CN110114524B - 滚筒式洗衣机 - Google Patents

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Abstract

一种滚筒式洗衣机(1),具有:有底筒状的滚筒(2),构成为能绕水平方向或倾斜方向延伸的轴线(S1)旋转;以及偏心检测单元(35,36),检测所述滚筒(2)内的偏心量(M)以及偏心位置,在脱水过程中,当偏心量(M)大于大件洗涤物用阈值(β)时,判断为是起因于滚筒(2)内存在大件洗涤物,而进行使偏心量(M)降低的控制,即使进行一次或者多次使偏心量(M)降低的控制,如果偏心量(M)也不低于大件洗涤物用阈值(β),则以低于脱水过程中设定的规定的恒定转数的大件洗涤用转数,使滚筒(2)旋转。该洗衣机(1)能通过顺利地进行脱水过程,来有效地避免洗涤时间的延迟。

Description

滚筒式洗衣机
技术领域
本发明涉及一种具有洗涤功能的滚筒式洗衣机。
背景技术
设置于普通家庭或者自助洗衣店等的滚筒式洗衣机有的会具备洗涤脱水功能、洗涤脱水烘干功能。
具有脱水功能的滚筒式洗衣机会在滚筒内因洗涤物的偏倚而产生振动、噪音。此外,若洗涤物的偏倚大,则旋转时的滚筒的偏心量变大,旋转需要较大的转矩,因此,无法开始脱水运转。
此处,在专利文献1的滚筒式洗衣机中,在判定洗涤物的偏倚即偏心量大于规定值的情况下,根据位置检测单元的输出定时使滚筒减速至离心力小于重力的转速来消除洗涤物的偏在,即降低滚筒的偏心量。
特别是,在洗涤物中,衣物中的大件、被视为床上用品的毛毯或床单这样的洗涤物作为一个例子被识别为大件衣物。
这种大件衣物在滚筒内被配置于偏倚位置的情况下,通常滚筒的偏心量会变大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3332769号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,在包括上述专利文献1所记载的构件的当前的滚筒式洗衣机中,即使产生由上述大件衣物导致的滚筒的偏心,也不能与通常的洗涤物的偏心分开来检测。
另一方面,即使滚筒的偏心量因大件衣物而变大,如果用于消除该偏心的控制需要时间,则也会导致脱水过程的长时间化,其结果是会导致延长运转时间这样的不良情况。
本发明是解决上述这样的问题的发明。通过本发明,能提供一种滚筒式洗衣机,其不仅准确地检测出洗涤筒内的洗涤物的偏在,还在脱水过程时的宽旋转区域中可靠地检测出滚筒的偏心量,顺利地进行脱水过程,由此能缩短洗涤时间。
用于解决问题的方案
本发明是一种滚筒式洗衣机,其具有:有底筒状的滚筒,构成为能绕水平方向或者倾斜方向延伸的轴线旋转;以及偏心检测单元,检测所述滚筒内的偏心量以及偏心位置,在所述滚筒内的偏心量超过规定的阈值时,进行使偏心量降低的控制,其特征在于,在脱水过程中,当偏心量大于大件洗涤物用阈值时,判断为是起因于所述滚筒内存在大件洗涤物,而进行使偏心量降低的控制,即使进行一次或者多次使所述偏心量降低的控制,如果所述偏心量也不低于所述大件洗涤物用阈值,则以低于所述脱水过程中设定的规定的恒定转数的大件洗涤用转数,使所述滚筒旋转。
此外,本发明的特征在于,即使进行多次使所述偏心量降低的控制,如果所述偏心量也不低于所述大件洗涤物用阈值,则以低于所述脱水过程中设定的规定的恒定转数的大件洗涤用转数,结束脱水过程。
此外,本发明的特征在于,使所述偏心量降低的控制是制动控制,即,以低于所述检测转数的控制用转数使所述滚筒旋转,然后使滚筒的转数降低至离心力小于重力的制动转数。
此外,本发明的特征在于,使所述偏心量降低的控制是停止控制,即,停止所述滚筒的旋转,然后再次使滚筒旋转。
