專利名稱：可浸沒的手持式水池和浴盆電動清潔器的制作方法
技術領域：
本發明涉及可浸沒的水池清潔器，更具體地涉及一種用于浴盆或水池-例如孩子的幼兒水池的可浸沒的手持式電動清潔器。
背景技術：
孩子的塑料淺水池或幼兒水池在夏日月份期間廣泛地用以緩解暑熱及享受水中活動。這些水池可由支撐在框架上的塑料膜構成或由剛性模制塑料制成，這兩種水池都可·設置在庭院或其他消遣區域中。形狀通常為圓形或橢圓形的水池具有大約3-10英尺的總體直徑以及大約12-20英寸的高度。幼兒水池理想地用于戶外消遣并且通常通過庭院軟管來充滿水。盡管幼兒水池主要由包括學走路的小孩至未滿13歲的孩子之間的所有年齡的孩子使用，但是成人也可在照看他們的孩子或以其他方式放松時享受將他們的腳浸泡在所述水池中的樂趣。由于孩子到處跑而父母或監護人在他們后邊追逐的同時腳出入水池的次數可能非常多，經常會從孩子和/或成人的腳底將臟物和碎屑帶入水池中。家長可能經常發現需要將水放出并置換成新鮮、清潔的水。因為水池中的水很重，所以頻繁地放出臟水可能是令人討厭的重體力工作。進一步，丟棄的水可涌入和損壞周圍的草和園地，并使消遣區域變滑因此對孩子和成人同樣危險。類似地，許多家長都在戶外安裝有浴盆和/或小水槽以便于他們消遣娛樂。這些戶外的裝水容器也容易從周圍環境及使用者的腳積聚碎屑并且需要頻繁地維護和清潔。有各種類型的水撇清過濾器件都可用于撇清水面或水池、浴盆或小水槽的底部從而移除令人討厭的碎屑；然而，這些水撇清器件對用于小孩子的游泳池來說通常是笨重的。進一步，在移除捕獲的碎屑之后必須清潔水撇清器，以免在使用之后將捕獲的碎屑重新帶回水池、浴盆或水槽中。因此，需要一種用于浴盆、小水槽或孩子尺寸的水池的可浸沒的手持式電動清潔器，該清潔器便宜并且能有效地從底部以及其他浸沒的水平面捕獲和移除令人討厭的碎屑。
發明內容
迄今為止與現有技術關聯的缺陷都被本發明的可浸沒的手持式電動清潔器克服，該清潔器可有利地用于各種水容器-例如孩子的幼兒水池、浴盆和/或小的戶外水槽。在沒有外部電線、難以搬運或需要提供大的存儲空間的煩擾的情況下，本發明的可浸沒的手持式電動清潔器有利地使家長或其他使用者能夠將碎屑從水池、浴盆和/或水槽-即“充滿水的容器”快速地移除。相反，本發明的清潔器具有適用于清潔小水池、浴盆和/或小水槽的多種用途。所述手持式清潔器重量輕并且形狀符合人機工程學，使用者能夠沿著浸沒的水平面、以及鄰近側壁、轉角和裂縫輕松地操作所述清潔器從而清潔充滿水的容器的大部分區域(如果不是全部)。在一個實施方式中，本發明的電動清潔器包括長形殼體，所述長形殼體具有定位在所述長形殼體的前端并與所述殼體內形成的內部空腔連通的入口 ；具有前端和反向后端的中間導管，所述前端縱向地延伸穿過所述內部空腔的一部分。所述空腔內在入口與中間導管的前端之間定位有過濾器組件。具有電動機驅動的葉輪的可移除的驅動組件附接在清潔器前端，而電力開關設置在清潔器的外部上的反向端，在該位置能夠輕松地接近所述電力開關從而手動操作同時將清潔器保持在水中或水外。驅動組件的前端能夠可移除地插入通道從而使葉輪面對中間導管的后端。至少一個出口導管設置成與中間導管的后端連通，其中起動葉輪能通過入口吸入池水和碎屑，而過濾器組件過濾碎屑并將這些碎屑存留在空腔中，同時被清潔的水流動穿過過濾器組件、中間導管并通過所述至少一個出口導管排出。 在一個方面，所述可浸沒的手持式電動清潔器包括從形成在殼體的后端中的第一通道延伸的可移除的把手。所述把手可以是可伸縮把手或由可卡扣在一起從而形成在清潔過程期間延伸達到任何期望長度的桿的管狀分段來形成。在一個實施方式中,所述殼體包括兩部分-包括長形本體和殼體蓋。所述殼體蓋優選地可移除地附接至長形本體的前部并且包括入口或噴嘴。