清洁垫和表面清洁装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种与表面清洁设备一起使用的清洁垫以及表面清洁装置，所述表面清洁设备比如为蒸汽拖把，所述清洁垫包括清洁化合物和提醒用户清洁垫的状况的至少一个视觉上可辨识的指示器。视觉上可辨识的指示器随着清洁化合物被消耗可以改变颜色。
【专利说明】清洁垫和表面清洁装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请要求2012年9月17日提交的申请号为61/701，934的美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引证方式结合于此。
【背景技术】
[0003]诸如蒸汽拖把和手持式蒸汽机等的设备被配置为清洁各种各样的常见家居表面，比如裸露地板(包括瓷砖、硬木、层压板、乙烯树脂和漆布)、以及橱柜工作台面、灶台面等。通常，蒸汽拖把包括用于存储与可选择性接合的泵或阀流体连接的液体的至少一个罐或储液器。泵或阀的出口与蒸汽发生器流体连接，该蒸汽发生器包括用于加热液体的加热元件。蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽可以通过位于与待清洁表面接合的底座或清洁头中的分配器喷嘴或歧管引导至待清洁表面。蒸汽通常施加在与清洁头可拆卸附接的清洁垫的背面。蒸汽最终使清洁垫饱和并且潮湿的垫在待清洁表面上擦拭以除去存在于表面上的污垢、灰尘和碎屑，从而收集泥土和污染的清洁化合物并将它们吸入垫中。另外，辅助化合物(比如芳香齐U、洗涤剂或其他添加剂)可以经由液罐提供以通过表面清洁装置分布，从而提高清洁效率或提供其他感官上的益处。可替代地，这些辅助化合物可以浸溃、嵌入、封装在清洁垫中，或者不然的话就固着在清洁垫中。来自蒸汽分配器喷嘴的蒸汽可以将化合物释放到待清洁表面上。
[0004]某些蒸汽设备将可拆卸给水罐和蒸汽生成装置定位在直立手柄上并通过万向接头将蒸汽传输至通常由可重复使用的清洁垫覆盖的枢转清洁底座。一个实例为碧洁(BISSELL)豪华蒸汽拖把Mop? (型号31N1)。在2002年3月27日公布的属于Wu的专利号为CN2482956的中国专利中公开了相似蒸汽拖把装置的详情。在替代配置中，如2003年7月I日公布的属于Shaw的专利号为6，584，990的美国专利中所公开的，蒸汽发生器可以位于清洁头上。
[0005]在2006年12月5日公布的属于Policicchio的美国专利N0.7，144，173中公开了预湿润、浸溃清洁垫以及同样可以从待清洁表面再吸收液体的清洁垫。
[0006]清洁垫的清洁效果主要取决于清洁垫的脏污程度和任何可以结合入该清洁垫的辅助化合物的存在与否。在使用过程中，当清洁垫随时间吸引并吸收大量泥土时，清洁效果可以减小。另外，当结合入该清洁垫的辅助化合物被消耗时，该清洁垫的清洁性能也可能减小。因此，为了维护最佳清洁性能，用户必须经常确定清洁垫的状况，这一般要求手动转动蒸汽拖把的底座，因此用户可以观察安装在底座底部的清洁垫。这是一个繁琐的与用户相关的操作，其无法向用户提供足够的视觉反馈，以便精确地判断清洁垫的状况。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种用于表面清洁设备的清洁垫，其包括具有吸附层的衬底，吸附层中的可消耗清洁化合物，以及随清洁化合物的消耗从第一颜色变为第二颜色的变色指示器。[0008]根据本发明的另一方面，提供了一种表面清洁装置，其包括可沿待清洁表面移动的底座，与底座耦接以沿待清洁表面操纵底座的手柄，设置在底座和手柄中的一个上的蒸汽发生器，以及安装至底座并定位成与待清洁表面接触的清洁垫，其中清洁垫包括吸附层、吸附层中的可消耗清洁化合物、以及随清洁化合物的消耗从第一颜色变为第二颜色的变色指示器。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]在附图中:
