CN1378004A

CN1378004A - 全自动节水洗衣机及其中水利用装置

Info

Publication number: CN1378004A
Application number: CN01107936A
Authority: CN
Inventors: 叶林森
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-11-06

Abstract

本发明涉及全自动节水洗衣机及其中水利用装置,其特征是盛水内筒中设有带有渗水孔及间断螺纹筋的衬套,空心并有径向孔的主轴与内筒相通,外筒底部连接一个连通节,主轴穿过其空腔后与离合器连接,连通节联有液控管和排水管。本发明可在内筒中洗衣、脱水,主轴内排水,可节省原洗衣机内外筒间的夹层水(占总量25－35%),洗涤剂节省25－35%,另外还设计中水利用装置可进一步节约用水及洗涤剂,对节省水资源、减轻环境污染具有积极的作用,同时也可以降低使用成本。

Description

全自动节水洗衣机及其中水利用装置

本发明涉及家用电器中的全自动洗衣机，特别是一种节水型的洗衣机及其中水利用装置。

现有的全自动套筒洗衣机内外筒是相通的，注入洗衣机内筒的水，通过多孔的内筒同时充满了内外筒之间的夹层，当水位达到一定高度后便可进行洗涤和漂洗，排水时，内筒水是通过多孔流出经外筒的排水口派出机外，离心脱水时，衣物中所含的水经多孔甩出，再经外筒的夹层到达排水口排出。如图9所示，在整个洗涤和漂洗程序中，内外筒之间的夹层水用处不大，其主要作用是保持内筒的水位，以使衣物漂悬在水中，以便机械洗涤和漂洗。夹层水占全部容水量25-35％之多，这是一个很大的浪费，同时洗涤剂也均布在夹层水中，不能充分发挥洗涤剂的作用，既是一大浪费，又对环境造成了污染。而洗涤水和漂洗水一般都未经利用和处理便排放掉，也在很大程度上造成对自然资源的浪费和对环境的污染。针对上述问题进行广泛调查检索，尚未发现有对此问题较好的解决方案。

本发明的目的就是对原有的洗衣机结构进行改进以及增加洗涤水、漂洗水利用装置以达到节水的目的。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

以现有的全自动套筒洗衣机为基础，其相关的构成中包括外筒、有渗水孔的脱水内筒、洗衣波轮、主轴及联接密封件，波轮与内筒底部固定联接，主轴上端与内筒底部固定联接后，其中下部穿过设在外筒底部的联接密封件后与电机所联的离合器联接，外筒上还联有控制液面高度的液控管及排水阀，本发明的技术特征在于所述的内筒为无渗水孔的盛水内筒，内筒中设有与之相配的带有渗水孔及间断螺纹筋的衬套，使衬套的螺纹筋与内筒壁之间形成间断螺旋空间，在内筒底部设置一个带有螺旋叶片的压水轮，外筒底部通过连接密封件固定联接一个带有内腔的连通节，主轴与内筒通过连接密封件固定联接后穿过外筒底部的连接密封件及连通节内腔，再与电机所联的离合器(联于机壳上)相联并使该端主轴成盲孔，所述主轴为空心的并有径向孔，主轴上端与内筒相通、中下部径向孔与连通节内腔相通，连通节上还联有液控管及排水管与排水阀连通，内筒底部与外筒底部之间设有平面轴承以支承内筒重量。

以上述结构为基础，派生出另一种技术方案，即主轴中穿有波轮轴，波轮轴上套有一套管轴，套管轴与主轴间设有排水间隙，波轮轴上端与波轮联接、下端与离合器联接，套管轴上部设有外花键、它与带有内外花键的连接件配合、该连接件与主轴的内花键配合实现套管轴与主轴的周向固定联接，并靠其上的圆盘与内筒底部连接固定，套管轴下部设有凸出的外花键，它与主轴的内花键配合实现周向固定，依靠套管轴凸出的外花键台肩与主轴内花键配合实现轴向定位，依靠连接件、密封件将该端主轴与套管轴密封，套管轴下端与离合器联接并与波轮轴在离合器中实现传动的离合。

可以对上述两种技术方案再作局部改进，于内筒下部高压区均布设置一组由锥阀芯、弹簧、壳体及阀体组成的离心式排水阀，锥阀芯的锥体与阀体的出水孔配合、其杆部套有弹簧并与壳体中的导孔配合，壳体上设有出水孔与阀体上的出水孔配合实现离心排水，压水轮可换成无螺旋叶片的普通透水垫。

