CN109082843A - 洗衣机和用于洗衣机的水位/振动传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于洗衣机的水位/振动传感器。所述水位/振动传感器包括：传感器壳体，所述传感器壳体安装到所述洗衣机的机柜上；膜片，所述膜片构造成基于储水箱中的水位的变化而产生形状变形；和推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动。所述水位/振动传感器还包括：芯部，所述芯部安装到所述推进器上；线圈，所述线圈安装到所述传感器壳体上并且构造成围绕所述芯部以提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和振动室，所述振动室安装到所述推进器上并且构造成容纳随着所述储水箱的振动而振动的振动器。

Description

洗衣机和用于洗衣机的水位/振动传感器

技术领域

本公开涉及一种洗衣机和用于洗衣机的水位/振动传感器，更具体地，涉及一种能够通过使用振动器来精确地感测洗衣机的水位和振动水平的洗衣机和用于洗衣机的水位/振动传感器。

背景技术

一般而言，当将洗涤物品放入洗衣机中的洗涤用水中时，在洗涤剂的化学作用下可以使脏物与洗涤物品分离。然而，在仅利用洗涤剂的作用的情况下需要较长的洗涤时间。不过，通过对洗涤物品施加诸如摩擦或振动等机械作用，可以提高赃物分离速度。

例如，在洗涤循环中，对放入储水箱(桶)中的洗涤物品的量进行检测。根据洗涤物品的量来设定水流量、洗涤剂量和总洗涤时间。此后，可以在总洗涤时间期间对洗涤物品进行洗涤。在这种情况下，可以使用用于感测滚筒中的水位的水位传感器来维持与容纳在洗涤桶(滚筒)中的洗涤物品的量相对应的适宜水位。

在完成洗涤循环之后，排出洗涤桶内的污染水，并且将清水供给到洗涤桶，以进行其中按照预定的漂洗次数对洗涤物品进行漂洗的漂洗循环。在完成漂洗循环之后，排出洗涤桶内的水，并使洗涤桶高速旋转，以进行其中通过离心力将水分从洗涤物品中去除的脱水过程。此时，在脱水过程中产生的振动由振动传感器感测。这使得能够防止由洗衣机的过度振动造成的损坏。

然而，在常规洗衣机的情况下，水位传感器和振动传感器在洗衣机中分开安装。因此，需要相应的附加成本和制造过程。

洗衣机中产生的垂直振动(Z方向振动)可以由常规振动传感器进行感测。然而，难以精确地检测垂直振动以外的振动(例如，X方向振动和Y方向振动)。

韩国专利No.10-0425124(2004年5月18日公开)是现有技术的一个例子。

发明内容

鉴于上述情况，本公开的实施方案提供了一种能够精确地感测储水箱中的水位以及振动水平的洗衣机和水位/振动传感器。

根据一个实施方案，公开了一种用于洗衣机的水位/振动传感器。所述水位/振动传感器包括传感器壳体，所述传感器壳体安装到所述洗衣机的机柜上；膜片，所述膜片构造成根据储水箱中的水位的变化而产生形状变形；推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动；芯部，所述芯部安装到所述推进器上；线圈，所述线圈安装到所述传感器壳体上并且构造成围绕所述芯部以提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和振动室，所述振动室安装到所述推进器上并且构造成容纳随着所述储水箱的振动而振动的振动器。

在所述水位/振动传感器中，所述振动室可以包括彼此间隔开并且相对于所述推进器的中央以对称关系配置的多个振动室。

在所述水位/振动传感器中，在所述振动室内可以设有引导突起，所述引导突起构造成将所述振动器的水平移动转换成所述振动器的垂直移动。

在所述水位/振动传感器中，所述振动室可以包括：第一振动室，所述第一振动室构造成容纳随着所述储水箱的振动而振动的第一振动器；和第二振动室，所述第二振动室与所述第一振动室间隔开并且构造成容纳尺寸与第一振动器的尺寸不同的第二振动器。

根据另一个实施方案，公开了一种洗衣机。所述洗衣机包括：机柜，所述机柜构造成形成所述洗衣机的外壳；储水箱，所述储水箱安装在所述机柜的内部；洗涤桶，所述洗涤桶可旋转地安装在所述储水箱的内部并且构造成提供用于洗涤物品的洗涤空间；和水位/振动传感器，所述水位/振动传感器构造成感测所述储水箱中的水位和所述储水箱的振动。所述水位/振动传感器包括：传感器壳体，所述传感器壳体安装到所述洗衣机的机柜上；膜片，所述膜片安装在所述传感器壳体的内部以根据所述储水箱中的水位而产生形状变形；推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动；芯部，所述芯部安装到所述推进器上；线圈，所述线圈安装到所述传感器壳体上并且构造成围绕所述芯部以提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和振动室，所述振动室安装到所述推进器上并且构造成容纳随着所述储水箱的振动而振动的振动器。

