专利名称：用于洗衣机的水位/振动感测设备和具有该设备的洗衣机的制作方法
技术领域：
—个或多个实施例涉及一种用于洗衣机的适于同时感测洗衣机的振动和水位的
水位/振动感测设备和一种具有该水位/振动感测设备的洗衣机。
背景技术：
通常，洗衣机是这样一种设备，它利用电机的驱动力使波轮旋转来形成水流，并通 过使水流向衣物施加冲击来洗涤衣物。 通常执行洗衣机的操作，以便进行洗涤过程、漂洗过程和脱水过程。 在洗涤过程中，在将洗涤水和洗涤剂供应到桶内部的条件下，通过使波轮旋转产
生的水流与衣物之间的摩擦来洗涤衣物。 在漂洗过程中，在完成洗涤过程之后，排出桶内的洗涤水，向桶的内部供应新水， 然后使滚筒(spin basket)旋转几次。以这种方式重复漂洗过程几次，最终排出桶内的洗 涤水。 在脱水过程中，通过使桶高速旋转来除去衣物内残留的洗涤水。 在洗衣机中安装了水位感测设备，水位感测设备感测桶内的水位，从而在供水和
漂洗过程中根据桶内衣物的量向桶的内部供应适量的洗涤水。 此外，在洗衣机中安装了振动感测设备，振动感测设备感测由在脱水过程中由于 衣物的局部定位导致的滚筒的偏心旋转产生的失衡。 近来，为了减少因单独安装用来感测洗衣机水位的水位感测设备和用来感测洗衣 机振动的振动感测设备造成的成本增加，正在进行对同时感测洗衣机的水位和振动的单个 感测设备的研究。
发明内容
因此， 一个或多个实施例的一方面在于提供一种用于洗衣机的水位/振动感测设
备和一种具有该水位/振动感测设备的洗衣机，该水位/振动感测设备具有简单的结构，并 适于同时精确地感测洗衣机的振动和水位。 —个或多个实施例的另一方面在于提供一种用于洗衣机的感测洗衣机的各种振
动的水位/振动感测设备和一种具有该水位/振动感测设备的洗衣机。 另外的方面和/或优点将部分地在以下的描述中进行阐述，部分地通过描述将是 清楚的，或者可以通过实施本发明而明了 。 根据一个或多个实施例的一个方面，一种水位/振动感测设备包括壳体，设置有 与进气口连通的压力室；分隔单元，根据压力室内的压力变化而前后运动；芯和包括线圈 的谐振电路，谐振电路的频率根据分隔单元的前后运动而变化；碰撞构件，根据壳体的运动 而撞击分隔单元。 水位/振动感测设备还可以包括形成在压力室中的容纳部件，所述容纳部件的一 端是敞开的，用来容纳碰撞构件。
容纳部件可以呈圆柱形形状。 水位/振动感测设备还可以包括形成在容纳部件的内壁的指定区域侧的限制突 起。 限制突起可以包括限制部件和倾斜部件，限制部件用来限制碰撞构件的运动，倾
斜部件帮助碰撞构件在运动后返回至其原始位置。 容纳部件可以包括可以以指定角度倾斜的内壁。 水位/振动感测设备还可以包括可形成在容纳部件上的倾斜平面。 进气口可以形成在容纳部件内。 水位/振动感测设备还可以包括防止进气口被碰撞构件闭合的肋，所述肋设置在 进气口的周围。 碰撞构件可以由防锈金属制成。 根据一个或多个实施例的另一方面， 一种水位/振动感测设备包括壳体，设置有 进气口 ；伸縮管，根据通过进气口传送的气压而膨胀和收縮；分隔单元，连接到伸縮管，根 据伸縮管膨胀和收縮而前后运动，并且包括支撑轴；芯，安装在支撑轴上；筒管，安装在壳 体内，以使芯能够在筒管内运动；线圈，设置在筒管的外圆周表面上；弹性构件，分别支撑 分隔单元的两端；碰撞构件，设置在形成在进气口和伸縮管之间的压力室中，从而根据壳体 的运动撞击分隔单元。 其一端敞开以容纳碰撞构件的容纳构件可以形成在压力室中，进气口可以设置在 容纳部件中。 来自洗涤水的压力可以传送到通过进气口传送的气压。
芯可以通过线圈的内部空间运动。 可以通过来自芯通过线圈内部空间的运动通过谐振电路的频率来感测水位。
