БЫТОВОЙ ПРИБОР С РЕЗЕРВУАРОМ ДЛЯ ВОДЫ
HOUSEHOLD APPLIANCE WITH WATER TANK

Область техники
Настоящее изобретение относится к бытовому прибору с резервуаром для воды, сливным трубопроводом, предназначенным для отведения воды из резервуара для воды, и свободно плавающим поплавком, предназначенным для закрытия сливного отверстия.
Уровень техники
В бытовых приборах с резервуаром для воды, предназначенных для стирки тканей, в частности одежды, или для мытья посуды или столовых приборов, резервуар для воды часто содержит закрываемое сливное отверстие, к которому подсоединен сливной трубопровод, предназначенный для отведения воды или воды с содержанием поверхностно-активных веществ из резервуара для воды. Во время программы стирки или мойки такие бытовые приборы часто выполняют несколько этапов программы, на которых сливное отверстие может быть открытым или закрытым. Например, до и во время стирки или мойки сливное отверстие может быть закрыто, чтобы предотвратить утечку поверхностно-активных веществ или моющих средств из резервуара для воды и, тем самым, повысить эффективность стирки или мойки. Для закрытия сливного отверстия часто используют свободно плавающий поплавок, который под действием силы выталкивания может быть прижат к сливному отверстию и закрывать его. Вибрации бытового прибора, которые могут быть вызваны, например, падающей в стиральном барабане одеждой, могут приводить в движение свободно плавающий поплавок и тем самым открывать сливное отверстие, что может привести, например, к утечке поверхностно-активных веществ или моющих средств из резервуара для воды.
В патентном документе ЕР 2 407 586 А1 раскрыт бытовой прибор с барабаном, причем по всей боковой поверхности барабана расположены отверстия, каждое из которых может быть закрыто запорным элементом.
В патентном документе ЕР 2 580 505 А0 раскрыт мембранный клапан с мембранной пленкой и опорной поверхностью, причем мембранная пленка и опорная поверхность выполнены с возможностью поворота друг относительно друга в области, работающей наподобие шарнира, таким образом, чтобы они могли принимать как закрытое, так и открытое состояние мембранного клапана.
В патентном документе DE 10 2009 028 481 ВЗ раскрыт водопроводящий бытовой прибор с переключающим клапаном, содержащим активируемый посредством магнитного исполнительного устройства запорный элемент клапана, взаимодействующий с первой поверхностью седла клапана и, с другой стороны, со второй поверхностью седла клапана для формирования седла с уплотнением.
В патентном документе DE 10 2010 042 038 А1 раскрыта машина для обработки белья с баком для моющего раствора, содержащим сливное отверстие, которое может быть закрыто поплавком под действием силы выталкивания.
В описании полезной модели DE 90 11 190 U1 раскрыто клапанное устройство для закрытия и открытия сливного отверстия резервуара, заполненного жидкостью, в частности, сливного отверстия бака для моющего раствора стиральной или посудомоечной машины. Для открытия клапанного устройства необходима магнитная сила электромагнита. Если ток не подается на электромагнит, и, следовательно, магнитная сила отсутствует, то клапанное устройство будет закрыто. Кроме того, клапанное устройство содержит уплотнительный элемент, который не обладает плавучестью, а погружается в воду, то есть тонет. Таким образом, статическая сила выталкивания этого элемента в воде меньше действующей на него силы тяжести.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка бытового прибора с резервуаром для воды, в котором сливное отверстие резервуара для воды может быть закрыто эффективным и надежным образом.
Эта задача решена объектом изобретения с признаками, раскрываемыми в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрыты на фигурах, в описании и зависимых пунктах формулы.
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, задача решена бытовым прибором с резервуаром для воды, сливным трубопроводом, предназначенным для отведения воды из резервуара для воды, и свободно плавающим поплавком, предназначенным для закрывания сливного отверстия, причем свободно плавающий поплавок может быть прижат к сливному отверстию под действием магнитной силы. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что для закрытия сливного отверстия свободно плавающий поплавок может быть зафиксирован в нем посредством магнитной силы. Под бытовым прибором понимают прибор, используемый для ведения домашнего хозяйства. Это может быть крупный бытовой прибор, в частности стиральная, сушильная, посудомоечная машина, кухонная плита, вытяжка или холодильный аппарат, например, холодильник, морозильник или комбинированный холодильно-морозильный аппарат. Но это также может быть малый бытовой прибор, в частности водонагреватель, автоматическая кофемашина, кухонный комбайн или пылесос.
