CN108660695B - 一种洗涤剂自动投放装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种洗涤剂自动投放装置及方法，包括进水水路和洗涤剂投放管路，所述进水水路上设置有文丘里负压发生器，从所述洗涤剂投放管路的进口至出口，所述洗涤剂投放管路上依次设有第一阀门、洗涤剂储罐的接入口、储液管和流量计，投放洗涤剂时，关闭所述第一阀门，将所述洗涤剂储罐与所述储液管相连通，预先存储在所述储液管内的清水将被吸入所述流量计内，同时所述洗涤剂储罐内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管内，所述流量计通过对进入其的清水进行计量得到洗涤剂的实际投放量，本发明所述的洗涤剂自动投放装置及方法具有计量精度高、运行稳定性好、不易损坏的优点。

Description

一种洗涤剂自动投放装置及方法
技术领域
本发明涉及洗衣机设备技术领域，特别涉及一种洗涤剂自动投放装置及方法。
背景技术
传统的洗衣机在洗涤过程中使用的洗涤剂如洗衣液、衣物柔软剂、消毒液等与洗衣机是分开放置的，在洗衣机上没有设置洗涤剂的投放装置，洗涤剂不能自动投放，因此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，现有洗衣机多在内部设置与进水管路相通的洗涤剂盒，并通过进水将洗涤剂盒内的洗涤剂冲入洗涤桶中，以提高洗衣控制过程的自动化程度。但是这种结构在使用中，每次洗衣都必须要通过人工先将洗涤剂放入洗涤剂盒中，再进行洗涤，同样没有完全实现全自动洗衣控制过程。
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，再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。该发明虽然解决了洗涤剂的自动投放问题，但是无法实现洗涤剂用量的精确控制。
申请号为201310193446.6的中国专利公开了一种自动投放添加剂的洗衣机及其方法，洗衣机包括进水阀、洗涤桶及至少一个盛放添加剂的容器，进水阀与洗涤桶之间的洗涤水进水水路中设有一能够通过水流流过产生负压的文丘里管，对应负压区设有一与容器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，抽液口与容器之间设有一检测添加剂投放量的计量装置和一控制计量装置和容器之间通断的添加剂控制阀。在投放添加剂时，由洗涤水进水水路向洗涤桶进水，利用水流通过文丘里管时产生的负压，将容器内的添加剂抽出，通过计量装置计量后由抽液口进入洗涤水进水水路，再由进水水流冲到洗涤桶内。该发明利用进水流产生的负压自动投放一定量的添加剂，一定程度上提高了投放量的精确性。但在实际使用中发现，第一：由于现有洗涤剂的主要成分粘度较高，使得成品洗涤剂的粘度通常也极高，将高粘度的洗涤剂直接吸入计量装置后，极易导致计量装置损坏；第二：采用计量装置直接对高粘度的洗涤剂进行计量，将大幅降低计量装置的计量精度，甚至无法对洗涤剂进行计量；第三：高粘度的洗涤剂容易固结在输送管路内，导致输送管路堵塞。
申请号为201310358805.9的中国专利提供了一种能降低洗涤剂粘度、避免洗涤剂固结妨碍使用的洗涤剂投放控制器，其具有主通道，主通道一端为输入液流的入口，主通道另一端为能与洗涤桶进水口连接的出口，设有阀门A、阀门B、阀门C、阀门D、集液腔和文丘里负压发生器，阀门A的入口与所述的主通道旁通连接，阀门B的入口能与洗涤剂A储液箱通连，阀门A和阀门B的出口与阀门C的入口通连，阀门D的入口能与洗涤剂B储液箱通连，阀门C和阀门D的出口与集液腔的入口通连，集液腔的出口经回流通道与文丘里负压发生器的负压口通连，文丘里负压发生器的出口与所述主通道的入口通连，文丘里负压发生器的入口为与水源连接的入口。该发明采用将洗涤剂输入集液腔内，并与事先存储在集液腔内的水混合后再通过流量传感器的方法，虽然在一定程度上降低了洗涤剂的粘度，降低了计量装置被损坏的概率、提高了计量装置对洗涤剂的计量精度，缓解了洗涤剂容易固结在输送管路内，导致输送管路堵塞的问题。但是，在实际使用中发现，由于现有流量计量装置对流体粘度十分敏感，导致该洗涤剂投放控制器具有以下缺陷：第一，洗涤剂进入所述集液腔内后，将与事先存储在集液腔内的水快速混合之后进入流量传感器进行流量计量，使得经所述集液腔稀释后的混合液粘度仍相对较高，因此采用流量计量装置对混合液进行计量时，仍会导致计量装置频繁损坏。第二，在洗涤剂自动投放过程中，由于洗涤剂能够与事先存储在集液腔内的水快速混合之后进入流量传感器进行流量计量，而一旦开始投放洗涤剂，流量计量装置就会同时开始进行流量计量，因此，在计量过程中，一方面，流量计量装置的计量对象为洗涤剂与水的混合液，该混合液的粘度仍相对较高，这将严重影响流量计量装置的计量精度；另一方面，进入流量计量装置的液体中的洗涤剂浓度将会迅速变大，使得流量计量过程即为液体的粘度高速变化的过程，这也将严重影响流量计量的精度。第三，若需投放的洗涤剂量过大，单次进入所述集液腔内的洗涤剂量过多，使得集液腔内混合液的粘度过高，可能直接导致流量计量装置损坏。
