CN102517850A - 洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法及洗衣机，该自动投放系统利用主进水路进水在文丘里管内形成的文丘里效应，使得定容容器产生一个相对低气压区，与定容容器连通的洗涤剂容器中的洗涤剂在大气压作用下，进入到定容容器，洗涤剂充满定容容器后，再由清洗水路进水将定容容器内定量的洗涤剂冲入到盛水桶内，在开始执行投放洗涤剂前的主进水路进水过程中，通过检测进水流速，与洗衣机内储存的进水流速和单次抽吸洗涤剂所用时间的关系对比，确定每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间。本发明所述的判断方法具有判断精确的特点，避免了洗涤剂的过量投放，实现了洗衣过程的全自动化，提高了洗衣的效率。

Description

洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法及洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机及洗涤剂投放方法，尤其是一种精确控制洗涤剂投放时间的判断方法及具有该判断方法的洗衣机。

背景技术

目前已有大量有关洗涤剂自动投放装置的专利申请，申请号为97208723.0的中国专利公开了一种洗衣机洗涤剂添加装置，它是在洗衣机箱体上设有与瓶配合的容腔，容腔的底部是圆锥通孔，在通孔上固定有垂直固定片，垂直固定片固定洗涤液导管，瓶体与容腔相配合，在瓶口上设置有圆锥状导入管，在瓶体底部有换气口。该结构无法控制洗涤剂添加量，且容易损坏从而浪费洗涤剂。

申请号为99101767.6的中国专利公开了一种能够自动加入液体洗涤剂的洗衣机，包括：一个洗衣缸，一个洗涤剂盒，一个开/闭加入通道的阀，从洗涤剂盒的底部加入孔加入到洗衣缸中的洗涤剂量受阀控制，并于洗涤剂和内设有测定洗涤剂量的传感器。该结构直接将未稀释的洗涤剂排入洗衣缸会损伤被洗衣物。

申请号为200610136059.9的中国专利公开了一种具有虹吸单元的洗涤剂盒的洗衣机的洗涤剂供应装置，将洗涤剂注入洗涤剂盒，在将洗涤水注入洗涤剂盒将盒内的洗涤剂稀释后从虹吸单元排入洗涤缸。该发明解决了浓洗涤剂直接进入洗涤缸所带的损伤被洗衣物的问题，但是无法实现洗涤剂的自动添加剂精确控制。

申请人在先申请的申请号为200910250314.6和申请号为200910265894.6的两个中国专利均公开了利用负压自动添加洗涤剂的洗衣方法及洗衣机，该洗衣机包括进水口、洗涤剂容器及洗涤桶，进水口与洗涤桶之间设有两条进水通路，分别为主进水路和清洗水路，清洗水路与洗涤桶之间设有定容容器，定容容器与洗涤剂容器连通，主进水路中设有一文丘里管，主进水水流利用文丘里效应原理，水流由粗变细，加快进水流速，使文丘里管出口的后侧形成一个相对真空区，该相对真空区与定容容器连通，使得定容容器产生负压，将与定容容器连通的洗涤剂容器内的洗涤剂抽到定容容器内。上述结构的投放时间均是固定的设定时间，在使用过程中由于进水流速的不同会导致洗涤剂投放的时间不正确，进而造成误判断，影响洗涤效果及洗涤剂投放的浪费。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种洗涤剂自动投放的时间判断方法，防止具有自动投放功能的洗衣机，在使用过程中洗涤剂投放的时间不合适造成误判而影响洗涤效果及造成洗涤剂过量投放导致的浪费。

本发明的另一目的在于提供具有该方法的洗衣机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，该自动投放系统利用主进水路进水在文丘里管内形成的文丘里效应，使得定容容器产生一个相对低气压区，与定容容器连通的洗涤剂容器中的洗涤剂在大气压作用下，进入到定容容器，洗涤剂充满定容容器后，再由清洗水路进水将定容容器内定量的洗涤剂冲入到盛水桶内，在开始执行投放洗涤剂前的主进水路进水过程中，通过检测进水流速，与洗衣机内储存的进水流速和单次抽吸洗涤剂所用时间的关系对比，确定每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间。

