CN105308229B - 滚筒式洗衣机 - Google Patents
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Abstract
具有以下结构:在使旋转槽(3)以小于共振转数的转数进行了动作的状态下,对设置于洗涤槽(22)的前方上部的振动检测部(10)的任意的二轴位移进行检测,根据布量检测部的衣物容量来与衣物容量相应地校正振动位移,由此正确地掌握洗涤物(18)的失衡量和失衡位置(前后方向),来以最佳条件对脱水启动时的旋转体控制装置(8)进行驱动。由此,能够实现一种将旋转槽(3)通过共振转数时产生的振动抑制为最小限度的滚筒式洗衣机。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备旋转体控制装置(球式平衡器)的滚筒式洗衣机。特别是涉及如下一种滚筒式洗衣机:掌握由洗涤衣物等在滚筒内的偏斜导致的失衡状态,由与所掌握的状态相应的启动方法来转移到脱水步骤,从而抑制启动时的振动。
背景技术
以往,这种滚筒式洗衣机在滚筒内收容有浸湿的衣物的状态下,衣物在滚筒内不均匀地分布。因此,在使滚筒以水平轴为中心进行了高速旋转的情况下,滚筒内的衣物以失衡状态进行旋转。通常,滚筒的转数从启动起大约在200rpm至400rpm左右之间具有最大的共振点。由此,产生振动、噪音以及由振动导致的电力消耗的增加等。因此,不能使滚筒容易地进行高速旋转。
因此,以往的滚筒式洗衣机具备旋转体控制装置(球式平衡器)。而且,当滚筒的转速变成高于滚筒的固有振动频率的转速时,球式平衡器内的球移动到衣物的偏斜的相反位置。通过该作用,球式平衡器内的球向滚筒内的衣物的偏斜的相反方向移动,从而消除衣物等的失衡状态。
一般地,在滚筒以低速进行旋转的情况下,球式平衡器内的球由于重力而位于球式平衡器内的底部且不会向上方移动。另一方面,在滚筒的转速变为如施加超过球的重力的旋转加速度那样的固定转速的情况下,球式平衡器内的球向上方移动。也就是说,控制球式平衡器内的球的动作以针对衣物的偏斜而将球配置在恰当的位置,由此抑制在失衡状态下产生的滚筒的振动。
另外,在球式平衡器内除了封入球以外,例如还封入了硅油等流体。由此,实现了球的碰撞声的防止、球式平衡器内的球的移动的稳定化。
然而,除非能够掌握洗涤衣物等在滚筒内如何偏斜,否则无法根据该偏斜将球配置在最佳的位置。因此,公开了一种由设置于洗涤槽的振动检测部检测振动位移来掌握衣物的偏斜的方法(例如,参照专利文献1)。
下面,作为以往的滚筒式洗衣机的一例,使用图11和图12对专利文献1中记载的洗衣机进行说明。
图11是以往的滚筒式洗衣机的结构图。图12是以往的滚筒式洗衣机的控制框图。
如图11和图12所示,以往的滚筒式洗衣机将洗涤槽20A弹性地固定配设在滚筒式洗衣机主体10A内。洗涤槽20A收纳滚筒30A,且在洗涤槽20A的背面的位置设置有用于驱动滚筒30A的电动机40A。在滚筒30A的前表面配置有设置于衣物投入口的门70A。另外,从滚筒式洗衣机主体10A的底部由减振器220支承洗涤槽20A,并且利用配置在滚筒式洗衣机主体10A的上部的悬式弹簧180、190来支承洗涤槽20A。
另外,例如包括加速度传感器501等的振动检测部50A设置于洗涤槽20A的后部底面,来检测洗涤槽20A的振动。
控制装置60A基于振动检测部50A的检测信号来控制滚筒30A的驱动等。
而且,如图12所示,控制装置60A至少包括微计算机503、电动机控制电路504、显示面板电路505以及电源电路507等。微计算机503还具备计算衣物的偏斜等的失衡量检测部508和失衡位置检测部509等。针对来自用于检测洗涤槽20A的振动的振动检测部50A的信号,微计算机503经由滤波电路502仅取入信号成分来进行运算。此时,由失衡量检测部508计算失衡量,由失衡位置检测部509进行失衡位置的计算。电动机控制电路504基于由振动检测部50A检测出的振动位移来对电动机40A进行驱动控制。由此,控制滚筒30A的旋转,使得消除偏斜的衣物等的失衡状态。
更为详细地说,以往的滚筒式洗衣机在使滚筒30A的转数维持为300rpm的状态下由振动检测部50A检测振动位移。之后,针对检测出的3轴方向的检测信号求出各自的信号值的比率。然后,根据求出的比率及其位次来由失衡位置检测部509确定失衡位置。进而,由失衡量检测部508根据每个失衡位置的失衡量来计算失衡量。由此,控制装置60A控制电动机40A的旋转,来消除衣物的失衡状态。
然而,在以往的滚筒式洗衣机的结构中,在将滚筒30A的转数维持为300rpm的状态下,根据由振动检测部50A检测出的振动位移来检测由于滚筒30A内的洗涤物的偏斜而产生的失衡位置和失衡量。如上所述,滚筒式洗衣机的共振转数通常是200rpm至400rpm左右。因此,在脱水步骤的启动时,在共振点(共振转数)附近检测滚筒30A的振动。
因而,在脱水步骤的启动时,有时由于共振点下的滚筒30A的振动变大而无法对滚筒30A进行旋转启动。因此,存在无法确定失衡量和失衡位置的情况。此时,在滚筒30A的旋转启动时,如果是共振点下的滚筒30A的振动位移为固定以下的条件,则能够检测到振动位移。但是,共振点下的滚筒30A的振动位移未必始终为固定以下。因此,存在无法正确地检测是否能够进行脱水步骤的启动的问题。因此,在脱水步骤中,在无法使转数上升到300rpm来确定失衡量和失衡位置的情况下,暂时使滚筒30A停止旋转,反复进行脱水步骤等的再次启动,由此来进行应对。
另外,在以往的滚筒式洗衣机中,在衣物的失衡状态下,例如在失衡量同样为400g的情况下,不论衣物的容量例如为1kg、3kg、6kg、9kg等哪种容量,都有可能发生重新启动。也就是说,由于衣物的容量改变而导致滚筒30A的旋转时的重量改变。因此,即使在相同的失衡状态下,也存在振动的程度变化而发生重新启动之类的问题。
专利文献1:日本特开2011-030972号公报
发明内容
本发明提供如下一种滚筒式洗衣机:通过在脱水启动时抑制滚筒的振动来顺利地进行启动从而能够减少脱水步骤的重新启动的发生。
因此,本发明的滚筒式洗衣机具备:壳体;洗涤槽,其被支承在壳体的内部;旋转槽,其以能够旋转的方式收纳在洗涤槽内;驱动部,其对旋转槽进行旋转驱动;旋转体控制装置,其设置于旋转槽;振动检测部,其设置于洗涤槽;布量检测部,其计算旋转槽内的布量;以及控制部,其基于来自振动检测部的输出来控制驱动部。控制部基于由振动检测部检测出的振动位移和由布量检测部检测出的布量来在脱水启动时控制旋转体控制装置。
由此,即使在构成旋转槽的滚筒内的洗涤物的失衡状态(失衡位置和失衡量等)为相同状态且旋转槽内的布量不同的情况下,也基于由布量检测部检测出的布量和由振动检测部测量出的振动,从而在共振转数前正确地掌握失衡状态。而且,根据衣物的失衡状态(失衡量和失衡位置)来控制旋转体控制装置,由此能够抑制洗涤槽的振动。其结果,能够有效地防止反复进行重新启动等动作的发生,能够在脱水启动时进行稳定的动作。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机的结构图。
图2是该滚筒式洗衣机的控制框图。
图3A是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的圆周方向的洗涤物的失衡状态的主视图。
图3B是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的前侧的失衡状态的侧视图。
图3C是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的后侧的失衡状态的侧视图。
图3D是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的中央侧的失衡状态的侧视图。
图3E是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的对角的失衡状态的侧视图。
图4是表示该滚筒式洗衣机中的洗涤物处于失衡状态时的电动机的电流值的变化的图。
图5是将衣物容量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。
图6是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。
图7A是表示使以往的设置有流体平衡器的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。
图7B是表示使本发明的实施方式的装载有旋转体控制装置(球式平衡器)的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。
图8是本发明的实施方式2的滚筒式洗衣机的控制框图。
图9是将温度设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。
图10是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。
图11是以往的滚筒式洗衣机的结构图。
图12是以往的滚筒式洗衣机的控制框图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,本发明并不限定于该实施方式。
(实施方式1)
下面,使用图1和图2对本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机进行说明。
图1是本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机的结构图。图2是该滚筒式洗衣机的控制框图。
如图1和图2所示,本实施方式的滚筒式洗衣机至少包括:构成壳体的滚筒式洗衣机主体1、收容在滚筒式洗衣机主体1内的洗涤槽22、构成旋转槽的滚筒3、电动机12、构成旋转体控制装置的球式平衡器8、包括振动传感器等的振动检测部10以及控制部13等。