因此，提供一种能够对洗涤剂投放量进行精确计量，且运行稳定、不易损坏的洗涤剂自动投放装置及方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种洗涤剂自动投放装置及方法，以解决现有洗涤剂自动投放装置对于洗涤剂计量精度低、洗涤剂自动投放装置，尤其是流量计量装置易损坏，设备运行稳定性差的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种洗涤剂自动投放装置，包括进水水路和洗涤剂投放管路，所述进水水路的两端分别与进水阀和洗涤桶相连接，所述进水水路上设置有文丘里负压发生器、第一旁通口和第二旁通口，所述第一旁通口位于所述文丘里负压发生器的负压口，所述洗涤剂投放管路的进口与所述第二旁通口相连接，所述洗涤剂投放管路的出口与所述第一旁通口相连接，从所述洗涤剂投放管路的进口至出口，所述洗涤剂投放管路上依次设有第一阀门、洗涤剂储罐的接入口、储液管和流量计，投放洗涤剂时，关闭所述第一阀门，将所述洗涤剂储罐与所述储液管相连通，预先存储在所述储液管内的清水将被吸入所述流量计内，同时所述洗涤剂储罐内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管内，所述流量计通过对进入其的清水进行计量得到洗涤剂的实际投放量。
进一步的，所述储液管的长度L与横截面积S的比值≥1。
进一步的，所述储液管可以为方形管状结构，也可以为圆形管状结构。
进一步的，所述储液管为直管，所述储液管的长度L与横截面积S的比值≥1.5，且所述储液管的长度L与横截面积S的比值≤5。
进一步的，所述储液管为弯管，所述储液管的长度L与横截面积S的比值≥8，且所述储液管的长度L与横截面积S的比值≤24。
相对于现有技术，本发明所述的洗涤剂自动投放装置具有以下优势：
(1)本发明所述的洗涤剂自动投放装置通过储液管的设置，使得储液管内的水和洗涤剂不易快速混合，进而使得流量计量装置在计量过程中所计量的液体为清水，而不是对洗涤剂或洗涤剂混合液进行计量，降低了被计量液体的粘度，提高了被计量液体的均匀度，提高了流量计量装置的计量精度和设备使用稳定性。
(2)本发明所述的洗涤剂自动投放装置通过对所述储液管长度与横截面积的优化、将所述储液管设置为弯管，进一步降低了洗涤剂与预先存储在所述储液管内的清水混合的速率，确保了流量计量装置在计量过程中所计量的液体均为清水，进一步起高了流量计量装置的计量精度和设备使用稳定性。
本发明的另一目的在于提出一种洗涤剂自动投放方法，所述洗涤剂自动投放方法采用上述的洗涤剂自动投放装置进行洗涤剂投放，所述洗涤剂自动投放方法包括步骤
S1：根据洗涤模式，计算洗涤剂计划投放量W；
S2：获取预设的储液管容积Q和洗涤剂单次最大吸入量的阈值P；；
S3：判断所述洗涤剂计划投放量W是否大于所述阈值P，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4：分次投放洗涤剂；
S5：一次性投放洗涤剂。
进一步的，所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P小于所述储液管容积Q。
进一步的，所述步骤S4包括步骤
S41：投放所述阈值P的洗涤剂；
S42：将计数器读数加1；
S43：获取计数器最新读数m，判断W与m*P的差值是否大于P，若是，则执行步骤S41；若否，执行步骤S44；
S44：投放所述W与m*P的差值的洗涤剂。
进一步的，所述步骤S4包括步骤
S401：将计数器读数加1；
S402：获取计数器当前读数n，判断W与n*P的差值是否大于所述阈值P，若是，则继续执行步骤S401；若否，执行步骤S403；
S403：将洗涤剂分n加1次投放，每次投放量为
进一步的，所述步骤S41、S44和S403按照洗涤剂投放流程进行洗涤剂投放，所述洗涤剂投放流程包括：第一步，关闭所述第一阀门、打开第二阀门，将所述洗涤剂储罐内的洗涤剂吸入所述储液管内，同时，对进入所述流量计的水的流量进行计量，得到进入所述储液管内的洗涤剂的体积；第二步，所述洗涤剂的体积达到要求后，关闭所述第二阀门，停止投放洗涤剂，打开所述第一阀门，通过从所述第二旁通口吸入的水将投放在所述储液管内的洗涤剂冲入所述进水水路内，实现洗涤剂的自动投放。
相对于现有技术，本发明所述的洗涤剂自动投放方法具有以下优势：
(1)本发明所述的洗涤剂自动投放方法根据不同的洗涤剂计划投放量W、储液管容积Q和阈值P，采用不同的投放方法，可以进一步实现快捷、精确、稳定的进行洗涤剂自动投放的目的。
