ПРИБОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ БЕЛЬЯ
DEVICE FOR LINEN TREATMENT

Область техники
Настоящее изобретение относится к прибору для обработки белья, содержащему: барабан для обработки белья, используемый для укладки белья, подлежащего обработке; приводную систему, используемую для привода барабана для обработки белья с целью обработки уложенного в него белья; систему управления питанием, используемую, по меньшей мере, для подачи мощности из электрической сети с целью питания системы, причем система управления питанием содержит, в том числе, устройство для аккумулирования энергии, которое может быть подключено с целью подачи питания в приводную систему.
В частности, настоящее изобретение относится к прибору для обработки белья с резервным источником питания.
Уровень техники
Прибор для обработки белья указанного типа описан в патентных заявках KR 10-2005-0050230 А и NL 2001225 С.
Прибор для обработки белья, в частности стиральная машина, сушильная машина и стирально-сушильная машина, как правило, питается переменным током из внешней сети, обеспечивающим работу прибора.
Для примера рассмотрим электрические сети в Китае. Как правило, стандартное значение напряжения в сетях бытового электроснабжения составляет 220 В. Таким образом, номинальное значение напряжения большинства бытовых приборов, включая приборы для обработки белья, в настоящее время также составляет 220 В. В связи с влиянием различных возможных неопределенностей, в частности нестабильной подачи энергии в отдаленных районах, имеют место определенные колебания напряжения питания. Чрезмерно большие колебания напряжения могут повлиять на потребляющие электроэнергию устройства в приборе для обработки белья, а в особо тяжелых случаях могут привести к повреждению этих приборов. Кроме того, отключение подачи электроэнергии прямо влияет на нормальную эксплуатацию прибора для обработки белья, что неудобно для пользователя. Кроме того, в этом случае, так как дверь стиральной машины барабанного типа, по существу, не может быть открыта, белье остается погруженным в стиральный раствор в течение длительного времени и не может быть извлечено, что приводит к повреждению белья.
В связи с этим, необходимо разработать прибор для обработки белья, решающий вышеуказанную проблему.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка прибора для обработки белья, способного поддерживать нормальную работу при отключении электропитания или при нестабильном напряжении сети.
Указанная задача изобретения решена прибором для обработки белья с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы, последующем описании и на прилагаемых фигурах. Признаки отдельных предпочтительных вариантов исполнения можно комбинировать друг с другом, не выходя за рамки настоящего изобретения, если только это не будет исключено по техническим причинам.
Для решения указанной выше задачи изобретения предложен прибор для обработки белья, содержащий барабан для обработки белья, предназначенный для укладки белья, подлежащего обработке; приводную систему, выполненную с возможностью привода барабана для обработки белья с целью обработки уложенного в него белья; систему управления питанием, выполненную с возможностью, по меньшей мере, подачи мощности из электрической сети для питания приводной системы, причем система управления питанием содержит устройство для аккумулирования энергии, которое может быть подключено для подачи питания в приводную систему, причем система управления питанием дополнительно содержит зарядное устройство, электрически соединенное с устройством для аккумулирования энергии, и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный ток, электрически включенный между устройством для аккумулирования энергии и приводной системой.
В одном из вариантов исполнения изобретения система управления питанием содержит трансформатор, который может быть выбран для подачи электропитания на приводную систему.
В следующем варианте исполнения изобретения трансформатор выполнен с возможностью подачи на приводную систему питания в предварительно заданном диапазоне напряжения.
В следующем варианте исполнения изобретения трансформатор и устройство для аккумулирования энергии включены параллельно, при этом первый переключатель расположен в цепи, подключенной к приводной системе, и выполнен с возможностью управления для обеспечения электрического соединения трансформатора или устройства для аккумулирования энергии с приводной системой.
В следующем варианте исполнения изобретения система управления питанием содержит второй переключатель, электрически включенный между устройством для аккумулирования энергии и инвертором.
В следующем варианте исполнения изобретения система управления питанием содержит модуль измерения напряжения, подключенный к входу трансформатора, и контроллер, электрически соединенный с модулем измерения напряжения.
