洗衣机领域洗涤剂投放系统专利技术综述

张硕

摘 要：随着洗衣机全智能化发展新时代的到来，洗衣机更加强调“感知”力和“思考”力等的智能化技术，通过人们手工添加洗涤剂的洗衣机已经不能满足快节奏的生活以及消费者的需求，为了解决投放精度、投放后洗涤效果等问题，洗涤剂投放技术的发展与应用越来越受到企业的重视。

关键词：洗衣机；洗涤剂投放；专利

中图分类号： TM925 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-234-2

0 引言

近年来，在节水、节电、洁净、噪声等洗衣机自身的性能问题被得到有效解决之后，一些洗衣机企业发现，在产品的性能品质之外的环保问题得到了越来越多消费者的关注，而洗衣机在使用过程中，洗涤剂投放量多少不仅损伤衣物，还因贴身引发皮肤病症，并产生对环境的二次污染，涉及整个社会的绿色环保问题。

在洗衣机智能化的浪潮下，如何让困扰消费者的“洗涤剂投放”问题得到解决，成为了各洗衣机企业的重要研究课题之一。

1 洗涤剂投放系统的技术发展路线

早期的洗衣机，是在投入要清洗衣物的同时，使用者直接投入一定量的洗涤剂，不使用洗涤剂投放装置，采用上述方式，由于洗涤剂尤其是粉末状的洗涤剂难于溶解，因而不仅使洗净性能降低，洗涤剂消耗量增加，而且，还因没有溶解的洗涤剂部分地沾染在清洗后的衣物上，使衣物损伤。

随后，为了用来稀释洗涤剂，在洗衣机内设置特别的部件，即洗涤剂投放装置，虽然每次洗衣仍是手动将洗涤剂添加至洗涤剂投放装置中，但可以避免直接投放到洗涤桶内造成对衣物的损害。为了更好地溶解洗涤剂，早期申请的日本专利文献（公开号：JP昭56-106698A）中，披露了一种洗涤剂投放装置，其采用在其中设置加热器及利用马达驱动搅拌叶片的方式，充分溶解洗涤剂，该方式同时存在使洗衣时间增加和耗电量增大的问题；三星电子株式会社申请的专利文献（公开号：CN1048774A）中，披露了一种洗涤剂投放装置，通过设置使洗涤水加速的加速构件和筛网构件，对筛网里的洗涤剂施加冲击，使其扩散溶解成细微状后投入桶中，解决了上述日本专利文献中存在的技术问题。

早在十九世纪三十年代，国外一些企业已经提出了洗涤剂自动投放的专利申请，但这些专利申请中的洗涤剂自动投放系统，控制方式均较复杂，并没有在产业上得到很好地推广与应用。BSH博世和西门子、三星电子、LG、松下等国外企业均考虑到了洗涤剂添加存在的技术问题，进一步优化并提出了洗涤剂自动投放系统的专利申请，如BSH博世和西门子申请的专利文献（公开号：DE102008042655A1）披露了一种能够将自动配量系统安装在传统洗衣机的冲入区域内的洗涤剂自动添加系统；松下的专利申请（公开号：JP2000300891A）披露了一种利用泵装置自动投放洗涤剂的自动投放装置。小天鹅作为国内洗衣机行业的领军企业[1-2]，首先掌握了自动投入的核心技术，并提出了相关的专利申请，如专利申请（公开号：CN201258411Y）中，披露了一种具有计量组件的洗涤剂自动投放装置，通过控制计量组件中的叶片的转动圈数，控制洗涤剂的投放量，并可输送液体洗涤剂也可输送粉状洗涤剂。

2 洗涤剂投放系统重点专利技术

2.1 洗涤剂自动输送手段

洗涤剂的自动输送手段主要包括重力式（如：CN1616740A：洗涤剂通过重力作用与控制阀相结合）、螺杆式（如：JP特开2002-102589A：采用马达驱动螺杆，实现自动投放）、泵送装置（如：JP2000300891A：通过离心泵或齿轮泵等直接将液体洗涤剂投入洗涤兼脱水槽中）、虹吸原理（如：CN101397736A：开启洗衣机进水阀，将水注入稀释盒，被稀释的洗涤剂从虹吸管排入洗涤桶）、文丘里效应（如：EP1728912A1：利用进水管与洗涤剂投放管路的布局，进水水流流动时，洗涤剂添加管路产生文丘管效应，利用产生的负压使洗涤剂吸入投放管进行投放）等，是实现洗涤剂自动投放的基础，在各种自动投放洗涤剂的方式中，泵送装置及利用负压方式（虹吸原理和文丘里效应）输送洗涤剂成为了各洗衣机企业优化的重点。

