CN106488730B - 地面工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:具有内表面的壳体,所述内表面限定用于容纳清洁件的至少一部分的腔体,所述壳体包括:用于接收脏空气的腔体入口;以及和所述抽吸源连通的腔体出口,其中所述壳体由提供所述内表面的至少两个壳体部分形成,所有所述壳体部分彼此永久性连接或永久性接合。

Description

地面工具
技术领域
本发明涉及一种用于地面清洁装置的地面工具和/或包括所述地面工具的装置。特别地,本发明涉及一种装置,该装置利用抽吸源从正在清洁的地面吸入污物和/或碎片,污物和/或碎片储存在集尘室或集尘袋中,由用户清空。这种装置通常被称为“真空清洁器”。
背景技术
真空清洁器的性能由多个参数决定,包括清洁器针对给定抽吸功率提取污物/碎片的效率,即能源效率,以及使用过程中产生多大噪音。为了使这些效率最大化,减少吸入空气流动路径中的吸力损失和减少吸入空气流动路径中的湍流是有益的。
已知的真空清洁器包括具有腔体的地面工具,所述腔体具有腔体入口,夹杂在空气中的污物/碎片通过该腔体入口进入工具,并流向集尘腔。和腔体相比,腔体入口具有较小的横截面积。通过所述入口和腔体的吸入空气流速是相同的,因此有限的入口横截面积意味着和入口上游的区域相比,靠近入口的吸入气流具有更高的速度。这使得腔体易受通过任何这种高速区域吸入到腔体中的环境空气的影响,所述高速区域未充分密封,因此在腔体中引起吸力损失和/或湍流。
发明内容
根据本发明的第一个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
具有内表面的壳体,所述内表面限定用于容纳清洁件的至少一部分的腔体,所述壳体包括:
用于接收脏空气的腔体入口;以及
和所述抽吸源连通的腔体出口,
其中所述壳体由提供所述内表面的至少两个壳体部分形成,所有所述壳体部分彼此永久性连接或永久性结合。
根据本发明的第二个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
壳体,该壳体包括:
用于接收脏空气的腔体入口;以及
和所述抽吸源连通的腔体出口,
其中所述壳体是整体组件。
根据本发明的第三个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
壳体,该壳体包括:
朝向地面的表面,该表面具有接收脏空气的入口;以及
至少一个通道,所述通道沿横向于所述装置的正常移动方向的方向从所述入口延伸开;
其中所述通道的一部分具有基本上为梯形的横截面,其中所述部分具有相对较短的侧边A,B和相对较长的侧边C;并且
其中所述侧边A和/或所述侧边B相对于所述侧边C形成110°到122°之间的角度。
根据本发明的第四个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,
其中所述地面工具的朝向地面的表面限定接收脏空气的入口,所述表面位于第一平面中,并且
其中所述朝向地面的表面的平面部分相对于所述第一平面形成5°到10°的角度,所述平面部分(在正常使用时)位于所述入口的前方。
根据本发明的第五个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,
其中所述地面工具的朝向地面的表面包括向前部分和向后部分,所述向前部分和向后部分形成接收脏空气的入口的外围的各个部分;并且
其中所述向前部分和/或向后部分为楔形,并且沿着朝向所述入口的方向厚度逐渐减少。
根据本发明的第六个方面,提供了一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
壳体,该壳体包括:
用于接收脏空气的腔体入口;
和所述抽吸源连通的腔体出口;以及
包括清洁元件的清洁件,所述清洁元件各自具有远端部分,所述远端部分穿过所述腔体入口延伸,以在使用过程中和地面接合;
至少一个地面接合支撑元件,所述地面接合支撑元件支撑所述地面工具,并以预定距离将所述腔体入口与所述地面隔开,
其中多个所述清洁元件中每一个的所述远端部分从所述腔体入口比所述预定距离延伸的更远。
根据本发明的第七个方面,提供了一种根据本发明的第一个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第二至第六个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
