专利名称：表面清洁设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用可转动刷并且与用于从表面收回碎屑的吸力产生装置连通的表面清洁设备。
背景技术：
在常规真空清洁器中，利用马达产生的吸力从表面收回诸如脏物尘土的碎屑并且碎屑被收集在适合的收集装置(例如过滤袋或者容器)中。可从待清洁的表面收回的碎屑量取决于产生吸力的马达的效率。另外，仅利用电池供电马达代替电力线供电马达完全是不实用的，这是由于可产生的吸力较低的缘故。
真空清洁器不适用于大碎屑的收集。所产生的吸力可使得真空清洁器的碎屑收集孔相对于待清洁的表面基本上是密封的，阻止大碎屑进入孔以及与表面脱离。另外，如果大块的碎屑被收回，显然它们会使得吸力抽吸碎屑所通过的路径堵塞。
具有软管和电池供电头的真空清洁器以为人们所知，这样的真空清洁器包括清洁头可拆卸的并且相对于真空清洁器独立使用的清洁器(被称为清扫器模式)。独立的电池供电头具有转动刷和独立于真空清洁器的收集装置的碎屑收集装置。碎屑收集装置具有当在真空清洁模式下使用时可与真空清洁器的吸力产生装置相连的端口。
具有独立的清洁头的已知真空清洁器的问题是，可出现独立的收集装置和吸力装置的路径堵塞。在清扫器模式下使用的过程中，较多的碎屑可被收集在独立头的收集装置中。在头与吸力装置再次连接时，较多的碎屑基本上以一团的形式被吸向吸力装置并且可导致堵塞。
堵塞问题的一种解决方法是，提供仅使得在特定尺寸以下的颗粒进入独立头和吸力装置之间的连接部分的过滤装置。但是，过滤器会较快地堵塞，这是因为过滤器的表面积较小以及大量的碎屑可能存在于独立头的收集装置中。因此，这样的真空清洁器的性能可被削弱，并且这样的真空清洁器具有较低的吸力。
常规的清扫器使用刷结构从表面收回碎屑。刷结构适于从表面收集和带走较大块的碎屑，但细小的颗粒(诸如灰尘)不能被有效地从待清洁的表面(特别是从软饰品的缝隙和深处)去除。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种使用可转动刷并且与用于从表面收回碎屑的吸力产生装置其连通并且能够克服或者至少改善已知设备的问题的表面清洁设备。
根据本发明，提供一种表面清洁设备，所述表面清洁设备包括碎屑收回主体；设置在碎屑收回主体内的用于从待清洁表面聚集碎屑的至少一个收集装置；设置在碎屑收回主体内的适于从待清洁表面收回第一部分碎屑并且沿着第一路径将第一部分碎屑引导到至少一个收集装置中的可转动的细长刷结构；以及设置在碎屑收回主体中的用于使得来自于待清洁表面的第二部分碎屑沿着独立于第一路径的第二路径通过的进入孔，所述进入孔形成在设置于碎屑收回主体内并且与吸力产生装置连通的腔中，所述进入孔具有小于所述腔的横截面积的面积以使由于吸力产生装置的作用而使得空气流过所述进入孔的速度高于空气在所述腔中流动的速度。
所述腔可设有相对于所述进入孔的面积较大的横截面积以使由于空气流过所述腔而产生的摩擦损失达到最小。
所述进入孔可是细长的。
所述进入孔可与细长刷结构分隔。
所述进入孔可位于细长刷结构的后部。
所述进入孔可基本上沿着细长刷结构的整个长度延伸。
多个孔可被设置在覆盖所述进入孔的可去除的板中。
碎屑收回主体可设有能够使得细长刷结构的刷毛穿过以收回第一部分碎屑的开口。
所述用于刷毛的开口可与所述进入孔分离。
所述进入孔可基本上平行于并且靠近所述用于细长刷结构刷毛的开口延伸。
所述进入孔具有小于所述用于刷毛的开口面积的面积。
可提供采用导管装置形式的连接装置以使得第二部分碎屑从所述进入孔到达吸力产生装置。
所述设备可适于将第一部分碎屑直接输送到所述至少一个收集装置。
所述至少一个收集装置可包括用于第一部分碎屑的第一收集装置和用于第二部分碎屑的第二收集装置。
第一收集装置和第二收集装置可包括一个碎屑收集容器的第一分隔部分和第二分隔部分。
第二收集装置可基本上被密封。
所述至少一个收集装置可采用可拆卸的托盘形式。
可在所述细长刷结构的一侧提供辅助转动刷。
所述辅助转动刷可设置在固定于碎屑收回主体的可拆卸支撑元件中。
吸力产生装置可设置在碎屑收回主体内和/或相对于碎屑收回主体遥远设置。
所述遥远设置的吸力产生装置可结合在与碎屑收回主体相连的清洁器主体中。
所述吸力产生装置可是气旋吸力产生系统。
所述气旋吸力产生系统可包括适于将第二部分碎屑转移到收集装置的气旋分离器。
所述气旋分离器可包括相对于适于在表面清洁设备的两个可枢转的部分之间形成至少一个枢轴的气旋分离器的纵向轴线横向延伸的至少一个元件。
第二部分碎屑可通过设置在所述至少一个枢轴内的导管从所述气旋分离器转移到所述收集装置。
所述碎屑收回主体可包括两个分离的进入孔。
第一进入孔可通过第一连接装置与第一吸力产生装置相连，第二进入孔可通过与第一连接装置分离的第二连接装置与第二吸力产生装置相连。
所述至少一个收集装置可包括用于由第一进入孔收回的一部分碎屑的收集装置和用于由所述细长刷结构收回的一部分碎屑的分离的收集装置。
用于由第一进入孔收回的碎屑的收集装置可采用碎屑收回主体的可拆卸部分的形式。
第二进入孔可具有大于第一进入孔的面积。
为了更好地理解本发明以及更清楚地说明如何实现本发明，将对附图进行参照，其中图1是以第一结构示出的本发明所涉及的表面清洁设备的第一实施例的透视图；图2是以第二结构示出的图1中所示的表面清洁设备的透视图；图3是图1和2中所示的表面清洁设备的气旋吸力产生组件的分解透视图；图4是图1和2的表面清洁设备的碎屑收回主体的部分的一个实施例的横截面图；图5是图1和2中所示的表面清洁设备的碎屑收回主体的部分的另一个实施例的横截面图；图6是从下方看过去的图1和2中所示的表面清洁设备的碎屑收回主体的部分的透视图；图7是从上方看过去的图6中所示的碎屑收回主体的透视性剖视图；图8是图3中所示的气旋吸力产生组件的气旋分离器的部分的透视图；
图9是用在图1和2的表面清洁设备中的清洁带组件的第一实施例的透视图；图10A和10B是以第一和第二定向示出的包含图9中所示的清洁带的表面清洁设备的部分的示意图；图11是用在本发明所涉及的表面清洁设备中的清洁带组件的第二实施例的透视图；图12是用在本发明所涉及的表面清洁设备中的可转动刷结构的实施例的透视图；图13是图1表面清洁设备的部分的修正的侧视图，其中在刷结构外壳中形成有偏转装置；图14是本发明所涉及的表面清洁设备的第二实施例的透视图；图15是从图14中所示的表面清洁设备下面看过去的视图；图16是从图14中所示的表面清洁设备下面看过去的分解透视图；图17是从图14中所示的表面清洁设备上方看过去的分解透视图；图18是从图14的表面清洁设备的一侧的横截面图；图19是从图14中所示的表面清洁设备的上方看过去的第一透视性剖视图；图20是从图14中所示的表面清洁设备的上方看过去的第二透视性剖视图；图21是本发明所涉及的表面清洁设备的第三实施例的横截面图；图22是从图21中所示的表面清洁设备的上方看过去的透视性剖视图；图23是从图21中所示的表面清洁设备的下面看过去的透视图；以及图24是图23中所示的表面清洁设备的透视图，其中移除了下表面的一部分。
具体实施例方式
参照图1到14，采用立式清洁设备形式的表面清洁设备的第一实施例具有包括枢转地安装在碎屑收回主体3上的清洁器主体1的外壳。清洁器主体1和碎屑收回主体3适合于由塑料模制而成。
表面清洁设备具有设在清洁器主体1上的手柄5，从而能够在待清洁表面上操纵表面清洁设备。清洁器主体1相对于碎屑收回主体3可枢转，因此可使得清洁器主体1从碎屑收回设备处向后倾斜。所述枢转有助于表面清洁设备在待清洁表面上的移动。
如本领域中普通技术人员已知的，气旋吸力产生组件7包含在清洁器主体1中。如图3中所示的，气旋吸力产生组件7包括装有马达11以便于为推进器13供以动力从而在碎屑收回主体3中产生吸力的气旋分离器9。如下文中更详细地描述的，马达11由设在清洁器主体1中的可充电电池组(未示出)供以电力。
气旋吸力产生组件7装有折叠过滤器部件15，用于防止可能混在气旋分离器9的排气中的任何细微碎屑颗粒到达马达11处或再被引入表面清洁设备外部的大气中。可通过设在清洁器主体1中的可移除盖17接近并清洁过滤器部件15。来自于气旋分离器9的排气通过有孔区域19(见图1)从清洁器主体1中排出。
如图3中所示的，气旋分离器9装有相对于气旋分离器9的纵向轴线横向延伸的枢转部件21。枢转部件21用作使得清洁器主体1相对于碎屑收回主体3枢转的装置。