所述洗衣机还可以包括控制器，所述控制器构造成，当由所述水位/振动传感器供应的振动信号偏离预定的容许振动范围时，确定所述储水箱的振动处于过度的振动水平，并且响应于此而停止所述洗衣机的操作。

在所述洗衣机中，所述振动室可以包括彼此间隔开并且相对于所述推进器的中央以对称关系配置的多个振动室。

在所述洗衣机中，在所述振动室内可以设有引导突起，所述引导突起构造成将所述振动器的水平移动转换成所述振动器的垂直移动。

根据本公开的实施方案，储水箱中的水位和振动水平可以由单个传感器来感测。因此，不需要提供用于检测储水箱中的水位和振动的单独的、分开的传感器。

此外，根据本公开的实施方案，提供了一种能够检测洗衣机中的细微振动的振动器。因此，能够精确地感测在洗衣机脱水循环中洗衣机的振动水平。

另外，根据本公开的实施方案，洗衣机中产生的三维振动被转换为振动器的垂直运动。因此，能够充分地检测洗衣机中产生的振动。

附图说明

图1是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的局部侧视断面图。

图2是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的控制逻辑的框图。

图3是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的水位/振动传感器的局部侧视断面图。

图4是示出了根据本公开一个实施方案的水位/振动传感器中的具有振动室的推进器的立体图。

图5是示出了根据本公开变形例的水位/振动传感器中的具有振动室的推进器的立体图。

图6是沿着图4中的VI-VI线截取的断面图。

图7是沿着图6中的VII-VII线截取的断面图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参照形成本文一部分的附图。在具体实施方式中所述的示例性实施方案、附图和权利要求书并不意味着是限制性的。在不脱离本文提出的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他实施方案，并且可以作出其他变化。

在下文中，将参照附图更加充分地说明本公开的一个或多个示例性实施方案，其中本领域技术人员能够容易地确定本公开的一个或多个示例性实施方案。如本领域技术人员将认识到的，只要不脱离本公开的精神或范围，就可以以各种不同的方式修改所述的示例性实施方案，其不限于本文所述的示例性实施方案。

需要指出的是，附图是示意性的，并且不一定是按照尺寸比例图示的。附图中部件的相对尺寸和比例可能是实际尺寸的扩大或缩小，并且任何讨论的预定尺寸仅是示例性的而不是限制性的。相同的附图标记表示两幅以上的附图中所示的相同结构、元件或部件以表现出类似的特征。

本公开的示例性附图更加详细地示出了本公开的理想的示例性实施方案。因此，能够预期附图的各种变形。因而，示例性实施方案不限于图示区域的具体形式，并且例如可以包括由制造引起的变形形式。

现在，参照附图对根据本公开一个实施方案的构造和操作进行详细说明。

图1是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的局部侧视断面图。图2是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的控制逻辑或电路的框图。

如图1和图2所示，根据本公开一个实施方案的洗衣机1可以包括机柜20、储水箱30、洗涤桶40、水位/振动传感器10和控制器60。在本实施方案中，通过示例的方式对具有安装在其上部的门的涡流式洗衣机(vortex type washing machine)进行说明。然而，本公开不限于此，并且可以适用于搅拌式洗衣机和滚筒式洗衣机。

具体地，机柜20可以由形成洗衣机的外壳的壳体构成，并且整体上可以设置为大致矩形平行六面体形状。在机柜20的内部可以安装有储水箱30、洗涤桶40和水位/振动传感器10。

作为能够容纳洗涤用水的容器的储水箱30可以设置成圆筒形状。储水箱30可以接收来自供水阀(未示出)的洗涤用水并且可以通过排水口(未示出)将洗涤用水排出到机柜20的外部。在储水箱30的内部可以可旋转地安装有洗涤桶40。储水箱30通常可以与滚筒式洗衣机的桶相对应。

洗涤桶40可以是具有大量通水孔的圆筒。通过驱动电机50的驱动轴可以使洗涤桶40在储水箱30内旋转。在洗涤桶40中可以设有波轮(pulsator)(通过驱动轴旋转半圈或一整圈)。洗涤桶40通常可以与滚筒式洗衣机的滚筒相对应。

