CN104727099B - 一种自动投放添加剂的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动投放添加剂的控制方法，打开添加剂投放控制阀，打开进水阀，利用进水产生的负压抽取添加剂，并测量水压、添加剂的黏稠度、添加剂的投放速度，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G，添加剂投放量达到G，关闭添加剂投放控制阀，完成添加剂的投放，采用流量传感器与负压结构相配合，通过投放控制阀的通断、水压的影响、以及流量传感器的精准检测，几方面结合并进行精准判断，从而实现各类液体添加剂的精准投放，提高洗净和漂洗效果，且控制方法简单易行。

Description

一种自动投放添加剂的控制方法

技术领域

本发明涉及液体添加剂的投放，尤其是一种自动投放添加剂的控制方法。

背景技术

传统的洗衣机在洗涤过程中使用的添加剂如洗涤剂、柔软剂、消毒液等与洗衣机是分开放置的，在洗衣机上没有设置添加剂的投放装置，添加剂不能自动投放，该结构不能实现洗衣机全自动洗衣控制过程。随着洗衣机自动化的提高，大多洗衣机设置成将放置洗涤剂或/和柔软剂的添加剂盒与进水管路相通，通过进水将添加剂盒内的洗涤剂或/和柔软剂冲入洗涤桶中，但是该结构必须每次洗衣都要先将洗涤剂或/和柔软剂放入添加剂盒中，同样没有实现全自动洗衣控制过程。

目前已有大量有关添加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200710146295.3的中国专利公开了一种自动添加洗涤剂的洗衣机及洗衣方法，该洗衣机包括：洗涤桶、包括各种布质控制按键的控制面板、被洗衣物重量传感器、设于洗涤桶内的温度传感器、水质硬度传感器、洗涤水污浊传感器、洗涤剂盒及电脑板；洗涤剂盒是由上部储存盒和下部稀释盒构成，电脑板根据各种传感器的检测结果，控制储存盒内的洗涤剂进入稀释盒的量。储存盒的上盖设有洗涤剂注入口，底部设有洗涤剂排出口及控制洗涤剂排出口关闭及打开的电磁阀；稀释盒的侧面设有连接洗衣机进水阀的注水管，底部设有虹吸排管；电磁阀的励磁线圈设于储存盒的上盖上，电磁阀的衔铁通过阀杆连接设于储存盒底部洗涤剂排出口上的锥形阀塞，锥形阀塞与储存盒的上盖之间设有压簧。该结构虽然能够实现精确控制洗涤剂，但是结构复杂，成本高。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种自动投放添加剂的控制方法，采用流量传感器与负压结构相配合，通过投放控制阀的通断、水压的影响、以及流量传感器的精准检测，几方面结合并进行精准判断，从而实现各类液体添加剂的精准投放，提高洗净和漂洗效果，且控制方法简单易行。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动投放添加剂的控制方法，包括如下步骤：

1）根据衣物的重量和/或衣物污渍脏度和/或水质软硬度计算所需添加剂的量G；

2）打开进水阀，进水至一定水位，关闭进水阀；

3）打开添加剂投放控制阀，打开进水阀，利用进水产生的负压抽取添加剂，检测流量传感器的信号，判断水压、添加剂的黏稠度、添加剂的投放速度，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；

4）添加剂投放量达到G，关闭添加剂投放控制阀，完成添加剂的投放；

5）进水到设定水位后关闭进水阀，完成进水；

6）进行洗涤或者漂洗。

步骤2）中进水时，水流分为两路，一路直接注入洗涤筒，一路经过流量传感器后再注入洗涤筒，进水期间检测流量传感器是否有流量信号输出，开始一段时间T1内若有流量信号输出则进水正常，若无流量信号输出，通过声光等报警提醒用户忘记打开水龙头或者水龙头打开而无水或者水龙头已打开而流量传感器损坏，进行相应处理。

步骤2）中进水正常时，进行水的流速测定，测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N1个脉冲周期的时间值，N1为正整数，将此时间值计为a。