碰撞构件可以在供应水的同时不运动。 水位/振动感测设备还可以包括形成在压力室中的容纳部件，容纳部件的一端是
敞开的以容纳碰撞构件，进气口设置在容纳部件中。 碰撞构件可以是由防锈金属制成的球构件。 防止进气口被球构件闭合的肋可以设置在进气口的周围。 可以在容纳部件的内表面上形成倾斜平面，从而当球构件的振动量处于指定水平
或更高的水平时，球构件撞击分隔单元。 可以在倾斜平面上形成限制突起。 弹性构件可以具有相同的弹性模量。 可以通过撞击分隔单元的碰撞构件感测振动的水平。 分隔单元可以根据碰撞构件的撞击而运动。 根据一个或多个实施例的又一方面，一种洗衣机包括桶；滚筒，可旋转地连接到 桶的内部；水位/振动感测设备，安装在桶的一侧，用来感测桶内的水位和滚筒的振动；空 气软管，设置有与桶连通的一端和与水位/振动感测连通的另一端。所述水位/振动感测设 备包括壳体，设置有与空气软管连通的进气口 ；分隔单元，根据通过空气软管供应的压力 而前后运动；芯和包括线圈的谐振电路，谐振电路的频率根据分隔单元的前后运动而变化； 碰撞构件，根据桶的振动来撞击分隔单元。
洗衣机可以使用水位/振动感测设备来既感测水位又感测桶的振动水平。 水位/振动感测设备还可以包括伸縮管，伸縮管膨胀和收縮，并被密封，使得通过
进气口供应的气压没有泄漏；分隔单元可以连接到伸縮管。 通过伸縮管形成的压力室可以设置在壳体中，碰撞构件设置在压力室中。
形成在压力室中的容纳部件包括一端，所述一端是敞开的以容纳碰撞构件。
进气口可以设置在容纳部件中。
碰撞构件可以包括球构件。 可以在容纳部件上形成以指定角度倾斜的倾斜平面。
可以在倾斜平面上形成限制突起。 从壳体盖的内表面突出的肋可以设置在进气口的周围。 水位/振动感测设备还可以包括至少两个弹性构件，所述至少两个弹性构件分别
支持分隔单元的两端，并具有相同的弹性模量。 碰撞构件可以包括球构件和弹性地支撑球构件的拉簧。 拉簧的一端可以固定到壳体内表面的一端，拉簧的另一端可以固定到球构件，球 构件可以与分隔单元分开指定的间隔。
通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面和优点将变得清楚且更 加容易理解，附图中 图1示出了根据示例性实施例的洗衣机的纵向剖视图； 图2示出了根据示例性实施例的洗衣机在水位/振动感测设备安装在洗衣机中的 状态下的透视图； 图3示出了根据示例性实施例的洗衣机的水位/振动感测设备的纵向剖视图；
图4示出了图3中的"A"部分的放大视图； 图5示出了根据另一示例性实施例的图3中的"A"部分的放大视图。
具体实施例方式
现在将详细地描述实施例，实施例的示例示出在附图中，其中，相同的标号始终表 示相同的元件。下面通过参照附图描述实施例来解释本发明。 图1示出了根据示例性实施例的洗衣机的纵向剖视图，图2示出了根据示例性实
施例的洗衣机在水位/振动感测设备安装在洗衣机中的状态下的透视图。 参照图1和图2，根据示例性实施例的洗衣机包括桶ll，安装在主体10中，用来
容纳洗涤水；滚筒12，可旋转地安装在桶11中；波轮13，安装在滚筒12中，用来搅拌洗涤水
和衣物。 在桶11外表面的下部连接到悬挂到主体10内部的上端上的条件下，桶11由悬吊 装置(suspension device) 16来支撑。包括供水管18和供水阀19的供水装置17设置在桶 11的上方，用来将洗涤水供应到桶11的内部。包括排水管21、排水阀22和排水电机(未 示出)的排水装置20设置在桶11的下方，用来将填充在桶11中的洗涤水排放。
