Чистящее устройство для чистки поверхности, содержащее щетку и элемент скребка

Чистящее устройство для чистки поверхности, содержащее щетку и элемент скребка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к чистящему устройству для чистки поверхности. Дополнительно, настоящее изобретение относится к конструкции сопла для такого чистящего устройства.

Уровень техники изобретения

В настоящее время чистка твердой поверхности выполняется сперва путем уборки пола пылесосом с последующим его мытьем. Уборка пылесосом удаляет крупную грязь, тогда как мытье удаляет пятна. В известном уровне техники известны многие устройства, в особенности предназначенные для области профессиональной чистки, которые заявляют и уборку пылесосом, и мытье одновременно. Устройства для области профессиональной чистки обычно специализированы для больших площадей и абсолютно плоских полов. Они основываются на жестких щетках и такой мощности всасывания, чтобы доставать воду и грязь с пола. Устройства для домашнего использования часто используют совокупность жесткой щетки и скребка со скребком. Подобно устройствам для области профессиональной чистки эти изделия используют щетку для удаления пятен с пола и скребок в совокупности с пониженным давлением для подъема грязи с пола.

Указанные элементы скребка обычно выполняются гибкой резиновой кромкой, которая прикреплена к нижней части чистящего устройства и просто скользит по очищаемой поверхности, тем самым толкая или стирая частицы грязи и жидкость по или с очищаемой поверхности. Пониженное давление, обычно создаваемое вакуумным агрегатом, используется для засасывания собранных частиц грязи и жидкости.

Устройство скребка для системы пылесоса известно, например, из EP 0 576 174 A1. Подметально-уборочная машина, которая использует выше отмеченную совокупность щетки и скребка, известна, например, из US 7,665,172 B1. Электрическая подметально-уборочная машина, описанная в нем, содержит узел подножки с приводным главным встряхивателем и парой краевых встряхивателей, соединенных с колесиками так, что ручное приведение в движение подметально-уборочной машины вращает колесики и тем самым краевые встряхиватели. Однако подметально-уборочная машина не включает источник вакуума и, в связи с этим, не способна собирать воду с очищаемого пола. Таким образом, характеристика сушки пола является весьма низкой.

Другой пылесос, который известен из известного уровня техники и также использует совокупность вращательной щетки и скребка, известен из US 4,864,682 A. Этот пылесос содержит саморегулируемый узел протирочной полосы, который автоматически регулируется для типа поверхности пола, на которой используется пылесос. Узел, используемый в нем, требует высокую мощность всасывания для того, чтобы получать удовлетворительный результат чистки. Щетка, которая используется в этом пылесосе, представляет собой встряхиватель (также обозначаемый adjutator) с жесткими волосками щетки для вытряхивания пола, например, ковра. Эти жесткие волоски проявляют весьма хороший чистящий эффект, который в особенности позволяет использовать щетку для удаления пятен. Однако характеристика сушки пола является весьма низкой, так как такой встряхиватель не способен поднимать жидкость с пола.

Устройства одновременной уборки пылесосом и мытья, известные из уровня техники, часто используют элементы щетки, которые интенсивно обрызгиваются водой или чистящим средством для того, чтобы улучшать удаление пятен. Такие устройства обычно используют двойной элемент скребка, имеющий два скребка, которые размещены на одной стороне щетки, как это примерно показано на приложенной Фиг. 11. Дополнительный источник вакуума создает всасывание в канале между указанной конструкцией двойного скребка для того, чтобы снова удалять чистящую воду с пола.

Однако для того, чтобы снова удалять интенсивно разбрызгиваемую чистящую воду с пола, эти устройства всегда должны быть перемещаемыми в направлении вперед, при котором щетка располагается спереди конструкции двойного скребка, если смотреть в направлении перемещения устройства. Перемещение устройства в противоположном обратном направлении будет оставлять пол мокрым, так как чистящая вода, которая рассеивается щеткой, не удаляется со скребков при этом обратном ходе.

