专利名称：滚筒式洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滚筒式洗衣机，该洗衣机通过驱动旋转收纳有洗涤物的滚筒而进行洗涤、漂洗、脱水各程序。
背景技术：
目前，这种洗衣机构成为通过电动机驱动收纳洗涤物并以水平轴为中心可以旋转的滚筒，通过控制部控制该电动机的转速。在上述现有的构成中，控制部为了使滚筒在脱水程序时达到规定的转速(例如85r/min)而求出一定时间控制时的导通角的平均值，将求得的值作为以85r/min旋转时的平均导通角，在以该平均导通角旋转驱动滚筒时，滚筒的转速变动幅度大时判断为洗涤物偏心大，变动幅度小时判断为洗涤物的偏心小。
在偏心大的情况下，降低滚筒转速，使布料散开，再次同样地判断偏心。在洗涤物偏心小的情况下，使滚筒高速旋转，进行脱水程序(例如，参照日本特许出愿特开平10-201985号公报)。
即，当在滚筒内的洗涤物偏心大的状态下使滚筒高速旋转时，由于洗涤物的偏心(不平衡)使滚筒振动较大，产生噪音，因此为了尽量减小振动，在洗涤物的偏心小的状态下将滚筒的转速设定为高速。
但是，上述的构成中存在如下问题即使使滚筒以85r/min的平均导通角进行旋转，由于洗涤物的量、偏心和电动机特性，实际的滚筒转速也会在80至86r/min之间变动。但是，由于是以平均转速85r/min的假设来计算转速的变动幅度，所以，实际转速如80r/min那样与85r/min之差越大，越判断得比实际的偏心大。
发明内容
本发明为了解决上述现有的课题而构成，其目的在于，高精度地判断洗涤物的偏心，在脱水程序中减小较大的振动和噪音。
为了实现上述目的，本发明的滚筒式洗衣机具有收纳洗涤物并以水平方向或倾斜方向为旋转中心被旋转驱动的滚筒、驱动该滚筒的电动机、控制电动机转速的控制部。控制部通过以规定的导通角驱动滚筒时的平均转速，根据修正后的转速的变动幅度来判断旋转滚筒内的洗涤物的状态。
由此，可以判断是否进行脱水程序，并可确保在脱水程序中不发生大的振动和噪音。
图1是表示本发明实施方式的滚筒式洗衣机的主要部分构成的剖面图；图2是表示同滚筒式洗衣机的控制装置的构成的电路图；图3是同滚筒式洗衣机的从布料散开程序开始到脱水程序的时间图；图4是同滚筒式洗衣机的从布料散开程序到脱水程序的流程图；图5是同滚筒式洗衣机的电动机旋转信号和滚筒转速的关系图；图6是同滚筒式洗衣机的滚筒平均转速和变动幅度的关系图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不受该图1是表示本发明的实施方式1的滚筒式洗衣机的主要部分构成的纵剖面图。滚筒1在外周部全面设置多个通水孔2，并配置于接水槽3内，可自由旋转。将稍为倾斜方向的旋转轴4的一端固定在滚筒1的旋转中心，且在旋转轴4的另一端固定有滚筒带轮5。电动机6通过皮带7与滚筒带轮连接，驱动滚筒1旋转。在滚筒1的开口部开关自如地设置有盖8。接水槽3通过弹簧体(未图示)由洗衣机主体9防振支承，以使脱水时的振动不会传给洗衣机主体9，与此同时，设置减小脱水时振动的配重(未图示)。加热器10是加热接水槽3内的洗涤水的部件。
控制装置11控制电动机6、加热器10等的动作，顺序控制洗涤、漂洗、脱水等一连串程序。
下面对上述各构成的洗涤程序、漂洗程序、脱水程序的动作进行说明。
首先，打开盖8，将洗涤物放入滚筒1内，开始运转后，在洗涤程序中，滚筒1通过电动机6驱动进行低速旋转，滚筒1内的洗涤物被提起来再落到水面上，利用落下时的冲击力洗净。
接着，在漂洗程序中也进行与洗涤程序同样的动作。其次，在脱水程序中，滚筒1被驱动进行高速旋转，洗涤物靠离心力进行脱水。此时，当产生滚筒1内的洗涤物偏心即不平衡时，将在滚筒1及接水槽3内产生大的振动，但由于防振缓冲器(未图示)使振动衰减，所以振动不会传递给洗衣机主体9。
图2是表示本发明实施方式1中的控制装置11的构成的框图。
如图2所示，电动机6由感应电动机构成，并且极数为2极。在洗涤和漂洗时，为使滚筒1以第1转速N1(例如45r/min)进行旋转，而使用16极。即，经由电源开关部12，通过a路径给电动机6通电，由此滚筒1向正方向(面对洗衣机主体6的正面向右转)旋转。电动机6的转速由转速检测部20检测，控制部24通过电源开关部12，使施加在电动机6的电压的导通角变化，控制电动机6的转速。电动机6通过电动机带轮13和皮带7与滚筒1连接，可以使滚筒1以45～100r/min的转速旋转。
