CN1515221A - 手持涡轮动力吸尘器吸嘴 - Google Patents

Abstract

一种小型手持地毯及室内饰物的吸尘器吸嘴具有一对气动涡轮动力的绕垂直轴转动的擦洗刷，刷子位于吸尘器吸嘴附近。涡轮具有至少一个周围空气的入口和与从吸尘器吸嘴伸展的吸管联通的出口。一小型齿轮减速器可操作地将气动涡轮连到擦洗刷上。还提供一涡轮出口隔板，在隔板的每侧最好提供台肩，它通常沿吸口下方的吸管纵向伸展。这些台肩的上游端向上弯曲到基本与升起的底面齐平。由于这样的结构，任何附着到升起的底面和流向隔板的液滴将附着到台肩上并被导向吸口的下方。

Description

手持涡轮动力吸尘器吸咀

发明背景

发明领域

本发明关于小型涡轮动力吸尘器吸咀。本发明尤其关于具有一对齿轮带动垂直轴的擦洗刷的小型手持气动涡轮动力吸尘器吸咀。

先有技术的描述

在先有技术中已经知道提供一种具有涡轮动力的搅动器或刷子的吸尘器吸咀或擦洗器。那些先有技术涡轮动力吸尘器吸咀和擦洗器通常是大型的地板清洁动力头，该动力头设计成安装到长把手或吸棒的端部，由操作者在地板上推拉动力头。吸棒的另一端通常用柔性吸管装到罐式吸尘器或湿/干式吸尘器上。通常也将动力头装到如在地毯吸尘器后游动的走动机器上。在任何一种情况下，现有的具有涡轮动力搅动器的吸尘器吸咀通常都太大太重，不便于手持地用于有效而方便地清洁地板上方的楼梯或室内装饰物。

发明概述

本发明的目是提供一种具有动力擦洗刷的小型手持吸尘器吸咀。

本发明的进一步的目的在于提供一种轻重量、便宜、具有动力刷宜作手持使用的吸尘器吸咀。

本发明的进一步的目的是提供一种手持吸尘器吸咀，它具有非电子装置驱动的动力擦洗刷，从而可减小使用吸咀时电击的危险。

本发明还有进一步的目的是提供一种小型手持吸尘器吸咀，它具有气动涡轮动力擦洗刷。

本发明的上述及其它目的，将通过下面参照附图对优选实施例的描述看得更清楚，在本发明的优选实施例中，上述目的是通过提供具有气动涡轮动力擦洗刷的吸尘器吸咀来达到的。涡轮至少具有一个与外界相通的进气口和出气口，出气口与从吸尘器或湿式吸尘器吸咀伸出的吸管联通。涡轮驱动位于吸尘器吸咀附近的一对绕垂直轴转动的擦洗刷。吸咀最好具有用起动器作动的喷头，用以有优择地将清洁液加到待清洁的表面上。

在本发明的一种形式中，一种吸尘器吸咀具有气动涡轮动力搅动器，其中涡轮至少具有一个与外界相通的进气口和一个出气口，出气口与从吸尘器或湿式吸尘器的吸口伸出的吸管相联通。一个涡轮出口隔板从涡轮出口的上游边缘伸入到吸管内，在涡轮出口的上方和后方引导、流过吸管的空气、液体和碎片流过涡轮输出口的上方和后方。隔板的下游端是敝开的，在吸管和涡轮输出口之间提供流体联通。在隔板的侧部还具有吸口，在吸力加到吸管上时增加通过涡轮的气流。为了基本防止流过吸管的液体和碎片进入隔板侧部的吸口，在隔板吸管上游安有一个壁，引导吸管内的气体、液体和碎片流通过开口。

在隔板的每一侧最好具有一台肩。这些台肩通常在吸管内、在隔板侧部的吸口下方纵向延伸。这些台肩的上游端伸到吸口的上游并向上弯曲，直到台肩基本与隔板管子上游内的壁齐平。采用这样的结构，附着到隔板的管子上游内的壁上和流向隔板的液滴；将附着到隔板侧部的台肩上，并被引导到隔板侧部的吸口下方。

