Стиральная машина Советский патент 1992 года по МПК D06F17/02 

Изобретение относится к стиральным машинам для стирки способом воздействия на белье пульсирующей струей стирального раствора, создающего в баке циркуляцию.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является стиральная машина, содержащая бак для белья с отверстием для слива воды, центрифугу для отжима белья, снабженную турбинкой, насос, приводимый в действие электродвигателем, и насадки, служащие для вращения турбинки и закрепленные с ней на одном валу центрифуги.

Однако известная стиральная машина имеет высокий уровень вибрации, трение в шкиве привода и уплотнительных сальниках насоса, а циркуляция раствора в баке создается посредством только одного насадка, что не позволяет производить качественную стирку белья из-за его возможного скручивания.

Целью изобретения является повышение качества стирки и снижение вибрации.

На фиг. 1 изображена схема машины и система трубопроводов, связывающая компрессор с исполнительными устройствами; на фиг. 2 - схема насоса-активатора; на фиг. 3 - выходной клапан насоса; на фиг. 4 - коммутатор потока и осуществляющий его переключение реверсивный арматурный электромагнитный привод; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема с механическими таймерами, осуществляющими управление во времени стиркой и отжимом; на фиг. 6 - размещение насосов на баке для стирки; на фиг. 7 - компрессор с линейными электромагнитными двигателями; на фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 7; на фиг. 9 - узел ограничителя хода в клапане компрессора (в изометрии).

Стиральная машина содержит корпус 1 с расположенными в нем баком 2 (фиг. 1) для белья и закрепленными диаметрально на

СО

С

его стенке двумя идентичными насосами- активаторами 3 мембранного типа (фиг. 2, 6), каждый из которых содержит внутреннюю камеру 4 и наружную камеру 5, разделенную мембраной б, выходной клапан 7, возвратную пружину 8, клапан-упор 9 с толкателем мембраны 6, камеру 10 запорного клапана 11, входной клапан 12 и сетку-отбойник 13. Наружная камера соединена с помощью патрубков с полостью бака 2, а внутренняя камера 4 имеет гидравлическую связь через коммутатор 14 и двухпо- зиционный распределительный кран 15 в положении стирка с диафрагмосым гидрокомпрессором 16, приводом которого служат два идентичных линейных электромагнитных двигателя 17. Емкость 18 необходима для сбора и отдачи в систему жидкое и - энергоносителя. В положении Отжим кран 15 связывает компрессор 16 с турбип- кой 19, жестко закрепленной на одном валу с центробежным насосом 20 для откачки-перекачки стирального раствора из бака 2 и центрифуги 21. Для предотвращения перетекания стирального раствора из бака 2 в центрифугу 21 служит клапан 22. Таймеры 23 и 24 обеспечивают заданное время стирки и отжима соответственно.

Для циркуляции жидкости - энергоносителя - между агрегатами машины служит система коммуникации с гибкими трубопроводами 25-37, которые стыкуются с агрегатами посредством штуцеров. Коммутатор (фиг. 4) состоит из двух узлов: механического переключателя потока жидкости, содержащего корпус 38 с размещенными в нем штоком 39 и жестко связанным с ним распределительным клапаном 40, и электромагнитного реверсивного арматурного привода, содержащего корпус 41, в котором размещены обмотка 42 соленоида, подвижный сердечник 43, вторая обмотка 44 соленоида, полюс 45 электромагнита, шток 46, жестко связанный с сердечником 43, и полюс 47 электромагнита. Шток 46 установлен соосно со штоком 39 и соединен с ним посредством шпонки.

Распределительный двухпозпционпый кран 15 (фиг. 5) содержит выключатели 48 и 49, имеющие электрическую связь с таймерами 23, 24.

Таймер 23 Стирка содержит часовой механизм и электрические шины 50, 51, 52 с подвижными контактами, которые жестко связаны с часовым механизмом.

