CN107051939B - 自反馈式清洗机及其控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自反馈式清洗机及其控制方式，包括电机，受电机驱动的水泵，与水泵相连接的高压水枪，还包括用于控制电机的系统控制器，所述高压水枪上设有用于切换的喷嘴组件，所述系统控制器控制喷嘴组件切换并检测喷嘴组件工作状态，所述喷嘴组件切换喷嘴后出水压力改变，系统控制器检测电机的工作状态并计算功率，并与预设功率比较后调整电机的转速使电机功率接近预设功率，使水泵输出不同的出水流量。通过上述方式，本发明自反馈式清洗机，能够根据不同口径喷嘴产生不同的压力，控制压力和流量两个参数实现相互自动调节。

Description

自反馈式清洗机及其控制方式

技术领域

本发明涉及清洗机领域，特别是涉及一种自反馈式清洗机及其控制方式。

背景技术

目前市场上的交流无刷清洗机均不能实现压力调节，使用的是调档开关，即将电机的转速分为多个固定档位，在不同档位上，输出不同的流量和压力。这不能实现电机泵效率最大化，不能充分利用电机的效率，提升清洁的效果，不能实现泵转速的智能控制。专利申请CN104785465公开了一种高压清洗机，通过检测不同喷嘴口的出水压力，对电机的供电电压进行调整输出不同的功率来实现不同喷嘴工作。

发明内容

本发明提供一种自反馈式清洗机及其控制方式，能够根据不同口径喷嘴产生不同的压力，控制压力和流量了两个参数实现相互自动调节。

本发明采用的一个技术方案是：提供一种自反馈式清洗机，包括电机，受电机驱动的水泵，与水泵相连接的高压水枪，还包括用于控制电机的系统控制器，所述高压水枪上设有用于切换的喷嘴组件，所述系统控制器控制喷嘴组件切换并检测喷嘴组件工作状态。

在本发明一个较佳实施例中，所述喷嘴组件为一组不同口径的喷嘴，口径的范围是0.91mm-2.01mm。

在本发明一个较佳实施例中所述系统控制器检测电机的工作状态并计算功率，并与预设功率比较后调整电机的转速使电机功率接近预设功率，使水泵输出不同的出水流量。

在本发明一个较佳实施例中，所述电机的功率受系统控制器控制，根据喷嘴口径大小切换，接近于预设功率；

当喷嘴组件的口径由小切换大后出水压力变小，系统控制器通过改变电机转速使水泵的出水流量变大。

当喷嘴组件的口径由大切换小后出水压力变大，系统控制器通过改变电机转速使水泵的出水流量变小；

在本发明一个较佳实施例中，所述喷嘴组件包括至少两个喷嘴，每个喷嘴对应相关清洗模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述其中喷嘴为15°强力清洗喷嘴，喷嘴口径范围为0.91-0.93mm，定义此清洗模式为强力清洗工作模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述其中喷嘴为25°去污清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.04-1.06mm，定义此清洗模式为去污清洗工作模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述其中喷嘴为40°高效清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.14-1.16mm，定义此清洗模式为高效清洗工作模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述其中喷嘴为75°吸液清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.99-2.01mm，定义此清洗模式为低压吸液工作模式。

在本发明一个较佳实施例中，所述启动功率为1500W，所述预设功率为1800W，所述第一设定转速为3000 r/min，所述第二设定转速为3600 r/min。

在本发明一个较佳实施例中，还包括显示器，在选定以上四种预设清洗模式中任意一种的清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

在本发明一个较佳实施例中，所述显示器可以为LED显示器。

在本发明一个较佳实施例中，所述显示器可以为LCD显示器。

本发明采用的另一个技术方案是：包括以下步骤：

步骤一：所述系统控制器识别喷嘴组件中处于工作状态的喷嘴；

步骤二：所述系统控制器进行电机电压、工作电流的检测并进行功率计算，并与系统中预设的功率进行比较；

步骤三：识别后进入预设的清洗模式，所述的预设清洗模式包括强力清洗模式、去污清洗清洗模式、高效清洗模式、低压吸液工作模式；

步骤四：还包括显示器，在选定以上四种预设清洗模式中任意一种的清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

在本发明一个较佳实施例中，所述强力清洗模式中喷嘴为15°强力清洗喷嘴，喷嘴口径范围为0.91-0.93mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述强力清洗模式中电机功率大于1800W，系统控制器控制电机使其转速下降，使电机功率到达预设功率； 当电机负载超过1800W时，系统控制器控制电机降低转速，使电机达到1800W，电机转速小于3000r/min，泵输出最大压力。

