JP2020536207A - 液体伝導家電機器またはシステムのための水圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
液体伝導家電機器またはシステムのための水圧制御装置は、液体のためのダクト(30)を画定する水圧本体(15)を有する、水圧ユニット(11)であって、ダクトは、入口(181)と出口(31)を有し、少なくとも部分的に電気絶縁材料で画定されている水圧ユニットと、水圧本体(15)の電気弁装置(EV、SH)であって、ダクトの入口と出口との間の液体の通過をそれぞれ防止または有効にするために、閉位置と開位置の間で電気的に切り替え可能である電気弁装置と、水圧本体上の流量センサとを備え、流量センサは、少なくとも2つの電気検出要素(42)を備える非機械式流量センサであり、ダクトを流れる液体との接触のために事前に準備され、ダクト内に少なくとも部分的に延びるか、またはその内側に面する、および/または液体の流れの方向に実質的に平行な2つの対向する主面を有する支持体(41)によって関連付けられるか、または担持される。
Description
本発明は、例えば、液体供給源と食器洗い機や洗濯機などそのような液体を使用する機器との間の接続のために事前に準備された、液体供給を制御するための装置および洪水防止安全装置などの、液体伝導家電機器およびシステムのための水圧制御装置に関する。
より具体的には、本発明は、
−液体用のダクトを画定する水圧本体を有し、入口および出口を有し、少なくとも部分的に電気絶縁材料で画定されている少なくとも1つの水圧またはコネクタユニットと、
−閉鎖位置と開口位置との間で電気的に切り替え可能であり、それぞれ、前記ダクトの入口と出口との間の液体の通過を防止または有効にする、水圧本体上の電気弁装置と、
−水圧本体の流量センサと、を少なくとも備えるそのような水圧制御装置に関する。
−液体用のダクトを画定する水圧本体を有し、入口および出口を有し、少なくとも部分的に電気絶縁材料で画定されている少なくとも1つの水圧またはコネクタユニットと、
−閉鎖位置と開口位置との間で電気的に切り替え可能であり、それぞれ、前記ダクトの入口と出口との間の液体の通過を防止または有効にする、水圧本体上の電気弁装置と、
−水圧本体の流量センサと、を少なくとも備えるそのような水圧制御装置に関する。
言及されているタイプの液体伝導機器およびシステム、特に、家庭用電気機器のための水圧制御装置は、例えば、洗濯機および食器洗い機で使用するために広く知られている。典型的には、前述の装置は、対応する本体、以下では弁本体とも呼ばれる少なくとも1つの水圧ユニットを備え、これは、流量センサおよび弁装置、典型的には、弁本体の内部ダクトでダクトを開閉するため制御可能な開閉要素を含む弁装置を備えている。
これらの装置のいくつかは、対応する機器への水の定量供給のために提供され、投与量は、流量センサによって実行される流量検出に基づいて達成される。一般に、電動弁を開いた後、流量センサを介して検出することで、水圧本体に流れる水の量を計算でき、設定量に達すると、電気弁の再閉が制御される。電気弁は、通常、供給される機器またはシステムの制御システムによって制御され、制御システムは、流量センサによって生成された信号も受信する。フローセンサは、特定の安全機能を達成するためにも利用できる。例えば、電気弁への電力供給がない場合の流量の検出(すなわち、電気弁の開放のために提供されていない対象機器の動作プログラムのステップ中)は、同じ弁の誤動作または故障を表すと考えられる。
このタイプの装置では、流量センサは機械式であり、入口水によって回転駆動されるインペラの使用と、インペラの回転速度、すなわち、単位時間あたりの回転数を測定できる対応する検知ユニットに基づいている。この目的のために、インペラは、通常1つまたは複数の磁気インサートを含み、検知ユニットは、通常、水が流れるダクトの外側で、インペラと位置合わせされた位置に設定されたホール効果タイプである。このタイプの解決策は、例えば、本出願人の名前において、欧州特許出願公開第0599341号明細書から知られている。
液体伝導機器およびシステム用の他の水圧制御装置、一般に、洪水防止安全装置として知られている、は、供給管からの漏水が家庭環境に漏れて洪水を引き起こすのを防ぐために特別に事前に準備された構造を持っている。この目的のために、供給パイプ、ここでは、内パイプとも呼ばれる、は、2つのパイプの少なくとも一部の間に隙間が画定され、可能性のある漏水を収集できるように、第2のパイプ、ここでは、外パイプとも呼ばれる、内で少なくとも部分的に長手方向に延びている。これらの安全装置では、弁装置は、水の漏れが検出された場合に、対応する本体の内側にあるダクトを閉じることを意味する。
既知の解決策の第1のタイプでは、外側パイプおよび隙間は、底部、すなわち、それらの遠位端部で、起こり得るあらゆる漏水を収集するためのトレイが提供される家電機器の内部に向かって開いている。このトレイ内にセンサが提供される。センサは、電気機械タイプ(例えば、それに関連付けられたマイクロスイッチ付きのフロート)または機械的(液体との接触で体積が増加する無水スポンジの膨張に基づく)である。センサのタイプに関係なく、トレイ内の水を検出すると、センサが制御信号(場合によっては電気的、空気圧的、または機械的)を生成し、これは、弁本体に設けられた弁装置の切り替えを引き起こし、それにより、水入口ダクトを閉じる。このようにして、内側の入水パイプの故障が存在する場合、さらなる流入が防止され、ひいては洪水のリスクが回避される。これらの安全装置は、漏水が洪水防止安全装置の内側パイプの故障によるものではなく、家電機器の内部に取り付けられた様々な水圧部品の故障によるものである場合でも、水の供給を遮断するという利点を示す。しかしながら、これらの装置の欠点は、上記の安全装置が作動した場合、トレイに溜まった水が家電機器内部の部品の漏れによるものか、またはデュアルパイプ安全装置の誤動作または故障かどうかをすぐに知ることができないことである。
また、前述したものよりも簡単で、家電機器の特定の事前準備を前提としない、第2のタイプの洪水防止安全装置も提案されている。この第2のタイプの装置では、内パイプと外パイプとの間に形成された隙間は、内パイプから外パイプに(すなわち、2つのパイプの間の隙間に)漏れるあらゆる水を収集できるように、両端で実質的に閉じている。これらの装置のいくつかは、隙間と流体連通している、弁本体に動作可能に設定された無水スポンジの使用に基づいて、それらの動作をベースにする。無水スポンジは、通常、停止部材に連結され、機械式弁の開閉要素の保持位置と解放位置との間で可動に取り付けられている。スポンジがその無水状態にあるとき、前述の停止部材は、ダクトの開口部の位置で開閉要素を保留する。漏れが発生した場合、隙間に集められた水は、スポンジと接触するまで上昇し、したがって、弁の開閉要素が水の圧力下で水入口ダクトを閉じることができるように、後者の容積を増加させ、したがって、解放位置への停止部材の変位を引き起こす。このタイプの洪水防止安全装置は、例えば、本出願人の名前で出願された独国特許第3618258号明細書から知られている(この文献はさらに、上述の第1のタイプの安全装置を説明している)。
言及された第2のタイプの他のデバイスは、内パイプからの漏れに続いてギャップ内で発生する圧力の上昇に基づいてそれらの動作を行う。隙間に流入する漏れ水は、隙間内で圧力の上昇を引き起こし、例えば、停止部材である関連する膜のたわみを引き起こし、それにより、保持位置から機械式弁の開閉要素の解放位置に移動し、機械式弁は、水の圧力下で入口ダクトを閉じる。このタイプの洪水防止安全装置は、例えば、本出願人の名前で出願された国際公開第2012/140592号から知られている。
また、特定の洪水防止安全装置には、前述のタイプの流量計が組み込まれている。これは、装置自体または使用する家電機器の操作に役立つ。このタイプの解決策は、例えば、本出願人の名前で出願された欧州特許出願公開第517293号明細書および欧州特許出願公開第1085119号明細書に記載されている。
場合によっては(例えば、欧州特許出願公開第517293号明細書を参照)、インペラは、軸のタイプである。すなわち、水が流れるダクト内に挿入されるアセンブリに属し、安全装置の電気弁を統合するコネクタ本体に画定されている。代わりに、検知ユニットは、水ダクトの外側のコネクタ本体に取り付けられている。他の場合(例えば、欧州特許出願公開第1085119号明細書を参照)、インペラは、接線タイプであり、検知ユニットも統合するコンポーネントに属する。このコンポーネントは、安全装置の電気弁を統合するコネクタ本体の意図的に設けられたシートに、流体密に結合されるように事前に準備されており、後者によって画定されたダクトと流体連通する。
既知のインペラ流量センサが固着する可能性があることを考えると、従来技術に係る水圧制御装置に流量センサを組み込むことは、投与装置の場合と抗洪水安全装置の場合の両方、一般に問題の原因である。この固着は、例えば、水本管から来る水中の砂、土、鉄の残留物などの不純物の存在が原因である可能性があり、これらは、インペラのブレードとそれを収容する本体との間に経時的に堆積する可能性がある、それにより、インペラ自体の固着を引き起こす。可動機械部品を想定している既知のセンサも、摩耗が避けられないため、検出が不正確になる可能性があり、通常、装置の弁装置から、または内パイプとコネクタ本体の1つとの間の接続からの小さな漏れや滴下の場合に発生する非常に小さい水の流量(例えば、数ミリリットル/分)の検出にはほとんど適していない。
一般的に言えば、本発明の目的は、基本的には、既知の技術の前述の欠点の1つまたは複数を解決することであり、特に、同様の用途向けに設計された既知の装置と比較して、特に、長期にわたって、改善された精度および/または感度および/または検出の信頼性によって区別される、示されたタイプの制御装置を提供することである。
上記および他の目的は、以下でより明らかになるが、本発明によれば、添付の特許請求の範囲に指定された特徴を有する液体伝導家電機器およびシステム用の水圧制御装置によって達成される。特許請求の範囲は、本発明に関して本明細書で提供される技術的教示の不可欠な部分を構成する。
本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、純粋に説明的かつ非限定的な例として提供される添付の図面を参照して、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
この説明の過程で「一実施形態」、「一実施形態」、「様々な実施形態」などへの言及は、実施形態に関して説明された少なくとも1つの特定の構成、構造、または特性が少なくとも1つの実施形態に含まれることを示すことを意味する。したがって、この説明の様々なポイントに存在する可能性がある「一実施形態」、「一実施形態」、「様々な実施形態」などの語句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らないが、代わりに、別の実施形態を指す場合がある。さらに、この説明の過程で定義された特定の形態、構造、または特性は、1つ以上の実施形態において、表されたものとは異なっていても、適切な方法で組み合わせることができる。本明細書で、特に、図の例を参照して使用される参照番号および空間参照(「上」、「下」、「上」、「下」、「前」、「後」、「垂直」など)では、便宜上提供されているだけであり、したがって、保護の範囲または実施形態の範囲を定義しない。本説明および添付の特許請求の範囲において、一般的な用語「液体」は、水および/または他の液体を含む混合物および溶液を含む、家電機器の分野で使用される水または他の液体を含むと理解されるべきである。同様に、一般的な定義「液体伝導機器およびシステム」は、供給される、またはより一般的には少なくとも1つの液体を使用するすべてのデバイス、機器、装置、およびシステムを含むものとして理解されなければならない。図において、同じ参照番号は、互いに類似または技術的に同等の要素を示すために使用される。
図1および図2において、全体として1で示されているのは、ここでは例として食器洗い機によって表されている、液体伝導家電機器、特に、洗浄機である。しかしながら、家電機器は、洗濯機、水圧式熱衛生装置、ボイラ、空調装置など、他のタイプのものであってもよい。
それ自体既知の技術によれば、食器洗い機1は、洗濯槽3を収容するキャビネットまたは耐荷重構造体2を有する。洗浄槽3は、洗浄される食器を出し入れするためのドア4で、正面が開いている。洗浄槽3の下、構造体2の内部に設置されているのは、例えば、フロートおよびマイクロスイッチを含む、本明細書の導入部で言及されているタイプの水センサである収集トレイ5である。前述のセンサは、図2では6で示されているが、図を明確にするために、洗濯槽3の表示は省略されている。センサ6は、この説明の導入部で説明されているように、食器洗い機1内部の構成要素からの漏れの場合と、洪水防止安全機能を実行するタイプの水圧制御装置からの漏れの場合の両方で、トレイ内の水の存在を検出するように設計されている。
