CN116926867A - 一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法，其中，主动降噪的衣物处理设备，包括振动传感器及超声波振动模块。振动传感器设置在衣物处理设备的外壳上，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上。衣物处理设备主动降噪的控制方法，利用上述主动降噪的衣物处理设备，每次当启动脱水程序时候，通过在衣物处理设备的外壳上安装振动传感器来检测外壳的振动频率和振动幅度，再与通过转速相配的振动频率和振动幅度相比较，当振动传感器检测到的外壳的振动频率或振动幅度为振动恶化的频率或幅度时，利用安装在衣物处理设备外壳上的超声波振动模块主动对外壳实施振动，完全消除了外壳振动，或者至少大大降低了外壳振动，产生主动减振降噪效果。

Description

一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法

技术领域

本发明属于衣物处理设备及控制领域，具体地说，涉及一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法。

背景技术

现有洗衣机的制造水平能使噪声测试大多符合要求，但振动性能的提高是难点。洗衣机在运行过程中，外壳的振动为受迫振动。外壳的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与驱动力频率(即电机，内筒，外筒组件的振动频率)相同。外壳作受迫振动达到稳定状态时，其固有频率与驱动力频率相同既达到共振。虽然通过合理的选择外壳的材料及结构设计，避免产生共振，但是存在用户洗涤负载0至满载如12公斤的变化，洗涤负载的吸水率、大小、材质、长度、类型等等的不同，都将产生千变万化的振动频率，导致共振产生大振动，甚至洗衣机移动。

申请号为201711121106.7的中国专利公开了一种减振结构、洗衣机及其减振方法，利用电磁减振层实现主动式减振处理，但其结构复杂，且成本较高。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种主动降噪的衣物处理设备，能够实施主动减振降噪，结构简单，成本低，且主动减振的效果更好。

本发明的第二目的在于提供主动降噪的衣物处理设备控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种主动降噪的衣物处理设备，包括振动传感器及超声波振动模块。振动传感器设置在衣物处理设备的外壳上，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上。

通过在衣物处理设备的外壳上安装振动传感器来检测外壳的振动频率和振动幅度，再与通过转速相配的振动频率和振动幅度相比较，当振动传感器检测到的外壳的振动频率或振动幅度为振动恶化的频率或幅度时，利用安装在衣物处理设备外壳上的超声波振动模块主动对外壳实施振动，以减小衣物处理设备的外壳的振动。

进一步的，振动传感器设置在衣物处理设备的外壳的左右两侧壁，且在外壳中呈对角线设置。

由于是需要根据外壳原有的受迫振动进而主动对衣物处理设备外壳实施振动以减小外壳的振动，因此就需要对衣物处理设备的外壳振动实施较为全面、准确的检测，故振动传感器设置在衣物处理设备的外壳的左右两侧壁。而又由于外壳较大，在同时结合成本及检测可靠性两方面因素考虑，采用两个振动传感器且此两个振动传感器在外壳整体的空间中呈对角线设置。

进一步的，超声波振动模块为用能激发出20KHz以上振动频率的超声波振动模块。

结合衣物处理设备的自身的振动频率，为了能够更好地处理衣物处理设备外壳的振动，超声波振动模块优先选用能激发出20KHz以上振动频率的超声波振动模块，这样能有效地对衣物处理设备在脱水过程中在多种转速下产生的外壳振动进行相应的振动从而实现主动减振。

进一步的，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上部。

由于衣物处理设备的外壳振动时，其上部振动较下部振动剧烈，因此，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上部，并位于衣物处理设备的顶部与外筒之间的外壳上。在此处安装超声波振动模块可以避免衣物处理设备的外筒撞击外壳时碰撞到超声波振动模块。

本发明还提供衣物处理设备主动降噪的控制方法，采用上述主动降噪的衣物处理设备。在脱水过程中通过振动传感器检测外壳振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值时，超声波振动模块产生相位相反的振动，实现主动减振。

衣物处理设备具有提供驱动力频率的组件即电机、内筒、外筒组件，在衣物处理设备进行脱水过程中，电机驱动内筒转动，从而使得提供驱动力频率的组件产生一定的振动，而提供驱动力频率的组件安装在衣物处理设备的外壳内，进而使衣物处理设备的外壳产生一定振动。

