專利名稱：洗衣機及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實施例涉及一種具有平衡器以抵消不平衡負載的洗衣機。
背景技術(shù)：
一般來說，洗衣機包括滾筒，容納諸如衣服的衣物；電機，驅(qū)動滾筒，并且利用滾筒的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行一系列循環(huán)(例如，洗滌循環(huán)、漂洗循環(huán)以及旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán))。當在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間衣物未均勻地分布在滾筒中并且積聚在滾筒內(nèi)部的特定部分時，由于滾筒的離心旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)振動和噪聲，如果這種離心旋轉(zhuǎn)變得嚴重，則可使洗衣機的一部分(例如，滾筒或者電機)受損。因此，洗衣機設(shè)置有抵消從滾筒內(nèi)部產(chǎn)生的不平衡負載以使?jié)L筒的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的平衡器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，一方面提供一種洗衣機及其控制方法，在該洗衣機中，平衡器的性能得到改
業(yè)
口 ο其他方面一部分將在下面進行闡述，部分將通過描述而清楚，或可通過本發(fā)明的實踐而了解。根據(jù)一方面，一種洗衣機包括殼體；桶，設(shè)置在殼體內(nèi)，以將水容納在桶中；滾筒，設(shè)置在桶內(nèi)，以將衣物容納在滾筒中，并通過從驅(qū)動源傳遞的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)；至少一個平衡器室，安裝在滾筒上，并且設(shè)置有環(huán)形通道，所述通道形成在所述至少一個平衡器室中；至少一個質(zhì)量體，分別可運動地設(shè)置在所述至少一個平衡器室的通道中；限制單元，將所述至少一個質(zhì)量體限制到所述至少一個平衡器室，以允許所述至少一個質(zhì)量體在所述至少一個質(zhì)量體被固定到所述至少一個平衡器室的條件下旋轉(zhuǎn)；調(diào)節(jié)單元，釋放對所述至少一個質(zhì)量體的限制，以允許所述至少一個質(zhì)量體在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間因重力而下降；控制單元，控制調(diào)節(jié)單元，以使在滾筒中出現(xiàn)的不平衡負載被所述至少一個質(zhì)量體抵消。所述至少一個質(zhì)量體和限制單元中的一個可包括永磁體，所述至少一個質(zhì)量體和限制單元中的另一個可包括至少一個磁性體，以通過磁力將所述至少一個質(zhì)量體附著到所述至少一個平衡器室。調(diào)節(jié)單元可包括至少一個電磁體，所述至少一個電磁體圍繞所述至少一個平衡器室設(shè)置，以沿抵消在所述至少一個質(zhì)量體與所述至少一個平衡器室之間施加的吸引力的方向產(chǎn)生磁力。所述至少一個電磁體可設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的水平線之上。所述至少一個電磁體可設(shè)置在相對于水平線位于30° -60°角度范圍內(nèi)的區(qū)域中。所述至少一個電磁體可包括沿滾筒的圓周方向布置的多個電磁體，所述多個電磁體中的兩個電磁體可設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的豎直線的相對側(cè)。
所述至少一個質(zhì)量體可包括設(shè)置在不同通道中的第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體，所述至少一個電磁體可包括被設(shè)置為將磁力施加到第一質(zhì)量體的至少一個第一質(zhì)量體控制電磁體以及被設(shè)置為將磁力施加到第二質(zhì)量體的至少一個第二質(zhì)量體控制電磁體。洗衣機還可包括負載傳感器，感測在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間施加到滾筒的不平衡負載的大小和方向；位置傳感器，感測所述至少一個質(zhì)量體的旋轉(zhuǎn)位置，控制單元可基于負載傳感器的感測結(jié)果和位置傳感器的感測結(jié)果確定所述至少一個質(zhì)量體的位置，以抵消不平衡負載，并且控制所述至少一個電磁體以使所述至少一個質(zhì)量體運動到確定的位置。所述至少一個質(zhì)量體可包括永磁體，限制單元可包括設(shè)置在平衡器室上的環(huán)形板，環(huán)形板沿滾筒的徑向位于通道的外部。所述至少一個平衡器室可以是由塑料制成的注射成型產(chǎn)品，環(huán)形板可被插入到所述至少一個平衡器室中。所述至少一個質(zhì)量體可包括永磁體，所述至少一個平衡器室可由磁體能吸引的金屬制成，并且用作限制單元。滾筒可包括圓柱形部分以及分別設(shè)置在所述圓柱形部分的前部和后部的前板和后板，所述至少一個平衡器室可包括被設(shè)置為沿滾筒的旋轉(zhuǎn)軸方向堆疊的第一平衡器室和第二平衡器室，第一平衡器室和第二平衡器室可安裝在前板和后板的至少一個上。所述至少一個質(zhì)量體可被形成為沿環(huán)形通道的圓周方向延伸的桿形。所述至少一個平衡器室的通道的內(nèi)部可填充有阻尼流體。