CN104120584A - 一种具有主动注水平衡环的洗衣机及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有主动注水平衡环的洗衣机及控制方法，该洗衣机包括外筒、内筒，内筒的开口处设有平衡环，所述平衡环为圆环状结构，平衡环内部为中空的腔室，洗衣机还设置有给中空腔室内注水以平衡负载偏心量的进水结构和将平衡环内的水排出的排水结构。平衡环内填充物的量可变，避免填充物过少造成达不到平衡效果，填充物过多造成过度平衡，解决了普通洗衣机平衡环内部填充物的量不能改变的问题。本发明的平衡环内部中空无固定的填充物，降低平衡环的重量，降低平衡环的制作工艺和成本，提高生产效率，减小耗能，精确控制平衡，降低脱水振动和噪音，减少分布次数，大大缩短脱水时间。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机领域，尤其是的一种具有主动注水平衡环的洗衣机及控制方法，通过主动向平衡环内部注水平衡内部负载偏心量。
背景技术
现有洗衣机多采用密封式平衡环，填充物采用液体或者钢球、钢锭等物质，被密封在平衡环的空腔内。当洗衣机高速脱水时，根据振动点，可以在平衡环空腔内移动的填充物会自行滑移到与洗衣机负载偏心对称的位置，从而减小整体的偏心，降低振动噪音。洗衣机的每次工作分布的偏心量都有差异，特别是给棉衣等吸水量较大的负载脱水时，固定填充物的平衡环无法完全平衡偏心质量。同时，较少的负载或者吸水量较小的衣物时，其偏心较小，平衡环内的填充物的量对低速转动时的振动或者分布、偏心量计算造成负面影响。这些大大影响了偏心效果。
现在洗衣机利用填充物在平衡环内的移动去平衡偏心量，内部填充物密封在平衡环内部，内部填充物为液体或者钢球、钢锭等物质，要求平衡环的密封性相当高，且洗衣机的使用寿命长达数十年，对平衡环的制作工艺要求较高，因而成本较高，生产效率相对较低，且平衡环连同内部的填充物重量很大，对洗衣机的装配造成了一定的困难。
申请号为200910158225.9的发明专利公开了一种滚筒式洗衣机的平衡环装置，所述的平衡环装置由与滚筒同轴设置在滚筒边沿的至少两条环形腔室组成，其中至少一条腔室为设有滚球的球体平衡环，且至少有一条腔室为设有流动液体的液体平衡环，利用滚球和液体两种不同的平衡物，分别产生至少两种反应速度不同的平衡力，进而改善洗衣机滚筒脱水时转动的平衡状态。当转速在滚筒和外筒共振点以下时，由液体平衡环来吸收振动；在转速通过共振点稳定时球体平衡环发挥高度振动吸收性能吸收外筒振动；对于超过球体总量的偏心量，则由液体平衡环来吸收振动。该平衡环装置可以抑制启动时及稳定旋转时的外筒振动振幅，实现低振动、低噪音、低成本。但是上述专利中所述平衡环一旦与洗衣机组装好后内部平衡物的质量就已确定，不能根据洗衣机负载偏心量调整，且洗衣机工作过程中也需带动平衡环内部的平衡物一起转动，浪费电机的驱动耗能。
鉴于此提出本发明。
发明内容
本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种具有主动注水平衡环的洗衣机，平衡环具有进水水路和排水水路，通过进水水路和排水水路很方便地往平衡环内注入水以平衡负载偏心量，平衡环内填充物的量可变，避免填充物过少造成达不到平衡效果，填充物过多造成过度平衡，解决了普通洗衣机平衡环内部填充物的量固定不能改变的问题，本发明的平衡环内部中空无固定的填充物，大大降低了平衡环的重量，降低了平衡环的制作工艺和成本，提高生产效率，洗衣机工作时无需带动平衡环内的填充物转动，减小耗能。
本发明的另一目的为提供一种具有主动注水平衡环的洗衣机的控制方法，精确控制平衡，消除偏心，降低脱水振动和噪音，减少分布次数，大大缩短脱水时间。
为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有主动注水平衡环的洗衣机，该洗衣机包括外筒、内筒，内筒的开口处设有平衡环，所述平衡环为圆环状结构，平衡环内部为中空的腔室，洗衣机还设置有给中空腔室内注水以平衡负载偏心量的进水结构和将平衡环内的水排出的排水结构。
