CN105686783A - 一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机及其洗鞋方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机及其洗鞋方法：包括机箱以及设置于机箱内的清洗组件、烘干装置、消毒灯和转盘，所述清洗组件包括喷水嘴、水流喷射装置以及气泡发生器，喷水嘴位于所述转盘的中心位置，所述喷水嘴的外侧设置有与所述转盘的上表面相连的若干个鞋夹，所述消毒灯、烘干装置、水流喷射装置以及气泡发生器设置于所述转盘的上方。本发明所涉及的气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机结构相对简单，操作方便，不伤鞋，节水。

Description

一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机及其洗鞋方法

技术领域

本发明属于家用电器领域，具体涉及一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机及洗鞋方法。

背景技术

现有的洗鞋机大概分为两类，一类采用机械刷、仿形刷之类的工具清洗鞋子。由于鞋子的内部结构相对来说较为复杂，故刷子清洗时仅能刷到鞋子的部分表面和内部，不能完全接触鞋子内部的各个角落，容易留下卫生死角。同时，刷头的大小一般是固定的，这限制了洗鞋的范围和尺度，不能适应尺寸大小不等的鞋子。另外，用刷子洗鞋容易造成鞋表面的损坏或者鞋底的脱胶，给鞋带来损伤。

另一类洗鞋机是基于洗衣机的技术来实现，将鞋子用特定的装置固定在洗衣机内，按洗衣的通用步骤来洗鞋。由于鞋子比较脏，一般要进行多次的清洗，对水的浪费较大。而且，不同的鞋放到同一个机器里面清洗，鞋内的细菌容易繁殖和扩散，产生卫生安全问题。另外，鞋子里面可能残留洗涤剂，容易对鞋子造成一定的损伤。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机及其洗鞋方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，该洗鞋机包括机箱以及设置于机箱内的清洗组件、烘干装置、消毒灯和转盘，所述清洗组件包括喷水嘴、水流喷射装置以及气泡发生器，喷水嘴位于转盘的中心位置，喷水嘴的外侧设置有与转盘的上表面相连的若干个鞋夹，消毒灯、烘干装置、水流喷射装置以及气泡发生器设置于所述转盘的上方。

所述转盘为斜置，所述气泡发生器位于所述转盘位置较低的一侧，所述消毒灯、烘干装置以及水流喷射装置位于所述转盘位置较高的一侧。

所述转盘为棱台状，所述鞋夹位于所述转盘的侧面上。

所述转盘的转速可调。

所述鞋夹为4个，并均匀固定在转盘上。

所述鞋夹包括固定于所述转盘上的带有网孔的底板、设置于所述底板上的用于使鞋悬空于所述转盘上方的凸起以及设置于所述底板上的卡具，所述卡具包括用于固定鞋底尖部的具有一定转动自由度的卡块、用于限制鞋底两侧位置的可转动的辅助固定块、用于固定鞋底跟部的可以前后移动的滑块以及用于固定鞋帮的卡环。

所述底板的前端具有向上弯曲的弧度，所述底板的后端设置有与所述滑块配合的滑道以及与所述滑道平行的弹簧，所述滑道上设置有齿形槽，所述滑块上设置有与齿形槽配合的限位卡片，所述弹簧的后端固定于所述底板上，所述弹簧的前端与所述滑块相连。

所述洗鞋机还包括设置于机箱内的增压阀、设置于机箱顶部的进水口、设置于机箱底部的出水口以及设置于所述转盘与机箱内壁之间的集水槽，所述增压阀的出口端分别与所述喷水嘴以及水流喷射装置相连，所述增压阀的进口端与所述进水口相连，所述集水槽与所述出水口相连通。

所述洗鞋机还包括双向水流交换阀、水循环池以及过滤器，双向水流交换阀的进口端与所述集水槽相连，双向水流交换阀的两个出口端分别与所述出水口以及水循环池对应相连，过滤器的一端与水循环池相连，另一端与所述增压阀的进口端相连。

