Автоматическое чистящее устройство - RU2312578C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к автоматическому чистящему устройству, и более конкретно к автоматическому чистящему устройству, включающему инжектор воздуха и по меньшей мере одну боковую щетку для чистки каждого удаленного места и угла или стены помещения, а также всех открытых областей.

В основном автоматическое чистящее устройство является пылесосом с самозапуском, не требующим ручных операций управления. В настоящее время, в соответствии со стремлением сократить время чистки и увеличить удобства, были разработаны и используются различные модели автоматических чистящих устройств.

На фиг.1 известное автоматическое чистящее устройство показано схематически в продольном сечении. Как показано на фиг.1, известное автоматическое чистящее устройство содержит корпус 100 и множество колес на нижней части корпуса 100. Множество колес включает приводное колесо 101 для перемещения корпуса 100 и множество вспомогательных колес 102 для поддержания ориентации корпуса при его движении. Один или более датчиков 103 закреплены на внешней поверхности корпуса 100 для обнаружения предметов на полу. Сигналы от датчиков передаются в контроллер, смонтированный в автоматическом чистящем устройстве, так что автоматическое чистящее устройство чистит помещение, избегая столкновения со стенами и различными предметами на полу.

Известное автоматическое чистящее устройство дополнительно содержит всасывающую головку 200 в нижней части корпуса 100 для всасывания различной пыли и загрязнений с пола в корпус 100, и фильтрующий элемент 300, помещенный в корпус 100 на внутренней поверхности всасывающей головки 200. Всасывающая головка 200 включает по меньшей мере одну основную щетку 202 и электродвигатель 201 щетки для вращения основной щетки 202. Фильтрующий элемент 300 включает в себя пылеулавливающий фильтр 301 для отфильтровывания всасываемой пыли и загрязнений.

В дополнение у боковой стороны фильтрующего элемента 300 расположен приводной узел всасывания 400. Всасывающий привод 400 включает электродвигатель 401 всасывания воздуха, так что пыль и загрязнения поднимаются через всасывающую головку 200 в соответствии с операцией всасывания воздуха. После всасывания пыли и загрязнений вместе с воздухом через всасывающую головку 200 электродвигателем 401 всасывания воздуха воздух фильтруется при прохождении через фильтрующий элемент 300, таким образом подается наружу из корпуса 100 посредством вытяжного устройства 500.

Автоматическое чистящее устройство уровня техники, имеющее вышеописанную конфигурацию, тем не менее имеет проблемы, заключающиеся в том, что затруднена очистка отдельных областей, которые не доступны для всасывающей головки, таких как кромки стен или углы помещения, потому что всасывающая головка выполнена на нижней части корпуса. Чтобы чистить кромки стен и углы помещения, пользователь должен дополнительно чистить эти области за счет использования отдельного чистящего оборудования. Это очень трудно, и таким образом служит причиной ограничения эффективности чистки автоматическим чистящим устройством.

Поэтому настоящее изобретение было создано с учетом вышеуказанных проблем, и технической задачей настоящего изобретения стало создание автоматического чистящего устройства, в котором в корпусе устройства расположен инжектор воздуха для периодического инжектирования заданного количества воздуха, проходящего через всасывающую головку, к полу или углу помещения для выметания пыли и загрязнений вперед наподобие метлы, и предусмотрена по меньшей мере одна боковая щетка для проталкивания пыли и загрязнений к всасывающей головке в соответствии с ее вращательным движением, посредством чего пыль и загрязнения могут быть дочиста засосаны во всасывающую головку.

Другой задачей предложенного изобретения стало создание автоматического чистящего устройства, в котором контроллер может управлять автоматическим чистящим устройством в режиме очистки стен, основанном на сигналах, поступающих от множества закрепленных на устройстве датчиков стен, посредством чего заданное количество воздуха может периодически выпускаться из по меньшей мере одного канала инжекции воздуха с соответственно отрегулированной интенсивностью потока.