所述的进水结构从内筒前端开口处的平衡环起沿内筒侧壁外表面延伸至内筒后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的进水端连通，所述的排水结构从内筒前端开口处的平衡环起沿内筒侧壁外表面延伸至内筒后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的排水端连通。
所述的进水结构包括一位于洗衣机后部用于输送水流的进水泵和连通进水泵与平衡环用于给平衡环内注水的进水水路，所述的排水结构包括位于洗衣机后部用于控制排水结构开闭的可控截止阀和连通可控截止阀与平衡环将平衡环内的水排出的排水水路。
所述的平衡环外圆圆周上设置有排水口，排水水路一端与排水口相连另一端与可控截止阀相连，所述的平衡环端面靠近平衡环内圆处设置有进水口，进水水路一端与进水口相连另一端与进水泵相连。
所述的进水水路包括位于内筒侧壁外表面与内筒一起旋转的进水管、位于外筒轴套内部固定不动的第一旋转接头，内筒轴与第一旋转接头连接处设置有第一环状水槽，第一环状水槽与进水管联通，第一旋转接头的另一端通过进水泵与洗衣机进水端连通。
所述的排水水路包括位于内筒侧壁外表面与内筒一起旋转的排水管、位于外筒轴套内部固定不动的第二旋转接头，内筒轴与第二旋转接头连接处设置有第二环状水槽，第二环状水槽与排水管联通，第二旋转接头的另一端通过可控截止阀与洗衣机排水端连通。
所述的平衡环内圆圆周上设有至少一个通气孔。
一种具有上述具有主动注水平衡环的洗衣机的控制方法，通过进水结构注水到平衡环内，以平衡内筒脱水时负载偏心量，通过排水结构将平衡环内的水排出以减小平衡环质量。
脱水分布时，洗衣机控制板计算或测量内筒内部负载偏心量，控制进水泵将与负载偏心量相对应的水抽送入平衡环内以平衡内筒内部负载的偏心量，脱水结束后，洗衣机控制板控制可控截止阀打开，平衡环内部水靠离心力的作用通过洗衣机排水端排出。
洗衣机控制板控制内筒的转速升至某一较高转速后控制向洗衣机平衡环内注水以平衡负载偏心量，所述某一较高转速为大于75rpm的转速。
采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：
1、本发明所述平衡环具有进水水路和排水水路，通过进水水路和排水水路很方便地往平衡环内注入水以平衡负载偏心量，平衡环内填充物的量可变，避免填充物过少造成达不到平衡效果，填充物过多造成过度平衡，解决了普通洗衣机平衡环内部填充物的量不能改变的问题。
2、本发明所述平衡环内部中空，无固定的填充物，大大降低了平衡环的重量，降低了平衡环的制作工艺和成本，提高生产效率。
3、本发明所述平衡环中，旋转接头和环状水槽将与内筒一起转动的进水水路和排水水路转化成固定不转的进水端和排水端，方便注水和排水；
4、本发明所述洗衣机精确控制平衡，消除偏心，降低脱水振动和噪音，减少分布次数，大大缩短脱水时间；
5、本发明所述洗衣机工作时无需带动平衡环内的填充物转动，减小耗能。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1：本发明主动注水平衡环及洗衣机安装结构图
图2：图1的A处放大图
图3：图1的B处放大图
图4：图1的C处放大图
图5：本发明所述洗衣机内部负载和平衡水平衡示意图
图6：本发明所述洗衣机脱水流程图
其中：1、内筒，2、外筒，3、排水管，4、可控截止阀，5、排水口，6、进水管，7、进水泵，8、出水口，9、通气孔，10、第二旋转接头，11、第二环状水槽，12、第一旋转接头，13、第一环状水槽，14、外筒轴套，15、内筒轴，16、负载，17、平衡水。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述一种具有主动注水平衡环的洗衣机，该洗衣机包括外筒2、内筒1，内筒1的开口处设有平衡环，所述平衡环为圆环状结构，平衡环内部为中空的腔室，洗衣机还设置有给中空腔室内注水以平衡负载偏心量的进水结构和将平衡环内的水排出的排水结构，洗衣机脱水分布时，控制板根据负载偏心量的大小通过上述进水结构向平衡环内注入水以平衡负载偏心（参见图5），脱水结束后，通过上述排水结构将平衡环内的水排出，洗衣机洗涤漂洗时无需带动平衡环内的填充物转动，减轻内筒质量减小驱动耗能。
所述的进水结构从内筒1前端开口处的平衡环起沿内筒1侧壁外表面延伸至内筒1后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的进水端连通，所述的排水结构从内筒1前端开口处的平衡环起沿内筒1侧壁外表面延伸至内筒1后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的排水端连通。
