Вакуумное чистящее устройство, имеющее насадку для очистки поверхности

Вакуумное чистящее устройство, имеющее насадку для очистки поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

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

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 используют комбинированную насадку с твердой щеткой и двойным 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 гибкой резиновой губки, которая прикреплена 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.

В нынешних устройствах для влажной очистки пола с единственной щеткой проблема заключается в том, что частицы грязи не подбираются потоком всасываемого воздуха и разлетаются по полу. Это приводит к сметанию грязи с пола, но не к требуемой в действительности очистке пола. Проблема заключается в том, что посредством использования вращающихся щеток частицы грязи непредсказуемо рассеиваются внутри кожуха. В частности, при высоких скоростях вращения щетки траектория частиц грязи, отскакивающих вперед и назад между щеткой и внутренней частью кожуха, чаще всего является абсолютно случайной и, следовательно, непредсказуемой. В некоторых устройствах для очистки пола предшествующего уровня техники предприняты попытки решения этой проблемы посредством больших вакуумных агрегатов, которые обеспечивают высокую мощность всасывания. Тем не менее, очевидно, что такие большие вакуумные агрегаты не только являются дорогими, но и потребляют много энергии. Кроме того, большие вакуумные агрегаты являются довольно шумными.

Эксперименты заявителя показали, что даже если используются мощные вакуумные агрегаты, проблема непреднамеренного рассеивания грязи щеткой по полу может не быть решена полностью. В большинстве известных чистящих устройств согласно предшествующему уровню техники частицы грязи неуправляемо рассеиваются внутри насадки таким образом, что не все частицы грязи направляются непосредственно в выход насадки.

В случае чистящих устройств с единственной вращающейся щеткой это часто приводит к факту того, что частицы грязи, которые подобраны щеткой, осуществляют еще один оборот с щеткой, которая снова отбрасывает их обратно к полу. В частности, когда выход не может захватить (всосать) частицы грязи от щетки и в выход насадки, щетка может снова перенести частицы грязи обратно на пол. В результате этого, частицы грязи могут быть снова выброшены из насадки и рассеяны по полу. Очевидно, что это не приводит к удовлетворительному результату очистки.

В WO 2005/074779 A1 описано иллюстративное устройство, которое использует щетку для рассеивания пыли совместно с потоком воздуха, образуемым посредством вакуумного агрегата, для поднятия рассеянной пыли. Это устройство включает в себя вакуумный агрегат для создания разрежения с камерой всасывания, которая ограничена спереди и сзади посредством ограничительных концов, таких как бегунки. Вращающаяся щетка расположена внутри камеры всасывания. Щетка используется для подметания пола и для рассеивания пыли, которая затем всасывается посредством источника вакуума. Два ограничивающих элемента, которые предложены согласно этому решению, выполнены с возможностью вертикального перемещения, так чтобы они могли быть подняты в зависимости от перемещения насадки вперед или назад. Эти ограничивающие элементы выполняют функцию стабилизации разрежения в камере всасывания для получения постоянного потока всасывания (постоянного разрежения) внутри камеры разрежения независимо от направления перемещения насадки.

Тем не менее, устройство, предложенное в WO 2005/074779 A1, имеет несколько недостатков. Во-первых, конструкция, включающая в себя два ограничивающих элемента, является достаточно сложной и склонной к столкновениям. Во-вторых, щетка, которая используется в этом пылесосе, является агитатором (также называемым побудителем) с жесткими волосками щетки для встряхивания ковра. Сборка, включающая в себя такой агитатор, требует высокой мощности всасывания для получения удовлетворительного результата очистки, особенно на твердых полах. Следовательно, должны быть использованы большие вакуумные агрегаты, что, опять же, приводит к высокой потребительской стоимости устройства. Кроме того, это устройство также не решает проблему, заключающуюся в том, что частицы грязи неуправляемо разбрасываются и могут отлетать обратно на пол. Подобно тому, что объяснено выше, похоже, что более или менее управляемое направление частиц грязи от щетки и в выход насадки является достаточно проблематичным.

