CN111166267A - 一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机 - Google Patents

一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机，该洗涤控制方法包括步骤：启动洗碗机的超声波换能器，并获取超声波换能器发射的超声波波长；根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值；驱动装载有洗涤物的碗篮上下往复运动，并控制所述碗篮在音压值最高的液位位置停留预定时间；通过驱动碗篮在洗涤空间内做升降运动，并且让碗篮在音压值最高的位置停留预设时间，能够使得待洗涤物在洗涤效果好的液位位置所停留的时间久，并且通过升降往复运动，使得碗篮内的洗涤物均能到达洗涤效果好的液位位置，提升洗碗机整个超声波洗涤过程的洗涤效果。

Description

一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机
技术领域
本发明涉及洗碗机技术领域，尤其涉及一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机。
背景技术
随着人们生活水平的提高，消费者对厨房家居环境要求也越来越高，因此嵌入式厨电逐渐成为潮流，洗碗机作为现代智能厨房必备厨电，水槽洗碗机已越来越受消费者青睐。为了达到更好的洗涤效果，会在普通洗涤过程中，加入超声波洗涤过程。目前，通常采用定量进水，固定时间洗涤，对于固定频率的超声波，由于水位高度固定，实际清洗效果不理想。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种洗碗机的洗涤控制方法及洗碗机，其驱动碗篮在洗涤空间内做升降运动，并且让碗篮在音压值最高的位置停留预设时间，提升洗碗机整个超声波洗涤过程的洗涤效果。
根据上述提供的一种洗碗机的洗涤控制方法，其通过如下技术方案来实现：
一种洗碗机的洗涤控制方法，包括以下步骤：
启动洗碗机的超声波换能器，并获取超声波换能器发射的超声波波长；
根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值；
驱动装载有洗涤物的碗篮上下往复运动，并控制所述碗篮在音压值最高的液位位置停留预定时间。
进一步地，所述根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值的步骤具体为：
洗碗机超声波换能器发生的超声波经洗涤空间的液面反射后在各液位形成音压；
根据公式P＝ksin(2πh/λ)得出各液位的音压值，其中P为各液位的音压值，h为对应的液位高度，k为与超声波换能器的固有频率、洗涤空间内的液体密度有关的参数，λ为超声波换能器所发出的超声波波长。
进一步地，所述音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为超声波换能器所发出的超声波波长。
进一步地，所述碗篮往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
进一步地，所述超声波换能器设置在所述洗碗机洗涤空间的底部。
此外，为了实现上述目的，本发明还提供了一种洗碗机，该洗碗机包括超声波换能器、驱动电机、控制器和碗篮，在洗碗机内部限定出洗涤空间，所述超声波换能器设置于洗涤空间底部，所述碗篮设置于洗涤空间内并与所述驱动电机连接，所述控制器与所述超声波换能器、驱动电机均连接，所述控制器控制驱动电机驱动所述碗篮上下往复运动，并在音压值最高的液位位置停留预定时间。
进一步地，所述音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为所述超声波换能器发出的超声波的波长。
进一步地，所述碗篮往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
洗碗机洗涤空间内各液位的音压值与超声波传播过程中的幅值正相关，超声波幅频曲线中幅值越大，超声波的音压值越高；音压值高的液位位置相对于音压值低的液位位置来说，振动幅度大，洗涤效果更好。因此，驱动碗篮在洗涤空间内做升降运动，并且让碗篮在音压值最高的位置停留预设时间，能够使得待洗涤物在洗涤效果好的液位位置所停留的时间久，并且通过升降往复运动，使得碗篮内的洗涤物均能到达洗涤效果好的液位位置，提升洗碗机整个超声波洗涤过程的洗涤效果。
附图说明
图1是本发明实施例中洗碗机的洗涤控制方法一实施例的步骤流程示意图；
图2是本发明实施例中洗碗机一实施例的结构示意图；
图3是本发明实施例中超声波换能器所发出的超声波传播效果示意图；
