ITTO20090606A1

ITTO20090606A1 - OPTICAL SENSOR TO DETECT THE LIQUID LEVEL IN A CONTAINER, IN PARTICULAR FOR A REMOVABLE CONTAINER FOR A ASSOCIATED APPLIANCE AND LENS AND METHOD

Info

Publication number: ITTO20090606A1
Application number: IT000606A
Authority: IT
Inventors: Alessio Chianura; Klemen Dobravec; Sergio Giordano; Domenico Pietrafesa
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-02-05

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

“SENSORE OTTICO PER RILEVARE IL LIVELLO DI LIQUIDO IN UN CONTENITORE, IN PARTICOLARE PER UN CONTENITORE ASPORTABILE PER UN ELETTRODOMESTICO E LENTE E METODO ASSOCIATI” "OPTICAL SENSOR TO DETECT THE LIQUID LEVEL IN A CONTAINER, IN PARTICULAR FOR A REMOVABLE CONTAINER FOR A HOUSEHOLD APPLIANCE AND ASSOCIATED LENS AND METHOD"

La presente invenzione è relativa ad un sensore ottico di livello adatto a misurare con precisione il livello di liquido contenuto in un contenitore, in particolare un contenitore asportabile quale ad esempio un distributore di sapone liquido per un elettrodomestico, quale una lavatrice o lavastoviglie. L’invenzione è inoltre relativa ad una lente composita associata al sensore ottico di livello. The present invention relates to an optical level sensor suitable for accurately measuring the level of liquid contained in a container, in particular a removable container such as for example a liquid soap dispenser for a household appliance, such as a washing machine or dishwasher. The invention also relates to a composite lens associated with the optical level sensor.

È noto, ad esempio da JP2007-248375A rilevare il livello di un liquido in un serbatoio mediante un galleggiante immerso nel liquido ed associato ad un elemento fotoemettitore e ad un elemento fotoricevitore, in modo da effettuare attraverso fibre ottiche una lettura del livello di liquido nel serbatoio. Tuttavia, un tale tipo di sensore, oltre che non essere preciso quando il livello del liquido è basso e si avvicina all’ordine di grandezza delle dimensioni del galleggiante, non può essere impiegato per rilevare il livello di liquido in un contenitore o serbatoio asportabile, a meno di non impiegare connessioni elettriche smontabili. It is known, for example from JP2007-248375A, to detect the level of a liquid in a tank by means of a float immersed in the liquid and associated with a photo-emitter element and a photo-receiver element, so as to carry out a reading of the liquid level in the reservoir. However, such a type of sensor, as well as not being accurate when the liquid level is low and approaching the order of magnitude of the float size, cannot be used to detect the liquid level in a removable container or tank. unless you use removable electrical connections.

È anche noto da US7191649B1 un sensore di livello in cui l’elemento elettrico che legge il livello di liquido è fisicamente separato dal serbatoio, in quanto esso è un interruttore sensibile al campo magnetico, che è associato con un galleggiante immerso nel liquido di cui si vuole misurare il livello e che porta un magnete. Un tale tipo di dispositivo, seppure in teoria adattabile ad un serbatoio asportabile, presenta comunque l’inconveniente di usare un galleggiante e non è in grado di effettuare una misura continua di livello, ma solo di rilevare il raggiungimento di un livello massimo (o minimo) di liquido che fa chiudere (o aprire) l’interruttore. Also known from US7191649B1 is a level sensor in which the electric element that reads the liquid level is physically separated from the tank, as it is a magnetic field sensitive switch, which is associated with a float immersed in the liquid of which it is he wants to measure the level and he carries a magnet. This type of device, although theoretically adaptable to a removable tank, still has the drawback of using a float and is not able to carry out a continuous level measurement, but only to detect the achievement of a maximum (or minimum) level. ) of liquid which causes the switch to close (or open).

È uno scopo della presente invenzione fornire un sensore ottico di livello privo degli inconvenienti dei sensori noti ed impiegabile senza alcuna modifica sia per leggere il livello di liquido in un contenitore fisso, sia per leggere il livello di liquido in un contenitore asportabile, senza necessità di effettuare disconnessioni elettriche per asportare il contenitore. È in particolare uno scopo del trovato quello di fornire un sensore ottico di livello impiegabile su un distributore di sapone liquido per un elettrodomestico, quale una lavatrice o lavastoviglie, e che sia al contempo economico e semplice da realizzare, di elevata affidabilità e di ridotto ingombro. It is an object of the present invention to provide an optical level sensor free from the drawbacks of known sensors and which can be used without any modification both to read the liquid level in a fixed container and to read the liquid level in a removable container, without the need for make electrical disconnections to remove the container. In particular, an object of the invention is to provide an optical level sensor which can be used on a liquid soap dispenser for an household appliance, such as a washing machine or dishwasher, and which is both economical and simple to manufacture, highly reliable and compact. .

La presente invenzione è dunque relativa ad un sensore ottico di livello per un elettrodomestico come definito nella rivendicazione 1. The present invention therefore relates to an optical level sensor for a household appliance as defined in claim 1.

