TW202012731A

TW202012731A - 洗衣機制震方法及具有制震機制的洗衣機

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Publication number: TW202012731A
Application number: TW107133582A
Authority: TW
Inventors: 游德榮; 李唐榮; 侯嘉德; 舒御軒
Original assignee: 台灣松下電器股份有限公司
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2020-04-01

Abstract

一種洗衣機制震方法，該洗衣機具有一外殼以及一設置於該外殼內部的內筒，該內筒外壁面等距環設複數個永久磁鐵，且該外殼內壁面等距環設與該等永久磁鐵對應的複數個電磁鐵，該方法令設於該內筒的一震動偵測器及一方向感測器分別偵測該內筒旋轉時的一震動強度及一傾斜方向，並分別輸出一震動偵測訊號及一方向感測訊號給該洗衣機的一控制器，使該控制器根據該震動偵測訊號及該方向感測訊號產生一控制訊號給一驅動電路，使該驅動電路根據該控制訊號控制該等電磁鐵對該等永久磁鐵產生吸力或斥力而控制該內筒旋轉時保持平衡。

Description

洗衣機制震方法及具有制震機制的洗衣機

本發明是有關於洗衣機，特別是指一種洗衣機制震方法。

一般洗衣機供放置衣物的內筒運轉時若不平衡而偏離重心時，就會造成洗衣機震動並產生噪音。因此，為了降低洗衣機運轉時的震動及噪音，常見的做法為例如增加洗衣機外殼的鋼板厚度，或者在洗衣機的內筒外壁面設置吸震靜音泡棉以防止內筒直接碰撞外殼內壁而產生震動及噪音，或是在洗衣機的內筒頂端周圍環設一保存液體(例如水)的平衡圈部，以平衡並降低內筒晃動的程度。但上述方式都只能藉由外加的設施來降低洗衣機整體的震動及噪音，而非直接針對震動及噪音的來源，即內筒本身解決洗衣機的震動及噪音問題，是治標不治本的做法。

因此，本發明之目的，即在提供一種洗衣機制震方法以及應用該方法的一種具有制震機制的洗衣機，其能在洗衣機運轉時，藉由直接且隨時地控制洗衣機之內筒維持平衡而抑制洗衣機的震動及噪音。

於是，本發明一種洗衣機制震方法，該洗衣機具有一外殼以及一設置於該外殼內部供放置待洗滌衣物的內筒，該方法包括：(A)於該內筒外壁面周圍等距地環繞設置複數個永久磁鐵並設置一震動偵測器及一方向感測器，且於該外殼內壁面周圍等距地環繞設置與該等永久磁鐵對應的複數個電磁鐵，以及於該外殼設置一控制器和一受該控制器控制以驅動該等電磁鐵的一驅動電路； (B)該震動偵測器偵測該內筒旋轉時的震動強度並輸出一震動偵測訊號給該控制器，同時該方向感測器感測該內筒旋轉時朝某一方向的一傾斜程度並輸出一方向感測訊號給該控制器； (C)該控制器根據該震動偵測訊號計算出一震動量，且根據該方向感測訊號預測該內筒的一傾斜方向，並根據該震動量及該傾斜方向產生一控制訊號給該驅動電路；及(D)該驅動電路根據該控制訊號控制該等電磁鐵，使對該等永久磁鐵產生吸力或斥力而控制該內筒旋轉時保持平衡。

再者，本發明實現上述方法的一種具有制震機制的洗衣機，包括一外殼、一內筒、複數個永久磁鐵、複數個電磁鐵、一震動偵測器、一方向感測器、一驅動電路及一控制器；其中，該內筒設置於該外殼內部以供放置待洗滌衣物並能相對該外殼旋轉；該等永久磁鐵等距地環繞設置於該內筒外壁面周圍；該等電磁鐵等距地環繞設置於該外殼內壁面周圍並與該等永久磁鐵相對應；該震動偵測器設置於該內筒，以偵測該內筒旋轉時的震動強度並輸出一震動偵測訊號；該方向感測器設置於該內筒，以感測該內筒旋轉時朝某一方向的一傾斜程度並輸出一方向感測訊號；該驅動電路設置於該外殼並與該等電磁鐵電耦接以驅動該等電磁鐵產生磁力；該控制器與該驅動電路電耦接，並能與該震動偵測器及該方向感測器無線通訊以接收該震動偵測訊號及該方向感測訊號，且該控制器根據該震動偵測訊號計算出一震動量，並根據該方向感測訊號預測該內筒的一傾斜方向，再根據該震動量及該傾斜方向產生一控制訊號給該驅動電路，且該驅動電路根據該控制訊號控制該等電磁鐵對該等永久磁鐵產生吸力或斥力而控制該內筒旋轉時保持平衡。