根據(jù)另一方面，一種洗衣機包括殼體；桶，設(shè)置在殼體內(nèi)，以將水容納在桶中；滾筒，設(shè)置在桶內(nèi)，以將衣物容納在滾筒中，并通過從電機傳遞的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)；第一平衡器，安裝在滾筒上，并包括第一平衡器室和第一質(zhì)量體，第一平衡器室具有環(huán)形第一通道，第一質(zhì)量體可運動地設(shè)置在第一通道中，并通過磁力附著到第一平衡器室；第二平衡器，安裝在滾筒上，并包括第二平衡器室和第二質(zhì)量體，第二平衡器室具有環(huán)形第二通道，第二質(zhì)量體可運動地設(shè)置在第二通道中，并通過磁力附著到第二平衡器室；至少一個第一質(zhì)量體控制電磁體，圍繞第一平衡器室設(shè)置，以產(chǎn)生磁力，從而允許第一質(zhì)量體在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間因重力而下降；至少一個第二質(zhì)量體控制電磁體，圍繞第二平衡器室設(shè)置，以產(chǎn)生磁力，從而允許第二質(zhì)量體在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間因重力而下降；控制單元，控制所述至少一個第一質(zhì)量體控制電磁體以及所述至少一個第二質(zhì)量體控制電磁體，以使第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體運動到抵消在滾筒中出現(xiàn)的不平衡負載的位置。根據(jù)另一方面，提供一種洗衣機的控制方法，所述洗衣機具有滾筒、安裝在滾筒上的至少一個平衡器室以及可運動地設(shè)置在所述至少一個平衡器室中的至少一個質(zhì)量體，所述控制方法包括在所述至少一個質(zhì)量體相對于所述至少一個平衡器室的運動受限制的條件下使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)；檢測施加到滾筒的不平衡負載的大?。蝗绻麢z測的不平衡負載的大小大于或等于參考值，則將電流施加到圍繞所述至少一個平衡器室設(shè)置的至少一個電磁體，以使所述至少一個質(zhì)量體因重力而下降。所述至少一個質(zhì)量體可包括第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體，第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體被設(shè)置為使第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體沿不同的通道可運動，所述控制方法還可包括感測施加到滾筒的不平衡負載的方向；檢測第一質(zhì)量體的位置和第二質(zhì)量體的位置。所述至少一個電磁體可包括設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的豎直線的相同側(cè)的第一質(zhì)量體控制電磁體以及第二質(zhì)量體控制電磁體，將電流施加到所述至少一個電磁體的步驟可包括選擇第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體中的至少一個質(zhì)量體，并將電流施加到與第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體中的所述至少一個質(zhì)量體對應(yīng)的電磁體。所述至少一個電磁體可包括設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的豎直線的不同側(cè)的一對第一質(zhì)量體控制電磁體以及設(shè)置在豎直線的不同側(cè)的一對第二質(zhì)量體控制電磁體，將電流施加到所述至少一個電磁體的步驟可包括選擇所述一對第一質(zhì)量體控制電磁體中的一個以及所述一對第二質(zhì)量體控制電磁體中的一個，并將電流施加到選擇的電磁體?？刂品椒ㄟ€可包括確定所述至少一個質(zhì)量體的位置，以抵消不平衡負載；計算滾筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，直到所述至少一個質(zhì)量體到達確定的位置為止；當已完成計算的滾筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)時，使施加到所述至少一個電磁體的電流中斷。


通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，這些和/或其他方面將會變得清楚且更加易于理解，其中圖1是示出根據(jù)一個實施例的洗衣機的構(gòu)造的縱向截面圖；圖2是示出根據(jù)一個實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖；圖3是沿圖2的I-I線截取的截面圖；圖4是圖2的平衡裝置的控制流程圖；圖5是示出根據(jù)另一實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖；圖6A是示出圖5的平衡裝置的第一平衡器和第一質(zhì)量體控制電磁體的視圖；圖6B是示出圖5的平衡裝置的第二平衡器和第二質(zhì)量體控制電磁體的視圖；圖7是示出用于控制圖5的平衡裝置的構(gòu)造的框圖；圖8是圖5至圖7中示出的平衡裝置的控制流程圖；圖9A和圖9B是示出根據(jù)另一實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將詳細描述實施例，其示例在附圖中示出，其中，相同的標號始終指示相同的部件。圖1是示出根據(jù)一個實施例的洗衣機的構(gòu)造的縱向截面圖。如圖1所示，洗衣機1包括殼體10，形成洗衣機的外觀；桶20，設(shè)置在殼體10內(nèi)； 滾筒30，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在桶20內(nèi)；電機40，驅(qū)動滾筒30。入口 11穿過殼體10的前表面部分而形成，從而通過入口 11將衣物放入滾筒30 的內(nèi)部。