CN113161643B - 清洁设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的清洁设备,包括:机身,所述机身内部具有气流通道;电池组件,设于所述机身内;电机组件,具有电机进风口和电机出风口;沿所述气流通道所限定的气流流动路径上,所述电池组件位于所述电机进风口前方。本发明实施例所提供的技术方案,能够利用冷风高速穿过电池组件,达到急速冷却电池组件的目的,有效改善电池的温升情况。
Description
技术领域
本发明涉及机械结构设计技术领域,尤其涉及一种清洁设备。
背景技术
随着科技的发展,手持式吸尘器、立式吸尘器、清洗机等清洁设备的使用越来约广泛,人们对清洁设备的使用安全性要求也随之提高,对于上述的清洁设备,其机身内通常内置有电池,通过电池给清洁设备提供电能。而电池在使用过程中,温升会较为明显,而电池温度升高会影响电池的使用寿命和使用效果,导致整机的使用安全性降低。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以解决上述问题或至少部分地解决上述问题的清洁设备。
本发明实施例提供一种清洁设备,包括:
机身,所述机身内部具有气流通道;
电池组件,设于所述机身内;
电机组件,具有电机进风口和电机出风口;
沿所述气流通道所限定的气流流动路径上,所述电池组件位于所述电机进风口前方。
在一些实施例中,所述电池组件的轴线与所述电机组件的轴线重合。
在一些实施例中,所述电池组件内部具有供气流通过的中空通道,所述气流通道包括所述中空通道,所述中空通道与所述电机进风口相对设置。
在一些实施例中,所述电池组件包括多个电池,多个电池沿周向布置,以围成所述中空通道。
在一些实施例中,所述中空通道的轴线与所述电池组件的轴线重合。
在一些实施例中,在所述气流通道流通的气流流经所述电池组件的外侧壁及所述中空通道而与所述电池组件接触。
在一些实施例中,在所述气流通道流通的气流至多流经所述中空通道而与所述电池组件接触。
在一些实施例中,所述机身具有机身壳体,所述电机组件的外侧壁与所述机身壳体之间形成第一间隙,所述气流通道包括所述第一间隙;
所述电池组件的外侧壁与所述机身壳体之间形成有第二间隙,所述气流通道包括所述第二间隙。
在一些实施例中,所述机身包括机身进风口和机身出风口,所述电机组件相较于所述电池组件更靠近所述机身进风口,所述气流至少依次流经所述第一间隙、所述第二间隙、所述中空通道、所述电机进风口和所述电机出风口。
在一些实施例中,所述机身包括机身进风口和机身出风口,所述电池组件相较于所述电机组件更靠近于所述机身进风口,所述气流至少依次流经所述中空通道、所述电机进风口和所述电机出风口。
在一些实施例中,所述中空通道靠近所述电机组件的一端与所述电机进风口密封连接在一起。
在一些实施例中,所述中空通道靠近远离所述电机组件的一端形成电池进风口,所述中空通道靠近所述电机组件的一端形成电池出风口,所述电池出风口的横截面积至少小于所述电池进风口与所述电池出风口之间的部分的横截面积。
在一些实施例中,所述电池出风口包括多个小出风口,多个小出风口并列设置。
本发明实施例所提供的清洁设备,通过沿气流通道所限定的气流流动路径上,将电池组件设置于电机组件的电机进风口的前端,使得从机身进风口吸入的冷空气先经过电池组件再经过电机组件的电机进风口吸入电机,冷风高速穿过电池组件,从而能够达到急速冷却电池组件的目的,通过合理的布局,即可有效地降低电池的温升,提高清洁设备的使用寿命和使用安全性。
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一简单地介绍,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1a为本发明一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的内部结构示意图;
图1b为本发明一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的气流内部流动路径的示意图;
图1c为图1b中的A向剖视图;
图2a为本发明实施例所提供的电池组件与电机组件的相对位置的结构示意图一;
图2b为图2a中的B向示意图;
图3a为本发明实施例所提供的电池组件与电机组件的相对位置的结构示意图二;
图3b为图3a中的C向示意图;
图4为本发明另一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的内部气流流动路径的示意图;
图5a本发明又一示例性实施例所提供的手持式吸尘器内部气流流动路径示意图一;
图5b本发明又一示例性实施例所提供的手持式吸尘器内部气流流动路径示意图二;
图6a为本发明又一示例性实施例所提供的立式吸尘器内部气流流动路径示意图一;