内筒脱水还可以有下面的结构形式，即内筒截面呈上大下小的截锥状，其上端设有脱水孔，衬套截面形状与之相适，使衬套与内筒间形成夹层空间，在上端将内筒与衬套的夹层空间封闭，衬套外柱面上无螺纹筋、透水孔设置一半位置。脱水时由于离心力的作用，水沿着夹层空间向上流动，在上端由脱水孔排出内筒外，由外筒底部排水阀排出。

洗衣机中水利用装置，它包括洗衣机及其排水泵、注水口和程序控制板，另设置一组三个相互叠加的水箱，每个水箱中都设有溢流管通往下层水箱，每个水箱都设有进水管和出水管，上述进水管均与一个程序切换阀相连，该阀另一端接洗衣机排水泵，上面两个水箱的出水管与另一个程序切换阀相连，该阀的另一端并联洗衣机注水口和外用阀，下面的一个水箱底部接一个外用阀，其溢流管下部通往箱外，上述两程序切换阀均与洗衣机的程序控制板实行电连接以实现所需的各种排水、注水程序。中水利用方法将在以下的实施例中进行说明。

由上述技术方案可以看出，本发明设计的主轴排水结构可以省去原有洗衣机夹层水，减少洗涤剂用量，中水利用装置可将洗涤水、漂洗水逆流循环套用，对节省水资源有重大的积极意义，同时又可减轻对环境的污染，对使用者来说又可降低使用成本。

为了更加详细地描述本发明，下面将结合附图及实施例对其作进一步说明：

附图说明：

图1是本发明所提供的洗衣机(波轮与内筒相对固定)的基本结构剖视图；

图2是图1所示基本结构的工艺变形结构；

图3是根据图1所示的基本结构派生出的另一种(波轮与内筒相对转动)基本结构剖视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是离心排水阀的结构示意图；

图6是压水轮的主视图及剖视图；

图7是透水垫的主视图及剖视图；

图8是透水垫及离心排水阀设置在内筒中的结构示意图；

图9是另一种内筒及衬套结构剖视图；

图10是中水利用装置示意图；

图11是现有技术的结构示意图。

实施例1：如图1所示，内筒2筒壁上无渗水孔，其内腔设有一筒形的衬套3(如注塑件)，衬套3壁上设有均布的渗水孔3b，衬套3外柱面上设有间断的螺纹筋3c，其方向为螺旋上升方向与内筒旋转方向相同，而螺纹筋3c与内筒内表面配合以形成螺旋排水空间(通道)3a，上下层螺纹筋间断部分3d也形成垂直的排水通道，脱水时强制水从上述通道向内筒底部流动。内筒底部设置一个压水轮5，它和衬套3在底部压紧配合以消除间隙，压水轮5一面设有螺旋叶片，如图6所示，强制水在底部旋转向内筒底部中心流动，在压水轮5上面设置联结一个波轮4使其与压水轮及内筒相对固定。在内筒底部下凹部分用连接件、密封件组6联结一个空心的并有径向孔的主轴10，主轴上端与内筒相通、下端与电机所联离合器的输出轴11a相连。在外筒1底部用连接件、密封件组13连接一个连通节12，连通节12有轴向空腔，主轴中部穿过该空腔在下部由连接件、密封件组9、轴套9a将其密封。在内筒底部的连接件组6与外筒底部的连接件组13之间设置一平面轴承14以支承内筒的重量。主轴中部设有径向出水孔与连通节内腔相通，连通节上还连接一个液位控制管15和一个排水管7与其内腔相通，液位控制管15与液位控制器相连，排水管7与设置在外筒底部的排水阀8连通。本实施例洗衣及脱水、排水过程如下：在内筒中放入衣物加水，水通过内筒底部的空心主轴流向液位控制管，使水位控制在规定的高度。启动电机带动主轴及内筒转动开始洗衣，洗好停机，水从主轴、连通节中的排水管经排水阀流出。内筒高速旋转脱水时强制水从上述螺旋排水通道向内筒底部流动。压水轮的螺旋叶片强制水在底部旋转向内筒底部中心流动，经主轴、排水阀排出。停机时，内筒夹层底部仍有少量平衡水，但不会返回衣物上。

