专利名称：洗衣装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣装置，例如洗衣机或带脱水机的洗衣机。
洗衣机执行洗涤循环，其通常包括洗衣机的滚筒以高速旋转从而甩干滚筒内的衣服的周期。由于高旋转速度可使衣服更干燥，使衣服从洗衣机中取出之后所需的干燥时间更短，因此存在着对能以高旋转速度进行操作的洗衣机的需求。高旋转速度还可缩短从衣服中分离出一定量水分所需的旋转循环的时间长度。现有洗衣机的旋转速度可高达1800转/分钟。
为了使洗衣机能在高旋转速度下操作，必须适当地没计滚筒/缸体组件，更重要的是，滚筒内部的负载应围绕滚筒的内周壁均匀地分布。如果负载没有绕滚筒均匀地分布，那么在滚筒旋转时就会出现质量不平衡，这会导致滚筒产生旋转和平移振动。这种振动会引起令人讨厌的噪音以及其它不希望发生的效果如洗衣机“发生移动”，而且还会增加作用在滚筒的驱动系统上的应力。在极度的不平衡状态下，较大的滚筒位移会导致滚筒撞击容纳它的缸体，引起噪音并可能对洗衣机造成损害。滚筒内的负载特性和大小，以及使用者对滚筒加载的方式会在洗涤循环结束时显著地影响滚筒的平衡。
许多洗衣机设置成在漂洗循环结束和旋转循环开始之间以约83转/分钟的相对较低的滚筒旋转速度执行分布循环。分布循环目的在于在旋转循环之前使漂洗好的衣服均匀地分布。
已经知道有一些洗衣机包括某些形式的系统，其在分布循环之后可监控负载是否充分地平衡或是否存在不平衡状态。这就防止了对洗衣机的损害。如果洗衣机确定滚筒内的负载是不平衡的，则它会尝试重新分布负载。重新分布负载的一种方式是在进行另一次分布循环之前进行短暂的洗涤动作，即，翻滚和反向翻滚。另一种重新分布负载的已知方式是将水引入滚筒内，使衣服从滚筒壁上分开，旋转滚筒并随后再次甩出水分以期衣服会分布地更好。然而，这通常是无效的并且浪费水。当洗衣机无法充分地重新分布滚筒内的负载时，通常会进行旋转循环并且以较低的速度使负载旋转，这会使得衣服无法充分甩干，而且不能让使用者满意。
本发明寻求提供一种更有效的重新分布滚筒内的负载的方式。
因此，本发明的第一方面提供了一种洗衣装置，其包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒，此滚筒包括至少两个可旋转的部分和一个能使滚筒旋转的驱动器，使得在这两个相邻的可旋转部分之间会发生相对旋转，所述装置还包括使洗衣装置进行洗衣循环的控制器，洗衣循环包括滚筒高速旋转的旋转循环，其中在旋转循环之前，控制器设置成可检测滚筒内的负载是否不平衡，如果存在不平衡，则控制器通过使驱动器驱动滚筒的可旋转部分进行相对旋转而使洗衣装置重新分布负载。
使所述滚筒部分进行相对旋转的步骤的优点在于，与其它已知的方法相比，它可以更有效地重新分布滚筒内的负载。这是因为所述滚筒部分的相对旋转对靠在滚筒壁上的衣服具有剪切作用。滚筒的相对旋转在滚筒叶片(如果安装了的话)的辅助下可将衣服从滚筒壁上松开。它还有助于将一团湿的漂洗好的衣服分开，而传统的翻滚动作趋于使衣服卷到一起。这就可允许负载更均匀和更快速地分布。它还可以不用水就重新分布负载，因此更加经济。
滚筒的所述部分最好在相同或不同的速度下沿相反的方向旋转。或者，滚筒的各个所述部分也可沿相同的方向在不同的速度下旋转。
本发明的另一方面提供了用于洗衣装置的控制器以及操作洗衣装置的方法。
现在将参考附图来介绍本发明的实施例，在附图中
图1是洗衣机的整体剖视图；图2显示了图1所示洗衣机的控制系统；图3显示了图1所示洗衣机的滚筒在反转操作过程中的操作；图4是图2所示控制系统为控制图1所示洗衣机而执行的方法的流程图。
图1显示了包括有外壳12的洗衣机10，外壳12内设有固定缸体40。滚筒50安装于缸体40内以便绕轴线85旋转。缸体40除了入口21和出口22之外具有水密性。洗衣机10包括一个能以已知方式接受洗涤剂的肥皂托盘20。至少一个进水口23与肥皂托盘20连通，并且设有用于与洗衣机10的使用环境中的供水源相连接的适当装置。在肥皂托盘20与缸体40之间设有导管21，从而允许通过进水口23引入的水进入到缸体40中。缸体40具有位于滚筒50下方的污水槽26。排水管28与污水槽26相通并通向出水口30，水可通过出水口30从洗衣机10中排出。还设有水泵42，使得在洗衣机10所进行的洗涤循环的适当阶段允许水从污水槽26中抽到出水口30。
