专利名称：一种节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，分类属于国际专利分类表中D06F39/08。
背景技术：
传统的波轮式或搅拌式全自动洗衣机，如图1所示，外桶3内旋转自如地设有在其内底部旋转自如地设有搅拌器4的内桶5，该内桶5底面是密封的，其侧壁布满脱水孔14；外桶3靠悬挂件2吊挂在洗衣机外箱体1中；自动控制器12控制设在外桶3的底部的电动机24通过传动系统带动减速离合器7，把动力传递到搅拌器4和内桶5；搅拌器4的底部如图1的A向视图，搅拌器4设有加强筋22(见图1的B向视图)；自动控制器12控制进水电磁阀8注入的水经水分配器洒入内桶5内；外桶3于底部设有排水孔26，排水阀13的进水口连接排水孔26；排水阀13由自动控制器12控制的牵引器6触发开启与关闭。排水阀13的下游接有外部排水管20；外桶3内的洗涤水通常由自动控制器12控制排水阀13排出。以上描述了传统技术的一种波轮式或搅拌式全自动洗衣机的典型构成。该洗衣机由于内桶5的侧壁布满脱水孔14，因洗涤水通过脱水孔14而漏往外桶3，增大了水的用量，浪费了用水。据统计，如果节约内桶5与外桶3之间的洗涤水，就可以节约用水(20～30)％。
较早的解决该问题的洗衣机技术方案可参见日本东芝公司的中国发明专利95117171.2《全自动洗衣机》和本申请人的中国实用新型专利ZL97231435.0《节水型全自动洗衣机》。其结构特点是，在外桶内设置的内桶中下部侧壁无孔而上部有一圈脱水出水孔和底部中央具有环状分布的排水孔。为使外桶不贮水，内桶的排水通道设有与外桶隔离的密封结构。该密封结构参见图2。和传统波轮式或搅拌式全自动洗衣机类似，由电动机经皮带轮传动的减速离合器10的上壳轴固定部套密封圈11固定于外桶3’的中心孔3a。设置在外桶3’内的内桶5’通过托盘9和旋转挡圈32一起固定在脱水轴10a上(10a内还有连接搅拌器4的洗涤轴10b)，内桶5’的排水通道包括其底部中央环状设置的穿透托盘9和旋转挡圈32的排水孔21及在外桶3’底部内侧设置的台锥形的密封罩31与外桶3’底面形成的排水腔16，该排水腔16经主排水口15连通主排水管33、排水阀13和排水管47，并开设用于连接洗衣机的水位传感器的连接孔。可见，该密封结构包括内桶5’和托盘9之间、旋转挡圈32和托盘9之间、密封罩31和外桶3’之间以及旋转挡圈32和密封罩上端中央所具有的容纳旋转挡圈32的上端口之间的间隙的密封。其中，除最后者以外的其他间隙均为两个无相对运动的零件连接而形成，采用静态密封就能容易地满足密封要求。因此，密封的关键是对该最后者的密封。内桶5’相对于外桶3’可以由脱水轴10a带动转动，实现脱水动作，旋转挡圈32也会随内桶5’转动而转动。因此，旋转挡圈32相对于密封罩31存在相对运动，即它们之间的密封是一种轴类旋转密封结构。旋转挡圈外柱面32a与密封罩上口圈31b之间的间隙由密封圈10密封，该密封圈10由位于内、外侧的筒形外缘及将两外缘联成一体的环形上缘构成，在内缘的上、下两端分别具有向内倾斜延伸与旋转挡圈外柱面32a过盈配合的上唇齿和下唇齿。洗衣时，向内桶5’注水，内桶依靠所述密封使水不流到外桶3’；同时由于排水阀13关闭，水只能贮存在内桶5’和排水腔16内。当脱水时，排水阀13首先打开，内桶5’里的水经所述的排水通道排出；接着，内桶高速旋转，衣物的水在离心力作用下沿内桶壁上升，从上部的脱水出水孔甩出，由外桶3’收集，然后经过副排水口34、副排水管35接到排水管47排出。该现有技术的不足在于密封圈10的唇齿始终抱紧旋转挡圈外柱面32a，在内桶高速旋转时存在摩擦。该摩擦的不良效果是(1)密封副存在明显的寿命问题；(2)产生摩擦噪音；(3)额外消耗电机功率，严重时会启动困难。此外，密封圈10的唇齿和旋转挡圈外柱面32a应具有较好的同心度才能具有良好的密封性能。