CN101676470B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种洗衣机。该洗衣机的控制部首先在检测洗涤物的量的步骤中，使电动机中产生规定的加速转矩。然后，使滚筒的旋转加速到规定的转速。而且，将该规定转速下的旋转保持规定时间。然后，在保持旋转的期间内将位移运算部输出的运算结果和预先设定的基准值进行比较，当运算结果小于基准值时，检测出水槽相对于壳体固定着。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机，该洗衣机的水槽以及收容洗涤物的滚筒可以摇动且弹性地被支承于壳体内。

背景技术

图6是表示以往的洗衣机的内部结构的图。该洗衣机具有防止随着滚筒的旋转而产生的振动传递到壳体1上的防振构造。即，在壳体1内，具有防振构造的悬挂构件3自上方将水槽2防振地支承为悬空状态。另外，减振器4自下方支承水槽2，对振动进行衰减。

形成为有底圆筒形的滚筒5可以旋转地支承在水槽2内。在水槽2的外底部设有电动机7，电动机7的旋转通过电动机皮带轮8、皮带9、驱动皮带轮6等被传递到滚筒5上。通过滚筒5的旋转驱动，进行洗涤、漂洗、脱水等步骤。

在水槽2上固定有加速度传感器10。当水槽2振动而对加速度传感器10施加加速度时，加速度传感器10内部的振子摆动而将其位移转换成电信号。该电信号被传送至控制部(未图示)，有效地用于振动控制。另外，在水槽2内安装有舌簧开关14。通过安装于驱动皮带轮6上的磁铁15使舌簧开关14接通或断开。该接通-断开信号被传送到上述控制部，有效地用于旋转控制等。

在该构造中，为了在脱水步骤时放入到滚筒5内的洗涤物偏置的情况下吸收该偏置而可进行脱水旋转，防振构造可使水槽2摆动地对其进行防振支承。因此，能够防止振动向壳体1传递。但是，当洗涤物异常大幅度地偏置时，有时会引起水槽2的异常振动。

当水槽2异常振动时，有可能自洗衣机产生较大的噪音，或者损伤洗衣机。为了解决该问题，根据由加速度传感器10检测到的水槽2的振动，由控制部降低滚筒5的转速，或者停止脱水动作而再次供水来消除洗涤物的偏置。

另一方面，当水槽2在壳体1的内部被可以摇动地支承时，在搬运移送洗衣机时，水槽2有时会异常大幅度地摆动。此时，水槽2、安装在水槽2上的构件有可能碰到壳体1的内壁面、安装在壳体1内部的其他构件而导致破损。

因此，为了解决这种搬运移送时的问题，在搬运移送时，利用固定螺栓17在壳体1和水槽2之间安装移送件16。这样水槽2被固定保持，使其在移送中不会摆动。而且，在安装洗衣机时，可拆卸固定螺栓17及移送件16，解除水槽2的保持固定。

但是，在该结构中，移送洗衣机后，有可能忘记拆卸移送件16而直接进行洗涤脱水运转。在这样的情况下，无法由出于减轻滚筒5旋转时的振动的目的而安装的悬挂构件3及减振器4发挥防振效果的功能。而且，会在壳体1中会产生异常声音、异常振动，甚至导致构件破损等。另外，这样的异常主要发生在脱水运转时。自动运转在通常的洗衣机中，在脱水运转时刻使用者通常会离开洗衣机，因此，无法将异常报告迅速地告知使用者。

发明内容

本发明是一种洗衣机，该洗衣机通过在洗涤步骤的初始阶段检测水槽是否固定在壳体上，防止由洗涤、脱水时的异常振动等引起的不良情况于未然。

本发明的洗衣机包括壳体、水槽、滚筒、加速度传感器、加速度检测部、位移运算部、电动机、转速检测部和控制部。水槽可以摆动地弹性支承于壳体内。有底筒状的滚筒具有旋转轴，被设置在水槽内，用于收容洗涤物。固定在水槽上的加速度传感器能够检测水槽的振动加速度。加速度检测部检测加速度传感器的加速度输出。位移运算部对加速度检测部输出的水槽的加速度输出进行运算并将其作为位移输出。电动机旋转驱动滚筒。转速检测部检测电动机的转速。控制部基于转速检测部的检测输出控制电动机的旋转，控制洗涤步骤及在洗涤步骤之前检测洗涤物的量的步骤。另外，控制部检测水槽是否固定在壳体上的情况。具体地说，控制部首先在检测洗涤物的量的步骤中，使电动机中产生规定的加速转矩。然后，使滚筒的旋转加速至规定的转速。并且将该规定转速下的旋转保持规定时间。然后，在保持旋转的期间将位移运算部输出的运算结果和预先设定的基准值进行比较，当运算结果小于基准值时，检测出水槽固定在壳体上。

