Стиральная машина
Стиральная машина (4) содержит систему рециркуляции жидкости с эжектором (20), имеющим входное отверстие (1), гидравлически связанное с подающим каналом (21), всасывающее отверстие (2), гидравлически связанное с первым рециркуляционным каналом, связанным с нижней частью (13) стирального бака (6), и выходное отверстие (3), гидравлически связанное по меньшей мере с одним вторым или третьим рециркуляционным каналом, при этом второй рециркуляционный канал включает отделение (11) для моющего средства и третий рециркуляционный канал (27) идет в обход отделения (11) для моющего средства. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для стирки белья и соответствующему способу, в частности к бытовой стиральной машине.
Бытовые стиральные машины содержат несущую конструкцию и корпус, внутри которого расположен стиральный бак, снабженный передним отверстием, которое может закрываться дверцей иллюминаторного типа, шарнирно закрепленной спереди на корпусе. Барабан для приема белья для стирки размещен внутри стирального бака с возможностью вращения вокруг горизонтальной или наклонной оси. Барабан также определяет переднее отверстие, размещенное около отверстия стирального бака для обеспечения загрузки и выгрузки белья.
Стиральный бак обеспечивает удержание стиральной жидкости во время выполнения этапов стирки белья.
Для обеспечения загрузки в бак водопроводной воды и чистящих веществ и добавок выполнена система загрузки воды для стирки, которая может подключаться к системе подачи воды. Дренажный канал выполнен в нижней части стирального бака, к которой подсоединен дренажный насос, обеспечивающий удаление использующейся при стирке жидкости из бака и регулирующий совместно с загрузочной системой уровень жидкости внутри бака. Для нагрева используемой при стирке жидкости, содержащейся в баке, имеется электрический резистор, который установлен внутри бака в промежуточном объеме между стенкой бака и бельевой барабаном.
Стиральные и стирально-сушильные машины известного уровня техники, а также способы стирки и сушки, реализованные с их помощью, будучи удовлетворительными в некоторых аспектах, являются громоздкими и предполагают высокий расход воды, электроэнергии и моющего средства.
С целью снижения расхода воды и моющего средства известно снабжение стиральных машин системой рециркуляции, которая удаляет используемую для стирки жидкость из бака и подает ее обратно в бельевой барабан, за счет чего ограниченный объем жидкости повторно заливается на белье, подвергаемое стирке. В подобных системах рециркуляции обычно применяют электрический насос для рециркуляции, который, тем не менее, потребляет электроэнергию, помимо того, что он повышает стоимость изготовления и увеличивает габаритные размеры стиральной машины.
Кроме того, известны насосы, называемые эжекторами, которые используют эффект Вентури для преобразования давления эжектирующей текучей среды в кинетическую энергию, что, в свою очередь, создает низкое давление, которое затягивает эжектируемую текучую среду. Эжектирующая текучая среда и затягиваемая эжектируемая текучая среда могут представлять собой жидкости или газы. На фиг. 8 схематически показан типовой эжектор с входным соплом 1 для эжектирующей текучей среды, всасывающим отверстием 2 для эжектируемой текучей среды и выходное сужающееся-расширяющееся сопло 3 для потока, состоящего из эжектирующей и эжектируемой текучих сред.
В связи с этим, основной целью настоящего изобретения является разработка стиральной машины, а также способа стирки, в которых используется эжектор (струйный насос) для рециркуляции используемой при стирке жидкости и которые обеспечивают снижение расхода воды, моющего средства и электроэнергии.
Еще одной целью изобретения является разработка стиральной машины с усовершенствованной системой подачи воды и моющего средства.
Эти и прочие цели достигаются в стиральной машине, содержащей:
- бельевой барабан, установленный внутри стирального бака, обеспечивающего удержание используемой при стирке жидкости,
- первый подающий канал для подачи водопроводной воды в стиральный бак,
- дренажный канал для слива используемой при стирке жидкости из стирального бака,
контейнер для моющего средства, имеющий по меньшей мере одно отделение для моющего средства, обеспечивающее удержание моющего средства,
- эжектор (струйный насос) имеющий входное отверстие, гидравлически связанное с первым подающим каналом, всасывающее отверстие и выходное отверстие,
- первый рециркуляционный канал, гидравлически связывающий нижнюю часть стирального бака с всасывающим отверстием эжектора,
второй рециркуляционный канал, гидравлически соединяющий выходное отверстие эжектора с бельевым барабаном (8).
