一种定点真空超声无损洗衣机及其方法技术

本发明专利技术公开了一种定点真空超声无损洗衣机及其方法，属于家用电器领域。该洗衣机包括洗涤室，还包括密封盖、反射板和超声波换能器；所述的密封盖用于盖住洗涤室开口，使洗涤室保持密封；超声波换能器用于使洗涤室内产生超声场；洗涤室和/或密封盖上设置有用于抽出洗涤室中水位以上空气的抽气口；所述的反射板固定于洗涤室或密封盖上，且当密封盖盖住洗涤室开口状态下，反射板伸入洗涤室内，用于将超声场聚集于洗涤室下部。本发明专利技术相对于现有技术，具有低耗性、无污性、定点性、迷你性四大特点，将对传统洗衣机的短板起到改善、弥补和推动作用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于家用电器领域。该洗衣机包括洗涤室，还包括密封盖、反射板和超声波换能器；所述的密封盖用于盖住洗涤室开口，使洗涤室保持密封；超声波换能器用于使洗涤室内产生超声场；洗涤室和/或密封盖上设置有用于抽出洗涤室中水位以上空气的抽气口；所述的反射板固定于洗涤室或密封盖上，且当密封盖盖住洗涤室开口状态下，反射板伸入洗涤室内，用于将超声场聚集于洗涤室下部。本专利技术相对于现有技术，具有低耗性、无污性、定点性、迷你性四大特点，将对传统洗衣机的短板起到改善、弥补和推动作用。【专利说明】
本专利技术属于家用电器领域，具体涉及一种定点真空超声无损洗衣机机器及其方法。
技术介绍
洗衣机现已成为城市家庭的必备家居品，然而传统洗衣机主要存在以下缺点。第一，高能耗是不容忽视的问题。以下表格为传统洗衣机的能耗数据统计。我国约有13.68亿人口，以四口家庭为单位，估算得中国传统洗衣机保有量约3.42亿台。按照每五天洗衣机工作一次，则每年洗衣机耗水量为27.5亿吨、耗电量为249.66亿千瓦时，相当于267个西湖的水量，I个100W电灯泡工作104.03亿天。第二，洗涤剂中的含磷成分会诱发水体富营养化，这是水体污染的来源之一。第三，我们也会因为衣物上一块小污渍而不得不将整件衣物进行清洗，这是欠环保、高成本的做法。目前市场上最常见的是波轮洗衣机。它的清洗原理是通过化学反应由洗衣粉的主要成分生物酶在浸泡过程中将高分子污渍生物分解。再通过物理反应原理，使衣物在洗涤液中浸泡时，动力系统带动洗涤波轮转动，使衣物与衣物，衣物与洗涤液，衣物与桶壁进行摩擦、冲击，以物理力的作用，使被洗涤液包围的污垢彻底分离于洗涤物，从而达到去污彻底，洗涤干净的效果。而根据数据显示，一般的波轮洗衣机每洗一次衣服，耗水150升，洗衣时长约40分钟，而且一般二级波轮洗衣机的洗净比在0.8左右。(波轮式全自动洗衣机的原理及构造，李晓霞Gansu Science and Technology,2012.09)因而传统的波轮洗衣机存在耗水多、时间长、污染水体的特点。除此之外，传统洗衣机需要用洗涤剂来分解衣物上的污渍，而洗涤剂的存在会对水体造成一定影响，尤其是含磷洗涤剂会造成水体的富营养化。以上都是其不足之处。超声波洗衣机清洗的机理则为，超声空化及伴随产生的冲击波、微声流、微射流以及清洗液超声振动本身的机械效应。超声波洗衣机与普通洗衣机的主要区别是洗涤系统。故目前市场上所用的超声波清洗机一般没有对洗涤水进行真空脱气的工序，也没有对洗涤水恒温加热的装置，因此目前市场上的超声波洗衣机的清洗效果反映普遍不佳，这也是目前超声波洗衣机的局限所在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种定点真空超声无损洗衣机机器及其方法，使当衣物上有局部污渍使，无需对整件衣物进行洗涤。本专利技术的洗衣机是基于超声波清洗技术而设计的。本专利技术的所采用的几个相关技术原理如下:1.超声波清洁:当足够强的超声波作用于液体媒介时，若交变声压的幅值pm大于液体中的静压力Po，则在液体中形成局部性的负压作用区，当这一负压足以克服液体分子之间的结合力时(也称液体强度)，液体将被拉断而形成空腔，即产生空化气泡。接着在声压的正压相到来时，空化气泡产生闭合和崩塌。由于产生实测中液体的实际强度远低于理论值的矛盾，提出“空化核”理论。即液体中早已存在的微小气泡，这些气泡成为液体中的薄弱环节，液体将于这些地方优先被拉开。空化的基本效应包括高温、发光、发电以及压力效应。压力效应描述空化气泡闭合时，在气泡附近将产生局部的高压。瑞利通过计算得到结论并绘制如下曲线。