通過安裝在殼體10的前表面部分上的門12打開和關(guān)閉入口 11。用于將洗滌水供應(yīng)到桶20的供水管50安裝在桶20上方。供水管50的一端連接到外部供水源(未示出)，供水管50的另一端連接到洗滌劑供應(yīng)裝置52。洗滌劑供應(yīng)裝置52通過連接管M連接到桶20。通過供水管50供應(yīng)的水與洗滌劑通過洗滌劑供應(yīng)裝置52 —起被供應(yīng)到桶20的內(nèi)部。桶20被阻尼器80支撐。阻尼器80將殼體10的內(nèi)下表面與桶20的外表面連接。用于將桶20中的水排放到殼體10的外部的排水泵60和排水管62安裝在桶20的下方。滾筒30包括圓柱形部分31 ；前板32，設(shè)置在圓柱形部分31的前部；后板33，設(shè)置在圓柱形部分31的后部。開口 3 穿過前板32而形成，衣物通過開口 3 被放入到滾筒30中，用于傳遞電機40的動力的驅(qū)動軸42連接到后板33。多個通孔34穿過滾筒30的圓周表面而形成，用于在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間使衣物翻滾的多個提升件35形成在滾筒30的內(nèi)周表面上。驅(qū)動軸42設(shè)置在滾筒30和電機40之間。驅(qū)動軸42的一端連接到滾筒30的后板33，驅(qū)動軸42的另一端延伸到桶20的后壁的外部。當電機對驅(qū)動軸42進行驅(qū)動時，連接到驅(qū)動軸42的滾筒30繞驅(qū)動軸42旋轉(zhuǎn)。用于可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸42的軸承箱70安裝在桶20的后壁上。軸承箱70由鋁合金制成，并且當桶20被注射成型時，軸承箱70被插入到桶20的后壁中。軸承72安裝在軸承箱70和驅(qū)動軸42之間，以使驅(qū)動軸42平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。在洗滌循環(huán)期間，電機40使?jié)L筒30沿規(guī)則方向和相反方向低速旋轉(zhuǎn)，從而使?jié)L筒 30內(nèi)的衣物重復(fù)翻滾，以從衣物去除污物。在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)期間，當電機40使?jié)L筒30沿一個方向高速旋轉(zhuǎn)時，通過施加到衣物的離心力將水與衣物分離。如果在旋轉(zhuǎn)脫水循環(huán)過程中在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間，衣物未均勻地分布在滾筒30 中并且積聚在滾筒30的內(nèi)部的特定區(qū)域，則滾筒30的旋轉(zhuǎn)變得不穩(wěn)定，從而導致振動和噪聲。因此，洗衣機1設(shè)置有平衡裝置100，以使?jié)L筒30的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。圖1示例性地示出了圖5的平衡裝置IOOb應(yīng)用到洗衣機。圖2是示出根據(jù)一個實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖，圖3是沿圖2的 I-I線截取的截面圖。在圖2中，省略了限制單元和阻尼流體。如圖2和圖3所示，平衡裝置IOOa包括平衡器110、限制單元120以及調(diào)節(jié)單元 130。平衡器110包括具有環(huán)形通道111的平衡器室112。質(zhì)量體113可運動地設(shè)置在平衡器110的通道111中。質(zhì)量體113在通道111中運動，以抵消在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間在滾筒30中出現(xiàn)的不平衡負載。平衡器110安裝在滾筒30的前板32上。前部敞開的環(huán)形凹入36形成在滾筒30 的前板32上，平衡器室112容納在凹入36中。平衡器室112通過緊固構(gòu)件37連接到滾筒 30，以被牢固地固定到滾筒30?？蛇x地，平衡器110可以以相同的方式安裝在滾筒30的后板33上。平衡器室112包括環(huán)形室主體112a，環(huán)形室主體11 的一側(cè)敞開；蓋112b，覆蓋室主體11 的敞開側(cè)。通過室主體11 的內(nèi)表面和蓋112b的內(nèi)表面來限定環(huán)形通道 111。平衡器室112的通道111的內(nèi)部填充有阻尼流體114，以防止質(zhì)量體113快速地運動。當力被施加到質(zhì)量體113時，阻尼流體114向質(zhì)量體113施加阻力，從而防止質(zhì)量體 113在通道111內(nèi)快速地運動。阻尼流體114可以是油。阻尼流體114用于在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間與質(zhì)量體113一起使?jié)L筒30平衡。如圖3所示，通道111可具有矩形截面，質(zhì)量體113可具有圓形截面。當質(zhì)量體 113在通道111內(nèi)運動時，阻尼流體114流過通道111的矩形截面的拐角。因此，通過阻尼流體114的流動防止對質(zhì)量體113的運動過量限制。質(zhì)量體113可被設(shè)置為沿通道111的圓周方向延伸的圓柱形形狀。然而，質(zhì)量體 113不限于圓柱形形狀，可選地，質(zhì)量體113可被設(shè)置為多邊形桿狀。此外，質(zhì)量體113的截面可沿通道111的圓周方向變化。限制單元120將質(zhì)量體113限制在平衡器室112內(nèi)，以將質(zhì)量體113固定到平衡器室112。因此，當滾筒30旋轉(zhuǎn)時，質(zhì)量體113相對于平衡器室112運動，但是與平衡器室 112—起旋轉(zhuǎn)。