ЧИСТЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО
CLEANING DEVICE

Настоящее изобретение относится к чистящему устройству, например, для полов и окон.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В US 2010/0199455 раскрыто паровое устройство, имеющее емкость для воды, водяной насос и генератор пара с вакуумной функцией. Указанное паровое устройство имеет водяной насос для выборочного впрыска воды из указанной емкости в парогенератор для генерирования пара, подаваемого в корпусную часть для парового мешка с установленным в ней тканым паровым мешком. В одной конфигурации, при генерировании пара использование вакуумной функции невозможно. Еще в одной конфигурации, при включении вакуумной функции нагревательный элемент в генераторе пара получает питание при сниженной мощности для снижения энергопотребления, поддержания генератора пара в нагретом состоянии в режиме ожидания и предотвращения накачки воды.
В US 2010/0236018 раскрыто чистящее устройство, способное реализовывать две или более функций очистки. Указанное чистящее устройство может содержать вакуумный очиститель и паровой очиститель, так что пользователь имеет возможность вакуумной очистки пола перед паровой очисткой пола. Различные ручные переключающие приспособления могут использоваться в виде части управления указанным чистящим устройством. Когда в одном чистящем устройстве обеспечена возможность удаления мусора и очистки паром, одновременное задействование обеих функций может быть нежелательным, поскольку в некоторых случаях возможен перенос влаги в воздуховод или грязеуловитель с образованием густой или жидкой грязи, содержащей собранный мусор. Образующаяся грязь способна снизить эффективность и удобство устройства.
В US 2016/0213214 раскрыто устройство для очистки поверхностей, содержащее ткань, размещенную на пористом материале, емкость для сбора жидкости, поглощаемой указанной тканью, и приспособление для создания разрежения в указанной емкости для переноса жидкости из ткани в указанную емкость.
В WO 2007/111934 раскрыто чистящее устройство типа «всё в одном». Оно имеет субстратную структуру, которая доставляет впитанную чистящую жидкость к очищаемому окну, скребок для удаления использованной чистящей жидкости с окна и абсорбент для сбора использованной жидкости (через вставку). Субстратная структура в виде единого блока способна обеспечивать функции накладной части, протирания и сбора, а также функции фильтра и обработки использованной чистящей жидкости для дальнейшего использования.
В DE 2649993 раскрыто устройство для очистки окон, содержащее направляемую вручную полую чистящую планку, которая имеет один или два резиновых скребка. Оно также содержит трубку для нагнетания и всасывания, посредством которой обеспечивается возможность электрической накачки воды на оконное стекло с последующим ее отсасыванием вместе с грязью. Чистящая планка со стороны, обращенной к окну, может быть оснащена водопроницаемой планкой, которая проходит по всей ширине, но имеет переменное удаление от передней кромки резинового скребка. Таким образом обеспечивается возможность подачи воды на оконное стекло с последующим ее распределением посредством указанной водопроницаемой планки. После этого при удалении воды с окна указанная водопроницаемая планка убирается в результате прикладываемого всасывающего воздействия, вода удалятся с окна посредством резиновых скребков, и собранная вода всасывается в емкость для использованной воды. Возможно использование одной трубки для подачи и отвода воды, или возможно обеспечение отдельной трубки для каждой цели.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения, помимо прочего, состоит в создании усовершенствованного чистящего устройства. Настоящее изобретение определено в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Благодаря выполнению слоя взаимодействия с поверхностью вместе с источником подачи чистящей текучей среды и отводом загрязненной текучей среды, обеспечивается возможность получения очень компактной компоновки. Благодаря тому, что подача чистящей текучей среды на слой взаимодействия с поверхностью и отвод загрязненной текучей среды со слоя взаимодействия с поверхностью осуществляются посредством разрежения, слой взаимодействия с поверхностью может быть сравнительно тонким, поскольку он не нуждается в емкости для хранения текучей среды и не требует регулярного погружения чистящего устройства в ведро для подачи чистящей текучей среды на слой взаимодействия с поверхностью и для удаления загрязненной текучей среды со слоя взаимодействия с поверхностью. Вариант осуществления, в котором загрязненная текучая среда размещается отдельно от чистящей текучей среды, обеспечивает преимущество, состоящее в том, что очистка поверхности всегда производится чистой текучей средой, а не текучей средой, содержащей повышенное количество грязи, уже собранной с поверхности. Слой взаимодействия с поверхностью может представлять собой слой такого типа (например, тканый слой), который является подходящим для протирания поверхности.
