Стиральная машина барабанного типа
Стиральная машина барабанного типа содержит узел бака для стирки, амортизатор для упругого поддержания бака в опорном положении и датчик вибрации. Узел бака включает в себя бак для стирки, установленный в баке барабан и электродвигатель, закрепленный на нижней части бака и соединенный с нижней частью барабана для обеспечения вращения барабана. Опорное положение и центр тяжести узла бака смещены к электродвигателю от диаметральной плоскости, которая проходит через центр бака и перпендикулярна оси вращения. Опорное положение отстоит дальше от электродвигателя вдоль горизонтального направления, чем центр тяжести. Датчик вибрации выдает первый сигнал и второй сигнал, соответствующие составляющей вибрации части бака вдоль первого направления и составляющей вибрации вдоль второго направления, перпендикулярного первому направлению. Часть бака находится между диаметральной плоскостью бака и его загрузочным отверстием. Устройство управления определяет на основании первого сигнала и второго сигнала, выдаваемых датчиком вибрации, имеет или нет белье во вращающемся барабане передний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к загрузочному отверстию барабана, и имеет или нет белье во вращающемся барабане задний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к нижней части барабана. Стиральная машина дает возможность регистрировать дисбаланс белья, даже когда белье смещено в барабане по направлению к его нижней части. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.
ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение относится к стиральной машине барабанного типа, содержащей вращающийся барабан, вращаемый вокруг оси вращения, проходящей под наклоном или горизонтально.
Фиг.7 изображает вид в разрезе обычной стиральной машины 501 барабанного типа. Обычная стиральная машина 501 барабанного типа содержит корпус 506, имеющий отверстие для загрузки/разгрузки, образованное в нем, бак 503 для стирки, упруго поддерживаемый амортизатором 570 и расположенный в корпусе 506, электродвигатель 505, установленный на задней стороне бака 506 для стирки, вращающийся барабан 502, расположенный в баке 503 для стирки, дверь 509, прикрепленную к корпусу 506 для открытия и закрытия отверстия для загрузки/разгрузки, и упругий уплотняющий элемент 541, установленный на отверстии в корпусе 506. Бак 503 для стирки, вращающийся барабан 502 и электродвигатель 505 собраны вместе для формирования узла 507 бака для стирки. Вращающийся барабан 502 имеет множество отверстий, образованных в нем. Бак 503 для стирки соединяется на отверстии с отверстием для загрузки/разгрузки в корпусе 506. Вращающийся барабан 502 имеет отверстие, образованное в нем, для соединения с отверстием для загрузки/разгрузки корпуса 506 и отверстием бака 503 для стирки. Вращающийся барабан 502 приводится в движение электродвигателем 505 для вращения вокруг оси 502A вращения, которая проходит под наклоном или горизонтально от отверстия к задней стороне. После открытия двери 509 белье загружают во вращающийся барабан 502 и разгружают из вращающегося барабана 502 через отверстие бака 503 для стирки и отверстие вращающегося барабана 502. Упругий уплотняющий элемент выполнен из упругого материала, такого как резина, для уплотнения между дверью 509 и баком 503 для стирки на отверстии после сжатия между баком 503 для стирки и дверью 509.
Поскольку вращающийся барабан 502 проходит горизонтально или под наклоном, белье и вода смещаются в нижней части барабана при остановке барабана. В данный момент при начале вращения вращающегося барабана 502 белье и вода, смещенные в нижней части, часто могут создавать вибрацию. После завершения процесса стирки или процесса полоскания белье содержит некоторое количество воды и смещено в нижней части вращающегося барабана 502. Затем во время вращения на высокой скорости для удаления воды из белья при процессе отжимания вращающийся барабан 502 может начать вибрировать и заставлять бак 503 для стирки, жестко соединенный через электродвигатель 505 с вращающимся барабаном 502, создавать чрезмерную вибрацию. Эта вибрация может вызвать чрезмерные вибрацию и шум на стиральной машине 501.
В процессе отжимания вращающийся барабан вращается при скорости в широком диапазоне от низкой скорости до высокой скорости. Когда белье не распределено равномерно вдоль оси 502A вращения, вращающийся барабан 502 может чрезмерно отклоняться в зависимости от скорости вращения, соответственно ударяясь о бак 502 для стирки и производя шум. Особенно в случае, когда белье смещено в переднюю часть барабана вдоль оси 502A вращения, вращающийся барабан 502 может отклоняться больше, чем в случае, когда белье смещено по направлению к задней части барабана.
Обычная стиральная машина барабанного типа, раскрытая в JP2006-311884A, содержит датчик вибрации для регистрации составляющих вибрации бака 503 для стирки вдоль разных направлений. Когда белье распределено в значительной степени неравномерно, вращающийся барабан 502 вибрирует таким образом, что ось 502A вращения описывает боковую поверхность конической формы, имеющей вершину, удерживаемую электродвигателем 505. Эта стиральная машина регистрирует положение белья, имеющего большой вес в соответствии с зарегистрированными составляющими вибрации, и определяет, смещено ли белье по направлению к передней стороне и распределено ли неравномерно во вращающемся барабане 502.
В стиральной машине 501 частота вибрации вращающегося барабана 502 изменяется в зависимости от веса вращающегося барабана 502, включая белье и положение белья. Если частота вибрации вращающегося барабана 502 почти равна резонансной частоте бака 503 для стирки, узел 507 бака для стирки может сильно вибрировать и создавать шум. Просачивание капель воды или выплескивание воды могут иметь место во время процесса стирки, процесса полоскания и процесса отжимания. Материал упругого уплотняющего элемента 541 является относительно жестким для создания давления уплотнения, достаточного для предотвращения чрезмерного сжатия, чтобы предотвратить прохождение капель воды или выплескивание воды между упругим уплотняющим элементом 541 и дверью 509 во время процесса стирки, процесса полоскания или процесса отжимания. Этот жесткий элемент может вызвать передачу вибрации бака 506 для стирки через упругий уплотняющий элемент 541 корпусу 506 и вызвать вибрацию корпуса 506. Если частота вибрации почти равна резонансной частоте корпуса 506, корпус 506 создает сильную вибрацию и влияет на вибрацию узла 507 бака для стирки. В этом случае обычная стиральная машина 501 барабанного типа, изображенная на фиг.7, может не определить точно дисбаланс белья во вращающемся барабане 502, который в значительной степени влияет на другие элементы.
Для решения указанных проблем была создана стиральная машина барабанного типа, содержащая корпус, узел бака для стирки, расположенный в корпусе, амортизатор для упругого поддержания бака для стирки в опорном положении, датчик вибрации для регистрации вибрации бака для стирки. Узел бака для стирки содержит бак для стирки, имеющий отверстие, вращающийся барабан, установленный в баке для стирки, и электродвигатель, закрепленный на нижней части бака для стирки и соединенный с нижней частью вращающегося барабана для вращения вращающегося барабана вокруг оси вращения. Вращающийся барабан выполнен с возможностью размещения белья. Опорное положение и центр тяжести узла бака для стирки смещены к электродвигателю от диаметральной плоскости, которая проходит через центр бака для стирки и которая перпендикулярна оси вращения. Опорное положение расположено дальше от электродвигателя вдоль горизонтального направления, чем центр тяжести. Датчик вибрации выдает первый сигнал и второй сигнал, соответствующие составляющей вибрации части бака для стирки вдоль первого направления и составляющей вибрации вдоль второго направления, перпендикулярного первому направлению соответственно. Часть бака для стирки находится между диаметральной плоскостью бака для стирки и отверстием бака для стирки. Устройство управления определяет на основании первого и второго сигналов, выдаваемых датчиком вибрации, имеет или нет белье во вращающемся барабане передний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к отверстию вращающегося барабана, и имеет или нет белье во вращающемся барабане задний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к нижней части вращающегося барабана.