Дополнительной задачей настоящего изобретения стало создание автоматического чистящего устройства, в котором по меньшей мере одна боковая щетка смонтирована с возможностью вертикального перемещения, посредством чего боковая щетка может быть не только приведена в непосредственный контакт с полом при очистке, но также может быть поднята так, чтобы не сталкиваться с предметами на полу, в результате чего боковая щетка не создает затрудненной работы автоматического чистящего устройства.

Еще одной задачей настоящего изобретения стало создание автоматического чистящего устройства, в котором пара инжекторов воздуха и пара боковых щеток симметрично расположены на противоположных сторонах автоматического чистящего устройства, посредством чего автоматическое чистящее устройство может легко чистить стены и углы с левой и с правой своих сторон без изменения его ориентации.

В соответствии с настоящим изобретением вышеуказанная и другие задачи могут быть выполнены за счет создания автоматического чистящего устройства, содержащего корпус, всасывающую головку, расположенную в нижней части корпуса для всасывания пыли и загрязнений и имеющую по меньшей мере одну основную щетку и электродвигатель щетки для приведения во вращение основной щетки, всасывающий электродвигатель, расположенный на внутренней стороне всасывающей головки для всасывания воздуха, выпускное устройство, расположенное позади всасывающего электродвигателя для выпуска воздуха наружу из корпуса, инжектор воздуха для инжекции воздуха, всасываемого всасывающим электродвигателем наружу из корпуса, и вспомогательное чистящее средство для проталкивания собранной инжектором воздуха пыли к всасывающей головке.

Предпочтительно инжектор воздуха может включать в себя по меньшей мере одну трубу инжекции воздуха, соединенную с боковой поверхностью выпускного устройства, и канал инжекции воздуха, сформированный на дистальном конце трубы инжекции воздуха, чтобы инжектировать воздух наружу из корпуса.

Предпочтительно инжектор воздуха может дополнительно включать клапан регулирования расхода, вставленный в трубу инжекции воздуха для регулирования инжектируемого количества воздуха.

Предпочтительно автоматическое чистящее устройство дополнительно содержит контроллер, который функционирует для управления клапаном регулирования расхода, исходя из сигналов, поступающих от множества датчиков, которые закреплены на корпусе, чтобы определить наличие стен помещения, посредством чего регулировать количество выпускаемого воздуха.

Предпочтительно вспомогательное чистящее устройство может включать в себя по меньшей мере одну щетку, имеющую вращающийся вал, установленный в корпусе, и множество вращающихся скребков, закрепленных на вращающемся валу, и устройство вращения щетки для вращения боковой щетки в соответствии с приводом от электродвигателя щетки.

Предпочтительно боковая щетка может иметь вертикально перемещающийся подъемный механизм, расположенный в нижней части корпуса.

Предпочтительно подъемный механизм может включать в себя вращающийся диск, насаженный на вращающийся вал для одновременного вращения с вращающимся валом, при этом вращающийся диск имеет множество прорезей, и множество подъемных приспособлений, ходящих наверх от верхних концов вращающихся скребков, соответственно через прорези с вертикальным скольжением, стопор, образованный на верхнем конце каждого из подъемных механизмов.

Предпочтительно подъемный механизм может дополнительно включать в себя упругую пружину, помещенную между вращающимся диском и вращающимися скребками.

Предпочтительно устройство вращения щетки может включать в себя пару конических зубчатых колес, при этом одно из конических зубчатых колес является ведущим колесом, зафиксированным на вращающемся валу основной щетки, а другое - ведомым колесом, соединенным с возможностью вращения с вращающимся валом боковой щетки.

Предпочтительно по меньшей мере одна боковая щетка является боковой щеткой, расположенной на одной боковой стороне корпуса или парой боковых щеток, симметрично расположенных на противоположных боковых сторонах корпуса соответственно.

