一种静态洗衣方法及洗衣机与流程

本发明涉及一种洗衣机领域，具体涉及一种静态洗衣方法及洗衣机。

背景技术：

传统的洗涤，不管是手洗还是机洗，不外乎以下几种方式：搓揉、摔打、搅拌、冲刷等等，本质上都是宏观外力作用，迫使污渍脱离衣物，都属于动态洗涤方式。动态洗涤存在以下缺点：

1.洗涤不全面。有的地方洗到，有的地方没洗到，存在死角。

2.洗涤的深度不够。动态洗涤都洗衣物的表面，对纤维、布缝中的污渍洗涤作用很小，甚至无作用，存在盲区。

3.衣物变形。因为要搓揉、搅拌等作用，衣物自然就要变形了。

4.洗涤的衣物有限制。比如象大盖帽、鞋等是不能搓揉的；鞋垫也是不能搓揉的，即使搓揉了效果也不彻底，还造成变形。

5.对衣物造成磨损。这个就不用说了。

6.传统的洗衣机都是双层桶结构，夹层间藏污纳垢，无法清洗，造成二次污染。

7.洗涤时间长，至少要10分钟以上。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种静态洗衣方法及洗衣机，解决现有搓揉、摔打、搅拌、冲刷等等洗衣方法及洗衣机，洗涤不全面、洗涤的深度不够、衣物变形以及洗涤的衣物有限制的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种静态洗衣方法，包括步骤：

步骤1)将衣物及水放入洗衣容器内；

步骤2)对洗衣容器进行密闭；

步骤3)采用加减压设备对洗衣容器循环加减压调节，直至污渍脱离衣物。

本发明通过下述另一技术方案实现：

一种静态洗衣机，包括机盖组件和机桶组件，

所述机盖组件包括上机架，所述上机架内设有桶盖，所述桶盖顶部设有活塞传动系统；所述桶盖边沿上设有控制机盖组件升降的升降传动结构；

所述机桶组件包括下机架，所述下机架内设有洗涤桶，在洗涤桶与桶盖闭合时，所述洗涤桶与桶盖密封连接构成容器。

进一步的，所述洗涤桶内设有脱水桶，所述脱水桶的底座通过传动机构与脱水电机连接，所述脱水桶的底座与洗涤桶活动密封连接，所述脱水桶外壁设有排水孔，同时，脱水桶外壁还设有搅水叶片。

进一步的，所述活塞传动系统包括活塞缸、活塞和控制活塞反复运动的动力机构，所述活塞缸设置在桶盖顶部，所述活塞与活塞缸配合安装通过动力机构控制其做往复运动。

进一步的，所述动力机构包括活塞连杆、曲轴和活塞电机，所述活塞连杆连接安装在曲轴上，所述电机带动曲轴转动，所述曲轴再带动活塞在活塞缸内做往复运动。

进一步的，所述动力机构包括杠杆和活塞电机，所述杠杆一端铰接在上机架上，所述杠杆另一端通过连杆与活塞连接，所述杠杆中部设有l型挡块，所述电机的转轴上设有偏心转轴，所述偏心转轴设置在l型挡块下方，通过电机带动偏心转轴转动，所述偏心转轴再与l型挡块配合带动杠杆绕铰接点上下反复运动，所述杠杆又通过连杆带动活塞在活塞缸内做往复运动。

进一步的，所述升降传动结构包括螺杆、丝套和升降电机，多个所述丝套设置在下机架上，多个所述螺杆上端部安装在上机架上，多个所述螺杆下端部与丝套对应配合连接，所述螺杆上端均设有链轮，所以链轮通过一根链条连接带动同步传动，所述升降电机的转轴上设有转动链轮，所述转动链轮与链条配合传动。

进一步的，所述活塞上设有排气孔，所述排气孔连接有排气管，所述排气管上设有电磁阀。

进一步的，所述下机架上设有控制机盖组件行程的感应开关，所述洗涤桶设有注水控制开关，所述感应开关、注水控制开关、电磁阀、活塞电机、升降电机以及脱水电机分别与控制器控制连接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、全面。衣物上有水的地方就能清洗。

