СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК D06F19/00 

Изобретение относится к технике хозяйственно-бытового назначения и касается конструкции стиральных машин вибрационного типа.

Известна стиральная машина, содержащая вертикальный бак для белья с активатором в нижней части, соединенным с приводом вертикальных колебаний, размещенным под днищем бака, и перфорированную камеру, установленную внутри бака с образованием зазора между боковыми стенками и их днищами, а активатор выполнен в виде горизонтальной плоской пластины, размещенной в зазоре над днищем бака, имеющим центральное отверстие для соединения пластины с приводом вертикальных колебаний, при этом в зазоре между днищами бака и камеры размещено средство дополнительной активации моющего раствора.

Средство дополнительной активации требует значительных энергозатрат, что можно отнести к недостаткам известной стиральной машины.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в интенсификации процесса, повышении качества стирки, а также в снижении энергозатрат.

Достигается этот результат за счет того, что стиральная машина, содержащая вертикальный бак для белья с активатором в нижней части, соединенным с приводом вертикальных колебаний, снабжена перфорированной камерой, установленной внутри бака, днище которой размещено с зазором над днищем бака, а активатор выполнен в виде горизонтальной плоской пластины, размещенной в зазоре над днищем бака, имеющим центральное отверстие для прохода штока, и соединенной с днищем бака посредством вертикального сильфона, при этом в зазоре между днищами бака и камеры свободно размещен упругий газонаполненный элемент, являющийся средством дополнительной активации моющего раствора.

На фиг.1 изображен общий вид машины; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Стиральная машина содержит вертикальный бак 1 для белья с крышкой 2, внутри которого с кольцевым зазором установлена перфорированная камера, включающая перфорированную стенку 3 и перфорированное (решетчатое) днище 4, расположенное с зазором над днищем 5 бака. В днище 5 бака 1 выполнено центральное отверстие, в котором герметично закреплен нижний торец вертикального эластичного сильфона 6, размещенного в пространстве между днищем 5 бака и днищем 4 камеры. На верхнем торце сильфона 6 герметично закреплена плоская горизонтальная жесткая пластина 7, перекрывающая сечение сильфона. Внутри сильфона 6 проходит центральный шток 8, верхний конец которого жестко соединен с пластиной 7, а нижний с приводом 9 вертикальных колебаний (вибратором). Пластина 7 размещена под днищем 4 камеры с зазором, обеспечивающим ее свободные колебаний от вибратора 9. В пространстве между днищем 5 бака и днищем 4 камеры свободно (с зазором) размещен упругий торообразный элемент 10, выполненный в виде газонаполненной эластичной, например, резиновой, оболочки 11. Перфорированная камера жестко закреплена в баке 1 при помощи радиальных ребер 12, установленных в упорах 13 бака. В нижней части бак имеет выпускной и впускной патрубки 14, 15 для моющей жидкости. Крышка 2 герметично подсоединяется к баку при помощи быстроразъемного байонетного затвора 16. Бак 1 и вибратор 9 закреплены на раме 17.

Стиральная машина работает следующим образом.

Отстирываемое белье закладывается в перфорированную камеру, и бак 1 заполняется моющей жидкостью до уровня, составляющего 0,85 высоты бака, после чего закрывают крышку 2, фиксируя ее байонетным затвором 16. Верхняя часть бака 1 остается заполненной воздухом, образуя газовую "подушку" объемом 0,15 высоты бака. При включении вибратора 9 возбуждаются периодические колебания пластины 7, которые создают в моющей жидкости переменное (динамическое) давление. Периодические изменения давления жидкости, воздействуя на упругий торообразный элемент резонатор 10, через эластичную оболочку 11 передаются локализованному в ней газу, вызывая его периодические объемные пульсации, т.е. происходит динамическое взаимодействие жидкости и газа. При этом жидкость и газ при своем взаимодействии образуют нелинейную систему, где газ является упругим элементом, а жидкость инерционным. Собственная частота колебаний этой системы лежит в диапазоне 25 50 Гц и легко определяется экспериментально или расчетом. Путем предварительного подбора или настройки частота колебаний вибратора 9 заранее устанавливается равной собственной частоте образованной в баке 1 колебательной системы. Поэтому при включении вибратора в баке сразу же устанавливается резонансный режим колебаний нелинейной газожидкостной системы с резким увеличением (в несколько раз) амплитуды волн динамического давления, а моющая жидкость, туpбулизируясь, мгновенно захватывает свободный газ из "подушки" бака, который диспергируется на множество малых пузырьков, насыщающих объем жидкости.