[0010]图1是根据本发明第一实施例的蒸汽拖把形式的表面清洁装置的前透视图；
[0011]图2是沿I1-1I线截取的图1的底座组件的示意性局部剖视图，其中示意性地示出了附接至蒸汽框架的清洁垫以及蒸汽拖把的流体传输系统的一部分；
[0012]图3是图1的蒸汽拖把的底座组件的局部分解图；
[0013]图4是根据本发明第二实施例的蒸汽拖把的底座组件的局部前透视图，其中清洁垫部分地附接至所述底座组件。
【具体实施方式】
[0014]本发明总体涉及一种传输热量和清洁化合物的表面清洁装置。参照图1，根据本发明一个方面的蒸汽拖把10包括安装至清洁底座组件14的直立手柄组件12。直立手柄组件12进一步包括位于手柄握持件18与接头20之间的手柄外壳16。清洁底座组件14附接至接头20以便将底座组件14可活动地安装至手柄组件12。在一个实施例中，接头20可以包括万向接头20，使得底座组件14可以相对于手柄外壳16绕至少两个轴线枢转。
[0015]参照图2，底座组件14进一步包括蒸汽框架22、以及可拆卸地附接至蒸汽框架22的下表面的清洁垫28。蒸汽框架22包括大体矩形的外壳，该外壳具有穿通其而形成的至少一个蒸汽出口 26以便将蒸汽传输至清洁垫28的顶部。蒸汽框架22的底部可以进一步包括与至少一个蒸汽出口 26流体连接以便将蒸汽分配至清洁垫28的顶侧的一个或多个蒸汽传输通道(未不出)。
[0016]手柄外壳16进一步容纳流体传输系统的包括清洁溶液储罐30的部分，所述清洁溶液储罐配置为将清洁液分配至流体传输系统的下游部分。可选地，流体传输系统可以包括多个溶液储罐，如2013年3月7日提交的题目为“表面清洁装置(Surface CleaningApparatus)”的美国申请N0.13/788, 957中更充分描述的，该申请被转让给碧洁家庭护理有限公司(BISSELL Homecare, Inc.)并且其整体内容通过引证方式结合于此。溶液管道32将清洁溶液储罐30与蒸汽发生器24流体连接起来以将液体从储罐30传输至蒸汽发生器24。蒸汽管道34通过万向接头20将蒸汽发生器24与蒸汽出口 26流体连接起来，以通过至少一个蒸汽出口 26将蒸汽发生器24生成的蒸汽传输到清洁垫28的顶部表面上。蒸汽发生器24可以包括直列式急速加热器(inline flash heater)。可替换地，蒸汽发生器24可以安装在底座组件14中。用于安装在底座组件中的合适蒸汽发生器的实例在以下文献中更充分地描述:2003年7月I日公布的属于Shaw的美国专利N0.6，584，990，以及2013年3月15日提交的题目为“表面清洁装置(Surface Cleaning Apparatus)”的被转让给碧洁家庭护理有限公司的美国申请N0.13/836，630，上述专利和专利申请的全部内容通过引证方式结合于此。
[0017]触发器36枢转地安装至手柄握持件18 (图1)并且易接近以由用户进行选择性的接合。触发器36操作性地与阀38耦接，该阀38在溶液管道32与蒸汽发生器24之间流体连接以便选择性地控制溶液从清洁溶液储罐30流向蒸汽发生器24。在一个实施例中，触发器36可以与推杆(未示出)的上端连接，该推杆可滑动安装在手柄外壳16中，推杆的底端与阀38对准。
