CN1080786C - 自动洗衣机的脱水装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种自动洗衣机的脱水装置，包括：装在顶盖控制器上，检测脱水过程中洗衣筒不平衡的不平衡检测部件；装在门上的磁体，检测门的开启；霍尔传感器，装在更接近磁体的另一控制器上，在门开启或关闭时通过磁体磁场检测接通或切断状态。进行脱水周期后，检测洗衣筒在一定时间内的不平衡，对不平衡的检测时间进行计数，与给定时间进行比较。如不平衡的检测时间大于给定时间，执行检测不平衡的子程序；如小于给定时间，对不平衡的检测时间进行累计计数并存入存储器，以确定脱水周期的时间。

Description

自动洗衣机的脱水装 置及其控制方法

本发明涉及一种自动洗衣机的脱水装置及其控制方法，更具体地说涉及一种自动洗衣机的脱水装置及其控制方法，能够用于准确地检测洗衣筒的不平衡和门的开启，以便在自动洗衣机中完成了洗涤和漂洗之后进行脱水操作时对它们进行控制。

在附图1-4所示的常规自动洗衣机中，由于一个不平衡检测开关4a安装在机箱16上的顶盖1a的一侧，当门5a关闭时，如附图2A所示，通过门杠杆22和一个开关杠杆23的向上运动，使得第一端子和第二端子24、25的开关点24a、25a相互接触，从而接通电流。

当如附图2A所示接通电流时，如果洗衣筒3在进行脱水的过程中产生了振动，洗衣筒3就会与其外筒15相碰撞，同时不平衡检测杠杆26就会在外筒15的作用下偏离一个预定的距离L。类似地，如附图2B所示，第一端子和第二端24、25的开关点24a、25a在开关杠杆23的作用下彼此脱离开来，从而切断电流。

在完成洗涤和漂洗之后的高速旋转脱水过程中，如果洗衣筒中的衣倾滚到洗衣筒3的一侧，就会导致洗衣筒的不平衡，使洗衣筒3与外筒15产生碰撞，同时使得外筒15推动不平衡检测杠杆26。其结果是使得第一和第二端子24、25的开关点24a、25a在一定的时间T内脱离接触。

此外，当自动洗衣机的门5a如附图2所示被开启时，由于门杠杆22不会产生任何移动，因此第一和第二端子24、25的开关点24a、25a就会继续切断电流，直到门5a关闭为止。

与此同时，如附图3所示，当不平衡检测开关4a闭合时，向微处理器21输入一个低电平信号；当不平衡检测开关4a开启时，向微处理器21输入一个高电平信号。这样，在如附图4所示向微处理器21输入一个具有预定电平的信号的情况下，当输入时间短于大约80-200m/sec的预定时间T时，则认为检测到了洗衣筒3的不平衡，同时当所述时间长于另一个时间时，则认为检测到了门的开启。

然而，由于门5a的开启和洗衣筒3的不平衡如上所述是采用不平衡控制开关4a来同时予以检测，因此在采用不平衡检测开关4a来检测洗衣筒3的不平衡的情况下，就难于检测门5a的开启。另一方面，在采用不平衡检测开关4a来检测门5a的开启时，就难于检测洗衣筒3的不平衡。此外，检测动作取决于不平衡检测开关4a的位置。

另外，一旦将不平衡检测开关固定在洗衣机上，就难于改变它的结构和位置。在洗衣筒3中装入了较多衣物时，由于衣物的重量以及安装在机箱16的顶部与外筒15的底部之间的减振器27产生的缓冲力，外筒15的位置就会低于不平衡检测开关4a的不平衡检测杠杆26的底部。这将导致不可能检测洗衣筒3的不平衡，或者在其恢复的过程中会导致不平衡检测杠杆26的变形，使得对不平衡的检测功能变得不正常。在转移和组装顶盖1a以及在将它拆开以便组装和修理洗衣机的过程中，朝着顶盖1a的较低部分突出的不平衡检测框杆26有可能会出现变形。

