CN103298386A - 包括具有用于产生振荡气流的可移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)，该单元用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面(40)以使颗粒从表面(40)脱落并且被单元(1)接收。单元(1)包括壳体(10)、可移动表面(30)以及用于致动可移动表面(30)的装置，壳体具有由其中布置有至少一个开口(13)的壳体壁(12)包围的内部空间(11)，可移动表面集成在壳体壁(12)中，致动装置适配为实现表面(30)的振荡运动，该运动使空气交替地通过开口(13)被抽入壳体(10)中并且通过开口(13)从壳体(10)排出。壳体壁(12)的至少一部分尤其是开口(13)置于其中的壳体壁(12)的一部分被可移动地布置在单元(1)中。

Description

包括具有用于产生振荡气流的可移动表面的单元的真空清洁设备

技术领域

本发明涉及真空清洁设备，该设备包括一个单元，该单元用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面以使所述颗粒从所述表面脱落并且被所述单元接收。

背景技术

真空清洁是一种用于从表面(尤其是地板)移除灰尘的公知方法。一般来说，在真空清洁的领域中，产生吸力并应用所述吸力以迫使灰尘和颗粒从要被清洁的表面移到另一位置，例如用于收集颗粒的小桶。在该过程中，可能需要搅动所述表面以便于颗粒在所提到的吸力的影响下脱离所述表面。为此，可以使用用于实际接触要被清洁的表面的工具。然而，还公知有利用另一种技术，即涉及一种空气泵的使用的技术，其中产生空气波以振动表面，这可以帮助从表面上释放灰尘颗粒。

US 7,383,607公开了一种搅动装置，该搅动装置适合用在真空清洁器的清洁头中，并且包括第一和第二流路径。这些流路径中的每个流路径具有共振腔以及将共振腔与清洁头内的空间接合的进口/出口端口。诸如具有振膜的扬声器之类的发生器在端口之间产生交替的压力波。压力波从端口中的一个端口中发出，该压力波与来自端口中的另一端口的压力波是反相位的关系，从而减小工作噪声。当所述搅动装置作为其一部分的真空清洁器被用于清洁地毯时，去往/来自端口的空气运动使地毯的绒头振动并且用于从地毯纤维之间抽走灰尘。

US 7,383,607教导在已知的搅动装置中，振荡气流的频率优选地选择为使得该频率在要被清洁的地毯的共振频率处。因此，优选地，工作频率是可变的。

要注意的是从US 7,383,607中已知的搅动装置帮助从地毯中释放灰尘，但是它不能有效地释放来自地毯内部的灰尘并使灰尘被空气携带。仅仅通过造成上述的振动是不能实现这一点的，即使振动发生的频率在共振范围内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空清洁设备，该设备包括用于从要被清洁的表面释放灰尘的单元，就使用用于生成空气运动的可移动表面而言，所述真空清洁设备与US 7,383,607中公开的设备是相同类型的，但是要有效得多。所述目的利用包括一个单元的真空清洁设备来实现，所述单元用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面以便让所述颗粒从所述表面脱落并且被所述单元接收，其中所述单元包括壳体、可移动表面以及用于致动所述可移动表面的装置，所述壳体具有由其中布置有至少一个开口的壳体壁包围的内部空间，所述可移动表面集成在所述壳体壁中，所述用于致动所述可移动表面的装置被适配为实现所述表面的振荡运动，该振荡运动使空气交替地通过所述开口被抽入所述壳体中以及通过所述开口从所述壳体排出，并且其中所述壳体壁的至少一部分尤其是所述开口置于其中的所述壳体壁的一部分被可移动地布置在所述单元中。

根据本发明，因为所述开口布置在所述单元的可移动部件中这一事实，所述单元中的开口的位置可以改变，所述可移动部件是壳体壁或者壳体壁的至少一部分。因而，可以按照一种方式操作所述单元以使得所述开口相对于要被清洁的表面的位置被固定地设置以能够在可移动表面的振荡运动的各个阶段中对气流有最有效的使用。特别是，可以连续地在开口指向要被清洁的表面的位置与开口背离该表面的位置之间来回切换开口的位置，其中如果在有空气吸入到壳体中时开口被置于第一位置处并且在有空气从壳体流出时开口被置于第二位置处，则是有利的。按照这种方式，可以有效地收取灰尘颗粒，同时防止灰尘颗粒被吹回到刚刚从其上移除了灰尘的表面上。