步骤3）中添加剂投放过程中，添加剂投放控制阀打开后一段时间T2内检测流量传感器是否有流量信号输出，若时间T2内有流量信号输出，则进行添加剂的投放速度测定，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G，若时间T2内无流量信号输出，则一直检测，持续时间T1，其中T2<T1。

添加剂的投放速度测定为测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N2个脉冲周期的时间值，N2为正整数，将此时间值计为b，优选打开添加剂投放控制阀后的前N3个脉冲周期不予考虑，测试第N3+1开始测试N2个脉冲周期的时间值计为b。

选择根据投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G时，比较a和b的大小：

当a<b时，根据投放时间T3来判断投放总量是否达到设定值G，用b计算一个脉冲周期值t，t＝b/N2，投放量G＝K*（T3/t），故投放时间T3＝（G*b）/（N2*K），当投放时间达到T3时，完成添加剂投放；

当a≥b时，根据投放脉冲数N4来判断投放总量是否达到设定值G，投放量G＝K*N4，故投放脉冲数N4＝G/K，当投放脉冲数达到N4时，完成添加剂投放；

其中K为流量传感器一个脉冲周期的投放量。

若时间T1内仍无流量信号输出，则无添加剂，进行报警提醒；

若时间T1内有流量信号输出，则水压过低，根据投放时间是否完成来判断出投放总量是否达到设定值G，以V的投放速度进行投放估算，计算出投放时间T4，T4＝G/V，当投放时间达到T4时，完成添加剂投放。

所述T2为0.3～1s，优选0.5s，T1为2～4s，优选3s。

所述N1为6-15间的整数，所述N2为6-15间的整数，优选N1=N2=10，所述N3为15-25间的整数，优选N3=20。

所述水压过低时，添加剂的投放速度V为0.8～1.2g/s，优选1g/s。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

1、本发明采用流量传感器与负压结构相配合，通过投放控制阀的通断、水压的影响、以及流量传感器的精准检测，几方面结合并进行精准判断，从而实现各类液体添加剂的精准投放，提高洗净和漂洗效果，且控制方法简单易行。

2、本发明考虑液体添加剂的粘稠度，从而更准确的控制液体添加剂的投放量。

3、本发明防止人工投放添加剂过少或者过量情况的出现，进一步减轻了排放的洗涤水对环境污染的自动投放添加剂的方法。

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：本发明控制方法流程图

图2：本发明自动投放添加剂的洗衣机结构示意图

图3：本发明又一实施例中自动投放添加剂的洗衣机结构示意图

具体实施方式

本发明所述一种自动投放添加剂的控制方法，采用流量传感器与负压结构配合，通过添加剂投放控制阀的通断、水压的影响、以及流量传感器的精准检测，几方面结合并进行精准判断，从而实现各类液体添加剂的精准投放，提高洗净和漂洗效果，且控制方法简单易行。

添加剂的投放如下：打开添加剂投放控制阀，打开进水阀，利用进水产生的负压抽取添加剂，检测流量传感器的信号，判断水压、添加剂的黏稠度，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；添加剂投放过程中，添加剂投放控制阀打开后一段时间T2内检测流量传感器是否有流量信号输出，若时间T2内有流量信号输出，则进行添加剂的投放速度测定，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G，测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N2个脉冲周期的时间值，N2为正整数，将此时间值计为b，优选打开添加剂投放控制阀后的前N3个脉冲周期不予考虑，测试第N3+1开始测试N2个脉冲周期的时间值计为b，比较a和b的大小：

当a<b时，根据投放时间T3来判断投放总量是否达到设定值G，用b计算一个脉冲周期值t，t＝b/N2，投放量G＝K*（T3/t），故投放时间T3＝（G*b）/（N2*K），当投放时间达到T3时，完成添加剂投放；

当a≥b时，根据投放脉冲数N4来判断投放总量是否达到设定值G，投放量G＝K*N4，故投放脉冲数N4＝G/K，当投放脉冲数达到N4时，完成添加剂投放；

若时间T2内无流量信号输出，则一直检测，持续时间T1，其中T2<T1。若时间T1内仍无流量信号输出，则无添加剂，进行报警提醒；

若时间T1内有流量信号输出，则说明水压过低，根据投放时间是否完成来判断出投放总量是否达到设定值G，以V的投放速度进行投放估算，计算出投放时间T4，T4＝G/V，当投放时间达到T4时，完成添加剂投放。

