Настоящее изобретение относится к устройству для чистки загрязненных предметов, изделий и других объектов, например текстильных изделий или посуды, а также к зарядному устройству и к сочетанию этих устройств.
При выполнении стирки или мытье посуды, или процесса чистки или мытья в общем смысле, происходящего при уборке жилища ежедневно, приходится сталкиваться с затратами на энергию, воду и моющие средства, которые составляют вполне значительные величины.
Известно устройство для чистки загрязненных предметов (например, текстильных изделий или посуды) по патенту Японии N 54103267, кл. B 08 B 3/12, 1979, содержащее водонепроницаемый корпус, выполненный с возможностью полного погружения в воду вместе с загрязненными предметами, и вибрационные средства для создания вибрации указанного корпуса.
Известное устройство основано на использовании ультразвуковых колебаний, частота которых лежит в диапазоне десятков кГц. Соответственно, вибрационные средства в известном устройстве выполнены в виде вибратора, прикрепленного к наружной поверхности водонепроницаемого корпуса, и осциллятора, установленного вне резервуара с водой, в которую погружен корпус устройства, и соединенного с вибратором посредством соответствующего электрического кабеля. Подобное выполнение известного устройства делает его громоздким, неудобным в эксплуатации и существенно ограничивает область его применения.
Таким образом, настоящее изобретение ставит своей основной задачей создание компактного и удобного в использовании устройства для чистки загрязненных предметов и изделий, например текстильных изделий или посуды, которое делает возможным обеспечить выполнение процесса чистки без всякого ручного вмешательства извне, по аналогии с процессами, протекающими внутри машины, и где возможно во многих случаях устранить широкое и/или одновременное использование моющих средств или дополнительных агентов.
Дополнительная задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в создании зарядного устройства, пригодного для использования совместно с устройством для чистки загрязненных предметов и изделий в соответствии с настоящим изобретением.
Согласно изобретению первая задача решена путем создания устройства, выполненного в соответствии с пунктами 1-15 формулы изобретения. Согласно изобретению в устройстве для чистки загрязненных предметов, содержащем водонепроницаемый корпус, выполненный с возможностью полного погружения в воду вместе с загрязненными предметами, и вибрационные средства для создания вибрации корпуса, эти вибрационные средства размещены внутри корпуса и выполнены в виде приводного механизма с возможностью создания вибраций с частотой примерно от 30 до 150 Гц.
Манипуляции, все еще требуемые при использовании предложенного устройства для чистки загрязненных объектов, например текстильных изделий или посуды, таким образом, ограничиваются наполнением подходящей емкости, например ведра или раковины, водой желаемой температуры, помещением загрязненных изделий, например текстильных изделий или посуды, в водяную ванну и погружением устройства, выполненного согласно изобретению, в воду с загрязненными изделиями. Вибрация, создаваемая приводным механизмом, распространяется в воде во всех направлениях и ударно воздействует на загрязняющие частицы, так что они отделяются от поверхностей, к которым они прилегают.
Эффект чистки, достигаемый с помощью устройства, выполненного согласно настоящему изобретению, может в данном случае быть усилен с помощью подходящего очищающего агента, например моющего средства и т.п.
Вибрация предпочтительно генерируется с помощью вращающейся несбалансированной массы, приводимой от электродвигателя. Это подразумевает, что корпус устройства, выполненного согласно изобретению, содержит генератор вибрации или колебаний вместе с его приводным механизмом, так что устройство, выполненное согласно настоящему изобретению, является компактным устройством, которое по существу закрыто снаружи и может легко транспортироваться.
Электродвигатель согласно изобретению имеет частоту вращения в диапазоне примерно от 1800 до 9000 об/мин, предпочтительно примерно от 2400 до 6000 об/мин, в особенности примерно 3000 об/мин. Благодаря такому выбору частота вибрации лежит в диапазоне 30-150 Гц, предпочтительно в диапазоне примерно 40-100 Гц, и в особенности примерно равна 50 Гц. Частота вибрации меньшая, чем примерно 30 Гц, создает чрезвычайно слабый очищающий эффект или совсем не дает никакого эффекта, в то время как колебания или вибрации с частотой, превышающей 150 Гц, могут уже иметь тенденцию к повреждению чувствительных материалов, например синтетических волокон или шелка, при обработке изделий из текстиля, и тонких бокалов или посуды с золотым ободком и т.п. - при обработке посуды, по аналогии с известным эффектом воздействия ультразвука.
Корпус предпочтительно содержит две половины, соединенные друг с другом с образованием водонепроницаемого соединения и имеет, по существу, форму сферы. Несмотря на то, что возможны различные варианты выполнения корпуса и в других формах, сферическая форма может быть принята как предпочтительная, так как ввиду отсутствия в корпусе такой формы граней, кромок и т.п. нет необходимости опасаться повреждений или нанесения ущерба очищаемым предметам, в особенности текстильным изделиям.