В следующем варианте исполнения изобретения модуль измерения напряжения выполнен с возможностью определения напряжения на входе трансформатора и передачи сигнала, соответствующего полученному напряжению, на контроллер.
В следующем варианте исполнения изобретения контроллер выполнен с возможностью определения того, укладывается ли входное напряжение в предварительно заданный диапазон напряжения; при этом контроллер выполнен с возможностью управления первым переключателем для обеспечения электрического соединения трансформатора и приводной системы, если входное напряжение укладывается в предварительно заданный диапазон напряжения; и с возможностью, управления первым переключателем для обеспечения электрического соединения устройства для аккумулирования энергии и приводной системы, если входное напряжение выходит за пределы предварительно заданного диапазона напряжения.
В следующем варианте исполнения изобретения прибор содержит дисплей, электрически соединенный с контроллером; при этом контроллер выполнен с возможностью формирования сигнала, обозначающего подачу питания с устройства для аккумулирования энергии, и передачи этого сигнала на дисплей, если входное напряжение выходит за пределы предварительно заданного диапазона напряжения.
В следующем варианте исполнения изобретения прибор для обработки белья представляет собой стиральную машину, сушильную машину или стирально-сушильную машину.
В следующем варианте исполнения изобретения приводная система содержит электродвигатель и приводной ремень.
В следующем варианте исполнения изобретения предварительно заданный диапазон напряжения содержит стандартные значения напряжения в сети энергоснабжения.
Полезные эффекты настоящего изобретения заключаются, в частности, в следующем: за счет регулирования, осуществляемого системой управления питанием в случае отключения внешнего энергоснабжения или чрезмерно больших колебаний напряжения, устройство для аккумулирования энергии подключается для подачи питания на прибор для обработки белья, устраняя, тем самым, воздействие на прибор нестабильного напряжения или отключения электроснабжения и предотвращая неудобства для пользователя.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры. Тем не менее, представленные варианты осуществления не ограничивают объем настоящего изобретения. Специалист в данной области может внести изменения в структуру, способ или функцию, основываясь на вариантах исполнения, входящих в защищаемый объем настоящего изобретения. На чертежах изображено следующее.
Фигура 1: схематический поперечный разрез конкретного варианта исполнения прибора для обработки белья, описываемого настоящим изобретением.
Фигура 2: схема электрических соединений между системой управления питанием и сетью энергоснабжения, а также нагрузкой (например, приводной системой прибора) в приборе для обработки белья, показанном на фигуре 1.
Фигура 3: блок-схема рабочего процесса, в ходе которого контроллер осуществляет управление питанием в системе управления питанием прибора для обработки белья, показанного на фигуре 2.
Осуществление изобретения
Прибор для обработки белья, показанный на фигуре, может представлять собой стиральную машину, сушильную машину или стирально-сушильную машину. Хотя настоящее изобретение описано на примере стирально-сушильной машины, специалисты в данной области техники должны понимать, что настоящее изобретение также может быть применено к стиральной машине или сушильной машине.
На фигуре 1 показан конкретный вариант исполнения прибора для обработки белья, описываемого настоящим изобретением. В этом варианте исполнения прибор для обработки белья представляет собой стирально-сушильную машину 100, содержащую корпус 40 и стиральное устройство 20, приводную систему 30 и систему 10 управления питанием, размещенную в корпусе.
Стиральное устройство 20 содержит внешний бак 21 и внутренний барабан 22 (в частности, барабан для обработки белья), расположенный во внешнем баке. Внешний бак 21 подвешен и поддерживается в корпусе 40 стирально-сушильной машины 100 упругим амортизатором 80, и в него, как правило, подают воду для стирки во время процесса стирки. Внутренний барабан 22 установлен во внешнем баке 21 с возможностью вращения с тем, чтобы в него укладывалось белье, подлежащее стирке и/или сушке. Несколько сквозных отверстий (не показанных на фигуре), как правило, расположены на стенке внутреннего барабана 22 и предназначены для пропускания стирального раствора. Несколько подъемных ребер расположены, как правило, на внутренней боковой стенке внутреннего барабана 22 и вдоль окружности.
