БЫТОВОЙ ПРИБОР, В ЧАСТНОСТИ БЫТОВАЯ ПОСУДОМОЕЧНАЯ МАШИНА
HOUSEHOLD APPLIANCE, IN PARTICULAR, HOUSEHOLD DISHWASHING MACHINE

Область техники
Изобретение относится к бытовому прибору, в частности бытовой посудомоечной машине, которая содержит, по меньшей мере, один индикатор режимов работы, по меньшей мере, с одним оптическим индикатором.
Уровень техники
Когда потребительские организации оценивают бытовые приборы, большое значение имеет энергопотребление бытового прибора, в частности годовой энергетический баланс бытового прибора. Бытовые приборы имеют индикацию режимов работы, построенную, по меньшей мере, на оптических индикаторах, например светодиодах, которые позволяют отображать во время работы бытового прибора рабочие параметры и т.п., а по завершении запрограммированного процесса обработки - окончание процесса обработки. Тем не менее, по завершении программы бытовой прибор остается подключен к сети электроснабжения до тех пор, пока пользователь не предпримет явных действий и не выключит бытовой прибор при помощи главного выключателя.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка бытового прибора, в частности бытовой посудомоечной машины, с пониженным энергопотреблением.
Согласно изобретению, по завершении процесса обработки бытовой прибор отключается от сети электроснабжения, которая питает бытовой прибор электроэнергией, а оптические средства индикации выполнены таким образом, чтобы после отключения от сети электроснабжения они сигнализировали, по меньшей мере, о завершении выполненного процесса обработки. При этом бытовой прибор полностью отключается от сети электроснабжения, в результате чего исключаются потери, связанные с режимом готовности. Отключение реализуется, например, при помощи устройства самоотключения, которое содержит самоудерживающееся реле, обеспечивающее самостоятельное отключение бытового прибора от сети электроснабжения по завершении процесса обработки, например, программы мойки в посудомоечной машине, без вмешательства пользователя. Таким образом, для индикации этого рабочего состояния не требуются затраты энергии. Поэтому информация о режиме работы, отображаемая средством индикации, может сохраняться даже в отсутствие питания из сети энергоснабжения.
Описанное поведение может быть реализовано различными способами. Согласно одному варианту исполнения, средство индикации может содержать электронную бумагу, которая позволяет длительное время отображать текст и/или изображения в отсутствие электропитания, то есть питающего напряжения. Позднее индикация может быть изменена за счет подачи питания. В альтернативном варианте индикация может осуществляться при помощи механических индикаторов или носителей информации, например заслонок, которые поворачиваются непосредственно перед наступлением рабочего режима и, тем самым, показывают рабочий режим. В альтернативном варианте средства индикации могут содержать металлический элемент с эффектом памяти формы, который под напряжением занимает одно положение, а в обесточенном состоянии - второе положение, приводя, тем самым, в действие механические индикаторы.
В альтернативном варианте, отличающемся от вышеописанных вариантов, средства индикации, отключенные от сети электроснабжения, могут питаться от конденсатора. В данном случае средства индикации могут быть выполнены в энергосберегающем варианте, например, в виде так называемых экономичных светодиодов или прозрачно-отражающих жидкокристаллических индикаторов.
В предпочтительном варианте исполнения оптические средства индикации, находящиеся в обесточенном состоянии, могут сигнализировать о завершении процесса обработки, то есть процесса мойки, или о состоянии готовности бытового прибора. Этот вариант исполнения обусловлен тем, что промежуток времени между завершением процесса обработки и следующим процессом обработки может длиться от нескольких часов до нескольких дней. В случае, если по завершении процесса обработки в обычных бытовых приборах главный выключатель не отключается, оптические средства индикации, сигнализирующие о завершении программы, остаются активными, в частности до следующего процесса обработки. В результате в годовом энергетическом балансе может заметно повыситься доля энергопотребления бытового прибора. Изобретение, напротив, снижает энергопотребление, обусловленное индикацией завершения программы, до нуля, благодаря чему вышеупомянутая доля общего энергопотребления в годовом энергетическом балансе соответственно снижается.
Как уже говорилось, индикаторы могут содержать механически перемещаемый носитель информации, который может перемещаться с целью индикации различных режимов работы. Носитель информации может частично совмещаться со смотровым окошком индикатора. При механическом перемещении носителя информации со смотровым окошком индикатора могут совмещаться различные сегменты носителя информации, что позволяет отображать различные режимы работы.
