多頻相控超聲衣物清洗及脫水方法與裝置的製作方法

2023-12-06 15:00:41

專利名稱：多頻相控超聲衣物清洗及脫水方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於超聲波洗衣技術領域，具體涉及利用高低兩種頻率的相控陣換能器， 實現超聲能量局部集中對衣物進行清洗及脫水的方法和裝置。
背景技術：
洗衣機目前主要分機械式和非機械式兩大類。其中，機械式分為波盤式、滾筒式 等，一般以旋轉輪帶動水流或者滾動運行產生摩擦進行洗滌。波盤式結構簡單、造價低，但 磨損率高；滾筒式潔淨度高，但造價高。機械式存在共同的缺點，在長時間運行的過程中容 易使衣物擰在一起，摩擦會使衣物受損，清洗後衣物會產生皺摺、變形甚至損壞，並且洗滌 需要大量的水。非機械式洗衣方式中其中一種是溶劑乾洗機，這種方式雖然對衣物磨損小，但最 大問題是溶劑有毒又難以徹底除盡。另外一種非機械式的清洗裝置就是超聲波洗衣機，該 方式的原理是利用強超聲波在液體介質中的「空化效應」達到清潔的效果。「空化效應」，即 當聲波在媒質中傳播時，若聲強足夠大，液體所受的負壓足夠強，媒質分子間的平均距離就 會超過極限，微泡就會快速形成、增大、急劇壓縮、快速破裂，在瞬間產生可達1 3個大氣 壓的巨大壓力。這種高壓的衝擊波可對衣物產生強大的去汙作用。該洗滌方式具有潔淨度 高，對衣物磨損小，用水量少，洗滌劑利用率高，減少甚至免用洗滌劑等優點，十分適合應用 在清洗衣物的設備上。尤其在清洗棉質、絲綢、毛衣和一些易磨損易變形的衣服時，該種洗 滌方式更具優勢。然而，超聲清洗大量衣物時，需要高功率的超聲波才能產生足夠強度的空化效應。 超聲波換能器是一種壓控器件，要使換能器產生大功率的能量，必須要有足夠大的驅動電 壓。市場上的超聲波洗碗機和用超聲波輔助洗滌的洗衣機，驅動電壓都需達到上千伏，致使 驅動電源的能耗非常大，同時也帶來了安全隱患。同時，大功率的超聲波換能器造價非常 高，難以普及到家庭使用。若換能器功率不足，就難以產生足夠穿透力的超聲波進行清洗或 脫乾衣物。傳統的超聲波衣物清洗裝置，只是簡單地把單個或者若干個超聲波換能器簡單 組合起來工作，聲波在清洗箱內不規則反射疊加，能量不能集中一處，造成能量損耗，不符 合環保節能的要求。由於全超聲波洗衣機受能耗高、大功率的超聲波換能器造價高這些缺點所局限， 一直難以普及推廣。超聲波清洗只能作為傳統洗衣機的輔助手段，或者是免除洗滌劑的一 種解決方法。如授權公告號為CN2287159Y，授權公告日為1998年8月5日的實用新型專利 公開了一種「全自動超聲波洗衣機」，該裝置把超聲波空化效應、電機轉動洗滌和泵水機泵 水三種洗滌方式結合在一起。該設計方案雖然使用了造價低廉的低功率超聲波換能器，降 低了超聲波洗衣裝置的製造成本，但依然無法脫離電機轉動的洗滌方式，很難發揮出超聲 波洗衣的優勢。另外，在衣物脫水環節，該設計利用水泵軸頭反向拋幹的方式，容易損壞衣 物。公開號為CN 1795057A，
公開日為2006年6月28日的發明專利「用於使用相控換能器陣列的超聲波清洗的系統和方法」，用「最大能量波」掃描對器件進行精確定位清洗。其 原理是通過控制換能器陣列中的每個陣元發出超聲波的相位，使相控陣產生的超聲波在某 個方向形成超聲波束，從而對該方向集中能量進行清洗。該發明的設計適用於精確清洗元 器件，而超聲洗衣不需要精確清洗，所以該系統在超聲洗衣上有很大的局限性
發明內容