具体步骤如下：

1）根据衣物的重量和/或衣物污渍脏度和/或水质软硬度计算所需添加剂的量G；

2）打开进水阀，添加剂投放控制阀处于关闭状态，进水至一定水位，关闭进水阀，进水时，水流分为两路，一路直接注入洗涤筒，一路经过流量传感器后再注入洗涤筒，进水期间检测流量传感器是否有流量信号输出，开始一段时间T1内若有流量信号输出则进水正常，若无流量信号输出，通过声光等报警提醒用户忘记打开水龙头或者水龙头打开而无水或者水龙头已打开而流量传感器损坏，进行相应处理，当进水正常时，测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N1个脉冲周期的时间值，N1为正整数，将此时间值计为a。本发明中使用的流量传感器有专门的标定系数，此系数设定为K，对应的是一个脉冲周期水的投放量。

3）打开添加剂投放控制阀，打开进水阀，利用进水产生的负压抽取添加剂，通过流量传感器计量添加剂的投放量，检测流量传感器的信号，判断水压、添加剂的黏稠度，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；添加剂投放过程中，添加剂投放控制阀打开后一段时间T2内检测流量传感器是否有流量信号输出，若时间T2内有流量信号输出，则进行添加剂的投放速度测定，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G，测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N2个脉冲周期的时间值，N2为正整数，将此时间值计为b，优选打开添加剂投放控制阀后的前N3个脉冲周期不予考虑，测试第N3+1开始测试N2个脉冲周期的时间值计为b，比较a和b的大小：对比水的流速和添加剂的流速判断添加剂的黏稠程度：

当a<b时，说明添加剂比水稠，根据投放时间T3来判断投放总量是否达到设定值G，用b计算一个脉冲周期值t，t＝b/N2，投放量G＝K*（T3/t），故投放时间T3＝（G*b）/（N2*K），当投放时间达到T3时，完成添加剂投放；

当a≥b时，说明添加剂比水稀或者与水相当，根据投放脉冲数N4来判断投放总量是否达到设定值G，投放量G＝K*N4，故投放脉冲数N4＝G/K，当投放脉冲数达到N4时，完成添加剂投放；

若时间T2内无流量信号输出，则一直检测，持续时间T1，其中T2<T1。若时间T1内仍无流量信号输出，则无添加剂，进行报警提醒；

若时间T1内有流量信号输出，则说明水压过低，根据投放时间是否完成来判断出投放总量是否达到设定值G，以V的投放速度进行投放估算，计算出投放时间T4，T4＝G/V，当投放时间达到T4时，完成添加剂投放。

4）添加剂投放量达到G，关闭添加剂投放控制阀，完成添加剂的投放；

5）进水到设定水位后关闭进水阀，完成进水；

6）进行洗涤或者漂洗。

上述T2为0.3～1s，优选0.5s，T1为2～4s，优选3s。所述N1为6-15间的整数，所述N2为6-15间的整数，优选N1=N2=10，所述N3为15-25间的整数，优选N3=20。所述水压过低时，添加剂的投放速度V为0.8～1.2g/s，优选1g/s。

实施例一

如图1所示，洗衣过程中投放液体的洗涤剂时，步骤如下：

洗涤程序启动后，洗衣机控制器根据对被洗衣物重量传感、衣物污渍脏度传感、水质软硬度传感等判断并计算出所需的洗涤剂总量G，将G值储存在计算器内。

打开进水阀进水，此时洗涤剂投放控制阀处于关闭状态，水流分为两路，一路直接注入洗衣筒（桶），一路经过流量传感器后再注入洗衣桶。进水期间首先检测流量传感器是否有信号输出，一般设置为3s内有信号输出则意味着进水正常；若无信号输出，则可能是用户忘记打开水龙头或者水龙头已打开而没有水流或者是水龙头已打开而流量传感器损坏所致，此时将通过声光等报警提醒用户进行相应处理。