在清潔器的又一個方面，所述殼體的內部與所述本體的內部的一部分形成空腔。在一個實施方式中，所述過濾器組件包括框架，所述框架具有設置在其上的網眼過濾器材料。在另一個實施方式中，所述清潔器包括在所述殼體的后部中形成并且構造成容納驅動組件的前部的第二通道。所述第二通道與驅動組件的前部可用鍵連接到一起，以確保適當的對準并且提供額外的摩擦力從而將所述驅動組件保持在第二通道中的期望位置。在一個方面,所述驅動組件包括具有用于使葉輪旋轉的軸的電動機以及至少一個用于提供電力至所述電動機的電池。所述驅動組件限定用于容納例如3節電池的不透水的電池艙。優選地，所述驅動組件包括在其外端部分的用于選擇性地起動電動機的電力開關，所述電力開關從殼體凸出從而易于使用者接近。在一個實施方式中，至少一個出口或排出導管沿著殼體的后端縱向延伸。優選地，所述至少一個出口導管包括一對出口導管，每個出口導管都定位在驅動組件的相反的橫向側上。在又一個方面，所述可浸沒的手持式電動清潔器包括一對可旋轉地附接至殼體的前端的滾子，所述一對滾子用于以非常接近將要清潔的表面的方式支撐入口或噴嘴開口并且便于所述入口或噴嘴開口在距該表面的預定距離處輕松地移動。在另一個實施方式中，彈性擋板設置在入口上并被偏壓到閉合位置。當裝置處于操作狀態時所述擋板彎曲進空腔從而允許水和碎屑流動，同時在水不流動時防止碎屑從空腔逃逸出去。在一個實施方式中，所述葉輪包括產生水流的多個葉片，所述水流與沿著葉輪軸的中心軸線成大約60度角從多個葉片移動。在一個方面，所述葉輪包括節距在大約40到120毫米范圍內的多個葉片。
參照附圖通過對本發明的優選實施方式的詳細描述，本發明進一步的優點和特征將變得清楚，在附圖中
圖I描繪了本發明的可浸沒的手持式電動清潔器的右前側立體 圖2描繪了圖I的電動清潔器的右前側分解立體 圖3描繪了圖I的電動清潔器的后視 圖4是沿圖I的線4-4截取的電動清潔器的剖視 圖5是沿圖4的線5-5截取的電動清潔器的局部俯視剖視圖；· 圖6是沿圖2的線6-6截取的帶有葉輪的驅動組件的局部剖視 圖7是沿圖4的線7-7截取的電動清潔器的前部殼體蓋的內側的剖視圖，并且示出了定位在入口上的柔性入口擋板；以及
圖8是沿圖4的線8-8截取的電動清潔器的殼體的內側的剖視圖，并且示出了過濾器組件。為了便于理解本發明，當合適時在所有附圖中使用相同附圖標記標示相同或類似的元件。進一步，除非另外說明，附圖中示出的特征不是按比例繪制的，而僅僅是為了圖示目的而示出。
具體實施例方式參閱圖1，圖中示例性地示出了本發明的可浸沒的手持式電動清潔器100的立體圖。該水池清潔器100包括殼體102以及從所述殼體102的背部延伸的可選的長形把手104。更具體地說，所述殼體102包括本體部分106，所述本體部分106用于可移除地容納驅動組件110和把手104，并且容納過濾器組件118，還存留從水池移除的碎屑。殼體102、把手104和驅動組件110由耐水池和浴盆中可能存在的化學物以及太陽的紫外線造成的降解的材料制成。適當的材料包括丙烯腈二乙烯丁二烯(ABS)塑料、聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、以及其他眾所周知的輕質、持久且不透水的材料。如下面進一步詳細描述的，驅動組件包括電動機160，所述電動機160使葉輪120旋轉以在所述本體的內部形成低壓區域，并因而通過設置在清潔器100的殼體蓋108中的入口 114抽吸水和碎屑。所述殼體蓋108通過緊固件124-例如夾子、搭扣配合件或其他眾所周知的緊固件來附接在本體106的前部。優選地，殼體蓋108和本體106靠近殼體102的中部打開，從而使得能夠容易地接近過濾器組件118(圖2)的內部并清潔所述過濾器組件 118。