WO2018072156A1 - Compact power washer battery, motor and pump design - Google Patents

Compact power washer battery, motor and pump design Download PDF

Info

Publication number
WO2018072156A1
WO2018072156A1 PCT/CN2016/102616 CN2016102616W WO2018072156A1 WO 2018072156 A1 WO2018072156 A1 WO 2018072156A1 CN 2016102616 W CN2016102616 W CN 2016102616W WO 2018072156 A1 WO2018072156 A1 WO 2018072156A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
pump
motor
operatively
electric power
Prior art date
Application number
PCT/CN2016/102616
Other languages
French (fr)
Inventor
Sven Eschrich
Todd Rickey
Gerardo Quintanilla AVILA
Original Assignee
Tti (Macao Commercial Offshore) Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tti (Macao Commercial Offshore) Limited filed Critical Tti (Macao Commercial Offshore) Limited
Priority to PCT/CN2016/102616 priority Critical patent/WO2018072156A1/en
Priority to CN201680090267.1A priority patent/CN109862971B/en
Priority to EP16919576.5A priority patent/EP3528971B1/en
Publication of WO2018072156A1 publication Critical patent/WO2018072156A1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/026Cleaning by making use of hand-held spray guns; Fluid preparations therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/06Mobile combinations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/02Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/0223Electric motor pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/02Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/027Pump details

Definitions

  • Power washers are increasingly popular to clean materials such as concrete, wood, plastics, and metals. Typically power washers are sold with various attachments such as different wands for different spray patterns, hose extensions, etc. Electric power washers are increasingly popular and typically require quite large batteries. Such large batteries are required to provide the voltage, wattage, and endurance required to run a motor and the pump for an extended period of time.
  • Fig. 3 shows a partially-cut-away embodiment of a power washer.
  • Such a battery seal may be formed by the housing and the battery door by various methods known in the art, such as using coordinated upper and lower closures, a snap-fit closure, a flange, a clamp, a gasket made from rubber or another material, etc. Without intending to be limited by theory, it is believed that such a battery seal is an especially useful safety feature which serves to prevent water from reaching the battery during use, thereby preventing, and/or reducing the chances of short circuits, damage, etc.
  • a handle, 48 is attached to the housing, 38, to allow the power washer, 36 to be easily transported and carried around.
  • the handle, 48 is covered with an optional rubber grip, 50, which provides a firm place to hold, and also increases friction so as to reduce slippage.
  • a rubber grip is especially useful herein, as the handle will often become wet and slippery during use.
  • the power washing system may weigh more than 10 or even more than 15 kg. Accordingly, having a rubber grip or other type of non-slip grip which is remains securely graspable even when wet is especially desired by users and improves the safety of the power washer.
  • the plug at one end will be a standard plug for accessing an AC power grid in whatever locality the power washer is intended to be used.
  • Standard plugs include, a Type A plug, a Type B plug, a Type C plug, a Type D plug, a Type F plug, a Type I plug, a Type J plug, a Type K plug, a Type X plug, and other plugs known in the art. See, for example, http: //www. interpower. com/ic/guide. html which lists and describes different types of standard plugs around the world.
  • the other end of the power cord may provide the same or a different type of plug for connection to the power washer itself.
  • the receiver is a transceiver.
  • the transmitter and/or the receiver is a transceiver microchip and may be encrypted or non-encrypted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

An internal component design (10) has a battery (12) having a battery axis, a motor (14) electrically-connected to the battery (12), a pump (16) operatively-connected to the motor (14) and an output valve (32) fluidly-connected to the pump (16). The motor (14) has a motor axis and the pump (16) has a pump axis. The battery (12) is immediately adjacent to the motor (14), and the motor axis is parallel to the battery axis. Furthermore, the pump axis is parallel to the motor axis and the output valve (32) is below the pump (16). An electric power washer having such an internal component design (10) is also provided.

