專利名稱：環(huán)保型循環(huán)用水離心力洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高速旋轉(zhuǎn)的洗衣裝置，尤其是可以僅用清水進(jìn)行離心洗滌，并使洗滌用水自動(dòng)循環(huán)，重復(fù)利用的環(huán)保型循環(huán)用水離心力洗衣機(jī)。
目前，社會(huì)公認(rèn)的滾桶式和波輪式(后面均統(tǒng)稱為傳統(tǒng)洗衣機(jī))，是將洗衣粉以大于1∶1000的溶解比投放在體積超過30升的清水中，形成洗衣粉水合溶劑，通過滾桶或波輪的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，使洗衣粉水合溶劑均勻而充分的滲透到衣物的纖維及紗支網(wǎng)眼之中，并迫使衣物在洗滌桶內(nèi)懸浮、翻滾、扭曲、纏繞，形成表面摩擦，從而實(shí)現(xiàn)衣物的去污洗滌。由于洗衣粉分子的附著性特別好，致使洗滌后衣物上附著有數(shù)以億計(jì)的洗衣粉分子聚合物，而傳統(tǒng)洗衣機(jī)的清洗方式又只能對衣物表面進(jìn)行稀釋性清洗，因而往往經(jīng)過多次反復(fù)清洗、衣物上所有的纖維表面和織網(wǎng)間仍然殘存有相當(dāng)數(shù)量的洗衣粉分子聚合物。所以，現(xiàn)今公認(rèn)的傳統(tǒng)洗衣機(jī)均存在三大致命缺陷(1)去污洗滌必須使用洗滌制品(如洗衣粉等)，其排泄物污染環(huán)境并危及水資源；(2)衣物上的纖維表面和織網(wǎng)間始終殘存有相當(dāng)數(shù)量的“洗滌制品”分子聚合物，危害人的身體健康，尤其是對嬰幼兒體表皮膚的危害；(3)必須進(jìn)行多次反復(fù)清洗，用水量特別大，浪費(fèi)水資源。
本實(shí)用新型的目的是提供一種環(huán)保型循環(huán)用水離心力洗衣機(jī)，它不僅在洗滌時(shí)可以不使用化學(xué)洗滌制品，并僅用清水進(jìn)行離心洗滌，而且能使洗滌用水自動(dòng)循環(huán)、重復(fù)利用或單向離心甩干。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在傳統(tǒng)離心機(jī)外殼中，電機(jī)、皮帶(或聯(lián)軸器)傳動(dòng)軸、離心桶，機(jī)械傳動(dòng)連接，設(shè)置螺旋泵水循環(huán)結(jié)構(gòu)，使離心桶外壁與螺旋葉輪內(nèi)徑邊環(huán)固連接一體，螺旋葉輪的外徑邊與一個(gè)外桶的內(nèi)壁連接一體，三者期構(gòu)成一個(gè)一體的復(fù)合離心桶。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)復(fù)合離心桶作正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣物在離心力作用下緊貼離心桶內(nèi)壁，水則沿離心力方向高速穿越衣物上的層層纖維而被離心至外桶的內(nèi)壁上，在螺旋葉輪的作用下，水沿螺旋軌跡作自下向上運(yùn)動(dòng)而從外桶上部的曲面向內(nèi)懸伸桶口向離心桶內(nèi)底噴射，并與內(nèi)底發(fā)生高速撞擊而作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，形成顆粒極小的霧狀水沫而快速射向離心桶內(nèi)壁，繼而在離心力的作用下再次高速穿越衣物上的層層纖維，形成連續(xù)不斷的自動(dòng)循環(huán)往復(fù)和高速離心摩擦。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)復(fù)合離心桶作反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣物在離心力作用仍緊貼離心桶內(nèi)壁，離心桶內(nèi)的水仍沿離心力方向高速穿越衣物上的層層纖維而被離心至外桶的內(nèi)壁上，但在螺旋葉輪的作用下，水則沿螺旋軌跡作自上向下運(yùn)動(dòng)而從外桶底部排向其下的連體接水槽，最后從排水管排出，從而將衣物上的水分徹底甩干，完成整個(gè)洗滌。由于本實(shí)用新型的基本原理和結(jié)構(gòu)完全有別于傳統(tǒng)洗衣機(jī)，固而特就設(shè)計(jì)所依據(jù)的基本原理作一下簡略說明第一，去污洗滌的實(shí)質(zhì)是“衣物上附著的污物、異物，在外力的作用下產(chǎn)生了空間位移”。