一种洗衣机及控制方法与流程

1.本发明涉及洗衣设备技术领域，尤其是一种洗衣机及控制方法。


背景技术：

2.现有的洗衣机现有洗衣机的脱水时间一般为预置于洗衣机洗涤程序内或人工输入设定的，脱水程序机械呆滞，用户选定洗涤或脱水后，其程序总体来说首先通过检测偏心后不断提高旋转转速至最高转速来进行脱水，耗费了大量时间。例如设定脱水转速1400r/min，洗衣机由0逐步提升至1400r/min，并在各个转速进行一定时间停留脱水，但由于不同材质的衣物吸水性不同、或者不同衣物量的衣物，脱水时的难易程度也不同，经过相同的脱水时间，不同材质/不同衣物量的衣物脱水后的含水率也不同。比如，只有一个衬衣或者极容易脱水的化纤布料的衣物都可以快速脱水达到设定目标。若采用预置于洗衣机洗涤程序内的固定的脱水时间，则不同材质或不同重量的衣物脱水后获得的最终脱水率不同，有可能会导致有些衣物会达不到所需的脱水率，而有些衣物则会脱水过度。
3.申请号为201711148691.x的发明专利公开了一种烘干时间预估方法和装置及干衣机，所述方法包括以下步骤：在干衣过程中，通过红外传感器实时获取待烘干衣物的温度；根据实时获取的待烘干衣物的温度，和/或，称重传感器检测的重量数据，获取待烘干衣物的负载量；根据实时获取的待烘干衣物的温度，和/或，湿度传感器检测的湿度数据，获取待烘干衣物的含水率；根据待烘干衣物的负载量和含水率，预估待烘干衣物的烘干时间。
4.上述申请公开的烘干时间预估方法，通过红外传感器实时获取待烘干衣物的温度，获取待烘干衣物的负载量和含水率，继而预估待烘干衣物的烘干时间。红外线法测量含水率是一种比较常见的湿度测量方法，但由于它是一种反射技术，其仅依靠衣物表面测量是不能完全地代表衣物整体的总湿度值的，并且环境中的灰尘杂质或潮湿等因素都会影响其测量结果，导致其测量结果不够准确。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种采用了测量结果受环境影响小，实时性强，精度高的微波测量衣物含水率的方法，来检测待脱水衣物的含水率的洗衣机。
7.为了实现该目的，根据本发明的一个方面，本发明采用如下技术方案：
8.一种洗衣机，包括：
9.内筒，盛放有待脱水的湿衣物；
10.微波含水率检测装置，在脱水过程中，检测内筒内待脱水衣物的含水率；
11.控制单元，根据微波含水率检测装置检测到的衣物含水率结果，控制洗衣机的脱水工作状态。
12.进一步地，所述洗衣机为滚筒洗衣机，所微波含水率检测装置安装在外筒上，或者
外筒筒口处的门体上，或者位于外筒筒口处的观察窗上，或者洗衣机的观察窗垫上；
13.或者，所述洗衣机为波轮洗衣机，所微波含水率检测装置安装在外筒上，或者控制盘座上，或者洗衣机的外壳上。
14.进一步地，所述微波含水率检测装置包括：微波信号源模块、以及与微波信号源模块连接的微波天线模块、以及与微波天线模块连接的射频功率检波模块、以及与射频功率检波模块连接的中央处理器；
15.所述微波信号源模块产生的微波通过所述微波天线模块向内筒内待脱水衣物发送高频微波；优选地，所述微波含水率检测装置产生的高频微波射向靠近内筒内壁的衣物。
16.进一步地，所述微波含水率检测装置为安装在洗衣机的观察窗垫上的微波含水率检测传感器，所述观察窗垫具有一环形本体；
17.所述微波含水率检测传感器安装在环形状的观察窗垫的最顶部内侧位置，所述微波含水率检测传感器向位于内筒底部的衣物发送高频微波。
18.本发明的另一目的，还提供了一种具有上述洗衣机的控制方法，在脱水过程中，洗衣机的控制单元根据微波含水率检测装置检测到的衣物含水率的结果，控制洗衣机的脱水工作状态。
19.进一步地，微波含水率检测装置将检测到的衣物含水率反馈至洗衣机的控制单元，控制单元当判断到衣物的含水率达到设定含水率β时，控制洗衣机停止脱水程序；
20.优选地，β＝60-80％。
21.进一步地，在洗衣机进入脱水程序后的设定t1时间时，若判断到衣物的含水率仍未达到设定含水率时，则控制洗衣机延长脱水时间；
22.优选地，在延长脱水时间的同时，提高内筒的转速，在检测到衣物的含水率达到设定含水率时，停止脱水。
23.进一步地，洗衣机内设有用于检测衣物信息的检测单元，洗衣机的控制单元根据检测单元检测到的衣物信息，设定t1时间的时长和/或预设的脱水时间；
