CN111771024A - 用于液体传导的家用器具或系统的液压控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于液体传导家用器具或系统的液压控制装置,包括:液压单元(11),其具有对用于液体的导管(30)进行限定的液压体(15),所述导管(30)具有入口(181)和出口(31),所述导管(30)至少部分地利用电绝缘材料来限定;所述液压体(15)上的电动阀布置(EV,SH),其可在关闭定位和打开定位之间电切换,以分别防止或允许液体在所述导管(30)的所述入口(181)和所述出口(31)之间通过;所述液压体(15)上的流量传感器。所述流量传感器是包括至少两个电检测元件(42)的非机械式流量传感器,所述至少两个电检测元件(42)被预先布置用于与在所述导管(30)中流动的液体接触并且由至少一个支承件(41)携带,所述至少一个支承件(41)优选地至少部分地在所述导管(30)内延伸或面向所述导管(30)内部和/或具有基本上平行于液体的流动方向的两个相对的主要面。
Description
技术领域
本发明涉及用于液体传导的家用器具和系统的液压控制装置,诸如例如用于控制液体供应的装置和防溢流安全装置,所述液压控制装置被预先布置用于在液体供应源和使用这样的液体的器具(诸如洗碗机或洗衣机)之间的连接。
更特别地,本发明涉及这样的一种液压控制装置,所述液压控制装置至少包括:
——至少一个液压或连接器单元,其具有限定用于液体的导管的液压体,所述导管具有入口和出口,并且被至少部分地利用电绝缘材料来限定;
——所述液压体上的电动阀布置,其可在关闭定位和打开定位之间电切换,以分别防止或允许液体在所述导管的入口和出口之间通过,以及
——所述液压体上的流量传感器。
背景技术
所提到类型的用于液体传导的器具和系统、特别是用于家用电器的液压控制装置因为用在洗衣机和洗碗机上而广为人知。通常,上述装置包括至少一个液压单元,所述液压单元具有对应的主体,在下文中也被称为阀体,阀体装备有流量传感器和阀布置(通常是电动阀),阀布置包括可控制的打开/关闭元件,以便打开和关闭阀体内部导管中的导管。
这些装置中的一些被提供用于向对应器具计量供水,其中配量基于由流量传感器执行的流速检测来完成。一般来说,在电动阀打开之后,经由流量传感器执行的检测使得能够计算在液压体中流动的水量,并且一旦达到预设量,就控制电动阀重新关闭。电动阀通常由所服务的器具或系统的控制系统来控制,控制系统还接收由流量传感器生成的信号。还可以利用流量传感器来完成某些安全功能:例如,在没有向电动阀供电的情况下(即在所服务的器具的不提供用于打开电动阀的操作程序的步骤期间),检测到流速可以被认为是表示同一个阀的运转失常或故障。
在这种类型的装置中,流量传感器是机械类型的,其基于使用由进水驱动旋转的叶轮,以及基于能够测量叶轮旋转速度(即每单位时间叶轮旋转转数)的对应感测单元。为此,叶轮通常包括一个或多个磁性嵌入件,并且感测单元通常是霍尔效应类型的,设置在与叶轮对准的位置,在水在其中流动的导管外部。例如,从以本申请人的名义的EP 0599341 A中已知这种类型的解决方案。
用于液体传导的器具和系统的其它液压控制装置(一般被称为防溢流安全装置)具有专门预先布置的结构,以防止来自供应管道的任何可能的渗漏水渗漏到家庭环境中,从而引起溢流。为此,供应管道(这里也被称为内管)至少部分地在第二管道(这里也被称为外管)内纵向延伸,以这样一种方式在两个管道的至少一部分之间限定间隙,能够收集可能的渗漏水。在这些安全装置中,阀布置旨在在检测到渗漏水的情况下关闭对应主体内部的导管。
在第一类型的已知解决方案中,外管和间隙在底部(即在它们的远端)朝向家用器具内部打开,在其处提供了收集任何可能的渗漏水的托盘。在该托盘内提供有传感器,该传感器可以是机电类型的(例如,具有与其相关联的微动开关的浮子)或机械类型的(基于无水海绵的膨胀,其与液体接触时体积增加)。无论传感器的类型如何,该布置使得在托盘内检测到水时,传感器生成控制信号(电气的、气动的或机械的,视情况而定),该信号引起在阀体内提供的阀布置的切换,并且从而关闭进水导管。以这种方式,在内部进水管道出现故障的情况下,防止了进一步的流入,并且因此防止了溢流的风险。这些安全装置呈现了如下优点:即使在渗漏不是由于防溢流安全装置的内管故障而是由于安装在家用电器内部的不同液压组件中的故障而导致的情况下,也会中断供水。然而,这些装置的缺点是,在上述安全装置开始工作的情况下,不可能立即知道托盘中收集的水是由于家用电器内部组件的渗漏还是由于双管安全装置运转失常或故障而导致的。
还提出了第二种类型的防溢流安全装置,其比先前描述的装置更简单,并且不以家用电器的特定预先布置为前提。在该第二种类型的装置中,在内管和外管之间限定的间隙在两端处基本上是关闭的,以便能够收集从内管渗漏到外管中(即进入两个管道之间的间隙)的任何可能的水。这些装置中的一些将它们的操作基于无水海绵的使用,该无水海绵可操作地设置在阀体处,与间隙流体连通。无水海绵通常耦合至止动构件,该止动构件被安装成可在机械阀的打开/关闭元件的保持定位和释放定位之间移动。当海绵处于其无水状态时,上述止动构件将打开/关闭元件保持在导管的打开定位。在渗漏的情况下,收集在间隙中的水升高,直到与海绵接触,从而引起海绵的体积增加,并且因此使止动构件朝向释放定位位移,以这样的方式使得阀的打开/关闭元件可以在水的压力下关闭进水导管。例如,从以本申请人的名义提交的德国专利DE 3618258 C中已知这种类型的防溢流安全装置(该文件还描述了上述第一类型的安全装置)。
所提及的第二种类型的其它装置将其操作基于从内管渗漏之后在间隙内出现的压力的升高。流入间隙的渗漏水会引起间隙内压力升高,从而引起与止动构件相关联的薄膜的偏转,从而使止动构件从机械阀的打开/关闭元件的保持定位移动到释放定位,机械阀的打开/关闭元件在水的压力下关闭入口导管。例如,从以本申请人的名义提交的国际专利申请WO 2012/140592中已知这种类型的防溢流安全装置。
同样在某些防溢流安全装置中,在先前所指示的类型上集成了流量计,该流量计对于装置本身或所服务的家用电器的操作是有用的。例如,在以本申请人的名义提交的EP517 293 A和EP 1 085 119 A中描述了这种类型的解决方案。
在某些情况下(例如,参见EP 517 293 A),叶轮是轴向型的,即它属于插入在水在其中流动的导管内的组装件,被限定在集成了安全装置的电动阀的连接器主体中;相反,感测单元安装在水导管外部的连接器主体上。相反,在其它情况下(例如,参见EP 1 085 119A),叶轮是切向型的,并且属于也集成了感测单元的组件,其中该组件已被预先布置成以流体密封方式耦合在集成了安全装置的电动阀的连接器主体的特意提供的座中,并与由连接器主体限定的导管流体连通。
考虑到已知的叶轮流量传感器潜在地会被粘滞,将流量传感器集成在根据现有技术的液压控制装置中(在定量装置的情况下和在防溢流安全装置的情况下这两者)一般是问题的根源。例如,这种粘滞可能是由于来自自来水管的水中存在杂质(诸如沙子或铁渣)而导致的,这些杂质会随着时间的经过而在叶轮的叶片和容纳叶轮的主体之间沉积,并且从而引起叶轮本身的粘滞。设想移动机械部件的已知传感器也会不可避免地遭受磨损,这可能引起检测不精确,并且几乎不适合于检测非常小的水流速(例如,每分钟几毫升),这通常在从装置的阀布置或从内管与连接器主体中的一个之间的连接处轻微渗漏或滴水的情况下发生。
发明内容
总的来说,本发明的目的基本上是解决已知技术的上述缺点中的一个或多个,特别是提供一种所指示类型的控制装置,其特征在于:与设计用于类似应用的已知装置相比,特别是从长期来看,检测精度和/或灵敏度和/可靠性得到改进。
根据本发明,通过具有所附权利要求中指定特性的用于液体传导家用器具和系统的液压控制装置,实现了上述和其它目的,这些目的将在下文中更加清楚地显现出来。权利要求构成本文中所提供的关于本发明的技术教导的组成部分。
附图说明
参考随附附图,本发明的进一步的目的、特性和优点将从随后的详细描述中清楚地显现出来,附图仅通过说明性和非限制性示例的方式提供,并且其中:
图1是根据本发明的可能实施例的装备有液压控制装置的液体传导家用器具的局部剖视示意透视图;
图2是图1的家用器具的一部分的示意透视图;
图3和图4是根据本发明的可能实施例的液压控制装置从不同角度的局部示意透视图;
图5是根据本发明的可能实施例的液压控制装置的液压单元的局部示意透视图,其中没有相应的外壳;
图6是图5的液压单元的剖视透视图;
图7是图6的液压单元的局部分解图;
图8和图9分别是根据本发明的可能实施例的液压控制装置的流量感测单元的分解透视图和分解顶视平面图;
图10是根据本发明的可能实施例的属于液压控制装置的流量感测单元的支承件的示意分解图;
图11是根据本发明的可能实施例的液压控制装置的液压单元的示意顶视平面图;
图12和图13分别是根据图11的线XII-XII和XIII-XIII的示意横截面图;
图14是根据图13的线XIV-XIV的局部示意横截面图;
图14a和图14b是图14的细节,旨在示意性地图示可以在根据本发明的液压控制装置中使用的流量传感器的操作原理;
图15是与图5类似的视图,对应于本发明的一个可能的变型实施例;
图16是根据本发明的进一步可能实施例的液压控制装置的液压单元的透视图;
图17是图16的液压单元的示意透视图,其中没有对应的外壳、树脂制成的主体和外管;
图18是图17的液压单元的示意纵向截面图;
图19是根据本发明的进一步可能实施例的液压控制装置的液压单元的透视图;
图20是图19的液压单元的示意透视图,其中没有对应的包覆模制的外壳和外管;
图21是图19的液压单元的示意纵向截面图;
图22是根据本发明的进一步可能实施例的属于安全装置的感测单元的支承件的示意顶视平面图;以及
图23是图22的支承件的示意分解图;
图24、图25和图26是局部示意图,分别是根据本发明的进一步可能实施例的液压控制装置的液压体的透视图、截面图和分解图;
图27是图24-图26的液压体的剖视透视图;
图28是根据本发明的可能实施例的液压控制装置的流量检测单元的示意分解图;以及
图29是根据本发明的可能实施例的属于液压控制装置的流量检测单元的支承件的示意分解图。
具体实施方式
