CN201609345U - 洗碗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种既能够节省能源消耗，又能够快速洗涤的洗碗机。该洗碗机包括机体和设置在机体内的喷水系统，所述机体中具有至少一个带餐具容置区域的容腔，所述喷水系统的喷口位于该容腔内并相对于餐具容置区域设置，所述机体内还设置有当喷水系统喷洒洗涤液时或/和喷洒后，对餐具容置区域内附着在餐具上的洗涤液进行加热的加热装置。本申请的这种洗碗机可实现先将洗涤液喷洒在餐具上再通过加热装置直接对附着在餐具上的洗涤液进行加热，因此能量消耗和时间消耗将得到极大的减少，此外还可保证洗涤液的使用效果，并可减少洗涤液的使用量，既减少用户的费用负担，还可有利于环境的保护。

Description

洗碗机

技术领域

本实用新型涉及洗碗机。

背景技术

1927年世界上第一台由电动机直接驱动的洗碟机在美国问世。它利用搅拌叶片搅起洗槽中的高温水进行洗涤，并靠人工注水。由于高温水需要淹没餐具，因此用水量很大。

1940年，美国通用电气公司制造的喷射式机型为现代洗碟机奠定了基础。它的核心洗涤原理是通过电机驱动洗涤泵使洗涤液在一定的压力下从喷臂喷出，形成密集的热水流；喷臂由于受到喷水的反作用而旋转，使洗涤液来回地喷射到各式餐具上，对餐具进行喷射冲洗和淋刷。喷射水流对碗碟表面起机械冲洗作用，洗碗机专用洗涤剂对碗碟表面油污起乳化清洗作用，热水起浸泡软化作用。三者联合作用，使碗碟表面油污和残渍分解和脱落，从而达到清洁的目的。

1978年米勒公司又在喷射式机型的基础上制造出了世界上第一台微电脑控制型洗碗机。该洗碗机应用微电脑模糊控制技术，通过各项传感技术，可自动监测出：1)水和空气的温度。以防洗碗机加热过度或损坏碗碟。2)水位。一旦发现水位过高，它会启动排水功能来防止水从洗碗机里溢出。3)清洗碗碟之后水的肮脏程度。4)机内有多少碗、碟，以及何种油污，并以此自动选择洗涤剂的种类、用水量和洗涤时间。这期间，洗碗机的技术进步主要体现在由于微电脑的引入，控制更精准，用户使用更方便，家用洗碟机已向省水、省电、省洗涤剂、多功能、自动化和小型化方向发展，使人机关系更为密切，洗碗机的家用性得到了更好的体现。

现代洗碗机仍然沿用喷射式机型的洗涤原理和方法，该洗碗机的具体结构包括机体和设置在机体内的喷水系统，所述机体中具有至少一个带餐具容置区域的容腔，所述喷水系统的喷口位于该容腔内并相对于餐具容置区域设置。其具体洗涤步骤为：

(1)将要洗的餐具以合理的方式摆放在碗架上，要求需要清洗的面都能面对喷管(有的资料称喷臂)，餐具不能相互挤靠，不能有死角，以抽斗的方式推入洗碗机内，盖上门盖。

(2)将水注入水箱内，对其电加热至50-70℃(根据污渍顽固程度选择温度，越顽固温度越高)，加热功率根据餐具容量选择，一般是1000-2000W。

(3)将被加热后的水由水泵加压并混入适量的洗碗机专用洗涤剂再通过喷水系统的上下喷管喷射到餐具表面上，喷射压力一般能够保证水流射高达到2米，这中间，喷射水流对碗碟表面起机械冲洗作用，洗碗机专用洗涤剂对碗碟表面油污起乳化清洗作用，热水起浸泡软化作用。三者联合作用，使碗碟表面油污和残渍分解和脱落。在冲刷过程中，水会被循环使用，这样可节约用水和能源。

