CN103118577B - 包括具有用于生成振荡气流的可运动表面的单元的真空清洁设备 - Google Patents

Abstract

一种真空清洁设备，包括单元(1)，在单元(1)中生成振荡气流，该振荡气流实质上清零吸和吹阶段之间的净流动和非对称，因而在该吹阶段中生成喷射。生成该振荡气流所需要的发生器(31)包括可运动表面(30)，可运动表面(30)被集成在腔(10)的壁(12)中，腔具有内部空间(11)以及用于空气流向并且流自内部空间(11)的至少一个开口(13)。当所谓斯特哈罗数不大于预先确定的最大值时生成该喷射，其中该斯特哈罗数是可运动表面(30)的运动的频率乘以开口(13)的特征尺寸并且除以在开口(13)中的空气的速度。

Description

包括具有用于生成振荡气流的可运动表面的单元的真空清洁设备

技术领域

本发明涉及包括用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面以便颗粒从该表面变得被去除并且变得由空气携带的单元的真空清洁设备。

背景技术

真空清洁是用于从表面特别是地面去除灰尘的公知的方法。通常，在真空清洁的领域中，吸力被生成并且被应用以迫使灰尘和颗粒从待清洁的表面运动到另一个位置如用于收集颗粒的罐子。在该过程中，可能希望搅动该表面以便在所述吸力的影响下助于颗粒从该表面的去除。为此目的，能够使用用于实际接触待清洁的表面的工具。然而，还已知使用另一个技术即涉及一种类型的空气泵的使用的技术，其中，生成空气波以振动该表面，这可以助于从表面释放灰尘颗粒。

US7,383,607公开了一种适用于真空吸尘器的清洁头中的搅动装置，并且其包括第一流动路径和第二流动路径。这些流动路径中的每个流动路径具有共振腔和与用于将该腔连结到该清洁头中的空间的入口/出口端口。发生器如具有振动膜的扬声器在该端口之间生成交替的压力波。从其中一个端口发射的压力波与从另一个端口发射的压力波具有反相关系，因而降低了工作噪音。当具有该搅动装置作为部件的真空吸尘器用于清洁地毯时，去向/来自端口的空气运动振动地毯的绒头并且用于从地毯纤维之间抽出灰尘。

US7,383,607教导我们在已知的搅动装置中，振荡气流的频率优选地被选择为处于待清洁的地毯的共振频率。因此，如果操作频率可变则是优选的。

注意到，从US7,383,607已知的搅动装置助于从地毯释放灰尘，但是不能够有效地从地毯内部释放灰尘并且使其由空气携带。即使所述振动的频率发生在共振范围，仅通过导致所述振动也不能实现这个。此外，当使用已知搅动装置时，总是需要用于实际地迫使灰尘从地毯移走的附加系统即包括马达和用于生成吸力的风扇的常规系统。

从US4,018,483已知用于从表面去除并且传送物质并且进入排放管的另一种装置。具体地，该已知装置被适配为在来自喷射设备的正压力高速流体流的影响之下传递物质。通过使用壁附属装置控制该流体流，其中该壁附属装置包括紧邻该喷射设备放置并且布置在所述流的与要被传送的物质的侧相对的侧上的未封闭柯恩达效应表面，因而，流依附到柯恩达效应表面，并且沿着该柯恩达效应表面导向该流和曳出物质并且进入排放管并且随后被导向到收集设备中。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种包括用于从待清洁的表面释放灰尘的单元的真空清洁设备，该真空清洁设备比根据现有技术的设备具体地从如前文所述的US7383607已知的设备更有效的多并且提供了在该真空清洁设备中省略常规吸入系统的可能性。借助一种包括用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面以便颗粒从该表面变得被去除并且变得由空气携带的单元的真空清洁设备实现该目的，其中该单元包括具有由腔壁围绕的内部空间的腔，在该腔壁中配置至少一个开口、集成在该腔壁中的可运动表面以及用于致动该可运动表面的装置，该装置被适配为实现该表面的振荡运动，该振荡运动导致空气在该开口处从各种方向经过该开口被交替地吸入到该腔中并且以定向喷射的形式经过该开口从该腔被排出。

