CN1880543A - 自动检测衣物类型的家用水再循环洗衣机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

适合于对装载在洗衣机中要洗涤的干燥衣物的性质自动地进行测量的家用型前面装载和水再循环洗衣机，其中通过测量由洗涤负荷中衣物在浸入水中并达到动态饱和即稳定状态时所吸收的水量来执行对洗涤负荷重量的测量。所述对于衣物所吸收的水量的测量通过从进入洗涤桶中的总水量减去出现在洗衣机中并且不会与洗涤负荷相互作用的水量来获得。最后通过相对于先前吸收的水处理和插值所述负荷所释放的水量并将所述数据与关于性质已知的基准织物的相应数据进行比较来计算衣物负荷的性质。

Description

自动检测衣物类型的家用水再循环洗衣机及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种改进类型的洗衣机的工作方法，这种洗衣机一般是同一申请人名下的欧洲专利EP 04106014.6的第一页所述的类型，其能通过测量预定和已知条件下的吸水值来执行自动检测衣物类型(属性)的方法。

所述机器具有洗涤桶，其中布置有具有基本上水平旋转轴的衣物保存桶并且所述衣物保存桶能旋转，所述洗衣机还具有用于再循环洗涤液和用来优化其总体性能的装置，即每次都执行一种使得能在最小化各种工艺因素(即水、洗涤产品和电能以及完成所选定洗涤程序所需的时间)的使用数据之下实现可能的最好结果的洗涤程序。

在此要提醒的是，洗涤工艺的所有参数，即洗涤时间和漂洗次数、温度、机械动作等等，必须彼此紧密地相关联以使得能限定出优化的洗涤程序，然而洗涤程序必须根据两个“命令”洗涤负荷特征来选择，即

-要洗涤的衣物数量，也就是负荷重量，和

-所述洗涤负荷的性质特征，也就是其倾向于较多还是较少的水。

背景技术

事实上，要能设定洗涤程序并使洗衣机以如此的方式操作以使得能在最小化针对水、洗涤产品和能耗，以及完成洗涤过程所需的时间的洗衣机操作要求之下确保优化的洗涤结果，对于洗涤负荷在数量和质量上的良好认知实际上是一种要满足的前提条件。

所引用的欧洲专利申请已经解决了确定洗涤负荷重量的问题；本专利申请考虑并解决由洗衣机自动执行的确定洗涤负荷性质特征的问题；一旦这种信息与关于洗涤负荷重量的信息相结合，这种信息将允许限定出本文称之为“万能”程序的洗涤程序，这并不意味着其是用于任何给定洗涤负荷的固定或预定程序，而是一个作为基本操作与洗涤负荷类型和重量的测量同时启动的程序，并且因此其自动地适于相同洗涤负荷的特征，而无需任何进一步的用户输入。

关于洗涤负荷特征的知识的优点或要求是公知的：请查阅所述EP04106014.6所引用的专利GB 2 076 648、GB 2 051 413以及EP1350881A1，所述EP 04106014.6已经描述了这些专利的各自缺点，为了简要起见这里不再赘述。

所引用的EP 04106014.6在第19页第14点第27至29行中具体地阐述了要告知洗涤负荷重量的要求：

“就由用户输入的有关洗涤负荷中织物类型的信息(特定吸水性)对如此获得的结果进行校正以获得…”

还参见相关图2的区块19。

发明内容

因此希望并且实际上也是本发明的主要目标是提供：

1)一种用于前面装载的洗衣机中的方法，所述洗衣机具有循环洗涤液的装置，该方法适于基于由用户输入且与类型相关并且因此也与洗涤负荷中衣物性质相关的信息以及基于关于这种衣物负荷在预设条件下吸水量的信息来通过处理这些数据以及甚至通过用适合地存储在洗衣机本身中的先前确定的经验数据进行插值自动地测量引入洗涤桶中的洗涤负荷。

2)一种能基于吸水性来选择最适合的洗涤程序并且随后产生关于洗涤负荷重量和类型的信息的洗涤方法，这些信息能以组合的方式由同一洗涤机使用以自动地实施洗涤循环。

另外，利用现有可用的技术能容易地实施上述种类的方法；其构造还应当富有竞争性地简单且便于使用。尤其，其应当在仅仅对当前洗衣机设计进行微小变型的情况下就能实施。而且，根据本发明增加的特点绝不会影响洗衣机本身的可靠性。