Description

COMPACT POWER WASHER BATTERY, MOTOR AND PUMP DESIGN FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power washer, and more specifically, to the design of the battery, motor, and pump within a power washer.
BACKGROUND
Power washers are known in the art and can be powered by DC batteries, AC power or internal combustion engines. Power washers are typically used to provide a high pressure water stream to clean surfaces such as walls, sidewalks, cars, etc. A motor is operatively-connected to and turns a pump, typically a high pressure water pump. The water from a reservoir or a hose is passed through a pump which creates a high pressure stream which flows through a hose to a wand for spraying. The stream exits and is directed with the wand. Typically the wand has a handle which allows the user to easily and securely hold the wand, because as the water exits the wand with great velocity, it exerts a strong force pushing back on the wand.
Power washers are increasingly popular to clean materials such as concrete, wood, plastics, and metals. Typically power washers are sold with various attachments such as different wands for different spray patterns, hose extensions, etc. Electric power washers are increasingly popular and typically require quite large batteries. Such large batteries are required to provide the voltage, wattage, and endurance required to run a motor and the pump for an extended period of time.
However, it has been found that users desire ever more compact power washers, that nonetheless provide sufficient power for cleaning applications. Thus, while it is easy to increase power while also increasing size and the footprint of the power washer, it is quite difficult to increase power while maintain or even shrinking the footprint. Also, as many users do not have very much storage space for a large footprint power washer, many users are unable to purchase  such a device. In addition, a reduced footprint power washer requires reduced materials to form the housing, packaging, etc. Accordingly, a reduced footprint also leads to multiple benefits such as reduced manufacturing costs, shipping costs, increased improved stocking at the point of sale, a lower shelf-space requirement, reduced storage requirements both for the vendor and the user, etc.
Accordingly, the need remains for a power washer which provides a reduced footprint, and/or an improved internal design.
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal component design having a battery having a battery axis, a motor electrically-connected to the batter, a pump operatively-connected to the motor and an output valve fluidly-connected to the pump. The motor has a motor axis and the pump has a pump axis. The battery is immediately adjacent to the motor, and the motor axis is parallel to the battery axis. Furthermore, the pump axis is parallel to the motor axis and the output valve is below the pump. An electric power washer having such an internal component design is also provided herein.
Without intending to be limited by theory, it is believed that such an internal component design is very space-efficient and provides improved use of space so as to allow the construction of a power washer having a smaller footprint and better stability.
An electric power washer has a housing, an electric battery being a smart battery, a motor, a pump, an input valve, and an output valve. The motor is a brushless motor that is operatively-connected to the battery and located in the housing. The pump is operatively-connected to the motor and is located in the housing. The input valve is operatively-connected to the pump as is the output valve. Water enters the input valve and the water pressure is increased by the pump to form high pressure water. The high pressure water exits the output valve.
Without intending to be limited by theory, it is believed that the combination of a brushless motor and a smart battery provides specific power-management benefits which allow the power washer herein to be more efficient, to provide a longer battery life, to provide improved boost power, and/or other benefits.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Fig. 1 shows an embodiment of an internal component design of the present invention;
Fig. 2 shows a partially-cut-away perspective view of an embodiment of a power washer; and
Fig. 3 shows a partially-cut-away embodiment of a power washer.
The figures herein are for illustrative purposes only and are not necessarily drawn to scale.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Unless otherwise specifically provided, all tests herein are conducted at standard conditions which include a room and testing temperature of 25 ℃, sea level (1 atm. ) pressure, pH 7, and all measurements are made in metric units. Furthermore, all percentages, ratios, etc. herein are by weight, unless specifically indicated otherwise.
Internal Component Design
Turning to Fig. 1 which shows an internal component design, 10, of an embodiment of the present invention having a battery, 12, in this case two batteries, 12 and 12’ , a motor, 14, a pump, 16, and a frame, 18. A battery support, 20, holds the batteries in place, and also contains the electrical connections necessary to receive and transmit the electrical power to the motor, 14.  In the present invention, the battery is electrically-connected to the motor, either directly or indirectly. Furthermore, in the present invention, the pump is operatively-connected to the motor, typically via a gear, or directly.
In an embodiment herein, the motor is a brushless motor, such as known in the art. See for example, WO 2015/165012 to Foster Assets Corporation, published on 5 November 2015. In the typical embodiment herein, the brushless motor contains a switching element to selectively enable and disable the driving mechanism for the motor. The brushless motor may further contain a printed circuit board or other type of controller therein, as seen in WO 2014/031539 A1 to Milwaukee Electric Tool Corp., published on February 27, 2014. In an embodiment herein, the power washer herein contains a motor controller, which may be part of the controller, 26, the motor, 14, or may be located elsewhere. In an embodiment herein the motor controller either directly or indirectly regulates the output of the smart battery.
Without intending to be limited by theory, it is believed that the combination of a brushless motor communicating with a smart battery is especially effective as it may provide one or more benefits such as improved efficiency, provide improved power management, increase the spray power while reducing wasted energy, provide a more efficient boost function, etc., especially if the motor controller directly communicates with the smart battery.