此外,本发明的特征在于,所述大件洗涤物用阈值根据偏心量设定多个,通过按照每一所述大件洗涤物用阈值而不同的大件洗涤用转数结束所述脱水过程。
此外,本发明的特征在于,所述偏心检测单元基于检测所述滚筒的振动的加速度传感器、根据所述滚筒的旋转发出脉冲信号的滚筒位置检测装置和通过所述加速度传感器检测到的所述滚筒的振动以及从所述滚筒位置检测装置发出的脉冲信号,检测所述滚筒内的偏心量以及偏心位置,运算表示所述滚筒的至少旋转一圈中的加速度的时间变化的信息中的任意的时间点与所述脉冲信号的时间差,根据该时间差与所述滚筒的转数的关系计算出所述滚筒内的偏心位置。
此外,本发明的特征在于,所述偏心检测单元通过控制对所述滚筒进行驱动的电机的电机控制装置来检测偏心位置以及偏心量。
发明效果
根据本发明,能提供一种滚筒式洗衣机,其可靠地检测出处于无法通过控制可靠地降低滚筒的偏心量的状况,即使处于该状况下也顺利地进行脱水过程,由此能有效地避免洗涤时间的延迟。
在本发明的滚筒式洗衣机中,如果通过使偏心量降低的控制而使偏心量降低,则进行与平时一样的脱水过程,由此能进行更迅速的脱水过程。
在本发明的滚筒式洗衣机中,作为使偏心量降低的控制进行制动控制,由此能实现迅速的偏心量的降低。
在本发明的滚筒式洗衣机中,进行将滚筒的旋转可靠地停止一次的停止控制,由此能更可靠地进行偏心量的降低。
在本发明的滚筒式洗衣机中,通过按照所述大件洗涤物用阈值而不同的大件洗涤用转数结束所述脱水过程,因此,不管滚筒内的洗涤物的状况如何,都能有效地避免脱水过程的长时间化。
在本发明的滚筒式洗衣机中,通过加速度传感器来检测洗涤物的偏倚,由此,与以往的洗衣机中使用的经由电机控制装置根据施加于电机的转矩检测滚筒的偏心量、通过配置于洗涤筒附近的微动开关的举动机械地检测偏心量的方案相比,即使在更高且更宽的旋转区域,也能准确地检测滚筒内的偏心位置、偏心量。由此,会迅速地消除偏心,因此,通过避免脱水过程的长时间化能缩短洗衣机的运转时间。
在本发明的滚筒式洗衣机中,即使不使用加速度传感器也会检测出洗涤物的偏倚,由此,能容易应用于现有的各种洗衣机。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的洗衣机1的示意性剖面图。
图2是同一洗衣机1的电气系统框图。
图3是表示同一洗衣机1的加速度传感器12以及接近传感器14的检测值的曲线图。
图4是表示同一实施方式的脱水过程的控制流程的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的一实施方式进行详细说明。
图1是表示本实施方式的洗衣机1的结构的示意性剖面图。图2是表示本实施方式的洗衣机1的电气结构的功能框图。
本实施方式的洗衣机1能适用于例如自助洗衣店或家庭,并且被称为所谓的滚筒式洗衣机,其具备:洗衣机主体1a;洗涤筒1b,包括具有大致水平伸出而成的轴线S1的外筒3和滚筒2;驱动装置40;以及仅在图2中示出的控制部30。
图1所示的洗衣机主体1a是大致长方体形状。在洗衣机主体1a的前表面10a,形成有用于对滚筒2投入取出洗涤物的开口11,并且安装有能开闭该开口11的未图示的开闭盖。本实施方式的洗衣机1被称为滚筒式全自动洗衣机,其洗涤筒1b呈大致水平方向安装。
外筒3是配置于洗衣机主体1a的内部的有底筒状的构件,能在内部储存洗涤水。如图1所示,在外筒3的外周面3a,安装有能检测例如左右方向、上下方向以及前后方向这三个方向的加速度的加速度传感器12。需要说明的是,在本实施方式中,作为一个例子,加速度传感器12是能检测左右方向、上下方向以及前后方向的加速度的三轴传感器。此外,在外筒3连接有能向外部排出洗涤水的排出路3b。在该排出路3b中设有可开闭地设置的排出阀32。
