专利名称：用于清洁机械的一次性集尘装置的制作方法
相关申请的交叉引用不适用关于联邦政府资助的研究/开发的陈述不适用技术背景本发明涉及设计用于地板护理装置，如真空吸尘器等的一次性集尘褶边。
机电清洁机械，如真空吸尘器、旋转抛光机、刷子驱动的地板清洁器和清扫器在本领域众所周知。这些设备的范围是从手动立式真空罐和清扫设备到机动化自动清洁设备(robotic cleaningdevices)。后者可能包括一个用于允许设备在房间区域内沿选定路线行走的内部控制系统和关联传感器。
很多问题与这些设备相关联。例如，某些真空和清扫设备不容易在狭窄间隙内提供足够的清洁，例如家具的脚周围或房间角落内。因此，通常需要单独的注意力以及多种清洁工具、附属装置和固定装置来处理这些区域。即使设备为机器人驱动的，也可能漏过某些区域(例如，如果椅子移动并且没有回到其准确的预期位置)。
另一问题是小颗粒物(总称为尘土)经常被这类设备搅动到周围空气中，而不是被吸入真空存储袋中。对于使用旋转刷的设备特别要关注这一点。这不仅可能导致需要更频繁地给房间家具除尘，这也有可能给那些患有哮喘或其它呼吸疾病的人造成呼吸问题。
在美国专利No.5974626中公开了一种塑料罩，该塑料罩与环绕在抛光机周围的柔性裙相连，用于减轻尘土问题。同样，美国专利No.5643047公开了一种地板研磨机，它包括一个环绕真空头的橡胶裙。另外，美国专利No.5454129公开了一种真空清洁设备，它包括一个环绕在机器周围的刷子。
这些设备使用环绕结构主要用于防止尘土和颗粒物从机器经过的区域侧向漏出。但是，这些环绕结构没有很好地设计为自身收集尘土，因此留下大量尘土能够向后落到地毯上(例如，当人走过地毯时尘土可以再次被激起)。而且，这些设备几乎无助于在设备不能直接到达的区域内收集尘土。
另外，这些设备设计成通常是永久性的，或者至少半永久性地附加到机器上的附加物。它们不易清洗，于是对哮喘病患者产生了它们特有的问题等。此外，这些设备中一些过度昂贵。
在单独的发展中，这个技术领域已经发明了用于除尘的一次性布。它们中一些由吸尘的织物构成，并因此一旦吸引了尘土就保持尘土。这些布设计为如果很脏就被丢掉。例如，参见美国专利3877103和PCT申请WO02/00819。这些一次性布可以如上述那样使用，或者与清洁用具如清扫机或拖把结合使用。
因此，仍然需要一种集尘设备，它容易添加到清洁机械中并从中拆卸，它也改进清洁机械在角落、间隙和不平或倾斜表面周围的性能。
发明内容
本发明提供一种尘土和颗粒物收集设备，它容易连接到机械的、电的、机器人自动化的，或其它清洁机械或设备，并容易从中拆卸，以防止在清洁工作进行的同时尘土散开，并且提高这种设备在角落、斜面、间隙中以及桌椅的脚和腿周围的清洁能力。
根据一个方面，本发明提供一种用于与具有下头部(lowerhead)的那种清洁设备结合使用的集尘装置(如除尘褶边)。该集尘装置具有一个电介质材料(electet material)的裙部，适合于基本上环绕该下头部的周围，该裙沿其上部区域具有用于在该下头部上面安装裙的装置。
对于该专利来说，术语“电介质”将表示一种吸尘材料，如一种通过静电荷吸引的材料。这将有别于可以粘接尘土的纯粹粘接材料、或一旦接触就吸引而不吸引不接触的尘土的其它材料。
在优选形式中，该裙可能具有一个中心通孔，用于容纳该下头部的一部分，并且在一种特别优选的形式中，该裙具有一个中心罩区域，用于覆盖下头部底部的至少一部分(例如，大部分或几乎全部或全部)。所述罩可以有一个孔和另一个孔，前者具有允许清洁设备的轮子从那里穿过的尺寸，后者具有允许清洁设备的刷子从那里穿过的尺寸。作为选择，电介质材料可以浸有清洁流体、抛光流体、杀虫剂或香水中的至少一种(以便还用作分配器)。
在本发明的另一种形式中，有一种清洁设备(例如真空吸尘器)，它具有一个上手柄、一个在手柄下部连接到该手柄的头部和一个安装到该头部的集尘装置。集尘装置是一个基本环绕该头部周围的电介质材料的裙部，该裙沿其上部区域具有用于在该头部上面安装裙的装置。优选的是，电介质材料沿其下边缘有褶边。
在另一种形式中，本发明提供一种自动清洁机械器人。它具有一个机器人主体和一个安装到该机器人主体的集尘装置。该集尘装置为一个基本环绕该主体周围的电介质材料的、向外张开的裙部，该裙沿其上部区域具有用于在该主体上面安装裙的装置。例如，参见美国专利5454129中关于自动推进的真空吸尘器的内容。
