洗衣机和洗涤方法
【技术领域】
[0001] 本公开的实施例涉及洗衣机和洗涤方法。
【背景技术】
[0002] 超声波能量已经被用于各种技术领域。近来，对用于施加超声波能量到洗衣机的 技术的研宄被积极地开展。
[0003] 当声学强度超过特定阈值的幅度时，超声波能量的特性因素当中的声辐射压与超 声波振荡一起使介质振荡。因此，如果声辐射压用来洗涤衣服或纺织品，则能够促进附着在 纤维结构之间或吸收在纤维结构上的异物、污迹和微生物的去除。笔直的喷射（其是当超 声波振荡发生时笔直行进的流体的流动）能够促进各种反应，诸如超声波清洗和超声波分 散。驻波是其中当平面声波以直角入射到宽的壁的边界时入射波和反射波不交叠的声波。 如果由于频率重叠而发生共振，则最大的振幅出现，而如果该振幅变为零，则最大的压力出 现，这导致存在于超声波被强烈施加的区域中存在的异物、污迹和微生物的组织破坏。超声 波的方向性是这样的特性，其中声音根据音调频率而在特定的方向上强烈地发射，使得具 有高频的高音调声音在振动面的前部方向上强烈地发射，具有低频的低音调的声音在振动 面的横向方向上以及该平面的前部方向上发射。较尖锐的方向性出现在较高的频率。具有 不同尺寸的声源的方向性在声源的尺寸相对于声源的直径或波长的较大比率处变得更加 尖锐，从而能够破坏存在于该方向范围内的异物、污迹和微生物的细胞组织。
[0004] 超声波空化（UltrasonicCavitation)是其中当超声波极大地加速介质颗粒时存 在于流体中的空化核（cavitationnuclei)被收集、生长、发展并最终被挤压的现象。由于 流体包括取决于流体的种类、温度和压力的气体，所以当超声波被施加到流体时，空腔或气 泡与原子或分子的尺寸成比例地增长。
[0005] 基于上述原理，如果用于低频振荡的振荡器被安装在内筒（drum)中以引起共振， 则可以通过清洁剂的化学作用和由所产生气泡的空化或非线性振荡所引起的机械能来进 行洗涤。
【发明内容】
[0006] 因此，本公开的一个方面提供一种能够通过由超声波能量引起气泡的混沌振荡 (chaoticoscillation)而改善洗绦效果的洗衣机。
[0007] 本公开的额外的方面将在以下的描述中被部分地阐述，并将部分地从该描述而变 得明显，或者可以通过本公开的实施而掌握。
[0008] 根据本公开的一个方面，一种洗衣机包括：外筒（tub);内筒，可旋转地设置在外 筒内部；以及超声波发生器，配置为向装载于内筒中的洗涤水发射超声波并产生气泡，其中 超声波发生器施加超声波能量到洗涤水以引起气泡的混沌振荡。
[0009] 引起气泡的混沌振荡的超声波能量的条件可以包括气泡的位移振幅条件以及超 声波频率和声压条件中的至少一个条件。
[0010] 由超声波发生器产生的超声波的位移振幅可以在洗涤水中在4. 5ym至22. 5ym 的范围内。
[0011] 如果由超声波发生器产生的频率为20kHz，则超声波的声压可以在600kPa至 3000kPa的范围内。
[0012] 超声波发生器可以包括：超声波换能器，配置为产生超声波；以及超声波喇叭，与 超声波换能器联接并配置为引导由超声波换能器产生的超声波到外面。
[0013] 洗衣机还可以包括设置在内筒中并配置为产生水流的波轮，其中超声波发生器与 波轮的上部联接。
[0014] 洗衣机还可以包括设置在内筒中并配置为旋转的搅拌器，其中超声波发生器与搅 拌器的上部联接。
[0015] 洗衣机还可以包括设置为覆盖外筒的开口的门，其中超声波发生器与门的内侧联 接。
[0016] 洗衣机还可以包括：波轮，设置在内筒中并配置为产生水流；以及门，设置为覆盖 外筒的开口，其中如果多个超声波发生器被提供，则多个超声波发生器分别与波轮的上部 和门的内侧联接。
[0017] 洗衣机还可以包括：搅拌器，设置在内筒中并配置为旋转；以及门，设置为覆盖外 筒的开口，其中如果多个超声波发生器被提供，则超声波发生器分别与搅拌器的上部和门 的内侧联接。
[0018] 洗衣机还可以包括：门；以及隔膜，配置为在外筒和门之间密封，其中超声波发生 器与隔膜联接从而接触装载于内筒中的洗涤水。
[0019] 洗衣机还可以包括：门；隔膜，配置为密封在外筒和门之间；以及喷嘴，配置为喷 射水到内筒中，其中超声波发生器的一端与喷嘴的一端联接从而施加超声波的声压到喷射 到内筒中的水。
[0020] 超声波发生器的另一端可以与隔膜联接。
