一种充气挤压排水式清洗装置的制作方法

本发明涉及衣物清洗技术领域，具体涉及一种充气挤压排水式清洗装置。

背景技术：

洗衣机是常见的家用电器，传统洗衣机是利用电机驱动衣筒正转和反转实现对浸泡在清洗液中的衣物进行清洗，然后排出衣筒内的清洗液，并驱动衣筒高速转动利用离心力将衣物脱干。但是，在脱水过程中，衣筒高速转动对原本缠绕在一起的衣物又产生了撕扯作用，对衣物损伤大。随着人们对衣物清洗要求的提高，以及尽可能地减少洗衣液的化学残留，超声波洗衣机逐渐成为未来的发展趋势，通过超声波对清洗液产生空化作用从而对衣物进行物理微观清洗。超声波洗衣机通常包括机壳、内筒和安装在内筒上的超声波振荡单元，内筒一般是固定在机壳中，不适合采用驱动衣筒高速转动以脱干衣物的方式。

如申请公布号为cn103924425a、申请公布日为2014.07.16的中国发明专利申请公开了一种利用气压的洗衣拧水装置，并具体公开了洗衣拧水装置包括盛衣桶和充气设备，盛衣桶包括盛衣桶外壁和网孔状的盛衣桶内壁，盛衣桶外壁的底部设置有排水管，盛衣桶的顶盖的底面上连接有储气气囊，储气气囊位于盛衣桶内壁中，顶盖通过联接螺母与桶外部的进气管的一端连接，进气管的另一端连接在带有单向进气阀的橡胶充气气囊上。通过橡胶充气气囊给储气气囊进行充气，随着储气气囊内空气的逐渐增多、膨胀，进而挤压盛衣桶内壁中的衣物，衣物上多余的水就通过盛衣桶内壁上的网孔挤出，之后再经排水管排出。

在向气囊中充气时，膨胀的气囊将衣物中的水分挤压排出，但是在超声波洗衣机中，由于内筒是周面封闭的筒体，在使用过程中，随着气囊的膨胀清洗液可能被挤压到内筒中气囊未填充到的部分空间，在气囊收缩后会流入内筒底部被衣物重新吸收，最终造成衣物脱水效果差的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种充气挤压排水式清洗装置，以解决现有装置中清洗液会被挤压至衣筒中气囊未填充的部分空间，而在气囊收缩后被衣物重新吸收，最终造成衣物脱水效果差的问题。

本发明的充气挤压排水式清洗装置的技术方案为：

充气挤压排水式清洗装置包括机壳、衣筒、以及活动设置在机壳的取放口位置的顶盖，衣筒上设有超声波振荡单元，所述清洗装置还包括充气单元，充气单元包括充气泵、设置在顶盖底部的伸缩气囊，以及连接在充气泵和伸缩气囊之间的气路，衣筒的底部或者筒壁的靠近底部位置设有排水孔，所述伸缩气囊具有在充气过程中沿衣筒轴线方向伸展并与衣筒内周壁密封贴合的柔性弹壁，所述伸缩气囊的底部与衣筒的底部凹凸配合以压紧衣物。

有益效果：充气泵在充气状态时不断向伸缩气囊中充入大量空气，空气进入伸缩气囊中使伸缩气囊沿衣筒的轴线方向向下伸展，并且在伸展的过程中，柔性弹壁与衣筒的内周壁密封贴合，确保伸缩气囊能够完全占据衣筒的内部空间，避免了部分清洗液受挤压进入伸缩气囊与衣筒筒壁之间的间隙中，伸缩气囊的底部与衣筒的筒底凹凸配合，伸缩气囊处于完全伸展状态时，通过底部压紧衣物从而将衣物的水分挤压出来，有利于彻底排出清洗液和有效挤干衣物，对衣物的脱水效果更好。

进一步的，所述衣筒的底部为向上鼓起的内凹筒底，所述排水孔布置于内凹筒底的靠近筒壁位置。向上鼓起的内凹筒底相比于平底，能够使清洗液在重力作用下更彻底地流出，避免了因流出不畅而影响挤出衣物中的水分。

