吸式清扫机的制作方法

本发明涉及一种吸式清扫机，尤其是一种吸尘机器人，其具有用于将吸入物由待要清理的表面输送进吸入物腔室的风扇以及包括一个或多个用于风扇运行的蓄电池单元的蓄电池，其中，由蓄电池产生的热量可通过由风扇产生的气流排出。

背景技术：

上述类型的吸式清扫机在现有技术中已知。该吸式清扫机利用由风扇产生的气流来防止蓄电池过热。

专利文献WO 2005/099547 A1公开一种吸尘器外壳，具有安装到容纳区域内的能量供应模块。在吸尘器的吸尘运行过程中，产生空气体积流量，并且将其考虑用于冷却能量供应模块。为此，通风回路设计成，使得空气体积流量由吸尘器的吸入物腔室经过用于能量供应模块的容纳区域流向风扇。但这类冷却装置有时可能并不足以避免蓄电池的过热。

技术实现要素：

基于现有技术的这种现状，本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有更加有效的冷却的吸式清扫机。

为解决该技术问题，本发明建议一种吸式清扫机，其中，蓄电池连同蓄电池外壳一起构成布置在所述吸式清扫机内的模块单元，该模块单元同时构成了用于气流的流通通道的一个部段，从而气流能输送穿过所述模块单元。

根据本发明，由风扇产生的气流现在不再仅从蓄电池外壳旁边流过，而是导引穿过模块单元并因此也穿过蓄电池外壳，从而立刻冷却了布置在蓄电池外壳内的蓄电池、尤其是所述蓄电池的一个或多个蓄电池单元。因此，利用蓄电池外壳的至少一个部分区域来输送气流，由此可以减小吸式清扫机的几何尺寸，因为在吸式清扫机的用于蓄电池外壳的容纳区域内无须额外为气流提供流通路径。根据本发明，模块单元作为流通通道的一个部段集成到流通通道中，从而气流在流过该流通通道时也直接流经模块单元并且在此冷却蓄电池。为此，模块单元连接到流通通道的相邻部段上，其中，规定通道部段的流体密封连接，以便吸附气流从相邻的通道部段向模块单元的无损耗过渡和/或从模块单元向相邻的通道部段的无损耗的过渡。在模块单元与流通通道的相邻通道部段之间的接口有利地具有密封装置和/或彼此胶粘、焊接或者诸如此类等等。

规定模块单元布置在风扇的吸气侧上，尤其是在与吸入物腔室配有的过滤器与风扇之间。在此，利用了在风扇的吸气侧上与风扇的排气相反更冷的空气，来防止蓄电池过热。吸式清扫机、例如吸尘器通常具有过滤器，该过滤器防止在通流方向上后续的盖上吸入物的风扇。其中，吸入物腔室具有可取下的过滤器、例如吸尘器袋或者与吸入物腔室相对应的永久过滤器，该永久过滤器可借助反向方向上的通流再生。根据本发明，模块单元现在布置在过滤器与风扇之间，气流在该处已经由吸入物清洗，但同时仍然接近具有被吸入吸式清扫机内的环境空气的温度。因此，可以最佳地冷却蓄电池，这又还甚至延长了蓄电池的使用寿命。

本发明尤其是提出，蓄电池的蓄电池单元就横截面而言环形地布置在流通通道内。因此，蓄电池单元能够环形地占据流通通道的那个由模块单元所构成的通道部段，从而导引通过流通通道的气流会流过蓄电池单元的环形布置。在截面上呈环形的布置有利地涉及一种圆形的布置，因此，能够同样好地冷却基本上所有的蓄电池单元。如果流通通道并不设计为圆形，而是例如设计为椭圆形、矩形或者诸如此类等等，则蓄电池单元的布置当然也可采用这种形状。

有利地在相邻的蓄电池单元之间设计用于气流的辅助通道。根据这种构造，气流不仅径向地沿着在蓄电池单元之间设计的通道区域流过，而是也在与此垂直的方向上流过相邻的蓄电池单元之间，从而冷却了不仅相对于向内对准蓄电池的纵轴方向的局部外周表面，而且也相对于剩余的局部外周表面，尤其是沿每个蓄电池单元的整个外周的局部表面，包括背离蓄电池纵轴的局部外周表面。这总的来说导致冷却效果的提升。

规定模块单元具有导气元件，尤其是通流沟槽。这些导气元件尤其有利于将气流的部分导入相邻蓄电池之间的辅助通道内。所述导气元件例如可涉及壁面元件，该壁面元件在适当的位置上具有用于气流的通孔，从而尤其是在蓄电池单元的切线方向上构成循环的通流。壁面元件可有利地连接成为复杂的通流沟槽，使得在制造模块单元时不需要大量操作来组装多个独立的导气元件，而只需将唯一一个通流沟槽引入模块单元。

