具有平衡器的洗衣机及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种具有平衡器以平衡在滚筒旋转期间产生的不平衡负载的洗衣机及其控制方法。具有平衡器以平衡在滚筒旋转期间产生的不平衡负载的洗衣机执行滚珠分布周期和衣服解开周期，其中滚珠分布周期是在离心力脱水周期开始时可能产生不平衡的滚筒旋转之前，使质量块落座于平衡器中的沟槽中以有效地保持滚筒的平衡，衣服解开周期是在滚筒中均匀地分布要洗的衣服。因此，在离心力脱水周期期间可减小振动和噪音。另外，在再次尝试离心力脱水时，滚珠分布周期基于不平衡被感测到时电机的旋转速率而被限制。由此，可防止在再次尝试离心力脱水周期时周期时间的延迟。
【专利说明】具有平衡器的洗衣机及其控制方法
【技术领域】
[0001]本公开的实施方式涉及具有平衡器以平衡滚筒旋转期间产生的不平衡负载的洗衣机及其控制方法。
【背景技术】
[0002]洗衣机(通常涉及滚筒洗衣机)大体包括盛水(洗涤水或漂洗水)的桶、可旋转地安装在桶中以容纳要洗的衣服的滚筒、以及产生驱动力以旋转滚筒的电机。当滚筒旋转时，洗衣机通过沿着圆柱形滚筒的内壁翻滚要洗的衣服来执行洗涤操作。
[0003]洗衣机通过利用溶解清洁剂的水将要洗的衣服与污染物分离的洗涤周期、利用不含清洁剂的水从要洗的衣服去除泡沫或残余清洁剂的漂洗周期、以及通过以高速旋转滚筒将水与要洗的衣服分离的离心力脱水周期来实现一系列操作。
[0004]在离心力脱水周期中滚筒高速旋转期间要洗的衣服没有均匀分布在滚筒中而是集中于滚筒的某部分的情况下，滚筒会偏心地旋转，产生振动和噪音。在最坏的情况下，诸如滚筒和电机的部件会损坏。
[0005]上述担忧可以通过提供具有平衡滚筒中的不平衡负载以使滚筒的旋转稳定的平衡器的洗衣机来解决。
【发明内容】
[0006]因此，本公开的一方面提供了具有平衡器的洗衣机及其控制方法，该平衡器用于平衡在滚筒旋转期间产生的不平衡负载并且防止在再次尝试离心力脱水时周期时间的延迟。
[0007]公开的附加方面将在随后的描述中部分地阐述，并且部分地由该描述而明显，或可以由实践公开而习之。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种洗衣机的控制方法，该洗衣机包括容纳要洗的衣服的滚筒、旋转滚筒的电机、和平衡在滚筒旋转期间滚筒中产生的不平衡负载的平衡器，该方法包括:确定当前周期是否是离心力脱水周期；当当前周期是离心力脱水周期时，执行使得平衡器中的质量块均匀分布在平衡器壳中的滚珠分布周期；执行在滚筒中均匀地分布要洗的衣服的衣服解开周期；当电机在离心力脱水周期被加速时感测要洗的衣服的不平衡；和当不平衡被感测到时，根据电机的旋转速率确定是否再次执行滚珠分布周期。
[0009]当离心力脱水周期开始时可以执行滚珠分布周期。
[0010]在从水桶排出水以使要洗的衣服变干的排水操作之后，可以执行滚珠分布周期。
[0011]滚珠分布周期可以包括:(a)在离心力脱水周期中在一个方向上旋转滚筒第一时间；(b)在所述一个方向上旋转滚筒之后，使滚筒停止第二时间；(c)当第二时间过去时，在相反方向上旋转滚筒第三时间；(d)在相反方向上旋转滚筒之后，使滚筒停止第二时间，其中可以至少执行一次包括操作(a)至(d)的滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作。
[0012]在所述一个方向上旋转滚筒时，电机可以维持在每分钟某一转数(rpm)同时在正常方向上被驱动第一时间。
[0013]在相反方向上旋转滚筒时，电机可以维持在每分钟某一转数同时在相反方向上被驱动第三时间。
[0014]在滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作中，每分钟某一转数可以是大于或等于6rpm。
[0015]该方法可以还包括在滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作中改变电机的每分钟转数(rpm) ο
[0016]该方法可以还包括:可以计数滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作被执行的次数；t匕较已计数的次数与搅拌的预定基准次数；和当顺时针和逆时针搅拌操作的次数可以大于或等于基准次数时，停止滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作。
[0017]基准次数可以大于或等于1。
[0018]当离心力脱水周期开始时可以执行衣服解开周期。
[0019]确定是否再次执行所述滚珠分布周期可以包括:当不平衡被感测到时，感测电机在感测不平衡时的旋转速率；比较感测到的电机的旋转速率与在共振点处的设定旋转速率；和当电机的旋转速率大于或等于共振点处的旋转速率时，在执行滚珠分布周期和衣服解开周期之后，执行离心力脱水周期。
[0020]该方法可以还包括当电机的旋转速率小于在共振点处的旋转速率时，在仅执行衣服解开周期而没有执行滚珠分布周期之后，执行离心力脱水周期。
