CN207452493U - 一种超声波自清洗滚筒洗衣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波自清洗滚筒洗衣机，包括超声波换能器、超声波发生器和振板；所述超声波换能器安装在滚筒洗衣机外桶的外壁上，且位于外桶的前侧面或者后侧面，用于产生超声波；所述超声波发生器连接超声波换能器，用于控制超声波换能器产生超声波；所述振板安装在超声波换能器上，用于向滚筒洗衣机的内桶传导超声波；所述振板的外端面的一部分位于滚筒洗衣机内桶的前侧面与外桶的前侧面之间或者位于所述内桶的后侧面与外桶的后侧面之间，所述振板的外端面的另一部分外露所述内桶的周面。本实用新型的滚筒洗衣机可以清洗内桶外壁并防止污垢在内桶外壁上附着，彻底清除了细菌的滋生环境，从根本上解决了衣物在洗涤过程中的二次污染问题。

Description

一种超声波自清洗滚筒洗衣机

技术领域

本实用新型属于洗涤设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于清洗滚筒洗衣机的内桶外壁上附着的污垢的结构设计。

背景技术

洗衣机是一种用于洗涤衣服及棉麻、化纤等纺织品的专用清洗设备，目前的洗衣机，无论是全自动洗衣机还是半自动洗衣机，基本上都具备了洗涤、漂洗、脱水这三方面基本功能，在一定程度上减轻了人们的劳动强度，舒适了人们的生活。

现有的洗衣机大致分为波轮洗衣机和滚筒洗衣机两种类型，且在结构设计上一般都包含有内桶和外桶。洗衣机在长期使用后，内桶的外壁上会堆积脏渍并滋生细菌，由此便会在洗涤过程中给衣物带来二次污染。

目前市场上的滚筒洗衣机所采用的杀菌方法有很多种，例如，高温水洗配合消毒液的杀菌方式、紫外线杀菌方式、臭氧杀菌方式以及银离子杀菌方式等。这些杀菌方法虽然能够在一定程度上杀死洗衣机内桶上附着的细菌或使细菌失活，但是，并不能直接清除滚筒洗衣机内桶外壁上的污垢，用不了多久细菌又会在污垢中滋生，因此并不能从根本上解决滚筒洗衣机面临的二次污染问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超声波自清洗滚筒洗衣机，利用超声波清除附着在滚筒洗衣机内桶外壁上的污垢，使细菌失去滋生环境，从而起到清洁内桶外壁、防止细菌滋生的作用，由此解决衣物在洗涤过程中的二次污染问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型在一个方面，提出了一种超声波自清洗滚筒洗衣机，包括超声波换能器、超声波发生器和振板；所述超声波换能器安装在滚筒洗衣机的外桶的外壁上，且位于所述外桶的前侧面或者后侧面，用于产生超声波；所述超声波发生器连接所述超声波换能器，用于控制所述超声波换能器产生超声波；所述振板安装在所述超声波换能器上，用于向滚筒洗衣机的内桶传导超声波；所述振板的外端面的一部分位于滚筒洗衣机的内桶的前侧面与外桶的前侧面之间或者位于所述内桶的后侧面与外桶的后侧面之间，所述振板的外端面的另一部分外露所述内桶的周面。

优选的，所述振板的外端面的中心轴线优选与所述内桶的周面的外壁平齐。

为了便于振板在滚筒洗衣机外桶上的安装固定，本实用新型在所述外桶的桶壁上开设有通孔，所述振板穿过所述通孔伸入到所述内桶与外桶之间，在所述振板与所述外桶的桶壁所形成的间隙中安装有防水密封圈，以避免超声波换能器接触到洗涤水而致使其损坏。

为了便于超声波发生器与超声波换能器电连接，优选将所述超声波发生器安装在所述外桶的外壁上且邻近所述超声波换能器的位置处。

优选的，所述超声波换能器和振板位于所述外桶的前侧面的下部或者后侧面的下部，或者在所述外桶的前侧面的下部和后侧面的下部分别安装有前后正对的超声波换能器和振板，所述外桶的底部向下凸出，形成从外桶的前侧面延伸至外桶的后侧面的沟槽，所述振板部分地位于所述沟槽内。在外桶上设计沟槽可以提供足够的空间让超声波传播，使超声波装置有更适宜的空间发挥其清洗作用，继而提高清洗效果。