水位/振动传感器10可以感测容纳在储水箱30中的洗涤用水的水位，并且可以在洗涤过程(例如，脱水循环)期间感测储水箱30的振动。水位/振动传感器10可以将通过感测储水箱30中的水位所获得的水位信息以及通过感测储水箱30的振动所获得的振动水平信息施加到控制器60。稍后对水位/振动传感器10的细节进行说明。

控制器60可以通过分析从水位/振动传感器10接收到的水位信息来确定向储水箱30供给洗涤用水。例如，控制器60可以将由水位/振动传感器10测量的水位信息与预定基准水位进行比较。如果水位/振动传感器10的水位信息满足基准水位，则控制器60将停止向储水箱30内供给洗涤用水，并将用于洗涤过程的操作信号施加到驱动电机50。

另外，如果由水位/振动传感器10施加的振动信号偏离预定的容许振动范围，则控制器60可以确定在储水箱30中产生的振动处于过度的振动水平，并且可以施加停止信号以停止洗衣机的驱动电机50的操作。

在下文中，对根据本公开一个实施方案的洗衣机的水位/振动传感器进行详细说明。

图3是示出了根据本公开一个实施方案的洗衣机的水位/振动传感器的局部侧视断面图。图4是示出了根据本公开一个实施方案的水位/振动传感器中的具有振动室的推进器(pusher)的立体图。

如图3和图4所示，根据本公开一个实施方案的洗衣机的水位/振动传感器10可以包括传感器壳体100、膜片200、推进器300、芯部400、线圈500和振动室600。

传感器壳体100可以提供其中可以安装有水位/振动传感器10的主要部件(例如，膜片200、推进器300、芯部400、线圈500和振动室600)的容纳空间。传感器壳体100可以安装在洗衣机内部(例如，机柜20的内部)。更具体地，可以在传感器壳体100的中央处形成用于引导推进器300的垂直移动的流动路径。在流动路径中可以设有用于弹性地支撑推进器300的上端的弹簧700。在传感器壳体100的上部中可以设有用于支撑线圈500的上端部的圆筒形支撑件110和用于封闭传感器壳体100的上部的支撑帽120。另外，在传感器壳体100的外周侧可以设有包围流动路径的线圈500。

膜片200可以定位在推进器300的外周边缘和传感器壳体100的内壁之间，使得膜片200可以根据与储水箱30中的水位相对应的气压而变形。膜片200可以由因气压而可中凸地变形的橡胶材料制成。

推进器300可以根据膜片200的形状变化而沿着传感器壳体100的流动路径上下移动。芯部400可以安装到推进器300上。当推进器300上下移动时，芯部400可以使用与线圈500的电磁相互作用来改变线圈500的特定电感值。

线圈500可以安装到传感器壳体100上以围绕芯部400并且可以提供与芯部400的移动相对应的特定电感值。例如，当安装有芯部400的推进器300由于膜片200的变形而上下移动时，线圈500的特定电感值根据芯部400的垂直移动量而变化。将线圈500的特定电感变化值乘以LC谐振电路的2个电容值以产生预定的谐振频率。可以使用谐振频率的变化量来测量洗衣机中的水位。

在推进器300的上表面上可以安装有振动室600。振动室600可以设置为多个，并且可以相对于推进器300的中央以对称关系彼此间隔开。在本实施方案中，三个振动室600配置成相对于推进器300的中央在圆周方向上间隔开120度的间隔。然而，本公开不限于此。只要振动室600相对于推进器300的中央以对称关系配置，就可以对振动室600的数量及其配置模式进行各种改变。

振动室600可以设置成具有矩形平行六面体内部空间的盒子的形式。在振动室600的内部空间中可以容纳有随着储水箱30的振动而振动的振动器610。虽然在本实施方案中振动室600设置成矩形平行六面体盒子的形式，但是只要振动室600能够有效地传递振动器610的振动，那么振动室600的形状就可以具有各种形式。例如，在一个实施方案中，振动室600可以设置成具有圆筒形空间的圆柱形式。

图5是示出了根据本公开实施方案的水位/振动传感器中的具有振动室的推进器的立体图。

如图5所示，根据本公开的该实施方案，振动室600可以包括具有尺寸彼此不同的振动器的第一振动室600a和第二振动室600b。

在这种情况下，第一振动室600a可以配置在推进器300的中央侧。在第一振动室600a中可以容纳有随着洗衣机的振动而振动的第一振动器610a。第二振动室600b可以配置在推进器300的外周侧。在第二振动室600b中可以容纳有尺寸大于第一振动器610a的第二振动器610b。