Для получения хорошего результата чистки при прямом, а также обратном ходе устройства, известные чистящие устройства, в связи с этим, обеспечены соплом с двойным скребком на обеих сторонах щетки. Такая конструкция примерно показана на приложенной Фиг. 12. Даже если такие конструкции двойного скребка на обеих сторонах щетки показывают хорошие результаты чистки, сопло этих устройств становится достаточно громоздким. Это снова приводит к неудовлетворительной, ограниченной работоспособности. В особенности в домашних устройствах, где часто необходимо чистить узкие углы, такие громоздкие сопла из-за их ограниченной свободы действия являются недостатками и неудобны в использовании.

Кроме того, использование конструкций двойного скребка, которые показаны на приложенных Фигурах 11 и 12, имеют некоторые дополнительные недостатки. Из-за постоянного контакта скребков с полом во время перемещения устройства такие двойные скребки могут создавать высокую нагрузку образования царапин на полу. В особенности когда конструкции двойного скребка используются на каждой стороне щетки, это будет приводить к повышенному риску возникновения царапин на полу. Более того, такие конструкции скребка имеют недостаток в том, что они не открыты для крупной грязи, подобной, например, волоскам или орешкам, так как крупная грязь часто запутывается внутри скребков или отталкивается от скребков, и, таким образом, не способна поступать во впуск всасывания. Кроме того, такие сопла с двойным скребком тяжело чистить, и они не обладают способностью к самоочищению.

Для того чтобы преодолеть эти недостатки, другие устройства, известные в уровне техники, используют две отдельные щетки, которые размещены параллельно друг другу (схематически показаны на приложенной Фиг. 13). Чистящее устройство этого типа примерно известно из US 1,694,937. Указанный документ раскрывает поломоечную машину, которая способна собирать грязь с пола с помощью двух цилиндрических щеток для пола, расположенных параллельно и близко друг к другу. Эти щетки вращаются с высокими скоростями, одна двигаясь по часовой стрелке, а другая против часовой стрелки. Таким образом, смежные периферии перемещаются вместе с достаточно высокой скоростью, чтобы передавать грязь вертикально вверх со значительной силой в форме по существу плоской струи. Протир или скребок применяется в дополнение к щеткам для того, чтобы высушивать пол. Из-за двух отдельных щеток и дополнительных скребков сопло согласно этому решению также становится достаточно громоздким, что снова приводит к неудовлетворительной свободе действия для потребителя.

ЕР 2 343 003 А1 также показывает чистящее устройство с двумя вращающимися в противоположных направлениях щетками, причем чистящее устройство оптимизировано для влажной чистки твердых полов.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенного чистящего устройства, которое показывает, по сравнению с известным уровнем техники, улучшенную характеристику чистки и в то же время имеет сопло маленького размера для того, чтобы гарантировать высокую свободу действия.

Эта задача решается с помощью конструкции сопла для устройства чистки твердых полов, содержащей:

- одну вращательную щетку, вращаемую вокруг оси щетки, причем указанная щетка обеспечена гибкими элементами щетки, имеющими концевые участки для контакта с очищаемой поверхностью и сбора частиц грязи и жидкости с поверхности во время периода сбора, когда элементы щетки контактируют с поверхностью во время вращения щетки, причем линейная массовая плотность множества элементов щетки по меньшей мере на концевых участках, ниже 150 г на 10 км и

- один элемент скребка для толкания или стирания частиц грязи и жидкости по или с очищаемой поверхности во время перемещения чистящего устройства, причем указанный элемент скребка расположен на расстоянии от щетки и продолжается по существу вдоль продольного направления, будучи по существу параллельным оси щетки, причем область всасывания определена внутри конструкции сопла между элементом скребка и щеткой,

- приводное средство для приведения во вращение щетки, причем это приводное средство выполнено с возможностью выполнения центробежного ускорения на концевых участках, которое составляет, в частности во время периода удаления грязи, когда элементы щетки свободны от контакта с поверхностью во время вращения щетки по меньшей мере 3,000 м/с².

