专利名称：全自动波轮洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣机，尤其是一种改变衣物洗涤翻转路径的全自动波轮洗衣机。
背景技术：
目前，波轮洗衣机的洗涤方式是通过波轮转动或者波轮和内桶同时转动形成的特殊水流来翻动洗涤物运动，并在翻动的过程中对其施加作用力，使其通过自身摩擦、与波轮和内桶壁的摩擦，反复进行洗涤达到洗净的目的。波轮洗衣机中的波轮，形状千变万化，如碟形波轮、棒式波轮、碗式波轮等，但不管波轮的形状如何改变，其最终的目的无一例外都是为了提高洗净度和降低衣物的缠绕，而高洗净度和低缠绕率又相互矛盾，往往是洗净度提高了，缠绕的厉害，要不就是缠绕小了，洗净度也小了。现有波轮洗衣机，洗涤耗水量大， 洗涤时间长，洗涤用洗涤剂量多，衣物易缠绕打结，造成洗涤不均勻，易变形；或者，洗涤物通过内桶旋转产生离心力形成的水流冲击力来进行洗涤，通常洗涤物是作为一个整体来完成洗涤的过程。水流虽然也起到冲刷的效果，但是不足把洗涤物松散开，而是使洗涤物形成一团，整体缠绕在一起。为了提高洗净度，就需要洗涤时波轮转动角度大且转速快，受离心力作用的水流带动洗涤物高速的顺着一个方向运动，但是最终会导致洗涤物缠绕在一起，使洗涤物被撕拉受到破坏，尤其是高档衣物，更容易受损；并且，洗涤过程中单靠水流的作用，运动形式单一、固定，洗涤物在内桶中的翻转效率低，需要进行更多次的洗涤才能完成对整个洗涤物的洗涤效果。另外，当此类洗衣机运转时，波轮旋转或摆动，形成环形的水流，由于衣物在洗涤桶内的移动取决于流体运动或流体动力，因此，为了实现所需的环形翻转模式，同样必须要使具有底部波轮的自动洗衣机充满洗涤液，其中加入到洗涤桶中的洗涤液的高度必须要足以完全浸没装入到洗涤滚筒中去的织物，这样就会需要消耗大量的水，另外，由于水量大， 为了达到足够的洗涤剂浓度，就必须加大洗涤剂量，洗涤成本高，对水资源也造成一定的污染。有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种使得衣物以勻动方式翻转以提高衣物洗净比、均勻度的全自动波轮洗衣机。为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是洗衣机内桶和波轮满足洗涤时洗衣机添加的水量浸湿衣物、且衣物上浮不能脱离与波轮上表面的接触，洗衣机每增加Ikg量负载所需要增加的衣物与水混合高度差Ii1满足屯=(π D^V1)/(K π D2), 以使得衣物与波轮接触不完全浮起，其中，D为内桶直径，h为波轮高度，V1为波轮体积，K为在波轮高度的范围内波轮与内桶之间放置衣物的最佳负载量，衣物在随波轮转动的同时，沿波轮向波轮中心移动上升到顶点后，以均勻抖动外翻的方式向外周翻滚并沿内桶壁落下到内桶底，再向波轮中心移动的周期翻转运动。具体为，衣物翻转过程中随波轮的摆动转动，中心衣物均勻抖动翻转到次外圈，受波轮和衣物、水位的影响，再由次外圈抖动翻转到再次外圈，一直翻转到内桶壁后，沿内桶壁滑到桶底。本发明洗涤衣物由中心向外圈逐层均勻抖动翻转，其中，均勻是指分布均勻，包括在洗涤过程中衣物翻动时的均勻分布，具体为，在衣物随波轮转动过程及衣物随水流翻转过程中，以一定频率抖动翻转，抖动翻转包括衣物与衣物之间松动、脱离缠绕的翻转及衣物自身抖散的翻转；抖动的频率与电机转速、正反转时间和正反转之间的停顿时间有关。本发明洗涤方式不需要高水位，只要洗涤用水能把衣物浸湿，即使没有足够的水把衣物浮起时也可以实现高效率洗涤，一般按照衣物投放的负载量，添加的水量根据衣物负载满足高于洗衣机波轮中心高度80mm-300mm。低负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度80-150mm，中负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度150mm-220mm，重负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度220-300_。所述的内桶由不锈钢料片卷制而成，内桶周壁上设有多圈环状向内的压型以增加衣物落下时的摩擦面积，两道环形压型之间设有环状均布向外的的翻边及直径在lmm-5mm 之间的圆孔或宽度为lmm-3mm，长宽比为2_3的长圆孔。该压型结构在增大摩擦面积的同时，也减小了衣物向下掉落的时间，减少衣物在桶底周壁堆积的可能性，更好的实现衣物的
