CN101314913B - 利用液态气体洗涤的方法及其非水洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态气体洗涤的方法及其非水洗衣机，该洗涤的方法是将常温常压下的气体压缩成液体，将液体控制在非水洗衣机的耐压容器中，进行洗涤衣物；其非水洗衣机的洗涤罐安装在洗衣机外壳内底部的支撑架上，在洗涤罐的周边依次安装有清液罐、备用罐、保压壳，在保压壳内安装有压缩机；在洗涤罐的顶部盖口位置安装有主盖，在洗涤罐的内腔底部安装有循环液泵和液流转换器。本发明不用水也不用洗涤剂就可将衣物洗涤干净，节约水资源，减少环境污染。

Description

利用液态气体洗涤的方法及其非水洗衣机

技术领域

本发明涉及衣物的洗涤及其设备，尤其是一种液态气体洗涤的方法及其非水洗衣机。

背景技术

目前市场上销售的洗衣机绝大多数是需要用水来清洗衣物的，每天仅为清洗衣物用水量就大的惊人，而地球上的水资源是非常有限的，因此节约用水是世界上每个人应尽的责任。为了节约用水，不浪费水资源，就需要动脑筋、想办法设计一种不用水的洗衣机解决洗涤衣物的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液态气体洗涤的方法及其非水洗衣机，不用水也不用洗涤剂就可将衣物洗涤干净，节约水资源，减少环境污染。

本发明的技术方案是：

所述的液态气体洗涤的方法，其洗涤方法如下：

1)、开启工作口，投放适量衣物

事先由洗衣机厂家将气体压缩成液体，并以此液体作为洗涤工质，控制在与该气体物化性能相适应的非水洗衣机的耐压容器中，耐压容器主要包括洗涤罐、清液罐、备用罐；

先关闭洗涤罐、清液罐之间的通气阀，启动压缩机降压，打开主盖，将适量衣物放入洗涤罐内，顺手将喷嘴拧到喷雾的位置，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，调整合适的进液量进行注，再开通清液罐与各罐之间的通气阀，关闭压缩机；

2)、洗涤

启动循环液泵，液流转换器随之进入工作程序，使液流开始翻滚，通过液流驱动管使液流在三维方向形成正、反旋转的涡流，进行洗涤，用微波和超声波帮助洗涤，洗涤完成后，开动压缩机、微波发生器继续工作片刻，将衣物烘干；衣物干燥后，使压强降至负压，打开主盖，将衣物取出，关闭主盖即可；若漂洗，则不烘干衣物，直接开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，注入适量洗涤液，仅开动循环液泵，直到洗涤液被抽入备用罐，开动压缩机、微波发生器工作片刻，将衣物烘干，再按上述步骤，取出衣物，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的通气阀；

3)、浊液的再生

浊液的再生有两种途径：

途径一：浊液雾化成干冰，干冰升华成气体，再压缩成液体；

途径二：直接气化；

4)、防止洗涤工质流失

采用“满压防止洗涤工质逃逸法”和“负压拦截法”。

所述的非水洗衣机，该洗衣机主要包括洗涤罐、清液罐、备用罐、保压壳、压缩机，洗涤罐、清液罐、备用罐均为耐压容器；洗涤罐安装在洗衣机外壳内底部的支撑架上，在洗涤罐的周边依次安装有清液罐、备用罐、保压壳，在保压壳内安装有压缩机；在洗涤罐的顶部盖口位置安装有主盖，在洗涤罐的内腔下方在三维方向均安装液流驱动管，在洗涤罐的内腔底部安装有循环液泵和液流转换器。

所述的洗涤罐与清液罐、备用罐、保压壳之间均有通气管路分别相连，这些通气管路均安装有可控阀。

在所述的洗涤罐的底部最低处设的出液斜口与出液斜管相连，出液斜管与保压壳的下端相连，出液斜管由浊液电磁阀控制，浊液电磁阀也设在保压壳内，在洗涤罐与清液罐之间的底部设有通液管路，清液电磁阀安装在该通液管路上，清液电磁阀也设在保压壳内；备用罐的底部设有通液管路通洗涤罐。

所述的主盖一端两侧铰接在上支架上，主盖的另一端被托架托起，上支架的两端分别铰接在两根立杆的上端，两根立杆的下端分别固定在U形下支架的一侧两端，托架固定在下支架的另一侧，在下支架上分别固定有具有弹性结构的吊杆，吊杆的另一端分别通过吊杆销悬挂在洗涤罐顶部工作口两侧的四个固定座上，在吊杆上套有吊杆套，在吊杆套内装有吊杆弹簧，在下支架上还分别铰接有两根斜拉杆，两根斜拉杆的上端分别铰接在主盖上，上支架、两根斜拉杆和两根立杆内也分别装有弹簧。

