СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ БЕЛЬЯ Российский патент 2019 года по МПК D06F7/00 

Настоящее изобретение относится к устройству и способу стирки белья, в частности к бытовой стиральной машине.

Бытовые стиральные машины содержат несущий корпус, внутри которого расположен стиральный бак, имеющий переднее отверстие, которое может закрываться дверцей иллюминаторного типа, шарнирно закрепленной спереди на корпусе. Барабан для приема белья для стирки размещен внутри стирального бака с возможностью вращения вокруг горизонтальной или наклонной оси. Барабан также определяет переднее отверстие, размещенное около отверстия стирального бака для обеспечения загрузки и выгрузки белья.

Стиральный бак предназначен для вмещения жидкости для стирки во время выполнения этапов стирки белья.

Для обеспечения загрузки в бак водопроводной воды, моющих веществ и добавок выполнена система загрузки воды для стирки, которая может подключаться к системе подачи воды. На дне стирального бака выполнен дренажный канал, к которому подсоединен дренажный насос, обеспечивающий удаление использующейся при стирке жидкости из бака и управляющий совместно с загрузочной системой уровнем жидкости внутри бака. Для нагрева используемой при стирке жидкости, содержащейся в баке, имеется электрический резистор, который установлен внутри бака в промежуточном объеме между стенкой бака и барабаном для белья.

Стиральные и стирально-сушильные машины известного уровня техники, а также способы стирки и сушки, реализованные с их помощью, будучи удовлетворительными в некоторых аспектах, являются громоздкими и предполагают высокий расход воды, электроэнергии и моющего средства.

С целью снижения расхода воды и моющего средства известно снабжение стиральных машин системой рециркуляции, которая удаляет используемую для стирки жидкость со дна бака (где она накапливается еще до смачивания белья внутри барабана) и подает ее обратно в барабан, за счет чего ограниченный объем жидкости повторно заливается на белье, подвергаемое стирке. В подобных системах рециркуляции обычно применяют электрический насос для рециркуляции, который, тем не менее, потребляет электроэнергию, помимо того, что он повышает стоимость изготовления и увеличивает габаритные размеры стиральной машины.

Кроме того, известны насосы, называемые эжекторными насосами или эжекторами, которые используют эффект Вентури для преобразования энергии давления приводящей текучей среды в кинетическую энергию, которая, в свою очередь, создает низкое давление и затягивает перемещаемую текучую среду. Приводящая текучая среда и затягиваемая перемещаемая текучая среда могут представлять собой жидкости или газы.

При испытании систем и способов стирки было испытано несколько конфигураций электрических насосов и эжекторов для повторной подачи используемой при стирке жидкости со дна бака в стиральный барабан стиральной машины для белья. Некоторые протестированные системы и способы, которые являются целью еще не опубликованных заявок на патент, предполагают применение эжектора в качестве обеспечивающего рециркуляцию насоса для экономии электроэнергии и снижения габаритов стиральной машины для белья.

Однако способы стирки и системы, в которых используется или отсутствует рециркуляция применяемой для стирки жидкости, известные к настоящему времени, обладают некоторыми недостатками, которые до настоящего времени не устранены.

Водопроводная вода и моющее средство, помещенные в стиральный бак вместо немедленного и интенсивного взаимодействия с бельем поступают в бак под действием гравитации и, следовательно, изначально накапливаются на дне стирального бака и требуют затрат энергии для закачивания или затягивания/подъема вверх (за счет вращения стирального барабана) и свободного падения на дно стирального барабана или внутри него, где они наконец контактируют с бельем.

Кроме того, на первых этапах стирки моющее средство еще не полностью перемещается из емкости для моющего средства в стиральный бак, и часть моющего средства, перемещенная в бак, не равномерно смешено с водой и стремится осесть на дне бака. В результате на первых этапах стирки концентрация моющего средства в белье является нежелательно низкой.