例如长度大约为650厘米的采用细长管形式的清洁杆23连接于清洁器主体1的侧部。清洁杆在一端(下端)25处通过密封以可移除的方式连接碎屑收回主体3，并在另一端(上端)27以可移除的方式连接挠性管29，而挠性管29又连接于气旋分离器9。因此，挠性管29提供用于碎屑收回主体3与产生吸力的装置(气旋吸力产生组件7)之间连接的连接装置。
挠性管29装有手柄31，手柄31用于使得挠性管与清洁杆23结合使用或不与清洁杆23结合使用，允许管29和/或清洁杆23独立于清洁器主体1移动。在使用中，借助于产生的吸力收回的碎屑经由清洁杆23和挠性管29被抽吸到气旋分离器9。
清洁杆上端27借助于磁体33以可移除的方式连接于(例如，为了便于储存)清洁器主体1的侧部。磁体33被装在与清洁杆的上端27相邻的清洁器主体1区域中的凹槽中。清洁杆在其上端27处在与磁体33互补的位置中具有钢板(未示出)。
如图2中所示的，可通过将所述钢板移动得远离磁体33并从碎屑收回主体3上的密封处移开下端25将清洁杆与清洁器主体1分离。塑料材料的套环(未示出)被设在清洁杆下端25的外表面上。所述套环支撑从清洁杆的下端25纵向向下延伸的刷毛以便于清洁表面。清洁杆的下端25被构成得与多个附加装置35的连接部分互补，以使得各个的附加装置35可被推入配合在清洁杆的下端25上。在清洁杆的下端25上提供附加装置35能够从使用碎屑收回主体3难于清洁的表面(例如，室内装饰、狭窄缝隙或一系列楼梯)上清除碎屑。碎屑通过清洁杆23上的附加装置、通过挠性管29被抽吸并进入到气旋分离器9中。
清洁杆23的上端27可与挠性管29相分离并且如需要的话清洁杆附加装置35可直接与挠性管29相连接，例如以便于进入较难到达的表面。
清洁器主体1中模制形成有多个容器，用于在不需要清洁杆附加装置35时容纳并保存它们。
如图4和5中所示的，碎屑收回主体3具有四个分隔间。
前分隔间37容纳包括连接圆柱形部件的多行刷毛簇的细长可转动刷结构39。为了方便起见，前分隔间37的前壁41是弧形的并且围绕刷结构39的圆周延伸。前分隔间37的底部具有开口43以允许刷结构39的刷毛接触表面清洁设备将在其上移动的地板、地毯等表面。
前分隔间37的前壁41形成表面清洁设备的前壁。前壁的下缘是非平面的。下缘包括凹槽45，如图1、6和7中所示，宽度例如在20毫米至150毫米的范围内，最好为60毫米。凹槽的深度，即凹槽顶部和下缘的最下部之间的距离通常为10毫米，但例如可在4毫米至20毫米的范围内。该凹槽使得太大而不能在下缘的最下部之下通过的碎屑(诸如灰尘等)进入前分隔间37中并且利用刷结构39收取。
向后倾斜的壁47位于前分隔间37的后部，向后倾斜的壁47使得碎屑(诸如灰尘脏物等)由于刷结构39的转动而被推上壁(如图4中箭头301所示)并且经过壁到达后分隔间49(下面将详细描述)中。壁47向上延伸到大约与刷结构39的顶部相同的高度并且向后(即远离前分隔间37)成18度角。精确的角度不重要，但倾斜有助于碎屑到壁上和经过该壁并且同时有助于碎屑保留在后分隔间49内。
中分隔间51设置在前分隔间37的后壁后面以及后分隔间49的前部下方。中分隔间51容纳电动马达53。马达53利用分别与马达53和刷结构39相连的带齿的辊以及围绕辊延伸的齿形带55(例如由弹性体材料制成)使得刷结构39转动(图7)。
可充电的电池组(未示出)设置在清洁器主体1内以为马达53和气旋吸力产生组件7的马达11供电。马达53相对于与气旋分离器9相关的马达11的通电是独立通电的。
电池组可与用于为电池组充电的电力线电源(未示出)相连。无论在设备未处于使用状态或者在电池组已经耗尽时的适当时间时电池组可都与电力线电源相连。提供开关装置(未示出)以使得使用者根据需要为马达11和/或马达53通电和断电。作为可充电的电池组的替代方案，该设备可使用一次性电池或者电力线供电。
细长腔57设置在前分隔间37的斜壁47后部，如图4和图5所示。图4示出了通过所述腔的第一部分的横截面，其中所述腔在其上表面处被封闭。图5示出了通过所述腔的第二部分的横截面，其中示出了设置在所述腔的一端处的出口59。图6示出了在腔57的表面63中的采用细长进入孔61的形式的喷口。进入孔能够使得气旋吸力产生组件7在所述腔内产生的吸力靠近待清洁表面被施加。通过进入孔靠近待清洁表面施加吸力能够使得细小灰尘从表面去除，如下面描述的。
进入孔61的面积小于腔57的横截面积。面积差使得在由气旋吸力产生组件7产生的吸力作用下流过进入孔61的空气速度高于空气在腔57中的流动速度，从而提供足够高的气流带走灰尘并且在由进入孔覆盖的表面的小区域上提供有效清洁。
如图6中所示，腔57的进入孔61基本上沿着向后倾斜的壁47的整个纵向长度延伸。
进入孔61的宽度较窄，在1毫米至20毫米的范围内或者在1毫米至10毫米的范围内。如果需要的话，进入孔61的宽度可在2毫米至4毫米的范围内。
对于与真空清洁器的吸力产生装置相关的马达的给定功率使用，较恒定量的空气将通过吸力产生装置被抽吸。为了能够从表面收回碎屑，碎屑必须被带入通过形成喷口的孔进入设备的空气中。为了实现这样的目的，必须产生通过喷口的较高的空气速度。在常规真空清洁器中，孔的宽度较大以使得表面上的较大量的碎屑被孔在表面上的一次通过时而被去除。因此，较大量的空气必须通过常规真空清洁器的喷口被抽吸以达到足以带走碎屑的空气速度。同样，需要使用较高的功率的马达以抽吸通过宽孔喷口的这样较大量的空气。
在使用给定的马达功率的情况下，对于被抽吸到本发明所涉及的设备中的给定量的空气，较窄的进入孔61和相关的比腔的横截面积和/或抽吸空气的通道的横截面积小的面积的提供，使得通过进入孔和/或通道的空气速度大于通过腔57到达吸力产生装置的空气速度。在利用吸力装置收回未与较大块的碎屑一起被转动的刷结构去除的细小灰尘的情况下，无需宽的孔来收回较大块的碎屑。因此，能够利用在空气通过进入孔时限制空气量的进入孔的窄宽度产生通过形成喷口的进入孔的足够高的空气速度以带走细小灰尘。同样，通过进入孔的气流可在气旋分离器9的马达的使用功率较低的情况下以这样的方式产生高的空气速度。窄的细长进入孔能够对在使用过程中进入孔位于其上的表面进行有效的清洁。
比进入孔61的面积大的腔57的横截面积和腔57中的所产生的较低的空气流速还有助于，利用减慢空气在进入腔时的速度来减小在气流和腔壁之间的摩擦造成的损失。通过利用进入孔和腔截面的面积差来减小腔内的摩擦损失，可使气旋分离器9的马达11的功率使用最小化。
对于电池供电设备，利用气旋分离器9的马达11，使用功率的范围在20至200瓦(最好60至110瓦)内，通过进入孔产生范围在5至40m/s(最好14至19m/s)的空气速度。
对于电力线供电设备，利用气旋分离器9的马达11，使用功率的范围在100至2500瓦内，通过进入孔产生范围在5至100m/s的空气速度。电力线供电马达的宽范围是可利用的并且理想的空气速度将根据所用的马达功率和进入孔的宽度改变。
为腔提供较大的横截面积还有助于使得由于夹带在从进入孔流入腔中的空气流中的灰尘而在腔中形成堵塞的可能性达到最小。
当刷结构39转动以从表面清扫碎屑时，较大的碎屑被上推并且到达斜壁47上，被直接输送到后分隔间49中并且被临时存储在那里。同时，未被刷结构39清扫和推到后分隔间49中的细小颗粒在气旋分离器9的推进器13产生的吸力作用下通过进入孔61被抽吸到细长腔中。这样，两个部分的碎屑遵循分离的并且不同的路径通过设备。
如图5和7中所示，细小颗粒通过设置在碎屑收回主体一侧的出口59通过进入孔61进入到上分隔间64中。上分隔间的宽度基本上为出口59宽度并且位于中分隔间和后分隔间上。后分隔间和中分隔间的上壁形成上分隔间的下壁。上分隔间的上壁是由碎屑收回主体的上壁形成的。
上分隔间64采用导管形式，能够沿着箭头303的方向将细小颗粒从进入孔61通过清洁杆23和挠性管29进入腔57在中分隔间51和后分隔间49上，送向设置在清洁器主体1中的气旋分离器9。
如图2和图7中所示，后分隔间49设有位于壁47和形成碎屑收回主体3的后壁的壁之间的可拆卸托盘65。可利用托盘65横向滑动使得其与清洁器主体1分离。后分隔间49的一部分适于安装在中分隔间51上并且与其形状互补以防止碎屑进入在中分隔间51内的马达53。
如图7中所示，可拆卸的托盘65分成两部分。前部67的位置最靠近前分隔间37并且在其前侧是开放的以使扫过前分隔间37的壁的碎屑聚积在可拆卸的托盘65的前部67内。可拆卸的托盘65的前部67基本上在刷结构39的纵向轴线的整个长度上延伸。
可拆卸的托盘65的后部69通过分隔壁71与前部67分离。