Резервуар для воды может представлять собой бак для моющего раствора.
Свободно плавающий поплавок может представлять собой уплотнительное тело или уплотнительный элемент.
В предпочтительном варианте осуществления бытового прибора свободно плавающий поплавок содержит постоянный магнит. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что свободно плавающий поплавок создает магнитное поле, посредством которого к ферромагнитным компонентам резервуара для воды может быть приложена магнитная сила.
Резервуар для воды может содержать ферромагнитные компоненты, например, стиральный барабан, изготовленный из ферромагнитной нержавеющей стали.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора постоянный магнит выполнен в виде литой детали. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что постоянный магнит может быть эффективно встроен в свободно плавающий поплавок.
Литая деталь может содержать магнитотвердый ферритный материал в связующей смоле.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора на сливном отверстии расположено магнитное удерживающее устройство. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что магнитное удерживающее устройство может воздействовать магнитной силой на свободно плавающий поплавок.
Магнитное удерживающее устройство может содержать постоянный магнитный и/или ферромагнитный компонент.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора магнитное удерживающее устройство содержит электромагнит. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что магнитное поле, создаваемое магнитным удерживающим устройством, может быть включено или выключено по мере необходимости.
Электромагнит может содержать магнитную катушку и железный сердечник.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытовой прибор дополнительно содержит насос с приводом от двигателя и направленный вверх дренажный трубопровод, предназначенный для откачивания воды из бытового прибора, причем всасывающая сторона насоса с приводом от двигателя может быть соединена со сливным трубопроводом, а нагнетающая сторона насоса с приводом от двигателя - с направленным вверх дренажным трубопроводом. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в возможности эффективного откачивания воды из бытового прибора.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора для прижатия свободно плавающего поплавка к сливному отверстию можно отводить воду из направленного вверх дренажного трубопровода в сливной трубопровод. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что свободно плавающий поплавок может быть прижат к сливному отверстию под действием силы выталкивания.
Насос с приводом от двигателя при работе может производить разрежение, уменьшающее водяной столб в сливном трубопроводе и, следовательно, отводящее свободно плавающий поплавок от сливного отверстия. Снижение мощности насоса позволяет воде стекать из направленного вверх дренажного трубопровода обратно в сливной трубопровод и, тем самым, прижимать свободно плавающий поплавок к сливному отверстию.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора на сливном отверстии расположена эластичная уплотнительная кромка, в частности эластичная уплотнительная кромка с внутренним кольцом, к которой может быть прижат свободно плавающий поплавок для закрытия сливного отверстия. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в возможности эффективного закрытия сливного отверстия.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора противодействующая сила эластичной уплотнительной кромки меньше суммы силы выталкивания свободно плавающего поплавка и магнитной силы, действующей на свободно плавающий поплавок. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в возможности герметичного закрытия сливного отверстия.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора сливной трубопровод содержит камеру, в которой размещен свободно плавающий поплавок, для ограничения расстояния между свободно плавающим поплавком и сливным отверстием. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что свободно плавающий поплавок может быть быстро подведен к сливному отверстию для его закрытия.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора свободно плавающий поплавок выполнен в виде уловителя плавающих в воде ферромагнитных частиц. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в возможности эффективного улавливания плавающих в воде ферромагнитных частиц свободно плавающим поплавком.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора сливное отверстие выполнено в виде уловителя плавающих в воде ферромагнитных частиц. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что возможности эффективного улавливания плавающих в воде ферромагнитных частиц в сливном отверстии.
Уловителем для плавающих в воде ферромагнитных частиц называют, в частности, устройство для захвата таких частиц. Например, уловитель в одном из вариантов осуществления содержит магнит (или, например, несколько магнитов). Такой магнит, в частности постоянный магнит, может притягивать и удерживать ферромагнитные частицы за счет магнитной силы.
Это означает, в частности, что в одном из вариантов осуществления свободно плавающий поплавок содержит магнит, например, постоянный магнит.