In particolare, il sensore secondo il trovato è particolarmente destinato ad equipaggiare un contenitore asportabile di un elettrodomestico quale ad esempio un dispensatore di sapone liquido per una lavastoviglie o lavatrice, ed è formato esclusivamente da: un elemento fotoemettitore ed un elemento fotoricevitore portati affiancati da un elemento di supporto ed alimentazione in uso associato o associabile ad un supporto per il contenitore, in particolare ad una carcassa dell’elettrodomestico; e da una lente composita in uso associata o associabile al contenitore, disegnata in modo da rimanere in uso immersa nel liquido contenuto nel contenitore ed affacciata agli elementi fotoemettitore e fotoricevitore. In particular, the sensor according to the invention is particularly intended to equip a removable container for a household appliance such as for example a liquid soap dispenser for a dishwasher or washing machine, and consists exclusively of: a photo-emitter element and a photo-receiver element carried side by side by a support and feeding element in use associated or associable with a support for the container, in particular with a casing of the household appliance; and by a composite lens in use associated or associable with the container, designed so as to remain in use immersed in the liquid contained in the container and facing the photo-emitter and photoreceiver elements.

Secondo l’aspetto principale del trovato, la lente composita comprende un primo corpo cilindrico conformato a tazza e realizzato in un materiale pervio alla luce, montabile in uso verticalmente dall’alto nel contenitore con una sua concavità rivolta verso gli elementi fotoemettitore e fotoricevitore ed una sua parete di fondo affacciata ed adiacente a, ma non a contatto con, una parete di fondo del contenitore; e un secondo corpo cilindrico, disposto concentrico con il, ed esternamente al, primo corpo ed aperto verso la parete di fondo di quest’ultimo. According to the main aspect of the invention, the composite lens comprises a first cylindrical body shaped like a cup and made of a material pervious to light, which can be mounted in use vertically from above in the container with its concavity facing towards the photo-emitter and photoreceiver elements and a its bottom wall facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall of the container; and a second cylindrical body, arranged concentric with the, and externally to, the first body and open towards the back wall of the latter.

Il secondo corpo cilindrico è delimitato da una parete laterale disposta affacciata e discosta da una corrispondente parete laterale del primo corpo, per tutta la lunghezza di quest’ultima, in modo che tra le pareti laterali del primo e secondo corpo cilindrico sia presente un gioco anulare prefissato in uso accessibile al liquido di cui misurare il livello; e la parete laterale del secondo corpo cilindrico è realizzata in modo da essere almeno parzialmente riflettente verso la parete laterale del primo corpo cilindrico ad esempio in quanto dotata di un rivestimento parzialmente riflettente quale uno strato di colore bianco portato da una sua superficie laterale interna. The second cylindrical body is delimited by a side wall arranged facing and away from a corresponding side wall of the first body, for the entire length of the latter, so that between the side walls of the first and second cylindrical body there is an annular clearance predetermined in use accessible to the liquid whose level is to be measured; and the side wall of the second cylindrical body is made in such a way as to be at least partially reflective towards the side wall of the first cylindrical body, for example in that it is provided with a partially reflective coating such as a layer of white color carried by an internal lateral surface thereof.

In questo modo, una attenuazione di una radiazione emessa dall’elemento fotoemettitore e rilevata dall’elemento fotoricevitore risulta proporzionale al livello di liquido presente tra le pareti laterali del primo e secondo corpo, in quanto la radiazione emessa viene riflessa e rifratta tra le pareti laterali dei due corpi cilindrici e il liquido presente tra le stesse. In this way, an attenuation of a radiation emitted by the photo-emitting element and detected by the photo-receiving element is proportional to the level of liquid present between the side walls of the first and second body, as the emitted radiation is reflected and refracted between the side walls of the two cylindrical bodies and the liquid present between them.

Pertanto si riesce, grazie al alla particolare conformazione della lente secondo il trovato, a misurare otticamente il livello di liquido in un contenitore senza utilizzare galleggianti e, soprattutto, senza che vi sia la necessità di alcun collegamento meccanico o strutturale tra la parte elettrica/elettronica del sensore, costituita dagli elementi fotoemettitore e fotoricevitore e dall’elemento di supporto e alimentazione, di solito realizzato come una scheda elettronica di tipo noto, e l’elemento destinato a venire viceversa meccanicamente accoppiato con il contenitore, in modo da rimanere immerso nel liquido di cui misurare il livello, costituito dalla lente composita. Therefore, thanks to the particular shape of the lens according to the invention, it is possible to optically measure the level of liquid in a container without using floats and, above all, without the need for any mechanical or structural connection between the electrical / electronic part of the sensor, consisting of the photo-emitter and photoreceiver elements and the support and power supply element, usually made as an electronic card of a known type, and the element intended to be mechanically coupled with the container, so as to remain immersed in the liquid of which to measure the level, consisting of the composite lens.

