TWI451011B - 洗衣機 - Google Patents

洗衣機 Download PDF

Info

Publication number
TWI451011B
TWI451011B TW100116802A TW100116802A TWI451011B TW I451011 B TWI451011 B TW I451011B TW 100116802 A TW100116802 A TW 100116802A TW 100116802 A TW100116802 A TW 100116802A TW I451011 B TWI451011 B TW I451011B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
speed
washing
motor
dewatering tank
dehydration
Prior art date
Application number
TW100116802A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201200665A (en
Inventor
Tomonari Kawaguchi
Original Assignee
Haier Group Corp
Qingdao Haier Washing Mach Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haier Group Corp, Qingdao Haier Washing Mach Co filed Critical Haier Group Corp
Publication of TW201200665A publication Critical patent/TW201200665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI451011B publication Critical patent/TWI451011B/zh

Links

Landscapes

  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

洗衣機
本發明係關於洗衣機,尤其是關於適合於具備有能以垂直或傾斜的軸為中心而旋轉之上面開口的洗衣脫水槽之縱型洗衣機之洗衣機。
一般的縱型全自動洗衣機,係以吸收振動用的吊棒懸吊支持有底圓筒形的外槽,並在該外槽的內側將同樣以有底圓筒形且周圍穿設有很多脫水孔之洗衣脫水槽配設成以垂直或傾斜的軸為中心而旋轉自如,以及在該槽的內底部設置轉動自如的攪拌用的洗衣迴轉盤(pulsator)(參照例如專利文獻1、專利文獻4等)。
如此之洗衣機,係使洗衣脫水槽與洗衣迴轉盤一體地高速旋轉來進行衣物之脫水,但脫水時若於旋轉軸周圍有衣物偏向一邊引起之重量不平衡的情形,則洗衣脫水槽就會大幅地振動,外槽也會隨之大幅地晃動而成為異常噪音及破損等之的原因。
因此,在過去,對於如上述之洗衣物偏向一邊引起之重量不平衡情形,有機械性地檢知及電氣性地檢知這兩種方式,且通常係兩者併用。就該機械性的檢知方式而言,過去一般是為了檢知外槽的異常的振動而在外槽與外箱之間的空隙設置振動檢知桿(lever),當外槽接觸到此振動檢知桿時,開關(switch)就會作動而使洗衣脫水槽的旋轉停止,然後進行供水至洗衣脫水槽內且使洗衣迴轉盤轉動來進行清洗,藉此進行不平衡之修正。
然而,如此之機械性的檢知方式時,主要是針對在使洗衣脫水槽的轉速升高的過程中或高速脫水旋轉中洗衣脫水槽產生大幅晃動的情況,用來檢知此大幅晃動而設置者,以進行根據該檢知而使洗衣脫水槽的旋轉停止之控制。不過,對於機械性檢知方式並無法檢知的上下振動、或者在高速旋轉下無法以機械性檢知方式檢知之異常振動,為了更確實且更迅速地檢知異常振動,過去常合併使用電氣性地檢知與洗衣脫水槽的振動對應之現象來檢知不平衡情形之方式。
然而,如前述在機械性檢知方式時,容易發生就連使洗衣脫水槽高速旋轉之際不會成為問題之不平衡、也會在使洗衣脫水槽的轉速升高的過程中檢知通過洗衣機的共振點時產生的大幅振動而使得脫水運轉中斷之情形。為了避免這樣的誤檢知,有必要調降振動檢知桿的檢知感度,但如此一來,就有很大的漏失對某些振動的檢知之虞。因此,為了更確實且更迅速地檢知異常振動,過去常合併使用電氣性地檢知與洗衣脫水槽的振動對應之現象來檢知不平衡情形之方式。
至於前述之電氣性的檢知方式,已知的有:因為不平衡的情形很大洗衣脫水槽的轉速的變動情形就會變大,所以在馬達到達設定的固定的高速脫水轉速(例如1200 rpm)之時點,檢知採用變流驅動(inverter drive)之馬達控制的PWM訊號的負載比(duty ratio)的變動之方式(參照例如專利文獻1或專利文獻3)、或者檢知馬達轉速的變化量之方式(參照例如專利文獻2)。
然而,如專利文獻2,根據附設於馬達之霍爾元件(hall element)等所產生的脈衝訊號來檢測出馬達的轉速或加速度,會有將各種外部影響因素及製品的品質差異等檢知成不平衡狀態(異常振動)之虞。具體而言,在使洗衣脫水槽的轉速上升之過程中因為通過洗衣機的共振點而使得洗衣機產生振動或擺動,旋轉就會受到影響而產生變動,就會有將此檢知為不平衡狀態之情形。另外,馬達的磁鐵及霍爾元件的安裝位置的參差不齊、或者馬達的轉子的面偏移精度等機械性精度低時,會有即使在正常旋轉中也會判斷為產生了旋轉變動而檢知成不平衡之情形。
再者,如專利文獻1或專利文獻3,設定為若在馬達的轉速維持在設定的固定的目標高速脫水轉速(例如800 rpm)之狀態下,PWM訊號的負載比有變動就將之檢知成不平衡,則在不平衡很大之情況,會有在轉速到達固定的目標高速脫水轉速時執行不平衡檢知之前就發生很大的振動之虞。
鑒於如上之在不平衡很大之情況,會有在到達目標高速脫水轉速而執行不平衡檢知之前就發生很大的振動之虞這一點,有在馬達的轉速維持在目標高速脫水轉速之前的階段,亦即異常振動尚未發生前就事先檢知不平衡,藉此來預先防止洗衣脫水槽的轉動初期發生的異常振動之技術(參照例如專利文獻4)。
此專利文獻4之技術,係在使馬達的轉速以會通過洗衣機的共振點的方式從120rpm升高到240rpm之際的加速運轉中,在加速開始經過5秒後取得用來對馬達進行變流控制(inverter control)之PWM訊號的負載比並以其作為基準值。然後,每經過預定的時間間隔就取得負載比,且將與基準值的差異予以累加,等到累加值超出預定的範圍時,就判斷為偏心過大而中止脫水並進行清洗運轉。而且,因為係為如此之在馬達的轉速上升中,亦即洗衣脫水槽的轉速上升中進行判斷之方式,所以為只要在加速開始的10秒以內與基準值的差異的累加值仍然收斂在預定範圍內的話,就判斷為偏心很小而以目標高速脫水轉速進行脫水者。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開平4-314496號公報
(專利文獻2)日本特開2002-028393號公報
(專利文獻3)日本特開2000-325695號公報
(專利文獻4)日本特開2008-035925號公報
本發明以之作為對象之全自動洗衣機,亦即如上述,以吸收振動用的吊棒懸吊支持有底圓筒形的外槽,並在該外槽的內側將同樣為有底圓筒形且周圍穿設有很多脫水孔之洗衣脫水槽配設成以垂直或傾斜的軸為中心而旋轉自如,以及在該槽的內底部設置轉動自如的攪拌用的洗衣迴轉盤(pulsator)之縱型的全自動洗衣機,係為了讓外槽能夠旋轉而用軸承支持其底部,並在外槽的上面開口周緣安裝合成樹脂製的蓋板,且讓用來開閉外槽的上面開口之合成樹脂製的內蓋支持在該蓋板上。而且,外蓋係為了低成本化而以聚丙烯等合成樹脂製成。
外槽的部份,具有依材料、形狀、溫度等而定的剛性(彈性常數),當此剛性(彈性常數)隨著溫度變高而降低時,外槽本身的固有值(固有的共振點)就會降低。外槽部份的溫度上升的原因,有因為洗衣機的周圍溫度變高所造成、或者在具有乾燥功能的洗衣機因為在乾燥行程中循環的熱風使得外槽部份的溫度上升所造成。具有乾燥功能的洗衣機,將其外槽及上述的蓋板、內蓋等都做得很堅固以承受熱風的吹襲,因此外槽的部份的重量會變重,使得外槽本身的固有值(固有的共振點)更加降低,以目標高速脫水轉速進行脫水行程時之外槽的振動會變大,而有發展成異常振動之傾向。此外,由於放入洗衣脫水槽的衣物(亦稱為負荷)偏向一側而產生的異常振動,在接近目標高速脫水轉速時產生的話尤其危險,會有導致洗衣機破損之虞。
因此,本發明係提供一種:在使洗衣脫水槽在外槽內高速旋轉來進行衣物的脫水之洗衣機中,直接或間接地檢測出外槽的溫度,而控制洗衣脫水槽的脫水轉速使之避開外槽的固有值(固有的共振點)來防止異常振動之技術者。
以及,本發明係提供一種:在使洗衣脫水槽在外槽內高速旋轉來進行衣物的脫水之洗衣機中,具有對洗衣脫水槽的振動進行電氣性的檢測控制來抑制異常振動之手段的情況,直接或間接地檢測出外槽的溫度,然後根據該檢測溫度而改變用來抑制異常振動的手段中使用的臨限值來防止異常振動之技術者。
以及,本發明係提供一種:在具有熱風乾燥功能的洗衣機中,根據用來檢測熱風溫度之溫度檢測元件(熱敏電阻器(thermistor))所檢測出的溫度,來以如上述之控制脫水轉速或變更臨限值方式防止異常振動之技術者。
鑒於如上述之點,本發明的一個技術,係在使洗衣脫水槽在外槽內高速旋轉來進行衣物的脫水之洗衣機中,直接或間接地檢測出外槽的溫度,並根據該檢測溫度而使洗衣脫水槽之目標高速脫水轉速變化。因此,若檢測溫度比預定值高,就使脫水轉速降低,若檢測溫度比預定值低,就使脫水轉速變高。而且,在使脫水轉速降低之情況,使脫水時間延長,來得到所希望的脫水效果。
再者,本發明係在使洗衣脫水槽在外槽內高速旋轉來進行衣物的脫水之洗衣機中,具有對洗衣脫水槽的振動進行電氣性的檢測控制來抑制異常振動之手段的情況,直接或間接地檢測出外槽的溫度,然後根據該檢測溫度而改變用來抑制異常振動的手段中使用的臨限值來防止異常振動。因此,係以若檢測溫度比預定值高,就變更抑制異常振動的手段中使用的臨限值使之變嚴,若檢測溫度比預定值低,就使臨限值為通常值之方式進行控制,來防止洗衣脫水槽的異常振動者。
再者,本發明係在具有熱風乾燥功能的洗衣機中,利用為了檢測熱風溫度而設置的溫度檢測元件(熱敏電阻器)來檢測出外槽的周圍溫度,並根據該檢測溫度而如上述,藉由使脫水轉速變高或降低之控制、或者使臨限值變嚴或為通常值之控制來防止洗衣脫水槽的異常振動者。
本發明中之藉由電氣性的檢測控制來抑制洗衣脫水槽的振動之手段之一,係採用:利用供給至對用來驅使洗衣脫水槽旋轉之馬達進行驅動控制之包含開關元件(switching element)的變流器電路(inverter circuit)之PWM訊號的負載比來控制馬達的轉速,且在接近目標高速脫水轉速之高速旋轉狀態下產生的左右搖晃,係藉由在馬達的高速旋轉狀態下將PWM訊號的負載比依該時的條件之修正負載比,並觀察該修正負載比的變化,比較依照進入高速旋轉狀態前得到的基準負載比而切換的臨限值與修正負載比,而來判定是否將之檢知為異常之左右搖晃前兆檢知手段(實施例中稱為第三檢知手段)。
第一發明,係具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關(switching)來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述馬達以目標高速脫水轉速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機,其特徵在於,具備有:控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度比預定溫度高之情況,使前述馬達的轉速降低之控制手段。
第二發明,係具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關(switching)來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述馬達以目標高速脫水轉速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機,其特徵在於:在具有藉由電氣性的檢測控制來抑制前述洗衣脫水槽的振動之手段之洗衣機中,具備有:控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度比預定溫度高之情況,使前述馬達的轉速降到低於目標高速脫水轉速。
第三發明,其特徵在於具備有:左右搖晃檢知手段,利用供給至包含開關元件(switching element)的變流器電路(inverter circuit)之PWM訊號的負載比來控制前述馬達的轉速,該變流器電路係對用以旋轉驅動洗衣脫水槽之馬達進行驅動控制,且在接近目標高速脫水轉速之高速旋轉狀態下產生的左右搖晃,是在前述馬達的高速旋轉狀態下將PWM訊號的負載比設為依該時的條件所修正的修正負載比,並觀察該修正負載比的變化,比較依照進入高速旋轉狀態前得到的基準負載比而切換的臨限值與修正負載比,而來判定異常檢知;以及控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度在預定溫度以上或超過預定溫度之情況,將前述臨限值變更為較嚴的值、或使前述目標高速脫水轉速降低,而且具備有:在前述檢知手段檢知到前述洗衣脫水槽的不平衡時,進行使前述馬達停止的控制之控制手段。
第四發明,係具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關(switching)來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述洗衣脫水槽以高速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機,其特徵在於具備有:檢知手段,為了檢知脫水之際因為旋轉軸周圍的衣物的偏向一邊而造成之前述洗衣脫水槽的不平衡,而控制前述馬達的轉速值使之朝向設定的目標高速脫水轉速而升高時,以依據不易受振動影響之中轉速及前述洗衣脫水槽的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,且利用基準負載比之測定來決定在高轉速中依照α值而變化之臨限值(轉速與該基準負載比之函數),而在前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時進行使前述馬達停止之控制,或者依據前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時之轉速,來進行用來使脫水行程繼續之轉速的變更;以及控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度在預定溫度以上或超過預定溫度之情況,將前述臨限值變更為較嚴的值、或使前述目標高速脫水轉速降低之控制手段,而且具備有:在前述檢知手段檢知到前述洗衣脫水槽的不平衡時,進行使前述馬達停止的控制。
