СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БЕЛЬЯ
CONTROL METHOD OF MACHINE FOR LAUNDRY TREATMENT

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу управления машиной для обработки белья.
Предпосылки изобретения
В основном, стиральная машина может включать в себя циклы стирки, полоскания и быстрого вращения. Однако, известная машина для обработки белья имеет недостатки.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Таким образом, настоящее изобретение относится к способу управления машиной для обработки белья.
Решение проблемы
Для решения проблем целью настоящего изобретения является создание способа управления машиной для обработки белья, включающего в себя этап подачи воды, выполненный с возможностью приведения в трущее движение барабана при подаче воды в бак.
Благоприятные результаты изобретения
Настоящее изобретение имеет следующие благоприятные результаты.
В соответствии со способом управления настоящего изобретения, описанного выше, можно обеспечить управление для осуществления высокоэффективного цикла стирки.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, которые включены для обеспечения лучшего понимания настоящего раскрытия и составляют часть данной заявки, иллюстрируют варианты осуществления настоящего раскрытия и вместе с описанием служат для объяснения принципа настоящего раскрытия.
На чертежах
Фиг.1 - вид в разрезе типовой машины для обработки белья, как воплощено и широко описано в данном документе;
фиг.2 - перспективный вид с пространственным разделением элементов машины для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления, в которой используется способ управления циклом быстрого вращения;
фиг.3 - вид в разрезе соединенного состояния на фиг.2;
фиг.4 показывает различные движения барабана и траектории перемещения белья, как воплощено и широко описано в данном документе;
фиг.5 - кривая, показывающая температуру воды и приведение в действие циркуляционного насоса во время цикла стирки;
фиг.6 и 7 - кривые, показывающие изменение оборотов в минуту во время цикла быстрого вращения;
фиг.8 - кривая, показывающая зависимость массы от собственной частоты; и
фиг.9 - кривая, показывающая виброхарактеристики машины для обработки белья.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Ниже, будет описан способ управления машиной для обработки белья в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на сопроводительные чертежи. Машины для обработки белья в соответствии с различными вариантами осуществления, в которых могут использоваться способы управления настоящего изобретения, сначала будут описаны относительно соответствующих чертежей, и после этого будут описаны способы управления.
Фиг.1 - схематичный вид машины для обработки белья в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, в которой могут использоваться способы управления в соответствии с различными вариантами осуществления.
Ссылаясь на фиг.1, машина 100 для обработки белья в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя кожух 10, выполненный с возможностью образования ее внешнего вида, бак 20, расположенный в кожухе 10 для содержания воды для стирки, и вращающийся барабана 30, расположенный в баке 20.
Кожух 10 определяет внешний вид машины 100 для обработки белья, и элементы конструкции, которые будут описаны ниже, могут быть установлены в кожухе 10. Дверь 11 соединена с передней панелью кожуха 10, и пользователь открывает дверь 11 для загрузки белья в кожух 10.
Бак 20 расположен в кожухе 10, и он содержит воду для стирки. Барабан 30 может вращаться в баке 20, и он вмещает белье. В этом случае множество выступов 31 может быть образовано в барабане 30, и они поднимают и опускают белье для осуществления стирки.
Бак 20 поддерживается пружиной, расположенной за баком 20. Электродвигатель 40 установлен на задней поверхности бака 20, и электродвигатель 40 вращает барабан 30. При создании вибрации барабаном, вращаемым электродвигателем 40, бак 20, расположенный в машине для обработки белья в соответствии с первым вариантом осуществления, вибрирует в соединении с барабаном. В случае если барабан 30 вращается, вибрация, созданная в барабане и баке 20, может гаситься демпфером 60, расположенным под баком 20.
Как показано на фиг.1, бак 20 и барабан 30 могут быть расположены параллельно основанию кожуха 10. В качестве альтернативы, хотя на чертежах не показано, задние участки бака 20 и барабана 30 могут быть наклонены вниз. Причина состоит в том, что передние участки бака 20 и барабана 30 больше наклонены под углом вверх, в случае если пользователь загружает белье в барабан 30. Шаровой противовес 70 расположен на передней поверхности и/или задней поверхности барабана 30 для уравновешивания вибрации барабана 30, в случае если барабан вращается, особенно, барабан вращается с высокой скоростью, например во время цикла быстрого вращения для сушки. Шаровой противовес будет подробно описан ниже.
В соответствии с машиной для обработки белья в соответствии с вариантом осуществления бак может неподвижно поддерживаться в кожухе, или он может поддерживаться при помощи гибкой поддерживающей конструкции, такой как узел подвески, который будет описан ниже. Кроме того, поддержание бака может осуществляться между поддержанием узла подвески и полностью неподвижным поддержанием.
То есть, бак может гибко поддерживаться узлом подвески, который будет описан ниже, или он может поддерживаться полностью неподвижно, чтобы перемещаться более жестко. Хотя на чертежах не показано, кожух может быть выполнен отличным от вариантов осуществления, которые будут описаны ниже. Например, в случае встроенной машины для обработки белья заданное пространство, в которое будет установлена машина для обработки белья, может быть образовано стеновой конструкцией или ей подобной вместо кожуха. Другими словами, встроенная машина для обработки белья может не включать в себя кожух, выполненный с возможностью независимого образования ее внешнего вида.
Фиг.2 - перспективный вид с пространственным разделением элементов машины для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления и фиг.3 - вид в разрезе, показывающий собранное состояние на фиг.2.
Ссылаясь на фиг.2 и 3, машина для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления включает в себя бак 12, неподвижно поддерживаемый в кожухе. Бак 12 может включать в себя переднюю сторону 100 бака, выполненную с возможностью образования его передней части, и заднюю сторону 120 бака, выполненную с возможностью образования его задней части. Передняя сторона 100 бака и задняя сторона 120 бака собраны друг с другом при помощи винтов, и заданное пространство образовано в собранной конструкции для вмещения барабана. Задняя сторона 120 бака содержит отверстие, образованное на ее задней поверхности, и внутренняя периферия задней поверхности задней стороны 120 бака соединена с наружной периферией задней прокладки 250. Внутренняя периферия задней прокладки 250 соединена с задней пластиной 130 бака. Задняя пластина 130 бака содержит сквозное отверстие, образованное в ее центре, и вал проходит через сквозное отверстие. Задняя прокладка 250 может быть выполнена из гибкого материала, чтобы не передавать вибрацию задней пластины 130 бака задней стороне 120 бака.
Задняя сторона 120 бака содержит заднюю поверхность 128. Задняя поверхность 128 задней стороны 120 бака, задняя пластина 130 бака и задняя прокладка 250 образуют заднюю стенку бака. Задняя прокладка 250 соединена с возможностью уплотнения с задней пластиной 130 бака и задней стороной 120 бака, и она предотвращает утечку воды для стирки, содержащейся в баке. Задняя пластина 130 бака вибрирует вместе с барабаном во время вращения барабана. Вследствие этого задняя пластина 130 бака находится на заданном расстоянии, достаточном, чтобы не сталкиваться с задней стороной 120 бака. Поскольку она выполнена из гибкого материала, задняя прокладка 250 обеспечивает относительное перемещение задней пластины 130 бака без столкновения с задней стороной 120 бака. Задняя прокладка 250 может включать в себя гофрированный участок 252, достаточно растягиваемый для обеспечения такого относительного перемещения задней пластины 130 бака.
Элемент 200 для предотвращения проникновения посторонних веществ соединен с передним участком передней стороны 100 бака для предотвращения проникновения посторонних веществ между баком и барабаном. Элемент 200 для предотвращения проникновения посторонних веществ выполнен из гибкого материала и неподвижно установлен на передней стороне 100 бака. Элемент 200 для предотвращения проникновения посторонних веществ может быть выполнен из того же материала, что и материал, используемый для изготовления задней прокладки 250, и он будет называться передней прокладкой для удобства.
Барабан 32 включает в себя переднюю часть 300 барабана, центральную часть 320 барабана и заднюю часть 340 барабана. Шаровые противовесы 310 и 330 установлены на переднем и заднем участках барабана, соответственно. Задняя часть 340 барабана соединена с крестообразным элементом 350, и крестообразный элемент 350 соединен с валом 351. Барабан 32 вращается в баке 12 под действием вращающей силы, передаваемой через вал 351 от электродвигателя.
Вал 351 непосредственно соединен с электродвигателем 170, посредством прохождения через заднюю пластину 130 бака. Конкретно, вал 351 непосредственно соединен с ротором 174, входящий в состав электродвигателя 170. Корпус 400 подшипника соединен с задней поверхностью задней пластины 130 бака, и корпус 400 подшипника расположен между электродвигателем 170 и задней пластиной 130 бака для поддержания с возможностью вращения вала 351.