2、彻底。水能渗入纤维，无孔不入，深层清洗。

3、衣物不变形。因为衣物放在水中就不需要动。

4、洗涤种类无限，除非衣物本身就不能沾水。只要能沾水的就能洗。

5、无磨损。因为没运动。

6、省时。理论上几分钟就够了。

7、卫生。在洗衣的同时，也对洗衣机的双层桶进行清洗，避免了二次污染。

8、可以不用洗涤剂。洗涤剂的作用是溶解污渍，加快清洗速度。本发明可以不用洗涤剂，只不过增加洗涤时间而已。

综上所述，静态洗衣方法及洗衣机颠覆了传统的洗涤模式，开创了一种全新的洗涤理念。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明使用注射器来模拟洗衣实验的结构示意图1；

图2为本发明使用注射器来模拟洗衣实验的结构示意图2；

图3为本发明使用注射器来模拟洗衣实验的结构示意图3；

图4为本发明使用注射器来模拟洗衣实验的结构示意图4；

图5为本发明一种静态洗衣机的闭合状态结构示意图；

图6为本发明一种静态洗衣机的打开状态结构示意图；

图7为本发明实施例2活塞传动系统的结构示意图；

图8为本发明实施例5活塞传动系统的主视结构示意图；

图9为本发明实施例5活塞传动系统的俯视结构示意图；

图10为本发明实施例5活塞传动系统的截面结构示意图；

图11为本发明升降传动结构的结构示意图；

图12为本发明搅水叶片转动时水流状态结构示意图；

图13为本发明控制系统的原理示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-机盖组件，2-机桶组件，3-上机架，4-桶盖，5-下机架，6-洗涤桶，7-脱水桶，8-底座，9-传动机构，10-脱水电机，11-搅水叶片，12-活塞缸，13-活塞，14-活塞连杆，15-曲轴，16-活塞电机，17-杠杆，18-连杆，19-l型挡块，20-偏心转轴，21-螺杆，22-丝套，23-升降电机，24-链轮，25-链条，26-转动链轮，27-排气管，28-电磁阀，29-感应开关，30-注水控制开关，31-控制器，32-橡胶槽形密封环，33-排气阀，34-排气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-4所示，本发明一种静态洗衣方法，包括步骤：

步骤1)将衣物及水放入洗衣容器内；

步骤2)对洗衣容器进行密闭；

步骤3)采用加减压设备对洗衣容器循环加减压调节，直至污渍脱离衣物。

在洗衣容器上设置活塞缸及与活塞缸相配合的活塞，通过活塞的往复运动来调节容器内的压强。

静态洗衣方法是利用水的压力变化引发气泡产生及破裂来使污渍脱离衣服的新型洗衣机。其特点是：衣物在洗涤桶内只要被水浸泡，不进行搅拌、摔打、搓揉等任何宏观运动，只需保持静止状态，就可以完成洗涤。因此叫做静态洗衣方法及洗衣机。

静态洗衣方法的原理如下：根据物理学可知，水的汽化与温度和压力有关。在常压(一个标准大气压)下，水温要达到100℃才能汽化。如果降低压力，则相应的汽化温度也下降。所以，在常温下，可采用降低气压的办法来使水汽化。如果把水限定在一个密闭的容器内，再减弱甚至消除大气压力，则液体内部就开始产生汽化现象，形成大量的气泡。如果突然恢复液体的压力，甚至增加至几倍的压力，则气泡瞬间破裂，形成无数微型的小“爆破”(人眼不可见)。气泡的破裂使气泡内所储存的势能转变成较小体积内流体的动能，在流体内形成流体冲击波。如果这种破裂发生在衣物上，则就等于对衣物实施了微观的冲刷(人眼不可见)，附着在衣物上的污渍就会被震动、脱落。反复进行这个过程，就能使衣物上的污渍完全脱落，达到洗涤的效果。

