TW201709861A

TW201709861A - 抽吸式清潔裝置

Info

Publication number: TW201709861A
Application number: TW105118531A
Authority: TW
Inventors: Miron Sernecki
Original assignee: Vorwerk Co Interholding
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-03-16
Also published as: EP3108788B1; CN106264339A; DE102015109954A1; JP2017006643A; CN106264339B; ES2748431T3; EP3108788A1

Abstract

本發明係有關於一種抽吸式清潔裝置(1)，特別是，吸塵機器人，具有用於將待吸物自待清潔之面輸送至待吸物室(3)的風扇(2)、及包含一或多個蓄電池單元(10)的用於操作風扇(2)之蓄電池(4)，其中，蓄電池(4)所產生的熱量可透過風扇(2)所產生之氣流而被排出。為了提供一種冷卻效果更強的抽吸式清潔裝置(1)，本發明提出：具有蓄電池殼體(9)的蓄電池(4)構成了佈置在此抽吸式清潔裝置(1)中的模組單元(5)，其同時構成為用於氣流之流道(7)的區段，使氣流可穿過模組單元(5)而被輸送。

Description

抽吸式清潔裝置

本發明係有關於一種抽吸式清潔裝置，特別是，吸塵機器人，具有用於將待吸物自待清潔之面輸送至待吸物室的風扇、及包含一或多個蓄電池單元的用於操作風扇之蓄電池，其中，蓄電池所產生的熱量可透過風扇所產生之氣流而被排出。

前述類型之抽吸式清潔裝置已在先前技術中為吾人所知。此類抽吸式清潔裝置係利用風扇所產生之氣流來防止蓄電池過熱。

公開案WO 2005/099547 A1例如揭露一種吸塵器殼體，具有插入容置空間的供能模組。在吸塵器之抽吸模式中，產生空氣體積流量，並藉之來冷卻其供能模組。為此，其空氣導引係設計成使空氣體積流量自吸塵器之待吸物室經由供能模組之容置空間而流向風扇。但，此種冷卻方式有時不足以防止蓄電池過熱。

以上述先前技術為出發點，本發明之目的在於提供一種冷卻效果更強的抽吸式清潔裝置。

本發明用以達成上述目的之解決方案為一種抽吸式清潔裝置，在其中，具有蓄電池殼體的蓄電池構成了佈置在此抽吸式清潔裝置中的模組單元，其同時構成為用於氣流之流道的區段，使氣流可穿過該模組單元而被輸送。

根據本發明，風扇所產生之氣流不再僅是經過蓄電池殼體，而是穿過模組單元，即，穿過蓄電池殼體，遂使佈置在蓄電池殼體中之蓄電池、特別是其一或多個蓄電池單元直接受到冷卻。如此，便能利用蓄電池殼體之至少一個分區來輸送氣流，藉此便能視情況減小抽吸式清潔裝置之幾何體積，因為，在抽吸式清潔裝置之用於蓄電池殼體的容置空間中，毋需額外地為氣流提供流動路徑。本發明將其模組單元作為流道之一區段而整合在流道中，遂使氣流在對流道進行通流時亦直接流過該模組單元，並對蓄電池進行冷卻。為此，模組單元係連接流道之相鄰的區段，其中，為了將抽吸氣流無損耗地自相鄰的通道區段過渡至模組單元、及/或自模組單元過渡至相鄰的通道區段，而設置了該等通道區段之流體密封連接。模組單元與流道之相鄰的通道區段之間的介面，較佳係具有若干個密封件，及/或彼此黏合、焊接或採用類似方式。

根據本發明，模組單元係佈置在風扇之抽吸側上，特別是，佈置在分配給待吸物室的過濾器與風扇之間。此方案係利用風扇之抽吸側上之較風扇之排出空氣更冷的空氣，來防止蓄電池過熱。抽吸式清潔裝置(如，吸塵器)通常具有用於防止沿流動方向處於下游之風扇被待吸物覆蓋的過濾器。在此情形下，待吸物室具有可被取下的過濾器(如，濾塵袋)、或分配給待吸物室的永久過濾器，而該永久過濾器則可藉由反向通流而再生。根據本發明，模組單元係佈置在過濾器與風扇之間，在此位置上，其氣流已不含待吸物，但同時仍實質上具有被吸入此抽吸式清潔裝置的環境空氣之溫度。如此，便能對蓄電池進行最佳冷卻，此舉又能延長蓄電池的使用壽命。