Статор 172 неподвижно установлен на корпусе 400 подшипника, и ротор 174 расположен вокруг статора 172. Как упомянуто выше, ротор 174 непосредственно соединен с валом 351. Электродвигатель 170 является электродвигателем с наружным ротором и непосредственно соединен с валом 351.
Корпус 400 подшипника поддерживается при помощи узла подвески относительно основания 600 кожуха, и узел 18 подвески включает в себя три перпендикулярных поддерживающих подвески и две наклонных поддерживающих подвески, выполненных с возможностью поддержания корпуса 400 подшипника под углом в направлении вперед и назад.
Узел 180 подвески может включать в себя первую пружину 520 цилиндра, вторую пружину 510 цилиндра, третью пружину 500 цилиндра, первый демпфер 540 цилиндра и второй демпфер 530 цилиндра.
Первая пружина 520 цилиндра расположена между первым кронштейном 450 подвески и основанием 600 кожуха, и вторая пружина 510 цилиндра расположена между вторым кронштейном 440 подвески и основанием 600 кожуха.
Третья пружина 500 цилиндра непосредственно соединена между корпусом 400 подшипника и основанием 600 кожуха.
Первый демпфер 540 цилиндра установлен под углом между первым кронштейном 450 подвески и задним участком основания кожуха. Второй демпфер 530 цилиндра установлен под углом между вторым кронштейном 440 подвески и задним участком основания кожуха.
Пружины 520, 510 и 500 цилиндра узла 180 подвески могут быть соединены достаточно упруго с основанием 600 кожуха для обеспечения перемещения барабана в направлении вперед и назад и направлении вправо и влево, не соединены неподвижно с основанием кожуха. То есть, пружины 520, 510 и 500 цилиндра упруго поддерживают барабан для обеспечения вращения барабана в вертикальном и горизонтальном направлениях относительно точки соединения с основанием кожуха.
Перпендикулярные подвески узла подвески упруго гасят вибрацию барабана, а наклонные подвески уменьшают вибрацию. То есть, вне системы вибрации, включающей в себя пружины и демпфирующие средства, перпендикулярно установленные подвески используются в качестве пружин, а наклонно установленные подвески используются в качестве демпфирующих средств.
Передняя сторона 100 бака и задняя сторона 120 бака неподвижно закреплены в кожухе 110, и вибрация барабана 32 поддерживается с возможностью гашения узлом 180 подвески. По существу, конструкция бака 12 и барабана 32 может быть отделенной. Даже когда барабан 32 вибрирует, бак 12 может не вибрировать.
Корпус 400 подшипника и кронштейны подвесок соединены друг с другом при помощи первого и второго грузиков 431 и 430.
Труба 722 для подачи воды расположена в кожухе 110, и труба 722 для подачи воды соединена с внешним источником подачи воды, таким как водопроводный кран. Блок управления осуществляет двухпозиционное управление водоподающим клапаном 720 для подачи воды в бак 12 через трубу 722 для подачи воды. Конец трубы 722 для подачи воды соединен с передней частью бака 12 или передней прокладкой 200 для подачи воды в бак с передней части. В случае если лоток 710 для моющего средства расположен вдоль трубы 722 для подачи воды, вода может подаваться вместе с моющим средством.
Циркуляционный насос 730 может быть расположен под баком 12, и циркуляционный насос 730 обеспечивает циркуляцию воды, выходящей из бака 12 для повторной подачи ее в бак. В случае если необходимо, чтобы вода циркулировала за счет циркуляционного насоса 730 в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления, регулируется клапан 732, и циркуляционный насос 730 соединяется с циркуляционной трубой 744. Конец циркуляционной трубы соединен с передней частью бака или передней прокладкой 200 для подачи воды в бак с передней части. В случае если необходимо слить воду из бака 12, циркуляционный насос 730 соединяется со сливной трубой 742 для слива воды. Хотя на чертежах не показано, циркуляционный насос, выполненный с возможностью циркуляции воды, и водоотливной насос, выполненный с возможностью слива воды, могут быть расположены отдельно. В этом случае циркуляционная труба и сливная труба соединены соответственно с циркуляционным насосом и водоотливным насосом.
Бак 12 и барабан 32 могут быть установлены параллельно основанию 600 кожуха или наклонно под заданным углом к основанию 600 кожуха. В этом случае задние участки бака 12 и барабана 32 могут быть наклонены вниз, чтобы пользователь более равномерно загружал белье в барабан 32.
Если белье 1 размещено в барабане 30 и 32, и барабан 30 и 32 вращается в машине для обработки белья в соответствии с вышеупомянутыми вариантами осуществления, возникали бы сильные шум и вибрация в зависимости от расположения белья 1. Например, при вращении барабана 30 и 32 с бельем, не распределенным в барабане 30 и 32 равномерно (в дальнейшем, «эксцентричное вращение»), могут возникать сильные вибрация и шум. Особенно, при вращении барабана 30 и 32 с высокой скоростью во время цикла быстрого вращения для сушки, вибрация и шум станут проблемой.
В результате, машина для обработки белья может включать в себя шаровой противовес 70, 310 и 330 для предотвращения вибрации и шума, создаваемых в результате эксцентричного вращения барабана 30 и 32. Шаровой противовес 70, 310 и 330 может быть расположен на переднем участке или заднем участке или на каждом из переднего и заднего участков.
Шаровой противовес 70, 310 и 330 установлен на вращающемся барабане 30 и 32 для уменьшения эксцентриситета. Вследствие этого шаровой противовес 70, 310 и 330 может иметь центр массы, который способен перемещаться. То есть, шаровой противовес (70, 310 и 330) может включать в себя шарик 72, 312 и 332, имеющий заданный вес и траекторию, по которой шарик перемещается в направлении вдоль окружности.
Конкретно, шарик вращается за счет силы трения, создаваемой при вращении барабана 30 и 32. При вращении барабана шарик не удерживается на барабане, и он вращается со скоростью, отличной от скорости барабана. В данном документе белье, создающее эксцентриситет, находится в непосредственном контакте с внутренней стенкой барабана, и оно может вращаться с почти той же скоростью, что и барабан вследствие достаточной силы трения и выступа на внутренней стенке. В результате, скорость вращения белья отличается от скорости вращения шарика. Скорость вращения белья выше скорости вращения шарика на начальной стадии вращения барабана, имеющего относительно низкую скорость. Конкретно, угловая скорость белья выше угловой скорости шарика. Кроме того, разность фаз между шариком и бельем, то есть, разность фаз относительно центра вращения барабана может непрерывно изменяться.
Если скорость вращения барабана становится выше, шарик будет находиться в непосредственном контакте с наружной периферийной поверхностью канала для перемещения вследствие центробежной силы. Одновременно, шарик точно устанавливается в положении, в котором разность фаз между шариком и бельем составляет приблизительно 90-180°. Если скорость вращения барабана является заданной величиной или более, центробежная сила становится достаточно большой по сравнению с силой трения между периферийной поверхностью и шариком, чтобы стать заданной величиной или более, так что шарик может вращаться с той же скоростью, что и барабан. В этом случае шарик вращается с той же скоростью, что и барабан, при удержании положения, в котором разность фаз с бельем составляет 90-180°, предпочтительно, приблизительно 180°. В данном описании случай шарика, вращающегося в заданном положении относительно барабана, будет называться «положением, соответствующим эксцентриситету» или «уравновешенным шариком» для удобства.
В результате, когда нагрузка белья сконцентрирована на заданном участке внутри барабана 30 и 32, шарик, расположенный в шаровом противовесе 70, 310 и 330, перемещается в положение, соответствующее эксцентриситету, для уменьшения эксцентриситета.
Барабан может приводиться в движение различными способами в вышеупомянутой машине для обработки белья. То есть, движение барабана может быть определено надлежащим образом в соответствии с каждым из циклов стирки, полоскания и быстрого вращения для сушки, или пользователь может надлежащим образом определить движение барабана в соответствии с характеристиками, выбранного режима. Ниже, будут подробно описаны различные движения, применимые к способу управления в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 - схематичный вид, показывающий различные движения барабана. Фиг.4 - вид спереди, схематично изображающий барабан, для показа вращения барабана. В соответствии с фиг.4 внутренняя часть барабана разделена на четыре части в направлении против часовой стрелки, и эти четыре части определены как первый, второй, третий и четвертый квадранты для объяснения расположения белья в соответствии с углом вращения барабана.
Ссылаясь на фиг.4, движения барабана могут быть воплощены за счет сочетания направления вращения, скорости вращения и угла вращения барабана. Кроме того, белье, расположенное во внутренней части барабана, может иметь разное направление падения, точку падения и ударную нагрузку при падении вследствие движений барабана. Расширительно, можно получить разное перемещение белья внутри барабана. Различные движения барабана могут быть осуществлены посредством управления электродвигателем, выполненным с возможностью вращения барабана.