洗涤槽22在内部收容构成旋转槽的滚筒3,由减振器19将洗涤槽22支承在构成壳体的滚筒式洗衣机主体1内。滚筒3收纳洗涤物18。在滚筒3的内周壁例如设置有包括3片的突起体7,在滚筒3旋转时托起洗涤物18来进行搅拌。此外,滚筒3例如具备水平轴或者倾斜旋转轴,以能够旋转的方式收容在洗涤槽22内。
另外,构成旋转体控制装置的球式平衡器8设置在滚筒3的正面侧的洗涤物投入口侧。球式平衡器8在内部封入了多个球9(例如,铁球)以及例如粘性为100cs且具有温度特性的规定的粘性的油(例如,硅油)。而且,球式平衡器8具备以下结构:与滚筒3一起旋转,在球式平衡器8内例如排成一列的球9由于内部的油的粘性而能够自由地延旋转方向进行移动。
另外,振动检测部10设置于洗涤槽22的正面侧(前面侧)上部,来检测例如3轴等的多轴方向的振动。具体地说,振动检测部10检测洗涤槽22的上部的左右方向的振动位移(左右振动位移)、前后方向的振动位移(前后振动位移)以及上下方向的振动位移(上下振动位移)。然后,控制部13基于由振动检测部10检测出的各方向的振动位移的大小来进行判断并进行控制,以使滚筒3的转数上升或者停止、维持等。
另外,在滚筒3的背面侧设置有与滚筒3设置于同一轴的滚筒皮带轮4。而且,从电动机皮带轮5经由皮带6向滚筒皮带轮4传递电动机12的驱动以使滚筒3进行旋转。
另外,电动机12具备用于检测电动机12的转子位置的转子位置检测部15。转子位置检测部15检测电动机12的转子位置,并向控制部13的旋转控制部132传递信号。旋转控制部132基于转子位置的信号来经由驱动部133控制电动机12的旋转驱动。此外,电动机12例如包括永磁体同步电动机。而且,由转子位置检测部15检测电动机12的转子位置,并输入到控制部13的旋转控制部132。由此,对电动机12进行不会使电动机12失步的旋转控制。
另外,如图2所示,进行滚筒式洗衣机主体1的驱动控制的控制部13具有启动判定部131和上述旋转控制部132等。启动判定部131包括电流检测部101、布量检测部102、旋转位置检测部103、布量校正部104、失衡位置计算部30以及失衡量计算部31等。电流检测部101检测在电动机12中流动的电流。旋转位置检测部103根据由电流检测部101检测出的电流的变化来检测由洗涤物18的偏斜产生的滚筒3内的圆周方向的失衡位置。失衡量计算部31根据由振动检测部10检测出的左右振动位移来计算滚筒3内的洗涤物18的失衡量。失衡位置计算部30基于由失衡量计算部31计算出的失衡量,并根据由振动检测部10检测出的前后振动位移来计算滚筒3的深度方向上的洗涤物18的失衡位置。布量检测部102检测滚筒3内的洗涤物18的容量等布量。布量校正部104根据由布量检测部102检测出的布量来校正由振动检测部10检测出的振动位移的值。
另外,控制部13的旋转控制部132如上所述那样在内部具备驱动电动机12的驱动部133。驱动部133与由转子位置检测部15检测出的电动机12的转子位置的信号同步地驱动电动机12。
然后,电动机12经由图1所示的构成减速机构的电动机皮带轮5、皮带6以及滚筒皮带轮4使滚筒3进行旋转。此时,由振动检测部10检测由于滚筒3的旋转而产生的洗涤槽22的振动位移。
下面,使用图3A至图4来具体地说明在本实施方式的滚筒式洗衣机中伴随滚筒3的旋转而产生的洗涤物18的失衡状态。
图3A是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的圆周方向的洗涤物的失衡状态的主视图。图3B是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的前侧的失衡状态的侧视图。图3C是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的后侧的失衡状态的侧视图。图3D是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的中央侧的失衡状态的侧视图。图3E是表示该滚筒式洗衣机的旋转槽的深度方向上的对角的失衡状态的侧视图。
此外,图3A由从正面看到的图示出了在洗涤物18贴附于滚筒3的内壁的状态下产生了失衡位置A的状态。图3B示出了在前侧(正面侧)产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3C示出了在后侧产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3D示出了在滚筒3的中央侧产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。图3E示出了在滚筒3的对角产生了洗涤物18的失衡位置A的状态。
图4是表示该滚筒式洗衣机中的洗涤物处于失衡状态时的电动机的电流值的变化的图。具体地说,在旋转的滚筒3内失衡位置A处于下方时,与失衡的重量相反地向上方托起洗涤物。因此,消耗大量电流,电流检测部101所检测出的电流值增加。相反地,在失衡位置A处于滚筒3的上部时,失衡的重量随着重力而向下方移动,因此消耗最少的电流。因此,电流检测部101所检测出的电流值减少。这样,在滚筒3中存在失衡时,电动机12的电流值变动,电流变化与失衡位置A的旋转相关联。另外,电流值与失衡的量成比例地变大。
首先,图3A示出了以下状态:洗涤物18的失衡位置A沿箭头所示的滚筒3的圆周方向进行旋转,构成设置于滚筒3的外周的旋转体控制装置的球式平衡器8内的球9偏向底部。图4示出了该旋转状态下的电动机12的电流值的变化。该图4示出了滚筒3以使洗涤物18贴附于滚筒3的内壁的最低转数以上且球式平衡器8内的球9不会随着滚筒3的旋转而进行旋转的最大转数以下的转数进行旋转的状态。具体地说,最低转数例如大约是60rpm至70rpm,且相当于对洗涤物18施加的重力与滚筒3的离心力均衡的转数。另一方面,最大转数通常依赖于油的粘性和球9的重量,与由于球式平衡器8内封入的具有规定的粘性的油而球9偏向底部的例如约80rpm的转数相当。因此,在上述状态的情况下,当滚筒3以80rpm以上的转数进行旋转时,球9比滚筒3的旋转延迟地在球式平衡器8内进行旋转移动。
而且,在图3A所示的状态下滚筒3内的洗涤物18进行了旋转的情况下,仅将失衡位置A设为失衡状态,利用电流检测部101将其检测为如图4所示的电动机12的电流值的变化。也就是说,图4示出了以下内容:当洗涤物18的失衡位置A从滚筒3的最底部向最上部移动时,能够检测出驱动电动机12的电流值与滚筒3的旋转周期同步地从最小电流值b向最大电流值a变化(电流差d)。由此,在以相同的转数驱动滚筒3的期间,由电流检测部101以与转数同步的重复周期c检测电动机12的电流值的变化。
但是,通常失衡位置A根据实际的洗涤物18的位置而复杂地变化。具体地说,如图3B至图3E所示,能够大致分为四类。例如存在以下情况等:如图3B那样,在滚筒3的深度方向(前后方向)上失衡位置A处于滚筒3的前方、如图3C所示那样失衡位置A处于后侧。另外,存在以下情况:如图3D那样,失衡位置A处于滚筒3的中央侧(中间位置)、如图3E所示那样失衡位置A处于滚筒3的前侧与后侧的对角位置(例如,180度)。
此外,在图3A所示的状态下滚筒3内的衣物容量(布量)变化的情况下,根据实验值得出以下结论。例如,当衣物容量增加时,随着滚筒3的质量的增加而惯性变大,因此滚筒3的振动位移的值稳定。另一方面,随着衣物容量变少,滚筒3的质量变小,因此滚筒3的振动位移的值变大。也就是说,根据实验值示出了随着滚筒3的旋转而产生的振动位移根据衣物容量不同而发生变化这一情况。
因此,仅根据在图4中说明过的驱动电动机12的电流值的变化难以正确地掌握并控制由衣物容量的变化导致的失衡位置、失衡量等的多样的失衡状态。
因此,在本实施方式中,由振动检测部10检测由衣物容量的变化导致的失衡位置和失衡量等的多样的失衡状态并进行控制。在该控制中,首先,如图5和图6那样通过实验来测量由衣物容量的变化导致的振动位移与失衡状态(失衡量和失衡位置)的关系。然后,利用通过实验测量出的结果来根据实际运转时的衣物容量更为正确地检测失衡状态并进行控制。
下面,使用图5和图6对在本实施方式的滚筒式洗衣机中检测失衡状态的方法进行说明。
图5是将衣物容量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。详细地说,图中的S1示出了衣物容量为小容量的情况下的失衡量与左右振动位移的关系。同样地,S2示出了衣物容量为中容量的情况下的失衡量与左右振动位移的关系,S3示出了衣物容量为大容量的情况下的失衡量与左右振动位移的关系。此外,虽然没有特别地限定,但在本实施方式中,设为小容量为大容量的20%、中容量为大容量的60%、大容量为额定容量的衣物容量。另外,并不限于将容量分为三类,分类越多越能够正确地掌握失衡状态。
并且,图中的S11示出了失衡量为500g且衣物容量为小容量的情况下的S1上的左右振动位移。同样地,S21示出了失衡量为500g且衣物容量为中容量的情况下的S2上的左右振动位移,S31示出了失衡量为500g且衣物容量为大容量的情况下的S3上的左右振动位移。
另外,图6是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。详细地说,图中的Z1至Z7示出了衣物容量为小容量的情况下的相当于100g至2000g的各失衡量。而且,图中的C1示出了衣物容量为小容量的情况下的、失衡量为500g时的失衡位置与前后振动位移的关系。同样地,C2示出了衣物容量为中容量的情况下的、失衡量为500g时的失衡位置与前后振动位移的关系,C3示出了衣物容量为大容量的情况下的、失衡量为500g时的失衡位置与前后振动位移的关系。此外,没有记载衣物容量为中容量和大容量且失衡量为500g以外的情况的相关图。
并且,图中的C11示出了失衡量为500g、衣物容量为小容量且失衡位置为“前中”的情况下的C1上的前后振动位移。同样地,C21示出了衣物容量为中容量的情况下的、C2上的失衡位置为“前中”时的前后振动位移,C31示出了衣物容量为大容量的情况下的、C3上的失衡位置为“前中”时的前后振动位移。