另外，经由电源开关部12，通过b路径给电动机6通电，由此可以使滚筒1以45～100r/min的转速反方向(面对洗衣机主体9的正面左转)旋转。
其次，在脱水时，使用16极，使滚筒1上升至第2转速N2(例如100r/min)，然后，将极数切换为2极，使其以第3转速N3(例如900r/minm)旋转。即，经由电源开关部12，通过c路径给电动机6通电，由此使其向反方向(面对洗衣机主体9的正面左转)旋转。此时，滚筒1的转速可控制在100～900r/min之间。
在洗涤和漂洗时，在低速(例如45r/min)下由于需要电动机6的转矩，所以，增大电动机的极数，在低速旋转下输出转矩，但在脱水时，由于以高速(例如900r/min)进行离心脱水，所以可以减少电动机极数，使其以高转速旋转。
控制部24由微型电子计算机等构成，通过由双向性的晶闸管等构成的电源开关部12，控制加热器10、给水阀14、排水阀15等，顺序控制洗涤、漂洗、脱水的一连串程序。加热器10加热接水槽3内的洗涤水，给水阀14向接水槽3内供水，排水阀15将接水槽3内的洗涤水排掉。
输入设定部16是使用者输入需要的设定程序、动作的起动等，将输入的信息输出给控制部24。显示部17显示由输入设定部16输入的设定内容、动作状态等。水位检测部18检测接水槽3内的水位，水温检测部19检测接水槽3内的水温，分别向控制部24输出检测结果。转速检测部20通过检测电动机6的转速来检测滚筒1的转速，将检测结果向控制部24输出。储存部21储存一连串的控制所需要的数据等。另外，22是商用电源，23是电源开关。
图3是本发明实施方式的从布料散开程序至脱水程序的时间图。如图3所示，控制部24在驱动滚筒1以第3转速N3进行脱水程序之前，进行驱动滚筒1以第1转速N1(例如45r/min)的布料散开程序、使转速由第1转速N1向第4转速N4(例如85r/min)徐徐上升的布料平衡程序、然后以第4转速N4驱动且检测并判断洗涤物的偏心(不平衡)的不平衡判断程序、将电动机6的极数由16切换为2的电动机极数切换程序，之后，进入脱水程序。
在布料散开程序中，使滚筒1右旋转一次左旋转一次地进行。第4转速N4设定为洗涤物贴附于滚筒1内壁上的转速。
在上述构成中说明动作后，打开盖8，将洗涤物放入滚筒1内，接通电源开关23后，操作输入设定部16的起动开关(未图示)开始运转，此时，给水阀14动作进行给水，由水位检测部18检测达到规定的水位后停止给水，驱动电动机6。在洗涤程序中，由于洗涤物含水所以进行补水，同时滚筒1由电动机6驱动进行低速旋转，滚筒1内的洗涤物被提起来再落到水面上，依靠落下时的冲击力洗净。
此时，给加热器10通电，将接水槽3内的洗涤水加热，通过水温检测部19检测接水槽3内的水温，将洗涤水的温度大体控制在一定的温度上。洗涤程序结束后，使排水泵15动作，将接水槽3内的洗涤水排出。然后，经过漂洗程序，在脱水程序中，滚筒1进行高速旋转，将洗涤物进行离心脱水。
然后，参照图3及图4，对从洗涤程序或漂洗程序进入脱水程序的动作进行说明。图4是本发明的实施方式中的从布料散开程序至脱水程序的流程图。在步骤100中结束洗涤程序或漂洗程序，当开始布料散开程序时，在步骤101中使控制部24内设置的定时器启动，通过在步骤102中给电源开关部12的a路径通电，使电动机6接通。此时，将滚筒1的转速设定为第1转速N1(45r/min)，通过转速检测部20检测电动机6的转速，并基于检测结果对电动机6进行反馈控制，使其变为第1转速N1。滚筒1如图3所示，以第1转速N1向右旋转。
在步骤103中使电动机6大约断开3秒钟，在步骤104中给电源开关部12的b路径通电，由此使电动机6接通，设定在滚筒1的转速N1，通过转速检测部20来检测电动机6的转速，由该输出控制电动机6。滚筒1同样地以第1转速N1向左旋转。在步骤105中经过时间t1后，在步骤106中使设定的转速由N1徐徐上升至N4(例如1秒钟上升2r/min)。在步骤107中经过时间t2后，此时，滚筒1的转速达到滚筒1内的洗涤物贴附于滚筒内壁程度的转速(例如85r/min)。
