Устройство для очистки поверхности

Устройство для очистки поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для очистки для очистки поверхности. Кроме того, настоящее изобретение относится к узлу насадки для такого устройства для очистки.

Предпосылки изобретения

В настоящее время электрические устройства для очистки пола могут быть разделены на три группы. Первая группа устройств для очистки пола использует исключительно воздушный поток/пониженное давление для всасывания загрязняющих частиц непосредственно с пола, например с ковра. Вторая группа устройств для очистки пола использует сочетание воздушного потока и вращающейся щетки. Они в основном основаны на жестких щетках для рассеивания загрязняющих частиц. Вследствие вращения щетки загрязняющие частицы будут переноситься воздухом с пола и после этого собираться.

В соответствии с известным уровнем техники известны две разные идеи для сбора рассеянных загрязняющих частиц. Первая известная идея направлена на сбор загрязняющих частиц в так называемый пылесборник, который расположен на полу. Для этой цели пылесборник расположен на стороне щетки, где загрязняющие частицы отделяются от щетки, т.е. на стороне, где рассеиваются загрязняющие частицы. Однако, эта идея имеет основной недостаток, поскольку загрязняющие частицы могут только проходить в щетку с одного направления, т.е. с противоположной стороны пылесборника. Таким образом, эти устройства всегда должны перемещаться в направлении вперед, в котором щетка, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположена спереди пылесборника. Перемещение устройства в противоположном направлении назад не привет к сбору загрязняющих частиц, поскольку загрязняющие частицы не будут достигать щетки с этой стороны. Это снова приведет к неудовлетворительной ограниченной рабочей способности.

Вторая идея, известная из известного уровня техники для сбора загрязняющих частиц, которые рассеиваются вращающейся щеткой, заключается в использовании внешнего источника вакуума. Эти изделия используют щетку для рассеивания загрязняющих частиц в сочетании с воздушным потоком, создаваемым вакуумным устройством для подъема рассеиваемых загрязняющих частиц. Такой тип устройства известен для примера из WO 2005/074779 A1. Это устройство включает в себя вакуумное устройство для создания пониженного давления во всасывающей камере, которая ограничена на своей передней и задней стороне ограничивающими элементами, такими как направляющие. Вращающаяся щетка расположена внутри всасывающей камеры. Щетка используется для подметания пола и рассеивания пыли, которая затем всасывается источником вакуумного потока. Два ограничивающих элемента, которые предложены в соответствии с данным решением, предназначены для вертикального перемещения, так что они могут подниматься в зависимости от перемещения вперед или назад насадки. Эти ограничивающие элементы имеют функцию для стабилизации пониженного давления в всасывающей камере для приема постоянного всасывающего потока (постоянного пониженного давления) внутри всасывающей камеры, не зависящего от направления перемещения насадки.

Однако устройство, предложенное в WO 2005/074779 A1, включает в себя несколько недостатков. Прежде всего, конструкция, включающая в себя два ограничивающих элемента, является довольно сложной и подверженной столкновениям. Во-вторых, щетка, которая используется в этом пылесосе, является встряхивателем (также обозначенным как adjutator) с жесткими ворсинками щетки для встряхивания пола. Однако узел, включающий в себя такой встряхиватель, требует большой всасывающей силы для получения удовлетворительного результата очистки особенно на твердых поверхностях. Следовательно, необходимо использовать большие вакуумные устройства, что снова приводит к большой розничной цене устройства.

Третья группа электрических устройств для очистки пола использует две отдельные щетки, которые расположены параллельно друг другу. Эти щетки вращаются с высокими скоростями, одна вращается по часовой стрелке, другая против часовой стрелки. Однако для всасывания загрязняющих частиц, которые поднимаются щетками, большая часть устройств нуждается во внешнем источнике потока, что снова делает устройство очень дорогим. Кроме того, использование двух отдельных щеток делает насадку довольно громоздкой, что заканчивается неудовлетворительной свободой действия потребителя.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства для очистки, которое по сравнению с известным уровнем техники показывает повышенную эффективность очистки, одновременно, имеет насадку небольшого размера, удобную в использовании и менее дорогостоящую для пользователя. Особенно, целью является создание устройства для очистки, которое показывает повышенную эффективность очистки без необходимости во внешнем источнике вакуума, так что затраты на источник вакуума могут быть сэкономлены без ограничения эффективности очистки.

