羊绒羊毛空化清洗装置

技术领域

本发明涉及一种清洗设备，具体是羊绒羊毛空化清洗装置。

背景技术

羊绒羊毛的组织结构是非常复杂的蛋白质结构,皮质层通常由正,副皮质细胞组成,它们具有不同结构及不同的物理和化学性能.正皮质细胞比较小而且均匀,有清楚的界限,易吸附碱性色素.副皮质细胞较大,形状不规则,较易吸附酸性色素，水洗设备顾名思义是利用水来清洗的设备。与洗涤设备、洗涤机械、水洗机械意义相近，水洗设备用途于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。水洗设备适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。

在对羊绒羊毛进行清洗，清洗装置中的超声波换能器一般固定在中心管的内壁上，每个超声波换能器发射的超声波只能朝固定方向，洗涤的羊绒羊毛不同的地方接收到的超声波能量不同，洗涤效果局部可能不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供羊绒羊毛空化清洗装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

羊绒羊毛空化清洗装置，包括桶体和凹陷形安装部，所述桶体包括环形端壁、下壁壳、上壁壳、内壁壳和外周壁壳，环形端壁的底面外边缘与外周壁壳的顶面固定连接，环形端壁的底面内边缘与内壁壳的顶面固定连接，上壁壳固定连接在内壁壳的底面，下壁壳固定连接在外周壁壳的底面，桶体内侧设有洗涤室，桶体的开口处设有敞开式桶口，敞开式桶口与洗涤室相连通，桶体内下壁壳和上壁壳之间设有加热室，桶体的内壁壳和外周壁壳之间设有筒状传热通道，加热室与筒状传热通道共同构成给热水套，下壁壳的中心处开设有下中心穿孔，上壁壳的中心处开设有与下中心穿孔相等的上中心穿孔，下中心穿孔和上中心穿孔内共同设有贯通管，贯通管的上端管口与上中心穿孔静密封固接，贯通管的下端管口与下中心穿孔静密封固接，筒状传热通道内设有用于将筒状传热通道分隔成内筒状导流通道和外筒状导流通道的内置桶，内置桶的顶端与环形端壁固定连接，内置桶的底面与下壁壳固定连接，内置桶和内筒状导流通道的下部均设在加热室内，内筒状导流通道与加热室相连通，内置桶的顶部圆周等距开设有用于连通内筒状导流通道和外筒状导流通道的出流孔，内置桶的底部圆周等距开设有用于连通内筒状导流通道和外筒状导流通道的进流孔，环形端壁上开设有与外筒状导流通道相连通的蒸馏水进出流口，蒸馏水进出流口螺纹固装有用于密封蒸馏水进出流口的密封盖，贯通管内设有与其相适配的中心管，中心管经贯通管竖直贯穿桶体的下壁壳和上壁壳且与贯通管动密封滑动配合，中心管的上端插入洗涤室内且其内壁固定连接有保温隔热涂料层，保温隔热涂料层延圆周方向和竖直方向均等距离固定安装有超声波换能器，中心管位于洗涤室内最底部的管段固接套装有受洗涤室的上壁壳支承的卡限环，卡限环的外径大于上中心穿孔的内径，卡限环以和中心管共同自转的方式与洗涤室的上壁壳内表面动密封配合，中心管的下端内侧固定连接有气凝胶隔热套，气凝胶隔热套上端管口端面与桶体的上壁壳顶面平齐，中心管的顶端伸出桶体，下壁壳靠近下中心穿孔的内环形部位开设有围绕中心管沿周向均布的贯通孔，贯通孔的上方设有与其相适配的密封壳，密封壳与下壁壳固定连接，在密封壳内配装有磁控管，下壁壳远离下中心穿孔的外环形部位开设有围绕中心管沿周向均布的偏心穿孔，偏心穿孔内设有传动轴，传动轴经偏心穿孔贯穿下壁壳且以自转的方式与偏心穿孔动密封配合，偏心穿孔的下方外侧设有与其相对应的L型吊架，L型吊架固定连接在下壁壳的底面，L型吊架上固定安装有第一旋转电动机，传动轴的一端插入加热室内且固定连接有第一轴流螺旋桨，传动轴的另一端通过联轴器与第一旋转电动机的输出轴固定连接，桶体的底面固定安装有台架，台架的底部内侧固定连接有与其相适配的支撑板，支撑板顶部固定安装有第二旋转电动机、冷气机、超声波驱动电源和底座，第二旋转电动机固定安装在支撑板的顶面中部且与中心管相对应，第二旋转电动机的输出轴竖直向上且通过联轴器固定连接有第二轴流螺旋桨，冷气机的冷风出流口连通第一空气导流软管的后端管口，第一空气导流软管的前端管口密封连通若干个第二空气导流软管的后端管口，台架内壁在磁控管正下方固定连接有横板，第二空气导流软管贯穿横板上的开设的安装孔并固定安装在横板上，第二空气导流软管前端口正对着磁控管，中心管位于下壁壳下方的外置管段上固定套装有空心轴式导电滑环，空心轴式导电滑环的内圈与中心管固装在一起，空心轴式导电滑环的外圈通过固定杆固接下壁壳，空心轴式导电滑环的内圈有线电连接超声波换能器的电源输入端，空心轴式导电滑环的外圈有线电连接超声波驱动电源的电源输出端，底座顶部固定安设有旋转电动机和齿轮减速器，旋转电动机的动力输出轴传动连接齿轮减速器的动力输入轴，齿轮减速器的动力输出轴固定套装有传动齿轮，中心管位于下壁壳下方的管段上套装有齿圈，传动齿轮与齿圈相互啮合。

