专利名称：自泵循环用水离心洗衣机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速旋转的离心洗衣装置，尤其是仅用清水进行离心洗涤并使洗涤用水得到重复利用的自泵循环用水离心洗衣机。
目前，社会公认的滚桶式和波轮式洗衣机(其下统称为传统洗衣机)，是将洗衣粉以大于1∶1000的溶解比投入在体积超过30升的清水中形成水合溶剂，并通过滚桶或波轮的低速转动，使洗衣粉水合溶剂均匀而充分的渗透到衣物的纤维中，并使衣物在洗涤桶内悬浮、翻滚、扭曲、缠绕，形成表面摩擦，从而实现去污洗涤。由于洗衣粉分子的附着性特别好，致使洗涤后的衣物纤维中附着大量的洗衣粉分子聚合物，且传统洗衣机又大多只能对表面进行摩擦洗涤，因而往往在经过多次反复清洗后，衣物的纤维织网间还是附着有相当数量的洗衣粉残存物。所以，现今公认的传统洗衣机均存在两个致命缺陷(1)去污洗涤必须使用洗涤制品；(2)必须进多次反复清洗，用水量特别大。
本实用新型的目的是提供一种自泵循环用水离心洗衣机，它不仅能只依靠少量清水的高速离心运动来对衣物进摩擦洗涤、而且还能使洗涤用水自泵循环，重复利用和单向离心甩干。
本实用新型的目的是这样实现的在离心机中，电机、皮带、传动轴、离心桶、保险盖顺序传动连接，设置自泵循环洗涤用水和排水结构，使离心桶套装在一自泵外桶内，离心桶分别自泵外桶内壁上的螺旋叶轮和内底上的离心叶轮固定连接一体，组成一个一体的复合离心桶，使自泵外桶下底与传动轴上端紧固连接并孔相通，传动轴下底端头与排水管连接，保险盖与复合离心桶口卡合。当电机带动复合离心桶作正向旋转时，衣物在离心力作用下紧贴离心桶内壁，水则沿离心力方向高速穿越衣物上的层层纤维而被离心至自泵外桶的内壁上，在螺旋叶轮的作用下，自下向上泵动而从自泵外桶的桶口向离心桶内底中部喷射，并与内底发生高速撞击而作无规则运动，继而在离心力的作用下再次高速穿越衣物上的纤维，形成连续不断的循环往复和高速摩擦洗涤。当电机带动复合离心桶作反向旋转时，衣物在离心力的作用下，仍紧贴离心桶内壁，水仍沿离心力方向高速穿越衣物上的纤维而至自泵外桶的内壁上，被反向旋转的螺旋叶轮从上向下泵动，并经自泵外桶内底上的离心叶轮向心泵吸而从桶底上的园孔经传动轴心上的螺孔排向排水管，从而将衣物上的水分彻底甩干，完成整个洗涤。由于本实用新型的结构和洗涤方式完全有别于传统洗衣机，故而特就设计所据的基本原理作一下简略说明第一，去污洗涤的实质是“衣物上附着的污物、异物，在外力(如摩擦力、冲击力、扭曲力、离心力等)的作用下产生了空间位移”。因此，就实质而言，去污洗涤的洁净度仅与所受作用力的大小、方向和性质有关，而与是否使用洗涤制品无关，与水的用量也无关第二，高速旋转能使离心桶内壁上任一质点位置的水在离心力的作用下产生高速离心运动，并对衣物上的纤维形成连续不断的摩擦抽吸，其作用力远大于污物或异物的附着力；第三，螺旋叶轮和离心叶轮以及矩形内螺纹，均具有按一定转向输送和传送流体的功能；第四，本实用新型在设计计算洗涤用水的循环往复次数时，仅按复合离心桶转速的10％取值。
由于采用上述方案，可以在仅使用清水进行离心洗涤的同时，使洗涤用水得到连续不断的往复循环或单向甩干，自泵循环及甩水结构主要采用套装螺旋叶轮和离心叶轮，因而结构简单，不单用水极少，而且无须使用洗涤制品，极具环保优势。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是传统离心机的结构主剖图。
图2是传统离心机外形俯视图。
图3是本实用新型的结构主剖图。