本發明針對超聲清洗能量分散、功耗大、大功率超聲波換能器造價高的缺點，提供 多頻相控超聲衣物清洗及脫水方法與裝置。本發明根據洗滌過程中清洗與脫水過程的不同 特點，採用高低頻超聲結合的方法來完成全超聲洗衣。即低頻超聲用於空化清洗，高頻超聲 用於霧化脫水。利用超聲波束掃描的方法，使超聲波的能量更集中，穿透力更強，清洗脫水 效果更均勻，清潔度和脫水率都得到提高。為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，包括衣物洗滌箱、電路控制系統、進水排水裝 置、顯示控制面板、超聲波相控陣和空氣交換裝置；所述衣物洗滌箱用於放置被清洗或脫水得的清洗衣物，衣物洗滌箱內壁光滑且塗 有用於反射聲波的塗料；衣物洗滌箱內有聲波反射板，工作時浮在液面，當超聲波速掃描至 液面時，反射板把超聲波束反射回水中再次利用；超聲波相控陣陣列均勻分布在圓筒側壁 和底部；衣物洗滌箱頂部設有進水裝置，底部有排水裝置；所述超聲波相控陣包括諧振頻 率不同的超聲相控陣。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述超聲相控陣分為具有不同諧振 頻率的低頻超聲相控陣和高頻超聲相控陣。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述電路控制系統包括數字控制系 統和功放驅動電路；數字控制系統用於控制衣服洗滌的整個流程，並完成超聲波相控陣的 超聲頻率與相位的控制、監測衣服清洗狀態以及電源控制；功放驅動電路用於把弱超聲信 號放大為能夠驅動相控陣的強超聲信號。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述數字控制系統調整超聲波相控 陣陣元發出的超聲波相位，改變超聲波束角度，使波束按照順時針或逆時針方向在洗滌箱 內進行掃描，從而均勻清洗所有衣物。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述進水排水裝置用於控制洗滌用 水的進出，所述進水排水裝置包括位於衣物洗滌箱底部的漏水口、位於漏水口下方的隔離 槽、隔離槽下方通過排水閥門連接至排水口，且隔離槽與排水閥門之間設有水流傳感器，排 水閥門由電子閥門控制開合，當清洗程序結束，進入脫水程序時，電子閥門打開，汙水通過 排水口排出。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，水流傳感器為水流感應轉輪，排水 口電子閥門打開，衣物洗滌箱內的汙水經帶動水流感應轉輪轉動；當衣物洗滌箱內液面低 於漏水孔所在的水平線時，衣物與水隔離開，殘留在衣物上的大量水分會從漏水孔滴入隔 離槽；當隔離槽中的水通過水流感應轉輪的流速下降到預設值時，高頻超聲相控陣啟動，超 聲空化與霧化同時進行。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述空氣交換裝置包括進氣口、排氣口和溼度監測裝置；進氣口裝有可循環利用的乾燥劑，排氣口裝有抽風機；進入脫水程 序時，抽風機啟動，把箱外乾燥空氣抽入，箱內霧化的溼氣抽走；溼度監測裝置用於監測洗 滌箱內部和外部的溼度狀況；頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置的外殼和衣物洗滌箱內分別 安裝有溼度傳感器；當脫水程序開始後，由於衣物裡面的水分被霧化，箱內溼度會比外部溼 度高，隨著衣物裡面的水分逐漸被霧化分離並被抽風機抽走，箱內的溼度與箱外達到相對 穩定狀態，當箱內外溼度相等時，脫水程序完成上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述顯示控制面板安裝在多頻相控 超聲衣物清洗及脫水裝置外殼頂部，用於控制和顯示當前裝置的工作狀態，用戶根據清洗 的衣物數量、厚度和個人要求選擇相應的洗滌模式和脫水模式；顯示控制面板分別預設了 五個檔位的洗滌與脫水強度選項，每個檔位的強度由清洗所用的超聲波頻率、波束集中度 和工作時間所決定；脫水模式分定時脫水與智能脫水定時脫水由用戶預設脫水流程的工 作時間；智能脫水由溼度傳感器的監測數據控制脫水流程的結束時間。