第五發明,係具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關(switching)來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述馬達以目標高速脫水轉速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機,其特徵在於具備有:檢知手段,為了檢知脫水之際因為旋轉軸周圍的衣物的偏向一邊而造成之前述洗衣脫水槽的不平衡,而控制前述馬達的轉速值使之朝向設定的目標高速脫水轉速而升高時,以依據不易受振動影響之中轉速及前述洗衣脫水槽的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,且利用基準負載比之測定來決定在高轉速中依照α值而變化之臨限值(轉速與該基準負載比之函數),而在前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時進行使前述馬達停止之控制,或者依據前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時之轉速,來進行用來使脫水行程繼續之轉速的變更;以及控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度在預定溫度以上或超過預定溫度之情況,將前述臨限值變更為較嚴的值、或使前述目標高速脫水轉速降低,前述變流器電路的直流電源電壓,係從商用電源電壓經過整流然後充電至電容器而成之直流電壓,前述檢知手段具備有:在接近前述目標高速脫水轉速之高轉速區域設定有定加速區域,然後在前述定加速區域逐次取得前述PWM訊號的負載比之負載比取得手段;在前述直流電壓處於比預定的穩定狀態低之狀態時將該逐次取得的負載比修正成與在前述預定的穩定狀態之前述直流電源電壓相當之第二修正負載比之修正手段;以及藉由該第二修正負載比與預定的臨限值之比較而判定前述洗衣脫水槽有無不平衡之不平衡判定手段,而且具備有:在前述檢知手段檢知到前述洗衣脫水槽的不平衡時,進行使前述馬達停止的控制之控制手段。
第六發明,係在第一發明至第五發明之任一發明中,使前述目標高速脫水轉速降低的同時也使脫水時間延長。
第七發明,係在第一發明至第六發明之任一發明中,具備有在前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水行程之後使熱風循環至前述洗衣脫水槽內而使前述洗衣脫水槽內的衣物乾燥之乾燥行程。
第八發明,係在第一發明至第七發明之任一發明中,前述溫度感測器係安裝於前述外槽以便實質地檢測前述外槽的溫度。
第九發明,係在第一發明至第七發明之任一發明中,前述溫度感測器係檢測前述洗衣機內的前述外槽的周圍溫度或前述洗衣機的周圍溫度以便檢測出前述外槽的周圍溫度。
第十發明,係在第七發明中,前述溫度感測器係設成檢測出前述熱風的溫度。
第十一發明,係在第四發明至第十發明之任一發明中,前述變流器電路的直流電源電壓,係從商用電源電壓經過整流然後充電至電容器而成之直流電壓,前述直流電壓處於比預定的穩定狀態低之狀態時,將前述基準負載比修正成與在前述預定的穩定狀態之前述直流電源電壓相當之修正負載比。
第十二發明,係在第四發明至第十一發明之任一發明中,前述基準負載比及前述修正負載比,分別為以預定時間間隔取得的值之平均值。
第十三發明,係在第五發明中,前述不平衡判定手段係藉由前述第二修正負載比之每預定時間取得的最新值的複數個的累加值與預定的臨限值之比較,來判定前述洗衣脫水槽有無不平衡。
在使洗衣脫水槽與洗衣迴轉盤一體地於外槽內高速旋轉而進行衣物的脫水之洗衣機中,外槽為合成樹脂製之情況,外槽的固有值(固有的共振點)會隨著溫度而變化。因此,本發明在外槽的溫度變高之情況,為了避開外槽的固有值(固有的共振點),使洗衣脫水槽的轉速降低而產生防止異常振動之效果。
再者,本發明係採用在接近目標高速脫水轉速之高速旋轉狀態中,以電氣性的方式在事前獲知(catch)由於放入洗衣脫水槽的衣物(亦稱為負荷)偏向一邊而產生的異常振動的前兆之檢知手段,且此檢知手段所做的異常振動檢知動作中,外槽的溫度變高之情況,係變更其檢知動作中使用的臨限值來防止異常振動。因此,以若檢測溫度比預定值高,就變更抑制異常振動的手段中使用的臨限值使之變嚴,若檢測溫度比預定值低,就使臨限值為通常值之方式進行控制,就可防止洗衣脫水槽的異常振動。
再者,本發明雖然在外槽的溫度變高之情況使洗衣脫水槽的轉速降低來防止異常振動,但因為與此同時也將脫水時間延長為比通常狀態長,所以不會發生在脫水不良的狀態就結束脫水之情形,可得到預期的脫水效果。
再者,本發明係在具有藉由電氣性控制來抑制洗衣脫水槽的振動之手段之情況,在負載比與臨限值的比較上,設置依據電源電壓之修正負載比及基準負載比,因此檢知動作可不受負荷量及控制電路及洗衣機的變動所影響而達成。
再者,本發明在高速旋轉中的左右搖晃之異常振動之檢知手段方面,係觀察高速旋轉中的負載比的變化,而依照基準負載比來切換臨限值,然後進行馬達的停止控制,所以可進行高速旋轉中的左右搖晃之快速的異常檢知。
再者,本發明在高速旋轉中的左右搖晃之異常振動的檢知方面,係觀察高速旋轉中的負載比的變化,而依照基準負載比來切換臨限值,然後切換目標高速脫水轉速而使脫水行程繼續,所以可使預定的脫水進行到結束。
再者,本發明在高速旋轉中的左右搖晃之異常振動的檢知方面,係採用修正負載比的累加值,所以可不受控制電路內的程式的誤差所影響而檢知。
再者,在具有乾燥功能之洗衣機中,採用利用檢測熱風溫度之溫度感測器來間接地檢測出外槽的溫度之方式,可做到溫度感測器之有效利用。
本發明係提供在外槽的溫度變高之情況,為了避開外槽的固有值(固有的共振點),使外槽的轉速降低而防止異常振動之技術者。其一個技術,係直接或間接量測外槽的溫度,若溫度變高則使脫水轉速降低,溫度降低則使脫水轉速升高。此外,在具有乾燥功能之洗衣機中,係採用利用檢測熱風溫度之感測器來間接地檢測出外槽的溫度之方式,而謀求溫度感測器之有效利用者。
一般的洗衣機,係採用機械性的檢知方式,若不足再採用某種電氣性的振動檢知方式。以電氣性控制來抑制外槽的振動之手段雖然有很多種,但本發明係提供在具有用來抑制隨著接近設定的固定的目標高速脫水轉速而產生之外槽的左右搖晃所致的振動之手段之洗衣機中,如上述,直接或間接檢知外槽的溫度,據以控制脫水轉速而防止異常振動之技術者。
其一個技術,係作為實施例而說明者,亦即本發明係在具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關(switching)來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述洗衣脫水槽以高速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機中,針對脫水行程中之低轉速狀態下的上下振動所致的異常振動,檢知馬達的轉速的變化,而進行在異常振動之時就使馬達停止之上下振動前兆檢知(將此稱為第一檢知),再者,檢知在馬達的低轉速狀態下控制馬達之PWM訊號的負載比的變化,而進行在異常振動之時就使馬達停止之上下振動前兆檢知(將此稱為第二檢知)。另外,在馬達的高速旋轉狀態下則進行:觀察在馬達的高速旋轉狀態下將控制馬達之PWM訊號的負載比依該時的條件予以修正後的修正負載比的變化,比較依照進入高速旋轉狀態前得到的基準負載比而切換過的臨限值、與修正負載比,來判定是否異常之左右搖晃前兆檢知(將此稱為第三檢知),關於此情況,將在以下說明。
就上述技術而言,本發明係在提供:在上述的電氣性的振動檢知方式,亦即第一檢知、第二檢知、第三檢知之中,尤其是第三檢知方式中,直接或間接量測外槽的溫度,據以控制脫水轉速而防止異常振動之技術這點具有特徵者。因此,實施例中揭示的第一檢知至第三檢知方式可為其他的方式,而且可為不具有第一檢知及第二檢知者。
以下,說明本發明之實施例。
[實施例1]
以下,根據圖式來說明本發明之洗衣機的實施例。本發明之洗衣機SW,係在上面形成有衣物投入口2之外箱1的內部,合成樹脂製之有底圓筒形的外槽4係以由吊棒5A及包含彈簧之緩衝機構5B所構成之避震器5(在第1圖中雖看到於前後各有一根但實際上係前後各存在有兩根)加以懸吊支持成可搖動自如,藉此防止外槽4的振動傳遞至外箱1。衣物投入口2係藉由豎立時可對折之上蓋3A形成開閉自如。於外槽4的內部,有周壁具有很多通水孔7之洗衣脫水槽6由固定於外槽4的底壁下面的中央之大致垂直延伸的槽軸8加以支持成以槽軸8為中心而旋轉自如。洗衣脫水槽6的內底部,有攪拌衣物用之洗衣迴轉盤(本發明中之攪拌體)9設成以嵌插於槽軸8的內側之翼軸10為中心而旋轉自如。外槽4的上面開口4K,具備有圍在上面開口4K的周圍之蓋板4B,蓋板4B的開口可由內蓋3B加以開閉自如。外槽4係為了低成本化而以聚丙烯樹脂製成。洗衣脫水槽6則為了確保強度及防銹而以不銹鋼製成。
外槽4的底部,設有用來驅動上述洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9之驅動機構11。此驅動機構11包含:與槽軸8及翼軸10同軸地設置之本身為DC無刷馬達之馬達12、進行將該馬達12的旋轉驅動力只傳遞至翼軸10或傳遞至翼軸10及槽軸8雙方之切換之離合器機構13、在只將馬達12的旋轉驅動力傳遞至翼軸10之際使轉速以預定的減速比減速之減速機構14。離合器機構13係藉由安裝在外槽4的底面下之轉矩馬達(torque motor)16的動作,而使槽軸8與翼軸10相分離來只讓洗衣迴轉盤9可單向或雙向旋轉,或者使槽軸8與翼軸10相連接來讓洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9可一體地朝一方向旋轉。使槽軸8與翼軸10相分離時,槽軸8的旋轉係由帶式制動器(band brake)機構(相當於本發明中之機械式制動器機構)15所制止。
外槽4的上部後方設有注水口部17,此注水口部17具備有洗劑容器及衣物柔軟劑容器,用來進行其內部收容的洗劑等之投入。外箱1的上面後部設有給水口18,此給水口18經由水管而連接至外部的水龍頭等,連接至給水口18之給水管19經由給水閥20而連接至注水口部17。給水閥20一經開啟,從水龍頭供給來之自來水就通過給水管19而流入注水口部17,然後從貫通蓋板4B而配置之注水口部17的出口17D,吐水到下方的外槽4內。藉由預先在洗劑容器內的預定部位收容洗劑,就可使洗劑混入要吐出到外槽4內的水中,如此就可做到洗劑之自動投入。另外,本洗衣機中,設有洗澡水幫浦48作為將洗澡水供給至洗衣脫水槽6內之另一給水手段,但此處將其說明予以省略。
與注水口部17鄰接、或在注水口部17的盒內,設有乾燥單元KS,此乾燥單元KS係作為用來使在洗衣脫水槽6內之清洗完畢的衣物在乾燥行程中乾燥之乾燥裝置。此乾燥單元KS係在盒內具備有多葉片式風扇(sirocco fan)FA及電氣加熱器HT,藉由多葉片式風扇FA的運轉,進行從貫通蓋板4B而配置之吸入口IN將外槽4與洗衣脫水槽6之間的空氣吸入,將經電氣加熱器HT加熱過之溫風,從貫通蓋板4B而配置之出口UT吹送到洗衣脫水槽6內,此溫風通過通水孔7而流出到外槽4與洗衣脫水槽6之間,再從吸入口IN被吸入之空氣循環。經電氣加熱器HT加熱過之溫風的溫度,係由熱敏電阻器45加以檢測出,且由後述之主控制器40控制電氣加熱器HT之通電以使乾燥行程中之溫風溫度成為預定溫度。
於外槽4的底部設有排水口21,連接至排水口21之排水管22的管路係由排水閥23加以開閉。此排水閥23的開閉動作係與上述離合器機構13的動作(亦即轉矩馬達16的動作)連動,在洗衣迴轉盤9與洗衣脫水槽6相分離而可單獨地旋轉之狀態(洗衣脫水槽6由帶式制動器機構15加以拘束而不能旋轉),排水閥23係閉鎖,在洗衣迴轉盤9與洗衣脫水槽6可一體旋轉之狀態,排水閥23係開啟。
洗衣脫水槽6的內壁面形成有上下端具有開口之循環水路26,洗衣迴轉盤9的下方之洗衣脫水槽6的底壁面設有通水口27。在外槽4內蓄積有適宜量的水之狀態驅使洗衣迴轉盤9旋轉,在設於洗衣迴轉盤9的背面之背側葉片的泵水(pump)作用下,洗衣脫水槽6的底壁與外槽4的底壁之間的水就會被往上吸而通過通水口27進入到洗衣脫水槽6內,並輸入到循環水路26的下端開口。該水在循環水路26內上升,經過設於循環水路26的上部之棉屑過濾器28而朝洗衣脫水槽6內吐出。以此方式,將懸浮於水中棉屑、雜物等過濾掉。
外槽4與外箱1之間的空隙中設置有與後述之振動檢知開關47連接之振動檢知桿(相當於本發明中之振動檢知手段)29,可在外槽4異常地大幅晃動時以機械式的方式檢知該晃動。另外,雖未圖示,但於外槽4的底部形成有空氣阱(air trap),連接至空氣阱之空氣管的另一端係連接至後述之水位感測器46。藉此,就可檢知蓄積於洗衣脫水槽6內的水的水位。再者,於外箱1的上表面的前部側設有操作面板30,操作面板30的下方配置有包含電氣基板(其上搭載有各種電氣零件)之電路單元31。
關於驅動機構11的構成,利用第2圖來詳加說明。安裝於外槽4的底部之金屬製的馬達安裝台50上,一體地設有下方開口之上部軸承箱51,上部軸承箱51的下方有上方開口之下部軸承箱52固定於馬達安裝台50。上部軸承箱51內的上部設有上部軸承53及油封(oil seal)54,透過此上部軸承53及油封54將槽軸8支持成水密且旋轉自如。槽軸8的下端的外側,固定有由上部齒輪箱55及下部齒輪箱56所構成之齒輪箱,此齒輪箱的內部,收容有發揮作為上述減速機構的功能之齒輪機構57。齒輪機構57係用來將經由(馬達12的轉子122固定於其下端之)驅動軸58而傳遞來的驅動力以預定的減速比加以減速再傳遞至翼軸10者。於下部軸承箱52內的下部設有下部軸承59,透過此下部軸承59將齒輪箱支持成旋轉自如。亦即,槽軸8、上部齒輪箱55及下部齒輪箱56係一體地由上部軸承53及下部軸承59加以支持成旋轉自如。
馬達12係為所謂的外轉子型(outer rotor tpye)馬達,由定子121、以包圍定子121之方式配置於外周側之轉子122、以及固定在下部軸承箱52的下部且保持定子121並將離合器機構13包在其中之定子固定台123所構成。固定有驅動軸58之轉子122具有有底扁平圓筒形,其周壁的內側以向著定子121的方式沿著旋轉方向配置有複數個磁鐵124。定子固定台123的頂面背側的複數個位置處(第2圖中只有一處顯示出來),安裝有藉由檢知轉子122的磁鐵124的磁力來檢測出轉子122的旋轉位置之霍爾元件125。