作为本发明进一步的方案：所述桶体整体由金属构成。

作为本发明再进一步的方案：所述加热室通过进流孔、外筒状导流通道、出流孔和内筒状导流通道相互连通。

作为本发明再进一步的方案：所述超声波换能器顶部的超声发射探头均沿中心管的径向布设而指向桶体的内壁壳。

作为本发明再进一步的方案：所述密封壳底壁向上朝向上壁壳，密封壳内部从下壁壳外表面外露设置，密封壳整体或其底壁由可透射微波的绝缘体构成。

作为本发明再进一步的方案：所述第一旋转电动机邻近下壁壳外表面的具有动力输出轴的前部端面与下壁壳之间设有间隙而互不接触，用于防止在加热室内被加热的温度较高的蒸馏水的热量通过下壁壳传导给第一旋转电动机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过中心管的自转可带动内置其中的超声波换能器公转，便于超声波换能器连续动态地向洗涤室的内壁壳发射超声波，达到更好地对样品毛绒纤维进行超声清洗，使洗涤效果更进一步提升，提高超声清洗效率。

2、本发明卡限环以和中心管共同自转的方式与洗涤室的上壁壳内表面动密封配合，消除可自转的中心管受自身与超声波换能器的承重作用而竖直向下移位的潜在技术隐患，确保中心管在位置固定的状态下自转。