完整翻转。内桶底周壁圆周均勻分布有能阻挡衣物随波轮完全转动从而改变衣物移动方向的3-12个凸块，波轮直径与内桶的直径之比为0. 6-0. 8，由于波轮转动，衣物同样有随波轮转动的周转速度，为了更好的减少衣物随波轮的摆动又能产生向心力，一般凸块均勻设有 8-12块，既能使得衣物更好地获得向心力又能减少衣物摆动的角速度；波轮直径与内桶的直径之比为0. 6-0. 8为了使得衣物落下在内桶底区域，减缓随波轮转动的速度，同时增加衣物降落与进入波轮的缓冲，使得衣物翻转周期能够连续。所述的波轮固定在波轮轴上，波轮轴另一端穿过内桶、浮筒与驱动装置传动连接， 波轮轴上设有一离合外齿，浮筒下方设有与离合外齿啮合的离合内齿，通过洗涤水对浮筒的浮力带动内桶上浮使得离合外齿和离合内齿的脱离，形成内桶与波轮轴的相对运动，通过内桶在洗涤前的上浮与洗涤后的下落实现衣物抖动均勻分布，以更好地实现衣物勻动翻转。所述的浮筒是由多个塑料件形成的中空的环状结构，该环状结构由内外两环组成，内外两环之间由放射状的筋相连，筋与筋之间形成扇形的空腔；内环形成中心高周围低的隆起状，离合内齿设于内环顶端。所述的洗衣机波轮为一个周围低、逐渐向中心隆起的圆盘状结构，波轮上设有能够引导衣物向中心移动的突起，突起由波轮中心向外沿径向放射状分布，突起的宽度从中心向外越来越宽，突起的上表面从中心隆起处以相切的方式往外变低延伸，最后以弧形相交于波轮的周围较低处。所述突起在波轮表面构成的轮廓为多段圆弧曲线相切构成的在径向延伸的“八” 字型结构，突起的两侧为与波轮表面平滑过渡的斜坡，斜坡与两两突起之间波轮表面之间的倾斜夹角为90° 120°，其中距波轮中心1/4-2/3的一段斜坡的倾斜夹角为110° 120°。突起的高度为波轮直径的1/10-1/9，突起占波轮总面积的1/5-1/2。上述波轮结构更好地使得衣物在波轮转动形成的水流冲击作用下，突起本身的摩擦力、推动力和波轮转动中产生对衣物的离心力共同作用下向波轮中心移动。本发明所示洗衣机针对不同负载衣物为了更好地实现勻动翻转，当低负载衣物时波轮转动目标速度为60-100转/分钟，加速时间为100ms-350ms，勻速时间为200ms-800ms ；中负载衣物时波轮转动目标速度为70-120转/分钟，加速时间为 110ms-350ms，勻速时间为300ms-800ms ；重负载衣物时波轮转动目标速度为80-140转/分钟，加速时间为120ms-350ms，勻速时间为400ms-800ms ；停止时间均为0ms-1000ms。本发明所述洗衣机低负载衣物重量为Okg ^g，中负载衣物重量为3kg ^g， 重负载衣物重量为6kg meg。 采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。本发明所述的洗衣机洗涤衣物时，通过波轮对衣物的作用，运动形式不再单一，衣物从波轮外部沿波轮到达波轮中心最顶点后，由于衣物上升比较高，在重力、离心力和周围衣物的作用下外翻到最外围内桶底处；波轮直径与内桶的直径之比为0. 6-0. 8为了使得衣物落下在内桶底区域，减缓随波轮转动的速度，同时增加衣物降落与进入波轮的缓冲，使得衣物翻转周期能够连续；衣物在内桶中运动时摩擦均勻，使得衣物均勻度大于95%，洗净比大于0. 9，现有洗衣机的洗净比一般为0. 7-0. 8，均勻度最高为80% ；由于波轮对衣物也有一定的作用力，因此衣物对水的依赖性降低，达到相同浓度的洗涤溶液需要的洗涤剂用量较少，节约用水的同时也相对节省了洗涤剂的用量，减少了排水的污染，每次洗涤大概能节约30% -50%的用水。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本发明所述洗衣机内桶和波轮结构断面示意图；图2是本发明所述洗衣机洗涤衣物翻转轨迹示意图；图3是本发明所述洗衣机洗涤衣物勻动翻转状态示意图；图4是本发明所述洗衣机添加衣物负载和水位关系示意图；图5是本发明所述内桶周壁平铺示意图；图6是本发明所述波轮结构示意图；图7是本发明所述突起结构示意图；图8是本发明所述洗涤方法衣物在内桶底部波轮外面的受力示意图；图9是本发明所述洗涤方法衣物在两个突起之间区域时受力示意图；图10是本发明所述洗涤方法衣物顺着突起向波轮中心往上运动时受力示意图；图11是本发明所述洗涤方法衣物顺着突起向波轮中心最顶端运动时受力示意图；图12是本发明所述洗涤方法衣物顺着内桶底部倒角处往下运动时受力示意图。