该裙可以滑动并保留在这种清洁机械上面。该裙环绕这些机械的外周并且向下延伸以接触被清洁表面。该裙最好带有大量褶边并且在沿清洁表面的底部比顶部更宽。这提供了可以延伸进入并塞入间隙或其它形状奇怪的被清洁区域中的另外的材料。当用于角落内时，裙的电介质材料吸引并保留尘土和小颗粒物，由此提供一种快速而有效的清洁这些区域的方法。当没有压到障碍物时，该裙自由流动。
这种褶边也具有作为缓冲器的优点。因此，它可以使因为这种机械的接触而引起的对家具的腿或脚、或房间墙壁的损坏降至最小。
该集尘设备可以包括一个尘罩，该尘罩的大小和尺寸设计成可以封住该清洁设备中除了功能元件如轮子和刷子之外的底部。因此，可以防止由于清洁设备的刷子和轮子的旋转而推入空气中的尘土和颗粒物进入空气中。
根据本发明的另一个方面，尘土和颗粒物限制设备与一种清洁设备结合使用，该设备包括一个浮动板装置，用于在它沿被清洁表面移动时在尘罩上提供压力并拾取尘土颗粒。
上面已经提供了本发明的简短概括，因此可以在总体上理解本发明的特征。但是，这种概括不用于限制本发明。结合附图阅读下面最佳实施例的详细说明将可以很清楚地了解到本发明的上述和其它优点。
图1是本发明的一种集尘设备的仰视图；图2是其第二个实施例的仰视图；图3是已经安装图2中的集尘装置的一种自动清洁机械的底部透视图；图4是图3中清洁设备的一个局部剖开的侧视图；和图5是沿图4中线5-5的剖视图。
具体实施例方式
现在参考图1，一种集尘设备10显示为电介质材料环12的形式，它包含一种织造或非织造的清洁材料。优选材料是WO02/00819(2001年6月22日提出的PCT/US00/20074)中所述的材料，其内容在这里被引作参考。该清洁材料可以是用吸尘剂、清洁液、杀虫剂等处理过的静电、电介质的，并且可以提供清除尘土、污垢或其它颗粒物以及沉积一层表面活性剂的功能，下面将更详细地说明。
材料12最好形成为一个裙18，所述裙具有经过弹性处理的顶部边缘14，该边缘的大小和尺寸被设计成便于其在选定清洁机械上滑动。此时，底部边缘16自由向下悬挂到一个位置，在这里它接触到清洁表面，通常为地毯或硬地板表面。裙18的底部边缘16形成为大于经过弹性处理的顶部边缘14，并且裙18最好环绕顶部边缘打皱裥或带有褶边，以至裙材料从清洁机械水平向外延伸。
因此，所述裙具有足够的适应性，从而能够被压缩以适应存在于清洁机械和障碍物如角落、椅或桌腿或其它不规则或倾斜表面之间的间隙。因此，即使是在主机械不能到达的地板区域上面，裙18也可以在清洁过程中吸引并收集尘土和颗粒物。经过弹性处理的顶部边缘14包含一定长度的弹性材料19，该材料以通常为圆形的结构形成并且被封在弹性材料片中。通常参见美国专利No.5292582中对合适弹性材料的说明。尽管经过弹性处理的材料作为连接裙与机械的方式最佳，但是也可以使用其它方法，如系带、条带、按扣或其它对于本领域的技术人员很明显的机械装置。
现在参考图2，第二种集尘设备20具有一个相似的外裙部，但是还具有一个基本上封闭中心孔的尘罩22。所述尘罩具有大小和尺寸设计成能够封住清洁机械的清洁面24(图4)的电介质材料。从图2至5中可以认识到，裙18具有一个经过弹性处理的顶部边缘14。还有选定清洁机械26的功能元件可以从其中延伸穿过的孔40、42、43。功能元件包括，例如，安装穿过孔40的轮子30、安装穿过孔42的刷子，和安装穿过孔43的传感器(未示出)。
现在参考图4，集尘设备20显示为被连接到一种自动清洁设备26。自动清洁设备26包括一个内部存放控制和驱动系统的壳28、多个驱动轮30和一个旋转刷32。集尘设备20位于清洁机械26的周边上面，并且通过弹性体14保持在合适的位置上，而裙18从弹性体14延伸到下面的表面，并且尘罩22也向下横向延伸，从而大量遮盖清洁机械26的底面。
集尘设备20的裙环绕自动清洁设备26的下边缘延伸，并且从该边缘延伸到下面的清洁表面34。因为，如上所述，裙18在底部边缘大于顶部，因此，裙的下部周长大于自动设备26。因此，当自动设备26接近以其它方式难以清洁的障碍物时，来自裙18的材料可以被压入间隙、斜面和角落中。
自动清洁设备26也可以包括两个位于刷子32相对侧的板或衬垫31、33，以在电介质尘罩22上提供向下的压力，从而将罩22推向清洁表面34。因此，尘罩22可以通过直接接触从表面34上吸引尘土和小颗粒物。尽管刷子32显示为旋转刷，但是可以使用各种刷子，包括固定刷、反向旋转刷、打击刷和用于刷子驱动而且真空清洁的设备的其它设备。
此外，由于刷子32旋转并使颗粒物从表面34上升起，所以这些颗粒物被向上推并被推到尘罩22的下面。于是，凡是没有被真空吸起的东西都可能附着到尘罩22上。