質(zhì)量體113可由永磁體制成，限制單元120可包括磁性體，從而通過磁力將質(zhì)量體 113固定到平衡器室112。另一方面，限制單元120可包括永磁體，質(zhì)量體113可由磁體能吸引的金屬制成。如果質(zhì)量體113由永磁體制成，則限制單元120包括板122，板122沿平衡器室112 的圓周方向延伸且由磁體能吸引的金屬制成。板122被設(shè)置為環(huán)形形狀。多個板122沿平衡器室112的圓周方向布置。如果平衡器室112使用塑料通過注射成型來制造，則板122可在平衡器室112的注射成型工藝期間被插入到平衡器室112中?？蛇x地，板122可被固定到平衡器室112的外表面，或者可通過單獨的固定結(jié)構(gòu)將板122設(shè)置在平衡器室112的外部。板122沿滾筒30的徑向位于通道111的外部。如果板122沿滾筒30的徑向位于通道111的內(nèi)部，則即使質(zhì)量體113通過磁力被固定到平衡器室112，在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間因施加到質(zhì)量體113的離心力導致質(zhì)量體113也可能運動。然而，如果板122位于通道 111的外部，則磁力和離心力沿相同的方向被施加到質(zhì)量體113，從而將質(zhì)量體113穩(wěn)定地固定到平衡器室112。作為平衡器室112中的這種單獨的金屬構(gòu)件的制備的替代，平衡器室112本身可由磁體能吸引的金屬制成。在這種情況下，平衡器殼體112本身用作限制單元。調(diào)節(jié)單元130在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間釋放對質(zhì)量體113的限制，從而允許質(zhì)量體 113因重力而在通道111內(nèi)下落。當質(zhì)量體113經(jīng)過調(diào)節(jié)單元130時，調(diào)節(jié)單元130暫時地釋放對質(zhì)量體113的限制。由此，質(zhì)量體113由于重力而下降，并在通道111內(nèi)運動。調(diào)節(jié)單元130包括電磁體131，電磁體131被設(shè)置為沿抵消質(zhì)量體113和平衡器室 112之間的吸引力的方向產(chǎn)生磁力。當質(zhì)量體113受電磁體131影響時，質(zhì)量體113暫時地下降且相對于平衡器室112 運動，當滾筒30持續(xù)旋轉(zhuǎn)并因此使質(zhì)量體113擺脫電磁體131的影響時，質(zhì)量體113再次被固定到平衡器室112。當質(zhì)量體113經(jīng)過電磁體131時，質(zhì)量體113的運動角度的位移根據(jù)電磁體131 的位置、阻尼流體114的粘度、質(zhì)量體113的質(zhì)量、滾筒30的旋轉(zhuǎn)速度等改變。例如，如圖2 所示，如果電磁體131被安裝并且質(zhì)量體113被設(shè)計為當質(zhì)量體113經(jīng)過電磁體131時運動大約1°的角度，則每當滾筒30旋轉(zhuǎn)一次時，質(zhì)量體113都沿順時針方向運動大約1°的角度。
電磁體131設(shè)置在穿過滾筒30的旋轉(zhuǎn)中心0的水平線H之上，以當質(zhì)量體113的限制被釋放時質(zhì)量體113因重力而有效地運動。電磁體131設(shè)置在桶20的外部，并且設(shè)置在相對于水平線H位于30° -60°的角度范圍內(nèi)的區(qū)域R中。為了允許質(zhì)量體113有效地下降，可使電磁體131靠近水平線H安裝。然而，為了靠近水平線H安裝電磁體131，需要確保在桶20和殼體10之間的單獨的空間，以將電磁體131安裝在該空間中。這導致難以減小洗衣機的尺寸或者難以增加洗衣機的洗滌容量。如圖2所示，當電磁體131被布置在區(qū)域R中時，質(zhì)量體113因重力而有效地運動， 并且沒有必要增加洗衣機1的寬度或者減小洗衣機1的洗滌容量以安裝電磁體131。如圖1和圖2所示，洗衣機1包括負載傳感器82、電磁體驅(qū)動單元84以及控制單元86。負載傳感器82用于感測在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間在滾筒30中產(chǎn)生的不平衡負載的大小和方向，并且包括加速度傳感器以檢測桶20沿豎直方向的加速度。負載傳感器82安裝在阻尼器80中。電磁體驅(qū)動單元84根據(jù)來自控制單元86的控制信號驅(qū)動電磁體131?？刂茊卧?86從負載傳感器82的感測結(jié)果檢測不平衡負載的大小和方向，并控制電磁體131，以使質(zhì)量體113運動到抵消不平衡負載的位置。當沿滾筒30的旋轉(zhuǎn)方向在滾筒30的最高位置之前的90°角度處出現(xiàn)不平衡負載時，出現(xiàn)通過加速度傳感器檢測的加速度分量的最小峰值。利用這種特性檢測施加到滾筒30的不平衡負載的方向(角度位置)。此外，由于加速度分量的波動幅度對應(yīng)于在滾筒 30中出現(xiàn)的不平衡負載的大小，所以當提前發(fā)現(xiàn)波動幅度與不平衡負載的大小之間的關(guān)系時，可基于所述關(guān)系獲得不平衡負載的大小。圖4是圖2的平衡裝置的控制流程圖。在滾筒30高速旋轉(zhuǎn)以使衣物旋轉(zhuǎn)脫水之前，控制單元86使?jié)L筒30以指定的速度 (例如，IOOrpm)旋轉(zhuǎn)(操作S200)。這里，滾筒30在衣物的自由運動受離心力限制的條件下旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量體113通過磁力被固定到平衡器室112。在圖2中，L表示偏心衣物?？刂茊卧?6接收負載傳感器82在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間的感測結(jié)果，因此檢測施加到滾筒30的不平衡負載的大小(操作S2(^)，并且將檢測的不平衡負載的大小與參考值比較(操作S204)。