Washing Machine

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這幾天在長春藤生活英語電子報，看到 The Machine for the Dirtiest Job 一文，想起十幾年前，我從洗衣機商品開始踏入研發設計工作，老家中的單槽全自動洗衣機就是我的處女作，一直使用至今！洗衣機是現代人不可或缺的家用電器之一，不過有些功能大多數的使用者，不清楚如何使用，因此本文從技術的角度，討論一般洗衣機使用問題。

先從洗衣機發展說起，洗衣機大致區分三大主流：
日式、美式及歐式，歐式多為滾筒型技術門檻頗高，除了可以洗衣脫水外還可以烘衣，這類型洗衣機的門如果防水做不好，水是會滲露出來的。日式舊型的洗衣機是從雙槽開始發展，分洗衣槽和脫水槽獨立控制，後來學習美式單槽全自動控制並改良，現在國內銷售的洗衣機，幾乎都是日式新型單槽全自動，當然現在科技非常進步，滾筒式已經不再是歐式專有，像日立、LG 都有銷售。美式單槽全自動的特點是水槽大、有洗衣棒，衣服比較不容易打結。

關於全自動洗衣機的行程控制，我想大多數人應該是不明白的，因為全自動洗衣時，洗衣機的蓋子必須蓋好，使用者沒有機會對機器裡面一探究竟，那我就向各位介紹說明。

首先，認識操作板上有那些常見重要按鍵？電源、行程、水位、洗衣、洗清、脫水 、預約、啟動/暫停。
電源鍵，當然是開關電源，是所有電器必備按鍵。
行程鍵，主要是選擇水流強度，像是毛毯 (強水流)、柔洗 (弱水流)，基本上望文生義。
水位鍵，讓使用者依據需求調整水位高度，衣服量越多，水位也越高。另外，它也會影響水流強度，即使同一行程，當衣量較多時，水流也會變強。
洗衣、洗清、脫水鍵，調整各動作時間。
預約鍵，可以設定多久後可以完成，比如上班前衣服丟進去洗，希望下班回家衣服剛洗好，避免洗好衣服放太久沒晾起來衣服皺皺的。如果有預約設定，洗衣精應該倒放在預約位置，等開始洗衣注水動作，就會把洗衣精沖到水槽中。
啟動/暫停鍵，上述相關設定好後，開始執行。

接下來介紹洗衣行程動作，啟動後，會先衣量偵測，決定水位高度。一般洗衣行程動作通常會包含洗衣、洗清、脫水三項，有的洗衣機還有浸洗。

衣量偵測，Neuro-Fuzzy 測量衣量決定水位，利用洗衣馬達定力旋轉，衣量越少轉動圈數就越多，每個洗衣機有自己的 Fuzzy 歸屬函數。Neuro 簡單的說是一種學習功能，比如說每次偵測少水位時，你都會再把水位調高一兩格，那有 Neuro-Fuzzy 功能的洗衣機，就會把這種使用習慣學習起來，以後會自動增加水位。
浸洗， 有的洗衣機將衣服浸泡幾分鐘後，讓洗劑充分滲透衣服後再進行洗衣。
洗衣， 轉盤左右旋轉，讓水流模擬搓洗動作，所以不要水位調太低，讓衣服結成一團洗不乾淨，注意漂白水不要直接倒在衣服上，這樣衣服可能會某一塊退色，應該倒在洗衣機筒上漂白水置入口，洗衣時會均勻分佈水中。
洗清，會排掉髒水並脫水，重新注入清水把衣物上殘餘肥皂泡沫洗掉，通常會做兩次，衣物柔軟精倒在專用口，藉由洗清中脫水慣性運動，控制在最後一次洗清時，排入水中讓衣物柔軟。
脫水，藉由排水法打檔，以及洗衣馬達單向全速運轉，讓洗衣槽一同旋轉變成脫水槽，利用離心力把水份甩掉。

其它注意事項，洗衣機必須平穩放好，否則脫水時洗衣機走路移位。通常洗衣機有兩項常見異常情形，洗衣無水，可能是給水閥沒開、水壓不足或是漏水，沒辦法在限定的時間內注完水，另一為脫水未蓋好上蓋，主要防止高速脫水時，裡面的東西飛出來。

最後介紹一般洗衣機內重要機電主件：控制器、雙向馬達、排水閥、給水閥、水位感測器、臭氧產生器。

控制器，相當於 NXT 主機，內藏 MCU 在其中，主要負責按鍵操作、畫面顯示，以及其它重要機電控制，如果是變頻馬達控制，就會有兩顆 MCU。另外洗衣機有特殊防水考量，必須對控制電路灌膠，避免受潮生銹。
雙向馬達，洗衣機的馬達需要能正反轉以製造變化水流，水流強度取決馬達轉速大小以及運轉時間，非變頻馬達沒辦法控制轉速大小，只能控制時間來變化水流。另外現代變頻洗衣機，馬達採直流無刷 (碳刷) 並因為體積小可直接驅動洗衣轉盤，馬達直驅的優點，少掉傳統洗衣機傳動皮帶，降低振動、噪音，效能更好更省電，至於什麼是直流無刷馬達？日後有空再介紹。
水位感測器，有導管聯通到水槽底部，注入水後會對感測器產生氣壓變化，進而改變感測器的電感數值，再利用 LC 震盪電路產生不同頻率信號，就可以分辨水位高低。
排水閥，將水排光後，搭配馬達單向高速運轉即可脫水，當要停止脫水，馬達先關閉慣性運轉一分鐘，然後再把排水閥關閉可急速煞車。
給水閥，顧名思義給水控制，有的洗衣機雙給水閥，可另外控制洗劑給出。
臭氧產生器，直流高電壓於放電極板電離一般氧氣產生臭氧，然後洗衣時灌氣到水中，由於臭氧化學性質非常活潑，利用它與污垢化合去污。