В EP 0 265 205 A2 описано устройство для очистки пола, в котором ведомые ролики установлены совместно с парой вращающихся чистящих тел на их соответствующих противоположных концевых частях, причем каждое из вращающихся чистящих тел на его наружной окружности предусмотрено с множеством пластин, выполненных из упругого материала. Колеса содержат пару основных колес, расположенных у передней и задней части кожуха. Устройство для очистки пола дополнительно содержит осевые колеса, каждое из которых расположено в промежуточном положении, образованном между соответствующими ведомыми роликами, и каждое из которых расположено несколько ниже, чем соответствующие основные колеса.

В WO 84/04663 описана машина для очистки предпочтительно твердых поверхностей, причем эта машина имеет две щетки, вращающиеся в противоположных направлениях. Щетки через зазор между ними бросают частицы грязи в контейнер. Между щетками и контейнером проходит транспортный канал для частиц грязи, причем этот канал расширяется вверх. Средство для подачи жидкого чистящего средства имеет проницаемые устройства, которые передают жидкое чистящее средство к щеткам вследствие вращения щеток.

В JP 2003033305 описан всасывающий инструмент для полов, который выполнен с возможностью улучшения функции очистки вдоль стен без ухудшения функции, которую всасывающий инструмент изначально выполняет для пола. Всасывающий инструмент содержит корпус всасывающего инструмента, переднюю стенку, из которой образован бампер, имеющий вращающуюся щетку, предусмотренную рядом с бампером. Бампер предусмотрен с похожей на плавник частью, состоящей из упругого тела, свисающего вниз к очищаемой поверхности пола, и вращающаяся щетка расположена в положении, в котором положение ее вращения соприкасается с похожей на плавник частью или находится вблизи от нее.

В US 2014/0137351 описан чистящий инструмент для очистки полов и других поверхностей, содержащий чистящие ролики, приводимые посредством зубчатого механизма с преобразованием вращения, причем упомянутый механизм приводится посредством единственного ведущего колеса.

Краткое изложение сущности изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка улучшенного вакуумного чистящего устройства, которое, по сравнению с предшествующим уровнем техники, показывает улучшенную эффективность очистки, в это же время имеет насадку небольшого размера, является простым в использовании и менее затратным для пользователя. В частности, целью является разработка вакуумного чистящего устройства, в котором подобранные частицы грязи управляемо направляются к выходу насадки (то есть в выпускной канал) для предотвращения описанного выше эффекта непреднамеренного рассеивания частиц грязи по полу без их всасывания. Изобретение определено в независимом пункте формулы изобретения.

Эта цель достигается посредством насадочного приспособления для вакуумного чистящего устройства, причем насадочное приспособление содержит:

- щетку, выполненную с возможностью вращения вокруг оси щетки, причем упомянутая щетка предусмотрена с щеточными элементами, имеющими концевые части для соприкосновения с очищаемой поверхностью и подбирания частиц грязи и/или жидкости с поверхности во время вращения щетки,

- приводное средство для вращения щетки,

- первый отражающий элемент с первой поверхностью отражателя, которая проходит, по существу, параллельно оси щетки, причем первая поверхность отражателя выполнена с возможностью взаимодействия с щеткой во время вращения щетки для выпускания подобранных частиц грязи и/или жидкости из щетки, и

- второй отражающий элемент, который находится на расстоянии от щетки и первого отражающего элемента, причем второй отражающий элемент содержит вторую поверхность отражателя, которая ориентирована поперечно первой поверхности отражателя, причем вторая поверхность отражателя выполнена с возможностью отражения частиц грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя, в выпускной канал, который начинается между первым и вторым отражающими элементами, причем вторая поверхность отражателя обращена в выпускной канал.

