CN1311367A - 压缩气泡式洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩气泡式洗衣机,主洗涤机构由洗衣桶(1)和压缩板(2)组成。其特征是:压缩板(2)在洗衣桶(1)内做往复式运动,压缩板提起时向洗衣桶(1)内注入气泡进行疏松,实现由进气疏松和压缩排气两个工作进程构成的压缩气泡式洗涤作用。由于使用了手工洗涤的关键机理(不是动作模仿),所以它具有洗静度极高(赶上或超过手工洗涤)、速度快(1-3分钟)、节省或不用洗涤剂、不缠绕、易洗大件、损伤小、结构简单、易于机电控制等特点。

Description

压缩气泡式洗衣机
本发明属于洗衣机技术领域,主要涉及的是一种压缩气泡式洗涤机。
洗衣机从诞生以来,虽然经历了形式上和功能上的不断改进,但其洗涤方式仍以传统的波轮式为主,其效果一直不能令人满意。它主要是利用表面冲刷洗涤作用。衣物在洗涤过程中,靠水流对衣物表面的冲刷作用剥离带走污物。由于是表面冲刷,加之水和衣物之间的相对运动速度比水流的运动速冻低很多,故其对污物的冲刷作用较小,对衣物的牵拉力量却较大,因此衣物在洗涤过程中容易发生缠绕、开缝、断线等现象。于是便有人设计出许多其它洗衣机方案。这些方案有两类:第一类注意到了在洗涤衣物时掺入气泡有良好的作用,但却没有进一步研究在洗涤过程中如何充分加强气泡的去污作用以及对气泡施加压力时的非凡效果。如申请号为96236591的“微泡及喷射水流洗衣机”、申请号为96101381的“具有气泡发生器的洗衣机”就属于这一类;另一类是注重于加强揉搓、搅拌、挤压和冲刷等手工洗涤中的机械作用,而却没有很好地分析和利用手工洗涤中最为有效的压缩气泡作用,如专利号为96200472的“往复挤压式洗衣机”、申请号为93109837的“活塞式洗衣机”及申请号为92225603的“膨缩式洗衣机”等就属于这一类。
本发明的目的是在充分研究手工搓板洗衣和用棒棰捶洗衣物时所存在的压缩气泡洗涤机理的基础上,提出一种真正有效地效仿手工洗涤机理而不是动作模仿的压缩气泡式洗衣机。
为了实现压缩气泡式洗涤机,本发明采用如下技术方案:它由主洗涤机构、供气机构和动力机构三部分组成,关键是主洗涤机构,它主要由洗衣桶和压缩板组成。供气机构的作用是向桶内注入气泡。动力机构的作用是驱动压缩板进行往复式运动,对衣物进行进气疏松和压缩排气两个工作进程。同时也给供气机构提供动力。
压缩板抬起时,衣物进行疏松,疏松期人为注入气泡,靠气泡的浮力使其进入衣物的内部,到达充分疏松衣物的目的。压缩时气泡被挤压破碎形成气流,迫使其从衣物纤维和微孔中挤出。由于空气的粘度和比重较小,挤出时的速度很高,又由于空气的比重和阻力较小,气流冲击衣物纤维并使其发生各种频率的振动,这种气流冲击和振动对污物有粉碎作用、松动作用、剥离作用和清除作用,统称压缩气泡洗涤作用。又由于衣物和水的相对流速很高,且气泡能够充分进入衣物夹层间,更加强了表面冲刷洗涤作用和气泡内表面张力的去油污作用。
概括的说压缩气泡式洗衣机的主洗涤构是由进气疏松和压缩排气两个工作进程构成。
本发明具有如下特点:1.本发明是在充分研究手工搓板洗衣和棒棰捶洗衣服过程中的压缩气泡洗涤机理的基础上设计的,与仿手工揉搓式洗衣机(申请号89103153“夹叉搓揉式洗衣机”,申请号91108700“揉搓式洗衣机”)方案不同,它不是表面地模仿手工搓衣的动作,而是就压缩气泡洗涤机理,进行实质性的效仿。它具有手工洗涤时的优点,克服手工洗涤的缺点(须人力操作,动力小,气泡少);由于气泡有良好的疏松作用,有良好的疏松才能有良好地压缩,疏松和压缩相辅相成,构成了强力的压缩气泡洗涤作用,克服了其它揉搓式洗衣机的缺点,如疏松不良,气泡少,容易板结等。同时本发明无模拟手工揉搓的复杂动作和搓衣板,压缩板为简单的往复式运动,机械结构较简单,有利于降低制做难度和成本。