固而洗滌的潔凈度僅與所受作用力的大小、方向和性質(zhì)有關(guān)，而與是否使用洗滌制品無關(guān)，與用水量也無關(guān)；第二，高速旋轉(zhuǎn)能使離心桶內(nèi)壁上任一質(zhì)點(diǎn)位置的水產(chǎn)生高速離心運(yùn)動(dòng)，并對衣物上的層層纖維和織網(wǎng)形成高速離心摩擦，其摩擦力遠(yuǎn)大于一般衣物上污物或異物的附著力；第三，螺旋葉輪結(jié)構(gòu)具有按一定方向輸送或傳送流體的功能，且輸送的方向能隨螺旋葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變而改變；第四，由于復(fù)合離心桶正向旋轉(zhuǎn)時(shí)能使洗滌用水自動(dòng)循環(huán)、重復(fù)利用，因而本實(shí)用新型在洗滌時(shí)雖然注入的清水極少(Q≤10L)，但被洗滌物所受到的“實(shí)際用水量”(此用水量為產(chǎn)生摩擦力的載體)卻大得驚人；第五，本實(shí)用新型在確定洗滌用水自動(dòng)循環(huán)的次數(shù)(頻率)時(shí)，僅按復(fù)合離心桶轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的10％取值，即離心桶內(nèi)壁上任一質(zhì)點(diǎn)位置的水的質(zhì)量是按f’＝f×10％的頻率來確定其瞬時(shí)值的。
由于采用上述方案，可以僅用清水進(jìn)行連續(xù)不斷的離心洗滌或單向甩干，螺旋泵水循環(huán)結(jié)構(gòu)能使洗滌用水作連續(xù)不斷的自動(dòng)循環(huán)、重復(fù)利用，因而不單洗滌效果特別好，用水極少，而且還不須使用洗滌制品(特殊情況除外)，極具環(huán)保優(yōu)勢。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是傳統(tǒng)離心機(jī)的結(jié)構(gòu)圖(主剖)。
圖2是傳統(tǒng)離心機(jī)的外形俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖(主剖)。
圖4是一實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例外形俯視圖。
圖5是復(fù)合離心桶在假定拿掉內(nèi)層離心桶后的結(jié)構(gòu)圖(主剖)。
圖6是圖5是I-I剖視圖(仰視)。
圖7是單片螺旋葉輪的俯視圖(主桶部分)。
圖8是本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖(主剖)。
圖9是不同尺寸、不同轉(zhuǎn)速，在注入設(shè)定體積的清水并正常洗滌后，一定質(zhì)量的洗滌用水在離心桶內(nèi)壁上所具有的瞬時(shí)線速度、加速度、離心(摩擦)力。
圖中1、離心機(jī)殼體2、保險(xiǎn)蓋3、殼體頂部折疊蓋4、注水孔5、注水孔6、離心眼孔7、離心桶8、離合器控制開關(guān)9、定時(shí)器10、電機(jī)正反轉(zhuǎn)開關(guān)11、電機(jī)12、離合器13、傳動(dòng)軸 14、傳動(dòng)皮帶15、皮帶輪16、軸承17、軸承座18、減震膠墊或彈簧19、排水管20、減震膠墊21、洗衣機(jī)殼體22、殼體頂部折疊蓋23、保險(xiǎn)蓋24、注水孔25、注水孔26、離心桶27、離心眼孔28、螺旋葉輪29、外桶30、離合器控制開關(guān)31、定時(shí)器32、電機(jī)正反轉(zhuǎn)開關(guān)33、電機(jī)34、傳動(dòng)皮帶35、離合器 36、皮帶輪37、軸承38、軸承座39、減震膠墊或彈簧 40、排水管41、減震膠墊42、傳動(dòng)軸43、復(fù)合離心桶44、曲面向內(nèi)向懸伸桶口45、渦旋葉片46、連體接水槽47、聯(lián)軸器48、輸出軸49、減震墊在
圖1、圖2、圖3、圖4中，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)離心機(jī)在外形、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、電器控制結(jié)構(gòu)和制動(dòng)結(jié)構(gòu)上完全相同，故不對公知技術(shù)及結(jié)構(gòu)作專門說明。