Это означает, в частности, что в одном из вариантов осуществления сливное отверстие содержит магнит (или несколько магнитов), например, постоянный магнит и/или электромагнит. Наличие магнита в сливном отверстии в одном из вариантов осуществления подразумевает, например, расположение магнита в кромочной области сливного отверстия. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что магнит не уменьшает поперечное сечение сливного отверстия, обеспечивая, тем не менее, возможность эффективного магнитного захвата частиц.
Наличие магнита в сливном отверстии в одном из вариантов осуществления подразумевает, например, расположение магнита в сливном отверстии. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что магнит расположен непосредственно в потоке протекающей через сливное отверстие воды, что обеспечивает особенно эффективный магнитный захват. В частности, вследствие непосредственного расположения в потоке воды для получения такого же эффекта магнитного захвата может быть достаточно более слабого магнитного поля магнита по сравнению с вариантом удаленного расположения. Хотя магнит, расположенный непосредственно в сливном отверстии, может уменьшать поперечное сечение сливного отверстия, этот возможный недостаток будет компенсирован особенно эффективным магнитным захватом.
Поплавок, выполненный в виде уловителя, в одном из вариантов осуществления содержит сквозное отверстие со встроенной сеткой. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что частицы могут быть задержаны сеткой, когда вода с частицами будет протекать через сквозное отверстие. Сквозное отверстие проходит сквозь весь поплавок.
Сливное отверстие, выполненное в виде уловителя, в одном из вариантов осуществления содержит сетку. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что вода, протекая через сливное отверстие, должна проходить через сетку, которая сможет задерживать возможно содержащиеся в ней частицы.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора предусмотрен полый свободно плавающий поплавок. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в возможности эффективного обеспечения плавучести поплавка.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора плотность материала свободно плавающего поплавка меньше плотности воды. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что свободно плавающий поплавок может быть выполнен в виде цельного элемента, выдерживающего, следовательно, механические нагрузки.
В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора свободно плавающий поплавок имеет форму шара. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что свободно плавающий поплавок может быть прижат к сливному отверстию независимо от его вращения.
В следующем предпочтительном варианте осуществления свободно плавающий поплавок обладает статической плавучестью в воде, превышающей силу тяжести, действующую на поплавок. Это означает, что свободно плавающий поплавок выполнен таким образом, что он, при свободном плавании в воде, обладает статической плавучестью, превышающей силу тяжести, действующую на поплавок. Техническое преимущество этого решения заключается, например, в том, что поплавок может плавать в воде и не тонуть. В одном из вариантов осуществления это может быть реализовано путем выбора подходящей плотности поплавка, а в другом - путем выбора подходящего объема поплавка, поскольку статическая плавучесть зависит, в частности, от плотности свободного плавающего поплавка и его объема. Таким образом, это означает, что в зависимости от варианта осуществления плотность и/или объем свободно плавающего поплавка выбирают таким образом, чтобы статическая плавучесть свободного плавающего поплавка в воде превышала силу тяжести, действующую на свободно плавающий поплавок.
Краткое описание чертежей
Ниже детально рассмотрены варианты осуществления настоящего изобретения, показанные на фигурах, на которых изображено:
Фигура 1: схематическое изображение бытового прибора, в частности прибора для ухода за бельем.
Фигура 2: схематическое изображение запорного устройства резервуара для воды бытового прибора в соответствии с одним из вариантов осуществления.
Фигура 3: схематическое изображение запорного устройства резервуара для воды бытового прибора в соответствии с другим вариантом осуществления.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 показано схематическое изображение бытового прибора 100, в частности прибор для ухода за бельем. Бытовой прибор 100 содержит программное табло 101, органы управления 103 и дверь 105 бытового прибора с ручкой 107. Дверь 105 бытового прибора закрывает снаружи доступ к резервуару для воды внутри бытового прибора 100.
Под бытовым прибором 100 понимают прибор, используемый для ведения домашнего хозяйства. Это может быть крупный бытовой прибор, в частности, стиральная, сушильная, посудомоечная машина, кухонная плита, вытяжка или холодильный аппарат, например холодильник, морозильник или комбинированный холодильно-морозильный аппарат. Но это также может быть малый бытовой прибор, в частности, водонагреватель, автоматическая кофемашина, кухонный комбайн или пылесос.
