CN112031484B - 一种水池清洁机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水池清洁机，在壳体的腹部有一个抽吸开口。水池清洁机支撑在两个长形的滚筒上，允许水池清洁机正反方向移动。抽吸开口位于两个长形滚筒之间，以减少滚筒在凹凸不平的池底上遭遇凸起时的角位移动。洗涤器从开口向外延伸，并扫过池底。当水池清洁机改变方向时，枢接的洗涤器能够摆动。

Description

一种水池清洁机

技术领域

本发明涉及一种自动的水池清洁设备，如自驱动水池清洁机(PCV's,poolcleaning vehicles)。

背景技术

游泳池等水池的维护是一件乏味的事情。落叶、死虫等漂浮碎物以及沙石等沉降碎物需要定期清理。对于前者的漂浮碎物可以很容易地利用水池撇取器或渔网收集；水池管理人员并不必需进入水池收集漂浮物。然而，另一方面，对于后者的沉降碎物，水池管理人员需要经常进入水池，以从池底上收集沉降碎片物。

使用真空吸尘器可以使管理人员不必进入水中，并可以减轻疲劳程度。真空吸尘器包括与延长杆相连的真空头，管理人员可以通过延长杆可以控制真空头。真空头同时与真空软管相连通，该真空软管又连通到泵，以传递吸力到真空头。管理人员需要使真空头在水池池底移动，就如在地板上推动干的地面真空头一样。然而，克服水的阻力推动真空吸尘器，是非常的费力的事情，特别是在延长杆很长的情形。此外，管理人员移动真空头覆盖整个池底，也非常耗时。

已经有自动的水池清洁器，利用该自动的水池清洁器，不需人工操作即可穿过(覆盖)池底。通常，这种水池清洁器的形状如大圆盘，侧边有开口，圆盘下面设有用于使圆盘在水池池底上移动的轮子。圆盘在池底上移动时，设置开口的侧边朝前；在该清洁器向碎物移动时，水和碎物被吸入开口中。该清洁器可以将吸入的水排出，同时利用过滤器将碎物过滤。

这种自动的水池清洁器的构思来自于家用的、干的地板自动吸尘器。然而，可以理解，这种自动吸尘器收集的大部分为非常轻的废弃物，如头发和灰尘。较重的废弃物通常还是需要人工清理，如碎瓷片。

因此，地面干的吸尘器构思不适用于池底的处理。沉降碎物的密度通常比水的密度大。因此，很多时候自动的水池清洁器收集池底上的碎物效率低下。在不平坦的池底上效率更差。在圆盘下面的轮子滚过池底的凸起时，自动水池清洁器的开口会抬离池底；这就使得凹凸不平的池底不能被均匀地清洁。

因此，希望提供一种水池清洁机，其具有更好的清洁效率，并且能够更好地清洁不平整的水池池底。

发明内容

在第一方面，一种水池清洁机，包括具有底座的壳体；设置在所述底座上，用来吸入池底碎物的开口；以及从所述开口向外延伸的洗涤器，用来搅动碎物。由于洗涤器从所述开口向外延伸，能够确保任何由洗涤器搅动的碎物能立即被所述开口吸力产生的水流所浮起，并被吸入。

可选地，所述洗涤器可以安装在开口边或开口内。然而，这并不是最优选的，因为如果水池清洁机在一个方向移动使得所述洗涤器在所述开口的前面移动，所述洗涤器可能会将碎物铲离所述开口，而不是使所述碎物被所述开口上的吸力搅动和收集。因此，优选地，所述洗涤器从所述开口内向外延伸，确保静止的碎物由洗涤器搅动与开口处的抽吸一致。

所述洗涤器的高度大于该洗涤器和所述壳体之间连接点与池底之间的距离，以使当所述水池清洁机穿过所述池底时，所述洗涤器以一定角度支撑在所述池底上；也就是说，所述洗涤器上端安装在所述壳体上形成相应的连接点，该连接点与池底之间的垂向距离小于所述洗涤器本身的长度，这样在进行清洁工作时，不仅可以使洗涤器下端与池底保持接触，还可以使洗涤器以一定的角度与池底保持接触。进而，当水池清洁机向一个方向移动时，洗涤器向相反方向摆动，并被水池清洁机拖动。这就使得碎物可以随着开口的移动而被清扫，进而增加随开口被清扫碎物被开口吸力收集的可能性；即在水池清洁机移动时，被洗涤器扫到的碎物浮起或漂起，进而被开口处吸力形成的水流所携带并被吸入所述开口中。

