最新款洗衣機的技術進步著實令人驚訝。 “滾筒洗干一體機”從放入臟衣服到洗滌、漂洗、脫水、烘干,整個過程的節水性及節能性著實令人驚訝。以松下“斜式滾筒洗干一體機”的最新機型為例,如果臟污程度普通,9公斤以下衣物的洗滌、漂洗及脫水整個過程僅需要30分鐘左右,如果使用“快洗行程”,對6公斤以下脫水后的衣物進行烘干約需109分鐘。 洗衣機的發展過程本身就是“滿足時代需求的歷史”。日本洗衣機的歷史起源于20世紀中期,當時日本誕生了第一臺代替人工洗衣的機器。 數年后,洗衣機上開始配置“絞擰器”,老人們對此會很懷念,不久以后,又在洗滌桶旁邊設置了脫水專用的旋轉桶,進入了所謂“雙桶洗衣機”的時代。 松下電器公司洗衣機與吸塵器事業部商品策劃部滾筒洗衣機組負責人松原克回顧道:“1973年普及率達到96%,那個時代幾乎每個家庭都有一臺雙桶洗衣機。” 就在這個時候,從洗滌到脫水整個過程均可利用微控制器控制的全自動洗衣機登臺亮相。 這種全自動洗衣機普及較慢,在上市20年以后,市場份額才趕超雙桶洗衣機。 2000年,松下首次上市了“洗干一體機”,使一直分開的洗衣機和烘干機實現了一體化。2003年上市了“斜式滾筒洗干一體機”。奇怪的是,這一年全自動(立式)洗衣機的普及率達到峰值(81.2%),隨后開始逐漸下降,而滾筒洗干一體機的銷售勢頭十分驚人,2011年達到22.4%。 那么,這種滾筒洗干一體機銷量猛增的背景是什么? 松原稱:“在經濟泡沫破滅的1990年代前期,環保成為洗衣機的關鍵詞。”與在洗滌槽內放入大量清水進行洗滌的立式洗衣機相比,滾筒洗衣機只需使用少量水即可,從“節水”這一觀點來看,可以說是非常環保的洗衣機。 不過,滾筒洗衣機也存在缺點。滾筒洗衣機采用捶洗方式洗滌衣物,整個過程非常輕柔,而立式洗衣機的去污能力更高,為了彌補這一缺點,滾筒洗衣機必須延長洗滌時間。 松原回顧說:“實際上,2003年我公司上市的第一款斜式滾筒洗干一體機的洗滌時間為58分鐘,在客戶不滿意原因中排到第三位。” 松原還說:“在女性走入社會工作已很普遍的90年代后期,縮短家務時間成為整個時代的需求。縮短洗滌時間因此也就成了洗干一體機的關鍵詞。” 為滿足時代的需求,松下不斷進行改進,松原稱:“在上市2011年款時,包括立式洗衣機在內,洗滌時間縮短到了30分鐘,達到了行業最快速度,這點被排在購買滿意度的第二位。” 自斜式滾筒洗干一體機上市以來,松下花費8年時間將洗滌時間縮短了一半。 實際上在洗滌衣物方面,“洗干凈”和“快洗”是此消彼長的關系。滾筒洗衣機的缺點是,不擅長洗滌泥污等顆粒狀污垢,而且洗滌時間長。那么如何能夠使這種洗衣機實現既“干凈”又“快”的去污能力呢? 為了實現這一點,松下在浸透技術、去污技術及傳感器技術等多項技術方面進行了改進。 滾筒洗衣機的洗滌方法基本采用“捶洗”方式,即先讓洗衣液充分浸透衣物,再橫向旋轉的滾筒內,使衣物從上面落下,利用產生的沖擊力去除污漬。 如果洗衣液沒有浸透到衣物中,就算進行捶洗也洗不干凈,但由于落下的沖擊力減小,滾筒底部只會存留少量洗衣液。因此,讓洗衣液充分浸透衣物需要一段時間。 松下電器洗衣機與吸塵器事業部滾筒洗衣機技術部滾筒洗衣機設計第二小組負責人中西健浩說:“因此,我們在2008年,開發出了利用噴水泵汲取洗衣液,然后通過滾筒前面的噴嘴向衣物噴淋的新浸透方式。”通過利用該技術,明顯加快了洗衣液充分浸透衣物的時間,大幅縮短了洗滌前的準備時間。 2009年,松下又把噴嘴換成了2個,2010年又做了改進,開發出利用7個噴嘴讓洗衣液全方位浸透衣物“全方位噴淋”方式。使洗衣液充分浸透衣物的速度提高到了未采用噴淋方式時的約1.5倍(靜止時額定對比)。 