Стиральная машина Советский патент 1991 года по МПК D06F17/06 

Изобретение относится к бытовой технике, в частности к малогабаритным стиральным машинам, и может быть использовано для стирки, полоскания и отжима изделий из всех видов тканей.

Цель изобретения - уменьшение износа белья при стирке и полоскании и обеспечение качественного отжима белья.

На фиг.1 прказана машина с установленным в ее стиральном баке активатором; на фиг.2 - узел быстроеьемного крепления турбинного колеса активатора; на фиг.З - машина с установленной в ее стиральном баке отжимной центрифугой; на фиг.4 - узел быстросъемного крепления центрифуги; на

фиг.5 - часть вала, на которую устанавливается центрифуга; на фиг.6 - характеристика зависимости частоты вращения турбинного колеса стандартной гидромуфты от степени наполнения ее жидкостью и характеристика зависимости наполнения использованной в качестве активатора гидромуфты от частоты вращения турбинного колеса.

В стиральном баке 1 прямоугольной формы, выполненном из пластмассы, на валу 2 установлен активатор в виде гидромуфты, состоящей из насосного 3 и турбинного 4 колеса, Насосное колесо 3 выполено из пластмассы и жестко закреплено на валу 2, например, с помощью заливки вала 2 в тело

ь ю

ь

о

колеса. Турбинное колесо 4 также выполнено из пластмассы и установлено на валу 2 свободно, с возможностью вращения на нем. От осевого смещения на валу 2 турбинное колесо 4 удерживается при помощи винта 5 с головкой из пластмассы, ни которой для удобства пользования выполнены радиальные ребра.

Для исключения трения между головкой винта 5 и обращенной к ней поверхностью турбинного колеса 4 и возможного отвинчивания винта 5 на конечной части вала 2 выполнены диаметрально противоположные лыски, а под головкой винта 5 на валу 2 установлена шайба 6, отверстие в которой соответствует форме сечения вала 2 в месте выполнения на нем лысок. Благодаря этому шайба 6 фиксируется от проворота на валу 2. Чтобы шайба не терялась и всегда находилась в сборе с турбинным колесом, она связана с ним при помощи накладки 7.

Поверхность турбинного колеса, обращенная в полость стирального бака, снабжена элементами активации жидкости, выполненными в виде радиальных ребер 8. Рабочая полость 9 активатора соединена с полостью стирального бака посредством наклонных каналов 10, выполненных в турбинном колесе 4, и калиброванных отверстий 11, выполненных по периферии насосного колеса 3. При этом входные отверстия каналов 10 расположены на поверхности турбинного колеса на большем расстоянии от оси вращения, чем выходные отверстия этих каналов, расположенные в рабочей полости 9,а калиброванные отверстия 11 по периферии насосного колеса выполнены на большем расстоянии от оси вращения, чем входные отверстия наклонных каналов 10.

Вал 2 с помощью подшипникового узла, выполненного в виде втулки 12 с уплотнением 13, пропущен через днище стирального бака. Втулка 12 снизу закреплена гайкой 17. На нижнем конце вала 2 закреплен шкив 15, соединенный при помощи клинового ремня 16 со шкивом 17, закрепленным на валу электродвигателя 18. Электродвигатель размещен в отдельном отсеке 19 корпуса стиральной машины и закрыт крышкой 20. Над электродвигателем 18 в отсеке 19 установлено реле 21 времени, снабженное ручкой 22 управления. Реле времени представляет собой часовой механизм с пружинным заводом и контактным выходом и служит для управления режимом работы электродвигателя 19 в процессе стирки, полоскания и отжима.

В днище стирального бака для размещения гидромуфты выполнено углубление

23. Для сообщения полости этого углубления с полостью стирального бака в турбинном колесе выполнены отверстия 24. В углублении 23 выполнен патрубок 25, на который надет сливной шланг 26. На внутренней поверхности стирального бака для указания уровня жидкости выполнены два выступа 27, Стиральный бак закрыт крышкой 28, в центральной части которого для

0 удобства снятия и установки выполнено отверстие 29.