[0021]根据本公开的另一方面，提供一种洗衣机，包括:滚筒，容纳要洗的衣服；电机，旋转滚筒；平衡器，平衡在滚筒旋转期间在滚筒中产生的不平衡负载，平衡器包括:平衡器壳，安装到滚筒并提供有形成在其中的环形通道；至少一个质量块，可移动地设置在通道中；和磁铁，安装到平衡器壳以限制质量块；和控制器，当离心力脱水周期开始时，控制器控制电机执行将平衡器中的质量块均匀地分布在平衡器壳中的滚珠分布周期和执行在滚筒中均匀地分布要洗的衣服的衣服解开周期，以及当要洗的衣服的不平衡被感测到时，根据电机的旋转速率确定是否再次执行滚珠分布周期。
[0022]该洗衣机可以还包括:电流传感器，感测与滚筒的转速相应的电机的电流信号，从而感测要洗的衣服的不平衡；和旋转速率传感器，感测电机的旋转速率，其中，当通过电流传感器感测到要洗的衣服的不平衡时，控制器根据通过旋转速率传感器感测的电机的旋转速率确定是否再次执行滚珠分布周期。
[0023]当感测到不平衡时，控制器可以比较感测到的电机的旋转速率与在共振点处的设定旋转速率，当电机的旋转速率大于或等于在共振点处的旋转速率时，再次执行离心力脱水周期。
[0024]当感测到不平衡时，控制器可以比较感测到的电机的旋转速率与在共振点处的设定旋转速率，当电机的旋转速率小于在共振点处的旋转速率时，仅执行衣服解开周期而不执行滚珠分布周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过以下结合附图对实施方式的描述，本公开的这些和/或其他方面将变得明显且更易于理解:
[0026]图1是示出根据本公开示范实施方式的洗衣机的构造的视图；
[0027]图2是示出根据本公开一个实施方式的平衡器和滚筒的分解透视图；
[0028]图3是示出图2的平衡器的分解透视图；
[0029]图4是示出图3的部分B的放大图；
[0030]图5是示出离心力、磁力和通过倾斜侧壁提供的支撑力之间的关系的视图；
[0031]图6是沿图4的线I1-1I截取的截面图；
[0032]图7是示出根据本公开一个实施方式的平衡器壳和磁铁之间的耦合的视图；
[0033]图8是示出根据一个实施方式的洗衣机的控制框图；
[0034]图9是流程图，示出在根据本公开一个实施方式的具有平衡器的洗衣机的离心力脱水周期中的整个操作；
[0035]图10是流程图，示出在根据本公开一个实施方式的具有平衡器的洗衣机的滚珠分布周期中的操作；
[0036]图11是曲线图，描绘了在根据本公开一个实施方式的洗衣机的滚珠分布周期中电机的驱动分布图；
[0037]图12是曲线图，描绘了在根据本公开一个实施方式的洗衣机的滚珠分布周期中电机的另一驱动分布图；和
[0038]图13和14是示出根据本公开一个实施方式的平衡器的操作的视图。
【具体实施方式】
[0039]现将详细参考本公开的实施方式，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记通篇涉及相同的元件。
[0040]图1是示出根据本公开示范实施方式的洗衣机的构造的视图。
[0041]在图1中，洗衣机1包括形成洗衣机1的外观的壳体10、设置在壳体10中的桶20、可旋转地设置在桶20中的滚筒30、以及驱动滚筒30的电机40。
[0042]壳体10的前部提供有允许要洗的衣服通过其被引入滚筒30中的引入口 11。引入口 11通过安装在壳体10前部的门12被打开和关闭。
[0043]用于测量在滚筒30旋转期间产生的桶20的振动的振动传感器22被牢固地附接到桶20的上部的外部。振动传感器22可采用用于测量桶20根据桶20的振动而移动的位移的微机电系统(MEMS)传感器、测量桶20在三个轴向(X轴方向、Y轴方向和Z轴方向)上的振动的3轴加速度传感器、以及陀螺传感器(其是角速度传感器)。此处，通过振动传感器22测量的位移信号主要用于在滚筒30被加速时通过估计滚筒30中要洗的衣服的平衡条件来确定是否在离心力脱水周期中执行高速离心力脱水，以减小桶20的振动。
[0044]另外，供水管50允许洗涤水通过其被供应到桶20中，该供水管50安装在桶20的上部。供水管50的一侧连接到供水阀56，供水管50的另一侧连接到清洁剂进给单元52。
[0045]清洁剂进给单元52通过连接管54连接到桶20。通过供水管50供应的水经由清洁剂进给单元52被供应到桶20中。此时，清洁剂也被供应到桶20中。
[0046]排水泵60和排水管62安装在桶20下部，以从壳体10排放桶20中的水。
[0047]滚筒30包括圆柱形部分31、设置在圆柱形部分31前面的前板32、和设置在圆柱形部分31后面的后板33。开口 32a允许要洗的衣服通过其被引入和取出，该开口 32a形成在前板32中，传输电机40的动力的驱动轴42连接到后板33。
[0048]允许洗涤水通过其流动的多个通孔34形成在滚筒30的圆周中，多个升降器35安装在滚筒30的内圆周表面上以当滚筒30旋转时使得要洗的衣服升高和落下。
[0049]驱动轴42设置在滚筒30和电机40之间。驱动轴42的一端连接到滚筒30的后板33，驱动轴42的另一端从桶20的后壁向外延伸。当电机40驱动驱动轴42时，连接到驱动轴42的滚筒30绕着驱动轴42旋转。
[0050]轴承座70安装在桶20的后壁以可旋转地支撑驱动轴42。轴承座70可由铝合金形成并且可以在通过注射模塑法制造桶20时被插入桶20的后壁中。轴承72安装在轴承座70和驱动轴42之间以允许驱动轴42的平滑旋转。
[0051]桶20被减震器78支撑。减震器78将壳体10的内底表面连接到桶20的外表面。