进一步的，所述排水孔有多个，且在内凹筒底的靠近筒壁位置呈周向间隔均布。设置多个排水孔有利于加快筒内清洗液的快速排放，另外可避免因部分排水孔被衣物堵塞而造成清洗液无法正常排出。

进一步的，所述衣筒的排水孔处设有排水阀，调节排水阀启闭以在清洗衣物时关闭排水孔，在排水挤压衣物时开启排水孔。

进一步的，为了确保开启顶盖时伸缩气囊回收到位，避免伸缩气囊垂落入衣筒中影响顶盖的正常开启，保证了顶盖的结构紧凑性和使用方便，所述顶盖为盖帽结构，所述伸缩气囊在收缩状态时收纳进入顶盖的内腔中。

进一步的，为了避免在挤压排水过程中清洗液从机壳和顶盖之间的缝隙中流出，所述机壳的取放口处设有内翻沿，内翻沿与衣筒之间密封连接形成平滑内壁，所述顶盖的底部边缘或者内翻沿上设有密封结构，关闭顶盖时挤压密封结构在顶盖与衣筒之间形成密封腔。

进一步的，为了简化结构，方便用户的使用，所述充气泵为电动充气抽气泵，电动充气抽气泵抽气工作以使伸缩气囊向上收缩自动收纳。

进一步的，为了确保洗衣、排水过程的有效配合，所述清洗装置还包括控制电路，控制电路分别与超声波振荡单元、充气泵以及排水阀控制连接，控制电路控制充气泵与排水阀同步工作，且控制充气泵、排水阀分别与超声波振荡单元错开工作。

进一步的，为了保证充气过程的安全性和整机的可靠性，所述清洗装置还包括控制电路，所述伸缩气囊中内置有气压传感器，气压传感器与控制电路连接，通过气压传感器检测内部压力达到设定压力值时，控制电路控制充气泵由充气状态调整至断续充气的压力保持状态。

进一步的，所述顶盖上设有气孔，所述伸缩气囊的进出气口与气路分别密封连接在气孔处。

附图说明

图1为本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例1中伸缩气囊处于收缩状态的剖视示意图；

图2为本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例1中伸缩气囊处于半伸展状态的剖视示意图；

图3为本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例1中伸缩气囊处于压力保持状态的剖视示意图；

图4为图1中内筒的半剖示意图；

图5为图1中机壳的半剖示意图；

图6为本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例1中伸缩气囊的气压(f)-时间(t)关系图；

图7为本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例2中伸缩气囊的气压(f)-时间(t)关系图。

图中：1-机壳、10-取放口、11-内翻沿、12-弧形凸起、13-环形流道、2-顶盖、20-气孔、3-衣筒、30-内凹筒底、31-排水孔、4-充气单元、40-伸缩气囊、400-柔性弹壁、401-气囊内凹底部、402-气压传感器、41-电动充气抽气泵、42-气路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例1，如图1至图3所示，充气挤压排水式清洗装置包括机壳1、衣筒3、活动设置在机壳1的取放口10位置的顶盖2以及充气单元4，衣筒3的外侧壁设有超声波振荡单元6，充气单元4包括设置在顶盖底部的伸缩气囊40、安装在机壳3外的电动充气抽气泵41以及连接在电动充气抽气泵41和伸缩气囊40之间的气路42。在本实施例中，顶盖2为盖帽结构，包括盖板以及环设在盖板边缘的盖沿，盖沿围成供伸缩气囊40在收缩状态时收纳进入的内腔，确保了开启顶盖2时伸缩气囊40回收到位，避免伸缩气囊40垂落入衣筒3中影响顶盖2的正常开启，保证了顶盖2的结构紧凑性和使用方便。在其他实施例中，为了简化顶盖的结构，顶盖还可以是盖板结构，伸缩气囊在收缩状态时收纳贴合在顶盖的内侧板面的中部，关闭顶盖时盖板边缘位置与机壳密封贴合形成密封腔。