进一步的，当位于所述外桶的前侧面或者后侧面的超声波换能器和振板包括多个时，设计位于外桶的同一侧面的多个振板的中心点所连成的弧线与内桶的周面弧线一致，以增加超声波带的带宽。

优选的，所述位于外桶的同一侧面的多个超声波换能器和振板分设在外桶的垂直中轴线的两侧，在位于两侧的超声波换能器之间安装有用于对洗涤水进行加热的加热棒。采用这种布局方式，可以简化滚筒洗衣机的整体结构设计。

本实用新型在另一方面，还提出了另外一种超声波自清洗滚筒洗衣机，包括超声波换能器、超声波发生器和振板；所述超声波换能器安装在滚筒洗衣机的外桶的外壁上，且位于所述外桶的周面的底部，用于产生超声波；所述超声波发生器连接所述超声波换能器，用于控制所述超声波换能器产生超声波；所述振板安装在所述超声波换能器上，用于向滚筒洗衣机的内桶传导超声波；所述振板的外端面位于所述滚筒洗衣机的外桶与内桶之间，且全部面对所述内桶的周面的外壁。

优选的，所述超声波换能器和振板包括多个，且沿内桶的深度方向呈直线排列。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在滚筒洗衣机上设置超声波装置，并将超声波装置发出的超声波传导至滚筒洗衣机的内桶的外壁上，由此可以清洗内桶外壁并防止污垢在内桶外壁上附着，继而彻底清除了细菌的滋生环境，从根本上解决了衣物在洗涤过程中的二次污染问题，提高了滚筒洗衣机的用户满意度。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的超声波自清洗滚筒洗衣机的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的超声波自清洗滚筒洗衣机的第二种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型所提出的超声波自清洗滚筒洗衣机的第三种实施例的结构示意图；

图4是图1所示滚筒洗衣机的右视图；

图5是本实用新型所提出的超声波自清洗滚筒洗衣机的第四种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

超声波清洗是利用超声波空化原理，在换能器的作用下，将电能转换成超声波振动机械能，进而产生振幅极小但振动加速度很大的高频振动。这种高频振动在辐射功率达到一定程度后，会产生很多微小的气泡并不断破裂，气泡的破裂瞬间会产生几十至几百个大气压的冲击波，进而将被气泡附着的产品表面冲刷干净。

目前，超声波清洗技术已经在多种行业中应用，根据清洗对象的不同，其工作频率大致分为三个频段: 低频超声清洗(20KHz～50KHz)，高频超声清洗(50KHz～200KHz)和兆赫超声清洗(0.7MHz～1MHz)。低频超声清洗适用于大部件表面或者污物与清洗件表面结合强度大的场合，宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件。高频超声清洗适用于计算机、微电子元件的精细清洗，如磁盘、驱动器、读写头、液晶玻璃及平面显示器、微组件和抛光金属件等的清洗。兆赫超声清洗适用于集成电路芯片、硅片及薄膜等的清洗，能去除微米、亚微米级的污物，并且不会对清洗件造成任何损伤。

本实施例将超声波清洗技术应用在滚筒洗衣机中，通过在滚筒洗衣机的外桶上安装超声波装置，利用超声波装置产生20KHz～200KHz频段的超声波，并传导至滚筒洗衣机的内桶外壁上，由此达到清除内桶外壁上的污垢附着物，防止细菌滋生，避免衣物在洗涤过程中遭受二次污染的目的。

下面结合图1-图5，对本实施例的滚筒洗衣机的具体结构设计及工作原理进行详细阐述。

如图1所示，本实施例的滚筒洗衣机包括壳体10、安装在壳体10前侧的门体50、内置于壳体10中的内桶20、外桶30以及驱动内桶20旋转的电机40等主要组成部件。其中，内桶20内置于外桶30中，包括前侧面21、后侧面22以及连接在所述前侧面21与后侧面22之间的周面23。所述周面23通常为圆筒状的圆周面，其上开设有通孔，用于洗涤水的进出。外桶30为静止桶，环绕所述内桶20，同样包括前侧面31、后侧面32以及连接在所述前侧面31与后侧面32之间的周面33。内桶20在外桶30中旋转，洗涤内桶20中的衣物。

由于滚筒洗衣机在使用一段时间后，洗衣过程中清洗下的脏渍会在内桶20的外壁上附着，形成污垢，进而在后续的洗涤程序中对衣物造成二次污染问题。为了清除滚筒洗衣机的内桶20外壁上的污垢，本实施例在滚筒洗衣机的外桶30上安装超声波装置60，具体包括超声波发生器61、超声波换能器62和振板63等主要组成部分，通过向内桶20的外壁发射超声波，以达到清除内桶20外壁上的污垢附着物的目的。