縮短了時間的另外一個關鍵因素是,對洗衣機的核心技術“洗滌方法”進行了改進。 中西說:“使用立式洗衣機時,從衣物上掉落下來的泥沙會被大量的洗滌水沖走。而使用滾筒洗衣機時,即使污垢從衣物上掉落下來,由于水量較少,也不易沖走,因此有說法稱,相對而言滾筒洗衣機的‘去污能力較差’。” 于是,松下在2007年,除了通常的“捶洗”之外,還追加了“揉洗”方式,即讓滾筒快速反轉,頻繁翻動洗滌中的衣物,從而使污垢脫離衣物并被沖走。 中西稱:“采用捶洗方式時,衣物落下的位置越高,就越容易洗凈,因此當初根本沒有考慮特意在中間高度使滾筒反轉。我們經過反復試驗、觀測、評估、確認效果,最終發現這樣做有望產生一定效果。” 2011年,還推出了使滾筒高速自旋的“壓洗”方式。利用離心力讓洗衣液順勢浸透到滾筒內側的衣物上,還可有效去除頑固污漬。 為了提高去污能力,還改變了滾筒的角度(傾斜度)。 滾筒之所以“傾斜”設置而非在“平放”設置,是因為可以解決以下三個課題。 第一個是方便從洗滌脫水槽(滾筒)中拿取衣物。滾筒洗衣機開口部位于側面,較之平放設置,在傾斜設置的狀態下,使用者無需蹲下,能以輕松的姿勢拿取衣物。 第二個是可減少洗衣液用量。傾斜設置滾筒后,洗衣液會積存在滾筒的側面和底部。在同等水量的情況下,傾斜設置較平放設置水位更深,容易浸透衣物。 第三個是提高了捶洗時的去污能力。如果洗衣液在滾筒底部積存,側面就幾乎沒有洗衣液,因此增加了衣物下落時的沖擊力。 但采用噴淋方式后,即使不大幅傾斜設置滾筒,也可以解決第二和第三個課題,目前設置的傾斜角度為“10度”。 順便一提,對于削減掉的“20度”傾斜角,為了保持“取出衣物的方便性”,松下通過多項改進加以彌補,例如“提高滾筒位置”、“加大開口部”、“將開口部頂部傾斜設置,減少拿取衣物時的‘被卡住感’”等。 “傳感器技術”也為縮短洗滌時間和節水做出了很大的貢獻。 放入臟衣服之后,滾筒會旋轉。通過馬達受到的抵抗力檢測衣物量,決定最佳洗滌時間和噴淋的洗衣液量。 開始清洗之后,洗衣液會被送至機身左下側的“污物傳感器”。用紅外線照射洗衣液,通過透射率檢測臟污程度。如果污物較多,會切換為徹底清洗的普通模式,如果污垢較少,會切換為防止“過度洗滌”、避免浪費的環保模式。“漂洗”程序也會進行同樣的控制。 拆除(照片左側)前側外殼之后的情形。左下方可以看見“污垢傳感器”使用的圓柱形水槽用于確認的開口部。 進而還利用浸水前后的重量差(脫水率)判斷布質。如果容易脫水的材料較多,就會縮短脫水時間。漂洗用水量最多可削減5%左右。松原說,此外還反復進行各種細致的改進,努力縮短各步驟的間隔等,例如“在清洗和漂洗步驟之間,在排水的同時開始吸水”,終于“用8年時間從58分鐘減少到30分鐘”,大幅縮短了洗衣時間。 “縮短時間”也有助于“節水”。 2011年機型的用水量與烘干時使用水冷式加熱器的2003年機型相比可減少約60%,與采用熱泵式的2005年機型相比也可減少約16%。 就這樣,大幅縮短了洗衣時間,并實現了節水。不過,這些技術進步只是“斜式滾筒洗干一體機”進化的一部分。 現在的洗干一體機需要滿足多種條件,例如靜音性、除菌、節省空間、豐富的烘干方式及烘干效果等。尤其是發生東日本大地震之后,節水和節電需求增強,利用節能性能較高的熱泵烘干衣物的“斜式滾筒洗干一體機”受到前所未有的歡迎。 從1990年代后半期開始,洗衣機就開始需要具備“環保”性能。 以這一趨勢為背景,于2000年代初上市的“滾筒式洗干一體機”與以往的立式洗衣機相比,可大幅減少用水量,提高了節水性能,銷售額實現大幅增長。 不過,滾筒式洗干一體機有助于環保不僅僅是因為“節水”。 