上表面敞开的滚筒12形成为圆柱形形状，多个脱水孔14穿过滚筒12的圆周表面形成。普通平衡器(general balancer) 15安装在滚筒12的上部上，以在滚筒12高速旋转 时能够使滚筒12稳定地旋转。 门23设置在主体10的上表面上，用来打开和关闭滚筒12的开口的上表面，波轮 13可旋转地安装在滚筒12的底表面上，用来形成洗涤水流。 洗衣机还包括用来使波轮13旋转的驱动装置24。根据示例性实施例的驱动装置 24包括电机25，安装在桶11 一侧的下面；动力传送装置26，用来选择性地向滚筒12和波 轮12传送电机25的旋转力；带27，用作在电机25和动力传送装置26之间传送动力的介 质。 动力传送装置26设置有接收电机25的动力的普通离合器装置，并使波轮13减速 旋转或使滚筒12旋转。 虽然示例性实施例示出的是驱动装置应用设置有离合器装置的动力传送装置来 使波轮13旋转，但是可以使用波轮13直接在电机的作用下旋转的直接连接式驱动装置。
如图2所示，水位/振动感测设备30设置在桶11外表面的下部，其中，水位/振 动感测设备30感测桶11内的洗涤水位或者感测由于因衣物的局部定位导致滚筒12偏心 旋转而带来的振动。 水位/振动感测设备30连接到空气软管28的填充有空气的一端，水位/振动感 测设备30的另一端与桶11连通。 水位/振动感测设备30包括水位传感器，水位传感器通过空气软管28接收随着 向桶ll填充水而变化的气压，并测量频率的变化，从而感测桶11内的水位。
图3示出了根据示例性实施例的洗衣机的水位/振动感测设备的纵向剖视图。如 图3所示，水位/振动感测设备30包括壳体31和壳体盖32，壳体31呈圆柱形形状并且一 端是敞开的，壳体盖32用来密封壳体31的敞开的端部。 进气口 33穿过壳体盖32的前表面形成，通过进气口 33向水位/振动感测设备30
的内部供应通过空气软管28传送的空气；伸縮管(bellows) 34安装在壳体盖32和壳体31
之间的连接部分处，伸縮管34随着通过空气软管28传送的气压而膨胀和收縮。 密封伸縮管34，使得通过进气口 33流入的气压不泄漏，从而在进气口 33和伸縮管
34之间形成压力室35。 分隔单元40安装在伸縮管34的中部，分隔单元40随着伸縮管34的膨胀和收縮 而在壳体31中上升和下降。 分隔单元40包括设置有钩部件43的上分隔件41和设置有钩连接孔45的下分隔 件44。上分隔件41和下分隔件44分别通过钩连接连接到伸縮管34的上表面和下表面。
分隔单元40的两端分别由第一弹性构件47和第二弹性构件48弹性地支撑。第 一弹性构件47设置在壳体盖32和下分隔件44之间，第二弹性构件48设置在壳体31和上 分隔件41之间。 第一弹性构件47和第二弹性构件48具有相同的弹性模量，从而当分隔单元40在 压力的作用下运动时具有线性特征。 这些第一弹性构件47和第二弹性构件48可以是由诸如橡胶或树脂的非磁性材料 制成的螺旋弹簧。 圆柱形支撑轴42设置在上分隔件41的中部，芯36安装在支撑轴42的外圆周表面上。此外，筒管(bobbin) 37与芯36的运动方向平行地形成在壳体31内部的中央部分处， 在筒管37中芯36随着压力的变化可运动。 线圈38设置在筒管37的外圆周表面上，与单独的冷凝器(未示出) 一起形成谐 振电路；端子39安装在筒管37的位于线圈38之上的部分处，连接到控制单元(未示出) 的线缆连接到端子39。 筒管37的上部通过连接螺栓49连接到壳体31的内部，位于筒管37中的第二弹 性构件48的两端分别由连接螺栓49和支撑轴42支撑。 因此，线圈38的电感根据芯36在筒管37内的前后运动而变化，包括线圈38和冷 凝器(未示出)的谐振电路的频率根据电感的变化而变化。