在本说明书的过程中,对“实施例”、“一个实施例”和“各种实施例”等的引用意指关于实施例描述的至少一个特定配置、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此,在本说明书的各个点中可能存在的诸如“在实施例中”、“在一个实施例中”、“在各种实施例中”等的表述不一定指代同一个实施例,而是相反可以指代不同实施例。此外,在本说明书的过程中定义的特定构造、结构或特性可以以任何适当的方式组合在一个或多个实施例中,甚至不同于所表示的那些。在本文中、特别是参考各图中的示例而使用的附图标记和空间参考(诸如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“正面”、“背面”、“竖向”等),仅是为了方便而提供,因此不限定保护领域或实施例的范围。在本说明书和所附权利要求中,通用术语“液体”应当理解为包括水或家用器具领域中使用的其它液体,包括含有水和/或其它液体的混合物和溶液。同样,通用定义“液体传导的器具和系统”必须理解为包括被供应的或更一般地使用至少一种液体的所有那些装置、器具、设备和系统。在各图中,相同的附图标记用于指定彼此类似或技术上等效的元件。
在图1和图2中,作为一个整体由1指定的是液体传导家用器具,特别是用于洗涤的机器,这里通过以洗碗机作为示例的方式进行表示。然而,家用器具可以是一些其它类型,诸如洗衣机、液压热卫生装置、锅炉、空调设备等。
根据本身已知的技术,洗碗机1具有容纳洗涤桶3的机柜或承重结构2。洗涤桶3在正面的门4处打开,以用于装载和卸载要洗涤的盘子。设置在结构2内部洗涤桶3下方的是收集托盘5,位于收集托盘5内的是水传感器,所述水传感器例如包括在本说明书的背景技术部分中所提及类型的浮子和微动开关。上述传感器在图2中由6指定,其中,为了表示的清楚性,省略了洗涤桶3的表示。传感器6在任何情况下都被设计用于检测托盘中是否存在水,无论是在从洗碗机1内部的组件渗漏的情况下,还是在从执行防溢流安全功能的类型的液压控制装置渗漏的情况下,如在本说明书的引言部分中所解释的。
实际上,洗碗机1装备有根据本发明的可能实施例提供的防止水渗漏的安全装置。作为一个整体由10指定的该安全装置在第一端处包括作为一个整体由11指定的第一液压或连接器单元,其被设计用于连接到未被表示出的供水源,所述供水源例如家用自来水管的水龙头。装置10在相对的一端处还包括第二液压或连接器单元,取决于具体实施例,该第二液压或连接器单元可以集成或不集成电路布置,如下文中所述。
在各种实施例中,如在图1-图2所图示的情况下,由12指定的第二连接器单元集成了至少一个电路布置,并且被设计成与洗碗机1(特别是在洗碗机1的后部区中)相关联。如应当看到的,在两个单元11和12之间延伸的是用于向器具注水的第一柔性管(在下文中也被称为“内管”),其至少部分地被第二保护柔性管(在下文中也被称为“外管”)包围,从而以这样的方式在两个管道之间限定了用于收集和/或输送可能从内管渗漏的水的间隙,如在本说明书的引言部分中所解释的。在各种实施例中,上述间隙在其上端或在单元11处是关闭的。
在所例示的情况下,单元12被安装在洗碗机的机柜2的后壁2a上,在后壁2a的开口处。在其它实施例中,单元12可以被安装在洗涤桶3的后壁中提供的开口处。
在图示的示例中,单元12与形成用于向洗碗机本身供水的系统的一部分的功能单元(例如,集成已知空气断路装置的单元AB)以流体连通的方式连接,然后使水从该功能单元流入洗涤桶3。单元12和单元AB之间的流体连接经由管道7提供。最后,由9指定的是布线的一些导线,所述导线用于将传感器6连接到装置10的上述电路布置以及用于将电路布置本身连接到洗碗机的控制系统,以用于向装置10供电并且用于携带电信号,所述电信号例如表示通过装置10本身吸入到机器中的水的流速值的电信号和/或表示经由传感器6进行的检测的信号(如果存在的话)和/或表示装置10内部渗漏水的检测的电信号,如下文中所解释的。
图3和图4中示意性地表示了根据可能的实施例的装置10,其中上述内柔性管和外柔性管由13和14指定,管道14仅被部分地表示出。用于进水的内管13可以是例如由弹性材料制成的具有光滑表面的管道,并且外保护管14可以是例如由热塑性材料制成的波纹管。另一方面,在可能的变型实施例中,管道13和14这两者都可以是由热塑性材料制成的波纹管(如图12-图13中所示),或者相反地,这两者都可以是具有光滑表面的管道。在下文中,虽然在图3-图4中未表示出内管13的波纹,但是假定管道13和14这两者都是波纹管。
由15和16指定的是分别属于单元11和12的两个液压或连接器主体,优选地由例如热塑性材料的电绝缘材料制成。由17指定的是连接器主体15的外壳,其例如可以是由在主体15上(和对应的阀布置上)包覆模制的电绝缘塑料材料制成的外壳。由14a指定的是套筒或管接头,其例如由在外管14的近端上直接包覆模制的弹性材料制成,用于优选地以流体密封的方式将管道14耦合到外壳17和/或连接器主体15。由18指定的是螺纹环形螺母,其与连接器主体15已知的本身形式相关联,用于连接至水源。
由19和20指定的是盒形外壳的两个部件,其在正面打开,用于具有相关联的电路布置的连接器主体16。在该示例中,外壳部分20还被配置用于提供外管14的连接,如在下文中所阐明的。外壳部分20可以借助于一个或多个机械接合元件(诸如由19a指定的那些)机械地连接至洗碗机的对应壁2a。外壳19-20还可以作为一个整体利用至少一个固定螺钉固定到洗碗机1的结构上,由19a指定的是螺钉的通孔(在图11和12中,螺钉由19b指定)。外壳部件19、20中的一个或两个还可以包括用于在洗碗机上精确定位的对比元件,所述对比元件例如以被设计成插入壁2a中提供的对应孔中的销钉的形式(这些销钉中的一个在图4中由20b指定)存在。在任何情况下,单元12的外壳的构造、安装和固定形式可以与所例示的形式不同。例如,外壳可以由单个零件制成,也可以由多于两个零件制成。机械接合元件也可以是一些其它类型的,例如,部分与家用电器相关联并且部分与安全装置10相关联的互补接合元件(诸如快速耦合接合元件)。
由21指定的是用于向单元11的电动阀布置供电的布线,例如,在液压控制装置(无论是在定量装置的情况下还是在防溢流安全装置的情况下)领域中常用的一种类型的电磁电动阀。这种电动阀在图3和4中不可见,因为它被外壳17所覆盖,但是类似的电动阀在例如图17-18和20-21中是可见的,其中它们由EV指定。电动阀可以例如是常闭型,或者可以以这样一种方式配置——在没有向其供电的情况下——对应的打开/关闭单元(例如,具有薄膜,诸如在图17-18和20-21中由附图标记SH指定的那个)将使限定在连接器主体15内部的导管保持关闭,该连接器主体15经由环形螺母18连接至水源。 相反,在洗碗机的操作期间,当有必要从自来水管装载水时,洗碗机本身的控制系统为上述电动阀提供必要的时间,以使得水的通道能够通过上述导管,并因此流向内管13,以便将水装载到机器中。根据已知技术,电动阀打开的持续时间由洗碗机的控制系统确定,并且在已经将必要量的水(例如,可以经由流量传感器检测)装载到洗涤桶3中时终止。
在各种实施例中,单元12被配置用于将管道13和14机械连接至洗碗机1的背面,并且用于将装置10电连接至洗碗机本身的控制系统。
在各种优选实施例中,如下文中所述,单元12被预先布置用于测量在进水内管13中流动的水的流速。附加地或作为替换方案,在各种实施例中,装置10的单元12被预先布置用于检测从上述单元11的电动阀渗漏的任何可能的水,以及用于检测从内管13渗漏的任何可能的水,如在下文中所述的。
在图5中,示出了没有相应外壳体19-20的感测单元12。在该图中,可以注意到,在各种实施例中,可以如何将固定端子22关联到外管14的远端(例如,通过包覆模制),该固定端子22在外部具有相应的齿或凸起22a,所述齿或凸起22a被预先布置用于接合在限定在外壳部件20的基本管状部分20c中的对应座中(参见图3和4)。端子22可以在外侧上限定用于密封环22b的座,以便改进管道14本身的外部与外壳部件20的管状部分20a的内部之间的流体密封特性。
在各种实施例中,提供由23指定的密封构件或垫圈,其被安装在连接器主体16上,并且基本上具有保护外壳19-20的内部免受可能聚集在两个管道13和14之间的间隙中的水的功能。如将看到的,另一方面,密封构件23具有至少一个通道,其目的在于使得渗漏水能够流向特意提供的检测体积或腔室。
在图5中还可见的是用于为上述单元11的电动阀供电的电缆21,其优选地包含在两个管道13和14之间的间隙内。在示例中穿过垫圈23的电缆21可以终止于连接器24a(例如,rast-2.5类型),该连接器24a可以连接至互补连接器24b,该互补连接器24a被提供在安装在连接器主体16上的电路支承件或PCB 25上。在没有连接器的情况下,电缆21也可以直接连接到电路支承件或PCB 25。在装置与洗碗机1的控制系统或市电电源电连接的情况下,优选地设想可以经由导线9(还参见图1-2)将多极连接器26连接到相同的电路支承件25。
如将看到的,在各种优选实施例中,连接器26利用单个连接来使得能够控制感测单元12的各种功能。
还参考图6和7,在各种实施例中,连接器主体16在其内部限定用于使经由内管13供应的水流动的导管30。出于该目的,主体16限定入口附件31,内管的远端装配在其上(当该内管远端由弹性材料制成时)。在诸如例示的实施例的各种实施例中,在内管13的远端处提供有由弹性材料制成的套筒13a,这在图5中部分可见,该套筒13a装配在附件上。套筒13a可以安装或包覆模制在管道13的远端区上(也参见图12-13,以供参考)。
在导管30的一般与入口附件31相对的部分中限定了出口附件33,其使得水能够从导管本身流出。参考图1和2的示例,管道7被设计成连接到出口附件33。在各种实施例中,附件33从导管30(即从连接器主体16)在横向方向上径向延伸(根据一些实施例,入口附件31因此优选地相对于出口附件33成角度)。