所述的主进水路设有水流速度测量传感器，以测量进水流速。

于洗衣机内安装有水位传感器，通过检测一定时间盛水桶内水位的变化，计算该段时间进水量的大小，再根据主进水路进水截面面积计算出进水流速的大小。

于洗衣机的盛水桶内底部安装有水质硬度传感器，将水质硬度传感器检测到水质时的水位频率作为基点，水位超过该基点后，再通过检测设定时间内盛水桶水位的变化，计算该段时间进水量的大小，根据主进水路进水截面面积计算出进水流速的大小。

于洗衣机的盛水桶内底部安装有水质硬度传感器，根据安装位置计算出水质硬度传感器检测到水质时初始的进水水量，根据检测的进水流速，确定从进水开始到水质硬度传感器检测水质所需要的等待时间，进而根据该等待时间确定洗涤剂开始投放的时间点。

每次抽吸洗涤剂的过程，主进水路打开进水，清洗水路关闭；经过计算得到的每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间后，关闭主进水路，打开清洗水路将洗涤剂稀释冲入盛水桶。

根据洗涤剂的投放总量、定容容器的容积计算投放次数，进而根据设定的单次冲洗时间和检测计算的抽吸洗涤剂充满定容容器的时间，计算总的洗涤剂投放时间，经过该总的投放时间后开始控制进水方式以避免洗涤剂投放过量。

投放洗涤剂的时间结束后，清洗水路和主进水路同时进水或者由第三进水路进水，直到达到设定水位，停止进水。

上述判断方法中，当进水流速低时单次抽吸时间加长，进水流速高时单次抽吸时间变短，一般城市生活用水洗衣机进水流速为4L/min～10L/min，对应的抽吸时间为21S～8S。