Сферическая поверхность может быть снабжена множеством участков в виде ребер. Вибрация сферического корпуса, создаваемая приводным механизмом, взаимодействует более интенсивно с окружающей водой или окружающей чистящей или моющей жидкостью благодаря этим выступам в виде ребер, ввиду увеличения поверхности.
Выступы в виде ребер выполнены, главным образом, изогнутыми в форме буквы S, и расположены они с равным шагом (т.е. эквидистантно) от нижнего к верхнему полюсу сферического корпуса, в результате чего достигается не только еще большая однородность характеристик передачи вибрации, но и также особенно привлекательный внешний вид устройства, выполненного согласно изобретению.
Внутри корпуса может быть расположен магнит, независимый от магнитов электродвигателя, наиболее предпочтительно - постоянный кольцеобразный магнит. Известно, что магниты создают в воде специальный эффект, в результате которого кальций, содержащийся в ней, не будет совсем, или будет, но в меньшей степени, оседать на трубах, сосудах, волокнах и т.п. За счет по меньшей мере одного постоянного магнита вода, окружающая корпус, таким образом подвергается влиянию эффекта "смягчения" воды, дающего в результате особенно хороший очищающий или отстирывающий эффект в сочетании с вибрацией или колебаниями. В случае, когда это совмещение вибрации и действия магнита еще больше дополняется обогащением кислородом, например, с помощью кислородных таблеток, помещенных в очищающую жидкость или подобную, при определенных обстоятельствах возможно полностью освободиться от использования моющих средств и чистящих агентов.
Если постоянный кольцевой магнит расположен в районе плоскости экватора сферического корпуса, то для размещения магнита может использоваться максимальный внутренний диаметр корпуса. Таким образом, может быть установлен соответственно большой и мощный магнит. Далее, корпус, благодаря такой установке магнита является самоустанавливающимся в моющей жидкости или воде. Наконец, верхний конец электродвигателя может, таким образом, удерживаться с помощью центрального отверстия магнита наподобие подшипника, и таким образом отпадает необходимость в дополнительных средствах для этой цели.
Приводной механизм для несбалансированной массы может также приводить в движение насосный элемент. С помощью этого насосного элемента (предпочтительно в форме диафрагменного насоса) вода, в которой находится устройство, выполненное согласно настоящему изобретению, будет в данном случае находиться в движении или перемешивании, так что удаление частиц грязи, ослабленных вибрацией, будет еще усиливаться.
Вибрационный приводной механизм в другом предпочтительном варианте выполнения выполнен в виде электродвигателя с колеблющимся якорем, объединенного вместе соответствующими средствами энергоснабжения и управления, который, однако, может быть открыт. Электродвигатель с колеблющимся якорем содержит более стойкие к износу части, чем обычный электродвигатель, содержащий ротор и статор, и таким образом, он имеет большой срок службы. Вибрационные движения корпуса, благотворно влияющие на процесс чистки, могут при определенных обстоятельствах дополнительно возбуждаться электродвигателем с колеблющимся якорем, так как якорь маятникового типа при работе может передавать определенные вибрации к окружающему его корпусу. В дополнение, электродвигатель с колеблющимся якорем легко выдерживает температуры в 95oC и более пригоден при работе в условиях стирки или кипячения, чем обычный электродвигатель.
В наиболее предпочтительном варианте выполнения это сочетание элементов дает дополнительный эффект, так что с помощью электродвигателя с колеблющимся якорем не только вызывается вибрация корпуса, но и дополнительно обеспечивается привод диафрагменного насоса. С помощью этого диафрагменного насоса может быть достигнут определенный расход потока моющей жидкости, в результате чего очищающий эффект может в данном случае быть еще более усилен. В дополнение к ряби на поверхности воды и введению кислорода в воду благодаря колебаниям или вибрации диафрагменный насос вызывает также движение или перемешивание более глубоких слоев воды, таким образом, оказывая благоприятное влияние на внедрение кислорода, происходящее на поверхности воды, также и в более глубокие ее слои.
Если же на выходе из диафрагменного насоса установить пористый элемент типа отработанной породы, например, такого типа, как используемый в водоемах для разведения рыбы, для пропускания пузырьков воздуха через него в воде, то при каждом цикле нагнетания диафрагменного насоса происходит выход мелких пузырьков воздуха.
Подача энергии к электродвигателю для генерации колебаний или вибрации и/или к другим энергопотребителям предпочтительно достигается с помощью аккумуляторов.
