(广东顺德拉鲁设计有限公司 )
摘要：洗碗机在当前的市场当中是比较受欢迎的一种商品，其具有自动洗碗的功能，极大的增强了人们在日常生活当中的便利性。但是在当前的市场当中，现有的洗碗机都存在一定的利弊，为了有效的改善当前洗碗设备当中的弊端，本文将设计一种全新类型的免安装水流式洗碗机，从而使其能够更好的为人们服务。
关键词：水流式洗碗机；结构设计；系统优化
随着我国社会主义现代化建设步伐的不断推进，科学技术也开始不断的提升，而研究人员也开始致力于不断提升人们生活的便利性，期间各种家居设备也尽皆被发明出来，其中免安装水流式洗碗机便是其中一项较为重要的发明。该设备通过不断的研究、设计与实验，截止到当前，其功能与实践性也开始逐渐的完善，目前已经能够较好的完成日常生活当中的洗碗任务。通过将该设备应用到实际当中，人们便可以通过洗碗机来完成洗碗的任务，进而使人们在日常生活当中的便利性大幅度的提升。下面，本文将针对免安装水流式洗碗机的结构设计以及系统优化做出系统性的分析阐述。
1.设计目的
当前，在我国市面上有大量的洗碗机已经开始应用到了餐饮领域当中，这些设备种类不同，形态各异，也各有优缺点，从工作方式上面来区分的话，其主要能够分为以下两种类型，即：蓝传式全自动洗碗机以及履带拔齿洗碗机两种。这两种洗碗机的优缺点也比较明显，蓝传式全自动洗碗机主要优点便是洗碗效率较高，但是其缺点便是在工作阶段的过程较为复杂；履带拔齿式洗碗机的优点便是操作过程相对来说比较方便，但是其缺点也比较明显，即：体积较大、质量重、使用范围较差，在家庭当中不适合应用。若是以工作原理上面分类，其可以被分为超声波全自动洗碗机以及增氧式全自动洗碗机两种，在实际应用当中，超声波式洗碗机广泛受到客户的欢迎，但是其在实际应用当中的缺点也比较明显，例如：噪音较大、费电、机器造价较高等。增氧式全自动型洗碗机主要优点便是造价较低，但是其在清洗阶段的干净程度却较低。
基于以上对于当前市场当中的洗碗设备分析，能够发现，当前市面上的洗碗机都具有一定的优缺点，为了有效的改善当前市面上洗碗机的缺点，并且综合其中的优点，笔者将结合自己的创意，对于一种免安装水流式洗碗机的结构设计以及系统优化做出深入的阐述与探究，力求能够使该设备应用到家庭厨房的洗碗工作当中。
2.设计原理
本文所设计的免安装水流式洗碗机主要功能包括清洁、消毒、储存等方面的功能，并且，针对于洗碗机的不同功能，还设计了不同的功能模块，随后将这些功能模块整合到一套系统当中，从而使其能够互相配来达到其预期目的。
在该套系统当中，其主要形状便是长方体，在长方体内配备一根中心轴，该中心轴由电动机带动，在长方体当中，各个功能模块分布在其中。该设备除了拥有常规的洗碗机功能之外，还特地安装了一个消毒模块，消毒的原理便是通过紫外线杀菌技术来展开杀毒工作，在30分钟之内，能够有效的杀灭其中的细菌或者破坏微生物的DNA结构，使其不能够繁殖后代或者是将其消灭，从而达到杀菌的作用。图2-1为免安装水流式洗碗机内部结构示意图。
图2-1免安装水流式洗碗机示意图
3.水流式洗碗机结构设计
3.1机械支撑系统
洗碗机的整体都使由外箱体支撑，所以在设计阶段，也要对于外箱体的材料做出一定的要求，在本文所设计的箱体当中，主要采用的材料便是渗锌钢板，这种材料在实践应用当中表现出较好的防锈性能与硬度。在实际中，该箱体主要便是采用一次折绕成型的技术，通过这样的方式，能够有效的增强箱体的强度，使箱体拥有较好的稳定性，同时能够减少在运动时的震动，在箱体的底部悬挂着电机以及减震器，两者之间主要便是靠螺栓连接起来。
3.2洗涤系统
在洗碗机的工作阶段，主要便是电动机来带动减速器来驱动波轮，从而实现正传与反转，从而对于餐具进行一次粗略的洗涤，在第二次的洗涤当中主要便是实现消毒洗涤，随后第三次总体完成餐具的清洗[1]。在洗碗机工作的阶段，消毒的工作主要便是采用紫外线杀菌技术来完成，从而有效的完成对于餐具的消毒。在消毒工作完成之后的第三次清洗，在洗涤完成之后，设备还能够将餐具烘干。在本套系统当中所应用到的电机为单项异步电机。设备当中所采用的减速器与洗衣机当中所采用的减速器相同，其能够有效的实现一级减速，随后还能够进行二级减速，其在一端连接带轮，另外一端连接波轮。
3.3消毒系统