有利的是，所述单元包括用于对壳体壁的可移动地布置的部分施加重复性运动的装置。当这种装置被使用并操作时，可以真正实现这样的情况，其中壳体壁的可移动地布置的部分的运动以及可移动表面的振荡运动按照合适的方式适配于彼此。例如，壳体壁的可移动地布置的部分可以可旋转地布置，并且所述运动施加装置可以适配为对壳体壁的可移动地布置的部分施加旋转运动。运动施加装置也可以适配为对壳体壁的可移动地布置的部分施加振荡运动。在任何情况下，当致动装置适配为实现预定频率的可移动表面的振荡运动时，就会得到有效的灰尘移除效果，其中运动施加装置适配为实现壳体壁的可移动地布置的部分在相同频率下的重复性运动。在那种情况下，其中开口指向要被清洁的表面的位置可以与空气的流入相关联，而其中开口背离所述表面的位置可以与空气的流出相关联，这在可移动表面的振荡运动期间连续发生，如之前已经解释过的。

在本发明的范围内，存在用于实现可移动表面与壳体壁的可移动地布置的部分的运动频率的同步的各种选择。当存在机械联接时，在两种运动之间可以得到稳固且可靠的关系。例如，所述单元可以包括这样的装置，该装置适配为与壳体壁的可移动地布置的部分一起移动并且机械性地将运动的相当一部分传递到可移动表面。这种装置的一种实际的实施例为凸轮结构。

在应用本发明的常见方式中，所述单元包括可旋转的圆筒，其中圆筒壁用作壳体壁的可移动地布置的部分，并且其中可移动表面用具有与圆筒的旋转频率相同的频率的正弦信号来驱动。在那种情况下，空气吸入发生在旋转的一个半圈期间，并且空气流出发生在旋转的另一半圈期间。在该过程中，开口在少于其间发生空气吸入的半圈旋转的时间内面向要被清洁的表面(假设该表面是平面的，在很多实际情况下是这样的)。因而，发生无效的灰尘吸入。这可以通过使可移动表面仅在圆筒旋转的一部分期间移动而避免，当致动装置适配为实现表面的间歇运动时，可以实现这一点。在具有柔性部件作为壳体壁的可移动地布置的部分的一部分的情况下，发现另一种解决方案，其中开口布置在所述柔性部件中。该柔性部件可以被用于在圆筒旋转的相当部分期间接触要被清洁的表面。

在壳体壁的可移动地布置的部分中设置开口的位置处，可以提供用于搅动要被清洁的表面的装置。这些装置可以是简单的机械装置，并且可以包括例如为开口划界的边缘或者诸如唇缘之类的突起物。此外，也可以使得用于在壳体壁的可移动地布置的部分的运动期间搅动要被清洁的表面的装置被布置在壳体壁的可移动地布置的部分的外表面上。例如，这种装置可以包括刷毛。

如之前已经提到的，壳体壁的可移动地布置的部分可以具有像圆筒壁那样的形状。一般地，圆筒有两个端壁和在端壁之间延伸的侧壁。在壳体壁的可移动地布置的部分为圆筒形状的情况下，侧壁可以具有圆形外围，但是椭圆形外围也是可能的。在后一种情况下，在圆筒壁的旋转或振荡期间可以得到对要被清洁的表面的增强的机械搅动的额外好处。而且，开口的形状可以像沿侧壁的至少相当部分长度延伸的缝隙那样，并且可移动表面可以布置在端壁中的一个中。然而，也可以提供两个或更多个开口，不管壳体壁的可移动地布置的部分的形状如何。

此外，在壳体壁的可移动地布置的部分为圆筒形状的情况下，这个部分还包括布置在侧壁上的管状元件，其中开口位于管状元件的一端。该管状元件可以帮助确定流出空气流的方向，并且可以具有相对于圆筒壁的纵轴基本呈径向的取向，但是其它取向也是可行的，包括基本呈切向的取向。

优选地，可移动表面按照一种方式被致动以使得在吸入和吹出阶段之间存在不对称性，其中作为根据本发明的真空清洁设备的一部分的所述单元可以被认为是用于产生所谓的合成喷射的装置。当致动装置适配为实现可移动表面的振荡运动时就是这种情况，所述振荡运动使空气交替地从开口处的各个方向通过开口被抽入壳体中并且以定向喷射的形式通过开口从壳体排出。也可以利用流出的定向空气喷射将灰尘颗粒传输到所希望的位置，其中可以省略传统真空清洁设备中由风扇等产生的传统吸入气流。

在给定振动频率和单元的壳体壁中的开口的给定几何形状的情况下，当通过开口的空气的速度足够高时，形成定向的空气喷射。这里可应用的一个普遍公知的数是所谓的斯德鲁哈尔数，其定义如下：