图4是本实用新型外形俯视图。
图5是自泵外桶的主视剖面结构图。
图6是自泵外桶桶口A—A向剖视图——仰视图。
图7是自泵外桶的B—B向剖视图。
图8是离心桶的俯视图。
图9是当离心桶处于不同尺寸，不同转连时，洗涤用水的循环次数及其对衣物所产生的摩擦作用力。
图中1、离心机壳体 2、扣合盖 3、注水孔 4、定时开关 5、电机开关 6、离心桶 7、保险盖 8、注水孔 9、离心眼孔 10、实心传动轴 11、皮带轮 12、传动皮带13、刹车带14、刹车手柄 15、电机 16、排水口 17、洗衣机壳体 18、扣合盖 19、注水孔 20、定时开关 21、电机开关 22、复合离心桶 23、自泵外桶 24、保险盖 25、注水孔 26、离心桶 27、离心眼孔 28、离心桶内底 29、螺旋叶轮 30、离心叶轮 31、园孔 32传动轴 33、矩形内螺纹 34、皮带轮 35、皮带 36、刹车带 37、刹车手柄 38、电机 39、排水管 40、轴承 41、轴承支座 42、橡胶或弹簧 43、金属环带 44、弧形向内悬伸桶口 45、涡旋叶片 46、排水管固定支架 47、轴承。
在
图1、图3中，刹车传动结构因对剖后无法画出。一方面实用新型仍沿用传统刹车结构，另一方面传统离心机刹车结构为不予保护的公知技术和结构，故本人仅在图2、图4中以刹车手柄予与代表。
在
图1、图2、图3、图4中，本实用新型与传统离心机在外形、主要传动结构、电器控制结构、刹车结构完全相同。
图1所示离心机在医药、化工材料等多种行业中，均为典型的通用机械设备。在工业上常用的离心机种类中，其离心桶(6)大多具有较大的自重，因而无须考虑离心桶(6)的径向摆动，而本实用新型则不同，其复合离心桶(22)的自重较轻，且其桶口结构在高速旋转时容易使复合离心桶(22)和传动轴(32)产生径向摆动，为了克服这种危害极大的径向摆动，本实用新型特在洗衣机壳体(17)内壁上部设有三个相互间成120度对称布置的轴承动态定位结构，为了包容适当的微量间隙和摆动，特在轴承支座(41)与洗衣机壳体(17)之间夹隔一块橡胶或弹簧(42)。
图5所示结构为拿掉离心桶(26)后的自泵外桶(23)剖面结构。
在图5、图6所示结构中，螺旋叶轮(29)旋向为右旋，且一直延续至弧形赂内悬伸桶口(44)的边缘，并在弧形向内悬伸桶口(44)的内壁上成涡旋叶片。
在图3中，传动轴(32)的矩形内螺纹(33)右旋设置。
在图3所示实施中，电机(38)、皮带(35)、皮带轮(34)、传动轴(32)、复合离心桶(22)、保险盖(24)机械连接，其中电机(38)与传动轴为皮带传动连接，保险盖(24)与自泵外桶上层桶口内壁则以尺寸过盈卡合连接。
图3、图5所示螺旋叶轮(29)和矩形内螺纹(33)的旋向为右旋。当复合离心桶(22)作顺时针转动时，水只能沿螺旋轨迹作向上运动，反之，则使水沿螺旋轨迹作向下运动；图3、图7所示离心叶轮(30)，当其作顺时针转动时，只产生离心作用，当作反时针转动时，离心叶轮则产生内泵吸的作用力，以将作向下运动的洗涤用水抽吸到传动轴(32)的螺孔内。
图3所示复合离心桶(22)为双桶复合结构，离心桶(26)处于自泵外桶(23)内的对称中心，并与螺旋叶轮(29)和离心叶轮(30)连为一体。
图3、图8所示离心桶内底(28)为不规则，不对称的连续曲面，并高低不同，当复合离心桶(22)作任意转向的高速旋转时，会与从弧形向内悬伸桶口(44)处喷射下来的洗涤用水或从离心桶(26)内任意方向射来的水珠、水滴发生高速撞击，从而使洗涤用水在离心桶内作无规则运动，并且，复合离心桶的转速越高，水的循环量越大，洗涤用水被撞击后生成的水分子团的结构越小、数目越多，水分子团对衣物纤维的磨擦作用越显著，去污效果越好。
