CN104114863A - 高压清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压清洗设备，其包括喷嘴，电机，电池和泵。喷嘴设置成喷射高压清洁液体，电池设置成向电机供应电力。泵设置成由电机驱动，以从喷嘴喷射清洁液体。从喷嘴喷射的清洁液体的喷射压力被设置为大于或等于3MPa。

Description

高压清洗设备

技术领域

本发明涉及一种高压清洗设备。

背景技术

通常，作为一种用于清洁诸如水泥墙壁或贴砖墙壁等的外壁或者汽车的高压清洗设备，常用的是一种固定式清洗设备，其包括由商用电源的电力驱动的泵。该清洗设备通过泵压缩来自水龙头(水源)的水(清洁液体)并喷射水(例如，参考日本专利申请公开号2005-313008)。

发明内容

解决问题的方案

但是，由该高压清洗设备进行的清洁操作需要商用电源和水源。进一步地，即便能够保证商用电源和水源，该高压清洗设备的清洁区也受电缆或输水管长度的限制。另外，如果喷射压力较低(如，低于0.3MPa，相当于供水系统的压力)，如在使用喷洒器的情况下，那样无法去除顽固的污渍。

如上所述，本发明的一个目的是提供一种能够在较大的区域内进行高压清洁的高压清洗设备。本发明的另一个目的是提供一种可携带性优异并且能够进行高压清洁的高压清洗设备。

为了实现上述及其他的目的，本发明提供了一种高压清洗设备，其包括喷嘴、电机、电池和泵。喷嘴用于喷射高压清洁液体。电池用于向电机提供电力。泵由电机驱动，以从喷嘴喷射清洁液体。从喷嘴喷射的清洁液体的喷射压力大于或等于3MPa。

这样的结构使得即便是在由电池驱动时也依然能够获得高喷射压力。因此，即便是无绳型清洗设备也能够像由商用电源驱动的常规高压清洗设备那样发挥其清洁能力。进一步地，由于不需要用于从商用电源获取电力的电缆，因此，高压清洗设备能够在较大的区域内进行操作，而不受电缆长度的限制。

另一方面，本发明提供一种高压清洗设备。该高压清洗设备包括喷嘴、电机和泵。喷嘴用于喷射高压清洁液体。电机由外部电源驱动。泵由电机驱动，以从喷嘴喷射清洁液体。从喷嘴喷射的清洁液体的喷射压力大于或等于3MPa。

这允许高压清洗设备在较大的区域内使用而不受设备使用位置的限制，并且允许3.0MPa或更高的喷射压力。

本发明的有益效果

根据本发明，高压清洗设备能够在较大的区域内进行高压清洁。另外，由电池驱动的高压清洗设备能够获得与由商用电源驱动的高压清洗设备相同的喷射压力。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的高压清洗设备的整体立体图；

图2是根据本发明的第一实施例的高压清洗设备的截面图；

图3是根据本发明的第一实施例的、其盖部分打开的高压清洗设备的截面图；

图4是根据本发明的第一实施例的、储水箱即将与上壳体结合时的状态的放大截面图；

图5是根据本发明的第一实施例的、储水箱完全与上壳体结合时的状态的放大截面图；

图6是根据本发明的第一实施例的下壳体的截面图；

图7是根据本发明的第一实施例的、当电池组将被附接到电池腔或从电池腔拆卸下来时下壳体的截面图；

图8是根据本发明的第一实施例的、当柱塞位于下止点时泵腔的截面图；

图9是根据本发明的第一实施例的、当柱塞位于上止点时泵腔的截面图；

图10是常规三柱塞式泵的喷射波形的曲线图；

图11是根据本发明的第一实施例的高压清洗设备的理论喷射波形的曲线图；

图12是根据本发明的第一实施例的高压清洗设备的实际喷射波形的曲线图；

图13是根据本发明的第二实施例的高压清洗设备的整体立体图；

图14是根据本发明的第二实施例的、当外壳与储水箱分离时高压清洗设备的立体图；

图15是根据本发明的第二实施例的、当外壳附接到储水箱时高压清洗设备的部分截面图；

图16是根据本发明的第二实施例的、当外壳与储水箱分离时高压清洗设备的部分截面图；

图17是根据本发明的第二实施例的高压清洗设备的整体截面图；

图18是根据本发明的第二实施例的、电池盖与电池腔之间的连接的部分放大截面图；

图19是根据本发明的第二实施例的、当电池组将被附接到电池腔或从电池腔拆卸下来时外壳的立体图；

图20是根据本发明的第二实施例的电池组的部分截面图；

图21是根据本发明的第二实施例的、当电池组附接到电池腔时外壳的立体图；

图22是根据本发明的第三实施例的、当外壳附接到塑料储水箱时高压清洗设备的整体立体图；

图23是根据本发明的第三实施例的、当外壳附接到塑料储水箱时高压清洗设备的整体截面图；

图24是根据本发明的第三实施例的、当外壳附接到PET瓶时高压清洗设备的整体立体图；

图25是根据本发明的第三实施例的、当外壳附接到PET瓶时高压清洗设备的整体截面图；

图26是根据本发明的第四实施例的、当外壳附接到PET瓶时高压清洗设备的侧视图；

图27是根据本发明的第四实施例的、当适配器的锁紧部分解锁时高压清洗设备的整体截面图；

图28是根据本发明的第四实施例的、当适配器的锁紧部分上锁时高压清洗设备的整体截面图；

图29是根据本发明的第一实施例的改型的高压清洗设备的整体截面图；

图30是根据本发明的第二实施例的改型的高压清洗设备的整体截面图；

图31是根据本发明的第四实施例的改型的高压清洗设备的整体截面图；

图32是根据本发明的第四实施例的改型的高压清洗设备的整体截面图；

图33是根据本发明的第四实施例的改型的高压清洗设备的截面图；

图34是根据本发明的第四实施例的改型的高压清洗设备的立体图；

图35是根据本发明的第二实施例的改型的高压清洗设备的外壳的截面图；

图36是根据本发明的第二实施例的改型的高压清洗设备的外壳的截面图；

图37是根据本发明的第一实施例的储水箱的截面图；

图38是根据本发明的第一实施例的、当图37所示的储水箱安装在高压清洗设备上时的状态的整体截面图；

图39是示出了高压清洗设备的主要组件的示图；

图40是具有表示电机输出的纵坐标和表示从电机到泵的转换效率的横坐标的曲线图；以及

图41是具有表示电池组输出的纵坐标和表示从电池组到电机的转换效率的横坐标的曲线图。

具体实施方式

将参考图1-图12对根据本发明的第一实施例的高压清洗设备1进行描述。

如图1所示，高压清洗设备1可连接至喷枪3以通过高压软管2喷射清洁液体。喷枪3具有由操作者操作的开关，并且在操作开关时清洁液体从喷嘴31中喷出。

如图1和图2所示，高压清洗设备1包括上壳体4和下壳体5。上壳体4在其中容纳作为容器的储水箱6。如接下来所描述的那样，下壳体5容纳包括电机562、泵576和电池组7的高压清洗设备1的驱动部，因此在下文中下壳体5有时被称作驱动部。储水箱6容纳在上壳体4中，这使得储水箱6免受外部的直接冲击，从而防止储水箱6受损。

上壳体4包括主体41，盖部分42，上闩锁43，一对下闩锁44，以及用作与储水箱6连接的连接部分的加压部分45。加压部分45可以设置在下壳体5中。

也就是说，在根据本发明实施例的高压清洗设备1中，盖部分42、主体41和下壳体5(驱动部)以此顺序从上至下对齐。含有清洁液体的储水箱6容纳在主体41中，从而主体41用作储水箱容纳部分。通过这种配置，即便是在高压清洗设备倾翻或掉落时，储水箱6依然受到储水箱容纳部分41的保护，从而防止储水箱6受损。进一步地，即便是储水箱6和驱动部之间的连接部分(下面将描述的加压部分45，其用作储水箱6的供水入口)由于倾翻而受损时，依然能够阻止清洁液体泄露至储水箱容纳部分41的外面，这反过来阻止了清洁液体进入到驱动部中。另外，高压清洗设备1可以在其中容纳有储水箱6时使用，因此无需使用输水软管从供水系统供应清洁液体。因此，高压清洗设备1可以不受位置限制而使用，从而能够应用于较大的区域。

盖部分42可以通过释放上闩锁43而被打开和关闭，并且如图3所示，围绕支撑轴43a打开盖部分会使得储水箱6附接到主体41或从主体41拆卸下来。进一步地，释放该对下闩锁44会使得上壳体4和下壳体5彼此分开。盖部分42一体地形成有把手42，以便操作者握持。