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

其中Sr是斯德鲁哈尔数，f是作为单元的一部分的表面的运动频率，d是开口的特征尺寸，以及v是在抽入和排出空气的循环的流出阶段中开口中的空气的平均速度。一般来说，为了确保实现合成喷射的目的，斯德鲁哈尔数低于某个最大值是有利的，其中这个最大值的值与相关开口的特征有关，尤其是开口的形状。如果开口为轴对称开口，例如圆形开口，则满足以下标准是优选的：Sr≤1，并且满足以下标准是更加优选的：Sr≤0.5。在那种情况下，开口的直径为特征尺寸。此外，如果开口具有细长矩形形状，该矩形形状的长边比短边至少长10倍，则满足以下标准是优选的：Sr≤0.25，并且满足以下标准是更加优选的：Sr≤0.1。在那种情况下，开口的短边的长度为特征尺寸。一般来说，优选斯德鲁哈尔数Sr不高于1。

原则上，开口可以具有任何合适的形状。除了轴对称形状和细长的矩形形状以外的另一种可能的示例是方形形状。在那种情况下，开口的边的长度是特征尺寸。当设计具有方形形状的开口时，实际上可以利用可应用于轴对称形状的情况的标准。当设计具有矩形形状的开口时，该矩形形状不必须是细长的矩形形状也不必须是方形形状，利用可应用于细长的矩形形状的情况的标准是一种可行的选择。

为了完整性，要注意的是下面两个出版物在喷射形成标准的领域中是相关的：

R.Holman，Y.Utturkar，R.Mittal，B.L.Smith，and L.Cattafesta；Formation Criterion for Synthetic Jets；AIAA Journal，vol.43(10)，pp.2110-2116，2005；以及

J.M.Shuster，and D.R.Smith；A Study of the Formation andScaling of a Synthetic Jet；AIAA Paper 2004-0090，2004。

可以利用过滤器来保护壳体的内部空间以及开口不受污染。当这样做时，关于过多灰尘进入到空间中并损坏内部的可移动表面的风险被最小化，同时保持空气流的特征。

在本发明的上下文中，很多实际的实施例是可行的，其中布置在壳体壁中的开口的位置和/或壳体壁中的布置有开口的一部分的取向是可变的这一事实可以被用于在真空清洁领域中有益的各种目的，包括在非常接近于要被清洁的表面的位置处吸起灰尘颗粒并发射出颗粒以在另一位置处进一步传输的目的，其中避免了表面被颗粒再次污染。

参考以下对要用在真空清洁设备中的单元的实施例的详细描述，本发明的上述和其它方面将变得清楚并且被阐明。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本发明，在附图中相同或相似的部件用相同的附图标记表示，并且在附图中：

图1概略地示出了要被用在真空清洁设备中的单元的基本布局；

图2图示了在单元的操作的两个不同阶段中产生的流入和流出空气流；

图3概略地示出了单元的实际实施例的截面图；

图4图示了图3中所示的单元的操作的两个不同阶段期间所产生的空气流；

图5概略地示出了可移动地布置的壳体的设计的第一种选择，所述壳体是被适配为根据本发明的原理进行工作的单元的一部分，其中示出了所述壳体的两种可能的位置；

图6图示了在壳体中具有柔性出口吸嘴的可能性，其中示出了具有柔性出口吸嘴的壳体的三种可能的位置；

图7概略地示出了可移动地布置的壳体的设计的一种替代选择，其中示出了所述壳体的两种可能的位置；以及

图8图示了针对图7中所示的壳体的旋转和位移的取向和方向的四种可能性。

注意在所有附图中，箭头被用于指示相关气流的方向和相关运动的方向。

具体实施方式

图1概略地示出了要被用在真空清洁设备中的单元1的基本概况，并且用于图示单元1的操作的本质。在真空清洁设备(图中未被示出)中，单元1被用在设备的吸嘴的位置处，从要被清洁的表面移除灰尘的动作发生在此处。下面，假设要被清洁的表面是地毯，这不改变单元1也可应用于其它类型的表面这一事实。鉴于单元1的预期用途，单元1在下文中也被称为真空清洁单元1。

为了完整性的原因，要注意的是真空清洁设备用于从要被清洁的表面(该表面通常是地板表面)移除灰尘是公知的事实。除了用于吸入灰尘的吸嘴以外，传统的真空清洁设备包括用于在吸嘴的位置处并且沿着从吸嘴到用于收集灰尘的点的内部路径引入吸力的装置，以及用于将灰尘与空气分离的装置。在很多情况下，吸嘴通过合适的管道连接到灰尘收集点。

