径的2%至12%。因此,当直径为50mm的量级时,缩进的范围可以为1至6mm。
如以上已经解释过的,橡胶扫帚元件32与刷子12隔离开来并且附着至喷嘴壳体28的底侧30。其基本上与刷子轴线14平行延伸,由此在橡胶扫帚元件32和刷子之间限定了喷嘴壳体28内的吸取区域34,该吸取区域34具有朝向所要清洁表面20的位于喷嘴壳体28底侧30的吸取入口36。
除了喷嘴壳体28、刷子12和橡胶扫帚元件32之外,清洁设备100优选地被提供以以下组件:
-手柄64,其允许由用户轻易操控清洁设备100;
-蓄水器66,其用于容纳诸如水的清洁液68;
-碎片收集容器70,其用于接收从所要清洁的表面20所拾起的液体24和污垢颗粒22;
-例如中空管道72形式的流动通道,其将碎片收集容器70连接至吸取区域34,该吸取区域34构成喷嘴10底侧30上的吸取入口36。所要注意的是,在本发明的含义中,包括中空管道72的流动通道也可以被表示为由真空总成38施加所提到的负压到其中的吸取区域34;和
-真空扇总成38,其包括布置在碎片收集腔室70与布置管道72的一侧相对的一侧的离心扇38’。
出于完整性的原因,注意到,在本发明的范围内,其它和/或附加的构造细节是可能的。例如,可以提供用于使得被向上抛起的碎片22、24发生偏转以使得碎片22、24在其最终达到碎片收集腔室70之前首先经过偏转的元件。而且,真空扇总成38可以被布置在碎片收集腔室70的与布置了管道72的一侧相对的一侧之外的另一侧。
根据图9所示的实施例,刷子12包括内核元件52。该内核元件52为中空管道的形式,其具有通过内核元件52的壁76进行延伸的多个通道74。为了将清洁液68从蓄水器66输送至刷子12的中空内核元件52中,例如可以提供引入内核元件52之中的柔性管道78。
根据该实施例,清洁液68可以被提供至中空的内核元件52,其中在刷子12的旋转期间,液体68经由通道74离开中空的内核元件52并且打湿刷元件16。以这种方式,液体68也润湿所要清洁的表面20或者落在其上。因此,所要清洁的表面20利用清洁液68而变湿。这特别提升了污垢颗粒22到刷元件16的附着度,并且因此提高了从所要清洁的表面20去除污点的能力。
根据本发明,液体68被提供至中空的内核元件52的速率可以非常低,其中最大速率例如可以是刷子12的宽度的每厘米每分钟6ml。
然而,所要注意的是,使用刷子12内的中空通道74向所要清洁的表面20主动提供水68的特征并不是必需的特征。可替换地,可以通过从外部喷溅刷子12或者简单地在使用之前在清洁的水中浸湿刷子12来提供清洁液。不同于使用有意选择的液体,也可能使用已经被喷溅的液体,即需要从所要清洁的表面20所去除的液体。
如以上已经提到的,从地面拾起清洁水68由橡胶扫帚元件32来进行,该橡胶扫帚元件32通过作为一种将液体输送到其要在那里由于真空总成38所生成的负压而被吸入的吸取区域34的擦拭器,或者由刷子12直接从地面拾起水。与包括无法拾起水的硬质刷子的传统设备相比,根据本发明所使用的刷子12能够拾起水。所实现的清洁结果因此明显更好。
以上所提到的有关刷子12、刷元件16和驱动装置的技术参数得自于已经在本发明的环境中所执行的实验。
在下文中,将对一个实验以及实验结果进行描述。所测试的刷子配备有用于刷元件16的不同类型的纤维材料,包括相对粗的纤维以及相对细的纤维。此外,填充密度以及Dtex数值有所变化。以下表格中给出各种刷子的细节:
该实验包括在类似条件下对刷子进行旋转以及评定清洁结果、磨损,以及针对利用刷子进行处理的表面20的功率。这提供了表面20上的热量生成的指示。实验的结果在以下表格中得以反映,其中分数5被用来指示最佳结果,并且较低的分数则被用来指示较差的结果。
污点去除 | 水拾取 | 磨损 | 针对表面的功率 | |
刷子1 | 5 | 3 | 3 | 3 |
刷子2 | 5 | 3 | 1 | 4 |
刷子3 | 5 | 4 | 4 | 5 |
刷子4 | 5 | 5 | 5 | 5 |
除其它之外,虽然看上去水的拾取、磨损表现以及功率消耗并不是那么好,但是该实验证明了可能使得刷元件16具有范围为100至150g每10km的线性质量密度,并且获得有用的清洁结果。推断出线性质量密度的适当极限值为150g每10km。然而,所要清楚的是,利用更低的线性质量密度,清洁结果以及所有其它结果非常好。此外,以上所提到的密封效果随着Dtex数值的减小而增加。因此,优选地应用较低极限数值,诸如125g每10km、50g每10km、20g每10km或者甚至5g每10km。利用后者量级的数值,确保清洁结果突出、水拾取最优、磨损最小并且功率消耗和表面20上的热量生成足够低。