由此，即使设置技术人员将洗衣机设置于目标场所时忘记拆下洗衣机的移送件而将水槽固定在壳体上，也能够防止由洗涤、脱水时的异常振动等引起的不良情况于未然。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的滚筒式洗衣机移送时的构造的剖视图。

图2是图1所示的滚筒式洗衣机的控制电路的方框结构图。

图3、图4是表示图1所示的滚筒式洗衣机的布量检测动作的图。

图5是表示图1所示的滚筒式洗衣机的移送件检测方法的流程图。

图6是以往的滚筒式洗衣机的内部构造的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。

图1是表示本发明的实施方式的滚筒式洗衣机移送时的构造的剖视图。图2是该滚筒式洗衣机的控制电路的方框结构图。该洗衣机包括壳体83、水槽82、滚筒78、加速度传感器88、加速度检测部39、位移运算部40、电动机81、转速检测部33和控制部31。水槽82可以摇动地弹性支承于壳体83内。有底筒状的滚筒78包括沿水平方向或者倾斜方向延伸的转轴79，被设置在水槽82内，用于收容洗涤物。

加速度传感器88固定在水槽82上，检测多个方向上的振动成分。即，加速度传感器88能够检测水槽82的振动加速度。加速度检测部39检测加速度传感器88的加速度输出。位移运算部40对水槽82的前后方向或者上下方向的加速度输出进行运算并将其作为前后方向或者上下方向的位移输出。

电动机81使滚筒78旋转。转速检测部33检测电动机81的转速(每单位时间的转速)。控制部31基于转速检测部33的检测输出控制电动机81的旋转。即，控制部31控制洗涤步骤、漂洗步骤、脱水步骤、及在洗涤步骤之前检测洗涤物量(布量)的步骤。另外，控制部31对水槽82是否固定在壳体83上的情况进行检测。另外，在图2中控制部31包含有加速度检测部39、位移运算部40、转速检测部33等，但是也可以单独设置。

下面，利用具体的例子更加详细地说明该洗衣机。在图1中，水槽单元76包括水槽82、滚筒78、轴承80和电动机81。滚筒78可以旋转地收纳于水槽82内。滚筒78的转轴79由设置于水槽82的背面的轴承80支承。在转轴79上连结有滚筒驱动用的电动机81。

水槽单元76使其轴心倾斜地配设在壳体83内。安装于壳体83的基底部73上的阻尼防振减振器70支承水槽单元76的重量。在固定于水槽82上部的上部支承件75和壳体83的上表面之间设有第1防振弹簧71。在水槽82的下部和壳体83的背面部86之间设有第2防振弹簧72。阻尼防振减振器70和第1防振弹簧71、第2防振弹簧72使水槽82能够摇动地将其弹性地防振支承。在壳体83的左方倾斜面上开闭自由地设有门87。使用者打开门87而向滚筒78内投入洗涤物。

在门87的上方配置有输入设定部35以及显示部36。加速度传感器88固定于水槽82的上方外壁上。由微型计算机等构成的控制部31与输入设定部35、显示部36、加速度传感器88进行信号传送，并控制电动机81的旋转。输入设定部35接受使用者的操作输入，向控制部31发送输入信号。显示部36显示来自输入设定部35的输入内容、控制部31的检测结果。

加速度传感器88例如由半导体加速度传感器构成。加速度传感器88优选由前后左右上下等的多轴(2轴或者是3轴)方向上而不是一个方向上的加速度的传感器构成。由于水槽单元76的振动也并非限定于一个方向，可以通过利用多轴的加速度传感器，以较高的精度检测水槽82的运动。