И, наконец, повторная рециркуляция, которая необходима для приведения моющего средства, осевшего на дне бака, в контакт с бельем, находящимся внутри барабана для белья, хотя и может выполняться при помощи электрических насосов с высоким КПД или при помощи эжектора, подразумевает эксплуатационные расходы и потребление электроэнергии и воды.

В известных автоматических системах и способах стирки, кроме того, обычно отсутствует начальный этап непосредственного «намыливания» белья, который может быть связан с трением, которое обычно выполняется при ручной стирке и существенно способствует целенаправленному и экономичному использованию моющих средств.

В связи с этим, основной задачей настоящего изобретения является разработка стиральной машины, а также способа стирки, которые обладают характеристиками, обеспечивающие устранение по меньшей мере некоторых недостатков, упомянутых для известного уровня техники.

Конкретные задачи вариантов осуществления изобретения заключаются в повышении эффективности стирки, снижении потребления моющего средства и воды, снижении общих затрат энергии для автоматической стирки белья и упрощении самой стиральной системы.

Еще одной задачей изобретения является снабжение стиральной машины для белья усовершенствованной системой подачи воды и моющего средства и, следовательно, улучшение характеристик стирки.

Эти и прочие задачи достигаются в стиральной машине для белья, содержащей:

- барабан для белья, установленный внутри стирального бака, предназначенного для вмещения используемой при стирке жидкости,

- емкость для моющего средства, предназначенную для вмещения моющего средства,

- первый подающий клапан, выполненный с возможностью подключения к системе подачи воды, и первый подающий трубопровод, гидравлически соединяющий первый подающий клапан с емкостью для моющего средства для подачи водопроводной воды в емкость для моющего средства,

- второй подающий трубопровод, гидравлически соединяющий емкость для моющего средства с внутренним объемом барабана для белья,

- насосные средства, подключенные ко второму подающему трубопроводу и выполненные с возможностью привода для засасывания водопроводной воды вместе с моющим средством из емкости для моющего средства и распыления подвергнутой засасыванию смеси воды и моющего средства на белье, находящееся внутри барабана для белья.

Благодаря принудительному засасыванию из емкости для моющего средства обеспечивается более быстрое и более полное вымывание и более интенсивное смешивание с водой моющего средства, изначально содержащегося в емкости. Эта смесь с высокой концентрацией моющего средства, вместо опускания на дно бака, распыляется непосредственно под действием струи, обеспечивающей ускорение (по сравнению с перемещением только под действием силы тяжести) на белье, находящееся внутри барабана для белья. За счет вращения барабана белье размещается с самого начала вдоль «сателлитного» кольца вдоль периферической стенки барабана, за счет чего большая доля поверхности белья открывается для воздействия струи моющей смеси.

Таким образом, обеспечивается непосредственное намыливание белья на начальном этапе стирки совместно с механическим воздействием, обеспечиваемым за счет гидродинамического давления распыления. Кроме того, исключается осаждение неиспользованного моющего средства на дне бака, поскольку смесь воды и моющего средства, распыляемая на белье внутри барабана, прежде попадания наружу вращающегося барабана должна пройти и, следовательно, вступить во взаимодействие по всей толщине кольца из белья, расположенного вдоль цилиндрической стенки барабана.

За счет распыления смеси воды и моющего средства из емкости для моющего средства непосредственно в барабан для белья, кроме того, отпадает необходимость (и исключаются затраты энергии) для подъема моющего средства со дна бака и рециркуляции его в барабане для белья.

Прочие дающие преимущества аспекты изобретения станут понятны из нижеследующего описания некоторых вариантов его осуществления, приводимых в качестве неограничивающих примеров, со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 показано схематическое изображение стиральной машины для белья в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2 - местный увеличенный вид стиральной машины для белья в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 3 - пространственный вид емкости для моющего средства (со снятой крышкой) стиральной машины для белья в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 4 - вид в разрезе емкости для моющего средства, показанной на фиг. 3;

на фиг. 5 - вид сверху емкости для моющего средства, показанной на фиг. 3;

на фиг. 6 - система подвода используемой при стирке жидкости к стиральной машине для белья в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, у которой условно не показаны внешний корпус и некоторые другие компоненты стиральной машины для белья;

на фиг. 7 - вид сбоку системы, показанной на фиг. 6;

на фиг. 8 - вид спереди системы, показанной на фиг. 6, а также варианта осуществления, обозначенного пунктирными линиями.

