CN116357139A - 流道、驱动结构及泳池清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流道、驱动结构及泳池清洁机器人，流道包括两个子流道，子流道的底部设有进水口，子流道的侧部设有出水口，两子流道的出水口的朝向相反，且两个子流道呈中心对称分布。本发明技术方案能够降低泳池清洁机器人的成本。

Description

流道、驱动结构及泳池清洁机器人

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，特别涉及一种流道、驱动结构及泳池清洁机器人。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，为追求更高质量的生活，泳池已变为人们休闲娱乐常去的娱乐场所，而池水的清洁是人们首要关心的要素。通常，为保持清洁，泳池水需要定期更换，泳池也需要定期清洗。为了减少人力物力，通常使用泳池清洁机器人对泳池进行自动清洁。

在相关技术中，现有的泳池清洁机器人在行走和吸污时通过不同的电机实现，并且行走和吸污均需采用至少两个电机进行驱动，因此现有的泳池清洁机器人需要采用至少四个电机进行驱动，导致泳池清洁机器人的成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种流道、驱动结构及泳池清洁机器人，旨在降低泳池清洁机器人的成本。

为实现上述目的，本发明提出的一种流道，包括两个子流道，所述子流道的底部设有进水口，所述子流道的侧部设有出水口，两所述子流道的出水口的朝向相反，且两个所述子流道呈中心对称分布。

在本发明的一实施例中，所述子流道包括相连接的蜗壳进水段和弯折出水段，所述进水口设于所述蜗壳进水段的底部，所述出水口设于所述弯折出水段的侧部。

在本发明的一实施例中，所述蜗壳进水段包括第一水流段、第二水流段以及第三水流段，所述第一水流段、所述第二水流段以及所述第三水流段沿水流方向依次连接，所述第一进水端具有所述进水口；

定义所述第一水流段的曲率半径为R₁，所述第二水流段的曲率半径为R₂，所述第三水流段的曲率半径为R₃，且R₁、R₂、R₃满足条件：R₁≤R₂≤R₃。

在本发明的一实施例中，定义所述第一水流段的曲率半径为R₁，且R₁满足条件：21mm≤R₁≤30mm；

且/或，定义所述第二水流段的曲率半径为R₂，且R₂满足条件：30mm≤R₂≤36mm；

且/或，定义所述第一水流段的曲率半径为R₃，且R₃满足条件：36mm≤R₃≤50mm。

在本发明的一实施例中，所述流道还包括两个导流板，每一所述导流板设于一所述子流道内，并靠近该子流道的出水口设置。

本发明还提出一种驱动结构，包括：

如上所述的流道；

两个叶轮，每一所述叶轮设于一所述子流道内，并靠近该子流道的进水口设置；

两个驱动电机，每一所述驱动电机传动连接于一所述叶轮，以驱动该叶轮转动。

在本发明的一实施例中，所述叶轮的底部设有入水口，所述叶轮的侧部设有排水口，所述入水口与所述进水口连通，所述排水口与所述出水口连通。

在本发明的一实施例中，所述驱动结构还包括密封舱，所述驱动电机设于所述密封舱内，且所述驱动电机的输出轴伸出至所述密封舱之外并伸入所述子流道内，以与所述叶轮传动连接。

本发明还提出一种泳池清洁机器人，所述泳池清洁机器人包括主体及如上所述的流道，所述流道设于所述主体；

或者，所述泳池清洁机器人包括主体及如上所述驱动结构，所述驱动结构设于所述主体。

本发明提出的流道中，通过设置有两个子流道，并使两个子流道的出水口的朝向相反。如此，在使用过程中，两个子流道内可以分别用于放置两个叶轮，两个叶轮可以通过对应的驱动电机进行驱动，当其中一个驱动电机驱动对应的叶轮沿某一方向转动时，水流会被叶轮的桨叶甩进对应的子流道内，以使叶轮持续将泳池中的水从进水口抽出至对应的子流道，抽出的水流会使泳池清洁机器人的内部产生负压，以达到吸取垃圾的目的；同时叶轮抽出的水能够通过对应子流道的出水口喷出，对泳池清洁机器人产生一个反向的推力，在推力的作用下即可使泳池清洁机器人开始行走；当运动至池壁或者障碍物时，正在工作的驱动电机停止工作，另一个驱动电机启动以驱动对应的叶轮转动，这时水流进入另一子流道内，并从该子流道的出水口喷出，以使泳池清洁机器人开始反向行走，从而实现对池底进行全覆盖清洁工作。

