專利名稱：用來檢測(cè)液體、膠凍或粉末在容器中的水平高度的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)包含在容器中的液體、膠凍或粉末物質(zhì)的水平高度的傳感器設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的傳感器設(shè)備。
背景技術(shù)：
用來檢測(cè)物質(zhì)在容器中尤其是某些裝置比如家電裝置的容器中的水平高度的設(shè)備是本技術(shù)領(lǐng)域已知的。例如，這些設(shè)備廣泛使用在洗碗機(jī)中用以檢測(cè)與釋放裝置或除垢裝置關(guān)聯(lián)的容器里面存在的漂洗劑或鹽的水平高度。以上說明的這種類型的設(shè)備利用與包含液體、膠凍或粉末物質(zhì)的容器關(guān)聯(lián)的發(fā)射器和接收器的共同動(dòng)作。接收機(jī)通常是光電二極管或光電三極管，能夠接收由發(fā)射器發(fā)射的輻射并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輻射并且輻射強(qiáng)度隨著容器中存在的物質(zhì)的量或水平高度而變化。通常，這些設(shè)備具有按照所接收的輻射的強(qiáng)度指示液體的備用水平的功能。典型的是，用于反射并/或折射該輻射的光學(xué)裝置排布在發(fā)射器和接收器之間，該反射和/或折射取決于容器中存在的并且面對(duì)該光學(xué)裝置的內(nèi)容物的折射系數(shù)。在液體內(nèi)容物超過預(yù)定閾值的情況下，它的水平高度處于面對(duì)光學(xué)裝置的位置而且輻射主要通過該液體內(nèi)容物來折射，因而分散開。在相反的情況，它的水平高度在光學(xué)元件之下并且光輻射因而主要朝接收器反射，接收器能夠指示控制電路備用水平已經(jīng)達(dá)到。雖然可見這種類型的設(shè)備是一種用來完成向機(jī)器發(fā)送信號(hào)的電氣系統(tǒng)，但是它不同時(shí)提供關(guān)于物質(zhì)在容器中的水平高度的視覺指示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種上述類型的傳感器設(shè)備，還能夠以使用者直接可見的方式提供物質(zhì)在容器中的水平高度的視覺指示，是操作可靠并且可以簡(jiǎn)單且低成本制造的。這個(gè)目的連同其他目的一起，根據(jù)本發(fā)明是通過所附權(quán)利要求1中所包含的特征限定的傳感器裝置而取得的。由于這些特征，傳感器設(shè)備能夠完全利用由發(fā)射器發(fā)出的相同的可視輻射既用于電信號(hào)又用于使用者可見的光信號(hào)。


本發(fā)明其他特征和優(yōu)勢(shì)將從如下只是以非限制性示例的方式進(jìn)行的詳細(xì)描述中清晰起來，下面的詳細(xì)描述參照如下附圖圖1是洗碗機(jī)的透視圖，洗碗機(jī)的門包括具有容器的漂洗劑釋放裝置，該容器包括本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備的第一實(shí)施例；圖2是沿著圖1釋放裝置的II-II線的放大的部分剖面圖，形態(tài)為洗碗機(jī)的門打開的情況；圖加是沿著圖2的IIa-IIa線傳感器設(shè)備的部分截面示意圖；圖3是與圖2相似的視圖，但是示出釋放裝置處于第二填充情況；圖3a是沿著圖3的IIIa-IIIa線傳感器設(shè)備的部分截面示意圖；圖4至5是示出本發(fā)明所述傳感器設(shè)備的兩個(gè)不同的變型實(shí)施例的部分示意圖；圖6是具有容器的除垢裝置的截面示意圖，該容器具有本發(fā)明所述傳感器設(shè)備的第二實(shí)施例而且如圖所示處于第一填充情況；以及圖7是與圖6相似的視圖，但示出容器處于第二填充情況。
