CN100552113C - 异形滚筒式洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机，是一种异形滚筒式洗衣机，其滚筒母线为三段组成，下段为圆弧、中段为圆锥、上段为圆环状，整体断面为元宝形，在洗涤过程中，随着滚筒速度的变化可实现波轮洗涤和离心洗涤两个过程，整机结构组成包括滚轮、外壳、出水管、弹性支腿、水道、盛水筒、异形滚筒、滚筒盖、盛水筒盖、外壳盖、波轮、电机、带轮、传动箱、支耳、波轮叶片和滚筒轴，异形滚筒上部制有孔，方便离心洗涤时液体的甩出；底部也制有孔，保证洗涤液正常进入滚筒；本发明结构简单，传动便利，具有手搓式和离心式洗涤特点，机械能利用率高，洗涤效果好，节约用水，节省电能。

Description

异形滚筒式洗衣机

技术领域：

本发明涉及一种洗衣机，具体地为一种异形滚筒式洗衣机，其滚筒母线为三段组成，下段为圆弧、中段为圆锥、上段为圆环状，整体断面为元宝形，在洗涤过程中，随着滚筒速度的变化可实现波轮洗涤和离心洗涤两个过程。

背景技术：

目前国内市场上的洗衣机其主要结构形式为波轮式和滚筒式，另外还有搅拌式，但在我国市场上已较少。除此以外还有日本松下斜滚筒洗衣机、喷流式洗衣机、电磁式洗衣机、振动式洗衣机、高压式洗衣机、真空洗衣机、振动式洗衣机、悬立式双波轮洗衣机等其它种类。除日本松下斜滚筒洗衣机大量上市销售外，其他形式基本没有形成市场销售产品。

近10年来，有关洗衣机的各种专利申请达2000多项，各种新水流、双动力、手搓式、离心三合一、斜滚筒洗衣机、将洗衣、甩干与烘干融为一体洗衣机、不用洗衣粉的洗衣机或者应用现代控制技术的全自动及模糊控制洗衣机等，新材料、新技术、人工智能、环保健康等技术在洗衣机上不断应用，大大提高了洗衣机的技术水平。但分析其基本构架仍然是以“波轮”或是“滚筒”为主，世界范围内市场销售的洗衣机基本是“波轮”、“滚筒”及“搅拌”三大主结构机型。探索与创新、发明与突破在不断继续，如水气双循环洗涤、气泡洗涤，双板揉搓式、电磁力振搓、活塞式等。至今新一代洗衣机在主结构、独创性、结构简单、洗涤效果更佳等方面没有突破性发展，新的结构形式有待进一步拓展。

“波轮式”洗衣机由于结构简单、价格低、省电、洗涤效率高于滚筒式等因素而普及较广。它是由正反旋转的波轮驱动水流和衣物转动，在水流转动和冲击中洗涤衣物。它的用水有一个最低限量，否则无法组织衣物的洗涤运动，普通机型每洗涤5kg衣物大约用水为150升左右。另外，对衣物的磨损和缠绕大于滚筒式洗衣机。

“滚筒式”洗衣机由旋转的滚筒提升衣物，到最高点时衣物在重力作用下坠落，形成摔打、揉搓功效，衣物缠绕差、磨损低，每洗涤5kg衣物大约用水为70升左右，较波轮式洗衣机省水。但滚筒转动的前半周对衣物传递能量，后半周衣物依赖于重力坠落不接受能量，工作效率降低近一半，造成洗涤时间过长；滚筒转速不能太高，滚筒充满度不能太大，衣物始终处在滚筒的偏心位置，引起滚筒偏心阻力矩大，电机功率大，致使滚筒洗衣机洗涤时间长、耗电量大。

利用离心分离原理在洗衣机上应用可有效提高洗涤效率，中国专利有CN1403648A及CN2734804号文献涉及一种离心式洗衣机；专利为CN1664455A文献涉及一种内循环喷淋洗衣机；日本开发的一种离心“三和一”洗衣机，也称为“三段洗涤”式洗衣机，主结构类似常规立式转筒波轮洗衣机；其洗涤步骤分为第一段用高浓度洗涤剂在捎高速离心力下快速浸透洗涤；第二段由波轮使衣物进行上下运动的“揉搓洗”；第三段靠强离心力水流使洗涤液穿过被洗衣物，把污物从衣物中去掉。

