CN85107868A - 超声波洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明是有关主要由气泡供给装置和超声波发生器组成的超声波洗衣机。将纤维、纱线、绳线等纺织品放在充满了水的桶中而使超声波发生器工作。在纺织品表面上由于气蚀作用发生气泡，帮助除去附着其上的污渍、异类物质等。利用气泡供给装置从外部供给的一部分空气溶解于水中，从而，因气蚀作用所耗的空气得到补充；其余尚未溶于水中的空气成为气泡上升时，使超声波有较多的机会在其上引起漫反射，而起着显著改进洗净效果的作用。

Description

本发明是有关用于洗涤纤维和纱线之类的纺织品的超声波洗衣机;它装设了一个超声波发生器和一个气泡供给装置。

惯用的洗涤纺织品的洗衣机一般具有一个搅拌器而用洗涤剂来搅拌它们;因此需要相当大的大功率电机来开动搅拌器。而且洗后的纺织品势必会皱折、拧绞或者损伤。当然，由洗涤剂引起的损害还不可能避免。除了上述而外，在纺织精制车间中还曾使用过另一种洗衣机用来洗去污渍，如在染色工序以前附着的油分或纤维、纱线纺织品上的精整材料。这一种洗衣机具有图4所示的结构。即在桶110中装设着其壁上有许多孔的转筒;这转筒由一个固定偏心轴113水平地支承。从而以一定的速率引起振动。在充满洗涤剂的桶110的上方设置了张力辊轮114;因此，如洗后的长纤维纺织品120在转筒111上进行一个周程以后，通过张紧辊轮114便从桶中被连续地引导送出。纺织品被卷绕在转筒111上，转筒依靠固定偏心轴的作用每进行一次振动周期性运动，洗涤就能够往复通过纺织品的孔眼。基于这一情况，纺织品上的污渍由于洗涤剂对纺织品的振动冲击就会被洗掉了。然而这种洗衣机对转筒和纺织品二者给与了很大的振动，以致转筒需要大型而坚固的构造，因此结果是纺织品势必会受到损害。

在这种情况下，本发明的一项目的是提供一部小型、节能、不需要洗涤剂且适于洗涤纺织品的超声波洗衣机。本发明的另一项目的是提供一部能够洗涤纤维、纱线、绳线等类纺织品而无损害的超声波洗衣机。

本发明的上述的及其以外的目的以及新颖的特征，由以下的详细说明，并结合附图阅读时，会更加完全地显示出来。然而，显然不言而喻， 附图只是为了解释，而不是为了限定本发明的范围。

图1是本发明的洗衣机的部分切去的透视图。

图2是表示本发明的第二个例子的纵断面图。

图3是表示与第二个例子有所变化的纵断面图。

图4是为了与上述第二个例子比较在这里表示出惯用的洗衣机的纵断面图。

在图1中表示出用来洗涤纺织品的洗衣机，作为本发明的第一个例子。图中数字1表示顶部开口的金属制圆筒形桶。在其底面11上穿设着许多小孔12。还做出许多金属片13，它们的面朝着不规则的各个方向竖立于底面11上。

在底面的中心设置超声波发生器2，它的振动子21突出于桶的底面;在底面附近振动子的接合要密封成不漏水状态。孔眼较为粗大的金属网护笼23覆盖着振动子21。同时借助于刻度盘式选择器（在这里未经图示），例如，按照要洗涤的纺织品的种类，能使超声波发生器的频率任意变化于10～60千赫的范围内。即就纺织品的材料而论，按照人造纤维、棉、麻、丝、羊毛、尼龙的次序，频率要在上述的范围内依次增高一些。又频率还要按照纺织品的编织方式来调整。考虑到这一点，自然超声波发声器要这样设计，以使频率在上述的范围内能够变为最佳值。

为使已经发生的超声波能够均匀地传播到全桶内，希望振动子不具有方向性。在振动子具有方向性的情况下，在桶内布置许多振动子，以便输送超声波到每一个方向，或在桶内布置许多反射体，以使超声波在其上引起漫反射。

为了有效地反射超声波，洗涤桶要由金属制成，但是它可以涂敷一层合成聚合物，其层厚很薄不致妨碍超声波的反射。

在穿孔的底面11和底板32之间形成气泡供给室33。在桶的外周上部装设空气泵，以便通过管子31将空气送入气泡供给室。空气可以通过多孔性材料或通过在底板上穿设的许多小孔送入桶中。底面11上的排水口15和底板32上的排水孔35相似，都引导至转换阀4，在这里通过管子41将一部分废水排出，其余则可通过滤器42而到达泵43，它与进水阀44接通。供给新鲜水的管子45也连接到阀门44。因为一部分废水通过排水口、阀门4和进水口进行循环，重新利用，所以就可以大大减少耗水量。

当设在桶底的许多金属制凸片的各面不规则地朝着各个方向时，所发生的超声波就有其上引起了漫反射，均匀地遍及全桶，而使水很好地浸透纺织品中，这样，就可以期待洗涤更加有效。

本发明的洗衣机的第一个例子中的操作步骤按照附图详细说明于下：按照衣类数量的比例开始供给适量的水，通过进水管45放入桶1之内。这时，阀门4对泵43关闭着。其次，希望将同类纺织品组成的衣类放在桶1之内。它们很快地沉没水中，由于金属制凸片13竖立在底面，不会聚集在一处;衣类吸收足够的水，且在其表面上不残留什么空气，为了供作参考，用手搅动衣类会更助于从其中除去空气。