Слой взаимодействия с поверхностью используется как для подачи чистящей текучей среды на поверхность, так и для отвода загрязненной текучей среды с поверхности. Перенос чистящей текучей среды через слой взаимодействия с поверхностью безусловно представляется наилучшим вариантом промывки слоя взаимодействия с поверхностью во время очистки. В отличие от этого, устройство согласно US 2016/0213214 используется лишь для сбора текучей среды, в то время как согласно WO 2007/111934 лишь часть субстрата, осуществляющая доставку чистящей текучей среды, соприкасается с окном во время удаления текучей среды с окна посредством скребка, причем субстрат имеет вставку (т.е. часть, которая не соприкасается с окном) для сбора воды, которая была стерта с окна посредством скребка, а водопроницаемая планка согласно DE 2649993 используется лишь для подачи воды и убирается при стирании использованной воды с окна, так что в последнем случае лишь скребки соприкасаются с окном.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут понятны и разъяснены со ссылками на варианты осуществления, описанные ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1А показан вид сбоку первого варианта осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению, и на ФИГ. 1В, 1С показаны альтернативные виды снизу первого варианта осуществления.
На ФИГ. 2А, 2В показан второй вариант осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению.
На ФИГ. 3 показан третий вариант осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению.
На ФИГ. 4 и 5 показаны способы использования единой емкости для текучей среды для раздельного размещения чистящей текучей среды и загрязненной текучей среды.
На ФИГ. 6 показан вариант осуществления вакуумного очистителя, оснащенного чистящим устройством согласно настоящему изобретению.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На ФИГ. 1 показана поверхность (например, пол) F с грязью D, а на ней - ид сбоку первого варианта осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению.
Чистящая текучая среда (например, вода и/или чистящее средство) подается на слой ML взаимодействия с поверхностью с помощью средства CFF подачи чистящей текучей среды (обозначенного точечной линией) из емкости для чистящей текучей среды (например, такой, как показанная на ФИГ. 4 или 5, или из отдельной емкости для чистящей текучей среды) в канал CFC для чистящей текучей среды на верхней поверхности металлического листа с отверстиями MSH на слое ML взаимодействия с поверхностью. Если одной лишь силы тяжести недостаточно для подачи чистящей текучей среды, может использоваться необязательный электрический (например, питаемый от батареи) или ручной насос для накачки чистящей текучей среды из емкости для чистящей текучей среды или для накачки воздуха в емкость для чистящей текучей среды, с тем чтобы чистящая текучая среда вытеснялась из указанной емкости в слой ML взаимодействия с поверхностью. Сделана ссылка на WO 2016/062649, включенную в настоящую заявку посредством ссылки, в отношении подходящих компонентов (в частности, металлической планки с отверстиями) для подачи чистящей текучей среды.
Загрязненная текучая среда отводится из слоя ML взаимодействия с поверхностью посредством канала DFC для загрязненной текучей среды в слое взаимодействия с поверхностью. В одном варианте осуществления канал DFC для загрязненной текучей среды может быть оснащен пористым пластмассовым слоем РР для извлечения загрязненной текучей среды. Канал DFC для загрязненной текучей среды соединен через отвод DFD загрязненной текучей среды с емкостью для загрязненной текучей среды (например, с показанной на ФИГ. 4 или с отдельной емкостью для загрязненной текучей среды). Электрический (например, питаемый от батареи) или ручной насос может использоваться для закачки загрязненной текучей среды в емкость для загрязненной текучей среды или для откачки воздуха из емкости для загрязненной текучей среды для создания разрежения в этой емкости для загрязненной текучей среды. Таким образом будет обеспечиваться возможность непрерывного дренажа в процессе очистки поверхности. Сделана ссылка на US 2016/0213214, включенную в настоящую заявку посредством ссылки, в отношении подходящих компонентов для отвода загрязненной текучей среды.
