СТИРАЛЬНАЯ МАШИНА
WASHER

Изобретение относится к стиральным машинам барабанного типа и может найти применение при разработке бытовых стиральных машин и стиральных машин для прачечных.
Известны стиральные машины, состоящие из корпуса, в котором размещен бак с вращаемым барабаном и приводом вращения барабана (Лебедев А.И. «Анатомия» стиральных машин - М.: СОЛОН-ПРЕСС, Серия «Ремонт», выпуск 104. 2008. - с.62-63).
В таких стиральных машинах вращаемый барабан закреплен на одном валу в стиральных машинах с фронтальной загрузкой, или на двух валах - в стиральных машинах с вертикальной загрузкой. Узел крепления вращаемого барабана в баке стиральной машины включает, по меньшей мере, собственно вал, один конец которого неразъемно закреплен к боковой поверхности барабана, а другой конец вала опирается на подшипниковую опору, закрепленную к боковой поверхности бака. По меньшей мере, один вал стиральной машины соединяется с приводом вращения барабана в баке. В стиральных машинах с фронтальной загрузкой, барабан в баке закреплен консольно на одном валу.
В рассматриваемых стиральных машинах используется два принципиально отличных варианта узла бак-барабан. Один вариант узла бак-барабан содержит подшипниковый узел, состоящий, преимущественно, из одного подшипника; уплотнителя, вала, корпуса подшипникового узла, закрепленного к баку. При этом один конец вала закреплен в подшипнике без передачи вращающегося момента, другой конец вала закреплен в боковой поверхности вращаемого барабана. Этот вариант узла бак-барабан характерен для устройства опоры барабана в баке без передачи вращающего момента от привода и он применяется для стиральных машин с вертикальной загрузкой. Другой вариант узла бак-барабан предусматривает передачу крутящего момента от привода к вращаемому в баке барабану. Для стиральных машин с фронтальной загрузкой он является единственным.
Недостатком известных стиральных машин барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузкой является относительно невысокая интенсивность процесса обработки стираемых изделий, поэтому процесс стирки длителен и на его осуществление затрачивается относительно много времени. Собственно процесс механического воздействия на стираемое изделие ограничивается подъемом стираемого изделия гребнем, расположенным на внутренней поверхности вращаемого барабана. При вращении барабана, стираемое изделие падает с гребня в нижнюю часть барабана. Особенностью такой обработки белья является процесс перелопачивания, когда стираемое изделия совершает стохастическое изменение формы и пространственное вращение, что способствует отстирываемости различных частей стираемого изделия. Однако необходимо многократное поднятие гребнями стираемых изделий, чтобы получить результат процесса стирки.
Известны стиральные машины, в которых узел бак-барабан отличается от широко применяемых в настоящее время, например, патент RU №2329340 D06F 37/20, 2008. Стиральная машина барабанного типа (варианты) и способ сборки узла вала (варианты)). В этой стиральной машине узел вала стиральной машины содержит фланцевый вал, соединенный с задней стороной барабана, для передачи силы вращения электродвигателя на барабан. Между барабаном и фланцевым валом предусмотрен буферный материал для распределения или поглощения нагрузки или вибрации, передаваемой от барабана на фланцевый вал.
Недостатком такой стиральной машины также является относительно не высокая интенсивность процесса обработки стираемых изделий, поэтому процесс стирки длителен и на его осуществление затрачивается относительно много времени, а коэффициент, характеризующий отношение полезной (эффективной) мощности, преобразуемой в механическую работу, непосредственно затрачиваемой на процесс отстирываемости, невысокий.
Известны стиральные машины, в которых выполняется интенсификация процесса стирки. Например, в известном техническом решении (патент RU №2412289 D06f 37/26, 2011. «Стиральная машина барабанного типа»), на стираемое изделие из форсунок воздействуют струи моющего раствора или воды, ускоряя падение стираемых изделий в нижнюю область вращаемого барабана, после поднятия их гребнями, расположенными на внутренней поверхности барабана. В такой конструкции процесс стирки в некоторой степени улучшается за счет увеличения механического воздействия струй на стираемые изделия.
Однако процесс обработки стираемых изделий в таких стиральных машинах по-прежнему низкоэффективен.
Эффективность процесса стирки можно увеличить, если применять дополнительные устройства с электропитанием, например дополнительные исполнительные органы для стирки внутри вращаемого барабана.
Недостатком известных стиральных машин барабанного типа является невозможность в известных конструкциях стиральных машин и узла - бак-барабан передать электроэнергию во вращаемый барабан для использования дополнительных исполнительных органов с электроприводом.
Задачей изобретения является обеспечение ввода электропитания дополнительных устройств в барабан стиральной машины, при его вращении.
Поставленная задача решается тем, что стиральная машина барабанного типа, включающая систему управления, неподвижный бак, имеющий цилиндрическую часть и две боковые поверхности, в котором, с возможностью вращения, закреплен барабан, выполненный в виде цилиндрической перфорированной поверхности и двух боковых поверхностей; привод вращения барабана и узел бак-барабан, включающий, по меньшей мере, один вал, один конец которого неподвижно закреплен на боковой поверхности барабана, а другой опирается на подшипниковую опору, закрепленную на боковой поверхности неподвижного бака, выполнена так, что стиральная машина снабжена блоком передачи электроэнергии от неподвижного бака во вращаемый барабан. При этом, по меньшей мере, один вал узла - бак-барабан выполнен полым, а блок передачи электроэнергии от неподвижного бака во вращаемый барабан выполнен из двух частей, одна из которых неподвижно закреплена к боковой поверхности бака виде подпружиненных токопередающих элементов, а вторая закреплена на участке вала, примыкающего к подшипниковой опоре, и выполнена в виде кольцевых токоприемников, по меньшей мере, с двумя контактами. Кольцевые токоприемники контактируют с токопередающими элементами, а внутри полого вала размещены электропроводники, один конец которых соединен с кольцевыми токоприемниками, а другой конец заведен во внутрь вращаемого барабана для подключения электропитания к дополнительным устройствам, расположенным внутри или снаружи поверхностей вращаемого барабана.