(2)本发明所述的洗涤剂自动投放方法通过使所述所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P小于所述储液管容积Q，进一步确保了流量计量装置在计量过程中所计量的液体均为清水，起高了流量计量装置的计量精度和设备使用稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的洗涤剂自动投放装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的洗涤剂自动投放方法的流程图；
图3为本发明实施例所述的洗涤剂自动投放方法的另一流程图；
图4为本发明实施例所述的洗涤剂自动投放方法的又一流程图。
附图标记说明：
1-进水阀，2-进水水路，201-文丘里负压发生器，202-第一旁通口，203-第二旁通口，3-洗涤桶，4-洗涤剂投放管路，401-第一阀门，402-第二阀门，403-储液管，404-流量计，405-接入口，5-洗涤剂储罐。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图1所示，一种洗涤剂自动投放装置，包括进水水路2和洗涤剂投放管路4，所述进水水路2的两端分别与进水阀1和洗涤桶3相连接，所述进水水路2上设置有文丘里负压发生器201、第一旁通口202和第二旁通口203，所述第一旁通口202位于所述文丘里负压发生器201的负压口，所述洗涤剂投放管路4的进口与所述第二旁通口203相连接，所述洗涤剂投放管路4的出口与所述第一旁通口202相连接，从所述洗涤剂投放管路4的进口至出口，所述洗涤剂投放管路4上依次设有第一阀门401、洗涤剂储罐5的接入口405、储液管403和流量计404，投放洗涤剂时，关闭所述第一阀门401，将所述洗涤剂储罐5与所述储液管403相连通，预先存储在所述储液管403内的清水将被吸入所述流量计404内，同时所述洗涤剂储罐5内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管403内，所述流量计404通过对进入其的清水进行计量得到洗涤剂的实际投放量。
进一步的，所述接入口405被配置为将所述洗涤剂储罐5与所述洗涤剂投放管路4相连接，所述接入口405处设有第二阀门402，所述第一阀门401和第二阀门402用于控制管路的通断。
具体的，当洗衣机进水时，所述第一阀门401关闭，从所述进水阀1进入的水通过所述进水水路2进入所述洗涤桶3。当洗衣机进行所述洗涤剂投放管路4清洗时，所述第一阀门401打开、第二阀门402关闭，通过所述文丘里负压发生器201产生的负压，将所述进水水路2内的水从所述第二旁通口203吸入所述洗涤剂投放管路4内，依次经过所述第一阀门401、储液管403和所述流量计404后，通过所述第一旁通口202回流进入所述进水水路2内，实现所述洗涤剂投放管路4的清洗，当停止对所述洗涤剂投放管路4的清洗时，关闭所述第一阀门401，所述洗涤剂投放管路4内的水停止回流。当洗衣机进行洗涤剂投放时，首先关闭所述第一阀门401、打开第二阀门402，预先存储在所述储液管403内的清水将被所述文丘里负压发生器201产生的负压吸入所述流量计404内，同时，所述洗涤剂储罐5内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管403内，即进入所述流量计404内的预先存储在所述储液管403内的清水的体积与从所述洗涤剂储罐5内吸入所述储液管403内的洗涤剂的体积相同，因此，可以通过对进入所述流量计404的清水的流量进行计量，以间接计量进入所述储液管403内的洗涤剂的体积，所述洗涤剂的体积达到要求后，关闭所述第二阀门402、打开所述第一阀门401，停止向所述储液管403内投放洗涤剂，同时，所述进水水路2内的水开始进入所述洗涤剂投放管路4内形成回流，通过从所述第二旁通口203吸入的水，将投放在所述储液管403内的洗涤剂冲入所述进水水路2内、与所述进水水路2内的水一起进入所述洗涤桶3内，实现洗涤剂的自动投放。
进一步的，将所述储液管403的长度记为L(单位，mm)，将所述储液管403的横截面积记为S(单位，mm2)，研究发现，当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1时，所述储液管403内的洗涤剂不易与水混合，在所述流量计404进程计量的过程中，进入所述流量计404内的液体均为清水，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行准确计量，计量偏差小于5％。进一步，将洗涤剂投放前、后所述洗涤剂储罐5内洗涤剂的减少量记为b(单位，mL)，将通过所述流量计404计量得到的洗涤剂投放量记为a(单位，mL)，所述计量偏差等于|a-b|/b*100％。
