专利名称：用于清洁设备的自动配置的化学制品分配系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种清洁装置，诸如用于清洗厨房用具或者洗 衣房；具体的iJL,本发明是关于用于自动分配这样的清洁装置所 4吏用的化学制品的系统。
背景技术：
商业厨房拥有用来清洁和清洗玻璃制品、餐具、银器、罐、 平底锅和烹饪器具(这些被统称为"厨房用具")的设备。这样 的一种设备通常被称为"洗碗机"，或者更具体地被归属为"器 具洗〉条才几"，其具有在内部抢室中^皮限定的一个内阁，厨房用具 的托盘4皮方ic置在该内阁中用来清洗。在抢室内的清洗和冲洗组件 具有多个喷嘴，水从其中的喷嘴中被喷射到正在被清洁的厨房用 具上。内阁的底部形成收集水的蓄水池，在洗涤过程中水通过泵 使其穿过喷嘴重复循环。在倾倒和填充系统中，蓄水池在清洗循环结束之后^皮排空，并且用清洁的水#:再次添满用于冲洗，其中 清洁的水被泵吸穿过喷嘴。在清洁过程中会有多次不同的化学制品从供给容器中被分 配到器具洗涤才几中。这些化学制品可能包4舌清洁剂、沖洗添加剂 和卫生消毒剂。传统的器具洗涤设备具有用于容纳这些化学制品 的单独的贮器，其中每一个贮器只专用于一种类型的化学制品。举例来i兌，如在美国专利第6,322,242中所记载的分配系统中， 分配系统具有用于化学制品容器的单独的盖子，其中供给线从每 个盖子中延伸到化学制品将在其中使用的装置中。每个盖子和供 纟会线都#皮颜色编码以标识在其中 一皮分配的化学制品的类型。其他 类型的标记也被用来向雇员显示哪个化学制品容器连接到各个 贮器上。在自动器具清洗才几器中所使用的化学制品可以是多家制造 商所才是供的。相同类型的化学制品，例如，清洁剂，由于具体的 制造商不同而会有不同的浓度，甚至相同的制造商也可能提供具 有不同浓度的相同的化学制品。在每一个4喿作循环中相比于较低 浓度的相同的化学制品，需要较少量的较高浓度的化学制品。因 此分配到器具洗涤才几中的化学制品的量随着具体的品牌的不同 而不同。即4吏有这种位置名称，雇员仍会将不正确的化学制品放置在 具体的分配器位置中。这就将导致在清洁过程中，化学制品在具 体的时间被错误地分配。举例来i兌，沖洗添加剂可能替代清洁剂#:分配，从而使厨房用具没有^皮适当地清洁。因此，就需要这样的一种系统，即消除将不正确的化学制品 分配到清洁装置中的可能性。发明内容才是供一种装置用来将多种化学制品分配到清洁机器中。化学 制品在多个容器中被供应，其中每个容器都有记录在其上的数 据。装置包括多个分配器端口用于接收来自容器的化学制品，还 包括多个流动控制设备，其支配化学制品从每个分配器端口到清 洁才几器的流动。数据读耳又器阵列获取容器上的数据，化学制品在 多个分配器端口的每一个上的容器中被接收。控制器被连接到多个流动控制设备上以及数据读取器阵列 上。控制器使用从容器中获取的数据以识别多个端口中的哪个接 收了多种化学制品中的哪种。为了响应指令分配特定的化学制 品，控制器启动与接收了特定化学制品的分配器端口相关联的各 自的流动控制设备。因此，由于装置自动地知道哪个端口接收了 哪种化学制品，所以具体的化学制品可以被容纳在多个分配器端 口的4壬《可一个中。可以使用多种机械装置记录容器上的数据。在一种情况下， 数据作为标记被记录在标签上，且凄t据读取器阵列光感应这个标i己。举例来i兌，标记可以是条形码，这个条形码可以用传统的条 形码扫描器来读取。在另一种情况下，数据被记录在容器上的射 频标签上，数据读取器阵列询问射频标签以获取数据。
附图1是并入了本发明的商业器具洗涤机的等比例示意图；附图2是示出化学制品容器与器具洗涤*l的分配器连4妄的局 部截面图；附图3是用于读耳又位于化学制品容器上的标记的光学系统的 示意图；附图4示出用于读取位于化学制品容器上的条形码的系统；附图5是用于询问位于化学制品容器上的射频识别标签的系 统的示意图；附图6示意性i也示出器具洗涤;f几控制电路；以及附图7是被控制电路所执行的用来配置器具洗涤机的操作从 而适当分配每种化学制品的软件程序的流程图。
