節水易清洗掃帚研究與設計

劉建國 龐雨花 高志堅 吳超

【摘 要】為實現清潔工具在節水前提下的掃拖一體，研究設計了一種方便清洗且節約用水的新型掃帚，利用掃帚內部空間儲水，打開閥芯使水流出，實現對掃拖塊的內部沖洗。對配套簸箕設計污水槽，可及時將掃拖塊污水排出，使用方便，環保性強，性價比高。

【關鍵詞】節水;儲水;清洗;掃帚

中圖分類號： TS255.5 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）07-0019-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.007

【Abstract】In order to realize the integration of sweeping and dragging of cleaning tools under the premise of water saving， a new type of broom is designed， which is convenient for cleaning and water saving. It uses the internal space of the broom to store water， opens the valve core to make the water flow out， and realizes the internal flushing of the sweeping and dragging block. The corresponding sewage tankcan discharge the sewage from the sweeping tractor in time， which is convenient to use， environmental protection and cost-effective.

【Key words】Water saving; Water storing; Cleaning; Broom

0 引言

清掃房屋時離不開掃帚與海綿拖把。通常，清掃房屋時將掃帚與海綿拖把搭配使用，掃帚適合掃除顆粒度較大的垃圾，海綿拖把適合吸附地面灰塵。文獻[1]提出了一種可清洗掃帚，清洗時，調節組件控制閥桿打開出水口，掃帚桿內的水通過刷頭上的通孔流出至毛刷處，實現了掃帚的快速沖洗，解決了常用掃帚不易清洗的問題，但不具備擠干水分的功能，清洗后的掃帚含水量高，再次掃拖的效果大大下降。文獻[2]提出了一種內部出水進行清洗的海綿拖把，使用內部出水使得其相較于普通拖把更加節水，但沒有配備帶有儲水槽的簸箕，不能實現就地清洗，必需跑到沖洗池去清洗掃帚。

1 結構設計

針對現有掃帚存在的不具備擠干水分或不能就地清洗等問題，研究設計了一種節水易洗掃帚。該掃帚集掃帚與海綿拖把的功能于一身，清掃時完成儲水、出水、擠水、刮除贓物、就地清洗的一系列功能，起到節約水源、提高清掃效率、節約水資源和節省人力的目的。

1.1 工作原理

本文提出的節水易洗掃帚的工作原理是首先利用管柄儲水，再利用出水孔對掃拖塊清洗，最后刮除污物，就地清洗。

具體由儲水機構、出水機構、刮除機構三個模塊構成。利用儲水機構的管柄儲存清潔水，用閥芯控制出水，清潔水經過出水機構的導水管進入布水器，穿過出水孔進入掃拖塊的內部，再從掃拖塊的內部向外排出，實現對掃拖塊進行自動清洗，刮除機構刮板設有兩條刮邊，兩條刮邊對掃拖塊夾持，將套筒往復滑動，拖塊表面的污物刮除并將掃拖塊內部污水擠出。本設計配套有簸箕，簸箕設有儲水槽，能收集清洗排出的污水，使用更為便捷，更符合人機工程。其總體結構如圖1所示。

1.2 儲水機構設計

儲水機構由管柄、封蓋等部件組成，管柄內壁可以儲存清潔水。使用前，打開封蓋，將清潔水從封蓋處灌入管柄，管柄儲滿后蓋好封蓋，清潔水儲存在管柄內可隨時使用。儲水結構示意如圖2。

1管柄、1-1卡槽、2導水管、 2-1圓錐口、3布水器、3-1出水孔、10閥芯、10-1環形槽、11封蓋、11-1注水孔、12滑桿、13連桿、14閥門、15永磁體

1.3 出水機構設計

出水機構（見上圖2）由導水管、布水器、出水孔、閥芯等部件組成。使用時按壓閥芯，閥門拉開，空氣進入管柄，管柄內形成負壓，清潔水經過導水管進入布水器，再穿過出水孔進入掃拖塊內部，實現掃拖塊的清洗，清洗完后，關閉閥芯，連桿頂合原本被拉開的閥門，防止管柄內的清潔水從注水孔溢出。

1.4 刮除機構設計

刮除機構（見下圖3）由刮板、套筒、連板等部件組成。刮板設有兩條刮邊，兩條刮邊對掃拖塊夾持，使用時將套筒沿管柄的長度方向往復滑動，套筒通過連板帶動刮板移動，使刮板的刮邊對掃拖塊來回刮擦，將掃拖塊表面的污物刮除并將掃拖塊內部污水擠出。由于清潔水從掃拖塊內部進入，清潔后再將污水由內向外擠出，實現掃拖塊的清洗功能及保濕功能，便于持續打掃。

2 創新功能

（1）節水功能

節水易洗掃帚的管柄內壁可以儲存清潔水，清潔水從掃拖塊內部沖水清洗，使掃拖塊內部的污物容易被帶出，設置的刮除機構能將掃拖塊表面的污物刮除并將掃拖塊內的水分擠出，實現了節水易洗的功能。

（2）就地清洗功能

節水易洗掃帚配套的簸箕設有儲水槽，清掃時，顆粒度較大的垃圾時可收集在配套的簸箕中，掃拖塊排出的污水可收集在配套簸箕的儲水槽中，實現就地清洗，省時省力。

3 總結

針對現有掃帚存在的等問題，深入分析了清洗掃帚時費水和難清洗的弊端，研究設計了一種方便清洗且節約用水的新型掃帚，詳細描述了其合理的工作原理，有效的解決了現有掃帚清洗不具備擠干水分或不能就地清洗等問題，為清潔工具的研制提供了理論支撐。

通過對機構優化理論的深入研究，針對設計的新型掃帚，通過儲水機構、出水機構和刮除機構的配合使用，提高清掃效率和清洗效果，為研究設計的新型掃帚機構盡快推向市場提供了可能。

【參考文獻】

[1]CN201620046082.8-可清洗掃帚.

[2]CN201675884U-節水型多功能海綿拖把.

[3]CN2774659-水掃帚裝置.

[4]田文凱，侯保燈，陳海濤，肖偉華.居民生活需水精細化管理必要性分析與對策建議[J].水電能源學，2018，36（10）：49-52.