專利名稱：對洗衣機、尤其是工業(yè)洗衣機內(nèi)待洗衣物進行秤重的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對洗衣機內(nèi)大量待洗衣物進行秤重的方法。
背景技術(shù)：
洗衣機的洗滌循環(huán)，為了以完美和優(yōu)選的方式進行，需要一系列不同步驟，在這期 間衣物受到要求達到合需洗滌結(jié)果的處理。在洗滌循環(huán)中洗衣機通常使用的資源一般是提供洗滌循環(huán)的水和洗滌劑、用于運 作使?jié)L桶移動的電機的電力、以及用于加熱洗滌槽的電力、蒸汽或熱水。申請人:在該領(lǐng)域內(nèi)進行的研究以及獲得的經(jīng)驗表明在用漂洗洗滌衣物所需的水 量和放入洗衣機中的衣物的質(zhì)量之間存在一個最佳比例。在其整個使用壽命內(nèi)，洗衣機執(zhí)行各種洗滌動作，在不同負載狀態(tài)下連續(xù)地重復(fù) 程序設(shè)定的循環(huán)。洗衣機隨時間的流逝遵照在其購置、安裝時設(shè)定的程序以及由用戶設(shè)定的程序以 完全自動的方式執(zhí)行洗滌?！銇碚f，這些循環(huán)適于工作在最大允許負載下。如果洗衣機因完全任意原因沒有完全裝載，但僅使用其相對于額定容量的容量的 一部分，則洗衣機仍在洗滌槽中使用額定量的水，即使在沒必要這樣做時。結(jié)果，在這類情形下，可能使用比處理已置入衣物負載的裝置實際需要的更多的 資源。具有部分負載的洗衣機的操作必然造成一系列間接消耗，例如-比實際需要更長的盛水時間；-更高的洗滌劑消耗量；_更多的水量；-加熱給出量的水所需的更多能量；-提供每個特定洗滌步驟的時間周期要比必須的時間周期更長，這導(dǎo)致循環(huán)的總 時間更長；-不正確的機器洗滌動作。這些列出的項具有洗滌活動的工作成本，這在工業(yè)洗衣機的情形下是最重要的。此外，由于具有部分負載的洗衣機使用比它能提供一個循環(huán)所需的理論時間更長 的時間，這必然導(dǎo)致洗衣機攤還其成本的能力降低，又不會減小分配給其使用和維護的人 力資源的使用。當前已知和商業(yè)可用的設(shè)備允許對裝載入洗衣機的衣物量秤重，從而優(yōu)化引入滾 桶的水的量?？偟膩碚f，這些系統(tǒng)由聯(lián)接于能檢測整個裝置重量的已知電子傳感器的機械裝置 構(gòu)成如果皮重是已知的，則重量差由衣物單獨構(gòu)成。然而，由于洗衣機結(jié)構(gòu)的重量相對于其負載容量占了很重要的因素，因此這種系統(tǒng)具有不是非常精確的缺陷。此外，這種系統(tǒng)在洗衣機正常工作期間連續(xù)受壓力作用并因此在新負載測試中會 重新顯出差異和相對于預(yù)定義狀況的不理想。已知由上述系統(tǒng)的變化形式構(gòu)成的第二類型系統(tǒng)，它適于單獨評估衣物容納桶的 重量，因此比對整個洗衣機秤重的系統(tǒng)更為準確。這種第二類型系統(tǒng)的最大缺陷在于，它使用具有有時可比擬洗衣機本身成本的可 觀成本的一組組件。第三類型秤重系統(tǒng)提供用來移動滾桶的電力控制。借助這種測量，可通過如同家用洗衣機中的所謂半載操作的相應(yīng)自動設(shè)置來辨別 洗衣機是空的、滿負載的還是部分負載的。該半載檢測在任何情形下都非常接近并且不涉及能有效地用于水量、洗滌劑用量 和循環(huán)時間的值的精確重算的衣物質(zhì)量精確值的評估。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種秤重在洗衣機中待洗滌的衣物的方法，這種方法能克服 已知類型的秤重系統(tǒng)和設(shè)備所表現(xiàn)出的那些缺陷。為此，本發(fā)明的一個目的是提供一種秤重方法，該秤重方法能以可接受精度給出 置入洗衣機的衣物量。本發(fā)明另一目的是提供一種秤重方法，該秤重方法能獲得傳統(tǒng)地用于盛水時間、 洗滌劑用量、水量、加熱存在的水質(zhì)量所需的電力量以及洗滌步驟持續(xù)時間的實際優(yōu)化的 待洗衣物的質(zhì)量值。本發(fā)明另一目的是提供一種秤重方法，該秤重方法不僅減少上述成本而且減少洗 衣機的環(huán)境影響。本發(fā)明的另一目的是給出一種容易應(yīng)用于任何洗衣機的、對洗衣機中的待洗衣物 的量秤重而無需在其上安裝特殊裝置或?qū)ζ渥鞒鎏厥飧男偷姆椒?。在下文中將變得更為易懂的這些和其它目的是通過一種對尤其是工業(yè)洗衣機的 洗衣機中的衣物進行秤重的方法達成的，其特征在于，該方法包括下列步驟-優(yōu)化衣物在滾桶中分布的第一步驟，-用恒定慣性力矩定義衣物慣性輪的第二步驟，-在有負載的滾桶的預(yù)定義角加速度期間計測由電動機驅(qū)動裝置吸收以使?jié)L桶運 動的能量的第三步驟。


