CN102844487A

CN102844487A - 洗衣机及其控制方法

Info

Publication number: CN102844487A
Application number: CN2011800168350A
Authority: CN
Inventors: 具本权; 蔡教淳
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: WO2011122915A3; CN102844487B; EP2557216B1; BR112012024620A2; WO2011122915A2; KR101689714B1; BR112012024620B1; US20130098119A1; EP2557216A4; KR20110110610A; RU2507327C1; EP2557216A2; US9243361B2

Abstract

本发明涉及一种计算平衡器的温度来有效地控制电机的洗衣机及其控制方法。本发明实施例的洗衣机包括：滚筒，其用于收容洗涤物，并能够进行旋转；电机，其用于使上述滚筒旋转；平衡器，其与上述滚筒相结合，用于变更上述滚筒的重心；以及控制部，其使上述电机以规定的转速旋转之后，基于上述电机的转速变化量的周期来计算上述平衡器的温度。

Description

洗衣机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种洗衣机及其控制方法，更详细地涉及一种计算平衡器的温度来有效地控制电机的洗衣机及其控制方法。

背景技术

一般，洗衣机是利用水、洗涤剂及机械性作用通过洗涤、漂洗及脱水等的过程来清洗附着在衣服、卧具等（下面，称为“洗涤物”）的污垢的装置。

洗衣机主要分为搅拌式（agitator type）、波轮式（pulsator type）及滚筒式（drum type）。

搅拌式洗衣机通过使在洗涤槽的中央翘起的洗涤棒左右旋转的方式进行洗涤，波轮式洗衣机通过使在洗涤槽的下部形成的的圆板形状的旋转翼左右旋转而利用水流和洗涤物之间的摩擦力进行洗涤，滚筒式洗衣机通过在滚筒的内部放入水、洗涤剂及洗涤物之后使滚筒旋转的方式进行洗涤。

滚筒式洗衣机在形成外观的机壳的内部安装有用于收容洗涤水的外桶（tub），在外桶的内侧配置有用于收容洗涤物的滚筒，在外桶的背面侧安装有用于使滚筒旋转的电机，在电机轴设有以贯通外桶的方式与滚筒的背面侧相结合的驱动轴。在滚筒的内部安装升降器来在滚筒旋转时提升洗涤物。

如上所述的洗衣机因洗涤物的缠绕而发生洗涤物倾向一侧的现象，由此引发以滚筒的中心为基准一侧变重的偏心现象。当滚筒在洗涤物偏心的情况下高速地旋转时（例如，在洗涤物的脱水时），因滚筒的旋转轴自身的几何中心和实际重心不一致的失衡（unbalance）而产生振动和噪声。为降低这种振动及噪声而设置减少滚筒的失衡的装置，将这种装置称为平衡器。

一直以来都使用通过附着附加质量来校正偏心的平衡锤（CounterWeight）作为滚筒式洗衣机用平衡器，但近来主要采用如下的球平衡器，即：在滚筒的前表面或者后表面沿圆周方向形成具有预定的宽度的环型空间，并在内部形成球之后填充液体，并有热熔敷完全封闭。在滚筒高速地旋转的情况下，平衡器分布成使内部物质向与洗涤物的重心相反的一侧移动，来使滚筒的重心接近于旋转中心。

利用如上所述的平衡器的洗衣机在使滚筒高速地旋转之前使滚筒以规定速度旋转之后，测定滚筒的转速的变化量来计算滚筒的失衡值，并根据滚筒的失衡值来判断适当的加速时间点，从而对滚筒进行加速。但由于滚筒的失衡值随着平衡器的温度而变化，因而存在很难判断适当的加速时间点的问题。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的问题在于提供一种可计算平衡器的温度的洗衣机及其控制方法。

