CN105544136B - 洗衣机超声波清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机超声波清洗装置，包括振子安装板，用于深入到洗衣机的内桶内；超声波振子，安装到振子安装板上，用于产生机械振荡并在液体中产生气泡，以剥离污渍、清洗内桶和外桶。使用该超声波清洗装置能够做到深度清洗顽固污渍，且操作简单、用时短、不需拆卸、无损坏，彻底解决方便快速清洗洗衣机。

Description

洗衣机超声波清洗装置

技术领域

本发明属于清洗设备的技术领域，特别是涉及一种用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置和用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置。

背景技术

超声波一定要在液体中传播才能达到对被清洗物品进行清洗的效果。而现有技术中，超声波清洗技术是将超声波清洗机作为容器，待清洗的部件浸泡其中，在超声波的作用下达到清洁的目的；这样如果想清洗不易拆卸或者不能移动的部品，该过程就会变得特别困难，例如清洗洗衣机的内外桶。

现有技术中，对于洗衣机内外桶，一般的清洗方法是用专用清洁剂浸泡洗或者专业人员拆解然后再进行洗，前者只能去除表面污渍，进行简单清洁；后者费时费力且容易损坏部品，遇到螺钉锈住的情况，就无法拆卸了。即使未发生损坏，只要发生过一次拆装，其配合精度就会有一次损失。

虽然，中国专利文献CN 204780311 U(授权公告日2015.11.18)公开了滚筒洗衣机超声波清洗设备，包括壳体、盖体及橡胶圈；在壳体的内腔中固定设能控单元和分布于所述能控单元四面的超声波盒，能控单元包括电源和无线信号接收器，盖体装配在壳体的端口且之间设防水密封圈；壳体的下端设径向的环状凸缘，盖体的上端外径大于的壳体的外径；在壳体的下端环状凸缘及盖体的上端外分别套装橡胶圈。在该技术方案中，超声波盒是分布在四个侧向上的，只能在侧向上产生大密度气泡，清洗效果差，而对于洗衣机外桶内壁和内桶的底面的污渍，特别是底部与侧壁相交的角部的污渍，无法高效的生成足够密度的气泡。

发明内容

本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供一种用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置和用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，使用该超声波清洗装置能够做到深度清洗顽固污渍，且操作简单、用时短、不需拆卸、无损坏，方便快速清洗洗衣机。

一种用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，包括：

振子安装板，超声波振子水平设置，用于深入到洗衣机的内桶内；

超声波振子，安装到振子安装板的下表面上，用于产生机械振荡并在清洗液中产生气泡，以剥离内桶和外桶之间的污渍。

还包括超声波发生器，超声波发生器通过机械连接装置与振子安装板机械连接，机械连接装置上设置有用于将超声波振子与超声波发生器电耦合连接的电连接装置。

通过直接将安装有超声波振子的振子安装板深入到洗衣机内桶中，以洗衣机的外桶作为盛放清洗液体的容器，外桶中盛放少量的清洗液体，使得超声波振子得以浸没在其中，以达到清洗洗衣机内外桶的目的。因为在洗衣过程中，由于内桶是整体旋转的，所以会在内桶的全部圆周范围内积累污渍，而外桶是固定的，洗衣的液体也仅仅局限在外桶的下部，所以外桶仅仅是下部会积累污渍，清洗外桶的下部即可满足需要。

而且，还能使整套设备体积大幅减小、方便移动，专业用于清洗类似于洗衣机内外桶这样的桶装结构、体积大、不易拆卸、不能移动的部品。

通过将超声波发生器与振子安装板分离设置，可以减少每次深入到洗衣机内的物体的重量，从而方便操作者将振子安装板放入到洗衣机内。

而且，超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器(超声波振子是一种能把高频电能转化为机械能的装置)转换成高频机械振荡并在液体中产生大量微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，气泡闭合可在内外桶壁形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，从而达到剥离污渍、清洗内外桶的目的。

一种用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，包括：

振子安装板，用于深入到洗衣机的内桶内；

超声波振子，安装到振子安装板上，用于产生机械振荡并在液体中产生气泡，以剥离污渍、清洗内桶和外桶。

通过直接将安装有超声波振子的振子安装板深入到洗衣机内桶中，以洗衣机的内外桶作为盛放清洗液体的容器，使得超声波振子浸泡其中，以达到专业清洗洗衣机内外桶的目的。而且，还能使整套设备体积大幅减小、方便移动，专业用于清洗类似于洗衣机内外桶这样的桶装结构、体积大、不易拆卸、不能移动的部品。

本发明还可以采用以下技术方案：

优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括超声波发生器，超声波发生器通过机械连接装置与振子安装板机械连接，机械连接装置上设置有用于将超声波振子与超声波发生器电耦合连接的电连接装置。