Эта цель достигнута за счет устройства для очистки для очистки поверхности с узлом насадки, содержащим

- щетку, вращающуюся вокруг оси щетки, причем упомянутая щетка содержит элементы, имеющие концевые участки для контакта с поверхностью, подлежащей очистке, и захвата загрязняющих частиц и/или жидкости с поверхности во время вращения щетки,

- приводное средство для приведения во вращение щетки,

- отражающий элемент, содержащий отражающую поверхность, которая выполнена с возможностью позволения загрязняющим частицам/жидкости, которые отделяются от щетки во время вращения, отскакивать к щетке, причем упомянутая отражающая поверхность расположена на расстоянии от щетки и проходит, по существу, параллельно оси щетки, и

- регулировочное средство для регулировки положения отражающего элемента относительно поверхности в зависимости от направления перемещения устройства, причем регулировочное средство выполнено с возможностью расположения отражающего элемента в первом положении, в котором отражающий элемент имеет первое расстояние d1 до поверхности, когда устройство для очистки перемещается в направлении вперед, в котором отражающий элемент, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположен за щеткой, и расположения отражающего элемента во втором положении, в котором отражающий элемент имеет второе расстояние d2 до поверхности, когда устройство для очистки перемещается в противоположном направлении назад, причем d2 больше d1 и равно d3×tan(α), причем d3 является расстоянием между отражающим элементом и положением щетки, в котором концевые участки теряют контакт с поверхностью во время вращения щетки, и α является углом, который равен или меньше 20°.

Кроме того, вышеупомянутая цель в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения достигнута за счет соответствующего узла насадки для использования в устройстве для очистки, как упомянуто выше.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленный узел насадки имеет подобные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, как и заявленное устройство для очистки, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на идеи, в соответствии с которой установлен отражающий элемент. Этим отражающим элементом может быть упругий элемент, который, например, выполнен из резины или пластмассы. Этот отражающий элемент содержит отражающую поверхность, от которой загрязняющие частицы и/или жидкость, которые собраны щеткой и отделены от щетки во время ее вращения, могут отскакивать обратно к щетке и снова переноситься по воздуху вращающейся щеткой. Таким образом, загрязняющие частицы и/или жидкость захватываются щеткой, отскакивают вперед и назад между щеткой и отражающим элементом/отражающей поверхностью зигзагообразно и поднимаются с пола, таким образом, без необходимости во внешнем источнике вакуума.

В отличие от устройств известного уровня техники вышеописанная регулировка отражающего элемента, которая зависит от направления перемещения насадки, обеспечивает очень хороший захват загрязняющих частиц при переднем ходе, а также при заднем ходе без необходимости в дополнительном источнике вакуума.

Изобретатели установили, что захваченные загрязняющие частицы и жидкость отделяются от щетки под определенным углом, имея определенную скорость, как только концевые участки теряют контакт с поверхностью во время вращения щетки. На основании экспериментов было установлено, что этот угол α отделения, при котором загрязняющие частицы и/или жидкость отделяются от щетки, относительно поверхности, зависит от скорости вращения щетки, размера и свойств загрязняющих частиц и от направления, в котором загрязняющие частицы проходят во вращающуюся щетку. Другими словами, угол отделения не только зависит от скорости вращения щетки и свойств загрязняющих частиц, но также от того, что проходят ли загрязняющие частицы в щетку в направлении вращения щетки или против направления вращения щетки. Это означает, что угол α отделения загрязняющих частиц является другим при переднем ходе насадки, чем при заднем ходе насадки.