2.相对于波轮式洗衣机,本发明在确保衣物自身运动速度不太高的情况下,提高了衣物和水流之间的相对运动速度,尤其是在衣物叠层内部更为明显,故在波轮式洗衣机中起主要作用的表面冲刷洗涤作用也得以提高。
另一方面,本专利中衣物自身运动速度较低且多是往复式运动,衣物内部受到的牵拉力很小,故而损伤小,不易缠绕和断线,这一点是显而易见的。
3.相对于其它挤压、搅拌及喷射水流式洗衣机(如申请号96200472“往复挤压式洗衣机”,申请号93109837“活塞式洗衣机”及申请号92225603“膨缩式洗衣机”、申请号96112568“搅拌式洗衣机”)来说,一则本发明人工注入气泡并进行压缩,由于气体的粘度小,从衣物纤维和缝隙微孔间挤出时的速度比使用水流通过时的速度高得多,二则水比空气的比重和阻力都大得多,用水流冲击纤维时很难形成纤维的振动,因此对污物的粉碎和剥离作用要差得多,三则气泡内水的表面张力有去油污作用,所以综合洗涤作用要好得多。
4.相对于其它掺入气泡的洗衣机方案(如申请号96236591“微泡及喷射水流洗衣机”、申请号96101381“具有气泡发生器的洗衣机”及申请号96117429“臭氧洗衣机”)来说,由于采用了气泡压缩技术,使得比低压下的气泡洗涤作用有了质的飞跃,这是由于:上述洗衣机对于气泡的利用都属于常压下开放式利用,大部分气泡都是从衣物表面通过,只有少量被挤压破碎而进入衣物纤维缝隙和微孔中,由于压力低对纤维的冲击力小得多。而本方案中,是对气泡封闭式加压,迫使气泡破碎而且必须通过衣物纤维的阻挡才能由排气孔排出,气泡利用率很高。
5.压缩气泡式洗涤作用,人工注入大量的气泡取代了洗衣粉的部分气泡作用。对气泡进行压缩,其效果更是超过了普通洗衣机中洗衣粉的常压气泡作用,不仅洗净度得以大大提高,还可以少用或不用洗衣粉,更容易漂洗干净。
本发明有如下附图:附图1为本发明压缩气泡式洗衣机主洗涤机构工作原理示意主视图。
附图2为本发明图1的A-A剖面图。
附图3为本发明压缩板的仰视图。
附图4为本发明图3的C-C剖视图。
附图5为本发明供气单向阀(6)及抽气单向阀(23)的结构示意图。
附图6为本发明洗衣桶底部供气孔在以桶轴线旋转的切线方向上倾斜的示意图。
图7为本发明压缩气泡式洗衣机实施例的工作原理示意图。
以下结合附图具体说明压缩气泡式洗衣机主洗涤机构实施方案和工作过程。
本发明的主洗涤机构由洗衣桶1和压缩板2组成(如附图1、附图2所示),洗衣桶1内放被洗衣物,其底部有供气孔5(它在以洗衣桶轴线旋转的切线方向上倾斜),供气孔5的下方有供气缓冲室9,供气缓冲室9的底部有供气管7和排水管8,供气管7内有只允许空气向供气缓冲室9内流动的供气单向阀6;压缩板2(如附图3、附图4所示)设置在洗衣桶1内的衣物上方,其周边和洗衣桶1的内壁之间的缝隙很小,靠中部有许多排气孔3,中心部位和压缩板连杆4连接。压缩板连杆4可以从洗衣桶1的上方伸出,也可以从洗衣桶的底部伸出(需解决密封的问题),压缩板的周围有磨齿形导气槽10,最外边有一圈凸起边棱11。动力机构是通过压缩板连杆4对压缩板3施加动力,使其进行往复式运动的。压缩板上提时,供气单向阀自动开启,气泡由供气管7、供气单向阀6、供气缓冲室9和供气孔5进入洗衣桶1中,实现进气疏松过程;压缩板向下压缩时,供气单向阀6自动关闭,强迫气流穿透衣物从排气孔3排出,实现压缩排气过程。
供气孔5在以洗衣桶轴线旋转的切线方向上倾斜(如附图6所示)的作用是,在疏松期,靠供气气流的冲击,衣物可以轻度旋转起来,起到翻动和均匀的作用。
其中压缩板上的磨齿形导气槽10和凸起边棱11的作用是有利于压缩时气泡流向压缩板中部的排气孔,从而有利于压缩时衣物向中部集中,这样一是当衣物很少时,压缩板不容易碰洗衣桶的底部,二是衣物不易被压缩板的边缝夹住。