通过将超声波发生器与振子安装板分离设置，可以减少每次深入到洗衣机内的物体的重量，从而方便操作者将振子安装板放入到洗衣机内。

而且，超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器(超声波振子是一种能把高频电能转化为机械能的装置)转换成高频机械振荡并在液体中产生大量微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，气泡闭合可在内外桶壁形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，从而达到剥离污渍、清洗内外桶的目的。

进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

振子安装板具有半椭球形表面，振子安装板的长度大于洗衣机内桶深度的2/3，多个超声波振子沿着第一平面和第二平面与椭球形表面的交界线处布置，振子安装板的转动轴线垂直于水平面，既位于第一平面内又位于第二平面内，且第一平面与第二平面相互垂直，振子安装板以周向固定的方式安装在转轴上，转轴以围绕转动轴线转动的方式安装在机架上，转轴与驱动电机连接，驱动电机和电机驱动器被安装到机架上，机架与机械连接装置固定连接；

驱动电机设置有光电编码器，用于测量驱动电机的转动方向和转速，电机驱动器根据光电编码器反馈的数据控制驱动电机以1转/秒的转速做周期性正、反向运动，从而带动半椭球形的振子安装板在内桶的清洗液中做周期性的正向运动和反向运动，周期性的正向运动和反向运动为的时间相同，所转过的角度大小相同，从而避免电连接装置相互缠绕。

将振子安装板设置成半椭球形半椭球形，可以使得其上分布的超声波振子可以朝上、朝下、斜向下，在各个方向上均有分布，即使是内桶、外桶的侧壁与底部的交界处，也可以有超声波振子引起的振荡可以覆盖到，消除了清洗死角。所以本装置可以全方位的产生高密度气泡从而获得远远超出其他形状换能器的清洗效果。

因为气泡在产生后不会立即破裂，所以可以利用超声波振子间歇性的产生气泡，就可以将气泡密度维持在较高的水平上。

电机通过转轴带动振子安装板，能够使得振子安装板上的超声波振子间歇性的扫描过内桶内的任意角度位置处的液体，不断的激发液体的振荡，使得污渍能够从外桶内壁和内桶上脱落。而且，采用了旋转扫描的方式激发振荡，可以减少所需的超声波振子的数量，减少了设备的制造成本和复杂程度。现有技术中，某个超声波振子发生了损坏，那么该区域的液体将不会被激发振荡。而在本技术方案中，即使有少量的超声波振子发生损坏，也可以由其他的旋转到这里的超声波振子来弥补其作用，提高了系统的可靠性。

进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

振子安装板以转动的形式设置在机架上，振子安装板的转动轴线与洗衣机的滚筒或波轮的旋转轴线重合，机架与机械连接装置固定连接，

振子安装板具有半椭球形表面，振子安装板的长度与洗衣机内桶深度基本相同，多个超声波振子沿着第一平面和第二平面与椭球形表面的交界线处布置，振子安装板的转动轴线垂直于水平面，既位于第一平面内又位于第二平面内，且第一平面与第二平面相互垂直；

洗衣机超声波清洗装置还包括叶轮，叶轮上安装有叶片；

洗衣机超声波清洗装置还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮、内齿圈以及安装在行星架上的行星轮，行星架、太阳轮、内齿圈三者两两之间均转动自如的设置，内齿圈设置在太阳轮的外侧，行星轮以周向转动、轴向固定的方式设置在行星架上，行星轮与太阳轮和内齿圈啮合，太阳轮与振子安装板的转动轴连接，内齿圈与叶轮连接；

行星架还与第一离合器连接，第一离合器用于选择性的将行星架与内齿圈和太阳轮中的一者连接或脱开，当第一离合器将行星架与内齿圈和太阳轮的一者连接时，太阳轮、行星架、内齿圈能够以相同方向和相同转速转动，从而使振子安装板的转动方向与清洗液的旋转流动方向相同；其中所述太阳轮、所述行星架、所述内齿圈、所述振子安装板的转速慢于清洗液的转速；

行星架还与第二离合器连接，第二离合器用于将行星架制动或松开；

当第二离合器用于将行星架与机架相对固定时，洗衣机筒内的清洗液发生旋转流动，带动叶轮也随之发生同向转动，叶轮带动内齿圈同向同转速转动，内齿圈带动转轴行星轮同向转动，行星轮带动太阳轮反向转动，太阳轮带动振子安装板同向同转速转动，从使振子安装板的转动方向与清洗液的旋转流动方向相反。因此该清洗模式下，振子可以用更短的时间将周围的清洗液激发一遍，可以获得快速的清污效果，但噪音稍大；