Все из слоя ML взаимодействия с поверхностью, канала CFC для чистящей текучей среды и канала DFC для загрязненной текучей среды могут иметь продольную форму, которая показана на виде сбоку на ФИГ. 1А.
Чистящее устройство по ФИГ. 1А может быть выполнено в виде устройства на основе стержневой части, при этом емкости для чистящей текучей среды и загрязненной текучей среды закреплены на стержневой части или участке указанной стержневой части вместе со всеми необходимыми насосами. В качестве альтернативы, емкости и насосы могут быть расположены непосредственно над слоем взаимодействия с поверхностью, и в этом случае конструкция слоя взаимодействия с поверхностью будет толще, а стержневая часть будет выполнена без емкостей для текучей среды.
При перемещении чистящего устройства по ФИГ. 1А вправо, чистящая текучая среда, подаваемая посредством расположенного в центре канала CFC для чистящей текучей среды, будет способствовать высвобождению грязи D с поверхности F, и одновременно с этим загрязненная текучая среда будет отводиться посредством блока DFC отвода загрязненной текучей среды, расположенного на левом конце чистящего устройства. При перемещении чистящего устройства по ФИГ. 1А влево, чистящая текучая среда, подаваемая посредством расположенного в центре канала CFC для чистящей текучей среды, будет способствовать высвобождению грязи, и одновременно с этим загрязненная текучая среда будет отводиться посредством канала DFC для загрязненной текучей среды, расположенного на правом конце чистящего устройства.
В предпочтительном варианте осуществления слой ML взаимодействия с поверхностью изготовлен из материала, который сам по себе обеспечивает выделение воды, и в этом случае пористый пластиковый слой РР под каналом DFC для загрязненной текучей среды может отсутствовать. Ткань, которая, будучи смоченной, обладает наилучшей способностью к поддержанию разрежения в канале DFC для загрязненной текучей среды, создаваемого, например, с помощью насоса для загрязненной текучей среды, по-видимому является наиболее подходящей для отвода загрязненной текучей среды с поверхности F. Если поры в смоченной ткани, установленной на чистящем устройстве, являются слишком большими, то слишком легко происходит спад разрежения, создаваемого с помощью насоса для загрязненной текучей среды, что приводит к недостаточной мощности всасывания для отвода загрязненной текучей среды с поверхности F. Подходящими материалами для слоя ML взаимодействия с поверхностью по-видимому являются оленья кожа или искусственная микроволоконная оленья кожа. Для ознакомления с замшей, которая также является подходящей, см. https://en.wikipedia.org/wiki/Chamois_leather. При испытаниях подходящими материалами оказались натуральная замша (например, продаваемая под маркой «Handyclean natuurzeem») или микроволоконная замша. Весьма подходящим продуктом оказались профессиональные чистящие замши Momba, использующие микроволокна с полиуретановым покрытием, как указано в http://www.mombapro.nl/microvezel-kennis/momba-microvezels.html. Очень тонкий губкообразный материал также может иметь подходящие свойства для того, чтобы служить в качестве слоя ML взаимодействия с поверхностью, который может использоваться для протирки поверхностей, таких как полы или окна.
Канал DFC для загрязненной текучей среды может быть оснащен, например, металлической сеткой, имеющей отверстия диаметром, например, 1 мм, для поддержки слоя ML взаимодействия с поверхностью и для предотвращения его всасывания в чистящее устройство в результате создания разрежения для отвода загрязненной текучей среды. В качестве альтернативы, для поддержки слоя ML взаимодействия с поверхностью может использоваться массив пластиковых опор.
На ФИГ. 1В показан первый альтернативный вид снизу варианта осуществления по ФИГ. 1А, с каналом CFC для чистящей текучей среды и каналами DFC1-2 для загрязненной текучей среды, параллельными друг другу и проходящими вдоль оси z, перпендикулярной двум размерам, показанным на ФИГ. 1А. Каналы DFC1-2 для загрязненной текучей среды оснащены опорным слоем SL, который может представлять собой любое из вышеописанных пористого пластикового слоя РР, металлической сетки и множества опор.
