专利名称：用于清洁表面的清洁机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于清洁表面的便携式清洁机器。
背景技术：
用于清洁表面的清洁机器广为人知。一个实例是地毯吸尘器，其将水和洗涤剂的清洁液分配到欲清洁的表面，然后通过连续操作，基本上同时将其与地毯上的污垢一起吸出。这种机器通常使用一个或两个罐盛放清洁液；一个罐容纳吸出或回收的污垢和清洁液。当使用这种地毯吸尘器时，大部分液体被回收而后废弃掉。这种装置存在几个缺点。一是至少需使用两个罐，其共同提供的容量大约是实际所需容量的两倍。另一个是当回收洗涤剂的回收罐装满时，使用者必须将回收罐提到水池处处理回收液，然后再装满溶液罐。
为克服上述缺陷，地毯吸尘器设计成可将回收的清洁液循环再利用。这种方法可以减少额外的回收罐，并且在使用地毯吸尘器清洁地毯的过程中，可减少处理罐中回收液的次数。尤其是，这种方法有效地减少了使用者必须停下来重新装满溶液罐的次数。并且这样的地毯吸尘器可以具有一个洗涤剂罐，能够调节再循环水(如果回收的水不再循环使用，则是来自不同流体源的洁净水)中洗涤剂的含量，由此而使洗涤剂与水的比例最优化，并在地毯上得到良好的清洁性能。
发明内容
通过下面的说明和附图，本发明的上述和其它方面会变得易于理解。根据本发明的一个方面，提供了一种用于清洁表面的清洁装置，其在沿着表面移动时，将清洁液分配到表面上，然后通过连续操作，基本上同时将其与表面上的污垢一起吸出。清洁装置包括壳体，和与壳体可操作地连接的液体分配系统。液体分配系统包括流体源，用于提供清洁液的供给；分配器，其与流体源流体相连，用于向表面分配清洁液。液体回收系统可操作地连接在壳体上，其包括吸嘴和回收罐，该回收罐可拆卸地安装在壳体上，并与吸嘴流体相连。抽吸源与吸嘴流体相连，用来进行抽吸，以将清洁液和污垢从表面通过吸嘴抽取到回收罐中。过滤系统设置在壳体上，并流体连接到回收罐，用于过滤用来再利用的回收清洁液。过滤系统包括第一过滤器，其设置在壳体的过滤支撑件上，用于从清洁液和污垢中过滤颗粒；第二过滤器，其流体连接在回收罐和分配器之间，用于过滤清洁液和污垢中比第一过滤器过滤的颗粒尺寸小的颗粒。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于清洁表面的清洁装置，其在沿着表面移动时，将清洁液分配到表面上，然后通过连续操作，基本上同时将其与表面上的污垢一起吸出。清洁机器包括壳体，和可操作地连接在壳体上的液体分配系统。液体分配系统包括流体源，用于提供清洁液的供给；分配器，其与流体源流体相连，用于向表面分配清洁液。液体回收系统可操作地连接在壳体上，其包括吸嘴和回收罐，该回收罐可拆卸地安装在壳体上，并与吸嘴流体相连。抽吸源与吸嘴流体相连，用来进行抽吸，以将清洁液和污垢从表面通过吸嘴抽取到回收罐中。过滤系统设置在壳体上，并流体连接到回收罐，用于过滤用来再利用的回收清洁液，其中过滤装置由聚四氟乙烯膜构成。
在本发明的又一个方面，提供了一种用于清洁表面的清洁装置，其在沿着表面移动时，将清洁液分配到表面上，然后通过连续操作，基本上同时将其与表面上的污垢一起吸出。清洁装置包括壳体，和与壳体可操作地连接的液体分配系统。液体分配系统包括流体源，用于提供清洁液的供给；分配器，其与流体源流体相连，用于向表面分配清洁液。液体回收系统可操作地连接在壳体上，包括吸嘴和抽吸源，该抽吸源与吸嘴流体相连，用来进行抽吸，以从表面上通过吸嘴抽取清洁液和污垢。调节装置可操作地连接到洗涤剂罐和流体源的清洁液。调节装置检测清洁液中洗涤剂的浓度，根据检测装置检测的洗涤剂在清洁液的浓度，调节从洗涤剂罐中流到清洁液中的洗涤剂，使其浓度达到预定值。
下面通过具体实施例，并参考附图进行详细说明，其中图1是本发明所述地毯吸尘器实施例的透视图。
图2是地毯吸尘器基座组件的分解图，用于解释它的主要部件。
图3是如图1所示实施例的液体分配系统的示意图。
具体实施例方式
参考图示，图1是根据本发明一个实施例所述的立式地毯吸尘器60的透视图。立式地毯吸尘器60包括立式手柄组件62，其枢接在沿着表面74(例如地毯)移动并清洁该表面的地板接合部或基座组件64的后部。