将振子安装板设置成半椭球形，可以使得其上分布的超声波振子可以朝上、朝下、斜向下，在各个方向上均有分布，即使是内桶、外桶的侧壁与底部的交界处，也可以有超声波振子引起的振荡可以覆盖到，消除了清洗死角。所以本装置可以全方位的产生高密度气泡从而获得远远超出其他形状换能器的清洗效果。

当行星架被第二离合器锁止时，可以使得叶轮的转速方向与振子安装板的转速方向相反，从而增加振子安装板与内桶之间的相对转速，使得内桶附近处的液体在尽可能短的时间内被激发一遍，以获得接近于持续激发的效果。当第一离合器处于结合状态时，可以使得行星架、太阳轮、内齿圈三者以相同的转速转动，从而使振子安装板的转动方向与清洗液旋转方向相同，但振子安装板的转动速度稍慢于清洗液的转动速度。该清洗模式下，虽然清污的速度稍慢，但是噪音和振动较小。用户可以根据自身情况，选择切换上述两种清洗模式。

进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

振子安装板以转动的形式设置在机架上，振子安装板的转动轴线与洗衣机的滚筒或波轮的旋转轴线相同，机架与连接装置固定连接。

还包括叶轮，叶轮上安装有叶片，叶轮用于在洗衣机内部液体流动时向振子安装板传递扭矩以带动振子安装板以不同于洗衣机内桶的转速旋转。

通过叶轮将洗衣机内桶或波轮的转动转化为振子安装板的转动，可以让振子安装板在转动时，覆盖到外桶的全部圆周，避免了只是固定设置振子安装板和超声波振子，无法充分、高效的发挥超声波振子效力的问题。使得桶内的清洗液体都能够产生振荡，对洗衣机外桶内壁和内桶的各个位置，都能够发挥清洁效力。

而且，由于叶轮的转动，是由洗衣机内的液体流动而引起的，所以，叶轮的转动是滞后于波轮的转动的，转速的峰值也是低于波轮的转速峰值的，所以叶轮和波轮之间存在转速差的。自然的，振子安装板与内桶、外桶之间也会存在相对的转动，可以实现对内桶、外桶的各个位置的清洗。从而实现了用少量超声波振子，实现对内桶和外桶的清洗。

再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

振子安装板以周向固定的方式安装在转轴上，转轴以能够沿转轴自身轴线转动的方式安装在机架上，转轴与光电编码器的转子部分周向固定连接，编码器还具有定子部分，定子部分与机架固定连接。

通过光电编码器，可以获知振子安装板的即时位置，当振子安装板的旋转过多，以至于连接超声波振子和超声波发生器的线缆扭转太严重的时候，可以发出报警信号，例如报警灯闪烁或蜂鸣器鸣响，供使用者将洗衣机急停或倒转，使得洗衣机及时的倒转，以保证线缆不会因为过度扭转而发生损坏。

再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

转轴的一端与扭转弹簧的一端相连，扭转弹簧的另一端与机架连接。

通过增设扭转弹簧，以增加振子安装板在旋转中的阻力，当因为水流带动叶轮而产生的作用力矩无法超过扭转过程中逐渐增加的扭转阻力矩，可以使得振子安装板在水流旋转到位之前就发生倒转，使得能够进一步增加振子安装板与内桶之间转动的相位差。

再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：

还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮、内齿圈、安装在行星架上的行星轮，行星轮与太阳轮和内齿圈啮合，行星架与驱动电机连接，内齿圈与叶轮连接，太阳轮与振子安装板连接。

通过设置行星齿轮系，行星架与驱动电机连接，可以主动的控制太阳轮即振子安装板和内齿圈即叶轮的相对转速，可以使得振子安装板以适当的相对转速——实现激发内桶不同位置产生振动的位置变化速度，和适当的绝对转速——实现激发外桶内壁不同位置产生振动的位置变化速度，来激发液体中的气泡产生速度和位置变化速度。以实现对外桶内壁、内桶的全面清洁。

再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮、内齿圈、安装在行星架上的行星轮，行星轮与太阳轮和内齿圈啮合，行星架与驱动电机连接，内齿圈与振子安装板连接，太阳轮与叶轮连接。

通过设置行星齿轮系，行星架与驱动电机连接，可以主动的控制内齿圈即振子安装板和太阳轮即叶轮的相对转速，可以使得振子安装板以适当的相对转速——实现激发内桶不同位置产生振动的位置变化速度，和适当的绝对转速——实现激发外桶内壁不同位置产生振动的位置变化速度，来激发液体中的气泡产生速度和位置变化速度。以实现对外桶内壁、内桶的全面清洁。