24.优选地，所述衣物信息包括衣物材质信息和/或衣物重量信息和/或衣物类别信息。
25.进一步地，在洗衣机进入脱水程序后，所述微波含水率检测装置实时检测或间隔检测衣物的含水率；
26.或者，所述微波含水率检测装置在洗衣机进入脱水程序后的设定t2时间后，再实时检测或间隔检测衣物的含水率；
27.优选地，在脱水程序中，洗衣机的显示屏上实时或者间隔显示衣物的含水率。
28.进一步地，所述微波含水率检测装置的微波信号源模块提供稳定的微波信号源，并通过微波天线模块向被测定的湿衣物发送高频微波；
29.微波天线模块同时接收被测定的湿衣物反射回来的微波，并把接收到的微波信号输送给射频功率检波模块；所述射频功率检波模块将接收到的微波信号转换为电信号，并输送至中央处理器；中央处理器开始分析并计算被测定的湿衣物的含水率。
30.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：
31.1、本发明提供的洗衣机，通过设置的微波含水率检测装置，脱水过程中，洗衣机的控制单元能够根据微波含水率检测装置检测到的衣物含水率的结果，控制洗衣机以不同的
脱水工作状态工作，提升了洗衣机的智能化程度，提升用户的使用体验。
32.2、本发明提供的洗衣机，采用的微波测量衣物含水率的方法来测定待脱水衣物的含水率，其测量结果受环境影响小，不易受杂质、颜色、粒度或温度等外部因素影响，精度高。
33.3、本发明提供的洗衣机，在洗衣机进入脱水程序后，微波含水率检测装置实时检测或间隔检测衣物的含水率，当达到设定含水率时，控制单元控制洗衣机停止脱水，在能够保证衣物脱水效果的同时，节省大量的时间及不必要的能量损耗，提升用户的使用体验。
附图说明
34.图1是本发明实施例中洗衣机的结构示意图；
35.图2是本发明实施例中洗衣机的一种控制方法流程图；
36.图3是本发明实施例中洗衣机的另一种控制方法流程图；
37.其中：
38.1、内筒；2、外筒；3、微波含水率检测装置；4、外壳；5、衣物；6、电机；7、观察窗；8、观察窗垫；9、电机。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.下面结合实施例对本发明进行进一步地详细的说明。
43.如图1所示，本实施例提供了一种洗衣机，包括：
44.内筒1，盛放有待脱水的湿衣物5；
45.微波含水率检测装置3，在脱水过程中，检测内筒1内待脱水衣物5的含水率；
46.控制单元，根据微波含水率检测装置3检测到的衣物5含水率结果，控制洗衣机的脱水工作状态。
47.本实施例中，采用的微波含水率检测装置3具备以下优良特性：高可靠性，无任何可动部件和易损件，最高可达十几年的使用寿命；高精度，最高精度0.2％；宽量程比：水分测量范围宽至0％-200％。
48.本实施例中，采用的微波测量衣物含水率的方法相比于现有的红外线测量衣物含水率的方法，其测量结果受环境影响小，不易受杂质、颜色、粒度或温度等外部因素的影响，
精度高。
49.进一步地，本实施例中，所述洗衣机为滚筒洗衣机，所述洗衣机还包括同轴设置在内筒1外的外筒2，电机9驱动内筒1旋转，来进行洗涤程序或者脱水程序。
50.所述微波含水率检测装置3安装在外筒2上，或者外筒2筒口处的门体上，或者位于外筒2筒口处的观察窗7上，或者洗衣机的观察窗垫8上。或者，所述洗衣机为无外筒洗衣机，所述微波含水率检测装置3直接安装洗衣机的外壳4上。
51.或者，本实施例中，所述洗衣机也可以为波轮洗衣机，所微波含水率检测装置3安装在外筒2上，或者洗衣机的控制盘座上，或者洗衣机的外壳4上。
52.进一步地，所述微波含水率检测装置3包括：微波信号源模块、以及与微波信号源模块连接的微波天线模块、以及与微波天线模块连接的射频功率检波模块、以及与射频功率检波模块连接的中央处理器。
53.进一步地，所述微波信号源模块产生的微波通过所述微波天线模块向内筒1内待脱水衣物5发送高频微波。
54.优选地，所述微波含水率检测装置3产生的高频微波射向靠近内筒1内壁的衣物5。衣物和水的混合物的介电常数k介于水的介电常数k1和干衣物的介电常数k2之间。在微波频段，水的介电常数和耗损角正切比大多数脱水物质高的多，贴壁的湿衣物含水率的少量变化将导致其介电常数的很大变化，介电常数的变化最终引起微波投射功能的改变，进而能够更精准地检测出筒内衣物含水率的变化。