Устройство управления может быть выполнено с возможностью определения чрезмерного переднего дисбаланса посредством определения, равна амплитуда первого сигнала, выдаваемого датчиком вибрации, первой пороговой величине или превышает ее, и определения чрезмерного заднего дисбаланса посредством определения, равна амплитуда второго сигнала, выдаваемого датчиком вибрации, второй пороговой величине или превышает ее.
Предпочтительно корпус имеет отверстие для загрузки/разгрузки, сообщающееся с отверстием бака для стирки, и который дополнительно содержит:
- дверь для открытия и закрытия отверстия для загрузки/разгрузки, и
- упругий уплотняющий элемент, расположенный на отверстии для загрузки/разгрузки в корпусе для обеспечения уплотнения между дверью и баком для стирки на отверстии бака для стирки.
Такая стиральная машина барабанного типа дает возможность регистрировать дисбаланс белья, даже когда белье смещено во вращающемся барабане по направлению к нижней части вращающегося барабана.
Далее изобретение будет пояснено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид в разрезе стиральной машины барабанного типа в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения,
фиг.2 - принципиальная электрическая схема стиральной машины барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления изобретения,
фиг.3A-3C - графики вибрации бака для стирки стиральной машины барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления,
фиг.4 изображает график амплитуды вибрации стиральной машины барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления,
фиг.5 изображает график вибрации стиральной машины барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления,
фиг.6A и 6B изображают схемы последовательности операций, иллюстрирующие работу стиральной машины барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления,
фиг.7 изображает вид в разрезе обычной стиральной машины барабанного типа.
На фиг.1 изображен вид в разрезе стиральной машины 1 барабанного типа в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Стиральная машина 1 содержит корпус 6 и узел 7 бака для стирки, установленный в корпусе 6. Узел 7 бака для стирки содержит бак 3 для стирки, вращающийся барабан 2, расположенный в баке 3 для стирки, опору 68, прикрепленную к баку 3 для стирки, и электродвигатель 5, прикрепленный к баку 3 для стирки. Электродвигатель 5 соединен через вращающийся вал 2B с вращающимся барабаном 2 для вращения вращающегося барабана 2 вокруг оси 2A вращения. Вращающийся вал 2B поддерживается опорой 68. Вращающийся барабан 2 содержит боковую стенку 2E и нижнюю часть 2F, соединенную с вращающимся валом 2B, которая обращена к электродвигателю 5. Боковая стенка 2E вращающегося барабана 2 имеет цилиндрическую форму, проходящую вдоль оси 2A вращения. Боковая стенка 2E содержит множество отверстий 2G, образованных в ней. Вращающийся барабан 2 содержит отверстие 2C, образованное в нем напротив нижней части 2F. Отверстие 2C открывается по направлению к передней стороне корпуса 6 и расположено на оси 2A вращения. Бак 3 для стирки содержит отверстие 3C, образованное в нем. Отверстие 3C открывается по направлению к передней стороне корпуса 6 и расположено на оси 2A вращения. Корпус 6 содержит отверстие 6C для загрузки/разгрузки, образованное в нем. Отверстие 6C открывается по направлению к передней стороне и расположено на оси 2A вращения для загрузки и разгрузки белья, постиранного во вращающемся барабане 2. Отверстие 2C, отверстие 3C и отверстие 6C для загрузки/разгрузки соединяются друг с другом на оси 2A вращения. Ось 2A вращения наклонена вниз от отверстия 2C к нижней части 2F вращающегося барабана 2. Ось 2A вращения может проходить горизонтально. Бак 3 для стирки содержит боковую стенку 3F и нижнюю часть 3F, обращенные соответственно к боковой стенке 2F и нижней части 3F вращающегося барабана 2. Отверстие 3C в баке 3 для стирки расположено напротив нижней части 3F. Поскольку электродвигатель 5 и опора 68, имеющие большой вес, расположены на нижней части 3F бака 3 для стирки, центр G1 тяжести узла 7 бака для стирки расположен рядом с задней стороной или электродвигателем 5, но не в центре C1 узла 7 бака для стирки, следовательно, делая узел 7 бака для стирки неустойчивым. Узел 7 бака для стирки или бак 3 для стирки поддерживаются с помощью амортизатора 70 в опорном положении Q1. Опорное положение Q1 находится напротив электродвигателя 5 около центра G1 тяжести вдоль горизонтального направления 1H. Более конкретно, опорное положение Q1 расположено дальше вдоль горизонтального направления 1H от электродвигателя 5, чем центр G1 тяжести. Цилиндрическая пружина 71 расположена между опорным соединительным элементом 75, закрепленным на верхней стороне бака 3 для стирки, и верхней стороной корпуса 6 для удерживания узла 7 бака для стирки (бака 3 для стирки) в направлении, противоположном электродвигателю 5. Цилиндрическая пружина 72 расположена под опорным положением Q1 амортизатора 70 и между задней стороной узла 7 бака для стирки и задней стороной корпуса 6. Цилиндрическая пружина 72 защищает узел 7 бака для стирки от наклона к задней стороне по направлению к электродвигателю 5. Таким образом, узел 7 бака для стирки поддерживается при максимальной защите от вибрации амортизатором 70 и цилиндрическими пружинами 71 и 72. Образована диаметральная плоскость S1, проходящая перпендикулярно к оси 2A вращения и через центр C1 бака для стирки (узла 7 бака для стирки). Вдоль направления 2H, в котором проходит ось 2A вращения, и опорное положение Q1 амортизатора 70 и центр G1 тяжести расположены больше назад или ближе к электродвигателю 5, чем диаметральная плоскость S1. То есть опорное положение Q1 и центр G1 тяжести узла 7 бака для стирки приближаются к электродвигателю 5 от диаметральной плоскости S1, которая проходит через центр C1 бака 3 для стирки и которая перпендикулярна оси 2A вращения. Расстояние L1 между диаметральной плоскостью S1 и опорным положением Q1 больше расстояния L2 между диаметральной плоскостью S1 и центром G1 тяжести. Вдоль горизонтального направления 1H опорное положение Q1 не располагается назад за центр G1 тяжести, то есть между центром G1 тяжести и электродвигателем 5. Однако опорное положение Q1 расположено рядом с центром G1 тяжести вдоль горизонтального направления 1H, следовательно, подавляя вибрацию задней части узла 7 бака для стирки. Датчик 40 вибрации расположен в положении 3G на баке 3 для стирки между отверстием 3C и диаметральной плоскостью S1 бака 3 для стирки для регистрации составляющих вибрации в положении 3G вдоль разных направлений, перпендикулярных друг другу.
Дверь 9 установлена на отверстии 6C для загрузки/разгрузки в корпусе 6. Упругий уплотняющий элемент 41 установлен на отверстии 6C для загрузки/разгрузки корпуса 6. Когда дверь 9 открыта, белье, которое необходимо стирать, загружают во вращающийся барабан 2 и выгружают из него через отверстие 3C в баке 3 для стирки, отверстие 2C во вращающемся барабане 2 и отверстии 6C для загрузки/разгрузки в корпусе 3. Упругий уплотняющий элемент 41 выполнен из упругого материала, такого как резина, для уплотнения между дверью 9 и баком 3 для стирки на отверстии 3C при сжатии между дверью 9 и баком 3 для стирки на отверстии 3C.