本发明再一问题在于提供一种根据平衡器的温度来变更滚筒的加速时间点的洗衣机及其控制方法。

本发明另一问题在于提供一种在平衡器过高或过低的情况下采取适当的措施来调节平衡器的温度的洗衣机及其控制方法。

本发明的上述问题不局限于以上所提及的课题，本发领域技术人员可通过下面所记载的内容而明确地理解未提及的其他问题。

解决问题的手段

为了达成上述问题，本发明实施例的洗衣机包括：滚筒，其用于收容洗涤物，并能够进行旋转；电机，其用于使上述滚筒旋转；平衡器，其与上述滚筒相结合，用于变更上述滚筒的重心；以及控制部，其使上述电机以规定的转速旋转之后，基于上述电机的转速变化量的周期来计算上述平衡器的温度。

为了达成上述问题，本发明再一实施例的洗衣机的控制方法，在使结合有平衡器的滚筒以规定的转速旋转之后进行加速来对收容在上述滚筒的内部的洗涤物进行脱水，上述洗衣机的控制方法包括如下步骤：使电机以规定的转速旋转的步骤，其中，上述电机用于使上述滚筒旋转；以及基于上述电机的转速变化量的周期来计算上述平衡器的温度的步骤。

其他实施例的具体事项包括在详细说明及附图中。

发明的效果

根据本发明的洗衣机及其控制方法，具有一个或一个以上的如下的效果。

第一、具有即使没有额外的传感器等装置也能够计算出平衡器的温度的优点。

第二、具有通过根据平衡器的温度变更加速时间点的方式能够使过度振动带中产生的振动最小化的优点。

第三、还具有在平衡器的温度过高或过低的情况下采取适当的措施来调节平衡器的温度的优点。

本发明的效果不局限于在上面所提及的效果，本领域技术人员可通过权利要求书中所记载的内容而明确地理解未提及的其他效果。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的洗衣机的立体图。

图2是对于图1的洗衣机的剖视图。

图3及图4是表示本发明一实施例的洗衣机中根据加速时间点的过度振动的附图。

图5是表示本发明一实施例的洗衣机中根据平衡器的粘度表现出的滚筒的失衡值的周期的图。

图6是表示本发明一实施例的洗衣机中根据平衡器的温度表现出的滚筒的失衡值周期的图。

图7是表示本发明一实施例的洗衣机的控制方法的流程图。

图8是表示本发明一实施例的洗涤方法中根据平衡器的温度来对电机进行加速的失衡值的变化的图。

具体实施方式

参照附图以及以下详细说明的实施例，就能够明确本发明的优点和/或特征及其实现方法。但是本发明并不限于下面所公开的一些实施例，而能够通过互相不同的各种方式来实现，本实施例的目的仅仅是为了使本发明的公开更完整并向本发明所属技术领域的普通技术人员准确告知发明的范畴，本发明仅根据权利要求书进行定义。在说明书全文中相同的附图标记表示相同的结构元件。

下面，根据本发明的实施例参照用于说明洗衣机及其控制方法的附图对本发明进行说明。

图1是表示本发明一实施例的洗衣机的立体图，图2是对于图1的洗衣机的剖视图。

本发明一实施例的洗衣机100包括：机壳111，其形成外观；机门112，其开关机壳的一侧，以使洗涤物出入机壳的内部；外桶122，其配置在机壳的内部，并被机壳支撑；滚筒124，其配置在外桶的内部，放入洗涤物并进行旋转；电机113，其对滚筒施加扭矩来使该滚筒旋转；洗涤剂盒133，其用于收容洗涤剂；以及控制面板114，其接收使用者的输入，并显示洗衣机的状态。

机壳111形成有洗涤物出入孔120，以实现洗涤物的出入。在机壳111可旋转地结合有机门112，以实现洗涤物出入孔120的开关。在机壳111设有控制面板114。在机壳111设有可取出的洗涤剂盒133。

外桶122以可借助弹簧115及减震器117得到缓冲的方式配置在机壳111的内部。外桶122收容洗涤水。在外桶122的内部配置有滚筒124。

滚筒124收容洗涤物并进行旋转。在滚筒124形成有多个通孔，以使洗涤水通过。在滚筒124的内壁可配置有升降器125，当滚筒旋转时，该升降器125将洗涤物提升至规定高度。滚筒借助电机113来接收旋转力并进行旋转。