Согласно одному аспекту изобретения имеется по меньшей мере один дополнительный подающий канал, который может соединяться с системой подачи воды при помощи первого подающего клапана или при помощи дополнительного подающего клапана и гидравлически связан с отделением для моющего средства, проходя в обход эжектора.
Согласно еще одному аспекту изобретения второй рециркуляционный канал гидравлически соединяет выходное отверстие эжектора с отделением для моющего средства, которое в свою очередь гидравлически связано с верхней частью бельевого барабана.
Согласно еще одному аспекту изобретения третий рециркуляционный канал (27) гидравлически соединяет выходное отверстие (3) эжектора (20) с бельевым барабаном (8) в обход отделения (11) для моющего средства.
За счет системы рециркуляции с эжектором и за счет применения эжектора совместно с двумя параллельным рециркуляционными каналами, прямым и проходящим через отделение для моющего средства, имеется возможность:
А) использования давления водопроводной воды для насосного действия, позволяя исключить затраты на электрический рециркуляционный насос и сэкономить электроэнергию при стирке,
В) повторного использования воды и моющего средства и обеспечения полного опустошения отделения для моющего средства, что позволяет экономить воду и моющее средство.
Прочие дающие преимущества аспекты изобретения станут понятны из нижеследующего описания некоторых вариантов его осуществления, приводимых в качестве неограничивающих примеров, со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:
фиг. 1 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 2 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 1;
фиг. 3 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по второму варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 3;
фиг. 5 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по третьему варианту осуществления изобретения;
фиг. 6 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 5;
фиг. 7 – схематический местный вид системы рециркуляции стиральной машины по еще одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 8 – теоретическая схема эжектора;
фиг. 9 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по четвертому варианту осуществления изобретения;
фиг. 10 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 9;
фиг. 11 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по третьему варианту осуществления изобретения;
фиг. 12 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 11;
фиг. 13 – схематический вид стиральной машины с системой рециркуляции по третьему варианту осуществления изобретения;
фиг. 14 – увеличенный местный вид системы рециркуляции, показанной на фиг. 13.
Как показано на фигурах, стиральная машина 4 или стирально-сушильная машина, представляющая собой частный вариант осуществления стиральной машины, содержит несущую корпусную структуру 5, внутри которой расположен стиральный бак 6, который снабжен передним отверстием, которое может закрываться дверцей 7 иллюминаторного типа, прикрепленной спереди на петлях корпусу. Барабан 8 для приема белья для стирки размещен внутри стирального бака 6 с возможностью вращения вокруг горизонтальной или наклонной оси. Барабан 8 также определяет переднее отверстие, размещенное около отверстия стирального бака 6 для обеспечения загрузки и выгрузки белья.
Стиральный бак 6 обеспечивает удержание стиральной жидкости во время выполнения этапов стирки белья.
Для обеспечения загрузки в бак водопроводной воды и чистящих веществ и добавок выполнена система загрузки воды для стирки, которая может подключаться к системе подачи воды. Данная система загрузки воды для стирки может содержать множество каналов для движения воды, например, идущих от двух подающих электроклапанов 9, 10 через соответствующие отделения 11 контейнера 12 моющего средства до стирального бака 6.
Дренажный канал 14 соединяется с нижней частью 13 стирального бака 6 и связан с дренажным насосом 15, который обеспечивает удаление используемой при стирке жидкости из бака 6 и который регулирует совместно с электроклапанами 9, 10 уровень жидкости в баке 6.
Для нагрева используемой при стирке жидкости, содержащейся в баке 6, может устанавливаться электрический резистор 40, который размещается внутри бака 6, в частности в нижней части 13 бака, в промежуточном объеме между стенкой бака 6 и бельевым барабаном 8.
Для перемешивания белья и смешивания его с моющей жидкостью бельевой барабан 8 может приводиться во вращение при помощи электродвигателя 16 и передачи 17.
Работа стиральной машины управляется электронным, электрическим или электромеханическим блоком 18 управления, функционально соединенным с пользовательским интерфейсом 19 управления, который расположен на внешней стенке несущей конструкции 5 и обеспечивает выбор циклов стирки и их характеристик. В соответствии с настройками пользователя, заданными через пользовательский интерфейс 19, блок 18 управления приводит различные компоненты стиральной машины 4.