附图说明

图1为羊绒羊毛空化清洗装置的结构示意图。

图2为羊绒羊毛空化清洗装置中A处的放大图。

图3为羊绒羊毛空化清洗装置的框架图。

图4为羊绒羊毛空化清洗装置中B处的放大图。

图5为羊绒羊毛空化清洗装置中C处的放大图。

图中：环形端壁1、内置桶2、内筒状导流通道3、外筒状导流通道4、加热室5、敞开式桶口6、第一轴流螺旋桨7、传动轴8、第一旋转电动机9、L型吊架10、台架11、下中心穿孔12、第二轴流螺旋桨13、第二旋转电动机14、冷气机15、第一空气导流软管16、第二空气导流软管17、偏心穿孔18、进流孔19、磁控管20、凹陷形安装部21、密封盖22、上中心穿孔23、蒸馏水进出流口24、中心管25、超声波换能器26、气凝胶隔热套27、洗涤室28、桶体29、贯通管30、下壁壳31、上壁壳32、出流孔33、支撑板34、贯通孔35、密封壳36、内壁壳37、外周壁壳38、横板39、空心轴式导电滑环40、超声波驱动电源41、卡限环42、旋转电动机43、传动齿轮44、齿圈45、固定杆46、底座47、齿轮减速器48。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，羊绒羊毛空化清洗装置，包括桶体29和凹陷形安装部21，桶体29包括环形端壁1、下壁壳31、上壁壳32、内壁壳37和外周壁壳38，环形端壁1的底面外边缘与外周壁壳38的顶面固定连接，环形端壁1的底面内边缘与内壁壳37的顶面固定连接，上壁壳32固定连接在内壁壳37的底面，下壁壳31固定连接在外周壁壳38的底面，桶体29内侧设有洗涤室28，桶体29的开口处设有敞开式桶口6，敞开式桶口6与洗涤室28相连通，桶体29内下壁壳31和上壁壳32之间设有加热室5，桶体29的内壁壳37和外周壁壳38之间设有筒状传热通道，加热室5与筒状传热通道共同构成给热水套，下壁壳31的中心处开设有下中心穿孔12，上壁壳32的中心处开设有与下中心穿孔12相等的上中心穿孔23，下中心穿孔12和上中心穿孔23内共同设有贯通管30，贯通管30的上端管口与上中心穿孔23静密封固接，贯通管30的下端管口与下中心穿孔12静密封固接，筒状传热通道内设有用于将筒状传热通道分隔成内筒状导流通道3和外筒状导流通道4的内置桶2，内置桶2的顶端与环形端壁1固定连接，内置桶2的底面与下壁壳31固定连接，内置桶2和内筒状导流通道3的下部均设在加热室5内，内筒状导流通道3与加热室5相连通，内置桶2的顶部圆周等距开设有用于连通内筒状导流通道3和外筒状导流通道4的出流孔33，内置桶2的底部圆周等距开设有用于连通内筒状导流通道3和外筒状导流通道4的进流孔19，环形端壁1上开设有与外筒状导流通道4相连通的蒸馏水进出流口24，蒸馏水进出流口24螺纹固装有用于密封蒸馏水进出流口24的密封盖22，贯通管30内设有与其相适配的中心管25，中心管25经贯通管30竖直贯穿桶体29的下壁壳31和上壁壳32且与贯通管30动密封滑动配合，中心管25的上端插入洗涤室28内且其内壁固定连接有保温隔热涂料层，保温隔热涂料层延圆周方向和竖直方向均等距离固定安装有超声波换能器26，超声波换能器26采用现有的清洗专用超声换能器，由日本Honda Electronics公司生产市售且型号为HEC-45402，或由亦为超声技术(深圳)有限公司生产市售且型号为CD-38-5600，中心管25位于洗涤室28内最底部的管段固接套装有受洗涤室28的上壁壳32支承的卡限环42，卡限环42的外径大于上中心穿孔23的内径，卡限环42以和中心管25共同自转的方式与洗涤室28的上壁壳32内表面动密封配合，中心管25的下端内侧固定连接有气凝胶隔热套27，气凝胶隔热套27上端管口端面与桶体29的上壁壳32顶面平齐，中心管25的顶端伸出桶体29，下壁壳31靠近下中心穿孔12的内环形部位开设有围绕中心管25沿周向均布的贯通孔35，贯通孔35的上方设有与其相适配的密封壳36，密封壳36与下壁壳31固定连接，在密封壳36内配装有磁控管20，磁控管20由日本panasonic公司生产市售且型号为MG12W-M31，磁控管20内置在凹陷形安装部21内的微波发射端头发出的微波也就能经密封壳36无阻碍地穿透至加热水套内，下壁壳31远离下中心穿孔12的外环形部位开设有围绕中心管25沿周向均布的偏心穿孔18，偏心穿孔18内设有传动轴8，传动轴8经偏心穿孔18贯穿下壁壳31且以自转的方式与偏心穿孔18动密封配合，偏心穿孔18的下方外侧设有与其相对应的L型吊架10，L型吊架10固定连接在下壁壳31的底面，L型吊架10上固定安装有第一旋转电动机9，传动轴8的一端插入加热室5内且固定连接有第一轴流螺旋桨7，传动轴8的另一端通过联轴器与第一旋转电动机9的输出轴固定连接，桶体29的底面固定安装有台架11，台架11的底部内侧固定连接有与其相适配的支撑板34，支撑板34顶部固定安装有第二旋转电动机14、冷气机15、超声波驱动电源41和底座47，超声波驱动电源41由浙江斧正超声波科技有限公司生产市售且型号为FZG-1000A，冷气机15由广州多乐信电器有限公司生产市售且型号为DAKC-27B，冷风量：370m

桶体29整体由金属构成。

加热室5通过进流孔19、外筒状导流通道4、出流孔33和内筒状导流通道3相互连通。

超声波换能器26顶部的超声发射探头均沿中心管25的径向布设而指向桶体29的内壁壳37。

密封壳36底壁向上朝向上壁壳32，密封壳36内部从下壁壳31外表面外露设置，密封壳36整体或其底壁由可透射微波的绝缘体构成。

第一旋转电动机9邻近下壁壳31外表面的具有动力输出轴的前部端面与下壁壳31之间设有间隙而互不接触，用于防止在加热室5内被加热的温度较高的蒸馏水的热量通过下壁壳31传导给第一旋转电动机9。