In this embodiment, the frame, 18, is affixed to the motor, 14, the pump, 16, and the battery support, 20, and keeps them aligned. In this embodiment, the frame, 18, has open cells, 22, formed by reinforcing ribs, 24, so as to reduce the weight while retaining strength and a certain amount of flexibility. The frame seeks to provide a lightweight, yet sturdy component that prevents shifting and/or movement of the motor, 14, the pump, 16, and the battery support, 20, relative to each other. Without intending to be limited by theory, it is believed that such a frame reduces maintenance issues, breakage, etc. while balancing the opposing needs for rigidity  and flexibility. The frame may be made from a metal, a plastic, and/or a resin; or from steel, a high impact plastic, and or a resin.
The battery useful herein is typically an electric battery; or a rechargeable electric battery; having a voltage of more than 1v; or from about 1v to about 56v; or from about 1.5v to about 48v; or from about 3v to about 45v; or from about 6v to about 40v. The power washer herein includes at least one battery; or from about 1 to about 12 batteries; or from about 2 to about 8 batteries. In Fig. 1, it can be seen that the power washer, 10, contains 2 batteries, 12 and 12’ , each rated at about 18v.
In an embodiment herein, the power washer contains a plurality of smart batteries; or having two smart batteries. In an embodiment herein, two smart 18 v batteries are provided in a single battery casing and provide a total maximum voltage of 36 v. Additional voltage configurations are also possible, such as 3 x 18 v to provide a total maximum voltage of 54 v, etc. However, when present, the smart batteries and the electrical system of the power washer are able to interact and communicate such that the smart batteries discharge at the optimum voltage and/or current.
The battery useful herein typically possesses a mAh rating of greater than 750 mAh; or from about 750 mAh to about 10000 mAh; or from about 1000 mAh to about 6000 mAh; or from about 1100 mAh to about 5000 mAh. The chemistry in the battery is largely irrelevant, but may be, for example nickel-cadmium, lithium ion, or a combination thereof; or lithium ion. Generally, higher energy-density batteries are preferred. In an embodiment herein the battery is a removable battery.
The electric battery herein may be a smart battery, which indicates that the electric battery (or the battery cell (s) , or the casing, etc. ) contain a physical, electrical, or other method/structure to control the discharge and/or charging of the battery. The person skilled in  the art understands that this may be accomplished by, for example, including battery controller, a variety of different electrical terminals to connect to the electrical system, a software to control the battery, etc. Such a smart battery may control one or more features of the battery, for example, voltage, current, temperature, charging, discharging, etc.
In an embodiment herein, the smart battery contains a plurality of terminals for electrically-connecting to the power washer’s electrical system. The terminals may include, for example, a high-current discharge terminal, a low-current discharge terminal, a battery pack identification terminal, a battery pack temperature terminal, and/or a positive voltage terminal. In some embodiments, the battery pack housing does not include circuitry for controlling the switching between the low-current discharge terminal and the high-current discharge terminal, and in other embodiments, the battery pack does contain such circuitry. See, for example, the smart battery described in Chinese Patent Publication CN 102301246 A to Techtronic Industries, published on December 28, 2001. Such a smart battery may be especially useful when the power washer contains a boost function.
In an embodiment herein, the power washer contains a single battery. In an embodiment herein the power washer contains two batteries.
The battery, 12, has a battery axis, BA, which is defined as the axis running parallel to the longest dimension of the battery. As batteries are typically roughly cylindrical or rectangular prisms, or variations thereof, the battery axis is typically readily apparent. In the case where the battery does not contain a longest dimension, then the battery axis will be an axis perpendicular to the plane formed by the electrical connections if the electrical connections are flat. If the electrical connections are not flat and the battery does not contain a longest dimension, then the battery axis is parallel to the plane formed by the electrical connections. In the embodiment of Fig. 1, one skilled in the art will understand that the battery connections are at the bottom of the  battery, 12, and are therefore not visible as they are covered by the battery support, 20. In an embodiment herein, the battery support fits together with the battery at one end of the battery axis. In an embodiment herein, the battery support surrounds the battery on at least about 1 side; or on from about 1 side to about 6 sides; or from about 1 side to about 5 sides; or from about 2 sides to about 6 sides; or from about 2 sides to about 5 sides; or from about 4 sides to about 6 sides; or from about 4 sides to about 5 sides; or 4 sides; or 5 sides; or 6 sides.
In the embodiment shown, the motor, 14 has a motor axis, MA. The motor axis is defined as the axis around which the motor spindle rotates. Such a motor axis, MA, is also typically the axis parallel to the longest dimension of the motor. The motor is electrically-connected to the battery, 12, either directly or through a controller, 26, which typically contains a printed circuit board (PCB) , 28, software, additional hardware, etc. The controller, 26, may act as an electronic control center for all aspects of the power washer (see Fig. 2 at 36) , and may detect and/or regulate one or more parameters and/or conditions such as, but not limited to, power output, battery drain, water pressure, motor speed, pump speed, emergency shut off, water temperature, battery temperature, motor temperature, etc.
Electric Power Washer
In an embodiment herein, the electric power washer contains a main body, a hose, a handle, and a controller. The main body contains a pump and an electric power source operatively-connected to the pump. The hose contains a first end that is fluidly-connected to the pump and second end fluidly-connected to the handle. The handle has a button operatively-connected to the controller. The controller is operatively-connected to both the pump and the electric power source. The controller controls the output of the pump. The controller may contain a timer as well.
