Стиральная машина барабанного типа
Стиральная машина барабанного типа содержит вращающийся барабан, внешний бак, в котором расположен барабан, приводной электродвигатель, отсек для моющего средства, первое средство водоснабжения для подачи воды во внешний бак через отсек для моющего средства, второе средство водоснабжения для подачи воды во вращающийся барабан через его переднее отверстие и контроллер для управления действием приводного электродвигателя и первого и второго средств водоснабжения. Процесс стирки происходит таким образом, что вода подается сначала до второго уровня воды первым средством водоснабжения. Барабан вращается с первой скоростью вращения, создающей центробежную силу, под воздействием которой белье прижимается к поверхности барабана. Затем барабан вращается со второй скоростью вращения при подаче воды до первого уровня воды вторым средством водоснабжения. Второй уровень воды ниже первого уровня. При второй скорости вращения барабана белье поднимается и падает под действием силы тяжести. При втором уровне воды самая нижняя часть барабана находится под водой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к стиральной машине барабанного типа, выполняющей стирку, полоскание и отжим во вращающемся барабане, установленном с возможностью вращения во внешнем баке, причем ось вращения вращающегося барабана горизонтальная или наклонная относительно горизонтали.
На Фиг.4 показана обычная стиральная машина барабанного типа.
Как видно из этой фигуры, корпус 26 стиральной машины барабанного типа содержит: внешний бак 27, установленный на подвесочной конструкции; и вращающийся барабан 29, имеющий множество перфораций 28 на своей цилиндрической поверхности и установленный с возможностью его вращения во внешнем баке 27. Вращающийся барабан 29 приводится во вращение от приводного электродвигателя 30. Через открывающуюся дверцу 31, выполненную на передней части корпуса 26, можно загружать и выгружать белье в и из вращающегося барабана 29 через передние отверстия 27а и 29а внешнего бака 27 и вращающегося барабана 29 соответственно.
Если стиральная машина барабанного типа начинает работать после загрузки белья во вращающийся барабан 29 через открывающуюся дверцу 31 и введения в него порошка, то вода подается во внешний бак 27, и вода, поступающая во внешний бак 27, также вводится во вращающийся барабан 29 через перфорации 28 барабана. Затем, когда вращающийся барабан 29 вращается с заданной скоростью вращения от приводного электродвигателя 30, белье во вращающемся барабане 29 поднимается перемешивающими лопастями 32, выполненными на внутренней цилиндрической поверхности вращающегося барабана 29, в направлении вращения вращающегося барабана 29 и затем падает вниз после достижения соответствующей высоты. Поэтому для осуществления его стирки белье подвергается падающим движениям.
По завершении этого процесса стирки использованная вода выливается, и подается новая вода для полоскания. По завершении полоскания выполняется отжим, во время которого вращающийся барабан 29 вращается на высокой скорости. Эти процессы выполняются автоматически согласно заданной последовательности управления ими.
Помимо упомянутой общей конфигурации стиральной машины барабанного типа для повышения эффективности стирки предложена стиральная машина барабанного типа, которая забирает воду, подаваемую во внешний бак, во вращающийся барабан в достаточной степени и дает белью возможность полностью намокнуть в воде - в целях повышения эффективности стирки (см., например, выложенную патентную заявку Японии №Н9-215893, стр.3-5, Фиг.1).
В обычной стиральной машине барабанного типа имеют место проблемы, заключающиеся в том, что процесс стирки выполняется без полного растворения моющего средства в воде и без достаточного намокания белья в воде, в результате чего не обеспечивается приемлемый эффект падающих движений. Поэтому существует проблема низкой эффективности стирки или траты значительного времени для обеспечения нужной степени эффективности стирки.
Поэтому техническая задача настоящего изобретения заключается в создании стиральной машины барабанного типа, обеспечивающей сокращение времени стирки и повышенную эффективность стирки.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения создана стиральная машина барабанного типа, содержащая вращающийся барабан, имеющий приблизительно горизонтальную или наклонную ось вращения; внешний бак, в котором помещается вращающийся барабан; приводной электродвигатель для вращения вращающегося барабана; отсек для моющего средства, в котором помещается моющее средство; первое средство водоснабжения для подачи воды во внешний бак через отсек для моющего средства; второе средство водоснабжения для подачи воды во вращающийся барабан через переднее отверстие вращающегося барабана и контроллер для управления действием приводного электродвигателя и первого и второго средств водоснабжения для выполнения процесса стирки, в течение которого вода подается сначала до первого уровня воды первым средством водоснабжения, и затем вода подается до второго уровня воды вторым средством водоснабжения, причем первый уровень воды ниже второго уровня воды.
