CN101529006B - 家用电器 - Google Patents

Abstract

设有壳体(2)和减震器(7)的洗衣机(1)，所述减震器(7)固定至壳体(2)以便减小传递到壳体的振动，所述减震器(7)包括刚性地固定至壳体(2)的支撑框架(8)、容纳在支撑框架(8)内的振荡体(9)、以及插在振荡体(9)和支撑框架(8)之间以便浮动地支撑所述振荡体(9)的由粘弹性聚合物凝胶制成的至少一个块(10)。

Description

家用电器

技术领域

本发明涉及家用电器。

更特别地，本发明涉及洗衣机，以下说明完全借助例子描述该洗衣机。

背景技术

众所周知，洗衣机的转筒的高速旋转产生严重的机器振动，该振动被传递至洗衣机的壳体并且通常随着转筒速度的增大愈来愈成问题。

为了减小机器振动，在如今的洗衣机中，转筒通过悬挂系统以浮动的方式与壳体相连，该悬挂系统被设计成在振动到达壳体之前部分地吸收振动。

然而，在特定安装条件下，所述浮动悬挂系统不能够充分地减少到达壳体的振动，因此洗衣机噪音很大。例如，当洗衣机安置在柔性地板(诸如木地板、软地板或者安置在薄石板上的地板)上时，在旋转循环期间由转筒所产生的振动可能被共振放大至不可接受的噪音级别，并且可能不仅损坏洗衣机，而且损坏地板。

为了克服这一缺陷，如今的高端洗衣机还设有固定至壳体的减震器以便减小洗衣机在共振速度时的振动，并且该减震器包括振荡体以及将振荡体连接至洗衣机壳体的多个螺旋弹簧。所述振荡体和螺旋弹簧系统被适当地设计尺寸以便在转筒的旋转期间相对于由转筒的浮动悬挂系统传递的振动不同相地振动，从而减小壳体振动的幅度。

不利的是，目前使用的减震器(传统上已知为“Frahm减震器”)仅仅在可能的转筒旋转速度的有限范围上提供最佳减震性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种减震器，其在可能的转筒旋转速度的几乎整个范围上提供最佳性能。

根据本发明，提供了一种如附权利要求书所描述的家用电器。

附图说明

将要参考附图借助例子来描述本发明的非限定性实施例，其中：

图1显示了带有根据本发明教导的减震器的洗衣机的透视图，其中部分剖视，部分为清楚起见被去掉；

图2显示了图1的洗衣机的减震器的示意性正视图。

具体实施方式

附图中用数字1表示家用电器整体，其包括在运转时易于遭受严重机器振动的壳体2。

更特别地，在所显示的例子中，家用电器1是洗衣机1，其包括：安置在地板上的壳体2；通过悬挂系统4以浮动方式连接至壳体2的圆筒形洗衣桶3；以及围绕水平旋转轴线A以旋转方式装配在洗衣桶3内的转筒5。

洗衣桶3设有前开口3a，其可以由铰接到壳体2上的门(未示出)选择性地关闭，并且洗衣机1还包括电动机6，其通过传动系统与转筒5相连，以便根据指令使转筒5围绕纵向旋转轴线A在洗衣桶3内旋转。

参照图1和2，家用电器1(即洗衣机1)还包括减震器7，其固定至壳体2以便在转筒5旋转时减小由悬挂系统4传递至壳体2的振动。更特别地，减震器7在壳体2内部优选地但不是必须地固定至壳体2的顶部，并且所述减震器包括：刚性地固定至壳体2的刚性框架8、容纳在框架8内部的振荡体9、以浮动方式将振荡体9连接至刚性框架8的至少一个弹性支撑件10。

与已知的方案不同，振荡体9的重量比不带洗衣组件的壳体2的总重量大1.5％，所述洗衣组件包括洗衣桶3、悬挂系统4、转筒5以及电动机6；弹性支撑件10包括由粘弹性的聚合物凝胶制成的至少一个整体块或件10，所述聚合物凝胶的动态弹性模量G′在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内小于300,000帕斯卡，并且它的动态损耗系数η在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内大于0.1。