55.所述微波含水率检测装置3的微波天线模块发射微波，遇到湿衣物，一部分能量被湿衣物吸收，其微波功率发生变化，所述射频功率检波模块利用所述微波天线模块接受被测定的湿衣物反射回来的微波，并把它转变为电信号反馈至中央处理器，所述中央处理器可以将接收到的电信号计算并转换为被测湿衣物的含水率。
56.进一步地，如图1所示，本实施例中，所述微波含水率检测装置3为安装在洗衣机的观察窗垫8上的微波含水率检测传感器，所述观察窗垫8具有一环形本体，所述观察窗垫8环绕安装在外筒2的筒口上。
57.如图1所示，所述微波含水率检测传感器安装在环形状的观察窗垫8的最顶部内侧位置，所述微波含水率检测传感器的高频微波呈倾斜向下发送至内筒1内的衣物上。优选地，所述微波含水率检测传感器向位于内筒1底部的衣物5发送高频微波。
58.在脱水的过程中，内筒1始终处于转动的状态，衣物5在重力的作用下大多会聚集在内筒1的底部，因此，本实施例中，优选地，所述微波含水率检测传感器向位于内筒1底部的衣物发送高频微波，并接收内筒1底部的衣物反射回来的微波信号。
59.本实施例中，所述微波含水率检测传感器可以有多种通讯和控制模式可选，支持各种通讯协议通讯端口及组网方式，进行简单的自动控制和系统集成，可通过无线传输蓝牙，wifi等方式与洗衣机设备配套或对接，相比于红线法测量含水率，不用向红外检测需要专门校准设备、必须严格的对齐才能传输数据，其数据通讯更快、更可靠而且简单得多，成本也更低。
60.如图1-图3所示，本实施例还提供了一种具有上述洗衣机的控制方法，所述控制方法包括：在脱水过程中，洗衣机的控制单元根据微波含水率检测装置检测到的衣物含水率的结果，控制洗衣机的脱水工作状态。
61.本实施例提供的洗衣机，通过设置的微波含水率检测装置，在脱水过程中，洗衣机的控制单元能够根据微波含水率检测装置检测到的衣物含水率的结果，控制洗衣机以不同的脱水工作状态工作，提高了洗衣机的智能化程度，能够节省不必要的能耗，提升用户的使用体验。
62.此外，本技术中采用的微波测量衣物含水率的方法，受环境影响小，测量结果不易受杂质、颜色、粒度或温度等外部因素影响，精度高。
63.进一步地，如图2所示，微波含水率检测装置将检测到的衣物含水率反馈至洗衣机的控制单元，控制单元当判断到衣物的含水率达到设定含水率β时，控制洗衣机停止脱水程序。
64.在上述方案中，当微波含水率检测装置在检测到衣物的含水率达到设定含水率β时，即可控制停止脱水，在能够保证衣物脱水效果的同时，节省大量的时间及不必要的能量损耗，提升用户体验。
65.进一步地，在一种方案中，所述设定含水率β可以为存储在洗衣机服务器内固定不变的值，现在洗衣机标准800-1600转的脱水效果可以达到60-80％。因此，优选地，β＝60-80％。
66.或者，在另一种方案中，所述设定含水率β也可以为用户手动调节设定的值，用户可以根据实际需要，比如在夏天或者比较干燥的天气，则可以设定β值小一些，因为夏天衣物干的较快，设定含水率β小一些能够节约大量的能源；在比较潮湿、阴冷的天气，则可以设定β值大一些，避免脱水后衣物水分过多，很长时间不能变干出现异味等现象。
67.或者，在另一种方案中，洗衣机的控制单元能够自行根据季节的变化，来设定β值；或者洗衣机可以获取外界环境温度或者外界环境的湿度的变化，来自行设定β值。在该方案中，洗衣机可根据不同季节、不同外界环境温度、不同外界环境湿度值自动调整设定，在保证衣物能够尽快干燥的同时，最大限度地利用外部环境资源，以降低洗衣机自身的能耗，给用户节约时间，节约电能，带来极好的使用体验。
68.进一步地，如图3所示，在洗衣机进入脱水程序后的设定t1时间时，若判断到衣物的含水率仍未达到设定含水率时，则控制洗衣机延长脱水时间，避免衣物由于吸水性能较好或者衣物量较多，在预设的脱水时间内不能达到预设的脱水率，通过延长脱水时间的方式，以保证衣物能够达到预期的脱水效果。
69.优选地，在延长脱水时间的同时，提高内筒的转速，通过提高内筒转速的方式，来提高衣物的脱水效率，在检测到衣物的含水率达到设定含水率时，停止脱水。