壳体76安装在吸尘器60的手柄部62上，容纳有吸尘器60的几个组件，下面会具体描述。组合的气/水分离器和回收罐80可拆除地设置在基座64顶上，并被护罩部82所环绕。在吸尘器清洁表面前，回收罐80装满例如洁净水的清洁液。参考图2，基座组件64包括框架组件83，其包括一个通常一体成型的后部主体84，该后部主体具有两个布置在侧面的轮子66(左轮66L在图1中可见)，该轮子旋转地安装在后部主体84的后部。带有台阶的圆形凹部86整体塑模在后部主体84的底部，用于在其中接纳提供抽吸动力的电机/风扇组件90。电机/风扇组件90与回收罐80流体相通。在美国专利5,500,977中公开了一种适宜的电机/风扇组件，在此引用作为参考。
基座组件64包括刷子组件70，其具有多个用来刷洗表面的旋转清洁刷72(图3)。为刷子组件70提供动力的气动涡轮98安装在后部主体84的前部。刷子组件70设置在前部主体92下面的刷子腔73中。在专利5,867,857中记载了一种适宜的刷子组件70，在此引用作为参考。刷子组件70通过设置在变速箱壳100内的适宜的齿轮链系(或其它已知装置)进行工作，该齿轮链系未示出。在美国专利5,443,362号中记载了一种适宜的气动涡轮驱动的齿轮链系，在此引用作为参考。
回到图1和图2，地板吸嘴组件124可拆卸地安装在基座组件64的护罩部82中。特别地，如图2所示，地板吸嘴组件124包括安装在后板128上的前板126，二者共同限定了通过水滴形开口134隔开的两侧管道130和132。开口134从形成在前板126上的附属软管开口136向下延伸，延伸到吸嘴124的抽吸入口138上的预定高度。门168枢接在前板126上，可移开的与相对的凹陷167配合，当使用地毯吸尘器60清洁地毯时，其覆盖开口136。
前板和后板或部分126和128通过超声波焊接或螺钉紧固件固定在一起，然而，还可以使用诸如粘结的其它方法来固定。开口134在抽吸入口138之上大约1/4英寸高度处，这就为吸嘴124的抽吸入口138中间所吸入的液体和污垢提供了流动通道。两侧管道130，132会聚向上的液流进入凹进的喉部149(图1)，最后流入向上延伸的后管道150中。后管道150设置在回收罐80前下部的相对凹进部152中。管道150与回收罐80流体相通。
如图2所示，回收罐80向下放置在基座框架组件64上的电机盖230之上，并环绕之。优选的，回收罐80环绕设置在电机风扇组件90的顶部，因而可以提供良好的隔音性能，有助于减少吸尘器的噪音。U形手柄332枢接在回收罐80的上部。回收罐的盖组件301覆盖其中的气/液分离器。电机/风扇组件90从地毯上抽取空气和污液，然后通过吸嘴124和两侧管道130和132将其抽入到回收罐80的盖组件301中，空气和液体在其中进行分离。
回收罐80包括过滤篮或过滤架211，支撑着可拆除地安装在其上的类似过滤咖啡的一次性过滤器213，并排列在盖组件301之下。咖啡型过滤器213由聚四氟乙烯膜构成，具有良好的污物处理和过滤性能。为去除过滤器213，使用者首先要打开盖组件301以接近过滤器213。过滤器213通常可以将大的颗粒、纤维和毛发从来自盖组件301并通过其流到回收罐80底部的污液中过滤。液体收集在回收罐80的底部，经过进一步处理后可作为清洁液再使用，这将在后面作进一步说明。
带有盖720的洗涤剂罐622(图3)固定在如图1所示的壳体76上。可选的，额外的洁净水罐可拆卸地安装在手柄62上，其内可装有洗涤剂或诸如液体杀虫剂或芳香液等其它液体。洗涤剂罐622设置在底座624的上面，并可拆卸地安装在手柄60上。
图3描述了整个液体分配系统，下面进行详细说明。地毯吸尘器包括溶液软管790，该软管流体连接回收罐80的出口和压力驱动截流阀804的入口812。洗涤剂罐622的出口通过适宜的柔性软管798与电力控制可变混合阀796的入口523流体相通。