注意到,刷子12每一转的一些时间期间,特别是刷元件16和表面20之间没有接触的污垢释放期间的一些时间,出现在刷元件16尖端18的加速度方面3000m/sec2的最小数值被已经在本发明的环境下所执行的实验的结果所支持。
在下文中,将对一个实验以及实验结果进行描述。可对该实验应用以下条件:
1)刷子12具有46mm的直径、大约12cm的宽度,以及安装在电机轴上的具有大约0.8g每10km的线性质量密度的聚酯刷元件16,它们以大约800个刷元件16的簇54进行布置,其中每cm2大约50个簇54。
2)确定刷子12和电机组件的重量。
3)电机的电源连接至用于在1秒钟操作周期或者4秒钟操作周期之后停止电机的计时器。
4)刷子12浸入水中,从而刷子12完全被水浸透。注意到,所使用的刷子12看上去能够吸取的水的总重量大约为70g。
5)刷子12以每分钟1950转的角速度进行旋转,并且在1秒钟或4秒钟之后停止。
6)确定刷子12和电机组件的重量,并且计算相对于在步骤2)下所确定的干燥重量的差。
7)对角速度的其它数值特别是以下表格中所指出的数值重复步骤4)至6),其进一步包含在1秒钟和4秒钟之后停止时仍然存在于刷子12中的水的重量的数值,以及相关联的离心加速度的数值,这可以根据以下公式进行计算:
a=(2*π*f)2*R
其中:
a=离心加速度(m/s2)
f=刷子频率(Hz)
R=刷子12的半径(m)
图10的图形中描绘了在角速度和两次不同停止的水重量之间所发现的关系,并且图11的图形中描绘了在离心加速度和两次不同停止的水重量之间所发现的关系,其中水的重量在每个图形中的垂直轴线进行指示。从图10的图形中看出,当角速度低于4000rpm时,刷子12所进行的脱水急剧减少。而且,其在高于6000rpm至7000rpm的角速度看上去相当稳定。
可以在3500rpm的角速度发现刷子12所进行的脱水的变换,这对应于3090m/s2的离心加速度。为了图示该事实,图10和11的图形分别包含了分别指示3500rpm和3090m/s2的数值的垂直线。
基于以上所解释的实验结果,可以得出结论,考虑到满足至少在尖端部分18处具有低于150g每10km的线性质量密度的要求的刷元件16的自清洁能力,关于无接触期间刷元件16的尖端18处的加速度的3000m/s2的数值是现实的最小值。如之前已经解释过的,自清洁功能的适当性能对于获得良好清洁结果而言是重要的。
出于完整性的原因,注意到在根据本发明的清洁设备100中,离心加速度可以低于3000m/s2。其原因在于可以预计当刷元件16向外伸直时出现在刷元件16的尖端18处的加速度高于正常的离心加速度。实验显示3000m/s2的最小数值在加速度方面是有效的,其在实验的情况下是正常的离心加速度,并且其在污垢拾取周期已经过去并且在根据本发明的实际清洁设备100中有向外伸直的空间时可以是刷元件16的具体表现所导致的较高加速度,其保留了其它旋转期间(例如,污垢拾取期间)的正常离心加速度更低的可能性。
即使根据本发明的单个刷子是优选的,但是所要清楚的是,可以使用另外的刷子而并不背离本发明的范围。
本领域技术人员将要清楚的是,本发明的范围并不局限于以上所讨论的示例,而其若干改进和修改是可能的而并不背离如所附权利要求所确定的本发明的范围。虽然已经在附图和描述中详细图示和描述了本发明,但是这样的图示和描述要被认为仅是说明或示例性的而并非限制性的。本发明并不局限于所公开的实施例。
为了清楚,注意到刷元件16的完全伸展状况是刷元件16在关于刷子12的旋转轴14的径向方向完全延伸的状况,其中在刷元件16中没有弯曲的尖端部分。该状况可以在刷子12以正常的操作速度进行旋转时实现,其是刷元件16的尖端18能够实现3000m/sec2的加速度的速度。由于刷元件16所遇到的障碍,可能仅有刷子12的一部分刷元件16处于完全伸展状况,而其余部分则不是。正常情况下,刷子12的直径D由完全伸展状况下的所有刷元件16进行确定。
刷元件16的尖端部分18是如径向方向中所看到的刷元件16的外部部分,即距离旋转轴14最远的部分。特别地,尖端部分18是用于拾起污垢颗粒22和液体的部分,并且其被使得沿所要清洁的表面20进行滑行。在刷子12关于表面20缩进的情况下,尖端部分的长度大约与缩进相同。
