一种节水洗衣机水位控制方法与流程

本发明涉及洗衣机领域，具体是一种节水洗衣机，尤其是一种节水洗衣机水位控制方法。

背景技术：

现有的波轮式洗衣机，如图1所示，一般包括从内至外依次设置的波轮1’、内桶2’、外桶3’和箱体4’，其中，波轮1’设置在内桶2’的底部中央并可由驱动装置5’带动旋转。内桶2’的顶部上设置有平衡环6’，内桶2’的侧壁上纵向设置有多列脱水孔21’，内桶2’底部设置有泄水孔22’，该泄水孔22’同时也供驱动装置5’的输出轴51’贯穿。如图2所示，外桶3’侧壁底部设有气室31’和水位传感器(图中未示出)，上部设有溢水口32’，底部设有排水口7’，气室31’和水位传感器用于检测外桶3’水位，溢水口32’用于水位传感器损坏时，进水过多从该溢水口32’排出。

洗衣机开始工作，排水阀8’关闭，进水到内桶2’中，水流在充满内桶2’时，也经内桶2’侧壁上的脱水孔21’而充满整个外桶3’，也即，外桶3’底部与内桶2’底部之间、外桶3’侧壁与内桶2’侧壁之间都充满有水；通过气室31’和水位传感器检测桶内的水位，在桶内的水达到设定水位后，停止进水，洗衣机开始洗涤，具体地，驱动装置5’带动波轮1’往复旋转，在波轮1’的旋转带动下，内桶2’内的水以及衣物会随之翻滚，衣物相互摩擦，同时翻滚的衣物又与波轮和内桶的侧壁产生反复的摩擦而达到洗涤的目的；洗涤完毕，洗衣机需要将桶内的水流排出，继而将衣物脱水，具体地，排水时，打开排水阀8’，外桶3’与内桶2’之间的水流依次由外桶3’底部的排水口7’、排水阀8’、排水管9’排出箱体4’之外，同时，内桶2’内的水由脱水孔21’排出与外桶3’保持液面一致，直至最后内桶2’内的水流向下流动，从内桶2’底部的泄水孔22’流入外桶3’，然后再从外桶3’底部的排水口7’排出；脱水时，驱动装置5’驱动内桶2’高速旋转，衣物中的水分在离心力的作用下，从内桶2’侧壁上的脱水孔21’以及底部的泄水孔22’排出到外桶3’，再由排水口7’、排水管9’排出洗衣机外(参阅图1)。

由于现有的波轮式洗衣机，内桶与外桶之间充满的这部分水不参与洗涤，真正参与洗涤的水仅是内桶中的那部分，这使得水资源浪费较大，另外，内外桶之间过多的水也会降低洗涤液中洗涤剂/洗衣粉的浓度。

与此同时，由于水流在内桶、外桶之间频繁进出，持续使用之后，内桶与外桶的侧壁之间的区域也成了藏污纳垢的空间，自来水里的水垢、洗衣粉的游离物、衣物的纤维素、人体的有机物及衣物带入的灰尘与细菌极易滞留在内桶与外桶的侧壁之间。这些霉菌是用久了的洗衣机内部积蓄的大量污垢、因不能有效去除而滋生繁殖的，这些使用者看不到的污垢如果不予清除，那么在下一次洗涤后，细菌又会附着在衣物上而带给人体，造成洗衣交叉感染的问题。

很多厂商为了实现洗涤节水功能，对上述洗衣机作出改进，提出一种无孔内桶洗衣机，即，整个内桶采用封闭盛水设计，仅在平衡环下方的桶壁上设有一圈脱水孔，内桶桶壁中下部不再设有甩水用的漏空小孔，将洗涤、漂洗用水全部集中在内桶中，使其既是盛水洗涤桶，又是离心脱水桶，节水洗衣机的外桶其实只是一个承担汇集无孔内桶在脱水时甩出水的通道。根据排水方式的不同，该洗衣机又分为内桶桶底设有排水口和桶底完全密封两种结构，桶底设有排水口的节水洗衣机，洗涤过程，内桶桶底的排水口关闭，排水时排水口打开，内桶先通过排水口排出大部分水，离心脱水时，内桶高速旋转，衣物中残留的水在离心力的作用下沿着无孔内桶的桶壁向上，通过桶壁上部分的脱水孔甩入外桶，再经外桶壁汇集到外桶底的的排水管排出机外。桶底完全密封的节水洗衣机，则是通过控制内桶转速，将内桶中的水也从桶壁上部一圈脱水孔排出，脱水则和上述方式相同。该洗衣机由于节省了传统洗衣机内外桶“夹层”中的水，节水效果平均可达50％以上。