在所述的在主盖的下方侧旁安装有微波发射导管和超声波发射导管，微波发射导管和超声波发射导管通过接线分别与微波发生器和超声波发生器相连，微波发生器和超声波发生器放置在保压壳上。

所述的压缩机进气口通洗涤罐，出气口管路经安装在洗涤罐里的蟠曲管进入清液罐。

在所述的循环液泵的上方安装有隔离网，在所述的洗涤罐内设有护网。

在所述的微波发射导管和超声波发射导管下方的洗涤罐壁上装有若干个喷嘴，喷嘴与备用罐相通。

密封圈镶嵌在所述的主盖的密封圈沟槽里。

本发明的洗衣机是为家用设计的，本发明是将常温常压下的气体压缩成液体，并将该液体控制在洗衣机的耐压容器中，利用这种液体洗涤衣物，不但去污能力强、衣物洗得干净，洗涤效果优良，而且不伤织物纤维组织、不伤织物色彩，同时，用脏了的污浊液还可以进行分离、净化，再生成纯净液下次重复使用。本发明采用的液态二氧化碳作为洗涤液，二氧化碳储量丰富，无毒、无味，容易控制，化学性质温和，不导电，不会爆炸，是诸多可用气体的首选。本发明不用水就可将衣物洗涤干净，节约水资源，不用洗涤剂，不会污染水土，零排放，不污染空气，环保性能好。本发明的主盖能轻松地从里向外盖严，密封性好，使用灵便，便于维修；采用微波技术在适当降压的条件下二氧化碳洗涤液可孕育出初生态微小气泡，具有极强的去污能力，对油性、脂性、蛋白质、血污、茶垢等有极强的溶解能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的俯视图；

图4是主盖的吊杆结构示意图；

图5是图2中托起主盖的支架结构示意图。

具体实施方式

压缩成液体的气体可以有很多种，如二氧化碳、二氧化硫、丙烷、丁烯、丁二烯、丁烷等，都可以将其压缩用于洗涤，不仅可单用，还可由二种或二种以上气体进行复配用于液态气体洗涤。

本发明的洗涤方法是以二氧化碳气体为例，将常温常压下的二氧化碳气体压缩成液体，将二氧化碳液体作为洗涤工质控制在非水洗衣机的耐压容器中，进行洗涤衣物的方法。洗涤过程中，驱动二氧化碳洗涤液形成涡流，涡流能在三维空间变换方向，用超声波、微波帮助洗涤；衣物洗净后，可进行漂洗，漂洗后，用微波加热，抽气降压，干燥衣物；洗过衣物的污浊液在同一套装置中净化分离，再生成与原洗涤液一样清洁的洗涤液以备重复使用。

具体的洗涤方法如下：

1、开启工作口，投放适量衣物

事先由洗衣机厂家将气体压缩成液体，并以此液体作为洗涤工质，控制在与该气体物化性能相适应的非水洗衣机的耐压容器中，耐压容器主要包括洗涤罐、清液罐、备用罐；

常温常压下的二氧化碳气体压缩成液体，只需6atm的压强，选择的耐压容器可承受压强为14.4atm(考虑有安全系数)，非水洗衣机的工作压强为8～10atm。

开启工作口时，关闭洗涤罐、清液罐之间的通气阀，掀开副盖，启动压缩机，察看洗涤罐的压强表，当压强小于1atm时，打开主盖，将适量衣物放入洗涤罐内，顺手将喷嘴拧到喷雾的位置，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，调整合适的进液量进行注液，清液电磁阀延时自动关闭，再开通清液罐与各罐之间的通气阀，此时洗涤罐4内的压强在8-10atm，关闭压缩机。

2、洗涤

启动循环液泵，液流转换器随之进入工作程序，使液流开始翻滚，通过液流驱动管使液流在三维方向形成正、反旋转的涡流，使衣物在不断的翻滚过程中清洗干净；如果衣物很脏，趁液流正在翻滚时可启动微波发生器和超声波发生器，通过超声波振荡和微波加热，使衣物荡涤干净，超声波发生器只需工作30～90秒就足够了，因微波加热在适当降压的条件下可孕育出初生态微小气泡，具有极强的去污能力，所以此时应启动压缩机，适当降低洗涤罐内的压强，以发挥微波洗涤的功效。洗涤完成后，洗涤罐内用过的洗涤液已被循环液泵全部抽入备用罐，开动压缩机、微波发生器继续工作片刻，将衣物烘干；衣物干燥后，压缩机继续抽洗涤罐内的气体，使压强小于1atm时，打开主盖，将衣物取出，关闭主盖即可。此时当打开主盖时，因大气压强大于洗涤罐内的压强，所以洗涤液工质不会流失。一般情况下，上述洗涤过程已将衣物洗涤得很干净，如果还想漂洗，则不烘干衣物，直接开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，注入适量洗涤液，仅开动循环液泵，直到洗涤液被抽入备用罐，开动压缩机、微波发生器工作片刻，将衣物烘干，再按上述步骤，取出衣物，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的通气阀。