特别是，优选地但不是必须地，粘弹性的聚合物凝胶的弹性模量G′在3赫兹和30赫兹之间的频率范围内应当小于300,000帕斯卡，并且损耗系数η在3赫兹和30赫兹之间的频率范围内应当大于0.1。

更特别地，在一个优选实施例中，振荡体9的重量比不带洗衣组件的壳体2的总重量大15％，所述洗衣组件包括洗衣桶3、悬挂系统4、转筒5以及电动机6；粘弹性的聚合物凝胶的弹性模量G′在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内(并且优选地但不是必须地在3赫兹和30赫兹的频率范围内)被包含在10,000帕斯卡和100,000帕斯卡之间；并且粘弹性的聚合物凝胶的损耗系数η在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内(并且优选地但不是必须地在3赫兹和30赫兹的频率范围内)被包含在0.1与0.5之间。

假设材料样品(即粘弹性的聚合物凝胶)的一端被固定于刚性支撑件，材料样品的另一端由于正弦(周期)应变经受剪切变形，并且正弦应力扭矩被传递至支撑件，则弹性模量G′由以下公式定义：

$G^{\′}=\cos \mathrm{\δ}\left(\frac{\mathrm{\τ}}{\mathrm{\λ}}\right)$

其中δ是应变趋势和应力趋势之间的相位角(即应变向量和应力向量之间的相位改变)；τ是应力向量的值，λ是应变向量的值。

应力向量的值τ由以下公式定义：

τ＝MK_τ

其中M是传递到支撑件的正弦应力扭矩的值，K_τ是受测试样品的几何应力常数。

应变向量的值λ由以下公式定义：

λ＝θK_λ

其中θ经受正弦应变的材料样品(即粘弹性的聚合物凝胶)的端部角位移值，并且K_λ是受测试材料样品的几何应变常数。

最后损耗系数η由以下公式定义：

η＝tanδ

其中δ是应变趋势和应力趋势之间的相位角(即应变向量和应力向量之间的相位改变)。

参考图2，在所显示的例子中，刚性框架8包括两个刚性的L型金属托架11，这两个L型金属托架(例如通过点焊或者螺钉)刚性地固定至壳体2的顶部2a并且一个在另一个的前面竖直地延伸，从而它们的横向端部11a彼此面对地位于同一水平面中；振荡体9由整体的棱柱形部件9限定，该棱柱形部件9由重4.5kg的坚硬混凝土制成，位于托架11之间，并且安置在两个托架11的端部11a上，在棱柱形部件9和托架11之间插有多个由粘弹性的聚氨酯或硅胶制成的圆柱形块10，所述粘弹性的聚氨酯或硅胶在5赫兹和25赫兹之间的频率范围内具有大于25,000帕斯卡的弹性模量G′，并且在5赫兹和25赫兹的频率范围内的损耗系数η大于0.25。这些圆柱形块10限定了减震器7的弹性支撑件10。

洗衣机1和减震器7的操作可以从前面的描述中推导出，而无需进一步的解释，除了以下声明之外：由于由粘弹性的聚合物凝胶制成的弹性支撑件10的物理特征，所以减震器7能够在转筒5的可能转速的大范围上显著地减小振动幅度，并且它还成功地将在洗衣机结构的共振频率处的振幅峰值减小超过50％。

如上所述，减震器7具有许多优点：在已经越过洗衣机共振频率之后当转筒5达到其最大转速时洗衣机1的稳定性和静音性被极大地提高，使得它们幅度峰值的50％以上被消除掉。

而且，由于振荡体9与洗衣机1之间的更高的重量比，并且由于由粘弹性的聚合物凝胶制成的支撑件10的软度和高的损耗系数，所以减震器7在比传统的目前所使用的Frahm减震器(即包括小的振荡体和线性螺旋弹簧)的操作范围更宽的操作范围上保持高的减震性能，已知Frahm减震器只在确定的频率正常工作，而在其它频率没有效果。