附图说明

根据本发明，如上所述这些目标在将要在一种洗衣机中执行的测量和工作方法中实现，所述洗衣机具有如下参照附图以非限制例子描述的这种操作和控制装置，在附图中：

图1是家用洗衣机中与本发明方法相关的功能设备和部件的结构的示意图；

图2是示出对于用于形成洗涤负荷中衣物的不同类型织物材料来说存在于给定洗涤负荷重量和这种洗涤负荷所吸收的水量之间的关系的图表。

具体实施方式

基本上为本发明基础的方法途径是如下这样的。

根据本发明的方法例如应用于一种洗衣机，该洗衣机包括：可旋转地布置在密封桶2内的有孔滚筒1；用于让水从供水管线进入所述桶的设备包括电磁阀3和将所述电磁阀与所述桶相连接的导管3A。

在桶下面设有排水歧管4，该排水歧管在一侧与出水管6相连接而在另一进口侧与套管7相连接，所述套管7的另一端又与设在所述桶的底部中的开口8相连接。

在沿着所述套管7的适当位置中还设有一个供压力阀9连接到其上的分接头。

由于本发明应用于具有用于将洗涤液再循环入滚筒内特点的洗衣机，适合地是提供一种所谓的再循环歧管10，其经由导管11连接到已知装置13，比如用来将喷水流导向入所述滚筒的适合喷嘴。尽管这种喷嘴13示出为似乎布置在滚筒内，然而其它解决方案也是可能的，其中所述装置13例如位于装载门衬垫的上侧并且由此流出的喷水流进入滚筒内并直接撞击衣物，而没有首先通过该滚筒的壁中的穿孔。而且，所述再循环歧管10具有适合的泵14，其用来从排水歧管中吸收液体并将其朝着所述装置13泵送，然后液体从所述装置13喷射入滚筒内。

在承载来自供水管线的水的导管上，或者在所述导管13A上，装配有设备15，其测量总体地进入洗衣机中的水量；这种设备例如可以是任何标准类型的流量计等，其与用来将其所产生的信号与时间相集成的处理装置相联系。

而且，所述洗衣机具有控制装置20，其连接到所述流量计和洗衣机的其它操作和功能部件，其中所述控制装置也适合于接收用户输入的开始命令。另外，所述控制装置也适合于接收一个表示洗涤负荷中可能包括的织物的不同类型和种类的命令。

在滚筒绕着基本上水平轴线旋转的洗衣机中，单个洗涤负荷在任何特定瞬间所吸收的水量是多个因素的函数，其中最重要的因素是：

-洗涤负荷中的衣物量(洗涤负荷重量)，

-洗涤负荷中的衣物类型，即织物，与其吸水性有关，

-一些其它因素，包括：

●滚筒的转速，

●洗涤桶中的水位或者洗涤负荷浸入水中的程度，

●要充入桶中的水的温度，

●与洗衣机具体构造相关的其它几何和机械属性因素。

现有技术中公知，构成洗涤负荷的纤维的属性显著地影响所能吸收的水量；然而，要提醒感兴趣的读者一件事，图1示出了由某一洗涤负荷所吸收的水量如何还取决于洗涤负荷重量以及相应织物的类型。

尤其，所述附图示出了吸水量以基本上成比例地方式取决于负荷重量；除了所考虑的纤维的具体物理性质之外，吸水量还取决于以下条件：

-水温，

-所述纤维的状态(被压缩，被延伸…)

-纤维浸湿程度，(即是否纤维被完全浸透了水，并且在没有完全浸透的情况下还能吸收多少水)

-以及可能的其它条件。

还观察到一个作为本发明基础的现象：在已经完全浸透之后，如果所述洗涤负荷仍处于预定和受控的状态之下，其释放一个先前包含在其中的水量，这个水量与该负荷初始包含的水量成比例，并且这个事实是很容易理解的，但是这也取决于试验中的织物类型或性质；事实上，所释放的水量严格地取决于预定状态下初始包含的水量，依照以下关系式：

