用于家用器具的臭氧转换器装置、家用器具以及方法与流程

本发明涉及一种用于家用器具的臭氧转换器装置。所述臭氧转换器装置包括用于产生臭氧的臭氧转换器。除此以外，所述臭氧转换器装置包括高压变压器，其中所述高压变压器和所述臭氧转换器一起形成电振荡回路。除此以外，所述臭氧转换器装置包括用于控制输送给所述振荡回路的电能的开关机构。此外，所述臭氧转换器装置包括控制机构，该控制机构用于检测所述振荡回路的振荡并且用于根据所述振荡回路的所检测到的振荡来输出用于所述开关机构的操控信号。除此以外，本发明涉及一种具有这样的臭氧转换器装置的家用器具。最后，本发明涉及一种用于运行用于家用器具的臭氧转换器装置的方法。

背景技术：

从现有技术中已知包括臭氧转换器的家用器具。比如已知以下洗衣机，对于所述洗衣机来说能够将臭氧或者活性氧导入到洗衣滚筒中。通过这种方式，能够改进衣物的洗净程度以及异味从衣物上的去除情况。为了能够产生活性氧或者臭氧，在所述臭氧转换器上生成电晕放电。为此，需要处于kv范围内的高频高压。

在这样的家用器具中使用臭氧转换器装置，所述臭氧转换器装置除了臭氧转换器之外也包括高压变压器。在此，所述高压变压器和臭氧转换器一起形成电振荡回路。除此以外，所述臭氧转换器装置通常包括控制机构，借助于该控制机构来控制输送给振荡回路的电能。为此，由现有技术已知被构造为开关调节器的控制机构。这样的开关调节器能够在输出端处输出相应的操控信号、比如矩形信号，以用于操控开关元件、比如晶体管。在此，所述矩形信号或者操控信号的占空度通过线路的相应的组件来固定地预先给定。通过配属于高压变压器的单独的绕组，在此能够检测所述振荡回路的电压并且由此获取所述振荡回路的振荡的周期。这样的臭氧转换器装置随之带来的缺点是，为了检测必要的工作点而需要很多的离散的结构元件。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是，说明一种如何能够更容易地并且成本更低廉地提供开头所提到的类型的用于家用器具的臭氧转换器装置的解决方案。除此以外，应该提供一种相应的家用器具。

该任务按照本发明通过具有按照独立权利要求所述的特征的一种臭氧转换器装置、一种家用器具以及一种方法来解决。本发明的有利的拓展方案在从属权利要求中得到了说明。

一种按本发明的用于家用器具的臭氧转换器装置包括用于产生臭氧的臭氧转换器。除此以外，所述臭氧转换器装置包括高压变压器，其中所述高压变压器和所述臭氧转换器一起形成电振荡回路。此外，所述臭氧转换器装置包括用于控制输送给所述振荡回路的电能的开关机构。此外，所述臭氧转换器装置包括控制机构，该控制机构用于检测所述振荡回路的振荡并且用于根据所述振荡回路的所检测到的振荡来输出用于所述开关机构的操控信号。在此规定，所述控制机构通过微控制器来形成并且被构造用于借助于所述操控信号来确定所述开关机构被断开的时间范围并且在所确定的时间范围的期间检测所述振荡回路的振荡。

所述臭氧转换器装置能够用在家用器具中。“家用器具”是指用于进行居家掌管的器具。这样的器具也在“白色物件（weisseware）”这个概念下面为人所知。这能够是大型家用器具、像比如洗衣机、干洗机、洗碗机、烹饪器具、抽油烟机或者冷冻器具、像比如冰箱、冷冻箱或者冷藏冷冻组合体。但是，所述家用器具也能够是小型家用器具、像比如热水器、自动咖啡机、食品加工机或者吸尘器。

