洗衣机进化史
发布时间：2013-7-15 23:20
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最新款洗衣机的技术进步着实令人惊讶。 “滚筒洗干一体机”从放入脏衣服到洗涤、漂洗、脱水、烘干，整个过程的节水性及节能性着实令人惊讶。以松下“斜式滚筒洗干一体机”的最新机型为例，如果脏污程度普通，9公斤以下衣物的洗涤、漂洗及脱水整个过程仅需要30分钟左右，如果使用“快洗行程”，对6公斤以下脱水后的衣物进行烘干约需109分钟。 洗衣机的发展过程本身就是“满足时代需求的历史”。日本洗衣机的历史起源于20世纪中期，当时日本诞生了第一台代替人工洗衣的机器。 数年后，洗衣机上开始配置“绞拧器”，老人们对此会很怀念，不久以后，又在洗涤桶旁边设置了脱水专用的旋转桶，进入了所谓“双桶洗衣机”的时代。 松下电器公司洗衣机与吸尘器事业部商品策划部滚筒洗衣机组负责人松原克回顾道：“1973年普及率达到96％，那个时代几乎每个家庭都有一台双桶洗衣机。” 就在这个时候，从洗涤到脱水整个过程均可利用微控制器控制的全自动洗衣机登台亮相。 这种全自动洗衣机普及较慢，在上市20年以后，市场份额才赶超双桶洗衣机。 2000年，松下首次上市了“洗干一体机”，使一直分开的洗衣机和烘干机实现了一体化。2003年上市了“斜式滚筒洗干一体机”。奇怪的是，这一年全自动（立式）洗衣机的普及率达到峰值（81.2％），随后开始逐渐下降，而滚筒洗干一体机的销售势头十分惊人，2011年达到22.4％。 那么，这种滚筒洗干一体机销量猛增的背景是什么？ 松原称：“在经济泡沫破灭的1990年代前期，环保成为洗衣机的关键词。”与在洗涤槽内放入大量清水进行洗涤的立式洗衣机相比，滚筒洗衣机只需使用少量水即可，从“节水”这一观点来看，可以说是非常环保的洗衣机。 不过，滚筒洗衣机也存在缺点。滚筒洗衣机采用捶洗方式洗涤衣物，整个过程非常轻柔，而立式洗衣机的去污能力更高，为了弥补这一缺点，滚筒洗衣机必须延长洗涤时间。 松原回顾说：“实际上，2003年我公司上市的第一款斜式滚筒洗干一体机的洗涤时间为58分钟，在客户不满意原因中排到第三位。” 松原还说：“在女性走入社会工作已很普遍的90年代后期，缩短家务时间成为整个时代的需求。缩短洗涤时间因此也就成了洗干一体机的关键词。” 为满足时代的需求，松下不断进行改进，松原称：“在上市2011年款时，包括立式洗衣机在内，洗涤时间缩短到了30分钟，达到了行业最快速度，这点被排在购买满意度的第二位。” 自斜式滚筒洗干一体机上市以来，松下花费8年时间将洗涤时间缩短了一半。 实际上在洗涤衣物方面，“洗干净”和“快洗”是此消彼长的关系。滚筒洗衣机的缺点是，不擅长洗涤泥污等颗粒状污垢，而且洗涤时间长。那么如何能够使这种洗衣机实现既“干净”又“快”的去污能力呢？ 为了实现这一点，松下在浸透技术、去污技术及传感器技术等多项技术方面进行了改进。 滚筒洗衣机的洗涤方法基本采用“捶洗”方式，即先让洗衣液充分浸透衣物，再横向旋转的滚筒内，使衣物从上面落下，利用产生的冲击力去除污渍。 如果洗衣液没有浸透到衣物中，就算进行捶洗也洗不干净，但由于落下的冲击力减小，滚筒底部只会存留少量洗衣液。因此，让洗衣液充分浸透衣物需要一段时间。 松下电器洗衣机与吸尘器事业部滚筒洗衣机技术部滚筒洗衣机设计第二小组负责人中西健浩说：“因此，我们在2008年，开发出了利用喷水泵汲取洗衣液，然后通过滚筒前面的喷嘴向衣物喷淋的新浸透方式。”通过利用该技术，明显加快了洗衣液充分浸透衣物的时间，大幅缩短了洗涤前的准备时间。 2009年，松下又把喷嘴换成了2个，2010年又做了改进，开发出利用7个喷嘴让洗衣液全方位浸透衣物“全方位喷淋”方式。