關(guān)于智能洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行的探討

黃書(shū)慶

摘 要：本文針對(duì)一款集清洗、消毒、儲(chǔ)存功能為一體的智能洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：智能洗碗機(jī)；設(shè)計(jì)；運(yùn)行

從原始的刀耕火種到現(xiàn)在的信息社會(huì)，科技給人類(lèi)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了無(wú)比強(qiáng)大的推動(dòng)力。小到電子芯片、大到航空航天，其中涉及的設(shè)計(jì)理念無(wú)不凝聚著人類(lèi)的智慧。隨著現(xiàn)代人生活品質(zhì)的提高和生活節(jié)奏的加快，對(duì)以功能化、人性化為導(dǎo)向的產(chǎn)品需求不斷增大。例如，如何在一次家庭聚餐后，方便快捷地將雜亂無(wú)序的廚房恢復(fù)整潔。無(wú)疑，自動(dòng)洗碗機(jī)是一個(gè)省時(shí)省力的選擇，但是，通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)的洗碗機(jī)在一線城市家庭的滲透率還不足 1%。與手洗相比，洗碗機(jī)在餐具清潔度、耗水電量、清潔劑使用量等各項(xiàng)指標(biāo)中均有明顯優(yōu)勢(shì)，但市場(chǎng)上現(xiàn)有的洗碗機(jī)大多為大型餐廳而設(shè)計(jì)，適用于家庭日常使用的寥寥無(wú)幾。基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款集清洗、消毒、儲(chǔ)存功能為一體的智能洗碗機(jī)來(lái)滿足家庭需求。

1.洗碗機(jī)的分類(lèi)

洗碗機(jī)按照洗滌方式分，主要有噴淋式、水流式、超聲波式和葉輪式。噴淋式洗碗機(jī)的結(jié)構(gòu)分為多孔管式、下噴嘴式、上下回轉(zhuǎn)噴嘴式等，工作特點(diǎn)都是將水噴射到餐具，利用壓力噴嘴將水噴射到待洗餐具的不同方位，從而達(dá)到洗滌的作用。水流式洗碗機(jī)的工作原理來(lái)自于波輪洗衣機(jī)，但是水流式洗碗機(jī)機(jī)槽下有波輪，波輪連接殼體下方的電動(dòng)機(jī)。洗碗機(jī)啟動(dòng)時(shí)，波輪旋轉(zhuǎn)使機(jī)槽內(nèi)水流旋轉(zhuǎn)從而達(dá)到洗滌目的。超聲波洗碗機(jī)在機(jī)體的底部及側(cè)面有振動(dòng)元件，使洗碗機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生超聲波頻率，與水流共同作用，達(dá)到清洗的目的。葉輪式洗碗機(jī)在機(jī)槽下裝有葉輪，工作時(shí)葉輪旋轉(zhuǎn)將水朝上飛濺，以達(dá)到洗滌的目的。

2.智能洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)源

目前，市場(chǎng)上已有的應(yīng)用于餐飲領(lǐng)域的全自動(dòng)洗碗機(jī)主要有以下幾種分類(lèi)方式。從工作方式上分為藍(lán)傳式全自動(dòng)洗碗機(jī)和履帶拔齒式全自動(dòng)洗碗機(jī)兩種。藍(lán)傳式全自動(dòng)洗碗機(jī)的整個(gè)操作過(guò)程相對(duì)比較麻煩。而履帶拔齒式全自動(dòng)洗碗機(jī)雖然操作起來(lái)相對(duì)方便快捷，但其體積大、質(zhì)量重，不適用于家庭。從工作原理來(lái)分，可分為超聲波全自動(dòng)洗碗機(jī)和增氧式全自動(dòng)洗碗機(jī)兩種。其中，超聲波式洗碗機(jī)越來(lái)越被廣大客戶所接受，但其具有較多缺點(diǎn)，如噪音大、費(fèi)電、機(jī)器造價(jià)高。而增氧式全自動(dòng)型被客戶接受的主要原因是其造價(jià)低、省電，但清洗的干凈程度沒(méi)有超聲波全自動(dòng)洗碗機(jī)高。分析市場(chǎng)上已經(jīng)投入應(yīng)用的洗碗機(jī)及其工作原理不難發(fā)現(xiàn)，這些大型洗碗機(jī)都各有各的利弊。而我們將這些洗碗機(jī)的流程精細(xì)化、模塊化，并不斷彌補(bǔ)其不足，加入筆者自己的創(chuàng)意，設(shè)計(jì)并制造出了應(yīng)用于家庭廚房的全自動(dòng)洗碗機(jī)。

