专利名称：全自动洗衣机运转控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动洗衣机运转控制装置。
全自动洗衣机的脱水依赖脱水转速。通常，洗衣机所用的电动机是采用驱动电容器的单相感应电动机。单相感应电动机的脱水转速随待洗涤衣物量、各类制品随机误差、交流电源电压变动、交流电源频率不同等而变化，因而脱水率不均匀。
而且脱水时有洗涤剂发泡障碍问题。具体来说，洗涤脱水槽和外槽的间隙中脱出的洗衣水随洗涤脱水槽的旋转搅和而发泡，形成洗涤脱水槽转速的阻尼。为了抑制这种洗涤剂发泡障碍，边反复进行洗涤脱水槽转速增加的增速脱水运转，和进行规定转速持续规定时间的恒速脱水运转，边使得脱水转速提升至最高脱水转速。
但单相感应电动机难以对恒速脱水运转进行控制。因此，要采用转速检测装置，若恒速脱水运转达到设定转速的话，便通过供电的通断控制使单相感应电动机断开供电2～3秒，然后接通供电，直到达到设定转速为止，这样进行总体上可视为恒速的恒速脱水运转。这种恒速脱水运转，以极短周期反复进行供电的通断，因而有周期较短的异常声响发生。具体来说，供电由断开切换至接通时，单相感应电动机瞬间受到加速力的作用。
当然，不希望因脱水转速变动造成脱水率不均匀，或脱水运转时有异常声响发生。
本发明目的在于提供一种脱水率均匀、脱水运转时异常声响少的全自动洗衣机。
本发明第一特征在于，对于边重复使得转速增加的多级增速脱水运转和规定转速持续规定时间的多级恒速脱水运转从低速向高速逐步过渡，边分级提高转速以提升至最高脱水转速，进行这种脱水运转的全自动洗衣机而言，若转速检测装置检测出达到最高脱水转速所设定转速的话，便根据控制手段的指令，断开向单相感应电动机供电所设定的短时间，然后接通向单相感应电动机供电直到达到最高脱水转速所设定转速为止，重复这种供电的通断，来维持最高脱水转速。
本发明第二特征在于，对于若转速检测装置检测出达到恒速脱水运转所设定转速的话，便根据控制手段的指令，断开向单相感应电动机供电所设定的短时间，然后接通向单相感应电动机供电直到达到恒速脱水运转所设定转速为止，重复这种供电的通断，来维持恒速脱水这样一种全自动洗衣机而言，供电的接通是在所供给交流电源其通电周期向无截止全通电状态过渡以前，采取通电周期通电量逐渐增加这种相位控制。
图1为本发明一实施例全自动洗衣机的整机纵向截面图。
图2示出的是本发明一实施例的转速检测装置。
图3示出的是本发明一实施例的操作面板。
图4为本发明一实施例的总体电路图。
图5为待洗涤衣物数量质地判定装置的电路图。
图6示出的是本发明一实施例的脱水运转模式。
图7示出的是本发明一实施例的相位控制。
图8为本发明一实施例的流程图。
根据
本发明实施例。采用本发明一实施例的洗衣机如图1所示，设有4根吊棒2和防振装置3，形成为钢板制外壳1内由吊棒2和由螺旋弹簧或弹性橡胶做成的防振装置3吊装合成树脂制的外槽4的结构。
存放洗涤用水的外槽4内，设有旋转自如的洗涤脱水槽5。洗涤脱水槽5设有许多脱水孔5a，中央底部可旋转地设有由脉动式激振器或搅拌器做成的搅拌波轮6。在洗涤过程和漂洗过程中，使洗涤脱水槽5静止，沿顺时针方向和逆时针方向交替旋转搅拌波轮6。而脱水旋转时则使洗涤脱水槽5沿某一方向旋转。搅拌波轮6和洗涤脱水槽5的旋转均由驱动装置7进行。
驱动装置7包括以下构成利用驱动电容器8a的电动机8(单相感应电动机)；由皮带轮9a、9b和皮带9c组成，用来将该电动机8的旋转传递至搅拌波轮6或洗涤脱水槽5的传动手段9；洗涤和漂洗时仅仅使搅拌波轮6旋转，脱水时则使洗涤脱水槽5旋转的离合装置10；进行这种切换的电磁螺线管11；以及控制排水的排水装置15。
离合装置10设有作为检测洗涤脱水槽5转速的转速检测手段的转速检测装置20。
驱动装置7用钢板制支撑板12固定在外槽4的底面上。外槽4上设有导入口4a以连接将外槽4内水的压力传递至水位传感器13的管子14。