另外，在上部支承件75和壳体83的背面部86上，利用固定螺栓85安装有用于防止移送洗衣机时水槽单元76摆动的移送件84。即，设于水槽82外壁上的上部支承件75是安装用于固定水槽82和壳体83的移送件84的固定部。移送件84仅在移送时需要，在安装设置洗衣机时同固定螺栓85一起被拆下。

在图2中，整流器21整流商用电源20的交流电。由扼流圈22和平滑电容器23构成的平滑电路使整流后的电力平滑化而将直流电供给到变频电路24。变频电路24将该直流电作为驱动电力而使电动机81旋转。

另外，控制部31基于由输入设定部35输入的运转指示、及由转速检测部33、加速度传感器88等各种检测器测定的运转状态的信息来控制电动机81的旋转。另外，控制部31通过负荷驱动部26控制供水阀27、排水阀28、鼓风机12、加热器29的动作。另外，向显示部36发送为了供使用者判断运转状态、控制状态而显示的信号。

电动机81包括具有三相绕组7a、7b、7c的定子、具有2极的永久磁铁的转子(未图示)、位置检测元件30a、30b、30c。即，电动机81例如构成为直流无刷电动机，被由开关元件24a～24f构成的PWM(Pulse Width Modulation；脉宽调制)控制变频电路24控制旋转。这样，电动机81可以改变转速。

位置检测元件30a、30b、30c检测出的转子位置检测信号被输入到控制部31。控制部31基于这些转子位置检测信号，利用驱动电路32来PWM控制开关元件24a～24f的连通/断开状态。控制部31通过该控制，控制对定子的3相绕组7a、7b、7c的通电而使电动机81以规定的转速旋转。

位置检测元件30a、30b、30c的检测输出被输入到转速检测部33。转速检测部33根据位置检测元件30a、30b、30c中的任一信号状态的变化来检测其周期，由该周期算出电动机81的转速。

根据投入到滚筒78内的洗涤物量，通过滚筒78施加到电动机81的负荷进行变动。因此，只要将转速检测部33的检测输出供给到布量检测部34，布量检测部34就可基于检测出的转速来检测投入到滚筒78内的洗涤物量(布量)。即，布量检测部34利用施加于电动机81的电力(转速上升时电动机81中产生的负荷)、转速检测部33的检测输出及转速变化所需的时间，检测出投入到滚筒78内的布量。具体的内容见后述。

另外，由于转速检测部33的检测输出与滚筒78的转速相对应，因此，在以下的说明中的滚筒78的转速表示通过转速检测部33的检测输出而获得的值。

固定在水槽82上的加速度传感器88检测水槽82的上下、前后多个方向的加速度。加速度检测部39检测来自加速度传感器88的数字信号或者模拟信号。例如，在布量检测步骤的期间内，以160Hz对加速度进行取样。位移运算部40运算该加速度数据而算出上下、前后方向上的位移。控制部31从这样算出的水槽82的位移量数据检测是否存在异常振动，从而检测是否存在移送件84。

下面，参照图3、图4对布量检测方法进行说明。图3、图4是表示图1所示的滚筒式洗衣机的布量检测动作的图。横轴表示经过时间，纵轴表示滚筒78的转速。

当在洗涤运转开始前由控制部31指示布量检测步骤开始时，电动机81开始旋转。如图3、图4所示，在经过了规定时间或者到达规定的转速N1之后，控制部31在电动机81上产生加速转矩T1。于是，在时间t1期间内，使转速上升ΔN1，使转速达到规定转速N2(第1检测步骤)。

在此，规定转速N1是指电动机81刚刚起动后的低转速。另外，规定转速N2是指图1中的振动系统、即水槽单元76的一次共振频率以下的转速。这样将检测步骤中的滚筒的最大转速N2作为水槽单元76的一次共振频率以下的转速的理由见后述。

当达到转速N2后，控制部31并不使转速降低而是控制电动机81，使转速N2保持ts秒钟。而且，一边将转速稳定地保持在N2，一边利用加速度传感器88进行检测是否存在移送件84的步骤。