图6b为本发明又一示例性实施例所提供的立式吸尘器内部气流流动路径示意图二。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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,本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。
在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
此外,“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述一第一装置连接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接连接于所述第二装置,或通过其它装置间接地连接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
清洁设备中的电池通常用于为清洁设备中的电机供电,电机的使用功率越高,电池的耗能越大,进而温升也越大,而电池的温升越高,对电池的寿命和使用安全也越为不利。
为解决清洁设备的电池的温升问题,发明人经过创造性地劳动发现,相关技术中解决清洁设备内的电池的温升问题通常是在电池包上开孔散热,或者是将电机出风口的出风引一部分给电池包,以加速电池包的散热,但是从电机出来后的风,由于电机在运转过程中,转子高速转动会产生热量,因此,从电池出来的气流的温度通常比较高,因此,利用该部分气流对电池包散热,效果较差。而在其他一些相关技术中,通过直接降低电机的功率,来降低电池的温升,然而,降低电机的功率却会使得清洁设备的清洁效果变差,降低用户体验。
本发明提供以下实施例以对电池组件进行散热,有效降低电池组件的温升,防止在清洁设备使用过程中,出现电池组件温升过高,而导致电池组件寿命降低的风险。
图1a为本发明一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的内部结构示意图;图1b为本发明一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的气流内部流动路径的示意图;图1c为图1b中的A向剖视图。请参照附图1a~附图1c,本实施例提供一种清洁设备,该清洁设备可以为手持式吸尘器、立式吸尘器、清洗机等。本实施例的清洁设备包括:机身10、电池组件20和电机组件30。
其中,机身10内部具有气流通道。机身10具有机身壳体,气流通道可以与吸口连通,以将外部空气、灰尘、脏污等吸入机身10内,而机身10内可以具有用于过滤空气中的灰尘、脏污等的旋风分离系统40,以及用于收集经旋风分离系统40后的收集收集装置50。具体而言,当清洁设备为吸尘器时,收集装置50 可以为尘桶,而当清洁设备为清洗机时,收集装置50可以为污水桶。在气流通道的流通方向上,还可以设置有空气过滤装置60,该空气过滤装置60可以设置于靠近机身10上的机身进风口的位置,且位于电池组件20和电机组件30之前,以使得进入电机组件30和电机组件30的空气为干净的空气。
电池组件20设于机身10内,电池组件20可以可拆卸地固定于机身10内。电池组件20可以与电机组件30电连接,以为电机组件30供电,电机组件30可以驱动连接有叶轮等气流发生装置,气流发生装置启动而在机身10内产生高速气流,从而吸取尘气或污水。
电池组件20可以包括多个电池所构成的电池包,多个电池可以均匀布置,每个电池的结构形状容量可以相同或不同。当然,不可排除的,在一些实施例中,电池组件20可以为单个电池。
电机组件30具有电机进风口31和电机出风口32。电机组件30可以具有电机壳体33a,以及设于电机壳体33a内的定子和转子,电机进风口31和电机出风口32 可以为电机壳体33a上开设的通孔。在本实施例中,电机组件30的转动轴线可以大致沿机身10的长度方向延伸,电机进风口31可以位于电机壳体33a的一端部,而电机出风口32可以位于电机壳体33a的侧部,由此,在电机进风口31的气流的流动方向可以大致与电机出风口32出的气流流动方向垂直。或者,电机进风口 31的气流的流动方向可以与电机出风口32出的气流流动方向具有夹角。或者,在一些实施例中,电机进风口31可以位于电机壳体33a的一端,电机出风口32可以位于电机壳体33a的另一端,气流在进入电机进风口31和从电机出风口32排出的流动方向不改变。在机身10上可以具有机身出风口,优选的,机身出风口可以位于机身的侧面,从电机出风口32排出的气流最终经机身侧面排向外界。机身10侧面排风,相较于在机身顶部或底部排风,出风既不会排向待清洁表面,不会影响待清洁表面的清洁效果,也不会排向用户手持侧,不影响用户的使用体验。