此外，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將從下面對根據(jù)本發(fā)明的較佳但非排他方法實施例的 詳細描述中變得更為易懂，這是通過圖1中的非限定性例示意地示出的，圖1示出橫軸為時 間標度而縱軸為關(guān)聯(lián)于角速度的標度的圖表。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，一種對尤其是工業(yè)洗衣機中的洗衣機內(nèi)的衣物秤重的方法，其特征在于，包括下列步驟-優(yōu)化滾桶中的衣物分布的第一步驟；-用恒定慣性力矩定義衣物慣性輪的第二步驟；-在有負載的滾桶的預(yù)定義的角加速度期間計測由電動機驅(qū)動裝置吸收以使?jié)L桶 運動的能量的第三步驟。采用根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)化洗衣機滾桶中衣物分布的第一步驟必然要起動靜 止的滾桶、使其回轉(zhuǎn)狀態(tài)從《0 = O加速至第一回轉(zhuǎn)速度，在下文中稱其為中間速度ω 。第一回轉(zhuǎn)速度ω 1例如包含在所謂中間速度間隔中，也就是根據(jù)滾桶的尺寸在 20rpm 和 200rpm 之間。在該第一速度，作用在衣物上的力的離心分量與衣物重量相當，并且衣物容易自 由分布并貼合在盛裝它們的滾桶上。術(shù)語“衣物慣性輪”表示以穩(wěn)定和基本平衡方式緊靠滾桶內(nèi)表面分布的衣物的質(zhì)量。形成具有恒定慣性轉(zhuǎn)矩的衣物慣性輪的第二步驟是通過使有負載的滾桶加速至 高于ω 1的第二速度ω2(稱其為高速)而實現(xiàn)的。這種加速必然導(dǎo)致衣物慣性輪的形成和沉降(settling)；實際上衣物在被稱為 “高轉(zhuǎn)速”的該轉(zhuǎn)速下主要受由離心力引起的壓力影響并在高于ω1的任意回轉(zhuǎn)狀態(tài)下繼續(xù) 貼合于滾桶。在該轉(zhuǎn)速下，可以認為即便在中間速度間隔內(nèi)轉(zhuǎn)速有所減小，由滾桶和衣物構(gòu)成 的系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩Itot仍保持基本恒定。在有負載滾桶的預(yù)定義的角加速度期間計測由電動機驅(qū)動裝置吸收以使?jié)L桶運 動的能量第三步驟提供-使有負載滾桶的轉(zhuǎn)速從ω2下降至高于ω 1并因此在ω 2和ω 1之間的第三轉(zhuǎn) 速ω3 ；-隨后加速至低于ω2并高于ω 的速度ω 4。在該步驟中，假設(shè)慣性轉(zhuǎn)矩Itot基本保持恒定。然后測量有負載的滾桶從ω 3角加速至ω 4期間由電動機驅(qū)動裝置吸收的供滾桶 移動的能量。然后停止?jié)L桶的旋轉(zhuǎn)。由于從物理學(xué)可知Δ E = Ef-Ei = 1/21 (ω f2- ω i2)通過計測-Ef,即在速度ω3下由滾桶電動機驅(qū)動裝置系統(tǒng)存儲的能量，-Ei,即在速度ω4下由滾桶電動機驅(qū)動裝置系統(tǒng)存儲的能量，且由于ω3和ω 4是事先已知和設(shè)定的，因此Itot是確定的。通過如此假設(shè)最初和最終旋轉(zhuǎn)條件是事先設(shè)定的，可發(fā)現(xiàn)由系統(tǒng)交換的能量和要 轉(zhuǎn)動的衣物質(zhì)量之間存在正比關(guān)系。也使用由系統(tǒng)吸收的能量值和存在于滾桶內(nèi)的衣物負載之間的關(guān)聯(lián)函數(shù)通過經(jīng) 驗試驗的確認獲得衣物的質(zhì)量值。
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對該質(zhì)量的角加速度讀取的能量值包括兩個部分其一用于由電動機驅(qū)動裝置和 空滾桶形成的組合件加速度，再加上由于衣物存在的部分。通過用空滾桶進行秤重計測，滾桶所引起的能量部分是已知的并用于確定相對于 衣物本身的凈值。當然，為了能夠在維護、磨損或其它事件過后重調(diào)滾桶的零值，可在任何需要的時 候設(shè)定系統(tǒng)。可通過適合的計測儀器精確地檢測在整個秤重步驟中提供給系統(tǒng)的能量，所述計 測儀器一般直接集成在為當前洗衣機賦予特征的變速驅(qū)動器中。待洗衣物的質(zhì)量值顯然必須通過針對洗衣機的電子控制單元實現(xiàn)的適應(yīng)算法關(guān) 聯(lián)于其它變量以自動地管理洗衣機。在實踐中，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明獲得意圖的目的和宗旨。尤其，采納這種秤重方法的優(yōu)點在于就理念和應(yīng)用觀點看極為簡單。