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一种新型节能型洗衣机结构的设计与制作

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方浩丞王春峰郭丽

摘要

洗衣机早已成为人们生活中不可或缺的家用电器，目前洗衣机通常采用排水阀进行排水的通断操作。一旦排水阀失效后，洗衣机则无法进行排水或储水。同时，据调查数据表明，现有的洗衣机普遍存在内外双筒，都存在浪费水和储水脏的问题。本文在分析现有洗衣技术存在问题的基础上，对原有洗衣机的结构进行改进和设计，采用新型排水装置，以期实现衣物清洗效果好，且省水节能的目的。

关键词

洗衣机;排水装置;无储水结构

中图分类号：TM925.33???????????文献标识码：A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.008

0引言

随着人民生活水平的不断提高，环保理念的不断深入，人们对产品质量和性能的要求也不断提升。对洗衣机而言，越来越多的人开始注重产品的洁净效果和节水性能。市场上常见的洗衣机类型通常为波轮式、滚筒式。据调查，目前市面上暂未出现不用排水阀即可实现切换排水通断操作的自动化洗衣机。调查数据表明，现有的洗衣机存在内外双筒，普遍都存在浪费水和储水脏的问题。

本设计采用的新型抛力排水装置、压揉式洗衣装置，有别于现有的波轮、滚筒洗衣技术，能够使盛水桶与洗衣分离，以实现降低排水系统的故障率;减少桶壁余水二次污染;节约水电的目的。

1现有洗衣技术的分析

1.1洗衣方式的分析

1.1.1波轮式洗衣

波轮式洗衣机通过底盘装有带有突出筋的圆形波轮，水流在波轮的带动下形成带有方向性的涡流，带动织物跟着旋转、翻滚，从而使衣服上的污垢清除。

波轮洗衣机具有结构比较简单、维修方便、洗净率高等优点，但对衣物磨损率较大，不适合清洗高档真丝等衣物。又因其洗衣方式必须保证水能够溢过全部衣物，所以该洗衣机洗衣时需耗费大量的水，造成水资源的浪费。

1.1.2滚筒式洗衣

滚筒洗衣机通过利用电动机带动滚筒旋转，使得衣物在桶里不断地重复被举起、摔下的运动，模拟出人们用棒槌打衣物的动作。通过这种重复运动，再加上水和化学试剂的共同作用，从而使衣物洗净[1]。

滚筒洗衣机具有洗衣过程中衣物不易缠绕、对衣物的磨损率较低、洗涤过程中所需的水较少等优点，但由于其本身的洗涤手法较为温和，洗净率较低。只能通过加热的方式来激发洗衣试剂的活性和增加洗涤时间等方式来得到较好的洗涤效果。这样做的弊端也显而易见，无论是加热还是增加洗涤时间，耗电量的增加都是不可避免的。

1.2排水装置的分析

1.2.1排水閥排水

波轮式洗衣机一般采用排水阀通断的方式进行排水控制。一般洗衣机排水阀分为直流和交流两种，电压为220V，通常采用电磁阀带动排水阀进行工作。

洗衣机排水阀的电磁阀原理是当电流通过线圈的时候，就会促进转动，从而让洗衣机能够顺畅排水。洗衣机排水阀的电磁阀在工作的时候，交流电压和线圈会连接在一起，进而形成一个电磁场，排水阀就会自动打开阀门，洗衣机里的水就可以直接从洗衣机排水阀排出去了。而当洗衣机的交流电压断电之后，电磁场就会消失，洗衣机排水阀就会停止工作，阀门自动关闭，洗衣机里的水就无法排除。

据不完全统计，目前排水阀出现故障的概率较高，主要有以下几个原因：①排水阀损坏，需要通过更换排水阀来解决;②电脑板内的排水可控硅坏了，可以通过更换电脑板来解决。

1.2.2利用排水泵排水

滚筒式洗衣机一般采用排水泵通断的方式进行排水控制。排水泵由开启式单向罩级电机和叶轮组成。正常洗涤时，整个排水系统都充满了水，但排水管管口所设置的高度高于盛水桶的水位，故水不能顺利流出。排水时，排水泵通电运转，将水加压从排水管排出。盛水桶的水经排水波纹管到过滤器，再到排水泵连接管，经排水泵排出[2]。

据不完全统计，目前排水泵出现故障的概率同样较高，主要有以下几个原因：①过滤器上的绒毛、污物积存过多，使过滤网孔堵塞，因而造成排水速度慢。需通过定期清洗过滤器，以此来保证排水的通畅;②排水泵坏了，需要通过更换排水泵来解决问题;③排水泵的叶轮被衣物缠绕，需通过手动将其分离并检查过滤等方式来解决。

2洗衣机整体方案的设计

所设计的洗衣机由洗衣筒、洗衣装置和驱动洗衣筒转动的驱动装置组成，洗衣筒的内部设置有若干排水孔，排水孔外设有新型排水装置。洗衣机整体结构图如图1所示。

①旋盘;②取放窗口;③侧壁窗口;④滚珠;

⑤安装板;⑥固定板;⑦升降结构;⑧驱动电机

洗衣机包括外机身和门体，其工作流程：将衣物从侧门放入桶内，合上侧门，按启动按钮，位与筒顶的电机动作，升降杆带动旋盘向下运动。当升降杆向下运动到限位点，电机停止动作，注入水和洗衣液，马达带动旋盘开始转动，旋盘转动过程中，堵孔球堵住限位孔，使水无法在洗衣阶段排除。转动到指定时间，马达停止转动，接着带动桶的马达开始转动，转动过程