食器洗い機1は、実際には、本発明の可能な実施形態に従って提供される、水の漏出に対する安全装置を備えている。全体として10で示されるこの安全装置は、第1の端部に、全体で11により示される第1の水圧ユニットまたはコネクタユニットを備え、給水源への接続用に設計されている、例えば、家庭用水道の蛇口は、表現されていない。装置10は、反対側の端部に、第2の液圧ユニットまたはコネクタユニットも備え、これは、特定の実施形態に応じて、以下で説明するように、回路構成を統合するかまたは統合しなくてもよい。
様々な実施形態では、図1〜図2に示される場合のように、12で示される第2のコネクタユニットは、少なくとも1つの回路構成を統合し、特に後者の後部領域で、食器洗い機1に関連付けられるように設計される。見て分かるように、2つのユニット11と12との間には、機器を水で満たすための第1の可撓性パイプがあり、これは以下「内パイプ」とも呼ばれ、少なくとも部分的に第2の保護可撓性パイプで囲まれている。本明細書の導入部で説明するように、2つのパイプの間に画定されるように、内パイプから漏れる可能性のある水を収集および/または搬送するための隙間が、以下「外パイプ」とも呼ばれる。様々な実施形態では、前述の隙間は、その上端、またはユニット11で閉じられる。
例示されている場合では、ユニット12は、食器洗い機のキャビネット2の後壁2aの開口部で取り付けられている。他の実施形態では、ユニット12は、洗濯槽3の後壁に設けられた開口部に取り付けられてもよい。
図示の例では、ユニット12は、食器洗い機自体に水を供給するためのシステムの一部を形成する機能ユニット、例えば、そこから水を洗濯槽3に流し込む既知の空気破壊装置を統合するユニットABと流体連通して接続される。ユニット12とユニットABとの間の流体接続は、パイプ7を介して提供される。最後に、9で示されているのは、以下に説明するように、センサ6を装置10の前述の回路構成に接続するための、回路構成自体を食器洗い機の制御システムに接続するための、装置への電力供給および電気信号、例えば、装置10自体を介して機械に引き込まれる水の流量の値を表す電気信号および/またはセンサ6(存在する場合)を介してなされた検出を表す信号および/または装置10内部の漏水の検出を表す電気信号を伝送するための配線の導体である。
可能な実施形態に係る装置10は、図3および図4に概略的に表されており、前述の内および外の可撓性パイプは13および14で示され、パイプ14は部分的にのみ表されている。取水用の内パイプ13は、例えば、エラストマー材料で作られた滑らかな表面を有する管であってもよく、外保護パイプ14は、例えば、熱可塑性材料で作られた波形パイプであってもよい。一方、可能な変形実施形態では、パイプ13および14の両方は、(図12〜13に例示されるように)熱可塑性材料でできた波形パイプであり得、または逆に、両方とも滑らかな表面を有するパイプであり得る。以下では、パイプ13および14の両方が波形パイプであると仮定されるが、内パイプ13の波形は、図3〜図4には示されていない。
15および16で示されているのは、それぞれユニット11および12に属する2つの水圧またはコネクタ本体であり、好ましくは、電気絶縁材料、例えば、熱可塑性材料で作られている。17によって示されているのは、コネクタ本体15のケーシングであり、これは、例えば、本体15上(および対応する弁装置上)にオーバーモールドされた電気絶縁プラスチック材料で作られたケーシングであってもよい。14aで示されているのは、例えば、外側パイプ14の近位端に直接オーバーモールドされたエラストマー材料で作られた、パイプ14をケーシング17および/またはコネクタ本体15に、好ましくは、流体密に結合するためのスリーブまたはパイプ継手である。18で示されているのは、水源への接続に使用される、コネクタ本体15にそれ自体既知のモダリティに関連するねじ付きリングナットである。
19および20で示されているのは、関連する回路構成を備えたコネクタ本体16のための、前部が開いた箱形のケーシングの2つの部分である。この例では、ケーシング部分20は、以下に明らかにされるように、外パイプ14の接続を提供するようにも構成される。ケーシング部分20は、19aで示されるものなどの1つまたは複数の機械的係合要素によって、食器洗い機の対応する壁2aに機械的に接続することができる。ケーシング19〜20は、全体として、少なくとも1つの固定ねじで食器洗い機1の構造に固定することもでき、そのうちの19aで示されるのは通過孔である(ねじは、図11および図12では19bで示される)。ケーシング部分19、20の一方または両方は、例えば、壁2aに設けられた対応する穴に挿入されるように設計されたピンの形で、食器洗い機で正確に位置決めするためのコントラスト要素を含むこともできる(これらのピンの1つは、図4の20bで示されている)。いずれの場合でも、ユニット12のケーシングの構造、取り付け、および固定の様式は、例示されたものとは異なり得る。例えば、ケーシングは、単一の部品で作られてもよく、さもなければ3つ以上の部品で作られてもよい。また、機械的係合要素は、他のタイプのもの、例えば、一部が家電製品に関連し、一部が安全装置10に関連する相補的係合要素(クイック結合係合要素など)であってもよい。
21で示されているのは、ユニット11の電気弁装置の電力供給のための配線、例えば、水圧制御装置の分野で一般的に使用されるタイプのソレノイド電気弁(投与装置の場合と洪水安全装置の両方)である。この電気弁は、ケーシング17で覆われている限り、図3および図4では見えないが、同様の電気弁は、例えば、EVで示されている図17〜図18および図20〜図21で見ることができる。電気弁は、例えば、ノーマルクローズタイプであるか、またはそれに電力が供給されない場合に、対応する開閉ユニット(例えば、図17〜図18および図20〜図21で参照SHにより示されたものなどの膜)が、リングナット18を介して水源に接続されているコネクタ本体15の内部に画定されたダクトを閉じたままにするように構成され得る。代わりに、食器洗い機の操作中に、水道本管から水を入れる必要が生じた場合、食器洗い機自体の制御システムが、水を機械に装填するために、水を前述のダクトを介して、したがって、内パイプ13に向けて通過させるのに必要な時間、前述の電気弁を供給する。既知の技術のように、電気弁が開く時間は、食器洗い機の制御システムによって決定され、例えば、流量センサを介して検出できる必要な量の水が洗濯槽3に装填されたときに終了する。
様々な実施形態では、ユニット12は、パイプ13および14を食器洗い機1の背面に機械的に接続し、装置10を食器洗い機自体の制御システムに電気的に接続するように構成される。
様々な好ましい実施形態では、ユニット12は、以下で説明するように、取水内パイプ13内を流れる水の流量を測定するために事前に準備されている。さらに、または代替として、様々な実施形態では、装置10のユニット12は、以下に説明するように、ユニット11の前述の電気弁から漏れる可能性のある全ての水を検出するため、ならびに内パイプ13から漏れる可能性のある全ての水を検出するために事前に準備される。
図5では、それぞれのケーシング本体19〜20なしの検知ユニット12が示されている。この図では、様々な実施形態において、外パイプ14の遠位端に、(例えば、オーバーモールドによって)ケーシング部品20の実質的に管状部分20cに画定された対応するシートに係合するように事前に配置されたそれぞれの歯またはレリーフ22aを外側に有する固定端子22を関連付けることができることに留意されたい(図3および図4参照)。端子22は、パイプ14自体の外側とケーシング部分20の管状部分20aの内側との間の流体密性の特性を改善するために、シールリング22bのためのシートの外側を画定することができる。
様々な実施形態では、23で示されるシール部材またはガスケットが提供され、コネクタ本体16に取り付けられ、基本的に2つのパイプ13および14の間の隙間に集まった可能性のある水からケーシング19〜20の内部を保護する機能を有する。これから分かるように、他方で、シーリング部材23は、意図的に設けられた検出容積またはチャンバに向かって漏れ水の流れを可能にすることを目的とした少なくとも1つの通路を有する。
図5には、ユニット11の前述の電気弁に供給するための電気ケーブル21も示されている。これは、2つのパイプ13と14の間の隙間内に含まれることが好ましい。この例ではガスケット23を通過するケーブル21は、コネクタ本体16に取り付けられている回路支持体またはPCB25に提供されている相補的なコネクタ24bに接続できるコネクタ24a(例えば、rast−2.5タイプ)で終端できる。ケーブル21は、コネクタがない場合、回路支持体またはPCB25に直接接続することもできる。同じ回路支持体25に多極コネクタ26を接続することができ、これは導体9(図1〜図2も参照)を介して、食器洗い機1の制御システムまたは主電源への装置の電気接続の場合に好ましくは想定される。
分かるように、様々な好ましい実施形態では、コネクタ26は、単一の接続で、検知ユニット12の様々な機能の制御を可能にする。
図6および図7も参照すると、様々な実施形態では、コネクタ本体16は、内部に、内パイプ13を介して供給される水の流れのためのダクト30を画定する。この目的のために、本体16は、これがエラストマー材料で作られている場合、内パイプの遠位端に取り付けられた入口アタッチメント31を画定する。例示されたものなどの様々な実施形態では、内パイプ13の遠位端に、図5で部分的に見えるエラストマー材料で作られたスリーブ13aが設けられており、アタッチメントに取り付けられている。スリーブ13aは、パイプ13の遠位端領域に取り付けまたはオーバーモールドすることができる(参照として、図12〜図13も参照)。
ダクト30の、入口アタッチメント31とほぼ反対側の部分に規定されているのは、ダクト自体からの水の流出を可能にする出口アタッチメント33である。図1および図2の例を参照すると、パイプ7は、出口アタッチメント33に接続されるように設計されている。様々な実施形態では、アタッチメント33は、ダクト30から、すなわち、コネクタ本体16から横方向に半径方向に延在する(したがって、いくつかの実施形態によれば、入口アタッチメント31は、好ましくは、出口アタッチメント33に対して傾斜している)。
好ましくは、以下に説明するように、アタッチメント31と33の間の中間であるダクト30の領域は、電気検出要素または電極が配置される通路の制限された部分によって区別される。このため、ダクト30を画定する本体16は、いくつかの部分を含み得る。様々な好ましい実施形態では、ダクト30は、入口アタッチメント31の反対側の上部で、アタッチメント33を超えて軸方向に延びており、ダクト30の前述の中間領域の成形を可能にするために、それに応じて設計されたコネクタ本体16が開いている。本体16によって画定されるダクト30の開放上端は、好ましくは、シールリング34aを備えた閉鎖部材またはプラグ34によって閉塞される。代替として、制限された部分を有する通路は、入口アタッチメント33を画定する本体16の第2の部分に関連する、出口アタッチメント31を含む本体16の第1の部分に画定され得、逆もまた同様である。
様々な実施形態では、検知ユニット12は、パイプ13と14の間の隙間と流体連通する入口と、好ましくは、食器洗い機1の内部、特に、その収集トレイ5に流体連通するように設計された出口とを有する検出容積またはチャンバを有する。
様々な好ましい実施形態では、前述の検出容積は、水用のダクト30を画定するコネクタ本体16自体によって少なくとも部分的に画定される。代替として、前述の容積は、例えば、流体密に固定されるか、または溶接される、コネクタ本体16に関連付けられたさらなる本体によって画定されてもよい。例えば、再び図6および図7を参照すると、コネクタ本体16は、ダクトに隣接して、またはダクト30の周りに配置され、35で示される検出チャンバの一部を区切る一連の壁、そのいくつかは、例えば、図5〜図7では、35aで示される、を画定するように成形されてもよい。この例では、チャンバ35は、一方の側で、本体16上に流体密に結合された蓋16aによって、すなわち、壁35aのいくつかの端部で、さらに境界が定められている。反対側では、本体16のさらなる壁35a1(図14でのみ見える)によって、一般に回路支持体25に面し、後者はこのようにしてチャンバ35の外側にある。蓋16aは、機械的に、または溶接(例えば、超音波またはホットブレード溶接)を介して、または接着を介して取り付けられてもよい。