在優選實施方式中，殼體蓋108包括橫向地延伸穿過所述殼體蓋108的前端下部的長形入口 114。在一個實施方式中，入口 114的兩側都定位有一個或多個滾子或輪112，以使清潔器100的前部可沿著將要被清潔的表面滾動。在一個實施方式中，為了更換和/或維護清潔器100滾子112是可移除的。例如，每個滾子112都可以是具有以眾所周知的方式橫向延伸穿過中心的軸122的輪。所述輪可移除地插入輪槽113，所述輪槽113在每側上都包括反向通道115。每個輪槽113的反向通道115都構造成容納輪112的軸122的反向端。每個輪112的軸122的反向端都搭扣配合在通道115中，并且因而能夠以常規方式繞軸122旋轉。每個輪112都可通過下述方式從清潔器移除拉動輪使其從清潔器離開直至將軸122的反向端從輪槽的反向通道115拆出來，從而釋放所述輪。所述輪被構造且尺寸設定成在使用期間將入口定位在最佳位置，從而使水和碎屑流入清潔器本體和過濾器內的力最大。參閱圖2，圖中示例性地示出了電動清潔器100的右前側分解立體圖。圖2示出為，本體106包括內部部分150，所述內部部分150具有沿著所述本體106的縱向軸線延伸的中間導管152。過濾器組件118定位在中間導管152上，而前面的殼體蓋108定位在所述過濾器組件118上同時固定至本體106的前部。參閱圖8,圖中示例性地示出了本體106的正面剖視圖。過濾器組件118包括示例性地具有圓錐形構造的框架176，所述框架176具有多個間隔開且從前向后縱向延伸的縱向肋以及多個同心間隔的肋，所述多個同心間隔的肋定位成垂直于所述縱向肋并且從前端至后端大體上間隔開從而形成框架。所屬領域的技術人員應當理解的是，錐形框架以及肋的布置不應被認為是對本發明的限制。網眼織物材料178附接在框架176上，從而過濾并防止碎屑通過中間導管152吸入和通過一對排出導管180放出。網眼織物178可以是不銹·鋼絲網、尼龍絲網或由任何其他適用于過濾碎屑并且抵制降解的類似網眼的材料制成。還參閱圖3和4，把手104可移除地插入沿著本體106的后部上方縱向延伸的把手通道130。優選地，所述把手104是管狀桿，所述管狀桿的下端通過在通道130的內表面與把手104的外表面之間的反向摩擦力來保持在通道130中。備選地，把手104的下端可通過螺紋連接、搭扣固定件、夾子或其他眾所周知的緊固件來插入并且保持在把手通道130中。在一個實施方式中，把手104是首尾相連搭扣配合在一起從而形成長形或可伸縮的桿或把手104的多個分段的桿。清潔器100的本體106進一步包括定位在第一把手通道144下方的第二通道140。所述第二通道140構造成至少容納驅動組件110的前端。所述驅動組件110可優選地移除從而使清潔器100更便于維修，包括按照需要更換和插入(即，具有互換性)其他清潔器本體。在一個實施方式中，驅動組件110的前部外表面上形成帶鍵的鎖定構件142。本體106中在把手通道130與驅動組件通道140之間形成第三通道144。所述第三通道144的尺寸被設定成適應驅動組件110的帶鍵的鎖定構件142。在一個實施方式中，第三通道144與驅動組件110的帶鍵的鎖定構件142對準并且提供額外的摩擦力，以幫助將所述驅動組件保持在第二通道140中。選擇性地，還可在帶鍵的鎖定構件142中設置一組螺釘或其他緊固件，從而將驅動組件110固定在第三通道144中并緊固至清潔器100的本體106。在安裝期間，驅動組件110的前端被插入驅動組件通道140中以便帶鍵的鎖定構件142也對準并插入到第三通道144中。所述帶鍵的鎖定構件142以及對應的第三通道144有助于將驅動組件110保持在通道130中，還防止所述驅動組件110在其中旋轉。現參閱圖6，驅動組件110是尺寸被設定成在不透水的艙中容納葉輪電動機160以及一個或多個電池164的長形管狀結構。所述葉輪電動機160包括從所述葉輪電動機160的前端縱向延伸的可旋轉葉輪軸162，而葉輪120以眾所周知的方式附接到所述軸162的遠端。電動機160的反向后端包括一對電接觸件168，當電力開關116被起動時所述一對電接觸件168從一個或多個串聯布置的電池164選擇性地接收電力。
