СТИРАЛЬНО-СУШИЛЬНАЯ МАШИНА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ФИЛЬТРАЦИЕЙ Российский патент 2015 года по МПК D06F58/22 

В настоящем изобретении предложена бытовая стирально-сушильная машина для белья. Более точно, в настоящем изобретении предложено усовершенствованное устройство для фильтрации воздуха во время сушки белья.

Таким образом, изобретение относится бытовым электроприборам, в частности к бытовым стирально-сушильным машинам.

Как известно, стирально-сушильные машины представляют собой стиральные машины, оснащенные дополнительной системой циркуляции сушильного воздуха, которая начинает действовать по окончании циклов стирки, полоскания и отжима и обеспечивает полную и быструю сушку белья.

На фиг.1 схематически показана известная из техники стирально-сушильная машина.

На передней стенке 1.1 стирально-сушильной машины находится загрузочное отверстие 1.2 для загрузки белья во вращающийся барабан 2, цилиндрическая стенка которого снабжена отверстиями 2.1. Барабан 2 установлен внутри бака 3. Расположенный под баком 3 выпускной патрубок 4 подает сливаемую воду в водяной фильтр 5, откуда она поступает в выпускную трубу 6, на которой установлен водоотливной насос 7, который всасывает воду для подачи в U-образное выпускное устройство 6.1.

Водяной фильтр 5 необходим, поскольку во время стирки и отжима от белья неизбежно отделяется ворс (также называемый "пушинками" или "пушком" и обозначенный буквой F), который быстро забивает выпускную трубу 6 и насос 7. Водяной фильтр 5 может легко извлекаться из передней стенки 1.1 в целях несложного периодического текущего обслуживания пользователем.

Водяной фильтр 5 помещается или входит в обычно цилиндрический патрон со штыковым соединением (или эквивалентным средством, таким как резьбовые колпачки, механические соединения и т.д.). Что касается сушилки, воздух, используемый в этом процессе, нагревается тепловым генератором 8.1 (горелкой или электрическим сопротивлением), а затем поступает в барабан 2 через верхние отверстия 2.1, проходит через белье, выходит из барабана 2 через нижние отверстия 2.1 и поступает в бак 3, из которого выходит через впускное отверстие 3.1. На нем установлен всасывающий канал 8.2, который проходит вверх до всасывающего устройства 8.3. Соответственно, воздух поступает в конденсатор 9, в котором он осушается различными способами. В проиллюстрированном примере показано чаще всего используемое средство, состоящее из водораспылителя 9.1. Какое бы средство конденсации ни использовалось, конденсированная влага (а также вода, распыляемая необязательным водораспылителем 9.1) поступает по трубе 9.2 для отвода конденсата в выпускную трубу 6, расположенную до водоотливного насоса 7. Что касается осушенного воздуха, он может целиком выпускаться в окружающую среду через вентиляционное отверстие 9.3 (в этом случае система циркуляции воздуха является незамкнутой) или снова поступать в тепловой генератор 8.1 в не проиллюстрированном на фиг.1 примере (система циркуляции воздуха является замкнутой) или, наконец, лишь частично использоваться для рециркуляции (система является смешанной).

Поскольку тепловой генератор 8.1 расположен в верхней части стирально-сушильной машины, вода не способна достигать его.

В целях экономии пространства все помещающиеся в описанном сушильном устройстве средства, которые расположены после бака 3 по направлению потока воздуха, то есть впускное отверстие 3.1, всасывающий канал 8.2, всасывающее устройство 8.3, конденсатор 9, труба 9.2 для отвода конденсата и, наконец, вентиляционное отверстие 9.3 размещаются в задней части стирально-сушильной машины, преимущественно сзади бака 3.

В частности, впускное отверстие 3.1 находится в нижней части задней стенки 3.2 бака 3, преимущественно по диагонали напротив отверстия для впуска воздуха в бак; по существу, если бы оно находилось на дне 3.3 бака 3, оно бы всегда затоплялось водой, образующей так называемую гидравлическую пробку, затрудняющую или делающую невозможным откачку сушильного воздуха, при этом его было бы сложно разместить в нижней части передней стенки 3.4 бака 3, занятой передним загрузочным отверстием 1.2.