更进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：行星架与第一离合器连接，第一离合器用于选择性的将行星架与内齿圈和太阳轮中的一者连接或脱开，

行星架还与第二离合器连接，第二离合器用于将行星架制动或松开。

当行星架被第二离合器锁止时，可以使得叶轮的转速方向与振子安装板的转速方向相反，从而增加振子安装板与内桶之间的相对转速，使得内桶附近处的液体在尽可能短的时间内被激发一遍，以获得接近于持续激发的效果。当第一离合器处于结合状态时，可以使得行星架、太阳轮、内齿圈三者以相同的转速转动，直接利用叶轮所获得的能量来带动振子安装板来旋转，实现对不同位置的液体激发振荡。或者，也可以直接由驱动电机来驱动行星架，以带动振子安装板来实现预定转速的转动，而不再仅仅是被叶轮带动而产生被动的转动。

再进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮、内齿圈、安装在行星架上的行星轮，行星轮与太阳轮和内齿圈啮合，内齿圈与振子安装板连接，太阳轮与叶轮连接，

行星架与第一离合器连接，第一离合器用于选择性的将行星架与内齿圈和太阳轮中的一者连接或脱开，

行星架还与第二离合器连接，第二离合器用于将行星架制动或松开。

当行星架被第二离合器锁止时，可以使得叶轮的转速方向与振子安装板的转速方向相反，从而增加振子安装板与内桶之间的相对转速，使得内桶附近处的液体在尽可能短的时间内被激发一遍，以获得接近于持续激发的效果。当第一离合器处于结合状态时，可以使得行星架、太阳轮、内齿圈三者以相同的转速转动，直接利用叶轮所获得的能量来带动振子安装板来旋转，实现对不同位置的液体激发振荡。

附图说明

图1是实施例1的用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置的结构示意图：

图2是实施例1的用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置放入到洗衣机后的状态示意图；

图3是实施例2的用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置的结构示意图：

图4是实施例2的用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置放入到洗衣机后的状态示意图；

图5是实施例3的局部结构示意图；

图6是实施例3的清洗装置所能产生的气泡密度与其他方案的气泡密度在空间上分布的对比图，图中，展示的是180°圆周范围内的情况；

图7是实施例3的清洗装置所能产生的气泡密度与其他方案的气泡密度在时间上分布的对比图；

图8是实施例4的局部结构示意图；

图9是实施例5的局部结构示意图；

图10是实施例6的局部结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

实施例1：

图1是实施例1的用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置的结构示意图：图2是实施例1的用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置放入到洗衣机后的状态示意图；图中，各个附图标记的表示含义如下：1、超声波发生器；2、机械连接装置；3、振子安装板；4、超声波振子；5、内桶；6、外桶。

一种用于滚筒式洗衣机或前开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，包括：

振子安装板3，超声波振子4水平设置，用于深入到洗衣机的内桶5内；

超声波振子4，安装到振子安装板3的下表面上，用于产生机械振荡并在清洗液中产生气泡，以剥离内桶5和外桶6之间的污渍。

还包括超声波发生器1，超声波发生器1通过机械连接装置2与振子安装板3机械连接，机械连接装置2上设置有用于将超声波振子4与超声波发生器1电耦合连接的电连接装置。

通过直接将安装有超声波振子4的振子安装板3深入到洗衣机内桶5中，以洗衣机的外桶6作为盛放清洗液体的容器，外桶6中盛放少量的清洗液体，使得超声波振子4得以浸没在其中，以达到清洗洗衣机内外桶6的目的。因为在洗衣过程中，由于内桶5是整体旋转的，所以会在内桶5的全部圆周范围内积累污渍，而外桶6是固定的，洗衣的液体也仅仅局限在外桶6的下部，所以外桶6仅仅是下部会积累污渍，清洗外桶6的下部即可满足需要。

而且，还能使整套设备体积大幅减小、方便移动，专业用于清洗类似于洗衣机内外桶6这样的桶装结构、体积大、不易拆卸、不能移动的部品。

通过将超声波发生器1与振子安装板3分离设置，可以减少每次深入到洗衣机内的物体的重量，从而方便操作者将振子安装板3放入到洗衣机内。

而且，超声波发生器1发出的高频振荡信号，通过超声波振子4(超声波振子4是一种能把高频电能转化为机械能的装置)转换成高频机械振荡并在液体中产生大量微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，气泡闭合可在内外桶6壁形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，从而达到剥离污渍、清洗内外桶的目的。

