专利名称：旋转式餐具洗涤机的制作方法
技术领域：
一种旋转式餐具洗涤机，它属于厨用清洁器具。目前的洗碗机均为只适用于饭店、食堂、宾馆的大型洗碗机，其洗涤原理不外于微波、超声波、振动、热水高压喷淋、刷子和蒸煮，使用起来都不太理想，采用超声波或振动，噪声大，耗电大，机体要求高，造价高，微波洗涤虽无噪声，但耗电极大，造价也高，洗涤耗时长；采用高压热水喷淋的话，为将形状各异，排列较紧的餐具冲洗干净，需要较长的洗涤时间(一般需一小时以上)故耗电极大；蒸煮或刷子也存在体积大、耗电多、结构复杂的问题，上述这些洗碗机也是我国家庭所无力使用的。
本实用新型的任务是设计一省电、省时、省水、结构小巧、造价低、使用方便的家用餐具洗涤机，它同样适用于饭店、食堂和宾馆。
本实用新型由长方体形的机壳［1］、套在机壳［1］里的圆柱形洗涤桶［2］、穿过机壳［1］和洗涤桶［2］、进水孔的进水系统、穿过机壳［1］、洗涤桶［2］和底座的排水系统、置于洗涤桶［2］底部中心位置的传动系统、放置在洗涤桶［2］内的餐具架转动装置、放置在餐具架转动装置上方的用来放置餐具的餐具架、上盖［3］、控制系统、产生涡流的叶轮［4］、底座［5］、底脚［23］组成。机壳［1］是长方体形，它的侧面有两个用来穿进水管［16］和排水管［20］的孔［30］和［29］。上盖［3］为一用和机壳［1］同样材料制作的长方形平板，它的尺寸和机壳［1］相匹配，机壳［1］和上盖［3］的后面用铰链［24］连接在一起，机壳［1］的前面上沿和上盖［3］的前侧用搭扣［25］、［26］作活连接，机壳［1］用四个自攻螺钉［66］固定在底座［5］上，机壳［1］和上盖［3］可用塑料或铝合金或不锈钢材料制作。洗涤桶［2］为一圆柱桶，用来放置餐具架、餐具架转动装置、传动系统等，以便进行洗涤，它的内壁和底部各有一对小孔［42］、［55］和［43］、［54］，用来嵌入作为传感器的四个探头，它的上侧和机壳进水孔［30］相对应的位置有一进水孔［17］，用来插入进水电磁阀［15］的出水管［65］，在桶底中心有一用来固定轴承座的孔［45］，在桶底偏离中心处还有一个排水孔［44］，下面由水管［19］与排水泵［18］相连，洗涤桶［2］用螺钉固定在底座［5］上，洗涤桶［2］可以用聚丙烯、聚乙烯、聚笨乙烯等无毒塑料、铝合金、不锈钢等材料制作，底座［5］为一倒置无盖的长方盒，可用铁皮冲压或弯曲而成，用于安装机壳［1］、洗涤桶［2］、电机［14］、排水泵［18］等部件，在它上方有两个用来插入轴承座［6］和排水管［19］的孔［45］、［44］，在孔［44］的两边有两个小孔［48］，用来穿过连接传感器探头的导线，在底座的一端有用来通过电机轴的孔［50］，固定电机的螺钉孔［51］，电机倒置在底座上，底座上还有两个固定排水泵［18］的螺钉孔［53］，排水泵安装在底座［5］的下面，在底座［5］四角有用来固定作为底脚［23］的橡皮柱体的四个孔［52］，底脚［23］为柱体状橡胶，上面用螺钉与底座连接。底座［5］两侧分别有两个用来固定机壳［1］的螺钉孔［47］、进水系统由进水管［16］、进水电磁阀［15］、水管［65］组成，进水管［16］一端连接自来水龙头，一端穿过机壳上的孔［30］与进水电磁阀［15］连接，进水电磁阀［15］的另一端用水管［65］通过进水孔［17］与洗涤桶相连通。排水系统由排水孔［44］、安装在底座下方的排水泵［18］、水管［19］和水管［20］组成，水管［19］一端连接排水孔［44］，一端连接排水泵［18］，水管［20］一端连接排水泵［18］，另一端自由放置，用来排水。传动系统置于洗涤桶［2］底部，用来带动叶轮旋转，产生高速涡流，传动系统由电机［14］、皮带轮［12］［11］、皮带［13］、轴承座［6］、轴承［9］、衬套［10］、油封［8］、传动轴［7］组成，轴承座［6］肩甲面下放一橡皮垫圈［62］，轴承座用螺母［59］固定在洗涤桶［2］和底座［5］上，电机轴穿过孔［50］，电机固定在底座［5］的孔［51］上，电机轴上固定皮带轮［12］。