具体实施方式
本发明的分配系统将在关于用于清洗厨房用具的洗涤才几的 段落中4皮描述，然而，人们应该能够理解的是这个分配系统能够 和其他类型的清洗设备一起被使用，诸如用于洗涤洗衣店、清洁地4反和清洁车辆的装置，-f义以这些为例。首先参考附图1,商业厨房器具洗涤机10具有在抢室中^皮限 定的内阁12,其中厨房用具被放置在该内阁中用来清洗。两个侧 门13和14被可滑动地安装在内阁12上以关闭开口，通过这个 开口，玻璃架、盘子、器具、罐和平底锅被放入或拿出抢室。侧 门13和14被连接到链接臂17上，这样他们可以一致地被操作。 舱室12含有标准的清洗和沖洗组件，所述的组件包括多个喷嘴 16，所述的喷嘴16喷射由洗涤泵18所供给的水。内阁12的底 部区域形成蓄水池15,其中从厨房用具排出的水进入到该蓄水池 中，并且该蓄水池盛装一定体积的水。分配系统20被连4妄到器具洗涤机10上从而在清洁过程中以 具体的次凄史将不同的4匕学制品分配给内阁12。分配系统20具有 容纳三个容器22、 23、和24的分配器21,这三个容器存储清洁 剂、冲洗添加剂和消毒剂，举例来说。不同的电操作的泵被提供 以将每一种液体化学制品/人各自的容器22、 23、 24中穿过供结、 管29提供给器具洗涤机内阁12。每个容器22、 23、 24被倒置， 以至于它的颈4犬物25适合分配器21的单独的端口 26、27和28， 如关于第一端口 26和第一容器22的附图2中所示。每一个容器 都有楔30，所述的楔适应于各自的分配器端口的梢槽31，借此 使容器定向，以至于在标签上的标i己32面对凄史据读耳又器33。可 以理解的是，分配系统20可以使用其他形式的端口 ，举例来说， 比如在美国专利第6,322,242中所示出的带有软管的容器盖，或 者盛有从容器接收到的化学制品的蓄水池。单独的凄t据读耳又器33、 34、 35为每一个端口 26、 27和28 而提供，分别读取相关容器的数据并共同形成数据读取器阵列。 三个数据读取器33-35是相同的，数据读取器的典型类型与附图 5中示出的第一数据读耳又器33 —样。在这种情况下，第一容器 22具有标签80,在标签80上具有四个区域81、 82、 83和84， 它们其中每一个都可以反射光，也可以不反射光。举例来i兑，每 一个区域可以被印刷成白色或黑色的墨水以限定它的反射性能。 四个区域81-84中每一个的反射性能被用来记录关于具体的容器 22的数据，并明确地标示出含在其中的化学制品的类型。四个标 签区域81-84就可以识别十六种不同类型的化学制品。因此，四 个标签区域81 -84所形成的标记不仅可以标识三种化学制品的类 型(清洁剂、清洗试剂或者消毒水)，也可以标识一般化学制品 类型的其它的特性，如它的浓度。tt据读耳又器33具有单独的四对(86, 87， 88， 89)光发射 器91和检测器92。每个发射器-检测器对86-89分别聚焦在标签 区域81-84的不同的一个上，以生成指示相关标签的反射性的程 度的信号，例如，该区域是白色还是黑色。举例来说，在第一发 射器4全测器对86中，光发射器91传输光束93,该光束朝向容 器22上的标签区域84。取决于标签区域的反射性能，光束可能 被反射回到相关的检测器92。甚至黑色标签区域也可能反射一些 光回到相关的检测器。发射器-检测器对可以操作在窄带波长(例 如，红外光谱)以区分感应的光和周围的光。反射的光的强度是 相关标签区域81的反射性能的函数。具体的说，白色标签区域 比黑色标签区域将反射更多的光，从而会生成来自检测器92的 不同光度的模拟电信号。因此，通过将来自每个光^r测器92的 信号和阀值进行比较，每个^^莫拟信号被转换成数字信号以指示相 关的标签区域是白色还是黑色。来自数据读取器33的多个光检 测器92的四个凄t字位标示关于净皮标记32所记录的化学制品的凄史 氺居，例如，16种化学制品类型中的一种。