滚筒2是与外筒3同轴地配置于外筒3内,并且自由旋转地支承于外筒3内的有底筒状的构件。滚筒2能在内部容纳洗涤物,其壁面具有许多通水孔。
如图1所示,驱动装置40通过电机10使滑轮15、15以及传动带15b旋转,并且使朝向滚筒2的底部2c伸出的驱动轴17旋转,对滚筒2赋予驱动力,使滚筒2旋转。此外,在一方的滑轮15的附近设置有接近开关14,该接近开关14能检测形成于该滑轮15的标记15a的通过。然后,在本实施方式中,该接近开关14相当于滚筒位置检测装置。
此外,在本实施方式中,作为驱动装置40的一个构成要素,具有连接于电机10的也被称为滚筒变频器的电机控制电路34。
图2是表示本实施方式的洗衣机1的电气结构的框图。洗衣机1的动作通过包括微型计算机的控制部30来控制。控制部30具备负责控制整个系统的中央控制部(CPU)31,在该控制部30连接有未图示的存储器,该存储器分别存储有以下将详细叙述的值,即:要控制阈值(α)、大件计数BC、大件偏心量阈值(β)、滚筒停止次数DS、第一大件阈值(γ1)、第二大件阈值(γ2)、以及第三大件阈值(γ3)。此外,通过控制部30,通过由微型计算机来执行存储于存储器的程序,能进行预定的运转动作,并且存储器临时存储有执行上述程序时所用的数据等。
中央控制部31向转速控制部33输出控制信号,进而将该控制信号向电机控制电路(滚筒变频器)34输出,进行电机10的旋转控制。需要说明的是,转速控制部33从电机控制电路34实时输入表示电机10的转速的信号,构成控制要素。
在不平衡量检测部35连接有加速度传感器12。在不平衡位置检测部36连接有加速度传感器12以及接近开关14。由不平衡量检测部35和不平衡位置检测部36构成偏心检测单元。此外,在本实施方式中,并不否定不平衡量检测部35以及不平衡位置检测部36连接于上述电机控制电路34的方案。通过该电机控制电路34来检测滚筒2的偏心位置以及偏心量(M)的方法是根据施加于电机10的转矩的变动和来自上述接近开关14的检测值计算出偏心位置的方法。由该电机控制电路34进行的偏心位置、偏心量(M)的检测方法可以利用现有的方法,因此,在本实施方式中省略详细的说明。
然后,当接近开关14检测到标记15a(参照图1)时,根据由加速度传感器12得到的左右方向、上下方向以及前后方向的加速度的大小,在不平衡量检测部35中计算出滚筒2的偏心量(M),该偏心量(M)被输出给中央控制部31。
不平衡位置检测部36根据从接近开关14输入的表示标记15a的位置的信号计算出偏心位置,并输出给中央控制部31。此处,偏心位置是指,以轴线S1的周向上的任一部位为基准的相对角度。
接着,对本实施方式的控制方法的具体方案进一步进行说明。
对本实施方式中的偏心位置的计算步骤进行说明。本实施方式中,在脱水过程中,运算从加速度传感器12发出的表示滚筒2的至少一个周期t2的加速度的信号中的任意的时间点与从接近开关14发出脉冲信号ps的定时的时间差t1,并与作为事前信息的偏心位置/加速度传感器12的信号、接近开关14的脉冲信号ps的关系进行比较,由此,根据时间差t1与滚筒2的转数的关系计算出滚筒2内的周向上的偏心位置,基于计算出的偏心位置进行降低偏心量(M)的控制。以下,特别是,对本实施方式的偏心位置的具体计算步骤进行说明。然后,由于偏心量(M)与从加速度传感器12发出的信号的振幅量成比例地表示,因此图3中将该振幅量表示为偏心量(M)。
图3是示出了表示基于由加速度传感器12得到的加速度计算出的加速度的时间变化的信息与由接近开关14得到的脉冲信号ps的关系的曲线图。在图3中,为了方便,根据由加速度传感器12得到的加速度的极大值(max)与脉冲信号ps的时间差t1计算出偏心位置。需要说明的是,在图3所示的本实施方式中,作为一个例子,示出了根据加速度的极大值(max)以及极小值(min)计算出偏心位置的方案,但作为本发明的其他实施例,也可以根据加速度零点、加速度的极大值(max),极小值(min)中的任一个或者多个计算出偏心位置。