当应用本发明时，以这样一种方式致动作为该单元的一部分并且用于生成空气波的可运动表面，其中在该方式中，在吸阶段与吹阶段之间存在不对称。在流入之后，空气从各种方向被吸入该单元的腔，并且在流出之后，形成空气的定向喷射。实际上，作为根据本发明的真空清洁设备的一部分的该单元可以被视为用于生成所谓合成喷射的装置。合成喷射可用于真空清洁的领域的洞察是本发明的成就。根据本发明，振荡合成气流用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面，因而颗粒从该表面变得被去除并且变得由空气携带。此外，能够使用外出定向空气喷射以用于向希望的位置传输灰尘颗粒，其中，可以省略由风扇等等生成的传统吸入气流。

给定振动频率并且给定该单元的该外壳的该壁的该开口的几何形状，当经过该开口的该空气的速度足够高时形成该定向空气喷射。在这里可应用的一个整体已知的数量是所谓的斯特哈罗数，如下定义该斯特哈罗数：

$\mathrm{Sr}=\frac{f*d}{v}$

其中，Sr是斯特哈罗数，f是作为该单元的一部分的该表面的该运动的频率，d是该开口的特征尺寸，并且v是在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在该开口中的该空气的平均速度。整体而言，为了确保实现合成喷射的目的，如果斯特哈罗数低于特定最大值则是有利的，其中该最大值的值与关心的该开口的该特征具体地该开口的形状相关。如果该开口是轴对称开口例如圆形开口，则如果满足Sr≤1的标准则是优选的，并且如果满足Sr≤0.5的标准则是更优选的。在该情况中，该开口的直径是该特征尺寸。此外，如果该开口具有这样一种伸长的矩形，其中该矩形的长的边至少比短的边长10倍，则如果满足Sr≤0.25的标准则是优选的，并且如果满足Sr≤0.1的标准则是更优选的。在该情况中，该开口的该短的边的长度是该特征尺寸。通常，如果斯特哈罗数Sr不高于1则是优选的。

原则上，该开口可以具有任何合适的形状。除了轴对称形状和伸长的矩形之外的另一个可能的实例是正方形。在该情况中，该开口的边的长度是该特征尺寸。当设计正方形的开口时，利用可应用于该轴对称形状的情况的该标准是实际的。当设计无需是伸长矩形并且也不是正方形的矩形开口时，可行的选择是利用可应用于细长矩形的情况的标准。

为了完整起见，注意到在喷射结构标准领域中以下两个公开是相关的：

R.Holman、Y.Utturkar、R.Mittal、B.L.Smith和L.Cattafesta；用于合成喷射的结构标准；AIAA期刊，卷43(10)，2110-2116页，2005年；和

J.M.Shuster和D.R.Smith；合成喷射的结构和比例的研究；AIAA论文，2004-0090，2004年。

利用本发明，与从US7,383,607已知的现有技术相反，不关注于振动待清洁的表面并且调整操作频率以实现最有效的振动。相反，重要的是实现几何形状的特征和用于产生合成喷射的致动/操作，其中在气流中存在不对称。在流出阶段中，形成定向喷射，其中对于从地毯或另一个待清洁表面去除灰尘颗粒其比已知气流更有效得多，其中已知气流主要用于实现振动效果。此外，定向喷射可用于向希望的位置传输灰尘颗粒。

在一个实际实施方式中，作为该单元的一部分的该腔可以包括管状部分，其中，该开口出现在该管状部分的末端。该管状部分可以助于确定该流出空气喷射的方向。

通常，该单元可以包括用于朝向该开口导向在操作期间从该腔排出的空气的装置。根据第一可能性，这些装置可能特别适用于在该单元的另一个部分的方向中导向该空气。在该情况中，可能因此在清洁地毯的过程期间，在吸收阶段期间将灰尘从地毯绒头吸出，并且在流出阶段期间将灰尘传输到该单元的指定其他部分。在该后一个阶段期间，可能因此发生夹带，夹带导致附加灰尘从该地毯被去除。此外，在该情况中，如果该导向装置具有具体的方向即导致外出喷射被定向远离该地毯的方向则是有利的，其中该喷射与该地毯之间的角度在0°到40°的范围中。该角度甚至可以大于40°。就该单元的构造方面而言，在该单元的外部可能存在用于在将要受到真空清洁过程的表面上导向该单元的平面区域，其中，该导向装置可以被定向为关于所述平面区域处于在0°到40°的范围中的角度上。该平面区域适用于面对地毯或另一个待清洁的表面并且确保在使用期间该单元关于所关心的表面被正确地放置。