图1图示了如下事实，即真空清洁单元1包括壳体10，壳体10具有被壳体壁12包围的内部空间11。取决于确切情形的具体情况，壳体10可以具有各种形状和尺寸。在任何情况下，至少一个开口13布置在壳体壁12中，该开口也可以具有各种形状和尺寸。此外，还有集成在壳体壁12中的可移动表面30。在实际情况下，可移动表面30可以包括柔性膜或类似的部件，并且可以作为如图2中所概略地示出的扬声器类设备或者其中布置有用于致动可移动表面30的装置的任何其它合适类型的设备的一部分。例如，可移动表面30可以是活塞的端面或者压电材料的表面。

当真空清洁单元1工作，并且用于致动可移动表面30的装置被用以执行它们的功能时，可移动表面30在其在壳体壁12中的位置处移动。致动装置被适配为实现表面30的前后运动，从而得到振荡气流。注意，在图1中，表面30的前后运动用双头箭头来表示。

基于这种前后运动，实现了流入空气流和流出空气流，但是单独这种前后运动不产生净气流。在吹气阶段中，即其中空气被使得流出开口13的阶段中，在开口13的位置处存在气流分离。在本发明的范围内，致动装置的操作和壳体10的几何形状可以以如下方式彼此适配，被分离的气流用足够小的斯德鲁哈尔数(Strouhal number)来实现，该斯德鲁哈尔数由表面30的运动频率、开口13的特征尺寸以及在抽入和排出空气的循环的流出阶段中开口13中的空气的平均速度之间的关系决定，该关系如下：

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

其中Sr是斯德鲁哈尔数，f是所提到的频率，d是所提到的特征尺寸，以及v是所提到的速度。如果开口13为轴对称开口，则满足以下标准是优选的：Sr≤1，并且满足以下标准是更加优选的：Sr≤0.5，并且如果开口13具有细长的矩形形状，则满足以下标准是优选的：Sr≤0.25，并且满足以下标准是更加优选的：Sr≤0.1。

关于开口13中空气的平均速度v，要注意在实践中，该速度可以被预期具有在开口13上的特定分布并且在循环的流出阶段期间变化。因此，在实践中，速度v可以确定为作为在开口13内部的各个值在开口13的整个面积上的平均值而得到的速度v，作为流出阶段中的平均值。速度v由各种因素决定，包括表面30的振动运动的特征和壳体10的几何形状。在几何形状这点上，存在其它决定因素，例如表面30的大小，开口13的尺寸、以及壳体10的内部空间11的体积。速度v可以用任何合适的方式被确定，包括使用算法或者进行测量。因此，可以设计其中满足关于斯德鲁哈尔数Sr的标准的真空清洁单元1。

表面30的振动运动使得空气交替地从周围环境被抽入壳体10的内部空间11中并且再被排入周围环境中。通过具有足够小的斯德鲁哈尔数Sr，实现了吸入和吹出阶段之间的不对称性。这一事实在图2中被示出，其中气流的方向通过箭头来表示。在图2的左侧，可以看到一旦流入开始，空气从各个方向被抽入壳体的内部空间11中，并且在图2的右侧，可以看到一旦流出开始，则形成定向的空气喷射。

振荡的喷射流适合于用在真空清洁设备的吸嘴处以空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或地毯，以使得灰尘从地毯中脱落并且被空气携带。

就真空清洁单元1而言，在之前所描述的基本实现方式基础上的很多变形都是可行的。下面，仅提到这些很多的可能示例中的一个。壳体10可以具有更多的开口13，从而产生多个喷射。可移动表面30的背面可以被布置在气密的封装中以提高其共振频率。此外，表面30的背面也可以耦合到壳体10中的一个或多个开口13以产生更多喷射。因为表面30的前面和背面所产生的喷射是反相位的，所以获得了发出的声音最小化的优点。为了相同的目的，可以利用由反相位地驱动的多个可移动表面30产生的多个喷射。反过来，多个可移动表面30可以被包含在单个壳体10中并且耦合到单个开口13。

图3用于图示真空清洁单元1的实际实施例。基本上，在该实施例中，可移动表面30和用于致动表面30的装置的整体(下文称为合成喷射发生器31)被用于在气流流入时吸起灰尘并且随后在喷射流出时将灰尘喷向诸如袋之类的灰尘收集点。灰尘收集点在图3中未示出，但是指向该点的方向的箭头可以在图的左侧看到。单元1优选在地毯40上移动的方向借助于可以在图的右侧看到的箭头表示。

