CN107137014A - 一种风道结构、风路结构及自动清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风道结构、风路结构及自动清洁设备，风道结构应用于自动清洁设备的风路结构，所述风路结构包括清洁装置、收纳装置和动力装置；所述风道结构包括清洁仓和管路，所述清洁仓与所述管路的进风口相连通，所述管路的出风口与所述收纳装置相连通，所述管路包括一圆弧形壁面；所述动力装置驱动所述清洁仓内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象沿所述圆弧形壁面的切线方向朝向所述圆弧形壁面行进至所述管路内部，驱动行进至所述管路内部的空气和所述清洁对象沿所述管路的圆弧形壁面进入所述收纳装置。通过本发明的技术方案，可提高清洁设备的清洁能力。

Description

一种风道结构、风路结构及自动清洁设备

技术领域

本发明涉及只能家居技术领域，特别涉及一种风道结构、风路结构及自动清洁设备。

背景技术

随着社会的进步及科技的发展，市场上出现了一系列的自动清洁设备。自动清洁设备通常设置有相应的风路结构，该风路结构可以包括清洁装置、收纳装置、动力装置以及设置在清洁装置和收纳装置之间的风道结构。

目前，风道结构通常呈喇叭状结构，清洁装置清扫的清洁对象可由多个方向进入喇叭状结构的粗端口，即由喇叭状结构的粗端口吸入清洁对象，并经喇叭状结构的细端口输出至收纳装置。

但是，清洁设备的清扫效率由清洁装置的清扫能力和风道结构对清洁对象的吸入效率共同决定，上述风道结构导致动力装置驱动空气及清洁对象由多个方向进入喇叭状结构的风道结构，导致风道结构内形成大量的紊流，影响风道结构对清洁对象的吸入效率，从而降低了清洁设备的清洁能力。

发明内容

本发明实施例提供了一种风道结构、风路结构及自动清洁设备，可提高自动清洁设备的清洁能力。

第一方面，本发明提供了一种风道结构，应用于自动清洁设备的风路结构，所述风路结构包括清洁装置、收纳装置和动力装置；

所述风道结构包括清洁仓和管路，所述清洁仓与所述管路的进风口相连通，所述管路的出风口与所述收纳装置相连通，

所述管路包括一圆弧形壁面；

所述动力装置驱动所述清洁仓内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象朝向所述圆弧形壁面行进至所述管路内部，驱动行进至所述管路内部的空气和所述清洁对象沿所述管路的圆弧形壁面进入所述收纳装置。

优选地，

所述清洁仓包括：横截面呈“D”形的柱体状结构；其中，所述清洁装置设置在所述柱体状结构内部；

所述柱体状结构的弧面上设置有出尘口，与所述弧面相对的侧壁板上设置有吸尘口，所述出尘口与所述管路的进风口相连通。

优选地，

所述柱体状结构的弧面上，位于所述出尘口的第一侧的第一曲面与所述管路的圆弧形壁面相连；

所述清洁装置与所述柱体状结构的弧面上位于所述出尘口的第二侧的第二曲面的内壁无间隙接触；

所述清洁装置与所述第一曲面的内壁形成有预设宽度的气流间隙；

所述动力装置驱动柱体状结构内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象通过所述气流间隙沿所述圆弧形壁面的切线方向朝向所述圆弧形壁面行进。

优选地，

所述圆弧形壁面的弯角满足以下公式：

其中，所述θ表征所述圆弧形壁面的弯角；所述P表征预先设定的所述风道结构的压力损失；所述ρ表征所述空气的密度；所述c表征所述空气在所述管路中的平均流动速度；所述S₁为所述管路的出风口的开口面积；所述S₂为所述管路的进风口的开口面积；所述r表征预先设定的所述圆弧形壁面的弯曲半径；k₁、k₂均为常数。。