实施例2：因为主轴是主要的受力部件，在其中部出水孔部分承受的扭力、剪切力相当大，如图2所示，可考虑将皮带轮16a联于主轴10的中部，主轴出水孔设置在底部，而连通节12作相应下移联于机壳1a上，在连通节下端联有端盖12c，主轴下端联有外轴套12d及盲塞12a，盲塞12a与设在端盖中的滑垫12b滑动配合。

实施例3：如图3所示，内筒2、衬套3、压水轮5、轴承14以及连通节12等同前所述，本实施例派生结构如图中圆内所示，可参见图4，主轴10上端制有内花键10f，它与一个设有内外花键的连接件10g的外花键配合连接，该连接件上的圆盘10e与设置在内筒底部的连接板2a连接，连接板设有出水孔，它与主轴上部的出水孔配合排水，主轴10下端也制有内花键，在主轴空腔中穿过一个由实心的波轮轴10a和空心的套管轴10b组成的复合轴，该轴与主轴间留有排水空隙，波轮轴10a上端与波轮4连接使波轮旋转，波轮轴10a下端与离合器连接，套管轴10b与波轮轴10a滑动配合，其上下端均设有外花键10h、10c，分别与连接件10g的内花键和主轴下端的内花键10i连接配合，在下端由连接件、密封件组10d密封固定。套管轴下端的外花键10c凸出形成一个台肩，它与主轴下端内花键10i配合实现轴向锁定。套管轴在离合器中与波轮轴实现连接、离合(属已有技术)，其工作过程如下：洗衣时波轮轴带动波轮转动，此时在离合器中波轮轴与套管轴处于分离状态，套管轴不转，亦即内筒不转，洗衣完毕后经由主轴和套管轴之间的间隙排水，此后套管轴和波轮轴在离合器中啮合连接，通过套管轴的上下外花键、连接件与主轴的内花键连接配合，使主轴、套管轴和波轮轴相对固定，从而带动内筒与波轮轴同步转动进行脱水。

实施例4：在脱水过程中，由于离心力的作用，有一部分平衡水驻留内筒下部外缘高压区，因此可在内筒上该区域上均布设置一组(如4个)离心排水阀2b，如图8所示，而内筒底部就可以用一般普通无叶片的透水垫代替压水轮，如图7所示，脱水时高压区的平衡水由离心排水阀排出内筒由外筒上的排水阀流出。离心排水阀的结构如图5所示，阀壳f、阀座c联于内筒e上，阀芯的锥体k与阀座的排水孔b配合，阀芯轴h中部套有弹簧j、尾部通过阀壳上的导孔，在离心力的作用下，锥体后退，水从阀座和阀壳上的孔b、g甩出。透水垫就不起强制排水作用，仅起一般的渗透水的作用，其结构如图7所示。

实施例5：如图9所示，内筒2的截面呈上大下小的截锥状，其上端设有脱水孔2b，衬套3截面也呈与之相配的截锥状，则内筒和衬套间形成夹层空间3e，在上端衬套将内筒封闭，衬套外柱面上设有定位支承筋3f(根据受力情况其它部位也有，图中不可见)与内筒相配使内筒和衬套保持一定的强度及足够的间隙，而衬套的透水孔3b则可以设置在内筒的中下部一半的高度，主轴排水情况同实施例3。本实施例工作情况如下，主轴排水后，启动离心脱水，在离心力的作用下，水沿夹层空间3e向上流动，通过上面的脱水孔2b排出内筒，经由外筒底部的排水阀流出。

