洗衣機領域洗滌劑投放系統專利技術綜述

張碩

摘 要：隨著洗衣機全智能化發展新時代的到來，洗衣機更加強調“感知”力和“思考”力等的智能化技術，通過人們手工添加洗滌劑的洗衣機已經不能滿足快節奏的生活以及消費者的需求，為了解決投放精度、投放后洗滌效果等問題，洗滌劑投放技術的發展與應用越來越受到企業的重視。

關鍵詞：洗衣機；洗滌劑投放；專利

中圖分類號： TM925 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）24-234-2

0 引言

近年來，在節水、節電、潔凈、噪聲等洗衣機自身的性能問題被得到有效解決之后，一些洗衣機企業發現，在產品的性能品質之外的環保問題得到了越來越多消費者的關注，而洗衣機在使用過程中，洗滌劑投放量多少不僅損傷衣物，還因貼身引發皮膚病癥，并產生對環境的二次污染，涉及整個社會的綠色環保問題。

在洗衣機智能化的浪潮下，如何讓困擾消費者的“洗滌劑投放”問題得到解決，成為了各洗衣機企業的重要研究課題之一。

1 洗滌劑投放系統的技術發展路線

早期的洗衣機，是在投入要清洗衣物的同時，使用者直接投入一定量的洗滌劑，不使用洗滌劑投放裝置，采用上述方式，由于洗滌劑尤其是粉末狀的洗滌劑難于溶解，因而不僅使洗凈性能降低，洗滌劑消耗量增加，而且，還因沒有溶解的洗滌劑部分地沾染在清洗后的衣物上，使衣物損傷。

隨后，為了用來稀釋洗滌劑，在洗衣機內設置特別的部件，即洗滌劑投放裝置，雖然每次洗衣仍是手動將洗滌劑添加至洗滌劑投放裝置中，但可以避免直接投放到洗滌桶內造成對衣物的損害。為了更好地溶解洗滌劑，早期申請的日本專利文獻（公開號：JP昭56-106698A）中，披露了一種洗滌劑投放裝置，其采用在其中設置加熱器及利用馬達驅動攪拌葉片的方式，充分溶解洗滌劑，該方式同時存在使洗衣時間增加和耗電量增大的問題；三星電子株式會社申請的專利文獻（公開號：CN1048774A）中，披露了一種洗滌劑投放裝置，通過設置使洗滌水加速的加速構件和篩網構件，對篩網里的洗滌劑施加沖擊，使其擴散溶解成細微狀后投入桶中，解決了上述日本專利文獻中存在的技術問題。

早在十九世紀三十年代，國外一些企業已經提出了洗滌劑自動投放的專利申請，但這些專利申請中的洗滌劑自動投放系統，控制方式均較復雜，并沒有在產業上得到很好地推廣與應用。BSH博世和西門子、三星電子、LG、松下等國外企業均考慮到了洗滌劑添加存在的技術問題，進一步優化并提出了洗滌劑自動投放系統的專利申請，如BSH博世和西門子申請的專利文獻（公開號：DE102008042655A1）披露了一種能夠將自動配量系統安裝在傳統洗衣機的沖入區域內的洗滌劑自動添加系統；松下的專利申請（公開號：JP2000300891A）披露了一種利用泵裝置自動投放洗滌劑的自動投放裝置。小天鵝作為國內洗衣機行業的領軍企業[1-2]，首先掌握了自動投入的核心技術，并提出了相關的專利申請，如專利申請（公開號：CN201258411Y）中，披露了一種具有計量組件的洗滌劑自動投放裝置，通過控制計量組件中的葉片的轉動圈數，控制洗滌劑的投放量，并可輸送液體洗滌劑也可輸送粉狀洗滌劑。

2 洗滌劑投放系統重點專利技術

2.1 洗滌劑自動輸送手段

洗滌劑的自動輸送手段主要包括重力式（如：CN1616740A：洗滌劑通過重力作用與控制閥相結合）、螺桿式（如：JP特開2002-102589A：采用馬達驅動螺桿，實現自動投放）、泵送裝置（如：JP2000300891A：通過離心泵或齒輪泵等直接將液體洗滌劑投入洗滌兼脫水槽中）、虹吸原理（如：CN101397736A：開啟洗衣機進水閥，將水注入稀釋盒，被稀釋的洗滌劑從虹吸管排入洗滌桶）、文丘里效應（如：EP1728912A1：利用進水管與洗滌劑投放管路的布局，進水水流流動時，洗滌劑添加管路產生文丘管效應，利用產生的負壓使洗滌劑吸入投放管進行投放）等，是實現洗滌劑自動投放的基礎，在各種自動投放洗滌劑的方式中，泵送裝置及利用負壓方式（虹吸原理和文丘里效應）輸送洗滌劑成為了各洗衣機企業優化的重點。