Как показано на фигурах, стиральная машина 1 для белья или стирально-сушильная машина, представляющая собой частный вариант осуществления стиральной машины, содержит несущую корпусную конструкцию 2, внутри которой расположен стиральный бак 3, имеющий переднее отверстие, которое может закрываться дверцей 4 иллюминаторного типа, шарнирно установленной на корпусе 2. Барабан 5 для приема белья для стирки размещен внутри стирального бака 3 с возможностью вращения вокруг горизонтальной или наклонной оси. Бак 5 также определяет переднее отверстие, размещенное около отверстия стирального бака 3 для обеспечения загрузки и выгрузки белья.

Стиральный бак 3 обеспечивает удержание используемой для стирки жидкости во время выполнения этапов стирки белья.

Для обеспечения загрузки в бак 3 водопроводной воды, моющих веществ и добавок выполнена система загрузки воды для стирки, которая может подключаться к системе подачи воды. Данная система загрузки воды для стирки может содержать множество каналов для движения воды, например, идущих от двух подающих электроклапанов 6, 7 через соответствующие отделения 11 емкости 12 для моющего средства в стиральный бак 3.

Дренажный канал 9 соединяется с нижней частью 12 стирального бака 3, и с ним связан дренажный насос 10, который обеспечивает удаление используемой при стирке жидкости из бака 3 и который регулирует совместно с электроклапанами 6, 7 уровень жидкости в баке 3.

Для нагрева используемой при стирке жидкости, содержащейся в баке 3, может устанавливаться электрический катушечный резистор 11, который размещается внутри бака 3, в частности, на дне 12 бака в промежуточном объеме между стенкой бака 3 и барабаном 5 для белья.

Для перемешивания белья и смешивания его с моющей жидкостью барабан 5 для белья может приводиться во вращение при помощи электродвигателя 13 и передачи 14, например ременной передачи.

Работа стиральной машины 1 управляется электронным, электрическим или электромеханическим блоком 15 управления, функционально соединенным с пользовательским интерфейсом 16 управления, который расположен на внешней стенке несущей конструкции 2 и обеспечивает выбор циклов стирки и их характеристик. Реагируя на установки, заданные пользователем при помощи пользовательского интерфейса 16, блок 15 управления обеспечивает выполнение различными компонентами стиральной машины 1 для белья автоматической стирки белья.

Согласно одному варианту осуществления, стиральная машина 1 для белья содержит:

- первый трубопровод 17, гидравлически соединяющий первый подающий клапан 6 с емкостью 8 для моющего средства для подачи водопроводной воды в емкость 8 для моющего средства,

второй трубопровод 18, гидравлически соединяющий емкость 8 для моющего средства с внутренним объемом барабана 5 для белья, и

насосные средства, подключенные ко второму подающему трубопроводу 18 и выполненные с возможностью привода для засасывания водопроводной воды вместе с моющим средством из емкости 8 для моющего средства и распыления подвергнутой засасыванию смеси воды и моющего средства непосредственно на белье внутри барабана 5 для белья.

Благодаря принудительному засасыванию из емкости 8 для моющего средства обеспечивается более быстрое и более полное вымывание и более интенсивное смешивание с водой моющего средства, изначально содержащегося в емкости. Эта смесь с высокой концентрацией моющего средства вместо опускания на дно бака 3 распыляется непосредственно (на белье) внутри барабана 5 для белья.

Таким образом, обеспечивается непосредственное намыливание белья на начальном этапе стирки совместно с механическим воздействием, обеспечиваемым за счет гидродинамического давления распыления. Кроме того, исключается осаждение неиспользованного моющего средства на дне бака 3, поскольку смесь воды и моющего средства, распыляемая на белье внутри барабана 5, прежде попадания наружу вращающегося барабана должна пройти и, следовательно, вступить во взаимодействие по всей толщине кольца из белья, расположенного вдоль цилиндрической стенки 20 барабана 5.

