CN108662358B - 一种调平装置、具有该调平装置的洗衣机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调平装置、具有该装置的洗衣机及其控制方法，所述的调平装置，用于家用电器的支撑调平，包括调节底脚，调节底脚包括：固定部，安装于家用电器的底部；活动调节部，与固定部套设且可相对其轴向运动，活动调节部与固定部之间具有容纳腔室；相变材料介质，设置在容纳腔室内；至少两个调节底脚通过连通装置相互连通，其中至少一个调节底脚和/或连通装置上设置加热装置；所述加热装置加热相变材料介质，相变材料介质转变为液态，在调节底脚间流动并在压力作用下带动活动调节部轴向运动进行调平；所述加热装置停止加热，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器的支撑调平技术领域，具体地，涉及一种调平装置、具有该调平装置的洗衣机及其控制方法。
背景技术
家用电器，一般在壳体的底部都设置调平装置，在放置家用电器时，通过调节调平装置可使其达到稳定放置状态，调平后放置后，调平装置可支撑家用电器使其保持稳定。
以洗衣机为例，现有洗衣机一般都是在壳体或者整机底部安装有螺栓底脚，螺栓底脚包括螺杆、螺母垫片和橡胶垫，螺母垫片可以在螺杆上下旋动，螺杆也可以在壳体底板的螺孔中上下旋动，通过螺栓底脚的螺杆旋入底板的螺纹孔的长度来实现洗衣机的高度调整，大部分洗衣机的底脚逆时针旋转为调高，顺时针旋转为降低高度，在调整该螺栓底脚的高度后，将防止松动的螺母垫片拧紧以保持稳固。
上述洗衣机的底脚，虽然实现了洗衣机的调平，但需要用户进行手动调节，若洗衣机自重较大或者设置空间狭小，用户操作即为不便。另外，洗衣机在长期的工作过程中的震动也对调节底脚产生作用，易导致其支撑失效，造成洗衣机放置的不平。
例如，现有8KG滚筒洗衣机一般80Kg左右，较为沉重，消费者调节极为不便，即便完成调节也不能保证洗衣机调整为最佳状态，洗衣机在洗涤尤其是由0r/min加速到1600r/min左右进行甩干脱水时，洗衣机一旦不水平或者虚腿问题存在，将导致极大振动，极大的影响了消费者的使用舒适性。
洗衣机不平导致的震动可能会使底脚螺丝松动，使底脚托架垂直移动，这种不稳定性可能会改变洗衣机的水平状态，导致产生更强烈的震动。这种恶性循环使得洗衣机用的时间长了，噪音会变得越来越大，对洗衣机本身也造成一定的损伤，缩短了使用寿命。
因此，现有洗衣机的调平存在需要手工调节，费时费力且精度较差的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种调平装置、具有该装置的洗衣机及其控制方法，具体地，采用如下的技术方案：
本发明的第一发明目的是提供一种调平装置，用于家用电器的支撑调平，包括调节底脚，调节底脚包括：
固定部，安装于家用电器的底部；
活动调节部，与固定部套设且可相对其轴向运动，活动调节部与固定部之间具有容纳腔室；
相变材料介质，设置在容纳腔室内；
至少两个调节底脚通过连通装置相互连通，其中至少一个调节底脚和/或连通装置上设置加热装置；
所述加热装置加热相变材料介质，相变材料介质转变为液态，在调节底脚间流动并在压力作用下带动活动调节部轴向运动进行调平；所述加热装置停止加热，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
进一步地，所述的固定部包括液压板和与液压板固定连接的护套，护套内具有一轴向贯通的中空腔室；所述的活动调节部为调整脚，调整脚内具有一端敞开的内部腔室；所述护套的一端套设在调整脚内且可相对其轴向运动，中空腔室与内部腔室共同形成容纳腔室，所述的加热装置安装在调节底脚的液压板或者护套，和/或连通装置上；
优选地，所述加热装置的加热端伸入调节底脚的容纳腔内和/或连通装置内以加热相变材料介质，或者加热装置的加热端设置在调节底脚的容纳腔外部和/或连通装置的外部以加热相变材料介质。进一步地，所述的固定部与活动调节部之间动密封连接，以形成密封的容纳腔室，所述的相变材料介质直接容置于该密封的容纳腔室内；
优选地，所述的液压板与护套之间静密封连接，护套与调整脚之间动密封连接。
