滾筒洗衣機環(huán)保節(jié)能洗滌技術的應用

朱振東

摘 要 隨著人們生活水平的提升，人們對于滾筒洗衣機的需求不再是簡單的衣物清潔，轉而更加關注滾筒洗衣機的使用體驗。文章對從滾筒洗衣機的工作原理進行了簡要介紹，并分析目前了滾筒洗衣機環(huán)保節(jié)能技術的應用。通過應用環(huán)保節(jié)能洗滌新技術，滾筒洗衣機在節(jié)能、環(huán)保、降噪、健康洗滌方面有了明顯的改善，提高人們的使用體驗。

關鍵詞 滾筒洗衣機 洗滌 環(huán)保 節(jié)能

中圖分類號：TM925.33;S210.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）04-0003-03

滾筒洗衣機在減少磨損和提高智能化方面有著十分突出的優(yōu)勢，因此受到了廣大消費者的青睞。進入新世紀以來，隨著人們的生活水平不斷提高，消費者對于滾筒洗衣機在環(huán)保節(jié)能方面提出了更高的要求。根據(jù)相關調(diào)查結構表明，目前滾筒洗衣機市場上，用戶反饋較多是洗滌噪音大、洗滌潔凈程度不夠等方面，總結一下就是用對滾筒洗衣機提出了“凈、靜、精、智、護”的需求。滾筒洗衣機的工作流程主要包括以下幾個步驟：洗滌、漂洗、甩干、烘干。洗衣機在設計時應該分析每個步驟的工作特征和原理，以用戶需求為出發(fā)點，從機體材料、生產(chǎn)工藝、制造技術、傳動結構、電子控制等方面進行不斷改進和創(chuàng)新，實現(xiàn)洗衣機在各個工作步驟上的節(jié)能、健康、環(huán)保，進而不斷優(yōu)化整機性能。

洗衣機的洗滌效果受到整個工作流程的影響，其中洗滌、漂洗、脫水、烘干等都是影響洗滌效果的重要因素。在目前國家越發(fā)注重環(huán)保的發(fā)展理念下，洗衣機的環(huán)保技術應該更加關注洗滌過程中對人和自熱環(huán)境的友好性。

1 滾筒洗衣機的結構及工作原理

滾筒洗衣機的組成主要有以下幾個系統(tǒng)（如圖1所示）：水路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)。其中水路系統(tǒng)又主要包括：進排水管、水槽、內(nèi)外筒等;電控系統(tǒng)包括：處理器、電機、電路板、調(diào)速器等;傳動系統(tǒng)包括：減震器、彈簧、傳動皮、皮帶輪等;支撐系統(tǒng)包括：機體、門體、地腳、底板等。滾筒洗衣機洗滌的具體工作原理如下;將待洗滌的衣物放置進滾筒內(nèi)，加入適當?shù)南礈靹┖颓逅幚砥骺刂齐姍C的正反轉和轉速，通過皮帶傳動帶動洗衣機滾筒按照洗滌程序進行旋轉，以此來達到洗滌的目的。

2 環(huán)保技術的應用

滾筒洗衣機環(huán)保技術的應用主要體現(xiàn)在降低運行噪音、保證洗滌效果減少對人體健康的影響。

2.1 降噪技術

滾筒洗衣機噪音來自以下幾個方面：第一，電機運行產(chǎn)生的噪音;第二，內(nèi)筒在運行過程中軸承產(chǎn)生的噪音。由于內(nèi)筒軸和軸套之間可能存在加工精度和裝配質(zhì)量等問題，導致其可能產(chǎn)生軸線不能重合的情況，進而產(chǎn)生一定的運行噪音，此外經(jīng)過長期運行，密封圈也可能發(fā)生變形，使得軸承滾道內(nèi)混入雜質(zhì)進而使得軸承運行產(chǎn)生噪聲;第三，負載不平衡也是產(chǎn)生噪音的重要原因之一。在洗滌過程中，尤其是在脫水步驟時，洗衣機內(nèi)的負載在內(nèi)筒壁周圍均勻地分布，這是導致脫水噪音大的主要原因。

