TW201625170A - 具有馬達驅動風扇及抽吸道的吸塵器 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種清理設備，具有一由一馬達驅動之用於產生負壓的風扇、一馬達控制裝置、一抽吸道及一吸取口部件。為在操作舒適度方面對此種清理設備加以改良，本發明提出，該抽吸道或該吸取口部件配設有至少一用於偵測施加於該吸取口部件的一作用力的感測器，其中該至少一感測器較佳透過一量測信號線與該馬達控制裝置連接，且其中該馬達控制裝置根據該至少一感測器所產生的一量測信號來控制該馬達的馬達功率，使得在該吸取口部件施加於一待清理面之壓緊力增大的情況下，提高該馬達功率。

Description

具有馬達驅動風扇及抽吸道的吸塵器 發明領域
本發明係有關於一種清理設備，具有一由一馬達驅動之用於產生負壓的風扇、一馬達控制裝置、一抽吸道及一吸取口部件。
發明背景
此類清理設備已在多種實施方案中為人所知。舉例而言，此類清理設備實施為用於特別是對地板進行清潔之行動式地板吸塵器，其由支承於滑輪上的一設備單元構成，該設備單元中設有馬達。風扇、過濾器及集塵袋。一抽吸管透過一軟管連接此設備單元，該抽吸管之末端配設有一具有Saugmund(吸入口)之抽吸頭，其例如實施為簡單型地板吸嘴或驅動式刷頭。亦揭露有由一設備體構成之手持式吸塵器，該設備體中同樣設有馬達、風扇、過濾器及集塵袋，在抽吸管下方安裝有一抽吸頭。亦揭露有具有長形殼體之手持式吸塵器，該長形殼體中設有馬達、風扇、過濾器及集塵袋，該長形殼體直接或幾乎直接地過渡為一較寬的槽形吸入口。此外亦揭露有相對較小的手持式吸塵 器，即所謂之電池式吸塵器“Akkusauger”。此等手持設備上，包含馬達、風扇、濾塵器及帶抽吸頭之抽吸道的殼體同時構建為帶啟動鍵(開關)之手柄或者配設有具相應啟動鍵的把手。此外亦揭露有用作濕式清理設備之本文開篇所述類型的清理設備，特別是用於對地板進行濕式清理或者對豎向、傾斜或水平之玻璃面(尤其窗玻璃面)進行濕式清理。此類濕式清理設備通常具有一附接元件，用於塗覆一清潔液或另一清潔劑或拋光劑。透過一在設備之預定使用方向(運動方向)上位於附接元件下游之吸取口部件(吸入口部件)來吸走該鍍覆之介質，如鍍覆之液體。為此，吸取口部件與整合在殼體中之抽吸道流體連接。
可透過操縱該啟動鍵或者操縱一通常實施為旋轉調節器或滑動調節器的獨立之抽吸功率調節器，來在某個規定功率範圍內調整此類習知清理設備的抽吸功率。
本文開篇所述類型之傳統清理設備的抽吸功率調節器或者具備多項功能之啟動鍵僅能提供有限的操作舒適度，在某些使用者看來不能令人滿意。
發明概要
有鑒於此，本發明之目的在於在操作舒適度方面對本文開篇所述類型之清理設備加以改良。
本發明用以達成上述目的之解決方案為一種具有請求項1所給出之特徵的清理設備。本發明之清理設備的較佳與有利設計方案參閱附屬項。
本發明之清理設備，其具有一由一馬達驅動之用於產生負壓的風扇、一馬達控制裝置、一抽吸道及一吸取口部件，其特徵在於，該抽吸道或該吸取口部件配設有至少一用於偵測施加於該吸取口部件的一作用力的感測器，其中該至少一感測器較佳透過一量測信號線與該馬達控制裝置連接，且其中該馬達控制裝置根據該至少一感測器所產生的一量測信號來控制該馬達的馬達功率，使得在該吸取口部件施加於一待清理面之壓緊力增大的情況下，提高該馬達功率。該至少一感測器亦可無線地與該馬達控制裝置連接。