平衡器126设在滚筒124的周围，在洗涤物偏心的情况下，该平衡器126调整滚筒的重心。当滚筒在洗涤物偏心的情况下旋转时，因滚筒的旋转轴自身的几何中心和实际重心不一致的失衡（unbalance）而产生振动和噪声。平衡器126通过使滚筒124的实际重心邻接于旋转中心的方式来减少滚筒124的失衡。

平衡器126可设在滚筒124的前方侧和/或后方侧，本实施例中，平衡器126设在滚筒124的前方侧。当滚筒124旋转时，收容在滚筒124的洗涤物一般聚集在滚筒124的内侧即后方侧，因而优选的是，平衡器126设在滚筒124的前方侧，以与聚集在滚筒124的后方侧的洗涤物保持平衡。

平衡器126在内部包括具有预定的重量的物质，以使重心可变地移动，并且平衡器126包括使上述物质可沿着圆周方向移动的路径。平衡器126分布成使内部物质向与洗涤物的重心相反的一侧移动，来使滚筒124的重心接近旋转中心。

平衡器126可由在内部包括具有预定的质量的液体的液体平衡器或者包括具有预定的重量的球的球平衡器构成。本实施例中，在平衡器126的内部包括与球一同填充的液体。

衬垫128密封外桶122和机壳111之间。衬垫128配置在外桶122入口和洗涤物出入孔120之间。衬垫128在缓冲当滚筒124旋转时传递到机门112的冲击的同时防止外桶122内部的洗涤水向外部漏出。在衬垫128中可设有使洗涤水向滚筒124内部流入的循环喷嘴127。

电机113用于使滚筒124旋转。电机113可使滚筒124以各种速度或者各种方向旋转。电机113包括用于缠绕线圈的定子113a和通过与线圈进行电性相互作用来旋转的转子113b。

在定子113a上设有所缠绕的多个线圈。在转子113b上设有与线圈进行电性相互作用的多个磁铁。转子113b借助线圈和磁铁的电性相互作用来旋转，转子的旋转力传递到滚筒124来使滚筒旋转。

在电机113上设有测定转子113b的位置的孔传感器113c。孔传感器113c通过转子113b的旋转来生成开/关（ON/OFF）信号。通过在孔传感器113c生成的开/关信号来推断转子113b的速度及位置。

洗涤剂盒133收容洗衣液、纤维柔软剂或漂白剂等洗涤剂。优选地，洗涤剂盒133以可被取出的方式设在机壳111的前表面。当供给洗涤水时，洗涤剂盒133内部的洗涤剂与洗涤水进行混合，并向外桶122内部流入。

优选地，在机壳111的内部设有：供水阀131，其调节从外部水源流入的洗涤水；供水流路132，使流入到供水阀的洗涤水向洗涤剂盒133流动；以及供水管134，使与洗涤剂盒133中的洗涤剂混合的洗涤水向外桶122内部流入。

优选地，在机壳111的内部设有：排水管135，其使外桶122内部的洗涤水流出；泵136，其使外桶内部的洗涤水流出；循环流路137，其使洗涤水循环；循环喷嘴127，其使洗涤水向滚筒124内部流入；以及排水流路138，其使洗涤水向外部排出。根据实施例，泵136可由循环泵和排水泵构成，分别与循环流路137和排水流路138相结合。

在控制面板114可设有输入部114b和显示部114a，其中，上述输入部114b通过使用者接收洗涤程序的选择或对应各个程序的工作时间及预约等各种工作命令，上这显示部114a显示洗衣机100的工作状态。

在控制面板114中可设有控制部，该控制部控制电机，并根据电机的转速的变化量来计算滚筒124的失衡值的控制部（未图示）。并且，控制部根据滚筒的失衡值对电机113进行加速。