如图8中所示，导管73被设置在气旋分离器9内并且具有平行于气旋分离器9的枢转元件21的转动轴线延伸的轴线。提供导管73以使得通过进入孔61被抽吸到气旋分离器9中的任何细小灰尘颗粒从气旋分离器转移到可拆卸的托盘65的后部69中。同样，仅在气旋分离器9的元件21中靠近可拆卸的托盘65的后部69的位置处提供导管73。这样，利用导管73使得灰尘颗粒通过气旋分离器9的枢转区域被转移到后分隔间49。至少一部分托盘65可是透明的以便于确定托盘中的碎屑量。
可拆卸的托盘65设有罩75，罩75可与托盘65的其他部分分离以便于将碎屑从设置在后分隔间49中的可拆卸的托盘65的两个部分67、69中去除。
图7示出了罩75包括后分隔间49的侧壁77和基本上垂直于侧壁77延伸形成后分隔间49的上壁的一部分以及位于后分隔间49的前部67上方的元件79。
为了维持由气旋分离器9中的推进器13产生的吸力，利用分隔壁71和与可拆卸的罩75相连并且与可拆卸的托盘65的后部69密封的密封垫圈81使得可拆卸的托盘65的后部69基本上相对于可拆卸的托盘65的前部67密封以减小吸力的损失。同样，碎屑进入可拆卸的托盘65的后部69的唯一路径是通过气旋分离器9。
具有仍然与托盘65的其余部分相连的罩75的可拆卸的托盘65可与碎屑收回主体3的后分隔间49脱离，以使碎屑可从可拆卸的托盘65的两个部分67、69排出。
作为移除托盘和罩的一种替代方案，仅罩75需要拆卸以便于倒空。当可拆卸的托盘65将被倒空时，罩75与托盘的其余部分脱离并且碎屑收回主体3倾斜以使可拆卸的托盘65内的碎屑被排到适合的容器中。接着罩75与托盘的其余部分重新连接。前分隔间37的壁47具有这样的优点，即，碎屑不易从可拆卸的托盘65的前部67逸出，即使主体倾斜使得前分隔间37在后分隔间49下方，也基本上能够防止碎屑通过壁47进入前分隔间中。
在前分隔间37中的刷结构39基本上延伸前分隔间37的整个宽度并且设有四行螺旋布置的刷毛。这些刷毛行以相互之间基本上成90度布置并且每一行采用一对分离的沿着相反方向盘旋并且基本上在刷结构39的端部之间的中间处相遇的螺旋线的形式。例如，刷毛的长度在8毫米至25毫米的范围内，最好在14毫米至17毫米的范围内。单个刷毛的厚度在0.04毫米至0.3毫米的范围内，最好在0.06毫米至0.25毫米的范围内。刷毛以布置成簇并且刷毛簇的直径在1.5毫米至5毫米的范围内，最好在2毫米至3毫米的范围内。
刷毛包括两种不同的类型，采用标准刷毛和细刷毛的形式。细刷毛的长度例如为15毫米至17毫米，单个刷毛的直径约为0.06毫米并且布置成直径约为2.0毫米的簇。标准刷毛的长度例如为14毫米，单个刷毛的直径约为0.12毫米至0.25毫米并且布置成直径约为3.0毫米的簇。刷毛被这样布置，即，使得标准刷毛包括至少一个螺旋行，而细刷毛包括至少另一个螺旋行。但是，应该理解的是，刷毛可被这样布置，即，使得刷毛类型混合一起存在于一个螺旋行中。
辅助转动刷可被设置在刷结构39的一端。这样一种辅助刷例如在GB-A-1547286或者GB-A-2393900中被描述。这样一种辅助刷能够将碎屑扫到刷结构39的路径中。辅助刷可由任何适合的装置驱动，诸如来自于刷结构39的传动装置或者利用与待清洁的表面之间的摩擦，并且辅助刷从碎屑收回主体3悬垂并且向外延伸到碎屑收回主体3外。辅助刷可包括可围绕相对于垂直方向倾斜10度以向外延伸到碎屑收回主体3外的轴线转动的圆柱体。刷毛从该圆柱体的周边径向向外突出，但无需垂直于转动轴线并且最好可与转动轴线成约80度角以形成横截面随着与组件3之间的距离增大而增大的圆锥。
尽管未示出，后分隔间49可设有地面接合轮以有助于表面清洁设备的机动性。地面接合轮例如可设置在至少部分形成于后分隔间49下方的凹槽内。地面接合轮(例如脚轮)可替代地或者可附加地设置在部分形成于中分隔间51下方的凹槽内。
尽管本发明的所示实施例主要是家用，但是如果需要的话，该表面清洁设备也可用于户外或者车间。但是，最好可提供特别适于这样的用途的更坚固的设计。
在使用过程中，本发明所涉及的表面清洁设备被放置在待清洁的表面上(诸如地毯)，并且独立的开关被操作以为刷组件马达53和气旋分离器马达11通电。因此，该表面清洁设备同时以抽吸模式和清扫器模式使用。因此，刷结构39转动以清扫待清洁表面上的碎屑接着推动碎屑通过斜壁47进入可拆卸的托盘65中，碎屑被临时存储在可拆卸的托盘65中。
前壁41的下缘处于这样一个水平位置，即，在该设备使用时位于待清洁表面上方的水平位置处。这使得碎屑容易通过前缘下方，如果进入孔61开口到前分隔间37中，那么这是不实用的。
同时，利用气旋分离器9的推进器13产生的吸力抽吸未被刷结构39推到可拆卸的托盘65中的细小颗粒通过进入孔61。利用清洁杆23和挠性管29使得细小颗粒从上分隔间64被抽吸通过导管，经过可拆卸的托盘65的顶部，到达气旋分离器9。作为一种替代方案，可设置阀装置，如果清洁杆23的下端与碎屑收回主体3相连，所述阀装置将碎屑直接引到气旋分离器9而不通过清洁杆23。
在气旋分离器9中，细小灰尘颗粒与气流分离并且通过气旋分离器9中的枢转元件21中的导管73沉积在可拆卸的托盘65的后部69中。
通过气旋分离器9并且未与气流分离的任何灰尘被包围气旋分离器的马达11的过滤器元件15留住，接着清洁空气从清洁设备通过清洁器主体1的带孔排气区域排出。
当表面清洁设备在待清洁表面上移动并且刷结构39转动以及气旋分离器9的推进器13产生吸力时，其他任何碎屑类似地被从表面清扫并且被推动通过壁47和/或混在进入进入孔的气流中并且通过进入孔61和气旋分离器9被移动到后分隔间49中。
转动刷组件和通过孔窄的进入孔的较高的空气速度的结合为本发明所涉及的表面清洁设备提供了一种特别有效的能够以较小的功率输入从待清洁表面收回碎屑的方法。
为了清洁比较难于达到的表面，例如楼梯或者室内装饰，可使用清洁杆23。清洁杆23可与清洁器主体1上的磁体33脱离并且可利用手柄31使得杆的下端25在待清洁表面上移动。气旋分离器9的推进器13产生的吸力抽吸空气并且夹带碎屑通过清洁杆23并且经挠性管29到达气旋分离器9。如上所述，被夹带在吸力产生气流中的碎屑沉积在可拆卸的托盘65的后部69中。如果需要的话，清洁杆23可与挠性管29脱离并且设置在清洁器主体1上的各个附件(附加装置)35可直接连接到挠性管29。如同清洁杆，通过附件使得碎屑被抽吸到气旋分离器9。
应该理解的是，可在气旋分离器9未通电的情况下使用该表面清洁设备。在这种情况下，立式表面清洁设备仅以清扫器模式使用。在清扫器模式下，表面清洁设备仍然能够利用扫过表面碎屑的转动刷结构39从表面收回一部分碎屑并且使其进入可拆卸的托盘65的前部67中并且被临时存储在那里。当以这样的方式使用时，在电池耗尽之前该设备可工作较长的时间。
清洁带组件83，例如用于清洁硬地板表面，可安装在进入孔61的后部。
如图9中所示，清洁带组件83包括挠性材料(例如橡胶或者塑料)制成的细长元件85，它具有基本上为圆形的横截面。一系列分开的挠性片87与细长元件85一体形成。另外，基本上沿着细长元件86的整个长度设置的挠性带89与细长元件85一体形成。挠性带89的厚度在朝向离细长元件85最远的边缘的方向逐渐减小。
挠性片87和挠性带89位于细长元件85上并且相互之间成约45度的角。挠性片87和挠性带89从细长元件85径向向下延伸。
清洁带组件83的细长元件85被装在外壳下侧的腔91中并且在进入孔61的后部以可围绕细长元件85的轴线转动。清洁带组件83的取向是这样的，即，使得挠性带89最靠近碎屑收回主体3的前部并且挠性片87最靠近碎屑收回主体3的后部。所述腔具有开放面，挠性带89和挠性片87通过所述开放面突出。所述腔具有第一主壁93(即，后壁)，其在使用过程中基本上为直立。第二主壁(即，前壁)在使用过程中远离后壁以约60度的名义角倾斜。所述腔的与开口相对的内面具有凹入的曲面，其曲率与细长元件85的曲率是互补的。通过夹持在所述腔的开放面处从所述腔的后壁突出的片97使得细长元件85被夹持在所述腔内。这样，第一和第二壁93、95通过与挠性片87或者挠性带89接合来防止所述细长元件85在任何一个方向过度转动。
图11示出了清洁带组件83的另一个可选择的实施例，其中挠性带89具有位置分别靠近细长元件85的第一端103和第二端105的第一部分99和第二部分101，在细长元件85的每一端处没有挠性带89的材料以使挠性带89的隔离部分107设置在细长元件85的端部103、105处。在使用过程中，隔离部分107连同存在于细长元件85的端部103、105处的限位销109碰撞所述腔的夹持片97以便当清洁带组件83相对于待清洁表面移动时确保细长元件85不能弯曲。