採用本發明後，毋需由使用者有意控制(如切換)，亦即，可近乎直覺地或者基本自動地根據當前之狀況或清理情形來對同類型之清理設備的抽吸功率或清理功率進行調整。舉例而言，由同類型之採用本發明之實施方案之清理設備的使用者透過以下方式來調整該清理設備之抽吸功率：當該使用者處於某個位置，其中待清除之污物量相對較大或者污物因附著度較強而難以清除時，直覺地對該清理設備之吸取口部件施加更大的壓緊力。
本發明的一種有利設計方案，其特徵在於，該馬達控制裝置根據該至少一感測器所產生之該量測信號來如此地控制該馬達之馬達功率，使得在該吸取口部件之施加於一待清理面的壓緊力或一與該壓緊力成比例之量測值低於一閾值的情況下，使得該馬達首先在一有限時間內進入一轉速較低的節能模式，其中在該有限時間期滿後，若該 壓緊力或該與其成比例之量測值在有限時間內保持在該閾值以下，則該馬達控制裝置將該馬達斷開。如此便能在吸取口部件與待清理面短時分離時不將馬達立即斷開，從而在將吸取口部件重新放置在待清理面上時，防止馬達之非常耗電的起動。
本發明的另一有利設計方案，其特徵在於，該至少一感測器是備設成，產生一與該抽吸道的一彈性變形成比例的量測信號。採用該設計方案後，便能偵測施加於該吸取口部件之作用力，而不必直接在吸入口上進行量測。如此便能將該用來偵測施加於吸取口部件之作用力的感測器與待清理面間隔設置，從而防止該感測器與待清理面發生相互作用，特別是因該待清理面而受到磨損或者承受直接機械負荷。因此，該感測器以不會受到磨損及機械負荷的方式設置在該抽吸道上。
根據本發明的另一有利設計方案，若該至少一感測器產生一與該抽吸道的一收縮成比例的量測信號，則該馬達控制裝置將該馬達斷開。採用該設計方案後，便能偵測到設備之吸入口的堵塞，此種堵塞視情況引起風扇馬達的斷開。本發明之清理設備的吸入口發生堵塞時，抽吸道會因相應增大之負壓而收縮在一起。藉由該至少一感測器偵測此種收縮，在此情形下，該馬達控制裝置在接收到感測器的一相應量測信號時將馬達斷開，以免該馬達因體積流量中斷或過小而過熱。
本發明之清理設備的另一方案，其特徵在於，該 吸取口部件配設有至少一滑輪，其中該至少一感測器是設置成藉其來偵測施加於該滑輪的一壓緊力。為此，該感測器例如可設置在該滑輪之旋轉支承部中或其上。本發明之該方案或設計方案特別適用於配設有具至少一滑輪之地毯刷或硬地吸嘴的吸塵器。該方案基於地板吸塵器之使用者的典型行為，即，使用者在附著有難以清除之污物的待清理地面之處，通常會直覺地對地毯刷或硬地吸嘴透過連接其之抽吸管施加更大的壓緊力。
本發明之清理設備的另一方案，其特徵在於，該吸取口部件配設有一拔出唇，其以可彈性彎曲，特別是可摺疊的方式保持在該吸取口部件上，其中該至少一感測器是備設成，產生一與該拔出唇之相對該吸取口部件的一角位成比例的量測信號。本發明之該方案或設計方案特別適用於濕式清理設備，其在一操作步驟中用清潔液(如水)潤濕待清理面，將該面上的污物清除並直接將該清潔液吸走。透過對可彈性彎曲之拔出唇相對吸取口部件的角位進行偵測，便能偵測出拔出唇是否被較大幅度地壓緊待清理面。此類濕式清理設備的使用者，特別是窗戶清潔人員，通常在即將將設備與待清理面分離時(例如在窗玻璃的下緣上)，會採取上述動作。申請人所實施之內部測試表明，若在使用者將濕式清理設備(特別是窗戶清理設備)與待清理面或玻璃板分離前提高抽吸功率，則有利於達到最佳清理效果。