具體實(shí)施例方式在圖1中，10表示已知類型的洗碗機(jī)的整體。機(jī)器10 —般包括外殼12，外殼12形狀基本呈平行六面體而且限定了可經(jīng)由外殼 12上的前側(cè)開口 16進(jìn)出的內(nèi)部清洗腔14，開關(guān)門18連接在正面開口 16上。門18沿著底部水平面附近的水平軸x-x用鉸鏈裝在機(jī)器10的結(jié)構(gòu)上。因此門18能夠放在豎直位置(未示出)和放下位置，門18在豎直位置將清洗腔 14封閉，在如圖1所示的放下位置使整體由20表示的釋放洗滌劑的裝置容易進(jìn)出。釋放裝置20通過已知方式安裝在機(jī)器10的門18的內(nèi)側(cè)。在這個(gè)實(shí)施例中所述釋放裝置20是所謂的整合型，即它包括含有用于釋放液體或固體或粉末洗滌劑的裝置和用于釋放漂洗劑或增白劑的裝置26的單個(gè)支撐結(jié)構(gòu)或支撐本體22。然而不將本發(fā)明視為限于實(shí)施為與釋放漂洗劑的鄰接裝置整合的釋放洗滌劑的裝置。事實(shí)上，從以下說明書清晰起來的是，本發(fā)明可適用于任何用于容納液體、膠凍或粉末物質(zhì)的容器。參考圖2，該圖示出漂洗劑釋放裝置沈的部分截面。釋放裝置沈的內(nèi)壁形成限定內(nèi)部腔30的容器觀，包含一些漂洗劑位于備用水平閾值之上，如圖2所示。而且，容器觀包括本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備100。傳感器設(shè)備100排布在容器觀的側(cè)壁中而且包括載有發(fā)射器104和接收器106 的支撐板102。如圖加中更清楚可見的，傳感器設(shè)備100還包括光學(xué)元件，示例為三棱柱108，優(yōu)選為直角三角形的形式。有利的是，發(fā)射器104(例如LED)和接收器106排布為面對(duì)所述三棱柱108的斜邊上的面或斜邊側(cè)108a。而三棱柱108直角邊上的面或直角側(cè)分別限定了對(duì)著容器28的內(nèi)腔30的第一反射面108b和第二反射面108c。傳感器設(shè)備還包括固定到容器28的一部分上的光波導(dǎo)，例如半透明桿110。半透明桿Iio在腔30里面在至少部分面對(duì)三棱柱108的位置。有利的是半透明桿110具有相對(duì)其縱軸傾斜例如大約45°而且面朝三棱柱28的反射面112。這個(gè)半透明桿110到頂部蓋子上就到頭了，它的信號(hào)發(fā)送端114指向外部。優(yōu)選的是三棱柱108的直角邊(即兩個(gè)反射面108b和108c互相重疊的邊)平行于桿110的縱軸。三棱柱108能夠光耦合發(fā)射器104和用作光學(xué)指示器的信號(hào)發(fā)送端114，光學(xué)指示器可見的方式在下文描述。
在圖2和加所示的情況，容器觀內(nèi)部漂洗劑的水平高度在設(shè)備100發(fā)送信號(hào)的閾值之上。發(fā)射器104發(fā)射的可見輻射L被偏離，分別被三棱柱108的第一反射面108b反射第一反射部分Ll和折射第二折射部分L2。在這種情況下，漂洗劑的水平高度在三棱柱108 的表面之上。因此，在腔30里面的折射系數(shù)受如下漂洗劑的影響被第二反射面108c反射后偏離的部分Ll具有足以激活接收器106(優(yōu)選為光電二極管或光電三極管)的強(qiáng)度。而且被折射的部分L2的輻射強(qiáng)度很高，但穿過腔30里面液體形式的漂洗劑時(shí)被分散，分散后的強(qiáng)度不足以到達(dá)半透明桿110并被反射面112截住，以致于無法在信號(hào)發(fā)送端114提供可見指示。參照?qǐng)D3和3a(門18再次處于水平定位)，容器觀內(nèi)部漂洗劑的水平高度在設(shè)備100發(fā)送信號(hào)的閾值之下。在這種情況下，漂洗劑的水平高度在三棱柱108的表面之下。 因此由于已沒有液體內(nèi)容物到達(dá)三棱柱108的表面，所以三棱柱108的折射系數(shù)不同于先前的系數(shù)。因此，三棱柱108的形式使得在這種情況下第一反射部分Ll的強(qiáng)度足以激活接收器106，接收器106向控制電路(未示出)發(fā)送信號(hào)，指示已經(jīng)達(dá)到容器觀里面的備用水平。同時(shí)，雖然折射部分L2的強(qiáng)度低，然而能夠到達(dá)半透明桿110的反射面112，反射面112 使折射部分L2通過其偏離直到到達(dá)信號(hào)發(fā)送端114。因此，使用者在門18水平定位(或打開)的情況下看容器觀時(shí)可視信號(hào)被發(fā)射。有優(yōu)勢(shì)的是，第一反射面108b和第二反射面108c限定互相垂直的平面。參照?qǐng)D4，該圖示出本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備的第一變型實(shí)施例。與前面實(shí)施例的部件相似的部件由相同的附圖標(biāo)記的數(shù)字和/或字母表示。與前面實(shí)施例相反，三棱柱108的直角邊平行于與光波導(dǎo)110的縱軸垂直的直線 (門18放下定位)。而且優(yōu)選的是發(fā)射器104和接收器106固定在三棱柱108的斜邊面湖a上。