Насадочное приспособление с щеткой и скребком

Насадочное приспособление с щеткой и скребком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к насадочному приспособлению вакуумного чистящего устройства для очистки поверхности. К тому же, настоящее изобретение относится к вакуумному чистящему устройству с таким насадочным приспособлением.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящее время очистка твердого пола выполняется посредством обработки пола пылесосом, после которой следует обработка пола шваброй. Обработка пылесосом удаляет крупную грязь, тогда как обработка шваброй удаляет пятна. Из предшествующего уровня техники известно множество приборов, особенно в секторе профессиональной очистки, для которых заявлена возможность совмещенной обработки пылесосом и шваброй. Приборы для сектора профессиональной очистки обычно выполнены специально для больших площадей и идеально плоских полов. Они основаны на твердых щетках и мощности всасывания для уборки воды и грязи с пола. В приборах для домашнего использования часто используется комбинированную насадку с твердой щеткой и скребком. Как и приборы для сектора профессиональной очистки, эти продукты используют щетку для удаления пятен с пола и скребок совместно с разрежением для поднятия грязи с пола.

Упомянутые скребковые элементы обычно осуществлены посредством гибкого резинового козырька, который прикреплен к нижней части чистящего устройства и только скользит по очищаемой поверхности, посредством этого толкая и стирая частицы грязи и жидкости по очищаемой поверхности или с нее. Разрежение, обычно образуемое посредством вакуумного агрегата, используется для всасывания собранных частиц грязи и жидкости.

Скребок, который может быть использован в чистящих системах, известен, например, из US 2003/0028995 A1. Пылесос предшествующего уровня техники, который использует комбинацию вращающейся щетки и скребка, известен из US 4864682 A. Этот пылесос содержит узел саморегулируемой щеточной полосы, который автоматически подстраивается под тип поверхности пола, на которой используется пылесос. Используемый узел требует высокой мощности всасывания для обеспечения удовлетворительного результата очистки. Щетка, которая используется в этом пылесосе, является побудителем (иногда также называемым перемешивателем) с жесткими волосками щетки для подметания пола, например ковра. Эти жесткие волоски имеют достаточно хороший эффект трения, который позволяет использовать щетку, в частности, для удаления пятен. Тем не менее, эффективность осушения пола является довольно низкой, поскольку такой побудитель не может поднимать с пола жидкость.

Устройства, объединяющие в себе пылесос и швабру, известные из предшествующего уровня техники, часто используют щеточные элементы, которые активно орошаются водой или моющим средством для улучшения удаления пятен. Такие устройства обычно используют двойной скребковый элемент, имеющий два скребка, которые расположены на одной стороне щетки, как иллюстративно показано на прилагаемой фиг. 15. Дополнительный источник вакуума образует всасывание в канале между скребками упомянутого устройства двойного скребка для повторного удаления очищающей воды с пола.

Тем не менее, для повторного удаления активно разбрызгиваемой очищающей воды с пола эти устройства всегда нужно перемещать в направлении вперед, в котором щетка, при взгляде в направлении перемещения устройства, расположена спереди устройства двойного скребка. При перемещении устройства в противоположном направлении назад за ним остается мокрый пол, поскольку очищающая вода, которая распределяется щеткой, не удаляется скребками при этом обратном ходе.

Следовательно, для получения хорошего результата очистки при прямом, а также при обратном ходе устройства известные чистящие устройства предусмотрены с насадкой с двойным скребком на обеих сторонах щетки. Устройство этого типа показано в US 4817233. Даже, несмотря на то, что такие устройства двойного скребка на обеих сторонах щетки показывают хорошие результаты очистки, насадка этих устройств является довольно громоздкой. Это, опять же, приводит к неудовлетворительной, ограниченной работоспособности. В особенности в приборах для домашнего использования, при котором часто нужно очищать узкие углы, такие громоздкие насадки являются неудобными для использования по причине их ограниченной свободы действия.