На фиг.З показана стиральная машина со снятым турбинным колесом активатора и установленной на его место ( еа валу 2 }

5 центрифугой 30, выполненной конической формы из алюминия или пластмассы и снабженной балансировочным устройством 31 в виде кольца из резины, закрепленного в ее донной части. Центральная часть 32

0 балансировочного устройства изготовлена из стали и в ней выполнено отверстие, совпадающее по форме с сечением вала 2 в месте расположения его лысок (фиг.5), за счет чего центрифуга удерживается от про5 ворота на валу 2. Для более надежного закрепления центрифуги на валу к центральной части балансировочного устройства 31 с помощью сварки прикреплена направляющая втулка 33. В нижней части

0 центрифуги по ее периферии выполнены отверстия 34. От осевого смещения центрифуга удерживается с помощью винта 5, ввинченного в резьбовое отверстие по оси вала 2, который используется и для крепле5 ния на валу 2 турбинного колеса активатора. В нерабочем состоянии машины турбинное колесо активатора закреплено с помощью винта 5 на валу 2, а центрифуга размещается внутри стирального бака.

0 При заливке в стиральный бак 1 горячей воды она через наклонные каналы 10 в турбинном колесе 4 поступает в рабочую полость 9 активатора и полностью ее- заполняет. Поворотом ручки 22 реле 21 вре5 мени по часовой стрелке устанавливают требуемую, продолжительность стирки и включают электродвигатель 18. Закрепленное на валу 2 насосное колесо 3 активатора начинает вращаться, сообщая при этом

0 жидкости, заполняющей рабочую полость 9, запас кинетической энергии. В результате этого жидкость, поступая на лопасти турбинного колеса 4, преобразует этот запас энергии в механическую работу, и турбин5 ное колесо (активатор) начинает вращаться, плавно набирая обороты. Во время вращения насосного колеса жидкость в нем кроме передачи энергии на лопасти турбинного колеса под действием цертробежных сил выбрасывается через калиброванные отверстия 11 как из центробежного насоса, в углубление (полость) 23 под активатором. Из углубления 23 жидкость через отверстия 24 в турбинном колесе и кольцевой зазор (по периферии) между турбинным колесом и баком 1 в виде восходящего потока поступает в полость стирального бака, интенсивно перемешивая белье и предохраняя его от непосредственного контакта с активатором (наружной поверхностью турбинного колеса). Пополнение рабочей полости 9 при этом осуществляется через наклонные каналы 10, выполненные в турбинном колесе. Проходное сечение этих каналов выполнено таким, что при неподвижном турбинном колесе или вращении его с низкой частотой через каналы 10 происходит полное или близкое к полному наполнение рабочей по- лрсти 9.

Особенностью использованного в данной стиральной машине активатора в виде гидромуфты является то, что по мере увеличения частоты вращения турбинного колеса (насосное колесо, связанное с электродвигателем, вращается с постоянной частотой) наполнение рабочей полости 9 уменьшается. Это достигается тем, что вход в каждый наклонный канал 10 расположен на большем расстоянии от оси вращения турбинного колеса, чем выход канала в рабочую полость 9. Благодаря этому при увеличении частоты вращения турбинного колеса на жидкость, поступающую по наклонным каналам 10 в рабочую полость, начинают действовать центробежные силы, направленные против движения жидкости в каналах 10, и эти силы тем больше, чем выше частота вращения турбинного колеса. В результате этого наполнение рабочей полости 9 но мере увеличения частоты вращения турбинного колеса уменьшается.

Зависимость наполнения V рабочей полости 9 от частоты вращения п турбинного колеса показана на фиг.6 кривой be. Кривая be показывает: чем выше частота вращения п, тем меньше наполнение V. Из теории и практики использования гидромуфт извест- но.что при постоянной частоте вращения насосного колеса частота вращения турбинного колеса и его момент зависят от степени наполнения рабочей полости гидромуфты. Указанные свойства используются для регулирования частоты вращения гидромуфт (турбинного колеса, связанного с выходным валом гидромуфты). Эта зависимость частоты вращения п турбинного колеса от степени наполнения V рабочей полости гидромуфты на фиг.6 показана кривой оа.

