CN108547112A - 一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，组成包括主体框架、清洁平台、导引滑轨、液体通道、清洁旋刷。主体框架提供主要支撑及工作空间，并用于对导引滑轨及清洁平台进行固定；导引滑轨分为两组，分别位于主体框架四边；液体管道由储水仓，水管，水泵及雾化喷头组成；清洁旋刷由辊芯与呈圆周覆盖的清洁刷组成，通过端部的联轴器及直流减速电机进行连接，进而在导引滑轨与减速电机带动下实现旋转运动与直线平移。本发明结构新颖合理，占据空间小且轻量化，制造成本极低，操作方便，实用性强，可应用在多种场合，特别在水资源匮乏，衣物清洁频次高，清洁需求大的地区具有广阔的应用前景与现实意义。

Description

一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机，具体涉及到一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机。

背景技术

洗衣机(washing machine)是人类现代生活中必不可少的家用电器，其高效的清洁功能给我们的衣物清洁工作带来了极大的便捷。然而，传统的波轮洗衣机和滚筒洗衣机，存在着耗水量大，功耗大的特点，其产生的噪音也在较多场合难以忍受。据《2018年315家电质量调查报告》显示：洗衣机普遍存在噪音大、费水费电、运行时间过长等问题。此外，传统洗衣机只有在实际洗涤量为额定容量的80％时效率才能达到最高，即每次清洗均需要在衣物积攒至一定数量时进行才“划算”，衣物过少时无法对洗衣机实现充分利用，造成了能量的白白浪费，同时又带来了污渍硬化，病菌滋生等诸多问题。

现有技术中使用水作为基本清洗介质的“新型洗衣机”均无法达到至少50％的节水量，过多的能量耗费在清洁用水的搅动及翻滚中。同时，其技术特点依赖于传统的滚筒清洁模式，难有较大的创新。

针对单件衣物的清洗，设计新型的洗衣模式，研制一种节水节电的新型洗衣机是十分必要的。

发明内容

本发明提供了一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，用于实现对单件衣物的高效节能清洗。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，包括主体框架，主体框架的上部设有清洗平台，主体框架上对应清洗平台的位置设有喷水口；清洗平台的上方及下方分别设有可沿主体框架前后滑动的上部清洁旋刷和下部清洁旋刷；主体框架的下部设有装水的储液主仓和装洗涤剂的储液副仓，储液主仓和储液副仓均连通到水泵的入水口，水泵的出水口通过水管连通到主体框架的喷水口。

根据上述方案，所述上部清洁旋刷和下部清洁旋刷的结构相同，均包括辊芯轴、辊芯、外覆海绵和排刷；辊芯外覆于辊芯轴，多个外覆海绵和排刷均匀设于辊芯表面。

进一步的，所述上部清洁旋刷的上部辊芯轴的左端通过第一联轴器连接到第一减速电机，第一减速电机连接于第一主动导轨滑块的顶部；第一主动导轨设于主体框架上部的左侧，第一直线步进电机设于第一主动导轨的前端，第一主动导轨滑块设于第一主动导轨上并和第一直线步进电机的电机轴连接从而在第一直线步进电机的带动下实现前后滑动；上部清洁旋刷的上部辊芯轴的右端通过轴承连接到第二轴承座，第二轴承座连接于第二从动滑块的顶部；导轨设于主体框架上部的右侧，第二从动滑块设于导轨上。

进一步的，所述下部清洁旋刷的下部辊芯轴的左端通过轴承连接到第一轴承座，第一轴承座连接于第一从动滑块的顶部；第一从动导轨设于主体框架下部的左侧，第一从动滑块设于第一从动导轨上；下部清洁旋刷的下部辊芯轴的右端通过第二联轴器连接到第二减速电机，第二减速电机连接于第二主动导轨滑块的顶部；第二主动导轨设于主体框架的下部的右侧，第二直线步进电机设于第二主动导轨的后端，第二主动导轨滑块设于第二主动导轨上并和第二直线步进电机的电机轴连接从而在第二直线步进电机的带动下实现前后滑动。