При вращении барабана белье поднимается при помощи выступа (31, см. фиг.1, и 132, см. фиг.3), образованного на внутренней периферийной поверхности барабана. Вследствие этого скорость вращения, направление вращения и угол вращения барабана регулируются, и ударная нагрузка, приложенная к белью, соответственно может изменяться. То есть, механическая сила, приложенная к белью, такая как сила трения, созданная между предметами белья, сила трения, созданная между бельем и водой, и ударная нагрузка, обусловленная падением белья, могут изменяться, и степень удара или трения соответственно может изменяться. Кроме того, скорость вращения, направление вращения и угол вращения барабана могут регулироваться, и степень распределения белья или перевертывания внутри барабана соответственно может изменяться.
В результате, способ управления машиной для обработки белья может обеспечивать различные движения барабана, и движения барабана изменяются в соответствии с каждым из циклов и конкретным этапом, входящим в цикл, так что оптимальная механическая сила может использоваться для обработки белья. Вследствие этого эффективность стирки белья может быть повышена, и время, необходимое для оптимального движения барабана, может быть уменьшено.
Электродвигатель может подразделяться на прямой тип, соединенный непосредственно с валом барабана, и отдаленный тип, выполненный с возможностью передачи вращающей силы барабану через шкив или ему подобного. Для осуществления различных движений барабана электродвигатель 170 может быть прямым типом, соединенным непосредственно с барабаном. В случае направления вращения и крутящего момента электродвигателя задержка времени или мертвый ход могут быть предотвращены, и движение электродвигателя может самопроизвольно передаваться барабану при прямом типе.
Движения барабана включают в себя движение качения, опрокидывающее движение, шаговое движение, колебательное движение, трущееся движение и им подобное. Ниже, будет подробно описано каждое из движений.
Фиг.4(a) - схематичный вид движения качения, и каждый из фиг.4 показывает направление вращения и угол вращения барабана, а также перемещение белья внутри барабана для объяснения каждого из движений.
Ссылаясь на фиг.4(a), при движении качения электродвигатель 40 и 170 непрерывно вращает барабан 30 и 32 в заданном направлении, и белье, расположенное на внутренней периферийной поверхности барабана, вращающейся в направлении вращения барабана, падает в самую низкую точку барабана из положения под углом приблизительно менее 90°.
То есть, когда электродвигатель 40 и 170 вращается приблизительно при 35-45 об/мин, белье, расположенное в самой низкой точке барабана 30 и 32, поднимается на заданную высоту в направлении вращения барабана 30 и 32, и, затем, оно перемещается посредством качения в самую низкую точку барабана из положения менее 90° относительно самой низкой точки барабана. В случае если барабан вращается в направлении по часовой стрелке, белье непрерывно перемещается в третьем квадранте барабана. Белье стирается за счет силы трения с водой, силы трения между ним и силы трения с внутренней периферийной поверхностью барабана при движении качения. Движение качения обеспечивает перевертывание белья, осуществляемое в достаточной степени для создания эффекта стирки подобной мягкому трению.
Обороты в минуту барабана при движении барабана определяются в зависимости от центробежной силы, в случае если барабан вращается. То есть, чем больше обороты в минуту, тем большая центробежная сила создается в белье внутри барабана. Если центробежная сила больше силы тяжести, белье будет зацепляться с внутренней периферийной поверхностью барабана. Если центробежная сила меньше силы тяжести, белье может падать на нижнюю поверхность барабана. В результате, перемещение белья внутри барабана может изменяться за счет относительной величины между центробежной силой и силой тяжести. При определении оборотов в минуту барабана, возможно, придется учитывать вращающую силу барабана и силу трения между барабаном и бельем.
Обороты в минуту барабана определяются для того, чтобы сделать центробежную силу меньше силы тяжести при вышеупомянутом движении качения. То есть, белье падает при качении вследствие вращения барабана при движении качения, и, следовательно, центробежная сила должна быть меньше силы тяжести.
Фиг.4(b) - схематичный вид, показывающий опрокидывающее движение.
Ссылаясь на фиг.4(b), при опрокидывающем движении электродвигатель 40 и 170 непрерывно вращает барабан 30 и 32 в заданном направлении, и белье, расположенное на внутренней периферийной поверхности барабана, падает в самую низкую точку барабана из положения приблизительно менее 90-110° относительно направления вращения барабана.
При опрокидывающем движении, только если барабан управляется для вращения при подходящих оборотах в минуту в заданном направлении, механическая сила создается между бельем и барабаном. Вследствие этого опрокидывающее движение обычно используется при стирке и полоскании.
То есть, белье, загруженное в барабан 30 и 32, расположено в самой низкой точке барабана 30 и 32 до приведения в действие электродвигателя 40 и 170. Когда электродвигатель 40 и 170 передает крутящий момент барабану 30 и 32, барабан 30 и 32 вращается, и выступ 132, образованный на внутренней периферийной поверхности барабана, поднимает белье на заданную высоту из самой низкой точки барабана. Если электродвигатель 40 и 170 вращает барабан приблизительно при 46-50 об/мин, белье будет падать в самую низкую точку барабана из положения приблизительно 90-110° относительно направления вращения барабана. При опрокидывающем движении обороты в минуту барабана определяются, для того чтобы центробежная сила, созданная при опрокидывающем движении, была больше центробежной силы, созданной, в случае если барабан вращается, и была меньше силы тяжести.
Если барабан вращается в направлении по часовой стрелке при опрокидывающем движении, белье поднимается во второй квадрант из самой низкой точки барабана и, затем, оно падает в самую низкую точку барабана. В результате, опрокидывающее движение обеспечивает стирку белья за счет ударной нагрузки, созданной за счет силы трения с водой и ударной нагрузки, обусловленной падением. При опрокидывающем движении большая механическая сила, большая механической силы движения качения, может использоваться для осуществления стирки и полоскания. Кроме того, опрокидывающее движение является движением, при котором белье падает внутри барабана, и это является эффективным при разделении спутанного белья и равномерном распределении белья.
Фиг.4(с) - схематичный вид, показывающий шаговое движение.
Ссылаясь на фиг.4(c), при шаговом движении электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 в заданном направлении, и белье, расположенное на внутренней периферийной поверхности барабана, управляется для падения в самую низкую точку барабана из самой высокой точки приблизительно 180° относительно направления вращения барабана.
Когда электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 приблизительно при 60-77 об/мин или более, белье может вращаться под действием центробежной силы до достижения самой высокой точки барабана без падения. При шаговом движении, в случае если белье достигает самой высокой точки, внезапное торможение прикладывается к барабану для максимизации ударной нагрузки, приложенной к белью.
После вращения барабана 30 и 32 с заданной скоростью без падения белья (приблизительно 60-70 об/мин или более) до тех пор, пока белье не достигнет самой высокой точки барабана при помощи центробежной силы, электродвигатель 40 и 170 управляется для передачи обратного крутящего момента барабану 30 и 32, когда белье расположено рядом с самой высокой точкой барабана (180° относительно направления вращения барабана). Белье поднимается из самой низкой точки барабана в направлении вращения барабана. После этого, когда барабан мгновенно останавливается под действием обратного крутящего момента электродвигателя, белье падает с самой высокой точки в самую низкую точку барабана 30 и 32. В результате, шаговое движение обеспечивает стирку белья за счет ударной нагрузки, созданной при падении белья с максимальной высоты. Механическая сила, созданная при этом шаговом движении, больше механической силы, созданной при движении качения или опрокидывающем движении, упомянутых выше.
В случае если такое внезапное торможение приложено при шаговом движении, электродвигатель 40 и 170 тормозится в фазе обратного хода. Торможение в фазе обратного хода является типом торможения электродвигателя, обусловленного крутящим моментом, созданным в противоположном направлении относительно направления вращения электродвигателя. Фаза тока, поданная на электродвигатель, может быть изменена для создания обратного крутящего момента, и торможение в фазе обратного хода дает возможность прикладывать внезапное торможение к электродвигателю. В результате, торможение в фазе обратного хода является наиболее подходящей системой торможения для шагового движения, выполненного с возможностью приложения большой ударной нагрузки к белью.
В соответствии с фиг.4(c) при шаговом движении после последовательного перемещения в самую высокую точку из самой низкой точки барабана через третий и второй квадранты, в случае если барабан вращается, белье падает в самую низкую точку внутренней периферийной поверхности барабана. Так как расстояние падения внутри барабана является наибольшим при шаговом движении, механическая сила может быть приложена к небольшому количеству белья.
