专利名称：流体分送刷组件以及湿式地面清洁设备的制作方法清洁装置可包括可旋转刷，当可旋转刷开始与待清洁的表面接触并旋转时，可旋 转刷将执行擦洗动作。为了加强装置所进行的工作，可以湿润表面。例如，FR 2，797，895公开了一种用于街道清洁设备的可旋转刷组件。该刷组件具 有由空心圆柱体形成的空心支撑轴。圆柱体的一端封闭，而另一端可以连接至供水器。轴 的圆柱形壁具有多排刚毛，并且在其间排列有多个孔口，可经由供水器供给到空心圆柱体 内的水可通过这些孔口向外流出。与轴的旋转相关联的离心力使水射到待清洁的表面。此 处，水使接下来将通过移动刚毛去除的污垢变软。
图1是可使用根据本实用新型的刷组件的示例性湿式地面清洁设备透视图；图2是根据本实用新型的示例性刷组件透视图；图3是图2中所示的示例性刷组件横截面图；图4A-图4C示出了多个示例性横截面芯轮廓；图5A-图5C示出了多个分别与图4A-图4C中所示横截面芯轮廓一致的展开的内 芯表面平面图；图6示出了包括多个可与不同流体注入器唯一相关联的间隔区的示例性芯的展 开的内表面平面图；以及图7示出了配备有多个鲨鱼鳍状凸纹的芯的横截面轮廓，鲨鱼鳍状(shark-fin) 凸纹被设置为可控制地切断注入到芯中的注入流体束。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的部件或动作。附图中的部件的形状、 尺寸、角度和相对位置可以不必按比例画出，而是可以任意放大或者定位以提高制图清晰度。图1是可以使用根据本实用新型的流体分送刷组件的示例性家用地面清洁设备 100的透视图。设备100包括把手102，其经由连接杆104连接至外壳106。外壳106容纳 刷组件，在本中，刷组件包括两个刷210a、210b。外壳还包括挡溅板108，用于 遮覆刷防止其从地面上起来。电源线114连接至把手102，用于从电源向刷组件的驱动机构 提供电能。清洁液可以从附接至连接杆104的清洁液储槽110提供给刷组件。在使用中，刷 210a、210b优选地沿相反方向操作。就图1来看，这相当于分别是刷210a逆时针方向旋转 和210b顺时针方向旋转。彻底湿润的刷210a、210b的一个或二者擦洗它们停留处的地板 表面。此外，它们将在它们之间实现向上引导的气流，该气流携带从地面洗掉的污垢颗粒。 气流可以由挡溅板导转向至废弃物储槽112，其中可以沉积污垢颗粒。应理解，图1仅打算向读者提供可以结合根据本实用新型的刷组件使用的清洁装 置100的实例。以下，将不参考任何特定主控设备来更加详细地描述刷组件。图2和图3示出了根据本实用新型的示例性刷组件200。图2示出了刷组件200 的透视图，而图3示出了其横截面图。刷组件200包括刷210、流体注入器250和驱动机构 260。刷210包括具有纵轴218的空心圆柱套形芯212。芯的内表面被再分成细长的间 隔区228，间隔区沿着纵轴218从芯的第一端壁214延伸至第二端壁216。在第一和第二端 壁之间内，间隔区228由凸纹230彼此分离，凸纹230从内表面226突出。在间隔区228的边界内，芯212的内表面226优选地是平滑且均勻的，以使流体能够在整个内表面上平滑流 动。因此，优选地避免由于(例如)在注模期间材料收缩而产生的芯212的内表面226中 的凹痕、以及作为打孔后果而带来的在流出孔口 240周围的内部冒口。虽然芯212原则上 可以具有任何所需形状，但是圆柱形和棱柱形的芯是有利的，因为它们可以被轻易且廉价 地制造出来，例如，通过挤压。芯212设有穿透其内表面226和外表面232的许多流出孔口 240。每个间隔区228 可以与至少一个流出孔口 240相关联，这允许间隔区被排干。不具有单个流出孔口 240的间 隔区会在使用中被填满流体并且溢出。虽然间隔区228可以与多个流出孔口 240相关联， 一个流出孔口可满足许多实际的实施方式。单个流出孔口 240确保被间隔区228收集的所 有液体都通过流出孔口排出。使用具有多个流出孔口 240的间隔区228，通过不同流出孔 口挤出的液体量可能由于(尤其)间隔区的几何形状而略有不同。虽然这并不一定是个问 题，但是当寻找特定流出分送/湿润轮廓时它可能成为慎重考虑的因素。为清晰，图4A示出了图2和图3中所示的圆柱形芯212的横截面轮廓。图4B和 4C额外地示出了可选的芯实施方式的两个横截面轮廓。