Эксперименты показали, что в зависимости от свойств загрязняющих частиц (размера и веса), загрязняющие частицы удаляются со щетки под углом около 0-25° относительно пола, когда загрязняющие частицы проходят в щетку одновременно с вращением щетки. В отличие от этого было установлено, что угол α отделения находится в диапазоне около 10-60°, когда загрязняющие частицы проходят в щетку против вращения щетки. Это означает, что ситуация отличается при переднем хода по сравнения с задним ходом.

Для учета этого эффекта обеспечено регулировочное средство для регулировки положения отражающего элемента относительно поверхности в зависимости от направления перемещения устройства. Регулировочное средство выполнено с возможностью расположения отражающего элемента в первом положении, в котором отражающий элемент имеет первое расстояние d1 до поверхности, когда устройство для очистки перемещается в направлении вперед, в котором отражающий элемент, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположен за щеткой. Расстояние d1 здесь означает вертикальное расстояние между нижней поверхностью отражающего элемента и поверхностью, подлежащей очистке (полом).

Отражающий элемент в соответствии с настоящим изобретением расположен на стороне щетки, где загрязняющие частицы/жидкость отделяются от щетки. Это обеспечивает то, что отделенные загрязняющие частицы/жидкость в любом случае отскакивают от отражающего элемента после отделения от щетки. Другими словами, это означает то, что при вышеописанном переднем ходе устройства (в направлении вперед), загрязняющие частицы сталкиваются со щеткой одновременно с вращением щетки. Таким образом, расстояние d1 между отражающим элементом и поверхностью должно быть предпочтительно меньше, поскольку загрязняющие частицы отделяются довольно плоско (α составляет около 0-25°).

С другой стороны, отражающий элемент расположен в своем втором положении на расстоянии d2 от поверхности, когда устройство для очистки перемещается в противоположном направлении назад, в котором отражающий элемент, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположен спереди щетки. Расстояние d2 должно быть достаточно большим, чтобы позволить загрязняющим частицам/жидкости проходить в насадку для столкновения с щеткой. Другими словами, должен быть образован зазор между нижней поверхностью отражающего элемента и поверхностью, который является достаточно большим, чтобы загрязняющие частицы/жидкость проходили в щетку. С другой стороны, вертикальная высота этого зазора (означает высоту, перпендикулярную к поверхности, подлежащей очистке) не может быть слишком большой, поскольку загрязняющие частицы, которые отделены от щетки во время ее вращения, затем будут выталкиваться из насадки, т.е. выходить из насадки через зазор между отражающим элементом и полом.

Следовательно, d2 (задний ход) должен быть больше d1 (передний ход), но достаточно малым для обеспечения того, чтобы отделенные загрязняющие частицы сталкивались с отражающим элементом для обеспечения вышеописанного эффекта отражения, т.е. чтобы загрязняющие частицы прыгали вперед и назад между отражающим элементом и щеткой и поднимались, таким образом, с пола.

Поскольку вышеописанные эксперименты показали, что угол α отделения находится в диапазоне 10-60°, когда загрязняющие частицы/жидкость проходят в щетку против ее вращения при заднем ходе, было установлено, что хорошим решением является расположение отражающего элемента в этой ситуации на расстоянии d2 от поверхности, при этом d2=d3×tan(α), причем α имеет максимальное значение 20°. Здесь d3 означает расстояние между отражающим элементом и положением щетки, в котором верхние участки теряют контакт с поверхностью во время вращения щетки. Другими словами, расстоянием d3 является расстояние, измеренное параллельно поверхности, подлежащей очистке, от точки, в которой загрязняющие частицы/жидкость отделяются от щетки, до первой точки, в которой они отскакивают от отражающей поверхности.

Необходимо отметить, что значение 20° для α не является случайно выбранным значением. Максимальное значение 20° для α было получено на основании вышеупомянутых экспериментальных результатов. Было показано, что загрязняющие частицы отделяются в виде равномерного распределения в вышеупомянутом угловом диапазоне. Это означает то, что при заднем ходе, при котором загрязняющие частицы сталкиваются со щеткой против направления вращения, количество загрязняющих частиц, которые отделены под определенным углом, распределены равномерно в пределах вышеупомянутого углового диапазона 10-60°, означая то, что приблизительно такое же количество загрязняющих частиц отделяется от щетки под углом 60° относительно поверхности, что и количество, которое отделяется от щетки по углом 10° относительно поверхности.