尤其所述臭氧转换器装置能够用在用于护理衣物的家用器具中，所述家用器具优选被构造为洗衣机。借助于所述臭氧转换器装置，能够产生臭氧并且将其导入到洗衣滚筒中。通过臭氧，能够改进所述洗衣滚筒中的衣物的洗净程度。所述臭氧转换器装置包括臭氧转换器，借助于所述臭氧转换器能够产生臭氧。为了产生臭氧，能够在所述臭氧转换器处产生电晕放电。为此要使用高压变压器。这个高压变压器与臭氧转换器一起在进行相应的激励时形成电振荡回路。在此必需的是，所述振荡回路或者所述高压变压器和所述臭氧转换器以共振来运行。所述高压变压器能够包括初级线圈或者初级绕组以及次级线圈或次级绕组。在此，所述臭氧转换器能够与次级线圈电连接。所述初级线圈能够通过能控制的开关机构与电源相连接。由此，能够借助于所述开关机构来控制输送给所述高压变压器的初级线圈的电能或者电压。所述开关机构比如能够被构造为晶体管、尤其是mosfet。

借助于所述臭氧转换器装置的控制机构能够操控所述开关机构。为此，借助于所述控制机构能够输出操控信号。所述操控信号能够是矩形信号。通过这种方式，能够周期性地断开并且闭合所述开关机构并且由此激励所述振荡回路。此外，所述臭氧转换器装置能够具有电子线路，其中所述高压变压器或者初级线圈以及次级线圈能够是所述线路的一部分。除此以外，所述开关机构能够是所述线路的一部分。

为了能够以共振来运行所述振荡回路或者为了能够在正确的时刻向振荡回路输送电能，必需的是，检测所述振荡回路的振荡。为此，所述臭氧转换器装置的线路能够具有相应的接头，借助于所述接头能够截取振荡回路中的电压。这种在下面也被称为振荡回路电压的电压描述了振荡回路的振荡。通过这种方式，能够获取所述振荡回路的振荡的频率或周期。由此能够推导出，应该在何种时刻向所述振荡回路输送电能。

按照本发明的一个重要的方面来规定，所述控制机构通过微控制器来形成。也能够规定，所述控制机构包括微控制器。用所述微控制器能够输出用于对开关机构进行操控的操控信号。此外，在振荡回路上所截取的振荡回路电压或者对振荡回路电压进行描述的电压能够借助于所述微控制器或者控制机构来测评。本发明以以下认识为基础，即：所述振荡回路电压仅仅在开关机构被断开的时刻的期间描述了所述振荡回路的振荡。在所述开关机构闭合时，向所述振荡回路或者振荡回路的初级线圈供给电能。在这种情况下，借助于所述振荡回路的电压不能可靠地确定所述振荡回路的振荡。

因为也用所述微控制器或者控制机构来输出操控信号，所以所述控制机构拥有在哪些时间范围里所述开关机构被断开并且在哪些时间范围里所述开关机构被闭合的信息。由此，借助于所述控制机构，能够确定所述开关机构被断开的时间范围。而后，对于这些时间范围来说，能够对所述振荡回路电压进行测评，以用于能够确定所述电振荡回路的振荡。由此而后能够推导出，应该在哪个时刻向所述振荡回路输送电能。通过在所述开关机构被断开的时间范围的期间使用微控制器并且测评振荡回路电压的方式，能够以简单而可靠的方式确定所述振荡回路的振荡。此外，能够放弃所述线路中的额外的离散的结构元件。尤其能够放弃额外的绕组，在所述额外的绕组上要截取所述振荡回路的电压。除此以外，能够放弃开关调节器。因此，在总体上能够以简单且成本低廉的方式来提供臭氧转换器装置。