Следовательно, электродвигатель 40 и 170 повторно прикладывает крутящий момент к барабана 30 и 32, электродвигатель поднимает белье, расположенное в самой низкой точке барабана, в самую высокую точку в том же самом направлении вращения. То есть, когда белье достигает самой высокой точки после приложения крутящего момента для вращения барабана в направлении по часовой стрелке, крутящий момент прикладывается для вращения барабана в направлении против часовой стрелки, и барабан сразу останавливается. После этого крутящий момент прикладывается к барабану для повторного вращения в направлении по часовой стрелке, и осуществляется шаговое движение. В результате, шаговое движение является движением, используемым для стирки белья при помощи силы трения между водой, выгружаемой через сквозное отверстие (134, см. фиг.3), образованное в барабане, и бельем, и при помощи ударной нагрузки, создаваемой за счет падения белья, когда белье достигает самой высокой точки барабана.
Фиг.4(d) - схематичный вид, показывающий колебательное движение.
Ссылаясь на фиг.4(d), при колебательном движении электродвигатель 40 и 170 попеременно вращает барабан 30 и 32 в направлениях по часовой стрелке и против часовой стрелки, и белье падает в положение приблизительно 90-130° относительно направления вращения барабана.
То есть, когда электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 приблизительно при 40 об/мин в направлении против часовой стрелки, белье, расположенное в самой низкой точке барабана 30 и 32, поднимается на заданную высоту в направлении против часовой стрелки. После прохождения бельем положения 90° относительно направления против часовой стрелки барабана, электродвигатель останавливает вращение барабана, для того чтобы белье упало в самую низкую точку барабана из положения 90-130° относительно направления против часовой стрелки барабана.
Следовательно, электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 при приблизительно 40 об/мин в направлении по часовой стрелке для подъема белья на заданную высоту в направлении по часовой стрелке вдоль направления вращения барабана. После прохождения бельем положения 90° относительно направления против часовой стрелки барабана, электродвигатель останавливает вращение барабана, и белье падает в самую низкую точку барабана из положения 90-130° относительно направления по часовой стрелке барабана.
То есть, колебательное движение, при котором вращение и остановка относительно заданного направления и вращение и остановка относительно противоположного направления могут повторяться. Белье, поднятое в часть второго квадранта из третьего квадранта барабана, падает медленно, и оно повторно поднимается в часть первого квадранта из четвертого квадранта барабана для повторного медленного падения. В результате, белье может перемещаться в форме перевернутой на бок «8» через третий и четвертый квадранты барабана при колебательном движении.
При этом электродвигатель 40 и 170 может использовать реостатное торможение. В соответствии с реостатным торможением, в случае если ток, приложенный к электродвигателю, выключен, электродвигатель используется в качестве источника энергии вследствие инерции вращения. В случае если ток, приложенный к электродвигателю, выключен, направление тока, проходящего по обмотке электродвигателя, будет изменяться на противоположное направление тока до выключения электропитания, и сила (правило правой руки Флеминга) приложена вдоль направления, которое препятствует вращению электродвигателя для торможения электродвигателя. В отличие от торможения в фазе обратного хода реостатное торможение не может вызывать быстрое торможение электродвигателя, но оно может постепенно изменять направление вращение барабана. В результате, колебательное движение использует реостатное торможение, и нагрузка, приложенная к электродвигателю 40 и 170, может быть максимально уменьшена. Кроме того, механическое изнашивание электродвигателя 40 и 170 может быть минимизировано, и одновременно может регулироваться ударная нагрузка, приложенная к белью.
Фиг.4(e) - схематичный вид, показывающий трущее движение.
Ссылаясь на фиг.4(e), при трущем движении электродвигатель 40 и 170 попеременно вращает барабан 30 и 32 в направлениях, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, и применяется к барабану торможение в фазе обратного хода, так что белье может падать из положения 130-160° относительно направления вращения барабана.
То есть, когда электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 при приблизительно 60 об/мин в направлении против часовой стрелки, белье, расположенное в самой низкой точке барабана 30 и 32, поднимается на заданную высоту в направлении против часовой стрелки. После прохождения бельем положения приблизительно 90° относительно направления против часовой стрелки барабана, электродвигатель прикладывает к барабану обратный крутящий момент для временной остановки барабана. Тогда, белье, расположенное на внутренней периферийной поверхности барабана, будет быстро падать.
Следовательно, электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 при приблизительно 60 об/мин в направлении по часовой стрелке для подъема упавшего белья на заданную высоту в направлении по часовой стрелке. После прохождения бельем положения 90° относительно направления против часовой стрелки барабана, электродвигатель 40 и 170 прикладывает обратный крутящий момент к барабану 30 и 32, и вращение барабана временно останавливается. В результате, белье, расположенное на внутренней периферийной поверхности барабана, падает в самую низкую точку барабана из положения приблизительно 130-160° относительно направления по часовой стрелке барабана.
В результате, белье может быстро падать с заданной высоты для стирки при трущем движении. Следовательно, электродвигатель 40 и 170 может тормозить в фазе обратного хода для остановки барабана.
При трущем движении направление вращения барабана быстро изменяется, и белье может не выходить в значительной степени за пределы внутренней периферийной поверхности барабана. Вследствие этого результат стирки подобной сильному трению может быть достигнут при трущем движении. При трущем движении это повторяется, чтобы белье, перемещенное в часть второго квадранта через третий квадрант, быстро падало для повторного падения после перемещения в часть первого квадранта через четвертый квадрант. В результате, при трущем движении поднятое белье многократно падает вдоль внутренней периферийной поверхности барабана.
Фиг.4(f) - схематичный вид, показывающий движение при фильтрации. При движении при фильтрации электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 для того, чтобы белье не упало с внутренней периферийной поверхности барабана, и вода разбрызгивается в барабан.
То есть, при движении при фильтрации, в то время как белье после распределения вращается в непосредственном контакте с внутренней периферийной поверхностью барабана, вода разбрызгивается в барабан. Вода выгружается из бака 120 из белья и сквозное отверстие 131 барабана под действием центробежной силы. Так как движение при фильтрации увеличивает площадь поверхности белья, и оно способствует прохождению воды через белье, вода для стирки может проходить через белье, и вода для стирки может равномерно подаваться на белье.
Фиг.4(g) - схематичный вид, показывающий сжимающее движение. При сжимающем движении электродвигатель 40 и 170 вращает барабан 30 и 32 для того, чтобы белье не упало с внутренней периферийной поверхности барабана, и после этого электродвигатель уменьшает скорость вращения барабана 30 и 32 для отделения белья от внутренней периферийной поверхности барабана. Данный процесс повторяется, и вода разбрызгивается в барабан во время вращения барабана.
То есть, барабан непрерывно вращается со скоростью, достаточной для того, чтобы белье не упало с внутренней периферийной поверхности барабана при движении при фильтрации. Напротив, скорость вращения барабана изменяется для повторения процесса непосредственного контакта белья с внутренней периферийной поверхностью и отделения белья от внутренней периферийной поверхности.
Процесс разбрызгивания воды в барабан 30 и 32 при движении при фильтрации и сжимающем движении может осуществляться при помощи циркуляционного канала и насоса, хотя на фиг.1 не показано. Насос находится в сообщении с нижней поверхностью бака 120, и он оказывает давление на воду для стирки. Конец циркуляционного канала соединен с насосом, и вода разбрызгивается с верхнего участка барабана в барабан через другой конец циркуляционного канала.
Циркуляционный канал и насос, упомянутые выше, являются необходимыми элементами в случае разбрызгивания воды, содержащейся в баке, и настоящее изобретение может не исключать случай разбрызгивания воды через канал, соединенный с внешним источником подачи воды, расположенным на наружной стороне кожуха.
Фиг.5 - схематичный вид, показывающий более конкретно шаговое движение. Когда электродвигатель 40 и 170 прикладывает крутящий момент к барабану 30 и 32 в заданном направлении, барабан вращается в заданном направлении, и белье поднимается в состоянии непосредственного контакта с внутренней периферийной поверхностью барабана. При этом барабан может вращаться при приблизительно 60 об/мин или более для подъема белья в непосредственном контакте с внутренней периферийной поверхностью барабана. В данном документе скорость вращения барабана определяется в зависимости от внутреннего диаметра барабана, и определенная скорость вращения может иметь центробежную силу, большую силы тяжести.
Непосредственно, перед тем как белье достигнет самой высокой точки барабана, проходя через положение 90° относительно направления вращения барабана 30 и 32, электродвигатель 40 и 170 затормаживается в фазе обратного хода для временной остановки вращения барабана. Начало отсчета времени торможения в фазе обратного хода относительно электродвигателя 40 и 170 непосредственно связано с местоположением белья внутри барабана. Вследствие этого может быть установлено устройство, используемое для определения или предположения местоположения белья, и измерительное устройство, включающее в себя датчик Холла, выполненный с возможностью определения угла вращения ротора, может быть одним из примеров.
Блок управления может определять направление вращения, а также угол вращения ротора при помощи датчика Холла. Этот технический признак хорошо известен специалисту в данной области техники, и, соответственно, его подробное описание будет опущено.
