含水的家用電器的運行方法及其所用的家用電器的製作方法

2023-07-20 19:46:56 1

專利名稱：含水的家用電器的運行方法及其所用的家用電器的製作方法
技術領域：
本發明涉及使含水的家用電器運行的方法及實施該方法的家用電器，該家用電器具有一個用於監測工作液體的光學傳感系統。
已知的傳感系統具有至少一個光源和一個或多個輻射接收器。這樣的傳感器已被用於各種不同的場合，尤其是在洗衣機和洗碗機裡，在這裡，充分利用了在光學界面上的反射、散射和/或折射的物理效應。
以下，描述各個不同的已知應用例子。如果同已知的解決方案相比，就可以發現這樣的趨勢，即以不同組合方式使用傳感器。
DE 19846248 A1公開了一種有渾濁度傳感器的洗衣機，即它具有一個識別洗滌鹼液的骯髒程度的傳感系統。光源和光接收器被布置成能測量透射光。根據入射光值和射出光值之比來測定介質渾濁程度。光可一是單色的或是有一個寬的光譜。由於使用了反射系統，所以，光發射器和光接收器可以相當自由地來布置。
渾濁度傳感器也可被用來識別泡沫並因而有助於洗滌過程的控制。渾濁度傳感器在空間上應該被安置在一個泡沫特別集中的區域裡，如在排水支管處。
DE 19821148 A1描述了使用一個或多個呈杆狀的傳感器組件。所獲測量值取決於周圍介質的不同折射指數。現在，傳感器組件可以識別出圍繞它的介質是否是空氣、水或泡沫。該組件也可被用來測定液位高度或鹼液槽裡的液位水平。如果檢查的是在鹼液槽內的底側加熱裝置之下的區域，則各傳感器組件也被用作防止加熱裝置乾燥運轉的防護手段。
DE 19831688 A1介紹了一種組合方案。利用該文獻所述的傳感器，可以測量透射光及在傳感器體界面上向周圍介質反射的光。為此，兩個輻射源按照時分復用方式工作。由這兩個輻射源引起的信號在時間上分先後地被輻射接收器接收並相應地分析出其過程控制的對應關係。此系統允許按照時間、溫度、水耗和能耗來優化工作過程。
DE 4342272 A1描述了一種方法，其中通過分析在洗滌鹼液表面上的反光狀況，可以確定多個參數如鹼液液位和渾濁度及泡沫。在這裡，使一個或多個光射束以不同的入射角照射到假想的鹼液表面上，並藉助多個布置在一接收器屏板上的光電二極體來測量反射。根據其中哪個光電二極體被光照以及用以多大亮度被照射，就可以由一個分析處理電子電路求出所測參數的種類和大小。
通過所收到的光線的散射分布，可以識別出泡沫的生成。若所收到的信號均勻減弱，則洗滌鹼液變渾濁了。液槽裡的液位用以下方法求出光錐照射在接收器屏板的各個不同的光電二極體上。
光學傳感系統容易發生故障。在測定洗滌液渾濁度時的錯誤可能是因光學測量段鈣化而產生的。由於該測量段在每個工作過程之後都被烘乾，因而測量光線在光學測量段內在清水中就已大大減弱了，從而使該信號分析處理電路求出一假定的鹼液渾濁度。DE 19721976 A1與之相反地建議在每個工作循環裡，鹼液未渾濁地測量該測量段的減弱。隨後，測量值與一個閾值比較。若測量值達到或接近達到該閾值，就給排水控制裝置輸出一個控制信號。
作為渾濁度傳感器工作的光學發送器(如發光二極體LED)和光學接收器(例如光電電晶體或光敏電阻)同溫度大有關係。若沒有相應的溫度補償，則溫度變動就要被解釋為渾濁度波動並在分析處理時導致錯誤結果。因此，在所有的要加熱清洗液體的家用電氣設備裡，必須對渾濁度傳感器進行溫度補償。DE 19521326 A1建議了一種方法，即單獨補償與溫度有關的參數並動態匹配於求得的補償係數。
與之相反，根據如DE 19755360 A1所建議的方法，傳感器被用於測量汙染度以及用於測量溫度。光學傳感器最好在洗滌鹼液附近，從而使得在傳感器和鹼液之間形成儘可能好的熱耦關係。在傳感器入口處加上規定電流並在傳感器出口處量取與溫度有關的電壓閾值。分析處理與溫度有關的輸出信號並將分析結果用於控制一個加熱件。因而可以省掉在水循環中常見的溫度傳感器。
為識別出洗滌鹼液的因所謂滲色而引起的強烈色素沉著，DE19908803 A1建議了一種裝置，其中使用三個發光二極體，它們將有三種不同窄帶的且對顏色識別性來說是典型的波長範圍的光射入洗滌液裡。在那裡，入射光或是作為直接光線或作為在彩色微粒上側散射的光線或作為在彩色微粒上向後散射的光線到達光電二極體。