碎屑收回主体3的清洁带组件83用于确保实现表面(例如硬地板表面)的有效清洁。如图10A中所示，当沿着箭头305的方向在待清洁表面113上向前推动表面清洁设备时，清洁带组件83的挠性片87在与表面113之间的摩擦作用下向后拖动使得细长元件85围绕其轴线转动。细长元件85的转动使得挠性带89与表面113接触。表面清洁设备的连续向前移动使得挠性带89保持与表面113的接触并且在待清洁表面113上的碎屑115的颗粒被收集并且随着表面清洁设备的移动被向前推动。当沿着箭头305的方向向前推动表面清洁设备时，利用挠性带89的后面接合用于将细长元件85限制在腔91内的夹持片97来防止细长元件85的过度转动。利用挠性片87与所述腔32的后壁93接合也防止进一步转动。
图10B示出了当表面清洁设备沿着如箭头307所示向后的方向移动时挠性带89在与待清洁表面113之间的摩擦作用下朝向表面清洁设备的前部拖动。在挠性带89被向前拖拉时，清洁带组件83的细长元件85转动以使挠性片87与表面113接触。挠性片87也朝向表面清洁设备的前部拖动，从而导致细长元件85的连续转动以及扫过待清洁表面113的挠性带89的随后提升。利用挠性带89接合所述腔91的倾斜前壁95来防止细长元件85的过度转动以及阻止其进一步向前移动。当沿着向后的方向拉表面清洁设备时，在向前方向的使用过程中被挠性带89收集的碎屑颗粒在沉积到可拆卸的托盘65中之前被刷结构39从表面113扫过并且被推到壁47上和/或通过细长进入孔被抽吸到气旋分离器9。当挠性带89扫过表面113时，其他的碎屑颗粒可在相邻的挠性片87之间通过并且不会被防止在挠性带89下方通过。
尽管这里所述的清洁带组件83包括与至少一个片和带元件相连的基本上为圆形横截面的细长元件85，但是应该理解的是，清洁带组件83可采用其他形式并且可利用除了清洁带组件83的细长主体转动以外的其他方法来实现带元件相对于表面113的移动。
应该理解的是，可利用电子或者其他装置代替摩擦装置来确定表面清洁设备的移动以及控制挠性带89的定位。
当表面清洁设备不使用时，它可被储放在例如碗橱中，或者插接电力线电源以为电池充电。
尽管在上述的可转动刷结构39中，簇都基本上从圆柱形元件径向延伸并且同样仅扫过刷设备的圆柱形主体下方的表面区域，但是应该理解的是，可转动刷结构39可采用其他形式来提供对可转动刷设备的圆柱形主体的端部以外表面区域进行清洁的清洁装置，并且最好与表面清洁设备并排。
图12示出了可转动的刷结构117的另一个实施例，它包括圆柱形细长主体119和刷毛簇121。刷毛簇以螺旋行的形式布置。一般地，簇从圆柱形元件径向延伸。
位于圆柱形元件119的端部处的刷毛簇123、最远端的刷毛是这样布置的，即，使得它们朝向圆柱形元件的最近端，并且如果不受限制的话，延伸到端部外。在使用过程中，最远端的刷毛接触与装有可转动的刷结构117的表面清洁设备并排的表面区域。
图13示出了前分隔间37的一侧，其中刷结构117转动，前分隔间37具有开口125，当最远端的刷毛123与开口对齐时可通过所述开口125突出。
当刷结构117转动时，位于圆柱形元件的端部处的连续刷毛簇123通过开口125的前壁127并且与开口125本身对齐。当与开口125对齐时，最远端的刷毛不再受到外壳壁129的限制并且最远端的刷毛沿着圆柱形元件轴向移动以向外延伸穿过开口125并且接触与表面清洁设备并排的表面。当刷组件持续转动时，最远端的刷毛将向后转动直至它们接触开口125的后壁131。在刷组件转动时，当最远端的刷毛接触后壁时，刷毛被壁轴向向内偏转以使进一步的转动导致刷毛再次被拉到壳体内。最远端的刷毛偏转回到壳体内的动作使得与表面清洁设备并排的表面区域中的碎屑颗粒也被扫到壳体下方的区域中并且被刷组件117的径向布置的刷毛121清扫。
为了有助于最远端的刷毛偏转回到壳体内，可使得开口的后壁的形状能够提供向内弯曲的表面，从而当刷组件转动时可使最远端的刷毛沿着所述向内弯曲的表面移动。
尽管所述的进入孔被设置在刷组件的后部，但是应该理解的是，进入孔61可设置在刷组件的前部并且使得相关的导管通过或者设置在前分隔间一侧。
还应该理解的是，尽管描述了一个细长进入孔，但是进入孔可包括多个孔。所述多个孔可设置在覆盖一个细长进入孔的可拆卸的板中。带孔的板可被拆卸以能够从孔或者腔中去除堵塞物。
还应该理解的是，尽管所述的来自于气旋分离器9的碎屑被转移到碎屑收回主体3内的可拆卸的托盘65的后部69，但是如果需要的话，来自于气旋分离器9的碎屑可被积聚在任何位置处。
本发明所涉及的表面清洁设备的第二实施例如图14至20所示。
参见图14至20，表面清洁设备201具有碎屑收回主体203，碎屑收回主体203包括三个分隔间205、207、209和手柄211，所述手柄211用作连接吸力产生装置(未示出)的连接装置。
清洁设备201可用于利用清扫(清扫器模式)和/或抽吸(真空模式)从待清洁表面去除碎屑，如下面所述。
手柄211采用设置在碎屑收回主体203的后部213处的细长管状元件的形式。
手柄211通过枢转元件215以可枢转的方式与碎屑收回主体203的后部213相连。旋转装置217被设置在枢转元件215和手柄211之间，如图16至19所示。旋转装置217使得手柄211相对于碎屑收回主体203围绕其轴线转动并且枢转元件215使得手柄211围绕与手柄211轴向横交的轴线枢转。
枢转元件215和旋转元件217能够使得清扫设备201由使用者操控。
手柄211的管通过提供沿着细长手柄长度延伸并且穿过旋转元件217和枢转元件215的通道219的一部分(见图16、18和20)而形成与吸力产生装置相连的装置，由外部抽吸装置(例如真空清洁器设备)产生的吸力可通过该连接装置被传递到碎屑收回主体203内。
距离碎屑收回主体203最远的连接装置211的上端221的形状例如与吸力产生装置的软管元件的连接部分互补以使吸力产生装置的连接部分例如可被推压安装到上端211上。
如图15、16和18所示，前分隔间205容纳包括连接圆柱形部件225的刷毛簇行(未示出)的细长可转动刷结构223。为了方便起见，前分隔间205的前壁227是弧形的并且围绕刷结构223的圆周延伸。前分隔间205的底部具有开口229以允许刷结构223的刷毛接触表面清洁设备将在其上移动的地板、地毯等表面。
前分隔间205的前壁227形成表面清洁设备201的前壁。在使用过程中，前壁227的下缘的最下部与待清洁表面之间的距离在5毫米至8毫米的范围内。前壁227的下缘231是非平面的。下缘231包括凹槽223，如图14和17中所示，宽度例如在20毫米至150毫米的范围内，最好为60毫米。凹槽的深度，即凹槽233顶部和下缘231的最下部之间的距离通常为10毫米，但例如可在4毫米至20毫米的范围内。该凹槽233使得太大而不能在下缘231的最下部通过的碎屑(诸如灰尘、脏物等)进入前分隔间205中并且利用刷结构223收取。
如图18中所示，沿着从前分隔间向外和向内延伸的前壁227的下缘231提供基本上平行于待清洁表面的窄细长凸缘234。该凸缘适于基本上防止由于刷结构223转动而产生的空气涡流，迫使碎屑离开设备201的前部。凸缘的向内延伸边缘从前壁227朝向细长刷结构223延伸。最靠近刷结构223的凸缘234的端部的位置是这样设置的，即，在凸缘和细长刷结构的刷毛之间不接触。
向后倾斜的壁235位于前分隔间205的后部，向后倾斜的壁235使得碎屑(诸如灰尘、脏物等)由于刷结构223的转动而被推上壁235(如图18中箭头310所示)并且经过壁235到达中分隔间207(下面将详细描述)中。壁235向上延伸到大约与刷结构223的顶部相同的高度并且向后(即远离前分隔间205)成18度角。精确的角度不重要，但倾斜有助于碎屑到达经过壁235并且同时有助于碎屑保留在后分隔间内。
在前分隔间205中的刷结构223基本上延伸前分隔间205的整个宽度并且设有两行螺旋布置的刷毛(未示出)。刷毛的长度例如在8毫米至25毫米的范围内，最好在14毫米至17毫米的范围内。单个刷毛的厚度在0.04毫米至0.3毫米的范围内，最好在0.06毫米至0.25毫米的范围内。刷毛布置成簇并且刷毛簇的直径在1.5毫米至5毫米的范围内，最好在2毫米至3毫米的范围内。