様々な実施形態において、図6および図7において35a2によって示されるチャンバ35の下壁は、図7において36によって示されるそれぞれの入口アタッチメントを有する。見て分かるように、入口アタッチメント36は、特に、ガスケット23の通路およびケーシング部分20の管状部分20cの内部の隙間を介して、2つのパイプ13と14との間に画定される隙間と流体連通するように設定される。
様々な実施形態では、チャンバ35の側壁35aの1つ、特に、出口アタッチメント33に対応する位置にある壁には、次に、例えば、図5〜図7で部分的に見えるそれぞれの出口アタッチメント37が設けられる。好ましくは、出口アタッチメント37は、入口アタッチメント36よりも高い高さであり、これにより、後に分かるように、チャンバ35内に、一定量の漏れ水が蓄積され得る。再び好ましくは、出口アタッチメント37は、出口アタッチメント33と同じ方向を向いている。すなわち、2つのアタッチメントは互いに実質的に平行である。様々な実施形態では、検出チャンバ35を食器洗い機1の内部、特に、その収集トレイと連通させる目的を有するパイプは、出口アタッチメント37に接続されるように設計される。例えば、図1および図2を参照すると、8で示されているのは、一端が出口アタッチメント37に接続され、反対端がトレイ5に開口しているパイプである。
様々な実施形態において、本発明に係る水圧制御装置は、その水圧ユニットまたはコネクタユニットの少なくとも1つに、それがインストールされている家電機器の制御システムによって使用できる信号または情報を生成するように設計された流れまたは流量センサを統合する。例えば、これまでに例示された事例を参照して、前述の流量センサから導き出され得る情報は、食器洗いプログラムを実行するために、毎回洗濯槽3に装填される水の量の測定および/または分配の目的で、食器洗い機の制御システムによって使用され得る。および/または電気弁EVの閉鎖の漏れまたは故障を検出するために使用され得る。
発明の態様によれば、本発明による水圧制御装置の流量センサは、非機械式流量センサ、すなわち、従来技術に従って通常提供される軸インペラまたは接線インペラなどの可動部品を想定していないものである。非機械式流量センサは、特に、水圧またはコネクタユニットの対応する水圧またはコネクタ本体(コネクタユニット12の本体16によって画定されるダクト30など)によって画定される、対応する水圧またはコネクタユニットの水のためのダクト内に、例えば、導電性材料の電極またはトラック(例えば、金属またはグラファイトベースのペーストで作られる)の形態の少なくとも2つの電気検出要素を含む。
様々な実施形態では、非機械式流量センサは、少なくとも1つの電気検出要素のための、好ましくは平面および/または比較的剛性が高く直線的な少なくとも1つの支持体を含む。様々な好ましい実施形態では、少なくとも1つの支持体は、対応するダクトを流れる液体が少なくとも1つの電気検出要素に到達できるように、装置の液体用のダクトに面するか、または少なくとも部分的に挿入される。前述の支持体は、いずれにせよ、例えば、液体用のダクトの壁の少なくとも一部に適合するように設計された、または実質的に相補的な形状を有するように設計された可撓性および/または成形支持体などの異なるタイプのものであり得る。上記の支持体は、ダクトの実質的に中央の位置に、またはダクトの千鳥状または横方向の位置に、または支持体の少なくとも一方の側または面で少なくとも1つの電気検出要素に重なり合う液体で、ダクトの壁に対応する位置に少なくとも部分的に延びることができる。
様々な好ましい実施形態では、少なくとも1つの支持体は、少なくとも1つの電気検出要素が、対応するダクト、好ましくは、ダクトの壁に近い領域を流れる水によって重なり合うことができるように、前述の水のためのダクトを通して少なくとも部分的に挿入される。
様々な実施形態では、非機械式流量センサは、電磁誘導流量または流量センサである。ファラデーの法則に基づく電磁誘導流量センサの動作原理は、それ自体は既知であり、したがって、詳細には説明しない。ここで、そのようなセンサの動作の目的で、所定の直径の電気的に絶縁されたダクトを流れる流体の流れが、流体の方向に対して実質的に垂直な方向に、所定の強度の磁束を通過するように作られることを思い出すことで十分である。流体が導電性である場合、これは通常水道水の場合であり、このようにして、流体に接触する2つの電極によって検出できる電位差が誘導され、流体の流れと磁場の方向に実質的に垂直に整列する。電極を介して測定できる電位差は、ダクト内の液体の平均速度に比例する。
したがって、様々な実施形態では、流量センサは、前述のダクト(ダクト30など)内の液体の流れを横切る方向に電磁場を生成するために事前に配置された電磁装置と、電磁場を通る液体の流れによって誘導される電位差を検出するための少なくとも2つの電極を備え、2つの電極は、ダクト内に配置される検出装置とを備える。したがって、その流量が測定される液体と接触する。好ましくは、電位差を検出するための少なくとも2つの電極は、好ましくは、液体の流れの方向に実質的に平行である2つの対向する面を有する、液体の通過のために横方向にダクトに挿入される単一の同じ支持体、例えば、単一の平面支持体によって担持される。一方、本発明の範囲から除外されないのは、2つの支持体、例えば、両方が平面であり、それぞれが少なくとも1つのそれぞれの検出電極を担持する場合であり、これらは、両方とも、ほぼ平行な位置で、液体が流れるダクトに横方向に挿入されるように設計される。
理解されるように、本発明の可能な代替実施形態では、非機械式流量センサは、熱線または熱膜センサである。また、このタイプの流量センサは、液体のダクトの実質的に中央に、またはダクトの千鳥状または横方向の位置に、少なくとも1つの対応する支持体セットを備えているか、またはそれ自体が、少なくとも部分的にダクトの壁を画定し、液体は、支持体の少なくとも1つの側面または面で少なくとも1つの電気検出素子に重なり合う。
発明の態様によれば、流量センサ(以下で説明するように、それ自体が漏れセンサを提供することができる)に加えて、または代替として、本発明に係る水圧制御装置は、洪水防止安全装置として構成される場合、2つの可撓性パイプ間の隙間に流入する可能性のある漏れ水、例えば、パイプ13とコネクタユニット11および/または12の本体との間の接続からの漏れに由来する水、および/または内パイプの故障に由来する水を検出するために事前に準備された漏れセンサを備える。
様々な実施形態では、漏れセンサは、水の存在を検出するための一対の電極を備え、これは、安全装置の水圧ユニットまたはコネクタユニットの1つ、特に、水圧ユニットまたはコネクタユニットそれ自体にある水ダクトに対して周辺位置に画定された検出容積(チャンバ35など)に配置され、前述の容積は、装置の内パイプと外パイプの間の隙間と流体連通して接続されている。このような漏れセンサの動作原理は非常に単純である。2つの電極間に導電性流体、通常は水道水、が存在する場合、電極自体の間に電気伝導が得られ、電極が接続されている安全装置の回路構成によって、この電気伝導から、検出容積内の漏れ流体の存在を確立することができる。
様々な好ましい実施形態では、本発明に係る水圧制御装置は、前述の両方のセンサ、すなわち、前述の流量センサと前述の漏れセンサの両方を備える。非常に有利には、これらの実施形態では、特に、電位差を検出するための流量センサ用の第1の電極、および特に、例えば、平面支持体などの同一の支持体によって担持される、水の存在を検出するための漏れセンサ用の第2の電極が提供される。この支持体は、制御装置の水圧ユニットまたはコネクタユニット(コネクタボディ16によって定義されたダクト30など)で画定された水のダクト内に延びる第1の電極を担持する第1の部分と、前述の検出容積内で、水のためのダクトの外側に延びる第2の電極を担持する第2の部分とを有する。優先的に、前述の第1の部分は、支持体の中央または中間部分、好ましくは、第1の実質的に平面の部分であり、前述の第2の部分は、支持体の端部、好ましくは、第2の実質的に平面の部分である。
支持体が電位差を検出するための第1の電極と水の存在を検出するための第2の電極の両方を含む様々な実施形態では、支持体自体は、水ダクトの壁に画定された少なくとも1つの意図的に設けられた通路を通して挿入される。少なくとも1つの通路には、局所的に適用されるガスケットまたはシーラント材料などの適切なシーリング手段が設けられている。好ましくは、支持体のための前述の通路は、支持体の断面と実質的に相補的な形状を有する(実質的に平面の支持体の場合、前述の通路は、したがって、好ましくは、実質的に長方形または楕円形の形状を有する)。
様々な実施形態では、電磁誘導流量センサを使用する場合、好ましくは、電位差を測定するための電極に実質的に対応するか、または電極に近接した位置に、電磁(または永久磁石)装置によって生成される磁場の強度を測定するための装置またはセンサを設けることもできる。この測定装置は、装置の組み立てられた状態において、コイルまたは巻線も、電磁装置によって生成された磁場に浸されるようになるように、コイルまたは巻線を支持体上に備え得る(例えば、支持体上にエッチングまたは堆積された螺旋状トラックの形態、または場合によってはワイヤで得られ支持体に取り付けられたコイルの形態)。
あるいは、磁場を測定するための前述の装置またはセンサは、例えば、流量センサの電極の支持体などの支持体に取り付けられた電子チップを備えるホール効果タイプのものであり得る。このようなホール効果センサは、有利には、ダクト30内に配置することができるように保護層(以下、412で示されるタイプの層など)および/または樹脂でコーティングすることができ、あるいはダクト30の外側、例えば、本体16に設けられたシートに取り付けることができる。
前述の測定装置(またはセンサ)は、例えば、温度によって引き起こされる、磁場の起こり得る予測できない変動を検出するために使用することができる。
様々な実施形態では、電極の支持体は、多層支持体である。
図8および9に概略的に表されているのは、本発明の様々な実施形態で使用することができる電磁誘導流量センサの部分、すなわち、検出装置40および電磁装置50である。
この例では、検出装置40は、例えば、プラスチック材料、またはセラミック材料、または複合材料(例えば、FR4)、または多数の異なる材料の組み合わせで作製され得る、好ましくは平面で比較的剛性かつ直線的な支持体41を備える。支持体41上に存在するのは、信号電極42および43、導電性トラック、そのいくつかは図10では44で示されている、および接続パッド45である。実質的に平面でもある電極、トラック、およびパッドは、例えば、好ましくはシルクスクリーンまたは堆積技術を使用して堆積させるか、またはエッチング技術で得ることができる。以下で明らかになるように、電極42は、ダクト30内の水の流量の値を表す電位差を測定するために使用され、電極43は、検出チャンバ35内の起こり得るあらゆる漏水を検出するために使用される。
様々な実施形態では、支持体41はまた、電磁装置50によって誘導された磁場を測定するための前述の装置またはセンサを備えていてもよい。図8および9に例示されたケースを参照すると、この目的のために測定コイルが提供され、それが支持体41内に画定される限りは見えない、ここでは、多層構造を有し、実質的に電極42に対応する位置にある。前述の測定コイル(またはそれを置き換えるホール効果センサ)は、電極42の領域で装置50によって生成された磁場の強度の直接フィードバックを提供するために有利に使用され、それにより、製造の許容誤差および/または経年変化による変動および/または装置の損傷に伴う温度や障害の変動など、電磁システムの起こり得る変動や問題の存在を評価するのに役立つ信号が得られる。
様々な実施形態では、電磁装置50は、概ねU字形の構成、または実質的に平行に配置された、または互いに平行に配置された2つの極またはヨークの存在によって区別される構成を有し、その間に前述の磁場が生成される。図8および図9に例示されている場合、装置50は、強磁性材料で作られた2つのヨークまたは極51を含み、それらは一般に平行であり、対応する供給導体54とともに、電気コイル53である配置または巻かれた、強磁性材料で作られた第3のヨーク52によって互いに接続される。ヨーク52は、残留磁気が高い材料(半硬質材料)で有利に作製することができる。
図10も参照すると、様々な実施形態では、支持体41は、互いの上に積み重ねられた複数の層を提示することができる。様々な実施形態では、ベース層411は、プラスチック材料(例えば、ポリカーボネート)、またはセラミック材料、または複合材料(例えば、FR4)などの電気絶縁材料で作製されて提供される。
様々な実施形態では、ベース層411上に画定されるのは、46で示される磁場測定用の前述のコイル、特に、螺旋状に巻かれた第1の導電性トラック441を形成する少なくとも1つの第1の導電性トラック441である。ベース層411は、第1のトラック441を保護および絶縁し、実質的にコイル46の中央にある経路441自体の遠位端に貫通開口部47を備える、電気絶縁材料で作られた中間層412でコーティングされる。
