CN104074029B - 一种洗涤剂溶解装置及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗涤剂溶解装置及洗衣机，所述洗涤剂溶解装置包括盛放洗涤剂溶液的装置、用于产生超声波振动的超声波换能装置和用于将市电转换成与超声波换能装置相匹配的高频交流电信号的超声波发生装置，所述的超声波换能装置连接至少一个超声波振动探头，该超声波振动探头一端与超声波换能装置相连接，另一端伸入到盛放洗涤剂溶液内；所述洗衣机的进水口与该洗涤剂溶解装置的进水端连通，洗衣机的洗涤筒与该洗涤剂溶解装置的出水端连通。加快洗涤剂溶解速度，减少洗涤剂浪费，提升洗涤效果，不新增溶解腔，节约空间，超声波振动探头直接伸入水中振动，效率高、需要功率较小，对溶解腔壳体材料无要求，低成本、低功耗。

Description

一种洗涤剂溶解装置及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机领域，特别是一种使用超声波振动的洗涤剂溶解装置及洗衣机。

背景技术

目前滚筒洗衣机添加洗涤剂的方法，一般是使用可以抽取的洗涤剂投放盒。拉出投放盒，倒入洗涤剂后推回，当洗衣机打开进水阀进水时，水流将盒中的洗涤剂冲出投放盒，流至洗衣桶中。随着洗涤程序的进行，洗涤剂慢慢溶解并发挥洗涤作用。

常用的直接投放洗涤剂，水流冲进洗衣桶的方式中，洗涤剂被进水的水流直接冲入洗衣桶，没有分散开，溶解速度较慢。这样的话开始洗涤的时候，桶内水中洗涤剂浓度不够且不均匀，洗涤效果很差，浪费了洗涤时间。当洗涤剂为固体颗粒时，冲进桶后会在桶底形成沉淀，溶解速度更慢，严重时在洗涤结束后都未能溶解，排水时直接排走。现有技术中有通过内桶转动激荡水流来提高洗涤剂溶解速度的方式，对上述情况有所改善，但是效果不很稳定，且远未达到彻底改善的效果。

且洗涤剂(尤其是固体形式的，如洗衣粉、肥皂粉等)有可能在被搅拌之前被欲洗涤的衣物所包裹，从而无法被水流冲开而溶解，最终导致衣物不但没有被洗净还会附着残留的洗涤剂这样的化学物质。如果这些洗涤剂在后续的漂洗过程中仍然被衣物包裹着就会使洗涤剂有直接接触肌肤的可能，而导致肌肤受到一定程度的伤害。

申请号200710045086.X公开了一种洗衣机洗涤剂溶解装置，包括盒体，超声波发生及换能装置，过滤网，该盒体分为进水仓和出水仓两部分。该超声波发生及换能装置位于进水仓的下部。该过滤网位于进水仓与出水仓之间。该过滤网是倾斜设置的；如该过滤网与水平平面的夹角为45°。该进水仓的容积比出水仓的容积大，如进水仓与出水仓的容积比例为3:1。该进水仓的拐角处为圆弧形。

由于采用了上述方案，上述发明具有以下特点：采用上述方案后，能有效地保证进入到洗衣机洗涤筒的洗涤剂被充分溶解，从而提高洗衣机的洗涤效果，尤其是在水温较低的时候效果更为明显。上述发明可以用于滚筒式或全自动洗衣机的洗涤剂溶解装置。

但是上述洗衣机洗涤剂溶解装置中，由于溶解装置下部中包含超声波换能器，需要与供电电源连接，所以不能设置为推拉式，只能从上方开孔进行投放，不便于安装在滚筒机上；由于换能器产生的振动需要通过溶解装置的壳体传递到水中，所以壳体需要设置为金属材料，并且需要与换能器可靠地焊接在一起，以保证能量的有效传递，这样就使得该装置的成本较高，并且要求有较高焊接工艺；由于该装置壳体高频振动，所以在组装在洗衣机上时需要有固定和支撑装置，使得结构更复杂成本更高；上述的超声波振动方式，需要有较大功率才能有效地发挥作用，会造成较大的功耗，使超声波发生电源成本较高。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种洗涤剂溶解装置，加速洗涤剂溶解速度，减少洗涤剂浪费，提升洗涤效果，不新增溶解腔，节约空间，超声波振动探头直接伸入水中振动，对溶解腔壳体材料无要求，且需要功率较小；超声波振动探头需要较小功率时，可以由低压电源提供，低成本、低功耗。