因此，本方案通过采用喷水推进的方式驱动泳池清洁机器人行走，并且在推进泳池清洁机器人行走的同时可以实现吸污的功能，便只需采用两个电机即可实现行走和吸污的功能，从而能够极大地降低泳池清洁机器人的成本。

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，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明驱动机构一实施例在分解后的剖视图；

图2为本发明驱动机构一实施例的剖视图；

图3为本发明驱动机构一实施例中叶轮的结构示意图；

图4为本发明泳池清洁机器人一实施例的爆炸图；

图5为本发明泳池清洁机器人一实施例的剖视图；

图6为本发明泳池清洁机器人一实施例的部分结构剖视图；

图7为本发明泳池清洁机器人一实施例的部分结构剖视图；

图8为本发明泳池清洁机器人一实施例的部分结构剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种流道10、驱动结构100及泳池清洁机器人1000，旨在降低泳池清洁机器人1000的成本。

以下将就本发明流道10、驱动结构100及泳池清洁机器人1000的具体结构进行说明：

结合参阅图1、图2、图8，在本发明流道10的一实施例中，该流道10包括两个子流道11，所述子流道11的底部设有进水口11a，所述子流道11的侧部设有出水口11b，两所述子流道11的出水口11b的朝向相反，且两所述子流道11呈中心对称分布。

可以理解的是，本发明提出的流道10中，通过设置有两个子流道11，并使两个子流道11的出水口11b的朝向相反。如此，在使用过程中，两个子流道11内可以分别用于放置两个叶轮20，两个叶轮20可以通过对应的驱动电机30进行驱动，当其中一个驱动电机30驱动对应的叶轮20沿某一方向转动时，水流会被叶轮20的桨叶甩进对应的子流道11内，以使叶轮20持续将泳池中的水从进水口11a抽出至对应的子流道11，抽出的水流会使泳池清洁机器人1000的内部产生负压，以达到吸取垃圾的目的；同时叶轮20抽出的水能够通过对应子流道11的出水口11b喷出，对泳池清洁机器人1000产生一个反向的推力，在推力的作用下即可使泳池清洁机器人1000开始行走；当运动至池壁或者障碍物时，正在工作的驱动电机30停止工作，另一个驱动电机30启动以驱动对应的叶轮20转动，这时水流进入另一子流道11内，并从该子流道11的出水口11b喷出，以使泳池清洁机器人1000开始反向行走，从而实现对池底进行全覆盖清洁工作。

因此，本方案通过采用喷水推进的方式驱动泳池清洁机器人1000行走，并且在推进泳池清洁机器人1000行走的同时可以实现吸污的功能，便只需采用两个电机30即可实现行走和吸污的功能，从而能够极大地降低泳池清洁机器人1000的成本。

并且，通过使两个子流道11呈中心对称分布，也即，两个子流道11位于同一水平面上，如此，从两个子流道11的出水口11b喷出的水流，便可以产生两个相反推力，可以更好地控制泳池清洁机器人1000行走；另外，通过将两个子流道11设置在同一水平面上，可以降低泳池清洁机器人1000的整体高度，从而使得泳池清洁机器人1000在行走过程中的平稳性。

当然，两个驱动电机30也可以同时启动，当两个驱动电机30的转速一致时，在两个驱动电机30的作用下，可以分别带动两个叶轮20转动，从而可以对泳池清洁机器人1000产生两个相反且能够相互抵消的推力，此时，泳池清洁机器人1000不行走，但是，可以在两叶轮20的转动下吸取垃圾；而当两个驱动电机30的转速不一致时，转速较快的驱动电机30对应的叶轮20的转速也较快，从而可以实现泳池清洁机器人1000行走的同时，可以通过在两个叶轮20的转动下吸取垃圾，从而可以提升清洁效率。

需要说明的是，本方案提出的流道10为一实体结构，类似于管道之类的实体结构。在一些实施例中，每一子流道11均可以包括底板、顶板以及围板，且两个子流道11的底板可以为一体成型的结构，两个子流道11的顶板也可以为一体成型的结构。在一些实施例中，构成子流道11的底板可以为泳池清洁机器人1000中主体的部分结构，也可以为与主体为一体成型的结构，只要主体上具有与子流道11的进水口11a连通的开孔(出液口)即可。

进一步地，结合参阅图2、图8，在本发明流道10的一实施例中，所述子流道11包括相连接的蜗壳进水段111和弯折出水段112，所述进水口11a设于所述蜗壳进水段111的底部，所述出水口11b设于所述弯折出水段112的侧部。

