及包括该组合的泳池池底水力推动自动清洁机 技术领域

本发明涉及一种泳池清洗设备部件以及包括该 部件的泳池清洗设备， 尤其涉及一种用于清洗游泳池池底的自动清洁 机。 背景技术

游泳池的清洁卫生是非常重要的， 它对游泳者的身体健康至关重要， 因此， 游泳池要经常清洗， 清除池底的沉积污物， 防止细菌和藻类滋生， 保证池水清洁和泳池的卫生。

通常清洗游泳池池底沉积污物的方法是使用一 种吸盘式装置对池底沉 积污物进行抽吸。 现有技术中， 较先进的方法是使用能在游泳池底自动移 动的清洁机来清洗池底。 这种清洁机， 在其壳体内有一个水泵， 将池底含 有污物的池水通过壳体底面的单向活门， 经过滤器被抽吸进壳体， 再将过 滤后洁净的水排出壳体外， 并且可以利用排出水的压力推动清洁机移动。 这样， 清洁机经过的地方， 池底面上的沉积污物被吸进清洁机内， 并被截 留在过滤器内， 而洁净水被排到游泳池中， 实现了对泳池池底的清洗， 同 时避免了对池水的污染。

现有技术中， 实现泳池池底清洁机自动移动的方式较多， 有电机驱动 的， 有利用水泵排水压力推动的， 有利用改变电机转动方向变换清洁机行 走方向的， 有利用阀门变换水泵排水流向来改变行走方向 的。 这些清洁机 在结构上仍较为复杂， 清洁机主要部件的性能特点还没有充分利用。 现有 的清洁机移动的基本方式是折返式， 这样清洁机要保证其行走路径覆盖整 个池底是一个较困难的问题。 现有池底清洁机， 基本没有转弯功能， 机动 性能差， 若要对泳池池底进行有效地全覆盖清洗， 必须使清洁机具有转弯 机动功能， 才能按设计的清洗路径行走， 完成全覆盖清洗。 发明内容

本发明的目的在于设计一个结构简单的泳池池 底水力推动自动清洁 机， 利用叶轮水力推动的离合器， 使单电机双伸轴上两端叶轮换向驱动清 洁机行走； 清洁机壳体前后缘与清洁机纵轴有不同的夹角 ； 机壳前缘或后 缘为触池壁部位， 当前缘触壁或后缘触壁清洁机自动调整方位后 ， 再反向 行进时有不同的行进方向， 其多次触壁反向行走的路径呈单向锯齿形， 从 而清洁机有规律地自动进行池底清洗； 清洁机上设置有一组吸管， 对水下 清洁机前进端前缘下面的池水进行快速抽吸， 阻止水下清洁机行走时对池 底沉积污物扰动扩散； 更进一步地， 本发明提供一种具有转弯功能的泳池 池底水力推动自动清洁机。

本发明釆用以下技术方案来实现：

一种水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合， 包括轮毂端面有尖齿的叶轮和 端面有尖齿的轴套， 两个有尖齿的端面是一对啮合面， 其特征在于： 所述 轴套固定在双伸轴电机总成外伸轴的根部， 叶轮套装在外伸轴的端部， 叶 轮可沿轴向滑动和转动， 叶轮和轴套组件就组成了一付牙嵌式离合器， 电 机改变旋转方向时， 在水力作用下叶轮与轴套可靠地自动啮合或分 离， 变 换叶轮工作状态。