除了如前文所述的第一可能性之外，存在用于导向装置的第二可能性，即根据哪些导向装置能够朝向该开口并且在去往该单元的该外部的方向中导向空气的可能性。在该情况中，该合成喷射可用于打开该地毯并且通过直接吹动作从该地毯去除灰尘。此外，该导向装置的该方向可以因而是关于待清洁的表面处于从0°到40°的范围中的角度。该角度甚至可以大于40°。这特别适用于当待清洁的表面是硬地面时。

可以在该单元的该外部处，在用于允许进入到该单元的该内部的开口上配置突出物，因而，以机械的方式执行打开该地毯的过程。将要理解，打开该地毯助于灰尘去除的效率。

该单元可能包括由腔壁围绕的两倍内部空间，在该腔壁中配置至少一个开口，其中，该腔壁的一部分被配置在该腔的内部并且助于两个内部空间的分离，并且其中，该可运动表面被配置在特定的腔壁部分。在该情况中，存在至少两个流出地域，该两个流出地域可以是反相的以用例如从US7,383,607已知的方式降低音量。

在另一个可能的实施方式中，该单元包括具有由腔壁围绕的内部空间的附加腔，在该腔壁中配置至少一个开口，其中，该腔的该内部空间经过该开口彼此接通。在该实施方式中，该附加腔可用于接收由来自具有该可运动表面的该腔的该气流搅动的灰尘。两个腔的该内部空间有利地与该单元中的开口接通，以便允许经过它们的开口进入到该单元的该内部，因而空气可以在每个腔的该内部空间与要被清洁的表面之间以及在该腔的该内部空间之间自由地流动。

当该单元具有所述两个腔时，可能因而每个该腔具有两个开口，其中，该腔的该内部空间经过这些开口即在两个位置上彼此接通。在该情况中，该腔的该内部空间之间的附加连接可用于通过在由该其他腔的该可运动表面生成的合成喷射的影响之下的夹带，引起在该附加腔中的净流动。当如前文所述该附加腔用于接收灰尘时，所引起的流动助于传输该灰尘。甚至可能因而不需要用于生成传输流的独立装置的应用，因而该单元的动力需求可能非常低。

该附加腔的该壁的一部分可以凹进在该腔的该内部，以便避免这样一种情况，其中在该情况中灰尘可能在该振荡气流的影响之下在该腔中来回运动。当该灰尘运动回去时，被该凹进保持住。

该附加腔可以具有向该单元的外部的空间敞口的开口。这是用于实现传输流的另一个方式，该方式不需要多少功率，因为该传输流未被吸引到待清洁的表面上，这可能导致功率损失，特别是在该表面是地毯的情况中，而是直接从该单元的外部的空间吸引。

该单元可以包括多个具有可运动表面的腔。在该情况中，可以获得这样一种状态，在该状态中不同的合成喷射同时地吹到待清洁的表面上并且例如喷入该单元的另一个部分中。此外，在该情况中，能够依赖于例如待清洁的表面的特征，并入用于在该具有可运动表面的腔的组合的各种操作模式之间切换的方式。