Таким образом, максимальный угол α=20° приводит к так называемому показателю захвата загрязняющих частиц (dpu) около 80%, означая то, что поверхность освобождена приблизительно от 80% загрязняющих частиц, которые расположены на ней. Конечно, меньшие значения для α приводят к даже более высокому dpu. Однако, значение 80% dpu уже выше, чем у обычных пылесосов, таких как, например, пылесосы, которые были описаны в начальных абзацах предпосылок изобретения настоящего изобретения, которые обеспечивают dpu 75%. Имея в виду, что эти обычные пылесосы должны использовать внешний источник вакуума, тогда как устройство в соответствии с настоящим изобретением имеет dpu 80% без необходимости в источнике вакуума (только используя вышеупомянутый эффект отражения между щеткой и отражающим элементом), это является очень хорошим результатом.

Уменьшение максимального значения α увеличивает вышеупомянутый показатель dpu, поскольку в соответствии с данной геометрической зависимостью это также уменьшает d2 (зазор между отражающим элементом и поверхностью, или другими словами, зазор выхода, чтобы загрязняющие частицы снова выходили из корпуса насадки). Уменьшение максимального значения α, таким образом, также уменьшает вероятность того, чтобы загрязняющие частицы, которые были захвачены щеткой, снова выходили из корпуса насадки и не сталкивались с отражающим элементом для подъема вышеупомянутым способом.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения α равен или меньше 15°, предпочтительно равен или меньше 12°, более предпочтительно, в диапазоне 9-11°, и, наиболее предпочтительно, равен 10°.

Допуская вышеупомянутое равномерное распределение отделения загрязняющих частиц, угол α=15° приводит к показателю dpu 90%. Угол α=12° даже приводит к показателю dpu 96%. Как оказалось, угол около 10° приводит к почти полному удалению загрязняющих частиц с поверхности (показатель dpu около 100%).

Угол 10° получается их экспериментов, в которых использовался рис в качестве испытуемых загрязняющих частиц. Рис особенно имеет неблагоприятные свойства материала, которые изрядно усложняют удаление щеткой. Однако было показано, что также рис отделяется от щетки при минимальном угле около 10° при прохождении в щетку против ее вращения при заднем ходе устройства. Эксперименты также показали, что этот минимальный угол отделения не изменяется слишком сильно в зависимости от скорости вращения щетки. Во время экспериментов минимальный угол отделения оставался почти постоянным, когда скорость вращения щетки изменялась между 4000-8000 об/мин и выше. Таким образом, оптимальные результаты очистки, обеспечивающие dpu около 100%, могут быть достигнуты при выборе α более или менее равным 10°.

Другими словами, оптимальный результат очистки был получен, когда отражающий элемент был расположен на расстоянии d2 от поверхности, причем d2 выбран равным около tan(10°)×d3. Это значение относится к заднему ходу, тогда как расстояние d1 отражающего элемента от поверхности предпочтительно меньше при переднем ходе, поскольку загрязняющие частицы удаляются со щетки под меньшим углом при прохождении в щетку одновременно с ее вращением.

Необходимо отметить, что термины передний и задний ход или перемещение вперед и назад являются только определениями, которые используются здесь для облегчения понимания. Однако эти два определения могут взаимозаменяться без отхода от объема настоящего изобретения, при условии что зависимость между щеткой и отражающим элементом и их положением относительно друг друга остаются, как определено выше. В любом случае независимо от переднего и заднего хода отражающий элемент всегда должен быть расположен на стороне щетки, где загрязняющие частицы/жидкость удаляются со щетки.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения регулировочное средство выполнено с возможностью расположения отражающего элемента в первом положении на расстоянии d1=0, в котором отражающий элемент касается поверхности. Расположение отражающего элемента, таким образом, чтобы он касался поверхности (расстояние d1=0), обеспечивает наилучший возможный результат очистки также при переднем ходе, при котором отражающий элемент, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположен за щеткой.