如此设置，当驱动电机30驱动对应的叶轮20转动时，叶轮20能够持续将泳池中的水从蜗壳进水段111的进水口11a抽出至对应的子流道11，然后经过蜗壳进水段111流向弯折出水段112，最终从弯折出水段112的出水口11b向外喷出，即可对泳池清洁机器人1000产生一个反向推力，在此过程中，由于水流依次经过蜗壳进水段111和弯折出水段112，可以有效增加对泳池清洁机器人1000产生的推力力度，以提升泳池清洁机器人1000的行走速度，进而提升对泳池的清洁效率。

示例性的，为了降低流道10对水流的阻力，可以使蜗壳进水段111与弯折出水段112圆弧过渡。

进一步地，结合参阅图2，在本发明流道10的一实施例中，所述蜗壳进水段111包括第一水流段1111、第二水流段1112以及第三水流段1113，所述第一水流段1111、所述第二水流段1112以及所述第三水流段1113沿水流方向依次连接，所述第一进水端具有所述进水口11a；定义所述第一水流段1111的曲率半径为R₁，所述第二水流段1112的曲率半径为R₂，所述第三水流段1113的曲率半径为R₃，且R₁、R₂、R₃满足条件：R₁≤R₂≤R₃。

如此设置，通过使第一水流段1111的曲率半径小于或等于第二水流段1112的曲率半径，并使第二水流段1112的曲率半径小于或等于第三水流段1113的曲率半径，水流在依次流经第一水流段1111、第二水流段1112以及第三水流段1113的过程中，可以有效降低流道10对水流的阻力，以使水流能够以更大的力量从对应的出水口11b喷出，以达到更大的输出效率，从而提供泳池清洁机器人1000更强的驱动力，可以进一步增加对泳池清洁机器人1000产生的推力力度，以进一步提升泳池清洁机器人1000的行走速度。

进一步地，结合参阅图2，在本发明流道10的一实施例中，定义所述第一水流段1111的曲率半径为R₁，且R₁满足条件：21mm≤R₁≤30mm；如此设置，通过将第一水流段1111的曲率半径控制在21mm～30mm之间，可以有效降低流道10对水流的阻力，从而有效增加对泳池清洁机器人1000产生的推力力度。

同样地，定义所述第二水流段1112的曲率半径为R₂，且R₂满足条件：30mm≤R₂≤36mm；如此设置，通过将第二水流段1112的曲率半径控制在30mm～36mm之间，可以有效降低流道10对水流的阻力，从而同样可以有效增加对泳池清洁机器人1000产生的推力力度。

同样地，定义所述第一水流段1111的曲率半径为R₃，且R₃满足条件：36mm≤R₃≤50mm；如此设置，通过将第三水流段1113的曲率半径控制在36mm～50mm之间，可以有效降低流道10对水流的阻力，从而同样可以有效增加对泳池清洁机器人1000产生的推力力度。

在一些实施例中，定义叶轮20的外径为R₄，可以使叶轮20的外径大于第一水流段1111的曲率半径和第二水流段1112的曲率半径，以在叶轮20的转动下将水流顺利抽出至对应的子流道11中，具体地，可以使叶轮20的外径R₄为40mm。

进一步地，结合参阅图1、图2、图8，在本发明流道10的一实施例中，所述流道10还包括两个导流板12，每一所述导流板12设于一所述子流道11内，并靠近该子流道11的出水口11b设置。

如此设置，通过在对应的子流道11内设置有导流板12，水流进入对应的子流道11后，能够在导流板12的作用下快速从对应的出水口11b喷出，即可进一步降低流道10对水流的阻力，以使水流能够以更大的力量从对应的出水口11b喷出，以达到更大的输出效率，从而提供泳池清洁机器人1000更强的驱动力。

示例性的，导流板12可以一体成型在对应子流道11的底板和/或顶板上，当然，也可以采用螺钉、卡扣、粘接等方式固定在对应子流道11的底板和/或顶板上。

结合参阅图1至图8，本发明还提出一种驱动结构100，该驱动结构100包括两个叶轮20、两个驱动电机30及如上所述的流道10，该流道10的具体结构参照上述实施例，由于本驱动结构100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，每一所述叶轮20设于一所述子流道11内，并靠近该子流道11的进水口11a设置；每一所述驱动电机30传动连接于一所述叶轮20，以驱动该叶轮20转动。

