CN101827972B - 用于确定洗衣机的洗涤桶内的充注水平的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定洗衣机(1)的桶(10)内的液体(14)的充注水平(16)的装置，具有充注水平传感器(18)，借助于所述充注水平传感器(18)可确定由液体(14)产生的压力值，所述充注水平传感器(18)至少其一个探测部分(20)设置在桶(10)的下部区域(22)中，所述下部区域(22)在洗涤过程中被液体(14)覆盖。

Description

用于确定洗衣机的洗涤桶内的充注水平的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种权利要求1或10的前序部分中所述的用于确定带水运行的机器、尤其是洗衣机的洗涤桶内的充注水平的装置和方法。
背景技术
洗衣机的容器、下面也称作桶内的可变的充注水平或可变的液位平现在通常通过使用连接到在桶内的液体的气柱测量。因此，充注水平或液位的变化将导致位于桶的液体与被实施为压力传感器的充注水平传感器之间的空气压力或空气体积的变化。从而，桶内的充注水平根据桶内的气柱的高度确定。
这种装置或这种方法例如已公知于EP1341955B1。在此处所述的洗衣机中，压力管路设置在排放软管中，且位于桶下方的区域中，所述区域与液体或洗涤液接触。在这种情况下，实际的充注水平传感器设置在桶的上方，以由气柱的变化探测桶内的液体的相应的充注水平。
EP1087052A2公开了一种具有充注水平传感器的洗衣机，所述充注水平传感器设置在桶上，且经由压力软管连接到排放软管。加速度传感器和温度传感器也设置在充注水平传感器的壳体中。
用于确定带水运行的家用器具的容器内的液体的充注水平的另外的装置例如公知于DE1485100A、US3153924A和US2656431A。这些装置包括充注水平传感器和弹性的压力传递膜，所述压力传递膜连接到充注水平传感器的壳体上，且与液体直接接触。所述膜设置在桶的下部区域中。
发明内容
本发明的目的是提供一种开始所述类型的装置和方法，借此，可极其可靠地确定桶内的液体的充注水平。
上述目的创造性地通过具有权利要求1或11的特征的装置和方法实现。本发明的具有有利的和重要的改进的有利实施例记载在相应的从属权利要求中，且在所有技术上可能的变型中，各项改进的技术特征能够彼此组合。
为了能够极其可靠地探测桶内的液体的充注水平，创造性地，充注水平传感器的至少一个探测部分设置在桶的下部区域中，所述下部区域在洗涤过程中被液体覆盖。换言之，创造性地，充注水平通过充注水平传感器由桶的液体水平形成的气柱直接测量，所述充注水平传感器尤其被实施为压力传感器，且至少使其探测部分与桶中的液体接触。显然，为此，充注水平传感器的探测部分必须设置在桶的相应的下部区域中，使得确保在洗涤过程中被液体可靠地覆盖。在这种情况下，洗涤过程不应仅理解为洗涤滚筒在桶内的转动，而且应理解为在桶内发现有液体的任何状态。
在这种情况下，通过使充注水平传感器的至少探测部分直接布置在液体内或与液体直接接触具有的优点是，与桶和大体积液体的使用的直接关联意味着，充注水平传感器的探测或输出信号对短持续时间的压力峰值非常不敏感，所述压力峰值由于洗涤机械运动或桶内的衣服翻转产生。将充注水平传感器直接集成在桶中的另一优点是，此时可省去多个用于传递压力或用于产生气柱的构件。总体上，这提供了一种成本特别低的用于确定洗衣机的桶内的充注水平的装置。
在本发明的进一步实施例中，也已显示出有利地，设有确定装置，借助于所述确定装置，基于由充注水平传感器探测的压力值确定液体的充注水平。在这种情况下，例如，将气动压力值转换为可连续变化的模拟输出信号，例如直流电压，所述信号可以以简单的方式在洗衣机的控制器中被进一步处理。
还已显示出优点的是，充注水平传感器的探测部分包括平面传感器元件，所述平面传感器元件由弹性的压力传递膜罩盖。因此，首先这种膜具有保护作用，以保护充注水平传感器的实际的传感器元件免受液体。优选被设计成相当大规格的膜的膜的相应的弹性性能意味着，可几乎无差错地将压力传递到充注水平传感器的平面传感器元件。换言之，膜不仅用于压力传递，而且防止受到与导电液体直接接触的介质。
