一台真正优秀的烘干机应该具备怎样的特质，听听20年经验的航空发动机工程师怎么说。

发布时间：2022-09-03 18:47 分类：洗衣机阅读：1966次作者：铁头321

[导读]： 1 前言说起国内名气最大的洗衣机生产企业。我觉得海尔算是当之无愧的。从1994年第一台“玛格丽特”滚筒式洗衣机下线到现在。海尔在这个行业已经摸爬滚打了28年。在这漫长的发展...

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1 前言

说起国内名气最大的洗衣机生产企业。我觉得海尔算是当之无愧的。从1994年第一台“玛格丽特”滚筒式洗衣机下线到现在。海尔在这个行业已经摸爬滚打了28年。在这漫长的发展和壮大过程中。无数的竞争对手崛起。也有不少的企业倒下。但海尔一直坚持到了今天。而且还发展成了世界最大的白色家电企业。

相信海尔的产品大家多多少少都接触和使用过。就拿我本人来说。家里从小到大用过的海尔产品涵盖了从洗衣机到冰箱等不同的领域。总数不下7-8台。这些产品给我留下最深刻的印象。是这家企业的创新能力很强。每一代产品都能搞出一些亮点。吸引用户购买。

2 海尔叠黛和美

最近呢。海尔新推出了一套一体化程度非常高的洗烘套机叠黛和美。它也同之前的海尔产品一样具备一个很突出的亮点“双擎”。在这里先卖个关子。不谈这个“双擎”到底是什么。而是从我擅长的航空专业出发。谈谈基本知识。

1）核心技术

大家看到这里肯定会说。你怎么又扯到航空技术上去了？有句俗话说久病成医嘛。因为这些年里我也购买过好几套不同品牌不同种类的洗烘一体机、专用烘干机。因此我对各种烘干机的基本技术参数和工作原理很了解。这些烘干机里还是应用了不少与航空有关的知识和技术的。越是高端的烘干机。应用的航空科技就越多。比如内筒的一体成型技术。这种薄板金属加工工艺最早就来源于航空工业。而在这些技术中最重要的科技重合点。就是“气流”。

烘干机

无论是普通螺旋桨发动机或者先进的涡扇发动机。它的技术本质就是对气流的控制。用最低的能源消耗获取最高的空气流量。这是航空发动机的终极追求目标。而对于一台设计优良的烘干机而言。如何精确高效的控制干燥空气的流动。从而快速的从织物中将湿气带离。就是它的核心技术。

谈到这里再聊一个基本的物理原理“冷凝”。它是气体或液体遇冷而凝结的一种效应。如水蒸气遇冷变成水。水遇冷变成冰。温度越低。冷凝速度越快。效果越好。冷凝和蒸发是作用相反的两个物理过程。在烘干机中。也是通过这两个基本物理现象工作的。高温干燥空气从织物中吸取水分。遇到低温的冷凝器则将水汽凝结分离排出。而在这个过程中。从空气中分离水分的重点是温度差。

首先说说普通热风直排式烘干机。这种烘干机只应用了蒸发效应。它通过热风将织物温度提高到100-120度。才能将内部的水分蒸发并带走。因此它本质上就是个电热吹风机。而且热风烘干机机没有冷凝器件做水汽分离。只能将饱含湿气的热空气排到室内。工作时家里湿度会大幅升高。是效率最低对织物伤害最大的烘干技术。目前只有一些洗烘一体机还在使用。

高级一点的冷凝式烘干机通过冷凝器来降低出风口温度。同时对空气中的饱和水汽进行分离回收。但它的冷凝器件只是个散热片。因此并不能低于室温。假设室温为20度的话。冷凝机需要70度热风才能产生50度温差。

热泵式烘干机实际上是冷凝机的升级版本。由于它装备了类似冰箱的压缩机系统。因此这台机器的本质是一部压缩式热机。它可以在蒸发器和冷凝器之间实现热量转移。因此只需要将蒸发器加热到50度。冷凝器降温到0度。并驱使桶内空气在两者之间循环。就能产生50度的温差。从而达到冷凝机70度热风的烘干效果。而且由于热机系统能量浪费很少。因此热泵机非常省电。一般来说只需要冷凝机4分之一的能耗就可以达到相同的效果。

海尔的这台叠黛和美。它工作时热风温度可以在50-65度之间调节。像羊毛衫这样的衣物。由于材质极易变形。因此普通烘干机对它无能为力。而叠黛和美这台机器的烘干程序最高风温为55度。衣物烘干之表面温度仅仅在38-44度之间。这一点是普通冷凝机和热风机绝对做不到的。

有了能产生高温干燥热风的系统。也有了低温冷凝分离水汽的装置。烘干机提高效率的关键是。如何让高温干燥空气更快速和均匀的进入潮湿织物。并带走内部的水汽！海尔在这方面有着强大的技术底蕴。刚刚提到的“双擎”。就是它家的独门专利技术。