本發明特別是提出：蓄電池之蓄電池單元就剖面而言係環形地佈置在流道內部。在此情況下，諸蓄電池單元係環形地佔據其流道之由模組單元所構成的通道區段，使得，穿過流道的氣流流過該等蓄電池單元之環形佈置。有利地，在剖面中呈環形的佈置方案係指一渾圓的佈置方案，以便基本上對所有的蓄電池單元進行同等程度之冷卻。若流道並非呈渾圓形，而是例如呈橢圓形、矩形或類似形狀，則諸蓄電池單元之佈置方案當然亦可具有此種形狀。

有利地，在相鄰的蓄電池單元之間建構有用於氣流之次級通道。根據此設計方案，其氣流除了沿建構在諸蓄電池單元之間的通道區域軸向地流過之外，還在徑向方向上在該等相鄰的蓄電池單元之間流過，因此，除了就沿蓄電池之縱軸朝內定向的周邊分區而言對諸蓄電池單元進行冷卻之外，還就其餘的周邊分區而言、特別是沿相應的蓄電池單元之整個周邊(包括遠離於蓄電池之縱軸的周邊分區)，對該等蓄電池單元進行冷卻。此舉整體上增強了冷卻效果。

根據本發明，模組單元具有空氣導引元件，特別是，流動件。諸空氣導引元件特別有利於將部分氣流導入相鄰的蓄電池單元之間的次級通道。該等空氣導引元件例如可指涉某些壁元件，其係在適宜的位置上具有用於氣流的通孔，從而在蓄電池單元之周向上形成特別是循環式的流動。該等壁元件較佳地可連接成複合的流動件，使得，在製造模組單元時，毋需採用多次操作來安裝多個分離的空氣導引元件，而僅需將單獨一個流動件置入模組單元。

本發明還提出：蓄電池或諸多蓄電池單元之電極係佈置在流道外部。由此，諸電極係位於抽吸式清潔裝置之被施加負壓的分區之外部，即，位於流道之外部。遂能大幅減小在電極上例如出現水漬損害的危險。該等電極係伸出模組單元，其中，蓄電池及蓄電池殼體之相鄰的面係流體密封地相連。為此，在蓄電池殼體中較佳地設有與蓄電池或蓄電池單元之相應分區對應的貫穿件。此等貫穿件較佳地配設有用於為蓄電池/蓄電池單元與蓄電池殼體建立流體密封連接的密封件。在多個蓄電池單元之極點係彼此焊接在一起的情況下，模組單元便被實施成為蓄電池殼體與蓄電池之間的不可分離的單元。如此，在製造抽吸式清潔裝置時，僅需安裝單獨一個結構單元，即，模組單元，並在對流道之相鄰區域的介面上將其密封。在蓄電池殼體外部，諸電極並不承受流道之負壓，因而不存在水漬損害的危險。同時，還能透過優異的可接近性而增強電極之接觸。

本發明提出：模組單元之進氣區域分配有空氣噴嘴。模組單元之進氣區域係位於模組單元對流道之相鄰的通道區段的介面上。在此區域內佈置空氣噴嘴係有利之舉，空氣噴嘴既能對模組單元內的氣流流動方向產生影響，又能視情況將氣流加速，以增強冷卻效果。例如，在毋需對蓄電池單元進行直接通流或是此舉係有害的情況下，氣流可就模組單元之軸向方向而言至少局部地經過諸蓄電池單元，從而防止在軸向的主氣流中產生渦流。此時，可透過在蓄電池單元間之軸向的主氣流之外部所形成的渦流，來冷卻各蓄電池單元。特別有利的，亦可針對性地透過此前所提出之空氣導引元件，特別是，流動件，來對此種流動導引加以輔助。