(4)完成污渍清洗后，进入清水漂洗由水泵将不加热的清水通过喷水系统的上下喷管喷射到餐具表面上，完成对餐具的清洗，除去餐具上残留的洗涤剂。此过程的用水也是循环使用的。

(5)烘干，烘干方式目前市面上不同的机型，加热方式也有多种，如1)机内注入热风将餐具上水分吹干；2)利用机内剩下的余热，直接加入未加热风将餐具吹干，速度可能要稍慢一些。

(6)餐具消毒，洗碗机内注入臭氧，对餐具进行消毒。

随着控制技术的不断发展，采用上述洗涤方法的洗碗机其各项功能日益完善，洗碗机开始大量进入家庭。目前，据统计美国家庭的洗碗机使用率已超过70％，欧洲和日本等发达国家和地区也有较高的家庭使用率。但中国市场并不是想象的那么好。据有关采访报告，2001年洗碗机制造商美的的年产量近20万台，出口与内销各占半壁江山；小天鹅2001年接到的订单需求超过8万台，但外销订单很多。号称在人类历史上有着“第二次解放人类双手”的洗碗机，并不像想象的那样，在13亿中国人的生活中引起广泛而深刻的震动，究其原因主要如下：

1)洗碗机最先诞生于欧美国家，是以西方餐具-盘子度身定做的，而对中国餐具碗、罐、盆等，由于其深度大，中餐油腻重而水流冲刷不能到位和存在冲刷不到的死角，无法洗干净。

2)洗碗时间长，耗水耗电大，使用不方便。以洗碗机制造商西门子SE25M850EU型洗碗机，可洗9套餐具，标准洗涤程序是140分钟，耗电1.35度，耗水18升。再加上洗碗机不能使用普通洗涤剂，要使用专门洗涤剂(消费者对此很反感)，再加上漂白剂和软化盐，日积月累的使用成本对于普通消费者来说是一笔不少的开支。

3)售价偏高。由于技术水平和先期投入较高，而企业又没形成足够的市场规模，导致了洗碗机价格居高不下。

目前国内的企业为解决上述问题，一直在积极探索和改进，工程师们为此做了大量的工作，改善了许多的技术性能并获得相关专利，但由于使用的核心技术即洗涤原理和方法仍沿用喷射式机型的洗涤原理和方法，均是来自国外早期的实用新型，已经延续数十年，在这个框架下洗碗机洗涤效果很难有大的突破，其细节构也无太大改变。国外洗碗机存在的问题也原封不动的带进来了，如洗涤耗时耗能，同时还有因国情原因，如餐具油渍多又产生了新的清洗问题。因此要让洗碗机规模化的进入家庭，摆在国内洗碗机业者面前的任务十分艰巨，我们必须创新，用新的技术解决这些技术问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种既能够节省能源消耗，又能够快速洗涤的洗碗机。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的这种洗碗机包括机体和设置在机体内的喷水系统，所述机体中具有至少一个带餐具容置区域的容腔，所述喷水系统的喷口位于该容腔内并相对于餐具容置区域设置，所述机体内还设置有当喷水系统喷洒洗涤液时或/和喷洒后，对餐具容置区域内附着在餐具上的洗涤液进行加热的加热装置。

本实用新型的有益效果是：现有洗碗机是通过将水加热至60℃左右后，再通过混有适量的洗碗机专用洗涤剂的热水将热量带给餐具(在此过程中还会降温)从而完成浸泡、软化污渍的作用，最后再利用水流对碗碟表面起机械冲洗作用带走油污和污渍。而本申请的这种洗碗机可实现先将洗涤液喷洒在餐具上再通过加热装置直接对附着在餐具上的洗涤液进行加热，其中，洗涤液的作用仍是对碗碟表面油污乳化清洗；而通过加热装置对附着在餐具上的洗涤液进行加热，作用是浸泡软化污渍同时进一步乳化分解油污。由于该洗碗机是直接对附着在餐具上的洗涤液进行加热，因此能量消耗和时间消耗得到极大的减少。此外，现有技术是将洗涤剂混入冲洗热水中的，其中相当一部分没有接触到餐具表面而被发挥实际作用，而本实用新型的则直接将洗涤液喷洒到餐具的表面，消耗量不大，还可保证洗涤液的使用效果，并可减少洗涤液的使用量，既减少用户的费用负担，还可有利于环境的保护。