[0052]在洗涤周期中，电机40在正常方向和相反方向上以低速旋转滚筒30。由此，随着要洗的衣服重复地升高和下落，从滚筒30中的要洗的衣服去除污染物。
[0053]在离心力脱水周期中，当电机40在一个方向上以高速旋转滚筒30时，通过作用于要洗的衣服上的离心力，水与要洗的衣服分离。
[0054]在离心力脱水周期中滚筒30旋转期间要洗的衣服不均匀地分布或集中于滚筒30的某部分的情况下，滚筒30的旋转变得不稳定，导致振动和噪音。
[0055]因此，洗衣机I装备有平衡器100以使滚筒30的旋转稳定。
[0056]图2是分解透视图，示出根据本公开一个实施方式的滚筒和平衡器，图3是示出图2的平衡器的分解透视图，图4是示出图3的部分B的放大图。图5是示出离心力、磁力和通过倾斜侧壁提供的支撑力之间的关系的视图，图6是沿图4的线I1-1I截取的截面图，图7是示出根据本公开一个实施方式的平衡器壳和磁铁之间的耦合的视图。
[0057]平衡器100可安装到滚筒30的前板32和后板33的至少一个上。在下文，将给出安装到前板32的平衡器100的描述，其与安装到后板33的平衡器100相同。
[0058]在图2至7中，平衡器100包括具有环形通道IlOa的平衡器壳110、设置在环形通道IlOa中以通过沿着环形通道IlOa移动来平衡滚筒30的多个质量块141。
[0059]滚筒30的前板32提供有环形凹槽38，该环形凹槽38的前部是敞开的。平衡器壳110容纳在凹槽38中。平衡器壳110可牢固地固定到滚筒30。
[0060]平衡器壳110包括具有环形且一侧敞开的第一壳111和覆盖第一壳111的敞开部分的第二壳112。第一壳111的内表面和第二壳112的内表面限定环形通道110a。第一壳111和第二壳112可通过诸如聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂的塑料的注射模塑而制造，并通过热熔而彼此接合。在下文，通过平衡器壳110联接到滚筒30而向前暴露的平衡器壳110的一个表面被定义为平衡器壳110的前表面，与平衡器壳110的前表面相反并通过平衡器壳110联接到滚筒30而导致面对滚筒30的前板32的平衡器壳110的另一表面被定义为平衡器壳110的后表面。平衡器壳110的连接平衡器壳110的前表面和后表面的另一个表面被定义为平衡器壳110的侧表面。
[0061]第一联接槽121形成在第一壳111中的通道I 1a两侧，第二壳112提供有联接到第一联接槽121的第一联接突起131。第二联接突起122形成在第一壳111的通道IlOa和第一联接槽121之间。第一壳111的第二联接突起122联接到第二联接槽132，该第二联接槽132形成在第二壳112的第一联接突起131内侧。第三联接槽123形成在第二联接突起122的邻近于通道IlOa的内侧表面中，第二壳112提供有联接到第三联接槽123的第三联接突起133。此联接结构可允许第一壳111和第二壳112彼此牢固地联接并防止在诸如油的液体容纳在通道IlOa中的情况下液体泄漏。
[0062]第一壳111包括第一内表面111a、第二内表面Illb和第三内表面111c。第一内表面Illa和第二内表面Illb彼此面对设置，第三内表面Illc将第一内表面Illa连接到第二内表面111b。
[0063]用于使多个质量块141落座并暂时限制多个质量块141的沟槽150形成在第一内表面111a、第二内表面Illb和第三内表面Illc的至少一个中。虽然在图4和6中沟槽150不出为形成在第一内表面Illa和第三内表面Illc两者中，但本公开的实施方式不限于此。沟槽150可仅形成在第一内表面111a、第二内表面Illb和第三内表面Illc之一中或形成在第一内表面Illa和第三内表面Illc两者中，或形成在第一内表面111a、第二内表面Illb和第三内表面Illc中。
[0064]沟槽150包括第一支撑体152和第二支撑体154，该第一支撑体152在平衡器壳110的圆周方向上延伸以容纳至少两个质量块141并且适合于大致在平衡器壳110的圆周方向和径向方向上支撑质量块141，该第二支撑体154提供在第一支撑体152之间以大致在平衡器壳110的径向方向上支撑质量块141。第一支撑体152在沟槽150两端形成为台阶形状，以防止滚筒30的转速在某一转速范围之内时质量块141从沟槽150逃脱。
[0065]另外，为了防止位于凹槽150中的质量块141在滚筒30中产生不平衡负载，沟槽150可关于穿过滚筒30的旋转中心并垂直于地面的虚拟线Lr对称地设置。
[0066]与具有沟槽150的第一内表面Illa相应的第二内表面Illb提供有倾斜侧壁156。如图5所示，当滚筒30旋转时，倾斜侧壁156产生支撑力Fs以在倾斜侧壁156抵抗施加到质量块141上的离心力Fw的方向上支撑质量块141。因此，当滚筒30旋转时，施加到质量块141的离心力Fw通过被倾斜侧壁156施加到质量块141的支撑力Fs而平衡。因此，如后文将描述的，由接合到平衡器壳110的后表面的磁铁160产生的磁力Fm可以仅平衡沿着倾斜侧壁156在质量块141上产生的力Fk，使得当滚筒30的转速在特定转速范围内时质量块141的运动被限制。通过在与具有沟槽150的第一内表面Illa相应的第二内表面Illb上形成倾斜侧壁156使得滚筒30旋转期间施加到质量块141的离心力Fw被倾斜侧壁156平衡，质量块141的运动可以用低强度磁力Fm有效地限制。