在超声波发生器2上将一个刻度盘式频率选择器设定在适于洗涤纺织品的频率上，然后开动超声波发生器;这时振动子21就发生了超声波，其中的一部分通过护笼23的孔眼，或者冲击到孔眼上后引起漫反射，然后到达纺织品上;另一部分也在冲击到金属制凸片13和桶1内部上后引起反射，然后到达纺织品上。这样，由于形成这样的超声波网络，就可以有效地进行洗涤。

特别说明，当衣类吸收多量的水，以致在其上空气不存在时，一部分超声波便直接到达衣类上。衣类的声阻抗（2.9×10⁵厘米·克·秒）接近地等于水的声阻抗（1.5×10⁵厘米·克·秒），超声波的反射系数和吸收系数各自约为0.097和0.903;这就意味 着由衣类吸收了大约90%的超声波能量。然而纺织品的孔眼比较粗。超声波由于气蚀作用便可以通过几件纺织品，气蚀作用则帮助从纺织品中除去污渍。

在发生超声波的同时或以后，空气泵3工作起来，将周围的空气通过管子31送入气泡供给室33内。送入室内的空气从底面的许多穿孔中，以小气泡的形式在水中升起，一部分气泡溶解于水中，其余则保持着气泡形状到达水的表面。因此这些气泡使超声波有着较多的机会在其上引起漫反射，而且帮助它均匀地遍布桶内。气泡上的反射来自水和空气之间大的声阻抗差。超声波并不直接到达纺织品，却到达桶的内壁，在反射以后最后冲击到纺织品上。

这样，冲击到纺织品的超声波由于气蚀作用便在纺织品的表面上发生气泡，它使污渍或异类物质脱离纺织品。只要气蚀作用继续进行。经历一段时间以后，由于溶解于水中的空气用尽，便会减少形成气泡，然而正如上面所述，从气泡供给室33送给的一部分空气却逐渐溶解于水中，以致经常形成气泡，而不消失。因此，污渍或异物便完全除去。

在洗完后，关闭并停止超声波发生器2和空气泵3。当将阀门4转到管子内时，便从管子41中排出桶1以内和气泡供给室33以内的废水。如果不排出废水而进行下一次洗涤，则将阀门4转到泵43内，而使泵43工作。废水通过滤器42过滤，并通过阀门44再送入桶1之内。滤器是能替换的，废水可以再次利用;因此可以节约相当大量的水。

继第一个例子之后，第二个例子及与其有所变化的例子将按照图2和图3予以说明。其中与第一个例子的部件相同的部件及其作用实际相同的部件，都由图1中的同样数字来指出。在图2中，几乎在桶1的中央水平地支承着在圆周面上有许多孔51的转筒52。在穿孔转筒上缠绕着长条纺织品或一束纱线A，并由张力辊轮53给与拉力;因此，纺 织品A可以一定的速度通过这个桶。

这个桶最初充满大量的水，以便至少没过了这个转筒。这时将阀门4关闭换向泵43。其次，将超声波发生器2上的频率选择器设定在适于洗涤纺织品的值上，并且开动超声波发生器。发生超声波，其中一部分直接到达纺织品上，另一部分则在桶1的内壁上引起反射冲击，然后到达纺织品上。

在发生超声波的同时或以后，使空气泵（在这里未图示）工作，并且将空气送入气泡供给装置3内，送入室内的空气则从设在气泡供给装置上的许多孔36以小气泡的形式在水中升起。一部分气泡通过两侧的孔洞进入转筒内部。一部分气泡当其上升到水中时溶解于水，但是其余则保持着气泡形状到达水的表面。因此气泡帮助超声波不断地在其上引起漫反射，并且均匀地遍布桶1之内。一部分气泡冲击桶的内侧，在其上引起反射，并通过两侧的孔洞进入转筒;一部分气泡则通过孔51及诸如纤维和纱线之类纺织品的孔眼进入转筒，并且冲击其里面，与转筒保持着接触。因为一部分气泡不断地溶解于水中，所以水中的空气不会由于气蚀作用而耗尽;相反，却不断地发生气泡，使污渍或异类物质轻易地从纺织品中除去。

同时，与第二个例子有所变化的例子在其本质上与第二个例子概念相同。然而，在这变化了的例子中，为使纺织品能够经历长时间洗涤，在一个长桶里交错布置了小直径的辊子8，如图3所示，其结构是使已经发生的超声波能够均等地冲击其两侧。此外，它们还分布得充分，而致辊子不像第二个例子的转筒那样，需要穿孔。因此，洗涤可以非常有效地进行。

Claims (8)

1、超声波洗衣机，其特征在于：在上部有开口的金属制桶中装设一个超声波发生器，并在桶的底部装设一个气泡供给装置。

2、在权利要求1中所申请的超声波洗衣机，其超声频率在10～60千赫的范围内。

3、在权利要求1中所申请的超声波洗衣机，其超声频率可以在10～60千赫范围内变换为任意值。

4、在权利要求1中所申请的超声波洗衣机，其进水口和排水口通过一个滤器和一个泵彼此连通。

5、在权利要求1中所申请的超声波洗衣机，它从桶的内部装设了不规则突出的许多金属板。

6、在权利要求1中所申请的超声波洗衣机，它装设了一个导向辊轮，并使诸如纤维和纱线之类的纺织品通过充满了水的桶。

7、在权利要求6中所申请的超声波洗衣机，其辊轮为在外周有许多孔的滚筒。

8、在权利要求7中所申请的超声波洗衣机，其超声波发生器装设于桶的底面和穿孔筒的内部。

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