為了通過這種方法實現(xiàn)秤重，實際上不需要以任何方式修正已知洗衣機的構(gòu)造 任何已有洗衣機可通過這種方法對衣物進行秤重并得知已置入的負載。此外，不需要附加或昂貴的組件以使該方法生效。由于沒有組件必須引入到洗衣機中，因此不需要進行相應(yīng)的維護并且不存在附加 的磨損部分；因此，該方法的可靠性是完全的。所存在的唯一磨損是由于洗衣機的自然老化，伴隨著損失任何電氣或機械特性 在任何情形下，該方法也有可能直接在用戶部分自動進行調(diào)節(jié)而不必請求技師支持的介 入。此外，通過衣物質(zhì)量大致精確的評估獲得的洗衣機性能的總體提升能夠延長洗衣 機本身的壽命。最后，該方法與洗衣機的全程操作相同，不管其尺寸或負載容量如何，并因此使用 根據(jù)本發(fā)明的該方法從工業(yè)角度看不會引起任何復(fù)雜性。此外，本發(fā)明提供一種秤重方法，該秤重方法能以可接受精度給出置入洗衣機的 衣物量。此外，本發(fā)明提供一種秤重方法，該秤重方法能獲得有利地用于盛水時間、洗滌劑 用量、水量、加熱存在的水質(zhì)量所需的能量以及洗滌步驟持續(xù)時間的實際優(yōu)化的待洗衣物 的質(zhì)量值；結(jié)果，作用于衣物的機械動作最終根據(jù)選定類型的周期和由裝置檢測到的重量 也得以優(yōu)化。此外，本發(fā)明已提供一種秤重方法，該秤重方法不僅減少前述成本而且減少洗衣 機的環(huán)境影響。此外，本發(fā)明提供一種容易應(yīng)用于任何洗衣機的、對洗衣機中待洗衣物的質(zhì)量秤 重而無需在其上安裝特殊裝置或?qū)ζ渥鞒鎏厥飧男偷姆椒?。因此，本發(fā)明可用于多種改型和變化，它們都落在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種對洗衣機、尤其是工業(yè)洗衣機中的衣物秤重的方法，其特征在于，包括下列步驟 優(yōu)化滾桶中的衣物分布的第一步驟； 用恒定慣性力矩定義衣物慣性輪的第二步驟； 在有負載的滾桶的預(yù)定義的正、負角加速度期間計測由電動機驅(qū)動裝置吸收以使所述滾桶運動的能量的第三步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一步驟需要起動靜止的滾桶、使其回 轉(zhuǎn)狀態(tài)從等于0的ω0加速至第一回轉(zhuǎn)速度ω 1，所述第一回轉(zhuǎn)速度ω 1包含在所謂中間速 度間隔內(nèi)并且此時作用在衣物上的力的離心分量與所述衣物的重量相當且因此衣物容易 貼緊在盛裝衣物的滾桶上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述中間速度間隔包含在20rpm和200rpm 之間。
4.如前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第二步驟是通過使所述有 負載的滾桶加速至第二速度ω2以使衣物主要受由離心力造成的壓力并在每個轉(zhuǎn)速下繼 續(xù)貼緊于滾桶而實現(xiàn)的。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)速大于ω1并使所述滾桶和衣物 構(gòu)成的系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩Itot即使當轉(zhuǎn)速在中間速度間隔內(nèi)降低時也能被認為是基本恒定 的。
6.如前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第三步驟提供-使所述有負載滾桶的轉(zhuǎn)速從ω2下降至大于ωO的第三轉(zhuǎn)速ω3 ；-并隨后加速至低于ω2的ω4 ；所述步驟包括計測在有負載的滾桶從ω3角加速至ω4期間由電動機驅(qū)動裝置吸收以 使?jié)L桶運動的能量。
7.如前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，包括當所述滾桶為空時執(zhí)行由 所述電動機驅(qū)動裝置吸收的能量的計測，滾桶所引起的該已知能量部分用來識別單單關(guān)聯(lián) 于衣物的吸收能量的凈值。
全文摘要
一種對尤其是工業(yè)洗衣機的洗衣機中的衣物進行秤重的方法，該方法包括下列步驟優(yōu)化衣物在滾桶中分布的第一步驟，用恒定慣性力矩定義衣物慣性輪的第二步驟，在有負載的滾桶的預(yù)定義角加速度期間計測由電動機驅(qū)動裝置吸收以使?jié)L桶運動的能量的第三步驟。
文檔編號D06F37/00GK101929052SQ20101021324
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者L·A·L·貝蒂 申請人:大型設(shè)備艾爾阿里股份公司