此外,所要注意的是,刷子12和表面20之间的接触可以是线接触或面接触。第二位置35因此可以是不同的点、线或面。
虽然已经在附图和以上描述中对本发明进行了详细图示和描述,但是这样的图示和描述要被认为仅是说明或示例性的而并非限制性的;本发明并不局限于所公开的实施例。根据研习附图、本公开内容和所附权利要求,本领域技术人员在实践所要求保护的发明时能够理解并实施针对所公开实施例的其它变化形式。
在权利要求中,单词“包括”并不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个元件或其它单元可以实现权利要求中所引用的若干项目的功能。仅在相互不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实并非指示无法对这些措施的组合加以利用。
权利要求中的任意附图标记都不应当被理解为对范围进行限制。
Claims (15)
1.一种用于清洁表面(20)的清洁设备,所述清洁设备包括:
-可关于刷子轴线(14)进行旋转的刷子(12),所述刷子(12)具有在刷子(12)的圆周上均匀分布的柔性刷元件(16),其中所述刷子(12)至少部分被喷嘴壳体(28)所包围并且至少部分从所述喷嘴壳体(28)的底侧(30)突出,该底侧(30)在设备(100)的使用期间朝向所要清洁的表面(20),其中所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间在第一位置(33)与所述壳体(28)形成密封,在所述第一位置所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间离开所述壳体(28),并且在所述刷子(12)的旋转期间在第二位置(35)与所要清洁的表面(20)相接触以便从所述表面(20)拾起污垢颗粒(22)和液体(24),由此在所述刷子(12)、所述壳体(28)和所述所要清洁的表面(20)之间、在所述第一和第二位置(33,35)至少部分地密封的空间中限定吸取区域(34),其中所述第一位置处的所述密封这样来实现:将所述喷嘴壳体或其一部分设置为在所述刷元件离开所述壳体的区域中接近所述刷子,
-单个橡胶扫帚元件(32),其与所述刷子(12)间隔开来并且在所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间进入壳体(28)的所述刷子(12)的一侧附着到所述喷嘴壳体(28)的底侧(30),其中所述橡胶扫帚元件(32)适用于在所述清洁设备(100)移动期间推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面(20),由此在所述橡胶扫帚元件(32)和所述刷子(12)之间限定向所述吸取区域(34)之中开放的吸取入口(36),
-用于驱动所述刷子(12)进行旋转的驱动装置,和
-真空总成(38),其设置在所述吸取区域(34)的吸取出口(47)以便在所述吸取区域(34)中生成负压以便从所述吸取入口(36)吸入污垢颗粒(22)和液体(24)。
2.根据权利要求1所述的清洁设备,其中所述真空总成(38)生成的所述负压处于3至70mbar的范围内。
3.根据权利要求1所述的清洁设备,其中所述壳体(28)和所述橡胶扫帚元件(32)沿平行于所述刷子轴线(14)的纵向方向(48)进行延伸,以及与所述清洁设备的意图移动方向(40)横向地进行延伸。
4.根据权利要求1所述的清洁设备,其中所述橡胶扫帚元件(32)包括切换装置(42),所述切换装置(42)用于将所述橡胶扫帚元件(32)切换至闭合位置,当所述清洁设备(100)以向前方向在所述表面(20)上移动时,所述橡胶扫帚元件(32)在上述闭合位置中适于推动或擦拭污垢颗粒(22)和液体(24)跨过或离开所要清洁的表面(20),在上述向前方向中,所述橡胶扫帚元件(32)在所述清洁设备(100)的移动方向(10)中位于所述刷子(12)之后,并且所述切换装置(42)用于将所述橡胶扫帚元件(32)切换至开放位置,当所述清洁设备(100)以向后方向在表面(20)上移动时,来自所述表面(20)的污垢颗粒(22)和液体(24)在上述开放位置能够通过所述橡胶扫帚元件(32)和所要清洁的表面(20)之间的开口(44)进入所述吸取区域(34),在上述向后方向中,所述橡胶扫帚元件(32)在所述清洁设备(100)的移动方向(40)中位于所述刷子(12)之前。