隔板侧部的吸口最好是槽，它在吸管内纵向延伸，并在隔板的下游端是敝开的。

附图概述

现在将参照附图、通过示例来描述本发明，其中：

图1是本发明的小型手持涡轮动力吸尘器吸咀的正侧视图，

图2是图1所示的吸咀的底视图，

图3是图1所示的装上手持喷射器和吸棒的吸咀的纵剖面图，

图4是用以驱动刷子的驱动系的概略示图，

图5是图1中吸咀上涡轮输出隔板的透视图，

图6是刷腔剖视图，表示刷子是如何装在吸咀上；

图7按图1中7-7线通过涡轮的水平剖视图。

优选实施例的详细描述

现参见图1-3，手持动力吸尘器吸咀通常表示为1，按照本发明一种形式或实施例，它包括一个吸尘器吸口2和至少一个、最好是一对绕相反方向转动的垂直轴转动的擦洗刷4，刷4由气动涡轮6驱动。

吸尘器吸咀2具有一个用于从脏的或待清洁的表面吸取液体的窄长吸口3，吸口3固定到吸管8的第一端7上。吸管的第二端如图所示安装到图3中的手持喷吸棒10的外端11上。一根柔性管(未示出)将棒10的另一端连到吸尘器或其它湿式吸尘器上，例如公开在通常拥有的美国专利No.5493752中的吸尘器，发明名称为“直立式地毯和室内吸尘器”，授权日为1996年2月27日，这里作一说明以供参考。为了使动力吸咀1可释放地保持在手持棒10的端部，与手持棒端做成一体的弹性接头14上的保持块12弹性地啮合在吸管8的孔16中，通过压下块12使动力吸咀与棒分离，拉动吸咀使之离开棒。

涡轮6和刷4用螺钉或其它合适的紧固装置在吸咀2附近装到吸管8上。涡轮包括相对较平的盘状或薄饼状的涡轮罩18，它的内部通常形成盘状或薄饼状的涡轮腔。通常为盘状的涡轮转子20可转动地安装在涡轮罩18内的轴22上。涡轮罩18由上端壁28、下端壁34和连接它们的周向壁19围成涡轮腔形成。

若干涡轮入口24通过涡轮罩18的周向壁19，出口26穿过涡轮罩上壁28的中心。涡轮出口26使涡轮6的眼状物29与通过吸管8下端的涡轮排放口30联通，这样，当抽吸加到吸管上时，如箭头A所示，室内空气通过涡轮进口24被吸入如箭头B所示，通过涡轮转子20上的涡轮叶片32，由涡轮出口26排出，如箭头C所示，由此驱动涡轮转子。最好在涡轮入口安装屏状物25，以防止灰尘、纤维屑和其它碎片吸入入口和污染涡轮。

相对于图1-3所示的动力吸咀1的边界来说，其上部到吸管8，下部到刷4。同样地前部到吸咀2后部到棒10。应该看到，动力吸咀1的方向在使用时是变化的。在上面描述中的上部、下部前部和后部，正如用在说明书和所附权利要求中的一样，仅企图描述吸咀如图1-3所示的方向并具有朝下的刷4和入口3时的吸咀部件。

现在参见图3和4，涡轮轴22的一部分或第一端伸过涡轮罩18的下壁34，通过齿轮系35驱动刷4。齿轮系最好是传统的齿轮减速器。涡轮罩外部的轴上具有与齿轮轴36制成一体的螺旋齿轮齿37。齿轮轴36上的螺旋齿与惰齿轮或减速齿轮38的外周上的螺旋齿轮齿39啮合，这样惰齿轮38由涡轮马达20驱动。惰齿轮的减小直径部分40啮合并驱动直齿齿轮42。驱动轴44与正齿齿轮制成一体。驱动轴44具有一个非圆形的截面，它不可转动地接纳在相应尺寸、相应形状的一个刷4的中心开口上，用以驱动刷子转动。刷子的外围具有与其制成一体的齿轮齿46。刷子一个靠一个地安成使刷子上的齿轮齿46相啮合，以此来使被驱动的刷子带动未被驱动的刷子。

