CN103901879A - 一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，属于带加热器的电器应用领域，解决了现有技术中无法检知加热器本身故障的问题，解决该问题的技术方案主要是利用电器现有的加热器、测温组件和微电脑控制器，排除水垢附着、电网电压等对水温变化速度的影响，通过水温的变化速度来推测加热器是否正常，本发明主要用于具有温水洗涤功能的全自动洗衣机及洗碗机等。

Description

一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法

技术领域

本发明涉及家电，特别是一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法。

背景技术

目前，市场上的滚筒全自动洗衣机均带有温水洗涤功能。对水的加温通常通过加热器进行加热，利用温敏电阻对水温进行检知并将温度传送给微电脑控制器。由微电脑控制器判断是否需要让加热器工作。如果水温一直没有达到设定温度，微电脑控制器会让加热器一直加热，直到洗涤结束。

加热器作为发热元器件，事关安全，各个厂家均将其做为重点监控对象进行检测。例如，无水情况下的加热器不能工作的检测等。各个厂家都希望对加热器元器件本身状态的正常与否进行检测，但由于成本的原因，仅能检测控制加热器的回路是否正常，而无法检测加热器本身是否正常，甚至加热器引线未接好、引线被老鼠咬断时，均无法检知。在这样的情况下，用户想要使用温水功能时，即使设置了温水加热，因为实际无法加热，是不能达到用户想要的洗涤效果的，从而引发投诉。

有些厂商为了得到加热器是否正常工作的信息，会额外增加一些零配件单独对加热器进行检知，这种方式会增加生产成本，并不利于企业长期发展。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，采用洗衣机现有配件实现，不增加成本，准确性高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，该电器具有加热器、测温组件和微电脑控制器，所述加热器和测温组件均与微电脑控制器电连接，加热器工作异常检知方法通过微电脑控制器和测温组件实现，包括以下步骤，

1）用户操作电器开机并在电器进水之后，微电脑控制器判断是否进行温水洗涤，如果是则打开加热器，开始记录检知时间t，执行下一步骤，否则检知过程结束；

2）微电脑控制器判断洗涤行程是否继续，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

3）由测温组件测得并由微电脑控制器判断实时水温值T3是否低于由用户预先设定的温水洗涤所需温度值T，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

4）微电脑控制器控制加热器继续工作，每隔预先设定的Δt时间由测温组件测得并由微电脑控制器记录一次实时水温值T3，微电脑控制器将检知到的实时水温值T3与进水水温值T2进行差值运算得到差值ΔT，判断ΔT是否大于或等于预先设定的温差ΔT’，如果是则计数器的计数值C加1并执行下一步骤，否则计数器的计数值C清零并执行步骤6）；

5）微电脑控制器判断计数器的计数值C是否小于预先设定的计数值C’，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

6）微电脑控制器判断检知时间t是否大于预先设定的检知时间t’，如果是则微电脑控制器关闭加热器并发出警报，检知过程结束，否则返回步骤2），并继续记录检知时间t。

作为优选的方案，在用户操作电器开机后，执行步骤1）之前先进行如下步骤：

a）用户操作电器开机后，由测温组件测得并由微电脑控制器记录环境温度T1，判断T1是否大于等于预先设定的T11，如果是则执行步骤b），否则检知过程结束；

b）由测温组件测得并由微电脑控制器记录进水温度T2，微电脑控制器判断T2是否大于等于预先设定的T21且小于等于预先设定的T22，如果是则执行步骤1)，否则检知过程结束。

进一步优选的方案，所述电器还包括水位检测组件，水位检测组件与微电脑控制器电连接，加热器工作异常检知方法通过微电脑控制器、测温组件和水位检测组件实现，在用户操作电器开机后，在执行完步骤a）后执行步骤b）之前，增加进水水位检测步骤：开始进水后，由水位检测组件检测并由微电脑控制器判断水位是否达到预定水位，如果是则执行步骤b），否则继续进水。

作为优选的方案，所述T11预先设定为-5℃～15℃中任一温度值。例如T11预先设定为-5℃或-4℃或-3℃或-2℃或-1℃或0℃或1℃或2℃或3℃。

作为优选的方案，所述T21预先设定为0℃～8℃中任一温度值，T22预先设定为55℃～65℃中任一温度值。例如T21预先设定为4℃或5℃或6℃或7℃或8℃，T22预先设定为55℃或56℃或57℃或58℃或59℃或60℃或61℃或62℃或63℃或64℃或65℃。

作为优选的方案，所述Δt预先设定为20～300秒中任一时间值。一般取整数，例如20秒、30秒、45秒、50秒、60秒、65秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒或120秒。