參照?qǐng)D5，該圖示出本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備的第二變型實(shí)施例。與圖1至3中所示的前面實(shí)施例的部件相似的部件由相同的附圖標(biāo)記的數(shù)字和/或字母表示。與圖1至3中所示的實(shí)施例相反，光學(xué)元件是截面為等腰梯形的棱柱108。有優(yōu)勢(shì)的是發(fā)射器104和接收器106固定到棱柱108的大基底面108a上。優(yōu)選的是棱柱108的大基底側(cè)平行于光波導(dǎo)110的縱軸。第一反射面108b和第二反射面108c由棱柱108的傾斜側(cè)限度。優(yōu)選的是，在圖4和5中所示的第一和第二變型實(shí)施例中，只有第一反射面108b 朝向容器28的里面。而且，第二反射面108c優(yōu)選有適合優(yōu)化朝向接收器106的反射并使照在上述第二反射面上的輻射的折射最小的涂層120。參照?qǐng)D6和7，這些圖示出本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備的第二實(shí)施例，整體由200表

在這個(gè)實(shí)施例中傳感器設(shè)備100適用于洗碗機(jī)的除垢裝置的容器300(細(xì)節(jié)未示出)。該傳感器設(shè)備200包括固定在容器300的側(cè)壁上并且具有發(fā)射器204的第一支撐板 202和固定在容器300的底部上并且具有朝向發(fā)射器204的接收器206的第二支撐板203。而且，該設(shè)備具有通過多個(gè)徑向輪輻304固定在容器300的頸部302區(qū)域內(nèi)的光波導(dǎo)，優(yōu)選為半透明桿208。半透明桿208包括底部反射面212和朝向容器300的透明蓋306的信號(hào)發(fā)送端214。半透明桿208排布在發(fā)射器204和接收器206之間以使由發(fā)射器 204發(fā)射的輻射L’朝向底部反射面212。參照?qǐng)D6，粉末材料在容器300中的水平高度超過設(shè)備200發(fā)送信號(hào)的閾值并且覆蓋半透明桿208以擋住輻射L’，輻射L’不能到達(dá)底部反射面212。在這種方式中沒有輻射到達(dá)半透明桿208的信號(hào)發(fā)送端214，也沒有輻射到達(dá)接收裝置206。參照?qǐng)D7，粉末材料在容器300中的水平高度超過設(shè)備200發(fā)送信號(hào)的閾值。在這種情況下，粉末材料的水平高度在底部反射面212之下。從而，可見光譜范圍內(nèi)的輻射L’ 由反射面212發(fā)射第一部分L’和第二部分L2’，第一部分L’繼續(xù)朝向接收器206的傳輸路徑。反射部分L2’沿著半透明桿208的長(zhǎng)度傳輸并照亮信號(hào)發(fā)送端214。反射部分L2’朝著接收器206并且具有激活接收器206向控制電路(未示出)發(fā)送粉末材料達(dá)到備用水平的強(qiáng)度。在這種方式中半透明桿208不僅用作發(fā)送信號(hào)端214的光波導(dǎo)，還用作將這個(gè)信號(hào)發(fā)送端214選擇性耦合到發(fā)射器204上的光學(xué)元件。顯然，所述和所示的實(shí)施例只是作為非限制性的示例，可以相對(duì)于這里所述的實(shí)施例對(duì)實(shí)施例和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)進(jìn)行極大修改，不會(huì)影響該發(fā)明的原理，而不因此脫離所附的權(quán)利要求書所限定的發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.用來檢測(cè)液體、膠凍或粉末物質(zhì)在容器08；300)中的水平高度的傳感器設(shè)備(100 ； 200)，包括-能夠發(fā)射輻射(L，L’ )的發(fā)射器(104 ；204)；-能夠接收由發(fā)射器(104 ；204)發(fā)射的輻射并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輻射(Li ；Li’ )的接收器 (106 ；206)，輻射強(qiáng)度隨著容器08 ；300)中物質(zhì)的量或水平高度而變化；其特征在于發(fā)射器(104 ；204)設(shè)計(jì)成發(fā)射可見輻射(L，L’)，并且所述設(shè)備(100 ；200) 