优选所述臭氧转换器装置被构造用于为了确定振荡而检测所述高压变压器的与开关机构相连接的初级线圈上的振荡回路电压。如已经解释的那样，所述振荡回路电压描述了包括所述高压变压器及臭氧转换器的振荡回路的振荡。所述臭氧转换器装置的线路能够具有接头或者分接头，以用于能够检测所述振荡回路电压。这个接头比如能够布置在所述开关机构与所述高压变压器的初级线圈之间。除此以外，所述线路能够具有分压器，以用于能够对振荡回路电压的幅度或电平进行调整。而后比如能够将这个振荡回路电压或者在电平中经过调整的振荡回路电压输送给控制机构或者微控制器。所述微控制器而后能够对用于所述开关机构被断开的时间范围的振荡回路电压进行测评。由此，能够节省所述线路中的电子构件。通过这种方式，所需要的用于所述臭氧转换器装置的结构空间较少。

在一种实施方式中，所述臭氧转换器装置具有第一比较器。该第一比较器被构造用于将所检测到的振荡回路电压与第一参考电压进行比较。如已经解释的那样，借助于分压器能够调整或者降低所述振荡回路电压的电平。而后能够将所述振荡回路电压或者在电平中经过调整的振荡回路电压输送给所述第一比较器。所述第一比较器而后能够将振荡回路电压与预先确定的第一参考电压进行比较。此外，所述第一比较器的输出端能够与控制机构或者微控制器相连接。而后借助于所述控制机构能够获取所述振荡回路电压的过零点。

在此尤其规定，所述控制机构被构造用于借助于所检测到的振荡来确定用于接通开关机构的接通时刻。在所述振荡回路的振荡或者振荡的周期的基础上，借助于所述控制机构能够获取，应该在哪个时刻向所述振荡回路输送电能。能够确定，应该在哪些时刻操控所述开关机构。由此能够实现这一点，即：所述振荡回路以其共振频率来振荡并且向所述振荡回路输送足够的电能。

在另一种实施方式中，所述臭氧转换器装置被构造用于借助于所检测到的振荡回路电压来输出过电压值，并且所述控制机构优选被构造用于借助于所述过电压值来识别出所述振荡回路中的过电压。此外，能够将所检测到的振荡回路电压输送给控制机构，以用于借助于所述控制机构能够识别所述振荡回路中的过电压。在此，此外所述臭氧转换器装置的线路具有用于对振荡回路电压进行整流的二极管。此外，所述线路能够具有用于调整电平的分压器和/或相应的滤波器。由此，借助于所述线路能够输出所述过电压值，而后借助于所述控制机构能够对过电压值进行测评。通过这种方式，能够探测到振荡回路中的故障情况、比如断开的振荡回路。这能够实现所述振荡回路的安全且可靠的运行。

优选所述臭氧转换器装置被构造用于检测通过所述开关机构流动的电流的平均值，并且所述控制机构优选被构造用于借助于所述平均值来确定开关机构的操控信号的占空度。如已经解释的那样，通过周期性的操控信号来操控所述开关机构。所述操控信号能够是矩形信号。能够从流经所述开关机构的电流的平均值中确定所述操控信号的接通持续时间或者占空度。所述占空度（dutycycle）尤其描述由所述操控信号的脉冲持续时间和周期持续时间构成的比例。所述臭氧转换器装置的线路比如能够具有电阻或者分流器，电流通过所述电阻或分流器来流动。在这个电阻处能够测量所述电流。此外，所述臭氧转换器装置的线路能够具有相应的滤波器、比如rc元件，通过其能够确定所述电流的平均值。在所述控制机构中能够保存对所检测到的平均值与占空度的分配进行描述的信息。由此，能够以简单而可靠的方式来确定所述占空度或接通持续时间。

在此尤其规定，所述臭氧转换器装置被构造用于输出电压值，该电压值描述流经开关机构的电流，并且所述控制机构优选被构造用于借助于电压值来识别所述振荡回路中的过电流。所述臭氧转换器装置的线路能够具有电阻，在所述电阻处通过电流流动来产生电压降或者产生电压值。而后能够将这个电压值输送给控制机构或者微控制器。而后所述控制机构能够相应地对电压值进行测评或者与预先确定的参考值进行比较。通过这种测评，能够借助于所述控制机构来确定，是否存在故障情况中的过电流。如果在所述高压变压器或者高压变压器的初级线圈或者臭氧转换器处存在短路，那就比如可能就是这种情况。由此，也能够实现所述臭氧转换器装置的安全的运行。