Таймер 24 Отжим содержит часовой механизм и жестко связанный с ним подвижный электрический контакт с шиной 53.

Блокировка работы двигателя 17 при открытой крышке центрифуги 21 осуществляется выключателем 54.

Каждый электромагнитный двигатель

(фи. 7) содержит катушки 55 и 56 соленоида прямого и обратного хода, якорь 57 со штоком, полюса 58, 59 электромагнитов и ярмо 60. Между двигателями, соосно с ними, расположен компрессор, содержащий корпус

0 61 с размещенными в нем дисковыми эластичными диафрагмами 62, имеющими жесткие связи со штоками якорей 57. На корпусе 61 размещены всасывающий и нагнетающий узлы, содержащие идентичные

5 детали: ограничитель хода 63 и металлический упругий клапан 64 (фиг. 8, 9).

Для обеспечения рнботы двигателей в режиме резонанса (фиг. 7) в корпусе расположена буферная пружина 65 с подстроеч0 ным плунжером 66.

Посредством штуцера 07 (фиг. 8) по трубопроводам 30 и 38 осущест вляется гидравлическая связь двигателя с клапаном 11 насоса 3.

5Машина работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на двухкатушечиые электромагнитные двигатели 17 о катушке (допустим 56) при протекании в ней полуоолны тока создается

0 магнитное поле, под воздействием которого якорь 57, перемещаясь вправо, сжимает буферную пружину 65, имеющую упор в виде регулируемого плунжера 66. При этом объем камеры компрессора 16, которая образует5 ся с одной стороны внутренними стенками корпуса 61, а с двух других диафрагмами 62, увеличивае1ся.

Рабочая жидкость из емкости 18 (фиг. 1) по трубопроводу 33 через всасывающий

0 клапан 64 (фиг. 7), выполненный в виде металлической упругой пластины с ограничителем хода 63, всасывается в полость компрессора 16. При протекании полуволны тока в катушке 55 якорь 57 движется под

5 дейстьисм силы магнитного поля и упругих сил пружины 65 влево, создавая посредством диафрагм 62 давление о камере компрессора 16. Всасывающий клапан при этом закрывается, а нагнетающий клапан

0 64 (идентичный всасывающему) открывается. Жидкость по трубопроводу 28 через распределительный кран 15 в положении стирка (фиг. I), а от него по трубопроводу 25 поступает нз коммутатор 14. Коммута5 ция потока между насосами 3 (фиг. 6) осуще- ствпяется следующим образом. При поступлении напряжения на обмотки 42 или 44 (фиг. 4) реверсивного арматурного электромагнитного привода между его полюсами 15 или 47 (в зависимости от катушки, запитанной током) возникает магнитное поле, замыкающееся через корпус 41 привода,и соответствующий полюс, силы которого перемещают сердечник 43 вправо или влево. Например, запитана током катушка 42. В этом случае сердечник 43 переместится влево и, посредством штока 46, переместит со- осный с ним и соединенный посредством шпонки шток 39 и жестко связанный с ним распределительный клапан 40. Поток жидкости через штуцер 25, канал в корпусе 38 и штуцер 27 поступит на правый насос 3 (фиг. 6). При запитке током катушки 44 клапан 40 переместится вправо и поток жидкости через штуцер 26 поступит на левый насос. Насосы 3 создают в баке 2 встречно циркулирующие потоки.

Насос 3 работает следующим образом. Увеличение давления в камере компрессора 16 передается через штуцер 67 по трубопроводам 30 и 38 непосредственно, минуя его клапаны, в камеры 10 насосов 3 на основания, выполненных в виде цилиндра клапанов 11, перемещает их вверх, при этом запирается вход в трубопровод 29, соединяющий камеру 4 насоса с емкостью 18. С некоторой задержкой во времени, вызванной сопротивлением упругих сил нагнетающего клапана 64 компрессора 16 и упругих сил пружины 8 клапана-упора 9, жидкость из камеры компрессора по трубопроводу 28 через каналы крана 15 и коммутатора 14 поступает в камеру 4 насоса 3.