In an embodiment herein, the electric power washer contains the internal component design described herein.
Under normal conditions, the controller permits the pump to operate at up to 100%normal power. However, when the button is activated, the controller permits the pump to exceed the 100%normal power, and to operate in a boost power mode. The controller may control the pump to operate either directly or indirectly as desired. In an embodiment herein, the controller controls the pump speed directly. In an embodiment herein, the controller controls the pump speed indirectly via, for example, by controlling the battery output and/or motor speed.
However, when the button is activated, the controller permits the pump to operate at a boost power mode of from about 103%normal power to about 300%normal power. In the boost power mode, the controller permits the pump to operate at from about 103%normal power to about 300%normal power; or from about 105%normal power to about 250%normal power; or from about 110%normal power to about 200%normal power.
The level of 100%normal power is defined as the highest sustainable power draw which will not permanently damage the batteries, motor or the pump; in contrast, the “boost power mode” is defined as being more powerful than the (sustainable) 100%normal power mode, and which does not cause overt and/or unrecoverable damage to the power washer and the components therein.
Without intending to be limited by theory, it is surprisingly-believed that such a boost power mode and a method for using such a boost power mode provides a limited burst of increased power and therefore increased water pressure/water output, without causing any significant, lasting damage to the battery, the internal mechanisms, the pump, seals, etc. It is further believed that such a limited boost power mode specifically does not cause significant and/or lasting damage to an electric battery such as a lithium ion battery. Without intending  to be limited by theory, it is also believed that an intermittently pulsing boost power mode more easily dislodges dirt and grime, while balancing wear and tear on the power washer components such as, for example, the battery, the pump, the seals, the motor, etc.
The controller may intermittently pulse the boost power mode.
The controller typically automatically shuts down the boost power mode when a preset criteria is reached. The preset criteria may be, for example, one or more of a certain (typically a predetermined) period of time, a specific battery temperature, a specific motor temperature, a specific pump temperature, a specific motor speed, a specific pump speed, a specific battery discharge voltage, a specific battery discharge current, when the button is no longer activated, etc. ; or when the button is no longer activated and/or a predetermined period of time.
In an embodiment herein, the boost power mode is terminated after a predetermined period of time, or when the button is no longer activated, whichever period is shorter. The predetermined period of time may be from about 2 seconds to about 10 minutes; or from about 5 seconds to about 2 minutes; or from about 7 seconds to about 1.5 minutes; or from about 10 seconds to about 1 minute; or from about 15 seconds to 45 seconds. Without intending to be limited by theory, it is believed that the present invention allows the user greater control, and also reduces the change of damage to the battery, the pump, and/or the internal mechanisms of the power washer. In addition, some consumers prefer such a pulsing boost function as the consumer perception is that it more effectively cleans and dislodges dirt and grime. Without intending to be limited by theory, it is believed that such a feature provides improved performance while maintaining the safety and reliability of the power washer.
Further, it can be seen that the pump, 16, contains a pump axis, PA, which is defined as the axis around which the motor turns the pump. Such a pump axis, PA, is also typically the axis  parallel to the longest dimension of the pump. The pump useful herein is typically a high pressure pump; or a high pressure electric pump, having an output of more than about 500 psi (3.4 MPa) ; or of from about 500 psi (3.4 MPa) to about 5000 psi (34 MPa) ; or from about 1000 psi (6.8 MPa) to about 4000 psi (27.6 MPa) ; or from about 1250 psi (8.6 MPa) to about 3500 psi (24.1 MPa) . Such pumps are commonly available from many makers worldwide.
In Fig. 1, it can be seen that the battery axis, BA, the motor axis, MA, and the pump axis PA are parallel to each other, specifically in the Y-dimension. In an embodiment herein, the pump axis is parallel to the motor axis. In an embodiment therein the battery axis is parallel to the motor axis. In an embodiment herein the pump axis is parallel to the battery axis. In an embodiment herein the battery axis is parallel to the motor axis in one dimension, while the battery and the motor are offset in another dimension. In an embodiment herein the pump axis is parallel to the motor axis in one dimension, while the pump and the motor are offset in another dimension. Without intending to be limited by theory, it is believed that such an alignment of the battery axis, motor axis and/or pump axis allows the internal components of the power washer to be extremely space-efficient, as the long dimensions are all parallel. Such efficiency may be further enhanced when the motor axis, the battery axis, and the pump axis are parallel to each other in one dimension (for example, the Y-dimension) , but the actual battery, motor and/or pump are offset from each other in one or more other dimensions, for example the X-dimension and/or the Z-dimension.
In Fig. 1 an input valve, 30, is fluidly-connected to the pump, 16, and is also fluidly-connected to an output valve, 32. In an embodiment herein the output valve is positioned in a plane below the pump; or directly below the pump. Externally, the input valve is typically connected to a hose (see Fig. 2 at 40) which then leads to the water supply such as a water tank, a water faucet, etc. Externally, the output valve is typically connected to a different hose which  leads to a wand (see Fig. 2 at 52) , typically at a wand grip (see Fig. 2 at 54) . Accordingly, in this embodiment, the output valve, 32, has a hose connector, 34 thereupon. Any hose connected to the output valve is typically a high pressure hose made specifically to withstand and safely contain the high pressure water running therethrough during use of the power washer (see Fig. 2 at 38) . In an embodiment herein, the high pressure hose is capable of withstanding a pressure of greater than about 50 psi (0.34 MPa) ; or of from about 50 psi (0.34 MPa) to about 5000 psi (34 MPa) ; or from about 100 psi (0.68 MPa) to about 4000 psi (27.6 MPa) ; or from about 125 psi (0.86 MPa) to about 3500 psi (24.1 MPa) .
