CN101142356A - 用于程序控制的洗衣机中的洗涤物的浸湿过程 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于程序控制的洗衣机中的洗涤物(7)的浸湿过程，该浸湿过程可与在碱液容器(1)中可绕非垂直的轴线(3)转动地被支承的洗涤滚筒(2)中的洗涤物量借助于一个水输入***(8至11)和一个控制装置(12)相协调，通过该控制装置可在时间上控制水到该碱液容器(1)中的输入，并且该浸湿过程在第一阶段(Ph1)中在该洗涤滚筒(2)静止或持续转动的情况下开始向该碱液容器(1)中输入所测定的第一水量，该浸湿过程应在完全性、均匀性和可再现性方面优化。为此，该洗涤滚筒(2)在第一阶段(PM)中在输入水的情况下这样长时间地至少基本上持续地转动，直到根据水位传感器(15)的测量信号至少几乎不存在碱液容器(1)中给定水量与实际水量之间的一致，并且在第二阶段(Ph2)中至少基本上持续转动。在此情况下另外加注水量，直到该碱液容器(1)中的液位达到一个根据在第一阶段(Ph1)中识别的关于水位(N)的最大高度和变化速度以及关于由于洗涤物(7)再吸收水而发生的回落的水位变化曲线来确定的水位或与水位传感器(15)的在加注和再吸收水时由专家***在第二阶段(Ph2)内识别的信号变化曲线适配的水位。以此方式可使浸湿过程与各个阶段的数量和构型在待处理的洗涤物(7)的量和单位吸收能力方面相适配。

Description

用于程序控制的洗衣机中的洗涤物的浸湿过程
本发明涉及一种用于程序控制的洗衣机中的洗涤物的浸湿过程，该浸湿过程可与在碱液容器中可绕非垂直的轴线转动地被支承的洗涤滚筒中的洗涤物量借助于一个水输入***和一个控制装置相协调，通过该控制装置可在时间上控制水到该碱液容器中的输入，并且该浸湿过程在第一阶段中在该洗涤滚筒静止或持续转动的情况下开始向该碱液容器中输入所测定的第一水量。
在程序控制的洗衣机中适配洗涤所需的水量时，首先应以这样的方式优化浸湿过程，使得在真正的洗涤过程开始之前，在每个洗涤物量和每个纺织物类型以及碱液容器中与此相适配的水量下在尽可能短的时间内完全且均匀地浸湿对应的洗涤物批量。
迄今公开的浸湿阶段利用滚筒转速降低时洗涤滚筒的对于不同洗涤物量预确定的自己的换向节奏或利用在洗涤滚筒静止时、洗涤滚筒在汲取方向上接着持续转动时以及紧接于此的如上所述的或附加地接通甩干阶段的浸湿阶段中对碱液容器预加注来加速碱液渗透洗涤物。
其它浸湿阶段以洗涤滚筒的静止时间、低转速时单一方向的或者换向的滚筒运动和可能情况下降低的换向节奏来预设定不同流程。
迄今公开的浸湿过程在方法流程的最佳化方面可能不令人满意。尤其是所公开的浸湿过程几乎不能合乎实际地考虑到不同大小的洗涤物批量，致使在洗涤物批量非常大(接近负载极限)的情况下无法进行完全浸湿，相反，在洗涤物批量小的情况下与其浸湿结果相比浸湿阶段持续时间过长。此外，在所公开的浸湿过程中，浸湿的均匀性通常不令人满意。
因此，本发明的任务在于，这样设置浸湿流程，使得浸湿的均匀性在任何洗涤物批量的情况下都能令人满意，并且同时使浸湿过程自动地与洗涤物批量的洗涤物量这样适配，使得在浸湿均匀的情况下用最佳量的水或碱液浸湿洗涤物，以便由此可成功地进行洗涤过程。