此外，有利地，膜远离平面传感器元件设置，以形成封闭空间。因此，由膜探测的压力或压力差经由所述空间传递到充注水平传感器的平面传感器元件。在这种情况下，膜与平面传感器元件之间的封闭空间通常填充有气体、尤其是空气。这在充注水平传感器的膜与平面传感器元件之间实现了特别好的压力传递。
在这种情况下，在本发明的另一实施例中，膜通常被实施为压力传递膜，所述压力传递膜保持在充注水平传感器的传感器壳体上。在这种情况下，可设置相应的密封件，以使膜和传感器元件之间的空间保持干燥。
然而，在一个可选实施例中，也可想到，将膜被限定为与充注水平传感器的传感器壳体成一体的保护膜。从而，充注水平传感器的膜与平面传感器元件之间的空间的密封以特别简单的方式获得。
在本发明的另一实施例中，压力传感器或充注水平传感器另外配备有温度传感器，以探测桶内的液体的温度。为了获得特别简单的装置，在本发明的另一实施例中，液体的温度值借助于在任何情况下均具有的确定装置确定。作为温度传感器的替代方式或除了所述温度传感器以外，压力传感器或充注水平传感器也可配备探测液体的性能的其他传感器。例如，压力传感器或充注水平传感器可以是光学传感器，所述光学传感器包括光源和感光元件，以用于探测液体的浊度。光源和接收元件设置在压力传感中器或充注水平传感器中，使得发出的光线穿过液体的区域，且剩余的光线强度由接收元件探测。这使得洗衣机内的构件的数目能够降低，从而节省成本。
最后，使用压阻式、电容式或感应式充注水平传感器已被证明特别有利于将压力信号转换为电信号。这些充注水平传感器的特征在于，具有精确的测量和相应的可靠性。
上面结合本发明的装置解释的优点同样适用于本发明的方法。这尤其特征在于，由液体产生的压力值通过使充注水平传感器的探测部分与液体直接接触探测。这也产生上面已经描述的优点，即，测量时对洗涤过程中的压力峰值非常不敏感，且提供了一种成本明显较低的用于测量桶内的液体或洗涤液的充注水平的选择。
附图说明
下面，通过参看附图描述示例性实施例，将显见本发明的进一步的优点、特征和细节。附图包括：
图1示出了具有桶的洗衣机的示意性前视图，转动洗涤滚筒设置在所述桶内，且充注水平传感器示意性地示于桶的下部区域中，所述充注水平传感器的探测部分突出到桶中，且在洗涤过程中，所述探测部分位于桶内的液体或洗涤液的液位之下；
图2示出了根据图1的结构细节II的充注水平传感器的示意性放大剖切前视图，所述传感器的探测部分集成在桶中；
图3示出了设置在桶内的充注水平传感器的探测部分的示意性放大剖视图，在本示例中，所述传感器包括平面传感器元件，所述平面传感器元件受塑料压力传递膜保护，同时形成一个空间，其中，所述压力传递膜作为单独的构件保持在充注水平传感器的传感器壳体上；以及
图4示出了作为图3所示的实施例的替代性实施例的设置在桶内的充注水平传感器的探测部分的示意性放大剖视图，其中，保护膜与传感器壳体一体地实施，同时形成一个空间，所述保护膜在平面传感器元件的前方间隔开设置。
具体实施方式
图1示出了洗衣机1的桶10的示意性前视图。控制面板3设置在洗衣机的上部分中，所述控制面板3具有旋转式选择转盘5和显示器4。位于控制面板之后的控制器2以虚线示意性地示出，所述控制器2至少电连接到显示器4和旋转式选择转盘5。内滚筒或洗涤滚筒12容纳在桶10内，所述桶10具有圆柱形横截面，所述内滚筒或洗涤滚筒在洗涤过程中绕着滚筒轴线T转动。而且，可在图1中看见，桶10充注有液体14或洗涤液。充注水平16或液位相应地被标记出。
成压力传感器18的形式的充注水平传感器设置在桶10内，所述压力传感器18具有探测部分20。当结合图2观看时，该配置形式尤其明显。
为此，图2示出了图1中所示的结构细节II的放大剖切前视图或剖视图。在此，尤其可以看出，在该示例中，充注水平传感器18不是整个地设置在桶10内，而是仅其探测部分20设置在桶内。然而，在本发明的范围内还应当考虑，充注水平传感器18可至少几乎完全设置在桶10内。
从图1和2还可以看出，充注水平传感器18的探测部分20设置在桶10的下部区域22中，所述下部区域在洗涤过程中或在充注桶10的过程中相应地被液体或洗涤液可靠地覆盖。在本示例性实施例中，可看见密封件24，桶10的壁内的通孔26(虚线)借助于所述密封件相对于充注水平传感器18密封。也可从图2看出，所谓的RAST 2.5连接器28在桶10外设置在充注水平传感器18上，在此用于以电的方式将由充注水平传感器18探测的值或信号传送到洗衣机1的确定装置42和/或控制器2。在图2所示的变型中，确定装置42是控制器2的一个构件。