在本套系统中，所采用的消毒技术为紫外线消毒技术。紫外线拥有较强的穿透能力，其能够实现高效杀菌，并且在实际的应用阶段杀菌效果较好[2]。在实际工作阶段，紫外线杀菌技术的工作原理为：针对于细菌细胞当中所含有的DNA与RNA，这两种物质都被成为核酸，当核酸受到紫外线照射的时候会将大量的紫外线吸收到细胞当中，从而在细菌细胞当中形成二氧杂苯以及间二氧杂苯的异构体，在细胞内一旦产生这种物质，便会使细菌自身的新陈代谢收到影响，从而使其出现障碍，并且导致细菌在繁殖的过程当中出现问题，而通过紫外线的持续照射，便能够有效的杀灭细菌。
3.4烘干系统
在洗碗机的烘干系统当中，所使用的烘干设备与生活当中所使用的电吹风类似，在通电的状态下，其内部的电热丝便会产生热量，随后通过风扇向着洗干净的餐具吹风，从而形成热风，通过热风可以将餐具上面的水分蒸发干净。在烘干系统当中所采用的电机为支流永磁式电机，由于其在实践当中这种电机的主要优点便是转速较高、重量小、造价低、制造工艺简洁，所以将其应用到洗碗机的烘干系统当中。在洗碗机烘干系统当中所采用的电热元件为电热丝，将其安装在烘干机的前出风口，这样才能够保证烘干口输出的风为热风。
3.5电气控制系统
在洗碗机的电气控制系统当中，主要分为硬件系统与软件系统，这两种系统共同构成了整个电气系统，针对于硬件系统来说，其主要包括的内容为：电源开关、安全开关、控制面板、紫外线杀菌系统、电机系统、电气线路系统等，而软件系统主要指的便是程序指令[3]。除此之外，在程序的控制面板当中，还会包括工作指示灯，其能够现实出在洗碗机的工作状态，同时也能够显示出工作的时间。从功能上面来说，其属于电气系统的核心部分。
3.6进排水系统
在洗碗机当中，进水系统主要便是由电磁阀组成，在工作的阶段，通过程序来控制电磁阀的开启与关闭，在电磁阀打开之后，自来水便能够进入到洗涤桶当中，当洗涤桶当中的水达到一定的数量之后，电磁阀便可以关闭，随后停止进水。需要注意的是，这些水并不使通过泵送的方式进入到洗涤桶当中，主要便是对于自来水的水压进行应用，随后自来水才能够进入到洗涤桶当中。洗碗机的排水系统主要由电动牵引器所组成，随后在程度当中便能够控制牵引器，当排水阀打开的时候，洗涤阶段的水便可以通过排水管将水排出。
4.水流式洗碗机系统优化
4.1洗碗机能耗的优化
针对于电气设备来说，能耗问题是其中一个较为重要的问题，同时也是该设备能够在实践当中受到顾客欢迎的原因之一。所以，若是想要使该设备更加受到欢迎，便需要在设计的阶段，对于洗碗机的能耗问题做出考量[4]。对于洗碗机在实际应用阶段可能产生能耗增加的问题尽皆考虑在其中，例如：系统当中所应用到的所有电机功率大小、烘干机功率大小、电热丝的能耗情况等，只有将以上的方面都考量到位，才能够科学的采取相应方式来对于其中的能耗问题做出优化。而优化洗碗机能耗系统的主要原则便是在不影响到系统安全性以及其功能的情况下，尽可能选择物美价廉的配件。
4.2洗碗机内部结构的优化
除了洗碗机的能耗，还需要对于洗碗机的内部结构做出优化，从而使洗碗机的内部空间能够充分的利用，这样才能够使整体的洗碗机拥有更小的体积，进而使其能够更好的获得顾客的认可[5]。在洗碗机内部，需要内置水流通道，这样能够有效的节约洗碗机的装配空间，同时简化装配工艺，由于水流通道的管理较短，这样便可以使水流到的残留水比较少，从而减少洗碗机的用水时间，并且减少因为通道传输所引起的水压损失，这样能够使洗碗机的洗涤效果更加。
结束语：综上所述，通过对于洗碗机内部机械支撑系统、洗涤系统、消毒系统、烘干系统、电气控制系统、进排水系统的分别设计，能够使洗碗机的各个模块实现其预期的功能，随后将以上的模块组合到一起，便可以使洗碗机有效的实现洗碗的功能，随后通过对于洗碗机能耗问题以及内部结构做出优化，便可以使洗碗机更好的实现洗碗机的设定的功能。
参考文献：
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[4] 杜宇湉, 刘家惠, 郑旭, et al. 智能洗碗机的设计与运行[J]. 河南科技, 2018.
[5] 江敏. 基于单片机的全自动洗碗机的设计[J]. 电子世界, 2017(21):194-195.
[6] 王亚冉. 基于语音识别技术的洗碗机智能交互控制设计[J]. 现代信息科技, 2017, 1(1):86-88.
论文作者:徐伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：洗碗机论文; 系统论文; 水流论文; 紫外线论文; 设备论文; 工作论文; 阶段论文; 《电力设备》2019年第8期论文;