Более того, согласно второму аспекту настоящего изобретения, вышеупомянутая задача решается с помощью устройства чистки твердых полов, которое содержит выше отмеченную конструкцию сопла и вакуумный агрегат для создания пониженного давления в области всасывания для засасывания частиц грязи и жидкости.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленная конструкция сопла имеет подобные и/или идентичные предпочтительные варианты выполнения, как и заявленное чистящее устройство, которые определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на идее о том, что с помощью выбора специальной совокупности параметров плотности элементов щетки и выполняемого центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки во время их вращения могут быть преодолены недостатки выше отмеченных решений чистки с двойным скребком и двойной щеткой с помощью применения одного единственного элемента скребка. В отличие от чистящих устройств, известных из уровня техники, конструкция сопла представленного чистящего устройства содержит только один элемент скребка и предпочтительно только одну основную щетку. За счет наличия только одной щетки и одного элемента скребка, сопло, таким образом, становится менее громоздким и показывает улучшенную маневренность.

В связи с этим чистящее устройство также позволяет эффективным образом чистить узкие поверхности. За счет выбранных параметров, т.е. линейной массовой плотности гибких элементов щетки с верхним пределом 150 г на 10 км и центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки с нижним пределом 3,000 м/c², причем ускорение выполняется приводным средством, возможно получать превосходные результаты чистки, причем очищаемая поверхность одновременно и практически освобождается от частиц, и высушивается.

В отличие от щеток, используемых согласно известному уровню техники, которые используются только для удаления пятен, мягкая щетка с гибкими элементами щетки, которая представлена здесь, также имеет способность собирать воду с пола. Таким образом, больше не требуется второй элемент скребка. Использование выше отмеченных параметров, касающихся линейной массовой плотности и центробежного ускорения элементов щетки, также показало очень хорошие свойства удаления пятен. За счет волосков из гибких микроволокон, которые предпочтительно используются как элементы щетки, частицы грязи и жидкость могут быть собраны с пола, когда элементы щетки/волоски из микроволокон контактируют с полом во время вращения щетки. Способность также собирать жидкость щеткой главным образом вызвана капиллярной и/или другими адгезионными силами, которые возникают за счет выбранной линейной массовой плотности элементов щетки и возникающих высоких скоростей, с которыми щетка приводится в движение. За счет очень тонких волосков из микроволокон щетка также открыта для крупной грязи.

Во время вращения щетки элементы щетки контактируют с полом их концевыми участками и собирают частицы грязи и жидкость с пола во время периода сбора, в котором указанные концевые участки контактируют с полом. В период удаления грязи, в котором элементы щетки находятся внутри корпуса сопла и свободны от контакта с поверхностью, центробежное ускорение концевых участков элементов щетки становится таким высоким, что возникающие центробежные силы, которые воздействуют на частицы грязи и жидкости внутри волосков из микроволокон, становятся сильнее, чем адгезионные силы, за счет чего частицы грязи и жидкости вытесняются с элементов щетки. Таким образом, частицы грязи и жидкости автоматически удаляются в период удаления грязи, когда элементы щетки во время их вращения внутри корпуса сопла свободны от контакта с поверхностью. Помимо центробежных сил, которые отмечены, могут быть представлены другие силы ускорения, в особенности силы ускорения, которые возникают за счет деформации гибких элементов щетки. Такие деформации могут возникать, к примеру, когда гибкие элементы щетки контактируют с полом во время вращения или сталкиваются с частицами жидкости или грязи.