Приводная система 30 содержит, как правило, электродвигатель (не показанный на фигуре) и приводной ремень (не показанный на фигуре). Электродвигатель приводит в движение шпиндель (не показанный на фигуре), подсоединенный к внутреннему барабану 22 посредством приводного ремня, в результате чего приводится во вращение внутренний барабан 22. Во время вращения внутреннего барабана подъемные ребра, расположенные внутри, поднимают белье вверх, после чего белье свободно падает вниз, сталкиваясь со стенкой внутреннего барабана, что позволяет достичь цели очищения белья.
В этом варианте исполнения в корпусе 40 дополнительно расположена система 50 конденсации и система сушки. Система 50 конденсации, система сушки и внутренний барабан 22 соединены воздушными каналами, в результате чего обеспечивается цикличный поток воздуха. Система 50 конденсации расположена на боковой стороне наружного бака 21 и способна использовать общую систему водяного или воздушного охлаждения. В этом варианте исполнения система конденсации использует воздушное охлаждение, а именно, радиатор, расположенный в конденсационном канале, и воздуховоды, расположенные в радиаторе в шахматном порядке и позволяющие наружному воздуху и влажному воздуху, поступающему из внутреннего барабана, проходить через радиатор в шахматном порядке, обеспечивая теплообмен. С помощью такой конструкции влага, содержащаяся во влажном воздухе, конденсируется, и влажный воздух становится сухим воздухом.
Система сушки расположена над наружным баком 21 и содержит воздуховод (не показанный на фигуре), вентилятор 60 и нагреватель 70, расположенный в воздуховоде. После возбуждения воздушного потока посредством вентилятора 60 влажный воздух во внутреннем барабане 22 поступает в систему 50 конденсации и осушается в ходе конденсации, после чего поступает в воздуховод и становится сухим горячим воздухом после нагрева нагревателем 70, после чего снова поступает во внутренний барабан 22. При помощи такого цикла постепенно осушается белье, находящееся во внутреннем барабане 22.
Система 90 слива соединена с нижней частью наружного бака 21 и используется для слива стирального раствора из корпуса 40 стирально-сушильной машины 100.
На фигуре 2 система 10 управления питанием содержит трансформатор 12. В этом варианте осуществления трансформатор 12 может подавать питание в предварительно заданном диапазоне напряжения на приводную систему 30. Предварительно заданный диапазон напряжения содержит стандартные значения напряжения сети с учетом возможных отклонений от стандартного значения на определенную величину. В этом варианте исполнения стандартное напряжение сети составляет 220 В, и трансформатор 12 способен управлять подключением катушки трансформатора таким образом, чтобы обеспечить электропитание приводной системы 30 в диапазоне от 220 В до 240 В. В приведенном выше примере рассматривается Китай, в то время как в других регионах, в частности, в США и Японии, стандартное напряжение составляет 110 В.
Система 10 управления питанием содержит, в том числе, устройство 11 для аккумулирования энергии, установленное параллельно трансформатору 12. Устройство 11 для аккумулирования энергии может представлять собой химическую батарею, например свинцово-кислотную или литиевую батарею, а также иной элемент аккумулирования энергии, например накопительный конденсатор. Для трансформатора 12 и устройства 11 аккумулирования энергии предусмотрен первый переключатель 13, установленный в цепь, подключенную к приводной системе 30. Первым переключателем 13 можно управлять таким образом, чтобы обеспечить электрическое соединение трансформатора 12 или устройства 11 аккумулирования энергии с приводной системой 30. Например, при подаче напряжения сети на приводную систему 30 через трансформатор 12, устройство 11 аккумулирования энергии и приводная система 30 разъединены, и наоборот.
Первый переключатель 13 представляет собой, по существу, избирательный переключатель, который может быть использован для избирательного соединения любой из двух или более токовых цепей. В этом варианте исполнения первый переключатель 13 представляет собой однополюсный двухпозиционный переключатель.