为了使涡轮转子20可转动地安装在涡轮罩18内，并具有最小的摩擦力，轴22安装下端壁34的套筒轴承48内，推力垫圈50安装在转子20和套筒轴承之间的轴上。另外，由抗磨材料制成的销钉52从涡轮出口罩或隔板60朝下延伸，当转子由加到管8上的吸力A向上抽吸时销钉52基本与轴顶端产生点接触。此外，齿轮轴36上的螺旋齿绕轴转动的方向选成使齿轮轴与惰齿轮38啮合，在轴上产生一向下的力，因此在涡轮转子20上加载。这个向下的力平衡了由于吸管中吸力A加到转子20上的向上的力。更具体地说，转子20上的涡轮叶片32设计成使转子如图7的顶视图中的顺时针转动，齿轮轴上的螺旋齿具有右移或顺时针的扭转，这样，转子的顺时针移动使惰齿轮38在齿轮轴36上加上一个向下的力。

惰齿轮和直齿轮的直径最好选成能达到从涡轮转子20到刷4的齿轮减速比约为20∶1。可以看出，最佳的齿轮减速比将按驱动涡轮的所要求的速度、刷子的功率和吸气和气流量来改变。

涡轮转子20最好有点象铃形的。铃形通过光滑制导气流向上和从涡轮出口26流出而有助于气流通过涡轮6，并从出口26流出。铃形还能减小转子20加载时的变形。涡轮转子的铃形的另一个好处是由图3中所示的转子下侧54上的凹口49提供的。在下端壁34内支承涡轮轴的套筒轴承48最好位于下端壁34的中间升起部分47内，这样轴承的顶端56接纳在涡轮下侧的凹口49内。套筒轴承部分地位于转子的凹口内减少了将转子20和轴22安装在罩18内要求的垂直高度，并提供相对密集的结构。将轴承的顶端置于下端壁34上方也有助于防止聚集在下端壁34上的任何液体进入轴承48。聚集在下端壁34上的液体将在加到吸管上的吸力取消时流出涡轮出口。

现参见图3并主要是图5，

为了防止吸入吸咀2并通过吸管8的液体和其它碎片进入涡轮输出口26并污染涡轮转子20，涡轮出口罩或隔板60整体地加工在涡轮罩18上。在图5中仅示出了半个涡轮罩顶。隔板60具有第一部分68，它通常从涡轮出口的前面或上游边缘向上伸展；还具有第二或顶部69，它伸向出口的上方和后方的吸管8的下游，从而引导空气、液体和碎片流过涡轮出口上方和后方的吸管。隔板60的后或下端63在62处敝开，这样加到管8上的吸力通过涡轮出口26抽吸空气。为了确保足够的空气通过隔板60流动以驱动涡轮转子和刷4，吸风口最好做成槽形64它通过隔板的两侧，增大后部开口62，并增加了管8中的吸力将空气抽出涡轮出口的面积。增加了隔板60的后开口的面积，也就增加了流过涡轮6的气体流速，因此增大刷4的速度和功率。

隔板60的第一部分或上游壁68是倾斜的，从而可减小在流过吸管的液体、气体和碎片流由隔板偏转在涡轮出口的上方和后方时，在它们中引起的扰动。为了进一步减小隔板上方吸管内气体、液体和碎片流的流动产生扰动，最好隔板60的前部或上游的吸管8部分具有一个升起的底面或壁66，该壁升到槽64的上方并通常与隔板顶齐平。升起的底面66还引导槽64上方吸管内的气体、液体和碎片的流动。