水具有弹性，能够进行压缩和舒张，因此水能够传递压力波，形成振动。压力降低时液体分子间距增大；压力增加时液体分子间距缩小。在压力的起伏变化中，液体分子产生了微观的振动，也就是有定向运动的效应。如果在复压的过程中伴有冲击，则液体的压力会大大增加，振动加剧，并形成高压机械波。波在传递过程中使所有的水分子振动，形成运动效应，就具有微观冲刷效果。如果污渍颗粒和水分子附着在一起，势必被反复振动，最后和衣物脱离，达到洗涤效果。

液体的汽化必须要有凝聚核，也就是液体中要有杂质和气体分子，液体才能在核的周围不断汽化。通常水中溶解有大量气体分子，温度、压力条件具备，就可以汽化。衣物是纤维组成的，通常在纤维中夹杂有大量气体分子，还有灰尘、颗粒等杂质。所以浸泡有衣物的液体更易汽化。并且，在洗涤过程中，大颗粒被打碎成小颗粒，水中的凝聚核不断增多，瞬间的汽化数量更大，洗涤的效果越来越好。如果在水中放有洗涤济，增加了对污渍颗粒的拉扯作用，效果更好。

以上就是静态洗衣方法的洗涤原理。

如图1-4所示，下面用注射器来模拟实验。注射器的前端针孔被堵死，是一个封闭的容器；活塞的推拉就改变了内部压力。实验中注射器内充满了水及实验带有污渍的布料，无空气。拉动活塞，注射器内就是真空状态；放开活塞，则活塞在大气压力推动下快速回弹复位，并且对注射器内的水产生强烈冲击。图1注射器内的压强p＝1正常大气压；图2中，注射器内的压强p约等于0，基本处于真空状态；图3注射器内的压强p大于1正常大气压；图4布料上的污渍随气泡炸裂被分离，注射器内的水经历了一个常压到无压再到高压的变化过程。通过往复几次拉动及复位活塞后，取出注射器内布料，布料的污渍全部被清洗掉。

实施例2

如图5-6所示的一种静态洗衣机，静态洗衣必须在一个密闭的容器中进行，但又要保证衣物能进能出，故采用分体结构。为使缩、放获得的压力变化最大，必须保证容器内无气体。为保证进水时排尽空气，排气口必须设置在容器的最高点，但又不能在容器的分体接合面上，故只能采用立式结构。静态洗衣机的结构如下图5所示：

包括机盖组件1和机桶组件2，如图5-6，静态洗衣机外部是一个用塑胶制成的上下分体的构架(机盖组件1和机桶组件2)；内部的各种部件分别安装固定在构架上；构架的厚度必须满足强度和刚度要求。洗衣机的内部是一个像保温瓶胆的分体桶形结构，主要由桶盖4和洗涤桶6两部分组成。

机盖组件1包括上机架3，所述上机架3内设有桶盖4，所述桶盖4顶部设有活塞传动系统；所述桶盖4边沿上设有控制机盖组件1升降的升降传动结构；要保证洗涤桶6与桶盖4精准分合，并且能可靠密封，只有把桶和盖放在一条直线上平动才能实现，也就是桶盖4只有采用垂直升降式。洗衣机在工作过程中压力频繁巨变，必须保证桶和盖除了不会泄漏，还要保证桶、盖不产生蠕动分离，故采用螺杆丝套升降机构。螺杆螺母除能保证上下两部分平稳升降、分合，还能保证桶、盖不会因受压产生蠕动分离。因为螺纹有自锁的功能，轴向力不能使螺杆转动，也就不能位移。

机桶组件2包括下机架5，所述下机架5内设有洗涤桶6，在洗涤桶6与桶盖4配合关闭时，所述洗涤桶6与桶盖4通过密封连接构成容器。

桶盖4是受压件，必须满足强度和刚度要求，不变形，不老化。可采用工程塑料，如尼龙1010制造。桶盖4上嵌有橡胶槽形密封环32，以保证将洗涤桶6的桶口完全封闭，橡胶应耐腐蚀，抗老化，可选用丁基橡胶制成。洗涤桶的边口必须插入凹槽，插入深度至少有2cm，以保证容器密封可靠。

