CN102286868B

CN102286868B - 洗衣机

Info

Publication number: CN102286868B
Application number: CN2011101634922A
Authority: CN
Inventors: 川端真一郎; 金田至功
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: KR101258341B1; KR20110137718A; CN102286868A; JP2012000277A; JP5508948B2

Abstract

本发明提供可避免在旋转槽从高速旋转减速期间内发生水槽共振、振动少地进行使用的洗衣机。弹性支撑在内部具有脱水运行时被旋转驱动的滚筒(旋转槽)的水槽的悬架，具有使水槽的振动衰减的减震器，该减震器可使衰减力变化，在滚筒从高速旋转减速期间内在通过水槽的共振频率(R4)的区域，增大该衰减力。从而，可避免在滚筒从高速旋转减速期间内发生水槽的共振以减少振动，因此，不会产生外箱(1)与水槽碰撞或者洗衣机整体移动等的问题。

Description

洗衣机

技术领域

本发明的实施方式涉及洗衣机。

背景技术

一直以来，在洗衣机中也包括滚筒式洗衣机中，在外箱的内部配置水槽，在该水槽的内部配置旋转槽即滚筒，该滚筒由配置于水槽的外部的马达旋转驱动。

另外，水槽在外箱的底板上由悬架弹性支撑地设置，该悬架具有使与滚筒的振动伴随的水槽的振动衰减的减震器。

而且，就该种减震器而言，众所周知使用功能性流体(smart fluid)作为工作流体。

功能性流体是指通过控制从外部施加的物理量，功能性地改变粘性等的流变(rheology)性质的流体，包含作为通过电气能量的施加而改变粘性的流体的磁粘性流体(MR流体)(Magnetorheological fluid)及电粘性流体(Electrorheological fluid)。

其中，磁粘性流体是例如在油中分散有铁、羰基铁等的强磁性微粒，当被施加磁场时强磁性微粒形成链状的簇(cluster)而使粘度上升，电粘性流体则是当施加电场时使粘度上升。

专利文献1：特开2006-295906号公报

上述使用功能性流体作为工作流体的减震器可通过功能性流体的粘度的变化来改变衰减力，通过减震器，直到达到出现洗衣机的脱水行程起动时的水槽共振的旋转速度为止，增大衰减力，避免水槽共振的发生。

在之后的脱水行程稳定时，减小衰减力，可避免水槽的振动传递到外箱，进而避免该振动传递到设置洗衣机的房间的地面。

但是，水槽的共振从在脱水行程的结束期的滚筒的高速旋转减速的减速过程中，也出现与起动时水槽的共振出现时相同的旋转速度域。

由于水槽的共振，水槽大幅振动，产生外箱与水槽碰撞或者洗衣机整体移动等的问题。特别地，该问题在滚筒内洗涤物偏置(不平衡)时更加显著。

发明内容

因而，本发明的目的是得到可避免旋转槽从高速旋转减速的减速过程中水槽共振的发生、能够减少振动地进行使用的洗衣机。

本实施方式的洗衣机，其特征在于，具备：外箱；位于该外箱的内部的水槽；位于该水槽的内部并被旋转驱动的旋转槽；以及在上述外箱的内部弹性支撑上述水槽，具有使上述水槽的振动衰减的减震器的悬架，上述悬架减震器可改变衰减力，在上述旋转槽的从高速旋转起的减速期间内在通过上述水槽的共振频率的区域，增大上述减震器的衰减力。

附图说明

图1是表示第1实施方式的时序图。

图2是洗衣机整体的部分剖切的纵剖侧面图。

图3是悬架单体的纵剖视图。

图4是电气构成的框图。

图5是表示第2实施方式的与图1相当的图。

图6是表示第3实施方式的与图1相当的图。

图7是表示第4实施方式的与图1相当的图。

符号的说明

1外箱，5控制装置(控制单元，旋转速度检测单元)，6水槽，7悬架，8马达(旋转槽驱动马达)，10滚筒(旋转槽)，34磁粘性流体(功能性流体)，37线圈，41减震器，44衰减力可变机构，47旋转传感器(旋转速度检测单元)，48，49振动传感器(振动检测单元)