优选地，所述洗涤器能够在所述开口内移动。例如，所述洗涤器能够在开口内摆动。优选地，洗涤器能够垂直于池底移动，即相对于开口，洗涤器与壳体的连接点在垂直于池底的方向上移动。在这种情况下，所述洗涤器可以通过滑动导轨中的枢轴连接到壳体，以进行所述垂直移动，即在垂直于池底的方向上移动。在水池清洁机清洁池底时，垂直于池底通常是指竖向，即与水平面垂直的方向。这样可以将洗涤器抬升到凹凸不平的池底上的凸起上，这样水池清洁机及洗涤器的移动就不会受到凸起的阻挡，甚至可以让洗涤器进入池底上的缺口(或凹陷)中，以清洁该缺口。如果水池清洁机具有爬墙能力，则垂直的参照为待清洁的水池池壁，即垂直于待清洁表面(此处，池底为待清洁的水池池壁)。

可选地，所述洗涤器能够相对于所述壳体沿所述池底移动。也就是说，如果水池清洁机被设置用于清洁水池池底，则洗涤器能够相对于壳体进行水平移动，即基本上平行于水池池底。通常，洗涤器通过滑动导轨中的连接器连接到壳体，用于引导相对于壳体的移动。如果水池清洁机具有爬墙能力，并沿水池竖向侧壁进行爬墙清洁工作，则洗涤器相对于壳体的运动为与水平面垂直的运动。

在第二方面，本发明提出一种水池清洁机，包括壳体；和枢接于所述壳体上的洗涤器，以搅动碎物。其具有的优点是：当水池清洁设备反方向运动时，洗涤器能够从初始位置进行摆动；即该水池清洁设备改变移动方式时，洗涤器可以通过枢结结构进行摆动。

在第三方面中，本发明提出一种水池清洁机，包括壳体；和可滑动地连接到壳体的洗涤器。洗涤器可以壳体枢接并摆动，也可以不与壳体枢接并摆动；即洗涤器可以仅与壳体滑动相连，以相对于壳体在预定的方向滑动；也可以滑动和枢接并存，使洗涤器除相对于壳体在预定方向滑动的同时，还可以相对于壳体旋转，进而相对于壳体摆动。相对于壳体可移动的洗涤器的方式可以为多种方式越过池底的凸起，及以不同方式搅动不同类型的碎物提供更大可能和空间。优选地，洗涤器能够垂直于池底移动。例如，洗涤器通过滑动导轨中的枢轴与壳体连接，以提供垂直移动。可选地，洗涤器能够相对于壳体水平移动，即沿着池底移动。例如，洗涤器通过滑动导轨中的连接器连接到壳体，用于引导水平移动。

在另一方面，本发明提出一种清洁池底的方法，包括步骤：提供从抽吸清洁器的开口向外延伸的洗涤器；用洗涤器刷洗所述池底上的碎物；其中由所述洗涤器搅动的碎物由所述开口的吸力吸入。与位于所述开口附近的洗涤器相比，从所述开口内向外延伸的洗涤器更能搅动碎物，以便由吸力产生的水流浮起和收集。这是因为，搅动碎物的位置与提供抽吸的所述开口位置一致，即洗涤器搅动碎物浮起或漂起的同时，开口形成的抽吸水流也对浮起或漂起碎物施加吸力，进而保证清洁效果。

优选地，该方法还包括：在抽吸清洁器移动时，拖动所述洗涤器。也就是说，所述洗涤器不仅从开口内伸出，还沿所述池底拖动。当洗涤器拖到运动方向的后面时，洗涤器能够随着抽吸清洁器的开口在池底上移动而清扫碎物，使碎物浮起或漂起，从而增加碎物被抽吸收集的可能性。相反，如果洗涤器的位置使其在抽吸清洁器的开口前面移动，碎物可能会被铲离抽吸作用，即虽然能够使碎物浮起或漂起，但同时也使碎物远离开口形成的抽吸水流，进而难以完成对碎物的抽吸。