进一步地，所述的调节底脚还包括设置在容纳腔室内的柔性容纳体，柔性容纳体内具有空腔，所述的相变材料介质容置于该空腔内，柔性容纳体随着液态的相变材料介质的流动发生形变带动活动调节部沿固定部轴向运动进行调平；
所述加热装置的加热端伸入至柔性容纳体内的空腔内。
进一步地，所述的连通装置包括液压管和连通件，液压管的一端连接调节底脚，另一端连接至同一连通件，连通件内设置相互连通的液体流道以实现调节底脚间的连通；所述的加热装置安装在连通件上，加热装置的加热端伸入液体流道内以加热相变材料介质。
进一步地，所述的相变材料介质采用有机固-液相变材料，相变材料介质的相变温度为X满足：-12℃＜X＜100℃；
优选地，所述的相变温度X满足：40℃＜X＜80℃。
本发明的第二发明目的是提供一种具有上述任意一项所述调平装置的洗衣机，包括壳体，壳体的底部安装多个所述的调节底脚，调节底脚内部填充的相变材料介质在液态时可在调节底脚之间流通进行调平；
优选地，所述壳体沿壳体底部的周向均匀设置，两两所述的调节底脚相互连通，或者所有所述的调节底脚相互连通，液态的相变材料介质可在相互连通的调节底脚之间流通进行调平。
进一步地，所述的加热装置与控制器电连接，所述的控制器控制加热装置是否加热。
本发明的第三发明目的是提供一种洗衣机的控制方法，洗衣机启动自动调平程序，控制加热装置通电加热，所述的相变材料介质在加热装置的加热下转变为液态，液态的相变材料介质在调节底脚间流动自动进行高度调节，直至各调节底脚压力平衡，完成自动调平；
洗衣机检测到完成自动调平后，控制加热装置断电，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
进一步地，洗衣机控制加热装置加热一定时间，通过压力传感器判断洗衣机是否达到压力平衡状态，若判断结果为是，则控制加热装置断电，停止加热，若判断结果为否，则控制加热装置继续加热。
本发明充分利用相变材料的性能，将其应用在家用电器的调平装置上，通过控制相变材料的状态变化实现相应过程的支撑调平。
具体地，当启动自动调平时，所述加热装置通电加热，使得特定量的相变材料介质由固体转变为可以流动的液态。实现用于支撑家用电器的调节底脚由于地面不平而导致承受不同的重力不同，进而驱动液态相变材料介质在整个系统内流动，实现各个调节底脚受力均匀，高度自动调节，自动完成家用电器调节平稳，有效自动调节平稳。
当达到预设调平时间，或者通过传感器反馈达到压力平衡，所述加热装置300断电，所述调节底脚内部的相变材料介质放热冷却由液态转变为固态，实现调节底脚100对家用电器牢固可靠的稳定支撑。
本发明的调平装置可有效实现家用电器的自动调平，且调平后保持调平状态的刚性支撑，具有不晃动、低振动、低噪音的优点。
附图说明
图1本发明实施例相变材料转变的原理图；
图2本发明实施例一调平装置的结构示意图。
附图中的标号说明：100-调节底脚 101-液压板 102-相变材料介质 103-护套104-调整脚 200-连通装置 300-加热装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种调平装置、具有该调平装置的洗衣机及其控制方法进行详细描述：
实施例一
如图1-图2所示，本实施例的一种调平装置，用于家用电器的支撑调平，包括调节底脚100，调节底脚100包括：
固定部，安装于家用电器的底部；
活动调节部，与固定部套设且可相对其轴向运动，活动调节部与固定部之间具有容纳腔室；
相变材料介质102，设置在容纳腔室内；
至少两个调节底脚100通过连通装置200相互连通，其中至少一个调节底脚100和/或连通装置上设置加热装置300；
所述加热装置300加热相变材料介质102，相变材料介质102转变为液态，在调节底脚100间流动并在压力作用下带动活动调节部轴向运动进行调平；所述加热装置300停止加热，相变材料介质102转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
如图1所示，相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色环保载体。
相变：同一种物质不同状态的变化，状态变化伴随着能量储存和释放，yKJ/Kg.