具体的，在洗涤剂自动投放过程中，通过所述储液管403的设置，一方面，减小了洗涤剂与水的接触面积，降低了洗涤剂与水的混合速率；另一方面，根据流体的连续性方程，在管道两端面压差值一定的情况下，对于理想状态下的连续流体而言，管道横截面上的平均流速与管直径的平方成反比，因此，所述储液管403的设置提高了洗涤剂和水的流速，降低了洗涤剂与水的混合时间，使得洗涤剂与水不易快速混合均匀。洗涤剂将跟随在预先存储在所述储液管403内的水之后进入所述流量计404内。在所述储液管403容积Q和单次吸入所述储液管403内洗涤剂的体积不变的情况下，随着所述储液管403横截面积的减小、长度的增大，即，随着所述储液管403的长度L与横截面积S的比值的逐渐增大，所述储液管403内洗涤剂与水的混合程度将逐渐降低，当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值增大至1时，所述洗涤剂与水基本不混合，在洗涤剂投放过程中，洗涤剂将跟随在预先存储在所述储液管403内的水之后进入所述流量计404内，使得在所述流量计404进程计量的过程中，进入所述流量计404内的液体均为水，计量结束后，洗涤剂才会被从所述第二旁通口203吸入的水冲入所述进水水路2内，因此，本实施例通过仅对水的计量实现了对洗涤剂投放量的计量，大幅提高了对洗涤剂投放量的计量精度。
通过上述洗涤剂自动投放过程发现：第一，在洗涤剂自动投放过程中，一旦开始投放洗涤剂，所述流量计404就会同时开始进行流量计量，而此时，通过流量计的液体主要为预先存储在所述储液管403内的清水，洗涤剂的含量极低、几乎为零，因此，本实施例仅通过对清水的计量实现了对洗涤剂投放量的精确计量，由于进入所述流量计404的液体均匀度相对较高、粘度较小，避免了采用所述流量计404对粘度较高的洗涤剂溶液或粘度高速变化的洗涤剂溶液直接计量，因此，不但可以大幅提高流量计量精度，同时，可以降低所述流量计404被损坏的可能性，实现洗涤剂自动投放过程的稳定运行。
实施例2
为进一步实现实施例1所述洗涤剂自动投放装置能够精确计量洗涤剂投放量，且能够运行稳定、不易损坏的目的，在实施例1的基础上，对所述洗涤剂自动投放装置进行进一步优化。
具体的，如图1所示，将所述储液管403容积记为Q(单位，mL)，所述储液管403容积Q与所述文丘里负压发生器201产生的负压对应设置，若所述储液管403容积Q过大，一方面，在管道两端面压差值一定的前提下，所述储液管403容积Q越大，所述储液管403内液体的流速将越小，洗涤剂与水的混合均匀度将提高，不易于所述流量计404计量精度的提高；另一方面，若所述储液管403容积Q过小，将降低所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P，增加洗涤剂投放次数，使得洗涤剂投放过程较为繁琐。优选的，所述储液管403容积Q为10～200mL。
更加优选的，所述储液管403的容积Q为75mL。
进一步的，所述储液管403可以为方形管状结构，也可以为圆形管状结构。
进一步的，所述储液管403可以为直管，也可以为弯管。优选的，所述储液管403为弯管，将所述储液管403设置为弯管，一方面，可以减少安装所述储液管403所需空间，另一方面，可以提高所述储液管403的长度L，在横截面积S一定的前提下，提高所述储液管403容积Q，提高洗涤剂单次最大吸入量的阈值P，提高洗涤剂单次投放量，减少洗涤剂投放次数。
更进一步的，所述储液管403为直管，所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1.5，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤5。
进一步的，所述储液管403为弯管，所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥8，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤24。