由于安装环节多且复杂，相关零件难免制造误差，特别是外桶3’和密封罩31为大型塑料件，容易产生变形，很难保证有很好的同心度。有时，为弥补安装误差，可加大密封唇齿对旋转挡圈外柱面32a的装配过盈量。但这样会导致密封副的摩擦力加大，加剧前述(1)～(3)的的不良效果。为改善所述摩擦问题，可采用耐磨、耐腐蚀材料制造旋转挡圈32；使旋转挡圈外柱面32a有较高的精度和光洁度；改进密封圈10材料的成份。它们均导致成本的增加。由于以上原因，该种节水型全自动洗衣机虽然已见上市，但发展缓慢。此节水洗衣机的不足是结构复杂，工艺要求高，改动所要的花费很大，难于实施；并且在内桶外底部与外桶内底部之间都有一个存水腔，腔内的水显然浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计一种便于实施和更节约水的节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，以克服现有技术的不足。
本发明解决技术问题的技术方案是一种节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，它包括箱体，悬挂在箱体内的外桶，于外桶内设有由外转轴带动旋转的内桶，内转轴连接内桶底部的搅拌器，外桶的桶壁为密实状结构，内桶中下部侧壁无孔而上部有脱水出水孔，内桶的洗涤水在内桶高速旋转时，沿桶壁上升经脱水出水孔进入外桶后流往外桶底部，接着流往外排水管排出；其特征在于——内桶的底部设有连通外桶的下排水孔；外桶底部设有水泵；水泵的进水口连接外桶底部的排水管路，排水口连接通往洗衣机内桶的管路；——在洗涤状态下，所述水泵的流量大于内桶的洗涤水经下排水孔流入外桶的流量。
本发明对洗涤水形成了这样的循环内桶——下排水孔——外桶——水泵——内桶，并巧妙地让水泵的流量大于从内桶经下排水孔自然流入外桶的流量，因而可以使从内桶经下排水孔进入外桶的水少于被水泵从外桶抽走的水，内桶与外桶之间的水被抽空，并全部返回内桶中，内桶的水位因而升高，达到了节水的目的。本设计内桶外底部与外桶内底部之间不存在现有技术节水洗衣机的存水腔和密封结构问题，因而更为节水和工作更可靠。本设计内桶的侧壁与普遍的节水洗衣机的内桶相同，仅桶底密封面设适当大小的下排水孔和配以排水泵，因而在传统的波轮式或搅拌式全自动洗衣机上改造，无需对内、外桶的大型模具进行改动。所设置的水泵还可用于上排水，扩展洗衣机的使用场合。
本发明按照常见容量家用洗衣机的典型设计是，使下排水孔的开孔面积不大于700平方毫米，水泵的流量不少于20L/min，可以确保经下排水孔进入外桶的水被水泵抽走。进一步的设计是，所述的下排水孔的开孔面积不少于150平方毫米，水泵的流量不大于90L/min。该下排水孔面积设计是为确保外排水有适当的速度，而与之配合的水泵流量，可以降低电耗。
另外的典型的设计之一是，所述洗衣机还包括一三通阀，所述水泵的排水口连接该三通阀的进口；三通阀的第1出口连接外排水管，第2出口连接通往洗衣机内桶的管道；该三通阀的进口在洗涤状态下与第2出口连通，在排水、脱水状态下与第1出口连通。此结构可对传统洗衣机的外桶不做任何修改而实施。这时，如果外排水管设计为上排水管，即成为上排水洗衣机，十分简单方便。
另外的典型的设计之二是，所述下排水孔于搅拌器之下，为3～6个直径为8～12mm的圆孔。这也是按照常见容量家用洗衣机的设计。并且，最好设计所述圆孔均布于环绕内桶旋转中心直径为55～320mm的圆周上，是和常见的大波轮及其底翼离心泵结构的比较适当的配合。这时，搅拌器的下底面与内桶的内底面的距离最好为2mm～3mm。该距离的控制有利于改善泵效率和可靠性，减少洗涤水流入下排水孔，以便选择较小功率的水泵。
另外的典型的设计之三是，在洗衣机搅拌器停止转动时，水泵也停止运转。可以避免水泵不必要的做功，节省能源，提高水泵寿命。
