CN1148648A - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种包括压力密封装置的洗衣机，能够对盛有洗涤水且压力高于大气压的外桶内部进行加压和加热。其中，加热器安装在外桶和内桶之间，且活塞和活塞的驱动装置形成在顶盖的内底板。驱动装置包括螺纹轴，沿其外周边形成有阳螺纹；将旋转力传送到螺纹轴的一套齿轮；和控制马达。

Description

洗衣机

本发明涉及外桶内带有用于对待洗物和洗涤水加热的加热器的洗衣机，具体涉及的洗衣机带有对外桶压力密封装置，以便增大洗涤水热容量。

各类洗衣机中，利用波轮的涡流型洗衣机一般用作家用洗衣机。近年来，全自动单缸洗衣机应用很广，该洗衣机的洗涤和脱水操作在同一桶内运行。然而这类全自动洗衣机的缺点是不能提供令人满意的洗涤效果，因为它们仅靠洗涤剂清洗力和水流施加的机械摩擦力来洗涤。

为解决上述问题，洗涤桶用诸如不锈钢的金属形成，然后，将诸如加热器的加热装置安装在外桶之内以便洗涤作业期间加热洗涤水。如此一来，增强了洗涤剂的灭菌作用和溶解度，改良了市场流行洗衣机总的洗涤性能。

图1剖面图表示常用涡流型洗衣机中安装加热器的单缸洗衣机。下文中将参照图1详述带有加热器单缸洗衣机的装配结构。

如图1所示，洗衣机侧面被外壳3包围，顶盖1装配在外壳3的上端。放入/取出洗涤物的门11和控制面板(未画出)配备在顶盖1上。

外壳3的内部，盛有洗涤水的外桶4利用多个杆15和减振器17悬吊到外壳3上。产生洗涤作业所需要旋转力的马达7附在外桶4底板的一面。轴部件10也安装在外桶4底板中间。马达7的轴和轴部件10分别嵌入以皮带9传送运动功率的皮带轮。

轴部件10配备减速齿轮(未画出)和离合器(未画出)，以便在微电脑(未画出)控制下将马达7供给的旋转力单独输送给波轮13或者输送给脱水步骤中的波轮13和内桶5两者。

盛有洗涤物的内桶5安装在外桶4之内，并连接轴部件10，内桶5的外表面形成多个孔洞以便让洗涤水在外桶4和内桶5之间搅动。与轴部件10装配的波轮13安装到内桶5的底板上。波轮13的直径略小于内桶5底部的直径，且波轮形成多个凸起，使洗涤作业期间产生水流。

线圈型加热器19在外桶4和内桶5之间环绕内桶5安装，同时与内桶5保持一定的距离。

如上结构的洗衣机其运行描述如下。

打开门11向内桶5放入洗涤物之后运行洗衣机时，按照微电脑设定的连续洗涤过程执行洗涤程序。首先，在洗涤步骤中马达7以恒定速度重复向前和向后旋转，通过皮带9将所得旋转力传送到轴部件10。同时，轴部件10通过齿轮传动装置的速度改变以向前和向后的方向旋转波轮13。

外桶4和内桶5之内所盛的洗涤水根据内桶5和波轮13的旋转而在内桶5中形成水流，且水流利用离心力通过内桶5内的洞孔经过外桶4的内桶5之间的流动通道上浮。上浮的洗涤水象瀑布一样从内桶5上部下降从而被循环。

浸没在洗涤水里的加热器一旦运行且洗涤水同时循环时，热传递直接对洗涤水进行。之后，提高温度的洗涤水通过循环分布到内桶5的整个部分，结果，外桶4内的洗涤水，洗涤物和洗涤剂的温度升高了。

按照常规的在涡流型洗衣机中安装加热器的单缸洗衣机，以加热增强洗涤效果可以料到，但需要加热大量的洗涤水和洗涤物。另外，高温度的水蒸气通过蒸发持续被带出洗衣机，大量地消耗了电能。

为解决上述问题而设计本发明。因此，本发明的一个目的是提供一种洗衣机，它具有压力密封装置能够以高于大气压力加压，并能加热盛有洗涤水的外桶内部。

为达到本发明目的，该洗衣机包括可盛装洗涤水和洗涤物的外桶，加热洗涤物和洗涤水的加热器，密封外桶内部的密封装置。

其中，密封装置由圆筒框架形成，圆筒框架利用能够绕其转向的铰轴连接到外桶上部，可将衬垫安装在外桶和圆筒框架之间以便防止泄漏洗涤水产生的水蒸气。

最好将加压装置安装在圆筒框架上以便提高外桶内部压力。加压装置有一个圆筒形成在圆筒框架内侧，还有一个与圆筒配合的活塞，它与圆筒的形状相符能够在上下方向传送。另外提供一驱动活塞的驱动装置，作为加压装置的一个构件。