外壳1的上部设有形成了投放待洗涤衣物的投入口17a和容纳控制器等电子元件的操作箱17b的合成树脂制的顶盖17。投入口17a处设有合成树脂制的盖子18。
操作厢17b的上表面装配有操作面板21，操作厢17b内设有供水电磁阀24。
配置在操作箱17b内的水位传感器13通过检测外槽4内水压，判定水是否注入至规定水位。水位传感器13由磁芯、线圈和弹簧等构成。
作为控制洗涤、漂洗、脱水等运转的控制手段的控制部配置在存放箱31内。
操作面板21上配置有电源开关按钮29和外部操作开关30。
图2示出的是转速检测装置20的结构。转速检测装置20通过在切换离合装置10的电磁螺线管11上设有线圈20a、在皮带轮9a上设有磁石20b，在洗涤脱水槽5旋转时线圈20a有电流发生，由中央处理装置34运算该信号，来检测洗涤脱水槽5的转速。
图3示出的是操作面板21。该操作面板21上设有显示部32、外部操作开关30和启动按钮33。显示部32上显示水位、洗涤、漂洗、脱水、预约时间和程序设定信息。外部操作开关30设有对水位切换、洗涤、漂洗、脱水、预约时间和各种洗衣程序进行选择设定的选择开关按钮。
图4简略示出洗衣机总体电路。中央处理电路34、驱动电路35作为控制部集中配置在洗衣机主体的存放箱31中。还包括电动机8，作为供水电磁阀24的供水阀，作为排水装置15的排水阀，洗涤、漂洗、脱水等的选择开关36，水位传感器13，判定布量·布质用的布量·布质传感器37，脱水中用以防止异常振动的安全开关50，检测转速用的转速检测装置20。
图5示出图4所示进行布量·布质检测的布量·布质传感器37的具体电路构成(待洗涤衣物数量质地判定装置)。布量检测控制是指，先将适量的待洗涤衣物投入洗涤脱水槽5内，按下电源开关按钮29，再按下启动按钮33，电动机8便运转。电动机8的运转是按照控制部所含的中央处理装置34的指令，根据需要交替向双向晶闸管37a和双向晶闸管37b的控制极发送信号，使得电动机8往复旋转的。通过电动机8的往复旋转，按图1所示旋转传动方式使搅拌波轮6往复旋转，驱动待洗涤衣物。
往复旋转时进行布量检测判定。具体来说，电动机8往复运转中断开供电以后的惯性运转过程中，驱动电容器8a两端有感生电压产生。由端口·双向可控硅耦合器(ホト·トライアツクカプラ)38变换为直流方波脉冲，由反相器39使直流方波反相，将该信号送至中央处理电路进行测量，来判定布量。
另外，根据待洗涤衣物的多少，加到搅拌波轮6上的阻尼有所不同，因而在惯性转速衰减状态方面有差异。这种差异表现为所述直流方波脉冲之间时间宽度的差异，因而可以判定待洗涤衣物是多还是少。
布量判定后进行布质检测判定。具体来说，进行布量检测控制后，根据控制部输出的信号，向供水电磁阀24供电，便向洗涤脱水槽5内注水。一旦水位传感器13检测注水至规定水位，便与布量检测控制一样，电动机8往复旋转，产生的感生电力在驱动用电容器8a端子间的电压信号(T1)送至中央处理电路34(图4)。接下来向洗涤脱水槽5内注水至布量检测控制所判定的水位，一旦水位传感器13检测注水至布量判定水位，便与布量检测控制一样，电动机8往复旋转，产生的感生电力在驱动用电容器8a端子间的电压信号(T2)送至中央处理电路34(图7)。根据这些T1和T2信号的变化进行布质判定。
布量布质检测判定结束后，进行洗涤过程。洗涤过程结束后，按照中央处理电路34输出的信号，向排水阀15供电，进行排水过程。排水过程结束后，接下来对电动机8供电，使洗涤脱水槽5旋转，由其离心力脱出洗涤脱水槽5内衣物中所含的洗涤液。这时连续旋转洗涤脱水槽5的话，洗涤脱水槽5脱出的水量比排水口16排出的水量多，外槽4内便有洗涤液留存。留存于该外槽4的洗涤液因旋转着的洗涤脱水槽5的搅和而使泡沫增加，由于这种泡沫表面张力妨碍洗涤脱水槽5旋转，因而产生电动机8所流过的电流增大造成电动机有异味、冒烟发生等问题(洗涤剂发泡障碍)。