此外，优选规定，所述臭氧转换器装置具有第二比较器，该第二比较器被构造用于将电压值与第二参考电压进行比较。在这种情况下，所述第二比较器的输出端能够与控制机构相连接。在这里，所述控制机构能够在比较器的输出信号的基础上识别过电流。

在另一种实施方式中，所述第一比较器和/或第二比较器通过控制机构来提供。前面所描述的用于识别振荡回路电压的过零点的第一比较器和/或能够用于识别过电流的第二比较器也能够被集成到微控制器中。通过这种方式，能够节省构件。

除此以外，能够规定，借助于所述控制机构来输出第一参考电压和/或第二参考电压。由此能够以简单的方式来预先给定所述参考电压。此外，能够规定，所述控制机构被构造用于调节操控信号的占空度。由此，不需要的是，使用相应的电子构件以用于固定地设定占空度。通过这种方式，能够以简单的方式来预先给定所述占空度或者工作点。此外，能够使所述工作点与当前的运行条件相匹配。

按本发明的家用器具包括按本发明的臭氧转换器装置。所述家用器具能够优选被构造为用于护理衣物的家用器具。尤其所述家用器具能够是洗衣机。借助于所述臭氧转换器装置能够产生臭氧并且将其导入到洗衣滚筒中，以用于改进洗衣滚筒中的衣物的洗净程度并且将异味从衣物中除去。

按本发明的方法用于运行用于家用器具的臭氧转换器装置，其中所述臭氧转换器装置包括用于产生臭氧的臭氧转换器和高压变压器，其中所述高压变压器和所述臭氧转换器一起形成电振荡回路。对于所述方法来说，借助于所述开关机构来控制输送给振荡回路的电能。除此以外，借助于控制机构来检测振荡回路的振荡并且根据振荡回路的所检测到的振荡来输出用于开关机构的操控信号。在此规定，所述控制机构通过微控制器来形成。借助于所述控制机构，根据操控信号来确定所述开关机构被断开的时间范围并且在所确定的时间范围的期间来检测所述振荡回路的振荡。

本发明的另一个方面涉及一种计算机程序，该计算机程序包括指令，所述指令在通过所述控制机构的处理器来执行程序时促使该处理器执行按本发明的方法。

本发明的另一个方面涉及一种计算机可读的（存储）介质，该（存储）介质包括指令，所述指令在通过所述控制机构的处理器来执行时促使该处理器执行按本发明的方法。

参照按本发明的臭氧转换器装置所介绍的优选的实施方式及其优点相应地适用于按本发明的家用器具、按本发明的方法和按本发明的计算机程序以及按本发明的计算机可读的（存储）介质。

本发明的另外的特征由权利要求、附图和附图说明来得出。前面在说明书中所提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中所提到的和/或在所附图中单独示出的特征和特征组合不仅仅能够在相应所说明的组合中使用、而且也能够在其他组合中使用，而不离开本发明的范围。由此，本发明的以下实施方式也应该视为包括在内并且得到公开，所述实施方式在附图中未明确地示出并且得到解释，但是通过分开的特征组合从所解释的实施方式中得知并且能够产生。以下实施方式及特征组合也应该视为得到公开，所述实施方式及特征组合由此不具有原来所表述的独立权利要求的所有特征。除此以外，以下实施方式及特征组合尤其通过上面所阐述的实施方式应该视为得到公开，所述实施方式及特征组合通过在权利要求的参照中所阐述的特征组合中得知或者有别于所述特征组合。