此外本发明建议，蓄电池或蓄电池单元的电极布置在流通通道以外。因此，电极位于吸式清扫机的加载有负压的部分区域以外，即位于流通通道以外。由此，明显降低了电极上的例如水损的风险。电极从模块单元中突出，其中，蓄电池和蓄电池外壳的相邻表面流体密封地彼此连接。为此，在蓄电池外壳内有利地设置引线，该引线与蓄电池或蓄电池单元的相应部分区域相对应。这些引线有利地配备有密封装置，该密封装置在蓄电池和/或蓄电池单元与蓄电池外壳之间建立流体密封的连接。只要多个蓄电池单元的电极彼此焊接，就形成了模块单元，作为在蓄电池外壳与蓄电池之间不可分离的整体。由此，必须在制造吸式清扫机的过程中，仅仅唯一一个结构单元，即模块单元被安装并且在通向流通通道的相邻区域的接口上被密封。在蓄电池外壳以外，电极不仅承受着流通通道的负压并因此还承受着水损的风险。同时，电极的接触也可通过突出的可接近性而得到改进。

本发明建议，模块单元的进气区域配有空气喷嘴。模块单元的进气区域位于模块单元通向流通通道的相邻通道部段的接口上。在这一区域内，有利地设有空气喷嘴，该空气喷嘴一方面能够影响模块单元内的气流的通流方向，另一方面可能也引起气流的加速，以便提高冷却效果。如果例如不需要或者不期望直接流入蓄电池单元，气流就可相对于模块单元的轴向方向而言至少在局部部段上从蓄电池单元旁边流过，从而避免轴向的主要气流内的涡流。其中，各个蓄电池单元的冷却可在此通过涡流实现，这些涡流在蓄电池单元之间的轴向主要气流以外形成。尤其有利的是，还可有针对性地通过之前所建议的导气元件、尤其是通流沟槽来辅助这样一种通流导向。

此外本发明建议，蓄电池与蓄电池外壳和/或蓄电池外壳与流通通道流体密封地彼此相连。由此优化吸式清扫机的吸力。另外，避免补加空气在模块单元与相邻通道部段之间的接口上进入流通通道内，和/或进入蓄电池外壳的具有用于蓄电池单元电极的引线的区域内。因此，例如湿气就不会从外部进入流通通道并且损坏风扇。

此外，本发明规定，模块单元的进气区域和/或出气区域具有基本圆形的横截面。其中，进气区域位于在模块单元或蓄电池外壳与流通通道的相邻通道部段之间的接口上。出气区域相应地位于模块单元或蓄电池外壳的彼此对置的端面区域内，气流在该端面内从模块单元流入流通通道的相邻通道部段中。其中，进气区域和/或出气区域的圆形构造在此保证在模块单元内的压力损耗的最小化。由此优化了风扇的吸力，以及还减少了在吸式清扫机内发出的噪音。

最后，通过本发明，还建议了一种用于上述类型的吸式清扫机的模块单元，该模块单元具有包括一个或多个蓄电池单元的蓄电池和容纳蓄电池的蓄电池外壳，其中，模块单元设计为流通通道的部分，从而气流可输送穿过模块单元。

附图说明

下面借助实施例进一步阐述本发明。其中：

图1为根据本发明的吸式清扫机的透视图；

图2为吸式清扫机的垂直横截面；

图3为具有多个蓄电池单元的模块单元；

图4为模块单元的垂直横截面视图；

图5为模块单元的水平截面视图；

图6为根据第二种实施方式的模块单元的立体横截面视图；

图7为根据第三种实施方式的模块单元的垂直横截面视图；

图8为根据第四种实施方式的模块单元的垂直横截面视图；

图9为蓄电池外壳的立体横截面视图。

具体实施方式

在图1和2中所示的吸式清扫机1设计为可自动移动的吸尘机器人。这种类型的吸式清扫机1具有轮子17，用于吸式清扫机1移动经过所要清理的表面。此外，这些吸式清扫机具有探测装置，用于吸式清扫机1在一个空间内的定向。在吸式清扫机1的面朝所要清理的表面的区域内、也就是说底部区域内，吸式清扫机1具有吸附喷嘴16，通过吸气嘴16可将吸入物从所要清理的表面向风扇2输送。

在吸气嘴16与风扇2之间设计流通通道7，该流通通道7将吸气嘴16、具有过滤器8的吸入物腔室3、包括蓄电池外壳9和蓄电池4的模块单元5与风扇2流体连通。在风扇2的吸气运行过程中，吸入物由所要清理的表面通过吸气嘴16经由流通通道7进入吸入物腔室3，气流在该处借助过滤器8与所含的吸入物分离。吸入物保留在例如设计为吸尘器袋过滤器8内，而所被清理的空气继续通过模块单元5流向风扇2。模块单元5位于风扇2的吸气侧6上，也就是说在吸入物腔室3与风扇2之间。