離合器機構13係設於驅動軸58的下端部,包含:其外徑與下部齒輪箱56的下端部的外徑大致相同之離合器輪(clutch wheel)60;捲繞在離合器輪60到下部齒輪箱56的下端部這段範圍的外周之離合器彈簧61;設於離合器彈簧61的周圍,離合器彈簧61的下側的端部卡接於其上之棘輪62;以及前端設有與該棘輪62扣合/脫離的棘齒部63之離合器桿64。離合器桿64係受支持成以垂直延伸之離合器軸65為中心而旋轉自如,且受到螺旋彈簧66的彈壓而具有向著其棘齒部63會扣合至棘輪62的方向轉動之趨勢。
帶式制動器機構15包含:繞掛在作為制動器鼓面之上部齒輪箱55的外周面之制動器帶67;以及用來拉緊或放鬆制動器帶67之制動器桿68。制動器桿68係在離合器桿64的上方位置,與離合器桿64一樣受支持成以離合器軸65為中心而旋轉自如。制動器桿68與離合器桿64係藉由未圖示的連結構件及鋼絲(wire)而連接至轉矩馬達16,與轉矩馬達16連動而動作。
在並未通電至作為驅動源的轉矩馬達16之狀態,離合器桿64的棘齒部63係扣合至棘輪62。因此,離合器彈簧61的下端側會朝向擴開方向位移,使得離合器輪60與下部齒輪箱56的下端部並不結合。因而,成為馬達12的旋轉驅動力並不傳遞到槽軸8,只傳遞到翼軸10之狀態。而且,此時制動器桿68將制動器帶67拉緊,成為藉由帶式制動器機構15的制動力將上部齒輪箱55,亦即洗衣脫水槽6予以固定住之狀態。
在上述狀態,因為馬達12的旋轉驅動力從驅動軸58經由齒輪機構57,亦即減速機構14而傳遞到翼軸10,所以洗衣脫水槽6並不旋轉,只有洗衣迴轉盤9受到驅動而在同一方向以馬達12的轉速經預定的減速比減速過的轉速旋轉。如此之旋轉驅動,係利用於洗衣脫水槽6內蓄積有水之洗衣運轉或清洗運轉等之際。
通電至轉矩馬達16時,轉矩馬達16就動作而將未圖示的鋼絲捲收起來,使得離合器桿64朝向抵抗螺旋彈簧66的彈壓力之方向轉動,使棘齒部63脫離棘輪62。經此,解除離合器彈簧61的位移,離合器輪60與下部齒輪箱56的下端部便在離合器彈簧61的扭力作用下相結合。因而,成為馬達12的旋轉驅動力直接傳遞到槽軸8及翼軸10雙方之狀態。而且,離合器桿64一開始轉動,就透過未圖示的連結構件使得制動器桿68也轉動而放鬆制動器帶67。如此一來,就解除了帶式制動器機構15的制動力,解除對洗衣脫水槽6之固定,成為洗衣脫水槽6可自由旋轉之狀態。
在上述狀態,因為馬達12的旋轉驅動力從驅動軸58傳遞到下部齒輪箱56、上部齒輪箱55、槽軸8,並從上部齒輪箱55經由齒輪機構57而直接傳遞到翼軸10,所以洗衣脫水槽6與洗衣迴轉盤9都受到驅動而一體地以與馬達12相同的轉速、旋轉方向旋轉。如此之旋轉驅動係利用於脫水行程等之際。
接著,利用第3圖來說明本實施例之洗衣機的電氣系統的構成。第3圖係本發明之洗衣機SW的電氣控制電路構成圖。
控制的中心,係設於包含CPU、RAM、ROM、計時器等而構成之主控制部(相當於本發明中之不平衡檢知手段、運轉控制手段、負荷量推估手段、各判定手段、演算手段)40。從具備有程序(course)選擇按鍵及開始按鍵等複數個操作按鍵之操作部43傳來之按鍵訊號、來自熱敏電阻器45之經電氣加熱器HT加熱過的溫風之溫度訊號、來自水位感測器46之與外槽4內部蓄積的水的水位對應之水位檢知訊號、來自振動檢知開關47之檢知到外槽4的大幅晃動時發出的振動檢知訊號,都輸入至主控制部40。主控制部40係透過負荷驅動部41而控制給水閥20的開閉動作、洗澡水幫浦48的動作、及轉矩馬達16的動作。如上述,藉由轉矩馬達16來達成離合器機構13的連結/脫離動作、帶式制動器機構15對於洗衣脫水槽6的制動/解除、及排水閥23的開閉動作。另外,主控制部40還使操作部43的按鍵輸入的接受狀態及洗衣的進行狀況等顯示於顯示部44,以及為了喚起使用者的注意而視需要使蜂鳴器(相當於本發明中之異常報知手段)49鳴叫。
此外,為了驅動馬達12而具備有變流器電路70。變流器電路70係包含:將交流電力變換為直流電力之交流直流變換電路71;包含周期性地開關(switching)直流電流以將三相交流電流供給至馬達12的複數個開關元件A至F之開關電路72、及進行電力驅動而將後述之PWM訊號給予各開關元件A至F之驅動部(驅動電路)73。另外,還具備有:一邊進行與主控制部40的相互通訊一邊輸出用來使開關電路72的各開關元件A至F導通(on)/關斷(off)之PWM訊號之馬達控制部(相當於本發明中之驅動控制手段)74;以及包含上述霍爾元件125並產生與馬達12的旋轉同步之脈衝訊號之旋轉檢測電路(相當於本發明中之速度檢知手段)75。變流器電路70、相當於驅動控制手段之馬達控制部74、及相當於速度檢知手段之旋轉檢測電路75,係構成用來驅動馬達12使洗衣脫水槽6從低速到高速旋轉之旋轉驅動手段。
作為驅動控制手段之馬達控制部74,係根據作為速度檢知手段之旋轉檢測電路75所檢知之轉速、及電流檢測電路77所檢測出之馬達電流,來決定要供給至變流器電路70之PWM訊號的負載比。此PWM訊號的負載比,係PWM訊號的各脈衝的on/off一周期內之on(訊號位準「H」)時間的比率,藉由調整此負載比來控制要給予馬達12之驅動電力。因此,使負載比很大(亦即接近100%),馬達12的轉矩會變大,使負載比很小(亦即接近0%),馬達12的轉矩會變小。交流直流變換電路71係由以全波整流方式將商用交流電源AC變換為直流之整流電路AD、及使變換出來的直流平滑化之電容器C1,C2所構成,在商用交流電源AC為100伏特之情況,係使約略280伏特之直流電壓作為開關電路72的電源電壓而施加在線L1,L2間。
第4圖係顯示操作面板30之平面圖,操作面板30設有電源按鍵301、開始及暫停按鍵302、洗衣程序(course)之程序選擇按鍵303、手動程序設定按鍵304、水量設定按鍵305、洗澡水利用設定按鍵306、預約設定按鍵307等,來作為操作部43的操作按鍵。此外,還設有顯示利用程序選擇按鍵303而選擇之洗衣程序的內容之由12個LED所構成之程序顯示器群308、顯示利用手動程序設定按鍵304而分別設定之各行程的運轉時間之由4個LED所構成之設定內容顯示器群309、顯示利用水量設定按鍵305而選擇的水量之由5個LED所構成之水量顯示器群310、顯示運轉的剩餘時間及利用預約設定按鍵307而設定的預約時間等之數值顯示器311等。
在電源為關斷(off)狀態之時使用者按壓了電源按鍵301,操作面板30上的所有顯示器(LED)就以從左端(亦即水量顯示器群310)向右移動的方式依序點亮。因為所有顯示器都點亮一次,所以若有顯示器故障或因為斷線等使得顯示器不亮之情形,使用者可一看就知道。尤其在具備有用來報知異常狀態之顯示器的情況,即便該顯示器故障了不亮而無法報知異常狀態,也可透過上述電源開啟時之亮燈確認而確認有無故障。所有顯示器都點亮一遍後,就只有預先決定的初期顯示的顯示器點亮。
洗衣行程(洗滌行程及清洗行程,亦即以洗劑洗淨之行程及用清水漂洗乾淨之行程)開始,就使排水閥23關閉,且如上述使給水閥20開啟,讓自來水從水龍頭流入到洗衣脫水槽6,使外槽4及洗衣脫水槽6內蓄積一定量的水。洗滌運轉,係不使洗衣脫水槽6旋轉,只藉由馬達12使洗衣迴轉盤9正逆旋轉而對洗衣脫水槽6內之衣服等的衣物進行預定時間的洗滌後,打開排水閥23使外槽4及洗衣脫水槽6內的水從排水管22排掉。此排水之後,進入藉由馬達12使洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9同時旋轉預定時間,而進行衣物的脫水之脫水運轉(脫水行程)。此脫水運轉之後,進行清洗運轉。清洗運轉,係再使排水閥23關閉,且藉由與上述一樣的給水而使洗衣脫水槽6內蓄積一定量的水,然後不使洗衣脫水槽6旋轉,只藉由馬達12使洗衣迴轉盤9正逆旋轉而利用該水進行預定時間的衣物的清洗後,打開排水閥23使洗衣脫水槽6內的清洗水從排水管22排掉,然後離合器機構13動作,使得馬達12可使洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9同時旋轉而進行衣物之脫水運轉。此清洗運轉及脫水運轉(脫水行程)通常係進行複數次。乾燥單元KS係為了在如上述之清洗運轉及脫水運轉進行複數次之後,進行乾燥功能(乾燥行程)而配置者。在上述給水中,係構成為供給至洗衣脫水槽6之水的水位高過預定水位時,就會從溢流口流到排水管22而排掉。
接著,依照第5至17圖來說明本實施例之洗衣機SW的特徵之一之脫水行程的控制動作。洗衣機SW係在洗衣脫水槽6內的洗衣行程或清洗行程結束後,進入脫水行程。在脫水行程中,係控制馬達12的轉速使之往設定的高速脫水轉速升高。第5圖係顯示本發明之洗衣機的脫水行程中之振動檢知程序(sequence)之圖。在第5圖及其他各圖中,將本發明之第一檢知手段所做之第一檢知表示成檢知1,將第二檢知手段所做之第二檢知表示成檢知2,將第三檢知手段所做之第三檢知表示成檢知3。
在脫水行程的開始時點使排水閥23開啟,使外槽4內的水排出到機外。在此狀態開始脫水行程,主控制部40就首先使轉矩馬達16轉動(on)而使離合器機構13切換到可使洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9一體地旋轉之狀態後,進行對於馬達12之通電而使馬達12起動。亦即,主控制部40係為了驅使處於停止狀態之洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9一體地旋轉,而將所要指示給變流器電路70之PWM負載比設定為例如18/255以作為初始值。藉此,使依照該PWM負載比之驅動電流供給至馬達12。
於是洗衣脫水槽6及洗衣迴轉盤9開始一體地旋轉(第6圖之步驟S1),主控制部40利用霍爾元件125來監視伴隨著馬達12的轉子122之旋轉而輸出之旋轉脈衝訊號,進行以是否得到旋轉脈衝訊號來判定馬達是否鎖定之馬達鎖定判定步驟,若未得到旋轉脈衝訊號時,亦即判定為馬達12處於鎖定狀態,則使PWM負載比增加例如4/255。此增加量,係根據從利用霍爾元件125而得到之旋轉脈衝訊號導出之轉速及從電流檢測電路77所得到的電壓訊號導出之馬達電流值而決定。然後,在此狀態等待時間經過0.15秒,然後直到洗衣脫水槽6開始旋轉為止,例如每0.15秒使PWM負載比增加4/255,藉此使馬達12的轉矩階段性地增加。重複以上動作,若對於馬達12的通電開始起經過了預定時間(例如2秒)時,仍未在前述馬達鎖定判定步驟中得到旋轉脈衝訊號時,就判斷為馬達12鎖定住了,主控制部40控制馬達12使之成為停止狀態。
另一方面,在前述馬達鎖定判定步驟中得到了旋轉脈衝訊號時,亦即判定為馬達12並未鎖定,則主控制部40判定馬達12的轉速是否到達設定為預定的低速下位目標轉速之120rpm,若尚未到達120rpm就使PWM負載比增加達1/255。然後,在此狀態等待時間經過0.3秒後,再判定馬達12的轉速是否到達120rpm而循環進行以上的流程。因此,從馬達12開始旋轉到其轉速到達120rpm為止,使PWM負載比每0.3秒增加1/255,藉此使馬達12的轉矩慢慢增加,而如第5圖中之直線所示,以比最大加速度(實施例中為60rpm/s)小之加速度30rpm/s加速。然後,在馬達12轉速到達120rpm時,主控制部40控制PWM負載比值使之固定,讓馬達12轉速維持在低速下位目標轉速120rpm(第6圖之步驟S2)。該低速下位目標轉速,係為比洗衣機SW的共振點(通常,在洗衣脫水槽6於有底圓筒形的外槽4內旋轉之全自動洗衣機,其共振點在200至250rpm範圍內,本實施例中將之設定為200rpm)低之轉速,本實施例中將之設定為120rpm。
脫水運轉初期產生的左右搖晃之檢知,如上述,係為外槽4因振動而接觸到振動檢知桿29,使振動檢知開關47作動,主控制部40因而控制馬達12使之停止旋轉之機械性的檢知方式。而且,以此機械性的檢知方式進行之不平衡判定,係在整個脫水運轉中一直在進行。
然後,在以此機械性的檢知方式並未檢測出異常振動時,使馬達12的轉速再升高,並針對接著產生之上下振動,進行從馬達12在低速旋轉狀態之馬達12的轉速的變化,來檢知脫水行程中之上下振動形式的異常振動,且在異常振動時使馬達12停止之上下振動前兆檢知(以下稱之為第一檢知),以及進行從馬達12在低速旋轉狀態之馬達12的控制之PWM訊號的負載比的變化,來檢知脫水行程中之上下振動形式之異常振動,且在異常振動時使馬達12停止之上下振動前兆檢知(以下稱之為第二檢知)。在產生低速旋轉下的上下振動之情況,懸吊支持外槽4之吊棒5A及包含螺旋彈簧之緩衝機構5B的螺旋彈簧會呈現密接狀態,所以第一檢知及第二檢知,亦有稱為低速觸底檢知1及低速觸底檢知2之別名。
本發明中,在到達120 rpm以前,係以該機械性的檢知方式來進行不平衡判定,然後,在到達目標高速脫水轉速(實施例中設定為800 rpm)以前,依序進行後述之第一檢知(第一檢知動作)、第二檢知(第二檢知動作)及第三檢知(第三檢知動作)。
主控制部40,係依照記憶於主控制部40所具備的ROM€(記憶體)中的動作程式,由主控制部40所具備的CPU(中央處理單元)執行各種動作者,因此,係為在以下記載的第一檢知(第一檢知動作)、第二檢知(第二檢知動作)及第三檢知(第三檢知動作)中,作為本發明中的各手段及控制部而執行動作之構成。
(第一檢知手段的動作,以下稱為第一檢知動作)
第一檢知動作,係從馬達12維持在預定的低速下位目標轉速120rpm之穩定狀態開始執行。第一檢知手段,係具備有:在比目標高速脫水轉速(實施例中設定為800rpm)低的區域,且夾著洗衣機SW的共振點(實施例中設定為200rpm)之從低速下位目標轉速(實施例中為120rpm)到預定的低速上位目標轉速(實施例中為240rpm)之第一個定加速區域中,算出使馬達12的轉速上升到預定的低速上位目標轉速240rpm之指令值、與實際的轉速的上升值之偏差之第一差算出手段;以及比較藉該第一差算出手段而算出的偏差與預定的臨限值,來判定洗衣脫水槽6有無不平衡之第一不平衡判定手段。
此外,第一檢知手段亦可構成為比較使馬達12的轉速往低速上位目標轉速(實施例中為240 rpm)上升時的每預定時間的轉速的差之值、與預定的臨限值,來判定洗衣脫水槽6有無不平衡之構成。以下,具體說明此構成。
具體而言,係進行使馬達12的轉速從低速下位目標轉速120rpm往預定的低速上位目標轉速240rpm以隨著時間經過升高大略一定的轉速之定加速(第6圖之步驟S3)。此定加速,係由變流器電路70使馬達12以最大加速度(實施例中為60rpm/s)做定加速之狀態。從低速下位目標轉速120rpm往低速上位目標轉速240rpm之轉速上升的期間就會使衣物的水脫掉,就內衣等通常的衣物而言,因為轉速低而非為急速地脫除大量的水之狀態,所以不會有無法從外槽4底部的排水口21將水排光而會在外槽4的底部殘留大量的水,成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力之情形,所以洗衣脫水槽6之有無不平衡的判定結果為良好。
