Sensor de presión para electrodomésticos, electrodoméstico que comprende tal sensor de presión y método de detección de presión en electrodomésticos.

La presente invención se refiere a un sensor de presión para electrodoméstico y a un método de detección de presión asociado. El sensor comprende una caja que presenta un orificio para establecer una conexión de fluido con el electrodoméstico; un circuito impreso sujeto en el interior de dicha caja; un emisor y un receptor de luz acoplados al circuito impreso; y una membrana elástica dentro de dicha caja que separa una primera zona estanca en la que están el circuito impreso, el emisor y el receptor de luz, de una segunda zona prevista para disponerse en conexión de fluido con el electrodoméstico de manera que la membrana elástica se deforma en función de una presión aplicada sobre la misma. El emisor emite un haz de luz hacia la membrana, mientras que el receptor recibe el haz de luz emitido por el emisor y reflejado desde la membrana. La intensidad del haz de luz recibido varía en función de la deformación experimentada por la membrana elástica debido a la presión. El circuito impreso convierte un valor de intensidad del haz de luz recibido en un valor de tensión eléctrica, y posteriormente en un valor de presión aplicada sobre la membrana.

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Objeto de la invención

La presente invención se refiere al campo de los electrodomésticos, y más concretamente a un sensor de presión adaptado para usarse en un electrodoméstico.

Antecedentes de la invención

Los sensores de presión o interruptores de presión se utilizan comúnmente en los aparatos electrodomésticos para detectar el nivel de agua. Generalmente, el mecanismo básico consiste en un tubo que está conectado con

la parte inferior del electrodoméstico (por ejemplo, lavadora, lavavajillas, secadora, etc.) en un extremo y al sensor de presión en el otro. Cuando el agua está llenando el tambor al que está conectado el tubo, el nivel del agua se incrementa en la misma altura en el tambor y en el tubo (según el principio de vasos comunicantes tal como entenderá el experto en la técnica) . El nivel de agua aumenta la presión del aire en el interior del tubo, lo que permite al sensor de presión medir la presión del aire. Puede establecerse fácilmente una correlación entre el nivel de agua y la presión del aire en el tubo.

La cantidad de agua empleada por un electrodoméstico es un factor clave en el etiquetado energético y de lavado. Cuanta más agua se introduce, mayor eficacia de lavado, pero menor eficiencia de energía. Esto se debe al hecho de que el etiquetado de energía se obtiene calentando el agua hasta 60ºC o 40ºC, por tanto cuanta más

agua se emplea más energía debe consumirse para calentarla.

En la técnica se conoce una variedad de soluciones para medir la presión en un electrodoméstico, y controlar así la cantidad de agua empleada, por ejemplo, en un ciclo de lavado de una lavadora. Por un lado, se conocen los interruptores de presión. Un interruptor de presión es un dispositivo que permite el control principal para saber cuándo el agua ha alcanzado un nivel determinado conmutando un contacto. Normalmente, este contacto también se utiliza para permitir el funcionamiento del calentador, ya que no puede funcionar sin agua. Estos sistemas sólo pueden ofrecer señales de todo o nada. Un ejemplo de estos interruptores de presión es el dado a conocer en el documento EP 1501109, el cual describe un interruptor que comprende una caja en la que se dispone una membrana. La membrana define una primera zona conectada al entorno que va a controlarse y una

segunda zona a presión atmosférica. En la segunda zona se proporcionan unos medios de accionamiento que actúan conjuntamente con dicha membrana, que tienen una zona de contacto que puede entrar en contacto con la membrana y que pueden moverse por dicha membrana para activar un interruptor relacionado. De manera característica, la zona de contacto comprende una zona central asociada con un primer pistón y al menos una zona periférica asociada con un segundo pistón. El primer y el segundo pistón pueden moverse axialmente de manera autónoma con respecto a dicha caja. Cada una de las zonas central y periférica caracteriza un intervalo de valores de presión específico que aumenta desde la zona más periférica hacia la zona central.