下面，参看图2以及结合图3和4解释充注水平传感器18的探测部分20的具体实施方式。为此，图3以示意性剖视图示出了图2所示的充注水平传感器18的探测部分20的设计。图4示出了作为替代性实施方式的充注水平传感器18的探测部分20的剖视图。
可以看出，探测部分20包括平面传感器元件，所述平面传感器元件由弹性的压力传递膜罩盖。该膜在图2和3所示的实施例中被设计为单独的压力传递膜32，所述压力传递膜32作为分离的部件保持或加装在充注水平传感器18的传感器壳体34上。可以看出，压力传递膜32设置成远离平面传感器元件30以形成封闭空间36。因此，空间36被相应地密封，在该示例中，设有成O形环的形式的密封件38，所述密封件在压力传递膜32与传感器壳体34之间负责相应的密封。
在图4所示的实施例中，膜被设计成与传感器壳体34成一体的保护膜40。在该示例中，保护膜40注射成型到塑料传感器壳体34上。保护膜40与平面传感器元件30之间的空间36也可在该图中看见。相应的膜32或40和平面传感器元件30之间的空间36在该示例中被充注气体、尤其是被充注空气。
从图1和2可特别清楚地看出，相应的充注水平16在该示例中通过直接测量由桶10内的液体14形成的压力柱探测。为此，用于压力传递和在与导电液体14直接接触的过程中防止遭受该介质的膜32或40与所述液体直接接触。换言之，充注水平传感器18被构造成将充注水平传感器18的外部轮廓在与液体14直接接触的点处实施为弹性的压力传递皮(膜)并将压力传递到充注水平传感器18内的实际的压力转换膜或压力转换传感器元件30。如果空间32相应地被充注气体或空气，该传递尤其有利地执行。同样地，自然也可想到用其他介质充注空间36。
从图2还可以看出，充注水平传感器连接到确定装置42，借助于所述确定装置，液体14的充注水平16基于由充注水平传感器18探测的压力值确定。充注水平传感器18在这种情况下被实施为压阻式传感器、电容式传感器或感应式传感器，以便将气动压力值转换为可连续变化的模拟输出信号，例如直流电压。
附加地，温度传感器44可配置给充注水平传感器18，利用所述温度传感器可探测液体14的温度。显然，温度传感器44必须相应地设置在充注水平传感器18的位置处，在此，与液体14的温度接触是可能的。由温度传感器44探测的温度值例如同样可由确定装置42确定或评估。确定装置42然后可将确定的值传送到洗衣机1的系统控制器2。
从而，可执行用于在洗衣机的洗涤过程中确定桶10内的液体的充注水平16的方法，在洗涤过程中，由液体引起的值、尤其是压力值借助于合适的充注水平传感器18探测。在这种情况下，借助于充注水平传感器18进行的探测直接以指定的方式在液体14内进行。特别地，通过该方法实现了与桶10内的液体14和大体积的液体的使用的直接关联，这可产生可靠性高很多的传感器信号，这是因为例如在翻转的洗涤物的洗涤运动引起的短持续时间的压力峰值不会被考虑。
本发明并不局限于用于洗衣机内。本发明同样可应用于其他带水运行的家用器具，尤其是洗碗机。在这种情况下，桶也被实施为洗碗隔间。此外，用于确定充注水平的装置也可设置在一个构件例如泵上，该构件布置在液体容器上，其中，所述构件接收至少一部分液体。

Claims (18)

1.一种用于确定带水运行的家用器具的容器(10)内的液体(14)的充注水平(16)的装置，所述装置具有充注水平传感器(18)，借助于所述充注水平传感器探测由液体(14)产生的压力值，其中具有充注水平传感器(18)的传感器壳体(34)以及具有弹性的压力传递膜(32，40)，所述弹性的压力传递膜连接到传感器壳体(34)且与液体(14)直接接触，而且充注水平传感器(18)至少其一个探测部分(20)设置在容器(10)的下部区域(22)中，所述下部区域在洗涤过程中被液体(14)覆盖，其特征在于，充注水平传感器(18)的探测部分(20)包括平面传感器元件(30)，所述平面传感器元件(30)由弹性的压力传递膜(32；40)罩盖，且膜(32