此时,图5示出了以下情况:在用以下条件驱动了滚筒3的情况下,由振动检测部10检测出的左右振动位移与失衡量的关系同失衡位置A为图3B至图3E所示的位置关系无关地具有相关关系。条件是指在将不使球式平衡器8的球9固定于底部的滚筒3进行旋转的转数例如维持在90rpm至150rpm的范围的状态下,检测左右振动位移和失衡量。该转数低于滚筒3的共振转数,且适于失衡状态的检测。
此外,在本实施方式中,在图5中示出了在将转数维持在120rpm的状态下以实验方式按每个衣物容量测量左右振动位移与失衡量的关系而得到的结果。同样地,图6示出了在将转数维持在120rpm的状态且衣物容量为小容量的情况下以实验方式按每个失衡量测量前后振动位移与失衡位置的关系而得到的结果。
在此,对获得图5和图6的具体的测量方法进行说明。首先,例如在滚筒3的内壁面上均匀地配置相当于衣物容量的配重。接着,在将相当于失衡量的配重(例如,500g等)配置在规定的失衡位置的状态下对滚筒3进行旋转驱动。然后,对在上述状态下使滚筒3旋转时产生的左右振动位移、前后振动位移进行检测,在图5、图6中作标记。
下面,对在图5中左右振动位移与失衡量的关系同失衡位置A为图3B至图3E所示的深度方向的位置关系无关地具有相关关系的理由进行说明。
首先,滚筒3的旋转轴被以轴支承方式固定于洗涤槽22的背面侧,将振动检测部10设置在处于远离轴的距离的前侧的上部。因此,滚筒3的深度方向的失衡位置影响前后振动位移和上下振动位移,但对左右振动位移的影响小。也就是说,左右振动位移不会受深度方向的失衡位置影响。由此,能够高精度地获得失衡量与左右振动位移的关系。
另一方面,如上所述,左右振动位移由于滚筒3的内部收容的衣物容量的增减而受到影响。也就是说,当由于衣物容量的增加而使滚筒3整体的重量增加时,在振动的最初,由重量产生的惯性作用于抑制振动的方向。在此,在图5中,根据由布量检测部102在洗涤前(例如,供给洗涤水之前)检测出的衣物容量,由S1示出小容量时的左右振动位移与失衡量的关系,同样地,由S2示出中容量时的左右振动位移与失衡量的关系,由S3示出大容量时的左右振动位移与失衡量的关系。
具体地说,例如示出了在衣物容量为小容量且由振动检测部10检测出的左右振动位移为3.0mm的情况下,基于S1上的S11,失衡量为500g。与此相对地,如果失衡量同样为500g,则在中容量时,基于S2上的S21,左右振动位移变小为1.0mm,在大容量时,基于S3上的S31,左右振动位移进一步变小为0.8mm。因而,当将衣物容量设为小容量时,在左右振动位移为1.0mm的情况下,基于S1,失衡量示出为400g。并且,在左右振动位移为0.8mm的情况下,基于S1,失衡量示出为300g。也就是说,即使在失衡量相同的情况下,如上所述,左右振动位移也根据衣物容量的不同而不同。其结果,如果仅根据左右振动位移来判断失衡量,则图2所示的控制部13的启动判定部131有可能错误判定失衡量而使启动方法错误。
另外,能够根据图6所示的前后振动位移与失衡位置的关系,使用在图中由Z1至Z7表示的每个失衡量的特性来计算滚筒3的深度方向上的失衡位置。此外,图6所示的表示洗涤槽22的前后振动位移与每个失衡量的失衡位置的关系是如上述那样通过实验得到的数据。
也就是说,在用以下条件驱动了滚筒3的情况下,能够按每个失衡量,根据滚筒3的深度方向的失衡位置将振动检测部10的前后位移检测为前后振动位移。条件是指在将不使球式平衡器8的球9固定于底部的滚筒3进行旋转的转数例如维持在90rpm至150rpm的范围的状态下,使滚筒3进行旋转。此外,在本实施方式中,在将转数维持在120rpm的状态下,通过实验来测量前后振动位移与失衡位置的关系,在图6中,如上所述,除了失衡量为500g的情况以外仅示出了衣物容量为小容量的情况。
在此,能够检测前后振动位移的理由是,首先滚筒3的旋转轴作为轴而被支持在洗涤槽22的后方部,在远离轴的前方上部的位置处设置有振动检测部10。由此,能够明确地呈现表示失衡量的左右振动。而且,在失衡位置处于滚筒3内的轴侧的情况下,表示失衡位置的不同的前后振动小,在失衡位置处于前侧的情况下,表示失衡位置的不同的前后振动变大。因此,由振动检测部10检测的前后振动位移呈现出表示滚筒3的深度方向的失衡位置的特性。也就是说,能够使用根据实验结果得到的图6来判定滚筒3的深度方向的失衡位置。
具体地说,例如在由布量检测部102检测出的衣物容量为小容量的情况下,如果左右振动位移为3.0mm且前后振动位移为1.0mm,则基于图5的S11,将失衡量读取为500g。然后,通过将读取出的失衡量应由于图6的C11,能够检测出失衡位置处于“前中”。
通过这样,例如在将失衡量设为500g且衣物容量为中容量的情况下,如果测量出前后位移为0.9mm,则基于表示中容量时的特性的C2,前后的失衡位置被表示为C21。并且,在衣物容量为大容量的情况下,如果测量出前后振动位移为0.8mm,则基于表示大容量时的特性的C3,前后的失衡位置被表示为C31。也就是说,即使衣物容量和前后振动位移的值变化,也均能够将失衡位置判定为“前中”。
这样,由布量校正部104根据通过实验获得的值预先将如图5和图6那样的关系掌握为校正式(近似式)。由此,能够根据由布量检测部102检测出的衣物容量以及由振动检测部10检测的左右振动位移和前后振动位移来正确地计算失衡量和失衡位置,从而进行恰当的启动控制。此外,对于布类容量、失衡量的在实验中没有得到的详细的值,也能够利用布量校正部104的校正式进行插值来进行计算。
另外,在获得图5和图6的情况下,例如仅在衣物容量为小容量的情况下进行实验来掌握相关图。而且,对于中容量、大容量,可以以小容量的相关图为基准,由布量校正部104进行基于布量的校正。当然,作为基准的衣物容量没有被特别地限定。在此,图6示出仅在小容量的情况下进行实验而得到的相关图的情况。
例如,在由布量检测部102检测出的衣物容量为大容量的情况下,如果左右振动位移为0.8mm且前后振动位移为1.0mm,则基于图5的大容量的S31,读取出失衡量为500g。然后,将读取出的失衡量应由于图6的小容量情况下的衣物的失衡量Z4(500g)。在该情况下,能够直接检测出失衡位置处于“前中”,但这是基于小容量的实验值而检测出的结果。因此,例如根据关联的实验值等预先决定校正值,使得成为表示大容量时的特性的C3。在该C3上前后振动位移为1.0mm的实验值被C32示出,能够检测出失衡位置大致处于“前”。但是,在与上述相同的条件下不进行衣物容量的校正的情况下,如果按振动检测部10的振动位移的值以小容量来判定衣物容量,则成为根据图6的C1来判定失衡位置。其结果,会弄错失衡位置。
通过这样,在本实施方式中,按由布量检测部102检测出的每个衣物容量,如图6所示的C2和C3那样由布量校正部104对例如Z4所示的失衡量为500g的情况下的C1进行校正。由此,在例如衣物容量为小容量的情况下,如果由振动检测部10测量出前后振动位移为1.0mm,则基于表示小容量时的特性的C1,前后的失衡位置被表示为C11。另外,在衣物容量为中容量的情况下,如果测量出前后位移为0.9mm,则基于表示中容量时的特性的C2,前后的失衡位置被表示为C21。并且,在衣物容量为大容量的情况下,如果测量出前后振动位移为0.8mm,则基于表示大容量时的特性的C3,前后的失衡位置被表示为C31。也就是说,通过由布量校正部104校正衣物容量,即使由振动检测部10检测出的前后振动位移的值变化,也均能够将失衡位置判定为“前中”。此外,根据实验值确认了以下内容:与衣物的各个失衡量相应地,同样示出当衣物容量增加时抑制振动这种特性。
下面,使用图7A和图7B对本实施方式的滚筒式洗衣机所使用的作为旋转体控制装置的球式平衡器和以往的流体平衡器的特性进行比较并说明。
图7A是表示使以往的设置有流体平衡器的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。图7B是表示使装载有本发明的实施方式的旋转体控制装置(球式平衡器)的滚筒式洗衣机的滚筒进行了旋转的情况下的左右振动位移的输出波形的图。此外,图中所示的TH1和TH2示出了以120rpm进行旋转的滚筒3旋转了四圈的时间。
首先,如图7A所示,以往的滚筒式洗衣机使用滚筒的前方的圆周上设置的流体平衡器(在平衡器内部封入液体),来发挥平衡器功能。此时,在使滚筒以维持为转数120rpm(例如,在90rpm至150rpm的范围内)的状态进行了旋转的情况下,流体平衡器内的液体始终移动,并随着时间而产生扩散、偏斜。因此,由振动检测部检测出的左右振动位移如波形H1所示那样表示以下状态:由于与滚筒的旋转不同步且偏斜不固定,因此左右振动位移不固定而是上升,左右振动位移总是变化。也就是说,在以往的流体平衡器中,不会始终为相同状态的左右振动位移,在没有确定变动幅度、变化的程度的状态下检测左右振动位移。其结果,控制部难以计算洗涤槽的真正的左右振动位移。
另一方面,如图7B所示,本实施方式的滚筒式洗衣机装载有球式平衡器。在该情况下,如洗涤槽22的前方上部设置的振动检测部10的左右振动位移所示那样,在使滚筒3以维持为转数120rpm(例如,90rpm至150rpm的范围内)的状态进行了旋转的情况下,由于具有规定的粘性的油而球式平衡器8内的球9成为大致偏向固定的位置的状态。由此,球式平衡器8内的球9以比滚筒3的转数大致延迟固定转数的转数进行旋转。因此,如图7B的波形H2所示,左右振动位移在固定的振幅范围内与滚筒3的旋转周期同步地变动。
因而,在使用了球式平衡器8的情况下,以滚筒3的转数和球9的转数延迟了固定的转数的状态进行旋转。因此,洗涤槽22的左右振动位移以固定周期重复洗涤物18的失衡位置A与球9的偏斜相互抵消的状态、相互重叠的状态。由此,能够以固定的变动周期和固定的振幅变动检测洗涤槽22的左右振动位移。其结果,在使用了球式平衡器8的情况下,振动检测部10能够根据固定的振动周期和固定的振幅变动的范围容易地检测左右振动位移的值。