结论为气泡内气体压强Q愈小，闭合速度也愈高，且最大压强产生在临近气泡壁的距离上。在液体中这种局部性极高压力，正是形成以气泡中心向外传播的冲击波的原因。利用这种液体中局部高压可做到物体的清洁。2.真空除气:液体中空气的溶解量随着液体表面气压的下降而减小。以海水作为实验对象进行利用低压条件释放水中气体的实验，并通过实验获得了以下几点结论:a.根据亨利定律的阐述，气体在海水中的溶解度随着气体分压的增加而增大。盐度与温度也是两个重要的影响因素，随着温度和盐度的增加，气体亨利常数将增大，而使得气体再水中的溶解度减小。b.通过减压装置的不断吸抽减压，气液表面气体的分压逐渐减小，溶解在水中的气体不断从液相向气相中释放，而且压强越低，释放的气体量越多。当温度盐度以及减压前水中气体溶解度一定时，释放的气体量与最终压强有关，而与初始压力无关。3.除气强化:溶解气体量明显减少的液体中超声波空化效应得到强化。液体中溶解的空气在声压的正压负压交替过程中会产生相应的空气气泡，使得液体中空气气泡与真空核群泡共存。空气气泡的存在会减弱甚至抵消超声波空化气泡的冲击波，减弱空化效应，降低超声清洗效率。4、恒温加热:液体表面张力系数和粘滞系数随着水温的升高而减小，不但能增强超声波的空化效应，而且能减少水中溶解气体含量。这将有利于超声波的洗涤作用。为实现上述目的，本专利技术所采用的具体技术方案如下:定点真空超声无损洗衣机，包括洗涤室，还包括密封盖、反射板和超声波换能器；所述的密封盖用于盖住洗涤室开口，使洗涤室保持密封;超声波换能器用于使洗涤室内产生超声场;洗涤室和/或密封盖上设置有用于抽出洗涤室中水位以上空气的抽气口。当洗涤室内被抽真空时，水中的气体也会随之逸出，转化成无气水。所述的反射板固定于洗涤室或密封盖上，且当密封盖盖住洗涤室开口状态下，反射板伸入洗涤室内，用于将超声场聚集于洗涤室下部。上述部件为实现本专利技术所需的必要技术特征，但本领域技术人员应当知道，上述各部件需要多种配套设备，诸如电源、电路、控制器及超声波发生器等，均可根据实际需要进行配置，不作为限定。所述的密封盖可通过设置密封圈或其他密封方式实现抽真空过程中的密封。本专利技术中所述的反射板指能够反射超声波的板块，由于其作用是反射超声波，因此其伸入洗涤室时，洗涤过程中保持的形态应当尽量有利于使超声场聚集于待洗衣物周边，具体形态可进行试验后调整。事实上，其在反射超声波的同时，也可用于按压衣物，使之下沉进入水中，最大程度的舒展衣物，便于洗涤。另外，本领域技术人员应当知道所述的抽气口应位于洗涤室的最高水位上方。上述装置使用时，首先将洗涤用水注入洗涤室中，用抽气装置使水中的气体大部分被脱除，再将衣物上粘有污渍的待洗部位浸入水中，合上密封盖，并利用反射板将衣物压入水中。再利用超声波换能器，使洗涤桶中形成超声场，对衣物进行洗涤。由于洗涤用水中的气体被事先脱除，因此液体中超声波空化效应相对于原水得到大大的强化，同时反射板进一步将超声场聚集于衣物周边，衣物上的污渍在超声波作用下被高效脱除。利用该设计能做到即使不用洗涤剂，也获得与传统洗衣机同样的清洗效果。这一设计不仅颠覆传统洗衣机多次进水脱水的做法，而且能缩短清洗时长，因此耗水量大幅减小。作为优选，还设有加热元件，用于加热洗涤室内的液体，使其维持在一个合适的温度。如前所述，液体表面张力系数和粘滞系数随着水温的升高而减小，不但能增强超声波的空化效应，而且能减少水中溶解气体含量。这将有利于超声波的洗涤作用。作为优选，所述的密封盖和洗涤室上设有磁性元件，用于使密封盖和洗涤室之间通过吸引力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定点真空超声无损洗衣机，包括洗涤室，其特征在于：还包括密封盖、反射板和超声波换能器；所述的密封盖用于盖住洗涤室开口，使洗涤室保持密封；超声波换能器用于使洗涤室内产生超声场；洗涤室和/或密封盖上设置有用于抽出洗涤室中水位以上空气的抽气口；所述的反射板固定于洗涤室或密封盖上，且当密封盖盖住洗涤室开口状态下，反射板伸入洗涤室内，用于将超声场聚集于洗涤室下部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柏辰，郑仕达，张剑锋，丁超尔，项光霁，何哲楠，胡培楠，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33