在本發明的一些實施態樣中，該等永久磁鐵及該等電磁鐵的數目最少為四個。

在本發明的一些實施態樣中，該方向感測器是一三軸加速度計。

本發明之功效在於：藉由在該洗衣機的該內筒及該外殼設置相對應的該等永久磁鐵及該等電磁鐵，並透過該震動偵測器及該方向感測器分別即時地將測得的該震動偵測訊號及該方向感測訊號傳送給該控制器，讓該控制器能根據該震動偵測訊號及該方向感測訊號得知該內筒的震動量並預測其傾斜方向，並據以產生該控制訊號給該驅動電路，使該驅動電路根據該控制訊號控制各該電磁鐵對相對應的各該永久磁鐵產生吸力或斥力，而藉由直接控制該內筒的方式，使該內筒於旋轉的過程中保持平衡而降低其震動量及噪音，而達到抑制洗衣機震動以及治標也治本的功效。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，是本發明洗衣機制震方法的一實施例的主要流程圖，本實施例可應用在如圖2所示的一直立式洗衣機或如圖3所示的一滾筒式洗衣機，而使該洗衣機成為一具有制震機制的洗衣機。因此，為達到制震的目的，在本實施例中，如圖2至圖4所示，該具有制震機制的洗衣機主要包括一外殼1、一設置於該外殼1內部的內筒2、複數個永久磁鐵3、複數個電磁鐵4、一震動偵測器5、一方向感測器6、一驅動電路7及一控制器8。

該內筒2供放置待洗滌的衣物並能被一傳動單元9帶動而相對該外殼1旋轉。該等永久磁鐵3至少為兩個或兩個以上，較佳為四個或四個以上，本實施例則以四個為例，該等永久磁鐵3是等距地環繞設置於該內筒2外壁面周圍且靠近該內筒2的上端(或前端)；該等電磁鐵4的數量與該等永久磁鐵3相同，且與該等永久磁鐵3相對應地等距地環繞設置於該外殼1內壁面周圍。該震動偵測器5設置於該內筒2外壁面並靠近該內筒2下端(或後端)處，以偵測該內筒2旋轉時的震動強度並輸出一震動偵測訊號，且在本實施例中，該震動偵測器5可以是但不限於例如雷射式位移感測器；該方向感測器6設置於該內筒2外壁面並靠近該內筒2下端(或後端)處，以感測該內筒2旋轉時朝某一方向的一傾斜程度並輸出一方向感測訊號，在本實施例中，該方向感測器6是三軸加速度計(G-sensor)，但不以此為限。且該震動偵測器5及該方向感測器6內建可替換電池或可充電電池。

該驅動電路7設置於該外殼1並與該等電磁鐵4電耦接以驅動該等電磁鐵4產生磁力。該控制器8設置於該外殼1且能與該震動偵測器5及該方向感測器6進行短距離無線通訊，例如透過無線UART 、WiFi、藍牙、Zigbee等無線通訊技術。該控制器8還與該驅動電路7電耦接，以控制該驅動電路7作動，且該控制器8中包含一具有運算功能的微處理器(圖未示)。

因此，如圖1的步驟S1，當該具有制震機制的洗衣機進行洗衣行程，而透過例如該控制器8控制該傳動單元9帶動該內筒2旋轉時，該震動偵測器5即會開始工作且偵測該內筒2旋轉時的震動強度並輸出該震動偵測訊號給該控制器8，同時該方向感測器6也會開始工作並感測該內筒2旋轉時朝某一方向的傾斜程度並輸出該方向感測訊號給該控制器8。

接著，如圖1的步驟S2，該控制器8利用其中的微處理器根據該震動偵測訊號計算出一震動量，且根據該方向感測訊號預測該內筒2的一傾斜方向，並根據該震動量及該傾斜方向產生一控制訊號給該驅動電路7。具體而言，該控制器8會先判斷該震動量是否大於一第一預設值，該第一預設值通常是預先經過試驗而設定，且代表該洗衣機的震動量所產生的噪音已達到擾人的程度，且該噪音是因為該內筒2旋轉時不平衡並偏向某一方向傾斜而產生的震動噪音。

因此，當該控制器8判斷該震動量大於該第一預設值時，該控制器8就會進一步地根據預測的該內筒2可能的傾斜方向，產生一控制訊號給該驅動電路7，然後，如圖1的步驟S3，該驅動電路7會根據該控制訊號控制該等電磁鐵4中的部分電磁鐵4對相對應的該永久磁鐵3產生吸力，而其餘的電磁鐵4則對相對應的該永久磁鐵3產生斥力，藉此使該內筒2保持平衡。例如以圖4為例，假設該內筒2旋轉時朝右下方傾斜，該驅動電路7會令設於右方和下方的該電磁鐵4對相對應的該永久磁鐵3產生斥力，並令設於左方和上方的該電磁鐵4對相對應的該永久磁鐵3產生吸力，藉此將該內筒2朝左上方拉回，使該內筒2保持平衡，然後，再重覆步驟S1~S3，該控制器8持續根據該震動偵測器5及該方向感測器6傳來的該震動偵測訊號及該方向感測訊號，適時地產生該控制訊號給該驅動電路7，使控制該等電磁鐵4分別對該等永久磁鐵3產生吸力或斥力，以使該內筒2在旋轉的過程中不致朝某一方向傾斜而保持平衡，因此，內筒2在維持平衡的旋轉過程中即會降低其震動量及噪音，而達到抑制洗衣機震動的目的。