На фигуре 2 показано схематическое изображение запорного устройства 109 резервуара 111 для воды бытового прибора в соответствии с одним из вариантов осуществления. Запорное устройство 109 содержит также сливной трубопровод 113, расположенный в сливном отверстии 115 резервуара 111 для воды. Сливной трубопровод 113 содержит камеру 123, в которую помещен свободно плавающий поплавок 117. Кроме того, показан уровень 125 воды в сливном трубопроводе 113и магнитные удерживающие устройства 119 и 121.
Бытовой прибор содержит резервуар 111 для воды, сливной трубопровод 113, предназначенный для отведения воды из резервуара 111 для воды, и свободно плавающий поплавок 117, предназначенный для закрытия сливного отверстия 115, причем свободно плавающий поплавок 117 может быть прижат магнитной силой к сливному отверстию 115.
Резервуар 111 для воды может представлять собой бак для моющего раствора. Кроме того, резервуар 111 для воды может содержать ферромагнитные компоненты, например, стиральный барабан, изготовленный из ферромагнитной нержавеющей стали.
Свободно плавающий поплавок 117 может представлять собой уплотнительный элемент. Кроме того, свободно плавающий поплавок 117 может содержать постоянный магнит. Постоянный магнит может быть выполнен в виде литой детали, которая может содержать магнитотвердый ферритный материал в связующей смоле.
Магнитные удерживающие устройства 119 и 121 могут быть расположены в сливном отверстии 115. Кроме того, магнитные удерживающие устройства могут содержать постоянные магнитные и/или ферромагнитные компоненты. Кроме того, магнитные удерживающие устройства 119 и 121 могут содержать электромагнит. Кроме того, магнитные удерживающие устройства 119 и 121 могут составлять единое целое. Например, магнитные удерживающие устройства 119 и 121 могут составлять кольцо вокруг сливного отверстия 115 или камеры 123.
Электромагнит может содержать магнитную катушку и железный сердечник.
Свободно плавающий поплавок 117 для ограничения расстояния между свободно плавающим поплавком 117 и сливным отверстием 115 может быть размещен в камере 123. Кроме того, свободно плавающий поплавок 117 может быть полым или быть выполненным из материала с плотностью ниже плотности воды. Кроме того, свободно плавающий поплавок 117 может иметь форму шара.
На фигуре 3 показано схематическое изображение запорного устройства 109 резервуара 111 для воды бытового прибора согласно другому варианту осуществления. Запорное устройство 109 содержит сливной трубопровод 113, сливное отверстие 115, сливной патрубок 131 и эластичную уплотнительную кромку 127 с внутренним кольцом 129. Сливной трубопровод 113 содержит камеру 123, в которую помещен свободно плавающий поплавок 117. Кроме того, показан уровень 125 воды в сливном трубопроводе 113 и направление 133 слива. Свободно плавающий поплавок 117 закрывает сливное отверстие 115.
В следующем варианте осуществления резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора могут быть закрыты посредством электромагнита для недопущения утечки или потери моющих средств в резервуаре 111 для воды или баке для моющего раствора. Для этого в плоскости уплотнения, например, между уплотнительной кромкой 127 и резервуаром 111 для воды или на сливном патрубке 131, может быть установлено магнитное удерживающее устройство, содержащее электромагнит с катушкой, предназначенное для создания магнитного поля. Кроме того, свободно плавающий поплавок 117 или уплотнительный элемент может содержать магнитный материал, например вставку из магнитомягкого железа. Подобное электромагнитное запирание позволяет закрыть резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора на время растворения моющего средства. Для опорожнения резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора может быть открыт на большой площади. Чтобы перевести свободно плавающий поплавок 117 или уплотнительный элемент в свое положение на катушке, свободно плавающий поплавок 117 или уплотнительный элемент может быть выполнен в виде плавучего элемента. После выключения насоса свободно плавающий поплавок 117 или магнитный плавучий элемент может быть поднят обратно поднимающимся водяным столбом к катушке в плоскости уплотнения. Посредством приложенного к катушке напряжения может быть притянут свободно плавающий поплавок 117 или магнитный уплотнительный элемент, который закрывает резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора.