升起的底面66还用来限制隔板60的吸管8上游部分的横截面积，亦即限制了相对于隔板60吸管8下游部分而言的隔板和吸咀2之间的截面积。这种对吸管上游或前部的限制部分地扼制了通过吸咀的气流，使较多的抽吸气体通过涡轮6，因此为驱动刷4提供了较多的动力。升起的底面66的朝后或下游的边缘79(见图1)配合在隔板前部倾斜壁68的凹下的台肩70内。

当吸咀口压在待清洁表面时，通过吸咀2的空气流受到扼制，因此为了得到满意的清刷和吸取效果，吸咀口、隔板60的吸管8的上、下游，涡轮入口24和出口26，以及涡轮叶片32的截面面积都设计成在吸咀口3压在待清洁的表面上时使用了吸咀2抽吸的吸力和气流与用于涡轮驱动刷4的吸力和气流相平衡。应该看到，当吸咀口压在一个表面上时，最大的吸力和气流将加到涡轮上，因此当刷子和吸咀口同时压在待清洁的表面上时刷子将处于最大动力状态。

隔板60的相对侧的台肩74通常沿吸管8的纵向延伸，位于槽64的下方。槽64上游的台肩74的部分72向上弯曲直到台肩74的前端或上游端，它们基本与升起的底面66的内表面71(见图1)齐平。由于具有这样的结构，任何附着到升起的底面上的和流过连接片的液滴将附着到台肩上并被导向槽64的下方和后方，因此升起的底面66上的液滴基本上不会进入槽内和污染涡轮。

隔板60内的后口62和槽64由围绕的壁或坝76稍稍比吸管8的下内表面75(见图1)升起一些。壁76用于防止在吸力加到吸管上后残留在吸管8内的液体和碎片转向进入涡轮出口并污染涡轮。涡轮罩18的上端壁28的凹槽78包围住围壁76并在其中接纳一个法兰或凸缘80，该凸缘从吸管8的下壁向下伸出，以在吸管和涡轮罩18的上端壁28之间提供大致的气液密封。

吸咀2和吸管8最好用透明的塑料制成，这样操作者可以目测吸咀和吸管内的脏的清洁液和碎片的流动情况。

现在参见图6，每个刷4均具有制成一体的轴承和刷子安装杆81。刷子轴承和安装杆81装在中空的圆柱形刷柱82内，刷柱82从隔开刷腔与齿轮腔的壁83向下伸展。为了提供一个小型的刷组件，刷4具有圆形的包住杆81的凹口84，以将安装柱82接纳其中。刷4由下方的刷保持壁86保持定位在安装柱上。刷4上的杆81的端部贴靠在安装柱82内的内端表面88上，因此刷4轴向定位在端面88和保持壁86之间。刷4上的毛伸出保持壁内的开口90(图6)。这里的刷子和将它们安装到吸口1上的方法类似于共同拥有的未决的美国专利申请No.08/678496公开的刷子和刷子的安装布置，该申请的发明名称为“地毯吸尘器的刷组件，申请日为1996年7月9日，该申请为申请日为1995年8月11日的No.60/003269申请的后续申请，这里说明，以供参考。

图3所示的本发明的涡轮动力吸尘器吸口1装到手持喷吸棒10上，该手持喷吸棒10包括最好由柔性吸管(未示出)装到吸尘器(未示出)吸口的吸管或吸棒92，它还包括最好是喷口94的清洁液喷洒器，最好用柔性供料管96连接到吸尘器清洁液或液体供应泵(未示出)上。操作阀门100的起动器98使喷口与液体供应管联通，用以有优择地将清洁液喷出喷口喷到待清洁的表面上。棒92具有一个把手，操作者可用它抓住手持喷吸棒，用一个把手方便进行地板清洁工作。在共同拥有的美国专利申请NO.08/642788中可以找到这种喷吸棒的详细描述，该申请的申请日为1996年3月3日，这里说明以作参考。