此时,如上所述,根据当衣物容量增加时由于衣物的惯性而抑制振动的特性,左右振动位移的振幅值在大容量时小,在小容量时变大。但是,左右振动位移的重复动作示出与上述相同的动作。也就是说,即使在衣物容量变化的情况下,也能够正确地检测左右振动位移。在此,一般情况下,例如通过将最大位移与最小位移的差进行平均来计算出左右振动位移。此时,球式平衡器8内的球9发挥如下作由:当移动到与失衡的圆周方向位置重合的位置时使振动位移更大,当移动到与失衡的圆周方向位置对置的位置时使振动位移更小。因而,球9对最大位移与最小位移的差的影响抵消,不会出现问题。此外,在本实施方式中,对在滚筒3以120rpm进行旋转的旋转期间所检测的左右振动位移的平均进行计算,从而计算左右振动位移的真值。如果该转数处于远离共振转数的90rpm至150rpm的范围内,则不会出现问题。特别是在120rpm附近,球式平衡器8内的球9的行为更加稳定,能够提高左右振动位移的检测精度。
此外,在本实施方式中,作为振动检测部10,以检测3轴等的多轴方向的振动位移的振动传感器为例进行了说明,但并不限于此。例如,也可以包括加速度传感器。也就是说,在根据加速度并通过运算计算出位移的情况下,也同样能够检测左右振动位移。加速度传感器可以是半导体加速度传感器、压电型加速度传感器等中的任一个。另外,除了3轴方向的传感器以外,还能够搭配2轴的传感器、1轴的传感器来进行检测。
如上述那样构成了本实施方式的滚筒式洗衣机。
下面,一边参照图1至图7B一边对本实施方式的滚筒式洗衣机的动作和作用进行说明。
首先,本实施方式的滚筒式洗衣机主体1在洗涤步骤前、例如供给洗涤水之前使滚筒3进行动作,并由布量检测部102判定滚筒3内收容的洗涤物18的量。由此,控制部13基于测量出的布量来计算洗涤时间、洗涤剂量并进行显示。同时,在脱水步骤前掌握洗涤物18的失衡状态(失衡量和失衡位置)。此外,所掌握的失衡状态用于衣物容量的校正。
接着,在清洗步骤和漂洗步骤结束后排出洗涤槽22内部的洗涤水。然后,进行对洗涤物18脱水的脱水步骤。但是,在进行脱水步骤的情况下,洗涤物18几乎不会以均匀的状态位于滚筒3内部。也就是说,洗涤物18几乎以例如偏向滚筒3的底部等失衡状态进行配置。
因此,为了消除上述失衡状态,通常在排出洗涤水后使滚筒3缓慢地旋转。由此,解开偏斜的洗涤物18的团块,来尽可能地消除失衡状态。但是,即使进行了解开动作,含有水分的洗涤物18也存在由于重力而必定偏向滚筒3内的底部的倾向。因此,在失衡状态残留的状态下开始脱水步骤。
而且,在脱水步骤中,滚筒式洗衣机主体1的洗涤槽22在滚筒3通过共振转数(例如,200rpm至400rpm之间)时大幅地振动,在超过规定的振动位移的情况下,控制部13使滚筒3停止旋转。之后,为了消除洗涤物18的偏斜,控制部13再次使滚筒3缓慢地旋转,来进行洗涤物18的解开步骤。然后,控制部13再次进行脱水步骤的启动。
但是,在滚筒3的共振转数时,通常由于洗涤物18的偏斜(失衡状态)而使滚筒3至少处于除零(无负载)以外的状态,因此洗涤槽22必定产生振动。
因此,在本实施方式中,为了抑制振动而使脱水启动成功,首先使滚筒3以低于共振转数的转数(例如,120rpm)进行旋转。在该状态下,由滚筒3的前方上部的设置于洗涤槽22的振动检测部10来测量左右振动位移、前后振动位移等。然后,根据所检测出的各振动位移来判定洗涤物18的失衡量和深度方向的失衡位置。进而,基于所判定出的失衡量和失衡位置的失衡状态来决定使滚筒3升高至共振转数的方法,并控制球式平衡器8。由此,将球9配置于球式平衡器8内的最佳的位置来抑制滚筒3通过共振转数时的振动。
在此,上述的球式平衡器8内的球9的最佳的配置是指,例如在失衡状态的失衡量大的情况下、洗涤物18位于滚筒3的前方的情况下,设为以使球9偏向与失衡状态对置的位置的方式进行配置的对置状态。或者,在失衡量小的情况下、洗涤物18位于滚筒3的后方的情况下,设为分散状态,即,使滚筒3的转数、加速度增加和减少,来使球9沿球式平衡器8的圆周方向大致均匀(包括均匀)地配置,以与小的失衡量相对应的球9的偏斜小的状态进行配置。通过这些操作,来针对滚筒3内的洗涤物18的偏斜在球式平衡器8内最佳地配置球9。而且,抑制了在滚筒3通过共振转数的情况下产生的振动,从而实现了稳定的启动动作。
并且,下面对控制为对置状态的对置启动和控制为分散状态的分散启动,说明滚筒3的转数的启动方法的一例。
在进行对置启动时,例如使滚筒3的转数从120rpm降低至70rpm,确认此时的电动机12的电流值。在该情况下,电流值如图4所示那样规则地变动。在此,估计球9成为与失衡位置对置的对置状态时的电流的最小值,使滚筒3的转数突然增加而通过共振转数。此外,突然增加的时刻根据条件不同而不同,因此通过实验来决定最佳的时刻。
另外,在进行分散启动时,例如使120rpm和90rpm以固定时间重复。或者,在该转数的范围内重复进行加速和减速。由此,球9的移动程度不均匀而变得分散。此外,既可以通过实验来决定转数的变化,也可以一边确认电动机12的电流值的变化一边控制转数的变化。然后,一边确认电流值没有变大,一边使滚筒3的转数增加而通过共振转数。
下面,说明对本实施方式的滚筒3通过共振转数时产生的振动进行抑制的脱水时的启动动作。
在脱水步骤中,控制部13根据旋转控制部132的指令来经由驱动部133对电动机12施加驱动电压。由此,使电动机12逐渐从低速旋转向高速旋转进行动作,使滚筒3的转速逐渐上升。
接着,控制部13的旋转控制部132控制电动机12以使滚筒3的转数大约为120rpm,并维持该状态。然后,在滚筒3大约以120rpm进行旋转的状态下,由滚筒3的前方上部的设置于洗涤槽22的振动检测部10检测洗涤槽22的左右振动位移和前后振动位移。此时,滚筒3的转数小于共振转数,因此能够以稳定的振动位移进行检测。另外,球式平衡器8的内部的球9在由于油的粘性而偏向一处的状态下,以不与滚筒3的转数同步且延迟了固定转数的状态进行旋转。由此,如图7B的波形H2所示那样,能够以固定的振动周期和固定的振幅变动检测出左右振动位移。其结果,控制部13的启动判定部131通过将洗涤槽22的左右振动位移的值进行平均能够容易地计算出左右振动位移的真值。
但是,如上述所说明那样,由振动检测部10检测的振动位移受滚筒3内收容的衣物容量的影响。具体地说,如图5和图6所示,在衣物容量为大容量时,振动位移示出S3和C3的特性。另外,受到如下影响:在衣物容量为中容量时,振动位移示出S2和C2的特性,在衣物容量为小容量时,振动位移示出S1和C1的特性。
因此,在本实施方式中,首先,控制部13的启动判定部131在洗涤步骤开始前(供水前)利用布量检测部102检测洗涤物18的容量,基于检测出的容量来由布量校正部104例如校正振动位移。具体地说,根据实验得到的值将如图5和图6那样的关系掌握为校正式(近似式)的布量校正部104基于大容量时的S3和C3以及中容量时的S2和C2,将由振动检测部10检测出的振动位移校正为小容量时的振动的值(图5的S1和图6的C1)。然后,启动判定部131由失衡量计算部31和失衡位置计算部30检测衣物的失衡状态。此外,在布量校正部104对除小容量、大容量以及中容量以外的容量进行校正时,根据由实验值求出的小容量、大容量以及中容量时的振动位移的值,使用例如假设存在比例关系的校正式进行插值来进行计算。由此,能够削减所测量的实验值的数量,来提高操作性。
接着,根据由振动检测部10检测出的左右振动位移的真值,使用图5所示的左右振动位移与失衡量的相关图(具体地说,根据实验值得到的表示小容量时的S1,表示中容量时的S2,表示大容量时的S3),来计算失衡量。例如,在衣物容量为中容量的情况下,如果左右振动位移的真值是1.0mm,则此时的失衡量是500g。另外,如果左右振动位移是10mm,则能够计算出失衡量是1000g。此外,在本实施方式中,通过上述方法计算失衡量,但也能够是用振动位移的值本身来计算失衡量的方法。
如上所述,在布量变化的情况下,如果仅根据左右振动位移来判定失衡量,则会错误地判定失衡量。其结果,有可能用错误的脱水启动的方法使滚筒3旋转。但是,通过根据由布量检测部102检测出的衣物容量,由布量校正部104校正为小容量时的S1、或者大容量时的S3、或者中容量时的S2,能够正确地判定失衡量。
此外,如上所述那样根据实验结果断定出,即使是洗涤物18的失衡位置A处于图3B至图3E所示的前、后、中央、对角的失衡状态,失衡量也与产生的场所无关,如果失衡量相同,则左右振动位移示出相同的特性。也就是说,左右振动位移与失衡量的关系维持图5所示的关系。因此,能够由失衡量计算部31根据左右振动位移的值容易地计算出失衡量。
接着,在同样以120rpm维持滚筒3的旋转时,振动检测部10除了检测洗涤槽22的前方上部的左右振动位移以外,还检测前后振动位移、上下振动位移。然后,将检测出的前后振动位移输入到失衡位置计算部30。由此,失衡位置计算部30基于由失衡量计算部31计算出的失衡量,根据图6所示的每个失衡量的前后振动位移与失衡位置的相关图来计算失衡位置。
例如,在由失衡量计算部31计算出失衡量为500g的情况下,首先失衡位置计算部30选择图6所示的Z4(衣物容量为小容量的情况)。然后,根据前后振动位移位于Z4的哪个位置来确定图6的横轴所示的失衡位置。其结果,能够计算出失衡位置。具体地说,在衣物容量为小容量时检测出失衡量为500g且前后振动位移为1.0mm的情况下,根据图6计算出失衡位置位于前与中之间的“前中”。
此时,如图6所示,例如在失衡量为500g、衣物容量为大容量的情况下,由表示大容量的C3示出振动检测的特性,在失衡量为500g、衣物容量为中容量的情况下,由表示中容量特性的C2示出振动检测的特性。因此,根据布量检测部102的衣物容量,由布量校正部104从表示大容量的C3或者表示中容量的C2校正为表示小容量的C1。另一方面,在衣物容量为小容量的情况下不进行校正,用表示小容量特性的C1进行判定。并且,在衣物容量为作为固定值的小容量以下的情况下也同样不进行校正,用小容量特性的C1进行判定。也就是说,在衣物容量为固定值以下的情况下,由振动检测部10检测出的左右振动位移、前后振动位移几乎不受衣物的容量的影响。因此,在衣物容量为固定值(小容量)以下的情况下,用小容量特性的C1进行校正。由此,能够减少按每个容量求出的实验值的次数,从而提高生产率、操作性。