本发明提供了一种自动洗衣机的脱水装置及其控制方法，能够基本上克服由上述已知技术的局限性和缺点所带来的问题。

本发明的一个目的是提供一种自动洗衣机的脱水控制方法，能够通过准确地检测洗衣筒的不平衡以及门的开启来实现所需的脱水功能，所述不平衡是由于在完成对衣物的洗涤和漂洗之后，在衣物倾滚到洗衣筒的一侧的情况下进行脱水操作而造成的。

本发明的另一个目的是提供一种自动洗衣机脱水装置，对该脱水装置的结构作了简化，以便减小用于安装不平衡检测器的空间，从而能够减小该装置的体积，降低制造成本。

下面的说明反映了本发明进一步的特点和优点，它们有些能够通过下面的说明清楚地看出，或者通过对本发明的实线而体会到。采用说明书、权利要求书和附图所示的具体结构，就能够实现本发明的上述目的和其他优点。

为了实现本发明的上述目的和其他优点，本发明提供了一种自动洗衣机的脱水装置，包括：一个不平衡检测部件，安装在设于顶盖之中的控制器上，用于检测脱水过程中洗衣筒的不平衡；一个安装在门上的磁体，用于在脱水过程中检测门的开启；一个霍尔传感器(hall sensor)，安装在更为接近所述磁体的另一个控制器上，用于在所述门开启或关闭时通过所述磁体的磁场来检测导通或截止状态。

本发明的自动洗衣机脱水控制方法包括如下步骤：启动与脱水功能相关的一个可变状态，判断输入到微处理器输入端的输入信号的电平；如果所述微处理器的上述输入信号为高电平信号，则判断为门被开启，从而停止脱水周期，同时停止一个用于指示脱水周期进程的指示部分的行进状态；如果上述输入信号是低电平信号，则继续进行脱水周期；从脱水的开始时间起对不平衡的检测时间进行计数，以便检测从脱水开始起的一定时间内洗衣筒的不平衡，并比较判断它是否小于一个预定的时间；当所述不平衡的检测时间小于一定时间时，执行一个检测洗衣筒的不平衡的子程序，当所述不平衡的检测时间大于一定时间时，在对不平衡的检测时间进行累计计数并将它存入一个存储器之后，确定脱水周期的进行时间。

应当指出的是，上述总的说明以及下面的详细说明都仅仅是举例解释性的，并将为要求保护的发明提供作进一步的扩展。

附图的提供是为了便于理解发明，它们构成了说明书的一部分，示出了本发明的实施例，与说明书一道用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是一种已知洗衣机的纵向剖视图；

图2A、2B是示出附图1中所示不平衡检测开关操作状态的纵向剖视图；

图3是如附图1所示不平衡检测开关的电路图；

图4是流程图，示出了在一种常规洗衣机中实现脱水功能时对洗衣筒的不平衡和门的开启的检测状态；

附图5是本发明的自动洗衣机脱水装置的简单剖视图；

附图6是如附图5所示不平衡检测器的透视图；

附图7是如附图6所示不平衡检测器的纵向剖视图；

附图8A、8B、8C是本发明的不平衡检测器不同实施例的纵向剖视图；

附图9示出了本发明的自动洗衣机的操作系统；

附图10是如附图9所示外部信号输入部分的具体电路图；

附图11是本发明的自动洗衣机的脱水控制方法的流程图；

附图12是如附图11所示的洗衣筒不平衡检测操作的流程图。

下面将结合附图对本发明的实施例作详细说明。

参见图5，在安装在顶盖1上的门控制器2的下部安装了一个不平衡检测器4，用于在脱水过程中检测洗衣筒3的不平衡。在门5的端部安装了一个磁体6，用于在脱水过程中检测门5的开启，在更为接近上述磁体6的另一个门控制器2上安装了一个霍尔传感器7，用于通过磁体6所产生的磁场来检测响应于门5的开启/关闭动作的导通或截止。