就松下公司的斜式滾筒洗干一體機而言,2005年機型NA-VR1000與2004年機型NA-V81相比,額定洗滌及烘干的耗電量從4000瓦時驟減至1840瓦時,減少到一半以下。 得以實現這樣大幅節能的原因在于,2004年機型用于烘干的加熱器在2005年改為熱泵。加熱器是利用電力產生熱量加熱空氣,而熱泵是從外部空氣吸收熱量,然后將之釋放到滾筒內,因此熱泵與加熱器相比能源效率非常高。 與加熱器相比,熱泵還有其他優點。 松下電器公司洗衣機與吸塵器事業部滾筒洗技術部滾筒洗設計第二組負責人中西健浩說:“如果比作空調的供暖功能,吸入滾筒排出空氣的熱泵換熱器相當于空調的室外機,釋放熱泵加熱空氣的換熱器相當于空調的室內機。” 在熱泵中,滾筒送來的“含有大量水分的低溫空氣”先由冷卻側(從空氣中吸收熱量)的換熱器進行冷卻。此時,空氣中的水分會在換熱器的翅片上結露。 中西說:“翅片上凝結的水會直接落下并排出。” 也就是說,熱泵具有與空調同樣的“除濕”功能。邊干燥邊除濕,這樣一來,烘干衣物所需的熱量也會相應減少,因此與利用加熱器進行烘干相比,能耗也較少。 如上所述,熱泵本來就具備出色節能性能,通過對熱泵自身進行改進,進一步提高了效率。 與清洗同樣,在烘干方面,傳感器技術也為節能做出了貢獻。 利用浸水前后的重量差判斷布質,這一點在《洗衣機進化史:提高去污能力實現省時節水》一文中也曾提到過。 如果易于脫水的材料較多,不僅是在漂洗時,在烘干時也會從開始就抑制耗電量。開始烘干之后,洗干一體機會通過傳感器自動判斷將烘干什么樣的衣物。如果比較容易烘干的化纖占比較高,就會降低壓縮機轉數,以節約耗電量。 借助上述各種技術,斜式滾筒洗干一體機從開始采用熱泵的2005年到2011年,在6年時間內,將額定洗滌及烘干時的耗電量減少了約18%。 耗電量變化表 滾筒式洗干一體機大受歡迎的原因不僅在于“環保(保護地球)”。“保護衣物”也是一個關鍵。 松下電器洗衣機與吸塵器事業部商品策劃部滾筒洗衣機組負責人松原克說:“如果僅用加熱器100℃的暖風進行烘干,由于會產生高溫熱量,因此可能會損傷衣物。不過,熱泵是用65℃的暖風進行除濕,同時進行烘干,屬于低溫除濕烘干,因此可保護衣物,烘干效果也好。” 滾筒式洗干一體機是“邊從上往下翻動衣物邊進行烘干”,這種方式與立式洗干一體機相比,本來就更不容易產生皺褶。 借助來自滾筒后方的干燥熱風“寬風”,可減少衣物的烘干不均,高效率進行烘干。而且,如果按下“噴氣烘干”按鈕,就會從滾筒前方噴氣,在左右翻轉的同時進行烘干。 松原說:“對于尤其容易出現皺褶的衣物,洗衣量限制在3公斤以內,便可在烘干時減少皺褶的產生。” 松原稱,“對人有幫助”是洗干一體機的另外一個關鍵詞。 他說:“現在有許多女性活躍在社會上,進行洗衣的時間大多是在下班回家后的深夜及早晨起床后。所以,靜音性也成為洗衣機的重要因素。”在這些時候,發出噪音就會影響相鄰房間和鄰居。尤其是高速旋轉脫水,衣物集中于滾筒一側時,洗衣機會產生非常大的振動及噪音。為了防止出現振動,目前是通過減震性能較高的懸掛支撐滾筒等整個單元。 在提高靜音性方面,傳感器技術也做出了貢獻。 中西說:“3D加速度傳感器可控制清洗時的滾筒搖晃方式。脫水時如果搖晃較少就提高轉數,搖晃較大就判斷衣物集中于一側,然后進入恢復平衡的行程,以使衣物分散開來。” 滾筒本身也采用了特殊技術。 松原說:“滾筒外緣的塑料環中,加入了冬天也不會凍結的氯化鈣液體。該液體在滾筒開始旋轉后,會成為平衡器,移動到衣物集中處的相反一側,使滾筒穩定旋轉。” 通過這些技術可抑制旋轉滾筒的搖晃,在洗滌、漂洗及烘干時維持較高的靜音性。 在洗干一體機領域,“除菌”也是近來的熱門關鍵詞。