可以理解的是，本发明提出的驱动结构100，在使用过程中，两个叶轮20分别安装在两个子流道11内，两个叶轮20可以通过对应的驱动电机30进行驱动，当其中一个驱动电机30驱动对应的叶轮20沿某一方向转动时，水流会被叶轮20的桨叶甩进对应的子流道11内，以使叶轮20持续将泳池中的水从进水口11a抽出至对应的子流道11，抽出的水流会使泳池清洁机器人1000的内部产生负压，以达到吸取垃圾的目的；同时叶轮20抽出的水能够通过对应子流道11的出水口11b喷出，对泳池清洁机器人1000产生一个反向的推力，在推力的作用下即可使泳池清洁机器人1000开始行走；当运动至池壁或者障碍物时，正在工作的驱动电机30停止工作，另一个驱动电机30启动以驱动对应的叶轮20转动，这时水流进入另一子流道11内，并从该子流道11的出水口11b喷出，以使泳池清洁机器人1000开始反向行走，从而实现对池底进行全覆盖清洁工作。

因此，本方案通过采用喷水推进的方式驱动泳池清洁机器人1000行走，并且在推进泳池清洁机器人1000行走的同时可以实现吸污的功能，便只需采用两个电机30即可实现行走和吸污的功能，从而能够极大地降低泳池清洁机器人1000的成本。

在实际应用过程中，驱动电机30可以位于对应的子流道11内，以驱动对应的叶轮20转动；或者，驱动电机30也可以位于对应的子流道11之外，以使驱动电机30的输出轴伸入对应的子流道11内，以驱动对应的叶轮20转动。当然，在一些实施例中，为了便于维护驱动电机30，以及防止水流对驱动电机30的损害，可以使驱动电机30位于对应的子流道11之外，以使驱动电机30的输出轴伸入对应的子流道11内，以驱动对应的叶轮20转动。

在实际应用过程中，叶轮20可以靠近进水口11a设置，也可以设置在进水口11a与出水口11b之间，还可以靠近出水口11b设置，只要能够在叶轮20的转动下可以持续将泳池中的水从进水口11a抽出至对应的子流道11即可。当然，在一些实施例中，为了保证抽水力度，以使水流能够在叶轮20的作用下被快速抽出至对应的子流道11内，可以使叶轮20靠近进水口11a设置。

进一步地，结合参阅图3和图5，在本发明驱动结构100的一实施例中，所述叶轮20的底部设有入水口20a，所述叶轮20的侧部设有排水口20b，所述入水口20a与所述进水口11a连通，所述排水口20b与所述出水口11b连通。

如此设置，驱动电机30驱动叶轮20转动时，水流可以通过叶轮20底部的入水口20a进入叶轮20的内部，再通过叶轮20侧部的排水口20b排向对应的子流道11内，即可通过驱动电机30带动叶轮20喷出的水能够以更大的力量从出水口11b喷出，以达到更大的输出效率，从而提供给泳池清洁机器人1000更强的驱动力。

示例性的，为了便于安装叶轮20和驱动电机30，可以将叶轮20的底部穿设在子流道11的进水口11a处，以对叶轮20进行固定，并且，在叶轮20的底部还设置有安装槽，然后将驱动电机30的输出轴插设在叶轮20底部的安装槽中，即可在驱动电机30的输出轴的转动下顺利带动叶轮20转动。

在一些实施例中，可以将安装槽设置在叶轮20底部的中心位置，并使叶轮20的入水口20a可以环绕安装槽设置，即可在叶轮20的转动下快速将水流抽出至对应的子流道11中。

进一步地，结合参阅图2，在一实施例中，定义所述叶轮20的外侧壁与所述子流道11的内侧壁之间的间隙为L，且L满足条件：L≥1mm；如此设置，可以保证从叶轮20侧部的排水口20b排出的水流可以通过叶轮20与子流道11内侧壁之间的间隙而进入子流道11内，以避免叶轮20与子流道11内侧壁之间的间隙过小而对水流造成较大的阻力，

进一步地，结合参阅图5，在本发明驱动结构100的一实施例中，所述驱动结构100还包括密封舱40，所述驱动电机30设于所述密封舱40内，且所述驱动电机30的输出轴伸出至所述密封舱40之外并伸入所述子流道11内，以与所述叶轮20传动连接。

如此设置，通过将驱动电机30安装在密封舱40内，可以避免泳池中的水进入驱动电机30的内部，而影响驱动电机30的使用寿命。

结合参阅图4至图8，本发明还提出一种泳池清洁机器人1000，该泳池清洁机器人1000包括主体及如上所述的流道10，或者包括主体及如上所述的驱动结构100，该流道10或驱动结构100的具体结构参照上述实施例，由于本泳池清洁机器人1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述流道10设于所述主体；或者，所述驱动结构100设于所述主体。

