用于减少洗衣机中的振动的设备及方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于并要求2013年12月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0163775 号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
[0003] 本公开涉及用于减少洗衣机中的振动的设备及方法，具体而言，涉及这样一种用 于减少洗衣机中的振动的设备及方法，该设备及方法可预测驱动或操纵洗衣机的电机之前 的谐振频率或产生区域，并且能防止(振动）谐振现象，从而减少洗衣机中的噪声和振动。
【背景技术】
[0004] 通常，洗衣机是指能使用洗涤液、由于旋转运动形成的水流的摩擦、与衣物的碰撞 等快速洗干净诸如衣服或床上用品等脏衣物中和/或上的污物的机械设备。
[0005] 根据洗涤模式或方式，洗衣机可被分成：波轮式(旋转衣物板式）洗衣机，其使用通 过旋转桶底部的旋转盘形成的水流；搅拌器型(杆洗型）洗衣机，其通过旋转在桶中心有旋 转翼的洗涤杆或搅拌器洗涤衣物；以及滚筒式(筒式）洗衣机，其使用在滚筒提升衣物和将 其摔落回到水和洗涤剂中时通过旋转滚筒产生的重力洗涤衣物。
[0006] 因为衣物可在短时间内被洗涤，所以波轮式洗衣机和搅拌器型洗衣机具有卓越的 清洁能力，但是也有缺陷，衣物会缠绕在一起。滚筒式洗衣机克服了上述缺陷。
[0007] 此外，在水、洗涤剂、和衣物被放入滚筒后，通过旋转滚筒，滚筒式洗衣机使用在衣 物由提升筋提升然后摔落回水中时产生的力洗涤衣物。这种方式具有优点：因为衣物经受 较少的摩擦，所以衣物几乎不会受损；因为仅在桶的底部部分需要水，所以只使用少量的 水。
[0008] 也就是说，在水、洗涤剂、和衣物被放入滚筒时，滚筒式洗衣机至少部分使用衣物 和通过接收来自电机的驱动力旋转的滚筒之间的摩擦力来洗涤衣物，从而衣物几乎不会受 损,衣物也不会缠绕,并且具有通过摔打和摩擦衣物来洗涤衣物的效果。
[0009] 然而，尽管有所使用的水量较少和能彻底洗净衣物（因为衣物在滚筒中摔落的原 理）的优点，为了旋转水平桶，滚筒式洗衣机需要有一个用于产生强劲的驱动力的电机，因 此，与通用型洗衣机相比，滚筒式洗衣机消耗大量电力。
[0010] 如上所述，洗衣机利用各种方式洗涤衣物，并且当在衣物洗涤过程中顺序执行洗 涤、漂洗、和旋转干燥(甩干）操作时，利用洗衣机的电机的旋转力执行这些操作。
[0011] 然而，当洗衣机的独特振动的数量类似于由于执行各种洗涤操作时驱动或操纵电 机而产生的振动数量时，可产生谐振现象，从而增加了洗衣机中的振动和噪声。
[0012] 当由于相关技术中的谐振现象造成洗衣机的振动和噪声增加时，振动的大小（幅 度）和方向由各种方法测量，以消除谐振现象。然而，这不能防止谐振现象。
[0013] 因此，需要一种通过防止谐振现象(例如，在洗衣机的电机被操纵或驱动之前）能 防止使用洗衣机期间产生振动和噪声的方法。
【发明内容】
[0014] 本公开致力于提供一种用于减少洗衣机中的振动的设备及方法，所述设备及方法 能防止驱动或操纵洗衣机的电机之前的(振动）谐振现象，从而防止洗衣机使用期间产生振 动和噪声。
[0015] 本公开致力于提供一种用于减少洗衣机中的振动的设备及方法，所述设备及方法 能提前预测洗衣机的谐振区域(例如，振动频率范围)，从而去除谐振区域中的振动频率或 使之最小化。
[0016] 本公开的一个或多个示意性实施例提供了用于减少洗衣机中的振动的设备，所述 设备包括：电机，被配置为传送旋转力；电机驱动单元，被配置为输出控制电机操作的电机 驱动信号；以及滤波器，被配置为消除或拒绝造成洗衣机中的谐振现象(例如，电机的基于 频率的振动）的频率或波段和允许电机驱动信号中的另一频率或波段通过。
[0017] 找到洗衣机的独特的振动数量来设计造成洗衣机中的谐振现象且允许另一频率 或波段通过的陷波滤波器是有用的。为此，本公开的一个或多个其它示意性实施例提供了 一种用于减少洗衣机中的振动的设备，包括：电机驱动单元，被配置为输出控制洗衣机的电 机操作的电机驱动信号；振动检测传感器，被配置为测量洗衣机中的振动幅度；频率检测 单元，被配置为检测电机驱动信号（或电机）的频率；以及控制器，被配置为输出控制信号 (例如，用于驱动电机的正弦波）给电机驱动单元，接收来自频率检测单元的电机驱动信号 的频率，接收来自振动检测传感器的振动幅度，然后设置电机驱动信号的频率。当振动幅度 超过预定值或范围时，检测设置的(或可允许的）电机驱动信号的频率。对于洗衣机的振动 的独特数量的每个，都可执行这种检测。