申请号为CN201120200858.4的中国专利公开了一种无孔内桶节水型洗衣机，包括控制座、箱体、无孔洗涤内桶、波轮、盛水桶、驱动系统和控制系统，所述的箱体上安装有控制座，控制座上安装有控制系统，箱体内悬吊有盛水桶，盛水桶内安装有无孔洗涤内桶，无孔洗涤内桶内安装有波轮，驱动系统连接到无孔洗涤内桶和波轮，所述的无孔洗涤内桶的桶身上无出水孔，上部设有出水孔，底部设有离心式排水结构。

上述节水洗衣机，由于进水直接进入内桶，传统洗衣机外桶中的水位不再能够检测水位，因此均改为利用流量阀检测进水量控制内桶水位或者是利用重量传感器检测重量变化计算进水量，但是，单纯依靠流量阀进行流量检测进水或是重量传感器检测进水的技术，对于一些特殊情况，例如内桶中进水前存有部分水而流量阀无法检测照常进水导致水溢出，或者流量阀失效导致进水不止，再或者洗涤时，内桶中的洗涤水在波轮的剧烈往复搅动下产生旋涡与浪涌，一部分洗涤水因浪涌作用通过平衡环下方的脱水孔涌溅入外桶，使洗衣机造成“失水”，影响了洗涤效果。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种节水洗衣机水位控制方法，利用进水流量阀和外桶中的水位传感器配合监测内桶水位变化，克服了洗衣机内桶溢水的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种节水洗衣机水位控制方法，该洗衣机在进水水路上设有检测进水量的流量阀，外桶上设有水位传感器，底部排水口安装有排水阀，内桶仅在上部设有脱水孔，洗涤/漂洗时内桶为盛水结构，在洗涤/漂洗过程中，内桶中的水由上部脱水孔甩出至外桶中，水位传感器检测外桶中的水位，根据外桶中水位的变化量，控制流量阀开启，补水至内桶中。

进一步的方案为，洗衣机补水的量为设定的固定量，当外桶中水位的变化量达到预设的比较值时，向内桶补固定量的水。

或者，上述方案的替换方案为，水位传感器实时检测外桶中的水位，当外桶中水位的变化量达到预设的比较值时，控制流量阀补设定量的水至内桶中，补水量与比较值对应设置。

进一步的，比较值和与该比较值对应的补水量与洗衣机的各程序有关，优选的，同一比较值在洗涤和漂洗过程中对应的补水量不同。

再或者，上述方案的替换方案为，水位传感器间隔设定时间检测外桶中的水位，洗衣机预设有不同的预设范围和与各预设范围对应的补水量，当外桶中水位的变化量达到一预设范围时，控制流量阀补与该预设范围对应量的水至内桶中。

进一步的，预设范围和该预设范围对应的补水量与洗衣机的各程序有关，优选的，同一预设范围在洗涤和漂洗过程中对应的补水量不同。

进一步的，洗衣机向内桶补水过程中，水位传感器继续检测外桶中的水位，当检测水位变高，则停止补进水。

进一步的，洗衣机进水，流量阀检测进水量未达到设定进水量，水位传感器检测外桶中水位增加，则停止进水开始洗涤/漂洗。

进一步的，进水后开始洗涤/漂洗，水位传感器检测外桶的初始水位H0并存储，在洗涤/漂洗过程中检测外桶水位H，计算水位的变化量△H＝H-H0，判断是否达到预设的比较值，若 未达到则继续检测，若达到则执行补水并将该次检测的外桶水位记为H1存储，当完成第一次补水后，继续检测外桶水位H，与上一补水时检测存储的外桶水位H1比较，计算水位的变化量△H＝H-H1，判断是否达到预设的比较值，若未达到则继续检测，若达到则执行第二次补水并将该次检测的外桶水位记为H2存储，按照上述步骤执行，直至完成洗涤/漂洗。

