家用超声波洗碗机整体结构设计

目录

摘要 (1)

1前言 (1)

1.1家用洗碗机简介 (1)

1.2国外发展现状 (2)

1.3国内发展现状 (3)

1.4国内主流产品 (3)

2超声波清洗原理及方案 (4)

2.1超声波清洗原理 (4)

2.1.1概述 (4)

2.1.2超声波清洗的机制 (4)

2.1.3超声空化阀值 (6)

2.2超声波洗碗机方案设计 (6)

3超声波清洗参数 (7)

3.1声强 (7)

3.2频率 (8)

3.3清洗液 (8)

4超声场相对空化强度 (8)

4.1空化强度测量方法原理 (8)

4.2空化强度测量 (8)

4.2.1实验结果处理 (9)

4.2.2实验结论 (9)

5超声波重要参数确定 (10)

5.1温度，清洁时间，超声功率 (10)

5.2餐具合理摆放 (11)

5.3总结 (11)

6洗碗机整体结构设计 (12)

6.1整体方案 (12)

6.2外壳和碗篮 (12)

6.3清洗槽 (13)

6.4进排水系统 (13)

6.4.1水位感应系统 (13)

6.5加热系统 (14)

6.6门开关电路 (14)

6.7喷臂系统 (14)

6.8超声清洗系统 (15)

6.8.1超声波发生器 (15)

6.8.2超声波换能器 (16)

6.9总结 (17)

7结论 (17)

参考文献 (18)

致谢 (19)

家用超声波洗碗机整体结构设计

摘要：超声波技术在洗碗机领域的应用，使洗碗机的发展更加多元。在洗碗机整体结构、清洗工艺和控制系统三个方面进行改良设计。结构方面，采用不锈钢清洗槽，合理布置超声波系统，喷臂冲水装置和进排水装置等，使结构更加紧凑合理，提升清洗效果。清洗工艺方面，分析洗涤槽内超声波空化强度的分布，选择合适的参数，确定最优的清洗流程。

关键词：超声波；洗碗机；结构设计；

The structural design of home ultrasonic dishwasher

Abstract: The using of ultrasonic technology make the development of dishwasher more diversified. This paper has improved and redesigned the overall structure of the dishwasher, the cleaning process and control system. The structure: the cleaning tank is made of stainless steel. The dishwasher consists of reasonable layout of the ultrasonic system, the spray arm flush device and the plumbing system, so that the structure is more compact and reasonable, to improve the cleaning effect. Cleaning process: figuring out the distribution of ultrasonic cavitations’ intensity and selecting appropriate parameters to determine the optimal cleaning process.

Key words: ultrasonic; dishwasher; the design of overall structure ;

1前言

1.1家用洗碗机简介

洗碗机是用来自动清洗碗、筷、盘、碟、刀、叉等餐具的设备，在饭后清洁沾满油污的餐具是人们日常生活中不得不面对的一大家务劳动，洗碗机的出现减轻了劳动强度，提高了工作效率，并增进清洁卫生。

早在1850年，Joel Houghton就申请到了世界上第一个洗碗机专利，不过是一个手动设备；1893年世界博览会上，蒸汽船发明人John Fitch的孙女Josephine展出了她设计的手动洗碗机，她也被称为现代洗碗机之母；1920年德国米勒公司制造出世界上第一台电动洗碗机，只不过它当时的外形并不适合家庭使用；1954年美国通用

电气公司制造出一台电动洗碗机，这台机器不仅洗涤性能大幅改善，而且外形更适合家庭使用；1978年德国米勒公司有制造出第一台微电脑电动洗碗机，使洗碗机开始进入寻常人家的厨房。

现有的家用洗碗机种类繁多，按控制方式分为机电式控制和电子式控制；按安装方式分为台式、独立式和嵌入式；按洗涤方式分为喷淋式和涡流式。虽然市场上有各式各样的洗碗机，但这些洗碗机基本都有机壳、机门、内胆、控制系统、清洗系统和餐具摆放架等重要部件。

机壳有金属和塑料两种。金属机壳的好处是高档，机械强度高，结构牢固，但它也具有易锈蚀，成本高等缺点；塑料机壳的优点是制作成本低，重量轻，但它有易老化，耐热性差等缺点[1]。

机门通常使用冷轧钢板制成，有上开门式和前开门式两种。通常设置有意外开门保护装置，在儿童或其他使用者不小心在家用洗碗机工作过程中打开机门，洗碗机会马上停止工作，以保护人身安全。

内胆是洗碗机工作的重要部件，市面上的洗碗机产品分为塑料内胆和金属内胆两种。金属内胆具有耐用，耐高温，抗老化，易清洗等优点，缺点是易腐蚀，造价高；塑料内胆也具有上述大部分优点，且造价低，但是一个显著的缺点就是难清洗，易留异味。

1.2 国外发展现状

第一台家用洗碗机起源于德国，同时德国的现代家用洗碗机技术在整个欧洲也处于前列，拥有者BOSCH，Miele，SIEMENS等20多家洗碗机制造商，年产量高达3百万台，消费量也高达1.71百万台，拥有率高达42%。美国是目前洗碗机普及率最高的国家，早在1996年就已达54.9%，同时也是洗碗机生产大国，年产量一直保持在300万台以上，著名企业包括GE等。日本的起步比欧美国家晚了大约30年，并在发展过程中遭受坎坷，现在的普及率仍不及欧美大国，著名企业包括日立，松下，三菱，夏普等均有生产。

国外很多家庭都拥有家用洗碗机，且传统的喷臂式洗碗机十分适合国外餐具的清洗，传统洗碗机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化学清洗作用，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,且造价低，性价比高，使国外的家用