细长刷结构223是这样布置的，即，使其可与碎屑收回主体203的夹持部分(未示出)脱离以便于清洁或者更换。
辅助转动刷237(如图14至17中所示)被设置在刷结构223的一端。这样一种辅助刷237例如在GB-A-1547286或者GB-A-2393900中被描述。这样一种辅助刷237能够将碎屑扫到刷结构223的路径中。辅助刷237由来自于刷结构223的传动装置驱动。也可使用其他驱动辅助刷237的替代装置，例如利用与待清洁表面之间的摩擦。辅助刷237设置在支撑元件239中并且延伸到碎屑收回主体203外。辅助刷237包括可围绕相对于垂直方向倾斜10度以向外延伸到碎屑收回主体203外的轴线转动的圆柱体241(见图17)。刷毛从该圆柱体241的周边径向向外突出，最好可与转动轴线成约80度角以形成横截面随着与碎屑收回主体203之间的距离增大而增大的圆锥。
辅助刷237的支撑元件239可与碎屑收回主体203脱离例如便于辅助刷237的清洁或更换。支撑元件239通过两个安装在碎屑收回主体203中的互补孔内的突出元件保持到位。利用在支撑元件239上距离碎屑收回主体203的前壁227最远的一侧上的可松脱的钩将支撑元件239固定在碎屑收回主体203上。
细长腔243设置在前分隔间205的斜壁235后部，所述腔在其上表面处被封闭，如图18所示。图18示出了通过所述腔243中设有出口245的一部分的横截面，所述出口的位置基本上与腔243的两端是等距的。
导管247(在图18、19和20中所示)将设置在细长腔243的后壁中的出口245与连接吸力产生装置的装置211连接在一起。导管247基本上为出口245的宽度并且位于中分隔间207的下方。导管247的上壁的位置靠近中分隔间207的下壁251的一部分。导管247的下壁253是由表面清洁设备201的下壁形成的。
图15、16和18示出了在腔243的表面中的采用细长进入孔255的形式的喷口。进入孔255与用于前分隔间205的刷毛的开口229是分开的。在设备201在真空模式下使用过程中，进入孔255能够使得外部抽吸装置(未示出)在所述腔243内产生的吸力通过连接装置211靠近待清洁表面被施加。通过进入孔255靠近待清洁表面施加吸力能够使得细小灰尘从表面去除，如下面描述的。
进入孔255的宽度较窄，例如在1毫米至20毫米的范围内或者在1毫米至10毫米的范围内。如果需要的话，进入孔的宽度可在2毫米至4毫米的范围内。
进入孔255的面积小于腔243的横截面积。面积差使得在由抽吸装置产生的吸力作用下流过进入孔的空气速度高于空气在腔243中的流动速度，从而提供足够高的气流带走灰尘并且在由进入孔255覆盖的表面的小区域上提供有效清洁。
如图15和16中所示，腔243的进入孔255基本上沿着向后倾斜的壁235的整个纵向长度延伸。
如上所述，对于与抽吸装置相关的马达的给定功率使用，较恒定量的空气将通过抽吸装置被抽吸。因此，为了能够从表面收回碎屑，碎屑必须被带入通过形成喷口的孔进入设备的空气中，与参照第一实施例描述相同。
在使用给定的马达功率的情况下，对于被抽吸到本发明所涉及的设备中的给定量的空气，进入孔255和相关的比腔的横截面积和/或抽吸空气的通道的横截面积小的面积的提供，使得通过进入孔和/或通道的空气速度大于通过腔243到达抽吸装置的空气速度。因此，能够利用在空气通过进入孔时限制空气量的进入孔的窄宽度产生通过形成喷口的进入孔的足够高的空气速度以带走细小灰尘。同样，通过进入孔的气流可在抽吸装置的马达的使用功率较低的情况下以这样的方式产生高的空气速度。窄的细长进入孔能够对在使用过程中进入孔位于其上的表面进行有效的清洁。
比进入孔255的面积大的腔243的横截面积和腔243中的所产生的较低的空气流速还有助于，利用减慢空气在进入腔时的速度来减小在气流和腔壁之间的摩擦造成的损失。利用进入孔的面积和腔的横截面积之间的差来减小腔中的摩擦损失可使得抽吸装置的马达的使用功率达到最小。
为腔提供较大的横截面积还有助于使得由于夹带在从进入孔流入腔中的空气流中的灰尘而在腔中形成堵塞的可能性达到最小。
如图15和16所示，腔243的进入孔255沿着向后倾斜的壁235的整个纵向长度延伸。
在进入孔的整个长度上提供盖257(见图15、16和17)，利用紧固装置(例如螺钉紧固件)在进入孔的任何一侧将所述盖257以可松脱的方式固定在碎屑收回主体203上。盖257具有多个细长孔以进一步减小在待清洁表面和腔243之间的进入孔255的宽度。
如图17和18所示，在前分隔间205的后壁235和后分隔间的前壁之间以基本封闭的可拆卸的托盘259的形式设置中分隔间207，可拆卸的托盘259位于设置在碎屑收回主体203中的凹槽261中。中分隔间207中的唯一开口位于其前侧，对应于在前分隔间的向后倾斜的壁235的顶部和碎屑收回主体203的上侧之间的区域，以使被推过前分隔间的后壁235的碎屑可通过开口进入托盘259。中分隔间207的上壁形成碎屑收回主体203的上壁的一部分。
通过使托盘259在垂直方向上滑离碎屑收回主体的底面可使得采用托盘259的形式的中分隔间207与碎屑收回主体203脱离例如以便于倒空。中分隔间207的下壁251的一部分263的形状适于安装导管247并且与导管247的形状互补，导管247用于将出口245与连接吸力产生装置的装置211连接在一起。
后分隔间209设置在中分隔间207的后壁后面。后分隔间分为第一后部265和第二后部267(见图14和19)。
第一后部265容纳电动马达269。马达269利用分别与马达269和刷结构223相连的带齿的辊以及围绕辊延伸的齿形带271(例如由弹性体材料制成)使得刷结构223转动(见图19，其中碎屑收回主体的前壁和刷结构被省略以示出带和马达结构)。
第二后部267容纳可充电的电池组273以为马达269提供动力。
电连接器(未示出)沿着在后分隔间之前壁后面的后分隔间之沟道部分(未示出)设置在可充电的电池组273和马达269之间。
电池组273可与用于为电池组273充电的电力线电源(未示出)相连。无论在设备未处于使用状态或者在电池组已经耗尽时的适当时间时电池组273可都与电力线电源相连。提供开关装置以使得使用者根据需要为马达269通电和断电。作为可充电的电池组273的替代方案，该设备可使用一次性电池或者电力线供电。
后分隔间设有地面接合轮275以有助于表面清洁设备201的机动性。
在作为清扫器(清扫器模式)使用时，本发明所涉及的表面清洁设备201被放置在待清洁的表面上(诸如地毯)，并且开关被操作以为刷组件马达269通电。刷结构223转动以清扫待清洁表面上的碎屑接着推动碎屑通过斜壁235进入可拆卸的托盘259中，碎屑被临时存储在可拆卸的托盘259中。即，如图18所示，碎屑沿着路径310通过。
当表面清洁设备201在待清洁表面上移动并且刷结构223转动时，其他任何碎屑类似地被从表面清扫并且被推动通过壁235进入到中分隔间207中。
通过连接装置211将吸力产生装置与设备201连接在一起，设备201在真空模式下使用。如图18中所示，碎屑经设置在细长腔243的后壁中的出口245通过进入孔255进入导管247。导管247沿着箭头312的方向将碎屑从在中分隔间207下方的进入孔255并经连接装置211转移到设置在吸力产生装置中的收集装置上。
应该理解的是，设备201可同时在清扫器模式和真空模式下使用。当刷结构223转动以从表面清扫碎屑时，碎屑被上推并且到达斜壁235上，被直接输送到中分隔间207中并且被临时存储在那里。同时，未被刷结构223清扫和推到中分隔间207中的碎屑在吸力产生装置产生的吸力作用下通过进入孔255被抽吸到细长腔243中。这样，两个部分的碎屑遵循分离的并且不同的路径310和312通过设备201。同样，部分碎屑将被刷扫到中分隔间中而其他部分经连接装置211通过进入孔255被抽吸到吸力产生装置。
在中分隔间207和连接装置211之间没有可使中分隔间207中的碎屑被输送到吸力产生装置的连接路径。同样，在设备以清扫器模式使用过程中收集的碎屑被抽吸到用于连接设备201和吸力产生装置的软管中并且导致软管堵塞是不可能的。
尽管所述的进入孔255被设置在刷组件的后部，但是应该理解的是，进入孔255可设置在细长刷组件的前部并且使得相关的导管通过或者设置在前分隔间一侧。
还应该理解的是，尽管已经描述了覆盖单个细长进入孔255的可拆卸的板，但是进入孔255可是不被覆盖的。
还应该理解的是，托盘259可被设置成水平地而不是垂直地从碎屑收回主体203上拆下的形式。