作为优选的方案，所述ΔT’预先设定为1～3℃中任一温度值。例如1℃、1.1℃、1.3℃、1.6℃、1.8℃、2℃、2.2℃、2.4℃、2.5℃、2.7℃、2.9℃或3℃，一般情况下，ΔT’根据Δt的大小来定，Δt越大，则ΔT’越大。

作为优选的方案，所述C’预先设定为2或3或4或5。C’的数值越大，则出现误检知的可能性越低。

作为优选的方案，所述t’预先设定为5～25分钟。例如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或25分钟。

作为优选的方案，所述电器为洗衣机或洗碗机。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：排除水垢附着、电网电压等对水温变化速度的影响，准确的判断出加热器自身状态，没有误检知，而且利用现有的电器中的测温组件和微电脑控制器即可实现，不增加任何成本。

具体实施方式

本发明提供一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，具体涉及全自动洗衣机，洗衣机具有加热器、测温组件、水位检测组件和微电脑控制器，所述加热器、测温组件和水位检测组件均与微电脑控制器电连接，加热器工作异常检知方法通过微电脑控制器和测温组件实现，包括以下步骤，

1）用户操作洗衣机开机并在洗衣机进水之后，微电脑控制器判断是否进行温水洗涤，如果是则打开加热器，开始记录检知时间t，执行下一步骤，否则检知过程结束；

2）微电脑控制器判断洗涤行程是否继续，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

3）由测温组件测得并由微电脑控制器判断实时水温值T3是否低于由用户预先设定的温水洗涤所需温度值T，T如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

4）微电脑控制器控制加热器继续工作，每隔预先设定的Δt时间由测温组件测得并由微电脑控制器记录一次实时水温值T3，微电脑控制器将检知到的实时水温值T3与进水水温值T2进行差值运算得到差值ΔT，判断ΔT是否大于或等于预先设定的温差ΔT’，如果是则计数器的计数值C加1并执行下一步骤，否则计数器的计数值C清零并执行下一步骤6）；

5）微电脑控制器判断计数器的计数值C是否小于预先设定的计数值C’，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

6）微电脑控制器判断检知时间t是否大于预先设定的检知时间t’，如果是则关闭加热器并发出警报，检知过程结束，否则返回步骤2），并继续记录检知时间t。

一般带有温水洗涤功能的全自动洗衣机只有在洗涤行程中才进行加热，执行洗涤行程以外的其它步骤，如漂洗行程就不加热了，就不需要进行加热器检知了，这也是步骤2）的用意所在。在步骤4）中，Δt预先设定一般是在洗衣机出厂前设定。

另外，考虑到一些用户会将洗衣机放置于室外，比如阳台，受外界环境温度影响较大，进水温度比较低，会影响加热器的工作效率，特别是环境温度在0度以下，因此在用户操作洗衣机开机后，执行步骤1）之前先进行如下步骤：

a）用户操作洗衣机开机后，由测温组件测得并由微电脑控制器记录环境温度T1，判断T1是否大于等于预先设定的T11，如果是则执行步骤b），否则检知过程结束；

b）由测温组件测得并由微电脑控制器记录进水温度T2，微电脑控制器判断T2是否大于等于预先设定的T21且小于等于预先设定的T22，如果是则执行步骤1)，否则检知过程结束。

通过步骤a）和b），排除环境温度和进水温度对加热器工作的影响，保证不会出现误检知的情况。在步骤a）中，T11一般是预先在洗衣机出厂前设定。

还有，在一般洗衣机中设有水位检测组件，由于洗涤所用水量的多少对加热效率也有一定的影响，如果加热器工作正常，水量少则升温快，而水量多则升温慢，所以在用户操作电器开机后，在执行完步骤a）后执行步骤b）之前，增加进水水位检测步骤：开始进水后，由水位检测组件检测并由微电脑控制器判断水位是否达到预定水位，如果是则执行步骤b），否则继续进水。在这个步骤中，预定水位根据用户所选程序不同而不同，一系列相应的值一般在洗衣机出厂前设定。

结合上述步骤，采用如下条件进行实验：

·环境温度T1：-5℃；

·加热功率：1470W，现有滚筒机种最小加热器功率；

·洗涤用水量：40L，现有滚筒机种最大洗涤用水量；

·负荷：10kg毛布，现有滚筒机种最大容量；

·长时间使用的加热器：功率损耗下降10%功率；

·数据采样点：桶内各点温差变化最小的点；

·电压：187V，最低的工作电压。

上述实验条件可以说是最恶劣的情况，根据已知环境温度T1，预设温度T11为-5℃，另外，如果进水温度T2太低，例如低于4℃，检知时间可能会相应增加到25分钟以上，会超出通常温水洗涤时间，无法检知出加热器工作异常，所以这里只取进水水温T2不低于6℃的情况。此外，如果进水温度过高，例如大于65℃，已经达到温水洗涤效果，没必要再检知加热器异常了，并且进水温度过高，之后用水量不够时，洗衣机自动补充了冷水，会产生误检知，所以这里选取了进水水温在6℃～60℃的情况进行实验，预设T21=4℃，T22=60℃，温水洗涤所需温度值T由用户选择温水洗涤时输入，假设用户输入60℃。