为了避免这种洗涤剂发泡障碍，执行图6所示的脱水运转模式。
这种脱水运转模式，是边重复使得转速增加的多级增速脱水运转和规定转速持续规定时间的多级恒速脱水运转从低速向高速逐步过渡，边分级提高转速以提升至最高脱水转速。
该脱水运转模式中，设法使恒速脱水运转远离两处振动共振点(a，b)，在增速脱水运转过程中通过该振动共振点(a，b)。而且，在恒速脱水运转中进行下述运转控制。如图6所示，转速检测装置20检测达到恒速脱水运转所设定转速的话，便断开电动机8供电Ta秒(2～3秒)。电动机8减速，经过Ta秒的话，便接通电动机8的供电，继续供电直到达到恒速脱水运转所设定转速为止。这种供电时间不太确定，但在1～2秒范围。重复这种供电的通断，以确保恒速脱水运转。
恒速脱水运转，其设定转速按上述要求从低至高进行。而且，这些恒速脱水运转其整段时间分别确定为T1秒、T2秒、T3秒、Tn秒。
由于增速脱水运转中脱出的洗衣水在恒速脱水运转中排出，因而上述洗涤剂发泡障碍被消除。
另外，恒速脱水运转反复使供电通断，致使转速上下变动，但总体来说是恒速的，对于消除洗涤剂发泡障碍，实用上无妨。
图7示出的是上述恒速脱水运转在供电通断过程中接通时的相位控制。恒速脱水运转的供电通断是以2～3秒左右极短的周期重复进行的，因而供电接通时电动机上瞬间加有加速力所产生的异常声响很刺耳。尤其待洗涤衣物量较少，所设定转速较低的场合，洗涤脱水槽的转动惯量较小，因而更明显。为了减小这种异常声响，采取相位控制。
具体来说，设法逐步减少所供给的交流电源其通电周期的截止宽度，过渡至全通电。设法最初截止宽度1为90％、下一截止宽度2为70％、再下一截止宽度3为60％、最后截止宽度为20％，这样慢慢增加通电周期，最后进行全通电。
象这样，在过渡至通电周期无截止的全通电之前，采取通电周期通电量逐渐增加这种相位控制，从断开切换至接通时，电动机便不会有一下子就全通电所造成的加速力产生，因而可以减小异常声响。
图8以流程图示出洗衣机总体运转动作。
步骤51进行上述布量检测控制，判定待洗涤衣物数量。接下来，步骤52进行上述布质检测控制，判定待洗涤衣物质地。根据布量和布质的判定，确定上述设定转速N、设定时间T、设定次数n(步骤53、54、55)，步骤56进行洗涤过程。洗涤过程结束后，进行排水过程(步骤57)，接下来步骤58使电动机8通电，步骤59、60由转速检测装置20检测转速，同时使电动机8通电直到达到所设定转速N为止。一旦达到所设定转速N，步骤61便在Ta间停止对电动机通电，接着再使电动机8通电，直到达到设定转速N为止(步骤62、63、64)。在T秒间重复这些步骤62～64的动作(步骤65)，T秒时间一结束便进入步骤66。步骤66则进行步骤61～65动作直到n次结束。结束后便进入下一过程。
但在衣物多且严重偏向一侧等场合，很可能在无法越过振动共振点b的情况下，洗涤脱水槽5振动加大，或者即便远离振动共振点，也造成洗涤剂发泡障碍。
对付这种情况，采取如下措施。
测量达到各个设定转速所需时间t1、…tn，即便超过上述时间t1、…tn所设定时间，也达不到下一设定转速时，便停止脱水过程，切换至别的过程。
脱水过程停止后，通过进行注水，搅拌衣物，减小衣物偏向一侧，排水后再一次进入脱水过程。
以下说明恒速脱水运转中为最高设定转速的最高脱水运转及其供电的通断。脱水率由最高脱水运转的转速所确定，即便存在交流电源电压变动、频率差异等，最高脱水转速也必须不变。具体来说，转速检测装置20检测达到最高脱水运转所设定转速的话，向电动机8通电停止2秒左右。电动机8减速，经过2秒后，便接通向电动机8通电，并继续通电直到达到最高脱水运转所设定转速为止。重复这种供电的通断，执行最高脱水运转规定时间。
最高脱水运转最高转速是按照所设定转速的，因而，即便交流电源多少有些电压变动，或者频率有所不同，但该最高转速是不变的。
