CN105025769B - 具有用于清洁表面的管嘴的真空清洁设备 - Google Patents

Abstract

用于清洁表面(20)的清洁设备，清洁设备具有管嘴装置(10)，其包括：可围绕刷子轴线(14)转动的刷子(12)，所述刷子(12)设置有刷子元件(16)，其具有用于接触待清洁表面(20)并在刷子(12)的转动期间从表面(20)拾起污物和/或液体颗粒(22，24)的顶端部(18)；用于使刷子(12)转动的驱动部件；具有大体平行于刷子轴线(14)延伸的第一偏转表面(33)的第一偏转元件(32)，其中第一偏转表面(33)配置成在刷子(12)的转动期间与刷子(12)相互作用用于使拾起的污物和/或液体颗粒(22，24)从刷子(12)释放；以及与刷子(12)和第一偏转元件(32)隔开的第二偏转元件(34)，第二偏转元件(34)包括横切第一偏转表面(33)定向的第二偏转表面(35a)，其中第二偏转表面(35a)配置成将在第一偏转表面(33)处从刷子(12)释放的污物和/或液体颗粒(22，24)偏转到起始于第一与第二偏转元件之间的排出通道(41)内。

Description

具有用于清洁表面的管嘴的真空清洁设备

技术领域

本发明涉及用于清洁表面的真空清洁设备。此外，本发明涉及用于这样的真空清洁设备的管嘴装置。

背景技术

如今首先用真空吸尘器打扫地板、随后用拖把擦抹地板来完成硬质地板清洁。真空吸尘去除粗污物，而擦抹去除污渍。从现有技术的状态已知很多用具、尤其是针对专业清洁部门的用具要求一口气进行吸尘和擦抹。用于专业清洁部门的用具通常用于大面积并优选平坦地板而专门制作。它们依赖于硬质刷子和抽吸功率而从地板上获得水和污物。用于家庭的用具常常使用硬质刷子与双橡胶扫帚(squeegee)管嘴的组合。与用于专业部门的用具一样，这些产品使用刷子去除污渍并且使用与负压组合的橡胶扫帚将污物从地板上提起。

所述橡胶扫帚元件通常通过被附接至真空清洁设备的底部并且仅滑过待清洁表面的柔性橡胶唇部来实现，由此掠过待清洁表面推动污物颗粒和液体或将污物颗粒和液体从待清洁表面上擦抹掉。负压、通常由真空机组(vacuum aggregate)生成的负压被用于摄取被收集的污物颗粒和液体。

在当前单一转动湿刷子地板真空清洁设备中，污物颗粒不能由真空气流拾起而仅掠过地板射出。这导致污物的掠过地板上的处置但不会导致实际上打算的地板的清洁。问题在于，由于使用转动刷子，污物颗粒会以不可预测的方式分散在外壳的内部。尤其是高转速的刷子，在刷子与房间的内部之间向前和向后弹射的污物颗粒的轨迹大多数时候是随机的并因此不可预测。在现有技术的一些地板真空清洁设备中，试图用提供高抽吸功率的大型真空机组来解决该问题。然而，显然这样的大型真空机组不仅成本加大而且消耗大量能量。除此以外，大型真空机组噪声非常大。

申请人进行的实验表明，即使使用功率大的真空机组，也不可能完全克服用刷子使污物无意散布在地板上的问题。在根据现有技术的大多数已知真空清洁设备中，污物颗粒被以不是所有污物颗粒都被直接引导到管嘴出口内这样的不可控方式分散在管嘴的内部中。

在具有单一转动刷子的真空清洁设备的情况中，这常常导致已经被刷子拾起的污物颗粒将随着刷子再走一圈，这将污物颗粒再次抛回到地板上。尤其是当排出不能捕获(抽吸)污物颗粒离开刷子并到管嘴出口内时，刷子可能将污物颗粒再次带回到地板。作为结果，污物颗粒可能被再次排斥在管嘴之外并散布在地板上。显然这不会导致令人满意的清洁效果。

从WO 2005/074779 A1已知一种使用刷子与由真空机组创建的气流组合地将灰尘散开以使散开的灰尘提升的示例性装置。该装置包括真空机组以利用抽吸室创建负压，该抽吸室在其前侧和后侧通过诸如滑道等的定界端部被定界。转动刷子被布置在抽吸室内。刷子用于清扫地板并使灰尘散开，该散开的灰尘接着被真空源摄取。根据该技术方案提出的两个定界元件被设计成可竖直移动，使得他们可以取决于管嘴的向前或向后移动而被提升。这些定界元件具有使抽吸室内的负压稳定以便独立于管嘴的移动方向而在抽吸室内接收恒定抽吸流(恒定负压)的功能。

然而，WO 2005/074779 A1中提出的装置包括几个缺点。首先，包括两个定界元件的构造相当复杂并易于产生干扰。其次，该真空清洁器中使用的刷子是具有硬刷毛以搅动地毯的搅动器(也表示为搅动件)。包括这样的搅动器的组件要求高的抽吸功率以便获得尤其是在硬质地板上的令人满意的清洁效果。因此，需要使用再次导致装置的高消费价格的大型真空机组。除此以外，该装置没有解决污物颗粒以不可控方式分散并且可能被射回到地板上的问题。与上面说明类似，以或多或少受控的方式引导污物颗粒离开刷子并进入到管嘴出口内好像是个问题。

EP 0 265 205 A2公开一种地板清洁器，其中从动辊在其各个相反端部上一体地安装有一对转动清洁体，转动清洁体中的每一个在其外周设置有由弹性材料制成的多个叶片。轮子包括布置在壳体的前部和后部处的成对的主轮。地板清洁器进一步包括辅助轮，该辅助轮中的每一个位于被限定在各个从动辊之间的中间位置，并且该辅助轮中的每一个被定位在低于各个主轮的某处。

WO 84/04663公开一种用于优选硬质表面的清洁的机器，该机器具有两个彼此抵着的转动刷子。刷子将经过它们之间的间隙的污物颗粒抛到容器内。在刷子与容器之间走向的是用于污物颗粒的传送通道，并且该通道被向上加宽。用于液体洗涤剂的供给的部件具有渗透性装置，该渗透性装置由于刷子的运动而将液体洗涤剂转送至刷子。

JP 2003033305公开一种用于地板的抽吸器具，其能够沿着壁提高清洁功能而不损害用于地板的抽吸器具原始具有的功能。抽吸器具包括抽吸器具主体，该抽吸器具主体的前壁形成有缓冲器，该缓冲器具有设置在缓冲器附近的旋转刷子。缓冲器设置有朝向待清洁地板表面挂下来的由弹性体构成的鳍部，并且旋转刷子被置于其旋转所在点接触或靠近鳍部时所在的部位。

US2014/0137351公开一种用于清洁地板和其它表面的清洁器具，包括由具有旋转转换的齿轮机构来致动的清洁辊，所述机构被单个驱动轮来致动。

发明内容

本发明的目的是提供与现有技术相比显示出改进的清洁性能同时具有小尺寸管嘴、容易使用且对于使用者而言不太成本加大的改进型真空清洁设备。尤其是目的在于提供将拾起的污物颗粒以受控方式朝向管嘴出口(即，朝向排出通道内)引导以便防止上面提到的使污物颗粒无意散布在地板上而没有将其摄取的效果的真空清洁设备。本发明由独立权利要求限定。

该目的通过如下一种用于真空清洁设备的管嘴装置来实现，所述管嘴装置包括：

-可围绕刷子轴线转动的刷子，所述刷子设置有刷子元件，刷子元件具有用于接触待清洁表面并在刷子的转动期间从表面拾起污物和/或液体颗粒的顶端部，

-用于使刷子转动的驱动部件，

-具有大体平行于刷子轴线延伸的第一偏转表面的第一偏转元件，其中第一偏转表面被配置成在刷子的转动期间与刷子相互作用，用于使拾起的污物和/或液体颗粒从刷子释放，和

-与刷子和第一偏转元件隔开的第二偏转元件，第二偏转元件包括横切第一偏转表面定向的第二偏转表面，其中第二偏转表面被配置成将在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒偏转到起始于第一偏转元件与第二偏转元件之间的排出通道内，其中第二偏转表面面向排出通道内。

为克服上面提到的使污物和/或液体颗粒无意散在地板上而不是直接将其摄取的问题，发明人发现一种操纵污物和/或液体颗粒在管嘴外壳内的行为的新途径。新的污物操纵配置设置在真空清洁设备的管嘴内并且包括被配置成在刷子的转动期间与刷子相互作用的第一偏转元件和使在第一偏转元件处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒朝向排出通道的入口偏转的第二偏转元件。这里呈现的管嘴排出解决方案将直接离开刷子的颗粒引导到排出通道的入口内(到管嘴出口内)。防止已经由刷子拾起的污物颗粒与刷子一起再转一圈并接着再次被射出管嘴(而没有被摄取)。

所提出的污物操纵配置之后的思想是提供用作用于污物颗粒的引导以便接收在管嘴外壳内污物颗粒的或多或少可预测的行为的偏转元件。污物颗粒在管嘴内所遵循的轨迹可更好地控制并因此易于预测。

如从几何学公知的，在三维欧几里得空间(Euclidean space)中，没有共享点的线和平面叫做平行。从该一般概念清楚地知道大体平行于刷子轴线延伸的第一偏转表面的意义。

“面向排出通道”不应该意味着第二偏转表面直接地必须面向排出通道的入口，而是不应该远离排出通道的入口面对。如果第二偏转表面的法向量指向排出通道，则是尤其有利的。以该方式，在第一偏转表面处被从刷子释放并其后撞击第二偏转表面的污物和/或液体颗粒将或多或少被直接偏转至排出通道的入口并接着可以被摄取。借助于第一、第二偏转元件，污物和/或液体颗粒换言之与在管嘴外壳内的撞球类似地被偏转并由此以可控的方式朝向排出通道引导。需要注意的是，这当然只是这里所使用的技术原理的描述性说明。