如图7所示，所述活塞传动系统包括活塞缸12、活塞13和控制活塞13反复运动的动力机构，所述活塞缸12设置在桶盖4顶部，所述活塞13与活塞缸12配合安装通过动力机构控制其做往复运动。

动力机构包括活塞连杆14、曲轴15和活塞电机16，所述活塞连杆14连接安装在曲轴15上，所述活塞电机16带动曲轴15转动，所述曲轴15再带动活塞13在活塞缸12内做往复运动。上述活塞传动类似于单杠发电机的传动机构。

活塞13是洗衣机的心脏，是液体的动力来源。活塞13上装有活塞环，保证活塞13往复运动时不漏气。活塞13和活塞环必须满足耐腐蚀要求，活塞13和活塞缸12采用铝合金制造，活塞环应选用不锈钢材料。

因为要保证桶内无空气，活塞13上设有排气孔34，所述排气孔连接有排气管27，所述排气管27上设有电磁阀28。故将排气孔设置在最高点---活塞13上，出口和软管相联，软管再和电磁阀相联，电磁阀出水管接水流感应器。如果洗涤桶注满水，感应器中必然有水流通过，表示水已注满，感应器动作发出电信号，电磁阀关闭。感应器的出水(气)管要接到排水管上(不经过排水电磁阀)。

因为排气软管接在活塞上，随活塞运动，对软管的寿命有影响。另外，因要保证活塞上下运动的空间，机盖内部的高度很大。为避免这两个缺陷，可将活塞和拉放机构设置在机桶内洗涤桶外边，这样机盖就变得很薄了，软管也不振动了。

静态洗衣机操作要点：

1.注水必须注满，不留空气。否则真空度不够，汽化效果不好。

2.注水时必须打开排气阀。否则不能注满水。

3.排水时也必须打开排气阀。否则水不能排尽。

4.只有在桶、盖可靠闭合后方可洗涤。否则漏水。

5.排水完毕方可开盖。否则有水溢出。

实施例3

如图1-5所示的一种静态洗衣机，在实施例1的基础上，洗涤桶6内设有脱水桶7，所述脱水桶7的底座8通过传动机构9与脱水电机10连接，所述脱水桶7的底座8与洗涤桶6活动密封连接，所述脱水桶7外壁设有排水孔，同时，脱水桶7外壁还设有搅水叶片11。因为洗衣完成后都需要漂洗、脱水，故沿用现有的洗衣桶、脱水桶双层桶结构。

洗涤桶6通过支架安装在下机架5的底板上，底板固定在机壳上。洗衣桶是受压件，必须满足强度和刚度要求，耐酸碱，耐腐蚀。可采用铝合金，厚度应在5mm以上。脱水桶应满足耐腐蚀氧化要求，可采用工程塑料或不锈钢。

如图12所示，脱水桶上除有滤水孔外，更关键是在外壁安有搅水叶片。搅水叶片的作用是脱水桶转动时将双层桶间的水向两端推动(正、反转——正转若向上推，反转向下推)，使桶内、外间的水流动交换。因为桶内的水进过一段时间洗涤后，洗涤剂的浓度已降低，杂质增多，但洗涤过程是静态的，外边的溶液不能进入桶内。叶片的另一个作用是洗涤剂倒进桶及灌满水后搅拌，使洗涤剂溶解均匀。