Для того чтобы преодолеть упомянутую выше проблему непреднамеренного рассеивания частиц грязи и/или жидкости по полу вместо прямого их всасывания, изобретатели обнаружили новый способ управления поведением частиц грязи и/или жидкости внутри кожуха насадки. Новая конфигурация манипуляции грязью предусмотрена внутри насадки чистящего устройства и содержит первый отражающий элемент, который выполнен с возможностью взаимодействия с щеткой во время вращения щетки, и второй отражающий элемент, который отражает частицы грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первого отражающего элемента, к входу в выпускной канал. Представленное в этом документе решение выхода насадки направляет частицы прямо от щетки во вход выпускного канала (в выход насадки). Посредством этого предотвращается ситуация, когда частицы грязи, которые подобраны щеткой, осуществляют еще один оборот со щеткой и затем снова вылетают из насадки (без их всасывания).

Идея, лежащая в основе предложенной конфигурации манипуляции грязью, заключается в предусмотрении отражающих элементов, которые выполняют функцию направляющих для частиц грязи, чтобы получать более или менее предсказуемое поведение частиц грязи внутри кожуха насадки. Траектории, которым следуют частицы грязи внутри насадки, являются лучше контролируемыми и, следовательно, лучше предсказуемыми.

Как хорошо известно из геометрии, в трехмерном евклидовом пространстве линия и плоскость, не имеющие общей точки, называются параллельными. Из этого общего принципа ясно, что понимается под первой поверхностью отражателя, которая проходит, по существу, параллельно оси щетки.

"Обращена в выпускной канал" следует понимать не как то, что вторая поверхность должна быть обращена в выпускной канал, а как то, что она не должна быть обращена от входа выпускного канала. Особенно преимущественно, если вектор нормали второй поверхности отражателя направлен в выпускной канал. Таким образом, частицы грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя и затем попадают во вторую поверхность отражателя, отражаются более или менее прямо к входу выпускного канала и затем могут быть всосаны. Иначе говоря, посредством первого и второго отражающих элементов, частицы грязи и/или жидкости отражаются в кожухе насадки подобно бильярдному шару и, посредством этого, управляемо направляются к выпускному каналу. Следует заметить, что это, конечно же, является только описательным объяснением технического принципа, который используется в этом документе.

К тому же, упомянутая выше цель, согласно второму аспекту настоящего изобретения, достигается посредством вакуумного чистящего устройства, содержащего упомянутое выше насадочное приспособление.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленное насадочное приспособление имеет предпочтительные варианты осуществления, подобные и/или идентичные заявленному вакуумному чистящему устройству и определенному в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно варианту осуществления, первая поверхность отражателя соприкасается с концевыми частями щетки во время вращения щетки для выпускания подобранных частиц грязи и/или жидкости из щетки. Соприкосновение между первой поверхностью отражателя и концевыми частями щетки является преимущественным, но, тем не менее, не является обязательным. Для того, чтобы достичь упомянутого выше более или менее предсказуемого поведения частиц грязи, первая поверхность отражателя может также находиться на небольшом расстоянии от концевых частей щетки. Расстояние между первой поверхностью отражателя и концевыми частями щетки, во время вращения щетки, предпочтительно, меньше 2 мм, еще более предпочтительно, меньше 1 мм. Упомянутое расстояние дано/ограничено нормальным размером частиц грязи. Расстояние должно лежать в диапазоне размера обычной частицы грязи для достижения предсказуемого поведения частиц грязи, как дополнительно объяснено ниже. Слишком большое расстояние между первой поверхностью отражателя и концевыми частями щетки может привести к эффекту рассеивания, означающему, что частицы грязи могут быть выпущены у границы раздела между щеткой и первой поверхностью отражателя непредсказуемо, хаотично.