如果具体地例示,则在由振动检测部10检测出的前后振动位移在大容量时为0.8mm、在中容量时为0.9mm的情况下,由布量校正部104根据布量检测部102的布量进行向表示小容量时的C1的校正。也就是说,布量校正部104基于由布量检测部102检测出的衣物容量校正为表示小容量的C1。由此,防止错误地判定失衡位置。其结果,在脱水启动时不会发生误判定。
也就是说,通过上述方法,控制部13的启动判定部131的失衡量计算部31和失衡位置计算部30能够以低于滚筒3的共振转数的转数(在本实施方式中约为120rpm)来确定洗涤物18的失衡状态。
此外,图5和图6所示的左右振动位移和前后振动位移与失衡量和失衡位置的相关图是根据使滚筒3大约以120rpm进行旋转时的实验值而得到的图。因此,在变更了滚筒3的转数的情况下,相关关系变化。另外,在滚筒3的深度尺寸、直径、滚筒式洗衣机主体1内的洗涤槽22的支承方法等发生了变化的情况下,相关关系也变化。在该情况下,也能够通过在小于共振转数的转数下以实验方式获得相关关系来容易地进行应对。
接着,基于检测出的失衡状态来决定到共振转数为止的滚筒3的启动方法,并控制球式平衡器8内的球9。此外,后面记述控制的详细内容,但例如如果滚筒3的深度方向的失衡位置是前侧,则使球9变为对置状态并进行启动,如果失衡位置是轴侧,则使球9变为分散状态并进行启动控制。由此,能够在使球9与衣物的失衡状态为最佳的状态下通过滚筒3的共振转数。其结果,能够将滚筒3的共振转数时的振动抑制为最小限度来进行启动。
下面,详细地说明将滚筒3的共振转数时的振动抑制为最小限度的动作。
首先,使滚筒3大约以120rpm进行旋转,并由振动检测部10检测失衡量和失衡位置,来掌握滚筒3内的洗涤物18的失衡状态。
接着,使滚筒3以比由振动检测部10检测出振动位移时的转数低的转数进行运转。也就是说,在球式平衡器8内的球9相对于滚筒3的旋转而偏向底部的状态下,使滚筒3以避免球9旋转的状态的转数进行动作。此外,上述转数是在球9的重力比由旋转产生的离心力大的条件下使滚筒3进行旋转的转数。因此,还受到球式平衡器8的内部的油的粘性的影响,因此在本实施方式中由实验值来决定转数。
另外,在滚筒3以120rpm进行旋转的情况下,能够根据在振动检测部10的左右振动位移中是否检测出如图7B所示的固定的振动周期和固定的振幅变动的值,来判断球9是进行旋转,还是在球式平衡器8的底部成为偏斜状态。另一方面,在球9偏向球式平衡器8的底部的情况下,左右振动位移不会周期性地变动而具有固定的值且处于稳定的状态,因此能够容易地确认并判断。
另一方面,在滚筒3以低于约120rpm的转数旋转而球式平衡器8内的球9位于不进行旋转的图3A所示的位置时存在固定值以上(例如,100g)的失衡量的情况下,通过以下方法检测圆周方向的失衡位置。也就是说,首先在使滚筒3旋转的情况下,由电流检测部101检测从驱动电动机12的驱动部133流出的电流值。此时,能够根据图4所示的电流值的变化来掌握滚筒3内的洗涤物18的失衡位置A。
但是,在失衡量为固定值以下的情况下,图4所示的电流值的变化变小,因此也可以不根据电流值的变化,而根据电流值的大小来判定启动方法。例如,在固定电流值以下的振幅变动的情况下,失衡量少,因此判定为基于球9的分散状态的分散启动并进行启动。另一方面,在固定电流值以上的振幅变动的情况下,失衡量多,因此判定为基于球9的对置状态的对置启动并进行启动。由此,也可以根据驱动电动机12的电流值的大小来判定启动方法。
另外,如图3A所示,在从滚筒式洗衣机主体1的正面看而失衡位置A处于底部的情况下,驱动电动机12的电流值处于图4所示的电流b的位置。而且,随着失衡位置A在右旋转时向上部移动,电流值从电流b变为电流a1。之后,随着旋转,失衡位置A返回到底部,并且电流值也减小。也就是说,通过重复上述状态并由电流检测部101进行检测,能够容易地掌握滚筒3的圆周方向的失衡位置A。
此外,优选在洗涤步骤的供水前的状态下进行布量检测部102的衣物容量的测量。由此,不需要在脱水步骤前的供水状态下判定布量那样考虑在洗涤步骤时布中含有的水分量来判定布量。其结果,能够判定正确的布量,能够正确地进行脱水启动时的布量的校正。另外,并不限定于此,也能够考虑布中含有的水分量来判定布量。
并且,优选的是,必须在紧挨着由失衡量计算部31和失衡位置计算部30计算失衡状态之前的状态下进行布量校正部104的校正。由此,能够以最高的精度校正衣物容量。也就是说,在紧挨着洗涤步骤结束后的脱水启动之前、紧挨着漂洗时的脱水时之前进行衣物容量的校正。由此,能够高精度地进行衣物容量的校正。
而且,如上所述,在使滚筒3大约以120rpm进行旋转的状态下,由失衡量计算部31和失衡位置计算部30基于由振动检测部10检测出的振动位移来计算滚筒3的深度方向上的失衡位置和失衡量。因此,按计算出的失衡位置和失衡量各个条件,根据实验结果得出如果怎样配置球式平衡器8的球9的位置与圆周方向上的失衡位置A的相对位置,则能够在通过滚筒3的共振转数时最抑制振动。具体地说,例如,如果滚筒3的深度方向的失衡位置在前侧、或者滚筒3的深度方向的失衡位置在轴侧且为固定值(例如,300g)以上,则设为对置启动,如果失衡位置在轴侧且小于固定值,则设为分散启动。
因此,控制部13的启动判定部131在上述条件下使滚筒3在规定的时间内从球9偏向底部的状态的转数上升到共振转数。然后,启动判定部131进一步控制电动机12,以使滚筒3旋转到例如约500rpm的转数。
通过以上方式能够将滚筒3的共振转数时的洗涤槽22的振动位移抑制为最小限度来启动滚筒3。
此外,在本实施方式中,将以下例子作为基本的配置并进行了说明,但并不限于此,该例子是,将球式平衡器8配置于滚筒3的洗涤物投入口侧,在脱水启动时,球9与洗涤物18的失衡位置A的相对位置在图3B或者图3D中约为180度,在图3C中球9大致均匀(包括均匀)地配置在球式平衡器8内。例如,也可以根据失衡量的大小来进行控制,使得在将球9的配置进一步分类之后进行配置。由此,能够根据复杂的失衡位置来进一步在球式平衡器8内最佳地配置球9。其结果,在脱水启动时能够进一步抑制通过共振转数时产生的滚筒3的振动。
另外,在本实施方式中,以如在图3E中所示那样在前侧与后侧的对角位置产生失衡位置A的例子进行了说明,但并不限于此。例如,也可以在失衡位置A的重心位置偏向前侧或者后侧的位置进行配置的情况下,在将球式平衡器8内的球9的配置进一步分类之后进行配置并进行控制。由此,能够根据失衡位置在球式平衡器8内最佳地配置球9,从而进一步减少振动。
如上所述,根据本实施方式,在使滚筒3大约以120rpm的转数进行旋转的状态下正确地检测振动检测部10的左右振动和前后振动的位移。然后,基于检测出的振动位移来判定失衡量和失衡位置。由此,为了能够使滚筒3的共振转数时的振动最小化,能够根据失衡状态的条件来预先掌握球式平衡器8内的球9的配置和失衡位置A的相对位置。其结果,能够与失衡位置A对应地最佳地配置球9,驱动滚筒3并进行稳定的脱水启动。
另外,根据本实施方式,在使滚筒3大约以120rpm进行旋转的状态下由振动检测部10检测振动位移。因此,能够以固定以上的大小来检测振动位移。此时,球式平衡器8内的球9由于油的粘性不会进行反复分散、偏斜那样的移动,而以稳定的配置进行旋转。由此,能够由振动检测部10检测正确的左右振动位移和前后振动位移,从而能够正确地检测失衡量和失衡位置。
也就是说,在以往的流体平衡器中,仅是水的粘性,因此即使在振动位移为固定以下的大小的情况下,也频繁地反复移动。因此,流体平衡器内的水与失衡位置A的相对的配置总是变化,难以检测正确的振动位移。但是,根据本实施方式的球式平衡器的结构能够正确地检测振动位移而能够稳定地启动脱水步骤。
(实施方式2)
下面,一边参照图1一边使用图8来说明本发明的实施方式2的滚筒式洗衣机的结构。
图8是本发明的实施方式2的滚筒式洗衣机的控制框图。
如图8所示,本实施方式的滚筒式洗衣机与实施方式1的不同点在于,设置有对构成旋转体控制装置的球式平衡器8附近的温度进行检测的温度检测部23和温度校正部106。而且,除了基于在实施方式1中说明过的由振动检测部10检测出的振动位移和由布量检测部102检测出的布量以外,还基于由温度检测部23检测出的温度来在脱水启动时控制球式平衡器8。
也就是说,如图1和图8所示,本实施方式的滚筒式洗衣机至少包括:构成壳体的滚筒式洗衣机主体1、收容在滚筒式洗衣机主体1内的洗涤槽22、构成旋转槽的滚筒3、电动机12、构成旋转体控制装置的球式平衡器8、包括振动传感器等的振动检测部10、控制部13以及温度检测部23等。此外,除以下所示的温度检测部23以外的结构、动作基本上与实施方式1相同,因此省略详细的说明。
温度检测部23例如包括热敏电阻等温度传感器,并设置在球式平衡器8附近的洗涤槽22的下部等。而且,温度检测部23检测球式平衡器8附近的温度。
一般情况下,球式平衡器8内的油的粘性随着温度的变化而改变。因此,球式平衡器8内的球9的移动等受到油的粘性的变化的影响。因此,为了更为正确地检测油的温度,将温度检测部23设置在球式平衡器8附近的洗涤槽22的下部。该配置还具有以下效果:缓解由于洗涤槽22内的洗涤水、洗涤物18等而发生变化的温度的影响,从而能够高精度地检测球式平衡器8附近的温度。此外,温度检测部23除了设置在洗涤槽22的下部以外,也可以设置在洗涤槽22的正面部等,只要是能够高精度地检测球式平衡器8附近的温度的位置,就能够配置在任意的位置。
另外,如图2所示,本实施方式的滚筒式洗衣机的控制部13与实施方式1同样地具有启动判定部131和旋转控制部132等。启动判定部131包括电流检测部101、布量检测部102、旋转位置检测部103、布量校正部104、温度校正部106、失衡位置计算部30以及失衡量计算部31等。电流检测部101检测在电动机12中流动的电流。旋转位置检测部103根据由电流检测部101检测出的电流的变化来检测由洗涤物18的偏斜产生的滚筒3内的圆周方向的失衡位置。失衡量计算部31根据振动检测部10的左右振动位移来检测滚筒3内的洗涤物18的失衡量。失衡位置计算部30基于由失衡量计算部31计算出的失衡量,根据振动检测部10的前后振动位移来计算滚筒3的深度方向上的洗涤物18的失衡位置。布量检测部102检测滚筒3内的洗涤物18的容量(衣物容量)。布量校正部104根据由布量检测部102检测出的衣物容量来校正由振动检测部10检测出的振动位移的值。温度校正部106根据由温度检测部23检测出的温度的值来计算对由振动检测部10检测出的振动位移的值进行温度校正的校正值。