还有，温差ΔT’设定太高或太低，都会造成误检知。ΔT’设定太高，加热器正常了也当做异常进行报警；ΔT’设定太低，加热器坏了，也当做正常不进行报警。所以，根据不同的进水水温T2设定了不同的合适的温差值ΔT’。为了快速的检测出加热器是否正常，并保证没有误检知，设定了Δt=60秒，即每隔60秒检知一次的频度，连续3次判定合格的方式，即C’=3，保证如果加热器异常，最多20分钟内可以被检出。具体见表1。

表1：

进水水温T2/℃	设定时间t/分钟	检知间隔Δt/秒	设定温差ΔT’/℃
				6～15	20	60	1.5
15～60	15	60	1.4

在上述实验条件下，经过实验得出加热器正常工作时温度上升速度最慢的数据见表2。

表2：

从表2中可知，由于实验条件相当恶劣的，水温上升非常慢，每分钟的温差变化都没有达到设定温差，所以在开始的几分钟甚至十几分钟内都无法检测确定加热器是否工作正常，因此当进水水温在6～15℃时，需要在第18、19、20分钟才检测到水温上升的温差ΔT超过设定温差ΔT’，同样的，当进水水温在15～60℃时，需要在第13、14、15分钟才检测到水温上升的温差ΔT超过设定温差ΔT’。只要当C=3时，即在第三次进行步骤5）时，由于C=C’，所以检知过程被结束了，因为已经判定加热器工作正常。步骤7）的意图是要连续C次检知到温差ΔT大于设定温差ΔT’，这样就可以判定加热器工作正常，最大限度保证不出出现误检知的情况，所以C越大，检知的准确性越高。当然也有可能一开始水温的升高就比较快，在第1、2和3次检知的时候，温差ΔT比设定温差ΔT’大，这种情况的检知时间就是3分钟了，也有可能一开始水温的升高比较缓慢，温差ΔT会比设定温差ΔT’小，而是在中途水温的升高速度加快，第7、8和9次检知的时候，温差ΔT比设定温差ΔT’大，这种情况的检知时间就是9分钟了。

本发明在加热器工作过程中，通过水温的变化速度来推测加热器是否正常。影响水温变化速度的原因除了加热器自身状态以外，还有很多的外部因素，如环境温度、进水水温、水量、水垢附着、电网电压等。如何排除加热器自身状态以外的其他外部因素，准确的判断出加热器自身状态，没有误检知，是需要解决的课题。

第一，环境温度T1会对水温上升速度产生影响，环境温度很低或者环境温度迅速变低时，即便加热器工作，水温上升速度会变慢甚至还可能不升反降，因此需要排除环境因素的影响。T11预先设定为-5℃～15℃中任一温度值，例如T11预先设定为-5℃或-4℃或-3℃或-2℃或-1℃或0℃或1℃或2℃或3℃或4℃或5℃或6℃或7℃或8℃或9℃或10℃或11℃或12℃或13℃或14℃或15℃。如果环境温度T1低于T11，则检知过程不进行，避免产生误检知。通常室温是20℃左右，为避免误检知，低于通常室温的都可以不检知。

第二，进水水温T2会对水温上升速度产生影响，如果进水水温很低甚至是零度冰水混合物，在刚开始加热时，水温上升速度变化缓慢。另外，如果中途补水时的进水水温低于初始进水水温，水温会变低，整个水温上升速度会变缓，甚至不升反降，因此需要排除进水水温因素的影响。所以进水水温T2在T21和T22之间时，检知过程才会继续。T21预先设定为0℃～8℃中任一温度值，T22预先设定为55℃～65℃中任一温度值。例如T21预先设定为0℃或1℃或2℃或3℃或4℃或5℃或6℃或7℃或8℃，0℃是水在正常大气压下的结冰温度，是液态水最恶劣的水温，T22预先设定为55℃或56℃或57℃或58℃或59℃或60℃或61℃或62℃或63℃或64℃或65℃。

第三，加热器在长时间使用后，加热器会老化，表面也可能有水垢附着，水温上升速度就会变缓，因此需要排除加热器老化、水垢附着的因素的影响。因此需要设定适当长的检知间隔时间Δt和适当小的设定温差ΔT’，可以避免误检知。Δt可以根据需要预先设定为20秒、30秒、45秒、50秒、60秒、65秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒、120秒、140秒、150秒、180秒、200秒、210秒、240秒、270秒或300秒等介于20秒到300秒之间的任意时间。

