本发明涉及一种手持式高压清洗机。
背景技术：
在家庭生活和户外活动中，清洁需求一直广泛存在。
在以家庭庭院为中心的家庭生活中，人们常常需要清洁阳台、走道、户外桌椅、烧烤架、汽车、自行车、车库、宠物、园林工具、窗户、泳池、室外台阶等。这些物品由于使用场景位于房屋外，会不可避免的沾上泥污、油渍、树叶、积尘等污渍，用抹布来清洁极为不便，需要使用水流甚至是高压水流进行喷洗。为了满足上述需求，市面上的解决方案为提供家用的高压清洗机，如中国专利CN1840246A揭示，这些高压清洗机通常具有一个主机和一个喷枪，主机上设置水箱和马达、水泵，喷枪上设置喷水的触发开关。这些高压清洗机体积较大、重量较重，在各个工作场景中切换时，搬运麻烦。例如，在家庭清洁日中，如果需要逐个清洗窗户、车道、台阶、汽车，那就要在不同的地点之间来回搬运高压清洗机。此外，使用高压清洗机前需要向水箱加水，操作也不够简单。
而面对不同的清洗需求，比如清洗自行车、汽车或者浇花，实际需要的清洗压力不同，而市面上的手持式压力清洗机的出水压力较小，且不具有调节出水压力的功能，不能根据不同的清洗要求调整水流的压力，使用户使用不便，产品体验不好。
综上，用户在各种场景下、各个地点处都存在着清洁需求，但是目前市面上的相关产品便携性差，只能在很有限的场景和地点使用，且用户不能根据需要选择出水压力地进行清洁。若能提供一种产品，能够在各类家庭清洁活动中方便省力的移动，清洁阳台、车道、汽车等，还能在满足用户家庭清洁需求的同时，在越野、骑行等活动中随身携带，满足户外活动的清洁需求，且对于不同应用工况能够调节出水的压力范围，将极大的简化用户的清洁工作、扩大清洁工作的适用场景和范围，从而提高用户的生活品质。
技术实现要素：
为克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的问题是提供一种可调出水压力的高压清洗机。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是:一种手持式高压清洗机，包括：壳体，具有用于握持的手柄及与所述手柄呈角度设置的主体部；功能部件，包括设置在所述壳体内的电机和由电机驱动的泵；控制单元，设置在所述壳体内，与所述电机连接，控制所述电机进行工作；主开关，设置在所述壳体上，控制所述电机启停；所述壳体还设有独立于所述主开关的调速元件，所述调速元件与所述控制单元连接，所述控制单元根据所述调速元件的调速指令控制所述电机的转速以调节所述泵输出液流的压力。
优选的，所述调速元件为档位调速元件，所述档位调速元件具有至少两个速度档位，所述至少两个速度档位分别为高速档位和低速档位。
优选的，所述档位调速元件包括具有多个操作位置的一个操作件，所述一个操作件的多个操作位置对应不同的速度档位。
优选的，所述档位调速元件包括至少两个操作件，所述至少两个操作件对应不同的速度档位。
优选的，所述手持式高压清洗机还包括连接于所述主体部的喷头，所述喷头包括长枪喷头、短枪喷头、可伸缩式喷头中的一种或多种组合。
优选的，所述手持式高压清洗机包括由所述主体部与所述长枪喷头连接形成的第一工作模式和由所述主体部与所述短枪喷头连接形成的第二工作模式，所述第一工作模式下所述调速元件的调速范围不同于所述第二工作模式下所述调速元件的调速范围。
优选的，当所述手持式高压清洗机处于第一工作模式，所述调速元件的调速范围是0.7MPa-14MPa。
优选的，当所述手持式高压清洗机处于第二工作模式，所述调速元件的调速范围是0.4MPa-0.69MPa。
优选的，所述控制单元还包括识别模块，所述识别模块用于识别连接于所述主体部的所述喷头类型，并根据所述喷头类型控制所述手持式高压清洗机处于所述第一工作模式或所述第二工作模式。
优选的，所述长枪喷头的长度大于所述短枪喷头的长度，所述长枪喷头上设有触发件，所述短枪喷头上不设触发件，所述识别模块可识别所述触发件并输出识别结果，所述控制单元根据所述识别结果控制所述电机使所述手持式高压清洗机处于所述第一工作模式或所述第二工作模式。
优选的，所述触发件为磁体或感应线圈，所述识别模块为用于检测所述磁体或所述感应线圈的磁场强度的霍尔检测元件。