根据本发明的第二方面，上述目的进一步由包括所述管嘴装置的真空清洁设备来实现。

本发明的优选实施例被限定在从属权利要求中。应该理解的是，要求保护的管嘴装置具有与要求保护的真空清洁设备和与独立权利要求中所限定的相似和/或相同的优选实施例。

根据实施例，第一偏转表面在刷子的转动期间接触刷子的顶端部，用于使拾起的污物和/或液体颗粒从刷子释放。第一偏转表面与刷子的顶端部之间的接触是有利的，然而不是强制性的。为获得上述污物颗粒的或多或少可预测的行为，第一偏转表面也可以与刷子的顶端部稍微隔开。第一偏转表面与刷子的顶端部之间的距离在刷子的转动期间优选地小于2mm，甚至更优选地小于1mm。所述距离由污物颗粒的正常尺寸给出/限制。距离应该是在常见污物颗粒尺寸的范围内的任何尺寸，以便获得污物颗粒的可预测的行为，如将在下面进一步说明的。第一偏转表面与刷子的顶端部之间的太大距离可能导致分散效果，意味着污物颗粒可能以不可预料的混乱的方式在刷子与第一偏转表面之间的界面处被释放。

在刷子与待清洁表面(地板)之间的界面处污物颗粒的行为是已知的。实验表明，取决于污物特性(尺寸和重量)，当污物随着刷子的转动进入刷子时，污物颗粒以相对于地板大约0°至25°的角度离开刷子。这意味着：当刷子接触地板并收集污物和/或液体颗粒时污物和/或液体颗粒被从刷子射出所在方向对于大多数颗粒而言时可预测的。污物和/或液体颗粒在0°至25°的上述污物释放角度α下在刷子与地板界面处被从刷子射出的原因如下：当刷子元件与污物颗粒或液体颗粒接触时，刷子元件稍微弯折。其上附着有污物和/或液体颗粒的刷子元件一失去与表面的接触，刷子元件就再次伸直，其中尤其是刷子元件的顶端部以相当高的加速度移动。作为结果，刷子元件的顶端部处的离心加速度被增加。因此，附着于刷子元件的液体液滴和污物颗粒被从刷子元件上射出，因为加速力高于附着力。该过程的加速力的值取决于各种因素，包括刷子的变形、刷子元件的线性密度、刷子被驱动时的速度并且还取决于污物和/或液体颗粒的特性(重量和尺寸)。

实验表明，在根据本发明所使用的真空清洁设备中，当污物随着刷子的转动进入刷子时污物释放角度α的范围相对于地板在0°至25°之间。

由于在刷子与地板之间的界面处的污物和/液体颗粒的行为是已知的，所以也在根据本发明设置的第一偏转元件处利用该已知的污物行为。第一偏转元件包括大体平行于刷子轴线延伸并优选地在刷子的转动期间接触刷子的顶端部(如上面说明的，第一偏转元件与刷子之间也可能是非常小的距离)的第一偏转表面。该第一偏转元件布置在管嘴外壳内。它优选地布置在刷子在其转动期间刷子元件进入管嘴装置、即在碰触待清洁表面(地板)之后所在的一侧。由于第一偏转元件用第一偏转表面碰触刷子，所以污物颗粒行为在刷子和第一偏转表面之间的界面与在刷子和地板之间的界面时或多或少相同。

第一偏转表面因此被用于生成与也发生在刷子与地板之间的界面处的污物颗粒行为相同的污物颗粒行为。刷子的顶端部在刷子转动期间一与第一偏转表面失去接触，污物和/或液体颗粒就会在0°至25°的相似污物释放角度下被从刷子释放。实验表明，大多数污物颗粒将以相对于第一偏转表面为0°的角度(平行于第一偏转表面)被从刷子射出。因此，刷子元件一失去与第一偏转表面的接触，污物和/或液体颗粒就会被从刷子上射出时的方向几乎是完美地可预测。

通过横切第一偏转元件并与其隔开地布置第二偏转元件，能够使在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒朝向排出通道内进一步偏转。第二偏转元件的位置从污物释放角度(污物和/或液体颗粒在第一偏转表面处被从刷子释放时的角度)导出。与第一偏转元件相比，第二偏转元件未碰触刷子。第一和第二偏转元件一起限定出用于以或多或少可预测的方式将离开刷子的污物和/或液体颗粒朝向排出通道引导的污物操纵配置。污物和/或液体颗粒因此将归因于刷子的转动而进入管嘴装置。污物和/或液体颗粒接着会在接触第一偏转表面之后被从刷子释放并以0°至25°的上述污物释放角度从刷子上射出。此后，污物和/或液体颗粒会撞击第二偏转表面并接着被从第二偏转表面朝向排出通道内偏转。

根据本发明的实施例，第二偏转表面相对于第一偏转表面倾斜，其中第一偏转表面在真空清洁设备的使用期间垂直于待清洁表面布置，并且其中第二偏转表面与真空清洁设备的使用期间平行于待清洁表面布置的水平面之间的倾斜角度γ在5°＜γ＜50°的范围内，更优选地在10°＜γ＜40°的范围内，并且最优选地等于30°。

需要注意的是，其他角度γ也是可以的，只要角度γ不是0°并且不是90°。这意味着第二偏转表面不得平行于第一偏转表面布置并且不得确切地垂直于第一偏转表面布置。否则在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒将不能撞击第二偏转表面，即，它们将不能在第二偏转表面处被朝向排出通道内偏转。第一、第二偏转表面之间30°的相对角度示出导致污物颗粒的最好的偏转行为。另一方面，第一、第二偏转表面之间的距离以及它们相对于彼此布置的角度γ受到管嘴的尺寸的限制。两个偏转元件之间的太大距离和第二偏转元件相对于第一偏转元件的太大倾斜度都将导致管嘴的大高度，这会使得管嘴相当巨大。

根据进一步的实施例，第一偏转表面在设备的操作期间垂直于待清洁表面(地板)布置。第一偏转表面例如可以设计为平面表面。在该情况中，在刷子与第一偏转表面之间的界面处的污物颗粒的行为与在刷子和地板之间的界面处时几乎完美地相同。然而，第一偏转表面不是一定需要确切地垂直于地板。

根据进一步的实施例，第一偏转表面相对于在设备的操作期间垂直于待清洁表面的竖直轴线倾斜。第一偏转表面例如可以朝向管嘴外壳的内部稍微向上面对。这有助于在远离待清洁表面的向上方向上引导污物颗粒，如这将在下面进一步说明。

根据本发明的又进一步实施例，第二偏转表面是面向排出通道内的弯曲表面，并被配置成将在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒朝向排出通道内引导。

第二偏转表面可以设计为平面表面或者设计为弯曲表面。如果第二偏转表面限定弯曲表面，则第二偏转元件可以像布置在排出通道的入口上方的弓形一样。该弓形可以具有椭圆形状、半圆形状或任何其他复杂弯曲形状。第二偏转元件的这样的弯曲或圆形形状尤其是在清洁度方面是有利的。倒圆形形状可以用于可以是保持污物和/或液体颗粒在第二偏转表面的不同部分之间来回弹跳所在的漏斗。第二偏转表面的倒圆形形状相对空间节约并可以因此被整合成小尺寸管嘴。弯曲的第二偏转表面的特定形状适于污物颗粒行为，尤其适于污物颗粒在第二偏转表面上来回弹跳时的入射角度和出射角度。这将参照附图更加详细地说明。

应该注意的是，第二偏转元件并不一定具有弯曲形状。具有小尺寸第二偏转元件的目的也可以用平面表面来实现。根据可选实施例，第二偏转元件进一步包括邻接于第二偏转表面布置的第三偏转表面和邻接于第三偏转表面布置的第四偏转表面，其中第三偏转表面横切第二偏转表面布置，并且其中第四偏转表面横切第二偏转表面和所述第三偏转表面布置。

在该情况中，第二、第三和第四偏转表面一起形成面向排出通道内并配置成通过使污物和/或液体颗粒在第二和/或第三和/或第四偏转表面处偏转而将其朝向排出通道内引导的弓形引导配置。

弓形引导配置因此也可以通过彼此紧邻布置并相对于彼此稍微倾斜的数个平面表面来实现。在第一偏转表面处被从刷子释放的污物和/或液体颗粒可以首先撞击第二偏转表面、接着撞击第三偏转表面并且最终撞击第四偏转表面，而后最终被直接朝向排出通道内偏转。换言之，该实施例中的第二偏转表面不是包括一个平面表面，而且包括多个平面表面。这导致将离开刷子的污物和/或液体颗粒朝向排出通道内引导的“折”(fold)漏斗。需要注意的是，在所述“折”漏斗与排出通道之间在这里只是语言上的差异。然而，在实际应用中，第二偏转元件、即“折漏斗”可以是排出通道或管嘴出口的一部分。

还应该注意的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不暗示量，而是在这里用于在不同的“偏转元件”以及不同的“偏转表面”之间进行区分。上述第二、第三和第四偏转表面是第二偏转元件的不同部分，而上述第一偏转表面是第一偏转元件的一部分。两个偏转元件优选是管嘴外壳的一部分。

前述描述主要针对污物操纵配置，即污物和/或液体颗粒如何在管嘴装置内被引导离开刷子朝向排出通道。然而，至此还没说明如何根据本发明来克服重喷回到待清洁表面的不期望的效果。由于刷子的顶端部在刷子的转动期间一失去与地板的接触，污物颗粒就被从刷子释放，所以不是所有污物颗粒都会附着于刷子元件，使得不是所有污物颗粒都直接与刷子一起被朝向布置有第一偏转元件所在的管嘴外壳的内部传送。污物颗粒中的一些或甚至污物颗粒中的大部分都会在刷子元件接触地板之后被从刷子上射出并且接着在刷子的位置的右后方被喷回到地板。这也称作重喷效果。

为考虑该效果，可以设置用于取决于设备的移动方向来调整第一偏转元件相对于待清洁表面的位置的调整部件，其中调整部件适于：当真空清洁设备向前方向上移动时，在该向前方向上在沿设备的移动方向上看时第一偏转元件位于刷子的后方，第一偏转元件被布置在其中第一偏转元件与待清洁表面相距第一距离d1所在的第一位置；以及当真空清洁设备在相反的向后方向上移动时，第一偏转元件被布置在第一偏转元件与待清洁表面相距第二距离d2所在的第二位置，其中第二距离d2大于第一距离d1。

于是，第一偏转元件的位置可以取决于设备的移动方向来改变。第一偏转元件在该情况中不仅用作碰触刷子的侧部分并使污物和/或液体颗粒从刷子释放以将其朝向第二偏转元件偏转的偏转器(如上面说明的)。它还用作确保刷子的顶端部一失去与表面的接触、就使已经被从刷子释放的污物和/或液体颗粒收集以及提升的所谓弹跳器(bouncer)。