藉助三個大致相互垂直布置的光電二極體，可以同時為每個發光二極體確定直接的、側散射的和向後散射的光量。發光二極體在時間上錯開地發射出有各種不同波長的單色光，在使用這三個發光二極體時，可以測定溶解在洗滌液中的不同顏料。當超過一個閾值時，就輸出一個注意信號並接通一個清水衝洗過程。
本發明的任務在於，通過使用已知的光學傳感系統來擴展在含水家用電器中且尤其在洗衣機或洗碗機中對工作過程進行監測的可能性。
該任務通過如權利要求1所述的本發明特徵來完成。本發明的有利實施方案見從屬權利要求。
因而，在本發明中，監測工作液體的由傳感系統測量的參數值是否有異常偏差。為此，可以畫出前後相繼測得的參數值的隨時間的變化曲線並與一個對於正常運行來說是典型的變化曲線進行比較。另外，可以為此記錄下兩個測量值並由此形成一個差值，其中，求出在系統靜止時如在洗滌滾筒停止時的第一測量值和在系統運動時即在洗滌滾筒轉動時的第二測量值。測量值之差例如必須達到一個最小值。若低於最小值，則輸出一個注意信號。最小值的大小取決於現有的傳感系統，而且必須以一個對應值存儲在程序存儲器裡。
在本發明的一個有利的實施方案中，在停機時以及在洗滌滾筒運轉時記錄下多個測量值並由此各形成一個平均值，然後，該平均值作為比較值被用於差值。通過這一措施，測量方法變得更加可靠，因而，可以排除會歪曲測量值的隨機誤差。
本發明的方法也可以有利地如此擴展，即從靜止階段和運動階段的多個測量值中求出該測量值的一種趨勢變化曲線，也就是求出測量信號大小在所考察的時間段內的降低或增大。該方法可以有利地被用在用於識別泡沫的傳感系統裡。由於在運動狀態開始時泡沫形成被推遲了，而且在洗滌滾筒停止時泡沫縮減相對較慢，因而，本發明的方法具有一定的慣性，這種慣性無法通過如上所述地生成平均值來完全補償。掌握測量值隨時間的變化提供了補救措施。在靜止階段中與在運行階段中的相反趨勢表明機械傳動系統工作無故障。
本發明的優點是，通過利用已知的光學傳感器提供了用於含水的家用電器正常運行的另一可控途徑並因而提高了電器的運行可靠性。本發明的方法可以使用，這與傳感系統的專門結構設計無關，與物理基本原理無關並且也與具體應用場合無關。所要求的僅僅是，由傳感器在靜止的和運動的工作系統中求得的值有足夠大的區別。傳感系統例如如上所述地可以不必使用附加部件或構件地被用於本發明的方法。還要投入的成本被減少到只是改動現有運行程序，即改動軟體設計。
由於對本發明方法來說重要的只是在系統靜止時和運動時測量值要有相對差異，因而各測量值的絕對值對該方法的功能卓越性不起什麼作用。由此得到一個巨大的優點，即該方法能夠可靠工作，而這與洗滌水汙染程度、水溫、洗滌劑濃度和測量段鈣化都無關。
以下，結合一個簡單的已知例子來詳細說明本發明，附圖所示為

圖1通過一個具有一個布設了的已知的用於洗衣機的光學傳感系統的管段的一個橫斷面；圖2、3在系統運動時以及不運動時在光學測量段中不同的渾濁度變化曲線。
一發光二極體2和一光電電晶體3相互面對地布置在一由透明材料製成的管段4的外周面上。管段4是直接連接於洗滌鹼液箱上的排水支管的一部分。發光二極體2和光電電晶體3這樣的布置最好存在於洗衣機鹼液槽的下部區域裡。由光電電晶體3測量發光二極體2所發出的並穿過管段4裡的洗滌鹼液的光信號。測量值被送給一微處理器5。由光電電晶體3測得的測量值的大小取決於所發出的光信號因洗滌液渾濁或由於在測量段1產生泡沫而引起的衰減。根據程序部分和所求出的測量值的大小，微處理器5產生了用於進一步控制洗衣機的信號。
參照圖2、3的圖表可看到，如何通過本發明的方法使第一個即在運動時(即在洗滌滾筒運動時)記錄下的測量值30或40即運動測量值與第二個在洗滌滾筒停止時記錄下的測量值10即靜止測量值進行比較。在這裡，運動測量值30和40在渾濁度曲線T中根據洗滌滾筒轉向的不同而不同的，它們通過在轉速曲線D中的相應轉速值50和-50來完成，分別見圖2。靜止測量值10還在一個基線0之上。