一种泳池池底水力推动自动清洁机， 包括水下清洁机和控制电源， 二 者通过电缆连接； 水下清洁机包括机壳盖部件、 机壳体部件、 过滤器、 双 伸轴电机总成、 水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合、 进出水流道、 车轮和支 架、 隔离罩及电缆； 机壳盖部件、 机壳体部件、 双伸轴电机总成、 水力驱 动牙嵌式离合器叶轮组合、 进出水流道和电缆构成成双喷水口轴流泵； 所 述双伸轴电机总成的电机两端均有外伸轴， 电机是水密的； 水力驱动牙嵌 式离合器叶轮组合安装在双伸轴电机总成的外 伸轴上； 所述进出水流道包 括流道、 导流罩、 摆动口盖； 所述进出水流道是轴流泵的进出水通道， 前 端为进水口， 末端为出水口； 所述机壳盖部件包括机壳盖和锁扣； 所述机 壳体部件包括机壳体、 单向进水活门、 吸管、 单向排水活门和偏转构件； 机壳盖和机壳体通过锁扣密封连接； 所述单向进水活门设置在机壳体底面 上； 所述吸管从机壳体底面前后端引出， 并伸向水下清洁机前后缘下面； 所述偏转构件是在机壳盖前缘设置的调整触杆 ； 所述过滤器包括过滤器框 架和过滤口袋， 所述过滤器安装在机壳体底部， 单向进水活门和吸管上端 口在过滤器内； 车轮和支架固定安装在机壳体侧面； 所述隔离罩置于过滤 器和双伸轴电机总成之间并安装在机壳盖上； 所所述控制电源包括电源、 控制电路和机箱。

进一步， 双伸轴电机总成为两个、 并行配置， 共有四个出水喷射口； 所述自动清洁机同时还包括有遥控器， 遥控器对清洁机进行无线遥控， 所 述遥控器包括通讯电路、 电池和机壳，

所述电源为交流 12V电源； 所述控制电路是控制电机开、 关、 转向及电 机的工作程序， 根据泳池的大小设定往返行走时间， 实现触池壁后反向行 走。

所述电机外壳为金属材料。

所述电缆为浮力电缆， 浮力电缆包括电缆和浮子。

所述吸管设置在水下清洁机底部前端和后端， 吸管端口在机壳前后缘 下面， 吸管管口呈漏斗状。

所述单向排水活门设置在机壳体侧面下部， 其活门盖板材料为具有弹 性的硅胶板。

在本发明上述技术方案的基础上进一步釆用双 轴流泵或多轴流泵， 可 实现具有转弯机动功能的池底水下清洁机， 再配置遥控器， 更进一步实现 遥控有序池底自动清洁机， 可对泳池池底进行有效地全覆盖清洗。

一种遥控有序池底自动清洁机， 包括具有转弯功能的水下清洁机、 控 制电源和遥控器， 具有转弯功能的水下清洁机和控制电源通过电 缆连接， 遥控器对清洁机进行无线遥控； 所述具有转弯功能的水下清洁机是在前述 任一泳池池底水力推动自动清洁机的结构中， 釆用两个双伸轴电机总成并 行配置， 有四个出水喷射口； 所述控制电源包括电源、 控制电路、 通讯电 路和机壳； 所述遥控器包括通讯电路、 电池和机壳。

本发明优越性在于：

1、 本发明充分利用水泵叶轮工作的特点， 设计了一种水力驱动牙嵌式 离合器， 简单可靠地实现了在不增加机构和能源动力的 前提下， 实现叶轮 工作状态变换， 水泵换向工作， 改变出水喷射口， 使水下清洁机变向进行。