Хотя большинство пушинок F накапливается в водяном фильтре 5, они также отделяются во время сушки.

Соответственно, по мере повторения циклов сушки пушинки F накапливаются в сушильном устройстве после бака 3. В частности, пушинки F могут закупоривать проходное сечение всасывающего канала 8.2 или накапливаться на всасывающем устройстве 8.3, снижая его эффективность. Нагрузочные потери сушильного воздуха, происходящие из-за осаждения пушинок F, также приводят к соответствующему увеличению расхода электроэнергии всасывающим устройством 8.3, повышению его уровня шума (это имеет не последнее значение для стирально-сушильных машин, рассчитанных на применение в быту), снижению максимальной возможной производительности, а также к образованию завихрений сушильного воздуха, который протекает через стирально-сушильную машину.

Кроме того, в случае стирально-сушильных машин с замкнутой или смешанной системой циркуляции воздуха пушинки могут загораться при соприкосновении с тепловым генератором.

В так называемых газовых стирально-сушильных машинах (смотри фиг.1), в которых тепловой генератор 8.1 оснащен горелкой 8.1, упомянутые завихрения могут приводить к неустойчивости пламени (в случае газовых стирально-сушильных машин сушильным воздухом правильнее называть смесь воздуха и сгоревших газов; тем не менее, для удобства далее везде в описании используется выражение "сушильный воздух").

Пушинки F, рано или поздно минующие всасывающее устройство 8.3 по трубе 9.2 для отвода конденсата, а также выталкиваемые водораспылителем 9.1, также могут достигать выпускной трубы 6 и водоотливного насоса 7 и закупоривать его.

Поскольку в технике не предусмотрено применение фильтров на воздушных каналах, это закупоривание можно устранять только путем осуществления доступа к задней стороне стирально-сушильной машины, для чего представитель службы технической помощи должен переместить ее со своего места, извлечь закупоренные компоненты и очистить их.

Одним словом, хотя водяной фильтр 5 позволяет осуществлять текущее техническое обслуживание (то есть пользователем), из-за накопления пушинок F в известных из техники стирально-сушильных машинах также требуется периодически проводить экстренное техническое обслуживание (то есть службой технической помощи).

Другим недостатком является чрезмерная сложность средств, содержащихся в сушильном устройстве после бака 3, в частности необходимость в трубе 9.2 для отвода конденсата.

Кроме того, когда в целях снижения влажности используется холодная водопроводная вода (как в случае распылителей 9.1), дополнительным недостатком, который хорошо известен и ощутим, является дополнительный расход воды по сравнению с расходом воды, необходимой для стирки.

Наконец, когда средствами конденсации являются не упомянутые распылители 9.1, известно, что их сопла легко закупориваются из-за образования накипи, в особенности в условиях жесткой воды или из-за других примесей.

Единственным известным на сегодня средством преодоления двух последних недостатков является применение осушителя с использованием теплового насоса, что является очень эффективным, но дорогостоящим решением.

В основу настоящего изобретения положена задача преодоления по меньшей мере части упомянутых выше недостатков.

В частности, основной задачей настоящего изобретения является создание стирально-сушильной машины, оснащенной средством фильтрации воздуха с возможностью доступа к нему и его осмотра со стороны передней стенки стирально-сушильной машины.

Второй задачей настоящего изобретения является создание стирально-сушильной машины, в которой сушильное устройство соответствует жестким нормам безопасности во время циклов сушки белья.

Одной из дополнительных задач по меньшей мере некоторых разновидностей настоящего изобретения является создание стирально-сушильной машины, сушильное устройство которой имеет упрощенную конструкцию с уменьшенным числом компонентов и менее дорогостоящую с точки зрения производства.