所设定转速，对于频率有所不同的情况，通过根据较低电源频率来确定，从而即便用于频率较高的场合，最高转速也不变。
权利要求
1.一种全自动洗衣机运转控制装置，所述全自动洗衣机包括洗涤脱水槽；设置在该洗涤脱水槽内底的搅拌波轮；旋转驱动该搅拌波轮和所述洗涤脱水槽，并采用驱动电容器的单相感应电动机；检测所述洗涤脱水槽转速的转速检测装置；和控制所述单相感应电动机转速的控制手段，所述全自动洗衣机运转控制装置，进行一脱水运转控制，即，重复使得转速增加的多级增速脱水运转和规定转速持续规定时间的多级恒速脱水运转从低速向高速逐步过渡，同时分级提高转速以提升至最高脱水转速，其特征在于，若所述转速检测装置检测出达到所述最高脱水转速所设定转速的话，便根据所述控制手段的指令，向所述单相感应电动机供电停止所设定短时间，然后接通向所述单相感应电动机供电直到达到所述最高脱水转速所设定转速为止，重复这种供电的通断，来维持所述最高脱水转速。
2.一种全自动洗衣机运转控制装置，所述全自动洗衣机包括洗涤脱水槽；设置在该洗涤脱水槽内底的搅拌波轮；旋转驱动该搅拌波轮和所述洗涤脱水槽，并采用驱动电容器的单相感应电动机；检测所述洗涤脱水槽转速的转速检测装置；和控制所述单相感应电动机转速的控制手段，所述全自动洗衣机运转控制装置，进行一脱水运转控制，即，重复使得转速增加的多级增速脱水运转和规定转速持续规定时间的多级恒速脱水运转从低速向高速逐步过渡，同时分级提高转速以提升至最高脱水转速，若所述转速检测装置检测出达到所述恒速脱水运转所设定转速的话，便根据所述控制手段的指令，向所述单相感应电动机供电停止所设定短时间，然后接通向所述单相感应电动机供电直到达到所述恒速脱水运转所设定转速为止，重复这种供电的通断，来维持所述恒速脱水运转，其特征在于，所述供电的接通是在所供给交流电源其通电周期向无截止全通电状态过渡以前，采取通电周期通电量逐渐增加这种相位控制。
3.如权利要求1所述的全自动洗衣机运转控制装置，其特征在于，所述多级恒速脱水运转，若所述转速检测装置检测出达到各级恒速脱水运转所设定转速的话，便根据所述控制手段的指令，向所述单相感应电动机供电停止所设定短时间，然后接通向所述单相感应电动机供电直到达到各级恒速脱水运转所设定转速为止，重复这种供电的通断，来维持各级恒速脱水运转。
4.如权利要求1至3中任一项所述的全自动洗衣机运转控制装置，其特征在于，所述多级恒速脱水运转所花费的时间超过各级增速脱水运转所设定时间时，便中止此运转，切换至下一不同的运转。
5.如权利要求1或2所述的全自动洗衣机运转控制装置，其特征在于，设有对投入所述洗涤脱水槽内的待洗涤衣物进行数量和质地判定的待洗涤衣物数量质地判定手段，该数量质地判定手段具有在单相感应电动机惯性旋转当中检测所述驱动电容器端子间发生的感生电力的检测装置，通过所述搅拌波轮搅拌旋转过程中停止向所述单相感应电动机供电，检测所述感生电力，来判定待洗涤衣物数量和质地。
6.如权利要求5所述的全自动洗衣机运转控制装置，其特征在于，将所述感生电力检测装置检测的电压信号变换为直流方波脉冲，由该脉冲间的时间宽度判定待洗涤衣物数量和质地，根据该判定控制洗涤运转。
全文摘要
本发明洗衣机包括:使洗涤脱水槽旋转的单相感应电动机;检测洗涤脱水槽转速的转速检测手段;和控制单相感应电动机转速的控制手段,若转速检测手段检测出达到设定转速,便按照控制手段的指令,在所设定的短时间内停止向单相感应电动机供电,然后接通向单相感应电动机供电,直到达到设定转速为止,反复进行这种供电的通断,以维持转速不变。
文档编号D06F37/24GK1174904SQ9711772
公开日1998年3月4日 申请日期1997年8月21日 优先权日1996年8月21日
发明者佐野壮一, 庭濑好夫, 桧山功, 釜野年恭, 信耕靖, 渡边雅生 申请人:株式会社日立制作所