在圖3中，電機(jī)(33)、傳動(dòng)皮帶(34)、傳動(dòng)軸(42)、離心桶(26)機(jī)械傳動(dòng)連接，離心桶(26)外壁與螺旋葉輪(28)的內(nèi)徑邊環(huán)固連接一體，螺旋葉輪(28)的外徑邊與外桶(29)內(nèi)壁環(huán)固連接一體。在外桶(29)上部高于離心桶(26)桶口的部分呈雙層向內(nèi)懸伸結(jié)構(gòu)，其中上層為平行向內(nèi)懸伸，下層為曲面向內(nèi)懸伸。
在圖3、圖5、圖6中，細(xì)旋葉輪(28)的旋向?yàn)橛倚?，〖與復(fù)合離心桶(43)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同〗，且順著螺旋軌跡一直延續(xù)至曲面向內(nèi)懸伸桶口(44)的口邊，并隨曲面向內(nèi)懸伸內(nèi)壁演變?yōu)閺澢まD(zhuǎn)的(右旋)渦旋葉片(45)，所以渦旋葉片(45)在實(shí)質(zhì)上是螺旋葉輪(28)的一個(gè)特殊組成部分。因此，當(dāng)復(fù)合離心桶(43)作正向(右轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)洗滌時(shí)，水從離心桶(26)內(nèi)壁上的離心眼孔(27)被離心至外桶(29)的內(nèi)壁上后，只能沿螺旋葉輪(28)的軌跡作自下向上運(yùn)動(dòng)，并在曲面向內(nèi)懸伸桶口(44)的內(nèi)壁和彎曲扭轉(zhuǎn)的渦旋葉片(44)的共同作用下，使洗滌用水射向離心桶(26)的錐面內(nèi)底；反之，水則螺旋葉輪(28)的軌跡作自上向下運(yùn)動(dòng)，直至射向其下的連體接水槽(46)。
在圖3中，離心桶(26)的內(nèi)底主體為錐形凸起結(jié)構(gòu)，其表面為連續(xù)曲面，原本應(yīng)另附一幅俯視圖加以詳示，但由于內(nèi)底表面均為連續(xù)曲面，在俯視圖中只能顯出平面，故而對離心桶(26)內(nèi)底的連續(xù)曲面結(jié)構(gòu)只好在復(fù)合離心桶(43)的主剖圖上來加以顯示。另外，必須特別指出，連續(xù)曲面既可為高低不平，凸凹相連的不對稱，不規(guī)則連續(xù)曲面，也可為對稱的波輪狀曲面和園錐面。
在圖3所示實(shí)施例中，離心桶(26)內(nèi)底為不對稱，不規(guī)則的連續(xù)曲面，其作用在于當(dāng)復(fù)合離心桶(43)作正向高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，能與從曲面向內(nèi)懸伸桶口(44)處噴射來的洗滌水發(fā)生劇烈的高速碰撞，一方面將股狀噴射的洗滌用水徹底撞散、撞碎，使之成霧狀水沫，其霧狀水沫分子團(tuán)的大小幾近于納米級分子結(jié)構(gòu)；另一方面，通過高速碰撞，使霧狀水沫水分子團(tuán)在離心桶(26)內(nèi)作無規(guī)則的四處亂射，并同時(shí)加大其噴射速度。因此，在本實(shí)施例中，復(fù)合離心桶(43)的轉(zhuǎn)速越高，洗滌用水的循環(huán)量越大，被撞擊后生成的水分子團(tuán)的結(jié)構(gòu)越小，數(shù)目越多、噴射速度越快，進(jìn)而水分子團(tuán)所產(chǎn)生的摩擦作用力對衣物纖維的摩擦作用也越明顯，去污效果更好。這也就是本實(shí)用新型之所以能夠僅用清水即可將衣物洗凈的根本原因。
圖3所示實(shí)施例在使用時(shí)，應(yīng)首先將衣物投放離心桶(26)內(nèi)，扣好保險(xiǎn)蓋(23)和殼體頂部折疊蓋(22)，開啟定時(shí)器(31)和電機(jī)正反轉(zhuǎn)開關(guān)(32)，待復(fù)合離心桶(43)沿正向洗滌(順時(shí)針)方向穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)后，即可用一細(xì)膠管〖膠管外徑小于或剛好等于注水孔(24、25)均可〗沿注水孔(24、25)向離心桶(26)內(nèi)注入極少體積的清水(為保證洗滌效果，清水的注入體積以V≤10L為好)。