附图说明

现在借助于优选的实施例并且参照附图对本发明进行详细解释。在此：

图1示出了按本发明的用于对衣物进行护理的家用器具的一种实施例的示意性的正视图；

图2以示意图示出了用于按照现有技术的家用器具的臭氧转换器装置；并且

图3以示意图示出了用于所述家用器具的臭氧转换器装置的一种实施例。

在附图中，相同的或者功能相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中以简化的正视图示出了用于护理衣物的家用器具1，所述家用器具比如能够是洗衣机或者干洗机。所述家用器具1具有宽度方向x、深度方向y和高度方向z。所述家用器具1包括壳体2，洗衣滚筒3以能旋转的方式在所述壳体中得到了支承。在这种实施方式中，在图1的图示中，所述洗衣滚筒3的纵轴线或者旋转轴线垂直于图纸平面来定向。除此以外，所述家用器具1包括碱液容器4，该碱液容器同样布置在壳体2中并且包围洗衣滚筒3。所述洗衣滚筒3包括空心柱形的外壳和背侧的端壁并且除此以外在前侧被构造为敞开的结构，从而在这里设置了装料口，通过该装料口能够将衣物14放入到洗衣滚筒3的内部空间5中。所述装料口能够通过门6来封闭，所述门以能运动的方式布置在所述壳体2上。所述洗衣滚筒3能够借助于在此仅仅示意性地勾画出来的驱动马达7来驱动或者转动。除此以外，所述家用器具1包括臭氧转换器装置8，借助于该臭氧转换器装置能产生臭氧。能够将臭氧导入到洗衣滚筒3中，以用于改进衣物的洗净程度。

图2以示意图示出了按照现有技术的臭氧转换器装置8。所述臭氧转换器装置8包括臭氧转换器x1，借助于该臭氧转换器能够产生臭氧。除此以外，所述臭氧转换器装置8包括线路9。这条线路9包括高压变压器10，该高压变压器包括初级线圈l1、次级线圈l2以及另一线圈l3。在此，所述高压变压器10和臭氧转换器x1形成电振荡回路。

除此以外，所述臭氧转换器装置8包括控制机构11，该控制机构在此包括开关调节器13。这个开关调节器13在此以反激式拓扑结构来实现。所述开关调节器13在输出端q上输出用于操控开关机构12的操控信号。所述开关机构12在此被构造为晶体管、尤其是被构造为mosfet。所述开关调节器13通过具有电阻r1和r2的分压器与开关机构12相连接。在所述开关机构12闭合时向所述初级线圈l1供给电能、在此供给＋12v的电压。借助于所述控制机构11输出的操控信号是矩形信号。所述矩形信号的占空度（dutycycle）在此固定地通过rc元件来设定，所述rc元件包括电阻r5、r6和电容器c1。这个rc元件与比较器u2相连接。这个比较器u2将rc元件的输出端上的电压与参考电压v-ref2进行比较。所述比较器u2的输出端与开关调节器13的输入端相连接。

周期通过所述振荡回路10的固有频率来确定并且能够在线圈l3上通过具有电阻r3和r4的分压器来获取。此外，通过这个具有电阻r3和r4的分压器来固定地设定相对于振幅的精确的接通时刻。为此，所述分压器与比较器u1相连接，该比较器将分压器的输出端上的电压与参考电压v-ref1进行比较。所述比较器u1的输出端与开关调节器13的输入端s相连接。为了检测必要的工作点，在此需要许多离散的结构元件。

图3示出了按照一种实施方式的臭氧转换器装置8的示意图。在这种情况下，所述臭氧转换器装置8也包括臭氧转换器x1。此外，设置了所述高压变压器10，该高压变压器在此仅仅包括初级线圈l1和次级线圈l2。在这里，所述臭氧转换器x1也与高压变压器10一起形成电振荡回路。此外，在这里也设置了所述呈晶体管m1的形式的开关机构12。在此，所述控制机构11被构造为微控制器。所述控制机构11包括输出端a1，在该输出端上能够输出操控信号。