Вышеуказанные и другие задачи, отличия и другие преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего детального описания, сделанного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематическое продольное сечение, иллюстрирующее известное автоматическое чистящее устройство;

фиг.2 - схематический вид сверху, иллюстрирующий автоматическое чистящее устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - увеличенный вид сверху области А на фиг.1;

фиг.4а-4с - виды конфигураций боковой щетки согласно настоящему изобретению, фиг.4а - вид в перспективе, иллюстрирующий опущенное положение вращающихся скребков, фиг.4b - вид в перспективе, иллюстрирующий поднятое положение вращающихся скребков, и фиг.4с - вид сбоку, иллюстрирующий вертикальное перемещение вращающихся скребков; и

фиг.5 - вид сбоку, иллюстрирующий другой вариант осуществления боковой щетки согласно настоящему изобретению.

Теперь предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.2 представлен схематический вид в плане, иллюстрирующий автоматическое чистящее устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.2, автоматическое чистящее устройство согласно настоящему изобретению содержит корпус 10; всасывающую головку 20, расположенную на нижней части корпуса 10, для чистки вдоль стен или каждого удаленного места и угла помещения; всасывающий электродвигатель 30, помещенный в корпус 10 на внутренней стороне всасывающей головки 20, для всасывания воздуха; выпускное устройство 40, сформированное на корпусе 10 позади всасывающего электродвигателя 30, для выпуска всасываемого воздуха наружу; инжектор воздуха 50 для инжекции всасываемого воздуха в отдельный участок помещения, такой как угол комнаты, для разбрасывания пыли и загрязнений в нем; и вспомогательное чистящее устройство 60 для проталкивания рассеянных пыли и загрязнений во всасывающую головку 20.

Всасывающая головка 20 выполнена в нижней части корпуса 10 для всасывания пыли и загрязнений с пола. Всасывающая головка 20 включает в себя по меньшей мере одну основную щетку 21 и электродвигатель 22 щетки, соединенный с основной щеткой 21, для вращения основной щетки 21.

Всасывающий электродвигатель 30 расположен с внутренней стороны всасывающей головки 20 для сообщения с всасывающей головкой 20. Всасывающий электродвигатель 30 функционирует для втягивания пыли и загрязнений из всасывающей головки 20 в корпус 10. Сменный фильтрующий элемент 31 помещен между всасывающей головкой 20 и всасывающим электродвигателем 30, так что пыль и загрязнения, всасываемые через всасывающую головку 20, отфильтровываются во время прохождения через фильтрующий элемент 31.

После того как всасываемая пыль и загрязнения отфильтруются в процессе прохождения через фильтрующий элемент 31, воздух, который всасывается через всасывающую головку 20 в соответствии с функционированием всасывающего электродвигателя 30, выпускается наружу из корпуса 10 посредством выпускного устройства 40. Выпускное устройство 40 представляет собой трубу, проходящую от продольной боковой поверхности фильтрующего элемента 31 к внешней стороне корпуса 10.

Инжектор воздуха 50 служит для периодического инжектирования заданного количества воздуха, который всасывается в корпус 10 всасывающим электродвигателем 30, к стене или углу помещения, где всасывающая головка 20 не может достигнуть в ходе функционирования автоматического чистящего устройства. Посредством этого инжектор воздуха 50 выметает пыль и загрязнения наподобие метлы, чтобы собирать их в заданном месте, где всасывающая головка 20 может легко всасывать собранную пыль и загрязнения. Инжектор воздуха 50 включает в себя по меньшей мере одну трубу 51 инжекции воздуха, которая сообщается с выпускным устройством 40 так, что отфильтрованный воздух, прошедший через фильтрующий элемент 31, вводится в трубу 51 инжекции воздуха; и канал 52 инжекции воздуха, сформированный на дистальном конце трубы 51 инжекции воздуха для инжекции отфильтрованного воздуха наружу корпуса 10.