另外,在实施方式1中,如使用图3A至图4说明过的那样,在脱水启动时,洗涤物18的失衡状态(失衡量和失衡位置)与衣物容量相应地变化。因此,在实施方式1中,考虑衣物容量,并根据由振动检测部10检测出的左右振动位移、前后振动位移来求出失衡状态,并与失衡状态对应地控制球式平衡器8的球9,从而抑制了振动。
但是,如在实施方式1中也说明过的那样,球式平衡器8内的油的粘性具有温度特性。也就是说,油的粘性阻力随着温度而大幅地变化,在高温的情况下油的粘性阻力变小,在低温的情况下油的粘性阻力变大。由于由季节的变化所导致的大气温度的变化、在清洗步骤、漂洗步骤的洗涤水中使用热水等,有可能引起这种温度变化。由此,球式平衡器8内的球9的动作也大幅地变化。
具体地说,关于球式平衡器8内的球9的动作,在高温时,由于油的粘性阻力降低,因此与常温时相比球式平衡器8内的球9迅速地移动。另一方面,在低温时,由于油的粘性阻力的增加,因此与常温时相比球式平衡器8内的球9缓慢地移动。因此,如使用图9和图10在后面进行说明那样,与常温时相比,在高温时由设置于洗涤槽22的振动检测部10检测的振动位移变大。另一方面,与常温时相比,在低温时由设置于洗涤槽22的振动检测部10检测的振动位移变小。
因此,在本实施方式中,除了考虑衣物容量的变化以外,还考虑温度变化,来由振动检测部10检测失衡位置和失衡量等的多种失衡状态。然后,基于检测出的振动位移来控制球式平衡器8,抑制了脱水启动时产生的振动。
下面,使用图9和图10对在本实施方式的滚筒式洗衣机中考虑温度变化来检测失衡状态的方法进行说明。
图9是将温度设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡量与由振动检测部检测出的左右振动位移的关系的相关图。详细地说,图中的SS1示出了温度为常温(例如,25℃左右)的情况下的失衡量与左右振动位移的关系。同样地,SS2示出了温度为低温(例如,5℃左右)的情况下的失衡量与左右振动位移的关系,SS3示出了温度为高温(例如,60℃左右)的情况下的失衡量与左右振动位移的关系。并且,图中的SS11示出了失衡量为500g且温度为常温的情况下的SS1上的左右振动位移。同样地,SS21示出了失衡量为500g且温度为低温的情况下的SS2上的左右振动位移,SS31示出了失衡量为500g且温度为高温的情况下的SS3上的左右振动位移。
另外,图10是将失衡量设为参数来表示该滚筒式洗衣机的失衡位置与由振动检测部检测出的前后振动位移的关系的相关图。详细地说,图中的ZZ1至ZZ7示出了温度为常温的情况下的相当于100g至2000g的各失衡量。而且,图中的CC1示出了温度为常温的情况下的、失衡量为500g时的失衡位置与前后振动位移的关系。同样地,CC2示出了温度为低温的情况下的、失衡量为500g时的失衡量与前后振动位移的关系,CC3示出了温度为高温的情况下的、失衡量为500g时的失衡量与前后振动位移的关系。此外,没有记载温度为低温和高温且失衡量为500g以外的情况的相关图。
并且,图中的CC11示出了失衡量为500g、温度为常温且失衡位置为“前中”的情况下的CC1上的前后振动位移。同样地,CC21示出了温度为低温的情况下的、CC2上的失衡位置为“前中”时的前后振动位移,CC31示出了温度为高温的情况下的、CC3上的失衡位置为“前中”时的前后振动位移。
此时,如在实施方式1中使用图5说明过那样,图9示出了以下情况:在用以下条件驱动了滚筒3的情况下,由振动检测部10检测出的左右振动位移与失衡量的关系同失衡位置A为图3B至图3E所示的位置关系无关地具有相关关系。条件是指在将不使球式平衡器8的球9固定于底部的滚筒3进行旋转的转数例如维持在90rpm至150rpm的范围的状态下,检测左右振动位移和失衡量。该转数低于滚筒3的共振转数,且适于失衡状态的检测。
此外,在本实施方式中,在图9中示出了在将滚筒3的转数维持在120rpm的状态下,利用在实施方式1中说明的方法来以实验方式按每个温度变化测量左右振动位移与失衡量的关系而得到的结果。同样地,在图10中示出了在将转数维持在120rpm的状态且温度为常温的情况下以实验方式按每个失衡量测量前后振动位移与失衡位置的关系而得到的结果。
在此,对获得图9和图10的具体的测量方法进行说明。首先,根据大容量、中容量以及小容量的各自的设定,例如在滚筒3的内壁面均匀地配置相应的配重。接着,在将相当于失衡量的配重(例如,500g等)配置在规定的失衡位置的状态下,将球式平衡器8维持为常温、低温以及高温等规定的温度并对滚筒3进行旋转驱动。然后,对在上述状态下使滚筒3旋转时产生的左右振动位移、前后振动位移进行检测,并在图9、图10中作标记。
下面,对在图9中左右振动位移与失衡量的关系同失衡位置A为在图3B至图3E中示出的深度方向的位置关系无关地具有相关关系的理由进行说明。
首先,滚筒3的旋转轴被以轴支承的方式固定在洗涤槽22的背面侧,将振动检测部10设置在处于远离轴的距离的前侧的上部。因此,滚筒3的深度方向的失衡位置影响前后振动位移和上下振动位移,但是对左右振动位移的影响小。也就是说,左右振动位移不会受到失衡位置的深度方向的位置的影响。由此,能够高精度地获得失衡量与左右振动位移的关系。
另一方面,左右振动位移受到在实施方式1中说明的衣物容量以及球式平衡器8内部的油的粘性的温度变化的影响,因此,在图9中,由SS1示出由温度检测部23检测出的球式平衡器8附近的温度为常温时的左右振动位移与失衡量的关系,同样地,由SS3示出由温度检测部23检测出的球式平衡器8附近的温度为高温时的左右振动位移与失衡量的关系,由SS2示出由温度检测部23检测出的球式平衡器8附近的温度为低温时的左右振动位移与失衡量的关系。
具体地说,例如示出了以下情况:在温度为常温时由振动检测部10检测出的左右振动位移为1.0mm的情况下,基于SS1上的SS11,失衡量是500g。与此相对地,如果失衡量同样是500g,则在温度为低温时,基于SS2上的SS21,左右振动位移变小为0.8mm。此时,当将温度判定为常温时,基于SS1,失衡量被示出为400g。另外,在温度为高温时,如SS3所示,左右振动位移变大,在失衡量为500g的情况下左右振动位移示出为2.0mm。此时,当将温度判定为常温时,基于SS1,失衡量被示出为600g。也就是说,即使在失衡量相同的情况下,左右振动位移也随着温度变化而改变。其结果,如果仅根据左右振动位移判断失衡量,则图8所示的控制部13的启动判定部131有可能误判定失衡量而使启动方法错误。
另外,能够根据图10所示的前后振动位移与失衡位置的关系,使用图中由ZZ1至ZZ7等表示的每个失衡量的特性,来计算滚筒3的深度方向上的失衡位置。此外,图10所示的表示洗涤槽22的前后振动位移与每个失衡量的失衡位置的关系是通过实验得到的数据。
也就是说,在用以下条件驱动了滚筒3的情况下,能够按每个失衡量,根据滚筒3的深度方向的失衡位置将振动检测部10的前后位移检测为前后振动位移。条件是指在将不使球式平衡器8的球9固定于底部的滚筒3进行旋转的转数例如维持在90rpm至150rpm的范围的状态下,使滚筒3进行旋转。此外,在本实施方式中,在将转数维持在120rpm的状态下,通过实验来测量前后振动位移与失衡位置的关系,在图10中,如上所述那样,除了失衡量为500g的情况以外,仅示出了温度为常温的情况。
在此,能够检测前后振动位移的理由是,首先,将滚筒3的旋转轴作为轴而被支承在洗涤槽22的后方部,在远离轴的前方上部的位置处设置有振动检测部10。由此,能够明确地呈现表示失衡量的左右振动。而且,在失衡位置处于滚筒3内的轴侧的情况下,表示失衡位置的不同的前后振动变小,在失衡位置处于前侧的情况下,表示失衡位置的不同的前后振动变大。因此,在由振动检测部10检测出的前后振动位移中呈现表示滚筒3的深度方向的失衡位置的特性。也就是说,能够使用根据实验结果得到的图10来判定滚筒3的深度方向的失衡位置。
具体地说,图10中,例如在衣物的失衡量为500g的情况下,在球式平衡器8附近的温度为常温时,前后振动位移示出为CC1,在高温时,前后振动位移示出为CC3,在低温时,前后振动位移示出为CC2。
此外,根据实验值确认了以下内容:根据各个衣物的失衡量,温度特性表现为相同的特性。
也就是说,如图10所示,例如在失衡量为500g且温度为常温时由振动检测部10检测出的前后振动位移为1.0mm的情况下,基于CC1上的CC11,将前后的失衡位置判定为“前中”。而且,在温度为低温时前后振动位移示出0.8mm的情况下,基于CC2上的CC21,将前后的失衡位置判定为“前中”。另外,在温度为高温时前后振动示出1.1mm的情况下,基于CC3上的CC31,将前后的失衡位置判定为“前中”。
这样,根据通过实验得到的值预先将如图9和图10那样的关系掌握为校正式(近似式)。由此,能够根据由温度检测部23检测出的温度和由振动检测部10检测出的左右振动位移及前后振动位移来正确地计算失衡量和失衡位置,从而能够进行恰当的启动控制。
另外,在获得图9和图10的情况下,例如仅在温度为常温的情况下进行实验来掌握相关图。而且,对于低温、高温,也可以将常温的相关图作为基准,由温度校正部106进行基于温度的校正。当然,对作为基准的温度不作特别地限定。
也就是说,前后振动位移随着温度变化而改变。因此,即使在相同的失衡位置,前后振动位移也会由于温度变化而不同,因此在不进行温度校正的情况下,有可能错误判定前后的失衡位置而使启动方法错误。由此,例如在失衡位置与“前中”位置相比位于前方的情况下,将球式平衡器8设为对置启动,但由于错误判定,而有可能在低温时错误地判定为对球式平衡器8进行分散启动。