[0018]可以与本文描述的本发明实施例一起使用的蒸汽拖把、蒸汽拖把垫和清洁方法的额外实例包括在美国由碧洁家庭护理有限公司出售的碧洁蒸汽拖把Mop?，其在如下文献中描述:2010年8月11日提交的题目为“具有辅助手持工具的直立蒸汽拖把(UprightSteam Mop with Auxiliary Hand Tool)” 的国际公布号为 W02011/019814 的国际申请N0.PCT/US10/45167，2010年5月12日提交的美国申请N0.12/778，615，现在为题目为“直立蒸汽拖把清扫机(Upright Steam Mop Sweeper)”的美国专利N0.8，458，850,以及2013年3月7日提交的题目为“表面清洁装置(Surface Cleaning Apparatus)”的美国申请N0.13/788，957，2011年12月12日提交的题目为“具有封装配方的清洁布、蒸汽拖把和方法(Cleaning Cloth with Encapsulated Formulation, Steam Mop and Method)，，的作为US2011/0145191公开的美国申请N0.13/323，286，所有这些专利和专利申请被转让给碧洁家庭护理有限公司并且全部内容通过弓I证方式结合于此。
[0019]图3是清洁底座组件14的局部透视图，示出了由此分解的清洁垫28。万向接头20枢转地安装至罩44的后上部分上的对应凸台40，所述罩紧固至蒸汽框架22的顶部。万向接头20配置为绕横向延伸通过底座组件14的侧面的第一水平轴线X往返旋转，并且绕从前面延伸至后面的与第一轴线X正交的第二水平轴线Y左右旋转。
[0020]如图2所示，罩44包括具有切断部分46的大体矩形的外壳，当罩44安装至蒸汽框架22时该切断部分形成观察窗54。罩44可以进一步包括片保持器52，该片保持器配置为保持清洁垫28或清洁片的与底座组件14对准的部分，如与本技术中通常已知的一样。片保持器52可以定位在观察窗54外侧，使得清洁垫28不会阻碍观察窗54。
[0021]观察窗54的切断部分46由从罩44的顶表面向下延伸的壁56界定并配置为与蒸汽框架22的顶部相配。壁56的下部分限定用于观察蒸汽框架22和清洁垫28的顶侧58的观察窗54的周界，如下文所述。
[0022]蒸汽框架22可以包括半透明或透明热塑性材料，比如聚丙烯(PP)、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)或其他合适热塑性材料，所述热塑性材料配置为形成透明部分60以使得清洁垫28的顶侧58能通过观察窗54从底座组件14的顶部可见。
[0023]虽然观察窗54的透明部分60已经被描述成与半透明蒸汽框架22为整体的，但同样可以设想在替换配置中，观察窗54可以由紧固至切断部分46的分离的窗口插入件形成。在该配置中，蒸汽框架22可选地是不透明的。
[0024]清洁垫28可以包括多层构造。在一个实施例中，清洁垫28包括背衬层62，该背衬层由可以穿孔以允许蒸汽从蒸汽出口 26中通过的半透明或透明塑料膜或纱布(scrim)形成。背衬层62可以至少部分地限定清洁垫28的顶侧58。第二吸附层64与背衬层62粘接并且可以由熔喷(melt blown)聚丙烯组成。吸附层64通过背衬层62可见并且可以包括基本上为白色的颜色。吸附层64在使用过程中可能会变脏使得基本上为白色的材料被泥土和吸入其中的被污染的溶液弄脏且变色。尤其是，这种变色可从清洁垫28的顶侧58通过背衬层62以及清洁垫28的底部而可见。因此，吸附层64的污染程度可以为用户提供剩余使用寿命或清洁垫28的清洁效果的视觉指示。由此看来，用户可以推断清洁垫28的清洁效果如何随着吸附层64越变越脏而减小。可选地，清洁垫28可以包括额外的层(未示出)且可以是一次性的。
[0025]清洁垫28可以用含有硬面清洁化合物的稀释配方的清洁化合物66浸溃，所述硬面清洁化合物以BISSELL2X超硬地板溶液配方形式在市场上可买到，该清洁化合物包含以下成分中的一种或多种:非离子表面活性剂混合物、阳离子表面活性剂、香料和螯合剂。在另一实例中，清洁化合物66可以包括与阴离子洗涤剂结合的稀释过氧化氢组分，阴离子洗涤剂包括阴离子表面活性剂(比如月桂酸硫酸钠)，如在2013年3月15日提交的题目为“Surface Cleaning Apparatus”的美国申请N0.13/836, 630中更充分描述的，该申请被转让给碧洁家庭护理有限公司并且其全部内容事先通过引证方式结合于此。