因此，通过输出频率的这种变 化来测量洗衣机的水位。 根据示例性实施例的水位/振动感测设备30还包括振动感测单元，振动感测单元 感测困衣物的局部定位产生的滚筒12的失衡。 由于这个原因，碰撞构件50设置在分隔单元40之前，碰撞构件50撞击分隔单元 40，以感测随着滚筒12的偏心旋转的变化。 根据示例性实施例的碰撞构件50可以是球构件。球构件可以由诸如不锈钢或铝 的防锈金属制成。 此外，用来容纳碰撞构件50的圆柱形容纳部件60设置在壳体盖32的内部。容纳 部件60的一个端表面是敞开的以与压力室35连通，分隔单元40设置在容纳部件60的敞 开的端表面附近。 虽然容纳部件60可以位于碰撞构件50撞击分隔单元40的位置，但是容纳部件60 可以形成在壳体盖32内部的中部，使得碰撞构件50撞击分隔单元40的中央部分。
参照图3和图4，如果容纳部件60形成在壳体盖32内部的中部，则通过空气软管 28传送的气压流到壳体31中所通过的进气口 33形成在容纳部件60中。在这种情况下，为 了防止进气口 33被碰撞构件50闭合，在进气口 33的周围设置从壳体盖32的内表面突出 的呈辐射状的肋61。 另一方面，当碰撞构件50是球构件时，碰撞构件50的直径为D，比分隔单元40的 运动距离S大，从而防止在碰撞构件50撞击分隔单元40之后碰撞构件50通过容纳部件60 的敞开的表面与容纳部件60分开。 此外，如果形成容纳部件60的内壁62与分隔单元40垂直，则当水位/振动感测 设备30 (图2)沿着X轴方向与桶11 (图2)平行地安装时，碰撞构件50在有任何振动产生 的情况下撞击分隔单元40。因此，参照图2，为了防止这个问题，以相对于桶11成指定的倾 斜角9安装水位/振动感测设备30。 图5示出了根据另一示例性实施例的容纳部件。在下文中，该实施例中的功能可 以与图1至图4中讨论的示例性实施例的功能相似的元件由相同的标号指示，即使这些元 件被在不同的图中描绘，并因此而省略对这些元件的详细描述。 如图5所示，容纳部件60的内壁62以指定的角度朝着容纳部件60的内侧倾斜。 即，容纳部件60呈具有梯形断面的圆柱形形状，容纳部件60的直径从容纳部件60的下部 到容纳部件60的上部变窄。 通过上述构造，参照图2和图5，当水位/振动感测设备30沿着X轴方向与桶11平行地安装时，碰撞构件50总是位于容纳部件60的下部，因此为了撞击分隔单元40，需要 向碰撞构件50施加指定水平或更大的振动。 虽然图5示出了容纳部件60的内壁62是倾斜的，但是另一示例性实施例可以包 括这样的倾斜引导部件(未示出)，即，该倾斜引导部件具有处于指定角度的倾斜平面并且 可以形成在图4的圆柱形容纳部件60的内壁62上。 此外，再次参照图5，限制突起(restricting protrusion)63可以形成在容纳部 件60的倾斜内壁62的指定部分，从而当向碰撞构件50施加指定水平或更大的振动时，碰 撞构件50撞击分隔单元40。 限制突起63可以具有各种形状和尺寸，从而碰撞构件50根据振动的水平穿过突 起63并撞击分隔单元40。限制突起63可以包括限制部件64和倾斜部件65，限制部件64 在振动处于指定水平以下限制碰撞构件50的运动，倾斜部件65帮助碰撞构件50在碰撞构 件50撞击分隔单元40之后返回至其原始位置。 参照图2和图5，当具有带有倾斜结构的内壁62的容纳部件60的水位/振动感测 设备30安装在桶11上时，即使未以指定的倾斜角e安装水位/振动感测设备30，水位/ 振动感测设备30也能精确地感测滚筒12的失衡。 