另外,如在实施方式1中使用图7B所说明的那样,本实施方式的滚筒式洗衣机装载有球式平衡器8。在使滚筒3以维持为转数120rpm(例如,90rpm至150rpm的范围内)的状态进行了旋转的情况下,球式平衡器8内的球9由于具有规定的粘性的油而成为大致偏向固定的位置的状态。由此,球式平衡器8内的球9以比滚筒3的转数大致延迟了固定转数的转数进行旋转。因此,如图7B的波形H2所示,左右振动位移在固定的振幅范围内与滚筒3的旋转周期同步地变动。
因而,在使用了球式平衡器8的情况下,以滚筒3的转数和球9的转数延迟了固定的转数的状态进行旋转。因此,洗涤槽22的左右振动位移以固定周期重复洗涤物18的失衡位置A与球9的偏斜相互抵消的状态、相互重合的状态。由此,能够以固定的变动周期和固定的振幅变动检测洗涤槽22的左右振动位移。其结果,在使用了球式平衡器8的情况下,振动检测部10能够根据固定的振动周期和固定的振幅变动的范围来容易地计算出左右振动位移的值。
此时,在油的粘性根据温度特性而变化的情况下,左右振动位移的振幅值在高温时变大,在低温时变小。但是,左右振动位移的重复动作示出与上述相同的动作。也就是说,即使在存在温度变化的情况下也能够正确地检测左右振动位移。在此,与实施方式1同样地,例如通过将最大位移与最小位移的差进行平均,能够计算左右振动位移。此时,球式平衡器8内的球9发挥如下作由:当移动到与失衡的圆周方向位置重合的位置时,使振动位移更大,当移动到与失衡的圆周方向位置对置的位置时,使振动位移更小。因而,球9对最大位移与最小位移的差的影响抵消,不会出现问题。此外,也可以对在滚筒3以120rpm进行旋转的旋转期间所检测的左右振动位移的平均进行计算,来计算左右振动位移的真值。由此,能够提高左右振动位移的检测精度。
如上述那样构成了本实施方式的滚筒式洗衣机。
此外,本实施方式的滚筒式洗衣机的动作和作用与实施方式1相同,因此省略说明。
接着,说明对本实施方式的滚筒3通过共振转数时产生的振动进行抑制的脱水时的启动动作。
此时,如在实施方式1中所说明过的那样,为了针对洗涤物18的偏斜而在球式平衡器8内将球9配置在最佳的位置来使滚筒3的旋转通过共振转数,实现了以下要说明的启动方法。
也就是说,在脱水步骤中,控制部13根据旋转控制部132的指令,经由驱动部133对电动机12施加驱动电压。由此,使电动机12进行动作而逐渐从低速旋转成为高速旋转,使滚筒3的转速逐渐上升。
接着,控制部13的旋转控制部132控制电动机12以使滚筒3的转数约为120rpm,并维持该状态。然后,在滚筒3大约以120rpm进行旋转的状态下,由滚筒3的前方上部的设置于洗涤槽22的振动检测部10来检测洗涤槽22的左右振动位移和前后振动位移。此时,滚筒3的转数小于共振转数,因此能够以稳定的振动位移进行检测。另外,球式平衡器8的内部的球9在由于油的粘性而偏向一处的状态下,以不与滚筒3的转数同步且延迟了固定转数的状态进行旋转。由此,如图7B的波形H2所示那样,能够以固定的振动周期和固定的振幅变动来检测左右振动位移。其结果,控制部13的启动判定部131通过将洗涤槽22的左右振动位移的值进行平均,能够容易地计算出真值。
但是,如上述所说明的那样,球式平衡器8内的油的粘性受周围温度的影响而发生变化。由此,球式平衡器8内部的球9的移动速度等的动作发生变化,由振动检测部10检测的振动位移受到影响。具体地说,如图9所示,在温度为高温时,振动位移大,示出SS3的特性。另外,同样地受到如下影响:在常温时,振动位移示出SS1的特性,在低温时,振动位移示出SS2的特性。
因此,在本实施方式中,首先,利用设置于洗涤槽22的温度检测部23来检测球式平衡器8附近的温度,基于检测出的温度来由温度校正部106例如校正振动位移。具体地说,根据通过实验得到的值将如图9和图10那样的关系掌握为校正式(近似式),由此温度校正部106将由振动检测部10检测出的振动位移从低温时的SS2和高温时的SS3校正为常温时的振动的值(在图9中为SS1)。然后,启动判定部131由失衡量计算部31和失衡位置计算部30检测衣物的失衡状态。此外,在温度校正部106对除常温、低温以及高温以外的温度进行校正时,根据对实验值求出的常温、低温以及高温时的振动位移的值,例如使用假设成比例关系的校正式来进行补偿并进行计算。由此,能够削减所测量的实验值的数量,从而能够提高操作性。
接着,根据由振动检测部10检测出的左右振动位移的真值,使用图9所示的左右振动位移与失衡量的相关图(具体地说,根据实验值得到的表示常温时的SS1、表示低温时的SS2以及表示高温时的SS3),来计算失衡量。例如,在温度为常温的情况下,如果左右振动位移的真值是1.0mm,则此时的失衡量是500g。另外,如果左右振动位移是10mm,则能够计算出失衡量是1000g。此外,在本实施方式中,利用上述方法计算失衡量,但也能够是利用振动位移的值本身来计算失衡量的方法。
如上所述,在温度变化的情况下,如果仅根据左右振动位移来判定失衡量,则会错误地判定失衡量。其结果,有可能以错误的脱水启动的方法使滚筒3旋转。但是,通过根据由温度检测部23检测出的温度的值而由温度校正部106校正为常温时的SS1或者高温时的SS3或者低温时的SS2,能够正确地判定失衡量。
此外,如在实施方式1中所说明的那样,根据实验结果断定出以下内容:即使是洗涤物18的失衡位置A处于图3B至图3E所示的前、后、中央、对角的失衡状态,失衡量也与产生的场所无关,如果失衡量相同,则左右振动位移示出相同的特性。也就是说,左右振动位移与失衡量的关系维持如图9所示的关系。因此,能够由失衡量计算部31根据左右振动位移的值来容易地计算失衡量。
接着,在同样以120rpm维持滚筒3的旋转时,振动检测部10除了检测洗涤槽22的前方上部的左右振动位移以外,还检测前后振动位移、上下振动位移。然后,将检测出的前后振动位移输入到失衡位置计算部30。由此,失衡位置计算部30基于由失衡量计算部31计算出的失衡量,根据图10所示的每个失衡量的前后振动位移与失衡位置的相关图来计算失衡位置。
例如,在由失衡量计算部31计算出失衡量是500g的情况下,首先,失衡位置计算部30选择图10所示的ZZ4(常温时,例如为25℃的情况)。然后,根据前后振动位移位于ZZ4的哪个位置来确定图10的横轴所示的失衡位置。其结果,计算出失衡位置。具体地说,在常温时检测出失衡量是500g且前后振动位移是1.0mm的情况下,能够根据图10计算出失衡位置位于前与中之间的“前中”。
此时,如图10所示,例如在失衡量是500g的情况下,在高温时由表示高温特性的CC3示出振动检测的特性,在低温时由表示低温特性的CC2示出振动检测的特性。因此,根据由温度检测部23检测出的温度的值而由温度校正部106从表示高温特性的CC3或者在低温时的情况下表示低温特性的CC2校正为表示常温时特性的CC1。另一方面,在检测出的温度为常温时的情况下不进行校正,用表示常温特性的CC1进行判定。
例如,在检测出由振动检测部10检测出的前后振动位移在低温时为0.8mm而在高温时为1.1mm的情况下,根据由温度检测部23检测出的温度的值而由温度校正部106校正为表示常温特性的CC1。也就是说,即使在存在温度变化的情况下,也校正为表示常温特性的CC1。由此,防止错误地判定失衡位置。其结果,在脱水启动时不会发生误判定。
也就是说,通过上述方法,控制部13的启动判定部131的失衡量计算部31和失衡位置计算部30能够以比滚筒3的共振转数低的转数(在本实施方式约为120rpm)来确定洗涤物18的失衡状态。
此外,图9和图10所示的左右振动位移和前后振动位移与失衡量和失衡位置的相关图是根据使滚筒3大约以120rpm进行旋转时的实验值而得到的图。因此,在变更了滚筒3的转数的情况下,相关关系变化。另外,在滚筒3的深度尺寸、直径、滚筒式洗衣机主体1内的洗涤槽22的支承方法等发生了变化的情况下,相关关系也变化。在该情况下,也能够通过在小于共振转数的转数下以实验方式获得相关关系来容易地进行应对。
接着,基于检测出的失衡状态来控制球式平衡器8内的球9。具体地说,例如如果滚筒3的深度方向的失衡位置在前侧、或者滚筒3的深度方向的失衡位置在轴侧且为固定值(例如,300g)以上,则设为对置启动,如果滚筒3的深度方向的失衡位置在轴侧且小于固定值,则设为分散启动。由此,能够在使球9和衣物的失衡状态为最佳的状态下通过滚筒3的共振转数。其结果,能够将滚筒3的共振转数时的振动抑制为最小限度来进行启动。
此外,在本实施方式中,以在将滚筒3的转数维持为120rpm的情况下由温度校正部106进行温度校正的方法为例进行了说明,但并不限于此。例如,也可以在油的粘性发生了变化的情况下变更滚筒3的转数。也就是说,也可以根据由温度检测部23检测出的温度的值使滚筒3的转数与油的粘性的温度变化相应地变更,使得由振动检测部10检测的振动位移成为与常温时的振动位移相同的值。
另外,在本实施方式中,优选的是,必须在紧挨着由失衡量计算部31和失衡位置计算部30计算出失衡状态之前的状态下进行温度检测部23的温度的测量和温度校正部106的校正。由此,能够以最高的精度进行温度校正。也就是说,在紧挨着洗涤步骤结束后的脱水启动之前、紧挨着漂洗时的脱水时之前进行温度校正。由此,能够高精度地进行温度校正。
另外,在本实施方式中,以将温度检测部23设置在球式平衡器8附近的洗涤槽22的下部为例进行了说明,但并不限于此。例如,在滚筒式洗衣机中,也可以将需要进行温度检测的位置处设置的温度传感器兼用作温度检测部23。此时,存在不能正确地测量球式平衡器8的温度的情况。在该情况下,优选在温度校正部中设置根据所检测出的温度传感器的温度来推测球式平衡器的温度的温度补偿部。由此,能够与温度检测部23的设置位置无关地推测球式平衡器8的温度,从而判定失衡状态。
如以上所说明的那样,本发明的滚筒式洗衣机具备:壳体;洗涤槽,其被支承在壳体的内部;旋转槽,其以能够旋转的方式收纳在洗涤槽内;驱动部,其对旋转槽进行旋转驱动;旋转体控制装置,其设置于旋转槽;振动检测部,其设置于洗涤槽;布量检测部,其计算旋转槽内的布量;以及控制部,其基于来自振动检测部的输出来控制驱动部。控制部也可以基于由振动检测部检测出的振动位移和由布量检测部检测出的布量来在脱水启动时控制旋转体控制装置。