附图说明

图1为本实用新型洗碗机的结构示意图。

图中标记为：机体1、容腔101、喷水系统2、旋转喷管201、旋转喷管202、餐具3、微波发射窗口4、餐具容置区域5。

说明：图1仅为示意图。在将微波加热装置运用到实际的柜式洗碗机中时，微波发射窗口最好在顶部；在将微波加热装置运用到实际的台式洗碗机中时，微波发射窗口可放在侧面也可在顶面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示的洗碗机，包括机体1和设置在机体1内的喷水系统2，所述机体1中具有至少一个带餐具容置区域5的容腔101，所述喷水系统2的喷口位于该容腔101内并相对于餐具容置区域5设置，所述机体1内还设置有当喷水系统2喷洒洗涤液时或/和喷洒后，对餐具容置区域5内附着在餐具3上的洗涤液进行加热的加热装置。如图1所示，使用时餐具3放置在餐具容置区域5内。

采用上述结构的洗碗机可以实现洗碗机的下述洗涤方法，即将置于洗碗机内的餐具3按如下步骤进行清洁：

(1)在餐具3的表面喷洒洗涤液；

(2)对附着在餐具上的洗涤液进行加热；

(3)对餐具3进行冲洗。

其中，步骤(1)在餐具的表面喷洒洗涤液的作用是对碗碟表面油污乳化清洗；步骤(2)对附着在餐具上的洗涤液进行加热的作用是浸泡软化污渍同时进一步乳化分解油污；步骤(3)对餐具进行冲洗的作用是对碗碟表面污渍起机械冲洗作用并带走油污和污渍。步骤(3)中使用不加热的常温清水喷射进行冲洗。虽然本实用新型的这种洗碗机的洗涤方法同样是通过洗涤液乳化、加热软化以及机械冲洗三者联合作用，使碗碟表面的油污和残渍分解和脱落，从而达到清洁的目的，但由于该方法直接对附着在餐具上的洗涤液进行加热，因此具有能耗小、加热速度快的优点，既节能又高效。此外，现有技术是将洗涤剂混入冲洗热水中的，其中相当一部分没有接触到餐具表面而被发挥实际作用，而本实用新型的则直接将洗涤液喷洒到餐具的表面，消耗量不大，还可保证洗涤液的使用效果，并可减少洗涤液的使用量，既减少用户的费用负担，还可有利于环境的保护。

可见，本实用新型的洗碗机实现了节省能源消耗，提高洗涤效率的目的。

在步骤(2)中选择加热方式至关重要。根据洗碗机的环境条件及要达到的目的，需对加热方式提出下述要求：1)餐具上洗涤液不能被无控制的蒸发；2)加热装置的工作要求适应水环境；3)所有餐具要求基本均匀地被加热，不能使各个位置的餐具有明显的温差；4)餐具不能被加热到过高的温度，防止塑料制品融化，玻璃餐具爆裂。根据上述要求，可以列出以下方式：1)远红外加热；2)蒸汽加热；3)热风加热；4)微波加热。远红外和热风加热由于其温度不易控制，对餐具易造成损害，并且热风加热还有能耗较大，温度高时损坏餐具，用时很多，还易风干餐具上的洗涤液，而且外远红外还有只对照射面产生作用，易产生加热死角的缺点。蒸汽加热损坏餐具，能耗大，用时较多。因此最好选用微波加热方式对附着在餐具上的洗涤液进行加热。

