CN101535553A - 家用电器工作流体的供给，特别是洗衣机或洗碗机的供水的监测装置 - Google Patents

家用电器工作流体的供给，特别是洗衣机或洗碗机的供水的监测装置 Download PDF

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Abstract

一种监测装置(1)，包括家用电器中流向家用电器水箱(2)的工作流体的流量的第一检测器装置(4)，和水箱中这些流体水位的第二检测装置(5)；其中第一和第二检测装置(4，5)相互联合工作，以发出具有至少两种不同参数性质的单信号(S)，第一参数(F)与工作流体的流量相关联，第二参数(A)与水箱中工作流体的水位相关联。典型地，第一和第二检测装置包括：涡轮(10)，其设置为使用中被工作流体的水流流过并因此以与流量成比例的速度旋转；膜(11)，设置在一个外壳内并将其水密性地分成分别连接大气压和设置在水箱内的虹吸装置(16)的第一腔和第二腔；设置在膜上并与其形成一个整体的传感器装置(18)；和传感器装置的交感装置(20)，其呈角度地一体设置在涡轮上且位于使用中由于涡轮(10)的旋转而周期性地经过传感器装置(18)之前的位置。

Description

家用电器工作流体的供给，特别是洗衣机或洗碗机的供水的监测装置
技术领域
本发明涉及一种用于家用电器工作流体的供给特别是洗衣机或洗碗机水箱的供水的监测装置，以达到同时检测向水箱供水的流量(flow rate)和水箱中逐渐达到的水位。
背景技术
特别在洗衣机，和在较小程度上，在洗碗机中，为了核实供水水量和水桶中的当前水位，有必要监测使用时定向流向家用电器水箱的洗涤水的流动。目前这两个参数用两个单独的装置监测；例如，如DE4444167B4中所述，水箱中的当前水位依靠一个电磁式传感器(electromagnetic transducer)读出，其可动铁心(mobile core)被读取水箱中压力信号的膜(membrane)支撑，所述膜依靠连接到设置于水箱本身中的虹吸装置(siphon means)的管读取水箱中的压力信号。相对地，工作流体的流量依靠通用的机械或电气测量装置、基于工作流体流量穿过的旋转涡轮而读出。
同样由FR-B1-2784403可知，一种洗衣机的旋转滚筒的角度位置和/或速度的检测装置，它具有面向RID型传感器被支撑的永磁体(或电磁体)。
即使令人满意，所述的这些装置也并不能允许两个测量参数的集成读取，因此信号的处理复杂。而且它们具有相对较大的尺寸。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于家用电器的工作流体供给的监测装置，能够克服现有技术的不足，同时，具有高可靠性，较小的成本和尺寸，和高组装便利性。
根据本发明，正如权利要求1所述，提供一种用于家用电器的工作流体供给的监测装置。
特别地，上述装置包括流向水箱的工作流体的流量的第一检测装置，和水箱中工作流体水位的第二检测装置。根据本发明，第一和第二检测装置联合工作，以发出具有至少两种不同参数性质的单信号，第一参数与工作流体的流量相关联，第二参数与水箱中工作流体的水位相关联。
第一和第二检测装置包括：涡轮，其设置为使用中被工作流体的水流流过，并因此以与流量成比例的速度旋转；膜，设置在第一外壳内并将其水密性地分成分别连接大气压和设置在水箱内的虹吸装置的第一和第二腔；传感器装置，其设置在膜上并与其形成一个整体；和传感器装置的交感装置，其呈角度地并一体设置在涡轮上且位于使用中由于涡轮的旋转而周期性地经过传感器装置之前的位置。
根据本发明的第一个可行实施方式，传感器装置包括一体形成在电路板(electronic board)上的电磁霍尔效应传感器，电路板直接粘在使用中膜的面向第二腔的第一面上；交感装置包括永磁体，它被支撑在涡轮的第一侧面上预定的角度和径向位置，涡轮在使用中与旋转轴垂直，并面向膜的侧面。
在第二个实施方式中，传感器装置为光学类型，且交感装置包括反射的或不透明的、沿膜的运动方向变化延伸的带，以间接、水密性的方式呈角度地并一体地连接到涡轮上。
在这种方式中，脉冲电压或电流单信号被由膜整体支撑的传感器发出，该脉冲电压或电流单信号分别根据膜与涡轮之间的距离和后者的角速度，来改变振幅和频率。因此根据本发明，依靠单信号同时检测流量和流经涡轮的总水量、以及水箱中水位的实时变化是可行的。可以得知，例如，无论泵送到水箱中的水实际结束于水箱中，还是例如由于管或水箱门密封的破裂造成的全部或部分没有实际结束于水箱中；从而有可能简化执行安全检查，直到很少或完全不执行。此外，根据本发明的“复合”装置，比现有技术中两个单独装置占据了相当少的空间，并能更容易地设置在家用电器中，并只需相当少数量的配线。