美国专利US6,220,063公开了一种双波轮呈锐角布置的新结构洗衣机，二个波轮呈球冠状，内表面与普通波轮结构相似，即有多条凸楞式叶片用于拨动水流。此结构洗衣机的优点是省水、磨损小、洗涤效果好、使用方便。双波轮对衣物有翻转作用，具有波轮洗衣机的洗涤功效。该洗衣机不足之处在于电机输出轴经离合器、中心齿轮轴、换向齿轮、两对称齿轮、波轮外周背面传动齿轮啮合两球冠波轮旋转，结构复杂，对衣物同样产生缠绕，甩干旋转部件重，甩干功能不好，双球冠传动啮合齿轮在洗涤液中。中国专利200510080134.X；为悬立式双波轮洗衣机，此洗衣机传动进一步简化，两个波轮的安装夹角进行了优化，最优夹角为60°，主结构形式没有大的突破。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求提供一种异形滚筒式洗衣机，实现波轮和离心混合洗涤之功能；在衣物洗涤过程中，先进行一段时间的低速波轮洗涤，然后洗衣滚筒速度提高，进入离心洗涤，衣物在离心力作用下，被甩到洗衣滚筒上部，水流沿锥面也不断向上流动，在离心力作用下，洗涤液穿过衣物甩出洗衣滚筒，实现波轮洗涤和离心洗涤相结合的洗涤模式，达到高效洗涤目的。

为了实现上述发明目的，本发明的整机结构组成包括滚轮、外壳、出水管、弹性支腿、水道、盛水筒、异形滚筒、滚筒盖、盛水筒盖、外壳盖、波轮、电机、带轮、传动箱、支耳、波轮叶片和滚筒轴；纵截面为元宝形的异形滚筒母线为三段组成，下段为半圆形圆弧，中段为30°-40°的圆锥，上段为内翻圆弧式圆环状；异形滚筒上部制有孔，方便离心洗涤时液体的甩出；底部也制有孔，保证洗涤液正常进入滚筒；滚筒轴为相互轴瓦配合的套轴内部安装波轮轴，波轮在元宝形滚筒内；元宝形滚筒保证衣物在高速洗涤时上移和均匀分布，洗涤液不断沿锥面上升并穿过被洗涤的衣物，形成离心洗涤功能；滚筒下部制有波轮，波轮轴套在滚筒轴内，由传动箱分别驱动波轮和异形滚筒；整机底部制有电机经传动带与带轮联动；电机和传动箱实现波轮和异形滚筒的不同洗衣速度和不同转向，在整个衣物洗涤过程中，先进行一段时间的低速波轮式洗涤，然后速度提高，进入离心洗涤，衣物在离心力作用下，被甩到滚筒上部，水流沿锥面不断向上流动，在离心力作用下穿过衣物甩出异形滚筒，实现波轮洗涤和离心洗涤相结合的洗涤模式；甩干阶段由滚筒旋转实现高速甩干；异形滚筒外部置有塑料材料制造的盛水筒，盛水筒具有进水、排水和防止水泄露的功用；盛水筒下部制有加强筋，保证整个传动轴的轴承外壳具有一定安装强度；盛水筒承载异形滚筒、水和衣物的重量；盛水筒上部有导水槽和向下流水的水道，形成离心洗涤时的水流循环；盛水筒中部支耳与弹性支腿连接，弹性支腿支撑其全部重量和减缓震动；滚筒盖设置在滚筒上部，一端为铰链连接，另一端为卡扣结构，不易自动打开或脱离；盛水筒壳体上部制有向上开启的盛水筒盖，具有密封功能，防止洗涤液外漏；盛水筒接水，由水道引导洗涤液流向盛水筒下部；滚筒轴与波轮为同一中心线，滚筒轴外分别由上下轴承与壳体配合，其上下轴承有一定间距；轴两端有隔水密封，防止洗衣水进入轴承系统；洗衣机整机外壳为柱形，壳体由塑料或金属板制造；外壳壳体面板上制有操作键。

本发明的盛水筒壳体下部的加强筋分为圆形加强筋和直线加强筋，在分层加强筋支撑下，满足波轮和滚筒轴的转动要求；盛水筒中部制有四个支耳，均布在筒体的周边；四个支耳分别与四根弹性支腿连接，承担整个滚筒、洗涤液、衣物等重量；弹性支腿为内套式弹簧结构，在底角连接处垫橡胶垫片，由螺栓连接于外壳底盘上，弹性支腿降低和抵消滚筒和波轮在离心洗涤和甩干阶段所产生的振动；盛水筒上部制有进水管，进水管口处设有洗衣粉盒，进水穿过洗衣粉盒，携带洗衣粉进入滚筒；盛水筒下部有放水管与电动控制阀组成出水管线；盛水筒顶部制有上翻式圆形密封的盛水筒盖，防止洗衣过程中液体外漏。