进一步的，每次内桶排水前，打开外桶排水阀，先将外桶水排出，再开始排内桶中的水，通过开启内桶底部排水孔排水或利用内桶转动从上部脱水孔排水。

进一步的，在洗涤/漂洗过程中，水位传感器检测外桶水位H达到设定的排水水位H’时，开启排水阀，将外桶中的水排出，排水完毕，重新检测外桶水位并存储作为补水判断的初始水位。该设计是为了防止外桶存水过多，会从平衡环下沿脱水孔回流到内桶内，因此当达到该排水水位，需要将水全部或部分排出，由于之后的洗涤/漂洗过程中还可能发生内桶甩水至外桶，因此需要检测排水后外桶中的水位并存储作为补水判断的初始水位。

进一步的，外桶中排水水位H’对应的高度，不高于内桶上部脱水孔所在的水平高度。

进一步的，排水阀开启设定的时间或检测外桶中的水位下降到一设定值时，判断为排水完毕。

进一步的，在洗衣机工作过程中，前N次检测外桶水位H达到设定的排水水位H’时，开启排水阀执行排水，第N+1次检测外桶水位H达到设定的排水水位H’时，则洗衣机判断流量阀失效，执行故障报警，N为设定值。N值与洗衣机洗涤时间、洗涤水位、洗涤转速、负载量、衣物材质、判断是否补水的比较值和补水量及设定的排水水位H’等参数有关。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明洗衣机的内桶既为脱水桶，也为盛水桶，洗涤水无需进入到内桶与外桶之间的区域，只需注入内桶合适水量即可，从而大幅节省了洗涤用水，省水率达到了30％～40％；另外，内桶与外桶之间的区域不再参与洗涤，内桶与外桶之间的区域所滞留的污垢，滋生的细菌不会与内桶的衣服发生水流接触，从而能有效避免细菌的交叉感染，使洗衣机的使用更加卫生、环保、安全；由于脱水排水时，内桶高速旋转带动水流向上流动从出水孔排出，水中漂浮的线屑不会残留在衣物上，完全排出，洗涤更干净。

本发明洗衣机水位控制方法简单、水位检测准确，具有较好的节水效果，通过检测外桶中的水量变化，计算内桶中的失水量，从而向内桶补水，避免了内桶失水对洗涤效果的影响；同时，监测进水流量阀的工作状态，避免流量阀失效导致的浪费水现象。

附图说明

图1是现有技术洗衣机结构示意图；

图2是现有技术洗衣机外桶结构示意图；

图3是本发明洗衣机结构示意图；

图4是本发明洗衣机水位控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图3所示，为本发明一种节水洗衣机的示意图，包括箱体1、设于箱体1内的外桶2，设于外桶2中的内桶3及设于内桶3中的波轮4，其中，所述的外桶2通过多个吊杆5连接在洗衣机的箱体1上，外桶2的下部设有驱动内桶3和波轮4转动的驱动装置6；洗涤/漂洗过程，内桶3为盛水桶，在上部设有出水孔31，内桶3的顶部开口上设置有平衡环33，出水孔31设在平衡环33的下方，内桶底34下部设有内桶轴61穿过外桶底21与驱动装置6连接，并由驱动装置6带动旋转；波轮4设置在内桶3的底部中央，波轮轴62穿过内桶底34同轴设在内桶轴61中，与驱动装置6连接，并由驱动装置6带动旋转。由于内桶3为盛水桶，进水只进入内桶3中，外桶2中不再存洗涤水，因此本发明洗衣机设有检测内桶3中进水量的流量阀7，外桶仍设有气室和水位传感器，该外桶水位检测结构为现有洗衣机的结构，在此不再描述。

