Бытовой прибор, оборудованный устройством диагностики положения запорного элемента двери
Изобретение относится к бытовому прибору (10), содержащему, по меньшей мере, одну дверь (14) и устройства для определения открытого или закрытого положения двери, выполненные с возможностью измерения индуктивности, причем устройства для определения положения двери содержат, по меньшей мере, один постоянный магнит (34) и датчик (36) Холла и при открытом или закрытом положении двери подают сигнал, соответствующий положению двери, в частности, отличный от нуля, отличающийся тем, что устройства для определения положения двери соединены с контролирующей схемой (38), выполненной с возможностью, по меньшей мере, контролировать работоспособность устройств для определения положения двери, причем контролирующая схема (38) содержит дифференциальную схему (56), которая сравнивает выходные сигналы датчика (36) Холла с эталонным сигналом датчика (36) Холла, и в случае отклонения выходных сигналов датчика (36) Холла от эталонного сигнала подает сигнал, а управляющее устройство бытового прибора (10) обрабатывает сигнал и в зависимости от указанного сигнала инициирует различные меры безопасности в виде отключения насоса, в частности циркуляционного насоса, или отключения нагрева. Кроме того, изобретение относится к устройству (64) для определения положения запорного элемента двери. Изобретение направлено на создание бытового прибора с функцией самодиагностики. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники
Изобретение относится к бытовому прибору согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Бытовые приборы такого типа известны. Так, определение положения запорного элемента двери бытового прибора необходимо в целях обеспечения надежной работы бытового прибора. Например, в посудомоечной машине циркуляционный насос останавливается, если дверь не закрыта. Эта мера должна предотвратить ожоги, которые могли бы быть вызваны разбрызгивающейся водой.
Известен способ определения положения запорного элемента двери с помощью герконового выключателя. Герконовый выключатель содержит расположенные в защищаемом объеме намагничиваемые коммутационные контакты, которые переводятся в закрытое положение или открытое положение внешним постоянным магнитом. Постоянный магнит расположен на подвижной запорной части дверного замка. Если теперь открыть дверной замок, герконовый выключатель выйдет из зоны действия постоянного магнита. В результате герконовый выключатель в зависимости от монтажа будет открыт или закрыт, а изменение электрической цепи может быть обнаружено контролирующей схемой.
Недостаток подобных герконовых выключателей состоит в том, что ложные срабатывания, вызванные, например, коротким замыканием или прерыванием питания, интерпретируются и анализируются как нормальные рабочие состояния и потому не распознаются.
Сущность изобретения
Поэтому задачей изобретения является разработка бытового прибора с функцией самодиагностики.
В основе изобретения лежит бытовой прибор, в частности водоносный бытовой прибор, например бытовая посудомоечная машина, содержащая, по меньшей мере, одну дверь, которая может открывать и закрывать рабочую камеру бытового прибора. Кроме того, предусмотрены устройства для определения открытого или закрытого положения двери.
Задача изобретения решается за счет того, что устройства для определения открытого или закрытого положения двери подают сигнал, соответствующий положению двери, в частности, отличный от нуля. Таким образом, при любом положении двери имеет место сигнал, наличие которого означает работоспособность устройства для определения положения двери.
При этом, предпочтительно, такие устройства подают инвертированные сигналы для открытого и закрытого положения двери. Это позволяет особенно легко обрабатывать сигнал с целью контроля работоспособности путем инвертирования одного из двух сигналов и последующей проверки на отклонения.
Кроме того, предпочтительно, устройства для определения положения двери соединены с контролирующей схемой с целью контроля работоспособности, то есть работоспособность устройств для определения положения двери может проверяться постоянно или периодически, а в целом реализуется функция самодиагностики.
При этом устройство для определения положения двери может представлять собой фотореле, у которого различным положениям двери соответствуют различные цвета, то есть на основании цвета можно определить текущее положение двери. Кроме того, помимо видимого света может использоваться ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.
В следующем, альтернативном варианте исполнения устройства для определения положения двери измеряют емкость, причем различным положениям двери соответствуют различные величины емкости.
В следующем, альтернативном варианте исполнения устройства для определения положения двери измеряют индуктивность. При этом различным положениям двери соответствуют различные величины индуктивности.
При этом устройства для определения положения двери предпочтительно содержат, по меньшей мере, один постоянный магнит и один магнитный выключатель, то есть устройство имеет простую конструкцию.
Далее, магнитный выключатель предпочтительно представляет собой датчик Холла. При этом может использоваться свойство датчика Холла, согласно которому при известном входном сигнале на выходе датчика Холла появится сигнал, инвертированный по отношению к входному сигналу. Таким образом, если известен входной сигнал, можно сделать вывод об ожидаемом выходном сигнале. Если ожидаемый выходной сигнал не поступает, то либо контролируемый дверной замок открыт, либо имеет место выход схемы из строя. Благодаря этому можно легко встроить дополнительную защитную функцию.