任选地，该方法还包括在所述抽吸清洁器通过池底上的凸起时，将所述洗涤器抬升至所述凸起的上方。

任选地，所述方法还包括在所述抽吸清洁器通过池底上的缺口时，所述洗涤器浸入所述缺口中。

附图说明

参照描述本发明具体实施方式具体结构的附图，可以更方便地进一步描述本发明，其中，以相应的部分代替全部。应当说明的是：本发明的其它布置是可能的，因此附图的特殊性不应仅理解为能够取代本发明的一般性描述。

图1示意本发明的一个具体实施例；

图2示意图1实施例的一种变型；

图3是图2实施例中泳池清洁机的立体视图；

图4说明了图2具体实施例的操作方式；

图5进一步描述的图4具体的操作方式；

图6进一步描述的图4具体操作方式；

图7及7(a)、7(b)和7(c)进一步描述了图4具体操作方式；

图8也描述的图2具体实施例的一种操作方式；

图9是进一步描述了图8具体实施例的具体操作方式；

图10是进一步示意了图9描述具体实施例的一种变型；

图11更详细地示意了图2中的具体实施例；

图12更详细地示意了图2中的具体实施例；

图13示意了图11中具体实施例的一种变型；

图14示意了图2中具体实施例的另一种变型；

图15进一步说明了图14中的具体实施例；

图16展示了一种进一步的具体实施例；

图17进一步展示了图16具体实施例；和

图18也进一步展示了图16和图9具体实施例结合的具体实施方式。

具体实施方式

图1是一种实施例的示意图，显示了能够在游泳池中浸入水中并且能够在水池的池底移动，以清洁池底107的水池清洁机(PCV)100的侧视图。

通常地，PCV 100包括由塑料制成的壳体101。壳体101可以安装两个滚筒103、105上，滚筒103、105作为PCV 100移动的轮子。滚筒103、105的高度可以确定壳体101的腹部115(或底座)与池底107之间的距离111。其中，一个滚筒103靠近壳体101的一端，而另一个滚筒105靠近壳体101的另一端。

壳体101的腹部115上具有开口109，开口109位于滚筒103、105之间。滚筒103、105可以在壳体101的宽度方向延伸(见图3)。类似地，开口109在壳体101的宽度方向延伸，这样可以减少滚筒在凹凸不平的池底上遭遇凸起时的角位移。

壳体101内部有与防水的电子器件和电气元件(图中未示出)，包括用于操作PCV100的微控制器。一般来讲，滚筒103、105可由微控制器驱动控制，即微控制器通过控制相应的电机控制滚筒103、105。

滚筒103、105可以反向旋转，即可以在两个方向旋转。这使得PCV 100可以在池底107上前后移动而不必自转，即根据需要，可以使PCV 100向前移动或向后移动，进而不需要通过自转进行转弯。如图1所示，PCV 100可沿白色箭头指示的方向移动。

在壳体101内还设有通过导管(未示出)与开口109相连的马达，即通过导管与开口109相连通的泵，该泵由相应的马达驱动，以产生吸力，马达可以和泵可以一体成型(简称马达)。在马达运转时，马达(泵)通过开口109吸入水池的水流，并将吸入的水从壳体101的顶部排出。从壳体101顶部排出的水产生一个施加在壳体101的作用力，该作用力能够推着壳体101保持在池底107上，即排出的水产生反冲力，该反冲力可以使壳体101保持在池底107(或其他待清洁表面或池壁上)。

当PCV 100在池中移动时，开口109下的池底107上的碎物113被抬起并随开口109处吸力产生的水流而漂起来。壳体101内的过滤器(未示出)将该水流携带的碎物截留到壳体101中。

通常，开口109约为1英寸宽，滚筒103、105的直径分别为3英寸。在一些实施例中，壳体101的尺寸可以是16英寸x 14英寸x 11英寸。本专利附图并未按此比例显示。

优选地，如图2所示实施例，开口109的顶部安装有刷子或洗涤器501(为了描述方便，本文件中，洗涤器包括刷子，不再单独描述)，即在开口109形成的空间内安装洗涤器501。