3.智能洗碗機(jī)的運(yùn)行原理

該設(shè)計(jì)的智能洗碗機(jī)的主要功能有清洗、消毒、儲(chǔ)存，針對(duì)不同功能特性，我們?cè)O(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的機(jī)械模塊，并將這些機(jī)械模塊整合在同一套系統(tǒng)中，相互配合，以達(dá)到預(yù)期目的。洗碗機(jī)主體為圓柱狀，圓柱體內(nèi)部配備一根電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的中心軸，各個(gè)機(jī)械模塊均勻分布在中心軸周?chē)５鬃碾妱?dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使各模塊旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置。圓柱體側(cè)面為自動(dòng)柜門(mén)，可供輸入使用過(guò)的餐具及輸出清洗干凈的餐具。從這里，洗碗機(jī)的工作就開(kāi)始了，首先是安裝有壓力傳感器的置物倉(cāng)，把使用過(guò)的餐具放入其中時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)到有物體進(jìn)入，便將此信息傳入洗碗機(jī)頂部的中心電腦，電腦得到信息后傳遞給底座，底座電動(dòng)機(jī)接受指令關(guān)閉柜門(mén)。然后，置物倉(cāng)被旋轉(zhuǎn)到清洗區(qū)，前期會(huì)有高壓水流沖洗掉餐具上的污物，之后由兩支高纖維材料合成的毛刷攜帶清潔液對(duì)餐具進(jìn)行中期洗滌。末期仍會(huì)有高壓水流沖洗中期殘留的清潔液和污物，并由顏色傳感器識(shí)別餐具表面光亮程度。檢驗(yàn)合格后，置物倉(cāng)緊接著被轉(zhuǎn)換進(jìn)消毒區(qū)，這里我們采用紫外線殺菌技術(shù)在 30min 內(nèi)破壞及改變微生物的 DNA 結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代，以達(dá)到殺菌的目的。在這一系列程序運(yùn)行完成后，處理過(guò)的餐具將被傳入存儲(chǔ)區(qū)放置待用，而通過(guò)儲(chǔ)存區(qū)的濕度傳感器及干燥裝置保證餐具干燥、清潔，并防止滋生細(xì)菌。在安裝方面，我們的洗碗機(jī)根據(jù)家庭廚房布置及個(gè)人愛(ài)好，被設(shè)置為半嵌式與全嵌式兩種，盡可能地縮小占地面積，也更自然地融入廚房中。

4.智能互聯(lián)功能

除此之外，我們還加入了家居互聯(lián)功能，家居互聯(lián)通過(guò)手機(jī)終端與洗碗機(jī)鏈接，讓洗碗機(jī)在各個(gè)使用環(huán)節(jié)都變得更加智能和人性化。在使用前，用戶可以通過(guò)手機(jī)上的“家居互聯(lián)”應(yīng)用程序迅速了解洗碗機(jī)的各項(xiàng)功能，還可以觀看教學(xué)視頻快速掌握洗碗機(jī)的正確操作和保養(yǎng)方法，免去翻看說(shuō)明書(shū)的麻煩。比如，視頻會(huì)指導(dǎo)用戶在洗碗機(jī)中正確擺放餐具、調(diào)整碗籃，讓每一次洗滌都不留死角。在安裝后日常應(yīng)用中，家居互聯(lián)也會(huì)帶來(lái)更多舒適與便利。例如，周末午餐后，若家中老人孩子有午睡習(xí)慣，即使用戶出門(mén)在外也可遠(yuǎn)程將洗滌模式調(diào)整為更安靜的“夜間洗”，讓家人安心休息。洗碗機(jī)主機(jī)可以根據(jù)洗碗機(jī)內(nèi)部傳感器所獲知的碗碟重量、臟污程度等信息推薦最適合的洗滌模式。此外，其裝備的家電智能水系統(tǒng)能根據(jù)餐具類(lèi)型和污濁情況調(diào)節(jié)水質(zhì)硬度、洗滌溫度、沖刷的角度及力度，讓清洗效果更為顯著，并延長(zhǎng)餐具的使用壽命。

5.核心構(gòu)件

促進(jìn)這套裝置運(yùn)行的有溫度、濕度、壓力以及傳感器、電機(jī)、紫外線殺菌裝置等執(zhí)行構(gòu)件，但最重要的是位于儲(chǔ)物倉(cāng)頂部的由樂(lè)高EV3主機(jī)編排構(gòu)成的中央處理模塊，這里儲(chǔ)存著編排妥當(dāng)?shù)母鱾€(gè)程序，主機(jī)接受到各個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)后進(jìn)行處理并發(fā)出指令到下一模塊使之運(yùn)行。這一中央自主收發(fā)過(guò)程精確有序，保證了整部洗碗機(jī)的全自動(dòng)性。

6.發(fā)展前景

本洗碗機(jī)的設(shè)計(jì)充分滿足了工薪階層“解放雙手”的家庭勞務(wù)需求，雖然目前洗碗機(jī)對(duì)中國(guó)家庭來(lái)說(shuō)還是一個(gè)相對(duì)較新的產(chǎn)品，但由于其性能優(yōu)異，必將被大眾認(rèn)知，從而成為繼冰箱、彩電、洗衣機(jī)之后的又一家用電器熱點(diǎn)。此外，對(duì)這套多功能洗碗機(jī)的后期優(yōu)化，主要集中在尺寸、容量方面，而低碳環(huán)保材料的實(shí)用也會(huì)極大提高其環(huán)保性，進(jìn)而成為大型餐廳的優(yōu)選。

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