CN102052290B - 家电设备的压电泵的控制方法和使用该方法的家电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种家电设备的压电泵(100)的控制方法，压电泵(100)包括配备有可动壁(111)的泵送室(110)，可动壁(111)可在压电致动器(111A)的动作下移动，其特征在于，在泵(100)的起动阶段期间，压电致动器(111A)在多个交变期上被供给以交变供电信号，该交变供电信号具有电压U，该电压U能引致压电致动器(111A)大的变形，以用于通过可动壁(111)对泵送室(110)的体积进行最大程度的推扫，并且，紧跟在泵的起动阶段之后是正常工作阶段，在正常工作阶段期间，供电信号被修改以使由泵(100)提供的平均流量小于在起动阶段期间提供的流量。
Description
技术领域
本发明涉及一种家电设备的压电泵的控制方法，该压电泵包括配备有可动壁的泵送室，该可动壁可在压电致动器的动作下移动。并且本发明涉及一种家电设备，该家电设备包括由使用该控制方法的电路供电的压电泵。
背景技术
在由本申请人提交的专利申请FR2929450中公开了一种压电泵的供电电路，该供电电路直接以电网频率给该泵供电。该供电电路具有的优点是使用可靠且经济。然而，该供电电路具有的缺点是不允许调节泵流量并且特别是不允许减少流量。
公开的是，通过对压电致动器的端子电压起作用来减少泵流量，电压的减少允许获得压电致动器的较小变形并因此获得在电信号的交变期通过可动壁推扫的体积的缩小。然而，电压的减少具有的缺点是减少泵的压缩比，即在通过可动壁推扫的体积与泵送室的死体积之比。不过，低于预定阈值的泵的压缩比的降低引起泵的自动起动和/或存在于泵送室内的气泡排出的问题。
还公开的是，通过降低压电致动器的端子处的电信号频率来减少压电泵的流量，使得在给定时间内通过可动壁推扫的体积不太大。然而这种解决方案具有的缺点是需要制造成本相对昂贵的频率调制电路。而且，供电信号的频率降低还具有的缺点是减少可动壁的移动速度，这不再足以允许对可能存在于泵送室内的气泡的良好排出。
发明内容
因此，本发明的目的是克服上述缺点并提供一种控制方法，该控制方法允许使家电设备的压电泵以比起由泵正常提供的流量减少的流量进行工作，而不会遇到自动起动和气泡排出的问题。
为此，本发明的目的是提供这样一种家电设备的压电泵的控制方法，所述压电泵包括配备有可动壁的泵送室，所述可动壁能够在压电致动器的动作下移动，其特征在于，在所述泵的起动阶段期间，所述压电致动器在多个交变期上被供给以交变供电信号，所述交变供电信号具有电压U，所述电压U能够引致所述压电致动器大的变形，以用于通过所述可动壁对所述泵送室的体积进行最大推扫(balayage)，并且，紧跟在所述泵的起动阶段之后是正常工作阶段，在所述正常工作阶段期间，供电信号被修改以使由所述泵提供的平均流量小于在所述起动阶段期间提供的流量。
根据本发明的又一特征，所述起动阶段对应于预定工作时间t0。
根据本发明的又一特征，在所述正常工作阶段期间的所述供电信号的电压U相比于在所述起动阶段期间使用的所述供电信号的电压U是降低的。
根据本发明的又一特征，在所述正常工作阶段期间，所述供电信号的频率比在所述起动阶段期间小。
根据本发明的另一特征，在所述正常工作阶段期间的所述供电信号对应于周期性斩波的所述起动阶段的所述供电信号。
本发明还涉及一种家电设备，所述家电设备包括从家用电网获得供电的压电泵，所述压电泵包括配备有可动壁的泵送室，所述可动壁可在压电致动器的动作下移动，所述致动器由产生交变供电信号的供电电路供电，所述交变供电信号能够引致所述可动壁的周期性移动，其特征在于，所述泵的所述供电电路使用如前所述的控制方法。
根据本发明的另一特征，所述供电电路包括用于减少在所述泵的起动阶段之后的供电信号的电压振幅的装置。
根据本发明的另一特征，所述泵的所述供电电路包括用于以使供电电压仅在一定交变期内才被加载的方式来对所述供电信号进行斩波的装置。
根据本发明的另一特征，所述供电信号是非对称的。
根据本发明的又一特征，所述供电信号仅具有正的交变期。
根据本发明的另一特征，所述家电设备是熨烫设备，例如熨斗。
根据本发明的变型例，所述家电设备是头发造型设备，例如头发平整器。
附图说明
参照附图，根据以下给出的以非限定性实施例表示的本发明的实施例的说明，将更好地了解本发明的目的、方面和优点，在附图中：
图1是使用根据本发明的控制方法的熨斗的立体图；
图2是图1的熨斗的局部分解立体图；
图3是配备了图1和图2的熨斗的泵的分解立体图；
图4是图3的泵的剖面图；
图5是图4的泵的供电电路的示意图；
图6A、图6B和图6C示出根据本发明的控制方法的不同实施变型例的泵的供电信号。
具体实施方式
只有为理解本发明所需要的部件被示出。为了便于阅读附图，相同部件在附图中附有相同标号。