上述气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机的洗鞋方法，包括以下步骤：

1)将鞋固定在所述鞋夹上，使鞋的底部与转盘相对并且使鞋悬空于转盘上方，然后打开消毒灯并启动转盘；

2)将水注入机箱后进行增压，增压后的水经过喷水嘴以及水流喷射装置喷出，从而在转盘的转动过程中对鞋的内部以及表面进行多次冲洗，冲洗后的废水直接排出机箱；

3)待鞋本身携带的固体脏污冲洗干净后，循环利用注入机箱的水继续对鞋进行冲洗，待水蓄积到一定高度后停止注入水并利用气泡发生器对冲洗后的鞋进行气泡冲刷处理，该处理的具体方法为向处于水面以下的鞋喷射气泡，使气泡对鞋的内部和表面进行碰撞；循环利用注入机箱的水达到一定时间后，停止转盘和气泡发生器，并排出机箱内的水；

4)重复步骤3)若干次后，利用烘干装置对机箱内的鞋进行烘干，然后关闭消毒灯；

5)经过步骤4)后，将鞋与所述鞋夹分离，然后从机箱内取出。

本发明所涉及的气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机结构相对简单，操作方便，主要有以下优点：

(1)干净。可对鞋子进行全方位的清洗工作，无清洗死角。

(2)卫生。洗鞋机采用气泡冲刷和水流冲洗，没有类似刷子之类的二次接触用品，全程有消毒处理，可以做到干净卫生。

(3)不伤鞋。不同于刷式洗鞋机，采用气泡冲刷和水流冲洗，不会伤及鞋子的表面以及鞋子的内部，也不会因为搅动使鞋子开胶。

(4)方便。使用者只需将鞋子放置到鞋夹上，机器就会进行清洗，消毒，烘干等操作，容易实现自动化清洗。

(5)高效。一次可以同时清洗两双鞋，而且机器可以拓展洗鞋的双数，自带烘干功能，使用户减少了等待鞋干的时间，节省了大量的生活时间。

(6)节水。洗鞋机具有机箱并采用水冲洗以及气泡冲刷方式，可蓄积以及循环利用清洗用水，有效减少了水的浪费。

(7)环保。无残留的洗涤剂等污染物，环保健康。

附图说明

图1是洗鞋机的结构示意图；

图2是鞋夹的结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是限位卡片的主视图；

图5是转盘的运动示意图；

图6是转盘斜置示意图；

图7是气泡冲刷原理示意图；

图中：1-双向水流交换阀；2-气泡发生器；3-中央喷嘴；4-水流喷射嘴；5-进水口；6-消毒灯；7-烘干装置；8-鞋夹；9-管道；10-转盘；11-电动机；12-出水口；13-水循环池；14-过滤器；15-增压阀；16齿形槽；17-弹簧；18-滑块；19-凸起；20-卡环；21-辅助固定块；22-卡块；23-齿轮；24-带轮；25-皮带；26-限位卡片；27-集水槽：A-平面A；B-平面B。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

参见图1、图5以及图6，本发明所述气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，包括以下几个部分：

(1)洗鞋机为箱式结构，外部为机箱与控制装置，机箱内部设有用于安装鞋子的转盘10，转盘上均匀固定四个鞋夹8，转盘中心处设有高压水流喷头(即中央喷嘴3)，该喷头的出口方向沿转盘的径向向转盘边沿弯折并固定朝向，主要用于对鞋内进行冲洗。

(2)所述的转盘10为斜置，与水平方向成一定角度。该转盘10由电动机11和皮带25驱动，带动转盘10下方的带轮24和齿轮23转动，从而使转盘10跟着转动(转盘自身下部也加工有一个内齿轮，与齿轮23通过齿轮啮合进行传动)。

(3)所述鞋夹8包括固定于所述转盘10上的带有网孔的底板(使水流可穿过底板)，底板前端面上有一定的弧度弯曲，以配合鞋底前端的弧面，该端指向转盘10的中心。

(4)机箱侧壁设有产生气泡的气泡发生器2。

(5)机箱顶部设有高压水流喷射装置，该高压水流喷射装置包括数个带有过滤网的水流喷射嘴4(主要用于冲洗鞋的表面)，机箱顶部还设有进水口5、消毒灯6和烘干装置7。

(6)机箱底部设有出水口12、储存水的水循环池13、双向水流交换阀1、过滤器14、水流增压阀15、注水管道9以及收集杂质的网兜(设置在集水槽27底部)。注水管道9的一端与进水口5连接，另一端与所述增压阀15的进口端相连，所述增压阀15的出口端分别与中央喷嘴3以及高压水流喷射装置相连，过滤器14的一端与所述增压阀15的进口端相连，另一端与水循环池13相连，双向水流交换阀1的两个出口端分别与水循环池13以及出水口12相连，双向水流交换阀1的进口端与设置于转盘10与机箱内壁之间的集水槽27相连。