当使滚筒124以规定的速度旋转时，如果滚筒124失衡，转子113b的转速会稍微发生变动，控制部通过转子113b的转速来计算滚筒124的失衡值。控制部利用转子113b的转速的变化量与已存储的基准速度的变化量的差异来计算失衡值。基准速度的变化量可根据收容在滚筒124的洗涤物的洗涤物量及滚筒124的旋转方向存储为不同。转子113b的转速的变化量和基准速度的变化量的差异随着时间而发生变化，因而滚筒124的失衡值以规定的周期发生变化。控制部根据所计算出的失衡值来对电机113进行加速。

对如上所述的本发明一实施例的洗衣机的动作进行说明如下。

使用者打开机门112来将洗涤物投入到滚筒124的内部之后，操作控制面板114来使洗衣机进行动作。如果洗衣机进行动作，则依次执行利用混合有洗衣液的洗涤水浸湿洗涤物之后使滚筒124旋转来去除洗涤物的污垢的洗涤程序、利用混合有纤维柔软剂的洗涤水浸湿洗涤物之后使滚筒124旋转来去除残留在洗涤物的洗衣液的漂洗程序、以及使滚筒124来高速地旋转对洗涤物进行脱水的脱水程序。在各个程序中执行供水、洗涤、漂洗、排水、脱水及甩干等。

脱水作为使滚筒124高速地旋转来将浸湿洗涤物的洗涤水排出的程序，该程序在洗涤程序、漂洗程序及脱水程序时进行。在脱水时使滚筒124以400RPM（revolution per minute，每分钟转数）以上，甚至以1000RPM左右的转速旋转，因而在滚筒124的失衡大的情况下，产生较大的振动和噪声。

因此，脱水一开始，控制部便将电机113的转速维持在规定的速度来计算滚筒124的失衡值。控制部基于所计算出的失衡值，当平衡器126处于适当的位置时，对电机113进行加速。即，控制部根据滚筒的失衡值，在适当的加速时间点对电机113进行加速。用于计算滚筒124的失衡值的转速优选为使洗涤物紧贴在滚筒124内部进行旋转且不产生大的噪声和振动的最大速度即108RPM。

过度振动作为洗衣机自身的物理性质，是指随着滚筒124的转速急剧产生振动的现象，将产生如此急剧的振动的滚筒124的转速区间称为过度振动带。如此的过度振动带可通过在不向滚筒124的内部放入洗涤物的情况下，增加转速的方式实验性地求值。

过度振动带一般在两个频带出现。即，出现低速下的过度振动带和高速下的过度振动带。例如，低速过度振动带出现在170RPM至400RPM区间，高速过度振动则出现在800RPM附近。

在这种过度振动带中，只有在平衡器126向与洗涤物的重心相反的一侧移动，来使滚筒124的重心接近旋转中心，才能够使滚筒124的振动最小化。因此，应根据滚筒124的失衡值在适当的加速时间点对电机113进行加速，以使平衡器126在过度振动带中位于适当的位置。

图3表示在适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB即P0对电机113进行加速的情况。参照图3，控制部使电机113以规定的转速旋转之后，计算滚筒124的失衡值UB。此时优选的是，电机113以108RPM旋转。

滚筒124的失衡值UB以规定的周期发生变化。控制部在滚筒124的失衡值UB从最高值减少至最低值的时间点中失衡值UB为P0时对电机113进行加速。

当电机113加速而通过作为过度振动带的170RPM与400RPM之间时，滚筒124的失衡值UB维持较低的状态。即，在过度振动带中不产生大的振动。

图4表示在不适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB即P0'对电机113进行加速的情况。参照图4，当滚筒124的失衡值UB为接近最低值的P0'时，控制部对电机113进行加速的情况下，在过度振动带中滚筒124的失衡值UB变高。即，在过度振动带中产生较大的振动。

适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB实验性地求出后进行存储。可按照滚筒124内部的洗涤物的洗涤物量及滚筒124的旋转方向存储适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB。