优选地,如在下文中所解释的,导管30的介于附件31和33之间的中间区的特征在于受限的通道截面,其中布置有电检测元件或电极。出于该原因,限定导管30的主体16可以包括许多部分。在各种优选实施例中,在与入口附件31相对的主体16上部中,导管30轴向延伸超过附件33,其中连接器主体16相应地设计成打开,以便使得能够模制导管30的上述中间区。由主体16限定的导管30的打开的上端借助于关闭构件或塞子34阻塞,所述封闭构建或塞子34优选地被提供有密封环34a。作为替换方案,具有受限截面的通道可以被限定在包括出口附件31的主体16的第一部分中,与限定入口附件33的主体16的第二部分相关联,或者反之亦然。
在各种实施例中,感测单元12具有检测体积或腔室,其具有与管道13和14之间的间隙流体连通的入口,以及优选地被设计成设置为与洗碗机1的内部、特别是与洗碗机1的收集托盘5流体连通的出口。
在各种优选实施例中,上述检测体积至少部分地由限定用于水的导管30的连接器主体16本身限定。作为替换方案,上述体积可以由与连接器主体16相关联的例如以流体密封方式固定或焊接在连接器主体16上的另一主体限定。例如,再一次参考图6和7,连接器主体16可以被模制,以便限定一系列壁——其中的一些壁例如在图5-7中由35a指定——这些壁被布置在导管30附近或周围,以便定界由35指定的检测腔室的一部分。在该示例中,腔室35在一侧由盖子16a进一步定界,盖子16a以流体密封方式耦合在主体16上,即耦合在壁35a中的一些的末端,并且在相对的一侧,由主体16的进一步的壁35a1(仅在图14中可见)定界,该壁35a1一般面向电路支承件25,电路支承件25以这种方式位于腔室35的外部。盖子16a可以机械安装,或者经由焊接(例如,超声波或热刀片焊接)或经由胶粘安装。
在各种实施例中,腔室35的下壁——在图6和7中由35a2指定——具有相应的入口附件,其在图7中由36指定:如将看到的,入口附件36被设计成设置为与在两个管道13和14之间限定的间隙流体连通,特别是通过垫圈23的通道和外壳部件20的管状部分20c内部的间隙与所述间隙流体连通。
在各种实施例中,腔室35的侧壁35a中的一个,特别是位于与出口附件33相对应的定位处的壁,进而提供有相应的出口附件37,其例如在图5-7中部分可见。优选地,出口附件37处于比入口附件36更高的高度处,以这样的方式,如将看到的,在腔室35内可以累积一定量的渗漏水。再次优选地,出口附件37与出口附件33面向相同的方向;即两个附件基本上彼此平行。在各种实施例中,用于将检测腔室35设置成与洗碗机1的内部、特别是与其收集托盘连通的目的的管道被设计成连接到出口附件37。例如,参考图1和2,由8指定的是一端连接到出口附件37并且相对的一端通向托盘5的管道。
在各种实施例中,根据本发明的液压控制装置在其液压或连接器单元中的至少一个中集成了流量或流速传感器,所述流量或流速传感器被设计成生成可由其中安装有它的家用器具的控制系统使用的信号或信息。例如,参考到目前为止例示的情况,洗碗机的控制系统可以使用可从上述流量传感器获得的信息来用于测量和/或分配每次要装载到洗涤桶3中的水量,以便执行洗碗程序,和/或所述信息可以用于检测电动阀EV的渗漏或关闭故障。
根据本发明的方面,根据本发明的液压控制装置的流量传感器是非机械式流量传感器,即不设想通常根据现有技术提供的移动部件(诸如轴向叶轮或切向叶轮)的流量传感器。在对应的液压或连接器单元、特别是由液压或连接器单元的对应液压或连接器主体限定的用于水的导管(诸如由连接器单元12的主体16限定的导管30)内,非机械式流量传感器包括至少两个电检测元件,例如,所述电检测元件的形式为导电材料(例如,由金属制成或具有石墨基的糊料)的电极或连线。
在各种实施例中,非机械式流量传感器包括用于电检测元件中的至少一个的至少一个支承件,优选为平面的和/或相对刚性且笔直的。在各种优选实施例中,所述至少一个支承件面向或至少部分地插入装置的用于液体的导管中,通过这样的方式,使得在对应导管中流动的液体可以到达所述至少一个电检测元件。上述支承件在任何情况下都可以是不同类型的,诸如柔性和/或成形的支承件,例如,支承件被设计成适配于用于液体的导管壁的至少一部分或具有与其形状基本上互补的形状。所提及的支承件可以在导管的基本中心定位中、或在导管的交错或横向定位中、或至少部分地在与导管壁相对应的定位中延伸,其中包围至少一个电检测元件的液体在所述支承件的至少一侧或至少一面上。
在各种优选实施例中,至少一个支承件至少部分地通过上述用于水的导管插入,通过这样的方式,使得至少一个电检测元件可以被在对应导管中、优选地在接近于导管壁的区域中流动的水覆盖。
在各种实施例中,非机械式流量传感器是电磁感应流量或流速传感器。基于法拉第定律的电磁感应流量传感器的操作原理本身是已知的,并且因此将不对其进行详细讨论。这里足以回想到,出于操作这样的传感器的目的,使在给定直径的电绝缘导管中流动的流体在基本上垂直于流体方向的方向上流动穿过给定强度的磁通量。如果流体是导电的(这通常是自来水的情况),则会通过这种方式会感应到电势差,该电势差可以借助于与流体接触的两个电极来检测,这两个电极基本上垂直于流体流动和磁场的方向对准。可以经由电极测量的电势差与导管中液体的平均速度成比例。
在各种实施例中,流量传感器因此包括电磁布置和检测布置,电磁布置被预先布置用于在与上述导管(诸如导管30)中的液体流动成横向的方向上生成电磁场,检测布置包括至少两个电极,以用于检测通过液体流动穿过电磁场而感应的电势差,这两个电极被布置在导管内,并因此与要被测量其流速的液体接触。优选地,由同一个支承件(例如,单个平面支承件)携带用于检测电势差的至少两个电极,该支承件以横向方向插入到用于液体通过的导管中,优选地具有基本上平行于液体流动方向的两个相对的面。另一方面,并不从本发明范围中排除使用两个支承件的情况,例如,两个支承件都是平面的,其中的每个都携带至少一个相应的检测电极,这两个支承件都被设计成以横向方向以通常平行的定位插入到液体在其中流动的导管中。
如将看到的,在本发明可能的替换实现方式中,非机械式流量传感器是热线或热膜传感器。另外,这种类型的流量传感器可以包括至少一个对应的支承件,其基本上设置在用于液体的导管的中心处,或在导管的交错或横向定位中,或其本身可以至少部分地限定导管壁,其中液体在支承件的至少一侧或至少一面上包围至少一个电检测元件。
根据本发明的一个方面,附加地或作为流量传感器的替换方案(流量传感器本身可以提供渗漏传感器,如下文中所解释的),根据本发明的液压控制装置在被配置为防溢流安全装置时包括渗漏传感器,渗漏传感器被预先布置用于检测流入其两个柔性管之间的间隙的任何可能的渗漏水,例如,来源于管道13与连接器单元11和/或12的主体之间的连接处的渗漏和/或来源于内管的故障的水。
在各种实施例中,渗漏传感器包括用于检测水的存在的一对电极,它们被布置在检测体积(诸如腔室35)中,该检测体积特别是在相对于液压或连接器单元本身中存在的水导管的外围定位中在安全装置的液压或连接器单元中的一个中被限定,其中上述体积与装置的内管和外管之间的间隙以流体连通方式连接。这样的渗漏传感器的操作原理非常简单:在两个电极之间存在导电流体(通常是自来水)的情况下,在电极本身和与电极连接的安全装置的电路布置之间获得导电,从这种导电中可以确立检测体积内是否存在渗漏液体。
在各种优选实施例中,根据本发明的液压控制装置包括上述两个传感器,即上述流量传感器和上述渗漏传感器这两者。非常有利的是,在这些实施例中提供了用于流量传感器、特别是用于检测电势差的第一电极,以及用于渗漏传感器、特别是用于检测水的存在的第二电极,它们由同一个支承件(例如,平面支承件)携带。该支承件具有携带第一电极的第一部分,该第一部分在控制装置的液压或连接器单元中限定的用于水的导管(诸如由连接器主体16限定的导管30)内延伸,以及携带第二电极的第二部分,该第二部分在上述检测体积内、在用于水的导管外部延伸。优选地,上述第一部分是支承件的中心或中间部分,优选地是第一基本上为平面的部分,而上述第二部分是支承件的端部,优选地是第二基本上为平面的部分。
在各种实施例中,其中支承件包括用于检测电势差的第一电极和用于检测水的存在的第二电极这两者,将支承件本身通过限定在水管壁中的至少一个特意提供的通道插入,在所述至少一个通道处提供有适当的密封部件,诸如垫圈或局部施加的密封剂材料。优选地,用于支承件的上述通道具有与支承件的横截面基本上互补的形状(在基本上为平面的支承件的情况下,上述通道将因此优选地具有基本上为矩形或长方形的形状)。
在各种实施例中,在使用电磁感应流量传感器的情况下,还可以提供有用于测量由电磁(或永磁体)布置生成的磁场强度的布置或传感器,其优选地在基本上与用于测量电势差的电极相对应的或在其附近的定位中。该测量布置可以包括支承件上的线圈或绕组(例如,以在支承件上蚀刻或沉积的螺旋连线的形式,或者可能以利用布线获得并安装在支承件上的线圈的形式),通过这样的方式,使得在装置的组装状态下,线圈或绕组也将浸入由电磁布置生成的磁场中。
可替换地,用于测量磁场的上述布置或传感器可以是霍尔效应类型的,例如,包括安装在支承件(诸如流量传感器的电极的支承件)上的电子芯片。这样的霍尔效应传感器可以有利地涂覆有保护层(诸如在下文中由412指定类型的层)和/或树脂,使得传感器可以位于导管30内,或者也可以安装在导管30外部,例如安装在主体16中提供的座中。
上述测量布置(或传感器)可以例如用于检测例如由温度引起的可能的不可预见的磁场变化。
在各种实施例中,用于电极的支承件是多层支承件。
图8和9中示意性地表示出了可以在本发明的各种实施例中使用的电磁感应流量传感器的部件,即检测布置40和电磁布置50。
在该示例中,检测布置40包括支承件41,其优选地是平面的和相对刚性且笔直的,支承件41可以例如由塑料材料、或陶瓷材料、或复合材料(例如,FR4)或许多不同材料的组合制成。在支承件41上存在信号电极42和43、导电连线——其中的一些在图10中由44指定——以及连接焊盘45。电极、连线和焊盘也基本上是平面的,它们例如可以优选地使用丝网印刷或沉积技术来沉积,或者利用蚀刻技术获得。如将在下文中阐明的,电极42用于测量表示导管30中水的流速值的电势差,而电极43用于检测检测腔室35内的任何可能的漏水。