具体来讲，可以将超声波换能器62安装在滚筒洗衣机的外桶30的外壁上，例如，可以安装在外桶30外壁的后侧面32（如图1所示）、外桶30外壁的前侧面31（如图2所示）或者外桶30外壁的底面，即外桶周面33的底部331（如图5所示）。超声波发生器61可以安装在滚筒洗衣机的电控板上，或者安装在外桶30的外壁上且邻近超声波换能器62的位置处，或者滚筒洗衣机中其他与水隔绝的位置处，本实施例对超声波发生器61的安装位置不作具体限定。将超声波发生器61与超声波换能器62电连接，通过超声波发生器61将220V/50Hz的交流市电转换成与超声波换能器62的工作频率相匹配的高频交流电信号，发送至超声波换能器62。所述超声波换能器62根据接收到的高频交流电信号产生高频振动，生成超声波。在本实施例中，所述超声波换能器62的工作频率为20KHz～200KHz。

为了将超声波换能器62产生的超声波有效地传导至内桶20的外壁，本实施例在所述超声波换能器62上安装有振板63。所述振板63至少部分地伸入到内桶20与外桶30之间，向内桶20的周面23的外壁发射超声波，以清除其上附着的污垢。

在本实施例中，当超声波换能器62和振板63安装在外桶30的前侧面31或者后侧面32上时，配置所述超声波换能器62和振板63在外桶30外壁上的安装位置满足“使振板63的外端面631的一部分位于内桶20的前侧面21与外桶30的前侧面31之间，另一部分外露于内桶20的周面23，如图2所示；或者，使振板63的外端面631的一部分位于内桶20的后侧面22与外桶30的后侧面32之间，另一部分外露于内桶20的周面23，如图1所示”的设计要求。优选设计所述振板63的外端面631与内桶20的前侧面21或后侧面22平行，这样，通过振板63发出的超声波在沿直线传播时，其传播方向平行于内桶20的深度方向D。由于振板63部分外露内桶20的周面23，因此，在内桶周面23的外壁上会形成一块在内桶20的前侧面21与后侧面22之间延伸且覆盖内桶周面23的外周长的一段的超声波清洗区，将该超声波清洗区所覆盖的内桶周面23的外周长的长度记为w。当启动超声波装置，通过振板63发射超声波时，内桶周面23处于超声波清洗区的污垢将被清除。转动内桶20，改变超声波清洗区在内桶周面23上的覆盖位置，对内桶周面23进行分区域逐一清洗，直到内桶周面23的外壁全都清洗过为止。

作为本实施例的一种优选设计方案，优选设计所述振板63的外端面631的中心轴线与滚筒洗衣机的内桶20的周面23的外壁平齐，即，振板63的外端面一半外露内桶20的周面23，另一半伸入到内桶20的前侧面21与外桶30的前侧面31之间或者伸入到内桶20的后侧面22与外桶30的后侧面32之间。并且，在本实施例中，所述振板63的外端面631优选设计成圆形或者正方向，或者设计其形状与尺寸与超声波换能器62的超声波输出面一致，以便于超声波清洗区参数w的计算。

作为所述超声波换能器62和振板63在外桶30外壁上布设位置的几种优选设计方案，本实施例优选将超声波换能器62和振板63安装在外桶30的后侧面32的下部，如图1所示；或者安装在外桶30的前侧面31的下部，如图2所示；当然，也可以在外桶30的前侧面31的下部与后侧面32的下部分别安装前后正对的超声波换能器62和振板63，如图3所示，通过前后正对的振板63发射的超声波带重合，共同作用于内桶20的周面23的外壁，由此可以增强清洗效果，缩短超声波自清洗程序的运行时间。

当将所述超声波换能器62和振板63安装在外桶30的前侧面31的下部和/或外桶30的后侧面32的下部时，本实施例对外桶30的结构进行改进，在外桶周面33的底部331形成向下凸起的沟槽333，如图4所示，所述沟槽333优选从外桶30的前侧面31位置沿深度方向D延伸至外桶30的后侧面32位置，以给超声波的传播提供足够的空间，使超声波装置有更适宜的空间发挥其清洗作用。