На ФИГ. 1С показан второй альтернативный вид снизу варианта осуществления по ФИГ. 1А, с каналом CFC для чистящей текучей среды и каналом DFC для загрязненной текучей среды, каждый из которых образован множеством отверстий, а не удлиненными каналами, как на ФИГ. 1В.
На ФИГ. 2А, 2В показан второй вариант осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению. Данный вариант осуществления основан на том, что при перемещении чистящего устройства по ФИГ. 1А вправо, грязь на поверхности F может прилипать к правому концу слоя ML взаимодействия с поверхностью без смачивания посредством расположенного в центре канала CFC для чистящей текучей среды и отводиться на левом конце слоя ML взаимодействия с поверхностью посредством канала DFC для загрязненной текучей среды. Если затем чистящее устройство по ФИГ. 1 перемещается влево, то эта грязь, собранная на правом конце слоя ML взаимодействия с поверхностью, может снова распределяться по поверхности F, что приводит к неоптимальным результатам очистки. То же самое может происходить при перемещении чистящего устройства по ФИГ. 1 влево: грязь на поверхности F может прилипать к левому концу слоя ML взаимодействия с поверхностью и высвобождаться на поверхность F при повторном перемещении чистящего устройства по ФИГ. 1А вправо.
С учетом этого, вариант осуществления по ФИГ. 2А, 2В имеет не плоскую нижнюю часть, а треугольную, так что при перемещении в каждом направлении одна половина (либо ML1, либо ML2, но не обе) указанной нижней части обеспечивает, чтобы поверхность F сначала смачивалась и лишь затем был возможен отвод грязи. Очевидно, что хотя на довольно схематичной ФИГ. 2А показана строго треугольная форма с острой кромкой посередине, на практике может иметь место более закругленная форма. Кроме того, если говорить об угле между двумя половинами ML1, ML2, важно то, что этот угол таков, что во время перемещения лишь одна половина (либо ML1, либо ML2, но не обе) взаимодействует с поверхностью F.
Верхнее изображение на ФИГ. 2А показывает принцип действия второго варианта осуществления чистящего устройства. Чистящая текучая среда CF подается на левую и правую стороны, показанные точечными линиями, в то время как загрязненная текучая среда DF отводится в двух секциях посередине, показанных сплошными линиями. Для каждой из указанных четырех секций техническая реализация может быть идентична той, которая описана выше применительно к ФИГ. 1. Еще одно отличие от ФИГ. 1 состоит в том, что чистящее устройство по ФИГ. 2А может наклоняться, поскольку оно установлено посредством оси А.
Среднее изображение на ФИГ. 2А показывает, что произойдет, если переместить устройство вправо. Само собой разумеется, данное перемещение приведет к тому, что правая половина ML1 треугольной нижней части будет соприкасаться с поверхностью F, и таким образом обеспечивается, чтобы поверхность F сначала смачивалась посредством чистящей текучей среды CF и затем происходил отвод загрязненной текучей среды DF.
Сходный эффект имеет место при перемещении чистящего устройства влево, как показывает нижнее изображение на ФИГ. 2А. Само собой разумеется, данное перемещение приведет к тому, что левая половина ML2 треугольной нижней части будет соприкасаться с поверхностью F, и таким образом обеспечивается, чтобы поверхность F сначала смачивалась посредством чистящей текучей среды CF и затем происходил отвод загрязненной текучей среды DF.
Поскольку при перемещении в обоих направлениях смачивающаяся часть (показана точечными линиями) чистящего устройства первой приводится в контакт с грязью, эта грязь будет растворяться чистящей текучей средой CF, и образующаяся загрязненная текучая среда DF будет поглощаться, а меньшая часть грязи будет оставаться прилипшей к слою взаимодействия с поверхностью. Таким образом, результат очистки, осуществляемой с помощью варианта осуществления по ФИГ. 2, будет еще лучше, чем в случае варианта осуществления по ФИГ. 1.
