Стиральная машина

Ручная стирка включает замачивание, выбивание, трение и полоскание загрязнённых тканей. До появления водопровода воду для всех этапов процесса приходилось приносить из колодца, источника или насоса, кипятить и выливать в специальную ёмкость^[1]. При этом количество тёплой мыльной воды было ограничено и использовалось сначала для наименее загрязнённых вещей, затем — для всё более грязных.

Удаление мыла и воды после стирки шло отдельно: сначала мыло вымывалось чистой водой, затем мокрую одежду скручивали и выжимали вручную. Полная ручная стирка занимала целый день, включая сушку и глажение.

Одним из ранних способов механизации стирки было использование сукновален, в которых ткань выстирывалась ударами деревянных молотов.

Первый английский патент в категории стиральных машин был выдан в 1691 году^[2]. В январском номере The Gentleman's Magazine за 1752 год опубликован рисунок ранней стиральной машины^[3]. Конструкция Якоба Кристиана Шеффера опубликована в Германии в 1767 году^[3]. В 1782 году Генри Сиджьер получил британский патент на вращающийся барабан, а в 1790-х Эдвард Битем продавал в Англии множество «патентованных стиральных мельниц»^[1].

Одним из первых новшеств было применение закрытых ёмкостей с ребристыми, шершавыми или выступающими частями, ускорявшими трение белья. Пользователь перемешивал и прижимал бельё палкой к стенкам бака для лучшей очистки^[4]. Затем появились вращающиеся барабаны с ручным приводом, которые позднее стали использовать металлические детали вместо деревянных, что позволило располагать барабан над огнём и повышать температуру воды.

В XIX веке в конструкциях начали применять паровые двигатели^[5].

В 1862 году на Лондонской выставке была представлена патентованная «комбинированная вращательная стиральная машина с роликами для отжима» Ричарда Лансдейла^[6]. В 1797 году Натанел Бриггс получил первый патент в США на «стирку одежды», однако его описание утрачено при пожаре 1836 года. Другим ранним изобретателем считается Амос Ларком из Уотервлиата (Нью-Йорк), которому патент выдали в 1829 году, хотя принадлежность к секте шейкеров не доказана^[7]. В 1843 году канадец Джон Тернбулл получил патент на стиральную машину с устройством для отжима^[8].

Маргарет Колвин усовершенствовала Triumph Rotary Washer^[9], представленную на выставке 1876 года в Филадельфии^[10]. Там же шейкеры получили золотую медаль за свою машину^[7].

Электрические стиральные машины упоминаются в газетах начиная с 1904 года^[11]. Изобретение электрической стиральной машины нередко ошибочно приписывают Алве Фишеру, однако патенты на подобные устройства существовали и ранее. Первый массовый сбыт пришёлся на конец 1920-х годов, но Великая депрессия привела к сокращению продаж.

В Великобритании к концу XIX века были организованы общественные прачечные. В англоязычной печати термин «laundromat» встречается с 1884 года. Конструкция машин совершенствовалась на протяжении 1930-х, внутри корпуса появились закрытые механизмы и повышенное внимание к безопасности. В 1940 году 60 % домов с электропроводкой в США уже имели электрическую стиральную машину.

В 1937 году Bendix Home Appliances представила первую бытовую автоматическую стиральную машину после подачи заявки на патент^[12].^[13] Она напоминала современные машины с фронтальной загрузкой, но не имела амортизации барабана и требовала крепления к полу из-за вибрации. В дальнейших моделях стали повсеместно использовать внутренний нагреватель, всё чаще машины подключают только к холодной воде^[14]; аналогичные автоматы стали устанавливаться в общественных прачечных.

В годы войны производство бытовых машин в США было свёрнуто; отдельным компаниям разрешили заниматься лишь конструкторскими разработками. Позднее (конец 1940-х — начало 1950-х) производители наладили выпуск конкурирующих моделей, в том числе принципиально новых полуавтоматов и автоматов с центрифугой и сложной программируемой механикой.

С конца 1950-х годов внедрялись электромеханические и электронные таймеры для управления циклами стирки^[15]. В Великобритании массовое распространение электрических, а затем и автоматических стиральных машин пришлось на 1950-е–70-е годы, причём сначала доминировали машины с ручным отжимом и вертикальной загрузкой.