图3所示实施例在使用时，应首先将衣物投放离心桶(26)内，卡合保险盖(24)，盖好扣合盖(18)，开启电机开关(21)，待复合离心桶(22)沿顺时针方向稳定旋转后，即可用一细胶管沿注水孔(19、25)向离心桶内底(28)注入极少体积的清水。当注入的清水与离心桶内底上的不规则不对称的连续曲面发生高速撞击后，立马生成水沫状的无数小水珠射向紧贴在离心桶(26)内壁上的衣物，在离心力的作用下，高速穿越衣物而从离心眼孔(27)处离心至自泵外桶(23)内壁上，并在螺旋叶轮(29)的作用下作自下而上的运动，最终从弧形向内悬伸桶口(44)重新喷向离心桶内底，进而形成连续不断的循环往复。当第一次洗涤的时间到点或衣物已去污不需要继续洗涤时，只须断开电机(38)的电源，同时按顺进针方向搬转刹车手柄(37)，直到复合离心桶(22)停止转动后，重新启动电机反转，进而使复合离心桶作反时针旋转，在离心力的作用下，离心桶(26)内所有的洗涤用水仍会继续作离心运动，直至所有的水全部被甩出离心桶为止。此时，复合离心桶上的自泵外桶(23)及其同体螺旋叶轮(29)则使洗涤用水沿螺旋轨迹作自上向下泵动，与此同时，处于离心桶(26)下底面的离心叶轮(30)亦随着反时针旋转而将洗涤用水向内泵吸，并随着同样能使水作下运动的矩形内螺纹(33)而排向排水管(39)。在离心甩干过程中，如果人们不满意清洗效果，可通过注水孔继续向离心桶(26)内注水，直致彻底清洗干净为止。当确定衣物离心甩干后，只须切断电源，搬转刹手柄(37)，使复合离心桶停止转动后即可取出衣物，从而完成整个洗涤。
由于本人在设计计算洗涤用水的循环往复次数时，仅按复合离心桶(22)自身转速的10％取值，因而在实际使用时，洗涤用水的循环往复次数远大于理论计算次数。由于本实用新型是依靠离心力来进行洗涤，因而在现有客观条件下，离心桶(26)的结构尺寸和转速在旋转后，应满足离心桶(26)内壁任一位置质点的水具有的磨擦作用力F≥2.4g。
在图9所示表格中， M为离心桶(26)内壁上任一质点位置的水的质量，φ为离心桶(26)的内径，R为半径，n为复合离心桶(22)的转速，f为转动频率。f’为水的循环次数，V为离心桶内壁上任一质点位置的水的线速度，a为离心力加速度，F为M质量的水在离心过程中所产生的离心力、同时也是纤维所受到的摩擦作用力。
从图9所列数据(仅供分析、理论计算使用)中不难看(1)洗涤用水在复合离心桶内的循环往复次数f’≥2次/秒，如注入清水的体积暂定为4升(4kg)，洗涤时间定为5分钟，则对衣物产生磨擦作用的洗涤用水的实际作用量为Q秒＝4L×2＝8L/秒，Q分＝4L×120＝480L/分，Q5分钟＝480×5＝2400L＝2.4吨。所以，虽然本实用新型在使用时注入的清水极少，但由于其循环频率实在太快，利用效率高得吓人，因而作用于洗涤的实际用水量也大得惊人；(2)在一般情况下，人们所穿衣物上的污物、异物在任一质点上的附着力绝对小于1g，因而本实用新型洗涤时无须使用任何洗涤用品，即可将衣物洗净；(3)综上两点所述，本实用新型不单洗涤效果好、用水极少，而且还具有特别的环保优势。
权利要求1.一种自泵循环用水离心洗衣机，电机、皮带、传动轴、离心桶、保险盖顺序传动连接，其特征是离心桶套装在置有螺旋叶轮和离心叶轮的自泵外桶内，自泵外桶上端外壁与三个径向定位轴承转动接触，自泵外桶下底与传动轴上端紧固连接并孔相通，传动轴下底端头与排水管轴承连接。