При эксплуатации, когда множество датчиков, которые закреплены на внешней поверхности автоматического чистящего устройства, обнаруживают наличие стен, сигналы от датчиков передаются контроллеру, предусмотренному в автоматическом чистящем устройстве так, что автоматическое чистящее устройство функционирует в режиме чистки стен. Канал 52 инжекции воздуха установлен в нем с клапаном 53 регулирования расхода для периодической инжекции заданного количества воздуха на стены в указанном выше режиме чистки стен. То есть, когда датчики обнаруживают стену, контроллер действует для управления функционированием клапана 53 регулирования расхода, вставленного в трубу 51 инжекции воздуха, таким образом, позволяя периодически выпускать заданное количество воздуха для чистки стен и углов помещения. В противоположность этому, когда датчики не обнаруживают стены, контроллер предотвращает выпуск воздуха через канал 52 инжекции воздуха.

Вспомогательное чистящее устройство 60 служит для проталкивания пыли и загрязнений, которые собираются на стене и углах в соответствии с функционированием инжектора воздуха 50, к всасывающей головке 20, так что пыль и загрязнения легко всасываются во всасывающую головку 20. Вспомогательное чистящее устройство 60 вращательно закреплено на нижней части корпуса 10 в смежном расположении к трубе 51 инжекции воздуха. При эксплуатации множество вращающихся скребков вспомогательного чистящего устройства 60 вращаются одновременно с перемещением автоматического чистящего устройства, проталкивая посредством этого пыль и загрязнения во всасывающую головку 20.

Предпочтительно пара вспомогательных чистящих устройств 60 может быть расположена на противоположных сторонах корпуса 10, соответственно, так что автоматическое чистящее устройство чистит все стены и углы с левой и правой его сторон без изменения ориентации своего корпуса 10.

Фиг.3 представляет увеличенный вид области А на фиг.1. Как показано на фиг.3, вышеописанное вспомогательное чистящее устройство 60 включает: боковую щетку 61 и устройство вращения 62 щетки. Боковая щетка 61 имеет вращающийся вал 612, вертикально соединенный с нижней частью корпуса 10, и множество вращающихся скребков 611, закрепленных на вращающемся валу для проталкивания пыли и загрязнений во всасывающую головку 20. Устройство вращения щетки служит для вращения боковой щетки 61 за счет использования мощности электродвигателя 22 щетки, который расположен во всасывающей головке 20 для вращения основной щетки 21.

Множество вращающихся скребков 611 боковой щетки 61 закреплены на равных расстояниях на вращающемся валу 612 по периферии, чтобы выступать наружу. При эксплуатации, когда вращающиеся скребки 611 вращаются, в то же время входя в непосредственный контакт на своих нижних концах с полом, пыль и загрязнения, собранные инжектором воздуха 50, могут быть протолкнуты во всасывающую головку 20.

Предпочтительно вращающиеся скребки 611 могут быть выполнены выступающими наружу из корпуса 10 при вращении у нижней части корпуса 10. С такой удлиненной конфигурацией вращающиеся скребки 611 могут достичь каждое удаленное место и угол помещения, которые недоступны для всасывающей головки, посредством чего протолкнуть пыль и загрязнения из углов во всасывающую головку 20 в соответствии с их вращательным движением.

Устройство 62 вращения щетки используется для вращения боковой щетки 61 за счет использования приводной мощности вышеописанного электродвигателя 22 щетки. Устройство 62 вращения щетки включает пару конических зубчатых колес. Одно из конических зубчатых колес является ведущим колесом 621, зафиксированным на вращающемся валу 211 основной щетки 21, а другое - ведомым колесом 622, зафиксированным на вращающемся валу 612 боковой щетки 61. При использовании обоих колес 621 и 622 устройство 62 вращения щетки передает момент вращения вращающегося вала 211 основной щетки 21 вращающемуся валу 612 боковой щетки 61, при этом оба вращающихся вала 211 и 612 расположены перпендикулярно один другому.

Кроме того, ремень 623 подсоединен между боковой щеткой 61 и ведомым колесом 22. При использовании ремня 623 обеспечивается не только ровная передача момента вращения, но также свободный выбор установочного положения боковой щетки 61 при разработке автоматического чистящего устройства. Конечно, без использования устройства 62 вращения щетки момент вращения электродвигателя 22 щетки непосредственно передается боковой щетке 61, так что пыль и загрязнения в углу помещения эффективно проталкиваются во всасывающую головку 20 в соответствии с вращательным движением боковой щетки 61.