在所示出的示例中，真空清洁单元1包括两个壳体10、20，即与合成喷射发生器31相关联的之前所描述的壳体10，以及用于接收来自被第一次提及的第一壳体10的定向喷射流的壳体20。为了清楚起见，第一壳体10将被称为喷射发生器壳体10，而第二壳体20被称为吸入通道壳体20。喷射发生器壳体10具有内部空间11、壳体壁12和壳体壁12中的开口13，如之前所描述的那样。在所示出的示例中，开口13布置在壳体10的管状部分14的末端，所述管状部分14在下文中将被称为流通道14。吸入通道壳体20具有内部空间21、壳体壁22以及壳体壁22中的开口23，该开口23与喷射发生器壳体10的开口13相通。因而，当定向喷射流从喷射发生器壳体10排出时，该喷射流通过所提到的开口13、23到达吸入通道壳体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的内部的目的，开口41被布置在单元1中，该开口41在紧挨着开口13、23的位置处提供到吸入通道壳体20的内部空间21的通路，通过该开口13、23，两个壳体10、20的内部空间11，21彼此相通。在下文中，作为单元1的内部与单元1的外部之间的接口的开口41将被称为单元开口41。单元1的外表面中被用于面向地毯40并且使单元1能够正好定位在地毯40上方的部分42是平面的，而在单元开口41的位置处，具有相对于平面区域42沿地毯40的方向略微突出的唇缘43。在单元1的操作和运动期间，唇缘43用于打开地毯绒头，从而方便灰尘脱离地毯。

在其末端处具有喷射发生器壳体10的开口13的流通道14就在唇缘43上方延伸。在操作期间，并入(incorporate)在喷射发生器壳体10的壳体壁12中的可移动表面30的振动运动在流通道14中建立振荡气流。当空气被抽入通道14中时，空气来自所有方向，如在图4的左侧的单元1的图示中的箭头所示。当空气又被排出时，流分离使空气作为定向喷射流出流通道14，如在图4的右侧的单元1的图示中的箭头所示。所述喷射额外夹带来自其周围的空气，如在图4的右侧的单元1的图示中的另一箭头所示。

当可移动表面30被使得在喷射发生器壳体10的壳体壁12中的它的位置处进行前后运动时，灰尘在吸入阶段中被从打开的地毯绒头中吸出并进入到喷射发生器壳体10的流通道14中，并且在喷射流出阶段中被从流通道14喷入到吸入通道壳体20的内部空间21中，朝向灰尘收集点。此外，在喷射流出阶段中，夹带作用使得额外的灰尘被从地毯40中移除。平均来说，没有使用用于移走灰尘的净气流。只需要用于从单元开口41到灰尘收集点的灰尘传输的小气流，该小气流可以通过在灰尘收集点处的诸如风扇(未示出)之类的合适的装置引入。这意味着经过地毯40和真空清洁设备的系统(管道、过滤器等)的气流是最小的，与传统的真空清洁设备相比产生损失要低得多，在传统的真空清洁设备中，一个吸入气流被用于所有需要进行的过程，包括从要被清洁的表面移除灰尘以及在设备内部传输灰尘。

本发明尤其可应用于喷射发生器壳体10。特殊特征在于壳体壁12的至少一部分(尤其是其中开口所位于的部分)可移动地布置在真空清洁单元1中，以使得可以改变开口13在单元1中的位置并且从而改变开口13相对于地毯40的位置并且/或者改变壳体壁12的所述部分的取向并且从而改变流入和流出气流相对于地毯40的方向。为了在真空清洁单元1的操作期间移动壳体壁12的可移动地布置的部分的目的，任何合适的装置(未示出)都可以应用。优选地，具有壳体壁12的可移动地布置的部分的真空清洁单元1按照之前所描述的方式以及效果被设计和操作，以在吸入和吹出阶段之间具有不对称性，但是这在本发明的框架内不是必要的。

接下来，描述其中在真空清洁单元1中整个壳体10可旋转的示例。这不改变如下事实：在本发明的范围内，可以只有壳体壁12的一部分被可移动地布置，假设开口13存在于该部分中。此外，这不改变如下事实：壳体壁12的所述部分可以被布置以按不同于旋转的另一方式移动。例如，壳体壁12的可移动地布置的部分可以被布置以在被致动时能够进行振荡运动，即前后运动。

在基本实施例中，可移动地布置的壳体10包括中空的圆筒，该圆筒具有两个端壁和在端壁之间延伸的侧壁。图5概略地示出了总体上呈筒形的壳体10的横截面。在所示出的示例中，壳体10的侧壁16具有圆形外周。此外，在所示出的示例中，可移动地布置的壳体10还包括被布置为相对于侧壁16突出来的吸嘴17，其中开口13布置在吸嘴17的自由端。壳体10可围绕侧壁16的纵轴旋转，如通过图5中的弯曲箭头所指示的。