在另一优选的实施例中，所述可伸缩式喷头具有在拉伸状态下形成的第一长度喷头及在压缩状态下形成的第二长度喷头，所述第一长度喷头连接于所述主体部时所述调速元件的调速范围不同于所述第二长度喷头连接于所述主体部时所述调速元件的调速范围。
优选的，所述手持式高压清洗机能够识别连接在所述主体部的所述喷头类型，并根据识别结果控制所述电机的转速以调节所述泵输出液流的压力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：手持式高压清洗机出水压力可调节，适用多种工况。
附图说明
以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。
附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。
图1是本发明一实施例的高压清洗机的立体示意图。
图2是图1所示的高压清洗机掀开第一半壳后的内部结构示意图。
图3是自锁键的立体示意图。
图4(a)是自锁键处于自锁状态的剖视图。
图4(b)是自锁键处于解锁状态且开关关闭时的剖视图。
图4(c)是自锁键处于解锁状态且开关开启时的剖视图。
图5(a)是用户单手操作解锁且开机的操作示意图。
图5(b)是用户解锁后单手操作清洗机工作的示意图。
图6(a)是图1所示的高压清洗机的第一半壳主视图。
图6(b)是图6(a)沿b-b方向的剖视图。
图6(c)是图6(a)沿c-c方向的剖视图。
图7是用户单手操作调节速度的操作示意图。
图8是图1所示的高压清洗机的与不同喷头配合的示意图。
具体实施方式
如图1至图2所示为一种手持式高压清洗机1，其具有大致呈手枪状的壳体10。壳体10具有用于握持的手柄106和用于存放功能部件的主体部108。主体部108内部具有电机2、连接电机2的传动机构3、受传动机构带动的泵4，主体部108与手柄106呈角度设置。在其他实施方式中，也可不设置传动机构3，电机2也可直接驱动泵4。在该实施例中，壳体10采用左右哈弗结构，由第一半壳和第二半壳连接而成。出于便携性的要求，高压清洗机1本身不具有存储水源的水箱，而是通过主体部的入水口与水管连接，水管再连接至外部水源，外部水源可以是池塘、水龙头等。在该实施例中，高压清洗机1由直流电源的电池包9提供能量。电池包9设置在手柄106的远离主体部108的一端。
在该实施例中，高压清洗机1的主体部108外接短枪喷头11。手柄106附近设置有开关5，具体为一个扳机，用于触发外部水源进入泵4内和触发电机2旋转。
在该实施例中，高压清洗机1还包括设置在壳体内的控制单元6。控制单元6分别与电池包9、电机2和主开关5电连接。控制单元6内置控制程序，用于控制电池包9供电、电机2是否旋转及电机2旋转速度的变化。在该实施例中，控制单元6设置在手柄106与电池包9连接处的上方位置。控制单元6所处位置远离高压清洗机1的喷头有效地防止喷头处的水花溅湿控制单元6。
为了提高使用的安全性，本实施例中，高压清洗机还具有自锁功能。继续参考图1，手柄106的一侧设置有自锁键12。自锁键12具有锁定状态和解锁状态。当自锁键12处于锁定状态时，开关5处于关闭位置且无法移动至开启位置。当自锁键12处于解锁状态时，开关5可自由在关闭位置和开启位置之间切换。自锁键12具体位于手柄106与主体部108的交界处，且靠近开关5的一侧。自锁键12的位置排布，有利于用户在使用高压清洗机1时，实现单手操作。
图3是自锁键12的立体结构示意图。自锁键12包括键体部121，键体部121包括按压单元1213和阻挡单元1215。按压单元1213具有中空的内腔，整体呈筒状。阻挡单元1215与按压单元1213的一端连接或一体成型。自锁键12还包括弹性件123，弹性件123设置于按压单元的内腔中。
图4(a)是自锁键12处于锁定状态的剖视图。自锁键12处于锁定状态时，弹性件123处于自由状态，阻挡单元1215刚好抵接开关5的第一锁止部501上，开关5无法沿X方向移动至开启位置。图4(b)是自锁键12处于解锁状态的剖视图。当外力按压单元1213时，弹性件123在外力的作用下向Y方向压缩且移动一段距离，阻挡单元1215同时也向Y方向移动相同距离。此时，开关5的第一锁止部501不再被阻挡单元1215抵接，开关5能够沿X方向移动至开启位置，进而触发外部水源进入泵4内和触发电机2旋转。这种结构设计，简单而有效地防止用户无意识地触发开关5而启动高压清洗机1。