或者，碎屑可被直接收集在采用不可拆卸的形式的中分隔间中，其中中分隔间设有可被打开以倒空其中的碎屑的罩。
尽管描述了辅助刷237，但应该理解的是，本发明所涉及的表面清洁设备无需具有辅助刷。
还应该理解的是，本发明所涉及的表面清洁设备的第二实施例还可包括在第一实施例中未参照第二实施例描述的特征。
本发明所涉及的表面清洁设备的第三实施例如图21至24所示。
参见图21和22，表面清洁设备401具有碎屑收回主体403，碎屑收回主体403包括五个分隔间405、407、409、411、413和手柄415，所述手柄415用作连接第一吸力产生装置(未示出)的连接装置，例如设置在碎屑收回主体外部的真空清洁器。
如下面所述，清洁设备401可在外部真空模式下使用，以利用第一吸力产生装置从待清洁表面去除碎屑。清洁设备401还可在内部真空模式下使用，以利用设置在碎屑收回主体的第一后分隔间411内的第二吸力产生装置从待清洁表面去除碎屑。因此，该设备可独立于任何外部吸力产生装置使用。
手柄415采用设置在碎屑收回主体403的后部419处的细长管状元件的形式。
手柄415通过枢转元件421以可枢转的方式与碎屑收回主体403的后部419相连。旋转装置423被设置在枢转元件421和手柄415之间，如图21和22所示。如参照第二实施例描述的，旋转装置423使得手柄415相对于碎屑收回主体403围绕其轴线转动并且枢转元件421使得手柄415围绕与手柄415轴向横交的轴线枢转。
枢转元件421和旋转元件423能够使得清扫设备401由使用者操控。
手柄415的管通过提供沿着细长手柄长度延伸并且穿过旋转元件423和枢转元件421的通道425的一部分(见图21)而形成与第一吸力产生装置相连的装置，由外部抽吸装置(例如真空清洁器设备)产生的吸力可通过该连接装置(通道425的部分)被传递到碎屑收回主体403内。
距离碎屑收回主体403最远的连接装置415的上端426的形状例如与吸力产生装置的软管元件的连接部分互补，以便当该设备在内部真空模式下使用时使吸力产生装置的连接部分例如可被推压安装到上端426上。
当该设备在内部真空模式下使用时，上端426的形状还能够使延长元件加到手柄上。
前分隔间405容纳包括连接圆柱形部件429的刷毛簇行的细长可转动刷结构427。为了方便起见，前分隔间405的前壁431(见图21)是弧形的并且围绕刷结构427的周边延伸。前壁431可被拆卸。前分隔间405的底部具有开口432以允许刷结构427的刷毛接触表面清洁设备将在其上移动的地板、地毯等表面。
前分隔间405的前壁431形成表面清洁设备401的前壁。如参照第二实施例描述的，在使用过程中，前壁431的下缘433的最下部与待清洁表面之间的距离在5毫米至8毫米的范围内。前壁431的下缘433是非平面的(见图23和24)。下缘433包括凹槽435，如图23和24中所示，宽度例如在20毫米至150毫米的范围内，最好为60毫米。凹槽435的深度，即凹槽435顶部和下缘433的最下部之间的距离通常为10毫米，但例如可在4毫米至20毫米的范围内。该凹槽435使得太大而不能在下缘433的最下部之下通过的碎屑(诸如灰尘、脏物等)进入前分隔间405中并且利用刷结构427收取。
如图21中所示，第三实施例包括窄细长凸缘437，基本上如参照第二实施例描述的。
向后倾斜的壁439位于前分隔间405的后部，向后倾斜的壁439使得碎屑(诸如灰尘、脏物等)由于刷结构427的转动而被推上壁439(如图21中箭头311所示)并且经过壁439到达第一中分隔间407(下面将详细描述)中。壁439向上延伸到大约与刷结构427的顶部相同的高度并且向后(即远离前分隔间405)成18度角。精确的角度不重要，但倾斜有助于碎屑到达并经过壁439并且同时有助于碎屑保留在后分隔间内。
在前分隔间405中的刷结构427基本上延伸前分隔间405的整个宽度并且设有两行螺旋布置的刷毛。刷毛的长度和厚度例如基本上如在本发明第二实施例中描述的。
细长刷结构427是这样布置的，即，使其可与碎屑收回主体403的夹持部分(未示出)脱离以便于清洁或者更换。
设置在可拆卸的支撑件443中的辅助转动刷441(如图23和24中所示)被设置在刷结构427的一侧。这样一种辅助刷237基本上如在本发明第二实施例中描述的。
如图21至24所示，在前分隔间405的后壁439、第一后分隔间411和第二后分隔间413的前壁以及碎屑收回主体的上壁之间以可拆卸的托盘447的形式设置第一中分隔间407，可拆卸的托盘447位于设置在碎屑收回主体403中的凹槽中。第一中分隔间407在上面和其前侧中对应于在前分隔间的向后倾斜的壁439的顶部和碎屑收回主体403的上侧之间的区域的位置处具有开口。被推过前分隔间的后壁439的碎屑可通过前侧开口进入托盘447。
通过使托盘447横向滑出碎屑收回主体中的凹槽可使得采用托盘447的形式的第一中分隔间407与碎屑收回主体403脱离例如以便于倒空。
第二中分隔间409(如图22中所示)设置在碎屑收回主体的凹槽449的一侧。第二中分隔间409容纳可充电的电池组451。电池组451可与用于为电池组451充电的电力线电源(未示出)相连。无论在设备401未处于使用状态或者在电池组已经耗尽时的适当时间时电池组451可都与电力线电源相连。作为可充电的电池组451的替代方案，该设备401可使用一次性电池或者电力线供电。
碎屑收回主体的后部419包括在第一和第二中分隔间407、409的后壁后面并排布置的第一后分隔间411和第二分隔间413，如图22中所示。利用内壁463使得第一后分隔间411和第二分隔间413彼此分开。
第一后分隔间411容纳电动马达(未示出)。马达利用分别与马达和刷结构427相连的带齿的辊以及围绕辊延伸的齿形带455(例如由弹性体材料制成)使得刷结构427转动(见图22，其中碎屑收回主体的上壁和刷结构被省略以示出一部分带结构)。马达由在第二中分隔间409中的可充电的电池组提供动力。
包括印刷电路板的电连接器设置在可充电的电池组451和马达之间。在第一后分隔间411的上部区域提供开关装置453(如图22中所示)以使得使用者根据需要为马达通电和断电。
第一后分隔间411还容纳采用本领域技术人员已知的气旋吸力产生组件的形式的第二吸力产生装置417。如图3中所示，第二吸力产生装置417包括旋流器主体、气旋分离器457和推进器459以在碎屑收回主体403中产生吸力。距离推进器459最远的旋流器主体的截锥形端部461通过在第一后分隔间411和第二分隔间413之间的内壁463中的孔伸入到第二后分隔间413中。
第二吸力产生装置417由与用于转动细长刷结构的马达相同的马达提供动力或者可利用例如由附加的开关装置(未示出)通电和断电的单独的马达(未示出)提供动力。
来自于气旋分离器457的排气通过第一后分隔间411的上表面的采用可拆卸的部分(未示出)的形式的带孔区域离开设备401。所述带孔区域设有可更换的过滤器元件以使得任何碎屑颗粒离开主体的可能性达到最小。
在设置于碎屑收回主体的后壁439和第一中分隔间407之间的碎屑收回主体403中的凹槽中设置采用可分离的分隔间形式的第二后分隔间413。第二后分隔间413仅在最靠近内壁463的面的中心区域中是开放的。所述开放中心区域对应于内壁463中允许旋流器主体的截锥形端部461从中伸出的孔的位置。从旋流器主体的截锥形端部461推出的碎屑沉积在第二后分隔间413中。
通过使第二后分隔间413在水平方向上滑离碎屑收回主体的第一后分隔间411可使得第二后分隔间413与碎屑收回主体403脱离例如以便于倒空。
有助于表面清洁设备401的机动性的地面接合轮467设置在碎屑收回主体的后部。
如图21和24中所示，第一细长腔469设置在前分隔间405的斜壁439后部，所述腔在其上表面处被封闭。第一细长腔469设有出口471，所述出口位于腔469的一端区域中。
导管473(在图24中所示)将设置在第一细长腔469的后壁中的出口471与第一后分隔间411中的第二吸力产生装置417连接在一起。导管473基本上为出口471的宽度并且位于第一中分隔间407的下方。导管473的上壁的位置靠近第一中分隔间407的下壁251的一部分。导管473的下壁是由表面清洁设备401的下壁的一部分474形成的(见图23)。下壁部分474是可拆卸的以能够清洁所述导管。
图21和23示出了在第一腔469的下表面中的采用细长进入孔475的形式的喷口。进入孔475与用于前分隔间405的刷毛的开口432是分离的。在设备401的使用过程中，进入孔475能够使得内部第二抽吸装置在第一腔469内产生的吸力靠近待清洁表面被施加。通过进入孔475靠近待清洁表面施加吸力能够使得碎屑从表面去除，如下面描述的。