Возникающие ускорения на концевых участках элементов щетки заставляют частицы грязи и капли жидкости автоматически удаляться с щетки, когда элементы щетки теряют контакт с полом во время их вращения. Так как не все частицы грязи и капли жидкости могут быть непосредственно засосаны вакуумным агрегатом, небольшое количество грязи и жидкости будет отброшено обратно на поверхность в области, где элементы щетки теряют контакт с поверхностью. Однако этот эффект повторного обрызгивания поверхности преодолевается с помощью элемента скребка, который собирает эту повторно разбрызганную жидкость и грязь, действуя в качестве своего рода протира так, что оставшиеся жидкость и грязь далее могут быть засосаны за счет приложенного пониженного давления. В связи с этим скребок обеспечивает, что оставшиеся жидкость и грязь не покидают снова область всасывания, будучи не засосанными вакуумным агрегатом. В связи с этим, он как бы закрывает область всасывания для грязи и жидкости на одной стороне корпуса сопла. За счет выбранной совокупности щетки, которая, помимо грязи, также способна собирать жидкость, с одним элементом скребка для толкания или стирания грязи и жидкости по или с очищаемой поверхности, возможно, таким образом, практически полностью освобождать поверхность от частиц грязи, а также от жидкости. Это приводит к улучшенным чистящим свойствам и, в то же время, к уменьшению размера сопла.

Путем уменьшения количества скребков до только одного элемента скребка может быть уменьшен не только размер корпуса, делая сопло менее громоздким, но и царапание пола, которое может быть вызвано скребками, может быть значительно уменьшено. Кроме того, один элемент скребка гораздо легче чистить.

За счет представленной конструкции, где элемент скребка расположен на расстоянии от щетки и продолжается по существу вдоль продольного направления, которое предпочтительно параллельно оси щетки, щетка и один скребок вместе образуют область всасывания. Эта область всасывания представляет собой область пониженного давления, которая используется для засасывания частиц грязи и жидкости, которые были собраны или элементом скребка, или щеткой. Указанное пониженное давление предпочтительно создается вакуумным агрегатом, который каким-либо образом соединен с областью всасывания.

Щетка предпочтительно размещена на одной стороне корпуса сопла, тогда как элемент скребка размещен на другой стороне корпуса параллельно щетке так, что щетка и элемент скребка оказываются позади друг друга, если смотреть в предполагаемом направлении перемещения устройства. Скребок и щетка, к тому же, размещены на нижней стороне корпуса сопла, которая во время использования устройства обращена к очищаемой поверхности, и по меньшей мере частично выступают из корпуса сопла на этой нижней стороне. При перемещении устройства элемент скребка скользит по очищаемой поверхности и тем самым толкает или стирает частицы грязи и жидкость по или с пола, тогда как щетка во время ее вращения в то же время собирает частицы грязи и жидкости с поверхности. Таким образом, между щеткой и элементом скребка создается впуск всасывания, который во время использования чистящего устройства обращен к очищаемой поверхности. Этот впуск всасывания ведет в область всасывания, в которой создается выше отмеченное пониженное давление.

С помощью приложения этого пониженного давления частицы грязи и жидкости, собранные скребком и щеткой, засасываются и высасываются с пола. В связи с этим, щетка и элемент скребка всегда содержатся в чистоте, так что отсутствует риск распространения грязи по очищаемой поверхности. Другими словами, это приводит к своего рода самоочищению щетки и скребка.

Элементы щетки могут быть изготовлены из пластикового материала, причем полиэстер и нейлон являются пригодными примерами. В любом случае, линейная массовая плотность множества элементов щетки по меньшей мере на концевых участках, ниже 150 г на 10 км. Это обеспечивает, что, по меньшей мере, концевые участки, элементы щетки являются достаточно гибкими, чтобы подвергаться изгибающему эффекту, и способны собирать частицы грязи и капли жидкости с очищаемой поверхности.

Более того, увеличение износа элементов щетки оказывается допустимым в пределах этого диапазона линейной массовой плотности. Следует отметить, что линейная массовая плотность, которая отмечена, т.е. линейная массовая плотность в граммах на 10 км, также обозначается как значение децитекс.

Эксперименты, выполненные заявителем, подтвердили, что значение децитекс в выше отмеченном диапазоне оказывается технически возможным и что с ним могут быть получены хорошие результаты чистки. Однако было показано, что результаты чистки могут быть дополнительно улучшены с помощью применения элементов щетки с даже более низким верхним пределом значения децитекс, таким, как значение 125, 50, 20 или даже 5 децитекс (в г/км).