本发明的工作原理是：

在被首次应用之前，应确保桶体29的水套内填充满蒸馏水，所以，首先将本发明正立放置在羊绒羊毛实验室内，在基本无尘的情况和室内常温下，首先手动旋拧原本固定密封蒸馏水进出流口24的密封盖22，将密封盖22卸下，然后，将预先准备好的蒸馏水通过蒸馏水进出流口24灌至水套内，直至灌入水套的蒸馏水水位上升至蒸馏水进出流口24且没过蒸馏水进出流口24最上部边沿或从蒸馏水进出流口24稍许溢出，确保水套内所有空气经蒸馏水进出流口24排出桶体29之外之后，用手将密封盖22旋拧固定密封在蒸馏水进出流口24上，由于蒸馏水可长期被隔绝在水套内，不会被外界污染，此后，一般情况下，无需再打开蒸馏水进出流口24。

启用之时，先将足量的自来水(优选经高效过滤的硬度较低的自来水，避免自来水被加热后出现明显的沉淀垢附着在洗涤室28内壁上)经敞开式桶口6倒入洗涤室28内，但倒入洗涤室28内的水体液位应低于桶体29的最顶部，防止洗涤室28内的水从中心管25上端管口溢流入中心管25内浸湿超声波换能器26，也进一步防止水在中心管25内向下滴流到第二旋转电动机14上，防止超声波换能器26和第二旋转电动机14等不受水浸而受损，确保用电安全，投加与置于洗涤室28内的自来水重量匹配的羊绒羊毛专用洗涤剂(元明粉(硫酸钠)等)，适当通过人工采用木质搅拌棒对自来水、洗涤剂进行初步搅拌成洗涤液，然后，将从专门产毛的各种绵羊、羊驼(如美利奴羊等)身上采集到的样品羊绒羊毛适量投加到洗涤室28内，加入纯净水中的样品羊绒羊毛总重与洗涤液重量相匹配，启动旋转电动机43，旋转电动机43通过传动齿轮44和固定安装在中心管25外壁的齿圈45驱动中心管25自转，由于中心管25以穿过贯通管30的方式与贯通管30动密封无缝滑动接和卡限环42与上壁壳32内表面动密封配合，故置于洗涤室28内的洗涤液也不会经贯通管30向下流到桶体29下方浸湿相应旋转电动机、磁控管20等用电部件，启动磁控管20向水套发射频率为2450MHz(微波炉的电磁波频率)的微波，启动冷气机15，冷气机15强力输出的冷空气依次经第一空气导流软管16和每根第二空气导流软管17流到磁控管20上，及时对工作时发热的磁控管20进行空气冷却，使磁控管20可靠稳定工作，延长磁控管20的工作寿命，由于桶体29壳壁均有可反射微波的金属构成，确保样品羊绒羊毛在无损状态中被洗涤加热，微波按超高频电磁波反射规律在加热室5及和筒状传热通道内在不同路径上来回反射，继而全方位充斥于水套内，通过微波加热效应能使蒸馏水快速升温，蒸馏水加热后作为传热介质通过洗涤室28的内壁壳37持续加热置于洗涤室28内的洗涤液，洗涤剂在自来水中溶解后对样品羊毛羊绒进行无损化学清洗，被加热的洗涤液在升温的同时，还对样品羊绒羊毛进行加热，进一步释放洗涤剂对样品羊毛羊绒的洗涤效力，呈槽状的密封壳36由硬质工程塑料构成，磁控管内置在凹陷形安装部21内的微波发射端头发出的微波也就能经密封壳36无阻碍地穿透至加热水套内，由金属构成的桶体29壳壁可防止电磁波透射至洗涤室28内和桶体29之外，确保使用安全，也能屏蔽微波对由有机物蛋白质构成的样品羊绒羊毛的有害物理作用，与此同时，启动超声波换能器26，超声波驱动电源41通过空心轴式导电滑环40和导线向超声波换能器26供电，超声波换能器26通过中心管25管周壁沿径向朝洗涤室28内盛放的洗涤液和样品羊毛羊绒以静止固定状态发射频率为20-40kHz的超声波，启动第二旋转电动机14，第二旋转电动机14驱动第二轴流螺旋桨13旋转，带动温度较低的空气朝向中心管25下端管口流动，空气经中心管25下端管口进入中心管25向上流动，流经中心管25后从中心管25上端管口流出，空气在流经中心管25时可及时对工作时发热的超声波换能器26进行常温空气冷却，从超声波换能器26吸热升温后的空气从中心管25上端管口流出，使超声波换能器26可靠稳定工作，固定涂覆在超声波换能器26尾部端面上或均布固定涂覆在中心管25内周壁上的保温隔热涂料层可较好地防止洗涤室28内的温度较高的洗涤液或清水的热量通过中心管25周壁传导给超声波换能器26，避免超声波换能器26被洗涤液或清