È pertanto possibile separare temporaneamente la lente dagli elementi fotoemettitore e fotoricevitore, ad esempio in quanto si estrae il contenitore dalla carcassa dell’elettrodomestico, per esempio per ricaricarlo di sapone, senza effettuare alcuna altra operazione che quella di estrazione del contenitore, ripristinando quindi il sensore nella sua piena funzionalità non appena si rimette il contenitore al suo posto. Sarà a tal fine sufficiente prevedere sull’elettrodomestico dei mezzi di guida e di posizionamento per il contenitore asportabile, in modo da fare sì che la lente venga sempre posizionata correttamente affacciata agli elementi fotoemettitore e fotoricevitore, che sono portati fissi dalla carcassa dell’elettrodomestico, ad ogni operazione di estrazione/inserimento del contenitore dalla/nella carcassa. It is therefore possible to temporarily separate the lens from the photo-emitter and photoreceiver elements, for example by extracting the container from the appliance casing, for example to refill it with soap, without carrying out any other operation than that of extracting the container, thus restoring the sensor. in its full functionality as soon as the container is put back in its place. For this purpose, it will be sufficient to provide on the appliance some guiding and positioning means for the removable container, so as to ensure that the lens is always positioned correctly facing the photoemitter and photoreceiver elements, which are carried fixedly by the casing of the appliance, each time the container is extracted / inserted from / into the casing.

In base a quanto detto, l’invenzione è inoltre relativa ad una lente composita associata al sensore ottico dell’invenzione e montabile in particolare su un distributore asportabile di sapone liquido per un elettrodomestico, come definita nella rivendicazione 8 e ad un metodo per rilevare il livello di un liquido in un contenitore senza l’uso di galleggianti secondo la rivendicazione 11. On the basis of the foregoing, the invention also relates to a composite lens associated with the optical sensor of the invention and mountable in particular on a removable liquid soap dispenser for a household appliance, as defined in claim 8 and to a method for detecting the level of a liquid in a container without the use of floats according to claim 11.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che viene di seguito fornita di una sua preferita forma di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ala figura del disegno allegato, la quale illustra schematicamente un sensore di livello per un elettrodomestico realizzato secondo il trovato. Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the description which is provided below of a preferred embodiment thereof, purely by way of non-limiting example and with reference to the figure of the attached drawing, which schematically illustrates a level sensor for a household appliance made according to the invention.

Con riferimento alla figura annessa, è indicato nel suo complesso con 1 un sensore ottico per rilevare un livello L di un liquido 2 in un contenitore 3; in particolare, il sensore 1 è, come si vedrà, concepito essere adatto ad equipaggiare un contenitore 3 asportabile e/o estraibile di un elettrodomestico 4, illustrato solo in parte e schematicamente per semplicità. Ad esempio il contenitore 3 può essere un dispensatore di sapone liquido 2 per una lavastoviglie o lavatrice 4. In ogni caso l’elettrodomestico 4 è dotato di una struttura di supporto o carcassa 5 che supporta e alloggia il contenitore 3 al proprio interno, nella fattispecie in corrispondenza di una sede 6 frontale della carcassa 5, dalla quale sporge in uso una eventuale maniglia 7 del contenitore (illustrata a tratteggio), adatta a permettere ad un utente di estrarre e, eventualmente, asportare lo stesso dalla sede 6. With reference to the attached figure, 1 indicates as a whole an optical sensor for detecting a level L of a liquid 2 in a container 3; in particular, the sensor 1 is, as will be seen, conceived to be suitable for equipping a removable and / or extractable container 3 with a household appliance 4, illustrated only in part and schematically for simplicity. For example, the container 3 can be a liquid soap dispenser 2 for a dishwasher or washing machine 4. In any case, the household appliance 4 is equipped with a support structure or casing 5 which supports and houses the container 3 inside, in this case in correspondence with a front seat 6 of the casing 5, from which a possible handle 7 of the container (illustrated in broken lines) protrudes in use, suitable for allowing a user to extract and possibly remove the same from the seat 6.

Sebbene nella descrizione non limitativa che segue si farà riferimento a quest’ultimo caso specifico, resta inteso che quanto descritto si applica a qualsiasi tipo di contenitore, sia ad un contenitore asportabile, come potrebbe essere ad esempio il contenitore dell’acqua di condensa di un asciugatore o di un condizionatore o deumidificatore, sia ad un contenitore fisso e qualunque sia il meccanismo di estrazione utilizzato, come la maniglia 7, oppure un dispositivo push-push o altro. Although in the following non-limiting description reference will be made to the latter specific case, it is understood that what has been described applies to any type of container, both to a removable container, such as for example the condensate water container of a dryer or air conditioner or dehumidifier, either to a fixed container and whatever the extraction mechanism used, such as the handle 7, or a push-push device or other.

In tutti i casi, il sensore 1 secondo il trovato è formato esclusivamente da: un elemento fotoemettitore 8 ed un elemento fotoricevitore 9 portati affiancati e tra loro adiacenti da un elemento 10 di supporto ed alimentazione, in uso associato o associabile al supporto 5 per il contenitore 3, ovvero nel caso illustrato alla carcassa 5 dell’elettrodomestico 4; e da una lente composita 11, che verrà descritta meglio nel seguito. In all cases, the sensor 1 according to the invention consists exclusively of: a photo-emitter element 8 and a photo-receiver element 9 carried side by side and adjacent to each other by a support and power supply element 10, in use associated or associable with the support 5 for container 3, or in the case illustrated to the casing 5 of the household appliance 4; and by a composite lens 11, which will be better described below.