A₁＝k·A₀，

其中：

-A₁是先前已经吸收的总水量等于A₀的洗涤负荷所释放的水量，

-k是取决于织物性质的常量。

因此，已经证明，如果已经完成了预定的试验条件，涉及所述数值A₁和A₀的测量，那么比值A₁/A₀就给出了一个毫无疑问标识出试验中织物性质的数值。

那么可行的是实现一些预定试验条件并且测量与多种类型织物相关的数值k，以发现具体数值k和相应织物或纤维性质之间的关系，按照以下示例性表格：(数值k是任意的)

k＝0.10……毛织品

k＝0.25……棉织品

k＝0.35……合成纤维织物

k＝0.15……海绵

k＝0.5……纤维索

等等。

在保留水/释放水中，织物特性的这种特征被用来建立洗衣机中用于实际洗涤负荷的处理条件，这等同于被选择来测量相应吸收和释放值并且从而来计算相关k值的试验条件，对于同一类型的织物。

在针对要洗涤的一种物品检测比值A₁/A₀时，那么非常容易将这个比值与以下表格中给出的数值k相比较，所述表格示出了先前存储的与相应织物性质相关的多个数值k；所述比较使得能立即识别出要洗涤的实际物品的性质。

为了使用合乎逻辑和一致的方法，必须充分地考虑到其它因素(滚筒转速、水温以及洗衣机的几何和机械特点)的影响。

在执行来测量各个因素彼此间相互关系的基础试验期间以及在测量试验中洗涤负荷所吸收和释放的水量期间，所有这些因素保持在明确且恒定的数值。

这样，所述因素的影响充分且自动地结合入所述因素之间所存在关系的确定以及吸水量的测量中。由于这些因素不进行任何修改，其对于测量数据之间比较的影响显然为零，如果发现释放的水量发生了变化，那么这仅仅意味着这种变化仅仅归因于试验中洗涤负荷性质中的变化，因为所述其它因素是恒定的，其对于所述变化的影响只能是零。

至于洗涤桶中的水位，在这点上应当注意并且最清楚地声明，本发明应用于使得洗涤负荷中的衣物被适合的水循环回路以及与之相连的泵所产生的射流所浸湿的洗衣机，该射流例如从靠近洗衣机前装载门的位置撞击衣物，而无需用于这种洗涤过程的水实际上流入滚筒内，并通过从桶的底部升起来达到包含在其中的衣物。

这种情况具有双重优点：首先，大大降低了用水量，其原因是本领域的熟练技术人员公知的并且在任何情况下最容易理解的，因此本文不再进一步解释。

其次，由于桶并没有充满水，而是仅仅从底部收集从滚筒上落下的水(水由所述喷嘴喷射入滚筒中)，水就传送入套管7，如同将要更详细描述的那样。实际上，桶在其中水量很小的情况下操作，其中水位在任何情况下都位于滚筒的下边缘之下。有时，并且仅仅为了安全的原因，可以让水位高于加热元件所处水平。

实际上，这意味着消除了与滚筒中水位相关的变化，并且这减少了需要考虑的因素数量，最终结果是吸水量和滚筒中装载的衣物量之间改进的相互关系。

在这点上，无论如何出现了对于要解决的另一与方法相关的方面的需求：为了执行所有这些测量和比较，当然必须要限定出进行所述测量的标准且恒定的状态。

由于洗涤负荷中的衣物的吸水量也取决于允许水与所述衣物相接触的持续时间，假定测量在精确限定的可重复状态下执行，即吸水达到动态平衡(即稳态)状态，这意味着吸水量等于相同持续时间中试验中的纤维所释放的水量。

这里假定对于水浸湿而言产生动态平衡状态的过程与所引用的EP 04106014.6中限定的过程相同，为了简洁和简单的缘故，这里不再重复。

一旦已经在动态平衡的状态下识别出吸水量，如所述EP04106014.6中描述的方法中的第1)至13)点所解释的那样，执行以下步骤，这些步骤延续性地从14开始标记。