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述低頻超聲相控陣產生的超聲波 通過對液體產生空化效應達到清洗衣物的目的；所述高頻超聲相控陣通過對未脫水的衣物 產生霧化效應，使衣物中的水分霧化分離，達到衣物脫水的作用；所述衣物洗滌箱為圓筒 形，衣物洗滌箱側壁配置的超聲相控陣發生器以低頻超聲相控陣發生器為主，衣物洗滌箱 底面配置高頻超聲相控陣發生器。上述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中，所述衣物洗滌箱為圓筒形，內放置 清洗衣物。衣物的清洗和脫水都在此箱中進行。所述超聲相控陣分為低頻與高頻兩種。低 頻超聲相控陣的諧振頻率為200KHz 250KHz，超聲波通過對液體產生空化效應達到清洗 衣物的目的。高頻超聲相控陣的諧振頻率為1. 2MHz左右，利用其霧化效應，使衣物中的水 分霧化分離，達到衣物脫水的作用。通過調節相控陣的頻率、波束能量的集中程度，以及波 束的掃描速度，針對不同衣物，選擇不同的頻率、功率等進行清洗及脫水。清洗比較輕薄、幹 淨的衣物可以選用低頻率、能量較分散的超聲波束；清洗比較厚重、髒的衣物可以選用高頻 率、能量較集中的超聲波束。本發明提供的多頻相控超聲衣物清洗及脫水方法，包括以下步驟步驟1 把待洗衣物放入洗滌箱內，並添加少量清洗劑，放入聲波反射板；根據清 洗任務在顯示控制面板上選擇相應的洗滌模式或自定義洗滌強度和時間；脫水模式選擇定 時脫水或者智能監控脫水，若選擇定時脫水，需要選定脫水時間；若選擇智能監控脫水，則 由溼度傳感器監控脫水過程；按確認鍵開始程序。步驟2 開始程序後，進水電子閥門打開，對衣物洗滌箱內筒注水；當注入了預設 定的水量後，聲波反射板漂浮於水面；步驟3 進入清洗程序，低頻超聲相控陣啟動，電路控制系統通過控制相控陣元超 聲波的相位，使超聲波束依照設定速度上下掃描，達到均勻清洗的目的；步驟4 第一階段清洗程序結束，排水程序開始；排水口電子閥門打開，洗滌箱內 的汙水經過排水口帶動水流感應轉輪轉動；當桶內液面低於漏水孔所在的水平線時，衣物 與水隔離開，殘留在衣物上的大量水分會從漏水孔滴入隔離槽；當隔離槽中的水通過水流 感應轉輪的流速下降到預設值時，高頻超聲相控陣啟動，超聲空化與霧化同時進行；步驟5 當水流感應轉輪停止轉動，說明檢測到箱內汙水排放完畢，低頻超聲相控陣關閉，霧化脫水程序執行；排氣扇啟動，將霧化溼氣排走；外面的空氣通過進氣口，經過乾燥劑的處理後，變成乾燥的空氣進入洗滌箱內；步驟6 若裝置啟動前用戶選擇定時脫水，控制系統的定時器開始計時；當數值到 達預設值時，排氣扇與高頻超聲相控陣停止工作，脫水程序結束；若用戶選擇智能監控脫 水，安裝在洗滌箱內外的溼度傳感器啟動，對洗滌箱內空氣溼度進行監控；當排氣口處的溼 度傳感器檢測到洗滌箱內外空氣溼度相等時，排氣扇與高頻超聲相控陣停止工作，脫水程 序結束；步驟7 進水電子閥門打開重新注水，重複步驟2、3、4、5、6，按要求循環若干次，即 可完成衣物洗滌任務。