2、 釆取机壳前后缘触池壁方式， 自动调整触壁后的水下清洁机方位， 使触壁后反向行进与触壁前的行进路线不同， 为有序行进提供技术基础。

3、 设计了一种专门用于水下清洁机的交流低压水 密电机总成， 其结构 简单， 金属外壳与水接触， 有利于电机散热。

4、釆用偏转出水流道口技术， 调整喷射水的水平方向，产生偏转力矩, 实现清洁机转弯功能。

5、 在水下清洁机前后缘下面设置吸管， 防止或消除水下清洁机行进时 对池底污物扰动扩散。

6、 在机壳下部侧面设置单向排水活门， 使水下清洁机提出水面时快速 排出机壳内的水， 减轻出水时的重量， 便于使用者操作。

7、 基于水力驱动牙嵌式离合器技术， 釆用两台或多台轴流泵水平并行 配置， 可实现具有转弯机动功能的水下自动清洁机， 从而有序地对泳池池 底进行全覆盖清洗。

8、 釆取上开盖方式， 便于过滤器的安装和取出， 便于被过滤出的污物 清除。

9、本发明综合集成应用多项创新技术，使设� �的池底清洁机结构精简 性能先进， 具有较高性价比。 附图说明

图 1、 泳池池底水力推动自动清洁机结构示意图；

图 2、 水下清洁机结构示意图；

图 3、 机壳盖结构示意图；

图 4、 机壳体结构示意图；

图 5、 过滤器结构示意图；

图 6、 水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合结构示意图；

图 7、 进出水流道结构示意图

图 8、 车轮和支架结构示意图

图 9、 带浮子电缆结构示意图

图 10、 图 1中控制电源结构示意图；

图 11、 具有转弯功能池底自动清洁机结构示意图

图 12、 具有转弯功能水下清洁机结构示意图；

图 13、 图 11中控制电源结构示意图；

图 14、 图 11中遥控器结构示意图；

其中：

1、 水下清洁机； 2、 控制电源； 11机壳盖部件；

12、 机壳体部件； 13、 过滤器 14、 双伸轴电机总成;

15、 水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合； 16、 进出水流道；

17、 车轮和支架； 18、 隔离罩； 19、 带有浮子的电缆;

111、 机壳盖； 112、 锁扣； 121、 机壳体；

122、 单向进水活门； 123、 吸管； 124、 单向排水活门； 125、 偏转构件； 131、 过滤器支架 132、 过滤口袋： 151、 叶轮； 152、 轴套； 161、 流 5

162、 导流罩； 163、 摆动口盖； 171、 车轮：

172、 支架； 191、 电缆； 192、 浮子；

21、 12V交流电源; 22、 控制电路； 23、 机箱；

B、 控制电源；

A1 ' ,壳盖部件; A2、 机壳体部件；

A3、 过滤器； A4' 水平并行配置轴流泵组； A5、 隔离罩;

A6、 带浮子电缆； Bl、 12V交流电源； B2、 控制电路；

B3、 通讯电路； B4、 机箱； C1 通讯电路；

C2、 电池； C3、 具体实施方式

实施例一

如图 1-图 10所示 ,底水力推动自动清洁机包括水下清洁机 1和控 制电源 2。 所述水下清洁机 1由机壳盖部件 11、 机壳体部件 12、 过滤器 13、 双伸轴电机总成 14、 水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合 15、 进出水流道 16、 车轮和支架 17、 隔离罩 18和带有浮子的电缆 19组成。