在操作中，本发明的集尘装置提供多种功能。首先，裙18提供一个清洁表面，所述清洁表面自动形成为清洁以其它方式不易接近的表面。此外，裙18环绕清洁机械中旋转刷32所处的区域，通过防止尘土向外喷射而提高设备的效率。而且，没有被吸起或者刷起来的尘土将容易粘在集尘装置上。尘罩22提供一种清洁和存放功能，清洁表面上的尘土和/或存放香水、杀虫剂、驱虫剂、清洁液或其它物质。
在经过一段时间的使用之后，这样的集尘装置可以从清洁机械上取下来，被丢掉并且换一个新的、干净的集尘设备20。这避免了集尘装置在其“饱和”点之后被使用。在一些应用中，集尘设备也可以被清洁并得以再使用。
在一些应用中，集尘装置可以具有另外的功能。由于出入机械的空气帮助分发挥发物，所以，例如，集尘装置可以用可以存放在表面和/或撒遍待清洁房间的挥发物如杀虫剂、驱虫剂、除臭剂、香水或香水珠进行处理。在另外的应用中，材料12可以用抛光和清洁液，如地板抛光剂和蜡进行预先处理。在本文中，裙将用作集尘装置和地板处理材料分配器。在厨房和浴室应用中，裙可以包含特别用于清洁厨房和浴室内瓷砖表面的抗菌清洁液。
该集尘装置也可以具有不同的部分，其中清洁布或织物被处理成可以提供不同的功能。例如，装填部分可以被处理成提供吸尘功能，而尾部存放一层香水。此外，可以提供集尘装置的各部分用以吸引不同形状(links)或尺寸的尘土和颗粒物。
有利的是，很多种清洁机械可以设置有本发明。这些清洁机械包括但不限于电子和机械的清洁设备，包括真空吸尘器、地毯清扫器和擦洗设备。
因此，应该认识到本发明可以出现在不同于上面所公开的其它实施例中。因此，为了评定本发明的全部范围，应该参看权利要求书。
工业适用性本发明提供了可以安装在可以用于集尘和分配所需活性物的清洁设备上安装的一次性裙。
权利要求
1.一种用于与清洁机械结合使用的集尘装置，所述清洁机械是具有下头部的类型，该集尘装置包括一个容易拆卸的清洁材料裙部，该裙部适合于基本上环绕该下头部的周围，该裙沿其上部区域具有用于在该头部上面安装裙的装置。
2.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述裙具有一个用于容纳头部的一部分的中心通孔。
3.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述裙具有一个用于覆盖所述头部的底部大部分的中心罩区域。
4.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述罩具有一个孔和另一个孔，前者具有允许清洁机械的轮子从那里伸出的尺寸，后者具有允许清洁机械的刷子从那里伸出的尺寸。
5.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述电介质材料浸有清洁流体、抛光流体、杀虫剂或香水中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述裙向外张开。
7.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述裙包括一个褶边。
8.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述集尘装置为一次性的。
9.根据权利要求1所述的集尘装置，其特征在于，所述集尘装置可以再使用。
10.一种清洁机械，包括一个上手柄；一个在手柄下部连接到该手柄的头部；和一个安装到该头部的集尘装置；其中，所述集尘装置是一个基本环绕该头部周围的、容易拆卸的清洁材料裙部，该裙沿其上部区域具有用于在该头部上面安装裙的装置。
11.根据权利要求10所述的清洁机械，其特征在于，所述清洁材料沿其下边缘有褶边。
12.根据权利要求10所述的清洁机械，其特征在于，所述设备为真空吸尘器。
13.一种自动清洁机械器人，包括一个机器人主体；和一个安装到该机器人主体的集尘装置；其中，所述集尘装置是一个基本环绕该主体周围的、容易拆卸的清洁材料裙部，该裙沿其上部区域具有用于在该主体上面安装裙的装置。
全文摘要
本发明公开了一种用于清洁设备如真空吸尘器的集尘设备。该设备是一种由电介质材料制成的一次性除尘褶边。该褶边防止清洁设备散布尘土，并且其本身对于由机器激起的尘土和在狭窄区域如角落中存在的尘土，可以起到吸尘体的作用。
文档编号A47L13/40GK1688236SQ03823788
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月7日 优先权日2002年8月14日
发明者F·H·马丁, R·T·沃瑟维克, J·波尔基亚 申请人:约翰逊父子公司