Носитель информации может перемещаться между двумя положениями, соответствующими режимам работы, при помощи, в частности, электрического исполнительного элемента.
В экономичном варианте исполнения на исполнительный элемент может подаваться только один импульс напряжения для изменения индикации первого режима работы на индикацию второго режима работы. В остальное время исполнительный элемент обесточен. В следующем варианте исполнения на исполнительный элемент может постоянно подаваться энергия для индикации первого режима работы, например, уже упомянутого процесса обработки. Исполнительный элемент самостоятельно переводится на индикацию второго режима работы только в обесточенном состоянии.
Исполнительный элемент может представлять собой, например, электромагнитный, линейно перемещаемый исполнительный элемент с рабочим штоком, который закреплен на якоре электромагнита и может линейно перемещаться при помощи электромагнитной катушки.
В альтернативном варианте исполнительный элемент может содержать металлический элемент с эффектом памяти, который, находясь под напряжением, перемещает носитель информации в первое положение, обозначающее первый режим работы, а в обесточенном состоянии - в положение, обозначающее второй режим работы.
В альтернативном варианте исполнительный элемент может быть выполнен в виде бистабильного элемента, который в обесточенном состоянии занимает, по меньшей мере, одно первое положение, обозначающее первый режим работы, или второе положение, обозначающее второй режим работы. Бистабильный исполнительный элемент может переключаться из первого положения - во второе и обратно под действием электроэнергии. Воздействие электроэнергии может быть реализовано путем подачи импульса напряжения.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором включатель и выключатель включены параллельно. Сеть электроснабжения может быть подключена, например, к включателю, выполненному в виде микропереключателя, и к органу переключения, включенному параллельно ему. Когда бытовой прибор не работает, включатель и орган переключения разомкнуты. При нажатии микропереключателя деактивированный, то есть разомкнутый орган переключения самоудерживающегося реле шунтируется, в результате чего на управляющее устройство подается импульс напряжения. Управляющее устройство передает импульс напряжения на самоудерживающееся реле, в результате чего самоудерживающееся реле замыкает орган переключения. Таким образом, ток из сети протекает через замкнутый теперь орган переключения к самоудерживающемуся реле, благодаря чему орган переключения остается стабильно замкнутым, в то время как включатель снова размыкается. Когда управляющее устройство направляет на самоудерживающееся реле сигнал выключения, реле размыкает орган переключения, в результате чего подача электропитания на бытовой прибор прекращается.
При этом, предпочтительно, к включателю и выключателю прикладывается электрическое напряжение одинаковой величины. Это позволяет получить особенно простую конструкцию.
При этом, предпочтительно, включатель и выключатель соединены с управляющим устройством таким образом, чтобы имелась возможность передачи по соединению импульса включения и/или выключения. Кроме того, предпочтительно, блок питания включен последовательно с включателем и выключателем. Кроме того, предпочтительно, управляющее устройство соединено с блоком питания таким образом, чтобы имелась возможность подачи по соединению электроэнергии. Кроме того, предпочтительно, индикатор соединен с блоком питания таким образом, чтобы имелась возможность подачи по соединению электроэнергии. Наконец, предпочтительно, самоудерживающееся реле включено в схему управления, которая может активизироваться управляющим устройством.
Предпочтительно, самоудерживающееся реле может содержать бистабильное реле, посредством которого может переключаться контакт реле, работающий органом переключения. Такое бистабильное реле отличается, прежде всего, тем, что оно в обесточенном состоянии может переключаться в два различных стабильных переключающих состояния. Контакт бистабильного реле может быть включен в основной питающий контур бытового прибора в качестве органа переключения. Когда на бистабильное реле подается сигнал выключения, он переключает контакт реле из стабильного обесточенного разомкнутого состояния в стабильное обесточенное замкнутое состояние или наоборот, благодаря чему бытовой прибор полностью отключается от сети или подключается к ней. Вместо реле может также использоваться триггер, в частности RS-триггер.
Кроме того, предпочтительно, самоудерживающееся реле соединено с выключателем таким образом, чтобы выключатель мог размыкаться, то есть, чтобы отключение питающего напряжения могло происходить простым путем.
В предпочтительном варианте исполнения средство индикации после отключения от сети электроснабжения может питаться электроэнергией из энергоаккумулятора бытового прибора. Таким образом, используется индикатор, который при работе потребляет электроэнергию. Например, могут использоваться элементы, отличающиеся очень низким энергопотреблением, например, экономичные светодиоды или прозрачно-отражающие жидкокристаллические индикаторы. Благодаря этому обеспечивается достаточный срок службы.