Nell’esempio illustrato, l’elemento di supporto ed alimentazione 10 è costituito da una scheda elettronica dotata di fili elettrici 12 collegati direttamente ed in un modo fisso, in uso, con la centralina ed i servizi dell’elettrodomestico 4 (noti e non illustrati per semplicità), sulla quale scheda 10 gli elementi fotoemettitore 8 e fotoricevitore 9, ad esempio costituiti da rispettivi diodi emittente e ricevente in una radiazione R di qualsiasi lunghezza d’onda nel visibile, infrarosso o ultravioletto, sono montati adiacenti, con le rispettive direzioni di emissione e ricezione orientate sostanzialmente perpendicolarmente alla scheda 10. In the illustrated example, the support and power supply element 10 consists of an electronic board equipped with electric wires 12 connected directly and in a fixed way, in use, with the control unit and the services of the household appliance 4 (known and not illustrated for simplicity), on which card 10 the photoemitter 8 and photoreceiver 9 elements, for example constituted by respective emitting and receiving diodes in a radiation R of any wavelength in the visible, infrared or ultraviolet, are mounted adjacent, with their respective directions of emission and reception oriented substantially perpendicular to the board 10.

La scheda 10 è inoltre disegnata per venire in uso montata solidale al supporto (carcassa) 5 per il contenitore 3, affacciata ad una parete superiore o cielo 13 dello stesso provvista di una sede 14 di alloggiamento passante per la lente composita 11. The card 10 is also designed to be in use mounted integral with the support (casing) 5 for the container 3, facing an upper wall or ceiling 13 of the same provided with a housing seat 14 passing through the composite lens 11.

La lente composita 11 è infatti, secondo il trovato, associata (o associabile) al contenitore 3, essendo disegnata in modo da rimanere in uso immersa nel liquido 2 contenuto nel contenitore 3 ed affacciata agli elementi fotoemettitore 8 e fotoricevitore 9. The composite lens 11 is in fact, according to the invention, associated (or can be associated) with the container 3, being designed so as to remain in use immersed in the liquid 2 contained in the container 3 and facing the photo-emitter 8 and photoreceiver 9 elements.

In particolare, secondo un aspetto del trovato, la lente composita 11 comprende un primo corpo 15 cilindrico conformato a tazza e realizzato in un materiale pervio alla luce, montabile in uso verticalmente dall’alto nel contenitore 3 con una sua concavità 16 rivolta verso gli elementi fotoemettitore 8 e fotoricevitore 9 ed una sua parete di fondo 17 affacciata ed adiacente a, ma non a contatto con, una parete di fondo 18 del contenitore 3 La lente 11 comprende inoltre un secondo corpo 19 cilindrico, disposto concentrico e radialmente sull’esterno rispetto al corpo 15 ed aperto verso la parete di fondo 17; il secondo corpo cilindrico 19 è delimitato da una parete laterale 20 disposta affacciata a, e discosta da, una corrispondente parete laterale 21 del primo corpo 15, per tutta la lunghezza di quest’ultima, in modo che tra le pareti laterali 21,20 del primo e secondo corpo cilindrico 15,19 sia presente un gioco o intercapedine anulare G prefissato in uso accessibile al liquido 2 di cui misurare il livello. In particular, according to an aspect of the invention, the composite lens 11 comprises a first cylindrical body 15 shaped like a cup and made of a material permeable to light, which can be mounted in use vertically from above in the container 3 with its concavity 16 facing the elements. photoemitter 8 and photoreceiver 9 and a bottom wall 17 of it facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall 18 of the container 3 The lens 11 also comprises a second cylindrical body 19, arranged concentric and radially on the outside with respect to to the body 15 and open towards the bottom wall 17; the second cylindrical body 19 is delimited by a side wall 20 arranged facing and away from a corresponding side wall 21 of the first body 15, for the entire length of the latter, so that between the side walls 21, 20 of the in the first and second cylindrical body 15,19 there is a pre-established annular clearance or interspace G in use accessible to the liquid 2 whose level is to be measured.

Secondo una caratteristica del trovato, la parete laterale 20 del secondo corpo cilindrico 19 è realizzata in modo da essere almeno parzialmente riflettente per la radiazione R verso il primo corpo 15 e, in particolare, verso la parete laterale 21 di quest’ultimo. According to a feature of the invention, the side wall 20 of the second cylindrical body 19 is made so as to be at least partially reflective for the radiation R towards the first body 15 and, in particular, towards the side wall 21 of the latter.

Inoltre, secondo una preferita forma di realizzazione del trovato, fa parte della lente 11 anche almeno una porzione 22 della parete di fondo 18 del contenitore 3, in uso affacciata alla parete di fondo 17 pervia alla luce del primo corpo cilindrico 15 conformato a tazza: anche la porzione 22 della parete 18 è realizzata in modo da essere almeno parzialmente riflettente, questa volta verso la parete di fondo 17 del primo corpo cilindrico 15. Furthermore, according to a preferred embodiment of the invention, at least a portion 22 of the bottom wall 18 of the container 3, in use facing the bottom wall 17 open to the light of the first cup-shaped cylindrical body 15, also forms part of the lens 11: also the portion 22 of the wall 18 is made in such a way as to be at least partially reflective, this time towards the bottom wall 17 of the first cylindrical body 15.