В соответствии с предпочтительным, факультативным вариантом выполнения настоящего изобретения повторная зарядка аккумуляторов выполняется без контакта, с помощью индукционной катушки. Эта индукционная катушка расположена внутри корпуса и намотана вокруг приемной камеры, размещенной во внутренней части корпуса, и соединенной с аккумуляторами через соответствующие электронные средства управления и регулирования. Для того, чтобы зарядить аккумуляторы, корпус совмещается с соответствующим индукционным передатчиком, и энергия, выделенная передатчиком, принимается через стенку корпуса с помощью индукционной катушки и преобразуется в зарядное напряжение или зарядный ток для аккумуляторов. Соответственно, корпус может при определенных обстоятельствах также быть выполненным целиком закрытым, т.е. склеенным, полученным литьем под давлением и т. п., для получения водонепроницаемости, в результате чего любое проникновение воды надежно предотвращается.
Индукционный передатчик расположен внутри зарядного устройства, выполненного согласно п. 16 формулы изобретения. Зарядное устройство содержит корпус, имеющий поверхность основания, и удлиненную часть в виде колонны, выполненной на поверхности корпуса и обращенной в противоположную от поверхности основания сторону. Наружная часть колонны, соответствующая по конфигурации и размеру внутренней части приемной камеры корпуса устройства для чистки загрязненных предметов, вставляется во внутреннюю часть этой камеры по существу без зазоров. Внутри указанной части зарядного устройства размещена индукционная передающая катушка. При установке корпуса устройства для чистки на удлиненной части зарядного устройства, которая размещается в приемной камере, индукционный передатчик зарядного устройства и катушка индукционного приемника располагаются в достаточной близости, и, таким образом, может выполняться подзарядка аккумуляторов. Это совмещение, кроме того, представляет пассивное, т.е. нерабочее состояние устройства, выполненного согласно изобретению. Сферический корпус надежно и внешне привлекательно прикреплен к удлиненной части корпуса зарядного устройства, и вследствие постоянной подзарядки устройство может работать все время.
В соответствии с еще одним вариантом предпочтительного выполнения включение источника энергии выполняется без контакта путем погружения корпуса в моющую жидкость. Это достигается, например, с помощью двух смежных контактных электродов, расположенных в непосредственной близости друг от друга на наружной поверхности корпуса, которая открыта для воздействия моющей жидкости, с этими электродами, подающими ток нагрузки к потребителю через усилительный контур, замыкаемый последовательно всякий раз, когда образуется тот же самый потенциал между электродами благодаря наличию окружающей моющей жидкости. Следовательно, нет необходимости в создании ручного переключателя внутри корпуса.
Внутри корпуса может быть дополнительно образована камера для чистящего агента, такого как моющее средство, пятновыводитель, ополаскивающий агент, ароматизатор, носитель кислорода в виде гранул и т.п.
Наконец, в корпусе может быть размещен модуль памяти, в особенности в виде ПЗУ (постоянного запоминающего устройства) для размещения программы обработки.
Дальнейшие подробности, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего описания вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых:
фиг. 1 изображает в разрезе вариант выполнения устройства согласно изобретению;
фиг. 2 изображает в разрезе еще один вариант выполнения устройства согласно изобретению;
фиг. 3 изображает продольный разрез по линии III - III, фиг. 4, изображающей еще один вариант выполнения устройства согласно изобретению;
фиг. 4 изображает устройство в поперечном разрезе по линии IV - IV, фиг. 3;
фиг. 5 изображает электрическую схему в предпочтительном варианте выполнения для использования в одном из вариантов выполнения, показанных на фиг. 1 - 4;
фиг. 6 изображает в изометрии зарядное устройство для использования с одним из вариантов выполнения, показанных на фиг. 1-4, и
фиг. 7 изображает в изометрии совмещение зарядного устройства, показанного на фиг. 6, с устройством по одному из вариантов выполнения, показанных на фиг. 1 - 4.
Устройство для чистки загрязненных предметов, изделий и других объектов, например текстильных изделий или посуды, выполненное согласно изобретению, в общем виде показано на чертежах под номером 2, и согласно фиг. 1 содержит корпус 8, образованный верхней половиной 4 и нижней половиной 6, соединенными друг с другом в зоне плоскости экватора с помощью водонепроницаемого резьбового соединения 10 или с помощью любого другого водонепроницаемого соединения, пригодного для использования в данном случае. Во внутреннем пространстве корпуса 8, образованного половинами 4 и 6, отдельно от электродвигателя 12 расположен ряд элементов энергоснабжения, например две аккумуляторных батареи 14 и 16, в результате чего осуществляется энергоснабжение электродвигателя 12. Неподвижная фиксация электродвигателя 12, элементов электроснабжения и других связанных с ними элементов достигается с помощью несущих переборок и ребер, имеющихся в нижней половине 6 корпуса, некоторые их них обозначены номерами 18-22.