本发明的滚筒轴与波轮在同一轴线上，波轮的轴为实心轴，滚筒轴为套轴，两轴之间由上下轴瓦配合；套轴由上下轴承与壳体连接，轴承外装配金属壳，然后装配到盛水筒底部塑料轴盒上；两轴的上下分别制有隔水密封结构，防止液体进入轴承内。

本发明采用变频调速电机，电机运转速度由控制程序进行自动控制，实现波轮洗涤速度、离心洗涤速度和甩干速度的三种功能变化；电机带轮经传动箱驱动滚筒轴并带动波轮转动，实现滚筒和波轮的换向转速；传动箱为行星齿轮传动，并有同步啮合机构，在波轮洗涤阶段，波轮与滚筒低速反方向旋转，洗涤速度为100～200转/每分钟；在离心洗涤阶段，波轮与滚筒同步高速旋转，离心洗涤速度为300～500转/每分钟；从波轮洗涤进入离心洗涤无须停转，波轮洗涤1～10分钟后，滚筒转速逐步提高，进入离心力洗涤阶段；脱水甩干阶段，波轮与滚筒同步，以800～1000转/每分钟旋转，速度的提高由变频调速电机来实现；传动箱外侧制有刹车机构，对滚筒进行变速刹车。

本发明结合当前先进的控制技术，实现全自动控制模式；可提供烘干装置。

本发明的异形滚筒和盛水筒壳体均为异形结构(横截面为元宝形)组成，相互间距15-25mm，上部间距宽，下部间距窄，盛水筒壳体上有导水槽，方便离心甩出水顺利流到筒的底部；整机外壳为方柱形，外壳盖为圆形，方便衣物的放入和取出；整机外壳采用塑料材料注塑而成，整体高度低于目前波轮式洗衣机。

本发明建立在对波轮和异形滚筒结构的基础上，借鉴波轮洗涤和离心洗涤原理，使两种洗涤方法有机结合，大大提高洗涤效率。主结构异形滚筒，有效的实现了洗涤原理随转速的提高而自然转换，运动阻力小，结构简单，离心水流循环容易形成。衣物在异形滚筒内实现浸泡、水波洗涤，“手搓式”洗涤；随转速升高，进入离心式洗涤。此过程按顺序进行，随转速的变化而变化。当一段时间后，转速降低，衣物回落到滚筒低部，又开始下一轮的波轮洗涤和离心洗涤，如此反复进行。

本发明与现有技术相比较具有以下优点：一是在主结构形式上的突破，异形滚筒可实现不同旋转速度和旋转方向，结构简单，传动容易实现；二是把波轮和异形滚筒相结合，充分综合了目前波轮式、“手搓式”和离心式洗涤的特点，实现对衣物的波轮洗涤和离心洗涤的有机结合，特别是离心洗涤，具有翻转、挤压、洗涤液迅速穿透衣物，带走衣物深层污渍功效，机械能利用率高，洗涤效果好；三是异形滚筒和波轮，底部尺寸小，充水量少，达到省水的目的；四是异形滚筒运转性能好，传动简捷，省电节能。

附图说明：

图1为本发明的整机主体剖面结构原理示意图。

图2为本发明的异形滚筒原理结构示意图。

图3为本发明的异形滚筒分体结构原理示意图。

图4为本发明的波轮结构原理示意图。

图5为异形滚筒式洗衣机一个实例的外形结构图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图做进一步说明。

实施例：

本实施例的整机结构组成包括滚轮1、外壳2、出水管3、弹性支腿4、水道5、盛水筒6、异形滚筒7、滚筒盖8、盛水筒盖9、外壳盖10、波轮11、电机12、带轮13、传动箱14、支耳15、波轮叶片16和滚筒轴17。

