专利名称：滚筒式洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过驱动装有洗涤物的滚筒进行旋转来执行洗涤、漂洗、脱水等各种行程的滚筒式洗衣机。
背景技术：
在现有的这种洗衣机中，可供洗涤物装入、中心设有水平旋转轴且旋转自如的旋转滚筒由电机驱动着旋转，通过对施加到电机上的电压导通时间进行控制，来对滚筒的转速进行控制(其中的一例可参考日本专利公开公报特开平10-272282)。
在这样的构成中，在进行洗涤行程及漂洗行程时，使滚筒以约45转/分的速度进行旋转，进行洗涤、漂洗。在滚筒开始旋转时，通过使加到驱动滚筒旋转的电机上的施加电压的导通时间随着起动开始后的经过时间的增加而徐徐地增加，以实现起动。这样，在洗涤物量少时，滚筒在较短的导通时间下就能够起动，因此在从起动开始时算起的较短时间内就能够使滚筒起动；而在洗涤物量较多时，滚筒起动时需要较长的导通时间，滚筒完成起动也需要一定的时间。这里，之所以使电机的导通时间随着起动开始后的经过时间的增加而增加，是为了抑制旋转起动时的滚筒旋转过冲现象。亦即，当洗涤物量少但导通时间长的话，滚筒会发生过冲，其转速会达到约100转/分。这样，洗涤物将成为紧贴在滚筒的内壁上的状态，因此达不到充分的清洗效果/性能。为此，需要使导通时间徐徐增加，在洗涤物量少的场合下，可在导通时间变长之前实现起动。
接下来，当滚筒从起动开始后旋转1/2转以上后，控制装置通过转速检测装置对滚筒的转速进行检测，并根据检测结果对导通时间进行控制，使滚筒的转速成为约45转/分。
发明内容
但是，在所述的现有装置构成中，当比方说洗涤物量多、含有较厚的棉衬衫等吸水性好且具有一定重量的衣物时，滚筒旋转时洗涤物会与机门窗及滚筒前面板等固定部分(图中未示出)发生摩擦、拉扯，滚筒的旋转会变得不稳定，有时甚至会发生失速。如果滚筒处于停止状态下的时间达到或超过了规定时间(如4秒钟)，则可以将电机断电，然后再次起动。但是，由于现有的洗衣机中是用与前述的首次起动时相同的方法来驱动滚筒的，故存在着起动过程时间很长的问题。
其原因是，在洗涤物中含有很多水分且洗涤物的容量很大时，与洗涤物量少时相比就不易发生过冲现象。尽管如此，由于再起动时电机的导通时间是以和最初的起动时相同的比例随着从再起动开始后经过时间的增加而徐徐增加的，因此，当洗涤物中含有水分后，其起动过程比起最初的起动来更花时间。
本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，其目的在于当滚筒失速后再起动时，通过采用将相对于经过时间使电机的导通时间增加的比例设置成比正常起动时高的起动方法，缩短从再起动开始到起动完成为至的时间。
为了实现上述目，本发明的滚筒式洗衣机中包括供洗涤物装入、被以水平方向或者倾斜方向作为旋转轴心地驱动着旋转的滚筒；驱动所述滚筒的电机；控制所述电机的转速的电源开关装置；检测所述电机的转速的转速检测装置；和接受所述转速检测装置的输出、控制所述电源开关装置的导通时间从而控制所述电机旋转的控制装置。当所述电机在旋转过程中发生失速、停转时，所述控制装置在进行再起动时将根据从滚筒起动起的经过时间使导通时间增加的比例设定为比正常起动时高。
这样，在滚筒发生失速、停止后进行再起动时，通过将相对于经过时间使电机的导通时间增加的比例设置成比正常的起动高，可以缩短起动时间。
本发明产生的技术效果如下。本发明滚筒式洗衣机在滚筒旋转不稳定、发生失速/停止后而进行再起动时，使相对于经过时间将电机的导通时间增加的比例设置成比正常起动时高，从而可在短时间内进行起动。
本发明
具体实施例方式