三个横截面轮廓都示出了 η度 (n-fold)旋转对称，η是存在于各个芯212的内表面226上的间隔区228的数目。例如， 图4C中示出的八边形的横截面(对应于示例性的棱柱形的芯212)限定了八个间隔区228 并且具有8度旋转对称。也就是说，使横截面绕其中心旋转360/8 = 45度产生相同的八边 形。使用具有旋转对称(尤其是η度旋转对称)的横截面的芯212在需要具有均勻湿润轮 廓的刷210时尤其有利。这是因为所有的间隔区228都基本上相同，并且通过轴向等距的 流出孔口 240 (每个间隔区一个)可以容易地设置均勻的湿润轮廓。附带地，图4还示出了可以使用变化的横截面轮廓的事实。图4Α、4Β和4C中所示 的凸纹分别具有简单矩形、与齿状和三角形的横截面轮廓。原则上，凸纹230的轮廓可以按 需要来选择。但应清楚，使用具有互不相同的形状的凸纹230的横截面芯轮廓并不具有η 度旋转对称。因此，不同间隔区228对流体的收集可能有偏差，从而有利于一些间隔区而将 其它间隔区置于不利。注意，在可选实施方式中，可以形成不具有从芯内表面突出凸纹的间隔区，而是由 芯的特定内部形状形成间隔区。例如，具有三角形或长方形的横截面轮廓的芯在轮廓的拐 角中可以具有间隔区，而流出孔口也可以位于沿芯的长度分散开的这些拐角中(在多面体 的面或侧面的交叉上)。为了进一步清楚图2和图3的配置，图5Α示出了所示芯212的展开的内表面226 的平面图。凸纹230和间隔区228清楚地平行且沿轴向218笔直地延伸。每个间隔区228 还设置有正好一个流出孔口 240，并且流出孔口被轴向地等距放置，从而覆盖芯212的整个 轴长度。图5Β和图5C另外示出了可以分别对应于图4Β和图4C中所示的横截面芯轮廓的 可选芯的展开的内表面的两个平面图。图4Β具体示出了以螺旋方式沿纵轴218延伸的两 个凸纹230和两个间隔区228的定位。图5C示出了实现不均勻、中心被加重的(loaded) 湿润轮廓(即，其中刷210在其轴中心附近被最大限度地湿润且其中湿润程度朝刷芯的侧 面214、216逐渐降低的湿润轮廓)的流出孔口 240的配置。虽然图4和图5中所示的三个实施方式都具有相同 的间隔区228，但是这不一定 是必须的。事实上，不同尺寸或形状的间隔区可以被有目的地使用，例如，为了实现不均勻的湿润轮廓。例如，图4A和图5A中图解示出的芯212包括八个间隔区228，所有的间隔区 都延伸穿过45度的径向弧。在使用期间给定恒定的旋转速度和恒定的流体注入速率，那么 每个间隔区228将收集相同量的流体。然而，如果凸纹230a和流出孔口 240a被去除，那么 将产生具有一个流出孔口 240b并延伸穿过90度的径向弧的间隔区228。这个间隔区可以 收集约两倍于其它间隔区收集的流体量，而这双倍量的流体将仍通过单个流出孔口 240排 出ο应理解，图4和图5中所示的实施方式是示例性的，并且本领域的技术人员可进 行多种变型以制造满足特定应用的刷芯212。可以改变的参数例如是芯212的横截面轮廓 (包括凸纹230的轮廓)、每个间隔区228的流出孔口 240的数目及其相对位置、以及间隔 区228的几何形状。现在再次参考图2和图3。芯212的外表面232装备有刷材料234。在所示的实 施方式中，刷材料243包括软微纤维细丝，其被设置在可以将刷材料234附接(例如，粘合) 至芯212外表面232的液体可渗透衬垫236上。同样，任何种类的刷材料234都可以使用， 但材料优选地应满足考虑耐磨性和清洁性能的最小需求。此外，刷材料可以优选地很软，使 得刷能够适应于不规则的表面，例如，具有深埋接缝或小裂缝的表面。流体注入器250可以通过在芯212的第一端壁214中的孔口 238而部分插入到芯 212内。流体注入器250可以包括一段接管，接管的第一部分252可以沿芯212的纵轴218 延伸，而第二部分可以沿与轴218不平行的方向(例如，沿相对于那个轴在径向方向具有主 要分量的方向)延伸。第二部分254可以包括孔口 256，流体可以通过该孔口注入到空心的 芯212内，例如，以沿相对于轴218在径向方向具有主要分量的方向从孔口 256喷射的流体 束形式。在图2和图3的实施方式中，流体喷射器250的第二部分254相应地沿基本上垂 直于芯212的内表面226的方向延伸。