滚筒50可通过轴80而绕轴线80可旋转地安装。轴80以已知的方式安装，允许缸体40在滚筒50绕轴80旋转的同时保持固定。轴80由安装在洗衣机10的外壳12内的电动机(未示出)可旋转地驱动。在外壳12的前面板12a上设有门66，从而允许进入到滚筒50内部。通过门66可以在洗涤循环开始前将洗涤负载放入滚筒50内，并且在洗涤循环结束时将其从滚筒50中取出。
滚筒50包括两个部分60，70，其安装成使得两者能相对旋转。这种滚筒在国际专利申请W099/58753中有全面的介绍。通常来说滚筒部分60，70沿相反的方向相对旋转，即，一个部分顺时针旋转而另一部分逆时针旋转，但它们也可以一起沿相同的方向旋转。滚筒50以悬臂梁的方式安装在远离门66的缸体40的壁上。第一外旋转部分60支撑在中空的圆柱形轴81上。在缸体40的后壁与中空的圆柱形轴81之间设有向心推力轴承82。外旋转部分60的尺寸设置成可基本上填满缸体40的内部。具体地说，外旋转部分60具有从中空的圆柱形轴81朝向缸体40的圆柱形壁延伸的通常为圆柱形的后壁63，通常平行于缸体40的圆柱形壁并从缸体40的后壁63朝向前壁延伸的通常为圆柱形的壁564，以及从圆柱形壁61朝向门66延伸的通常为环形的前壁面64。在外旋转部分60的壁61，63，64与缸体40之间设有足够的间隙，以防止在滚筒50旋转时外旋转部分60与缸体40之间发生接触。
在外旋转部分60的圆柱形壁61的内部还设有内圆柱形壁62。内圆柱形壁62从大致为后壁63与前壁面64之间的中点处延伸至前壁面565。在内圆柱形壁62与圆柱形壁61之间的空间为空的，然而如有必要也可填充加固材料。在这种情况下，加固材料必须是重量较轻的。在外旋转部分60上最接近前壁面64的部分中设置了平行的圆柱形壁61，62，这就为整个外旋转部分60提供了强度，同时减小了该区域内的外旋转部分60的内径。
内旋转部分70支撑在中心轴80上，中心轴80又被位于中心轴80与中空的圆柱形轴81之间的带有深槽的轴承83所支撑。内旋转部分70基本上包括从中心轴80朝向缸体40的圆柱形壁延伸的通常为圆形的后壁71，以及从后壁71的周边朝向缸体40的前壁延伸的圆柱形壁74。内旋转部分70的圆柱形壁74的直径基本上等于外旋转部分60的内圆柱形壁62的直径。内旋转部分70的圆柱形壁74的尺寸设置成使其远端接近于距它最近的圆柱形壁62的端部。最好应使两圆柱形壁62，74之间的间隙尽可能地小。在与内圆柱形壁62上最接近内旋转部分70的端部紧邻的外旋转部分60的圆柱形壁61上设有环形密封图76，从而为其圆柱形壁76的远端提供支撑。中心轴80和中空的圆柱形轴81。
图2显示了洗衣机10的控制系统。控制器100根据存储在非易失性存储器105内的控制程序来操作。控制器100最好采用微控制器的形式，然而其它实现控制器的方式如完全采用硬件的实现方式对读者而言也是显而易见的，而且这些实现方式也属于本发明的范围内。接口110将控制器100与洗衣机10的其它部件相连。设在洗衣机上的传感器将输入信号返回给接口110。传感器包括可监控主电源电压的值的传感器和可监控电动机M的速度的转速计T。电动机M具有输出驱动轴，其通过传动带与主动轮和变速箱相连，从而驱动滚筒50的部分60，70绕轴线85旋转。接口110还与安装在洗衣机10的前壁面上的控制面板120相连。控制面板120包括开关121，122(其中的两个)，使用者可通过开关121，122选择洗涤程序、洗涤温度、转速、特殊功能等，控制面板120还包括可确认使用者的选择或指示错误状态的指示灯123，124，以及可显示文字信息以提示使用者或通知使用者洗衣机在洗涤循环过程中的进程的显示屏125如LCD显示屏。接口110接受来自控制面板的输入，以允许控制器100确定使用者按下了哪个开关121，122，并输出控制信号以照亮指示灯123，124和显示屏125。接口还输出一组控制信号140，以控制洗衣机不同部件如门锁、进水阀和电动机M的操作状态。控制软件105以众所周知的方式根据它所接收到的输入来控制洗衣机的操作，并发出输出160来控制洗衣机的不同部件。来自转速计T的信号表示滚筒的实际转速，其由控制器用于确定滚筒中的负载何时出现不平衡。