即,通过如图3所示的时间差t1相对于根据脉冲信号ps得到的一个周期t2的相对值计算出偏心位置。作为其一个例子,预先将时间差t1的值的范围与将滚筒2内在圆周方向上分割为多个的各区域建立关联并存储于中央控制部31。然后,根据所得的t1的值确定出偏心位置位于哪个区域。此外,时间差t1与偏心位置的关联建立不会妨碍根据滚筒2的转数、滚筒2的共振转数进行变更的方案。
在本实施方式中,当中央控制部31接收到来自未图示的脱水按键的输入信号或者在洗涤模式运转中接收到旨在应该开始脱水过程的信号时,进入步骤ST1,开始脱水过程。
<步骤ST1>
在步骤ST1中,中央控制部31进行使滚筒2的转数上升至足以计算出滚筒2的偏心位置以及偏心量(M)的转数的处理。在本实施方式中,当采用通过电机控制电路34计算出滚筒2的偏心位置以及偏心量(M)的方案时,作为一个例子使滚筒2的转数上升至100rpm。此外,当采用通过加速度传感器12计算出滚筒2的偏心位置以及偏心量(M)的方案时,作为一个例子使滚筒2的转数上升至200rpm以上。
<步骤ST2>
在步骤ST2中,中央控制部31计算出偏心位置以及滚筒2的偏心量(M),并且判定偏心量(M)是否小于无法加速至最高脱水转数的要控制阈值α。在偏心量(M)小于要控制阈值α时,中央控制部31移至步骤ST14。在偏心量(M)为要控制阈值α以上时,中央控制部31移至步骤ST3。
<步骤ST3>
在步骤ST3中,中央控制部31判定目前为止偏心量(M)超过大于要控制阈值α的值即大件用阈值β的次数是否达到5次。如果偏心量(M)超过大件控制用阈值β的次数即大件计数BC未达到5,则中央控制部31移至步骤ST4。如果大件计数BC达到5,则中央控制部31移至步骤ST10。
<步骤ST4>
在步骤ST4中,中央控制部31判定偏心量(M)是否小于大件控制用阈值β。在偏心量(M)小于大件控制用阈值β时,中央控制部31移至步骤ST7。如果偏心量(M)为大件控制用阈值β以上,则中央控制部31移至步骤ST5。即,在该步骤ST5中,由于偏心量(M)大于大件洗涤物用阈值β,因此中央控制部31判断为滚筒2内存在大件洗涤物。
<步骤ST5>
在步骤ST5中,中央控制部31将大件计数加1。
<步骤ST6>
在步骤ST6中,如果偏心量(M)超过大件控制用阈值β的次数即大件计数BC未达到5,则中央控制部31移至步骤ST8。如果大件计数BC达到5,则中央控制部31移至步骤ST10。
<步骤ST7>
在步骤ST7中,中央控制部31将大件计数复位至0。在将大件计数BC复位至0之后,中央控制部31移至步骤ST8。
<步骤ST8>
在步骤ST8中,中央控制部31判定是否处于上述步骤ST2中计算出的偏心位置位于滚筒2的上部的定时。在处于偏心位置位于滚筒2的上部的定时时,中央控制部31移至步骤ST9。
<步骤ST9>
在步骤ST9中,中央控制部31执行所谓的制动控制,即,将滚筒2的转数例如减速至100rpm前后,进而使滚筒的转数降低至离心力小于重力的制动转数。在进行了该制动控制之后,中央控制部31移至步骤ST1。即,在该步骤ST9中,作为降低偏心量(M)的控制进行制动控制,即,以检测转数即200rpm或者100rpm前后的控制用转数使滚筒2旋转,然后使滚筒的转数降低至离心力小于重力的制动转数。
<步骤ST10>
在步骤ST10中,中央控制部31判定目前为止经过后述的步骤ST12的次数、换言之,为使滚筒2的旋转停止的滚筒停止次数DS是否为3。如果滚筒停止次数达不到3,则移至步骤ST11。如果滚筒停止次数DS为3,则移至步骤ST13。
<步骤ST11>