轴承座［6］中间嵌有两只轴承［9］，两轴承［9］之间放置一衬套［10］，传动轴［7］穿过轴承座，上端安装叶轮［4］，下端安装皮带轮［11］，两只皮带轮之间用三角皮带［13］连接；餐具架转动装置可用直径小于洗涤桶［2］内径的放置在洗涤桶底部(也可放置在洗涤桶内壁或上部)的平面轴承做成，也可用固定在餐具架底下的三个或更多一些的小轮子做成，轮子可用无毒塑料制作，也可用橡胶、金属制成；餐具架转动装置也可以由两个圆环［40］和［39］以及放置在他们中间的滚珠［41］做成，圆环［39］可以和餐具架的下圆环［40］连成一体，也可以分别制作后安装在一起，滚珠可以用玻璃或无毒塑料、橡胶、金属制成，圆环［40］和［39］用无毒塑料或金属制作；餐具架包括内外圆环［32］(也可以是圆圈)［31］、下圆环［38］、按5～30mm间距固定在内圆环［32］上的若干支杆［35］和用来插入外圆环和下圆环的若干支杆［36］，内外圆环［32］和［31］用3～8根刚性支杆［33］连接，外圆环［31］和下圆环［38］也用刚性支杆连接，在外圆环上按5～15mm间隔设有等距离支杆孔［34］，用以插入支杆［36］，下圆环［38］的直径和外圆环［31］相等或相近，在它上面有和上圆环相对应的下面不通的小孔，用来插入支杆［36］，又不致于使支杆［36］掉出；支杆［35］和［36］可以用钢丝或无毒塑料制作，用来固定餐具，而且可根据餐具形状变换插入外圆环和下圆环内的支杆间距，餐具插在内外圆环两对对应的支杆之间，依次盘旋放置在餐具架上。餐具应按一定的角度插在两对对应的支杆之间，图7所示，O为内外环的圆心，C、D分别为餐具口沿与外环内壁和内环外壁的两交点，CD为C与D两点的连线，OC为餐具架外环内半径，OD为餐具架内环外半径，餐具排放角度θ的范围为0≤θ＜arcsin(OD／OC)，餐具口平面与洗涤桶底面夹角范围在60～120度之间，叶轮［4］用螺钉［56］固定在传动轴顶端，用它在旋转时产生的高速涡流实现洗涤，叶轮可用无毒塑料、铝合金、不锈钢制作，叶片数为2～5片，叶片的直径一般不小于洗涤桶［2］的半径，控制系统控制整个洗涤过程，它由控制电路板［27］、两对传感器和控制面板［28］组成，控制电路板固定在机壳内侧，它由CMOS电路(或电脑)、电容、电阻、继电器、印制板、导线等组成，一对是水位传感器，另一对是排水传感器，探头用导电材料制作，一端分别嵌在洗涤桶壁上和底部的孔［42］、［55］和［43］、［54］，与内壁或底面嵌平，探头的另一端用导线与控制电路板相连，当洗涤桶［2］内的水位到达传感器探头高度时，水位传感器的两个探头［21］、［57］向控制板发出一信号，从而触发继电器工作，关闭进水电磁阀；排水泵排水至底部的排水传感器探头［22］、［58］断开时，触发继电器工作，排水泵停止运行，控制面板［28］固定在机壳［1］正面外侧，用导线与控制电路板［27］相连，控制面板［28］上有自动键、洗涤键、进水键、排水键、电源、复位键、选择洗涤时间键。
为了达到省水、省电、省时的目的，本实用新型工作时，洗涤桶中的水不需浸没餐具，水位仅到餐具下沿左右，这么少的水能将餐具洗干净，其关键是本实用新型采用了按一定顺序和角度排列的餐具和餐具架一起作旋转运动的特殊技术。洗涤时叶轮高速旋转产生涡流，涡流推动按特定方式放置的餐具和餐具架一起作整体旋转(也可用其它动力使餐具架旋转)，这时餐具架好象连接到另一只低速“电机”上，这是一只虚设的电机，由于餐具是按一定角度盘置在餐具架上的，餐具架和这只虚设电机构成了一只低速抽水泵，餐具成了这只泵的叶轮，成了一只“餐具泵”，这时也可以看成，餐具和电机(叶轮的传动电机)已通过涡流连接上了，这是一种软连接，“餐具泵”将水迅速抽出由内向外、自下而上紧贴餐具的高速水流，其抽水过程正好将自身洗涤干净，该由内向外、自下而上并作圆周旋转的水流在重力作用下回到桶底，从而形成回流。餐具由单纯被动的承受外力而变为改变外力，引导外力，改变系统的能量分布，提高了系统的有序性，由被动成为主动，从而形成了高速水流在短时间内将餐具冲洗干净，而且达到了省水省电的目的。