实验表明，取决于污物特性(尺寸和重量)，当污物随着刷子的转动进入刷子时，污物颗粒以相对于地板成大约0°至25°的角度α离开刷子。与此相比，当污物颗粒抵着刷子转动进入刷子时，该释放角度α被发现在大约10°至60°的范围内。这意味着在管嘴的向前行程与向后行程中的情况不同。

第一偏转元件可以随之设计为例如由橡胶或塑料制成的弹性元件。根据实施例，第一偏转元件是包括弹性橡胶唇部的橡胶扫帚的一部分。第一偏转元件可以进一步包括紧邻第一偏转表面布置的弹跳表面。根据实施例，这两个表面是一个且相同表面，其中所述表面的远离地板(待清洁表面)的上部表示为第一偏转表面并且所述表面的靠近地板布置的下部表示为弹跳表面。与第一偏转表面相比，弹跳表面不接触刷子。

由刷子拾起并且刷子的顶端部一失去与表面的接触，被从刷子释放的污物和/或液体颗粒就可以撞击第一偏转元件的弹跳表面、反弹回到刷子并通过转动的刷子而变得再次在空中。以该方式，污物和/或液体颗粒被刷子拾起、以之字状方式在刷子与弹跳表面之间来回弹跳并且被从地板上提升而没有外部真空源的强制性需要。

由于该情况在管嘴的向前行程与向后行程中不同(如上面说明的)，所以取决于设备的移动方向来调整第一偏转元件的位置是有意义的。以该方式，在两个移动方向上发生上述之字状弹跳效果的益处。在设备的上述向前行程中，污物随着刷子的转动而遇到刷子。因此，第一偏转元件与地板之间的距离d1需要相当小，因为污物被以相当平坦的方式(α为大约0°至25°)释放。需要注意的是，d1表示在设备的向前行程期间第一偏转元件的底侧与待清洁表面之间的距离。

另一方面，当真空清洁设备相反的向后方向上移动时，在该方向上，沿设备的移动方向看时第一偏转元件位于刷子前方，第一偏转元件处于与表面相距距离d2布置的第二位置处。距离d2还表示第一偏转元件的底侧与待清洁表面之间的、但是在设备的向后行程期间的距离(与设备的向前行程中的距离d1相比)。距离d2需要足够大以让污物和/或液体颗粒进入管嘴以便遇到刷子。换言之，需要在第一偏转元件的下表面与地板之间形成大到足以用于污物和/或液体颗粒进入管嘴的间隙。另一方面，该间隙的竖直高度(意味着垂直于待清洁表面(地板)的高度)不可以太大，因为在刷子的转动期间被从其释放的污物颗粒将接着被抛出管嘴，即通过第一偏转元件与地板之间的间隙离开管嘴。

因此，d2(向后行程)需要大于d1(向前行程)，但小到足以保证被释放的污物颗粒撞击第一偏转元件的弹跳表面以建立上述弹跳效果，即污物颗粒以该方式在弹跳表面与刷子之间来回弹跳并被从地板上提升。

由于上述实验表明，当污物和/或液体颗粒在向后行程中抵着刷子的转动进入刷子时释放角度α在10°至60°的范围内，所以发现在该情况中以与待清洁表面(地板)相距距离d2来布置第一偏转元件是良好权衡，其中d2＝d3×tan(α)，α具有20°的最大值。其中，d3表示第一偏转元件与顶端部在刷子的转动期间失去与表面的接触时刷子的位置之间的距离。换言之，距离d3是从污物和/或液体颗粒被从刷子释放时的点到它们抵着第一偏转元件的弹跳表面弹跳所在的第一点的、平行于待清洁表面测量的距离。

必须注意的是，对于α而言20°的值不是随机选择的值。对于α而言20°的最大值是从上述实验结果导出的。已经表明：污物颗粒在上述角度范围内以一种均匀的分布被从刷子释放。这意味着，在污物颗粒抵着转动方向遇到刷子的向后行程中，以某角度被释放的污物颗粒的量在10°至60°的上述角度范围内均匀地分布，意味着以相对于表面60°的角度离开刷子的污物的量与以相对于表面10°的角度离开刷子的污物的量近似相同。

最大角度α＝20°因此导致大约80％的所谓灰尘拾起率(dpu)，意味着位于地板上的灰尘的近似80％被从清洁。当然，对于α而言的较小值导致甚至更高的dpu。然而，80％dpu的值已经高于传统真空清洁器。铭记这些传统真空清洁器必须使用外部真空源，而根据本发明的设备在不需要真空源的情况下具有80％的dpu，这是出人意料的良好结果。

降低对于α而言的最大值增加上述dpu率，因为根据给定的几何关系，这也降低d2(第一偏转元件与待清洁表面之间的间隙，或换言之，用于污物颗粒再次离开管嘴外壳的离开间隙)。降低对于α而言的最大值因此还降低已经由刷子拾起的污物颗粒再次离开管嘴外壳并且不撞击第一偏转元件的弹跳表面以便以上述方式被提升的可能性。

根据本发明的实施例，α等于或小于15°，优选地等于或小于12°，更优选地在9°至11°的范围内，并且最优选地等于10°。

假定污物释放的上述均匀分布，则α＝15°的角度导致90％的dpu率。α＝12°的角度甚至导致大约96％的dpu率。大约10°的角度已证明导致灰尘和污物从表面上几乎完全去除(大约100％的dpu率)。

10°的角度由将米粒用作测试污物的实验产生。米粒尤其具有使得利用刷子的去除相当复杂的不同的材料特性。然而，已表明：米粒在设备的向后行程中抵着刷子的转动进入刷子时也是以大约10°的最小角度离开刷子。实验还表明，该最小释放角度不会随着刷子的转动速度而变化太多。在实验期间，当刷子的转动速度在4,000rpm与8,000rpm及以上(其中rpm＝每分钟转数)之间变化时，最小释放角度都几乎保持恒定不变。因此，在将α选择为或多或少等于10°时可以获得使得能够大约100％的dpu的最佳清洁效果。

换言之，当第一偏转元件被定位在与表面相距距离d2时获得最佳清洁效果，其中d2被选择为大约tan(10°)×d3。该值针对向后行程，而第一偏转元件与地板相距的距离d1优选地在向前行程中较小，因为污物颗粒在随着刷子的转动进入刷子时以较小角度离开刷子。

需要注意的是，术语向前和向后行程或向前和向后移动都只是在这里用于易于理解的限定。然而，这两个限定可以在不脱离发明的范围的情况下互换，只要刷子与第一偏转元件之间的关系及它们彼此间的位置仍如上面所限定。在任何情况中，独立于向前和向后行程，第一偏转元件总是需要布置在刷子的污物和/液体颗粒离开刷子时所在的一侧。

根据本发明的实施例，调整部件适于将第一偏转元件布置在处于零的距离d1的第一位置处，在该位置中弹跳元件碰触待清洁表面(地板)。将第一偏转元件布置成使其碰触表面(距离d1＝0)使得在沿设备的移动方向看时第一偏转元件位于刷子后方所在的向前行程中也得到最理想的清洁效果。

由于在该情况中发现污物是在相对于地板0°至25°的角度范围内从刷子释放，所以确保所有污物颗粒(还有平行于地板射出的、撞击第一偏转元件的弹跳表面、反弹至刷子的污物颗粒)当再次遇到刷子时再次处于空中，并且通过在刷子与弹跳表面之间以之字状方式来回弹跳而以上面说明的方式被提升。

如果距离d1被选择为零，则第一偏转元件可以充当橡胶扫帚。第一偏转元件例如可以通过附接至真空清洁设备的管嘴外壳底部的柔性橡胶的橡胶扫帚来实现。该橡胶扫帚适于取决于真空清洁设备的移动方向而围绕其长度方向屈曲。

根据该实施例，所述橡胶扫帚优选包括布置在橡胶扫帚的下端部附近的至少一个或多个栓钉(stud)，其中橡胶扫帚意在碰触待清洁表面。在该实施例中，栓钉可以被视作用于调整第一偏转元件的位置的调整部件。所述至少一个栓钉适于：当真空清洁设备在沿真空清洁设备的移动方向看时橡胶扫帚位于刷子前方时所在的上述向后方向上在表面上移动时，将橡胶扫帚从表面上至少部分地提升。在该情况中，橡胶扫帚被提升，这主要归因于表面与栓钉之间发生的自然摩擦，栓钉充当使橡胶扫帚减速并迫使其翻过栓钉的一种止挡件。橡胶扫帚因此被迫在栓钉上滑动，其中橡胶扫帚通过栓钉而被提升并且在橡胶唇部与地板之间的空间内出现间隙。第一偏转元件/橡胶扫帚与表面之间的上述距离d2可以通过改变栓钉的尺寸来实现，使得栓钉根据与待清洁表面相距的距离d2来提升橡胶扫帚。在该情况中，也保证上述几何关系(d2＝d3×tan(α))。

当使用上述橡胶扫帚作为第一偏转元件时，所述栓钉在真空清洁设备沿相反的向前方向在表面上移动时不接触地板。橡胶扫帚因此可以自由地在地板上滑动并由此擦抹并将污物和/或液体颗粒从所述地板上收集起来。

如上面所说明的，当刷子元件在其转动期间失去与地板的接触时，刷子元件的顶端部处出现的加速度引起污物颗粒自动从刷子释放。由于不是所有污物颗粒和液体液滴都可以以上述方式(在刷子与弹跳元件之间之字式弹跳)被直接提升，所以少量污物颗粒和/或液体液滴会在刷子元件失去与表面的接触所在区域被甩回到表面上。该重喷表面的效果通过充当橡胶扫帚并通过充当一种擦抹器来收集重喷的污物和/或液体的第一偏转元件来克服。如开始所说明的，第一偏转元件还用作偏转器，该偏转器利用其第一偏转表面模仿地板、在刷子与第一偏转元件的接触位置将污物和/或液体颗粒释放并且使它们朝向第二偏转元件偏转，从第二偏转元件开始，污物和/或液体颗粒被朝向排出通道内偏转。所述第一偏转表面也是所述橡胶扫帚的一部分。

根据本发明的进一步优选实施例，调整部件适于将第一偏转元件布置在相对于待清洁表面相距第二距离d2的第二位置，其中d2是在0.3mm至7mm的范围内，优选地在0.5mm至5mm的范围内，并且更优选地在1mm至3mm的范围内。该情况再次针对其中在设备的移动方向上看时第一偏转元件位于刷子前方所在的上述向后行程。