Помимо этого, использование таких устройств двойного скребка, как показанное на прилагаемой фиг. 15 и в US 4817233 A, имеет несколько других недостатков. Из-за постоянного соприкосновения скребков с полом во время перемещения устройства, такие двойные скребки могут образовывать высокую царапающую нагрузку на пол. В особенности, когда устройства двойного скребка используются на каждой стороне щетки, это приводит к увеличенному риску оставления царапин на полу. К тому же, недостатком таких устройств скребков является то, что они не пропускают крупную грязь, такую как, например, волоски или орехи, поскольку крупная грязь часто увлекается скребками или отталкивается от скребков и, таким образом, не может попасть во всасывающий вход. Кроме того, такие насадки с двойным скребком трудно чистить, и они не обладают способностью самоочистки.

Независимо от типа устройства влажной очистки одной из основных задач является обеспечение однородной характеристики очистки независимо от направления перемещения насадки. Тем не менее, в особенности, в решениях с единственной щеткой и единственным скребком предшествующего уровня техники, это не достигается. Если насадка перемещается в направлении вперед, в котором щетка, при взгляде в направлении перемещения устройства, расположена спереди скребка, скребок более или менее стирает всю жидкость с пола. Следовательно, достигается хороший эффект высушивания. Тем не менее, если насадка перемещается в противоположном направлении назад, пол чаще всего остается мокрым, поскольку очищающая вода, которая распределяется щеткой, не удаляется со скребка при этом обратном ходе. В случае решения с единственной щеткой и единственным скребком это приводит к факту того, что требуется аккуратный баланс между осушающей характеристикой вращающейся щетки и осушающей характеристикой скребка.

Помимо этой проблемы, сам скребок должен обладать очень высоким сопротивлением истиранию и химическому воздействию для сохранения исходной эффективности в течение всего срока службы прибора.

В US 5221828 A описано нагреваемое протирающее лезвие с телом из проводящего эластомера и парой электродов вдоль каждой стороны тела.

В предварительно неопубликованных заявках Заявителя WO/2013/027140 и WO/2013/027164 описаны чистящие устройства, содержащие щетку и скребковый элемент.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Объектом настоящего изобретения является разработка улучшенного насадочного приспособления для чистящего устройства, которое имеет, по сравнению с предшествующим уровнем техники, улучшенную эффективность очистки и в это же время имеет насадку небольшого размера для обеспечения высокой свободы действия. В частности, объектом является разработка насадочного приспособления, которое имеет однородную характеристику очистки независимо от направления перемещения насадки.

Этот объект достигается посредством насадочного приспособления, которое содержит:

- кожух насадки;

- щетку, выполненную с возможностью вращения вокруг оси щетки, причем упомянутая щетка предусмотрена с гибкими микроволоконными щеточными элементами, имеющими концевые части для соприкосновения с очищаемой поверхностью и подбирания частиц жидкости и грязи с очищаемой поверхности во время вращения щетки, причем щетка по меньшей мере частично окружена кожухом насадки и выступает по меньшей мере частично из нижней стороны упомянутого кожуха насадки;

- приводное средство для вращения щетки;

- единственный скребковый элемент для стирания частиц жидкости и грязи по очищаемой поверхности или с нее посредством соприкосновения с упомянутой поверхностью своим свободным концом, причем упомянутый скребковый элемент проходит вдоль продольного направления, которое расположено, по существу параллельно оси щетки, и прикреплен своим неподвижным концом к нижней стороне кожуха насадки на стороне щетки, на которой щеточные элементы входят в кожух насадки во время вращения щетки, причем скребковый элемент содержит синтетический материал с твердостью в диапазоне 25-60 Шор-А и с характеристикой силы-смещения 0,02 Н/мм<F/d<0,27 Н/мм, где F представляет собой силу, действующую на свободный конец скребкового элемента перпендикулярно продольному направлению, и d представляет собой смещение упомянутого свободного конца перпендикулярно продольному направлению, которое вызвано силой F.