3 内部结构和工作原理

单擎烘干机的风机是由烘干桶主电机驱动。它会受到主电机转速和转向的影响。导致烘干桶内气流不够稳定。尤其是在反转期间。风扇也会反向旋转。造成气流中断从而影响烘干效率。这是传统烘干机的基因缺陷。无论在程序上如何修改也不能从根本解决问题。

而海尔的双擎则从根本上修正了这个缺陷。独立设计的风机不受主电机转速和转向的制约。可以依据烘干程序的不同。全时提供任意大小的气流。确保烘干桶内的空气流速不变。

关于这个双擎。可以举个很简单的例子：二战时的著名的P47雷电。它使用的是当时最先进的涡轮增压发动机。高空高速性能极为优秀。但在低空低速的时候。由于增压器得不到足够的废气驱动。整体性能下降很厉害。而后期的P51野马则换装了英国的梅林发动机。它的二级二速增压器则不受主发动机转速的制约。很类似海尔的双擎机制。在低高速情况下都能保持增压能力。因此发动机输出稳定。高低空性能都非常优良。堪称二战战斗机之王。

上图是叠黛和美第四代双擎烘干机和家里的另一台普通三代双擎烘干机内部烘干桶风速稳定测试的画面。可以明显的看到。普通烘干机在进入反转的时候。桶内热风会暂停。而海尔的机器则无论正反转都可以保持桶内气流的稳定。也正是因为有了这个能力。海尔的双擎烘干机才能够实现1：1正反转的功能。而无需担心反转时间太长导致压缩机过热烧毁。

相信大家都见过老式的歼6、歼7这样的飞机。它机头上圆圆的进气道有人说挺萌的。不过呢这种设计导致无法安装机头雷达。而且我个人觉得很丑。到了歼8II的这一代。国产战斗机才实现了双侧进气道造型。飞机的颜值也因此大大的提升。

L型风道

为什么老式飞机要在机头设置这么大的一个进气道呢。原因很简单。从基本的流体特性来说。越是平直的通道。气流阻力就越低。设计起来也就越容易。早起飞机的发动机技术尚不过关。必须为它提供足够的空气才能正常工作。双侧进气道虽然颜值好看。但它的进气效率实际上还是打了不少折扣的。只不过因为发动机水平进步了。才得以实现。

通过这个小例子。大家应该明白烘干机的风道设计有多重要了吧。为了在相同的风扇功率下提供尽可能高的空气流速。海尔的工程师搞出了叠黛和美上除了双擎之外的第二个亮点。L型风道设计。相较传统的S型风道。它更加平直。空气阻力更低。气流速度也越快。烘干效果更好。

这是对比机型的S型风道气流状态。可以看到它比L型风道多了2个弯角。看起来2个弯角似乎并不多。但考虑到L风道的一个循环只有4个90度弯角。而S型则变成了6个。气流阻力就增大了50%。这个数字就比较令人侧目了吧。

通过实测。大家可以看到在相同的大件模式下。左侧的海尔叠黛和美烘干出来的被套蓬松度要比对比机型的蓬松很多。这就是1：1正反转和稳定热风的功劳了。

当然。对于一名传统的理工男而言。一台机器最吸引我的地方有很多。

烘干机

它的性能是否优秀。做工是否精良。组装是否细致都是我非常关心的内容。像海尔的这台机器里。除了“双擎”这个最大的特色之外。它采用的海力压缩机也是一大亮点。要知道海尔在冰箱领域耕耘多年。它在压缩机技术应用方面的经验可是不容忽视的。

海尔这台机器正面的简洁做工。与传统烘干机明显不同。它的正面并没有设计可以开启的冷凝器线屑清理盖板。而是一个完整的平面。那么它就不担心冷凝器出现线屑堵塞的问题了吗？

海尔的解决方案就是它独特的4层的线屑过滤器设计。从外观上看这个部件并没有什么特别。打开之后才能发现内有乾坤。实打实的双层滤网设计。而且在这个双层滤网的后面。还有另外两层更加精细的过滤网。这四层过滤的每一层目数都不同。一级比一级更细。可以完全避免机内的线屑进入冷凝器鳍片中。按照海尔工程师的设计理念。这种严防死守式的过滤方案叫做“御敌于国门之外”。

相比较之下对比机型的过滤器就寒酸多了。只有两层设计。由于使用时间比较长。可以看到它的冷凝器叶片部分污染已经比较严重。这种堵塞会降低冷凝效率。费时费电。

看到这里相信大家应该也疑问。这个过滤器成本看起来应该不高。为什么只有海尔做到4层。而其他厂商没有跟进呢？原因说出来简单的出奇。这与刚刚讲到的风道双擎是有关系的。行业做不了确实不是因为过滤器成本。而是S型风道风阻和风损比较高。穿透4层过滤器后会导致桶内风量偏小。而海尔L型风道的低阻设计才能克服4层过滤器带来的额外阻力。