涡轮6类似于共同拥有的美国专利No.5443362和共同拥有的未决专利申请No.08/677275所公开的气动涡轮，该专利授权日为1995年8月22日，名称为“气动涡轮”；专利申请的申请日为1996年7月9日，它是申请日为1995年8月11日的申请No.60/002205的继续申请，这里说明以作参考。特别如上所述，本发明的涡轮转子有点象如上述共同拥有的美国专利No.5443362中公开的铃形。另外请参见图7，涡轮入口24具有控制流过入口气流的倾斜的内部定子部分102，这一点公开在上述共同拥有的美国专利申请No.08/677275中，它替代了普通的多定子叶片的布局。

然而，正如在上述专利和专利申请中公开的涡轮一样涡轮6不包括在空气进入入口之前对空气加上涡轮切向分量的围绕周向壁19的螺旋形进风系统，结果入口24必须在空气通过它时加上对空气加上一个切向分量，因此在每个入口24内安置了倾斜的定子叶片104，定子叶片104确保空气不易通过入口而易于通过涡轮叶片32。定子叶片104和入口的定子部分102能确保通过入口的空气具有相对于转子20的切向分量，这样空气能在涡轮叶片32上加上驱动转子20的切向分量。

按照本发明的涡轮具有涡轮叶片32和出口定子或扩散叶片106，扩散叶片基本与上述申请中公开的涡轮和扩散叶片相同。然而为了本涡轮吸咀布局中涡轮6的性能，与上述专利和专利申请中公开的按通常气动涡轮理论和设计的涡轮和扩散叶片相比，已有了一些变化。扩散叶片106从涡轮罩18的上端壁28向下伸展，以引导涡轮中的空气从涡轮叶片32流到涡轮的轮眼29。

在运作时，吸力加到吸管8上，因此同时也对吸咀2和气动涡轮6加上吸力。因此，抽吸的空气通过吸咀入口3以吸取待干燥的或待清洁的表面上的液体，同时通过涡轮入口24驱动转子20操作涡轮6，进而通过齿轮系35驱动擦洗刷4。

操作者最好先将吸口3和擦洗刷4压在待清洁的表面上，然而在将吸尘器吸咀1如图3箭头D所示向后拉时松开起动器98。起动器松开时，喷口将清洁液喷洒到地毯或待清洁的表面上。然后用刷子扰动地毯或织物上的清洁液，由擦洗作用使清洁液进入地毯或织物。

通过松开起动器98，同时向后移动吸咀2，擦洗刷4擦洗待清洁的表面，几乎刚在喷口94将清洁液喷洒到表面后，吸咀2从刚由擦洗刷擦洗的表面上吸取弄脏的清洁液。这样，在清洁液深度渗入织物、地毯或其它正在清洁的表面之前就由吸咀充分吸取了。然而，可以看到，难以处理的污点或污斑，可以在用擦洗刷擦洗和用吸咀抽吸清洁液之前将清洁液从喷口喷到污点或污斑上，在喷射的同时移动涡轮口也有助于防止地毯或其它清洁表面过度浸润。

本发明的涡轮动力吸尘器咀1已通过将它安装到手持喷吸棒10的吸棒92的端部上的优选实施例进行了说明和描述。然而，可以看出，手持喷吸棒还可以与手持涡轮动力吸尘器吸咀的吸管8制成一体，从而提供一种具有整体构成的起动器作动喷口的涡轮动力吸尘器吸口。

同样也可以看出，上述涡轮动力吸尘器吸咀1可以直接连到与吸尘器或干/湿用真空吸尘器的软管的端部。在这种情况下，吸管8的第二端9形成了一个把手，在用吸咀1擦洗和抽吸时，操作者可以用它抓住吸咀1。如果需要可采用如喷射瓶之类的喷射装置在用涡轮动力吸尘器吸咀1擦洗和抽吸之前将清洁溶液加到待清洁的表面上。