Фиг.2 изображает принципиальную электрическую схему стиральной машины 1 барабанного типа. Стиральная машина 1 барабанного типа содержит нагнетательный вентилятор 17 для подачи горячего воздуха во вращающийся барабан 2 и нагреватели 18 и 19 для генерации горячего воздуха, таким образом, имея функцию сушильного устройства. Устройство 20 управления контролирует работу каждого элемента и ввод команды пользователя и управляет рядом операций, выполняемых стиральной машиной 1. Операции включают в себя процесс стирки для стирки белья, процесс полоскания для полоскания белья, процесс отжимания для удаления воды из прополосканного белья и операцию сушки для сушки отжатого белья.
Переменный ток от источника 31 переменного тока выпрямляется выпрямителем 32 и сглаживается сглаживающей схемой, включающей в себя в основном меловую катушку индуктивности и сглаживающий конденсатор 34, таким образом, получая источник постоянного тока (DC). Мощность постоянного тока (DC) приводит в действие электродвигатель 5 через преобразователь 26, таким образом, обеспечивая вращение электродвигателя. Устройство 20 управления в соответствии с командой, введенной с устройства 21 ввода, и рабочим состоянием, зарегистрированным датчиками, управляет вращением электродвигателя 5 и работой нагрузок, таких как клапан 64 для подачи воды, клапан 13 для слива воды, нагнетающий вентилятор 17, нагреватели 18 и 19 и другие элементы, посредством приведения в действие задающего устройства 37 для нагрузок.
Электродвигателем 5 является бесщеточный электродвигатель постоянного тока, включающий в себя статор, имеющий трехфазную проводку 5A, 5B и 5C, ротор, содержащий двухполюсный магнит и трехпозиционные датчики 24A, 24B и 24C для регистрации положения ротора. Преобразователь 26 содержит переключающие элементы 26A-26F для приведения в действие электродвигателя 5 с помощью способа широтно-импульсной модуляции (PWM). Позиционные датчики 24A-24C выдают сигналы, указывающие положение ротора, и передают сигналы в устройство 20 управления для приведения в действие задающего устройства 25, которое включает и выключает переключающие элементы 26A-26F для подачи питания в трехфазную проводку 5A, 5B и 5C статора, управляемого с помощью способа широтно-импульсной модуляции (PWM), таким образом, обеспечивая вращение ротора при заданной скорости вращения. Устройство 20 управления содержит детектор 24 скорости вращения. Каждый раз, когда один из сигналов, выдаваемых позиционными датчиками 24A-24C, изменяется, детектор 24 скорости вращения измеряет период времени переменного сигнала и рассчитывает скорость вращения ротора на основании данного периода времени.
Поскольку ось 2A вращения вращающегося барабана 2 проходит горизонтально или под наклоном, белье и вода во вращающемся барабане 2 могут смещаться вниз при вращении вращающегося барабана 2. Бак 3 для стирки, поддерживающий вращающийся барабан 2, поддерживается упругим амортизатором 70 и цилиндрическими пружинами 71 и 72 в корпусе 6 и может легко вибрировать при вращении вращающегося барабана 2. Во время процесса отжимания вращающийся барабан 2 вращается при более высокой скорости в диапазоне от 1000 об/мин до 1600 об/мин для удаления воды из белья. Во время процесса отжимания белье, содержащее воду, после процесса стирки или процесса полоскания, и имеющее большой вес, может собираться вместе неравномерно во вращающемся барабане 2. В случае, когда белье смещается, бак 3 для стирки, поддерживающий вращающийся барабан 2, создает большую вибрацию, таким образом, вызывая чрезмерную вибрацию и шум стиральной машины 1. Упругий уплотняющий элемент 41 для уплотнения между дверью 9 и узлом 7 бака для стирки (баком 3 для стирки) прижимается под действием значительного давления уплотнения к двери 9 и баку 3 для стирки для предотвращения прохождения капель воды или выплескивания воды между дверью 9 и баком 3 для стирки. Упругий уплотняющий элемент 41 выполнен из относительно жесткого упругого материала. Этот материал обеспечивает передачу вибрации, создаваемой узлом 7 бака для стирки (баком 3 для стирки), корпусу 6, в основном через упругий уплотняющий элемент 41, чем через амортизатор 70. Следовательно, корпус 6 может входить в резонанс с баком 3 для стирки.
Обычная стиральная машина 501 барабанного типа, изображенная на фиг.7, регистрирует контакты вращающегося барабана 502 с баком 3 для стирки. Когда резонансная вибрация бака 503 для стирки, вызванная вибрацией вращающегося барабана 502, происходит при первичной резонансной скорости вращения около 120 об/мин, при вторичной резонансной скорости вращения около 250 об/мин или при более высокой скорости вращения, превышающей 1000 об/мин, сам узел 507 бака для стирки сильно вибрирует. Чрезмерный шум, производимый в результате такой сильной вибрации узла 507 бака для стирки, не устраняется посредством регистрации только прямого контакта между вращающимся барабаном 502 и баком 503 для стирки. Для подавления чрезмерного шума стиральная машина обязательно регистрирует передний дисбаланс, при котором белье собирается в передней части во вращающемся барабане 502, и задний дисбаланс, при котором белье собирается в задней части во вращающемся барабане 502. Работа вращающегося барабана 502 во время вибрации может отличаться от работы бака 503 для стирки, независимо от положения смещенного белья. Это может вызвать повреждение электродвигателя 505, соединенного с вращающимся барабаном 502 и баком 503 для стирки.
В стиральной машине 1 барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления образована диаметральная плоскость S1, проходящая перпендикулярно оси 2A вращения бака 3 для стирки и через центр C1 на оси 2A вращения. Центр G1 тяжести узла 7 бака для стирки расположен на расстоянии L2 от диаметральной плоскости S1 и находится ближе к электродвигателю 5 по сравнению с диаметральной плоскостью S1. Опорное положение Q1 опорного амортизатора 70 отстоит на расстоянии L1 от диаметральной плоскости S1 и находится ближе к электродвигателю 5 по сравнению с диаметральной плоскостью S1. Опорное положение Q1 выдвинуто вдоль горизонтального положения 1H по сравнению с центром G1 тяжести. При этих условиях вибрация в нижней части 3F бака 3 для стирки взаимосвязана с вибрацией в передней части отверстия 3C бака 3 для стирки. Датчик 40 вибрации формирует и выдает сигнал, указывающий амплитуды элементов вдоль разных направлений вибрации в передней части бака 3 для стирки. На основании амплитуды вибрации устройство 20 управления определяет, смещено ли белье вперед от диаметральной плоскости S1 по направлению к отверстию 3C или назад от диаметральной плоскости S1 по направлению к нижней части 3F и электродвигателю 5.
Как показано на фиг.1, датчик 40 вибрации формирует сигналы, соответствующие смещению SFFR, смещению SFLR и смещению SFUD передней части бака 3 для стирки вследствие вибрации бака 3 для стирки соответственно. Смещение SFFR бака 3 для стирки происходит вдоль направления FR вперед и назад, параллельного оси 2A вращения. Смещение SFLR бака 3 для стирки происходит вдоль направления LR вправо и влево, перпендикулярного оси 2A вращения и параллельного горизонтальному направлению 3H. Смещение SFUD бака 3 для стирки происходит вдоль направления UD вверх и вниз, перпендикулярного оси 2A вращения и параллельного вертикальному направлению 1V. Датчик 40 вибрации в соответствии с данным вариантом осуществления может быть реализован с помощью датчика 3D ускорения, регистрирующего составляющие ускорения, однако может регистрировать составляющие скорости или смещения. Датчик 40 вибрации необязательно может регистрировать одно из смещения SFLR вдоль направления LR вправо и влево и смещения SFUD вдоль направления UD вверх и вниз бака 3 для стирки в точке 3G.