當(dāng)注入的清水與離心桶(26)內(nèi)底上的錐形凸起連續(xù)曲面發(fā)生高速撞擊后，立馬生成霧狀水沫似的無數(shù)細(xì)小顆粒水分子團(tuán)射向因離心力作用而緊貼在離心桶(26)內(nèi)壁上的衣物，在離心力的作用下高速穿越衣物上的層層纖維而從離心眼孔(27)處離心至外桶(29)的內(nèi)壁上，并在螺旋葉輪(28)和渦旋葉片(45)的共同作用下，沿螺旋軌跡作自下向上運(yùn)動(dòng)，最終從曲面向內(nèi)懸伸桶口(44)的口邊重新射向離心桶(26)內(nèi)底上的連續(xù)曲面，并與之發(fā)生新一輪的高速撞擊，生成新一輪的霧狀水沫，進(jìn)而形成連續(xù)不斷的循環(huán)往復(fù)。當(dāng)洗滌時(shí)間到點(diǎn)(或衣物已洗凈不需要繼續(xù)洗滌時(shí))，只須關(guān)閉定時(shí)器(31)，若急于讓其短時(shí)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，可同時(shí)開啟離合器控制開關(guān)(30)，待復(fù)合離心桶(43)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，重新啟動(dòng)電機(jī)(33)反轉(zhuǎn)，進(jìn)而使復(fù)合離心桶(43)作反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在離心力的作用下，衣物仍緊貼離心桶(26)內(nèi)壁，離心桶(26)內(nèi)所有的洗滌用水仍會(huì)繼續(xù)作離心運(yùn)動(dòng)，直至被離心至外桶(29)的內(nèi)壁上，但此時(shí)的螺旋葉輪(28)則因復(fù)合離心桶(43)的反轉(zhuǎn)而使洗滌用水沿螺旋軌跡作自上向下運(yùn)動(dòng)，從外桶(29)的下底桶口邊緣排向洗衣機(jī)殼體(21)的內(nèi)壁，進(jìn)而自動(dòng)下滴，流向連體接水槽(46)，最終經(jīng)排水管(40)排出。在離心甩于過程中，如果人們不滿意洗滌效果(從排出的洗滌用水的顏色即可判斷)，可在不停機(jī)的情況下，通過注水孔(24、25)重新向離心桶(26)內(nèi)注入清水，直至徹底清洗干凈為止。當(dāng)確定衣物離心甩干后，只須關(guān)閉定時(shí)器(31)或重新啟動(dòng)離合器制動(dòng)，待復(fù)合離心桶(43)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后即可取出衣物，從而完成整個(gè)洗滌。
在圖8所示第二個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)(33)、聯(lián)軸器(47)、傳動(dòng)軸(42)、離心桶(26)機(jī)械傳動(dòng)連接，離心桶(26)外壁與螺旋葉輪(28)的內(nèi)徑邊環(huán)固連接一體，螺旋葉輪(28)的外徑邊與外桶(29)內(nèi)壁環(huán)固連接一體。在外桶(29)上部高于離心桶(26)桶口的部分呈雙層向內(nèi)懸伸結(jié)構(gòu)，其中上層為平行向內(nèi)懸伸，下層為曲面向內(nèi)懸伸。由于本實(shí)用新型的功能只取決于復(fù)合離心桶(43)的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、清水注入量和洗滌時(shí)間這四個(gè)要素，而與使復(fù)合離心桶(43)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)方式無關(guān)，故在本實(shí)施例中，雖然采用了直傳動(dòng)形式，但在實(shí)用新型的目的、操作方式和使用效果上，均與圖3所示第一個(gè)實(shí)施例完全相同。
在圖9所示表格中，Q為清水注入量，m為離心桶(26)內(nèi)壁上任一質(zhì)點(diǎn)位置的水的質(zhì)量，φ為離心桶(26)的內(nèi)徑，n為復(fù)合離心桶(43)的轉(zhuǎn)速，f為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，f’為水的循環(huán)次數(shù)(f’＝f×10％)，ω為角速度，V為離心桶(26)內(nèi)壁上任一質(zhì)點(diǎn)位置的水的線速度，a為離心力加速度，F(xiàn)為m質(zhì)量的水在離心過程中所產(chǎn)生的離心力(同時(shí)也是衣物纖維所受到的磨擦作用力)，Q’/秒則為每秒內(nèi)洗滌用水的實(shí)際作用量，Q’/分為每分鐘內(nèi)洗滌用水的實(shí)際作用量。