Когда верхняя половина 4 отделяется от нижней половины 6, появляется возможность доступа к внутренней полости корпуса 8, например, для замены разрядившихся батарей на новые, или для замены повторно заряжаемых аккумуляторов, если они используются вместо батарей, или для того, чтобы зарядить их на месте через розетку для зарядки, предусмотренную сбоку в корпусе. При снятой верхней половине 4 также имеется доступ к электрическому переключателю для включения или выключения электродвигателя 12.
Вместо переключателя, расположенного внутри корпуса 8 для включения и выключения электродвигателя 12, может быть предусмотрен переключатель, управляемый потенциалом и выполненный в виде двух контактных поверхностей, расположенных с зазором друг от друга снаружи корпуса 8, например, на наружной окружной стенке нижней половины 6, с контактом между двумя контактными поверхностями, образующимся при погружении устройства 2 в моющую воду, благодаря обладающей в большей или меньшей степени электропроводностью моющей воде. При этом электродвигатель 12 включается автоматически. Соответственно, при удалении корпуса 8 устройства 2 из моющей воды электродвигатель 12 автоматически выключается. Этот вариант выполнения описан более подробно ниже со ссылками на фиг. 5.
Зарядка аккумуляторов 14 и 16 может также быть выполнена снаружи без необходимости открытия корпуса 8. Этот вариант выполнения описан ниже со ссылками на фиг. 3, 4, 6 и 7.
На выходном валу 24 электродвигателя 12 установлен кулачок 26. Свободный нижний конец выходного вала 24 на фиг. 1 закреплен в соответствующем опорном подшипнике 28. При вращении электродвигателя 12 и соответственно выходного вала 24 закрепленный на нем кулачок 26 вызывает вибрацию, передаваемую в окружающую воду через корпус 8. Вибрационные волны передаются по воде во всех направлениях и производят соответствующие вибрационные движения волокон текстильных материалов или грязных частиц, прилипших к ним, или грязи, прилипшей к посуде, и т.п. Частота вращения вала электродвигателя находится в диапазоне примерно от 1800 до 9000 об/мин, более точно, примерно от 2400 до 6000 об/мин, в особенности примерно 3000 об/мин. Посредством вышеуказанной частоты вращения может быть достигнута частота вибрации кулачка 26 примерно от 30 до 150 Гц. В практических условиях частота ниже, чем 30 Гц, и выше, чем 150 Гц, совсем не дает чистящего эффекта или дает очень малый эффект, тогда как частота вибрации в диапазоне примерно от 40 до 100 Гц и в особенности примерно 50 Гц дает наилучшие результаты.
Колебательные или вибрационные движения корпуса 6, кроме того, способствуют обогащению воды кислородом вследствие перемешивания поверхности воды и таким образом дает дополнительное улучшение очищающего эффекта.
В варианте выполнения, показанном на фиг, 1, а также в варианте, показанном на фиг. 2, описанном ниже, в корпусе 8 может быть выполнена приемная камера 30 для чистящего агента, который при этом через соответствующее отверстие 32 в стенке корпуса 8 постепенно выходит из приемной камеры 30 и попадает в воду. В качестве примеров такого дополнительного агента могут быть использованы обычное широко используемое моющее средство, пятновыводитель, ополаскивающий агент или освежитель красок, ароматизирующее вещество, гранулы, освобождающие кислород и т.п. Одной из причин использования таких агентов является то, что без их использования, в особенности при работе с текстильными материалами, типичный запах свежевыстиранного белья, который очень нравится многим людям, будет после процесса стирки отсутствовать.
Помимо вибраций корпуса 8, создаваемых электродвигателем 12 или кулачком 26 соответственно, работа устройства 2, выполненного согласно настоящему изобретению, по стирке или очистке будет улучшена или даже интенсифицирована благодаря тому, что электродвигатель 12 при работе создает магнитное поле. Известно, что магнит оказывает положительное воздействие на воду, так что вода становится мягче, с возможностью достижения особенно хорошего отстирывающего или очищающего эффекта, получаемого в результате одновременного воздействия вибраций или колебаний корпуса 8.
Это обстоятельство использовано в варианте выполнения, показанном на фиг. 2. На фиг. 2 показан в разрезе аналогично фиг. 1 другой вариант выполнения устройства 2 согласно изобретению. Те же номера позиций, что и на фиг. 1, обозначают те же элементы, и их описание повторяться не будет.