另外的典型的设计之四是，所述的洗衣机搅拌器的底面为无翼平面。该设计适用于无需利用底翼离心泵进行洗涤液循环和过滤的结构，可以降低搅拌器转动所受的阻力，从而降低洗衣机的功耗。
如下附图用于结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是传统洗衣机结构图。
图2是现有技术节水洗衣机的局部结构图。
图3是本发明第1实施例洗衣机内桶排水阀结构图。
图4是本发明第2实施例洗衣机内桶排水阀结构图。
图5是本发明第2实施例三通阀第1方案结构的仰视图。
图6是本发明第2实施例三通阀第1方案结构的主视图。
图7是本发明第2实施例三通阀第2方案结构图。
图8是本发明第3实施例洗衣机内桶排水阀结构图。
图9是本发明第4实施例洗衣机内桶排水阀结构图。
具体实施例方式
本发明的实施例都是在传统洗衣机和现有技术节水全自动洗衣机的基础上，通过以下简单改进而成。在描述实施例时，同样的部件将采用相同的名称及附图标记，并且将省略重复的描述第1实施例本发明第1实施例洗衣机如图3所示，是在一种传统的全自动洗衣机的基础上改进而成。该传统洗衣机结构如图1所示外桶3内旋转自如地设有在其内底部旋转自如地设有搅拌器4的内桶5，该内桶5底面是密封的，其侧壁布满脱水孔14；外桶3靠悬挂件2吊挂在洗衣机外箱体1中；自动控制器12控制设在外桶3的底部的电动机24通过传动系统带动减速离合器7，把动力传递到搅拌器4和内桶5；搅拌器4的底部如图1的A向视图，搅拌器4设有加强筋22(见图1的B向视图)；自动控制器12控制进水电磁阀8注入的水经水分配器洒入内桶5内；外桶3于底部设有排水孔26，排水阀13的进水口连接排水孔26；排水阀13由自动控制器12控制的牵引器6触发开启与关闭。排水阀13的下游接有外部排水管20；外桶3内的洗涤水通常由自动控制器控制排水阀13排出。以上描述是传统波轮式或搅拌式全自动洗衣机的典型构成。本实施例与该传统洗衣机的结构区别主要包括——内桶5”侧壁改为中下部无孔而上部于最高水位之上有一圈脱水出水孔14，脱水出水孔14的直径为8mm，数量约为30个。该结构与现有技术节水洗衣机普遍的内桶侧壁结构相同。内桶5”底部开设三个直径为10mm的排水孔19，且均布于以内桶5”轴线为中心和直径55mm的圆周；——外桶3”底部增设额定流量20L/min和扬程1m以上的水泵17，自下而上敷设出口于内桶5”上开口的塑料管18，增开另一排水孔60。排水孔60连接水泵17的进水口，水泵17的出水口连接软塑料管18的进口。
洗衣机进入洗涤程序时自动控制器12接通进水阀，水注进内桶5”，并从排水孔19漏入外桶3”；到达指定水位(本设计指定水位比现有技术洗衣机同名水位要低)时停止注水并接通电动机24及水泵17，水泵17将外桶3”的水泵回内桶5”。由于设计水泵17的流量大于排水孔19的最大过水流量，以及搅拌器4转动时其底部靠近旋转中心处形成负压，靠近周边处形成正压，阻止内桶5”的洗涤水流往排水孔19，水泵17泵入内桶5”的流量将远大于自内桶5”经由排水孔19流入外桶3”的流量，使内外桶间的水都抽到内桶5”之中，因而提高内桶5”的水位高于指定水位，并使内外桶间接近无水状态，因而比传统洗衣机大大节省了用水，也比现有技术节水洗衣机进一步节省了用水。
洗衣机进入脱水程序时自动控制器12首先停止水泵17和接通牵引器6驱动减速离合器7进入排脱水状态和开启排水阀13，内桶5”的水经排水孔19漏入外桶3”，再经排水阀13和排水管20排出；规定时间后进一步接通电动机24驱动内桶5”高速旋转，衣物的水借助离心力沿内桶壁上升至上部的脱水出水孔14甩出至外桶3”，然后往下经排水孔26排出。