如图1所示，为了实现用微波加热方式对附着在餐具上的洗涤液进行加热，所述加热装置为微波加热装置，所述容腔101的周边设置有防微波辐射层。防微波辐射层的作用是防止微波辐射到机体1外部造成辐射污染。防微波辐射层可直接采用与微波炉相同的结构和材料，在此不再赘述。

微波加热装置的加热原理为：微波是频率在300兆赫的电磁波。被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。同时具有如下特性：

1)穿透性：微波能够穿透玻璃、瓷器、陶器、塑料等绝缘体。

2)反射性：微波在传播中遇到铜、铁、铝、不锈钢等导电金属，如同光束投向镜子一样，会被反射到另一方向。

3)吸收性：微波能被含有水分的物质吸收，并立即转化成热能对其进行加热。

微波用于加热时的有如下特点：

1)加热迅速。微波加热与传统加热方式完全不同。它是使被加热物料本身成为发热体，不需要热传导的过程。因此，尽管是热传导性较差的物料，也可以在极短的时间内达到加热温度。

2)加热均匀。无论物体各部位形状如何，微波加热均可使物体表里同时均匀渗透电磁波而产生热能。所以加热均匀性好，不会出现外焦内生的现象。

3)节能高效。由于含有水分的物质容易吸收微波而发热，因此除少量的传输损耗外，几乎无其它损耗。故热效率高、节能。它比红外加热节能1/3以上，和蒸汽加热和热风加热比较优势更大。

4)工艺先进。只要控制微波功率即可实现立即加热和终止。应用人机界面和PLC可进行加热过程和加热.工艺规范的可编程自动化控制。

5)安全无害。由于微波能是控制在金属制成的加热室内和波导管中工作，所以微波泄漏极少，没有放射线危害及有害气体排放，不产生余热。

利用微波加热方式对附着在餐具上的洗涤液进行加热，微波辐射到餐具上的洗涤液后会迅速转换成热量，微波对餐具本身也有少量加热作用，使得餐具和上面附着的洗涤液温度升高，由于微波能转换成热能的效率很高，理论上超过90％，实验表明，采用800W的微波磁控管，微波加热反应很快，启动即开始加热，2分钟后即可使15个陶瓷碗达到80-100℃，而且由于微波能对陶瓷的穿透性，无论怎么摆放餐具各个餐具的温差都很小。此加热温度还可通过温度传感器或时间进行控制，在此温度下，同时由于热量从内部产生，对污渍有膨化作用，餐具上的污渍被迅速软化，油渍被乳化，如果需要，利用微波加热时，可连续或间断地在餐具的表面补充喷洒洗涤液，保证对污渍的湿润和渗透，这样就达到了去油和软化污渍的目的，为下一步冷水喷射餐具清洗污渍做好了准备。由于有一定的温度存在，这时的碗上的油污和碗的亲和力还不大易乳化，同时污渍也未干结，如果将碗加热至80-100℃(当前技术的洗碗机清洗热水的温度一般在60℃左右)，同时上附洗涤液渗透，浸泡，清洗效果很好。

在餐具被微波加热的过程中，餐具上任何一点的所获得的热量来自2个途径：1)餐具上覆盖的洗涤液从微波能转化获得；2)餐具上不同点的热量传递。由于微波能的均匀无障碍加热特性，同时每个餐具自身不同点的热传递，餐具将被均匀加热，实验表明，以现有微波加热技术加热10个餐具后，用红外温度计测试，将餐具加热80℃时到其温差是+/-5℃。

微波加热装置应用于洗碗机中，对餐具及附在其上面的清洗液的加热，从洗碗机技术上讲是可以实现的：

1)从洗碗机结构上讲，现有的洗碗机中，主流机型是采用双层结构，即外壳+不锈钢内胆(塑料内胆吸附油渍后不易脱落)，使用不锈钢内胆也是微波加热时防微波所需要的，这非常有利于在现有结构变化不大的情况下，只需要将门和内胆按照防微波辐射的要求，适当改变设计，就能够实现防微波辐射的功能。如图1所示，所述微波加热装置的微波发射窗口4位于容腔101的顶部或侧面，以便在现有的洗碗机进行加装。