Поведение частиц грязи у границы раздела между щеткой и очищаемой поверхностью (полом) известно. Эксперименты показали, что, в зависимости от свойств грязи (размера и веса), частицы грязи покидают щетку под углом около 0-25° относительно пола, когда грязь входит в щетку в направлении вращения щетки. Это значит, что направление, в котором частицы грязи и/или жидкости отлетают от щетки, когда щетка соприкасается с полом и собирает частицы грязи и/или жидкости, является предсказуемым для большинства частиц. Причина того, почему частицы грязи и/или жидкости отлетают от щетки у границы раздела щетки и пола под упомянутым выше углом выпускания грязи α, лежащим в диапазоне 0-25°, заключается в следующем: когда щеточные элементы соприкасаются с частицей грязи или частицей жидкости, щеточные элементы немного изгибаются. Как только щеточные элементы с прилипшими к ним частицами грязи и/или жидкости теряют соприкосновение с поверхностью, щеточные элементы снова выпрямляются, причем, в особенности, концевые части щеточных элементов перемещаются с относительно высоким ускорением. В результате этого увеличивается центробежное ускорение у концевой части щеточных элементов. Следовательно, капли жидкости и частицы грязи, прилипающие к щеточным элементам, отлетают от щеточных элементов, поскольку силы ускорения превышают силы прилипания. Величины сил ускорения, конечно же, зависят от различных факторов, включающих в себя деформацию щетки, линейную плотность щеточных элементов, скорость, с которой приводится щетка, а также свойства (вес и размер) частиц грязи и/или жидкости.

Эксперименты показали, что в вакуумном чистящем устройстве, используемом согласно настоящему изобретению, угол выпускания грязи α лежит в диапазоне 0-25° относительно пола, когда грязь входит в щетку в направлении вращения щетки.

Поскольку поведение частиц грязи и/или жидкости у границы раздела между щеткой и полом известно, это известное поведение грязи используется также у первого отражающего элемента, который предусмотрен согласно настоящему изобретению. Первый отражающий элемент содержит первую поверхностью отражателя, которая проходит, по существу, параллельно оси щетки и предпочтительно соприкасается с концевыми частями щетки во время вращения щетки (между первым отражающим элементом и щеткой также возможны очень небольшие расстояния, как объяснено выше). Этот первый отражающий элемент расположен внутри кожуха насадки. Он предпочтительно расположен у стороны щетки, у которой щеточные элементы входят в насадочное приспособление во время ее вращения, то есть, после соприкосновения с очищаемой поверхностью (полом). Поскольку первый отражающий элемент соприкасается с щеткой посредством первой поверхности отражателя, частицы грязи у границы раздела между щеткой и первой поверхностью отражателя ведут себя более или менее также, как у границы раздела между щеткой и полом.

Таким образом, первая поверхность отражателя используется для образования такого же поведения частиц грязи, как происходящее также у границы раздела между щеткой и полом. Как только концевые части щетки теряют соприкосновение с первой поверхностью отражателя во время вращения щетки, частицы грязи и/или жидкости выпускаются из щетки под таким же углом выпускания грязи, лежащим в диапазоне 0-25°. Эксперименты показали, что большинство частиц грязи отлетают от щетки под углом 0° относительно первой поверхности отражателя (параллельно первой поверхности отражателя). Следовательно, направление, в котором частицы грязи и/или жидкости отлетают от щетки, как только щеточные элементы теряют соприкосновение с первой поверхностью отражателя, является почти идеально предсказуемым.