Aunque los interruptores de presión conocidos en la técnica anterior pueden proporcionar resultados aceptables y económicos, están constituidos por una gran cantidad de elementos mecánicos móviles. Esto da lugar a una

45 complejidad en cuanto a su fabricación y montaje, así como una mayor posibilidad de fallos mecánicos durante su vida útil de funcionamiento. Además, como ya se mencionó anteriormente, tan sólo permiten proporcionar señales que indican que se ha alcanzado un determinado valor de presión, pero no permiten una medición continua de dicha presión.

Otra solución conocida en la técnica son los sensores de presión, que detectan el nivel del agua de manera analógica. Esto permite el control para ajustar el nivel de agua de una manera precisa. Un grupo principal de estos sensores de presión se basan en elementos magnéticos o electromagnéticos. Un ejemplo de estos sensores de presión es el conocido por el documento FR 2755237, el cual da a conocer un transductor diferencial de presión que comprende una carcasa rígida hueca en la que está tensada una membrana, la cual 55 divide la zona interna de la carcasa en una primera y una segunda cámara que están separadas de manera estanca. En la carcasa se definen una primera y una segunda abertura destinadas a introducir, en dichas cámaras, fluidos respectivos cuyas presiones actúan sobre las superficies opuestas de la membrana. El transductor también comprende un bobinado soportado en una posición fija con respecto a dicha carcasa. Un equipo móvil está conectado a la membrana y se extiende en una de las cámaras, comprendiendo el equipo un núcleo de material ferromagnético móvil con respecto a dicho bobinado, con el fin de realizar un desplazamiento de la membrana, de manera que la inductancia del bobinado es susceptible de variar en función de la diferencia de las presiones de los fluidos que actúan sobre la membrana. El transductor también comprende primeros medios elásticos dispuestos en la carcasa y que tienden a oponerse elásticamente al desplazamiento del equipo móvil y de la membrana en un sentido, así como segundos medios elásticos también dispuestos en la carcasa y 65 que tienden a oponerse elásticamente al desplazamiento del equipo móvil y de la membrana en el sentido opuesto. Por último, el transductor comprende medios de regulación asociados a los medios elásticos primeros y

segundos, y susceptibles de permitir un calibrado de su carga previa.

Puede apreciarse que estos sensores de presión también resultan complicados de fabricar y montar, y presentan un coste sustancialmente elevado con respecto a los interruptores de presión anteriormente mencionados.

Otro ejemplo de sensor de presión es el dado a conocer por el documento US6765196, que da a conocer un sensor de presión que comprende un alojamiento, una membrana dispuesta en el alojamiento y que puede deformarse por la presión que va a medirse, una fuente de luz con un eje óptico, un detector de luz con un eje óptico, y un bloqueador de luz acoplado a la membrana y que puede desviarse por la misma. El bloqueador está dispuesto en el trayecto del haz de la fuente de luz. La fuente de luz y el detector de luz están dispuestos en el alojamiento de tal manera que sus ejes ópticos son paralelos entre sí. El sensor también comprende una primera superficie de reflexión asignada a la fuente de luz y una segunda superficie de reflexión asignada al detector de luz, obteniéndose una trayectoria de haz no interrumpida desde la fuente de luz, a través de ambas superficies de reflexión, hasta el detector de luz. El bloqueador de luz está dispuesto entre ambas superficies de reflexión.

Por último, un dispositivo de soporte fabricado de un material transparente puede insertarse en el alojamiento y tiene una abertura de recepción para cada uno de la fuente de luz y el receptor de luz, teniendo además las superficies de reflexión primera y segunda formadas integralmente en el mismo en la región de las aberturas de recepción respectivas. Según este sensor de presión, cuando la membrana se deforma debido a la presión, el bloqueador de luz se desvía y, en función de dicha desviación, bloquea o deja pasar luz desde la fuente de luz hasta el receptor de luz.

Este tipo de sensor de presión, aunque proporciona resultados apropiados, sigue comprendiendo una gran cantidad de elementos mecánicos móviles, además de presentar un coste de fabricación relativamente elevado.

