МАШИНА ДЛЯ СТИРКИ БЕЛЬЯ С УЛУЧШЕННОЙ АКТИВАЦИЕЙ МОЮЩЕГО СРЕДСТВА Российский патент 2017 года по МПК D06F39/00 

Изобретение относится к стиральной машине с усиленной активацией моющего средства.

Используемый в настоящем описании термин «стиральная машина» предназначен для обозначения любой машины, приспособленной для выполнения операций стирки белья, независимо от возможности или невозможности сушки выстиранного белья. Таким образом, в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения определение стиральных машин охватывает также комбинации стиральных и сушильных машин.

Стиральная машина по настоящему изобретению представляет собой вид машины, которая включает в себя бак, содержащий барабан для загрузки стираемого белья, который вращается вокруг оси вращения, отсек для моющего средства, связанный по текучей среде с источником жидкости, подводящую трубку, расположенную между отсеком для моющего средства и баком, для поступления смеси жидкости и моющего средства в бак, контур рециркуляции, проходящий между нижней областью бака и множеством нагнетательных сопел, направленных внутрь барабана, служащий для извлечения жидкости из нижней части бака и подачи ее обратно в барабан, блок управления и контроля, предназначенный для создания потока в бак заданного количества смеси жидкости и моющего средства и для рециркуляции этой смеси в период времени T при вращении барабана со скоростью V.

Как известно, цикл работы в стиральных машинах включает в себя начальную стадию длительностью T, во время которой создается поток моющего средства, доза которого в виде порошка, гранул или жидкости загружена в отсек для моющего средства. Первое, сравнительно небольшое, количество жидкости, как правило, воды, подается в этот отсек, обеспечивая подачу дозы моющего средства из отсека для моющего средства в бак машины.

Для обеспечения полного растворения дозы моющего средства к первому количеству жидкости, несущему моющее средство, позже добавляются дополнительное количество жидкости в соответствии с загрузкой машины бельем.

В существующем уровне техники суммарное количество жидкости в баке на предварительной стадии цикла стирки, также известной как стадия активации моющего средства, обычно не превышает 5 литров. Считая, что доза моющего средства, используемая для обычной загрузки белья массой 5 кг, составляет 150 г, концентрация моющего средства в жидкости на этой стадии цикла достигает 30 г/литр.

Хотя рециркуляция жидкости с моющим средством продолжается в течение достаточно долгого времени T, обычно 10 или 12 минут, при вращении барабана со скоростью V для распределения белья в барабане, известной также как скорость сателлизации, обычно лежащей в диапазоне от 75 об/мин до 120 об/мин, рециркулирующая жидкость с моющим средством достигает не всех частей белья. Поскольку большая часть рециркулирующей жидкости поглощается намокающим бельем, количество рециркулирующей жидкости оказывается меньшим и дополнительно уменьшается при выполнении цикла в течение времени T, что ограничивает распределение моющего средства в белье.

Поэтому в решениях предшествующего уровня моющее средство распределяется по белью, главным образом, на следующих стадиях цикла стирки.

Тем не менее, на этих стадиях к начальному количеству жидкости добавляется дополнительное количество жидкости, что увеличивает суммарное ее количество примерно до 15 литров и уменьшает концентрацию моющего средства с начальной концентрации, равной 30 г/л, до 10 г/л.

Распределение моющего средства в белье завершается при концентрации, значительно меньшей, чем концентрация, которая существовала вначале, когда моющее средство подавалось в бак, что приводит к снижению эффективности моющего средства при удалении любых пятен со стираемого белья.

Настоящее изобретение направлено на оптимизацию использования моющего средства на стираемой ткани начиная с первой стадии цикла работы машины, т.е. когда моющее средство растворяется в отсеке для него в сравнительно малом количестве воды, и рециркулирует, пока его концентрация в жидкости относительно выше, чем концентрация на последующих этапах стирки в машине.

Решение этой задачи определено в одном или нескольких пунктах прилагаемой формулы изобретения.

Стиральная машина с усиленной активацией моющего средства в соответствии с настоящим изобретением далее описана подробно со ссылками на приложенные чертежи, приведенные для иллюстрации и не имеющие ограничительного характера, на которых:

- на фиг.1 приведен схематический вид бака и барабана стиральной машины в соответствии с настоящим изобретением, с отсеком для моющего средства и основными гидравлическими соединениями для рециркуляции жидкости;

- на фиг.2 приведен вид в разрезе детали машины по фиг.1; и

- на фиг.3 приведен дополнительный вид детали по фиг.2.