图1示出熨斗，该熨斗具有熨烫底板1，其上安装有主体，该主体包括手柄2和调节底板1的温度的温控器的调整钮5，主体包含储水器3和压电泵100，该压电泵100的工作是借助设置在手柄2之下的未图示的控制扳机来控制的。
根据示出熨斗的分解图的图2，熨斗的底板1与加热主体10热接触，该加热主体10以自身公知方式集成了用于产生蒸汽的蒸发室11，该蒸发室11由盖12关闭并与蒸汽分配回路连接，该蒸汽分配回路包括配设在底板1内的蒸汽出口。
为了限制蒸汽朝熨斗的手柄2扩散，加热主体10在上面安装有隔热屏4，该隔热蔽4包括界定储水器3的底部的中央部40和构成保护裙部41的外周部，该保护裙部41通过贴着底部1的轮廓在储水器3的底部之下延伸，以便给加热主体10侧向镶边。
隔热蔽4还支撑压电泵100，该压电泵100设置在储水器3的外部，与图1所示的通到储水器的底部内的抽吸管连接，并与通过位于蒸发室11上面的盖的开口的压送管连接。
这样，由泵100抽吸到储水器3内的水被直接输送到蒸发室11内，这样产生的蒸汽具有与泵的流量直接成正比的流量。
根据图3和图4，在专利申请FR0806960中更详细描述的压电泵100包括由密封接合部112侧向界定的泵送室110，该密封接合部112设置在聚酰胺支撑件101和可动壁111之间。可动壁111由黄铜膜片构成，该黄铜膜片的外面朝向泵送室110的外部，在该外面上接附有陶瓷的压电致动器111A。可动壁111是借助啮合在盖102上的弹性卡扣104和设置在支撑件101的两端之间的凸缘103抵住密合接合部112来保持的。
凸缘103包括抽吸管131，该抽吸管131通到泵送室110内在入口113处，该入口113设置在泵送室110的中央，以便位于可动壁111的最大行程区的对面，在该最大行程区降压是最大的。
凸缘还包括压送管132，该压送管132通到泵送室110内在出口114处，该出口114设置在泵送室110的外周附近，泵100是这样垂直就位在熨斗内，即，当熨斗放平在其底板1上时，出口114位于泵送室110的顶部。硅薄膜105夹设在支撑件101和凸缘103之间用于在入口113和出口114的对面实施阀门。
为了便于排出可能存在于泵送室内的气泡，泵送室101包括深度1mm左右的凹槽115，该凹槽115在入口113和出口114之间延伸到在盖102的对面的支撑件101的面上，该凹槽115允许气泡朝出口方向流动。
泵的盖102包括与可动壁111和压电致动器111A电连接的供电端子121、122，该端子121、122由交变电压供电，该交变电压引起压电致动器111A和柔性的可动壁111朝泵送室110的体积的增大然后减少的方向的定期变形。
根据图5，熨斗包括压电泵100的供电电路，该供电电路包括调制电路200，该调制电路200允许修改由家用电网提供的交变信号。该调制电路200优选地接收有关温控器的调整钮5的位置的信息，以使泵100的流量根据底板1的设定温度被调节。作为实施例，当温控器被调整用于获得200℃左右的底板温度时，泵100被调节用于提供40g/min左右的蒸汽流量，当温控器被调整用于获得110℃左右的底板温度时，泵100被调节用于提供10g/min的蒸汽流量。
更具体地，根据本发明，不管所需的流量如何，压电泵100的供电电路提供一种供电信号，该供电信号在泵的起动阶段期间具有一种交变电压，该交变电压高到足以产生通过可动壁111对泵送室110的体积的最大推扫。然后，该供电信号在紧接在泵的起动阶段之后的正常工作阶段中被修改，以使泵的流量与所需流量对应。
从起动阶段转到正常工作阶段是优选地在通过微控制器对与泵100的供电信号的多个交变期对应的预定工作时间t0进行计数之后进行的。作为实施例，对于具有50Hz左右的频率的交变供电信号，时间t0可以是100ms左右。
这样，在泵起动时获得通过可动壁111对泵送室110的大的推扫，以使泵送室110的死体积大致被缩小到凹槽115。因此，在起动阶段期间的泵110内的循环水主要在使入口113和出口114连接的凹槽115内循环，这允许获得非常高的循环速度，有利于气泡的消除和泵100的起动。
作为一个实施例，并因此如图6A所示，压电致动器111A在起动阶段期间使用一种交变电压U被供电，该交变电压U具有50Hz的频率和230V左右的振幅。该电压优选是不对称的，用于限制压电致动器的去极化现象。
在100ms的时间t0后，供电信号由供电电路周期性斩波，以便暂时停止可动壁111的工作，用于减少泵100的平均流量。在所示实施例中，供电信号被斩波：该供电信号在140ms的期间t1中断，然后在100ms的期间再次类似于起动阶段的供电信号。因此，通过泵100的间断工作，t1/(t1+t0)左右的流量减少是约60％。当然，在信号被斩波期间的时间将取决于期望的流量，由于时间t1大，因而平均流量更小。