所述线路9包括具有电阻r5和r6的分压器，其中所述分压器与分接头14相连接。在所述分接头14上能够截取振荡回路电压。在此，在所述初级线圈l1上截取振荡回路电压。具有电阻r5和r6的分压器与第一比较器u2相连接。所述比较器u2将振荡回路电压或者通过分压器在电平中经过调整的振荡回路电压与第一参考电压v-ref2进行比较。所述比较器u2的输出端与控制机构11或者微控制器的输入端e3相连接。由此，借助于所述控制机构11能够获取以下时刻，在所述时刻应该向振荡回路输出电能。在此，通过所述开关机构12的接通将所述电能输送给高压变压器10或者振荡回路。

在此规定，借助于所述控制机构11来确定所述开关机构12被断开的时间范围。这些时间范围能够借助于控制机构11在操控信号的基础上来获取。在所述开关机构12被断开的时间范围的期间，能够在振荡回路电压的基础上获取振荡回路的振荡的周期并且由此能够确定用于接通开关机构12的接通时刻。

所述开关机构12的接通持续时间或者占空度能够通过流经电阻r3的电流的平均值来获取。通过具有电阻r4和电容器c1的rc滤波器，能够确定电流的平均值。能够将这个平均值输送给控制机构11的输入端e1。由此，能够借助于所述控制机构11来获取所述占空度或者接通持续时间。在此，所述工作点或者所述操控信号的占空度能够通过软件或者计算机程序来调节，所述软件或计算机程序在控制机构11的处理器上进行运行。

除此以外，所述线路9包括二极管d1、电阻r7和r8以及电容器c2。这些构件用于进行可选的电压测量或者检测过电压。这样的过电压能够在故障情况中、比如在振荡回路10断开时被探测到。用于进行过电压识别的线路9的部件与控制机构11的输入端e4相连接。由此，借助于所述控制机构11，能够识别线路9中的过电压的存在。此外，在此设置了可选的电流测量或者对于过电流的识别。为此，能够将对流经开关机构12的电流进行描述的电压值输送给第二比较器u1。所述比较器u1能够将电压或者电压值与第二参考电压v-ref1进行比较。所述比较器u1的输出端与所述控制机构11的输入端e2相连接。由此，能够借助于所述控制机构11来探测到比如可能由于初级线圈l1或者臭氧转换器x1上的短路所引起的故障情况中的过电流。

也能够规定，所述比较器u1和/或u2能够被集成到微控制器或者控制机构11中。为了进一步的优化，所述参考电压v-ref1和/或v-ref2也能够由微控制器来产生，以用于调节工作点或者过电流阈值。除此以外，提供了在运行中使工作点与运行条件相匹配的可行方案。此外，相对于以往的可靠的解决方案，能够识别故障并且对其加保险。对于按照图3的臭氧转换器装置8来说，能够放弃开关调节器13。此外，能够节省另外的离散的构件。此外，在高压变压器10中不需要线圈l3。在总体上，由此能够节省结构空间和成本。

附图标记列表：

1家用器具

2壳体

3洗衣滚筒

4碱液容器

5内部空间

6门

7驱动马达

8臭氧转换器装置

9线路

10高压变压器

11控制机构

12开关机构

13开关调节器

14分接头

a1　输出端

c1　电容器

c2电容器

d1　二极管

e1　输入端

e2　输入端

e3　输入端

e4　输入端

l1　初级线圈

l2　次级线圈

l3　线圈

m1　晶体管

q　输出端

r　入端

r1　电阻

r2　电阻

r3　电阻

r4　电阻

r5　电阻

r6　电阻

r7　电阻

r8　电阻

s　输入端

u1　比较器

u2　比较器

v-ref1参考电压

v-ref2参考电压

x1　臭氧转换器

x　宽度方向

y　高度方向

z　长度方向