CN1441110A - 超声波洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明所描述的新型超声波真空脱气洗衣机是一种完全不需要用洗衣粉的洗衣机，其结构具有洗衣机外壳，气密性脱气容器和/或气密性洗涤容器(内桶)，超声波系统，进出水装置，甩干装置，搅拌装置及其包括波轮，电动机和控制系统，电源装置和带有控制面板的控制系统等。其特点是具有真空脱气系统和超声波装置。脱气系统包括脱气口和脱气管道，真空泵，带有开关电路的真空测量系统和气密性脱气容器和/或气密性洗涤容器组成。超声波系统包括超声换能器(振子)和超声波发生器。超声换能器(振子)安装在洗涤容器(内桶)水面以下的四周和/或底部。该发明的原理是利用真空脱气系统产生脱气水，脱气的水在超声波的作用下对泥污、油污等绝大多数的污垢的洗涤效果远高于普通洗衣粉在通常洗衣机中的洗涤效果。

Description

超声波洗衣机

技术领域：

本发明是一种利用超声波为洗涤手段之一的纺织品洗涤设备-超声波洗衣机。该设备的特点是在不用洗衣粉的情况下能达到和/或超过用洗衣粉的普通洗衣机的洗涤效果。达到节水和不产生环境污染的效果。

背景技术：

用超声波技术洗涤物品的效果已早被人们所认识。超声波清洗技术已广泛地应用于首饰，外科器材，电子元件和集成线路板及机器元件的清洗等许多领域。从机理上来讲，没用任何理由可以怀疑该技术亦可以用于家用纺织品的洗涤中。从国际上来看，许多公司和个人对超声波技术在家用洗涤上的应用进行了广泛的探索，国内外研究人员在这一领域所申请大量的专利充分证明了超声波技术在家用和工业洗衣机领域的应用潜力。但是在我们所看到的所有的专利说明书中很少有能提供可信的实验证据，以证明他们所发明的洗衣机能完全不用洗衣粉就能达到用洗衣粉相同的效果。

发明内容：

超声波的洗涤效果主要是通过其在洗涤容器内产生的空化效应。而空化效应取决于许多物理参数如：污垢颗粒的大小，表面张力，水溶液和纺织品的稀释效应，溶解的空气，洗涤容器的大小以及声化参数如超声的强度和频率等等。

通过大量的实验，我们发现，在所有的物理参数中，水中所溶解的空气含量为影响超声波洗涤衣物效果的决定性因素。如果不降低水中溶解的空气含量，在超声波作用下，溶解在水中的空气将在纺织品表面产生一层难以去除的气泡层，该气泡层会阻碍纺织品表面所附着污垢的松动和转移，而达不到理想的洗涤效果。如果采用脱气技术，去除或降低洗涤用水中所溶解的空气的含量，在超声波的作用下，整个洗涤效果可以达到和超过用洗衣粉的洗涤效果。(见附图1和附图2)由此可见，要成功地将超声波技术应用在洗衣机上的关键是去除或降低水中所溶解的空气的含量。去除或降低水中所溶解的空气的含量的过程可以在超声波洗涤以前，也可以贯穿整个洗涤过程。可以先在特殊容器或管道中先对水脱气，再将脱气水通入洗涤容器内，也可以直接在洗涤容器中脱气。脱气方法可用各种标准的脱气法，如真空法，加热法，超声法等，或者数法并用。但从脱气效果来看，以真空脱气效果最好。

根据以上原理，我们设计的新超声洗衣机是由以下几部分组成(图3)。

洗衣机外壳，洗衣机盖板，洗衣机内桶及气密的内桶盖。搅拌装置，进出水装置，甩干装置，超声波发生器和换能头，真空泵，高低水位检测装置，出气装置，电路控制装置和电源。

超声波换能头安装在洗衣机内桶的四周和/或底部，安装高度在水面高度的三分之一以下。超声波换能头的数目为1到50个，较佳的数目为3到30个，最好为4到20个。每个超声波换能头的功率为2瓦到2千瓦，较佳的功率为10瓦到1千瓦，最好为30瓦到300瓦。

超声波发生器电路板装在洗衣机的电器控制箱内，该超声波发生器电路所产生的总功率为20瓦到5千瓦，较佳为100瓦到3千瓦。最佳为300瓦到2千瓦。

洗衣机内桶通过气密的桶盖密封，抽气口位于水面3厘米以上任何部位。抽气口可为独立的管道，也可以是和进水口和/或放气管合用的管道，以三通或多通电磁开关控制进水和/或抽气和/或放气。抽气口由真空管道经过真空测量装置与真空泵相连。放气管的作用是在洗涤结束后可通过抽气口向系统中放入空气。