作為操作S204的比較結(jié)果，當判斷出檢測的不平衡負載的大小大于或等于參考值時，則控制單元86控制電磁體驅(qū)動單元84，以將電流施加到電磁體131 (操作S206)。之后，控制單元86判斷是否已過去指定的時間(操作S208)。這里，指定的時間是被設(shè)定為在將電流施加到電磁體131之后使質(zhì)量體113經(jīng)過電磁體131至少一次的時間。當質(zhì)量體113經(jīng)過通電狀態(tài)下的電磁體131時，通過從電磁體131施加的磁力暫時地釋放“質(zhì)量體113被限制到平衡器室112”，質(zhì)量體113因重力而運動。S卩，每當質(zhì)量體 113經(jīng)過通電狀態(tài)下的電磁體131時，質(zhì)量體113下降指定的角度并運動。圖2通過虛線示出了質(zhì)量體113的下降和運動狀態(tài)。當質(zhì)量體113擺脫電磁體131的影響時，質(zhì)量體113 再次被固定到平衡器室112。如果控制單元86判斷出從電流被施加到電磁體131后已過去指定的時間，則控制單元86通過檢測在滾筒30中出現(xiàn)的不平衡負載的大小并且將所述大小與參考值比較，來檢查是否解決了不平衡狀態(tài)。作為檢查結(jié)果，當判斷出不平衡負載的大小小于參考值并因此使質(zhì)量體113位于與偏心衣物相對的位置時，控制單元86判斷電流是否被施加到電磁體131 (操作S210)，當判斷出電流被施加到電磁體131時，控制單元86通過電磁體驅(qū)動單元84使施加到電磁體 131的電流中斷(操作S212)。如上所述，如果通過對質(zhì)量體113的運動主動控制而使在滾筒30中出現(xiàn)的不平衡負載被平衡，則不平衡負載被快速地平衡，因此即使在滾筒30的低速旋轉(zhuǎn)階段的振動也會被有效地減小。在滾筒30中出現(xiàn)的不平衡負載被平衡之后，控制單元86使?jié)L筒30高速旋轉(zhuǎn)，以使衣物旋轉(zhuǎn)脫水。圖5是示出根據(jù)另一實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖，圖6A是示出圖5 的平衡裝置的第一平衡器和第一質(zhì)量體控制電磁體的視圖，圖6B是示出圖5的平衡裝置的第二平衡器和第二質(zhì)量體控制電磁體的視圖。圖6A實際上還示出了第二質(zhì)量體，圖6B實際上還示出了第一質(zhì)量體。此外，圖6A和圖6B示例性地示出了第一質(zhì)量體、第二質(zhì)量體以及離心衣物被設(shè)置在其中的不同構(gòu)造。如圖5、圖6A及圖6B所示，根據(jù)本實施例的平衡裝置IOOb包括第一平衡器140、 第二平衡器150、限制單元120b以及調(diào)節(jié)單元130b。第一平衡器140包括具有環(huán)形第一通道141的第一平衡器室142。第一質(zhì)量體143 可運動地設(shè)置在第一通道141中。第二平衡器150包括具有環(huán)形第二通道151的第二平衡器室152。第二質(zhì)量體153可運動地設(shè)置在第二通道151中。第一通道141的內(nèi)部和第二通道151的內(nèi)部填充有阻尼流體，以防止第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153快速運動。雖然圖5示例性地示出了第一平衡器室142和第二平衡器室152成一體，但是第一平衡器室142和第二平衡器室152可彼此分離。第一平衡器140和第二平衡器150安裝在滾筒30的前板32上。前部敞開的環(huán)形凹入36形成在滾筒30的前板32上，平行地布置的第一平衡器140和第二平衡器150容納在凹入36中(即，第一平衡器140和第二平衡器150沿滾筒30的旋轉(zhuǎn)軸方向堆疊)。可選地，第一平衡器140和第二平衡器150可以以相同的方式安裝在滾筒30的后板33上。第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153分別由永磁體制成，限制單元120b包括分別設(shè)置在第一平衡器室142和第二平衡器室152上的環(huán)形板123和124。通過施加在第一質(zhì)量體143和板123之間的磁力將第一質(zhì)量體143附著到第一平衡器室142，通過施加在第二質(zhì)量體153和板IM之間的磁力將第二質(zhì)量體153附著到第二平衡器室152。調(diào)節(jié)單元130b在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間釋放對質(zhì)量體143和153的限制，從而允許質(zhì)量體143和153因重力而在各自的通道141和151內(nèi)下落。調(diào)節(jié)單元130b包括被設(shè)置為將磁力施加到第一質(zhì)量體143的第一質(zhì)量體控制電磁體133以及被設(shè)置為將磁力施加到第二質(zhì)量體153的第二質(zhì)量體控制電磁體134。電磁體133和134設(shè)置在桶20的外部。電磁體133和134設(shè)置在穿過滾筒30的旋轉(zhuǎn)中心0的水平線H之上，并且設(shè)置在穿過滾筒30的旋轉(zhuǎn)中心0的豎直線V的相同側(cè)。圖7是示出用于控制圖5的平衡裝置的構(gòu)造的框圖。如圖7所示，洗衣機1包括負載傳感器82、第一位置傳感器87、第二位置傳感器88、電磁體驅(qū)動單元84b以及控制單元 86b。 負載傳感器82用于感測在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間在滾筒30中產(chǎn)生的不平衡負載的大小和方向，并且包括加速度傳感器以檢測桶20沿豎直方向的加速度。