相变温度：发生相变化时的温度，恰当的相变温度是进行温度调节的关键。图例为x℃。
相变材料的利用方式分为两种：
1)用相变材料做成储能器件；2)相变材料与其他基本材料复合，制成相变储能复合材料。
本实施例充分利用相变材料的性能，将其应用在家用电器的调平装置上，通过控制相变材料的状态变化实现相应过程的支撑调平。
具体地，当启动自动调平时，所述加热装置300通电加热，使得特定量的相变材料介质102由固体转变为可以流动的液态。实现用于支撑家用电器的调节底脚由于地面不平而导致承受不同的重力不同，进而驱动液态相变材料介质102在整个系统内流动，实现各个调节底脚受力均匀，高度自动调节，自动完成家用电器调节平稳，有效自动调节平稳。
当达到预设调平时间，或者通过传感器反馈达到压力平衡，所述加热装置300断电，所述调节底脚内部的相变材料介质102放热冷却由液态转变为固态，实现调节底脚100对家用电器牢固可靠的稳定支撑。
本实施例的调平装置可有效实现家用电器的自动调平，且调平后保持调平状态的刚性支撑，具有不晃动、低振动、低噪音的优点。
本实施例的调平装置只有在发出调平指令后，对相变材料介质102加热，只有此时相变材料介质102转变为液态，调平完成后的其余时间均为固态。
作为本实施例的一种实施方式，本实施例所述的连通装置200包括液压管和连通件，液压管的一端连接调节底脚100，另一端连接至同一连通件，连通件内设置相互连通的液体流道以实现调节底脚间的连通，所述的加热装置安装在调节底脚的液压板或者护套，和/或连通装置上。本实施例将加热装置安装在调节底脚的液压板或者护套，只要能对相变材料介质加热即可；或者将加热装置安装在连通装置上以对相变材料介质加热；或者将加热装置同时安装在调节底脚和连通装置上以对相变材料介质进行加热。
优选地，所述加热装置的加热端伸入调节底脚的容纳腔内和/或连通装置内以加热相变材料介质，或者加热装置的加热端设置在调节底脚的容纳腔外部和/或连通装置的外部以加热相变材料介质。相变材料可分为有机(Organic)和无机(Inorganic)相变材料。亦可分为水合盐(Hydrated Salts)相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料。
本实施例所述的相变材料介质采用有机固-液相变材料，相变材料介质的相变温度为X满足：-12℃＜X＜100℃；优选地，所述的相变温度X满足：40℃＜X＜80℃。
作为本实施例的一种优选实施方式，如图2所示，本实施例所述的固定部包括液压板101和与液压板101固定连接的护套103，护套103内具有一轴向贯通的中空腔室；所述的活动调节部为调整脚104，调整脚104内具有一端敞开的内部腔室；所述护套103的一端套设在调整脚104内且可相对其轴向运动，中空腔室与内部腔室共同形成容纳腔室；所述的加热装置300安装在液压板101或者护套103上，加热装置300的加热端伸入容纳腔室内以加热相变材料介质。这样，一般高于家用电器安装的环境温度，实现家用电器在未给相变材料加热状态下保持固体状态。
本实施例的有机固-液相变材料采用石蜡，石蜡价格较低，是一种比较理想的相变材料，性能稳定，腐蚀性小或无腐蚀性。所述石蜡材料使用时可能存在的问题是其导热系数较小。为了增强有机相变材料的导热能力，通常采取向相变材料中添加金属粉末、金属网、石墨粉，或者在相变材料的封装壁面增加肋片等措施。
由于相变材料介质102会转变为液态，因此，本实施例所述的固定部与活动调节部之间动密封连接，以形成密封的容纳腔室，所述的相变材料介质102直接容置于该密封的容纳腔室内。这样，可避免液态的相变材料介质102漏出，影响调平效果。
优选地，本实施例所述的液压板101与护套103之间静密封连接，护套103与调整脚104之间动密封连接。
作为本实施例的另一种优选实施方式，所述的调节底脚100还包括设置在容纳腔室内的柔性容纳体，柔性容纳体内具有空腔，所述的相变材料介质容置于该空腔内，柔性容纳体随着液态的相变材料介质的流动发生形变带动活动调节部沿固定部轴向运动进行调平；所述加热装置的加热端伸入至柔性容纳体内的空腔内。
具体地，所述的柔性容纳体包括一开口，柔性容纳体的开口密封安装在液压板101上且与液压板流道1012连通。本实施方式通过将液压介质102容置于柔性容纳体内，只需要将柔性容纳体与液压板101密封连接即可，简化了液压板101、护套103以及调整脚104之间的安装。