用于产生通过开口13的流入和流出气流的可移动表面30布置在壳体10的端壁中。在操作期间，气流振荡和壳体10旋转的频率和相位按照这种方式匹配：在空气吸入阶段期间，吸嘴17朝向地毯40并且灰尘被吸起，而在空气流出阶段期间，当灰尘从吸嘴17中喷出时，吸嘴17背离地毯40。第一种情形在图5的左侧被示出，而第二种情形在图5的右侧被示出。优选地，壳体10被放置以使得在空气吸入阶段期间实现吸嘴17与地毯40之间接触，从而获得对地毯40的附加的机械搅动。

吸嘴17可以沿壳体10的整个侧壁16布置，或者至少沿侧壁的相当长度布置。作为替代，多个吸嘴或者诸如管道之类的其它合适的部件可以使用。优选地，吸嘴17是柔性材料的，使得机械搅动将不会损坏地毯40。柔性吸嘴17的应用在图6中示出。当吸嘴17具有柔性属性时所得到的另一个效果是在空气吸入阶段吸嘴17接触地毯40期间的时间段增加，这导致灰尘移除过程的有效性提升。在图6中，示出了壳体10的三个连续的角度位置，如从左到右所示，其中示出了柔性吸嘴17或多或少地拖动经过地毯40，其中当吸嘴处于弯曲状态时，有开口13的末端部分落在后面。

图7和图8图示了如下事实，即吸嘴17可以相对于壳体10的侧壁16的纵轴沿切向定位，而不是如图5和图6中所示的沿径向定位。这种切向定位导致在空气吸入阶段期间吸嘴17与地毯40之间的接触时间增加。在该实施例中，地毯40的机械搅动可以通过在壳体10的外表面上的附加的刷状毛(未示出)来增强。

图7示出了壳体10相对于地毯40的两种可能的位置，其中每种位置与操作期间壳体10的旋转运动的另一阶段相关联。利用所提到的吸嘴17的切向位置，可以从吸嘴取向和旋转方向相对于地毯40上的位移的方向的不同组合中进行选择。针对图7中所示的实施例，这种选择在图8中示出。具体而言，图8示出了以下可能性：

-在左上方，在吸嘴17朝前情况下旋转壳体10并且沿一个方向位移壳体10以使得在处于最接近于地毯40的位置处时吸嘴17沿向前的方向突出；

-在右上方，在吸嘴17朝后情况下旋转壳体10并且沿一个方向位移壳体10以使得在处于最接近于地毯40的位置处时吸嘴17沿向后的方向突出；

-在左下方，在吸嘴17朝后情况下旋转壳体10并且沿一个方向位移壳体10以使得在处于最接近于地毯40的位置处时吸嘴17沿向前的方向突出；以及

-在右下方，在吸嘴17朝前情况下旋转壳体10并且沿一个方向位移壳体10以使得在处于最接近于地毯40的位置处时吸嘴17沿向后的方向突出。

在图8的左上方和右下方示出的可能组合可能是最优选的，因为在那些关于吸嘴17的取向和运动的组合中，防止所吸起的灰尘从吸嘴17中掉落出来。此外，当图8的左上方所示出的可能组合被应用时，对于沿地毯40的位移来说有更多的阻力，因为壳体10的旋转的方向与壳体10的位移的方向相逆。另一方面，地毯40的机械搅动的程度更高。

在真空清洁单元1中，用于致动可移动表面30的任何合适的装置都可以被应用。例如，这些装置可以是电动力类型的，并且可以包括扬声器。致动装置/扬声器和可移动表面30可以被允许与壳体10一起移动，或者需要特定的设计以提供在可移动表面30与壳体10的内部空间11之间的足够气密的连接。作为替代，圆筒壁的一个或两个端壁例如可以是可移动薄膜，通过使用凸轮结构等该可移动薄膜由壳体10的运动机械地驱动。这还提供了在空气流的方向与开口13相对于要被清洁的表面40的位置之间的有利的同步。

本领域技术人员将清楚本发明的范围不局限于之前所讨论的示例，而是可以在不脱离所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下对这些示例进行若干修改和改变。虽然已在附图和描述中详细地图示和描述了本发明，但是这些图示和描述都应被认为只是图示性的或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。

通过对附图、描述和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现对所公开的实施例的改变。在权利要求中，单词“包括”不排除其它步骤或元素，并且不定冠词“一个”不排除复数。仅仅特定措施在彼此不同的从属权利要求中被引述这一事实不代表这些措施的组合不能被用于实现本发明的优点。权利要求中的任何附图标记都不应当被诠释为限制本发明的范围。

在该文本中，只有单词“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从要被清洁的表面40处移除的颗粒。为了完整性，要注意的是本发明可应用于移除很多类型的颗粒，包括通常被称为污垢颗粒而非灰尘颗粒的颗粒，并且这些颗粒全部设定为被该文本中所使用的单词“灰尘”涵盖。