Стиральная машина 4 дополнительно содержит систему рециркуляции моющей жидкости с эжектором (струйным насосом) 20, имеющим входное отверстие 1, всасывающее отверстие 2 и выходное отверстие 3.
Входное отверстие 1 гидравлически связано с первым подающим каналом 21, проходящим от первого подающего электрического клапана 9, который, в свою очередь, может быть связан с системой подачи воды.
Первый рециркуляционный канал 22 гидравлически связывает нижнюю часть 13 стирального бака 6 с всасывающим отверстием 2 эжектора 20. Второй рециркуляционный канал 23 гидравлически связывает выходное отверстие 3 эжектора 20 с бельевым барабаном 8 и включает отделение 11 для моющего средства (см. фиг. 1, 3, 5, 9, 11).
В качестве альтернативы второй рециркуляционный канал 23 гидравлически связывает выходное отверстие 3 эжектора 20 с бельевым барабаном 8 в обход отделения 11 для моющего средства (см. фиг. 13, 14).
Третий рециркуляционный канал 27 гидравлически соединяет выходное отверстие 3 эжектора 20 с бельевым барабаном 8 в обход отделения 11 выдвижного ящика 12 для моющего средства.
Таким образом первый поток 24 водопроводной воды в первом подающем канале 21 формирует эжектирующую текучую среду для эжектора 20, а рециркулирующий поток 25 в первом рециркуляционном канале 22 является эжектируемой текучей средой, которая всасывается эжектором 20.
Во втором рециркуляционном канале 23 содержится первый частичный поток 26 из смеси водопроводной воды и рециркулирующей жидкости. Указанный первый частичный поток 26 проходит через отделение 11 для моющего средства (смешиваясь с моющим средством или моющей добавкой, содержащимися в отделении для моющего средства, при прохождении первого частичного потока 26) перед тем, как достичь бельевого барабана 8.
В третьем рециркуляционном канале 27 содержится второй частичный поток 28 из смеси водопроводной воды и рециркулирующей жидкости. Указанный второй частичный поток 28 изолирован от моющего средства в выдвижном ящике 12 для моющего средства и напрямую возвращается в бельевой барабан 8 (см. фиг. 1).
Система рециркуляции работает следующим образом: когда открыт первый подающий клапан 9, находящаяся под давлением водопроводная вода поступает в эжектор 20, который за счет создания вакуума начинает всасывание воды и моющего средства (рециркулирующего потока 25) из нижней части 13 бака. Часть смеси воды и моющего средства поступает частично (через второй рециркуляционный канал 23) внутрь отделения 11 для моющего средства, а частично разбрызгивается на белье в бельевом барабане 8 через третий рециркуляционный канал 27, который проходит снаружи от выдвижного ящика 12 для моющего средства и который непосредственно соединен с передним стыком 29 около загрузочного отверстия бельевого барабана 8.
Таким образом, исключается оседание моющего средства в нижней части бака и реализуется принудительное перемешивание на первых наиболее важных этапах стирки, за счет чего сразу начинается химическое воздействие моющего средства.
Кроме того, за счет системы рециркуляции с эжектором и, в альтернативном варианте, за счет применения эжектора совместно с двумя параллельным рециркуляционными каналами, прямым и проходящим через отделение для моющего средства, имеется возможность:
А) использования давления водопроводной воды для насосной функции, позволяя исключить затраты на электрический рециркуляционный насос и сэкономить электроэнергию при стирке,
В) повторного использования воды и моющего средства и обеспечения полного опустошения отделения для моющего средства, что позволяет экономить воду и моющее средство.
Эжектор может иметь двойное выходное отверстие 3 или выходное отверстие с разветвлением в форме буквы Y, или второй рециркуляционный канал 23 соединяется с выходным отверстием 3 эжектора 20, а третий рециркуляционный канал 27 ответвляется от второго рециркуляционного канала 23 в точке по потоку перед отделением 11 с моющим средством. Второй рециркуляционный канал 27 может формировать разбрызгивающую форсунку 36 или множество распределительных отверстий, которые распыляют или распределяют первый частичный поток 26 в отделении 11 для моющего средства.