安装在外桶30的前侧面31或者后侧面32的超声波换能器62可以是一个，也可以是多个，优选布设1~4个超声波换能器62，且在每一个超声波换能器62上分别安装一个振板63。当位于外桶30的同一侧面上的超声波换能器62和振板63布设有多个时，优选设计所述多个超声波换能器62和振板63的中心点所连成的弧线与内桶20的周面23的弧线一致，如图4所示，以使通过超声波装置发出的超声波在内桶周面23所形成的超声波清洗区的w值最大，且此时的w为多个超声波清洗区所覆盖的内桶周面23的外周长的总长度。

考虑到在现有的滚筒洗衣机中，用于加热洗涤水的加热棒70通常安装在洗衣机外桶30的后侧面32的下方，若选择在滚筒洗衣机的外桶30的后侧面32的下方布设多个超声波换能器62时，可以将所述加热棒70布设在相邻的两个超声波换能器62之间。如图4所示，当在滚筒洗衣机的外桶30的后侧面32的下方安装有两个超声波换能器62时，可以将加热棒70安装在所述的两个超声波换能器62之间，且两个超声波换能器62最好分设在外桶30垂直中轴线A-A’的两侧，以便于外桶30的结构设计。

当然，对于在洗衣机外桶30的前侧面31的下方或者后侧面32的下方需要布设多个超声波换能器62和振板63的情况，所述多个超声波换能器62和振板63可以分设在外桶30的垂直中轴线A-A’的两侧，也可以位于外桶30的垂直中轴线A-A’的同一侧，本实施例对此不进行具体限制。

当所述超声波换能器62和振板63安装在外桶30的外壁的底面时，即外桶的周面33的底部331时，如图5所示，优选沿内桶20的深度方向D等间距布设2~4个超声波换能器62，且每一个超声波换能器62上分别安装一个振板63。设置所述振板63至少部分地伸入到滚筒洗衣机的内桶20与外桶30之间，且振板63的外端面631平行于内桶20的深度方向D，并全部面对所述内桶20的周面23，由此通过振板63发出的超声波直接传播至内桶周面23的外壁，对内桶外壁上附着的污垢进行清洗。

由于外桶30的底部331距离内桶20的周面23很近，因此，通过振板63发射的超声波在沿直线传播到与内桶20的周面23相接触时，在接触面会发生大范围扩散，并在内桶20与外桶30之间来回反射，进而使产生的气泡能够完全覆盖内桶周面23外壁上的一块区域，即超声波清洗区。所述超声波清洗区沿内桶20的深度方向D在内桶20的前侧面21与后侧面22之间延伸，且覆盖内桶周面23的外周长的一段，即w。这样，在每次开启超声波装置对内桶20的外壁进行清洗时，可以通过控制内桶20分时等角度转动，来对内桶周面23的外壁进行逐区域清洗，直到清洗一周，完成对内桶20外壁的清洗过程。

为了便于振板63在外桶30上的安装固定，本实施例优选在滚筒洗衣机的外桶30上、用于安装超声波换能器62的位置处开设通孔，图中未示出。将振板63安装在超声波换能器62上，并通过所述通孔伸入到内桶20与外桶30之间，然后在振板63与外桶30的桶壁所形成的间隙中安装防水密封圈，例如橡胶密封圈，并与密封胶一起进行通孔间隙密封，以达到防水效果，避免洗涤水从通孔外溢，损坏超声波换能器62。

下面结合图1-图5所示的滚筒洗衣机结构设计，对滚筒洗衣机的超声波自清洗过程进行具体阐述，包括以下步骤：

S601、选择并启动超声波自清洗程序；

所述超声波自清洗程序的选择和开启可以采用在滚筒洗衣机的操控板上设置相应的开关/按钮，或者在触摸屏上设置相应的功能选项，供用户操作实现，本实施例对此不进行具体限制。

S602、在静水状态下，开启超声波装置60，向滚筒洗衣机内桶20的外壁发射超声波；

静水状态，即滚筒洗衣机的内桶20不转动的状态，此时洗衣机中的洗涤水静止，更有利于超声波的传播和清洗。在静水状态下开启超声波装置60发射超声波，以在内桶周面23的外壁上形成在内桶20的前侧面21与后侧面22之间延伸且覆盖内桶周面23的外周长的一段w的超声波清洗区。

S603、延迟设定时间T后，关闭超声波装置60；

在本实施例中，当超声波装置60开启后，启动计时器计时，控制超声波装置60持续发射超声波，直到计时时间到达设定时间T后，关闭超声波装置60，停止发射超声波。所述设定时间T最好设定在2分钟以上，优选T=3分钟。