图1为机壳示意图，其中1－机壳，3－上盖，24－铰链，25、26－搭扣，27－控制电路板，28－控制面板，29－穿排水管的孔，30－穿进水管的孔。
图2为餐具洗涤机剖面图，其中1－机壳，2－洗涤桶，4－叶轮，5－底座，6－轴承座，7－传动轴，8－油封，9－轴承，10－衬套，11、12－皮带轮，13－三角皮带，14－电机，15－进水电磁阀，16－进水管，18－排水泵，19－排水管，20－水管，21、57－水位传感器探头，22、58－排水传感器探头，23－底脚，56－螺钉，59－螺母，63、64－螺钉、螺母，60、61－螺钉、螺母，62－密封圈。
图3为餐具架转动装置及餐具架示意图，其中31－外圆环，32－内圆环，33－连接钢丝，35－固定在内圆环上的支杆，36－插在外圆环和下圆环上支杆，37－外圆环和下圆环连接杆，38－下圆环，39、40－餐具架下的圆环，41－滚珠，34－外圆环上的小孔。
图4为底座示意图，其中5－底座，45－固定轴承座的孔，47－外壳安装孔，49－洗涤桶安装孔，45－插入轴承座的孔，44－插入排水管的孔，48－穿传感器探头的孔，52－固定底脚的孔，53－固定排水泵的孔。
图5为洗涤桶的示意图，2－洗涤桶，17－进水孔，42、55－插进水传感器的孔，43、54－插排水传感器探头的孔，44－排水孔。
图6为控制系统的系统框图，其中21、22、57、58－传感器探头，28－控制面板，14－电机，18－排水泵，15－进水电磁阀。
图7为餐具放置角度示意图，其中OC为餐具架外环的内半径，OD为内环的外半径，O为内外环的圆心，C、D分别为餐具口沿与外环内壁和内环外壁的交点，CD为C与D两点的连线，θ为CD与OC的夹角。
本实用新型的实例是用厚为3mm的有机玻璃粘接成长为500mm，宽为370mm，高为350mm的长方体形的机壳。并在它的侧面用钻头加工两个直径约为30mm的孔，在它的下沿四侧各加工一个约6mm的下孔。用锯在厚为3mm的有机玻璃平板上锯一块长和宽分别为505mm和375mm的平板作为上盖，再用铰链把机壳后侧和上盖连接起来，在机壳和和上盖前侧装上搭扣，铰链和搭扣均用自攻螺钉固定。用锯再锯一块长为1680mm，宽为270mm的5mm厚的聚乙烯塑料板，并把它适当加热后弯曲成圆桶形，用塑料焊接起来，再在5mm厚的聚乙烯塑料平板上锯一块直径约为340mm圆板，用塑料焊在上述圆桶上作为桶底，做成洗涤桶，在它的侧壁和底部各钻一对1mm的小孔，孔四周涂上百得胶，将用1mm粗的导线做成的传感器探头嵌入其中，在洗涤桶和机壳进水孔相对应的位置，用钻头加工一直径17mm的孔用来插进水阀的出水冠的小孔，在桶底中心位置用钻头锉刀加工一直径40mm的孔用来固定轴承座，在桶底偏离中心处，用钻头锉刀加工一直径30mm排水孔，并涂上百得胶后插入水管，水管的另一端与置于底座下的水泵(用螺钉固定在底座下面)相连，在桶底周围等距离加工4个6mm小孔，用M6×30螺钉把洗涤桶固定在底座上，外面按所加工孔的对应位置套上机壳，并把机壳用4只自攻螺钉固定在底座上。用厚1mm的铁板弯曲成一个无盖的长、宽、高分别为490mm、360mm、70mm的长方盒，并将其倒置在它上面用钻头锉刀加工一个直径40孔，一个直径30的孔用来插入轴承座和排水管，在排水管的两旁再加工两个2mm的小孔，镶嵌在桶底的传感器探头由此通过，在底座的右端用钻头锉刀加工出直径为50mm的孔，让电机轴由此通过，并用两个M6×40的螺钉将倒置的电机固定在上面(事先在底座上加工两个直径为8mm的孔)，在底座上还要用直径为8mm的钻头加工两个固定排水泵的螺丝孔，然后用两个M6×10的螺钉将水泵固定在它下面，在底座四角直径为8mm的钻头加工4个孔，用事先制好的直径为20mm，长为80mm，上端埋有一个M6×20的六角螺钉的橡皮底脚分别穿过4个孔，上面用螺母固紧。