С помощью значений последнего порядка обеспечивается, что результаты чистки являются превосходными, сбор воды является оптимальным, износ является минимальным, а энергопотребление и образование тепла на очищаемой поверхности являются достаточно низкими. Также следует отметить, что минимальное значение 3,000 м/с² в отношении ускорения, которое является преобладающим на концевом участке по меньшей мере во время периода удаления грязи, когда элементы щетки свободны от контакта с поверхностью во время вращения щетки, также подтверждается результатами экспериментов, которые были выполнены в контексте настоящего изобретения. Эти эксперименты показали, что характеристики чистки устройства согласно настоящему изобретению улучшаются с увеличением угловой скорости щетки, которая подразумевает увеличение ускорения на концевых участках элементов щетки во время вращения.

Согласно варианту выполнения настоящего изобретения, приводное средство выполнено с возможностью выполнения центробежного ускорения на концевых участках по меньшей мере 7,000 м/с² и более предпочтительно центробежного ускорения 12000 м/с². Когда приводное средство выполнено с возможностью выполнения центробежного ускорения элементов щетки в выше отмеченных диапазонах, существует вероятность удаления капель жидкости, прилипающих к элементам щетки, в виде капельной пыли во время этапа, на котором элементы щетки свободны от контакта с очищаемой поверхностью.

Совокупность линейной массовой плотности элементов щетки и ускорения на концах элементов щетки представляет собой совокупность, которая дает оптимальную характеристику чистки вращаемой щетки, при которой практически все частицы грязи и разлитая жидкость, сталкивающиеся со щеткой, собираются элементами щетки и удаляются в положении внутри корпуса сопла. Разумеется, эффективный сбор частиц и жидкости является предпочтительным, когда дело касается чистки, при которой и удаление грязи, и процесс высушивания выполняются одновременно. Эффективный последующий процесс удаления является предпочтительным с учетом того, что исключается повторное попадание грязи и/или жидкости на очищаемую поверхность. С щеткой согласно настоящему изобретению в совокупности с выше отмеченным элементом скребка и рабочими параметрами, которые выполняются приводным средством, возможно улавливать частицы в капли, тем самым делая частицы больше, что обеспечивает более легкое фильтрование.

Совокупность выше отмеченных параметров, касающихся линейной массовой плотности и выполняемого центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки, не обнаружена на основе знаний известного уровня техники. Известный уровень техники даже не касается возможности существования автономного, оптимального функционирования только одной вращаемой щетки, которая используется для чистки поверхности и также способна поднимать грязь и жидкость, и, таким образом, способна уменьшать количество требуемых элементов скребка, выполняя все те же или даже улучшая чистящие свойства.

Когда обеспечена и работает по меньшей мере одна вращаемая щетка, как описано настоящим изобретением, обеспечивается, что жидкость может быть эффективно удалена с очищаемой поверхности, и то же самое касается частиц грязи, которые могут улавливаться элементами щетки и/или забираться вместе с жидкостью. Процесс чистки, который выполняется на одной стороне корпуса сопла вращаемой щеткой, чистящей поверхность, а на другой стороне элементом скребка, постоянно контактирующим с поверхностью и тем самым протирающим поверхность, в особенности пригоден для применения на твердых поверхностях. Примерами твердых поверхностей являются твердые полы, окна, стены, поверхности стола, пластины твердого материала, боковые стенки и т.д.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения пониженное давление, создаваемое вакуумным агрегатом, находится в диапазоне от 0,3 кПа до 7 кПа, предпочтительно в диапазоне от 0,4 до 5 кПа, наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 3 кПа. Пылесосам известного уровня техники требуется прикладывать более высокие пониженные давления для того, чтобы получать допустимые результаты чистки. Однако за счет выше отмеченных свойств щетки уже в выше отмеченных диапазонах давления могут быть выполнены очень хорошие результаты чистки. Таким образом, могут быть использованы также более маленькие вакуумные агрегаты. Это увеличивает свободу при выборе вакуумного насоса.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения ось щетки и/или продольное направление элемента скребка размещено поперечно, предпочтительно перпендикулярно предполагаемому направлению перемещения чистящего устройства. В связи с этим, во время перемещения устройства щетка и скребок способны сталкиваться с частицами грязи и жидкости вдоль всего протяжения их продольных сторон. С помощью размещения оси щетки и элемента скребка параллельно друг другу устанавливается превосходное взаимодействие щетки и элемента скребка для сбора частиц грязи и жидкости с пола. Область всасывания пониженного давления определена между элементом скребка и щеткой, которая также по существу продолжается параллельно оси щетки.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения указанный элемент скребка содержит средство переключения для переключения элемента скребка в закрытое положение, в котором элемент скребка выполнен с возможностью толкать или стирать частицы грязи и жидкость по или с очищаемой поверхности, когда чистящее устройство перемещается по поверхности в направлении вперед, при котором элемент скребка, если смотреть в направлении перемещения чистящего устройства, располагается позади щетки, и для переключения элемента скребка в открытое положение, в котором частицы грязи и жидкость с пола могут поступать в область всасывания через отверстие между элементом скребка и очищаемой поверхностью, когда чистящее устройство перемещается по поверхности в обратном направлении, при котором элемент скребка, если смотреть в направлении перемещения чистящего устройства, располагается спереди щетки.