综上所述，控制部计算滚筒124的失衡值UB，并追踪其变化，在滚筒124的失衡值UB渐渐减少而与所存储的P0值一致的情况下，对电机113进行加速。

图5是表示本发明一实施例的洗衣机中根据平衡器的粘度表现出的滚筒失衡值的周期的图。

在平衡器126的内部填充的流体的粘度随着温度而发生变化。图5表示对平衡器126的运动粘度（kinematic viscosity）表现出的滚筒的失衡值UB的变化，在平衡器的运动粘度为100CS（centi stokes，厘施）时，失衡值UB的周期约为4.8sec左右，在200CS时为8.4sec，在300CS时为12.2sec，在400CS时为14.6sec。即，平衡器126的粘度越大，滚筒124的失衡值UB的周期越长。

图5表示对平衡器126的温度表现出的滚筒的失衡值UB的变化，在平衡器126的温度为50℃时，失衡值UB的周期约为23.5sec，在平衡器126的温度为-5℃时，失衡值UB的周期约为26.7sec。即，平衡器126的温度越高，滚筒124的失衡值UB的周期越短。

从图4及图5可知，平衡器126的温度越高，平衡器的粘度越低，从而滚筒124的失衡值UB的周期变得越短。根据这种实验结果，可由滚筒124的失衡值UB的周期UB_time如下地计算平衡器126的温度T。

T=K1-K2*UB_time

此时，常数K1、K2作为常数，可随着洗衣机的型号而发生变化。即，根据平衡器126的种类、滚筒124的大小或者重量、电机113的性能等实验性地求的常数。

图7是表示本发明一实施例的洗衣机控制方法的流程图。

控制部使滚筒124以规定的转速旋转，以与脱水一同执行使滚筒124高速地旋转的动作（步骤S310）。优选地，控制部以不发生较大的噪声和振动的最大速度即108RPM使电机113旋转。

控制部测定电机113的转速变化量（步骤S320）。即使使滚筒124以规定的转速旋转，也会因滚筒124的失衡而使转子113b的转速稍微变动，控制部通过转子113b的转速的变化量来计算滚筒124的失衡值UB。

控制部基于转速变化量计算平衡器126的温度（步骤S330）。滚筒124的失衡值UB通过转速变化量来计算，并由所计算出的失衡值UB的周期来计算平衡器126的温度。如上所述，由失衡值UB的周期UB time如下地计算平衡器126的温度T。

T=K1-K2*UB_time

控制部判断所计算出的平衡器126的温度T是否在基准温度范围内（步骤S340）。如果平衡器126的温度过高，滚筒124的失衡值UB的周期就变地过短，因而不能判断出适当的加速时间点。并且，如果平衡器126的温度过低，滚筒124的失衡值UB的周期就变地过长，因而不能判断出适当的加速时间点。因此，判断所计算出的平衡器126的温度T是否在基准温度的最小值T1和最大值T2之间。

在所计算出的平衡器126的温度T在基准温度范围内（T1<T<T2）的情况下，根据平衡器的温度T变更电机113的加速时间点（步骤S350）。由于滚筒124的失衡值UB的周期随着平衡器的温度T而发生变化，因而，优选地，变更适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB即P0。其详细说明将参照图8在后文中进行讲述。

判断所计算出的平衡器126的温度T是否大于基准温度范围（步骤S360）。在所计算出的平衡器126的温度T大于基准温度范围的情况下（T>T2），执行对平衡器126进行冷却的冷却运转（步骤S370）。

对平衡器126进行冷却的冷却运转可通过各种方法执行。可通过向外桶122内部供给冷水来冷却平衡器126。并且，可以使电机113停止，并向外桶122内部供给洗涤水，之后使电机113反转后停止，然后将收容在外桶122内部的洗涤水排出，从而冷却平衡器126。

在计算的平衡器126的温度T小于基准温度范围的情况下（T<T1），执行对平衡器126进行加热的加热运转（步骤S380）。

对平衡器126进行加热的加热运转可通过各种方法执行。可通过向外桶122供给热水来对平衡器126进行加热。由于在温度过低的情况下有可能无法供水，因而可以使电机113停止并在控制面板114的显示部114a显示错误。