具体实施方式

以下，参照图1到图4说明第1实施方式。首先，在图2中表示洗衣机、例如滚筒式洗衣机的全体结构，外箱1作为外壳。

该外箱1的前面部(在图2中为右侧)的大致中央部，形成有洗涤物出入口2，开闭该洗涤物出入口2的门3以轴支撑的方式设置于外箱1。

另外，在外箱1的前面部的上部设置有操作面板4，其里侧(外箱1内)设置运行控制用的控制装置5。

在外箱1的内部配设有水槽6。该水槽6形成为轴向为前后(在图2中为右左)的卧轴圆筒状，该水槽6在外箱1的底板1a上由左右一对(在图2中仅仅图示一方)的悬架7弹性支撑为向前侧朝上地倾斜。悬架7的详细结构将后述。

水槽6的背部(外部)安装有马达8。该马达8包括例如直流的无刷马达，是外转子形，在转子8a的中心部安装的旋转轴(图示省略)经由轴承盖9插通于水槽6的内部。

水槽6的内部配设有滚筒10。该滚筒10也形成为轴向为前后的卧轴圆筒状，通过将该滚筒10在后部的中心部安装到上述马达8的旋转轴的顶端部，从而将其支撑成与水槽6同心地前侧朝向上方地倾斜的状态。

另外，其结果，滚筒10通过马达8而旋转，从而，滚筒10为旋转槽，马达8作为使滚筒10旋转的旋转槽驱动马达而发挥功能。

在滚筒10的周侧部(主干部分)，遍及整个区域形成有多个小孔11。另外，滚筒10及水槽6都在前面部具有开口部12、13，其中的水槽6的开口部13和洗涤物出入口2之间用环状的波纹管14连接。

洗涤物出入口2经由波纹管14、水槽6的开口部13及滚筒10的开口部12，与滚筒10的内部连接。

成为水槽6的最低部的底部中的后方，经由排水阀15与排水管16连接。另外，从水槽6的背部向上方接着向前方，配设有干燥单元17。

该干燥单元17具有除湿器18、送风机19及加热器20，通过进行对水槽6内的空气除湿后加热并使空气返回水槽6内的循环，从而使洗涤物干燥。

这里，说明悬架7的详细结构。悬架7具备：安装于在外箱1的底板1a所具有的安装板21的轴22；和安装于水槽6所具有的安装板23的缸体24。

详细地说，在轴22的下端部设置有图3所示连结部22a，如图2所示，通过将该连结部22a经由橡胶等的缓冲件25等由螺母26紧固到底板1a的安装板21，从而将轴22安装到安装板21。

另一方面，在缸体24的上端部设置有图3所示连结部件27，如图2所示，通过将该连结部件27经由缓冲件28等由螺母29紧固到水槽6的安装板23，从而使缸体24与水槽6一起在上下方向(轴向)上振动。

缸体24的详细情况如图3所示，包括具有外筒24a及内筒24b的二重筒，外筒24a、内筒24b的上端部由外端盖30及内端盖31封闭，另外，下端部由外套筒32及内套筒33封闭。

在该缸体24的内筒24b内，填充有功能性流体，该场合为磁粘性流体(MR流体)34。

所谓功能性流体，如前所述，是通过控制从外部施加的物理量而功能性地改变粘性等的流变性质的流体，包含作为通过电气能量的施加而改变粘性的流体的磁粘性流体34及未图示的电粘性流体。

本实施例中，采用根据磁场的强度而改变粘性特性的磁粘性流体34，但是也可以采用根据电场的强度而改变粘性特性的电粘性流体(ER流体)。

磁粘性流体34例如是在油中分散有铁、羰基铁等的强磁性微粒，当被施加磁场时强磁性微粒形成链状的簇而使粘度上升。

缸体24的内筒24b内收纳有活塞阀35。该活塞阀35为短圆筒状，在轴22的上端部固定附着，其外周面相对于内筒24b的内周面以可相对上下往复运动的方式密接。

另外，该活塞阀35的外周面附近，形成在轴向上贯通的多个锐孔36，在比该锐孔36靠中心侧的位置安装有用于发生磁场的线圈37。

另外，线圈37的引出线37a通过轴22的中心孔38与外部的驱动电路(图示省略)连接。另外，轴22的中心孔38在轴22的上端部由密封部件39封闭。

而且，轴22中的比固定有活塞阀35的上端部靠下方的部分，贯通缸体24的内套筒33、外套筒32及密封部件40向缸体24外的下方突出，这样构成减震器41。

在该减震器41的轴22的下部固定弹簧支座42，在该弹簧支座42和外套筒32之间，以自由伸缩的方式介入盘簧43以构成悬架7，由悬架7弹性支撑水槽6。

这样构成的悬架7中，水槽6若上下方向振动，则与水槽6一体，减震器41的缸体24也伴随盘簧43的伸缩而在轴向上下往复运动。

此时，通过活塞阀35在缸体24内的磁粘性流体34中相对地上下往复运动，使磁粘性流体34通过活塞阀35的锐孔36。此时，由于磁粘性流体34的粘性，在悬架7中发生衰减力，使水槽6的振幅衰减。