2.2 洗滌劑精準定量設計

現有的手工投入方式，使用者無法根據衣物數量、污濁度等準確控制投入量，可能會造成洗滌劑投入量過少或過多，洗滌劑投入過少，去污力不夠，洗不干凈，投入過量，既浪費，漂洗又不徹底，不符合環保的要求。

在洗滌劑自動投放系統提出后，對于投放系統都必須做到高可靠性和高投放精度的要求。由上述洗滌劑自動輸送手段實現自動投放洗滌劑的過程中，通常采用的做法為洗滌劑量取決于控制洗滌劑投入的馬達的轉數、馬達的時間或控制閥的開閉時間，不能精確地控制洗滌劑的投放量。專利文獻（公開號：CN1616740A）中，揭露了一種洗滌劑自動投放裝置，該裝置設有容積為1mL的緩沖區，該容積設定為能夠滿足洗衣機控制的送液量可達到的精度，在洗滌劑被添加到緩沖區后，由沖洗水路對緩沖區內的洗滌劑進行稀釋并沖入洗滌桶中，使其在緩沖區內無殘留，完成一次的送液量即為緩沖區的容積量，可通過多次添加，完成整個添加洗滌劑的過程。采用上述的洗滌劑自動投放裝置，能夠實現精確投放；為了更好地感測緩沖區內的洗滌劑是否已填充滿，專利文獻（公開號：CN103122569A）中，揭露了一種洗滌劑的自動投放裝置，在定容盒內設置用于感測定容盒內洗滌劑量的兩個電極，當定容盒充滿洗滌劑后，由于洗滌劑液具有導電性，就將設于其上下端的兩個電極接通，進而微處理器接到通電信號后停止輸送裝置的工作，此外，為了保證投入的洗滌量能夠滿足去污力的需要，專利文獻（公開號：JP特開2008-57980）中，披露了一種控制洗滌劑自動投放裝置的方法，通過對洗衣機洗滌桶內的洗滌劑濃度進行檢測分析，若濃度低于規定濃度，則說明投入的洗滌劑較少，可再次控制洗滌劑自動投放裝置，投放洗滌劑。

2.3 洗滌劑自動投放裝置的沖洗設計

洗滌劑自動投放裝置在長期不使用或不利的環境條件下可能導致出現臟污，更嚴重的會造成故障，在這種情況下，需要使用者手動清潔，但一般情況下，若構件較復雜或使用者無法接觸到，清潔難度較大。針對此問題，BSH博世和西門子家用電器有限公司做了大量的研究，在其2007年申請的專利文獻（公開號：DE102007032759 A1）中，披露了通過同一計量管線添加不同的衣物處理劑，并在添加劑量之前沖洗計量管線，進而防止細菌在沖洗劑的殘留物中滋生；其在2008年申請的專利文獻（公開號：DE102008040647 A1）中，披露了通過控制馬達速度的增加來對洗滌劑自動投放裝置的液壓回路進行清洗，進而清潔液壓回路中的臟污；為了實現更好地對泵送裝置進行清潔的效果，其在2010年申請的專利文獻（公開號：DE102010028612A1）中，披露了一種在清潔操作模式下控制定量配給泵的電機，使得電機產生相對于洗滌劑投放模式而言增大的轉矩和/或變化的轉矩來驅動定量配給泵，通過這種控制方法，能夠有效去除附著在定量配給泵上的臟污和積聚物。

3 展望

當今世界科技的發展日新月異，從而推動了一系列科技產品的發展進程和發展趨勢，加大了人們對科技的認可和信賴，最好的體現就是洗衣機在當今世界的發展和廣大人民的使用，據統計，自動投放帶來的節水、節電等顯著效果，成為了許多消費者的首選，將是洗衣機產品重點發展方向，受現代生活方式的影響，“高端時尚”將會成為洗衣機的發展新趨勢[3-5]，優化設計將會成為創新的主力軍，洗衣機將會朝著更環保、更智能、更大容量的方向發展。

參 考 文 獻

[1] 許意強.自動投放洗衣機迎來放量普漲期[J].中國企業報，2012（11）：1-2.

[2] 徐堂新，等.應用于波輪洗衣機的齒輪泵自動投放洗滌劑系統設計[A].中國清潔器具技術論壇論文集[C].2013（S1）：90-93.

[3] 林亞玲.我國洗衣機的發展和技術創新歷程[J].科技向導，2012（32）：237.

[4] 魯建國.洗衣機的消費現狀和發展趨勢[J].家用電器，2012（5）：28.

[5] 劉洋.洗衣機發展新時代[J].大中電器，2012（1）：44.