图8是表示本发明一实施例的洗涤方法中根据平衡器的温度来对电机进行加速的失衡值的变化的附图。

由于在平衡器126的温度T高的情况下失衡值UB的周期变短，因而优选地，提早加速时间点，以使平衡器126在过度振动带中位于适当的位置。因此，当平衡器126的温度T为基准温度时，适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB为P0的情况下，当平衡器126的温度T大于基准温度时，适于对电机113进行加速的失衡值UB成为大于P0的P1。

相反，由于在平衡器126的温度T低的情况下失衡值UB的周期变长，因而优选地，延迟加速时间点，以使平衡器126在过度振动带中位于适当的位置。因此，当平衡器126的温度T为基准温度时，适于对电机113进行加速的滚筒124的失衡值UB为P0的情况下，当平衡器126的温度T低于基准温度时，适于对电机113进行加速的失衡值UB成为小于P0的P2。

以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但显然，本发明不局限于具有如上所述的特征的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员能够在不超出权利要求书中所请求的本发明的要旨的范围内进行各种变形实施，而这些个变形实施不应从本发明的技术思想或前景个别地理解。

Claims

1.一种洗衣机，其特征在于，包括：

滚筒，其用于收容洗涤物，并能够进行旋转；

电机，其用于使上述滚筒旋转；

平衡器，其与上述滚筒相结合，用于变更上述滚筒的重心；以及

控制部，其使上述电机以规定的转速旋转之后，基于上述电机的转速变化量的周期来计算上述平衡器的温度。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，上述控制部对上述平衡器的温度和基准温度进行比较，来变更上述电机的加速时间点。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，在上述平衡器的温度高于上述基准温度的情况下，上述控制部提早上述电机的加速时间点。

4.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，在上述平衡器的温度低于上述基准温度的情况下，上述控制部延迟上述电机的加速时间点。

5.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

还包括外桶，该外桶以围绕上述滚筒的方式配置，用于收容洗涤水；

在上述平衡器的温度高于基准温度范围的情况下，上述控制部向上述外桶的内部供给冷水。

6.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

在上述平衡器的温度高于基准温度范围的情况下，上述控制部使上述电机停止，并向上述外桶的内部供给洗涤水，之后使上述电机反转后停止，然后将收容在上述外桶的洗涤水排出。

7.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

在上述平衡器的温度低于基准温度范围的情况下，上述控制部向上述外桶的内部供给热水。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，在上述平衡器的温度低于基准温度范围的情况下，上述控制部使上述电机停止。

9.一种洗衣机的控制方法，在使结合有平衡器的滚筒以规定的转速旋转之后进行加速来对收容在上述滚筒的内部的洗涤物进行脱水，上述洗衣机的控制方法的特征在于，包括如下步骤：

使电机以规定的转速旋转的步骤，其中，上述电机用于使上述滚筒旋转；以及

基于上述电机的转速变化量的周期来计算上述平衡器的温度的步骤。

10.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：在上述平衡器的温度高于基准温度的情况下，提早上述电机的加速时间点来对上述电机进行加速的步骤。

11.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：在上述平衡器的温度低于基准温度的情况下，延迟上述电机的加速时间点来对上述电机进行加速的步骤。

12.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：在上述平衡器的温度高于上述基准温度范围的情况下，供给冷水的步骤。

13.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在上述平衡器的温度高于基准温度范围的情况下，使上述电机停止的步骤；

向围绕上述滚筒的外桶的内部供给洗涤水的步骤；

使上述电机反转后停止的步骤；以及

将收容在上述外桶的洗涤水排出的步骤。

14.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：在上述平衡器的温度低于基准温度范围的情况下，供给热水的步骤。

15.根据权利要求9所述的洗衣机的控制方法，其特征在于，还包括：在上述平衡器的温度低于基准温度范围的情况下，使上述电机停止的步骤。