由于黑色标签区域反射 一些光，所以检测器92没有感应任何被反射的光表示在具体的 分配器端口上没有容器。如果需要记录更多种类型的化学制品，那么就可以利用其他 种类的数据记录机械装置。举例来说，如在附图4中所示，传统 的条形码94可以作为容器22上的标记32被利用。条形码94可 以不仅记录化学制品的类型，还可以记录其他的信息，诸如它的 制造日期和浓度。在这个实施方案中，可以使用标准的条形码扫 描器95作为第一数据读取器33。有一种在产品上提供射频标识标签的发展趋势，从而可以在 从制造商到最终的顾客的分配过程中追踪产品。传统的射频标签 作为发射才几，通过产生载有标识具体商品的信息的回应信号来响应射频(RF)信号的询问。这样的射频标识标签可以被利用在化 学制品容器22-24上作为标记32以标识含在其中的具体类型的 化学制品，这个化学制品的浓度，还有其他的产品信息。如在附 图5中所示，射频标签96被附着到第一容器22上。在这个实施 方案中，第一lt据读取器33包括发射射频信号98的传统的RF 发射机97,其中射频信号98被引导到容器22。为了避免三个数 据读取器33-35之间的相互影响，被发射的射频信号具有相对低 的功率，因此就不会激活分配系统20内的相邻容器23或24上 的标签。这才羊就确保正在^皮读耳又的lt据将是来自第一分配器端口 26内的一个容器。 一旦从RF发射机97以合适的频率接收信号， 那么标识标签96返还一个回应信号99，该回应信号99载有被记 录的制造商在标签中存储的关于第一容器22中的化学制品的信 息。射频发射机97接收并解码回应信号99以提取被记录的数据。再参考附图6，三个数据读取器33-35是支配器具洗涤机10 运行的控制系统36的部分。控制系统36使用基于微型计算机38 的电子控制器37,所述的微型计算机38执行存储在存储器41 中的软件控制程序。控制器37包括接收来自数据读取器33-35 中的4言号的llr入电路40。 l!r入〗言号也可以从才喿作者控制面^反39 中被4妻收，所述的控制面板39具有开关，操作人员通过这个开 关开启清洗操作并且选择将被执行的运行功能。控制面板39也 具有提供器具洗涤机的功能状态的可视标识的设备。调制解调器 46被连接到微型计算机38上用于借助计算机网络38使数据与其 他控制系统和计算才几进4亍交换。控制器37具有多个输出驱动器42,其中一个启动信号装置 44,比如产生听得见的或看得见的警报的蜂音器或者灯。另一个 输出驱动器4 2在冲洗循环中操作螺线管水阀门5 0以发送清洁的 水穿过喷嘴16。人工操作的供给阀门52被提供用来在运4亍器具洗涤才几10之前填充内阁12底部的蓄水池15。排水阀门54被电 操作以排空蓄水池15。控制器37的另一个输出端在洗涤循环过 程中启动清洗泵56。控制器37也自动地支配向器具洗涤才几内阁 12中分发清洁剂和添加剂。具体地说，樣吏型计算机38确定何时 启动清洁剂泵58以响应来自传导性传感器59的信号，所述的传 导性传感器被布置在蓄水池15的水线下面。其他的输出驱动器 42才喿作泵64和66以在清洗《盾环中将冲洗添加剂和消毒化学制品 以合适的次数引进到器具洗涤才几内阁12中。作为替^的，化学 制品由于重力可以流到器具洗涤才几内阁中，在这种情况下，泵58、 64和66可以由电才喿作的阀门所替代来4空制这种流动。这才羊的分 配器泵和阀门一般都称为"流动控制设备"。几种不同类型的传感器可以被连接到控制器37的输入电路 40上。水温(WT)传感器68位于蓄水池15中以产生指示水的 温度的信号。控制器37通过启动水加热器70来响应这个温度信 号，所述的水加热器70在蓄水池内具有加热元件。另一个温度 传感器70被安置于在冲洗循环中承载水的导管中以提供沖洗的 水的温度的指示，/人而确保维持适当的水温。如果沖洗的水没有 处于适当的温度，那么控制器37从分配系统20中添加消毒化学 制品。 一对传感器开关(DR) 74提供指示何时任一侧门14是打 开的信号，且在这些情况下控制器37延緩运行。 