根据本发明，开首所述的洗衣机根据权利要求1的特征部分这样来构造：洗涤滚筒在第一阶段中在输入水的情况下这样长时间地至少基本上持续地被驱动，直到根据关于所输入的水量的测量信号基本上不再可断定吸收行为，并且在第二阶段中至少基本上被持续驱动并且被加注另一水量，直到碱液容器中的液位达到一个根据在第一阶段中识别的关于水位的最大高度和变化速度以及关于由于洗涤物再吸收水而发生的液位回落的水位变化曲线来确定的水位或与在加注水和通过洗涤物再吸收水时由专家***在第二阶段内识别的水位变化曲线适配的水位。
即进行中的浸湿过程的参数的观测和分析处理允许该过程的相应步骤与当前洗涤物批量的类型和量相适配。
在本发明的构型中，所述两个阶段中的至少一个包括至少一个时段，在所述时段中，洗涤滚筒被换向地驱动，而水位变化曲线对水输入的控制不具有直接影响(权利要求2)。即由此成功实现浸湿过程的缩短，因为待处理的洗涤物暂时较快速地在滚筒中重新堆积，由此在接着的在汲取方向上的持续转动中，洗涤物批量的新区域通过所汲取的水量浸湿。由此还改善了浸湿的均匀性。
浸湿的强度首先是当根据一个有利构型洗涤滚筒的持续转动方向相应于在该洗涤滚筒内安置的汲取装置的作用的方向时是非常大的(权利要求4)。
有利的是，在一个时段期间以连续的洗涤滚筒转动和/或在一个时段期间以换向的滚筒转动通过水位变化曲线确定的测量信号输送给一个具有与该浸湿过程相适配的算法的电的滤波器并且在使用该滤波器的输出信号的情况下控制水输入(权利要求3)。即于是在该时段期间已经可由当前状况判定：是否还需要另外的量的水来使洗涤物强烈地湿透，由此就可提早地求得或供给所需的输入量。
所述时段有利地以持续转动的洗涤滚筒持续直到达到通过洗涤物吸收之后的预确定的液位(权利要求5)。于是或者可直接开始下一个阶段或者可开始洗涤过程。
在用于协调待在洗衣机的洗涤滚筒中处理的洗涤物批量的根据本发明的浸湿过程的有利的方法中，如果在第一阶段中根据测量参数还没有将小的碱液量确定为对于小的洗涤物量足够，则在第一阶段之后跟随一个第二阶段(权利要求6)。
为了确定预确定的液位的达到，可设置用于测量水位的装置，所述装置包括一个用于确定输入阀的打开持续时间的时间测量装置(权利要求7)或一个用于确定所输入的液体量的液体量测量装置(权利要求8)。
控制装置有利地具有一个用于目标液位的测量值的比较器，该目标液位结束所述阶段(权利要求9)。即于是可在与所计算的参考值比较之后判定：根据洗涤物批量的大小在第一阶段之后是跟随一个第二阶段还是甚至跟随该浸湿过程的另外的阶段。此外，在每个阶段中可在该阶段的可自由选择的时刻给具有洗涤滚筒的持续转动的级配置一个具有换向的滚筒运动的级。
如果根据本发明的另一个有利构型所述用于测量水位的装置在换向的滚筒运动期间和/或比较器被切换成无作用(权利要求10)，则可进行洗涤物批量的适当的浸湿，而无需补充另外的水，所述另外的水会使得在或许以迄今未公知的方式对于这样多的水来说过小的当前洗涤物批量的情况下的湿透导致过饱和。
只有在接着的通过洗涤滚筒仅在汲取方向上单一方向转动来浸湿的时段中才可以又借助于现在待测量的量的输入水来确定：洗涤物批量有多大。为此，在碱液容器/滚筒***的几何尺寸给定的情况下，约每分钟20圈的转速(相应于约0.5m/s的圆周速度)被证实是非常合适的(权利要求11)。
相应地，与碱液容器和/或具有每分钟约40圈范围内的转速(相应于约1.0m/s的圆周速度)的洗涤滚筒的结构特点相协调地进行的换向的滚筒运动被证实是非常合适的(权利要求12)。由于这些前提条件，浸湿过程的这两个阶段可总地在60秒钟与4分钟之间持续，这总体导致时间上理想优化的浸湿过程。给定的时间与相应洗涤物批量的大小和吸收能力相关并且可相应适配。
