CN110799696B - 具有水泵的服装护理系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种服装护理系统(1)，其包括经由软管线(41)连接的熨斗(2)和基座单元(3)。熨斗包括用于经由软管线从基座单元接收水的蒸汽机(21)。基座单元包括：水箱，其用于存储水；体积可变形容器(32)；电动阀(33)，其被布置于软管线和体积可变形容器之间；以及水泵(34)，其用于将水从水箱泵送到体积可变形容器中，其中电动阀的打开状态和关闭状态可从熨斗控制，使得在电动阀的关闭状态下，通过致动水泵在体积可变形容器中建立水压，而在阀的打开状态下，体积可变形容器中的加压水被递送到软管线中。

Description

具有水泵的服装护理系统

技术领域

本发明涉及一种服装护理系统。更特定地，本发明还涉及一种包括熨斗和分开的基座单元的服装护理系统。

背景技术

服装护理蒸汽器具的核心功能是生成蒸汽以进行服装处理。蒸汽是实现结果的关键元素，并且在很多时候，服装护理蒸汽器具的性能由蒸汽性能评定。存在许多种方式供服装护理蒸汽器具指示蒸汽性能，然而，对于普通用户而言，蒸汽启动的时间延迟是他/她判断产品性能的最明显因素中的一个因素。

通常，服装护理蒸汽器具包括其中供应有水的蒸汽机，其中蒸汽机将水瞬间转化成蒸汽。在此类器具中，定量加水性能在蒸汽生成性能中起重要作用。定量加料(dosing)可以简单地通过重力来完成，但是，为了实现快速的蒸汽响应和更高的蒸汽压力，通常使用包括水泵在内的特殊的技术解决方案，以便实现快速的、加压的和可控的定量加水。在此类应用中，改进水递送性能成为改进整体产品性能的关键途径。

已公开的专利WO 2007/013002 A2公开了一种蒸汽熨烫装置，其具有加压水箱(例如，弹簧加载的水箱)。

已公开的专利FR 2 853671 A1涉及蒸汽熨斗，其中基座单元中的水泵将加压水供应到汽化室。

已公开的专利EP 0 117 852 A2公开了一种蒸汽熨烫设备，其包括蒸汽熨斗，该蒸汽熨斗的主体形成有蒸汽生成蒸发室，该蒸汽生成蒸发室与被形成在熨斗的板中的多个通孔连通。用于将水供应到蒸汽生成室的单元包括：储水器，其在结构上独立于熨斗；管道，其用于将水从储水器供应到蒸发室；以及截止阀，其由熨斗承载并且可通过位于熨斗的握柄上的手动控制件操作，以控制通过管道到蒸汽生成室的水供应。

发明内容

本发明的目的是提出一种改进的服装护理系统，其基本上减轻或克服了上文提到的问题中的一个或多个。本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种服装护理系统，其包括经由软管线(hosecord)连接的熨斗和基座单元。熨斗包括用于经由软管线从基座单元接收水的蒸汽机。基座单元包括：水箱，用于存储水；体积可变形容器；电动阀，被布置于软管线和体积可变形容器之间；以及水泵，用于将水从水箱泵送到体积可变形容器中，其中电动阀的打开状态和关闭状态可从熨斗控制，使得在电动阀的关闭状态下，通过致动水泵在体积可变形容器中建立水压，而在阀的打开状态下，体积可变形容器中的加压水被递送到软管线中。

通过使用电动阀，该阀可以在被布置于基座单元中的同时由熨斗控制。这将减少熨斗本身中的部件所需的空间。注意，与目前工艺水平的系统相比，更多的部件被布置于基座单元内部。然而，这不会带来任何问题，因为基座单元通常不会被用户移动，并且可以被设计成以便为附加部件提供足够的空间。

优选地，体积可变形容器是被布置于基座单元中、位于水泵和电动阀之间的弹性可变形管。

优选地，基座单元包括可变形储存器，该可变形储存器与水泵的输出和电动阀的输入处于流体连通。

优选地，软管线包括电线，以携带用于控制电动阀的打开/关闭的电控制信号。

优选地，基座单元包括连接到电线的控制单元。

优选地，控制单元适于在接收到电控制信号时打开电动阀并激活水泵。

优选地，基座单元还包括用于调节体积可变形容器中的水压的压力调节器。

优选地，压力调节器包括压力释放阀，该压力释放阀被布置成在体积可变形容器中的水压超过给定阈值(TH1)的情况下将水从体积可变形容器中释放出来并进入水箱中。

优选地，压力调节器包括用于测量体积可变形容器中的水压的压力传感器，该压力传感器连接到控制单元，控制单元适于向水泵生成控制信号，用于在体积可变形容器中的水压超过给定阈值(TH2)的情况下停止水泵。