更好是该驱动装置包括：一个螺纹轴，其一端连接所述活塞，另一端形成有一从动齿轮，且沿其外周边形成螺纹并可经螺纹偶联而贯穿所述圆筒框架；一个沿其外周边具有从齿牙结构的连接齿轮，在传送所述螺纹轴时可与所述从动齿轮啮合；一个驱动齿轮，其经所述齿牙结构啮合所述连接齿轮；和一个控制马达，用于驱动所述驱动齿轮。

最好是该加压装置还装有降低所述外桶内部压力的减压装置。更具体地，所述减压装置是贯通所述圆管框架的空气洞孔并以所述活塞来开/关，所述空气洞孔形成于所述活塞的顶部死点区域。

作为选择，为获得本发明的目的，提供一种洗衣机，包括：一个盛有洗涤物和洗涤水的外桶；一个加热所述洗涤物和洗涤水的加热装置；一个圆筒框架，利用能够绕其转向的铰轴连接到所述外桶上端；一个衬垫，安装在所述外桶和圆筒框架之间以防止所述洗涤水产生的水蒸气泄漏；一个圆筒形成在所述圆筒框架内侧；一个与所述圆筒配合且相应于所述圆筒形状的活塞，它能够在上下方向传送；一个螺纹轴，其一端连接所述活塞，另一端形成有一从动齿轮，且沿其外周边形成螺纹，其贯穿所述圆筒框架；一个沿其外周边具有齿牙结构的连接齿轮，在传送所述螺纹轴时可与所述从动齿轮啮合；一个驱动齿轮经所述齿牙结构啮合所述连接齿轮；一个控制马达可驱动所述驱动齿轮；和一个贯通所述圆筒框架的空气洞孔，形成于所述活塞的顶部死点区域，而且以所述活塞来开/关该洞孔。

运行中，洗涤物放入洗衣机后关闭圆筒框架时，通过马达旋转来旋转波轮开始洗涤程序。洗涤程序一旦开始，加热器由微电脑控制工作，产生热。并且，旋转控制马达以降下活塞。活塞下降通过空气洞孔时，外桶内部被压缩。困此，高温洗涤水产生的水蒸气充满外桶内严密封闭的空间。这样，在外桶内部是高温和高压状态下进行洗涤物的洗涤作业。

完成洗涤程序之后，加热器停止工作并且控制马达逆时针旋转升高活塞。一旦活塞升高通过空气洞孔，内存的高温和高压水蒸气释放到大气，外桶内部压力回落到大气压程度。随后，打开圆筒框架将洗涤物从洗衣机取出或者进行脱水程序。

按照上述结构的本发明洗衣机中，洗涤水的沸点由于外桶内部加压而升高，洗涤水温度因加热而提高。所以，本发明洗衣机的优点是改良了洗涤剂溶解度，增强了洗涤性能并可节省电能。

上述目的和其他优点在参照附图对优选实施方案的详述中会更加明了，附图中：

图1剖视图表示常规涡流型洗衣机中安装加热器的单缸洗衣机；

图2剖视图表示本发明洗衣机的活塞位于顶部死点时的状态；

图3剖视图表示图2的活塞位于底部死点时的状态。

现参照附图详述本发明的洗衣机。

图2剖视图表示本发明洗衣机的活塞位于顶部死点时的状态。

参看图2，洗衣机侧面以外壳103包围，顶盖101由铰轴133组配到外壳103上端，以能够绕其转向。顶盖101备有凹陷形式的允许用户易于打开的把手102，并与洗衣机控制面板(未画出)一起安装。

外壳103内部，用于盛装洗涤水的外桶104利用四根棒115悬挂到外壳103。用于吸收实施洗涤作业时产生的振动的减振器117设置于各个棒115和外桶104的连接部位。

用于产生洗涤所需旋转力的马达107连接在径向离开外桶104外底板中央预定距离的部位。此外，轴部件110安装到外桶104的外底板中间。马达107的轴和轴部件110分别嵌入皮带轮以利用皮带9输送功率。