На приложенных чертежах цифрой 1 обозначена в целом стиральная машина с усиленной активацией моющего средства в соответствии с настоящим изобретением.

Машина 1 содержит бак 2 для стирки, содержащий барабан 3 для стираемого белья, который предназначен для вращения вокруг оси X вращения. Электрический двигатель 4 (показанный на чертежах схематически) функционально связан с барабаном 3 для обеспечения вращения вокруг оси X. Барабан 3 смонтирован на раме 1а машины обычным способом и может вращаться с различной скоростью и в различных направлениях, что характерно для стиральной машины. Барабан 3, как правило, имеет цилиндрическую стенку со сквозными отверстиями 3b и ребрами 3c для обеспечения движения белья, подобного орбитальному, и для распределения загрузки белья во время вращения барабана.

Отсек 5 для моющего средства, в который загружается доза моющего средства в виде порошка, таблетки или жидкости, связан по текучей среде с источником жидкости, предпочтительно, водопроводной воды, через подводящую трубку 6. Подводящая трубка 7 проходит между отсеком 5 для моющего средства и баком 2 для подачи смеси жидкости и моющего средства в бак 2.

Барабан 3 и бак 2 имеют соответствующие отверстия 3а, 2а для загрузки в машину и удаления из нее белья. Отверстия 2а, 3а взаимодействуют с дверцей 8, шарнирно соединенной с рамой 1а машины для ее открывания и закрывания, и, соответственно, открывания и закрывания отверстий 2а, 3а.

Для исключения проникновения текучей среды между дверцей 8 и баком 2 между конструкцией 1а и баком 2 расположена упругая муфта 9. Упругая муфта (см. фиг.2) действует между дверцей 8 и баком 2, таким образом, что если дверца закрыта, она герметично прилегает к упругой муфте 9. Упругая муфта 9 снабжена рядом колец, обеспечивающих ее соответствие отверстию 2а бака 2, таким образом гарантируя необходимую герметичность по текучей среде.

Контур 10 рециркуляции расположен между нижней областью бака 2 и множеством нагнетательных сопел 11, направленных внутрь барабана 3, для отвода жидкости из нижней части бака 2 и ее повторной подачи в барабан 3.

Контур 10 рециркуляции включает в себя сточный трубопровод 12, проходящий от нижней области бака 2 к резервуару 13 для сбора жидкости и к насосу 14, связанному по текучей среде с резервуаром 13, для отвода текучей среды и подачи ее в приточный трубопровод 15, проходящий между насосом 14 нагнетательными соплами 11. Рециркуляционный насос 14 дополнительно оборудован фильтром 14а обычного типа для задержки твердых тел (пуговиц, монет и т.п.), попадающих из бака 2, и предотвращения их повторного попадания в барабан 3. Дренажный насос 20 связан по текучей среде с резервуаром 13 и со сливной трубкой 21. Рециркуляционный насос 14 постоянно заполнен жидкостью (благодаря связи по текучей среде с резервуаром 13). Рециркуляционный насос 14 и дренажный насос 20 действуют поочередно, это означает, что они никогда не работают одновременно. В частности, когда рециркуляционный насос 14 действует для подачи текучей среды обратно в барабан 3, дренажный насос 20 бездействует, когда же дренажный насос 20 действует для слива текучей среды, рециркуляционный насос 14 бездействует. В варианте, показанном на фиг.1, рециркуляционный насос 14 и дренажный насос 20 для простоты показаны, как объединенные в одном корпусе, но эти два насоса могут выполняться и в разных корпусах.

Сопла 11 расположены таким образом, что проекция напорных направлений E в вертикальной плоскости, содержащей ось X вращения барабана 3, наклонена под углом A, лежащем в диапазоне от 30° до 80°, предпочтительно, от 40° до 60°, наиболее предпочтительно, около 50° от оси X вращения барабана 3 (см. фиг.2, на которой показано сечение упругой муфты по плоскости, проходящей через центр барабана и одно из сопел). Проекции напорных направлений E на плоскость, перпендикулярную оси X вращения барабана 3 (т.е. плоскость, по существу, содержащую дверцу 8), практически сходятся в точке, расположенной в центральной области барабана 3.