检测到流量传感输出正常时，开始进行水的流速测定：测试流量计连续多个脉冲周期的时间值，一般设定测试10个脉冲周期，将此时间值计为a。

进水到设定的洗涤剂投放水位后关闭进水阀，停止几秒后，如3s，开始进行洗涤剂投放。此时先打开洗涤剂投放控制阀，将清洗控制阀关闭，投放正常工作后，约0.3s才打开进水阀。此时投放的洗涤剂经由流量计回路流入进水管路，经由水流充分冲刷、溶解后注入洗衣筒（桶）。

投放过程中前0.5s内先判断是否有流量传感器信号，若无则一直检测，持续3s仍无流量传感器信号，则意味着无洗涤剂，进行报警提醒。

若0.5s内无传感信号但3s内有传感信号，则意味着水压过低，以1g/s的投放速度进行投放估算，计算出投放时间T1，T1＝G/（1g/s）。按照投放时间T1是否完成来判断出投放总量是否达到设定值。

若0.5s内有流量传感器信号，则进行洗涤剂投放速度测定。

洗涤剂投放速度测定方法：测试流量计连续多个脉冲周期的时间值，一般设定测试10个脉冲周期的时间值，将此时间值计为b。此处测试前20个脉冲周期不予考虑，测试第21～30个脉冲周期的时间值。目的是排除投放初期流量计内残留的少量水与洗涤剂混合而影响脉冲周期值，从而影响对洗涤剂黏稠度的判断；而从第21个周期开始计算，则完全确保了整个投放回路中仅是洗涤剂，而无其他杂质。

得出时间值b后，根据时间值a与b的对比来确定投放是按照投放时间还是投放脉冲数来确定投放总量是否达到设定值的要求，具体方法：

当a<b时，说明洗涤剂比水稠，用b计算1个脉冲周期值t，t＝b/10，投放量G＝K*（T2/t），从而推出投放时间T2＝（G*b）/（10*K）。

当a≥b时，说明洗涤剂比水稀或相当，投放量G＝K*N，

从而推出脉冲数N＝G/K。

根据以上的计算数据，得出相应的投放比较数值，对比相应的值是否达到从而判断投放是否完成。

当投放总量完成后，关闭投放控制阀，进水阀则一直处于打开状态，并打开清洗控制阀将流量计内洗涤剂完全冲洗干净。进水到设定洗涤水位后开始执行洗涤流程。

实施例二：

如图2、图3所示，本发明所述的洗衣机包括进水阀1、洗涤桶2及至少一个盛放添加剂的容器3，所述进水阀1与洗涤桶2之间的洗涤水进水水路4中设有一能够通过水流流过产生负压的文丘里管41，对应负压区设有一与容器3连通的利用负压抽取添加剂进入洗涤水进水水路中的抽液口42，抽液口42与容器3之间设有一检测添加剂投放量的计量装置5和一控制计量装置5和容器3之间通断的添加剂控制阀6。

进一步的，本发明所述的洗衣机还包括进水清洗计量装置5的清洗水路7，该清洗水路7清洗水流依次经过计量装置5、抽液口42进入洗涤水进水水路4中。进一步的，清洗水路7上设有控制清洗进水以清洗计量装置的清洗控制阀8。

清洗计量装置时，打开进水阀1，洗衣机进水，此时计量装置5与容器3之间的通路关闭，清洗水路7与计量装置5之间的通路开启，洗涤水进水水路4中水流通过文丘里管41，利用文丘里效应原理，水流由粗变细，加快进水流速，产生负压区，清洗水流由计量装置5、抽液口42进入洗涤水进水水路4，再由洗涤水进水水路4中的进水水流冲到洗涤桶2内。上述过程为进水后投放添加剂前的清洗步骤。