在本发明一个较佳实施例中，所述强力清洗模式中电机功率范围为1736-1746W，出水流量范围为242-262L/H，出水压力范围为132-138bar。

在本发明一个较佳实施例中，所述去污清洗工作模式中喷嘴为25°去污清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.04-1.06mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述去污清洗工作模式中电机功率达到1800W后，电机转速大于第一设定转速并小于3600r/min，泵输出次高压大流量。

在本发明一个较佳实施例中，所述去污清洗模式中电机功率范围为1719-1729W出水流量为282-302L/H，出水压力为108-114bar。

在本发明一个较佳实施例中，所述高效清洗模式中喷嘴为40°高效清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.14-1.46mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述高效清洗模式中电机达到1500W后，电机转速大于3000r/min和3600r/min，泵输出高压大流量。

在本发明一个较佳实施例中，所述高效清洗模式中电机功率范围为1717-1727W，出水流量范围为348-358L/H，出水压力范围为82-88bar。

在本发明一个较佳实施例中，所述低压吸液工作模式中喷嘴为75°吸液清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.99-2.01mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述低压吸液工作模式中电机功率低于1500W，系统控制器控制电机使电机转速达到最高转速，泵输出最大工作流量。

在本发明一个较佳实施例中，所述吸液清洗模式中电机功率范围为943-953W，出水流量范围为445-465L/H，出水压力范围为5-11bar。

在本发明一个较佳实施例中，所述显示器为LED显示器或者LCD显示器

本发明的有益效果是：本发明自反馈式清洗机及其控制方式，能够根据不同口径喷嘴产生不同的压力，控制压力和流量了两个参数实现相互自动调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明自反馈式清洗机一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示自反馈式清洗机的工作过程示意图；

图3是图1所示自反馈式清洗机的出水流量和出水压力的关系图；

图4是图1所示自反馈式清洗机的转速和出水流量的关系图；

图5是图1所示自反馈式清洗机的电流和出水压力的的关系图；

附图中各部件的标记如下：1、电机，2、水泵，3、高压水枪，4、系统控制器，5、喷嘴组件，6、显示器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种自反馈式清洗机，包括电机1，受电机1驱动的水泵2，与水泵2相连接的高压水枪3，还包括用于控制电机1的系统控制器4，高压水枪3上设有用于切换的喷嘴组件5，系统控制器4控制喷嘴组件5切换并检测喷嘴组件5工作状态，喷嘴组件5为一组不同口径的喷嘴，口径的范围是0.91mm-2.01mm。喷嘴组件5切换喷嘴后出水压力改变，系统控制器4检测电机1的工作状态并计算功率，并与预设功率比较后调整电机1的转速使电机1功率接近预设功率，使水泵2输出不同的出水流量。

另外，电机1的功率受系统控制器4控制，根据喷嘴组件5中4个喷嘴口径大小切换，喷嘴组件5的口径由小切换大后出水压力变小，系统控制器4通过改变电机1转速使水泵2的出水流量变大，喷嘴组件5的口径由大切换小后出水压力变大，系统控制器4通过改变电机1转速使水泵2的出水流量变小。

另外喷嘴组件5包括至少两个喷嘴，每个喷嘴对应相关清洗模式。

其中喷嘴为15°强力清洗喷嘴，喷嘴口径范围为0.91mm-0.93mm ，优选0.92mm，定义此清洗模式为第强力清洗工作模式。

其中喷嘴为25°去污清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.04-1.06mm ，优选1.05mm，定义此清洗模式为去污清洗工作模式。

其中喷嘴为40°高效清洗喷嘴，喷嘴范围口径为1.14-1.16mm，优选，1.15mm，定义此清洗模式为高效清洗工作模式。

其中喷嘴为75°吸液清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.99-2.01mm，优选2mm，定义此清洗模式为低压吸液工作模式。

另外，启动功率为1500W，预设功率为1800W，第一设定转速为3000 r/min，第二设定转速为3600 r/min。

另外，自反馈式清洗机还包括显示器6，在选定以上四种预设清洗模式中任意一种的清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