Preferibilmente, il primo corpo cilindrico 15 ed il secondo corpo cilindrico 19 sono ricavati integrali di pezzo uno con l’altro, nel medesimo materiale pervio alla luce, ad esempio sono ricavati in un materiale plastico sintetico trasparente, quale policarbonato o plexiglas o altro. Allo scopo di rendere la parete laterale 20 almeno parzialmente riflettente, allora, una superficie laterale 23 interna del secondo corpo cilindrico 19, rivolta verso il primo corpo 15, è provvista di un rivestimento 24 (illustrato schematicamente a tratteggio) almeno parzialmente riflettente, preferibilmente costituito da uno strato di colore bianco, ad esempio realizzato mediante un film adesivo o pittura. Preferably, the first cylindrical body 15 and the second cylindrical body 19 are made integral with one another, in the same material pervious to light, for example they are made of a transparent synthetic plastic material, such as polycarbonate or plexiglas or other. In order to make the side wall 20 at least partially reflective, then, an internal side surface 23 of the second cylindrical body 19, facing towards the first body 15, is provided with a coating 24 (schematically illustrated in broken lines) at least partially reflective, preferably constituted by a layer of white color, for example made by means of an adhesive film or paint.

Nello stesso modo, anche la porzione 22 almeno parzialmente riflettente eventualmente presente della parete di fondo 18 è resa tale fabbricando il contenitore 3 in un normale materiale plastico sintetico, ad esempio anche in questo caso trasparente o traslucido, e ponendo almeno sulla porzione 22 un rivestimento 25 almeno parzialmente riflettente, preferibilmente costituito da uno strato di colore bianco, ad esempio di nuovo realizzato mediante un film adesivo o pittura, che in questo caso viene applicato realizzando il contenitore 3 mediante due semigusci concavi che vengono successivamente assemblati nel contenitore 3 mediante saldatura o incollaggio dei rispettivi bordi periferici, previa posa dello strato 25. In the same way, also the at least partially reflective portion 22 possibly present of the bottom wall 18 is made such by manufacturing the container 3 in a normal synthetic plastic material, for example also in this case transparent or translucent, and placing at least on the portion 22 a coating 25 at least partially reflective, preferably consisting of a layer of white color, for example again made by means of an adhesive film or paint, which in this case is applied by making the container 3 by means of two concave half-shells which are subsequently assembled in the container 3 by welding or bonding of the respective peripheral edges, after laying the layer 25.

Infine, la parete di fondo 17 del primo corpo cilindrico 15 è, secondo un altro aspetto del trovato, una parete piana, disposta in uso parallela alla parete di fondo 18 del contenitore 3. Finally, the bottom wall 17 of the first cylindrical body 15 is, according to another aspect of the invention, a flat wall, arranged in use parallel to the bottom wall 18 of the container 3.

Il corpo cilindrico 15 conformato a tazza delimita dunque al proprio interno una concavità cilindrica 16 terminante con la parete di fondo 17; Il corpo cilindrico 15 viene realizzato in modo che la concavità 16 presenta dimensioni trasversali pari a quelle sommate degli elementi fotoemettitore 8 e fotoricevitore 9 disposti affiancati, in modo che entrambi gli elementi 8,9 rimangano in uso sempre affacciati alla parete di fondo 17. The cup-shaped cylindrical body 15 therefore delimits inside itself a cylindrical concavity 16 ending with the bottom wall 17; The cylindrical body 15 is made so that the concavity 16 has transversal dimensions equal to those added together of the photo-emitter 8 and photo-receiver 9 elements arranged side by side, so that both elements 8,9 remain in use always facing the bottom wall 17.

Nel caso di un contenitore 3 fisso, dunque, elementi 8,9 e lente 11 sono disposti in uso affacciati e collimati in fase di montaggio dell’elettrodomestico 4. Per ottenere sempre il medesimo risultato nel caso di contenitore 3 asportabile o anche solo estraibile, l’elettrodomestico 4, nella fattispecie la carcassa 5, è provvisto di mezzi di guida e di posizionamento 26, sia in direzione verticale, 26b, sia nella direzione di estrazione del contenitore 3 dalla sede 6, in modo da fare sì che la lente 11 venga sempre a posizionarsi correttamente affacciata agli elementi fotoemettitore 8 e fotoricevitore 9, che sono invece portati fissi dalla carcassa 5 dell’elettrodomestico 4, ad ogni operazione di estrazione/inserimento del contenitore 3 dalla/nella carcassa 5. In the case of a fixed container 3, therefore, elements 8, 9 and lens 11 are arranged in use facing each other and collimated during the assembly phase of the household appliance 4. To always obtain the same result in the case of a removable or even only extractable container 3, the household appliance 4, in this case the casing 5, is provided with guiding and positioning means 26, both in the vertical direction, 26b, and in the direction of extraction of the container 3 from the seat 6, so as to cause the lens 11 always comes to position itself correctly facing the photo-emitter 8 and photo-receiver 9 elements, which are instead fixed fixed by the casing 5 of the household appliance 4, at each extraction / insertion operation of the container 3 from / into the casing 5.