对常见容量的洗衣机，有关参数设计可达到最高水位时自内桶经排水孔19至外桶的自然过水流量小于水泵17的工作流量。具体产品可对设计参数实验调整至最佳先调整排水孔19的数量和直径，按标准测量洗衣机排水时间至满足要求；然后选配水泵17或调整塑料管18的通径和出口高度等，达到洗衣机运行于洗涤程序时内外桶间的水刚被抽空为最好。
还可调整搅拌器4”底面距内桶5”内底面2mm。搅拌器4”底面也可取消加强筋，做成无翼平面(如图3的A向视图)，以减少阻力，降低对洗衣机电机的功耗，并在水泵17出口水路设置绒毛过滤器。
第2实施例
本发明第2实施例洗衣机如图4所示(文中未说明的图中标号的意义和作用与图3的相同)。该结构与图3所示第1实施例的差异主要是取消原洗衣机排水阀，将水泵17入水口接在原洗衣机排水阀入水口所接位置，水泵17出水口接一由牵引器6所控制的三通阀13的进口，该三通阀的一出口接排水管，另一出口连接通往内桶5的软塑料管18。三通阀13在洗衣机处于洗涤状态的时候，接通水泵17与软塑料管18的通道，使内、外桶之间的洗涤水经水泵17-三通阀13-软塑料管18流回内桶5；在洗衣机处于排水或脱水程序时，转换为接通水泵17与排水管的通道，往外排水。
此结构可产生与实施例1同样的效果，将内、外桶间隙中的洗涤水完全泵回洗衣机内桶，从而提高内桶的水位，节省了用水。所述三通阀13的结构可为(1)如图5、图6所示，在筒状阀体42内设有活动阀门41，阀门41的外壁紧贴阀体42的内壁并绕固定在阀体42的转轴43由牵引器带动旋转，阀门41开有通道口以完成排水口13A及上循环出水口13B的交替开闭。在洗涤状态，牵引器6不产生拉力，阀门41在回位弹簧40的作用下，其通道口连通抽水泵17出口与上循环出水13B，阀门41没有开设通道口的内壁封闭了排水口13A，使洗涤水经抽水泵17通过上循环出水口13B循环回洗衣机内桶；在排水、脱水的状态，洗衣机牵引器6牵动带动臂44，带动阀门41旋转，使其通道口连通抽水泵17出口与排水口13A，阀门41没有开设通道口的内壁封闭了上循环出水口13B，使洗涤水经抽水泵17通过排水口13A及排水管排出洗衣机外。
(2)三通阀13的另一种结构如图7所示，三通阀的一端连接在抽水泵17的出水口17A’，于三通阀内部绕转子45设一板状阀门41’，牵引器6连接一杠杆47后带动连杆46，杠杆47上设有复位弹簧40’。在洗涤状态，牵引器6不产生拉力，阀门41’在复位弹簧40’的作用下，连杆46拉动阀门41’，使阀门41’密封排水口13A’，并使洗涤水经抽水泵17通过上循环出水口13B’循环回洗衣机内桶；在排水、脱水的状态，洗衣机牵引器6牵动杠杆47拉动连杆46推动阀门41’，使阀门41’密封上循环出水口13B’，使洗涤水经由抽水泵17进入排水口13A’及排水管排出洗衣机外。
第3实施例
发明第3实施例洗衣机内桶排水阀结构如图8所示(文中未说明的图中标号的意义和作用与图4的相同)。此实施例的结构是将实施例2所述洗衣机的下排水管20改为上排水管20’，则既可以成为节水洗衣机，又可以成为上排水洗衣机。
第4实施例本发明第4实施例洗衣机内桶排水阀结构如图9所示(文中未说明的图中标号的意义和作用与图8的相同)。本实施例是在实施例3的基础上对原内桶5作了小许改变，即在内桶5’的桶壁中部环状添加一圈脱水孔23，其直径为2mm，数量为20个。这样在洗涤过程中漏入外桶3的洗涤水必然增多，所配水泵的流量需增大为40L/min。这样在脱水的时候，内桶5’高速旋转，衣物的水在离心力作用下沿内桶壁上升，一部分从桶上部的脱水出水孔14甩出，大部分由桶中部的脱水出水孔23甩出，由外桶3收集，然后经外桶3的排水口排出。这样可以使脱水效果明显提高。
可见，本发明不仅适用于节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，也适用于意图节水的类似结构的其它洗衣机。
权利要求
