CN109758033A - 一种手持式清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手持式清洁装置，包括：主机，其设置有气体入口、一级分离单元及气流发生单元；与主机连接的手柄及供能单元；其中，气体入口和气流发生单元位于第一高度区域，一级分离单元、供能单元和手柄位于第二高度区域，第一高度区域位于第二高度区域上方。可同时兼顾整体结构紧凑性要求和重量分配合理性要求，在结构上符合人体工学，提高用户的使用体验。

Description

一种手持式清洁装置

技术领域

本发明涉及一种手持式清洁装置，属于吸尘器领域。

背景技术

目前，各种类型的清洁装置已普遍应用于日常生活中，市面上常见的清洁装置，例如手持吸尘器，越来越为广大消费者熟悉，并由于具有轻便，操控性好的优点，成为消费者在选用家用吸尘器时的主流选择。

手持式吸尘器一般采用旋风式分离仓作为主要的分离单元，对脏空气中的杂物和灰尘颗粒进行分离筛除；采用气流发生装置例如电动式风机提供负压作为驱动脏空气流动的动力单元；然后再辅以脏空气入口管道、电机前过滤单元、供能单元例如蓄能电池、电机后过滤单元、连通或连接各单元的连接结构及提供握持结构的手柄等辅助单元。手持式吸尘器需要集成实现或提供各种功能的组成单元，因而如何在有限空间内合理地布置各组成单元是研发过程中需要重点考虑的一个方面。

而目前市售的手持式吸尘器的各组成单元的配置方式均不够紧凑，重量分配及重心的配置也不够合理，导致在不同的清洁方向时，手握持的方向不便跟随调整，在进行操作时用户体验较差，不符合人体工学原理。

为了提升操作体验和便捷性，使产品设计更加合理，并趋于完善，现有技术进行了各种尝试，试图使装置整体结构更加合理，然而总是存在一些未尽如人意之处，例如美国专利发明US 2017/0215663 A1及中国专利CN 206934037 U公开的产品结构均将电机和电机前过滤同轴且竖直布置在手柄的前方，在握持时，就会向手柄施加一个较大的力矩，而为了平衡重量分布，两份现有技术又将电池布置在了与手柄同轴部位(手柄的下方或分别布置在手柄的上方和下方)，电池靠近手柄布置势必会增加握持时的手部热感，不利于长时间操作，也不利于电池散热。而且这两份现有技术分别增加了手持式吸尘器在水平方向和竖直方向的长度，装置整体结构仍然不够紧凑，不利于收纳。

又例如美国专利发明US 2018/0055315 A1公开的产品结构，将电机直接设置在手柄的下方，旋风分离仓和电机均水平布置，并在二者之间布置电机前过滤单元，缩短了手持式吸尘器在水平方向的长度，但是由于又将电池布置在电机下方，在手柄下方的重量过于集中，同样影响操作体验。

故目前现有技术提供的手持吸尘器结构，在结构紧凑性和重量分配合理性上较难取得平衡。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，通过提供一种手持式清洁装置，可同时兼顾整体结构紧凑性要求和重量分配合理性要求，在结构上符合人体工学，提高用户的使用体验。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

一种手持式清洁装置，其特征在于，包括：

主机，其设置有气体入口、一级分离单元及气流发生单元；

与主机连接的手柄及供能单元；其中，

气体入口和气流发生单元位于第一高度区域，一级分离单元、供能单元和手柄位于第二高度区域，第一高度区域位于第二高度区域上方。

在优选地实施例中，所述气体入口位置高于一级分离单元，所述气流发生单元位置高于手柄和/或供能单元。

在优选地实施例中，所述气体入口的中心线A1与气流发生单元的轴线A2平行或大致平行，且两者高度差小于2cm。

在优选地实施例中，还包括二级分离单元，所述二级分离单元位于一级分离单元上方，所述二级分离单元的轴线A3与一级分离单元的轴线A4和/或气流发生单元的轴线A2平行或大致平行。

