[实用新型]水力自动洗碗碟机

说明书

本发明属于一种自动洗碗碟机，特别是一种依靠水力而不耗电能或耗电量很少的自动洗碗碟机。

目前有的家用自动洗碗碟机由洗涤泵，排水泵，加热器，碗碟架，进、排水管，喷臂，过滤器，程序控制装置等部分组成，使用时装进碗碟架里的待洗碗碟不动，靠洗涤泵带动喷水器将水喷出以清洗碗碟，而整个过程是通过一定的输入程序控制完成的，其使用条件要求用220伏、50赫的交流电源及水压不低于0.5公斤力／平方厘米和水温不超过40℃的水源。这种洗碗机虽然能通过一定的程序实行自动清洗碗碟，但这种机的缺点是消耗电能大和电气配件多，生产成本高，且维修和保养也麻烦，难以普及使用。

现使用的另一种转刷式洗碗机的主要构造是在装有热水的长方形水箱上部呈水平方向安装一对附带刷毛的平行转轴，依靠这些互相咬合的刷毛除去餐具的油污和渣滓，它的主要缺点是仍需用人的双手拿着餐具清洗，而无法减轻人们的劳动强度。

本发明的任务是在于建立一种用自来水力而不用电或只需消耗很少电量的自动清洗碗碟的装置。

本发明的原动力主要是通过自来水流出时具有一定的动量，转化成外合力直接作用于转子碗碟架上而获得的。这样不但能充分利用自来水为人类服务，而且与现有技术相比具有生产制造工艺简，成本低，同时还可以完全或很大限度地节省电能。根据水力学中恒定流（总流）能量方程：

Z₁＋ (P₁)/(γ) ＋α₁(V₁²)/(2g) ＝Z₂＋ (P₂)/(γ) ＋α₂(V₂²)/(2g) ＋hw （1）

式中：Z₁和Z₂分别为断面1－1形心和断面2－2形心离基准面0－0的高程，

P₁和P₂分别为断面1－1和断面2－2的压强，

hw为单位能损失，

V₁和V₂分别为断面1－1和断面2－2的平均流速，

γ为液体的重度，

α₁和α₁分别为断面1－1和断面2－2的动能校正系数，通常采用α₁＝α₂＝1，

g为重力加速度。

现假定一水塔的水面断面1距用户管子出口断面2的高度为h，将基准面取在管子出口断面2上，则Z₁＝h，虽然水塔中水位在变化，但和整个水塔高度相比，压强变化是不大的与水塔相通的管子中水流都常看作恒定流。略去水流阻力，即hw＝0，由式（1）可列出能量方程：

h＋O＋O＝O＋O＋ (V₂²)/(2g) ＋O

求得用户管子出口处的流速为

又根据恒定流动量方程：

式中：ρ为液体的密度，

∑F为作用在液流上外力的合力，

Q为液体的流量，

β₁和β₂分别为断面1和断面2的动量校正系数，通常采用β₁＝β₂＝1，

V₁和V₂分别为液流在断面1和断面2的平均速度。

以水塔的水面断面1和用户管子出口断面2为进出口断面作控制面，由式（3）得：

由理论力学导出当刚体以角加速度作匀变速转动时，有

ω＝ω₀＋εt （5）

φ＝φ₀＋ω₀t＋ 1/2 （6）

式中：φ₀、ω₀分别为刚体的初位置角和初角速度，

φ、ω分别为刚体任一时刻的位置角和角速度，

t为作用时间，

ε为角加速度。

作用于转动刚体上的力或力偶的功可以通过力或力偶对于转轴之矩的功来计算。

即

W＝M_Zφ （7）

式中：W为作用于刚体上的力或力偶的功，

M_Z为刚体对于转轴Z的力矩或力偶矩，

φ为刚体的位置角。

定轴转动刚体的动能为

T＝ 1/2 J_Zω²（8）