碰撞构件50可以是连接到拉簧(未示出)的一端的球构件。即，拉簧的一端连接 到壳体盖32，另一端连接到球构件的拉簧设置在压力室35中。从而，当施加超过拉簧的弹 性力的外力时，球构件撞击分隔单元。 在下文中，参照图1至图5，将描述根据一个或多个实施例的水位/振动感测设备 的操作和效果。 首先，将描述水位/振动感测设备30的水位感测操作。 在洗衣机的洗涤和漂洗过程中，供水装置17工作，由此向桶11的内部供应洗涤 水。 桶11内的洗涤水位随着供应洗涤水的进行而升高，通过空气软管28向进气口 33 传送洗涤水的压力。 从进气口 33传送的气压使位于伸縮管34内部的压力室35内的压力增大，从而使 伸縮管34膨胀。 分隔单元40随着伸縮管34的膨胀而上升，连接到分隔单元40的芯36随着分隔 单元40的上升而运动到线圈38的内部空间。 线圈38的电感随着芯36的运动而变化，冷凝器(未示出)的电容在变化的电感 的作用下成倍增加，并由此形成频率。 因此，控制单元(未示出)将测量的频率值与根据衣物的量而预定的水位频率值 进行比较，由此控制是否要持续供应洗涤水。 在这种情况下，在水位/振动感测设备30的水位感测操作过程中，设置在容纳部 件60中的碰撞构件50不起任何作用。 接下来，将描述本实施例的水位/振动感测设备30的振动感测操作。 在洗衣机的脱水过程中，当完成排出桶11内的洗涤水时，压力室35内的压力下
降，分隔单元40在弹性构件46的作用下返回至其原始位置。 当在脱水过程中衣物均匀地布置在滚筒12中时，附于桶11的水位/振动感测设备30在滚筒12的轴上以同心圆旋转，因此滚筒12保持平衡状态。 然而，当衣物局部布置在滚筒12的一侧时，滚筒12偏心地旋转，并且当滚筒12的 偏心率增大时，产生滚筒12撞击桶11的不平衡状态。 当产生滚筒12的不平衡时，也向连接到桶11 一侧的水位/振动感测设备30作用 了撞击。 当撞击作用于水位/振动感测设备30时，设置在容纳部件60中的碰撞构件50运 动并撞击分隔单元40。其上安装有芯36的分隔单元40在碰撞构件50撞击下上升，线圈38的电感随着
芯36的运动而变化，由此使输出频率值变化。 因此，能够从输出频率的变化感测出洗衣机的失衡。 此外，碰撞构件50撞击分隔单元40的碰撞量根据桶11的振动水平而变化，分隔 单元40的运动范围根据碰撞量的变化而变化。因此，能够确定各种振动状态。
因而，水位/振动感测设备30可以感测在脱水过程中产生的步移状态(walking state)。 S卩，步移状态是在脱水过程中由衣物的局部定位而产生振动的状态，因此，在保持 振动的条件下，由于进行的衣物脱水而导致主体10运动。 在这种步移状态下，不产生主体10和桶11之间的碰撞。然而，在步移状态下，由 于主体10的运动而导致左右或前后产生的大幅度振动使设置在水位/振动感测设备30的 容纳部件60中的碰撞构件50运动，并且碰撞构件50撞击分隔单元40，因而使输出频率变 化。 在这种情况下，碰撞构件50持续地撞击分隔单元40，因而使频率持续地变化。因 此，能够感测主体10是否处于步移状态。 因此，根据一个或多个实施例的水位/振动感测设备30可以同时感测主体10的 步移状态和滚筒12的失衡状态。 此外，由于只有当设置在容纳部件60中的碰撞构件50的振动达到指定的水平或 更高的水平时，碰撞构件50才撞击分隔单元40，所以水位/振动感测设备30根据相应的振 动状态精确地感测洗衣机是否发生故障。 另外，根据一个或多个实施例的水位/振动感测设备30仅仅利用撞击分隔单元40
的碰撞构件50来感测是否产生振动，因而具有简单的结构并提高了产率。 从以上描述清楚的是，水位/振动感测设备和具有该水位/振动感测设备的洗衣
