CN1647745A - 控制家用洗碗机内水位的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制洗碗机内水位的装置。该装置包括加热元件和数据处理单元。加热元件的电阻值随着洗碗机内水位的改变而改变；数据处理单元连接至加热元件，用于测量加热元件的电阻值、根据加热元件的电阻值确定水位并向洗碗机内注水至理想水位。

Description

控制家用洗碗机内水位的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种测量家用洗碗机内水位的方法。

背景技术

由于多种原因，提供并保持洗碗机中的精确水位非常重要。例如，提供并保持洗碗机中的精确水位可以保证洗碗机避免处于注水不足或溢出的状态。注水不足的状态会造成洗涤性能下降，注水溢出的状态则会损坏洗碗机。

典型地，大多数洗碗机采用两种方法向洗碗机注水。一种方法是通过使用一个定时器，该定时器与微处理器连接，微处理器控制与水源连接的进水阀的动作。定时器通常在预定的时间长度打开和关闭进水阀，以向洗碗机注水至理想水位。另一种方法是使用浮控开关设备。浮控开关通常为圆柱形，且位于洗碗机内的水箱底部。在操作时，随着洗碗机内水位的上升，浮体也跟着上升。当浮体到达预定水位时，浮体启动开关，切断进水阀的电路，从而结束注水周期。

然而，这两种方法均不能提供最精确的水位测量。由于不同家庭的水压不同，定时器和浮控开关都有一段较宽的公差范围。结果，通常无法获得精确的水位，从而有可能出现洗碗机注水不足或注水溢出的状态。

因此，需要一种更为精确地测量家用洗碗机内水位的方法，该方法不受诸如水压等因素的影响。此外，需要一种更精确地向洗碗机注水至理想水位的方法。

发明内容

本发明提供了一种控制洗碗机内水位的装置，该装置包括加热元件，加热元件的电阻值随着洗碗机内水位的改变而改变。该装置还包括连接至加热元件的数据处理单元，数据处理单元测量加热元件的电阻值，从而根据电阻值的测量值确定水位并相应地向洗碗机注水至理想水位。

在本发明的另一方面，提供了一种控制洗碗机内水位的方法，该方法包括如下步骤：确定理想水位，测量加热元件的电阻值，利用电阻值的测量值向洗碗机注水至理想水位。因此，洗碗机的水位与加热元件的电阻值相关。

从下文提供的详细说明中可以明显得出本发明在更多领域的应用。应该理解，虽然详细说明和特定示例表明了本发明的优选实施例，但在此仅作为例证，并不用于对本发明的范围进行限定。

附图说明

参考以下附图和说明可更好地理解本发明。在附图中，重点不在于按比例示出部件，而在于强调其放置的位置以阐明本发明的原理。而且，在附图中，相同的标号在不同视图中代表相同组件。

图1是根据本发明的洗碗机的概括性示意图；

图2是根据本发明的洗碗机内加热元件的第一种配置的详细视图；

图3是包含图2的第一种配置的加热元件的洗碗机的操作流程图；

图4是根据本发明的洗碗机内加热元件的第二种配置的详细视图；和

图5是包含图4的第二种配置的加热元件的洗碗机的操作流程图。

具体实施方式

下文对优选实施例的说明实质上仅作为示例，而不用于限制本发明的范围、应用或使用。

本发明提供了一种洗碗系统，该系统采用的装置和方法可以测量家用洗碗机的水位并精确地向洗碗机中注水至理想水位。在装置中，主控面板用于选择洗涤周期，水阀用于根据选择的洗涤周期向洗碗机注水，加热元件可以响应洗碗机内水位变化从而改变电阻值，数据处理单元用于确定注水率并测量准确水位。在方法中，包括使用洗碗机的加热元件并通过直接测量加热元件的阻值来确定注水率，以便向洗碗机内注水至理想水位并测量准确水位。

图1是根据本发明的洗碗机10的简化示意图。首先，示意性描述洗碗机10的主要部件。然而，图中未示出组成洗碗机的其它已知部件，例如，用于使洗涤或清洗用水再循环的电机和泵组件，以及用于排干洗碗机内的水的电机和泵组件。

应该理解，根据本发明的洗碗机10无需现有洗碗机所通常具有的浮控开关来向洗碗机内注水至理想水位。而是通过测量加热元件自身的电阻值计算注水率，并利用计算所得的注水率来控制向洗碗机内注水至理想水位。