上述鞋夹8的具体结构如图2、图3以及图4所示，除了设置有增高凸起19外，还包括设置于所述底板上的用于固定鞋底以及鞋帮的卡具，所述底板上安装的卡具包括固定鞋跟的可以前后移动的滑块18，固定鞋尖的具有一定自由度(例如可旋转调整自由度为正负45度)的卡块22，限制两侧的可转动的辅助固定块21(例如可旋转调整自由度为正负30度)，以及固定鞋帮的可转动的卡环20。底板最前端设置所述卡块22，底板后端设置所述滑块18，滑块18上设有固定滑块的限位卡片26，滑块18下方的底板上(滑道)设有配合限位卡片26的齿形槽16，滑块18与底板后端用弹簧17相连(弹簧被压缩时，会具有一定的弹性势能，固定鞋子的时候，提起限位卡片26，弹簧的弹性势能会向前推动滑块18贴切到鞋子的根部，当鞋尖被卡块22固定时，松开限位卡片26，限位卡片26会卡到齿形槽16中，从而固定滑块18)。鞋夹8的两侧设计的可以转动的辅助固定块21，用以配合不规则的鞋底的侧面的曲面。该鞋夹的设计具有以下优点：

(1)、使用方便。固定鞋子的时候，只需将滑块的限位卡片26提起并移动滑块18，将鞋子放入后，使滑块贴切鞋子的后跟，鞋尖用卡块22固定即可。

(2)、无尺寸要求。平时所穿的鞋子有大有小，尺寸不一，所以固定不变的卡具不能够满足大众需求，本鞋夹的可移动滑块设计可以根据鞋子大小来回调整，完全满足不同尺寸的鞋子，不需要更换夹具。

(3)、牢固，不松动。本鞋夹前后左右都设计有卡具，并且卡具上都有增加粗糙度的纹理用以增加卡具与鞋子的摩擦力。

(4)、不伤鞋。本鞋夹主要的固定都在鞋底，不会接触到鞋面，所以不会对鞋子表面造成损害。

(5)、有利于鞋子的清洗。夹具的设计尽可能最少的遮盖鞋子表面，这样鞋子在冲刷的过程中不会留有死角，使鞋子清理更加彻底。

转盘斜置如图5、图6所示，其优点如下：

(1)、平面A具有一定的角度，本发明的原则是水流冲洗和气泡冲刷。为了同时达到这两个目的，首先必须可以气泡冲刷，再就是水流冲洗。气泡冲刷这一过程只可以在水中进行，即在水面以下，而水流冲洗又必须在水面以上，即不可以在水中，所以将转盘设计成一个具有一定倾斜角度的平面，如此一来，当把鞋子固定在转盘上时，转盘转动，就可以带动鞋子在水面以及水中来回旋转，使鞋子交替出现在水面上下。当鞋子处在水中时进行气泡冲刷，清洗鞋子内部，当鞋子置于水面以上时，进行水流冲洗，清洗鞋子表面。

(2)、平面B具有一定的角度，在平面A满足了水流冲洗和气泡冲刷的交替的条件下，还存在两个问题：一是如何让气泡更容易完全进去到鞋子内部，二是在水流冲洗鞋子时，鞋子内部的积水如何排出。平面B倾角的设计可以解决这两个问题。当具有了一定的角度的时候，使鞋口刚好朝着气泡发生器2的气泡喷头，这样在气泡冲刷的时候，可以将气泡直接打进鞋子的内部，更有利于气泡在鞋子内部碰撞冲刷。当水流冲洗的时候，大量的水流会存储在鞋子的内部，有了一定的角度，可以使鞋子的前端高于后端，前端的水会流向后跟，不至于灌满整个鞋子，也有利于水流冲刷鞋底。