图3是PCV 100的分解透视图，白色箭头表示洗涤器501如何装入开口109。洗涤器501在PCV 100的宽度(横向)方向延伸，即在与PCV 100前后方向垂直的方向上延伸。滚筒103、105和开口109也在PCV 100的宽度方向延伸。黑色箭头显示了当马达运转时，水是如何从PCV 100的侧面吸入滚筒103、105之间的空间，并向上吸入壳体101的。换言之，相对于PCV100运动方向，产生了横向的水流，即抽吸产生水流与PCV 100运动方向垂直。

洗涤器501的上部可以为硬的板601，板601的边缘可以通过枢轴503安装在开口109的顶部，进而洗涤器501可以围绕枢轴503转动。洗涤器501的下端或洗涤器501的尖端603由刷毛构成。刷毛通常可以是厚而坚韧的塑料纤维。当PCV 100穿过池底107移动时，洗涤器501的尖端603扫过池底107上的碎物113，进而可以搅动顽固的碎物113。从池底107搅动起来的碎物113更容易被水流带入开口109。

优选地，洗涤器501的长度(垂向)略大于枢轴与池底107之间的距离。这样，当PCV100放置在池底上时，为了容纳在枢轴503和池底107之间，洗涤器501就以一定角度倾斜。当PCV 100在池中移动时，洗涤器501的尖端603就拖曳在枢轴503的后面并与池底107成一定角度。这样可以防止刷毛受损。相反，当PCV 100移动时，如果刷毛指向前方，刷毛可能剌入顽固的碎物113中而遭受损坏。

当微控制器(或相应的装置)检测到PCV 100撞到池壁时，PCV 100可以反向方向移动而不必在池底107上旋转。滚筒103、105只需反向转动即可。当然，选择适当的检测装置，也可以在PCV 100快要撞到池壁时进行预警，提前进行反转移动。

为在凹凸不平的池底107上向附图左方移动时，洗涤器501与大的凸起301接触的状态图。由于洗涤器501无法去除凸起301，这可能会阻止PCV 100向前移动。为了解决这些问题，如图5所示，将洗涤器501连接到开口109顶部的枢轴503设计成能够被作用在洗涤器501上的反作用力向上抬起一定距离，如数字1101所示的距离。这就允许提高洗涤器501并扫过不可移动的凸起301。如图6所示，当洗涤器501越过凸起301时，枢轴503落回到初始位置。提供这种可移动枢轴503的方法有很多。图7所示的三幅系列图中就示出了一个示例，其中枢轴503可移动地保持在垂向滑动导轨1301中。垂向滑动导轨1301可以采用滑动轨道与滑动轨道配合的滑块结构。

图7(a)显示的枢轴503在垂向滑动导轨1301中的位置为初始位置，与图4中洗涤器501开始接触由凸起301形成障碍的状态相对应。图7(b)显示的枢轴503在垂向滑动导轨1301中的位置为抬高位置，如指向朝上的白色箭头所指示，与图5中洗涤器501枢轴503被抬高以让洗涤器501扫过凸起301顶部的状态相对应。如本领域读者所理解，抬高的程度依赖于凸起301的高度。图7(c)显示的枢轴503在垂向滑动导轨1301中的位置与图6中通过凸起301后洗涤器501枢轴503返回到初始位置的状态相对应。

图8示出了在洗涤器501的尖端603扫入缺口1403时，垂向滑动导轨1301中的枢轴503也能够从初始位置下降，如数字1401和白色箭头所示(数字1401表示枢轴503从初始位置下降到最终位置时下降距离，指向向下的白色箭头为枢轴503的下降方向)。图9是描述可移动枢轴503如何使洗涤器501浸入缺口的一系列视图，即洗涤器501的尖端如何进入缺口进行清扫的视图。

图9(a)显示，当洗涤器501扫过池底107的平坦部分时，枢轴503处于垂向滑动导轨1301的中间位置。当洗涤器501扫过缺口1403时，如图9(b)所示，洗涤器501下方缺少支撑，洗涤器501的较重的重量使得枢轴503下降。因此，洗涤器501的尖端603进入缺口1403以清洁缺口1403。当PCV 100继续移动时，如图9(c)所示，洗涤器501被拉出缺口1403，洗涤器501下方池底107提供的支撑使枢轴503抬升回中间位置。

