洗衣機和洗滌方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開的實施例涉及洗衣機和洗滌方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲波能量已經(jīng)被用于各種技術(shù)領(lǐng)域。近來，對用于施加超聲波能量到洗衣機的 技術(shù)的研宄被積極地開展。
[0003] 當(dāng)聲學(xué)強度超過特定閾值的幅度時，超聲波能量的特性因素當(dāng)中的聲輻射壓與超 聲波振蕩一起使介質(zhì)振蕩。因此，如果聲輻射壓用來洗滌衣服或紡織品，則能夠促進附著在 纖維結(jié)構(gòu)之間或吸收在纖維結(jié)構(gòu)上的異物、污跡和微生物的去除。筆直的噴射（其是當(dāng)超 聲波振蕩發(fā)生時筆直行進的流體的流動）能夠促進各種反應(yīng)，諸如超聲波清洗和超聲波分 散。駐波是其中當(dāng)平面聲波以直角入射到寬的壁的邊界時入射波和反射波不交疊的聲波。 如果由于頻率重疊而發(fā)生共振，則最大的振幅出現(xiàn)，而如果該振幅變?yōu)榱?，則最大的壓力出 現(xiàn)，這導(dǎo)致存在于超聲波被強烈施加的區(qū)域中存在的異物、污跡和微生物的組織破壞。超聲 波的方向性是這樣的特性，其中聲音根據(jù)音調(diào)頻率而在特定的方向上強烈地發(fā)射，使得具 有高頻的高音調(diào)聲音在振動面的前部方向上強烈地發(fā)射，具有低頻的低音調(diào)的聲音在振動 面的橫向方向上以及該平面的前部方向上發(fā)射。較尖銳的方向性出現(xiàn)在較高的頻率。具有 不同尺寸的聲源的方向性在聲源的尺寸相對于聲源的直徑或波長的較大比率處變得更加 尖銳，從而能夠破壞存在于該方向范圍內(nèi)的異物、污跡和微生物的細胞組織。
[0004] 超聲波空化（UltrasonicCavitation)是其中當(dāng)超聲波極大地加速介質(zhì)顆粒時存 在于流體中的空化核（cavitationnuclei)被收集、生長、發(fā)展并最終被擠壓的現(xiàn)象。由于 流體包括取決于流體的種類、溫度和壓力的氣體，所以當(dāng)超聲波被施加到流體時，空腔或氣 泡與原子或分子的尺寸成比例地增長。
[0005] 基于上述原理，如果用于低頻振蕩的振蕩器被安裝在內(nèi)筒（drum)中以引起共振， 則可以通過清潔劑的化學(xué)作用和由所產(chǎn)生氣泡的空化或非線性振蕩所引起的機械能來進 行洗滌。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本公開的一個方面提供一種能夠通過由超聲波能量引起氣泡的混沌振蕩 (chaoticoscillation)而改善洗絳效果的洗衣機。
[0007] 本公開的額外的方面將在以下的描述中被部分地闡述，并將部分地從該描述而變 得明顯，或者可以通過本公開的實施而掌握。
[0008] 根據(jù)本公開的一個方面，一種洗衣機包括：外筒（tub);內(nèi)筒，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外 筒內(nèi)部；以及超聲波發(fā)生器，配置為向裝載于內(nèi)筒中的洗滌水發(fā)射超聲波并產(chǎn)生氣泡，其中 超聲波發(fā)生器施加超聲波能量到洗滌水以引起氣泡的混沌振蕩。
[0009] 引起氣泡的混沌振蕩的超聲波能量的條件可以包括氣泡的位移振幅條件以及超 聲波頻率和聲壓條件中的至少一個條件。
[0010] 由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的位移振幅可以在洗滌水中在4. 5ym至22. 5ym 的范圍內(nèi)。
[0011] 如果由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的頻率為20kHz，則超聲波的聲壓可以在600kPa至 3000kPa的范圍內(nèi)。