真空测量装置中的开关电路控制真空泵的启动和停止。当洗衣机内桶中达到比较高的真空度时，该开关电路控制真空泵停止工作以节电。当洗衣机内桶中的真空度下降到一定的程度，该开关电路重新启动真空泵以保证洗衣机内桶中保持在一定的真空度(50毫米汞柱)以上。

搅拌装置位于洗衣机内桶的底部，其可以是大波轮也可以是小波轮，其转动速度为5转/min到100转/分，较佳为10转/分到60转/分，最佳为15转/分到50转/分之间。

高低水位检测装置通过开关电路控制进水的电磁阀门，将水面控制在超声波换能头上沿的位置以上，距桶口10厘米以下。

排水口的阀门外装有可换填料的过滤器，其填料可为吸附性填料和/或过滤性填料和或两类填料的混合，如纤维素，多孔树酯，棉花，滤纸，多孔纤维，活性碳，硅胶，硅藻土。

电路控制装置控制每次洗涤时间为10分钟到60分钟，较佳的洗涤时间为15分钟到50分钟，最佳为20分到40分钟。

电路控制装置控制真空泵，搅拌系统和超声波发生器按先后排列顺序启动或同时启动。

该真空超声洗衣机从洗涤效果来看，对大多数的污垢和油污的洗涤效果达到或超过应用洗衣粉进行的洗涤效果，因而可以完全避免使用洗衣粉，达到节水和无环境污染的效果，该技术的推广不仅会对一些传统的产业进行一次技术革命，在国内和国际市场上具有极大的潜力。而且会对改善人类的生存环境做出重大贡献。使用本发明时，将需要洗涤的衣物放入洗衣机内桶之中，放入清水，控制水面高于超声波振子最上沿的一厘米以上，低于抽气口3厘米以下。关上内桶盖，使其和桶体严密合拢。打开洗涤开关，真空泵开始抽气，搅拌和超声发生器相继开始工作。当系统内真空度达到一定程度后，真空泵停止抽气，搅拌和超声发生器继续工作。由于水中的空气不断释放，系统内的真空度逐渐下降。当系统内真空度下降到一定程度后，真空测量装置中的开关电路控制真空泵重新工作。洗涤30分到40分中后，洗涤停止。真空泵停止抽气，搅拌和超声发生器也停止工作。电磁三通阀门通过抽气口在系统中放入空气，使整个系统恢复常压。打开桶盖，将衣物通过脱水机脱水干燥。洗涤用水可直接排放或经过滤后排放。

附图说明：

图1是本发明超声波洗衣机的油污洗涤效果比较图。图中，●代表加浓缩洗涤剂1克/升，无超声。■代表无洗涤剂，超声，脱气水。

图2是本发明超声波洗衣机在相同洗涤剂浓度(1克/升)，水中溶解的空气对洗涤效果的影响图。图中，●代表无超声，普通水，■代表超声，脱气水，▲代表超声，普通水。

图3是本发明超声波洗衣机的原理图。

具体实施方式：

如图3所示，实现本发明的优选方式是：本发明根据以上原理，我们设计的新超声洗衣机是由以下几部分组成。

洗衣机外壳，洗衣机盖板，洗衣机内桶及气密的内桶盖5。搅拌装置6，进出水装置，甩干装置，超声波发生器3和换能头1，真空泵2，高低水位检测装置，出气装置，电路控制装置4和电源。

超声波换能头1安装在洗衣机内桶的四周和/或底部，安装高度在水面高度的三分之一以下。超声波换能头1的数目为1到50个，较佳的数目为3到30个，最好为4到20个。每个超声波换能头1的功率为2瓦到2千瓦，较佳的功率为10瓦到1千瓦，最好为30瓦到300瓦。

超声波发生器电路板3装在洗衣机的电器控制箱内，该超声波发生器电路所产生的总功率为20瓦到5千瓦，较佳为100瓦到3千瓦。最佳为300瓦到2千瓦。

洗衣机内桶通过气密的桶盖5密封，抽气口位于水面3厘米以上任何部位。抽气口可为独立的管道，也可以是和进水口10和/或放气管合用的管道，以三通或多通电磁开关控制进水和/或抽气和/或放气。抽气口由真空管道9经过真空测量装置8与真空泵2相连。放气管的作用是在洗涤结束后可通过抽气口向系统中放入空气。

真空测量装置8中的开关电路控制真空泵2的启动和停止。当洗衣机内桶中达到比较高的真空度时，该开关电路8控制真空泵2停止工作以节电。当洗衣机内桶中的真空度下降到一定的程度，该开关电路重新启动真空泵2以保证洗衣机内桶中保持在一定的真空度(50毫米汞柱)以上。

搅拌装置6位于洗衣机内桶的底部，其可以是大波轮也可以是小波轮，其转动速度为5转/min到100转/分，较佳为10转/分到60转/分，最佳为15转/分到50转/分之间。