投放添加剂时，计量装置5与容器3之间的通路开启，清洗水路7与计量装置5之间的通路关闭，打开进水阀1，由洗涤水进水水路4向洗涤桶2进水，利用水流通过文丘里管时产生的负压，将容器3内的添加剂抽出，通过计量装置5计量后由抽液口42进入洗涤水进水水路4，再由洗涤水进水水路4中的进水水流冲到洗涤桶2内；直到计量装置5检测抽取的添加剂量达到对应的需要值或设定值时，则关闭计量装置5与容器3之间的通路，投放添加剂完成，此时可再执行上述清洗计量装置步骤，所述计量装置5为流量传感器。

本发明中所述添加剂为洗涤剂、柔顺剂、消毒剂、软化剂等液体添加剂，本发明的投放控制方法不限于洗衣机上使用，亦可在洗碗机等需要投放剂类洗涤物质的机型上使用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)根据衣物的重量和/或衣物污渍脏度和/或水质软硬度计算所需添加剂的量G；

2)打开进水阀，进水至一定水位，关闭进水阀；

3)打开添加剂投放控制阀，打开进水阀，利用进水产生的负压抽取添加剂，检测流量传感器的信号，判断水压、添加剂的黏稠度、添加剂的投放速度，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；

4)添加剂投放量达到G，关闭添加剂投放控制阀，完成添加剂的投放；

5)进水到设定水位后关闭进水阀，完成进水；

6)进行洗涤或者漂洗；

上述步骤3)中，对进水水压进行检测，当进水水压低于设定值时，选择投放时间来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；当进水水压高于设定值时，利用流量传感器对添加剂投放速率进行测定，以获取添加剂的浓度；当添加剂浓度高于设定值时，选择投放时间来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G；当添加剂浓度低于设定值时，选择投放脉冲数来判断出投放总量是否达到所需添加剂的量G。

2.根据权利要求1所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：步骤2)中进水时，水流分为两路，一路直接注入洗涤筒，一路经过流量传感器后再注入洗涤筒，进水期间检测流量传感器是否有流量信号输出，开始一段时间T1内若有流量信号输出则进水正常，若无流量信号输出，通过声光等报警提醒用户忘记打开水龙头或者水龙头打开而无水或者水龙头已打开而流量传感器损坏，进行相应处理。

3.根据权利要求2所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：步骤2)中进水正常时，进行水的流速测定，测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N1个脉冲周期的时间值，N1为正整数，将此时间值计为a。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：步骤3)中添加剂投放过程中，添加剂投放控制阀打开后一段时间T2内检测流量传感器是否有流量信号输出，若时间T2内有流量信号输出，则进行添加剂的投放速度测定，选择投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G，若时间T2内无流量信号输出，则一直检测，持续时间T1，其中T2<T1。

5.根据权利要求4所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：添加剂的投放速度测定为测试流量传感器连续多个脉冲周期的时间值，设定测试N2个脉冲周期的时间值，N2为正整数，将此时间值计为b。

6.根据权利要求5所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：选择根据投放时间或者投放脉冲数来判断出投放总量是否达到设定值G时，比较a和b的大小：

当a<b时，根据投放时间T3来判断投放总量是否达到设定值G，用b计算一个脉冲周期值t，t＝b/N2，投放量G＝K*(T3/t)，故投放时间T3＝(G*b)/(N2*K)，当投放时间达到T3时，完成添加剂投放；

当a≥b时，根据投放脉冲数N4来判断投放总量是否达到设定值G，投放量G＝K*N4，故投放脉冲数N4＝G/K，当投放脉冲数达到N4时，完成添加剂投放；

其中K为流量传感器一个脉冲周期的投放量。

7.根据权利要求4所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：

若时间T1内仍无流量信号输出，则无添加剂，进行报警提醒；

若时间T1内有流量信号输出，则水压过低，根据投放时间是否完成来判断出投放总量是否达到设定值G，以V的投放速度进行投放估算，计算出投放时间T4，T4＝G/V，当投放时间达到T4时，完成添加剂投放。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：所述T2为0.3～1s，T1为2～4s。

9.根据权利要求5或6所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：所述N2为6-15间的整数。

10.根据权利要求7所述的一种自动投放添加剂的控制方法，其特征在于：所述水压过低时，添加剂的投放速度V为0.8～1.2g/s。