根據本發明的另一有利設計方案，該拔出唇如此 地構建或者如此地保持在該吸取口部件上，使其在該清理設備的一不使用位置中將該吸取口部件的一吸入口封閉。如此便能在設備之斷開狀態下，防止污物顆粒或微粒侵入該吸入口，從而防止在重新啟動工作模式時造成條紋、設備故障或類似問題。
該至少一用於偵測施加於本發明之清理設備之吸取口部件的一作用力的感測器，特別是可構建為開關。用相對簡單的開關便能(例如)對拔出唇之相對清理設備之吸取口部件的位置進行可靠偵測。
作為替代方案，該至少一用於偵測施加於該吸取口部件的一作用力的感測器亦可構建為電阻器、應變片、壓阻感測器、壓電感測器、電容式感測器或電感式感測器。市面上存在多種廉價的該等感測器。該等感測器的主要優點在於所占空間較少即體積相對較小，因而易於裝入清理設備或吸取口部件。
該至少一用於偵測施加於該吸取口部件的一作用力的感測器亦可實施為光敏感測器或光敏電阻器，其中該等感測器如此地設置，使得在吸入口與待清理面分離的情況下，自然光或者視情況以技術手段產生之光入射至該感測器(電阻器)，而在吸入口放置在待清理面上以及/或者在抽吸道或吸取口部件因吸入口壓緊待清理面而發生變形的情況下，該光入射被中斷。該光敏感測器向該馬達控制裝置輸出一與其所偵測到的光量成比例的量測信號，該馬達控制裝置根據該量測信號來控制或調整馬達功率。
1，1'，1"‧‧‧清理設備，設備
2‧‧‧風扇，抽吸風扇
3‧‧‧蓄電池
4‧‧‧馬達控制裝置
5‧‧‧抽吸道
6‧‧‧吸取口部件，抽吸頭
7‧‧‧接收腔
7'‧‧‧容器
7"‧‧‧集塵袋
8‧‧‧開關
9‧‧‧殼體
10‧‧‧待清理面，玻璃板
11‧‧‧吸入口
11.1‧‧‧拔出唇
11.2‧‧‧吸入口唇
11.3‧‧‧傳動器
12，12'‧‧‧感測器，開關
12.1‧‧‧調整元件
13‧‧‧量測信號線
14‧‧‧轉動軸承
15‧‧‧窗框
16，21‧‧‧滑輪
17‧‧‧設備單元
18‧‧‧電纜捲繞裝置
19‧‧‧軟管
20‧‧‧抽吸管
M‧‧‧馬達
下面結合示出多個實施例的附圖對本發明進行詳細說明。
圖1為一手持式吸塵器或電池式吸塵器在正常狀態下的側視圖；圖2為圖1所示之手持式吸塵器或電池式吸塵器，其吸入口壓緊一待清理面；圖3a為特別是用於清理窗玻璃面之具有拔出唇及馬達驅動抽吸裝置的一清理設備，在一遠離待清理面之位置中的側視圖；圖3b為圖3a所示清理設備在正常工作位置中與待清理面發生接觸時的視圖；圖3c為圖3a所示清理設備與待清理面發生接觸時的視圖，其中與圖3b所示正常工作位置相比，該拔出唇被更大幅度地壓緊該待清理面；及圖4為一地板吸塵器，包含一抽吸軟管、一抽吸管及一具有若干滑輪的地板吸嘴，如地毯刷。
較佳實施例之詳細說明
圖1及2繪示一清理設備1，其實施為手持式吸塵器或電池式吸塵器。該清理設備包含一由馬達M驅動之用於產生負壓的風扇2、一用於為馬達M供電的蓄電池3、一馬達控制裝置4及一抽吸道5。抽吸道5配設有一吸取口部件6且通向一接收腔7，該接收腔中設有一濾塵器及一集塵袋 (未繪示)或者較佳設有一同時用作濾塵器之集塵袋(未繪示)。該設備之殼體9上設有供使用者接通或斷開抽吸風扇馬達M的開關8。吸取口部件6界定一可放置在待清理面10(如地面或傢俱面)上的吸入口11。