根据本发明的第八个方面,提供了一种根据本发明的第二个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第一或第三至第六个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
根据本发明的第九个方面,提供了一种根据本发明的第三个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第一,第二或第五至第六个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
根据本发明的第十个方面,提供了一种根据本发明的第四个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第一至第三,或第五至第六个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
根据本发明的第十一个方面,提供了一种根据本发明的第五个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第一至第四,或第六个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
根据本发明的第十二个方面,提供了一种根据本发明的第六个方面的地面清洁装置,该装置包括本发明的第一至第五个方面中任意一个的一个、多个或全部特征。
附图说明
下面将参照附图,仅以示例的方式对本发明的实施方式进行描述,在这些附图中:
图1是根据本发明的地面清洁装置的立体图;
图2是图1所示装置的地面工具的立体图;
图3a是图1所示装置的地面工具的后视立体图;
图3b是图1所示装置的地面工具的仰视图;
图4是图1所示装置的地面工具的第一侧视图;
图5是图1所示装置的地面工具的部件的横截面侧视图;
图6是图1所示装置的地面工具的第二侧视图(与图4相对);
图7是图1所示装置的地面工具的另一个部件的立体图;
图8是图1所示装置的地面工具的立体图,其中移除了某些部件,其他某些部件以分解图显示;
图9是图1所示装置的地面工具的立体图,其中移除了某些部件;
图10是图2所示地面工具的一部分的放大侧视图;
图11是图2所示地面工具的另一部分的放大侧视图;
图12是图1所示装置的地面工具的部件的横截面侧视图,其中移除了清洁件;以及
图13a-13c是和图2所示地面工具一起使用的部件的放大侧视图。
具体实施方式
参考附图,显示了装置10的实施方式,装置10体现了本发明的不同方面。装置10包括直立部件12和地面工具14,所述直立部件12包括用户可抓握的把手13。装置10包括与地面工具14流体连通以为其提供吸力的抽吸源(未显示)。地面工具14支撑在设置在其后部的轮子15上,用户抓住直立部件12的把手13,在地面S上推拉地面工具14以根据需要对地面进行清洁。地面工具14包括具有内表面18的壳体16,所述内表面18限定用于容纳清洁件22的腔体20。壳体16还包括接收脏空气的腔体入口24和与抽吸源连通的腔体出口26。
直立部件12与地面工具14可枢转地连接,远离地面工具14的前缘。直立部件12包括装置10的操作部件,例如形式为吸力马达和风扇以为地面工具14提供吸力的抽吸源,以及集污腔(未显示),该集污腔接收通过地面工具14吸入的吸入气流中夹带的任何污物。但是,在其他实施方式中,这些操作部件可以位于别的位置。直立部件12包括将来自地面工具14的吸入气流中夹带的污物分离的污物分离器,该污物分离器在形式上为旋风分离器。这些组件在附图中未显示,但是在本领域中是公知的,因此在此不做进一步讨论。虽然本实施方式包括旋风分离器,但是本发明的其他实施方式可以不包括该分离器,而是依赖于集尘袋从气流中分离/收集污物。
地面工具14包括主体17,主体17提供到直立部件12的枢转连接。壳体16是独立于主体17的独立部件,并由主体17支撑。壳体16位于与直立部件12枢转连接的前方,并且形成地面工具14的前缘。壳体16提供从腔体入口24开始的吸入空气流动路径的一部分,而主体17不包括吸入空气流动路径的任何部分。在其他实施方式中,主体17可包括吸入空气流动路径的一部分。壳体16基本上为细长形,具有弧形的上表面(参见图5)。壳体16沿横向于装置10正常移动方向的方向延伸至主体17侧面,腔体出口26位于壳体16的其中一个横向远端。出口26沿向后的方向朝直立部件12延伸,并且具有形成在出口上的连接器以与装置10的软管连接,从而在腔体20和抽吸源之间提供流体连通。