Упоминаемые выше и дополнительные задачи и признаки настоящего изобретения будут понятны из приводимого ниже описания предпочтительных вариантов осуществления совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг.1 - поперечное сечение стиральной машины барабанного типа согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - блок-схема конфигурации контроллера, применяемого в стиральной машине барабанного типа согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 - блок-схема управления водоснабжением и управления вращением, выполняемых контроллером; и
Фиг.4 - поперечное сечение обычной стиральной машины барабанного типа.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения излагаются подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Необходимо отметить, что настоящее изобретение ими не ограничивается.
Фиг.1 показывает поперечное сечение стиральной машины барабанного типа согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, и Фиг.2 показывает принципиальную схему применяемого в ней контроллера. Фиг.3 показывает блок-схему последовательности управления водоснабжением и управления вращением, выполняемого контроллером.
Как видно из Фиг.1, корпус 1 стиральной машины барабанного типа содержит внешний бак 2, наклонно опирающийся на подвесочную конструкцию (не показанную). Во внешнем баке 2 установлен, с возможностью его вращения, цилиндрический вращающийся барабан 3, имеющий нижнюю поверхность. Вращающийся барабан 3 имеет лопасти 4 перемешивания, расположенные в нескольких положениях на его внутренней цилиндрической поверхности, и приводится в действие от приводного электродвигателя 5, установленного в задней части внешнего бака 2, в результате чего его скорость вращения или направление вращения можно изменять. Дверца 6 установлена в передней части корпуса 1.
Первый шланг 8 водоснабжения соединен одним концом с первым вентилем 7 водоснабжения, служащим первым средством водоснабжения, и другим концом - с отсеком 9 для моющего средства, в котором помещается моющее средство 9а. Один конец второго шланга 10 водоснабжения соединен с нижней частью отсека 9 для моющего средства, и другой конец второго шланга 10 водоснабжения соединен с внешним баком 2, таким образом подавая воду во внешний бак 2.
На верхней поверхности отсека 9 для моющего средства выполнено множество отверстий 11 для протекания воды, которые сообщаются с первым шлангом 8 водоснабжения для единообразного распределения воды по нему из первого шланга 8 водоснабжения. Вода из отверстий 11 для протекания воды попадает на моющее средство 9а в дозаторе 12 моющего средства и затем стекает во внешний бак 2 вместе с моющим средством 9а. Один конец третьего шланга 14 водоснабжения соединен со вторым вентилем 13 водоснабжения, служащим вторым средством водоснабжения; и другой конец третьего шланга 14 водоснабжения соединен с патрубком 15 притока воды. Патрубок 15 притока воды установлен в передней части внешнего бака 2 и подает воду для белья, находящегося во вращающемся барабане 3, через переднее отверстие 16 вращающегося барабана 3. Патрубок 15 притока воды предпочтительно может быть выполнен с возможностью разбрызгивания воды с помощью насадки, что содействует проникновению воды в белье.
Стиральная машина барабанного типа согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения также содержит датчик 17 уровня воды для определения уровня воды во внешнем баке 2, вентиль 18 слива воды для слива воды из внешнего бака наружу, блок 19 управления для управления стиркой, полосканием и отжимом и пр. Если стирка начинается после загрузки белья во вращающийся барабан 3 через открывающуюся дверцу 6 и после введения заданного количества моющего средства в дозатор 12 моющего средства в отсек 9 для моющего средства, то блок 19 управления управляет действием стиральной машины.
Фиг.2 показывает принципиальную схему блока 19 управления, содержащего контроллер 20 с микрокомпьютером. Контроллер 20 выводит управляющую команду в блок 23 переключения электропитания согласно программе управления, запомненной в запоминающем устройстве 22, реагируя на такой задающий входной сигнал, как выбор хода операций, вводимый от задающего блока 21. Блок 23 переключения электропитания состоит из триодного тиристора, который управляет включением/выключением приводного электродвигателя 5, первого вентиля 1 водоснабжения, служащего в качестве первого средства водоснабжения, второго вентиля 13 водоснабжения, служащего в качестве второго средства водоснабжения, вентиля 18 слива воды и пр. в ответ на управляющую команду, поступающую из контроллера 20.
Действие блока 19 управления далее излагается со ссылкой на Фиг.1-3.
После открытия дверцы 6 белье загружают во вращающийся барабан 3 и вводят заданное количество моющего средства в дозатор 12 моющего средств в отсек 9 для моющего средства. Затем включают выключатель 24 электропитания. Затем ход действий выбирается задающим блоком 21 на панели управления (не показано), выполненной на поверхности корпуса 1, в зависимости от типов стираемого белья. После выполнения входного сигнала для начала работы контроллер 20 считывает программу управления, соответствующую задающему входному сигналу от запоминающего устройства 22, и инициирует управление согласно последовательности управления.