吸取口部件6配設有至少一用於偵測施加於該吸取口部件6之作用力的感測器12。作為替代或補充方案，抽吸道5亦可配設有至少一此種感測器12。感測器12量測該作用力或壓力，以便使用者將吸入口11壓向待清理基底10。該亦可稱作壓力感測器的感測器12例如構建為電阻器、應變片、壓阻感測器、壓電感測器、電容式感測器或電感式感測器。
用於將吸入口11壓向待清理面10的壓緊力或壓緊壓力引起吸取口部件6及/或抽吸道5之彈性變形。有利者係基於此種彈性變形來量測施加於吸取口部件6之壓力或者與其成比例之作用力，如此便毋需偵測感測器12與待清理面10間的直接相互作用。例如可藉由一與該變形成比例變化的電阻來偵測抽吸道5的彈性變形。
該至少一感測器12透過一量測信號線13連接該(未詳細繪示之)馬達控制裝置4。馬達控制裝置4根據感測器12所產生之量測信號來控制馬達功率，使得在吸取口部件6施加於待清理面10之壓緊力增大的情況下，提高該馬達功率。
馬達控制裝置4例如採用某種實施方案，使得在偵測到基於一初始值或額定值的一規定或可規定之閾值被 超過的情況下，提高該馬達功率，從而提高抽吸功率。
清理設備1亦可採用某種實施方案，使得在該至少一感測器12在該抽吸道5或該吸取口部件6發生變形時向該馬達控制裝置4輸出一量測信號的情況下，該清理設備之馬達控制裝置4降低該馬達功率，該量測信號係在吸入口11與待清理面10分離時產生。
根據清理設備1的另一設計方案，該清理設備亦可採用某種實施方案，使其馬達控制裝置4根據感測器12所產生之量測信號來如此地控制馬達功率，使得在吸取口部件6之施加於待清理面10的壓緊力或一與該壓緊力成比例之量測變量低於一閾值的情況下，使得馬達M首先在某個規定時間段內進入一轉速較低的節能模式。該規定時間期滿後，若該壓緊力或該與其成比例之量測值在有限時間內保持在該閾值以下，則馬達控制裝置4將馬達M斷開。在吸入口11與待清理面10分離時不將抽吸風扇2之馬達立即斷開，如此便能在重新放置該短時分離之吸入口11時，防止馬達M之非常耗電的起動。
圖3a至3c繪示一實施為濕式清理設備，特別是窗戶清理設備的清理設備1'。
清理設備1'包含一由馬達M驅動之用於產生負壓的風扇2、一用於為馬達M供電的蓄電池3、一馬達控制裝置4及一吸取口部件6。吸取口部件6上連接有抽吸道5，其通向一用於待吸液體(髒水)的容器(液箱)7'。
吸取口部件6界定一吸入口11且配設有一拔出唇 11.1。拔出唇11.1以可彈性彎曲的方式，如可反向於一彈簧(未繪示)之作用力進行摺疊的方式，保持或轉動式支承在該吸取口部件6上。此外在設備1'上，可以平行於或低於該拔出唇11.1的方式安裝有一彈性吸入口唇11.2或一液體塗覆裝置(未繪示)。該液體塗覆裝置包括一用於清潔液的液箱及一供清潔液穿透的放置面，該放置面較佳蒙有或遮有一可更換之清潔布，如微纖維布。
拔出唇11.1分配有至少一感測器12'。感測器12'產生一量測信號，其與拔出唇11.1相對吸取口部件6之迎角成比例。在圖3a至3c所示實施例中，該至少一感測器12'構建為開關。感測器(開關)12'例如具有一彈簧加載之調整元件12.1，其例如呈桿狀。拔出唇11.1在其轉動軸承14上配設有一傳動器11.3，其卡合在開關12'的調整元件12.1上或者與該調整元件12.1耦合。