概述如下。本发明的滚筒式洗衣机中包括供洗涤物装入、被以水平方向或者倾斜方向作为旋转轴心地驱动着旋转的滚筒；驱动所述滚筒的电机；控制所述电机的转速的电源开关装置；检测所述电机的转速的转速检测装置；和接受所述转速检测装置的输出、控制所述电源开关装置的导通时间从而控制所述电机旋转的控制装置。当所述电机在旋转过程中发生失速、停转时，所述控制装置在进行再起动时将根据从滚筒起动起的经过时间使导通时间增加的比例设定为比正常起动时高。因此，可以在短时间内进行再起动。
图1为表示本发明实施方式1中的滚筒式洗衣机的概要构成的纵截面图，图2为表示该滚筒式洗衣机中的控制系统构成的电路图，图3为加在该滚筒式洗衣机中的电机上的电压波形示意图，图4为该滚筒式洗衣机起动时旋转检测装置的输入信号示意图，图5为该滚筒式洗衣机进行再起动时的滚筒旋转控制流程图。
上述附图中，1为滚筒，6为电机，12为电源开关装置，20为转速检测装置，24为控制装置。
具体实施方式
下面参照附图来对本发明的一个实施方式进行详细说明。需要指出的是，这样的实施方式并不具有限定本发明范围的作用。
图1为表示本发明的一个实施方式中的滚筒式洗衣机的概要构成的纵截面图。其中，滚筒1的全部外周壁上设有许多通水孔2，且滚筒1以旋转自如的方式设置在盛水桶3内。旋转轴4的一端大致呈倾斜方向地固定在滚筒1的旋转中心上，旋转轴4的另一端上固定着滚筒皮带轮5。电机6通过皮带7与滚筒皮带轮5相联接，驱动滚筒1旋转。滚筒1的开口部分上设有开闭自如的机盖8。盛水桶3通过弹簧部件(图中未示出)以防振方式支承在洗衣机机体9内，使脱水时的振动不至于传递到洗衣机机体9上。同时，洗衣机机体9内还设有用于降低脱水时的振动的配重(图中未示出)。加热器10用于对盛水桶3内的洗涤水进行加热。
控制系统11对电机6、加热器10等的操作进行控制，依次对洗涤、漂洗、脱水等一序列操作行程进行控制。
下面对上述装置构成在洗涤行程、漂洗行程和脱水行程中的操作情况进行描述。洗衣时，首先打开机盖8，向滚筒1内上投入洗涤物，然后启动操作。在洗涤行程中，滚筒1在电机6驱动下作低速旋转，滚筒1内的洗涤物不断地被先提起、再落到水面上，依靠落下时的冲击力进行清洗。在接着执行的漂洗行程中，进行和洗涤行程相同的操作。接着，在脱水行程中，驱动滚筒1作高速旋转，使洗涤物依靠离心力进行脱水。这时，如果滚筒1内的洗涤物出现偏置亦即失衡，滚筒1及盛水桶3将会发生很大的振动。但是，由于这样的振动能够被防振阻尼部件(图中未示出)加以衰减，故振动不会传递到洗衣机机体9上。
图2为表示本发明实施方式1中的控制系统11的构成的方框图。
图2中所示的电机6由感应电机构成，且具有2种极数。在进行洗涤及漂洗时，由于要使滚筒1以第1转速N1(如45转/分)进行旋转，故使用16极。具体说来，是通过电源开关装置12经a通道对电机6通电，使滚筒1作正向(从洗衣机机体9的正面看时是向右)旋转。电机6的转速由转速检测装置20加以检测，控制装置24通过电源开关装置12使加到电机6上的电压的导通角发生变化，对电机6的转速进行控制。电机6通过电机皮带轮13和皮带7与滚筒1相联接，使滚筒1以45～100转/分的转速旋转。另外，通过电源开关装置12经b通道对电机6进行通电时，则可以使滚筒1以45～100转/分的转速作反向(从洗衣机机体9的正面看时为向左)旋转。
在进行脱水操作时，先使用电机6中的16极将滚筒1的转速提高到第2转速N2(如100转/分)；其后，再将极数切换为2极，以第3转速N3(如900转/分)进行旋转。具体说来，通过电源开关装置12经c通道对电机6进行通电，使之作逆向(从洗衣机机体9的正面看时为向左)旋转。此时，滚筒1的转速被控制在100～900转/分之间。