Посредством расположения второго отражающего элемента поперечно первому отражающему элементу и на расстоянии от него, возможно дополнительно отражать частицы грязи и/или жидкости, которые выпущены из щетки у первой поверхности отражателя, в выпускной канал. Положение второго отражающего элемента получено из угла выпускания грязи (угла, под которым частицы грязи и/или жидкости выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя). В отличие от первого отражающего элемента, второй отражающий элемент не соприкасается с щеткой. Первый и второй отражающие элементы вместе образуют конфигурацию манипуляции грязью, которая используется для направления частиц грязи и/или жидкости от щетки более или менее предсказуемым образом к выпускному каналу. Следовательно, частицы грязи и/или жидкости входят в насадочное приспособление вследствие вращения щетки. Затем частицы грязи и/или жидкости выпускаются из щетки после соприкосновения с первой поверхностью отражателя и отлетают от щетки под упомянутым выше углом выпускания грязи, лежащим в диапазоне 0-25°. После этого, частицы грязи и/или жидкости попадают во вторую поверхность отражателя и затем отражаются от второй поверхности отражателя в выпускной канал.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения вторая поверхность отражателя наклонена относительно первой поверхности отражателя, причем первая поверхность отражателя во время использования вакуумного чистящего устройства расположена перпендикулярно очищаемой поверхности, и причем угол γ наклона между второй поверхностью отражателя и горизонталью, которая во время использования вакуумного чистящего устройства расположена параллельно очищаемой поверхности, лежит в диапазоне 5°<γ<50°, более предпочтительно в диапазоне 10°<γ<40°, и наиболее предпочтительно равен 30°.

Следует заметить, что возможны также другие углы γ, если угол γ не равен 0° и не равен 90°. Это значит, что вторая поверхность отражателя не должна быть расположена параллельно и не должна быть расположена точно перпендикулярно первой поверхности отражателя. Иначе частицы грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя, не могут попадать во вторую поверхность отражателя, то есть они не отражаются у второй поверхности отражателя в выпускной канал. Оказалось, что относительный угол 30° между первой и второй поверхностями отражателя обеспечивает наилучшее поведение отражения частиц грязи. С другой стороны, расстояние между первой и второй поверхностями отражателя, а также угол γ, под которым они расположены относительно друг друга, ограничены размером насадки. Слишком большое расстояние между двумя отражающими элементами и слишком большой наклон второго отражающего элемента относительно первого отражающего элемента приводят к большой высоте насадки, что делает насадку довольно громоздкой.

Согласно дополнительному варианту осуществления, первая поверхность отражателя во время работы чистящего устройства расположена перпендикулярно очищаемой поверхности (полу). Например, первая поверхность отражателя может быть выполнена как плоская поверхность. В этом случае, поведение частиц грязи у границы раздела между щеткой и первой поверхностью отражателя является практически точно такой же, как у границы раздела между щеткой и полом. Тем не менее, первая поверхность отражателя не должна быть обязательно расположена точно перпендикулярно полу.

Согласно дополнительному варианту осуществления, первая поверхность отражателя наклонена по отношению к вертикальной оси, которая во время работы устройства перпендикулярна очищаемой поверхности. Например, первая поверхность отражателя может быть обращена немного вверх вовнутрь кожуха насадки. Это способствует направлению частиц грязи в направлении вверх от очищаемой поверхности, как объяснено более подробно ниже.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, вторая поверхность отражателя является изогнутой поверхностью, которая обращена в выпускной канал и выполнена с возможностью направления частиц грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя, в выпускной канал.

Вторая поверхность отражателя может быть выполнена либо как плоская поверхность, либо как изогнутая поверхность. В случае, если вторая поверхность отражателя образует изогнутую поверхность, второй отражающий элемент может представлять собой дугу, которая расположена над входом выпускного канала. Эта дуга может иметь форму эллипса, полукруглую форму, или любую другую сложную изогнутую форму. Оказалось, что такая изогнутся или скругленная форма второго отражающего элемента является особенно преимущественной с точки зрения возможности очистки. Скругленная форма может быть использована, так сказать, для удерживания трубы, в которой частицы грязи и/или жидкости отскакивают вперед и назад между разными частями второй поверхности отражателя. Скругленная форма второй поверхности отражателя является относительно компактной и, следовательно, может быть встроена в небольшую насадку. Конкретная форма изогнутой второй поверхности отражателя приспособлена под поведение частиц грязи, в частности, под углы падения и углы отражения, с которыми частицы грязи отскакивают вперед и назад у второй поверхности отражателя. Это объяснено более подробно со ссылкой на чертежи.