对于理想流体输送系统，流体的粘度为0，管道的摩擦损耗也为零，管道内流体的流速与管道直径的平方成反比，随管道直径的增大，流速逐渐升高。但对于实际流体和管道，流体的粘度不为0，管道的内表面也不可能绝对光滑，因此，通常液体的粘度越大、流速越高，在管道内流动时，与管道之间的摩擦也越大，在液体进行低速流动时，管径的减小带来的流速的增加较为明显，而随着流速的增加，液体与管道之间的摩擦力的增大，由于管径的减小带来的流速的增幅逐渐减小，若所述储液管403为直管，当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1.5，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤5时，所述储液管403内的液体流速较大、液体混合程度较低，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于1％。若所述储液管403为弯管，当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥8，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤24时，所述储液管403内的液体流速较大、液体混合程度较低，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于1％。
更加优选的，所述储液管403为直管，所述储液管403的长度L与横截面积S的比值为2.4，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于0.5％。
更加优选的，所述储液管403为弯管，所述储液管403的长度L与横截面积S的比值为16，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于0.5％。
进一步，所述储液管403的内表面粗糙度Ra小于1.6μm。在其他条件不变的情况下，所述洗涤剂与水的混合程度随所述储液管403的内表面粗糙度Φa的减小而降低。当所述储液管403的内表面粗糙度Ra小于1.6μm时，所述洗涤剂不易与水混合，所述洗涤剂与水的混合程度可大幅降低。
进一步，所述洗涤剂储罐5可以为一个，也可以为多个，所述接入口405能够通过多向阀分别与各所述洗涤剂储罐5相连通。
进一步的，所述洗涤剂自动投放装置还包括计数器，所述计数器的初始读数为0。
实施例3
如图2-4所示，一种洗涤剂自动投放方法，所述洗涤剂自动投放方法采用上述洗涤剂自动投放装置进行，所述洗涤剂自动投放方法包括步骤S1：根据洗涤模式，计算洗涤剂计划投放量W；S2：获取预设的储液管容积Q和洗涤剂单次最大吸入量的阈值P；S3：判断所述洗涤剂计划投放量W是否大于所述阈值P，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；S4：分次投放洗涤剂；S5：一次性投放洗涤剂。
具体的，在进行洗涤剂投放时，首先通过对洗衣机的洗涤模式、衣物重量、材质等进行检测，获得洗涤剂计划投放量W(单位，mL)；然后获取预设的所述储液管容积Q(单位，mL)和所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P(单位，mL)，然后对比所述洗涤剂计划投放量W和所述阈值P的大小，若所述洗涤剂计划投放量W大于所述阈值P，说明需投放的洗涤剂量较多，采用分次投放洗涤剂的方法进行投放；若所述洗涤剂计划投放量W不大于所述阈值P，则可以一次性完成洗涤剂的投放。
进一步，所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P小于所述储液管容积Q。
优选的，所述阈值P与所述储液管403容积Q的比值≤90％。
更进一步，所述阈值P越大，在计量过程中，洗涤剂进入所述流量计404内的概率就越大，所述阈值P越小，单次能够投放的洗涤剂最大量就越小，洗涤剂投放次数将升高，优选的，所述阈值P为所述储液管容积Q的60％～90％，此时，可以兼顾计量的精确性和洗涤剂投放过程的便捷性。
本实施例所述的洗涤剂自动投放方法根据不同的洗涤剂计划投放量W、储液管容积Q和阈值P，采用不同的投放方法，可以进一步实现快捷、精确、稳定的进行洗涤剂自动投放的目的。
实施例4
为进一步实现快捷、精确、稳定的进行洗涤剂自动投放的目的，在实施例3的基础上，对所述洗涤剂自动投放方法进行进一步优化。
具体的，如图3所示，所述步骤S4包括步骤S41：投放所述阈值P的洗涤剂；S42：将计数器读数加1；S43：获取计数器最新读数m，判断W与m*P的差值是否大于P，若是，则继续执行步骤S41；若否，执行步骤S44；S44：投放所述W与m*P的差值的洗涤剂。
其中，所述计数器的初始读数为0，每次洗涤剂投放完成后，将所述计数器的读数归零。
本实施例在洗涤剂计划投放量W大于所述阈值P时，采用首先按照所述阈值P进行投放，直至剩余投放量小于所述阈值P时，将剩余洗涤剂一次投放的方法，实现了洗涤剂的分次投放。
实施例5
为进一步实现快捷、精确、稳定的进行洗涤剂自动投放的目的，在实施例3的基础上，对所述洗涤剂自动投放方法进行进一步优化。
具体的，如图4所示，所述步骤S4包括步骤S401：将计数器读数加1；S402：获取计数器当前读数n，判断W与n*P的差值是否大于所述阈值P，若是，则继续执行步骤S401；若否，执行步骤S403；S403：获取计数器当前读数n，将洗涤剂分n加1次投放，每次投放量为
