BRPI0900909A2

BRPI0900909A2 - método para determinar tamanho da carga e/ou estabelecer nìvel de água em uma máquina de lavar roupa

Info

Publication number: BRPI0900909A2
Application number: BRPI0900909-4A
Authority: BR
Inventors: Kathleen M Labelle; Jenn-Yeu Nieh; Laura C Oskins; Bennett J Cook
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-07-20
Also published as: US7930786B2; US20090241270A1; AU2009200713A1

Abstract

Em uma máquina de lavar roupa compreendendo uma cuba, um agitador e um sensor de pressão, um tamanho de uma carga de tecido pode ser determinado e<sym>ou um nível operacional da água pode ser estabelecido, baseado em um tempo da água de abastecimento para alcançar um nível de água de medição de tempo na cuba e na variação em uma saída a partir do sensor de pressão durante a agitação da água e da carga de tecido com a água em um nível de água de agitação na cuba.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA DETERMINAR TAMANHO DA CARGA E/OU ESTABELECER NÍVELDE ÁGUA EM UMA MÁQUINA DE LAVAR ROUPA".

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a um método para determinar otamanho da carga e/ou estabelecer um nível de água em máquina de lavarroupa. Para um processo de lavagem de uma máquina de lavar roupa, o ní-vel da água na cuba tipicamente é estabelecido baseado no tamanho deuma carga de tecido e, algumas vezes, o tipo de tecido da carga de tecido.

O tamanho da carga de tecido pode ser manualmente informado pelo usuá-rio através de uma interface com o usuário ou pode ser automaticamentedeterminado pela máquina de lavar roupa. Para informação manual pelo u-suário, o usuário freqüentemente pode superestimar ou subestimar o tama-nho da carga, desse modo resultando em muita ou pouca água, respectiva-mente, para o processo de lavagem. Muita água é desperdiçador e poucaágua pode levar a uma performance de lavagem insuficiente. Vários méto-dos são conhecidos para a máquina de lavar roupa determinar automatica-mente o tamanho da carga e /ou o tipo de tecido, tal como por empregaruma saída do motor que aciona o tambor dentro da cuba e o agitador dentrodo tambor. Entretanto, algumas máquinas de lavar roupa com poucos recur-sos possuem motores que não proporcionam saída útil para determinar otamanho da carga ou possuem outras limitações que impedem ou tornamindesejáveis os métodos conhecidos para automaticamente determinar otamanho da carga.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um método para determinar um tamanho de uma carga de teci-do de acordo com uma concretização da invenção em uma máquina de lavarroupa compreendendo uma cuba de lavagem, um agitador para agitar umacarga de tecido na cuba, e um sensor de pressão para perceber um nível deágua na cuba, compreende determinar se a carga de tecido é um primeirotamanho qualitativo baseado em um tempo de fornecimento de água paraalcançar um nível de água oportuno na cuba, e se a carga de tecido não é oprimeiro tamanho qualitativo, determinando se a carga de tecido é um se-gundo tamanho qualitativo maior do que o primeiro tamanho qualitativo ba-seado em uma variação em uma saída a partir do sensor de pressão durantea agitação da água e da carga de tecido com a água em um nível de agita-ção na cuba maior do que o nível de água oportuno.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos:

A figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de uma máquina delavar roupa ilustrativa de acordo com uma concretização da invenção comuma parte cortada para apresentar os componentes interiores da máquinade lavar roupa.

A figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de controlede acordo com uma concretização da invenção para a máquina de lavarroupa da figura 1.

A figura 3 é um fluxograma ilustrativo de um método para deter-minar o tamanho da carga e/ou estabelecer um nível operacional de água namáquina de lavar roupa da figura 1 de acordo com uma concretização dainvenção.

A figura 4 é um gráfico ilustrativo de um nível de pressão emfunção do tempo para o abastecimento inicial de água ilustrando o tempopara alcançar o nível de água timing para vários pesos de carga de tecidopossuindo vários tipos de tecidos.

A figura 5 é um fluxograma ilustrativo de uma implementação dométodo da figura 3 de acordo com uma concretização da invenção.

A figura 6 é um gráfico ilustrativo do nível de pressão em funçãodo volume da água fornecida ilustrando a variação do nível de pressão en-quanto agitando vários pesos de carga de tecido possuindo vários tipos detecido.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES DA INVENÇÃO

Referindo-se agora às figuras, a figura 1 é uma vista esquemáti-ca de uma máquina de lavar roupa ilustrativa 10 de acordo com uma concre-tização da invenção. Os métodos descritos neste documento podem ser uti-lizados com qualquer máquina de lavar roupa adequada e não estão limita-dos ao uso com a máquina de lavar roupa 10 descrita abaixo e apresentadanos desenhos. A máquina de lavar roupa 10 é descrita e apresentada parapropósitos ilustrativos.

A máquina de lavar roupa 10 inclui um gabinete ou carcaça 12,uma cuba não perfurada 14, um cesto ou tambor perfurado 16 montado come podendo girar com a cuba 14, um agitador 18 montado dentro e podendogirar em relação e/ou com o cesto 16, e um motor eletriçamente acionado 20de forma operável conectado através de uma transmissão 22 com o agitador18 e/ou com o cesto 16. A transmissão 22 pode ser um acionamento diretoacionado por engrenagem. O motor pode ser um de acionamento direto demotor com magneto permanente sem escovas (BPM), o qual pode ser aco-plado e acionar a transmissão. Uma tampa que pode ser aberta 24 na partede cima do gabinete 12 proporciona acesso ao cesto 16 através da parte decima aberta do cesto. Uma interface com o usuário 28, a qual pode estarlocalizada em um console 30, pode incluir um ou mais botões, chaves, mos-tradores e assim por diante para comunicação com o usuário, tal como parareceber informação e proporcionar informação.