洗衣机开始工作，进水到内桶3中，通过流量阀7检测内桶3中的进水量，在内桶3中的水达到设定水量后，停止进水，洗衣机开始洗涤，具体地，驱动装置6带动波轮4往复旋转，在波轮4的旋转带动下，内桶3内的水以及衣物会随之翻滚，衣物相互摩擦，同时翻滚的衣物又与波轮和内桶的侧壁产生反复的摩擦而达到洗涤的目的，还可控制驱动装置6驱动波轮4和内桶3互为正反转或者同向不同速转动，由于现有全自动洗衣机具有多种驱动内桶和波轮转动的洗涤方式，该驱动内桶和波轮转动的洗涤方式不是本发明洗衣机改进的目的，因此不再此一一举例；洗涤完毕，洗衣机需要将内桶3中的水流排出，继而将衣物脱水，内桶3排水分为两种情况，一种为：驱动装置6驱动内桶3在设定范围内提高转速，内桶3中的水和衣物中的水在离心力的作用下顺着内桶内壁螺旋上升通过内桶上部的出水孔31排出到外桶2，再由外桶2下部的排水口8排出，然后进一步提高内桶3转速，执行脱水；另一种为，内桶3底部设有排水孔及控制阀，通过底部排水孔排水，然后驱动内桶3转动脱水。

本发明洗衣机在洗涤和漂洗过程中，尤其高水位洗涤时，在波轮的剧烈往复搅动下产生旋涡与浪涌，一部分洗涤水因浪涌作用通过平衡环下方的脱水孔甩入外桶，涌溅现象严重时会使内桶失水，为了避免因失水造成的衣物洗涤效果差，需要控制流量阀向内桶补水，保持洗涤水位。本发明利用特定的程序设定实现无孔内桶水位检测，不仅包括补水，还包括正常进水和进水故障等各种情况的控制。

实施例一

本实施例为进水前内桶中存有水时的进水控制。洗衣机进水前，包括洗涤进水、漂洗进水，内桶中存有水的情况，例如进水过程断电，内桶中在断电之前进部分水，该部分水被保存在内桶中，待通电后，重新计量进水的情况，因现有无孔内桶节水洗衣机无法感知内桶是否有水，流量阀会按照设定量进水，此时，若进水超过脱水孔位置，则水从脱水孔溢出，此时外桶中的水位传感器会感知到内桶有水溢出，从而停止进水，开始洗涤/漂洗，具体步骤参阅图4。

实施例二

本实施例为洗涤过程中内桶失水情况的补水控制，在进完水洗涤初期，水位传感器检测外桶水位，对外桶的水位H0进行存储，在洗涤过程中内桶的水在洗涤过程中会通过平衡环下沿脱水孔甩到外桶中，实时检测外桶水位H，计算水位的变化量△H＝H-H0，判断是否达到预设的比较值，若未达到则继续检测，若达到则补水2L并将该次检测的外桶水位记为H1存储，当完成第一次补水后，继续检测外桶水位H，与上一补水时检测存储的外桶水位H1比较，计算水位的变化量△H＝H-H1，判断是否达到预设的比较值，若未达到则继续检测，若达到则再次补水2L并将该次检测的外桶水位记为H2存储，按照上述步骤执行，直至完成洗涤。

上述补水2L为设定的固定补水量，只要判断外桶中水位的变化量达到预设的比较值时，就向内桶补2L水。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于：补水量不是固定量，而是与该比较值对应的补水量。水位传感器实时检测外桶中的水位，当外桶中水位的变化量达到预设的比较值时，控制流量阀补设定量的水至内桶中。