根据本发明的真空清洁设备的常规用途是用在常规环境中，其中空气环绕着清洁设备。然而，如果不同于空气的另一种气体直接存在于真空清洁设备的附近，本发明也是可应用的。因此，要注意的是该文本和所附权利要求中的“空气”应当被理解为代表可以被用在当作为根据本发明的真空清洁设备的一部分的单元1操作时所执行的吸入/吹出动作中的任何可能的气体。

在本发明的范围内，壳体壁12的可移动地布置的部分可以按任何合适的方式移动。在其中可能有旋转运动的壳体壁12的任何设计中，振荡运动也是一种可能。

本发明可以被总结如下。一种真空清洁设备包括单元1，该单元1用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面40以使得所述颗粒从表面40脱落并且被单元1接收。所述单元1包括壳体10、可移动表面30以及用于致动所述可移动表面30的装置，所述壳体10具有由其中布置有至少一个开口13的壳体壁12包围的内部空间11，所述可移动表面30集成在壳体壁12中，所述用于致动所述可移动表面30的装置适配为实现表面30的振荡运动，该振荡运动使空气交替地通过开口13被抽入壳体10中以及通过开口13从壳体10排出。壳体壁12的至少一部分(尤其是开口13被置于其中的壳体壁12的一部分)被可移动地布置在单元1中，以使得开口13相对于要被清洁的表面40的位置可以改变，其中可以将可移动表面30的操作的空气吸入阶段与壳体壁12中设置有开口13的那一部分指向表面40的位置联系起来，并且将可移动表面30的操作的空气流出阶段与壳体壁12中设置有开口13的那一部分背离表面40的位置联系起来。按照这种方式，可以避免灰尘颗粒可能被从壳体10吹回到表面40的情况，并且提高了灰尘移除的有效性。

优选地，在操作期间由可移动表面30实现的振荡气流中，在吸入和吹出阶段之间存在不对称性，使得在吹出阶段中产生喷射(空气脉冲)。具体而言，当所谓的斯德鲁哈尔数Sr不高于预定的最大值时，所述喷射可以被实现，所述斯德鲁哈尔数Sr由可移动表面30的运动频率f乘以开口13的特征尺寸再除以开口13中的空气的速度v得到。

本发明涉及装配有单元1的真空清洁设备，所述单元1用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面40以使得所述颗粒从表面40脱落并且被单元1接收，其中所述单元1包括壳体10、可移动表面30以及用于致动所述可移动表面30的装置，所述壳体10具有由其中布置有至少一个开口13的壳体壁12包围的内部空间11，所述可移动表面30集成在壳体壁12中，所述用于致动所述可移动表面30的装置被适配为实现表面30的振荡运动，该振荡运动使空气交替地通过开口13被抽入壳体10中以及通过开口13从壳体10排出，并且其中壳体壁12的至少一部分(尤其是开口13被置于其中的壳体壁12的一部分)被可移动地布置在单元1中。

此外，本发明涉及用于真空清洁设备的单元1，用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面40以使得所述颗粒从表面40脱落并且被单元1接收，所述单元1包括壳体10、可移动表面30以及用于致动所述可移动表面30的装置，所述壳体10具有由其中被布置有至少一个开口13的壳体壁12包封的内部空间11，所述可移动表面30被集成在壳体壁12中，所述用于致动所述可移动表面30的装置被适配为实现表面30的振荡运动，该振荡运动使空气交替地通过开口13被抽入壳体10中并且通过开口13被排离壳体10，其中壳体壁12的至少一部分(尤其是开口13被置于其中的壳体壁12的一部分)被可移动地布置。

此外，本发明涉及在真空清洁设备中使用单元1，该单元1包括壳体10，所述壳体10具有由其中被布置有至少一个开口13的壳体壁12包封的内部空间11，其中壳体壁12的至少一部分(尤其是开口13被置于其中的壳体壁12的一部分)被可移动地布置，并且其中所述单元1还包括被集成在壳体壁12中的可移动表面30，以及用于致动可移动表面30的装置，所述装置被适配为实现表面30的振荡运动，该振荡运动使空气交替地通过开口13被抽入所述壳体10中以及通过开口13从壳体10排出，用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面40，以便让所述颗粒从所述表面40脱落并且被所述单元1接收。

Claims (15)

1.一种真空清洁设备，包括单元(1)，所述单元用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面(40)以使所述颗粒从所述表面(40)脱落并且被所述单元(1)接收，其中所述单元(1)包括壳体(10)、可移动表面(30)以及用于致动所述可移动表面(30)的装置，所述壳体具有由其中布置有至少一个开口(13)的壳体壁(12)包围的内部空间(11)，所述可移动表面集成在所述壳体壁(12)中，所述用于致动所述可移动表面的装置适配为实现所述表面(30)的振荡运动，所述振荡运动使空气交替地通过所述开口(13)被抽入到所述壳体(10)中以及通过所述开口(13)从所述壳体(10)排出，并且其中所述壳体壁(12)的至少一部分尤其是所述开口(13)置于其中的所述壳体壁(12)的一部分被可移动地布置在所述单元(1)中。