根据上述方案，所述主体框架的底部设有坡形集水板，坡形集水板的前端高于后端；所述水泵通过集水电磁阀连通到集水管道的一端，集水管道的另一端与坡形集水板的后端无连接接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用辊轮带动的清洁旋刷来对展平并套在支撑阵列上的衣物进行双面刷洗清洁，其适宜的转速及力矩输出不仅实现高效清洁，同时施力保证了衣物平展；装置所含有特定的洗涤剂喷覆降低了织物磨损率；雾化喷射出水控制了用水量的大小；末次清洗进程用水的二次利用进一步提高了节水量，在保证达到相同清洁质量的同时实现了节水节电的目标。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明中上部清洁旋刷及其相关配件的结构示意图；

图5为本发明中下部清洁旋刷及其相关配件的结构示意图；

图6为本发明中上部清洁旋刷或下部清洁旋刷的横断面结构示意图；

图7为本发明中第一主动导轨及其相关连接部件的结构示意图；

图8为本发明中第二主动导轨及其相关连接部件的结构示意图；

图9为本发明中第二从动导轨及其相关连接部件的结构示意图；

图10为本发明中水泵、储液主仓和储液副仓等部件之间的连接关系立体结构示意图；

图11为本发明中水泵、储液主仓、储液副仓以及坡形集水板等部件之间的连接关系左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：主体框架1，清洗平台2，外壳3，第一主动导轨4，第二主动导轨5，第一从动导轨6，第二从动导轨7，上部清洁旋刷8，下部清洁旋刷9，第一主动导轨滑块10，第二主动导轨滑块11，第一轴承座12，第二轴承座13，第一从动滑块14，第二从动滑块15，第一直线步进电机16，第二直线步进电机17，第一减速电机18，第二减速电机19，上部辊芯轴20，下部辊芯轴21，第一联轴器22，第二联轴器23，辊芯24，外覆海绵25，排刷26，底部插接片27，储液主仓28，储液副仓29，水管30，水泵31，洗涤电磁阀32，伸缩弹簧33，连接圆杆34，减速电机支架35，集水电磁阀36，集水管道37，坡形集水板38，加液口39。

本发明包括主体框架1、清洗平台2、导引滑轨、液体通道、清洁旋刷以及装置外壳3。主体框架1由多根水平杆通过角槽连接件构成四方形支撑架，纵向水平杆上布有喷水口。主体框架1的上部固定有阵列型清洗平台2，同时外壳3和主体框架1通过螺栓固定。水平杆上固定有导引滑轨装置，分别位于主体框架1的四边，其分别为一对主动导轨：第一主动导轨4、第二主动导轨5与一对从动导轨：第一从动导轨6、第二从动导轨7，均采用螺栓与主体框架1连接。主动导轨主体为直线步进电机模组，与纵向水平杆等长并固定在主体框架1的对角两侧,第一从动导轨6和第二从动导轨7的滑槽中分别嵌有第一从动导轨滑块16与第二从动导轨滑块17，与纵向水平杆等长且固定在主体框架1的另外对角两侧。本发明的左下方有水泵31和电磁阀，控制着储液主仓28以及储液附仓29的液体进给，主体框架1的底部设有坡形集水板38，坡形集水板38嵌入主体框架1底部杆件的槽中。

清洗平台2通过三角槽连接件与主体框架1上层的纵向水平杆连接。清洗平台2为多根水平纵向杆件呈阵列型布置，水平杆两侧有完全贯穿的小孔，各个杆件之间通过套有伸缩弹簧33的连接圆杆34实现非紧锁连接。第一主动导轨4以及第二主动导轨5上固定有第一减速电机18与第二减速电机19，第一减速电机18的电机轴及第二减速电机19的电机轴与上部清洁旋刷8及下部清洁旋刷9通过第一轴承座12、第二轴承座13连接，分别分布在清洗平台2的上下方。

本发明通过自主设计研制，如图1-图9所示，按照流程顺序，其组成及工作过程如下：

1、核心组成结构：包括四方形的主体框架1，清洁导轨与横向底架垂直，用于安置滑块，二者垂直连接实现装置底部的固定。装置的密闭外壳3垂直于底面用于清洗装置的保护及水电隔离，连接圆杆34的圆形端部套有环形紧锁圈，通过螺旋销连接。清洗平台2所含阵列杆件间可横向拉伸以匹配不同大小的衣物。上部清洁旋刷8位于清洗平台2的上方以实现衣物清洁。