也就是说，盖部分42连接至储水箱容纳部分42以使其可打开和关闭。因此，当通过盖部分42关闭储水箱容纳部分41的开口部分时，高压清洗设备1可以容易地借助把手42a由手携带，并且当打开盖部分42时，可以从储水箱容纳部分41中取出储水箱6。进一步地，当盖部分42在储水箱6已经被取出的状态下被关闭时，可以防止异物进入储水箱容纳部分41，从而防止堵塞清洁液体的入口。另外，在连接上输水软管的情况下，输水软管连接的软管连接部分受储水箱容纳部分41的保护，从而防止了连接受外力的影响而松动。

进一步地，上壳体4(储水箱容纳部分41)和下壳体5(驱动部)可以彼此结合或分开。当下壳体5与上壳体4分开时，下壳体5可以连接至储水箱容纳部分41中容纳的另一个比储水箱6大的储水箱。也就是说，根据使用目的可以使用不同大小的储水箱。

如图2和3所示，加压部分45在垂直方向上延伸，并且形成有同样在垂直方向上延伸的入口451。进一步地，用作密封部件的O形环45c围绕加压部分45的外周安装。该O形环45c可以围绕接下来提到的配合部65的内周安装而不是围绕加压部45的外周安装。

如图4和5所示，储水箱6形成有开口部分68，并且具有覆盖开口部分68的适配器(盖)67。适配器67与围绕开口部分68的外周形成的螺纹部分66啮合结合，从而关闭开口部分68。储水箱6在其一侧(图2中的上侧)限定了底表面6A，而在与其垂直相对的另一侧则形成有开口部分68。储水箱6的底表面6A具有进水阀6a(图38)，其详细结构将在稍后进行描述。储水箱6包含清洁液体。如图2-5所示，储水箱6的适配器67具有连接部分61。连接部分61形成有流出端口62，并且具有受压部分63，止回阀64和配合部分65。适配器67(螺杆部分67a)从储水箱6(螺纹部分66)移开从而将清洁液体灌入储水箱6中，并且使开口部分68朝上以将自来水灌入储水箱6。连接部分61对应于容器侧的结合部分和设备侧的结合部分。更具体地说，配合部分65对应于设备侧的结合部分，而螺杆部分67a对应于容器侧的结合部分。

流出端口62在垂直方向上延伸，并且受压部分63设置在流出端口62中，从而使其可通过向下弹簧偏置而在垂直方向上移动。止回阀64设置在受压部分63的上端，从而能够关闭流出端口62。配合部分65为管状，并且与流出端口62同轴地设置在流出端口62下面的部分上。如图3和4所示，在储水箱6没有附接到上壳体4的状态下，流出端口62通过止回阀64关闭。这阻止了储水箱6中的清洁液体从流出端口62中泄露。

如图4所示，当储水箱6附接到上壳体4时，将适配器67安装到设置在主体41中并且具有与储水箱6的适配器67基本上相同的形状的容纳部分46中，并且将加压部分45适合地插入到配合部分65中。然后，如图5所示，受压部分63抵抗弹簧偏置力而被加压部分45向上挤压，这使得止回阀64被向上挤压。因此，流出端口62被释放，从而允许储水箱6中的清洁液体在下壳体5中流过出口451。需要注意的是，围绕加压部分45的外周安装的O形环45c抵接在配合部分65的内周表面上，从而防止清洁液体泄漏至上壳体4中。

流出端口62和入口451具有基本上相同的直径。当受压部分63和加压部分45彼此接触时，流出端口62和入口451彼此同轴连接，以便来自流出端口62的清洁液体在入口451中稳定地流动。假设流出端口62前端的直径比入口451前端要小从而使其适合地插入入口451中，那么清洁液体可以在入口451中更稳定地流动。

储水箱6的外周表面和主体41的内周部分具有基本上相同的尺寸。当储水箱6附接到上壳体4时，储水箱6的前后和左右侧(即图2中的远近和左右侧)被壳体4的内壁挤压，从而将储水箱6可靠地容纳在上壳体4中。至于垂直方向，储水箱6的适配器67具有与容纳部分46的底表面抵接的下表面(即图2中的下侧部分)，并且如图38所示，储水箱6的底表面6A与盖部分42抵接，从而将储水箱6固定在容纳部分46和盖部分42之间。因此，储水箱6同样可以在垂直方向上保稳定地持。可以在储水箱6和上壳体4的内周之间放置弹性材料以吸收外部冲击，从而防止储水箱6受外部冲击而损坏。

在使用高压清洗设备1期间，清洁液体从储水箱6喷出，从而在储水箱6的内部产生负压。储水箱6内部的负压可能会如下面描述的那样阻止清洁液体顺畅地提供至泵576，或者可能会使储水箱6收缩。为了避免出现这种情况，如图37和38所示，在储水箱6的底表面6A中设置用作进水部的进水阀6a。进水阀6a配置有阀6b和弹簧6c，并且关闭以可打开的方式形成在储水箱6的底表面6A上的空气入口6d。

在如图37所示的储水箱6已经从主体41上移开的状态下，阀6b由弹簧6c向外偏置(图37中向下偏置)，从而关闭空气入口6d。因此，尽管当向储水箱6提供水时空气入口6d(储水箱底表面6A)位于下侧，但是由于空气入口6d被阀6b关闭，因此清洁液体依然不会泄露。

另一方面，在如图38所示储水箱6已经被附接至主体41并且盖42被关闭的状态下，空气入口6d位于上侧。阀6b的一端(杆部分)从储水箱6的底表面6A向外突出。当盖42被关闭时，它抵抗弹簧6c的偏置力而向下挤压杆部分以打开阀6b，从而打开空气入口6d。因此，空气通过空气入口6d顺畅地进入储水箱6，从而将清洁液体顺畅地提供至泵576。与阀6b通过盖42打开的结构不同的是，阀6b可以设置成当喷出清洁液体以降低储水箱6内部的压力时自动打开。

进一步地，空气入口6d和入口阀6a不需要总是设置在储水箱6的底表面6A中，而是可以设置在其侧表面中。当空气入口6d和入口阀6a设置在储水箱6的侧表面中时，一旦储水箱6附接到主体41，阀就能够自动打开。

在本发明实施例中，将被连接到加压部分45的连接部分61设置在将被连接至储水箱6的开口部分68的适配器(盖)67中，并且入口阀6a设置在储水箱6的没有连接到适配器67的部分(底表面6A)中。但是，连接部分61可以设置在储水箱6而不是在适配器67中，而入口阀6a可以设置在适配器67中。进一步可选地，连接部分61可以设置在储水箱6规定的表面中，而入口阀6a可以设置在与该规定的表面不同的表面中。在这种情况下，由于需要设置开口部分68，因此连接部分61和入口阀6a中的一个优选设置在适配器67中。

如图1所示，下壳体5具有与高压软管2连接的软管连接端口51、用于启动高压清洁操作的启动开关52，以及可打开/关闭的电池盖53。电池盖53具有用于针对下壳体5保持关闭状态的锁紧机构。启动开关52为圆盘式开关，并且一旦转动圆盘就能在停止状态和驱动状态之间切换高压清洗设备1。进一步地，可以根据圆盘操作量来改变清洁液体的喷射量。

进一步地，如图6所示，下壳体5具有内空间，该内空间被隔板54分割成电池腔55、电机腔56和泵腔57。

电池腔55可拆卸地容纳电池组7(电池)。电池组7同样可以附接到诸如气动扳手之类的动力工具，并且容纳可充电电池。在本发明实施例中，电池组7中包括8个锂离子电池(两组并联、每组四个串联的电池)，每个锂离子电池具有3.6V的额定电压和1.5Ah的容量，因此电池组7具有14.4V的额定电压和3.0Ah的容量。如图7所示，电池组7可以通过打开电池盖53而附接到下壳体5并且从下壳体5上拆卸下来。如果电池组7固定在电池腔55中的话，使用与动力工具连接的闩锁部分7B(图20)，电池组7可附接到下壳体5(电池腔55)，或者安装在电池盖53中。可以使用镍氢电池或镍镉电池来替代锂电池。

进一步地，如图2和6所示，电池腔55具有与电池组7的端子7C(图20中的第二电极)抵接的电极551(第一电极)。动力工具的电池组7具有一对轨道。通过使如图7所示状态的电池组7的一对轨道与设置在电池腔55中的轨道容纳部分结合并且将处于结合状态之中的电池组7沿着轨道容纳部分滑动，电池组7的电极端子与电极551结合，以在其间建立电连接。在这种状态中，通过将电池组7的闩锁部分与电池腔55的闩锁容纳部分结合，可以防止电池组7与电池腔55分开。