2)从餐具洗涤工艺来讲，因在冲洗餐具的过程中，溅出较多水花，对加热装置有一定的密封要求，以防加热装置进水损坏。而在对餐具加热所有方式中，微波防水密封是最易实现的。具体如图1所示，所述微波加热装置的微波发射窗口4的表面覆盖有可透微波的防水层。比如作为密封材料的聚四氟乙烯就具有对微波的高透过率，可安装在微波发射窗口4上作防水层使用，既不影响微波的透射，也阻挡了水对微波发生器影响，还有我们也可使用现有的无转盘微波炉的搁板材料或结构，也可阻挡水，同时让微波通过。

在上述方案的基础上，为使洗涤液能够更加均匀的覆盖到餐具表面上，进一步提高清洗效果，所述步骤(1)中，先将洗涤液雾化后再喷洒到餐具的表面。如图1所示，为了既能够实现洗涤液的雾化喷洒，又能够实现对餐具进行冲洗，要求喷水系统2包括洗涤液喷洒系统和清水喷射系统组成，所述洗涤液喷洒系统的喷口采用雾化喷头。其中，利用雾化喷头将洗涤液雾化后喷洒在餐具的所有表面上，喷洒力应适中，应该比喷射冲洗力小。由于餐具是固定的，可用两种方式达到目的：1)多点设置专用雾化喷头；2)利用用旋转喷管进行旋转喷洒。当然，也可将上述两种喷洒方式结合使用。将洗涤液雾化喷洒在餐具所使用的喷头和清水喷射到餐具上冲洗餐具所使用的喷头，功能上是不一样的，前者有雾化功能，比喷射冲洗水的压力小，后者直接喷射不雾化，喷射冲洗力较大，射高可达2米。洗涤液喷洒系统和清水喷射系统在洗碗机中有可各自独立的管道，也可通过换向阀实现。如图1所示，为提高洗涤液喷洒系统和清水喷射系统结合的紧凑性，所述雾化喷头以及清水喷射系统的喷头均设置在旋转喷管201、202上。

此外，同样为了使洗涤液能够更加均匀的覆盖到餐具表面上，所述洗

涤液由洗涤剂与水混合稀释后制成。水遇油污时会产生很大的张力而产生

水珠，不利于水均匀覆盖餐具，但当水加入清洗剂后，水的张力大大减小，

没有水珠，水将会均匀的覆盖在餐具上，从而也就使得洗涤液更加均匀的覆盖到餐具表面上。

实施例

采用了上述结构的洗碗机，使用时将置于洗碗机内的餐具按如下步骤进行清洁：

(1)在待洗餐具上喷洒稀释后呈雾化状态的洗涤液，餐具所有外表面被洗涤液完全覆盖，作用是洗涤剂对碗碟表面油污乳化清洗；

(2)采用微波加热方式，对附着在餐具上的洗涤液进行加热，作用是浸泡软化污渍同时进一步乳化分解油污，如有必要，对难于清洗的餐具，在加热过程中，可多次喷洒清洗液；

(3)用清水对餐具喷射冲洗，作用是对碗碟表面污渍起机械冲洗作用并带走油污和污渍；

(4)采用微波加热方式对餐具进行烘干和消毒。

其中，将餐具置于洗碗机时，应将要洗的餐具以合理的方式摆放在碗架上，要求需要清洗的面都能面对喷管(有的资料称喷臂)，不能相互挤靠，不能有死角，以抽斗的方式推入洗碗机内，盖上门盖。