За счет распыления смеси воды и моющего средства из емкости 8 для моющего средства непосредственно в барабан 5 для белья, отпадает необходимость подъема моющего средства с дна бака и рециркуляции его в барабане 5 для белья (и исключаются затраты энергии для этого).

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения насосные средства содержат эжектор 19 с отверстием 21 для приводящей текучей среды, которое может подключаться к системе подачи воды за счет одного из электроклапанов 6, 7, всасывающим отверстием 22 и выпускным отверстием 23, которые соединяются во втором трубопроводе 18, как показано, например на фиг. 2.

Благодаря применению эжектора 19 для закачивания жидкости из емкости 8 для моющего средства в барабан 5 для белья достигается дополнительная экономия электроэнергии, а также снижение габаритов и затрат на изготовление по сравнению с вариантами, в которых применяется электрический насос.

Тем не менее, изобретение также предусматривает применение альтернативных насосных средств, например электрического насоса.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения впускное отверстие 21 для приводящей текучей среды эжектора 19 соединяется с третьим трубопроводом 24, ответвляющимся непосредственно от первого трубопровода 17 в точке 25 ветвления по потоку перед емкостью 8 для моющего средства.

Таким образом, при подаче водопроводной воды в емкость 8 для моющего средства часть 26 потока (см. фиг. 2) водопроводной воды направляется в эжектор 19, где она выполняет функцию приводящей текучей среды для операции закачивания.

В дополнение к всасывающему эффекту интенсивному перемешиванию моющего средства и водопроводной воды перед нанесением ее на белье способствует форма канала Вентури, в котором происходит сужение и резкое изменение скорости и направления потока внутри эжектора 19.

За счет ответвления потока приводящей эжектор текучей среды непосредственно от первого трубопровода 17 достигается дополнительное упрощение функционирования и управления. Фактически, за счет привода первого подающего клапана 6 достигается одновременное заполнение жидкостью емкости 8 для моющего средства и трубопроводов, соединенных с эжектором 19, без необходимости синхронизации подачи воды в емкость 8 для моющего средства и в насосные средства.

В другом варианте осуществления изобретения блок 15 управления стиральной машины 1 для белья обеспечивает вращение барабана 5 для белья и одновременное распыление смеси воды и моющего средства, засасываемого из емкости 8 для моющего средства, в барабан 5 для белья.

Таким образом, вращательное перемещение и центробежная сила распределяют белье в кольцевой зоне вдоль (цилиндрической или конической) боковой стенки 20 барабана 5 и вынуждают его непрерывно перемещаться под струю смеси воды и моющего средства, которая за счет этого попадает на большую площадь поверхности белья.

В еще одном варианте осуществления изобретения второй подающий трубопровод имеет множество выпускных отверстий или сопел 27, которые создают множество отдельных струй, направленных на различные зоны внутри барабана 5 для белья, предпочтительно на зоны внутренней поверхности боковой стенки 20, вдоль которой располагается белье, подвергаемое стирке.

Сопло(а) 27 предпочтительно расположено(ы) напротив переднего отверстия барабана 5 для белья для непосредственного распыления через это отверстие внутрь барабана. Предпочтительно сопло(а) 27 расположено(ы) в районе упругого уплотнения 28, сформированного между передним отверстием бака 3 и корпусом 2, как показано, например, на фиг. 4 и 8.

В одном варианте осуществления изобретения второй трубопровод 18 ответвляется по потоку после насосных средств, образуя два участка 29, 30 трубопровода, соединенных с соплами 27, которые разнесены в пространстве и расположены, например на двух противоположных сторонах переднего отверстия бака 3 (см. фиг. 1 и 8).