第一位置傳感器87和第二位置傳感器88分別圍繞第一平衡器室142和第二平衡器室143安裝，以檢測在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間第一質(zhì)量體143的旋轉(zhuǎn)位置和第二質(zhì)量體153 的旋轉(zhuǎn)位置。第一位置傳感器87和第二位置傳感器88可分別包括通過第一質(zhì)量體143的磁力和第二質(zhì)量體153的磁力操作的開關(guān)、光學傳感器或者超聲波傳感器。控制單元86b從負載傳感器82的感測結(jié)果檢測不平衡負載的大小和方向，并通過不平衡負載的大小和方向確定第一質(zhì)量體143的位置和第二質(zhì)量體153的位置，以有效地抵消不平衡負載。如果使用多個質(zhì)量體(例如，兩個質(zhì)量體)，則施加到這兩個質(zhì)量體的離心力的合力位于與施加到偏心衣物的離心力相反的位置，從而抵消不平衡負載。即，這兩個質(zhì)量體被布置為相對于不平衡負載被施加到其上的軸對稱，每個質(zhì)量體相對于所述軸的角度由不平衡負載的大小確定?？刂茊卧?6b確定哪個質(zhì)量體需要運動以快速地抵消不平衡負載，并且通過電磁體驅(qū)動單元84b將電流施加到第一質(zhì)量體控制電磁體133和第二質(zhì)量體控制電磁體134中的至少一個上，從而使第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153中的至少一個運動到期望的位置。作為一個示例，如果第一質(zhì)量體143、第二質(zhì)量體153以及偏心衣物L如圖6A所示被設(shè)置，則控制單元86b分析施加到第一質(zhì)量體143的離心力Fl的大小和方向、施加到第二質(zhì)量體153的離心力F2的大小和方向以及施加到偏心衣物L的離心力FL的大小和方向?？刂茊卧?6b基于分析結(jié)果確定第一質(zhì)量體143需要運動以使?jié)L筒30平衡，并將電流施加到第一質(zhì)量體控制電磁體133。作為另一個示例，如果第一質(zhì)量體143、第二質(zhì)量體153以及偏心衣物L如圖6B所示被設(shè)置，則控制單元86b確定第二質(zhì)量體153需要運動，并將電流施加到第二質(zhì)量體控制電磁體134。圖6A實際上還示出了第二質(zhì)量體153，圖6B實際上還示出了第一質(zhì)量體143。這里，為了理解方便，可夸大第一質(zhì)量體143的運動和第二質(zhì)量體153的運動。圖8是圖5至圖7中示出的平衡裝置的控制流程圖。在滾筒30高速旋轉(zhuǎn)以使衣物旋轉(zhuǎn)脫水之前，控制單元86b使?jié)L筒30以指定的速度(例如，IOOrpm)旋轉(zhuǎn)(操作S220)。這里，滾筒30在衣物的自由運動受離心力限制的條件下旋轉(zhuǎn)，第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153被固定到第一平衡器室142和第二平衡器室 152?？刂茊卧?6b接收負載傳感器82在滾筒30的旋轉(zhuǎn)期間的感測結(jié)果，因此檢測施加到滾筒30的不平衡負載的大小和方向(操作S22》。此外，控制單元86b接收第一位置傳感器87的感測結(jié)果和第二位置傳感器88的感測結(jié)果，因此檢測第一質(zhì)量體143的位置和第二質(zhì)量體153的位置(操作S224)。之后，控制單元86b將檢測的不平衡負載的大小與參考值比較(操作。作為比較的結(jié)果，當判斷出檢測的不平衡負載的大小大于或等于參考值時，控制單元86b預(yù)測質(zhì)量體143的位置和質(zhì)量體153的位置，以通過力分析抵消不平衡負載(操作S228)。
控制單元86b基于操作的結(jié)果確定哪個質(zhì)量體需要運動以使?jié)L筒30平衡 (操作S230)，并控制電磁體驅(qū)動單元84b，以將電流施加到與被確定的質(zhì)量體對應(yīng)的電磁體，從而使該質(zhì)量體運動(操作S232)。之后，控制單元86b判斷運動的質(zhì)量體是否到達期望的位置(操作S234)。由于在設(shè)計平衡器裝置IOOb時，每當質(zhì)量體經(jīng)過電磁體時質(zhì)量體運動的角度被確定，所以控制單元86b通過計算得到滾筒30的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，直到質(zhì)量體到達期望的位置為止。例如，如果平衡裝置IOOb被設(shè)計為每當質(zhì)量體經(jīng)過電磁體時使質(zhì)量體運動Γ角度，則當?shù)谝毁|(zhì)量體 143需要運動30°角度以使?jié)L筒30平衡時，第一質(zhì)量體143在滾筒30旋轉(zhuǎn)30次之后達到期望的位置。當判斷出運動的質(zhì)量體達到期望的位置時，控制單元86b控制電磁體驅(qū)動單元 84b，以使施加到電磁體的電流中斷(操作S236)?？刂茊卧?6b完成控制以使?jié)L筒30平衡，并增加滾筒30的旋轉(zhuǎn)速度以使衣物旋轉(zhuǎn)脫水。根據(jù)圖5至圖8的實施例的平衡裝置使用多個質(zhì)量體，從而與使用一個質(zhì)量體的平衡裝置相比，更加有效地使?jié)L筒平衡。即，在開始平衡之前的初始旋轉(zhuǎn)脫水階段，如果衣物均勻地分布在滾筒中，從而因衣物而產(chǎn)生的不平衡負載不大，則質(zhì)量體位于相反的位置， 從而防止使?jié)L筒平衡的質(zhì)量體產(chǎn)生不平衡。圖9A和圖9B是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的洗衣機的平衡裝置的構(gòu)造的視圖。圖9A示出了第一平衡器和一對第一質(zhì)量體控制電磁體，圖9B示出了第二平衡器和一對第二質(zhì)量體控制電磁體。如圖9A和圖9B所示的根據(jù)本實施例的平衡裝置IOOc具有與如圖5所示的根據(jù)前述實施例的平衡裝置IOOb相似的構(gòu)造(除了在平衡裝置IOOc中配備有對應(yīng)于多個質(zhì)量體中的每個質(zhì)量體的多個電磁體之外)。