本实施例的动作原理如下：

清洗时，打开滚筒洗衣机的前门，使得振子安装板3能够深入到洗衣机内桶5中，并向洗衣机的外桶6中注入少量的清洗液体，使得振子安装板3足以浸没到清洗液体中。打开超声波发生器1，并使得内桶5旋转，超声波振子4激发清洗液体产生气泡，对旋转中的内桶5在全圆周范围内进行清洗，并对外桶6的下部进行清洗。

实施例2：

图3是实施例2的用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置的结构示意图：图4是实施例2的用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置放入到洗衣机后的状态示意图；图4中，对于洗衣机的内桶和外桶采用了半剖视的画法。

图中，各个附图标记的表示含义如下：1、超声波发生器；2、机械连接装置；3、振子安装板；4、超声波振子；5、内桶；6、外桶。

一种用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，包括振子安装板3，用于深入到洗衣机的内桶5内；

振子安装板3上安装有超声波振子4，超声波振子4用于产生机械振荡并在液体中产生气泡，以剥离污渍、清洗内桶5和外桶6。振子安装板3为半椭球形。在本实施例中，振子安装板3上一共安装了8列超声波振子4。8列超声波振子4可以覆盖洗衣机内桶5的多个方位，以实现对洗衣机的外桶6内壁和内桶5的多角度全覆盖。

振子安装板3通过机械连接装置2与超声波发生器实现机械连接，机械连接装置2上设置有用于将超声波振子4与超声波发生器电耦合连接的电连接装置。

通过直接将安装有超声波振子4的振子安装板3深入到洗衣机内桶5中，以洗衣机的内外桶作为盛放清洗液体的容器，使得超声波振子4浸泡其中，以达到专业清洗洗衣机内外桶的目的。而且，还能使整套设备体积大幅减小、方便移动，专业用于清洗类似于洗衣机内外桶这样的桶装结构、体积大、不易拆卸、不能移动的部品。

通过将超声波发生器与振子安装板3分离设置，可以减少每次深入到洗衣机内的物体的重量，从而方便操作者将振子安装板3放入到洗衣机内。

而且，超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器(超声波振子是一种能把高频电能转化为机械能的装置)转换成高频机械振荡并在液体中产生大量微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，气泡闭合可在内外桶6壁形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，从而达到剥离污渍、清洗内外桶6的目的。

将振子安装板3设置成半椭球形，可以使得其上分布的超声波振子4可以朝上、朝下、斜向下，在各个方向上均有分布，即使是内桶5、外桶6的侧壁与底部的交界处，也可以有超声波振子4引起的振荡可以覆盖到，消除了清洗死角。

本实施例的动作原理为：

实际清洗时(以清洗洗衣机内桶5、外桶6为例)，将洗衣机内桶5外桶6装满水或其它清洗液，把振子安装板3浸入其中，打开超声波发生器电源开关，让超声波在清洗液中传播产生清洗效果。5～20分钟后，关闭超声波发生器电源，取出振子安装板3，将洗衣机内桶5和外桶6的溶液排出即可。

实施例3：

图5是实施例3的局部结构示意图。图中，与实施例2所用附图中相同的附图标记的定义，仍沿用实施例2中的定义，相对于实施例2的附图新出现的各个附图标记的表示含义如下：9、转轴；10、光电编码器；11、机架；16、驱动电机。

本实施例与实施例2的区别在于，振子安装板3不是固定安装在机械连接装置上的，而是：

振子安装板3以键连接的方式安装在转轴9上，振子安装板3的转动轴线与洗衣机的内桶旋转轴线相同，机架11与连接装置固定连接。

超声波振子4安装在两个平面与椭球形表面的交界处，两个平面为第一平面和第二平面，第一平面和第二平面相互垂直且均通过振子安装板3的轴线处，振子安装板3的转动轴线垂直于水平面。即在振子安装板3的半椭球形表面的四条角度相隔90°的母线上，分别安装四列超声波振子4。振子安装板3键连接安装在转轴9上，转轴9与驱动电机16连接，驱动电机16安装到机架11上，机架11与机械连接装置固定连接；

叶轮8与转轴9键连接，转轴9与振子安装板3键连接，

振子安装板3以周向固定的方式安装在转轴9上，转轴9以能够沿转轴9自身轴线转动的方式安装在机架11上，转轴9与光电编码器10的转子部分周向固定连接，编码器还具有定子部分，定子部分与机架11固定连接，编码器用于记录转轴9的旋转角度以防止振子安装板3相对于机械连接装置的转动角度过大，电线被扭断。

通过光电编码器10，可以获知振子安装板3的即时位置，当振子安装板3的转动幅度过大，以至于连接超声波振子4和超声波发生器的线缆扭转太严重的时候，可以发出报警信号，例如报警灯闪烁或蜂鸣器鸣响，供使用者将洗衣机急停或倒转，使得洗衣机及时的倒转，以保证线缆不会因为过度扭转而发生损坏。