所述的进水结构包括一位于洗衣机后部用于输送水流的进水泵7和连通进水泵7与平衡环用于给平衡环内注水的进水水路，所述的排水结构包括位于洗衣机后部用于控制排水结构开闭的可控截止阀4和连通可控截止阀4与平衡环将平衡环内的水排出的排水水路。进水泵7可提供动力将水抽送到平衡环内部，可控截止阀4控制排水结构在平衡环内不需要填充物时将平衡环内部的水排出，避免平衡环带着填充物转动，浪费能量。所述的可控截止阀4可为电磁阀，该电磁阀与洗衣机的控制板电连接。
如图3、图4所示，所述的平衡环外圆圆周上设置有排水口5，排水水路一端与排水口5相连另一端与可控截止阀4相连，所述的平衡环端面靠近平衡环内圆处设置有进水口8，进水水路一端与进水口8相连另一端与进水泵7相连。排水口5设置在平衡环外圆圆周上（参见图4），可控截止阀4打开后，平衡环内的水与平衡环一同转动时受离心力的作用即可排出，不需要排水泵，进水口8设置在平衡环端面优选平衡环的前端面（参见图3），方便水流进入，设置在靠近平衡环内圆处（参见图3），能使较多的水进入平衡环内部，以平衡较大的负载偏心。
所述的进水水路包括位于内筒1外侧与内筒1一起旋转的进水管6、位于外筒轴套14内部固定不动的第一旋转接头12，内筒轴15与第一旋转接头12连接处设置有第一环状水槽13，第一环状水槽13与进水管6联通，第一旋转接头12的另一端通过进水泵7与洗衣机进水端连通。
所述的排水水路包括位于内筒1外侧与内筒1一起旋转的排水管3、位于外筒轴套14内部固定不动的第二旋转接头10，内筒轴15与第二旋转接头10连接处设置有第二环状水槽11，第二环状水槽11与排水管3联通，第二旋转接头10的另一端通过可控截止阀4与洗衣机排水端连通。
因为进水口8和排水口5是设置在平衡环上的某一固定位置，平衡环转动时，进水口8、进水管6和排水口5、排水管3随着平衡环一同转动，很不方便与洗衣机的固定的进水端和排水端连接，本发明采用旋转接头和环状水槽将巧妙的转动端转换成固定端。
如图2所示，进水管路中第一旋转接头12为一管接头，设置在外筒轴套14上，一端露在外筒轴套14外，另一端穿过外筒轴套14与内筒轴15连接，内筒轴15与第一旋转接头12连接处设置有第一环状水槽13，通过一设置在内筒轴15内部的管道将第一环状水槽13和内筒轴15外表面的某一点处连通，由于内筒轴15带动内筒1转动，内筒1与平衡环固定连接，故内筒轴15外表面的某一点与平衡环的进水口8是相对静止的，通过进水管6将内筒轴15外表面的某一点与平衡环的进水口8连接，由第一旋转接头12进入的水暂存在第一环状水槽13中，暂存在第一环状水槽13中的水即可进入平衡环。
如图2所示，排水管路的结构与进水管路结构相同，第二旋转接头10为一管接头，设置在外筒轴套14上，一端露在外筒轴套14外，另一端穿过外筒轴套14与内筒轴15连接，内筒轴15与第二旋转接头10连接处设置有第二环状水槽11，通过一设置在内筒轴15内部的管道将第二环状水槽11和内筒轴15外表面的某一点处连通，由于内筒轴15带动内筒1转动，内筒1与平衡环固定连接，故内筒轴15外表面的某一点与平衡环的排水口5是相对静止的，通过排水管3将内筒轴15外表面的某一点与平衡环的排水口5连接，由排水口5排出的水通过排水管3和一设置在内筒轴15内部的管道暂存到第二环状水槽11，暂存在第二环状水槽11的水通过第二旋转接头10再通过可控截止阀4即可排出。
所述的平衡环内圆圆周上设置有至少一个通气孔9。调节气压方便进水泵7把水抽送到平衡环内。
一种具有主动注水平衡环的洗衣机的控制方法，通过进水结构注水到平衡环内，以平衡内筒1脱水时负载偏心量，通过排水结构将平衡环内的水排出以减小平衡环质量。
所述洗衣机内筒1的开口处设置有主动注水平衡环，平衡环与内筒1连接，洗衣机的进水端通过进水泵7、进水水路与平衡环连通，平衡环通过排水水路、可控截止阀4与洗衣机排水端连通。脱水分布时，洗衣机控制板计算或测量内筒内部负载偏心量，控制进水泵将与负载偏心量相对应的水抽送入平衡环内以平衡内筒内部负载的偏心量，脱水结束后，洗衣机控制板控制可控截止阀4打开，平衡环内部水靠离心力的作用通过洗衣机排水端排出。