需要注意的是，指定的距离范围也不是随机选择的，而是从申请人的实验产生。首先，已表明通过创建7mm的间隙，甚至最大的常见污物颗粒都可以进入管嘴装置。另一方面，如可以从d3与d2之间的上述几何关系(d2＝d3×tan(α))看出的，当假定释放角度α保持恒定时，增加地板与第一偏转元件之间的距离d2也增加刷子与第一偏转元件之间的距离d3。然而，刷子与第一偏转元件之间的距离d3不应该太大，因为该距离受到污物颗粒的动能的限制。从刷子到第一偏转元件的弹跳表面行进时，会由于污物的空气阻力而损失污物颗粒的动能。由于应该留有足够的能量以从弹跳表面弹回到刷子，所以d3不应该超过大于3cm至4cm的值。考虑到对于d3而言的该限制，对于d3而言的限制导致上述距离范围。

大约1mm至3mm的距离d2已表明是最理想的权衡，其中大多数污物颗粒仍然可以进入管嘴并且距离d3小到足以建立上述弹跳效果，并因此实现非常良好的清洁效果。

为进一步改进清洁效果，根据本发明的进一步实施例，第一偏转元件的弹跳表面相对于垂直于表面的竖直轴线倾斜。换言之，弹跳表面相对于竖直轴线倾斜。具有这样的倾斜度时，弹跳表面不再垂直于待清洁表面(地板)布置，而是向上远离地板面对。这允许抵着弹跳表面弹跳的污物颗粒的容易提升，因为归因于弹跳表面的倾斜，污物颗粒被以向上的方向自动反射。尤其是在污物颗粒以0°的释放角度(平行于地板)被从刷子释放的情况中，污物颗粒会以倾斜角度从弹跳表面弹回，由此被快速提升。

根据进一步的实施例，管嘴装置包括至少部分包围刷子的管嘴外壳，其中第一偏转元件被附接至所述外壳。在该布置中，刷子至少部分被管嘴外壳包围并且至少部分从所述管嘴外壳的底侧突出，该底侧在设备的使用期间面向待清洁表面，使得刷子元件在刷子的转动期间接触壳体外侧的地板。

根据本发明的进一步优选实施例，多个刷子元件的线性质量密度至少在顶端部处低于150g/10km，优选地低于20g/10km。与仅用于污渍去除(所谓搅动件)的根据现有技术使用的刷子相比，如这里所呈现的具有柔性刷子元件的软刷子还具有从地板上拾起水的能力。归因于优选地用作刷子元件的柔性微纤维毛，当刷子元件/微纤维毛在刷子的转动期间接触地板时，污物颗粒和液体可以被从地板上拾起。利用刷子也能拾起水的能力主要由归因于刷子元件的所选线性质量密度而发生的毛细管现象和/或其他附着力引起。非常细的微纤维毛进一步使得刷子为粗污物打开。

需要注意的是，所提到的线性质量密度、即以g/10km为单位的线性质量密度也表示为Dtex值。上述种类的非常低的Dtex值确保至少在顶端部处刷子元件足够柔性以承受弯折效果并能够从待清洁表面上拾起污物颗粒和液体液滴。此外，刷子元件的磨损和撕扯的程度看来是该线性质量密度范围内是可接受的。

由申请人所执行的实验已经证明，在上述范围内的Dtex值看来是技术上可能的并且可以随之获得良好的清洁效果。然而，已表明通过具有甚至更低下限的Dtex值、如125、50、20或甚至5(以g/10km为单位)的Dtex值可以进一步提高清洁效果。

根据本发明的进一步优选实施例，驱动部件适于在刷子元件的顶端部实现离心加速度，该离心加速度特别是在当刷子元件在刷子的转动期间不接触表面时的污物释放期期间为至少3,000m/s²，更优选地为至少7,000m/s²，并且最优选地为12,000m/s²。

需要注意的是，至少在刷子元件在刷子的转动期间不接触表面时的污物释放期期间在顶端部处占优势的加速度方面为3,000m/s²的最大值是通过本发明的上下文中所进行的实验结果来支持。这些实验已表明，根据本发明的设备的清洁性能随着刷子的角速度的增加而提高，这暗示刷子元件的顶端部处的加速度在转动期间增加。

当驱动部件适于实现在上述范围内的刷子元件的离心加速度时，对于附着于刷子元件的液体液滴而言很可能在刷子元件不接触待清洁表面时的时段期间被作为液滴的雾喷出。

将用于柔性刷子元件的线性质量密度的上述参数与用于刷子元件的顶端的加速度的参数组合，产生可转动刷子的最佳清洁性能，其中在实际中遇到刷子的所有污物颗粒和泼洒的液体都被刷子元件拾起并且在管嘴外壳内侧的位置被喷出。

刷子元件顶端部处的线性质量密度与离心加速度的良好组合提供150g/10km的用于Dtex值的上限和3,000m/s²的用于离心加速度的下限。该参数组合已表明使得能够得到优异的清洁效果，其中表面在实际中在一次行进中去除颗粒并且使干燥。利用该参数组合还表明导致非常良好的污渍去除特性。利用刷子还拾起液体/水的能力主要由归因于刷子元件的所选线性质量密度和刷子被驱动时出现的高速度而发生的毛细管现象和/或其他附着力而引起。

刷子元件的顶端部处的关于线性质量密度和实现的离心加速度的上述参数的组合不是基于现有技术的知识而发现的。现有技术甚至没有关于具有用于清洁表面并且还能够提升污物和液体的仅一个可转刷子的自主、最佳功能性的可能方案。

为实现刷子元件的顶端部处的上述离心加速度，根据本发明的实施例，驱动部件适于在设备的操作期间实现在3,000rpm至15,000rpm的范围内、更优选地在5,000rpm至8,000rpm的范围内的刷子的角速度。申请人的实验已表明，当以至少6,000rpm的角速度驱动刷子时，可以获得最佳清洁效果。

然而，刷子元件的顶端部处的期望加速度不仅取决于角速度，而且取决于刷子的半径、相应地取决于直径。因此，根据本发明的进一步实施例优选的是，当刷子元件处于完全伸开状态时，刷子具有在10mm至100mm的范围内、更优选地在20mm至80mm的范围内并且最优选地在35mm至50mm的范围内的直径。当刷子处于完全伸开状态时，刷子元件的长度优选地在1mm至20mm的范围内、更优选地在8mm至12mm的范围内。

根据进一步实施例，真空清洁设备包括用于生成排出通道内的用于摄取污物和/或液体颗粒的负压的真空机组，其中由真空机组生成的所述负压在3mbar至70mbar的范围内，优选地在4mbar至50mbar的范围内，并且最优选地在5mbar至30mbar的范围内。

尤其是通过提供该真空机组改善或克服所谓重喷表面的效果。

与由真空机组生成的上述负压范围相比，现有技术的真空清洁器的状态需要施加较高负压以便实现可接受的清洁效果。然而，归因于上述弹跳效果和将污物颗粒智能地朝向排出通道偏转的特殊技术以及归因于刷子的上述特性，在上述压力范围内已经可以实现非常良好的清洁效果。因此，也可以使用较小的真空机组。这增加真空泵的选择上的自由度。

所呈现的真空清洁设备可以进一步包括定位部件，其用于将刷子轴线定位在与待清洁表面相距小于具有完全伸开的刷子元件的刷子的半径的距离处，以实现在操作期间接触待清洁表面的刷子部分的压入(indentation)，该压入在刷子直径的从2％到12％的范围内。

作为结果，当刷子与地板接触时刷子元件弯折。因此，只要刷子元件在刷子的转动期间与地板接触，刷子元件的外观就从伸开的外观变成弯折的外观，并且刷子元件在刷子的转动期间一失去与地板的接触，刷子元件的外观就从弯折的外观变成伸开的外观。当刷子的顶端部接触第一偏转元件的第一偏转表面时发生相同的刷子特征。

用于刷子的压入的实际范围布置成从关于刷子元件的完全伸开状态的刷子的直径的2％至12％。在实际情况中，如提到的刷子的直径可以通过适当的测量、例如通过使用高速摄像机或以刷子的转动频率操作的频闪观测仪来进行确定。

刷子元件的变形或者更精确地说发生变形时的速度也受到刷子元件的线性质量密度的影响。此外，刷子元件的线性质量密度影响用于使刷子转动所需的功率。当刷子元件的线性质量密度相对低时，柔性相对高，并且用于当它们与待清洁表面或第一偏转表面接触时引起刷子元件弯折所需的功率相对低。这也意味着刷子元件与地板之间或者与第一偏转表面之间生成的摩擦功率低，由此防止任何损坏。刷子元件的相对低的线性质量密度的其他有利效果是相对高的耐磨性、相对小的由尖锐物体等类似物损坏的机会和以使得即使当遇到地板上的大量凹凸不平时也维持接触的方式跟随待清洁表面的能力。

可以在可转动刷子的清洁功能中扮演附加角色的因素是刷子元件的堆积密度(packing density)。当堆积密度足够大时，可以在刷子元件之间发生毛细管效应，这增强液体从待清洁表面上的快速去除。根据本发明的实施例，刷子元件的堆积密度为每cm²至少30个刷子元件的毛束，其中每个毛束的刷子元件的数量为至少500。

将刷子元件布置成毛束形成附加的毛细管通道，由此增加用于将污物颗粒和液体液滴从待清洁表面上拾起的刷子的毛细管力。

如在上面已经提到的，所呈现的真空清洁设备具有实现极好的清洁效果的能力。这些清洁效果甚至可以通过主动弄湿待清洁表面来提高。这在污物去除的情况中尤其有利。在增强污物颗粒的附着于刷子元件的附着性的过程中使用的液体可以以各种方式来提供。在第一位置时，可以通过存在于待清洁表面上的液体来弄湿可转动的刷子和柔性刷子元件。这样的液体的示例是水，或者水与肥皂的混合物。可选地，可以通过主动将清洁液体供给至刷子、例如通过使液体渗到刷子上或通过将液体注射到刷子的中空芯元件内而将液体提供至柔性刷子元件。

根据实施例，因此优选的是，真空清洁设备包括用于将液体以低于刷子的每cm宽度每分钟6ml的速度供给至刷子的部件，其中宽度是刷子的刷子轴线延伸。看来对于液体的供给而言不必要以较高速度发生，并且上面提到的速度足以用于液体满足作为用于污物颗粒的携带/传送部件的功能。因此，从待清洁表面上去除污渍的能力可以被显著提高。只使用少量液体的优点在于，能够处理易损表面，甚至指示为对诸如水等的液体敏感的表面。此外，含有待供给至刷子的液体的给定尺寸的储蓄器，自治时间较长，即，在储蓄器用空并需要再次填充之前需要更多时间。