2、衣物放置：衣物置于整个立体装置中部的阵列型清洗平台2上，该清洗平台2是由若干根可调节的杆组成，可以根据衣物的大小自适应调节。

3、清洗过程：参与清洗的主要结构包括：滑块平滑运动所必须的第一从动导轨6、安置于第一从动导轨6上的可移动的第一从动滑块14、与下部清洁旋刷9连接且安置于第一从动滑块14正上方的第一轴承座12、控制下部清洁旋刷9旋转速度及方向的第一减速电机18、控制下部清洁旋刷9纵向运动的第一直线步进电机16、第二减速电机19运动的第二主动导轨5、衣物上方的上部清洁旋刷8和衣物下方的下部清洁旋刷9。

与上部清洁旋刷8的并行运作的第二从动滑块15安置于第二从动导轨7的正上方，第二轴承座13通过螺栓与第二主动导轨滑块11紧密连接并预留出与上部清洁旋刷8的连接部分。下方的第一轴承座12进行类似的连接。

设于上下方的第一减速电机18和第二减速电机19与各自的轴承座固定连接，分别带动上部清洁旋刷8和下部清洁旋刷9旋转，第一直线步进电机16和第二直线步进电机17分别带动上部清洁旋刷8和下部清洁旋刷9的纵向运动，实现衣物的纵向清洗。

4、水路通道：液体通道主体为储液主仓28与储液副仓29，均在背面底部通过角架固定在主体框架1的底部横杆上。储液主仓28顶面通过螺栓连接并固定水泵31，储液主仓28背部及储液副仓29顶部分别有通孔，与水管30利用过盈配合连接到主体框架1的喷水口。其中储液副仓29伸出的水管上安装有洗涤电磁阀32，用于实现储液副仓29中洗涤剂通路的关断与释放。储液副仓29的顶部还设有加液口39，用于作为洗涤剂的加注入口。坡形集水板38嵌入主体框架1底部杆中间槽内，板面与水泵31主管伸出的集水管道37实现无连接接触，集水电磁阀36底部的通孔也与集水管道37过盈配合。

衣物最后一次清洗用水通过坡形集水板38蓄积在底部漏槽中，在下一次洗衣时，集水电磁阀36与洗涤电磁阀32一同开启，所蓄水通过集水管道37被水泵31抽入，与清水及洗涤混合液一同喷覆在下一件衣物上，实现水的回收利用。

5、清洁旋刷装置：上方的第一联轴器22用于实现第一减速电机18和上部清洁旋刷8的固定连接，下方的第二联轴器23用于实现第二减速电机19和下部清洁旋刷9的固定连接。所述上部清洁旋刷8含有辊芯轴和辊芯24，上部辊芯轴20的端部与第一联轴器22过盈配合并用螺栓紧固，实现与第一减速电机18的电机轴的连接，上部清洗旋刷8圆周有外覆海绵25与排刷26。外覆海绵25通过海绵插接片27紧固在辊芯24上。下部清洁旋刷9的结构和上部清洁旋刷8的结构相同。

滑杆固定基座上端利用螺栓安装了第一减速电机18，侧面固定到第一从动导轨6的一端。第一从动导轨6的另一端安装有第一直线步进电机16，用于控制导轨上的清洁毛刷以一定速度运行，并保持纵向的自由度。

第一从动导轨6通过螺栓固定于纵向水平杆上，保证第一轴承座12纵向的自由度。辊芯24与基座固定，通过螺栓安装在第一从动导轨6上。电机轴与辊芯24连接，可以实现电机带动清洁毛刷转动。

清洗时，供水装置的水泵31开始工作，同时洗涤电磁阀32通电，清水和洗涤剂的混合液通过水管30流向纵向支撑阵列杆件，并通过纵向杆件的开孔向衣物喷出，将衣服润湿，配合上部清洁旋刷8及下部清洁旋刷9的往复摩擦将衣服洗干净。衣服清洗结束之后，电磁阀断电，之后只有清水喷出，将衣物上的残留浊液清洗干净，最后一次的清洗用水通过坡形集水板38蓄积在集水板底部漏槽型区域，在下一次衣物清洁中，集水电磁阀36通电打开，水泵31工作，将蓄水通过集水管道37道抽入，与清水及洗涤混合液一同对下一件衣物进行喷覆。