能够使用过滤器来保护该腔的该内部空间和该开口免受污染。当这么做时，将太多灰尘进入该空间并且损坏内部的该可运动表面的风险最小化，同时维持该气流特征。

在本发明的环境中，许多实际的实施方式是可行的，其中，来自该单元的该腔的定向喷射可用于在真空清洁的领域中有利的各种目的。

本发明的上述以及其他方案将通过参考适用于真空清洁设备中的单元的大量实施方式的以下详细描述显而易见并且得以阐述。

附图说明

将参考附图更详细地描述本发明，在附图中由相同的附图标记指示相等的或类似的部分，并且在附图中：

图1示意性地显示了意图用于真空清洁设备中的单元的基本布局；

图2示出了在该单元的两个不同的操作阶段中生成的进入流和外出流；

图3示意性地显示了该单元的第一实际实施方式的横截面图；

图4示出了图3中所示的单元的两个不同的操作阶段期间生成的气流；

图5示意性地显示了该单元的第二实际实施方式的横截面图；

图6示意性地显示了该单元的第三实际实施方式的横截面图；

图7示意性地显示了该单元的第四实际实施方式的横截面图；

图8示意性地显示了该单元的第五实际实施方式的横截面图；

图9示意性地显示了该单元的第六实际实施方式的横截面图；以及

图10示意性地显示了该单元的第七实际实施方式的横截面图。

具体实施方式

图1示意性地显示了意图用于真空清洁设备中的单元1的基本布局并且用于示出单元1的操作的本质。在真空清洁设备(图中未显示)中，在设备的喷嘴的部分中使用单元1，其中，在该喷嘴处发生从待清洁的表面去除灰尘的动作。在下文中，假设待清洁的表面是地毯，这不改变该单元也可用于其他类型的表面的事实。鉴于单元1的预期的使用，单元1在下文中将被称为真空清洁单元1。

为了完整起见，注意到真空清洁设备用于从待清洁的表面通常为地面去除灰尘是公知的事实。除了用于拿取灰尘的喷嘴之外，常规真空清洁设备包括用于在喷嘴的位置处并且沿着从喷嘴到用于收集灰尘的点的内部路径引起吸力的装置，以及用于从空气分离灰尘的装置。在许多情况中，喷嘴经过合适的管子被连接到灰尘收集点。

图1示出了真空清洁单元1包括具有由腔壁12围绕的内部空间11的腔10的事实。依赖于确切的情况的细节，腔10可以具有各种形状和大小。在任意情况中，至少一个开口13被配置在腔壁12中，开口13也可以具有各种形状和大小。还存在被集成在腔壁12中的可运动表面30。在实际情况中，可运动表面30可以包括弹性的振动膜等等，并且可以是如图2中所图示的类扬声器设备或者在其中配置了用于致动可运动表面30的装置的任意其他合适类型的设备的一部分。可运动表面30例如可以是活塞的端面或者压电材料的表面。

当操作真空清洁单元1并且使得用于致动可运动表面30的装置执行它们的功能时，可运动表面30在腔壁12中在它的位置中运动。该致动装置被适配为实现表面30的来回运动，因而获得振荡气流。注意到在图1中，借助双头箭头指示表面30的来回运动。

单该来回运动不生成净气流。在吹阶段即使得空气流出开口13的阶段期间，在开口13的位置处存在流分离。根据本发明，致动装置的操作和腔10的几何形状以这样一种方式被彼此适配，其中在该方式中利用足够小的斯特哈罗数实现分离流，其由表面30的运动的频率、开口13的特征尺寸与在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在该开口13中的该空气的平均速度之间的关系如下确定斯特哈罗数：

$\mathrm{Sr}=\frac{f*d}{v}$

其中，Sr是斯特哈罗数，f是所述频率，d是所述特征尺寸，并且v是所述速度。在开口13是轴对称开口的情况中，为0.63的值是最大斯特哈罗数的一个实际的实例，并且在开口13具有伸长矩形的情况中，为0.075的值是最大斯特哈罗数的一个实际的实例。

关于开口13中的空气的平均速度v，注意到在实践中，可以期望该速度具有在开口13上的特定分布，并且在循环的流出阶段期间改变。因此，在实践中，可以将速度v确定为在开口13的整个区域上，在开口13内部的各种值的平均，作为流出阶段期间的平均。由各种因素确定速度v，包括表面30的振动运动的特征和腔10的几何形状。在该几何形状的环境中，存在其他确定因子如表面30的大小、开口13的尺寸和腔10的内部空间11的体积。可以用任意合适的方式确定速度v，包括使用算法或执行测量。因此，能够执行本发明并且设计满足与斯特哈罗数Sr有关的标准的真空清洁单元1。

表面30的振动运动导致空气从周围环境被交替地吸入到腔10的内部空间11中，并且再次被排出到周围环境中。通过具有足够小的斯特哈罗数Sr，在吸阶段与吹阶段之间实现非对称。在图2中示出了该事实，在图2中借助箭头指示气流的方向。在图2的左侧可以看出在流入之后，空气从全部方向被吸入到腔的内部空间11中，并且在图2的右侧可以看出，在流出之后，形成定向空气喷射。