[0012] 超聲波發(fā)生器可以包括：超聲波換能器，配置為產(chǎn)生超聲波；以及超聲波喇叭，與 超聲波換能器聯(lián)接并配置為引導(dǎo)由超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波到外面。
[0013] 洗衣機還可以包括設(shè)置在內(nèi)筒中并配置為產(chǎn)生水流的波輪，其中超聲波發(fā)生器與 波輪的上部聯(lián)接。
[0014] 洗衣機還可以包括設(shè)置在內(nèi)筒中并配置為旋轉(zhuǎn)的攪拌器，其中超聲波發(fā)生器與攪 拌器的上部聯(lián)接。
[0015] 洗衣機還可以包括設(shè)置為覆蓋外筒的開口的門，其中超聲波發(fā)生器與門的內(nèi)側(cè)聯(lián) 接。
[0016] 洗衣機還可以包括：波輪，設(shè)置在內(nèi)筒中并配置為產(chǎn)生水流；以及門，設(shè)置為覆蓋 外筒的開口，其中如果多個超聲波發(fā)生器被提供，則多個超聲波發(fā)生器分別與波輪的上部 和門的內(nèi)側(cè)聯(lián)接。
[0017] 洗衣機還可以包括：攪拌器，設(shè)置在內(nèi)筒中并配置為旋轉(zhuǎn)；以及門，設(shè)置為覆蓋外 筒的開口，其中如果多個超聲波發(fā)生器被提供，則超聲波發(fā)生器分別與攪拌器的上部和門 的內(nèi)側(cè)聯(lián)接。
[0018] 洗衣機還可以包括：門；以及隔膜，配置為在外筒和門之間密封，其中超聲波發(fā)生 器與隔膜聯(lián)接從而接觸裝載于內(nèi)筒中的洗滌水。
[0019] 洗衣機還可以包括：門；隔膜，配置為密封在外筒和門之間；以及噴嘴，配置為噴 射水到內(nèi)筒中，其中超聲波發(fā)生器的一端與噴嘴的一端聯(lián)接從而施加超聲波的聲壓到噴射 到內(nèi)筒中的水。
[0020] 超聲波發(fā)生器的另一端可以與隔膜聯(lián)接。
[0021] 內(nèi)筒可以包括一個或多個通孔，超聲波發(fā)生器可以設(shè)置在外筒和內(nèi)筒之間，并經(jīng) 由通孔傳輸超聲波到內(nèi)筒中。
[0022] 外筒還可以包括支撐單元，該支撐單元具有配置為支撐超聲波發(fā)生器的形狀，并 配置為調(diào)節(jié)由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的入射角。
[0023] 超聲波發(fā)生器可以包括：超聲波換能器，配置為產(chǎn)生超聲波；以及超聲波喇叭，與 超聲波換能器聯(lián)接并配置為引導(dǎo)由超聲波換能器產(chǎn)生的超聲波到外面，超聲波喇叭可以包 括與超聲換能器聯(lián)接的第一元件以及連接到第一元件的第二元件，并且第一元件的直徑可 以比第二元件的直徑長。
[0024] 第一元件和第二元件的直徑比可以是2:1。
[0025] 第一元件和第二元件在超聲波的發(fā)射方向上的長度比可以是35:27。
[0026] 超聲波喇叭的縱向截面可以具有臺階形狀。
[0027] 超聲波喇叭的第二元件可以具有向內(nèi)凹入的形狀。
[0028]超聲波喇叭的第二元件可以具有圓錐形的形狀。
【附圖說明】
[0029] 從以下結(jié)合附圖對實施例的描述，本公開的這些和/或其他的方面將變得明顯并 更易于理解，附圖中：
[0030] 圖1是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0031] 圖2是示出根據(jù)本公開的另一個實施例的洗衣機的結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0032] 圖3示出根據(jù)本公開實施例的超聲波發(fā)生器；
[0033] 圖4示出應(yīng)用各種形狀的超聲波喇叭的超聲波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)；
[0034] 圖5至圖9示出其中各種類型的超聲波發(fā)生器被應(yīng)用于圖1的洗衣機的示例；
[0035] 圖10示出其中超聲波發(fā)生器被應(yīng)用于圖2的洗衣機的示例；