沿相对于轴218在径向方向具有主要分量的方向流 体束的优势在于，其能够被切割成多个部分并且容易地且以良好控制的方式分送到不同间 隔区上，而没有可感觉到的不规则溅射。这在以下实施方式/情况下是尤其适用的，其中芯 212不具有η度旋转对称，其中芯具有需要良好定向注入的特定配置(例如，参见图6，稍后 将讨论)，其中旋转的速度相对低和/或其中流体供应的速率相对高(例如，参见以下图7 的讨论)。在其它实施方式/情况下，流体束的方向(即，其相对于芯212的角度)可以不 非常相关。例如，在使用中，芯212可以高速旋转而注入器250优选地仍然保持稳定。如果 内表面226的划分旋转地对称使得所有凸纹230和间隔区228都相同，那么间隔区将收集 相等的流体供应，而与流体注入器250将流体注入到芯212内的角度无关。流体注入器250可以注入液体喷射形式的流体(例如，清洁液)。为了供应液体 喷射，流体注入器250可以耦接至液体储槽，可能通过用于控制液体供应的压力和/或流速 的泵的介入。本领域的技术人员将了解，还能够将气体注入到空心的芯212中。以上的清 洁液可以(例如)被加热并蒸发到孔口 256的上游。一旦注入，蒸汽将填充空心的芯212 并聚集到其相对冷的内表面226，从而馈送入间隔区228。应注意，蒸发既不是必须也不是 用于实现刷的所需湿润轮廓；其仅仅是能够以高温提供液体的选择，在高温下，清洁更加有 效。流体注入器250可以是多通道流体注入器，其使不同流体能够同时或者连续地被注入 到芯内。例如，这种流体注入器将允许以不同成分的流体来湿润刷。虽然流体被供应到芯212中的流速优选地近似恒定，但是观察到，在芯的至少一个旋转内持续的流速的波动对刷210的湿润轮廓具有极小的影响。这是因为，所有的间隔 区228都被近似成比例地影响。而且，由于芯212优选地高速(S卩，以2500rpm或以上)旋 转，那么就使得单个旋转用时不超过2. 4ms，所以流速变化对湿润轮廓的影响通常可以被忽 略。当然，刷的绝对湿润程度会受到流速波动的影响。驱动机构260可以包括电机，例如，电动机262。应理解，驱动机构可以驱动单个刷 (如图3所示)或者一个以上的刷，例如，如果需要，通过分支传输的介入。通常，刷组件的 每个刷并不必须具有它自己的专用驱动机构，虽然在一些实施方式中由于这样能够单独控 制不同刷而可能有利。电动机262的驱动轴264可以连接至芯的第二端壁216，使得驱动轴 264的旋转移动被传递给刷210。驱动机构260可能能够 以每分钟至少2500转(rpm)(优 选地，至少5000rpm，以及更优选地，至少7000rpm)的旋转速度驱动刷210。驱动刷210的 旋转速度越大，那么留存于刷芯212的内表面226上的间隔区228中的流体所承受的离心 力越大。由于离心力是间隔区228的排干之前的驱动力，所以越大的旋转速度对应于将间 隔区排干到最后一滴的越强的能力，并因此对应于分送特别少量液体的越强的能力。然而， 必须强调，在任何(除零外)的旋转速度都存在离心力，使得仅能够以相对低的旋转速度旋 转刷的驱动机构可足以实施本实用新型。显然，留存于刷芯212的内表面226上的液体承受的离心力还取决于芯的内半 径。假定某一角速度，那么芯212的内半径越大，所承受的力就越大。例如，刷芯212可以 具有20mm的内直径。如果其以SOOOrpm旋转，那么留存于芯的内表面上的液体将承受约 14037ms_2(对应于重力加速度的1431倍)的向外加速度。留存于具有40mm的内直径的刷 芯212的内表面226上的液体将承受双倍的加速度，并因此离心力加倍。既然已详细描述的图2和图3中所示的示例性刷组件200，那么将说明其操作。假 定清洁液的连续喷射离开流体注入器250的孔口 256，并且刷210以每分钟好几千转的速度 旋转。芯212的旋转使得间隔区228连续通过孔口 256。在间隔区228位于孔口 256之下 的时间间隔期间，清洁液被喷到间隔区中。虽然间隔区228在第一端壁214附近接收到清 洁液(由于液体注入器250的位置和方向)，但是它由于离心力而几乎被马上散布到间隔区 228的整个内表面226上。与芯212的高速旋转移动相关联的离心力可以轻松地达到重力 的几百倍。其不仅确保使在每个间隔区228中的液体水平快速相等，而且还使液体通过一 个或多个流出孔口 240从间隔区快速排出。因而，液体从间隔区228、通过流出孔口 240、被 驱到芯212的外表面232处设置的可渗透衬垫236中。