При этом, предпочтительно, предусмотрено, что дверь посредством запорного элемента может фиксироваться, по меньшей мере, в одном положении, например, в положении, в котором дверь закрывает рабочую камеру бытового прибора. Для этого, например, в случае бытовой посудомоечной машины, применяется так называемый замок-защелка, который для открытия двери требует приложить лишь минимальное усилие, и не требует наличия ключа или подобных ему устройств. При этом запорный элемент гарантирует, что дверь останется закрытой даже во время работы бытового прибора и не будет выдавлена внутренним давлением в рабочей камере, обусловленным, например, нагревом воздуха в рабочей камере.
При этом, предпочтительно, устройство для определения положения двери представляет собой устройство для определения положения запорного элемента двери. Таким образом, определяется не положение двери, а положение запорного клина. Это позволяет сделать конструкцию особенно компактной и поместить как постоянный магнит, так и датчик Холла в устройство для определения положения запорного элемента двери. Кроме того, как постоянный магнит, так и датчик Холла могут располагаться на двери или на корпусе бытового прибора.
Кроме того, при перемещении двери, в частности, при закрытии, датчик Холла предпочтительно может попадать в зону действия постоянного магнита.
В предпочтительном варианте исполнения контролирующая схема генерирует определенный сигнал, который подается на датчик Холла, и проверяет достоверность выходных сигналов датчика Холла.
Для этого контролирующая схема предпочтительно содержит дифференциальную схему, которая сравнивает выходные сигналы датчика Холла с эталонным сигналом датчика Холла, то есть, в случае отклонения от инвертированного входного сигнала датчика Холла можно говорить о нарушении работоспособности.
При этом, предпочтительно, предусмотрена подача сигнала в случае отклонения выходных сигналов датчика Холла от эталонного сигнала датчика Холла. Этот сигнал может обрабатываться управляющим устройством бытового прибора и инициировать различные меры безопасности, например, отключение насосов (например, циркуляционного насоса) или отключение нагрева, если дверь не закрыта. При этом сигнал тревоги может быть оптическим и/или акустическим.
В предпочтительном варианте исполнения изобретения определенный сигнал, поступающий на вход датчика Холла, является импульсным сигналом, например, сигналом с фиксированной тактовой частотой. Благодаря этому особенно простым образом, путем простой инверсии этого импульсного сигнала, можно выполнить сравнение инвертированного сигнала на выходе датчика Холла.
При этом, предпочтительно, определенный сигнал является сигналом прямоугольной формы.
Бытовой прибор, предпочтительно, представляет собой посудомоечную машину.
Наконец, изобретение относится к устройству для определения положения запорного элемента двери бытового прибора.
Краткое описание чертежей
Изобретение подробно описывается ниже на основании варианта исполнения, представленного на фигурах. На фигурах изображено:
Фигура 1: схематичный вид схемного устройства согласно изобретению, предназначенного для контроля положения запорного элемента двери.
Фигура 2: электрическая схема схемного устройства.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 схематично показан фрагмент посудомоечной машины 10. Посудомоечная машина 10 содержит корпус 12, который может закрываться дверью 14. Дверь 14 подвешена на корпусе 12 таким образом, что она может открываться или закрываться в направлениях, обозначенных двойной стрелкой 16. Конструкция и принцип действия посудомоечной машины 10 известны, поэтому в рамках предлагаемого изобретения они рассматриваться не будут.
Дверь 14 может фиксироваться на корпусе 12 при помощи запорного элемента 18. Запорный элемент 18 содержит запорный клин 20, который может входить в зацепление с защелкой 22. Защелка 22 расположена на корпусе 12 и входит в соответствующее отверстие (не показано) двери 14. Запорный клин 20 может перемещаться посредством привода 24. Привод 24 содержит нажимной элемент 26, доступ к которому возможен через лоток 28 внутри двери 14. Нажимной элемент 26 может перемещаться под действием упругого элемента 30. То есть запорный клин 20 с помощью кронштейна 32, способного поворачиваться, может быть выведен из зацепления с защелкой 22, или путем прижатия двери может быть автоматически, под действием упругого элемента 30, введен в зацепление с защелкой 22. Приведенная схема конструкции запорного элемента 18 является примерной. Возможны любые подходящие варианты исполнения.
Также предусмотрено устройство 64 для определения положения запорного элемента двери, которое содержит, по меньшей мере, один постоянный магнит 34 и один датчик 36 Холла, служащий магнитным выключателем. При этом постоянный магнит 34 располагается на двери 14, а датчик 36 Холла неподвижно крепится на корпусе 12.
При открытии запорного элемента 18 запорный клин 20 перемещается. На запорном клине 20 установлен постоянный магнит 34, зона действия которого при закрытой двери находится в зоне действия датчика 36 Холла. Датчик 36 Холла соединен с контролирующей схемой 38. При этом провода 62 соединяют вход 40 датчика 36 Холла с выходом 42 контролирующей схемы, а выход 44 датчика 36 Холла - с входом 46 контролирующей схемы 38. Переключающий выход 48 контролирующей схемы 38 соединен с коммутирующим элементом 50 питающей цепи 52 двигателя 54 циркуляционного насоса посудомоечной машины 10.