К тому же, упомянутый выше объект, согласно второму аспекту настоящего изобретения, достигается посредством вакуумного чистящего устройства для очистки поверхности, причем вакуумное чистящее устройство содержит:

- упомянутое выше насадочное приспособление; и

- вакуумный агрегат для образования разрежения в области всасывания между кожухом насадки и щеткой.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Заявленное вакуумное чистящее устройство имеет предпочтительные варианты осуществления, подобные и/или идентичные заявленному насадочному приспособлению и определенные в зависимых пунктах формулы изобретения.

Подобно тому, что предложено в WO 2010/041184 A1, щетка, которая используется согласно настоящему изобретению, оснащена тонкими гибкими микроволоконными кисточками, которые в этом документе в целом названы гибкими щеточными элементами. Благодаря этим гибким щеточным элементам щетка, в отличие от побудителей с твердыми/жесткими щеточными элементами, может подбирать не только частицы грязи, но также и жидкость.

В отличие от решения, разработанного в WO 2010/041184 A1, согласно настоящему изобретению предусмотрена только одна щетка (а не две противоположно вращающиеся щетки). К тому же, чистящее устройство согласно настоящему изобретению оснащено единственным скребковым элементом, который также может быть просто назван скребком. Упомянутый скребковый элемент предпочтительно содержит гибкий резиновый козырек, которая выполнена с возможностью скольжения по очищаемой поверхности и, посредством этого, стирания частиц грязи и/или жидкости по полу или с него во время перемещения насадки.

Скребковый элемент предпочтительно расположен на стороне щетки, на которой щеточные элементы входят в кожух насадки во время вращения щетки. Таким образом, скребковый элемент расположен на стороне щетки, на которой частицы грязи и капли жидкости освобождаются с щетки. Благодаря возможности изгибания щеточных элементов, щеточные элементы действуют как что-то вроде хлыста, который сбивает частицы грязи и/или жидкости, как только они во время их вращения освобождаются от очищаемой поверхности. Это основано на факте того, что гибкие щеточные элементы изгибаются или вдавливаются, как только они входят в соприкосновение с очищаемой поверхностью, и выпрямляются, как только они выходят из соприкосновения с полом. Этот принцип будет более подробно описан далее.

Одним из центральных признаков настоящего изобретения является комбинация:

a) вращающейся щетки, которая, в отличие от побудителей, может поднимать грязь, а также воду, и

b) скребка, который, специально приспособлен под щетку микроволоконного типа.

После обширных исследований в лаборатории и в домашних условиях изобретатели обнаружили оптимальное решение для характеристики и твердости материала скребка. Было обнаружено, что твердость материала скребка в диапазоне 25-60 Шор-А в комбинации с характеристикой силы-смещения 0,02 Н/мм<F/d<0,27 Н/мм, еще более предпочтительно 0,02 Н/мм<F/d<0,13 Н/мм, приводит к оптимальной характеристике скребка во время использования.

Следует заметить, что упомянутая выше комбинация параметров не является ни случайной, ни подобной параметрам скребков, известных в предшествующем уровне техники. Идея, лежащая в основе упомянутой выше комбинации параметров, заключается в разработке скребка, который имеет характеристику, подобную вращающейся микроволоконной щетке. "Подобная характеристика" в этом случае означает, что при протирании пола скребком, на полу остается такое же или почти такое же количество воды, как после микроволоконной щетки. В этом случае, пол имеет одинаковую или почти одинаковую влажность независимо от направления перемещения насадки. Если насадка перемещается в направлении вперед, в котором щетка, при взгляде в направлении перемещения насадки, расположена спереди скребка, скребок протирает пол, так что его характеристика оказывает серьезный эффект на количество жидкости, которая остается после него. Если насадка наоборот перемещается в направлении назад, в котором щетка, при взгляде в направлении перемещения насадки, расположена за скребком, характеристика щетки оказывает серьезный эффект на количество жидкости, которая остается на полу. Если обе характеристики, характеристика скребка и характеристика щетки, являются сравнимыми по отношению к эффективности подбирания жидкости, даже посредством устройства с единственной щеткой и единственным скребком пол может иметь одинаковую влажность независимо от направления перемещения насадки. Изобретатели обнаружили, что упомянутая выше комбинация параметров почти в точности обеспечивает такую характеристику насадки.