图4是本发明实施例中洗碗机的洗涤控制方法另一实施例的步骤流程示意图。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
实施例一
如图1所示，本实施例的一种洗碗机的洗涤控制方法，包括以下步骤：
步骤S100：启动洗碗机的超声波换能器，并获取超声波换能器发射的超声波波长；
步骤S200：根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值；
步骤S300：驱动装载有洗涤物的碗篮上下往复运动，并控制所述碗篮在音压值最高的液位位置停留预定时间。
在步骤S100中，参照图2所示，以水槽洗碗机为例进行说明，洗碗机启动超声波洗涤过程，先启动超声波驱动器，超声波驱动器(图未示)驱动超声波换能器200振动。在此过程中，超声波驱动器的驱动频率与超声波换能器200的固有振动频率相同，引起超声波换能器200产生共振，发出超声波向洗碗机的洗涤空间100内传播。超声波在洗碗机洗涤空间100的液体中传播的幅频曲线与正弦波曲线类似。
在步骤S200中，洗碗机洗涤空间100内各液位的音压值与超声波传播过程中的幅值正相关，超声波幅频曲线中幅值越大，超声波的音压值越高；相应地，超声波的幅值越小，超声波的音压值越低。如图3所示，超声波传播过程中的幅值在纵向是随液位呈周期变化(由于洗碗机洗涤空间100不大，将超声波传播过程中的衰减忽略不计)，因此，可根据超声波波长与相应的液位值得出洗碗机洗涤空间100内各液位的音压值。
在步骤S300中，音压值高的液位位置相对于音压值低的液位位置来说，振动幅度大，洗涤效果更好。因此，在本实施例中，驱动碗篮300在洗涤空间100内做升降运动，并且让碗篮300在音压值最高的位置停留预设时间，能够使得待洗涤物在洗涤效果好的液位位置所停留的时间久，并且通过升降往复运动，使得碗篮300内的洗涤物均能到达洗涤效果好的液位位置，提升洗碗机整个超声波洗涤过程的洗涤效果。
具体地，在本实施例中，将超声波换能器200优选设置在所述洗碗机洗涤空间100的底部。
进一步地，参照图4，在一些实施例中，上述步骤S200具体为：
步骤S210：洗碗机超声波换能器发生的超声波经洗涤空间的液面反射后在各液位形成音压；
步骤S220：根据简化公式P＝ksin(2πh/λ)得出各液位的音压值，其中P为各液位的音压值，h为对应的液位高度，k为与超声波换能器的固有频率、洗涤空间内的液体密度有关的参数，λ为超声波换能器所发出的超声波波长。
在步骤S220中，音压公式可由以下过程推导得出(本推导过程均不考虑超声波传播的衰减)：
液体介质中，超声波换能器200振动面ds辐射的球面波在传播轴线上Q点引起的音压为：
Figure BDA0002346983920000041
式中P0为超声波换能器200振动面处的起始音压值，ds为振动面的面积，λ为超声波波长，r为振动面至Q点的距离，m为波数，m＝ω/c＝2π/λ，ω为圆频率，ω＝2πf，t为时间。
根据波的迭加原理，作活塞振动的圆盘波源各点波源在轴线上Q点引起的声压可以线性迭加，所以对整个波源面积积分就可以得到波源轴线上的任意一点音压为：
Figure BDA0002346983920000051
则对应各液位的音压幅值为：
Figure BDA0002346983920000052
其中，P0与超声波换能器200的固有频率、洗涤空间100内的液体密度等有关，Rs为波源半径；x为轴线上Q点至波源的距离。
将上式中的
Figure BDA0002346983920000053
等效为相应的液位高度h，则上式化简为：
P＝ksin(2πh/λ)
其中，k为与超声波换能器200的固有频率、洗涤空间100内的液体密度有关的参数。
具体地，所述音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为超声波波长。
根据前述公式可知，当sin(2πh/λ)＝1或-1时，音压值最高；则可得出2πh/λ＝(2n+1)λ/2时，音压值最高，其中，n＝0,1,2,3…。因此，可得出音压值最高的液位高度h＝(2n+1)λ/4,其中，n＝0,1,2,3…。音压值最高的液位位置如图3中的虚线所示。
当然，前述结论是在超声波换能器200的驱动频率与固有频率一致的前提下，k值才能稳定不变。
进一步地，所述碗篮300往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
碗篮300往复运动的频率和往复运动的幅度可根据实际水位情况及清洗阶段进行调节，调节至最佳频率和幅度，即可固定下来，按照此频率和幅度可使洗涤物的洗涤效果达最佳效果。
实施例二