本发明的另一目的为提供一种具有上述洗涤剂溶解装置的洗衣机。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种洗涤剂溶解装置，包括盛放洗涤剂溶液的装置、用于产生超声波振动的超声波换能装置和用于将市电转换成与超声波换能装置相匹配的高频交流电信号的超声波发生装置，所述的超声波换能装置连接至少一个超声波振动探头，该超声波振动探头一端与超声波换能装置相连接，另一端伸入到盛放洗涤剂溶液内。

所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一具有一定容积容器，该容器包括进水端和出水端，所述超声波振动探头设置在该容器的侧壁上，一端伸入到容器内部的洗涤剂溶液内，所述的超声波振动探头为超声波变幅杆。

所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一固定安装的壳体，该容器的上部设置进水端，该容器的下部设置出水端，所述超声波振动探头设置在该壳体的侧壁上，一端伸入到壳体内部的洗涤剂溶液底部。

所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一可推拉的抽屉，该抽屉包括外部端、与外部端对应的内部端、底部端和两侧壁，该抽屉可沿平行于侧壁的方向内外推拉，抽屉的上部为进水端，内部端为出水端，超声波振动探头位于内部端。

所述的超声波振动探头位于抽屉的中下部。

所述的超声波振动探头固定安装在抽屉的内部端，随抽屉的推拉一同运动；或者所述的超声波振动探头固定安装在内部端的抽屉安装架上，所述内部端设置有供超声波振动探头穿过的孔；或者内部端与抽屉分离，内部端固定设置在抽屉安装架上，所述的超声波振动探头固定安装在内部端。

盛放洗涤剂溶液的装置内部设置水位传感器，该传感器与超声波发生装置的控制器连接。

所述的内部端的高度低于两侧壁和外部端的高度，所述的内部端包括一挡板和挡板的底部的滤网。

所述的超声波振动探头的个数与盛放洗涤剂溶液的装置的容积相对应，优选2-4个，该超声波振动探头为圆柱形或者扁平长方体形状。

一种具有上述洗涤剂溶解装置的洗衣机，洗衣机的进水口与该洗涤剂溶解装置的进水端连通，洗衣机的洗涤筒与该洗涤剂溶解装置的出水端连通。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

1、本发明所述洗涤剂溶解装置，加速洗涤剂溶解速度，减少洗涤剂浪费，提升洗涤效果。

2、本发明所述洗涤剂溶解装置，即可应用于波轮洗衣机又可以应用于滚筒洗衣机，应用范围广。

3、本发明所述洗涤剂溶解装置，不新增溶解腔，节约空间和成本。

4、本发明所述洗涤剂溶解装置，超声波振动探头直接伸入溶液中振动，需要功率较小，且对溶解腔壳体材料无要求。

5、本发明所述洗涤剂溶解装置，超声波振动子需要较小功率时，可以由低压电源提供，成本和安全性有很大优势。

6、本发明所述洗涤剂溶解装置，超声波振动子为变幅杆可放大振动振幅，提高了电声转换效率，有效降低了超声波换能装置的发热量，提高使用寿命，溶解效果更好，且需要功率较小，节约能源，降低成本。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1：本发明所述洗涤剂溶解装置结构示意图

图2：本发明所述洗涤剂溶解装置又一实施例结构示意图

图3：本发明所述洗涤剂溶解装置又一实施例结构示意图

其中：1、抽屉，11、外部端，12、侧壁，13、底部端，14、内部端，141、挡板，142、滤网，143、孔，2、超声波发生装置，3、超声波换能装置，4、超声波振动探头，6、抽屉安装架。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明所述一种洗涤剂溶解装置，包括盛放洗涤剂溶液的装置、用于产生超声波振动的超声波换能装置3和用于将市电转换成与超声波换能装置相匹配的高频交流电信号的超声波发生装置2，所述的超声波换能装置连接至少一个超声波振动探头4，该超声波振动探头4一端与超声波换能装置3相连接，另一端伸入到盛放洗涤剂溶液内。

超声波振动探头4伸入到洗涤剂溶液的内部，直接将超声振动传递给洗涤剂溶液，不需要通过洗涤剂溶解装置外壳等其他的介质传递，效率更高，若通过洗涤剂溶解装置外壳等其他的介质传递超声波振动，需对洗涤剂溶解装置外壳等其他的介质的材料有较高的要求和成型工艺，本发明所述的洗涤剂溶解装置直接将超声振动传递给洗涤剂溶液，对洗涤剂溶解装置外壳等其他的介质的材料没有较高的要求和成型工艺。

所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一具有一定容积容器，该容器包括进水端和出水端，所述超声波振动探头4设置在该容器的侧壁上，一端伸入到容器内部的洗涤剂溶液内，所述的超声波振动探头4为超声波变幅杆。