参见图6，在不平衡检测器4的第一壳体8的中心形成了一个信号发送孔9。一个截断板10以一定的角度倾斜安装，以便校正在安装不平衡检测器4时由于底部的倾斜所导致的一个不水平部分。第二壳体11与上述第一壳体8的上部相结合。在第二壳体11上部的中心部位形成了一个信号接受孔12。一个红外线二极管13安装在上述信号发送孔9的下部，用于发射光束。一个光敏晶体管14安装在信号接受孔12的上部，用于接受上述光束。一个圆形滚珠17置于截断板10的上部，用于通过检测洗衣筒3的不平衡来停止一个脱水周期。在脱水的过程中，由洗衣筒3中的衣物倾滚到其一侧而造成外筒15与机箱16相碰撞所导致的任何冲击和振动都将使得滚珠17产生运动。滚珠17运动的结果是使红外线二极管13发射的光束照射到光敏晶体管14，从而检测到洗衣筒3的不平衡。在截断板10上部的周边上形成了若干滚珠控制夹片18，以便在外筒15不断地碰撞机箱16时防止滚珠17不停地旋转，使之它朝着信号发送孔9向回运动。

参见图7，在脱水过程中，当洗衣筒工作正常时，由于滚珠17会停止在信号发送孔9的中心位置上，使得红外线二极管13发出的光束不会照射到光敏晶体管14，因此本发明的上述脱水装置就能够正常地进行脱水周期。在脱水过程中，如果由于洗衣筒的不正常工作而在外筒15中产生了较强的振动，滚珠17就会沿着滚珠控制夹片18朝着左右方侧运动，使得红外线二极管13发出的光束照射到光敏晶体管14，从而强制性地停止脱水周期。

此时，如果外筒15不断地碰撞机箱16，在截断板10的上部周边上所形成的若干滚珠控制夹片18就能够防止滚珠17沿着第二壳体11的内侧不停地旋转。

此外，安装在第一壳体8上部的截断板10从信号发送孔9开始形成具有一个定角度θ的斜面。当不平衡检测器4安装在洗衣机中，或者当洗衣机安装在一个倾斜的基底上时，上述特征能够使一个由于基底的倾斜所造成的不水平部分得到所需的校正。

下面将结合图8A、8B、8C对本发明的不平衡检测器的其他实施例进行说明。

参见图8A，在位于截断板中心的信号发送孔9的下部，红外线二极管13和光敏晶体管14一起安装在第一壳体8的底部，并安装成相对于信号发送孔9的下部和第一壳体8的底部形成一定的角度。红外线二极管13发出的光束由滚珠17予以反射，返回到光敏晶体管14上，从而在脱水过程中对不平衡进行检测。根据由红外线二极管13发出的光束是否由滚珠17予以反射，使得所述光敏晶体管导通或截止。

参见图8B，在第一壳体8的底部和信号发送孔9的下部安装了一个压力开关19，用于在脱水的过程中利用滚珠自身的重量，根据其施压状态来检测不平衡。

参见图8C，在第一壳体8的底部和截断板10之间设置了开关点20。利用滚珠17的运动来接通或切断上述开关点20，从而在脱水的过程中对不平衡进行检测。

为了在脱水过程中检测门5的开启，将磁体6安装在门5的端部，将霍尔传感器7安装在更靠近磁体6的门控制器2上。这样，当门5关闭时，磁体6产生的磁场就会使得霍尔传感器7处于导通状态。当门6开启时，由于磁体6的磁场达到霍尔传感器7，因此使得霍尔传感器7处于截止状态。

下面将结合图9、10对本发明的自动洗衣机脱水装置的脱水控制电路进行说明。

参见图9，该脱水控制电路包括一个电源32，用于将220V的交流电压变成5V的直流电压，为微处理器和外围电路提供电源；一个蜂鸣器驱动部分33，用于以声音信号提供该洗衣机工作状态的信息；一个指示部分34，用于指示洗衣机的工作状态；一个按键输入部分35，用于实现所需的键入操作；一个外部中断部分36，用于根据共同使用的频率来确定微处理器31的工作时间并控制其他的工作时间；一个复位部分37，用于在电源接通或切断的情况下稳定微处理器31的运行；一个振荡部分38，用于为微处理器31提供实现其运行所需的时钟信号；一个外部信号输入部分39，用于将不平衡检测器4产生的检测信号送到微处理器31；以及一个衣物检测部分40，用于检测衣物的总量，以便确定放入到洗衣机中的水位高度。