下面借助于浸湿过程的一个实施例详细描述洗衣机的根据本发明的构型以及适用于该构型的方法步骤。其中，图1表示用于大的洗涤物批量的浸湿过程的曲线图，图2表示其中运用了根据图1的浸湿过程的洗衣机的对于本发明重要的部分的示意图。
对图1中所示浸湿过程进行说明的前提条件是至少类似于图2的具有碱液容器1的洗衣机，一个洗涤滚筒2支承在该碱液容器中并且可被驱动电动机14驱动。按照操作这种洗衣机时人机工程学的较新知识，洗涤滚筒2的转动轴线3偏离水平线一个小角度(例如13°)指向前上方，由此使洗衣机的使用者较容易地触及和看到洗涤滚筒2的内部。此外，通过这样的布置，与特殊成形的洗涤物携动器4和用于碱液6的汲取装置5共同作用，首先在箭头16的转动方向上还达到用碱液浸透洗涤物7的增强和所谓自由洗液的减少，碱液容器1中的未被洗涤物吸收并且基本上在碱液容器中位于洗涤滚筒2的最低的点下方的洗涤碱液量称为自由洗液。不考虑这种现代的结构形式，所述浸湿过程当然也可有利地在传统结构形式中使用。
此外，洗衣机具有一个碱液输入***，该碱液输入***包括一个用于家用水网8的水连接装置、一个可电气控制的阀9和一个通到碱液容器1的输入管道10，必要时该输入管道也可被引导通过一个洗涤剂冲入装置11，输入水可从该洗涤剂冲入装置将部分洗涤剂输送到碱液容器中。阀9可被一个控制装置12根据程序运行计划控制，该程序运行计划可受约束于时间程序和/或受约束于洗衣机内部的参数(碱液液位、碱液温度、洗涤滚筒转速等)的一定测量值的达到。此外，碱液容器1中具有一个碱液加热装置13，该碱液加热装置可同样并且按照类似准则通过控制装置12切换。
也如图1中所示，洗涤程序以典型的方式以阀的打开开始，以便将水从家用水网8引到碱液容器1中。在那里，水应以尽可能快的方式与放置在洗涤滚筒2中的洗涤物7强烈接触，以便一方面可使带入的洗涤剂尽可能快速地发挥其化学作用并且另一方面可使通过加热装置13引进的热量最快地传递给洗涤物7。
在图1的曲线图中画出了洗涤滚筒2的转速n、所输入的水的体积V[1/10升]和碱液容器1中的水位N[mm]关于时间t的曲线。尤其是转速控制表明了新型浸湿过程的特征。水的供给、必要时洗涤剂的供给和加热装置13的控制按照现有技术进行。全部存储在程序中的浸湿过程包括两个阶段Ph1和Ph2，其中阶段Ph2视要求而定被接入或屏蔽。如果阶段Ph1和Ph2中的浸湿仍不足够，则也可选择地接上另一个阶段Ph3(另参见下面)。紧接着浸湿过程是洗涤过程W，该洗涤过程以换向的滚筒运动的公知形式以约1.25m/s的圆周速度继续。
在阶段Ph1中，在输入足够量的液体(例如2升水必要时加洗涤剂)之后使滚筒2运动。该滚筒在此仅在一个方向上运动(时段AD1)，确切地说是在洗涤滚筒2上的汲取装置5根据规定起作用的那个方向(箭头16)上运动。在适合家务地选择的、但在此未详细标记的洗涤滚筒几何尺寸下，洗涤滚筒2的给定转速调节到约每分钟20圈的值(相应于约0.5m/s的圆周速度)。但按照洗涤物批量在洗涤滚筒中的相应分布，实际转速围绕该值波动。滚筒运动保持约30秒钟的持续时间。即直到碱液容器1中具有所需的第一量的输入水时，已经持续约12秒钟。此后，洗涤物已经用所汲取的水浸湿。
测定该第一量的值，确切地说是或者通过测量阀打开时间——在假设阀9的单位输入量足够均匀的情况下该阀打开时间是用于绝对输入量的尺度，或者通过直接测量输入量——例如借助于一个流量计(未示出)。使用于第一量的该值与碱液容器中通过液位测量装置15监测的给定碱液液位N1-o的达到(在121中)建立关系，以便由此间接得到已由洗涤物批量7吸收的那个量。大的洗涤物批量吸收大量的水，由此，第一量的直到达到碱液容器1中的给定液位N1-o的输入水比在洗涤物批量较小的情况下更强地增加。吸收速度可在水位N的曲线图上测量并且是用于纺织物类型的单位吸收能力的尺度。