Um sistema de pulverização 40 pode ser proporcionado parapulverizar líquido (água ou uma combinação de água e um ou mais aditivos)dentro da parte de cima aberta do cesto 16 e na parte de cima de qualquercarga de tecido colocada dentro do cesto 16. O sistema de pulverização 40pode ser configurado para fornecer água diretamente a partir de uma fontede água doméstica e/ou a partir da cuba e para pulverizar o mesmo sobre acarga de tecido. O sistema de pulverização 40 também pode ser configuradopara recircularo líquido a partir da cuba, incluindo um reservatório na cuba,e pulverizar o mesmo sobre a parte de cima da carga de tecido. Outras con-cretizações da invenção podem utilizar outras técnicas de distribuição deágua conhecidas pelos versados na técnica.

Como ilustrado, o sistema de pulverização 40 pode ter uma oumais cabeças de pulverização 42 direcionadas para a parte de cima abertado cesto 16. Uma linha de abastecimento de líquido (não apresentada) for-nece líquido para um tubo de distribuição 46 integrado com o anel de balan-ceamento para efetuar o fornecimento de líquido para as cabeças de pulve-rização 42. A linha de abastecimento pode ser de forma fluida acoplada comqualquer um ou com ambos dentre o abastecimento de água doméstico e acuba como anteriormente descrito. Quando o líquido é fornecido para a linhade abastecimento a partir do abastecimento doméstico ou da cuba, o líquidoé direcionado para as cabeças de pulverização 42 através do tubo 46 e éentão emitido através das cabeças de pulverização 42 para dentro da partede cima aberta do cesto 16 ou sobre qualquer carga de tecido no cesto 16.

Se o número, a localização e a cobertura das cabeças de pulve-rização 42 forem insuficientes para substancialmente cobrir o cesto 16, ocesto pode ser girado de modo que a carga de tecido seja girada por baixodas cabeças de pulverização para uma molhadura mais uniforme. Entretan-to, as cabeças de pulverização 42, como ilustrado, podem estar localizadase sua cobertura de pulverização controlada de modo que elas suficientemen-te de forma uniforme molhem a carga de tecido no cesto sem a necessidadede girar o cesto, o que provavelmente reduz o custo e a complexidade domotor, da transmissão e do controlador.

Referindo-se agora à figura 2, a máquina de lavar roupa 10 adi-cionalmente inclui um controle de abastecimento de água 32, um sensor depressão 34 e um temporizador 36. O controle de abastecimento de água 32pode incluir uma óu mais válvulas, bombas, e/ou ouros dispositivos de con-trole de fluxo operáveis para de forma seletiva de forma fluida comunicar umabastecimento externo de água (não apresentado) com a cuba 14 ou comosistema de pulverização 40. Quando o controle de abastecimento de água32 controla o abastecimento de água para a cuba, o nível de água na cuba14 pode ser detectado pelo sensor de pressão 34, o qual pode ser posicio-nado em qualquer localização adequada para detecção do nível de água nacuba 14. O sensor de pressão 34 pode ser qualquer tipo adequado de sen-sor de pressão, incluindo um sensor de pressão do tipo cúpula, como é bemconhecido na técnica. O temporizador 36 pode ser empregado para regularum ou mais processos na máquina de lavar roupa 10, incluindo um tempo deabastecimento de água para a cuba 14.

Um controlador 38 se comunica com vários componentes opera-cionais e/ou sensores na máquina de lavar roupa 10, tal como o motor 20, ainterface com o usuário 28, o controle de abastecimento de água 32, o sen-sor de pressão 34 e o temporizador 36, para receber dados a partir de um oumais dos componentes operacionais ou sensores e pode proporcionar co-mandos, os quais podem ser baseados nos dados recebidos, para um oumais dos componentes operacionais para executar uma operação desejadada máquina de lavar roupa 10. Os comandos podem ser dados e/ou sinaiselétricos sem dados. Vários tipos conhecidos de controladores podem serutilizados para o controlador 38. O tipo específico de controlador não é perti-nente para a invenção.

A máquina de lavar roupa 10 apresentada nas figuras e descritaneste documento é uma máquina de lavar roupa de eixo geométrico vertical.

Como utilizado neste documento, a máquina de lavar roupa de "eixo geomé-trico vertical" refere-se a uma máquina de lavar roupa possuindo um tamborrotativo que gira ao redor de um eixo geométrico geralmente vertical em re-lação a uma superfície que suporta a máquina de lavar. Entretanto, o eixogeométrico de rotação não precisa ser vertical; o tambor pode girar ao redorde um eixo geométrico inclinado em relação ao eixo geométrico vertical. Ti-picamente, o tambor é perfurado ou não perfurado e mantém os itens detecido e um elemento de movimento do tecido, tal como um agitador, impul-sionador, pulsador, derramador, nutator, nervura ou defletores na paredeinterior do cesto ou tambor 16, e similares, que induz o movimento dos itensde tecido para transmitir energia mecânica diretamente para os artigos detecido ou indiretamente através da água de lavagem no tambor para a açãode limpeza. O movedor de roupas tipicamente é movido em um movimentorotacional de vaivém, apesar do movimento que não é de vaivém tambémser possível.

