洗衣机的洗涤剂溶解装置 本发明涉及洗衣机的洗涤剂溶解装置，特别涉及这样一种洗衣机的洗涤剂溶解装置，在该装置中，供水口装在过滤器上，该过滤器覆盖在装洗涤剂的半球形容器上，由此防止了在容器中残留洗涤剂和从容器中溢出洗涤剂。
一般地讲，洗衣机的洗涤过程要用洗涤剂以便将衣物等洗得更干净。即使在漂洗衣物清除其中洗涤剂若干次(约4次)之后，依然有些洗涤剂还保留在衣物上。因此有必要在洗衣机的外面预先用水溶解洗涤剂，然后再将溶解的洗涤剂倒在洗衣机的桶中。这个问题导致要求一种机械的洗涤剂溶解装置，以防止洗涤剂存留在衣物上。
同时，不管溶解什么洗涤剂，溶质(洗涤剂)分子之间的相互吸引力一定要小于溶质分子和溶剂(水)分子之间地作用力。即当洗涤剂分子和水分子的相互吸引力大于洗涤剂分子之间的相互作用力时，洗涤剂才真的被溶解。当粘着的溶质粒子(颗粒)，即一团洗涤剂分散成溶质粒子时，在溶质分子和溶剂分子之间的接触面积增大了。因而达到快速溶解。
溶解过程包括三个步骤，第一步，水渗入一团洗涤剂，将洗涤剂分散成粒子；第二步，洗涤剂粒子与水混合形成分子；第三步洗涤剂分子离解。加速粒子分散和溶解的因素例如是洗涤剂的成份或水温等，但是最重要的因素是从外部施加的流水的物理能量。可以成倍地增加对着洗涤剂的喷水力以增加能量。增加喷水力的最好方法是利用喷嘴增加喷射流速或利用横截面减小的喷嘴，以使喷嘴压力增加的方法。
常规的利用从喷嘴喷出的水流力的洗衣机的洗涤剂溶解装置示于图5。供水阀110具有喷嘴111和空气入口112，该阀连接在溶解装置的主体120上。在主体120的内部具有一个内盒130。漏斗形或截锥形的过滤器140放置在内盒130中。当喷嘴出口的横截面减小时，流速增加，而当空气通过空气通道112吸入时，流速还可以进一步增加。这是由于喷嘴111的出口周围压力降低的缘故。较快的水流冲击装在过滤器中的洗涤剂，穿过过滤器的水流在内盒130中变成涡流，如箭头“D”所示，以进一步溶解洗涤剂。该装置还具有一个辅助过滤器150，它配置在离开喷嘴111的出口一定距离的地方，以防洗涤剂返流到阀110。
所产生的一个问题是，当一团洗涤剂从内盒的底部溅到过滤器的“A”部分时，需要用喷嘴喷出的水流的力使其分散，使洗涤剂粒子在内盒中的循环过程中被溶解。当水流压力比较低时(约0.8kgf/cm2)，作用在“A”部分的力很弱，因而这团洗涤剂仍保留在过滤器的上部边缘处。作用在“A”部分的力被减弱的原因如下。
根据碰撞和动量方程，喷嘴出口的流体力F一般由下列方程决定：
F＝eQV……………………………(1)式中e是流体密度，kgf/cm3；Q是流量，L/min；V是速度，m/s
因为具有预定流量Q的流体流速被降低了，所以作用在“A”部分的力F’2由下式决定：F’2＝{eQV－(H1′＋H2′＋H5′＋L’}tanβ………………(2)式中H1′是辅助过滤器的阻力，kgf；H2′是洗涤剂高度的阻力，kgf；H5′是洗涤剂过滤器的阻力，kgf；L’是根据流量损失减弱的力，kgf；β是水流的反射角，度。
其中，因为具有起始阻力的H2′在洗涤剂溶解期间不久就消失了，所以可以忽略。将此方程与方式(1)比较可知，初始力被减弱了这么多，即减弱了辅助过滤器阻力H1′、过滤器底部阻力H5′、流量损失产生的力L’和由于反射角损失的力eQVtanβ之和。
另外，在供水初期从过滤器上周缘溢出的洗涤剂粒子沿水流“B”而堆积在下角部分C。因此流线型的水流D不围绕堆积的洗涤剂流动，所以洗涤剂仍然保持堆积，这又产生其它的问题。留在洗涤剂容器中的洗涤剂继续溶解，一直到供水周期的最后阶段，更坏的是，甚至在漂洗阶段这些洗涤剂还发生泡沫。这些泡沫流进洗衣桶中或从装置主体和空气入口之间的间隙往上流。