在各种实施例中,支承件41也可以被提供有上述布置或传感器,以用于测量由电磁布置50感应的磁场。参考图8和9中所示的情况,出于该目的提供了测量线圈,其处于基本上对应于电极42的定位中,该测量线圈就限定在支承件41(在这里具有多层结构)内而言是不可见的。上述测量线圈(或替代它的霍尔效应传感器)可有利地用于提供对由电极42区域中的布置50生成的磁场强度的直接反馈,并且从而使得可获得有用信号,所述信号可用于评估电磁系统是否存在可能的变化或问题,诸如由于生产的公差和/或老化和/或温度变化而引起的变化或者装置损坏之后的故障。
在各种实施例中,电磁布置50具有一般为U形的配置,或者具有以下特征的配置:存在两个基本上平行布置或彼此并排设置的极或轭,在所述极或轭之间生成上述磁场。在图8和9中所示的情况下,布置50包括由铁磁材料制成的两个轭或极51,它们一般是平行的并借助于由铁磁材料制成的第三轭52连接在一起,在第三轭52上布置或缠绕的是电气线圈53,其具有对应的供电导线54。轭52可以有利地由具有高磁性剩磁的材料(半硬材料)制成。
还参考图10,在各种实施例中,支承件41可以呈现堆叠在彼此顶部上的多个层。在各种实施例中,提供由电绝缘材料制成的基层411,所述电绝缘材料诸如塑料材料(例如,聚碳酸酯)、或陶瓷材料、或复合材料(例如,FR4)。
在各种实施例中,在基层411上限定至少一个第一导电连线441,特别是螺旋缠绕的第一导电连线441,其形成用于测量磁场的上述线圈,由46指定。基层411涂覆有由电绝缘材料制成的中间层412,其保护第一连线441并使第一连线441绝缘,并且在路径441本身的远端处提供有通孔47,通孔47基本上处于线圈46的中心。
在层412上,限定了由442和443指定的具有许多导电连线的第二图案。连线442在相应的远端限定电极42以及电极43(当设想时),电极42以及电极43分别位于层412的中心区和端部区中。连线443的远端在中间绝缘层412的开口47处限定触点46a,用于与下层的线圈46(即对应连线441的远端)的中心电连接。以这种方式,在连线441和443的焊盘45处,可以检测到电势差,其与由电磁布置50生成的磁场强度成比例。
中间层412涂覆有进一步的电绝缘材料层413,其保护所有下层导电连线并使所有下层导电连线绝缘,仅暴露要被浸在水中以便测量与流速成比例的电势的电极42以及用于检测水的存在的电极43,该电极43被设置为在腔室35中存在任何可能的渗漏水的情况下导电。在所示示例中,层413被提供有用于使得电极42能够被暴露的开口48,并且层413具有比层412更小的长度,以便使电极43暴露。显然,也可能通过在后面的通道中提供相同长度的层412和413,以便也使电极43暴露。
各个导电连线在各自的近端限定连接焊盘45,其分别位于层411和412的一个边缘处。为了使焊盘45暴露,层412和413限定了相应的通道49。
在该示例中,限定电极42的连线442仅存在于基层411的一个主侧面上。另一方面,也可能在基层411的相对的主侧面上提供类似的连线,并且从而提供类似的电极42和层413,例如,以便将一些连线移动到该侧面上或使电极的敏感表面加倍,以用于测量表示水流速值的电势差。
在支承件41上提供的导电连线可以经由丝网印刷技术或一些其它沉积技术例如使用具有煤或石墨或金属基料的油墨来限定。
在各种优选实施例中,在根据本发明的装置的液压或连接器单元中的一个中限定的用于液体的导管具有检测区,其中安装有流量传感器,并且在该检测区中,在用于测量电势差的电极的定位的上游和下游,导管的通道截面会变化。
参考图6和7,在各种实施例中,在其上安装有流量传感器的液压或连接器主体(此处为主体16)在其限定导管30的管状壁上具有两个相对的通孔,在图6和14中由SL指定,所述通孔例如形式为基本上是矩形或长方形的狭缝,或者具有与支承件截面基本上互补形状的狭缝。然而,开口SL可以具有出于该目的而设计的一些其它形状,特别是设计成使得支承件41的至少一部分和/或对应电极42能够被布置成使得与液体相接触的形状,优选地在诸如被液体流包围的定位中。将开口SL被限定在导管30的上述检测区中。
在各种实施例中,将支承件41以横向方向通过开口SL插入,其中支承件41的主要面基本上平行于水的流动方向。支承件41可以被以这样的方式插入或定位,使得其中心区(电极42位于其中)位于导管30内或者处于在任何情况下都可以被液体包围的定位中,并且使得其远端区(电极43位于其中)伸入到腔室35中。优选地,在通孔SL处提供的是被设计成保证支承件41与连接器主体16之间的流体密封性的部件SM,这些部件可能包括由弹性材料和/或局部施加的密封剂材料(例如树脂(环氧树脂、丙烯酸、或单组分、或双组分类型))或聚合物包覆模制制成的垫圈。
在所例示的情况下(特别是参见图7),上述检测区包括用于进水的区域30a,其中通道30的截面或至少其在导管30的宽度上的尺寸减小或变窄,直至电极42所处于的相邻检测区域30b,随后是用于出水的相邻区域30c,其中通道截面或导管30的尺寸再次变宽,优选地基本上达到其原始截面(即与入口区域30a的紧邻上游的通道截面相同的通道截面)。
检测区域30b中的通道截面,或至少其在导管30的宽度上的尺寸优选地比入口区域30a的初始通道截面和出口区域30c的最终通道截面中的至少一个(优选地这两者)更小或更窄。检测区30a-30c中的通道截面的变化,特别是区域30b中截面的减小,呈现出这样的优点,即电极42所处于的检测区域30b中水的流速增加,并且因此在该区域中,由于磁场而获得了增强的电荷分离效应,这促进了电势差的检测。
在各种实施例中,导管30的截面或检测区的检测区域30b的形状基本上是长方形的,或者基本上是矩形或椭圆形的,并且支承件41以基本上平行于长方形截面的主要尺寸的方向插入或以任何方式设置在上述区域30b中。参考图14中图示的示例,长方形截面至少近似为椭圆形,但是其也可以至少近似为矩形。以这种方式,电极42可以距彼此尽可能远地定位在检测区域30b中,尽管还是在导管30的受限的通道截面内。电极42之间的距离使得能够增加电势差的测量灵敏度。假定电势差与暴露于磁场的水通道截面的横向尺寸基本上成比例,则横向尺寸的增加使得能够增加测量灵敏度。
连接焊盘45位于支承件41的近端区中,基本上被布置为边缘连接器类型的公多极连接器,该公多级连接器与存在于电路支承件25面向导管30的面上的对应母多极连接器60耦合,用于电连接至洗碗机1的导线9从电路支承件25延伸。各种电气和电子组件(其中的一些由61指定)也安装在电路支承件25的这一面上,用于管理和处理经由电极42、43和测量线圈46-46a生成的信号,以及用于经由同样连接至电路支承件25的对应导线54为电磁布置50的线圈53供电。还与电路支承件25连接的是用于为存在于装置10的单元11中的电动阀供电的多极电缆21,其如前所述优选地部分地在两个管道13和14之间的间隙内延伸。
电路支承件25固定在连接器主体16上的适当定位处,在腔室35的外部,并因此处于与导管30中流动的水和有可能到达腔室35的渗漏水这两者完全隔离的定位处。
电磁布置50在导管30的外部、特别是在导管的检测区域30b中,被安装在基本上与支承件41对应的定位处。为此,连接器主体16可以方便地限定用于两个轭51的安装座(这些座例如在图13和14中可见,其中它们未由任何附图标记指定),所述安装座优选地彼此平行和/或对称,非常优选地彼此相同。电磁布置50并且因此轭52和线圈53也可以完全经由连接器主体16支撑,虽然也不排除(例如,线圈53和轭52的)同样是与电路支承件25的机械连接。
在图11和13中示出了处于其组装状态的连接器单元12,并且出于理解本发明的目的,在图14中也仅限于直接感兴趣的部分。从图12和13可以领会到末端22的中空结构,其优选地设置在外管14的远端,并且领会到如何在内管13和外管14之间限定这里基本上呈环形形状的由G指定的上述间隙。从上述图中,还可以注意到,在优选地被提供有对应的端部套筒13a的内管13和外壳部件20的优选地具有圆柱形或管状形状的一部分20a之间,如何限定进一步的基本环形的间隙(由G1指定),该间隙由于末端22的中空结构而被设计成提供管道13和14之间的间隙G的某种“延长”。
再次从图12和13中可以注意到,在各种实施例中,如何布置垫圈23以便关闭外壳部件20的圆柱形部分20a。然而,如从图13清楚显露出来的,垫圈23中限定了两个通道23a、23b,它们基本上是轴向的并且彼此流体连通,其中底部通道23a在间隙G1处打开,并且其中耦合在上部通道23b中的是检测腔室35的入口附件36。
从图13和14可以注意到轭51的可能布置,它们彼此平行设置,其中检测区域30b设置在两者之间,以便引导用于流速检测的磁场通过检测区域30b。
下面描述根据本发明的装置的可能操作。
当洗碗机1处于断开状态时,对应的控制系统不向存在于装置10的连接器单元11中的电动阀供电。因此,该阀保持在其中单元11内的导管关闭的状态,从而防止水进入机器。
在洗涤周期开始后,当有必要将水装载到机器中时,洗碗机1的控制系统通过向电动阀供电来使得上述电动阀能够打开。由洗碗机的控制系统经由布线9向连接器单元12的电路支承件25供应必要的电源电压,并经由电缆21将电压从电路支承件12传送到单元11的电动阀。电路支承件25还经由导线54为流量传感器的电磁布置50的线圈53供电,从而在通过导管30的检测区域30b封闭的轭51中创建磁场,从而使水流穿过。在图14a的细节中,该磁场由横向于导管30(即其检测区域30)的箭头示意性地表示。
在电动阀打开之后,来自自来水管的水流入单元11内的导管中,穿过内管13,并且到达连接器单元12的导管30。然后,水流穿过单元12的导管30的检测区30a-30c,并且然后进入出口附件33,并经由管道7(图1)到达洗碗机的洗涤桶。
横向于水流的磁场的存在(图14a)使水(离子)中存在的电荷受到电磁力,电磁力根据其电荷为正还是负来将其推向相反的方向。例如,参考图14b的细节,所有的正电荷将根据箭头“+”移动,而所有的负电荷将根据箭头“-”移动。如果磁场反向,则水的电荷将以相反的方式移动。
只有当水的流速不为零时,电荷的位移才存在,并且电荷的位移程度与流速成比例;即水的流速越高,将移动的电荷量就越大。检测区域30b侧面处的电荷的位移将在存在于支承件41上的电极42之间创建电势差,该电势差与穿过磁场的流的流速成比例。