优选地，

所述管路的出风口的横截面与所述圆弧形壁面的夹角小于90度。

优选地，

所述管路的横截面面积由所述管路的进风口朝向所述管路的出风口递减；

和/或，

所述管路上任一处所对应的横截面的形状包括：三角形、矩形或梯形中的任意一种。

优选地，

所述管路的出风口与所述收纳装置的进风口相连；

所述管路上任一处的横截面与所述收纳装置的进风口的横截面形状相同；

所述管路的出风口的开口面积不大于所述收纳装置的进风口的开口面积。

第二方面，本发明实施例提供了一种风路结构，应用于自动清洁设备，包括：

清洁装置、收纳装置、动力装置，以及如第一方面中任一所述的风道结构；

进入所述收纳装置的清洁对象保留在所述收纳装置中；

在所述动力装置的驱动下，进入所述收纳装置内的空气流入所述动力装置，并由所述动力装置排出。

优选地，

还包括：二级风道；其中，

所述二级风道的进风口与所述收纳装置的出风口相连，所述二级风道的出风口与所述动力装置的进风口相连；

所述二级风道的横截面积由所述二级风道的进风口朝向所述二级风道的出风口递减。

第三方面，本发明实施例提供了一种自动清洁设备，包括：如上述第二方面中任一所述的风路结构。

本发明实施例提供了一种风道结构、风路结构及自动清洁设备，该风道结构的管路包括一圆弧形壁面，动力装置可以驱动清洁仓内的空气和清洁装置清扫的清洁对象朝向圆弧形壁面行进至管路内部，进入管路内部的空气和清洁对象则可在动力装置的驱动下继续沿管路的圆弧形壁面平滑的进入到收纳装置，避免空气及清洁对象从不同方向上分别进入管路内部、以不同角度与管路的不同壁面分别发生碰撞而产生紊流，提高风道结构对清洁对象的吸入效率较高，从而提高自动清洁设备的清洁能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种风道结构的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种风道结构的右视图；

图3是本发明一实施例中清洁装置与风道结构的安装结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种风路结构的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的另一种风路结构的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的又一种风路结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明实施例提供了应用于自动清洁设备的风路结构，所述风路结构包括清洁装置、收纳装置和动力装置；所述风道结构包括清洁仓101和管路102，所述清洁仓101与所述管路102的进风口相连通，所述管路102的出风口与所述收纳装置相连通，所述管路102包括一圆弧形壁面1021；所述动力装置驱动所述清洁仓101内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象朝向所述圆弧形壁面1021行进至所述管路102内部，驱动行进至所述管路102内部的空气和所述清洁对象沿所述管路102的圆弧形壁面1021进入所述收纳装置。

本发明上述实施例中，该风道结构的管路包括一圆弧形壁面，动力装置可以驱动清洁仓内的空气和清洁装置清扫的清洁对象朝向圆弧形壁面行进至管路内部，进入管路内部的空气和清洁对象则可在动力装置的驱动下继续沿管路的圆弧形壁面平滑的进入到收纳装置，避免空气及清洁对象从不同方向上分别进入管路内部、以不同角度与管路的不同壁面分别发生碰撞而产生紊流，提高风道结构对清洁对象的吸入效率较高，从而提高自动清洁设备的清洁能力。

一般来说，清洁装置通常可以包括滚刷组件，滚刷组件可与指定区域(比如地面)进行一定程度的干涉，从而卷起指定区域内的清洁对象(比如灰尘)，相应的，为了确保滚刷组件卷起的清洁对象能够被动力装置产生并经过风道结构和收纳装置的具有吸引力的气流吸引到收纳装置，如图3所示，本发明一个实施例中，所述清洁仓101包括：横截面呈“D”形的柱体状结构101；其中，所述清洁装置301设置在所述柱体状结构101内部；

所述柱体状结构101的弧面上设置有出尘口，与所述弧面相对的侧壁板上设置有吸尘口1011，所述出尘口与所述管路102的进风口相连通。

请参考图3，清洁装置(比如滚刷组件)设置在清洁仓内，清洁装置可通过吸尘口与指定区域进行干涉，以卷起指定区域的清洁对象，被卷起的清洁对象一部分可直接被卷扬到清洁仓内部，另一部分可位于清洁仓外部靠近清洁仓的吸尘口所在区域；与此同时，动力装置通过驱动收纳装置、风道结构内部的空气进入动力装置，实现在管路的出风口与清洁仓之间造成压力差，吸尘口附近的空气则可在压力差的作用下流动到清洁仓内部，并经与清洁仓相连通的管路流动至收纳装置，流动的空气形成具有吸引力的气流，从而使得被清洁装置卷扬到清洁仓内部的清洁对象及位于清洁仓的吸尘口所在区域的清洁对象均能在动力装置的驱动下通过风道结构进入到收纳装置内部，实现提高风道结构对清洁对象的吸入效率。

应当理解的是，清洁仓还可以是横截面为其他近似于“D”形或近似于“O”形的柱体状结构。

为了避免清洁仓内的空气及清洁对象在进入到管路内部时与管路的其他壁面发生碰撞，请参考图3，本发明一个实施例中，所述柱体状结构101的弧面上，位于所述出尘口的第一侧的第一曲面1012与所述管路102的圆弧形壁面1021相连；