На ФИГ. 2В показан вид снизу варианта осуществления по ФИГ. 2А. На ФИГ. 2В точечные линии представляют переход между половинами ML1, ML2 слоя ML взаимодействия с поверхностью. Каналы CFC1, CFC2 для чистящей текучей среды расположены на внешних концах, а каналы DFC1, DFC2 для загрязненной текучей среды расположены посередине вплотную к переходу между половинами ML1, ML2, представленному точечной линией. В одном варианте осуществления каналы DFC1, DFC2 для загрязненной текучей среды могут быть образованы одним каналом для загрязненной текучей среды, проходящим в виде перемычки через указанный переход.
На ФИГ. 3 показан третий вариант осуществления чистящего устройства согласно настоящему изобретению, который основан на варианте осуществления по ФИГ. 2. В варианте осуществления по ФИГ. 3 слой ML взаимодействия с поверхностью содержит два чередующихся подслоя, а именно: подслой тонких микроволокон FMF, способный создавать разрежение и оптимально осушать поверхность F, и подслой грубых микроволокон CMF. В центре грубые микроволокна CMF используются в качестве наполнителя для того, чтобы сделать всю поверхность слоя ML взаимодействия с поверхностью более гибкой и лучше приспособленной к повторению поверхностных неровностей, чем в случае, если бы использовались лишь тонкие микроволокна FMF. Линия L показывает, что вся поверхность слоя взаимодействия с поверхностью является по существу прямой, хотя она и состоит из разных сегментов. Для обеспечения оптимальной функциональности важно, чтобы утечки через слой ML взаимодействия с поверхностью были как можно меньше. По этой причине, в варианте осуществления по ФИГ. 3 весь слой ML взаимодействия с поверхностью содержит одну часть из замши, выполненной из тонких микроволокон. Внешние кромки, на которые подается чистящая текучая среда посредством блока подачи чистящей текучей среды (не показан на ФИГ. 3), оснащены более грубыми микроволокнами CMF, которые способны захватывать некоторые виды крупной грязи, такой как песок. Грубые микроволокна, как правило, являются довольно мягкими, что обеспечивает возможность повторения ими неровностей на поверхности F. Поскольку замша из тонких микроволокон FMF является намного более твердой, грубые микроволокна способны это компенсировать. Для компенсации разности высот, которая создается грубыми микроволокнами CMF, некоторая часть грубых микроволокон CMF также может быть размещена под замшей из тонких микроволокон FMF в центре, где происходит отвод загрязненной текучей среды DF посредством блока отвода загрязненной текучей среды (не показан на ФИГ. 3). Таким образом, протирочная замша из тонких микроволокон FMF будет по-прежнему осушать поверхность F, как и ранее, однако весь слой ML взаимодействия с поверхностью будет мягче вследствие наличия сегментов из грубых микроволокон CMF, что обеспечивает возможность повторения поверхностных неровностей слоем ML взаимодействия с поверхностью. В случае, если грубые микроволокна CMF используются лишь в качестве заполняющего слоя, т.е. в случае отвода загрязненной текучей среды, они могут быть заменены на другие подходящие заполняющие материалы, которые обеспечивают возможность прохождения загрязненной текучей среды. Хотя на ФИГ. 3 показан непрерывный слой тонких микроволокон FMF, в качестве альтернативы возможно наличие трех отдельных сегментов (и, следовательно, разрывов в местах, где на ФИГ. 3 показано, что слои грубых микроволокон CMF и тонких микроволокон FMF пересекаются друг с другом), при условии, что в этом случае слой тонких микроволокон FMF имеет герметичное соединение с черным протирочным корпусом, поскольку в противном случае был бы невозможен отсос загрязненной текучей среды из-за того, что будет просто происходить спад разрежения, создаваемого, например, посредством жидкостного насоса.