Фиг.3A иллюстрирует смещения SFFR, SFLR и SFUD бака 3 для стирки и соответствующие амплитуды AFFR, AFLR и AFUD смещений SFFR, SFLR и SFUD, зарегистрированные датчиком 40 вибрации, когда белье весом 500 г распределено при переднем дисбалансе, при котором белье смещено от диаметральной плоскости S1 по направлению к отверстию 3C бака 3 для стирки. Фиг.3B иллюстрирует смещения SFFR, SFLR и SFUD бака 3 для стирки и соответствующие амплитуды AFFR, AFLR и AFUD смещений SFFR, SFLR и SFUD, зарегистрированные датчиком 40 вибрации, когда белье весом 500 г распределено при заднем дисбалансе, при котором белье смещено от диаметральной плоскости S1 по направлению к нижней части 3F бака 3 для стирки.
Фиг.3C иллюстрирует смещения SFFR, SFLR и SFUD бака 3 для стирки и соответствующие амплитуды AFFR, AFLR и AFUD смещений SFFR, SFLR и SFUD, зарегистрированные датчиком 40 вибрации, когда белье весом 500 г распределено при центральном дисбалансе, при котором белье смещено на диаметральную плоскость S1. Проиллюстрированные смещения SFFR, SFLR и SFUD и амплитуды AFFR, AFLR и AFUD фактически получены в виде сигналов, таких как напряжения или токи.
Как показано на фиг.3A-3C, передний дисбаланс, задний дисбаланс и центральный дисбаланс взаимосвязаны с амплитудами AFFR, AFLR и AFUD. Амплитуды AFLR и AFUD при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B, меньше амплитуд AFLR и AFUD при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A. Амплитуда AFLR при центральном дисбалансе, изображенном на фиг.3C, находится между амплитудой AFLR при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A, и амплитудой AFLR при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B. Амплитуда AFUD при центральном дисбалансе, изображенном на фиг.3C, находится между амплитудой AFUD при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A, и амплитудой AFUD при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B. Амплитуда AFFR при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A, меньше амплитуд AFLR и AFUD при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A. Амплитуда AFFR при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B, больше амплитуд AFLR и AFUD при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B. Амплитуда AFFR при центральном дисбалансе, изображенном на фиг.3C, меньше амплитуды AFFR при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A, и амплитуды AFLR при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B. Амплитуда AFFR при заднем дисбалансе, изображенном на фиг.3B, по существу, равна амплитуде AFFR при переднем дисбалансе, изображенном на фиг.3A. Таким образом, передний дисбаланс, задний дисбаланс и центральный дисбаланс, при которых белье смещено, взаимосвязаны с амплитудами AFFR, AFLR и AFUD и возрастающими скоростями, периодами времени и фазами смещений SFFR, SFLR и SFUD. Составляющая (смещение SFLR) вибрации вдоль направления LR и составляющая (смещение SFLR) вибрации вдоль направления LR в передней части бака 3 для стирки перпендикулярны оси 2A вращения и отличаются только силой тяжести, следовательно, являясь подобными друг другу, поскольку вращение вращающегося барабана 2 влияет одинаково. Смещение SFLR, составляющая вибрации в передней части бака 3 для стирки вдоль направления LR, изменяется раньше смещения SFFR, составляющей вибрации вдоль направления FR. То есть фаза смещения SFLR опережает фазу смещения SFFR.
В случае, когда существует значительный дисбаланс веса белья, вращающийся барабан 2 может вибрировать, в то время как ось 2A вращения описывает боковую поверхность конической формы с вершиной, удерживаемой на электродвигателе 5. Даже когда вибрация вращающегося барабана большая, амплитуда вибрации в положении рядом с электродвигателем 5 является небольшой, следовательно, в данном положении нет контакта с баком 3 для стирки. Однако электродвигатель 5 при вибрации может вызвать вибрацию всего бака 3 для стирки, включая переднюю часть, поскольку электродвигатель имеет большой вес. Передняя часть и задняя часть узла 7 бака для стирки отличаются друг от друга характером вибрации и резонансной вибрацией. Таким образом, в зависимости от состояния дисбаланса белья, на вибрацию узла 7 бака для стирки может влиять не только вибрация передней части бака 3 для стирки, но также вибрация задней части бака 3 для стирки рядом с нижней частью 3F, и может возникать чрезмерный шум.
Смещения SFFR, SFLR и SFUD бака 3 для стирки являются составляющими вибрации вдоль трех разных направлений в передней части бака 3 для стирки. Передняя часть бака 3 для стирки находится ближе к отверстию 3C, чем диаметральная плоскость S1. Смещения SFFR, SFLR и SFUD регистрируются датчиком 40 вибрации и коррелируются с составляющими вибрации вдоль трех направлений в задней части бака 3 для стирки. Задняя часть бака 3 для стирки находится ближе к нижней части 3F, чем диаметральная плоскость S1. Фиг.4 иллюстрирует амплитуды AFLR и AFFR вибрации бака 3 для стирки и амплитуду ARLR вибрации вдоль направления LR в задней части около нижней части 3F бака 3 для стирки, когда белье смещено при заднем дисбалансе, при котором белье смещено от диаметральной плоскости S1 к нижней части 3F бака 3 для стирки. Как показано на фиг.4, амплитуда AFFR вибрации в передней части вдоль направления FR вперед и назад подобна амплитуде ARLR вибрации в задней части вдоль направления LR вправо и влево. Датчик 40 измеряет амплитуду AFFR вибрации в передней части вдоль направления вперед и назад, и устройство 20 управления может рассчитать амплитуду ARLR вибрации в задней части вдоль направления LR вправо и влево на основании амплитуды AFFR. Датчик 40 вибрации расположен в передней части и ближе к отверстию 3C, чем диаметральная плоскость S1, и выдает сигналы, точно указывающие вибрацию в передней части бака 3 для стирки.
Операция стиральной машины 1 барабанного типа, определяющая на основании вибрации в передней части бака 3 для стирки распределено или нет белье во вращающемся барабане 2 при переднем дисбалансе или при заднем дисбалансе, будет описана ниже. Датчик 40 вибрации выдает сигнал, указывающий составляющую вибрации вдоль направления FR назад и вперед, параллельного оси 2A вращения вращающегося барабана 2, и выдает сигнал, указывающий составляющую вибрации вдоль направления LR вправо и влево, перпендикулярного оси 2A вращения вращающегося барабана 2 и параллельного горизонтальному направлению 3H составляющих вибрации передней части бака 3 для стирки вдоль разных направлений. Устройство 20 управления выделяет из сигналов смещение SFLR вдоль направления LR вправо и влево в передней части бака 3 для стирки и смещение SFFR вдоль направления FR вперед и назад в передней части бака 3 для стирки. Фиг.5 иллюстрирует смещение SFLR вдоль направления LR вправо и влево и смещение SFFR вдоль направления FR вперед и назад.
Как описано выше, смещение SFLR вдоль направления LR вправо и влево изменяется раньше смещения SFFR вдоль направления FR вперед и назад. Когда смещение SFLR вдоль направления LR вправо и влево не достигает заданного контрольного уровня B1, то есть когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR влево и вправо меньше контрольного уровня B1, устройство 20 управления определяет, что белье не распределено при переднем дисбалансе или заднем дисбалансе. Когда смещение SFLR вдоль направления LR влево и право достигает заданного контрольного уровня B1, то есть когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше контрольного уровня B1, устройство 20 управления определяет, что белье распределено или при переднем дисбалансе, или заднем дисбалансе.
В случае когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше контрольного уровня B1, когда увеличение ΔB смещения SFFR вдоль направления FR вперед и назад во время заданного периода ΔT времени от момента P времени, в котором смещение SFFR увеличивается от уровня, меньшего контрольного уровня B1, до контрольного уровня B1, равно или больше заданной величины B2, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при переднем дисбалансе. Когда увеличение ΔB меньше величины B2, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при заднем дисбалансе.
