本發(fā)明是有關(guān)用于洗滌纖維和紗線之類的紡織品的超聲波洗衣機(jī);它裝設(shè)了一個(gè)超聲波發(fā)生器和一個(gè)氣泡供給裝置。

慣用的洗滌紡織品的洗衣機(jī)一般具有一個(gè)攪拌器而用洗滌劑來攪拌它們;因此需要相當(dāng)大的大功率電機(jī)來開動(dòng)攪拌器。而且洗后的紡織品勢(shì)必會(huì)皺折、擰絞或者損傷。當(dāng)然，由洗滌劑引起的損害還不可能避免。除了上述而外，在紡織精制車間中還曾使用過另一種洗衣機(jī)用來洗去污漬，如在染色工序以前附著的油分或纖維、紗線紡織品上的精整材料。這一種洗衣機(jī)具有圖4所示的結(jié)構(gòu)。即在桶110中裝設(shè)著其壁上有許多孔的轉(zhuǎn)筒;這轉(zhuǎn)筒由一個(gè)固定偏心軸113水平地支承。從而以一定的速率引起振動(dòng)。在充滿洗滌劑的桶110的上方設(shè)置了張力輥輪114;因此，如洗后的長纖維紡織品120在轉(zhuǎn)筒111上進(jìn)行一個(gè)周程以后，通過張緊輥輪114便從桶中被連續(xù)地引導(dǎo)送出。紡織品被卷繞在轉(zhuǎn)筒111上，轉(zhuǎn)筒依靠固定偏心軸的作用每進(jìn)行一次振動(dòng)周期性運(yùn)動(dòng)，洗滌就能夠往復(fù)通過紡織品的孔眼。基于這一情況，紡織品上的污漬由于洗滌劑對(duì)紡織品的振動(dòng)沖擊就會(huì)被洗掉了。然而這種洗衣機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)筒和紡織品二者給與了很大的振動(dòng)，以致轉(zhuǎn)筒需要大型而堅(jiān)固的構(gòu)造，因此結(jié)果是紡織品勢(shì)必會(huì)受到損害。

在這種情況下，本發(fā)明的一項(xiàng)目的是提供一部小型、節(jié)能、不需要洗滌劑且適于洗滌紡織品的超聲波洗衣機(jī)。本發(fā)明的另一項(xiàng)目的是提供一部能夠洗滌纖維、紗線、繩線等類紡織品而無損害的超聲波洗衣機(jī)。

本發(fā)明的上述的及其以外的目的以及新穎的特征，由以下的詳細(xì)說明，并結(jié)合附圖閱讀時(shí)，會(huì)更加完全地顯示出來。然而，顯然不言而喻，附圖只是為了解釋，而不是為了限定本發(fā)明的范圍。

圖1是本發(fā)明的洗衣機(jī)的部分切去的透視圖。

圖2是表示本發(fā)明的第二個(gè)例子的縱斷面圖。

圖3是表示與第二個(gè)例子有所變化的縱斷面圖。

圖4是為了與上述第二個(gè)例子比較在這里表示出慣用的洗衣機(jī)的縱斷面圖。

在圖1中表示出用來洗滌紡織品的洗衣機(jī)，作為本發(fā)明的第一個(gè)例子。圖中數(shù)字1表示頂部開口的金屬制圓筒形桶。在其底面11上穿設(shè)著許多小孔12。還做出許多金屬片13，它們的面朝著不規(guī)則的各個(gè)方向豎立于底面11上。

在底面的中心設(shè)置超聲波發(fā)生器2，它的振動(dòng)子21突出于桶的底面;在底面附近振動(dòng)子的接合要密封成不漏水狀態(tài)?？籽圯^為粗大的金屬網(wǎng)護(hù)籠23覆蓋著振動(dòng)子21。同時(shí)借助于刻度盤式選擇器（在這里未經(jīng)圖示），例如，按照要洗滌的紡織品的種類，能使超聲波發(fā)生器的頻率任意變化于10～60千赫的范圍內(nèi)。即就紡織品的材料而論，按照人造纖維、棉、麻、絲、羊毛、尼龍的次序，頻率要在上述的范圍內(nèi)依次增高一些。又頻率還要按照紡織品的編織方式來調(diào)整?？紤]到這一點(diǎn)，自然超聲波發(fā)聲器要這樣設(shè)計(jì)，以使頻率在上述的范圍內(nèi)能夠變?yōu)樽罴阎怠?/p>