外壳的振动为受迫振动，当外壳的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与提供驱动力频率的组件产生的振动频率(电机，内筒，外筒组件的振动频率)相同。如果外壳固有频率与提供驱动力频率的组件产生的振动频率相同即达到共振，会导致外壳振动剧烈造成衣物处理设备移位或损坏。或者在筒体撞击外壳的情况下，外壳的振动也会超出原有正常振动的幅度范围，导致外壳振动剧烈的问题。因此，在脱水过程中通过振动传感器检测外壳振动频率和幅度值，当检测到外壳振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值时，即外壳振动频率接近固有频率或与固有频率相同，或者振动幅度值超出正常振动幅度范围时，超声波振动模块产生相位相反的振动，使外壳的振动幅度减小，实现主动减振。

进一步的，根据衣物处理设备在脱水程序中的电机转速确定外壳正常振动频率或振动幅度值范围，当外壳振动频率或幅度值不在此正常振动频率或振动幅度值范围内时，判断为振动恶化的频率或幅度值。

在脱水程序中，在不同电机转速下，衣物处理设备正常运行时其振动频率或振动幅度值在一正常范围内，如果不在此正常范围则判断为振动恶化的频率或幅度值。当外壳的振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值，外壳的振动剧烈，此时需要启用超声波振动模块产生相位相反的振动，在外壳原有的振动基础上叠加一个振动，改变原有的振动频率，减小原有的振动幅度，从而使外壳的振动幅度减小，实现主动减振。

进一步的，根据振动传感器检测的外壳振动频率或幅度值，超声波振动模块产生相位相反的振动，且振动频率相同，振幅相同或接近。

为了能够实现主动减振，削弱外壳原有的受迫振动幅度，可以在振动传感器检测的外壳振动频率或幅度值的基础上，通过超声波振动模块产生相位相反的振动，且振动频率相同，振幅相同或接近。由于外壳的振动幅度需要检测，但振动幅度会在检测的过程中发生变化，故在超声波振动模块产生相位相反的振动时，所产生的振动振幅可以相同或接近，从而叠加尽可能地抵消或者削弱外壳原有的受迫振动幅度。

进一步的，脱水过程中，检测衣物处理设备的外壳的左右两侧壁的振动，并且检测点在外壳中呈对角线设置。

由于衣物处理设备的外壳较大，故为了较为全面、准确地对外壳进行振动检测，需要设置多个振动传感器检测外壳振动频率或幅度值。可以在外壳的左右两侧壁设置振动传感器检测外壳振动频率或幅度值，为了进一步地检测外壳上部和下部的振动，振动传感器在衣物处理设备的外壳中呈空间对角线设置，即一个振动传感器位于外壳一侧壁的上部，另一个振动传感器位于外壳另一侧壁的下部。当然也可以设置更多的振动传感器，设置在外壳的各个侧面，并且分别位于外壳的上部和下部，这样的检测更为准确和全面。

进一步的，振动传感器检测外壳振动频率或幅度值持续整个脱水过程。

在整个脱水过程中，衣物处理设备的电机、内筒的转动会有启动加速、平稳运行及减速停止的阶段，故在不同的阶段转速会有差异，从而使衣物处理设备的外壳的振动也有不同，为了能够保证在整个脱水过程中实现主动减振，振动传感器检测外壳振动频率或幅度值持续整个脱水过程。

在脱水过程中通过振动传感器检测外壳的振动频率或幅度值从振动恶化的频率或幅度值转化为正常的振动频率或幅度值时，且电机转速改变时，超声波振动模块停止振动。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法，其中，主动降噪的衣物处理设备，包括振动传感器及超声波振动模块。振动传感器设置在衣物处理设备的外壳上，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上。衣物处理设备主动降噪的控制方法，利用上述主动降噪的衣物处理设备，当启动脱水程序时候，通过在衣物处理设备的外壳上安装的振动传感器来检测外壳的振动频率和振动幅度，再与根据电机转速确定的正常的振动频率和振动幅度相比较，当振动传感器检测到的外壳的振动频率或振动幅度为振动恶化的频率或幅度时，利用安装在衣物处理设备外壳上的超声波振动模块主动对外壳实施振动，完全消除了外壳振动，或者至少大大降低了外壳振动，产生较好的主动减振降噪效果，结构简单，成本低。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明一种主动降噪的衣物处理设备的结构示意图。

图中：1、电机；2、内筒；3、外筒；4、外壳；5、门窗；6、超声波振动模块；7、振动传感器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明一种主动降噪的衣物处理设备，具有电机1，内筒2，外筒3组件。电机1安装在外筒3上，电机1通过传动轴链接内筒2，并可以驱动内筒2运转。外筒3通过弹簧，减震器链接在外壳4上。衣物处理设备前部设有可开合的门窗5供取放衣物。

主动降噪的衣物处理设备还包括振动传感器7及超声波振动模块6。振动传感器7设置在衣物处理设备的外壳4上，超声波振动模块6设置在衣物处理设备的外壳4上。振动传感器7及超声波振动模块6。均位于外壳4内部。

