CN109667109B - 内筒结构、洗衣机及洗衣机偏心平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内筒结构、洗衣机及洗衣机的偏心平衡方法，内筒结构包括：内筒主体，包括内筒底壁及自内筒底壁边缘朝同一方向延伸形成的内筒侧壁，内筒侧壁环绕内筒底壁的外周并与内筒侧壁共同形成一端开口的内筒腔；至少两组容纳有平衡液的液囊组，全部液囊组沿内筒主体的周向设于内筒侧壁，每组液囊组包括至少一个液囊；注放液组件，设于内筒主体并连接于每个液囊；其中，注放液组件根据内筒结构重心位置的变化可选择地向至少两组液囊组注入或抽出平衡液。上述内筒结构，注放液组件连接于液囊并根据内筒组件的重心变化调节液囊中的平衡液量，从而调节内筒主体的重心位置，抵消由于清洗过程中的负载不均造成的内筒结构偏心现象。

Description

内筒结构、洗衣机及洗衣机偏心平衡方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，特别是涉及一种内筒结构、洗衣机及洗衣机的偏心平衡方法。

背景技术

随着社会的发展与科技的进步，洗衣机作为日常生活中广泛使用的家用电器，使人们从清洗衣物等纺织品的繁重劳动中解脱，极大提高了人们的生活质量。内筒组件作为洗衣机的核心部件，主要作用是盛放待洗涤物品和洗涤过程中的流体，驱动电机可带动内筒组件转动以洗涤待洗涤物。在洗衣机工作过程中，要求内筒组件平稳运行，若内筒中由于待洗涤物的分布不均匀导致负载分布不均，内筒会产生重心偏移的现象(即偏心现象)，进而产生超出范围的破坏性振动，内筒的振幅过大会对洗衣机的零部件产生损害,进而影响整机的寿命，同时增大洗衣机的工作噪音，严重影响用户体验。

目前，消除偏心的普遍做法之一是采用程序调节，通过调节内筒的转动方式尽量使内筒的负载分布均匀，达到减小偏心现象的目的。但采用该方式虽然无需改变洗衣机的结构，然而只能在一定程度上起到消除偏心的作用，对不同的负载和负载量其效果也有较大差异，例如对衣服、餐巾等小型负载的消除偏心的效果较好，而对床单、窗帘等大型负载的消除偏心的效果往往不佳，而且调整时间较长，会增加程序运行时间而延长洗涤时间。

消除偏心的另一种方式是通过磁性平衡环、平衡环等结构消除偏心。其中，磁性平衡环是利用相对设置在内外筒上的磁性环之间的互斥作用达到减小偏心影响的目的。但是这种方式无法从根本上消除偏心，只能有限减小偏心的影响，具有较大的局限性。平衡环则是设置在内筒上的环形装置，利用其含有的金属球、平衡液等结构起到平衡偏心的作用。但这种方式的技术难度较大，需通过装置本身以惯性等方式自动调节，可靠性较差。而且金属球质量不可改变，对应不同负载量时其偏心平衡效果不同，应变能力差。

发明内容

基于此，有必要针对洗衣机的内筒由于负载不均产生重心偏移而导致振动的问题，提供一种可减小甚至消除内筒由于负载不均而产生重心偏移的内筒结构、洗衣机及洗衣机偏心平衡方法。

一种内筒结构，所述内筒结构包括：

内筒主体，包括内筒底壁及自所述内筒底壁边缘朝同一方向延伸形成的内筒侧壁，所述内筒侧壁环绕所述内筒底壁的外周并与所述内筒侧壁共同形成一端开口的内筒腔；

至少两组容纳有平衡液的液囊组，全部所述液囊组沿所述内筒主体的周向设于所述内筒侧壁，每组所述液囊组包括至少一个液囊；以及

注放液组件，设于所述内筒主体并连接于每个所述液囊；

其中，所述注放液组件根据所述内筒结构重心位置的变化可选择地向所述至少两组液囊组注入或抽出平衡液。

上述内筒结构，注放液组件连接于液囊并根据内筒组件的重心变化调节液囊中的平衡液量，调节内筒结构的重心位置，以抵消由于负载不均造成的重心偏移现象，进而有效减弱甚至消除内筒结构在转动过程中的振动，最终降低洗衣机的振动与噪音，避免洗衣机的零件在内筒结构的振动过程中受到损伤。