Grazie alla struttura descritta per il sensore 1 nel suo complesso e per la lente 11 in particolare, la radiazione R emessa dall’elemento 8 viene in uso riflessa e rifratta più volte dalle pareti 17,20,21 e in particolare dagli strati 23 e 25 (quando presente), nonché dal liquido 2 presente nella intercapedine o gioco anulare G. Thanks to the structure described for the sensor 1 as a whole and for the lens 11 in particular, the radiation R emitted by the element 8 is in use reflected and refracted several times by the walls 17,20,21 and in particular by the layers 23 and 25 (when present), as well as by the liquid 2 present in the cavity or annular clearance G.

Il livello L di liquido 2 presente nel contenitore 3, che si ritrova tal quale nella intercapedine o gioco G, causa pertanto una attenuazione maggiore o minore (a seconda dell’altezza del livello L) di tale radiazione R emessa dall’elemento fotoemettitore 8. Questa, alla fine, arriva pertanto indietro all’elemento fotoricevitore 9 (come solo schematicamente e senza attinenza con la realtà illustrato a tratteggio in figura) dove viene rilevata; la sua attenuazione sarà pertanto proporzionale al livello di L liquido 2 presente tra le pareti laterali 20,21 del primo corpo 15 e secondo corpo 19, cosicché il livello L di liquido 2 viene misurato secondo il trovato otticamente e senza utilizzare galleggianti, in modo assai semplice e con un dispositivo di costo ed ingombro minimi. Inoltre, i due componenti principali del sensore 1, ovvero la scheda 10 (che porta gli elementi 8,9) e la lente 11 risultano essere due elementi completamente indipendenti e non in contatto tra loro, che devono solo venire allineati correttamente per garantire l’ottimale funzionamento del sensore 1, cosa garantita in uso dai mezzi di guida e posizionamento 26. Il contenitore 3 che porta in uso solidale la lente 11 può pertanto essere allontanato senza nessuna difficoltà e senza effettuare nessuna disconnessione elettrica dall’elettrodomestico 4, in quanto la scheda 10 rimane portata fissata solidale alla carcassa 5 e risulta completamente indipendente, da un punto di vista meccanico e strutturale, dal contenitore 3. The level L of liquid 2 present in the container 3, which is found as it is in the interspace or gap G, therefore causes a greater or lesser attenuation (depending on the height of the level L) of this radiation R emitted by the photoemitter element 8. This, in the end, therefore arrives back to the photoreceiver element 9 (as only schematically and without relevance to the reality illustrated in broken lines in the figure) where it is detected; its attenuation will therefore be proportional to the level of liquid L 2 present between the side walls 20, 21 of the first body 15 and second body 19, so that the level L of liquid 2 is measured according to the invention optically and without using floats, in a very simple and with a device of minimum cost and dimensions. Furthermore, the two main components of the sensor 1, that is the board 10 (which carries the elements 8,9) and the lens 11 are two completely independent elements and not in contact with each other, which only need to be aligned correctly to guarantee the optimal operation of the sensor 1, which is guaranteed in use by the guiding and positioning means 26. The container 3 which carries the lens 11 in integral use can therefore be removed without any difficulty and without carrying out any electrical disconnection from the household appliance 4, since the board 10 remains fixed integral with the casing 5 and is completely independent, from a mechanical and structural point of view, from the container 3.

Per permettere il montaggio della lente 11 solidale al contenitore 3, nella fattispecie verticalmente attraverso la sede 14, la lente 11 comprende inoltre una porzione di montaggio 27 conformata a flangia. Tramite tale porzione di montaggio 27, tra l’altro, il secondo corpo 20 è anche collegato integrale al primo corpo 15. To allow mounting of the lens 11 integral with the container 3, in this case vertically through the seat 14, the lens 11 also comprises a mounting portion 27 shaped like a flange. Through this mounting portion 27, among other things, the second body 20 is also integrally connected to the first body 15.

La porzione di montaggio conformata a flangia 27 è disposta da banda opposta alla parete di fondo 17 ed è conformata per essere atta a cooperare in uso con una guarnizione 28 di tenuta o per portare essa stessa la guarnizione di tenuta 28 su una sua faccia inferiore 29 rivolta verso la parete di fondo 17, ed è provvista di mezzi 30 di montaggio per determinarne in uso l’accoppiamento a tenuta di fluido, e con essa della intera lente 11, con la sede passante 14 del contenitore 3, che è così atta a ricevere in uso entro di sé i corpi cilindrici 15 e 19, secondo quanto descritto, solidarizzati al contenitore 3. The mounting portion shaped like a flange 27 is arranged on the opposite side to the bottom wall 17 and is shaped to be able to cooperate in use with a sealing gasket 28 or to carry the sealing gasket 28 on its lower face 29 itself. facing the bottom wall 17, and is provided with mounting means 30 to determine in use the fluid-tight coupling thereof, and with it of the entire lens 11, with the through seat 14 of the container 3, which is thus adapted to receiving in use within itself the cylindrical bodies 15 and 19, as described, integral with the container 3.

Da quanto finora descritto, risulta infine evidente che per mezzo del sensore 1 è possibile realizzare un metodo innovativo per misurare otticamente il livello L di un liquido 2 in un contenitore 3 senza fare uso di galleggianti. From what has been described up to now, it is finally evident that by means of the sensor 1 it is possible to realize an innovative method for optically measuring the level L of a liquid 2 in a container 3 without using floats.