根据投入到滚筒78内的衣物类的量，滚筒78等振动系统的惯性力矩发生变化，有时使直到转速达到N2为止的时间产生偏差、或者转速自身不稳定。控制部31通过将转速在N2保持ts秒钟而减少这样的偏差。由此，减小加速度传感器88所检测的加速度的检测偏差。

能够如图3所示那样将转速理想地保持在N2是在滚筒78等振动系统的惯性力矩较小的情况。另一方面，当滚筒78等振动系统的惯性力矩较大的情况下，达到转速N2后有时超出规定而转速比N2高一些。该超出规定的量根据洗涤物的量及种类发生变化。

即如图4所示，转速到达N2后，转速超出规定ΔNs。此时，控制部31立即通过转速修正控制将转速修正为N2，在下一个ts秒钟期间内利用加速度传感器88进行检测是否存在移送件84的步骤。另外，在实际制品中t秒的设定也取决于洗衣机的容量，但是通常只要设定为1～3秒就能够正确地检测。

在检测是否存在移送件84的步骤结束后，控制部31使滚筒78的转速降低。于是，通过惯性旋转的电动机81产生减速转矩T2，在时间t2期间内使转速从规定转速N3下降ΔN2，使电动机81的转速为规定的N4(第2检测步骤)。此时，由于转速准确地从N2降低，所以能够准确地检测转速的降低时间t2。

在布量检测中，由在第1检测步骤中转速上升时产生在电动机81上的负荷求得t1，由在第2检测步骤中转速的降低求得t2。布量检测部34基于由t1、t2预先决定的表格运算所投入的布量。

另外，通常在布量检测后，进行基于布量的水位设定、供水步骤以及洗涤剂投入，开始洗涤步骤。在该洗涤运转开始前的布量检测步骤的初始阶段中，控制部31由水槽82的摆动检测加速度，检测是否存在移动件84。

接着，参照图5对检测移送件84是否存在的方法进行说明。图5是表示图1所示的滚筒式洗衣机的移送件检测方法的流程图。

当由输入设定部35输入洗涤运转开始信号时(S31)，电动机81起动(S32)，加速度传感器88开始检测加速度(S33)。

加速度传感器88输出水槽单元76的至少上下、前后方向的加速度信号，加速度检测部39检测该输出。加速度检测部39开始以160Hz对来自加速度传感器88的数字信号或者模拟信号进行取样后，控制部31开始布量检测步骤(S34)。即，控制部31驱动电动机81，利用规定的转矩T1使滚筒78的转速从N1上升，控制滚筒78的转速使其达到上升ΔN1后的规定转速N2(S35)。

当滚筒78的转速达到N2时，控制部31迅速控制滚筒78的转速而将其保持在N2(S37)。当滚筒78的转速稳定在N2时，加速度检测部39测量前后方向(X轴)和上下方向(Z轴)的加速度信号(S38)，以转速N2测量加速度信号ts秒钟(S39)。

利用在S38中获得的X轴方向和Z轴方向的加速度信号，位移运算部40对X轴方向和Z轴方向的加速度信号进行四则运算而算出滚筒78每1周旋转在X轴方向和Z轴方向的位移量(S40)。

控制部31将水槽82的X轴方向的位移与预先设定的基准值进行比较(S41)。X轴方向的位移小于基准值时，继续将水槽82的Z轴方向的位移与预先设定的基准值进行比较(S42)。Z轴方向的位移也小于基准值时，控制部31判断水槽82被相对于壳体83固定着。即，本应产生的振动未产生的状况判断为存在移送件84(S43)，停止之后的运转(S44)。另外，控制部31也可以将水槽82固定在壳体83上的情况显示在显示部36上(S45)。

另一方面，在S41及S42中位移大于基准值时，控制部31判断为水槽82处于摆动自由地可动状态。即，控制部31判定为不存在移送件84(S46)，转到开始下一步骤的洗涤步骤(S47)。

这样，控制部31在进行布量检测的初始步骤中，使电动机81中产生规定的加速转矩T1。利用该转矩T1使滚筒78的转速加速到含括水槽82在内的振动系统、即水槽单元76的一次共振频率以下的转速N2。而且，在时间ts的期间内保持转速N2的旋转。于是，在ts期间内检测加速度信号，用位移运算部40算出前后方向以及上下方向的位移。然后，将算出的位移(运算结果)与基准值进行比较。当运算结果小于基准值时，检测出水槽82被固定在壳体83上。这样，控制部31检测水槽82是否相对于壳体83固定。通过以这样的结构直接检测水槽82的振幅值，能够以较高精度检测是否存在移送件84。