图3示出了根据本发明的模块单元5，该模块单元5设计为吸式清扫机1的流通通道7的轴向部段。模块单元5具有蓄电池外壳9和蓄电池4，该蓄电池包括多个蓄电池单元10。模块单元5具有进气区域13和出气区域15，在进气区域13和出气区域15之间，气流流过模块单元5并且由此冷却蓄电池4。蓄电池4在此具有八个蓄电池单元10。这些蓄电池单元10在垂直于气流的方向上环形地并排布置，其中，这些蓄电池单元环形地围绕气流。蓄电池单元10的电极12通过蓄电池外壳9向外引导，从而这些电极位于流通通道7以外。在蓄电池外壳9与各个蓄电池单元10之间的接口被流体密封地封闭。模块单元5的进气区域13和出气区域15同样流体密封地与流通通道7的相邻部分区域相连接。

图4示出了模块单元5的垂直剖面。可以看到环形地布置在流通通道7内的蓄电池单元10，该蓄电池单元10的电极12布置在流通通道7的外部。在各个蓄电池单元10的周向方向上并因此也在相邻的蓄电池单元10之间设计辅助通道11，至少一部分气流可沿着该辅助通道进入相邻的蓄电池单元10之间。辅助通道11有利地在周向方向上完全包围蓄电池单元10。在轴向方向上，在蓄电池单元10和蓄电池外壳9的端面的区域内设有密封装置18，从而流入辅助通道11内的空气无法从模块单元5中流出。由此，吸入空气仅仅通过进气区域13流入模块单元5内，或者说通过出气区域15流出模块单元5。

图5示出了之前所示的模块单元5的水平横截面。可以看见沿蓄电池单元10的整个外周构成辅助通道11。

图6示出了根据第二种实施方式的模块单元5的立体剖视图。在该图示中，两个在模块单元5的周向方向上彼此对置的蓄电池单元10被剖开。在相邻的蓄电池单元10之间可以看到辅助通道11。模块单元5在其进气区域13此外还具有空气喷嘴14，气流通过该喷嘴14轴向地进入模块单元5。在此，空气喷嘴14设计成，使得气流在进气区域13内既可在模块单元5的轴向方向上流动，也可径向地在蓄电池单元10之间流动。

图7示出了本发明的第三种实施方式，在该实施方式中，在空气喷嘴14或模块单元5内设有附加的导气元件19，该导气元件使流入模块单元5的气流尤其是在径向方向上导向蓄电池单元10之间，即导向径向布置的辅助通道11。根据这种实施方式，辅助通道11基本仅径向地设计在蓄电池单元10之间，而并不是在蓄电池单元10的整个外周上(也就是说不是在360度的角度范围上)。与之相应地，气流不是在蓄电池单元10的远离模块单元的纵轴的外周侧上进入蓄电池单元10与蓄电池外壳9之间。除了导入辅助通道11内的气流部分以外，更少的部分在轴向方向上流过模块单元5。因此，总体来说，根据这种实施方式，气流提前分配到辅助通道11上。

图8示出了模块单元5的第四种实施方式，在该实施方式中，空气喷嘴14同样具有导气元件19，但导气元件在此避免气流在进气区域13的后面提前径向地转向。而在进气区域13内，首先堵住气流的径向流向，从而流入模块单元5的空气首先基本平行于流通通道7的轴、也就是说模块单元5或蓄电池外壳9的对称轴导引。在蓄电池外壳9的出气区域15前不久，气流才也向径向方向偏转，并且进入相邻蓄电池单元10之间的辅助通道11。在所示实施例中，尽管是轴向的主要通流方向，但在相邻的蓄电池单元10之间也会形成涡流。最后，通过蓄电池单元10加热的空气通过出气区域15从蓄电池外壳9朝风扇2的方向流出，而较冷的吸入空气则从吸式清扫机1的吸入物腔室3补充流入模块单元5。

图9示出了蓄电池外壳9的立体横截面图。蓄电池外壳9可例如是如图5中所示的模块单元5的部分。在蓄电池外壳9上设有进气区域13和出气区域15。在蓄电池外壳9上设有用于蓄电池单元10的容纳区域20，蓄电池单元10可形状匹配地置入该容纳区域20内。

标注说明

1 吸式清扫机

2 风扇

3 吸入物腔室

4 蓄电池

5 模块单元

6 吸气侧

7 流通通道

8 过滤器

9 蓄电池外壳

10 蓄电池单元

11 辅助通道

12 电极

13 进气区域

14 空气喷嘴

15 出气区域

16 吸气嘴

17 轮子

18 密封装置

19 导气元件

20 容纳区域