В одном варианте осуществления изобретения стиральная машина 4 содержит по меньшей мере один дополнительный подающий канал 30, 30’, который может соединяться с системой подачи воды при помощи первого подающего клапана 9 или при помощи дополнительного подающего клапана 10 и гидравлически связан с отделением 11 для моющего средства, проходя в обход эжектора 20.
Например, дополнительный подающий канал может включать второй подающий канал 30, который гидравлически соединяет второй подающий электроклапан 10 с отделением 11 выдвижного ящика 12 для моющего средства таким образом, что за счет открытия второго подающего клапана 10 второй подающий канал 30 подает второй поток 31 водопроводной воды в отделение 11 для моющего средства таким образом, что она смешивается с моющим средством или моющей добавкой, содержащимися в отделении 11 для моющего средства, при прохождении второго потока 31 водопроводной воды. Аналогично первому частичному потоку 26 второй поток 31 водопроводной воды также проходит из выдвижного ящика 12 для моющего средства в бельевой барабан, например, через одиночный загрузочный канал 34, который соединяет выходное отверстие 32 выдвижного ящика 12 для моющего средства с загрузочным отверстием 33 бака, сформированным в верхней зоне стирального бака 6.
Важно отметить, что второй подающий клапан 10 может приводиться независимо от первого подающего клапана 9, при этом второй поток 31 водопроводной воды не приводит эжектор 20, за счет чего обеспечивается выборочное и независимое выполнение функций рециркуляции и подачи воды.
В альтернативном или дополнительном варианте по меньшей мере один дополнительный подающий канал 30, 30’ может включать третий подающий канал 30’, ответвляющийся от первого подающего канала 21 по потоку перед эжектором 20 и гидравлически связанный с отделением 11 для моющего средства (см. фиг. 12, 14).
В одном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 3 и 4) эжектор 20 установлен внутри контейнера 12 для моющего средства. Предпочтительно эжектор расположен в верхней зоне контейнера 12 для моющего средства для использования силы тяжести в целях перемещения потоков.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения эжектор 20 сформирован в верхней стенке 35 или верхней крышке контейнера 12 для моющего средства. Например, эжектор 20 может быть получен литьем под давлением совместно с по меньшей мере одним участком верхней стенки или крышки 35.
За счет этого снижаются производственные затраты и внутренние габариты стиральной машины.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения (см. фиг. 5, 6, 7) третий рециркуляционный канал 27 имеет приблизительно вертикальный участок, в котором между концом 37 верхней трубки и концом 38 нижней трубки сформирован воздушный зазор 39, причем конец 38 нижней трубки выровнен с концом 37 верхней трубки и расположенный напротив данного конца для предотвращения обратного потока загрязненной воды в водопровод в случае создания вакуума. Конец 37 верхней трубки предпочтительно сужается в направлении вниз и формирует сужающееся сопло, которое ускоряет второй частичный поток 28 для создания плоского слоя жидкости со струей, имеющей уменьшенную толщину на выходе. Жидкость, выходящая из сужающегося сопла, проходит через воздушный зазор 39, достигает конца 38 нижней трубки, также сужающегося в направлении вниз (имеющего форму воронки) и расположенного под сужающимся соплом 37. Высота воздушного зазора, т.е. вертикальное расстояние между концами 37, 38 трубок может находиться в диапазоне от 2 до 5 мм.
Входное отверстие первого рециркуляционного канала 22 может соединяться, например, с нижней частью 13 бака или с дренажным каналом 14 по потоку перед дренажным насосом 15.
Приведенное описание относится к стиральным машинам с фронтальной загрузкой. Однако концепции изобретения могут аналогичным образом быть применены также и для стиральных машин с верхней загрузкой (см. фиг. 9 – 12). В таких машинах бельевой барабан 8 имеет загрузочное отверстие 41, например загрузочное отверстие створчатого типа, сформированное в боковой стенке барабана 8, которое может совмещаться с верхним отверстием 42 стирального бака 6 и несущей конструкции 5, которое может закрываться и открываться установленной на петлях крышкой 43. В стиральных машинах с верхней загрузкой контейнер 12 для моющего средства может предпочтительно быть сформирован или закреплен непосредственно на шарнирно установленной крышке 43 и гидравлически связан с несколькими каналами, по меньшей мере при закрытой крышке 43 (в рабочем состоянии машины).