Одной из дополнительных задач по меньшей мере некоторых разновидностей настоящего изобретения является создание стирально-сушильной машины, у которой очистка средства фильтрации может осуществляться путем текущего технического обслуживания, уже привычного для пользователя.

Одной из дополнительных задач по меньшей мере некоторых разновидностей настоящего изобретения является создание упрощенного по сравнению с уровнем техники средства конденсации.

Одной из дополнительных задач по меньшей мере некоторых разновидностей настоящего изобретения является создание стирально-сушильной машины с существенно сниженным или исключенным расходом воды на снижение влажности сушильного воздуха.

Решение этих задах и обеспечение других выгодных эффектов, которые станут ясны, достигается за счет устройства согласно прилагаемой формуле изобретения.

Признаки настоящего изобретения будут лучше поняты из следующего далее описания некоторых предпочтительных вариантов его осуществления, охарактеризованных в формуле изобретения и проиллюстрированных в качестве неограничивающего примера на сопровождающих чертежах, на которых:

на фиг.1 схематически показан вид с местным разрезом известной из техники стирально-сушильной машины согласно первому возможному варианту осуществления,

на фиг.2 схематически показан вид с местным разрезом стирально-сушильной машины согласно одной из разновидностей изобретения, в которой тепловой генератор для нагрева сушильного воздуха оснащен газовой горелкой,

на фиг.3 схематически показан вид с местным разрезом электрической стирально-сушильной машины согласно другой разновидности изобретения и проиллюстрирован альтернативный тепловой генератор, оснащенный электрическим сопротивлением,

на фиг.4 показан вид с местным разрезом одной из деталей стирально-сушильной машины, проиллюстрированной на фиг.2 и(или) 3,

на фиг.5 схематически показаны устройства для фильтрации воздуха и воды согласно общим идеям изобретения.

Разумеется, что средство фильтрации воздуха должно находиться преимущественно сразу после отверстия для выпуска сушильного воздуха из бака 3, но в положении, доступном для пользователя в целях осмотра во время текущего технического обслуживания, то есть оно должно являться съемным без необходимости перемещения стирально-сушильной машины со своего места, как это предусмотрено в случае известного из техники водяного фильтра 5.

Было установлено, что при сохранении преимущественно без изменений существующей компоновки сушилки в стирально-сушильной машине сушильный воздушный фильтр невозможно разместить вдоль ее каналов в положении после бака 3, легкодоступном для пользователя в целях текущего технического обслуживания фильтра.

С другой стороны, такой легкий доступ может быть обеспечен, как подробно пояснено в описании, за счет использования по меньшей мере:

патрубка, служащего для откачки фильтруемого сушильного воздух со дна бака 3 и соединенного с выпускной трубой для воды для стирки и полоскания с целью ее отвода,

всасывающего канала, расположенного после воздушного фильтра и преимущественно восходящего в направлении канала сушильного воздуха, для отвода воды, которая может находиться в нем, в сторону выпускной трубы для воды для стирки и полоскания.

Как станет ясно, эти требования совместимы с положением, в котором должен находиться водяной фильтр, чтобы они оба (воздушный и водяной фильтры) могли размещаться в одном патроне.

Признаки настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на фиг.2, 3, 4 и 5. Все компоненты стирально-сушильной машины 1 согласно изобретению, общие с компонентами известной из техники стирально-сушильной машины, показанной на фиг.1, обозначены одинаковыми позициями и упоминаются далее только каждый раз при необходимости. На чертежах не показаны некоторые компоненты стирально-сушильной машины 1, такие как средство подачи и нагрева воды для стирки, "узел привода с двигателем" или средство подвеса бака 3, поскольку они сами по себе являются традиционными.

В соответствии идеями изобретения в наиболее общей форме сушильной воздух откачивают со дна 3.3 бака 3 через патрубок 4.а после того, как с этого же дна 3.3. через патрубок 4.h была откачана вода для стирки и полоскания (смотри фиг.5).