机通过简单的结构同时感测各种振动和水位，因而能够提高产率并精确地感测洗衣机是否
发生故障。 虽然已经示出并描述了少许实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本 发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出改变，本发明的范围限定在权利要 求及其等同物内。
权利要求
一种水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备包括壳体，设置有与进气口连通的压力室；分隔单元，根据压力室内的压力变化而前后运动；芯和包括线圈的谐振电路，谐振电路的频率根据分隔单元的前后运动而变化；碰撞构件，根据壳体的运动而撞击分隔单元。
2. 根据权利要求1所述的水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备还包括形成在压力室中的容纳部件，所述容纳部件的一端是敞开的，用来容纳碰撞构件。
3. 根据权利要求2所述的水位/振动感测设备，其中，容纳部件呈圆柱形形状。
4. 根据权利要求3所述的水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备还包括形成在容纳部件的内壁的指定区域处的限制突起。
5. 根据权利要求4所述的水位/振动感测设备，其中，限制突起包括限制部件和倾斜部件，限制部件用来限制碰撞构件的运动，倾斜部件帮助碰撞构件在运动后返回至其原始位置。
6. 根据权利要求3所述的水位/振动感测设备，其中，容纳部件包括以指定角度倾斜的内壁。
7. 根据权利要求3所述的水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备还包括形成在容纳部件上的倾斜平面。
8. 根据权利要求2所述的水位/振动感测设备，其中，进气口形成在容纳部件内。
9. 根据权利要求8所述的水位/振动感测设备，所述水位/振动感测设备还包括防止进气口被碰撞构件闭合的肋，所述肋设置在进气口的周围。
10. 根据权利要求1所述的水位/振动感测设备，其中，碰撞构件由防锈金属制成。
11. 根据权利要求1所述的水位/振动感测设备，其中，所述水位/振动感测设备还包括至少两个弹性构件，所述至少两个弹性构件分别支撑分隔单元的两端并具有相同的弹性模量。
12. 根据权利要求1所述的水位/振动感测设备，其中，碰撞构件包括球构件。
13. 根据权利要求1所述的水位/振动感测设备，其中，碰撞构件包括球构件和弹性地支撑球构件的拉簧。
14. 根据权利要求13所述的水位/振动感测设备，其中，拉簧的一端固定到壳体内表面的一端，拉簧的另一端固定到球构件，球构件与分隔单元分开指定的间隔。
15. —种包括根据前述权利要求之一所述的水位/振动感测设备的洗衣机。
全文摘要
本发明公开了一种用于洗衣机的水位/振动感测设备和一种具有该水位/振动感测设备的洗衣机。该水位/振动感测设备包括壳体，设置有与进气口连通的压力室；分隔单元，根据压力室内的压力变化而前后运动；芯和包括线圈的谐振电路，谐振电路的频率根据分隔单元的前后运动而变化；碰撞构件，根据壳体的运动而撞击分隔单元。
文档编号G01H11/06GK101792964SQ20091026597
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年1月7日
发明者宋源镇, 白东一 申请人:三星电子株式会社