参见图10，该外部信号输入部分39包括相应的驱动电路，具有与第一输入端IN0相连接的不平衡检测器4，与第二输入端IN1相连接的压力开关，与第三输入端IN2相连接的门控制器。

在该不平衡检测器4的驱动电路中，电源电压Vcc通过多个电阻R1、R2施加到红外线二极管13和光敏晶体管14。这样，红外线二极管13发出的光束就会使光敏晶体管14处于导通状态，由光敏晶体管14予以放大的信号通过第二开关晶体管Q2送到微处理器31的第一输入端IN0。在正常的脱水过程中，如图6所示，滚珠17通过挡住位于截断板10中心位置处的信号发送孔9来防止红外线二极管13发出的光束射到光敏晶体管14，因此光敏晶体管14处于截止状态，同时使第一开关晶体管Q1处于截止状态。这样，就将一个低电平信号送的微处理器31的第一输入端IN0。

相反，当脱水过程中的不平衡导致滚珠17离开信号发送孔9时，由红外线二极管13发出的光束就会射到光敏晶体管14。这时，光敏晶体管14处于导通状态，此后电源电压Vcc通过电阻R2和光敏晶体管14，在第一开关晶体管Q1的基极上施加一个低电平，使第一开关晶体管Q1处于导通状态。其结果是将一个5V的高电压施加到微处理器31。

当压力开关19处于接通状态时，由于电源电压Vcc通过电阻R4和压力开关19的一个开关点接地，因而将一个低电平施加到微处理器31。相反，当压力开关19处于切断状态时，电源电压Vcc通过电阻R4将高电平施加到微处理器31的第二输入端IN1。

同时，当安装在门5端部的磁体6靠近霍尔传感器7时，磁体6的磁场就会使霍尔传感器7处于导通状态。这样，第二开关晶体管Q2处于导通状态，电源电压VCC通过电阻R5接地，从而使得电压Vcc将低电平施加到微处理器31的第三输入端IN2。

相反，当磁体6远离霍尔传感器7时，亦即门5开启时，该霍尔传感器7处于堆止状态，使得第二开关晶体管Q2也处于截止状态，从而使得电源电压Vcc将高电平施加到微处理器31的第三输入端IN2。

附图11是本发明的自动洗衣机脱水控制方法的流程图。图12是图11中所示的洗衣筒不平衡检测过程的流程图。

下面结合图11对本发明的自动洗衣机脱水控制方法进行说明。

第一，一旦在对衣物进行了洗涤和漂洗之后，就进入脱水周期，并且初始化微处理器31的有关脱水功能的可变状态。

此后，判断输入到微处理器31第三输入端IN2的输入信号的电平。如果输入信号处于高电平，则判定门5处于开启状态，从而停止进行脱水周期，同时停止用于指示脱水周期进程的指示部分的行进状态。该步骤将重复进行，直到将低电平输入信号送到微处理器31的第三输入端IN2为止。如果该输入信号为低电平，则脱水周期继续进行。

随后，从开始进行脱水起对不平衡检测时间进行计数，以便检测出洗衣筒的不平衡从开始脱水起是持续了预定时间T1。然后将上述检测出的时间与预定时间T1进行比较。如果不平衡的检测时间小于预定时间T1，则执行一个检测洗衣筒不平衡的子程序。反之则通过对不平衡的检测时间进行累计计数，将它存入存储器，并确定是否到达脱水周期的终点来终止脱水周期。