層412上には、442および443で示されるいくつかの導電性トラックを有する第2のパターンが画定される。トラック442は、それぞれの遠位端で電極42を画定し、想定される場合、電極43は、それぞれ、層412の中央領域および端部領域に配置される。トラック443の遠位端は、下にあるコイル46の中心(すなわち、対応するトラック441の遠位端)との電気的接続のために、中間絶縁層412の開口部47において接点46aを画定する。このようにして、トラック441および443のパッド45において、電磁装置50によって生成された磁場の強度に比例する電位差を検出することができる。
中間層412は、電気絶縁材料413のさらなる層でコーティングされている。これは、下にあるすべての導電性トラックを保護および絶縁し、流量に比例する電位を測定するために水に浸される電極42と、水の存在を検出するための電極43のみを露出したままにする。それらは、チャンバ35内に起こり得るあらゆる漏水の存在下で電気伝導に設定される。図示の例では、層413には、電極42を露出したままにするための開口部48が設けられており、電極43を露出したままにするために、層412よりも短い長さを有する。電極43も露出したままにするように、後者の通路に設けることにより、同じ長さの層412および413を設けることも明らかに可能である。
様々な導電性トラックは、それぞれの近位端で、それぞれ層411および412の1つの縁部に位置する接続パッド45を画定する。パッド45を露出したままにするために、層412および413はそれぞれの通路49を画定する。
この例では、電極42を画定するトラック442は、ベース層411のちょうど1つの主側面に存在する。一方、例えば、いくつかのトラックをこの側に移動するか、または水の流量の値を表す電位差を測定するための電極の感応面を倍増させるために、ベース層411の反対側の主側面にも、同様のトラック、すなわち、同様の電極42および層413を設けることが可能である。
支持体41上に提供される導電性トラックは、例えば、石炭またはグラファイトまたは金属のベースを有するインクを使用して、シルクスクリーン印刷技術または他のいくつかの堆積技術を介して画定され得る。
様々な好ましい実施形態では、本発明に係る装置の水圧ユニットまたはコネクタユニットの1つで画定される液体用のダクトは、流量センサが設置される検出領域を有し、この検出領域において、ダクトの通路の断面は、電位差を測定するための電極の位置の上流と下流で変化する。
図6および図7を参照すると、様々な実施形態では、流量センサが取り付けられる水圧またはコネクタ本体、ここでは本体16は、ダクト30を画定するその管状壁上に、図6および図14においてSLで示される、例えば、実質的に長方形または楕円形のスリット、または支持体の断面に実質的に相補的な形状を有するスリットの形態である、2つの向かい側の貫通開口部を有する。しかしながら、開口部SLは、目的のために設計された、いくつかの他の形状、特に、支持体41および/または対応する電極42の少なくとも一部を、好ましくは、液体の流れにより重なり合わされるような位置で、液体と接触するように配置できるように設計された形状を有することができる。開口部SLは、ダクト30の前述の検出領域に画定される。
様々な実施形態では、支持体41は、その主面が水の流れの方向に実質的に平行になるように、開口部SLを通して横方向に挿入される。支持体41は、電極42が配置されるその中央領域がダクト30内にあるように、またはいずれの場合でも、液体によって重なり合うことができるような位置にあるように、挿入または配置され得る。電極43が配置されているその遠位端領域は、チャンバ35内に突出している。好ましくは、貫通開口部SLには、支持体41とコネクタ本体16との間の流体密性を保証するように設計された手段SMが設けられ、これらの手段は、局所的に塗布されたエラストマー材料および/またはシーラント材料、例えば、(エポキシ、アクリル、一成分、または二成分タイプの)樹脂、またはポリマーのオーバーモールディングで作られたガスケットを備える可能性がある。
例示された場合(特に、図7を参照)では、前述の検出領域は、水の入口のための領域30aを備え、通路30の断面、または少なくともダクト30の幅におけるその寸法は、減少または電極42が配置されている隣接する検出領域30bまで狭く、続いて、水の出口のための隣接する領域30cが続き、そこで、ダクト30の通路または寸法が再び広がっており、好ましくは、実質的に元の断面まで広がっている(すなわち、入口領域30aのすぐ上流の断面と同じ通路の断面)。
検出領域30bの通路の断面、またはダクト30の幅における少なくともその寸法は、入口領域30aの初期の通路の断面および出口領域30cの最終的な通路の断面、好ましくは、両方の少なくとも1つよりも小さいかまたは狭いことが好ましい。出口領域30c、好ましくは両方。検出領域30a〜30cの通路の断面の変化、特に、領域30bの断面の減少は、電極42が配置された検出領域30bで水の流れの速度が増加するという利点を提示する。その結果、この領域では、磁場の結果として電荷の分離の効果が高まり、電位差の検出が容易になる。
様々な実施形態では、ダクト30の断面の形状、または検出領域の検出領域30bの形状は、実質的に楕円形、または実質的に長方形または長円形であり、支持体41は、前述の領域30bに、楕円形断面の主要寸法に実質的に平行な方向に挿入され、またはいずれの場合にも設定される。図14に示される例を参照すると、楕円形の断面は、少なくともほぼ長円形であるが、少なくともほぼ長方形であってもよい。電極42は、このようにして、検出領域30bにおいて、ダクト30の通路の制限された断面内ではあるが、互いから可能な限り離れて配置され得る。電極42間の距離により、電位差の測定感度を高めることができる。電位差が、磁場に曝された水の通路の断面の横断寸法に実質的に比例すると仮定すると、横断寸法の増加は、測定の感度の増加を可能にする。
支持体41の近位端領域には、接続パッド45が配置され、実質的にエッジコネクタタイプの雄多極コネクタとして配置され、ダクト30に面し、そこから食器洗い機1への電気的接続のための導体9が延びる回路支持体25の面に存在する対応する雌多極コネクタ60に結合される。また、回路支持体25のこの面には、電極42、43および測定コイル46〜46aを介して生成された信号を管理および処理するために、同様に回路支持体25に接続されている対応する導体54を介して、電磁装置50のコイル53に給電するために、61で示されている様々な電気および電子部品が取り付けられている。回路支持体25には、装置10のユニット11内に存在する電気弁に供給するための多極ケーブル21も接続されており、これは、前述したように、好ましくは、部分的に2つのパイプ13と14の間の隙間内に延びる。
回路支持体25は、チャンバ35の外側のコネクタ本体16上の所定の位置に固定され、したがって、ダクト30を流れる水およびチャンバ35に到達する可能性のある漏れ水から完全に隔離された位置に固定される。
電磁装置50は、ダクト30の外側、特に、ダクトの検出領域30bにおいて、支持体41に実質的に対応する位置に取り付けられる。この目的のために、コネクタ本体16は、好ましくは、互いに平行および/または対称であり、非常に好ましくは、互いに同じである、2つのヨーク51用の取り付けシート(これらのシートは、例えば、図13および14で見ることができ、参照番号で示されていない)を都合よく画定することができる。電磁装置50、ひいてはヨーク52およびコイル53も、例えば、コイル53およびヨーク52の回路支持体25への機械的接続も除外されないが、コネクタ本体16を介して完全に支持され得る。
コネクタユニット12は、図11および13では組み立てられた状態で示され、本発明を理解する目的で当面の関心のある部分に限定して、図14でも示されている。図12および図13から、端子22の中空構造を認識することが可能であり、これは、好ましくは、外パイプ14の遠位端に設定され、同様に、内パイプ13と外パイプ14との間で前述隙間がどのように画定されるか、ここでは、Gで示される実質的に環状の形状を認識することが可能である。上記の図から、また、好ましくは、対応する端部スリーブ13aが設けられた内パイプ13と、好ましくは、円筒形または管状の形状を有するケーシング部分20の部分20aとの間に、さらに、G1で示される、実質的に環状の隙間が画定され、これは、端子22の中空構造のおかげで、パイプ13と14の間の隙間Gの一種の「延長」を提供するように設計されることに留意されたい。
再び図12および図13から、様々な実施形態において、ガスケット23が、ケーシング部分20の円筒形部分20aを閉じるようにどのように配置されるかに留意されたい。しかしながら、図13から明らかなように、ガスケット23で画定されているのは、実質的に軸方向で互いに流体連通する2つの通路23a、23bであり、下部通路23aは、隙間G1で開き、上部通路23bで結合されているのは、検出チャンバ35の入口アタッチメント36である。
図13および図14から、流量検出の目的のために使用される磁場を後者に誘導するために、検出領域30bがその間に設定されて、互いに平行に設定されたヨーク51の可能な配置に留意されたい。
本発明による装置の可能な動作は、以下で説明される。
食器洗い機1がオフ状態のとき、対応する制御システムは、装置10のコネクタユニット11に存在する電気弁を供給しない。したがって、この弁は、ユニット11内のダクトを閉じる状態のままであり、それにより、機械への水の流入を防止する。
洗濯サイクルの開始に続いて、機械への水の装填が必要になると、食器洗い機1の制御システムは、電気を供給することによって前述の電気弁を開くことを可能にする。必要な供給電圧は、食器洗い機の制御システムによって、配線9を介してコネクタユニット12の回路支持体25に供給され、回路支持体12から、ケーブル21を介してユニット11の電気弁に電圧が伝達される。導体54を介して、回路支持体25はまた、流量センサの電磁装置50のコイル53に供給し、それにより、ダクト30の検出領域30bを通して囲まれるヨーク51内に磁場を生成し、それにより、水の流れを横断する。この磁場は、図14aの詳細において、ダクト30、すなわち、その検出領域30を横切る矢印によって概略的に表されている。
電気弁が開いた後、水道本管からの水は、ユニット11内のダクトに流れ込み、内パイプ13を通過して、コネクタユニット12のダクト30に到達する。次に、水の流れは、ユニット12のダクト30の検出領域30a〜30cを通過し、次に、出口アタッチメント33に入り、パイプ7(図1)を介して、食器洗い機の洗浄槽に到達する。
水の流れを横切る磁場の存在(図14a)は、水(イオン)に存在する電荷に電磁力を受け、電荷が正か負かに応じて反対方向に押す。例えば、図14bの詳細を参照すると、全ての正電荷は、矢印「+」に従って移動し、全ての負電荷は、矢印「−」に従って移動する。磁場が逆になると、水の電荷は、反対方向に移動する。
電荷の変位は、水の流量がゼロ以外の場合にのみ存在し、電荷の変位の程度は、流量に比例する。すなわち、水の流量が多いほど、移動する電荷の量が多くなる。検出領域30bの側面での電荷の変位は、支持体41上に存在する電極42間に電位差を生成し、これは、磁場を通過する流れの流量に比例する。
電極42を横切る信号は、回路支持体20に到達し(対応する導電性トラック442、パッド45、およびコネクタ60を介して、図6、図7、および図10)、そこで部品61を介して処理される。次に、流量の値を表す電気信号が、回路支持体25から配線9を介して食器洗い機1の制御システムに送信される。データの管理、処理、および送信の方法は、任意の既知の技術に従って実装できることに留意されたい。例えば、好ましくは、電極42を横切って検出された電位差と予め知られているパラメータ(検出領域30aの通路の断面の寸法と装置50によって生成された磁場の強度)に基づく流量の値の計算は、回路支持体25上に存在する意図的に提供された部品によって(例えば、マイクロコントローラを介して)行われ、例えば、バイナリコードの形式の信号または電圧および/または周波数が可変の信号で、食器洗い機の制御システムに送信される。一方、本発明の範囲から除外されないのは、電位差の値が適切に増幅されて、食器洗い機の制御システムに直接送られ、そこで流量または流れの計算が予め知られている前述のパラメータに基づいて行われる解決策である
いずれの場合でも、流量の値に基づいて、食器洗い機の制御システムはタンクに装填された水の量を測定できる。食器洗い機の制御システムは、洗浄プログラムの対応するステップによって決定された水の量が洗濯槽に装填されたときに、コネクタユニット11の電気弁の供給を中断する。