跨电极42的信号到达电路支承件20(经由对应的导电连线442、焊盘45和连接器60——图6、7和10),在电路支承件20处经由组件61对所述信号进行处理。然后,表示流速值的电信号经由布线9从电路支承件25传输到洗碗机1的控制系统。应当注意,可以根据任何已知技术来实现数据的管理、处理和传输形式。例如,优选地,基于跨电极42检测到的电势差和预先已知的参数(检测区域30a中的通道截面尺寸和由布置50生成的磁场强度)的对流速值的计算可以通过存在于电路支承件25上的特意提供的组件(例如,经由微控制器)来进行,并且向洗碗机的控制系统发送例如以二进制代码形式的信号或者电压和/或频率可变的信号。另一方面,不从本发明的范围中排除其中将适当放大的电势差的值直接发送到洗碗机的控制系统的解决方案,在该控制系统中,基于预先已知的上述参数进行对流速或流量的计算。
在任何情况下,基于流速值,洗碗机的控制系统都能够测量装载到水箱中的水量。当由洗涤程序的对应步骤确定的水量已装载到洗涤桶中时,洗碗机的控制系统将中断对连接器单元11的电动阀的供电。
如已经提到的,在各种实施例中,还在支承件41上提供由线圈46-46a(图10)表示的磁场传感器,所述磁场传感器基本上在电极42处,并且在任何情况下都在由布置50生成的磁场内。跨上述线圈,即在对应的焊盘45处,将因此可能检测到表示由轭51产生的磁场强度的电势差。可以例如通过存在于电路支承件25上的电气/电子组件61——优选地包括电子控制器和非易失性存储器部件——来处理该电气值,以便具有关于电极42区域中磁场的有效强度的可用信息,并且从而具有评估电磁系统可能存在的问题或变化的可能性。
这种类型的信息可以以信号的形式传输到导水家用电器的控制系统,例如,以用于发信号通知流量传感器可能的操作故障。控制逻辑(无论是在电路支承件25上还是在洗碗机的控制系统中实现的)可以有利地使用如由线圈46-46a测量的关于磁场有效强度的信息来用于计算流速值的目的,即在利用自适应类型的逻辑的情况下,根据该逻辑表示磁场强度的值是可以基于经由线圈46-46a进行的测量每次更新的参数。
如所提到的,在各种优选实施例中,至少轭52可以由半硬材料、即具有高剩磁的材料制成。这种类型的材料使得即使在对线圈53停止供电时也可以在一定时间内保持磁场,这在减少电能消耗方面是有利的,特别是当装置设想自主电能源(诸如下文中所述的电池65)时。例如,在各种实施例中,用于为线圈53供电的脉冲将以短的时间间隔发生,优选地小于一秒(例如,750ms)。使用半硬材料使得能够施加这样的持续时间为几微秒的脉冲,并在必要的余下时间内保证磁场的存在。如可以领会到的是,这使得能够节省能量,这在利用电池等供电的情况下是有用的。
可能地,如果半硬材料被用于轭52,则可以预先布置电磁布置50的控制电子器件来用于对线圈53供电,以便生成第一磁场,并且然后中断供电,在任何情况下保证供电中断后的一定时间间隔内存在一定的磁场。优选地,但非必要地,控制电子器件也可以被预先布置用于测量在上述时间间隔内保持的磁场(例如,经由上述测量线圈或上述霍尔效应传感器),以确立在不对线圈53供电的情况下的磁场衰减,例如以便补偿磁场的测量和/或确立何时重启对线圈53的供电。
在其中由于洗碗机内部组件故障而在洗碗机内发生漏水的情况下,渗漏水将到达托盘5(图1-2)并将被传感器6检测到。对应的电信号(通常得自于传感器6内开关的切换或得自于传感器6内两个电极之间的短路)将经由布线9的对应导线到达电路支承件25,并且对应的信息将再次以电信号的形式经由布线9的其它导线从实现在支承件25上的电路传输到洗碗机的控制系统,以发布适当的警告和/或实现校正动作。例如,在存在这样的信号/信息的情况下,控制系统将中断对连接器单元11的电动阀的供电(如果在那一时刻电动阀被供电的话),或者将使得不可能对电动阀进行供电,直到发出特意提供的重置命令为止(通常由为洗碗机提供技术援助的工作人员执行)。
例如,由于内管13的故障,在安全装置10内也可能发生水的渗漏。在这种情况下,由间隙G内的外管14收集渗漏水。水从间隙G进入间隙G1(图12-13),并且然后经由对应的入口附件36到达检测腔室35。腔室35中的水位升高,直到到达出口附件37,并且然后水通过管道8(图2)流入洗碗机1内的收集托盘5。
再次,在触发设置在托盘5中的传感器6之前(如果提供了该可选传感器6的话),腔室35中的渗漏水使电极43导电,从而产生可以被存在于电路支承件25上的电路检测到的电信号。可以将表示腔室35中存在水的信号传输到洗碗机1的控制系统,以用于发出适当的警告和/或实现校正动作,其方式类似于先前描述的机器内部渗漏的情况。应当领会到的是,在使用根据本发明的装置的情况下,洗碗机的控制系统可以被设置为如下状态:其中所述控制系统以快速且简单的方式识别托盘5中收集的渗漏水是由于洗碗机内部组件的故障或运转失常还是由于装置10的故障或运转失常。随后的警告可以由用于洗涤的机器例如在洗碗机的控制面板上优选地通过显示器或警告灯系统提供,或者经由射频或无线信号提供给便携式电子设备(诸如手机或平板电脑),以指示渗漏点(机器1或装置10),从而简化技术人员对故障的标识。还可以在装置10上直接提供借助于支承件25的上述电路来控制的特意设计的故障警告系统,该故障警告系统例如包括设置在单元12或单元11上的蜂鸣器和/或光学警告装置(在这种情况下,将经由电缆21向蜂鸣器提供供电)。也可以经由以无线模式(例如,经由蓝牙或Wi-Fi)将信号传输到外部电子设备(诸如智能设备)来提供此类警告。在这种情况下,根据本发明的装置的电路布置将被提供有合适的无线通信模块,例如无线收发器。
根据各种实施例,还可以预先布置在电路支承件25上实现的电路,以便使用表示腔室35中存在水的信号来直接中断对连接器单元1的电动阀的供电(如果它当前打开的话),或者阻止随后对阀的供电。
在各种实施例中,根据本发明的液压控制装置被提供有自主电源,用于例如经由至少一个电池对其自身电路布置进行供电、特别是用于对与流量传感器(及可能的渗漏传感器)相对应的电路布置的至少一部分供电。以这种方式,即使在没有来自电力干线的供电的情况下或在关断了导水家用器具的情况下,也可以使得装置的自主操作能够实现。提供装置内部电源的一个或多个电池优选地是可充电类型的电池,其可以直接从电力干线或通过器具进行充电。
在图15中示意性地图示出了这种类型的实施例。在该图中,由65指定的是两节电池,所述电池使得即使在其中安装了洗碗机1的电气布线系统中没有电压的情况下,也能够为装置10专属的电路供电。以这种方式,即使在没有来自电力干线的供电(停电)的情况下,也可以经由电极43检测检测腔室35内水的存在,并且从而标识装置10的故障或运转失常,特别是内管的故障。可以预先布置连接器主体16或单元12,以便限定特意提供的用于电池的座。在所例示的情况下,连接器主体16限定用于一组相互平行的两节电池65的接合元件66。
装置10内的电路可以被预先布置为通过洗碗机1被从电力干线进行供电,以及检测干线电压的可能缺失,并且在这种情况下,使得能够经由电池65进行供电。另一方面,假定由装置10内的电路布置所确定的电能消耗非常低(基本上限于用于经由布置50生成磁场所必需的消耗),则电路布置甚至可以始终借助于其自身的内部电源来被供电。
在各种实施例中,在根据本发明的装置中提供的非机械式流量传感器可以用作渗漏水的“虚拟传感器”。例如,假设当属于连接器单元11的电动阀应当关闭时,传感器40-50检测通过导管30的甚至最小水流速。在这些情况下,检测到水流速明显指示上述电动阀存在问题,当未对该流入进行编程时,上述电动阀保持打开或在任何情况下都使得水能够经由内管13流入(尽管具有最小的流速)到导水家用器具中。在这些情形下,如果装置10装备有它自己的警告系统,则可以由洗碗机1和/或装置10自身激活适当的渗漏警告。
当传感器40-50经由装置10的自主电源66供电时,可以实现相同的逻辑。假设洗碗机1关闭并且传感器40-50在任何情况下都检测甚至最小的流速。在这些情况下,装置10可以例如经由它自己的警告系统激活指示渗漏的声音警告,或者被预先布置成检测洗碗机1随后的接通并向洗碗机1的控制系统发送与所遇到的操作故障相对应的信息或信号。此外,可以以与之前已经提到的方式类似的方式经由无线模式下的信号传输发出这样的类型的警告。
在各种实施例中,装置的控制电子器件,即支承件25上提供的电路,被预先布置用于电连接到导水家用器具(这里由洗碗机1表示)的电子控制系统。为此,如已经提到的,可以使用具有许多触点的适当连接器,诸如先前由26指定的连接器,其可以是例如rast-2.5型的连接器。触点的数量和类型,即导线9的数量和类型,可以根据应用(例如,考虑到图2的传感器6存在与否)而不同。在各种实施例中,至少可以存在:
a) 用于对单元11的阀布置(如前所述,其可包括电磁阀)进行电气控制的两个触点,
b) 用于对存在于电路支承件25上的组件(包括检测布置40和电磁布置50)供电的两个触点,
c) 用于读取表示流速测量值的信号(即经由非机械式流量传感器40、42、50获得的信号)的一个触点,
d) 用于读取表示渗漏水检测的信号(即经由电极43获得的信号)的一个触点。
在其中装置10没有设想直接检测渗漏水的功能(即没有设想电极43)的情况下,例如在仅在配量装置上使用而不装备外管的情况下,可以省略点d)中提及的触点。
在各种优选实施例中,还提供至少一个进一步的触点,这里被定义为“编程触点”,其可用于接收数据,但也可以在其上传输数据(优选地是存储的数据或可以存储在装置10的电路25中的数据),例如,以用于写入和/或传送和/或修改对于优化非机械式流量传感器的操作有用或必要的参数。
有利地,在生产处理期间,所提及类型的多触点连接器(诸如连接器26)的存在可以被用于液压控制装置的完整功能测试的目的。在这种情况下,上述连接器将被连接到特定的测试装备,而不是被连接到洗碗机1上装载的电子器件,该特定的测试装备被预先布置用于验证装置10的正常操作。
优选地,上述测试装备被预先布置用于使用所有可用的触点a)-d),以便测试对应的功能。有利地,该装备还可以被预先布置为使用上述编程触点,以用于在存在于电路支承件25上的非易失性存储器(例如,EEPROM)中写入或更新一个或多个参数的目的,该一个或多个参数被设计成调节电路布置40、50的操作,特别是其被设计用于测量流速的部分。接下来,在装置10的正常操作期间,即在装置10安装之后,可能不再使用编程触点(如果不是,则可能在维修和/或技术援助干预之后),或者可以将其用于其它目的,例如,用于将信号传输至洗衣机。上述一个或多个参数可以由测试装备根据常见写入方法经由编程触点写入在上述非易失性存储器的特意提供的单元中。在其它实施例中,可以在无线模式下进行该编程,而无需附加的物理触点。
