[发明专利]定点超声微气泡联合洗衣干衣机及其方法

说明书

技术领域

本发明属于家用电器领域，具体涉及一种便携式定点超声微气泡联合洗衣干衣机及其方法。

背景技术

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。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27亿吨、耗电量为249亿千瓦时，相当于267个西湖的水量。第二，部分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不小心沾上的局部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。且水中的空气含量会对超声波空化有一定的影响，气体含量越高，空化阈值越低，空化越容易发生。

然而目前市场上的超声波洗衣机只是单纯在普通洗衣机的基础上，增加的超声波的发生源，其主体仍为波轮洗衣机，且两种模块的加和，使得成本上升，无疑市场反应冷淡。

单纯使用超声波的洗衣机，存在干衣困难的问题。例如市面上的一些定点清洗衣物的产品，假使洗净效果达标，但其无法实现在洗完衣物之后对其迅速干燥的功能，产品的使用体验欠佳，有继续完善的空间。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提出一种定点超声微气泡联合洗衣干衣一体机及其方法，当衣物上有局部污渍时，实现对其定点快速清洗并干燥。

本发明的洗衣干衣机是基于超声波微气泡联合清洗技术、超声波雾化技术和红外加热技术而发明设计的。本发明的几个相关原理如下：

1.超声波微气泡联合清洁：当足够强的超声波作用于液体媒介时，当交变声压的幅值大于液体中的静压力，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。气泡内气体压强Q愈小，闭合速度愈高，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。

其次，在水中的气泡存在一个以50微米临界点，此刻气泡内压与表面张力平衡，在水中的上升速度很慢，表面带有负电荷，并且最终在水中收缩破裂，最后完全溶解于水中。而这种直径为微米级或纳米级的微气泡能在超声波的声场中充当“空化核”的作用，相当于使能闭合崩塌的空化气泡的数量大幅增加，从而降低空化阈值，提高空化效率及剥离污渍的效果。超声波微气泡联合清洁具有比超声波单独清洗更好的效果。

2.超声雾化器利用电子高频震荡(振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物无伤害)，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾，不需加热或添加任何化学试剂。与加热雾化方式比较，能源节省了90％。

利用这样的原理，我们可以避开水在气化时吸收大量热量的过程，直接将水以水滴的形式，传播到空气中，起到对衣物一定的干燥作用。