根据本发明，振荡喷射流动在真空清洁设备的喷嘴处用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或地毯，因而灰尘从地毯被去除并且变得由空气携带。稍后将基于图3到10解释用于显示喷射流可以如何用于在真空清洁设备中实现希望的效果的不同的实施方式。

至于真空清洁单元1，关于前文中所述的基本实现的许多改变是可行的。在下文中，仅描述许多可能的实例中的一些实例。腔10可以具有更多开口13，因而可以创建多个喷射。可运动表面30的背面可以被配置为在空气密封的围绕物中，以便升高它的共振频率。并且，表面30的背面也可以被耦接到腔10中的一个或多个开口13以创建更多喷射。由于由表面30的前面和背面生成的喷射是反相的，所以获得将辐射声音最小化的优点。出于同样的目的，可以应用由多个可运动表面30生成的反相驱动的多个喷射。因此，多个可运动表面30可以被包括在单个腔10中并且被耦接到单个开口13。

图3-10用于说明真空清洁单元1的实际实施方式。基本上，在实施方式中，存在用于在真空清洁设备的喷嘴的位置处使用振荡喷射流的两个不同模式。在第一位置中，在下文中将被称为合成喷射发生器31的可运动表面30与用于致动可运动表面30的装置的整体可以用于在流入时吸起灰尘并且随后在喷射流出时朝向灰尘收集点如袋子喷射它。在第二位置中，可以改为朝向地毯定向该喷射，以便通过吹动来去除灰尘。在一个实施方式中该两个模式的组合也是可能的。

在图3中显示了真空清洁单元1的一个基本实施方式中，其中朝向灰尘收集点定向振荡气流。在图中未显示空气收集点，但是可以在图的左侧看见指向该点的方向的箭头。借助可以在该图的右侧看到的箭头指示单元1优选地运动经过地毯40的方向。

在所示实例中，真空清洁单元1包括两个腔10、20即与合成喷射发生器31相关联的如前所述的腔10以及用于从第一个所述腔10接收定向喷射流的腔20。为了清楚起见，第一腔10将被称为喷射发生器腔10并且第二腔20将被称为吸入通道腔20。喷射发生器腔10如前文所述具有内部空间11、腔壁12和腔壁12中的开口13。在所示实例中，开口13被配置在腔10的在下文中将被称为流动通道14的管状部分14的末端。吸入通道腔20具有内部空间21、腔壁22和腔壁22中的与喷射发生器腔10的开口13接通的开口23。因此，当从喷射发生器腔10排出定向喷射流时，该流经过所述开口13、23到达吸入通道腔20的内部空间21。

为了允许空气从地毯40流到真空清洁单元1的内部，在单元1中配置开口41，开口41在紧靠开口13、23的位置处提供到吸入通道腔20的内部空间21的通道，其中两个腔10、20的内部空间11、21经过开口13、23彼此接通。在下文中，在单元1的内部与单元1的外部之间接口的开口41将被称为单元开口41。单元1的外部表面的部分42是平面的，其中部分42用于面对地毯40并且允许单元1被放置在地毯40的正上方，因而在单元开口41的位置上，提供唇43，其中唇43关于平面区域42在地毯40的方向中略微突出。在单元1的操作和运动期间，唇43用于敞口地毯绒头，因而助于灰尘从地毯的逃逸。

流动通道14刚好在唇43上方延伸，其中流动通道14在它的末端处具有喷射发生器腔10的开口13。在操作期间，合并入喷射发生器腔10的腔壁12中的可运动表面30的振动运动在流动通道14中建立震荡流动。当空气被吸入流动通道14中时，其来自全部方向，如借助图4的左侧的单元1的表示中的箭头所示的。当再次排出空气时，流分离导致其作为定向喷射流出流动通道14，如借助图4的右侧的单元1的表示中的箭头所示的。该喷射额外夹带来自其周围的空气，如借助图4的右侧的单元1的表示中的另一箭头所示的。