Таким образом, сопла 11 распыляют жидкость в направлении к центру и вглубь барабана 3. Следует заметить, что термин «напорное направление», относящийся к соплам, предназначен для обозначения биссектрисы угла струи сопла. Такая струя имеет угол распыления, находящийся в диапазоне от 10° до 30°, предпочтительно, около 20°.

Предпочтительно, сопла 11 выполнены непосредственно в упругой муфте 9. В частности, сопла 11 выполнены в кольце упругой муфты 9. Сопла 11 расположены в два ряда 11а сопел, каждый из которых включает в себя множество сопел 11. Предпочтительно, каждый ряд 11а сопел 11 содержит четыре сопла. Два ряда сопел расположены симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр барабана 3. В частности, каждый ряд 11а сопел 11 расположен в упругой муфте 9 на угловом расстоянии B, лежащем в диапазоне от 0° до 45°, предпочтительно, около 15°, от горизонтальной оси X1, проходящей через упругую муфту 9, и расположенной в плоскости, которая проходит через центр барабана 3 (см. фиг.1). Два ряда 11а сопел расположены в половине упругой муфты 9, которая обращена к рециркуляционному насосу 14.

Для образования ряда 11а сопел упругая муфта содержит отверстие 16, через которое внутренняя сторона упругой муфты 9, т.е. часть, обращенная внутрь бака 2, связана по текучей среде с наружной стороной упругой муфты 9, т.е. со стороной, обращенной к среде, наружной относительно бака 2. На внутренней стороне упругой муфты 9 в каждом отверстии 16 расположен ряд перегородок 17, образуя ряд каналов 18, через которые рециркулирующая текучая среда подается в барабан 3. Количество каналов 18 равно количеству сопел 11, тогда как количество перегородок на единицу меньше, чем количество каналов (см. фиг.3, на которой показан вид в плане одной части упругой муфты). Для каждого ряда сопел предусмотрен соединительный патрубок 19 на наружной части упругой муфты 9, который предпочтительно составляет одно целое с упругой муфтой 9. Соединительный патрубок 19 взаимодействует с приточным трубопроводом 15, так что рециркулирующая текучая среда поступает через упругую муфту 9 и подается в барабан 3. Приточный трубопровод 15 имеет Y-образную форму и содержит входное отверстие, соединенное с рециркуляционным насосом 14, и два выходных отверстия, каждое из которых соединено с соединительным патрубком 19 в соответствующем ряде сопел.

В одном из вариантов осуществления изобретения, не показанном здесь, предусмотрен, по существу, криволинейный коллектор, связанный по текучей среде с контуром рециркуляции, причем сопла расположены на таком коллекторе. Коллектор соединен, по меньшей мере, с одной точкой упругой муфты 9 и соответствует ее профилю. Коллектор имеет форму сектора круга и проходит вдоль упругой муфты примерно на 270°. Сопла в рядах сопел расположены по длине коллектора.

Машина 1, кроме того, содержит блок 22 управления и контроля (схематически показанный на приложенных чертежах), который функционально связан с рециркуляционным насосом 14, дренажным насосом 20 и электродвигателем 4 для управления их действием.

В частности, блок 22 управления предназначен для подачи заданного количества смеси жидкости и моющего средства в бак 2 и для рециркуляции этой смеси в течение периода времени T посредством вращения барабана со скоростью V, таким образом, выполняя стадию распределения и активации моющего средства, на которой белье намокает. Следует заметить, что по истечении времени T блок 22 управления и контроля выполняет обычный цикл стирки.

В период времени T в отсек 5, содержащий дозу моющего средства, принудительно подается предварительное количество воды, около пяти литров, для разведения моющего средства до концентрации около 30 г/л.

Во время рециркуляции жидкости и моющего средства, барабан 3 вращается со скоростью V, обычно составляющей от 75 об/мин до 120 об/мин, обеспечивая распределение белья внутри барабана 3 и разделение предметов, входящих в загрузку стираемого белья.