Использование указанных свойств гидромуфты: автоматическое уменьшение наполнения при повышении частоты вращения турбинного колеса (кривая be) и повышение частоты вращения турбинного колеса при увеличении наполнения рабочей 5 полости гидромуфты (кривая оа), обеспечивает постоянство частоты вращения турбинного колеса. Причем это постоянство частоты вращения обеспечивается при весьма больших значениях скольжения - отста0 вания частоты вращения турбинного колеса

от насосного и при довольно значительных

изменениях нагрузки на турбинное колесо.

Предложим, что постоянная частота

вращения насосного колеса 3 равна п, а

5 расчетная частота вращения турбинного колеса активатора в несколько раз выше и равна щ. Наполнение рабочей полости 9 при этом равно VL Например, вследствие меньшей загрузки белья в стиральный бак

0 нагрузка на турбинное колесо уменьшается и частота вращения его повышается до величины П2. Однако, при повышении частоты вращения турбинного колеса согласно зави- симости.отражаемой кривой be, немедлен5 но уменьшается наполнение рабочей полости 9 до величины Va. При таком наполнении рабочей полости частота вращения турбинного колеса в соответствии с зависимостью, отражаемой кривой оа, уменьшает0 ся до величины пз и становится меньше расчетной величины щ. Наполнение рабочей полости при этом увеличивается до величины /з и частота вращения турбинного колеса согласно кривой оа вновь становится

5 равной П2. Таким образом, процесс регулирования постоянства частоты оборотов турбинного колеса непрерывно происходит в окрестностях расчетной величины щ. Подобный процесс автоматического регулировэ0 ния частоты вращения имеет место и в том случае, когда при увеличении нагрузки на турбинное колесо, например, из-за большой загрузки стирального бака, частота вращения турбинного колеса уменьшается до пз,

5 т.е. ниже расчетной. При понижении частоты вращения турбинного колеса возрастает наполнение рабочей полости до /з, а это немедленно ведет к повышению частоты вращения турбинного колеса до .

0Вращаясь с постоянной заданной частотой турбинное колесо, благодаря радиальным ребрам 8, выполненным на поверхности, работает как активатор, интенсивно перемешивая моющий раствор и

5 находящееся в нем белье. Восходящий поток моющего раствора, поступающий от турбинного колеса через выполненные в нем отверстия 24 и кольцевой зазор между баком и колесом, поднимает бплье над лопастями 9 турбинного колеса, что предохраняет белье от механического износа и способствует его лучшей отстирываемости. Одновременно имеющий место в стиральном баке нисходящий поток моющего раствора, направленный из центральной части &ака на вход канала 10, не прижимает отстирываемое белье к отверстиям каналов, так как оно под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам стирального бака.

По истечении заданного с помощью реле 21 времени стирки электродвигатель 18 автоматически отключается и машина прекращает работу,

По окончании стирки с помощью сливного шланга 26 моющий раствор из стирального бака сливают и заправляют его чистой водой для полоскания, которое производится аналогично стирке. После полоскания белье из бака вынимают, а воду сливают. После этого снимают с вала 2 турбинное колесо 4 активатора, а вместо него на вал устанавливают центрифугу 30 и закрепляют ее тем же винтом 5. После загрузки порции белья для отжима закрывают бак крышкой и поворотом ручки 22 реле 21 времени включают электродвигатель 18.

Частота вращения центрифуги при этом равна частоте вращения насосного колеса 3, т.е. в несколько раз более высокой, чем частота вращения турбинного колеса активатора в процессе стирки или полоскания, поскольку передача вращения на центрифугу происходит в этом случае непосредственно от электродвигателя без какого-либо скольжения. Благодаря высокой частоте вращения центрифуги обеспечивается эффективное удаления влаги из белья. В результате этого последующая сушка занимает минимальное время. Некоторый деба- ланс центрифуги, имеющий место из-за неравномерной укладки белья, компенсируется балансировочным устройством 31, которое за счет некоторой деформации позволяет центрифуге вместе с уложенным в нее бельем занять в процессе работы истинный центр вращения. По истечении заданного с помощью реле 21 времени отжима электродвигатель 18 выключается. Вращение активатора в данной машине производится с низкой частотой, при которой достигаются хорошая отстирываемость и минимальный износ белья, а вращение центрифуги - с высокой, при которой обеспечивается качественный отжим белья. Указанные преимущества достигнуты при использовании односкоростного электродвигателя.