水加热，延长超声波换能器26的工作寿命，毕竟，被第二轴流螺旋桨13排流至中心管25的较凉空气进入中心管25内用于常温空气冷却超声波换能器26，为防止较凉空气在流经中心管25位于加热室5下方的管段时通过通过中心管25被在桶体29下方受第二空气导流软管17驱使而流动并从磁控管20吸热的较热空气加热，为防止较凉空气在向上流经中心管25被贯通管30包围的管段时通过中心管25、贯通管30被位于加热室5内的蒸馏水加热，所以，中心管25穿过加热室5且位于加热室5下方的管段内固定套设有气凝胶隔热套27，气凝胶隔热套27能阻隔被微波加热的蒸馏水的高热通过贯通管30、中心管25传导至流在中心管25内向上流经气凝胶隔热套27的空气，保持从中心管25下端管口进入的空气温度不会被蒸馏水加热，最大程度地抑制流经中心管25内的空气的升温，相应使空气能尽可能多地吸收超声波换能器26的热量，提高向上流经中心管25的常温空气的冷却效能，超声波对洗涤液中的水进行空化、辐射压与声流作用，通过空化、辐射压与声流作用对样品羊毛羊绒进行物理超声清洗，开启第一旋转电动机9，第一旋转电动机9通过传动轴8驱动第一轴流螺旋桨旋转，由于传动轴8与偏心穿孔18动密封配合，所以，位于加热室5内的水也不会经偏心穿孔18泄流至桶体29下方而浸湿第一旋转电动机9，第一轴流螺旋桨7旋转时可强力驱使位于加热室5内位于密封壳36与进流孔19之间的被加热水体朝进流孔19流动，被加热水体受到第一轴流螺旋桨7驱动只能依次经进流孔19、外筒状导流通道4、出流孔33、内筒状导流通道3循环流动至加热室5内，水体在水套内的循环流动不但有利于被微波的加热的局部蒸馏水在迅速无死角扩散至加热水套内所有部位，而且当被加热水体被迫使向上流经外筒状导流通道4时，可通过桶体29的外周壁壳38与桶体29外界的较凉空气发生热交换，继而使流经外筒状导流通道4的温度过高的蒸馏水得以散热，使其温度适当明显降低，继而使流从内筒状导流通道3流过的水体温度和最终经内筒状导流通道3流入加热室5也就会相应降低，保持加热水套内的蒸馏水的温度在70℃-75℃之间，以起到适当给洗涤室28内的洗涤液降温的作用，使洗涤液的温度限制在65℃-70℃之间，进而达到抑制洗涤液的温度过高的目的，如果样品羊绒羊毛在过高温度环境中加热，则使洗涤烘干后的样品羊绒羊毛后续一些质检结果失真，使质检结果失去鉴定依据的意义，所以，将洗涤液的温度降至样品羊绒羊毛可耐受的温度，确保样品羊绒羊毛的待检测质量不受明显影响；洗涤剂的化学无损清洗和微波加热超声空化清洗可有效将样品羊绒羊毛原本带有的各种微小杂质颗粒(自带有的油脂颗粒、粘附有的灰尘颗粒等)脱离样品羊绒羊毛，使其绝大部分悬浮在洗涤液中或极少部分沉降在洗涤室28内底面上，致使洗涤液收纳微小杂质颗粒后形成污水，当加热足够长的时间后，首先关停磁控管20和超声波换能器26，保持所有旋转电动机运行适当长的一段时间，以使蒸馏水、磁控管20和超声波换能器26明显降温，然后，再关停所有旋转电动机，当洗涤液明显降温后，将样品样品羊绒羊毛从洗涤液捞出后盛放，然后，将连接小型污水泵进水口的进流管一端管口放置在洗涤室28内底部，开启小型污水泵，将洗涤室28内洗涤过样品羊绒羊毛的污水经进流管、小型污水泵和连接小型污水泵出水口的出流管排流至下水道，对留置在洗涤室28底面上的极少部分杂质沉淀物通过浸湿的海绵或其它清洁抹布擦拭掉即可，接着，向洗涤室28内投加适量的清水，再次放入刚被洗涤剂和微波加热超声波洗过的样品羊绒羊毛，但不加入洗涤剂，其余操作按照上述使用方法的相应部分执行，对初次经洗涤剂洗过的样品羊绒羊毛进行二次微波加热超声波洗涤，从洗涤室28内捞出样品羊绒羊毛，完成相应操作后，对其进行沥干/甩干与烘干处理后，开始对其进行后续质检作业流程，卡限环42以和中心管25共同自转的方式与洗涤室28的上壁壳32内表面动密封配合，消除可自转的中心管25受自身与超声波换能器26的承重作用而竖直向下移位的潜在技术隐患，确保中心管25在位置固定的状态下自转。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。