其中，所述计数器的初始读数为0，每次洗涤剂投放完成后，将所述计数器的读数归零。
本实施例在洗涤剂计划投放量W大于所述阈值P时，采用等量投放的方法进行投放，既最大程度的减小的洗涤剂投放时间，又保证了单次洗涤剂投放量小于所述阈值P，避免对设备造成过大伤害。
实施例6
一种洗涤剂自动投放装置及方法，所述洗涤剂自动投放装置包括进水水路2和洗涤剂投放管路4，所述进水水路2的两端分别与进水阀1和洗涤桶3相连接，所述进水水路2上设置有文丘里负压发生器201、第一旁通口202和第二旁通口203，所述第一旁通口202位于所述文丘里负压发生器201的负压口，所述洗涤剂投放管路4的进口与所述第二旁通口203相连接，所述洗涤剂投放管路4的出口与所述第一旁通口202相连接，从所述洗涤剂投放管路4的进口至出口，所述洗涤剂投放管路4上依次设有第一阀门401、洗涤剂储罐5的接入口405、储液管403和流量计404，所述储液管403呈弯折的管状设置，所述流量计404通过对进入其的清水进行计量，得到洗涤剂的实际投放量。
所述洗涤剂自动投放装置采用如下方法进行洗涤剂自动投放：首先根据洗涤工况和模式获得洗涤剂计划投放量W，然后通过预设的储液管容积Q和洗涤剂单次最大吸入量的阈值P，判断所述洗涤剂计划投放量W是否大于所述阈值P，若所述洗涤剂计划投放量W≤所述阈值P，采用一次性投放的方式进行洗涤剂投放，具体的，洗涤剂一次性投放按照洗涤剂投放流程进行洗涤剂投放，所述洗涤剂投放流程包括：第一步，关闭所述第一阀门401、打开第二阀门402，所述洗涤剂储罐5内的洗涤剂将通过所述接入口405吸入所述储液管403内，同时，对进入所述流量计404的水的流量进行计量，得到进入所述储液管403内的洗涤剂的体积；第二步，所述洗涤剂的体积达到要求后，关闭所述第二阀门402，停止向所述储液管403内投放洗涤剂，打开所述第一阀门401，同时，所述进水水路2内的水开始进入所述洗涤剂投放管路4内形成回流，通过从所述第二旁通口203吸入的水，对投放在所述储液管403内的洗涤剂进行稀释与冲洗，将洗涤剂完全冲入所述进水水路2内、进入洗涤桶3后，即可完成洗涤剂自动投放。
若所述洗涤剂计划投放量W大于所述阈值P，采用分批投放的方式进行洗涤投放，具体可采用两种方式，方式一为按照实施例4所述方法进行洗涤剂分批投放，方式二为按照实施例5所述方法进行洗涤剂分批投放。分批投放时每批洗涤剂投放均按照所述洗涤剂投放流程进行洗涤剂投放，在此不再赘述。
实施例7
如图1所示，一种洗涤剂自动投放装置，包括进水水路2和洗涤剂投放管路4，所述进水水路2的两端分别与进水阀1和洗涤桶3相连接，所述进水水路2上设置有文丘里负压发生器201、第一旁通口202和第二旁通口203，所述第一旁通口202位于所述文丘里负压发生器201的负压口，所述洗涤剂投放管路4的进口与所述第二旁通口203相连接，所述洗涤剂投放管路4的出口与所述第一旁通口202相连接，从所述洗涤剂投放管路4的进口至出口，所述洗涤剂投放管路4上依次设有第一阀门401、洗涤剂储罐5的接入口405、储液管403和流量计404，投放洗涤剂时，关闭所述第一阀门401，将所述洗涤剂储罐5与所述储液管403相连通，预先存储在所述储液管403内的清水将被吸入所述流量计404内，同时所述洗涤剂储罐5内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管403内，所述流量计404通过对进入其的清水进行计量得到洗涤剂的实际投放量。
具体的，通过所述储液管403的设置，使得在洗涤剂投放量计量阶段：一方面，通过管路中的负压，使得被吸入所述流量计404内液体的量与被吸入所述储液管403内的洗涤剂的量相等，因而可以通过计量被吸入所述流量计404内的液体的量得到被吸入所述储液管403内的洗涤剂的量；另一方面，所述储液管403减缓了清水与洗涤剂的混合速率，使得预先存储在所述储液管403内的清水和被吸入所述储液管403内的洗涤剂还未来得及混合，就被吸入所述流量计404内，进一步的，使得被吸入所述流量计404内清水的量与被吸入所述储液管403内的洗涤剂的量相等，因而可以通过计量被吸入所述流量计404内的清水的量得到被吸入所述储液管403内的洗涤剂的量。所述储液管403的设置大幅的提高了对洗涤剂投放量的计量精度，但在实际使用过程中，所述储液管403的形状，尤其是所述储液管403的长度L与横截面积S的比值对计量精度具有极大影响，为进一步提高洗涤剂投放量的计量精度，对所述储液管403的长度L与横截面积S的比值对计量精度的影响进行研究：