在图6B所示的本发明的实施变型例中，压电泵100在起动阶段t0期间使用一种类似于在上述实施例中所述的供电信号的供电信号被供电，然后再使用这样一种信号被供电，该信号的电压U被减少，使得针对信号交变期的压电致动器111A的变形不太大，以便缩小通过可动壁111推扫的体积。因此获得具有在100ms的时间t0后减少的流量的泵的工作，保持一种引起在起动阶段期间的泵送室的体积的最大推扫的信号允许确保泵的良好的自动起动以及可能存在的气泡的排出。该实施方式具有的优点是使用简单且经济，降低供电电路的供电电压U可以借助廉价的部件进行。
在图6C所示的本发明的另一实施变型例中，压电泵100总是在起动阶段t0期间使用一种类似于在第一实施例中所述的供电信号的供电信号被供电，然后通过减少泵的供电信号的频率来减少泵的流量。然而，该实施变型例具有的缺点是使用更昂贵。
因此，这样所述的泵的控制方法允许获得具有低流量的泵的可靠和有效的工作，这通过以下来实现：首先在泵起动的几毫秒期间优化泵的供电信号，以优化自动起动和可能存在的气泡的消除的条件，然后其次修改泵的供电信号以减少泵的流量，以便倾向于所需流量，该流量减少是在泵已经起动且可能存在的气泡被排出时进行，该气泡在可动壁很少起动的工作的情况下是有妨碍的。
因此，这样实现的熨斗允许调节泵的流量以适应熨烫条件，这种对泵流量的修改可以要么以自动方式根据底板的调整温度来进行，要么以手动方式通过在熨斗上设置所需蒸汽量的调整钮来进行。
当然，本发明并不限定于仅作为实施例给出的所述和所示的实施方式。特别是从各种要素的构成观点来看或者通过技术等同物的替代，可进行变更，而因此不超出本发明的保护范围。
因此在本发明的实施变型例中，泵送室的形式或者泵的元件的组装手段可以被修改。
Claims (14)
1.一种家电设备的压电泵(100)的控制方法，所述压电泵(100)包括配备有可动壁(111)的泵送室(110)，所述可动壁(111)能够在压电致动器(111A)的动作下移动，其特征在于，在所述压电泵(100)的起动阶段期间，所述压电致动器(111A)在多个交变期上被供给以交变供电信号，所述交变供电信号具有电压U，所述电压U能够引致所述压电致动器(111A)大的变形，以用于通过所述可动壁(111)对所述泵送室(110)的体积进行最大推扫，并且，紧跟在所述泵的起动阶段之后是正常工作阶段，在所述正常工作阶段期间，所述供电信号被修改以使由所述压电泵(100)提供的平均流量小于在所述起动阶段期间提供的流量。
2.根据权利要求1所述的压电泵(100)的控制方法，其特征在于，所述起动阶段对应于预定工作时间t0。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的压电泵(100)的控制方法，其特征在于，在所述正常工作阶段期间的所述供电信号的电压U相比于在所述起动阶段期间使用的所述供电信号的电压U是降低的。
4.根据权利要求1或2所述的压电泵(100)的控制方法，其特征在于，在所述正常工作阶段期间，所述供电信号的频率比在所述起动阶段期间小。
5.根据权利要求1或2所述的压电泵(100)的控制方法，其特征在于，在所述正常工作阶段期间的所述供电信号对应于周期性斩波的所述起动阶段的所述供电信号。
6.一种家电设备，所述家电设备包括从家用电网获得供电的压电泵(100)，所述压电泵(100)包括配备有可动壁(111)的泵送室(110)，所述可动壁(111)能够在压电致动器(111A)的动作下移动，所述压电致动器(111A)由产生交变供电信号的供电电路供电，所述交变供电信号能够引致所述可动壁(111)的周期性移动，其特征在于，所述泵的所述供电电路采用根据权利要求1～5中任一项所述的控制方法。
7.根据权利要求6所述的家电设备，其特征在于，所述供电电路包括用于减少在所述压电泵(100)的起动阶段之后的供电信号的电压振幅的装置。
8.根据权利要求6～7中任一项所述的家电设备，其特征在于，所述压电泵(100)的所述供电电路包括用于以使供电电压仅在一定交变期内才被加载的方式来对所述供电信号进行斩波的装置。
9.根据权利要求6或7所述的家电设备，其特征在于，所述供电信号是非对称的。
10.根据权利要求9所述的家电设备，其特征在于，所述供电信号仅具有正的交变期。
11.根据权利要求6、7或10中任一项所述的家电设备，其特征在于，所述家电设备是熨烫设备。
12.根据权利要求6、7或10中任一项所述的家电设备，其特征在于，所述家电设备是头发造型设备。
13.根据权利要求11所述的家电设备，其特征在于，所述熨烫设备是熨斗。
14.根据权利要求12所述的家电设备，其特征在于，所述头发造型设备是头发平整器。
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