在濕式清理設備1'正常放置在待清理面(如窗玻璃面)10上的情況下，由於該待清理面10，拔出唇11.1在沿該待清理面10拉拔設備1'的過程中因摩擦而被壓入或移入一清理角位(參閱圖3b)。在拔出唇11.1的該角位中，開關12'之該與傳動器11.3耦合的調整元件12.1處於一開關位置中，其中開關12'向該馬達控制裝置4作為量測信號輸出某個關於該角位的開關信號，該開關信號對應於一正常工作狀態且在採用該開關信號時，馬達控制裝置4設置一相應之正常工作馬達功率。
若將清理設備1'之拔出唇11.1以大於圖3b所示之 幅度壓緊待清理面10，則拔出唇11.1之相對設備1'之吸取口部件6或殼體9的角位及與該拔出唇11.1連接之傳動器11.3的位置以及開關12'之該與該傳動器耦合的調整元件12.1的位置，皆發生變化。當使用者例如為將設備1'越過窗框15(參閱圖3c)而在窗戶的下緣上將設備1'圍繞一水平軸轉動時，則使用者通常將圖3a至3c所示類型之濕式清理設備的拔出唇11.1更大幅度地壓緊待清理面10。在該拔出唇11.1更大幅度地壓緊待清理面10並相應更大幅度地相對設備1'之吸取口部件6或殼體9發生彎曲的此種位置中，開關12'之該與傳動器11.3耦合的調整元件12.1處於一不同於圖3b所示之開關位置。在圖3c所示之開關位置中，開關12'向馬達控制裝置4輸出一量測信號，在該量測信號的作用下，馬達控制裝置4提高馬達功率。由於濕式清理設備1'在一待清理玻璃板10上發生此種轉動、拔出唇11.1之相對該設備之吸取口部件6的該由此而引起的更大幅度的彎曲(摺疊)以及由此而提高馬達功率及抽吸功率，如此便能更好地吸取聚集於玻璃板10之下緣上的髒水。
而將清理設備1'與待清理面(如玻璃板)10分離時，該較佳配設有彈簧且反向於該彈簧之作用力摺疊至圖3b或3c所示位置的拔出唇11.1進入第三角位，從而以將馬達M完全斷開(參閱圖3a)的方式來操縱開關12'。此外在拔出唇11.1的該第三位置中，吸取口部件6之吸入口11被拔出唇11.1封閉，以免在清理設備1'之斷開狀態下，污物顆粒或微粒侵入吸入口11，從而防止在重新啟動清理工作模式時造 成條紋或設備故障。
除使用開關12'外，例如亦可將一電阻器元件用作用於偵測拔出唇11.1之相對濕式修理設備1'之吸取口部件6或殼體9的角位的感測器，該電阻器元件之電阻值可因一調整元件之旋轉或移動而機械地發生變化。為此，該可旋轉或可移動之調整元件直接地或者透過一傳動裝置(如齒輪傳動裝置)而例如與拔出唇11.1之轉動軸承14耦合。
圖4示出本發明的另一實施例。在此情形下，本發明係應用於形式為地板吸塵器之清理設備1"。如習知方案般，地板吸塵器1"由支承於滑輪16上的一設備單元17構成，該設備單元中設有一電動馬達M、一馬達控制裝置4、一由該馬達M驅動之抽吸風扇2、一集塵袋7"、一過濾器及可選地一電纜捲繞裝置18。一抽吸管20透過一軟管19連接此設備單元17，該抽吸管之末端配設有一具有吸入口11之抽吸頭6。該抽吸頭亦可稱作吸取口部件。吸取口部件6例如可實施為硬地吸嘴或地毯刷，特別是電動刷。