由此,即使在构成旋转槽的滚筒内的洗涤物的失衡状态(失衡位置和失衡量等)为相同状态且旋转槽内的布量不同的情况下,也能够由布量检测部检测布量,由振动检测部测量振动,从而在共振转数前正确地掌握失衡状态。而且,通过基于衣物的失衡状态(失衡量和失衡位置)控制旋转体控制装置,能够抑制洗涤槽的振动。其结果,能够有效地防止反复启动等动作的发生,能够在脱水启动时稳定地动作。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的旋转体控制装置包括球式平衡器,该球式平衡器与旋转槽的圆周重合地进行设置且在内部具有多个球。而且,控制部也可以根据由振动检测部检测出的振动位移来掌握包含旋转槽的失衡量和圆周方向的失衡位置的失衡状态,基于失衡状态来控制为对置启动或者分散启动,其中,该对置启动是使球偏向于与失衡位置对置的位置的启动,该分散启动是使球在球式平衡器内分散的启动。
由此,将球配置在球式平衡器内的最佳位置,从而能够抑制滚筒通过共振转数时的振动。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的控制部也可以具备:启动判定部,其根据在将旋转槽维持为小于共振转数的规定转数的状态下由振动检测部检测出的振动位移来控制旋转体控制装置以在共振转数时抑制旋转槽的振动;以及布量校正部,其根据由布量检测部检测出的布量对由振动检测部检测出的振动位移的值进行校正换算。
根据该结构,控制部的启动判定部首先将旋转槽的转数维持为小于共振转数的规定转数。布量校正部根据在洗涤步骤前由布量检测部检测出的洗涤物的布量对由检测失衡状态的振动检测部检测出的任意的1轴输出方向(左右方向)的振动位移的值进行校正。然后,基于与布量相应地计算的失衡量,进一步由布量校正部对由振动检测部检测出的其它任意的1轴输出方向(前后方向)的振动位移的值进行校正。由此,能够基于布量正确地计算失衡位置,从而能够正确地掌握旋转槽内的洗涤物的偏斜状况。然后,根据偏斜状况来控制旋转体控制装置(球式平衡器)的球的位置,使得成为对置(使球偏向一个位置的)状态或者分散(将球均匀地配置在旋转体控制装置内的)状态。其结果,能够有效地抑制滚筒的旋转通过共振转数时的洗涤槽的振动。
另外,本发明的滚筒式洗衣机也可以控制布量校正部,使得在旋转槽内的布量为固定值以下的情况下不进行布量校正部的校正。由此,在相当于固定值的布量为小容量以下的情况下,能够利用小容量的振动位移来判定失衡量、失衡位置。其结果,不需要预先通过实验来求出振动位移,因此生产率、操作性提高。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的布量校正部也可以用在洗涤步骤的供水前的状态下检测出的布量来进行校正。由此,不需要在脱水步骤前的供水状态下判定布量那样考虑在洗涤步骤时布中含有的水分量来判定布量。其结果,能够判定正确的布量,能够正确地进行脱水启动时的布量的校正。
另外,本发明的滚筒式洗衣机也可以设为以下结构:还具备温度检测部,该温度检测部进行旋转体控制装置附近的温度测量,控制部基于由振动检测部检测出的振动位移、由布量检测部检测出的布量以及由温度检测部检测出的温度来在脱水启动时控制旋转体控制装置。
根据该结构,在根据由振动检测部检测出的振动位移的值来判断旋转槽内的衣物的失衡状态时,根据由布量检测部检测出的布量和在洗涤槽附近测量出的温度来正确地掌握衣物的失衡状态。然后,根据所掌握的失衡状态来控制旋转体控制装置。由此,能够在脱水时选定恰当的启动方法,来有效地抑制旋转槽的振动的发生。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的控制部也可以具备:启动判定部,其根据在将旋转槽维持为小于共振转数的规定转数的状态下由振动检测部检测出的振动位移来控制旋转体控制装置以在共振转数时抑制旋转槽的振动;以及温度校正部,其根据由温度检测部检测出的温度对由振动检测部检测出的振动位移的值进行校正换算。
根据该结构,控制部的启动判定部首先将旋转槽的转数维持为小于共振转数的规定转数。温度校正部根据由温度检测部测量出的旋转体控制装置附近的温度,对由检测失衡状态的振动检测部检测出的任意的1轴输出方向(左右方向)的振动位移的值进行校正。然后,基于与温度相应地计算出的失衡量来进一步由温度校正部校正其它任意的1轴输出方向(前后方向)的振动位移的值。由此,能够基于检测出的温度正确地计算失衡位置,从而能够正确地掌握旋转槽内的洗涤物的偏斜状况。然后,根据偏斜的状况来控制旋转体控制装置(球式平衡器)的球位置,使得设为对置(使球偏向一个位置的)状态或者分散(使球在旋转体控制装置内分散地配置的)状态。其结果,能够进一步有效地抑制滚筒的旋转通过共振转数时的洗涤槽的振动。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的温度校正部也可以还具备温度补偿部,该温度补偿部根据由温度检测部检测出的温度值来推测旋转体控制部装置的温度。由此,能够将温度检测部设置在任意的位置。另外,不需要特别地设置用于直接检测旋转体控制装置的温度的温度检测部。其结果,能够削减部件数来简化结构。
另外,本发明的滚筒式洗衣机的温度校正部也可以在脱水步骤前进行温度测量,根据测量出的温度测量值来进行校正。由此,即使在脱水步骤前的状态下使洗衣机进行多次动作的情况下以及使洗衣机初次动作的情况下,也能够考虑脱水步骤前的温度上升地测量洗涤槽附近的温度。其结果,能够根据脱水步骤的状况进行正确的温度校正。
另外,本发明的滚筒式洗衣机也可以将振动检测部设置在洗涤槽的前方上部。由此,能够将振动检测部设置在旋转槽的前方且产生失衡状态时的振动最大的位置。其结果,更易于检测振动位移的值,因此能够提高检测精度。
产业上的可利用性
本发明在脱水启动时大幅地抑制滚筒通过共振转数时的振动,从而对期望稳定的驱动的家庭用和业务用的滚筒式洗衣机、滚筒式洗涤干燥机有用。
附图标记说明
1、10A:滚筒式洗衣机主体(壳体);3、30A:滚筒(旋转槽);4:滚筒皮带轮;5:电动机皮带轮;6:皮带;7:突起体;8:球式平衡器(旋转体控制装置);9:球;10、50A:振动检测部;12、40A:电动机;13:控制部;15:转子位置检测部;18:洗涤物;19、220:减振器;20A、22:洗涤槽;23:温度检测部(温度传感器);30:失衡位置计算部;31:失衡量计算部;60A:控制装置;70A:门;101:电流检测部;102:布量检测部;103:旋转位置检测部;104:布量校正部;106:温度校正部;131:启动判定部;132:旋转控制部;133:驱动部;180:悬式弹簧;501:加速度传感器;502:滤波电路;503:微计算机;504:电动机控制电路;505:显示面板电路;507:电源电路;508:失衡量检测部;509:失衡位置检测部;A:失衡位置。
Claims (9)
1.一种滚筒式洗衣机,具备:
壳体;
洗涤槽,其被支承在所述壳体的内部;
旋转槽,其以能够旋转的方式收纳在所述洗涤槽内;
驱动部,其对所述旋转槽进行旋转驱动;
旋转体控制装置,其设置于所述旋转槽;
振动检测部,其设置于所述洗涤槽;
布量检测部,其计算所述旋转槽内的布量;以及
控制部,其基于来自所述振动检测部的输出来控制所述驱动部,
其中,所述控制部基于由所述振动检测部检测出的振动位移和由所述布量检测部检测出的布量来在脱水启动时控制所述旋转体控制装置,
所述控制部具备:
启动判定部,其根据在将所述旋转槽维持为小于共振转数的规定转数的状态下由所述振动检测部检测出的振动位移来控制所述旋转体控制装置以在所述共振转数时抑制所述旋转槽的振动;以及
布量校正部,其根据由所述布量检测部检测出的布量对由所述振动检测部检测出的振动位移的值进行校正换算。
2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述旋转体控制装置包括球式平衡器,该球式平衡器与所述旋转槽的圆周重合地进行设置,且在该球式平衡器的内部具有多个球,
所述控制部根据由所述布量校正部校正后的振动位移来掌握包含所述旋转槽的失衡量和圆周方向的失衡位置的失衡状态,基于所述失衡状态来控制为对置启动或者分散启动,其中,该对置启动是使所述球偏向于与所述失衡位置对置的位置的启动,该分散启动是使所述球在所述球式平衡器内分散的启动。
3.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
在所述旋转槽内的布量为固定值以下的情况下,所述布量校正部不进行布量的校正。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述布量校正部用在洗涤步骤的供水前的状态下检测出的布量来进行校正。
5.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
还具备温度检测部,该温度检测部进行所述旋转体控制装置附近的温度测量,
所述控制部基于由所述振动检测部检测出的振动位移、由所述布量检测部检测出的布量以及由所述温度检测部检测出的温度来在脱水启动时控制所述旋转体控制装置。
6.根据权利要求5所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述控制部还具备温度校正部,该温度校正部根据由所述温度检测部检测出的温度对由所述振动检测部检测出的振动位移的值进行校正换算。
7.根据权利要求6所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述温度校正部还具有温度补偿部,该温度补偿部根据由所述温度检测部检测出的温度值来推测所述旋转体控制装置的温度。
8.根据权利要求6或7所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述温度校正部在脱水步骤前进行温度测量,根据测量出的温度测量值来进行校正。
9.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
所述振动检测部设置在所述洗涤槽的前方上部。
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