如图2所述，本实施例提供了一种洗碗机，以水槽洗碗机为例进行说明，该洗碗机包括超声波换能器200、驱动电机400、控制器(图未示)和碗篮300，在洗碗机内部限定出洗涤空间100，所述超声波换能器200设置于所述洗涤空间100底部，所述碗篮300设置于洗涤空间100内并与所述驱动电机400连接，所述控制器与所述超声波换能器200、驱动电机400均连接，所述控制器控制驱动电机400驱动所述碗篮300上下往复运动，并在音压值最高的液位位置停留预定时间。
洗碗机的超声波洗涤过程中，先启动超声波驱动器(图未示)，超声波驱动器驱动超声波换能器200振动。在此过程中，超声波驱动器的驱动频率与超声波换能器200的固有振动频率相同，引起超声波换能器200产生共振，发出超声波向洗碗机的洗涤空间100内传播。
超声波在洗碗机洗涤空间100的液体中传播的幅频曲线与正弦波曲线类似。洗碗机洗涤空间100内各液位的音压值与超声波传播过程中的幅值正相关，超声波幅频曲线中幅值越大，超声波的音压值越高；相应地，超声波的幅值越小，超声波的音压值越低。如图3所示，超声波传播过程中的幅值在纵向是随液位呈周期变化(由于洗碗机洗涤空间100不大，忽略超声波传播过程中的衰减忽略不计)，因此，可根据超声波波长与相应的液位值得出洗碗机洗涤空间100内各液位的音压值。
音压值最高的液位位置相对于音压值低的液位位置来说，振动幅度大，洗涤效果更好。因此，在本实施例中，驱动碗篮300在洗涤空间100内做升降运动，并且让碗篮300在音压值最高的位置停留预设时间，能够使得待洗涤物在洗涤效果好的液位位置所停留的时间久，并且通过升降往复运动，使得碗篮300内的洗涤物均能到达洗涤效果好的液位位置，提升洗碗机整个超声波洗涤过程的洗涤效果。
进一步地，与实施例一的推导过程一样，可知音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为所述超声波换能器200发出的超声波的波长。
进一步地，在一些实施例中，所述碗篮300往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
碗篮300往复运动的频率和往复运动的幅度可根据实际水位情况及清洗阶段进行调节，调节至最佳频率和幅度，即可固定下来，按照此频率和幅度可使洗涤物的洗涤效果达最佳效果。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种洗碗机的洗涤控制方法，其特征在于，所述洗涤控制方法包括以下步骤：
启动洗碗机的超声波换能器，并获取超声波换能器发射的超声波波长；
根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值；
驱动装载有洗涤物的碗篮上下往复运动，并控制所述碗篮在音压值最高的液位位置停留预定时间。
2.根据权利要求1所述的洗碗机的洗涤控制方法，其特征在于，所述根据所述超声波波长得出洗碗机洗涤空间内各液位的音压值的步骤具体为：
洗碗机超声波换能器发生的超声波经洗涤空间的液面反射后在各液位形成音压；
根据公式P＝ksin(2πh/λ)得出各液位的音压值，其中P为各液位的音压值，h为对应的液位高度，k为与超声波换能器的固有频率、洗涤空间内的液体密度有关的参数，λ为超声波换能器所发出的超声波波长。
3.根据权利要求2所述的洗碗机的洗涤控制方法，其特征在于，所述音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为超声波换能器所发出的超声波波长。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的洗碗机的洗涤控制方法，其特征在于，所述碗篮往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
5.根据权利要求2所述的洗碗机的洗涤控制方法，其特征在于，所述超声波换能器设置在所述洗碗机洗涤空间的底部。
6.一种洗碗机，其特征在于，包括超声波换能器、驱动电机、控制器和碗篮，在洗碗机内部限定出洗涤空间，所述超声波换能器设置于洗涤空间底部，所述碗篮设置于洗涤空间内并与所述驱动电机连接，所述控制器与所述超声波换能器、驱动电机均连接，所述控制器控制驱动电机驱动所述碗篮上下往复运动，并在音压值最高的液位位置停留预定时间。
7.根据权利要求6所述的洗碗机，其特征在于，所述音压值最高的液位高度为(2n+1)λ/4，其中，n＝0,1,2,3…,λ为所述超声波换能器发出的超声波的波长。
8.根据权利要求6所述的洗碗机，其特征在于，所述碗篮往复运动的频率以及往复运动的幅度固定。
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