沿气流通道所限定的气流流动路径上,电池组件20可以位于电机组件30 的电机进风口31前方。也就是说,吸入电机进风口31的气流是先经过电池组件20的,进入电池组件20的气流是未与电机组件30内部接触的冷空气,利用冷空气首先将电池组件20进行降温,然后再进入电机组件30,使得对电池组件 20的散热效果明显,散热效率高。
值得注意的是,沿气流通道所限定的气流流动路径上,电池组件20可以位于电机组件30的电机进风口31前方,仅限制在气流流动方向上,气流是先经过电池组件20再经过电机进风口31的,而并非限定电池组件20与电机组件30 的绝对位置关系。
图2a为本发明实施例所提供的电池组件与电机组件的相对位置的结构示意图一;图2b为图2a中的B向示意图;图3a为本发明实施例所提供的电池组件与电机组件的相对位置的结构示意图二;图3b为图3a中的C向示意图;在一些实施例中,如图2a和图2b所示,电机组件30相较于电池组件20可以更靠近于机身进风口。在其他一些实施例中,如图3a和图3b所示,电池组件20相较于电机组件30可以更靠近于机身进风口。而对于机身出风口的位置,本发明不做限定,其可以位于机身上靠近电池组件20的一侧,也可以位于机身上靠近电机组件30的一侧,本发明不做具体限定。但是,无论机身出风口设于何处,从机身进风口进入的气流必须途径电池组件20和电机组件30后才能从机身出风口排出。
本发明实施例所提供的清洁设备,通过沿气流通道所限定的气流流动路径上,将电池组件设置于电机组件的电机进风口的前端,使得从机身进风口吸入的冷空气先经过电池组件再经过电机组件的电机进风口吸入电机,冷风高速穿过电池组件,从而能够达到急速冷却电池组件的目的,通过合理的布局,即可有效地降低电池的温升,提高清洁设备的使用寿命和使用安全性。整个技术方案仅仅通过改变清洁设备的内部布局,形成合理的气流流动路径,而未增加其他散热装置,结构简单,成本低廉。
本发明实施例所提供的技术方案,由于能够保证电池组件20的散热效果,因此,无需通过降低电机组件30的功率来降低电池组件20的温度,因此,能够保证电机组件30维持在大功率状态下工作,也能够保证清洁设备的清洁效果和清洁效率,提高用户体验。
在一优选实施例中,电池组件20的轴线可以与电机组件30的轴线重合。由此,可以最大程度上减小机身10的横向尺寸,减小整个清洁设备的体积。电机组件30的电机进风口31可以为以电机组件30的轴线为中心的通孔,气流经过电池组件20后,可以均匀地被吸入电机进风口31。
如图1b和图1c所示,电池组件20内部可以具有供气流通过的中空通道21,气流通道包括中空通道21,中空通道21可以与电机进风口31相对设置。该中空通道21可以沿电池组件20的轴线延伸。气流可以通过中空通道21从电池组件20的内部穿过,由于电池组件20工作时,其内部温升最明显,因此,通过在电池组件20内部设置中空通道21,使得冷空气可以在中空通道21流动,进而最大程度上带走电池组件20的热量。在本实施例中,中空通道21的轴线可以与电池组件20的轴线重合。也就是说中空通道21位于电池组件20的中心处,当冷空气从中空通道21经过时,可以较为均匀地对电池组件20进行散热。
在本实施例中,中空通道21可以为直形的通道,在其他一些实施例中,中空通道21可以为弯曲的通道,本发明不做特别限定。
进一步的,电池组件20可以包括多个电池20a,多个电池20a可以沿周向布置,以围成中空通道21。多个电池20a的结构形状可以相同,多个电池20a 可以呈环形布置,每两个相邻的电池20a之间可以紧密配合以可以围成密封的环形,进而限定出周向密封的中空通道21。在本实施例中,每个电池20a可以为圆柱形,以使得电池组件20整体呈圆筒状,中空通道21大致为圆形通孔。在一些实施例中,电池20a还可以为长方体,以使得电池组件20整体呈方筒状,中空通道21大致为方形通孔。甚至,在其他一些实施例中,电池20a还可以为正六边形柱、椭圆形柱等,本发明不做特别限定。通过多个电池20a围成中空通道21,不必对电池20a的本身结构进行改进,而仅需要对多个电池20a的布局方向进行改变,使得多个电池20a之间预留出中空通道21,即可对每个电池 20a进行均匀有效地散热,结构简单,散热效率高。
另外,值得注意的是,当电池组件20横截面为非圆形时,电池组件20的轴线是指电池组件20的中心线。
如图1b和图1c所示,优选的,在气流通道流通的气流流经电池组件20的外侧壁及中空通道21而与电池组件20接触。电池组件20的外侧壁和中空通道 21均有气流通道,使得电池组件20在内侧和外侧均能够得到有效散热,由此,能够有效保证散热效率和散热效果,使得电池组件20能够快速多方位地降温,保证电池组件20的使用安全。