Блок управления может определять угол вращения барабана при помощи измерительного устройства, и он управляет электродвигателем 40 и 170 для торможения в фазе обратного хода, до того как барабан будет иметь угол вращения 180°. В данном документе торможение в фазе обратного хода означает то, что обратный ток подается для вращения барабана в противоположном направлении. Например, после подачи тока на электродвигатель для вращения барабана в направлении по часовой стрелке, обратный ток быстро поддается для вращения барабана в направлении по часовой стрелке.
В результате, барабан, вращаемый в направлении по часовой стрелке, останавливается на момент, и угол вращения в это время равен, по существу, 180° для падения белья в самую низкую точку с самой высокой точки барабана. После этого ток непрерывно подается для вращения барабана в направлении по часовой стрелке.
Фиг.5 показывает, что барабан вращается в направлении по часовой стрелке. В данном документе, в то время как барабан вращается в направлении против часовой стрелки, может осуществляться шаговое движение. В данном документе шаговое движение создает большую нагрузку на электродвигатель 40 и 170, и чистый коэффициент работы при шаговом движении может быть уменьшен.
Чистый коэффициент работы является отношением времени работы электродвигателя к общему значению времени работы и времени остановки электродвигателя 40 и 170. Если чистый коэффициент работы равен «1», это означает, что электродвигатель работает без времени остановки. Шаговое движение может осуществляться при приблизительно 70% чистого коэффициента работы с учетом нагрузки электродвигателя. Например, электродвигатель может быть остановлен на 4 секунды после работы в течение 10 секунд.
Фиг.6 - схематичный вид, показывающий более конкретно трущее движение. Когда электродвигатель 40 и 170 прикладывает крутящий момент к барабану 30 и 32, белье внутри барабана вращается в направлении по часовой стрелке. В данном документе электродвигатель 40 и 170 может управляться для вращения барабана 30 и 32 при приблизительно 60 об/мин или более для вращения белья в непосредственном контакте с внутренней периферийной поверхностью барабана. После этого, когда белье проходит через положение 90° относительно направления вращения барабана, электродвигатель 40 и 170 осуществляет торможение в фазе обратного хода, и, соответственно, белье из непосредственного контакта с внутренней периферийной поверхностью падает в самую низкую точку барабана.
При падении белья в самую низкую точку электродвигатель 40 и 170 прикладывает крутящий момент к барабану для вращения барабана в направлении против часовой стрелки. В результате, белье вращается в направлении против часовой стрелки в непосредственном контакте с внутренней периферийной поверхностью барабана. При расположении белья между положением 90° относительно направления против часовой стрелки и самой высокой точкой барабана от самой низкой точки, электродвигатель осуществляет торможение в фазе обратного хода, и белье из непосредственного контакта с внутренней периферийной поверхностью падает в самую низкую точку барабана.
Трущее движение, описанное выше, создает большую нагрузку на электродвигатель 40 и 170 подобно шаговому движению. В результате, чистый коэффициент работы при трущем движении может быть уменьшен. Например, трущее движение осуществляется в течение 10 секунд, и после этого оно останавливается на четыре секунды, и данный процесс повторяется, для того чтобы чистый коэффициент работы составлял 70%.
Хотя на чертежах не показано, тип торможения электродвигателя при трущем движении становится реостатным торможением при колебательном движении. Начало отсчета времени реостатного торможения становится момент, когда белье достигает положения 90° относительно направления вращения барабана, и, соответственно, подробное описание колебательного движения будет опущено.
Фиг.7 - кривая, показывающая сравнение моющей способности и уровня вибрации при каждом движении, показанном на фиг.4. Горизонтальная ось означает моющую способность, и легче отделять загрязнения, содержащиеся в белье, при перемещении влево. Вертикальная ось означает уровень вибрации или шума, и уровень вибрации выше при перемещении вверх, причем время стирки одного и того же белья уменьшается.
Шаговое движение и трущее движение являются подходящими для режимов стирки, осуществляемых для уменьшения времени стирки, когда белье имеет сильное загрязнение. Шаговое движение и трущее движение имеют высокий уровень вибрации/шума, и они не подходят для режимов стирки, осуществляемых для стирки деликатных тканей и минимизации шума и вибрации.
Движение качения имеет хорошую моющую способность и низкий уровень вибрации при минимальном повреждении белья и низкой нагрузки на электродвигатель. В результате, движение качения может быть подходящим для всех режимов стирки, особенно, для растворения моющего средства на начальной стадии стирки и смачивания белья.
Опрокидывающее движение имеет низкую моющую способность по сравнению с трущим движением и средний уровень вибрации по сравнению с трущим движением и движением качения. Движение качения имеет низкий уровень вибрации, но оно имеет более продолжительное время стирки, чем опрокидывающее движение. Вследствие этого опрокидывающее движение может применяться во всех режимах стирки, и оно подходит к режиму стирки, необходимому для равномерного распределения белья.
Сжимающее движение имеет моющую способность, подобную опрокидывающему движению и более высокий уровень вибрации по сравнению с опрокидывающим движением. Сжимающее движение повторяет процесс непосредственного контакта белья с внутренней периферийной поверхностью барабана и отделения белья от внутренней периферийной поверхности барабана, и в данном процессе вода для стирки выгружается на наружную сторону барабана после прохождения через белье. В результате, сжимающее движение является подходящим для полоскания.
Движение при фильтрации имеет более низкую моющую способность, чем сжимающее движение, и уровень шума, подобный движению качения. При движении при фильтрации вода проходит через белье и выгружается из барабана с бельем в непосредственном контакте с внутренней периферийной поверхностью барабана. В результате, движение при фильтрации является подходящим для режима, который требует смачивания белья.
Колебательное движение имеет самый низкий уровень вибрации и моющую способность, и оно является подходящим для режима стирки с низким шумом и низкой вибрацией и для режима стирки деликатных тканей.
Как упомянуто выше, каждое движение барабана имеет преимущества и недостатки, и предпочтительно, чтобы эти различные движения барабана использовались правильно. Каждое движение барабана может иметь преимущества и недостатки относительно количества белья. Даже в случае одного и того же режима и цикла различные движения барабана могут использоваться должным образом относительно количества белья.
Ниже будет описан способ управления машиной для обработки белья, включающей в себя движения барабана, описанные выше. Машина для обработки белья обычно включает в себя циклы стирки, полоскания и быстрого вращения для сушки, и эти циклы будут описаны. В данном документе цикл стирки является частью различных режимов, или он может осуществляться независимо.
Цикл стирки может включать в себя этап подачи воды, выполненный с возможностью подачи воды и моющего средства в бак 12 и 20 или барабан 30 и 32 для растворения моющего средства в воде. То есть, вода и моющее средство подаются с возможностью смешивания для стирки белья. Кроме того, цикл стирки может включать в себя основной этап стирки, выполненный с возможностью приведения в движение барабана для стирки белья. В данном документе этап подачи воды может быть подготовительным этапом для основного этапа стирки. В результате, предпочтительно повысить эффективность этапа подачи воды для повышения эффективности цикла стирки (включая эффективность стирки и эффективность уменьшения времени).
Цикл стирки может включать в себя этап смачивания белья и/или этап нагревания, осуществляемые между этапом подачи воды и основным этапом стирки. Способ управления, который будет описан, относится к этапу подачи воды цикла стирки, и он будет описан подробно.
Блок управления подает воду для стирки в бак 12 и 20 на этапе подачи воды. Конкретно, блок управления открывает водоподающий клапан 720 и подает воду в бак 12, причем вода проходит через трубу 722 для подачи воды и лоток 710 для моющего средства.
Поскольку моющее средство подается вместе с водой на этапе подачи воды, растворение моющего средства может полностью осуществляться во время этапа подачи воды для повышения эффективности цикла стирки. В результате, на этапе подачи воды может осуществляться заданный процесс для ускорения растворения моющего средства в воде. Если вода частично контактирует с бельем во время подачи воды, вода не смачивает равномерно белье, и эффективность цикла стирки может понизиться. Хотя этап смачивания белья предусмотрен в цикле стирки, этап подачи воды может включать в себя процесс равномерного смачивания белья водой. Ниже, будут описаны различные варианты осуществления способа ускорения растворения моющего средства и способа равномерного смачивания белья.
Прежде всего, для ускорения растворения моющего средства движение (движение барабана) белья внутри барабана может прикладывать большую механическую силу к воде и белью. В результате, шаговое движение является предпочтительным на этапе подачи воды для ускорения растворения моющего средства, так как белья, поднятое вдоль вращающегося барабана, падает с внутренней периферийной поверхности барабана в результате торможения барабана, и это повторяется при шаговом движении. Трущее движение, при котором белье, поднятое вдоль вращающегося барабана, многократно падает и поднимается в результате торможения и вращения в противоположном направлении барабана, может осуществляться на этапе подачи воды. При шаговом движении и трущем движении барабан после вращения быстро останавливается, и направление движения белья быстро изменяется. В результате, это могут быть движения, способные прикладывать большую ударную нагрузку к белью и воде, так что большая механическая сила может быть обеспечена на начальной стадии этапа подачи воды, и растворение моющего средства может быть ускорено только для повышения эффективности цикла стирки.