14)洗衣机完全停止，即停止滚筒的旋转和再循环泵，并且阀3被关闭；从此时开始，洗衣机中仅有的动态现象是衣物负荷中包含和保留的一部分水由于重力作用所导致的释放；所述水渗过滚筒孔并落下到桶底部上，并且由此显然地进入所述歧管10。

15)在预定时期之后，或者在出现预定条件时，再次测量水位，并且通过得知液压回路位于所包括的滚筒、桶下面的部分的形状和体积，计算出所释放的水量。

这里，有用的是明确在不同状态下进行水位测量；当然最简单的是在已经过去预定持续时间之后，这个持续时间必须足够长以允许释放出可观的水量以使得不会有损于测量精度，但是也不能太长以使得不会不利于洗涤循环的总长度；已经观察到，此后要进行水位测量的所述释放时间的最佳折中是大约1分钟。

然而，可以在达到某些预先设定的状态时测量释放时间，例如在释放的数量倾向于稳定时，即当在连续时间间隔中的增量倾向于持续减小时；这种过程更加复杂但是仍然可以毫无问题地使用，因为进一步的过程能检查释放的水量，只要每个过程正是如前所述用来确定各个k系数的过程。

16)一旦已经计算出了比值A₁/A₀，就解决了洗涤负荷性质的标识问题，因为足以将刚刚检测到的这种比值与先前存储的最接近k值相比较，并选择相应类型的洗涤负荷。

17)在这点上，推断出用来标识洗涤负荷性质的方法；如果希望现在设定先前限定的“万能”程序，足以将刚刚检测到的关于洗涤负荷类型的标识发送到旨在进行洗涤负荷评估的进一步方法，如同用于测量洗涤负荷重量的方法，例如所述EP 04106014.6所公开的方法，其正需要洗涤负荷性质的信息来表示相应的洗涤负荷重量。

17A)作为步骤17的替代方案，该方法可以直接选择相应的洗涤程度，而没有测量洗涤负荷重量的任何中间步骤；这种替代方法例如可以在有关洗涤负荷重量的信息由用户直接设定时启动，或者更简单地，在用户决定设定一种计划用于普通目的或用于“标准”洗涤负荷的洗涤程序时启动。

基于洗涤负荷重量和类型编制最充分洗涤循环的方式在现有技术中是公知的，并且因此不再赘述。

从这一点再向前，程序以容易想象的方式按操作顺序进行，这种方式实际上与本发明无关。

在这点上能更容易理解到，上述方法能在公知种类的洗衣机中最完美地实施，并且基于洗涤液再循环的原则操作，而无需与硬件相关的任何修改或适应，只要洗衣机的控制单元20被严格地提供和设定有适合的操作程序，该操作程序还包括已经先前在相同类型的洗衣机中通过试验发现的信息和数据。

本发明有利地可以通过以下实施例进行改进：如果释放的水量足够大，其水位可能会达到并超过滚筒的下边缘，如果发生了上述情况，那么就会浸没保留在该水位之下的衣物洗涤负荷；这种状态显然有损于测量精度；如果对水位测量进行正确地纠正，那么就很容易克服这个缺点，考虑到以相反方式作用的两种影响：

-第一种影响，其中浸没的洗涤负荷部分不再释放水，那么测得的实际水位低于不出现洗涤负荷浸没时将要测得的水位；

-第二种影响，其中释放的水量只是填充入位于滚筒外侧的桶部分，因为内部滚筒部分已经被浸没的洗涤负荷占据；因此测得的水位高于桶的全部内部容积都可用时将要测得的水位。

Claims (9)

1.一种用于具有洗涤桶的洗衣机中的方法，洗涤桶内部布置有具有基本上水平或倾斜旋转轴线的洗涤负荷保持滚筒并且能使所述滚筒旋转，所述洗衣机还具有用来再循环洗涤液的装置，其特征在于所述方法包括以下步骤，其中：