Il metodo suddetto secondo il trovato prevederà dunque le seguenti fasi: The aforementioned method according to the invention will therefore provide for the following steps:

- predisporre nel contenitore 3, immersa in un liquido 2 in esso contenuto, una lente 11 composita come quella descritta, comprendente: un primo corpo cilindrico 15 conformato a tazza e realizzato in un materiale pervio alla luce, che viene montato in uso verticalmente dall’alto nel contenitore 3 con una sua concavità rivolta superiormente ed una sua parete di fondo 17 affacciata ed adiacente a, ma non a contatto con, una parete di fondo 18 del contenitore 3; ed un secondo corpo cilindrico 19, disposto concentrico ed esternamente al primo ed aperto verso la parete di fondo 17, delimitato da una parete laterale 20 disposta affacciata e discosta da una corrispondente parete laterale 21 del primo corpo 15, per tutta la lunghezza di quest’ultima, in modo che tra le pareti laterali 20,21 sia presente un gioco anulare G prefissato in uso accessibile al liquido 2 di cui misurare il livello, la parete laterale 20 del secondo corpo cilindrico 19 venendo realizzata in modo da essere almeno parzialmente riflettente verso la parete laterale 21 del primo corpo cilindrico 15; - arranging in the container 3, immersed in a liquid 2 contained therein, a composite lens 11 such as the one described, comprising: a first cylindrical body 15 shaped like a cup and made of a material pervious to light, which is mounted in use vertically by the high in the container 3 with its concavity facing upwards and its bottom wall 17 facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall 18 of the container 3; and a second cylindrical body 19, arranged concentric and externally to the first and open towards the bottom wall 17, delimited by a side wall 20 arranged facing and away from a corresponding side wall 21 of the first body 15, for the entire length of this last, so that between the side walls 20, 21 there is a predetermined annular clearance G in use accessible to the liquid 2 whose level is to be measured, the side wall 20 of the second cylindrical body 19 being made in such a way as to be at least partially reflective towards the side wall 21 of the first cylindrical body 15;

- predisporre un elemento fotoemettitore 8 affiancato ed adiacente ad un elemento fotoricevitore 9, entrambi disposti affacciati alla concavità 16 del primo corpo 15 cilindrico della lente 11; - providing a photo-emitter element 8 side by side and adjacent to a photo-receiver element 9, both arranged facing the concavity 16 of the first cylindrical body 15 of the lens 11;

- emettere una radiazione R tramite l’elemento fotoemettitore 8 in modo che questa venga riflessa e rifratta tra le pareti laterali 21 e 20 del primo e del secondo corpo cilindrico 15 e 19 ed il liquido 2 presente tra le stesse; e - emit a radiation R through the photoemitter element 8 so that this is reflected and refracted between the side walls 21 and 20 of the first and second cylindrical bodies 15 and 19 and the liquid 2 present between them; And

- rilevare l’attenuazione di tale radiazione R riflessa e rifratta tramite l’elemento fotoricevitore 9. - detect the attenuation of this reflected and refracted radiation R through the photoreceiver element 9.

Preferibilmente, tale metodo prevederà inoltre la fase di rendere anche almeno una porzione 22 di una parete di fondo 18 del contenitore 3 almeno parzialmente riflettente verso la parete di fondo 17 del primo corpo cilindrico 15, mediante un rivestimento 25. Preferably, this method will also provide for the step of making at least a portion 22 of a bottom wall 18 of the container 3 at least partially reflective towards the bottom wall 17 of the first cylindrical body 15, by means of a coating 25.

In base a quanto descritto, tutti gli scopi del trovato vengono vantaggiosamente raggiunti. On the basis of what has been described, all the objects of the invention are advantageously achieved.

Claims

CLAIMS 1. Optical sensor (1) to detect the level (L) of a liquid (2) in a container (3), particularly intended for equipping a removable container (3) of a household appliance (4) such as a soap dispenser liquid for a dishwasher or washing machine, the sensor comprising a photo-emitting element (8) and a photo-receiving element (9) carried side by side by a support element (10) and power supply in use associated or associable with a support (5) for the container, in particular to a casing (5) of the household appliance (4), and a composite lens (11) in use associated or associable with the container (3), designed so as to remain immersed in the liquid (2) contained in the container and facing the photoemitter and photoreceiver elements (8,9); characterized in that the composite lens (11) comprises: a first cylindrical body (15) shaped like a cup and made of a material permeable to light, which can be mounted vertically in use from above in the container (3) with its concavity (16) facing the photoemitter and photoreceiver elements (8,9) and a bottom wall (17) thereof facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall (18) of the container; and a second cylindrical body (19), arranged concentric and externally to the first and open towards the back wall (17) of the latter; the second cylindrical body (19) being delimited by a side wall (20) facing and away from a corresponding side wall (21) of the first body, for the whole length of the latter, so that between the side walls (21 , 20) of the first and second cylindrical body there is a predetermined annular clearance (G) in use accessible to the liquid (2) whose level is to be measured, the side wall (20) of the second cylindrical body (19) being made so as to be at least partially reflective towards the side wall (21) of the first cylindrical body (15) so that an attenuation of a radiation (R) emitted by the photo-emitter element (8) and detected by the photo-receiver element (9) is proportional to the level (L) of liquid (2) present between the side walls (21,20) of the first and second body, so that the level (L) of liquid (2) is measured optically without using floats.