Apesar da máquina de lavar roupa 10 ser uma máquina de lavarroupa com eixo geométrico vertical, os métodos descritos abaixo podem serempregados em qualquer máquina de lavar roupa adequada possuindo umelemento de movimento de tecido, incluindo máquinas de lavar roupa dife-rentes das máquinas de lavar roupa com eixo geométrico vertical. Como uti-lizado neste documento, "agitador" refere-se a qualquer tipo de elemento demovimentação de tecido e não está limitado à estrutura normalmente asso-ciada com um agitador, tal como a estrutura apresentada na figura 1. Deforma similar, "agitar" refere-se a mover os itens de tecido e/ou a água, in-dependente do tipo do movedor de tecido induzindo o movimento dos itensde tecido e do tipo de movimento do movedor de tecido para induzir o movi-mento.

Tipicamente, uma máquina de lavar roupa executa um ou maisciclos de operação manuais ou automáticos, e um ciclo de operação comuminclui um processo de lavagem, um processo de enxágue, e um processo deextração por rotação, tal como entre os processos de lavagem e de enxá-gue, e um processo de pré-lavagem precedendo o processo de lavagem, ealguns ciclos de operação incluem somente um ou mais processos selecio-nados dentre estes processo ilustrativos. Independente do processo empre-gado no ciclo de operação, os métodos descritos abaixo relacionam-se adeterminar um tamanho da carga de tecido e/ou estabelecer um nível opera-cional da água para um processo no ciclo de operação.

A figura 3 proporciona um fluxograma correspondendo a um mé-todo 100 para operar a máquina de lavar roupa 10 de acordo com uma con-cretização da invenção. O método 100 pode ser implementado de qualquermodo adequado, tal como em um ciclo de operação automático ou manualda máquina de lavar roupa 10. O método 100 pode ser conduzido como par-te de um processo de lavagem ou de outro processo adequado, tal como umprocesso de pré-lavagem ou de enxágue, do ciclo de operação. Independen-te da implementação do método 100, o método 100 pode ser empregadopara determinar o tamanho da carga de tecido e/ou para estabelecer um ní-vel operacional da água para o processo associado, o qual será descritocomo o processo de lavagem daqui para frente para propósito de ilustração.

O fluxograma na figura 3 proporciona uma vista geral do método100 de acordo com uma concretização da invenção. O método 100 começacom uma primeira determinação em uma etapa 102 de se o tamanho dacarga é determinado como sendo um primeiro tamanho. Se a carga de teci-do for determinada como sendo do primeiro tamanho (discutido abaixo), en-tão um nível operacional de água correspondente é estabelecido na etapa104. Um nível operacional da água é um nível do volume de água utilizadono ciclo de lavagem para o tamanho determinado da carga. Por outro lado,se a carga de tecido for determinada como não sendo do primeiro tamanho,então o método 100 continua com uma segunda determinação em uma eta-pa 106 de se o tamanho da carga é determinado como sendo um segundotamanho maior do que o primeiro tamanho (também discutido abaixo). Se acarga de tecido for determinada como sendo do segundo tamanho, então onível operacional da água é estabelecido em uma etapa 108 para um se-gundo nível operacional da água, o que acontece para ser maior do que oprimeiro nível operacional da água. Alternativamente, se a carga de tecidofor determinada como não sendo do segundo tamanho, então o tamanho dacarga é determinado na etapa 110 como sendo um terceiro tamanho maiordo que o segundo tamanho, e o nível operacional da água é estabelecido emuma etapa 112 para um terceiro nível operacional da água maior do que osegundo nível operacional da água. Após o tamanho da carga ser determi-nado e/ou o nível operacional da água ser estabelecido, o processo associa-do ao método 100 continua de qualquer maneira desejada.

O termo nível operacional da água é utilizado para fazer referên-cia ao nível da água na cuba correspondendo a um volume de água paraimplementar uma ou mais etapas de um ciclo de lavagem. O termo nível o-peracional da água é para ser distinguido do termo nível de água, o qual éutilizado para fazer referência a qualquer nível de água na cuba e expres-samente inclui níveis operacionais da água.

Referindo-se, geralmente, à figura 4, a lógica subjacente do mé-todo da invenção será explicada. A quantidade de água absorvida pela cargade tecido durante o enchimento inicial foi vista como sendo indicativa do a-manho relativo da carga, tal como se a carga for um tamanho relativamentepequeno ou é maior ou menor do que outra carga. Para tipos similares detecido, uma carga de tecido menor absorve menos água do que uma cargamaior de tecido. Para uma dada taxa de fluxo, isto leva à carga relativamen-te pequena levando menos tempo para saturar do que uma carga maior. Oresultado é que a água irá começar a juntar na cuba em menos tempo parauma carga pequena do que para uma carta maior de tecido. Portanto, otempo que leva para a água começar a juntar na cuba ou para juntar um ní-vel de água predeterminado, o tempo para encher, pode ser utilizado comoum indicador do tamanho da carga.

Pode não existir uma correlação exata entre o tempo para a á-gua começar a juntar na cuba e o tamanho da carga devido a fatores ambi-entais. Por exemplo, se a carga for pequena o suficiente, ela pode não cobrira parte de baixo do cesto 16 e a água passaria diretamente a partir do sis-tema de pulverização 40 para dentro da cuba. Isto pode ser referido como aágua desviando das roupas, o que tende a resultar no valor de tempo indi-cando um carga menor do que está presente. A carga de tecido também po-de ser colocada no cesto 16, de modo tal que a água irá empoçar no tecidoe não ser absorvida, o que tende a resultar no valor de tempo indicando umacarga maior do que está presente. A mistura de tecidos na carga de tecidotambém pode afetar o tempo para encher a cuba 14. Por exemplo, uma car-ga de tecido de tecidos sintéticos tipicamente absorve menos água do que amesma carga de tecido de tecidos de algodão; assim, o tempo para encher acuba 14 com água até um nível de água predeterminado pode ser menorpara a carga de tecido sintético do que para a carga de tecido de algodão.Estes potenciais erros na precisão do tempo para encher e o tamanho realda carga podem ser endereçados pela seleção de níveis operacionais deágua que transpõem qualquer erro esperado.