本發明利用相控陣換能器，實現超聲能量局部集中對衣物進行清洗及脫水的方法 和裝置，本發明的特點在於採用全超聲技術，無需電機轉動裝置輔助，真正實現清洗脫水全 超聲一體化，並有機械結構簡單、能耗低、效率高、智能監測等特點。總的來說，本發明與現有技術相比具備如下優點和效果1、該方法針對洗衣和脫水兩個環節的不同要求，採用了高低兩種頻率的超聲波換 能器，分別用於脫水和洗衣，真正做到洗、漂、脫全超聲一體化，充分發揮了超聲波洗衣和脫 水的優勢。對衣物磨損小，特別適合用於棉質、絲綢、毛衣和一些易磨損易變形的衣物。2、該方法工作效率高，能量利用率高，所以降低了能耗。傳統超聲洗衣所用的高功 率換能器驅動電壓至少為IkV以上。本發明設計裝置所需超聲波換能器的驅動電壓僅為傳 統設計的1/2到1/3左右，比傳統裝置更安全。升壓電路放大電壓的倍數越大，電路的能效 就越低，所以本設計比傳統裝置能效更高。3、該方法利用溼度傳感器監測溼度，實現智能監控脫水，比傳統的定時脫水更智 能，脫水率更高。4、該裝置無需電機轉動裝置輔助，機械結構簡單，降低了製造成本。使用方便安 全，噪聲少，能耗低，裝置輕巧，加工技術要求低，適合大量生產，能夠很好地普及大眾使用。


圖1是實施方式多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置的結構示意圖；圖2是多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置中衣物洗滌箱部分的俯視圖；圖3是多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置的原理結構框圖；圖4是超聲相控陣波束掃描清洗原理在俯視方向的示意圖；圖5是超聲相控陣波束掃描清洗原理在側視方向的示意圖；圖6是實施方式中單次洗衣脫水的工作流程圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 於此。實施例如圖1、圖2所示，本發明主要包括進水電子閥門1、外筒2、衣物洗滌箱3、進氣口 4、乾燥劑貯存盒5、低頻超聲相控陣發生器6、高頻超聲相控陣發生器7、隔離槽8、漏水孔9、水流感應轉輪10、排水閥門11、排水口 12、排氣扇13、排氣口 14、溼度傳感器15、霧氣冷凝 管16、超聲反射板17。低頻超聲相控陣發生器6與高頻超聲相控陣發生器7分布在洗滌箱內筒側壁與底 面，數量可根據設計要求自行設定。側壁配置的超聲相控陣發生器以低頻超聲相控陣發生 器6為主，底面配置高頻超聲相控陣發生器7。該設計的原因是清洗衣物時，衣物均勻分布 在洗滌箱內的液體中，而當衣物脫水時，衣物集中在內筒底部。乾燥劑貯存盒5安裝在內筒3與外筒2之間，外部空氣通過進氣口 4進入內筒前， 經過乾燥劑貯存盒5中的乾燥劑作用後，會變得更加乾燥，增加抽溼效果。
漏水孔9分布在內筒3底部。清洗衣物時，內筒3與隔離槽8均注滿水。當裝置 開始排水時，隔離槽8中的水會先通過排水口 12排走，內筒3的水就會通過漏水孔9注入 隔離槽8中。當內筒中的水被完全排走後，殘留在衣物上的水分會通過漏水孔9滴入隔離 槽8中。排水時，水流感應轉輪10的轉速會隨著內筒水量的減少而降低。霧化脫水時，內筒中的霧氣被排氣扇13排出，經過溼度傳感器15進入霧氣冷凝管 16，霧氣冷凝成水滴，被導流到排水口 12排走。如圖3所示，裝置的控制系統與各部分模塊的關係為電源的驅動模塊為控制系 統供電，控制系統根據程序設定分別控制低頻相控陣換能器、高頻相控陣換能器、注水閥 門、排水閥門和電源驅動的工作；溼度傳感器通過把監測數據反饋到控制系統來控制高頻 相控陣換能器和排氣扇的工作；水流感應轉輪通過反饋水流速度信息到控制系統來控制 高、低頻相控陣換能器的工作。