在其中一个实施例中，每个所述液囊设有液囊腔、连通所述液囊腔的注液口以及连通所述液囊腔的排液口，所述注放液组件通过所述注液口及所述排液口连通所述液囊腔。

在其中一个实施例中，所述注放液组件包括储液单元、注液管道以及排液管道，所述注液管道的一端连接所述储液单元，另一端与所述注液口连接；所述排液管道的一端连接所述储液单元，另一端与所述排液口连接。

在其中一个实施例中，所述注液口设有可控制所述注液口开闭的注液阀，所述排液口设有可控制所述排液口开闭的排液阀。

在其中一个实施例中，所述注液口与所述排液口均设有用于测量平衡液流量的流量计。

在其中一个实施例中，所述内筒主体包括多根提升筋，所述多根提升筋沿周向间隔设于所述内筒侧壁，每根所述提升筋内均开设用于收容每组所述液囊组的液囊室。

在其中一个实施例中，每根所述提升筋沿轴向间隔开设有至少两个所述液囊室，每个所述液囊室内至少收容一个所述液囊。

在其中一个实施例中，所述注放液组件包括储液单元、注液管道以及排液管道，每个所述提升筋开设有连通所述液囊室的装配孔，每个所述液囊设有液囊腔、连通所述液囊腔的注液口以及连通所述液囊腔的排液口；

所述注液管道的一端连接所述储液单元，另一端穿过所述装配孔与所述注液口连接；所述排液管道的一端连接所述储液单元，另一端穿过所述装配孔与所述排液口连接。

在其中一个实施例中，所述储液单元、所述注液管道、所述液囊以及所述排液管道共同形成供所述平衡液流动的流体通道，所述流体通道密封且真空。

在其中一个实施例中，所述注放液组件还包括注液泵及排液泵，所述注液泵安装于所述注液管道，所述排液泵安装于所述排液管道。

在其中一个实施例中，所述储液单元、注液泵以及所述排液泵均设于所述内筒底壁背离所述内筒侧壁一侧，且所述储液单元位于所述内筒底壁的中心，所述注液泵及所述排液泵对称设于所述储液单元两侧。

在其中一个实施例中，所述储液单元及所述液囊均为可变形的柔性袋状结构。

在其中一个实施例中，所述储液单元的外部具有刚性的保护外壳。

一种洗衣机，包括上述的内筒结构。

一种洗衣机偏心平衡方法，包括以下步骤：

检测内筒结构重心位置的变化；

根据所述内筒结构重心位置的变化可选择地向所述至少两组液囊组注入或抽出平衡液。

附图说明

图1为本发明的一实施例中内筒结构的主视图；

图2为图1所示内筒结构的左视图；

图3为图1所示内筒结构的侧视剖面图；

图4为本发明的一实施例的洗衣机偏心平衡方法。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的实施例的一种洗衣机(图未示)，包括主机身(图未示)及安装于主机身内的内筒结构100与驱动结构(图未示)，内筒结构100可在驱动结构的驱动下在主机身内高速转动，从而清洁衣物等洗涤物。具体在下列实施例中，洗衣机为滚筒式洗衣机。可以理解，在其它实施例中，内筒结构100还可应用于其它种类的洗衣机或清洁设备中。进一步地，洗衣机还包括控制系统，控制系统包括连接内筒结构100的偏心检测装置，该偏心检测装置可检测内筒结构100的重心偏移状态，并根据重心偏移状态控制内筒结构100的工作状态。