压力驱动截流阀804流体连接在回收罐80和混合阀796间，用于关闭和打开水流。这种压力驱动截流阀804可通过导管806产生的外部压力打和关开闭，导管806通过T型管817连接在截流阀804与泵808的出口807之间。阀804包括流体连接在泵808的出口807上的压力端口822。阀814的出口经由软管815流体连接到混合阀796的入口521。应当理解的是，如果需要，可以将回收罐80与阀804的出口814流体连接，而将阀804的入口812流体连接到混合阀796，液体从而可以在相反方向流动。
在操作中，当压力端口822处的压力低于预定值，例如7-10psi时，阀804打开，允许液体从两个方向流入。当主截流阀820打开并且泵808打开时，压力端口822处的压力会达到此预定值，泵808还会将清洁液压入到分配器792中。当压力超过第二预定值时，例如20-30psi，阀804关闭。当主截流阀820关闭且泵打开时，就会发生上述情况。这样，阀804关闭，清洁液就不能从此流过。像活塞泵，齿轮泵或离心泵等各种泵均可以使用。
沉淀物过滤器215设置在溶液软管15中，并流体连接截流阀804的出口814和混合阀796的入口521。沉淀物过滤器215过滤的颗粒尺寸小于咖啡型过滤器213过滤的颗粒尺寸。特别地，沉淀物过滤器215可滤掉大约5微米的颗粒。设置在沉淀物过滤器215下游的炭滤器217，与混合阀796的入口521流体连通。炭滤器217过滤的颗粒尺寸小于沉淀物过滤器过滤的颗粒尺寸。尤其是，炭滤器217可过滤掉清洁液中洗涤剂的残渣和油脂。
混合阀796的出口525通过柔性软管823流体连接泵808的入口，当泵808打开时，可提供将清洁液抽取到分配器792中的压力。减压阀809绕过泵808并流体连接其上，用来将泵808出口807的压力限制到预定值。泵808的出口807经过柔性软管825，874和876流体连接到主截流阀820上。加热器227设置在溶液软管874上用来加热清洁液。在专利号为6,131,237的专利中披露了这种加热器的实例，在此引用作为参考。
地毯吸尘器60还包括另一个溶液软管794，其将回收罐80的另一出口流体连接到截流阀800上，截流阀800用于选择性打开和关闭洁净水的流动，并由设置在溶液软管794上的沉淀物过滤器219和设置在溶液软管794上沉淀物过滤器219下游的炭滤器221对其进行过滤处理。过滤器219和221分别类似于过滤器215和217。带有减压阀225的泵223与泵808和减压阀809类似，其设置在溶液软管794上，并流体连接在炭滤器22 1和截流阀800间，通过向洁净水施压将其抽取到分配器792中。与加热器227相似的加热器229设置在溶液软管794上的泵223的下游，用来加热清洁液。截流阀800和820都是电磁阀，然而，也可以使用其它形式的电控阀。
微型控制器231与混合阀796电连接，用来控制来自洗涤剂罐622的洗涤剂的混合比率，并过滤来自回收罐80的洁净水。PH值检测器233连接到溶液软管815的炭过滤器217和混合阀796入口521间的部位，用于检测水的PH值水平。PH值检测器233的输出与微型控制器231的输入电连接。在操作中，PH值检测器233向微型控制器231输出一个代表水的PH值水平的信号。微型控制器231利用查寻表将PH值水平转换为水中的洗涤剂浓度。然后微型控制器231给混合阀796输出一个代表水中洗涤剂浓度的控制信号。根据这个控制信号，混合阀796将从洗涤剂罐622到清洁液的洗涤剂流动调节到一个值，以提供最佳的洗涤剂浓度，使得在使用地毯吸尘器60时达到最好的清洁效果。可选择地，在这个系统中，可以使用洁净水罐代替回收罐80，用来调节清洁液中洗涤剂的浓度。
如图1所示，阀800和820利用触发开关821控制。触发开关821枢接在上部手柄358上接近于环状把手824的部分。滑动开关858用来选择利用触发开关821打开和关闭截流阀800和822中的一个。滑动开关856是主电源开关，可打开和关闭抽吸电机90和泵808及223。清洁液流向相连的截流阀800和820。清洁液分配器792将清洁液平均分配给每个旋转清洁刷72。然后，清洁刷72将清洁液分布到地毯(或光地板)上，在地毯上刷入清洁液并将其中的污垢驱出。通过一体成型的喷嘴218和溶液管216，溶液排放阀877可使洗涤剂和洁净水的混合液流向手持清洁附件(未示出)，并通过典型的喷洒工具散布。