Во-первых, контроллер 20 определяет количество белья во вращающемся барабане 3 датчиком 25 количества белья при вращении вращающегося барабана 3. В частности, датчик 25 количества белья вычисляет количество белья, судя по изменению нагрузок на приводной электродвигатель 5. Определенное таким образом значение количества белья вводится в контроллер 20 и запоминается в запоминающем устройстве 22. В процессе стирки вода подается во внешний бак 2 до первого уровня воды, который определяется по количеству белья, определяемого датчиком 25 количества белья.
В начале процесса стирки сначала выполняется подача воды. Во время подачи воды управление водоснабжением и вращением вращающегося барабана 3 выполняется согласно Фиг.3, где ссылочные обозначения W1-W6 представляют последовательность управления для управления водоснабжением, и ссылочные обозначения R1-R5 указывают последовательность управления для управления вращением вращающегося барабана 3, и они идентичны тем, которые описаны ниже.
Сначала контроллер 20 выводит команду управления в блок 23 переключения электропитания, чтобы открыть первый вентиль 7 водоснабжения для подачи воды во внешний бак 2. Согласно управляющей команде открывается первый вентиль 7 водоснабжения, служащий первым средством водоснабжения, и новая вода подается в отсек 9 для моющего средства по первому шлангу 8 водоснабжения, который соединен с первым вентилем 7 водоснабжения. Затем вода равномерно распределяется в дозаторе 12 моющего средства через множество отверстий 11 для протекания воды, выполненных на верхней поверхности отсека 9 для моющего средства. При этом моющее средство 9а в дозаторе 12 моющего средства также поступает во внешний бак 2 по второму шлангу 10 водоснабжения, соединенному с нижней частью отсека 9 для моющего средства, при этом смешиваясь с водой (W1).
Когда датчик 17 уровня воды обнаруживает, что уровень воды во внешнем баке 2 достигает второго уровня (W2) воды, который ниже первого уровня воды, в процессе стирки, тогда контроллер 20 выдает команду управления в блок 23 переключения электропитания, чтобы закрыть первый вентиль 7 водоснабжения и тем самым остановить подачу воды (W3).
Затем контроллер 20 выдает команду управления в приводной электродвигатель 5 для осуществления вращения вращающегося барабана 3 на первой скорости вращения, в результате чего вращающийся барабан 3 вращается на первой скорости вращения, которая превышает вторую скорость вращения, согласно излагаемому ниже описанию (R1). Первой скоростью вращения является скорость вращения, достаточно большая, чтобы белье прижалось к внутренней цилиндрической поверхности вращающегося барабана 3 и не падало вниз под действием центробежной силы, создаваемой вращением вращающегося барабана 3. Первая скорость вращения равна, например, 90-140 об/мин при диаметре вращающегося барабана 3 около 500±50 мм.
Дополнительно, посредством вращения барабана 3 на первой скорости вращения при заданном втором уровне воды, достаточно высоком, чтобы самая нижняя часть вращающегося барабана 3 погрузилась под воду, создается быстрое течение в воде и моющем средстве, подаваемом во внешний бак 2, так что моющее средство может растворяться в воде эффективно и быстро.
По истечении заданного времени, достаточно длительного, чтобы моющее средство во внешнем баке 2 могло полностью раствориться в воде (R2), контроллер 20 выдает команду управления в приводной электродвигатель 5, чтобы остановить вращение вращающегося барабана 3, и вращающийся барабан 3 останавливается (R3).
Затем контроллер 20 выдает команду управления в блок 23 переключения электропитания, чтобы открыть второй вентиль 13 водоснабжения, служащий вторым средством водоснабжения, и направить новую воду во внешний бак 2 и осуществить вращение вращающегося барабана 3 на второй скорости вращения. По этой управляющей команде второй вентиль 13 водоснабжения, служащий вторым средством водоснабжения, открывается, и новая вода поступает во вращающийся барабан 3 из патрубка 15 (W4) притока воды после протекания через третий шланг 14 водоснабжения.
Одновременно с подачей воды вращающийся барабан 3 вращается на второй скорости вращения от приводного электродвигателя 5 (R4).
Второй скоростью вращения является скорость вращения, позволяющая белью во вращающемся барабане 3 подниматься вверх в направлении вращения вращающегося барабана 3 и падать по достижении определенной высоты, когда вес белья превышает инерцию или центробежную силу, воздействующую на них при вращении вращающегося барабана 3. Вторая скорость вращения составляет около 35±5 об/мин при диаметре вращающегося барабана около 500±50 мм. Путем регулирования вращения приводного электродвигателя 5 для обеспечения второй скорости вращения можно получить описанные выше перемещения подъема и падения белья.
