История развития стиральных машин

Взгляд в историю

Много веков назад мореплаватели стали использовать для стирки белья движение своего судна: белье привязывали к канату и бросали за борт. Пенная «струя светлей лазури» быстро смывала с ткани всю грязь. А в это время на берегу подруги моряков терли белье о камни, для пущей эффективности используя в качестве абразива песок. Так была найдена первая из составляющих стирки - механическое воздействие на ткань.

Что касается второй составляющей - химической, то и ее человек открыл довольно давно. При археологических раскопках на холме Сапо в Риме были найдены остатки древнейшего мыла, для приготовления которого использовалась зола и жир приносимых в жертву богам животных.

Как только возник институт патентования изобретений, сразу же началась регистрация попыток придумать устройства, облегчающие стирку. В 1797 г. было создано первое такое приспособление - стиральная доска. А уже в 1851 г. американец Джеймс Кинг запатентовал стиральную машину с вращающимся барабаном, которая очень напоминала современную. Только привод у его машины был ручным.

Рис. 1 Одна из первых стиральных машин. США, XIX век.

К 1875 г. только в Америке было зарегистрировано более 2000 патентов на устройства для стирки. Не все идеи были жизнеспособными и получили дальнейшее развитие. Ясно, что, например, машина, которая за одну стирку обрабатывала только один предмет одежды, перспективы не имела.

Зато машина, которую построил некий золотоискатель в Калифорнии в 1851 г., за один «замес» могла выстирать целую дюжину рубашек. Для ее работы требовалось запрячь десять мулов. Это был первый в истории «ландромат», то есть платный стиральный агрегат. Вероятно, клиенты этой прачечной платили за каждую стирку золотым песком. Кстати, именно необходимость обстирывать большое число сосредоточенных в одном месте холостых мужчин (городки золотоискателей, морские порты и т.д.) послужила толчком к развитию общественных прачечных.

Постирав белье, нужно отжать из него воду. Ручные валки для отжима белья, изобретенные в 1861 г., стали неотъемлемым атрибутом стиральной машины почти на полтора века - ими до сих пор комплектуются простейшие машины-полуавтоматы.

Вплоть до конца XIX века машины для стирки в основном приводились в движение мускульной силой человека или животных. Такой была и машина Уильяма Блэкстона, которую этот житель штата Индиана в 1874 г. преподнес в подарок жене на день рождения. Изобретение Блэкстона вошло в историю как первая бытовая стиральная машина. И, пожалуй, первая, серийно выпускавшаяся на продажу: мистер Блэкстон, как истинный коммерсант, наладил производство и продажу своих машин по 2,5 доллара за штуку. Интересно, что, основанная Блэкстоном компания по сей день производит стиральные машины.

Есть в американском городке Итон, что в штате Колорадо, необычный музей. Его хозяин и смотритель Ли Максвелл в течение многих лет собирал стиральные машины начала ХХ века. Сейчас коллекция Максвелла насчитывает свыше 600 устройств, подавляющее большинство которых были им восстановлены и теперь находятся в работоспособном состоянии.

Революцией в развитии стиральных машин стало применение мотора: на первых порах это мог быть как бензиновый двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатель. Одной из первых стиральных машин с электрическим приводом была машина «Thor», которую примерно в 1908 г. выпустила компания «Hurley Machine Company» из Чикаго. Изобретатель машины Алва Фишер вошел в историю как создатель нового класса электробытовой техники.

Машина имела деревянный барабан, который совершал по восемь вращений то в одну, то в другую сторону. Для того чтобы привести механизм вращения барабана в сцепление с валом электродвигателя, в нижней части машины имелся рычаг.

Все передаточные механизмы машины открыты - о безопасности потребителя в те времена не слишком заботились. Ли Максвелл рассказывает, что однажды, когда он говорил об этом группе посетителей музея, одна пожилая женщина наклонилась и со смущением показала огромный шрам на затылке. Будучи маленькой девочкой, она помогала матери во время стирки. Волосы девочки затянуло в отжимные валки, и машина едва не сняла с нее скальп.

К 1920 г. в США свыше 1300(!) компаний выпускали стиральные машины. Некоторые из них давно забыты, другие продолжают расти и развиваться. Одной из таких компаний, чей славный путь начался на заре ХХ века, является «Whirlpool Corporation». Уже первые машины, выпущенные этой фирмой в 1911 г. (тогда она носила имя «Upton Machine Co»), имели приспособления, повышавшие безопасность потребителя. Например, отжимные валки могли вращаться лишь в одну сторону, что снижало возможность "скальпирования".

Рис. 2 Стиральная машина в 1920-е годы.