Сущность изобретения поясняется рисунками. На фиг.1 приведено сечение стиральной машины. На фиг.2 приведен пример узла бак-барабан. Стиральная машина (фиг.1) состоит из неподвижного бака 1, имеющего цилиндрическую часть 2 и две боковые поверхности 3; барабана 4, закрепленного в баке 1 с возможностью вращения, выполненного в виде цилиндрической перфорированной поверхности 5 и двух боковых поверхностей 6; привода вращения барабана 7 и узла бак-барабан 8. Узел бак-барабан 8 (фиг.2) включает вал 9, один конец 10 которого неподвижно закреплен на боковой поверхности 6 барабана 4, а другой конец 11 опирается на подшипниковую опору 12, закрепленную на боковой поверхности 3 неподвижного бака 1.
Вал 9 выполнен полым, имеет канал для проведения внутри его электропроводников 13.
Блок передачи электроэнергии от неподвижного бака 1 во вращаемый барабан 4 выполнен из двух частей, одна из которых неподвижно закреплена к боковой поверхности 3 бака 1 виде подпружиненных токопередающих элементов 14, а вторая закреплена на участке 11 вала 9, примыкающего к подшипниковой опоре 12, и выполнена в виде кольцевых токоприемников 15, по меньшей мере, с двумя контактами, так что кольцевые токоприемники 15 контактируют с токопередающими элементами 14. Внутри полого вала 9 размещены электропроводники 13, которые одним концом соединены с кольцевыми токоприемниками 15, а их другие концы заведены во внутрь вращаемого барабана 4 для электропитания дополнительных устройств, расположенных внутри или снаружи поверхностей 5,6 вращаемого барабана 4.
Кольцевые токоприемники 15 размещены на изолирующих кольцевых втулках (не показаны), закрепленных на поверхности вала 9. На участке вала 9 в месте крепления кольцевых токоприемников 15 выполнено радиальное отверстие (не показано) для присоединения к ним электропроводников 13. Вывод электропроводников 13 во внутрь барабана 4 может быть выполнен, например, через торец вала 9. Величина и тип напряжения питания, передаваемого во внутрь вращаемого барабана, зависят от типа и назначения дополнительных исполнительных органов. Например 12 Вольт постоянного тока. Если дополнительные исполнительные органы не используются, то напряжение не подается. Заявляемая стиральная машина может быть использована и без установки дополнительных исполнительных органов. В качестве дополнительных исполнительных органов могут быть использованы, например, ультразвуковые резонаторы, закрепляемые на поверхностях гребней или электромагнитные вибраторы, механически воздействующие на стираемое изделие.
Заявляемая стиральная машина работает следующим образом. Для основного варианта использования заявляемой стиральной машины после загрузки белья и подачи моющего раствора, в соответствие с установленной программой пользователя, после команды «Пуск» барабан 4 приводится в движение приводом вращения барабана 7, далее выполняются последовательно команды системы управления стиральной машиной. Программа системы управления стиральной машиной дополнительно вырабатывает команды (включить/отключить) дополнительные исполнительные органы, размещенные внутри барабана. Рассмотрим в качестве примера применение дополнительного исполнительного органа в виде ультразвуковых излучателей, размещаемых на боковых поверхностях гребней барабана, к которым подается электропитание в соответствии с заявляемой конструкцией стиральной машины. Одновременно с началом выполнения программы стирки напряжение безопасного уровня подается к токопередающим элементам 14, при вращении барабана 4 или при его стоянке. Это напряжение через кольцевые токоприемники 15 передается по электропроводникам 13 к дополнительным исполнительным органам - ультразвуковым излучателям. При вращении барабана 4 к поверхности этих излучателей будет перемещаться различные участки стираемых изделий, тем самым увеличивая эффективность процесса стирки. Вместо ультразвуковых излучателей к электропроводникам 13 внутри барабана 4 могут подключаться любые другие устройства.
Возможен вариант использования заявляемой стиральной машины без включения дополнительных исполнительных органов. В этом случае, системой управления стиральной машиной могут быть использованы режимы работы «с» или «без» дополнительных исполнительных органов. При выборе режима работы без дополнительных исполнительных органов, напряжение к токопередающим элементам 14 не подается.
Напряжение к дополнительным исполнительным органам может подаваться эпизодически, например, когда гребень не контактирует со стираемым изделием, напряжение на такой гребень не подается. Напряжение на дополнительные исполнительные органы может не подаваться во время отжима.
Заявляемые конструкции стиральной машины и узла бак-барабан предоставляют множество возможностей по использованию напряжения внутри вращаемого барабана как с целью увеличения эффективности процесса стирки, так и другими целями, например для снижения вибраций при отжиме, обеспечение щадящей или интенсивной стирки и др.
Таким образом, конструкция заявляемой стиральной машины обеспечивает ввод электропитания к дополнительным устройствам в барабан стиральной машины, при его вращении.