如以上所述，在洗衣机的运转过程中，在进行布量检测的初始步骤中判定是否存在移送件84，所以可以避免在之后的洗涤、脱水步骤中产生异常振动等。另外，由于显示该异常，所以可以更早地告知使用者。另外，也可以替代显示部36而使用蜂鸣器、语音引导等。即，只要设有告知控制部31的检测结果的告知部即可。

另外，该判定结构不需要特别的构造，可以有效地利用以往被实用化的振动传感器、布量检测的结构而进行。因此，可以廉价地实用化。

另外，在检测布量、检测是否存在移送件84时，滚筒78的最大转速N2被设定为水槽82的1次共振频率以下。由此，在检测时即使水槽82晃动，也不会产生很大的能量。因此，即使在未拆下移送件84的状态下也不会产生异常振动、噪音，可以检测布量、检测是否存在移送件84。

另外，在图5中算出X轴方向、Z轴方向的位移而将其与基准值进行比较，但也可以检测左右方向(Y轴方向)的振动而算出Y轴方向的位移而用于判定。而且，也可以将X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的位移中的任1个、或者组合其中的2个来用于判定。

另外，在上述说明中，在增大和减小滚筒78的转速这两种情况下检测布量，但也可以仅在一种情况检测布量。

另外，上述说明中，对滚筒78的转轴沿水平方向或者倾斜方向的情况进行了说明，但本发明并不限定于该结构。即使是滚筒78的旋转轴沿铅直方向设置的洗衣机，也可以在固定内置有滚筒78的水槽82而将洗衣机移送时应用本发明。

另外，上述说明中，利用搬运件84将水槽82固定在壳体83上，但是本发明并不限定于该结构。也可以适用于在壳体83的内部填充包装材料而固定水槽82的情况等、利用其他方法将水槽82相对于壳体83固定的情况。

如上所述根据本发明，能以高精度检测是否在搬运洗衣机时忘记拆下移送件84，防止因忘记拆下所产生的不良情况、洗涤、脱水时的异常振动等引起的不良情况于未然。本发明可用于家庭用、营业用的洗衣机。

Claims (4)

1.一种洗衣机，其中，

包括：

壳体；

水槽，能够摆动地弹性支承在上述壳体内；

有底筒状的滚筒，其具有旋转轴，被设置在上述水槽内，用于收容洗涤物；

加速度传感器，固定于上述水槽上，能够检测上述水槽的振动加速度；

加速度检测部，检测上述加速度传感器的加速度输出；

位移运算部，对上述加速度检测部输出的上述水槽的加速度输出进行运算并将其作为位移输出；

电动机，旋转驱动上述滚筒；

转速检测部，检测上述电动机的转速；

以及控制部，基于上述转速检测部的检测输出控制上述电动机的旋转，控制洗涤步骤及在上述洗涤步骤之前检测上述洗涤物的量的步骤，并且检测上述水槽是否被相对于上述壳体固定着，

上述控制部在检测上述洗涤物的量的步骤中，使上述电动机中产生规定的加速转矩；

上述控制部使上述滚筒的旋转加速到规定转速；

另外，上述控制部将上述规定转速的旋转保持规定时间；

上述控制部将在保持上述规定转速的旋转的上述规定时间的期间内上述位移运算部输出的运算结果和预先设定的基准值进行比较，当上述运算结果小于上述基准值时，检测出上述水槽固定在上述壳体上。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，

上述水槽在其外壁具有安装用于固定上述水槽和上述壳体的移送件的固定部。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，

还包括告知上述控制部的检测结果的告知部；

上述控制部在检测出上述水槽被固定在上述壳体上时，从告知部告知上述水槽被固定在上述壳体上的情况。

4.根据权利要求1所述的洗衣机，其中，

上述控制部使上述滚筒的旋转加速到的上述规定转速为包括上述水槽在内的振动系统的1次共振频率以下。

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