显然，可以对这里所描述的减震器7进行改变，但却不偏离本发明的范围。例如，振荡体9可以安置在刚性框架8上，在振荡体9和刚性框架8之间插有由粘弹性的聚合物凝胶制成的单个平坦垫。

根据未示出的另一实施例，减震器7的振荡体9可以铰接到刚性框架8上，以便像钟摆一样自由地摆动，并且至少一个由粘弹性的聚合物凝胶制成的弹性支撑件10以浮动方式将振荡体9连接到刚性框架8。

根据未示出的本发明的再一实施例，减震器7可以包括一个安置在另一个上面的两个或多个振荡体9，中间插有至少一个由粘弹性的聚合物凝胶制成的弹性支撑件10。下面的振荡体9进而以浮动方式安置在刚性框架8上，在所述下面的振荡体9和刚性框架8之间插入由粘弹性的聚合物凝胶制成的至少一个弹性支撑件10。

根据未示出的本发明的又一实施例，减震器7可以包括一个位于另一个旁边的以浮动方式安置在刚性框架8上的两个或多个振荡体9，中间插入由粘弹性的聚合物凝胶制成的至少一个弹性支撑件10。

Claims (11)

1.一种家用电器(1)，包括壳体(2)以及固定至所述壳体(2)以便减小传递至所述壳体(2)的振动的减震器(7)；所述减震器(7)包括：刚性地固定至所述壳体(2)的支撑框架(8)、容纳在所述支撑框架(8)内的至少一个振荡体(9)、以及以浮动方式将所述振荡体(9)连接至所述支撑框架(8)的弹性支撑装置(10)；所述家用电器(1)的特征在于：所述弹性支撑装置(10)包括至少一个由粘弹性的聚合物凝胶制成的块(10)；其中：所述粘弹性的聚合物凝胶的弹性模量(G′)在3赫兹和30赫兹之间的频率范围内低于300,000帕斯卡，并且所述粘弹性的聚合物凝胶的损耗系数(η)在3赫兹和30赫兹之间的频率范围内大于0.1。

2.如权利要求1所述的家用电器，其特征在于：所述由粘弹性的聚合物凝胶制成的块(10)具有在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内低于300,000帕斯卡的弹性模量(G′)，以及在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内大于0.1的损耗系数(η)。

3.如权利要求1所述的家用电器，其特征在于：所述振荡体(9)的重量比所述壳体(2)的总重量大1.5％。

4.如权利要求1所述的家用电器，其特征在于：所述粘弹性的聚合物凝胶的弹性模量(G′)在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内被包含在10,000帕斯卡和100,000帕斯卡之间，并且所述粘弹性的聚合物凝胶的损耗系数(η)在5赫兹和15赫兹之间的频率范围内被包含在0.1和0.5之间。

5.如权利要求1所述的家用电器，其特征在于：所述振荡体(9)的重量比所述壳体(2)的总重量大15％。

6.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述振荡体(9)安置在所述支撑框架(8)上，所述振荡体(9)和所述支撑框架(8)之间插入至少一个由粘弹性的聚合物凝胶制成的块(10)。

7.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述振荡体(9)被铰接至所述支撑框架(8)以便像钟摆一样摆动，并且所述由粘弹性的聚合物凝胶制成的至少一个块(10)以浮动方式将所述振荡体(9)连接至所述刚性框架(8)。

8.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述由粘弹性的聚合物凝胶制成的块(10)由聚氨酯或硅胶制成。

9.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述振荡体(9)是由混凝土制成的整体件(9)。

10.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述减震器(7)被固定在所述壳体(2)的内侧并且被固定至所述壳体(2)的顶部(2a)。

11.如权利要求1-5中任何一项所述的家用电器，其特征在于：所述家用电器是洗衣机(1)。

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