所述清洁装置301与所述柱体状结构101的弧面上位于所述出尘口的第二侧的第二曲面1013的内壁无间隙接触；

所述清洁装置301与所述第一曲面1012的内壁形成有预设宽度的气流间隙；

所述动力装置驱动柱体状结构101内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象通过所述气流间隙沿所述圆弧形壁面1021的切线方向朝向所述圆弧形壁面1021行进。

请参考图3，清洁仓(横截面为“D”形的柱体状结构)内的空气及清洁装置清扫的清洁对象在进入管路时沿圆弧形壁面的切线方向朝向圆弧形壁面行进，行进的空气及清洁对象在进入管路时具有相对一致的方向，仅与弧形壁面发生直接碰撞，且仅需要与弧形壁面发生极小角度的碰撞则可在动力装置的驱动下沿着弧形壁面平滑的进入收纳装置。

本发明一个实施例中，所述管路的出风口的横截面与所述圆弧形壁面的夹角小于90度。该实施例中，由于收纳装置通常可以包括尘盒，尘盒通常为一个近似于四棱台结构的盒体，且尘盒的壁面上设置有进风口，当管路的出风口的横截面与所述圆弧形壁面的夹角小于90度，且管路的出风口与尘盒壁面上的进风口对应连接时，通过管路进入尘盒的清洁对象和空气则可与尘盒的一个顶板发生碰撞，而后被沉降在尘盒底部。

本发明一实施例中，所述圆弧形壁面的弯角满足以下公式：

其中，所述θ表征所述圆弧形壁面的弯角；所述P表征预先设定的所述风道结构的压力损失；所述ρ表征所述空气的密度；所述c表征所述空气在所述管路中的平均流动速度；所述S₁为所述管路的出风口的开口面积；所述S₂为所述管路的进风口的开口面积；所述r表征预先设定的所述圆弧形壁面的弯曲半径；k₁、k₂均为常数。

举例来说，k₁和k₂的值可以是通过相应数量的样本分析以得到的经验值，在一种可能实现的情况下，k₁可以是0.131、k₂可以是0.163。

本发明一个实施例中，为了确保被吸入到管路内部的清洁对象能够随流动的空气进入收纳装置，而不会在管路内部因自身重力作用而发生沉降，本发明一个实施例中，所述管路的横截面面积由所述管路的进风口朝向所述管路的出风口递减。

上述实施例中，管路的横截面面积由管路的进风口朝向管路的出风口递减，使得在管路内部流动的空气的静压值由管路的进风口朝向管路的出风口呈现平滑的递增趋势，在管路内部流动的的空气形成具有吸引力的气流时，在管路内部各个位置分别对应的吸引力也由管路的进风口朝向管路的出风口呈现递增趋势，在空气和清洁对象在管路内部沿着管路的圆弧形壁面行进时，清洁装置对清洁对象施加的动能因清洁对象在管路内逐渐行进而减少，同时，动力装置产生的气流对管路内部的清洁对象的吸引力却逐渐增加，从而确保进入管路内部的清洁对象被逐渐增大的吸引力吸引到收纳装置内部，而不会因自身作用而沉降在管路内部。

本发明一个实施例中，所述管路上任一处所对应的横截面的形状包括：三角形、矩形或梯形中的任意一种。举例来说，在管路上任一处所对应的横截面的形状为梯形时，梯形中宽度较大的一个底边可对应在圆弧形壁上，且该梯形为等腰梯形。

进一步的，为了确保管路内部的空气和清洁对象不会在收纳装置的进风口处与收纳装置的壁面发生碰撞而使得气流发生紊乱或清洁对象发生沉降，本发明一个实施例中，所述管路的出风口与所述收纳装置的进风口相连；所述管路上任一处的横截面与所述收纳装置的进风口的横截面形状相同；所述管路的出风口的开口面积不大于所述收纳装置的进风口的开口面积。

如图4所示，本发明实施例提供了一种风路结构，应用于自动清洁设备，包括：清洁装置301、收纳装置402、动力装置403，以及如上述实施例中任一所述的风道结构401；进入所述收纳装置402的清洁对象保留在所述收纳装置402中；在所述动力装置403的驱动下，进入所述收纳装置402内的空气流入所述动力装置403，并由所述动力装置403排出。