在优选地实施例中，所述一级分离单元及二级分离单元的进口的进气方向均与出口的出气方向垂直或大致垂直。

在优选地实施例中，所述一级分离单元的分离方式为通过旋风分离仓离心分离；所述二级分离单元的分离方式为通过环状过滤单元过滤吸附分离。

在优选地实施例中，所述供能单元与手柄间隔设置且两者平行或大致平行设置。

在优选地实施例中，所述供能单元的重心与清洁装置的重心重合或大致重合。

在优选地实施例中，所述手柄具有一连通气流发生装置出风口的气流通道及连通该气流通道与外界的开口。

在优选地实施例中，第一水平高度区域内主体表面设有与气流发生单元电性连接的控制单元；该控制单元位于手柄上方。

通过上述的布置方式，将尺寸比较一致的各单元大致对齐布置，提高了整机的紧凑程度，减少了收纳的空间。且将重量比较大的单元较为集中且合理地设置于手柄附近，减小操作时阻力的力臂，实现了重量最优分配。

并且，各组成部分相对独立并呈开放性布置，可减少以现有装置的结构为基础进行扩展性改进的障碍，将有利于降低研发难度和成本，避免因为调整某一组成单元而从结构上干涉或影响到相邻的其它部分。

可见，本发明所提供的清洁装置，在整体布局上实现了各组成单元的合理化布置和重量合理分配，不仅提高操控的便利性，符合人体工学；其合理性还体现在能够有助于降低制作、研发成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的整体结构示意图。

图2为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的整体结构在不同的高度区域的区域划分示意图。

图3为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的整理剖面结构示意图。

图4为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的重心位置示意图。

图5为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的内部气流流向示意图。

图6为本发明一实施例中描述的手持式清洁装置的局部(主机后端)剖面结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

具体地，在本发明中，方向“前”可以理解为在实际使用过程中手持式清洁装置位于人体的前侧时的远离人体的方向，其相反方向被定义为“后”，即在实际使用过程中手持式清洁装置位于人体的前侧时的朝向人体的方向。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在一个实施例中，如图1所描绘的一种手持式清洁装置，包括：主机100，其设置有气体入口110、一级分离单元120、二级分离单元130及气流发生单元140；与主机100连接的供能单元150及手柄160。需进行说明地是，上述的手持式清洁装置，可以通过气体入口110直接清洁需要清洁的表面，也可以外接任意地与气体入口连接形成延伸的连接管、软管及清洁吸头之类的辅助结构，本发明各实施例提供的技术改进并不关注或涉及与气体入口连接的外接结构，后文所指的设备整机并不包含这些外接的结构。

其中，“主机”指安装或集成了手持式清洁装置基础功能的组件的集合，一般而言，主机中设置至少一个气流发生单元，置于气流发生单元气流路径上游的分离单元，连通分离单元与外界供脏空气进入分离单元实现分离清洁的空气入口；主机可以进行扩展，例如在主机上安装或延伸处供握持的手柄，在主机上安装驱动气流发生单元产生负压气流的供能单元。当然主机还包括支撑或容纳上述的各种组成单元，及安装扩展的相关组成单元的支撑架或支撑壳体。

参考图5，当手持式清洁装置使用的过程中，使用者可以通过持握手柄160提起手持式清洁装置，然后将气体入口110对向待清洁处，接着可以启动气流发生单元140，当气流发生装置140启动后可以使一级分离单元120内部产生负压，此时外部的脏空气可以通过气体入口110吸入到一级分离单元120内，被以旋风分离方式进行一级分离，而分离出的相对清洁的空气进入二级分离单元130，被以过滤吸附分离方式进行二级分离，然后进入气流发生单元140，后经过气流发生单元140的下游通道(例如形成于手柄160的空腔中)排放到外部，可选地，排放口处设置三级分离单元。通过上述过程，从而实现手持式清洁装置的吸尘清洁作业。