必须注意的是，取代使用有意选择并主动供给的液体，也可以使用泼洒的液体，即，准备从待清洁表面上去除的液体。示例是泼洒的咖啡、牛奶、茶等类似物。鉴于如之前提到的刷子元件能够将液体从待清洁表面上去除，并且在如前述所描述的在离心力的影响下可以将液体从刷子元件上去除的事实，这是可以的。上面提到的在刷子与第一偏转元件的弹跳表面之间的区域中重喷表面的效果可以通过由于充当一种擦抹器(在向前行程中)而将该重喷的液体和污物收集起来的第一偏转元件来克服，使得如果使用真空机组施加负压则可以接着将剩余的液体和污物摄取。

附图说明

本发明的这些及其他方面将从下文描述的实施例中变得明显并参照其进行阐述。在下面的附图中：

图1示出根据本发明的真空清洁设备的管嘴装置的第一实施例的示意性截面图；

图2示意性地图示出本发明的使用第一、第二偏转元件将污物和/或液体偏转并收集的技术原理，其中真空清洁设备处于第一工作位置；

图3示意性地图示出本发明的使用第一、第二偏转元件将污物和/或液体偏转并收集的技术原理，其中真空清洁设备处于第二工作位置；

图4示出用于图示出污物和/或液体离开第一偏转元件时的出射角度与污物和/或液体离开第二偏转元件时的出射角度之间的关系的图；

图5A和图5B示出图1中示出的管嘴装置的第一实施例的放大图，以便以示意图示出污物和/或液体的在第一、第二偏转元件处的偏转；

图6示意性地图示出第二偏转元件的第二实施例；

图7A示意性地图示出根据本发明从所使用的刷子释放污物，其中真空清洁设备处于第二工作位置；图7B和图7C示出包括对于不同污物颗粒而言的相应测量结果的图；

图8A示意性地图示出根据本发明从所使用的刷子释放污物，其中真空清洁设备处于第一工作位置；图8B示出包括相应测量结果的图；

图9示出根据本发明的真空清洁设备作为整体的示意性截面图；

图10示出真空清洁设备的刷子的进一步实施例的示意性截面图；

图11示出用于图示出刷子的角速度与所述刷子的自洁能力之间的关系的图；和

图12示出用于图示出刷子的离心加速度与所述刷子的自洁能力之间的关系的图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的真空清洁设备100的管嘴装置10的第一实施例的示意性截面图。管嘴装置10包括可围绕刷子轴线14转动的刷子12。所述刷子12设置有柔性刷子元件16，其优选地通过细微纤维毛来实现。柔性刷子元件16包括顶端部18，该顶端部18适于在刷子的转动期间接触待清洁表面20并适于在当刷子元件16接触表面20时的拾起期期间从所述表面20(地板20)上将污物颗粒22和/或液体颗粒24拾起。

此外，管嘴装置10包括用于驱动刷子12在预定的转动方向26上转动的驱动部件、例如马达(未示出)。所述驱动部件优选地适于在刷子元件16的顶端部18处实现离心加速度，该离心加速度特别是在刷子12的转动过程中当刷子元件16不接触表面20时的污物释放期期间至少为3,000m/s²。

刷子12至少部分地被管嘴外壳28包围。刷子12在管嘴外壳28内的布置优选地被选择成使得刷子12至少部分地从管嘴外壳28的底侧30突出。在设备100的使用期间，管嘴外壳28的底侧30朝向待清洁表面20面对。

如图1所示，管嘴外壳28进一步包括第一偏转元件32。第一偏转元件32包括大体平行于刷子轴线14延伸的第一偏转表面33。第一偏转表面33被配置成在刷子的转动期间与刷子12相互作用。优选地布置成使得它在刷子12的转动期间接触刷子12的顶端部18。需要注意的是，在刷子没有转动的情况下第一偏转表面33并不一定必须接触刷子元件16。由于刷子元件16通常在刷子的转动期间伸直，所以通常刷子12一转动，刷子12的有效直径就增加。第一偏转表面33的位置优选地选择成使得它在刷子的转动期间仅接触刷子元件16的顶端部18。

根据实施例，第一偏转表面33也可以(在刷子12的转动期间)与刷子的顶端部稍微隔开。第一偏转表面与刷子的顶端部之间的距离在刷子的转动期间优选小于2mm、甚至更优选小于1mm。

第一偏转元件32优选地是管嘴外壳28的一部分。它用作将已经由刷子12从地板20上拾起的污物和/或液体颗粒22、24释放的偏转器。第一偏转元件32因此允许引导拾起的污物和/或液体颗粒22、24朝向排出通道41。该第一偏转元件32的使用引起在第一偏转表面33处的受控的污物偏转，并防止拾起的污物和/或液体颗粒22、24以不可预测的方式在刷子12与管嘴外壳28的内部之间来回分散。

通过参照图7和图8可以说明污物颗粒22如何在第一偏转表面33处产生可预测且受控的偏转行为的思想。申请人利用高速摄像机记录污物颗粒如何离开刷子12的实验表明，进入刷子12的方向影响污物22的离开刷子12时的所谓污物释放角度α。图7a和图8a示出两种不同情况，并且图7b、图7c和图8b示出相应的实验结果。图7a图示出在管嘴10的向前行程中污物颗粒22的行为，其中污物颗粒22从左侧进入刷子12。管嘴的移动方向箭头40指示出。在向前行程(图7a中图示)期间，污物颗粒22随着刷子12的转动的方向26进入刷子12。

相应的实验结果示出在图7b和图7c中。这些图中图示出的图示出释放角度α依赖于刷子12被驱动时的转速的关系。图7b示出对于用作测试污物的米粒而言的该关系，而图7c示出对于作为测试污物的糖而言的相应关系。这些图中的上侧的图示出释放角度α的上限。而下侧图示出释放角度α的下限。

可以看出，当污物颗粒22随着刷子的转动进入刷子12(如图7a所示)时，污物颗粒22被以至少对于米粒而言在0-25°之间的范围的释放角度α从刷子释放。

图8a示出管嘴的向后行程，其中管嘴被沿着相反方向(与图7a和图8a中的指示出管嘴10的移动方向的箭头40的方向相比)移动。图8b示出对于用作测试污物的米粒而言的相应实验结果。可以看出，污物22的行为在管嘴的向后行程(参见图8)中与在管嘴的向前行程(参见图7)中完全不同。在向后行程期间抵着刷子的转动进入刷子12内的污物颗粒22(参见图8a)被以在近似10°与近似60°之间的范围的释放角度α(参见图8b)从刷子12中射出。

这些实验表明，释放角度α是可以预测的，顶端部一失去与待清洁表面20的接触，污物颗粒22就以释放角度α被从刷子12释放。需要知道的是：污物颗粒22从哪侧进入刷子12，或者随着刷子12的转动或者抵着刷子12的转动。

由于已知当污物颗粒随着转动的方向进入刷子12时污物颗粒22的射出方向在0-25°的角度范围内，所以污物颗粒22的该行为可以用于获得第一偏转元件32处的或多或少受控的行为(参见图1)。由于刷子12以当它接触待清洁表面20(地板20)时的方式类似的方式接触第一偏转元件32的第一偏转表面33，所以在刷子12与第一偏转表面33之间的界面处的污物行为将与刷子12和地板20之间的界面处的行为几乎相同。当还是在该位置处的污物颗粒22随着转动的方向26进入刷子12时，污物颗粒22将以相对于表面33成0-25°的角度在第一偏转表面33处被从刷子12释放。第一偏转表面33因此可以说模仿刷子12与地板20之间的进一步接触。归因于第一偏转元件32，因此知道污物颗粒将如何被从刷子12射出在管嘴外壳28的内部，即以相对于第一偏转表面33成0-25°的角度射出。换言之，第一偏转表面33处出现的污物释放角度α₁(参见图2)将与污物颗粒22随着刷子的转动方向26进入刷子12时在地板20处出现的污物释放角度α(如图7a所示)几乎相同。因此，污物颗粒22的行为借助于第一偏转元件32而变得可以预测。

在第一偏转表面33处的该可预测的污物释放行为可以通过设置与刷子12和第一偏转元件32隔开的第二偏转元件34(参见图1)来开发。所述第二偏转元件34被用于将在第一偏转表面33处被从刷子12释放的污物和/或液体颗粒22、24引导到排出通道41内。被释放的污物和/或液体颗粒22、24将因此以与在撞球(billiard ball)桌的边缘被偏转或反射的撞球类似地在第二偏转元件34处被偏转。如图2中示意性图示地，其中的第二偏转元件包括横切第一偏转表面33定向的第二偏转表面35a。第二偏转表面35a被配置成使污物和/或液体颗粒22、24偏转到排出通道41内。显然第二偏转表面35a必须相对于第一偏转表面33至少稍微倾斜。

根据本发明的实施例，该倾斜角度γ(参见图2)被选择成在5°至50°的范围内、更优选地在10°至40°的范围内。γ＝30°的角度已示出导致最佳的污物偏转行为。如果第一偏转表面33垂直于地板20布置，则这当然意味着γ是第一偏转表面35a与水平方向之间的角度(如图2所示)。然而，将要注意的是，第一偏转表面33不一定需要确切地垂直于待清洁表面20布置。它也可以相对于竖直轴线倾斜。所以，更概括地讲，倾斜角度γ是在第一偏转表面35a与第一偏转表面33的法向量之间。

两个偏转元件32、34的使用已示出产生很好限定的污物颗粒行为并允许以很好受控的方式将污物颗粒22、24引导到排出通道41内。进行高速摄像机记录以使污物颗粒在第一、第二偏转元件32、34的偏转期间的轨迹可视化。

图4图示出这些高速摄像机记录的实验结果。图示出污物颗粒22从第二偏转表面35a弹跳时的入射角度β₂(在竖直轴线上)对第一偏转表面33处的污物释放角度α₁(在水平轴线上)的相关性。对于这些测试测量，选择相对角度γ＝30°(第一偏转表面33与第二偏转表面35a之间的角度)。