超声波变幅杆就是配合超声波换能装置改变超声波振动幅度的功能组件。其主要作用是改变超声波换能装置的振幅(一般是增大)、提高振速比、提高效率，提高机械品质因数，加强耐热性，扩大适应温度范围，延长换能器的使用寿命。超声波换能装置通过安装变幅杆减小了谐振阻抗，使其在谐振频率工作提高了电声转换效率，有效降低了超声波换能装置的发热量，提高使用寿命。它本身不产生振动，只是将输入的振动改变振幅后再传递出去，同时也完成了阻抗变换。超声波换能装置在合适的电信号激励下能产生有规律的振动，其振幅一般在10μm左右，连上通过合理设计的超声波变幅杆后，超声波的振幅可以在很大的范围内变化，只要材料强度足够，振幅可以超过100μm，很大程度上加快了洗涤剂的溶解速度。

所述的超声波振动探头4位于盛放洗涤剂溶液的装置的中下部。由于洗涤剂未溶解时会出现沉淀，所以盛放洗涤剂溶液的装置的中下部的未溶解的洗涤剂浓度相对较大，超声波振动探头4伸入到盛放洗涤剂溶液的装置的中下部溶解效果和速度会更好。

超声波发生装置2和超声波换能装置3之间通过导线连接，超声波发生装置2将高频电信号传递给超声波换能装置3，超声波换能装置3和超声波振动探头4直接连接，可以为焊接或压接，超声波换能装置3将超声波振动传递给超声波振动探头4。

盛放洗涤剂溶液的装置内部设置水位传感器，该传感器与超声波发生装置2的控制器连接。当投放洗涤剂后，洗衣机的进水口通过盛放洗涤剂溶液的装置的进水端注水，当装置内的水位到一定高度后，浸没了盛放洗涤剂溶液的装置内的超声波振动探头4后，水位传感器给超声波发生装置2的控制器发出信号，超声波发生装置2及超声波换能装置3开始工作，产生超声波振动通过超声波振动探头4传递到溶液内，完成洗涤剂的溶解。

所述的超声波振动探头4的个数与盛放洗涤剂溶液的装置的容积相对应，优选2-4个，该超声波振动探头4为圆柱形或者扁平长方体形状。

一种具有上述的洗涤剂溶解装置的洗衣机，洗衣机的进水口与该洗涤剂溶解装置的进水端连通，洗衣机的洗涤筒与该洗涤剂溶解装置的出水端连通。

使用时，在洗衣机开始工作之前，先将洗涤剂投放到盛放洗涤剂溶液的装置内，然后启动洗衣机开始工作，当进水的时候，水流通过进水端进入盛放洗涤剂溶液的装置内，当水位到一定高度后，浸没了盛放洗涤剂溶液的装置内的超声波振动探头4后，超声波发生装置2及超声波换能装置3开始工作。超声波发生装置2发出的高频振荡信号，通过超声波换能装置3转换成高频机械振荡而通过超声波振动探头4传播到洗涤剂溶解装置内的水流中，产生被称之为“空化”效应的效果，连续不断地产生瞬间高压就像一连串小爆炸不断地冲击水流中的洗涤剂，使洗涤剂能被快速溶解或粉碎，溶解后的洗涤液通过出水端流出盛放洗涤剂溶液的装置，然后流入洗衣机的洗涤筒中，最终完成洗涤剂的整个溶解过程。

超声波“空化”效应是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。空化作用一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。

实施例一

本实施例所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一固定安装的壳体，该容器的上部设置进水端，该容器的下部设置出水端，所述超声波振动探头4设置在该壳体的侧壁上，一端伸入到壳体内部的洗涤剂溶液底部。此种洗涤剂溶解装置适用于波轮洗衣机上，盛放洗涤剂溶液的装置固定，在其上部开孔投放洗涤剂。

实施例二

本实施例所述的盛放洗涤剂溶液的装置为一可推拉的抽屉1，该抽屉包括外部端11、与外部端11对应的内部端14、底部端13和两侧壁12，该抽屉1可沿平行于侧壁12的方向内外推拉，抽屉1的上部为进水端，内部端为出水端，超声波振动探头4位于内部端。此种洗涤剂溶解装置适用于滚筒洗衣机，将盛放洗涤剂溶液的装置拉出投放洗涤剂。

所述的内部端14的高度低于两侧壁12和外部端11的高度，使得进水水流较快时抽屉1内部的洗涤剂溶液不会从装置的外部端11和侧壁12溢出，所述的内部端14包括一挡板141和挡板141的底部的滤网142，所述挡板减小溶液流出的速度，在进水时使抽屉1中能留存有足够多的水，保证超声波振动探头浸没在水中工作，将洗涤剂充分溶解，所述滤网142能够过滤水中或洗涤剂中的大块杂质，还能够在洗涤剂溶解后，抽屉1内的洗涤剂溶液完全流入洗涤筒内，抽屉1中不会有残余洗涤剂。