如圖6示例性地示出的，電動機160的定子包括電動機正極端子165和電動機負極端子167。三個電池164串聯布置成使得第一電池的正極接觸串聯連接到電動機160的正極端子165的第一正極電引線168。示例性的串聯聯接的第三電池的負極接觸沿著開關116的內部內表面縱向定位的盤簧166。所屬領域的技術人員應當理解的是，用于提供電力至電動機160的電池164的數量不應被認為是對本發明的限制。長形導體169從電動機160的負極端子167延伸到導體板173,所述導體板173定位在彈簧166與開關116的內表面之間。電力開關116通過螺紋界面170旋轉地附接至驅動組件110的后端。在一個實施方式中，非導電墊圈163被鄰近定位在第一正極接觸件168與第一電池164之間。設置非導電墊圈163來防止在電池164被反向插入的情況下清潔器運轉。具體地說，所述墊圈163的中心孔的尺寸被設定成允許第一電池164的縱向凸出的正極端子穿過并且接觸正極電接觸件168。如果電池反向，墊圈163防止電池的負極端子接觸聯接至電動機160的正極端子165的電接觸件168，并且因而防止電動機錯向起動。 例如當開關116沿逆時針方向被旋轉時，板173從導體169的端部脫開，從而形成開路以使電動機160關閉。相反，當電力開關116沿反方-例如順時針方向被旋轉時，板173開始與導體169的端部接觸，從而形成閉合電路并且從電池164供電以使電動機160起動。可在開關174的外表面上設置記號174以便標識“開”和“關”的位置。優選地，密封件-例如0型圈設置在電力開關116與驅動組件110的后端之間，從而耐水并且防止水泄漏進驅動組件110的內部。類似地，驅動組件110的前端還包括定位在葉輪120后的密封件以防止水泄漏進驅動組件110的內部以及電動機/電池艙內(未示出)。優選地，葉輪120包括多個葉片，所述多個葉片產生與沿著葉輪軸162的中心軸線成大約60度角的水流，而不是常規徑向葉輪的90度角。將葉輪的角設定為大約60度增加了流體穿過清潔器100的流動速率。在一個實施方式中，葉輪120可包括4個節距在40到120毫米范圍內的葉片，然而葉片和節距的數量不應被認為是對本發明的限制。參閱圖4和5，電動清潔器100優選地相對于水池的底部表面保持一定角度。滾子112沿著水池表面繞著它們對應的軸122旋轉，同時入口 114被朝向水池的底部表面引導從而吸入水和碎屑。有利的是，滾子112通過保持入口 114與被清潔表面的最佳距離來增加真空處理或吸入過程的性能。進一步，滾子112改善了沿著被清潔表面的移動，還防止對水池-即乙烯纖維水池的表面的磨損或損壞。參閱圖7,入口 114包括通過一個或多個緊固件158-例如鉚釘和螺釘或其他眾所周知的緊固件來附接至殼體蓋108的內部的柔性彈性瓣閥156。如圖4和7所示，彈性瓣閥156優選地附接在入口 140的底部，這就有助于增加通過開口的吸力。在運轉期間，當驅動組件110被起動并且葉輪120旋轉時，通過入口 114抽吸池水和碎屑，并且柔性瓣閥156沿向內和向下方向朝向蓋108的內部底面彎曲，從而允許池水/碎屑穿過入口 114并且進入本體106的內部位置150。