Техническая эволюция стиральных машин сопровождалась и их эстетическим совершенствованием. «Гадкий утенок» начала ХХ века с открытыми приводными механизмами превратился в элегантный электробытовой прибор, не только выполняющий широкий набор функций, но и украшающий собой жилище. Кроме инженеров над этими изделиями работали еще и дизайнеры. Иначе и не могло быть: ведь в течение века стиральная машина стала прибором, изменившим сам стиль жизни современного общества.

Американские социологи отмечают, что появление в 1920-х годах бытовой стиральной машины «вернуло стирку в дом». До этого момента машинная стирка уже существовала, но в виде общественных прачечных, куда хозяйки сдавали белье. Появление доступной по цене и достаточно компактной для размещения в квартире стиральной машины сделало американскую женщину из потребителя услуг (в данном случае - услуг прачечной) потребителем технологичного товара, что способствовало быстрому росту соответствующей промышленности.

Изменилась и структура занятости женщин: за десятилетие с 1910 по 1920 г. число домашней прислуги в США уменьшилось на 400 тысяч человек. Появление электробытовых приборов (а к 1925 г. уже 53,2% жилищ в США были электрифицированы), и в первую очередь стиральных машин, позволило избавиться от ручной стирки и услуг прачек. К 1926 г. в Америке было продано 900 000 стиральных машин по средней цене 150 долларов за штуку, а к 1935 г. парк машин достиг 1,4 миллиона единиц при средней цене машины 60 долларов.

Рис. 3 А эта модель, созданная в 1950-х годах, уже приближается по дизайну к современным стиральным агрегатам

Год за годом стиральные машины становились совершеннее. Вот основные вехи их эволюции:

• 1920-е годы - деревянные баки, обитые листовой медью, уступают место эмалированным стальным бакам;
• 1930-е годы - в машинах появляются механические таймеры и сливные насосы с электрическим мотором;
• 1949 г. - создано программное устройство для стиральной машины (программы набиваются на перфокартах).
• Выпущена первая в США автоматическая стиральная машина;
• начало 1950-х годов - машины обретают функцию отжима (центрифугирование);
• 1951 г. - первая автоматическая стиральная машина выпущена в Европе;
• 1978 г. - создана стиральная машина с системой управления на основе микропроцессора;
• середина 1990-х годов - разработаны стиральные машины с системой управления, работающей на принципах «размытой логики» (Fuzzy Logic) и позволяющей реализовать огромное число программ стирки;
• начало XXI века - стиральные машины интегрируются во внутриквартирную сеть бытовых приборов «интеллектуального дома» с возможностью доступа к сети Интернета.

Шаги технического прогресса в сфере стирки белья ничуть не менее масштабны, чем, скажем, в области мобильной телефонии, где фирмы-производители непрерывно поражают новинками потребителей услуг сотовой связи. Просто мы меняем мобильные телефоны гораздо чаще, чем стиральные машины. Но это лишь означает, что, если на жизненном горизонте замаячила перспектива покупки новой стиральной машины, нужно быть в курсе новинок, чтобы сделать осознанный и правильный выбор. А выбрать сегодня есть из чего, и в любом вопросе, связанном со стиркой, от системы управления машиной до контроля за утечками воды, имеются новые эффективные решения.

Стирка под контролем электроники

В стиральных машинах начала XXI века дискретная машинная логика с возможностью выбора, ограниченно го вариантами «да» и «нет», «включено» и «выключено», уступила место более размытой логике (Fuzzy Logic), в которой многопараметрическому набору исходных данных - сведений о температуре и жесткости воды, степени и характере загрязнений, поступающих от многочисленных «органов чувств» (сенсоров), - ставится в соответствие массив вариантов действий всех электрических и механических компонентов машины. Когда поколение назад нашему потребителю стали доступны первые автоматические стиральные машины, можно было выбирать между «Вяткой» с 12 или 16 программами. Сейчас число программ даже не фигурирует в паспортных данных машины: с учетом ввода самим пользователем различных дополнительных опций (увеличить число полосканий, ввести экономичный режим, отменить отжим и т.д.) оно исчисляется многими десятками, если не сотнями.


Сенсор загрязненности воды (стиральные машины Gorenje).

Микропроцессорные системы управления стиральных машин до предела облегчают пользование машиной. Например, владельцу стиральной машины с системой управления «6-е чувство» достаточно установить селектор на тот тип ткани, которую он собирается постирать. На дисплее он прочтет установленные машиной для этого типа ткани температуру стирки, скорость вращения барабана при отжиме и расчетное время стирки. При желании он может войти в меню и скорректировать параметры, предложенные машиной. Но она не позволит ему, скажем, отжать изделия из шерсти при 1200 об/мин или установить для деликатных тканей режим кипячения.

