一种洗衣机及其控制方法与流程

文档序号:14657690发布日期:2018-06-12 07:17阅读:195来源:国知局

本发明涉及洗衣机技术领域,具体涉及一种洗衣机及其控制方法。



背景技术:

随着人们消费水平的提升,人们对生活质量的要求越来越高,对健康也越来越重视。目前市面上的洗衣机是以单个洗衣筒的洗衣机为主,在这种情况下,如果所有衣物混合在一起洗涤,则会造成对贴身衣物的细菌感染,不利于使用者的健康,也即,现有的洗衣机具有不能分类分开洗涤等弊端。如果购买两台洗衣机,则不仅存在体积庞大的问题,还会增加消费者的购买成本。随着洗衣机行业的技术发展,市面上已出现双筒或多筒的洗衣机,从而实现了衣物的分类洗涤,有利于保障使用者的健康。但现有技术的双筒或多筒的洗衣机中,每个滚筒都设计有对应的驱动电机和驱动控制器,这种设计在结构上较为复杂,同时导致洗衣机的零件过多、成本高昂,且驱动程序复杂。



技术实现要素:

基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种洗衣机,其能够在确保衣物分类洗涤的前提下,减少洗衣机的零部件数量,降低制造成本。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

一种洗衣机,包括并列设置的第一滚筒和第二滚筒,还包括驱动系统,其中,所述驱动系统包括主电机,所述第一滚筒和所述第二滚筒均与所述驱动系统相连,以便在所述主电机的驱动下进行旋转,其中,所述第一滚筒和所述第二滚筒的转动情况能够实现单独控制。

优选地,所述驱动系统包括第一传动机构,所述主电机与所述第一滚筒通过所述第一传动机构相连;

和/或,所述驱动系统包括第二传动机构,所述主电机与所述第二滚筒通过所述第二传动机构相连。

优选地,所述第一传动机构包括第一变速离合器;

和/或,所述第二传动机构包括第二变速离合器。

优选地,所述第一变速离合器与所述主电机同轴布置,所述第一变速离合器与所述第一滚筒之间设置有第一传动皮带;

和/或,所述第二变速离合器与所述主电机同轴布置,所述第二变速离合器与所述第二滚筒之间设置有第二传动皮带。

优选地,所述主电机布置在所述第一滚筒和所述第二滚筒之间的位置处;

和/或,所述主电机为BLDC电机。

优选地,所述主电机为DD电机,所述DD电机安装于所述第一滚筒和所述第二滚筒中的一者上,所述DD电机与所述第一滚筒和所述第二滚筒中的另一者之间设置有第三变速离合器。

优选地,所述第三变速离合器布置在所述第一滚筒和所述第二滚筒之间的位置处;

和/或,所述DD电机与所述第三变速离合器之间设置有第三传动皮带,所述第三变速离合器与所述第一滚筒和所述第二滚筒中的另一者之间设置有第四传动皮带。

优选地,所述第一滚筒和/或所述第二滚筒为洗涤烘干筒。

优选地,还包括减振系统,用于为所述第一滚筒和/或所述第二滚筒提供缓冲减振。

优选地,所述减振系统包括设置在所述第一滚筒下方的阻尼减振器、设置在所述第二滚筒下方的阻尼减振器、设置在所述第一滚筒上方的减振弹簧、和/或设置在所述第二滚筒上方的减振弹簧。

本发明的另一目的在于提供一种控制前述洗衣机的方法,技术方案如下:

一种用于控制前面所述的洗衣机的方法,包括步骤:

S100、检测所述第一滚筒和所述第二滚筒的工作状态;

S200、在至少一个滚筒处于工作状态的情况下,控制所述主电机运行。

优选地,所述驱动系统包括第一变速离合器和第二变速离合器,步骤S200中,根据处于工作状态的滚筒的运行转速调节所述主电机的转速以及所述第一变速离合器和/或所述第二变速离合器的传动比。

本发明的洗衣机中,通过一套驱动系统(即一台主电机)驱动第一滚筒和第二滚筒进行旋转,也即,驱动系统为第一滚筒和第二滚筒共用,共用的驱动系统既可同时驱动第一滚筒和第二滚筒旋转,又可单独驱动其中一个滚筒旋转,从而可降低洗衣机的制造成本,并且使洗衣机的内部结构紧凑,进而还可减小洗衣机的体积,同时还使洗衣机的使用过程更为灵活。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的洗衣机的优选实施方式进行描述。图中:

图1为根据本发明的一种优选实施方式的洗衣机的正视示意图;

图2为图1的洗衣机的侧视示意图;

图3为图1的洗衣机的控制方法流程图;

图4为根据本发明的另一种优选实施方式的洗衣机的正视示意图;

图5为图4的洗衣机的侧视示意图。

具体实施方式

本发明的第一方面提供了一种洗衣机,该洗衣机的一种优选实施方式如图1-2所示,另一种优选实施方式如图4-5所示。

如图1-2和图4-5所示,本发明的洗衣机包括驱动系统、第一滚筒和第二滚筒,所述驱动系统包括主电机10,其中,所述第一滚筒优选为洗涤烘干筒,即洗涤烘干一体的滚筒,优选包括第一外筒3和位于所述第一外筒3内部的第一内筒4;所述第二滚筒优选也为洗涤烘干筒,即洗涤烘干一体的滚筒,所述第二滚筒优选包括第二外筒1和位于所述第二外筒1内部的第二内筒2。所述第一滚筒和所述第二滚筒并列设置,优选沿上下方向并列布置,二者的轴线优选平行,其中,第一滚筒位于下方,第二滚筒位于上方。所述第一滚筒和所述第二滚筒均与所述驱动系统相连,以便在所述驱动系统(具体地说,是主电机10)的驱动下进行旋转。并且其中,所述第一滚筒和所述第二滚筒的转动情况(包括运转、停止状态,和/或运转时的转速等等)能够实现单独控制。

本发明的洗衣机采用双筒式设计,第一滚筒和第二滚筒均能独立地执行洗涤或者烘干操作,从而可以对衣物进行分类洗涤,避免不同种类衣物的交叉污染,而且还节省了用户的购买成本,用户不必配置两台设备,同时也就节省了居家空间。

特别地,本发明的洗衣机中,通过一套驱动系统(即一台主电机)驱动第一滚筒和第二滚筒进行旋转,也即,驱动系统为第一滚筒和第二滚筒共用,从而可降低洗衣机的制造成本,并且使洗衣机的内部结构紧凑,进而还可减小洗衣机的体积。本发明的洗衣机中,共用的驱动系统既可同时驱动第一滚筒和第二滚筒旋转,又可单独驱动其中一个(优选为任一个)滚筒旋转,从而使用户能够根据需要任意控制两个滚筒执行相应的功能,使得洗衣机的使用过程更为灵活。

如图1-2和图4-5所示,本发明的洗衣机中,第一滚筒例如布置在靠近箱体100的底部的位置处,而第二滚筒例如布置在靠近箱体100顶部的位置处,其中,箱体100为洗衣机的壳体,用于支撑第一滚筒和第二滚筒等零部件。这样,本发明的洗衣机能够保持较小的占地面积,与常规的洗衣机类似。

优选地,箱体100、第二内筒2、以及第一内筒4可以采用金属材料制成,以提供足够高的强度。特别地,第二内筒2和第一内筒4可以采用不锈钢材料制成,以提供良好的耐腐蚀性。箱体100优选为钣金件。第一外筒3和第二外筒1可以采用塑料材料制成,例如玻璃纤维增强型PP,以在提供同样强度的前提下尽量降低生产成本。

优选地,如图1-2所示的实施方式中,所述驱动机构(例如主电机10)布置在所述第一滚筒和所述第二滚筒之间的位置处,例如,在上下方向上,驱动机构固定安装在箱体100内的中部位置处,从而方便同时与第一滚筒和第二滚筒进行传动连接。

优选地,图1-2所示的实施方式中,所述主电机例如为BLDC电机,即无刷直流电机。

优选地,所述驱动系统包括第一传动机构,所述主电机10与所述第一滚筒通过所述第一传动机构相连,其中,所述第一传动机构优选包括第一变速离合器11,如图2所示;和/或,所述驱动系统包括第二传动机构,所述主电机10与所述第二滚筒通过所述第二传动机构相连,其中,所述第二传动机构优选包括第二变速离合器12,如图2所示。