如圖4、5所示，以一個相控陣為例，低功率的相控陣元發出的聲波都集中在某一 個方向上，使該方向上的超聲能量達到清洗要求。本發明通過調整陣元發出超聲波相位，可 以改變波束角度，使波束按照順時針或逆時針方向在洗滌箱內進行掃描，從而均勻清洗所 有衣物。如圖6所示，本發明的實現流程包括以下步驟步驟1 把待洗衣物放入洗滌箱內，並添加少量清洗劑，放入聲波反射板17。根據 清洗任務在控制面板上選擇相應的洗滌模式，也可以自定義洗滌強度和時間。脫水模式可 以選擇定時脫水或者智能監控脫水。若選擇定時脫水，需要選定脫水時間；若選擇智能監控 脫水，則由溼度傳感器監控脫水過程。按確認鍵開始程序。步驟2:如圖6所示，開始程序後，進水電子閥門1打開，水管對洗滌箱內筒2注水。 當內筒2注入了預設定的水量後，聲波反射板17漂浮於水面。步驟3 進入清洗程序，低頻超聲相控陣6啟動，系統通過控制相控陣元超聲波的 相位，使超聲波束依照固定速度上下掃描，以達到均勻清洗的目的。步驟4 第一階段清洗程序結束，排水程序開始。排水口電子閥門11打開，在洗滌 箱內筒的汙水從排水口 12排出，汙水經過排水口帶動水流感應轉輪10轉動。當桶內液面 低於漏水孔所在的水平線時，衣物與水隔離開，殘留在衣物上的大量水分會從漏水孔滴入 隔離槽8。當隔離槽8中的水通過水流感應轉輪10的流速下降到預設值時，高頻超聲相控 陣7啟動，超聲空化與霧化同時進行。步驟5 當排水口的水流感應轉輪10停止轉動，說明檢測到箱內汙水排放完畢，低 頻超聲相控陣關閉，霧化脫水程序執行。排氣扇13啟動，將霧化溼氣排走。外面的空氣通過進氣口 4，經過乾燥劑5的處理後，變成乾燥的空氣進入洗滌箱3內。步驟6 若裝置啟動前用戶選擇定時脫水，控制系統的定時器開始計時。當數值到 達預設值時，排氣扇13與高頻超聲相控陣7停止工作。脫水程序結束。若用戶選擇智能監 控脫水，安裝在洗滌箱內外的溼度傳感器啟動監控。當排氣口處的溼度傳感器15檢測到洗 滌箱內外空氣溼度相等時，排氣扇13與高頻超聲相控陣7停止工作。脫水程序結束。
步驟7 進水電子閥門1打開重新注水，重複步驟2、3、4、5、6，按要求循環若干次， 即可完成衣物洗滌任務。本發明利用相控陣組對衣物進行波束掃描，相控陣元發出的低功率超聲波在某個 時間段內集中在某個方向，使該方向上的波束能量大幅提升，達到產生空化效應清洗衣物 的需求。通過改變陣元的相位來調整波束的方向，達到各個方向都實現均勻清洗的目的。這 種設計降低了超聲波換能器的驅動電壓，提高了能源的利用率，增加了裝置的安全性，也徹 底去除了機械轉動攪拌的輔助，真正達到高效的全超聲洗衣。與此同時，針對洗衣和脫水兩 個環節的不同要求，該設計採用了高低兩種頻率的超聲波換能器，用於不同環節，真正做到 洗、漂、脫全超聲一體化。通過傳感器的監測和程序控制，做到了全智能自動監控洗衣。本 設計機械結構簡單，使用方便安全，噪聲少，能耗低，裝置輕巧，加工技術要求低，適合大量 生產，能夠很好地普及於大眾中使用。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的 限制，其它的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，包括衣物洗滌箱、電路控制系統、進水排水裝置、顯示控制面板，其特徵在於還包括超聲波相控陣、空氣交換裝置；所述衣物洗滌箱用於放置被清洗或脫水得的清洗衣物，衣物洗滌箱內壁光滑且塗有用於反射聲波的塗料；衣物洗滌箱內有聲波反射板，工作時浮在液面，當超聲波速掃描至液面時，反射板把超聲波束反射回水中再次利用；超聲波相控陣陣列均勻分布在圓筒側壁和底部；衣物洗滌箱頂部設有進水裝置，底部有排水裝置；所述超聲波相控陣包括諧振頻率不同的超聲相控陣。