Предпочтительно боковая щетка 61 может быть выполнена из гибкого материала, такого как резина. Это эффективно предотвращает изгиб или деформацию боковой щетки 61 или предотвращает повреждение предметов на полу, даже если боковая щетка 61 сталкивается с этими предметами.

Фиг.4а-4с показывают конфигурацию боковой щетки 61 согласно настоящему изобретению. Конкретно, на фиг.4а представлен вид в перспективе, иллюстрирующий опущенное положение вращающихся скребков 611, на фиг.4в - вид в перспективе, иллюстрирующий поднятое положение вращающихся скребков 611, и на фиг.4с - вид сбоку, иллюстрирующий вертикальное перемещение вращающихся скребков 611. Когда автоматическое чистящее устройство встречается с предметами на полу, такими как дверная коробка, боковая щетка 61 поднимается с пола. Для этого боковая щетка 61 имеет отдельный подъемный механизм, как показано на фиг.4а-4с.

Подъемный механизм включает вращающийся диск 614, насаженный на вращающийся вал 612 для одновременного вращения с вращающимся валом 612. Вращающийся диск 614 перфорирован в центре множеством прорезей 613. Подъемный механизм дополнительно включает в себя множество подъемных приспособлений 616, которые продолжаются вверх от верхних концов вращающихся скребков 611 соответственно. Подъемные приспособления 616 имеют ту же форму, что и прорези 613, так что они вводятся через прорези с вертикальным скольжением соответственно. Верхний конец каждого подъемного приспособления 616 открыт на внешней стороне выше вращающегося диска 614. На открытом верхнем конце подъемного приспособления 616 выполнен стопор 615, захватываемый соответствующей одной из прорезей 613.

С вышеописанной конфигурацией при нормальном режиме работы автоматического чистящего устройства подъемные приспособления 616 опущены по прорезям 613 из-за веса вращающихся скребков 611, так что нижние концы вращающихся скребков 611 приходят в близкий контакт с полом для эффективного подметания пола. Однако, если вращающиеся скребки 611 встречаются с предметами на полу, подъемные приспособления 616 поднимаются по прорезям 613, и одновременно поднимается вращающийся диск 614, обеспечивая плавную работу автоматического чистящего устройства.

Кроме того, когда необходимо вручную поднять корпус 10 для перемещения или ремонта автоматического чистящего устройства, стопоры 615, выполненные на верхних концах подъемных приспособлений 616, захватываются верхней поверхностью вращающегося диска 614, для предотвращения отделения вращающихся скребков 611.

На фиг.5 представлен вид сбоку, иллюстрирующий другой вариант осуществления боковой щетки 61 согласно настоящему изобретению. В настоящем варианте осуществления упругая пружина 617 помещена между вращающимся диском 614 и вращающимися скребками 611 для упругого поджатия вращающегося диска 614 сверху вниз.

При использовании упругой пружины 617 боковая щетка 61 может непрерывно близко контактировать с полом в процессе эксплуатации автоматического чистящего устройства. Однако, если боковая щетка встречается с относительно тяжелыми загрязнениями, а не предметами на полу, вращающиеся скребки 611 поднимаются за счет использования упругости упругой пружины 617, так что загрязнения проталкиваются во всасывающую головку 20.

Аналогично, когда боковая щетка 61 встречается с предметами на полу, вращающийся диск 614 поднимается, преодолевая упругость упругой пружины 617, посредством чего обеспечивается плавная работа автоматического чистящего устройства. Как только автоматическое чистящее устройство минует предметы, вращающиеся скребки 611 быстро опускаются для приведения в близкий контакт с полом так, чтобы не пропустить каких-либо подлежащих очистке областей.

Как видно из приведенного выше описания, автоматическое чистящее устройство согласно настоящему изобретению имеет следующие результаты.