Растворение моющего средства может быть ускорено за счет повторения последовательного сочетания шагового и трущего движений. В этом случае разные типы движений барабана объединены, и тип движения белья, а также тип потока воды могут быть различными. В результате, эффективность цикла стирки может быть дополнительно повышена.
Как упомянуто выше, этап подачи воды является подготовительным этапом основного этапа стирки. Вследствие этого растворение моющего средства и смачивание белья должны осуществляться быстро и полностью на этапе подачи воды, и они должны осуществляться независимо от количества белья. Однако, учитывая ограниченный объем барабана, ограниченное количество воды может подаваться в барабан, движение барабана на этапе подачи воды может регулироваться разными способами в соответствии с количеством белья.
Этап определения количества белья, выполненный с возможностью определения количества белья, размещенного в барабане, может осуществляться до этапа подачи воды. Движение барабана на этапе подачи воды может регулироваться разными способами в соответствии с результатом этапа определения количества белья.
Такое определение количества белья может осуществляться посредством измерения тока, необходимого для вращения барабана. Например, могут измеряться токи, необходимые для осуществления опрокидывающего движения. В случае если барабан вращается, величина тока, приложенного блоком управления для осуществления опрокидывающего движения, может отличаться в соответствии с количеством белья, и количество белья может быть определено.
Если количество белья, определенное на этапе определения количества белья, является предварительно установленной величиной количества белья или более, процесс растворения моющего средства может управляться, чтобы не осуществляться. То есть, процесс, выполненный с возможностью ускорения растворения моющего средства, может управляться для осуществления, если количество белья является предварительно установленной величиной или менее. Причина состоит в том, что движение барабана, способное обеспечить большую механическую силу, является более эффективным, в случае если количество белья является небольшим, и небольшое количество белья может быть эффективно смочено водой. То есть, небольшое количество белья означает то, что площадь поверхности белья, необходимая для контакта с водой, является небольшой, и растворение моющего средства, а также смачивание белья могут осуществляться при помощи механической силы, используемой для перевертывания белья в течение короткого времени. В результате, результат основной стирки может быть частично достигнут при помощи шагового движения, и результат уменьшенного времени, необходимого для осуществления основной стирки, может быть ожидаемым.
Напротив, в случае большого количества белья механическая сила может быть недостаточной, и белье может не в достаточной мере контактировать с водой. Когда белье сбито в кучу, вода не подается на предметы внутри сбитого в кучу белья в достаточном количестве.
В результате, если количество белья является предварительно установленной величиной или более, процесс ускорения растворения моющего средства исключается, и может начинаться этап смачивания белья. Когда количество белья является предварительно установленной величиной или более, более предпочтительно, чтобы для ускорения растворения моющего средства, белье достаточно контактировало с водой. Для этого этап циркуляции, выполненный с возможностью циркуляции воды, содержащейся в баке, для повторной подачи ее в барабан, может осуществляться на этапе подачи воды.
В соответствии с машиной для обработки белья второго варианта осуществления, описанного выше, бак 12 непосредственно закреплен в кожухе 110, и барабан 32 расположен в баке 12. Поскольку только барабан 32 вращается в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления, причем бак 12 установлен неподвижно, важно предотвратить контакт между барабаном 32 и баком 12 во время вращения барабана. В результате, расстояние между баком 12 и барабаном может быть образовано большим в машине для обработки белья, чем в известной машине для обработки белья.
Если расстояние между баком 12 и барабаном 32 увеличено, белье внутри барабана может не смачиваться достаточно во время подачи воды в бак. Для обеспечения достаточного смачивания белья при подаче воды, машина для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления приводит в действие циркуляционный насос 730, и вода, содержащаяся в баке, может циркулировать. Например, циркуляционный насос 730 может непрерывно приводиться в действие или через заданный интервал, при открытом водоподающем клапане.
В соответствии с машиной для обработки белья второго варианта осуществления барабан 32 соединен с задней пластиной 130 бака. Задняя платина 130 бака поддерживается узлом 180 подвески с помощью корпуса 400 подшипника, не баком 12. В результате, по сравнению с барабаном 30, поддерживаемым задней пластиной 130 бака, непосредственно соединенной с баком 12 в машине для обработки белья в соответствии с первым вариантом осуществления, барабан 32, расположенный в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления, особенно, передняя часть барабана 32 имеет большую степень свободы.
В случае если вода подается в бак 12, труба 722 для подачи воды и циркуляционная труба 744 подают воду на передний участок бака 12, и белье, расположенное на переднем участке барабана, может смачиваться раньше. Вследствие этого нагрузка, приложенная к переднему участку барабана 32, больше нагрузки, приложенной к заднему участку, и передний участок барабана 32 может опускаться вниз. Если передний участок барабана опускается вниз, шум и вибрация, создаваемые во время вращения барабана, будут увеличиваться, и скорее, что он будет контактировать с внутренней поверхностью бака 12. Вследствие этого, необходимо во время подачи воды в машину для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления равномерно смачивать белье, расположенное как на переднем, так и заднем участках барабана 32.
Ниже будет описан способ управления равномерным смачиванием белья, расположенного как на переднем, так и заднем участках барабана, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения при осуществлении подачи воды в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.
В случае если вода подается на этапе подачи воды в соответствии со способом управления первого варианта осуществления, циркуляционный насос 730 приводится в действие для циркуляции воды, и одновременно приводится в движение барабан 32. При приведении в движение барабана 32 блок управления управляет барабаном 32 для приведения в движение в соответствии с трущем движением из движений барабана, описанных выше.
Расстояние между барабаном 32 и баком 12 в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления больше расстояния между ними в известной машине для обработки белья. Вследствие этого при применении опрокидывающего движения для барабана 32 во время подачи воды как в известной машине для обработки белья, белье, расположенное на заднем участке барабана не смачивается достаточно. То есть, так как зазор между барабаном 32 и баком 12 больше зазора, образованного в известной машине для обработки белья, вода, расположенная между барабаном и баком, не будет подниматься вследствие вращения барабана, не смачивая белье, расположенное на заднем участке барабана.
В результате, при осуществлении этапа подачи воды в соответствии с данным способом управления трущее движение осуществляется вместо опрокидывающего движения. Как упомянуто выше, трущее движение вращает барабан при более высоких оборотах в минуту, чем опрокидывающее движение, и вода, расположенная между барабаном 32 и баком 12, поднимается вследствие вращения барабана 32 для падения на белье.
Особенно, задние участки барабана 32 и бака 12 выполнены наклонными в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления. Вследствие этого трущее движение обеспечивает равномерную подачу воды, расположенной на заднем участке бака 12, на верхнюю часть белья. Кроме того, трущее движение быстро изменяет направление вращения барабана 32 на направление по часовой стрелке и направление против часовой стрелки. Вследствие этого создается вихрь в воде для стирки посредством быстрого изменения направления вращения, применяемого к барабану, так что белье, расположенное на переднем и заднем участках барабана, может равномерно смачиваться.
Когда водоподающий клапан 720 открыт для подачи воды, барабан 32 приводится в движение и вращается, и белье перемещается внутри барабана 32 в соответствии с приведением в движение барабана 32. В этом случае вода, подаваемая через трубу 722 для подачи воды, соединенную с передней частью бака 12, может подаваться в основном на перемещающееся белье, расположенное на переднем участке барабана 32, и белье, расположенное на переднем участке, становится мокрым быстрее, чем белье, расположенное на заднем участке барабана 32.
Пока не пройдет заданное время, после того как водоподающий клапан 720 подаст воду, или вода достигнет заданного уровня, способ управления в соответствии со вторым вариантом осуществления может не приводить в движение барабан 32. Если барабан 32 не приведен в движение в течение заданного времени, или пока вода не достигнет заданного уровня воды, вода, подаваемая через трубу 722 для подачи воды, в основном может собираться на нижнем участке бака 12. В данном документе заданный уровень воды может быть определен с учетом расстояния между баком 12 и барабаном. Заданное время может быть определено в соответствии с объемами бака 12 и барабана 32, а также с количеством белья.
Особенно, задний участок бака 12 в машине для обработки белья, упомянутой выше, установлен под наклоном вниз, и большое количество воды собирается на заднем участке бака 12. При вращении барабана 32 в течение заданного времени, белье, расположенное на заднем участке барабана 32 может быть мокрым за счет воды, собранной на заднем участке бака 12. При приведении в движение барабана 32 в соответствии со способом управления второго варианта осуществления движение барабана может быть осуществлено в качестве опрокидывающего движения или трущего движения.