Такая откачка может преимущественно, но необязательно осуществляться через общий выпускной патрубок 4 для воды и сушильного воздуха, и далее везде речь идет о такой основной разновидности.

Как известно из уровня техники, после выпускного патрубка 4 соответствующие стенки 15.h направляют воду через водяной фильтр 11, находящийся ниже, чем дно бака 3.3, после чего она достигает выпускной трубы 6, водоотливного насоса 7 и, наконец, U-образной выпускной трубы 6.1.

Как также известно из уровня техники, в конце любого цикла отвода воды ее часть намеренно оставляют в выпускной трубе 6 и(или) водоотливном насосе 7 и необязательно до него на таком уровне 16, чтобы образовалась гидравлическая пробка для предотвращения распространения запаха из U-образного выпускного устройства 6.1.

Что касается сушильного воздуха, его всасывает всасывающее устройство 8.3, которое может быть сходным с известным устройством, и после прохождения через барабан 2, преимущественно, как известно из уровня техники, он достигает выпускного патрубка 4, ведущего из теплового генератора 8.1.

После прохождения воздуха через выпускной патрубок 4 соответствующие стенки 15.а направляют его через воздушный фильтр 12, в верхней части которого он затем поступает во всасывающий канал 14 без обратных скатов, то есть восходящий преимущественно в направлении канала сушильного воздуха, на протяжении или в конце которого он достигает всасывающего устройства 8.3.

Как известно из уровня техники, откачанный сушильной воздух может целиком удаляться (как показано на чертежах) или целиком или частично рециркулироваться (не показано).

Что касается средств конденсации и выброса воды, конденсированной сушильным воздухом, они зависят от возможных разновидностей, описанных далее.

Вода, которая присутствует во всасывающем канале 14 или образуется за счет конденсации влаги сушильного воздуха, или также вводится особым средством 17 конденсации (смотри, например, фиг.3), отводится в сторону выпускной трубы 6, поскольку всасывающий канал 14 расположен над воздушным фильтром 12 и не имеет обратных скатов, и после того, как вода минует воздушный фильтр 12, затем соответствующие стенки 15 направляют ее в выпускную трубу 6.

Поскольку выпускной патрубок 4, воздушный фильтр 12 и, следовательно, также всасывающий канал 14 расположены достаточно высоко относительно упомянутого уровня 16, на протяжении каждого активного цикла сушки обеспечивается по меньшей мере частично свободный воздушный поток, т.е. без гидравлических пробок.

С другой стороны, гидравлическая пробка, образованная уровнем 16 в выпускной трубе 6 и(или) водоотливном насосе 7 и необязательно до него, не позволяет всасывающему устройству 8.3 всасывать испорченный воздух из U-образной выпускной трубы 6.1.

Выше было показано, как может быть создан канал 4.а/4, 15.а, 14 для отвода сушильного воздуха со дна 3.3 бака 3, а не с его задней стенки 3.2. В результате, теперь можно разметить воздушный фильтр в таком положении, в котором доступ к нему может осуществляться со стороны передней стенки 1.1 стирально-сушильной машины 1, и его можно извлекать в целях текущего технического обслуживания пользователем.

Непосредственным результатом присутствия воздушного фильтра 12 является то, что пушинки F не достигают расположенного после него средства откачки воздуха, в частности пушинки F не могут возвращаться в тепловой генератор 8.1 и создавать опасность загорания, а также вызывать неустойчивость пламени, когда тепловым генератором 8.1 является горелка 8.1.

Что касается средства 17 конденсации влаги сушильного воздуха, в одном из вариантов осуществления оно может быть размещено вдоль всасывающего канала 14 (смотри, например, фиг.3), откуда, как показано, конденсат самотеком капает в выпускную трубу 6, и в этом случае больше не требуется труба 9.2 для отвода конденсата.