Эжектор 19 может устанавливаться в другом неиспользуемом пространстве между емкостью 8 для моющего средства и стиральным баком 3, предпочтительно в верхней трети высоты бака 3 (см. фиг. 6). Для исключения опасности возникновения повреждений за счет вибрации бака 3 эжектор 19 предпочтительно располагается вблизи внешней стороны емкости 8 для моющего средства, направленной в сторону от бака 3.

В одном варианте осуществления изобретения емкость 8 для моющего средства формирует первую резервуарную полость 31, имеющую первое выпускное отверстие 32, сформированное в нижней стенке первой резервуарной полости 31 и соединяющееся со вторым трубопроводом 18. Рядом с первой резервуарной полостью 31 сформирована вторая резервуарная полость 33, и второе выпускное отверстие 34 сформировано в нижней стенке второй резервуарной полости 33 и соединено при помощи нисходящего трубопровода 35 непосредственно со стиральным баком 3. Между первой резервуарной полостью 31 и второй резервуарной полостью 33 сформирована разделительная стенка 36, имеющая заданную высоту, определяющую независимый максимальный уровень заполнения только первой резервуарной полости 31. Водопроводная вода, поступающая из первого трубопровода 17, направляется, например за счет формы вышеописанных отделений для моющего средства в первую резервуарную полость 31 и только, когда происходит превышение максимального уровня заполнения, она перетекает через верхнюю кромку 37 разделительной стенки 36 из первой резервуарной полости 31 во вторую резервуарную полость 33.

Таким образом обеспечивается создание во втором трубопроводе 18 столба жидкости, который увеличивает гидростатическое давление и обеспечивает накопление жидкости, гарантирующее непрерывность потока в насосных средствах. В случае избыточного накопления жидкости, лишняя жидкость может свободно перетекать во вторую резервуарную полость 33 и стекать под действием гравитации через нисходящий трубопровод 33 в стиральный бак 3.

В дополнение к первому трубопроводу 17 возможна установка дополнительного подающего трубопровода (пятого трубопровода 38), который гидравлически соединяет второй подающий клапан 7 с емкостью 8 для моющего средства для обеспечения направления дополнительного потока водопроводной воды в емкость 8 для моющего средства и за счет выбора и комбинации двух независимых потоков (например, отдельного потока из первого трубопровода, отдельного потока из пятого трубопровода или перекрестного потока из первого и пятого трубопровода) смывания моющих средств и добавок из различных отделений для моющих средств емкости 8 для моющего средства.

Приведенное описание относится к стиральным машинам для белья с фронтальной загрузкой. Однако концепции изобретения могут аналогичным образом быть применены также и для стиральных машин с верхней загрузкой. В таких машинах барабан 5 для белья имеет загрузочное отверстие, например, загрузочное отверстие створочного типа, сформированное в боковой стенке барабана 5, которое может совмещаться с верхним отверстием стирального бака и несущей конструкции и которое может закрываться и открываться шарнирно установленной крышкой. В стиральных машинах с верхней загрузкой емкость для моющего средства может предпочтительно формироваться или крепиться непосредственно на шарнирно установленной крышке и гидравлически связывается с несколькими трубопроводами, по меньшей мере при закрытой крышке (в рабочем состоянии машины).

Стиральная машина 1 для белья может также содержать систему рециркуляции, перемещающей используемую при стирке жидкость со дна бака в стиральный барабан, аналогичную системам рециркуляции, описанным для известного уровня техники.

И, наконец, настоящее изобретение также относится к способу стирки, описанному на примере стиральной машины 1, повторное описание характеристик которой не приводится для сокращения объема описания.

Очевидно, что специалисты в данной области техники для удовлетворения возникающих в конкретных приложениях специальных требований могут вносить в стиральную машину для белья и способ стирки по изобретению дополнительные изменения и выполнять ее модификации, которые, тем не менее, полностью находятся в рамках объема защиты изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения.