本发明在具体实施中,上述主洗涤机构和供气机构及动力机构的组合可以是立式组合:主洗涤机构在下,动力机构和供气机构在上,价格稍低,但高度较高。也可以是并列式组合:主洗涤机构和动力机构及供气机构并列,这样洗衣机的整体高度较低,如同波轮式洗衣机的高度差不多。
以下是并列式的实施例(参照附图7):并列式实施例的结构是在上述主洗涤机构的基础上,增加供气机构和动力机构,动力机构由电动机26、皮带轮24、三角带25、升降丝杠15、升降丝套16、升降杆14、转动连接轴套12及转动连接轴堵头13组成。供气机构由压气筒18、活塞19、活塞连杆22、抽气管21(其内有抽气单向阀23)和供气管7延伸构成。
在动力机构中,电动机26在机电一体化行程自适应控制之下,适时地进行正向转动和反向转动。两个皮带轮24分别与电动机26及升降丝杠15固定连接,其间由三角带25传动。电动机26正转时,带动升降丝杠15转动,其外面的升降丝套16在螺旋驱动下上升。升降杆14下端和升降丝套16固定连接,升降杆14上端和转动连接轴套12活动连接,这种连接使得转动连接轴套12只能绕升降杆14转动而不能纵向滑动(上方有转动连接轴堵头13阻挡,下方有台阶阻挡),转动连接轴套12还和压缩板连杆4固定连接,这样当升降丝套16上升时,通过升降杆14、转动连接轴套12、压缩板连杆4来驱动压缩板2上升,对洗衣桶内的衣物进行疏松过程。当电动机26反转时,通过皮带轮24、三角带25、驱动升降丝杠向另一方向转动,从而通过升降丝套16、升降杆14、转动连接轴套12、压缩板连杆4拖动压缩板2向下运动,对洗衣桶内的衣物进行压缩过程。以上压缩过程和疏松过程不断交替,实现压缩气泡式洗涤作用。
在供气机构中,活塞连杆22的两端分别和升降丝套16及活塞19固定连接,活塞19在压气筒18内紧密配合,且可自由滑动。压气筒18的上端和供气管7的一端相通,供气管7的另一端延伸和主洗涤机构的供气缓冲室9相通。供气管7内装有只允许空气流向供气缓冲室9的单向阀6。供气管7靠近压气筒18的一端(其位置要高于洗衣桶内的水平面)和抽气管21相通。抽气管21内装有只允许空气进入压气筒内的单向阀23。在疏松期升降丝套16上升时,通过活塞连杆22拖动活塞19向上运动,压缩压气室17内的空气,使其流向供气管7,靠正压打开供气单向阀6,进入供气缓冲室9,同时也由于正压作用关闭抽气单向阀23。进入由供气缓冲室9内的空气通过供气孔5进入洗衣桶内,起到气泡疏松作用。
同理,在压缩期,升降丝套16下降,通过活塞连杆22拖动活塞19向下运动,向压气筒18内抽气。由于负压的作用,供气单向阀6关闭,抽气单向阀23打开,外界空气进入压气筒18内,同时漏入抽气管21内的少量积水由于重力作用自动排出。
供气单向阀和抽气单向阀的结构一样(如附图5所示),它以阀管27为外壳,串接在供气管或抽气管中,阀管27内有阀芯30,在压差的作用下,它可上行至上限位块29或下行至下限位块28,当下端压力高于上端压力时,阀芯和下限位块脱离,允许气流通过,反之阀芯和下限位块紧密闭合,阻断气流通过。限流孔31的作用是:在供气单向阀6中,向桶内供气时限流孔31处形成快速气流,阻止上面的水向下漏出。滴水尖33的作用是:在抽气单向阀23中,向压气筒18内抽气时,阀芯30向上,阀开启,由于限流孔的限流,阀孔32处的气流速度缓慢,所以漏入阀芯内的少量积水,在重力作用下向下排出时,在阀孔32处不会和进气流抢占通道,而是靠材料和水的浸润特性沿阀芯外壁流向滴水尖部排出。
向桶内放衣物时,按下电脑控制下的对应功能按钮,使压缩板自动上升到桶外,人工拨动压缩板连杆4转动,以露出洗衣桶底部,放进衣物,然后人工使压缩板复位,启动复原按钮,压缩板进入桶内。也可以人工旋下传动连接轴堵头13,取出压缩板2及压缩板连杆4,放进衣物后,使压缩板再复原。
本实施例中,衣物的脱水方法有两种:1.在电脑程序控制之下利用洗衣桶来脱水:①打开排水阀,排干净桶内的水。②进行多次疏松及强力压缩过程。这种脱水方法无需增加其它机械,实施成本较低,也容易实现全自动洗涤。