更具體地，當葉輪120旋轉時，被抽吸穿過入口 114的水穿過過濾器組件118，而網眼過濾器178防止來自水池的碎屑流動穿過中間導管152和流出排出出口 180。進一步，因為當關掉通往清潔器的電源或所述裝置被從水取出時瓣閥156被偏壓從而關閉入口 114，所以捕獲的碎屑保持在殼體蓋108以及本體106的內部150中。此外，入口 114與過濾器組件118之間的開放內部區域允許流體速度減小，使得較重的碎屑從懸浮狀態落下并可沿著殼體102的內壁被保持；更細小的碎屑被過濾器捕獲。流體(水)的流動速率(FR)由流體速度(V)和流動面積(A)產生，其中FR=vA。因為流體的流動速率恒定，所以一旦流體從較小的入口通道114流入較大的內部區域150中，流體的速率會降低從而允許碎屑被捕獲在殼體102的內部150內。參閱圖5，穿過過濾器網眼178的水流動穿過中間導管152并且環繞驅動組件110被導向穿過一對橫向排出(即，排放)導管180。因此，流動穿過中間導管152并排出穿過一對橫向排出導管180的水大體上與所述裝置的縱向軸線對準并且形成在前進方向上沿水池清潔器的表面推動清潔器100的一對噴射水流。進一步，向后延伸的排出導管180引導排出的噴射水流從水池底部離開，從而使水池底部的碎屑在被吸進入口 114之前不會被擾動。與單排出導管相比，雙排出導管180的優點是排出流體穿過所述雙排出導管的速度小于穿過具有相同面積的單個排出導管的流體速度。排出流體速度的降低也會降低激起水池中的碎屑的可能性。雙排出導管180還在葉輪軸162上提供更平衡的負載，從而有助于·減少環繞軸162的密封件(未示出)上的磨損。當關掉驅動組件110并且葉輪120停止旋轉時，彈性瓣閥156返回其初始位置并抵靠入口 114的內部配合面，從而將捕獲的碎屑存留在殼體蓋108以及本體106的內部區域150內。盡管上面已經闡述了本發明的示例性描述以使所屬領域的技術人員能夠制作和使用本發明，但是所述描述不應被解釋為限制本發明，并且如所屬領域技術人員將會理解的是，在不偏離本發明的范圍的情況下可對所述描述做出各種改型和變型，同時本發明的范圍通過所附權利要求來確定。
權利要求
1.一種用于從游泳池清潔碎屑的可浸沒的手持式電動清潔器，包括 長形殼體，所述長形殼體具有定位在所述長形殼體的前端處并與形成在所述殼體內的內部空腔連通的入口； 具有前端和反向后端的中間導管，所述前端縱向地延伸穿過所述內部空腔的一部分； 過濾器組件，所述過濾器組件定位在所述空腔內并介于所述入口與所述中間導管的前端之間； 可移除的驅動組件，所述驅動組件具有安裝在前端以便旋轉的電動機驅動的葉輪以及位于反向端的電力開關，所述驅動組件的前端能夠在使所述葉輪面對所述中間導管的后端的情況下可移除地插入通道中； 與所述中間導管的后端連通的至少一個出口導管，其中起動所述葉輪能通過所述入口吸入池水和碎屑，而所述過濾器組件過濾碎屑并將這些碎屑存留在所述空腔中，同時被清潔的水流動穿過所述過濾器組件、所述中間導管并通過所述至少一個出口導管排出。
2.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，進一步包括第一通道，所述第一通道形成在所述殼體的后端中以便可移除地容納把手。
3.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述殼體包括長形本體和殼 體蓋，所述殼體蓋可移除地附接至所述長形本體的前部并包括所述入口。
4.如權利要求3所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述殼體的內部以及所述本體的內部的一部分形成所述空腔。