2.根据权利要求1所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括用于在所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分上施加重复性运动的装置。

3.根据权利要求2所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述致动装置适配为以预定的频率实现所述可移动表面(30)的振荡运动，并且其中所述运动施加装置适配为以相同的频率实现所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的重复性运动。

4.根据权利要求3所述的真空清洁设备，其中所述单元(1)包括适配为与所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分一起运动并且将相当部分所述运动机械性地传递给所述可移动表面(30)的装置。

5.根据权利要求2所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述致动装置适配为实现所述可移动表面(30)的间歇运动。

6.根据权利要求2所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分包括柔性部件(17)，并且其中所述开口(13)布置在所述柔性部件(17)中。

7.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，用于在所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的运动期间搅动要被清洁的表面(40)的装置被布置在所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的外表面上。

8.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，所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的形状像具有两个端壁和在所述端壁之间延伸的侧壁(16)的圆筒形壁，其中所述开口(13)的形状像沿所述侧壁(16)的至少相当长度延伸的缝隙，并且其中所述可移动表面(30)被布置在所述端壁中的一个中。

9.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，所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的形状像具有两个端壁和在所述端壁之间延伸的侧壁(16)的圆筒形壁与布置在所述侧壁(16)上的管状元件(17)的组装件，其中所述开口(13)位于所述管状元件(17)的一端，并且其中所述管状元件(17)具有相对于所述圆筒形壁的纵轴基本呈径向的取向。

10.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，所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分的形状像具有两个端壁和在所述端壁之间延伸的侧壁(16)的圆筒形壁与布置在所述侧壁(16)上的管状元件(17)的组装件，其中所述开口(13)位于所述管状元件(17)的一端，并且其中所述管状元件(17)具有相对于所述圆筒形壁的纵轴基本呈切向的取向。

11.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，所述致动装置适配为实现所述可移动表面(30)的振荡运动，所述振荡运动使空气交替地从所述开口(13)处的各个方向通过所述开口(13)被抽入所述壳体(10)中，并且以定向喷射的形式通过所述开口(13)从所述壳体(10)排出。

12.根据权利要求11所述的真空清洁设备，其中在所述单元(1)中，所述致动装置适配为实现所述可移动表面(30)的运动，所述运动具有用于确保满足以下标准的特征：

$\frac{f*d}{v}\≤1,$

其中f是所述表面(30)的运动的频率，d是所述开口(13)的特征尺寸，并且v是在抽入和排出空气的循环的流出阶段中所述开口(13)中的所述空气的平均速度。

13.一种用在真空清洁设备中的单元(1)，所述单元用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面(40)以使所述颗粒从所述表面(40)脱落并且被所述单元(1)接收，所述单元(1)包括壳体(10)、可移动表面(30)以及用于致动所述可移动表面(30)的装置，所述壳体具有由其中布置有至少一个开口(13)的壳体壁(12)包围的内部空间(11)，所述可移动表面集成在所述壳体壁(12)中，所述用于致动所述可移动表面的装置适配为实现所述表面(30)的振荡运动，所述振荡运动使空气交替地通过所述开口(13)被抽入到所述壳体(10)中以及通过所述开口(13)从所述壳体(10)排出，并且其中所述壳体壁(12)的至少一部分尤其是所述开口(13)位于其中的所述壳体壁(12)的一部分被可移动地布置。

14.根据权利要求13所述的单元(1)，包括用于在所述壳体壁(12)的所述可移动地布置的部分上施加重复性运动的装置。

15.单元(1)在真空清洁设备中的使用，所述单元(1)包括壳体(10)，所述壳体具有由其中布置有至少一个开口(13)的壳体壁(12)包围的内部空间(11)，其中所述壳体壁(12)的至少一部分尤其是所述开口(13)位于其中的所述壳体壁(12)的一部分被可移动地布置，并且其中所述单元(1)还包括集成在所述壳体壁(12)中的可移动表面(30)，以及用于致动所述可移动表面(30)的装置，所述致动装置适配为实现所述表面(30)的振荡运动，所述振荡运动使空气交替地通过所述开口(13)被抽入到所述壳体(10)中以及通过所述开口(13)从所述壳体(10)排出，用于空气动力学地作用于灰尘颗粒和/或要被清洁的表面(40)以使所述颗粒从所述表面(40)脱落并且被所述单元(1)接收。

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