本发明所述的自动投放洗涤剂包括洗衣过程中投放的柔顺剂、消毒剂等液体。

在洗涤过程中自动投放洗涤剂的具体步骤为：

第一步，衣物检测，判断洗涤剂投放次数；

第二步，主进水路开始进水；

第三步，通过设定进水时间的进水量判断进水的水压；

第四步，根据进水水压判断每次抽取洗涤液的时间；

第五步，水质硬度传感器检测水的硬度；

第六步，根据检测到的硬度修正投放的次数；

第七步，洗涤剂抽取到定容容器；

第八步，主进水路关闭、打开清洗水路进水，将洗涤剂稀释冲到洗涤桶内；

第九步，关闭清洗水路，将定容容器排空；

第十步，是否需要再次投放洗涤剂，如是则转到第二步，否则进入下一步；

第十一步，判断是否达到预设水位，是则进入第九步，否则进入下一步；

第十二步，主进水路和清洗水路一起进水直至预设水位；

第十三步，关闭主进水路和清洗水路，执行洗涤；

第十四步，洗涤结束，是否需要重复洗涤，是则转到第二步，否则洗涤结束，进入漂洗。

其中，第五步和第六步不是必须的，当洗衣机没有安装水质硬度传感器时，从第四步之后进入第七步。

在漂洗过程中自动投放柔顺剂的具体步骤为：

第一步，开始漂洗；

第二步，判断是否投放柔顺剂，是则进入下一步，否则进入第八步；

第三步，主进水路开始进水，柔顺剂抽取到定容容器；

第四步，主进水路关闭、打开清洗水路进水，将柔顺剂稀释冲到洗涤桶内；

第五步，关闭清洗水路，将定容容器排空；

第六步，是否需要再次投放柔顺剂，如是则转到第三步，否则进入下一步；

第七步，判断是否达到预设水位，是则进入第九步，否则进入下一步；

第八步，主进水路和清洗水路一起进水直至预设水位；

第九步，关闭主进水路和清洗水路，执行漂洗；

第十步，漂洗结束，在排水前对定容容器执行冲洗。

本发明所述的洗衣机包括主进水路和清洗水路，清洗水路与盛水桶之间设有定容容器，定容容器与洗涤剂容器连通，主进水路中设有一能够通过水流流过产生负压的文丘里管，文丘里管出口的后侧设有一旁支管与定容容器连通。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明是在自动投放洗涤系统的基础上，对投放时间作出的改进，该自动投放系统利用水流产生的负压自动添加最合理量洗涤剂，因此进水的流速对抽吸洗涤剂有很大的影响，当进水流速低时抽吸时间加长，进水流速高时抽吸时间变短，因此，需要针对进水流速调整投放时间以精确控制投放洗涤剂。本发明改进的结构简单，节省了生产和安装成本的支出，实现了洗衣过程的全自动化，通过精确控制的洗涤剂投放时间的判断，避免了洗涤剂的过量投放，同样避免了投放时间的错误导致的其它程序的误判，提高了洗衣的效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是本发明所述的洗衣机安装水质硬度传感器示意图；

图2是本发明所述洗衣机不同流速的进水时间和水位频率的变化关系曲线图；

图3是本发明所述的洗涤剂自动投放系统示意图。

具体实施方式

如图3所示，本发明所述的洗衣机，包括进水口1、洗涤剂容器2及盛水桶3，进水口1与盛水桶3之间设有两条进水通路，分别为主进水路4和清洗水路5，主进水路4与进水口1之间设有主进水阀6，清洗水路5与进水口1之间设有清洗水阀7，清洗水路5与盛水桶3之间设有定容容器8，定容容器8与洗涤剂容器2连通，主进水路4中设有一能够通过水流流过产生负压的文丘里管9，文丘里管9出口的后侧设有一旁支管10与定容容器8连通，主进水路4水流通过文丘里管9，利用文丘里效应原理，水流由粗变细，加快进水流速，使文丘里管9出口的后侧形成一个相对真空区，该相对真空区通过旁支管10与定容容器8连通，使得定容容器8产生负压，将与定容容器连通的洗涤剂容器2内的洗涤剂抽到定容容器8内，再由清洗水路5进水到定容容器8内将洗涤剂稀释冲到盛水桶3内。

其中，定容容器8与旁支管10连接口处设有一封闭连接口的封闭控制阀11，该封闭控制阀11为电磁阀或浮力球阀，选择浮力球阀时，当洗涤剂充满定容容器，浮力球阀会堵住连接口；所述的定容容器8与盛水桶3之间设有进水控制阀16，该控制阀为电磁阀或单向控制阀，选择单向控制阀时，当清洗水路进水后，能够冲开单向控制阀，将洗涤剂冲入洗涤桶内；所述的主进水路4和清洗水路5进水均通过同一进水盒18后进入盛水桶3，该进水盒为多层的洗涤液分配器盒，进水口还能设有其它的管路与该分配器盒连通。

所述的洗涤剂容器2为固定于洗衣机上的洗涤剂盒或外接于洗衣机的外接式洗涤剂容器，与定容容器8密封连通，洗涤剂容器可通过螺纹或其它连接方式连接，以方便重新补充洗涤剂，洗涤剂容器2内设有检测洗涤剂有无的两根探针23，其中，一个探针位于洗涤剂容器下部的侧面，从侧面往内插入，另一个探针位于洗涤剂容器上部上侧，从上往下插入，或另一个探针和第一个探针一样也位于洗涤剂容器下部的侧面，从侧面往内插入，两个探针上下不接触，当洗涤剂容器内的液体减少到处在两根探针之间时，洗衣机会检测到“断开”状态并提示用户添加洗涤剂和消毒剂；所述的定容容器8可以只与一个洗涤剂容器2连通，也可与多个盛放不同类型洗涤液/柔软液/消毒液等洗衣用液体的洗涤剂容器2连通，本发明实施例所述的定容容器8仅仅连通两种洗涤剂容器，分别盛放洗涤液和柔顺剂。

