一、喷淋式洗碗技术的现状及困境

    利用机械方式洗餐具的专利最早出现在1865年，但真正走入家庭是在上世纪50年代，目前作为现代厨房电器的重要成员，洗碗机在国外普及率已相当高，美国及西欧主要国家普及率已达60%～70%。洗碗机工作原理是将溶解了洗涤剂的水，加热加压，冲向待清洗的餐具，洗涤后排水，然后换清水冲洗，如此冲洗餐具数遍，才能完成一次洗碗。洗净后利用自身余热或加热元件加热的空气把餐具烘干，所以有的国家又称其为碗碟干燥机。经过了100多年的发展，洗碗机在技术上已经达到相当完善的程度，这就是所谓的喷淋式洗碗机。这类洗碗机适合以盘叉为餐具的西方人使用。目前，国内、国外洗碗机制造厂商生产出售的几乎都属于这种喷淋式洗碗机。

    与传统的人工洗碗相比，洗碗机确实有许多优点：因为省去了人工洗碗的抹擦等步骤，而加进了消毒、烘干等环节，减少了病菌感染的机会；由于利用了水的循环冲洗，有的采取分层洗涤，所以有一定的节水效果；还有部分机型有软化水质的功能，可减少机内水垢的形成；有的采用三维立体喷射水流，目的是使深碗的角落也能得到清洗。

    洗碗机所具有的缺陷也难以让人接受。首先是洗涤时间长。由于设定程序是一个整体过程，即使只有很少几件餐具，也要走完全过程。污渍少的普通餐具通常耗时10多分钟。加上烘干、消毒等过程，则要超过一个小时。第二，许多餐具洗不干净。洗碗机说到底还是引进“品种”，改造后依然不符合国情。国外的餐具一般是成套的，而且规格、形状等都很固定，盘碟居多，特殊的餐具少一些。因此洗碗机“对付”它们也是轻车熟路，洗得很到位。而我们用的餐具以碗居多，而且盘碟的规格也不是成套的，形状各异。洗碗机架子设计也不适合放碗的要求，使得喷淋式水流难以将碗深处的油腻冲洗干净。

    第三，从节水节能的角度考，洗碗机经过“一清二洗”的程序后比手洗费水，而且洗碗机加热器功率在900W－2300W不等，洗碗机80％的电能消耗在水温加热上，采用强洗方式一般耗电1度以上。第四，洗碗机需要专用洗涤剂，这既给消费者带来了一定的不便，又给水质增加新的污染，属于环境污染类产品。

    另外，由于结构设计、材料使用上存在一定的缺陷，洗碗机内胆附着的油腻很难清洗，天天使用的洗碗机就经常出现“机洗碗，人洗机”的尴尬现象。同时洗碗机还具有价格高，加上耗电、用水及专用洗涤剂这些无限期的费用投入，使工薪阶层消费者望而却步。由于如此众多的性能缺陷存在，喷淋式洗碗机一直未能进入我国普通百姓家庭。国内虽有海尔、美的、小天鹅、奥克玛等多个家电企业生产洗碗机，却一直没能形成市场规模，没能培育出像彩电、冰箱、洗衣机一样有影响力的新行业。

二、技术领域内多个技术难点的制约关系

    洗碗机技术的发展应能一并解决下列难题： 1．洗净速度要快，特别是对餐厅饭馆，由于餐具量大，节约时间显得更急迫。2．有效洗净碗类餐具，我国及亚洲许多国家都是以碗为主要餐具的。3．节能节水，我国是能源和水量严重不足的地区，节能节水无论对社会还是个人都很重要。4．不用洗涤剂，这不但可减少使用中的麻烦和费用，同时可减少水质污染。5．在洗碗机容量内,餐具越少耗水越少，而且时间应有所减少。6．操作使用简便，成本价格低，家庭消费者最喜欢实惠的商品。7．洗碗机自身要清洁，无异味，使洗碗机成为方便卫生的碗具储藏柜。

    对于喷淋式洗碗技术，洗碗机是通过电机驱动水泵，使洗涤水在一定压力下从喷臂喷出，喷射水流对碗碟表面起机械冲击作用，洗碗机专用洗涤剂对碗碟表面油污起化学去污作用，加上热水起浸泡软化作用，三种物理化学作用共同使碗碟表面油污和残渍分解和脱落，从而达到洗净餐具目的。由此可知，洗净能力与冲洗时间、热水量、洗涤剂量三个参数直接相关，如果将后三者中一个或几个技术参量减小，那么洗净能力必然会变差。所以洗净能力与洗净速度、能量水量、专用洗涤剂四者之间形成了制约关系，无法完成这4个技术性能的同时提升。

    在喷淋式洗碗技术中，前4个技术难点已不可能同时解决，更不可能将上述7个技术难点一并解决掉。由于洗碗机的能耗主要集中在加热水上，美国的洗碗机厂商为了设计出节能型洗碗机，纷纷将技术目标锁定在降低水量上，节水即节能；韩国Magic型洗碗机装用一种新结构双通阀，该阀的最终目标是可使用冷水冲洗，用以降低水和能量消耗。这些技术上的努力，可以适量降低洗碗机的能耗，但对提高洗净速度、去除洗涤剂、降低成本价格没有任何效果。

三、多重问题的解决方案

    针对上述的技术问题作进一步分析：在保证洗净能力的情况下，如果冲洗时间越短，电量水量的消耗就越少，所以提高洗净速度有利于洗碗机节能节水。我们知道：如果我们不用洗涤剂，就省掉了洗碗过程中化学能的作用；同时我们又不加热水温，则省掉了洗碗过程中热能的作用；此时唯一剩下的就是利用机械能来清洗餐具。洗碗机采用喷淋式，水的冲击力不强，依靠单一的机械能无法洗净餐具。

    但是如果将餐具运动起来，再用冷水冲洗，则可获得足够的机械力，实现洗净餐具的目的，由此获得了一种新型技术方案——旋转冲洗式洗碗技术。

    旋转冲洗式洗碗技术的原理是：利用餐具旋转和流水冲击餐具两个物理过程，靠流水在高速旋转的餐具表面上产生强大冲击力和附着物产生离心力洗净餐具。该洗碗机的结构是通过碗夹把一列餐具夹持在洗碗架上，由电机拖动装有餐具的洗碗架旋转，并带动自来水管移动，依次连续向旋转的餐具冲水。

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