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淺談水流式洗碗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要:洗碗機(jī)是家用電器的一種,但在中國還沒有廣泛普及,這其中很重要的一個(gè)原因就是洗碗機(jī)的清洗效果不佳及清洗過程比較繁瑣。本文針對(duì)上述問題介紹了一種新型的水流式洗碗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:水流式洗碗機(jī);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);方案
引言:
洗碗機(jī)是一種普通的家用電器,在西方家庭中已經(jīng)得到廣泛的普及,但在我國仍然很少使用。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的,既有西方的洗碗機(jī)不適合我國的實(shí)際情況的原因,也有洗碗機(jī)的清潔效果滿足不了人們的要求、同時(shí)清洗過程比較復(fù)雜、售價(jià)偏高的原因。在上世紀(jì)90年代,海爾和小天鵝等家電生產(chǎn)企
2、業(yè)率先開始了洗碗機(jī)的生產(chǎn),為了打開市場(chǎng)在營(yíng)銷上也采取了一些優(yōu)惠手段,但洗碗機(jī)這種家用電器仍然沒有像洗衣機(jī)、電冰箱等被人們廣泛認(rèn)可和接受。隨著現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏的不斷加快和人們對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷提高,洗碗機(jī)在我國的發(fā)展又面臨著難得的機(jī)遇,因此設(shè)計(jì)出高效快捷、節(jié)能減排、價(jià)格低廉、清洗效果好的洗碗機(jī)是機(jī)械設(shè)計(jì)工作者面臨的一項(xiàng)迫切任務(wù)。
一、當(dāng)前洗碗機(jī)設(shè)計(jì)中面臨的問題
洗碗機(jī)在我國的推廣遇到困難,主要原因是洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)中存在著很多問題,總結(jié)起來主要集中在以下幾個(gè)方面:
(1)清洗效果不好。洗碗機(jī)最早由西方發(fā)明出來,其主要適合用來清洗西方的餐具。而我國日常所用的餐具凹度普遍較大,如碗、罐等;同時(shí)中
3、餐的油膩程度比較大。因此,在采用洗碗機(jī)進(jìn)行餐具清洗時(shí),油膩很難被清洗干凈,同時(shí)還存在一些清洗不到的死角,這樣就使洗碗機(jī)達(dá)不到洗碗的目的。
(2)價(jià)格偏高。目前洗碗機(jī)的市場(chǎng)還比較小,進(jìn)行洗碗機(jī)研發(fā)及生產(chǎn)的成本也高,同時(shí)從事洗碗機(jī)生產(chǎn)的廠家也比較少、生產(chǎn)量有限,這導(dǎo)致洗碗機(jī)的售價(jià)長(zhǎng)期偏高,影響了洗碗機(jī)在我國的推廣。
(3)使用不方便。普通的洗碗機(jī)的清洗時(shí)間過長(zhǎng),通常為幾十分鐘,甚至上百分鐘,大大超過了手工洗碗的時(shí)間;同時(shí)在洗滌的過程中需要使用專門的洗滌劑,這種專用洗滌劑比較難購買,并且價(jià)格也偏高;此外,洗碗和消毒過程沒有合為一體,洗碗以后需要專門進(jìn)行消毒。這都大大增加了洗碗的復(fù)雜程度,沒有從根
4、本上節(jié)約人們的勞動(dòng)和時(shí)間。
二、水流式洗碗機(jī)的工作原理
圖1 水流式洗碗機(jī)工作原理示意圖
1-波輪,2-電機(jī)
水流式洗碗機(jī)亦稱波輪式洗碗機(jī)。其工作原理如圖1所示,主要是靠電帆帶動(dòng)波輪工作的。餐具全部裝在專用的碗籃里,并浸滿了洗滌液。當(dāng)洗碗機(jī)工作時(shí),由裝在底部的電機(jī)帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn),使水在洗碗機(jī)箱內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)。這樣,水流就不斷沖擊碗碟的內(nèi)外表面,進(jìn)行清洗,從而達(dá)到洗凈餐具的目的。由于該種洗碗機(jī)保持了洗衣機(jī)的基本特征,其洗滌工作原理與洗衣機(jī)洗滌方式基本相似,所以不洗碗時(shí),還可用來洗衣服,做到一機(jī)兩用。但是若機(jī)子的框架和機(jī)體接觸不良,便會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng),并發(fā)出較大的噪音。