從低速下位目標轉速120rpm往低速上位目標轉速240rpm之定加速開始(第6圖之步驟S3),第一檢知動作就開始。此第一檢知動作係依第7圖所示的流程而進行。亦即,在步驟S3中使從低速下位目標轉速120rpm往低速上位目標轉速240rpm之定加速開始(第7圖之步驟S3),然後計時器開始計時(第7圖之步驟S31)、計數器開始計數(第7圖之步驟S32)、判斷是否經過預定時間(此處為0.3秒)(第7圖之步驟S33)、以及在經過0.3秒時使計數器初始化(第7圖之步驟S34)。接著在第7圖之步驟S35中,進行馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…的預定的累加,但一開始時係尚未檢測出馬達12的轉速。馬達12的轉速,係一邊藉由霍爾元件125進行監視,一邊利用旋轉檢測電路75在每預定時間(此處0.3秒)將馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…予以檢測出。
然後,在第7圖之步驟S36中,判定從計時器開始計時起是否已經過預定時間(此處為3.6秒),尚未經過3.6秒時係前進到第7圖之步驟S37,判定馬達12的轉速是否在170rpm至205rpm之間。其間一邊取得每0.3秒之馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…,一邊在第7圖之步驟S35中演算出相鄰的轉速的差分,亦即V2-V1=S1、V3-V2=S2、V4-V3=S3、V5-V4=S4…。此係用來算出馬達12的實際的轉速的上升值之第一差算出手段。另外,第一差算出手段還演算出該轉速的差分之中最新的複數個差分之累加值,亦即實施例中為三個差分的累加值W1=S1+S2+S3、W2=S2+S3+S4、W3=S3+S4+S5、W4=S4+S5+S6…。此係因為要得到藉由將轉速的差分予以累加,而可減少檢測的轉速的差分的誤差、及主控制部40的動作程式本身所致的誤差之效果。
若馬達12的轉速並不在170rpm至205rpm之間,則回到第7圖之步驟S32,若馬達12的轉速在170rpm至205rpm之間,則進入到第7圖之步驟S38,進行各累加值W1、W2、W3、W4…與預定的臨限值(此處設定為17)之比較。在洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形很嚴重使得偏心負荷很大之情況,無法得到馬達12之平滑的加速,所以與偏心負荷很小之情況相比,相鄰的轉速的差分S1、S2、S3、S4、S5…會變小,如第8圖之虛線所示,轉速的上升會變慢。因此W1、W2、W3、W4…也變小,所以在與該臨限值之比較中,W1、W2、W3、W4…的任一者在該臨限值以下或不到該臨限值時,就會被當成是脫水行程中之上下振動形式的異常振動而檢測出來,然後為了立即使馬達12停止,主控制部40進行動作,使制動器作動而使洗衣脫水槽6的旋轉停止(第7圖之步驟S39)。此係依據前述第一差算出手段所做的轉速的上升變化與預度臨限值之比較,來判定洗衣脫水槽6有無不平衡之第一不平衡判定手段。
檢知到如此之使馬達12成為停止狀態之異常時,為了修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態,藉由主控制部40的動作而自動地使預定的水注入洗衣脫水槽6後,進行用來自動解除不平衡之不平衡清洗行程。此不平衡清洗行程係使得依主控制部40的程式設定之通常的複數次清洗行程或一次清洗行程開始而進行。然後在清洗行程結束後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,就可從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作。
另一方面,在W1、W2、W3、W4…的任一者在該臨限值以上或超過該臨限值之情況,即為偏心負荷很小之情況,為如第8圖之實線所示之轉速的上升呈直線狀很快地上升之狀態。若為此情況,則前進到第7圖之步驟S32,依序進行上述第一差算出手段所做的動作,此動作係在第7圖之步驟S36中一直檢查是否從計時器開始計時起已經過3.6秒,且若在3.6秒期間並未檢測出異常振動,則在經過3.6秒時,此一連串的第一檢知動作結束(第7圖之步驟S40),接著進行第9圖之第二檢知的流程圖。
如上述之第一檢知動作,係如第8圖所示,在比目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)低之預定的區域中,從計時器開始計時起之預定時間3.6秒係為判定時間,此期間係為馬達12的轉速從120rpm到240rpm之定加速期間。以及,此期間之中之夾著洗衣機SW的共振點(此處為200rpm)之從170rpm到205rpm的期間,係取得每0.3秒的馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…之判定速度期間。如此之將判定時間內的夾著洗衣機SW的共振點之一部份設定作為判定速度期間,就可進行使馬達12的轉速從120rpm加速到240rpm期間之穩定加速區域中的異常振動之判定。另外,轉速的上升很慢時,每0.3秒之轉速或加速度的差很小,就不能高精度地檢知,所以使馬達12從低速下位目標轉速120rpm到低速上位目標轉速240rpm期間之定加速,係藉由變流器電路70使馬達12以最大加速度狀態做定加速之狀態,且實施例中將最大加速設定為60rpm/s。
另一個方式,雖然其精度比W1、W2、W3、W4…之情況低,但亦可行,亦即,在第7圖之步驟S38中,使得S1、S2、S3、S4…分別與預定的臨限值做比較,且在此比較中,當S1、S2、S3、S4…的任一者在該臨限值以下或不到該臨限值時,就將之當成是脫水行程中之上下振動形式的異常振動而檢測出來,且主控制部40立即動作以使馬達12停止(第7圖之步驟S39)。
此外,前述第一差算出手段亦可每預定時間算出加速度的變化而非轉速的上升變化,然後藉由每預定時間之加速度的變化的絕對值與預定的臨限值之比較,來判定是否為異常振動。此情況,在洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形很嚴重使得偏心負荷很大時,無法得到馬達12之平滑的加速,所以與偏心負荷較小之情況相比,每預定時間之加速度的變化會變大。因此,可設定為:在此每預定時間之加速度的變化與該臨限值之比較中,加速度的變化在該臨限值以上或超過該臨限值時,就將之當成是脫水行程中之上下振動形式的異常振動而檢測出來,且主控制部40立即動作以使馬達12停止(第7圖之步驟S39)。
再者,在洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形很嚴重使得偏心負荷很大時,無法得到平滑的加速,所以與偏心負荷較小之情況相比,實際一邊藉由霍爾元件125進行監視一邊利用旋轉檢測電路75在每預定時間(此處為0.3秒)檢測出之馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…,會比由指示給變流器電路70之PWM負載比所決定之轉速慢,兩者之間會產生偏差6因此,亦可設定為:前述第一差算出手段進行用來使馬達12的轉速上升之指令值,亦即由指示給變流器電路70之PWM負載比所決定之值,與實際一邊藉由霍爾元件125進行監視一邊利用旋轉檢測電路75在每預定時間(此處為0.3秒)檢測出之馬達12的轉速V1,V2,V3,V4…之比較,而當各偏差中若有任一者在臨限值以上或超過該臨限值,就將之當成是脫水行程中之上下振動形式的異常振動而檢測出來,且主控制部40立即動作以使馬達12停止(第7圖之步驟S39)。
第一檢知動作,係如上述,計測用來使馬達12的轉速上升之指令值與實際的轉速的上升值之偏差,且在該偏差超過臨限值時(第7圖之步驟S38)使馬達12停止(第7圖之步驟S39)。亦可取代此方式而採用:在預定的低轉速區域中,計測相對於用來使馬達12的轉速上升之指令值之加速度的變化,並在此加速度的絕對值在某預定值以下之情況使馬達12停止,或是在加速度的變化量在某預定值以上之情況使馬達12停止。在此情況,加速度係為由指示給變流器電路70之PWM負載比所決定之最大加速度狀態。此係因為若加速度低,異常振動狀態與正常狀態的差就很不明顯之故。
此外利用轉速的累加值,可吸收主控制部40的程式的誤差。
(第二檢知手段的動作,以下稱為第二檢知動作)
上述第一檢知動作結束(第7圖之步驟S40),就接著進行第9圖之第二檢知的流程圖(第9圖之步驟S40)。如上述,在用來進行第一檢知動作之3.6秒的判定時間中,使馬達12的轉速以定加速度從120rpm加速到240rpm,而如第8圖的實線所示為轉速的上升呈直線上升之快速狀態。在此情況,依據指示給變流器電路70之PWM負載比,使馬達12的轉速從120rpm加速到240rpm,但在到達240rpm之時點,指示給變流器電路70之PWM負載比,會變得比維持240rpm所需之PWM負載比大,即使變更PWM負載比,轉速也不會立即穩定地升到240 rpm,而如第8圖所示,會產生若干的過衝(overshoot)。在使馬達12的轉速開始從120rpm加速到240rpm之時間經過3.6秒後之時點,取得基準負載比d0(第9圖之步驟S41)。上述3.6秒的判定時間結束之時點,係為將要過衝之時點,因此可在3.6秒的判定時間中進行沒有變異之穩定的異常檢知。
另外,若要在不發生過衝之狀態使轉速穩定地升為目標轉速240rpm,則有必要從接近該目標轉速之狀態開始慢慢地使加速減弱,如此使加速減弱,就會使得在該範圍之異常檢知的結果發生變異之情形。然而本發明,則是使過衝發生,因此即使在接近目標轉速之狀態也無須使加速減弱,不會發生如上述之檢知結果之變異,可得到穩定的檢知結果。
該基準負載比d0,係為依據低速上位目標轉速240rpm及負荷量(洗衣脫水槽6內之含水份的衣物的重量)而概略決定之最高負載比,第二檢知動作係進行:為了以該基準負載比d0作為基準而維持該低速上位目標轉速240 rpm之固定轉速,計測應如何在時間上減少PWM負載比,然後依據該計測值與預定的基準負載比減少函數(時間與PWM負載比之函數)之比較結果,在其差在預定的臨限值以上或超過預定的臨限值之情況使馬達12停止之控制。
此係因為洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形越嚴重使得偏心負荷越大,用來使馬達12的轉速維持在240 rpm之PWM負載比就越大,洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形越輕微而偏心負荷越小,用來使馬達12的轉速維持在240 rpm之PWM負載比就越小之故,利用此現象,就可判定隨著洗衣脫水槽6的偏心負荷之不同而異之振動的程度。
然而,負荷量少時,到達低速上位目標轉速240rpm之後的慣性力很小,而且加速也無須很大的動力,所以不容易發生上下振動,且負載比之減少很小故有成為誤檢知之虞。為了防止如此之誤檢知,可依據負荷量而使前述基準負載比減少函數變化。
變流器電路70,在標準的電源狀態之情況,係以充電至交流直流變換電路71之電容器C1,C2而得之直流電壓(約略280伏特之直流電壓)作為標準的電源電壓而動作,但在商用交流電流AC降到比100伏特低之情況,該電源電壓會降低使得變流器電路70的動作點移動而使得正確地依PWM負載比進行判定變得不可能。而且,依馬達12所承受的負載(洗衣脫水槽6及其中的衣物、以及馬達12的軸承的油封部的阻力等)的大小而定,會在馬達12的加速運轉時消耗充到電容器C1,C2中之電荷,使得前述直流電壓(約略280伏特之直流電壓)產生壓降,此也會導致變流器電路70的動作點移動而使得正確地依PWM負載比進行判定變得不可能。為了應付此等問題,而利用電源電壓檢測電路76來檢測平時的直流電源電壓,然後採用修正到與在第9圖的步驟S41中取得基準負載比d0的時點之標準的直流電源電壓(約略280伏特之直流電壓)相當的負載比之修正負載比,來判定洗衣脫水槽6的偏心負荷所致之振動的程度。因此,基準負載比d0,係採用對應於取得負載比的時點之直流電源電壓而修正過之修正基準負載比d0。
採用如此之修正基準負載比d0,即使有馬達12所承受的負載(洗衣脫水槽6及其中的衣物、以及馬達12的軸承的油封部的阻力等)之影響,也因為基準負載比d0,係採用對應於取得負載比的時點之直流電源電壓而修正過之修正基準負載比d0,所以檢知結果不會受變異因素所影響。
取得基準負載比d0之後,通常在短時間(後述之8.1秒)內電源電壓並不會變動,因此可想成在該短時間(後述之8.1秒)中並不需要對於每隔預定時間(0.3秒)取得之負載比進行修正。然而,為了確定結果正確,亦可同樣對於每隔預定時間(0.3秒)取得之負載比進行修正。
以下,從上述第一檢知動作結束(第7圖之步驟S40),接著進入到第9圖之第二檢知的流程圖之狀態(第9圖之步驟S40)開始進行說明。使馬達12的轉速開始從120rpm加速到240rpm之時間經過3.6秒第一檢知動作便結束(第7圖之步驟S40),在此時點測得基準負載比d0(第9圖之步驟S41),然後計時器開始計時(第9圖之步驟S42)、計數器開始計數(第9圖之步驟S43)、判定是否經過預定時間(此處為0.3秒)(第9圖之步驟S44)、以及在經過0.3秒時使計數器初始化(第9圖之步驟S45)。接著在第9圖之步驟S46中,取得在該時點之指示給變流器電路70之PWM負載比dn。此PWM負載比dn,係連續測得三次每預定時間間隔4 ms(4毫秒)更新之PWM負載比,然後取其中間值。如此可得到適當的PWM負載比dn。然後在步驟S47中,在從計時器開始計時的時點起每0.3秒,演算出該時點之負載比dn與比較負載比X之差(dn×100-100)。比較負載比X係以X=(d0×100)-(23×3×T)算出,T=t÷0.3。實施例中將檢知開始設定為從T=7開始,所以在計時器的時間t=8.1秒的期間,每0.3秒要演算之該負載比dn與比較負載比X之差為(dn×100-100)。此演算式中的數字,係為依實施例中採用的變流器電路70而定之數值,係依各個設計出的變流器電路70而定之數值。因如上設定之比較負載比X係為時間與PWM負載比之函數,所以可稱為基準負載比減少函數。
然後,在第9圖之步驟S48中,判定從計時器開始計時(第9圖之步驟S42)起是否已經過預定時間(此處為8.1秒),若已經過8.1秒,第二檢知動作便結束(第9圖之步驟S54),尚未經過8.1秒時則是前進到第9圖之步驟S49,判定水位檢知資料是否在一定值以下。
如上述,雖未圖示,但外槽4的底部形成有空氣阱,連接至空氣阱之大致垂直延伸之空氣管的另一端係連接至水位感測器46。因此,蓄積於洗衣脫水槽6內的水的水位(與外槽4內的水位相同)上升會使得空氣管內的空氣壓上升,所以構成為水位感測器46可檢測出該空氣壓之構成。因此,水位檢知資料係以水位感測器46的檢出為基礎之值。