Поскольку в этой ситуации, как было установлено, загрязняющие частицы отделялись от щетки в пределах углового диапазона 0-25° относительно пола, обеспечено то, что все загрязняющие частицы, также загрязняющие частицы, которые подняты параллельно полу, сталкиваются с отражающим элементом, отскакивают к щетке, переносятся воздухом снова при столкновении с элементами щетки и поднимаются способом, объясненным выше за счет зигзагообразного отскока вперед и назад между щеткой и отражающей поверхностью.

Если расстояние d1 выбрано равным нулю, отражающий элемент может выполнять функцию резинового валика. Отражающий элемент может, например, быть выполнен за счет гибкого резинового выступа, который закреплен на нижней стороне корпуса насадки устройства для очистки. Этот гибкий резиновый выступ выполнен с возможностью сгиба вокруг своего продольного направления в зависимости от направления перемещения устройства для очистки.

В соответствии с данным вариантом осуществления упомянутый резиновый выступ предпочтительно содержит, по меньшей мере, один или множество шипов, которые расположены рядом с нижним концом резинового выступа, где резиновый выступ должен касаться с поверхностью, подлежащей очистке. В данном варианте осуществления шипы могут рассматриваться как регулировочное средство для регулировки положения отражающего элемента. Упомянутый, по меньшей мере, один шип выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного подъема резинового выступа с поверхности, когда устройство для очистки перемещается по поверхности в вышеописанном направлении назад, в котором резиновый выступ, если смотреть в направлении перемещения устройства для очистки, расположен спереди щетки. В этом случае резиновый выступ поднят, что происходит в основном вследствие естественного трения, которое возникает между поверхностью и шипами, которые выполняют функцию ограничителя, который тормозит резиновый выступ и заставляет его поворачивать шипы на 180°. Резиновый валик, таким образом, принудительно скользит по шипам, причем резиновый выступ поднимается шипами, и зазор возникает в пространстве между резиновым выступом и поверхностью. Вышеупомянутое расстояние d2 между отражающим элементом/резиновым выступом и поверхностью может быть получено посредством регулирования размера шипов, так что шипы поднимают резиновый выступ соответственно на расстояние d2 от поверхности. В этом случае вышеупомянутая геометрическая зависимость (d2= d3×tan(α)) также обеспечена.

При использовании вышеописанного резинового выступа в качестве отражающего элемента упомянутые шипы не контактируют с полом, когда устройство для очистки перемещается по поверхности в противоположном направлении вперед. Таким образом, резиновый выступ свободно скользит по полу и, таким образом, сметает и захватывает загрязняющие частицы/жидкость с упомянутого пола.

Как объяснено выше, возникающие ускорения на верхних участках элементов щетки заставляют загрязняющие частицы автоматически отделяться от щетки, когда элементы щетки теряют контакт с полом во время их вращения. Поскольку не все загрязняющие частицы и капельки жидкости могут непосредственно подниматься вышеупомянутым способом (зигзагообразное отражение между щеткой и отражающим элементом), небольшое количество загрязняющих частиц и/или капелек жидкости будет обратно отправляться на поверхность в области, где элементы щетки теряют контакт с поверхностью. Этот эффект повторного распыления на поверхность устранен за счет отражающего элемента, который выполняет функцию резинового валика и захватывает повторно распыленные загрязняющие частицы и/или жидкость посредством выполнения функции скребка.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения регулировочное средство выполнено с возможностью расположения прыгающего элемента во втором положении со вторым расстоянием d2 до поверхности, причем d2 находится в диапазоне 0,3-7 мм, предпочтительно, в диапазоне 0,5-5 мм и, наиболее предпочтительно, в диапазоне 1-3 мм. Данная ситуация снова относится к вышеупомянутому обратному ходу, при котором отражающий элемент, если смотреть в направлении перемещения устройства, расположен спереди щетки.