上述したように、様々な実施形態では、支持体41上に提供されるのは、実質的に電極42にあり、いずれの場合も装置50によって生成される磁場内にある、コイル46〜46a(図10)によって表される磁場のセンサである。したがって、前述のコイルを横切って、すなわち、対応するパッド45で、ヨーク51によって生成される磁場の強度を表す電位差を検出することが可能になる。この電気的値は、例えば、回路支持体25上に存在する電気/電子部品61、好ましくは、電子コントローラおよび不揮発性メモリ手段を含む、によって処理されて、電極42の領域における磁場の有効強度に関する利用可能な情報を得ることができる。したがって、電磁システムの起こり得る問題または変動の存在を評価する可能性を有する。
このタイプの情報は、例えば流量センサの動作の起こり得る故障を信号で知らせるために、信号の形で水伝導家電機器の制御システムに送信されてもよい。コイル46〜46aによって測定されるような磁場の有効強度に関する情報は、磁場の強度を表す値がコイル46〜46aを介して行われる測定に基づいて毎回更新できるパラメータであることに従って、流量の値を計算するために、すなわち、適応型のロジックを用いて、制御ロジック(回路支持体25上に実装されているか、または食器洗い機の制御システム内に実装されているかにかかわらず)によって有利に使用することができる。
述べたように、様々な好ましい実施形態では、少なくともヨーク52は、半硬質材料、すなわち、高い残留磁化を有する材料で作製することができる。このタイプの材料は、コイル53の供給が停止した場合でも、磁場を一定時間維持することを可能にし、これは、特に、装置が電気エネルギの自律的な供給源を想定している場合、電気エネルギの消費の低減の観点から有利である(以下に説明するバッテリ65など)。例えば、様々な実施形態では、コイル53の供給のためのパルスは、短い時間間隔で、好ましくは1秒より短い(例えば750ms)で発生する。半硬質材料の使用により、数マイクロ秒の持続時間のそのようなパルスの適用が可能になり、残りの必要な時間の間、磁場の存在が保証される。理解され得るように、これは、エネルギ節約を可能にし、これは、バッテリなどを用いた電気供給の場合に有用である。
おそらく、半硬質材料がヨーク52に使用される場合、電磁装置50の制御電子機器は、第1の磁場を生成し、その後、供給を中断するようにコイル53を供給するように事前に準備することができ、いかなる場合でも、供給の中断に続く特定の時間間隔のための特定の磁場の存在を保証する。好ましくは、しかしながら、必ずしも必要ではないが、制御電子機器はまた、例えば、磁場の測定値を補償するため、および/またはコイル53への供給をいつ再開するかを確立するために、コイル53が供給されない状態での減衰を確立するために(例えば、前述の測定コイルまたは前述のホール効果センサを介して)、前述の時間間隔に残る磁場を測定するように事前に準備され得る。
食器洗い機の内部部品の故障により水漏れが発生した場合、漏れた水は、トレイ5(図1〜2)に到達し、センサ6によって検出される。対応する電気信号(通常、センサ6内のスイッチの切り替えまたはセンサ6内の2つの電極間の短絡から得られる)は、配線9の対応する導体と対応する情報を介して回路支持体25に到達し、再び電気信号の形で、配線9の他の導体を介して、支持体25に実装された回路から食器洗い機の制御システムに送信され、適切な警告を発行し、および/または修正措置を実施する。例えば、そのような信号/情報が存在する場合、制御システムは、コネクタユニット11の電気弁の供給を中断する(電気弁がその瞬間に供給されている場合)か、そうでなければ、意図的に提供されるリセットコマンドが発行されるまで電気弁の供給の可能性を無効にする(通常、食器洗い機の技術支援を提供するスタッフによって実行される)。
また、例えば内パイプ13の故障により、安全装置10内で水漏れが発生する場合がある。この場合、漏水は、隙間G内の外パイプ14によって収集される。隙間Gから、水は隙間G1(図12〜図13)に入り、対応する入口アタッチメント36を介して検出チャンバ35に到達する。チャンバ35内の水のレベルは、それが出口アタッチメント37に到達するまで上昇し、その後、水は、パイプ8(図2)を通って食器洗い機1内の収集トレイ5に流れる。
トレイ5に設置されたセンサ6をトリガーする前に(このオプションのセンサ6が提供されている場合)、チャンバ35内の漏水により電極43が電気的に導通し、これにより、回路支持体25に存在する回路によって検出可能な電気信号が発生する。チャンバ35内の水の存在を表す信号は、機械内部の漏出の場合について前述したのと同様の方法で、適切な警告を発行し、および/または修正措置を実施するために、食器洗い機1の制御システムに送信され得る。本発明に係る装置を使用する場合、食器洗い機の制御システムは、トレイ5に収集された漏水が故障またはその内部部品の誤動作によるものか、それとも装置の故障または誤動作によるものかを迅速かつ簡単な方法で認識する状態に設定できることが理解されよう。結果として生じる警告は、例えば、食器洗い機の制御パネル上で、好ましくは、ディスプレイまたは警告灯システムを介して、あるいは無線周波数または無線信号を介して、携帯電話またはタブレットなどの携帯型電子装置に、洗濯のための機械によって利用可能にされ、漏出のポイントを示し(機械1または装置10)、これにより、技術スタッフによる故障の特定を簡素化する。また、例えば、ブザーおよび/またはユニット12またはユニット11上に設置された光学警告装置を備える、支持体25の前述の回路によって制御される意図的に設計された故障警告システムを装置10に直接提供することも可能である(この場合、ブザーへの電力供給はケーブル21を介して行われる)。このタイプの警告は、スマートデバイスなどの外部電子装置へのワイヤレスモード(例えば、Bluetooth(登録商標)またはWi−Fi)での信号の送信を介して提供することもできる。この場合、本発明に係る装置の回路装置は、適切な無線通信モジュール、例えば、無線トランシーバを備えている。
様々な実施形態によれば、回路支持体25上に実装された回路はまた、コネクタユニット1の電気弁(現在開いている場合)の直接供給を遮断するために、またはその後の弁の電気供給を防止するために、チャンバ35内の水の存在を表す信号を使用するように事前に準備されてもよい。
様々な実施形態では、本発明に係る水圧制御装置は、例えば、少なくとも1つのバッテリを介して、特に、流量センサ(および可能な漏れセンサ)に対応する回路構成の少なくとも一部に供給するために、それ自体の回路構成に電力を供給するための自律電源を備える。このようにして、電力幹線からの供給がない場合、または水伝導家電機器がオフになっている場合でも、装置の自律動作が可能になり得る。装置の内部供給源を提供する1つまたは複数のバッテリは、好ましくは、再充電可能なタイプのバッテリであり、これは電力幹線から直接または機器を介して再充電することができる。
このタイプの実施形態は、図15に概略的に示されている。この図では、65で示されているのは2つのバッテリであり、食器洗い機1が設置されている電気配線システムに電圧がなくても、装置10に適切な電気回路の電力供給を可能にする。このようにして、主電源からの電力供給がない(停電)場合でも、電極43を介して、検出チャンバ35内の水の存在を検出することが可能であり、それによって装置10の故障または誤動作、特に、内パイプの故障を識別することができる。コネクタ本体16、またはユニット12は、バッテリのために意図的に設けられたシートを画定するように事前に配置することができる。例示された場合では、コネクタ本体16は、互いに平行な2つのバッテリ65のパックのための係合要素66を画定する。
装置10の内部の電気回路は、主電源から、食器洗い機1を介して供給されるように、また、主電源電圧の起こり得る不在を検出するために事前に準備することができ、この場合、バッテリ65を介した供給を可能にする。一方、装置10内部の回路構成によって決定される電気エネルギの消費が非常に低い(基本的に装置50を介した磁場の生成に必要な消費に制限される)とすると、回路構成は常に独自の内部供給源によって供給される。
様々な実施形態では、本発明に係る装置に提供される非機械式流量センサは、水漏れの「仮想センサ」として使用することができる。例えば、コネクタユニット11に属する電気弁を閉じる必要があるときに、センサ40〜50がダクト30を通る水の最小流量さえ検出すると仮定する。これらの条件では、水の流量の検出は、明らかに、前述の電気弁に問題があることを示している。これは、この流入がプログラムされていない場合、開いたままであるか、いかなる場合でも、最小限の流量ではあるが、内パイプ13を介して水伝導家電機器への水の流入を可能にする。これらの状況では、それ自体の警告システムが装備されている場合、食器洗い機1および/またはデバイス10自体によって、適切な漏れ警告が起動される。
センサ40〜50がデバイス10の自律供給源66を介して電気的に供給される場合、同じロジックが実装され得る。食器洗い機1がオフであり、いずれにせよセンサ40〜50が最小の流量さえ検出すると仮定する。これらの状況では、装置10は、例えば、それ自体の警告システムを介して、漏れを示す音響警告を作動させることができ、さもなければ、食器洗い機1のその後のスイッチオンを検出して後者の情報または遭遇した動作故障に対応する信号を制御システムに送信するために事前に準備することができる。また、そのようなタイプの警告は、すでに前述したのと同様の方法で、無線モードでの信号の送信を介して発行することができる。
様々な実施形態では、装置の制御電子機器、すなわち、支持体25上に提供される回路は、ここでは、食器洗い機1によって表される、水伝導家電機器の電子制御システムへの電気的接続のために事前に準備される。この目的のために、すでに述べたように、例えば、26で示されたコネクタなど、いくつかの接点を備えた適切なコネクタを使用することができ、これは、例えば、rast−2.5タイプのコネクタであり得る。接点、すなわち、導体9の数およびタイプは、例えば、図2のセンサ6の有無を考慮して、用途に応じて異なり得る。様々な実施形態において、少なくとも以下が存在し得る。
a)ユニット11の弁装置の電気的制御のための2つの接点(これは、言われたように、電気ソレノイド弁を含み得る)、
b)検出装置40と電磁装置50を含む、回路支持体25に存在する部品の電力供給用の2つの接点、
c)流量の測定値を表す信号(すなわち、非機械式流量センサ40、42、50を介して得られる信号)を読み取るための1つの接点、
d)水漏れの検出を表す信号(すなわち、電極43を介して得られる信号)を読み取るための1つの接点。
a)ユニット11の弁装置の電気的制御のための2つの接点(これは、言われたように、電気ソレノイド弁を含み得る)、
b)検出装置40と電磁装置50を含む、回路支持体25に存在する部品の電力供給用の2つの接点、
c)流量の測定値を表す信号(すなわち、非機械式流量センサ40、42、50を介して得られる信号)を読み取るための1つの接点、
d)水漏れの検出を表す信号(すなわち、電極43を介して得られる信号)を読み取るための1つの接点。
ポイントd)で言及される接点は、装置10が漏水を直接検出する機能を想定していない(すなわち、電極43を想定していない)場合、例えば、外パイプを備えていない、投与量のみの装置で使用する場合は省略できる。
様々な優先的な実施形態では、データを受信するために使用できるが、データを送信することもできる、好ましくは、データが保存されているか、装置10の回路25に保存されているデータも送信できる、例えば、非機械式流量センサの動作を最適化するために有用または必要なパラメータの書き込みおよび/または通信および/または変更のためのものである、少なくとも1つの追加の接点がここで「プログラミング接点」として定義される。
有利には、製造プロセス中に、コネクタ26などの、言及されたタイプの多接点コネクタの存在を、水圧制御装置の完全な機能試験の目的で利用することができる。この場合、前述のコネクタは、食器洗い機1に搭載された電子機器に接続される代わりに、装置10の適切な動作を確認するために事前に準備された特定の試験装置に接続される。
好ましくは、前述の試験装置は、対応する機能を試験するために、利用可能なすべての接点a)〜d)を使用するように事前に準備されている。有利には、この装置は、回路支持体25上に存在する不揮発性メモリ、例えば、EEPROMに、特に、流量の測定のために設計されたその部分の回路構成40、50の動作を調整するように設計された1つまたは複数のパラメータを書き込むまたは更新する目的で、前述のプログラミング接点を使用するように事前に準備することもできる。次に、装置10の通常の操作中、すなわち、インストール後に、プログラミング接点が使用されなくなる可能性がある(使用されない場合は、メンテナンスおよび/または技術支援の介入により)、または、例えば、信号を洗濯機に送信するその他の目的で使用できる。前述の1つまたは複数のパラメータは、一般的な書き込み方法に従って、前述の不揮発性メモリの意図的に提供されたセルに、プログラミング接点を介して試験装置によって書き込まれる。他の実施形態では、このプログラミングは、物理的接触を追加することなく無線モードで行うことができる。