图示出大多数污物颗粒22在刷子与第一偏转表面33之间的界面处以α₁＝0°的角度被从刷子12释放。污物颗粒22在第一偏转表面33处被偏转时的最大角度α₁在某处为大约α₁＝15°，肯定小于α₁＝25°(如前面说明的)。这意味着可以相当良好地确定第二偏转元件34的位置。第二偏转元件34的外边界应被定位成使得在第一偏转表面33处以低于最大25°的角度α₁被偏转的所有污物颗粒22都应该仍然撞击第二偏转表面35a。

此外，图4示出大多数污物颗粒22在第二偏转表面35a处被以β₂＝45°±20°的角度偏转。换言之，已经在第二偏转表面35a处被偏转之后的污物颗粒22的行为仍然是可预测的。实验表明，污物颗粒22中的大多数以20°与50°之间的角度β₂离开第二偏转元件34。知道该污物颗粒行为是极为重要的，因为它有助于设计污物操纵配置。

根据本发明的优选实施例，第二偏转元件34优选地不仅包括第二偏转表面35a，而且包括进一步的偏转表面35b、35c，在下面表示为第三偏转表面35b和第四偏转表面35c。这样的偏转元件34的放大图被图示在图5a和图5b中。如其中所示，第二偏转元件34包括邻接于第二偏转表面35a布置的第三偏转表面35b和邻接于第三偏转表面35b布置的第四偏转表面35c。这些偏转表面35a至35c中的所有都横切彼此布置。它们形成面对排出通道41的一种弓形引导配置。偏转表面35a至35c的布置和位置从在上面参照图4所讨论的实验结果(污物颗粒行为)导出。

如图5a和图5b所示，第二偏转元件34具有折弓形(folded arc)的形状。第二偏转表面34的这样的形状尤其有利，因为其导致空间节约的布置。管嘴外壳28的高度并且甚至更大的长度可以因此被保持尽可能小。

图5a和图5b进一步示出示例性污物颗粒22的偏转行为。轨迹(参见附图标记39)指示出污物颗粒22如何在偏转表面35a、35b和35c之间来回弹跳并进入排出通道41内。图5a示意性地图示出在第一偏转表面33处以大约20°的角度α₁从刷子12释放的污物颗粒22。该污物颗粒22接着在第二偏转表面35a处被偏转并且可以接着遵循轨迹39a、轨迹39b或轨迹39c或者之间的任何轨迹(未明确示出)。污物颗粒将在第三偏转表面35b处和/或将在第四偏转表面35c处被偏转，使得它最终找到它进入排出通道41的途径，可以从该排出通道通过真空机组摄取污物颗粒。

图5b示出对于在第一偏转表面33处以0°的角度α₁释放的污物颗粒22而言的情况。在该情况中，污物颗粒22遵循轨迹39d或39e并且在第三偏转表面35b和/或第四偏转表面35c处被偏转，以便被引导到排出通道41内。

归因于倾斜角度γ(第二偏转表面35a与第一偏转表面33之间的角度)，污物颗粒22在任何情况中都被偏转远离刷子12。需要注意的是，在实际中，污物颗粒22并不以如图5a和图5b中所图示出的这样直线方式确切地遵循所描绘的轨迹39，因为污物颗粒通常不会显示出完美的弹性行为。图5a和图5b中图示出的轨迹只是以示意性方式示出颗粒行为。

图6示出根据本发明的第二实施例的第二偏转元件34。与图5a和图5b中示出的实施例相比，第二偏转表面35’具有倒圆形形状。第二偏转表面35’被设计成面对排出通道41内的弯曲表面。与前面类似，该弯曲表面35’的形状被配置成将在第一偏转表面33处被从刷子12释放的污物和/或液体颗粒22、24引导到排出通道41内。示出示例性轨迹39f以图示出这样的弯曲表面35’引起与平面的偏转表面35a至35c非常类似的污物颗粒22的偏转行为。

图2和图3图示出第一偏转元件32的进一步的功能。第一偏转元件32还具有充当所谓弹跳元件的功能。确保刷子12的顶端部18一失去与地板20的接触，就从刷子12释放的污物和/或液体颗粒22、24被收集以及被提升。其中的第一偏转元件32包括紧邻第一偏转表面33布置的弹跳表面37。在图示出的实施例中，这两个表面33、37是一个且是相同表面，其中所述表面的进一步远离地板30的上部被表示为第一偏转表面33并且所述表面的靠近地板布置的下部被表示为弹跳表面37。

刷子元件16一失去与地板20的接触，就被从刷子12释放的污物和/或液体颗粒22、24可以抵着所述弹跳表面37弹跳。这些污物和/或液体颗粒22、24可以被反弹回到刷子12并通过转动的刷子12而变得再次在空中载运。以该方式，污物颗粒在以之字状方式在刷子与弹跳表面37之间来回弹跳的状态下由刷子12拾起。

所描述的之字状提升方式由污物颗粒22在弹跳表面37处被偏转的事实产生，使得污物颗粒22当在弹跳表面37反弹时自动相对向上地移动。在从弹跳表面37反弹之后再次撞击刷子元件16归因于在该位置被向上指向的刷子12的转动而使污物颗粒22进一步向上。在撞击弹跳表面37和刷子12几次之后，污物颗粒22自动被提升远离地板20。污物颗粒22一到达刷子12接触第一偏转表面33所在的第一偏转元件32的上部，污物颗粒22就会被朝向第二偏转器元件34偏转，如已经在上面说明的那样。

为了考虑污物颗粒22在管嘴10的向前行程中与向后行程相比的不同行为，设置被配置成调整第一偏转元件32相对于表面20的位置的调整部件42(在图2和图3中仅用箭头示意性地指示出)。调整部件42取决于管嘴10的移动方向40来调整第一偏转元件32的位置。弹跳元件32在当污物颗粒22随着刷子的转动而进入刷子12时的向前行程中优选地布置在与表面20相距为零的距离d1处。该情况示意性地示出在图2中。应该注意的是，如这里所使用的“向前行程”表示如下所述的管嘴的移动方向：其中，当在设备的移动方向上看时，第一偏转元件位于刷子的后方(参见图2)。而“向后行程”表示管嘴的相反的移动方向(参见图3)。

如图2中所示，第一偏转元件32在向前行程期间处于其最低位置，使得没有污物颗粒22可以在没在弹跳表面37与刷子12之间来回弹跳的情况下离开管嘴10。即使污物颗粒22以0°的角度α(平行于表面20)被从刷子释放，它也将抵着弹跳表面37弹跳并因此被抛回到刷子12。以该方式被抛回到刷子12的颗粒22抵着刷子的转动遇到刷子12，使得发生与向后行程中类似的情况。最终的释放角度α将因此较大，使得污物颗粒22可以被以上述之字式的方式提升。

图3示意性地示出对于管嘴10的向后行程而言的情况，其中污物颗粒22抵着刷子的转动进入刷子12。由于上述实验已经表明的，释放角度α在该情况中在10°至60°的范围内(见图8a、图8b)。已经发现在该情况中用与表面相距距离d2来布置第一偏转元件32的良好权衡。

第一偏转元件32与表面20之间的距离d2在该情况中优选地被选择成等于d3×tan(α)，其中α具有20°的最大值。距离d3表示刷子12与弹跳表面37之间的距离。该距离从刷子元件16的顶端部18在刷子转动期间失去与表面20的接触时所在的点开始测量，因为这是污物和/或液体颗粒22、24通常被从刷子12释放时所在的点。

因为在向后行程中出现的最小污物释放角度α已示出为大约10°(参见8B)，所以如果第一偏转元件32被布置在与表面20相距距离d2＝d3×tan(10°)处，则或多或少所有污物颗粒抵着弹跳表面37弹跳。使用上述弹跳技术，这将因此导致大约100％的灰尘拾起率(dpu)。然而，第一偏转元件32的下表面与待清洁表面20之间的间隙不应该太小。否则的话，较大污物颗粒22将不能在向后行程中进入排出通道41。因此，d2应该在0.3mm至0.7mm的范围、优选在0.5mm至5mm并且更优选在1mm至3mm的范围内。

用于d2的上述几何关系进一步取决于d3。刷子12与弹跳表面37之间的距离d3而是不应该太大，因为该距离d3受污物颗粒22的动能的限制。换言之，当距离d3变得太大时，污物颗粒22将不能到达弹跳表面37、分别反弹至刷子12。从刷子12到第一偏转元件32行进时，将由于污物颗粒22的空气阻力而使污物颗粒22的动能损失。因为应该留下足够大的能量以从弹跳表面37弹回至刷子12，所以d3应该不超过大约3cm至4cm的值。

在将d2选择成等于或小于d3×tan(20°)时，可以以良好的方式满足用于d2和d3的上述限制。如果d2被设定为确切地等于d3×tan(20°)，则这显示出导致大约80％的dpu(灰尘拾起率)，这与只使用刷子与真空源的组合并用其达到75％的dpu的现有技术装置相比，仍然是更好的清洁效果。

用于取决于移动方向40来调整第一偏转元件32的位置的调整部件42可以以很多途径实现。调整第一偏转元件32的位置d2的一个可能性是实现作为橡胶扫帚(柔性橡胶唇部)的第一偏转元件32，其在向前方向上滑过表面20，并且通过布置在橡胶扫帚的下侧上的栓钉而被提升以便迫使其翻转并且当设备100在向后方向上移动时被提升至上述距离d2。在该布置中，第一偏转表面33是橡胶扫帚的一部分。如所说明的，橡胶扫帚充当弹跳元件和偏转元件。

在下面将呈现出刷子12的进一步的特性和刷子12被驱动时的转速。刷子12优选具有在20mm至80mm的范围内的直径，并且驱动部件可以能够使刷子12以至少3,000rpm的角速度、优选地以大约6,000rpm或以上的角速度转动。刷子12的宽度、即刷子12在刷子12的转动轴线14延伸所在的方向上的尺寸可以处于例如25cm的数量级。

在刷子12的芯元件52的外表面上设置有毛束54。各毛束54包括数百个纤维元件，其称作刷子元件16。例如，刷子元件16由具有大约10微米数量级的直径并具有低于150g/10km的Dtex值的聚酯或尼龙制成。刷子元件16的堆积密度可以是在刷子12的芯元件52的外表面上为至少30个毛束54/cm²。

刷子元件16可以相当混乱地、即不是固定的相互距离地布置。此外，应该注意的是，刷子元件16的外表面可以是不均匀的，这增强刷子元件16的抓住液体液滴24和污物颗粒22的能力。刷子元件16可以特别地是所谓的微纤维，其不具有平滑且或多或少圆形的圆周，而是具有凹凸不平并且是具有凹口和沟槽的或多或少星形的圆周。刷子元件16不需要是同样的，但优选刷子12的刷子元件16的总数量中的大多数的线性质量密度满足至少在顶端部18处低于150g/10km的要求。