通过在衣物处理设备的外壳4上安装振动传感器7来检测外壳4的振动频率和振动幅度，再与通过转速相配的振动频率和振动幅度相比较，当振动传感器7检测到的外壳4的振动频率或振动幅度为振动恶化的频率或幅度时，利用安装在衣物处理设备外壳4上的超声波振动模块6主动对外壳4实施振动，以减小衣物处理设备的外壳4的振动。

振动传感器是检测外部施加的加速度(冲击，振动)并产生电信号的传感器，是夹着压电陶瓷、结构简单的独特的加速度传感器。

振动传感器7设置在衣物处理设备的外壳4的左右两侧壁，且在外壳4中呈对角线设置。

由于是需要根据外壳4原有的受迫振动进而主动对衣物处理设备外壳4实施振动以减小外壳4的振动，因此就需要对衣物处理设备的外壳4振动实施较为全面、准确的检测，故振动传感器7设置在衣物处理设备的外壳4的左右两侧壁。而又由于外壳4较大，在同时结合成本及检测可靠性两方面因素考虑，采用两个振动传感器7且此两个振动传感器7在外壳4整体的空间中呈对角线设置。

由于衣物处理设备的外壳4振动时，其上部振动较下部振动剧烈，因此，超声波振动模块6设置在衣物处理设备的外壳4上部，并位于衣物处理设备的顶部与外筒3之间的外壳4上。在此处安装超声波振动模块6可以避免衣物处理设备的外筒3撞击外壳4时碰撞到超声波振动模块6。

结合衣物处理设备的自身的振动频率，为了能够更好地处理衣物处理设备外壳4的振动，超声波振动模块6优先选用能激发出20KHz以上振动频率的超声波振动模块6，超声波振动模块通过其内部的超声波换能器激发出20kHz以上振动。这样能有效地对衣物处理设备在脱水过程中在多种转速下产生的外壳4振动进行相应的振动从而实现主动减振。

本发明还提供衣物处理设备主动降噪的控制方法，采用上述主动降噪的衣物处理设备。在脱水过程中通过振动传感器7检测外壳4振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值时，超声波振动模块6产生相位相反的振动，实现主动减振。

衣物处理设备具有提供驱动力频率的组件即电机1、内筒2、外筒3组件，在衣物处理设备进行脱水过程中，电机1驱动内筒2转动，从而使得提供驱动力频率的组件产生一定的振动，而提供驱动力频率的组件安装在衣物处理设备的外壳4内，进而使衣物处理设备的外壳4产生一定振动。

外壳4的振动为受迫振动，当外壳4的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与提供驱动力频率的组件产生的振动频率(即电机1，内筒2，外筒3组件的振动频率)相同。如果外壳4固有频率与提供驱动力频率的组件产生的振动频率相同即达到共振，会导致外壳4振动剧烈造成衣物处理设备移位或损坏。或者在筒体撞击外壳4的情况下，外壳4的振动也会超出原有正常振动的幅度范围，导致外壳4振动剧烈的问题。因此，在脱水过程中通过振动传感器7检测外壳4振动频率和幅度值，当检测到外壳4振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值时，即外壳4振动频率接近固有频率或与固有频率相同，或者振动幅度值超出正常振动幅度范围时，超声波振动模块6产生相位相反的振动，使外壳4的振动幅度减小，实现主动减振。

根据衣物处理设备在脱水程序中的电机转速确定正常振动频率或振动幅度值范围，当外壳4振动频率或幅度值不在此正常振动频率或振动幅度值范围内时，判断为振动恶化的频率或幅度值。

在脱水程序中，在不同转速下，衣物处理设备正常运行时其振动频率或振动幅度值在一正常范围内，如果不在此正常范围则判断为振动恶化的频率或幅度值。当外壳4的振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值，外壳4的振动剧烈，此时需要启用超声波振动模块6产生相位相反的振动，在外壳4原有的振动基础上叠加一个振动，改变原有的振动频率，减小原有的振动幅度，从而使外壳4的振动幅度减小，实现主动减振。

根据振动传感器7检测的外壳4振动频率或幅度值，超声波振动模块6产生相位相反的振动，且振动频率相同，振幅相同或接近。

为了能够实现主动减振，削弱外壳4原有的受迫振动幅度，可以在振动传感器7检测的外壳4振动频率或幅度值的基础上，通过超声波振动模块6产生相位相反的振动，且振动频率相同，振幅相同或接近。由于外壳4的振动幅度需要检测，但振动幅度会在检测的过程中发生变化，故在超声波振动模块6产生相位相反的振动时，所产生的振动振幅可以相同或接近，从而叠加尽可能地抵消或者削弱外壳4原有的受迫振动幅度。