Благодаря сочетанию вращения барабана 3 со скоростью V и рециркуляции, жидкость с моющим средством распределяется по белью, которое вначале является сухим, и поглощает их, таким образом, уменьшая количество жидкости, доступной для рециркуляции.

В соответствии с настоящим изобретением, в ходе распределения и активации моющего средства, т.е. в течение времени T, блок 22 управления и контроля обеспечивает увеличение скорости вращения барабана 3 до скорости V1>KV на время t, меньшее, чем время T, где K - коэффициент, величина которого достаточна, чтобы вызывать, по меньшей мере, частичный отжим белья под воздействием центробежной силы.

Следует заметить, что, по меньшей мере, частичный отжим белья под воздействием центробежной силы требует, чтобы барабан 3 вращался с такой скоростью, которая обеспечивает отжимание, по меньшей мере, части жидкости, поглощенной намокшим бельем.

С этой целью коэффициент усиления K является числом, большим чем 2, не обязательно целым. Предпочтительно, скорость вращения барабана больше 300 об/мин.

Кроме того, как упомянуто выше, в течение времени T, в частности в течение времени t, блок управления 22 предназначен для приведения в действие контура рециркуляции 10 для орошения внутренности барабана 3, и следовательно, белья, рециркулирующей жидкостью через множество нагнетательных сопел 11.

Время t предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 20 секунд. Предпочтительно, чтобы в течение времени T, во время которого происходит рециркуляция для смачивания белья и распределение моющего средства, барабан 3 проходил через ряд периодов t1, t2,…tn, в течение которых скорость вращения увеличивается до скорости V1, а затем снова падает до скорости V.

Предпочтительно также, стадии, на которых скорость барабана изменяется до значения V1, могут быть сближены по времени и образовывать пары, или могут быть разнесены.

Если они образуют пары, первая стадия может выполняться при скорости V1, а следующая стадия при скорости V2, при этом скорости V1 и V2 различаются, хотя выполняется условие, что обе они больше, чем скорость V, умноженная на коэффициент K, больший чем 2.

В частности, скорость V2 последующей стадии вращения из пары стадий может быть меньшей, чем скорость V1 предшествующей стадии вращения.

Импульсы высокой скорости, сообщаемой барабану на стадии растворения моющего средства и рециркуляции жидкости, вызывают отжим белья, хотя и в течение ограниченного времени, тем самым вызывая частичный возврат рециркулирующей жидкости. Кроме того, такие импульсы высокой скорости, имеющие более высокую скорость, чем при обычном, подобном орбитальному, распределении белья в барабане, вызывают механическое воздействие на загрузку белья, которое более эффективно разделяет предметы, образующие ее, таким образом, подвергая воздействию рециркулирующего моющего средства увеличенную поверхность ткани.

Множество сопел 11 обеспечивает высокую однородность и эффективность смачивания белья, расположенного таким образом. Этот эффект усиливается посредством определенной конструкции сопел 11 и их расположения.

Благодаря комбинированному эффекту множества сопел и импульсов высокой скорости, активность воздействия моющего средства на белье в баке повышается в течение времени, когда его концентрация выше, чем концентрация на более поздних стадиях цикла стирки, таким образом, обеспечивая преимущества с точки зрения общих показателей машины, включая показатель экономии энергии.