借助于转动的刷子12、特别是借助于转动的刷子12的刷子元件16，将污物颗粒22和液体24从表面20上拾起并以上面说明的方式传送至真空清洁设备100内的排出通道72。刷子元件16的顶端部18处出现的加速度引起污物颗粒22和液体液滴24在当刷子元件16在其转动期间失去与地板20的接触时自动地被从刷子12释放。大多数颗粒接着抵着第一偏转元件32的弹跳表面37弹跳。由于不是所有污物颗粒22和液体液滴24都完美地撞击弹跳表面37并以上述方式被提升或者可以由真空机组38直接摄取，所以少量污物和液体将被在刷子元件16失去与表面20的接触所在区域中被甩回到表面20上。然而，该重喷回表面20的效果由通过第一偏转元件32来克服，第一偏转元件32在向前行程中充当一种擦抹器的将该重喷回的液体和污物收集起来，使得剩余的液体24和污物24可以接着归因于所施加的负压而被摄取。液体24和污物22因此不会再次离开外壳28，没有向上弹跳，接着被从第一偏转表面32偏转至第二偏转表面35a并最终被摄取。

从前面所述显示，根据本发明的刷子12优选地具有以下特性：

-具有柔性刷子元件16的软毛束54将由于刷子12的旋转的未接触部分期间的离心力而伸展开；

-能够在刷子12与待清洁表面20之间具有完美配合，因为软毛束54在它们任何时候碰触表面20时都将弯折，并且任何时候能够在离心力的影响下时都伸直；

-归因于充分高的加速力，刷子12恒定地清洁自身，这确保恒定的清洁效果；

-因为毛束54的非常低的弯折硬度，所以在表面20与刷子12之间的发热是最小的；

-即使在表面20上存在褶痕或凹坑，基于液体24由毛束54拾起并且不像很多传统装置中那样由气流拾起的事实，也可以实现液体从表面20的非常均匀的拾起和非常均匀的整体清洁效果；以及

-借助于毛束54，污物22被以温和又有效的方式从表面20上去除，其中可以基于刷子元件16的低硬度来实现能量的最高效的使用。

基于相对低的线性质量密度值，可以使得刷子元件16具有非常低的弯折硬度并且在当被组装在毛束54中时不能保留其原始形状。在传统刷子中，刷子元件一旦被释放就回弹。然而，如所述的具有非常低的弯折硬度的刷子元件16将不会那样，因为弹性力如此地小以至于它们不能超过在单个刷子元件16之间存在的内部摩擦力。因此，毛束54将保持变形后的挤压，并且只有当刷子12转动时伸展开。

与包括用于接触待清洁表面的硬质刷子的传统装置相比，根据本发明的实施例优选使用的刷子12能够实现显著地更好的清洁效果，这归因于该刷子元件16被用于拾起液体24和污物22并使液体24和污物22远离待清洁表面20所根据的工作原理，其中液体24和污物22在刷子元件16在下次回转中再次接触表面20之前被刷子元件16甩掉。

作为刷子12被待清洁表面20压入(indent)的事实的结果，刷子12充当将空气从管嘴外壳28内侧泵吸到外侧的一种齿轮泵。这是不利的效果，因为污物颗粒22被吹走并且液体的液滴24形成如下的位置，在该位置处刷子12够不到并且可能在清洁过程期间在不期望的瞬间落下。

为补偿所提到的泵吸效果，提出在刷子12接触表面20的区域具有用于生成气流的部件，该气流被用于补偿由刷子12生成的气流。

这些部件可以以各种途径实现。第一实施可能性示出在图1中，其中在刷子元件16在刷子12的转动期间离开管嘴外壳28所在的位置处、在管嘴外壳28与刷子之间布置小开口58。该开口58实现在刷子16首次接触表面20时的区域中施加负压的另外的抽吸入口。该负压生成对抗在刷子12前面归因于使用期间的其转动而生成的不希望的紊流气流的气流。

对抗在刷子12前面的不希望的紊流气流的第二可能方案是使刷子12配备有刷子元件16的毛束54，其成排地布置在刷子12上，使得将显著地降低所需的抽吸功率。

此外，可以使用用于在沿转动方向26上看在刷子12接触表面20之前的位置处(分别在小开口58或取代小开口58的位置处)使刷子12压入的偏转器。偏转器具有通过使刷子元件16偏转而将它们加压到一起的功能。以该方式，将刷子元件16之间的空间内存在的空气推出所述空间。当刷子元件16在离开偏转器之后再次彼此移开时，刷子元件16之间的空间增加使得空气将被吸入刷子12内，其中产生吸入污物22和液体颗粒24的负压。这再次补偿由转动的刷子12生成的气流吹送。在PCT/IB2009/054333和PCB/IB2009/054334中找到如所提到的偏转器的示例，两个文献是同一申请人。

需要补偿的气流可以利用以下等式计算出来：

Φ_c＝π×f×W×F×(D×I－I²)

其中：

Φ_c＝需要补偿的气流 (m³/s)

f＝刷子频率 (Hz)

W＝刷子12的宽度 (m)

F＝刷子补偿系数 (-)

D＝刷子12的直径 (m)

I＝由表面20引起的刷子12的压入 (m)

在实际示例中，f＝133Hz、W＝0.25m、D＝0.044m并且I＝0.003m。在刷子补偿系数方面，需要注意的是，该系数基于利用具有如上面所提到的特征的刷子的实验来确定，并且发现为0.4。利用如所提到的值，发现以下补偿流：

Φ_c＝π×133×0.25×0.4×(0.044×0.003－0.003²)＝0.005015m³/s

因此，在该示例中，具有大约5l/s的补偿气流是有利的。这样的气流可以在实际中用上面示例性提到的实施可能性中的一个非常好地实现，使得刷子12的不利的泵吸效果可以实际上被免除。

图9提供根据本发明的真空清洁设备100作为整体的视图。根据该示意性布置，真空清洁设备100包括管嘴外壳28，在该外壳中，刷子12被以可转动的方式安装在刷子轴线14上。可以通过诸如例如电动马达(未示出)等的常规马达实现的驱动部件优选地被连接至刷子轴线14或甚至位于刷子轴线14上，用于驱动刷子12转动的目的。需要注意是，马达也可以位于真空清洁设备100内的任何其他合适的位置。

在管嘴外壳28中，在与待清洁表面20相距预定距离处布置有用于保持刷子12的转动轴线14的轮子(未示出)，其中距离被选择成使得刷子12被压入。优选地压入的范围是关于与刷子元件16的完整伸开状态刷子12的直径从2％至12％。因此，当直径处于50mm的数量级时，压入的范围可以从1mm至6mm。

除管嘴外壳28、刷子12和第一偏转元件32以外，真空清洁设备100优选设置有以下组成部件：

-允许由使用者容易地操作真空清洁设备100的手柄64；

-用于容纳诸如水等的清洁液体68的储蓄器66；

-用于接收从待清洁表面20拾起的液体24和污物颗粒22的残渣收集室70(也表示为簸箕)；

-将残渣收集室70连接至管嘴外壳28的内部的排出通道72(例如中空管)；以及

-布置在残渣收集室70的与排出通道72布置所在侧相反的一侧上的真空风扇机组38。

为完整性起见，需要注意的是，在本发明的范围内，其他和/或附加的结构性细节是可以的。例如，真空风扇机组38可以布置在残渣收集室70的另一侧，而不是与排出通道72布置所在侧相反的一侧。

根据图10中示出的实施例，刷子12包括芯元件52。该芯元件52呈中空管形式，设置有延伸穿过芯元件52的壁76的数个通道74。为将清洁液体68从储蓄器66传送至刷子12的中空芯元件52内侧的目的，可以设置导入芯元件52的内侧的例如柔性管78。

根据该实施例，清洁液体68可以被供给至中空芯元件52，其中在刷子12的转动期间，液体68经由通道74离开中空芯元件52并弄湿刷子元件16。以该方式，液体68也可以洒落或掉落在待清洁表面20上。因此，待清洁表面20用清洁液体68弄湿。这尤其增强污物颗粒22附着至刷子元件16的附着性并且提高从待清洁表面20上去除污渍的能力。

根据本发明，液体68被供给至中空芯元件52的速度可以非常低，其中最大速度可以是对于刷子12的每cm宽度每分钟6ml。

然而，需要注意的是，利用刷子12内的中空通道74将水68主动供给至待清洁表面20的特征不是必要的，而是个选择性特征。可选地，可以通过从外侧给刷子12喷洒或者在使用之前简单地将刷子12浸入清洁水中来供给清洁液体。取代使用有意选择的液体，也可以使用已经泼洒的液体，即需要从待清洁表面20上去除的液体。

如上面已经提到的那样，进行清洁水68的从地板上的拾起。与具有不能拾起水的硬质刷子的传统装置相比，可以根据本发明使用的刷子12能够拾起水。所实现的清洁效果因此显著地更好。

关于刷子12、刷子元件16和驱动部件的技术参数由本发明的上下文中进行的实验产生。

在下面，将描述实验之一和该实验的结果。测试用刷子配备有用于刷子元件16的不同类型的纤维材料，包括相对粗的纤维和相对细的纤维。此外，堆积密度以及Dtex值已经被改变。在下表中给出各种刷子的详情。

实验包括使刷子在类似条件下转动并且用刷子12进行处理的清洁效果、磨损和对表面20的功率进行评定。这提供在表面20上的发热的指示。实验的结果反映在下表中，其中标记5用于指示出最好结果，并且较低的标记用于指示出较差的结果。

	污渍去除	水拾起	磨损	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

除别的以外，实验证明，能够具有线性质量密度在100g/10km至150g/10km的范围内的刷子元件16，并能够获得有用的清洁效果，但看来水拾起、磨损行为和功率消耗不是那么良好。得出结论，用于线性质量密度的适当的限制值为150g/10km。然而，很清楚的是，利用低得多的线性质量密度，清洁效果和所有其他结果都非常良好。因此，优选的是应用较低限制值，如125g/10km、50g/10km、20g/10km或甚至5g/10km。利用后者顺序中的值，确保清洁效果优异、水拾起最佳、磨损最小并且表面上的功率消耗和发热充分地低。