還包括-可見的光學(xué)指示器(114;214)；以及-光學(xué)元件(108 ；208)，能夠?qū)l(fā)射器(104 ；204)光耦合到所述光學(xué)指示器(114 ；214) 上，耦合方式為容器08 ；300)中物質(zhì)的量或水平高度低于預(yù)定閾值時(shí)，由發(fā)射器(104 ； 204)生成的輻射(L ；L，)的一部分(L2 ；L2，)能夠照亮所述光學(xué)指示器(114 ；214)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器設(shè)備，其中該光學(xué)元件(108；208)還設(shè)計(jì)成使發(fā)射器 (104 ；204)發(fā)射的可見輻射(L ；L’)選擇性偏離成朝向接收器(106 ；206)的第一部分(Li ； Li’ )和朝向所述光學(xué)指示器的第二部分(L2 ；L2’ )。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器設(shè)備，其中當(dāng)所述物質(zhì)高于所述水平高度閾值時(shí)該輻射 (L’ )朝向光學(xué)元件O08)的傳輸路徑被阻礙。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器設(shè)備，還包括光耦合到所述光學(xué)元件(108； 208)上的光波導(dǎo)(110 ；208)，用于引導(dǎo)由發(fā)射器(104 ；204)發(fā)射的輻射(L，L’ )的一部分 (L2 ；L2，)通過光波導(dǎo)(110 ；208)并使所述部分朝著光學(xué)指示器(114 ；214)傳輸。
5.如權(quán)利要求4所述的傳感器設(shè)備，其中所述光波導(dǎo)是半透明材料制成的桿(110; 208)。
6.如權(quán)利要求5所述的傳感器設(shè)備，其中所述桿(110;208)具有用于截住由發(fā)射器 (104 ；204)發(fā)射的輻射(L ；L’)的反射面(112 ；212)，將輻射反射通過所述桿朝向光學(xué)指示器(114 ；214)傳輸。
7.如權(quán)利要求6所述的傳感器設(shè)備，其中所述光學(xué)指示器包括所述桿(110;208)的一端(114 ；214)。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的傳感器設(shè)備，其中所述光波導(dǎo)包括所述光學(xué)元件 (208)。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的傳感器設(shè)備，其中所述光學(xué)元件(108)具有第一反射面(108b)和第二反射面(108c)；所述第一反射面(108b)用于接收由發(fā)射器發(fā)射的輻射(L ；L’)并使所述輻射部分朝向所述第二反射面(108c)偏離，所述第二反射面(108c)又能夠使所述輻射朝向接收器(106)傳輸。
10.容器08；300)，包括如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳感器設(shè)備(100 ；200)。
全文摘要
用于檢測(cè)液體、膠凍或粉末物質(zhì)在容器(28)中的水平高度的傳感器設(shè)備(100)，包括能夠發(fā)射輻射(L)的發(fā)射器(104)；以及能夠接收由發(fā)射器(104；204)發(fā)射的輻射并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輻射(L1；L1’)的接收器(106；206)，輻射強(qiáng)度隨著容器(28)中物質(zhì)的量或水平高度而變化。發(fā)射器(104)被設(shè)計(jì)成發(fā)射可見輻射(L)并且該設(shè)備(100)還包括可見的光學(xué)指示器(114)；以及能夠?qū)l(fā)射器(104)光耦合到該光學(xué)指示器(114)上的光學(xué)元件(108)，以便容器(28)中物質(zhì)的量或水平高度低于預(yù)定閾值時(shí)，由發(fā)射器(104)生成的輻射(L)的一部分(L2)能夠照亮該光學(xué)指示器(114)。
文檔編號(hào)G01F23/292GK102365533SQ201080013976
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者G·馬榮, M·莫索 申請(qǐng)人:埃爾比國際有限公司