2.同普通洗衣机那样,另外增加一个离心脱水桶。

Claims (10)

1.一种压缩气泡式洗衣机,包括主洗涤机构、动力机构和供气机构,关键是主洗涤机构,它包括洗衣桶(1),压缩板(2),其特征在于:压缩板(2)设置在洗衣桶(1)内,由供气机构向洗衣桶内(1)注入气泡,由动力机构给其提供动力,并使其在洗衣桶(1)内做往复式运动,实现由进气疏松和压缩排气两个工作进程构成的压缩气泡式洗涤作用。
2.根据权利要求1所述的压缩气泡式洗衣机其特征在于:主洗涤机构中,洗衣桶(1)的底部有供气孔(5),供气孔(5)下部设有供气缓冲室(9),供气缓冲室(9)的底部设有排水管(8)和供气管(7),供气管(7)内设有只允许空气流向供气缓冲室(9)的供气单向阀,压缩板(2)的中部有许多排气孔(3),压缩板(2)的中部和压缩板连杆(3)连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:主洗涤机构中,疏松期内供气单向阀(9)自动打开,空气经过供气管(7)、供气缓冲室(9)和供气孔(5),从衣物下部进入洗衣桶(1)内,靠进入的气泡使衣物上浮和疏松;压缩时,供气单向阀(9)自动关闭,气泡被挤压破碎,从衣物纤维缝隙和微孔中挤出,靠气流对纤维的冲击和纤维的振动来清除污物。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的供气机构,可以是专门的供气机构,也可以是由压缩板(2)上升时,洗衣桶(1)内产生负压,把外界空气吸入所致。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的动力机构由电动机(26)、升降丝杠(15)、升降丝套(16)、升降杆(14)及转动连接轴套(16)组成,升降丝杠(15)由电动机(16)使其转动,升降丝套(16)与升降丝杠(15)螺纹结合,升降杆(14)一端和升降丝套(16)连接,另一端与转动连接轴套(12)转动连接(只能转动,不能轴向滑动),压缩板连杆(4)的一端与转动连接轴套(12)连接,另一端与压缩板(2)连接,所述的供气机构由压气筒(18)、抽气管(21)、活塞(19)及供气管(7)的延伸组成,设置在压气筒(18)内的活塞(19),经活塞连杆(22)与升降丝套(16)连接。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的供气孔(5)在以洗衣桶(1)轴线旋转的切线方向上倾斜。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的压缩板(2)外围设有磨齿形导气槽(10),最外边还有一圈凸起边棱(11)。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的供气管(7)和抽气管(21)内有单向阀(6)、(23),单向阀(6)(23)由阀管(27)、下限位块(28)、上限位块(29)及阀芯(30)组成,阀芯上部有限流孔(31),中部有阀孔(32),下部有滴水尖(33)。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:所述的压缩板连杆(2)可以从洗衣桶(1)的上方伸出,也可以从洗衣桶(1)的底部伸出。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的压缩气泡式洗衣机,其特征在于:把主洗涤机构、供气机构和动力机构进行整体组合时,可以使用立式结构,也可以使用并列结构。
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