采用本发明的洗鞋机进行洗鞋的步骤如下：

(1)将鞋放在鞋夹8上，按鞋的实际尺寸调整所述滑块18、辅助固定块21、卡块22，调整好后将鞋子固定好，锁紧所述滑块18、辅助固定块21、卡块22(锁紧依靠提起限位卡片26，使弹簧推动滑块18卡紧鞋子)，用卡环20固定鞋帮，利用增高凸起19使鞋子处于悬空状态。

(2)打开消毒灯6。在后述过程中，消毒灯6一直处于工作状态，对整个清洗过程进行消毒处理。

(3)粗洗。接通电源使转盘10转动，进水口5进水，通过管道9首先进入水流增压阀15进行增压处理，水流经过增压后通过转盘10中心的中央喷嘴3以及机箱顶部的水流喷射嘴4喷出高压水流，对鞋子表面及内部先做大概的清理，与此同时电动机11带动带轮24通过皮带25传动使齿轮23带动转盘10有规律的转动(每一只鞋子转到水流集中喷射的方位时，暂停几秒，如此交替)。此阶段为粗洗，水比较脏且带有较多的大颗粒杂质，故水流直接通过双向水流交换阀1以及出水口12排出机箱，不进行循环。

(4)水流冲洗。粗洗完后，清水从进水口5流入并完成增压以及冲洗后，水经双向水流交换阀1进入过滤器14，经过滤器14过滤杂质后继续增压喷出。水在水循环池13内存储，水面不断升高，到达限位高度(刚好没过处于斜置转盘下端的鞋子)的时候停止进水。然后循环利用机箱内的水对鞋子继续进行清洗，此时转盘继续有规律的转动(同步骤3)。

(5)气泡冲刷。在水流清洗的基础上气泡冲刷开始工作，由气泡发生器2喷出大量的高速高密度的气泡，在鞋子内部和表面碰撞、冲刷，清洗鞋子的内部和表面而且不伤害鞋子的内部和表面，参见图7。

(6)漂洗。步骤(5)完成后，鞋子基本已经清洗干净，此时气泡发生器2和转盘10停止工作，双向水流交换阀1打开排水，将污水从出水口12排出机箱外，然后重复步骤4。

(7)重复步骤(4)、(5)、(6)若干次，进行透彻清洗。

(8)烘干。透彻清洗后，排掉机箱内的所有水，转盘10连续慢速转动，利用烘干装置7对鞋子进行烘干处理。

(9)烘干后关闭洗鞋机，并将鞋从鞋夹8上取下。

气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋的原理如下：

气泡冲刷利用了气泡在液体中溃灭和回弹再生时产生巨大的瞬时压强的原理。当溃灭的气泡靠近过流的固体边界时，水流中不断溃灭的气泡所产生的高压强的反复作用，可破坏固体表面，从而产生气蚀现象。气泡在鞋子表面附近破裂，近于球形的气泡随射流运动到刚性固体表面附近。由于淹没射流在固体表面形成一层很薄的漫流，所以在气泡与鞋子表面之间存在的液流的横向流动，使气泡壁距鞋子表面近的一端(称为近壁)较远的一端(称为远壁)的液体压力低，向心运动速度比较其它部分慢。在气泡中心向鞋子表面移动时，近壁与鞋子表面的距离基本不变，为保持动量守恒(不考虑液体粘性的影响)，气泡必须做加速运动，远壁向内凹进，靠近近壁，近壁被穿透形成速度很高的微射流，这种微射流指向鞋子表面，其破坏和冲蚀能力很强。通过计算和实测得出，游移型气泡溃灭时，靠近固体壁面处的微射流速度可达70～180MPa。这么高的动压力可以完全清洗掉鞋子表面的污染物，缩短清洗时间。而且，这仅仅是一次微射流作用的压力；当水中气泡不断产生、增长、破灭时，则气泡溃灭的冲击压力连续不断作用到鞋子表面，能有效的清除鞋子表面的污染物，且不会损伤鞋子。目前气泡冲刷技术已应用到清洗蔬菜、清洗猪肉、清洗衣服等行业。气泡冲刷和传统的水流清洗相结合，能起到更好的清洗效果。