На ФИГ. 4 показан первый способ использования единой емкости для текучей среды для раздельного размещения чистящей текучей среды CF и загрязненной текучей среды DF. Это является предпочтительным, поскольку позволяет выполнить устройство тонким, благодаря тому, что вместо двух емкостей необходима лишь одна единая емкость. При использовании, как показано на самом левом изображении на ФИГ. 4, чистящая текучая среда CF подается с нижней части емкости для текучей среды, в то время как загрязненная текучая среда поступает в емкость сверху, например, посредством насоса для загрязненной текучей среды (не показан). Между двумя секциями расположен поршень Р, который перемещается вниз при подаче чистящей текучей среды из емкости для текучей среды. Как показано на втором изображении на ФИГ. 4, когда вся чистящая текучая среда CF подана из емкости для текучей среды, поршень Р находится на нижней части, и сверху поршня Р находится загрязненная текучая среда DF. Затем загрязненную текучую среду DF выливают из емкости, после чего в емкость сверху поршня Р заливают чистящую текучую среду CF, как показано на третьем изображении на ФИГ. 4. В завершение, как показано на самом правом изображении на ФИГ. 4, емкость для текучей среды переворачивают и снова устанавливают в чистящем устройстве таким образом, чтобы ее можно было снова использовать, как показано на самом левом изображении на ФИГ. 4.
На ФИГ. 5 показан альтернативный способ использования единой емкости для текучей среды для раздельного размещения чистящей текучей среды CF и загрязненной текучей среды DF. На ФИГ. 5 часть для чистящей текучей среды CF отделена от части для загрязненной текучей среды DF посредством гибкой камеры В, т.е. эластичной или по меньшей мере гибкой стенки, которая способна деформироваться в зависимости от количества текучей среды/величины давления с обеих сторон камеры В. Три изображения на ФИГ. 5 показывают, слева направо, начальное положение, при котором емкость для текучей среды заполнена лишь чистящей текучей средой CF, промежуточное положение, при котором жидкостная емкость заключает в себе как чистящую текучую среду CF, так и загрязненную текучую среду DF, разделенные камерой В, и конечное положение, при котором емкость для текучей среды заключает в себе лишь загрязненную текучую среду DF.
На ФИГ. 6 показан вариант осуществления вакуумного очистителя VC, оснащенного чистящим устройством CD согласно настоящему изобретению. Чистящее устройство CD может быть таким, как описано выше, и оно может быть прикреплено к насадке N для вакуумного очистителя VC. Вдоль стержневой части вакуумного очистителя установлены емкости для чистящей текучей среды CF и для загрязненной текучей среды DF вместе с любыми необходимыми насосами. Хотя ФИГ. 5 предполагает сочетание с вакуумным очистителем VC на основе емкости, в качестве альтернативы возможно сочетание с роботизированным вакуумным очистителем. В этом последнем случае роботизированный вакуумный очиститель во время операции очистки обычно перемещается лишь вперед, а не вперед и назад, будет достаточно оснастить чистящее устройство лишь одним каналом для чистящей текучей среды и одним каналом для загрязненной текучей среды, следующим за каналом для текучей среды.
Следует отметить, что вышеуказанные варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают настоящее изобретение, и специалисты в данной области техники смогут создавать множество альтернативных вариантов осуществления без выхода за рамки объема приложенной формулы изобретения. Хотя область применения настоящего изобретения, в первую очередь, представляет собой очистку поверхностей, таких как полы или окна, альтернативная область применения представляет собой лечение ран: в этом случае поверхность представляет собой кожу, и, следовательно, чистящая текучая среда может содержать подходящие средства для лечения ран, включая, например, дезинфицирующие средства и/или антибиотики. Таким образом обеспечивается возможность уменьшения частоты замены повязки и сокращения времени заживления. В формуле изобретения любые ссылочные обозначения, помещенные в скобках, не должны толковаться как ограничивающие данный пункт формулы изобретения. Слово «содержащий» не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые перечислены в данном пункте формулы изобретения. Формы единственного числа какого-либо элемента не исключают присутствия множества таких элементов. В относящемся к устройству пункте формулы изобретения, в котором перечислено несколько средств, некоторые из этих средств могут быть реализованы с помощью одного и того же элемента аппаратных средств. Сам факт того, что некоторые средства перечислены в отличных друг от друга независимых пунктах формулы изобретения, не означает невозможность успешного использования комбинации этих средств.