様々な実施形態では、前述の1つまたは複数のパラメータは、装置10を得るために使用されるコンポーネントおよび/またはその製造に使用されるプロセスの公差のために、可能な生産広がりを相殺することを目的とした少なくとも1つの較正パラメータを含む。
較正パラメータに関する考えられるロジックを以下に説明する。装置10の試験中、非機械式流量センサ40、42、50を介して測定された水の流量の値は、液体セットの流量の値に対してチェックされ、実際の基準値とみなされる。(コンポーネントの変動性および/または製造プロセスのばらつきにより)流量センサによって測定された値が実際の基準値に対応していない場合、装置10のコントローラの制御プログラムに、「較正係数」と呼ばれる乗算係数を入力して、測定値が基準値と正確に一致するようにすることが可能である。
実際には、例えば、乗算係数は、実際の基準値と測定値の比によって与えられる(乗算係数=実際の基準値/測定値)。次に、装置10の通常の使用では、オンボード電子機器からの出力の信号は、非機械式流量センサで測定された値に乗算係数を乗算することにより、コントローラによって補正される(出力信号=乗算係数*測定値)。
加えて、または代替として、前述の不揮発性メモリに書き込むことができる1つまたは複数のパラメータは、以下に列挙する1つまたは複数のパラメータ含んでもよい。
1)「パワーダウン時間」−非機械式流量計40、42、50の消費電力を最小限に抑えるために、支持体25に実装された回路に存在するコントローラは、ある測定と次の測定との間でセンサ自体への供給を中断するように事前に準備することができる。したがって、2つの測定間の経過時間は調整可能である。このために、パラメータ「パワーダウン時間」が想定されている。「パワーダウン時間」パラメータの値を増やすことにより、流量センサの非アクティブ期間が長くなり、消費量が削減される(装置に搭載された電子機器が前述の自律的な供給源を介して供給される場合に特に有利である)。このようにして、通常「サンプリングレート」と呼ばれる、流量センサの出力信号の1つの読み取りと次の読み取りとの間で経過する時間も長くなる。したがって、パラメータ「パワーダウン時間」により、エンドユーザの要件に合わせてサンプリングレート(単位時間あたりの読み取り回数)を調整できる。
2)「フィルタのアクティブ化」−流量センサの制御電子機器は、その安定性を改善するために、対応する出力信号をフィルタリングするために事前に準備することができる。これは、数学的タイプの一般的な操作、すなわち、読み取られた値の数学的処理を介して取得され、装置10からの出力にデータを供給する前に実行される。パラメータ「フィルタのアクティブ化」は、この操作のアクティブ化を有効または無効にする。この機能が無効になっている場合、流量センサの制御電子機器は、処理時に何もせずに、読み取った数値を出力に供給する。
3)「フィルタパラメータ」−フィルタロジックは適応型であることが好ましい。すなわち、フィルタリングされる信号の振動が小さいか大きいかに応じて、少なくとも2つの動作モードを示す。大信号振動は、流量の広範な変動に対応する。この状況は、通常、装置10を通る水の流れの開閉時に発生する。これらの場合、信号が流量の変動に迅速に追従し、その変動を減速させる可能性のあるフィルタリングなしで(すなわち、数学的な処理なしで)好ましい場合がある。フィルタは、読み取った値を前の値と比較する。これらの値の差がパラメータ「高デルタ流量」よりも大きい場合、フィルタは、数学的計算を実行せず、読み取った値を提供する。逆に、小信号振動は、通常、電気的または流体力学的外乱に対応し、実際に流量が変化していなくても、信号の値に変動を引き起こす。この場合、小さな変動をフィルタリングし、より安定した信号値を提供する数学的計算を想定すると有利である。また、この場合、フィルタは、読み取った値を前の値と比較する。これらの値の差がパラメータ「低デルタ流量」よりも小さい場合、フィルタは、読み取った値を平均化する目的で数学的計算を実行し、より安定した値を提供する。
4)「時定数」−ポイント2)および3)で参照される数学的計算は、パラメータ「時定数」を考慮して実行される。これは、フィルタリングされた値を計算するために考慮に入れなければならない流量の連続した読み取りの数を定義する(異なるタイプの平均計算式による)。実際には、パラメータ「時定数」の値が大きいと、より安定した値が得られるが、流量のあらゆる変動にゆっくりと追従する。
5)「流量カット値」−このパラメータは、ゼロに非常に近い水の流量の値を示すことを目的としている。パラメータ「流量カット値」より小さい非機械式センサによって読み取られる流量の値は、人為的にゼロの数値に強制される。このようにして、実際には実際の流量を生じさせないが、一般に、電気的外乱/ノイズの結果である信号の非常に小さな振動を無視することが可能である。
6)「ゼロ伝送」−このパラメータ(真/偽タイプ)により、装置10に搭載された電子機器がゼロ流量の値を伝送するかどうかを定義する。電気消費の観点から好ましい構成は、ゼロ流量の値を送信しないことである。この場合、非ゼロ流量が存在する場合にのみ、電子機器は、出力信号を送信するが、流量の検出がない場合は、信号を送信しないため、食器洗い機1の制御電子機器にも利点があり、したがって、ゼロの値を管理する必要がないため、意味のない値になる。
以前は、非機械式流量センサ、好ましくは、電磁式のタイプ、および/または洗濯機に接続できるコネクタユニットなど水圧制御装置の水路用のパイプ(内パイプなど)の下流に位置する水圧ユニットまたは本体内の漏水の有無のセンサの統合について言及した。しかしながら、同じ概念が、蛇口または給水本管に接続することができるコネクタユニットなどの、パイプ13の上流にある水圧ユニットまたは本体内の上記のセンサの一方または両方の統合にも当てはまる。
実際、当業者には、コネクタユニット12に関連して前述した様々な特徴および機能がコネクタユニット11にも適用できることが明らかになるであろう。
例えば、図16〜図18は、非機械式流量センサ、特に、電磁流量センサをユニット11に統合する場合を示している。これらの図では、前の図と同じ参照番号を使用して、すでに上で説明した要素と技術的に同等の要素を示している。
例示されたものなどの様々な実施形態では、ユニット11は、対応するコネクタ本体を取り囲む2つのハーフシェル17’および17’’から構成される外側ケーシングを有する。特に、図18に見られるように、この場合、コネクタ本体は、機械的および水圧的に互いに結合された2つの部分151および152で構成されることが好ましく、それぞれがユニット12内部の水のためのダクト30のそれぞれの部分を画定する。しかしながら、おそらく、いくつかの部品を含むか、単一のボディからなる。2つの本体部分151および152は、電気絶縁材料、例えば、成形された熱可塑性材料で作られている。この場合、水圧またはコネクタ本体を2つの部分で優先的に形成することは、成形によっていくつかのプロファイルを取得できる必要性、特に、ダクト30の可変断面を備えた検出領域30a〜30c、流量センサの構成要素を収容するための容積、EVで示される電気弁の取り付けシート、SHで示される、好ましくは、膜を備えるタイプの対応する開閉部材によっても決定される。このタイプの弁はそれ自体が知られており、水圧制御で投与機能を実行したり、洪水防止安全機能を実行したりするために広く使用されている。好ましくは、2つの本体部分151と152の間の結合領域、特に、ダクト30のそれぞれの部分の間の結合領域に、OリングタイプのガスケットなどのSEによって示される少なくとも1つのシーリング要素が設けられる。シーリング要素SEが好ましくは設けられる領域における2つの本体部分151と152との間の機械的結合は、例えば、バヨネット結合タイプまたは係合要素またはピンを使用するタイプであり得る。あるいは、レーザまたはホットブレード溶接など、2つの本体部分151と152の間の接着または溶接の場合、シーリング要素を省くことができる。
見て取れるように、様々な実施形態では、同一の水圧またはコネクタ本体に、電気弁の第1の電磁装置および流量センサの第2の電磁装置を関連付けることができる。好ましくは、部分151などの第1の本体部分に関連付けられるのは第1の電磁装置であり、一方、部分152などの第2の本体部分に関連付けられるのは第2の電磁装置である。様々な実施形態では、電気弁の開閉要素は、部分151などの第1の本体部分に関連付けられ、一方、流量センサの電極は、開閉要素の上流または下流の部分152などの第2の本体部分に関連付けられる。
好ましくは、水圧またはコネクタ本体、すなわち、その部分152は、この場合、70で示される箱状の容積またはハウジングを画定し、これは、前述のチャンバ35といくつかの点で類似しているが、この場合、電磁誘導式流量センサの構成要素を収納する機能を有する。また、この場合、センサは、好ましくは、平面の支持体41と、前述のタイプの電磁装置50とを備える。しかしながら、支持体41は、電位差を検出するための電極42、ならびに磁場の強度を検出するための可能なコイル(46〜46a)のみを担持する。この場合、回路支持体25は、ハウジング70の一端に取り付けられる。
例示されている場合、リングナット18の上流に設けられているのは、フィルタFおよび流量調整器FRであり、これらは、それ自体が既知の概念であり、いずれにしても、装置10のオプションの構成要素を構成する。
リングナット18に対して反対側で、ケーシング17’〜17’’は、好ましくは、例えば、外パイプ14の近位端にオーバーモールドされたエラストマースリーブ14aを収容することができる略円筒形の管状部分17aを画定する。次に、このスリーブ14aは、本体部分152の対応する円筒形部分を取り囲むエラストマー材料で作られた閉鎖ガスケット14bに部分的に取り付けられてもよく、そこを通って水のためのダクト30の対応する部分であるガスケット14bが延びる。好ましくは、本体部分152自体によって画定され、ケーブル21のための流体密封通路を有する対応するフランジ構造15a(図17も参照)を支持する。
スリーブ14aおよびガスケット14bは、ガスケット14bによって上部で閉じられている2つのパイプ間の隙間Gで、外パイプ14の機械的かつ流体密な固定を確実にするために、少なくとも部分的に弾性圧縮の状態でケーシング17’〜17’’の部分17aに囲まれることが好ましい。内パイプ13は、スリーブ13aを介して、水圧またはコネクタ本体、すなわち、その部分152の出口アタッチメント31に結合される。
回路支持体25から離れているのは、支持体25自体に実装された回路の供給、ならびに電磁装置50の供給および制御信号の搬送に必要なケーブル21である。電磁装置50がバッテリを介して供給されない場合、ケーブル21は、好ましくは、少なくとも5つの導体を含み、そのうちの2つは電気弁EVのソレノイド用であり、3つは流量センサ用である(供給+流量を表す信号)。
様々な実施形態では、弁装置および流量センサを備えた水圧ユニットは、対応する水圧本体上にオーバーモールドされたポリマーまたは樹脂または熱可塑性材料の少なくとも一部で作られたケーシングを有する。前述のケーシングは、流量センサの電極およびソレノイド弁の電磁石および/またはソレノイド弁の磁気ヨークならびに流量センサの少なくとも1つの磁気ヨークおよび/またはソレノイド弁を作動させるためのコイルおよび流量センサのコイルを少なくとも部分的に封入または覆うために設けられてもよい。
例示した場合、コネクタ本体151〜152および電気弁EV、ならびにケーブル21のそれぞれの部分に提供されるのは、電気絶縁および吸湿機能(水および湿度からの保護)を有するポリマーまたは樹脂OCの塊である。これは、対応するシェルOC1に閉じ込められ、ケーシング17’〜17’’に封入される。有利には、塊OCはまた、2つの本体部分151および152の間の機械的遮断のためのシステムとして機能する。
理解され得るように、図16〜図18に表される装置の流量センサ40〜50の動作は、以前に記載されたものと全く同様である。図19〜図21は、図16〜図18の実施形態と全く同様の実施形態を参照するが、ユニット11の外側ケーシング17は、オーバーモールド材料、特に、目的に応じて適切に成形されているポリマーまたは熱可塑性材料の本体OMによって適切に直接画定される。図21から、この場合、本体OMが、コネクタ本体151〜152を少なくともリングナット18と内パイプ13のアタッチメント31との間に含まれるその中間部分で完全に囲むようにオーバーモールドされていることに留意されたい。有利には、オーバーモールドされた本体OMは、2つの本体部分151と152との間の機械的遮断のためのシステムとしても機能する。再び図21から、有利には、オーバーモールドされた本体OMが、外パイプ14の近位端のスリーブ14a用の位置決めシート17cを画定するためにも形作られ得ることに留意されたい。この実施形態では、前の図18に示されたシェルOC1は必要ではない。