В случае если водоподающий клапан 720 открыт для подачи воды в соответствии со вторым вариантом осуществления способа управления без приведения в движение барабана 32, водоподающий клапан 720 управляется по принципу открыто-закрыто. То есть, когда водоподающий клапан 720 открыт для подачи воды, вода может иметь заданное давление вследствие давления воды внешнего источника подачи воды, такого как водопроводный кран. В этом случае вода, подаваемая через трубу 722 для подачи воды, может подаваться на передний участок барабана под действием давления воды для смачивания белья, расположенного на переднем участке барабана.
В результате, при осуществлении подачи воды в способе управления в соответствии со вторым вариантом осуществления водоподающий клапан 720 может многократно открываться и закрываться, не оставаться открытым непрерывно. Водоподающий клапан 720 может управляться для открытия и закрытия, чтобы поданная вода имела заданное давление, чтобы непосредственно не проходить в барабан 32. В данном документе давление воды, чтобы воды не проходила непосредственно в барабан, может означать давление воды, обеспечивающее падение воды, подаваемой через трубу 722 для подачи воды, вдоль барабана, бака и двери, и собираться на нижнем участке бака 12, чтобы не разбрызгиваться в барабан под действием давления воды. Вода, упавшая вдоль барабана, бака и двери, может собираться на заднем участке бака 12, и описание после этого подобно описанию, упомянутому выше. Следовательно, повторное описание будет опущено.
При подаче воды на этапе подачи воды белье может сбиваться в кучу, и частичное количество белья может быть мокрым. Особенно, белье, расположенное в центре сбитой кучи, может не быть мокрым, и только белье, расположенное на наружном участке сбитой кучи, может быть мокрым. Если только часть белья является мокрой, стирка не будет осуществляться равномерно во время цикла стирки, только уменьшая эффективность стирки. В случае если белье сбилось в кучу, будет описан способ управления в соответствии с третьим вариантом осуществления, выполненный с возможностью равномерного смачивания сбившегося в кучу белья.
Блок управления открывает водоподающий клапан 720 для подачи воды, и он приводит в действие циркуляционный насос 730 для одновременной циркуляции воды. Блок управления может приводить в движение барабан 32 для движения при фильтрации.
То есть, блок управления может управлять барабаном для вращения при заданных оборотах в минуту. В данном документе заданные обороты в минуту определяются, чтобы быть оборотами в минуту, обеспечивающими непосредственный контакт белья с внутренней стенкой барабана, чтобы белье не падало под действием силы тяжести при вращении барабана. В результате, заданные обороты в минуту могут быть установлены, чтобы центробежная сила, приложенная к вращающемуся барабану, была больше ускорения силы тяжести, и заданные обороты в минуту могут быть установлены ниже чрезмерного интервала машины для обработки белья, в котором создается резонанс (приблизительно 200-35 об/мин), если барабан вращается при оборотах в минуту, более высоких, чем чрезмерный интервал, шум и вибрация, созданные вследствие резонанса, могут быть значительно увеличены. В результате, заданные обороты в минуту могут быть установлены при приблизительно 100-170 об/мин.
Когда блок управления вращает барабан 32 при заданных оборотах в минуту, белье находится в непосредственном контакте с внутренней стенкой барабана 32 вследствие центробежной силы, и вода, подаваемая через циркуляционную трубу 744 и трубу 722 для подачи воды, распределяется в соответствии с вращением барабана 32. Распределенная вода подается в барабан 32, так что белье может равномерно смачиваться.
Описаны способы управления, выполненные с возможностью равномерного смачивания белья, применяемые в машине для обработки белья в соответствии со вторым вариантом осуществления, и настоящее изобретение не ограничивается этим. Например, способы управления могут быть применимы к машине для обработки белья в соответствии с первым вариантом осуществления.
Один из процесса ускорения растворения моющего средства и процесса равномерного смачивания белья, описанных выше, или оба могут осуществляться на этапе подачи воды. Оба эти два процесса могут осуществляться последовательно или многократно, а также последовательно или в обратном порядке, и возможны различные сочетания этих двух процессов.
Следовательно, блок управления управляет барабаном для вращения на этапе смачивания белья для смачивания белья. В случае если вода не нагрета, может осуществляться этап нагревания, выполненный с возможностью нагревания воды при помощи нагревателя, расположенного в баке. После этого блок управления осуществляет основной этап стирки посредством приведения в движение одновременно барабана 32 и циркуляционного насоса 730. Движение барабана на основном этапе стирки может выбираться из движений барабана в соответствии с режимом, выбранным пользователем. Циркуляционный насос 730 приводится в действие через заданный интервал, и вода, содержащаяся в баке 12, циркулирует.
Барабан в стиральной машине барабанного типа виден с наружной стороны через дверь 11. Различные движения барабана могут осуществляться во время цикла стирки в соответствии с вариантом осуществления и режима стирки, включающего в себя цикл стирки. В результате, пользователь может видеть различные движения барабана, осуществляемые непосредственно в барабане. То есть, тип стирки с мягким ударным воздействием (опрокидывающее движение), тип стирки с сильным ударным воздействием (шаговое движение), тип стирки с мягким трущим воздействием (движение качения) и тип стирки с сильным трущим воздействием (трущее движение) могут быть определены в пределах видимости. Вследствие этого пользователь может определить, что стирка осуществляется нормально, и это может создать эффект повышенного удовлетворения пользователя, а также эффект, по существу, повышенной эффективности стирки.
Фиг.8 изображает кривую, показывающую зависимость массы от собственной частоты. Предположим, что в системах вибрации из двух машин для обработки белья, две машины для обработки белья имеют массу m0 и m1, соответственно, и максимальные количества содержащегося белья составляют ∆m, соответственно. Тогда переходные области двух машин для обработки белья могут быть определены с учетом ∆nf0 и ∆nf1, соответственно. В этом случае количества воды, содержащейся в белье, не будут учитываться на некоторое время.
Между тем, ссылаясь на фиг.8, машина для обработки белья с меньшей массой m1 имеет диапазон переходной области больший, чем машина для обработки белья с большей массой m0. То есть, диапазон переходной области, имеющей вибрацию учтенного количества белья, становится тем больше, тем меньше становится масса системы вибрации.
Диапазоны переходных областей будут рассмотрены относительно машины для обработки белья известного уровня техники и машины для обработки белья данного варианта осуществления.
Машина для обработки белья известного уровня техники имеет конструкцию, в которой вибрация фактически передается от барабана баку, заставляя бак вибрировать. Следовательно, принимая во внимание вибрацию машины для обработки белья известного уровня техники, бак необходим. Однако, обычно бак имеет не только свой собственный вес, но также большие грузики спереди, сзади или на периферийной поверхности для уравновешивания. Следовательно, машина для обработки белья известного уровня техники имеет большую массу системы вибрации.
В противоположность этому, в машине для обработки белья данного варианта осуществления так как бак не только не имеет грузик, но также отделен от барабана ввиду поддерживающей конструкции, бак может не учитываться при рассмотрении вибрации барабана. Следовательно, машина для обработки белья данного варианта осуществления может иметь относительно небольшую массу системы вибрации.
Затем, ссылаясь на фиг.8, машина для обработки белья известного уровня техники имеет массу m0, и машина для обработки белья данного варианта осуществления имеет массу m1, приводя к тому, что машина для обработки белья данного варианта осуществления имеет большую переходную область в конце.
Кроме того, если количества воды, содержащейся в белье, просто принимаются во внимание, ∆m на фиг.8 будет становиться больше, делая разность диапазонов переходных областей даже больше. Так как в машине для обработки белья известного уровня техники вода стекает в бак из барабана, даже если вода удаляется из белья при вращении барабана, уменьшение массы воды, которое происходит в результате быстрого вращения, является небольшим. Так как машина для обработки белья данного варианта осуществления содержит бак и барабан, отделенные друг от друга с учетом вибрации, вода, вышедшая из барабана, сразу влияет на вибрацию барабана. То есть, влияние изменения массы воды в белье больше в машине для обработки белья данного варианта осуществления, чем в машине для обработки белья известного уровня техники.
В соответствии с вышеупомянутой причиной, хотя машина для обработки белья известного уровня техники имеет переходную область около 200~270 об/мин, начальные обороты в минуту переходной области машины для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления могут быть подобны начальным оборотам в минуту переходной области известной машины для обработки белья. Конечные обороты в минуту переходной области машины для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления могут увеличиваться больше, чем обороты в минуту, рассчитанные путем прибавления значения приблизительно 30% от начальных оборотов в минуту к начальным оборотам в минуту. Например, переходная область заканчивается при оборотах в минуту, рассчитанных путем прибавления значения приблизительно 80% от начальных оборотов в минуту к начальным оборотам в минуту. В соответствии с данным вариантом осуществления переходная область может включать в себя диапазон оборотов в минуту приблизительно 200-350 об/мин.