在使用中，使用者在回收罐80中装满洁净水，在洗涤剂罐622中装满洗涤剂。然后，使用者旋转手柄62到倾斜位置，同时在表面上移动地毯吸尘器60来清洁它。地毯吸尘器60通过刷子72将清洁液分配到地毯表面，通过连续操作，基本上同时将其与地毯中的污垢一起吸出。污液通过吸嘴124从地毯中被吸出，并送到回收罐80中，液体和空气在此进行分离。如前所述，回收的液体在过滤后，可作为清洁液再次使用。利用抽吸电机90在回收罐80中产生真空，因此可将回收罐80中的空气抽出排放到地毯表面74。或者，排出的空气可流动地连接到溶液软管790上，以提供额外的压力来增加清洁液的流动率。在序列号为10/165,731的共同未决申请中公开了地毯吸尘器的更多细节在此引用其内容作为参考。
本发明已通过实施方式例证的方式进行了说明。通过研究其具体说明及附图，本领域的普通技术人员易于对这些实施例加以修改和变形。所有这些明显的修改和变化都包括在本发明权利要求所限定的保护范围内。
总之，本发明不限于前述实施例的范围，而只是由权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于清洁表面的清洁装置，其中当其沿着表面移动时，清洁液被分配到表面上，并通过连续操作基本上同时将清洁液与表面上的污垢一起吸出，所述清洁装置包括(a)壳体(b)可操作地连接在所述壳体上的液体分配系统，包括流体源，用于提供清洁液的供给；分配器，流体连接在所述流体源上，用于将清洁液分配到表面上；(c)可操作地连接在所述壳体上的液体回收系统，包括吸嘴；回收罐，可拆卸地安装在所述壳体上，并与所述吸嘴流体连接；抽吸源，与所述吸嘴流体连接，用来提供抽吸，以通过吸嘴将清洁液和污垢从表面上抽取到所述回收罐中；和(d)过滤系统，设置在所述壳体上并与所述回收罐流体连接，用于过滤回收的清洁液将其再利用，所述过滤系统包括第一过滤器，设置在所述回收罐上安装的过滤支架上，所述第一过滤器过滤清洁液和污垢中的颗粒；第二过滤器，流体连接在所述回收罐和所述分配器之间，所述第二过滤器从清洁液和污垢中过滤的颗粒尺寸小于所述第一过滤器过滤的颗粒尺寸。
2.如权利要求1所述的清洁装置，其中所述过滤器系统包括第三过滤器，其流体连接在所述第二过滤器和所述分配器之间，所述第三过滤器从清洁液和污垢中过滤的颗粒尺寸小于所述第二过滤器过滤的颗粒尺寸。
3.如权利要求2所述的清洁装置，其中所述第三过滤器过滤清洁液中的洗涤剂残渣。
4.如权利要求3所述的清洁装置，其中所述第三过滤器由木炭构成。
5.如权利要求2所述的清洁装置，其中所述第一过滤器包括聚四氟乙烯膜。
6.如权利要求1所述的清洁装置，其中所述第一过滤器是咖啡过滤器。
7.如权利要求1所述的清洁装置，其中所述第二过滤器过滤出的颗粒尺寸大于或等于5微米。
8.如权利要求1所述的清洁装置，包括泵，所述泵流体连接在所述回收罐和所述分配器之间，用于将清洁液从所述回收罐抽取到所述分配器。
9.如权利要求1所述的清洁装置，包括洗涤剂罐，所述洗涤剂罐与所述第二过滤器流体连接，用于将洗涤剂提供到清洁液中。
10.如权利要求9所述的清洁装置，包括调节装置，所述调节装置可操作地连接到所述洗涤剂罐和来自所述回收罐的溶液，所述调节装置检测清洁液中洗涤剂的浓度，并根据所述调节装置检测到的清洁液中洗涤剂的浓度，调节洗涤剂从所述洗涤剂罐到清洁液的流动，使其达到预定值。
11.如权利要求1所述的清洁装置，包括枢接在所述壳体上的手柄。
12.如权利要求1所述的清洁装置，包括加热器，所述加热器与所述回收罐和所述分配器流体连接，用于加热来自所述回收罐的清洁液。
13.如权利要求1所述的清洁装置，其中所述流体源设置在所述回收罐中。