[0067]倾斜侧壁156的倾斜角α可以在大约5度和大约25度之间并在第二内表面Illb的圆周方向上改变。即，在倾斜侧壁156的一个部分中倾斜侧壁156的倾斜角α可以保持为5度，在倾斜侧壁156的另一部分中倾斜侧壁156的倾斜角α可以是大于或小于5度的角。另外，倾斜侧壁156的倾斜角α可以在第二内表面Illb的圆周方向上不断地增大或减小。通过沿着平衡器壳110的内表面的圆周改变倾斜侧壁156的倾斜角α，防止容纳在凹槽150中的质量块141变得卡在沟槽150中。
[0068]通道IlOa包括通过在形成沟槽150的位置处增大通道IlOa的横截面而形成的横截面增大部分158。通过沟槽150形成在通道IlOa中的横截面增大部分158可具有与质量块141的至少一部分相应的形状并且在平衡器壳110的圆周方向上延伸以容纳至少两个质量块141，其与沟槽150相似。另外，横截面增大部分158可相对于穿过滚筒30的旋转中心的虚拟线Lr对称地设置。
[0069]每个质量块141由金属形成为球状，并且在滚筒30的圆周方向上沿着环形通道IlOa可移动地设置，以在滚筒30旋转期间平衡存在于滚筒30中的不平衡负载。当滚筒30旋转时，离心力在滚筒30的半径增大的方向上施加到质量块141。从沟槽150逃脱的质量块141通过沿着通道IlOa移动来平衡滚筒30。
[0070]在第一壳111和第二壳112通过熔合彼此附接之前，质量块141可容纳在第一壳111中。容纳在第一壳111中的质量块141可通过第一壳111和第二壳112之间的熔合附接而设置在平衡器壳110中。
[0071]缓冲液170容纳在平衡器壳110中以防止质量块141的突然运动。
[0072]当力施加到质量块141时，缓冲液170抵抗质量块141的运动，由此防止质量块141突然地在通道IlOa中移动。缓冲液170可以是油。缓冲液170部分地作用为当滚筒30旋转时结合质量块141来平衡滚筒30。
[0073]当质量块141被引入时，缓冲液170被引入第一壳111中。此后，缓冲液170通过第一壳111和第二壳112之间的熔合附接而容纳在平衡器壳110中。然而，在平衡器壳110中容纳缓冲液170不限于上述方法。通过第一壳111与第二壳112经过熔合彼此附接，然后将缓冲液170经由第一壳111或第二壳112中形成的引入部分(未示出)注入到平衡器壳110中，缓冲液170可容纳在平衡器壳110中。
[0074]与沟槽150结合来限制质量块141的至少一个磁铁160耦合到平衡器壳110的后表面。磁铁160的至少一个表面可面对滚筒30的一侧。例如，磁铁160的至少一个表面可面对滚筒30的前板32的一侧。
[0075]另外，与平衡器壳110的具有沟槽150的内表面相应的平衡器壳110的后表面提供有磁铁容纳孔110b，允许磁铁160容纳在其中并且耦合到该磁铁容纳孔110b。磁铁容纳孔IlOb可形成为与磁铁160相应的形状以允许磁铁160耦合到该磁铁容纳孔110b。
[0076]磁铁160大致形成为矩形形状并且耦合到平衡器壳110的后表面以限制容纳在凹槽150中的至少一个质量块141，使得质量块141不从沟槽150逃脱。磁铁160可以通过被装入磁铁容纳孔IlOb中或通过单独的接合材料而被固定。
[0077]磁铁160被耦合到的位置不限于平衡器壳110的后表面。磁铁160可耦合到平衡器壳110的前表面或连接平衡器壳110的前表面和后表面的平衡器壳110的侧表面。
[0078]磁铁160通过磁力限制质量块141，磁铁160的磁力强度基于质量块141从沟槽150逃脱时滚筒30的每分钟转数，S卩，基于转速，而确定。例如，为了保证在质量块141从沟槽150逃脱时滚筒30的转速为200rpm，磁铁160的磁力强度可调节为限制容纳在凹槽150中的至少一个质量块141，使得如果滚筒30的转速在Orpm和200rpm之间，质量块141不逃脱，如果滚筒30的转速超过200rpm，则允许质量块141从沟槽150逃脱。此处，如果滚筒30的转速在Orpm和200rpm之间，磁铁160的磁力强度大于施加到质量块141的离心力的强度。如果滚筒30的转速超过200rpm，磁力的强度小于施加到质量块141的离心力的强度。如果滚筒30的转速为200rpm，磁力的强度等于施加到质量块141的离心力的强度。
[0079]磁铁160的磁力强度可根据磁铁160的尺寸、数量和磁化方法而随意调节。
[0080]图8为示出根据一个实施方式的洗衣机的控制框图。
[0081]参考图8，洗衣机I还包括输入单元200、控制器202、驱动单元204、电流传感器206和旋转速率传感器208。
[0082]输入单元200被使用者操作以输入命令来执行洗衣机的洗涤周期、漂洗周期和离心力脱水周期。输入单元200可装备有按键、按钮、开关和触摸垫。输入单元200包括在诸如推挤、接触、按压和旋转的操作时产生输入数据的所有装置。
[0083]另外，输入单元200包括多个按钮(用于电源、预约、洗涤水温度、浸泡、洗涤、漂洗、离心力脱水、和清洁剂种类)，使用者通过该多个按钮输入与洗衣机1的操作相关的命令。按钮包括洗涤进程区段按钮以基于引入到洗衣机1中的要洗的衣服类型来选择一种洗涤进程(洗涤进程包括标准进程、羊毛进程、和精细进程，使用者例如可根据要洗的衣服类型来选择标准洗涤)。
