广东洁诺生活电器有限公司 广东中山 528427
摘要：现有的洗碗机为防止内胆腔体中进水过多超出内胆腔体容量，一般在洗碗机上设计溢水孔等溢水结构。如果洗碗机溢水量不能检测和控制，由于洗碗机底部盖板存水量有一定的限度，洗碗机溢出的水将从底部盖板流出并且流向地面，这将对用户所在的楼层、厨房甚至整个房屋构成非常大的安全威胁。因此，有一个安全可靠的溢流保护监测系统对洗碗机是非常必要的。
关键词：洗碗机；溢水保护系统；设计
1.家用洗碗机工作原理
一个洗涤循环中，清洁餐具分几个不同阶段：预洗、主洗、漂洗等。在这些过程中均包括进水、洗涤、加热、排水等步骤。随着溶有洗涤剂的热水逐渐将餐具浸泡变湿，餐具、食物残渣的温度也逐渐升高，在洗涤剂的作用下餐具上的油污吸水膨胀、变松，喷臂喷出的高压水柱很容易将这些变松的食物油污、残渣冲洗干净。
驱动电机与带叶轮的泵壳构成洗涤泵组件，工作时，打开控制开关，电机开始工作，在电机的驱动下，洗涤泵开始工作，洗涤桶腔体中的静态水经过洗涤泵，形成具有一定流速与压力的水流。水流从喷臂中的喷孔喷射而出，带动喷臂转动的并形成多股高压水柱，对脏污餐具进行反复冲刷，同时，在正常使用洗碗机中，将一定量的洗涤剂投入到洗涤桶中，脏污餐具上的污垢在洗涤剂的化学作用和水柱的物理冲刷作用下，使得污垢不断脱离餐具，最后达到洗净效果。
2.洗碗机的进排水系统
在洗碗机系统中，进水部分主要是由电磁阀构成，在工作的阶段，通过电源板上的程序来控制电磁阀的开启与关闭，在电磁阀打开之后，外部自来水便能够进入到洗碗机内胆当中，当内胆当中的水达到设定值之后，电磁阀接收信号关闭，随后立即停止进水。水流流入内胆中时并无其他施加的外力，仅仅是依靠自来水本身的水压作用进入到洗碗机内胆中。洗碗机的排水系统主要由同步排水泵、止逆阀等所组成，由程序控制排水泵的开启和关闭，当排水泵打开的时候，洗涤阶段的水便可以通过排水管排出。止逆阀的作用可以防止排水回路中的水流流回内胆腔体。
3.洗碗机溢水保护系统的结构设计
洗碗机溢水保护系统含有七部分构成，分别为浮子、浮子保护盖、微动开关、隔音板、底部盖板、溢水槽、导流管等等。浮子结构设计成两部分，中心结构在浮子保护盖内，四周结构在底部盖板上。对于从洗碗机内胆底部溢出的水或者内胆底部结构件漏水而流到底盖板上的水，利用浮子在浮子保护盖内的浮动原理进行检测。
内胆底部溢水结构，是在内胆底部两侧设有低位溢流口。当内胆中进水比较多时，多余的水就会从溢流口溢出。溢流口开口高度一般低于内胆高度2~3mm，该尺寸设计需保证用户在使用整机时，整机向左/右侧倾斜5°以内，多余的水流先用溢流口溢出来。溢水槽安装在隔音板上，槽面面向内胆底部的溢流位置，接水槽尾部连接两根导流管，导流管与浮子保护盖的两个通道连接。来自内胆中溢出来的水经过溢水槽和导流管进入底部盖板上的盛水腔体中。浮子在水的浮力作用下上升，当浮子的受到向上的浮力大于微动开关触发力时，微动开关动作切断进水。
3.1浮子结构方面的设计
在溢水保护系统当中，浮子是一个核心部件，浮子设计含有两部分内容，分别为四周结构以及中心结构。中心结构位于浮子保护盖盛水的腔体当中，四周结构安装在了底部盖板上面。四周结构为6个均布的结构体，用于对不同方位水位的检测，可以有效提升检测方面的精度。当浮起浮子的时候，中心结构的顶部将会对微动开关簧片作用一定的力。当大于微动开关触发力的时候，洗碗机就会出现报警。