Следует заметить, что второй отражающий элемент не должен обязательно иметь изогнутую форму. Цель, заключающаяся в наличии небольшого второго отражающего элемента, также может быть достигнута с плоскими поверхностями. Согласно альтернативному варианту осуществления, второй отражающий элемент дополнительно содержит третью поверхность отражателя, расположенную вблизи от второй поверхности отражателя, и четвертую поверхность отражателя, расположенную вблизи от третьей поверхности отражателя, причем третья поверхность отражателя расположена поперечно второй поверхности отражателя, и причем четвертая поверхность отражателя расположена поперечно второй и третьей поверхностям отражателя.

В этом случае, вторая, третья и четвертая поверхности отражателя вместе образуют дугообразную направляющую конфигурацию, которая обращена в выпускной канал и выполнена с возможностью направления частиц грязи и/или жидкости в выпускной канал посредством отражения их у второй и/или третьей, и/или четвертой поверхности отражателя.

Таким образом, дугообразная направляющая конфигурация также может быть осуществлена посредством нескольких плоских поверхностей, которые расположены рядом друг с другом и немного наклонены относительно друг друга. Частицы грязи и/или жидкости, которые выпускаются из щетки у первой поверхности отражателя, могут сначала попадать во вторую поверхность отражателя, затем в третью поверхность отражателя, и наконец в четвертую поверхность отражателя перед отражением, наконец, непосредственно в выпускной канал. Иначе говоря, второй отражающий элемент в этом варианте осуществления включает в себя не одну плоскую поверхность, множество плоских поверхностей. Это приводит к образованию "согнутой" трубы, которая направляет частицы грязи и/или жидкости от щетки и в выпускной канал. Следует заметить, что в этом документе существует только лингвистическое различие между упомянутой "согнутой трубой" и выпускным каналом. Тем не менее, в практическом приборе, второй отражающий элемент, то есть, "согнутая труба", может быть частью выпускного канала или выхода насадки.

Также следует заметить, что термины "первый", "второй", "третий", "четвертый" не обозначают количество и используются в этом документе для обозначения разницы между разными "отражающими элементами" и разными "поверхностями отражателя". Описанные выше вторая, третья и четвертая поверхности отражателя являются разными частями второго отражающего элемента, тогда как описанная выше первая поверхность отражателя является частью первого отражающего элемента. Оба отражающих элемента предпочтительно являются частями кожуха насадки.

Предшествующее описание в основном относится к конфигурации манипуляции грязью, то есть, к тому, как частицы грязи и/или жидкости направляются от щетки к выпускному каналу внутри насадочного приспособления. Тем не менее, еще не было объяснено как согласно изобретению преодолевается нежелательный эффект повторного разбрызгивания на очищаемую поверхность. Поскольку частицы грязи выпускаются из щетки как только концевые части щетки теряют соприкосновение с полом во время вращения щетки, не все частицы грязи прилипают к щеточным элементам, так что не все частицы грязи переносятся непосредственно вместе с щеткой вовнутрь кожуха насадки, где расположен первый отражающий элемент. Некоторые частицы грязи или даже большинство частиц грязи отлетают из щетки после соприкосновения щеточных элементов с полом и затем разбрызгиваются обратно к полу сразу за положением щетки. Это также известно как эффект повторного разбрызгивания.

Для учета этого эффекта может быть предусмотрено регулировочное средство для регулировки положения первого отражающего элемента относительно очищаемой поверхности в зависимости от направления перемещения устройства, причем регулировочное средство выполнено с возможностью расположения первого отражающего элемента в первом положении, в котором первый отражающий элемент находится на первом расстоянии d1 от очищаемой поверхности, когда вакуумное чистящее устройство перемещается в направлении вперед, в котором первый отражающий элемент, при виде в направлении перемещения устройства, расположен сзади щетки, и с возможностью расположения первого отражающего элемента во втором положении, в котором первый отражающий элемент находится на втором расстоянии d2 от очищаемой поверхности, когда вакуумное чистящее устройство перемещается в противоположном направлении назад, причем второе расстояние d2 больше, чем первое расстояние d1.