本实施例的异形滚筒7的纵截面为元宝形，其滚筒母线为三段组成，下段为半圆形圆弧，中段为30°-40°的圆锥，上段为内翻圆弧式圆环状，在高速运转时承载衣物；滚筒7上部制有孔，方便离心洗涤时液体的甩出；底部也制有孔，保证洗涤液正常进入滚筒7；滚筒轴17为套轴结构，相互为轴瓦配合，其内部安装波轮11的轴，波轮11在元宝形滚筒7内；元宝形滚筒7保证衣物在高速洗涤时上移和均匀分布，洗涤液不断沿锥面上升并穿过被洗涤的衣物，形成离心洗涤功能；滚筒7下部制有波轮11，波轮11的轴套在滚筒轴17内，由传动箱14分别驱动波轮11和异形滚筒7；整机底部制有电机12经传动带与带轮13联动；电机12和传动箱14实现波轮11和异形滚筒7的不同洗衣速度和不同转向的转动，在整个衣物洗涤过程中，先进行一段时间的低速波轮式洗涤，然后速度提高，进入离心洗涤，衣物在离心力作用下，被甩到滚筒7上部，水流沿锥面不断向上流动，在离心力作用下穿过衣物甩出洗衣滚筒7，实现波轮洗涤和离心洗涤相结合的洗涤模式，滚筒7外部制有盛水筒6，上下水由控制程序设计自动控制，波轮11和滚筒7可实现不同转速和转向的旋转，每个阶段都能实现波轮洗涤和离心洗涤；甩干阶段由滚筒旋转实现高速甩干；滚筒7外部的盛水筒6具有进水、排水和防止水泄露的功用；盛水筒6用塑料材料制造，下部有加强筋；盛水筒6承载异形滚筒、水和衣物的重量；盛水筒6上部有导水槽和向下流水的水道，形成离心洗涤时的水流循环；盛水筒6中部的支耳15与弹性支腿4连接，弹性支腿4支撑其全部重量和减缓震动；滚筒盖8设置在滚筒7上部，一端为铰链连接，另一端为卡扣结构，不易自动打开或脱离；盛水筒6壳体上部制有向上开启的盛水筒盖9，具有密封功能，防止洗涤液外漏；滚筒轴17与波轮11为同一中心线，滚筒轴外分别由上下轴承与壳体配合，其上下轴承有一定间距，轴承盒壳体有一定强度，保证滚筒7高速甩干时的振动和强度；轴两端有隔水密封，防止洗衣水进入轴承系统；波轮11的轴与滚筒轴17分别连接下部传动箱14，传动箱14实现波轮11与滚筒7的不同转速和转向，下部有带轮13与电机12传动结构；洗衣机外壳2为柱形，由塑料或金属板制造；外壳2面板上制有操作键，壳体底盘上制有移动轮等。

本实施例设计结构外形为立方柱，上面为衣物取放开口，在各层筒体上面，为圆形上翻式盖门，内外共分三层，最内层为异形滚筒盖门，可用不锈钢材料制造；第二层为盛水筒盖9，由塑料材料成型，防水外漏；最外层为外壳盖10，由塑料制造。

本实施例的洗衣机工作时，由上部进水，下部放水，自动控制系统控制。开始洗涤时，水与洗涤剂一同进入盛水筒6内，洗涤用水约浸过衣物1/3便可，满足波轮洗涤时用水量；波轮11与异形滚筒7分别以相同速度而反向旋转，波轮11和滚筒7搅动水流形成冲击水波，衣物在水波中翻转和揉搓，形成波轮手搓式洗衣效果；此时，衣物和洗涤液在滚筒7下部，转速相对较低，衣物在液体中靠翻转、揉搓和水流撞击，同时衣物在液体中得到充分浸泡，更好的软化和侵蚀衣物内部污渍；波轮11与滚筒7的反向旋转由传动箱14来实现，可实现沿一个方向转动多少转后，换向再旋转多少转；波轮11洗涤2～4分钟后，速度升高，进入离心洗涤阶段，衣物和洗涤液在离心力作用下沿锥体上移，衣物均布在滚筒7上部圆弧内，洗涤液则穿过衣物被甩出滚筒7，可将衣物内部深层的污渍带走；盛水筒6上部空间具有容水作用，离心甩出的水沿水道5流入盛水筒6的底部，由异形滚筒7底部孔进入滚筒内，在波轮11和离心力作用下，水流不断沿锥体段流向上部衣物，从而形成离心水流循环；为防止水流在锥体段外卸，所以异形滚筒7锥体段无孔；波轮洗涤和离心洗涤过程可反复进行，由程序来实现。甩干脱水阶段，液体先由出水管3放掉，传动箱14可实现滚筒7和波轮11同步旋转，转速达到甩干速度后，经一段时间，达到规定干湿度要求。本设计由于实现波轮和离心两种洗涤功能，可实现较高洗净比，节省时间，低磨损，同时节水节电效果明显。

本实施例的电机12为单机驱动，传动带及带轮13直接驱动滚筒轴17，经传动箱14带动波轮11的轴旋转；电机12速度由洗衣机程序控制，可实现不同洗涤过程的速度要求；传动箱14在传递动力的同时，实现滚筒7与波轮11的反方向旋转及变向，还可实现同步旋转。

本实施例的异形滚筒7及盛水筒6作为一个支撑整体将有四根弹性支腿4支撑，考虑重量和旋转震动，盛水筒6上的支耳15应具有一定强度，四个支耳15分别与四根弹性支腿4连接；弹性支腿4为内套弹簧结构，在底角连接处双面垫橡胶垫片，由螺栓连接于外壳2底盘上，弹性支腿4保证降低和抵消滚筒7和波轮11在不同转速下，特别是离心洗涤和甩干阶段所产生的振动。