本发明采用气泡冲刷和水流冲洗对鞋子进行清洗，装置结构简单，制作成本低，使用方便，可一次清洗多双鞋子。本发明方法操作便捷，鞋子清洗得干净、卫生、不伤鞋，且节水环保，适合各类鞋子的清洗。

Claims (10)

1.一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：该洗鞋机包括机箱以及设置于机箱内的清洗组件、烘干装置(7)、消毒灯(6)和转盘(10)，所述清洗组件包括喷水嘴、水流喷射装置以及气泡发生器(2)，喷水嘴位于转盘(10)的中心位置，喷水嘴的外侧设置有与转盘(10)的上表面相连的若干个鞋夹(8)，消毒灯(6)、烘干装置(7)、水流喷射装置以及气泡发生器(2)设置于转盘(10)的上方。

2.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述转盘(10)为斜置，所述气泡发生器(2)位于所述转盘(10)位置较低的一侧，所述消毒灯(6)、烘干装置(7)以及水流喷射装置位于所述转盘(10)位置较高的一侧。

3.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述转盘(10)为棱台状，所述鞋夹(8)位于所述转盘(10)的侧面上。

4.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述转盘(10)的转速可调。

5.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述鞋夹(8)为4个，并均匀固定在转盘(10)上。

6.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述鞋夹(8)包括固定于所述转盘(10)上的带有网孔的底板、设置于所述底板上的用于使鞋悬空于所述转盘上方的凸起(19)以及设置于所述底板上的卡具，所述卡具包括用于固定鞋底尖部的具有一定转动自由度的卡块(22)、用于限制鞋底两侧位置的可转动的辅助固定块(21)、用于固定鞋底跟部的可以前后移动的滑块(18)以及用于固定鞋帮的卡环(20)。

7.根据权利要求6所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述底板的前端具有向上弯曲的弧度，所述底板的后端设置有与所述滑块(18)配合的滑道以及与所述滑道平行的弹簧(17)，所述滑道上设置有齿形槽(16)，所述滑块(18)上设置有与齿形槽(16)配合的限位卡片(26)，所述弹簧(17)的后端固定，所述弹簧(17)的前端与所述滑块(18)相连。

8.根据权利要求1所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述洗鞋机还包括设置于机箱内的增压阀(15)、设置于机箱顶部的进水口(5)、设置于机箱底部的出水口(12)以及设置于所述转盘(10)与机箱内壁之间的集水槽(27)，所述增压阀(15)的出口端分别与所述喷水嘴以及水流喷射装置相连，所述增压阀(15)的进口端与所述进水口(5)相连，所述集水槽(27)与所述出水口(12)相连通。

9.根据权利要求8所述一种气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机，其特征在于：所述洗鞋机还包括双向水流交换阀(1)、水循环池(13)以及过滤器(14)，双向水流交换阀(1)的进口端与所述集水槽(27)相连，双向水流交换阀(1)的两个出口端分别与所述出水口(12)以及水循环池(13)对应相连，过滤器(14)的一端与水循环池(13)相连，另一端与所述增压阀(15)的进口端相连。

10.如权利要求1所述气泡冲刷和水流冲洗复合式洗鞋机的洗鞋方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将鞋固定在所述鞋夹(8)上，使鞋的底部与转盘(10)相对并且使鞋悬空于转盘(10)上方，然后打开消毒灯(6)并启动转盘(10)；

2)将水注入机箱后进行增压，增压后的水经过喷水嘴以及水流喷射装置喷出，从而在转盘(10)的转动过程中对鞋的内部以及表面进行多次冲洗，冲洗后的废水直接排出机箱；

3)待鞋本身携带的固体脏污冲洗干净后，循环利用注入机箱的水继续对鞋进行冲洗，待水蓄积到一定高度后停止注入水并利用气泡发生器对冲洗后的鞋进行气泡冲刷处理，该处理的具体方法为向处于水面以下的鞋喷射气泡，使气泡对鞋的内部和表面进行碰撞；循环利用注入机箱的水达到一定时间后，停止转盘(10)和气泡发生器(2)，并排出机箱内的水；

4)重复步骤3)若干次后，利用烘干装置(7)对机箱内的鞋进行烘干，然后关闭消毒灯(6)；

5)经过步骤4)后，将鞋与所述鞋夹(8)分离，然后从机箱内取出。