S604、控制内桶20旋转设定角度θ后停止；

启动电机40驱动内桶20转动设定角度θ，所述θ=|360°/n|，其中，

n=m（当m为整数时）或者n=|m|+1（当m为小数时）；

m=C/w，C为内桶20的周面23的外周长；

||为取整符号。

控制内桶20旋转设定角度θ，即，将内桶外壁清洗干净的区域转过，换到下一个区域准备清洗。待内桶20转过设定角度θ后，控制内桶20停止转动，恢复静水状态。

S605、开启超声波装置60，向滚筒洗衣机内桶20的外壁发射超声波，并持续设定时间T后关闭。

S606、重复执行步骤S604、S605，直到内桶20转过一周或者一周以上为止；

本实施例优选控制内桶20转动一周或者两周，以限制整个超声波自清洗过程的周期不至于太长。

S607、结束超声波自清洗过程。

设计滚筒洗衣机的超声波自清洗过程在静水情况下进行，静止的内桶和洗涤水更有利于超声波的传播及污垢的清除，通过控制内桶间歇性的定角度转动，再静止清洗，直到内桶旋转一周或一周以上，从而在保证整个内桶外壁全部被清洗到的同时，可以显著提升内桶的洗净效果。

本实施例的超声波自清洗滚筒洗衣机，结构简单，实现容易，通过控制内桶按照设定角度分时转动，从而可以使超声波在水中的传播范围完全覆盖内桶的外壁，利用附着在内桶外壁上的气泡在破裂时产生的冲击力去除外壁上附着的污垢，可以达到彻底清洁桶壁防止细菌滋生的目的。

当然，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，包括：

超声波换能器，其安装在滚筒洗衣机的外桶的外壁上，且位于所述外桶的前侧面或者后侧面，用于产生超声波；

超声波发生器，其连接所述超声波换能器，用于控制所述超声波换能器产生超声波；

振板，其安装在所述超声波换能器上，用于向滚筒洗衣机的内桶传导超声波；所述振板的外端面的一部分位于滚筒洗衣机的内桶的前侧面与外桶的前侧面之间或者位于所述内桶的后侧面与外桶的后侧面之间，所述振板的外端面的另一部分外露所述内桶的周面。

2.根据权利要求1所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，所述振板的外端面的中心轴线与所述内桶的周面的外壁平齐。

3.根据权利要求1所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，在所述外桶的桶壁上开设有通孔，所述振板穿过所述通孔伸入到所述内桶与外桶之间，在所述振板与所述外桶的桶壁所形成的间隙中安装有防水密封圈。

4.根据权利要求1所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，所述超声波发生器安装在所述外桶的外壁上且邻近所述超声波换能器的位置处。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，所述超声波换能器和振板位于所述外桶的前侧面的下部或者后侧面的下部，或者在所述外桶的前侧面的下部和后侧面的下部分别安装有前后正对的超声波换能器和振板，所述外桶的底部向下凸出，形成从外桶的前侧面延伸至外桶的后侧面的沟槽，所述振板部分地位于所述沟槽内。

6.根据权利要求5所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，位于所述外桶的前侧面或者后侧面的超声波换能器和振板包括多个，且位于外桶的同一侧面的多个振板的中心点所连成的弧线与内桶的周面弧线一致。

7.根据权利要求6所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，所述位于外桶的同一侧面的多个超声波换能器和振板分设在外桶的垂直中轴线的两侧，在位于两侧的超声波换能器之间安装有用于对洗涤水进行加热的加热棒。

8.一种超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，包括：

超声波换能器，其安装在滚筒洗衣机的外桶的外壁上，且位于所述外桶的周面的底部，用于产生超声波；

超声波发生器，其连接所述超声波换能器，用于控制所述超声波换能器产生超声波；

振板，其安装在所述超声波换能器上，用于向滚筒洗衣机的内桶传导超声波；所述振板的外端面位于所述滚筒洗衣机的外桶与内桶之间，且全部面对所述内桶的周面的外壁。

9.根据权利要求8所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，所述超声波换能器和振板包括多个，且沿内桶的深度方向呈直线排列。

10.根据权利要求8或9所述的超声波自清洗滚筒洗衣机，其特征在于，在所述外桶的桶壁上开设有通孔，所述振板穿过所述通孔伸入到所述内桶与外桶之间，在所述振板与所述外桶的桶壁所形成的间隙中安装有防水密封圈。