5.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述過濾器組件包括框架，所述框架具有可移除地設置在其上的網眼過濾器材料。
6.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，進一步包括第二通道，所述第二通道形成在所述殼體的后端中并且構造成以緊配合關系可移除地容納所述驅動組件的前端。
7.如權利要求6所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述第二通道以及所述驅動組件的前端用鍵連接在一起以便對準并提供摩擦力，從而將所述驅動組件牢固地保持在所述第二通道中。
8.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述驅動組件包括具有用于所述葉輪的旋轉軸的電動機以及至少一個用于提供電力至所述電動機的電池。
9.如權利要求8所述的可浸沒的手持式電動清潔器，進一步包括與所述電動機的軸軸向對準的不透水的電池艙。
10.如權利要求8所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述驅動組件進一步包括用于選擇性地起動所述電動機的電力開關。
11.如權利要求8所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述電力開關定位在所述驅動組件的與所述電動機反向的外端部。
12.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述至少一個出口導管沿著所述殼體的后端縱向延伸。
13.如權利要求12所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述至少一個出口導管包括一對出口導管，每個出口導管都定位在所述驅動組件的相反的橫向側上。
14.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，進一步包括一對可旋轉地安裝成鄰近所述殼體的前端處的入口的轉子。
15.如權利要求3所述的可浸沒的手持式電動清潔器，進一步包括彈性擋板，所述彈性擋板設置成當所述清潔器不吸水時覆蓋所述入口從而防止碎屑從所述空腔逃逸并且能向后彎曲進所述空腔從而允許水和碎屑流入所述過濾器組件。
16.如權利要求8所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述葉輪包括多個葉片，通過所述葉片產生水流，所述水流與沿著葉輪軸的中心軸線成大約60度角。
17.如權利要求I所述的可浸沒的手持式電動清潔器，其中所述葉輪包括節距在大約40到120毫米范圍內的多個葉片。
全文摘要
一種用于從游泳池清潔碎屑的可浸沒的手持式電動清潔器，所述清潔器包括殼體，所述殼體具有在其前端處并與所述殼體的內部空腔連通的入口。具有前端和后端的中間導管延伸穿過所述內部空腔。過濾器定位在所述入口與所述中間導管的前端之間。在前端具有葉輪且在反向端具有電力開關的可移除的驅動組件可移除地插入所述殼體，使得所述葉輪面對所述中間導管的后端。雙出口導管與所述中間導管的后端連通，其中所述葉輪通過所述入口抽吸水和碎屑、所述過濾器封閉碎屑并將這些碎屑存留在所述空腔中，同時水流動穿過所述過濾器組件進入所述中間導管并且水在所述殼體的后部通過所述雙出口導管排出。
文檔編號A47L9/10GK102783929SQ20121015121
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者G.埃爾利奇, J.科斯米納 申請人:水技術有限責任公司