轴部件110备有减速齿轮(未画出)和离合器(未画出)，以便将马达107供给的旋转力在微电脑(未画出)控制下单独输送到波轮113，或者在脱水程序期间输送到波轮113和内桶105两者。

外桶104中备有盛装洗涤物的内桶105，产生水流的波轮113和产生热量的加热器119。内桶105的底板中间连接轴部件110，内桶105侧面部位形成多个洞孔使得洗涤水在外桶104和内桶105之间搅动。内桶105上面板可打开，以放入或取出洗涤物。

与轴部件110配合的波轮113安装到内桶105的底板。波轮113直径稍小于内桶105底板直径，其上形成多个凸起，用以在洗涤作业期间产生水流。

线圈型加热器119在外桶104和内桶105之间以离开内桶105预定间隔环绕内桶105安装。

能够绕铰轴133转向的顶盖101的组件和圆筒框架142安装到外桶104上部。圆筒框架142向内凹进形成圆筒137，并与外桶104上部密封连接。衬垫135沿圆周方向插在外桶104和圆筒框架142之间，以便防止水蒸气泄漏。衬垫135用具有弹性的物质制造，例如橡胶，可相同于或类似于一般的密封垫。

活塞129以相应于圆筒137的形状与圆筒137的内侧配合，从而可上下运动。圆筒137在其中间形成有预定尺寸的阴螺纹孔。螺纹轴128偶联该阴螺纹孔，与螺纹轴128的上下传送相结合将活塞129上下输送，更详细地，活塞129安装在螺纹轴128的末端，螺纹轴128的外周边加工成可被驱动进入阴螺纹孔的阳螺纹。

一个从动齿轮127连接到螺纹轴128的上端，连接齿轮125在从动齿轮127和驱动齿轮123之间实现啮合。连接齿轮125是圆筒状，且其长度稍大于活塞129的传送距离，沿其周边备有齿牙，以便即使从动齿轮127上下移动时也能便于啮合。向连接齿轮125传送旋转力的驱动齿轮123连接到安装在圆筒框架142上的控制马达121上。

如上配备的圆筒框架142和活塞驱动体系用固定框架140覆盖而不外露，利用铰轴133连接固定框架140的凸起部分。

活塞129配置到顶部死点时，贯通圆筒框架142和固定框架140两者的空气洞孔131出现在离开活塞129预定距离的圆筒区域。空气洞孔131的开/关同活塞129的上下位置相一致，起着使外桶104内保持大气压或使其对大气压力密封的功能。

图3剖视图表示活塞129位于底部死点时活塞129和螺纹轴128的位置。

如上结构的洗衣机运行如下。

为进行洗涤，用户使用把手102打开洗衣机顶盖101。此时外桶104和内桶105亦打开，与顶盖101整体形成的圆筒框架142和固定框架140绕铰轴133转向。用户将预定的洗涤物和洗涤剂放入内桶105并关闭顶盖101之后，一旦压下洗涤启动把手就开始根据微处理器中预置的程序顺次启动洗涤行程。

洗涤行程执行如下。启动初始，当外部输入的洗涤水达到预定水位时，加热器连通电源，以产生热，开始对洗涤水热交换。同时，控制马达121顺时针转动旋转驱动齿轮123和连接齿轮125。从动齿轮127随着连接齿轮125一起旋转。

此时螺纹轴128旋转并同时受螺纹轴128上形成的阳螺纹作用相对于圆筒框架142向下移动。随着螺纹轴128的向下输送，活塞129向下导引通过空气洞孔131。活塞129通过空气洞孔131时，外桶104和圆筒框架142的内部对大气压密封并开始被加压。

因此，外桶104内部由于密封状态下活塞129的作用而缩减体积，因洗涤水产生的蒸汽压力没有向外泄漏，因此不仅被加压而且是处于高温高压状态。

在此情况下，马达107的旋转经过皮带109被输送到轴部件110，依次顺时针和逆时针旋转波轮113，以便促成水流实施洗涤作业。显而易见，加压状态对波轮113旋转产生水流的形式没有任何有害影响。

洗涤程序完成后，将洗涤物取出洗衣机或者为实施脱水作业而排放洗涤水。就在此刻，如果突然打开顶盖101或排出阀(未画出)，会伤害用户或者爆发因内部高压压力产生的爆炸声。