松下電器洗衣機與吸塵器事業部商品策劃部滾筒洗衣機組負責人松原克說:“除菌并非洗衣機的附加功能,如今已成為必不可少的技術,比如可抑制夏天洗衣機槽內容易滋生的黑霉等。除了有小寶寶的媽媽之外,普通消費者也十分注重這一點。” 為解決這一問題,松下對位于滾筒側面的脫水孔位置進行了改進。容易滋生黑霉的是滾筒外側槽的內壁。此處的內壁是利用每次脫水時,從滾筒脫水孔中高速噴出的清水進行沖洗。但如果將該脫水孔沿水平方向并排設置,水就不會噴淋到位于孔與孔之間的內壁,因此沖洗就不徹底。 所以通過交錯配置滾筒側面的脫水孔位置,就可均勻地沖洗到整個內壁。 作為最近的熱門關鍵詞,松原還提到了“室內風干”。 松原說:“尤其是單身的年輕女性,多不愿意把衣物拿到外面晾干。并且,有些衣物利用烘干機完全烘干后,容易破損,還有很多人擔心電費問題。” 但只把脫水后的衣物進行室內風干,有時會產生異味。 因此,斜式滾筒洗干一體機配備有“標準”、“強力”、“快速”、“定時”等烘干模式,小滾筒還配備有“室內風干”模式。 松下電器洗衣機與吸塵器事業部滾筒洗技術部滾筒洗設計第二組負責人中西健浩說:“異味的根源是雜菌。如果選擇‘室內風干模式’,因為這是在細菌還沒開始繁殖的5、6個小時以內,晚上晾、早晨干的輕度烘干方式,因此不易損傷衣物,而且不會出現褶皺,還沒有異味。” 在目前這個無論男女老少單身比率越來越高的時代,還有一個特有的關鍵詞,那就是“針對單身公寓”。為應對這一生活方式,松下推出了一款斜式滾筒洗干一體機“小滾筒”。 這種機型長寬均為60厘米左右,袖珍體型可以滿足立式洗干一體機用戶換購時“希望放置在同一位置”的要求。 為了實現小型化,松下在小滾筒上采用了獨有技術。與針對大家庭推出的洗衣機相比,小滾筒減小了洗衣重量。并且還降低了高度,因此與大機型相比,減小了旋轉時滾筒的搖晃和振動。這樣一來,就無需使用平衡器,可利用頂部的平衡錘穩住整個機身,防止搖晃。 小滾筒還將熱泵等部件都集中設置在滾筒下面的空間內,降低了重心,從而增加了整體的穩定性。 如上所述,松下通過采用與大機型完全不同的設計理念,成功制出了小滾筒這種“針對單身公寓”的袖珍型斜式滾筒洗干一體機。 用于公寓的“小滾筒NA-VH300L”。洗滌重量為7公斤,烘干重量為3.5公斤。可替換立式洗衣機 現代化的斜式滾筒洗干一體機不僅在清洗、漂洗及烘干方面實現了技術進步,而且還通過利用多種傳感器技術等,實現了驚人的短時間洗滌、節水及節能性能。如果我們在這些技術的基礎上,再稍微動動腦筋,是否就會有更聰慧的使用方法?就此筆者請教了松原和中西兩位專家。 松原笑著說道:“那就按照規定用量加入洗滌劑和柔順劑吧。”這個答案竟是出乎意料的簡單。 中西解釋了其中的緣由:“有些用戶為了洗掉污漬,會倒入超過標準量的洗滌劑。但如果倒入過多洗滌劑,泡沫傳感器就會檢測到,從而作出“泡沫過多”的判斷,這樣在清洗過程中,有時會進行脫水作業。這也會導致去污能力下降。” 在采訪的最后,筆者請兩人談了今后的夢想。 中西一本正經地說道:“為客戶節省出更多的時間。除了洗衣機的功能之外,還要讓洗干一體機做一些其他家務,給客戶創造更多的自由時間。其次就是免維護。清洗洗衣機本身也很費事,因此我們打算開發出可以減少維護的洗干一體機。” 松原則笑著說道:“免維護將成為今后高齡化社會的熱門關鍵詞。即使置之不管也能保持干凈的智能洗衣機會變得越來越重要。其次就是不僅要推出客戶期望的產品,還要打破此前的常規。創造全新的產品。” 日本制造的斜式滾筒洗干一體機自2000年初誕生以來,在近10年的時間里,在技術和性能方面都實現了相當大的進步。 但從普及率來看,立式洗衣機仍占整個市場的四分之三。 并且,這種立式洗衣機如今也將實現長足進步。 |