实施例6：中水利用装置如图10所示，它是以现有的全自动洗衣机为基础的，主要相关的结构为洗衣机A、排水泵B、电路控制板S、注水口K₁和K₂。本发明的中水利用装置是三个相互叠加的水箱E、F、H，每个水箱中分别设有溢流管E₁、F₁、H₁通往下层水箱和外部，每个水箱都设有进水管C₁、C₂、C₃和出水管G₂、G₁、H₂，所述的进水管均与一个程序切换阀C(现有产品)连接，该阀的另一端接洗衣机排水泵B，上面两个水箱E、F的出水管G₂、G₁与程序切换阀G连接，该阀的另一端与洗衣机注水口K₂和外用阀J并联，最下面的水箱H的溢流管H₁和排水阀H₂则可直接通往下水道。上述两程序切换阀均与洗衣机的电路控制板S(属已有技术)实行电连接，以实现各种注水、排水功能。具体的工作程序如下：洗好衣物的洗涤水(含有大量的洗涤剂)称之为洗涤中水，它通过排水泵、程序切换阀注入下水箱H，因为该洗涤中水较脏，一般只能作为拖地、冲厕等用途。洗衣机第一次加水漂洗后的水称之为一漂中水，它通过排水泵、程序切换阀注入中水箱F，洗衣机第二次加水漂洗后的水称之为二漂中水，它注入上水箱E，一般情况下，经过两次漂洗就可以达到洗净目的。如若再洗涤第二批(机次)衣物，则启动连洗程序，程控切换阀G自动打开，将中水箱中一漂中水自动注入洗衣机中(以代替新水)，加入洗涤剂后成洗涤水，洗涤结束后，该洗涤中水又经程控切换阀C泵送至下水箱；随之，程控切换阀G又自动打开，将上水箱中之二漂中水自动注入洗衣机中作一漂水用(以代替新水)，一漂结束后，该一漂中水又经程控切换阀C泵送至中水箱；随之，程控器经K₁自动注入新水为二漂水，二漂结束后该二漂中水又经程控切换阀C泵送至上水箱。从第二机次开始，每一机次仅需加入一次新水即可洗净衣物，同时中水仍可再利用。本发明第一机次可节夹层水25-35％，从第二机次起又节水三分之二，综合节水率达75-80％，同时中水回收利用，是一高度节水的发明。

Claims

1、一种全自动节水洗衣机，其构成中包括外筒、有渗水孔的脱水内筒、洗衣波轮、主轴及联接密封件，波轮与内筒底部固定联接，主轴上端与内筒底部固定联接后，其中下部穿过设在外筒底部的联接密封件后与电机所联的离合器联接，外筒上还联有控制液面高度的液控管、筒底设有排水阀，其特征在于所述的内筒为无渗水孔的盛水内筒，内筒中设有与之相配的带有渗水孔及间断螺纹筋的衬套，使衬套螺纹筋与内筒壁之间形成间断螺旋空间，在内筒底部固定联接一个带有螺旋叶片的压水轮，外筒底部用连接密封件固定联接一个带有内腔的连通节，主轴与内筒通过连接密封件固定联接后穿过外筒底部的连接密封件及连通节内腔，再与电机所联的离合器相联并使该端主轴成盲孔，所述主轴为空心的并有径向孔，其上端与内筒相通、中下部径向孔与连通节内腔相通，连通节上还联有液控管及排水管与排水阀连通，内筒底部与外筒底部之间设有平面轴承以支承内筒重量。

2、根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于主轴中穿有波轮轴，波轮轴上设有一套管轴，套管轴与主轴间设有排水间隙，波轮轴上端与波轮联接、下端与离合器联接，套管轴上部设有外花键、它与带有内外花键的连接件配合、该连接件与主轴的内花键配合实现套管轴与主轴的周向固定联接，靠其上的圆盘与内筒底部连接固定，套管轴下部设有凸出的外花键，它与主轴的内花键配合实现周向固定，依靠套管轴凸出的外花键台肩与主轴内花键配合实现轴向定位，依靠连接件、密封件将该端主轴与套管轴密封，套管轴下端与离合器联接并与波轮轴在离合器中实现传动的离合。

3、根据权利要求1或2所述的洗衣机，其特征在于内筒截面呈上大下小的截锥状，其上端设有脱水孔，衬套截面形状与之相适，使衬套与内筒间形成夹层空间，在上端将内筒与衬套的夹层空间封闭，衬套外柱面上无螺纹筋、透水孔设置内筒中下部一半位置。

4、根据权利要求1、2所述的洗衣机，其特征在于内筒下部边缘高压区均布设置一组由锥阀芯、弹簧、壳体及阀体组成的离心式排水阀，锥阀芯的锥体与阀体的出水孔配合、其杆部套有弹簧并与壳体中的导孔配合，壳体上设有出水孔与阀体上的出水孔配合实现离心排水，压水轮换成无螺旋叶片的普通透水垫。

5、洗衣机中水利用装置，它包括洗衣机及其排水泵、注水口和程序控制板，其特征在于另设置一组三个相互叠加的水箱，每个水箱中都设有溢流管通往下层水箱，每个水箱都设有进水管和出水管，上述进水管均与一个程序切换阀相连，该阀另一端接洗衣机排水泵，上面两个水箱的出水管与另一个程序切换阀相连，该阀的另一端并联洗衣机注水口和外用阀，下面的一个水箱底部接一个外用阀，其溢流管下部通往箱外，上述两程序切换阀均与洗衣机的程序控制板实行电连接以实现所需的各种排水、注水程序。