若求得的測量值差小於一個預定的額定值，則該靜止值和在運動時必須要測量的那個值只是大致相等，這種情況就表明傳動系統出了故障。該故障可能涉及驅動電機或運動傳遞系統，如由於V形皮帶開裂引起的故障。為了還能夠區分這兩種故障可能性，必須設有另一個傳感器，該傳感器可以直接監測驅動電機的旋轉，例如一種為調節轉速本來就與驅動電機有牢固聯繫的測速發電機。
圖3示出了這種情況，其中滾筒傳動在三次運動(2×50和1×-50)之後就中斷了。相應地，運動測量值也降到10以下並且不再與靜止測量值有區別了。
為了消除隨機出現的測量值波動會導致錯誤解釋以及結果用信號報告一個並不存在的故障，在滾筒停轉時並且在滾筒旋轉時獲取多個測量值，由這些測量值作為平均值地形成靜止值或運動值。在洗衣程序期間內，多次重複按照本發明的方法的測量值獲取。靜止值例如在轉動運動的每次轉換時在短暫的靜止階段內重新測定並且與直接在此後測得的運動值進行比較。在獲取測量值之間的時間段非常短。因此，可以消除由在加熱階段中的溫度波動引起的或由洗滌鹼液中變得越來越髒而引起的測量信號失真。對本發明方法的功能來說，不需要測量系統的校正補償，如在現有技術的例子中描述的校正補償。同樣，所用傳感器的老化或測量段鈣化不再成為麻煩。
在旋轉甩水階段裡，由傳感系統求出該測量值在一個由程序規定的時間段內的隨時間變化的曲線，也就是說，測量在該時間範圍裡的測量值升降。因而，要考慮以下情況，即在甩水時，泡沫可能集中在洗滌液槽的下部區域裡，這些泡沫在滾筒靜止時又慢慢破碎了。如果測量值在靜止階段升高並在甩水階段降低，則機械傳動系統無故障地運轉。
存在程序存儲器裡的並作為比較值用於傳感器測量值的額定值可以通過簡單的方式由試驗求得。對於不同的程序段，可以存入各種不同的額定值。
權利要求
1.一種使一含水的家用電器運行的方法，該家用電器具有一監測工作液體的光學傳感系統，該工作液體在一程序運行之中在交替的時刻處於靜止狀態和運動之中，其特徵在於，監測該工作液體的要由該傳感系統(1-4)測量的參數值是否有不正常的偏差。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，記錄下前後相繼測量的參數值隨時間的變化曲線並且將它與一個對正常運行來說是典型的變化曲線進行比較。
3.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，從在一個靜止階段裡的至少一個第一測量值和在程序運行的一運動階段裡的至少一個第二測量值中求出一個差值並檢查該差值是否不同於比較值。
4.按權利要求3所述的方法，其特徵在於，該比較值是一個預定的額定值。
5.按權利要求1至4中任意一項所述的方法，其特徵在於，當隨時間的變化曲線與典型的變化曲線有偏差時或者當該差值不同於比較值時，輸出一個警報信號和/或停住該家用電器的程序。
6.按權利要求3至5中任意一項所述的方法，其特徵在於，在該工作液體的按照程序的靜止階段和按照程序的運動階段中記錄下多個測量值並由此分別算出一個平均值並將這平均值用於產生差值。
7.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，在該工作液體的按照程序的靜止階段和按照程序的運動階段中記錄下多個測量值並由此確定兩個階段的隨時間的變化曲線。
8.一種用於實施如上述權利要求之一所述方法的家用電器，其特徵在於，該方法是一個洗衣機的組成部分。
9.一種用於實施如權利要求1至7中任意一項所述方法的家用電器，其特徵在於，該方法是一個洗碗機的組成部分。
全文摘要
一種含水的家用電器且尤其是一種帶程控裝置的洗衣機的傳感系統提供測量數據，這些數據經分析處理被用於控制程序。使用傳感器的目的是為了監測家用電器的機械傳動功能。在傳動系統發生故障時，例如當洗滌滾筒上的V形皮帶開裂時，就產生一個注意信號。在這裡，在傳動裝置靜止時和運動時的傳感系統的測試值相互之間有關係並在必要時與一個存儲的額定值進行比較。
文檔編號D06F39/00GK1533456SQ02814582
公開日2004年9月29日 申請日期2002年5月16日 優先權日2001年7月19日
發明者G·奇熱夫斯基, M·沃克梅爾, G 奇熱夫斯基, 嗣範 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司