其中，气流发生单元140可选包括驱动部件(例如电机)和动力部件(例如扇叶)以能够产生负压的组件。而采用旋风分离方式的一级分离单元，其旋风分离原理对于本领域普通技术人员而言是已知的，这里不再详细描述。一级分离单元的作用是筛除分离脏空气中需要清洁的物质；二级分离单元的作用是对空气做进一步地净化，同时兼具保护气流发生单元中驱动部件的作用；可选设置的三级分离单元，可采用HEPA，即高效空气过滤器，对空气进行最终净化，可以吸附微小颗粒污染物，保证排放的空气的清洁度，以有利于使用者的人身健康。

也就是说，通过分级过滤，可以逐级分离空气携带的污染物，如前述，各级别作用不同，旋风分离主要是分离和拦截粒度及质量大于设定阈值污物，避免其进入二级分离，二级吸附分离主要是吸附对气流发生单元有害的颗粒，避免气流发生单元受损，最后出口的处设置高效过滤主要是为了防止二次污染和拦截对人体有害的微小颗粒，同时获得净化空气的效果。

参考图1，供能单元150例如为电池，可以是以可拆卸的方式安装于主机100所设置或形成的安装槽，在一些其它的实施例中，也可以是固定或者封闭安装于主机100所或形成的安装槽。手柄160可以是作为主机100的延伸结构与主机一体成型，在一些其它的实施例中，也可以是通过连接结构与主机100连接，连接结构可选但不限于粘接结构、螺纹连接结构、铆接结构及卡扣结构等。

参考图2，由横向的点化线所划分的两个高度区域，分别为第一高度区域Q1及位于Q1下方的第二高度区域Q2，气体入口110和气流发生单元140位于第一高度区域，在一些优选的实施例中，气体入口110的管道部分与气流发生单元140例如电动风机同轴或近似同轴布置。而一级分离单元120例如旋风分离仓、供能单元150和手柄160位于第二高度区域Q2。

其中，气体入口110位置高于一级分离单元120，气流发生单元140位置高于手柄160和/或供能单元150。

在对上述实施例的进一步优化和限定的实施例中，气体入口110的中心线A1与气流发生单元140的轴线A2平行或大致平行，且两者高度差小于2cm。

在对上述实施例的进一步优化和限定的实施例中，二级分离单元130例如电机前过滤装置位于一级分离单元120的上方；并位于第一高度区域Q1内，更优选地，二级分离单元的轴线A3与一级分离单元的轴线A4和/或气流发生单元的轴线A2平行或大致平行，甚而近似与气体入口110及气流发生单元140同轴。而在一些其它的实施例中，可以根据需要对二级分离单元130的位置进行调整，例如可以将一级分离单元与二级分离单元嵌套设置，一级分离单元采用旋风式分离，二级分离单元采用过滤吸附分离，当二级分离单元采用环状的过滤介质时，可以采用嵌套式的方式，将一级分离单元与二级分离单元集成一体，一级分离单元分离的气体将通过气体通路尽可能均匀通过二级分离单元中的过滤介质。而当二级分离单元采用片状的过滤介质时，可以将二级分离单元布置在第二高度区域Q2中，这样不会不增加太多装置整体在水平方向的长度。

当然，上述图示的使二级分离单元130位于一级分离单元120的上方，并位于第一高度区域Q1内，并近似与气体入口110及气流发生单元140同轴的方案具有一些独有的优越之处，此方案的手持式清洁装置相较于目前市面上的类似产品，使一级分离单元和二级分离单元相对独立，如此一来就能够通过提高过滤介质的过滤效率减小二级分离单元采用的过滤介质(过滤网、过滤棉)的尺寸，以提高装置整机紧凑性，而其它布置方式均不具备此优点。

图示的实施例中将(不同方向上)尺寸比较一致的各单元大致对齐布置，呈现了富于工业美感和实用性的整齐布置结构，提高了整机的紧凑程度，减少了收纳的空间。

并且，相互对齐的布置方式更有利于主机的壳体部分的加工和与相关组成单元的组装，如图所示，各组成单元均具有至少一个向外部开放的方向，可以从开放的方向将各组成单元组装至主机的壳体内，无需在组装时调整或拆分主机，为主机的壳体结构的一体成型提供了前提条件，而一体成型显然能够减少连接结构，进而减少失效损坏环节并降低模具开发成本等制作成本。