14.一种用于清洁表面的清洁装置，其中当其沿着表面移动时，清洁液被分配到表面上，并通过连续操作基本上同时将清洁液与表面上的污垢一起吸出，所述清洁装置包括(a)壳体(b)可操作地连接在所述壳体上的液体分配系统，包括流体源，用于提供清洁液的供给；分配器，流体连接在所述流体源上，用于将清洁液分配到表面上；(c)可操作地连接在所述壳体上的液体回收系统，包括吸嘴；回收罐，可拆卸地安装在所述壳体上，并与所述吸嘴流体连接；抽吸源，与所述吸嘴流体连接，用来提供抽吸，以通过吸嘴将清洁液和污垢从表面上抽取到所述回收罐中；和(d)过滤器组件，其设置在所述壳体上，并与所述回收罐流体连接，用于过滤回收的清洁液将其再利用；和(e)其中所述过滤器组件包括聚四氟乙烯膜。
15.如权利要求14所述的清洁装置，包括洗涤剂罐，所述洗涤剂罐与所述过滤器组件流体连接，用于向清洁液中提供洗涤剂；调节装置，所述调节装置可操作地连接到所述洗涤剂罐和来自所述回收罐的溶液，所述调节装置检测清洁液中洗涤剂的浓度，并根据所述调节装置检测到的清洁液中洗涤剂的浓度，调节洗涤剂从所述洗涤剂罐到清洁液的流动，使其达到预定值。
16.如权利要求14所述的清洁装置，包括枢接在所述壳体上的手柄。
17.如权利要求14所述的清洁装置，包括加热器，所述加热器与所述回收罐和所述分配器流体连接，用于加热清洁液。
18.如权利要求14所述的清洁装置，其中所述流体源设置在所述回收罐中。
19.一种用于清洁表面的清洁装置，其中当其沿着表面移动时，清洁液被分配到表面上，并通过连续操作基本上同时将清洁液与表面上的污垢一起吸出，所述清洁装置包括(a)壳体(b)可操作地连接在所述壳体上的液体分配系统，包括流体源，用于提供清洁液的供给；洗涤剂罐，可拆卸地安装在所述壳体上，并向清洁液提供洗涤剂；分配器，与所述流体源流体连接，用于将清洁液分配到表面上；(c)可操作地连接在所述壳体上的液体回收系统，包括吸嘴；抽吸源，与所述吸嘴流体连接，用来提供抽吸，以通过吸嘴将清洁液和污垢从表面上抽取；和(d)调节装置，所述调节装置可操作地连接到所述洗涤剂罐和来自所述流体源的溶液，所述调节装置检测清洁液中洗涤剂的浓度，并根据所述调节装置检测到的清洁液中洗涤剂的浓度，调节洗涤剂从所述洗涤剂罐到清洁液的流动，使其达到预定值。
20.如权利要求19所述的清洁装置，其中所述流体源是装有清洁液的回收罐，所述回收罐可拆卸地安装在所述壳体上，并与所述吸嘴流体连接，使得通过吸嘴至少将吸取的清洁液存入到回收罐中循环再利用。
21.如权利要求19所述的清洁装置，其中所述调节装置包括阀装置，所述阀装置流体连接在所述洗涤剂罐与所述流体源间；检测装置，所述检测装置可操作地连接清洁液，用于检测清洁液中洗涤剂的浓度，所述检测器输出一个信号，代表清洁液中检测到的洗涤剂的浓度；控制器，所述控制器连接所述检测装置与所述阀装置，所述控制器根据所述信号控制所述阀装置，使洗涤剂以预定量从所述洗涤剂罐流到清洁液中。
22.如权利要求19所述的清洁装置，其中所述调节装置检测与清洁液的洗涤剂浓度对应的清洁液的PH值水平。
全文摘要
提供了一种用于清洁表面的清洁装置，当其沿着表面移动时，清洁液被分配到表面上，并通过连续操作基本上同时将清洁液与表面上的污垢一起吸出。该清洁装置包括清洁机器包括壳体和可操作地连接在壳体上的液体分配系统。液体分配系统包括提供清洁液供应的流体源，和流体连接在该流体源上、用于将洗涤剂分配到表面上的分配器。液体回收系统可操作地连接在壳体上，其包括吸嘴和回收罐，该回收罐可拆卸地安装在壳体上并与吸嘴流体连接。用于提供抽吸的抽吸源与吸嘴流体连接，以将清洁液和污垢从表面上抽取到回收罐中。过滤系统设置在壳体上，并与回收罐流体连接，用于过滤回收的清洁液使其再利用。过滤系统包括第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器设置在回收罐上安装的过滤器支架上，用于过滤清洁液与污垢中的颗粒；第二过滤器流体连接在回收罐与分配器间，其从清洁液和污垢中过滤的颗粒尺寸小于第一过滤器过滤的颗粒尺寸。
文档编号A47L9/10GK1623488SQ20041005719
公开日2005年6月8日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年12月6日
发明者S·W·凯格, D·R·塔克, C·M·奥布里斯基, D·A·科茨 申请人:胡佛公司