Согласно фиг. 2 магнит 34, не зависимый от магнита электродвигателя 12, установлен в области резьбового соединения 10. Магнит 34 здесь выполнен в виде постоянного кольцевого магнита, наружная окружная поверхность которого лежит на внутренней поверхности нижней части 6 ниже резьбового соединения 10. Наружная окружная поверхность магнита 34 может быть скреплена с внутренней стенкой нижней части 6 в месте их взаимного контакта. Далее фланец 36 верхней части 4 в закрытом положении резьбового соединения в соответствии с фиг. 2 может давить сверху на верхнюю поверхность кольцевого магнита 34 в крайней ее части, так что в сочетании с кривизной нижней части 6 кольцевой магнит 34 надежно закреплен. Кольцевой магнит 34 имеет центральное отверстие 38, служащее опорой электродвигателю 12 вместе с монтажными переборками 40, так что электродвигатель 12 надежно крепится между монтажными переборками, центральным отверстием 38 кольцевого магнита 34 и нижним подшипником 28. Остающиеся полости 42 и 44 выше и ниже кольцевого магнита 34 служат для установки имеющих соответствующие размеры элементов энергоснабжения, т.е. батарей или аккумуляторов. Так как кольцевой магнит 34 установлен в районе резьбового соединения 10 между верхней половиной 4 и нижней половиной 6 и таким образом в районе максимального диаметра корпуса 8, кольцевой магнит 34 может быть выполнен соответственно большого размера и таким образом иметь высокие рабочие параметры, т.е. излучать сильное магнитное поле. Если кольцевой магнит 34, кроме того, расположен несколько ниже точного положения экваториальной плоскости корпуса 8 на фиг. 2, действие его веса обеспечивает автоматическую установку положения корпуса 8, так чтобы в моющей или очищающей жидкости положение корпуса всегда было бы по существу таким, чтобы ось вращения выходного вала 24 электродвигателя 12 располагалась вертикально. Наконец, кольцевой магнит 34 может быть выполнен таких размеров, что его вес компенсирует плавучесть корпуса 8, в результате чего последний остается затопленным в моющей или очищающей жидкости.
На фиг. 3 и 4 показан другой возможный вариант выполнения настоящего изобретения. На фиг. 3 показан центральный вертикальный разрез по линии III - III на фиг. 4, а на фиг. 4 показан центральный горизонтальный разрез по линии IV-IV на фиг. 3. Элементы, идентичные или аналогичные элементам, показанным на фиг. 1 и 2, обозначены на фиг. 3 и 4 теми же номерами позиций, и их описание не повторяется.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 3 и 4, устройство 2 вновь содержит сферический корпус 8, однако в противоположность варианту выполнения, показанному на фиг. 1, он по существу закрыт по окружности, т.е. он не разделяется на верхнюю и нижнюю половины в виде куполов. Внутри корпуса 8 расположен электродвигатель 46 с колеблющимся якорем, по существу содержащий сердечник 48 в форме подковы, с двумя оконечными частями 50 и 52, с катушкой 54 включения, намотанной вокруг оконечной части 52 сердечника 48. Постоянный магнит 56 расположен сбоку относительно электродвигателя 46 с колеблющимся якорем и на некотором расстоянии от него. Постоянный магнит 56 установлен на стальной листовой пружине 58, имеющей угловую форму, такую, как показано на фиг. 6, и содержащей короткую концевую часть, несущую постоянный магнит 56, и длинную концевую часть, закрепленную подходящим образом в заделке 60, выполненной в корпусе 8. Длинная концевая часть также соединена с нагнетающими мехами 62 диафрагменного насоса 64. Нагнетающие мехи 62 герметично надеты поверх выемки или впадины 66, выполненной в стенке корпуса 8, причем на внутренней поверхности выемки 66 выполнено отверстие 68.
В выемке 66 закреплен пористый элемент 70, например, выполненный из какой-либо вулканической породы или из так называемой отработанной породы, используемой в водоемах для разведения рыбы.
Диаметрально противоположно от выемки 66 внутри корпуса 8 расположена плата 72 с электронной схемой, содержащей управляющие, регулирующие и зарядные средства, не показанные на чертежах. Колпачок на полюсе корпуса рядом с платой 72 электронной схемы может быть выполнен прозрачным. Например, в процессе изготовления корпуса 8 прозрачный колпачок может быть вставлен с помощью литья под давлением в оставшийся непрозрачный материал корпуса 8. В этом случае на плате с электронной схемой может быть установлен светодиод 74 или какой-либо другой светоиспускающий элемент, подходящий для индикации состояния аккумуляторов 14 и 16 - ожидание и/или зарядка. Как показано на фиг. 6 и 7, в этом варианте выполнения могут быть установлены два дополнительных аккумулятора 76 и 78 в дополнение к аккумуляторам 14 и 16. Время непрерывной работы устройства в варианте выполнения, показанном на фиг. 6 и 7, таким образом, практически удваивается по сравнению с вариантом выполнения, показанным на фиг. 1.