优选地，压力调节器对应于连接到水泵的压力开关，该压力开关被布置成用于在体积可变形容器中的水压超过给定阈值(TH3)的情况下切断水泵。

优选地，压力调节器对应于连接到水泵的压力开关，该压力开关被布置成用于在体积可变形容器中的水压下降到低于给定阈值(TH4)的情况下接通水泵。

下文将给出本发明的详细解释和其他方面。

附图说明

参考在以下描述中并参考附图，通过示例所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得清楚，并且对这些方面进一步阐明，在附图中

图1示出了根据本发明的实施例的服装护理系统；

图2示出了根据本发明的另外的实施例的服装护理系统；

图3示出了一个实施例，其中压力调节器包括压力释放阀，该压力释放阀被布置成将水从体积可变形容器中释放出来；

图4示出了一个实施例，其中压力调节器包括用于测量水压的压力传感器；

图5示出了一个实施例，其中压力调节器对应于连接到水泵的压力开关；

图6示出了一个实施例，其中基座单元包括可变形储存器；

图7示出了不具有电动阀的典型服装护理系统的简化的控制流程的流程图，以及

图8示出了具有电动阀的典型服装护理系统的改进的控制流程的流程图。

这些图纯粹是图解性的，且并未按比例绘制。在附图中，对应于已描述元件的元件可以具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的服装护理系统1。服装护理系统1包括经由软管线41连接的熨斗2和基座单元3。熨斗2包括用于经由软管线41从基座单元3接收水的蒸汽机21。基座单元3包括水箱31、体积可变形容器32以及电动阀33，水箱31用于存储水，电动阀33被布置于软管线41和体积可变形容器32之间。基座单元还包括用于将水从水箱31泵送到体积可变形容器32中的水泵34。

电动阀具有打开状态和关闭状态。在电动阀33的关闭状态下，通过致动水泵34，在体积可变形容器32中建立水压，并且在阀的打开状态下，体积可变形容器32中的加压水被递送到软管线41中。

在图1的实施例中，软管线41包括电线42，以携带用于控制电动阀33的打开/关闭的电控制信号。熨斗2包括用户致动元件22，以生成电控制信号。例如，用户致动元件22是通/断开关，或者是用于检测用户的存在或检测熨斗的运动的传感器。

基座单元3包括连接到电线42的控制单元35。控制单元35被布置成控制电动阀33和水泵34。电动阀33的打开状态和关闭状态可通过致动用户致动元件22而经由控制单元35从熨斗2间接地控制。

备选地(未示出)，电线42直接连接到电动阀33，以通过致动用户致动元件22，来控制其打开状态和关闭状态。在这种情况下，与经由控制单元35间接地控制电动阀33相比，对打开或关闭电动阀33的时间响应可以更快，例如更快达数十毫秒。

可以通过任何合适的机构来实施阀的控制。例如，可以直接从用户致动元件22实施该控制，使得控制单元35控制泵，并且用户致动元件22直接控制阀33。

如果电动阀被打开，则水立即从可变形容器32流过被布置于基座单元3中的连接管37，并且进入被布置于软管线41中的水管44。注意，管37可以是管44的一部分，这意味着管37和管44形成同一个管。水将流过水管44进入蒸汽机21中，以便产生蒸汽，蒸汽将经由一个或多个开口(图1中未示出)离开熨斗。

在图1的实施例中，体积可变形容器32是弹性可变形的管，该管被布置于基座单元3中位于水泵34和电动阀33之间。如果电动阀33被关闭且水泵34被激活，则在体积可变形容器32中建立水压。

图1还示出了用于连接到电源的电源插头5。通过将电源插头5插上电源，可以给基座单元2的部件供电，并且给熨斗2的部件供电，熨斗的这些部件经由被布置于软管线41中的电源线43来接收电力。

图2示出了根据本发明的另外的实施例的服装护理系统1。图2对应于图1，除了附加的压力调节器36，该压力调节器36用于调节体积可变形容器32中的水压。

基座单元3用作熨斗2的水递送系统，该熨斗能够经由将水定量加到其蒸汽机21中而瞬间生成蒸汽。在水递送系统中，在其工作循环期间，可以在压力下存储一定量的水，这些水可以在被排出时用于产生快速的水释放(定量加喷射水效果)。基座单元2可以具有以下工作周期。