В качестве альтернативы, в случае когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше контрольного уровня B1, когда возрастающая скорость ΔB/ΔT, отношение увеличения ΔB к заданному периоду ΔT времени, равна или больше заданной величины B3, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при переднем дисбалансе. Когда возрастающая скорость ΔB/ΔT меньше величины B3, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при заднем дисбалансе.
Операция стиральной машины 1 барабанного типа, определяющая на основании вибрации в передней части бака 3 для стирки, чрезмерно ли смещено распределение белья во вращающемся барабане 2 при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, будет описана ниже. Белье смещается больше в переднюю часть бака 3 для стирки, то есть дальше от диаметральной плоскости S1 к отверстию 3C бака 3 для стирки при чрезмерном переднем дисбалансе, чем при переднем дисбалансе. Подобным образом белье смещается больше в заднюю часть бака 3 для стирки, то есть дальше от диаметральной плоскости S1 к нижней части 3F бака 3 для стирки при чрезмерном заднем дисбалансе, чем при заднем дисбалансе. При определении, что белье распределено при переднем дисбалансе в соответствии с указанным способом, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше заданной пороговой величины A1. При определении, что белье распределено при переднем дисбалансе, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при переднем дисбалансе, а не при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево меньше заданной пороговой величины A1. Заданная пороговая величина A1 для определения, распределено или нет белье при чрезмерном дисбалансе, больше заданного контрольного уровня B1 для определения, распределено или нет белье или при переднем дисбалансе, или заднем дисбалансе. Подобным образом при определении, что белье распределено при заднем дисбалансе в соответствии с указанным способом, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад равна или больше заданной пороговой величины A2. При определении, что белье распределено при заднем дисбалансе в соответствии с указанным способом, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при заднем дисбалансе, а не при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад меньше пороговой величины A2. Когда белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления приводит вращающийся барабан 2 во вращение для равномерного распределения белья во вращающемся барабане 2 или останавливает вращение вращающегося барабана 2 и информирует пользователя о том, что белье чрезмерно смещено во вращающемся барабане 2. Вибрация при чрезмерном заднем дисбалансе воздействует на узел 7 бака для стирки, особенно на электродвигатель 5 и опору 68 больше, чем вибрация при чрезмерном переднем дисбалансе. Следовательно, заданная пороговая величина A2 для проверки, распределено или нет белье при чрезмерном заднем дисбалансе, устанавливается меньшей, чем заданная пороговая величина A1 для проверки, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе.
На основании сигналов, выдаваемых датчиком 40 вибрации, регистрирующим вибрацию в передней части бака 3 для стирки, устройство 20 управления определяет, что белье не распределено ни при переднем дисбалансе, ни при заднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR смещения SFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево меньше заданного контрольного уровня B1. То есть устройство 20 управления необязательно может определять на основании амплитуды AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево и амплитуды AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе или при чрезмерном заднем дисбалансе. В этом случае устройство управления необязательно может определять на основании смещения SFFR вдоль направления FR вперед и назад, распределено или нет белье или при переднем дисбалансе, или при заднем дисбалансе. Кроме того, устройство 20 управления необязательно может даже зарегистрировать смещения SFFR.
В стиральной машине 1 барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления контрольный уровень B1 для определения, распределено ли белье при переднем дисбалансе или при заднем дисбалансе, равен или больше 15 мм, в то время как период ΔT времени для определения, распределено или нет белье при заднем дисбалансе, составляет 2 секунды, и контрольный уровень B2 равен или больше 1 мм. Заданная пороговая величина A1 для определения, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе, равна 25 мм, в то время как заданная пороговая величина A2 для определения, распределено или нет белье при чрезмерном заднем дисбалансе, равна 20 мм. Однако эти величины не ограничиваются описанными выше величинами.
Устройство 20 управления хранит пороговую величину A1 и пороговую величину A2, которая меньше пороговой величины A1. В качестве альтернативы устройство 20 управления может хранить пороговую величину A1 и заданную разность A3 для определения пороговой величины A2, получаемой посредством вычитания разности A3 из пороговой величины A1 для определения, распределено или нет белье при чрезмерном заднем дисбалансе. Эта операция может корректировать пороговую величину A2 после корректировки пороговой величины A1. В качестве альтернативы для регистрации чрезмерного заднего дисбаланса устройство 20 управления может рассчитать сумму амплитуды AFFR вдоль направления FR вперед и назад и заданную разность A3. Устройство 20 управления может определить, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда сумма равна или больше пороговой величины A1, и определить, что белье не распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда сумма меньше пороговой величины A1.
В качестве альтернативы устройство 20 управления может определить, что белье распределено при переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR смещения SFLR в передней части бака 3 для стирки вдоль направления LR влево и вправо меньше контрольного уровня B1. Поскольку смещение SFLR регистрируется раньше смещения SFFR вдоль направления FR вперед и назад, белье не распределено ни при переднем дисбалансе, ни при заднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR меньше контрольного уровня B1, таким образом, не создается чрезмерная вибрация.
Когда количество белья является небольшим, белье обычно перемещается к нижней части 2F вращающегося барабана 2. В этом случае белье обычно смещается в заднюю часть от диаметральной плоскости 1 по направлению к нижней части 3F бака 3 для стирки, то есть распределяется при заднем дисбалансе. В случае, в котором белья меньше заданного количества, когда амплитуда AFLR вдоль направления LR вправо и влево равна или больше контрольного уровня B1, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при заднем дисбалансе, а не то, что белье распределено или при переднем дисбалансе, или при заднем дисбалансе. С помощью этой операции устройство 20 управления быстро определяет, распределено или нет белье при чрезмерном заднем дисбалансе, в то время как устройство управления не определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе. Поскольку количество белья взаимосвязано с нагрузкой во время вращения вращающегося барабана 2, ток, проходящий от преобразователя 26 к электродвигателю 5, в начальный момент вращения вращающегося барабана 2 изменяется в зависимости от количества белья. Чем больше количества белья, тем проходит больший ток. Детектор 29 тока регистрирует ток в преобразователе 26 на основании напряжения между обоими концами резистора 28, соединенного последовательно с преобразователем 26. Устройство 20 управления, таким образом, может определить количество белья на основании зарегистрированного тока.
Устройство 20 управления увеличивает скорость вращения вращающегося барабана 2 в сторону заданной скорости вращения до тех пор, пока устройство управления не определит, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или при чрезмерном заднем дисбалансе. При определении, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или при чрезмерном заднем дисбалансе перед увеличением скорости вращения вращающегося барабана 2 до заданной скорости, если скорость вращения вращающегося барабана 2 ниже контрольной скорости вращения, которая ниже заданной скорости, устройство 20 управления временно уменьшает скорость вращения вращающегося барабана 2 или прекращает вращение вращающегося барабана 2. Затем устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для поворота вращающегося барабана 2 на угол, меньший пол-оборота, для поворота вращающегося барабана 2 в обратном направлении на угол, меньший одного оборота, и для поворота вращающегося барабана 2 в предыдущем направлении на угол, меньший одного оборота, таким образом, повторяя дугообразные повороты барабана. Таким образом, устройство 20 управления устраняет чрезмерный дисбаланс, при котором белье чрезмерно смещено. Затем устройство 20 управления снова увеличивает скорость вращения вращающегося барабана 2 в сторону заданной скорости вращения. Таким образом, устройство 20 управления завершает процесс отжимания без чрезмерного дисбаланса. В качестве альтернативы устройство 20 управления может увеличить скорость вращения вращающегося барабана 2 после устранения чрезмерного дисбаланса и удерживать скорость вращения барабана при контрольной скорости вращения, когда скорость вращения барабана достигает контрольной скорости вращения. В этом случае устройство 20 управления вращает вращающийся барабан 2 в течение периода времени, который длиннее периода времени, в течение которого устройство управления вращает вращающийся барабан 2 при заданной скорости вращения. С помощью данной операции устройство 20 управления завершает процесс отжимания без чрезмерного дисбаланса, хотя контрольная скорость вращения ниже заданной скорости вращения. Контрольная скорость вращения определяется для защиты стиральной машины 1 от повреждения, даже когда устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном дисбалансе. Контрольная скорость вращения в соответствии с вариантом осуществления колеблется в пределах от около 660 об/мин до 900 об/мин.