При этом, предпочтительно, энергоаккумулятор может подзаряжаться электроэнергией, когда бытовой прибор подключен к сети электроснабжения. Это происходит, например, при повторном включении, благодаря чему гарантируется достаточный срок службы.
Энергоаккумулятор может представлять собой, например, аккумуляторную батарею, которая присоединена к средству индикации, то есть обеспечивает его питание, когда бытовой прибор отсоединен от сети электроснабжения. Предпочтительно, энергоаккумулятор представляет собой конденсатор электрического привода бытового прибора, в частности двигателя насоса. Благодаря этому не требуется устанавливать дополнительный аккумулятор, но можно использовать, например, конденсатор (служащий конденсатором промежуточного контура) электронного блока управления двигателем, активизирующего двигатель насоса.
Краткое описание чертежей
Изобретение описывается ниже на основании двух вариантов исполнения, показанных на прилагаемых фигурах, на которых изображено:
Фигура 1: схематичный перспективный вид бытовой посудомоечной машины.
Фигура 2: электрическая схема бытовой посудомоечной машины.
Фигура 3: оптический индикатор с присоединенным исполнительным элементом согласно первому варианту исполнения.
Фигура 4: оптический индикатор с присоединенным исполнительным элементом согласно второму варианту исполнения.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 в качестве варианта исполнения бытового прибора показана бытовая посудомоечная машина с передней дверью GT, которая известным образом может поворачиваться вокруг расположенной со стороны дна горизонтальной оси и позволяет открывать или закрывать загрузочное отверстие моечной камеры BR с целью загрузки и/или разгрузки. Загрузочное отверстие с верхней стороны ограничено панелью В управления, которая содержит микропереключатель ES и только обозначенный индикатор ВА режимов работы с оптическими индикаторами AZ1, AZ2. Оптические индикаторы AZ1 отображают, например, рабочие параметры. Оптические индикаторы AZ2 отображают, напротив, работу программы (во время исполнения программы мойки) и завершение программы (по завершении программы мойки).
Дополнительно предусмотрено устройство Е ввода, которое позволяет вводить рабочие параметры процесса мойки в бытовой посудомоечной машине.
Микропереключатель ES, который на фиг.1 показан в левой части панели В управления, в данном случае выполнен, например, в виде кнопочного переключателя. При нажатии микропереключателя ES бытовая посудомоечная машина может подключаться к сети электроснабжения, в результате чего она переводится в режим готовности. Последующее нажатие микропереключателя ES отключает бытовую посудомоечную машину от сети электроснабжения.
На фигуре 2 показана электрическая схема, в которую, в том числе, включен микропереключатель ES и индикатор ВА режимов работы. Согласно показанной электрической схеме, бытовая посудомоечная машина подключена к сети электроснабжения посредством основного питающего контура Н. В основной питающий контур Н последовательно включен орган AS1 переключения (будет описан ниже) и блок NT питания.
Блок NT питания преобразует напряжение сети, составляющее примерно 230 В, в низкое напряжение, составляющее 12 В. Низкое напряжение 12 В при помощи регулятора RG, включенного последовательно после блока NT питания преобразуется в низкое напряжение 5 В, которое и питает управляющее устройство SE. Кроме того, блок NT питания через дополнительные выходы снабжает низким напряжением прочие компоненты бытового прибора, а также оптические индикаторы AZ1, AZ2 индикатора ВА режимов работы бытовой посудомоечной машины.
E
Управляющее устройство SE встроено в управляющий модуль, не показанный на фигуре, и, во время выполнения программы мойки, подает управляющие сигналы S на оптические индикаторы AZ1 индикатора ВА режимов работы по первому сигнальному проводу SL1, на оптические индикаторы AZ2 по второму сигнальному проводу SL2, и на прочие компоненты бытового прибора, например, откачивающий или циркуляционный насос.
Кроме того, управляющее устройство SE управляет индикаторами AZ2 индикатора ВА режимов работы по второму сигнальному проводу SL2 таким образом, чтобы обеспечить индикацию завершения программы бытовой посудомоечной машины.