2.2 洗涤剂精准定量设计

现有的手工投入方式，使用者无法根据衣物数量、污浊度等准确控制投入量，可能会造成洗涤剂投入量过少或过多，洗涤剂投入过少，去污力不够，洗不干净，投入过量，既浪费，漂洗又不彻底，不符合环保的要求。

在洗涤剂自动投放系统提出后，对于投放系统都必须做到高可靠性和高投放精度的要求。由上述洗涤剂自动输送手段实现自动投放洗涤剂的过程中，通常采用的做法为洗涤剂量取决于控制洗涤剂投入的马达的转数、马达的时间或控制阀的开闭时间，不能精确地控制洗涤剂的投放量。专利文献（公开号：CN1616740A）中，揭露了一种洗涤剂自动投放装置，该装置设有容积为1mL的缓冲区，该容积设定为能够满足洗衣机控制的送液量可达到的精度，在洗涤剂被添加到缓冲区后，由冲洗水路对缓冲区内的洗涤剂进行稀释并冲入洗涤桶中，使其在缓冲区内无残留，完成一次的送液量即为缓冲区的容积量，可通过多次添加，完成整个添加洗涤剂的过程。采用上述的洗涤剂自动投放装置，能够实现精确投放；为了更好地感测缓冲区内的洗涤剂是否已填充满，专利文献（公开号：CN103122569A）中，揭露了一种洗涤剂的自动投放装置，在定容盒内设置用于感测定容盒内洗涤剂量的两个电极，当定容盒充满洗涤剂后，由于洗涤剂液具有导电性，就将设于其上下端的两个电极接通，进而微处理器接到通电信号后停止输送装置的工作，此外，为了保证投入的洗涤量能够满足去污力的需要，专利文献（公开号：JP特开2008-57980）中，披露了一种控制洗涤剂自动投放装置的方法，通过对洗衣机洗涤桶内的洗涤剂浓度进行检测分析，若浓度低于规定浓度，则说明投入的洗涤剂较少，可再次控制洗涤剂自动投放装置，投放洗涤剂。

2.3 洗涤剂自动投放装置的冲洗设计

洗涤剂自动投放装置在长期不使用或不利的环境条件下可能导致出现脏污，更严重的会造成故障，在这种情况下，需要使用者手动清洁，但一般情况下，若构件较复杂或使用者无法接触到，清洁难度较大。针对此问题，BSH博世和西门子家用电器有限公司做了大量的研究，在其2007年申请的专利文献（公开号：DE102007032759 A1）中，披露了通过同一计量管线添加不同的衣物处理剂，并在添加剂量之前冲洗计量管线，进而防止细菌在冲洗剂的残留物中滋生；其在2008年申请的专利文献（公开号：DE102008040647 A1）中，披露了通过控制马达速度的增加来对洗涤剂自动投放装置的液压回路进行清洗，进而清洁液压回路中的脏污；为了实现更好地对泵送装置进行清洁的效果，其在2010年申请的专利文献（公开号：DE102010028612A1）中，披露了一种在清洁操作模式下控制定量配给泵的电机，使得电机产生相对于洗涤剂投放模式而言增大的转矩和/或变化的转矩来驱动定量配给泵，通过这种控制方法，能够有效去除附着在定量配给泵上的脏污和积聚物。

3 展望

当今世界科技的发展日新月异，从而推动了一系列科技产品的发展进程和发展趋势，加大了人们对科技的认可和信赖，最好的体现就是洗衣机在当今世界的发展和广大人民的使用，据统计，自动投放带来的节水、节电等显著效果，成为了许多消费者的首选，将是洗衣机产品重点发展方向，受现代生活方式的影响，“高端时尚”将会成为洗衣机的发展新趋势[3-5]，优化设计将会成为创新的主力军，洗衣机将会朝着更环保、更智能、更大容量的方向发展。

参 考 文 献

[1] 许意强.自动投放洗衣机迎来放量普涨期[J].中国企业报，2012（11）：1-2.

[2] 徐堂新，等.应用于波轮洗衣机的齿轮泵自动投放洗涤剂系统设计[A].中国清洁器具技术论坛论文集[C].2013（S1）：90-93.

[3] 林亚玲.我国洗衣机的发展和技术创新历程[J].科技向导，2012（32）：237.

[4] 鲁建国.洗衣机的消费现状和发展趋势[J].家用电器，2012（5）：28.

[5] 刘洋.洗衣机发展新时代[J].大中电器，2012（1）：44.