從圖9所示表格中的數(shù)據(jù)(僅供分析、計(jì)算和測試用)，可以明顯得出第一，實(shí)用新型在作正向洗滌時(shí)的注水量雖然極少(Q＝5L)，但洗滌用水的實(shí)際作用量卻大得驚人，因而本實(shí)用新型耗水極少，極有利于節(jié)約用水。
第二，本實(shí)用新型在洗滌時(shí)所產(chǎn)生的離心磨擦作用力，也大得驚人——任一質(zhì)點(diǎn)上的作用力F＞2.3g。而在一般情況下，污物或異物在任一質(zhì)點(diǎn)上的附著力絕對小于1g，因而本實(shí)用新型無須使用洗滌制品，僅用清水即可將衣物徹底洗滌，極有利于環(huán)境保護(hù)。
第三，根據(jù)不同轉(zhuǎn)速的比較可知，本實(shí)用新型在使用時(shí)的實(shí)際用水量，還可通過提高轉(zhuǎn)速和洗滌時(shí)間而不斷降低和減少(以理論上講，其用水極限可以降低至每次洗衣最多耗水1L∽2L)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保型循環(huán)用水離心力洗衣機(jī)，在殼體內(nèi)，電機(jī)、皮帶、傳動(dòng)軸、離心桶順序機(jī)械傳動(dòng)連接，其特征是離心桶外壁與螺旋葉輪的內(nèi)徑邊環(huán)固連接一體，螺旋葉輪的外徑邊與外桶的內(nèi)壁環(huán)固連接一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心力洗衣機(jī)，其特征是離心桶的錐形凸起內(nèi)底表面為連續(xù)曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心力洗衣機(jī)，其特征是螺旋葉輪的每一單片葉輪均為相同螺旋回轉(zhuǎn)軌跡的螺旋環(huán)片結(jié)構(gòu)，螺旋葉輪的環(huán)形片寬為2＜R-r＜80，螺旋葉輪的數(shù)量為1＜n＜100，螺旋葉輪的旋向與復(fù)合離心桶的設(shè)定正向洗滌轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心力洗衣機(jī)，其特征是外桶無底成通管狀，側(cè)壁無眼孔，外桶上部高于離心桶口的部分為特殊的 形雙層向內(nèi)懸伸口，其上層為平行向內(nèi)懸伸，其下層為曲面向內(nèi)懸伸，外桶其余下部則為管狀直園桶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心力洗衣機(jī)，其特征是螺旋葉輪下部底邊的回轉(zhuǎn)平面與離心桶和外桶的底邊齊平，螺旋葉輪的上部則沿外桶上部的下層曲面向內(nèi)懸伸桶口內(nèi)壁一直延伸至桶口邊，其結(jié)構(gòu)亦內(nèi)壁曲面和螺旋軌跡而成渦旋扭轉(zhuǎn)，并變?yōu)闇u旋葉片。
專利摘要一種僅用清水進(jìn)行離心洗滌并使洗滌用水自動(dòng)循環(huán)往復(fù)的環(huán)保型循環(huán)用水離心力洗衣機(jī)，是在已有的離心機(jī)外殼中，電機(jī)、皮帶(或聯(lián)軸器)傳動(dòng)軸、離心桶、順序機(jī)械傳動(dòng)連接的結(jié)構(gòu)中增設(shè)螺旋泵水循環(huán)結(jié)構(gòu)，使螺旋葉輪內(nèi)徑邊環(huán)固連接在離心桶的外壁上，外徑邊環(huán)固連接在外桶的內(nèi)壁上。電機(jī)帶動(dòng)復(fù)合離心桶正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水在復(fù)合離心桶內(nèi)離心洗滌、自動(dòng)循環(huán)往復(fù)，電機(jī)帶動(dòng)復(fù)合離心桶反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水在復(fù)合離心桶內(nèi)離心洗滌、單向甩干。
文檔編號(hào)D06F23/00GK2507883SQ0120940
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月17日
發(fā)明者朱寧 申請人:朱寧