2.根據權利要求1所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述超聲相 控陣分為具有不同諧振頻率的低頻超聲相控陣和高頻超聲相控陣。
3.根據權利要求1所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述電路控 制系統包括數字控制系統和功放驅動電路；數字控制系統用於控制衣服洗滌的整個流程， 並完成超聲波相控陣的超聲頻率與相位的控制、監測衣服清洗狀態以及電源控制；功放驅 動電路用於把弱超聲信號放大為能夠驅動相控陣的強超聲信號。
4.根據權利要求3所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述數字控 制系統調整超聲波相控陣陣元發出的超聲波相位，改變超聲波束角度，使波束按照順時針 或逆時針方向在洗滌箱內進行掃描，從而均勻清洗所有衣物。
5.根據權利要求1所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述進水排 水裝置用於控制洗滌用水的進出，所述進水排水裝置包括位於衣物洗滌箱底部的漏水口、 位於漏水口下方的隔離槽、隔離槽下方通過排水閥門連接至排水口，且隔離槽與排水閥門 之間設有水流傳感器，排水閥門由電子閥門控制開合，當清洗程序結束，進入脫水程序時， 電子閥門打開，汙水通過排水口排出。
6.根據權利要求5所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於水流傳感器 為水流感應轉輪，排水口電子閥門打開，衣物洗滌箱內的汙水經帶動水流感應轉輪轉動；當 衣物洗滌箱內液面低於漏水孔所在的水平線時，衣物與水隔離開，殘留在衣物上的大量水 分會從漏水孔滴入隔離槽；當隔離槽中的水通過水流感應轉輪的流速下降到預設值時，高 頻超聲相控陣啟動，超聲空化與霧化同時進行。
7.根據權利要求1所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述空氣交 換裝置包括進氣口、排氣口和溼度監測裝置；進氣口裝有可循環利用的乾燥劑，排氣口裝有 抽風機；進入脫水程序時，抽風機啟動，把箱外乾燥空氣抽入，箱內霧化的溼氣抽走；溼度 監測裝置用於監測洗滌箱內部和外部的溼度狀況；頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置的外殼 和衣物洗滌箱內分別安裝有溼度傳感器；當脫水程序開始後，由於衣物裡面的水分被霧化， 箱內溼度會比外部溼度高，隨著衣物裡面的水分逐漸被霧化分離並被抽風機抽走，箱內的 溼度與箱外達到相對穩定狀態，當箱內外溼度相等時，脫水程序完成。
8.根據權利要求7所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述顯示 控制面板安裝在多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置外殼頂部，用於控制和顯示當前裝置的 工作狀態，用戶根據清洗的衣物數量、厚度和個人要求選擇相應的洗滌模式和脫水模式；顯 示控制面板分別預設了五個檔位的洗滌與脫水強度選項，每個檔位的強度由清洗所用的超 聲波頻率、波束集中度和工作時間所決定；脫水模式分定時脫水與智能脫水定時脫水由 用戶預設脫水流程的工作時間；智能脫水由溼度傳感器的監測數據控制脫水流程的結束時間。