[0026]清洁垫28可以进一步包括变色指示器68，该变色指示器配置为向用户提供视觉反馈并提示用户更换清洁垫28以维持最佳清洁效果。指示器68可以改变颜色以指示清洁化合物66已经被消耗，并因此通知用户清洁垫28中的活性成分已经被用完且清洁垫28应被更换或再装填额外的清洁化合物66。
[0027]指示器68可以包括位于背衬层62下方的可见吸附层64的顶部上的至少一个局部色块70。色块70可以配置为与吸附层64形成对比。例如，色块70可以包括鲜艳的蓝色，其与吸附层64顶部所形成的基本上白色的背景相比明显可辨别。色块70可以定位在清洁垫28上以与观察窗54对准，以使得用户可以从底座组件14的顶侧看见指示器68。
[0028]在一个非限制性实施例中，指示器68可以包括光学状态改变材料(比如热变色染料)，所述光学状态改变材料配置为当出现一些预定触发刺激时改变颜色或基本上逐渐消失。本文所使用的术语“热变色”描述了经历不可逆热诱发颜色变化的材料。本文所使用的术语“光学状态改变材料”用于描述能够以至少两种不同形式存在的材料，每种形式具有唯一光学状态，例如导致可见颜色或缺乏颜色的唯一波长。可替代地，光学状态改变材料可以包括配置为仅仅基于pH值变化而改变颜色或逐渐消失的pH值指示染料。可替代地，光学状态改变材料可以配置为与清洁化合物66的其他成分反应以导致颜色变化。例如，光学状态改变材料可以与化合物中的PH值调节剂反应。在另一实例中，清洁化合物66中的表面活性剂可以使光学状态改变材料溶解以使指示器68的颜色消退，从而让其基本上消失，以便色块70下方的吸附层64变得可见。在该配置中，光学状态改变材料可以包括例如配置为产生所需的颜色变化的染料和颜料。
[0029]在本文出于示例性目的进行描述的一个配置中，光学状态改变材料(例如，热变色染料或PH值指示染料)可以包括配置为分别增加或降低染料的pH值的至少一种pH值调节齐LpH值调节剂可以被选择并被配置为随时间响应于一些操作刺激，比如温度、湿度或其组合。因此，在蒸汽拖把10正常操作过程中，指示器68的颜色变化可以由染料的pH值改变而触发，染料pH值改变可以通过随时间将清洁垫28、以及因此将染料暴露在来自蒸汽出口26的热量、湿度或其组合下来诱发。pH值调节剂可以配置为，当清洁垫使用超过预定操作阈值(该预定操作阈值可以与清洁化合物66通常被充分消耗的使用周期吻合)时发生反应并改变pH值。因此，指示器68能够从第一光学状态转换为第二光学状态以提醒用户清洁垫28不再处于实现最有效的清洁和去污性能的最佳状况。例如，指示器68可以从鲜艳的蓝色变为白色或极淡的蓝色，或变为完全不同的颜色。
[0030]可选地，包括颜色状态改变材料的指示器68可以封装在对热量、湿度或其组合敏感的可降解膜(比如聚乙烯醇(PVA))中。膜厚度和熔融温度可以被选择为优化颜色改变行为和/或以使染料稳定。而且，指示器68、颜色状态改变材料、染料、浸溃化合物和pH值调节剂的任何一个或组合可以封装在任何已知的适当封装的可溶解涂层中以达到所需的颜色改变结果。
[0031]热变色光学状态改变材料的非限制性实例包括但不限于以下代表性实例:溴甲酚绿、溴甲酚紫、溴酚蓝、百里酚酞、百里酚蓝、苯胺蓝WS、耐尔晒蓝4R、耐尔晒蓝SG和洋红II。