Клапан-упор 9 выполнен в виде диска, содержит выступ в виде усеченного конуса по форме седла в штуцере трубопровода 26 и отверстия, обеспечивающие проход жидкости в камеру 4. Заполнив камеру, жидкость воздействует на мембрану 6, выполненную в виде диска с гофром по периметру из эластичного материала и соединенную посредством штока по центру с клапаном 9. Изгибаясь вверх, она сжимает возвратную пружину 8. Объем камеры 5 при этом уменьшается, давление в ней возрастает, клапан 12 закрывается, а 7 открывается и стиральный раствор, находящийся в ней, через патрубок поступает в бак 2. Пока давление в камере 4 не достигнет своего максимального значения и не сравняется с давлением в камере компрессора 16, клапан 11 остается в закрытом положении, так как конструктивно площадь его основания со стороны камеры 4 меньше площади основания со стороны камеры 10.

При падении давления в камере компрессора 16 падает давление и в камере 10 насоса 3. При этом нагнетающий клапан 64 (фиг. 7)компрессора закрывается и отсекает трубопровод28 от камеры 4 насоса 3. Какойто момент времени давление в камере 4 остается постоянным, а в камере компрессора 16 и камере 10 насоса 3 уменьшается, при этом запорный клапан 11 переместится 5 вниз и откроет выход из камеры 4. Жидкость под действием пружины 8, упругие силы которой передаются на клапан-упор 9 и связанную с ним посредством штока мембрану 6, по трубопроводу 29 перетекает в емкость

0 18. Мембрана 6, перемещаясь вниз, увеличивает объем камеры 5. Клапан 12 (идентичен 7), выполненный из упругой металлической пластины, открывается, а 7 закрывается и стиральный раствор из бака

5 2 через сетку-отбойник 13, предотвращающую засос белья в патрубок насоса 3, поступает в камеру 45, Выходящий из камеры 5 в бак 2 поток стиральной жидкости является пульсирующим.

0При установке крана 15 (фиг. 1) в положение Отжим насосы 3 отключаются от гидросистемы и жидкость от компрессора 16 по трубопроводу 28, канал в кране 15, трубопроводу 31 поступает на турбину 19,

5 приводит ее во вращение и по трубопроводу 32 поступает в емкость 18. Турбинка 19 жестко связана посредством вала с центробежным насосом 20, предназначенным для откачки стирального раствора из бака 2 по

0 трубопроводу 35 через клапан 22, трубопровод 36 в сливной патрубок 37. Из центрифуги 21 стиральный раствор или вода удаляется по трубопроводу 34, клапан 22 и далееаналогичносказанному выше. Нааалу

5 турбинки 19 установлена также центрифуга 21, осуществляющая отжим белья.

Рассмотрим работу электрической схемы машины и органов ее управления (фиг. 5).

0Режим Стирка. Подключим машину к

сети переменного тока. Кран 15 установим

в положение Стирка. При этом замкнуты

контакты выключателя 48 посредством ме. ханической связи с краном 15. Напряжение

5 сети подается на подвижные электрические контакты, механически связанные с таймером 23, содержащим часовой механизм. Установим таймер 23 на требуемое для стирки время. При этом с шины 50 ток

0 поступает на электромагнитные двигатели 17, а с шин 51 и 52, выполненных в виде равных токопроводящих пластин, соединенных перемычками, на двухпозиционный реверсивный арматурный электромагнит5 ный привод коммутатора 14 (фиг. 4). Обмотки 42 и 44 запитываются током поочередно с шин 51 и 52 по мере замыкания перемещаемых посредством таймера 23 контактов на равные, регламентируемые таймером отрезки времени, Соответственно происходит

и перераспределение потока жидкости - энергоносителя между насосами 3 с помощью клапана 40, побуждая работать насосы поочередно и встречно.