本发明的一个方面是壳体16由提供内表面18的第一壳体部分28和第二壳体部分30形成,所述内表面限定腔体20,并且所有壳体部分28,30彼此永久性连接或永久性接合。
第一壳体部分28包括朝向地面的表面32,腔体入口24形成于该表面中。第二壳体部分30具有面向下的周界,所述周界与第一壳体部分28的面向上的周界连接。壳体部分28,30的横向侧壁(laterally facing side wall)各自具有凹槽29,31,所述凹槽一起在壳体16的近侧位置形成开口34,清洁件22通过所述凹槽29,31进入所述腔体20。开口34因此形成于壳体16的横向侧壁36中。壳体16基本上为圆柱形,清洁件22沿其伸长的轴线定位。清洁件22是刷条,该刷条的一端可旋转地支撑在壳体16的内部件上,另一端包括可驱动部分38。当清洁件22就位时,清洁件22的可驱动部分38延伸到腔体20外面(参见图9)。地面工具14包括实现清洁件22旋转的驱动装置40,该驱动装置的形式为设置在主体17中的马达。装置40通过皮带以本领域中已知的方式连接至位于腔体20外面的可驱动部分38,在此不再赘述。可以使用其他类型的驱动连接。
壳体16还包括形式为盘形件的闭合件42,该闭合件可移除地连接至侧壁36,并与清洁件22配合,以流体密封的方式基本上密封开口34的剩余部分。换句话说,闭合件42将腔体20与清洁件22的可驱动部分38分开,从而防止环境气流通过开口34进入腔体20。
闭合件42包括各端接合在一起的两个闭合件部分44,46。所述各端包括凹槽45,47,清洁件22的至少一部分通过所述凹槽被容纳。地面工具14包括可移除的盖件48,所述盖件和壳体16一起形成容纳清洁件22的可驱动部分38的空间50。闭合件42和盖件48之间设置有基本上为圆盘形的支撑件52。支撑件52具有中心孔,清洁件22的芯轴穿过所述中心孔延伸,并被所述中心孔可旋转地支撑。
壳体部分28,30各自具有螺纹突起51a,51b,所述螺纹突起51a,51b足够长,以延伸贯穿闭合件42和支撑件52的各个孔53a,53b,53a’,53b’。盖件48具有孔49a,49b,所述孔49a,49b与所述螺纹突起51a,51b对齐,用户可以将螺丝等穿过所述孔49a,49b以将其拧到螺纹突起51a,51b内,从而将盖件48、支撑件52和闭合件42固定至壳体16。
壳体部分28,30围绕各自的周界彼此超声焊接在一起,由此腔体20在该连接处基本上以流体密封的方式密封。所述部分28,30各自由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)模塑而成。在实施方式中,可以使用其他材料,例如聚丙烯、聚碳酸酯和/或压铸铝。
限定腔体20的壳体部分28,30之间的永久连接是有益的。腔体20形成吸入空气流动路径的高度负压部分,通过密封壳体16的主连接部分维持吸气压力,在操作期间所述主连接部分易于因为环境空气的流入而产生吸力损失。在其他实施方式中,壳体不是由两个部分组成,而是可以形成为整体结构,即,形成为一体件。例如,这可以通过3D打印或本领域中已知的其他方法实现。所述连接可以是其他形式,例如永久性螺纹连接。在某些实施方式中,壳体可以由两个以上的部分形成和/或所述部分之间的连接的仅仅一部分是永久性的。在其他实施方式中,地面工具可能不包括清洁件,相反,壳体可能只包括腔体,该腔体具有接收脏空气的腔体入口和与抽吸源连通的腔体出口,所述壳体形成为整体组件。有利地,不存在与壳体16的朝向气流的表面32连接的单独底板。相反,在该实施方式中,表面32包括作为其一体部件的腔体入口24。已知的地面工具包括壳体,底板连接到所述壳体的朝向地面的表面上,并且所述底板为空气中夹带的污物/碎片提供入口。因此,它们之间的连接易受通过该连接进入的环境空气的影响,本发明不存在该问题,因为它没有单独的底板。