图4(c)是自锁键12处于解锁状态且开关开启时的剖视图。开关5的第一锁止部501和第二锁止部502之间具有中空部503。开关5处于开启状态时，阻挡单元1215刚好位于开关5的中空部503。按压单元1213的外力撤销后，键体部121在弹性件123的弹性恢复力作用下，会沿Y方向相反的方向运动。由于开关5的第一锁止部501的阻挡作用，自锁键12无法恢复成锁定状态。只有当开关5沿X方向相反的方向移动至关机状态的位置后，自锁键12才能恢复成锁定状态。这种结构设计，用户在启动高压清洗机时解除自锁功能只需要按压一次，在触发件5启动高压清洗机1的过程中，自锁键12不会自动恢复自锁状态。当开关5恢复至关闭状态时，自锁键12也自动恢复至锁定状态。
图5(a)是一种启动高压清洗机1具体的操作示意图。高压清洗机1的启动包括两个动作，首先需要将自锁键12解锁，然后触发开关5。用户单手72的大拇指放置在手柄106的一侧，其他四指从手柄106的另一侧伸入并接触开关5，手掌部位刚好握住手柄106。在启动高压清洗机1时，大拇指对按压单元1213施加压力，将自锁键12从图4(a)的锁定状态转化为图4(b)的解锁状态。在自锁键12处于解锁状态后，其他四指挤压开关5，使得开关5往手柄方向运动从图4(b)中开关关闭状态转化为图4(c)中开关开启状态。高压清洗机1开启后，用户单手72的大拇指就可以不再按压自锁键12了。一种状态示意图如图5(b)所示。当然，用户单手72的大拇指也可以继续放置在自锁键12上。在需要关闭高压清洗机1时，用户只需松开四指，开关5恢复至关闭位置。在开关5恢复至关闭位置的过程中，第一壁501沿X相反方向运动，阻挡单元1215在弹性件123的回复力作用下，由图4(c)的解锁状态自动恢复到图4(a)的自锁状态。
为了更符合人机工程，提高使用户单手操作时的舒适度，手柄106的宽度小于35毫米，开关5与手柄106之间的最远行程小于25毫米，优选的，手柄106的宽度为30毫米，开关5与手柄106之间的最远行程为20毫米。
在本实施例中，手柄106倾斜布置。手柄106的中轴线与主体部108的中轴线之间的夹角范围为20°到60°之间。在其他可选的实施例中，手柄106也可以基本竖直布置。在本实施例中，手柄106位于整机的尾部，在其他可选的实施例中，手柄106也可以位于整机的中部。
继续参照图1，在该实施例中，为了提高电机2的散热性能，壳体10在电机2的散热部位所处位置处开设了散热结构13。电机2旋转所产生的热能可以通过散热结构13散发至壳体10的外部。高压清洗机1通过喷水进行清洗，其使用工况存在水花溅射的情况。为了防止水花通过散热结构13进入壳体10的内部，在该实施例中，散热结构13的结构为迷宫式结构。
图6(a)为图1所示的高压清洗机的第一半壳主视图，图6(b)为图6(a)中散热结构13沿b-b方向的剖视图，图6(c)为是图6(a)中散热结构13沿c-c方向的剖视图。结合图6(b)和图6(c)所示，散热结构13具体为壳体10在散热部位内凹一段距离，形成一凹槽。凹槽的底部具有阻挡板133，阻挡板133的一侧与壳体10连接成一体，阻挡板133的另一侧与壳体10之间形成一间隙131。电机所产生的热量从间隙131处流向外界。如图6(c)所示，壳体开口方向和进风口方向不同，两者成角度布置，在该实施例中，凹槽内凹方向与间隙开口方向成90°布置。当然，凹槽内凹方向与间隙开口方向的角度也可以设置成其他数值，如60°、120°等。
请参照图8，在该实施例中，手持式高压清洗机1包括至少两种喷头，具体包括可择一安装于主体部108的短枪喷头11和长枪喷头21。长枪喷头在纵长延伸方向上比短枪喷头要长。如图1所示，手持式高压清洗机1的主体部108外接短枪喷头11，当然手持式高压清洗机1的主体部108也可连接长枪喷头。本实施例中，长枪喷头21是由短枪喷头11和延长枪211连接而成，形成了带延长枪的喷头，在一种实施方式中，长枪喷头也可以是由短枪喷头11的喷杆延长形成长枪喷头，在另一种实施方式中，长枪喷头和短枪喷头做成一体式可伸缩喷头，可伸缩式喷头具有在拉伸状态下形成的第一长度喷头及在压缩状态下形成的第二长度喷头。