本發明亦提出：蓄電池與蓄電池殼體、及/或蓄電池殼體與流道係流體密封地相連。如此，便能最佳化抽吸式清潔裝置之抽吸力。此外，還防止在模組單元與相鄰的通道區段之間的介面上的附加空氣進入流道，及/或進入蓄電池殼體之具有用於蓄電池單元之極點的貫穿件的區域。如此，便能例如防止水分自外部進入流道，並對風扇造成損害。

本發明還提出：模組單元之進氣區域及/或排氣區域具有實質上呈圓形的剖面面積。進氣區域係位於模組單元或蓄電池殼體與流道之相鄰的通道區段之間的介面上。排氣區域則相應地位於模組單元或蓄電池殼體之相對置的端面之區域內，在此區域內，氣流係自模組單元流入流道之相鄰的通道區段。進氣區域及/或排氣區域之圓形設計方案能夠將模組單元內的壓力損失降至最低。如此，便能最佳化風扇的抽吸力，並降低抽吸式清潔裝置內的噪聲產生。

最後，本發明亦提出一種用於前述類型之抽吸式清潔裝置的模組單元，具有：包含一或多個蓄電池單元的蓄電池、及容置蓄電池的蓄電池殼體，其中，此模組單元係建構為流道之一部分，使氣流可穿過此模組單元而被輸送。

下面結合實施例對本發明進行詳細說明。

1‧‧‧抽吸式清潔裝置

2‧‧‧風扇

3‧‧‧待吸物室

4‧‧‧蓄電池

5‧‧‧模組單元

6‧‧‧(風扇)抽吸側

7‧‧‧流道

8‧‧‧過濾器

9‧‧‧蓄電池殼體

10‧‧‧蓄電池單元

11‧‧‧次級通道

12‧‧‧極點；電極

13‧‧‧進氣區域

14‧‧‧空氣噴嘴

15‧‧‧排氣區域

16‧‧‧吸嘴

17‧‧‧輪子

18‧‧‧密封件

19‧‧‧空氣導引元件

20‧‧‧(蓄電池單元)容置區域

圖1為本發明之抽吸式清潔裝置之透視立體圖；圖2為此抽吸式清潔裝置之垂直剖面圖；圖3為具有多個蓄電池單元的模組單元之示意立體圖；圖4為模組單元之垂直剖面圖；圖5為模組單元之水平剖面圖；圖6為第二實施方式之模組單元之剖面透視立體圖；圖7為第三實施方式之模組單元之垂直剖面圖；圖8為第四實施方式之模組單元之垂直剖面圖；圖9為蓄電池殼體之剖面透視立體圖。

圖1及2所示之抽吸式清潔裝置1係建構為可自動移行的吸塵機器人。此種類型之抽吸式清潔裝置1具有用於使抽吸式清潔裝置1在待清潔之面上移行的輪子17。此抽吸式清潔裝置1還具有用於在一空間內對抽吸式清潔裝置1進行定向的偵測裝置。在抽吸式清潔裝置1之朝向待清潔之面的區域(即，底部區域)內，抽吸式清潔裝置1具有吸嘴16，用於將待吸物自待清潔之面輸送至風扇2。

在吸嘴16與風扇2之間設有流道7，其係在流體技術上將吸嘴16、具有過濾器8的待吸物室3、具有蓄電池殼體9及蓄電池4的模組單元5，與風扇2連接在一起。在風扇2的抽吸模式中，待吸物自待清潔之面透過吸嘴16經由流道7進入待吸物室3，在該待吸物室3中，氣流與所含有的待吸物被過濾器8隔開。待吸物停留在例如被建構為濾塵袋的過濾器8內，而經清潔之空氣進一步透過模組單元5流向風扇2。模組單元5位於風扇2之抽吸側6上，即，位於待吸物室3與風扇2之間。