Стиральная машина включает в себя бак (2) для стирки, содержащий вращающийся барабан (3), отсек (5) для моющего средства, связанный по текучей среде с источником жидкости, подводящую трубку, служащую для подачи жидкости и моющего средства в бак (2), контур (10) рециркуляции для отвода жидкости из нижней части бака (2) и подачи ее обратно в барабан (3), блок (22) управления и контроля для создания потока жидкости и моющего средства в бак (2) и для рециркуляции смеси в период времени Т под воздействием вращения барабана (3) со скоростью V. Блок (22) управления и контроля обеспечивает увеличение скорости вращения барабана (3) в период времени Т до величины, достаточной для того, чтобы вызвать, по меньшей мере, частичный отжим белья в течение времени t, меньшего, чем время Т, причем блок (22) управления и контроля активирует контур (10) рециркуляции в период t для орошения внутренности барабана (3) рециркулирующей жидкостью через множество сопел (11). 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стиральная машина с усиленной активацией моющего средства, включающая в себя бак (2) для стирки, содержащий барабан (3) для загрузки стираемого белья, предназначенный для вращения вокруг оси (X) вращения, отсек (5) для моющего средства, связанный по текучей среде с источником жидкости, подводящую трубку (7), расположенную между отсеком (5) для моющего средства и баком (2) и предназначенную для подачи в бак (2) смеси жидкости и моющего средства, контур (10) рециркуляции, расположенный между нижней областью бака (2) и множеством нагнетательных сопел (11), направленных внутрь барабана (3), предназначенный для отвода жидкости из нижней части бака (2) и повторной ее подачи в барабан (3), блок (22) управления и контроля, выполненный с возможностью подачи во время распределения и активации моющего средства заданного количества смеси жидкости и моющего средства в бак (2) и рециркуляции указанной смеси в течение времени Т при вращении барабана (3) со скоростью V, отличающаяся тем, что блок (22) управления и контроля выполнен с возможностью увеличения скорости вращения барабана (3) в период времени Т до скорости V1>KV на время t, меньшее, чем время Т, где K - коэффициент, величина которого достаточна, чтобы вызвать по меньшей мере частичный отжим белья под воздействием центробежной силы и приведения в действие контура (10) рециркуляции в течение указанного времени t для орошения внутренности барабана (3) рециркулирующей жидкостью через множество нагнетательных сопел (11), неподвижных относительно бака (2), расположенных вдоль по меньшей мере части барабана (3) и имеющих множество напорных направлений (Е) в сторону центральной области барабана (3).

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что коэффициент K представляет собой число больше 2, не обязательно целое.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что блок (22) управления и контроля выполнен с возможностью обеспечения по меньшей мере пары увеличенных скоростей вращения барабана (3) в период времени Т, причем скорость вращения V1>KV для первой увеличенной скорости больше, чем скорость вращения V2>KV для второй увеличенной скорости.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что скорость вращения V1 больше 300 об/мин.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что проекция напорных направлений сопел (11) на вертикальную плоскость, содержащую ось X вращения барабана (3), наклонена к оси X вращения барабана (3) на угол А в диапазоне от 30° до 80°, предпочтительно около 50°.

6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что барабан (3) и бак (2) содержат соответствующие отверстия (3а, 2а) для белья, взаимодействующие с дверцей (8) для открывания и закрывания этих отверстий, и непроницаемую для текучей среды упругую муфту, расположенную между дверцей (8) и отверстием (2а) бака (2), причем множество сопел (11) выполнено в упругой муфте (9).

7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что сопла (11) расположены по меньшей мере в двух рядах (11а), причем каждый ряд (11а) содержит множество сопел (11).

8. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что ряды (11а) сопел (11) расположены симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через центр барабана (3), при этом каждый ряд (11а) сопел (11) расположен в упругой муфте (9) на угловом расстоянии (В) в диапазоне от 0° до 45°, предпочтительно около 15°, от горизонтальной оси (X1), проходящей через упругую муфту (9) и расположенной в плоскости, проходящей через центр барабана (3).

9. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что в каждом ряду (11а) сопел (11) упругая муфта (9) содержит отверстие (16), через которое сторона упругой муфты (9), обращенная внутрь бака (2), связана по текучей среде со стороной упругой муфты, обращенной к среде, внешней относительно бака (2).

10. Машина по п. 9, отличающаяся тем, что в каждом отверстии (16) расположено множество перегородок (17), образующих множество каналов (18), через которые рециркулирующая текучая среда подается в барабан (3), причем количество каналов (18) равно количеству сопел (11).

11. Машина по п. 10, отличающаяся тем, что количество перегородок (17) на единицу меньше количества каналов (18).

12. Машина по п. 7, отличающаяся тем, что контур (10) рециркуляции содержит сточный трубопровод (12), который расположен между нижней частью бака (2) и накопительным резервуаром (13), рециркуляционный насос (14), связанный по текучей среде с резервуаром (13), и приточный трубопровод (15), расположенный между рециркуляционным насосом (14) и соплами (11).

13. Машина по п. 12, отличающаяся тем, что упругая муфта (9) содержит соединительный патрубок (19), расположенный в каждом ряду (11а) сопел и взаимодействующий с приточным трубопроводом (15) для передачи рециркулирующей текучей среды через упругую муфту (9) и подачи ее внутрь барабана (3).