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家用电动洗衣机洗涤性能特性分析

2017-05-16 16:56来源:测试计量技术研究所作者:许振刚 鲁建国 赵维波 陈松涛网址:http://www.jiadiantech.org浏览数:412 

家用电动洗衣机洗涤性能特性分析

许振刚 鲁建国 赵维波 陈松涛

(中国家用电器研究院,100053)

摘要本文提出了家用电动洗衣机洗涤性能特性。随着洗衣机制造水平的不断提高,洗涤程序设计不断优化,洗净性能也在逐步提高,其对于用户的影响也越来越大。GB/T 4288-2008《家用和类似用途电动洗衣机》对洗衣机洗涤性能进行了规定,该规定的测试条件为:额定洗涤容量;标准洗涤程序。我们通过对家用电动洗衣机洗涤性能特性研究分析,提出了洗衣机在不同洗涤条件下的洗涤性能。通过进行各种条件下的洗涤性能测试,可以充分说明洗衣机的综合性能,对于企业结合消费者实际使用条件,优化程序、改进提高性能提供技术支持,同时也对GB/T 4288-2008标准中对家用电动洗衣机洗涤性能进行了洗涤性能方面的补充。

关键词洗衣机  洗涤性能


Characteristic analysis about washing performance of electrical washing machine

Xu Zhengang, Lu Jianguo, Zhao Weibo, Chen songtao

(China Household Electric Appliance Research Institute,100053)

Abstract: Characteristic analysis about washing performance of electrical washing machine was given in this paper. The effects to people were more than more along with the producing progress, optimized program, higher washing performance of washing machine. GB/T 4288-2008 Hosehold and Similar Electrical Washing Machine, prescribed the washing performance of washing machine, about: rated washing capacity, standard washing program. Through analysising the Characteristic about washing performance of electrical washing machine, we conclude the difference about washing performance on different conditions. Manufacture should improve the performance according to the result. And this was a supplement to GB/T 4288-2008.

Keywords: Washing Machine, Washing performance

1 引言

为了使消费者更加直观的了解洗衣机洗涤性能、为企业开发新产品提供技术支撑、也为了规范市场行为、提高产品综合质量,中国家用电器研究院清洁技术研究所开展了家用电动洗衣机洗涤性能测试方法的研究工作。通过对全自动波轮式洗衣机、全自动滚筒式洗衣机与GB/T 4288-2008中所规定的搅拌式参比机洗涤性能进行分析,提出了家用电动洗衣机洗涤特性。

为了提高我国洗衣机总体质量水平,改善消费者的生活环境,引导消费者的选购,规范市场行为,进行洗衣机综合洗涤性能测试方法的研究具有重要意义。

2 洗净性能概述

1.洗净比  

被测样机洗净率与参比洗衣机洗净率之比。

式中:

——洗净比;

r——被测洗衣机洗净率,%;

s——参比洗衣机洗净率,%。

2.洗净率

  洗涤前后标准污染布反射率变化量与原布反射率差值的比值。


式中:

Dr ——洗净率,%;

RW——污染布洗净后反射率,%;

RS ——污染布洗净前反射率,%;