本实施例的液压板101上具有液压嘴，液压嘴与液压板内的液压板流道连通，连通件上具有连接嘴，与连通件内的液体流道连通，本实施例的液压管两端分别连接液压嘴和连接嘴。
本实施例的柔性容纳体包括容纳本体，容纳本体为软性囊状结构，具有的可伸缩的波纹结构，波纹结构设置于调整脚104内，随着液压介质的流动伸缩带动调整脚104沿护套103的轴向运动进行调平。
本实施例的调节底脚还包括用于保护柔性容纳体的保护环，所述压环嵌入保护环内，这样具有如下的技术效果：
1、本实施例的压环和保护环之间采用嵌入式安装，可以起到限位作用，避免设置复杂的限位结构，简单稳定。
2、本实施例的调节底脚在极大的冲击压力下(如安装使用了该调节底脚的家用电器或物品在跌落或者抬起突然放置时)，保护环与柔性容纳体施压贴合面无任何间隙，避免柔性容纳体因此膨胀破裂等问题，提高了可靠性。
3、本实施例的压环和保护环之间采用嵌入式安装，降低了压环和保护环的安装高度，从而降低了调节底脚的整体高度，安装在家用电器上对其整体重心影响较小，更利于家用电器的支撑稳定性，而对于家用电器工作过程中的震动(如洗衣机的脱水震动)具有更好的减震效果。
作为本实施例的一种优选实施方式，所述保护环的一端设置保护曲面，保护曲面配合柔性容纳体的外部表面以防止柔性容纳体受压破损。
本实施例的保护环的另一端设置嵌入槽，所述的压环嵌入保护环的嵌入槽内。
作为本实施例的一种优选实施方式，所述保护环的嵌入槽的内壁上设置限位凸部，所述固定件上设置与限位凸部相配合的限位凹部。本实施例的限位结构根据压环和保护环的嵌入式安装进行设计，在嵌入安装的同时即实现了限位运动，结构简单，稳定可靠。
本实施例结构设计保护环的外圆周完全包裹了所述压环，只存在保护环压入调整脚104，极大提高了可靠性和贴合的稳定性。因此，本实施例的保护环压入调整脚104后，会一直稳定在调整脚104中轴向移动，移动顺滑可靠，二者实现整个调节底脚更稳定，保护环与压环二者还可以上下存在一定的活动量。
由于家用电器(例如洗衣机)工作时一般会产生震动，为了保证家用电器的运行稳定性，本实施例的调节底脚应尽量降低其整体高度以降低家用电器的重心。因此，本实施例在液压板101上对应限位滑块设置避让口，在满足导向限位机构设置的同时，不影响调整脚104的轴向移动，可降低调节底脚的整体高度，提高其减震稳定性。
实施例二
本实施例提供了一种具有如实施例一所述调平装置的洗衣机，包括壳体，壳体的底部安装多个所述的调节底脚，调节底脚内部填充的相变材料介质在液态时可在调节底脚之间流通进行调平；
优选地，所述壳体沿壳体底部的周向均匀设置，两两所述的调节底脚相互连通，或者所有所述的调节底脚相互连通，液态的相变材料介质可在相互连通的调节底脚之间流通进行调平。
进一步地，本实施例的洗衣机还包括控制器，所述的加热装置与控制器电连接，所述的控制器控制加热装置是否加热。
本实施例调平装置实现洗衣机自动调平的原理和方法，当洗衣机安装后，由于地面不平，导致不同的调节底脚的水平高度不同，位于地面凹坑处的调节底脚位置低。由此可以知道的是，位置高处调节底脚首先承受洗衣机的重量，并且承受的重力大，位置低调节底脚由于虚腿或者承受的重力小。
位置高处调节底脚的调整脚在大的压力下将上移，整个调节底脚的高度变小使柔性容纳体的中空腔室的容积压缩减小，迫使液态的相变材料介质进入节流孔或者阀孔通过液压管进入位置低处调节底脚内，使位置低处调节底脚的柔性容纳体内的液压介质越来越多，使得柔性容纳体膨胀推动调整脚伸长。
当位置高处调节底脚和位置低处调节底脚的液压相同，液态的相变材料介质不再由液压管流动，调整脚与洗衣机底板的相对位置不再变化，完成洗衣机的自动调整。
在洗衣机洗涤或者甩干的过程中，还可控制加热装置加热，使得相变材料介质保持液态，液态的相变材料介质还可以缓慢流动自调平，洗衣机的震动噪音大大降低。
另外，本实施例的调平装置还可应用于除洗衣机外的如电冰箱、冷柜、空调室内机等家用电器。
实施例三
本实施例提供了一种如实施例三所述洗衣机的控制方法，洗衣机启动自动调平程序，控制加热装置通电加热，所述的相变材料介质在加热装置的加热下转变为液态，液态的相变材料介质在调节底脚间流动自动进行高度调节，直至各调节底脚压力平衡，完成自动调平；
洗衣机检测到完成自动调平后，控制加热装置断电，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
进一步地，洗衣机控制加热装置加热一定时间，通过压力传感器判断洗衣机是否达到压力平衡状态，若判断结果为是，则控制加热装置断电，停止加热，若判断结果为否，则控制加热装置继续加热。