Индикатор AZ2 более детально показан на фиг.3 в соответствии с первым вариантом исполнения. Соответственно, индикатор AZ2 имеет смотровое окошко SF, вырезанное в передней панели В бытовой посудомоечной машины. За смотровым окошком SF расположен переставляемый носитель IT информации в форме пластины. Носитель информации содержит два сегмента «ВЫКЛ» и «ВКЛ». В зависимости от режима работы со смотровым окошком может совмещаться сегмент «ВЫКЛ» или сегмент «ВКЛ» носителя информации, обозначая, тем самым, текущий режим работы бытовой посудомоечной машины.
Как показано на фиг.3, носитель IT информации соединен с передаточным штоком US исполнительного элемента АК, выполненного в виде электромагнитного исполнительного элемента. Передаточный шток US закреплен на якоре МА электромагнита, который может линейно перемещаться внутри корпуса AG якоря, имеющего форму втулки. Между торцевой стороной корпуса AG якоря и упорным кольцом AR передаточного штока US натянута нажимная пружина DF, которая на фигуре 3 отжимает вправо передаточный шток US вместе с носителем IT информации.
A
A
На внешний периметр корпуса AG якоря посажена электромагнитная катушка EMS. Эта катушка питается низким напряжением 12 В от блока NT питания посредством соединительных проводов S. В соединительный провод S, показанный на фигуре 3 сверху, встроен переключатель AS2, который на фиг.3 показан в разомкнутом состоянии. Переключатель AS2, в свою очередь, может переключаться управляющим устройством SE между разомкнутым и замкнутым положением посредством сигнального провода SL2.
В разомкнутом положении выключателя AS2, показанном на фиг.3, электромагнитная катушка EMS обесточивается, а передаточный шток US смещается вправо.
Как показано на фигуре 2, управляющее устройство SE соединено третьим сигнальным проводом SL3 с бистабильным реле RE самоудерживающегося реле SKS. К бистабильному реле RE в качестве контакта присоединен уже упоминавшийся орган AS1 переключения, который включен в основной питающий контур Н вместо механического главного переключателя. Таким образом, орган AS1 переключателя выполняет функции главного выключателя, обеспечивая возможность отключения бытовой посудомоечной машины от сети электроснабжения или подключения к ней.
Когда бытовая посудомоечная машина выключена, микропереключатель ES, равно как и орган AS1 переключения, разомкнут, в результате чего бытовая посудомоечная машина обесточена. Включение выключенной бытовой посудомоечной машины осуществляется посредством перевода микропереключателя ES в замкнутое положение, в результате чего шунтируется орган AS1 переключения, который исходно еще разомкнут. При нажатии микропереключателя ES генерируется импульс напряжения, который передается через блок NT питания и регулятор RG на управляющее устройство SE.
ein
Управляющее устройство SE передает сигнал S включения на бистабильное реле RE, в результате чего катушка этого реле втягивается, а орган AS1 переключения переводится из стабильного обесточенного разомкнутого состояния в также стабильное обесточенное замкнутое состояние. Таким образом, вновь разомкнутый после выполненного нажатия микропереключатель ES шунтируется уже замкнутым органом AS1 переключения, в результате чего на блок NT питания постоянно подается напряжение сети.
Таким образом, бытовая посудомоечная машина включается в режим готовности, после чего при помощи устройства Е ввода можно запустить программу мойки. Во время процесса мойки оптические индикаторы AZ1 отображают заданные рабочие параметры. Кроме того, во время процесса мойки по сигнальному проводу SL2 на оптический индикатор AS2 подается управляющий сигнал, который генерируется управляющим устройством SE.
A
Во время выполнения программы мойки этот управляющий сигнал переводит выключатель AS2, включенный в соединительный провод S (на фигуре 3 показан сверху) исполнительного элемента АК, в замкнутое положение. Таким образом, электромагнитная катушка EMS исполнительного элемента АК находится под током в течение всего процесса мойки, в результате чего якорь МА электромагнита со своим передаточным штоком US оттягивается магнитной силой электромагнитной катушки EMS влево (на фигуре 2). В этом случае со смотровым окошком SF совмещается сегмент «ВКЛ» носителя IT информации, то есть оптический индикатор AZ2 отображает выполняющийся процесс мойки.
aus
По завершении программы мойки управляющее устройство SE отключает компоненты бытового прибора, например, откачивающий или циркуляционный насос. Непосредственно по завершении программы мойки управляющее устройство SE генерирует импульс напряжения, который в качестве сигнала S выключения активизирует бистабильное реле RE по третьему сигнальному проводу SL3. После этого реле RE переводит орган AS1 переключения из обесточенного стабильного замкнутого положения в обесточенное стабильное разомкнутое положение, в результате чего бытовая посудомоечная машина полностью отключается от сети электроснабжения.