由于噪音的產(chǎn)生多由振動引起，電機轉速越快，產(chǎn)生的振動也就越大，噪音也會相應地提升。但是電機高轉速能夠減少洗滌時間，降低衣物含水量，能夠滿足目前用戶對洗衣機高性能的要求。當下解決滾筒高轉速噪聲大的技術方法主要有以下幾種：無霍爾矢量變頻控制技術、內(nèi)外筒緊配合加防松降噪結構、外殼側面拱形壓型技術、通過程序設計優(yōu)化衣物分布等技術[1]。

2.1.1 無霍爾矢量變頻控制技術

通過應用無霍爾矢量變頻控制技術的電機，可以進行無級調(diào)速和15rpm以上轉速控制，可以在一定程度上降低電機運行的噪音。該電機采用180°導通型的三相半橋逆變電路作為驅動電源，并應用了正弦調(diào)制等先進技術，可以為電動機提供脈寬可調(diào)制的交流驅動電壓，當電動機處于運行狀態(tài)時，電機內(nèi)部的三相電樞繞組全部一起接通，此時在電樞繞組內(nèi)的電流，可以在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生旋轉磁場，進而帶動電機的永磁轉子運動，電機轉子軸套連接內(nèi)筒。與傳統(tǒng)的皮帶傳動模式相比，該型電機具有以下幾個優(yōu)點：第一，電機的轉子結構使用了螺旋式，這樣可以消除電機產(chǎn)生的電磁噪音;第二，傳動結構上沒有采用皮帶傳動的模式，減少了皮帶輪和皮帶之間產(chǎn)生的噪音;第三，通過直接直驅動內(nèi)筒的傳動模式，在很大程度上控制立刻內(nèi)筒的偏移，使其轉動更平穩(wěn)，進而降低了洗衣機的運行噪音。

2.1.2 內(nèi)外筒緊配合降噪結構

相較于傳統(tǒng)的裝配流程而言，內(nèi)外筒緊配合加防松降噪結構取消了筒軸與內(nèi)筒三角架一體式的部件，具體裝配流程如下：軸套壓裝到外筒→將一個軸承與內(nèi)筒軸安裝后，從滾筒后部壓入軸套→添加平墊片→添加波形墊片→壓裝另一軸承。該結構具有以下幾個優(yōu)點：

第一，機構內(nèi)沒有內(nèi)筒三角架，將內(nèi)筒與外筒之間進行了緊密的配合，這樣做減少了產(chǎn)生噪音的部件，進而降低了噪音;第二，通過在結構中使用平墊片和波形墊片，可以有效地防止軸承發(fā)生串動，減少軸承因松動而產(chǎn)生的噪音[2]。

2.1.3 外殼側面拱形壓型技術

傳統(tǒng)殼體側面一般采用直線形式，外筒與殼體之間的間隙較小，洗衣機運行過程中，振動很容易傳導至殼體，加之懸掛彈簧和連接件的拉力強度不足，都會導致運行過程產(chǎn)生噪聲。外殼側面采用拱形壓型設計，對殼體側部的受力進行科學的分析，通過合理設計可以降低其最大彎矩，使其能夠對外筒提供有效的支撐，增加洗衣機整體的抗振性能，進而達到降低噪音的目的。

2.1.4 程序設計優(yōu)化衣物均衡分布

通過優(yōu)化變頻驅動系統(tǒng)，芯片對芯電機轉速進行精確地控制，提高使衣服分布的均勻性，進而避免由于偏心而導致的震動及噪音。

2.2 健康洗滌技術

2.2.1 ABT動態(tài)殺菌技術

通過應用ABT動態(tài)殺菌技術可以在洗滌過程中產(chǎn)生自由氫氧基和活性氧，自由氫氧基和活性氧具有極高氧化性，能夠起到破壞細菌細胞膜和固化病毒蛋白質(zhì)的作用，殺菌率可達到99%以上。