电机腔56在其中容纳控制电路561(图3)和电机562。电机562具有输出轴562a和连接到输出轴562a的主轴562b。

如图2所示，控制电路561电连接至电池腔55中的电极551和电机腔56中的电机562，并且从电池组7接收电力供应，以控制电机562的驱动。尽管未示出，控制电路561同样电连接至设置在下壳体5中的启动开关52。当控制电路561连接至启动开关52、即当打开启动开关52时，电机562的驱动控制就启动了。启动开关52设置在电池组7和电机562之间的电流通路上。当打开启动开关52时，电流通路被关闭，以启动从电池组7至电机562的电力供应。可以在电流通路上设置切换元件。在这种情况下，根据启动开关52的操作量来控制切换元件，例如，根据操作量在开启和关闭状态之间切换占空比以改变电机562的旋转，从而改变清洁液体的喷射量。

如图2所示，电机562电连接至电池腔55的电极551，并且通过从电池组7接收电力供应而驱动。电机562为由来自电池组7的DC电力驱动的DC电机。作为DC电机，可以使用诸如有刷电机和无刷电机之类的各种电机。进一步地，也可以使用AC电机以替代DC电机。在这种情况下，控制电路561包括用于将来自电池组7的DC电力转换为AC电力的逆变电路。

如图8所示，泵腔57具有连接至上壳体4的入口451的进水端口571，连接至下壳体5的软管连接端口51的喷射端口572，以及设置在进水端口571和喷射端口572之间的压缩腔573。进一步地，在压缩腔573和进水端口571之间设置进水侧阀574，并且在压缩腔573和喷射端口572之间设置喷射侧阀575，从而防止从储水箱6供应的清洁液体从喷射端口572流回进水端口571。也就是说，进水侧阀574和喷射侧阀575用作止回阀。

阀574和575的每一个都包括弹簧，并且都在正常状态下被弹簧偏置力所关闭。进水侧阀574包括阀部分574A。当阀部分574A如图8所示向下移动时，进水侧阀574被打开。相似地，喷射侧阀575包括阀部分575A。当阀部分575A如图8所示向左移动时，喷射侧阀575被打开。每一个都用作密封部的O形环574a和575a分别安装在阀574和575中，以防止清洁液体从进水端口571泄露至压缩腔573以及从压缩腔573泄漏至喷射端口572。

泵腔57容纳泵576。泵576为往复式泵，特别是柱塞式泵，更特别地是具有比常规的三柱塞式泵更少柱塞的单柱塞式泵(只有一个柱塞)。泵576包括用作由铝合金制成的往复部件的柱塞576A和曲柄轴576B。进一步地，泵576包括橡胶填料576C、金属576D以及防漏油部件576E。用作密封部件的橡胶填料576C与柱塞576A的外周接触，以防止清洁液体从压缩腔573泄漏至曲柄轴576B侧。金属576D与柱塞576A的外周滑动接触，以改善柱塞576A的滑动能力。用作密封部件的防漏油部件576E与柱塞576A的外周接触，以防止用于润滑曲柄轴576B的润滑油泄露至压缩腔573侧。柱塞576A由泵576的外壳576F支撑。

尽管柱塞式泵(由柱塞576A驱动)在本发明实施例中被用作泵576，但也可以使用活塞式泵来替代柱塞式泵。泵576具有位于壳体侧(可滑动地支撑柱塞576A的部件的一侧)的密封部件576C。另一方面，活塞式泵具有设置在活塞侧(对应于柱塞式泵的柱塞576A的部件)的密封部件(如，O形环)，其被驱动，以防止清洁液体(压力)的泄露。也就是说，任何形式的泵都可以用作泵576，只要其能够防止清洁液体(压力)的泄露并且能够实现高压喷射即可。

柱塞576A具有基本上圆柱状的形状，并且其一端连接至曲柄轴576B而另一端构成压缩腔573的一部分。

如图8和9所示，曲柄轴576B通过来自电机562的电力偏心地旋转，而柱塞576A根据曲柄轴576B的旋转往复地移动。更具体地，如图8所示，当柱塞576A抵达最低位置(下止点)时，清洁液体通过进水端口571流入压缩腔573。当柱塞576A如图9所示抵达最高位置(上止点)时，清洁液体从压缩腔573流出后流入喷射端口572。已经通过进水端口571流入压缩腔573的清洁液体被压缩腔573中的柱塞576A加压并且通过喷射端口572喷出。在电机562和曲柄轴576B之间设置减速机构577。

如图6和7所示，减速机构配置有主轴562b和齿轮563。由齿轮轴563a支撑的齿轮563与连接至电机562的主轴562b结合。曲柄轴576B的旋转轴567b以偏心的方式连接至齿轮轴563a。

电机562和泵576被定向成彼此交叉。如图6和7所示，输出轴562a在图中的左右方向上朝泵576延伸，并且泵576的轴线在垂直方向上朝电机562侧延伸。也就是说，泵576的柱塞576A在图中的垂直方向上往复地移动，并且往复方向(轴向)的延长线与输出轴562a的延长线基本上呈直角相互交叉。通过这种设置可以获得紧凑的结构。

在常规的三柱塞式系统中，其使用旋转斜盘来替本发明实施例中的曲柄轴576B，该旋转斜盘在柱塞轴向上具有不均匀的厚度，以传输电机的旋转。旋转斜盘具有面向并且与三个柱塞的一个端部分接触的倾斜表面。在旋转斜盘转动时，依次推动与旋转斜盘的加厚部分接触的柱塞，由此三个柱塞按顺序往复地移动。在这种结构中，需要将旋转斜盘设置在电机的轴向方向上，从而需要将柱塞设置成与电机轴平行并且在其延长线上。因此，电机和柱塞被设置成面向相同的方向，这导致了在电机轴方向上尺寸增大。进一步地，由于使用了三个柱塞，因此泵的尺寸相对较大。

另一方面，根据本发明实施例，使用了单个柱塞576A，因此能够减小泵576的尺寸。进一步地，电机562和泵576基本上相互垂直地(以L形)设置，从而与常规的三柱塞式系统相比，能够减小在电机轴向方向上驱动部的尺寸。进一步地，由于电池组7设置在电机562和泵576之间的空间内，因此可以有效利用由电机和泵的设置而形成的空间(死空间)，并且即便是在设置有电池组7的结构中也能使驱动部变得紧凑。当从左右方向上观察图6时，电池组7和电机562与泵576重叠，即，在图8中，电池组7和电机562设置在泵576的背面，因此减小了驱动部在所有方向上的尺寸。

将对泵576的操作进行具体描述。在初始状态下，即在柱塞576A位于上止点时的状态下，关闭阀574和575。当柱塞576A朝下止点侧移动时，压缩腔573的容量增大，从而在压缩腔573内部形成负压。进水侧阀574被负压拉动而打开，并且喷射侧阀575被负压拉动以保持关闭状态。当进水侧阀574打开时，清洁液体通过进水侧阀574从进水端口571流入压缩腔573。

当柱塞576A继续移动并抵达下止点(图8所示的状态)时，压缩腔573和进水端口571内的压力变得相同，从而进水侧阀574被关闭以密封压缩腔573。当柱塞576A从下止点向上止点移动时，由于阀574和575都被关闭以密封压缩腔573，因此压缩腔573内的压力增大。由于压缩腔573内的压力增大，因此喷射侧阀575被打开而进水侧阀574保持关闭状态。因此，压缩腔573内的清洁液体被柱塞576A推动，从而通过喷射侧阀575流入喷射端口572。所以，高压清洁液体通过高压软管和喷枪3从接下来将描述的喷嘴31中喷出。

当柱塞576A继续移动并抵达上止点(图9所示的状态)时，压缩腔573内的清洁液体被用光，并且喷射侧阀575的阀部分不再被清洁液体所推动，从而关闭喷射侧阀575。因此，阀574和575都被关闭，即，泵576返回至初始状态。通过重复进行上述操作可以喷射高压清洁液体。

加压后的清洁液体通过喷射端口572和高压软管2被供应至喷枪3。喷枪的末端形成有具有最小大约0.6mm直径的喷嘴31，因此在喷射之前，清洁液体被喷嘴31进一步加压。如上所述，由于喷嘴31的直径(喷枪3喷射端口的直径)小至0.6mm，因此能够实现高压喷射。考虑到压缩腔573或柱塞576A的尺寸以及流速，为了实现大约7.0MPa的输出，喷嘴31的最佳直径为0.6mm。当在柱塞576A的一次往复运动中被推动的清洁液体的量较大时，喷嘴的直径可以设计成大于0.6mm。另一方面，当在柱塞576A的一次往复运动中被推动的清洁液体的量较小时，需要将喷嘴的直径设计成小于0.6mm。也就是说，需要考虑在柱塞576A等的一次往复运动中推动的清洁液体的量来设计喷嘴的直径。