有内螺纹的软管，一端在使用时接自来水龙头，另一端穿过机壳上的孔与有外纹的进水电磁阀(型号为CWV－1－6 220V 50／60HZ 4D17A)连接，进水电磁阀的另一端用外径为20mm的水管通过洗涤桶上的进水孔(孔周围要涂上百得胶)与洗涤桶相通。再用直径为30mm(一端涂上百得胶)的水管与排水孔相接，另一端与安装在底座下面的排水泵相接(排水泵选用功率为80W，扬程1.5M，转速2850转／分，排水泵的抽水口用直径为30mm的水管与桶底的排水孔相接(孔周围事先涂上百得胶)，泵的排水口上套直径为20mm的水管穿过机壳上的排水孔放到机壳外。上述电机的规格选用功率120W，转速1350转／分，单相电容式电机。用碳素钢车制轴承座，轴承座总长为45mm，其中，上端有20mm长的外径为45mm、内径为25mm的孔，中间有25mm长、内径为20mm的孔，外侧有直径为37mm的螺纹，下端有5mm长直径为12mm的孔，然后在上端嵌入油封，中间一段嵌轴承和衬套，轴承选用1000800，油封选用25×12×10，衬套外径为19.5mm，内径14mm，长15mm，传动轴(轴长100mm，其中有15mm长直径为12mm，其余部分直径为10mm)穿过轴承座(传动轴与轴承紧配合)。电机轴顶端和传动轴下端安装同样大小的皮带轮(皮带轮用铝车制而成，直径为80mm)，两只皮带轮用O型701三角皮带相连。用厚为5mm的塑料板加工转作两个内径为300mm，外径为330mm，高为15mm的直角圆环(连接部分均用塑料焊接)，两圆环之间放入50粒直径为17mm的玻璃滚珠，做成餐具架转动装置放入桶底。用5mm厚的聚乙烯塑料板弯曲焊接内径为300mm、外径为330mm的圆环，并每间隔8mm用直径为2mm的钻头打一个孔，孔深为3mm，用同样的材料制作一个内径为300mm、外径为310mm的圆环，每相隔8mm，用直径为2mm的钻头加工一小孔(要穿透)，将上述两圆环的孔上下对齐后，用4根3mm粗6mm长的钢丝弯制一个直径为120mm的圆，将两头焊住，在圆上每相隔20mm处垂直焊接一根粗为2mm、长为80mm的钢丝，再将它套在上面打有穿孔的圆环内，用4根粗为2mm的钢丝粘接起来(用百得胶粘接)，制成餐具架，将它放在餐具架转动装置上方。用厚为1mm的不锈钢皮制成直径为170mm，叶片高为40mm，片间夹角为120°(有3个叶片)的叶轮，用直径为6mm的螺丝固定在传动轴顶端，在传动轴顶端有直径为6mm的螺钉孔)。在控制面板上装上电源，自动洗涤排水复位、进水，选择洗涤时间、排水7个开关，控制面板用自攻螺钉固定在机壳正面外侧。用导线将传感器探头与控制电路板相连，控制电路板可分为A、B二部分，A为电源部分(由电阻、电容、桥式整流块、稳压块组成)，B为控制单元部分(由微处理器和外围驱动电路组成)，电源部分A为向整个控制电路板提供一组＋12V的直流电源，控制部分控制整个餐具洗涤机的工作程序。
图1、2、3、4、5、6、7为本实用新型的实施例。
本实用新型因具有省时、省电、省水，结构小巧、造价低、使用方便的特点，所以除仍可在饭店、宾馆、食堂使用外，主要是可被广大居民所接受，在家庭中使用。