洗碗机10主要包括具有定时器14的数据处理单元12、主控面板16、进水阀18、管道20、洗碗室22和加热元件24。数据处理单元12与主控面板16、进水阀18和加热元件24通讯。尤其是，数据处理单元12接收来自于任一上述部件的输入信号，并向任一上述部件输出信号。应该理解，数据处理单元12可以是任一种市售的用于执行命令和处理数据的处理器。

定时器14一般位于主控面板16的下方，并与数据处理单元12连接。定时器14为可以向数据处理单元12提供数据信号的电子设备。将定时器14作为标准计数设备而使用。在预设时间以及数据处理单元计算的预设时间段之内，定时器14协助为洗碗机中所有部件供电。

用户操作的主控面板16一般位于洗碗机的上部的前方。主控面板16包括一个或多个选择器开关。可以通过开关选择洗涤周期、干燥周期(加热或不加热)、洗涤或清洗的温度等。通过开关选择的洗涤周期用于计算定时器14的预定时间。这些开关可提供例如重度、中度和轻度周期的选项。例如，当用户选择重度周期时，数据处理单元12自动确定理想水位。根据选择的洗涤周期的不同而改变理想水位。每种洗涤周期可具有不同的水位。应该理解，主控面板16可包括多个可作为确定理想水位的因素的选项。

进水阀18一般位于洗碗机底部的左方或右方，并与数据处理单元12通讯。进水阀18通过管道20与水源26连接，以使水流入洗碗室22，开始选择的洗涤周期。典型地，进水阀18与水源28的热水管连接。定时器14和数据处理单元12控制进水阀18。定时器14在数据处理单元12计算出的时间段启动和关闭进水阀18。尤其是，定时器14在计算的时间段打开和关闭进水阀，以使水流入洗碗室22。当定时器14切断进水阀18的电源时，进水阀18关闭。定时器14在一定时间段之内保持进水阀18打开，以向洗碗机内注水至理想水位。

洗碗室22位于洗碗机10的机体内部。洗碗室22是进行洗涤和清洗的区域。洗碗室22包括多个图中未示出的部件，诸如承载碗盘的支撑架、向碗盘喷水的泵组件和喷射臂、提供皂剂的皂剂分配器、用于将洗涤用水通过软管排出至废水系统的排水管和电磁排水阀。洗碗室22所能容纳的水量预先存储在数据处理单元12中，并用于计算注水率。应该理解到，洗碗室22可以采用与不同洗涤周期相适应的任意尺寸和形状。

加热元件24位于洗碗室22的箱体内部，并设计为可浸在水中。加热元件24通常位于洗碗室22的集水区域(sump area)。加热元件24由环绕中心的线缆组成，并且几乎呈纯阻性。这样，加热元件24的电阻值随着水位的变化而改变。加热元件24本质上是一个具有正温度系数(PTC)的电阻器和传感器。数据处理单元12使加热元件24在计算所得的时间段之内打开和关闭。

图2是洗碗机10内使用的加热元件24的第一种配置的详细视图。加热元件24包括端部30a和30b，还包括主体32。主体32连接端部30a和30b，端部30a和30b与洗碗室22的集水区域连接。端部30a和30b包括分别与端部30a和30b连接的绝缘联接器33a和33b，以便将加热元件24连接到洗碗室22的底部，同时使加热元件24与洗碗室22绝缘。同样地，端部30a和30b稍微位于洗碗室22底面之上。在此配置中，随着水注入洗碗室22，端部30a和30b最先接触水。当水接触到端部30a和30b时，端部30a和30b之间的电阻值被测量出来。在水沿着端部30a和30b向主体32移动时，端部30a和30b之间电阻值的变化相对较小且稳定。当水位到达加热元件24的主体32时，加热元件24的电阻值急剧改变。一旦水位到达加热元件24的主体32，数据处理单元12可计算注水率。

通过测量从端部30a和30b接触水到主体32浸入水中所用的时间，数据处理单元12可确定洗碗机10的注水率。通过使用定时器14完成此工作。尤其是，定时器14在水注入洗碗室22并接触到端部30a和30b时就开始计数。当定时器14被启动以开始计数时，数据处理单元12就测量加热元件24的电阻值。数据处理单元12连续地测量加热元件24的电阻值，直到水位到达加热元件24的主体32。在此时，测量到的电阻值急剧变化。一旦水到达加热元件24的主体32，数据处理单元12计算注水率。注水率是一定时间范围内的水量。到达加热元件24的主体32的水量预存在数据处理单元12中。该已知的水量随着主体32相对于洗碗室22底面的位置变化而变化。主体32可位于洗碗室22内任意合适的高度上。