例如,在图1-2所示的实施方式中,主电机10与第一滚筒之间设置有第一变速离合器11,该第一变速离合器11既有离合器功能,也有变速器功能。通过控制第一变速离合器11的变速器功能,可以满足第一内筒4在洗涤时、脱水时、烘干时的不同转速要求。通过控制第一变速离合器11的离合器功能,可以实现主电机10对第一滚筒的驱动力的通断,从而控制第一滚筒转动或者停止转动。

同样,主电机10与第二滚筒之间设置有第二变速离合器12,该第二变速离合器12既有离合器功能,也有变速器功能。通过控制第二变速离合器12的变速器功能,可以满足第二内筒2在洗涤时、脱水时、烘干时的不同转速要求。通过控制第二变速离合器12的离合器功能,可以实现主电机10对第二滚筒的驱动力的通断,从而控制第二滚筒转动或者停止转动。

如图2所示,第一变速离合器11和第二变速离合器12布置在主电机10的同一侧,例如均与主电机10同轴布置,从而便于安装和便于实现二者的离合器功能。优选地,主电机10、第一变速离合器11和第二变速离合器12均通过螺栓固定在箱体100内的固定支架(未示出)上。所述第一变速离合器11与所述第一滚筒之间设置有第一传动皮带8,所述第二变速离合器12与所述第二滚筒之间设置有第二传动皮带7。

优选地,如图2所示,所述第一滚筒上设置有第一传动轴14,所述第一传动机构与所述第一传动轴14相连接,以便向所述第一传动轴14传递动力。例如,参见图1-2,第一传动轴14在所述第一滚筒的后部通过第一三脚架15与所述第一滚筒的第一内筒4相连,第一传动轴14上设有第一皮带轮9,第一传动皮带8连接所述第一皮带轮9和所述第一变速离合器11,从而将第一变速离合器11的输出端的动力传递给第一内筒4,使第一内筒4转动。

优选地,如图2所示,所述第二滚筒上设置有第二传动轴16,所述第二传动机构与所述第二传动轴16相连接,以便向所述第二传动轴16传递动力。例如,参见图1-2,第二传动轴16在所述第二滚筒的后部通过第二三脚架17与所述第二滚筒的第二内筒2相连,第二传动轴16上设有第二皮带轮13,第二传动皮带7连接所述第二皮带轮13和所述第二变速离合器12,从而将第二变速离合器12的输出端的动力传递给第二内筒2,使第二内筒2转动。

本实施方式中,第一变速离合器11和第二变速离合器12优选为无级变速离合器,其传动比可通过控制无级调整,以满足相应的内筒在脱水时的不同转速要求。

通过上述优选结构,可方便地实现由一个主电机10驱动两个滚筒的方案,通过各自的离合器的自动切换功能,可实现两个滚筒同时运转或者仅其中任一个滚筒运转,从而使洗衣机实现多种不同的工作模式。

替代地,在图4-5所示的实施方式中,所述主电机10为DD电机,即直驱电机,所述DD电机安装于所述第一滚筒和所述第二滚筒中的一者上(例如图示的实施例中安装于第一滚筒上),从而直接驱动该滚筒旋转,所述DD电机与所述第一滚筒和所述第二滚筒中的另一者(也即图示的实施例中的第二滚筒)之间设置有第三变速离合器18,用于接通或断开所述DD电机与另一的滚筒(如第二滚筒)之间的动力传递。

优选地,如图4-5所示,所述第三变速离合器18布置在所述第一滚筒和所述第二滚筒之间的位置处,例如通过螺栓固定在箱体100内的固定支架(未示出)上,并相对于第一外筒3和第二外筒1固定。

优选地,如图4-5所示,所述DD电机与所述第三变速离合器18之间设置有第三传动皮带19,所述第三变速离合器18与所述第一滚筒和所述第二滚筒中的另一者(例如图示的第二滚筒)之间设置有第四传动皮带20。