[0084]控制器202是微型计算机，其根据通过输入单元200输入的操作信息控制洗衣机1的整个操作，包括洗涤、漂洗和离心力脱水。在选定的洗涤进程中，用于洗涤的目标水位、用于漂洗的目标水位、目标RPM、和操作因素(电机的通断时间)、以及洗涤及漂洗的时间根据要洗的衣服的重量(负载的量)而设定。
[0085]另外，在离心力脱水周期期间，通过将质量块141落座于凹槽150中以利用磁铁160在平衡器100中限制质量块141，控制器202实现滚珠分布周期。
[0086]滚珠分布周期从衣服解开操作开始，在衣服解开操作期间质量块141落座于凹槽150中以将在平衡器100中的质量块141限制于磁铁160。
[0087]滚珠分布周期实现为将平衡器100中的质量块141落座于凹槽150中，以当离心力脱水周期开始时允许平衡器100有效地保持滚筒30的平衡。
[0088]滚珠分布周期包括第一滚珠分布操作和第二滚珠分布操作。在第一滚珠分布操作中，滚筒30在一个方向上低速旋转以将质量块141落座于凹槽150中，从而导致质量块141在一间段(interval)中受到磁铁160限制，该间段小于发生滚筒30的瞬间振动的某一间段。在第二分布操作中，滚筒30在与第一分布操作中的旋转方向相反的旋转方向上旋转，以将还没落座在凹槽150中的一些质量块141落座。
[0089]在滚珠分布周期中，滚筒30以一转速(大于或等于大约6rpm)旋转一段时间(大约15秒或更少)，该转速导致平衡器100中的质量块141在与滚筒30的旋转相反的方向上移动，该段时间允许平衡器100中的质量块141落座于凹槽150中。
[0090]另外，在滚珠分布周期电机搅动的次数可根据滚筒30的尺寸(体积)或质量块141的数目来确定。用于在两个方向上旋转的滚筒30的正常旋转和反向旋转至少被执行一次。
[0091]为此，控制器202适合于计数电机在滚珠分布周期中搅拌的次数，并在已计数的搅拌次数达到预定基准搅拌数时，终止滚珠分布周期。
[0092]另外，在离心力脱水周期期间，通过在顺时针旋转和逆时针旋转之间转变滚筒30的旋转来摇动要洗的衣服，控制器202执行解开缠绕的衣服的衣服解开周期，以均匀地分布要洗的衣服。
[0093]驱动单元204根据来自控制器202的驱动控制信号来驱动与洗衣机1的操作有关的电机40、供水阀56和排水泵60。
[0094]电流传感器206将与滚筒30的转速相应的电机的电流信号输入到控制器202，以在离心力脱水周期中电机40加速期间感测要洗的衣服的不平衡。
[0095]旋转速率传感器208感测电机40的旋转速率并将其输入到控制器202以感测在要洗的衣服的不平衡被感测到时是否发生了瞬时共振。
[0096]在下文，将描述根据本公开一个实施方式的具有平衡器的洗衣机的控制方法及其操作效果。
[0097]图9是流程图，示出在根据本公开一个实施方式的具有平衡器的洗衣机的离心力脱水周期中的整个操作，其涉及通过限制离心力脱水重试操作期间的周期可减小整个周期时间的算法，该离心力脱水重试操作通过感测要洗的衣服的不平衡来重新尝试执行离心力脱水周期。
[0098]参考图9，使用者将要洗的衣服放入滚筒30中并操纵输入单元200中的按钮以根据要洗的衣服的类型选择操作信息，诸如洗涤进程和增加漂洗。然后，选定的信息通过输入单元200输入到控制器202。
[0099]由此，控制器202实现一系列操作以根据经由输入单元200输入的操作信息执行洗涤周期、漂洗周期和离心力脱水周期。
[0100]为了在本公开的一个实施方式中控制离心力脱水，控制器202确定当前周期是否是离心力脱水周期(300)，如果是，则控制器202通过驱动单元204操作排水泵60以经由排水管62从桶20排出水(302)。
[0101]当完成排水时，控制器202执行在离心力脱水的初始阶段使质量块141落座于凹槽150中的滚珠分布周期，以将平衡器100中的质量块141限制到磁铁160处(304)。
[0102]在滚筒30旋转期间由于要洗的衣服分布不均匀导致产生不平衡质量块的情况下，平衡器壳110中的质量块141移到在圆周方向上与不平衡质量块的位置相反的位置。此时，与不平衡质量块相应定位的质量块141抑制了由不平衡质量块所引起的滚筒30的不平衡振动。
[0103]在离心力脱水周期中，由于滚筒30中的要洗的衣服仍然是湿的，很可能发生分布不均匀。为了在离心力脱水的初始阶段抑制滚筒30的不平衡振动，当离心力脱水周期开始时平衡器100需要快速恢复滚筒30的平衡。
[0104]然而，直到滚筒30的转速变得大于或等于某一速度，平衡器100中的质量块141可移动并碰撞平衡器壳I1的内壁，甚至质量块141移动并彼此碰撞。因此，在要洗的衣服分布不均匀的情况下，滚筒30的不平衡会变得更差，使得在离心力脱水的初始阶段质量块141与要洗的衣服一起产生不平衡振动，而不是抑制不平衡。
[0105]因此，在离心力脱水周期开始时可能产生不平衡的滚筒30的旋转之前，平衡器100中的质量块141需要落座于凹槽150中。
[0106]一旦完成了滚珠分布周期，控制器202通过驱动单元204控制电机40的驱动以在顺时针旋转与逆时针旋转之间转变滚筒30，从而确保顺畅地实施离心力脱水，由此执行解开缠绕的衣服的衣服解开周期(306)。
[0107]衣服解开周期是这样的过程:通过顺序地执行以下操作，即，在正常方向上逐渐加速电机40直到某一 RPM(大于或等于大约50rpm)、停止电机40、在反方向上逐渐加速电机40直到某一 RPM(大于或等于大约50rpm)、及停止电机40，滚筒30交替旋转来摇动和解开衣服，使得将要洗的衣服均匀地分布在滚筒30中以保持平衡。