搅水叶片可用塑胶制成，4片就够了。厚度应在1cm左右，外观应光滑，美观。叶片和洗衣桶间应有足够的距离，不妨碍脱水效果。

机桶部分除了搅水叶片外，其他的结构和现有的波轮洗衣机几乎相同，因而可沿用现有的波轮轴密封技术。此处不再赘述。

现在洗衣机专用电磁阀技术已很成熟，进水、排水都用电磁阀控制。如果进水和排水分别开孔，可用单个电磁阀分别控制；如果进水、排水同一个孔，则用电磁换向阀集成控制。

进水和排水都必须在排气阀33打开的情况下进行，否则无法进排水。所以进排水电磁阀和排气电磁阀的控制回路应该并联，协同工作。

传动机构也可沿用波轮洗衣机技术。唯一不同的地方在于电机。因为本机脱水桶有两种转动模式，一种是搅水和漂洗模式，转速低，只要每分钟几十转就行；另一种是脱水模式，转速要求高，每分钟几百转。因此要选用双速电机，如油烟机电机。制动器要带阻尼的，缓慢制动。

洗衣机合盖开始洗涤前，搅水半分钟，让洗涤剂溶解均匀，然后开始洗涤。洗涤一两分钟，搅水5秒钟，再开始洗涤。循环的次数由程序设定或自主决定。

洗涤完毕，排水，甩干；再注水，漂洗，然后脱水甩干，再漂洗，甩干。重复次数由程序设定或自主决定。

实施例4

如图1-5所示的一种静态洗衣机，在实施例1的基础上，要保证洗涤桶6与桶盖4精准分合，并且能可靠密封，只有把桶和盖放在一条直线上平动才能实现，也就是桶盖4只有采用垂直升降式。洗衣机在工作过程中压力频繁巨变，必须保证桶和盖除了不会泄漏，还要保证桶、盖不产生蠕动分离，故采用螺杆螺母升降机构。螺杆螺母除能保证上下两部分平稳升降、分合，还能保证桶、盖不会因受压产生蠕动分离。因为螺纹有自锁的功能，轴向力不能使螺杆转动，也就不能位移。

如图11所示，升降传动结构包括螺杆21、丝套22和升降电机23，多个所述丝套22设置在下机架5上，多根所述螺杆21上端部安装在上机架3上，多根所述螺杆21下端部与丝套22对应配合连接，所述螺杆21上端均设有链轮24，所有链轮24通过一根链条25连接带动同步传动，所述升降电机23的转轴上设有转动链轮26，所述转动链轮26与链条25配合传动。

在机盖内四角装设四根螺杆21，螺杆21穿过桶盖4直到机桶和固定螺母(丝套22)联接。螺杆21在桶盖4处卡位，只能转动，不能轴向移动。螺杆21外露部分装有套筒，随螺杆21一起升降进入机桶内。螺杆21在机盖(上机架3)端装有链轮24。通过链条25把四根螺杆21联成一体，并经过驱动升降电机23的链轮(转动链轮26)。当升降电机23转动时，就带动四根螺杆21同步转动。因为有固定螺母的反作用，使得机盖和螺杆一起同步升降，从而能够平稳合盖、开盖。

螺杆穿入机桶的升降部分应装设行程开关(如麻将机用的光眼感应器)，串接到驱动电机的控制回路中，控制电机的升降限位。

驱动电机选用低速高扭矩电机。链条、链轮、螺杆、螺母等传动部件必须打干油润滑。螺杆应足够粗，以保证机构有足够的刚度，不会因传动产生变形。螺杆套筒应选用不锈钢等光亮的材料，保证产品美观。

为预防突然停电等原因造成机器不能开盖，应在驱动链轮处加装一个手摇装置，便于停电时仍能开盖。

开盖时必须保证电磁阀29已打开，否则因机盖内真空造成开盖阻力巨大，损坏传动机构。

实施例5

如图8-10所示的一种静态洗衣机，在实施例1的基础上，动力机构替换采用本实施例的机构形式，动力机构包括杠杆17和活塞电机16，所述杠杆17一端铰接在上机架3上，杠杆17另一端通过连杆18与活塞13连接，杠杆17中部设有l型挡块19，所述活塞电机16的转轴上设有偏心转轴20，所述偏心转轴20设置在l型挡块19下方，通过活塞电机16带动偏心转轴20转动，所述偏心转轴20再与l型挡块19配合带动杠杆17绕铰接点上下反复运动，所述杠杆17又通过连杆18带动活塞13在活塞缸12内做往复运动。