在各种实施例中,由于用于获得装置10的组件的公差和/或用于其生产处理的公差,上述一个或多个参数包括至少一个校准参数,其目的在于抵消任何可能的生产散布。
在下文中,描述关于校准参数的可能逻辑。在装置10的测试期间,参照所设定的并且被视为实际参考值的水的流速值对经由非机械式流量传感器40、42、50测量的水的流速值进行检查。在其中由流量传感器测量的值与实际参考值不对应的情况下(由于组件和/或生产处理散布的变化性),可以在装置10的控制器的控制程序中输入被称为“校准因子”的乘数,使得测量与参考正确匹配。
例如,在实践中,乘数可以由实际参考值与测量值之间的比率给出(乘数=实际参考值/测量值)。然后,在装置10的正常使用中,控制器将通过把由非机械式流量传感器测量的值乘以乘数来校正从机载电子器件输出的信号(输出信号=乘数*测量值)。
附加地或作为替换方案,可以写入上述非易失性存储器中的一个或多个参数可以包括下面所列参数中的一个或多个。
1)“断电时间”——为了使非机械式流量传感器40、42、50的耗电量减小到最小值,存在于支承件25上所实现电路中的控制器可以被预先布置用于在一次测量和下一次测量之间中断对传感器本身的供电。两次测量之间经过的时间因此是可调整的,并且出于该目的,设想了参数“断电时间”。通过增加参数“断电时间”的值,延长流量传感器的不活动时段,从而降低消耗(当经由上述自主电源对装置上装载的电子器件供电时,这特别有利)。以这种方式,也延长了对流量传感器的输出信号的一次读取和下一次读取之间经过的时间,通常被称为“采样率”。因此,参数“断电时间”使得能够与最终用户的要求一致地调节采样率(每单位时间读取次数)。
2)“滤波器激活”——流量传感器的控制电子器件可以被预先布置用于滤波对应的输出信号,以便提高其稳定性。这是经由在从装置10的输出端提供数据之前执行的常见数学类型操作(即对读取的值进行数学处理)获得的。参数“滤波器激活”使得能够激活或不激活该操作。如果禁用此功能,则流量传感器的控制电子器件会在输出端处提供所读取的数值,而不进行任何处理。
3)“滤波器参数”——滤波逻辑优选地是自适应类型的;即根据要滤波的信号的振荡是小还是大,它呈现至少两种操作模式。大的信号振荡对应于流速的大范围变化。这种情况通常在打开/关闭通过装置10的水流时发生。在这些情况下,可能优选地是,信号快速跟随流速的变化,而不进行可能减缓其变化的滤波(即没有任何数学处理)。滤波器将读取的值与前一个值进行比较。如果这些值之间的差大于参数“高δ流速(high delta-flow-rate)”,则滤波器不执行任何数学计算,而是提供所读取的值。相反,小的信号振荡通常对应于电气或流体动力干扰,这会引起信号值的变化,即使流速实际上并没有变化。在这种情况下,有利的是设想将对小的变化进行滤波并提供更稳定的信号值的数学计算。同样在这种情况下,滤波器将读取的值与前一个值进行比较。如果这些值之间的差小于参数“低δ流速(low delta-flow-rate)”,则滤波器执行数学计算,以用于对读取的值进行平均,并且因此提供更稳定的值。
4)“时间常数”——在2)和3)点中提及的数学计算是在考虑到参数“时间常数”的情况下执行的,该参数定义了为了计算滤波值(根据可以是不同类型的平均计算公式)必须考虑多少个相继的流速读数。在实践中,高的“时间常数”参数值会提供更稳定的值,但该值会更慢地跟随流速的任何可能变化。
5)“流速切割值”——该参数旨在指示非常接近于零的水的流速值。由非机械式传感器读取的小于参数“流速切割值”的任何流速值都会被人为强制设为零数值。以这种方式,可以忽略非常小的信号振荡,在实践中这种振荡不会产生真实的流速,而是一般为电干扰/噪声的结果。
6)“零传输”——利用此参数(真/假类型),限定装置10上装载的电子器件是否要传输零流速值。从耗电量的角度来看,一种更优选的配置是不传输零流速值。在这种情况下,只有在存在非零流速的情况下,电子器件才会传输输出信号,而在没有检测到流速的情况下,电子器件将不会传输任何信号,这对洗碗机1的控制电子器件也有好处,因此将不需要管理零值,并且因此也不重要。
先前,已经提到了在位于用于液压控制装置的水通道的管道(诸如内管)下游的液压单元或主体(诸如可以连接至用于洗涤的机器的连接器单元)中集成了非机械式流量传感器(优选为电磁型)和/或存在渗漏水的传感器。然而,相同的概念也适用于将上述传感器中的一个或两个集成在处于管道13上游的液压单元或主体(诸如可以连接到水龙头或自来水管的连接器单元)中。
实际上,对于本领域技术人员而言清楚显现出来的是,先前描述的与连接器单元12有关的各种特性和功能也可以应用于连接器单元11。
例如,图16-18涉及在单元11中集成非机械式流量传感器、特别是电磁流量传感器的情况。在这些图中,使用与先前各图相同的附图标记来指定在技术上与上文已经描述的元件等同的元件。
在各种实施例中,诸如在例示的实施例中,单元11具有由两个半壳17’和17”组成的外壳,其包围对应的连接器主体。如特别是在图18中可以看到的,在这种情况下,连接器主体优选地由机械地并且液压地耦合在一起的两个部件151和152组成,这两个部件每个限定了单元12内的用于水的导管30的相应部分,然而,连接器主体可能包括许多部件或由单个主体组成。两个主体部件151和152由例如模制热塑性材料的电绝缘材料制成。液压或连接器主体分为两个部件的优选结构在这种情况下还取决于需要能够经由模制获得一定的轮廓,特别是导管30的具有可变截面的检测区30a-30c、用于容纳流量传感器组件的体积、以及用于电动阀(由EV指定)和对应的打开/关闭构件(由SH指定)的安装座,所述打开/关闭构件优选地是包括薄膜的类型。这种类型的阀本身是已知的,并且广泛用在执行定量功能或执行防溢流安全功能的液压控制中。优选地,在两个主体部件151和152之间的耦合区域中、特别是在导管30的相应部分之间的耦合区域中提供由SE指定的至少一个密封元件,诸如O形环类型的垫圈。在其中优选地提供有密封元件SE的区域中,两个主体部件151和152之间的机械耦合可以例如是卡口耦合型或使用接合元件或销钉的类型。可替换地,在两个主体部件151和152之间进行胶合或焊接(诸如激光或热刀片焊接)的情况下,可以省略密封元件。
如可以看到的,在各种实施例中,可以将电动阀的第一电磁布置和流量传感器的第二电磁布置与同一个液压或连接器主体相关联。优选地,与第一主体部件(诸如部件151)相关联的是第一电磁布置,而与第二主体部件(诸如部件152)相关联的是第二电磁布置。在各种实施例中,电动阀的打开/关闭元件与第一主体部件(诸如部分151)相关联,而流量传感器的电极与第二主体部件(诸如部分152)相关联,所述电极在打开/关闭元件的上游或下游。
优选地,液压或连接器主体,即其部件152,在这种情况下限定由70指定的盒状体积或壳体,其在某种程度上类似于先前描述的腔室35,但是在这种情况下具有容纳电磁感应流量传感器的组件的功能。同样在这种情况下,传感器包括优选为平面的支承件41和先前所述类型的电磁布置50。然而,支承件41仅携带用于检测电势差的电极42,以及用于检测磁场强度的可能线圈(46-46a)。在这种情况下,将电路支承件25安装在壳体70的一端。
在所例示的情况下,在环形螺母18的上游提供滤波器F和流量调节器FR,这两者本身都是已知的概念,并且在任何情况下都构成装置10的可选组件。
在关于环形螺母18的相对一侧,外壳17’-17”优选地限定了一般为圆柱形的管状部分17a,在其内可以容纳有例如在外管14的近端上包覆模制的弹性套筒14a。该套筒14a进而可以部分地安装在由弹性材料制成的封闭垫圈14b上,该封闭垫圈14b包围主体部件152的对应圆柱形部分,从主体部件152的对应圆柱形部分延伸的是用于水的导管30的对应部分,垫圈14b优选地支撑在由主体部件152本身限定的对应凸缘结构15a上(还参见图17),并且具有用于电缆21的流体密封通道。
套筒14a和垫圈14b在至少部分弹性压缩的状态下优选地被封闭在外壳17’-17”的部分17a中,以便确保借助于垫圈14b将外管14与顶部闭合的两个管道之间的间隙G以机械和流体密封方式固定。内管13通过套筒13a耦合到液压或连接器主体(即其部件152)的出口附件31。
与电路支承件25分离的是电缆21,该电缆21对于为在支承件25本身上实现的电路供电,以及为电磁布置50供电和携带控制信号是必要的。在其中不经由电池向电磁布置50供电的情况下,电缆21优选地包括至少五条导线,其中的两条用于电动阀EV的螺线管,三条用于流量传感器(供电+表示流速的信号)。
在各种实施例中,被提供有阀布置和流量传感器的液压单元具有外壳,所述外壳至少部分地由在对应液压体上包覆模制的聚合物或树脂或热塑性材料制成。上述外壳可以被提供用于至少部分地封闭或覆盖流量传感器的电极和电磁阀的电磁铁、和/或电磁阀的磁轭和流量传感器的至少一个磁轭、和/或用于驱动电磁阀的线圈和流量传感器的线圈。
在所例示的情况下,在连接器主体151-152上和电动阀EV上以及电缆21的相应部件上提供的是具有电绝缘和吸湿功能(防止水和湿气)的聚合物或树脂OC块,其被限制在随后被封闭在外壳17’-17”中的对应壳体OC1中。有利地,块OC还用作用于两个主体部件151和152之间的机械闭锁的系统。
如可以领会到的,图16-18中表示的装置的流量传感器40-50的操作与先前已经描述的完全类似。图19-21涉及与图16-18的实施例完全类似的实施例,但是其中单元11的外壳17直接由为此适当成形的包覆模制材料、特别是聚合物或热塑性材料的主体OM来限定。从图21中可以注意到,在这种情况下,如何包覆模制主体OM,以便至少在其被包括在环形螺母18和内管13的附件31之间的中间部分中完全包围连接器主体151-152。有利地,包覆模制的主体OM还用作用于两个主体部件151和152之间的机械闭锁的系统。再次从图21中可以注意到,包覆模制的主体OM还可以如何有利地成形以用于在外管14的近端上限定用于套筒14a的定位座17c。在本实施例中,先前的图18中所示的壳体OC1不是必需的。