请参阅图1-图3，内筒结构100包括内筒主体20、设于内筒主体20的至少两组容纳有平衡液的液囊组与注放液组件60，每组液囊组包括至少一个液囊40，注放液组件60连接于每个液囊40，注放液组件60可根据内筒结构100的重心位置的变化可选择地向至少两组液囊组注入或抽出平衡液，从而调节内筒结构100的重心位置，以抵消由于负载不均造成的重心偏移现象，进而有效减弱甚至消除内筒结构100在转动过程中的振动，最终降低洗衣机的振动与噪音，避免洗衣机的零件在内筒结构100的振动过程中受到损伤。

具体地，内筒主体20大致呈中空的圆柱状结构，包括大致呈圆形的内筒底壁21及自内筒底壁21边缘朝同一方向延伸形成的内筒侧壁23，内筒侧壁23环绕内筒底壁21的外周并与内筒侧壁23共同形成一端开口的内筒腔，洗涤物通过开口放置于内筒腔内并在内筒腔中完成清洗。

进一步地，内筒主体20还包括位于内筒腔内的多根提升筋25，多根提升筋25沿内筒主体20的周向均匀间隔设于内筒侧壁23的内侧，每根提升筋25自内筒底壁21沿内筒结构100的轴向延伸至内筒侧壁23远离内筒底壁21一端，每根提升筋25的横截面大致呈圆心朝向内筒主体20的中心点的扇形。在洗衣机放置在工作平面上时，内筒主体20的中心轴线与工作平面水平。在洗衣机清洗洗涤物的过程中，提升筋25用于将洗涤物提升到高处，随后洗涤物在重力作用下掉落至低处，从而通过这种摔打过程将洗涤物洗涤干净。具体在一实施例中，内筒主体20包括三根提升筋25，三根提升筋25沿周向均匀间隔设于内筒侧壁23的内侧，每相邻两根提升筋25之间的距离相同。可以理解，提升筋25的数量不限于此，可根据需要设置。

更进一步地，提升筋25呈中空结构，每根提升筋25均开设有用于收容每组液囊组的液囊室及连通液囊室的装配孔252，且每根提升筋25开设有至少两个沿内筒主体20的轴向间隔设置的液囊室，每个液囊室内至少收容一个液囊40，注放液组件60可通过装配孔252与液囊40连接。

具体在一实施例中，每根提升筋25中设有三个相互独立的大小、形状基本相同的液囊室，三个液囊室沿内筒主体20的轴向间隔设置，每个液囊室内收容有一个液囊40。可以理解，每根提升筋25中开设的液囊室的数量不限于此，可根据需要设置。如此，液囊40收容于提升筋25中，提升筋25可对液囊起到保护作用，且使液囊40的设置不会影响内筒主体20的容积。

液囊40为具有一定弹性的可变形的柔性袋状结构，开设有液囊腔41、连通液囊腔41的注液口43以及连通液囊腔41的排液口45。液囊腔41通过注液口43及排液口45连通注放液组件60，注放液组件60中的平衡液可通过注液口43流入液囊腔41中以增加液囊40的重量，液囊腔41中的平衡液也可通过排液口45排出并重新回到注放液组件60中以减轻液囊40的重量。如此，内筒结构100通过调节液囊40中的平衡液量调节内筒结构100的重心位置，进而减小甚至消除内筒结构100在清洁洗涤物时出现的重心偏移现象。

如此，当内筒结构100的重心在负载的作用下相对内筒主体20的几何中心向一侧偏移时，位于重心偏移方向相反一侧的液囊40中可注入平衡液以提高该液囊40所在侧的重量，位于重心偏移方向一侧的液囊40中的平衡液可从液囊中流出，从而将内筒结构100的重心重新调整至内筒主体20的几何中心。

在一些实施例中，注液口43开设于液囊40远离内筒侧壁23一端的中部，排液口45开设于液囊40靠近内筒侧壁23一端的中部，相应地，提升筋25上也开设有两个装配孔252，其中一个装配孔252开设于提升筋25远离内筒侧壁23一端的中部以与注液口43对应设置，另一个装配孔252开设于提升筋25靠近内筒侧壁23一侧的中部以与排液口45对应设置。