在步骤ST11中,中央控制部31将滚筒停止次数DS加1。
<步骤ST12>
在步骤ST12中,中央控制部31为了变更滚筒2的偏心位置而停止滚筒2的旋转。然后,中央控制部31移至步骤ST1。即,通过在该步骤ST12中停止滚筒2的旋转之后执行步骤ST1再次使滚筒2的转数上升的控制相当于本实施方式的用于降低偏心量(M)的停止控制。
<步骤ST13>
在步骤ST13中,为了避免滚筒2的偏心量(M)达到规定的最高脱水转数,中央控制部31使滚筒2的转数上升至转数低于最高脱水转数的低速脱水转数。在本实施方式中,作为一个例子将最高脱水转数设定为800rpm。在使滚筒2的转数上升至低速脱水转数之后,中央控制部31移至图示A的部位、即步骤ST15。
此处,在本实施方式中,低速脱水转数可以根据滚筒2的偏心量(M)设定为3左右的转数。然后,如上所述,在中央控制部31中,用于确定低速脱水转数的第一大件阈值(γ1)、第二大件阈值(γ2)、第三大件阈值(γ3)与大件偏心量阈值(β)一起存储于未图示的存储器内。
具体而言,在本实施方式中,作为一个例子,将大件偏心量阈值(β)与用于确定低速脱水转数的第一大件阈值(γ1)、第二大件阈值(γ2)、第三大件阈值(γ3)的关系设定为使β=γ1<γ2<γ3这一式子成立。
在滚筒2的转数大于第一大件阈值(γ1)且为第二大件阈值(γ2)以下的情况下,作为一个例子,中央控制部31将低速脱水转数设定为600rpm。
在滚筒2的转数大于第二大件阈值(γ2)且为第三大件阈值(γ3)以下的情况下,作为一个例子,中央控制部31将低速脱水转数设定为400rpm。
在滚筒2的转数大于第三大件阈值(γ3)的情况下,作为一个例子,中央控制部31将低速脱水转数设定为200rpm。
<步骤ST14>
在步骤ST14中,由步骤ST2检测到的滚筒2的偏心量(M)小于要控制阈值α,因此,中央控制部31判断为能顺利地进行脱水过程,将滚筒2的转数加速至本实施方式中的最高脱水转数800rpm。
<步骤ST15>
在步骤ST15中,中央控制部31判定开始脱水过程后经过的时间是否经过了规定的脱水时间。如果开始脱水过程后经过的时间经过了规定的脱水时间,则中央控制部31结束脱水过程的处理。
在从上述步骤ST2经过上述步骤ST14到达该步骤ST15的情况下,上述步骤ST15中的滚筒2的转数为本实施方式中的最高脱水转数800rpm。另一方面,在从上述步骤ST13到达该步骤ST15的情况下,滚筒2的转数为上述的低速脱水转数。如上所述,低速脱水转数根据滚筒2的偏心量(M)为600rpm、400rpm、200rpm中的任一个。
也就是说,意味着经过如下过程:在以低速脱水转数到达上述步骤ST15时即使进行多次降低偏心量(M)的上述制动控制、停止,偏心量(M)也不低于大件洗涤物用阈值。然后,在本实施方式中,将根据偏心量(M)设定多个的阈值即第一大件阈值(γ1)、第二大件阈值(γ2)、第三大件阈值(γ3)作为基准,通过各自不同的低速脱水转数即大件洗涤用转数结束所述脱水过程。
如上所述,本实施方式的洗衣机1可靠地检测出处于无法通过控制可靠地降低滚筒2的偏心量(M)的状况,即使处于该状况下也顺利地进行脱水过程,由此会实现有效地避免洗涤时间的延迟。
在本实施方式中,进行作为步骤ST9的制动控制,由此会实现迅速的偏心量(M)的降低。
在本实施方式中,进行作为从步骤ST12至步骤ST1的停止控制,由此能更可靠地进行偏心量的降低。
在本实施方式中,执行步骤ST13时,应用按照每一作为大件洗涤物用阈值的第一大件阈值(γ1)、第二大件阈值(γ2)、第三大件阈值(γ3)而不同的大件洗涤用转数即低速脱水转数,结束脱水过程,因此,不管滚筒2内的洗涤物的状况如何,都有效地避免脱水过程的长时间化。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但各部分的具体结构不仅限于上述的实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