洗衣机控制板控制内筒的转速升至某一较高转速后控制向洗衣机平衡环内注水以平衡负载偏心量，所述某一较高转速为大于75rpm的转速。
如图6所示，脱水分布时，洗衣机控制板计算或测量内筒内部负载偏心量，控制进水泵将水抽送到平衡环内部，直至达到预设定的平衡，进入脱水阶段直至脱水结束，控制板控制可控截止阀打开，平衡环内的水排出。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有主动注水平衡环的洗衣机，该洗衣机包括外筒（2）、内筒（1），内筒（1）的开口处设有平衡环，其特征在于：所述平衡环为圆环状结构，平衡环内部为中空的腔室，洗衣机还设置有给中空腔室内注水以平衡负载偏心量的进水结构和将平衡环内的水排出的排水结构。
2.根据权利要求1所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的进水结构从内筒（1）前端开口处的平衡环起沿内筒（1）侧壁外表面延伸至内筒（1）后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的进水端连通，所述的排水结构从内筒（1）前端开口处的平衡环起沿内筒（1）侧壁外表面延伸至内筒（1）后端的内筒轴经内筒轴内部与洗衣机的排水端连通。
3.根据权利要求2所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的进水结构包括一位于洗衣机后部用于输送水流的进水泵（7）和连通进水泵（7）与平衡环用于给平衡环内注水的进水水路，所述的排水结构包括位于洗衣机后部用于控制排水结构开闭的可控截止阀（4）和连通可控截止阀（4）与平衡环将平衡环内的水排出的排水水路。
4.根据权利要求3所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的平衡环外圆圆周上设置有排水口（5），排水水路一端与排水口（5）相连另一端与可控截止阀（4）相连，所述的平衡环端面靠近平衡环内圆处设置有进水口（8），进水水路一端与进水口（8）相连另一端与进水泵（7）相连。
5.根据权利要求4所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的进水水路包括位于内筒（1）侧壁外表面与内筒（1）一起旋转的进水管（6）、位于外筒轴套（14）内部固定不动的第一旋转接头（12），内筒轴（15）与第一旋转接头（12）连接处设置有第一环状水槽（13），第一环状水槽（13）与进水管（6）联通，第一旋转接头（12）的另一端通过进水泵（7）与洗衣机进水端连通。
6.根据权利要求4所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的排水水路包括位于内筒（1）侧壁外表面与内筒（1）一起旋转的排水管（3）、位于外筒轴套（14）内部固定不动的第二旋转接头（10），内筒轴（15）与第二旋转接头（10）连接处设置有第二环状水槽（11），第二环状水槽（11）与排水管（3）联通，第二旋转接头（10）的另一端通过可控截止阀（4）与洗衣机排水端连通。
7.根据权利要求4所述的一种具有主动注水平衡环的洗衣机，其特征在于：所述的平衡环内圆圆周上设有至少一个通气孔（9）。
8.一种具有上述权利要求1-7任一所述的具有主动注水平衡环的洗衣机的控制方法，其特征在于：通过进水结构注水到平衡环内，以平衡内筒（1）脱水时负载偏心量，通过排水结构将平衡环内的水排出以减小平衡环质量。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：脱水分布时，洗衣机控制板计算或测量内筒内部负载偏心量，控制进水泵将与负载偏心量相对应的水抽送入平衡环内以平衡内筒内部负载的偏心量，脱水结束后，洗衣机控制板控制可控截止阀（4）打开，平衡环内部水靠离心力的作用通过洗衣机排水端排出。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：洗衣机控制板控制内筒的转速升至某一较高转速后控制向洗衣机平衡环内注水以平衡负载偏心量，所述某一较高转速为大于75rpm的转速。
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