吸取口部件6包含一抽吸道5且配設有兩個例如形式為滾輪之滑輪21。此外，吸取口部件6配設有至少一感測器12，用來偵測透過抽吸管20施加於吸取口部件6的作用力。為此，吸取口部件6包含兩個或兩個以上設置在滑輪21之支承部中或其上的感測器12。如此便能對透過抽吸管20施加於滑輪21的壓緊力進行偵測。該等感測器12透過若干量測信號線13與馬達控制裝置4連接。馬達控制裝置4如此地構型，使其根據相應感測器12所輸出之量測信號來控制 該馬達功率。如此便能在吸塵器1"的吸取口部件6施加於待清理面10之壓緊力增大的情況下，提高馬達功率從而提高吸塵器抽吸功率。
本發明之實施方案並非僅限於附圖所示之實施例。確切言之，亦可存在大量變體，其應用於所附請求項所給出之本發明之不同於該等實施例的設計方案中。
2‧‧‧風扇，抽吸風扇
3‧‧‧蓄電池
4‧‧‧馬達控制裝置
5‧‧‧抽吸道
6‧‧‧吸取口部件
7‧‧‧接收腔
8‧‧‧開關
9‧‧‧殼體
10‧‧‧待清理面
12‧‧‧感測器
13‧‧‧量測信號線
M‧‧‧馬達

Claims (9)

  1. 一種清理設備，具有一由一馬達驅動之用於產生負壓的風扇、一馬達控制裝置、一抽吸道及一吸取口部件，其特徵在於，該抽吸道或該吸取口部件配設有至少一用於偵測施加於該吸取口部件的一作用力的感測器，其中該至少一感測器較佳透過一量測信號線與該馬達控制裝置連接，且其中該馬達控制裝置根據該至少一感測器所產生的一量測信號來控制該馬達的馬達功率，使得在該吸取口部件施加於一待清理面之壓緊力增大的情況下，提高該馬達功率。
  2. 如請求項1之清理設備，其特徵在於，該馬達控制裝置根據該至少一感測器所產生之該量測信號來如此地控制該馬達之馬達功率，使得在該吸取口部件之施加於一待清理面的壓緊力或一與該壓緊力成比例之量測值低於一閾值的情況下，使得該馬達首先在一有限時間內進入一轉速較低的節能模式，其中在該有限時間期滿後，若該壓緊力或該與其成比例之量測值在有限時間內保持在該閾值以下，則該馬達控制裝置將該馬達斷開。
  3. 如請求項1或2之清理設備，其特徵在於，該至少一感測器是備設成，產生一與該抽吸道的一彈性變形成比例的量測信號。
  4. 如請求項1至3之其中一項之清理設備，其特徵在於，若該至少一感測器產生一與該抽吸道的一收縮成比例的 量測信號，則該馬達控制裝置將該馬達斷開。
  5. 如請求項1或2之清理設備，其特徵在於，該吸取口部件配設有至少一滑輪，其中該至少一感測器是設置成藉其來偵測施加於該滑輪的一壓緊力。
  6. 如請求項1或2之清理設備，其特徵在於，該吸取口部件配設有一拔出唇，其以可彈性彎曲的方式保持在該吸取口部件上，其中該至少一感測器是備設成，產生一與該拔出唇之相對該吸取口部件的一角位成比例的量測信號。
  7. 如請求項6之清理設備，其特徵在於，該拔出唇如此地構建或者如此地保持在該吸取口部件上，使其在該清理設備的一不使用位置中將該吸取口部件的一吸入口封閉。
  8. 如請求項6或7之清理設備，其特徵在於，該至少一感測器構建為開關。
  9. 如請求項1至7之其中一項之清理設備，其特徵在於，該至少一感測器構建為電阻器、應變片、壓阻感測器、壓電感測器、電容式感測器或電感式感測器。
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