密封部分576C设置成与柱塞576A的外周接触，阀574和575以及安装在阀中的O形环574a和575a阻止压缩腔573内的清洁液体泄漏至外面，即，不会干涉与柱塞576A的运动相关联的压缩腔573中的压升，因此被柱塞576A推动的清洁液体(压力)从喷嘴31无变化地喷出，从而实现高压(如大约3.0MPa)清洁。需要注意的是，通过试验计算，3.0MPa的压力是能够使用0.6mm直径的喷嘴真正清洗掉污渍的最低压力。但是，该最低压力并不限于上述值，而是可以根据喷嘴31的喷射端口的直径恰当地设置。

泵系统不仅包括柱塞式系统，还包括旋转泵系统等等。在旋转泵系统中，当旋转泵中的压力增大时，清洁液体返回(回流)至旋转体和其外壳之间，以阻止压升。因此，旋转泵类型并不适合高压清洁，而适合不需要高压的喷雾器(其在大约0.5MPa的压力下工作)。

常规的普通型高压清洗设备采用三柱塞式系统(具有三个柱塞)。在这种三柱塞式系统中，三个柱塞以彼此间具有120度的相位差往复运动，从而喷出清洁液体。因此，如图10中的实线所示，清洁液体基本上无脉动地喷出(理论上有13％的流量变化)。尽管三柱塞式系统能够进行连续高压喷射，但是其连续喷射会导致浪费清洁液体。在使用齿轮泵代替柱塞泵时，可以总是以固定的量连续喷射清洁液体。但是，不能像使用柱塞泵那样进行高压(如，3.0MPa或更高)喷射。

根据本发明实施例的、如上所述采用单柱塞式系统的高压清洗设备1能够克服三阻塞系统的缺点。理论上，在单柱塞式系统中，在柱塞576A的一次往复运动(曲柄轴576B的一次旋转)期间从喷嘴31中喷出的清洁液体的喷射量变化，从而具有100％的脉动(流速变化)，如图11所示。因此，高压清洗设备1可以在特定时间内将清洁液体的使用量降低至三柱塞式系统中使用量的三分之一，由此在保持喷射量(高压喷射)的同时抑制清洁液体的浪费。

在本发明实施例中，使用容纳在储水箱6中的清洁液体进行高压清洁。也就是说，清洁液体的使用量有限制。另一方面，通过连接至供水系统来使用最常规的高压清洗设备，即，基本上不受限制地供应清洁液体。因此，在如常规方式中那样从供水系统供应清洁液体时，使用三柱塞式系统没有问题。但是，当如本发明实施例中那样清洁液体的使用量受到限制时，会出现储水箱6中的清洁液体很早就用光的问题。因此，在清洁液体的使用量受到限制的储水箱系统中，更适合使用能够像三柱塞式系统那样进行高压喷射并且能够抑制清洁液体浪费的单柱塞式系统。使用这种单柱塞式系统能够延长工作时间。

进一步地，只具有一个柱塞576A的单柱塞式系统能够将由往复运动导致的滑动阻力降低至三柱塞式系统中滑动阻力的大约三分之一。另一方面，三柱塞式系统驱动三个柱塞，因而导致在柱塞和支撑柱塞的部件间出现较大的滑动阻力，从而增大了功耗。如上所述，由于只有一个柱塞，单柱塞式系统能够将滑动阻力降低至大约三分之一，从而抑制了电力的浪费。因此，根据本发明实施例的高压清洗设备1能够提高柱塞576A往复运动的效率，即，电机562的旋转效率，这反过来能够抑制电池组7的电能消耗。

在本发明实施例中，电机562由电池组7供应的电力驱动，即，电力的使用量有限制。另一方面，常规的高压清洗设备从商用电源接收电力供应，即，电力的供应基本不受限制。因此，如果像常规方式那样从商用电源供应电力的话，那么使用在电力节约方面并不高效的三柱塞式系统也没有问题。但是，如果像本发明实施例那样电力的使用量受到限制的话，电池组7的电力可能立刻就会用完，因而无法驱动电机562。因此，在电力的使用量受到限制的无绳类型(电池驱动型)中，由于电机562的旋转效率提高，更适合使用单柱塞式系统来在进行如三柱塞式系统那样的高压喷射的同时抑制电池组7的电力浪费。使用这种单柱塞式系统能够延长工作时间。

进一步地，在三柱塞式系统中，需要具有高额定输出的电机以克服三个柱塞的滑动阻力，这不利地增大了整个设备的尺寸，从而导致其重量增加。另一方面，在单柱塞式系统中，由于只有一个柱塞，能够抑制滑动阻力，因而小尺寸的电机就够用了。另外，能够减少部件的数量，从而减小整个设备的尺寸和重量。因此，单柱塞式系统的采用允许使用无绳型(不需要连接至商用电源)的、由小而轻的电池组7驱动的高压清洗设备1。因此，能够提供一种能够用手携带/操作并因而工作区域不受限制的用户友好型的高压清洗设备1。

事实上，喷射端口572(压缩腔573)受到阻止清洁液体从高压软管2侧喷射的压力。也就是说，喷嘴31具有小至0.6mm的直径，以便使清洁液体很难喷出。当喷射端口572中的压力增大时，高压软管2膨胀，从而以与压缩腔573相同的方式抑制脉动，因此不能实现如图11所示的100％脉动(流速变化)。

在极端的情况下，当柱塞576A以高速往复运动时从喷嘴31喷出的清洁液体的脉动基本上为0％(脉动变小)，而当柱塞576A以低速往复运动时脉动基本上为100％(脉动变大)。但是，当柱塞576A以极高速往复运动时，会像在三柱塞式系统中那样浪费清洁液体和电力，而当柱塞576A以极低速往复运动时，清洁能力会变得不够并且会增大由脉动导致的震动。

为了应对该问题，在根据本发明实施例的高压清洗设备1中，如图12所示，控制柱塞576A的往复运动(往复的次数)，即电机562的转速，以使得从喷嘴31中喷出的清洁液体的脉动为20％或更高，优选地，20％至60％。更具体地，控制电路561控制电机562，以使柱塞576A以1,000至5,000rpm的速度往复运动。

因此，清洁液体能够以在抑制清洁液体浪费的同时具有足够清洁能力的压力从喷嘴31中喷出。在本发明实施例中，通过以1,000至5,000rpm的速度往复地移动柱塞576A，以大约3.0MPa至7.0MPa的压力从喷嘴31中喷出清洁液体。本发明实施例中使用的术语“高压”指的是高于普通供水系统压力(如0.3MPa)的压力(特别地，在本发明实施例中为3.0MPa或更高)。

在单柱塞式系统的泵576中，将详细描述设置柱塞576A的直径D，冲程S和往复次数N(电机的转速)，以在喷嘴直径为0.6mm的情况下获得3.0MPa的喷射压力。泵576的性能取决于柱塞576A的直径D，冲程S和往复次数N，并且一分钟内喷出的水的流速V由以下式1表示：

V(L/min)＝D(mm)x S(mm)x N(rpm)xα   (式1)

在式1中，直径D表示径向方向上图8中的柱塞576A的直径，冲程S表示柱塞576A的两个止点之间的距离，以及α表示在阀打开/关闭时间的返回系数，其为一个常数。假设柱塞576A的往复次数为常数N(rpm)，即电机562的转速不变。在这种情况下，为了实现预定的流速V(升/分钟)，需要控制直径D和冲程S。更具体地，直径D增大而冲程S减小，或者直径D减小而冲程S增大。

当直径D增大时，柱塞576A推动清洁液体的区域相应地增大。例如，如果清洁液体被具有10mm直径D的柱塞576A以3.0MPa的压力喷出，那么根据半径x半径xpx压力来计算，一般需要236kg的推力。如果直径D增大2mm，则需要339kg的推力。也就是说，直径D只增加2mm，推力则需要增加103kg。为了增加推力，需要用更高输出(更大的)电机来取代电机562，并且需要增强受到作用力的轴承和壳体。这导致整个高压清洗设备1的尺寸和成本增加。

另一方面，当冲程S增大时，柱塞576A的行程量也相应地增大。例如，如果冲程S为5mm，则需要对应于曲柄轴576B的2.5mm半径和5mm冲程的压缩腔573的间隙。为了进一步将冲程S增大5mm，则需要对应于曲柄轴576B的5mm半径和10mm冲程的压缩腔573的间隙。也就是说，冲程增加5mm，结构则需要延长总计7.5mm，这导致整个高压清洗设备1的尺寸增加。

进一步地，当柱塞576A的往复次数N不变时，Δt秒，即一个冲程所需的时间，也不变。因此，柱塞平均速度U通过以下式2计算：

U(m/s)＝N(rpm)/60xS(m)x2   (式2)