除了上文介绍的一级分离单元120与二级分离单元130相对独立，其它各组成单元之间也相对独立。各组成单元向外部的开放性和相对独立性同时还有利于以此现有的结构为基础对装置进行扩展性改进，由此得以降低开发难度和成本，避免因为调整某一组成单元而从结构上干涉或影响到相邻的其它部分。

故可确定的是，通过上述结合图示描述的实施例中的手持式清洁装置，其整体布局实现了各组成单元的合理化布置，不仅提高操控的便利性，符合人体工学；也能够降低制作、研发成本。

在对上述实施例的进一步优化和限定的实施例中，供能单元150与手柄160间隔设置，间隔距离范围不小于3cm，避免握持手柄时，手指与供能单元150接触，能够降低手部热感，也有利于电池散热。并且，如此布置同样契合另外的设计要求，即重量分配的合理性，由于气流发生单元140设置在第一高度区域Q1，即手柄160和供能单元150的上方，通过调整供能单元150的设置位置可以恰好使供能单元的重心与清洁装置的重心重合或大致重合，具体而言，供能单元的重心相对于清洁装置的重心的偏离距离小于1cm。而供能单元150往往是手持式清洁装置的整机中重量最大的组成单元，将供能单元150设置为与整机的重心重合，将使重量分配更加合理，并且，提供了整机的稳定性，比如，在应用场景下，如果将手持式清洁装置摆放在高处时，因其重量分配合理，避免了重心的偏离，能够减小因为部分悬置而倾覆掉落的风险。

在一些优选的实施例中，使供能单元150与手柄160的长轴轴线平行或大致平行，这样的平行布置方式，能够在同样间距下，供能单元150相对于手柄160的握持部位的力臂最小，降低操作阻力，符合人体工学。并且，配合在手柄160上方的气流发生单元140，围绕手柄160的握持部位形成类似包围的结构分布，使重量较均匀地分布在手柄周围，在操作时，能够使用较均匀的操控力度改变手持式清洁装置的角度。

在进一步优选的实施例中，设置供能单元150与主机100为可拆卸连接，以方便卸下供能单元150进行充电，供能单元150与整机重心重合能够使手持式清洁装置无论是否拆掉供能单元150都保持重心位置基本不会发生偏移或改变，避免由于拆掉电池后改变重心位置，导致装置无法稳定放置或需要设置额外支撑结构。

另外，供能单元150与手柄160平行的布置方式，使供能单元150在拆卸时的操作更符合双手操作习惯，需要卸下供能单元150时，采用一只手握持手柄160，另一只手沿平行于手柄160的方向拉动，以拆下供能单元150，操作过程非常流畅，符合人体工学。

另外，根据图5所示，气体入口110、一级分离单元120及二级分离单元130的进口的进气方向均与出口的出气方向垂直或大致垂直。为了追求更加紧凑的布置，将相邻的三个组成单元内部气流流向进行这样的调整，能够简化相邻组成单元之间的过渡或连接结构，并缩短连通相邻组成单元内部流道的连接路径。

作为前文提及的实施例的更具体的实现方式，一级分离单元120的分离方式为通过旋风分离仓离心分离；相应地，二级分离单元130的分离方式为过滤吸附分离，而具体地，选用环状过滤单元作为过滤介质，并且，该环状过滤单元的轴线与旋风分离仓的离心轴平行或大致平行。

鉴于一级分离单元120和二级分离单元130相对独立，即不存在嵌套关系或者结构重合部分，采用环状的过滤单元作为过滤介质，能够增加单位空间过滤介质的接触面积，避免可单纯追求紧凑而缩小会省略必要的分离环节，导致降低最终的分离效果。