Диаметрально противоположно электродвигателю 46 с колеблющимся якорем во внутреннем пространстве корпуса 8 расположена индукционная катушка 82 на соответствующем опорном выступе 80, выступающем внутрь корпуса 8 как закрытый цилиндр. Закрытое пространство цилиндрической формы, образованное опорным выступом 80, имеет функцию приемной камеры 84 для зарядного устройства, выполненного согласно изобретению и описанного ниже.
Вокруг выемки 66, содержащей пористый элемент 70, образовано кольцо из полусферических выпуклостей.
Работа и принцип действия устройства по варианту выполнения, показанному на фиг. 3 и 4, описаны ниже со ссылками на чертежи.
Когда подача энергии от аккумуляторов 14, 16, 76 и 78 к электродвигателю 46 с колеблющимся якорем включается переключателем, который описан ниже, полярность двух оконечных частей 50 и 52 циклически меняется на противоположное значение с помощью электронных управляющих средств, расположенных на плате 72 с электронной схемой над катушкой 54 включения, так что постоянный магнит 56, расположенный на стальной листовой пружине 58, также циклически перемещается вверх и вниз на фиг. 3, так как он попеременно притягивается и отталкивается оконечными частями 50 и 52. Это колебательное движение постоянного магнита 56 на фиг. 3 сообщается длинной части стальной листовой пружины 58, откуда оно передается вплоть до заделки 60, так что нагнетающие мехи 62 диафрагменного насоса 64 на фиг. 3 совершают также рабочие или нагнетающие движения, направленные вверх и вниз. Через отверстие 68 эти движения нагнетающих мехов 62, создающие увеличение и уменьшения объема, воздействуют на выемку 66. Благодаря пористому элементу 70 воздух в виде очень мелких пузырьков выходит из выемки 66 в окружающую воду под воздействием этих нагнетающих движений, в результате чего очищающий эффект устройства 2 существенно усиливается при одновременном действии колебаний или вибрации, вызываемой электродвигателем 46 с колеблющимся якорем.
Так как корпус 8 под действием веса пористого элемента 70 имеет тенденцию к автоматическому выравниванию в моющей жидкости так, чтобы занимать положение, как показано на фиг. 3, когда пористый элемент 70 находится в самом нижнем положении, кольцо из полусферических выпуклостей 86 расположено так, чтобы окружать выемку 66; благодаря этим выпуклостям 86 свободная поверхность пористого элемента 70, выделяющего пузырьки воздуха, не входит в непосредственный контакт с какими-либо объектами, подлежащими чистке, находящимися ниже этой поверхности, или с дном бака для стирки или мытья, так что ничто не препятствует выходу пузырьков воздуха из пористого элемента. В дополнение к испусканию пузырьков воздуха из пористого элемента 70 нагнетающее движение нагнетающих мехов 62 вызывает определенный поток жидкости из пористого элемента 70. Воздух, выходящий из пористого элемента 70, вместе с потоком жидкости из выемки 66 или из пористого элемента 70, соответственно, в сочетании с колебаниями всего корпуса 8, вызванного работой электродвигателя 46 с колеблющимся якорем, вызывает в моющей жидкости желаемый моющий или очищающий эффект.
Воздействие колебаний или вибрации, вызванной корпусом 8, может быть еще более усилено тем, что по меньшей мере на нижней полусфере корпуса, т.е. там, где расположен пористый элемент, выполнено множество перегородок или ребер. Это вызывает усиление передачи колебаний от корпуса к окружающей моющей жидкости. Этот вариант выполнения ребер или перегородок ниже описан более подробно.
Моющий эффект еще более усиливается при воздействии магнитного поля, создаваемого катушкой 54 и постоянным магнитом 56, и излучаемого корпусом 8. Это магнитное поле может быть еще более усилено при необходимости путем установки одного или нескольких мощных постоянных магнитов в подходящих местах внутри корпуса 8.
Использование электродвигателя 46 с колеблющимся якорем вместо электродвигателя 12 дает преимущество в том, что электродвигатели с колеблющимся якорем по сравнению с электродвигателями, состоящими из ротора и статора, не чувствительны к воздействию тепла, следовательно, они могут быть использованы в ситуациях, где ожидается наличие температуры 60oC и выше, например, при стирке или чистке сильно загрязненных изделий.