使洗衣液充分浸透衣物的速度提高到了未采用喷淋方式时的约1.5倍（静止时额定对比）。 缩短了时间的另外一个关键因素是，对洗衣机的核心技术“洗涤方法”进行了改进。 中西说：“使用立式洗衣机时，从衣物上掉落下来的泥沙会被大量的洗涤水冲走。而使用滚筒洗衣机时，即使污垢从衣物上掉落下来，由于水量较少，也不易冲走，因此有说法称，相对而言滚筒洗衣机的‘去污能力较差’。” 于是，松下在2007年，除了通常的“捶洗”之外，还追加了“揉洗”方式，即让滚筒快速反转，频繁翻动洗涤中的衣物，从而使污垢脱离衣物并被冲走。 中西称：“采用捶洗方式时，衣物落下的位置越高，就越容易洗净，因此当初根本没有考虑特意在中间高度使滚筒反转。我们经过反复试验、观测、评估、确认效果，最终发现这样做有望产生一定效果。” 2011年，还推出了使滚筒高速自旋的“压洗”方式。利用离心力让洗衣液顺势浸透到滚筒内侧的衣物上，还可有效去除顽固污渍。 为了提高去污能力，还改变了滚筒的角度（倾斜度）。 滚筒之所以“倾斜”设置而非在“平放”设置，是因为可以解决以下三个课题。 第一个是方便从洗涤脱水槽（滚筒）中拿取衣物。滚筒洗衣机开口部位于侧面，较之平放设置，在倾斜设置的状态下，使用者无需蹲下，能以轻松的姿势拿取衣物。 第二个是可减少洗衣液用量。倾斜设置滚筒后，洗衣液会积存在滚筒的侧面和底部。在同等水量的情况下，倾斜设置较平放设置水位更深，容易浸透衣物。 第三个是提高了捶洗时的去污能力。如果洗衣液在滚筒底部积存，侧面就几乎没有洗衣液，因此增加了衣物下落时的冲击力。 但采用喷淋方式后，即使不大幅倾斜设置滚筒，也可以解决第二和第三个课题，目前设置的倾斜角度为“10度”。 顺便一提，对于削减掉的“20度”倾斜角，为了保持“取出衣物的方便性”，松下通过多项改进加以弥补，例如“提高滚筒位置”、“加大开口部”、“将开口部顶部倾斜设置，减少拿取衣物时的‘被卡住感’”等。 “传感器技术”也为缩短洗涤时间和节水做出了很大的贡献。 放入脏衣服之后，滚筒会旋转。通过马达受到的抵抗力检测衣物量，决定最佳洗涤时间和喷淋的洗衣液量。 开始清洗之后，洗衣液会被送至机身左下侧的“污物传感器”。用红外线照射洗衣液，通过透射率检测脏污程度。如果污物较多，会切换为彻底清洗的普通模式，如果污垢较少，会切换为防止“过度洗涤”、避免浪费的环保模式。“漂洗”程序也会进行同样的控制。 
拆除（照片左侧）前侧外壳之后的情形。左下方可以看见“污垢传感器”使用的圆柱形水槽用于确认的开口部。 进而还利用浸水前后的重量差（脱水率）判断布质。如果容易脱水的材料较多，就会缩短脱水时间。漂洗用水量最多可削减5％左右。松原说，此外还反复进行各种细致的改进，努力缩短各步骤的间隔等，例如“在清洗和漂洗步骤之间，在排水的同时开始吸水”，终于“用8年时间从58分钟减少到30分钟”，大幅缩短了洗衣时间。 “缩短时间”也有助于“节水”。 2011年机型的用水量与烘干时使用水冷式加热器的2003年机型相比可减少约60％，与采用热泵式的2005年机型相比也可减少约16％。 就这样，大幅缩短了洗衣时间，并实现了节水。不过，这些技术进步只是“斜式滚筒洗干一体机”进化的一部分。 现在的洗干一体机需要满足多种条件，例如静音性、除菌、节省空间、丰富的烘干方式及烘干效果等。尤其是发生东日本大地震之后，节水和节电需求增强，利用节能性能较高的热泵烘干衣物的“斜式滚筒洗干一体机”受到前所未有的欢迎。 从1990年代后半期开始，洗衣机就开始需要具备“环保”性能。 以这一趋势为背景，于2000年代初上市的“滚筒式洗干一体机”与以往的立式洗衣机相比，可大幅减少用水量，提高了节水性能，销售额实现大幅增长。 不过，滚筒式洗干一体机有助于环保不仅仅是因为“节水”。 就松下公司的斜式滚筒洗干一体机而言，2005年机型NA-VR1000与2004年机型NA-V81相比，额定洗涤及烘干的耗电量从4000瓦时骤减至1840瓦时，减少到一半以下。 得以实现这样大幅节能的原因在于，2004年机型用于烘干的加热器在2005年改为热泵。加热器是利用电力产生热量加热空气，而热泵是从外部空气吸收热量，然后将之释放到滚筒内，因此热泵与加热器相比能源效率非常高。 