Электронный интеллект под названием UseLogic®, применяемый в стиральных машинах последнего поколения, анализирует, корректирует и оптимизирует процесс стирки. С помощью невидимых пользователю сенсоров достигается возможность диалогового общения стиральной машины с человеком. Оперативное внесение изменений в программу в соответствии с поступающей от сенсоров информацией позволяет достичь высокой эффективности и отличных результатов стирки, исключив при этом нештатные ситуации.

Работа с такой стиральной машиной напоминает общение с компьютером: при необходимости с сенсорного дисплея машины можно войти в программу Fuzzy Wizard («Помощник»), которая поможет вам выбрать нужный режим работы машины и наиболее подходящую из дополнительных функций.


Система Direct Spray в стиральных машинах с фронтальной загрузкой.

Оптический сенсор Clear Water определяет степень загрязненности воды и при необходимости активирует дополнительное полоскание белья. Это особенно важно для детей и людей, чувствительных даже к мельчайшим остаткам моющих средств. Сенсор определяет наличие в воде остатков грязи, стиральных средств, ниток, накипи и определяет, сколько полосканий потребуется для их устранения (машина может производить до трех дополнительных полосканий). Данный сенсор вмешивается в работу машины при выполнении программ «Хлопок», «Синтетика», «Бережная стирка», программы стирки смешанных тканей MIX, программы стирки спортивной одежды SPORT. А вот программы «Шерсть» и «Ручная стирка» дополнительных полосканий не допускают.

В стиральных машинах Gorenje последнего поколения есть еще один очень важный сенсор - избыточного пенообразования. Слишком обильная пена ухудшает результаты стирки. Более того, если пена, что называется, «попрет» через край, она может достигнуть электрических компонентов машины и вызвать короткое замыкание. Сенсор определяет наличие избыточного количества пены, и по его сигналу стиральная машина автоматически снижает уровень пены до нормального. Для этого из бака сливается вода и производится дополнительное полоскание: свежая вода разбавляет лишнюю пену и вымывает ее из бака.

Пользуясь случаем, дадим совет: на сенсор надейся, да сам не плошай! Даже если ваша стиральная машина оснащена умной электроникой, используйте только специально предназначенные для автоматических стиральных машин моющие средства, а при дозировке стирального порошка следуйте инструкциям его производителя (учитывайте жесткость воды, вес белья и степень его загрязненности).

Замочим его в баке

Для достижения отличных результатов стирки и экономичного расходования воды важно, чтобы белье в баке быстро намачивалось, а моющее средство растворилось и начало «работать» как можно быстрее.

В стиральных машинах Gorenje применяется оригинальная система намачивания белья под названием 4D. Благодаря ей белье намачивается с четырех сторон: снизу (экосистема, подающая воду снизу вверх, в бункер дозатора, чтобы смыть остатки стирального порошка), сверху (душ-система, орошающая белье водой, вытекающей из перфорированных накладок на стенках барабана) и с боков (i-система, в которой специальный насос закачивает воду в трубку на внутренней рамке дверцы люка и впрыскивает струю воды на белье).


"Виртуальное полоскание" в машинах с Direct Spray: залив воды, вращение в одну сторону; обычное полоскание, вращение в разные стороны; "виртуальное полоскание", вращение в одну сторону с высокой скоростью; обычное полоскание, вращение в разные стороны.
 

Для того чтобы белье хорошо отстиралось, недостаточно просто пропитать его водой. Если направленно под давлением разбрызгивать моющий раствор по поверхности ткани как во время вращения барабана машины, так и во время пауз, то белье станет безупречно чистым с минимальными затратами воды и энергии. Именно так работают стиральные машины с прямым впрыскиванием Direct Spray, разработанные концерном «Electrolux».

В отличие от традиционных систем машинной стирки система Direct Spray не замачивает белье в воде. Вместо этого она непрерывно поливает его моющим раствором, который циркулирует в стиральной машине. Вода поступает в машину через кювету, в которую засыпано моющее средство. Циркуляционный насос закачивает ее наверх, откуда моющий раствор под давлением поступает внутрь барабана, образуя для белья «массажный душ». Далее раствор проходит сквозь ткань, разрушая грязь даже когда барабан стиральной машины неподвижен. Именно так отстирываются трудновыводимые пятна. Волокна ткани при этом практически не изнашиваются, а одежда сохраняет размер и форму.