如果将柱塞576A的往复次数N设置成常数3,000rpm,那么当冲程S为5mm时速度U为0.5m/s，并且当冲程S增大至10mm时，速度U翻倍(1.0m/s)。柱塞576A在滑动地接触密封部576C和金属576D的同时往复地运动。当增大冲程S以增大速度U时，需要具有更高耐磨性的材料，这导致成本增加。

接下来，考虑柱塞576A的往复次数N(电机562的转速)可变的情况。如果往复次数N设置成给定的值，那么需要对往复次数N和位移容积J进行调整，以实现预定的流速V。位移容积J由柱塞576A的截面面积乘以冲程S而定义。

在保持预定流速V的同时，往复次数N的增大使得位移容积J减小，由此柱塞576A的尺寸也减小。高压软管2从柱塞576A延伸至喷嘴31，并且高压软管2的膨胀/收缩会抑制脉动。也就是说，当少量的清洁液体以高速喷出时，喷射脉动比单柱塞式系统的理论喷射波形(图11)更小，这导致流速限制效果降低。

另一方面，如果在保持预定流速V的同时降低往复次数N，那么位移容积J会相应地增大，并且柱塞576A的尺寸也会增大。在这种情况下，喷射脉动相对较大，从而大致上变为单柱塞式系统的理论喷射波形(图11)，这会增强流速限制效果。但是，因为脉动会引起震动，所以极小的往复次数N是不可取的。

因此，在考虑设备尺寸，成本，流速等等的基础上，柱塞576A的直径D，冲程S和往复次数N的每一个都需要设置成最佳的值。在本发明实施例中，每个设定值使用的最佳范围都是根据抑制设备尺寸和成本、电力和水的使用量以及震动的增大经过试验计算得到的。具体地，在本发明实施例中，柱塞直径D设置成5mm至20mm，冲程S设置成3mm至10mm，柱塞576A的往复次数N设置成1,000至5,000rpm。更具体地，在本发明实施例中，为了在喷嘴直径为0.6mm的情况下获得高达大约7.0MPa的喷射压力，柱塞直径D最佳设置成12mm，冲程S最佳设置成5mm(曲柄轴576B的偏心距为2.5mm)，柱塞的往复次数N最佳设置成3,000rpm。

在单柱塞式系统中，如图11所示，喷射脉动在理论方式下达到100％。但是，事实上高压软管2的膨胀/收缩起到蓄能器的作用。因此，流速(脉动)不会为0，并且脉动如图12所示落入20％至60％的范围内。当至少喷射脉动落入20％至60％的范围内时，与常规的三柱塞式系统相比，能够抑制水的使用量。也就是说，假设喷射压力高达3.0MPa，喷射压力的最大值会落入1.2MPa至2.4MPa的范围内(这通过将最大喷射压力(3.0MPa)乘以20％至60％的脉动范围(0.6Mpa至1.8MPa)而获得)，由此抑制水的消耗量(抑制清洁液体的浪费)。

清洁液体以最大压力喷出的峰值时间是柱塞576A一次往复运动中的特定时间(瞬间的)。也就是说，清洁液体以除最大压力以外的压力喷出的时间大大长于峰值时间。如图12所示，在柱塞576A的一次往复运动中从t1至t2的区域表示脉动为20％或更小(高压喷射)的区域，而在除从t1至t2的区域以外的区域中，脉动为20％或更大。因此，最大压力区域被定义为脉动为20％或更大的范围。最大压力区域的相应时间大约为一次往复运动的四分之一，从而能够抑制水的使用量(清洁液体的浪费)。

因此，在单柱塞式系统中，对于柱塞576A的每个冲程，喷射压力都被提高至与常规的三柱塞式系统中相同的峰值，由此允许实现高压清洁。此时，喷射压力(水量)有规律地变动，从而与常规的三柱塞式系统的连续喷射相比，可以在节约清洁液体的使用量的同时进行清洁。图12示出了表示水的实际使用总量的区域A，即，泵576的工作量，其大约为图10所示的常规三柱塞式系统的工作量的一半(理论上，为三分之一)。因此，可以在降低电池组7功耗和清洁液体消耗量的同时进行与常规设备相同的高压清洁。

进一步地，常规的三柱塞式系统使用在柱塞轴向方向上具有不均匀厚度的旋转斜盘，而不是曲柄轴576B。具体地，旋转斜盘的倾斜表面面向三个柱塞。即，在此状态下旋转斜盘的旋转使得与旋转斜盘的加厚部分接触的柱塞依次被推动，由此柱塞可以往复运动。

但是，在这种结构中，旋转斜盘和柱塞相互滑动接触，而它们之间的滑动阻力会消耗更多的电力。

另一方面，在本发明实施例中，柱塞576A通过曲柄轴576B往复运动，这与三柱塞式系统相比，降低了滑动阻力(在旋转斜盘和柱塞之间没有滑动阻力)。在这一点上，能够降低功耗。尽管在本发明实施例中采用了单柱塞式系统，但是也可以采用柱塞数量少于三柱塞式系统的两柱塞式系统，只要能够在抑制喷水量的同时获得与三柱塞式系统相同的喷射压力即可。在两柱塞式系统的情况下，两个柱塞以180度的相位差往复运动。因此，并不会一直喷射清洁液体，这使得在水和能量的节约方面，两柱塞式系统尽管比单柱塞式系统差，但却比三柱塞式系统更有效。

接下来描述电池组7的容量的选择，由此可以在根据本发明实施例的、具有储水箱6并由电池组7驱动的无绳高压清洗设备1中实现高压喷射。

如图39所示，高压清洗设备1主要包括电池组7，电机562和泵576。电池组7的电力供应有限制，并且其功耗取决于电机562和泵576的效率。

考虑电池组7，电机562和泵576之间的转换效率。如图39所示，存在将电池组7的电力转换成电机462的旋转运动的第一效率(η1)和将电机562的旋转运动转换成泵576(柱塞576A)的往复运动(清洁液体压缩运动)的第二效率(η2)。上述转换效率理论上为100％，但是由于第一效率(η1)的铜损耗、铁损耗和机械损耗，以及第二效率(η2)的机械损耗和管道损耗，该转换效率实际上不会达到100％。也就是说，通过选择适合于各个效率(η1，η12)的电池组7和电机562来实现能够进行高压喷射的无绳(电池驱动)清洗设备1。

首先，将讨论基于第二效率(η2)驱动泵576所需的电机输出。假设P表示喷射压力以及Q表示喷射流速，驱动泵576所需的功率W2(电机输出，第二功率)可以大致上通过以下的式3进行计算：

W2(W)＝P(MPa)xQ(L/min)x 1,000/60/η2   (式3)

图40是其中正常喷射压力P设置成3.0MPa(通用型家庭高压清洗设备的最大压力)并且常规喷射流速Q设置成每分钟1升的曲线图。该曲线图包括表示第二效率η2的横坐标和表示功率W2的纵坐标。

假设第二效率η2为50％至80％，即通用型高压清洗设备的泵效率，从图40(虚线)获得功率W2大约为60W至100W。因此，驱动泵576所需的功率W2(电机输出)大约为60W至100W。

电机562由电池组7供应的电力驱动。这里，将考虑电池组功率W1(第一功率)，以获得大约60W至100W的功率W2(电机输出)。功率W2是通过将电池组功率W1乘以第一效率η1所获得的值，因此，电池组功率W1可以通过将功率W2除以第一效率η1而获得，其如图41的曲线图所表示。在图41中，横坐标表示第一效率η1，而纵坐标表示电池组功率W1。

这里假设电机562为常用的DC电机。在这种情况下，电机562的电机效率为50％至80％。如图41的曲线图所示，如果第一效率η1为50％至80％，那么电池组功率W1如虚线所示大约为75W至200W。因此，功率W2和电池组功率W1最没效率的组合要求电池组7的功率为200W。即便效率η1为最没效率的组合，即50％，由于电池组7具有大体上200W的功率，高压清洗设备1也能够稳定地工作。优选地，为了获得稳定的清洁操作，电池组7的功率可以大于或等于200W。当使用无刷电机作为电机562时，能够改善电机效率。在这种情况下，如果电池组7的功率为200W或更少，也不会出现任何问题。可以根据使用的电机的类型恰当地设置电池组7的最小功率。

接下来将详细描述电池组7。根据上述描述，电池组7要求200W的功率。假设储水箱6可以容纳4升清洁液体。优选地，电池组7需要提供足以在一次清洁操作(电池组7的一次充电)中将4升清洁液体完全喷出的电力。因此，假设喷嘴31的喷射流速Q为1升每分钟，那么电池组7需要具有大约13.3Wh(200(W)x4(liter)/1＝800(W/min))的容量。