如图3所示，所述的清洗控制阀包括产生驱动源的电磁铁和橡胶包裹的磁铁球阀，清洗水阀7与定容容器8之间对应两个洗涤剂容器设有通路12a和通路12b，通路12a和通路12b上分别设有电磁铁13a、电磁铁13b，电磁铁13a、13b通电后，能够吸引磁铁球阀14a、14b封闭通路12a、12b且打开定容容器8与洗涤剂容器2之间的通路15a、15b，或进水冲击磁铁球阀14a、14b打开清洗水阀7与定容容器8之间的通路12a、12b且封闭定容容器8与洗涤剂容器2之间的通路15a、15b。

优选的，在清洗水阀7和清洗控制阀之间设有一单向阀结构88，避免清洗水阀一端产生负压时，洗涤剂通过清洗水阀反向流入到自来水源中污染自来水。

本发明所述的洗涤剂自动投放系统，会根据洗涤桶内的衣物量和/或布质和/或污浊度和/或进水水温和/或水质综合判断做出调整。通过检测水位频率的变化得出进水流速的不同，从而为避免由于投放洗涤剂造成其它误判的产生而判断出合适的投放时间以及得出抽吸洗涤剂的时间，避免造成错误的判断。

本发明所述的进水流速和抽吸时间的对应关系为储存在洗衣机内，每次检测进水流速后，通过对比得到抽吸时间，该储存在洗衣机内的数据为依据现有城市生活用水管路流速的变化对抽吸时间的影响是经过多次试验测量得到的。

本发明检测进水流速的方法包括在主进水路设有水流速度测量传感器，测量进水流速。

或者，于洗衣机内安装有水位传感器20，通过检测一定时间盛水桶3内水位的变化，计算该段时间进水量的大小，再根据主进水路进水截面面积计算出进水流速的大小。

如图1所示，为安装有水质硬度传感器19的洗衣机示意图，在初始进水时，如果水位没有达到水质硬度传感器的监测点，此时投放洗涤剂，那么检测到的水质硬度含有洗涤剂的水质，由于洗涤剂会加大水的电导率，本来应该较软的水质就会判断为很硬的水质，导致要投放大量的洗涤剂进行洗衣，不但洗漂不干净，而且造成浪费。

通过确定水质硬度传感器的安装位置，计算盛水桶和排水软管的容积，可以得出初始进水的水量，该进水量是主进水路在投放洗涤剂之前必须进水的水量；通过设定时间水位的变化，可以计算出进水流速的大小，进而通过流速的大小确定投放时抽吸洗涤液的时间，从而进行精确的投放。

本发明所述实施例在进水没过水质硬度传感器的体积V＝V1+V2，

V1＝θ(a1+a2)h1/2＝319*(96+131)*37/2＝1339641mm³＝1.34L；

V2＝πr²h2＝3.14*31.5²*20＝62313.3mm³＝0.0623L；

V＝V1+V2＝1.34+0.0623＝1.4L

根据计算出的水量，在不同进水流速的情况下，需要的时间也可以相应计算出：

4L/min进水需要时间t1＝1.4/4*60＝21S

4.4L/min进水需要时间t1’＝1.4/4.4*60＝19S

9.6L/min进水需要时间t2＝1.4/9.6*60＝8.8S

7L/min进水需要时间t2’＝1.4/7*60＝12.1S

7.8L/min进水需要时间t3＝1.4/7.8*60＝10.7S

从上述时间看，要达到水质硬度传感器所需的水位检测要求，一般采用的流速为7L/min的进水阀正常时间为12s，考虑到水压变化对进水流速的影响，如水压在0.05Mpa的情况下流速可以达到4L/min，而在目前的城市供水条件下，不出现意外水压均在0.1Mpa以上，是可以保证进水要求的。

因此在4L/min进水流速下可以按照如下时序来进行投放：主进水为21秒以上时间，此时进水没过水质硬度传感器，开始水质硬度测量，一般需花20s时间完成测量，然后开始洗涤液投放。

通过测试在不同流速情况下水质硬度传感器测量数据稳定的时间为11-20s，理论计算时间为8-20s，因此设定水质硬度测量的时间为20s。

根据不同水位频率的变化情况，可以较好的反映进水流速的情况，图2中L1、L2、L3分别是流速在4L/min、7L/min、9.5L/min进水时间与水位频率的变化关系，从下表中可以看出进水20s时不同流速下水位频率的变化情况：