值得一提的是，該控制器8也可以省略判斷該震動量是否大於該第一預設值的步驟，而是不論該震動量的大小，直接根據計算出的該震動量及該傾斜方向產生該控制訊號給該驅動電路7。

綜上所述，上述實施例藉由在洗衣機的該內筒2及該外殼1設置相對應的該等永久磁鐵3及該等電磁鐵4，並透過該震動偵測器5及該方向感測器6分別即時地將測得的該震動偵測訊號及該方向感測訊號傳送給該控制器8，讓該控制器8能根據該震動偵測訊號及該方向感測訊號得知該內筒2的震動量並預測其傾斜方向，並據以產生該控制訊號給該驅動電路7，使該驅動電路7根據該控制訊號控制各該電磁鐵4對相對應的各該永久磁鐵3產生吸力或斥力，而藉由直接控制該內筒2的方式，使該內筒2於旋轉的過程中保持平衡而降低其震動量及噪音，確實達到本發明抑制洗衣機震動以及治標也治本的功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:外殼2:內筒3:永久磁鐵4:電磁鐵5:震動偵測器6:方向感測器7:驅動電路8:控制器9:傳動單元S1~S3:步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地顯示，其中：圖1是本發明洗衣機制震方法的一實施例的主要流程圖；圖2顯示本實施例的方法能應用在一直立式洗衣機而使其成為具有制震機制的洗衣機；圖3顯示本實施例的方法能應用在一滾筒式洗衣機而使其成為具有制震機制的洗衣機；及圖4是本發明具有制震機制的洗衣機的一實施例的主要組成元件示意圖。

S1~S3:步驟

Claims

一種洗衣機制震方法，該洗衣機具有一外殼以及一設置於該外殼內部供放置待洗滌衣物的內筒，該方法包括： (A)於該內筒外壁面周圍等距地環繞設置複數個永久磁鐵並設置一震動偵測器及一方向感測器，且於該外殼內壁面周圍等距地環繞設置與該等永久磁鐵對應的複數個電磁鐵，以及於該外殼設置一控制器和一受該控制器控制以驅動該等電磁鐵的一驅動電路； (B)該震動偵測器偵測該內筒旋轉時的震動強度並輸出一震動偵測訊號給該控制器，同時該方向感測器感測該內筒旋轉時朝某一方向的一傾斜程度並輸出一方向感測訊號給該控制器； (C)該控制器根據該震動偵測訊號計算出一震動量，且根據該方向感測訊號預測該內筒的一傾斜方向，並根據該震動量及該傾斜方向產生一控制訊號給該驅動電路；及 (D)該驅動電路根據該控制訊號控制該等電磁鐵，使對該等永久磁鐵產生吸力或斥力而控制該內筒旋轉時保持平衡。
如請求項1所述的洗衣機制震方法，其中該等永久磁鐵及該等電磁鐵的數目最少為四個。
如請求項1或2所述的洗衣機制震方法，其中該方向感測器是一三軸加速度計。
一種具有制震機制的洗衣機，包括：一外殼；一內筒，設置於該外殼內部以供放置待洗滌衣物並能相對該外殼旋轉；複數個永久磁鐵，等距地環繞設置於該內筒外壁面周圍；複數個電磁鐵，等距地環繞設置於該外殼內壁面周圍並與該等永久磁鐵相對應；一震動偵測器，設置於該內筒，以偵測該內筒旋轉時的震動強度並輸出一震動偵測訊號；一方向感測器，設置於該內筒，以感測該內筒旋轉時朝某一方向的一傾斜程度並輸出一方向感測訊號；一驅動電路，設置於該外殼並與該等電磁鐵電耦接以驅動該等電磁鐵產生磁力；及一控制器，與該驅動電路電耦接，並能與該震動偵測器及該方向感測器無線通訊以接收該震動偵測訊號及該方向感測訊號，且該控制器根據該震動偵測訊號計算出一震動量，並根據該方向感測訊號預測該內筒的一傾斜方向，再根據該震動量及該傾斜方向產生一控制訊號給該驅動電路，且該驅動電路根據該控制訊號控制該等電磁鐵對該等永久磁鐵產生吸力或斥力而控制該內筒旋轉時保持平衡。
如請求項4所述具有制震機制的洗衣機，該等永久磁鐵及該等電磁鐵的數目最少為四個。
如請求項4或5所述的洗衣機制震方法，其中該方向感測器是一三軸加速度計。