Соответственно, положение первого отражающего элемента может быть изменено в зависимости от направления перемещения устройства. Первый отражающий элемент в этом случае используется не только как отражатель, который соприкасается с боковой частью щетки и выпускает частицы грязи и/или жидкости из щетки для отражения их ко второму отражающему элементу (как объяснено выше). Он также выполняет функцию так называемого отскакивателя, который гарантирует, что частицы грязи и/или жидкости, которые уже выпущены из щетки, когда концевые части щетки теряют соприкосновение с поверхностью, также будут собраны и подняты.

Эксперименты показали, что, в зависимости от свойств грязи (размера и веса), частицы грязи покидают щетку под углом α около 0-25° относительно пола, когда грязь входит в щетку в направлении вращения щетки. В отличие от этого, обнаружено, что этот угол α выпускания лежит в диапазоне около 10-60°, когда частицы грязи входят в щетку против направления вращения щетки. Это значит, что ситуация при ходе вперед насадки отличается от ситуации при ходе назад.

Для этого первый отражающий элемент может быть выполнен как упругий элемент, который, например, выполнен из резины или пластика. Согласно варианту осуществления, первый отражающий элемент является частью скребка, которая содержит гибкую резиновую губку. К тому же, первый отражающий элемент может содержать поверхность отскакивания, которая расположена рядом с первой поверхностью отражателя. Согласно варианту осуществления, эти две поверхности являются одной и той же поверхностью, причем верхняя часть упомянутой поверхности, которая находится дальше всего от пола (очищаемой поверхности), обозначена как первая поверхность отражателя, а нижняя часть упомянутой поверхности, которая находится ближе к полу, обозначена как поверхность отскакивания. В отличие от первой поверхности отражателя поверхность отскакивания не соприкасается с щеткой.

Частицы грязи и/или жидкости, которые подбираются щеткой и выпускаются из щетки, как только концевые части теряют соприкосновение с поверхностью, могут попадать в поверхность отскакивания первого отражающего элемента, отскакивать обратно к щетке и снова отлетать посредством вращающейся щетки. Таким образом, частицы грязи и/или жидкости подбираются щеткой, отскакивают вперед и назад зигзагообразно между щеткой и поверхностью отскакивания, и поднимаются с пола без обязательной потребности во внешнем источнике вакуума.

Поскольку ситуация при ходе вперед насадки является не такой, как при ходе назад (как объяснено выше), важно регулировать положение первого отражающего элемента в зависимости от направления перемещения устройства. Таким образом, преимущества упомянутого выше эффекта зигзагообразного отскакивания возникают в обоих направлениях перемещения. При описанном выше ходе вперед устройства, грязь встречается с щеткой в направлении вращения щетки. Таким образом, расстояние d1 между первым отражающим элементом и полом должно быть довольно маленьким, поскольку грязь выпускается достаточно плоско (α составляет около 0-25°). Следует заметить, что d1 обозначает расстояние между нижней стороной первого отражающего элемента и очищаемой поверхностью во время хода вперед устройства.

С другой стороны, первый отражающий элемент в своем втором положении расположен на расстоянии d2 от поверхности, когда вакуумное чистящее устройство перемещается в противоположном направлении назад, при котором первый отражающий элемент, при взгляде в направлении перемещения устройства, расположен спереди щетки. Расстояние d2 также означает расстояние между нижней стороной первого отражающего элемента и очищаемой поверхностью, но при ходе назад устройства (по сравнению с расстоянием d1 при ходе вперед устройства). Расстояние d2 должно быть достаточно большим для того, чтобы позволять частицам грязи и/или жидкости входить в насадку для встречи с щеткой. Иначе говоря, между нижней поверхностью первого отражающего элемента и полом должен быть образован зазор, который является достаточно большим для того, чтобы частицы грязи и/или жидкости входили в насадку. С другой стороны, вертикальная высота этого зазора (означающая высоту, перпендикулярную очищаемой поверхности (полу)) не должна быть слишком большой, поскольку иначе частицы грязи, которые выпускаются из щетки во время ее вращения, выбрасываются из насадки, то есть покидают насадку через зазор между первым отражающим элементом и полом.