例如在上述实施方式中将本发明应用于使滚筒向水平方向开口的类型的洗衣机,当然,也可以将本发明应用于使滚筒向斜上方向开口的斜滚筒式的洗衣机、也具备烘干功能的洗衣干衣机。此外,在上述实施方式中仅公开了通过加速度传感器进行偏心位置、偏心量的检测的方案,但并不否定不借助于该加速度传感器而替换为以往应用的使用电机控制电路的方案、使用机械地检测偏心位置的微动开关的方案、或者并用的方案。此外,加速度传感器的具体方案、偏心位置的具体计算方法这些详细的点在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。
附图标记的说明
1:滚筒式洗衣机(洗衣机);
1b:洗涤筒;
12:加速度传感器;
14:滚筒位置检测装置(接近传感器);
2:滚筒;
35:偏心检测单元(不平衡量检测部);
36:偏心检测单元(不平衡位置检测部);
β:大件洗涤物用阈值;
γ1:大件洗涤物用阈值(第一大件阈值);
γ2:大件洗涤物用阈值(第二大件阈值);
γ3:大件洗涤物用阈值(第三大件阈值);
M:偏心量;
ST9:降低偏心量的控制(停止控制);
ST12:降低偏心量的控制(制动控制);
t1:时间差;
ps:脉冲信号。

Claims (4)

1.一种滚筒式洗衣机,其具有:有底筒状的滚筒,构成为能绕水平方向或倾斜方向延伸的轴线旋转;以及偏心检测单元,检测所述滚筒内的偏心量以及偏心位置,在所述滚筒内的偏心量超过规定的阈值时,进行使偏心量降低的控制,其特征在于,
在脱水过程中,
当偏心量大于大件洗涤物用阈值时,判断为是起因于所述滚筒内存在大件洗涤物,而进行降低偏心量的控制,偏心位置在滚筒上部时,使滚筒的转数降低至离心力小于重力的制动转数;
即使进行一次或者多次使所述偏心量降低的控制,如果所述偏心量也不低于所述大件洗涤物用阈值,则以低于所述脱水过程中设定的规定的恒定转数的大件洗涤用转数,使所述滚筒旋转;
所述大件洗涤物用阈值根据偏心量设定多个,通过按照每一所述大件洗涤物用阈值而不同的大件洗涤用转数结束所述脱水过程;
所述偏心检测单元基于检测所述滚筒的振动的加速度传感器、根据所述滚筒的旋转发出脉冲信号的滚筒位置检测装置和通过所述加速度传感器检测到的所述滚筒的振动以及从所述滚筒位置检测装置发出的脉冲信号,检测所述滚筒内的偏心量以及偏心位置,
运算表示所述滚筒的至少旋转一圈中的加速度的时间变化的信息中的任意的时间点与所述脉冲信号的时间差,根据该时间差与所述滚筒的转数的关系计算出所述滚筒内的偏心位置。
2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
即使进行多次使所述偏心量降低的控制,如果所述偏心量也不低于所述大件洗涤物用阈值,则以低于所述脱水过程中设定的规定的恒定转数的大件洗涤用转数结束脱水过程。
3.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
使所述偏心量降低的控制是制动控制,即,以在离心力和重力平衡的转数附近且高的转数即控制用转数使所述滚筒旋转,然后使滚筒的转数降低至离心力小于重力的制动转数。
4.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
使所述偏心量降低的控制是停止控制,即,停止所述滚筒的旋转,然后再次使滚筒旋转。
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