三、水流式洗碗機(jī)
5、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
傳統(tǒng)的水流式洗碗機(jī)存在工作噪聲較大、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定及震動(dòng)等一些缺點(diǎn),為了對(duì)這些缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化。
1.外部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
外部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化包括箱體、控制面板、調(diào)節(jié)機(jī)腳及電源開關(guān)及電源線的優(yōu)化等。
(1)箱體優(yōu)化。箱體由是洗碗機(jī)的外殼和內(nèi)膽組成,外殼是在箱體箱體外面,可以根據(jù)需求做不同外觀,內(nèi)膽可以對(duì)洗碗機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到支撐和保護(hù)的作用。洗碗機(jī)的外殼材料應(yīng)選用全塑材料、冷板噴涂、不銹鋼板材,這樣可以制作各種不同質(zhì)感的外觀。內(nèi)膽材料應(yīng)選用全塑材料或不銹鋼板材,這樣可以防止內(nèi)膽生銹。在箱體的底座上應(yīng)設(shè)置兩個(gè)普通機(jī)腳和兩個(gè)平衡調(diào)節(jié)機(jī)腳,設(shè)置平衡調(diào)節(jié)機(jī)腳的目的是為了方
6、便地對(duì)洗碗機(jī)箱體的高度進(jìn)行調(diào)整,以保證洗碗機(jī)的平穩(wěn)放置。
(2)設(shè)置調(diào)節(jié)機(jī)腳。調(diào)調(diào)節(jié)機(jī)腳的設(shè)置是十分必要的,一般設(shè)置在洗碗機(jī)的前端左右處,其目的就是為了調(diào)平和支撐機(jī)器。當(dāng)發(fā)現(xiàn)洗碗機(jī)的放置不平穩(wěn)時(shí),就可以將洗碗機(jī)的前部稍微抬起,然后左右旋轉(zhuǎn)調(diào)整腳直至洗碗機(jī)調(diào)到平穩(wěn)。經(jīng)過調(diào)整,洗碗機(jī)在工作時(shí)的噪音會(huì)大大降低,同時(shí)振動(dòng)也大幅度減小。
(3)控制面板優(yōu)化。在進(jìn)行控制面板的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)能保證操作的方便性,可以讓用戶很容易地對(duì)洗碗機(jī)進(jìn)行操作。在控制面板上應(yīng)設(shè)置洗滌、干燥、消毒及啟動(dòng)暫停、童鎖等各種功能;同時(shí),為了方便地對(duì)工作時(shí)間以及工作進(jìn)程進(jìn)行觀察,還需要在控制面板上設(shè)置數(shù)碼顯示管、顯示屏及指示燈等,這樣
7、可以將正在工作的狀態(tài)在面板上面一目了然的顯示出來。
(4)電源開關(guān)及電源線的優(yōu)化。為保證水流式洗碗機(jī)的工作安全,必須對(duì)電源開關(guān)及電源線的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。在設(shè)計(jì)電源開關(guān)時(shí),應(yīng)能保證電源開關(guān)可以切斷總電源,同時(shí)只有在電源開關(guān)按下的情況下水流式洗碗機(jī)上的其它程序才能開始工作。另外,在洗碗機(jī)的內(nèi)部應(yīng)設(shè)置有報(bào)警開關(guān),這樣在洗碗機(jī)的工作過程中如果有緊急情況發(fā)生時(shí)應(yīng)該能夠自動(dòng)跳閘,以切斷電源。電源線必須設(shè)置有接地線,并且要插在三孔插座上面。
2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
圖2 洗碗機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
洗碗機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)如圖2所示,主要有烘干設(shè)備、減速器和電機(jī)等,另外還有一些結(jié)構(gòu)沒有顯示出來。
(1)烘干系統(tǒng)的選擇和