驱动电机16通过转轴9带动振子安装板3，能够使得振子安装板3上的超声波振子4间歇性的扫描过内桶内的任意角度位置处的液体，不断的激发液体的振荡，使得污渍能够从外桶内壁和内桶上脱落。而且，采用了旋转扫描的方式激发振荡，可以减少所需的超声波振子4的数量，减少了设备的制造成本和复杂程度。现有技术中，某个超声波振子4发生了损坏，那么该区域的液体将不会被激发振荡。而在本技术方案中，即使有少量的超声波振子4发生损坏，也可以由其他的旋转到这里的超声波振子4来弥补其作用，提高了系统的可靠性。

采用本实施例的清洗装置所能产生的气泡密度与其他方案的气泡密度对比如图6、7所示。

图6是本实施例的清洗装置所能产生的气泡密度与其他方案的气泡密度在空间上分布的对比图，图中，展示的是180°圆周范围内的情况；图7是本实施例的清洗装置所能产生的气泡密度与其他方案的气泡密度在时间上分布的对比图；图6和图7中的A表示采用本实施例的技术方案的情况下，超声波振子激发气泡后超声波振子处的瞬间的气泡密度，A的单位是10000个气泡/立方厘米。由于固定式的振子安装板为了尽可能均匀的覆盖到洗衣机内的空间，所以会排列很多的超声波振子，这样就不能导致每个超声波振子的单体体积较大，相应的，超声波振子所产生的气泡密度也不会太大。而本实施例的技术方案中，只是在半椭球形的振子安装板上安装了4列超声波振子，所以单个超声波振子的体积可以适当增大，就可以提高局部的气泡密度。

图6中的波动曲线，表示的是以实施例3所示的振子安装板3为例来激发气泡时的气泡分布，图中，由于在半椭球形的振子安装板3上均匀的分布了8列超声波振子4，每列超声波振子4与超声波振子4之间间隔45°，所以，在超声波振子4直接面对的区域内，气泡的密度较大，而在各列超声波振子4之间的区域内，气泡的密度较小。而采用本实施例技术方案，由于超声波振子4是旋转的，所以当超声波振子4在某个位置产生气泡后，气泡也不会立即消失，在气泡完全消失之前，又会有超声波振子4运动到此处产生新的气泡，从而保证气泡密度不会降低到很低的水平。所以总体来讲，在振子安装板3外的各个周向角度都可以保持较高的气泡密度。

图7中的点画线表示的曲线是转速为2转/秒的状态，双点划线表示的曲线转速为0.5转/秒的状态，而实线表示的曲线是转速为1转/秒的状态。由于2转/秒的转速较快，所以在超声波转子产生气泡后，气泡被迅速流动的水流破坏掉的速度也较快，所以气泡密度不能长时间的保持。而转速为0.5转/秒的时候，虽然气泡被水流的破坏速度较慢，但是气泡本身也无法长时间保存，自身也会逐渐的上升、破裂，但却需要较长的时间才能由超声波振子4再次激发，以补充气泡密度。所以，经过申请人的反复试验表明，在1转/秒的时候，可以较快的再次产生气泡，以避免气泡密度降低的过低。而且，也不会产生较快的水流而破坏刚刚形成的气泡，导致气泡密度快速下降。

实施例4：

图8是实施例4的局部结构示意图。图中，与实施例3所用附图中相同的附图标记的定义，仍沿用实施例3中的定义，相对于实施例3的附图新出现的各个附图标记的表示含义如下：7、叶片；8、叶轮；12、太阳轮；13、内齿圈；14、行星架；15、行星轮；19、第一离合器；20、第二离合器。

本实施例与实施例2的区别在于：

振子安装板3以转动的形式设置在机架11上，振子安装板3的转动轴线与洗衣机的滚筒或波轮的旋转轴线重合，机架11与机械连接装置固定连接，

超声波振子4安装在至多两个平面与椭球形表面的交界处，两个平面为第一平面和第二平面，第一平面和第二平面相互垂直且均通过振子安装板3的轴线处。即在振子安装板3的半椭球形表面的四条角度相隔90°的母线上，分别安装四列超声波振子4。振子安装板3键连接安装在转轴9上，转轴9与驱动电机16连接，驱动电机16安装到机架11上，机架11与机械连接装置固定连接；

洗衣机超声波清洗装置还包括叶轮8，叶轮8上安装有叶片7；

洗衣机超声波清洗装置还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮12、内齿圈13以及安装在行星架14上的行星轮15，行星架14、太阳轮12、内齿圈13三者两两之间均转动自如的设置，内齿圈13设置在太阳轮12的外侧，行星轮15以周向转动、轴向固定的方式设置在行星架14上，行星轮15与太阳轮12和内齿圈13啮合，太阳轮12与振子安装板3的转动轴连接，内齿圈13与叶轮8连接；