Способность переключать элемент скребка из открытого в закрытое положение в зависимости от направления перемещения чистящего устройства обеспечивает хороший результат чистки при прямом, а также при обратном ходе сопла. Открытая конфигурация существует для того, чтобы позволять грязи поступать, когда скребок приближается к грязи и жидкости на полу до щетки. А в закрытом положении скребок закрывает зазор до пола, или, другими словами, протирает или скользит по полу, когда щетка приближается к грязи или жидкости на полу до скребка.

Для того чтобы гарантировать этот режим переключения, элемент скребка предпочтительно выполняется гибкой резиновой кромкой, которая, в зависимости от направления перемещения чистящего устройства, выполнена с возможностью изгибаться около продольного направления указанной резиновой кромки. Эта резиновая кромка предпочтительно содержит по меньшей мере один выступ, который размещен вблизи нижнего конца резиновой кромки, где резиновая кромка предназначена для касания очищаемой поверхности. Указанный по меньшей мере один выступ является выполняемым с возможностью по меньшей мере частично поднимать резиновую кромку с поверхности, когда чистящее устройство перемещается по поверхности в обратном направлении, при котором резиновая кромка, если смотреть в направлении перемещения чистящего устройства, располагается спереди щетки. За счет этого подъема резиновой кромки при обратном ходе сопла, при котором элемент скребка приближается к грязи на полу до щетки, крупная грязь может поступать в сопло также при обратном ходе через отверстие, создаваемое между элементом скребка и очищаемой поверхностью. При перемещении чистящего устройства по поверхности в противоположном направлении вперед указанный выступ является свободным от контакта с полом, оставляя резиновую кромку свободно скользить по полу для того, чтобы собирать частицы грязи и воды с указанного пола.

Согласно дополнительному варианту выполнения конструкция сопла содержит корпус, который по меньшей мере частично окружает щетку, причем элемент скребка прикреплен к указанному корпусу. В этой конструкции щетка по меньшей мере частично окружена корпусом сопла и по меньшей мере частично выступает из нижней стороны указанного корпуса сопла, которая, во время использования устройства, обращена к очищаемой поверхности так, что элементы щетки контактируют с указанной поверхностью снаружи корпуса во время вращения щетки. Элемент скребка также предпочтительно прикреплен к указанной нижней стороне корпуса для того, чтобы контактировать с очищаемой поверхностью, когда сопло перемещается по указанной поверхности. Во время использования устройства область всасывания, в которой прикладывается выше отмеченное пониженное давление, определяется в пространстве между щеткой, указанным корпусом, элементом скребка и очищаемой поверхностью, причем впуск всасывания размещается между элементом скребка и щеткой.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения чистящее устройство содержит средство позиционирования для позиционирования оси щетки на расстоянии до очищаемой поверхности, которое меньше радиуса щетки с полностью вытянутыми элементами щетки, для выполнения смятия части щетки, контактирующей с поверхностью во время работы, причем смятие происходит в диапазоне от 2% до 12% от диаметра щетки.