I)控制器35关闭电动阀33，并使水泵34以一定速率保持运行某一段时间，并且然后，通过泵送动作，将一定量的水推动到可变形管32中。可变形管32的变形体积大小决定了存储的水量；当电动阀33关闭时，由于附加泵送所引起的这种变形，能量得以存储；由变形的管形成的室将压力施加到存储的水上；并且压力调节器决定了压力水平。

II)当请求供水以完成蒸汽生成时，控制器35打开电动阀33并开启水泵34。由于上文提到的设置，在预存储的压力下，通过可变形管32中的预存储的水，立即生成了非常快速移动的水流。一旦电动阀33被打开，水流就瞬间生成(这与泵送动作无关)，并且其动量和体积还有助于补偿由管线的阻力和吸收所致的负面影响。最终，快速响应的水流产生进入蒸汽发动机21中的快速定量加料以实现快速蒸汽启动，同时，通过泵推动的后面的水流赶上来，并按要求保持蒸汽运行。

Ill)一旦不再需要蒸汽生成，控制器35就关闭电动阀33，并让水泵34重新填充可变形管32且重建压力，这是第一步的重复。

例如，在其中蒸汽机生成蒸汽的能力低的实施例中，体积可变形容器32中的水存储量约为0.4g而水压为0.8bar，而这在～225g/min的泵送速率下花费0.5秒的泵送时间来构建。

在其中蒸汽机能力高的另一个实施例中，体积可变形容器32中的水存储量约为2g而水压高达3bar，而这在约225g/min的泵送速率下花费约1sec的泵送时间来构建。

在图3中所示的实施例中，压力调节器36包括压力释放阀36a，该压力释放阀被布置成：在体积可变形容器32中的水压超过给定阈值TH1的情况下，将水从体积可变形容器32中释放出来进入水箱31中。通过在超过某个阈值的情况下将水从体积可变形容器32中释放出来，这避免了压力和体积变得过高。以这种方式，可以避免对体积可变形容器32的不期望的损坏，并且得以对体积可变形容器32内部的压力加以调节。

在另一个实施例中，如图4中所示，压力调节器36包括用于测量体积可变形容器32中的水压的压力传感器36b。压力传感器36b连接到控制单元35，控制单元35适于向水泵34生成控制信号，用于在体积可变形容器32中的水压超过给定阈值TH2的情况下停止水泵34。阈值TH2可以是固定值。备选地，阈值TH2是由控制单元35确定的可变参数。

在另一个实施例中，如图5中所示，压力调节器36对应于连接到水泵34的压力开关36c。压力开关36c被布置成用于在体积可变形容器32中的水压超过给定阈值TH3的情况下切断水泵34。在实施例中，压力开关36c还被布置成用于在体积可变形容器32中的水压下降到低于给定阈值TH4的情况下接通水泵34。通过以受控的方式接通和切断水泵34，体积可变形容器32中的水压可以被保持在界限内。

在以上实施例中，TH1、TH2、TH3、TH4的值可以相同。

在图6中所描绘的另一个实施例中，基座单元3包括可变形储存器39，该可变形储存器与水泵34的输出和电动阀33的输入处于流体连通。可变形储存器39被布置成针对用于快速水流生成的水量来存储和保持压力。可变形储存器39可以是由柔性材料制成的容器。备选地，可变形储存器39可以包括刚性壁，但具有可移动的偏压部分(例如，活塞)，以便取决于可变形储存器39的内部的压力来提供可变体积。备选地，可变形储存器39具有刚性外壁，并且内部具有可压缩材料(诸如，空气)，以便取决于其内部的压力来提供体积可变形存储。

注意，可变形储器39可以是基座单元3中唯一的体积可变形容器。备选地，管32也可以是可变形的。在那种情况下，两个体积可变形容器被布置于基座单元3中。还注意，图2至图5中所示的压力调节器36也可存在于具有可变形储存器39的基座单元3中。压力调节器36可被布置于可变形储存器39中或可变形管32中。

在特定的实施例中，控制单元35适于在从致动元件22接收到电控制信号时打开电动阀33并激活水泵34。这允许在软管线41中递送水流，例如连续的水流。电动阀33的打开和水泵34的激活是同时执行的。备选地，刚好在水泵34被激活之前打开电动阀33。

将参考图7和图8，进一步讨论在服装护理系统中实施电动阀33并适当地控制电动阀33和水泵34的优点。

考虑到家用服装护理蒸汽器具的构建块和成本约束，最可能将仅使用单核和单任务处理器，而且其时钟速度将不会太快。为了用有限的处理能力来控制多个功能单元，必须定义一些优先级。在服装护理蒸汽器具的典型控制逻辑中，为了确保适当的核心功能，与温度管理有关的进程通常比流控制采取更高的阶。在大多数时间，流控制决策是温度管理决策的结果中的一种。对进程优先级和处理循环进行计数，在控制器可以给出用于水分配的命令之前，轻松花费约0.1秒，并且决定它应如何以某种方式分配水花费另一个0.1秒。