继续参照图1，在该实施例中，高压清洗机1还具有调节电机2转速的调速元件7。调速元件7与控制单元6电连接，控制单元6根据调速元件7的调速指令控制电机2的转速变化。在该实施例中，控制单元6调节电机2的占空比来调节电机2的转速，也就是说通过PWM调节电路调节电机转速。电机2转速的变化会引起泵4的运动周期改变，从而改变高压清洗机1的出水压力。在其他实施例中，调速元件也可以通过控制泵出口截面的面积来调节泵输出液流的压力。
在该实施例中，调速元件7具体为档位调速元件，档位调速元件具有两个速度档位，分别为高速档位和低速档位。具体的，档位调速元件包括具有两个操作位置的一个操作件，所述两个操作位置分别对应高速档位和低速档位。当然，调速元件7也可以设置为包括多个操作位置的一个操作件，其中多个操作位置对应不同的速度档位。在其他实施例中，调速元件也可设置为包括至少两个操作件，所述至少两个操作件分别对应不同的速度档位，至少两个操作件可选择的被操作以切换不同的速度档位。
本实施例中，高压清洗机1根据连接在其上的喷头类型的不同具有不同的工作模式，高速档位或低速档位在不同工作模式下所对应的出水压力也不同。
本实施例中，手持式高压清洗机1具有两种工作模式，当主体部108与长枪喷头21连接时，手持式高压清洗机1处于第一工作模式，当主体部108与短枪喷头11连接时，手持式高压清洗机1处于第二工作模式。第一工作模式下调速元件7的调速范围不同于第二工作模式下调速元件7的调速范围。具体的，高压清洗机在第一工作模式下的高速档位所对应的出水压力不同于高压清洗机在所述第二工作模式下的高速档位所对应的出水压力；高压清洗机在第一工作模式下的低速档位所对应的出水压力不同于高压清洗机在所述第二工作模式下的低速档位所对应的出水压力。
在另一种实施方式中，喷头为可伸缩式喷头，可伸缩式喷头具有在拉伸状态下形成的第一长度喷头及在压缩状态下形成的第二长度喷头。在该实施例中，第一长度喷头在轴向上的长度大于第二长度喷头，且第一长度喷头也可以理解为上述第一工作模式下主体部连接的长枪喷头，第二长度喷头可以理解为上述第二工作模式下主体部连接的短枪喷头。因此可以理解为，当主体部108与第一长度喷头连接时，手持式高压清洗机1处于第一工作模式，当主体部108与第二长度喷头连接时，手持式高压清洗机1处于第二工作模式。第一工作模式下调速元件7的调速范围不同于第二工作模式下调速元件7的调速范围。第一长度喷头连接于所述主体部时所对应的高速档位下的出水压力不同于所述第二长度喷头连接于所述主体部时所对应的高速档位下的出水压力，第一长度喷头连接于所述主体部时所对应的低速档位下的出水压力不同于第二长度喷头连接于所述主体部时所对应的低速档位下的出水压力。
当所述手持式高压清洗机处于第一工作模式，所述调速元件的调速范围是0.7MPa-14MPa，当所述手持式高压清洗机处于第二工作模式，所述调速元件的调速范围是0.4MPa-0.69MPa。
具体的，当手持式高压清洗机1处于第一工作模式，所述控制单元6控制所述电机在调速元件7处于高速档位下，向外输出的出水压力为2MPa-14MPa，当手持式高压清洗机1处于第二工作模式，所述控制单元6控制电机在调速元件7处于高速档位下，向外输出的出水压力为0.55MPa-0.69MPa。当手持式高压清洗机1处于第一工作模式，控制单元6控制所述电机在调速元件7处于低速档位下，向外输出的出水压力为0.7MPa-2Mpa，当手持式高压清洗机1处于第二工作模式，控制单元6控制所述电机在调速元件7处于低速档位下，向外输出的出水压力为0.4MPa-0.55Mpa。具体的，当高压清洗机1连接的短枪喷头11时，手持式高压清洗机处于第二工作模式，高速档位对应的高压清洗机1的水压为0.65MPa；低速档位对应的高压清洗机的水压为0.4MPa；当高压清洗机1连接的喷头为长枪喷头21时，手持式高压清洗机处于第一工作模式，高速档位对应的高压清洗机1的水压为10MPa，低速档位对应的高压清洗机1的水压为1.4MPa。在其他实施例中，高速档位和低速档位所对应的水压也可以为其他参数值。手持式高压清洗机1具有4种不同的出水压力范围，能够满足不同的使用需求，扩展了使用场景。