顶盖2通过铰接轴转动装配在机壳1的取放口10处，气路42为可伸缩弯折变形的波纹管，气路42设置于顶盖2靠近铰接轴位置，在开启或者关闭顶盖2时气路42能够随之发生弯折变形，避免干涉顶盖2的正常开关使用，顶盖2的盖板中部设有气孔20，伸缩气囊40的进出气口与气路42分别密封连接在气孔20处。如图5所示，机壳1为带底的筒体结构，机壳1的取放口10处设有内翻沿11，机壳1的底部中间位置设有弧形凸起12，弧形凸起12与机壳1的侧壁之间构成环形流道13，环形流道13供衣筒3中的清洗液向机壳1外流通排放。

如图4所示，衣筒3为带底的直筒结构，衣筒3的底部为向上鼓起的内凹筒底30，内凹筒底30的靠近筒壁位置设有呈周向间隔均布的多个排水孔31，向上鼓起的内凹筒底30相比于平底，能够使清洗液在重力作用下更彻底地流出，避免了因流出不畅而影响挤出衣物5中的水分，设置多个排水孔31有利于加快筒内清洗液的快速排放，另外可避免因部分排水孔31被衣物5堵塞而造成清洗液无法正常排出。内凹筒底30固定在机壳1的弧形凸起12上，机壳1的内翻沿11与衣筒3的筒壁上边缘之间密封连接形成平滑内壁，排水孔31的位置与环形流道13的位置相对应，排水孔31处设有排水阀，开启排水阀连通衣筒3与环形流道13，衣筒3内的清洗液能够从排水孔31流出经环形流道13顺利排出机壳1外。

顶盖2的盖沿边缘设有密封圈，关闭顶盖2时盖沿将密封圈挤压贴合在内翻沿11上，从而在顶盖2和衣筒3之间形成密封腔，密封圈形成用于密封顶盖2的底部边缘与内翻沿11之间缝隙的密封结构。在其他实施例中，密封圈还可以设置在内翻沿处。伸缩气囊40具有在充气过程中沿衣筒3轴线方向伸展的柔性弹壁400，并且在充气过程中柔性弹壁400与衣筒3的内周壁密封贴合，伸缩气囊40的底部与衣筒3的内凹筒底30凹凸配合，伸缩气囊40处于完全伸展状态时，通过气囊内凹底部401压紧衣物5从而将衣物5的水分挤压出来，实现对清洗后衣物5的快速脱水。伸缩气囊40中内置有气压传感器402，气压传感器402实时检测伸缩气囊40的内部压力，当检测到的气压达到设定压力值时，通过控制电路控制电动充气抽气泵41由充气状态调整至断续充气的压力保持状态。

清洗装置还包括控制电路，控制电路分别与超声波震荡单元6、电动充气抽气泵41、以及排水阀控制连接，控制电路控制电动充气抽气泵41和排水阀同步工作，且控制电动充气抽气泵41、排水阀分别与超声波震荡单元错开工作，清洗装置主要包括以下工作步骤：

洗衣阶段时，先将衣物5浸没在衣筒3的清洗液中，关闭顶盖2使衣物5和清洗液处于密封腔内，控制电路控制超声波振荡单元6启动工作，超声波振荡单元6振动发出超声波，超声波经衣筒3传递至筒内的清洗液中，由于超声波的空化作用，使清洗液中产生气泡并快速爆裂，爆裂释放出的冲击能量将附着在衣物5上的污渍去除。当超声波振荡单元6工作至设定时间后，控制电路控制超声波振荡单元6停止工作，并进入后续的挤压排水阶段；