图7示出了在不具有电动阀的已知的服装护理系统中控制水流的方法的流程图。方法步骤可以由被布置成控制水泵的控制器和被布置于系统中的温度控制件执行。

控制的方法以接收蒸汽触发的请求开始，见框701。

接下来，由控制器做出信号确认决策(优选地在滤波和噪声消除过程之后)，见702。在这个步骤中，控制器确认接收到的信号是请求，而不是噪声或干扰。这通常可以通过软件缓冲和/或多次采样和比较来完成。

然后，对蒸汽机温度执行温度检查，见703。

接下来的框704指示定量加水流量模式决策，该决策基于蒸汽机的所感测温度和预定的查找表做出，以便基于温度读数来执行一定的定量加水流量模式。下表是此类查找表的示例：

温度(℃)	定量加料速率
		>200	150g/min
140～200	135g/min
		130～140	75g/min
120～130	56g/min
		110～120	15g/min
<110	切断

接下来，调整蒸汽机的温度控制从而为来水做好准备并且用例改变，见框705。实际上，许多服装护理系统使用动态控制，即系统设置将根据用户行为而改变，如竖直模式、自动蒸汽等，并且那些服装护理系统保持监控这些状态，并相应地做出改变。在它后面的是泵启动定时检查706，这是通过在驱动泵的交流电的零点附近进行切换来保护泵及其控制电路所必需的。

接下来，将泵驱动信号输出到泵驱动电路，见707，以便激活水泵。

后面可以是与泵送无关的其他控制过程，见708。首先，一旦收到驱动信号，水泵就从水源吸取水来进行填装(即，吸取水以填充其入口和内部空气空位)，见框709。在那之后，水将开始朝向蒸汽机移动，见框710。

在图7中，箭头715指示触发的接收和水的移动之间的时间延迟。由于水只有在控制器已确认其工作状态并且已决定它应如何对触发需求做出反应之后才开始移动，因此时间延迟可以是显著的。在许多目前工艺水平的系统中，这个延迟会高达一百微秒(例如，200微秒)，这对用户体验造成负面影响，如本发明的背景技术部分中所指示的。

由于引入了如上文参考图1至图6所描述的电动阀，有可能为早期的水移动提供捷径。这将参考图8来解释，图8示出了根据本发明的由控制器35执行的控制方法的流程图。

改进的控制方法以接收蒸汽触发的请求开始，见框801。

接下来，由控制器做出信号确认决策(优选地在滤波和噪声消除过程之后)，见802。

然后，控制器35输出电动阀ON信号，见框803，以致动电动阀33。

然后，类似于703，对蒸汽机温度执行温度检查，见804。

类似于704，下一个框805指示定量加料模式决策。

接下来，类似于705，执行温度调整，见框806，后面是类似于706的泵启动定时检查807。

接下来，类似于707，将泵驱动信号输出到水泵驱动电路，见808，以便激活水泵。

后面可以是类似于708的与泵送无关的其他控制过程，见809。

由于操作电动阀所需的步骤数量有限，因此可以早早地输出电动阀ON信号，见框803。因此，电动阀33将在那之后被迅速激活，见810，并且水将在泵被激活之前开始移动，见框811，这指的是“先导水移动”。由于体积可变形容器32中的水在更早的操作步骤中就被置于压力下(图8中未示出)，因此在泵被激活之前水的移动是可能的。

类似于图7的过程，图8示出：由于泵驱动信号(见框808)，泵得以被填装(见框812)，并且后面的水将开始移动(见框813)。

在图8中，箭头815指示触发的接收和(先导)水的移动之间的时间延迟。由于这种水在控制器已确认其工作状态之后已经开始移动，因此时间延迟小于图7中的时间延迟。水在控制器35做出任何其他基本决策(见框804至807)之前已经开始移动。

在存在电动阀33连同其操作提前方案(由于其简单的激活过程，见图8)的情况下，与原始系统中的情况相比，水开始移动的时间要早得多。尽管“先导水”的量有限，但足以涵盖由处理时间所引起的时间延迟。由于更早地开始蒸汽生成，因此蒸汽响应变得更快且总蒸汽启动延迟将更小，这对用户熨烫体验是有益的。