当使得可运动表面30在喷射发生器腔10的腔壁12中在它的位置上来回运动时，在吸入阶段期间灰尘被吸出敞口的地毯绒头进入喷射发生器腔10的流动通道14，并且在喷射流出阶段期间从流动通道14被喷射进入吸入通道腔20的内部空间21，朝向灰尘收集点。此外，在喷射流出阶段期间，夹带导致附加灰尘被除去出地毯40。平均而言，不使用用于去除灰尘的净气流。仅需要用于从单元开口41到灰尘收集点的灰尘传输的小的流动，其中可以由合适的装置如在灰尘收集点处的风扇(未显示)引起该小的流动。这意味着经过地毯40和真空清洁设备的系统(管、过滤器等等)的流动是最小的，与传统真空清洁设备相比产生实质上更低的损失，其中在传统真空清洁设备中一个吸入气流用于需要发生的所有过程，包括灰尘从待清洁的表面的去除和设备内部的灰尘的传输。

图5-8显示了如图3中所示并且在前述的段落中所述的真空清洁单元1的实施方式的替换。在下文中将解释可替换的实施方式的细节。

图5显示了在喷射发生器腔10的内部空间11与吸入通道腔20的内部空间21之间具有附加流动通道15的一个实施方式。因此在该实施方式中，所述内部空间11、21具有附加开口16、24并且在两个位置处彼此接通。在合成喷射发生器31的操作期间，在附加流动通道15的出口处，形成喷射，由夹带在吸入通道腔20的内部空间21中引起净流动。在该实施方式中，不需要风扇等等来建立朝向灰尘收集点的净传输流动，因而，可以进一步降低总功率要求。

图6示出了在吸入通道腔20的壁22中具有凹进25的可能性。凹进25用于灰尘诱捕，防止被喷射进入吸入通道腔20的内部空间21的灰尘落回喷射脉冲之间。可替换地，凹进25还可用作为用于手柄型真空清洁设备的本地灰尘储备箱，这也将排除用于生成传输流的附加风扇。

图7显示了这样一种实施方式，其中如图所示在该实施方式中距唇43和它的围绕物相对远距离地放置用于在唇43之上产生喷射流的合成喷射发生器31。例如，该合成喷射发生器31可以定位在灰尘收集点。在该情况中，当合成喷射发生器31的可运动表面30通过附加管，在唇43之上气动连接到流动通道14时，真空清洁单元1仍然可以具有所需功能。

图8显示了这样一种实施方式，其中在该实施方式中经由独立通道26直接从外部吸入用于传输吸引通道腔20中的灰尘的净流动，穿过在通道26的末端的开口27。由于不再经过地毯40吸引传输流，所以将进一步最小化损失。

在上述实施方式中，由合成喷射发生器31生成的喷射用于通过夹带从地毯40去除灰尘并且还有可能用于传输真空清洁单元1内部的灰尘。还有可能朝向地毯40定向该喷射以便通过吹风来去除灰尘。在图9中显示了被适配为使所述喷射如所述定向的单元1的一个基本实施方式。当操作根据本发明的单元1时，喷射具有敞口地毯绒头的功能，其中能够降低或者甚至省略用于以机械的方式执行同一功能的唇43。

在使用期间朝向地毯40定向该喷射的真空清洁单元1的实施方式中，有可能距唇43和它的围绕物相对远距离地放置用于在唇43之上产生喷射流的合成喷射发生器31，如基于图7所述。而且，在该实施方式中，如基于图5所述的，在喷射发生器腔10的内部空间11与吸入通道腔20的内部空间21之间可以具有附加流动通道15。在图10中示出了附加流动通道15的该应用。

用于远离地毯40定向的喷射的合适的角度是关于地毯40近似25°，并且用于朝向地毯40定向的喷射的合适的角度也是关于地毯40近似25°通常，如果所述角度处于0°到40°的范围中则是优选的。就真空清洁单元1方面而言，关于单元1的外表面的平面部分42确定所述角度，其中该平面部分42用于面对地毯40并且允许单元1被放置到地毯40的正上方。为了清楚起见，在图2中，借助α指示远离地毯40定向的喷射的角度即流动通道14关于图2中所示的单元1的外部表面的平面部分42的角度。此外，在图9中，借助β指示朝向地毯40定向的喷射的角度即流动通道14的方向关于图2中所示的单元1的外部表面的平面部分42的角度。最后，关于角度α、β，注意到在本发明的环境中已经进行的实验显示当在25°的角度α上远离地毯40定向该喷射时获得非常好的灰尘去除结果。

对于本领域的熟练技术人员而言将很清楚，本发明不限于前文中所述的实例，而是在不脱离所附权利要求中所定义的本发明的范围的前提下，该实例的许多修改和改进是可能的。虽然这附图和说明书中详细地说明并且描述了本发明，但是要将该说明和描述理解为仅仅是说明性或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。