如圖9A和9B所示，平衡裝置IOOc包括第一平衡器140、第二平衡器150、一對第一質(zhì)量體控制電磁體133和135、一對第二質(zhì)量體控制電磁體134和136以及控制單元(未示出)。第一平衡器140包括具有環(huán)形第一通道141的第一平衡器室142。第一質(zhì)量體143 可運動地設(shè)置在第一通道141中。第二平衡器150包括具有環(huán)形第二通道151的第二平衡器室152。第二質(zhì)量體153可運動地設(shè)置在第二通道151中。第一平衡器140和第二平衡器150按照與圖5的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)安裝在滾筒30上。第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153分別由永磁體制成，并通過磁力分別附著到第一平衡器室142和第二平衡器室152。第一質(zhì)量體控制電磁體133和135沿第一平衡器室142的圓周方向布置，以將磁力施加到第一質(zhì)量體143。第一質(zhì)量體控制電磁體133和135設(shè)置在穿過滾筒30的旋轉(zhuǎn)中心0的豎直線V的不同側(cè)。第二質(zhì)量體控制電磁體134和136沿第二平衡器室152的圓周方向布置，以將磁力施加到第二質(zhì)量體153，第二質(zhì)量體控制電磁體134和136設(shè)置在豎直線V的不同側(cè)。當電流被施加到設(shè)置在圖9A的右側(cè)的電磁體133或者設(shè)置在圖9B的右側(cè)的電磁體134時，在第一質(zhì)量體143經(jīng)過電磁體133的同時，第一質(zhì)量體143因重力而沿順時針方向運動，或者在第二質(zhì)量體153經(jīng)過電磁體134的同時，第二質(zhì)量體153因重力而沿順時針方向運動。另一方面，當電流被施加到設(shè)置在圖9A的左側(cè)的電磁體135或者設(shè)置在圖9B 的左側(cè)的電磁體136時，在第一質(zhì)量體143經(jīng)過電磁體135的同時，第一質(zhì)量體143因重力而沿逆時針方向運動，或者在第二質(zhì)量體153經(jīng)過電磁體136的同時，第二質(zhì)量體153因重力而沿逆時針方向運動。當洗衣機執(zhí)行操作以使在滾筒30中出現(xiàn)的不平衡負載平衡時，控制單元(未示出)選擇所述一對第一質(zhì)量體控制電磁體133和135中的一個，并選擇所述一對第二質(zhì)量體控制電磁體134和136中的一個，并將電流施加到選擇的電磁體，從而使第一質(zhì)量體143 和第二質(zhì)量體153運動。根據(jù)本實施例，控制單元(未示出)可使第一質(zhì)量體143和第二質(zhì)量體153沿不同的方向運動，從而使?jié)L筒30的旋轉(zhuǎn)更加快速地穩(wěn)定。從以上描述清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的洗衣機及其控制方法主動控制安裝在平衡器中的質(zhì)量體的運動，從而快速地抵消在滾筒中出現(xiàn)的不平衡負載。雖然已經(jīng)示出并描述了一些實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機，包括 殼體；桶，設(shè)置在殼體內(nèi)，以將水容納在桶中；滾筒，設(shè)置在桶內(nèi)，以將衣物容納在滾筒中，并通過從驅(qū)動源傳遞的旋轉(zhuǎn)力旋轉(zhuǎn)； 至少一個平衡器室，安裝在滾筒上，并且設(shè)置有環(huán)形通道，所述通道形成在所述至少一個平衡器室中；至少一個質(zhì)量體，分別可運動地設(shè)置在所述至少一個平衡器室的通道中； 限制單元，將所述至少一個質(zhì)量體限制到所述至少一個平衡器室，以允許所述至少一個質(zhì)量體在所述至少一個質(zhì)量體被固定到所述至少一個平衡器室的條件下旋轉(zhuǎn)；調(diào)節(jié)單元，釋放對所述至少一個質(zhì)量體的限制，以允許所述至少一個質(zhì)量體在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間因重力而下降；控制單元，控制調(diào)節(jié)單元，以使在滾筒中出現(xiàn)的不平衡負載被所述至少一個質(zhì)量體抵消。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其中，所述至少一個質(zhì)量體和限制單元中的一個包括永磁體；所述至少一個質(zhì)量體和限制單元中的另一個包括至少一個磁性體，以通過磁力將所述至少一個質(zhì)量體附著到所述至少一個平衡器室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的洗衣機，其中，調(diào)節(jié)單元包括至少一個電磁體，所述至少一個電磁體圍繞所述至少一個平衡器室設(shè)置，以沿抵消在所述至少一個質(zhì)量體與所述至少一個平衡器室之間施加的吸引力的方向產(chǎn)生磁力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機，其中，所述至少一個電磁體設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的水平線之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的洗衣機，其中，所述至少一個電磁體設(shè)置在相對于水平線位于30° -60°角度范圍內(nèi)的區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機，其中，所述至少一個電磁體包括沿滾筒的圓周方向布置的多個電磁體，其中，所述多個電磁體中的兩個電磁體設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的豎直線的相對側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機，其中，所述至少一個質(zhì)量體包括設(shè)置在不同通道中的第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體， 所述至少一個電磁體包括被設(shè)置為將磁力施加到第一質(zhì)量體的至少一個第一質(zhì)量體控制電磁體以及被設(shè)置為將磁力施加到第二質(zhì)量體的至少一個第二質(zhì)量體控制電磁體。