Как описано, устройство 20 управления стиральной машины 1 барабанного типа определяет на основании вибрации в передней части бака 3 для стирки, распределено ли белье во вращающемся барабане 2 при переднем дисбалансе или при заднем дисбалансе без регистрации вибрации в задней части бака 3 для стирки от диаметральной плоскости S1 к нижней части 3F.
Операция стиральной машины 1 барабанного типа, выполняющая процесс отжимания для удаления воды из белья, будет описана ниже. Фиг.6A и 6B изображают схемы последовательности операций, иллюстрирующие работу вращающегося барабана 2 во время процесса отжимания. Бак 3 для стирки входит в резонанс, когда скоростью вращения вращающегося барабана 2 является первичная резонансная скорость вращения и вторичная резонансная скорость вращения. В соответствии с данным вариантом осуществления первичная резонансная скорость вращения составляет 120 об/мин, и вторичная резонансная скорость вращения составляет 240 об/мин, хотя они не ограничиваются этими скоростями. Заданной скоростью вращения вращающегося барабана 2 является максимальная скорость вращения, например, 1600 об/мин в соответствии с данным вариантом осуществления, но не ограничивается этим.
При запуске процесса отжимания устройство 20 управления устанавливает число N для расчета количества возникновений чрезмерного дисбаланса белья, задавая начальное значение «1» для числа N (N=1) (Этап 100). Затем вода из бака 3 для стирки сливается, и выполняется процесс распутывания для распутывания белья во вращающемся барабане 2 (Этап 102). Во время процесса распутывания устройство 20 управления управляет электродвигателем для поворота вращающегося барабана 2 при заданной скорости распутывания (например, 40 об/мин) на угол, больший 90 градусов и меньший 180 градусов для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов, и резко останавливает вращение. Затем устройство 20 управления поворачивает вращающийся барабан 2 при скорости распутывания в обратном направлении на угол, меньший одного оборота для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов и резко прекращает вращение. Устройство 20 управления дополнительно поворачивает вращающийся барабан 2 при скорости распутывания в предыдущем направлении на угол, меньший одного оборота для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов, и резко прекращает вращение, таким образом, периодически дугообразно поворачивая барабан. Во время этой операции большая сила инерции прилагается к белью, зацепленному с боковой стенкой 2E вращающегося барабана 2, под действием этой силы белье отцепляется от боковой стенки вращающегося барабана 2 и опускается в направлении, противоположном направлению, в котором белье поднимается. Во время этой операции распутывается отцепленное белье при перемещении белья вдоль дугообразного вращения в противоположных направлениях, и белье равномерно распределяется в направлениях вперед, назад, влево и вправо во вращающемся барабане 2.
Затем устройство 20 управления постепенно увеличивает скорость вращения вращающегося барабана 2 до такой заданной скорости (например, 70 об/мин), при которой белье зацепляется с внутренней поверхностью вращающегося барабана 2 (Этап 103). Затем устройство 20 управления дополнительно увеличивает скорость вращения вращающегося барабана 2 до первой заданной скорости вращения (например, 80 об/мин), которая ниже первой резонансной скорости вращения узла 7 бака для стирки и удерживает первую скорость вращения (Этап 104A). Устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном дисбалансе (Этап 104B). В этот момент устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном дисбалансе, только на основании смещения SFLR бака для стирки вдоль направления LR вправо и влево, которое отображает как передний дисбаланс, так и задний дисбаланс, в то время как устройство 20 управления не определяет это на основании смещения SFFR бака 3 для стирки вдоль направления FR вперед и назад. В частности, устройство 20 управления определяет, что белье распределено при дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше пороговой величины A11 и не определяет, что белье распределено при дисбалансе, когда амплитуда меньше пороговой величины A11. Пороговая величина A11 больше пороговой величины A1 и равна 40 мм в соответствии с данным вариантом осуществления. Когда белье распределено при чрезмерном дисбалансе, скорость вращения вращающегося барабана 2 не является постоянной и изменяется нестабильно. Устройство 20 управления может определять, что белье распределено при чрезмерном дисбалансе на этапе 104B, когда позиционные датчики 24A, 24B и 24C не выдают сигналы через заданные интервалы, вместо этого сравнивая амплитуду AFLR с пороговой величиной A11.
Если устройство 20 управления определяет на этапе 104B, что белье распределено при чрезмерном дисбалансе, устройство 20 управления определяет, равно или больше число N четырех (Этап 105). При определении на этапе 105, что число N меньше четырех, устройство 20 управления временно прекращает вращение вращающегося барабана 2 (Этап 106). Затем устройство управления увеличивает число N на 1 (Этап 107) и выполняет процесс распутывания на этапе 102.
Если число N равно или больше четырех на этапе 105, устройство 20 управления определяет, что процесс распутывания на этапе 102 не устраняет чрезмерный дисбаланс белья и определяет, равно или больше число N 10. Если число N меньше на этапе 108, устройство 20 управления подает воду во вращающийся барабан 2 для устранения чрезмерного дисбаланса белья (Этап 110). В процессе на этапе 110, подобном процессу на этапе 102, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для поворота вращающегося барабана 2 при заданной скорости распутывания (например, 40 об/мин) на угол, больший 90 градусов и меньший 180 градусов, для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов и резко прекращает вращение. Затем устройство 20 управления поворачивает вращающийся барабан 2 в обратном направлении на угол, меньший одного оборота для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов, и резко прекращает вращение. Устройство 20 управления дополнительно поворачивает вращающийся барабан 2 в предыдущем направлении на угол, меньший одного оборота для подъема белья в угловое положение, большее 90 градусов и меньшее 180 градусов, и резко прекращает вращение, таким образом, периодически дугообразно поворачивая барабан. Во время этой операции большая сила инерции прикладывается к белью, зацепленному с боковой стенкой 2E вращающегося барабана 2, под действием этой силы белье отцепляется от боковой стенки вращающегося барабана 2 и опускается в направлении, противоположном направлению, в котором белье поднимается. Во время этой операции распутывается отцепленное белье при перемещении белья вдоль дугообразного вращения в противоположных направлениях, и белье равномерно распределяется в направлениях вперед, назад, влево и вправо во вращающемся барабане 2.
Если число N равно 10 на этапе 108, устройство 20 управления определяет, что дисбаланс белья не устранен и указывает чрезмерный дисбаланс при остановке работы стиральной машины 1 барабанного типа (Этап 109).