行星架14还与第一离合器19连接，第一离合器19用于选择性的将行星架14与内齿圈13连接或脱开，当第一离合器19将行星架14与内齿圈13连接时，太阳轮12、行星架14、内齿圈13能够以相同方向和数值的转速转动；

行星架14还与第二离合器20连接，第二离合器20用于将行星架14制动或松开；

当第二离合器20用于将行星架14与机架11相对固定时，洗衣机筒内的清洗液发生旋转流动，带动叶轮8也随之发生同向转动，叶轮8带动内齿圈13同向同转速转动，内齿圈13带动转轴9行星轮15同向转动，行星轮15带动太阳轮12反向转动，太阳轮12带动振子安装板3同向同转速转动，从使振子安装板3的转动方向与清洗液的旋转流动方向相反。

将振子安装板3设置成半椭球形，可以使得其上分布的超声波振子4可以朝上、朝下、斜向下，在各个方向上均有分布，即使是内桶、外桶的侧壁与底部的交界处，也可以有超声波振子4引起的振荡可以覆盖到，消除了清洗死角。所以本装置可以全方位的产生气泡从而获得远远超出其他形状换能器的清洗效果。

当行星架14被第二离合器20锁止且第一离合器19脱开时，是加速清污模式，可以使得叶轮8的转速方向与振子安装板3的转速方向相反，从而增加振子安装板3与内桶之间的相对转速，使得内桶附近处的液体在尽可能短的时间内被激发一遍，以获得接近于持续激发的效果，虽然清污速度快，但缺点是噪音稍大。

当第一离合器19处于结合状态且第二离合器20松开时，是平稳清污模式，直接利用叶轮8所获得的能量来带动行星架14、太阳轮12、内齿圈13三者和振子安装板3以相同的转速转动，该转速低于液体的转速，即同向旋转且有速度差，该模式清污速度稍慢但噪音、振动较小。用户根据自身需要可以选择切换上述两种清污状态。

而且，当波轮停止转动的时候，水流仍会由于惯性继续运动，但是推动叶轮转动的力量已经不足。所以在波轮停止运动时，可以由第一种状态，切换成第二种状态，使得振子安装板3与水流同向转动，在运动阻力相对稍小的状态下运动，以使得水流转动的能量得到充分利用。增加振子安装板3的旋转时间，提高了振子安装板3激发振荡液体中的气泡的均匀性，改善了清洗效果。

实施例5：

图9是实施例5的局部结构示意图；与实施例3所用附图中相同的附图标记的定义，仍沿用实施例3中的定义。

本实施例与实施例3的区别在于：

还包括行星齿轮系，行星齿轮系包括太阳轮12、内齿圈13、安装在行星架14上的行星轮15，行星轮15与太阳轮12和内齿圈13啮合，行星架14与驱动电机16连接，内齿圈13与叶轮8连接，太阳轮12与振子安装板3连接。驱动电机16安装到机架11上。

通过设置行星齿轮系，行星架14与驱动电机16连接，可以主动的控制太阳轮12即振子安装板3和内齿圈13即叶轮8的相对转速，可以使得振子安装板3以适当的相对转速——实现激发内桶不同位置产生振动的位置变化速度，和适当的绝对转速——实现激发外桶内壁不同位置产生振动的位置变化速度，来激发液体中的气泡产生速度和位置变化速度。以实现对外桶内壁、内桶的全面清洁。

本实施例的动作原理为：

当洗衣机内的液体发生旋转流动的时候，叶轮8也随之发生转动，带动内齿圈13转动，而驱动电机16的转子可以保持不动，进而保持叶轮8与振子安装板3以相反的方向进行转动，二者的速比为行星齿轮系的齿数比。从而能够实现让振子安装板3相对于内桶以更快的相对转速进行转动，还能实现让振子安装板3相对于外桶以更快的相对转速进行转动。

或者，也可以让振子安装板3与叶轮8同向转动，那么可以设定驱动电机16的转速为某个转速曲线，该转速曲线可以根据叶轮8受到液体作用力转动的转速来设定，在叶轮8处于较低的转速的时候，提高电机的转速，则可以提高与太阳轮12连接的振子安装板3的转速。以使得振子安装板3以均匀的速度扫过外桶的内壁，以保证外桶内壁的不同角度位置受到的液体振荡的强度一致。