进一步地，本实施例的洗衣机控制方法，还包括，在洗衣机的脱水过程中，控制加热装置加热，使得相变材料介质保持液态，液态的相变材料介质还可以缓慢流动自调平，洗衣机的震动噪音大大降低。
需要说明的是：本发明的上述各实施例可单独实施，也可将多个实施例相结合实施。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (14)
1.一种调平装置，用于家用电器的支撑调平，其特征在于，包括调节底脚，调节底脚包括：
固定部，安装于家用电器的底部；
活动调节部，与固定部套设且可相对其轴向运动，活动调节部与固定部之间具有容纳腔室；
相变材料介质，设置在容纳腔室内；
至少两个调节底脚通过连通装置相互连通，其中至少一个调节底脚和/或连通装置上设置加热装置；
所述加热装置加热相变材料介质，相变材料介质转变为液态，在调节底脚间流动并在压力作用下带动活动调节部轴向运动进行调平；所述加热装置停止加热，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
2.根据权利要求1所述的一种调平装置，其特征在于，所述的固定部包括液压板和与液压板固定连接的护套，护套内具有一轴向贯通的中空腔室；所述的活动调节部为调整脚，调整脚内具有一端敞开的内部腔室；所述护套的一端套设在调整脚内且可相对其轴向运动，中空腔室与内部腔室共同形成容纳腔室，所述的加热装置安装在调节底脚的液压板或者护套，和/或连通装置上。
3.根据权利要求2所述的一种调平装置，其特征在于，所述加热装置的加热端伸入调节底脚的容纳腔内和/或连通装置内以加热相变材料介质，或者加热装置的加热端设置在调节底脚的容纳腔外部和/或连通装置的外部以加热相变材料介质。
4.根据权利要求2所述的一种调平装置，其特征在于，所述的固定部与活动调节部之间动密封连接，以形成密封的容纳腔室，所述的相变材料介质直接容置于该密封的容纳腔室内。
5.根据权利要求4所述的一种调平装置，其特征在于，所述的液压板与护套之间静密封连接，护套与调整脚之间动密封连接。
6.根据权利要求1所述的一种调平装置，其特征在于，所述的调节底脚还包括设置在容纳腔室内的柔性容纳体，柔性容纳体内具有空腔，所述的相变材料介质容置于该空腔内，柔性容纳体随着液态的相变材料介质的流动发生形变带动活动调节部沿固定部轴向运动进行调平；
所述加热装置的加热端伸入至柔性容纳体内的空腔内。
7.根据权利要求1所述的一种调平装置，其特征在于，所述的连通装置包括液压管和连通件，液压管的一端连接调节底脚，另一端连接至同一连通件，连通件内设置相互连通的液体流道以实现调节底脚间的连通；所述的加热装置安装在连通件上，加热装置的加热端伸入液体流道内以加热相变材料介质。
8.根据权利要求1所述的一种调平装置，其特征在于，所述的相变材料介质采用有机固-液相变材料，相变材料介质的相变温度为X满足：-12℃＜X＜100℃。
9.根据权利要求8所述的一种调平装置，其特征在于，所述的相变温度X满足：40℃＜X＜80℃。
10.一种具有如权利要求1-9任意一项所述调平装置的洗衣机，其特征在于，包括壳体，壳体的底部安装多个所述的调节底脚，调节底脚内部填充的相变材料介质在液态时可在调节底脚之间流通进行调平。
11.根据权利要求10所述的洗衣机，其特征在于，所述调节底脚沿壳体底部的周向均匀设置，两两所述的调节底脚相互连通，或者所有所述的调节底脚相互连通，液态的相变材料介质可在相互连通的调节底脚之间流通进行调平。
12.根据权利要求10所述的洗衣机，其特征在于，还包括控制器，所述的加热装置与控制器电连接，所述的控制器控制加热装置是否加热。
13.一种如权利要求10-12任意一项所述洗衣机的控制方法，其特征在于，洗衣机启动自动调平程序，控制加热装置通电加热，所述的相变材料介质在加热装置的加热下转变为液态，液态的相变材料介质在调节底脚间流动自动进行高度调节，直至各调节底脚压力平衡，完成自动调平；
洗衣机检测到完成自动调平后，控制加热装置断电，相变材料介质转变为固态，保持调平状态的刚性支撑。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，洗衣机控制加热装置加热一定时间，通过压力传感器判断洗衣机是否达到压力平衡状态，若判断结果为是，则控制加热装置断电，停止加热，若判断结果为否，则控制加热装置继续加热。
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