所述机壳盖部件 11包括机壳盖 111和锁扣 112。 双伸轴电机总成 14和进 出水流道 16安装在机壳盖 111内侧顶部， 并且前后进出水流道 16的中心线和 双伸轴电机总成 14同轴。 锁扣 112 是机壳盖 111和机壳体 121密封连接的连 接锁件， 使机壳盖与机壳体能方便的结合和分开。 所述机壳体部件 12包括 机壳体 121、单向进水活门 122、 吸管 123、单向排水活门 124和偏转构件 125。 所述机壳体 121是水下清洁机 1的下部外壳， 底面上设置有单向进水活门 122 和四个吸管 123 , 侧面下部设置单向排水活门 124, 其活门盖板材料为具有 弹性的硅胶板。 所述单向进水活门 122是水下清洁机轴流泵的入水口， 泵工 作时， 单向进水活门 122被吸开， 含有污物的水被吸进过滤器 13中， 泵不工 作时， 单向进水活门 122自动关闭， 阻止过滤器 13内的污水倒流。 所述吸管 123从机壳体 121底面前后端引出， 吸管管口呈漏斗状， 并伸向水下清洁机 前后缘下面，防止水下清洁机 1对池底污物扰动扩散。所述单向排水活门 124 是为水下清洁机 1提出水面时， 排出机壳内的水， 减轻其出水时的重量。 偏 转构件 125是设置在机壳盖 111的前缘的调整触杆， 当水下清洁机 1前缘触池 壁自动调整方位后， 水下清洁机 1纵轴线与池壁成非 90° 夹角， 反向行进时 不垂直离开池壁； 而水下清洁机 1后缘不设置偏转构件 125 , 其触池壁自动 调整方位后， 方向垂直离开池壁。 所述机壳盖是水下清洁机的上部外壳， 双伸轴电机总成固定安装在内侧顶部中央， 进出流道固定安装在前后出水 口处。 所述过滤器 13包括过滤器支架 131、 过滤口袋 132; 将进入机壳体内 池水中污物截留出来， 通过过滤器 13的洁净水经轴流泵排出水下清洁机 1 , 过滤器安装在机壳体 121的底面上， 单向进水活门 122和吸管 123均在过滤器 13之内。 所述双伸轴电机总成 14是一个水密的双伸轴低压 12V交流电机， 它 外壳为金属材料， 直接工作在水中， 具有较好的散热条件。

所述水力驱动牙嵌式离合器叶轮组合 15是由轮毂端面有尖齿的叶轮 151和端面有尖齿的轴套 152组成， 叶轮 151和轴套 152相连接的两个有尖齿 端面是一对啮合面， 轴套 152固定在双伸轴电机总成 14外伸轴的根部， 叶轮 151套装在电机外伸轴端部， 可沿轴向滑动和转动。 叶轮和轴套组件就组成 了一付牙嵌式离合器。 水下清洁机 1工作时， 对电机不同转向叶轮组合 15能 在水力驱动下自动啮合和分离， 改变叶轮工作状态； 所述水力驱动牙嵌式 离合器的叶轮组， 其特点是电机不同旋转方向， 叶轮组合在水动力作用下 能自动啮合和分离， 变换叶轮的工作状态， 同时改变水下清洁机在水力推 动下的行走方向。 电机正转时， 叶轮处于工作状态， 电机轴带动叶轮轮毂 与轴之间的水旋转， 在水的摩擦力作用下， 使叶轮同向转动， 此时叶轮在 叶面上的水力作用下， 叶轮尖齿端面滑向套简， 直至与套简端面啮合， 自 动进入工作状态； 电机反转时， 电机轴与叶轮轮毂间水的摩擦力使叶轮反 转， 此时叶轮在叶面上水力作用下， 叶轮尖齿端面向远离套简方向滑动， 直至与套简分离， 牙嵌式离合器脱开， 叶轮自动进入非工作状态。 双伸轴 电机的两个外伸轴上， 分别安装相同的叶轮组件， 电机转动时， 虽然双伸 轴是一根轴， 但判定电机转向时， 是面对轴端而言， 因此电机外伸轴上的 叶轮始终处于相反的转向， 即一端叶轮处于工作状态， 另一端叶轮必处于 非工作状态， 水下清洁机在工作端叶轮的水力推动下向另一 端方向行走。