Следовательно, по завершении программы мойки на индикацию завершения программы не расходуется электроэнергия.
После полного выключения бытовой посудомоечной машины отключается также подача питания на исполнительный элемент АК оптического индикатора AZ2, в результате чего предварительно напряженный передаточный шток US якоря МА электромагнита смещается в свое исходное положение под действием усилия нажимной пружины DF. В этом положении сегмент «ВЫКЛ» носителя IT информации совмещается со смотровым окошком SF, то есть индикация завершения программы мойки в бытовой посудомоечной машине происходит в обесточенном состоянии.
Как показано на фигуре 2, микропереключатель ES непосредственно соединен с управляющим устройством SE при помощи входного провода EL, по которому могут передаваться сигналы. Поэтому импульс напряжения, генерирующийся при ручном нажатии микропереключателя ES, также непосредственно передается на управляющее устройство SE, которое принимает и анализирует импульс.
ein
aus
При получении такого импульса напряжения управляющее устройство SE проверяет, был ли уже активизирован блок NT питания при нажатии микропереключателя ES. Если блок NT питания еще не активизирован, управляющее устройство SE распознает включение, выполненное пользователем, и, как было описано выше, активизирует реле RE при помощи сигнала S включения. Если блок NT питания уже активизирован, управляющее устройство SE считает нажатие микропереключателя ES выключением, выполненным пользователем, и направляет на реле RE соответствующий сигнал S выключения. В этом случае бытовая посудомоечная машина выключается. Если при этом выполняется программа мойки, она будет прервана.
На фиг.4 показан исполнительный элемент АК оптического индикатора AZ2, выполненный в соответствии со вторым вариантом исполнения. Аналогично первому варианту исполнения, показанному на фигуре 3, индикатор AZ2, показанный на фигуре 4, находясь под напряжением, отображает текущий режим во время выполнения программы мойки. В обесточенном состоянии оптический индикатор AZ2 показывает завершение программы.
A
Исполнительный элемент АК, показанный на фиг.4, содержит металлический элемент ME с эффектом памяти, выполненный наподобие гармошки. Оконечности этого элемента подсоединены к электрическим соединительным проводам S, из которых верхний (на фигуре 4) соединительный провод разомкнут при помощи выключателя AS2.
Левая (на фиг.4) оконечность металлического элемента ME с эффектом памяти зафиксирована неподвижно. Правая оконечность металлического элемента ME с эффектом памяти соединена с носителем IT информации. Носитель информации, в свою очередь, предварительно напряжен вправо при помощи пружины VF предварительного натяжения, благодаря чему в обесточенном состоянии в смотровом окошке SF виден сегмент «ВЫКЛ» носителя IT информации. Носитель информации установлен с возможностью перемещения между обозначенной верхней и нижней направляющей FU.
Выключатель AS2, аналогично первому варианту исполнения, соединен сигнальным проводом SL2 с управляющим устройством SE. Управляющее устройство SE во время процесса мойки переводит выключатель AS2 в замкнутое положение. В результате металлический элемент ME с эффектом памяти, на который теперь подается ток, стягивается, противодействуя силе упругости пружины VF предварительного натяжения. В результате в смотровом окошке SF появляется сегмент «ВКЛ», который показывает, что в данный момент выполняется программа мойки.
По завершении программы, как было указано при описании фиг.2, бытовая посудомоечная машина полностью отключается от сети электроснабжения. Соответственно, после выключения бытовой посудомоечной машины металлический элемент ME с эффектом памяти обесточивается, в результате чего он снова растягивается в свое исходное положение, показанное на фигуре 4, в котором сегмент «ВЫКЛ» носителя IT информации появляется в смотровом окошке SF.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
ES микропереключатель
AS1, AS2 органы переключения
Н основной питающий контур
В панель управления
AZ1, AZ2 индикаторы
ВА индикатор режимов работы
EL входной провод
RG регулятор
SE управляющее устройство
RE бистабильное реле
SKS самоудерживающееся реле
ST схема управления
HG бытовой прибор
SL1, SL2, SL3 сигнальные провода
BR камера обработки
EMS электромагнитная катушка
АК исполнительный элемент
МА якорь электромагнита
US передаточный шток
ME металлический элемент с эффектом памяти
DF нажимная пружина
VF пружина предварительного натяжения
A
S соединительные провода
FU направляющие