一组三个传感 器75、 76、 77分别检测何时化学制品容器22、 23、 24是空的。本发明涉及一种机械装置，其根据从记录在置于分配器中的 容器22-24中的数据中读取的信息来将化学制品从分配器21中 分配化学制品。有时候樣史型计算才/L 38 乂人三个数据读耳又器33-35 中读取凄t据信号来确定在每个分配器端口 26-28中的化学制品的 特性。在优选的实施方案中，数据读耳又器在每一次清洗操作开始 时#皮选中。然而，在其他的一些情况下，只要才喿作者改变^:学制品容器并按下分配器21上的按4丑来指示这一事件，那么来自教二 据读取器的信号就可以被微型计算机38所检测。在每个分配器 端口 26-28都有盛装从容器中接收到的化学制品的蓄水池这样的 一个系统中，在操作者从容器中填充蓄水池时，数据读取器扫描 标记。当需要读取来自三个数据读取器33、 34和35的信号时，凝: 型计算机38执行在附图7中所示的软件程序100。在步骤102, 通过i殳置变量开始这个程序，表明端口指针，指定一个标识分配 器21的第一端口 26。接着，在步骤104，微型计算机为标识的 端口从数据读取器(此时是第一数据读取器33)中读取信号。来 自凄t据读取器的信号在步骤1064皮解码以获取指示在相关容器中 化学制品类型的信息，例如，清洁剂、沖洗试剂或消毒剂。在步 骤108,这个化学制品类型的名称被存储在存储器41中的表格中 以才是供在第一分配器端口 26上可用的4匕学制品的标识。4妄下来在步骤110，纟敖型计算才几38确定这个化学制品合适的 剂量，以在器具洗涤机的每一次:捧作中进行分配。在本发明的一 种形式中，微型计算机38利用化学制品具体类型的标识在存储 器41内寻址查找表格，其存有每个通常由化学制品类型所使用 的剂量值。举例来说，清洁剂的各种不同的类型可能需要在器具 洗涤机10的每一次清洗循环中被分配不同的量。甚至一般相同 类型的清洁剂可能会出现不同的浓度，那么从获得最佳的清洗效 果和经济的角度来说也就需要分配不同的量。优选的是，剂量数 值由用于第 一分配器端口 26的泵58为了分配合适量的化学制品 而需要运行的具体时间值来限定的。作为替代的，对于在容器上 ^吏用射频识别标签96的分配系统20来i兌，从这个标签上所获耳又 的信息不仅指示化学制品的类型，还指示它的生理化学参^t,诸 如粘性、密度和浓度。浓度被用来在查找表格中进行寻址以确定泵的运4亍时间。在其他的状况下，控制系统36可能为具有子贞先 确定浓度的清洁剂、冲洗试剂或消毒剂而配置成具有合适的分配 器的泵的运^f亍时间间隔。当 一般相同类型的化学制品;故发现具有 不同的浓度时，微型计算机38执行预编程序的等式以根据用于 预先确定的浓度的泵的运4亍时间为不同的浓度驱动适当的泵运 -f亍时间。在其他的^)大况下，在嵌入第一端口 26中的容器中的具 体化学制品的合适的泵运行时间随后在步骤112被存储，作为这 个端口的剂量变量的数值。这样就用化学制品的类型和化学制品 的剂量完成了第一端口 26的配置。软件程序100进行到步骤114,在这一步，端口指针^皮增加 以为下一端口中的容器读取并处理标记。在步骤116,程序回到 步骤104以处理数据。当全部三个端口 26-28都按照这种方式配 置完成之后，寿t件考呈序100终止，器具洗涤才几10的正常的清洗 才喿作开始。这时，存储器41含有端口 26-28中哪个含有每种化 学制品(清洁剂、沖洗试剂和消毒剂)的类型的名称以及用于这 个端口的泵的运4亍时间。当控制器37在清洗循环中到达一个点时，其中在这一点上 清洁剂—皮分配到内阁12中，樣t型计算才几38访问存^f诸器41内的 表格，所述的表格详述被嵌入分配器21的每个端口 26、 27、 28 中的化学制品的类型。具体的说，微型计算机访问存储位置，所 述的存储位置指示清洁剂的容器已经被嵌入的端口 。这个端口名 称确定启动分配器泵58、 64、 66中的哪个用于清洁剂。存々者器 41中的表格同样指定将被操作的这个泵的时间量，以将合适剂量 的清洁剂进给到器具洗涤机内阁12中。