Как было упомянуто выше, в предпочтительном варианте выполнения имеется возможность автоматического включения подачи энергии как для электродвигателя 12 в вариантах выполнения, показанных на фиг. 1 или 2, так и для электродвигателя 46 с колеблющимся якорем в варианте выполнения согласно фиг. 3 и 4, когда устройство 2 или корпус 8 соответственно вступают в контакт с моющей или очищающей жидкостью. На фиг. 5 проиллюстрирована такая возможность.
На наружной стенке корпуса 8 расположены очень близко друг к другу два электрода 88 и 90, однако электрически изолированные друг от друга на воздухе. Контактные электроды 88 и 90 последовательно соединены с усилительным контуром, выполненным на двух транзисторах 92 и 94 в конфигурации Дарлингтона. Коллекторно-эмиттерный контур транзистора 94 соединен между "плюсом" источника питания и "массой" с резистором R в качестве нагрузочного сопротивления электродвигателя 12 или электродвигателя 46 с колеблющимся якорем соответственно. Если корпус 8 устройства 2 погружается в воду или, в общем случае, в чистящую жидкость, значения потенциала у контактных электродов 88 и 90 становятся равными, так что положительное напряжение, поданное к контактному электроду 88, также подается и на контактный электрод 90, в результате чего транзистор 92, а также и транзистор 94 становятся проводниками и обеспечивается протекание тока нагрузки. Как только устройство 2 или его корпус 8 соответственно будет вынуто из воды, так что между контактными электродами 88 и 90 не будет никакой влаги, контактный электрод 90 будет отделен от положительного потенциала контактного электрода 88, транзисторы 92 и 94 блокируются, и протекание тока нагрузки через транзистор 94 прерывается. Таким образом, здесь реализована предпочтительная возможность для устройства 2 автоматически включаться всегда, когда оно контактирует с моющей или чистящей жидкостью. Следовательно, нет необходимости в расположении водонепроницаемого выключателя снаружи корпуса 8 или в разделении корпуса 8 на две разделяющиеся части для того, чтобы иметь возможность при необходимости управлять переключателем, расположенным внутри во внутреннем пространстве корпуса 8.
Для подзарядки аккумуляторов 14, 16, 76 и 78 используется приемная камера 84 вместе с индукционной катушкой 82. На фиг. 6 и 7 показан возможный вариант выполнения такого зарядного устройства и совмещение зарядного устройства и моющего или очищающего устройства.
В иллюстративном примере, показанном на фиг. 6 и 7, зарядное устройство 96 содержит корпус прямоугольной формы, имеющий поверхность 100 основания, с удлиненной частью 104 в виде колонны, расположенной на поверхности 102, обращенной в противоположную от поверхности 100 основания сторону. В варианте выполнения зарядного устройства 96, представленного на фиг. 6, удлиненная часть 104 выполнена в форме цилиндра с основанием в виде окружности, с наружным диаметром удлиненной части 104, соответствующим внутреннему диаметру приемной камеры 84 корпуса 8, так что удлиненная часть может быть по существу введена без зазора в приемную камеру 84. Длина удлиненной части 104 также выполнена в соответствии с глубиной приемной камеры 84.
Внутри удлиненной части 104 расположена индукционная катушка, служащая индукционным передатчиком. Когда корпус 8 и приемная камера 84 помещаются на зарядное устройство 96 так, что удлиненная часть 104 помещается в приемную камеру 84, индукционная передающая катушка внутри удлиненной части 104 и катушка 82, работающая как приемная катушка, немедленно оказываются вблизи наружной области приемной камеры 84.
Внутри зарядного устройства 96 или корпуса 98 соответственно имеются соответствующие электронные средства, чувствительные к условиям зарядки аккумуляторов 14, 16, 76 и 78, и при поступлении сигнала о том, что аккумуляторы требуют подзарядки, активизирующие индукционную катушку внутри удлиненной части 104. В качестве индикатора в данном случае может служить светодиод 106, расположенный на поверхности 102. Светодиод 106, например, красного цвета служит пользователю индикатором того, что идет процесс зарядки. Во время процесса зарядки мощность, излучаемая передающей катушкой в удлиненной части 104, принимается приемной катушкой 82, так что эта катушка 82 выдает соответствующее зарядное напряжение или зарядный ток, соответствующим образом обрабатываемый и регулируемый электронными средствами на плате 72 с электронной схемой, и затем подающийся к аккумуляторам 14, 16, 76 и 78. Условия зарядки аккумуляторов могут в данном случае проверяться и контролироваться с помощью светодиода 74 или каких-либо других оптических индикационных средств. Как только процесс зарядки завершается, загорается также расположенный на поверхности 102 другой светодиод 108, например, зеленого цвета при одновременном выключении красного светодиода 106, давая ясный оптический сигнал пользователю о том, что процесс зарядки завершен, и устройство 2, выполненное согласно изобретению, готово к работе.