在进行洗涤及漂洗时，由于转速低(如45转/分)且需要电机6输出一定的旋转转矩，故需要增加电机极数，通过低速旋转来输出转矩。但是在脱水过程中，由于是进行高速(如900转/分)离心脱水，故可以减少电机的极数，以很高的转速进行旋转。
控制装置24由微电脑等构成，通过双向可控硅等构成的电源开关装置12对加热器10、进水阀14、排水阀15等进行控制，依次控制洗涤、漂洗、脱水等一连串操作行程。加热器10用于对盛水桶3内的洗涤水进行加热，进水阀14用于向盛水桶3内加水，排水阀15则用于将盛水桶3内的洗涤水排出。
输入设定装置16用于供用户输入必要的设定模式、操作启动指令等信息，输入的信息被送入到控制装置24中。显示装置17显示出由输入设定装置16输入的设定内容、操作状态等。水位检测装置18检测盛水桶3内的水位，水温检测装置18检测盛水桶3内的水温，其检测结果分别输出到控制装置24中。转速检测装置20对电机6的转速进行检测(借此检测出滚筒1的转速)，其检测结果也输出到控制装置24中。存贮装置21存贮着进行一连串的控制所需的数据等信息。另外，22为市电电源，23为电源开关。
另外，转速检测装置20被设置成电机61每旋转一周就输出3个脉冲，由于电机6和滚筒1的减速比为3.3∶1，因此滚筒1每旋转1周，旋转检测装置20即输出10个脉冲。控制装置24通过由电源开关装置12来控制电机6的导通时间，进而控制滚筒6的转速。
图3为加到本发明实施方式1中的电机上的电压波形示意图。其中，(a)为交流波形，(b)为交流电压为0时高电平和低电平发生转换的过零信号，(c)为驱动信号，(d)为加在电机上的电压。
如图3中所示，控制装置24通过对加在电机6上的电压进行相位控制来控制滚筒1的转速。具体说来，以(a)中所示的交流波形为基准，将(b)中所示的交流电压为0时高电平和低电平发生转换的过零信号延迟(d)中所示的时间Ta后，再使电源开关装置12导通，从而使电机6只在Tb所示的时间内通电。亦即，通过改变Ta来改变电机6的通电时间Tb，对所加电压进行控制，从而控制转速。这里的驱动信号(b)的导通时间被设定为约300μs。由于电源开关装置12的特性为一旦导通后将会在交流电压变为0之前一直保持导通，因此在时间Tb内将会保持导通状态。
图4为转速检测装置20检测到的脉冲波形的示意图。从图中可以看出，从起动开始后，其周期将徐徐变短。另外，3个脉冲的周期为电机6的旋转周期Tm，10脉冲的周期为滚筒1的旋转周期Td。这样，在滚筒1旋转一周期间，通过检测出10个脉冲就能检测出滚筒1的转速。
图5为本发明实施方式1中进行再起动时对滚筒进行的旋转控制的流程图。下面使用图5来对控制装置24根据转速检测装置20等的信号控制电机6的导通时间、进而控制滚筒1的转速的具体过程进行描述。
首先，在步骤100开始操作。在步骤101，设定滚筒1的转速，如设为45转/分，在步骤102使电机6通电。然后，在步骤103进行第1起动控制。
这里所说的第1起动控制是如表1中所示的那样，对于每个从起动开始起的经过时间，在预先决定的导通时间内对电机6加上电压。另外，表1中的值为从过零信号起使电源开关装置12导通的时间Ta(单位为ms)。
然后，在步骤104判定从旋转检测装置20是否已经送来了5次信号。如果已经输入了五次，则视为滚筒1已经旋转了1/2周，故结束起动控制过程，进入步骤109。
另外，如果在步骤104中判定还没有输入五次旋转信号5，则继续进行起动控制，进入步骤105。在步骤105中，如果从起动开始还没有超过15秒，则返回到步骤103中的第1起动控制。另外，如果在步骤105中判定已经超过15，则视为转速检测装置20、电源开关装置12或者电机6出现了故障，在步骤106使电机6停止工作，在步骤107发出故障异常报告，通知用户已发生异常，并在步骤108结束操作。
