1886年,美國人約瑟芬·科克倫(Josephine Cochrane)發明了世界上第一臺實用洗碗機,并在1893年芝加哥世界哥倫布博覽會上展出。她發明的洗碗機利用水壓和金屬架系統來清潔餐具,這奠定了現代洗碗機的技術原型。此后,洗碗機歷經手動、半自動到全自動的升級演變,完成了從工業發明到普及型家用電器的歷史性跨越。
作為中國家電市場的新興品類,洗碗機近年來實現了從“舶來品”到本土化產品的轉變,市場關注度持續攀升。數據顯示,洗碗機銷量增速連續多年領跑國內廚房電器市場,被國內家電行業視為廚房電器領域乃至整個大家電領域為數不多的擁有增量空間的產品。然而,與歐美國家超過50%的普及率相比,洗碗機在中國市場的滲透率仍不到5%,許多中國消費者對洗碗機仍存在認知誤區,擔心其耗水耗電,依然習慣于傳統手洗餐具。
據悉,洗碗機產銷規模位居亞洲首位、全球第三的佛山市順德區美的洗滌電器制造有限公司(以下簡稱“美的洗滌電器”)一直堅持創新研發,自主研發出分水節流技術、回收水箱技術、自學習識別餐具數量技術等多項洗碗機節水技術并應用于產品。其中,洗碗機分水節流技術被評為“2025廣東節水十大典型案例”(技術創新類)。這些技術不僅大幅提升了洗碗機的節水效率,更為行業樹立了新的標桿。
分水節流" 水電皆省
在美的全球創新中心的廚房和熱水事業部的研發實驗室里,數十臺造型各異的洗碗機整齊陳列——從獨立式、嵌入式到臺式、水槽式,從適配中式廚房的緊湊機型到匹配歐式廚房的大容量款式,全方位展示著美的在洗碗機領域的創新布局。“這是我們針對不同地區的廚房場景和用戶需求所開發的產品。”美的洗滌電器研發中心洗碗機開發部應用研究負責人李翔對比著幾款產品向筆者介紹道,“比如這款嵌入式洗碗機就專門為中國小戶型家庭的廚房設計,而那邊高度820毫米左右的洗碗機就更適合歐美家庭的櫥柜。”
“美的是國內最早布局洗碗機制造的企業之一,1999年開始涉足洗碗機領域,當時制造的產品主要外銷。2015年,公司開始在內銷市場發力,通過持續技術迭代與產能擴張,逐步形成覆蓋多形態的產品矩陣。”李翔介紹說,目前美的洗碗機在全球的年產銷量約600萬臺,僅次于德國博世西門子、美國惠而浦。此外,美的不僅有洗碗機的設計和生產制造能力,早在國內洗碗機興起之前,便以國際電工委員會(IEC)洗碗機標準委員會委員的身份參與修訂相關國際標準;并將相關的經驗和技術積累應用于國內,主導參與了國內洗碗機性能國家標準和行業標準的制定,極大推動了國內洗碗機行業的良性發展。
李翔表示,消費者對洗碗機的認知還有偏差,不少人認為洗碗機費水,其實相比手洗餐具,使用洗碗機洗滌餐具所耗水量更少。以普通家庭使用水槽浸泡式手洗餐具為例,一般家用水槽容積多為54升,單次洗滌大概需要往水槽加入15~20升水,而完成餐具的清洗和漂洗預計需耗水45~60升。如果用流動自來水手洗餐具,則消耗水量遠遠大于洗碗機的耗水。
洗碗機作為替代人類勞動的產品,其洗滌餐具的原理是機器通過加進少量水后循環加壓并向餐具噴淋洗滌,而非用水浸泡洗滌,從而比手洗餐具更加節水。二三十年前的洗碗機產品完成一次洗滌周期所耗水量大約是二十幾升。“根據機型和洗滌模式的不同,傳統洗碗機平均單次周期洗滌餐具耗水量約12~18升。現在我們的機器采用分水節流技術優化后,單次周期洗滌耗水量降至8~14升,節水率達20%~50%。”李翔自豪地說,分水節流技術在三個方面進行了創新。
首先是采用動態水路分配技術,讓洗碗機的分水閥結合時序控制邏輯,能夠根據預洗、主洗、漂洗3階段智能切換水路,實現“按需供水”。這一創新顛覆了傳統洗碗機全管路注水的模式,使得水流能夠更加精準地覆蓋餐具表面,避免了冗余消耗。第二是采用單層噴臂的交替噴射模式,使洗碗機基于分水技術可實現單層噴臂分時分區噴射,以“脈沖式”水流來覆蓋餐具,突破了傳統噴臂需持續大水量維持覆蓋餐具的局限。三是根據使用場景的不同,洗碗機可實現單層碗籃清洗,避免在少量餐具場景下的無效區域清洗。
此外,分水節流技術還具有顯著的節電協同性。由于洗碗機洗滌過程中需要電加熱水,一般加熱1升水需耗電0.03千瓦時,所以使用分水節流技術的洗碗機在節水的同時減少了用于加熱水的耗電。這樣洗碗機單次周期洗滌綜合節電約10%,間接減少了碳排放,非常契合“雙碳目標”的社會需求。