数据处理单元12还计算进水阀关闭时间。定时器利用该进水阀关闭时间以保持进水阀18在其余的时间内打开，以便向洗碗机内注水至理想水位。已知的水位以水平A表示，水平A是加热元件24的主体32所处的位置。理想水位显示为水平B。通过使用注水率计算进水阀关闭时间可得到理想水位B。尤其是，数据处理单元确定从水平A注水至水平B所需的剩余水量。数据处理系统使用进水阀关闭时间向洗碗室22注水至理想水位。所以，在洗碗机10内的水量可控制。

图3是显示洗碗机10的操作步骤的流程图，该洗碗机10的加热元件24的第一配置如图2所示。在步骤40，初始化洗碗机10的操作。在步骤42，选择洗涤周期，并为选择的洗涤周期设置理想水位。在步骤44，测量加热元件24的电阻值。接着，在步骤46，启动进水阀18，开始注水周期，并初始化定时器14以便开始计数。在步骤48，以重复的时间间隔测量加热元件24的电阻值。在步骤50，数据处理单元12确定加热元件24的电阻值是否急剧改变，以便确定加热元件是否浸入水中，如果否，则重复步骤48；如果是，则说明加热元件24的电阻值大小的状态发生了改变，执行步骤52。在步骤52，数据处理单元12从定时器14中读取时间并标记该时间。然后在步骤54计算注水率。在步骤56，计算到达理想注水水位的进水阀关闭时间。在步骤58，利用计算出的注水率和进水阀关闭时间向洗碗机注水至理想水位。最后，在步骤60，当进水阀关闭时间用完，注水周期结束。

图4是根据本发明的洗碗机10内加热元件24的第二配置的详细视图。在此配置中，端部30a的长度比端部30b的长度短。这样，端部30a和30b之间的主体32的与水平线之间的夹角大于零度。端部30a和30b的高度分别对应最小注水水位和最大注水水位。最小注水水位临近端部30a的上表面，最大注水水位临近端部30b的上表面。在此构形中，可以预见到，加热元件24的电阻值沿着主体32的长度连续变化，这样，随着水位在最小注水水位和最大注水水位之间增加，电阻值发生变化。加热元件24的电阻值与预定水位相关。因此，电阻值的测量结果用于在到达最小水位和最大水位之间的理想水位时结束注水。可以预见到，最小水位端部30a和最大水位30b之间的角度越小，水位控制越精确。

采用这种配置，由于可以在最小水位和最大水位之间的任何位置测量水位，所以可将水位控制在最小水位和最大水位之间的任意位置。根据洗碗机10的洗涤周期预先选择最小和最大水位。数据处理单元12可将加热元件24的电阻值作为一个特定的水位，并在理想水位结束进水阀18的操作。

图5是显示洗碗机10的操作步骤的流程图，该洗碗机10包括采用了图4的第二种配置的加热元件24。在步骤70，初始化洗碗机的操作。在步骤72，选择洗涤周期，并设置理想注水水位和目标电阻值，目标电阻值与理想注水水位相对应。接着，在步骤74，测量加热元件24的电阻值。在步骤76，进水阀启动，开始注水周期。然后，在步骤78，在重复的时间间隔内测量加热元件24的电阻值。在步骤80，数据处理单元12确定测量的加热元件24的电阻值是否等于目标电阻值，如果否，则重复步骤78；如果是，则说明已经达到目标电阻值，并且已经达到理想水位。在步骤82，结束注水周期，继续洗涤周期。

应该理解到，通过测量加热元件电阻值确定水位的方法也适用于其它系统，例如洗衣机。本发明提供了一种精确地向洗碗机内注水并测量洗碗机水位的方法。

本领域普通技术人员可以从上述说明中理解，本发明的主旨可以以多种形式实现。因此，即使上文根据特定示例对本分明进行了说明，但是，由于本领域普通技术人员可以在研究附图、说明书和权利要求书的基础上，获得其它对本发明的显而易见的改变，所以发明的真正范围并不局限于上文所述的示例。

Claims (28)