Очевидно, что специалисты в данной области техники для удовлетворения возникающих в конкретных приложениях специальных требований могут вносить в стиральную машину по изобретению дополнительные изменения и выполнять ее модификации, которые, тем не менее, полностью находятся в рамках объема защиты изобретения, определяемого нижеследующей формулой изобретения.
1. Стиральная машина (4), содержащая:
- бельевой барабан (8), установленный внутри стирального бака (6), обеспечивающего удержание используемой при стирке жидкости,
- первый подающий канал (21), выполненный с возможностью соединения с водопроводной сетью при помощи первого подающего клапана (9),
- дренажный канал (14) для слива используемой при стирке жидкости из стирального бака (6),
- контейнер (12) для моющего средства, связанный с верхней зоной стирального бака (6) и имеющий по меньшей мере одно отделение (11) для моющего средства, обеспечивающее удержание моющего средства,
- эжектор (20), имеющий входное отверстие (1), гидравлически связанное с первым подающим каналом (21), всасывающее отверстие (2) и выходное отверстие (3),
- первый рециркуляционный канал (22), гидравлически связывающий нижнюю часть (13) стирального бака (6) с всасывающим отверстием (2) эжектора (20),
- второй рециркуляционный канал (23), гидравлически связывающий выходное отверстие (3) эжектора (20) с бельевым барабаном (8),
- третий рециркуляционный канал (27), гидравлически связывающий выходное отверстие (3) эжектора (20) с бельевым барабаном (8), проходя в обход отделения (11) для моющего средства.
2. Стиральная машина (4) по п. 1, которая содержит по меньшей мере один дополнительный подающий канал (30, 30’), выполненный с возможностью соединения с водопроводной сетью посредством первого подающего клапана (9) или посредством дополнительного подающего клапана (10) и гидравлически связанный с отделением (11) для моющего средства, проходя в обход эжектора (20).
3. Стиральная машина (4) по п. 1 или 2, в которой второй рециркуляционный канал (23) гидравлически соединяет выходное отверстие (3) эжектора (20) с отделением (11) для моющего средства.
4. Стиральная машина (4) по п. 1, в которой второй рециркуляционный канал (23) связан с выходным отверстием (3) эжектора (20), при этом третий рециркуляционный канал (27) ответвляется от второго рециркуляционного канала (23) в точке по потоку перед отделением (11) для моющего средства.
5. Стиральная машина (4) по п. 2, в которой по меньшей мере один дополнительный подающий канал (30, 30’) содержит второй подающий канал (30), выполненный с возможностью соединения с водопроводной сетью посредством второго подающего клапана (10) и гидравлически связанный с отделением (11) для моющего средства, причем второй подающий клапан (10) может приводиться в действие независимо от первого подающего клапана (9).
6. Стиральная машина (4) по п. 2, в которой по меньшей мере один дополнительный подающий канал (30, 30’) содержит третий подающий канал (30’), ответвляющийся от первого подающего канала (21) по потоку перед эжектором (20) и гидравлически связанный с отделением (11) для моющего средства.
7. Стиральная машина (4) по п. 1, в которой эжектор (20) размещен внутри выдвижного ящика (12) для моющего средства.
8. Стиральная машина (4) по п. 7, в которой эжектор (20) образован в верхней стенке (35) контейнера (12) для моющего средства.
9. Стиральная машина (4) по п. 8, в которой верхняя стенка (35), образующая эжектор (20), выполнена в виде крышки, изготовленной отдельно и затем присоединенной к нижнему корпусу контейнера (12) для моющего средства.
10. Стиральная машина (4) по п. 8, в которой эжектор (20) выполнен литьем под давлением совместно с участком верхней стенки (35).
11. Стиральная машина (4) по п. 1, в которой третий рециркуляционный канал (27) имеет вертикальный участок с воздушным зазором (39), образованным между концом (37) верхней трубки и концом (38) нижней трубки, причем конец (37) верхней трубки образует сопло, сужающееся книзу, а конец (38) нижней трубки образует воронку, сужающуюся книзу и расположенную под сужающимся соплом.
12. Стиральная машина (4) по п. 1, в которой первый рециркуляционный канал (22) соединен с дренажным каналом (14) по потоку перед дренажным насосом (15).
13. Стиральная машина (4) по п. 3, в которой второй рециркуляционный канал (23) образует распылительное сопло (36) или множество отверстий, распределяющих первый частичный поток (26) в отделении (11) для моющего средства.