Fig. 2 shows a partially-cut-away perspective view of an embodiment of a power washer, 36, herein, specifically an electric power washer, having a housing, 38. The housing will typically be made of a relatively tough material selected from a plastic, a resin, rubber, metal, and a combination thereof; or a plastic, rubber, a metal and a combination thereof. The plastic herein may be a high impact plastic; or polyethylene, polypropylene, polystyrene, and a combination thereof; or linear low density polyethylene, low density polyethylene, high density polyethylene, and a combination thereof either with or without other co-monomers. The metal useful herein may be, for example, brass, steel (including stainless steel) , iron, aluminium, other metals known in the art of power washers and power tools, and a combination thereof.
The housing contains an internal component design, 10, therein. The internal component design, 10, contains two batteries, 12 and 12’ , a motor, 14, and a pump, 16, operatively-connected to the motor, 14. The frame, 18, is affixed to and securely holds together the battery support, 20, the motor, 14, and the pump, 16. In an embodiment herein the frame is also affixed to the housing; or the interior of the housing. In an embodiment herein the frame is integral to the housing.
The batteries, 12 and 12’ , are held in place by the battery support, 20. The input valve,  30, is fluidly-connected to the pump, 16, and is also fluidly-connected to the output valve, 32. The hose connector, 34, is external to the housing, 38, so that it may connect the output valve, 32, to a hose (see Fig. 3 at 60) , especially a high pressure hose. The input valve, 30, leads outside of the housing, 38, and connects to a hose, 40, which leads to the water supply.
In addition, in the embodiment of Fig. 2, the housing, 38, has a top portion, 42. The top portion, 42, contains a battery door, 44, which the user may open to reveal the batteries, 12 and 12’ , thereunder. The battery door, 44, allows access to the battery for removal during storage, recharging, replacement, etc. In the preferred embodiment in Fig. 2, the battery door, 44, forms a battery seal, 46, with the housing, 38. The battery seal, 46, is an optional water-tight seal which prevents water from entering the housing and contacting the batteries, 12 and 12’ , when the battery door, 44, is closed. Such a battery seal may be formed by the housing and the battery door by various methods known in the art, such as using coordinated upper and lower closures, a snap-fit closure, a flange, a clamp, a gasket made from rubber or another material, etc. Without intending to be limited by theory, it is believed that such a battery seal is an especially useful safety feature which serves to prevent water from reaching the battery during use, thereby preventing, and/or reducing the chances of short circuits, damage, etc.
A handle, 48, is attached to the housing, 38, to allow the power washer, 36 to be easily transported and carried around. The handle, 48, is covered with an optional rubber grip, 50, which provides a firm place to hold, and also increases friction so as to reduce slippage. Without intending to be limited by theory, it is believed that a rubber grip is especially useful herein, as the handle will often become wet and slippery during use. Furthermore, the power washing system may weigh more than 10 or even more than 15 kg. Accordingly, having a rubber grip or other type of non-slip grip which is remains securely graspable even when wet is especially desired by users and improves the safety of the power washer.
Fig. 2 also shows a wand, 52, and a wand grip, 54, removably-attached to the housing, 38. Such a wand and a wand grip are required for typical use of the pressure washer. A hose (see Fig. 3 at 60) , typically a high-pressure hose, is connected from the hose connector, 34, to the wand input, 56, which also typically has a hose connector, 34, as well. The wand, 52, and the wand grip, 54, may be removed from the housing, 38, and connected together to direct and control the high pressure water to be sprayed therefrom.
In the embodiment of Fig. 2, an AC power cord, 58, is shown. The AC power cord is electrically-connected to the motor, 14, typically through the controller, 26. Thus, in some caes the power washer, 38, may be considered a hybrid power sprayer which contains both AC and DC power options. Such a power sprayer may be especially desirable as the user can select to use AC power when it is available, and yet has the option to unplug the AC power cord, 58, from the power washer, 38, and switch to DC battery power, either automatically or manually, when AC power is not available. In addition, such a feature allows the power washer, 38, itself to act as a battery charger to charge the battery, 12, or batteries. In an embodiment herein, the AC power cord terminates at both ends in a plug. Typically the plug at one end will be a standard plug for accessing an AC power grid in whatever locality the power washer is intended to be used. Standard plugs include, a Type A plug, a Type B plug, a Type C plug, a Type D plug, a Type F plug, a Type I plug, a Type J plug, a Type K plug, a Type X plug, and other plugs known in the art. See, for example, http: //www. interpower. com/ic/guide. html which lists and describes different types of standard plugs around the world. The other end of the power cord may provide the same or a different type of plug for connection to the power washer itself. In such a case, typical plugs useful herein include an IEC 60230 C5 plug, an IEC 60230 C-13 plug, and an IEC 60230 C-14 plug and other plugs known in the art (see, for example, http: //internationalconfigurations. com/configuration. php? category=international&intl_type=IEC  %2060320) . Of course, in such a case, the power washer would also contain a reciprocal plug to connect therewith, preferably a waterproof reciprocal plug and/or a further waterproofing device, such as a cover, to keep water from entering the plug, to prevent short circuits and/or to prevent damage therefrom.