本发明上述实施例中，动力装置装置可通过其产生的气流驱动清洁装置清扫的清洁对象经风道结构进入收纳装置，进入收纳装置内部的清洁对象可在收纳装置内部发生沉降而保留在收纳装置中，同时，进入收纳装置的空气可在动力装置的驱动下进入动力装置，并经动力装置排出。

进一步的，动力装置可以包括轴流风机，在收纳装置包括尘盒时，尘盒通常可以采用在出风口处设置滤网来滤除进入轴流风机的空气所携带的清洁对象，为了确保滤网不会被滤除的清洁对象堵塞，尘盒的出风口的开口面积相对较大，而轴流风机的进风口的开口面积又相对较小，因此，为了实现将进入尘盒的空气平滑的引导至轴流风机，本发明一个实施例中，还包括：二级风道501；其中，所述二级风道501的进风口与所述收纳装置402的出风口相连，所述二级风道501的出风口与所述动力装置403的进风口相连；所述二级风道501的横截面积由所述二级风道501的进风口朝向所述二级风道501的出风口递减。

本发明实施例提供了一种自动清洁设备，包括本发明任意一个实施例中所述的风路结构。

综上所述，本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、本发明一实施例中，该风道结构的管路包括一圆弧形壁面，动力装置可以驱动清洁仓内的空气和清洁装置清扫的清洁对象朝向圆弧形壁面行进至管路内部，进入管路内部的空气和清洁对象则可在动力装置的驱动下继续沿管路的圆弧形壁面平滑的进入到收纳装置，避免空气及清洁对象从不同方向上分别进入管路内部、以不同角度与管路的不同壁面分别发生碰撞而产生紊流，提高风道结构对清洁对象的吸入效率较高，从而提高自动清洁设备的清洁能力。

2、本发明一实施例中，清洁装置设置在清洁仓内，清洁装置可通过吸尘口与指定区域进行干涉，以卷起指定区域的清洁对象，被卷起的清洁对象一部分可直接被卷扬到清洁仓内部，另一部分可位于清洁仓外部靠近清洁仓的吸尘口所在区域；与此同时，动力装置通过驱动收纳装置、风道结构内部的空气进入动力装置，实现在管路的出风口与清洁仓之间造成压力差，吸尘口附近的空气则可在压力差的作用下流动到清洁仓内部，并经与清洁仓相连通的管路流动至收纳装置，流动的空气形成具有吸引力的气流，从而使得被清洁装置卷扬到清洁仓内部的清洁对象及位于清洁仓的吸尘口所在区域的清洁对象均能在动力装置的驱动下通过风道结构进入到收纳装置内部，实现提高风道结构对清洁对象的吸入效率。

3、本发明一实施例中，清洁仓内的空气及清洁装置清扫的清洁对象在进入管路时沿圆弧形壁面的切线方向朝向圆弧形壁面行进，行进的空气及清洁对象在进入管路时具有相对一致的方向，仅与弧形壁面发生直接碰撞，且仅需要与弧形壁面发生极小角度的碰撞则可在动力装置的驱动下沿着弧形壁面平滑的进入收纳装置。

4、本发明一实施例中，由于收纳装置通常可以包括尘盒，尘盒通常为一个近似于四棱台结构的盒体，且尘盒的壁面上设置有进风口，当管路的出风口的横截面与所述圆弧形壁面的夹角小于90度，且管路的出风口与尘盒壁面上的进风口对应连接时，通过管路进入尘盒的清洁对象和空气则可与尘盒的一个顶板发生碰撞，而后被沉降在尘盒底部，从而实现通过尘盒将清洁对象保留在尘盒内部。

5、本发明一个实施例中，管路的横截面面积由管路的进风口朝向管路的出风口递减，使得在管路内部流动的空气的静压值由管路的进风口朝向管路的出风口呈现平滑的递增趋势，在管路内部流动的的空气形成具有吸引力的气流时，在管路内部各个位置分别对应的吸引力也由管路的进风口朝向管路的出风口呈现递增趋势，当自动清洁设备对趋近于水平面的指定区域进行清洁时，空气和清洁对象在管路内部沿着管路的圆弧形壁面行进时，清洁装置对清洁对象施加的动能因清洁对象在管路内逐渐行进而减少，同时，动力装置产生的气流对管路内部的清洁对象的吸引力却逐渐增加，从而确保进入管路内部的清洁对象被逐渐增大的吸引力吸引到收纳装置内部，而不会因自身作用而沉降在管路内部。