Еще одним важным преимуществом является то, что упомянутая выше комбинация признаков для скребка позволяет иметь однородную влажность на полу по всему протяжению (длине) скребка и равномерно распределенное время высыхания оставшейся воды. По сравнению с "обычными" скребками, используемыми в чистящих устройствах предшествующего уровня техники, настоящий скребок выполнен с возможностью большего количества жидкости, остающейся на полу. Это сделано специально. Даже, несмотря на то, что микроволоконная щетка может поднимать жидкость, а также частицы грязи, после нее остается немного большее количество воды, по сравнению с "обычным" скребком. Таким образом, для обеспечения характеристики при переднем ходе, такого же, как при обратном ходе, скребок возможно должен оставлять немного больше жидкости на полу, чем обычно. С другой стороны, было обнаружено, что потребители предпочитают иметь немного более влажный пол, чем иметь идеально сухой пол. Во-первых, посредством этого работа устройства влажной очистки выглядит более убедительной. Если устройство влажной очистки оставляет за собой идеально сухой пол, потребители часто думают, что устройство работает неправильно. Во-вторых, тонкая пленка жидкости, которая остается после насадки, также выполняет функцию визуального оповещения пользователя о том, где он/она уже очистил/очистила пол, а где еще нет.

Еще одним преимуществом упомянутых выше параметров скребка являются высокое сопротивление истиранию и высокое сопротивление химическому воздействию, которые такой тип скребка показал в экспериментах заявителя. К тому же, упомянутая выше характеристика силы-смещения является важной для обеспечения требуемой характеристики перехода/изгибания скребка.

Как известно для скребков предшествующего уровня техники, скребок обычно изгибается вокруг своего продольного направления в зависимости от направления перемещения насадки. Следовательно, он должен деформироваться в момент перехода (в момент изменения направления перемещения). Если он не деформируется, он поднимает насадку или весь прибор, и насадка может оставить след на очищенном полу. Это, конечно же, является нежелательной характеристикой. Следовательно, упомянутая выше характеристика силы-смещения также осуществляет аккуратный баланс между слишком жестким и слишком мягким (слишком гибким) скребком. Слишком жесткий скребок может привести к появлению царапин на полу, тогда как слишком мягкий скребок может оставить на полу слишком большое количество жидкости и, кроме того, может быть механически слишком неустойчивым.

Переходу/изгибанию скребка предпочтительно способствует расположение выступов (так называемых шипов) около или рядом со свободным концом скребка. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, скребковый элемент содержит гибкий резиновый козырек между своим неподвижным и своим свободным концами и множество выступов для изгибания гибкого резинового козырька вокруг продольного направления между открытым и закрытым положениями в зависимости от направления перемещения насадочного приспособления, причем упомянутые выступы расположены рядом со свободным концом скребкового элемента и выступают из задней стороны гибкого резинового козырька, которая обращена от щетки.

Эти выступы заставляют резиновый козырек изгибаться в открытое положение, в котором частицы жидкости и грязи могут входить в насадочное приспособление через отверстия между выступами, гибким резиновым козырьком и поверхностью, когда насадочное приспособление перемещается по поверхности в направлении назад, в котором скребковый элемент при взгляде в направлении перемещения, расположен спереди щетки. С другой стороны, резиновый козырек выполнен с возможностью изгибания в закрытое положение, в котором резиновый козырек стирает частицы жидкости и грязи по очищаемой поверхности или с нее, когда насадочное приспособление перемещается по поверхности в направлении вперед. В этом направлении вперед скребковый элемент, при взгляде в направлении перемещения насадки, расположен за щеткой.

Возможность перехода скребка из открытого в закрытое положение в зависимости от направления перемещения насадочного приспособления обеспечивает хороший результат очистки при переднем, а также при обратном ходе насадки. Открытая конфигурация предназначена для обеспечения вхождения грязи, когда скребок приближается к частицам жидкости и грязи на полу раньше щетки. В закрытом положении скребок закрывает зазор до пола, или, иначе говоря, метет или скользит по поверхности, когда щетка приближается к частицам жидкости и грязи на полу раньше скребка.