На стадии стирки каждую минуту такой душ при помощи циркуляционного насоса разбрызгивает 12 л воды с растворенным моющим средством. При стирке с системой Direct Spray количество моющего раствора, проходящее через белье, в 8 раз больше по сравнению с машинами с традиционными методами стирки.

Благодаря постоянной циркуляции жидкости моющие средства полностью растворяются в воде и используются практически на 100%.

Технология Direct Spray позволяет значительно повысить качество полоскания благодаря так называемой системе «виртуального полоскания». Барабан с бельем вращается с различными скоростями: при скорости 75 об/мин белье удерживается на стенке барабана центробежными силами, при скорости 55 об/мин оно сваливается со стенок и остается внизу барабана, под «душем». Более того, на одном из этапов полоскания барабан начинает вращаться со скоростью 450 об/мин, как при низкоскоростном отжиме. Белье распределяется по внутренней поверхности барабана, а подаваемая под давлением вода под действием центробежной силы продавливается через белье, забирая с собой все остатки моющего средства.

Ни шока, ни потопа

Порой стиральные машины обладают функциями, которые потребитель не видит и не ощущает. Он может и не догадываться, что конструкция машины предусматривает превентивное устранение нештатных ситуаций.

Например, все стиральные машины Electrolux оснащены функцией автоматического охлаждения воды перед сливом в канализацию или в ванну. Это позволяет избежать растрескивания эмали ванны и уменьшает износ канализационных труб, что, естественно, увеличивает надежность и безопасность самого процесса стирки.

Если заданная программа стирки, например белого белья, предполагает температурный режим выше 60°C, жидкость, находящаяся в машине, будет автоматически охлаждена перед циклом первого полоскания путем долива некоторого количества холодной воды. Стадия охлаждения снижает концентрацию моющих веществ перед полосканием, а также сводит к минимуму сминание тканей.

Особое внимание производители стиральных машин уделяют элементам безопасности. Ведь, пожалуй, самое неприятное, что может произойти с машиной, это прорыв заливного шланга.

К примеру, в стиральных машинах Electrolux применяется система защиты от протечек Anti-Flood. Прибор этой системы тонкой трубкой соединен с баком машины. При изменении уровня воды в баке меняется давление на чувствительную диафрагму прибора. Подача воды в машину тотчас прекращается, и включается сливной насос.

А в стиральных машинах Bosch-Siemens гарантией от протечек служит система Aqua-Stop, на которую производитель дает пожизненную гарантию. Система включает в себя:

• блок электромагнитных клапанов, который располагается на конце заливного шланга и подсоединяется непосредственно к водопроводной трубе. В этом блоке находятся два клапана - рабочий и клапан безопасности;
• заливной шланг, который находится в специальной защитной оболочке, способной выдержать давление воды до 70 атм, что в семь раз выше максимально допустимого давления в водопроводе;
• поддон с поплавком и микровыключателем в цокольной части стиральной машины.

При любой неисправности Aqua-Stop мгновенно закрывает клапаны и блокирует подачу воды. Кроме того, система Aqua-Stopизбавляет владельца машины от необходимости каждый раз открывать кран на линии подачи воды перед стиркой и закрывать после ее окончания. С Aqua-Stop это происходит автоматически.

Кроме штатных защитных элементов, устанавливаемых внутри машины, выпускаются дополнительные устройства, которые можно приобрести и установить на линии подачи воды. Например, предохранительный клапан Water-block от Electrolux представляет собой механическое устройство, которое устанавливается между водопроводным краном и заливным шлангом машины. Клапан пропускает через себя определенное количество воды, а при превышении этого количества закрывается. Сливной насос машины при этом не включается. После устранения неисправности устройство можно разблокировать и вновь открыть воде путь к машине.

Фронтальная или вертикальная?

Каждая из основных «пород» бытовых стиральных машин, «выведенных» конструкторами за последние сто лет, облюбовала себе определенный ареал обитания.

В Европе, да и на других континентах, большое распространение получили стиральные машины с фронтальной загрузкой. Другой тип стиральной машины - с верхней загрузкой белья. Такие модели тоже очень популярны в Европе, особенно во Франции. Вместо «верхняя загрузка» иногда говорят «вертикальная», а сами машины для простоты называют «вертикалками».



Стиральная машина с фронтальной загрузкой белья: 1 - панель управления; 2 - бункер дозатора моющих средств; 3 - дверца загрузочного люка; 4 - барабан; 5 - защелка; 6 - крышка фильтра-уловителя.

Машины с верхней загрузкой не имеют окна, через которое можно было бы наблюдать за вращением барабана. Для загрузки белья на барабане имеются створки, запирающиеся легким механическим замком. Чтобы их раскрыть, нужно с небольшим усилием нажать на клавишу замка.