为了从其电池单元具有3.6W额定电压和20A放电电流的电池组7(锂离子电池)获得200W的输出功率，至少需要3个电池单元(3.6V x3(串联或并联连接的单元)x 20A＝216W)。即，当三个单元串联时，可以应用10.8V或更高的电池组7。当三个或更多个单元并联时，可以获得等于或大于10.8V电池组的输出功率的输出功率。在动力工具中使用的电池组7的额定电压的例子包括3.6V，10.8V，14.4V，18.0V，25.2V和36.0V，其电池容量的例子包括1.5Ah，2.0Ah和3.0Ah。电池电压和电池容量因串联连接的电池单元的数量以及并联连接的电池单元的数量而分别不同。例如，当三个3.6V的电池单元串联时，电池组的电压为10.8V，而当两个1.5Ah的电池单元并联时，电池组的容量为3.0Ah。每个电池单元的电压和容量因其制造商不同而不同。尽管本发明实施例使用具有3.6V额定电压和1.5Ah容量的电池组，但是也可以使用其他类型的电池单元。

具有10.8V额定电压和1.5Ah容量的电池组7获得16.2Wh的容量。具有10.8V额定电压或更高额定电压的电池组可满足所需的13.3Wh容量。可选地，其中并联有3个电池单元、每个电池单元的额定电压为3.6V的电池可以满足所需的容量。

接下来将考虑高压清洗设备1的清洁操作时间。例如，当电池组7具有10.8V的额定电压和1.5Ah的容量时，可以获得16.2Wh的电池能量。假设电池组7的最低功率为200W，清洁操作可以进行约5分钟。储水箱6中的清洁液体(4升)可以在这5分钟内消耗完。即，可以确保清洁操作时间以至少能够在高压清洗设备1的专用储水箱6中消耗完清洁液体(4升)。

综上所述，可以获得如下表1所示的额定电压(V)、电池容量(Ah)、电池能量(Wh)以及清洁操作时间(分钟)之间的关系。此时，喷射压力设置为3.0MPa，喷射流速Q设置为1升每分钟，电池功率设置为200W，并且平均放电电流设置为20A(每个电池单元)。在使用锂电池的情况下，施加过载电流会导致电池劣化。因此，平均放电电流优选降低至30A或更小。例如，电池组7或控制电路561可以具有电流检测部以检测每个规定时间间隔内的电流值。在这种情况下，例如，当在例如10秒内检测到预定次数的电流值超过30A时，确定出现使放电停止的过载电流。在这种情况下，喷枪3可以具有显示部，以利用LED指示放电因过载电流而停止。进一步地，显示部可以显示电池组7的剩余容量。

表1

在本发明实施例中，电池组7具有14.4V的额定电压和3.0Ah的电池容量，因此电池组7的电池能量和输出功率分别为43.2Wh和288W。操作时间约为13分钟，这允许消耗对应于2个专用储水箱6的水。例如，该操作时间(13分钟)是能够清洁一座典型的房屋的第二层所有窗户的时间。进一步地，清洁操作可以在电池电压上升或下降的同时进行。

在本发明实施例中，高压清洗设备1具有每分钟1升的清洁能力。但是，当在诸如需要以增加设备1的重量为代价提高清洁能力，或者当与清洁能力相比更希望设备重量较轻等等时，该清洁能力也可以提高。例如，为了获得3.0MPa的喷射压力和3升每分钟的喷射速率，在效率η1和效率η2都被设置成50％时，根据上述式3计算得到所需电池功率为600W。在这种情况下，应当参考表1选择具有36.0V额定电压的电池组。36.0V电池目前用于园艺用工具中，其具有操作者能够携带的重量(大约1.4kg)。进一步地，当清洁能力设置成与常规设备相同的5升每分钟(电池功率1,000W)或6升每分钟时，应当使用两个组合在一起的36.0V电池。具有14.4额定电压和3.0Ah容量的电池组具有大约530g的重量，而具有18.8V额定电压和3.0Ah容量的电池组具有大约700g的重量。即，即便当需要更多电池功率并且因此使用更大一号的电池时，其重量也不会重至影响携带的程度。

假设喷射压力设置成7MPa，如果流速设置成1升每分钟，那么需要大约450W的电池功率，如果流速设置成3升每分钟，那么需要1400W的电池功率，而如果流速设置成5升每分钟，那么需要大约2300W的电池功率。当所需的功率因此而增大时，可以从表1中选择多个电池组并将它们组合使用。当多个电池组7组合使用时，整个产品的重量会增加。但是，在这种情况下，在高压清洗设备1中设置轮子以拖行设备1，这可以避免其可携带性受到影响。

进一步地，尽管在本发明实施例中采用单柱塞式系统，但是如果清洁能力比清洁液体的消耗、电力的消耗以及重量更重要的话，可以采用常规的三柱塞式系统。即使在这种情况下，高压清洗设备1也能够由电池组7驱动。例如，当喷射压力设置为3MPa并且喷射流速设置为1升每分钟时，需要600W的电池功率。仅仅是因为柱塞的数量增至3倍，因此该600W的功率是单柱塞式系统所需功率的3倍。在这种情况下，可以使用36.0V的电池。也就是说，可以根据使用的目的来选择使用单柱塞式系统或三柱塞式系统，只要高压清洗设备1由电池组7驱动并且能够进行高压喷射即可。

接下来将描述高压清洗设备的重量。与常规设备不同，根据本发明实施例的高压清洗设备1使用电池组7作为电机562的驱动源。在这样一种储水箱6可以与主体一起携带的无绳型设备中，为了便于携带，高压清洗设备1的重量优选尽可能低。特别地，电池组7的重量直接反映在高压清洗设备1的重量中，因此令人满意地降低了电池组7的重量。另一方面，本发明申请人出售FAW-SA系列产品，其是由商用电源驱动并且具有大约4.5kg重量的常规高压清洗设备。因此，不包括储水箱6的高压清洗设备1的重量，即驱动部(基本上对应于图1中的下壳体5，包括电机562，泵576和电池组7)的重量，令人满意地与常规设备的重量相同。当高压清洗设备1总计约为4kg(电池组的重量(小于2kg)与泵部分(包括泵576和电机562)的重量(约2kg)之和)时，即便其重量与常规设备的重量相同，其可携带性也得到了改善。需要注意的是，本发明申请人所售的最大尺寸的电池组为重量约为1.4kg的36V电池组。因此，所有电池组7的总重量小于2kg，这能满足上述情况。

在根据本发明实施例的高压清洗设备1中，包括电池组7，泵576和电机562的驱动部的重量约为4kg，其与常规设备的重量相同。当储水箱6(包含4升清洁液体)的重量(4kg)与驱动部的重量相加时，高压清洗设备1的总重量不超过8kg。因此，能够获得无绳型、可携带的高压清洗设备1。

综上所述，在考虑从电池组7至电机562的效率η1(50％至80％)以及从电机562至泵576的效率η2(50％至80％)的基础上，对由电池组7驱动的无绳高压清洗设备1(3.0MPa，1升每分钟)所需的最小功率W2(100W)和最小电池组功率W1(200W)中的每一个进行计算。即，根据本发明实施例，当功率W2设置成100W或更大并且电池组功率W1设置成200W或更大时，可以提供无绳高压清洗设备1。进一步地，当电池组7具有大于或等于200W的输出功率和大于或等于13.3Wh的电池容量时，专用储水箱6中的清洁液体能够全部喷出。更进一步地，即便当高压清洗设备1的重量与常规设备的重量相同时，也能够使用现有的电池组。在本发明实施例中，电机562可以使用整流式DC电机，因此转换效率稳定在50％至80％。但是，当电机562使用无刷电机时，转换效率会增大(80％或更大)，因此可以降低电池组7的输出功率。

如上所述，在根据本发明第一实施例的高压清洗设备1中，由于电机562由来自电池组7的电力驱动，因此无需商用电源就可以使用设备1。这种结构消除了对将要连接至高压清洗设备1的电缆的需要，从而不受电缆长度的限制而进行大范围的高压清洁。进一步地，不会因为电缆的使用而出现压降，从而可以提供稳定的高压清洁。

由于柱塞576A被设置成构成压缩腔573的一部分，因此柱塞576A被清洁液体不断冷却。此外，在根据本发明实施例的高压清洗设备1中，柱塞576A和连接至柱塞576A的曲柄轴576B都由具有高导热率的铝合金制。因此，清洁液体的冷却效果在较宽的区域内传递，从而防止高压清洗设备1内的温度因电机562产生的热量而升高。