根据输入到接口的实际电动机转速和所需转速来控制电动机M的转速，并用输出信号145来控制电动机驱动器130。控制信号145控制电动机驱动电路130中的三端双向可控制硅开关(或其它电力开关装置)的点火角。另一输出信号144控制电动机M的旋转方向，还有一输出信号146控制变速箱的状态。变速箱的状态确定滚筒部分60，70是否一致地旋转或是否相对地旋转。可用电动机M来驱动两个滚筒部分60，70，或者可设置两个单独的电动机，其中各电动机驱动滚筒部分60，70中的一个。
图3显示了滚筒50的部分60，70绕旋转轴线85相互间反向地旋转。
图4是控制器160为控制洗衣机10的操作而执行的方法的流程图。首先，在步骤200，洗衣机进行洗涤循环的普通洗涤和漂洗操作。这些操作中的每一个可进行数次。在洗涤循环结束时漂洗用水从滚筒中抽出，同时滚筒缓慢地旋转。随后滚筒进行分布操作(步骤202)，此时滚筒以约83转/分钟的转速旋转。这将使负载在滚筒内更均匀地分布。控制器160监控滚筒实际旋转时所产生的转速。在该分布转速下滚筒转速在循环的不同阶段中变化；在驱动滚筒的电动机力图提升不衡质量时滚筒转速降低，而在滚筒因有助于不平衡质量下落的重力的作用而加速时转速增加。
来自滚筒转速的监控的信号返回一个波形，其包括代表滚筒转速的有用分量，以及噪音分量。因此，对波形振幅进行简单的检查无法产生滚筒转速的真实表示。近似均方根(RMS)方法在大量循环中对每四分之一个滚筒旋转的振幅(其对应于因变速箱减速而引起的滚筒的若干旋转)进行取样。如果y0是第一数据点，则y1是滚筒旋转到90°处的数据点，y2是滚筒旋转到180°处的数据点，y3是滚筒旋转到270°处的数据点，y4是滚筒旋转到360°处的数据点(下一个波的第一数据点)。下述RMS计算(在该示例中y11是最后一个数据点)需要两个差值的连续和(running sums)Sum1＝(y0-y2)-(y2-y4)+(y4-y6)-(y6-y8)+(y8-y10)Sum2＝(y1-y3)-(y3-y5)+(y5-y7)-(y7-y9)+(y9-y11)将和除以2，得到下列的简化表示，其用于软件中Sum1＝y0/2-y2+y4-y6+y8-y10/2Sum2＝y1/2-y3+y5-y7+y9-y11/2在取样阶段结束时，不平衡(OOB)通过下列公式给出所得的OOB＝(Sum1)2+(Sum2)2在步骤204处，洗衣机确定负载是否充分平衡。将上述得出的计算结果与代表可接受的OOB值的阈值相比较。如果负载被判定为平衡充分，则洗衣机前进到在较高转速下进行操作(步骤206)。如果负载被判定为平衡不充分，则进行重新分布的操作(步骤208)。在此段时间内滚筒部分60，70以相互之间发生相对旋转的方式被驱动。相对旋转可进行一段时间t1，其通常为15秒，但其它的时间段也是可接受的。在该时间段之后洗衣机可进行正常的滚筒旋转，此时两个滚筒部分60，70在相同的转速下沿相同方向旋转(步骤210)，或者洗衣机可直接在分布速度下进行监控操作。洗衣机再次监控分布速度下的负载平衡。控制器160监控在滚筒实际旋转下所得的转速。如果负载被判定为平衡充分，则洗衣机前进到在较高转速下进行操作(步骤216)。如果不是，则确定这是否为第二次重新分布(步骤220)。如果已进行了两次重新分布而没有成功，则控制器160就限制滚筒50的最终转速(步骤222)。如果只进行了一次重新分布的尝试，则控制器进行第二次重新分布循环。显然，控制器可设置成在旋转循环之前进行任何其它次数的重新分布负载的尝试。
权利要求