而且一级分离单元120及二级分离单元130平行设置能够在有限空间(以类似折返的方式)尽量延长气流的路径，争取较大的气体撞击面积和吸附接触面积，提高分离效果。

在前文提及的实施例的更具体的实现方式，参考图5，手柄160具有连通气流发生装置140的出风口的气流通道及连通该气流通道与外界的开口。

容易理解，相较于离散的布置方式，为了提高紧凑性会牺牲一部分气流路径的长度，通过调整一级分离单元120及二级分离单元130能够尽量延长气流路径，而再通过在手柄160中设置一段气流通道进行补充，不仅争取了更佳的分离效果，还可以充分利用各部分空间和结构。

也就是说，在此实施例中，在气流发生单元140的上游通过布置相互平行的两个级别的分离单元确保气流路径的合理长度，然后再配合气流发生单元140的下游通过手柄160的空腔构成的延长的气流通道，共同保证了气体在手持式清洁装置内有足够长度的流通路径，由此保障和提升对于气体分离和净化的效果。

如图所示，开口设置于手柄160的底部，在可选的其它实施例中，也可以在其它接近手柄160的底部的部位设置开口。将开口开设在手柄160的底部或者接近底部的位置能够避免出风方向正对操作者。

在图示的实施例中，手柄160的底部具有与水平方向形成夹角的斜面，开设设置在该斜面，这样的设置方式能够避免在手持式清洁装置水平放置在一个平面上工作时，开口被该平面封堵，影响清洁效果。

此外，参考图6，作为在前述实施例的基础上进一步优化的实现方式，主机100还设置与气流发生单元140位于同一高度区域，并与气流发生单元140电性连接的控制单元170；控制单元170位于手柄160的上方。

通过此布置方式，将电性的气流发生单元140、相应的控制单元170及连接二者的电性线路都布置在主机100中，而避免了在手柄中走线，有利于检修和拆卸。而将控制单元170设置在手柄的上方而非类似大多数现有技术，将其设置在手柄的握持部对应食指的位置，能够避免误操作，且前文提到了需要在功能单元150与手柄之间形成间隔，该间隔宽度过大将不利于组成单元之间的紧凑，而取消设置在手柄上的按键或其它控制元件，则正符合避免该间隔宽度过大的要求，从而有利于缩短水平方向的整体长度，提高紧凑程度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式清洁装置，其特征在于，包括：

主机，其设置有气体入口、一级分离单元及气流发生单元；

与主机连接的手柄及供能单元；其中，

气体入口和气流发生单元位于第一高度区域，一级分离单元、供能单元和手柄位于第二高度区域，第一高度区域位于第二高度区域上方。

2.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述气体入口位置高于一级分离单元，所述气流发生单元位置高于手柄和/或供能单元。

3.如权利要求1或2所述的清洁装置，其特征在于，所述气体入口的中心线A1与气流发生单元的轴线A2平行或大致平行，且两者高度差小于2cm。

4.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，还包括二级分离单元，所述二级分离单元位于一级分离单元上方，所述二级分离单元的轴线A3与一级分离单元的轴线A4和/或气流发生单元的轴线A2平行或大致平行。

5.如权利要4所述的手持式清洁装置，其特征在于，所述一级分离单元及二级分离单元的进口的进气方向均与出口的出气方向垂直或大致垂直。

6.如权利要求4所述的手持式清洁装置，其特征在于，所述一级分离单元的分离方式为通过旋风分离仓离心分离；所述二级分离单元的分离方式为通过环状过滤单元过滤吸附分离。

7.如权利要求1所述的手持式清洁装置，其特征在于，所述供能单元与手柄间隔设置且两者平行或大致平行设置。

8.如权利要求1所述的手持式清洁装置，其特征在于，所述供能单元的重心与清洁装置的重心重合或大致重合。

9.如权利要求1所述的手持式清洁装置，其特征在于，所述手柄具有一连通气流发生装置出风口的气流通道及连通该气流通道与外界的开口。

10.如权利要求1所述的手持式清洁装置，其特征在于，第一水平高度区域内主体表面设有与气流发生单元电性连接的控制单元；该控制单元位于手柄上方。