В следующем варианте осуществления для плотного прижатия свободно плавающего поплавка 117 или плавучего элемента к уплотнительной кромке 127 их притягивают силой постоянного магнита. Для этого в одном из вариантов осуществления постоянный магнит может быть расположен в плоскости уплотнения, например между уплотнительной кромкой 127 и резервуаром 111 для воды или на сливном патрубке 131, причем свободно плавающий поплавок 117 может содержать ферромагнитный материал. В альтернативном варианте осуществления для этого можно расположить ферромагнитный материал в плоскости уплотнения, например между уплотнительной кромкой 127 и резервуаром 111 для воды или на сливном патрубке 131, причем свободно плавающий поплавок 117 может содержать постоянный магнит, например, литую деталь из магнитотвердого ферритного материала в связующей смоле. Величину магнитной силы можно выбрать таким образом, чтобы свободно плавающий поплавок 117 или плавучий элемент удерживался в нужном положении обратно приложенным уровнем воды только при взаимодействии магнитной силы и силы выталкивания. После того, как уровень воды, приложенный с обратной стороны, снизится вследствие включения насоса, свободно плавающий поплавок 117 или плавучий элемент может опуститься вследствие недостаточной силы выталкивания.
В одном из вариантов осуществления улучшенное уплотнение резервуара 111 для воды или бака для моющего раствора бытового прибора 100 или стиральной машины относительно зумпфа насоса может быть реализовано для уменьшения утечки моющего средства.
В одном из вариантов осуществления можно использовать шар или клапан для закрытия резервуара 111 для воды или бака для моющего раствора. Поскольку свободно плавающий поплавок 117 или плавучий элемент после выключения насоса прижимается обратно повышающимся уровнем воды к уплотнительной кромке 127 в резервуаре 111 для воды или в баке для моющего раствора, он может закрывать резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора снизу.
В одном из вариантов осуществления в начале процесса стирки или мойки воду сливают через промывочный лоток в бытовой прибор 100 или в прибор. При этом она может увлекать с собой в бытовой прибор 100 или прибор моющее средство из промывочного лотка. Если свободный плавающий поплавок 117 или уплотнительный элемент между сливным отверстием 115 или выпуском бака для моющего раствора и насосом не закрывает слив, моющее средство может быть смыто непосредственно в насос и больше не может участвовать в процессе стирки или мойки в достаточном количестве. Поэтому резервуар 111 для воды или бак для моющего раствора может быть герметично закрыт свободно плавающим поплавком 117 или плавучим элементом. При этом сила выталкивания может быть достаточной для закрытия резервуара 111 для воды или бака для моющего раствора. Динамика процесса стирки или мойки, в частности падение белья, может приводить свободно плавающий поплавок 117 или плавучий элемент в движение и нарушать герметизацию. При этом дополнительная магнитная сила может предотвратить случайное открытие свободно плавающего поплавка 117 или плавучего элемента, вызванное импульсом падающего белья.
В одном из вариантов осуществления магнитная сила может быть регулируемой. Электромагнит может быть выключен и, тем самым, предотвращено долговременное удержание ферромагнитных компонентов.
В одном из вариантов осуществления недостаток моющего средства может быть устранен посредством дополнительной энергии, например, за счет механики стирки, времени стирки или температуры.
В одном из вариантов осуществления для эффективного процесса стирки или для достижения заданных целей может быть использовано для стирки полное количество моющего средства.
В одном из вариантов осуществления постоянный магнит, например, постоянный магнит магнитного удерживающего устройства 119, 121 или свободно плавающего поплавка 117, может быть использован в качестве уловителя ферромагнитных частиц любых размеров, содержащихся в моющем растворе.
Все признаки, раскрытые и показанные в связи с отдельными вариантами осуществления изобретения, могут быть рассмотрены в различных комбинациях в рамках объекта настоящего изобретения для одновременной реализации их выгодного действия.
Защищаемый объем настоящего изобретения определяется формулой и не ограничен признаками, раскрытыми в описании или изображенными на фигурах.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
100 бытовой прибор
101 программное табло
103 органы управления
105 дверь бытового прибора
107 ручка двери
109 запорное устройство
111 резервуар для воды
113 сливной трубопровод
115 сливное отверстие
117 поплавок
119 магнитное удерживающее устройство
121 магнитное удерживающее устройство
123 камера
125 уровень воды
127 уплотнительная кромка
129 внутреннее кольцо
131 сливной патрубок
133 направление слива