与加热器相比，热泵还有其他优点。 松下电器公司洗衣机与吸尘器事业部滚筒洗技术部滚筒洗设计第二组负责人中西健浩说：“如果比作空调的供暖功能，吸入滚筒排出空气的热泵换热器相当于空调的室外机，释放热泵加热空气的换热器相当于空调的室内机。” 在热泵中，滚筒送来的“含有大量水分的低温空气”先由冷却侧（从空气中吸收热量）的换热器进行冷却。此时，空气中的水分会在换热器的翅片上结露。 中西说：“翅片上凝结的水会直接落下并排出。” 也就是说，热泵具有与空调同样的“除湿”功能。边干燥边除湿，这样一来，烘干衣物所需的热量也会相应减少，因此与利用加热器进行烘干相比，能耗也较少。 如上所述，热泵本来就具备出色节能性能，通过对热泵自身进行改进，进一步提高了效率。 与清洗同样，在烘干方面，传感器技术也为节能做出了贡献。 利用浸水前后的重量差判断布质，这一点在《洗衣机进化史：提高去污能力实现省时节水》一文中也曾提到过。 如果易于脱水的材料较多，不仅是在漂洗时，在烘干时也会从开始就抑制耗电量。开始烘干之后，洗干一体机会通过传感器自动判断将烘干什么样的衣物。如果比较容易烘干的化纤占比较高，就会降低压缩机转数，以节约耗电量。 借助上述各种技术，斜式滚筒洗干一体机从开始采用热泵的2005年到2011年，在6年时间内，将额定洗涤及烘干时的耗电量减少了约18％。 
耗电量变化表 滚筒式洗干一体机大受欢迎的原因不仅在于“环保（保护地球）”。“保护衣物”也是一个关键。 松下电器洗衣机与吸尘器事业部商品策划部滚筒洗衣机组负责人松原克说：“如果仅用加热器100℃的暖风进行烘干，由于会产生高温热量，因此可能会损伤衣物。不过，热泵是用65℃的暖风进行除湿，同时进行烘干，属于低温除湿烘干，因此可保护衣物，烘干效果也好。” 滚筒式洗干一体机是“边从上往下翻动衣物边进行烘干”，这种方式与立式洗干一体机相比，本来就更不容易产生皱褶。 借助来自滚筒后方的干燥热风“宽风”，可减少衣物的烘干不均，高效率进行烘干。而且，如果按下“喷气烘干”按钮，就会从滚筒前方喷气，在左右翻转的同时进行烘干。 松原说：“对于尤其容易出现皱褶的衣物，洗衣量限制在3公斤以内，便可在烘干时减少皱褶的产生。” 松原称，“对人有帮助”是洗干一体机的另外一个关键词。 他说：“现在有许多女性活跃在社会上，进行洗衣的时间大多是在下班回家后的深夜及早晨起床后。所以，静音性也成为洗衣机的重要因素。”在这些时候，发出噪音就会影响相邻房间和邻居。尤其是高速旋转脱水，衣物集中于滚筒一侧时，洗衣机会产生非常大的振动及噪音。为了防止出现振动，目前是通过减震性能较高的悬挂支撑滚筒等整个单元。 在提高静音性方面，传感器技术也做出了贡献。 中西说：“3D加速度传感器可控制清洗时的滚筒摇晃方式。脱水时如果摇晃较少就提高转数，摇晃较大就判断衣物集中于一侧，然后进入恢复平衡的行程，以使衣物分散开来。” 滚筒本身也采用了特殊技术。 松原说：“滚筒外缘的塑料环中，加入了冬天也不会冻结的氯化钙液体。该液体在滚筒开始旋转后，会成为平衡器，移动到衣物集中处的相反一侧，使滚筒稳定旋转。” 通过这些技术可抑制旋转滚筒的摇晃，在洗涤、漂洗及烘干时维持较高的静音性。 在洗干一体机领域，“除菌”也是近来的热门关键词。松下电器洗衣机与吸尘器事业部商品策划部滚筒洗衣机组负责人松原克说：“除菌并非洗衣机的附加功能，如今已成为必不可少的技术，比如可抑制夏天洗衣机槽内容易滋生的黑霉等。除了有小宝宝的妈妈之外，普通消费者也十分注重这一点。” 为解决这一问题，松下对位于滚筒侧面的脱水孔位置进行了改进。容易滋生黑霉的是滚筒外侧槽的内壁。此处的内壁是利用每次脱水时，从滚筒脱水孔中高速喷出的清水进行冲洗。但如果将该脱水孔沿水平方向并排设置，水就不会喷淋到位于孔与孔之间的内壁，因此冲洗就不彻底。 所以通过交错配置滚筒侧面的脱水孔位置，就可均匀地冲洗到整个内壁。 