第一振动器610a和第二振动器610b具有不同的尺寸，并且可以响应于不同幅度的振动。最后，第一振动器610a和第二振动器610b可以感测洗衣机中产生的不同幅度的振动。

图6是沿着图4中的VI-VI线截取的断面图。图7是沿着图6中的VII-VII线截取的断面图。

如图6和图7所示，在振动室600的内部空间中可以设有随着储水箱30的振动而振动的振动器610。振动器610可以将洗涤桶40的三维振动(例如，X方向(纵向)振动、Y方向(横向)振动和Z方向(垂直方向)振动)转换成垂直(Z方向)运动。这使得能够感测作为储水箱30的振动的所有三维振动。

为此，在振动室600的底表面上可以设有引导突起620。引导突起620可以设置成从振动室600的底表面向上突出的脊的形式，并且可以将振动器610的水平(X方向或Y方向)移动引导成其垂直方向(Z方向)的移动。因此，即使储水箱30进行旋转移动同时绘出椭圆轨迹，振动器610也可以实时感测椭圆轨迹的中心和位移的变化，并且可以将椭圆轨迹的中心和位移反映为储水箱30的振动。

下面对具有如上构造的本公开的洗衣机的操作进行说明。

首先，在洗涤过程的初始阶段，为了维持适于容纳在储水箱30(包括洗涤桶)中的水位，根据容纳量打开供水阀，由此进行供水直到水位达到预定水位。此时，如果水位/振动传感器10的芯部400在线圈500的内部空间中垂直移动，则控制器60可以根据芯部400的移动量来确定在储水箱30中存在水。

例如，如果储水箱30中存在水，则与储水箱30中的水位相对应的气压被传递到水位/振动传感器10的膜片200。然后，膜片200由于气压而中凸地变形。此时，中凸地变形的膜片200向上推动推进器300，由此使得推进器300的芯部400也垂直向上移动。因此，芯部400沿着线圈500的内部空间(即，传感器壳体100的流动路径)向上移动。在这种情况下，线圈500的特定电感值根据芯部400的向上移动量而变化。通过由此生成的谐振频率的变化量来测量储水箱30中的水位。如果确定所测量的水位处于适于预定容纳量的水平，则控制器60停止供水并进行洗涤过程。

此后，如果洗涤过程完成并且如果水被排出，则储水箱30中的水位将会降低，并且气压也会降低。因此，借助于弹簧700的恢复力，芯部400逐渐向下移动通过线圈500的内部空间并返回到初始位置。如果芯部400返回到初始位置，则线圈500的电感减小并且谐振频率也改变。这使得控制器60能够确定排水完成时间。

另一方面，如果在漂洗过程之后进行脱水过程，则由于驱动电机50的旋转而在洗涤桶40中产生振动。此时，水位/振动传感器10可以精确地感测在洗涤桶40中产生的三维振动。

例如，当洗涤桶40旋转时，水位/振动传感器10的振动器610在振动室600的底表面上水平移动，然后通过引导突起620垂直移动，由此在振动室600内部产生垂直方向振动。此时，振动室600中的垂直方向振动被传递到水位/振动传感器10的膜片200。随着推进器300被膜片200向上推动，芯部400在线圈500的内部空间中向上移动。响应于芯部400的向上移动，线圈500的特定电感值改变。最后，通过谐振频率的变化量来测量洗涤桶40的振动水平。

如果由水位/振动传感器10施加的振动信号偏离预定的容许振动范围，则控制器60确定在储水箱30中产生的振动处于过度水平。然后，控制器60施加停止信号以停止洗衣机的驱动电机50的操作。这使得能够立即停止洗衣机的操作。

如上所述，根据本公开的实施方案，洗衣机中的水位和振动可以由单个传感器来感测。因此，不需要提供用于检测洗衣机中的水位和振动水平的单独的、分开的传感器。提供了一种能够检测洗衣机中的细微振动的振动器。因此，能够精确地感测在脱水过程中洗衣机的振动水平。洗衣机中产生的三维振动被转换成振动器的垂直运动。因此，能够充分地检测洗衣机中产生的振动，而无论其方向如何。

尽管在上面参照附图说明了本公开的示例性实施方案，但是本领域技术人员应当理解的是，在不改变本公开的必要特征或精神的情况下，可以以各种方式来实施本公开。

因此，应当理解的是，上述示例性实施方案不是限制性的，而仅是各方面的示例。本公开的范围不是由具体实施方式而是由所附的权利要求书来表达的，并且应当理解的是，从权利要求书及等同构思的含义和范围获得的所有变化和变形也包括在本公开的范围内。