另外，此时，若对线圈37通电而向磁粘性流体34施加磁场，则磁粘性流体34的粘度上升。因此，磁粘性流体34通过锐孔36时的摩擦损失增加，因此衰减力增大。

即，悬架7为可通过对线圈37通电而改变衰减力的部件，磁粘性流体34和线圈37构成使衰减力变化的衰减力可变机构44。

该衰减力可变机构44在该情况下具有线圈37，作为发生磁场的磁场发生装置，通过改变该磁场，来改变衰减力。

另外，衰减力可变机构44通过改变电场(电场)来改变衰减力，成为具有发生电场的电场发生装置的机构。

在图4中以框图示出控制装置5为中心的电气构成的框图。控制装置5包括例如微计算机，作为控制滚筒式洗衣机的全部运行的控制单元而发挥功能。

从在操作面板4设置的包括各种操作开关的操作输入部45对该控制装置5输入各种操作信号。

此外将还来自检测水槽6内的水位的水位传感器46的水位检测信号输入控制装置5，并且还对其输入来自检测马达8的旋转的旋转传感器47的旋转检测信号。

而且，输入来自检测水槽6的振动的振动检测单元即振动传感器48、49的振动检测信号。

另外，旋转传感器47是利用例如霍尔元件的传感器，如图2所示，在马达8的内部设置，通过检测转子8a的旋转来检测马达8的旋转。

另外，控制装置5，基于来自旋转传感器47的旋转检测信号，执行用马达8的转数乃至滚筒10的转数除以检测所需时间的运算，由此，作为检测滚筒10的旋转速度的旋转速度检测机构发挥作用。

振动传感器48、49包括加速度传感器，如图2所示，分开配设在水槽6的外部中的下方的前部和后部。

而且，控制装置5，根据前述的各种输入和检测结果以及预先存储的控制程序，对驱动电路51提供驱动控制信号，该驱动电路51驱动为了对水槽6内给水而设置的的供水阀50、马达8、排水阀15、驱动干燥单元17中的送风机19的送风叶片19a(参照图2)的马达19b(参照同图)、干燥单元17中的加热器20的热源20a(参照图2)及悬架7的减震器41中的线圈37。

接着，说明上述构成的滚筒式洗衣机的作用。

当基于操作面板4的操作，开始标准的运行行程时，最初开始进行洗涤(清洗及漂洗)运行。该洗涤运行中，执行由供水阀50对水槽6内供水的工作，接着，马达8工作，从而使收容有洗涤物的滚筒10以低速在正反两方向上交互旋转。

当洗涤运行结束时，接着，开始进行脱水运行。对于该脱水运行的详细情况将后述。

当脱水运行结束时，然后执行干燥运行。该干燥运行中，边使滚筒10以低速正反两方向旋转，边使干燥单元17工作，使水槽6内的空气按顺序在除湿器18、送风机19及加热器20进行循环。

而且，关于脱水运行如图1的(a)所示。即，使滚筒10向一个方向旋转，使其旋转速度如R所示地变化。其中，在初期如在R1部分所示，使滚筒10的旋转速度上升到使洗涤物甩附到滚筒10的内周部左右的例如55～60rpm，然后使其稍微下降，进而之后使滚筒10的旋转速度上升。由此，成为洗涤物在滚筒10的内周部均等分散的状态。

之后的滚筒10的旋转速度的上升是阶段性的，在分别使该旋转速度上升(加速)时，如在R2部分所示，通过水槽6的共振频率。

包含通过该水槽6的共振频率的部分的区域，到例如300rpm为止，其间，在水槽6振动，特别是通过水槽6的共振频率时，水槽6通常大幅度振动。

另外，实验确认水槽6的共振频率，对于水槽6的上下方向的振动，滚筒10处于例如200～250rpm的旋转速度区域，另外，对于水槽6的前后左右的振动，滚筒10处于例如150～200rpm的旋转速度区域。

对于这样的水槽6的共振所产生的振动，在第1实施例的情况中，在包含通过水槽6的共振频率的部分的区域，如图1的(b)所示，对悬架7的减震器41中的线圈37通电(ON)。