微型计算机38然后在规 定的时间段启动各自的分配器泵。在清洁循环中这种类似的操作 会进行适当的次数，从而从分配系统20中分配冲洗试剂和消毒 剂。作为替代的，也可以l吏用具有可变速度的分配器泵58、 64和66，而且可以通过改变泵的速度来控制每一种化学制品的剂 量，/人而在这个速率上化学制品^皮^是供症会器具洗涤才几。因此，不管操作者已经将具体化学制品的容器嵌入到端口 26、 27和28中的哪个端口，本系统都将适当地分配不同的化学 制品。换句话-说，不同于以前的系统(其中指定的特定的端口总 是接收特定的化学制品(例如，清洁剂)的容器)，具体的化学 制品可以被放置在^壬何端口中，而且机器的运行被自动地配置来 适当地分配化学制品。本分配系统同样才佥测何时相同的化学制品 被放置到多于一个分配器端口 26-28中，在这种情况下会警告操 作者发生了这样的状况。此外，如果来自数据读取器33-35的信号指示没有出现进行 适当清洁所必要的具体化学制品，那么就发布一个报警。另外， 控制器37会延迟器具洗涤机的运行，直到这个化学制品被放入 到分配系统20中。人们应该可以理解的是，并不是所有不同的 化学制品对于全部情形下都是必要的。消毒剂只有在沖洗的水低 于头见定的温度时才需要，比如7(C，这是由于水如果高于这个温 度才尤可以消毒厨房用具了 ，而不再需要添加化学制品。因此，只 要沖洗的水高于这个规定的温度，那么器具洗涤机10的运行就 可以在消毒剂耗尽之后继续进行。以上的描述主要是针对本发明优选的实施方案。尽管已经提 到各种不同的替代都属于本发明的范围，但本领域技术人员还是 会从本发明记载的实施方案中得出明显的其他的替代方案。据 此，本发明的范围将由接下来的权利要求来限定，而不是限制在 以上的4笛述中。
权利要求
1. 一种用于将多种化学制品分配到清洁机器中的装置，其中化学制品被放在多个容器中，其每一个容器都具有记录在其上的数据，所述的装置包括多个分配器端口，用于接收来自容器的化学制品；多个流动控制设备，其每一个都与多个分配器端口不同的一个相关联，从而控制化学制品从该端口到清洁机器的流动；数据读取器阵列，其读取容器上的数据，来自容器的化学制品在多个分配器端口的每个上被接收；以及连接到多个流动控制设备和数据读取器阵列上的控制器，其中控制器通过响应数据读取器阵列来确定已经接收了那种类型的化学制品的多个分配器端口中特定的一个，以及启动与多个分配器其端口这个特定的一个相关联的多个流动控制设备中的一个，来响应指令从而分配特定类型的化学制品。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中多个流动控制设备中的每 一个选自由泵和阀门所组成的纟且。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中数据读取器阵列光读取每 个容器上的标记。
4. 冲艮据权利要求3所述的装置，其中每个容器上的标记由多个 区域所形成，以及数据读取器阵列感应多个区域中每一个的 光学特性。
5. #>据权利要求4所述的装置，其中^t据读耳又器阵列包括用于 每个分配器端口的单独的数纟居读取器。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中每个单独的数据读取器包 括多个光检测器，其每一个都感应多个区域的不同一个的光 学特性。
7. 根据权利要求1所述的装置，其中数据读取器阵列包括至少 一个条形码读取器。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中数据被记录在每个容器上 的射频标签上，以及数据读取器阵列包括询问射频标签的设 备以获取数据。
9. 4艮据权利要求1所述的装置，其中数据读耳又器阵列包括多个 数据读取器，其每一个与多个分配器端口的不同一个相关联。