挤压排水阶段时，控制电路电路控制电动充气抽气泵41和排水阀同步开启，开启排水阀使衣筒3的内部空间与机壳1的外界空气连通，电动充气抽气泵41在充气状态时不断向伸缩气囊40中充入大量空气，空气进入伸缩气囊40中使伸缩气囊40沿衣筒3的轴线方向向下伸展，并且在伸展的过程中，柔性弹壁400与衣筒3的内周壁密封贴合，确保伸缩气囊40能够完全占据衣筒3的内部空间，避免了部分清洗液受挤压进入伸缩气囊40与衣筒3筒壁之间的间隙中，有利于彻底排出清洗液和有效挤干衣物5。而且，通过伸缩气囊40的压迫作用对清洗液产生了排出动力，能够加速清洗液的外排，提高了排水和挤干速度。随着伸缩气囊40的持续伸展膨胀，当清洗液排空后，气囊内凹底部401直接压紧在衣物5上，此后电动充气抽气泵41继续充气而收缩气囊40不再继续膨胀；

压力保持阶段时，在电动充气抽气泵40继续充气过程中，由于伸缩气囊40的体积不变，伸缩气囊40内部的压力逐渐增大，气压传感器402实时检测气压大小，并将压力信号传递至控制电路，当检测到的压力大小达到设定压力值时，控制电路控制电动充气抽气泵41进入断续充气的压力保持状态，由于衣物5中的水分不能够瞬间挤干，因此需要伸缩气囊40对衣物5保持一定时间的挤压作用。在电动充气抽气泵41的断续充气过程中，伸缩气囊40的内部压力可以是阶段性的升高，如图6所示，随着挤压力的阶段性增大，衣物5中残留的水分越来越少。

气囊收缩阶段时，经过一定时间的压力保持之后，衣物5中的水分被挤压干净，此时，控制电路控制电动充气抽气泵41由断续充气调整至抽气状态。在本实施例中，电动充气抽气泵41包括泵体、转向阀门以及单向阀，具体结构可参见授权公告号为cn204716495u、授权公告日为2015.10.21的中国实用新型专利公开的抽气充气两用气泵中的技术方案。控制电路与电动充气抽气泵41之间连接有两条控制线路，其一，对泵体发出启动工作或者停止工作的启停信号，其二，对转向阀门发出在充气位和抽气位之间转变的调节信号。通过电动充气抽气泵41将伸缩气囊40中的气体释放并抽吸干净，由于此时衣筒3的内部与外界大气连通，随着抽气的进行伸缩气囊40中的气压逐渐减小，当低于大气压时受到外界空气的压迫而使伸缩气囊40沿衣筒3的轴线方向向上收缩并收纳进入顶盖2的内腔中，完成挤压排水。

需要注意的是，在完成挤压排水之后，控制电路控制电动充气抽气泵41停止抽气工作，与此同时，控制电路控制排水阀关闭，此时衣筒3内的空气压力与外界大气压力相同，使用者可轻松开启顶盖2将衣物5取出。

本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例2，与具体实施例1的不同在于，由于整个充气单元不可避免的存在气体泄露，实际上伸缩气囊的气压也会逐渐降低，进而失去对衣物的有效挤压作用，因此控制电路需要控制电动充气抽气泵进行断续充气，以确保伸缩气囊能够持续性地有效挤压衣物，如图7所示，伸缩气囊的内部压力是呈水平延伸的起伏曲线。

本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例3，与具体实施例1的不同在于，为了尽量避免排水孔被衣物堵塞，排水孔可设置在衣筒筒壁的靠近底部位置，排水孔有多个呈周向间隔布置，排水孔与环形流道之间连通。

本发明的充气挤压排水式清洗装置的具体实施例4，与具体实施例1的不同在于，为了确保充气和抽气的相对独立，可在清洗装置中设有分别设有充气泵和抽气泵，充气泵的充气口、抽气泵的抽气口通过三通接头与气路连通，并且在充气泵的充气口设有仅可向气路中供气的单向阀，在抽气泵的抽气口设有仅从气路中排气、抽气的单向阀。控制电路分别与充气泵、抽气泵控制连接，在挤压排水阶段和压力保持阶段控制充气泵工作抽气泵停机，在气囊收缩阶段控制抽气泵工作充气泵停机。