Режим Отжим. Установим таймер 24 на требуемое время, а кран 15 в положение Отжим. Контакты выключателя 48 .разомкнутся, а выключателя 49 замкнутся. Напряжение сети через контакты 49 и выключатель 54, предназначенный для блокировки открытого положения крышки центрифуги 21, поступит на подвижный, механически связанный с таймером 24 контакт шины 53 и далее на обмотки 55 и 56 (фиг.7) электромагнитн/oro двигателя 17. Поток жидкости - энергоносителя с компрессора 16, через кран 15 будет воздействовать на лопатки турбинки 19. которая служит приводом центрифуги 21.

В предлагаемой конструкции использованы два идентичных линейных электромагнитных двигателя, якори которых колеблются в противофэзе и этим гасят вибрацию. Кроме того, распределение мощности, необходимой для работы компрессора, на две катушки улучшает их тепловой режим. Высокий коэффициент усиления линейного двигателя, равный 5-20, достигается резонансным режимом рабочих колебаний упругой системы. При выполнении равной работы линейные двигатели в резонансном режиме более экономны. Они просты в изготовлении, имеют регулировку выходных характеристик в широких пределах, надежны в работе.

Конструкция предусматривает стирку с помощью двух насосов-активаторов, выполненных по типу мембранных насосов. Мембранные насосы просты в изготовлении и

надежны в эксплуатации, поэтому их применяют для перекачки сильно загрязненных жидкостей. Использование двух насосов, которые посредством коммутатора работа5 ют поочередно и осуществляют в баке реверсированные потоки стирального раствора, позволяет улучшить качество стирки, так как при этом происходит более энергичное перемешивание белья и предот0 вращается его скручивание. Стирка посредством пульсирующих струй также повышает качество стирки, является более щадящей для белья и, практически, не повреждает его.

5 Установка разделительного клапана между баком для стирки и центрифугой позволяет осуществить размещение последней вне зависимости от уровня раствора в баке и этим улучшить дизайн машины.

0 Формула изобретения

Стиральная машина, содержащая бак для белья с отверстием для слива и средством активации рабочей жидкости, центрифугу для отжима белья, снабженную

5 турбинкой, систему коммуникации с распределительным краном и привод, отличающаяся тем, что с целью повышения качества стирки и снижения вибрации, средство активации рабочей жидкости со0 стоит из двух диаметрально расположенных на наружной стенке бака мембранных насосов, камеры которых посредством патрубков сообщаются с полостью бака, а привод содержит диафрагмовый компрессор и

5 линейный электромагнитный двигатель с по меньшей мере двумя соленоидами, якори которых выполнены с возможностью пере- мещения в противофазе и связаны с диафрагмой компрессора.

Р

35 22 3G 19 20

J/

Использование: стирка белья с помощью пульсирующего потока стирального раствора. Сущность изобретения: стиральная машина содержит бак для стирки с размещенными диаметрально на его стенке двумя мембранными насосами-активаторами, которые с помощью коммутатора создают поочередно в полости бака встречные пульсирующие потоки стирального раствора. Отжим белья производится с помощью центрифуги, а откачку стирального раствора из бака и центрифуги выполняет центробежный насос, которые расположены на одном валу с турбинкой. Насосы-активаторы и тур- бинка приводятся в действие пульсирующим потоком жидкости - энергоносителя (например, глицерина), который создается линейным электромагнитным двигателем совместно с диафрагмовым компрессором. Переключение режимов стирка и отжим производится распределительным краном. 9 ил.

17

JZ,

Т Т

W

т т

Фиг 1

I

«04

Смирна Дюжи

Tl

17

.

чг

2f

ГО/ /

V

i.. , , , Г

физ.5

Јi г

8Ј29Ш

#30,38

Pt/eJ