為使已經(jīng)發(fā)生的超聲波能夠均勻地傳播到全桶內(nèi)，希望振動(dòng)子不具有方向性。在振動(dòng)子具有方向性的情況下，在桶內(nèi)布置許多振動(dòng)子，以便輸送超聲波到每一個(gè)方向，或在桶內(nèi)布置許多反射體，以使超聲波在其上引起漫反射。

為了有效地反射超聲波，洗滌桶要由金屬制成，但是它可以涂敷一層合成聚合物，其層厚很薄不致妨礙超聲波的反射。

在穿孔的底面11和底板32之間形成氣泡供給室33。在桶的外周上部裝設(shè)空氣泵，以便通過管子31將空氣送入氣泡供給室?？諝饪梢酝ㄟ^多孔性材料或通過在底板上穿設(shè)的許多小孔送入桶中。底面11上的排水口15和底板32上的排水孔35相似，都引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換閥4，在這里通過管子41將一部分廢水排出，其余則可通過濾器42而到達(dá)泵43，它與進(jìn)水閥44接通。供給新鮮水的管子45也連接到閥門44。因?yàn)橐徊糠謴U水通過排水口、閥門4和進(jìn)水口進(jìn)行循環(huán)，重新利用，所以就可以大大減少耗水量。

當(dāng)設(shè)在桶底的許多金屬制凸片的各面不規(guī)則地朝著各個(gè)方向時(shí)，所發(fā)生的超聲波就有其上引起了漫反射，均勻地遍及全桶，而使水很好地浸透紡織品中，這樣，就可以期待洗滌更加有效。

本發(fā)明的洗衣機(jī)的第一個(gè)例子中的操作步驟按照附圖詳細(xì)說明于下：按照衣類數(shù)量的比例開始供給適量的水，通過進(jìn)水管45放入桶1之內(nèi)。這時(shí)，閥門4對(duì)泵43關(guān)閉著。其次，希望將同類紡織品組成的衣類放在桶1之內(nèi)。它們很快地沉沒水中，由于金屬制凸片13豎立在底面，不會(huì)聚集在一處;衣類吸收足夠的水，且在其表面上不殘留什么空氣，為了供作參考，用手?jǐn)噭?dòng)衣類會(huì)更助于從其中除去空氣。

在超聲波發(fā)生器2上將一個(gè)刻度盤式頻率選擇器設(shè)定在適于洗滌紡織品的頻率上，然后開動(dòng)超聲波發(fā)生器;這時(shí)振動(dòng)子21就發(fā)生了超聲波，其中的一部分通過護(hù)籠23的孔眼，或者沖擊到孔眼上后引起漫反射，然后到達(dá)紡織品上;另一部分也在沖擊到金屬制凸片13和桶1內(nèi)部上后引起反射，然后到達(dá)紡織品上。這樣，由于形成這樣的超聲波網(wǎng)絡(luò)，就可以有效地進(jìn)行洗滌。

特別說明，當(dāng)衣類吸收多量的水，以致在其上空氣不存在時(shí)，一部分超聲波便直接到達(dá)衣類上。衣類的聲阻抗（2.9×105厘米·克·秒）接近地等于水的聲阻抗（1.5×105厘米·克·秒），超聲波的反射系數(shù)和吸收系數(shù)各自約為0.097和0.903;這就意味著由衣類吸收了大約90%的超聲波能量。然而紡織品的孔眼比較粗。超聲波由于氣蝕作用便可以通過幾件紡織品，氣蝕作用則幫助從紡織品中除去污漬。

在發(fā)生超聲波的同時(shí)或以后，空氣泵3工作起來，將周圍的空氣通過管子31送入氣泡供給室33內(nèi)。送入室內(nèi)的空氣從底面的許多穿孔中，以小氣泡的形式在水中升起，一部分氣泡溶解于水中，其余則保持著氣泡形狀到達(dá)水的表面。因此這些氣泡使超聲波有著較多的機(jī)會(huì)在其上引起漫反射，而且?guī)椭鶆虻乇椴纪皟?nèi)。氣泡上的反射來自水和空氣之間大的聲阻抗差。超聲波并不直接到達(dá)紡織品，卻到達(dá)桶的內(nèi)壁，在反射以后最后沖擊到紡織品上。