5.根据权利要求1所述的清洁设备,进一步包括限制元件(49),其布置在所述吸取区域(34)中以用于至少部分地限制所述吸取入口(36)和所述吸取出口(47)之间的吸取效果。
6.根据权利要求5所述的清洁设备,其中所述限制元件(49)由在所述吸取入口(36)和所述吸取出口(47)之间的吸取区域(34)中的位置处减小了所述壳体(28)和所述刷子(12)之间的距离的壳体部分来实现。
7.根据权利要求5所述的清洁设备,其中所述限制元件(49)由在所述吸取入口(36)和所述吸取出口(47)之间的吸取区域(34)中的位置处与所述刷子(12)相接触的壳体部分来实现。
8.根据权利要求1所述的清洁设备,其中该驱动装置适于实现所述刷元件(16)的尖端部分(18)至少3000m/s2的离心加速度,在当所述刷元件(16)在所述刷子(12)旋转期间与所述表面(20)脱离接触时的污垢释放期间。
9.根据权利要求1所述的清洁设备,其中至少在所述刷元件(16)的尖端部分(18),多个刷元件(16)的线性质量密度低于150g每10km。
10.根据权利要求1所述的清洁设备,进一步包括定位装置,其用于以小于具有完全伸展刷元件(16)的刷子(12)的半径的到所要清洁表面(20)的距离来定位刷子轴线(14),以实现在操作期间与所述表面(20)相接触的刷子部分的缩进,该缩进处于刷子直径的2%至12%的范围之内。
11.根据权利要求1所述的清洁设备,其中所述刷元件(16)的填充密度至少为30簇(54)刷元件(16)每cm2,其中每个簇(54)的刷元件(16)的数量至少为500。
12.根据权利要求1所述的清洁设备,其中所述驱动装置适于实现所述刷子(12)的角速度,在所述设备(100)的操作期间,该角速度为每分钟3000至15000转的范围。
13.根据权利要求1所述的清洁设备,其中当所述刷元件(16)处于完全伸展的状况中时,所述刷子(12)具有处于10至100mm范围内的直径,并且其中当所述刷元件(16)处于完全伸展的状况中时,所述刷元件的长度处于1至20mm的范围内。
14.根据权利要求1所述的清洁设备,包括用于以低于所述刷子轴线(14)进行延伸的刷子(12)的宽度的每cm每分钟6ml的速度向所述刷子(12)提供液体(68)的装置。
15.一种用于根据权利要求1所述的清洁设备(100)的喷嘴装置,所述喷嘴装置包括:
-可关于刷子轴线(14)进行旋转的刷子(12),所述刷子(12)具有在刷子(12)的圆周上均匀分布的柔性刷元件(16),其中所述刷子(12)至少部分被喷嘴壳体(28)所包围并且至少部分从所述喷嘴壳体(28)的底侧(30)突出,该底侧(30)在设备(100)的使用期间朝向所要清洁的表面(20),其中所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间在第一位置(33)与所述壳体(28)形成密封,在所述第一位置所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间离开所述壳体(28),并且在所述刷子(12)的旋转期间在第二位置(35)与所要清洁的表面(20)相接触以便从所述表面(20)拾起污垢颗粒(22)和液体(24),由此在所述刷子(12)、所述壳体(28)和所述所要清洁的表面(20)之间、在所述第一和第二位置(33,35)至少部分地密封的空间中限定吸取区域(34),其中所述第一位置处的所述密封这样来实现:将所述喷嘴壳体或其一部分设置为在所述刷元件离开所述壳体的区域中接近所述刷子,
-单个橡胶扫帚元件(32),其与所述刷子(12)间隔开来并且在所述刷元件(16)在所述刷子(12)的旋转期间进入壳体(28)的所述刷子(12)的一侧附着到所述喷嘴壳体(28)的底侧(30),其中所述橡胶扫帚元件(32)适用于在所述清洁设备(100)移动期间推动或擦拭污垢颗粒和液体跨过或离开所要清洁的表面(20),由此在所述橡胶扫帚元件(32)和所述刷子(12)之间限定向所述吸取区域(34)之中开放的吸取入口(36),和
-用于驱动所述刷子(12)进行旋转的驱动装置。
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