通过对线圈37通电，减震器41中，如前所述，对磁粘性流体34施加磁场，使磁粘性流体34的粘度上升，因此磁粘性流体34在锐孔36中通过时的摩擦损失增加，因此减震器41的衰减力增大。

因此，水槽6的振动被抑制，可避免外箱1与水槽6的碰撞或者洗衣机整体的移动等问题的发生。

另外，在滚筒10的旋转速度阶段地上升中，在设定为匀速的各段(R3部分)中，避免从洗涤物排出的水在水槽6内过多停留而进行将其顺利排出的“排水”。

然后，滚筒10的旋转速度超过300rpm而达到高速脱水域，在又经过规定时间后的减速区域中，使停止对悬架7的减震器41中的线圈37通电(OFF)，直到使旋转速度达到300rpm为止。

从而，该期间，减震器41的衰减力成为由磁粘性流体34的自然粘度所获得的大小，通过该自然粘度，可避免水槽6的振动传递到外箱1，进而避免该振动传递到设置洗衣机的房间的地面。

然后，在超过300rpm的减速时，滚筒10的旋转速度也如R4部分所示，通过水槽6的共振频率。

此时，在第1实施方式的情况中，该滚筒10的旋转速度降低时，在包含通过水槽6的共振频率的部分的区域，对悬架7的减震器41中的线圈37通电(ON)。

从而，与上述同样，向磁粘性流体34施加磁场，使磁粘性流体34的粘度上升，增大减震器41的衰减力，抑制水槽6的振动。

这样第1实施方式中，弹性支撑在内部具有脱水运行时被旋转驱动的滚筒10的水槽6的悬架7，具有使水槽6的振动衰减的减震器41，该减震器41可改变衰减力，在滚筒10从高速旋转起的减速期间内在通过水槽6的共振频率的区域，增大该衰减力。

从而，可避免在滚筒10从高速旋转起的减速期间内发生水槽6的共振，减少振动，因此，能够以不会产生外箱1与水槽6碰撞和/或洗衣机整体移动等的问题的状态使用。

图5至图7表示了第2至第4实施方式，对分别与第1实施方式同样的部分附上同样符号，省略其说明，仅仅对不同的部分进行说明。

第2实施方式在图5所示的第2实施方式中，根据包括旋转传感器47和控制装置5的旋转速度检测单元的检测结果，在滚筒10从高速旋转起的减速期间内在通过水槽6的共振频率的区域，使减震器41的衰减力增大。

具体地说，在由旋转速度检测单元检测到超过300rpm的减速时的滚筒10的旋转速度达到通过水槽6的共振频率的各R4部分时，对减震器41的线圈37通电(ON)。

从而，在通过水槽6的共振频率的区域，分别向磁粘性流体34施加磁场，使磁粘性流体34的粘度上升，增大减震器41的衰减力。

另外，该情况下，不仅在滚筒10的减速时，而且在加速时，由旋转速度检测单元检测到达到通过水槽6的共振频率的前述的各R2部分时，也对减震器41的线圈37通电(ON)。

水槽6的共振频率由悬架7的弹簧常数和/或横振尺寸等洗衣机的结构上的振动系统确定，通过把握滚筒10的旋转速度，可判断水槽6是否共振振动。

因此，如本实施方式那样，根据包括旋转传感器47和控制装置5的旋转速度检测单元的检测结果，在通过水槽6的共振频率的区域，执行使减震器41的衰减力增大的处理，从而可以可靠地抑制水槽6的共振振动。

另外，该情况下，通过在通过水槽6的共振频率的区域以外，避免使减震器41的衰减力增大，可避免水槽6的振动传递到设置洗衣机的房间的地面。

而且，由于不用无谓地增大减震器41的衰减力，因此也可以减少消耗电力。

另外，根据旋转速度检测单元的检测结果，在通过水槽6的共振频率的多个区域，执行增大减震器41的衰减力的处理，通过在该多个区域执行，从而可以更可靠地抑制水槽6的共振振动。

第3实施方式在图6所示的第3实施方式中，仅仅在滚筒10从高速旋转起的减速期间内在通过出现水槽6的最大共振的共振频率的区域(该场合，为滚筒10的旋转速度高的部分)，根据旋转速度检测单元的检测结果，执行使减震器41的衰减力增大的处理。

另外，不仅在滚筒10的减速时，而且在加速时，在通过出现水槽6的最大共振的共振频率的区域(该情况下，为滚筒10的旋转速度高的R2部分)，也对减震器41的线圈37通电(ON)。