本实施例中，动力机构的核心是偏心转轴20，就是在转动轮上装一偏心短轴，短轴随转轮做圆周运动。杠杆上并行焊接一直角板(l型挡块19)。直角板的边长只到转轮中心垂直线。短轴转到最低点时，顶起直角边，将杠杆17顶升，活塞13被拉出。当短轴转到最高点时，直角边脱落，活塞13在连杆18及大气压作用下，快速回弹复位，对容器内液体造成冲击，并带动杠杆17及直角边跌到最低点。如此周而复始，循环工作，直到洗涤完成。

活塞电机16选用低速高扭矩电机，转速为60转/分左右。转速太慢了气泡浮到液面上降低真空度，削弱活塞冲击力；太快了气泡产生的数量不足，影响洗涤效果。

实施例6

如图13所示的一种静态洗衣机，在实施例1的基础上，下机架上设有控制机盖组件行程的感应开关29，所述洗涤桶6设有注水控制开关30，所述感应开关29、注水控制开关30、电磁阀28、活塞电机16、升降电机23以及脱水电机10分别与控制器31控制连接，控制器31可以采用plc编程控制。

手动操作模式

每一操作由单独的开关控制。分成：开盖、合盖、洗涤、进水、搅水、脱水、排水、排气等。

程序操作模式；由plc编程控制，一键操作，自动完成。

本发明一种静态洗衣机，是利用水的压力变化引发气泡产生及破裂来使污渍脱离衣服的新型洗衣机。其特点是：衣物在洗涤桶内只要被水浸泡，不进行搅拌、摔打、搓揉等任何宏观运动，只需保持静止状态，就可以完成洗涤。因此叫做静态洗衣方法及洗衣机。

静态洗衣机的原理如下：根据物理学可知，水的汽化与温度和压力有关。在常压(一个标准大气压)下，水温要达到100℃才能汽化。如果降低压力，则相应的汽化温度也下降。所以，在常温下，可采用降低气压的办法来使水汽化。如果把水限定在一个密闭的容器内，再减弱甚至消除大气压力，则液体内部就开始产生汽化现象，形成大量的气泡。如果突然恢复液体的压力，甚至增加至几倍的压力，则气泡瞬间破裂，形成无数微型的小“爆破”(人眼不可见)。气泡的破裂使气泡内所储存的势能转变成较小体积内流体的动能，在流体内形成流体冲击波。如果这种破裂发生在衣物上，则就等于对衣物实施了微观的冲刷(人眼不可见)，附着在衣物上的污渍就会被震动、脱落。反复进行这个过程，就能使衣物上的污渍完全脱落，达到洗涤的效果。

水具有弹性，能够进行压缩和舒张，因此水能够传递压力波，形成振动。压力降低时液体分子间距增大；压力增加时液体分子间距缩小。在压力的起伏变化中，液体分子产生了微观的振动，也就是有定向运动的效应。如果在复压的过程中伴有冲击，则液体的压力会大大增加，振动加剧，并形成高压机械波。波在传递过程中使所有的水分子振动，形成运动效应，就具有微观冲刷效果。如果污渍颗粒和水分子附着在一起，势必被反复振动，最后和衣物脱离，达到洗涤效果。

液体的汽化必须要有凝聚核，也就是液体中要有杂质和气体分子，液体才能在核的周围不断汽化。通常水中溶解有大量气体分子，温度、压力条件具备，就可以汽化。衣物是纤维组成的，通常在纤维中夹杂有大量气体分子，还有灰尘、颗粒等杂质。所以浸泡有衣物的液体更易汽化。并且，在洗涤过程中，大颗粒被打碎成小颗粒，水中的凝聚核不断增多，瞬间的汽化数量更大，洗涤的效果越来越好。如果在水中放有洗涤济，增加了对污渍颗粒的拉扯作用，效果更好。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。