附图说明
本发明的更多细节和优点将由于以下较佳实施方式中的描述而变得明显，这些实施方式仅作为不具有限制性的例子。关于图示中根据本发明的应用于家用电器的监测装置的单独附图，一些部件被去掉或者画成透明以取得更好的清楚效果。
具体实施方式
关于上述的附图，附图标记1表示流向家用电器3的水箱2的工作流体的水流L(其方向和指向(sense)如箭头所示)、特别是流向洗衣机或洗碗机3的水箱2的水的供给的整个检测装置；装置1大体上包括：流向水箱2的工作流体的水流L流量的第一检测装置4，和水箱2中工作流体的水位Q的第二检测装置5.
根据本发明的主要方面，第一检测装置4和第二监测装置5相互联合工作，以发出具有至少两种不同参数性质的单信号S(仅以图示和指示性的方式表示)，第一参数F与流过检测装置4的工作流体水流L的流量相关联，第二参数A与水箱2中工作流体即时水位Q相关联。
特别地，根据本发明的一个方面，第一和第二检测装置4和5结合在一起，并具有可在任何流量计中使用的已知类型的涡轮10，涡轮10被设置为使用中由工作流体的水流L流过并因此以与流量成比例的速度旋转；和膜11，由弹性材料形成，例如合成或天然橡胶，设置在第一外壳12内并依靠第一环形密封边13将第一外壳12水密性地分为第一腔14和第二腔15，第一腔14和第二腔15它们分别连接大气压和已知类型的虹吸装置16，虹吸装置16像任何已知类型的压力检测器那样设置在水箱2中。
根据本发明，集成的检测装置4和5进一步包括设置在膜11上并与之形成一体的传感器装置18；和传感器装置18的交感装置20，其呈角度地并一体设置在涡轮10上，位于使用中由于涡轮10的旋转而周期性地经过传感器装置18之前的位置。
特别地，膜11浮动设置在第一弹性对照装置21和第二弹性对照装置22之间，第一弹性对照装置21和第二弹性对照装置22分别容纳在外壳12的第一腔14和第二腔15中，外壳12通常为圆柱形或者任何形式的回转体形式，通常包括并排连接的两个半壳，以固定膜11的边13。相对地，涡轮10容纳在与第一外壳12一体形成的第二外壳30中，直接位于膜11之下，这样第二外壳30被工作流体的水流L(由表示水流L的同一箭头表示)穿过的方向，和膜11相对弹性装置21、22偏离的交替运动的方向T，以垂直方式互相定位。
第二外壳30支撑着空转、水密性的涡轮10，涡轮绕基本上与膜11沿T方向的运动轴线相符的X轴旋转，且第二外壳30优选是由水密性的、并排相互连接的两个半壳形成的(以本领域技术人员显而易见的方式，所以并未示出)与X轴和外壳12同轴的回转体。外壳30还具有用于工作流体的进水管31和出水管32，其间容纳有涡轮10，并且它们被外壳30支撑在与涡轮10的旋转轴相切的位置，在此情况下涡轮10的旋转轴恰好与外壳12、30和膜11的对称轴一致。
外壳12和30优选由合成塑料材料制成，例如注射成型。
在这种情况下，根据本发明的第一实施方式，第二装置18包括一体形成在电路板40上的电磁霍尔效应传感器，电路板40直接粘在膜11的在使用中面向第二腔15的第一面41上；交感装置20包括永磁体45(见图的左侧)，其以预定的角度和径向位置被支撑在涡轮10的第一侧面46上，涡轮10在使用中与旋转轴X垂直，并面向膜11的侧面。
如果外壳12和30不是由塑料制成，根据本实施方式，它必须以任何不干扰由永磁体45产生的磁力线的材料制成。
根据第二个可行的实施方式，传感器装置18为光学类型，而交感装置20包括反射的或不透明的带50(见图的右侧)，带50具有例如沿膜11的运动方向T可变化的延伸，例如，带50平行于X轴设置并被斜边51划界。
在这种情况下，交感装置20，即带50，并不直接被涡轮10支撑，因为它们必须容纳在外壳12中，而不像上一种情况，永磁体45也能够容纳在外壳30中，随涡轮10没入工作流体中或者甚至嵌入到涡轮10中，例如与形成面46的壁一体模制。带50由设置在外壳12中的旋转部件60呈角度地整体支撑，并被涡轮10依靠至少一个连接部件61呈角度地、整体地、水密性地驱动，连接部件61包括例如涡轮11的、依靠O形圈62穿过水密性外壳30设置的轴或支撑销。
在记载的两个可行实施方式中，传感器18发射的、依靠例如线70通向家用电器3的控制单元71的单信号S，是脉冲电压或电流信号，分别根据膜11与涡轮11的面46之间的距离和如图中的弯曲箭头所示的后者的旋转角速度ω，来改变振幅A和频率F。
外壳12还具有分别通向虹吸装置16和通向大气压的水压连接管91和92；通向虹吸装置16的连接管91优选设置为末端与外壳12连接，并与整个装置1的和涡轮10旋转轴的对称轴X同轴，并与包括同轴设置在X轴上的由平衡螺旋弹簧组成的弹性装置21、22同轴。