本实施例中，高压清洗机1能够识别连接在主体部108上的喷头的类型，根据识别结果自动切换不同工作模式。当长枪喷头或短枪喷头连接至手持式高压清洗机1时，所述手持式高压清洗机1能够识别所述长枪喷头或所述短枪喷头，根据识别结果自动切换至第一或第二工作模式。当高压清洗机1识别到长枪喷头21时，控制单元6控制高压清洗机1切换至第一工作模式，高速档位和低速档位分别对应第一高压档和第二高压档；当高压清洗机没有识别到所述长枪喷头21时或高压清洗机识别到所述短枪喷头11时，高压清洗机处于第二工作模式，高速档位和低速档位分别对应第一低压档和第二低压档。第一低压档的出水压力大于第二低压档，第一高压档的出水压力大于第二高压档，且第一、二低压档的出水压力低于第一、二高压档的出水压力。在伸缩式喷头实施方式中，高压清洗机1能够识别连接在主体部108上的第一长度喷头或第二长度喷头，根据识别结果自动切换不同工作模式，当高压清洗机1识别到第一长度喷头时，控制单元6控制高压清洗机1切换至第一工作模式，当高压清洗机没有识别到第一长度喷头时或高压清洗机识别到所述短枪第二长度喷头时，高压清洗机处于第二工作模式。
具体的，手持式高压清洗机1的长枪喷头21上设置触发件，主体部108与喷头连接的部分设置识别模块，短枪喷头11上不设置触发件，当长枪喷头安装于主体部时，识别模块识别到触发信号，发送触发信号至控制单元6，控制单元6根据触发信号使高压清洗机1切换至第一工作模式，当没有识别到触发信号，控制单元6控制高压清洗机处于第二工作模式。在其他实施例中，长枪喷头21与短枪喷头11上都分别设置触发件，只是与主体部108的连接时所产生的触发信号不同，控制单元6根据不同的触发信号使高压清洗机处于相应的工作模式，当没有识别到触发信号时，控制单元6控制电机停止转动，防止主体部没有连接喷头时电机误启动。具体的，长枪喷头21上设置第一触发件，识别模块识别到第一触发件，发出第一触发信号，短枪喷头11上设置第二触发件，识别模块识别到第二触发件，发出第二触发信号，控制单元6根据接收到的第一触发信号，识别连接在主体部108上的为长枪喷头21，从而切换至第一工作模式，当控制单元6接收到第二触发信号，识别连接在主体部108上的为短枪喷头11，从而切换至第二工作模式。本实施例中，触发件为磁体或感应线圈，识别模块为霍尔检测元件。霍尔检测元件可用于检测磁体或感应线圈的磁场强度，并根据磁场强度产生相应的电压值，然后将该电压值作为信号发送值至控制单元6，控制单元6根据所述电压值控制电机的转速。
在另一实施方式中，喷头为伸缩式，包括第一喷管和第二喷管，主体部108与喷头连接的部分设置识别模块，第一喷管在与第二喷管的连接处上设有触发件，第二喷管上不设有触发件。当第二喷管处于缩入第一喷管的状态时，识别模块能够感知到触发件从而产生识别信号，控制单元6根据识别信号控制电机转速处于低压状态的转速范围，此时手持式高压清洗机处于第二工作模式。当第二喷管处于伸出第一喷管的状态时，触发件与识别模块的距离过长，识别模块无法感知触发件，控制单元接收不到识别信号，控制单元6控制电机处于预设的高压状态的转速范围，此时手持式高压清洗机处于第一工作模式。本实施例中伸缩式喷头可与主体部一体成型或可拆卸的连接于主体部。
调速元件7设置在当一只手握持手柄106时，该手上的一根手指可触及所述调速元件7。继续参考图1，调速元件7设置在主体部108上，具体位于主体部108的顶部，主体部108和手柄106交接处。在其他实施例中，调速元件7也可以设置在手柄106上，且位置点接近自锁键12的位置。调速元件7的位置排布，有利于用户在使用高压清洗机1时，实现单手操作。优选的，调速元件7为按键型开关。按压调速元件7就能触发控制单元6向电机2发出调节信号。
图7是一种使用调速元件7具体的操作示意图。在用户启动高压清洗机1的过程中，若需要调节高压清洗机1的压力，用户只需将大拇指沿主体部108的方向伸直，接触到调速元件7并进行按压。其他四指从手柄106的另一侧伸入并接触主开关5，手掌部位刚好握住手柄106。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。