在阶段Ph1中，洗涤滚筒2在其在汲取方向(箭头16)上被连续驱动长约20秒钟之后以约1.0m/s的圆周速度被换向地驱动。通过换向时段AR1获得洗涤物批量的良好搅拌并且还赋予洗涤物以被已经输入的水进一步浸湿的机会。该时段AR1可长达一分钟并且比在此通过相对短的持续时间内仅几个区段所表示的包含更多的区段。该时段AR1的持续时间基本上与所选择的换向节奏、碱液液位和机器技术情况相关。
在换向时段AR1之后，或者如果涉及吸收能力低的小的洗涤物批量则开始洗涤阶段W，或者如果如在此所示的那样涉及可吸收相对多的水的较大的洗涤物批量则开始第二阶段Ph2。
本发明利用不同大小的洗涤物批量和不同纺织物之间水位状态中的所述差别，以便借助于这种差别来判定：浸湿过程在阶段Ph1结束时是否已经可以中断(在洗涤物批量吸收能力小或很低的情况下)，或者该浸湿过程是否必须以特殊方式继续。即在洗涤物批量小的情况下，第一量的输入水或许仅仅几乎完全被吸取(除了剩余的自由洗液之外)，因为洗涤物批量的全部几乎不延迟地与输入水相接触并且第一量用于小的洗涤物批量已经足够大。如果洗涤物批量以这种方式被识别为小——这可凭借液位N在阶段Ph1快要结束时除了体积曲线图V的高度之外仅稍微下降来识别，则当场立即过渡到洗涤过程W。
只要按照前提条件以前面说明的方式已经确定：待处理的洗涤物批量这样大，使得在所述阶段Ph1中达到的碱液液位N还不能足以完全浸湿洗涤物，则开始浸湿过程的第二阶段Ph2。即在上述曲线图中液位线N在阶段Ph1快要结束时下降到体积线V以下。这意味着，这样多的水被吸收在洗涤物中，使得液位N下降到这样的水平以下，当水在无吸收效应的情况下处于碱液容器1中时，该水平相应于流入的体积V。
该第二阶段Ph2现在以第一时段AD2和转动方向16上的转速围绕每分钟20圈(相应于约0.5m/s的圆周速度)的继续的连续的滚筒运动开始，因为第一阶段已以连续转动结束。在该时段中，在需要时也可嵌入一个具有约每分钟40圈(相应于约1.0m/s的圆周速度)的换向阶段的时段(未示出)。此外，在该时段中也可***个别的短甩干区段，以便用新吸收的液体更好地浸透洗涤物。
在阶段Ph2的该时段AD2中，水以预确定的量被供给。在阶段Ph2内在具有连续的洗涤滚筒转动的该时段AD2期间和/或在后面的具有换向的滚筒转动的时段AR2期间，由水位传感器15输出的信号以与浸湿过程适配的算法输送给包含在控制装置12中且未特别示出的滤波器并且在使用滤波器的输出信号的情况下进行水输入的控制。即于是在该时段期间由当前状态已经可判定：是否还需要另外的量的水来强烈地使洗涤物湿透，由此就可提早地求得或供给所需的输入量。这样的算法考虑输入的水体积、各个时间时段中水位的变化曲线以及必要时也考虑在加注之后和在输入时间和吸收时间之后达到的水位液位并且在于数学方程中，在这种水位下不再进行洗涤物的吸收(所谓的平衡平顶线)，这些数学方程存储在滤波器中并且信号序列依过程和设备特定地变化。