通过选择制造洗涤器501材料的相对密度，可以使枢轴503在垂向滑动导轨1301内上下顺畅移动。例如，如果洗涤器501主要由塑料和橡胶制成，则可以使洗涤器501的相对密度作为一个整体略大于水的密度，从而为洗涤器501在水中上下移动提供适当的浮力。然而，在优选实施例中，如图10所示，可以提供弱弹簧1601以将枢轴503推回中间位置。当然，可以根据实际需要，选择弱弹簧1601为拉力弹簧或推力弹簧。

图11是示出的PCV 100的侧视图的实际技术图，所示PCV 100的开口109位于壳体101的腹部115处。在壳体101的顶部为用于从开口109吸入水的马达1701(可以通过适当的泵)和用于在通过PCV 100的水流中收集碎物113的过滤器。该图显示PCV 100排出水的输出口1703。此外，对于PCV 100的其它精细细节不需赘述。

图11对应于图1的示意图。可以看到，当PCV 100向左侧移动时，洗涤器501在池底107被拖动到视图的右侧。如图中示意，碎物113从运动的方向吸入，并向上进入开口109和壳体101中。尽管洗涤器501的尖端603落后于开口109，但被洗涤器501搅动的碎物113能被水流收集并吸入壳体101中；这是因为被搅动的碎物与开口109的吸力基本相对，即被搅动的碎物与开口109的吸力处基本重合或相差很小，足以将被搅动的碎物吸入。图12显示了同一PCV 100反向移动的状态，可以看到，洗涤器501被拖动以左侧。

如图13所示，在另一实施例中，洗涤器501不从开口109内延伸。相反，洗涤器501固定在靠近开口109的位置。当洗涤器501扫过池底107上的碎物113时，洗涤器501搅动碎物113，碎物113随后能被水流收集。尽管洗涤器501被设置在开口109的前面，但是被搅动的碎物113和开口109处的吸力足够的近，进而可以使水流来漂起搅动的碎物113。与开口109接近使得碎物113再次沉降到池底107之前被吸入壳体101中。虽然这种结构在防止刷毛损坏方面不如图11和图12那样有效，但与现有技术相比，因为洗涤器501靠近腹部115底部的开口109，并且抽吸水流强于开口被设置在壳体101的侧面或末端的情形，在清洁池底107的顽固碎物113方面更有优势。

图14和图15显示了图2的实施例的另一个变型。洗涤器501不使用排布在硬板上刷毛，而使用长刷毛。这种刷毛可以由长的、厚的、有弹性的塑料纤维制成，这些纤维没有固定在硬的板上。这些长纤维从开口109的顶部延伸到水池池底107。这些刷毛的顶端成束状保持在开口109的顶部。在开口109的顶部形成的连接处2401为固定连接，并不是枢轴连接，因为刷毛可以自然弯曲，进而可以使刷毛的末端扫过池底107，并拖到连接处2401后方。

图15示出了运动方向的改变如何让这种刷毛的下端保持在池底107上并以另一种方式弯曲的情形，即当PCV 100反向移动时，如何在连接处2401后方拖动以扫过池底107的情形。

在图14和图15的实施例的变型中，洗涤器501与开口109顶部的连接也可以是：可在垂向滑动导轨内移动的枢轴(未示出)，以允许洗涤器501具有更大的移动自由度。

图16和图17显示了实施例的进一步变型，其中洗涤器501可水平滑动，即平行于池底的平面移动。图16示出了PCV 100向左移动，作用于洗涤器501刷毛上的地面摩擦力向右推动洗涤器501。图17显示PCV 100向右移动，作用于洗涤器501刷毛上的地面摩擦力向左推动洗涤器501。洗涤器501是可滑动的，因为其到开口109的顶部的连接器1603可以安装在水平滑动导轨1801内。洗涤器501可以水平滑动，而无需绕连接器1603旋转。