进入孔475的面积小于第一腔469的横截面积。面积差导致流过进入孔475的空气的速度增大，如下面描述的。因此，当空气通过进入孔时，利用限制空气量的进入孔的宽度，能够产生足够高的通过形成喷口的进入孔的空气速度，带走灰尘和小碎屑。同样，对于第二抽吸装置的马达的较低的使用功率，通过进入孔的气流可具有以这样的方式产生的高的空气速度。窄的、细长的进入孔能够对在使用过程中进入孔位于其上的表面进行有效的清洁。
比进入孔475的面积大的腔469的横截面积和腔469中的所产生的较低的空气流速还有助于，利用减慢空气在进入腔时的速度来减小在气流和腔壁之间的摩擦造成的损失。利用进入孔的面积和腔的横截面积之间的差来减小腔中的摩擦损失可使得第二抽吸装置的马达的使用功率达到最小。
为腔提供较大的横截面积还有助于使得由于夹带在从进入孔流入腔中的空气流中的灰尘而在腔中形成堵塞的可能性达到最小。
如图23中所示，第一腔469的进入孔475基本上沿着前分隔间405中的开口432的整个纵向长度延伸。
在第一腔469的进入孔475的整个长度上提供盖477(见图23)，利用紧固装置(例如螺钉紧固件)将所述盖477以可松脱的方式固定在碎屑收回主体403上。盖477具有多个细长孔以进一步减小在待清洁表面和第一腔469之间的进入孔475的宽度。
如图21所示，第二细长腔479设置在第一腔469后部，所述第二细长腔在其上表面处被封闭。第二细长腔479设有出口481，所述出口与碎屑收回主体的侧壁基本上是等距的(如图24所示)。
导管483(在图24中所示)将设置在第二细长腔479的后壁中的出口481与第一吸力产生装置连接在一起。导管483为长凹槽形状以便在与出口481相邻的导管区域中使得导管483变宽基本上在出口481的整个宽度上延伸。在第二腔479的出口481和第一吸力产生装置之间的导管483与在第一腔469的出口471和第二吸力产生装置417之间的导管473是分离的。
导管483的上壁的位置靠近第一中分隔间407的下壁的一部分。导管483的下壁是由表面清洁设备401的下壁的一部分474形成的。如前面所述，下壁部分474是可拆卸的以能够清洁所述导管483。
图23示出了在第二腔479的下面中的采用细长进入孔485的形式的喷口。第二腔469的进入孔485与用于前分隔间405的刷毛的开口432以及与第一腔469的进入孔475是分离的。在设备401的使用过程中，进入孔485能够使得外部第一抽吸装置在第二腔479内产生的吸力靠近待清洁表面被施加。通过进入孔485靠近待清洁表面施加吸力能够使得碎屑从表面去除，如下面描述的。
与第一腔469的进入孔475相同，第二腔479的进入孔485的面积小于腔479的横截面积。面积差产生流过进入孔475的空气的速度增大，如下面描述的。因此，当空气通过进入孔时，利用限制空气量的进入孔的宽度，能够产生足够高的通过形成喷口的进入孔的空气速度，带走灰尘和小碎屑。同样，对于第一抽吸装置的马达的较低的使用功率，通过进入孔的气流可具有以这样的方式产生的高的空气速度。窄的、细长的进入孔能够对在使用过程中进入孔位于其上的表面进行有效的清洁。
如上所述，比进入孔485的面积大的腔479的横截面积和腔479中的所产生的较低的空气流速还有助于，利用减慢空气在进入腔时的速度来减小在气流和腔壁之间的摩擦造成的损失。利用进入孔的面积和腔的横截面积之间的差来减小腔中的摩擦损失可使得第一抽吸装置的马达的使用功率达到最小。
为腔提供较大的横截面积还有助于使得由于夹带在从进入孔流入腔中的空气流中的灰尘而在腔中形成堵塞的可能性达到最小。
如图23中所示，第二腔479的进入孔485基本上沿着前分隔间405中的开口432的整个纵向长度延伸。
进入孔475、485的宽度较窄，例如在1毫米至20毫米的范围内，或者在1毫米至10毫米的范围内。如果需要的话，进入孔的宽度可在2毫米至4毫米的范围内。
第二腔479的进入孔485的宽度以及面积大于第一腔469的进入孔475的宽度以及面积。
第二腔479的进入孔485可(通常)具有大于第一腔469的进入孔475的面积，这是由于外部第一产生吸力装置所用的功率大于内部第二产生吸力装置417的电池组451所用的功率。
如上所述，在进入孔485的整个长度上提供盖477。盖477具有多个细长孔以进一步减小在待清洁表面和第二腔479之间的进入孔485的宽度。
如图21和23中所示，在第一腔469的进入孔475和第二腔479的进入孔485之间提供清洁带组件487，例如用于清洁硬地板表面，基本上如同前面参照第一实施例所述的。
有助于表面清洁设备401的机动性的地面接合轮489设置在碎屑收回主体403中与进入孔475、485相邻的区域中(见图21和23)。
在外部真空模式下使用时，本发明所涉及的表面清洁设备401被放置在待清洁的表面上(诸如地毯)，并且开关453被操作以为刷组件马达通电。刷结构427转动以清扫待清洁表面上的碎屑接着推动碎屑向上越过斜壁439进入可拆卸的托盘447中，碎屑被临时存储在可拆卸的托盘447中。即，如图21所示，碎屑沿着路径311通过。
当表面清洁设备401在待清洁表面上移动并且刷结构427转动时，其他任何碎屑类似地被从表面清扫并且被向上推动越过壁439进入到第一中分隔间407中。
如图24中所示，由于外部第一吸力产生装置在设备401的碎屑收回主体中产生真空，因此碎屑经设置在细长腔479的后壁中的出口481通过第二细长腔479的进入孔485进入导管483。导管483沿着箭头313的方向将碎屑从在第一中分隔间407下方的进入孔485转移并且利用手柄415使其被转移到设置在第一吸力产生装置中的收集装置上。
在内部真空模式下使用时，本发明所涉及的表面清洁设备401被放置在待清洁的表面上(诸如地毯)，马达通电以转动刷结构并且第二吸力产生装置也通电。刷结构427转动以清扫待清洁表面上的碎屑，如对于外部真空模式描述的。
如图24中所示，由内部第二吸力产生装置在碎屑收回主体中产生的真空使得碎屑经设置在细长腔469的后壁中的出口471通过第一细长腔469的进入孔475进入导管473。导管473沿着箭头315的方向将碎屑从在第一中分隔间407下方的进入孔475转移到气旋分离器457。在气旋分离器457中，细小的灰尘颗粒与空气流分离并且经旋流器主体的截锥形端部461沉积在第二后分隔间413中。
应该理解的是，设备401可同时在内部真空模式和外部真空模式下使用。当刷结构427转动以从表面清扫碎屑时，碎屑被上推并且到达斜壁439上，被直接输送到第一中分隔间207中并且被临时存储在那里。同时，未被刷结构427清扫和推到中分隔间407中的碎屑在第二吸力产生装置产生的吸力作用下通过进入孔475被抽吸到第一细长腔469中以及在第一吸力产生装置产生的吸力作用下通过进入孔485被抽吸到第二细长腔479中。这样，被抽吸装置去除的两个部分碎屑遵循分离的并且不同的路径313和315通过设备401(如图24中所示)。被抽吸装置去除的两个部分碎屑还遵循与由可转动的刷结构从表面去除的碎屑的路径311分离和不同的路径。
在第一中分隔间407、第一腔469和第二吸力产生装置417之间的导管473以及第二腔479和第一吸力产生装置之间的导管483之间没有可使第一中分隔间407中的碎屑被输送到任何一个吸力产生装置的连接路径。同样，在设备以清扫器模式使用过程中收集的碎屑被抽吸到第一或者第二吸力产生装置中并且导致堵塞是不可能的。
尽管所述的进入孔475、485被设置在刷组件的后部，但是应该理解的是，至少一个进入孔可设置在细长刷组件的前部并且使得相关的导管通过或者通到在前分隔间一侧。
还应该理解的是，尽管已经描述了覆盖进入孔475、485的一个可拆卸的板，但是进入孔475、485中任何一个可以是不被覆盖的。还应该理解的是，第一腔469的进入孔475和第二腔479的进入孔485可被单独的可拆卸的板覆盖。
应该理解的是，碎屑可被直接收集在采用不可拆卸的形式的第一中分隔间和/或第二后分隔间中，其中第一中分隔间和/或第二后分隔间设有可被打开以倒空其中的碎屑的罩。
尽管描述了辅助刷441，但应该理解的是，本发明所涉及的表面清洁设备无需具有辅助刷。
还应该理解的是，本发明所涉及的表面清洁设备的第三实施例还可包括在第一实施例和/或第二实施例中未参照第三实施例描述的特征。