另外，显示器可以为LED显示器。

另外，显示器可以为LCD显示器。

另外，一种自反馈式清洗机的控制方式，包括以下步骤：

步骤一：系统控制器4识别喷嘴组件5中处于工作状态的喷嘴；

步骤二：系统控制器4进行电机1电压、工作电流的检测并进行功率计算，并与系统中预设的功率进行比较；

步骤三：识别后进入预设的清洗模式，所述的预设清洗模式包括强力清洗模式、去污清洗清洗模式、高效清洗模式、低压吸液工作模式；

步骤四：还包括显示器6，在选定以上四种预设清洗模式中任意一种的清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

另外，强力清洗模式中喷嘴为15°强力清洗喷嘴，喷嘴口径范围为0.91-0.93mm，优选0.92mm。

另外，强力清洗模式中电机功率大于1800W，系统控制器控制电机使其转速下降，使电机功率到达预设功率； 当电机负载超过1800W时，系统控制器控制电机降低转速，使电机达到1800W，电机转速小于3000r/min，泵输出最大压力。此清洗模式可以用于混凝土等地面的相关清洗。

另外，强力清洗模式中电压为120V，电流为14.44A，电机功率范围为1736-1746W，优选为1741W，出水压力为13.45MPa，出水流量范围为242-262L/H，优选为252L/H，转速为2674RPM，出水压力范围为132-138bar，优选为135bar。

另外，去污清洗工作模式中喷嘴为25°去污清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.04-1.06mm，优选为1.05mm。

另外，去污清洗工作模式中电机功率达到1800W后，电机1转速大于第一设定转速并小于3600r/min，泵输出次高压大流量。此清洗模式可以用于栅栏等木头的相关清洗。

另外，去污清洗模式中电压为120V，电流为14.3A，电机功率范围为1719-1729W，优选为1724W，出水流量为282-302L/H，优选为292L/H，转速为3084RPM，出水压力为108-114bar，优选为111bar。

另外，高效清洗模式中喷嘴为40°高效清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.14-1.16mm，优选为1.15mm。

另外，高效清洗模式中电机达到1500W后，电机转速大于3000r/min和3600r/min，泵输出高压大流量。此清洗模式可以用于进行汽车等相关清洗。

另外，高效清洗模式中电压为120V，电流为14.24A，电机功率范围为1717W-1727W，优选为1722W，出水压力为8.53MPa，出水流量范围为348-368 L/H，优选为358L/H，转速为3724RPM，出水压力范围为82-88bar ，优选为85bar。

另外，低压吸液工作模式中喷嘴为75°吸液清洗喷嘴，喷嘴口径范围为1.99-2.01mm，优选为2mm。

另外，低压吸液工作模式中电机功率低于1500W，系统控制器控制电机使电机转速达到最高转速，泵输出最大工作流量。此清洗模式可以用于屋顶、墙面等相关的清洗。

另外吸液清洗模式中电压为120V，电流为8.2A，电机功率范围为943-953W，优选为948W，出水压力为0.84MPa，出水流量范围为445-465L/H，优选为455L/H，转速为4655RPM，出水压力范围为5-11bar，优选为8bar。

在本发明一个较佳实施例中，所述显示器为LED显示器或者LCD显示器

本发明反馈式清洗机具体工作原理如下：在清洗系统正常工作时，由系统控制器4进行电机1电压、工作电流的检测并进行功率计算，并与系统中预设的功率进行比较，并向电机1发出下一步的工作指令，提高或降低或放开电机1的转速控制。

当系统切换到15°强力清洗喷嘴时，由于口径最小，直径优选为0.92mm，系统的压力会急速上升，系统的负载功率也会很快升高并超过预设功率，此时系统控制器4向电机1发出指令使其转速快速下降，使其总的负载功率快速达到预设功率1800W，当电机1的负载超过1800W时，系统控制器4会向电机1发出指令降低其转速，使其负载稳定在设计功率的状态下，并在此工作点稳定进行工作。此清洗模式可以用于混凝土等地面的相关清洗。

当系统切换为25°去污清洗喷嘴或40°高效清洗喷嘴，由于其口径稍大，直径优选为1.05或1.15mm，因而出水压力会明显下降，此时系统控制器4会自动侦测到功率的下降，并自动向电机1发出指令提高电机的转速，使其总负载继续保持稳定在设定功率值的附近。此两种清洗模式可以用于栅栏等木头或进行汽车等相关清洗。