另外，因为在初始阶段，或用高压供水的主要阶段没有溶解的洗涤剂粒子很快地糊满了过滤器，所以流出的水量相对地小于通过喷嘴喷入的水量。因而一团团由水分开的洗涤剂粒子反向地从洗涤剂容器(F)流出。为了解决这一问题，能使洗涤剂粒子流出的间隙G必须作得很窄，该间隙越窄，通过供水阀空气入口倒流出去的分散在水中的洗涤剂便越多。这一现象一直要持续到由洗涤剂糊住的过滤器完全疏通了，因为洗涤剂在低水压的喷嘴喷射力下不能穿过糊住了的过滤器。当包含的肥皂成分越多时，越发粘滞，这一问题变得越严重。为了解决这一问题，将过滤器150装在供水阀的出口处，但这也形成降低喷嘴喷射力的一个因素。
本发明的一个目的是提供一种可以解决上述问题的用于洗衣机的洗涤剂溶解装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于洗衣机的洗涤剂溶解装置，在这种装置中，喷嘴喷射力可以有效地施加在洗涤剂上面没有力的损失，因而减少了洗涤剂的残留量。水流通路上的中间阻力也被消除，因而增大了涡旋力。
本发明的再一个目的是提供一种用于洗衣机的洗涤剂溶解装置，在这种装置中，过滤器盖住装洗涤剂容器的上部分，利用该过滤器可以防止未溶解的洗涤剂粒子随水流流出，因而促进了洗涤剂的溶解。
按照本发明，洗衣机的洗涤剂溶解装置包括一个其中可装洗涤剂的下部半球形洗涤剂容器，该容器的底部中心部分被加工成凸形的，其内壁具有许多径向延伸的肋。洗衣机的洗涤剂溶解装置还包括装有过滤器的上部拱形盖，该盖配置在下部洗涤剂容器的上部分上并具有供水口。
下部洗涤剂容器和上部盖子用盘簧(螺旋弹簧)铰接连接。在容器和盖上的相应法兰上具有许多孔，形成已流过过滤器的已溶解洗涤剂的水的通道。
另外，温水和冷水会聚在上盖的供水口处。
再则，形为倒截锥形的过滤器被放置在下部洗涤剂容器上。
图1是本发明的洗衣机的洗涤剂溶解装置的透视图；
图2是图1的平面图；
图3是沿图2的III—III线所取的侧面截面图；
图4是本发明的洗衣机的洗涤剂溶解装置另一个实施例的侧面截面图；
图5是先有技术的洗衣机的洗涤剂溶解装置的侧面截面图。
参照图1至3，洗涤剂溶解装置包括具有洗涤剂盛装部件11的下部洗涤剂容器1和设置在下部洗涤剂容器1上方的上部盖子3。在上盖3的中心部分装有过滤器31。过滤器31上具有供水口33，用于通过从供水部件7来的水流。在过滤器31的外环上具有拱形的导板37，用于使罩在盛装部件11中的洗涤剂平滑地循环。在盛装部件11中的洗涤剂的上部分和导板37的下表面之间形成一个空间。
导板37的凸缘37R用单独工艺成形，它设置在下面要详细说明的盛装部件11的边缘11R上，为使过滤器31增加刚性，配置了一些从供水口33径向向外延伸的肋35。另外，在导板37的外环上形成的法兰4U上形成许多开口5U。穿过过滤器31的溶解3洗涤剂的水流过开口5U和下面将要说明的开口5L，然后放入洗衣桶(未示出)中。
下部洗涤剂容器1包括一个其中盛装洗涤剂的形为半球形的洗涤剂盛装部件11和围绕盛装部件11的周围形成的法兰4L。盛装部件11还包括凸形部件17，该凸形部件的中心与供水口33的中心共轴对准。
在盛装部件11的最低点处，即在凸形部件17的边缘处，有一个余液排出通孔13。存留在盛装部件11中的已溶解洗涤剂的水可以通过该排放通孔13流入洗衣桶中。在排放通孔13上装有一个过滤器，用于防止未溶解的洗涤剂流入到洗衣桶中。在盛装部件11的内壁上，在盛装部件11的上边缘11R和凸形部件17的边缘17R之间径向配置许多导向器15。凸形部件17和导向器15有助于使从供水口33喷出的水平滑地在盛装部件11中循环。