70.进一步优选地，若在设定时间t1时洗衣机判断到衣物的含水率仍未达到设定的含水率，则控制洗衣机延长脱水时间，所述延长脱水时间的时长根据微波含水率检测装置所检测到衣物的含水率值来设定。当检测到的衣物含水率的与设定的衣物含水率差值较大，相应的延长的脱水时间设定的长一些，以保证能够达到预期的脱水效果。反之若检测到的衣物含水率的与设定的衣物含水率相差较小，则延长的脱水时间就设定的短一些，在保证衣物脱水效果的同时，减少不必要的能源浪费。
71.进一步地，洗衣机内设有用于检测衣物信息的检测单元，洗衣机的控制单元根据检测单元检测到的衣物信息，设定t1时间的时长和/或预设的脱水时间。
72.优选地，所述预设的脱水时间与所述设定t1时间的差值在0-1min之间。
73.在洗衣机快要达到预设的脱水时间时，在检测到衣物的含水率还没有达到设定的含水率时，则控制洗衣机延长脱水时间，保证衣物能够达到预期的脱水效果。
74.因为不同的衣物可能其脱水的效果也不一样，有的衣物吸水性差，可能很快就甩干了，而有些吸收性较好的衣物则可能需要较长的时间才能，因此，可以针对不同的衣物通过采用不同的预设脱水时间来提高洗衣机的智能化程度，并保证不同衣物均能够达到较好的脱水效果。
75.优选地，在上述方案中，所述衣物信息包括衣物材质信息和/或衣物重量信息和/或衣物类别信息。洗衣机根据不同的衣物材质信息和/或衣物重量信息和/或衣物类别信息来设定t1时间以及总的脱水时间，在保证不同材质或者不同重量或者不同类别的衣物均能够达到很好的脱水效果的同时，减少不必要的能源的浪费，提升用户的使用体验。
76.进一步地，在洗衣机进入脱水程序后，所述微波含水率检测装置实时检测或间隔检测衣物的含水率。所述微波含水率检测装置可以实时检测衣物的含水率，以提高测量的精准性。或者，每间隔一定时间检测一次，例如可以设定每30秒检测一次，或者每1分钟检测一次，以降低微波含水率检测装置的能源损耗，延长微波含水率检测装置的使用寿命。
77.或者，在另一种方案中，所述微波含水率检测装置在洗衣机进入脱水程序后的设定t2时间后，再实时检测或间隔检测衣物的含水率。因为在刚进入脱水程序时，衣物不能很快就会达到设定的含水率，因此，在进入脱水程序后的一定时间再实时或者间隔检测衣物的含水率，可以减少前期无畏的检测所造成的能源损耗。所述设定t2时间可以根据总的脱水时间设定，总的脱水时间越长，t2的时长相应越长。
78.或者，在另一种方案中，所述微波含水率检测装置在洗衣机进入脱水程序后在设定的t2时间前，每间隔一定时间检测一次衣物的含水率，在达到设定的t2时间后，实时检测衣物的含水率，降低了前期微波含水率检测装置检测的频率，减少了不必要的能耗的同时，也降低了漏检的概率，进一步保证测量的精准性。
79.优选地，在脱水程序中，洗衣机的显示屏上实时或者间隔显示衣物的含水率，所述洗衣机的控制单元将微波含水率检测装置检测到的衣物含水率值，实时或者间隔显示在洗衣机的显示屏上，给用户以直观的参考，用户可以实时了解到洗衣机内部衣物的脱水情况，提升用户的使用体验。
80.本实施例中，所述微波含水率检测装置检测衣物含水率的工作原理如下：
81.所述微波含水率检测装置的微波信号源模块提供稳定的高频微波信号源，所述微波信号源模块产生的高频微波通过微波天线模块发送至被测定的湿衣物。
82.所述微波天线模块包括发射端和接收端，所述微波信号源模块产生的高频微波通过微波天线模块的发射端发送至被测定的湿衣物。经微波天线模块发射的微波，遇到湿衣物，一部分能量被湿衣物吸收，其微波功率发生变化，再利用所述微波天线模块的接收端接受被测定的湿衣物反射回来的微波。
83.微波天线模块将接收到的微波信号输送给射频功率检波模块，所述射频功率检波模块将接收到的微波信号转换为电信号，并输送至中央处理器，中央处理器开始分析并计算被测定的湿衣物的含水率。
84.此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和
技术，以便不模糊对本说明书的理解。
85.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
86.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
87.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。