In Fig. 2, there can also be seen a battery midpoint plane, BMP, which is defined by the plane formed in the Z-axis at the middle of the battery’s height (as measured in the Y-direction) . It has been found that when the center of gravity , CG, is at or below the battery midpoint plane, BMP, that the power washer is more stable and less likely to either fall or tip over, even during use. As a power washer may employ a significant amount of torque due to the starting and stopping of the high pressure spray and/or high pressure water, it is believe that having the center of gravity at or below the battery midpoint plane is preferred. As used herein, the term “below” is a relative term that indicates farther away from the handle (if present) or closer to where the housing sits on the ground at rest. In an embodiment herein, the center of gravity is on the Y axis between the battery midpoint plane and the pump; or between the battery midpoint plane and the bottom of the motor. In an embodiment herein, the center of gravity is also centered in the housing (as viewed on the X-axis) .
Fig. 3 shows a partially-cut-away embodiment of the present invention where a power washer, 10, is formed of a housing, 38, containing a pump, 16. Two electric batteries, 12 and 12’ , which are smart batteries, are operatively-connected to the motor (not shown in Fig. 3) , either directly or indirectly via the controller, 26.
Fig. 3 also shows a hose, 60, having a first end, 62, and a second end, 64. The first end, 62, is in fluid connection with the output valve, 32, while the second end, 64, is in fluid connection with the wand, 52. The wand, 52, contains a button, 66, that is operatively-connected to a transmitter, 68. The wand, 52, also contains a wand battery, 70, to power the transmitter, 68.  The wand battery useful herein is typically a standard battery such as a disposable battery; or a 1.5v AAA battery, a 1.5v AA battery, a 1.5v C battery, a 1.5v D battery, a 9-volt battery, a watch battery, etc.
In the embodiment of Fig. 3, the controller, 26, contains a PCB (printed circuit board) , 28, which contains a timer, 72, operatively-connected to the controller, 26. In this case the timer, 72, is a timing circuit embedded on the PCB, 28, but other types of timers known in the art are also useful herein. A receiver, 74, is also operatively connected to the controller, 26.
The transmitter and receiver useful herein are mutually compatible such that a signal transmitted from the transmitter is receivable by the receiver. Thus, the transmitter is operatively-connected to the controller, via the receiver. The transmitter may be a wireless transmitter and the receiver may be a wireless receiver.
In an embodiment herein the transmitter is a transceiver.
In an embodiment herein the receiver is a transceiver.
The signal may be a radio signal, a light signal, a sonic signal, an electric signal, a magnetic signal, and a combination thereof; or a radio signal, a light signal and a combination thereof; or a radio signal; or a light signal. A radio signal useful herein may be a BluetoothTM signal, a Wi-Fi signal, a Z-WaveTM signal, a ZigBeeTM signal, and a combination thereof; or a BluetoothTM signal; or a Wi-Fi signal.
In an embodiment herein, the transmitter and/or the receiver is a transceiver microchip and may be encrypted or non-encrypted.
The wand, 52, further contains a water output, 76, from where the high pressure water exits. The water output, 76, may further attach to and/or contain one or more spray heads (not shown) which produce a variety of water spray patterns such as a stream, a fan, and a combination thereof. The wand, 52, further contains a trigger, 78, which activates the power  sprayer, a grip, 80, for the user to securely hold the wand, and an optional guard, 82, which protects the user’s hand during use.
In an embodiment herein, the controller intermittently pulses the boost power mode. The controller may intermittently pulse the boost power mode by, for example, controlling the pump speed, the motor speed, the battery output, and a combination thereof; or by controlling the pump speed.
In an embodiment herein, the controller measures a characteristic of the power washer and adjusts the intermittent pulsing of the boost power mode based on the characteristic. For example, the characteristic may be the current usage, battery temperature, motor temperature, pump temperature, motor speed, pump speed, and a combination thereof; or current usage, battery temperature, and a combination thereof. If, for example, the current usage is too high, the battery temperature is too high, the motor temperature is too high, the pump temperature is too high, the motor speed is too high, the pump speed is too high, or a combination thereof, then the controller may adjust the intermittent pulsing of the boost power mode so as to reduce the battery usage, the battery output, the motor speed, the pump speed, etc. The adjustment may be, for example, to increase the time between pulses, to reduce the total number of pulses, to reduce the power of a pulse (for example, by reducing the boost power mode) , to reduce the length of a pulse, and a combination thereof; or by increasing the time between pulses, reducing the power of a pulse, and a combination thereof. Such an adjustment may be made either directly, indirectly, or both by the controller.
Without intending to be limited by theory, it is also believed that an intermittently pulsing boost power mode more easily dislodges dirt and grime, while balancing wear and tear on the power washer components such as, for example, the battery, the pump, the seals, the motor, etc.
In an embodiment herein the input valve is; or the input valve and the output valve are; located at the front of the housing. Without intending to be limited by theory, it is believed that some users may want to be able to easily access both the input and output valves on the same side of the power washer. In another embodiment herein, the input valve is on opposite sides of the housing from the output valve. Without intending to be limited by theory, it is believed that such an arrangement may make the power washer more stable during use.
It should be understood that the above only illustrates and describes examples whereby the present invention may be carried out, and that modifications and/or alterations may be made thereto without departing from the spirit of the invention.
It should also be understood that certain features of the invention, which are, for clarity, described in the context of separate embodiments, may also be provided in combination in a single embodiment. Conversely, various features of the invention which are, for brevity, described in the context of a single embodiment, may also be provided for separately or in any suitable subcombination.