高低水位检测装置通过开关电路控制进水的电磁阀门，将水面控制在超声波换能头1上沿的位置以上，距桶口10厘米以下。

排水口11的阀门外装有可换填料的过滤器，其填料可为吸附性填料和/或过滤性填料和或两类填料的混合，如纤维素，多孔树酯，棉花，滤纸，多孔纤维，活性碳，硅胶，硅藻土。

电路控制装置4控制每次洗涤时间为10分钟到60分钟，较佳的洗涤时间为15分钟到50分钟，最佳为20分到40分钟。

电路控制装置4控制真空泵2，搅拌系统和超声波发生器3按先后排列顺序启动或同时启动。

该真空超声洗衣机从洗涤效果来看，对大多数的污垢和油污的洗涤效果达到或超过应用洗衣粉进行的洗涤效果，因而可以完全避免使用洗衣粉，达到节水和无环境污染的效果，该技术的推广不仅会对一些传统的产业进行一次技术革命，在国内和国际市场上具有极大的潜力。而且会对改善人类的生存环境做出重大贡献。

Claims (18)

1.超声波洗衣机，包括洗涤容器，进水管，排水管，搅拌系统等，其特征是该洗衣机装有对水进行脱气的系统。该脱气系统可以是独立于该洗涤容器，也可以和该洗涤容器合二为一。

2.根据权利要求1所描述的超声波洗衣机，其特征是采用真空和/或其它装备在洗涤之前或洗涤全过程中对洗涤用水进行脱气。

3.根据权利要求1和/或2所描述的超声波洗衣机，其采用真空脱气时，其特征是具有真空密封系统，该密封系统可以是洗涤容器，管道和/或储水容器也可以是任何二者或三者合一。

4.根据权利要求1和/或2和/或3所描述的超声波洗衣机，其特征是在于洗涤容器的内壳体上装有与超声波发生器相连的超声换能器(振子)。其超声波频率在25Khz-45Khz之间。最好为30-35Khz。

5.根据权利要求1-4所描述的超声波洗衣机，其特征是超声波发生器的总功率在50瓦到10千瓦之间。最好为200瓦到3千瓦之间。

6.根据权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5所描述的超声波洗衣机，其特征在于其密封系统连有真空测量装置及该装置所控制的开关电路。

7.根据权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5，6所描述的超声波洗衣机，其特征是连有真空测量装置及该装置所控制的开关电路可在密封系统的真空度降低到一定的数值后，启动真空泵以提高全系统的真空度。也可在密封系统的真空度提高到一定的数值后，关闭真空泵以节能。

8.根据权利要求1和/或2和/或3和/或4和/或5和/或6和/或7所描述的超声波洗衣机，其特征是在洗涤容器内水位以上装有真空抽气口。该真空抽气口经过真空管道经真空测量装置和真空泵相连。

9.根据权利要求8所描述的超声波洗衣机，其特征是真空抽气口可以是独立管道，也可以是与进水管道相联，由三通或多通开关控制进水或抽真空或放入空气。

10.根据权利要求7，8和9所描述的超声波洗衣机，其特征是所用的真空泵可以是任何可产生负压的装置。

11.根据权利要求1-10所描述的超声波洗衣机，其特征是在洗涤容器内水位以上装有放气口。该放气口可以手动开关，也由电磁阀及其控制该电磁阀的开关电路来控制放气口开和关。该放气口可以是独立管道，也可以是与抽气管和/或进水管道相联，由三通或多通开关控制进水或抽真空或放入空气。

12.根据权利要求1-11所描述的超声波洗衣机，其特征是在洗涤容器上部装有高水位和低水位检测装置和其控制的开关电路，该装置可在洗涤容器中的水达到高水位时自动关闭进水口，低水位时洗衣机不能启动。

13.根据权利要求根据权利要求1-12所描述的超声波洗衣机，其特征是高水位和低水位检测装置，进排水电磁阀，电动真空泵，真空测量装置及该装置所控制的开关电路，超声波发生器，洗涤容器搅拌装置，放气口电磁阀及其控制该电磁阀的开关电路分别与自动控制器电连接。

14.根据权利要求根据权利要求1-13所描述的超声波洗衣机可以是立式洗衣机，也可以是滚桶式洗衣机。

15.根据权利要求1-14所描述的超声波洗衣机，其特征是洗涤容器内壳体上可加装其它电磁发生器，该发生器可对洗涤容器内的水进行磁化或离子化或对簇集化的水分子解簇集，以提高洗涤效果。

16.根据权利要求15所描述的超声波洗衣机，其特征是排水口装有过滤吸附装置。

17.根据权利要求16所描述的超声波洗衣机，其特征是排水口装有的过滤吸附装置中的填料是吸附剂和/或过滤网或膜。

18.根据权利要求17所描述的超声波洗衣机，其特征是排水口装有的过滤吸附装置中填装的吸附剂是活性碳和/或硅胶和/或三氧化铝和/或硅燥土和或大孔树酯。

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