Enquanto o tempo para encher pode ser determinado pelo en-chimento até qualquer nível de água, para minimizar o tempo do ciclo, otempo para a determinação do enchimento pode ser medido até que o sen-sor de pressão primeiro comece a perceber a água na cuba. Quando o sen-sor de pressão primeiro percebe a água na cuba é algumas vezes referidocomo a primeira saída significativa a partir do sensor de pressão 34. A pri-meira saída significativa do sensor de pressão tipicamente corresponde aum nível de água na cuba. Ou seja, é o primeiro nível de água percebido queo sensor de pressão pode perceber. O primeiro nível de água percebido de-pende, pelo menos em parte, da configuração da máquina de lavar roupa 10,tal como a localização do sensor de pressão 34. Alternativamente, o primeironível de água percebido pode corresponder a uma saída predeterminada apartir do sensor de pressão 34, a qual é indicativa de um nível de pressãoacima do primeiro nível de água percebido.

Entretanto, terminar o tempo de enchimento em um nível acimado primeiro nível de água percebido irá aumentar o tempo do ciclo como umtodo. O primeiro nível de água percebido pode ser menor, igual ou maior doque um nível de água para o processo de lavagem de um ciclo de operaçãoda máquina de lavar roupa 10. Como um exemplo, o primeiro nível de águapercebido pode ser cerca de 1 centímetro (1 polegada) de água na cuba 14.

Para propósitos desta descrição, o tempo de enchimento (t) será descrito nocontexto de tempo para encher até o primeiro nível de água percebido, sen-do entendido que qualquer nível de água pode ser utilizado como o nívelpara terminar o tempo de enchimento. Portanto, o termo nível de água demedição de tempo será utilizado para genericamente se referir ao nível deágua no qual o tempo para encher é determinado, sendo entendido que estetermo também pode ser aplicar a qualquer nível de água e não limitado pelomodo no qual o nível de água é percebido.

A relação entre o tamanho da carga e o tempo de enchimento éilustrada na figura 4, a qual contém representações gráficas ilustrativas depressão versus tempo para um sensor de pressão para diferentes combina-ções de tamanhos de carga e de tipos de carga à medida que a água estásendo introduzida na carga de tecido. O sensor de pressão utilizado para asrepresentações gráficas é um sensor de pressão do tipo cúpula localizadona cuba 14 por baixo do cesto 16. Os tamanhos de carga ilustrados são 31b, 8 1b, e 13 1b. Os tipos de carga ilustrados são uma mistura (apresenta-da em linhas tracejadas) de tecidos de algodão e sintéticos e uma carga de100% de algodão (apresentada em linhas pontilhadas). Cada combinação detamanho de carga e de tipo de carga é representada por uma linha diferenteda representação gráfica. Para facilidade de entendimento visual, variaçõestemporárias nos dados reais de teste foram removidas das representações esomente a tendência geral é graficamente representada.

Cada linha da representação gráfica possui o mesmo formatogeral onde a pressão permanece constante (parte horizontal) e então, emum ponto de inflexão, tende para cima (parte inclinada). A parte horizontalrepresenta o tempo quando a água está sendo adicionada ao cesto 16, maso sensor ainda não percebe qualquer água na cuba. Ou seja, a água na cu-ba ainda não alcançou o nível de água de medição de tempo. A maior parteda água durante este tempo está sendo absorvida pela carga de tecido. Oponto de inflexão representa o tempo quando o sensor primeiro percebe aágua na cuba e pe o nível de água de medição de tempo. Ou seja, o tempoque leva para alcançar o ponto de inflexão é o tempo para o enchimento.Após o ponto de inflexão ser alcançado, a maior parte da água adicional nãoé absorvida pela carga de tecido e vai para a cuba, resultando em um au-mento no nível da água, o que resulta em uma pressão aumentada percebi-da pelo sensor de pressão.

Ao se comparar as várias representações gráficas, pode ser vis-to que para um dado tipo de carga de tecido, o tempo para alcançar o pontode inflexão, isto é, o tempo para enchimento, aumenta com o tamanho dacarga. Isto é verdadeiro para qualquer tipo de carga misturada ou para todosos tipos de carga de algodão. Portanto, o tempo de enchimento pode serutilizado para determinar os tamanhos relativos das cargas.

Também pode ser visto que em alguns casos esta correlaçãonão é verdadeira se existir uma grande diferença na absorvencia dos tiposde tecido. Por exemplo, a carga de algodão 3 Ib alcança seu ponto de infle-xão quase no mesmo tempo que a carga de mistura 8 Ib, e a carga de algo-dão 8 Ib alcança seu ponto de inflexão após a carga misturada 13 Ib. Paraendereçar a variação que pode ser atribuída à variação de absorvencia dostipos de carga, o tempo de enchimento e o nível de água de operação cor-respondente podem ser selecionados para a obtenção da performance delavagem melhor/desejada. Por exemplo, em uma máquina de eixo geométri-co vertical, os níveis operacionais de água normalmente são estabelecidosbaseados no peso da carga de tecido e geralmente é considerado melhor termuita água para um dado peso de carga do que pouca água devido a istominimizar o desgaste nas roupas a partir do agitador e possuir melhor per-formance de lavagem. Portanto, os pontos de inflexão para cargas mistura-das podem ser utilizados como indicadores para as cargas de algodão paragarantir que água suficiente seja adicionada quando estabelecendo o níveloperacional da água.