一个600g的中碗，其上面覆盖的清洗液为10g左右，一个250g的小碗，其上覆盖的清洗液为5g左右，水的比热是1，搪瓷碗的比热是0.12。如按上述方法清洗12个小碗、6个中碗，假如将其温度从10℃加热90℃，将碗加热转化为水当量可近似地等同为950g水，理论上耗能为0.094度电，考虑碗架和内胆壁的吸热，耗电在0.15度内，电转为微波能在转化为热能的转化效率可达60％，即0.25度电即可。同时，泵水功率为60W，工作15分钟耗电不过0.015度电，烘干时水的汽化潜热为540千卡/公斤＝2.26x103kJ/公斤；12个小碗、6个中碗餐具上的水重不超过120g，因此耗电为0.075度电，考虑到烘干时餐具同时升温至100℃，烘干耗能为0.225度电，如果配合抽风机，可以降低加热温度。上述共耗能0.39度，考虑到清洗时要增加喷洒清洗液次数，但由于覆盖在餐具上的清洗液量小热容小，碗重热容大，由于碗已升温到位，在补充喷液后，再次加热耗能有限，清洗12个小碗、6个中碗在0.5度电以内。

此外，根据测试，通过微波加热方式加热12个小碗、6个中碗及上面的清洗液至90℃，用800W的微波加热功率3-4分钟即可完成，并且采用微波加热方式烘干12个小碗、6个中碗，用800W的微波加热功率8分钟即可完成，由于微波的照射和加热过程具有消毒作用，因而该方法无需再加入臭氧进行消毒。

目前德国西门子公司的SE25M850EU型洗碗机，按照其标准洗涤模式，洗涤容量9套，加热水至65℃，用水18升，加热器功率1500W，耗电1.35度，用时140分钟(包括烘干)。水的使用是其中一部分被加热并加入洗涤剂用于软化冲洗污渍，另外一部分不被加热，用于最后的漂洗。如是余热烘干，最好全部水都被加热。

可见，采用上述洗涤方法，耗电量和洗涤耗时大为降低。除此以外，在洗碗机洗碗的后期的消毒、烘干的工作中，微波还将继续发挥作用。大通过微波对餐具的照射、加热再配合抽风扇，微波能够轻易的完成消毒和烘干，由于在洗碗机中利用了微波的多项功能，在某种情况下，还可简化洗碗机的结构和元器件，比如不再需臭氧发生器消毒杀菌等。

Claims (10)

1.洗碗机，包括机体(1)和设置在机体(1)内的喷水系统(2)，所述机体(1)中具有至少一个带餐具容置区域(5)的容腔(101)，所述喷水系统(2)的喷口位于该容腔(101)内并相对于餐具容置区域(5)设置，其特征是：所述机体(1)内还设置有当喷水系统(2)喷洒洗涤液时或/和喷洒后，对餐具容置区域(5)内附着在餐具(3)上的洗涤液进行加热的加热装置。

2.如权利要求1所述的洗碗机，其特征是：所述加热装置为微波加热装置，所述容腔(101)的周边设置有防微波辐射层。

3.如权利要求2所述的洗碗机，其特征是：所述微波加热装置的微波发射窗口(4)位于容腔(101)的顶部或侧面。

4.如权利要求2或3所述的洗碗机，其特征是：所述微波加热装置的微波发射窗口(4)的表面覆盖有可透微波的防水层。

5.如权利要求4所述的洗碗机，其特征是：所述喷水系统(2)包括洗涤液喷洒系统和清水喷射系统。

6.如权利要求5所述的洗碗机，其特征是：所述洗涤液喷洒系统的喷口采用雾化喷头。

7.如权利要求6所述的洗碗机，其特征是：所述雾化喷头以及清水喷射系统的喷头均设置在旋转喷管(201、202)上。

8.如权利要求1～3中任意一项权利要求所述的洗碗机，其特征是：所述喷水系统(2)包括洗涤液喷洒系统和清水喷射系统。

9.如权利要求8所述的洗碗机，其特征是：所述洗涤液喷洒系统的喷口采用雾化喷头。

10.如权利要求9所述的洗碗机，其特征是：所述雾化喷头以及清水喷射系统的喷头均设置在旋转喷管(201、202)上。

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