回收水箱" 循環利用
如果說分水節流技術是從源頭上減少了水的消耗,那么回收水箱技術則幫助洗碗機在使用過程中實現了水資源的循環利用。“洗碗機洗滌餐具的最后漂洗水是基本干凈的,具有很高的回收再利用價值。我們的洗碗機回收水箱技術通過洗滌泵增壓,將漂洗階段的水泵入回收水箱,儲存起來用于下一周期洗滌的預洗階段。”美的洗碗機國內產品開發經理張永亮介紹道,實測數據顯示回收水箱技術可以讓洗碗機單次周期運行節約1/4到1/3的用水量。
美的洗碗機通過首創的“增壓泵驅動水回收”技術,突破了傳統洗碗機重力回流的低效性,提升了水循環效率與穩定性。同時,回收水箱儲存的水溫度通常高于自來水的進水溫度,當洗碗機接著運行下一周期洗滌時,可以減少預洗階段的加熱水所花費時間和加熱耗能,進一步降低了用電量。
張永亮介紹說:“我們通過模塊化集成設計,讓洗碗機的水回收系統和主洗滌泵深度耦合,無需給機器增加復雜管路,減少了額外驅動部件,也適配主流洗碗機結構,有效降低了整機的成本。”為了解決用戶對回收水水質的疑慮,該公司研發團隊還開發了洗碗機的自適應清潔算法,機器能夠通過水質傳感器與流量計,動態監測、智能判斷回收水的可用性,有效避免污漬殘留導致二次污染。
在提升洗碗機自動化水平的過程中,美的洗滌電器把安裝各類傳感裝置和搭建智能控制模塊作為重點突破方向。通過集成高精度的傳感裝置,比如上述所說水質傳感器、溫度檢測裝置等部件,讓洗碗機能實時掌握洗滌過程中的關鍵參數。例如,洗碗機運行中可以實時檢測出水的清潔度、溫度波動情況,然后自動調整成標準洗、快速洗等洗滌模式,確保每次洗滌都不廢水且達到理想的清潔效果。
在實際應用中,回收水箱技術展現出了巨大的節水潛力。以美的某款家用洗碗機為例,通過應用回收水箱技術,單次周期洗滌可節省2.8升水。如果按該款洗碗機的用戶每天使用一次洗碗機的頻次計算,其家庭每年可節約水量高達1022升。張永亮表示:“目前,中國市場洗碗機用戶數大約是1500~2000萬,如果回收水箱技術能夠在國內市場銷售的洗碗機上推廣應用,那么總的節水量將非常可觀。”
自學習識別" 智能調控
在節水技術的探索中,美的洗滌電器還研發出了洗碗機自學習識別餐具數量技術。這項技術通過溫度傳感器、濁度傳感器、電流檢測等多種傳感手段建模,實現了洗碗機自學習識別餐具的數量,進而根據餐具的數量和臟污程度調用對應的洗滌程序,從而避免過度的冗余洗滌,實現了省水和節能的雙重目標。
“傳統的洗碗機為了實現基礎的洗凈性能,研發人員在設計產品時往往會在用水量和溫度上安排過多的余量,以確保能夠滿足多變的使用場景。”美的洗滌電器研發中心洗碗機開發部應用研究先行性能中級研究員楊啟文解釋道,“這導致在餐具較少的輕污染場景下,洗碗機仍然會按照最大水量和溫度進行洗滌,造成了水資源的浪費。”目前,市場上銷售的洗碗機如果選用強力洗模式的話,其一次周期的用水量可能達20升,而在少量輕污染場景下應用本技術,水耗可以降到14升以下。
美的洗碗機自學習識別餐具數量技術的核心在于其多維度傳感器融合建模、自學習算法、實時動態響應。該公司首次將電流檢測(用于負載判斷)與傳統濁度、溫度傳感器結合,構建出餐具數量與臟污程度的綜合判定模型,提升了識別的準確性。同時,洗碗機引入機器學習或自適應算法,能持續優化模型參數,了解適應不同家庭的使用習慣,實現個性化洗滌策略。
楊啟文進一步介紹道,“這項技術的優勢更在于其實時動態響應的能力。具備該技術的洗碗機,可以在洗滌過程中根據傳感器反饋,如油污溶解狀態等,實時調整水溫、水壓及洗滌時長,而非僅依賴預設程序,大大提升清潔效率。”
具備自學習識別餐具數量技術的洗碗機與傳統洗碗機產品對比,避免了使用固定程序發生的“小量餐具強洗”的資源浪費,節能節水效果優;和采用攝像頭AI圖像識別餐具的洗碗機相比,則該技術基于低成本傳感器與算法優化,更易實現商業化落地,且無需改變用戶的使用習慣。尤其在水資源稀缺的地區,推廣該技術后規模化的節水潛力很大。
隨著國內以舊換新政策效應持續釋放和洗碗機產品迭代更新,相信以美的為代表的家電企業一定能為中國消費者提供更加節水、高效、便捷的產品,共同推動社會向綠色、可持續的方向發展。