盛装部件11的边缘11R的外径小于导板37的环形凸缘37R的内径。凸缘37R和边缘11R紧密相接，因而洗涤剂粒子不会流出溶解装置。另外，在法兰4L上形成许多开孔5L，这些开孔与上盖3上的开孔5U是对准的。已溶解洗涤剂的水能平稳流进洗衣桶。
在下部洗涤剂容器1和上盖3的各自后部的两端上形成由盘簧6S作用的铰接部分6。在松开状态时，即在设有施加作用于盘簧6S的外力时，上盖3总是位于直立的位置。下部洗涤剂容器1可以滑入到隔间(舱室)90中，直到上盖3盖住盛装部件11。相反，当从隔间90中拉出容器1时，上盖3便逐渐离开盛装部件11，最后向后仰，从而可方便地将洗涤剂装入盛装放部件11中。
当溶解装置完全插入隔间90时，上盖3的供水口33将正对着供外部件7。水流从装在供水部件7上的温水喷嘴71和冷水喷嘴73喷出。两种水流在供口水33处交叉，因而可使流速恒定的水流喷到盛装放部件11上。这可以防止发生下列问题：第一，靠近相应喷嘴71、73内壁的流速由于喷嘴内壁的阻力不等于相应喷嘴71、73中心部分的流速；第二，具有不均匀速度的水流冲击在盛装容器11中的洗涤剂上，使一部分末溶解的洗涤剂从供水口33处溢出。
按如上所述构造的洗涤剂溶解装置的操作如下。将预定量的洗涤剂加入到盛装部件11中，并将下部容器1推入到隔间90中。在供水周期中，从相应喷嘴71、73出来的水流在供水口33处交会，因而在喷嘴的中心部分或周围形成恒定的流速，然后使流速均匀的水流冲击洗涤剂。当水流溶解盛装部件11中部的洗涤剂并同凸形部件17碰撞时，喷射流形成涡旋运动，沿导向器15径向运动。上升水流溶解盛装部件11内四周的洗涤剂，然后连续的上升水流沿上盖3的拱形导向器37的下表面流动。随后，在喷嘴的喷射水流的作用下，连续流又向下流向凸形部件17。
在溶解过程中，邻近盛装部件11上边缘(此处的水流冲击力较弱)的一团洗涤剂受到力F2的作用，从方程(1)可以导出，F2为如下式所示：
F2＝eQV－H2 (3)式中H2为洗涤剂高度的阻力，kgf。式中H2可以忽略不计，因为H2的新始阻力在洗涤剂溶解期间很快地消失了。
将方程(3)与解释先有技术产生的力的方程(1)比较，可以看到，本发明的作用力大得多。因此，水流具有更强的喷射力。
洗涤剂由强力水流溶解并形成起泡的溶液。穿过过滤器31的已溶解洗涤剂的水流向上流过上盖3，然后通过开口5U、5L流到洗衣桶中。另一方面，没有从上盖3流出的溶解的洗涤剂则通过余液排出口13完全排入洗衣桶。
图4示出洗衣机的洗涤剂溶解装置的另一个实施例。该装置包括洗涤剂盛装部件11和放置在盛装部件11上的过滤器31A。过滤器31A被成形为一个倒截锥形，它的上部中心部分与下部中心部分是贯通的。另外，法兰31F沿过滤器31A的上边缘的周围径向延伸。该法兰31F设置在装放部件11的上部边缘11R上。
按照这种洗涤剂溶解装置的结构，洗涤剂受到从喷水口出来的水流的强劲喷射力的冲击，致使涡旋力增加，因而消除了作用在喷射水流上的中间阻力。因为喷射力平称地作用在洗涤剂上，所以减少了残留在盛装部件内的洗涤剂量。另外，在洗涤剂和上盖之间形成的空间有助于使水流加强循环。全部洗涤剂可以被溶解，只在供水周期形成泡沫。再则，利用强力水流可以增加洗涤剂的溶解度，因此可以减少盛装部件的体积。这样便可以防止过多使用洗涤剂所造成的环境污染。最后，因为上盖或过滤器配置在洗涤剂的上方，所以可以防止未溶解的洗涤剂粒子溢出上盖。