3、浊液的再生

浊液的再生有两种途径：

途径一：浊液雾化成干冰，干冰升华成气体，再压缩成液体如果再生备用罐里用过的洗涤液(浊液)，先关闭洗涤罐与清液罐之间的通气阀，启动压缩机，使洗涤罐中的压强降至1～2atm，备用罐里的浊液将会在洗涤罐与备用罐两者之间压差作用下压入洗涤罐中喷成雾珠，喷出后立即成干冰雪珠，坠落在洗涤罐中，直至喷完，然后关闭清液罐与备用罐之间的通气阀，待干冰雪珠升华将近完毕，关闭压缩机，开通洗涤罐与清液罐之间的通气阀，开启微波发生器，使洗涤罐内的温度回升，残剩的干冰雪珠溶化成液体，关闭微波发生器，开通洗涤罐和保压壳之间的浊液电磁阀，使沉积在洗涤罐底部的浊液通过罐底的出液斜管流入保压壳内的接盘里，再生完毕，再生后的洗涤液以备重复使用。

途径二：直接气化

浊液的再生也可采用另一种方法，即将浊液全部压入洗涤罐，减压，只要减压，气体就会从液体内部蒸腾起来，使液体不断地翻滚，同时液温下降，此时利用微波或其它加热方法，使浊液受热、蒸发，液体蒸发成气体后，启动压缩机，将气化的二氧化碳气体压成纯净液体，得以再生。残余污垢可用喷液适当冲洗一遍，开通洗涤罐和保压壳之间的浊液电磁阀，使沉积在洗涤罐底部的浊液通过罐底的出液斜管流入保压壳内的接盘里。

5、防止洗涤工质流失

在制作洗衣机时，凡是可能漏气的部位，如阀门、仪表、工作口，都设置在各个容器的最上方，这些容器在充洗涤液时，容器内原有空气受到压缩，但仍占一定空间，例如当压强在10atm时，空气仍约占容器的1/10，容器内≥8atm，称之为满压；如果漏气，漏掉的是空气，漏到低于8atm，又会自动补进空气，称为“满压防止洗涤液逃逸法”，当要开启主盖时，应先将洗涤罐处于负压，故应关闭洗涤罐与清液罐之间的气阀，开动压缩机，抽洗涤罐内的气体，才能降至负压，这时外界空气涌入洗涤罐，洗涤罐即使有二氧化碳，也逃不出去，这种防止洗涤工质流失的方法称为“负压拦截法”。