具体实施例方式本发明所述的洗衣机包括盛水的外桶、设于外桶内放置衣物的内桶1、可转动的波轮2及控制内桶和波轮转动的驱动装置，如图1和图2所示，波轮2上设有能够引导衣物向中心移动的突起3，衣物向波轮中心4移动向上到达顶点后，以层叠状外翻的方式(参阅图 3)向外周翻滚并沿内桶壁落下到内桶底，即，由中心向外一圈推动一圈逐层均勻抖动翻转， 本发明洗涤方式不需要高水位，只要洗涤用水能把衣物浸湿，即使没有足够的水把衣物浮起时也可以实现高效率洗涤，一般按照衣物投放的负载量，所述的洗衣机每增加Ikg量负载所需要增加的衣物与水混合高度差Ii1满足屯=(π DHV1) / (K π D2)，以使得衣物与波轮接触不完全浮起，其中，D为内桶直径，h为波轮高度，V1为波轮体积，K为在波轮高度的范围内波轮与内桶之间放置衣物的最佳负载量。本发明洗涤衣物由中心向外圈逐层均勻抖动翻转，其中，均勻是指分布均勻，包括在洗涤过程中衣物翻动时的均勻分布，具体为，在衣物随波轮转动过程及衣物随水流翻转过程中，以一定频率抖动翻转，抖动翻转包括衣物与衣物之间松动、脱离缠绕的翻转及衣物自身抖散的翻转；抖动的频率与电机转速、正反转时间和正反转之间的停顿时间有关。如图4所示，洗衣机的内桶和波轮示意图，内桶直径D为472mm，波轮高度h为 98mm，波轮体积V1为3020760mm3，波轮与内桶之间体积为V2，增加Ikg量负载衣物需要的衣物与水混合的体积为V3，增加Ikg量负载衣物需要衣物与水混合高度差为Ii1，计算得出V2 = π (D/2)2 = 3. 14* (472/2) * (472/2) *98-302070 = 16836703mm3实际V2空间内最佳负载量为^g，得出每kg负载与水混合后最佳容量为V3 = V2/2 =8418351mm3对应波轮顶部以上的水位高度为Ii1 = 4*V3/(3. 14*472*472) = 4*8418351/ (3. 14*472*472) = 48. 14mm,即波轮顶部以上，每增加Ikg负载衣物，衣物与水混合的相应平均升高48. 14mm。具体的，低负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度80mm-150mm，中负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度150mm-220mm，重负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度220mm-300mm。该洗涤方式针对不同负载的衣物都能更好的节约洗涤用水。计算出每kg负载的水位高度与内桶直径的比例如下表
权利要求
1.一种全自动波轮洗衣机，包括盛水的外桶、设于外桶内放置衣物的内桶、可转动的波轮、内桶下方中空的浮筒及控制内桶和波轮转动的驱动装置，其特征在于洗衣机内桶和波轮满足洗涤时洗衣机添加的水量浸湿衣物、且衣物上浮不能脱离与波轮上表面的接触， 洗衣机每增加Ikg量负载所需要增加的衣物与水混合高度差hi满足屯=(JiDHV1)/ (K π D2)，以使得衣物与波轮接触不完全浮起，其中，D为内桶直径，h为波轮高度，V1为波轮体积，K为在波轮高度的范围内波轮与内桶之间放置衣物的最佳负载量，衣物在随波轮转动的同时，沿波轮向波轮中心移动上升到顶点后，以均勻抖动外翻的方式向外周翻滚并沿内桶壁落下到内桶底，再向波轮中心移动的周期翻转运动。
2.根据权利要求1所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于添加的水量根据衣物负载满足高于洗衣机波轮中心高度80mm-300mm。