2.2.2 雙噴淋洗滌技術

通過應用雙噴淋洗滌技術，可以對洗衣機門墊和玻璃清洗進行清洗，噴頭結構為喇叭口形或扇形，通過噴頭清洗水以擴散狀的扇面高速噴出，水流扇面的角度從30°到120°不等[3]。水流可以清洗窗墊溝槽、門體、玻璃上的泡沫，避免細菌滋生的同時，清洗殘留的泡沫，還能防止衣服沾上泡沫，避免其引起用戶的皮膚過敏。

3 節(jié)能技術的應用

3.1 洗滌劑負壓式自動添加技術

在傳統(tǒng)滾筒洗衣機的工作過程中，用戶需要手動進行添加洗滌劑、柔順劑等動作，由于手動操作的弊端，用戶往往無法對添加量進行準確地控制，經(jīng)常會造成添加過多或添加不足的情況發(fā)生。洗滌劑添加不足會降低衣物洗滌效果，洗滌劑添加過多則需要在漂洗步驟消耗更多的水進行清潔，進而導致水資源的浪費[4]。通過應用洗滌劑負壓式自動添加技術可以在保證洗滌效果的前提下，盡可能的減少水資源的浪費。其具體工作流程如下：利用水流產(chǎn)生負壓，利用負壓將洗滌劑、柔順劑等吸入一個容積固定的腔體內(nèi)，充滿腔體后使用水流對腔體進行沖洗，將洗滌劑、柔順劑等沖進洗滌桶內(nèi)對衣物進行清洗。

3.2 自動稱重技術

滾筒洗衣機的自動稱重技術工作原理是，電機變頻器在電機加速過程中會對衣物的重量進行計算，然后芯片根據(jù)衣物重量控制進水閥門投入相應的水量，這樣能夠避免水資源浪費，進而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

3.3 濁硬度檢測技術

滾筒洗衣機中采用的濁硬度檢測技術，其中應用到了濁硬度檢測傳感器，電腦板通過濁硬度檢測傳感器，可以檢測洗滌、漂洗過程中水質(zhì)的污濁程度，通過水質(zhì)的污濁程度可代表衣物的洗滌效果，在保證洗滌效果的前提下，可以達到降低能耗和節(jié)約資源的目的。此外，濁硬度檢測傳感器還可以檢測水質(zhì)的硬度，根據(jù)水質(zhì)硬度的不同使用不同劑量洗滌劑和柔順劑[5]。進而解決了不同地區(qū)水質(zhì)存在差異而無法準確控制洗滌劑使用量的難題。

4 結語

在科技和社會快速進步的新形勢下，人們對于生活質(zhì)量提出更高的要求，傳統(tǒng)的滾筒洗衣機無法滿足人們對于更高生活質(zhì)量的要求。文章通過對降噪技術、健康洗滌技術、洗滌劑負壓式自動添加技術、衣物自動稱重技術、濁硬度檢測技術進行相應的分析，通過在技術上不斷創(chuàng)新和應用，可以實現(xiàn)滾筒洗衣機在環(huán)保和節(jié)能兩個方面的進步。尤其是在水資源日益匱乏的今天，節(jié)能技術的應用顯得尤為

重要。

參考文獻：

[1] 張媛珍.洗衣機節(jié)能趨勢未消，除菌、健康技術受關注[J].電器，2020（11）：28-29.

[2] 謝睿恒，江可玥.一種節(jié)能洗衣機內(nèi)循環(huán)管路設計[J].節(jié)能，2020，39（05）：103-105.

[3] 黃淵，李旭波，唐偉，劉朝彤，陳宏.基于PLC控制的節(jié)能洗衣機系統(tǒng)設計[J].價值工程，2020，39（06）：232-233.

[4] 王其建.滾筒洗衣機健康節(jié)能烘干技術研發(fā)及應用[J].海信，2019（01）：22.

[5] 謝建軍，鄭明星，戴浩乾，施清清，王曉楠.滾筒洗衣機負載不平衡識別算法可靠性設計與實現(xiàn)[J].日用電器，2021 （04）：83-87.