Присутствие в объеме жидкости массы дисперсных пузырьков газа, пульсирующих и осциллирующих при периодических пульсациях давления в баке, увеличивает гидродинамическую активность моющей жидкости. Наличие в жидкости пузырьков газа делает ее сжимаемой и дополнительно повышает интенсивность резонансных колебаний газожидкостной системы, при этом в объеме бака создаются мощные пульсирующие турбулентные потоки моющей жидкости. Эти потоки движутся по кольцевому зазору между цилиндрическими стенками бака 1 и камеры, а также свободно проходят сквозь перфорированные днище 4 и стенку 3 камеры, интенсивно воздействуя на находящееся в ней белье и разрыхляя его. В резонансном режиме амплитуда волн динамического давления в жидкости в положительные полупериоды пульсаций достигает 1,3-1,5 ати, а в отрицательные полупериоды давление падает ниже значения упругости насыщенных паров моющей жидкости, что вызывает образование массы кавитационных пузырьков. Эти пузырьки, периодически схлопываясь, оказывают интенсивное микроударное воздействие на белье, способствуя эффективному удалению загрязнений, а также усиливают турбулизацию моющей жидкости. В то же время газонаполненный упругий резонатор 10, совершающий интенсивные объемные пульсации, оказывает ударное воздействие на днище 4 камеры, что вызывает встряхивание белья и лучшее его омывание пульсирующими потоками жидкости. При соударениях резонатора с днищем 4 образуются также кавитационные пузырьки, улучшающие процесс стирки.

Наличие кольцевого зазора между обечайками бака и перфорированной бельевой камеры необходимо, во-первых, для обеспечения свободного поступления в жидкость газа из "подушки" бака при возбуждении резонансного режима колебаний газожидкостной системы, во-вторых, для свободного движения потоков моющей жидкости по высоте бака в процессе стирки, что обеспечивает максимальную турбулизацию и обменность жидкости в объеме бака. Оптимальная ширина кольцевого зазора составляет 0,1 диаметра бака. Вертикальный сильфон, соединяющий пластину активатор с днищем бака, обеспечивает надежную герметизацию объема бака. Рабочая амплитуда колебаний пластины составляет 4 6 мм, что позволяет при установке мягкого (тонкостенного) сильфона свести к минимуму сопротивление при его колебаниях. Диаметр пластины составляет 0,4 0,6 диаметра бака. Таким образом, в предложенной стиральной машине белье подвергается высокоинтенсивному гидродинамическому воздействию турбулентных пульсирующих потоков моющей жидкости и кавитационному воздействию, благодаря чему достигается интенсификация процесса и повышение качества стирки. Этому также способствует высокая обменность моющего раствора в баке машины. При этом высокая эффективность процесса стирки обеспечивается при минимальных затратах энергии, что достигается за счет использования режима резонансных колебаний нелинейной газожидкостной системы, обладающей высокой чувствительностью.

Использование: стиральная машина с вибрационным воздействием на мощную жидкость. Сущность: стиральная машина содержит вертикальный бак с активатором в нижней части, соединенным через шток с приводом вертикальных колебаний. Внутри бака с образованием кольцевого зазора установлена перфорированная цилиндрическая камера для белья, днище которой размещено с зазором над днищем бака. Активатор выполнен в виде горизонтальной плоской пластины, размещенной в зазоре над днищем бака, имеющим центральное отверстие для прохода штока, и соединенной с днищем бака посредством вертикального сильфона. В зазоре между днищами бака и перфорированной камеры свободно размещен упругий газонаполненный элемент. При периодических колебаниях активатора происходит динамическое взаимодействие упругого элемента с моющей жидкостью и возбуждение режима вибротурбулизации, что обеспечивает интенсивное воздействие моющей жидкости на белье и повышение качества стирки. 2 ил.

СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая вертикальный бак, перфорированную камеру для белья, установленную внутри бака с образованием зазора между их стенками и днищами, активатор, размещенный в зазоре над днищем бака, соединенный с приводом вертикальных колебаний, и средство дополнительной активации моющего раствора, отличающаяся тем, что средство дополнительной активации моющего раствора выполнено в виде упругого газонаполненного элемента, свободно размещенного в зазоре между днищами бака и перфорированной камеры.