在第9圖之步驟S49中,若水位檢知資料超過一定值時,則第二檢知動作便結束(第9圖之步驟S54),若水位檢知資料在一定值以下時,則進入第9圖之步驟S50,判定將上述基準負載比d0修正後的修正基準負載比d0是否在一定值以上。若在從第9圖之步驟S48進入到第9圖之步驟S49時,水位檢知資料為未測定之情況,則跳過第9圖之步驟S49而前進到第9圖之步驟S50。若在第9圖之步驟S50中修正基準負載比d0未達一定值,則第二檢知動作便結束(第9圖之步驟S54),若修正基準負載比d0在一定值以上則是進入第9圖之步驟S51,判定T是否在7以上。在T未達到7時,回到第9圖之步驟S43,再依序進行上述的步驟動作。此處,若T在7以上,則是進入第9圖之步驟S52,進行dn×100-X≧臨限值C之演算。其中臨限值C=32×T。此處,若該演算成立,則進入第9圖之步驟S53,進行使馬達12停止之控制,若該演算不成立,則是回到第9圖之步驟S43,再依序進行上述的步驟動作。
如上述,只在水位檢知資料在一定值以下,且將基準負載比d0修正後的修正基準負載比d0在一定值以上之情況,才進行第二檢知動作。而且,從上述的動作即可知道,第二檢知動作中的判定時間,係如第10圖所示為8.1秒。
如上述,已經知道第二檢知動作中之相對於時間的經過之PWM負載比的變化,係如第10圖所示,洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形越嚴重使得偏心負荷越大,用來使馬達12的轉速維持在240rpm之PWM負載比就越大,洗衣脫水槽6內的衣物偏向一邊的情形越輕微而偏心負荷越小,用來使馬達12的轉速維持在240rpm之PWM負載比就越小,所以藉由第9圖之步驟S52中之與臨限值的比較演算,就可在比較結果為在臨限值C以上時,判定為洗衣脫水槽6的偏心負荷所造成之振動的程度很大,而使馬達12停止。
檢知如此之使馬達12成為停止狀態之異常時,為了修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態,藉由主控制部40的動作而自動地使預定的水注入洗衣脫水槽6後,進行用來自動解除不平衡之不平衡清洗行程。此不平衡清洗行程係使得依主控制部40的程式設定之通常的複數次清洗行程或一次清洗行程開始而進行。然後在清洗行程結束後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,就可從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作。
如上述,第二檢知動作,係在第9圖之步驟S48中,判定從計時器開始計時(第9圖之步驟S42)起是否已經過預定時間(此處為8.1秒),若已經過8.1秒,第二檢知動作便結束(第9圖之步驟S54),尚未經過8.1秒時則是前進到第9圖之步驟S49,進行依序到步驟S52之動作,但在第9圖之步驟S48中,判定為尚未經過8.1秒時,亦可直接前進到步驟S53而使馬達12停止。如此將步驟S49到步驟S52省略之情況,並非將洗衣脫水槽6內的負荷量考慮進去之判定,也非將商用交流電源AC的電壓變動了之狀態考慮進去之判定。相對於此,如上述,藉由設置步驟S48至步驟S52,依據水位檢知資料來測定洗衣脫水槽6內的負荷量,進行依該負荷量而作之判定,以及在商用交流電源AC的電壓變動了之情況,也以修正過的值來進行判定以期判定動作能正確進行,所以洗衣脫水槽6之有無不平衡之判定結果會很良好。
在洗衣脫水槽6內的衣物為毛毯之類會吸收很多水量之物的情況,檢知使馬達12成為停止狀態之異常時,並不進行預定次數(實施例中為三次)之不平衡清洗行程,而是立即自動地再開始脫水行程(稱為再脫水),藉此而可判定檢知的異常是否為脫除的大量的水成為洗衣脫水槽6的旋轉阻力所造成者。
因此,在第一檢知動作中,判定為洗衣脫水槽6的偏心負荷所造成的振動的程度很大(異常檢知),而使馬達2停止時(第7圖之步驟S39),或者在第二檢知動作中,判定為洗衣脫水槽6的偏心負荷所造成的振動的程度很大,而使馬達2停止時(第9圖之步驟S53),就如第6圖所示,在下一個步驟S55中,判定是否為毛毯程序。如內衣等吸收的水的量很少之衣物,其在第一檢知動作或第二檢知動作的執行中脫除掉的水,可充分地從外槽4的底部的排水口21排掉,所以沒有蓄積在外槽4的底部而成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力之虞,但在洗衣脫水槽6內的衣物為毛毯之類會吸收很多水量之物的情況,第一檢知動作或第二檢知動作的執行也會令毛毯內的水脫離出來,若此水的量很大就無法完全從外槽4的底部的排水口21排掉而會蓄積在外槽4的底部,成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力。因此,在第一檢知動作或第二檢知動作中最終成為馬達12停止之狀態,並未經過是否係因為蓄積在外槽4的底部之水的影響所造成的之判定,所以在第6圖之步驟S55中進行此項判定。
第6圖之步驟S55,係為判定洗衣脫水槽6內的衣物是否為毛毯之類會吸收很多水量之物的步驟,雖然舉毛毯為代表而取名為毛毯程序,但並不限於毛毯。實施例中,在步驟S55係以判定是否為毛毯程序進行說明。毛毯程序,係為操作用來選擇操作面板30的操作部43的一個洗衣程序之程序選擇按鍵303,而選擇了毛毯之狀態,該選擇了毛毯之資訊會輸入到主控制部40。
在第6圖之步驟S55中,判定是否為毛毯程序。此處若判斷為選擇的並非毛毯程序,就前進到第6圖之步驟S56進行不平衡修正,自動地修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態。另一方面,若在步驟S55中判斷為選擇的是毛毯程序,就前進到第6圖之步驟S57,在此判斷馬達12停止次數是否連續達預定次數以上(實施例中為三次以上)。此處,若判斷為並未達預定次數以上(實施例中為三次以上),則前進到第6圖之步驟S58進行再脫水步驟,主控制部40並不使停止狀態的馬達12進行不平衡清洗行程,而是立即自動地再開始脫水行程(稱為再脫水),且使如上述之依序進行第一檢知動作、第二檢知動作之動作再開始。另一方面,若步驟S57判斷為馬達12停止已連續達預定次數以上(實施例中為三次以上),則為了自動地修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態而前進到第6圖之步驟S59之不平衡修正之步驟。上述的不平衡修正,係藉由主控制部40的動作使預定的水自動地注入洗衣脫水槽6後,進行用來自動解除不平衡狀態之不平衡清洗行程。此不平衡清洗行程,係使得依主控制部40的程式設定之通常的複數次清洗行程或一次清洗行程開始而進行。然後在清洗行程結束後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,就可從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作。
如上述,設置判定洗衣脫水槽6內的衣物是否為毛毯之類會吸收很多水量之物之步驟,就可判定在第一檢知動作或第二檢知動作中馬達12停止的原因,是否是因為從毛毯之類的衣物脫除掉的水無法完全從外槽4的底部的排水口21排掉而蓄積在外槽4的底部,成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力而造成異常振動檢知狀態的緣故,判定精度會提高。馬達12之停止,係由主控制部40對馬達12進行停止控制,且使制動器作動而使洗衣脫水槽6的旋轉停止。
在連續檢知如此之使馬達12成為停止狀態之異常時,為了修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態,藉由主控制部40的動作而自動地使預定的水注入洗衣脫水槽6後,進行用來自動解除不平衡之不平衡清洗行程。此不平衡清洗行程,係使得依主控制部40的程式設定之通常的複數次清洗行程或一次清洗行程開始而進行。然後在清洗行程結束後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,就可從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作。
如上所述,第一檢知動作適於利用轉速的差來即刻檢知異常,第二檢知動作適於依據PWM負載比來即刻檢知異常。而且,第一檢知動作及第二檢知動作都適於進行洗衣脫水槽6內的衣物是否為毛毯之類會吸收很多水份之物之判定。
再者,在毛毯程序之情況,檢知到異常時,係自動地立即使馬達12停止,且並不進行不平衡清洗而是再脫水,亦即再度進行脫水行程。然後,在連續複數次(實施例中為三次)檢知到異常之情況,為了自動進行不平衡之修正,使水注入洗衣脫水槽6而進行不平衡清洗之後,再度進行脫水。因此,在進行通常的脫水行程的期間初次檢知到異常時,執行再脫水,亦即再度進行脫水行程,就可再確認異常是由於洗衣脫水槽6內的衣物的偏心所造成者,還是由於從毛毯之類的衣物脫除的大量的水成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力所造成者。然後,在再度檢知到異常時,判斷為異常是由於洗衣脫水槽6內的衣物的偏心所造成者,而使水注入洗衣脫水槽6進行不平衡清洗藉此來消除不平衡(衣物之偏心)之後,再度進行脫水,就可達成所希望的脫水。
再者,為了進行本質為低速檢知之第一檢知動作或第二檢知動作,在讓低速中的加速度以最大加速度狀態運轉方面下了功夫,所以在振動檢知時點上會出現差異,檢知精度會提高。
再者,第二檢知動作係如上述,計測依據低速上位目標轉速240rpm及洗衣脫水槽6的負荷量而概略決定之最高負載比,並以該最高負載比作為基準負載比,然後計測為了維持該低速上位目標轉速240rpm應如何減少負載比,然後與比較負載比減少函數,亦即基準負載比減少函數(時間與負載比之函數)做比較(第9圖之步驟S47),若其差在預定的臨限值以上(第9圖之步驟S52)就使馬達12停止(第9圖之步驟S53)。
然而,洗衣脫水槽6的負荷量小時,到達低速上位目標轉速240rpm之後的慣性力很小,以及朝向低速上位目標轉速240rpm之加速也無須很大的動力,所以負載比之減少表現得很小。因此,可依據洗衣脫水槽6的負荷量而使基準負載比減少函數變化,或者在很不容發生上下振動之少量負荷時,利用修正過的最高負載比及表示負荷量之水位檢知資料來進行檢知,以防止誤檢知。
再者,第二檢知動作係採用基準負載比,因此可應付各種負荷(洗衣脫水槽6內的衣物等)下之異常振動。而且,因為採用修正負載比,所以可應付由於電氣電路的品質差異、電源電壓的變動、洗衣脫水槽6的機械性的品質差異、及使洗衣脫水槽6旋轉之馬達12的軸承的油封部的阻力等所造成之檢知的誤差。因此,在負載比與臨限值之比較中使用依據電源電壓而修正過之修正負載比及基準負載比,就可不受負荷量、控制電路、及洗衣機本體的品質差異所影響而檢測出異常。
再者,在有可能因為負荷(洗衣脫水槽6內的衣物)為毛毯之類的含有的水量很多之物而造成異常振動檢出時,依狀況而立即再進行脫水行程(再脫水),就可再判定是否為因毛毯之類的含有的水量很多而造成之異常振動檢出。
(第三檢知手段的動作,以下稱為第三檢知動作)
第一檢知動作及第二檢知動作,係為在比馬達12的目標高速脫水轉速(實施例中為800 rpm)低很多之低速旋轉區域進行之異常振動檢知。雖然亦可在利用第一檢知動作及第二檢知動作進行異常檢知後就結束,但為了更正確地進行異常檢知,本發明中設置了以下說明之第三檢知動作。
此第三檢知動作,係藉由:利用供給至變流器電路70(此變流器電路70係包含對用來驅使洗衣脫水槽6旋轉之馬達12進行驅動控制之開關元件者)之PWM訊號的負載比來控制馬達12的轉速,且在接近目標高速脫水轉速(實施例中為800 rpm)之高速旋轉狀態產生之左右搖晃,係在馬達12的高速旋轉狀態將PWM訊號的負載比修正至該時的條件而成為修正負載比,然後看該修正負載比的變化,比較依照進入高速旋轉狀態前得到之基準負載比而切換之臨限值與修正負載比,來判定異常檢知之左右搖晃檢知手段而進行者。
因此,第三檢知動作,係進行針對在接近目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)之高速旋轉區域發生的左右晃動之異常檢知,係在高速旋轉下看修正負載比的變化,依據基準負載比來切換臨限值,且利用馬達12的停止來防止異常振動。因此,以依據不易受振動影響之中轉速(目標高速脫水轉速800rpm的約略一半的轉速,實施例中為400rpm)及洗衣脫水槽6的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,且利用基準負載比之測定來決定在高轉速中依照α值而變化之臨限值(轉速與該基準負載比之函數),而在修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時進行使馬達12停止之控制,或者根據修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時之轉速,來進行用來使脫水行程繼續之轉速的變更。
另外,第三檢知手段具備有:在接近目標高速脫水轉速之高速旋轉區域設定定加速區域,在此定加速區域逐次取得PWM訊號的負載比之負載比取得手段;在前述直流電源電壓處於降低到低於預定的穩定狀態(實施例中為約略280伏特之直流電壓)之狀態時,以與前述預定的穩定狀態下的直流電源電壓相當之方式將該逐次取得的負載比修正為第二修正負載比之修正手段;以及藉由該第二修正負載比與預定的臨限值之比較來判定洗衣脫水槽6有無不平衡之第三不平衡判定手段。
前述第三不平衡判定手段,係以在比取得前述逐次取得的負載比之時點的轉速低之前述第二定加速區域的預定轉速(實施例中為400rpm),將每預定時間間隔(實施例中為4ms)取得的複數個第二修正負載比的平均值作為第二基準負載比(α值),再藉由根據此第二基準負載比(α值)的變化而算出之臨限值(轉速與第二基準負載比之函數)、與前述第二基準負載比(α值)之比較,來判定洗衣脫水槽6有無不平衡。
以下,具體地進行說明。
上述第二檢知動作係在將馬達12的轉速維持在240rpm的狀態下進行,但在第二檢知動作結束(第9圖之步驟S54)後,如第5圖所示使將馬達12的轉速維持在240rpm之脫水運轉繼續預定時間(數秒)後,一邊使馬達12的轉速從240rpm往目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)加速,一邊如第11至14圖所示執行第三檢知動作。具體而言,係進行:使馬達12的轉速從中位轉速240rpm往預定的目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm),以隨著時間經過升高大略一定的轉速之定加速。