权利要求1.旋转式餐具洗涤机涉及厨用清洁器具，它包括机壳[1]、洗涤桶[2]、上盖[3]、底座[5]、进水系统、排水系统、控制系统、底脚[23]，其特征在于还包括置于洗涤桶[2]内能产生旋转的传动系统、固定在传动轴[7]上能产生涡流的叶轮[4]、能使餐具和餐具架作整体旋转运动而使餐具由单纯被动的承受外力而变为改变外力，引导外力，改变系统的能量分布，提高系统有序性的餐具架转动装置、能将餐具依次盘置，便于形成紧贴餐具表面高速旋转回流的餐具架，机壳[1]为一长方形无底外壳，用螺钉固定在底座[5]上，它可用塑料、铝合金或不锈钢制作，洗涤桶[2]为一用聚乙烯、聚丙烯等无毒塑料、铝合金、不锈钢等制作的圆桶，它套在机壳[1]里面用螺钉固定在底座[5]上，是进行洗涤的容器，底座[5]为一用铁板制作的倒置长方盒，上盖[3]为一用和机壳[1]同样材料制作的平板，它的前后分别用铰链或搭扣与机壳[1]的后侧或前侧作固定连接或活连接，餐具架放在餐具架转动装置上面，用来放置餐具，进水系统由进水软管[16]、进水电磁阀[15]和进水电磁阀的出水管组成，软管[16]穿过机壳[1]的进水孔[30]与进水电磁阀[15]连接，进水电磁阀[15]的另一端用出水管与洗涤桶[2]连通，排水系统由洗涤桶[2]的排水孔[44]、水管[19]、[20]和安装在底座下方的排水泵组成，水管[19]一端连接排水孔[44]一端连接排水泵[18]，水管[20]一端连接排水泵[18]，另一端自由放置，传动系统由电机[14]、皮带轮[12]、[11]、皮带[13]、轴承座[6]、轴承[9]、衬套[10]、油封[8]、传动轴[7]组成，轴承座用螺母[22]固定在洗涤桶[2]和底座[5]上，轴承座[6]中间嵌有两只轴承[9]，两轴承[9]之间是衬套[10]，传动轴[7]穿过轴承座上端安装叶轮[4]，下端安装皮带轮[11]，电机[14]固定在底座[5]上，皮带轮[12]固定在电机轴上，两只皮带轮用三角皮带[13]连接，餐具架转动装置放在洗涤桶底的上方，餐具架的下方，叶轮可用无毒塑料或不锈钢制作，叶片数为2～5片，叶片直径不小于洗涤桶[2]的半径，控制系统控制整个洗涤过程，由固定在机壳内侧的控制电路板[27]、两对分别嵌在桶[2]内壁和底部的传感器探头[21]、[57]和[22]、[58]以及控制面板[28]组成，传感器探头用导电材料制作，控制面板固定在机壳[1]的正面外侧，用导线与控制电路板[27]相连，用橡胶制作的底脚[23]用来缓解餐具洗涤机工作时的振动。
2.根据权利要求1所述的餐具洗涤机，其特征在于餐具的排放形式是以一定的角度依此盘旋放置在餐具架上，其角度的范围为0≤θ＜arcsin(OD／OC)，O为内外环的园心，C、D分别为餐具口沿与外环内壁和内环外壁的两交点，CD为C与D两点的连线，OC为外环的内半径，OD为内环的外半径，餐具口平面与洗涤桶底面的夹角在60度至120度之间。
3.根据权利要求1或2所述的餐具洗涤机，其特征在于餐具架由内外圆环［32］、［31］、下圆环［38］、按10～40mm间距固定在内圆环［32］上的支杆［35］、插在外圆环和下圆环孔内的支杆［36］组成，内外圆环［32］、［31］之间、外圆环［31］和下圆环［38］之间用刚性支杆［37］连接，内圆环［32］可用由钢丝或塑料制作的圆圈。
4.根据权利要求3所述的餐具洗涤机，其特征在于餐具架转动装置可用放置在洗涤桶［2］底部直径小于洗涤桶［2］内径的平面轴承做成，平面轴承也可放置在洗涤桶内壁，也可以用固定在餐具架底下的3－12个小轮子作成，也可以用上下两个圆环中间放置滚珠做成，轮子可用无毒塑料制作，滚珠可用玻璃、无毒塑料、橡胶、金属制作。
专利摘要旋转式餐具洗涤机属厨用清洁器具。它由机壳、上盖、洗涤桶、进水系统、排水系统、控制系统、底座、餐具架、餐具架转动装置等组成，工作时产生涡流，推动餐具架作整体旋转(也可用其它动力使餐具架旋转)，使水产生自下而上和自上而下的运动，从而在短时间内将餐具洗净，既省电省时省水，且结构小巧，造价低，使用方便，可用于食堂、宾馆、饭店、更适用于家庭使用。
文档编号A47L15/00GK2056062SQ89207508
公开日1990年4月18日 申请日期1989年5月19日 优先权日1989年5月19日
发明者徐克伟, 顾毅天, 王钰, 徐文伟 申请人:徐克伟, 顾毅天, 王钰, 徐文伟