Использование зарядного устройства 96, выполненного согласно изобретению, с индукционной зарядкой внутри корпуса 8 обеспечивает значительные преимущества по сравнению, например, с вариантом выполнения, показанным на фиг. 1 и 2, - корпус может быть выполнен полностью в виде капсулы, что подразумевает, что нет необходимости в составлении корпуса из двух частей, стыкующихся друг с другом. Таким образом, устраняются проблемы с уплотнениями. В сочетании с устройством автоматического включения, показанным на фиг. 5, обращение с устройством и пользование им чрезвычайно упрощается, какие-либо неправильные действия практически полностью исключаются.
На фиг. 7 показано совмещение зарядного устройства 96 и устройства 2, выполненных согласно настоящему изобретению. На фиг. 7 кроме того, показан вариант с выступами 110 в виде ребер или в виде перегородок, выполненных на наружной поверхности корпуса 8. Выступы 110 в представленном варианте выполнены криволинейной S-образцой формы и расположены эквидистантно, т.е. с одинаковым шагом друг относительно друга, от нижнего полюса к верхнему полюсу корпуса 8. Помимо интересного и привлекательного внешнего вида корпуса 8 выступы 110 обеспечивают увеличение поверхности корпуса 8, так что передача колебаний или вибрации корпуса 8 к окружающей моющей или очищающей жидкости будет проходить более интенсивно. В дополнение благодаря сферической форме корпуса 8 достигается равномерное излучение колебаний по всем трем пространственным координатным осям без искажений, интерференции или погашения, так что корпус 8 может соответственно рассматриваться как сферический или всенаправленный излучатель. Тем самым гарантируются равная интенсивность и равномерная передача вибрации.
Помимо электронных зарядных и регулировочных средств, необходимых для процесса зарядки, на плате 72 с электронной схемой могут присутствовать дополнительные электронные средства, например микропроцессор, в результате чего может быть приведена в действие конкретная программа работы. Микропроцессор может, например, иметь так называемое ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), и информация, содержащаяся в ПЗУ, может, например, временно изменять скорость электродвигателя 12 или частоту колебаний двигателя с колеблющимся якорем 46 соответственно с определенной продолжительностью во времени для того, чтобы избежать полной разрядки аккумуляторов. Для этого последнего случая может быть предусмотрена дополнительная электронная защита от полной разрядки.
Очевидно, что варианты выполнения, описанные выше и представленные на чертежах, должны рассматриваться как иллюстративные примеры. Разумеется, возможны модификации представленных вариантов и их сочетаний друг с другом без выхода за рамки настоящего изобретения. Например, камеры 30 на фиг. 1 и 2 могут отсутствовать, если не требуется дополнительное введение моющих средств или чистящих агентов. Например, дополнительное введение кислорода в воду может быть выполнено с помощью обычных кислородных таблеток или гранул, содержащих кислород и добавляемых в воду или в моющую или очищающую жидкость, содержащую подлежащие чистке изделия, вместе с устройством 2. Индукционная зарядка может, разумеется, также быть использована в вариантах, показанных на фиг. 1 и 2, а в вариантах, показанных на фиг. 3 и 4, может быть установлен дополнительный сильный магнит в подходящем месте внутри корпуса 8, несмотря на то, что магнит электродвигателя 46 с колеблющимся якорем создает сравнительно сильное магнитное поле. Форма или расположение выступов 110 в виде ребер не ограничена S-образной криволинейной формой, представленной на фиг. 7; выступы 110 могут, например, располагаться точно по меридианам между нижним и верхним полюсами сферического корпуса 8.
Устройство для чистки предназначено для чистки предметов, изделий, посуды и т.п., а зарядное устройство предназначено для использования в устройстве для чистки. Устройство для чистки загрязненных изделий содержит водонепроницаемый корпус, выполненный с возможностью полного погружения в воду вместе с загрязненными изделиями и с возможностью создания вибрации с частотой примерно 30 - 150 Гц с помощью приводного механизма. Вибрация может создаваться с помощью несбалансированной массы, имеющей привод от электродвигателя, причем электродвигатель и несбалансированная масса расположены внутри указанного корпуса. Зарядное устройство содержит корпус с удлиненной частью в виде колонны, выполненной на поверхности корпуса, и обращенную в сторону, противоположную ей, при этом наружная часть по существу без зазора входит во внутреннюю часть приемной камеры корпуса устройства для чистки загрязненных предметов и соответствует по конфигурации и размеру внутренней части приемной камеры, а индукционная передающая катушка размещена внутри удлиненной части. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
| JP 54103267 A, 20.10.79 | |||
| Установка для вибрационной очистки изделий | 1983 |
|
SU1097394A1 |