本发明的非水洗衣机如图1、2、3中所示，主要包括洗涤罐4、清液罐22、备用罐23、保压壳12、压缩机26等。洗涤罐4、清液罐22、备用罐23均为耐压容器；洗涤罐4安装在洗衣机外壳1内底部的支撑架2上，在洗涤罐4的周边依次安装有清液罐22、备用罐23、保压壳12。在洗涤罐4的顶部盖口位置安装有可以灵活开启或封闭的上下两个盖子，上面的盖子为副盖19，下面的盖子为主盖18，在主盖18的下方侧旁安装有微波发射导管7和超声波发射导管8，微波发射导管7和超声波发射导管8通过接线分别与微波发生器10和超声波发生器11相连，微波发生器10和超声波发生器11放置在保压壳12上，微波发射导管7和超声波发射导管8下方的洗涤罐4壁上装有若干个喷嘴，喷嘴与备用罐23相通，喷嘴能喷液或喷雾，也可关闭，当需要喷雾成干冰时，将备用罐23里的浊液喷雾成干冰，当需要冲刷洗涤罐4的污垢时，可以喷液，在洗涤罐4的内腔下方在三维方向安装有可使液流翻滚的共24支液流驱动管13，这些液流驱动管13可以使液流在三维方向形成可正、反旋转的涡流，液流来自循环液泵3，循环液泵3安装在洗涤罐4的内腔底部，工作时循环液泵3淹没在液态二氧化碳中，在循环液泵3旁安装有液流转换器15，液流转换器15通过减速机构与循环液泵3的电机主轴相连，液流转换器15的注液嘴可定时地切换注液口以改变翻滚的液流的方向，在循环液泵3的上方安装有隔离网14，需洗涤的衣物就放在隔离网14上，在洗涤罐4的底部最低处设有出液斜口，出液斜口与出液斜管16相连，出液斜管16与保压壳12的下端相连，在洗涤罐4的底部的残留物可由此出液斜管16流入设在保压壳12内的接盘里，出液斜管16由浊液电磁阀25控制，浊液电磁阀25也设在保压壳12内，在保压壳12内还安装有压缩机26、洗涤罐4与清液罐22之间的清液电磁阀24，清液电磁阀24和浊液电磁阀25均为延时常闭阀；洗涤罐4与清液罐22有两道管路相通，一道是上方的通气管路，一道就是下方由清液电磁阀24控制的通液管路，通气管路也有可控阀控制，洗涤罐4另有一通气管路与压缩机26的进气口相通；清液罐22与备用罐23、保压壳12之间均有通气管路分别相连，这些通气管路均有可控阀进行控制；清液罐22是储存纯净液态二氧化碳的容器，可做成二联罐或三联罐、四联罐，其内部结构简单，只在内腔上部设有防止二氧化碳气体直接扩散的迷宫板，在清液罐22的上方设有放空阀、气压表、压强传感器等，可以自动补充空气；压缩机26是抽取洗涤液工质气化的气体或空气进行压缩的压气机，该压缩比＝1/12，压缩机26进气口通洗涤罐4，出气口管路经安装在洗涤罐4里的蟠曲管6进入清液罐22；备用罐23其结构与清液罐22相似，但不用放空、不用仪表，内腔上部也设有迷宫板，其内腔底部有管路通洗涤罐4，当浊液再生时，可将备用罐23中的浊液利用压差全部喷出，喷出来的是雾状，很快形成干冰，液流转换器15能将洗涤罐4的洗涤液送入备用罐23；一些辅助设施如仪表、显示器、自动、手动操作平台等均设在洗涤罐4的顶部工作口的前方。在洗涤罐4内还设有护网5，护网5用于防备衣物与液流驱动管13、蟠曲管6等搅缠，隔离网14用于防备衣物与循环液泵3等搅缠，在洗衣机的底部安装有轮子21，使洗衣机可以任意推动行走。密封圈20镶嵌在装在主盖18的密封圈沟槽里，并用环氧树脂固定。

如图1、2、4、5中所示，洗涤罐4的主盖18一端两侧铰接在上支架9上，主盖18的另一端被托架27托起，上支架9的两端分别铰接在两根立杆17的上端，两根立杆17的下端分别固定在U形下支架28的一侧两端，托架27固定在下支架28的另一侧，在下支架28上分别固定有4根具有弹性结构的吊杆29，吊杆29的另一端分别通过吊杆销32悬挂在洗涤罐4顶部工作口两侧的四个固定座31上，在吊杆29上套有吊杆套33，在吊杆套33内装有吊杆弹簧34，使吊杆29可以弹性伸缩，在下支架28上还分别铰接有两根斜拉杆30，两根斜拉杆30的上端分别铰接在主盖18上，上支架9、两根斜拉杆30和两根立杆17内也分别装有弹簧可以弹性伸缩。主盖18可以前后、上下活动、绕支柱铰接轴转动等三个自由度，需要闭合主盖18时，只要将主盖18向下反转，再适当地向前推移3～5cm，向身边拉移到位，由立杆17、斜拉杆30和托架27托起，向后退到一定位置，只要洗涤罐4内有压强，主盖18便立即上浮，贴紧盖口，压强越大，主盖18封得越严密；当要打开主盖18时，先启动压缩机26，降低洗涤罐4内压强，用手将主盖18前端压下几毫米，再向前移动，使主盖18与盖口错开一些距离，主盖18即可掀开。

如果本发明采用全自动程序控制，就可以成为“全自动非水洗衣机”了。

Claims (9)

1.一种液态气体洗涤的方法，其特征在于：其洗涤方法如下：

1)开启工作口，投放适量衣物

事先由洗衣机厂家将气体压缩成液体，并以此液体作为洗涤工质，控制在与该气体物化性能相适应的非水洗衣机的耐压容器中，耐压容器主要包括洗涤罐、清液罐、备用罐；

先关闭洗涤罐、清液罐之间的通气阀，启动压缩机降压，打开主盖，将适量衣物放入洗涤罐内，顺手将喷嘴拧到喷雾的位置，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，调整合适的进液量进行注液，再开通清液罐与各罐之间的通气阀，关闭压缩机；