当系统的工作时的负载功率低于1500W时，系统控制器4对电机1发出转速完全放开的指令，使电机1的转速可以达到设计的最高转速，水泵2可以输出最大的工作流量，此时的喷嘴口径一般为75°吸液清洗喷嘴，其口径也是最大的，直径优选为2mm，以便在低压工作时可以完成肥皂液的吸取及喷洒工作。此清洗模式可以用于屋顶、墙面等相关的清洗。

下表为反馈式清洗机的工作参数：

区别于现有技术，本发明自反馈式清洗机在高压工作模式下，在控制系统中预置预设功率，通过系统的自动检测并与设定值比较，并及时反馈不同的工作指令给电机，实现不同的喷嘴都能以最大的负载功率下进行工作（即恒功率或恒电流工作），以充分实现最大的清洗效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种自反馈式清洗机，包括电机，

受电机驱动的水泵，

与水泵相连接的高压水枪，

其特征在于，还包括用于控制电机的系统控制器，所述高压水枪上设有用于切换的喷嘴组件，所述系统控制器控制喷嘴组件切换并检测喷嘴组件工作状态，所述系统控制器检测电机的工作状态并计算功率，并与预设功率比较后调整电机的转速使电机功率接近预设功率，使水泵输出不同的出水流量，所述电机的功率受系统控制器控制，根据喷嘴口径大小切换，接近于预设功率；

当喷嘴组件的口径由小切换大后出水压力变小，系统控制器通过改变电机转速使水泵的出水流量变大；

当喷嘴组件的口径由大切换小后出水压力变大，系统控制器通过改变电机转速使水泵的出水流量变小。

2.根据权利要求1所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述喷嘴组件为一组不同口径的喷嘴，口径的范围是0.91mm-2.01mm。

3.根据权利要求1所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述喷嘴组件包括至少两个喷嘴，每个喷嘴对应相应的清洗模式。

4.根据权利要求3所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述喷嘴为15°强力清洗喷嘴时，喷嘴口径范围为0.91-0.93mm，定义此清洗模式为强力清洗工作模式；所述喷嘴为25°去污清洗喷嘴时，喷嘴口径范围为1.04-1.06mm，定义此清洗模式为去污清洗工作模式；所述喷嘴为40°高效清洗喷嘴时，喷嘴口径范围为1.14-1.16mm，定义此清洗模式为高效清洗工作模式；所述喷嘴为75°吸液清洗喷嘴时，喷嘴口径范围为1.99-2.01mm，定义此清洗模式为低压吸液工作模式。

5.根据权利要求2所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述电机的启动功率为1500W，预设功率为1800W，第一设定转速为3000r/min，第二设定转速为3600r/min。

6.根据权利要求4所述的自反馈式清洗机，其特征在于，还包括显示器，在选定以上四种预设清洗模式中的任一清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

7.根据权利要求6所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述显示器为LED显示器。

8.根据权利要求6所述的自反馈式清洗机，其特征在于，所述显示器为LCD显示器。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的自反馈式清洗机的控制方式，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：所述系统控制器识别喷嘴组件中处于工作状态的喷嘴；

步骤二：所述系统控制器进行电机电压、工作电流的检测并进行功率计算，并与系统中预设的功率进行比较；

步骤三：识别后进入预设的清洗模式，所述预设的清洗模式包括强力清洗工作模式、去污清洗工作模式、高效清洗工作模式、低压吸液工作模式；

步骤四：还包括显示器，在选定以上四种预设清洗模式中任意一种的清洗模式下，显示工作状态及适合的喷淋工况。

10.根据权利要求9所述的控制方式，其特征在于，所述强力清洗工作模式中电机功率大于1800W时，系统控制器控制电机使其转速下降，使电机功率到达预设功率，使电机功率达到1800W，电机转速小于3000r/min，泵输出最大压力。

11.根据权利要求9所述的控制方式，其特征在于，所述去污清洗工作模式中电机功率达到1800W后，电机转速大于3000r/min并小于3600r/min，泵输出次高压大流量。

12.根据权利要求9所述的控制方式，其特征在于，所述高效清洗工作模式中电机功率达到1500W后，电机转速大于3600r/min，泵输出高压大流量。

13.根据权利要求9所述的控制方式，其特征在于，所述低压吸液工作模式中电机功率低于1500W，系统控制器控制电机使电机转速达到最高转速，泵输出最大工作流量。

14.根据权利要求9所述的控制方式，其特征在于，所述显示器为LED显示器或者LCD显示器。