10. —种将多种类型的化学制品分配到清洁机器中的方法，其中 每种化学制品被盛装在其上记录有数据的容器中，所述的装置包括在多个分配器端口的单独的一个上接收多种类型化学制 品的每一种；读取来自容器的数据用于多种类型化学制品的每一种；响应从容器中所读取的数据，确定已经接收了特定类型 化学制品的多个分配器端口特定的 一 个；响应接收的指令，启动与多个分配器端口特定的一个相 关耳关的流动纟空制"i殳备。
11. 根据权利要求10所述的方法，进一步包括响应从容器中读取的数据，为特定类型的化学制品确定 剂量凄t量；以及其中启动流动控制i殳备包4舌运4亍流动4空制i殳备以响应剂 量数量。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中数据作为标记被记录在 容器上，以及读取数据光感应标记。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中读取数据包括扫描条形 码。
14. 根据权利要求10所述的方法，其中读取数据包括询问容器 上射频标签以获取数据。
15. —种用于将多种类型的化学制品分配到清洁机器中的装置， 其中化学制品被盛装在多个容器中，每个容器都有数据被记 录其上，所述的装置包括多个分配器端口，用于接收来自容器的化学制品；数据读耳又器阵列，读耳又容器上的数据，其中容器中的化 学制品在多个分配器端口的每一个上被接收；连接到数据读取器阵列上的控制器，该控制器通过根据 由凌t据读耳又器阵列所读耳又的婆t据选择多个分配器端口中的 一个来响应指令从而分配特定类型的化学制品。
16. 根据权利要求15所述的装置，进一步包括多个流动控制设 备，其每一个与多个分配器端口的不同的一个相关联，以4空 制化学制品从端口到清洁机器的流动；以及其中选4奪多个分配器端口的一个包4舌启动多个流动控制 设备中的一个。
17. 根据权利要求15所述的装置，其中数据读取器阵列光读取 每个容器上的标记。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中每个容器上的标记由多 个区i或所形成；以及It据读耳又器阵列感应多个区域中每 一 个 的光学特性。
19. 根据权利要求18所述的装置，其中数据读取器阵列包括用 于每个分配器端口的单独的凄t据读取器。
20. 根据权利要求19所述的装置，其中每个单独的数据读取器 包括多个光检测器，每个光检测器感应多个区域中的不同一 个的光学特性。
21. 根据权利要求15所述的装置，其中数据读取器阵列包括至 少 一个条形码读耳又器。
22. 根据权利要求15所述的装置，其中数据被记录在每个容器 上的射频标签中；以及凄t据读耳又器阵列包括询问射频标签以 获取数据的设备。
23. 根据权利要求15所述的装置，其中数据读取器阵列包括多 个凄t据读耳又器，每一个数据读耳又器与多个分配器端口的不同一个相关联。
全文摘要
一种系统(37)控制在多个端口(26，27，27)上的容器(22，23，24)中的不同化学制品的分配。每一个容器都在其上具有指示容器中化学制品的数据(32)。系统读取来自每个容器的数据(33，34，35)以确定哪个端口与每种化学制品相关联。当需要特定的化学制品时，系统启动连接到与这个特定的化学制品相关联的端口上的流动控制设备(58，64，66)，从而将特定的化学制品提供给消耗设备。因此，不管操作者将具体的化学制品放置在哪个端口上，系统都自动地识别哪个端口具有哪种化学制品，并且分配据此被自动地配置。各种机械装置用来将数据存储在容器上并从容器中读取数据。
文档编号A47L15/44GK101258098SQ200680032114
公开日2008年9月3日 申请日期2006年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者威廉·爱德华·辛普森, 安德鲁·约翰·科克金, 渭贤·塞德里克·陈, 詹姆斯·韦斯利·利文斯顿, 道格拉斯·托马斯·斯托里 申请人:约翰逊迪瓦西公司