在时段AD2中，洗涤滚筒2如在阶段Ph1中那样单一方向地在汲取方向16上以约每分钟20圈的转速(相应于约0.5m/s的圆周速度)被持续地驱动，该时段又可通过一个换向时段AR2中断并且也用来在洗涤物批量中逐渐地再吸收水(可凭借缓慢下降的液位N来识别)和用来检验洗涤物批量7的单位的和绝对的吸取能力、即间接地检验纺织物类型和洗涤物量。为此(在15中)测量：碱液液位是否下降到极限值N2-u以下，该极限值被视为用于配置给该阶段的洗涤物量的尺度。如果低于该值，则在洗涤滚筒2连续运动期间又补充加注水，直到达到液位切换值N2-o。如在阶段Ph1中那样，输入的直到达到切换点N2-o的总水量是用于洗涤物量的尺度并且确定：是否现在(在中等大小洗涤物批量的情况下)直接过渡到洗涤过程W或者是否开始浸湿过程的另一个阶段Ph3。例如用于中等大小洗涤物批量的总水量的典型值可以是最大18升。
作为阶段Ph2中处于液位50上的线V的、较低液位上的这两个附加的粗的用点划线画出的线以及附加的用点划线画出的和用双点划线画出的线N表明：在洗涤物批量吸收能力很低或较小的情况下必须在碱液容器中加注相应很少的水。
但用于过渡到洗涤阶段W的判定还取决于该洗涤物批量的单位吸收能力。即如果液位N的下降速度在阶段Ph2开始时很小，则涉及不可用水特别快速浸湿的纺织物。这例如是多层的纺织物，这种纺织物具有被涂层的或排斥水的纤维或特别难于浸湿的膜。但如果液位N如在第32段中描述的那样在阶段Ph2结束时仍附加地下降到体积线V以下，则进行用于另一个阶段Ph3的判定，在该阶段中可重复阶段Ph2的一些部分。
但如果现在存在特别大的洗涤物批量(总水量超过18升)，则也开始另一个阶段Ph3。阶段Ph3也可包括如阶段Ph2中的时段AR2那样的时段，该时段具有换向的带有在每个方向上转速可达每分钟40圈(相应于约1.0m/s的圆周速度)的短区段的滚筒运动。但否则阶段Ph3至少再次以如AD2那样的具有在汲取方向16上仅每分钟20圈(相应于约0.5m/s的圆周速度)的持续转动时段开始并且可能甚至包括接通的短甩干区段。在这里也仅在持续转动时接通液位调节，由此在浸湿运动期间在需要时即仅在再吸收强的情况下导入另外的水。运动过程的结构及其相关性相应于阶段Ph2。
在该阶段Ph3中也接上一个时段，在该时段中，滚筒2单一方向地以约每分钟20圈的转速(相应于约0.5m/s的圆周速度)被连续地驱动，并且该时段也用来加注水。但现在给定碱液液位N3-o是为洗涤设置的液位并且不再用来确定洗涤物量。在汲取方向上持续搅拌一定时间之后以公知的参数开始洗涤过程。该持续转动时段内的搅拌的持续时间可从一个阶段到另一个阶段变化；优选该持续时间随着阶段数量的增加而变长。
各个阶段中的液位(平衡平顶线)也应提高，然而至少从第一阶段Ph1提高到第二阶段Ph2。随着阶段数量提高的碱液液位虽然增大了用于大的洗涤物批量的相对总水量；但这种增大很小并且更快速地实现洗涤物更强烈地浸透。但如果在进一步的阶段中选择恒定的液位，则为了令人满意地浸透而应保证洗涤物携动器4的特别高的汲取功率和洗涤物批量内部的洗涤物的良好的重新堆积。
如果要增强和/或加速浸透，对于优化汲取作用，在汲取方向16上与液位或负载相关地适配滚筒转速是有意义的。出于程序技术原因代替在此提出的连接在前面而将换向阶段包括到持续转动阶段中可被证实是有利的。
以优选的方式通过根据本发明的措施可改善浸透和洗涤作用的可再现性，因为水在确定的时刻、以确定的量和在确定的条件下通入。在倾斜的滚筒***中，如开头所述的那样，水位与装入的洗涤物量的适配特别是在小的洗涤物批量的情况下可使与负载相关的过程条件精细化。此外，改善了在洗涤物批量大的情况下均匀的浸透。总地来说，其目的在于优化所需的水量，由此，由于所述区分，在较长时间段上观察，应注意水消耗方面的节约。

Claims (12)