[0036] 圖11A、11B和11C是用于描述根據(jù)本公開另一個實施例的超聲波發(fā)生器的視圖；
[0037] 圖12示出其中圖11的超聲波發(fā)生器被應(yīng)用于圖2的洗衣機的示例；
[0038] 圖13示出其中圖3的超聲波發(fā)生器和圖11的超聲波發(fā)生器被應(yīng)用于圖2的洗衣 機的示例；
[0039] 圖14示出其中超聲波發(fā)生器被應(yīng)用于圖2的洗衣機的另一個示例；
[0040] 圖15至17是用于描述應(yīng)用于本公開實施例的超聲波的原理的視圖；
[0041] 圖18至20是用于描述洗衣機的驅(qū)動原理的視圖；以及
[0042] 圖21是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的洗滌效果的圖形。
【具體實施方式】
[0043] 現(xiàn)在將詳細參照本公開的實施例，其示例在本公開中示出，其中相同的附圖標(biāo)記 始終指代相同的元件。在下面的描述中，如果確定對于現(xiàn)有技術(shù)的詳細說明使本公開的本 題不必要地模糊，則將省略該詳細說明。在本說明書中，如應(yīng)用到可檢測的物質(zhì)的術(shù)語"第 一"和"第二"用于識別的目的，而不隱含任何檢測的次序。
[0044] 在下文，將參照附圖詳細描述本公開的實施例。
[0045] 圖1是示出根據(jù)本公開的實施例的洗衣機的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0046] 參照圖1，洗衣機1可以包括：外殼10,具有盒形并構(gòu)成洗衣機1的外觀；外筒11， 設(shè)置在外殼10內(nèi)部并配置為在其中裝載水（洗滌水或漂洗水）；內(nèi)筒12,可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在 外筒11內(nèi)部并配置為在其中裝載衣物；波輪13,可旋轉(zhuǎn)地安裝在內(nèi)筒12內(nèi)部并配置為在 向左或向右方向上（向前或向后）旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生水流；以及超聲波發(fā)生器80,配置為產(chǎn)生超 聲波能量。此外，洗衣機1可以具有豎直的軸。
[0047] 內(nèi)筒12具有其中頂部敞開的圓柱形形狀，多個通孔12a圍繞內(nèi)筒12形成。平衡 器12b可以提供在內(nèi)筒12的上部中使得內(nèi)筒12能夠在高速旋轉(zhuǎn)時穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。
[0048] 在外筒11下面，可以提供用來產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)內(nèi)筒12和波輪13的驅(qū)動力的洗滌電 機14以及用來傳輸由洗滌電機14產(chǎn)生的驅(qū)動力到內(nèi)筒12和波輪13中的兩個或一個的動 力切換裝置15。
[0049] 內(nèi)筒12可以連接到中空的脫水軸16,安裝在脫水軸16的空腔中的洗滌軸17可以 經(jīng)由洗絳軸連接元件18連接到波輪13。
[0050] 洗滌電機14可以是具有變速功能的直接驅(qū)動（DD)型電機。洗滌電機14可以根 據(jù)動力切換裝置15的上升/下降而傳輸驅(qū)動力到內(nèi)筒12或波輪13。
[0051] 洗滌電機14可以是由磁場線圈和電樞構(gòu)成的通用電機或由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的無 刷直流（BLDC)電機。然而，洗滌電機14可以是任何其他的電機，只要它能夠被應(yīng)用于洗衣 機1。此外，洗滌電機14可以是皮帶式的。
[0052] 動力切換裝置15可以包括產(chǎn)生用于切換動力的驅(qū)動力的致動器15a、根據(jù)致動器 15a的操作線性地移動的桿元件15b以及連接