实施例三

如图1所示，本实施例所述的超声波振动探头4连同超声波振动探头4固定安装在抽屉1的内部端14，随抽屉1的推拉一同运动，使用时，将抽屉1连同超声波振动探头4、超声波换能装置3向外拉出，将洗涤剂放入抽屉，然后向内推回，往抽屉1内注水，超声波振动探头4振动，洗涤剂溶解，然后溶解后的洗涤剂溶液进入洗涤筒。

实施例四

如图2所示，本实施例所述的超声波振动探头4和超声波换能装置3固定安装在内部端14的抽屉安装架6上，所述内部端14设置有供超声波振动探头4穿过的孔143，使用时将抽屉1向外拉出，抽屉1和超声波振动探头4分离，将洗涤剂放入抽屉，然后向内推回，振动探头4穿过孔143进入抽屉1内部，往抽屉1内注水，超声波振动探头4振动，洗涤剂溶解，然后溶解后的洗涤剂溶液进入洗涤筒。

实施例五

如图3所示，本实施例所述的内部端14与抽屉1分离，内部端14固定设置在抽屉安装架6上，所述的超声波振动探头4和超声波换能装置3固定安装在抽屉1的内部端14，使用时将抽屉1向外拉出，超声波振动探头4、内部端14留在抽屉安装架6上，抽屉1和超声波振动探头4、内部端14分离，将洗涤剂放入抽屉，然后向内推回，抽屉1的侧壁12、底部端13与内部端14配合好，往抽屉1内注水，超声波振动探头4振动，洗涤剂溶解，然后溶解后的洗涤剂溶液进入洗涤筒。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种洗涤剂溶解装置，包括盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒、用于产生超声波振动的超声波换能装置（3）和用于将市电转换成与超声波换能装置相匹配的高频交流电信号的超声波发生装置（2），其特征在于：所述的超声波换能装置连接至少一个超声波振动探头（4），该超声波振动探头（ 4）一端与超声波换能装置（ 3）相连接，另一端伸入到盛放洗涤剂溶液内。

2.根据权利要求 1所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒为一具有一定容积容器，该容器包括进水端和出水端，所述超声波振动探头

（4）设置在该容器的侧壁上，一端伸入到容器内部的洗涤剂溶液内，所述的超声波振动探头（4）为超声波变幅杆。

3.根据权利要求 2所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒为一固定安装的壳体，该容器的上部设置进水端，该容器的下部设置出水端，所述超声波振动探头（4）设置在该壳体的侧壁上，一端伸入到壳体内部的洗涤剂溶液底部。

4.根据权利要求 2所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒为一可推拉的抽屉（1），该抽屉包括外部端（11）、与外部端（11）对应的内部端（14）、底部端（13）和两侧壁（12），该抽屉（1）可沿平行于侧壁（12）的方向内外推拉，抽屉（1）的上部为进水端，内部端为出水端，超声波振动探头（ 4）位于内部端。

5.根据权利要求 1或 4所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的超声波振动探头（4）位于抽屉（1）的中下部。

6.根据权利要求 5所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的超声波振动探头（ 4）固定安装在抽屉（ 1）的内部端（ 14），随抽屉（ 1）的推拉一同运动；或者所述的超声波振动探头（ 4）固定安装在内部端（ 14）的抽屉安装架上，所述内部端（ 14）设置有供超声波振动探头（4）穿过的孔（143）；或者内部端（14）与抽屉（1）分离，内部端（ 14）固定设置在抽屉安装架（ 6）上，所述的超声波振动探头（ 4）固定安装在内部端（14）。

7.根据权利要求 3或 6所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒内部设置水位传感器，该传感器与超声波发生装置（2）的控制器连接。

8.根据权利要求 6所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的内部端（ 14）的高度低于两侧壁（ 12）和外部端（ 11）的高度，所述的内部端（ 14）包括一挡板（ 141）和挡板（141）的底部的滤网（142）。

9.根据权利要求 1所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的超声波振动探头（4）的个数与盛放洗涤剂溶液的洗涤剂盒的容积相对应，该超声波振动探头（4）为圆柱形或者扁平长方体形状。

10.根据权利要求 9所述的一种洗涤剂溶解装置，其特征在于：所述的超声波振动探头（4）的个数为2-4个。

11.一种具有 1-10任一所述的一种洗涤剂溶解装置的洗衣机，其特征在于：所述洗衣机的进水口与该洗涤剂溶解装置的进水端连通，洗衣机的洗涤筒与该洗涤剂溶解装置的出水端连通。