В 1970-е–1980-е в автоматах стали применяться электронные схемы управления, в 1990-е — микроконтроллеры и сенсорные панели; реализовались новые режимы, снижались шумы и вибрация, появились функции диагностики и связи с мобильными устройствами^[16].^[17] В настоящее время распространены машины с прямым приводом барабана, электронным управлением, содовым баком для гашения вибрации и прочими инновациями^[18].

В эволюции конструкции машин с вертикальной загрузкой сущность процесса состоит в двух основных компонентах: вращающемся барабане и расположенном в центре активаторе (лопастном «мешалке»). Одежда помещается в корзину через крышку сверху. При такой механике движение барабана и мешалки организовано независимо, что усложняет конструкцию. Некоторые модели используют импеллер (плоскую вращающуюся пластину) вместо активатора.

Выжимание лишней воды и изменение направления вращения двигателя между циклами осуществляется за счёт специальных трансмиссий, сцеплений или электромагнитов. Характерной особенностью этих машин является большая вместимость и высокая скорость стирки, при этом современные модели зачастую оснащаются электронным управлением движением барабана, насосом и таймером.

Фронтальные стиральные машины доминируют в Европе и многих других странах. В США и Канаде такие машины чаще встречаются в премиальном сегменте и коммерческом использовании. В этих моделях оба барабана (внутренний и внешний) располагаются горизонтально, а загрузка происходит через дверь спереди. Для предотвращения протечек используют уплотнители и механизмы блокировки люка.

Такие машины, как правило, более экономичны по расходу воды и моющих средств, обеспечивают бережную стирку и высокую скорость отжима, но требуют тщательной герметизации и иногда регулярной очистки внутренней поверхности.

Существуют промежуточные варианты: стиральные машины с горизонтальной осью вращения и вертикальной загрузкой (актуальны для малогабаритных кухонь), а также комбинированные «стирально-сушильные» автоматы, объединяющие обе функции в одном корпусе.

• Фронтальные машины экономнее расходуют воду, электроэнергию и моющие средства — по сравнению с классическими вертикальными^[19].
• Максимальная скорость отжима фронтальных моделей — до 2000 об/мин, у вертикальных — обычно не более 1100 об/мин; выше скорость — лучше удаляется влага.
• Фронтальные автоматы обеспечивают более бережную стирку тканей.
• Вертикальные машины быстрее проводят стирку, однако менее экономичны по ресурсам.
• Фронтальные модели шумят меньше, проще интегрируются в кухонные гарнитуры.

Стандартные машины проводят последовательные этапы: предварительное намокание, основная стирка с нагревом и вращением барабана, многократное полоскание и отжим в различных режимах. В современных устройствах доступны специальные программы (бережная, быстрая, для деликатных тканей и т.д.), отложенный старт, блокировка от детей, автоматическая дозировка моющих средств, функции пара и УФ‑дезинфекции.

Для подключения машин используются гибкие шланги, часто с металлической оплёткой, которые снижают риск протечек. Рекомендуется устанавливать машины в поддонах и оснащать их специальными запорными устройствами или детекторами утечки воды^[20].

В Европе все машины снабжены этикеткой энергопотребления, минимальный стандарт стирки класса не ниже «A». Внешние фильтры предотвращают попадание опасных веществ в канализацию^[21].

В США стандарт Energy Star определяет требования к экономии энергии и воды, оценивается коэффициент MEF (энергоэффективность) и WF (водопотребление).

Промышленные стиральные машины, рассчитанные на интенсивную эксплуатацию, отличаются большой вместимостью, усиленной конструкцией, удобством сервисного доступа, возможностью автоматического дозирования большого числа реагентов. В коммерческих прачечных используются преимущественно фронтальные машины.

Массовое распространение стиральных машин радикально сократило затраты времени и физических усилий на быт, способствовало росту статуса женщин и освобождению труда^[22]. Специализированные профессии (такие как индийские дхоби) сохраняются, но утратили массовость^[23].

Современные стиральные машины существенно экономичнее моделей прошлых поколений по потреблению воды и электроэнергии^[24], однако вместе с ростом объёмов утилизации вызывают вопросы экобезопасности и снижения выбросов СО₂. Постоянное совершенствование конструкций направлено на дальнейшее «озеленение» процесса стирки^[25].