Тем не менее, в одном из возможных вариантов осуществления стенки 15.а направляют сушильной воздух, откачиваемый из выпускного патрубка 4, и он перекрывает поверхность стоячей воды на упомянутом уровне 16. Поскольку сушка происходит в конце процесса стирки, который в свою очередь всегда завершается полосканием в холодной воде, поверхность стоячей воды на уровне 16 всегда является холодной и тем самым по меньшей мере частично способна конденсировать влагу, содержащуюся в сушильном воздухе, при условии достаточно большой поверхности контакта.

За счет этого можно полностью исключить расход воды, необходимой для конденсации влаги согласно известному уровню техники, если перекрываемая поверхность является достаточно большой.

Согласно другому варианту осуществления процесс осушения начинается за счет того, что сушильной воздух перекрывает упомянутую поверхность воды на упомянутом уровне 16 и завершается средством 17 конденсации, расположенным вдоль всасывающего канала 14, в результате чего по меньшей мере значительно сокращается расход воды на осушение.

Было обнаружено, что удовлетворительные результаты обеспечиваются уже при площади поверхности 16 см².

Воздушный фильтр 12 предпочтительно расположен таким образом, что его длинная ось проходит по горизонтали.

Воздушный фильтр 12 предпочтительно оснащен сеткой того же типа, которая используется в известных водяных фильтрах 5.

Водяной фильтр 11 также предпочтительно расположен таким образом, что его длинная ось проходит по горизонтали. Водяной фильтр 11 также предпочтительно оснащен сеткой того же типа, которая используется в известных водяных фильтрах 5.

Как воздушный фильтр 12, так и водяной фильтр 11 предпочтительно помещаются в одном патроне 18, сходном с патроном, используемым в известных из техники водяных фильтрах 5, который может быть извлечен пользователем в целях текущего технического обслуживания.

Если конденсация влаги сушильного воздуха по меньшей мере частично предусмотрена на поверхности стоячей воды на упомянутом уровне 16, патрон 18 при нахождении в рабочем положении имеет:

преимущественно горизонтальную длинную ось,

воздушный фильтр 12, расположенный над водяным фильтром 11,

водяной фильтр 11, по меньшей мере частично погруженный ниже уровня 16 стоячей воды. По существу, это условия, при которых сушильной воздух свободно перекрывает поверхность стоячей воды.

Водяной фильтр 11 и воздушный фильтр 12 в патроне 18 предпочтительно являются элементами единого фильтра 11/12, который является частью цилиндрических стенок самого патрона 18.

Наконец, патрон 18 может представлять собой единый цилиндрический патрон, доступ к которому может осуществляться со стороны передней стенки 1.1 стирально-сушильной машины 1 в целях текущего технического обслуживания и который обеспечивает двойную фильтрацию воды для стирки и сушильного воздуха, откачиваемого из бака 3 и поступающего в патрон 18 через выпускной патрубок 4, за счет:

водяного фильтра 11, находящегося на дне патрона 18 на выпускной трубе 6 воды для стирки и полоскания,

воздушного фильтра 12, находящегося в верхней части того же патрон 18 на всасывающем канале 14.

В заключение необходимо отметить, что в соответствии с идеями изобретения важно, где находится патрон 18 и какому каналу он подсоединен. Это является дополнительным преимуществом, поскольку в настоящем изобретении предполагается адаптация известных из уровня техники стирально-сушильных машин, являющаяся недорогой и не приводящей к изменению ни их внешнего вида, ни привычного для пользователя текущего технического обслуживания.

