优化设计提高波轮洗衣机的洗净比

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇优化设计提高波轮洗衣机的洗净比范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：洗净比是衡量一台洗衣机能否把衣物洗干净的重要性能指标，本文通过对洗衣机自身设计进行优化，对影响波轮洗衣机洗净比的主要因素进行分析，寻找提高波轮洗衣机洗净比的有效途径。

关键词：波轮洗衣机 洗净比 机械力 浴比

1、引言

洗衣机是一种能够代替人工完成洗衣工作的家用电器，洗净比是衡量一台洗衣机能否把衣物洗干净的重要性能指标。我国波轮洗衣机经过30多年的发展，已经一跃成为全球的生产和销售大国，在洗衣机行业的发展中，洗衣机洗净比不高一直是部分洗衣机制造商的一个软肋，根据GB/T4288-2008家用和类似用途电动洗衣机要求洗衣机洗净比必须达到0.7以上才能上市销售，然而相关部门抽查检测结果显示，目前市场相当一部分的洗衣机都达不到这一要求，造成洗净比低下的主要原因是制造商缺乏核心的技术开发能力，设计及配置不合理、容量虚标、以小标大、使用劣质电机等原因。因此，研究如何提高洗衣机的洗净比是一个非常有现实意义的课题。

2、波轮洗衣机的基本工作原理

波轮洗衣机是指被洗涤物浸没在一定温度和浓度的洗涤液（洗涤剂与水混合液）中，依靠波轮正反转动对衣物进行一定时间揉搓，从而将衣物洗涤干净的洗衣机。其洗涤原理是模仿人们手工搓洗衣物发展起来的，虽然与人工搓洗动作并不完全相同，但主要是产生洗涤过程的机械作用。波轮式洗衣机中产生机械作用的主要部件是波轮，它在洗涤桶底部，在电机的驱动下重复作正反转运动，波轮旋转产生的轴向分力可以减少衣物与波轮的摩擦，切向分力使洗涤液产生水平方向的涡流，径向分力将洗涤液甩向桶壁，使之沿桶壁上升，造成波轮中心区的负压，因压力差四周液体迅速向下流动，以弥补波轮四周液体，这样就形成了洗涤桶内上下翻滚的流畅。这种旋涡卷水流在波轮周围较急，桶壁处较缓，衣物在洗涤液中跟着作较强的旋转、翻滚，但与洗涤液存在速度差，这样就产生了类似冲刷的作用，同时在衣物正反旋转和上下翻滚过程中，不断产生拉伸、扭转、挤压、弯曲变形，衣物与衣物间，衣物与波轮间，衣物与桶壁间不断发生摩擦，使已经被洗涤剂松脱的污垢从衣物上剥落下来，悬浮在洗涤液中，并随洗涤液排走，将衣物洗干净。

要将衣物洗干净必须同时具有水、洗涤剂、机械力、温度、时间这五个要素。GB/T4288-2008标准中规定了洗净比的测试方法，其中洗涤剂按被测洗衣机额定用水量配成浓度为0.2%的洗涤液，洗涤起始水温为30±2℃，而洗衣时间可由制造商来进行规定，额定洗涤水量、洗涤需要的机械力是根据产品设计而定，因此额定洗涤水量，波轮形状、转速及洗涤时间匹配是否合理将直接影响洗净比的测试结果。下面我们分别对水、机械力、时间三个要素进行分析。

3、水、机械力、时间对洗净比的影响

3.1水

额定洗涤水量与额定洗涤容量之比称为浴比。额定洗涤水量太少，衣物不能完全被浸没，洗涤时衣物得不能到很好的翻转，严重时会造成电机的堵转而做无用功，同时洗涤液对污垢的作用力大大降低，洗净均匀度也会变差。额定洗涤水量太多，衣物易漂浮在洗涤液表面也不利于衣物的翻转揉搓。因此，我们要合理设计洗衣机的浴比值，原则上额定洗涤水量以能浸没额定洗涤容量的衣物为准，也就是说额定洗涤容量应以洗涤桶的实际容积来定，同时额定洗涤水量也要考虑到衣物因吸收水份而造成水位下降的因素，这样才能较准确的确定一台洗衣机额定洗涤容量。

3.2机械力

机械力是洗净衣物的原始动力，是洗衣机设计核心。洗衣机所需的机械力由电机通过减速机构传递到波轮上，并通过程控器控制波轮的正反转动，从而带动衣物翻转揉搓，因此电机的性能参数与波轮大小、叶片的高低、转速、洗涤桶的形状、额定洗涤容量的大小都相互牵制关联。

3.2.1波轮的形状、大小

从提高洗净比角度来看，波轮的形状及大小是决定一台洗衣机洗净性能的重要零件，波轮的形状大小设计合理，就能提高洗衣机洗净性能。大的波轮直径、高的波轮叶片对洗衣机洗涤时衣物的包裹缠绕、洗涤均匀性、洗净率均有好处。相反波轮直径较小、波轮叶片低则洗衣机就可能带不转额定衣物量，波轮一直在衣物下打滑，不但洗不干净反而增加对衣物的磨损。当波轮直径较大、叶片较高时叶片的数量一般设置为3-5条，另外凹形波轮也可适当加大洗涤桶的容量。

3.2.2波轮转速

电机通过减速装置将机械力传递到波轮上，如果波轮转速过高则会增加电机的负荷导致能耗上升、同时衣物磨损也会加剧。如果波轮转速过低则对衣物的翻转不利，实验证明，波轮转速在100-150r/min时洗净比相对较高，衣物的缠绕打结、磨损也相对较小。

3.2.3电机性能参数

电机是洗衣机机械力的根本来源，首先，电机必须满足整机温升的要求，其次电机的功率、转矩也必须能够顺畅地驱动波轮搅动衣物，同时满足这二个要求，洗涤性能就会较理想。

3.2.4洗涤桶的形状

衣物在波轮正反转的作用力带动下作水平转动及上下翻滚，如果洗涤桶形状接近圆形或带圆角的正方形都有利于衣物的翻转，相反洗涤桶的形状如果长宽比相差较大或转角太小，均会阻碍衣物的转动甚至堵死在某个角落。另外洗衣机有时为了增加多元化水流以及收集洗涤时产生线屑的需要，常在洗涤桶内壁上增设滤屑板和喷水板，这时滤屑板和喷水板尽量不要高出侧壁太多，且过渡要圆滑，否则同样会增加洗涤时的阻力，不利用于衣物的转动。

3.3时间

洗衣时间也是影响洗净比一个重要因素。为了提高洗净比，我们可在洗涤衣物前增加几次运动浸泡（衣物浸泡在洗涤液中波轮间歇性转动搅拌几次），然后再进行连续洗涤，这样衣物一方面可充分吸水浸湿，洗涤剂更能充分发挥其化学作用，然后再通过连续洗涤以达到最佳去除污垢的目的。根据实验测试，运动浸泡时间一般在15-20分钟左右，期间提供2-3次0.5-2分钟的洗涤，连续洗涤时间控制在10-15分钟之间为宜。

4、结论

在测试方法一定的前提下，洗衣机制造商可通过合理设计洗衣机的浴比来初步确定额定洗涤容量，通过设计合理的洗涤桶及其附属件形状、加大波轮直径加高波轮叶片、选择合适的电机参数及合适的洗涤时序并合理匹配几者之间的相互关系，对优化和设计出较高洗涤性能的洗衣机有着一定的决定意义。

参考文献：

[1]GB/T 4288-2008《家用和类似用途电动洗衣机》

[2]张韶华.哪些因素影响洗衣机的洗净度？《家用电器》2000年第3期