—开始洗涤循环前，在水位达到滚筒的下边缘之前，由洗涤负荷吸收一定的水量直到达到预定的状态，

—基于进入洗衣机的总水量与出现在滚筒中和洗衣机的水承载回路中的水量之间的差值，计算出所述洗涤负荷在所述状态下所吸收的水量，

—预定释放时期的等待步骤，该预定释放时期设定为在洗涤负荷释放一部分先前吸收的水时的持续时间，

—测量在所述等待步骤中已经释放的水量，

—确定已经释放的水量和已经吸收的水量之间的比值(A₁/A₀)，

—比较所述比值和数据库，所述数据库包含先前存储在洗衣机中的数据，其中每个所述存储数据相应于一个明确类型的洗涤负荷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述预定释放时期是固定的持续时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述预定释放时期是在预定状态下达到水释放的稳定化。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于获得由所述洗涤负荷所吸收的水量的所述计算包括以下步骤：

—在开始洗涤循环之前，让一定量的水进入洗衣机直到所述洗涤桶中的预定水位，或者直到已知体积的水已经充入洗衣机；

—已经如此进入洗衣机的水从所述洗涤桶的底部持续地被吸收，在该处在充入水时收集水并再循环以喷射入滚筒内，优选地喷射到其中所包含的要洗涤衣物上；

—滚筒开始以交替旋转循环沿两个旋转方向低速持续旋转；

—检测洗涤桶底部上的水位并将相关的信息发送到洗衣机的控制装置；

—以基本上连续的方式检查洗涤桶底部上的所述水位，为了使其低于预定水平，并且如果发现这个状态是真实的，在洗衣机中执行一系列水再填充和供水中断，其中在达到仅基于从先前水填充结束时过去的时间和当前水填充的开始时间而先前限定的预定水平时，触发每个水填充，此后再次以与这个步骤开始时相同的方式检查水位，

—如果如前所述那样检查的水位不低于预定值时，那么检查过去的时间，为了使其大于预定时间，如果这个状态证明是真实的，进行纠正以确定衣物的吸水模式中是否已经达到了动态的稳定状态或平衡状态，其中所述状态以常规的方式限定，

—一旦发现已经达到了这种稳定状态的吸水状态，自动地检查洗涤桶底部上出现的水位和计算出现在洗衣机的洗涤桶中和水承载回路中的水量；

—然后从已经充入洗衣机的总水量中减去所计算出的水量，从而获得洗涤负荷中衣物所吸收的净水量。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于由洗涤负荷所释放的总水量的所述测量在所述等待步骤期间通过测量进入洗涤桶的水位来实施，并且在相同水位达到和超过滚筒下边缘时由于滚筒的出现和形状而对所述测量进行适当地纠正。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述关于洗涤负荷性质的信息被适当地编码，并且对相关的编码数据进行处理和使用以自动地选择相应的洗涤循环。

7.根据前述权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于所述关于洗涤负荷性质的信息被适当地编码，并且对相关的编码数据进行处理和使用来识别洗涤负荷重量。

8.一种洗衣机，优选地其种类为家用型，其包括：

—旋转的有孔滚筒(1)，其适合于包含和搅动待洗涤的衣物；

—包含所述滚筒(1)的固定洗涤桶(2)；

—用于让水从供水管线进入所述洗涤桶的外部设备(3)，其适合于让可有选择地中断的水流以受控的方式进入所述洗涤桶；

—套管(7)，其将所述洗涤桶的底部中的开口(8)与排水歧管(4)相连接；

—压力开关或类似的水位控制探针(9)，其连接在沿着所述套管(7)的中间点处；

—所谓的再循环歧管(10)，其经由导管(11)连接到适合于将洗涤液传送入所述滚筒的射流或喷射装置(13)；

—适合的泵送装置(14)，其与所述再循环歧管(10)相联系并且适合于将水从所述排水歧管泵送到所述射流装置(13)；

—流速测量装置(15)以及与其相联系的处理装置，以便测量流速和计算进入洗衣机的总水量；

—控制装置(20)，其适合于从所述水位控制开关和对进入洗衣机的水的流速进行测量的所述流速测量装置中接受操作和测量信号，以及适合于控制洗衣机的各个功能部件，

其特征在于适合于通过遵循根据前述任一权利要求所述的方法来自动地确定滚筒里干燥衣物的性质。

9.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于适合于自动地确定洗涤负荷的性质和重量，以及自动地选择相应的洗涤循环。

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