[0108]一旦完成了衣服解开周期，控制器202增大电机40的转速从而高速旋转滚筒30以执行离心力脱水周期(308)。
[0109]当增大电机40的转速时，控制器202检测要洗的衣服的不平衡。在检测要洗的衣服的不平衡时，通过利用关于要洗的衣服的重量和诸如速度脉动或电流脉动的控制变量的信息，在滚筒30的预定转速(不平衡测量速度，其大约为140rpm)下估计滚筒30中的不平衡度。
[0110]因此，控制器202确定是否已经感测到要洗的衣服的不平衡(310)。在没有感测到不平衡的情况下，以设定的离心力脱水RPM(在大约800和大约1400rpm之间)执行高速离心力脱水(312)。
[0111]当在操作310中确定已经感测到不平衡时，控制器202确定感测到不平衡时电机的旋转速率是否处于或者超出发生瞬时共振的共振点(314)。
[0112]确定旋转速率是否处于或超出共振点执行如下。首先，在要洗的衣服的不平衡被感测到的时刻，旋转速率传感器208感测电机40的旋转速率，并将该速率输入到控制器202。然后，控制器202将通过旋转速率传感器208输入的电机40的旋转速率与在共振点处的预定旋转速率(在发生瞬时共振时电机的旋转速率)相比较，确定要洗的衣服的不平衡被感测到时电机的旋转速率是否大于或等于在共振点处的旋转速率。
[0113]因为以下原因而执行确定要洗的衣服的不平衡被感测到时电机的旋转速率是否大于或等于在共振点处的旋转速率。在要洗的衣服的不平衡被感测到的时刻处于或超出共振点的情况下，平衡器100中的质量块141处于沟槽150之外并且不受磁铁160限制。因此，需要在滚筒30旋转(其很可能在离心力脱水周期开始时引起不平衡)之前执行使平衡器100中的质量块141落座于凹槽150中的滚珠分布周期。
[0114]另一方面，在共振点以下感测到要洗的衣服的不平衡的情况下，平衡器100中的质量块141保持落座在凹槽150中并受到磁铁160限制。因此，在滚筒30旋转(其很可能在离心力脱水周期开始时引起不平衡)之前，不需要执行使得平衡器100中的质量块141落座于凹槽150中的滚珠分布周期。
[0115]当在操作314中确定该时刻处于或超出共振点时，控制器202回到操作304并从滚珠分布周期执行后续的操作。
[0116]当在操作314中确定该时刻低于共振点时，控制器202回到操作306并从衣服解开周期执行后续的操作。即，在该时刻低于共振点的情况下，不需要执行滚珠分布周期。因此，可减小整个周期时间。
[0117]在下文，将参考图10至14描述用于滚珠分布周期的算法的实施。
[0118]图10是流程图，示出在根据本公开一个实施方式的具有平衡器的洗衣机的滚珠分布周期中的操作。图11是曲线图，描绘了在根据本公开一个实施方式的洗衣机的滚珠分布周期中电机的驱动分布图。
[0119]参考图10，控制器202控制驱动单元204从而在正常方向上以每分钟某一转数(rpm)(大约8rpm)驱动电机40,如图11所示，使得滚筒30在一个方向上低速旋转(400)。
[0120]此时，控制器202计数电机40在正常方向上以某一 rpm旋转的时间，确定预定的第一时间(允许平衡器中的质量块落座于凹槽中的时间，大约10秒)是否已经过去(402)。
[0121]当在操作402中确定第一时间还没有过去时，控制器202回到操作400并执行第一滚珠分布周期直到第一时间过去。
[0122]当滚筒30如上所述在一个方向上低速旋转时，平衡器100中的质量块141沿着平衡器壳110的通道110a移动。当沿着平衡器壳110的通道110a移动时，质量块141被容纳并落座于凹槽150中。一旦质量块141被容纳并落座于凹槽150中，质量块141的运动受到磁铁160的磁力限制同时滚筒30维持在某个转速。
[0123]当在操作402中确定第一时间已经过去时，控制器202通过驱动单元204停止电机40(404)，并计数电机40停止之后的时间。然后，控制器202确定预定的第二时间(大约5秒)是否已经过去(406)。
[0124]当在操作406中确定第二时间没有过去时，控制器202回到操作404并执行后续的操作。
[0125]当在操作406中确定第二时间已经过去时，控制器202通过驱动单元204在相反方向上以某个rpm(大约8rpm)旋转电机40，从而在与第一滚珠分布周期中的旋转方向相反的方向上低速旋转滚筒30，如图11所示(408)。
[0126]此时，控制器202计数电机40在相反方向上以某个rpm旋转的时间，并确定第三时间(允许平衡器中的质量块落座于凹槽中的时间，大约6秒)是否已经过去(410)。
[0127]当在操作410中确定第三时间没有过去时，控制器202回到操作408并执行第二滚珠分布周期直到第三时间过去。
[0128]当滚筒30如上所述在相反方向上低速旋转时,还没落座在凹槽150中的剩余质量块141沿着平衡器壳110的通道IlOa移动，并因此被容纳和落座在凹槽150中。一旦质量块141被容纳并落座于凹槽150中，质量块141的运动受到磁铁160的磁力限制同时滚筒30维持在某个转速。
[0129]当在操作410中确定第三时间已经过去时，控制器202通过驱动单元204停止电机40(412)，并计数电机40停止之后的时间。然后，控制器202确定预定的第二时间(大约5秒)是否已经过去(414)。