1、一种洗碗机，具有控制洗碗机内水位的装置，该装置包括：

加热元件，其电阻值随着洗碗机内的水位改变而改变；和

与该加热元件相连接的数据处理单元，用于测量加热元件的电阻值、根据加热元件的电阻值确定水位并向洗碗机内注水至理想水位。

2、根据权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括具有多种洗涤周期的控制面板。

3、根据权利要求2所述的装置，其中，选择该多种洗涤周期中的至少一个以设置理想水位。

4、根据权利要求1所述的装置，其中，水位与加热元件的电阻值对应。

5、根据权利要求1所述的装置，其中，数据处理单元通过测量加热元件的电阻值以确定注水率，并向洗碗机内注水至理想水位。

6、根据权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括用于向洗碗机供水的水阀。

7、根据权利要求6所述的装置，其中，数据处理单元通过计算水阀打开和关闭的时间长度来控制水阀，以向洗碗机内注水至理想水位。

8、根据权利要求1所述的装置，其中，该加热元件包括与第一和第二端部连接的主体，该主体水平地位于第一和第二端部之间。

9、根据权利要求8所述的装置，其中当水位上升至加热元件的第一和第二端部之上并到达主体时，加热元件的电阻值改变。

10、根据权利要求1所述的装置，其中，加热元件包括与第一和第二端部连接的主体，在第一和第二端部之间的该主体与水平线之间的角度大于零度。

11、根据权利要求10所述的装置，其中，当水位在最小和最大水位之间上升时，加热元件的电阻值改变。

12、一种洗碗机，具有一种控制洗碗机内水位的装置，该装置包括：

控制面板，提供多种用于设置理想水位的洗涤周期；

加热元件，其电阻值随着洗碗机内水位的改变而改变；和

数据处理单元，该数据处理单元连接至加热元件和控制面板，用于测量加热元件的电阻值并向洗碗机内注水至理想水位，其中，水位与测量所得的加热元件的电阻值相关。

13、根据权利要求12所述的装置，其中，数据处理单元通过加热元件的电阻值确定注水率，并向洗碗机内注水至理想水位。

14、根据权利要求12所述的装置，所述装置进一步包括用于向洗碗机供水的水阀。

15、根据权利要求14所述的装置，其中，数据处理单元打开水阀，以向洗碗机内注水至理想水位。

16、根据权利要求12所述的装置，其中，加热元件包括与第一和第二端部相连接的主体，该主体水平地位于第一和第二端部之间。

17、根据权利要求16所述的装置，其中，当水位上升至加热元件的第一和第二端部之上并到达主体时，加热元件的电阻值改变。

18、根据权利要求12所述的装置，其中，加热元件包括与第一和第二端部相连接的主体，在第一和第二端部之间的主体与水平线之间的角度大于零度。

19、根据权利要求18所述的装置，其中，当水位在最小和最大水位之间上升时，加热元件的电阻值改变。

20、一种洗碗机，具有控制洗碗机内水位的装置，该装置包括：

水阀，用于向洗碗机供水；

控制面板，提供多种用于设置理想水位的洗涤周期；

加热元件，其电阻值随着洗碗机内水位的改变而改变；和

连接至加热元件的数据处理单元，用于测量加热元件的电阻值、根据加热元件的电阻值确定水位、通过加热元件的电阻值计算注水率并向洗碗机内注水至理想水位。

21、根据权利要求20所述的装置，其中，水位与加热元件的电阻值相关。

22、一种控制洗碗机内水位的方法，该方法包括：

确定理想水位；

测量加热元件的电阻；和

通过测量电阻值向洗碗机内注水至理想水位，其中洗碗机的水位与加热元件的电阻值相关。

23、根据权利要求22所述的方法，该方法进一步包括计算注水率，以向洗碗机内注水至理想水位。

24、根据权利要求22所述的方法，该方法进一步包括：

通过水阀向洗碗机供水；和

计算水阀设备打开的时间长度，以向洗碗机内注水至理想水位。

25、根据权利要求22所述的方法，该方法进一步包括：

提供加热元件，该加热元件包括与第一和第二端部连接的主体；和

在第一和第二端部之间水平地布置该主体。

26、根据权利要求25所述的方法，该方法进一步包括：当水位上升至加热元件的第一和第二端部之上并到达主体时，改变加热元件的电阻值。

27、根据权利要求22所述的方法，该方法进一步包括：

提供加热元件，该加热元件包括与第一和第二端部连接的主体；和

在第一和第二端部之间以大于零度的角度布置该主体。

28、根据权利要求27所述的方法，该方法进一步包括：当水位上升时，改变加热元件的电阻值。

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