这样，可以按需要充分抑制水槽6的共振振动并进一步减少消耗电力。

第4实施方式在图7所示的第4实施例中，在滚筒10从高速旋转起的减速期间内在通过水槽6的共振频率的区域，根据振动检测单元即振动传感器48、49的检测结果来执行使减震器41的衰减力增大的处理。

具体地说，如图7的(b)所示，由振动传感器48、49持续检测水槽6的振动，在该检测结果(该图中波形表示的振动数据)超过阈值时，如图7的(c)所示，对减震器41的线圈37通电(ON)。

由于水槽6的共振可通过检测水槽6的振动来判定，因此，在这样的滚筒10从高速旋转起的减速期间内在通过水槽6的共振频率的区域(前述的各R4部分)，根据振动传感器48、49的检测结果来执行使减震器41的衰减力增大的处理，从而可以可靠地抑制水槽6的共振振动。

另外，不仅在滚筒10的减速时，而且在加速时，在通过水槽6的共振频率的前述各R2部分中，在由振动传感器48、49检测到超过阈值的振动时，也对减震器41的线圈37通电(ON)。

这样一来，也可以可靠地抑制水槽6的共振振动，并减少消耗电力。

特别地，在脱水运行时的滚筒10内的洗涤物偏置(不平衡)少的情况下，水槽6的振动发生得也少，振动传感器48、49的检测结果也不会达到阈值，因此，即使不增大减震器41的衰减力也不会产生特别的问题，因此，通过避免对线圈37通电，可以减少消耗电力。

以上说明的洗衣机，不限定于上述实施例，在不脱离要旨的范围内可适宜变更进行实施。

作为其一例，在减震器41为可通过通电改变衰减力的上述构成的情况下，也可以通过二次电池进行通电。

作为二次电池，是例如特开2008-6182号公报所记载的充电电池，作为该充电电池的通电对象，通过将该公报所记载的控制电路置换为所述的减震器41的线圈37，可实现减震器41的衰减力的变化。

从而，在脱水运行时发生停电，或者使用者误从电源插座拔下插头时，也可以由充电了的二次电池从控制装置5对减震器41的线圈37通电，因此可以可靠地抑制水槽6的共振振动。

作为其他方法，在减震器41为可通过通电改变衰减力的上述构成的情况下，也可以由滚筒10从高速旋转减速时在马达8发生的再生电力来通电。

作为再生电力，是例如特开2002-374694号公报所记载的马达的制动时在马达发生的再生电力，作为该再生电力的通电对象，通过将该公报所记载的微计算机置换为所述的减震器41的线圈37，可以实现减震器41的衰减力的变化。

与上述同样地，在脱水运行时发生停电，或者使用者误从电源插座拔下插头时，也可以由充电了的二次电池从控制装置5对减震器41的线圈37通电，因此可以可靠地抑制水槽6的共振振动。

另外，即使是可从主电源(商用电源)通电的状况，通过使用再生电力对减震器41的线圈37通电，也可减少消耗电力。

另外，这些二次电池以及再生电力不仅在第1实施方式中，还可以在第2到第4实施方式中使用，尤其在第2到第4实施方式中，由于限定地进行对减震器41的线圈37通电，因此，即使是容量不多的这些二次电池及再生电力也可以应付。

另外，洗衣机也不限于滚筒式，也可同样应用于在纵轴上具有水槽和旋转槽的纵轴洗衣机中而实施。另外，当然也可应用于不具有干燥功能的洗衣机。

Claims

1.一种洗衣机，其特征在于，具备：

外箱；

配置于该外箱的内部的水槽；

配置于该水槽的内部并被旋转驱动的旋转槽；

在上述外箱的内部弹性支撑上述水槽，具有可使衰减上述水槽的振动的衰减力变化的减震器的悬架；以及

检测上述旋转槽的旋转速度的旋转速度检测单元；

基于上述旋转速度检测单元的检测结果，在上述旋转槽的从高速旋转起的减速期间内在通过上述水槽的共振频率的区域，增大上述减震器的衰减力，

在上述旋转槽的从高速旋转起的减速期间内在通过上述水槽的共振频率的多个区域，或者仅仅在通过出现上述水槽的最大共振的共振频率的区域，增大上述水槽的减震器的衰减力。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

上述减震器可通过通电使衰减力变化，由二次电池对其通电。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

上述减震器可通过通电使衰减力变化，由在上述旋转槽从高速旋转减速时驱动上述旋转槽的驱动马达所发生的再生电力对其通电。