8、消毒功能設(shè)置。烘干系統(tǒng)的工作原理類似于普通的電吹風(fēng),空氣由烘干器尾部的進(jìn)風(fēng)口吸入,然后形成離心氣流由烘干器的前嘴噴出,以對(duì)清洗后的餐具進(jìn)行加熱烘干。根據(jù)水流式洗碗機(jī)的特點(diǎn),烘干器的功率應(yīng)選擇為2000 w。常用烘干器電動(dòng)機(jī)的類型有交流罩集式、交流串激式和直流永磁式。交流罩集式電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是噪音小、壽命長(zhǎng)、對(duì)電信設(shè)備無干擾,但重量比較大、轉(zhuǎn)速低且啟動(dòng)性能不好;交流串級(jí)式電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、功率大,但工作噪音大且對(duì)電信設(shè)備有一定的干擾;直流永磁式電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、重量輕、造價(jià)低且制造工藝比較簡(jiǎn)單。因此,通過對(duì)以上三種電動(dòng)機(jī)的比較,在流水式自動(dòng)洗碗機(jī)上應(yīng)選擇直流永磁式電動(dòng)機(jī),這樣有利于節(jié)省費(fèi)用
9、,同時(shí)可以大大減輕洗碗機(jī)的總重量。在烘干結(jié)束時(shí),如果需要對(duì)餐具進(jìn)行消毒,相應(yīng)的臭氧裝置的機(jī)構(gòu)將打開,釋放臭氧進(jìn)行有效消毒。
(2)波輪的優(yōu)化。波輪是為餐具的清洗提供沖擊力的裝置,波輪的結(jié)構(gòu)對(duì)洗碗機(jī)的洗滌效果有重要的影響,波輪的類型有魔力s型波輪和雷達(dá)式波輪。s型波輪的優(yōu)點(diǎn)是洗滌分布比較均勻,但沖洗的力度不夠;雷達(dá)式波輪的形狀為內(nèi)凹型,在波輪的底部密布著數(shù)百個(gè)噴水孔,在波輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)噴水孔同時(shí)向上噴射水流,雖清洗力度較大,但洗滌分布不是太均勻。為了在水流式洗碗機(jī)中對(duì)波輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,新設(shè)計(jì)的波輪結(jié)合了s型波輪和雷達(dá)式波輪的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)出來結(jié)構(gòu)比較新穎的內(nèi)凹s型波輪,即將輪面做成內(nèi)凹狀的,而波輪的
10、凸起筋設(shè)計(jì)成s型,這樣使得洗滌分布更均勻且清洗力度更大。
圖3 減振系統(tǒng)示意圖
(3)減振系統(tǒng)和降噪材料的優(yōu)化。減振系統(tǒng)的優(yōu)化為了降低水流式洗碗機(jī)工作過程的振動(dòng)和噪音,必須對(duì)洗碗機(jī)減振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。減振系統(tǒng)主要包括吊桿、吊桿座、減振彈簧、膠碗支撐簧等,如圖3所示。這些部件共同組成了一個(gè)柔性懸掛系統(tǒng),即內(nèi)箱體通過四根減振吊桿組件被吊在箱體的四個(gè)角上,這樣在工作時(shí)可以有效地對(duì)噪聲和振動(dòng)進(jìn)行吸收,保證了洗碗機(jī)工作的平穩(wěn)。
降噪材料的優(yōu)化,為了減少箱體震動(dòng)和保溫隔音,在內(nèi)膽壁粘貼瀝青阻尼材料,并且再在外面覆蓋毛氈類隔音保溫棉,由于此類降噪材料降噪效果明顯、成本低廉,便于批量推廣和應(yīng)用。
四、結(jié)語
本文對(duì)水流式洗碗機(jī)的原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了深入探討,希望能為洗碗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供一些有益的參考,以促進(jìn)洗碗機(jī)事業(yè)在我國的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[2]中島康雅等. 抽屜式洗碗機(jī)的開發(fā)動(dòng)向[j].家電科技,2005,01:65-67
作者簡(jiǎn)介:
王國菊(1975~),女,畢業(yè)于南昌航空工業(yè)學(xué)院塑性成形工藝與設(shè)備專業(yè),現(xiàn)在任職于佛山市順德區(qū)美的洗滌電器制造有限公司,從事洗碗機(jī)的結(jié)構(gòu)開發(fā)和項(xiàng)目管理工作。
專心---專注---專業(yè)