Os gráficos na figura 4 são para uma taxa volumétrica constantede fluxo de água. Entretanto, para diferentes taxas de fluxo, as representa-ções gráficas podem exibir diferentes comportamentos. Por exemplo, umamaior taxa de fluxo corresponde a uma maior taxa de nível crescente depressão 1 (isto é, as representações gráficas seriam mais íngremes) e, in-versamente, uma menor taxa de fluxo corresponde a uma taxa menor denível crescente de pressão (isto é, as representações gráficas seriam menosinclinadas). Adicionalmente, o tempo para alcançar um dado nível de águana cuba 14 depende da taxa de fluxo; uma taxa de fluxo maior correspondea um tempo mais rápido e uma taxa de fluxo menor corresponde a um tempomais lento.

Com este conhecimento, uma implementação ilustrativa do mé-todo na figura 3 será descrita com respeito ao fluxograma da figura 5. A im-plementação do método 100 inclui uma etapa 120 de começar o abasteci-mento de água para a cuba 14. Em uma concretização, a carga de tecidotipicamente está em uma condição seca ou quase seca no cesto 16 antes daágua ser fornecida, apesar de que em outras concretizações a carga de te-cido poderia estar em graus variados de umedecimento. O tempo (t) paraencher a cuba até o nível de água de medição de tempo é determinado naetapa 122. O método 100 determina se o tempo para enchimento satisfazuma primeira condição predeterminada que é indicativa de um primeiro ta-manho de carga na etapa 124. Se o tempo de enchimento satisfizer a primei-ra condição predeterminada, então o método 100 deduz que a carga de teci-do tem o primeiro tamanho de carga. Em particular, para este exemplo, otempo para a água alcançar o nível de água de medição de tempo na cuba14, determinado em uma etapa 122, pode ser comparado com um tempopredeterminado empiricamente (ou de outro modo) determinado, tal como otempo par alcançar um ponto de inflexão descrito na figura 4, em uma etapa124. Se o tempo for menor do que o tempo predeterminado, então, na etapa126, o método 100 deduz o tamanho da carga como sendo do primeiro ta-manho, o qual pode ser menor em tamanho, e estabelece um nível opera-cional de água para o primeiro, tipicamente o mais baixo, nível operacionalde água, o qual, para propósitos deste exemplo, pode ser pensado como deum nível operacional de tamanho pequeno de carga. Se o primeiro nível o-peracional da água for maior do que o nível de água de medição de tempo,tal como no exemplo acima, então a água pode ser fornecida para encher acuba até o primeiro nível operacional de água em uma etapa 128. Em umaconcretização, o primeiro nível operacional de água é maior do que o nívelde água de medição de tempo e pode ser cerca de 17,78 centímetros (7 po-legadas) na cuba 14. Adicionalmente, é contemplado que o abastecimentoinicial de água para alcançar o nível de água de medição de tempo e o abas-tecimento de água para alcançar o primeiro nível operacional de água nasetapas 120 e 128 podem ser um abastecimento contínuo de água ou podemser abastecimento de água em várias etapas separadas. Se for determinaque a primeira condição predeterminada não é satisfeita, isto é, o tempo nãoé menor do que o tempo predeterminado na etapa 124, então o método 100continua com o abastecimento de água em uma etapa 130 para um nível deágua de agitação. O nível de água de agitação pode ser qualquer nível deágua maior do que o nível de água de medição de tempo, e, em uma concre-tização, o nível de água de agitação pode ser, por exemplo, cerca de 22,86até 25,4 centímetros (9 até 10 polegadas) de água na tuba 14. Adicional-mente, o abastecimento de água a partir do nível de água de medição detempo até o nível de água de agitação pode ser contínuo, de modo que adecisão na etapa 124 ocorre enquanto a água está sendo fornecida, ou se-parada, de modo que o abastecimento de água cesse enquanto a decisãona etapa 124 é tomada.

No nível de água de agitação, o agitador 18 (ou outro movèdorde roupas) gira ou de outro modo agita a carga de tecido e a água na cuba14 durante uma etapa 132. Adicionalmente, a saída a partir do sensor depressão 34 pode ser monitorada e empregada para determinar se a carga detecido é um segundo tamanho maior do que o primeiro tamanho. A agitaçãopode ocorre durante qualquer tempo adequado, e um tempo ilustrativo deagitação é cerca de 6 segundos. O agitador 18 pode girar em qualquer velo-cidade adequada, e, se a agitação compreender rotação recíproca do agita-dor 18, o agitador 18 pode girar em cada direção durante qualquer tempoadequado.

A variação no sinal de saída a partir do sensor de pressão 34durante a agitação da carga de tecido e da água na cuba 14 pode ser indica-tiva do tamanho da carga. A causa exata da variação no sinal de saída não écompletamente conhecida. Atualmente é pensado que à medida que o agi-tador 34 gira, a carta de tecido se move, a água na cuba 14 se move e podeesparramar, e a própria cuba 14 pode se mover ou se agitar. Uma ou maisdentre estes efeitos pode resultar em uma ondulação ou variação na saída apartir do sensor de pressão 34, e a magnitude da ondulação ou da variaçãoaumenta com o tamanho crescente da carga.