1.一种节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，它包括箱体(1)，悬挂在箱体(1)内的外桶(3，3’)，于外桶(3，3’)内设有由外转轴带动旋转的内桶(5，5’)，内转轴连接内桶(5，5’)底部的搅拌器(4)，外桶(5’)的桶壁为密实状结构，内桶(5’)中下部侧壁无孔而上部有脱水出水孔，内桶(5’)的洗涤水在内桶(5’)高速旋转时，沿桶壁上升经脱水出水孔进入外桶(3，3’)后流往外桶(3，3’)底部，接着流往外排水管(20)排出；其特征在于——内桶(5”，5，5””)的底部设有连通外桶(3”，3)的下排水孔(19)；外桶底部设有水泵(17，17)；水泵(17，17)的进水口连接外桶(3”，3)底部的排水管路，其排水口连接通往洗衣机内桶(5”，5，5””)的管路(18，18)；——在洗涤状态下，所述水泵(17，17)的流量大于内桶(5”，5，5””)的洗涤水经下排水孔(19)流入外桶(3”，3)的流量。
2.按照权利要求1所述的洗衣机，其特征在于所述下排水孔(19)的开孔面积不大于700平方毫米，水泵(17，17)的流量不少于20L/min。
3.按照权利要求2所述的洗衣机，其特征在于所述的下排水孔(19)的开孔面积不少于150平方毫米，水泵(17，17)的流量不大于90L/min。
4.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于还包括一三通阀(13)，所述水泵(17)的排水口连接该三通阀(13)的进口；三通阀(13)的第1出口连接外排水管(20，20’)，第2出口连接通往洗衣机内桶(5，5””)的管道(18)；该三通阀(13)的进口在洗涤状态下与第2出口连通，在排水、脱水状态下与第1出口连通。
5.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于所述外排水管为上排水管(20’)。
6.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于所述下排水孔(19)于搅拌器(4，4”)之下，为3～6个直径为8～12mm的圆孔。
7.按照权利要求6所述的洗衣机，其特征在于所述圆孔均布于环绕内桶(5”，5，5””)旋转中心直径为55～320mm的圆周上。
8.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于所述搅拌器(4，4”)的下底面与内桶的内底面的距离为2mm～3mm。
9.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于所述搅拌器(4，4”)在洗涤状态停止转动时，水泵(17，17)也停止运转。
10.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的洗衣机，其特征在于所述搅拌器(4”)的底面为无翼平面。
全文摘要
一种节水型波轮式或搅拌式全自动洗衣机，包括箱体，悬挂在箱体内的外桶，于外桶内设有由外转轴带动旋转的内桶，内转轴连接内桶底部的搅拌器，外桶的桶壁为密实状结构，内桶中下部侧壁无孔而上部有脱水出水孔，内桶的洗涤水在内桶高速旋转时，沿桶壁上升经脱水出水孔进入外桶后流往外桶底部，接着流往外排水管排出；其特征在于内桶的底部设有连通外桶的下排水孔；外桶底部设有水泵；水泵的进水口连接外桶底部的排水管路，排水口连接通往洗衣机内桶的管路；在洗涤状态下，所述水泵的流量大于内桶的洗涤水经下排水孔流入外桶的流量，使内、外桶间的洗涤水泵回内桶。该设计便于在传统洗衣机上实施，并且比现有的具有存水腔的节水洗衣机更节水。
文档编号D06F23/04GK1908289SQ20051003637
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者伍卓铨, 李耀强 申请人:金羚电器有限公司