在一些实施例中，液囊40的注液口43设有可控制注液口43开闭的注液阀，排液口45设有可控制排液口45开闭的排液阀，且注液口43与排液口45均设有用于测量平衡液流量的流量计。如此，可通过控制不同注液阀与排液阀的开闭以控制每个液囊40单独注入或单独排出平衡液，从而根据内筒结构100的不同离心状态分别调节每个液囊40中的平衡液量，从而实现了平衡液的快速、准确调节，有效平衡内筒结构100的偏心状态。

注放液组件60包括储液单元61、注液管道62、排液管道63、注液泵64以及排液泵65。

其中，储液单元61为具有一定弹性的可变形的柔性袋状结构，设于内筒底壁21背离内筒侧壁23一侧。注液管道62的一端连接储液单元61，另一端穿过内筒底壁21并穿设于提升筋25的装配孔252，从而与液囊40的注液口43连通。注液泵64安装于内筒底壁21背离内筒侧壁23一侧且设于注液管道62上。排液管道63的一端连接储液单元61，另一端穿过内筒底壁21并穿设于提升筋25的另一个装配孔252，从而与液囊40的排液口45连通。排液泵65安装于内筒底壁21背离内筒侧壁23一侧且设于注液管道62上。如此，储液单元61用于储存平衡液，注液泵64可抽出储液单元61中的平衡液，并将平衡液通过注液管道62输送至液囊40中，排液泵65可抽出液囊40中平衡液，并将平衡液通过排液管道63重新输送至储液单元61中。在一些实施例中，储液单元61的外部具有刚性的保护外壳，以限制储液单元61的形状，并保护储液单元61免受外物损伤。

如此，储液单元61、注液管道62、液囊40以及排液管道63共同形成供平衡液流动的流体通道，平衡液可在储液单元61、注液管道62、液囊40及排液管道63中不断循环，灵活调节内筒结构100的重心位置。此外，上述流体通道密封且真空设置，从而可防止气体对平衡效果造成不利影响，并可防止平衡液漏出，在洗衣机的长期使用过程中无需添加平衡液。

在一些实施例中，储液单元61、注液泵64以及排液泵65均设于内筒底壁21背离内筒侧壁23一侧，且储液单元61位于内筒底壁21的中心，注液泵64及排液泵65对称设于储液单元61两侧，从而避免注放液组件60的设置造成内筒主体20的重心偏移。具体在一实施例中，内筒主体20具有三根提升筋25，注液泵64在内筒底壁21的径向方向上与其中一根提升筋25对应设置而位于内筒底壁21的同一直径上，排液泵65在内筒底壁21的径向方向上位于另外两根提升筋25之间。

进一步地，注液管道62包括第一注液管、第二注液管、第三注液管以及第四注液管，其中，第一注液管的入口端与储液单元61连接，第二注液管、第三注液管以及第四注液管的入口端均连接于第一注液管的出口端。第二注液管自连接第一注液管一端沿提升筋25的长度方向延伸而伸入与注液泵64对应设置的提升筋25中，并以与该提升筋25中的三个液囊40的进液口依次连接。第三注液管自连接第一注液管一端沿内筒底壁21的周向延伸至另一根提升筋25所在位置，然后沿提升筋25的长度方向延伸而伸入该提升筋25内，且与该提升筋25中的三个液囊40的进液口依次连接。第四注液管自连接第一注液管一端沿内筒底壁21的周向延伸至第三根提升筋25所在位置，然后沿提升筋25的长度方向延伸而伸入该提升筋25的装配孔252内，且与该提升筋25中的三个液囊40的进液口依次连接。如此，储液单元61通过注液管道62分别与各个液囊40连通，储液单元61中的平衡液可通过注液管道62分别进入各个液囊40中。