1.一种洗衣装置，包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒，所述滚筒包括至少两个可旋转的滚筒部分和一个能使所述滚筒旋转的驱动器，使得所述相邻的可旋转的滚筒部分之间可发生相对旋转，以及可使所述装置执行洗衣循环的控制器，所述洗衣循环包括所述滚筒高速旋转的旋转循环，其中在所述旋转循环之前，所述控制器设置成可检测所述滚筒内的负载是否不平衡，如果存在不平衡，则所述控制器通过使所述驱动器驱动所述滚筒部分进行相对旋转而使所述装置重新分布负载。
2.根据权利要求1所述的洗衣装置，其特征在于，在所述滚筒被驱动而使所述滚筒部分发生相对旋转的阶段之后，所述控制器设置成使驱动器驱动所述滚筒以正常方式旋转，而且所述部分基本上一起旋转。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣装置，其特征在于，所述控制器设置成，通过以可使所述负载紧靠在所述滚筒的壁上的速度转动所述滚筒并监控表示了不平衡状态的速度变化，从而可检测所述滚筒内的负载不平衡。
4.根据上述权利要求中任一项所述的洗衣装置，其特征在于，所述控制器设置成可在重新分布的操作之后检测是否存在不平衡，如果存在持续的不平衡，则重复进行重新分布的操作。
5.根据上述权利要求中任一项所述的洗衣装置，其特征在于，所述控制器设置成可在重新分布的操作之后检测是否存在不平衡，如果存在持续的不平衡，则在所述旋转循环中限制转速。
6.根据上述权利要求中任一项所述的洗衣装置，其特征在于，所述控制器使所述滚筒部分沿相反的方向旋转。
7.根据上述权利要求中任一项所述的洗衣装置，其特征在于，所述控制器使所述滚筒部分以不同的速度旋转。
8.一种根据上述权利要求中任一项所述的采用洗衣机形式的洗衣装置。
9.一种用于洗衣装置的控制器，所述装置包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒，所述滚筒包括至少两个可旋转的滚筒部分和一个能使所述滚筒旋转的驱动器，使得所述相邻的可旋转的滚筒部分之间可发生相对旋转，控制器设置成可使所述装置执行洗衣循环，所述洗衣循环包括所述滚筒高速旋转的旋转循环，其中在所述旋转循环之前，所述控制器设置成可检测所述滚筒内的负载是否不平衡，如果存在不平衡，则所述控制器通过使所述驱动器驱动所述滚筒部分进行相对旋转而使所述装置重新分布负载。
10.一种用于操作洗衣装置的方法，所述装置包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒，所述滚筒包括至少两个可旋转的滚筒部分和一个能使所述滚筒旋转的驱动器，使得所述相邻的可旋转的滚筒部分之间可发生相对旋转，以及可控制所述装置的控制器，所述方法包括，所述控制器可使所述装置执行洗衣循环，所述洗衣循环包括所述滚筒高速旋转的旋转循环，在所述旋转循环之前所述控制器检测所述滚筒内的负载是否不平衡，如果存在不平衡，则所述控制器通过使所述驱动器驱动所述滚筒部分进行相对旋转而使所述装置重新分布负载。
11.一种洗衣装置，一种用于洗衣装置的控制器，或者一种用于操作参考附图基本上如这里所介绍的洗衣装置的方法。
全文摘要
一种洗衣装置如洗衣机，其包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒。此滚筒包括至少两个可旋转的滚筒部分和一个能使滚筒部分相对旋转的驱动器。控制器使洗衣装置执行洗衣循环，洗衣循环包括滚筒高速旋转的旋转循环。在旋转循环之前，控制器检测滚筒内的负载是否不平衡，如果存在不平衡，控制器通过使驱动器驱动所述滚筒部分相对旋转而使洗衣装置重新分布负载。如果存在持续的不平衡，控制器可重复进行重新分布负载的操作，或者限制旋转循环过程中的旋转速度。
文档编号D06F37/30GK1418273SQ0180668
公开日2003年5月14日 申请日期2001年3月14日 优先权日2000年3月18日
发明者M·J·希尔德 申请人:戴森有限公司