Упомянутые выше выступы (шипы) выполнены с возможностью изгибания/загибания резинового козырька и, посредством этого, по меньшей мере частичного поднятия резинового козырька от поверхности, когда насадка перемещается по поверхности в направлении назад. Благодаря этому загибанию/поднятию резинового козырька при обратном ходе насадки, крупная грязь может входить в насадку при обратном ходе через отверстия, создаваемые между резиновым козырьком, выступами и полом. Очевидно, что поднятие резинового козырька и создание упомянутых отверстий несколько уменьшает разрежение внутри кожуха насадки, которое может быть создано посредством вакуумного агрегата (то есть посредством этого увеличивается абсолютное давление внутри кожуха насадки). Это уменьшенное разрежение в основном является следствием того, что отверстия создают утечку воздуха, из-за которой воздух может входить в насадку. Эта утечка воздуха и получающееся в результате уменьшение разрежения не должны быть слишком сильными, поскольку это может привести к значительной разности расхода воздуха, входящего в насадку при переднем ходе по сравнению с обратным ходом.

Таким образом, размер выступов (шипов) ограничен. С другой стороны, шипы должны быть достаточно большими, чтобы создавать достаточно большие отверстия, через которые в насадку также может входить крупная грязь. К тому же, размер шипов зависит от расстояния между щеткой и скребком и от минимального угла, под которым грязь отбрасывается от щетки. Слишком большие отверстия могут позволить частицам жидкости и грязи, с которыми встречается щетка, снова вылетать из кожуха насадки (через отверстия). Это, конечно же, может ограничить эффективность устройства, поскольку грязь вылетает из-под скребка в открытом положении. Таким образом, очевидно, что размер выступов (шипов) зависит от множества параметров.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, расстояние между передним концом выступов, который обращен от резинового козырька, и задней стороной гибкого резинового козырька лежит в диапазоне 0,5-4 мм. Обнаружено, что наиболее предпочтительный размер составляет около 1,8 мм.

Также важным является расстояние между выступами. Если выступы расположены слишком близко друг от друга, большие частицы грязи могут не войти в насадку. С другой стороны, если расстояние между двумя смещенными выступами является слишком большим, гибкий резиновый козырек может деформироваться и закрыть требуемые отверстия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, расстояние между двумя смещенными выступами лежит в диапазоне 5-15 мм. Изобретатели обнаружили идеальное расстояние, которое лежит в окрестности или равно 12,5 мм при размере каждого выступа (расстоянии между передним концом выступа и задней стороной резинового козырька) около 2,5 мм.

Дополнительное улучшение может быть достигнуто, если по меньшей мере один из выступов содержит по меньшей мере одну сходящую на конус сторону и скругленные края. Это уменьшает риск того, что крупная грязь, такая как полосы, запутается у выступов или вокруг них.

В последних параграфах можно обратить внимание, в основном, на геометрию, размер и признаки выступов скребкового элемента. Тем не менее, еще более важными являются геометрия и размер резинового козырька скребкового элемента.

Как отмечено в первых параграфах краткого описания сущности изобретения, характеристика скребкового элемента и его резинового козырька является особенно важным для обеспечения характеристики, подобного щетке, чтобы эффективность устройства была подобной или даже одинаковой при переднем, а также при обратном ходе насадки. Отмечено, что резиновый козырек скребкового элемента выполнен из синтетического материала с твердостью в диапазоне 25-60 Шор-А в комбинации с характеристикой силы-смещения 0,02 Н/мм<F/d<0,3 Н/мм. Еще более предпочтительной является твердость 35 Шор-А в комбинации с характеристикой силы-смещения 0,02 Н/мм<F/d<0,15 Н/мм. Эти требования также оказывают значительное влияние на размеры резинового козырька. Наоборот, размеры резинового козырька также влияют на характеристику силы-смещения. Обнаружено, что предпочтительным материалом для гибкого резинового козырька является полиуретан. Полиуретан оказался преимущественным, поскольку он не производит неприятный скрипящий звук, как обычно производимый скребками предшествующего уровня техники. Кроме того, скребок, выполненный из полиуретана, оказывает на пол достаточно трения, которое требуется для упомянутого выше изгибаемой характеристики скребка.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гибкий резиновый козырек имеет толщину 0,5-3 мм. Наиболее предпочтительной является толщина около 0,85 мм. Поперечное сечение гибкого резинового козырька также может немного сходиться на конус, например, от 0,85 мм в самой тонкой точке до 1 мм в самой толстой точке. Ясно, что толщина гибкого резинового козырька также зависит от выбранной твердости. Если выбран материал с меньшей твердостью, например с 25 Шор-А, резиновый козырек должен быть толще, например, должен иметь толщину 3 мм. С другой стороны, если выбран материал с увеличенной твердостью, например с 60 Шор-А, толщина резинового козырька должна быть сравнительно меньше, например, около 2 мм или меньше.