步骤109为从第1起动控制切换到反馈控制的过程。在进入反馈控制之前，为了尽可能减小滚筒1的转速过冲，给时间Tb设置上初期值(如步骤104输入五次旋转信号时的导通时间×0.6)。
在步骤110中，对滚筒1的旋转周期进行检测。在步骤111中，如果旋转周期不到6秒(滚筒1的转速在10转/分以上)，考虑到旋转的偏差可判定滚筒1在作正常旋转，在步骤112将旋转周期数据变换成转速数据，在步骤113中控制装置24执行反馈控制，减小设定转速和由转速检测装置20检测到的当前转速之间的差，使滚筒1的转速成为设定转速。
接着，在步骤114判定从起动开始是否已经超过了20秒。如果没有超过20秒，则返回步骤110继续进行反馈控制；如果在步骤114判定已经超过了20秒，则在步骤115使电机6断电10秒钟，结束洗涤或者漂洗行程的搅拌操作中的右旋转。以后，和上面同样地进行左旋转，使滚筒1作交互旋转，执行洗涤或者漂洗操作。
这里，如果在步骤111中判定旋转周期在6秒以上(滚筒1的转速在10转/分以下)，则判定滚筒1因某种原因发生了失速，正在慢慢地停止转动，在步骤117使电机6断电。
滚筒1在旋转过程中发生失速、逐渐停转的原因有如上面所述的洗涤物量多因而洗涤物与窗8及滚筒前板等被固定部分(图中未示出)发生摩擦/拉扯、及加在电机上的电压发生急剧下降等。亦即，在滚筒1在旋转过程中发生失速、停转的场合下，一般可以判断为洗涤物量过多。
接下来，在步骤118使电机6通电之后，在步骤119进行第2起动控制。如表1中所示，在正常起动时，与第1起动控制中的导通时间的增加比例相比，第2起动控制中的导通时间增加比例要高。通过加快导通时间的增加，可以使滚筒1尽可能快地接近设定转速。另外，在这一场合下，由于洗涤物量多，过冲的可能性也低。
这样，当通过滚筒1的失速判定洗涤物的量多时，在再起动时即提高导通时间的增加比例。这样，不但不会发生过冲，也可以使滚筒1尽可能快地接近设定转速。
另外，在用第1导通控制进行起动时，滚筒1达到规定转速需要花费较长的时间，会出现能长时间听到电机6的起动噪音的问题。起动在短时间就能完成的话，上述这样的问题也能解决。之后，操作过程返回到步骤104。
另外，本实施方式中的电机6虽然是由感应电机构成的，但是使用整流电机也是可以的，另外也可以设置成与电机的极数无关。
综上所述，本发明中的滚筒式洗衣机即使在操作过程中滚筒发生失速后停止，也能在短时间内实现低噪声的起动，因此可以适用在进行洗涤、漂洗、脱水等各个行程的滚筒式洗衣机中。
权利要求
1.一种滚筒式洗衣机，其特征在于包括供洗涤物装入、被以水平方向或者倾斜方向作为旋转轴心地驱动着旋转的滚筒；驱动所述滚筒的电机；控制所述电机的转速的电源开关装置；检测所述电机的转速的转速检测装置；和接受所述转速检测装置的输出、控制所述电源开关装置的导通时间从而控制所述电机旋转的控制装置，当所述电机在旋转过程中发生失速、停转时，所述控制装置在进行再起动时将根据从滚筒起动起的经过时间使导通时间增加的比例设定为比正常起动时高。
全文摘要
本发明提供了一种即使在滚筒在工作过程中发生失速/停止、也能在短时间内实现再起动的滚筒式洗衣机。在本发明中，当电机(6)在旋转过程中发生失速而停止时，控制装置(24)在再起动时将根据从滚筒(1)再起动开始起的经过时间使导通时间增加的比例设定成比正常起动时高。因此，可以在短时间内进行再起动。
文档编号D06F37/00GK1928195SQ200610128148
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月6日 优先权日2005年9月7日
发明者庄司彰, 高桥武人, 梅谷重雄 申请人:松下电器产业株式会社