Claims (5)

1.一种异形滚筒式洗衣机，整机结构组成包括滚轮、外壳、出水管、弹性支腿、水道、盛水筒、异形滚筒、滚筒盖、盛水筒盖、外壳盖、波轮、电机、带轮、传动箱、支耳、波轮叶片和滚筒轴；其特征在于纵截面为元宝形的异形滚筒母线为三段组成，下段为半圆形圆弧，中段为30°-40°的圆锥，上段为内翻圆弧式圆环状；异形滚筒上部制有孔，方便离心洗涤时液体的甩出；底部也制有孔，保证洗涤液正常进入滚筒；滚筒轴为相互轴瓦配合的套轴，其内部安装波轮轴，波轮轴套在滚筒轴内；滚筒使衣物在高速洗涤时上移和均匀分布，洗涤液不断沿锥面上升并穿过被洗涤的衣物，形成离心洗涤；滚筒下部制有所述波轮，由传动箱分别驱动波轮和异形滚筒；整机底部制有电机经传动带与带轮联动；电机和传动箱实现波轮和异形滚筒的不同洗衣速度和不同转向；滚筒盖设置在滚筒上部，一端为铰链连接，另一端为卡扣结构；异形滚筒外部置有塑料材料制造的盛水筒，盛水筒具有进水、排水和防止水泄露的功用；盛水筒下部制有加强筋，保证整个传动轴的轴承外壳具有一定安装强度；盛水筒承载异形滚筒、水和衣物的重量；盛水筒上部有导水槽和向下流水的水道，形成离心洗涤时的水流循环；盛水筒中部支耳与弹性支腿连接，弹性支腿支撑其全部重量和减缓震动；盛水筒壳体上部制有向上开启的盛水筒盖；盛水筒接水，由水道引导洗涤液流向盛水筒下部；滚筒轴与波轮为同一中心线，滚筒轴外分别由上下轴承与壳体配合，其上下轴承有间距；轴两端有隔水密封，防止洗衣水进入轴承系统；洗衣机整机外壳为柱形，壳体由塑料或金属板制造；外壳壳体面板上制有操作键。

2.根据权利要求1所述的异形滚筒式洗衣机，其特征在于盛水筒壳体下部的加强筋分为圆形加强筋和直线加强筋，在分层加强筋支撑下，满足波轮和滚筒轴的转动要求；盛水筒中部制有的四个支耳均布在筒体的周边，并分别与四根弹性支腿连接；弹性支腿为内套式弹簧结构，在底角连接处垫橡胶垫片，由螺栓连接于外壳底盘上，弹性支腿降低和抵消滚筒和波轮在离心洗涤和甩干阶段所产生的振动；盛水筒上部制有进水管，进水管口处设有洗衣粉盒，进水穿过洗衣粉盒，携带洗衣粉进入滚筒；盛水筒下部有放水管与电动控制阀组成出水管线；盛水筒顶部制有上翻式圆形密封的盛水筒盖，防止洗衣过程中液体外漏。

3.根据权利要求1所述的异形滚筒式洗衣机，其特征在于滚筒轴与波轮在同一轴线上，波轮的轴为实心轴，滚筒轴为套轴，两轴之间由上下轴瓦配合；套轴由上下轴承与壳体连接，轴承外装配金属壳，然后装配到盛水筒底部塑料轴盒上；两轴的上下分别制有隔水密封结构，防止液体进入轴承内。

4.根据权利要求1所述的异形滚筒式洗衣机，其特征在于电机带轮经传动箱驱动滚筒轴并带动波轮转动，传动箱为行星齿轮传动，并有同步啮合机构，在波轮洗涤阶段，波轮与滚筒低速反方向旋转，洗涤速度为100～200转/每分钟；在离心洗涤阶段，波轮与滚筒同步高速旋转，离心洗涤速度为300～500转/每分钟；从波轮洗涤进入离心洗涤无须停转，波轮洗涤1～10分钟后，滚筒转速逐步提高，进入离心洗涤阶段；脱水甩干阶段，波轮与滚筒同步，以800～1000转/每分钟旋转，速度的提高由变频调速电机来实现。

5.根据权利要求1所述的异形滚筒式洗衣机，其特征在于异形滚筒和盛水筒壳体均为异形结构，相互间距15-25mm，上部间距大于下部间距，盛水筒壳体上有导水槽，方便离心甩出水顺利流到筒的底部。

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