为实现气流能够在电池组件20的外侧壁和中空通道21流动,如图1b、图 2a、图2b所示,电机组件30相较于电池组件20可以更靠近于机身进风口,气流可以从电池组件20的外侧壁流过之后,再流入电池组件20的中空通道21,整个流通路径较长,气流与电池组件20的接触面积也较大,进而散热效率也最高。在其他一些实施例中,如图3b所示,电池组件20相较于电机组件30可以更靠近于机身进风口,电池组件20相较于电机组件30可以更靠近于机身进风口,与电机组件30相较于电池组件20更靠近于机身进风口的方式相比,该种方式能够使得电池组件20与机身进风口的距离短,进入电池组件20内的气流的温度,更接近于外部空气的温度,使得电池组件20的热交换速度更快。气流可以从电池组件20的外侧壁和中空通道21同时流过之后,在电机组件30的电机进风口31汇聚而吸入电机进风口31,该种方式,气流与电池组件20的接触面积较大,散热效果较好。
在其他一些实施例中,对于与电池组件20接触的气流,在一些实施例中,可以仅流经中空通道21而与电池组件20接触。图4为本发明另一示例性实施例所提供的手持式吸尘器的内部气流流动路径的示意图;如图4所示,在气流通道流通的气流至多流经中空通道21而与电池组件20接触。为实现上述情况,电池组件20相较于电机组件30可以更靠近于机身进风口。在一可能的实施例中,如图4所示,机身10包括机身进风口和机身出风口,电池组件20相较于电机组件30更靠近于机身进风口,气流至少依次流经中空通道21、电机进风口 31和电机出风口32。
在一些实施例中,如图1c所示,电机组件30的外侧壁与机身壳体之间可以形成第一间隙H1,气流通道可以包括第一间隙H1;电池组件20的外侧壁与机身壳体之间形成有第二间隙H2,气流通道可以包括第二间隙H2。也就是说,气流能够经过第一间隙H1和第二间隙H2,通过在电机组件30和电池组件20 在机身内预留适当的间隙,以使得气流能够在机身内充分流动,与发热器件的接触面积大,因此,能够得到较好的散热效果。
在一可能的实施例中,如图1c所示,机身10可以包括机身进风口和机身出风口,电机组件30相较于电池组件20更靠近进风口,气流至少依次流经第一间隙H1、第二间隙H2、中空通道21、电机进风口31和电机出风口32。由此,在机身10内形成一条较长的流动路径,能够充分带走电池组件20和电机组件30的热量。
值得注意的是,第一间隙H1具体是电机壳体30a与机身壳体形成,而电机组件30的主要发热处在于电机组件30的内部,因此,即使气流先经过电机壳体30a的外侧,也就是先经过第一间隙H1,再进入电池组件20,经过第一间隙H1的气流的温度仍然较低,因此,不会过多影响电池组件20的热交换效果。
如图1a和图1b所示,中空通道21可以靠近电机组件30的一端与电机进风口31密封连接在一起。具体的,中空通道21与电机进风口31之间具有中间连接件,中间连接件可以分别与中空通道21的端部,以及电机进风口31之间通过密封件密封连接,通过将中空通道21与电机进风口31密封连接,使得从电池组件20排出的气流全部通过电机进风口31进入电机组件30内,而对电机组件30内的定子和转子等部件进行散热,而不会排向机身10内其他位置处,由此保证散热效率最高。
优选的,整个机身10内可以形成密封的气流通道,密封的气流通道限定出唯一的气流流动路径,保证气流按照预定路径可靠流动,防止气流在机身10内乱窜。
如图1a和图1c所示,中空通道21靠近远离电机组件30的一端可以形成电池进风口22,中空通道21靠近电机组件30的一端可以形成电池出风口23,电池出风口23的横截面积至少小于电池进风口22与电池出风口23之间的部分的横截面积。电池出风口23的横街面积小于中空通道21除电池进风口22和电池出风口23之外的其他位置的横截面积,由此,可以使得气流在中空通道21内停留的时间稍长,以具有充分时间与电池进行热交换。
在一具体实施例中,电池出风口23可以包括多个小出风口23a,多个小出风口23a并列设置。整个电池出风口23可以呈蜂窝状,蜂窝状的电池出风口23 可以在一定程度上减少气流流出的量,使得气流充分与中空通道21的侧壁接触,也就是与电池接触,保证气流与电池进行充分热交换。
本发明实施例所提供的清洁设备不限于上述示例的提供的手持式吸尘器,例如,在其他一些实施例中,图5a本发明又一示例性实施例所提供的手持式吸尘器内部气流流动路径示意图一;如图5a所示,机身10可以吸嘴11,从吸嘴 11吸入的尘气经过空气过滤装置60,然后依次经过电机组件30与机身壳体之间的第一间隙H1,以及电池组件20与机身壳体之间的第二间隙H2,以及电池组件20的中空通道21,以及电池组件20内部,最后经过机身壳体的侧壁排出。
在其他一些实施例中,图5b本发明又一示例性实施例所提供的手持式吸尘器内部气流流动路径示意图二;如图5b所示为一随手吸,机身10可以具有吸嘴11,从吸嘴11吸入的尘气经过空气过滤装置60,然后经过电池组件20的中空通道21,以及第二间隙H2,再汇合进入电机组件30内,最后从机身10的侧壁排出。