Devido à magnitude da variação na saída a partir do sensor depressão 34 poder ser indicativa do tamanho da carga, o método 100 empre-ga a variação para deduzir se a carga de tecido tem um segundo tamanhomaior do que o primeiro tamanho. O método 100 determina se a variaçãoatende uma segunda condição predeterminada; se a variação atender a se-gunda condição predeterminada, então o método 100 deduz que a carga detecido tem o segundo tamanho. Em particular, para este exemplo, a variaçãodeterminada na etapa 132 é comparada com uma variação predeterminadaempiricamente (ou de outro modo) determinada em uma etapa 134. Se avariação for menor do que a variação predeterminada, então, na etapa 136,o método 100 deduz o tamanho da carga como sendo o segundo tamanho, oqual pode ser um tamanho médio, e estabelece o nível operacional da águapara um segundo nível operacional da água, o qual, para este exemplo, po-de se pensado como um nível de operacional de água do tamanho médio decarga. Se o segundo nível operacional da água for maior do que o nível deágua de agitação, então a água pode ser fornecida até o segundo nível ope-racional da água na etapa 138. Em uma concretização, o segundo nível ope-racional da água é igual ao nível de água de agitação, caso em que nenhumabastecimento adicional de água ocorre na etapa 138.

Se a variação for determinada como não sendo menor do que avariação predeterminada na etapa 134, então o tamanho da carga é deduzi-do como sendo o terceiro tamanho, maior do que o primeiro e o segundotamanhos. Em uma concretização, o terceiro tamanho pode ser um tamanhode carga grande. Adicionalmente, o nível de água pode ser estabelecido pa-ra um terceiro nível operacional de água, maior do que o primeiro e o segun-do níveis operacionais de água. O terceiro nível de operação de água podeser pensado como o nível operacional de carga de tamanho grande paraeste exemplo. Em uma concretização, o terceiro nível operacional de águapode corresponder a cerca de 35,56 centímetros (14 polegadas) de água nacuba 14. Se o tamanho da carga for deduzido como sendo o terceiro tama-nho da carga na etapa 140, então a água pode ser fornecida até o terceironível operacional de água em uma etapa 142. O gráfico na figura 6 propor-ciona um exemplo de nível de pressão, o qual é a saída a partir do sensor depressão 34, como descrito acima, em função do volume de água fornecidapara a cuba 14 para as cargas de tecido de 3,6 kg (8 libras) (linhas contí-nuas) e 5,9 kg (13 libras) (linhas pontilhadas) para ambos tipos de carga,misturada "B" e de algodão "C". Para facilidade de visualização e de enten-dimento, variações temporárias nos dados reais foram removidas a partirdos dados representados graficamente.

Quando o nível de pressão alcança um nível indicativo do nívelde água de agitação, o qual é ligeiramente maior do que 260 mm Hg no grá-fico ilustrativo, a agitação ocorre e induz a variação na magnitude do nível depressão. A variação na saída a partir do sensor de pressão 34 é claramentemenor para as cargas de 3,6 kg (8 libras), cerca de 8 mm Hg, então, para ascargas de 5,9 kg (13 libras), cerca de 15 mm Hg ou mais, independente dotipo da carga. Se a variação predeterminada for selecionada para ser entrecerca de 8 e menos do que cerca de 15 mm Hg, então todas as cargas detecido de 3,6 kg (8 libras) seriam deduzidas como sendo do segundo tama-nho, e todas as cargas de 5,9 kg (13 libras) seriam deduzidas como sendodo terceiro tamanho.

Após o tamanho da carga ser deduzido e/ou o nível operacionalda água ser estabelecido durante uma das etapas 126, 136 e 140, e de for-ma opcional, a água fornecida para o nível operacional da água correspon-dente durante uma das etapas 128, 138 e 142, o processo associado comao método 100 continua de qualquer modo desejado.

No método 100, o nível operacional da água pode ser estabele-cido sem uma dedução correspondente do tamanho da carga e vice-versa. Écontemplado que o método 100 possa ser empregado somente para estabe-lecer o nível operacional da água, caso em que a dedução do tamanho dacarga não é necessária. Também é contemplado que o método 100 possaser empregado somente para determinar o tamanho da carga, e o tamanhoda carga deduzido pode depois disso ser empregado para determinar outrosparâmetros para o ciclo de operação. Também é contemplado que o método100 tanto deduza o tamanho da carga como estabeleça o nível operacionalda água.

Quando o método 100 é empregado para determinar o tamanhoda carga, o tamanho da carga deduzido pode ser um tamanho de carga qua-litativo, onde é designada uma categoria para a carga de tecido, tal comopequena, média e grande, do tamanho da carga, baseado nas qualidades dacarga de tecido. Ou seja, o tamanho da carga não é pesado ou de outro mo-do diretamente medido para se obter uma medição quantitativa ou numérica.Enquanto o tamanho de carga qualitativo não se correlaciona com uma me-dição numérica direta do peso ou volume da carga de tecido, um peso esti-mado ou empírico ou faixa de pesos pode ser associado com o tamanhoqualitativo da carga (por exemplo, um tamanho de carga média pode serdescrito como um tamanho de carga de 3,6 kg até 5,4 kg (8 até 12 libras)).Adicionalmente, um tamanho qualitativo da carga, o qual, como descrito a-cima, pode ser indicativo tanto do peso da carga de tecido como do tipo decarga de tecido.

O método 100 pode ser adaptado para determinar mais ou me-nos do que três tamanhos de carga, e, de forma similar, estabelecer mais oumenos do que três níveis operacionais de água. Em um exemplo, a variaçãona saída a partir do sensor de pressão 34 pode ser comparada com mais doque uma variação predeterminada, o que pode permitir mais tamanhos decarga e níveis operacionais de água. Por exemplo, utilizar duas variaçõespredeterminadas, onde cada variação predeterminada define entre dois ta-manhos de carga e/ou níveis operacionais de água, permite o uso de umquarto tamanho de carga, o qual pode ser um tamanho de carga extra gran-de, e/ou um quarto nível operacional de água.