进一步的，比较值和与该比较值对应的补水量与洗衣机的各程序有关，例如，在标准洗涤程序中，预设的比较值为2L，当判断外桶中水位变化达到2L时，则执行补水，向内桶补 水2L，也可以设置为补水2.5L；在棉麻洗涤程序中，预设的比较值为3L，当判断外桶中水位变化达到3L时，则执行补水，向内桶补水3L。设定补水量可以和比较值相同，也可以不同，可以大于比较值也可以小于比较值，其根据程序的不同采用不同的设定方式。进一步的，同一比较值在洗涤和漂洗过程中对应的补水量不同。例如，在标准洗涤程序中，预设的比较值为2L，当洗涤过程判断外桶中水位变化达到2L时，则执行补水，向内桶补水2L；而在漂洗过程判断外桶中水位变化达到2L时，则向内桶补水3L，这是为了更好的洗净衣物，减少衣物中的洗涤剂含量，当然也可以设置相同的补水量；进一步的，每次漂洗的补水量也可以设置不同，下次漂洗比本次漂洗过程的补水量少，这是由于漂洗次数增多，衣物中洗涤液含量减少，不需要再增加补水。或者，洗涤/漂洗前，洗衣机执行的进水水量不同，也影响比较值和补水量的设置，例如，中低水位洗涤/漂洗时，检测外桶中水位变化达到1.5L时，则向内桶补水2L；而高水位洗涤/漂洗时，检测外桶中水位变化达到2L时，则向内桶补水2L或少于2L。

实施例四

本实施例与实施例二和实施例三的区别在于：水位传感器不是实时检测外桶中的水位，而是间隔设定时间检测外桶中的水位。洗衣机预设有不同的预设范围和与各预设范围对应的补水量，当计算外桶中水位的变化量达到其中一个预设范围时，控制流量阀补与该预设范围对应量的水至内桶中。

同样的，预设范围和该预设范围对应的补水量与洗衣机的各程序有关，采用如实施例三中相同或不同的设定方式；同一预设范围在洗涤和漂洗过程中对应的补水量不同或相同；更进一步的，每次漂洗的补水量也可以设置不同，下次漂洗比本次漂洗过程的补水量少。

实施例五

在上述实施例二至实施例四的基础上，由于洗衣机预设的作为判断是否需要补水的参数与补水量有各种设置方式，或者是水位传感器和/或流量阀本身精确度的原因，使得补水量大于失水量，一次或多次补水，导致在本次或下次补水过程中，内桶水量超过脱水孔的位置，从脱水孔溢出，当补水过程中，水位传感器检测外桶中的水位变高，则停止补进水。

实施例六

在上述实施例二至实施例四的基础上，本实施例为了防止外桶存水过多，导致存水从平衡环下沿脱水孔回流到内桶内，设定了特定的排水水位H’，当水位传感器检测外桶水位达 到此排水水位H’，则打开外桶排水阀，开启设定的时间或检测外桶中的水位下降到一设定值时，关闭排水阀，重新检测此时外桶水位并存储作为补水判断的初始水位H0。优选的，外桶中排水水位H’对应的高度，低于内桶上部脱水孔所在的水平高度。

实施例七

本实施例为流量阀失效情况的控制方法，在洗衣机工作过程中，前两次检测外桶水位H达到设定的排水水位H’时，开启排水阀执行排水，第三次检测外桶水位H达到设定的排水水位H’时，则洗衣机判断流量阀失效，执行故障报警。采用该设计方案，是为了预防流量阀失效，出现进水不止，水会源源不断由脱水孔流入外桶，一旦检测到外桶水位达到此排水水位，前两次会将水排掉，如果第三次出现会进行故障报警，提醒用户，而采用前两次将水排掉，第三次报警，则是防止在洗涤/漂洗过程中，内桶从脱水孔甩水至外桶存水导致的误判。本实施例洗衣机为外桶水位第三次达到设定的排水水位H’时报警，但该次数并不是固定值，该次数的设定与洗衣机洗涤时间、洗涤水位、洗涤转速、负载量、衣物材质、判断是否补水的比较值和补水量及设定的排水水位H’等参数有关。这是由于上述参数的大小都会导致在一次洗涤时甩出不同量的在外桶中，需要多次排水。例如，洗涤时间设置较长，则在该洗涤时间段内，甩出至外桶中的水更多，排水次数也较多，因此其报警不能限定为第三次排水报警。或者，若排水水位H’设定值较小，则同样多的甩水也会导致排水次数增多。

实施例八

在上述实施例二至实施例五的基础上，由于内桶失水均被存在外桶中作为补水的判断标注，因此洗涤/漂洗完成后，外桶中会存在很多内桶中甩出的水，因此，每次内桶排水前，打开外桶排水阀，先将外桶水排出，再开始排内桶中的水。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。