В этом случае зазор (d2) между отражающим элементом и поверхностью, подлежащей очистке, должен быть достаточно большим, чтобы позволить большей части загрязняющих частиц, предпочтительно, всем загрязняющим частицам, проходить в узел насадки и сталкиваться со щеткой. Необходимо отметить, что указанные диапазоны расстояний также выбраны не случайно, а являются результатом экспериментов заявителя.

Прежде всего, было показано, что за счет образования зазора 7 мм, даже самые большие обычные загрязняющие частицы могут проходить в узел насадки. С другой стороны, как можно видеть из вышеупомянутой геометрической зависимости между d3 и d2 (d2=d3×tan(α)), увеличение расстояния d2 между отражающим элементом и поверхностью также увеличивает расстояния d3 между отражающим элементом и щеткой при предположении, что угол α отделения остается постоянным. Однако, расстояние d3 между щеткой и отражающим элементом не должно быть слишком большим, поскольку это расстояние ограничено кинетической энергией загрязняющих частиц. При перемещении от щетки к отражающему элементу кинетическая энергия загрязняющих частиц будет теряться за счет сопротивления загрязняющих частиц воздуху. Поскольку должно оставаться достаточно энергии для отскакивания обратно от отражающей поверхности к щетке, d3 не должно превышать значение около 3-4 см. Принимая во внимание это ограничение для d3, ограничение для d2 приводит к вышеупомянутым диапазонам расстояний.

Было показано, что расстояния d2 между отражающим элементом и поверхностью около 1-3 мм являлось преимуществом, причем, по-прежнему, большая часть загрязняющих частиц может проходить в насадку, и расстояния d3 между отражающим элементом и щеткой является достаточно малым, чтобы обеспечить вышеупомянутый эффект отражения и, таким образом, получить очень хороший результат очистки.

Для дополнительного улучшения результата очистки отражающая поверхность отражающего элемента в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения наклонена относительно вертикальной оси, которая перпендикулярна к поверхности. Другими словами, отражающая поверхность наклонена относительно вертикальной оси. Имея этот наклон, отражающая поверхность больше не расположена перпендикулярно к поверхности, подлежащей очистке (полу), а обращена вверх от пола. Это обеспечивает более легкий подъем загрязняющих частиц, которые отскакивают от отражающей поверхности, поскольку вследствие наклона отражающей поверхности загрязняющие частицы автоматически отклоняются в направлении вверх. Особенно, в случае, если загрязняющие частицы отделяются от щетки под углом отделения, равным 0° (параллельно полу), загрязняющие частицы будут отскакивать обратно от отражающей поверхности под углом наклона, таким образом, поднимаясь быстрее.

В соответствии с другим вариантом осуществления узел насадки содержит корпус насадки, который, по меньшей мере, окружает щетку, и, причем отражающий элемент закреплен на упомянутом корпусе. В таком узле щетка, по меньшей мере, частично окружена корпусом насадки и выступает, по меньшей мере, частично от нижней стороны упомянутого корпуса насадки, который во время использования устройства обращен к поверхности, подлежащей чистке, так что элементы щетки контактируют с упомянутой поверхностью на наружной стороне корпуса во время вращения щетки.

Отражающий элемент предпочтительно также закреплен на упомянутой нижней стороне корпуса для контакта с поверхностью, подлежащей очистке (d1=0), когда насадка перемещается по упомянутой поверхности в направлении вперед.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения линейная массовая плотность множества элементов щетки, по меньшей мере, на верхних участках ниже 150 г/10 км, предпочтительно, ниже 20 г/10 км. В отличие от щеток, используемых в соответствии с известным уровнем техники, которые используются только для удаления пятен (так называемые adjutators), мягкая щетка с гибкими элементами щетки, как описано в данном документе, также имеет способность собирать воду с пола. Благодаря микроволоконным щетинкам, которые предпочтительно используется в качестве элементов щетки, загрязняющие частицы и жидкость могут захватываться с пола, когда элементы щетки/микроволоконные щетинки контактируют с полом во время вращения щетки. Способность также собирать воду щеткой, в основном, обусловлена капиллярной и/или другой адгезионной силой, которая возникает вследствие выбранной линейной массовой плотности элементов щетки. Кроме того, очень тонкие микроволоконные щетинки заставляют щетку открываться для крупных загрязняющих частиц.