Во-первых, автоматическое чистящее устройство включает по меньшей мере один инжектор воздуха и по меньшей мере одно вспомогательное устройство для чистки для выполнения эффективной безупречной чистки каждого удаленного места и угла помещения. Более того, согласно настоящему изобретению, так как воздух всасывается в соответствии с функционированием всасывающего электродвигателя и инжектируется наружу за счет использования инжектора воздуха, автоматическое чистящее устройство может легко чистить стены и углы помещения без необходимости отдельного сложного инжекционного оборудования.

Во-вторых, согласно настоящему изобретению в инжекторе воздуха предусмотрен клапан регулирования расхода так, чтобы заданное количество воздуха, перемещаемого к вытяжному устройству, использовалось для периодического инжектирования из автоматического чистящего устройства для выметания пыли и загрязнений в отдельных областях, таких как угол помещения, наподобие метлы. Соответственно, автоматическое чистящее устройство может эффективно чистить угол помещения без использования отдельных инструментов для чистки углов.

В-третьих, согласно настоящему изобретению вспомогательное чистящее устройство включает боковую щетку и вращатель щетки для вращения боковой щетки за счет использования вращающего усилия, передаваемого от электродвигателя щетки, предусмотренного во всасывающей головке. Соответственно, вспомогательное чистящее устройство может проталкивать пыль и загрязнения, собранные в углу помещения, во всасывающую головку без использования отдельного электродвигателя. Результатом этого является уменьшение стоимости производства и потребления энергии. Таким образом, автоматическое чистящее устройство согласно настоящему изобретению может функционировать длительное время за счет заряда аккумуляторной батареи.

В-четвертых, предложенное изобретение использует множество вращающихся скребков, которые могут выступать наружу из корпуса автоматического чистящего устройства для обеспечения доступа боковой щетке к углу между стеной и полом до максимальной протяженности. Таким образом, в соответствии с вращением боковой щетки, относительно тяжелая пыль и загрязнения, которые трудно проталкивать инжектором воздуха, могут быть полностью удалены.

В-пятых, согласно настоящему изобретению боковая щетка оснащена подъемным механизмом для предотвращения столкновения боковой щетки с предметами на полу или задевания и повреждения дверной рамы. Это, следовательно, предотвращает блокировку боковой щетки автоматического чистящего устройства, в результате чего чистка является плавной и быстрой.

В-шестых, согласно настоящему изобретению устройство вращения щетки состоит из конических зубчатых колес, способных плавно передавать момент вращения от электродвигателя щетки к боковой щетке. Это сводит к минимуму потери момента вращения от электродвигателя щетки, посредством чего достигается снижение эксплуатационной нагрузки электродвигателя щетки и гарантируется плавное вращение как основной щетки, так и боковой щетки.

В-седьмых, пара вспомогательных чистящих устройств симметрично расположена у противоположных боковых участков корпуса устройства, соответственно, посредством чего автоматическому чистящему устройству обеспечивается легкая чистка всех стен и углов с левой и с правой его сторон без изменения его ориентации. В результате автоматическое чистящее устройство может работать более устойчиво и может достичь улучшения в эффективности очистки.

Несмотря на то, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был раскрыт для иллюстративных целей, специалист в данной области техники примет во внимание, что различные модификации, дополнения и замены возможны, без отхода от объема и идеи изобретения, как раскрыто в сопроводительной формуле изобретения.

Реферат

Изобретение относится к автоматическому чистящему устройству и может быть использовано для очистки помещения. Автоматическое чистящее устройство содержит корпус, всасывающую головку, всасывающий электродвигатель, выпускное устройство для отвода воздуха, всасываемого через всасывающий электродвигатель, инжектор воздуха, фильтрующий элемент, вспомогательное чистящее средство для направления пыли к всасывающей головке, электродвигатель щетки для приведения во вращение основной щетки. Вспомогательное чистящее средство содержит по меньшей мере одну боковую щетку, вращаемую устройством вращения щетки. Технический результат заключается в повышении эффективности чистки помещения автоматическим чистящим устройством. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула