洗衣機及衣物洗滌方法

2023-10-08 08:30:24 3

專利名稱：洗衣機及衣物洗滌方法
技術領域：
本發明屬於機電控制技術領域，具體地說涉及利用電能產生機械作用來洗滌衣物的裝置和方法。
背景技術：
目前市場上的洗衣機主要包括波輪式洗衣機、滾筒式洗衣機、和攪拌式洗衣機等。 這些洗衣機在洗滌衣物時，需要將衣物自然浸泡在水中，並通過主要依靠水跟衣物之間進行相對旋轉運動，產生衝擊力，對衣物進行洗滌。由於以上浸泡方式及洗滌方式的原因，以上三種洗衣方式在不同程度上存在耗電、耗水、耗洗滌劑、衣物易纏繞、洗滌時間長、清潔性不佳等問題。

發明內容
為了解決現有技術中存在的以上問題以及其他問題，本發明的實施例提供了一種新的洗衣機和洗滌方法。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案一種洗衣機，包括外桶、內桶、控制電路單元、驅動電機，所述控制電路控制驅動電機的運動方式，所述驅動電機帶動內筒運動，所述內筒上有滲水孔，所述內桶包含活動機構，並且所述內桶與驅動電機相連， 並在驅動電機的控制下使內桶的不同部位之間發生往復運動。此外，本發明的實施例還提供了一種衣物洗滌方法，通過控制電路單元向驅動電機發出控制信號，控制驅動電機驅動洗衣機內筒的運動方式，使內桶的不同部位之間發生往復運動，進而達到去除衣物中的汙漬的目的。由於本發明洗滌衣物的方式為通過內桶本身的運動使洗衣機內的水在內桶與外桶之間進行流動、交換，衣物之間發生的相對運動較少，因而減少了水和洗滌劑的使用量， 提高了衣物洗滌的效率，因而可以達到節水、節電的目的，同時解決了現有技術中衣物易纏繞、洗滌時間長、清潔性不佳等問題。


圖1為本發明的一個實施例提供的洗衣機的結構圖；圖2為本發明的一個實施例提供的洗衣機的系統框圖；圖3為本發明的一個實施例提供的洗衣機內桶桶蓋的結構圖；圖4為本發明的一個實施例提供的洗衣機內桶的俯視圖；圖5為本發明的一個實施例提供的另一種洗衣機內桶的結構圖。
具體實施例方式為使本發明的技術方案更加清楚，下面結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細說明。
本實施例提供了一種洗衣機，如圖1所示，包括外桶106、內桶105、驅動電機104， 其中內桶106分別連接進水口 107和出水口 108，內桶105在外桶106內部，所述內桶105 包括桶蓋101、桶底102和桶身103。桶蓋、桶底或桶身上都可以設有滲水孔110，這些滲水孔的形狀、大小、數量、分布方式可以根據需要隨意設置。例如，如圖3所示，可以分別在桶蓋和桶底設置網格狀滲水孔，也可以僅在桶身設置圓孔狀滲水孔，或者在桶蓋、桶身、桶底均設有大小不等的滲水孔。水可以桶蓋滲水孔在內桶與外桶之間流動。如圖2所示，本實施例中的洗衣機還包括控制電路單元109和驅動電機104。內桶 105的桶蓋101與驅動電機104相連。控制電路單元109輸出控制信號，對控制驅動電機 104進行控制，從而控制桶蓋的運動方式。在驅動電機的驅動下，桶蓋101可以沿內桶的中心軸方向作上下運動，也可以圍繞內桶的中心軸分別沿順時針和逆時針方向交替作往復的圓周運動。例如，可以控制桶蓋沿內桶軸心方向所作運動的運動方向、運動速度、運動距離、 往復頻率或運動時間等，也可以控制桶蓋圍繞內桶的中心軸分別沿順時針和逆時針方向交替所作的往復圓周運動的轉動方向、轉動角速度、轉動角度、往復頻率或轉動時間等，也可以控制桶蓋在沿內桶軸心方向進行往復運動的同時，圍繞內桶的中心軸交替分別沿順時針和逆時針方向作往復的圓周運動。在本實施例中，洗衣機的工作過程如下首先打開外桶和內桶的上蓋，將待洗的衣物洗衣機置入內桶中，合上內桶和外桶的上蓋。驅動電機首先將上蓋沿內桶的中心軸方向向桶蓋方向移動，直到壓住衣物，或根據衣物數量、材質或洗滌要求的不同，按一定的壓縮比例將衣物壓縮到一定位置。這樣做的目的是為了在有限的空間內儘可能洗更多的衣物， 並節省洗滌用水的數量。從進水口注入水和洗滌劑。注入水的數量可以設定為剛好沒過內桶的上蓋。在衣物經過壓縮的情況下，與傳統的洗滌方式相比，本實施例可以大大減少洗滌用水及洗滌劑的數量。在控制電路單元的控制下，驅動電機帶動上蓋進行往復運動。運動的方式可以設有多種，例如，桶蓋可以沿內桶的中心軸方向作上下的擠壓運動，也可以圍繞內桶的中心軸交替分別沿順時針和逆時針方向作往復的圓周運動。此外，本實施例中的洗衣機還包括控制電路單元109，控制電路單元109輸出控制信號，對控制驅動電機104進行控制，從而控制桶蓋的運動方式，例如，桶蓋可以沿內桶軸心方向往復做擠壓運動，當桶蓋向桶底方向運動時，水在從內桶擠壓到內桶的同時，可以帶走衣物上的汙物，達到洗滌的目的；根據控制電路單元的控制，桶蓋向桶底方向運動一段距離即達到極限位置(說明，此極限位置指的是在某一設定的洗滌模式下向某一方向運動的距離或轉動的弧度的最大值，並非所有可能情況下運動的最大值，下同)之後，再向相反方向運動，回歸初始的位置，使擠壓到內桶的水再次回到內桶，以便進行下一次的擠壓運動。另外，桶蓋也可以圍繞內桶的中心軸分別沿順時針和逆時針方向交替進行往復圓周的運動，在桶蓋進行圓周運動的同時，依靠摩擦力的作用帶動衣物順著桶蓋的運動方向轉動，同時衣物和內桶中的水產生相對運動。通過桶蓋和水的摩擦力，達到洗滌衣物的作用。這種情況下，為了增大摩擦力，可以在桶蓋與衣物相接觸的一面設計有點狀、網狀、放射狀或其它形狀的凸起或凹孔，或者將桶蓋與衣物相接觸的一面採用能夠產生較大摩擦力的材料製作，例如橡膠。特別地，為了達到更好的洗滌效果，上述兩種運動可以同時進行。例如，在桶蓋向相對於桶底方向運動時，同時也進行順時針方向的轉動，這時，衣物除了受到內桶的中心軸方向的垂直擠壓裡之外，同時還受到因桶蓋的轉動導致的擠壓和摩擦，在上述多種力的作用下，衣物之間也會產生相對的摩擦力(但由於衣物之間的相對運動距離較短，與背景技術中傳統的洗滌方式相比，本實施例的洗滌方式對衣物的磨損最小，同時不易產生衣物纏結等現象)，上述摩擦力加上水由內桶擠壓到內桶的過程中產生的摩擦力，共同帶走衣物上的髒汙，達到洗滌的目的。在控制電路單元的控制下，當桶蓋進行上述運動到極限位置之後，再進行反向的運動，恢復到初始位置，以便進行下一個周期的洗滌過程。也可以通過程序設計，在上蓋繞內桶的中心軸往返轉動一個周期的時間內，使其沿內桶的中心軸方向往返兩個周期。例如，當桶蓋繞內桶的中心軸順時針轉動的同時，在內桶的中心軸方向上相對桶底進行相對運動，當桶蓋沿內桶的中心軸方向向桶底方向的相對運動達到極限位置時，繞內桶的中心軸順時針方向轉動的圓周運動亦達到極限位置，此時桶蓋轉而繞內桶的中心軸進行逆時針方向轉動，同時沿內桶的中心軸方向上相對桶底進行反向運動，當沿內桶的中心軸方向上的反向運動達到最大值時，桶蓋沿內桶的中心軸方向的運動方向再次改為相對桶底方向的相對運動，但此時桶蓋在繞內桶的中心軸的方向上仍然沿逆時針方向轉動，直至桶蓋沿內桶的中心軸方向向桶底的相對運動再次達到極限位置，此時桶蓋在沿內桶的中心軸方向的運動上轉為相對桶底的反向運動，同時，在繞內桶的中心軸的轉動方向上由逆時針的運動方向轉為順時針的運動方向。這種洗滌方式，可以在順時針方向和逆時針方向轉動時分別對衣物進行一次擠壓，可以達到更好的洗滌效果。針對衣物數量、材質或洗滌要求等的不同，可以通過程序設計，使控制電路單元在不同的洗滌過程中對桶蓋沿內桶軸心方向所作運動的運動方向、運動速度、運動距離、往復頻率或運動時間等，以及桶蓋圍繞內桶的中心軸交替分別沿順時針和逆時針方向所作的往復圓周運動的轉動方向、轉動角速度、轉動角度、往復頻率或轉動時間等給出不同的控制命令，已達到最佳的洗滌效果。以上實施例是桶底和桶身相對固定，桶蓋可以沿內桶的中心軸方向運動或繞內桶的中心軸轉動的情況。在實施過程中，也可以反過來，使桶蓋和桶身相對固定，桶底可以沿內桶的中心軸方向運動或繞內桶的中心軸轉動；或者桶底、桶身可以同時分別沿內桶的中心軸方向運動或繞內桶的中心軸轉動。例如，可以設計為當桶身沿內桶的中心軸方向向桶底方向運動的同時，桶底同時沿內桶的中心軸方向向桶身方向運動；或者當桶蓋沿順時針方向繞內桶的中心軸轉動時，桶底同時沿逆時針方向繞內桶的中心軸轉動。通過桶底與桶蓋的相對運動，實現更好的洗滌效果。此外，本實施例中的桶身可以設計為可調的活動結構。所述可調的活動結構是指可以通過控制電機的轉動，使桶身的形狀發生變化。例如，桶身可以由柔性材料(如布、由細繩或金屬絲或其它微小部件編織成的網狀物、本身具有彈性的材料如橡膠等)製成。同時，桶蓋或桶底分別與桶身固定連接。這樣，當桶蓋或桶底繞繞內桶的中心軸的方向轉動時，桶身就會發生扭曲、形變，從而將內桶中的水擠壓到內桶。當桶蓋或桶底向相反方向轉動時，桶身的形狀也會隨之改變。通過往復運動，實現內桶和內桶水的流動，從而實現洗滌的效果。再如，當桶蓋和桶底相向運動時，桶身也會發生形變，向外擴張，同時內桶裡的水被擠壓到內桶，當桶蓋和桶底反向運動時，擴張的桶身就會逐漸恢復原狀，使擠壓到內桶的水再次回到內桶。通過往復運動，實現內桶和內桶水的流動，從而實現洗滌的效果。更進一步地，可以在內桶和內桶分別繞內桶軸心向不同方向轉動的同時，使內桶和內桶沿內桶的中心軸方向進行相對或相反運動，這樣，可以更有效地在洗滌過程中實現水流與衣物，以及衣物直接的摩擦，達到更好的洗滌效果。作為本發明實施例的一個特殊情況，上述實施例中內桶上的桶蓋和桶底也可以分別跟桶身連為一體，如圖5所示，即桶蓋和/或桶底與桶身之間無明顯的分界線，通過轉動或擠壓桶身相對的兩個位置(分別對應於本發明實施例中的桶蓋和桶底)，實現內桶和內桶之間水的流動，從而達到洗滌的目的。這種情況也同樣採用了上述實施例中的技術思路， 同樣落在本發明的保護範圍之內。特別地，在上述實施例中，如果內筒是柔性材料製成，在同一洗衣桶內可以設多個內筒，分別對應洗滌不同的需要分開洗滌的衣物。例如，在洗內衣時，可以將內衣對應的內筒與驅動電機相連；在洗滌外衣時，則將外衣對應的內筒與驅動電機相連，避免了衣物之間相互汙染。另外，如圖4所示，在桶蓋和桶底的相應位置可分別設置若干呈漩渦狀分布的溝槽201，桶蓋與桶底相應的溝槽呈平行分布排列(即溝槽的形狀、位置、方向一致)，每對溝槽之間鑲嵌一根柱狀或條狀的連接物202，所述柱狀或條狀的連接物與桶蓋或桶底之間溝槽處的連接部分可順著溝槽的方向發生相對移動。可以是柔性材料置成，並且相鄰的柱狀或條狀的連接物在桶蓋和桶底之間的部分可以通過線繩、網狀物或橡膠等柔韌的材料進行橫向聯接。當桶蓋和桶底同時順著溝槽旋轉的方向轉動時，所述柱狀或條狀的連接物與桶蓋或桶底相連的端點部分203沿著溝槽的方向分別向桶蓋和桶底的中心移動。反之，當桶蓋和桶底同時逆著溝槽旋轉的方向轉動時，所述柱狀或條狀的連接物與桶蓋或桶底相連的端點部分沿著溝槽的方向分別向桶蓋和桶底的圓周移動，通過如此的往復轉動，實現對衣物的擠壓、洗滌。另外，與前面所述的實施方式類似，在本實施方式中，亦可在桶底與桶蓋繞內桶的中心軸轉動的同時，使之沿內桶的中心軸方向進行相對的往復運動，從而達到更好的洗滌效果。以上的實施例是以洗衣機的內桶豎直擺放的情況為例。實際上，本發明的實施例不只局限於此。例如，當內桶橫向擺放時(即當桶蓋和桶底分別位於左右兩邊時)，仍然可以通過桶蓋和桶底之間的相對內桶中心軸的轉動或沿內桶中心軸方向的相對運動，使水在內桶與外桶之間流動，從而達到洗滌衣物的目的。此時跟內桶豎向擺放不同的是，跟當內桶橫向放置時，即使洗滌少量衣物，或者即使衣物被壓縮，要使水沒過全部衣物，注入水時，仍然需要將外桶全部充滿，達不到節水的目的。為了解決這個問題，需要使外桶的容積隨衣物體積的變化而變化，例如，將外桶的桶蓋設計為活動結構，當衣物多時，將外桶的桶蓋向外移動，當衣物少時，將外桶的桶蓋向內移動。洗衣機的內桶可以以任何角度擺放，比如橫向擺放或斜向擺放，都可以以類似的方法實現相同或相似的洗滌效果，達到相同或相似的洗滌效果，因此，內桶無論以任何角度擺放，都落在本發明的保護範圍之內。此外，洗衣機的外桶或內筒並不局限於圓柱形或長方體形，可以根據需要將洗衣機的外桶或內筒設計為任意形狀，例如桶形或圓臺形。當衣物洗滌完成之後，可以打開出水口，並使控制電路向控制電機發出控制命令， 使桶蓋運動到與桶底相對距離最短的極限位置上，將內桶中的水儘量擠幹，之後內桶再高速轉動、脫水，也可在擠幹內桶的水之後，使桶蓋相對桶底反向運動到設定位置之後再脫水。與傳統的脫水方式相比，由於增加了先將部分水分擠壓出去這個過程，可以縮短脫水時間，並達到節電的目的。此外，當衣物洗滌完成之後，也可以先通過控制電路向控制電機發出控制命令，使桶蓋運動到與桶底相對距離最短的極限位置上，將內桶中的水儘量擠幹，並通過控制電機， 控制整個內桶向上移動到水面之上，這時可以取出內桶裡的衣物，放入其它待洗的衣物，如外衣或襪子等需要分開洗滌的更髒的衣物，利用桶內現有的水及洗滌劑進行新的洗滌過程，這樣可以重複利用水及洗滌劑，達到低碳節約的目的。此外，當衣物洗滌完成之後，也可以先通過控制電路向控制電機發出控制命令，使整個內桶向上移動到水面之上，再通過控制電路向控制電機發出控制命令，使桶蓋運動到與桶底相對距離最短的極限位置上，將內桶中的水儘量擠幹，之後可以取出內桶裡的衣物， 放入其它待洗的衣物，如外衣或襪子等需要分開洗滌的更髒的衣物，利用桶內現有的水及洗滌劑進行新的洗滌過程，同樣可以重複利用水及洗滌劑，達到低碳節約的目的。當然，也可以在衣物洗滌完成之後，先通過控制電路向控制電機發出控制命令，使整個內桶向上移動到水面之上，再通過控制電路向控制電機發出控制命令，使衣物高速旋轉脫水，之後可以取出內桶裡的衣物，放入其它待洗的衣物，如外衣或襪子等需要分開洗滌的更髒的衣物，利用桶內現有的水及洗滌劑進行新的洗滌過程，同樣可以重複利用水及洗滌劑，達到低碳節約的目的。為了增大衣物與桶壁的摩擦力，達到更好的洗滌效果，上述所有實施例中，在內桶與衣物相接觸的一面可有點狀、網狀、放射狀或其它任意形狀的凸起或凹孔。處於同樣的目的，內桶與衣物相接觸的一面可由能夠產生較大摩擦力的材料製成，例如橡膠。需要說明的是，本發明實施例中所述的驅動電機根據實際需要，可能是一個，也可能是多個，本領域的一般技術人員可以根據現有技術很容易地實現相關設計，並不需要花費創造性的勞動，因此，在本發明實施例中並沒有將其一一區分，一律稱之以「驅動電機」。 另外，本說明書附圖中給出的驅動電機位置僅為示意，實際上，本領域的一般技術人員可以根據現有技術和實際需要進行設置，並不需要花費創造性的勞動。例如，驅動電機的主體部分可以放在洗衣機外桶的外面，通過傳動裝置驅動內筒的相關部件發生運動，可以達到相同的技術效果。因此，只要能達到本說明書實施例中驅動內筒進行各種運動的目的，都落在本發明的保護範圍之內。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種洗衣機，包括外桶、內桶、控制電路單元、驅動電機，所述控制電路控制驅動電機的運動方式，所述驅動電機帶動內筒運動，所述內筒上有滲水孔，其特徵在於，所述內桶包含活動機構，並且所述內桶與驅動電機相連，並在驅動電機的控制下使內桶的不同部位之間發生往復運動。