В «продвинутых» моделях стиральных машин с верхней загрузкой имеются устройства, благодаря которым барабан после окончания стирки останавливается створками вверх. Это удобно: не нужно поворачивать барабан вручную, чтобы извлечь белье. Подобные устройства называются системами парковки барабана (фирменные названия Drum Up у машин Whirlpool, Posistop у машин Gorenje, «Стоп-загрузка» у машин Candy).

И у «фронталки», и у «вертикалки» перфорированный барабан с бельем находится в баке с водой. Но у машины с фронтальной загрузкой вал, на котором вращается барабан, имеется только на тыльном его днище, поскольку переднего днища у барабана просто нет - через передний торец в барабан загружается белье. А у машины с верхней загрузкой - два вала, симметрично расположенные по обе стороны барабана. Насколько существенно это различие? Не приводит ли консольное крепление барабана «фронталки» к повышенным вибрациям при работе, излишней нагрузке на подшипник вала и преждевременному его износу? Многочисленные лабораторные испытания не подтверждают этих опасений. Машины обоих типов - и с фронтальной и с верхней загрузкой - имеют одинаковый ресурс работы, и различные способы крепления барабана решающего значения не имеют.

Но это только один из многочисленных поводов для раздумий, возникающих при выборе стиральной машины. Что же лучше: фронтальная загрузка белья или вертикальная?


Стиральная машина с верхней загрузкой белья: 1 - верхняя крышка; 2 - панель управления; 3 - дозатор моющих средств; 4 - барабан; 5 - крышка фильтра-уловителя.

Каждый тип стиральной машины имеет свои плюсы и минусы. Начнем с геометрии корпуса. Фронтальные машины (за исключением компактных, типа Eurosoba, Candy Holiday и других, шириной 46 см) имеют ширину 60 см, а глубину - от 60 см для полноразмерных машин до 42 - 45 для узких и даже до 32 - 35 см для сверхузких моделей.

Верхняя крышка корпуса таких машин плоская (все органы управления находятся на передней стенке) и может служить столешницей для размещения утвари, которая имеется в ванной комнате - тазика с бельем и т.д.



Стиральная машина с верхней загрузкой белья и вертикальным барабаном (американский тип): 1 - панель управления; 2 - барабан; 3 - активатор; 4 - сливной насос; 5 - электромотор.

С машиной, в которую белье загружается сверху, этот номер не пройдет: во-первых, наверху находится панель управления, а во-вторых, верхнюю крышку машины за время стирки нужно поднимать дважды - при загрузке белья в барабан и при его выгрузке. Зато нагибаться при этих операциях придется не так низко, как в случае фронтальной загрузки. При недостатке площади для размещения машины решающим аргументом в пользу «вертикалки» могут оказаться, во-первых, ее габариты: ширина - 40 см, глубина - 60 см, а также тот факт, что не нужно иметь резерв пространства для раскрытия загрузочного люка.

Словом, решение о выборе типа стиральной машины следует принимать в буквальном смысле исходя из «обстоятельств места». Ни набором функций, ни показателями эффективности стирки или отжима один тип машин не доминирует над другим.

По странам и континентам

Кроме привычных машин европейского типа существуют и иные стиральные машины с верхней загрузкой, которые в наших широтах встречаются редко. На американском континенте, например, очень популярны большие стиральные машины с вертикально расположенным барабаном, в центре которого находится активатор. Белье, которого в такую машину можно поместить до 8 -10 кг, загружается в барабан сверху.

В странах Азии также популярны стиральные машины с вертикальным барабаном и верхней загрузкой. Эти машины не столь вместительны, как американские, и имеют иной вид активатора. Многие модели «азиатских» машин имеют генератор воздушных пузырьков: миллионы их, схлопываясь, разрушают загрязнения на поверхности ткани.


Стиральная машина с верхней загрузкой белья и вертикальным барабаном (азиатский тип): 1 - верхняя крышка; 2 - отделение для отбеливателя; 3 - отделение для стирального порошка; 4 - фильтр-уловитель; 5 - барабан; 6 - панель управления; 7 - активатор.

 

В наши дни, наверное, уже нет страны, где не использовался бы тот или иной тип стиральных машин. Традиции уступают место техническим новшествам, и даже в тех уголках планеты, где еще несколько лет назад вообще стирали белье в ближайшей реке или пруду, сегодня можно встретить самую современную стиральную машину.

Использованы материалы  портала  «Наука и жизнь»   http://www.nkj.ru/articles/rubric/354/