与上述注液管道62的结构相似，排液管道63包括第一排液管、第二排液管、第三排液管以及第四排液管。其中，第一排液管的出口端与储液单元61连接，第二排液管、第三排液管以及第四排液管均连接于第一排液管的入口端。第二排液管自连接第一排液管的一端沿内筒底壁21的周向弯曲延伸至其中一根提升筋25所在位置，然后沿提升筋25的长度方向延伸而伸入该提升筋25内，且与提升筋25中的三个液囊40的进液口依次连接。第三排液管自连接第一排液管的一端沿内筒底壁21的周向弯曲延伸至另一根提升筋25所在位置，然后沿该提升筋25的长度方向延伸而伸入该提升筋25内，且与提升筋25中的三个液囊40的进液口依次连接。第四排液管自连接第一排液管的一端沿内筒底壁21的周向弯曲延伸的另一根提升筋25所在位置，然后沿该提升筋25的长度方向延伸而伸入该提升筋25的装配孔252内，且与提升筋25中的三个液囊40的排液口45依次连接。如此，储液单元61通过排液管道63与各个液囊40连通，各个液囊40中的平衡液可通过排液管道63回到储液单元61中。

可以理解，注液管道62与排液管道63的结构与连接方式不限于此，可根据不同需要设置注液管道62与排液管道63的结构与连接方式。注液管道62与排液管道63可以为形状一定的刚性管，也可为可弯曲的柔性管。

在其它一些实施例中，液囊组也可独立设于内筒侧壁23的内侧壁而不设于提升筋25内。注放液组件60的注液管道62的一端连接储液单元61，另一端穿过内筒底壁21直接与液囊40的注液口43连接；排液管道63的一端连接储液单元61，另一端穿过内筒底壁21直接与液囊40的排液口45连接。液囊40的外部具有刚性的保护外壳以限制液囊40的形状并对液囊起到保护作用。

上述洗衣机偏心平衡方法如下：

S110：检测内筒结构重心位置的变化；

具体地，当洗衣机开始进入脱水模式时，内筒结构100的转速较低，此时可通过偏心检测装置检测内筒结构100的重心偏移状态。

S120：根据所述内筒结构重心位置的变化可选择地向所述至少两组液囊组注入或抽出平衡液。

具体地，首先，根据偏心检测装置的检测结果计算内筒结构100的偏心状态是否在液囊40的可调节范围内。当内筒结构100的偏心状态超出了液囊40的调节能力，则通过控制抖散洗涤物等方式减小偏心，直至偏心状态满足液囊40的调节范围。

当内筒结构100的偏心状态满足液囊40的调节范围时，根据内筒结构100的重心的偏移距离及位置选择需要注入平衡液的液囊40以及平衡液的注入量，控制系统控制注液泵64启动，需注入平衡液的液囊40对应的注液阀呈开启状态且排液阀呈关闭状态，注液泵64抽取储液单元61中的平衡液通过注液阀进入液囊40中，此时储液口处的流量计可检测的注入液囊40的平衡液量，当流量计检测注入液囊40的平衡液量达到预设值时，注液泵64停止工作，注液阀也呈关闭状态。其中，在注入平衡液的同时，偏心检测装置不断检测内筒结构100的偏心状态的变化，根据计算结果采用上述步骤不断调整不同液囊40中的平衡液量，直至修正内筒结构100的偏心状态。

当内筒结构100的转速升高而进行高速脱水时，由于洗涤物的含水量减少，因此内筒结构100的偏心也随之改变，因此基于不同液囊40中已经含有的平衡液量，根据偏心检测装置的检测结果对液囊40注入或抽取平衡液，从而维持内筒结构100的平衡，直至脱水过程结束。

最后，脱水过程结束后，所有液囊40的排液阀开启直至所有的平衡液均回到储液单元61内。

上述洗衣机，可通过调节不同液囊40中的平衡液量而迅速灵活地调节内筒主体20的重心，从而调整内筒主体20的离心状态，从而有效减小甚至消除洗衣机在高速脱水或其它过程中的振动，进而减小或消除洗衣机的振动及噪音。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种内筒结构（100），其特征在于，所述内筒结构（100）包括：