脱水过程中，检测衣物处理设备的外壳4的左右两侧壁的振动，并且检测点在外壳4中呈对角线设置。

由于衣物处理设备的外壳4较大，故为了较为全面、准确地对外壳4进行振动检测，需要设置多个振动传感器7检测外壳4振动频率或幅度值。可以在外壳4的左右两侧壁设置振动传感器7检测外壳4振动频率或幅度值，为了进一步地检测外壳4上部和下部的振动，振动传感器7在衣物处理设备的外壳4中呈空间对角线设置，即一个振动传感器7位于外壳4一侧壁的上部，另一个振动传感器7位于外壳4另一侧壁的下部。当然也可以设置更多的振动传感器7，设置在外壳4的各个侧面，并且分别位于外壳4的上部和下部，这样的检测更为准确和全面。

在整个脱水过程中，衣物处理设备的电机1、内筒2的转动会有启动加速、平稳运行及减速停止的阶段，故在不同的阶段转速会有差异，从而使衣物处理设备的外壳4的振动也有不同，为了能够保证在整个脱水过程中实现主动减振，振动传感器7检测外壳4振动频率或幅度值持续整个脱水过程。

在脱水过程中通过振动传感器7检测外壳4的振动频率或幅度值从振动恶化的频率或幅度值转化为正常的振动频率或幅度值时，超声波振动模块6停止振动。但由于存在两种情况，一种是因超声波振动模块6的主动减振导致外壳4的振动频率或幅度值正常，一种是因电机转速改变导致外壳4的振动频率或幅度值正常，故还应同时检测电机转速，在电机转速改变的情况下，超声波振动模块6停止振动；在电机转速未改变的情况下，超声波振动模块6不停止振动以继续实现主动减振的效果。

本发明一种主动降噪的衣物处理设备及控制方法，其中，主动降噪的衣物处理设备，包括振动传感器及超声波振动模块。振动传感器设置在衣物处理设备的外壳上，超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上。衣物处理设备主动降噪的控制方法，利用上述主动降噪的衣物处理设备，每次当启动脱水程序时候，通过在衣物处理设备的外壳上安装振动传感器来检测外壳的振动频率和振动幅度，再与根据电机转速确定的正常振动频率和振动幅度相比较，当振动传感器检测到的外壳的振动频率或振动幅度为振动恶化的频率或幅度时，利用安装在衣物处理设备外壳上的超声波振动模块主动对外壳实施振动，完全消除了外壳振动，或者至少大大降低了外壳振动，产生较好的主动减振降噪效果，结构简单，成本低。

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，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，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 (10)

1.一种主动降噪的衣物处理设备，其特征在于：包括振动传感器及超声波振动模块，

振动传感器设置在衣物处理设备的外壳上，

超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上。

2.根据权利要求1所述的一种主动降噪的衣物处理设备，其特征在于：振动传感器设置在衣物处理设备的外壳的左右两侧壁，且在外壳中呈对角线设置。

3.根据权利要求1所述的一种主动降噪的衣物处理设备，其特征在于：超声波振动模块为能激发出20KHz以上振动频率的超声波振动模块。

4.根据权利要求1所述的一种主动降噪的衣物处理设备，其特征在于：超声波振动模块设置在衣物处理设备的外壳上部。

5.衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述的主动降噪的衣物处理设备，在脱水过程中通过振动传感器检测外壳振动频率或幅度值为振动恶化的频率或幅度值时，超声波振动模块产生相位相反的振动，实现主动减振。

6.根据权利要求5所述的衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：根据衣物处理设备在脱水程序中的电机转速确定外壳正常振动频率或振动幅度值范围，当外壳振动频率或幅度值不在此正常振动频率或振动幅度值范围内时，判断为振动恶化的频率或幅度值。

7.根据权利要求5或6所述的衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：根据振动传感器检测的外壳振动频率或幅度值，超声波振动模块产生相位相反的振动，且振动频率相同，振幅相同或接近。

8.根据权利要求5所述的衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：脱水过程中，检测衣物处理设备的外壳的左右两侧壁的振动，并且检测点在外壳中呈对角线设置。

9.根据权利要求5所述的衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：振动传感器检测外壳振动频率或幅度值持续整个脱水过程。

10.根据权利要求5所述的衣物处理设备主动降噪的控制方法，其特征在于：在脱水过程中通过振动传感器检测外壳的振动频率或幅度值从振动恶化的频率或幅度值转化为正常的振动频率或幅度值时，且电机转速改变时，超声波振动模块停止振动。