下面将结合图12对根据子程序的洗衣筒不平衡检测进行说明。

如果一个低电平信号被施加到微处理器31的第一输入端IN0，则根据认定为正常的脱水周期，分别对不平衡的有效时间和检测信号输入次数初始化。此后，将返回到对不平衡检测时间进行累计计数的步骤。如果该输入信号为高电平，则判断检测信号的输入次数是否小于一定次数n；当检测信号的输入次数大于一定次数时n，则对检测信号的输入次数和不平衡的有效时间进行累计计数。此后，在将它们存入微处理机器31的存储器之后，返回到对不平衡检测时间进行累计计数的步骤。通过从初始输入信号起对不平衡有效时间进行计数，将对应于该有效时间的检测信号输入次数存储到存储器中。

如果被输入的不平衡检测信号次数达到了一定次数n，就将它确定为有效不平衡检测信号。如果从初始不平衡检测信号起，在预定的时间期间Δt内输入有效不平衡检测信号，就检测到了洗衣筒的不平衡。当检测信号的输入次数小于一定的次数n时，判断洗衣筒的不平衡的有效时间是否小于给定的时间Δt。当洗衣筒的不平衡的有效时间小于给定的时间Δt时，在检测到洗衣筒的不平衡后返回，并返回到对不平衡的检测时间进行累计计数的步骤。如果不平衡的有效时间超过了给定时间Δt，就将检测信号的输入次数和不平衡的有效时间初始化，以便确定外部噪音信号。此后，近回到对不平衡的检测次数进行累计计数的步骤。

换句话说，如果在给定的时间Δt之内，将检测信号的输入次数n输入到微处理器31，则检测到了洗衣筒的不平衡。此后，进行如图11所示的不平衡检测子程序。在执行该子程序之后，确定洗衣筒的不平衡。如果在确定的时候洗衣筒没有出现不平衡，则对不平衡的检测时间进行计数并存入存储器。此后，继续进行脱水操作，直到脱水周期的终点为止。如果洗衣筒出现了不平衡，由指示部分指出洗衣筒的不正常，同时由峰鸣器驱动部分产生一个报警信号，停止脱水周期的运行。

本发明的自动洗衣机脱水装置及其控制方法具有如下的效果。

首先，由于在脱水过程中能够容易地准确检测出由于衣物倾滚到洗衣筒的一侧而造成的洗衣筒不平衡和门的开启，因此通过控制相应的部分，使之进行它们自己的正常功能，就能够保持脱水周期的正常进行。

其次，由于本发明的脱水控制装置结构简单，因此能够降低制造成本，节省用于安装脱水控制装置的空间。这使得洗衣机的结构更为紧凑。

最后，通过对脱水周期的准确控制，能够改善洗衣机的效率和可靠性。

应当指出的是，在本发明的范围之内，所属技术领域里的普通技术人员还能够根据本发明的控制方法和脱水装置对不平衡检测器和门的开启/关闭检测器作出种种改进。只要这些改进在权利要求的范围之内或者与其等同，就应当认为被本发明所覆盖。

Claims (16)

1、一种自动洗衣机的脱水装置，包括：

一个不平衡检测部件，安装在设于顶盖之中的控制器上，用于检测脱水过程中洗衣筒的不平衡；

一个安装在门上的磁体，用于在脱水过程中检测门的开启；

一个霍尔传感器，安装在更为接近所述磁体的另一个控制器上，用于在所述门开启或关闭时通过所述磁体的磁场来检测导通或截止状态。

2、如权利要求1所述的自动洗衣机脱水装置，其中所述不平衡检测部件进一步包括：

一个与第一壳体相结合的第二壳体，具有一个信号接受孔；

一个截断板，基于一个信号发送孔以一定的斜度安装在所述第一壳体中，以便在安装所述不平衡检测部件时对由于底部的倾斜所造成的一个不水平部分进行校正；

一个红外线二极管和一个光敏晶体管，分别安装在所述信号发送孔的下部和信号接受孔的上部，用于发出和接受光束；

一个置于所述截断板上部的滚珠，在脱水过程中当洗衣筒中的衣物倾滚到其一侧时，一个外筒对机箱的任何碰撞和振动将导致该滚珠的运动，通过所述红外线二极管发出的光束让电流通过所述光敏晶体管来检测洗衣筒的不平衡，从而停止脱水操作。