[0032]在一个实例中，清洁垫28可以包括清洁化合物66，该清洁化合物可以进一步包括非离子表面活性剂混合物、阳离子表面活性剂、香料和螯合剂。清洁垫28还可以包括变色指示器68 (比如，百里酚酞)，例如其是颜色过渡范围大致为pH9.3-10.5的酸性基pH值指示器。所以，当化合物的PH值大约为ρΗΙΟ.5以上时指示器68可以为蓝色，并且当化合物的PH值大约为pH9.3以下时指示器可以褪色至较淡的蓝色或无色。变色指示器68可以配置为在蒸汽或加热液体存在的情况下与清洁化合物66的一种或多种成分反应以便将指示器68的颜色从蓝色变为基本上褪色的蓝色或无色外观，可以暴露出色块70下方的吸附层64，从而可以表现出基本上为白色或被弄脏。
[0033]用于指示清洁垫中的清洁化合物消耗的方法可以采用根据本发明的任意实施例的上述清洁垫28。该方法针对蒸汽拖把10上的清洁垫28的使用来进行描述，但可以与分配流体(比如液体或蒸汽)的其他清洁器具一起使用。
[0034]在操作过程中，用户通过用清洁液体填充溶液储罐30来制备蒸汽拖把10，该清洁液体可包括化学化合物、水或其混合物。储罐30可以安装至手柄外壳16并与溶液管道32流体连接，该溶液管道将清洁溶液储罐30流体连接至蒸汽发生器24以将液体从储罐30输送至蒸汽发生器24。在给蒸汽拖把10通电之后，用户可以选择性地接合触发器36以将液体从储罐30传输至蒸汽发生器24，该蒸汽发生器将从中通过的液体加热至至少100°C(212 °F)以生成蒸汽。蒸汽通过蒸汽管道34到达蒸汽出口 26并被分配至清洁垫28。清洁化合物66的一部分被激活且利用蒸汽被带到待清洁表面上。清洁化合物66可湿润该表面并且可以可选地在指定时间段内停留在该表面上，在该时间段内来自表面的污溃和碎屑被释放到清洁化合物66中。具有夹带的污溃和碎屑的过量清洁化合物66然后被重新吸入清洁垫28的吸附层64中。另外,通过清洁垫28的蒸汽还接触位于清洁垫28顶侧58的指示器68。
[0035]用于指示清洁垫28中的清洁化合物66的消耗的方法包括响应于清洁化合物66的消耗来改变清洁垫28的颜色。在一个实例中，当用户继续操作蒸汽拖把10时，用户可以从观察窗54看去以从视觉上辨别窗54下方的指示器68，从而在底座组件14上方从用户的有利角度确定清洁垫28的状况。
[0036]色块70随清洁化合物66的消耗从第一颜色变为第二颜色，并且可以对所施加蒸汽的热量和湿度的至少一个进行响应。在一个具体实例中，经过一段时间以后，通过指示器68的热量和湿度可以触发热变色染料中的pH调节剂以进行反应，从而改变pH值，这诱发色块70逐渐消失或改变颜色以提醒用户清洁垫28不再处于提供充分清洁性能的最佳状况。指示器68的褪色或变色可以对应于显著消耗来自清洁垫28的浸溃化合物66所需的使用时间范围。
[0037]另外，当使用清洁垫28时,泥土、污溃和污染的化合物被吸收入清洁垫28的吸附层64，当该清洁垫是新的时具有基本上白色的外观。经过一段时间以后，吸附的泥土、污溃和污染的化合物使吸附层64变色。所以，除了观察指示器68的颜色变化或褪色之外，用户还可以通过观察窗54和清洁垫28的背衬层62从视觉上辨别污染的吸附层64的变色，因此在底座组件14的顶部上方从用户的有利角度提供有关清洁垫28的状况的额外视觉反馈。
[0038]图4是根据本发明的第二实施例的蒸汽拖把10的底座组件14的局部前透视图，其中清洁垫28部分地附接至所述底座组件。在第二实施例中，相似的元件用与第一实施例中使用的相同参考编号表不。第二实施例的蒸汽拖把10基本上与第一实施例相同，不过观察窗54和清洁垫28的各方面除外。如图所示，多个观察窗54可以结合至罩44中以便在多个位置观察蒸汽框架22和清洁垫28，而不是通过图2中所示的单个观察窗54来观察。
[0039]对于清洁垫28来说，指示器68可以包括沿清洁垫28的顶侧58在背衬层62下方定位的多个色块70。在所示的实施例中，指示器68被示出仅延伸经过清洁垫28的一部分，但应理解的是，指示器68可以延伸经过清洁垫28的整个顶侧58，以便色块70分布在清洁垫28上。在另一实施例中，指示器68可以设置在清洁垫28的与观察窗54对准的分立部分上。在又一实施例中，一个色块70可以覆盖清洁垫28的整个顶侧58。