为防止这种严重情况，控制马达121逆时针转动使螺纹轴128逆时针旋转。螺纹轴128逆时针旋转则升高螺纹轴128，与之相连的活塞129升高，强迫活塞129从底部死点通过空气洞孔131而位于顶部死点。活塞129通过空气洞孔131的同时，外桶104内部逐渐连通大气压。结果，存在于外桶104内部的高温高压水蒸汽逐渐泄漏到大气，使得内部压力变得等同于大气压。在内部压力和大气压相同的情况下，用户可打开顶盖101取出洗涤物或打开排出阀开始脱水程序。

为了防止洗涤程序中外桶104内部压力造成的顶盖101和圆筒框架142升起，一种锁定装置(未画出)安装在外桶104和圆筒框架142之间，或者在外壳103和固定框架140之间。

压力密封装置安装到本发明洗衣机顶盖101的内底板，它可安装到任何常规全自动洗衣机上而不会引起任何其他的更改。出于这个原因，除控制马达121的旋转控制以外，微处理器的洗涤程序不用改变。还有，对控制马达121的这种操作，可用手工操作或者微处理器的控制讯号简单地实施，显然，这些都是本领域技术人员熟知的。

所以，按上述结构的本发明的洗衣机中，洗涤水的沸点因外桶内的高温高压而升高，并且洗涤水的温度亦升高。洗涤剂溶解度因此得到提高，与此同时增强了洗涤性能。再者，洗涤水水分子蒸汽受到抑制，阻止蒸发期间潜在的热损失。还有，加热器给予的热量完整地留存在洗涤水内以降低热损失。结果，少量热能就足以有效加热洗涤水而节省电能及增大热效。

虽然本发明现已参照具体实施例予以评述，但是本领域技术人员应当了解，对其形式和细节可进行许多改变而并不背离后附权利要求限定的发明精神范围。

Claims (10)

1、一种洗衣机，包括：

盛有洗涤物和洗涤水的外桶；

加热所述洗涤物和洗涤水的加热器；和

密封所述外桶内部的密封装置。

2、根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述密封装置是一个圆筒框架，利用能够绕其转向的铰轴连接到所述外桶上端。

3、根据权利要求2所述的洗衣机，它进一步包括安装在所述外桶和圆筒框架之间的衬垫，以便防止所述洗涤水产生的水蒸气泄漏。

4、根据权利要求2所述的洗衣机，其中所述圆筒框架安装有加压装置以便升高所述外桶的内部压力。

5、根据权利要求4所述的洗衣机，其中所述加压装置包括：

一个圆筒，形成在所述圆筒框架内侧；

一个与所述圆筒配合且相应于所述圆筒形状的活塞，它能够在上下方向传送；和

驱动所述活塞的驱动装置。

6、根据权利要求5所述的洗衣机，其中所述驱动装置包括：

一个螺纹轴，其一端连接所述活塞，另一端形成有一从动齿轮，且沿其外周边形成螺纹并可经螺纹偶联而贯穿所述圆筒框架；

一个沿其外周边具有齿牙结构的连接齿轮，在传送所述螺纹轴时可与所述从动齿轮啮合；

一个驱动齿轮，其经所述齿牙结构啮合所述连接齿轮；和

一个控制马达，用于驱动所述驱动齿轮。

7、根据权利要求5所述的洗衣机，其中所述加压装置进一步装有降低所述外桶内部压力的减压装置。

8、根据权利要求7所述的洗衣机，其中所述减压装置是贯通所述圆筒框架的空气洞孔，并以所述活塞来开/关该洞孔。

9、根据权利要求8所述的洗衣机，其中所述空气洞孔形成于所述活塞的顶部死点区域。

10、一种洗衣机，包括：

一个盛有洗涤物和洗涤水的外桶；

一个加热所述洗涤物和洗涤水的加热装置；

一个圆筒框架，利用能够绕其转向的铰轴连接到所述外桶上端；

一个衬垫，安装在所述外桶和圆筒框架之间以防止所述洗涤水产生的水蒸气泄漏；

一个圆筒，形成在所述圆筒框架内侧；

一个与所述圆筒配合且相应于所述圆筒形状的活塞，它能够在上下方向传送；

一个螺纹轴，其一端连接所述活塞，另一端形成有一从动齿轮，且沿其外周边形成螺纹，其贯穿所述圆筒框架；

一个沿其外周边具有齿牙结构的连接齿轮，在传送所述螺纹轴时可与所述从动齿轮啮合；

一个驱动齿轮，经所述齿牙结构啮合所述连接齿轮；

一个控制马达，可驱动所述驱动齿轮；和

一个贯通所述圆筒框架的空气洞孔，形成于所述活塞的顶部死点区域，而且以所述活塞来开/关该洞孔。