此定加速,係由變流器電路70使馬達12以比用最大加速度(實施例中為60rpm/s)做定加速之狀態低之加速度(實施例中為30rpm/s)做定加速之狀態。此係因為在第二檢知動作結束的時點,依洗衣脫水槽6內的衣物的量或種類而定仍含有很大量的水時,若在此使轉速以很高的加速度上升,就會成為該衣物的水大量脫出之狀態,會有脫出的水無法完全從外槽4底部的排水口21排掉而在外槽4的底部殘留大量的水,成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力之情形。為了防止這種情形,使從衣物脫出的水能完全從外槽4底部的排水口21排掉而不會成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力,因此在本實施例中設定為不是以最大加速之60 rpm/s,而是以其一半程度之30rpm/s做定加速。
以下,根據第11至14圖來說明本質為高速偏心檢知動作之第三檢知手段的動作。在第11圖之步驟S60中,使馬達12的轉速從240rpm往目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)加速,並在到達尚未到目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)之預定的第一轉速(實施例中為400rpm)那時起取得作為基準負載比之α值(第11圖之步驟S61)。在此情況,係從到達或超過400 rpm那時起,每預定時間間隔4 ms(4毫秒)取得PWM訊號之負載比,且修正該取得的負載比,然後取該修正的負載比之從最新的往回算之五個求其平均值來作為α值。此情況之基準負載比(α值),係與第二檢知動作中說明之使基準負載比d0成為修正基準負載比d0之情況一樣,係採用藉由電源電壓檢測電路76來檢測出恆常的直流電源電壓,然後將每4ms(4毫秒)之取得時點之負載比修正為與標準的直流電源電壓(約略280伏特之直流電壓)相當之負載比而得之修正負載比。
第三檢知手段之動作,係為進行在到達目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)之前的期間,從到達前述第一轉速(實施例中為400rpm)那時起再往上升之在第一高速旋轉區域(實施例中為600rpm至699rpm)中之第三檢知動作之一(實施例中表示為檢知3-1)、以及再往上升之在第二高速旋轉區域(實施例中為700rpm至目標高速脫水轉速800rpm)中之第三檢知動作之二(實施例中表示為檢知3-2)之構成。
第12圖中顯示在第一高速旋轉區域(實施例中為600rpm至699rpm)中之高速偏心檢知動作(實施例中表示為檢知3-1)的流程。第12圖中,第三檢知動作之一(檢知3-1),係從到達前述第一轉速(實施例中為400rpm)那時起再加速到達600rpm時(第12圖之步驟S62),使計數器開始計數(第12圖之步驟S63)、判斷是否經過預定時間(此處為0.3秒)(第12圖之步驟S64)、以及在經過0.3秒時使計數器初始化(第12圖之步驟S65)。接著在第12圖之步驟S66中,取得在該時點之馬達12的轉速(第12圖中表示成旋轉數)、及指示給變流器電路70之PWM負載比的修正負載比dnn。馬達12的轉速係藉由旋轉檢測電路75而取得。
此修正負載比dnn,係從該時點起每4ms(4毫秒)取得PWM訊號的負載比,然後修正該取得的負載比而得者。此修正負載比dnn與前述α值之情況一樣,係採用藉由電源電壓檢測電路76來檢測出恆常的電源電壓,然後將每4 ms(4毫秒)之取得時點之負載比修正為與標準的直流電源電壓(約略280伏特之直流電壓)相當之負載比而得之修正負載比。採用如此之修正負載比,即使有馬達12所承受的負載(洗衣脫水槽6及其中的衣物、以及馬達12的軸承的油封部的阻力等)之影響,也因為修正負載比係為對應於取得負載比的時點之電源電壓而修正過之修正負載比,所以檢知結果不會受變異因素所影響。
然後,在第12圖之步驟S67中決定臨限值。此臨限值係以(該時點的轉速)×a+b之式子算出。該a及b係依前述α值而決定之值,依照α值而變化。接著在第12圖之步驟S68中,演算出取得的修正負載比dnn之從最新的往回算之五個的累加值。然後在第12圖之步驟S69中,將馬達12的轉速與預定的旋轉數(檢知3-2的開始轉速之700rpm)相比較,若在700rpm以上則前進到第12圖之步驟S72繼續進行檢知動作。另一方面,若馬達12的轉速尚未到達700rpm,則進入第12圖之步驟S70,將步驟S68中演算出的五個修正負載比dnn的累加值與步驟S67中決定出的臨限值相比較,若五個修正負載比dnn的累加值未達臨限值,就回到第12圖之步驟S63,使計數器重新開始計數,並重複上述步驟之動作。然後,在步驟S70中,若該五個修正負載比dnn的累加值在臨限值以上,則進入第12圖之步驟S71,由主控制部40進行控制使馬達12停止及使制動器作動而使洗衣脫水槽6的旋轉停止。
檢知如此之使馬達12成為停止狀態之異常時,為了修正洗衣脫水槽6內的衣物的不平衡狀態,藉由主控制部40的動作而自動地使預定的水注入洗衣脫水槽6後,進行用來自動解除不平衡之不平衡清洗行程。此不平衡清洗行程係使得依主控制部40的程式設定之通常的複數次清洗行程或一次清洗行程開始而進行。然後在清洗行程結束後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,就可從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作。
在上述說明中,進入第12圖之步驟S71,成為由主控制部40使馬達12成為停止狀態之異常檢知狀態時,係在一次之馬達12的停止控制判定(異常檢知)下進行上述不平衡清洗行程後,自動地排水,並使停止狀態之馬達12再開始運轉,從最初開始脫水行程,並進行與上述一樣之檢知動作,但亦可改採如下之方式:如第11圖所示,在下一個步驟S711中,若馬達12的停止控制連續達預定的複數次時(實施例中為連續兩次),就進入第11圖之步驟S712,執行用來進行如上述的不平衡修正之不平衡洗清行程。若為馬達12的停止控制判定(異常檢知)不到預定的複數次之情況(實施例中為一次之情況),則前進至第11圖之步驟S713,不進行上述之不平衡清洗行程,而是自動地使停止狀態之馬達12再開始運轉,從最初開始脫水行程(將之稱為再脫水),並進行與上述一樣之檢知動作。
如上述,前進到第12圖之步驟S72而成為繼續進行檢知動作之狀態,就進入到第13圖之流程,進行第三檢知動作之二(實施例中表示為檢知3-2)。亦即,在與第12圖之步驟S72相同之第13圖之步驟S72中,在馬達12的轉速到達700rpm之狀態,使計數器開始計數(第13圖之步驟S73)、判斷是否經過預定時間(此處為0.3秒)(第13圖之步驟S74)、以及在經過0.3秒時使計數器初始化(第13圖之步驟S75)。接著在第13圖之步驟S76中,以與第12圖之步驟S66中之修正負載比dnn之取得一樣之方法,取得在該時點之馬達12的轉速(第13圖中表示成旋轉數)、及指示給變流器電路70之PWM負載比的修正負載比dnn。
然後,在第13圖之步驟S77中決定臨限值。此臨限值係以(該時點的轉速)×a+b之式子算出。該a及b係依前述α值而決定之值,依照α值而變化。接著在第13圖之步驟S78中,演算出取得的修正負載比dnn之從最新的往回算之五個的累加值。然後在第13圖之步驟S79中,將馬達12的轉速與目標高速脫水轉速之800rpm相比較,若達到800rpm則前進到第13圖之步驟S80,以目標高速脫水轉速之800rpm繼續進行脫水運轉。另一方面,若馬達12的轉速尚未到達目標高速脫水轉速之800rpm,則進入第13圖之步驟S81。在步驟S81中,將步驟S78中演算出的五個修正負載比dnn的累加值與步驟S77中決定出的臨限值相比較,若五個修正負載比dnn的累加值未達臨限值,就回到第13圖之步驟S73,使計數器重新開始計數,並重複上述步驟之動作。然後,在步驟S81中,該五個修正負載比dnn的累加值若有一次在臨限值以上或超過臨限值,就為檢知到了之狀態。在此檢知到了之情況,進入第13圖之步驟S82,判定在該檢知到了的時點之馬達12的轉速(檢知轉速,在步驟S82中表示成檢知旋轉數)是否在700rpm以上而不到750rpm,若馬達12的轉速在此範圍內,則由主控制部40以讓目標高速脫水轉速之800rpm變為下位目標轉速之700rpm之方式變更PWM負載比而進行減速控制(第13圖之步驟S83)。另外,在第13圖之步驟S82中,若馬達12的轉速在此範圍外,則由主控制部40以讓目標高速脫水轉速之800rpm變為上位目標轉速之750rpm之方式變更PWM負載比而進行減速控制(第13圖之步驟S84)。
第13圖之步驟S83或步驟S84之任一情況,都在步驟S85中藉由旋轉檢測電路75來取得檢知轉速(表示成L rpm)。接著,測定由在第13圖之步驟S83或步驟S84中的減速控制而產生之過衝的最高轉速(表示成K rpm)(第13圖之步驟S86)。此過衝有著雖然在減速狀態但由於洗衣脫水槽6的離心力使得轉速反倒升到比減速開始時的轉速高之意,最高轉速(K rpm)則為在過衝的部份連續某一定時間最高轉速都未再更新時所確定的轉速。
若想要在不發生過衝之狀態穩定到達目標轉速,就必須從接近目標轉速的狀態開始慢慢使加速減弱,如此使加速減弱,就會使得在該範圍之異常檢知的結果發生變異之情形。然而本發明,則是使過衝發生,因此即使在接近目標轉速之狀態也無須使加速減弱,不會發生如上述之檢知結果之變異,可得到穩定之檢知結果。
然後在第13圖之步驟S87,演算K>L+30,若K比L+30大,則以L+30rpm作為目標轉速使馬達12運轉,繼續進行脫水運轉(第13圖之步驟S89)。此時,進行捨棄一個位數之控制。另一方面,K比L+30小時,將K rpm作為目標轉速使馬達12運轉,而繼續進行脫水(第13圖之步驟S88)。此時進行捨棄一個位數之控制。又,L+30的方式中之30的數值,係用來決定洗衣機SW的異常振動變大之時點之馬達12的轉速之數值。
第14中顯示第三檢知動作之一(檢知3-1)中決定出的臨限值與五個修正負載比dnn的累加值的關係、和轉速(圖中為旋轉數)之間的關係做怎樣的變化。
如上述,藉由第三檢知手段,在修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時進行使前述馬達停止之控制,或者依據前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時之轉速來進行用來使脫水行程繼續之轉速的變更,所以可進行依據在高速旋轉中之左右搖晃的檢知狀況,來使馬達停止、或使脫水行程繼續之控制。
再者,藉由第三檢知手段,將洗衣脫水槽內的衣物含有很多水時可能成為異常狀態而被檢知之情形列入考慮,而依狀況考慮進行再脫水。因此,就可藉由在最初的異常檢知中再進行脫水行程,而弄清是否為衣物含有很多水之情況所導致之異常檢知。具體而言,第三檢知動作之一(檢知3-1),係在檢知到異常時自動地立即使馬達12停止,且不進行不平衡清洗而是再脫水,亦即再度進行脫水行程。然後,在異常檢知連續達複數次(實施例中為兩次)之情況,為了自動進行不平衡的修正,而使水注入洗衣脫水槽6進行不平衡洗清後,再度進行脫水行程。因此,在進行通常的脫水行程的期間初次檢知到異常時,執行再脫水,亦即再度進行脫水行程,就可再確認異常是由於洗衣脫水槽6內的衣物的偏心所造成者,還是由於從毛毯之類的衣物脫除的大量的水成為洗衣脫水槽6的旋轉的阻力所造成者。然後,在再度檢知到異常時,判斷為異常是由於洗衣脫水槽6內的衣物的偏心所造成者,而使水注入洗衣脫水槽6進行清洗藉此來消除不平衡(衣物之偏心)之後,再度進行脫水,就可達成所希望的脫水。
另外,第三檢知動作之二(檢知3-2),係在目標高速脫水轉速為800 rpm之情況,在檢知到振動之時點,以比800 rpm低之高轉速繼續運轉,而可使脫水行程結束。
再者,第三檢知動作之一(檢知3-1)及第三檢知動作之二(檢知3-2),係藉由用α值來設定基準,而抑制檢知結果之變異。亦即,電源電壓之變異,會因為作為基準之α值本身為負載比的緣故使得累加值也產生變異,或者因為洗衣脫水槽6的衣物的量(負荷量)或洗衣機本身的個體差(馬達12的油封品質的差異等)而使得檢知產生誤差,但本發明藉由使臨限值依照α值而變化來加以因應,藉由採用修正負載比,即使有馬達12所承受的負載(洗衣脫水槽6及其中的衣物的量、以及屬於洗衣機本身的個體差之馬達12的軸承的油封部的阻力等)之影響,也因為修正負載比係採用對應於取得的時點之電源電壓而修正過之修正負載比,所以可得到檢知結果不會受變異因素所影響之效果。
再者,針對脫水行程中之左右搖晃所造成之異常振動,在高速旋轉(實施例中為600rpm至800rpm)中觀察修正負載比之變化,而依據基準負載比來切換臨限值,且使馬達12停止來防止異常振動所造成之損害。因此,以依據某一脫水轉速(不易受振動影響之中轉速400rpm)及洗衣脫水槽6的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,且利用基準負載比之測定來決定依照α值而變化之臨限值(轉速與該基準負載比之函數),以及依據修正負載比超過臨限值時之轉速,來使下一行程變化。
如此,藉由以α值作為基準負載比,來抑制檢知結果之變異。亦即,針對電源電壓檢測電路76所檢測出之電源電壓的變異會因為α值本身為基準負載比的緣故使得累加值也產生變異,以及馬達12所承受的負載(洗衣脫水槽6及其中的衣物的量、以及馬達12的軸承的油封部的阻力等)之差異,藉由使臨限值依照α值而變化來加以抑制。
再者,在高速檢知方面,因為製造使過衝產生之狀態,所以可進行穩定的檢知,為可應付各種轉速之檢知。而且,在高速檢知方面,即使到了700 rpm以上才檢知到異常也在到達目標高速脫水轉速800 rpm以前一直進行檢知動作,因此能夠以10 rpm為單位精細地切換目標轉速,檢知精度會提高。
再者,第三檢知動作中,係採用基準負載比,所以可應付在各種負荷(洗衣脫水槽6內的衣物)的異常振動。而且,因為採用修正基準負載比,所以可應付由於電氣電路的品質差異、電源電壓的變動、洗衣脫水槽6的機械性的品質差異、及使洗衣脫水槽6旋轉之馬達12的軸承的油封部的阻力等所造成之檢知的誤差。
再者,在上述第一檢知動作至第三檢知動作中,使基準負載比及修正負載比,為每預定時間間隔分別取得的值的平均值,使取得的負載比為每預定時間間隔分別取得的值的中間值,因此檢知的精度會提高。