図19〜図21に表されている装置の流量センサ40〜50の動作は、前述の動作と同様である。
図16〜図18および図19〜図21の実施形態では、ユニット11は、漏水の存在を検出するためのセンサを備えていない。しかしながら、簡単な改造で、内パイプからの漏出などの漏水の検出の動作も、単に以下によってコネクタユニット11に統合できることが理解されよう。
−ユニット11(特に、その本体部分152)に、以前に35で示されたものと機能的に類似した検出チャンバを定義する、
−パイプ13と14の間の隙間Gを前述の検出チャンバと流体連通して設定し、代わりに、例えば、ケーブル21のためのいかなる場合でも流体密な通路を有する、その下端部の隙間Gを閉じる、
−電極43を担持する支持体41の部分が検出チャンバに突出するように、支持体41とその取り付けを図1〜図15のものと同様にする、すなわち、支持体41に電極43を装備し、検出領域30a〜30cに設けられたそれぞれの対向する開口部を通してそれを挿入することにより、提供する、
−回路支持体25に、漏水を検出するためのセンサに必要な回路を実装する。
−パイプ13と14の間の隙間Gを前述の検出チャンバと流体連通して設定し、代わりに、例えば、ケーブル21のためのいかなる場合でも流体密な通路を有する、その下端部の隙間Gを閉じる、
−電極43を担持する支持体41の部分が検出チャンバに突出するように、支持体41とその取り付けを図1〜図15のものと同様にする、すなわち、支持体41に電極43を装備し、検出領域30a〜30cに設けられたそれぞれの対向する開口部を通してそれを挿入することにより、提供する、
−回路支持体25に、漏水を検出するためのセンサに必要な回路を実装する。
この場合、漏水は、検出チャンバに到達するまで2つのパイプ13と14との間の隙間Gを次第に満たし、それにより、前述したのと同様の方法で電極43を短絡させる。
おそらく、ユニット11は、図15を参照して前述したものと同様の方法で、それ自体の自律的な電気供給源を備えることもできる。
先に述べたように、本発明に係る安全装置を装備する流量センサは、必ずしも電磁誘導センサである必要はなく、おそらく他の非機械式タイプ、特に、熱線または熱膜タイプのものである可能性がある。
例えば、図22および図23は、全体として図22の40’で示される熱線または熱膜流量センサの使用に基づいて、本発明に係る水圧制御装置で使用できる支持体の可能な変形実施形態を示す。
図22の支持体41’は、前に説明したものと同様の方法で起こり得るあらゆる漏水を検出するための電極43、ならびに複数の抵抗器を有する。
例示されたものなどの様々な実施形態では、421、422、および423で示される3つの抵抗器が提供される。3つの抵抗器は、好ましくは、支持体41’の高さの方向に、すなわち、支持体41の取り付け状態を基準にして、流量検出領域内の水の流れの方向に、互いに実質的に整列して配置される(30b、前の図を参照)。図22では、水の流れが矢印H2Oによって概略的に示されている。特に、図23から分かるように、電極43は、それぞれの導電性トラック442によって画定され、その近位端は、接続パッド45を提供する。また、抵抗器421、422、および423は、(例えば、図示されていない電気絶縁材料のさらなる上層を介して)液体から隔離されたそれぞれの導電性トラック443によって画定され、その近位端は、それぞれの接続パッド45を提供する。
中央抵抗器422は、電流によって供給されたときに熱を生成するように事前に準備されている限り、熱線または熱膜を提供する。代わりに、側方または端部抵抗器421および423は、検出された温度に基づいて、オーム抵抗のそれらの値を変更する。
前の図に示されているように、支持体がダクト30の検出領域30a〜30cに取り付けられる(ただし、通路の断面が可変であるような領域は、厳密には必要ない)と仮定する。したがって、支持体が検出領域30bに横方向に挿入され、水のためのダクト内にある抵抗器421、422、および423を担持する支持体41’の中間部分を有し、前述の検出チャンバ35内に延びる電極43を担持する支持体41’の遠位端部分を有する。支持体41’の近位端部分、すなわち、対応する接続パッド45は、同一の回路支持体25によって担持される対応するコネクタ60に結合される。
ダクト30内に水の流れH2Oが存在する場合、抵抗器421および423は、抵抗器422によって生成される熱によって非対称に加熱される。すなわち、図22のH1で示される領域の温度は、H3で示される領域の温度より低くなり、領域H1およびH3は、それぞれ、抵抗器422による加熱が誘導される領域H2の上流および下流である。抵抗器421および423のオーム抵抗の差として測定されるこの温度の差は、水の流量に比例する。逆に、流量がゼロの場合、温度の差、すなわち、抵抗器421と423のオーム抵抗の差はゼロであると想定される。図22では、例えば図16〜図18または図19〜図21と同じタイプの用途の場合、流れの方向は上から下であることに留意されたい。図6〜図7および図12〜図13と同じタイプの用途の場合、流れの方向は下から上になり、抵抗421と423、および対応する領域H1とH3の動作は、今説明したものとは逆になる。
もちろん、熱線または熱膜流量センサの場合、前の図の電磁装置50は不要であり、システムの制御ロジックは、検出されたオーム差に基づいて流量の値を導出するために実装される。
図23から分かるように、支持体41’も多層構造を有することができ、ベース層411が画定され、その上に電極43を画定する導電性トラック442がある。このベース層411および対応するトラック442は、電極43を露出したままにするために貫通開口部48が設けられた電気絶縁材料412の層によって覆われている。層412上には、抵抗器421、422および423を画定するトラック443が設けられている。
また、この実施形態では、ベース層411は、プラスチック材料(例えば、ポリカーボネート)、あるいはセラミック材料、あるいは複合材料(例えば、FR4)で作ることができる。導電性トラックは、シルクスクリーン印刷技術または他のいくつかの堆積技術を介して、例えば、経路442に石炭またはグラファイトをベースとするインク、および経路443に石炭またはグラファイトをベースとするシルクスクリーンペーストなどの抵抗材料を使用して画定することができる。
支持体41’は、支持体41に関して説明したものと同様の方法で、ダクト30に対して横方向に取り付けることができることが理解されよう。さらに、図16〜図18および図19〜図21を参照して説明したものと同様の用途、または容積測定のみのための装置での使用の場合、支持体41’は電極43なしでもよいことが理解されよう。
本発明に係る装置で使用される熱線または熱膜流量センサは、それ自体既知の技術に従って、異なる構造を有することができる。
本発明の主題を形成する水圧制御装置に搭載された電子機器の電気接続、試験、および較正の可能な様式に関連して以前に説明されたことは、図16〜図18、図19〜図21、図22〜図23に表されるもののような装置の場合にも適用され得る。
本発明に係る水圧制御装置は、洪水防止安全装置(すなわち、内パイプおよび外パイプを備える)として構成する必要はなく、これは、流量測定に直面した流体の単独の管理または制御、または液体の供給の投与量または制御のための装置であり得、以下、簡単に「容積制御」とも呼ぶ。
このタイプの可能な実施形態は、図24〜図29に示されており、前の図と同じ参照番号を使用して、すでに上述した要素と等しいかまたは技術的に同等の要素を示している。
図24〜図26では、本発明に係る容積制御装置、例えば、10’で示される計量装置は、液体源または給水本管のアタッチメントとの接続用に設計され、この本体は、図27の断面図に示されている、その水圧または接続本体15に限定的に示されている。しかしながら、様々な実施形態では、装置10’は、例えば、図16または図19に示されるものと同様のタイプのハウジングを備えることができる(明らかに、外パイプの接続に必要な事前構成がなく、装置ケーブルのケーブルの別の構成も必要である)。他の実施形態では、装置10’は、それ自体のハウジングがなくても、水圧システムに直接、または供給される機器に取り付けることができる。
コネクタ本体15は、好ましくは、電気絶縁材料、例えば、成形熱可塑性材料であり、前述のように2つの部品、または図に示される例のように単一の部品で形成して、水のためのダクト30を画定することができる。またこの場合、本体15は、流量センサ構成要素、電気弁EVの取り付けシート(図27では、EVSで示される)、および対応する開閉部材SHを収容するための容積70を画定する。
また、図示の場合、非機械式流量センサは、好ましくは、平坦な支持体41を備えた検出装置40と、前述のタイプの電磁装置50とを備える。図28からも分かるように、この場合の支持体41は、電位差を検出するための電極42だけでなく、磁場の大きさを検出するための可能な装置またはセンサを、例えば、測定コイル(46〜46a、図29)の形で担持するだけである。様々な実施形態では、回路支持体25は、ハウジング70の一端に取り付けられる。好ましくは、回路支持体25は、電気弁の供給端子への接続のために予め準備されており、これらの端子は、図24〜図26においてEV1によって示されている。
例示の場合では、図16〜図18または図19〜図21のリングナット18は、本体15のねじ付き上部181によって置き換えられるが、図示されていない他の実施形態では、前述のリングナットが提供されてもよい。必ずしも必要ではないが、ダクト30の上部には、それ自体既知の概念であるフィルタFおよび流量調整器FRが収容されることが好ましい。ねじ部分181に対して反対側で、コネクタ本体15は、図25にのみ13で示される、水パイプの結合のための出口アタッチメント31を画定する。必要に応じて、パイプ13は、ホースクランプまたはリングを使用して、必要に応じて以前に13で示したタイプのスリーブを使用して、アタッチメント13または別のそれぞれのアタッチメントに機械的に固定できる。装置10’が家電機器に直接取り付けられている場合、組み立て構成は、図示されているものと逆にすることができる(すなわち、本体15が図に示されているものに対して上下逆になっている、またはアタッチメント31が入口として機能し、ねじ部分181が出口として機能する場合、フィルタFおよび調整器FRは、それに応じてシフトされるかまたは省略される)。
様々な実施形態では、回路支持体25は、好ましくは、容積70の外側のその部分に、流量センサ40、50を供給するため、および関連する信号を移送するため、同じ支持体25上に実装された回路の、電気弁EVの供給に必要な多導体ケーブル用の接続コネクタ26を有する。例示の場合のように、電磁装置50がバッテリによって給電されない場合、前述のケーブルは、好ましくは、少なくとも5つの導体を備え、そのうちの2つは、電気弁EVのソレノイド用であり、3つは、流量センサ(電力供給+流量を表す信号)用である。
コネクタ26はまた、前述のように、パラメータを書き込むためのプログラミング接点を提供することもできる。実際、本発明の対象である水圧制御装置の搭載電子機器の電気的接続、試験、および較正の可能な方法に関連して前述したものが、図24〜図29の装置の場合にも適用可能であることに留意されたい。
図27の断面図では、例えば、実質的に長方形のスロットの形で、貫通開口部SLの一部が見え、それを通して、流量センサの支持体41が横方向に挿入され、その主面は、水の流れの方向に実質的に平行である。支持体41は、電極42が設けられた領域がダクト30の内側になるように挿入される。これらの実施態様では、前述の電極43が設けられていないので、ダクト30に2つの開口部SLを設けることは厳密には必要ではない。また、図27では、支持体41とコネクタ本体15との間の水圧シールを確実にするための手段SMの位置決めのために、貫通開口部SLに対応する位置にあるシートSMaが部分的に見える。
図24〜図27に示される場合では、ダクト30は、異なる通路断面を有する領域30a、30bおよび30cによって形成される、前述のものなどの可変断面を有する流れ検出領域を提供しない。しかしながら、本明細書に示されていない実施形態では、この検出領域は、ダクト30内に画定することができ、その場合、コネクタ本体は、好ましくは、(前述の部分151および152と同様に)水圧的および機械的に互いに結合される2つの部分で形成される。
図28は、様々な実施形態で使用することができる電磁誘導流量センサの部分、すなわち、すでに上述したものと同様の検出装置40および電磁装置50を示している。言及したように、水漏れの検出機能を提供しない水圧制御装置の用途では、図28のように、電極42を支持体41に設け、電極43を省略することができる。したがって、支持体41の長さは、図8に示されているものよりも短くすることができる。