本发明结合了打印机工作原理，主要工作方式为：将衣物固定在清洗平台2上并调节支撑阵列宽度，控制液体通道中的水泵31实现液体喷覆，控制电磁阀实现洗涤剂与清水的混合，电机带动清洁旋刷进行往复的直线运动与旋转运动，对衣物进行上下两面清洁。

本发明的设计及研制，使得不同类型的衣物均能适应该洗衣机进行清洗，在将衣物完全平展开并固定于清洁平台后，通过调整阵列型杆件以匹配衣物宽度。之后电机复位初始化，电磁阀及水泵工作对衣物进行洗涤剂及清水喷覆，清洁旋刷从一端开始，在电机带动下同时进行旋转与平移运动，使得衣物在始终保持某一旋向的清洁旋刷的搓洗下实现了污渍与织物的分离，同时令衣物始终保持平展。

Claims (5)

1.一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，其特征在于：包括主体框架(1)，主体框架(1)的上部设有清洗平台(2)，主体框架(1)上对应清洗平台(2)的位置设有喷水口；清洗平台(2)的上方及下方分别设有可沿主体框架(1)前后滑动的上部清洁旋刷(8)和下部清洁旋刷(9)；主体框架(1)的下部设有装水的储液主仓(28)和装洗涤剂的储液副仓(29)，储液主仓(28)和储液副仓(29)均连通到水泵(31)的入水口，水泵(31)的出水口通过水管(30)连通到主体框架(1)的喷水口。

2.根据权利要求1所述的一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，其特征在于：所述上部清洁旋刷(8)和下部清洁旋刷(9)的结构相同，均包括辊芯轴、辊芯(24)、外覆海绵(25)和排刷(26)；辊芯(24)外覆于辊芯轴，多个外覆海绵(25)和排刷(26)均匀设于辊芯(24)表面。

3.根据权利要求2所述的一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，其特征在于：所述上部清洁旋刷(8)的上部辊芯轴(20)的左端通过第一联轴器(22)连接到第一减速电机(18)，第一减速电机(18)连接于第一主动导轨滑块(10)的顶部；第一主动导轨(4)设于主体框架(1)上部的左侧，第一直线步进电机(16)设于第一主动导轨(4)的前端，第一主动导轨滑块(10)设于第一主动导轨(4)上并和第一直线步进电机(16)的电机轴连接从而在第一直线步进电机(16)的带动下实现前后滑动；上部清洁旋刷(8)的上部辊芯轴(20)的右端通过轴承连接到第二轴承座(13)，第二轴承座(13)连接于第二从动滑块(15)的顶部；导轨(7)设于主体框架(1)上部的右侧，第二从动滑块(15)设于导轨(7)上。

4.根据权利要求2所述的一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，其特征在于：所述下部清洁旋刷(9)的下部辊芯轴(21)的左端通过轴承连接到第一轴承座(12)，第一轴承座(12)连接于第一从动滑块(14)的顶部；第一从动导轨(6)设于主体框架(1)下部的左侧，第一从动滑块(14)设于第一从动导轨(6)上；下部清洁旋刷(9)的下部辊芯轴(21)的右端通过第二联轴器(23)连接到第二减速电机(19)，第二减速电机(19)连接于第二主动导轨滑块(11)的顶部；第二主动导轨(5)设于主体框架(1)的下部的右侧，第二直线步进电机(17)设于第二主动导轨(5)的后端，第二主动导轨滑块(11)设于第二主动导轨(5)上并和第二直线步进电机(17)的电机轴连接从而在第二直线步进电机(17)的带动下实现前后滑动。

5.根据权利要求1所述的一种利用旋刷进行衣物清洁的洗衣机，其特征在于：所述主体框架(1)的底部设有坡形集水板(38)，坡形集水板(38)的前端高于后端；所述水泵(31)通过集水电磁阀(36)连通到集水管道(37)的一端，集水管道(37)的另一端与坡形集水板(38)的后端无连接接触。