Схемное устройство, представленное на фигуре 1, выполняет следующие функции:
Во время надлежащего эксплуатирования посудомоечной машины 10 дверь 14 закрыта. Это означает, что запорный клин 20 находится в зацеплении с защелкой 22, то есть постоянный магнит 34 занимает определенное положение относительно датчика 36 Холла. Если во время работы посудомоечной машины 10 по ошибке сработает привод 24, то изменится положение постоянного магнита 34 относительно датчика 36 Холла. Связанное с этим изменение напряжения Холла на датчике 36 Холла обнаруживается контролирующей схемой 38, и подается сигнал выключения на двигатель 54 циркуляционного насоса. Это осуществляется путем срабатывания прерывателя 50.
Контролирующая схема 38 одновременно выполняет функцию самодиагностики датчика 36 Холла. Для этого на выход 42 контролирующей схемы 38 подается определенный сигнал, который передается на вход 40 датчика 36 Холла. На выходе 44 при этом появится сигнал, инвертированный относительно этого входного сигнала, который затем передается на вход 46 контролирующей схемы 38. Контролирующая схема 38 при помощи дифференциальной схемы 56 может произвести сравнение полученного контролирующей схемой 38 сигнала с ожидаемым эталонным входным сигналом. В случае обнаружения отклонения имеет место либо нарушение функционирования датчика 36 Холла, либо прерывание или короткое замыкание в проводах 62 между контролирующей схемой 38 и датчиком 36 Холла.
На фигуре 2 поясняется дифференциальная схема 56. Дифференциальная схема 56, с одной стороны, генерирует выходной сигнал 58 на выходе 42 контролирующей схемы 38, а с другой стороны, принимает входной сигнал 60 на входе 46 контролирующей схемы 38. Выходной сигнал 58 через делитель напряжения сопротивлений R1 и R2 подается на выход 42 и, тем самым, на вход 40 датчика 36 Холла. Через входной транзистор Т1, коллектор которого соединен с входом 40, этот выходной сигнал 58 подается на чувствительный чип 55 датчика 36 Холла.
На выходе 44 датчика 36 Холла имеет место инвертированный входной сигнал, который через вход 46 контролирующей схемы 38 в виде сигнала 60 передается на дифференциальную схему 56.
В представленном примере выходной сигнал 58 контролирующей схемы 38 является сигналом прямоугольной формы с заданной тактовой частотой. Сигнал 60 - при корректной работе - представляет собой сигнал, в точности инвертированный относительно сигнала 58. Это означает, что, если сигнал 58 имеет уровень LOW, то сигнал 60 будет иметь уровень HIGH, а если сигнал 58 имеет уровень HIGH, то сигнал 60 будет иметь уровень LOW.
Теперь дифференциальная схема 56 в соответствии с сигналом 58 может выполнить анализ сигнала 60 на предмет его соответствия эталонному сигналу. Если обнаруживается отклонение полученного сигнала 60 от эталонного сигнала, дифференциальная схема 56 подает на выход 48 контролирующей схемы 38 сигнал тревоги, разрывающий питающую цепь 52 (фигура 1).
1. Бытовой прибор (10), в частности водоносный бытовой прибор (10), содержащий, по меньшей мере, одну дверь (14) и устройства для определения открытого или закрытого положения двери, выполненные с возможностью измерения индуктивности, причем устройства для определения положения двери содержат, по меньшей мере, один постоянный магнит (34) и датчик (36) Холла и при открытом или закрытом положении двери подают сигнал, соответствующий положению двери, в частности отличный от нуля, отличающийся тем, что устройства для определения положения двери соединены с контролирующей схемой (38), выполненной с возможностью, по меньшей мере, контролировать работоспособность устройств для определения положения двери, причем контролирующая схема (38) содержит дифференциальную схему (56), которая сравнивает выходные сигналы датчика (36) Холла с эталонным сигналом датчика (36) Холла, и в случае отклонения выходных сигналов датчика (36) Холла от эталонного сигнала подает сигнал, а управляющее устройство бытового прибора (10) обрабатывает сигнал и в зависимости от указанного сигнала инициирует различные меры безопасности в виде отключения насоса, в частности циркуляционного насоса, или отключения нагрева.
2. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что устройства для определения положения двери подают инвертированные относительно друг друга сигналы для открытого и закрытого положений двери.
3. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что дверь посредством запорного элемента (18) может фиксироваться, по меньшей мере, в одном положении.
4. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что устройство для определения положения двери представляет собой устройство (64) для определения положения запорного элемента двери.
5. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что при перемещении двери (14) датчик (36) Холла может попадать в зону действия постоянного магнита (34).
6. Бытовой прибор по п.1, отличающийся тем, что контролирующая схема (38) генерирует задаваемый сигнал (58), который подается на датчик (36) Холла, и проверяет достоверность выходных сигналов датчика (36) Холла.
7. Бытовой прибор по п.6, отличающийся тем, что задаваемый сигнал (58) представляет собой импульсный сигнал.
8. Бытовой прибор по п.6, отличающийся тем, что задаваемый сигнал (58) представляет собой сигнал прямоугольной формы.
9. Бытовой прибор по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что бытовой прибор представляет собой посудомоечную машину.