R0 ——原布反射率,%。


3 洗衣机洗涤性能特性分析

我分别对全自动波轮式洗衣机和全自动滚筒式洗衣机进行分析。

1 波轮式全自动洗衣机

选一台额定容量6.0kg的波轮式全自动洗衣机进行洗净试验,洗净率与洗涤容量曲线图和试验结果见图1、表2,试验条件见表1。

表1:波轮式全自动洗衣机试验条件

序号

项目

试验条件

备注

1

额定容量

6 kg

全自动波轮式

2

检测程序

标准

洗涤20 min 脱水、漂洗1 min 脱水

3

试验用水量

55 L

供水水温:30.0 ℃、供水硬度质量分数:(40~60)×10-6

4

洗涤剂用量

110 g

GB/T 4288附录A.5 第2种洗涤剂

5

试验负载质量

(0.5-6)kg

共运行12个周期试验、每次递增0.5 kg


               图1 波轮式全自动洗衣机试验负载与洗净比曲线图

表2 波轮式全自动洗衣机试验负载与洗净比一览表

序号

试验负载质量

洗净率

说明

1

0.5

0.1520

洗涤水量负载质量的比值浴比较小,负载悬浮于水中,水阻碍了电机产生的机械能向负载传递,造成水电资源的浪费

2

1

0.1748

3

1.5

0.2052

4

2

0.2432

5

2.5

0.3419

6

3

0.4483

洗涤水量负载质量的比值浴比合适,负载均匀分布于水中,电机的机械能可以向负载有效传递,经过机械能、水流、洗涤剂共同作用,充分利用水电资源,达到洗涤效果

7

3.5

0.4787

8

4

0.4559

9

4.5

0.3875

10

5

0.3571

洗涤水量负载质量的比值浴比已超过洗衣机洗涤能力,洗涤性能快递下降,不能达到洗涤效果,同样造成水电资源的浪费

11

5.5

0.3116

12

6

0.2812


2 全自动滚筒式洗衣机洗涤性能分析

选取全自动滚筒式洗衣机一台,洗净率与洗涤容量曲线图和试验结果见图2、表4,试验条件见表3。

表3 全自动滚筒洗衣机试验条件

序号

项目

试验条件

备注

1

额定容量

6 kg

全自动滚筒式洗衣机

2

检测程序

标准

洗涤60 min 脱水、漂洗1 min 脱水

3

洗涤用水量

25 L

供水水温:30.0 ℃、供水硬度质量分数:(40~60)×10-6

4

洗涤剂用量

60 g

GB/T 4288附录A.5 第1种洗涤剂

5

试验负载质量

0.5-6 kg

运行12个周期试验、每次递增0.5 kg


图2 全自动滚筒式洗衣机试验负载与洗净率曲线图


 表4滚筒式全自动洗衣机试验负载与洗净比一览表

序号

试验负载质量

洗净率

说明

1

0.5

0.4301

负载体积(或质量)小于滚筒容积,均可以达到较好的洗净效果,增加衣物并未对洗涤性能产生明显的影响

2

1

0.4255

3

1.5

0.4103

4

2

0.4179

5

2.5

0.4027

6

3

0.3967

7

3.5

0.3951

8

4

0.3906

9

4.5

0.3723

负载体积(或质量)不断增加,使衣物在自由落下过程中,机械力减小,洗涤性能下降明显

10

5

0.3419

11

5.5

0.3116

12

6

0.2812

过前面两项内容描述,说明了不同负载质量条件下洗衣机的洗涤性能。大家可以发现,如果仅通过洗净比一个参数是不能完全描述洗衣机的洗涤性能的,而如何更加全面的说明洗衣机的洗涤性能是非常值得各企业和各检测机构共同讨论的问题。关于全自动波轮式洗衣机和全自动滚筒式洗衣机的综合洗涤性能在以后的试验过程中会进一步深入研究,也欢迎大家参与我们的工作。

4 搅拌参比洗衣机的洗涤特性分析

搅拌式参比洗衣机的机械作用力非常稳定,易于评估和计算,我们使用中国家用电器研究院设计制造的CBJ-4搅拌式参比洗衣机进行试验,观察洗净试验洗净率之间的关系,以及洗涤特点。参比洗衣机洗涤时间与洗净率曲线图见图3、图4,洗涤时间与洗净率测试结果见表6。其试验条件见表5。

表5 搅拌式参比洗衣机试验条件

序号

项目

试验条件

备注

1

额定容量

2.75 kg

搅拌式参比洗衣机

2

检测程序

洗涤时间:

5150 min

共运行30个周期试验

每个周期递增5 min

3

试验用水量

50 L

供水水温:30.0

供水硬度质量分数:

40~60)×10-6

4

洗涤剂用量

110 g

GB/T 4288附录A.5 第2种洗涤剂

5

试验负载质量

2.75 kg

额定容量


图3 参比洗衣机洗涤性能(洗净率)曲线图


图4 参比洗衣机洗涤性能(洗净率)曲线修正图


表6 参比洗衣机洗涤时间与洗净率

序号

试验时间

洗净率

说明

1

5min

0.2322

洗净率随时间升高较快

2

10min

0.2995

3

15min

0.3584

4

20min

0.3937

5

25min

0.4290

6

30min

0.4565

7

35min

0.4912

8

40min

0.5143

9

45min

0.5220

洗净率随随时间上升较为平缓

10

50min

0.5519

11

55min

0.5656

12

60min

0.5672

13

65min

0.5755

14

70min

0.5989

15

75min

0.6201

16

80min

0.6177

17

85min

0.6250

18

90min

0.6244

19

95min

0.6410

20

100min

0.6475

21

105min

0.6599

22

110min

0.6633

23

115min

0.6878

24

120min

0.6902

25

125min

0.6875

洗净率随机随时间上升不明显

26

130min

0.7012

27

135min

0.7193

28

140min

0.7195

29

145min

0.7220

30

150min

0.7233

大家由上检测数据可以看出,洗净率与洗衣机机械作用力线性度是相关的,该数据模型为:,k为洗涤机械作用力线性系数。

由图表得出线性公式:,x是以1为单位的,将x转换为以min为单位,并将x轴向右移动一个单位,公式换算为:,其中:。由上述公式说明,在一定时间范围内,洗衣机的机械作用力作用的时间长度与洗涤性能是接近线性相关的。

其他洗衣机可以通过和搅拌参比机的洗净率进行比较,假设在标准污染布所承受机械作用力一致的情况下,可以计算出其他洗衣机相比于搅拌式参比洗衣机的等效作用时间。第1台全自动波轮式洗衣机在洗涤3.5公斤负载的条件下,达到洗净率最大值:0.4787,相比于搅拌式参比洗衣机的等效作用时间为:30 min,第2台全自动滚筒式洗衣机在洗涤3.5公斤负载的条件下,洗净率值为:0.3951,相比于搅拌式参比洗衣机的等效作用时间为:20 min(注:非标准试验条件)。我们通过相比搅拌式参比机的等效机械力作用时间,可以方便的描述出洗衣机的洗涤性能。关于这一线性相关理论及洗衣机综合洗涤性能描述,尚在进一步讨论之中。

5 结论

通过试验结果曲线和数学模型分析,洗衣机洗净性能与洗涤容量和洗涤时间密切相关,

在最初设计洗衣机时应注意以下几点:

1.为了避免标识容量偏离洗衣机的实际洗涤能力,并发挥最佳洗涤效果,应首先确定洗涤同有效容积与额定洗涤容量的最佳比值,也就是图1的近似正态分布图,在最佳容量上下浮动不大于1.0 kg;

2. 洗涤容量选定后,还应注意洗涤时间的选择,标准程序洗涤时间在50 min内效率最高;

3. 滚筒式洗衣机在洗涤小容量负载时洗涤效果不降低;

4. 波轮式洗衣机洗涤小容量负载时洗涤效果大大降低,在设计模糊洗衣机时应注意小容量负载和洗涤桶容积的关系。

5. 使用说明书应告知消费者洗涤负载和洗净率的关系,便于提高洗衣机使用效果。

参考文献

1.GB/T 4288-2008.家用和类似用途电动洗衣机

第一作者简介:许振刚,男,1982年,大学本科学历,2005年加入中国家用电器研究院,现任清洁技术研究所检测设备研究室主任,主要从事检测方法研究与检测设备开发工作。

电话:010-58083635

Email:xuzg@cheari.com

                           

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