优选地,所述第一滚筒上设置有第一传动轴14,例如,参见图5,第一传动轴14在所述第一滚筒的后部通过第一三脚架15与所述第一滚筒的第一内筒4相连,所述DD电机通过轴孔配合与花键形式与第一三脚架15固定,第三传动皮带19连接所述DD电机和所述第三变速离合器18,例如以套入拉紧的方式进行连接,从而将DD电机的动力传递给所述第三变速离合器18的输入端。所述第二滚筒上设置有第二传动轴16,例如,参见图5,第二传动轴16在所述第二滚筒的后部通过第二三脚架17与所述第二滚筒的第二内筒2相连,第二传动轴16上设有第二皮带轮13,第四传动皮带20连接所述第二皮带轮13和所述第三变速离合器18,从而将第三变速离合器18的输出端的动力传递给第二内筒2,使第二内筒2转动。其中,第二皮带轮13通过轴孔配合方式固定至所述第二传动轴16,所述第二传动轴16通过螺钉与所述第二三脚架17连接固定,所述第二三脚架17通过螺钉与第二内筒2连接固定;所述第一传动轴14通过螺钉与所述第一三脚架14连接固定,所述第一三脚架14通过螺钉与所述第一内筒4连接固定。

因此,本实施方式中,可由一个DD电机驱动第一滚筒和第二滚筒,通过第三离合器18的自动切换功能,可实现两个滚筒同时运转或者一个滚筒单独运转,从而使洗衣机实现多种不同的工作模式。也即,第一滚筒和第二滚筒通过同一个DD电机提供动力,并通过在DD电机与其中一个滚筒之间设置变速离合器来实现对两个滚筒的驱动及变速。其中,该第三离合器18既有离合器功能,也有变速器功能。通过控制离合器,可以实现DD电机对第二滚筒(在替代实施方式中,也可以是第一滚筒,此时,DD电机固定在第二滚筒上)的驱动力的通断,从而控制第二滚筒转动或者停止。优选地,第三变速离合器18为无级变速离合器,其传动比可通过控制无级调整,以满足相应的内筒脱水时的不同转速要求。

本优选实施方式的洗衣机在控制程序上可设置以下两种状态:

1.第一滚筒单独洗涤:

该状态下,DD电机工作,带动第一内筒4旋转,洗涤第一滚筒内的衣物,同时通过第三传动皮带19带动第三变速离合器18运转,但此时第三变速离合器18内部的齿轮处于非啮合状态,第三变速离合器18空转,从而使第二滚筒不工作。

2.第一滚筒和第二滚筒同时洗涤:

该状态下,DD电机工作,带动第一内筒4旋转,洗涤第一滚筒内的衣物,同时通过第三传动皮带19带动第三变速离合器18运转,此时第三变速离合器18内部的齿轮处于啮合状态,带动与之相连的第四传动皮带20运动,使第二滚筒上的第二皮带轮13运动,从而带动第二内筒2旋转,洗涤第二滚筒内的衣物,从而实现上下两个滚筒同时洗涤。

本发明的洗衣机中,第一滚筒和第二滚筒共用驱动系统,从而组成一个有机的整体,使得整机结构紧凑,并且有效降低了洗衣机的制造成本。

优选地,本发明的洗衣机还包括减振系统,用于为所述第一滚筒和/或所述第二滚筒提供缓冲减振。特别地,所述减振系统还可以为所述第一滚筒和/或所述第二滚筒提供悬挂和/或支承,以协助保持所述第一滚筒和/或所述第二滚筒在箱体100中的位置。

优选地,如图1-2和图4-5所示,所述减振系统包括设置在所述第一滚筒和/或第二滚筒下方的阻尼减振器6、设置在所述第一滚筒上方的减振弹簧24、和/或设置在所述第二滚筒上方的减振弹簧5。例如,箱体100的上部及中部设计有用于悬挂减振弹簧5、24的悬挂结构,在图示的各个实施方式中,减振系统至少包括位于第二滚筒上方的一组减振弹簧5(至少两个)、位于第一滚筒的外筒3上方的一组减振弹簧24(至少两个)、以及位于外筒3底部的至少两个阻尼减振器6,从而可以对第一滚筒、第二滚筒进行有效地减振。

优选地,所述第一外筒3和所述第二外筒1在结构上连接在一起,例如可通过螺栓进行连接装配。

在上述工作的基础上,本发明的第二方面还提供了前述洗衣机的控制方法,包括步骤:

S100、检测所述第一滚筒和所述第二滚筒的工作状态;