2. Sensor according to claim 1, characterized in that also at least a portion (22) of the bottom wall (18) of the container (3) in use facing the bottom wall (17) open to the opening of the first cylindrical body (15 ), cup-shaped, is made in such a way as to be at least partially reflective towards the bottom wall (17) of the first cylindrical body.

3. Sensor according to claim 1 or 2, characterized by the fact that said first cylindrical body (15) shaped like a cup delimits inside itself a cylindrical concavity (16) ending with said bottom wall (17) and having transversal dimensions equal to those add together the photoemitter and photoreceiver elements (8,9) arranged side by side, so that both remain in use always facing the bottom wall (17) of the first cylindrical body (15).

4. Sensor according to one of the preceding claims, characterized by the fact that said first and second cylindrical bodies (15,19) are formed integrally with one another, in the same material pervious to the light, an internal lateral surface (23) of the second cylindrical body (19), facing towards the first body (15), being provided with an at least partially reflective coating (24).

5. Sensor according to claim 4, characterized in that said at least partially reflective coating (24) consists of a white colored layer.

6. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that said bottom wall (17) of the first cylindrical body (15) is a flat wall, arranged in use parallel to the bottom wall (18) of the container (3).

7. Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that said support and power supply element (10) consists of an electronic board on which the photo-emitter and photo-receiver elements (8,9) are mounted adjacent, with the respective emission directions and receiving oriented substantially perpendicular to the card (10); the card (10) being designed to be in use mounted integral with the support (5) for the container (3), facing an upper wall (13) of the same provided with a housing seat (14) passing through the said composite lens (11).

8. Composite lens (11) for an optical level sensor (1) operating without floaters, intended to be in use arranged facing a photo-emitter element (8) and a photoreceiver element (9) arranged side by side and mounted in a container ( 3) immersed in a liquid (2) contained therein, the lens comprising: a first cylindrical body (15) shaped like a cup and made of a material pervious to light, mountable in use vertically from above in the container (3) with a its concavity (16) facing the photo-emitter and photoreceiver elements (8,9) and its bottom wall (17) facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall (18) of the container; and a second cylindrical body (19), arranged concentric and externally to the first and open towards the back wall (17) of the latter; the second cylindrical body (19) being delimited by a side wall (20) facing and away from a corresponding side wall (21) of the first body, for the whole length of the latter, so that between the side walls (21 , 20) of the first and second cylindrical body there is a predetermined annular clearance (G) in use accessible to the liquid (2) whose level is to be measured, the side wall (20) of the second cylindrical body (19) being made so as to be at least partially reflective towards the side wall (21) of the first cylindrical body (15).

9. Composite lens according to claim 8, characterized by the fact that said first and second cylindrical bodies (15,19) are made integrally one with the other, in the same material pervious to light, an internal lateral surface (23) of the second cylindrical body (19), facing the first body, being provided with an at least partially reflective coating (24), preferably consisting of a white colored layer.

10. Composite lens according to claim 9, characterized in that it also comprises a mounting portion (27) shaped like a flange and through which said second body (19) is connected integrally to the first (15), arranged on the opposite side of the wall bottom (17) of the first body (15); the mounting portion (27) being adapted to cooperate in use with a sealing gasket (28) or itself carrying a sealing gasket (28) on one of its lower face (29) facing the bottom wall (17) of the first body and being provided with mounting means (30) to determine in use the fluid-tight coupling thereof with a through seat (14) of the container (3) adapted to receive in use said first and second cylindrical bodies (15, 19).

11. Method for optically measuring the level (L) of a liquid (2) in a container (3) without the use of floats, characterized by the fact that it includes the steps of: - arranging in the container (3), immersed in a liquid (2) contained therein, a composite lens (11) comprising: a first cylindrical body shaped like a cup (15) and made of a material pervious to light, which is mounted in use vertically from above in the container (3) with its concavity (16) facing upwards and its bottom wall (17) facing and adjacent to, but not in contact with, a bottom wall (18) of the container; and a second cylindrical body (19), arranged concentric and externally to the first and open towards the back wall of the latter, delimited by a side wall (20) arranged facing and away from a corresponding side wall (21) of the first body , along the entire length of the latter, so that between the side walls of the first and second cylindrical body there is a predetermined annular clearance (G) in use accessible to the liquid (2) whose level is to be measured, the side wall ( 20) of the second cylindrical body being made so as to be at least partially reflective towards the side wall (21) of the first cylindrical body; - providing a photo-emitter element (8) side by side and adjacent to a photo-receiver element (9), both arranged facing the concavity (16) of the first cylindrical body (15) of the lens; - emit a radiation (R) through the photoemitter element (8) so that this is reflected and refracted between the side walls (21,20) of the first and second cylindrical body (15,19) and the liquid (2) present among them; And - detect the attenuation of this radiation (R) reflected and refracted through the photoreceiver element (9).

Method according to claim 11, characterized in that at least part (22) of a bottom wall (18) of the container (3) is also made at least partially reflective towards the bottom wall (17) of the first cylindrical body (15 ).