[0021] 内筒可以包括一个或多个通孔，超声波发生器可以设置在外筒和内筒之间，并经 由通孔传输超声波到内筒中。
[0022] 外筒还可以包括支撑单元，该支撑单元具有配置为支撑超声波发生器的形状，并 配置为调节由超声波发生器产生的超声波的入射角。
[0023] 超声波发生器可以包括：超声波换能器，配置为产生超声波；以及超声波喇叭，与 超声波换能器联接并配置为引导由超声波换能器产生的超声波到外面，超声波喇叭可以包 括与超声换能器联接的第一元件以及连接到第一元件的第二元件，并且第一元件的直径可 以比第二元件的直径长。
[0024] 第一元件和第二元件的直径比可以是2:1。
[0025] 第一元件和第二元件在超声波的发射方向上的长度比可以是35:27。
[0026] 超声波喇叭的纵向截面可以具有台阶形状。
[0027] 超声波喇叭的第二元件可以具有向内凹入的形状。
[0028]超声波喇叭的第二元件可以具有圆锥形的形状。
【附图说明】
[0029] 从以下结合附图对实施例的描述，本公开的这些和/或其他的方面将变得明显并 更易于理解，附图中：
[0030] 图1是示出根据本公开的实施例的洗衣机的结构的截面图；
[0031] 图2是示出根据本公开的另一个实施例的洗衣机的结构的截面图；
[0032] 图3示出根据本公开实施例的超声波发生器；
[0033] 图4示出应用各种形状的超声波喇叭的超声波发生器的结构；
[0034] 图5至图9示出其中各种类型的超声波发生器被应用于图1的洗衣机的示例；
[0035] 图10示出其中超声波发生器被应用于图2的洗衣机的示例；
[0036] 图11A、11B和11C是用于描述根据本公开另一个实施例的超声波发生器的视图；
[0037] 图12示出其中图11的超声波发生器被应用于图2的洗衣机的示例；
[0038] 图13示出其中图3的超声波发生器和图11的超声波发生器被应用于图2的洗衣 机的示例；
[0039] 图14示出其中超声波发生器被应用于图2的洗衣机的另一个示例；
[0040] 图15至17是用于描述应用于本公开实施例的超声波的原理的视图；
[0041] 图18至20是用于描述洗衣机的驱动原理的视图；以及
[0042] 图21是示出根据本公开的实施例的洗衣机的洗涤效果的图形。
【具体实施方式】
[0043] 现在将详细参照本公开的实施例，其示例在本公开中示出，其中相同的附图标记 始终指代相同的元件。在下面的描述中，如果确定对于现有技术的详细说明使本公开的本 题不必要地模糊，则将省略该详细说明。在本说明书中，如应用到可检测的物质的术语"第 一"和"第二"用于识别的目的，而不隐含任何检测的次序。
[0044] 在下文，将参照附图详细描述本公开的实施例。
[0045] 图1是示出根据本公开的实施例的洗衣机的结构的截面图。
[0046] 参照图1，洗衣机1可以包括：外壳10,具有盒形并构成洗衣机1的外观；外筒11， 设置在外壳10内部并配置为在其中装载水（洗涤水或漂洗水）；内筒12,可旋转地设置在 外筒11内部并配置为在其中装载衣物；波轮13,可旋转地安装在内筒12内部并配置为在 向左或向右方向上（向前或向后）旋转以产生水流；以及超声波发生器80,配置为产生超 声波能量。此外，洗衣机1可以具有竖直的轴。
[0047] 内筒12具有其中顶部敞开的圆柱形形状，多个通孔12a围绕内筒12形成。平衡 器12b可以提供在内筒12的上部中使得内筒12能够在高速旋转时稳定地旋转。
[0048] 在外筒11下面，可以提供用来产生用于旋转内筒12和波轮13的驱动力的洗涤电 机14以及用来传输由洗涤电机14产生的驱动力到内筒12和波轮13中的两个或一个的动 力切换装置15。
[0049] 内筒12可以连接到中空的脱水轴16,安装在脱水轴16的空腔中的洗涤轴17可以 经由洗绦轴连接元件18连接到波轮13。
[0050] 洗涤电机14可以是具有变速功能的直接驱动（DD)型电机。洗涤电机14可以根 据动力切换装置15的上升/下降而传输驱动力到内筒12或波轮13。
[0051] 洗涤电机14可以是由磁场线圈和电枢构成的通用电机或由定子和转子构成的无 刷直流（BLDC)电机。然而，洗涤电机14可以是任何其他的电机，只要它能够被应用于洗衣 机1。此外，洗涤电机14可以是皮带式的。
[0052] 动力切换装置15可以包括产生用于切换动力的驱动力的致动器15a、根据致动器 15a的操作线性地移动的杆元件15b以及连接