Следует отметить, что линейная массовая плотность, как упомянуто, т.е. линейная массовая плотность в граммах на 10 км, также обозначена как значение Dtex. Очень низкое значение Dtex вышеупомянутого типа обеспечивает то, что, по меньшей мере, на концевых участках элементы щетки являются достаточно гибкими для подвергания эффекту сгиба и могут подхватывать загрязняющие частицы и капельки жидкости с поверхности, подлежащей очистке. Кроме того, оказывается, что увеличение срока износа элементов щетки допустимо в пределах этого диапазона линейной массовой плотности.

Эксперименты, осуществленные заявителем, подтвердили, что значение Dtex в вышеупомянутом диапазоне оказывается технически возможным, и хорошие результаты очистки могут быть получены при помощи него. Однако было показано, что результаты очистки могут быть дополнительно улучшены за счет использования элементов щетки с даже более низким верхним пределом значения Dtex, такого как значение Dtex 125, 50, 20 или даже 5 (в г/10 км ).

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения приводное средство выполнено с возможностью обеспечения центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки, которое составляет, в частности, во время периода отделения загрязняющих частиц, когда элементы щетки не контактируют с поверхностью во время вращения щетки, по меньшей мере, 3000 м/сек², более предпочтительно, по меньшей мере, 7000 м/сек² и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 12000 м/сек².

Следует отметить, что минимальное значение 3000 м/сек² относительно ускорения, которое преобладает на концевых участках, по меньшей мере, во время периода отделения загрязняющих частиц, когда элементы щетки не контактируют с поверхностью во время вращения щетки, также подтверждено результатами экспериментов, которые были осуществлены в рамках настоящего изобретения. Эти эксперименты показали, что эффективность очистки устройства в соответствии с настоящим изобретением повышается при увеличении угловой скорости щетки, что означает увеличение ускорение на концевых участках элементов щетки во время вращения.

Когда приводное средство выполнено с возможностью обеспечения центробежных ускорений элементов щетки в вышеупомянутых диапазонах, по-видимому, капельки жидкости, прилипшие к элементам щетки, выпускаются в виде тумана капелек во время фазы, в которой элементы щетки не контактируют с поверхностью, подлежащей очистке.

Сочетание вышеупомянутых параметров для линейной массовой плотности гибких элементов щетки с параметрами для ускорения концевых участков элементов щетки дает оптимальную эффективность очистки вращающейся щетки, причем практически все загрязняющие частицы и пролитая жидкость, сталкиваемые со щеткой, захватываются элементами щетки и удаляются в положение внутри корпуса насадки. Как объяснено выше, удаленные загрязняющие частицы и/или жидкость отбрасываются от отражающего элемента, отскакивают обратно от отражающей поверхности к щетке и поднимаются вышеупомянутым способом зигзагообразного отражения.

Хорошее сочетание линейной массовой плотности и центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки обеспечивает верхний предел для значения Dtex 150 г/10 км и нижний предел для центробежного ускорения 3000 м/сек². Это сочетание параметров, как было показано, обеспечивает отличные результаты очистки, причем поверхность практически освобождается от частиц и становится сразу сухой. Использование этого сочетания параметров, как было показано, также приводит к очень хорошему качеству удаления пятен. Способность также собирать жидкость/воду при помощи щетки, в основном, обусловлена капиллярной и/или другой адгезионной силой, которая возникает вследствие выбранной линейной массовой плотности элементов щетки и возникающих высоких скоростей, с которыми вращается щетка.

Сочетание вышеупомянутых параметров, относящихся к линейной массовой плотности и полученного центробежного ускорения на концевых участках элементов щетки не установлено на основании знаний известного уровня техники. Известный уровень техники даже не рассматривает возможность наличия автономной оптимальной работы только одной вращающейся щетки, которая используется для очистки поверхности и также может поднимать загрязняющие частицы и жидкость.