Описана бытовая стирально-сушильная машина для стирки и сушки белья, оснащенная усовершенствованными средствами фильтрации воздуха, доступ к которым и осмотр которых может осуществляться со стороны передней стенки стирально-сушильной машины для облегчения текущего технического обслуживания, уже привычного для пользователя. Также описан упрощенный способ конденсации влаги, содержащейся в сушильном воздухе для белья, с целью сокращения или исключения расхода воды для снижения содержания такой влаги. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стирально-сушильная машина (1) для стирки и сушки белья, содержащая вращающийся барабан (2), помещающийся в баке (3),
при этом сушка осуществляется сушильным воздухом, а процесс сушки происходит посредством сушильного устройства, содержащего тепловой генератор (8.1), всасывающий канал (8.2; 14) и всасывающее устройство (8.3),
и при этом вода для стирки и полоскания отводится со дна (3.3) бака (3) через патрубок (4.h; 4), протекает через водяной фильтр (11), выпускную трубу (6), водоотливной насос (7) и, наконец, U-образную выпускную трубу (6.1),
отличающаяся тем, что:
содержит средства (4.а, 15.а, 12, 14, 8.3; 4, 15.а, 12, 14, 8.3) подачи и фильтрации сушильного воздуха, содержащие
выпускной патрубок (4.а; 4) для слива со дна (3.3) бака (3),
направляющие стенки (15.а), проходящие в сторону воздушного фильтра (12),
преимущественно восходящий всасывающий канал (14), расположенный над воздушным фильтром (12),
всасывающее устройство (8.3),
при этом выпускной патрубок (4.а, 4) и воздушный фильтр (12) расположены выше, чем стоячая вода (16) в выпускной трубе (6), в таком положении, чтобы обеспечивать по меньшей мере частично свободный поток сушильного воздуха через выпускной патрубок (4.а; 4) и воздушный фильтр (12), а высота уровня (16) такова, что между всасывающим устройством (8.3) и U-образной выпускной трубой (6.1) образуется гидравлическая пробка.

2. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средства (14, 15.h, 15) подачи воды, которая может поступать во всасывающий канал (14), содержащий:
сам всасывающий канал (14),
направляющие стенки (15.а), проходящие в сторону воздушного фильтра (12),
направляющие стенки (15.h, 15), проходящие в сторону трубы (6) для слива воды для стирки и полоскания.

3. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что воздушный фильтр (12) находится в положении, доступном для пользователя для текущего технического обслуживания.

4. Стирально-сушильная машина (1) по п.3, отличающаяся тем, что доступное для пользователя положение находится на передней стенке (1.1) стирально-сушильной машины (1).

5. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что стенки (15.а) также направляют воздух таким образом, чтобы он перекрывал поверхность стоячей воды на уровне (16).

6. Стирально-сушильная машина (1) по п.5, отличающаяся тем, что поверхность стоячей воды на уровне (16) имеет площадь по меньшей мере 16 см².

7. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что воздушный фильтр (12) в рабочем положении имеет преимущественно горизонтальную длинную ось.

8. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что воздушный фильтр (12) оснащен сеткой того же типа, которая используется в известных водяных фильтрах (5).

9. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что выпускные патрубки (4.h) и (4.а) для воды и воздуха состоят из единого выпускного патрубка (4).

10. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что воздушный и водяной фильтры (12) и (11) помещаются в едином патроне (18), который может извлекаться пользователем для текущего технического обслуживания.

11. Стирально-сушильная машина (1) по п.10, отличающаяся тем, что воздушный и водяной фильтры (12) и (11) являются элементами единого фильтра (11/12), который в свою очередь является частью цилиндрических стенок патрона (18).

12. Стирально-сушильная машина (1) по п.10, отличающаяся тем, что патрон (18) в рабочем положении имеет:
преимущественно горизонтальную длинную ось,
воздушный фильтр (12), расположенный над водяным фильтром (11),
при этом водяной фильтр (11) по меньшей мере частично погружен ниже уровня (16) стоячей воды, в результате чего сушильной воздух может свободно перекрывать упомянутый уровень (16) воды.

13. Стирально-сушильная машина (1) по п.1, отличающаяся тем, что вдоль всасывающего канала (14) расположены средства (17) конденсации влаги сушильного воздуха.

14. Способ конденсации влаги, содержащейся в сушильном воздухе стирально-сушильной машины (1) по любому предыдущему пункту, отличающийся тем, что включает стадию, на которой позволяют воздуху перекрывать поверхность холодной стоячей воды на уровне (16), при этом за упомянутой стадией необязательно следуют дополнительные процессы конденсации.