第四，电网电压不稳、偏低也会使水温加热速度发生变化，如果电压很低，加热器输出功率很低，水温加热速度就会变得缓慢，因此需要要排除电压变化因素的影响。这是将计数值C’预先设定在2次或2次以上的原因所在。

第五，进水量不同，水温的上升速度也不同，因此需要排除进水量因素的影响。基于不同的进水量，建立有关温差ΔT’和检知时间间隔Δt的基础数据库，在用户选择进水量进行洗涤时，洗衣机的微电脑控制器即可确定ΔT’和Δt。

第六，全自动洗衣机中用户常用的温水加热程序，用于温水洗涤的时间通常比较短（20～40分钟），如果用于检知的时间过长就无法检知到加热器故障，需要在短时间内检知完毕。因此根据不同的进水量和进水水温，来确定不同的检知时间t’，t’预先设定为5～25分钟，例如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或25分钟，一些小型洗衣机用水量不大，加热速度快，相应的检知时间也短。

利用基础数据库，设计了合理的水温变化值以及加热器异常检知时间，使用洗衣机已有的温敏电阻和微电脑控制器，在不增加任何成本的基础上进行加热器工作异常检知。本发明中所指的加热器异常是指加热器本身的异常，不涉及加热器的控制电路异常，因为控制电路的异常很容易通过微电脑控制器检知。另外，除了洗衣机之外，其他具有温水洗涤功能的电器，比如洗碗机等，也可以适用本发明的方法。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.一种具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，该电器具有加热器、测温组件和微电脑控制器，所述加热器和测温组件均与微电脑控制器电连接，加热器工作异常检知方法通过微电脑控制器和测温组件实现，其特征在于：包括以下步骤，

1）用户操作电器开机并在电器进水之后，微电脑控制器判断是否进行温水洗涤，如果是则打开加热器，开始记录检知时间t，执行下一步骤，否则检知过程结束；

2）微电脑控制器判断洗涤行程是否继续，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

3）由测温组件测得并由微电脑控制器判断实时水温值T3是否低于由用户预先设定的温水洗涤所需温度值T，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

4）微电脑控制器控制加热器继续工作，每隔预先设定的Δt时间由测温组件测得并由微电脑控制器记录一次实时水温值T3，微电脑控制器将检知到的实时水温值T3与进水水温值T2进行差值运算得到差值ΔT，判断ΔT是否大于或等于预先设定的温差ΔT’，如果是则计数器的计数值C加1并执行下一步骤，否则计数器的计数值C清零并执行下一步骤6）；

5）微电脑控制器判断计数器的计数值C是否小于预先设定的计数值C’，如果是则执行下一步骤，否则检知过程结束；

6）微电脑控制器判断检知时间t是否大于预先设定的检知时间t’，如果是则微电脑控制器关闭加热器并发出警报，检知过程结束，否则返回步骤2），并继续记录检知时间t。

2.根据权利要求1所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：在用户操作电器开机后，执行步骤1）之前先进行如下步骤：

a）用户操作电器开机后，由测温组件测得并由微电脑控制器记录环境温度T1，判断T1是否大于等于预先设定的T11，如果是则执行步骤b），否则检知过程结束；

b）由测温组件测得并由微电脑控制器记录进水温度T2，微电脑控制器判断T2是否大于等于预先设定的T21且小于等于预先设定的T22，如果是则执行步骤1)，否则检知过程结束。

3.根据权利要求2所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述电器还包括水位检测组件，水位检测组件与微电脑控制器电连接，加热器工作异常检知方法通过微电脑控制器、测温组件和水位检测组件实现，在用户操作电器开机后，在执行完步骤a）后执行步骤b）之前，增加进水水位检测步骤：开始进水后，由水位检测组件检测并由微电脑控制器判断水位是否达到预定水位，如果是则执行步骤b），否则继续进水。

4.根据权利要求2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述T11预先设定为-5℃～15℃中任一温度值。

5.根据权利要求2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述T21预先设定为0℃～8℃中任一温度值，T22预先设定为55℃～65℃中任一温度值。

6.根据权利要求1或2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述Δt预先设定为20～300秒中任一时间值。

7.根据权利要求1或2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述ΔT’预先设定为1～3℃中任一温度值。

8.根据权利要求1或2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述C’预先设定为2或3或4或5。

9.根据权利要求1或2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述t’预先设定为5～25分钟中任一时间值。

10.根据权利要求1或2或3所述的具有温水洗涤功能的电器的加热器工作异常检知方法，其特征在于：所述电器为洗衣机或洗碗机。