图19-21中所表示的装置的流量传感器40-50的操作与先前描述的操作类似。
在图16-18和19-21的实施例中,单元11未被提供有用于检测存在渗漏水的传感器。然而,将领会到的是,利用简单的适配,还可以通过以下简单的方式将渗漏水(诸如从内管渗漏水)的检测操作集成在连接器单元11中:
-在单元11中(特别是在其主体部件152中)限定功能上与先前由35指示的检测腔室类似的检测腔室,
-将管道13和14之间的间隙G设置成与上述检测腔室流体连通,相反例如利用在任何情况下都具有用于电缆21的流体密封通道的垫圈将间隙G在其下端封闭,
-使支承件41及其安装类似于图1-15那样,即,使支承件41装备有电极43,并将支承件41通过提供在检测区30a-30c中的相应相对开口插入,以这样的方式使得支承件41的携带电极43的部分突出到检测腔室中,以及
-在电路支承件25上实现用于检测渗漏水的传感器所需的电路。
在这种情况下,渗漏水将逐渐填充两个管道13和14之间的间隙G,直到它到达检测腔室,从而以与先前已经描述的类似的方式使电极43短路。
可能地,单元11也可以以与先前参考图15已经描述的类似的方式被提供有其自身的自主电源。
如先前所提到的,装备根据本发明的安全装置的流量传感器不一定必须是电磁感应传感器,它可能是一些其它非机械类型传感器、特别是热线或热膜型传感器。
例如,图22和23图示了基于热线或热膜流量传感器的使用的、可以用在根据本发明的液压控制装置中的支承件的可能的变型实施例,所述热线或热膜流量传感器在图22中作为一个整体由40’指定。
图22的支承件41’具有用于以类似于先前已经描述的方式检测任何可能的渗漏水的电极43,以及多个电阻器。
在各种实施例中,诸如所例示的实施例中,提供了三个电阻器,由421、422和423指定。这三个电阻器优选地在支承件41’的高度方向上(即参考支承件41的安装状态)、在流速检测区域(30b,参见前面的各图)中水的流动方向上基本上彼此对准布置。在图22中,由箭头H2O示意性地指示水的流动。如可以特别地从图23中注意到的,电极43由相应的导电连线442限定,导电连线442的近端提供连接焊盘45。电阻器421、422和423也由与液体隔离(例如,经由未表示出的更上层的电绝缘材料)的相应导电连线443限定,导电连线443的近端提供相应的连接焊盘45。
中央电阻器422提供热线或热膜,所述热线或热膜只要被预先布置以便在被供应电流时产生热量。相反,横向或端部电阻器421和423会基于检测到的温度来修改其欧姆电阻值。
假设将支承件安装在如前面的各图所图示的导管30的检测区30a-30c中(尽管这样的具有可变的通道截面的区并不是严格必要的),并且因此支承件在横向方向上插入检测区域30b中,支承件41’的携带电阻器421、422和423的中间部分因此在用于水的导管内,并且支承件41’的携带电极43的远端部分延伸到先前描述的检测腔室35内。支承件41’的近端部分(即一个或多个对应的连接焊盘45)被耦合到由同一个电路支承件25携带的对应连接器60。
在导管30中存在水H2O的流动的情况下,电阻器421和423通过由电阻器422产生的热量以非对称方式进行加热;即图22中由H1指定区域中的温度将比由H3指定的区域中的温度更低,区域H1和H3分别在其中由电阻器422引起加热的区域H2的上游和下游。作为电阻器421和423的欧姆电阻差来测量的这种温度差将与水的流速成比例。相反,在流速为零的情况下,假设温度差(即电阻器421和423的欧姆电阻差)为零。应当注意,在图22中,例如,对于与图16-18或19-21相同类型的应用,流动方向是自上而下。在与图6-7和12-13的应用相同类型的应用的情况下,流动方向将自下而上,并且电阻器421和423的操作以及对应区域H1和H3的操作将相对于刚才描述的相反。
当然,在热线或热膜流量传感器的情况下,先前各图中的电磁布置50不是必需的,并且将实现系统的控制逻辑,以用于基于检测到的欧姆差来导出流速值。
如可以从图23中注意到,支承件41’也可以具有多层结构,其中在基层411上限定了导电连线442,导电连线442限定了电极43。该基层411和对应的连线442被电绝缘材料层412所覆盖,该电绝缘材料层412被提供有通孔48以便使电极43暴露。在层412上提供的是限定电阻器421、422和423的连线443。
还是在该实施例中,基层411可以由塑料材料(例如,聚碳酸酯)、或陶瓷材料、或复合材料(例如,FR4)制成。可以经由丝网印刷技术或一些其它沉积技术来限定导电连线,对于路径442,使用例如以煤或石墨基底的墨水,并且对于路径443,使用诸如以煤或石墨为基底的丝网糊料的电阻材料。
应当领会到,可以以与关于支承件41已经描述的那样类似的方式相对于导管30以横向方向安装支承件41’。此外,应当领会到,对于类似于参考图16-18和19-21所描述的应用或对于仅在用于体积测量的装置上使用,支承件41’可以不具有电极43。
在根据本发明的装置中使用的热线或热膜流速传感器可以根据其本身已知的技术而具有不同的结构。
先前关于形成本发明主题的液压控制装置上装载的电子器件的电连接、测试和校准的可能形式所描述的内容也可以在如图16-18,19-21和22-23中所表示的装置的情况下应用。
根据本发明的液压控制装置不一定必须被配置为防溢流安全装置(即包括内管和外管),它能够是用于在流量测量时唯一地管理或控制流体、或者对液体的供应进行配量或控制的装置,这在下文中也被简称为“体积控制”。
这种类型的可能实施例在图24-29中示出,图24-29使用与前述各图相同的附图标记来指示与以上已经描述的那些相同或技术上等同的元件。
在图24-26中,根据本发明的体积控制装置(例如,由10'指定的计量装置)被有限地示出其液压或连接主体15,所述液压或连接主体15被设计用于与液体源或自来水管的附件进行连接,在图27中的截面中示出了该主体。然而,在各种实施例中,装置10'可以包括壳体,例如,类似于图16或19中所示类型的壳体(显然,没有连接外管所需的预先布置,并且装置电缆的电缆布置也不同)。在其它实施例中,装置10'即使没有其自身的壳体,也可以被直接安装在液压系统中或所服务的器具上。
连接器主体15,优选地为电绝缘材料(例如,模制热塑性材料),可以如前所述以两件式形成,或者如各图中所图示的示例那样以单件式形成,以限定水的导管30。同样在这种情况下,主体15限定了用于容纳流量传感器组件的体积70、电动阀EV的安装座(在图27中由EVS指示)和对应的打开/关闭构件SH。
同样在所图示的情况下,非机械式流量传感器包括具有支承件41(优选为平面的)的检测布置40,以及上述类型的电磁布置50。如在图28中还可以看到的,支承件41在这种情况下仅携带用于检测电势差的电极42,以及用于检测磁场大小的可能布置或传感器,例如形式为测量线圈(46-46a,图29)。在各种实施例中,将电路支承件25安装在壳体70的一端处优选地,电路支承件25被预先布置用于连接到电动阀的供电端子,这些端子在图24-26中由EV1指示。
在例示的情况下,图16-18或19-21的环形螺母18被主体15的带螺纹的上部181代替,但是在未示出的其它实施例中,然而可以提供上述的环形螺母。优选地,但非必要地,在导管30的上部中,容纳有滤波器F和流量调节器FR,这两者本身都是已知的概念。在关于带螺纹部分181的相对一侧,连接器主体15限定了用于耦合水管的出口附件31,仅在图25中利用13指示。如有必要,可以借助于软管夹具或环、也可选地利用先前由13指示类型的套筒来将管道13机械地固定到附件13或另外的相应附件。注意,当将装置10'直接安装在家用器具上时,组装配置可以是关于所示出的那样反向的(即将主体15关于各图中所图示的那样上下颠倒,或者将附件31用作入口并且将带螺纹的部分181用作出口,在这种情况下,滤波器F和调节器FR将相应地移位或省略)。
在各种实施例中,电路支承件25优选地在其体积70之外的部分中具有用于多导线电缆的连接连接器26,所述连接连接器26是用于对在同一支承件25上实现的电路的电动阀EV供电、以及用于对流量传感器40、50供电和用于传递相关信号所需要的。在其中电磁布置50不由电池供电的情况下,如在所例示的情况下,上述电缆优选地包括至少五条导线,其中的两条用于电动阀EV的螺线管,并且三条用于流量传感器(供电+表示流速的信号)。
如先前所指示的,连接器26还可以提供用于写入参数的编程触点。实际上,应当注意,先前关于本发明主题的液压控制装置的机载电子器件的电气连接、测试和校准的可能方法所描述的内容也适用于图24-29的装置的情况。
在图27的剖视图中,通孔SL的一部分是可见的,例如形式为基本上矩形的狭槽,通过该狭槽横向插入流量传感器的支承件41,其中支承件41的主要面基本上平行于水的流动方向。以这样的方式插入支承件41,使得其被提供有电极42的区处于导管30内。在这些实现方式中,由于未提供先前描述的电极43,因此并非严格必要地在导管30中提供两个开口SL。同样在图27中,在与通孔SL相对应的定位中的座SMa部分可见,用于对用于确保支承件41与连接器主体15之间的液压密封的部件SM进行定位。
在图24-27所图示的情况下,导管30不提供具有可变截面的流量检测区,诸如先前所述的由具有不同通道截面的区域30a、30b和30c形成的检测区。然而,在本文中未示出的实施例中,可以在导管30中限定该检测区,在这种情况下,连接器主体将优选地以液压和机械地彼此耦合的两个部件(类似于先前描述的部件151和152)形成。
图28示出了可以在各种实施例中使用的电磁感应流量传感器的部分,即类似于上面已经描述的检测布置40和电磁布置50。如所提到的,在不提供渗漏水检测功能的液压控制装置上的应用中,如图28中,可以在支承件41上提供电极42,并且可以省略电极43。因此,支承件41的长度与图8中所示的相比可以更短。
图29图示出了同样在图24-27所示类型的实施例的情况下,支承件41如何可以具有多个电绝缘材料的叠加层411、412 e 413,以及形成焊盘45所需的对应电连线411、412 e413、用于测量磁场的线圈46、电极42和触点46a。因此,应当领会到,先前已经参考图10描述的内容,关于图29也是适用的(显然,关于电极43的部分除外)。