Еще одним значительным параметром является высота гибкого резинового козырька. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, гибкий резиновый козырек имеет высоту, измеренную между свободным концом и неподвижным концом, составляющую 5-20 мм. Опять же, высота резинового козырька также зависит от ее толщины и наоборот. Для достижения упомянутых выше требований к характеристике силы-смещения, большая высота должна быть объединена с большей толщиной, а меньшая высота должна быть объединена с меньшей толщиной. Обнаружено, что идеальная высота резинового козырька составляет около 8,5 мм.

Тем не менее, следует снова заметить, что упомянутые выше размеры связаны друг с другом. Наиболее подходящим вариантом является, конечно же, результат встраивания в прибор. Оптимальная комбинация, обнаруженная изобретателями, представляет собой следующее:

a) высота резинового козырька: 8,5 мм,

b) толщина резинового козырька: 0,85 мм,

c) твердость материала резинового козырька: 35 Шор-А,

d) размер выступов: 1,8 мм, и

e) материал резинового козырька: полиуретан.

Также снова следует заметить, что свойства и признаки скребка специально приспособлены под тип щетки, которая используется согласно настоящему изобретению. Далее подробно описаны конкретные свойства щетки, которые позволяют щетке одновременно подбирать частицы грязи и/или жидкости (в отличие от побудителя).

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения линейная массовая плотность множества щеточных элементов, по меньшей мере у концевых частей, ниже 150г/10км, предпочтительно ниже чем 20г/10км.

В отличие от щеток, часто используемых согласно предшествующему уровню техники, которые используются только для удаления пятен (побудители), мягкая щетка с гибкими щеточными элементами, согласно настоящему документу, также обладает возможностью подбирания воды с пола. Благодаря гибким микроволоконным волоскам, которые предпочтительно используются в качестве щеточных элементов, частицы грязи и жидкости могут быть подобраны с пола, когда щеточные элементы/микроволоконные волоски соприкасаются с полом во время вращения щетки. Возможность также подбирать воду посредством щетки, в основном обеспечена капиллярными и/или другими адгезионными силами, которые возникают из-за выбранной линейной массовой плотности щеточных элементов. К тому же, очень тонкие микроволоконные волоски позволяют щетке быть открытой для крупной грязи. Преимущество микроволоконных волосков также заключается в том, что волоски выполняют функцию ограничения потока. Жесткие волоски перемешивателя, наоборот, не могут делать это.

Следует заметить, что упомянутая линейная массовая плотность, то есть линейная массовая плотность в граммах на 10 км, также обозначается величиной децитекс. Очень малая величина децитекс упомянутого выше типа обеспечивает то, что, по меньшей мере у концевых частей, щеточные элементы являются достаточно гибкими для претерпевания эффекта загибания и могут подбирать частицы грязи и капли жидкости с очищаемой поверхности. К тому же, в этом диапазоне линейной массовой плотности степень износа и отрывания щеточных элементов оказывается приемлемой.

Эксперименты, выполненные заявителем, подтвердили, что величина децитекс в упомянутом выше диапазоне оказывается технически возможной, и что с ней могут быть получены хорошие результаты очистки. Тем не менее, эксперименты показали, что результаты очистки могут быть дополнительно улучшены посредством применения щеточных элементов, имеющих еще более низкий предел величины децитекс, например, величину децитекс 125, 50, 20 или даже 5 (в г/10 км).