Следовательно, d2 (ход назад) должно быть больше, чем d1 (ход вперед), но достаточно маленьким, чтобы гарантировать, что выпущенные частицы грязи попадут в поверхность отскакивания первого отражающего элемента для осуществления описанного выше эффекта отскакивания, то есть, что частицы грязи будут отскакивать вперед и назад между поверхностью отскакивания и щеткой и, таким образом, поднимутся с пола.

Поскольку описанные выше эксперименты показали, что угол α выпускания лежит в диапазоне 10-60°, когда частицы грязи и/или жидкости входят в щетку против направления ее вращения при ходе назад, хорошим компромиссом оказалось расположение первого отражающего элемента в этой ситуации на расстоянии d2 до очищаемой поверхности (пола), где d2=d3*tan(α), причем α имеет максимальную величину 20°. Здесь, d3 обозначает расстояние между первым отражающим элементом и положением щетки, в котором концевые части теряют соприкосновение с поверхностью во время вращения щетки. Иначе говоря, расстояние d3 является расстоянием, измеряемым параллельно очищаемой поверхности от точки, где частицы грязи и/или жидкости выпускаются из щетки, до первой точки, в которой они отскакивают от поверхности отскакивания первого отражающего элемента.

Следует заметить, что величина 20° для α не является случайно выбранной величиной. Максимальная величина 20° для α получена из упомянутых выше экспериментальных результатов. Показано, что частицы грязи выпускаются из щетки с равномерным распределением в упомянутом выше диапазоне угла. Это значит, что при ходе назад, когда частицы грязи встречаются с щеткой против направления вращения, количество частиц грязи, которые выпускаются под некоторым углом, распределяется равномерно по упомянутому выше диапазону угла 10-60°, что означает, что количество грязи, которое покидает щетку под углом 60° относительно поверхности, является приблизительно таким же, как количество, которое покидает щетку под углом 10° по отношению к поверхности.

Таким образом, максимальный угол α=20° приводит к так называемому отношению подбирания пыли (dust pick-up ratio (dpu)) около 80%, что означает, что пол освобождается приблизительно от 80% находящейся на нем грязи. Конечно же, меньшие величины α приводят к еще большему dpu. Тем не менее, величина dpu 80% уже превосходит традиционные пылесосы. Учитывая, что эти традиционные пылесосы должны использовать внешний источник вакуума, тогда как устройство согласно настоящему изобретению имеет dpu 80% без потребности в источнике вакуума, это является удивительно хорошим результатом.

Уменьшение максимальной величины угла α увеличивает упомянутое выше отношение dpu, поскольку согласно данному геометрическому отношению также уменьшается d2 (зазор между первым отражающим элементом и очищаемой поверхностью, или, иначе говоря, выходной зазор для повторного выхода частиц грязи из кожуха насадки). Таким образом, уменьшение максимальной величины α также уменьшает вероятность того, что частицы грязи, которые подобраны щеткой, повторно покинут кожух насадки и не попадут в поверхность отскакивания первого отражающего элемента для поднятия упомянутым выше образом.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, α меньше или равен 15°, предпочтительно меньше или равен 12°, более предпочтительно в диапазоне 9-11°, и наиболее предпочтительно равен 10°.

Принимая во внимание упомянутое выше равномерное распределение выпускания грязи, угол α=15° приводит к отношению dpu 90%. Угол α=12° приводит даже к отношению dpu около 96%. Оказалось, что угол около 10° приводит к почти полному удалению пыли и грязи с поверхности (отношение dpu около 100%).

Угол в 10° получен из экспе