本发明所涉及的表面清洁设备的第四实施例基本上与第三实施例相同，不同之处在于没有提供第二腔479和相关的导管483、进入孔485和与外部吸力产生装置连接的装置。
第四实施例利用可转动的刷结构以及利用导管473与进入孔475相连的气旋吸力产生装置417产生的吸力从表面去除碎屑，如参照第三实施例所述的。
尽管这里所述的在本发明所涉及的表面清洁设备内的吸力产生装置为气旋系统，但是应该理解的是，本领域技术人员已知的在表面清洁设备内的其他吸力产生方法也可被使用，例如利用用于聚积碎屑的多孔袋的吸力产生组件。
权利要求
1.一种表面清洁设备，其包括碎屑收回主体(3、203、403)；设置在所述碎屑收回主体内的用于从待清洁表面聚集碎屑的至少一个收集装置(67、69、259、413、447)；设置在所述碎屑收回主体内的适于从待清洁表面收回第一部分碎屑并且沿着第一路径(301、310、311)将第一部分碎屑引导到所述至少一个收集装置中的可转动的细长刷结构(39、223、427)；其特征在于，设置在所述碎屑收回主体中的用于使得来自于待清洁表面的第二部分碎屑沿着独立于第一路径(301、310、311)的第二路径(303、312、313、315)通过的进入孔(61、255、475、485)，所述进入孔形成在设置于所述碎屑收回主体内并且与吸力产生装置连通的腔(57、243、469、479)中，所述进入孔具有小于所述腔的横截面积的面积以使由于所述吸力产生装置的作用而使得空气流过所述进入孔的速度高于空气在所述腔中流动的速度。
2.如权利要求1所述的表面清洁设备，其特征在于，所述腔设有相对于所述进入孔的面积较大的横截面积以使由于空气流过所述腔而产生的摩擦损失达到最小。
3.如权利要求1或2所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)是细长的。
4.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)与所述细长刷结构(39、223、427)分开。
5.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)位于所述细长刷结构(39、223、427)的后部。
6.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)基本上沿着所述细长刷结构(39、223、427)的整个长度延伸。
7.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，多个孔被设置在覆盖所述进入孔(61、255、475、485)的可去除的板(257、477)中。
8.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述碎屑收回主体设有能够使得所述细长刷结构的刷毛(123)穿过以收回第一部分碎屑的开口(43、229、432)。
9.如权利要求8所述的表面清洁设备，其特征在于，所述用于刷毛的开口(43、229、432)与所述进入孔(61、255、475、485)分离。
10.如权利要求9所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)基本上平行于并且靠近所述用于细长刷结构刷毛的开口延伸。
11.如权利要求8至10中任何一项所述的表面清洁设备，其特征在于，所述进入孔(61、255、475、485)具有小于所述用于刷毛的开口(43、229、432)面积的面积。
12.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，提供采用导管装置(64、247、473、483)形式的连接装置以使得第二部分碎屑从所述进入孔到达所述吸力产生装置。
13.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述设备适于将第一部分碎屑直接输送到所述至少一个收集装置。
14.如上述任何一项权利要求所述表面清洁设备，其特征在于，所述至少一个收集装置包括用于第一部分碎屑的第一收集装置(67、259、447)和用于第二部分碎屑的第二收集装置(69、413)。
15.如权利要求14所述的表面清洁设备，其特征在于，第一收集装置(67)和第二收集装置(69)包括一个碎屑收集容器的第一分隔部分和第二分隔部分。
16.如权利要求14或15所述的表面清洁设备，其特征在于，第二收集装置(69)基本上被密封。
17.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述至少一个收集装置采用可拆卸的托盘形式。
18.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，在所述细长刷结构的一侧提供辅助转动刷(237、441)。
19.如权利要求18所述的表面清洁设备，其特征在于，所述辅助转动刷(237、441)设置在固定于所述碎屑收回主体的可拆卸支撑元件(239、443)中。
20.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述吸力产生装置(417)设置在所述碎屑收回主体内。
21.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述吸力产生装置相对于所述碎屑收回主体遥远设置。
22.如权利要求21所述的表面清洁设备，其特征在于，所述遥远设置的吸力产生装置结合在与所述碎屑收回主体相连的清洁器主体(1)中。
23.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述吸力产生装置是气旋吸力产生系统。
24.如权利要求23所述的表面清洁设备，其特征在于，所述气旋吸力产生系统包括适于将第二部分碎屑转移到所述收集装置的气旋分离器(9、457)。
25.如权利要求24所述的表面清洁设备，其特征在于，所述气旋分离器(9)包括相对于适于在所述表面清洁设备的两个可枢转的部分之间形成至少一个枢轴的气旋分离器的纵向轴线横向延伸的至少一个元件(21)。
26.如权利要求25所述的表面清洁设备，其特征在于，第二部分碎屑通过设置在所述至少一个枢轴(21)内的导管(73)从所述气旋分离器(9)转移到所述收集装置。
27.如上述任何一项权利要求所述的表面清洁设备，其特征在于，所述碎屑收回主体包括两个分离的进入孔(475、485)。
28.如权利要求27所述的表面清洁设备，其特征在于，第一进入孔(475)通过第一连接装置(473)与第一吸力产生装置(417)相连，第二进入孔(485)通过与第一连接装置(473)分离的第二连接装置(483)与第二吸力产生装置相连。
29.如权利要求28所述的表面清洁设备，其特征在于，所述至少一个收集装置包括用于由第一进入孔(475)收回的一部分碎屑的收集装置(413)和用于由所述细长刷结构(427)收回的一部分碎屑的分离的收集装置(447)。
30.如权利要求29所述的表面清洁设备，其特征在于，用于由第一进入孔收回的碎屑的收集装置(413)采用碎屑收回主体的可拆卸部分的形式。
31.如权利要求28、29或30所述的表面清洁设备，其特征在于，第二进入孔(485)具有大于第一进入孔(475)的面积。
全文摘要
一种表面清洁设备包括碎屑收回主体(3、203、403)和设置在碎屑收回主体内的用于从待清洁表面聚集碎屑的至少一个收集装置(67、69、259、413、447)。可转动的细长刷结构(39、223、427)设置在碎屑收回主体内以从待清洁表面收回第一部分碎屑并且沿着第一路径(301、310、311)将第一部分碎屑引导到至少一个收集装置中。进入孔(61、255、475、485)设置在碎屑收回主体中以使得来自于待清洁表面的第二部分碎屑沿着独立于第一路径(301、310、311)的第二路径(303、312、313、315)通过。所述进入孔形成在设置于碎屑收回主体内并且与吸力产生装置连通的腔(57、243、469、479)中，所述进入孔具有小于所述腔的横截面积的面积以使由于吸力产生装置的作用而使得空气流过所述进入孔的速度高于空气在所述腔中流动的速度。
文档编号A47L9/04GK1942130SQ200580012098
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者N·G·格雷 申请人:格雷技术有限公司