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения приводное средство выполнено с возможностью осуществления центробежного ускорения у концевых частей щеточных элементов, которое, в частности во время периода отпускания грязи, когда щеточные элементы не соприкасаются с поверхностью во время вращения щетки, составляет по меньшей мере 3000 м/с², более предпочтительно по меньшей мере 7000 м/с² и наиболее предпочтительно 12000 м/с².

Следует заметить, что минимальная величина 3000 м/с² в отношении ускорения, которое преобладает у концевых частей по меньшей мере во время периода отпускания грязи, когда щеточные элементы не соприкасаются с поверхностью во время вращения щетки, также поддерживается результатами экспериментов, которые были выполнены в контексте настоящего изобретения. Эти эксперименты показали, что эффективность очистки устройства согласно настоящему изобретению улучшается с увеличением угловой скорости щетки, которое приводит к увеличению ускорения у концевых частей щеточных элементов во время вращения.

Поскольку приводное средство выполнено с возможностью осуществления центробежных ускорений щеточных элементов в упомянутых выше диапазонах, капли жидкости, прилипающие к щеточным элементам склонны выбрасываться в виде тумана капель во время фазы, в которой щеточные элементы не соприкасаются с очищаемой поверхностью.

Объединение упомянутых выше параметров линейной массовой плотности гибких щеточных элементов с параметрами ускорения концевых частей щеточных элементов дает оптимальную эффективность очистки вращаемой щетки, при которой практически все частицы грязи и разлитая жидкость, встречаемые щеткой, подбираются посредством щеточных элементов и выбрасываются в положение внутри кожуха насадки.

Хорошая комбинация линейной массовой плотности и центробежного ускорения у концевых частей щеточных элементов обеспечивает верхний предел величины децитекс 150 г/10 км и нижний предел центробежного ускорения 3000 м/с². Оказалось, что эта комбинация параметров обеспечивает превосходные результаты очистки, причем поверхность одновременно практически освобождается от частиц и высушивается. Оказалось, что использование этой комбинации параметров также приводит к очень хорошим свойствам удаления пятен. Способность щетки также подбирать жидкость, в основном, вызвана капиллярными и/или другими адгезионными силами, которые возникают благодаря выбранной линейной массовой плотности щеточных элементов, и возникающих высоких скоростей, с которыми приводится щетка.

Для того чтобы осуществить упомянутые выше центробежные ускорения у концевых частей щеточных элементов, приводное средство, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, выполнено с возможностью осуществления угловой скорости щетки, которая лежит в диапазоне 3000-15000 оборотов в минуту, более предпочтительно в диапазоне 5000-8000 оборотов в минуту, во время работы устройства. Эксперименты заявителя показали, что оптимальные результаты очистки могут быть достигнуты, когда щетка приводится с угловой скоростью, составляющей по меньшей мере 6000 оборотов в минуту.

Тем не менее, требуемые ускорения у концевых частей щеточных элементов зависят не только от угловой скорости, но также и от радиуса, соответственно, от диаметра щетки.

Следовательно, согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, щетка предпочтительно имеет диаметр, который лежит в диапазоне 10-100 мм, более предпочтительно в диапазоне 20-80 мм, наиболее предпочтительно в диапазоне 35-50 мм, когда щеточные элементы находятся в полностью вытянутом состоянии. Длина щеточных элементов предпочтительно лежит в диапазоне 1-20 мм, предпочтительно в диапазоне 8-12 мм, когда щеточные элементы находятся в полностью вытянутом состоянии.

Согласно варианту осуществления заявленного чистящего устройства чистящее устройство дополнительно содержит вакуумный агрегат, который выполнен с возможностью образования разрежения в области всасывания между кожухом насадки, щеткой и скребком в диапазоне 3-70 мбар, предпочтительно в диапазоне 4-50 мбар, наиболее предпочтительно в диапазоне 5-30 мбар. В предпочтительном варианте осуществления разрежение, образованное в области всасывания, в частности, когда скребок находится в закрытом положении, лежит в диапазоне 17-27 мбар.