В результате элементы щетки изгибаются, когда щетка находится в контакте с поверхностью. В результате, как только элементы щетки приходят в контакт с поверхностью во время вращения щетки, вид элементов щетки изменяется с вытянутого вида на изогнутый вид, а как только элементы щетки теряют контакт с поверхностью во время вращения щетки, вид элементов щетки изменяется с изогнутого вида на вытянутый вид.

Практический диапазон смятия щетки расположен от 2% до 12% от диаметра щетки в отношении полностью вытянутого состояния элементов щетки. В практических ситуациях диаметр щетки, который отмечен, может быть определен с помощью выполнения подходящего измерения, например, с использованием высокоскоростной камеры или стробоскопа, который работает на частоте вращения щетки.

Деформация элементов щетки, или, говоря более точно, скорость, при которой может происходить деформация, также находится под воздействием линейной массовой плотности элементов щетки. Более того, линейная массовая плотность элементов щетки воздействует на мощность, которая требуется для вращения щетки. Когда линейная массовая плотность элементов щетки относительно низкая, гибкость является относительно высокой, и мощность, необходимая для того, чтобы заставить элементы щетки изгибаться, когда они приходят в контакт с очищаемой поверхностью, является относительно низкой. Это также означает, что мощность трения, которая создается между элементами щетки и поверхностью, является низкой, посредством чего предотвращается нагревание поверхности и соответственное повреждение поверхности. Другие предпочтительные технические результаты относительно низкой линейной массовой плотности элементов щетки представляют собой относительно высокое сопротивление износу, относительно маленькую вероятность повреждения острыми объектами или т.п., и способность следовать поверхности таким образом, что контакт поддерживается даже при столкновении с существенной неровностью поверхности.

Когда элементы щетки приходят в контакт с частицей грязи или жидкостью, или, в случае установления смятия щетки относительно поверхности, элементы щетки изгибаются. Как только элементы щетки с частицами грязи и жидкостью, прилипающими к ним, теряют контакт с поверхностью, элементы щетки выпрямляются, причем в особенности концевые участки элементов щетки перемещаются с относительно высоким ускорением. В результате увеличивается центробежное ускорение на верхних участках элементов щетки. В результате капли жидкости и частицы грязи, прилипающие к элементам щетки, сбрасываются с элементов щетки, так сказать, так как силы ускорения выше, чем адгезионные силы, как это было отмечено согласно варианту выполнения выше. Значения сил ускорения определяются различными факторами, включая деформацию и линейную массовую плотность, которые отмечены, а также скоростью, с которой щетка приводится в движение.

Фактор, который может играть дополнительную роль в функции чистки вращаемой щетки, представляет собой плотность размещения элементов щетки. Когда плотность размещения является достаточно большой, между элементами щетки могут возникать капиллярные эффекты, которые усиливают быстрое удаление жидкости с очищаемой поверхности. Согласно варианту выполнения настоящего изобретения плотность размещения элементов щетки составляет по меньшей мере 30 пучков элементов щетки на см², причем количество элементов щетки на пучок составляет по меньшей мере 500.

Размещение элементов щетки в пучках образует дополнительные капиллярные каналы, тем самым увеличивая капиллярные силы щетки для сбора частиц грязи и капель жидкости с очищаемой поверхности.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения линейная массовая плотность большей части всего количества элементов щетки составляет по меньшей мере на концевых участках менее 20 г на 10 км. Важное преимущество такого низкого значения децитекс заключается в том, что износ элементов щетки является минимальным. В этом случае элементы щетки могут быть отнесены к очень мягким и гибким в отличие от многих ситуаций, известных из уровня техники.