可以理解,图24-29的液压控制装置10'的流量传感器40-50的操作与上面已经描述的相同。如前所述,除了测量通过装置10'的水量之外,流量传感器还可以用作用于水的渗漏的“虚拟传感器”。
最后,应当领会到的是,在仅用于体积控制的装置(诸如计量装置,例如参考图24-29所述的类型)的情况下,电磁感应流量传感器40、50可以替换为不同类型的非机械式传感器,特别是热线或热膜类型的传感器,例如,如上面参考图22-23所述的。
从以上描述中,清楚地显现出本发明的特性,其优点也同样如此。
与基于使用本申请人已发现其易遭受磨损并且因此改变测量和/或粘滞的叶轮传感器的现有技术相比,根据本发明的设想了一种非机械式流量传感器的液压控制装置是有利的。
所提出的流量传感器实际上使得能够在没有移动部件的情况下测量液体的流速,因此与已知的机械技术相比具有更高的可靠性。此外,这些传感器甚至还能够测量非常低的流速(在毫升/分钟的量级上),这例如使得能够检测装置的电动阀的轻微渗漏或滴水。当双管型执行防溢流功能时,被设计成检测液压控制装置内部水的渗漏的传感器的可能存在,使得可以以快速并且简单的方式识别出这样的渗漏的根源,即区分它们是由于经由形成本发明主题的装置供应液压的家用器具的组件故障或运转失常而导致的,还是由于装置本身的故障或运转失常而导致的。
显然,本领域技术人员可以对通过示例方式描述的液压控制装置做出许多变化,而不会因此脱离如在随后的权利要求中限定的本发明的范围。
应当领会到的是,例如,即使当在外管下游的液压或连接器单元中实现时,先前由35指定类型的检测腔室也不一定必须被提供有出口。
在将非机械式流量传感器和/或渗漏传感器集成在内管上游的液压或连接器单元中的情况下,下游的对应单元可以具有比先前图示的那样更简单的结构(如已经说过的,实际上,先前由35指定类型的检测腔室本身可以被提供在内管上游的液压或连接器单元中,而在管道之间的间隙在远端处是闭合的)。例如,下游的连接可以被预先布置成仅用于提供两个管道之间的间隙的闭合(在任何情况下均具有用于电缆21的液体密封通道),并且用于提供内管与入口连接器的液压连接(例如,以类似于WO 2012/140592的图18中或DE3618258的图8中所图示的方式),以用于由此为导水家用器具供水。在其中两个管道之间的间隙在下端打开的装置的情况下,下游的连接也可以由简单的布置构成,所述简单布置用于将内管与入口连接器机械和液压耦合(例如,利用环形螺母)以用于由此为导水家用器具供水,并且用于将内管与外管的下端(即两个管道之间的间隙)机械和液压耦合(例如,以类似于EP1028190 A的图1中所示的方式),所述外管下端简单地面向在器具内提供的收集容器或托盘。用于内管的机械和液压耦合的上述布置也可以由简单的弹性套筒(如在EP 1798 326 A的图1-2中)构成,或者限制在用于内管远端的简单夹具或固定环中(如DE3618258的图1或图5中)。下游的连接也可以是经由根据本发明的装置供应的器具的一部分。
该装置的阀布置(例如,先前由EV指定类型的电动阀)可以集成在内管或用于液体供应的管道下游的液压或连接器单元中,而不是集成在其上游的单元中。
参考上述实施例所提到的各个特性可以在其它实施例中组合在一起。此外,所指示的针对上游的液压或连接器单元的特性和功能可应用于下游的液压或连接器单元,并且反之亦然。
Claims (17)
1.一种用于液体传导家用器具或系统的液压控制装置,所述装置(10)被设计用于连接在液体源和液体传导家用器具或系统(1)之间,所述装置包括:
——至少一个液压单元(11;12),其具有对用于液体的导管(30)进行限定的液压体(15;151-152;16),所述导管(30)具有入口(18;181;31)和出口(31;33),并且至少部分地利用电绝缘材料来限定,
——所述液压体(15;151-152;16)上的电动阀布置(EV,SH),其可在关闭定位和打开定位之间电切换,以分别防止或允许液体在所述导管(30)的所述入口(18;181)和所述出口(31)之间通过,
——所述液压体(15;151-152;16)上的流量传感器,
其中所述流量传感器是非机械式流量传感器,包括至少两个电检测元件(42;421,422,423),所述至少两个电检测元件(42;421,422,423)被预先布置用于与在所述导管(30)中流动的液体接触并且与至少一个支承件(41;41’)相关联或由所述至少一个支承件(41;41’)携带,所述支承件(41;41')优选地至少部分地在所述导管(30)内延伸或面向所述导管(30)内部和/或具有基本上平行于液体的流动方向的两个相对的主要面。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述非机械式流量传感器是电磁感应流量传感器。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述电磁感应流量传感器包括至少:
——电磁布置(50),被预先布置用于在横向于所述导管(30)中的液体流动方向的方向上生成电磁场,以及
——检测布置(40),包括用于检测由液体流过所述电磁场而感应的电势差的至少两个电极(42),所述至少两个电极(42)提供上述至少两个电检测元件 。
4.根据权利要求3所述的装置,其中所述电磁布置(50)具有一般U形的配置,或者具有以下特征的配置:存在两个轭(51),在所述两个轭(51)之间生成上述电磁场,所述两个轭(51)优选地借助于第三轭(52)连接在一起,在所述第三轭(52)上设置的是具有对应的供电导线(54)的电气线圈(53)。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置,进一步包括用于测量由电磁布置(50)生成的电磁场的布置或传感器。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述非机械式流量传感器是热线或热膜流量传感器。
7.根据权利要求6所述的装置,其中所述热线或热膜流量传感器包括根据用于液体的导管(30a,30b)中的液体流动方向而布置的、在至少一个支承件(41’)上的至少两个电检测元件或电阻器(421,422,423),所述热线或热膜流量计(40’)优选地包括被预先布置用于在由电流供电时产生热量的至少一个第一电阻器(422)和参照所述液体的流动方向在所述第一电阻器(421)的上游和/或下游的至少一个第二电阻器(421,423),所述至少一个第二电阻器(421,423)被设计成基于检测到的温度来变化其欧姆电阻值。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的装置,其中所述至少一个支承件(41;41’)横向地插入所述导管(30)中或者面向所述导管(30)的内部,特别是通过限定所述导管(30)的壁的至少一个通孔 。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的装置,进一步包括不能渗透液体的第一管道(13),所述第一管道(13)与所述导管(30)以流体连通方式连接,并且至少部分地在不能渗透液体的第二管道(14)内纵向延伸,以这样一种方式使得在所述第一管道(13)的至少一部分和所述第二管道(14)的至少一部分之间限定具有近端和远端的间隙(G)。
10.根据权利要求9所述的装置,进一步包括所述至少一个液压单元(11;12)中的电渗漏传感器,所述电渗漏传感器被预先布置用于检测流入第一管道(13)和第二个管道(14)之间的间隙(G)和/或流入检测腔室或体积(35)的可能的渗漏液体。
11.根据权利要求10所述的装置,其中:
——电渗漏传感器包括布置在检测体积(35)内的用于检测液体存在的至少两个进一步的电极(43),
——在所述至少一个液压单元(11,12)中、特别是在对应的液压体(15;16;151-152)中并且在相对于所述导管(30)的外围定位中限定所述检测体积(35),
——所述检测体积(35)与第一管道(13)和第二管道(14)之间的间隙(G)以流体连通方式连接,
其中,在所述检测体积(35)内的可能的渗漏液体引起所述两个进一步的电极(43)之间的导电。
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述电渗漏传感器的所述至少两个进一步的电极位于所述至少一个支承件(41;41')上。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述至少一个支承件(41; 41')具有携带所述电渗漏传感器的所述至少两个进一步的电极(43)中的至少一个的部分,所述部分在所述检测体积(35)内延伸到所述导管(30)的外部。
14.根据权利要求1-13中任何一项所述的装置,其中所述导管(30)具有在其处安装有非机械式流量传感器的检测区(30a-30b),在所述检测区(30a-30b)中,所述导管(30)的通道截面在相对于所述至少两个电检测元件(42;421,422,423)的定位的上游和/或下游变化,其中优选地,所述检测区(30a-30c)包括具有基本上长方形截面的检测区域(30b)。
15.根据权利要求1-14中任何一项所述的装置,包括自主电源(65),优选地为可再充电电源。
16.一种用于液体传导家用器具或系统的液压控制装置,所述装置(10)被设计用于连接在液体源和液体传导家用器具或系统(1)之间,并且包括:
——至少一个液压单元(11;12),其具有对用于液体的导管(30)进行限定的液压体(15;151-152;16),所述导管(30)具有入口(18;181;31)和出口(31;33),并且至少部分地利用电绝缘材料来限定,
——所述至少一个液压单元(11;12)中的非机械式流量传感器和电渗漏传感器中的至少一个,
其中优选地,所述至少一个液压单元(11;12)被预先布置用于与不能渗透液体的外管(14)和不能渗透液体的内管(13)连接,其中所述内管(13)至少部分地在所述外管(14)内纵向延伸并且与所述导管(30)流体连通。
17.一种导水家用器具或系统,其包括根据权利要求1-16中任何一项所述的液压控制装置。
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