Как упомянуто выше, лопасти 4 перемешивания имеются в нескольких местах на внутренней цилиндрической поверхности вращающегося барабана 3. При вращении вращающегося барабана 3 на второй скорости вращения белье, контактирующее с внутренней цилиндрической поверхностью вращающегося барабана 3, поднимается вверх в направлении вращения, будучи захваченным лопастями 4 перемешивания. Поскольку находящееся в вращающемся барабане 3 белье последовательно поднимается и падает, достигая высоты, на которой вес превышает инерцию или центробежную силу, создаваемую вращением вращающегося барабана 3, то положение белья изменяется, и вода, подаваемая во вращающийся барабан 3 из патрубка 15 притока воды, может быстро подаваться на все белье, намачивая его. Эффект падающих движений можно получить на более ранней стадии, с достаточно намокшим в воде бельем.
Уровень воды во внешнем баке 2 определяется датчиком 17 уровня воды, установленным во внешнем баке 2. Когда уровень воды достигает первого уровня (W5) воды, тогда датчик 17 вводит входной сигнал обнаружения в контроллер 20. Затем контроллер 20 выдает управляющую команду в блок 23 переключения электропитания, чтобы закрыть второй вентиль 13 водоснабжения, служащий вторым средством водоснабжения, и тем самым остановить подачу воды. Таким образом, прекращается подача воды (W6). Одновременно контроллер 20 выводит управляющую команду в приводной электродвигатель 5, чтобы остановить вращение вращающегося барабана 3, в результате чего вращающийся барабан 3 останавливается (R5).
По завершении подачи воды выполняются процессы стирки, полоскания и отжима, и затем весь процесс прекращается. Поскольку стирка, полоскание и отжим идентичны процессам известного уровня техники, поэтому они подробно не поясняются.
Если второй уровень воды задан на уровне, обеспечивающем погружение в воду самой нижней части вращающегося барабана 3, то количество воды, подаваемой внутрь вращающегося барабана 3 через его переднее отверстие, увеличивается, и поэтому белье может быстро намокнуть в воде, и падающие движения можно обеспечить на более раннем этапе, в результате чего повысится эффективность стирки.
Помимо этого, хотя первый уровень воды во внешнем баке 2 определяется исходя из количества белья, определяемого датчиком 25 количества белья, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения также возможно зафиксировать его на определенном уровне либо пользователь может сам выбирать один уровень из числа многих задаваемых уровней в зависимости от количества белья, например - в зависимости от большого или небольшого количества белья.
Хотя предпочтительное осуществление настоящего изобретения изложено для наклонно расположенного вращающегося барабана 3, но тот же эффект можно обеспечить с горизонтально расположенным вращающимся барабаном 3 путем изменения скорости его вращения.
Как упомянуто выше, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, поскольку вращающийся барабан вращается после подачи моющего средства и воды во внешний бак, моющее средство может быстро растворяться. Поскольку вода направляется внутрь вращающегося барабана из его переднего отверстия, белье может быстро намокнуть в воде, и эффект падающих движений можно получить на более ранней стадии. Настоящее изобретение не ограничивается стиральной машиной, и его можно также применить для оборудования и устройств, выполняющих стирку или другие процессы с растворением порошка или гранул в жидкости.
Стиральная машина барабанного типа согласно настоящему изобретению способна повысить скорость растворения моющего средства в воде и скорость намокания белья в воде. Поэтому эффективность стирки можно улучшить, и можно сократить время стирки.
Несмотря на то, что настоящее изобретение показано и пояснено в отношении предпочтительных вариантов осуществления, специалистам в данной области техники будет ясно, что в нем можно осуществить различные изменения и модификации в рамках его идеи и объема, определяемых в приводимой ниже формуле изобретения.
1. Стиральная машина барабанного типа, содержащая вращающийся барабан, имеющий приблизительно горизонтальную или наклонную ось вращения, внешний бак, в котором расположен вращающийся барабан, приводной электродвигатель для вращения вращающегося барабана, отсек для моющего средства, в котором помещается моющее средство, первое средство водоснабжения для подачи воды во внешний бак через отсек для моющего средства, второе средство водоснабжения для подачи воды во вращающийся барабан через переднее отверстие вращающегося барабана и контроллер для управления действием приводного электродвигателя и первого и второго средств водоснабжения для выполнения процесса стирки, во время которого вода подается сначала до второго уровня воды первым средством водоснабжения, а вращающийся барабан вращается в течение некоторого времени с первой скоростью вращения, создающей центробежную силу, под воздействием которой находящееся во вращающемся барабане белье прижимается к внутренней цилиндрической поверхности вращающегося барабана, не падая вниз, и затем вращающийся барабан вращается со второй скоростью вращения при подаче воды до первого уровня воды вторым средством водоснабжения, причем второй уровень воды ниже первого уровня воды, при этом вторая скорость вращения является скоростью вращения, позволяющей находящемуся в барабане белью подниматься за счет вращения барабана и падать вниз под действием силы тяжести.
2. Стиральная машина по п.1, в которой при втором уровне воды самая нижняя часть вращающего барабана находится под водой.