3.根据权利要求2所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于低负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度80mm-150mm，中负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度150mm-220mm，重负载衣物时添加的水量为超过洗衣机波轮中心高度220mm-300mm。
4.根据权利要求1所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于所述的内桶由不锈钢料片卷制而成，内桶周壁上设有多圈环状向内的压型以增加衣物落下时的摩擦面积，两道环形压型之间设有环状均布向外的的翻边及直径在lmm-5mm之间的圆孔或宽度为lmm-3mm，长宽比为2-3的长圆孔。
5.根据权利要求1所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于内桶底周壁圆周均勻分布有能阻挡衣物随波轮完全转动从而改变衣物移动方向的3-12个凸块，波轮直径与内桶的直径之比为0. 6-0.8。
6.根据权利要求1所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于所述的波轮固定在波轮轴上，波轮轴另一端穿过内桶、浮筒与驱动装置传动连接，波轮轴上设有一离合外齿，浮筒下方设有与离合外齿啮合的离合内齿，通过洗涤水对浮筒的浮力带动内桶上浮使得离合外齿和离合内齿的脱离，形成内桶与波轮轴的相对运动，通过内桶在洗涤前的上浮与洗涤后的下落实现衣物抖动均勻分布。
7.根据权利要求6所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于所述的浮筒是由多个塑料件形成的中空的环状结构，该环状结构由内外两环组成，内外两环之间由放射状的筋相连， 筋与筋之间形成扇形的空腔；内环形成中心高周围低的隆起状，离合内齿设于内环顶端。
8.根据权利要求1所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于所述的洗衣机波轮为一个周围低、逐渐向中心隆起的圆盘状结构，波轮上设有能够引导衣物向中心移动的突起，突起由波轮中心向外沿径向放射状分布，突起的宽度从中心向外越来越宽，突起的上表面从中心隆起处以相切的方式往外变低延伸，最后以弧形相交于波轮的周围较低处。
9.根据权利要求8所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于所述突起在波轮表面构成的轮廓为多段圆弧曲线相切构成的在径向延伸的“八”字型结构，突起的两侧为与波轮表面平滑过渡的斜坡，斜坡与两两突起之间波轮表面之间的倾斜夹角为90° 120°，其中距波轮中心1/4-2/3的一段斜坡的倾斜夹角为110° 120°。
10.根据权利要求8所述的全自动波轮洗衣机，其特征在于突起的高度为波轮直径的 1/10-1/9，突起占波轮总面积的1/5-1/2。
全文摘要
本发明公开了一种全自动波轮洗衣机，包括外桶、设于外桶内放置衣物的内桶、可转动的波轮、内桶下方中空的浮筒及控制内桶和波轮转动的驱动装置，洗衣机内桶和波轮满足洗涤时洗衣机添加的水量浸湿衣物、且衣物上浮不能脱离与波轮上表面的接触，洗衣机每增加1kg量负载所需要增加的衣物与水混合高度差h1满足h1＝(πD2h-4V1)/(KπD2)，以使得衣物与波轮接触不完全浮起，其中，D为内桶直径，h为波轮高度，V1为波轮体积，K为在波轮高度的范围内波轮与内桶之间放置衣物的最佳负载量，衣物在随波轮转动的同时，沿波轮向波轮中心移动上升到顶点后，以均匀抖动外翻的方式向外周翻滚并沿内桶壁落下到内桶底，再向波轮中心移动的周期翻转运动。
文档编号D06F17/06GK102191652SQ20111005231
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年12月23日
发明者徐雯婷, 才智, 方大丰, 李振军, 薛凯, 高秋英 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔洗衣机有限公司