2.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是自泵外桶与离心桶是一个一体的复合离心桶，复合离心桶中间的内桶为离心桶。其余外部连体部分为自泵外桶，离心桶处于自泵外桶内的对称中心；三轴承之间成120°对称布置，固定轴承的之座与洗衣机壳之间必须夹隔一块橡胶或弹簧；自泵外桶上端外壁与轴承对应部位环固有一硬质金属环带；自泵外桶底部中心设有一园孔传动轴为空心传动轴，其轴心为一通孔形矩形内螺纹，并与其上的园孔相连，大小相通，传动轴下底端头除紧固连接皮带轮外，还在其下再紧固有一个轴承，使排水管与轴承外径紧固连接。
3.根据要求1所述离心洗衣机，其特征是离心桶内底为不规则、不对称的连续曲面，形如在内底上辅嵌了大小不一的鹅卵石一般；离心桶内壁上的离心眼孔孔径为2≤φ≤10，眼孔间的最短直线距离不得小于眼孔孔径径的两倍；最低位置的离心眼孔与离心桶内底上最高曲面的垂直距离不得小于20mm，最高位置的离心眼孔与离心桶桶口的垂直距离须大于20mm。
4.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是自泵外桶上的螺旋叶轮与离心轮为数量对应设置，离心叶轮的每一单片离心叶轮均成相同的弓形弯曲状，螺旋叶轮的每一单片螺旋叶轮成相同的螺旋上升环形叶片自泵外桶除底部有一园孔外，外壁上无任何眼孔；自泵外桶上端的桶口为特殊的 形双层向内悬伸结构，其上层为平行向内悬伸的厂字形结构，向内悬伸宽度为5—10，下层为弧形向内悬伸的 形结构，弧形斜面指向离心桶内底中心部位，上下两层间的最小直线间隔为30mm—80mm。
5.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是叶轮螺旋的旋向与复合离心桶设定的正向转动方向相同，当设定复合离心桶顺时针转动为正向转动时，螺旋叶轮的旋向为右旋，反之则左旋；离心轮弓形弯曲的弓背指向与复合离心桶的正向转动方向相同。
6.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是传动轴轴心上的矩形内螺纹的旋向与螺旋叶轮的旋向相同。
7.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是在自泵外桶下层桶口弧形向内悬伸的内壁上，置有与螺旋叶轮相对应连接的涡旋叶片。
8.根据权利要求1、7所述离心洗衣机，其特征是涡旋叶片与螺旋叶轮是一个一体的螺旋结构，凡高于离心桶桶口并置于弧形向内悬伸桶口内壁的为涡旋叶片，其余为螺旋叶轮涡旋叶片的旋向与螺旋叶轮的旋向相同。
9.根据权利要求1所述离心洗衣机，其特征是螺旋叶轮和离心叶轮均与复合离心桶为一体结构，同时与离心桶和自泵外桶连为一体。
专利摘要一种仅用清水进行离心洗涤并使洗涤用水得到重复利用的自泵循环用水离心洗衣机,是在离心机内电机、皮带、传动轴、离心桶,保险盖顺序传动连接结构中增设自泵循环结构,使离心桶套装在置有环形同体螺旋叶轮和离心叶轮的自泵外桶内并连为一体,自泵外桶下底与传动轴紧固连接并内孔相通。复合离心桶正向旋转时,水在复合离心桶内离心洗涤并自动循环往复,复合离心桶反向旋转时,水在复合离心桶内离心洗涤、甩干,作单向运动。
文档编号D06F23/00GK2473221SQ0026411
公开日2002年1月23日 申请日期2000年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者朱宁 申请人:朱宁