2)洗涤

启动循环液泵，液流转换器随之进入工作程序，使液流开始翻滚，通过液流驱动管使液流在三维方向形成正、反旋转的涡流，进行洗涤，用微波和超声波帮助洗涤，洗涤完成后，开动压缩机、微波发生器继续工作片刻，将衣物烘干；衣物干燥后，使压强降至负压，打开主盖，将衣物取出，关闭主盖即可；若漂洗，则不烘干衣物，直接开通洗涤罐与清液罐之间的清液电磁阀，注入适量洗涤液，仅开动循环液泵，直到洗涤液被抽入备用罐，开动压缩机、微波发生器工作片刻，将衣物烘干，再按上述步骤，取出衣物，关闭主盖，开通洗涤罐与清液罐之间的通气阀；

3)浊液的再生

浊液的再生有两种途径：

途径一：浊液雾化成干冰，于冰升华成气体，再压缩成液体；

途径二：直接气化；

4)防止洗涤工质流失

采用“满压防止洗涤工质逃逸法”和“负压拦截法”。

2.一种非水洗衣机，其特征在于：该洗衣机主要包括洗涤罐(4)、清液罐(22)、备用罐(23)、保压壳(12)、压缩机(26)，洗涤罐(4)、清液罐(22)、备用罐(23)均为耐压容器；洗涤罐(4)安装在洗衣机外壳(1)内底部的支撑架(2)上，在洗涤罐(4)的周边依次安装有清液罐(22)、备用罐(23)、保压壳(12)，在保压壳(12)内安装有压缩机(26)；在洗涤罐(4)的顶部盖口位置安装有主盖(18)，在洗涤罐(4)的内腔下方在三维方向均安装液流驱动管(13)，在洗涤罐(4)的内腔底部安装有循环液泵(3)和液流转换器(15)，在所述的洗涤罐(4)的底部最低处设的出液斜口与出液斜管(16)相连，出液斜管(16)与保压壳(12)的下端相连，出液斜管(16)由浊液电磁阀(25)控制，浊液电磁阀(25)也设在保压壳(12)内，在洗涤罐(4)与清液罐(22)之间的底部设有通液管路，清液电磁阀(24)安装在该通液管路上，清液电磁阀(24)也设在保压壳(12)内；备用罐(23)的底部设有通液管路通洗涤罐(4)。

3.根据权利要求2所述的非水洗衣机，其特征在于：所述的洗涤罐(4)与清液罐(22)、备用罐(23)、保压壳(12)之间均有通气管路分别相连，这些通气管路均安装有可控阀。

4.根据权利要求2所述的非水洗衣机，其特征在于：所述的主盖(18)一端两侧铰接在上支架(9)上，主盖(18)的另一端被托架(27)托起，上支架(9)的两端分别铰接在两根立杆(17)的上端，两根立杆(17)的下端分别固定在U形下支架(28)的一侧两端，托架(27)固定在下支架(28)的另一侧，在下支架(28)上分别固定有具有弹性结构的吊杆(29)，吊杆(29)的另一端分别通过吊杆销(32)悬挂在洗涤罐(4)顶部工作口两侧的四个固定座(31)上，在吊杆(29)上套有吊杆套(33)，在吊杆套(33)内装有吊杆弹簧(34)，在下支架(28)上还分别铰接有两根斜拉杆(30)，两根斜拉杆(30)的上端分别铰接在主盖(18)上，上支架(9)、两根斜拉杆(30)和两根立杆(17)内也分别装有弹簧。

5.根据权利要求2所述的非水洗衣机，其特征在于：在所述的在主盖(18)的下方侧旁安装有微波发射导管(7)和超声波发射导管(8)，微波发射导管(7)和超声波发射导管(8)通过接线分别与微波发生器(10)和超声波发生器(11)相连，微波发生器(10)和超声波发生器(11)放置在保压壳(12)上。

6.根据权利要求2所述的非水洗衣机，其特征在于：所述的压缩机(26)进气口通洗涤罐(4)，出气口管路经安装在洗涤罐(4)里的蟠曲管(6)进入清液罐(22)。

7.根据权利要求2所述的非水洗衣机，其特征在于：在所述的循环液泵(3)的上方安装有隔离网(14)，在所述的洗涤罐(4)内设有护网(5)。

8.根据权利要求5所述的非水洗衣机，其特征在于：在所述的微波发射导管(7)和超声波发射导管(8)下方的洗涤罐(4)壁上装有若干个喷嘴，喷嘴与备用罐(23)相通。

9.根据权利要求2或4所述的非水洗衣机，其特征在于：密封圈(20)镶嵌在所述的主盖(18)的密封圈沟槽里。

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