3、如权利要求2所述的自动洗衣机脱水装置，其中在所述截断板的上部周边安装了若干滚珠控制夹片，用于当所述外筒与机箱相碰撞时防止滚珠不断旋转，将滚珠引导回到所述信号发送孔。

4、如权利要求2所述的自动洗衣机脱水装置，其中所述红外线二极管和光敏晶体管在位于截断板中心的信号发送孔的下部一起安装在所述第一壳体的底部，根据由所述红外线二极管发出的光束是否由所述滚珠予以反射，使得所述光敏晶体管导通或截止。

5、如权利要求2所述的自动洗衣机脱水装置，其中在所述第一壳体的底部安装了一个压力开关，该开关由所述滚珠本身的重量来驱动。

6、如权利要求1所述的自动洗衣机脱水装置，其中通过滚珠的振动来检测滚珠的接通或切断状态的开关点设置在所述第一壳体的底部与所述截断板之间。

7、一种自动洗衣机的脱水控制方法，包括如下的步骤：

将一个与脱水功能相关的可变状态进行初始化，并确定输入到微处理器的输入端的输入信号的电平；

如果所述微处理器的所述输入信号为高电平信号，则判断为门被开启，从而停止脱水周期，同时停止一个用于指示脱水周期进程的指示部分的行进状态；

如果上述输入信号是低电平信号，则继续进行脱水周期；

从脱水的开始时间起对不平衡检测时间进行计数，以便检测从脱水开始起一段时间内洗衣筒的不平衡，并比较和判断它是否小于预定时间；

当所述不平衡的检测时间小于预定时间时，执行一个检测洗衣筒的不平衡的子程序，当所述不平衡的检测时间大于预定时间时，在对不平衡的检测时间进行累计计数并将它存入一个存储器之后，确定脱水周期的进行时间。

8、如权利要求7所述的自动洗衣机脱水控制方法，进一步包括：在执行所述子程序的过程中，如果洗衣筒没有出现不平衡，则通过对不平衡的检测时间的累计计数来继续执行脱水功能，直到脱水周期的最终时间为止。

9、如权利要求8所述的自动洗衣机脱水控制方法，进一步包括：在执行所述子程序的过程中，如果洗衣筒出现了不平衡，则在所述指示部分上指示出脱水周期的不正常，同时通过一个蜂鸣器驱动部分产生一个报警信号，并停止脱水周期。

10、如权利要求7所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中在给定的时间内将检测信号的输入次数输入到所述微处理器，则检测到了洗衣筒的不平衡，从而返回到所述子程序。

11、如权利要求10所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述用于检测洗衣筒不平衡的子程序进一步包括这样的步骤：当送到所述微处理器的第一输入端的输入信号为低电平信号时，初始化不平衡的有效时间和检测信号的输入次数，并返回到对不平衡的检测时间进行累计计数的步骤。

12、如权利要求11所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述子程序进一步包括这样的步骤：当送到所述微处理器的第一输入端的输入信号为高电平信号时，判断检测信号的输入次数是否小于一定次数。

13、如权利要求12所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述子程序进一步包括这样的步骤：当检测信号的输入次数大于一定次数时，通过对检测信号的输入次数和不平衡的有效时间进行累计计数，将它们存入一个存储器，并返回到对不平衡检测时间进行累计计数的步骤。

14、如权利要求12所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述子程序进一步包括这样的步骤：当检测信号的输入次数小于一定的次数时，判断洗衣筒的不平衡的有效时间是否小于给定的时间Δt。

15、如权利要求14所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述的子程序进一步包括这样的步骤：当洗衣筒的不平衡的有效时间小于给定的时间Δt时，在检测到洗衣筒的不平衡后返回，并返回到对不平衡的检测时间进行累计计数的步骤。

16、如权利要求15所述的自动洗衣机脱水控制方法，其中所述子程序进一步包括这样的步骤：当不平衡的有效时间大于给定时间Δt时，初始化检测信号的输入次数以及不平衡的有效时间。

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