O tempo e a variação da saída a partir do sensor de pressão 34podem ser empregados diretamente como um tempo em um nível de pres-são para as decisões tomadas nas etapas 124, 134 ou podem ser modifica-dos de qualquer modo adequado. Em outras palavras, o tempo e/ou a saídado sensor de pressão podem ser alterados, tal como por serem multiplicadospor outra variável, para refinar as variáveis.

O método 100 pode ser adaptado para uso com diferentes má-quinas de lavar roupa e diferentes taxas de fluxo de água. Vários aspectos,tais como o tempo predeterminado e a variação e o número de tamanho decarga e os níveis operacionais de água, podem depender da configuraçãoda máquina de lavar roupa 10 e do abastecimento externo de água. O for-mato particular de uma curva de nível de pressão como uma função do tem-po pode alterar para diferentes configurações de máquinas de lavar roupa, eas curvas podem se deslocar ao longo do eixo geométrico de tempo paradiferentes taxas de fluxo de água (por exemplo, se deslocarem para temposmais longos para taxas de fluxo de água inferiores), mas o comportamentorelativo do nível de pressão em função do tempo para um grupo de dadospesos de carga de tecido e de tipos de tecido utilizando uma dada configura-ção de máquina de lavar roupa com uma dada taxa de fluxo de água devepermanecer o mesmo ou pelo menos similar o suficiente de modo que o mé-todo 100 possa ser aplicado independente da configuração da máquina delavar roupa e da taxa de fluxo de água.

O método 100 pode ser utilizado para um sistema automático decontrole de nível de água em máquinas de lavar roupas com poucos recur-sos possuindo componentes eletromecânicos simples, tal como o tempori-zador. O método 100 também pode ser combinado com um medidor de flu-xo, limitador de fluxo, método alternativo de enchimento, e/ou entradas pelousuário, tal como tipo de tecido.

A descrição acima e as figuras se referem ao abastecimento deágua para a cuba 14. A água pode ser água sozinha ou água em combina-ção com um aditivo, tal como um aditivo de lavagem, incluindo, mas não limi-tado a, um detergente, alvejante, um oxidante, um amaciante de roupas, etc.Qualquer aditivo fornecido para a cuba 14, através de um dispensador dedetergente ou manualmente adicionado diretamente para dentro do cesto 16ou da cuba 14, pode afetar a saída do sensor de pressão 34, e o tempo e asvariações predeterminadas, empiricamente determinados, podem ser esta-belecidos para considerar tais efeitos.

Enquanto a invenção foi especificamente descrita em conexãocom certas concretizações específicas da mesma, é para ser entendido queestas são a título de ilustração e não de limitação, e o escopo das reivindica-ções anexas deve ser construído o mais amplamente quanto a técnica ante-rior irá permitir.LISTAGEM DE REFERÊNCIA