Для обеспечения низкой частоты вращения активатора (турбинного колеса) экспериментальным путем подбирают величину проходного сечения наклонных

каналов 10, а также расстояние их входных отверстий от оси вращения турбинного колеса и диаметр калиброванных отверстий по периметру насосного колеса 3. Изменяя эти величины можно установить оптимальное наполнение рабочей полости гидромуфты, а значит и требуемую частоту вращения активатора (турбинного колеса). Так, если входные отверстия наклонных каналов 10 выполнить на дальнем расстоянии от оси

вращения, то при прочих равных условиях степень наполнения рабочей полости 9 будет меньше, а значит меньше частота вращения турбинного колеса, и наоборот.

Имеющий место низкий КПД гидромуфты при таком весьма значительном скольжении (отставании частоты вращения турбинного колеса от насосного) в данном случае недостатком не является, так как потери, связанные с низким КПД, в конечном

счете преобразуются в стиральном баке тепло, а это является полезным, так кал обеспечивает некоторый подогрев моющего раствора, в результате чего отстирываемость белья улучшается.

Формула изобретения

Стиральная машина, содержащая стиральный бак, активатор, установленный на валу, связанном с электродвигателем, и съемный бак центрифуги, отличающая

с я тем, что, с целью уменьшения износа белья при стирке и полоскании и обеспечения качественного отжима белья, активатор выполнен в виде гидромуфты, насосное колесо которой жестко закреплено на валу, а

турбинное колесо установлено на валу свободно и на его поверхности, обращенной в полость стирального бака, выполнены радиальные ребра, причем в турбинном колесе выполнены наклонные каналы, а по перифеРии насосного колеса-калиброванные отверстия, посредством которых рабочая полость активатора соединена с полостью стирального бака, при этом входные отверстия наклонных каналов расположены на

поверхности турбинного колеса на большем расстоянии от оси вращения, чем выходные отверстия этих каналов, а калиброванные отверстия по периферии насосного колеса выполнены на большем расстоянии от оси

вращения, чем входные отверстия наклонных каналов.

22,

2/ 20

19

29

As28

I

n I

Изобретение относится к бытовой технике, в частности к малогабаритным стиральным машинам, и позволяет уменьшить износ белья при стирке и полоскании и обеспечить его качественный отжим. Активатор выполнен в виде гидромуфты, насосное колесо которой жестко закреплено на валу, связанном с электродвигателем, а турбинное колесо установлено на валу свободно и на его поверхности, обращенной в полость стирального бака, выполнены элементы активации жидкости в виде радиальных ребер. Рабочая полость активатора соединена с полостью стирального бака посредством наклонных каналов, выполненных в турбинном колесе, и калиброванных отверстий, выполненных по периферии насосного колеса. Входные отверстия наклонных каналов расположены на поверхности турбинного колеса на большем расстоянии от оси вращения, чем выходные отверстия этих каналов, а калиброванные отверстия по периферии насосного колеса выполнены на большем расстоянии от оси вращения, чем входные отверстия наклонных каналов. При таком выполнении активатора обеспечиваются низкая частота его вращения (турбинного колеса гидромуфты) за сче большого скольжения турбинного колеса относительно насосного в режиме стирки и полоскания и большая частота вращения центрифуги (равная частоте вращения насосного колеса), которая определяется скоростью вращения электродвигателя. 6 ил. со с

U 2J // Ю 5 9 t 6

Риг.2

2 12 325 2ff

67 8

$ гг®

к г

ЈЈ

S ZЈ

fly /7, Пг

Pu.6