Claims (9)

1.一种用于家用电器(3)的水箱(2)的工作流体供给的监测装置(1)，特别是洗衣机或洗碗机的水箱供水的监测装置，其包括流向水箱的所述工作流体的水流(L)流量的第一检测装置(4)，和水箱中工作流体的水位(Q)的第二检测装置(5)，其特征在于：第一和第二检测装置(4，5)相互联合工作，以发出具有至少两种不同参数性质的单信号(S)，第一参数(F)与工作流体的流量相关联，第二参数(A)与水箱中工作流体的水位(Q)相关联。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一和第二检测装置(4，5)包括：涡轮(10)，其设置为在使用中被工作流体的水流(L)流过并因此以与流量成比例的速度(ω)旋转；膜(11)，设置在第一外壳(12)内并将其水密性地分成分别连接大气压和设置在水箱(2)内的虹吸装置(16)的第一腔(14)和第二腔(15)；设置在膜(11)上并与其形成一个整体的传感器装置(18)；传感器装置的交感装置(20)，其呈角度地一体设置在涡轮(10)上，且位于使用中由于涡轮(10)的旋转而周期性地经过传感器装置(18)之前的位置。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：膜(11)浮动设置在第一弹性对照装置(21)和第二弹性对照装置(22)之间，第一弹性对照装置(21)和第二弹性对照装置(22)分别容纳在第一外壳的第一腔和第二腔(14，15)中。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述涡轮(10)容纳在与第一外壳(12)一体形成的第二外壳(30)中，它直接位于膜(11)之下，这样第二外壳(30)被工作流体穿过的方向，和膜(11)相对弹性装置偏离的交替运动的方向(T)，以垂直方式互相定位。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述第二外壳(30)支撑着空转的所述涡轮，涡轮围绕基本上与所述膜的运动轴线(T)一致的轴(X)转动，涡轮设置在用于工作流体的进水管(31)和出水管(32)之间，并且它们被第二外壳支撑在与涡轮的旋转轴(X)相切的位置。
6.如以上任一权利要求所述的装置，其特征在于：所述传感器装置(18)包括一体形成在电路板(40)上的电磁霍尔效应传感器，电路板(40)直接粘在所述膜(11)的在使用中面向第二腔的第一面(41)上；所述交感装置(20)包括永磁体(45)，其以预定的角度和径向位置被支撑在所述涡轮的第一侧面(46)上，所述涡轮与旋转轴X垂直，并在使用中面向膜的侧面，所述第一和第二外壳(12，30)由合成塑料材料制成。
7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于：所述交感装置(20)由设置在第一外壳(12)中的旋转部件(60)支撑，并被所述涡轮(10)依靠至少一个连接部件(61)呈角度地、整体地、水密性地驱动。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述传感器装置(18)为光学类型，所述交感装置(20)包括反射性的或不透明的带，所述带具有沿膜(11)的运动方向(T)可变化的延伸。
9.如以上任一权利要求所述的装置，其特征在于：所述单信号(S)为脉冲电压或电流信号，其分别根据所述膜(11)与所述涡轮(10)之间的距离和后者的角速度(ω)，来改变振幅(A)和频率(F)。
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