[0018] 本公开的其它示意性实施例提供了一种用于减少洗衣机中的振动的设备，包括： 电机驱动单元，被配置为输出控制洗衣机的电机操作的电机驱动信号；振动检测传感器，被 配置为测量洗衣机中的振动幅度；以及控制器，被配置为输出控制信号(例如，对于每个被 允许的或检测的频率或波段，用于驱动电机的正弦波）给电机驱动单元，接收来自振动检测 传感器的振动幅度，然后设置用于驱动电机的控制信号的频率。当在一个或多个频率的振 动幅度超过预定值或范围时，输出控制信号，并且对于洗衣机的独特的振动或振动频率，可 输出独特的控制信号。
[0019] 本公开的进一步的示意性实施例提供了一种测量谐振波段以减少洗衣机中的振 动的方法，包括：生成用于驱动电机的波形；将用于驱动电机的波形转换成电机驱动信号， 并将转换的电机驱动信号输出到电机；测量电机中的振动幅度，并确认振动振幅是否超过 预定值或范围；以及当相应的振动幅度超过预定值或范围时，将用于驱动电机的波形频率 或电机驱动信号的频率设置为造成洗衣机的谐振现象的谐振频率。
[0020] 如上所述，根据本公开的示意性实施例，通过设计能通过预测洗衣机的谐振频率 或区域去除或最小化对应于洗衣机的谐振频率或区域(波段）的频率的滤波器(例如，陷波 滤波器）和应用滤波器给洗衣机，可能在驱动或操纵洗衣机的电机之前防止出现谐振现象， 从而防止洗衣机的使用期间产生振动和噪声。
[0021] 也就是说，可能防止在操纵或驱动电机之前出现谐振现象，而不是先产生谐振现 象，然后在其产生后消除谐振现象(如在相关技术中)，从而提高洗衣机的用户满意度。
[0022] 可减少诸如减震器、线圈、弹簧、平衡块（weight，又称配重）等用于谐振振动的振 动减少装置的数量和/或尺寸，从而简化洗衣机的结构，降低其成本。
[0023] 上述内容仅为示意性的，决不意味着任何限制。除了上述示意性方面、实施例、和 特性外，结合附图和下面的【具体实施方式】，进一步的方面、实施例和特性将变得显然。
【附图说明】
[0024] 图1是示意性地示出根据本公开的用于减少洗衣机中的振动的示意性设备的内 部构造的示意图。
[0025] 图2是示出根据本公开的用于预测谐振频率或区域(例如，频带）的示意性设备的 构造图，其中所述谐振频率或区域用于配置用于减少洗衣机中的振动的示意性设备。
[0026] 图3示出预测谐振频率或区域的示意性方法的流程图。
[0027] 图4是用于描述使用陷波滤波器的带阻的示意性图示。
【具体实施方式】
[0028] 在下面的具体描述中，将参考构成其一部分的附图。在【具体实施方式】中所述的示 例性实施例、附图和/或权利要求书不是意味着限制。在不背离在此呈现的主题的精神和 /或范围的情况下，可以使用其他实施例，并且也可以进行其它改变。
[0029] 下面，将参看附图详细描述本公开的示意性实施例。通过下面的详细描述，将更清 楚地理解本公开的构造和根据本公开的构造的操作及效果。
[0030] 在下面的描述中，尽管元件是在不同的附图中示出的，相同的元件可用相同的参 考标号表示，并且为了避免对本公开的主题造成不必要的模糊，可省略对公知结构或相关 构造的详细描述。
[0031] 图1是示意性地示出根据本公开的用于减少洗衣机中的振动的示意性设备的内 部构造的示意图。
[0032] 参看图1，一种用于减少洗衣机中的振动的设备包括电机驱动单元10、陷波滤波 器12、和电机16。
[0033] 电机驱动单元10通过输出电机驱动信号控制电机16的操作。例如，电机驱动单 元10可控制电机16的转速(例如，通过调整应用于电机16的脉冲宽度调制（pulse width modulation, PWM)信号的占空比)。在一个实施例中，电机驱动单元10包括场效应晶体管 (例如，离散场效应晶体管)。
[0034] 陷波滤波器12被配置为滤除(例如，消除或拒绝)电机驱动信号的一个或多个频率 或频带。该陷波滤波器包括不允许特定频率或频带经过的滤波器，并且可称之为带除滤波 器（band rejection filter (BRF))或带阻滤波器（band stop filter (BSF))。陷波滤波 器12可滤除多于一个的频率或频带。可选地或另外地，用于减少洗衣机中的振动的设备可 包括多于一个的陷波滤波器12。
[0035] 陷波滤波器12位于电机驱动单元10的输出端，相应于洗衣机(或，更具体地，电 机）中的每个独特振动的频率或频带从电机驱动信号被滤除，并且没有输出给电机16。陷 波滤波器12允许其它频率和/或频带经过。
[0036] 电机14是用于提供旋转力(例如，给洗衣机的滚筒)的设备。电机14根据电机驱动 单元10的电机驱动信号在第一方向(例如，顺时针）或在第二方向(例如，相反或逆时针）上 旋转，并且其转速可改变或变化。在本公开的一个示意性实施例中，使用无刷DC( brushles