10 máquina de lavar roupa 56

12 gabinete 58

14 cuba 60

16 cesto ou tambor 62

18 agitador 64

20 motor 66

22 transmissão 68

24 tampa 70

26 72

28 interface com o usuário 74

30 console 76

32 controle de abastecimento de água 78

34 sensor de pressão 80

36 temporizador 82

38 controlador 84

40 86

42 88

44 90

46 92

48 94

50 96

52 98

54 100 método

Claims

1. Método para determinar o tamanho de uma carga de tecidoem uma máquina de lavar roupa compreendendo uma cuba de lavagem, umagitador para agitar uma carga de tecido na cuba, e um sensor de pressãopara perceber um nível de água na cuba, o método compreendendo:fornecer água para a cuba;determinar um tempo para a água na cuba alcançar um nível deágua de medição de tempo;determinar se a carga de tecido tem um primeiro tamanho quali-tativo baseado no tempo predeterminado; edeterminar se a carga de tecido tem um segundo tamanho quali-tativo, maior do que o primeiro tamanho qualitativo, baseado na variação emuma saída a partir do sensor de pressão durante a agitação da água e dacarga de tecido, quando a carga de tecido não tem um primeiro tamanhoqualitativo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente determinar que a carga de tecido tem um terceiro tamanhoqualitativo, o terceiro tamanho qualitativo sendo um tamanho maior do que osegundo tamanho qualitativo, quando a carga de tecido não tem o primeirotamanho qualitativo ou o segundo tamanho qualitativo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o alcancedo nível de água de medição de tempo é detectado por uma saída significa-tiva inicial a partir do sensor de pressão.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a determi-nação de se a carga de tecido tem o primeiro tamanho qualitativo compre-ende comparar o tempo com um tempo predeterminado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, em que a determi-nação de se a carga de tecido tem o primeiro tamanho qualitativo compre-ende determinar que a carga de tecido tem o primeiro tamanho qualitativoquando o tempo é menor do que o tempo predeterminado.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente fornecer água para a cuba e determinar o tempo para a águaalcançar o nível de água de medição de tempo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, em que a agitaçãoda água e da carga de tecido ocorre com a água em um nível de água deagitação na cuba, com o nível de água de agitação sendo maior do que onível de água de medição de tempo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, x compreendendocompreendendo fornecer água até o nível de água de agitação, agitar a á-gua no nível de água de agitação, e determina a variação da saída do sen-sor de pressão durante a agitação.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a determi-nação de se a carga de tecido tem o segundo tamanho qualitativo compre-ende comparar a magnitude da variação no sinal do sensor de pressão comuma variação predeterminada no sinal do sensor de pressão.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, em que a determi-nação de se a carga de tecido tem o segundo tamanho qualitativo compre-ende determinar que a carga de tecido tem o segundo tamanho qualitativoquando a magnitude da variação no sinal do sensor de pressão é menor doque a variação predeterminada no sinal do sensor de pressão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, onde o nível deágua de medição de tempo na cuba é menor do que um nível de lavagem nacuba.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a determi-nação de se a carga de tecido tem o primeiro tamanho qualitativo adicional-mente compreende:fornecer água para a cuba;determinar o tempo para a água alcançar o nível de água demedição de tempo;comparar o tempo com um tempo predeterminado; edeterminar que a carga de tecido tem o primeiro tamanho quali-tativo quando o tempo é menor do que o tempo predeterminado.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que determi-nar se a carga de tecido tem o segundo tamanho qualitativo adicionalmentecompreende:fornecer água até um nível de água de agitação;girar o agitador coma água no nível de água de agitação;determinar a variação na saída do sensor de pressão durante arotação do agitador;comparar a magnitude da variação na saída do sensor de pres-são com uma variação predeterminada na saída do sensor de pressão; edeterminar que a carga de tecido tem o segundo tamanho quali-tativo se a variação no sinal do sensor de pressão for menor do que a varia-ção predeterminada do sinal do sensor de pressão.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, compreendendoadicionalmente determinar que a carga de tecido tem um terceiro tamanhoqualitativo maior do que o segundo tamanho qualitativo quando a carga detecido não tem o primeiro tamanho qualitativo ou o segundo tamanho quali-tativo.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendoadicionalmente estabelecer um nível operacional da água na cuba para umprimeiro nível operacional da água se a carga de tecido for determinada co-mo possuindo o primeiro tamanho qualitativo e estabelecer o nível operacio-nal da água na cuba para um segundo nível operacional da água maior doque o primeiro nível operacional da água se a carga de tecido for determina-da como possuindo o segundo tamanho qualitativo.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, compreendendoadicionalmente determinar que a carga de tecido tem um terceiro tamanhoqualitativo maior do que o segundo tamanho qualitativo se a carga de tecidonão tiver o primeiro tamanho qualitativo ou o segundo tamanho qualitativo eestabelecer o nível operacional da água na cuba para um terceiro nível ope-racional da água maior do que o segundo nível operacional se a carga detecido for determinada como possuindo o terceiro tamanho qualitativo.

17. Método para estabelecer um nível operacional da água emuma máquina de lavar roupa compreendendo uma cuba de lavagem paraconter uma carga de tecido, um agitador para agitar uma carga de tecido nacuba, e um sensor de pressão para perceber um nível de água na cuba, ométodo compreendendo:fornecer água para a cuba;determinar um tempo de água fornecida até alcançar um nívelde água de medição de tempo na cuba;estabelecer o nível operacional da água na cuba para um primei-ro nível operacional de água quando o tempo satisfizer uma primeira condi-ção predeterminada;girar o agitador e determinar uma variação na saída a partir dosensor de pressão durante a rotação do agitador quando o tempo não satis-fazer a primeira condição predeterminada; eestabelecer o nível operacional da água na cuba para um se-gundo nível operacional da água maior do que o primeiro nível operacionalquando a variação na saída do sensor de pressão satisfizer uma segundacondição predeterminada quando o tempo não satisfaz a primeira condiçãopredeterminada.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, compreendendoadicionalmente aumentar a água a partir do nível de água de medição detempo na cuba até um nível de água de agitação na cuba, em que a rotaçãodo agitador ocorre com a água no nível de água de agitação na cuba.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, compreendendoadicionalmente estabelecer o nível operacional da água na cuba para umterceiro nível operacional da água, o terceiro nível operacional da água sen-do maior do que o segundo nível operacional da água, quando a variação nasaída do sensor de pressão não satisfizer a segunda condição predetermi-nada.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17, em que o alcan-ce do nível de água de medição de tempo na cuba é detectado por uma saí-da significativa inicial a partir do sensor de pressão.

21. Método, de acordo coma reivindicação 17, em que a primei-ra condição predeterminada compreende comparar o tempo com um tempopredeterminado.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, em que a primei-ra condição predeterminada é satisfeita quando o tempo é menor do que otempo predeterminado.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, compreendendoadicionalmente aumentar a água a partir do nível de água de medição detempo na cuba até um nível de água de agitação na cuba, em que a rotaçãodo agitador ocorre com a água no nível de água de agitação na cuba, adi-cionalmente em que a segunda condição predeterminada compreende com-parar a magnitude da variação no sinal do sensor de pressão com uma vari-ação predeterminada no sinal do sensor de pressão, e a segunda condiçãopredeterminada é satisfeita quando a magnitude da variação no sinal dosensor de pressão é menor do que a variação predeterminada no sinal dosensor de pressão.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, compreendendoadicionalmente estabelecer o nível operacional da água na cuba para umterceiro nível operacional da água maior do que o segundo nível operacionalquando a magnitude da variação na saída do sensor de pressão não satisfi-zer a segunda condição predeterminada.

25. Método, de acordo com a reivindicação 17, em que a segun-da condição predeterminada compreende comparar a magnitude da variaçãono sinal do sensor de pressão com uma variação predeterminada no sinal dosensor de pressão.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, em que a segun-da condição predeterminada é satisfeita quando a magnitude da variação nosinal do sensor de pressão é menor do que a variação predeterminada nosinal do sensor de pressão.