1.用于程序控制的洗衣机中的洗涤物(7)的浸湿过程，该浸湿过程可与在碱液容器(1)中可绕非垂直的轴线(3)转动地被支承的洗涤滚筒(2)中的洗涤物量借助于一个水输入***(8至11)和一个控制装置(12)相协调，通过该控制装置可在时间上控制水到该碱液容器(1)中的输入，并且该浸湿过程在第一阶段(Ph1)中在该洗涤滚筒(2)静止或持续转动的情况下开始向该碱液容器(1)中输入所测定的第一水量，其特征在于：该洗涤滚筒(2)在第一阶段(Ph1)中在输入水的情况下这样长时间地至少基本上持续地被驱动，直到根据关于所输入的水量的测量信号基本上不再可断定吸收行为，并且在第二阶段(Ph2)中至少基本上被持续驱动并且被加注另一水量，直到该碱液容器(1)中的液位达到一个根据在第一阶段(Ph1)中识别的关于水位(N)的最大高度和变化速度以及关于由于洗涤物(7)再吸收水而发生的液位回落的水位变化曲线来确定的水位或与在加注水和通过洗涤物(7)再吸收水时由专家***在第二阶段(Ph2)内识别的水位变化曲线适配的水位。
2.根据权利要求1的浸湿过程，其特征在于：这两个阶段(Ph1和Ph2)中的至少一个包括至少一个时段(AR)，在所述时段中，该洗涤滚筒(2)被换向地驱动，而水位变化曲线对水输入的控制不具有直接影响。
3.根据权利要求2的浸湿过程，其特征在于：在一个时段(AD1或AD2)期间以连续的洗涤滚筒转动和/或在一个时段(AR)期间以换向的滚筒转动通过水位变化曲线确定的测量信号输送给一个具有与该浸湿过程相适配的算法的电的滤波器并且在使用该滤波器的输出信号的情况下控制水输入。
4.根据权利要求2或3的浸湿过程，其特征在于：该洗涤滚筒(2)在这样的方向(16)上被连续驱动，该方向相应于在该洗涤滚筒内安置的汲取装置(5)的作用的方向。
5.根据上述权利要求中一项的浸湿过程，其特征在于：所述时段(AD1或AD2)以持续转动的洗涤滚筒(2)持续直到达到通过洗涤物吸收之后的预确定的液位(N1至N3)。
6.用于协调待在洗衣机的洗涤滚筒中处理的洗涤物批量的根据上述权利要求中一项的浸湿过程的方法，其特征在于：如果在第一阶段(Ph1)中根据测量参数还没有将小的碱液量确定为对于小的洗涤物量足够，则在第一阶段(Ph1)之后跟随一个第二阶段(Ph2)。
7.洗衣机，具有根据权利要求1至5中一项的浸湿过程或用于执行根据权利要求6的方法，其特征在于：设置有用于测量水位的装置(15，12)，所述装置包括一个用于确定输入阀(9)的打开持续时间的时间测量装置。
8.根据权利要求7的洗衣机，其特征在于：所述用于测量水位的装置(15，12)包括一个用于确定所输入的液体量的液体量测量装置。
9.根据权利要求7或8的洗衣机，其特征在于：该控制装置(12)具有一个用于目标液位(NX-o)的测量值的比较器(121)，该目标液位用于结束所述阶段(Ph1和Ph2)。
10.根据权利要求9的洗衣机，其特征在于：所述用于测量水位的装置(15，12)在换向的滚筒运动期间和/或该比较器(121)被切换成无作用。
11.根据权利要求7至10中一项的洗衣机，其特征在于：单一方向的滚筒运动可与该碱液容器(1)和/或具有约0.5m/s圆周速度(相应于例如每分钟20圈范围内的转速)的洗涤滚筒(2)的结构特点相协调地进行。
12.根据权利要求7至11中一项的洗衣机，其特征在于：换向的滚筒运动可与该碱液容器(1)和/或具有约1.0m/s圆周速度(相应于例如每分钟40圈范围内的转速)的洗涤滚筒(2)的结构特点相协调地进行。
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