所述进出水流道 16包括流道 161、 导流罩 162和摆动口盖 163。 流道 161 是轴流泵进出水流道， 流道 161内流速加快， 压力升高， 在出水口处喷射出 有压力的水， 反向推动水下清洁机行走； 导流罩 162在流道出水口处， 导流 罩 162消除出水口处水流的旋转， 同时防护外界物体进入； 摆动口盖 163是 可以向外翻转的出水口盖板， 当叶轮 151处于工作状态时， 从出水流道口喷 射出的水流自动打开摆动口盖 163 , 当叶轮 151处于非工作状态， 没有水排 出， 摆动口盖在自身重量力矩作用下自动盖住出水 口， 防止池水由此进入 水下清洁机 1内。 所述车轮和支架 17是水下清洁机的行走构件， 包括四个车 轮 171和支架 172, 支架 172安装在机壳体 121上， 车轮 171安装在支架 172的 短轴上， 车轮 171在短轴上轻松自如地转动。 所述隔离罩 18置于过滤器 13和 双伸轴电机总成 14之间，安装在机壳盖 111上，防止过滤口袋被吸入轴流泵， 也防止操作者手触及轴流泵。 所述带有浮子的电缆 19包括电缆 191和浮子 192,是水下清洁机 1和控制电源 2的连接线，电缆 191为水下清洁机 1输入 12V 交流电和控制信号； 浮子 192为电缆提供浮力， 防止电缆沉到池底阻碍水下 清洁机 1行走。 所述控制电源 2包括 12V交流电源 21、 控制电路 22和机箱 23, 是水下清洁机 1供电和控制部分。

如图 2所示， 机壳盖部件 11、 机壳体部件 12、 双伸轴电机总成 14、 水力 驱动牙嵌式离合器叶轮组合 15、 进出水流道 16和电缆 19组成双喷水口轴流 泵。 机壳盖部件 11和机壳体部件 12组成轴流泵壳体； 机壳体部件 12底面上 的单向进水活门 122是轴流泵的进水口； 两个进出水流道 16安装在机壳盖 111上， 其出水流道口是轴流泵的两个出水口； 双伸轴电机总成 14是轴流泵 的动力部件， 安装在机壳体 111上， 电机轴线与两个进水流道轴线同轴； 两 个水力驱动牙嵌式离合器的叶轮组合 15 , 分别安装在电机总成 14两端外伸 轴上， 轴套上 152固定在电机外伸轴根部， 叶轮 151套装在电机外伸轴的端 部， 可在轴上滑动。 电机总成 14外伸轴转动时， 叶轮组合 15依据电机转向， 一端叶轮组合 15啮合， 叶轮处于工作状态， 另一端叶轮组合 15分离， 叶轮 处于非工作状态。 电机总成 14工作时， 一端叶轮工作， 将机壳体 121底下的 水经单向进水活门 122吸进机壳体 121内， 并经与工作叶轮组合 15相对应的 进出水流道 16的出水口喷射出， 电机改变转向时， 则另一叶轮组合 15工作， 并由相应的进出水流道 16的出水口喷射出， 从而实现双喷水口轴流泵。 实施例二

如图 11-14所示， 一种具有转弯功能池底水力推动自动清洁机， 包括具 有转弯功能水下清洁机八、 控制电源 B和遥控器( 。 所述具有转弯功能水下 清洁机 A是在实施例一种水下清洁机 1的技术方案基础上， 釆用两台或多台 双伸轴电机总成 14水平并行配置， 和相应的进出水流道 16与水力驱动牙嵌 式离合器叶轮组合 15组成两台或多台水平并行设置的轴流泵组 A4, 当轴流 泵组 A4中同端叶轮 151同时工作时， 具有转弯功能水下清洁机直线行走； 当 只有一个叶轮 151工作或水平并行配置轴流泵组 A4两端叶轮 151交错工作 时， 具有转弯功能水下清洁机 A将转圈或转弯行走， 具有转弯机动功能， 可 按设定的清洗路径， 对池底进行有序的全覆盖清洗。

所述控制电源 B包括 12V交流电源 Bl、控制电路 B2、通讯电路 B3和机箱 B4。控制电源 B是具有转弯功能泳池池底水力推动自动清洁� �的供电和程序 控制部分。

所述遥控器 C包括通讯电路 Cl、 电池 C2和机壳 C3 , 它对清洁机进行遥 控。

具有转弯功能水下清洁机 A可按设定的程序和遥控器 C发出的操作指 令， 对泳池池底进行有序全覆盖清洗。