図29は、図24〜図27のタイプの実施形態の場合にも、支持体41が、対応する電気トラック441、442、443が必要とされる電気絶縁材料の複数の重ねられた層411、412、413を有することができる方法を示す。パッド45、磁場を測定するためのコイル46、電極42および接点46aを形成する。したがって、図10を参照して前に説明したものは、図29に関連して適用可能であることは明らかである(明らかに電極43に関する部分を除いて)。
理解できるように、図24〜図29の水圧制御装置10’の流量センサ40〜50の動作は、すでに上述したものと同じである。装置10’を通過する水の量を測定することに加えて、流量センサは、前述のように、水漏れの「仮想センサ」としても使用することができる。
最後に、例えば、図24〜図29を参照して説明したタイプの計量装置などの、容積制御のみの装置の場合、電磁誘導流量センサ40、50は、例えば、図22〜図23を参照して上述したように、特に、熱線または熱膜タイプの異なるタイプの非機械式センサで置き換えることができる。
上記の説明から、本発明の特徴は、同様にその利点と同様に明らかになる。
非機械式流量センサを想定する本発明に係る水圧制御装置は、本出願人が摩耗を受けることが分かっているインペラセンサの使用に基づく既知の技術と比較して有利であり、測定および/または固着の結果的な変化を伴う。
実際に提案されている流量センサは、可動部品なしで液体の流量を測定できるため、既知の機械技術と比較して信頼性が高くなる。さらに、これらのセンサは、非常に低い流量(1分あたりミリリットルのオーダ)でも測定できるため、例えば、装置の小さな漏れや電気弁の滴下を検出できる。水圧制御装置内の水の漏れを検出するように設計されたセンサの存在は、洪水防止機能を実行するダブルパイプタイプの場合、そのような漏れの原因を迅速かつ簡単な方法で認識することを可能にする。すなわち、それらが、本発明の主題を形成する装置を介して水圧で供給される家電機器の構成要素の故障または誤作動によるものか、それとも装置自体の故障または誤作動によるものかを識別する。
後続の請求項で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、例として説明された水圧制御装置に当業者が多くの変更を加えることができることは明らかである。
例えば、35で以前に示されたタイプの検出チャンバは、外パイプの下流の水圧ユニットまたはコネクタユニットに実装された場合でも、必ずしも出口を備える必要がないことが理解されよう。
非機械式流量センサおよび/または漏れセンサを、内パイプの上流にある水圧ユニットまたはコネクタユニットに統合する場合、対応するユニットの下流の構造は、前に示したものよりも簡単になる(すでに述べたように、実際には、以前は35で示されていたタイプの検出チャンバ自体が、内パイプの上流にある水圧ユニットまたはコネクタユニットに、遠位端で閉じているパイプ間の隙間で提供できる)。例えば、下流の接続は、2つのパイプ間の隙間を閉じるために(いずれの場合でも、電気ケーブル21の流体密な通路がある場合)、および内パイプとそれによって供給される水伝導家電機器の水のための入口コネクタとの水圧接続を提供するためにのみ事前に準備できる(例えば、国際公開第2012/140592号の図18、または独国特許第3618258号明細書の図8に示されているものと同様の方法で)。下端で2つのパイプ間の隙間が開いている装置の場合、下流の接続は、それによって供給される家電機器の水のための入口コネクタ(例えば、リングナットを使用)を備えた内パイプと、外パイプの下端、すなわち、機器内に提供されている収集容器またはトレイに単に面している2つのパイプ間の隙間との機械的および水圧的結合のための簡単な構成で構成することもできる(例えば、欧州特許出願公開第1028190号明細書の図1に示されているものと同様の方法で)。内パイプの機械的および水圧的結合のための前述の装置は、単純なエラストマースリーブ(欧州特許出願公開第1798326号明細書の図1〜2のように)、または内パイプの遠位端の単純なクランプまたは固定リングの制限で構成することもできる(独国特許第3618258号明細書の図1または図5のように)。下流の接続は、本発明に係る装置を介して供給される機器の一部であることもできる。
装置の弁装置、例えば、以前にEVによって示されたタイプの電気弁は、その上流のユニットではなく、内パイプまたは液体供給用のパイプの下流の水圧ユニットまたはコネクタユニットに統合することができる。
前述の実施形態を参照して述べられた個々の特性は、他の実施形態で一緒に組み合わせることができる。さらに、上流の水圧ユニットまたはコネクタユニットに示されている特性と機能は、下流の水圧ユニットまたはコネクタユニットに適用でき、その逆も可能である。
Claims (17)
- 液体伝導家電機器またはシステムのための水圧制御装置であって、前記装置(10)は、液体の供給源と液体伝導家電機器またはシステム(1)との間の接続のために設計されており、前記装置は、
−液体のためのダクト(30)を画定する水圧本体(15;151〜152;16)を有する、少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)であって、前記ダクト(30)は、入口(18;181;31)と出口(31;33)を有し、少なくとも部分的に電気絶縁材料で画定されている、少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)と、
−前記水圧本体(15;151〜152;16)の電気弁装置(EV、SH)であって、前記ダクト(30)の入口(18;181)と出口(31)との間の液体の通過をそれぞれ防止または有効にするために、閉位置と開位置の間で電気的に切り替え可能である、電気弁装置(EV、SH)と、
−前記水圧本体(15;151〜152;16)上の流量センサと、を備え、
前記流量センサは、少なくとも2つの電気検出要素(42;421、422、423)を備える非機械式流量センサであり、前記ダクト(30)を流れる液体との接触のために事前に準備され、少なくとも1つの支持体(41;41’)、好ましくは、前記ダクト(30)内に少なくとも部分的に延びるか、またはその内側に面する、および/または液体の流れの方向に実質的に平行な2つの対向する主面を有する支持体(41;41’)によって関連付けられるか、または担持される、装置。 - 前記非機械式流量センサは、電磁誘導流量センサである、請求項1に記載の装置。
- 前記電磁誘導流量センサは、少なくとも、
−前記ダクト(30)内の液体の流れの方向に対して横方向に電磁場を生成するために事前に準備された電磁装置(50)と、
−前記電磁場を通る液体の流れによって誘導される電位差を検出するための少なくとも2つの電極(42)を備え、前記少なくとも2つの電極(42)は、前記少なくとも2つの電気検出要素を提供する検出装置(40)と、
を備える、請求項2に記載の装置。 - 前記電磁装置(50)は、全体的にU字形の構成、または前記電磁場が生成される2つのヨーク(51)の存在によって区別される構成を有し、前記2つのヨーク(51)は、好ましくは、対応する供給導体(54)を有する電気コイル(53)がその上に設置された第3のヨーク(52)によって、互いに接続される、請求項3に記載の装置。
- 前記装置は、前記電磁装置(50)によって生成された前記電磁場を測定するための装置またはセンサをさらに備える、請求項3または4に記載の装置。
- 前記非機械式流量センサは、熱線または熱膜流量センサである、請求項1に記載の装置。
- 前記熱線または熱膜流量センサは、流体(30a、30b)のためのダクト内の流体の流れの方向に従って配置された、少なくとも1つの支持体(41’)上に少なくとも2つの電気検出要素または抵抗器(421、422、423)を備え、熱線または熱膜流量計(40’)は、好ましくは、電流によって供給されたときに熱を生成するために事前に準備された、少なくとも1つの第1の抵抗器(422)と、検出された温度に基づいてそのオーム抵抗値を変化させるように設計された、液体の流れの方向に関して第1の抵抗器(421)の上流および/または下流の少なくとも1つの第2の抵抗器(421、423)と、を備える、請求項6に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの支持体(41;41’)は、特に、前記ダクト(30)を画定する壁の少なくとも1つの貫通開口部を通して、前記ダクト(30)に横方向に、またはその内側に面して挿入される、請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、前記ダクト(30)と流体連通して接続され、液体に対して不透過性の第1のパイプ(13)をさらに備え、前記第1のパイプ(13)の少なくとも一部と第2のパイプ(14)との間に、近位端と遠位端を有する隙間(G)が画定されるように、液体に対して不透過性である第2のパイプ(14)の内部に少なくとも部分的に長手方向に延びる、請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、前記少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)に漏電センサをさらに備え、前記漏電センサは、前記第1のパイプ(13)と前記第2のパイプ(14)との間の隙間(G)および/または検出チャンバまたは容積(35)に流れる可能性のある漏れ液体を検出するために事前に準備される、請求項9に記載の装置。
- −前記漏電センサは、検出容積(35)内に配置された液体の存在を検出するための少なくとも2つのさらなる電極(43)を備え、
−前記検出容積(35)は、少なくとも1つの水圧ユニット(11、12)、特に、対応する水圧本体(15;16;151〜152)と、前記ダクト(30)に対する周辺位置に画定され、
−前記検出容積(35)は、前記第1のパイプ(13)と前記第2のパイプ(14)との間の隙間(G)と流体連通して接続され、
前記検出容積(35)内の漏れの可能性のある液体は、前記2つのさらなる電極(43)間に電気伝導を引き起こす、請求項10に記載の装置。 - 前記漏電センサの少なくとも2つのさらなる電極は、少なくとも1つの支持体(41;41’)上にある、請求項11に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの支持体(41;41’)は、前記検出容積(35)内の前記ダクト(30)の外側に延びる、前記漏電センサの少なくとも2つのさらなる電極(43)のうちの少なくとも1つを担持する部分を有する、請求項12に記載の装置。
- 前記ダクト(30)は、前記非機械式流量センサが設置される検出領域(30a〜30c)を有し、前記検出領域(30a〜30b)において、前記ダクト(30)の通路の断面は、すくなくとも2つの電気検出要素(42;421、422、423)の位置に対して上流および/または下流で変化し、好ましくは、前記検出領域(30a〜30c)は、実質的に楕円形の断面を有する検出領域(30b)を備える、請求項1ないし13のうちいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、自律的な電力供給源(65)、好ましくは、再充電可能な電力源を備える、請求項1ないし14のうちいずれか1項に記載の装置。
- 液体伝導家電機器またはシステムのための水圧制御装置であって、前記装置(10)は、液体の供給源と液体伝導家電機器またはシステム(1)との間の接続のために設計されており、前記装置は、
−液体のためのダクト(30)を画定する水圧本体(15;151〜152;16)を有する、少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)であって、前記ダクト(30)は、入口(18;181;31)と出口(31;33)を有し、少なくとも部分的に電気絶縁材料で画定されている、少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)と、
−前記少なくとも1つの水圧ユニット(11、12)の非機械式流量センサと漏電センサの少なくとも1つと、を備え、
好ましくは、前記少なくとも1つの水圧ユニット(11;12)は、液体に対して不透過性である外パイプ(14)と液体に対して不透過性である内パイプ(13)との接続のために事前に準備され、前記内パイプ(13)は、少なくとも部分的に前記外パイプ(14)内で長手方向に延び、前記ダクト(30)と流体連通している、装置。 - 請求項1ないし16のうちいずれか1項に記載の水圧制御装置を備える、水伝導家電機器またはシステム。
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