在使用时,用户以已知的方式操作装置10,即使清洁件22旋转以与地面S的地毯绒头接合,从而使其中存在的污物松开。接下来,污物被夹带到吸入气流中。夹带污物的空气通过腔体入口24进入腔体20,所述污物在集污腔中被分离和收集,清洁空气排放到大气中。如需更换或维修清洁件22,用户可拧松穿过盖件的螺丝以移除盖件48,从而提供通往空间50的入口,清洁件22的可驱动部分38位于所述空间50中。用户移除支撑件52并分别沿向上和向下的方向将闭合件部分44,46从清洁件22拉开。清洁件22接下来能够在腔体20内自由移动,并且能够沿着侧向穿过开口34被拉出来。
参照图10,现在描述本发明的另一个方面。横向侧壁36和相对的横向侧壁37各自具有通道54,55,所述通道沿着横向于装置10正常移动方向的方向从入口24延伸开。通道54,55是相同的,因此就本说明书而言,只描述通道54。通道54的一部分具有基本上为梯形的横截面,因为所述部分具有相对较短的侧边A,B和相对较长的侧边C。通道54的所述部分在形式上为凹槽,该凹槽沿朝向地面的方向开放。所述凹槽在使用期间基本上由地面S封闭,因此所述梯形的第四个侧边是地面S。因此,通道54的所述部分具有和侧边C相对并且比侧边C长的开放侧边D,侧边A和B相对于D而言较短。侧边A相对于侧边C形成角度α,侧边B相对于侧边C形成角度β。申请人发现,如果α和/或β为110°至122°之间,更优选为116°,则装置10的性能得到出乎意料的改善。同样,申请人发现,如果C延伸18到24mm之间的距离,更优选21mm的距离,则可以改善性能。此外,申请人发现,如果D为20至26mm之间,更优选地,D为23mm或大约23mm,也可以改善性能。
在其他实施方式中,通道54的所述部分可以不形成为凹槽,而是形成为壳体侧壁中的梯形孔,并配置为具有上述形状。
参照图11,现在描述本发明的另一个方面。地面工具14的限定入口24的朝向地面的表面32位于第一平面56中,朝向地面的表面32的(在正常使用时)位于入口24前方的平面部分58相对于第一平面56形成5到10°的角度γ。申请人发现,如果γ位于所述范围,性能得到出乎意料的改善。更优选地,申请人发现,角度γ为7°是非常有利的。朝向地面的表面32还包括在平面部分58和入口24之间延伸的基本上平坦的部分60。平坦部分60位于基本上平行于所述第一平面56的第二平面62中。
参照图11,现在描述本发明的另一个方面。清洁件22设置为具有清洁元件68,每个清洁元件68从清洁件22伸长的轴线径向延伸开。清洁元件68是细长的,由标准材料制造,例如尼龙等。清洁元件68以螺旋图案设置在清洁件22的表面上。每个清洁元件68可以由紧密包装在一起的多个元件形成。所需的要求就是一个或多个清洁元件从清洁件细长的轴线径向延伸开,并位于它上面。在其他实施方式中,清洁元件可以其他图案设置在清洁件上。清洁元件68各自具有远端部分70,所述远端部分穿过入口24延伸,以在使用过程中和地面S接合。地面工具14还包括一对地面接合支撑元件72,74,所述地面接合支撑元件位于壳体16的后面,并位于后轮15的前面。支撑元件72,74支撑地面工具,形式上为滚筒,并设置为以预定距离X将腔体入口24与地面S隔开。在其他实施方式中,支撑元件72,74可以不是滚筒,而是轮子,或者是(可旋转或者不可旋转的)突起,该突起从地面工具14的底侧延伸开,以预定距离X将腔体入口24与地面S隔开。如图所示,清洁元件68的一部分从腔体入口24延伸的比距离X更远。在使用时,该设置确保清洁元件68延伸到地面S的地毯绒头中的距离比支撑件72,74更远。因此,清洁元件68可以搅动并松开深入沉积到地毯绒头内并难以清洁的污物/碎片。申请人发现,清洁元件68从腔体入口24延伸的比预定距离X远至少两倍是有利的,更有利的是清洁元件68从腔体入口24延伸的距离Y为0.7至1.3mm,更优选距离为1mm。申请人发现,支撑元件72,74延伸的距离X为0.3至0.7mm是有利的,更有利的是距离为0.5mm。
参照图12,现在描述本发明的另一个方面。地面工具14的朝向地面的表面包括向前部分64和向后部分66,所述向前部分和向后部分限定入口24的外围的各个部分。特别地,它们限定入口24的侧面,所述侧面沿着横向于使用时装置10的正常移动方向的方向延伸。向前部分64和向后部分66基本上为楔形,并且各自随着朝向所述入口24延伸而厚度逐渐减少。申请人发现,与弧形部分,或包括弧形部分的部分相比,这种楔形部分在性能上是有利的。
参照图13a-13c,可以利用不同结构的向前部分64和向后部分66。图13a显示了一种实施方式,其中向前部分64具有面向上表面80和面向下表面82。当沿朝着面向下表面82的方向延伸时,面向上表面80朝着地面S逐渐变尖(tapered)。