在一些实施例中，主体可以包括外壳200、以及设置在外壳200内部的过滤网(图未示)，外壳200可以设置有进液口(图未示)和出液口(图未示)，过滤网盖设在进液口处，水流从进液口进入，经过过滤网过滤后从出液口进入叶轮20，垃圾则被过滤网阻挡在外壳的垃圾仓内。当其中一个驱动电机30驱动对应的叶轮20沿某一方向转动时，泳池中的水流可以先通过进液口进入外壳200内，然后通过过滤网对水流进行过滤，过滤后的水流可以通过出液口进入叶轮20，然后通过叶轮20将水流甩进对应的子流道11内，最终从该子流道11的出水口11b向外喷出，即可对泳池清洁机器人1000产生一个反向的推力，在推力的作用下即可使泳池清洁机器人1000开始行走，也即，水流可以沿图5中的虚线a流出，以达到吸取垃圾和驱动泳池清洁机器人1000行走的目的。

进一步地，为了使泳池清洁机器人1000可以更加平稳地行走，可以在外壳200的底部设置有滚轮300，当采用喷水推进泳池清洁机器人1000行走时，滚轮300可以起到辅助泳池清洁机器人1000行走的目的，以使泳池清洁机器人1000可以更加平稳地行走。

进一步地，滚轮300可以设置有多个，以在多个滚轮300的作用下使得泳池清洁机器人1000保持平衡，从而可以更加平稳地行走。

示例性的，为了便于拿取泳池清洁机器人1000，可以在外壳200的顶部设置有提手。

示例性的，为了便于安装外壳200内部的结构，可以使外壳200包括可拆卸连接的底壳210的顶盖220，如此，在装配过程中，可以先将底壳210与顶盖220拆开，将过滤网、驱动结构100等结构安装在底壳210中后，再将顶盖220盖设在底壳210上，即可顺利完成整体结构的组装。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种流道，其特征在于，包括两个子流道，所述子流道的底部设有进水口，所述子流道的侧部设有出水口，两所述子流道的出水口的朝向相反，且两个所述子流道呈中心对称分布。

2.如权利要求1所述的流道，其特征在于，所述子流道包括相连接的蜗壳进水段和弯折出水段，所述进水口设于所述蜗壳进水段的底部，所述出水口设于所述弯折出水段的侧部。

3.如权利要求2所述的流道，其特征在于，所述蜗壳进水段包括第一水流段、第二水流段以及第三水流段，所述第一水流段、所述第二水流段以及所述第三水流段沿水流方向依次连接，所述第一进水端具有所述进水口；

定义所述第一水流段的曲率半径为R₁，所述第二水流段的曲率半径为R₂，所述第三水流段的曲率半径为R₃，且R₁、R₂、R₃满足条件：R₁≤R₂≤R₃。

4.如权利要求3所述的流道，其特征在于，定义所述第一水流段的曲率半径为R₁，且R₁满足条件：21mm≤R₁≤30mm；

且/或，定义所述第二水流段的曲率半径为R₂，且R₂满足条件：30mm≤R₂≤36mm；

且/或，定义所述第一水流段的曲率半径为R₃，且R₃满足条件：36mm≤R₃≤50mm。

5.如权利要求1至4中任一项所述的流道，其特征在于，所述流道还包括两个导流板，每一所述导流板设于一所述子流道内，并靠近该子流道的出水口设置。

6.一种驱动结构，其特征在于，包括：

如权利要求1至5中任一项所述的流道；

两个叶轮，每一所述叶轮设于一所述子流道内，并靠近该子流道的进水口设置；

两个驱动电机，每一所述驱动电机传动连接于一所述叶轮，以驱动该叶轮转动。

7.如权利要求6所述的驱动结构，其特征在于，所述叶轮的底部设有入水口，所述叶轮的侧部设有排水口，所述入水口与所述进水口连通，所述排水口与所述出水口连通。

8.如权利要求6所述的驱动结构，其特征在于，所述驱动结构还包括密封舱，所述驱动电机设于所述密封舱内，且所述驱动电机的输出轴伸出至所述密封舱之外并伸入所述子流道内，以与所述叶轮传动连接。

9.一种泳池清洁机器人，其特征在于，所述泳池清洁机器人包括主体及如权利要求1至5中任一项所述的流道，所述流道设于所述主体；

或者，所述泳池清洁机器人包括主体及如权利要求6至8中任一项所述驱动结构，所述驱动结构设于所述主体。

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