进一步的，按照图1所示设置所述洗涤剂自动投放装置，将所述储液管403容积Q设为75mL，所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P设为60mL，洗涤投放量为60mL。所述洗涤剂储罐5内装有500mL市售蓝月亮洗衣液，所述洗涤剂储罐5内滴加了蓝墨水，滴加量为每100mL洗涤剂滴加1mL滴蓝墨水。在所述洗涤剂自动投放装置中其他部件和条件不变的情况下，依次按照表1和表2所述实验条件对所述洗涤剂自动投放装置的计量精度进行研究。
实验过程如下：(1)对所述洗涤剂储罐5内洗涤剂的体积进行测量，并记为b1mL；(2)打开第一阀门401、关闭第二阀门402，通过所述文丘里负压发生器201产生的负压，将所述进水水路2内的水从所述第二旁通口203吸入所述洗涤剂投放管路4内形成回流；(3)回流持续1min后，关闭第一阀门401，打开第二阀门402，通过所述文丘里负压发生器201产生的负压，将所述洗涤剂储罐5内的洗涤剂将通过所述接入口405吸入所述弯管403内，同时，通过所述流量计404对进入所述流量计404的液体进行计量，得到洗涤剂实际投放量amL，并对计量结束时刻进入所述流量计404内的液体颜色进行取样分析；(4)所述洗涤剂实际投放量达到要求后，关闭所述第二阀门402、打开所述第一阀门401，停止向所述弯管403内投放洗涤剂，并通过从所述第二旁通口203吸入的水，将投放在所述弯管403内的洗涤剂冲入所述进水水路2内；(5)对所述洗涤剂储罐5内洗涤剂的体积进行测量，并记为b2mL，通过所述b1和b2计算洗涤剂理论投放量b，通过所述洗涤剂理论投放量b与所述洗涤剂实际投放量a计算计量偏差。
其中，对计量结束时刻进入所述流量计404内的液体颜色进行取样、采用稀释倍数法进行分析，计算各样品的色度。具体的，取5mL水样置于烧杯中，以纯白色瓷板为背景，观测颜色；分取一定体积的水样，用光学纯水稀释成不同倍数，分别取5mL置于5mL比色管中，管底部衬一白瓷板，由上向下观察稀释后水样的颜色，并与光学纯水比较，直至刚好看不出颜色，记录此时的稀释倍数，记为色度(单位，倍)。分析发现，当色度低于100倍时，混合液体中洗涤剂的含量低于1％，因此，设定色度低于100倍为水与洗涤剂基本不混合，进入所述流量计404的液体为清水。
此外，所述洗涤剂实际投放量a为通过所述流量计404计量得到的洗涤剂投放体积；所述洗涤剂理论投放量b为实验开始前与实验结束后所述洗涤剂储罐5内洗涤剂的体积变化量，即(b1-b2)；所述计量偏差等于|a-b|/b*100％。设定计量偏差小于5％为实现准确计量，计量偏差小于1％为实现精确计量。
实验结果：
(1)采用圆形直管作为所述储液管403，依次改变所述储液管403的长度L与横截面积S的比值，进行试验，试验结果如下：
表1直管储液管的长度L与横截面积S的比值对计量精度的影响
通过上表可得，所述储液管403为直管时，若所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1，所述计量偏差小于5％，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行准确计量；当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1.5，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤5时，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于1％。所述储液管403的长度L与横截面积S的比值为2.4时，所述计量偏差小于0.5％。
进一步，通过色度分析结果可得，所述储液管403为直管时，若所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1，计量终点时刻进入流量计404内液体色度为94倍，色度值小于100，说明此时清水与洗涤剂的混合程度较小，基本不混合，进入所述流量计404内的液体基本为水。
(2)采用如图1所示的圆形弯管作为所述储液管403，依次改变所述储液管403的长度L与横截面积S的比值，进行试验，试验结果如下：
表2弯管储液管的长度L与横截面积S的比值对计量精度的影响
通过上表可得，所述储液管403为弯管时，若所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1，所述计量偏差小于5％，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行准确计量；当所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥8，且所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≤24时，所述洗涤剂自动投放装置可以对洗涤剂投放量进行精确计量，所述计量偏差小于1％。所述储液管403的长度L与横截面积S的比值为16时，所述计量偏差小于0.5％。