从此处，其前进通过接触正在清洁 的地板或表面的刷材料234。优选地，刷组件200形成所需尺寸，使得间隔区228的排干发生在芯212的一个旋 转内，或者至少能够保证均衡状态的建立，其中，通过流出孔口 240的流体流出速率匹配通 过注入器250进行的流体注入的速率。的确，如果情况并非如此，那么间隔区228将最终填 满并溢出。适当的尺寸尤其提议流出孔口 240不引起对液体流出的限制。也就是说，它们 的尺寸/直径优选地不产生任何定量配给功能。定量配给可能由流体注入和间隔区配置的 组合作用来维护。流体注入器250传递的流速可确定每单位时间由刷210分配的流体的绝 对量，而间隔区配置可确定多少份额的流体量在何处被排到刷材料234中，以获得刷的所 需的湿润轮廓。有利地，使用相对大的流出孔口 240还减小了其风险系数，并且因而增加了 刷组件200的可靠性。[0050]上述的刷组件200的实施方式被配置用于按照基于单种流体(尽管可能是变化 的成分)的某个轮廓来湿润刷。然而，刷组件的实施方式还可以用于实现基于多种流体的 湿润轮廓。作为实例，图6示出了包括八个基本上相同的、L形状的间隔区248a’ -248a”’、 248b，-248b”，的芯的展开内表面的平面图。间隔区248a，_248a”，共用延伸穿过360度角 的侧部区域250a(为了清晰加阴影线)。同样，间隔区248b，-248b”，共用也延伸穿过360 度角的侧部区域250b (为了清晰加阴影线)。间隔区248a，-248a”，、248b，-248b”，等中的 每个均设置有流出孔口 240。将清楚，当刷组件安装有两个流体注入器时，一个以区域250a 处的第一液体为目标而另一个以在区域250b处的第二液体为目标，可以产生基于两种不 同液体的湿润轮廓。如上所述，刷的高速旋转和限制芯的内表面上的间隔区的基本上相同的凸纹几乎 自动确保注入流体在各种间隔区上可预期的分送。然而，为了确保相对低旋转速度下这样 的可预期性，刷组件的实施方式可能必须满足某些条件。以下将参考图7描述这个实施方 式。图7示出了安装有许多鲨鱼鳍状凸纹230的芯212的横截面轮廓。还示出了流体 注入器的端部254，将流体束258注入到芯212中。在图7的实施方式中，凸纹230并不用 于限制间隔区228，而且还可控制地将通过流体注入器的端部254注入到芯212中的流体束 258切割成预定好的多份。被切割的流体束258接下来被接收到在对应凸纹230前的间隔 区228中。理想地，束258被切割成多份，而不产生沿不同、不可控方向射出的流体飞溅或 飞沫。飞溅可以导致破坏影响，诸如注入流体束258的阻塞。已观察到，当满足以下条件时巧妙地发生流体束258的切割而不形成飞溅或飞 沫(a)凸纹230的顶点242是凸纹与流体束258相交的第一部分，以及(b)凸纹230的后 缘侧表面244以相对于所述芯212的所述内表面226的这样的角度延伸，使得在使用中，当 所述凸纹继续其旋转运动时所述流体束258的末端与这个表面244非紧密接触。前一个条 件-可以通过适当形成凸纹230和/或适当引导流体束258来满足-确保通过流体束切割 的干净。后一个条件-可以通过适当选择后缘侧表面244的角度、芯212的旋转速度以及 流体注入的速率来满足_防止水在凸纹230的后缘侧表面244上的积累及其不可控的擦花 (smearing)影响。合起来，这两个条件确保流体束258的可控分解，从而防止流体到芯212 中供应的不规则，尤其是在低旋转速度和/或相对大的水供应条件下。虽然在附图和以上描述中详细说明和描述了本实用新型，但是这些说明和描述将 被认为是说明性或示例性的而非限制性的；本实用新型并不限于所公开的实施方式。通过 对附图、公开和所附权利要求书的学习，在实施所要求的本实用新型中，本领域的技术人员 可以理解和实现对所公开的实施方式的变型。在权利要求书中，词‘包括’并不排除其它部 件或步骤，以及不定冠词‘一’或‘一个’并不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中列 举出某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能用于有利方面。不应将在权利要求书中 的 任何参考标号理解为限制范围。