需要注意的是，在刷子12的每次回转的某个时间期间、特别是在刷子元件16与表面20之间无接触的污物释放期期间的某个时间、关于在刷子元件16的顶端18处加速度方面占优势的为3,000m/s²的选择性最小值由在本发明的上下文中进行的实验的结果来支持。

在下面，将描述实验之一及该实验的结果。以下条件适用于实验：

1)将刷子12安装在马达轴上，其中刷子12具有46mm的直径、近似12cm的宽度和具有大约0.8g/10km的线性质量密度、布置在大约800个刷子元件16的毛束54中、具有近似50个毛束54/cm²的聚酯刷子元件16。

2)确定刷子12和马达的组件的重量。

3)将马达的电力供给连接至计时器，该计时器用于在1s的操作期或4s的操作期之后使马达停止。

4)将刷子12浸入水中，使得刷子12完全用水浸透。需要注意的是，所使用的刷子12看来能够吸收近似70g的水的总重量。

5)使刷子12以1,950转/分的角速度转动，并且在1s或4s后将其停止。

6)确定刷子12和马达的组件的重量，并且计算出相对于在步骤2)中确定的干重量的差异。

7)对于角速度的其他值、特别是如下表中所指示的值重复进行步骤4)至6)，其中下表进一步包含1s或4s之后停止时仍然存在于刷子12中的水的重量的值，可以根据以下等式计算出的相关联的离心加速度的值：

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11的图中描绘对于两种不同停止而言在角速度与水的重量之间发现的关系，并且图12的图中描绘对于两个不同停止而言在离心加速度与水的重量之间发现的关系，其中水的重量被指示在各图的纵轴上。从图11的图看来，当角速度低于大约4,000rpm时，由刷子12产生的水的释放强烈增加。还有，看来在高于6,000rpm至7,000rpm的角速度时相当稳定。

可以在对应于3,090m/s²的离心加速度的3,500rpm的角速度时发现由刷子12产生的水的释放上的过渡。为该事实的说明起见，图11和图12的图分别包含指示出3,500rpm和3,090m/s²的值的纵向线。

基于如前述说明的实施例的结果，可以得出结论，无接触期期间刷子元件16的顶端18处的在加速度方面为3,000m/s²的值是实际最小值，就考虑到在顶端部18处满足具有低于150g/10km的线性质量密度的可选择性要求的刷子元件16的自洁能力而言。如已经在前述中说明的那样，自洁功能的正确性能对于获得良好的清洁效果是重要的。

为完整性起见，需要注意的是，在根据本发明的真空清洁设备100中，离心加速度也可以低于3,000m/s²。原因在于，可能期望当刷子元件16伸直时出现在刷子元件16的顶端18的加速度高于正常离心加速度。试验表明，3,000m/s²的最小值在加速度方面是有效的，该加速度是在试验的情况中的正常离心加速度，并且该加速度可以是在根据本发明的实际真空清洁设备100中的当污物拾起期已经过去并且存在有用于伸直的空间时刷子元件16的特定行为所引起的较高加速度，这留下用于转动的其他时期(例如污物拾起期)期间的正常离心加速度较低的可能性。

即使根据本发明优选单一刷子，也很清楚的是，也可以在不脱离本发明的范围的情况下使用进一步的刷子。此外，需要注意的是，上述刷子参数只是可以用于进一步提高清洁效果的选择性参数。

对于本领域技术人员而言清楚的是，本发明的范围不限于前述讨论的示例，而是可以是在不脱离随附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下的数个修改及其变型。虽然在附图和描述中详细图示出和描述本发明，但这样的图示和描述应该仅视作说明性或示例性的，但不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。

为清楚起见，需要注意的是，刷子元件16的完全伸开条件是刷子元件16相对于刷子12的转动轴线14在径向上完全延伸时的状态，其中在刷子元件16中没有弯折的顶端部。该条件可以在当刷子12以正常操作速度转动时实现，正常操作速度可以是可以实现刷子16的顶端18处的3,000m/s²的加速度时的速度。只对于刷子12的刷子元件16的一部分是可以处于完全伸开状态，而另一部分不可以，归因于刷子元件16所遇到的阻碍。正常地，用处于完全伸开状态的所有刷子元件12来确定刷子12的直径D。

刷子元件16的顶端部18是在径向方向上看时刷子元件16的外侧部分，即与转动轴线14最远的部分。特别地，顶端部18是用于拾起污物颗粒22和液体的部分并且做成沿着待清洁表面20滑动。在刷子12相对于表面20压入的情况下，则顶端部的长度近似与压入相同。

虽然已经在附图和前述描述中图示和描述发明，但这样的图示和描述应该被视为说明性或示例性的并且不是限制性的；发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员可以在实际所要求保护的发明时从对附图、公开和随附权利要求的研究中理解并实行对所公开的实施例做出的其他变型。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单一元件或其他单元可以满足权利要求中记载的数项功能。相互不同的从属权利要求中记载特定措施这个事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。

Claims (20)

1.一种用于真空清洁设备(100)的管嘴装置(10)，所述管嘴装置(10)包括：

-可围绕刷子轴线(14)转动的刷子(12)，所述刷子(12)设置有刷子元件(16)，所述刷子元件(16)具有在所述刷子(12)的转动期间用于接触待清洁表面(20)并从所述待清洁表面(20)拾起污物和/或液体颗粒(22，24)的顶端部(18)，

-用于使所述刷子(12)转动的驱动部件，

-具有大体平行于所述刷子轴线(14)延伸的第一偏转表面(33)的第一偏转元件(32)，其中所述第一偏转表面(33)被配置成在所述刷子(12)的转动期间与所述刷子(12)相互作用，用于使所述拾起的污物和/或液体颗粒(22，24)从所述刷子(12)释放，和

-与所述刷子(12)和所述第一偏转元件(32)隔开的第二偏转元件(34)，所述第二偏转元件(34)包括横切所述第一偏转表面(33)定向的第二偏转表面(35a)，其中所述第二偏转表面(35a)被配置成将在所述第一偏转表面(33)处被从所述刷子(12)释放的所述污物和/或液体颗粒(22，24)偏转到起始于所述第一偏转元件(32)与所述第二偏转元件(34)之间的排出通道(41)内，其中所述第二偏转表面(35a)面向所述排出通道(41)内。

2.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第一偏转表面(33)在所述刷子(12)的转动期间接触所述刷子(12)的所述顶端部(18)，用于使拾起的污物和/或液体颗粒(22，24)从所述刷子(12)释放。

3.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第二偏转表面(35a)相对于所述第一偏转表面(33)倾斜，并且其中所述第二偏转表面(35a)与所述第一偏转表面(33)的法向量之间的倾斜角度γ在5°＜γ＜50°的范围内。

4.根据权利要求3所述的管嘴装置，其中所述倾斜角度γ在10°＜γ＜40°的范围内。

5.根据权利要求3所述的管嘴装置，其中所述倾斜角度γ等于30°。

6.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第一偏转表面(33)在所述真空清洁设备(100)的操作期间垂直于所述待清洁表面(20)布置。

7.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第一偏转表面(33)相对于在所述设备的操作期间垂直于所述待清洁表面(20)的竖直轴线倾斜。

8.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第二偏转表面(35a)是面向所述排出通道(41)内的弯曲表面，并且被配置成将在所述第一偏转表面(33)处被从所述刷子(12)释放的所述污物和/或液体颗粒(22，24)引导到所述排出通道(41)内。

9.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第二偏转元件(34)进一步包括邻接于所述第二偏转表面(35a)布置的第三偏转表面(35b)和邻接于所述第三偏转表面(35b)布置的第四偏转表面(35c)，其中所述第三偏转表面(35b)横切所述第二偏转表面(35a)布置，并且其中所述第四偏转表面(35c)横切所述第二偏转表面(35a)和所述第三偏转表面(35b)布置。

10.根据权利要求9所述的管嘴装置，其中所述第二偏转表面(35a)、所述第三偏转表面(35b)和所述第四偏转表面(35c)一起形成面向所述排出通道(41)内的弓形引导配置，并且被配置成通过使所述污物和/或液体颗粒(22，24)在所述第二偏转表面(35a)、和/或所述第三偏转表面(35b)和/或所述第四偏转表面(35c)处偏转而将它们引导到所述排出通道(41)内。

11.根据权利要求1所述的管嘴装置，进一步包括用于取决于所述设备(100)的移动方向(26)来调整所述第一偏转元件(32)相对于所述待清洁表面(20)的位置的调整部件(42)，其中所述调整部件(42)适于：当所述真空清洁设备(100)在向前方向上移动时，在所述向前方向上，在沿所述设备(100)的所述移动方向(26)看时所述第一偏转元件(32)位于所述刷子(12)的后方，所述第一偏转元件(32)被布置在第一位置处，在所述第一位置处所述第一偏转元件(32)与所述待清洁表面(20)相距第一距离d1；以及当所述真空清洁设备(100)在相反的向后方向上移动时，所述第一偏转元件(32)被布置在第二位置处，在所述第二位置处所述第一偏转元件(32)与所述待清洁表面(20)相距第二距离d2，其中所述第二距离d2大于所述第一距离d1。

12.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中多个所述刷子元件(16)的线性质量密度至少在所述顶端部(18)处低于150g/10km。

13.根据权利要求12所述的管嘴装置，其中多个所述刷子元件(16)的所述线性质量密度至少在所述顶端部(18)处低于20g/10km。

14.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述驱动部件适于在所述设备(100)的操作期间实现所述刷子(12)在3,000转/分至15,000转/分内这一范围内的角速度。

15.根据权利要求14所述的管嘴装置，其中所述刷子(12)的所述角速度在所述设备(100)的操作期间在5,000转/分至8,000转/分的范围内。

16.根据权利要求1所述的管嘴装置，其中所述第一偏转元件(32)是包括柔性橡胶唇部的橡胶扫帚的一部分。

17.一种用于清洁待清洁表面(20)的真空清洁设备，包括根据权利要求1-16中任一项所述的管嘴装置(10)。

18.根据权利要求17所述的真空清洁设备，包括用于生成所述排出通道(41)内的用于摄取所述污物和/或液体颗粒(22，24)的负压的真空机组(38)，其中由所述真空机组(38)生成的所述负压在3mbar至70mbar的范围内。

19.根据权利要求18所述的真空清洁设备，其中由所述真空机组(38)生成的所述负压在4mbar至50mbar的范围内。

20.根据权利要求18所述的真空清洁设备，其中由所述真空机组(38)生成的所述负压在5mbar至30mbar的范围内。