将了解，为清楚起见，以上描述已参考不同功能单元以及处理器描述了本发明的实施例。然而，将清楚的是，在不脱离本发明的情况下可以使用在不同功能单元或处理器之间的任何合适的功能分布。例如，将通过分开的单元、处理器或控制器执行的所图示的功能可以由相同的处理器或控制器执行。因此，对特定功能单元的引用仅将视为引用用于提供所描述的功能的适当器件，而非指示严格的逻辑或物理结构或组织。

应注意，在本文献中，词语“包括”并不排斥除了所列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤的存在，并且元件之前的词语“一个/种”不排除多个此类元件的存在，任何参考符号均不限制权利要求的范围，本发明可以借助于硬件和软件两者来实施，并且若干个“装置”或“单元”可以由相同的硬件或软件项目来表示，并且处理器可以有可能与硬件元件协作来实现一个或多个单元的功能。此外，本发明并不限于所述实施例，并且本发明在于上文所描述或在互不相同的从属权利要求中叙述的每个新颖的特征或特征的组合。

Claims (14)

1.一种服装护理系统(1)，包括经由软管线(41)连接的熨斗(2)和基座单元(3)，其中所述熨斗(2)包括用于经由所述软管线 (41)从所述基座单元(3)接收水的蒸汽机(21)，其中所述基座单元(3)包括：

-水箱(31)，用于存储水，

-体积可变形容器(32)，

-电动阀(33)，被布置于所述软管线(41)和所述体积可变形容器(32)之间，

-水泵(34)，用于将水从所述水箱(31)泵送到所述体积可变形容器(32)中，

其中所述电动阀(33)的打开状态和关闭状态能够从所述熨斗(2)控制，使得在所述电动阀(33)的关闭状态下，通过致动所述水泵(34)而在所述体积可变形容器(32)中建立水压，并且在所述电动阀(33)的打开状态下，所述体积可变形容器(32)中的加压水被递送到所述软管线(41)中。

2.根据权利要求1所述的服装护理系统，其中所述体积可变形容器(32)是被布置于所述基座单元(3)中、位于所述水泵(34)和所述电动阀(33)之间的弹性可变形管。

3.根据权利要求1或2所述的服装护理系统，其中所述基座单元(3)包括可变形储存器(39)，所述可变形储存器与所述水泵(34)的输出和所述电动阀(33)的输入处于流体连通。

4.根据前述权利要求1至2中任一项所述的服装护理系统，其中所述软管线(41)包括电线(42)，用以携带用于控制所述电动阀(33)的所述打开/关闭的电控制信号。

5.根据权利要求4所述的服装护理系统，其中所述熨斗(2)包括用于生成所述电控制信号的用户致动元件(22)。

6.根据权利要求4所述的服装护理系统，其中所述基座单元(3)包括被连接到所述电线(42)的控制单元(35)。

7.根据权利要求6所述的服装护理系统，其中所述控制单元(35)适于：在接收到所述电控制信号时，打开所述电动阀(33)并激活所述水泵(34)。

8.根据权利要求7所述的服装护理系统，其中所述控制单元(35)适于：首先打开所述电动阀(33)，然后其次激活所述水泵(34)。

9.根据前述权利要求1至2中任一项所述的服装护理系统，其中所述基座单元(3)还包括用于调节所述体积可变形容器(32)中的水压的压力调节器(36)。

10.根据权利要求9所述的服装护理系统，其中所述压力调节器(36)包括压力释放阀(36a)，所述压力释放阀被布置成：在所述体积可变形容器(32)中的水压超过给定阈值(TH1)的情况下，将水从所述体积可变形容器(32)中释放出来并进入所述水箱(31)中。

11.根据权利要求9所述的服装护理系统，其中所述压力调节器(36)包括用于测量所述体积可变形容器(32)中的水压的压力传感器(36b)，所述压力传感器(36b)被连接到所述控制单元(35)，所述控制单元(35)适于向所述水泵(34)生成控制信号，用于在所述体积可变形容器(32)中的所述水压超过给定阈值(TH2)的情况下，停止所述水泵(34)。

12.根据权利要求9所述的服装护理系统，其中所述压力调节器(36)对应于被连接到所述水泵(34)的压力开关(36c)，所述压力开关(36c)被布置成用于在所述体积可变形容器(32)中的所述水压超过给定阈值(TH3)的情况下，切断所述水泵(34)。

13.根据权利要求9所述的服装护理系统，其中所述压力调节器(36)对应于被连接到所述水泵(34)的压力开关(36c)，所述压力开关(36c)被布置成用于在所述体积可变形容器(32)中的所述水压下降到低于给定阈值(TH4)的情况下，接通所述水泵(34)。

14.根据权利要求4所述的服装护理系统，其中所述电线(42)被连接到所述电动阀(33)，用于控制所述电动阀(33)的所述打开/关闭。

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