[0040]尽管已经结合本发明的一些特定实施例具体描述了本发明，但应理解的是，这是以说明的方式而非以限制的方式进行的，所附权利要求的范围应该被如现有技术允许那样做尽可能广义的解释。
【权利要求】
1.一种用于表面清洁设备的清洁垫，所述清洁垫包括: 具有吸附层的衬底； 在所述吸附层中的可消耗清洁化合物；以及 随着所述清洁化合物被消耗而从第一颜色变为第二颜色的变色指示器。
2.根据权利要求1所述的清洁垫，其中，所述衬底进一步包括限定所述清洁垫的顶侧的背衬层。
3.根据权利要求2所述的清洁垫，其中，所述变色指示器包括通过所述背衬层可见的色块。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的清洁垫，其中，所述吸附层包括熔喷聚丙烯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的清洁垫，其中，所述变色指示器在所述清洁化合物存在于所述吸附层中时包括第一颜色且在所述清洁化合物被消耗时包括第二颜色。
6.根据权利要求5所述的清洁垫，其中，所述变色指示器随着所述清洁化合物被消耗从第一颜色褪色成第二颜色。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁垫，其中，清洁化合物包括以下项中的一种: Ca)稀释过氧化氢组分和阴离子表面活性剂；或 (b )非离子表面活性剂混 合物、阳离子表面活性剂、香料和螯合剂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的清洁垫，其中，所述变色指示器封装在对热量和湿度的至少一种敏感的能降解膜中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的清洁垫，其中，所述变色指示器包括与所述吸附层形成对比的至少一个色块。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的清洁垫，其中，所述变色指示器包括光学状态改变材料。
11.根据权利要求10所述的清洁垫，其中，所述光学状态改变材料是包括热变色染料或pH值指示染料的染料。
12.根据权利要求10所述的清洁垫，其中，所述光学状态改变材料包括以下项中的至少一种:溴甲酚绿、溴甲酚紫、溴酚蓝、百里酚酞、百里酚蓝、苯胺蓝WS、耐尔晒蓝4R、耐尔晒蓝8G和洋红II。
13.根据权利要求10所述的清洁垫，其中，所述光学状态改变材料包括随时间对包括温度和湿度中的至少一个的操作刺激做出响应的至少一种pH值调节剂。
14.根据权利要求10所述的清洁垫，其中，所述光学状态改变材料随着所述清洁化合物被消耗而从与所述第一颜色对应的第一光学状态转变成与所述第二颜色对应的第二光学状态。
15.一种表面清洁装置，包括: 底座，能够沿待清洁表面移动； 手柄，与所述底座耦接以沿所述待清洁表面操纵所述底座； 蒸汽发生器，设置在所述底座和所述手柄中的一个上；以及 根据权利要求1至14中任一项所述的清洁垫，其中所述清洁垫安装至所述底座并定位成与所述待清洁表面接触。
16.根据权利要求15所述的表面清洁装置，进一步包括设置在所述底座上以将蒸汽分配至所述清洁垫的至少一个蒸汽出口。
17.根据权利要求15所述的表面清洁装置，进一步包括设置在所述底座的上表面上以观察所述清洁垫的观察窗，其中当所述底座沿着所述待清洁表面移动时用户能够通过所述观察窗观察所述变色指示器的 颜色。
【文档编号】A47L11/40GK103654642SQ201310425126
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】埃里克·J·汉森 申请人:碧洁家庭护理有限公司