作为最近的热门关键词，松原还提到了“室内风干”。 松原说：“尤其是单身的年轻女性，多不愿意把衣物拿到外面晾干。并且，有些衣物利用烘干机完全烘干后，容易破损，还有很多人担心电费问题。” 但只把脱水后的衣物进行室内风干，有时会产生异味。 因此，斜式滚筒洗干一体机配备有“标准”、“强力”、“快速”、“定时”等烘干模式，小滚筒还配备有“室内风干”模式。 松下电器洗衣机与吸尘器事业部滚筒洗技术部滚筒洗设计第二组负责人中西健浩说：“异味的根源是杂菌。如果选择‘室内风干模式’，因为这是在细菌还没开始繁殖的5、6个小时以内，晚上晾、早晨干的轻度烘干方式，因此不易损伤衣物，而且不会出现褶皱，还没有异味。” 在目前这个无论男女老少单身比率越来越高的时代，还有一个特有的关键词，那就是“针对单身公寓”。为应对这一生活方式，松下推出了一款斜式滚筒洗干一体机“小滚筒”。 这种机型长宽均为60厘米左右，袖珍体型可以满足立式洗干一体机用户换购时“希望放置在同一位置”的要求。 为了实现小型化，松下在小滚筒上采用了独有技术。与针对大家庭推出的洗衣机相比，小滚筒减小了洗衣重量。并且还降低了高度，因此与大机型相比，减小了旋转时滚筒的摇晃和振动。这样一来，就无需使用平衡器，可利用顶部的平衡锤稳住整个机身，防止摇晃。 小滚筒还将热泵等部件都集中设置在滚筒下面的空间内，降低了重心，从而增加了整体的稳定性。 如上所述，松下通过采用与大机型完全不同的设计理念，成功制出了小滚筒这种“针对单身公寓”的袖珍型斜式滚筒洗干一体机。 
用于公寓的“小滚筒NA-VH300L”。洗涤重量为7公斤，烘干重量为3.5公斤。可替换立式洗衣机 现代化的斜式滚筒洗干一体机不仅在清洗、漂洗及烘干方面实现了技术进步，而且还通过利用多种传感器技术等，实现了惊人的短时间洗涤、节水及节能性能。如果我们在这些技术的基础上，再稍微动动脑筋，是否就会有更聪慧的使用方法？就此笔者请教了松原和中西两位专家。 松原笑着说道：“那就按照规定用量加入洗涤剂和柔顺剂吧。”这个答案竟是出乎意料的简单。 中西解释了其中的缘由：“有些用户为了洗掉污渍，会倒入超过标准量的洗涤剂。但如果倒入过多洗涤剂，泡沫传感器就会检测到，从而作出“泡沫过多”的判断，这样在清洗过程中，有时会进行脱水作业。这也会导致去污能力下降。” 在采访的最后，笔者请两人谈了今后的梦想。 中西一本正经地说道：“为客户节省出更多的时间。除了洗衣机的功能之外，还要让洗干一体机做一些其他家务，给客户创造更多的自由时间。其次就是免维护。清洗洗衣机本身也很费事，因此我们打算开发出可以减少维护的洗干一体机。” 松原则笑着说道：“免维护将成为今后高龄化社会的热门关键词。即使置之不管也能保持干净的智能洗衣机会变得越来越重要。其次就是不仅要推出客户期望的产品，还要打破此前的常规。创造全新的产品。” 日本制造的斜式滚筒洗干一体机自2000年初诞生以来，在近10年的时间里，在技术和性能方面都实现了相当大的进步。 但从普及率来看，立式洗衣机仍占整个市场的四分之三。 并且，这种立式洗衣机如今也将实现长足进步。 |
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