又或者,在一些实施例中,清洁设备为立式吸尘器,图6a为本发明又一示例性实施例所提供的立式吸尘器内部气流流动路径示意图一;如图6a所示,该立式吸尘器具有地刷100,气流从地刷100处的吸口吸入,然后经过机身10内部的空气过滤装置60,再依次经过电机组件30与机身壳体之间的第一间隙H1,以及电池组件20与机身壳体之间的第二间隙H2,以及电池组件20的中空通道 21,以及电池组件20内部,最后经过机身壳体的侧壁排出。
在其他一些实施例中,图6b为本发明又一示例性实施例所提供的立式吸尘器内部气流流动路径示意图二。如图6b所示,清洁设备为立式吸尘器,该立式吸尘器具有地刷100,气流从地刷100处的吸口吸入,从吸口吸入的尘气经过空气过滤装置60,然后经过电池组件20的中空通道21,以及第二间隙H2,再汇合进入电机组件30内,最后从机身10的侧壁排出。
当然,可以理解的是,上述本发明实施例所提供的清洁设备仅为举例,具体的气流流动路径也仅为举例,本领域技术人员可以根据实际情况具体设计机身10内部件的结构布局,以设计合理的气流流动路径,仅需要保证在气流流动方向上,电池组件20位于电机组件30的电机进风口31的前方即可,本发明实施例不做特别限定。
为了便于理解本发明技术方案,下面给出具体的应用场景来对本发明提供的清洁设备进行详细描述。
应用场景:
用户手持吸尘器对室内地面、地毯进行清洁,在开启总开关后,电机组件启动,电池组件持续为电机组件供电,在该过程中,电池组件和电机组件均会产生热量,但是电池组件所产生的热量高于电机组件的热量。而与此同时,电机组件启动后会使得机身内产生高速气流,该高速气流依次经过电池组件后再被吸入电机组件内部,较冷的空气先对温度较高的电池组件进行降温,再进入电机组件对电机组件进行降温。由此,能够实时对电池组件进行降温散热,且不必降低电机组件的工作功率,保证清洁设备的使用不受电池组件温升的影响,使得用户使用体验较好。
在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种清洁设备,其特征在于,包括:
机身,所述机身内部具有气流通道;
电池组件,设于所述机身内;
电机组件,具有电机进风口和电机出风口;
沿所述气流通道所限定的气流流动路径上,所述电池组件位于所述电机进风口前方;所述机身具有机身壳体,所述电池组件内部具有供气流通过的中空通道,且所述电池组件的外侧壁与所述机身壳体之间形成有第二间隙,所述中空通道与所述电机进风口相对设置,所述气流通道包括所述第二间隙和所述中空通道,所述气流先通过所述电池组件外侧的第二间隙后再反向穿过电池组件内侧的中空通道,从而到达所述电机进风口。
2.根据权利要求1所述的清洁设备,其特征在于,所述电池组件的轴线与所述电机组件的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的清洁设备,其特征在于,所述电池组件包括多个电池,多个电池沿周向布置,以围成所述中空通道。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备,其特征在于,所述中空通道的轴线与所述电池组件的轴线重合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备,其特征在于,在所述气流通道流通的气流流经所述电池组件的外侧壁及所述中空通道而与所述电池组件接触。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备,其特征在于,所述电机组件的外侧壁与所述机身壳体之间形成第一间隙,所述气流通道包括所述第一间隙。
7.根据权利要求6所述的清洁设备,其特征在于,所述机身包括机身进风口和机身出风口,所述电机组件相较于所述电池组件更靠近所述机身进风口,所述气流至少依次流经所述第一间隙、所述第二间隙、所述中空通道、所述电机进风口和所述电机出风口。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备,其特征在于,所述中空通道靠近所述电机组件的一端与所述电机进风口密封连接在一起。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁设备,其特征在于,所述中空通道靠近远离所述电机组件的一端形成电池进风口,所述中空通道靠近所述电机组件的一端形成电池出风口,所述电池出风口的横截面积至少小于所述电池进风口与所述电池出风口之间的部分的横截面积。
10.根据权利要求9所述的清洁设备,其特征在于,所述电池出风口包括多个小出风口,多个小出风口并列设置。
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