由上可知，将要理解的是，为了说明的目的在本文中说明了本公开的各种实施方案，并且可以在不偏离本公开的范围和精神的情况下作出各种变形。本公开的说明书中公开的示例性实施方案不限制本公开。本公开的范围将由所附权利要求书来解释，并且应当理解的是，与权利要求书等同的范围内的所有技术都属于本公开的范围。

Claims (12)

1.一种用于洗衣机的传感器，所述传感器包括：

传感器壳体，所述传感器壳体安装到所述洗衣机的机柜上；

膜片，所述膜片构造成基于储水箱中的水位的变化而产生形状变形；

推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动；

芯部，所述芯部配置在所述推进器上；

线圈，所述线圈配置在所述传感器壳体上并且构造成围绕所述芯部且提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和

振动室，所述振动室配置在所述推进器上并且构造成容纳振动器，所述振动器构造成随着所述储水箱的振动而振动。

2.如权利要求1所述的传感器，其中所述振动室包括彼此间隔开并且相对于所述推进器的中央以基本对称的关系配置的多个振动室。

3.如权利要求2所述的传感器，其中所述振动室内设有引导突起，所述引导突起构造成将所述振动器的水平移动转换成所述振动器的垂直移动。

4.如权利要求1所述的传感器，其中所述振动室包括：

第一振动室，所述第一振动室构造成容纳第一振动器，所述第一振动器能够操作以随着所述储水箱的振动而振动；和

第二振动室，所述第二振动室与所述第一振动室间隔开并且构造成容纳尺寸与第一振动器的尺寸不同的第二振动器。

5.一种洗衣机，包括：

机柜；

储水箱，所述储水箱配置在所述机柜的内部；

洗涤桶，所述洗涤桶配置在所述储水箱的内部并且构造成在其中旋转并提供用于洗涤物品的洗涤空间；和

传感器，所述传感器构造成感测所述储水箱中的水位和所述储水箱的振动，

其中所述传感器包括：传感器壳体，所述传感器壳体与所述机柜连接；膜片，所述膜片配置在所述传感器壳体内并且构造成基于所述储水箱中的水位而产生形状变形；推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动；芯部，所述芯部与所述推进器连接；线圈，所述线圈与所述传感器壳体连接并且构造成围绕所述芯部且提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和振动室，所述振动室与所述推进器连接并且构造成容纳振动器，所述振动器构造成随着所述储水箱的振动而振动。

6.如权利要求5所述的洗衣机，还包括：

控制器，所述控制器构造成，当由所述传感器供应的振动信号偏离预定范围时，确定所述储水箱的振动处于过度水平，并且响应于此而停止所述洗衣机的操作。

7.如权利要求5所述的洗衣机，其中所述振动室包括彼此间隔开并且相对于所述推进器的中央以对称关系配置的多个振动室。

8.如权利要求5所述的洗衣机，其中所述振动室内设有引导突起，所述引导突起构造成将所述振动器的水平移动转换成所述振动器的垂直移动。

9.一种洗衣机，包括：

储水箱；

洗涤桶，所述洗涤桶配置在所述储水箱的内部并且构造成在其中旋转并提供用于待洗衣物的洗涤空间；和

单个传感器装置，所述单个传感器装置构造成感测所述储水箱中的水位和所述储水箱的振动；和

控制器，所述控制器构造成，当由所述单个传感器装置供应的振动信号偏离预定范围时，确定所述储水箱的振动处于过度水平，并且响应于此而停止所述洗衣机的操作。

10.如权利要求9所述的洗衣机，其中所述单个传感器装置包括：

传感器壳体；

膜片，所述膜片配置在所述传感器壳体内并且构造成基于所述储水箱中的水位而产生形状变形；

推进器，所述推进器构造成响应于所述膜片的形状变形而在所述传感器壳体内上下移动；

芯部，所述芯部与所述推进器连接；

线圈，所述线圈与所述传感器壳体连接并且构造成围绕所述芯部且提供与所述芯部的移动相对应的特定电感值；和

振动室，所述振动室与所述推进器连接并且构造成容纳振动器，所述振动器构造成随着所述储水箱的振动而振动。

11.如权利要求10所述的洗衣机，其中所述振动室包括彼此间隔开并且相对于所述推进器的中央以基本对称的关系配置的多个振动室。

12.如权利要求11所述的洗衣机，其中所述振动室内设有引导突起，所述引导突起构造成将所述振动器的水平移动转换成所述振动器的垂直移动。