3.2溢水槽结构设计
溢水槽固定在隔音板上，在内胆底部两个溢水口的下方。内胆溢出的水由溢水槽和导流管流到浮子保护盖的盛水腔内，浮子浮起，达到一定高度触发微动开关产生溢水报警。溢水槽横截面积尺寸需大于导流管横截面积尺寸，这样才能有效保证溢流口的水流能够顺利经导流管流道保护盖中，而不会出现富集使得水流提前从溢流槽流出。
3.3微动开关结构方面的设计
溢水保护系统中最重要的部件就是微动开关。当浮子上升到一定高度位置的时候，就会满足微动开关触发条件。此时，微动开关就会做出相应的信号反馈，信号传递到洗碗机主板，让洗碗机停止进水动作。它的结构主要含有四部分，分别为杠杆架、微动开关本体、开关固定孔以及杠杆架转动销。
3.4溢水保护系统核心部件
溢水系统的核心部件主要包括浮子，浮子保护盖，微动开关，溢水槽和导流管。浮子保护盖固定在洗碗机底部盖板上。在浮子保护盖上设计有结构用于微动开关固定。微动开关的杠杆架固定在浮子的正上方。浮子的中心结构在浮子保护盖的盛水腔内，六个相同的四周结构在浮子保护盖的盛水腔外。溢水槽安装在隔音板上，末端连接着导流管，跟浮子保护盖的两个通道相连接。设计整个系统时，保证溢水量在100mL以内微动开关发生报警反应，这样可以及时切断进水水源，避免过多的水流流入到厨房。
4.洗碗机溢水保护系统的优化结构
洗碗机溢水保护系统优化结构，包括内胆上的溢水口、位于内胆下方的支撑座、设置在支撑座盖板上的溢水开关，支撑座外侧设有围板，围板上设有用于与支撑座相卡接的扣位结构，扣位结构上设有与支撑座内部相连通的导水通道，溢水口经导水通道与支撑座内部连通，洗涤桶中的水自过溢水口经过扣位结构的导水通道进入到支撑座内部，触发盖板上的溢流开关。
其技术在于，扣位结构设计在围板的上部，支撑座上有和扣位结构相应的卡位孔，导水口设计在扣位结构靠近支撑座的一侧，内胆中的水流过扣位结构进入导水通道最终流入到支撑座内，溢流开关设计在支撑座内的底盖板上。
通过在现有的扣位结构上设置导水通道，当内胆出现溢水情况时，溢出的洗涤水可以依次经溢水口、扣位结构的导水通道流入底盖板上的溢水开关处，触发溢水开关发生溢水报警，该设计充分利用内胆、支撑座等现有结构，在未增加冗余零件的同时实现了溢流保护功能，结构简单，产品的内部空间利用率提高。
.png)
图1 洗碗机的结构示意图
1-内胆、11-溢水口、2-支撑座、21-侧板、211-卡口、22-底板、221-导水筋、222- 导水通道、223-挡水板、3-溢水开关、4-围板、41-扣位结构、411-导水口、412-连接部、413-止挡部、414-导水槽、42-溢水接槽、43-导水通道
参考文献：
[1]徐明，杨志.一种洗碗机溢水保护系统的设计[J].日用电器，2016（06）：68-70.
[2]李任君，刘日超，李翔，胡岚.洗碗机摩擦轮铰链与门自平衡的关系分析[J].日用电器.2017（12）.
[3]欧海涛.小议洗碗机溢水保护系统的设计[J].建筑学研究前沿.2018（5）.
[4]黄华明.一种洗碗机溢水保护系统的设计[J].消费导刊.2018（34）.