Por tanto, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un sensor de presión que combine los buenos resultados obtenidos por los sensores de presión conocidos en la técnica (o incluso mejores) , con el reducido coste de fabricación y mantenimiento de los interruptores de presión.

Descripción de la invención

La presente invención da a conocer, en un primer aspecto de la misma, un sensor de presión para su uso en un electrodoméstico, tal como por ejemplo una lavadora, un lavavajillas, una secadora, etc. El sensor de presión de la presente invención comprende:

-una caja que presenta un orificio para establecer una conexión de fluido con el electrodoméstico;

- un circuito impreso sujeto en el interior de dicha caja; ...

1. Sensor de presión para su uso en un electrodoméstico, que comprende:

- una caja (10) que presenta un orificio (12) para establecer una conexión de fluido con el electrodoméstico;

- un circuito impreso (22) sujeto en el interior de dicha caja (10) ;

- un emisor de luz (24) y un receptor de luz (26) , ambos acoplados a dicho circuito impreso (22) ; y

- una membrana elástica (14) sujeta mediante medios de fijación estanca en el interior de dicha caja (10) , separando dicha membrana (14) una primera zona estanca en la que se encuentran el circuito impreso (22) , el emisor de luz (24) y el receptor de luz (26) , de una segunda zona prevista para

disponerse en conexión de fluido con el electrodoméstico de manera que la membrana elástica (14) se deforma en función de una presión aplicada sobre la misma;

estando el emisor de luz (24) dispuesto para emitir un haz de luz hacia la membrana (14) , estando el receptor de luz (26) dispuesto para recibir un haz de luz emitido por el emisor de luz (24) y reflejado desde la membrana (14) , variando la intensidad del haz de luz recibido por el receptor de luz (26) en función de la deformación experimentada por la membrana elástica (14) debido a la presión, y estando el circuito impreso (22) dispuesto para convertir un valor de intensidad del haz de luz recibido en el receptor de luz (26) en un valor de tensión eléctrica, que se convierte a su vez en un valor de presión aplicada sobre la membrana elástica (14) .

2. Sensor de presión según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de fijación estanca en el interior de la caja (10) consisten en un elemento retenedor (16) del que emergen unas patillas (18) rematadas en arpones (20) adecuados para bloquearse en unos orificios correspondientes practicados en una superficie de la caja (10) .

3. Sensor de presión según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho elemento retenedor (16) presenta una forma de anillo.

4. Sensor de presión según la reivindicación 1, caracterizado porque la caja (10) está dividida en una 35 carcasa (28) que presenta una abertura y en la que se incluyen el emisor de luz (24) , el receptor de luz

(26) y el circuito impreso (22) , y una tapa (30) dispuesta para acoplarse a la carcasa (28) cubriendo esa abertura, quedando la membrana elástica (14) alojada dentro de la tapa (30) y presentando dicha tapa

(30) además un orificio (12) para establecer conexión de fluido con el electrodoméstico.

5. Sensor de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un soporte (32) incorporado al circuito impreso para alojar el emisor de luz (24) y el receptor de luz (26) .

6. Sensor de presión según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho soporte (32) proporciona

además una determinada inclinación al emisor de luz (24) y al receptor de luz (26) uno hacia el otro. 45

7. Sensor de presión según cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque el soporte es de material transparente y cumple la función de guía de luz para el haz transmitido desde el emisor de luz hacia el receptor de luz.

8. Sensor de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la luz emitida por el emisor de luz (24) y recibida por el receptor de luz (26) es luz infrarroja.

9. Sensor de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor

de luz (24) es un fotodiodo. 55

10. Sensor de presión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el receptor de luz (26) es un fototransistor.

11. Electrodoméstico que comprende un sensor de presión según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a

10.

12. Electrodoméstico según la reivindicación 11, siendo el electrodoméstico una lavadora.

13. Método de detección de presión en un electrodoméstico, que comprende las etapas de:

65 -disponer una membrana elástica en conexión de fluido con un electrodoméstico, pudiendo

FIG. 1

FIG. 2

FIG. 3

FIG. 4

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Relación de transferencia

1, 200

1, 000 0, 800 0, 600 0, 400

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