9.根據權利要求2所述的多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置，其特徵在於所述低頻超 聲相控陣產生的超聲波通過對液體產生空化效應達到清洗衣物的目的；所述高頻超聲相控 陣通過對未脫水的衣物產生霧化效應，使衣物中的水分霧化分離，達到衣物脫水的作用；所 述衣物洗滌箱為圓筒形，衣物洗滌箱側壁配置的超聲相控陣發生器以低頻超聲相控陣發生 器為主，衣物洗滌箱底面配置高頻超聲相控陣發生器。
10.權利要求1 9任一項所述多頻相控超聲衣物清洗及脫水裝置的清洗及脫水方法， 其特徵在於包括以下步驟步驟1 把待洗衣物放入洗滌箱內，並添加少量清洗劑，放入聲波反射板；根據清洗任 務在顯示控制面板上選擇相應的洗滌模式或自定義洗滌強度和時間；脫水模式選擇定時脫 水或者智能監控脫水，若選擇定時脫水，需要選定脫水時間；若選擇智能監控脫水，則由溼 度傳感器監控脫水過程；按確認鍵開始程序。步驟2:開始程序後，進水電子閥門打開，對衣物洗滌箱內筒注水；當注入了預設定的 水量後，聲波反射板漂浮於水面；步驟3 進入清洗程序，低頻超聲相控陣啟動，電路控制系統通過控制相控陣元超聲波 的相位，使超聲波束依照設定速度上下掃描，達到均勻清洗的目的；步驟4 第一階段清洗程序結束，排水程序開始；排水口電子閥門打開，洗滌箱內的汙 水經過排水口帶動水流感應轉輪轉動；當桶內液面低於漏水孔所在的水平線時，衣物與水 隔離開，殘留在衣物上的大量水分會從漏水孔滴入隔離槽；當隔離槽中的水通過水流感應 轉輪的流速下降到預設值時，高頻超聲相控陣啟動，超聲空化與霧化同時進行；步驟5 當水流感應轉輪停止轉動，說明檢測到箱內汙水排放完畢，低頻超聲相控陣關 閉，霧化脫水程序執行；排氣扇啟動，將霧化溼氣排走；外面的空氣通過進氣口，經過乾燥 劑的處理後，變成乾燥的空氣進入洗滌箱內；步驟6 若裝置啟動前用戶選擇定時脫水，控制系統的定時器開始計時；當數值到達預 設值時，排氣扇與高頻超聲相控陣停止工作，脫水程序結束；若用戶選擇智能監控脫水，安 裝在洗滌箱內外的溼度傳感器啟動，對洗滌箱內空氣溼度進行監控；當排氣口處的溼度傳 感器檢測到洗滌箱內外空氣溼度相等時，排氣扇與高頻超聲相控陣停止工作，脫水程序結 束；步驟7 進水電子閥門打開重新注水，重複步驟2、3、4、5、6，按要求循環若干次，即可完 成衣物洗滌任務。
全文摘要
本發明公開多頻相控超聲衣物清洗及脫水方法與裝置，所述裝置包括包括衣物洗滌箱、電路控制系統、進水排水裝置、顯示控制面板、超聲波相控陣、空氣交換裝置；衣物洗滌箱內有聲波反射板，工作時浮在液面；超聲波相控陣陣列均勻分布在圓筒側壁和底部；衣物洗滌箱頂部設有進水裝置，底部有排水裝置；所述超聲波相控陣包括諧振頻率不同的超聲相控陣。本發明的方法根據洗滌過程中清洗與脫水過程的不同特點，採用高低頻超聲結合的方法來完成全超聲洗衣，即低頻超聲用於空化清洗，高頻超聲用於霧化脫水。本發明利用超聲波束掃描的方法，使超聲波的能量更集中，穿透力更強，清洗脫水效果更均勻，清潔度和脫水率都得到提高。
文檔編號D06F19/00GK101962898SQ20101025303
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者馮振華, 曹燕, 朱曉靜, 韋崗 申請人:華南理工大學