每次抽吸洗涤剂的过程，主进水路打开进水，清洗水路关闭；经过计算得到的每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间后，关闭主进水路，打开清洗水路将洗涤剂稀释冲入盛水桶。

根据洗涤剂的投放总量、定容容器的容积计算投放次数，进而根据设定的单次冲洗时间和检测计算的抽吸洗涤剂充满定容容器的时间，计算总的洗涤剂投放时间，经过该总的投放时间后开始控制进水方式以避免洗涤剂投放过量。

投放洗涤剂的时间结束后，清洗水路和主进水路同时进水或者由第三进水路进水，直到达到设定水位，停止进水。

当然为进一步提高准确性，避免因为进水流速的变化导致水量没有达到水质硬度传感器所需要的水量而出现的洗涤剂过早的投放对水质判断造成的误判，可以设定达到水质硬度传感器判定条件的水位频率数为基点，通过检测水位是否到该基点再进行水质的判断，结合水位频率的变化判断出进水流速调整投放的时间。

上述实施方案仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，该自动投放系统利用主进水路进水在文丘里管内形成的文丘里效应，使得定容容器产生一个相对低气压区，与定容容器连通的洗涤剂容器中的洗涤剂在大气压作用下，进入到定容容器，洗涤剂充满定容容器后，再由清洗水路进水将定容容器内定量的洗涤剂冲入到盛水桶内，其特征在于：在开始执行投放洗涤剂前的主进水路进水过程中，通过检测进水流速，与洗衣机内储存的进水流速和单次抽吸洗涤剂所用时间的关系对比，确定每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间。

2.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：所述的主进水路设有水流速度测量传感器，以测量进水流速。

3.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：于洗衣机内安装有水位传感器，通过检测一定时间盛水桶内水位的变化，计算该段时间进水量的大小，再根据主进水路进水截面面积计算出进水流速的大小。

4.根据权利要求3所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：于洗衣机的盛水桶内底部安装有水质硬度传感器，将水质硬度传感器检测到水质时的水位频率作为基点，水位超过该基点后，再通过检测设定时间内盛水桶水位的变化，计算该段时间进水量的大小，根据主进水路进水截面面积计算出进水流速的大小。

5.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：于洗衣机的盛水桶内底部安装有水质硬度传感器，根据安装位置计算出水质硬度传感器检测到水质时初始的进水水量，根据检测的进水流速，确定从进水开始到水质硬度传感器检测水质所需要的等待时间，进而根据该等待时间确定洗涤剂开始投放的时间点。

6.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：每次抽吸洗涤剂的过程，主进水路打开进水，清洗水路关闭；经过计算得到的每次抽吸洗涤剂充满定容容器的时间后，关闭主进水路，打开清洗水路将洗涤剂稀释冲入盛水桶。

7.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：根据洗涤剂的投放总量、定容容器的容积计算投放次数，进而根据设定的单次冲洗时间和检测计算的抽吸洗涤剂充满定容容器的时间，计算总的洗涤剂投放时间，经过该总的投放时间后开始控制进水方式以避免洗涤剂投放过量。

8.根据权利要求7所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：投放洗涤剂的时间结束后，清洗水路和主进水路同时进水或者由第三进水路进水，直到达到设定水位，停止进水。

9.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法，其特征在于：洗衣机内储存的进水流速和单次抽吸洗涤剂所用时间的关系为：当进水流速低时单次抽吸时间加长，进水流速高时单次抽吸时间变短，进水流速为4L/min～10L/min，对应的抽吸时间为21S～8S。

10.一种具有如权利要求1-9任一所述洗涤剂自动投放系统投放时间判断方法的洗衣机，其特征在于：该洗衣机包括主进水路和清洗水路，清洗水路与盛水桶之间设有定容容器，定容容器与洗涤剂容器连通，主进水路中设有一能够通过水流流过产生负压的文丘里管，文丘里管出口的后侧设有一旁支管与定容容器连通。

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