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機，還包括負載傳感器，感測在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間施加到滾筒的不平衡負載的大小和方向； 位置傳感器，感測所述至少一個質(zhì)量體的旋轉(zhuǎn)位置，其中，控制單元基于負載傳感器的感測結(jié)果和位置傳感器的感測結(jié)果確定所述至少一個質(zhì)量體的位置，以抵消不平衡負載，并且控制所述至少一個電磁體以使所述至少一個質(zhì)量體運動到確定的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的洗衣機，其中，所述至少一個質(zhì)量體包括永磁體，限制單元包括環(huán)形板，設(shè)置在平衡器室上，沿滾筒的徑向位于所述通道的外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的洗衣機，其中，所述至少一個平衡器室是由塑料制成的注射成型產(chǎn)品， 所述環(huán)形板被插入到所述至少一個平衡器室中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗衣機，其中，滾筒包括圓柱形部分以及分別設(shè)置在所述圓柱形部分的前部和后部的前板和后板， 所述至少一個平衡器室包括被設(shè)置為沿滾筒的旋轉(zhuǎn)軸方向堆疊的第一平衡器室和第二平衡器室，第一平衡器室和第二平衡器室安裝在前板和后板的至少一個上。
12.一種洗衣機的控制方法，所述洗衣機具有滾筒、安裝在滾筒上的至少一個平衡器室以及可運動地設(shè)置在所述至少一個平衡器室中的至少一個質(zhì)量體，所述控制方法包括在所述至少一個質(zhì)量體相對于所述至少一個平衡器室的運動受限制的條件下使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)；檢測施加到滾筒的不平衡負載的大小；如果檢測的不平衡負載的大小大于或等于參考值，則將電流施加到圍繞所述至少一個平衡器室設(shè)置的至少一個電磁體，以使所述至少一個質(zhì)量體因重力而下降。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，所述至少一個質(zhì)量體包括第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體，第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體被設(shè)置為使第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體沿不同的通道可運動，所述控制方法還包括 感測施加到滾筒的不平衡負載的方向； 檢測第一質(zhì)量體的位置和第二質(zhì)量體的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中，所述至少一個電磁體包括設(shè)置在穿過滾筒的旋轉(zhuǎn)中心的豎直線的相同側(cè)的第一質(zhì)量體控制電磁體以及第二質(zhì)量體控制電磁體，將電流施加到所述至少一個電磁體的步驟包括選擇第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體中的至少一個質(zhì)量體，并將電流施加到與第一質(zhì)量體和第二質(zhì)量體中的所述至少一個質(zhì)量體對應(yīng)的電磁體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，還包括 確定所述至少一個質(zhì)量體的位置，以抵消不平衡負載；計算滾筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，直到所述至少一個質(zhì)量體到達確定的位置為止； 當已完成計算的滾筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)時，使施加到所述至少一個電磁體的電流中斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種洗衣機及其控制方法，在該洗衣機中，平衡器的性能得到改善。該洗衣機包括至少一個平衡器室，設(shè)置有環(huán)形通道；至少一個質(zhì)量體，可運動地設(shè)置在所述通道中；限制單元，將所述至少一個質(zhì)量體限制到所述至少一個平衡器室，以允許所述至少一個質(zhì)量體在所述至少一個質(zhì)量體被固定到所述至少一個平衡器室的條件下旋轉(zhuǎn)；調(diào)節(jié)單元，釋放對所述至少一個質(zhì)量體的限制，以允許所述至少一個質(zhì)量體在滾筒的旋轉(zhuǎn)期間因重力而下降；控制單元，控制調(diào)節(jié)單元，以使不平衡負載被所述至少一個質(zhì)量體抵消。
文檔編號D06F33/02GK102443999SQ20111014673
公開日2012年5月9日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者姜明順, 李武炯, 金成鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社