這樣，沖擊到紡織品的超聲波由于氣蝕作用便在紡織品的表面上發(fā)生氣泡，它使污漬或異類物質(zhì)脫離紡織品。只要?dú)馕g作用繼續(xù)進(jìn)行。經(jīng)歷一段時(shí)間以后，由于溶解于水中的空氣用盡，便會(huì)減少形成氣泡，然而正如上面所述，從氣泡供給室33送給的一部分空氣卻逐漸溶解于水中，以致經(jīng)常形成氣泡，而不消失。因此，污漬或異物便完全除去。

在洗完后，關(guān)閉并停止超聲波發(fā)生器2和空氣泵3。當(dāng)將閥門4轉(zhuǎn)到管子內(nèi)時(shí)，便從管子41中排出桶1以內(nèi)和氣泡供給室33以內(nèi)的廢水。如果不排出廢水而進(jìn)行下一次洗滌，則將閥門4轉(zhuǎn)到泵43內(nèi)，而使泵43工作。廢水通過濾器42過濾，并通過閥門44再送入桶1之內(nèi)。濾器是能替換的，廢水可以再次利用;因此可以節(jié)約相當(dāng)大量的水。

繼第一個(gè)例子之后，第二個(gè)例子及與其有所變化的例子將按照?qǐng)D2和圖3予以說明。其中與第一個(gè)例子的部件相同的部件及其作用實(shí)際相同的部件，都由圖1中的同樣數(shù)字來指出。在圖2中，幾乎在桶1的中央水平地支承著在圓周面上有許多孔51的轉(zhuǎn)筒52。在穿孔轉(zhuǎn)筒上纏繞著長條紡織品或一束紗線A，并由張力輥輪53給與拉力;因此，紡織品A可以一定的速度通過這個(gè)桶。

這個(gè)桶最初充滿大量的水，以便至少?zèng)]過了這個(gè)轉(zhuǎn)筒。這時(shí)將閥門4關(guān)閉換向泵43。其次，將超聲波發(fā)生器2上的頻率選擇器設(shè)定在適于洗滌紡織品的值上，并且開動(dòng)超聲波發(fā)生器。發(fā)生超聲波，其中一部分直接到達(dá)紡織品上，另一部分則在桶1的內(nèi)壁上引起反射沖擊，然后到達(dá)紡織品上。

在發(fā)生超聲波的同時(shí)或以后，使空氣泵（在這里未圖示）工作，并且將空氣送入氣泡供給裝置3內(nèi)，送入室內(nèi)的空氣則從設(shè)在氣泡供給裝置上的許多孔36以小氣泡的形式在水中升起。一部分氣泡通過兩側(cè)的孔洞進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)部。一部分氣泡當(dāng)其上升到水中時(shí)溶解于水，但是其余則保持著氣泡形狀到達(dá)水的表面。因此氣泡幫助超聲波不斷地在其上引起漫反射，并且均勻地遍布桶1之內(nèi)。一部分氣泡沖擊桶的內(nèi)側(cè)，在其上引起反射，并通過兩側(cè)的孔洞進(jìn)入轉(zhuǎn)筒;一部分氣泡則通過孔51及諸如纖維和紗線之類紡織品的孔眼進(jìn)入轉(zhuǎn)筒，并且沖擊其里面，與轉(zhuǎn)筒保持著接觸。因?yàn)橐徊糠謿馀莶粩嗟厝芙庥谒?，所以水中的空氣不?huì)由于氣蝕作用而耗盡;相反，卻不斷地發(fā)生氣泡，使污漬或異類物質(zhì)輕易地從紡織品中除去。

同時(shí)，與第二個(gè)例子有所變化的例子在其本質(zhì)上與第二個(gè)例子概念相同。然而，在這變化了的例子中，為使紡織品能夠經(jīng)歷長時(shí)間洗滌，在一個(gè)長桶里交錯(cuò)布置了小直徑的輥?zhàn)?，如圖3所示，其結(jié)構(gòu)是使已經(jīng)發(fā)生的超聲波能夠均等地沖擊其兩側(cè)。此外，它們還分布得充分，而致輥?zhàn)硬幌竦诙€(gè)例子的轉(zhuǎn)筒那樣，需要穿孔。因此，洗滌可以非常有效地進(jìn)行。