内筒主体（20），包括内筒底壁（21）及自所述内筒底壁（21）边缘朝同一方向延伸形成的内筒侧壁（23），所述内筒侧壁（23）环绕所述内筒底壁（21）的外周并与所述内筒侧壁（23）共同形成一端开口的内筒腔；

至少两组容纳有平衡液的液囊组，全部所述液囊组沿所述内筒主体（20）的周向设于所述内筒侧壁（23），每组所述液囊组包括多个沿所述内筒主体（20）的轴向间隔设置的液囊（40），每个所述液囊（40）设有液囊腔（41）、连通所述液囊腔（41）的注液口（43）以及连通所述液囊腔（41）的排液口（45）；以及

注放液组件（60），设于所述内筒主体（20）并连接于每个所述液囊（40），所述注放液组件（60）通过所述注液口（43）及所述排液口（45）连通所述液囊腔（41），所述注放液组件（60）形成供平衡液流动的流体通道，所述流体通道密封且真空，所述注放液组件（60）包括储液单元（61）、注液管道（62）、排液管道（63）、注液泵（64）以及排液泵（65），所述注液管道（62）的一端连接所述储液单元（61），另一端与所述注液口（43）连接；所述排液管道（63）的一端连接所述储液单元（61），另一端与所述排液口（45）连接，所述注液泵（64）安装于所述注液管道（62），所述排液泵（65）安装于所述排液管道（63），所述储液单元（61）位于所述内筒底壁（21）的中心，所述注液泵（64）及所述排液泵（65）对称设于所述储液单元（61）两侧；

其中，所述注放液组件（60）根据所述内筒结构（100）重心位置的变化可选择地向每个所述液囊单独注入或抽出平衡液。

2.根据权利要求1所述的内筒结构（100），其特征在于，所述注液口（43）设有可控制所述注液口（43）开闭的注液阀，所述排液口（45）设有可控制所述排液口（45）开闭的排液阀。

3.根据权利要求1所述的内筒结构（100），其特征在于，所述注液口（43）与所述排液口（45）均设有用于测量平衡液流量的流量计。

4.根据权利要求1所述的内筒结构（100），其特征在于，所述内筒主体（20）包括多根提升筋（25），所述多根提升筋（25）沿周向间隔设于所述内筒侧壁（23），每根所述提升筋（25）内均开设用于收容每组所述液囊组的液囊室。

5.根据权利要求4所述的内筒结构（100），其特征在于，每根所述提升筋（25）沿轴向间隔开设有至少两个所述液囊室，每个所述液囊室内至少收容一个所述液囊（40）。

6.根据权利要求4所述的内筒结构（100），其特征在于，每个所述提升筋（25）开设有连通所述液囊（40）室的装配孔（252），每个所述液囊（40）设有液囊腔（41）、连通所述液囊腔（41）的注液口（43）以及连通所述液囊腔（41）的排液口（45）；

所述注液管道（62）的一端连接所述储液单元（61），另一端穿过所述装配孔（252）与所述注液口（43）连接；所述排液管道（63）的一端连接所述储液单元（61），另一端穿过所述装配孔（252）与所述排液口（45）连接。

7.根据权利要求1或6任意一项所述的内筒结构（100），其特征在于，所述储液单元（61）、注液泵（64）以及所述排液泵（65）均设于所述内筒底壁（21）背离所述内筒侧壁（23）一侧。

8.根据权利要求1所述的内筒结构（100），其特征在于，所述储液单元（61）及所述液囊（40）均为可变形的柔性袋状结构。

9.根据权利要求8所述的内筒结构（100），其特征在于，所述储液单元（61）的外部具有刚性的保护外壳。

10.一种洗衣机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的内筒结构（100）。

11.一种如权利要求10所述的洗衣机偏心平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测内筒结构（100）重心位置的变化；

根据所述内筒结构（100）重心位置的变化可选择地向每个液囊单独注入或抽出平衡液。