В отличие от упомянутых выше диапазонов давления, которые образуются посредством вакуумного агрегата, пылесосы предшествующего уровня техники должны прилагать более высокие разрежения для достижения приемлемых результатов очистки. Тем не менее, благодаря упомянутой выше комбинации специальной щетки с гибкими щеточными элементами и скребковым элементом очень хорошие результаты очистки могут быть осуществлены уже в упомянутых выше диапазонах давления. Таким образом, также могут быть использованы меньшие вакуумные агрегаты. Посредством этого увеличивается свобода выбора вакуумного насоса.

Настоящее чистящее устройство может дополнительно содержать средство позиционирования для позиционирования оси щетки на расстоянии от очищаемой поверхности, которое меньше, чем радиус щетки с полностью вытянутыми щеточными элементами, для осуществления вдавленной части щетки, соприкасающейся с очищаемой поверхностью во время работы, причем эта вдавленная часть лежит в диапазоне 2%-12% диаметра щетки.

В результате этого, щеточные элементы загибаются, когда щетка соприкасается с полом. Следовательно, как только щеточные элементы приходят в соприкосновение с полом во время вращения щетки, внешний вид щеточных элементов меняется с вытянутого на изогнутый, и как только щеточные элементы теряют соприкосновение с полом во время вращения щетки, внешний вид щеточных элементов меняется с изогнутого на вытянутый. Такие же характеристики щетки возникают, когда концевые части щетки соприкасаются с первой отражающей поверхностью первого отражающего элемента.

Практический диапазон для вдавленной части щетки составляет 2%-12% диаметра щетки по отношению к полностью вытянутому состоянию щеточных элементов. В конкретных ситуациях, диаметр щетки, как было упомянуто, может быть определен посредством осуществления специального измерения, например, посредством использования высокоскоростной камеры или стробоскопа, который срабатывает с частотой вращения щетки.

Деформация щеточных элементов или, говоря точнее, скорость, с которой может происходить деформация, также зависит от линейной массовой плотности щеточных элементов. К тому же, линейная массовая плотность щеточных элементов влияет на энергию, которая нужна для вращения щетки. Когда линейная массовая плотность щеточных элементов является относительно низкой, возможность изгибания является относительно высокой, и энергия, необходимая для изгибания щеточных элементов, когда они приходят в соприкосновение с очищаемой поверхностью или с первой отражающей поверхностью, является относительно низкой. Это также означает, что энергия трения, которая образуется между щеточными элементами и полом или первой отражающей поверхностью, является низкой, посредством чего предотвращаются какие либо повреждения. Другими преимущественными эффектами относительно низкой линейной массовой плотности щеточных элементов являются относительно высокое сопротивление износу, относительно небольшая вероятность повреждения твердыми объектами или тому подобным, и возможность следовать очищаемой поверхности таким образом, чтобы соприкосновение сохранялось даже при встрече с существенной неровностью пола.

Фактором, который может играть дополнительную роль в функции очистки вращаемой щетки, является плотность размещения щеточных элементов. Когда плотность размещения является достаточно большой, между щеточными элементами могут возникать капиллярные эффекты, которые улучшают быстрое удаление жидкости с очищаемой поверхности. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения плотность размещения щеточных элементов составляет по меньшей мере 30 пучков щеточных элементов на см², причем количество щеточных элементов на пучок составляет по меньшей мере 500.

Расположение щеточных элементов в пучках образует дополнительные капиллярные каналы, посредством этого увеличивая капиллярные силы щетки для поднимания частиц грязи и капель жидкости с очищаемой поверхности.

Как было упомянуто выше, настоящее чистящее устройство обладает возможностью достижения крайне хороших результатов очистки. Эти результаты очистки могут быть улучшены еще больше посредством активного смачивания очищаемой поверхности. Это является особенно преимущественным в случае удаления пятен. Жидкость, используемая в процессе улучшения приклеивания частиц грязи к щеточным элементам, может быть подана различными способ