Claims (24)

  1. An internal component design comprising:
    A. a battery comprising a battery axis;
    B. a motor electrically-connected to the battery, wherein the motor has a motor axis;
    C. a pump operatively-connected to the motor, wherein the pump has a pump axis; and
    D. an output valve fluidly-connected to the pump,
    wherein the battery is immediately adjacent to the motor, wherein the motor axis is parallel to the battery axis, wherein the pump axis is parallel to the motor axis, and wherein the output valve is below the pump.
  2. The internal component design according to Claim 1 further comprising an AC power plug.
  3. The internal component design according to any of the above claims, wherein the output valve is located on the exterior of the housing.
  4. The internal component design according to any of the above claims, wherein the output valve is positioned in a plane below the pump.
  5. The internal component design according to any of the above claims, wherein the battery is a removable battery.
  6. The internal component design according to any of the above claims, further comprising a battery support and wherein the battery is affixed to; or removably-affixed to; the battery support.
  7. The internal component design according to any of the above claims, further comprising a frame, wherein the frame is affixed to the motor and the pump.
  8. The internal component design according to Claim 7, wherein the frame is further affixed  to the battery support.
  9. An electric power washer comprising the internal component design according to any of the previous claims.
  10. The electric power washer according to Claim 9 further comprising a housing, wherein the housing surrounds the battery, the motor and the pump;
  11. The electric power washer according to any of Claims 9-10, wherein the housing further comprises a top portion, and wherein the battery is located within the top portion.
  12. The electric power washer according to Claim 11, wherein the housing further comprises a battery seal, and wherein the battery seal prevents water from reaching the battery.
  13. An electric power washer comprising:
    A. a housing;
    B. an electric battery, wherein the electric battery is a smart battery;
    C. a motor operatively-connected to the electric battery, wherein the motor is located in the housing and wherein the motor is a brushless motor;
    D. a pump operatively-connected to the motor, wherein the pump is located in the housing;
    E. an input valve operatively-connected to the pump; and
    F. an output valve operatively-connected to the pump,
    wherein water enters the input valve, wherein the pump increases the water pressure to form high pressure water, and wherein the high pressure water exits the output valve.
  14. The electric power washer according to Claim 13, wherein the smart battery comprises a battery pack comprising a high current discharge terminal and a low  current discharge terminal.
  15. The electric power washer according to Claim 13, wherein the smart battery comprises a battery midpoint plane, wherein the electric power washer further comprises a center of gravity, and wherein the center of gravity is below the battery midpoint plane.
  16. The electric power washer according to Claim 13, wherein the smart battery comprises a voltage controller therein.
  17. The electric power washer according to Claim 13, wherein the battery comprises a plurality of smart batteries.
  18. The electric power washer according to Claim 13, further comprising a motor controller, wherein the motor controller regulates the output of the smart battery.
  19. An electric power washer comprising:
    A. a housing;
    B. an electric battery, wherein the electric battery is a smart battery;
    C. a motor operatively-connected to the electric battery, wherein the motor is located in the housing;
    D. a pump operatively-connected to the motor, wherein the pump is located in the housing;
    E. an input valve operatively-connected to the pump; and
    F. an output valve operatively-connected to the pump,
    wherein water enters the input valve, wherein the pump increases the water pressure to form high pressure water, and wherein the high pressure water exits the output valve.
  20. The electric power washer according to Claim 19, wherein the motor is a brushless  motor.
  21. The electric power washer according to Claim 19, further comprising a wand fluidly-connected to the output valve, wherein the wand comprises a button; and further comprising a controller operatively-connected to the pump, wherein the controller is operatively-connected to the electric power source, wherein the controller controls the output of the pump, wherein the button is operatively-connected to the controller, and wherein the controller permits the pump to normally operate at up to 100% normal power, wherein when the button is activated, the controller permits the pump to operate at a boost power mode of from about 103% normal power to about 300% normal power; or from about 105% normal power to about 250% normal power; or from about 110% normal power to about 200% normal power.
  22. The electric power washer according to Claim 21, wherein the controller intermittently pulses the boost power mode.
  23. The electric power washer according to Claim 21, further comprising a transmitter operatively-connected to the button and a receiver operatively-connected to the controller and wherein the transmitter transmits a signal to the receiver.
  24. The electric power washer according to Claim 21, wherein the controller comprises a timer operatively-connected to the controller.
PCT/CN2016/102616 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design WO2018072156A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/102616 WO2018072156A1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design
CN201680090267.1A CN109862971B (en) 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design
EP16919576.5A EP3528971B1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/102616 WO2018072156A1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018072156A1 true WO2018072156A1 (en) 2018-04-26