Для обеспечения вышеупомянутых центробежных ускорений на концевых участках элементов щетки приводное средство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения выполнено с возможностью обеспечения угловой скорости щетки, которая находится в диапазоне 3000-1500 об/мин, более предпочтительно, в диапазоне 5000-8000 об/мин во время вращения устройства. Эксперименты заявителя показали, что оптимальные результаты очистки могут быть получены, когда щетка приводится во вращение с угловой скоростью, которая составляет, по меньшей мере, 6000 об/мин.

Однако заданные ускорения на концевых участках элементов щетки не только зависят от угловой скорости, но также от радиуса, соответственно от диаметра щетки. Следовательно, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы щетка имела диаметр, который находится в диапазоне 10-100 мм, более предпочтительно, в диапазоне 20-80 мм и, наиболее предпочтительно, в диапазоне 35-50 мм, когда элементы щетки находятся в полностью вытянутом состоянии. Длина элементов щетки предпочтительно находится в диапазоне 1-20 мм, более предпочтительно, в диапазоне 8-12 мм, когда элементы щетки находятся в полностью вытянутом состоянии.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения устройство для очистки дополнительно содержит вакуумное устройство для создания пониженного давления в области всасывания, которая образована в зазоре между щеткой и отражающим элементом, для всасывания загрязняющих частиц и жидкости, причем упомянутое пониженное давление, создаваемое вакуумным устройством, находится в диапазоне 3-70 мбар, предпочтительно, в диапазоне 4-50 мбар, наиболее предпочтительно, в диапазоне 5-30 мбар.

Даже если вакуумное устройство, как упомянуто выше, не обязательно требуется в соответствии с настоящим изобретением, дополнительное вакуумное устройство может дополнительно увеличивать эффективность очистки. Особенно так называемый эффект повторного распыления на поверхность может быть уменьшен или устранен за счет обеспечения этого вакуумного устройства. Это будет объяснено ниже.

Возникающие ускорения на концевых участках элементов щетки заставляют загрязняющие частицы и капельки жидкости автоматически отделяться от щетки, когда элементы щетки теряют контакт с полом во время их вращения. Поскольку не все загрязняющие частицы и капельки жидкости могут отбрасываться к отражающему элементу под достаточно большим углом отделения для подъема вышеупомянутым способом отражения, небольшое количество загрязняющих частиц и капелек жидкости будет отскакивать обратно на поверхность в области, где элементы щетки теряют контакт с поверхностью. Однако этот эффект повторного распыления на поверхность устранен за счет отражающего элемента и вакуумного устройства. Отражающий элемент собирает повторно распыленную жидкость и загрязняющие частицы, действуя как скребок, так что оставшаяся жидкость и загрязняющие частицы могут затем всасываться вследствие приложенного пониженного давления, которое создается дополнительным вакуумным устройством. Следовательно, отражающий элемент, действующий как резиновый валик, обеспечивает то, что оставшиеся жидкость и загрязняющие частицы не выходят из области всасывания между отражающим элементом и щеткой, не всасываясь вакуумным устройством. Этот эффект, в основном, возникает, когда устройство перемещается в направлении вперед, в котором отражающий элемент предпочтительно скользит по поверхности.

В отличие от вышеупомянутых диапазонов давления, которые создаются дополнительным вакуумным устройством, пылесосы известного уровня техники требуют приложения более высоких пониженных давлений для получения допустимых результатов очистки. Однако, вследствие вышеупомянутого эффекта отражения, который используется в соответствии с настоящим изобретением и вследствие вышеупомянутых параметров щетки очень хорошие результаты очистки могут уже быть получены в вышеупомянутых диапазонах давления. Таким образом, также могут использоваться небольшие вакуумные устройства. Это повышает свободу выбора вакуумного насоса. Кроме того, необходимо отметить, что вакуумный насос даже не нужен для получения лучших результатов очистки относительно устройств для очистки известного уровня техники.

Представлен