6、本发明一个实施例中，管路的出风口与收纳装置的进风口相连，管路上任一处的横截面与收纳装置的进风口的横截面形状相同，管路的出风口的开口面积不大于收纳装置的进风口的开口面积，可确保管路内部的空气和清洁对象不会在收纳装置的进风口处与收纳装置的壁面发生碰撞而使得气流发生紊乱或清洁对象发生沉降。

可确保进入收纳装置内部的空气和清洁对象能够发生分离，即实现在通过动力装置驱动进入收纳装置的空气流动到动力装置的同时，进入收纳装置内部的清洁对象能够被沉降在尘盒内部，本发明一个实施例中，所述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风道结构，其特征在于，应用于自动清洁设备的风路结构，所述风路结构包括清洁装置、收纳装置和动力装置；

所述风道结构包括清洁仓和管路，所述清洁仓与所述管路的进风口相连通，所述管路的出风口与所述收纳装置相连通，

所述管路包括一圆弧形壁面；

所述动力装置驱动所述清洁仓内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象朝向所述圆弧形壁面行进至所述管路内部，驱动行进至所述管路内部的空气和所述清洁对象沿所述管路的圆弧形壁面进入所述收纳装置。

2.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，

所述清洁仓包括：横截面呈“D”形的柱体状结构；其中，所述清洁装置设置在所述柱体状结构内部；

所述柱体状结构的弧面上设置有出尘口，与所述弧面相对的侧壁板上设置有吸尘口，所述出尘口与所述管路的进风口相连通。

3.根据权利要求2所述的风道结构，其特征在于，

所述柱体状结构的弧面上，位于所述出尘口的第一侧的第一曲面与所述管路的圆弧形壁面相连；

所述清洁装置与所述柱体状结构的弧面上位于所述出尘口的第二侧的第二曲面的内壁无间隙接触；

所述清洁装置与所述第一曲面的内壁形成有预设宽度的气流间隙；

所述动力装置驱动柱体状结构内的空气和所述清洁装置清扫的清洁对象通过所述气流间隙沿所述圆弧形壁面的切线方向朝向所述圆弧形壁面行进。

4.根据权利要求3所述的风道结构，其特征在于，

所述圆弧形壁面的弯角满足以下公式：

<mrow> <mi>&amp;theta;</mi> <mo>=</mo> <mn>90</mn> <msup> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msub> </msubsup> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>P</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mi>&amp;rho;c</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mo>&amp;part;</mo> <mi>d</mi> </mrow> <mrow> <mo>&amp;part;</mo> <mi>r</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3.5</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow>

其中，所述θ表征所述圆弧形壁面的弯角；所述P表征预先设定的所述风道结构的压力损失；所述ρ表征所述空气的密度；所述c表征所述空气在所述管路中的平均流动速度；所述S₁为所述管路的出风口的开口面积；所述S₂为所述管路的进风口的开口面积；所述r表征预先设定的所述圆弧形壁面的弯曲半径；k₁、k₂均为常数。

5.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，

所述管路的出风口的横截面与所述圆弧形壁面的夹角小于90度。

6.根据权利要求1所述的风道结构，其特征在于，

所述管路的横截面面积由所述管路的进风口朝向所述管路的出风口递减；

和/或，

所述管路上任一处所对应的横截面的形状包括：三角形、矩形或梯形中的任意一种。

7.根据权利要求1至6中任一所述的风道结构，其特征在于，

所述管路的出风口与所述收纳装置的进风口相连；

所述管路上任一处的横截面与所述收纳装置的进风口的横截面形状相同；

所述管路的出风口的开口面积不大于所述收纳装置的进风口的开口面积。

8.一种风路结构，其特征在于，应用于自动清洁设备，包括：

清洁装置、收纳装置、动力装置，以及如权利要求1至7中任一所述的风道结构；

进入所述收纳装置的清洁对象保留在所述收纳装置中；

在所述动力装置的驱动下，进入所述收纳装置内的空气流入所述动力装置，并由所述动力装置排出。

9.根据权利要求8所述的风路结构，其特征在于，

还包括：二级风道；其中，

所述二级风道的进风口与所述收纳装置的出风口相连，所述二级风道的出风口与所述动力装置的进风口相连；

所述二级风道的横截面积由所述二级风道的进风口朝向所述二级风道的出风口递减。

10.一种自动清洁设备，其特征在于，包括：如上述权利要求8至9中任一所述的风路结构。