Family

ID=62018098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2016/102616 WO2018072156A1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Compact power washer battery, motor and pump design

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3528971B1 (en)
CN (1) CN109862971B (en)
WO (1) WO2018072156A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021231919A1 (en) * 2020-05-14 2021-11-18 Southwire Company, Llc Hydraulic adapters for conducting hydraulic operations using an electric drill and methods thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2936460Y (en) * 2006-08-19 2007-08-22 宁波市鄞州横溪迪仕液压管件厂 Remote control high pressure cleaner
CN201316724Y (en) * 2008-09-24 2009-09-30 刘根 Cleaning machine
JP2013169486A (en) 2012-02-17 2013-09-02 Hitachi Koki Co Ltd High pressure washing device
CN103316859A (en) 2013-05-28 2013-09-25 西南大学 Cleaning device for greenhouse tops
EP2268421B1 (en) 2008-04-09 2014-08-27 Alfred Kärcher GmbH & Co. KG High-pressure cleaning device
CN104520024A (en) 2012-08-31 2015-04-15 日立工机株式会社 Cleaning machine
WO2015194426A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 日立工機株式会社 Liquid discharge device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5100058A (en) * 1991-04-03 1992-03-31 Toby Wei Self-contained cleaning system for motor vehicles
DE29717495U1 (en) * 1997-09-30 1998-10-29 Wap Reinigungssysteme Pressure washer with removable push handle
DE29720383U1 (en) * 1997-11-19 1998-02-12 Elektra Beckum Ag High pressure cleaning device
US6158673A (en) * 1998-03-02 2000-12-12 Ecolab Inc. Portable unit wall unit dispensers and method of dispensing
US6945261B2 (en) * 2003-09-09 2005-09-20 Nalco Company Apparatuses, systems and processes for surface cleaning
CN101745505A (en) * 2008-12-13 2010-06-23 王民 Portable electric spraying cleaner
CN102301246B (en) * 2009-01-27 2014-09-17 创科电动工具科技有限公司 Battery pack with high and low current discharge terminals
CN105170526A (en) * 2011-07-26 2015-12-23 苏州宝时得电动工具有限公司 Portable cleaning device
CN202313125U (en) * 2011-11-18 2012-07-11 莱克电气股份有限公司 Steam cleaning and dust-removing machine capable of adjusting steam
CN104114293B (en) * 2012-02-20 2016-08-24 阿尔弗雷德·凯驰两合公司 High-pressure cleaning appliance
DE102013107988A1 (en) * 2013-07-26 2015-02-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Wash water pump device and method of control
US9399877B2 (en) * 2014-11-21 2016-07-26 Water Tech, LLC Robotic pool cleaning apparatus
EP3233314A1 (en) * 2014-12-17 2017-10-25 Alfred Kärcher GmbH & Co. KG High pressure cleaning system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2936460Y (en) * 2006-08-19 2007-08-22 宁波市鄞州横溪迪仕液压管件厂 Remote control high pressure cleaner
EP2268421B1 (en) 2008-04-09 2014-08-27 Alfred Kärcher GmbH & Co. KG High-pressure cleaning device
CN201316724Y (en) * 2008-09-24 2009-09-30 刘根 Cleaning machine
JP2013169486A (en) 2012-02-17 2013-09-02 Hitachi Koki Co Ltd High pressure washing device
CN104520024A (en) 2012-08-31 2015-04-15 日立工机株式会社 Cleaning machine
CN103316859A (en) 2013-05-28 2013-09-25 西南大学 Cleaning device for greenhouse tops
WO2015194426A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 日立工機株式会社 Liquid discharge device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3528971A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021231919A1 (en) * 2020-05-14 2021-11-18 Southwire Company, Llc Hydraulic adapters for conducting hydraulic operations using an electric drill and methods thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP3528971A4 (en) 2020-09-09
CN109862971A (en) 2019-06-07
EP3528971A1 (en) 2019-08-28
EP3528971B1 (en) 2023-02-22
CN109862971B (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7198293B2 (en) battery charger
CN102709959B (en) Battery charger
US7336054B2 (en) Apparatus and method of activating a microcontroller
RU2697238C2 (en) Vacuum cleaner
WO2017143656A1 (en) Modular power washer system, method, control circuit and kit therefor
CA3090342C (en) Electric power sprayer with multi-voltage battery system and method therefor
EP3386651B1 (en) Improved power washer with pulsing boost power mode
CN104520024A (en) Cleaning machine
KR102375510B1 (en) Battery Module, Battery Charging Device, and Vacuum Cleaner
EP3528971B1 (en) Compact power washer battery, motor and pump design
US20200038285A1 (en) Massage toy having two energy sources
CN108233441B (en) Power adapter and tool driven by alternating current and direct current power supply
CN106170903A (en) For the device and method charged for battery
AU2020101746A4 (en) Electric power sprayer with multi-voltage battery system and method therefor
CN206790156U (en) Power supply circuit and contact lenses cleaning appts
WO2020100557A1 (en) Battery pack and electrical device employing same
JP2013219953A (en) Charger
JP2014046282A (en) Washing machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16919576

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016919576

Country of ref document: EP

Effective date: 20190520