还可以看到，齿轮系25可以是任何合适的齿轮系而不一定是上述及图示的减速齿轮。作为一个例子，齿轮链可采用行星减速齿轮。

对本专利技术人员来说，通过阅读上面的描述将会很清楚，可以对已公开本发明的优选实施例进行各种修改而不会超出通过示例描述的本发明和所附权利要求设定的范围。

Claims (12)

1.一种具有搅动器和可操作地连接到搅动器上以驱动搅动器的气动涡轮的吸尘器吸咀，涡轮具有至少一个周围空气的入口和出口，其特征在于包括：

一根具有吸尘器吸咀装在其第一端的吸管，吸管的第二端宜于与湿式吸尘器的吸口连接，

一个在吸管内的涡轮排放口，它与涡轮出口流体联通，因此当吸力加到吸管上时，抽吸的空气通过涡轮，以驱动搅动器；和

一个涡轮出口隔板，隔板从涡轮出口的边缘伸到进入吸管的吸尘器吸咀附近和涡轮出口的上方和后方，远离吸咀的隔板端是敞开的，用以在出口和吸管之间提供流体联通。

2.按照权利要求1的吸尘器吸咀，其特征在于：在隔板和吸尘器吸咀之间的吸管的第一部分具有横截面积少于远离吸尘器吸咀的隔板一侧上的吸管的第二部分的横截面积。

3.按照权利要求1的吸尘器吸咀，还包括吸管内从吸咀到隔板伸展的升起的底面，该升起的底面将相应的隔板上的吸口安置成使升起的底面引导通过吸管的空气、液体和碎片，使它们基本通过吸口的上方和后方。

4.按照权利要求3的吸尘器吸咀，其特征在于：升起的底面减少了相对于隔板下游的吸管的一部分隔板上游的吸管的一部分的横截面积。

5.按照权利要求3的吸尘器吸咀，其特征在于：升起的底面沿远离涡轮的隔板吸口侧的平面伸展，台肩加工在隔板相对侧上，台肩通常沿吸管纵向延伸并位于吸口和吸管的内表面之间，吸口台肩上游部分朝升起表面弯曲，这样台肩的上游端基本与升起底面的内表面齐平，因此附着到内表面并且沿升起底面的内表面朝隔板流动的液滴附着到台肩上，导向吸口的周围和后方，基本防止了进入涡轮。

6.按照权利要求3的吸尘器吸咀，其特征在于：隔板侧部的吸口穿过隔板相对侧，以在吸管和涡轮出口之间提供进一步的流体联通。

7.按照权利要求1的吸尘器吸咀，其特征在于：隔板远离吸咀的一端是敞开的，用以提供吸管和涡轮出口之间的流体联通，穿过隔板相对侧的槽用以进一步提供吸管和涡轮出口之间的流体联通。

8.按照权利要求7的吸尘器吸咀，还包括横向越过吸管、在隔板和吸口之间伸展的壁，上述壁安置成引导通过吸管的空气、液体和碎片通过隔板侧部的槽。

9.按照权利要求7的吸尘器吸咀，其特征在于：隔板的敞开端和隔板侧部的槽离开吸管内表面，从而防止汇集在吸管内的任何液体进入涡轮出口。

10.按照权利要求9的吸尘器吸咀，还包括在隔板相对侧部位于槽和吸管内表面之间的纵向伸展的台肩，靠近吸咀的台肩端部朝吸管的壁弯曲，从而吸咀附近的台肩端部基本与壁的内表面齐平。

11.按照权利要求6的吸尘器吸咀，其特征在于：隔板侧部的吸口是通过隔板相对侧的槽，该槽在吸管的纵向上延伸并在远离吸咀的隔板的端部是敞开的。

12.按照权利要求1的吸尘器吸咀，其特征在于：隔板包括从涡轮出口上游边缘伸入吸管的第一部分，和从第一部分涡轮出口的上方和后方伸向下游的第二部分，隔板的下游端是敞开的，用以在吸管和涡轮出口之间提供流体联通。

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