S200、在至少一个滚筒处于工作状态的情况下,控制所述主电机运行。

也即,本发明的洗衣机控制方法是在至少一个滚筒处于工作状态的情况下,启动主电机10,从而实现仅一个电机驱动两个滚筒。

优选地,以图1-2所示的优选实施方式为例,也即,所述驱动系统包括第一变速离合器11和第二变速离合器12,此时,步骤S200中,根据处于工作状态的滚筒的运行转速调节所述主电机10的转速以及所述第一变速离合器11和/或所述第二变速离合器12的传动比。也即,本发明的控制方法的控制逻辑是基于两个滚筒的运行转速进行判断,并根据两个滚筒的运行状态调整离合器及变速器的工作状态。

本发明的控制方法的进一步优选的控制流程如图3所示。

由于洗衣机在洗涤、漂洗、烘干、脱水等不同的工作模式下内筒的转速相差较大,因此,本发明的控制方法中将洗衣机脱水以及漂洗过程中脱水阶段所对应的内筒转速定义为高转速,所述高转速一般大于300RPM,而将洗衣机洗涤、烘干以及漂洗过程中对应的内筒转速定义为低转速,所述低转速一般小于150RPM。另外,本发明的控制方法中还将两个滚筒的转速均处于高转速或者均处于低转速的状态称为转速相近,而将两个滚筒的转速一个处于低转速、一个处于高转速的状态称为转速不相近。

图3所示的控制方法的具体实现流程为:

当洗衣机运行后,通过程序自动检测两个滚筒的运行状态。

当检测结果为仅一个滚筒工作时,继续判断工作滚筒的运行转速,当检测到工作滚筒为高转速运行时,说明此时工作滚筒处于脱水阶段或者漂洗阶段中的脱水阶段,此时,不工作的滚筒对应的离合器设置为断开,工作滚筒对应的离合器设置为接通,主电机转速设置为高转速运行,工作滚筒对应的变速器设置为将主电机的高转速转为内筒的高转速;然后洗衣机开始运行。当检测到工作滚筒为低转速运行时,说明此时工作滚筒处于洗涤阶段或者漂洗阶段中的低转速阶段或者烘干阶段,此时,不工作的滚筒对应的离合器设置为断开,工作滚筒对应的离合器设置为接通,主电机转速设置为低转速运行,工作滚筒对应的变速器设置为将主电机的低转速转为内筒的低转速;然后洗衣机开始运行。

当检测结果为两个滚筒同时工作时,继续判断两个滚筒的工作状态,当检测到两个滚筒的运行转速相差较大时(即转速不相近),说明此时的两个滚筒中一个滚筒处于低转速阶段(即洗涤阶段或者漂洗阶段的低转速阶段或者烘干阶段),另一个滚筒处于高转速阶段(即脱水阶段或者漂洗阶段的脱水阶段),此时,两个滚筒对应的离合器全部接通,主电机转速设置为高转速运行,高转速滚筒对应的变速器设置为将主电机的高转速转为内筒的高转速,低转速滚筒对应的变速器设置为将主电机的高转速转为内筒的低转速;然后洗衣机开始运行。当检测到两个滚筒的运行转速相差较小时(即转速相近),继续判断两个滚筒的运行转速,当检测到两个滚筒均处于低转速运转时,说明此时两个滚筒处于洗涤阶段或者漂洗阶段中的低转速阶段或者烘干阶段,此时,两个滚筒对应的离合器全部接通,主电机转速设置为低转速运行,两个滚筒对应的变速器设置为将主电机的低转速转为内筒的低转速;然后洗衣机开始运行。当检测到两个滚筒均处于高转速运行时,说明此时两个滚筒处于脱水阶段或者漂洗阶段中的脱水阶段,此时,两个滚筒对应的离合器全部接通,主电机转速设置为高转速运行,两个滚筒对应的变速器设置为将主电机的高转速转为内筒的高转速;然后洗衣机开始运行。

主电机运行后,在后续的运行过程中,还对两个滚筒的运行状态进行实时监测,当检测到两个滚筒的运行状态未发生改变时,则维持当前的设置继续运行;当检测到两个滚筒中有发生运行状态改变时,则从头重新进行判断;当检测到两个滚筒均不工作时,则控制过程结束。

通过这种控制逻辑,使得主电机的转速尽量与工作滚筒的转速相近,而在工作滚筒的转速同时有高转速和低转速时,则使主电机的转速为高转速,这样能够使整个系统的效率达到最佳,避免因传动环节的效率而造成能源浪费。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本发明的权利要求范围内。

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