通过附图、说明书和所附权利要求的学习，在实施所要求的发明时，本领域的熟练技术人员可以理解对所公开的实施方式的变形。在权利要求中，词语“包括”不排除其他步骤或元素并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中阐述特定措施的简单事实并不指示不可以有利地使用这些措施的组合。在权利要求中的任意附图标记不应该被理解为用于限制本发明的范围。

在本文中，仅仅词语“灰尘”用于指示可以通过使用根据本发明的真空清洁单元1从待清洁的表面40被去除的颗粒。为了完整起见，注意到本发明适用于去除任意类型的颗粒，包括通常被称为污物颗粒而不是灰尘颗粒的颗粒，并且假设它们全部都被本文中的词语“灰尘”的使用覆盖。

根据本发明的真空清洁设备的正常使用是在正常环境中的使用，其中在该正常环境中空气围绕该设备。然而，本发明还适用于在其他气体而不是空气出现在该真空清洁设备的紧靠附近的情况。因此，要注意到在本文和所附权利要求中“空气”应该被理解为比如表示在操作作为根据本发明的真空清洁设备的一部分的单元1时执行的吸/吹动作中可以使用的任意可能的气体。

本发明可以被概述为如下。通常，本发明提供一种用于在真空清洁设备的喷嘴处局部地引起振荡高速气流以用于去除灰尘的方式。实质上，与常规真空清洁设备不同，气流不在灰尘收集点中的位置中由风扇生成，并且因此与传输灰尘所需要的流“独立”，导致更低的损失并且因此增加的效率。该振荡气流的特征在于具有实质上零净流动并且在吸阶段与吹阶段之间存在非对称，因而在吹阶段中生成喷射(空气脉冲)。生成振荡气流所需要的发生器31包括可运动表面30，可运动表面30被集成在腔10的壁12中，该腔10具有内部空间11和用于允许空气流向或流自内部空间11的至少一个开口13。当所谓斯特哈罗数Sr不大于预先确定的最大值时可以实现该喷射，其中该斯特哈罗数是可运动表面30的运动的频率f乘以开口13的特征尺寸d并且除以在开口13中的空气的速度v。

本发明涉及一种装备有用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面40以便颗粒从所述表面40变得被去除并且变得由空气携带的单元1的真空清洁设备，其中该单元1包括具有由腔壁12围绕的内部空间11的腔10，其中在该腔壁中配置至少一个开口13，集成在该腔壁12中的可运动表面30以及用于致动该可运动表面30的装置，该装置被配置为实现该表面30的振荡运动，该振荡运动导致空气在该开口13处从各种方向经过该开口13被交替地吸入到该腔10中并且以定向喷射的形式经过该开口13从该腔10被排出。

此外，本发明涉及一种用于真空清洁设备中的单元1，用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面40以便颗粒从该表面40变得被去除并且变得由空气携带，包括具有由腔壁12围绕的内部空间11的腔10，在该腔壁中配置至少一个开口13，集成在该腔壁12中的可运动表面30以及用于致动该可运动表面30的装置，该装置被配置为实现该表面30的振荡运动，该振荡运动导致空气在该开口13处从各种方向经过该开口13被交替地吸入到该腔10中并且以定向喷射的形式经过该开口13从该腔10被排出。

本发明还涉及一种用于真空清洁设备中的单元1的使用，单元1包括具有由腔壁12围绕的内部空间11的腔10，在该腔壁中配置至少一个开口13，集成在该腔壁12中的可运动表面30以及用于致动该可运动表面30的装置，该装置被配置为实现该表面30的振荡运动，该振荡运动导致空气在该开口13处从各种方向经过该开口13被交替地吸入到该腔10中并且以定向喷射的形式经过该开口13从该腔10被排出，以用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面40以便颗粒从该表面40变得被去除并且变得由空气携带。

Claims (14)