在步骤108中，检测将滚筒1的转速控制为第4转速N4(例如85r/min)时的电源开关部12的导通角，并固定在该检测出的导通角，驱动电动机6。实际上，控制在85r/min旋转时的导通角由于在滚筒1旋转1转其间可以检测10次转速，所以每当检测转速时都对应设定转速与检测出的转速之差改变导通角，因此，可以在规定时间(例如5秒钟)内的平均导通角固定。
图5中，在步骤109中，控制部24根据通过转速检测部20检测出的旋转信号算出此时的转速变动幅度。
下面，就变动幅度的修正方法进行说明。
在此，图5表示将对电动机6施加电压的导通角(控制为85r/min时的导通角)固定时的、作为转速检测部20的检测结果的电动机6的旋转信号与滚筒1的转速的关系。旋转信号的3周期是电动机6的旋转周期Tm，旋转信号的10周期是滚筒1的旋转周期Td。因此，在滚筒1旋转1转期间，可检测滚筒1的转速10次。即，在旋转周期T1(ms)时，滚筒1的转速作为数1瞬时计算，同样，也可求出r2～r10的转速，因此，滚筒1旋转1转时的平均转速就成为数2。转速的变动幅度就成为数3。转速的变动幅度h越接近于零，滚筒1旋转1转的转速变动越小，因此，可以说滚筒1内的洗涤物的偏心(不平衡)就越少。
r1＝60/((T1×10)×1000)[r/min](数1)ave＝(r1+r2+··+r10)/10 (数2)h＝|r1-ave|+|r2-ave|+··+|r10-ave| (数3)图6是本发明实施方式中的滚筒1的平均转速与变动幅度的关系图。在步骤110中，如图6所示，根据滚筒1的平均转速与洗涤物的滚筒旋转4的转速的变动幅度h之和的关系修正变动幅度。即，通过将修正后的转速变动幅度数设定为4，即使得到的转速与实际的滚筒1的转速不同，也可根据给定滚筒1的导通角高精度地判断洗涤物的偏心。
H＝(h1+h2+h3+h4)×ave/85 (数4)在步骤111中，将修正后的变动幅度与规定值(例如200)进行比较，当转速的变动幅度在规定值以下时，判断为即使提高滚筒1的转速，振动和噪音也不增大，在步骤113中经过时间t3后，在步骤114中使设定转速由N4(85r/min)徐徐地上升为N2(100r/min)。当步骤111中求得的转速的变动幅度在规定值以上时，判断为提高滚筒1的转速后振动和噪音就增大，在步骤112中将定时器复位，返回步骤101。在步骤115中，通过将电动机6的极数由16极切换为2极，可使滚筒1进行高速脱水旋转。在步骤116中，经过时间t4后，在步骤117中将滚筒1的设定转速提高到N3(倒如900转)，由此进入脱水程序。脱水程序结束后，过渡到步骤118下一个程序。
另外，在本实施方式中，将电动机6为感应电动机，但也可以是整流子电动机等。另外，将电动机的极数设定为了2极，但极数是任何极都没关系。
如上所述，对本发明中的滚筒式洗衣机进行控制，使其达到洗涤物贴附于滚筒1的内壁上的规定转速，检测此时的导通角，根据以该导通角驱动时的转速和转速的变动幅度来判断滚筒1内的洗涤物的状态，因此，可以高精度地判断洗涤物的状态，在洗涤物的偏心引起的不平衡大时，将向脱水程序的移动设为“否”，可以使脱水程序中不发生较大的振动和噪音，所以，对于进行洗涤、漂洗、脱水各程序的滚筒式洗衣机来说是有用的。
权利要求
1.一种滚筒式洗衣机，具有收纳洗涤物、并以水平方向或倾斜方向为旋转中心而被旋转驱动的滚筒；驱动所述滚筒的电动机；控制所述电动机转速的控制部，并且，所述控制部，通过以规定的导通角驱动所述滚筒时的平均转速从修正后的转速的变动幅度来判断所述旋转滚筒内的洗涤物的状态。
全文摘要
本发明提供一种滚筒式洗衣机，其具有收纳洗涤物并以水平方向或倾斜方向为旋转中心被旋转驱动的滚筒、驱动滚筒的电动机、控制电动机转速的控制部。控制部通过以规定的导通角驱动滚筒时的平均转速从修正后的转速的变动幅度来判断旋转滚筒内的洗涤物的状态。根据该构成，滚筒式洗衣机可高精度地判断洗涤物的状态，且在脱水时不会发生振动和噪音。
文档编号D06F37/00GK1928197SQ200610128150
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8日
发明者庄司彰, 玉江贞之, 高桥武人 申请人:松下电器产业株式会社