圖3示出本發明之模組單元5，其係建構為抽吸式清潔裝置1之流道7之軸向區段。模組單元5具有蓄電池殼體9及蓄電池4，而蓄電池4則包含多個蓄電池單元10。模組單元5具有進氣區域13及排氣區域15，在二者之間，氣流流過模組單元5，並對蓄電池4進行冷卻。蓄電池4具有八個蓄電池單元10。此等蓄電池單元10在垂直於氣流的方向上環形並排佈置，而將氣流環形地包圍。該等蓄電池單元10之極點12穿過蓄電池殼體9朝外導引，使該等極點位於流道7外部。蓄電池殼體9與各蓄電池單元10之間的介面被流體密封地閉合。模組單元5之進氣區域13及排氣區域15同樣與流道7之相鄰的分區流體密封連接。

圖4為模組單元5之垂直剖面圖。圖中可看出，在流道7內環形佈置的蓄電池單元10，其極點12佈置在流道7外部。在各蓄電池單元10之周向上，且在相鄰的蓄電池單元10之間，建構有若干個次級通道11，而至少一部分氣流可沿該等次級通道11進入到相鄰的蓄電池單元10之間。次級通道11較佳係沿周向將蓄電池單元10完全包圍。在軸向上，在蓄電池單元10及蓄電池殼體9之端面之區域內，佈置有若干個密封件18，以免在次級通道11中流動的空氣自模組單元5排出。採用上述方案後，抽吸空氣僅經由進氣區域13進入模組單元5，且僅經由排氣區域15自模組單元5排出。

圖5為模組單元5之水平剖面圖。如圖所示，次級通道11係沿著諸蓄電池單元10之整個周邊建構。

圖6為第二實施方式之模組單元5之剖面透視立體圖。圖中示出兩個在模組單元5之周向上相對置的蓄電池單元10之垂直剖面。圖中可看出相鄰的蓄電池單元10之間的次級通道11。模組單元5在其進氣區域13內還具有供氣流軸向進入模組單元5的空氣噴嘴14。空氣噴嘴14在此係被建構成使得氣流在進氣區域13內既能在模組單元5之軸向上流動，又能徑向地流動到該等蓄電池單元10之間。

圖7為本發明的第三實施方式，其中，在空氣噴嘴14或模組單元5之內部額外地佈置有若干個空氣導引元件19，其係將流入模組單元5的氣流特別是沿徑向導引至諸蓄電池單元10之間，即，導入徑向佈置的次級通道11。根據此實施方式，次級通道11基本上僅徑向地建構在蓄電池單元10之間，而非佈置在蓄電池單元10之整個周邊上(即，並非佈置在360度的角度範圍內)。與此相應，氣流並非在蓄電池單元10之遠離於模組單元之縱軸的周側上，進入到蓄電池單元10與蓄電池殼體9之間。除了氣流之被導入次級通道11的部分之外，一小部分氣流沿軸向流過模組單元5。亦即，此實施方式整體上將其氣流提早地分配至諸次級通道11。

圖8為模組單元5的第四實施方式，其中，空氣噴嘴14同樣具有若干個空氣導引元件19，但，此等元件係阻止氣流在進氣區域13後提早地徑向偏轉。確切言之，在進氣區域13內首先阻斷氣流之徑向的流動方向，使得，流入模組單元5之空氣實質上平行於流道7之軸線(即，模組單元5暨蓄電池殼體9的對稱軸)而受到導引。唯有在即將到達蓄電池殼體9之排氣區域15前，其氣流方沿徑向受到偏轉，並進入相鄰之蓄電池單元10之間的次級通道11。在此實施例中，除了軸向的主流動方向之外，還會在相鄰之蓄電池單元10之間產生渦流。最後，被諸蓄電池單元10所加熱的空氣，經由排氣區域15而自蓄電池殼體9朝風扇2排出，而較冷的抽吸空氣則自抽吸式清潔裝置1之待吸物室3流入模組單元5。

圖9為蓄電池殼體9之剖面透視立體圖。蓄電池殼體 9例如可為圖5所描述之模組單元5之一部分。在蓄電池殼體9上佈置有進氣區域13及排氣區域15。在蓄電池殼體9上建構有用於蓄電池單元10的容置區域20，供諸多蓄電池單元10形狀匹配地插入。