Между тем, за счет уменьшения интенсивности вибрации барабана дисбаланс может быть уменьшен. Для этого осуществляется равномерное распределение белья для распределения белья в барабане насколько возможно, перед вхождением скорости вращения барабана в переходную область.
В случае если используется противовес, может быть рассмотрен способ, в котором скорость вращения барабана проходит через переходную область, в то время как подвижные тела, находящиеся в противовесе, расположены на стороне, противоположной дисбалансу белья. В этом случае, предпочтительно, чтобы подвижные тела были расположены точно напротив дисбаланса в середине переходной области.
Однако, как описано выше, переходная область машины для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления является относительно широкой по сравнению с переходной областью известной машины для обработки белья. Вследствие этого, даже если осуществляется этап равномерного распределения белья или уравновешивания шариков в диапазоне оборотов в минуту, меньшем переходной области, белье может находиться в беспорядке, или уравновешивание может быть не выполнено при скорости барабана, проходящей через переходную область.
В результате, уравновешивание может осуществляться, по меньшей мере, один раз в машине для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления до и при прохождении скорости барабана через переходную область. В данном документе уравновешивание может быть определено как вращение барабана с постоянной скоростью в течение заданного периода времени. Такое уравновешивание позволяет подвижному телу противовеса относительно противоположных положений белья только уменьшать степень дисбаланса. За счет расширения обеспечен результат равномерного распределения белья. В конечном счете, уравновешивание осуществляется при прохождении скорости барабана через переходную область, и шум и вибрация, за счет расширения переходной области могут быть предотвращены.
В данном документе при осуществлении уравновешивании до прохождения скорости барабана через переходную область уравновешивание может осуществляться в диапазоне оборотов в минуту, отличном от оборотов в минуту известной машины для обработки белья. Например, если переходная область начинается при 200 об/мин, уравновешивание осуществляется в диапазоне оборотов в минуту, приблизительно меньшем 150 об/мин. Поскольку известная машина для обработки белья имеет относительно менее широкую переходную область, не так трудно, чтобы скорость барабана прошла через переходную область даже при уравновешивании, осуществленном при оборотах в минуту приблизительно меньших 150 оборотов в минуту. Однако, машина для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления имеет относительно широкую переходную область, как описано выше. Если уравновешивание осуществлено при таких низких оборотах в минуту как в известной машине для обработки белья, положения подвижных тел могут быть случайными вследствие уравновешивания, осуществленного при скорости барабана, проходящей через переходную область. Вследствие этого машина для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления может увеличивать уравновешивающие обороты в минуту по сравнению с обычными уравновешивающими оборотами в минуту, когда уравновешивание осуществляется до вхождения скорости барабана в переходную область. То есть, если определены начальные обороты в минуту переходной области, уравновешивание осуществлено в диапазоне оборотов в минуту, больших оборотов в минуту, рассчитанных посредством вычитания значения приблизительно 25% от начальных оборотов в минуту из начальных оборотов в минуту. Например, начальные обороты в минуту переходной области составляют приблизительно 200 об/мин, уравновешивание может быть осуществлено в диапазоне оборотов в минуту больших 150 об/мин, которые меньше 200 об/мин.
Кроме того, степень дисбаланса может быть измерена во время уравновешивания. То есть, способ управления может дополнительно включать в себя этап для измерения степени дисбаланса во время уравновешивания и для сравнения измеренной степени дисбаланса с допустимой степенью дисбаланса, обеспечивающей увеличение скорости барабана. Если измеренная степень дисбаланса меньше допустимой степени дисбаланса, скорость барабана увеличивается после уравновешивания, чтобы находиться вне переходной области. Напротив, если измеренная степень дисбаланса является допустимой степенью дисбаланса или более, этап равномерного распределения белья может быть повторно осуществлен. В этом случае допустимая степень дисбаланса может отличаться от допустимой степени дисбаланса, обеспечивающей начальное ускорение.
Кроме того, будут описаны виброхарактеристики машины для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.9.
При увеличении скорости вращения барабана создается область (в дальнейшем, называемая «областью переходной вибрации»), в которой возникает нерегулярная переходная вибрация с высокой амплитудой. Область переходной вибрации нерегулярно возникает с высокой амплитудой до перехода вибрации в область устойчивой вибрации (в дальнейшем, называемая «устойчивой областью») и имеет заданные виброхарактеристики, если разработана система вибрации (машина для обработки белья). Хотя область переходной вибрации отличается в зависимости от типа машины для обработки белья, переходная область возникает приблизительно в диапазоне 200-270 об/мин. Считается, что переходная область вызвана резонансом. Следовательно, необходимо создать противовес, принимая во внимание эффективное уравновешивание в области переходной вибрации.
Между тем, как описано выше, в машине для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения источник вибрации, т.е., электродвигатель и барабан, соединенный с электродвигателем, соединены с баком 12 через заднюю прокладку 250. Таким образом, вибрация, возникающая в барабане, немного передается баку, и барабан поддерживается демпфирующим средством и узлом 180 подвески при помощи корпуса 400 подшипника. В результате, бак 12 может непосредственно быть закреплен в кожухе 110 без использования демпфирующего средства.
В результате исследований изобретателя настоящего изобретения виброхарактеристики, обычно не наблюдаемые, были установлены в машине для обработки белья в соответствии с настоящим изобретением. В соответствии с известной машиной для обработки белья вибрация (смещение) становится постоянной после прохождения через область переходной вибрации. Однако, в машине для обработки белья в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения может быть создана область (в дальнейшем, называемая «нерегулярной вибрацией»), в которой вибрация становится постоянной после прохождения через область переходной вибрации и снова становится большой. Например, если возникает максимальное смещение барабана или более, возникшее в диапазоне оборотов в минуту, меньшем переходной области, или максимальное смещение барабана или более устойчивого этапа в диапазоне оборотов в минуту, большем переходной области, определяется, что создана нерегулярная вибрация. В качестве альтернативы, если возникают среднее смещение барабана в переходной области, +20 - -20% от среднего смещения барабана в переходной области или 1/3 или более максимального смещения барабана при собственной частоте переходной области, может быть определено, что возникла нерегулярная вибрация.
Однако, в результате исследований нерегулярная вибрация возникла в диапазоне оборотов в минуту, большем переходной области, например, возникла в области (в дальнейшем, называемая «областью нерегулярной вибрации») в диапазоне приблизительно 350-1000 об/мин. Нерегулярная вибрация может возникать в результате использования противовеса, демпфирующей системы и задней прокладке. Следовательно, в машине для обработки белья необходимо разработать противовес с учетом области нерегулярной вибрации, а также области переходной вибрации.
2
3
Например, противовес включает в себя шаровой противовес, предпочтительно, чтобы конструкция противовеса, т.е., размер шарика, количество шариков, форма канавки качения, вязкость масла и уровень заполнения масла выбирались с учетом области нерегулярной вибрации, а также области переходной вибрации. При рассмотрении области переходной вибрации и/или области нерегулярной вибрации, особенно, при рассмотрении области нерегулярной вибрации, шаровой противовес имеет больший диаметр 255,8 мм и меньший диаметр 249,2 мм. Полость канавки качения, в которой содержится шарик, имеет площадь поперечного сечения 411,93 мм. Количество шариков равно 14 спереди и сзади, соответственно, и шарик имеет размер 19,05 мм. Масло на основе кремния, такое как полидиметилсилоксан, используется в качестве масла. Предпочтительно, масло имеет вязкость 300 Ст при комнатной температуре и имеет уровень заполнения 350 см.
В дополнение к конструкции противовеса, принимая во внимание управление, предпочтительно рассматривать область нерегулярной вибрации, а также область переходной вибрации. Например, для предотвращения нерегулярной вибрации, если определена область нерегулярной вибрации, уравновешивание может быть осуществлено, по меньшей мере, один раз до, во время и после того, как скорость барабана пройдет через область нерегулярной вибрации. В данном документе, если скорость вращения барабана является относительно высокой, уравновешивание противовеса может не осуществляться должным образом, и уравновешивание может осуществляться при уменьшении скорости вращения барабана. Однако, если скорость вращения барабана уменьшена, чтобы быть меньше переходной области для осуществления уравновешивания, она должна снова пройти через переходную область. При уменьшении скорости вращения барабана для осуществления уравновешивания, уменьшенная скорость вращения может быть больше переходной области.
Специалистам в данной области техники следует понимать, что возможны различные модификации и изменения в настоящем изобретении без отхода от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение включает в себя модификации и изменения настоящего изобретения при условии, что они входят в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.