将振子安装板设置成半椭球形，可以使得其上分布的超声波振子4可以朝上、朝下、斜向下，在各个方向上均有分布，即使是内桶、外桶的侧壁与底部的交界处，也可以有超声波振子4引起的振荡可以覆盖到，消除了清洗死角。所以本装置可以全方位的产生气泡从而提高清洗效果。

当行星架14被第二离合器20锁止时，可以使得叶轮8的转速方向与振子安装板3的转速方向相反，从而增加振子安装板3与内桶之间的相对转速，使得内桶附近处的液体在尽可能短的时间内被激发一遍，以获得接近于持续激发的效果。当第一离合器19处于结合状态时，可以使得行星架14、太阳轮12、内齿圈13三者以相同的转速转动，直接利用叶轮8所获得的能量来带动振子安装板3来旋转，实现对不同位置的液体激发振荡。

实施例6：

图10是实施例6的局部结构示意图。图中，与实施例3所用附图中相同的附图标记的定义，仍沿用实施例3中的定义。

本实施例与实施例6的区别在于：

行星齿轮系的内齿圈13与振子安装板3连接，太阳轮12与叶轮8连接。

其中，振子安装板3与内齿圈13的连接部17上设有周向分布的通孔18，通孔18用于将连接部17外侧的水流流动转化到连接部17的内侧。而叶轮8则设置在连接部17的内侧，当连接部17的外侧水流流动的时候，叶轮8也可以被转动的水流影响，而发生旋转，进而通过行星齿轮系带动振子安装板3发生旋转。而且，通过设置通孔18，也可以很大程度的减少连接部17的相对转动，外侧水流流动相带动内侧水流流动的影响。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：⑴直接用叶轮的转动来带动振子安装板的转动，用光电编码器防止振子安装板的转动幅度过大；⑵将实施例4的太阳轮12与叶轮8连接，将内齿圈13与振子安装板3连接，这种改变，与实施例6相对于实施例5的改变相同；(3)将实施例3中的光电编码器替换成扭转弹簧。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于波轮式洗衣机或斜桶式洗衣机或上开门洗衣机的洗衣机超声波清洗装置，包括：

振子安装板，用于深入到洗衣机的内桶内；

超声波振子，安装到所述振子安装板上，用于产生机械振荡并在清洗液中产生气泡，以剥离内桶和外桶之间的污渍；

还包括超声波发生器，所述超声波发生器通过机械连接装置与所述振子安装板机械连接，所述机械连接装置上设置有用于将所述超声波振子与所述超声波发生器电耦合连接的电连接装置；

所述振子安装板以转动的形式设置在机架上，所述振子安装板的转动轴线与所述洗衣机的滚筒或波轮的旋转轴线重合，所述机架与所述机械连接装置固定连接，

所述振子安装板具有半椭球形表面，振子安装板的长度与洗衣机内桶深度相同，多个超声波振子沿着第一平面和第二平面与所述椭球形表面的交界线处布置，所述振子安装板的转动轴线既位于第一平面内又位于第二平面内，且第一平面与第二平面相互垂直；

所述洗衣机超声波清洗装置还包括叶轮，所述叶轮上安装有叶片；

所述洗衣机超声波清洗装置还包括有行星齿轮系，所述行星齿轮系包括太阳轮、内齿圈以及安装在行星架上的行星轮，所述行星架、所述太阳轮、所述内齿圈三者两两之间转动设置，所述内齿圈设置在所述太阳轮的外侧，所述行星轮以周向转动、轴向固定的方式设置在所述行星架上，所述行星轮与所述太阳轮和所述内齿圈啮合，所述太阳轮与所述振子安装板的转动轴连接，所述内齿圈与所述叶轮连接；

所述行星架还与第一离合器连接，所述第一离合器用于选择性的将所述行星架与所述内齿圈和所述太阳轮中的一者连接或脱开，当第一离合器将所述行星架与所述内齿圈和所述太阳轮的一者连接时，所述太阳轮、所述行星架、所述内齿圈能够以相同方向和相同转速转动，从而使振子安装板的转动方向与清洗液的旋转流动方向相同；其中所述太阳轮、所述行星架、所述内齿圈、所述振子安装板的转速慢于清洗液的转速；

所述行星架还与第二离合器连接，所述第二离合器用于将所述行星架制动或松开，以使得行星架能够与所述机架相对固定，当行星架与机架的位置相对固定时，洗衣机筒内的清洗液发生旋转流动，带动所述叶轮也随之发生同向转动，所述叶轮带动所述内齿圈同向、同转速转动，所述内齿圈带动所述行星轮同向转动，所述行星轮带动所述太阳轮反向转动，所述太阳轮带动所述振子安装板同向、同转速转动，从而使所述振子安装板的转动方向与清洗液的旋转流动方向相反。