然而，更优选地，洗涤器501能够水平滑动以及上下滑动，并且能够围绕连接洗涤器501和壳体101的枢轴摆动。图18是一系列图，其中说明了实现这种方式的一种可能机制，即图9的垂向滑动导轨1301通过水平滑动导轨1801连接到壳体101上。

图18(a)显示当壳体101(未示出)向左移动时，洗涤器501在右侧拖动。连接器1603被推到水平滑动导轨1801的最右端。枢轴503在垂向滑动导轨1301中处于中间高度，因为洗涤器501正在扫过平坦的池底。

图18(b)示出当壳体101(未示出)向右移动时，洗涤器501在左侧拖动。连接器1603被推到水平滑动导轨1801的最左端。然而，枢轴503此时在垂向滑动导轨1301中高于图18(a)，因为洗涤器501支撑在不可移动的凸起301上。

以上，所描述的实施例包括水池清洁机100，其包括具有底座的壳体101；设置在底座上、用于在池底上吸入碎物113的开口109；以及从开口109内向外延伸以搅动碎物113的洗涤器501。

所描述的实施例还包括水池清洁机100，其包括壳体101；和枢转至壳体101以搅动碎物113的洗涤器501。

所描述的实施例还包括水池清洁机100，其包括壳体101；和与壳体101滑动连接的洗涤器501，以搅动碎物113。

所描述的实施例还包括清洁池底107的方法，该方法包括以下步骤：提供从抽吸清洁器(PCV 100)的开口109内延伸的洗涤器501；使用洗涤器501在池底107上刷洗碎物113；其中由洗涤器501搅动的碎物113由开口109吸入。

虽然在上述描述中已经描述了本发明的优选实施例，但是相关技术领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明所要求的范围的情况下，可以在设计、构造或操作的细节上进行许多变化或修改。

Claims (14)

1.一种水池清洁机，包括：

具有底座的壳体；

设置在所述底座上，用来吸入池底碎物的开口；以及

安装在所述开口的顶部，从所述开口向外延伸的洗涤器，用来搅动碎物；

所述洗涤器的高度大于该洗涤器和所述壳体之间连接点与所述池底之间的距离，以使当所述水池清洁机穿过所述池底时，所述洗涤器以一定角度支撑在所述池底上；

所述洗涤器能够在所述开口内移动；

所述洗涤器能够垂直于所述池底移动；

所述洗涤器通过一个位于滑动导轨中的枢轴与壳体连接，以进行垂直移动。

2.如权利要求1所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器围绕所述枢轴转动，能够在所述开口内摆动。

3.如权利要求1所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器的相对密度作为一个整体略大于水的密度。

4.如权利要求1所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器能够相对于所述壳体沿所述池底移动。

5.如权利要求4所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器通过设置在滑动导轨中的连接器与所述壳体相连，以引导沿所述池底的移动。

6.一种水池清洁机，包括：

壳体；和

枢接于所述壳体上的洗涤器，以搅动碎物；

所述洗涤器的高度大于该洗涤器和所述壳体之间连接点与池底之间的距离，以使该洗涤器以一定角度支撑于所述池底上；

所述洗涤器能够垂直于所述池底移动；

所述洗涤器通过一个滑动导轨中的枢轴与壳体连接，以使所述洗涤器进行垂直移动。

7.如权利要求6所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器的相对密度作为一个整体略大于水的密度。

8.如权利要求6所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器可移动地连接到所述壳体上，以相对于所述壳体沿池底移动。

9.如权利要求6所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器通过设置在滑动导轨中的连接器连接到所述壳体，以引导沿所述池底的移动。

10.一种水池清洁机，包括:

壳体；和

可滑动地连接到所述壳体的洗涤器；

所述洗涤器能够垂直于池底移动；

所述洗涤器通过位于滑动导轨中的枢轴与壳体连接，以进行垂直移动。

11.如权利要求10所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器围绕所述枢轴转动。

12.如权利要求10所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器的相对密度作为一个整体略大于水的密度。

13.如权利要求10所述的水池清洁机，其中

该洗涤器能够相对于所述壳体沿着所述池底移动。

14.如权利要求13所述的水池清洁机，其中

所述洗涤器通过设置在滑动导轨中的连接器与所述壳体相连，以引导沿所述池底的移动。

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