Стиральная машина с насосной системой, которая засасывает смесь воды и моющего средства из емкости для моющего средства и распыляет засасываемую смесь воды и моющего средства при помощи ускоряющей струи на белье, расположенное в барабане для белья. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Стиральная машина (1) для белья, содержащая:

- барабан (5) для белья, установленный внутри стирального бака (3), предназначенного для вмещения стиральной жидкости,

- емкость (8) для моющего средства, предназначенную для вмещения моющего средства,

- первый подающий клапан (6), выполненный с возможностью подключения к системе подачи воды, и первый подающий трубопровод (17), гидравлически соединяющий первый подающий клапан (6) с емкостью (8) для моющего средства для подачи водопроводной воды в емкость (8) для моющего средства,

- второй трубопровод (18), гидравлически соединяющий емкость (8) для моющего средства с внутренним объемом барабана (5) для белья, и

- насосные средства (19), подсоединенные ко второму подающему трубопроводу (18) и приводимые в действие для засасывания водопроводной воды вместе с моющим средством из емкости (8) для моющего средства и распыления подвергнутой засасыванию смеси воды и моющего средства непосредственно внутрь барабана (5) для белья,

при этом второй подающий трубопровод имеет одно или большее число сопел (27), обращенных к переднему отверстию барабана (5) для белья и осуществляющих распыление непосредственно через указанное переднее отверстие в барабан (5) для белья.

2. Стиральная машина (1) для белья по п. 1, в которой насосные средства содержат эжектор (19), имеющий впускное отверстие (21) для приводящей текучей среды, соединяемое с системой подачи воды, всасывающее отверстие (22) и выпускное отверстие (23), которые соединены со вторым трубопроводом (18).

3. Стиральная машина (1) для белья по п. 2, в которой отверстие (21) для приводящей текучей среды эжектора (19) соединено с третьим трубопроводом (24), ответвляющимся непосредственно от первого трубопровода (17) в точке (25) ветвления по потоку перед емкостью (8) для моющего средства.

4. Стиральная машина (1) для белья по п. 1, которая выполнена с возможностью обеспечения вращения барабана (5) для белья с одновременным приводом насосных средств (19) для распыления смеси воды и моющего средства, засасываемой из емкости (8) для моющего средства, внутри вращающегося барабана (5) для белья.

5. Стиральная машина (1) для белья по п. 1, в которой второй подающий трубопровод имеет множество сопел (27), направляющих множество независимых струй на различные зоны внутри барабана (5) для белья.

6. Стиральная машина (1) для белья по п. 1, в которой указанные одно или большее число сопел (27) расположены в районе уплотнения (28), образованного между передним отверстием бака (3) и корпусом (2) стиральной машины (1) для белья.

7. Стиральная машина (1) для белья по п. 6, в которой второй трубопровод (18) ответвляется по потоку после насосных средств (19), образуя два участка (29, 30) трубопровода, соединенных с соплами (27), разнесенными в пространстве и расположенными на двух противоположных сторонах переднего отверстия бака (3).

8. Стиральная машина (1) для белья по любому из пп. 2–7, в которой эжектор (19) установлен на стороне емкости (8) для моющего средства, направленной от бака (3), в верхней трети высоты бака (3).

9. Стиральная машина (1) для белья по п. 1, в которой в емкости (8) для моющего средства сформированы:

- первая резервуарная полость (31), имеющая первое выпускное отверстие (32), выполненное в нижней стенке первой резервуарной полости (31) и соединенное со вторым трубопроводом (18),

- вторая резервуарная полость (33), имеющая второе выпускное отверстие (34), выполненное в нижней стенке второй резервуарной полости (33) и при помощи нисходящего трубопровода (35) соединенное со стиральным баком (3),

- разделительная стенка (36) между первой резервуарной полостью (31) и второй резервуарной полостью (33), причем указанная стенка имеет заданную высоту, определяющую максимальный уровень заполнения первой резервуарной полости (31),

при этом емкость (8) для моющего средства имеет внутреннюю форму, обеспечивающую направление жидкости в первую резервуарную полость (31), из которой она имеет возможность перетекать только в случае превышения максимального уровня заполнения, проходя над верхней свободной кромкой (37) разделительной стенки (36), во вторую резервуарную полость (33).