Для того чтобы выполнять выше отмеченные центробежные ускорения на концах элементов щетки приводные средства согласно варианту выполнения настоящего изобретения выполнены с возможностью выполнения угловой скорости щетки, которая находится в диапазоне от 3000 оборотов в минуту до 15000 оборотов в минуту, более предпочтительно в диапазоне от 5000 оборотов в минуту до 8000 оборотов в минуту во время работы устройства. Эксперименты Заявителя показали, что оптимальные результаты чистки могут быть получены, когда щетка приводится в движение с угловой скоростью, которая составляет по меньшей мере 6000 оборотов в минуту.

Однако требуемые центробежные ускорения на концевых участках элементов щетки зависят не только от угловой скорости, соответственно от частоты щетки, но и от радиуса, соответственно от диаметра щетки. В связи с этим, согласно дополнительному варианту выполнения изобретения, предпочтительно, что щетка имеет диаметр, который находится в диапазоне от 10 до 100 мм, более предпочтительно в диапазоне от 20 до 80 мм, наиболее предпочтительно в диапазоне от 35 до 50 мм, когда элементы щетки находятся в полностью вытянутом состоянии, и причем длина элементов щетки находится в диапазоне от 1 до 20 мм, предпочтительно в диапазоне от 8 до 12 мм, когда элементы щетки находятся в полностью вытянутом состоянии.

Как было отмечено выше, представленное чистящее устройство имеет способность давать крайне хорошие результаты чистки. Эти результаты чистки могут быть даже улучшены путем интенсивного смачивания очищаемой поверхности. Это в особенности предпочтительно в случае удаления пятен. Жидкость, используемая в процессе усиления прилипания частиц грязи к элементам щетки, может быть обеспечена различным образом. В первую очередь вращаемая щетка и гибкие элементы щетки могут быть смочены жидкостью, которая присутствует на очищаемой поверхности. Примером такой жидкости является вода или смесь воды и мыла. Альтернативно, жидкость для гибких элементов щетки может быть обеспечена путем интенсивной подачи чистящей жидкости к щетке, например, путем просачивания жидкости на щетку или путем впрыскивания жидкости в полый элемент стержня щетки.

В связи с этим предпочтительно, согласно варианту выполнения, что чистящее устройство содержит средство подачи жидкости к щетке со скоростью, которая ниже 6 мл в минуту на см ширины щетки, в которой продолжается ось щетки. Оказывается, что нет необходимости выполнять подачу жидкости с более высокой скоростью, и что выше отмеченная скорость является достаточной для выполнения жидкостью функции удерживающего/перемещающего средства для частиц грязи. Таким образом, способность удаления пятен с очищаемой поверхности может быть значительно улучшена. Преимущество использования только небольшого количества жидкости заключается в том, что возможно обрабатывать деликатные поверхности, даже поверхности, которые обозначены как чувствительные к жидкости, такой, как вода. Более того, при заданном размере резервуара, содержащего жидкость, подаваемую к щетке, автономное время больше, т.е. требуется больше времени до опустошения резервуара и необходимости заполнения снова.

Следует отметить, что вместо использования намеренно выбранной и интенсивно подаваемой жидкости, также возможно использование разлитой жидкости, т.е. жидкости, которая подлежит удалению с очищаемой поверхности. Примерами являются разлитый кофе, молоко, чай или т.п. Это возможно с учетом того, что элементы щетки, как отмечено ранее, способны удалять жидкость с очищаемой поверхности, и что жидкость может быть удалена с элементов щетки под воздействием центробежных сил, как описано выше. Выше отмеченный эффект повторного обрызгивания поверхности в области между щеткой и скребком преодолевается элементом скребка, который собирает эту повторно разбрызганную жидкость и грязь, действуя в качестве своего рода протира так, что оставшаяся жидкость и грязь могут быть затем засосаны за счет прикладываемого пониженного давления. Таким образом, скребок обеспечивает, что оставшиеся жидкость и грязь не покидают снова область всасывания, будучи не засосанными вакуумным агрегатом. В связи с этим, он как бы закрывает область всасывания для грязи и жидкости на одной стороне корпуса сопла. Таким образом, совокупность выбранной щетки со скребком приводит к очень хорошему эффекту чистки и высушивания.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту выполнения чистящее устройство дополнительно с