进一步地，下壳体5的内部被隔板54分割成电池腔55，电机腔56和泵腔57，从而能防止泵腔57中的清洁液体流入电池腔55和电机腔56。因此，能够避免水对泵腔57和电池腔55中的部件造成损伤。另外，储水箱6设置在驱动部(泵腔57等等)之上，以便清洁液体借助其自重向下流入驱动部，从而无需提供用于向上泵送清洁液体的泵。

进一步地，电池组7可以可拆卸地附接至下壳体5，以便于电池组7的充电和替换。

进一步地，由于电池组7能够用于动力工具，因此用于动力工具的电池组7同样可以适用于高压清洗设备1。

进一步地，由于电池组7将大于或等于40Wh的电力供应至电机562，因此能够以高喷射压力进行10分钟或更长时间的清洁操作。

进一步地，流向锂离子电池的电池单元的平均放电电流设置成大于或等于20A，因此能够抑制电池的劣化。

进一步地，流向锂离子电池的电池单元的平均放电电流设置成小于或等于30A，因此能够抑制电池的劣化。

进一步地，由于喷嘴31形成有直径为0.6mm的出口端口，因此能够实现压力至少为3MPa的高压清洁。

进一步地，由于作为止回阀的阀574和575分别设置在各自连接至压缩腔573的进水端口571和喷射端口572处，因此阻止了压缩腔573内的压力泄露或降低，从而允许清洁液体的压力在泵中稳定地上升。

进一步地，由于泵576具有单个柱塞576A，因此能够节约清洁液体的用量。

将参考图13至21描述根据本发明第二实施例的高压清洗设备1A。

如图13和14所示，高压清洗设备1A包括壳体5A和设置在壳体5A下面的储水箱6A。电池腔55，电机腔56和泵腔57形成在壳体5A内部(见图17)。

在下文中，相同的附图标记表示与第一实施例中的部件相同的部件，以避免重复描述。

如图13至16所示，壳体5A包括一对闩锁51A。通过释放该对闩锁51A，可以将壳体5A与储水箱6A彼此分开。

如图15至17所示，壳体5A的进水端口571与抽吸泵52A连接。抽吸泵52A在储水箱6A中延伸以抽吸其中的清洁液体。

如图17所示，密封部件54A(第一密封部件)安装到隔板54上，从而更可靠地防止清洁液体从泵腔57流入电池腔55和电机腔56。具体地，密封部件54A设置在泵腔57和电池腔55之间、泵腔57和电机腔56之间、以及电池腔55和电机腔56之间，从而避免清洁液体在它们之间泄露。进一步地，密封部件54A设置在壳体5A的外周壁上，以避免清洁液体泄露至外面(见图17中的斜线)以及避免雨水流入其中。壳体5A配置有两部分(图15中的左部分和右部分)，以便密封部件54A的安装能够增强密封性。

如图17和18所示，电池盖53具有结合凸起53A和防水凸起53B，并且电池腔55具有被结合部分55A和密封部分55B(第二密封部件)。防水凸起53B具有能够与密封部分55B连接的末端部分。如图19所示，在电池盖54打开后，密封部分55B设置在开口的外周部分处。

当电池盖53关闭时，结合部分53A与被结合部分55A结合，并且同时防水凸起53B与密封部分55B抵接。这更可靠地防止了清洁液体从外部流入电池腔55。

电池腔55具有导轨55C和被闩锁部分55D，如图19所示。电池组7具有可与导轨55C结合的被引导部分7A以及可与被闩锁部分55D结合的闩锁部分7B，如图20所示。进一步地，电池组7具有用于电源的端子7C。

如图19所示，当将电池组7附接到电池腔55时，首先电池组7从上面插入电池腔55，然后电池组7的被引导部分7A与电池腔55的导轨55C结合。在这种状态下将电池组7向下按压就能将电池组7通过导轨55C引导至电池腔55的最低点，如图21所示。当电池组7已经抵达最低位置时，电池组7的端子7C与电池腔55的电极551电接触。这建立了电力能够从电极551供应至控制电路561和电机562的状态。进一步地，此时电池组7的闩锁部分7B与电池腔55的被闩锁部分55D结合，从而将电池组7固定在电池腔55中。

如上所述，在根据本发明实施例的高压清洗设备1A中，电池腔55和电机腔56容纳在设置在储水箱6A上的壳体5A中。即便是清洁液体已经从储水箱6A中泄露出，其也不可能流入电池腔55和电机腔56。这防止了容纳在电池腔55中的电池组7、控制电路561以及容纳在电机腔56中的电机562因清洁液体进入其中而发生故障。

进一步地，密封部件54A安装到隔板54上，从而更可靠地防止了清洁液体流入电池腔55和电机腔56。另外，密封部分55B同样设置在电池腔55中，从而防止清洁液体或雨水进入电池腔55。

将被附接至电池腔55并且从电池腔55拆卸下来的电池组7由形成在电池腔55中的导轨55C引导，以便于将电池组7附接至电池腔55。

进一步地，电池组7具有与电池腔55的被闩锁部分55D结合的闩锁部分7B，从而可靠地和容易地将电池组7固定在电池腔55中。

将参考图22至25描述根据本发明第三实施例的高压清洗设备1B。

在下文中，相同的附图标记表示与第一和第二实施例中的部件相同的部件，以避免重复描述。

如图22和25所示，高压清洗设备1B只由壳体5A构成，并且在壳体5A下面的部分上包括可与市售的塑料容器6B结合的第一结合部分5a以及可与市售的PET瓶6C结合的第二结合部分5b。

更具体地，第一结合部分5a被形成为圆柱形，并且在其内周表面中具有对应于形成在塑料容器6B出口中的阳螺纹的阴螺纹部分(图23)。相似地，第二结合部分5b被形成为圆柱形，并且在其内周表面中具有对应于形成在市售的PET瓶6C出口中的阳螺纹的阴螺纹部分(图25)。

如上所述，根据本发明实施例的高压清洗设备1B不需要诸如第一实施例中的储水箱6和第二实施例中储水箱6A那样的专用储水箱，并且能够通过使用市售的容器进行高压清洁。

将参考图26至28描述根据本发明第四实施例的高压清洗设备1C。

在下文中，相同的附图标记表示与第一至第三实施例中的部件相同的部件，以避免重复描述。

如图26至28所示，高压清洗设备1C具有能够连接壳体5B的入口451和市售的容器的适配器8。

适配器8包括结合部分8a，配合部8b以及用作固定部分的一对锁紧部分8c。

结合部分8a被形成为圆柱形，并且在其内周表面中具有可与形成在市售的容器(在本发明实施例中为PET瓶6C)出口中的阳螺纹啮合结合的阴螺纹部分。

配合部8b设置在结合部分8a之上，并且具有朝上开口的凹形。

每一个锁紧部分8c都围绕轴8d可枢转地运动，并且具有从锁紧部分8c的上端向内凸出的锁紧凸起8e。进一步地，每一个锁紧部分8c由未示出的弹簧所偏置，从而使得锁紧凸起8e向内行进。锁紧部分8c可以设置在加压部分45A侧，而不是在适配器8侧，只要容器6C不会从高压清洗设备1C上脱落即可。

壳体5B在其下部分包括加压部分45A，其与第一实施例中的加压部分45相似。

加压部分45A在垂直方向上延伸，并且形成有同样在垂直方向上延伸的入口451。进一步地，加压部分45A形成有在其上端具有朝外开口的凹形的被锁紧部分45a。

如图27所示，当将PET瓶6C附接到高压清洗设备1C时，适配器8的结合部分8a与形成在PET瓶6C出口中的阳螺纹啮合结合，然后适配器8的配合部8b插入壳体5B的加压部分45A。此后，如图28所示，当锁紧部分8e已经被插入在与加压部分45A的被锁紧部分45a同一水平上时，向内偏置的锁紧凸起8e与被锁紧部分45a结合，从而将适配器8(PET瓶6C)固定至壳体5B。

如上所述，在本发明实施例中，高压清洗设备1C和市售的容器可以通过适配器8彼此连接。即，通过多种类型的适配器8，可以在不同的场景中使用高压清洗设备1C来进行高压清洁。

根据本发明的高压清洗设备并不限于以上实施例，而是可以在本发明权利要求书的范围内进行不同的变化和修改。

例如，如图29所示，可以使用第四实施例中的适配器8以将不同的容器连接至第一实施例中的加压部分45上。具体地，通过适配器8将PET瓶6C安装到下壳体5的加压部分45上以替代储水箱6。当加压部分45设置在下壳体5中并且下壳体5与上壳体4分开然后倒置(使得加压部分45位于底部)时，储水箱6A(图30)同样可以被连接至高压清洗设备1。通过这种结构，多种不同类型的容器(如专用储水箱6，PET瓶6C和储水箱6A)都可以连接至高压清洗设备1。