Если устройство 20 управления не определяет в течение заданного периода времени на этапе 104B, что белье распределено при чрезмерном дисбалансе, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для увеличения скорости вращения вращающегося барабана 2 до первичной резонансной скорости вращения (например, эквивалентной 120 Гц) узла 7 бака для стирки и поддерживает резонансную скорость вращения в течение заданного периода времени (Этап 111A). На этапе 111A устройство 20 управления может осуществлять вращение вращающегося барабана 2 при скорости вращения (например, в диапазоне от 120 об/мин до 140 об/мин), которая близка к первичной резонансной скорости вращения. В то время как вращающийся барабан 2 вращается при указанной скорости, устройство 20 управления определяет передний дисбаланс и задний дисбаланс белья на основании смещений SFLR и SFFR и амплитуд AFLR и AFFR вибрации в передней части бака 3 для стирки, контрольного уровня B1 и увеличения ΔB в соответствии с указанным способом. Устройство 20 управления дополнительно определяет чрезмерный передний дисбаланс и чрезмерный задний дисбаланс белья (Этап 111B). В качестве альтернативы для определения на этапе 111B, распределено ли белье или при переднем дисбалансе, или при заднем дисбалансе, устройство 20 управления может определить, что белье распределено при переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше амплитуды AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад, и определяет, что белье распределено при заднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево меньше амплитуды AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад, вместо способа, изображенного на фиг.5, использующего увеличение ΔB смещения SFFR. На этапе 111B устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше пороговой величины A12, и не определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево меньше пороговой величины A12. Подобным образом устройство 20 управления определяет на этапе 111B, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад равна или больше пороговой величины A22, и не определяет, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад меньше пороговой величины A22. Обычно вибрация, особенно составляющая вибрации вдоль направления LR вправо и влево, имеющая частоту, почти равную первичной резонансной скорости вращения узла 7 бака для стирки, больше вибрации, имеющей частоту, близкую к вторичной резонансной скорости вращения. В этом отношении пороговая величина A12 на этапе 111B установлена равной 40 мм, которая больше пороговой величины A1 (25 мм). Пороговая величина A22 установлена до уровня менее 24 мм.
Если устройство 20 управления определяет на этапе 111B, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления определяет на этапе 105, равно или больше число N четырех. Затем устройство 20 управления может выполнять процесс распутывания на этапе 102 или может устранить чрезмерный дисбаланс на этапе 110, или может остановить работу стиральной машины 1 барабанного типа на этапе 109.
Если устройство 20 управления не определяет в течение заданного периода времени на этапе 111B, что белье распределено или при чрезмерном переднем дисбалансе, или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для увеличения скорости вращения вращающегося барабана 2 до вторичной резонансной скорости вращения (например, эквивалентной 240 Гц) узла 7 бака для стирки и удерживает резонансную скорость вращения в течение заданного периода времени (Этап 112A). На этапе 112A устройство 20 управления может вращать вращающийся барабан 2 при скорости вращения (например, в диапазоне от 141 об/мин до 330 об/мин), которая выше скорости на этапе 111B и почти равна вторичной резонансной скорости вращения. При вращении вращающегося барабана 2 при указанной выше скорости вращения устройство 20 управления проверяет передний дисбаланс и задний дисбаланс на основании смещений SFLR и SFFR и амплитуд AFLR и AFFR вибрации в передней части бака 3 для стирки, контрольного уровня B1 и увеличения ΔB в соответствии с указанным способом. Затем устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе (Этап 112B). На этапе 112B устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше пороговой величины A13 и не определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR меньше пороговой величины A13. Подобным образом устройство 20 управления определяет на этапе 112B, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад равна или больше пороговой величины A23, и не определяет, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR меньше пороговой величины A23. Пороговая величина A13 на этапе 112B установлена равной 25 мм, которая равна пороговой величине A1. Пороговая величина A23 установлена равной 20 мм, которая равна пороговой величине A2.
Если устройство 20 управления определяет на этапе 112B, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления проверяет на этапе 105, равно или больше число N четырех. Затем, как описано выше, устройство 20 управления выполняет процесс распутывания на этапе 102 или устраняет чрезмерный дисбаланс на этапе 110, или останавливает работу стиральной машины 1 барабанного типа на этапе 109.
Если устройство 20 управления не определяет в течение заданного периода времени на этапе 112B, что белье распределено или при чрезмерном переднем дисбалансе, или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для вращения вращающегося барабана 2 при контрольной скорости вращения (например, в диапазоне от 880 об/мин до 900 об/мин), которая выше скоростей вращения на этапах 112A и 112B в течение заданного периода времени (Этап 113A). При вращении вращающегося барабана 2 при указанной контрольной скорости вращения устройство 20 управления проверяет передний дисбаланс и задний дисбаланс белья на основании смещений SFLR и SFFR и амплитуд AFLR и AFFR вибрации в передней части бака 3 для стирки, контрольного уровня B1 и увеличения ΔB в соответствии с указанным способом. Затем устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе (Этап 113B). На этапе 113B устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше пороговой величины A14 и не определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR меньше пороговой величины A14. Подобным образом устройство 20 управления определяет на этапе 113B, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад равна или больше пороговой величины A24, и определяет, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR меньше пороговой величины A24. Пороговые величины A14 и A24 на этапе 113B установлены равными пороговым величинам A13 и A23 на этапе 113B соответственно.
Если устройство 20 управления определяет на этапе 113B, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления проверяет на этапе 105, равно или больше число N четырех. Затем устройство 20 управления выполняет процесс распутывания на этапе 102 или устраняет чрезмерный дисбаланс на этапе 110, или останавливает работу стиральной машины 1 барабанного типа на этапе 109.
Если устройство 20 управления не определяет в течение заданного периода времени на этапе 113B, что белье распределено или при чрезмерном переднем дисбалансе, или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для увеличения скорости вращения вращающегося барабана 2 от контрольной скорости вращения в сторону заданной скорости вращения (например, 1600 об/мин), которая является максимальной скоростью вращения вращающегося барабана 2 (Этап 114A). В то время как вращающийся барабан 2 вращается при скорости вращения на этапе 114A, устройство 20 управления проверяет передний дисбаланс и задний дисбаланс белья на основании смещений SFLR и SFFR и амплитуд AFLR и AFFR вибрации в передней части бака 3 для стирки, контрольного уровня B1 и увеличения ΔB в соответствии с указанным способом. Затем устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе (Этап 114B). На этапе 114B устройство 20 управления определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше пороговой величины A15 и не определяет, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR меньше пороговой величины A15. Подобным образом устройство 20 управления определяет на этапе 114B, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад равна или больше пороговой величины A25, и не определяет, что белье распределено при чрезмерном заднем дисбалансе, когда амплитуда AFFR меньше пороговой величины A25. Поскольку скорость вращения вращающегося барабана 2 выше на этапе 114B, устройство 20 управления устанавливает пороговую величину A15, равную 12 мм, которая меньше пороговой величины A14 вследствие механической прочности узла 7 бака для стирки, и уменьшает пороговую величину A14 при увеличении скорости вращения. Подобным образом устройство 20 управления устанавливает пороговую величину A25, равную 10 мм, которая меньше пороговых величин A24 и A15, и уменьшает пороговую величину A25 при увеличении скорости вращения. В качестве альтернативы для определения на этапе 114B, распределено или нет белье при переднем дисбалансе или заднем дисбалансе, устройство 20 управления может определять, что белье распределено при переднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево равна или больше амплитуды AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад, и определять, что белье распределено при заднем дисбалансе, когда амплитуда AFLR вибрации вдоль направления LR вправо и влево меньше амплитуды AFFR вибрации вдоль направления FR вперед и назад, вместо способа, изображенного на фиг.5, использующего увеличение ΔB смещения SFFR.
Если устройство 20 управления не определяет на этапе 114B, что белье распределено или при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления определяет, достигла или нет скорость вращения вращающегося барабана 2 заданной скорости вращения (Этап 115).