[0130]当在操作414中确定第二时间没有过去时，控制器202回到操作412并执行后续的操作。
[0131]当在操作414中确定第二时间已经过去时，控制器202根据电机40在正常方向和相反方向上的旋转计数执行顺时针搅拌和逆时针搅拌的次数N(在下文，被称为搅拌次数)(416)。
[0132]随后，控制器202确定已计数的搅拌次数N是否已经达到基准数Ns (允许平衡器中的质量块落座于凹槽中的最佳数，其为大约3) (418)。
[0133]在滚珠分布周期中的搅拌次数可根据滚筒30的尺寸(体积)或质量块141的数目来确定，至少执行一次在正常方向和相反方向上双向旋转的滚筒30的旋转。
[0134]当在操作418中确定电机的搅拌次数N没有达到基准搅拌数Ns时，控制器202回至?作400并在正常方向和相反方向上驱动电机40以保持执行滚筒30的顺时针搅拌和逆时针搅拌的滚珠分布周期，直到达到了搅拌的基准数Ns。
[0135]当在操作418中确定电机搅拌的次数N已经达到基准搅拌数Ns时，平衡器100中的质量块141均匀分布在平衡器壳110中，由此控制器202终止滚珠分布周期。
[0136]在示出的实施方式中，电机在滚珠分布周期中维持在8rpm。然而，本公开的实施方式不限于此。即使当电机在滚珠分布周期中保持在大于或等于6rpm时，也可实现与示出的实施方式相同的目的和效果。
[0137]在示出的实施方式中，电机示范地描述为在滚珠分布周期中保持在8rpm，并被驱动以在以下操作因子下顺时针和逆时针搅动滚筒30:在正常旋转中打开电机10秒且关闭电机5秒的操作因子、和在反向旋转中打开电机6秒且关闭电机5秒的操作因子，如图10所示。然而，本公开的实施方式不限于此。即使当打开和关闭电机的时间的操作因子根据顺时针和逆时针搅拌的次数而改变时，也可实现与示出的实施方式相同的目的和效果。这将参考图12描述。
[0138]图12是曲线图，描绘了根据本公开一个实施方式的洗衣机的滚珠分布周期中电机的驱动分布图。
[0139]在图12中，根据电机40以维持在8rpm的速度在正常方向上旋转第一时间(大约10秒)和在相反方向上旋转第三时间(大约6秒)的驱动分布图，滚筒30被顺时针和逆时针搅动，然后滚筒30停止第二时间(大约5秒)。由此，可实现与以上示出的相同的目的和效果。
[0140]在下文，将描述当滚筒30的转速低于或等于特定转速时质量块141如何受到沟槽150和磁铁160的限制以及当滚筒30的转速超过特定转速时质量块141如何从沟槽150逃脱以平衡滚筒30。
[0141]图13和14是示出根据本公开一个实施方式的平衡器100a的操作的视图，其中省略了缓冲液170。
[0142]参考图13，当在要洗的衣服的离心力脱水初始阶段滚筒30的转速低于或等于特定转速时，质量块141容纳在凹槽150中或在横截面增大部分158中，并受到磁铁160限制。
[0143]在离心力脱水开始之前，即，在滚筒30旋转之前，全部质量块141通过重力设置在平衡器壳110的下部。当滚筒30开始旋转以执行离心力脱水时，离心力施加到质量块141，引起质量块141沿着平衡器壳110的通道110a移动。由此，质量块141通过沿着平衡器壳110的通道110a的运动而容纳并落座于凹槽150中。一旦质量块141容纳并落座于凹槽150中，质量块141的运动受到磁铁160的磁力限制直到滚筒30的转速偏离特定的转速。例如，假设当滚筒30的转速大于或等于6rpm时，施加到质量块141的离心力、质量块141的重量、磁铁160的磁力、通过沟槽150施加以支撑质量块141的力被设计为彼此平衡。然后，当滚筒30的转速在离心力脱水的初始阶段小于6rpm时，质量块141保持落座在凹槽150中并且其运动受到限制。通过在离心力脱水初始阶段(其中滚筒30以相对低速旋转)限制质量块141的运动，可以防止质量块141与要洗的衣服L 一起产生滚筒30的振动或防止增大由要洗的衣服L产生的振动。另外，可以减小伴随滚筒30的振动的噪音。
[0144]参考图14，当滚筒30的转速从特定转速偏移时，质量块141从其已经被容纳而不移动的沟槽150或横截面增大部分158中逃脱并且沿着平衡器壳110的通道110a移动，平衡滚筒30。
[0145]例如，假设当滚筒30的转速大于或等于6rpm时，施加到质量块141的离心力、质量块141的重量、磁铁160的磁力、通过沟槽150施加以支撑质量块141的力被设计为彼此平衡。然后，当滚筒30的转速超过6rpm时，施加到质量块141的离心力增大，因此质量块141从沟槽150或横截面增大部分158逃脱并沿着平衡器壳110的通道110a移动。此时，质量块141被控制为滑动并滚动到使得不平衡负载Fu (通过要洗的衣服L的分布不均匀在滚筒30中产生该不平衡负载Fu)平衡的位置，即，与施加不平衡负载Fu的位置相反的位置。由此，产生用于平衡该不平衡负载Fu的力Fa和Fb以使滚筒30的旋转稳定。
[0146]由以上描述明显的是，根据本公开实施方式的洗衣机具有平衡器以平衡在滚筒旋转期间产生的不平衡负载。洗衣机及其控制方法执行滚珠分布周期和在滚筒中均匀地分布要洗的衣服的衣服解开周期，其中在离心力脱水周期开始时可能产生不平衡的滚筒旋转之前执行该滚珠分布周期，使质量块落座于平衡器中的沟槽中以有效地保持滚筒的平衡。因此，在离心力脱水周期期间可减小振动和噪音。另外，在再次尝试离心力脱水时，滚珠分布周期基于不平衡被感测到时电机的旋转速率而被限制。由此，可防止在再次尝试离心力脱水周期时周期时间的延迟。