如上述,在洗衣機SW中,進行複數次清洗運轉及脫水運轉之後,為了發揮乾燥功能(進行乾燥行程)而配置有乾燥單元KS時,在乾燥功能(乾燥行程)中,使電動送風機FA運轉且使加熱器HT為發熱狀態。因此,進行:從吸入口IN將外槽4與洗衣脫水槽6之間的環狀空間中的空氣吸入,然後通過乾燥用過濾器之空氣,在通過電動送風機FA之後,經加熱器HT加熱,然後從出口UT吹送到洗衣脫水槽6內,使濕氣從洗衣脫水槽6內的衣物(衣服等)蒸發,含有該蒸發的濕氣之高溫多濕的空氣,通過通水孔7而流出到外槽4與洗衣脫水槽6之間,再從吸入口IN被吸入之空氣循環(熱風循環)。由於此空氣循環(熱風循環),外槽4及其相關的部份之溫度會變高。在這樣的洗衣機SW中,為了從吸入至吸入口IN之高溫多濕的空氣中去除掉濕氣,有設置用來使該高溫多濕的空氣冷卻之冷凝器的情形。此冷凝器係構成為:藉由讓高溫多濕的空氣與其中有冷卻水流通之管路接觸,來使該空氣中的濕氣凝結,使濕氣很少之空氣吸入到電動送風機FA之構成。
在洗衣機SW的周圍溫度很高時,或者在設有用來使在洗衣脫水槽6內完成洗滌之衣物在乾燥行程中乾燥之乾燥單元KS之情況等,合成樹脂製的外槽4溫度變高使得振動的共振點下降,就成為會在到達目標高速脫水轉速800rpm之前發生異常振動之狀態。而且,在具備有第三檢知手段之情況,會有在高速旋轉的異常檢知中產生誤差,使得第三檢知手段的動作產生誤差之情形。為了應付此情形,在脫水行程開始前,檢測出外槽4受熱後的溫度,若該溫度在預定的高溫(例如30℃)以上,就進行使目標高速脫水轉速800rpm降到例如750rpm之修正。另外,如上述,以依據某一脫水轉速(不易受振動影響之中轉速400rpm)及洗衣脫水槽6的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,但在求出該α值之時點,若溫度在預定的高溫(例如30℃)以上,則依據該溫度來修正第三檢知手段的動作中之臨限值。藉此,使得第三檢知手段之異常振動檢知能正確地進行。
此情況之是否在預定的高溫(例如30℃)以上之檢測,有直接檢測外槽4的溫度之方式、以及間接檢測外槽4的溫度之方式。直接檢測外槽4的溫度之情況,係將熱敏電阻器45安裝於外槽4。間接檢測外槽4的溫度之方式,則可將熱敏電阻器45設成可檢知洗衣機SW的周圍溫度、或是洗衣機SW的內部溫度,然後藉由主控制部40的控制來進行如上述之目標高速脫水轉速的修正及臨限值的修正。另一方面,設有乾燥單元KS之情況,可在熱風循環路內設置熱敏電阻器45來檢測經電氣加熱器HT加熱後之熱風的溫度。此情況,該熱敏電阻器45所做之檢測係間接的溫度檢測,係實質地檢測外槽4的周圍溫度。第1圖中顯示將熱敏電阻器45設在熱風循環路內之情形。
如上述,直接檢測外槽4的溫度之方式,可在熱敏電阻器45所檢測出的溫度在預定溫度以上或是超過預定溫度時,藉由主控制部40的控制來進行上述之目標高速脫水轉速的修正及臨限值的修正。在間接檢測外槽4的溫度之方式中,則可將熱敏電阻器45以能檢測洗衣機SW的周圍溫度之方式配置在洗衣機SW的外箱1的內側,或是將熱敏電阻器45配置成面向外箱1的外側,然後在該熱敏電阻器45所檢測出的溫度在預定溫度以上或是超過預定溫度時,藉由主控制部40的控制來進行用來使上述目標高速脫水轉速變更之修正、或是在具有對洗衣脫水槽6的振動進行電氣性的檢測控制來抑制異常振動之手段(上述的檢知手段)的情況修正控制中使用的臨限值。
如第1圖所示,在洗衣機SW設有乾燥單元KS之情況,可藉由將熱敏電阻器45配置在電氣加熱器HT的下游側空氣通路中,在乾燥單元KS不動作之非乾燥動作狀態、及乾燥單元KS之動作狀態的任一狀態中,有效地間接檢測出外槽4的溫度。亦即,在乾燥單元KS不動作之非乾燥動作狀態中,該熱敏電阻器45所檢測出的溫度係大致為外槽4的周圍溫度,在乾燥單元KS之動作狀態中,則是間接地檢知經電氣加熱器HT加熱後之熱風使得外槽4升溫後之外槽4的溫度。因此,可在熱敏電阻器45所檢測出的溫度在預定溫度以上或是超過預定溫度時,藉由主控制部40的控制來進行上述之目標高速脫水轉速的修正及臨限值的修正。
設有乾燥單元KS之情況,一旦在洗衣脫水槽6內的洗衣行程結束,在乾燥單元KS運轉而進行的乾燥行程使得洗衣脫水槽6及外槽4的溫度變高之狀態,或者在洗衣行程中使用洗澡水等之溫水使得洗衣脫水槽6及外槽4的溫度變高之狀態下,再度進行脫水行程時,合成樹脂製的外槽4溫度變高使得振動的共振點下降,就會有在特別是高速旋轉的異常檢知上產生誤差,使得上述第三檢知動作產生誤差之情形。
如上述,由於洗衣機SW的周圍溫度很高、乾燥單元KS運轉或使用溫水進行洗衣行程等,使得合成樹脂製的外槽4溫度變高之情況,外槽4的振動的共振點會下降,以目標高速脫水轉速進行之脫水運轉,就會發生異常振動。本發明為了應付此情形,在脫水行程開始前,檢測出外槽4受熱後的溫度,若該溫度在預定的高溫(例如30℃)以上或超過預定溫度,就進行使目標高速脫水轉速800rpm降到例如750rpm之修正。另外,另一種控制方式,係在第三檢知動作中,如上述,以依據某一脫水轉速(不易受振動影響之中轉速400rpm)及洗衣脫水槽6的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,但在求出該α值之時點,若溫度在預定的高溫(例如30℃)以上或超過預定溫度,則依據該溫度來修正臨限值。藉此,使得第三檢知手段之異常振動檢知能正確地進行。
關於此,將在以下說明其具體的控制動作。首先,針對洗衣機SW具備有用來使在洗衣脫水槽6內完成洗滌之衣物在乾燥行程中乾燥之乾燥單元KS之情況進行說明。此情況,熱敏電阻器45係如第1圖所示,配置在乾燥單元KS的電氣加熱器HT的下游側空氣通路中,且在乾燥單元KS動作之狀態,檢測從出口UT吹送到洗衣脫水槽6內之經電氣加熱器HT加熱過的溫風之溫度。另外,在乾燥單元KS不動作之狀態,熱敏電阻器45所檢測之溫度,係外槽4的周圍溫度。因此,此構成係為間接檢測外槽4的溫度之方式,具有不用為了檢測外槽4的周圍溫度而特別設置用來檢測洗衣機SW的周圍溫度之周圍溫度檢測感測器,可用該熱敏電阻器45來兼用之優點。
此構成係如第15圖所示,藉由主控制部40,在洗衣機SW開始進行洗衣行程(洗滌行程及清洗行程),亦即洗衣開始時(洗滌開始時),進行利用熱敏電阻器45之溫度檢測,然後依結果,使脫水運轉以預先設定的目標高速脫水轉速800rpm進行,或者進行降到例如750rpm之控制。關於此將在以下說明。
第15圖中顯示從洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)開始時到利用熱敏電阻器45進行溫度檢測(量測)之情況。第15圖中,洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)開始,亦即洗滌開始(步驟S101)沒多久之電氣加熱器HT的下游側空氣通路中的溫度就由熱敏電阻器45加以檢測出(量測出),且假設此溫度為T1℃(步驟S102)。接著給水開始(步驟S103)並進行預定的洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)。然後判定是否來到洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束的一分鐘前(步驟S104),若來到結束的一分鐘前,則再利用熱敏電阻器45來檢測出(量測出)電氣加熱器HT的下游側空氣通路中的溫度,且假設此溫度為T2℃(步驟S105)。然後,接著判定T2-T1是否為預定的差,亦即在實施例中為判定是否T2-T1≧5(步驟S106),若為“是”(Yes),則將旗標F設定為表示實施溫度高的情況的脫水控制之值,亦即令F=0(步驟S107)。另一方面,若為“否”(No),則將旗標F設定為表示實施溫度低的情況的脫水控制之值,亦即令F=1(步驟S108),然後前進至步驟S111。
接著,在步驟S109中判定旗標F是否=0,若F=0則在步驟S110中進行將通常之目標高速脫水轉速(實施例中為800 rpm)變更為預定的較低的高速脫水轉速(實施例中為750 rpm),以及讓脫水運轉時間延長預定時間(實施例中為一分鐘)之控制。或者,取代此控制而進行變更在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值(使臨限值降低),使得馬達12在溫度較高的情況較容易停止,來提高高速偏心檢知精度之控制。
另一方面,若在步驟S109中之判定結果並非F=0時,則進行使目標脫水轉速為通常的目標高速脫水轉速800 rpm之控制(步驟S111)。或者,取代此控制而進行使在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值為通常的臨限值之控制(步驟S111)。
上述的動作因為係藉由主控制部40而在洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)期間進行,因此洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束,打開排水閥23將水排掉後,預期的脫水運轉(脫水行程)就開始(步驟S112),開始第5圖所示之脫水振動檢知程序。
第16圖顯示另一控制方式。亦即,洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束,打開排水閥23將水排掉後,雖然也是開始預期的脫水運轉(脫水行程),但第16圖顯示的是在該脫水運轉(脫水行程)快開始前,利用熱敏電阻器45進行溫度檢測(量測)之情況。
第16圖中,洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束,打開排水閥23進行排水(步驟S201)。在此狀態利用熱敏電阻器45來檢測出(量測出)電氣加熱器HT的下游側空氣通路中的溫度,且假設此溫度為T3℃(步驟S202)。接著判定該T3是否在預定的溫度以上,在實施例中為判定是否T3≧30℃(步驟S203),若為“是”(Yes),則將旗標F設定為表示實施溫度高的情況的脫水控制之值,亦即令F=0(步驟S204)。另一方面,若為“否”(No),則將旗標F設定為表示實施溫度低的情況的脫水控制之值,亦即令F=1(步驟S205),然後前進至步驟S208。
接著,在步驟S206中判定旗標F是否=0,若F=0則在步驟S207中進行將通常之目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)變更為預定的較低的高速脫水轉速(實施例中為750rpm),以及讓脫水運轉時間延長預定時間(實施例中為一分鐘)之控制。或者,取代此控制而進行變更在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值(使臨限值降低),使得馬達12在溫度較高的情況較容易停止,來提高高速偏心檢知精度之控制。
另一方面,若在步驟S206中之判定結果並非F=0,則進行使目標脫水轉速為通常的目標高速脫水轉速800rpm之控制(步驟S208)。或者,取代此控制而進行使在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值為通常的臨限值之控制(步驟S208)。
上述的動作因為係藉由主控制部40而在排水期間中進行,因此排水結束後,預期的脫水運轉(脫水行程)就開始(步驟S209),開始第5圖所示之脫水振動檢知程序。
另外,第17圖顯示的是將熱敏電阻器45安裝在外槽4的外表面等之適當的位置來直接檢測外槽4的溫度之方式。此情況,可為洗衣機SW具備有乾燥單元KS之情況,亦可為洗衣機SW不具備乾燥單元KS之情況。
洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束,打開排水閥23將水排掉後,雖然也是開始預期的脫水運轉(脫水行程),但第17圖顯示的是在該脫水運轉(脫水行程)快開始前,利用熱敏電阻器45進行溫度檢測(量測)之情況。
第17圖中,洗衣行程(洗滌行程及清洗行程)結束,打開排水閥23進行排水(步驟S301)。在此狀態利用熱敏電阻器45來檢測出(量測出)外槽4的溫度,且假設此溫度為T4℃(步驟S302)。接著判定該T4是否在預定的溫度以上,在實施例中為判定是否T4≧30℃(步驟S303),若為“是”(Yes),則將旗標F設定為表示實施溫度高的情況的脫水控制之值,亦即令F=0(步驟S304)。另一方面,若為“否”(No),則將旗標F設定為表示實施溫度低的情況的脫水控制之值,亦即令F=1(步驟S305),然後前進至步驟S308。
接著,在步驟S306中判定旗標F是否=0,若F=0則在步驟S307中進行將通常之目標高速脫水轉速(實施例中為800rpm)變更為預定的較低的高速脫水轉速(實施例中為750rpm),以及讓脫水運轉時間延長預定時間(實施例中為一分鐘)之控制。或者,取代此控制而進行變更在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值(使臨限值降低),使得馬達12在溫度較高的情況較容易停止,來提高高速偏心檢知精度之控制。
另一方面,若在步驟S306中之判定結果並非F=0,則進行使目標脫水轉速為通常的目標高速脫水轉速800rpm之控制(步驟S308)。或者,取代此控制而進行使在第12圖之步驟S70及第13圖之步驟S81中進行比較的臨限值為通常的臨限值之控制(步驟S308)。
上述的動作因為係藉由主控制部40而在排水期間中進行,因此排水結束後,預期的脫水運轉(脫水行程)就開始(步驟S309),開始第5圖所示之脫水振動檢知程序。
上述說明中,雖說明設置包含用來對馬達進行驅動控制的變流器電路之第三檢知手段,來作為本發明中藉由電氣性的檢測控制來抑制洗衣脫水槽的振動之手段,但採用本質為交流馬達之感應馬達來代替該馬達,並藉由該感應馬達的相位控制來進行轉速控制,也可與變流器電路方式之情況一樣,以電氣性的方式檢測洗衣脫水槽的振動,進行不平衡判定。
(產業上之利用可能性)
本發明之洗衣機,雖然用在旋轉軸為垂直及傾斜若干角度之狀態,且上面開口之縱型圓筒者具有效果,但在洗衣機的構成上並不限定。因此,只要是進行洗滌、清洗、脫水者皆適用,具備有乾燥行程、除菌行程等之類的其他功能之洗衣機也可適用。
1...外箱
2...衣物投入口
3...上蓋
4...外槽
5...吊棒
6...洗衣脫水槽
7...通水孔
8...槽軸
9...洗衣迴轉盤
10...翼軸
11...驅動機構
12...馬達
121...定子
122...轉子
123...定子固定台
124...磁鐵
125...霍爾元件
13...離合器機構
14...減速機構
15...帶式制動器機構
16...轉矩馬達
17...注水口部
18...給水口
19...給水管
20...給水閥
21...排水口
22...排水管
23...排水閥
26...循環水路
27...通水口
28...棉屑過濾器
29...振動檢知桿
30...操作面板
31...電路單元
40...主控制部
41...負荷驅動部
43...操作部
44...顯示部
45...熱敏電阻器
46...水位感測器
47...振動檢知開關