进一步地，如图30所示，第一实施例中的加压部分45设置在第二实施例中的壳体5A的下部分处，并且第四实施例中的配合部8b设置在第二实施例中的储水箱6A中，从而使得壳体5A相对于储水箱6A设置在预定的位置处。这便于通过一对闩锁51A进行壳体5A和储水箱6A之间的结合。

进一步地，如图31和32所示，可以使用不具有一对紧锁部分8c的适配器8A以替代第四实施例中的适配器8。但是，一对紧锁部分8c的存在能够更可靠地将储水箱6B固定至壳体5A。

进一步地，如图33所示，可以使用可与高压软管2结合的适配器8B以替代第四实施例中的适配器8。当比较电缆和供水软管的长度时，一般地，电缆大大短于供水软管。因此，即便是具有上述的结构，也能够实现本发明的目的，即在较大区域内进行高压清洁。另外，适配器可以具有连接端口，其能可选地连接至塑料储水箱6B，市售的PET瓶6C以及软管2中的一个。即，第一结合部分5a，第二结合部分5b以及用于连接软管2的连接端口一体地设置在适配器中，从而可拆卸地附接至加压部分45。这种结构使得一个适配器能使用不同的水源(PET瓶，塑料储水箱，供水软管，等等)。进一步地，如果加压部分45和45A的直径彼此相等的话，那么并不需要准备多种类型的适配器。加压部分45的直径优选设置成能够附接供水软管的直径。

基于相似的理由，如图34所示，可以采用供水软管9能够附接至壳体5A的结构。

进一步地，在第二实施例中，可以在电池腔55的电极551和电池组7之间设置额外的密封部件54B(第三密封部件)，如图35所示。这种机构避免了出现诸如因清洁液体流入电极551和电池组7之间而造成的短路等问题。另外，将密封部件同样安装到电池盖53还能防止清洁液体从外部流入电池腔55。进一步地，当储水箱6设置在驱动部(电机和泵)之上时，在第一实施例中设置密封部件54A，54B和55B会产生更好的效果。

进一步地，如图36所示，不需要将电池组7D可拆卸地附接到电池腔55上，并且不需要将电池盖53可打开地安装。另外，电池组同样不需要可拆卸地附接至动力工具。即，可以将专用的电池合并至壳体中，或者可以提供专用于高压清洗设备1的电池组。当合并了专用电池或电池组时，充电端子应当设置在壳体中，从而对专用电池或电池组充电。在这种情况下，应当为充电端子采用防水结构(例如，用具有密封部件的盖子覆盖充电端子)。

泵576并不限于上述实施例所描述的类型，其也可以为，例如，活塞泵。

尽管在上述实施例中，将要从喷嘴31喷出的清洁液体具有3MPa至7MPa的压力，但是其最低压力无需设置成3.0MPa，其也可以是任何值，只要能够有效地进行清洁操作即可。尽管已经通过实验计算，3.0MPa的压力是能够除掉污渍的最低压力，但是该值可以根据喷嘴的直径改变。例如，最低压力可以设置成2.5MPa，只要能够有效地进行清洁即可。

进一步地，根据本发明，将肩带附接到高压清洗设备便于在较大区域内进行高压清洁。例如，如图1所示，在上壳体4的侧表面上设置一对钩子4a(带附接部分)，并且在需要时将肩带附接到钩子4a上。这将便于携带高压清洗设备。另外，操作者能够在将高压清洗设备放在其肩上的同时进行清洁，因此提高了其可操作性。可选地，可以将设备钩挂在操作者的腰带上，或者背在操作者背上。

尽管在上述实施例中，清洁液体容器设置在壳体的上面或下面，但其也可以设置在壳体的侧面。在这种情况下，当容器的开口部分(出口端口)朝下时，泵可以具有如图1所示的结构，而当开口部分朝上时，泵可以具有如图13所示的结构。

附图标记列表

1-1C 高压清洗设备

2 软管

3 喷枪

4 上壳体

5 壳体

5A,5B 壳体

5a 第一结合部分

5b 第二结合部分

6 储水箱

6A 储水箱

6B 塑料储水箱

6C PET 瓶

7 电池组

7A 被引导部分

7B 闩锁部分

7C 端子

8-8B 适配器

8a 结合部分

8b 配合部分

8c 锁紧部分

8d 轴

8e 锁紧凸起

9 供水软管

31 喷嘴

41 主体

42 盖部分

43 上闩锁

44 下闩锁

45,45A 加压部分

45a 被锁紧部分

51 闩锁

51A 闩锁

52 启动开关

52A 泵

53 电池盖

53A 结合凸起

53B 防水凸起

54 隔板

54A,54B 密封部件

55 电池腔

55A 被结合部分

55B 密封部分

55C 导轨

55D 被闩锁部分

56 电机腔

57 泵腔

61 连接部分

62 流出端口

63 受压部分

64 止回阀

65 配合部分

451 入口

551 电极

561 控制电路

562 电机

571 进水端口

572 喷射端口

573 压缩腔

574 进水侧阀

575 喷射侧阀

576 泵

576A 柱塞

576B 曲柄轴

Claims (20)

1.高压清洗设备，包括：

喷嘴，其设置成喷射高压清洁液体；

电机；

电池，其设置成向电机供应电力；以及

泵，其设置成由电机驱动，以从喷嘴喷射清洁液体，

其特征在于，从喷嘴喷射的清洁液体的喷射压力被设置为大于或等于3MPa。

2.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中电池设置成向电机供应大于或等于200W的电力。

3.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中电池设置成向电机供应大于或等于40Wh的电力。

4.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中电池为锂离子电池，

其中流向锂离子电池的平均放电电流被设置为大于或等于20A。

5.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中流向电池的平均放电电流被设置为小于或等于30A。

6.根据权利要求1所述的高压清洗设备，进一步包括用于容纳电池的壳体，其中电池被设置成附接到壳体并且从壳体上拆卸下来。

7.根据权利要求6所述的高压清洗设备，其中壳体在其中限定有内空间，并且壳体包括隔板，以将内空间分割成容纳电机的电机腔、容纳泵的泵腔和设置成容纳电池的电池腔，

其中隔板具有第一密封部件，以防止清洁液体流入。

8.根据权利要求6所述的高压清洗设备，其中壳体进一步包括电池盖，当电池附接到壳体上和从壳体上拆卸下来时，所述电池盖将被打开，

其中高压清洗设备进一步包括设置在壳体和电池盖之间的第二密封部件，所述第二密封部件被设置成当电池盖关闭时防止清洁液体流入。

9.根据权利要求6所述的高压清洗设备，其中电池具有第一电极，并且壳体具有当电池容纳在壳体中时与第一电极电接触的第二电极，

其中高压清洗设备进一步包括设置在电池和第二电极之间的第三密封部件，所述第三密封部件设置成防止清洁液体流入其间。

10.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中电池可用于动力工具。

11.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中泵是柱塞式泵，并且具有由铝合金制成的外壳。

12.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中高压清洗设备为无绳设备。

13.根据权利要求1所述的高压清洗设备，进一步包括设置成在其中容纳清洁液体的储水箱，其中泵增大从储水箱供应的清洁液体的压力，以从喷嘴中喷射高压清洁液体。

14.根据权利要求13所述的高压清洗设备，其中喷嘴形成有直径为0.6mm的出口端口。

15.根据权利要求1所述的高压清洗设备，其中泵包括：

曲柄轴，其设置成被电机偏心地驱动；

往复部件，其具有连接至曲柄轴的一端、另一端和外表面，所述往复部件设置成被曲柄轴往复地移动；

外壳，其用于支撑往复部件；

压缩腔，其设置成累积清洁液体，所述压缩腔位于往复部件的另一端，并且具有供应清洁液体的抽吸部分和喷射清洁液体的喷射部分；

一对止回阀，其设置在抽吸部分和喷射部分处；以及

密封部件，其与往复部件的外表面接触，从而防止压缩腔中的清洁液体从往复部件的一端流向另一端。

16.根据权利要求15所述的高压清洗设备，其中往复部件为单个柱塞。

17.根据权利要求1所述的高压清洗设备，进一步包括设置成容纳电机、电池和泵的壳体，所述壳体具有用于附接带的带附接部分。

18.高压清洗设备，包括：

喷嘴，其设置成喷射高压清洁液体；

电机，其设置成由外部电源驱动；以及

泵，其设置成由电机驱动，以从喷嘴喷射清洁液体，

其特征在于，从喷嘴喷射的清洁液体的喷射压力被设置为大于或等于3MPa。

19.根据权利要求18所述的高压清洗设备，进一步包括设置成容纳电机和泵的壳体，所述壳体具有用于附接带的带附接部分。

20.根据权利要求18所述的高压清洗设备，其中外部电源为电池。