2.根據權利要求1所述的洗衣機，其特徵在於，所述往復運動的運動方式包括沿內桶的中心軸方向作往復的直線運動，繞內桶的中心軸作往復的旋轉運動，在與內桶的中心軸相垂直的平面上以內桶的中心軸為中心進行往復的直線運動或封閉的曲線運動，圍繞內桶的中心軸作往復的螺旋運動，或者以上兩種或兩種以上運動方式的組合。
3.根據權利要求1所述的洗衣機，其特徵在於，所述在驅動電機的控制控制內桶發生往復運動的控制方式包括控制所述內桶的運動方向、運動幅度、運動頻率或運動時間中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的洗衣機，其特徵在於，所述桶身為柔性結構；所述桶身連接所述驅動電機，所述驅動電機驅動桶身，使之進行收縮或擴張運動；所述驅動電機連接控制電路單元，所述控制電路單元發出控制電路單元，控制所述收縮或擴張運動的運動方式類型、 運動方向、運動幅度、運動頻率或運動時間中的至少一種。
5.根據權利要求1至權利要求4中任意一項所述的洗衣機，其特徵在於，所述內桶包括桶蓋、桶底和桶身，所述桶蓋或桶底至少有一個與驅動電機相連，並在驅動電機的控制下相對桶身進行往復運動。
6.根據權利要求5所述的洗衣機，其特徵在於，所述桶蓋、桶底和桶身至少有一個連接驅動電機，所述驅動電機驅動桶蓋或桶底沿內桶的中心軸方向交替作往復的作上下運動和 /或繞內桶的中心軸分別沿順時針和逆時針方向交替作往復的圓周運動。
7.根據權利要求1至權利要求6中任意一項所述的洗衣機，其特徵在於，所述內桶的數量為兩個或兩個以上；所述控制電路控制驅動電機的運動方式，包括驅動電機驅動內桶向上移動。
8.一種衣物洗滌方法，其特徵在於，控制電路單元向驅動電機發出控制信號，控制驅動電機驅動洗衣機內筒的運動方式，使內桶的不同部位之間發生往復運動。
9.根據權利要求8所述的衣物洗滌方法，其特徵在於，所述往復運動的運動方式包括 沿內桶的中心軸方向作往復的直線運動，繞內桶的中心軸作往復的旋轉運動，在與內桶的中心軸相垂直的平面上以內桶的中心軸為中心進行往復的直線運動或封閉的曲線運動，圍繞內桶的中心軸作往復的螺旋運動，或者以上兩種或兩種以上運動方式的組合。
10.根據權利要求8所述的洗滌方法，其特徵在於，所述控制電路單元向驅動電機發出控制信號，控制驅動電機驅動洗衣機內筒的運動方式，包括控制所述驅動電機的運動方向、 運動幅度、運動頻率或運動時間中的至少一種。
全文摘要
本發明提供了一種洗衣機，包括外桶、內桶、控制電路單元、驅動電機，所述控制電路控制驅動電機的運動方式，所述驅動電機帶動內筒運動，所述內筒上有滲水孔，所述內桶包含活動機構，並且所述內桶與驅動電機相連，並在驅動電機的控制下使內桶的不同部位之間發生往復運動，通過上述運動，使水在內桶和外桶之間流動，達到洗滌的目的。本發明同時提出了一種衣物洗滌的方法。本發明技術方案簡單，洗滌效果好，並可以起到節水、節電的效果。
文檔編號D06F37/00GK102535086SQ201110455059
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者郭一冰, 高原 申請人:高原