Если устройство 20 управления определяет на этапе 115, что скорость вращения вращающегося барабана 2 достигает заданной скорости вращения, устройство 20 управления поддерживает вращение вращающегося барабана 2 при заданной скорости вращения в течение заданного периода времени (Этап 116A) и прекращает вращение вращающегося барабана 2 (Этап 117) для завершения процесса отжимания. Если устройство 20 управления не определяет на этапе 115, что скорость вращения вращающегося барабана 2 достигает заданной скорости вращения, устройство 20 управления управляет электродвигателем 5 для увеличения скорости вращения вращающегося барабана 2 в сторону заданной скорости вращения. В то время как вращающийся барабан 2 вращается на этапе 114B, устройство 20 управления проверяет передний дисбаланс и задний дисбаланс белья на основании смещений SFLR и SFFR и амплитуд AFLR и AFFR вибрации в передней части бака 3 для стирки, контрольного уровня B1 и увеличения ΔB в соответствии с указанным способом. Затем устройство 20 управления определяет, распределено или нет белье при чрезмерном переднем дисбалансе и чрезмерном заднем дисбалансе.
Если устройство 20 управления определяет на этапе 112B, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе, устройство 20 управления поддерживает вращение вращающегося барабана 2 в течение заданного периода времени при скорости вращения (которая выше контрольной скорости вращения и ниже заданной скорости вращения), при которой устройство 20 управления определяет на этапе 114B, что белье распределено при чрезмерном переднем дисбалансе или чрезмерном заднем дисбалансе (Этап 116B). Затем устройство 20 управления прекращает вращение вращающегося барабана 2 для завершения процесса отжимания (Этап 117). Заданный период времени на этапе 116B для поддержания скорости вращения вращающегося барабана 2 длиннее заданного периода времени на этапе 116A для поддержания заданной скорости вращения вращающегося барабана 2.
Как изложено выше, стиральная машина 1 барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления 1 эффективно регистрирует чрезмерный дисбаланс при первичной резонансной скорости вращения и вторичной резонансной скорости вращения, который может вызывать чрезмерную вибрацию узла 7 бака для стирки, и надежно защищает узел 7 бака для стирки от возникновения чрезмерных вибрации и шума.
Стиральная машина 1 барабанного типа в соответствии с вариантом осуществления 1 регистрирует распределение белья на основании амплитуд и фаз сигналов, таких как сигналы напряжения и сигналы тока, выдаваемых датчиком 40 вибрации. Сигналы изменяются в соответствии с изменением смещений, скорости вращения и ускорения и выдаются датчиком 40 вибрации.
Стиральная машина 1 барабанного типа регистрирует распределение белья на основании смещений SFLR и SFFR бака 3 для стирки вдоль направления LR вправо и влево и направления FR вперед и назад соответственно вызванных вибрацией. Поскольку смещение SFLR бака 3 для стирки вдоль направления LR вправо и влево подобно смещению SFUD бака 3 для стирки вдоль направления UD вверх и вниз, устройство 20 управления может регистрировать распределение белья на основании смещений SFUD и SFFR. В качестве альтернативы распределение белья может быть зарегистрировано на основании смещения, вызванного вибрацией в передней части бака 3 для стирки вдоль направления, перпендикулярного оси 2A вращения и смещения SFFR, вызванного вибрацией, параллельной оси 2A вращения. Стиральная машина 1 барабанного типа регистрирует распределение белья на основании смещения вибрации в передней части бака 3 для стирки. Поскольку формы колебаний смещений SFLR, SFFR и SFUD, изображенные на фиг.3A-3C, близки к синусоидальным колебаниям, зависимость фаз и амплитуд форм колебаний не изменяется даже после того, как формы колебаний дифференцируются или интегрируются. Устройство 20 управления стиральной машины 1 барабанного типа в соответствии с данным вариантом осуществления может регистрировать распределение белья на основании скорости или ускорения вибрации в передней части бака 3 для стирки.
Настоящее изобретение не ограничивается указанным вариантом осуществления.
Стиральная машина барабанного типа в соответствии с настоящим изобретением может определять дисбаланс белья во вращающемся барабане, даже когда белье смещено по направлению к нижней части вращающегося барабана, следовательно, применим в стиральной машине барабанного типа, которая выполняет конкретную операцию, когда белье распределено при чрезмерном дисбалансе.
1. Стиральная машина барабанного типа, содержащая:
корпус;
узел бака для стирки, включающий в себя:
бак для стирки, установленный в корпусе, причем бак для стирки имеет отверстие, образованное в нем, и нижнюю часть, расположенную напротив отверстия;
вращающийся барабан, установленный в баке для стирки и выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения, причем вращающийся барабан имеет боковую стенку и нижнюю часть, и боковая стенка имеет цилиндрическую форму, параллельную оси вращения, а нижняя часть вращающегося барабана расположена на оси вращения и обращена к нижней части бака для стирки, при этом вращающийся барабан выполнен с возможностью размещения белья и имеет отверстие, которое расположено на оси вращения и напротив нижней части вращающегося барабана, причем отверстие вращающегося барабана сообщается с отверстием бака для стирки, и
электродвигатель, закрепленный на нижней части бака для стирки и соединенный с нижней частью вращающегося барабана для обеспечения вращения вращающегося барабана вокруг оси вращения;
амортизатор для упругого поддержания бака для стирки в опорном положении;
устройство управления для управления электродвигателем; и датчик вибрации для регистрации вибрации бака для стирки, при этом
ось вращения вращающегося барабана проходит горизонтально или под наклоном вниз от отверстия вращающегося барабана по направлению к нижней части вращающегося барабана,
опорное положение и центр тяжести узла бака для стирки смещены к электродвигателю от диаметральной плоскости, которая проходит через центр бака для стирки и которая перпендикулярна оси вращения,
опорное положение отстоит дальше от электродвигателя по горизонтальному направлению, чем центр тяжести,
датчик вибрации выполнен с возможностью выдачи первого сигнала и второго сигнала, соответствующих составляющей вибрации части бака для стирки по первому направлению и составляющей вибрации вдоль второго направления, перпендикулярного первому направлению, соответственно, причем часть бака для стирки находится между диаметральной плоскостью бака для стирки и отверстием бака для стирки, и
устройство управления выполнено с возможностью определения на основании первого сигнала и второго сигнала, выдаваемых датчиком вибрации, имеет или нет белье во вращающемся барабане передний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к отверстию вращающегося барабана, и имеет или нет белье во вращающемся барабане задний дисбаланс, при котором белье смещено от диаметральной плоскости по направлению к нижней части вращающегося барабана.
2. Стиральная машина по п.1, в которой первое направление перпендикулярно оси вращения, а второе направление параллельно оси вращения.
3. Стиральная машина по п.1 или 2, в которой устройство управления выполнено с возможностью определения чрезмерного переднего дисбаланса посредством определения, равна амплитуда первого сигнала, выдаваемого датчиком вибрации, первой пороговой величине или превышает ее, и определения чрезмерного заднего дисбаланса посредством определения, равна амплитуда второго сигнала, выдаваемого датчиком вибрации, второй пороговой величине или превышает ее.
4. Стиральная машина по п.3, в которой корпус имеет отверстие для загрузки/разгрузки, сообщающееся с отверстием бака для стирки, и которая дополнительно содержит
дверь для открытия и закрытия отверстия для загрузки/разгрузки и
упругий уплотняющий элемент, расположенный на отверстии для загрузки/разгрузки в корпусе для обеспечения уплотнения между дверью и баком для стирки на отверстии бака для стирки.
5. Стиральная машина по п.1, в которой корпус имеет отверстие для загрузки/разгрузки, сообщающееся с отверстием бака для стирки, и которая дополнительно содержит
дверь для открытия и закрытия отверстия для загрузки/разгрузки и
упругий уплотняющий элемент, расположенный на отверстии для загрузки/разгрузки в корпусе для обеспечения уплотнения между дверью и баком для стирки на отверстии бака для стирки.