[0147]虽然已经显示和描述了本发明的一些示范实施方式，但本领域技术人员将理解，可以对这些实施方式进行改变而没有脱离发明的原理和精神，发明的范围在权利要求书及其等价物中定义。
【权利要求】
1.一种洗衣机的控制方法，该洗衣机包括容纳要洗的衣服的滚筒、旋转所述滚筒的电机、和在所述滚筒旋转期间平衡所述滚筒中产生的不平衡负载的平衡器，该方法包括: 确定当前周期是否是离心力脱水周期； 当当前周期是离心力脱水周期时，执行使得所述平衡器中的质量块均匀分布在平衡器壳中的滚珠分布周期； 执行在所述滚筒中均匀地分布要洗的衣服的衣服解开周期； 当所述电机在所述离心力脱水周期被加速时感测要洗的衣服的不平衡；和 当不平衡被感测到时，根据所述电机的旋转速率确定是否再次执行所述滚珠分布周期。
2.如权利要求1所述的方法，其中当离心力脱水周期开始时执行所述滚珠分布周期。
3.如权利要求2所述的方法，其中在从水桶排出水以使要洗的衣服变干的排水操作之后，执行所述滚珠分布周期。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述滚珠分布周期包括: (a)在所述离心力脱水周期中在一个方向上旋转所述滚筒第一时间； (b)在所述一个方向上旋转所述滚筒之后，使所述滚筒停止第二时间； (c)当所述第二时间过去时，在相反方向上旋转所述滚筒第三时间； (d)在所述相反方向上旋转所述滚筒之后，使所述滚筒停止所述第二时间， 其中至少执行一次包括操作(a)至(d)的所述滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在所述一个方向上旋转所述滚筒时，所述电机维持在每分钟某一转数(rpm)同时在正常方向上被驱动所述第一时间。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在所述相反方向上旋转所述滚筒时，所述电机维持在每分钟某一转数同时在所述相反方向上被驱动所述第三时间。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在所述滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作中，所述每分钟某一转数是大于或等于6rpm。
8.如权利要求4所述的方法，还包括: 计数所述滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作被执行的次数； 比较已计数的次数与搅拌的预定基准次数；和 当所述顺时针和逆时针搅拌操作的次数大于或等于所述基准次数时，停止所述滚筒的顺时针和逆时针搅拌操作。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述基准次数大于或等于I。
10.如权利要求1所述的方法，其中当所述离心力脱水周期开始时执行所述衣服解开周期。
11.如权利要求1所述的方法，其中确定是否再次执行所述滚珠分布周期包括: 当不平衡被感测到时，感测所述电机在感测所述不平衡时的旋转速率； 比较感测到的所述电机的旋转速率与在共振点处的设定旋转速率；和当所述电机的旋转速率大于或等于所述共振点处的旋转速率时，在执行所述滚珠分布周期和所述衣服解开周期之后，执行所述离心力脱水周期。
12.如权利要求11所述的方法，还包括当所述电机的旋转速率小于在所述共振点处的旋转速率时，在仅执行所述衣服解开周期而没有执行所述滚珠分布周期之后，执行所述离心力脱水周期。
13.一种洗衣机，包括: 滚筒，容纳要洗的衣服； 电机，旋转所述滚筒； 平衡器，平衡在所述滚筒旋转期间在所述滚筒中产生的不平衡负载，所述平衡器包括: 平衡器壳，安装到所述滚筒并提供有形成在其中的环形通道； 至少一个质量块，可移动地设置在所述通道中；和 磁铁，安装到所述平衡器壳以限制所述质量块；和 控制器，当离心力脱水周期开始时，所述控制器控制所述电机执行将所述平衡器中的所述质量块均匀地分布在所述平衡器壳中的滚珠分布周期和执行在所述滚筒中均匀地分布要洗的衣服的衣服解开周期，以及当要洗的衣服的不平衡被感测到时，根据所述电机的旋转速率确定是否再次执行所述滚珠分布周期。
14.如权利要求13所述的洗衣机，还包括: 电流传感器，感测与所述滚筒的转速相应的所述电机的电流信号，从而感测所述要洗的衣服的不平衡；和 旋转速率传感器，感测所述电机的旋转速率， 其中，当通过所述电流传感器感测到要洗的衣服的不平衡时，所述控制器根据通过所述旋转速率传感器感测的所述电机的旋转速率确定是否再次执行所述滚珠分布周期。
15.如权利要求14所述的洗衣机，其中，当感测到不平衡时，控制器比较感测到的所述电机的旋转速率与在共振点处的设定旋转速率，当所述电机的旋转速率大于或等于在所述共振点处的旋转速率时，再次执行所述离心力脱水周期。
【文档编号】D06F37/20GK104278475SQ201410332062
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】郑东河, 姜定勋, 金旻成 申请人:三星电子株式会社