朱振東

（卡奧斯創(chuàng)智物聯(lián)科技有限公司，山東 青島 266000）

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、內外筒等；電控系統(tǒng)包括：處理器、電機、電路板、調速器等；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，加入適當?shù)南礈靹┖颓逅?，處理器控制電機的正反轉和轉速，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，電機運行產生的噪音；第二，內筒在運行過程中軸承產生的噪音。由于內筒軸和軸套之間可能存在加工精度和裝配質量等問題，導致其可能產生軸線不能重合的情況，進而產生一定的運行噪音，此外經過長期運行，密封圈也可能發(fā)生變形，使得軸承滾道內混入雜質進而使得軸承運行產生噪聲；第三，負載不平衡也是產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，洗衣機內的負載在內筒壁周圍均勻地分布，這是導致脫水噪音大的主要原因。

由于噪音的產生多由振動引起，電機轉速越快，產生的振動也就越大，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，并應用了正弦調制等先進技術，可以為電動機提供脈寬可調制的交流驅動電壓，當電動機處于運行狀態(tài)時，電機內部的三相電樞繞組全部一起接通，此時在電樞繞組內的電流，可以在工作氣隙內產生旋轉磁場，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生的噪音；第三，通過直接直驅動內筒的傳動模式，在很大程度上控制立刻內筒的偏移，使其轉動更平穩(wěn)，進而降低了洗衣機的運行噪音。

2.1.2 內外筒緊配合降噪結構

相較于傳統(tǒng)的裝配流程而言，內外筒緊配合加防松降噪結構取消了筒軸與內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：

圖2 滾筒洗衣機的結構示意圖

第一，機構內沒有內筒三角架，將內筒與外筒之間進行了緊密的配合，這樣做減少了產生噪音的部件，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，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、漂洗過程中水質的污濁程度，通過水質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的硬度，根據(jù)水質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。