图13b显示了一种实施方式,其中当朝着面向上表面80’延伸时,面向下表面82’远离地面S逐渐变尖。
图13c显示了一种实施方式,其中面向上表面80”和面向下表面82”在向入口24延伸时朝着彼此逐渐变尖。
可以理解,向前部分64和向后部分66不需要是一样的,分别可以具有上述结构中的任意一种或其组合。
可以理解,相对于包括本发明一个或多个方面的实施方式描述的特征不一定在相对于本发明一个或多个方面中其他方面描述的实施方式中也需要,本领域技术人员理解这一点。此外还可以理解的是,本发明不限于形成直立地面清洁装置一部分的地面工具。例如,本发明还可以体现为与圆筒清洁器的硬管(wand)连接的地面工具。装置还可以是湿式清洁装置。此外,参照一个或多个实施方式描述的清洁件不一定由马达驱动,例如,由风力涡轮机驱动。
在说明书和权利要求中使用的术语“包括”和“包含”及其变型的意思是包括特定的特征,步骤或整数。这些术语不应解释为排除其他特征,步骤或组件的存在。
在前述说明书、所附权利要求或附图中公开的特征在其特定的形成中或者根据用于执行所公开的功能的方法、或者根据用于获得所公开的结果的方法或处理被表达,可以根据情况单独地或者以这种特征的任何组合来使用特征,以按其不同的形式实现本发明。

Claims (14)

1.一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
清洁件和具有内表面的壳体,所述内表面限定腔体,所述清洁件的至少一部分位于所述腔体中,所述壳体包括:
用于接收脏空气的腔体入口;以及
和所述抽吸源连通的腔体出口,
其中所述壳体由提供所述内表面的至少两个壳体部分形成,所有所述壳体部分彼此永久性连接或永久性结合,以形成为整体结构;
其中所述壳体具有开口,所述清洁件能够通过所述开口进入所述腔体;以及
其中所述壳体包括闭合件,该闭合件与所述清洁件配合,从而以流体密封的方式密封所述开口的剩余部分。
2.根据权利要求1所述的地面工具,其中所述壳体部分中的一个壳体部分包括朝向地面的表面;并且所述腔体入口至少部分地形成于所述一个壳体部分中。
3.根据权利要求2所述的地面工具,其中所述开口形成于所述壳体的横向侧壁中。
4.根据权利要求1所述的地面工具,其中所述清洁件的一部分延伸到所述腔体外面。
5.根据权利要求1所述的地面工具,其中所述闭合件包括彼此接合的两个闭合件部分。
6.根据权利要求5所述的地面工具,其中所述两个闭合件部分中的一者或二者包括凹槽以容纳所述清洁件的一部分。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的地面工具,该地面工具还包括可移除的盖件,所述盖件和所述壳体一起形成用于容纳所述清洁件的可驱动部分的空间。
8.根据权利要求4所述的地面工具,所述地面工具还包括用于实现所述清洁件的旋转的驱动装置,其中该驱动装置设置为连接至所述清洁件的延伸至所述腔体外面的部分。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的地面工具,其中所有所述壳体部分彼此超声焊接在一起以形成为整体结构。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的地面工具,其中所有所述壳体部分通过模塑形成。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的地面工具,其中所述壳体由丙烯腈丁二烯苯乙烯形成。
12.根据权利要求1所述的地面工具,其中所述清洁件是可旋转的刷条。
13.一种用于地面清洁装置的地面工具,所述装置包括抽吸源,所述地面工具包括:
清洁件和具有内表面的壳体,所述内表面限定腔体,所述清洁件的至少一部分位于所述腔体中,所述壳体包括:
用于接收脏空气的腔体入口;以及
和所述抽吸源连通的腔体出口,
其中所述壳体是整体组件;
其中所述壳体具有开口,所述清洁件能够通过所述开口进入所述腔体;以及
其中所述壳体包括闭合件,该闭合件与所述清洁件配合,从而以流体密封的方式密封所述开口的剩余部分。
14.一种地面清洁装置,该装置包括权利要求1-13中任意一项所述的地面工具。
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