进一步，通过色度分析结果可得，所述储液管403为直管时，若所述储液管403的长度L与横截面积S的比值≥1，计量终点时刻进入流量计404内液体色度为58倍，色度值小于100，说明此时清水与洗涤剂的混合程度较小，基本不混合，进入所述流量计404内的液体基本为水。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种洗涤剂自动投放装置，包括进水水路（2）和洗涤剂投放管路（4），所述进水水路（2）的两端分别与进水阀（1）和洗涤桶（3）相连接，所述进水水路（2）上设置有文丘里负压发生器（201）、第一旁通口（202）和第二旁通口（203），所述第一旁通口（202）位于所述文丘里负压发生器（201）的负压口，所述洗涤剂投放管路（4）的进口与所述第二旁通口（203）相连接，所述洗涤剂投放管路（4）的出口与所述第一旁通口（202）相连接，其特征在于，从所述洗涤剂投放管路（4）的进口至出口，所述洗涤剂投放管路（4）上依次设有第一阀门（401）、洗涤剂储罐（5）的接入口（405）、储液管（403）和流量计（404），投放洗涤剂时，关闭所述第一阀门（401），将所述洗涤剂储罐（5）与所述储液管（403）相连通，预先存储在所述储液管（403）内的清水将被吸入所述流量计（404）内，同时所述洗涤剂储罐（5）内相同体积的洗涤剂将被吸入所述储液管（403）内，所述流量计（404）通过对进入其的清水进行计量得到洗涤剂的实际投放量；
所述洗涤剂自动投放装置进行洗涤剂投放的方法包括步骤：
S1：根据洗涤模式，计算洗涤剂计划投放量W；
S2：获取预设的储液管容积Q和洗涤剂单次最大吸入量的阈值P；
S3：判断所述洗涤剂计划投放量W是否大于所述阈值P，若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S5；
S4：分次投放洗涤剂；
S5：一次性投放洗涤剂。
2.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述储液管（403）的长度L与横截面积S的比值≥1mm/mm2。
3.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述储液管（403）可以为方形管状结构，也可以为圆形管状结构。
4.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述储液管（403）为直管，所述储液管（403）的长度L与横截面积S的比值≥1.5mm/mm2，且所述储液管（403）的长度L与横截面积S的比值≤5mm/mm2。
5.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述储液管（403）为弯管，所述储液管（403）的长度L与横截面积S的比值≥8mm/mm2，且所述储液管（403）的长度L与横截面积S的比值≤24mm/mm2。
6.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述洗涤剂单次最大吸入量的阈值P小于所述储液管容积Q。
7.根据权利要求1所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述步骤S4包括步骤：
S41：投放所述阈值P的洗涤剂；
S42：将计数器读数加1；
S43：获取计数器最新读数m，判断W与m*P的差值是否大于P，若是，则执行步骤S41；若否，执行步骤S44；
S44：投放所述W与m*P的差值的洗涤剂。
8.根据权利要求7所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述步骤S4包括步骤
S401：将计数器读数加1；
S402：获取计数器当前读数n，判断W与n*P的差值是否大于所述阈值P，若是，则继续执行步骤S401；若否，执行步骤S403；
S403：将洗涤剂分n加1次投放，每次投放量为。
9.根据权利要求8所述的洗涤剂自动投放装置，其特征在于，所述步骤S41、S44和S403按照洗涤剂投放流程进行洗涤剂投放，所述洗涤剂投放流程包括：第一步，关闭所述第一阀门（401）、打开第二阀门（402），将所述洗涤剂储罐（5）内的洗涤剂吸入所述储液管（403）内，同时，对进入所述流量计（404）的水的流量进行计量，得到进入所述储液管（403）内的洗涤剂的体积；第二步，所述洗涤剂的体积达到要求后，关闭所述第二阀门（402），停止投放洗涤剂，打开所述第一阀门（401），通过从所述第二旁通口（203）吸入的水将投放在所述储液管（403）内的洗涤剂冲入所述进水水路（2）内，实现洗涤剂的自动投放。
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