1.一种真空清洁设备，包括用于空气动力学地影响灰尘颗粒和/或待清洁的表面(40)以便所述颗粒从所述表面(40)变得被去除并且变得由空气携带的单元(1)，其中所述单元(1)包括具有由腔壁(12)围绕的内部空间(11)的腔(10)，其中在所述腔壁(12)中配置至少一个开口(13)，集成在所述腔壁(12)中的可运动表面(30)以及用于致动所述可运动表面(30)的致动装置，所述装置被适配为实现所述可运动表面(30)的振荡运动，所述振荡运动导致空气在所述开口(13)处从各种方向经过所述开口(13)被交替地吸入到所述腔(10)中并且以定向喷射的形式经过所述开口(13)从所述腔(10)被排出以实现所述可运动表面(30)的振荡运动的频率乘以所述开口(13)的特征尺寸并除以在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在所述开口(13)中的所述空气的平均速度低于特定最大值。

2.根据权利要求1所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，致动装置被适配为实现所述可运动表面(30)的运动，所述运动的特征在于确保满足的标准，其中f是所述可运动表面(30)的运动的频率，d是所述开口(13)的特征尺寸，并且v是在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在所述开口(13)中的所述空气的平均速度。

3.根据权利要求1或2所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述开口(13)是轴对称开口，并且其中所述单元(1)的所述致动装置被适配为实现所述可运动表面(30)的运动，所述运动的特征在于确保满足的标准，其中f是所述可运动表面(30)的运动的频率，d是所述开口(13)的特征尺寸，并且v是在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在所述开口(13)中的所述空气的平均速度。

4.根据权利要求3所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)的所述致动装置被适配为实现所述可运动表面(30)的运动，所述运动的特征在于确保满足的标准。

5.根据权利要求1或2所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述开口(13)具有伸长矩形，并且其中所述致动装置被适配为实现所述可运动表面(30)的运动，所述运动的特征在于确保满足的标准，其中f是所述可运动表面(30)的运动的频率，d是所述开口(13)的短边的长度，并且v是在吸入和排出空气的循环的流出阶段中在所述开口(13)中的所述空气的平均速度。

6.根据权利要求5所述的真空清洁设备，其中所述致动装置被适配为实现所述可运动表面(30)的运动，所述运动的特征在于确保满足的标准。

7.根据权利要求1-2中的任意一个所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述腔(10)包括管状部分(14)，并且，其中所述开口(13)出现在所述管状部分(14)的末端。

8.根据权利要求1-2中的任意一个所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括用于朝向所述开口(13)并且在所述单元(1)的另一个部分(20)的方向中导向在操作期间从所述腔(10)排出的空气的导向装置(14)，以及在外部用于在将要受到真空清洁过程的表面(40)上导向所述单元(1)的平面区域(42)，其中所述导向装置(14)被定向为关于所述平面区域(42)处于从0°到40°的范围中、远离将要受到真空清洁过程的表面(40)定向的角度(α)。

9.根据权利要求1-2中的任意一个所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括用于朝向所述开口(13)并且在到所述单元(1)的外部的方向中导向在操作期间从所述腔(10)排出的空气的导向装置(14)，以及在外部用于在将要受到真空清洁过程的表面(40)上导向所述单元(1)的平面区域(42)，其中所述导向装置(14)被定向为关于所述平面区域(42)处于从0°到40°的范围中、朝向将要受到真空清洁过程的表面(40)定向的角度(β)。

10.根据权利要求1-2中的任意一个所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括在所述单元(1)的外部，在用于允许进入到所述单元(1)的内部的开口(41)处配置的突出物(43)。

11.根据权利要求1-2中的任意一个所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括具有由附加腔壁(22)围绕的附加内部空间(21)的附加腔(20)，在所述附加腔壁中配置至少一个第二开口(23)，其中所述腔(10)的所述内部空间和所述附加腔(20)的所述附加内部空间经过所述开口和所述第二开口彼此接通。

12.根据权利要求11所述的真空清洁设备，其中所述腔(10)和所述附加腔(20)中的每个具有两个开口(13、16；23、24)，并且其中所述腔的所述内部空间和所述附加腔的所述附加内部空间经过这些开口(13、16；23、24)即在两个位置上彼此接通。

13.根据权利要求11所述的真空清洁设备，其中所述附加腔(20)的所述附加腔壁(22)的一部分(25)凹进在所述附加腔(20)的内部。

14.根据权利要求11中的任意一个所述的真空清洁设备，其中所述附加腔(20)具有向所述单元(1)的外部的空间敞口的开口(27)。