48...洗澡水幫浦
49...蜂鳴器
50...馬達安裝台
51...上部軸承箱
52...下部軸承箱
53...上部軸承
54...油封
55...上部齒輪箱
56...下部齒輪箱
57...齒輪機構
58...驅動軸
59...下部軸承
60...離合器輪
61...離合器彈簧
62...棘輪
63...棘齒部
64...離合器桿
65...離合器軸
66...螺旋彈簧
67...制動器帶
68...制動器桿
70...變流器電路
71...直流交流變換電路
72...開關電路
73...驅動部
74...馬達控制部
75...旋轉檢測器
76...電源電壓檢測電路
77...電流檢測電路
301...電源按鍵
302...開始及暫停按鍵
303...程序選擇按鍵
304...手動程序設定按鍵
305...水量設定按鍵
306...洗澡水利用設定按鍵
307...預約設定按鍵
308...程序顯示器群
309...設定內容顯示器群
310...水量顯示器群
311...數值顯示器
FA...電動送風機
HT...電氣加熱器
KS...乾燥單元
第1圖係顯示本發明之洗衣機的整體構成之重要部份縱剖側面圖。
第2圖係以局部剖面的方式顯示本發明之洗衣機的驅動機構部之構造圖。
第3圖係本發明之洗衣機的電氣控制電路構造圖。
第4圖係本發明之洗衣機的操作面板部的平面圖。
第5圖係顯示本發明之洗衣機的脫水行程中的振動檢知程序之圖。
第6圖係顯示本發明之洗衣機的脫水行程中之在低速區域的第一檢知及第二檢知的流程圖。
第7圖係本發明中之第一檢知的流程圖。
第8圖係本發明中之第一檢知程序的詳細圖。
第9圖係本發明中之第二檢知的流程圖。
第10圖係本發明中之第二檢知程序的詳細圖。
第11圖係本發明之洗衣機的脫水行程中之在高速區域的第三檢知的流程圖。
第12圖係本發明中之第三檢知之在轉速600至699rpm的流程圖。
第13圖係本發明中之第三檢知之在轉速700rpm至目標轉速的流程圖。
第14圖係本發明中之第三檢知中的偏心累加值與臨限值的關係圖。
第15圖係根據本發明之洗衣機所具備的乾燥裝置的加熱器出口側的溫度檢測而進行控制之脫水轉速控制的第一實施形態的流程圖。
第16圖係根據本發明之洗衣機所具備的乾燥裝置的加熱器出口側的溫度檢測而進行控制之脫水轉速控制的第二實施形態的流程圖。
第17圖係檢測出本發明之洗衣機的外槽的溫度而進行脫水轉速控制之情況的流程圖。
該代表圖無元件符號及其代表之意義。

Claims (10)

  1. 一種洗衣機,係具備有:在外槽內設成以旋轉軸為中心而旋轉自如之洗衣脫水槽、用來驅使前述洗衣脫水槽旋轉之馬達、包含藉周期性地開關來驅動前述馬達之開關元件之變流器電路、用來檢知前述馬達的轉速之速度檢知手段、及根據前述速度檢知手段所檢知之轉速及馬達電流來決定要供給至前述變流器電路之PWM訊號的負載比之驅動控制手段,且使前述洗衣脫水槽以高速旋轉來進行前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水之洗衣機,其特徵在於具備有:檢知手段,為了檢知脫水之際因為旋轉軸周圍的衣物的偏向一邊而造成之前述洗衣脫水槽的不平衡,而控制前述馬達的轉速值使之朝向設定的目標高速脫水轉速而升高時,以依據不易受振動影響之中轉速及前述洗衣脫水槽的負荷量而概略決定之修正負載比(α值)作為基準負載比,且利用基準負載比之測定來決定在高轉速中依照α值而變化之臨限值(轉速與該基準負載比之函數),而在修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時進行使前述馬達停止之控制,或者依據前述修正負載比在臨限值以上或超過臨限值時之轉速,來進行用來使脫水行程繼續之轉速的變更;以及控制手段,利用溫度感測器直接或間接地檢知前述外槽的溫度,且在前述溫度感測器所檢知的溫度在預定溫度以上或超過預定溫度之情況,將前述臨限值變更為 較嚴的值、或使前述目標高速脫水轉速降低,而且具備有:在前述檢知手段檢知到前述洗衣脫水槽的不平衡時,進行使前述馬達停止的控制之控制手段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之洗衣機,其中,前述變流器電路的直流電源電壓,係從商用電源電壓經過整流然後充電至電容器而成之直流電壓,前述檢知手段具備有:在接近前述目標高速脫水轉速之高轉速區域設定有定加速區域,然後在前述定加速區域逐次取得前述PWM訊號的負載比之負載比取得手段;在前述直流電壓處於比預定的穩定狀態低之狀態時將該逐次取得的負載比修正成與在前述預定的穩定狀態之前述直流電源電壓相當之第二修正負載比之修正手段;以及藉由該第二修正負載比與預定的臨限值之比較而判定前述洗衣脫水槽有無不平衡之不平衡判定手段,而且具備有:在前述檢知手段檢知到前述洗衣脫水槽的不平衡時,進行使前述馬達停止的控制之控制手段。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,使前述目標高速脫水轉速降低的同時也使脫水時間延長。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,具備有在前述洗衣脫水槽內的衣物的脫水行程之後使熱風循環至前述洗衣脫水槽內而使前述洗衣脫水槽內的衣 物乾燥之乾燥行程。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,前述溫度感測器係安裝於前述外槽以便實質地檢測前述外槽的溫度。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,前述溫度感測器係檢測前述洗衣機內的前述外槽的周圍溫度或前述洗衣機的周圍溫度以便檢測出前述外槽的周圍溫度。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之洗衣機,其中,前述溫度感測器係設成檢測出前述熱風的溫度。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,前述變流器電路的直流電源電壓,係從商用電源電壓經過整流然後充電至電容器而成之直流電壓,前述直流電壓處於比預定的穩定狀態低之狀態時,將前述基準負載比修正成與在前述預定的穩定狀態之前述直流電源電壓相當之修正負載比。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之洗衣機,其中,前述基準負載比及前述修正負載比,分別為以預定時間間隔取得的值之平均值。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之洗衣機,其中,前述不平衡判定手段係藉由前述第二修正負載比之每預定時間取得的最新值的複數個的累加值與預定的臨限值之比較,來判定前述洗衣脫水槽有無不平衡。
TW100116802A 2010-05-20 2011-05-13 洗衣機 TWI451011B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010116462A JP2011240041A (ja) 2010-05-20 2010-05-20 洗濯機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201200665A TW201200665A (en) 2012-01-01
TWI451011B true TWI451011B (zh) 2014-09-01

Family

ID=44978916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100116802A TWI451011B (zh) 2010-05-20 2011-05-13 洗衣機

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2011240041A (zh)
CN (1) CN102251367B (zh)
TW (1) TWI451011B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016000433A1 (zh) * 2014-06-30 2016-01-07 海尔亚洲国际株式会社 脱水机
WO2016188437A1 (zh) * 2015-05-26 2016-12-01 海尔亚洲株式会社 脱水机
JP6467703B2 (ja) * 2014-12-12 2019-02-13 アクア株式会社 脱水機
CN106480642B (zh) * 2015-08-28 2018-11-27 苏州三星电子有限公司 一种滚筒洗衣机的振动控制方法及装置
JP6831174B2 (ja) * 2015-10-28 2021-02-17 東芝ライフスタイル株式会社 洗濯機
JP2017113310A (ja) 2015-12-24 2017-06-29 青島海爾洗衣机有限公司QingDao Haier Washing Machine Co.,Ltd. 洗濯機
CN108660679B (zh) * 2017-03-29 2022-06-14 合肥海尔滚筒洗衣机有限公司 带有加热模块的洗衣机的控制方法
CN108998921A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 青岛海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗衣机的转速调控方法及洗衣机
CN107488975B (zh) * 2017-08-03 2021-10-29 合肥海尔滚筒洗衣机有限公司 一种洗衣机的控制方法及洗衣机
TWI643995B (zh) * 2017-10-03 2018-12-11 東元電機股份有限公司 具有局部透視型洗衣機
TWI673945B (zh) * 2018-05-09 2019-10-01 沃爾奇動力機電股份有限公司 一整合馬達、減速齒輪箱及差速器之電動車輛動力總成及其馬達轉子冷卻方法
CN110016784B (zh) * 2019-05-09 2021-05-11 深圳和而泰智能控制股份有限公司 洗衣机的控制方法及装置
JP7200900B2 (ja) * 2019-10-01 2023-01-10 株式会社デンソー 回転電機制御装置
CN113981651B (zh) * 2020-07-27 2024-03-15 青岛海尔洗衣机有限公司 一种洗衣机的控制方法
CN112481977B (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 珠海格力电器股份有限公司 一种衣物烘干设备及其烘干控制方法、装置和存储介质
CN114737355A (zh) * 2022-02-28 2022-07-12 惠而浦(中国)股份有限公司 基于无传感器滚筒洗衣机电机扭矩电流积分脱水控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04314496A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Toshiba Corp 洗濯機
JP2004222760A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Mitsubishi Electric Corp 洗濯乾燥機の運転制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3122634B2 (ja) * 1997-11-28 2001-01-09 シャープ株式会社 全自動洗濯乾燥機
JP3894857B2 (ja) * 2002-07-22 2007-03-22 シャープ株式会社 洗濯機
US7331075B2 (en) * 2003-08-07 2008-02-19 Lg Electronics Inc. Spin-dry control method in washing machine
KR100794820B1 (ko) * 2005-09-05 2008-01-15 엘지전자 주식회사 세탁기의 구동장치 및 구동방법
JP4674601B2 (ja) * 2007-10-18 2011-04-20 パナソニック株式会社 ドラム式洗濯機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04314496A (ja) * 1991-04-12 1992-11-05 Toshiba Corp 洗濯機
JP2004222760A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Mitsubishi Electric Corp 洗濯乾燥機の運転制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102251367A (zh) 2011-11-23
JP2011240041A (ja) 2011-12-01
TW201200665A (en) 2012-01-01
CN102251367B (zh) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI451011B (zh) 洗衣機
JP5650927B2 (ja) 洗濯機
JP4822974B2 (ja) 洗濯機
JP4501980B2 (ja) 洗濯機
JP2012090831A (ja) ドラム式洗濯機
JP2007020993A (ja) ドラム式洗濯機
JP4656661B2 (ja) 洗濯機
JP2008264331A (ja) 洗濯機
JP5753980B2 (ja) ドラム式洗濯機
JP4851910B2 (ja) ドラム式洗濯機
JP2008099979A (ja) 洗濯機
JP4831046B2 (ja) ドラム式洗濯機
JP2008307414A (ja) 洗濯機
JP4859900B2 (ja) 洗濯機
JP4806436B2 (ja) 洗濯機
JP2008307419A (ja) 洗濯機
JP2005143790A (ja) 洗濯乾燥機
JP2013027449A (ja) ドラム式洗濯機
JP2010194078A (ja) ドラム式洗濯機
JP2011139812A (ja) ドラム式洗濯機
JP2007082653A5 (zh)
JP2007082653A (ja) 洗濯機および洗濯乾燥機
JP4367098B2 (ja) 洗濯機
JP2011120755A (ja) ドラム式洗濯機
JP2006068053A (ja) 洗濯機