；40)在平面传感器元件(30)的前方间隔开地设置，以形成封闭空间(36)，而且由膜(32；40)探测的压力或压力差经由空间(36)传递到充注水平传感器的平面传感器元件(30)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，设有确定装置(42)，借助于所述确定装置(42)基于由充注水平传感器(18)探测的压力值确定液体(14)的充注水平(16)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，膜作为单独的压力传递膜(32)保持在充注水平传感器(18)的传感器壳体(34)上。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，膜被设计成与充注水平传感器(18)的传感器壳体(34)实施成一体的保护膜(40)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，传感器壳体(34)由塑料制成，且膜(40)注射成型到传感器壳体(34)上。
6.如权利要求1、2和5中任一所述的装置，其特征在于，膜(32；40)与平面传感器元件(30)之间的封闭空间(36)被充注有气体。 
7.如权利要求1、2和5中任一所述的装置，其特征在于，至少一个另外的传感器被分配给充注水平传感器(18)，借助于所述至少一个另外的传感器探测液体(14)的性能。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，温度传感器(44)设置在充注水平传感器(18)的可与液体(14)形成温度接触的位置处，且借助于确定装置(42)，液体(14)的温度值基于由温度传感器(44)探测的温度值确定。
9.如权利要求1、2、5和8中任一所述的装置，其特征在于，设有压阻式、电容式或感应式充注水平传感器(18)。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气体是空气。
11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述至少一个另外的传感器是温度传感器(44)，且借助于所述至少一个另外的传感器探测液体(14)的温度。
12.一种用于确定带水运行的家用器具的容器(10)内的液体(14)的充注水平(16)的方法，其中，由液体(14)产生的压力值通过充注水平传感器(18)探测，且由液体(14)产生的压力值通过充注水平传感器(18)的探测部分(20)与液体的直接接触探测，其特征在于，由液体(14)产生的压力值通过充注水平传感器(18)的包括探测部分(20)的平面传感器元件(30)探测，所述平面传感器元件由弹性的压力传递膜(32；40)罩盖，膜(32；40)在平面传感器元件(30)的前方间隔开地设置且形成封闭空间(36)，而且由膜(32；40)探测的压力或压力差经由空间(36)传递到充注水平传感器的平面传感器元件(30)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，借助于确定装置(42)， 液体(14)的充注水平(16)基于由充注水平传感器(18)探测的压力值确定。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，液体的性能借助于配置给充注水平传感器(18)的另一传感器探测。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述另一传感器是温度传感器(44)，液体(14)的温度利用所述温度传感器被探测。
16.一种带水运行的家用器具，所述带水运行的家用器具用于执行权利要求12-15中任一所述的方法，且包括控制器(2)和电连接到控制器的权利要求1-11中任一所述的装置。
17.如权利要求16所述的带水运行的家用器具，所述带水运行的家用器具是洗衣机(1)。
18.如权利要求16所述的带水运行的家用器具，所述带水运行的家用器具是洗碗机。 
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