Система 10 управления питанием содержит, в том числе, зарядное устройство 14 и инвертор 15, которые электрически соединены с устройством 11 аккумулирования энергии. Зарядное устройство 14 используется для преобразования переменного тока, поставляемого сетью энергоснабжения, в постоянный ток и для подачи постоянного тока в устройство 11 для аккумулирования энергии. Инвертор 15 электрически включен между устройством 11 аккумулирования энергии и приводной системой 30. Его используют для преобразования постоянного тока на выходе устройства 11 для аккумулирования энергии в переменный ток, и для подачи переменного тока на приводную систему 30.
Система 10 управления питанием содержит, в том числе, второй переключатель 16, включенный между устройством 11 аккумулирования энергии и инвертором 15. Вторым переключателем 16 можно управлять таким образом, чтобы соединять или разъединять устройство 11 аккумулирования энергии и инвертор 15. В этом варианте исполнения второй переключатель 16 используют для разъединения устройства 11 аккумулирования энергии и инвертора 15, когда устройство 11 аккумулирования энергии не служит источником питания, предотвращая, тем самым, разряд устройства 11 аккумулирования энергии. Разумеется, в других вариантах исполнения можно обойтись без второго переключателя 16.
Система 10 управления питанием содержит, в том числе, модуль 17 измерения напряжения, подключенный к входу трансформатора 12, и контроллер 18, электрически соединенный с модулем 17 измерения напряжения. Модуль 17 измерения напряжения используют для определения напряжения на входе трансформатора 12 и последующей передачи сигнала найденного напряжения на контроллер 18.
Контроллер 18 используют для определения того, соответствует ли входное напряжение предварительно заданному диапазону напряжений; если входное напряжение находится в заданном диапазоне, контроллер 18 используют для управления первым переключателем 13 с целью электрического соединения трансформатора 12 и приводной системы 30; если входное напряжение выходит за пределы заданного диапазона, контроллер 18 используют для управления первым переключателем 13 с целью электрического соединения устройства 11 аккумулирования энергии и приводной системы 30; в этом случае, устройство 11 аккумулирования энергии подает питание на приводную систему 30. Следует понимать, что используемое в тексте словосочетание "выход за пределы заданного диапазона напряжения" подразумевает, в том числе, отключение электроснабжения.
Как показано на фигуре 1, стирально-сушильная машина 100 в этом варианте исполнения содержит, в том числе, дисплей 19, электрически соединенный с контроллером 18. Если входное напряжение выходит за пределы предварительно заданного диапазона, контроллер 18 может генерировать сигнал, соответствующий подаче питания с устройства 11 аккумулирования энергии, и передавать этот сигнал на дисплей 19, после чего дисплей 19 показывает полученный сигнал пользователю.
На фигуре 3 представлена блок-схема рабочего процесса, в ходе которого контроллер 18 управляет питанием в данном варианте исполнения.
Во-первых, контроллер 18 получает сигнал напряжения на входе трансформатора, найденный модулем 17 измерения напряжения (этап 201), и определяет, выходит ли входное напряжение за пределы предварительно заданного диапазона напряжения (этап 202), причем предварительно заданный диапазон напряжения может составлять от 220 В до 240 В.
Если входное напряжение не выходит за пределы предварительно заданного диапазона напряжения, контроллер 18 определяет, что трансформатор 12 включен (этап 203), после чего управляет первым переключателем 13 таким образом, чтобы установить токовую цепь между трансформатором 12 и приводной системой 30, и поддерживает второй переключатель 16 в выключенном состоянии (этап 204). В этом случае устройство 11 аккумулирования энергии находится в состоянии зарядки, а контроллер 18 записывает статус первого переключателя 13 в программируемое ПЗУ (этап 206).
Если напряжение на входе выходит за пределы предварительно заданного диапазона напряжения, контроллер 18 определяет, что трансформатор 12 не включен (шаг 207), переводит первый переключатель 13 на соединение устройства 11 аккумулирования энергии и приводной системы 30, и включает второй переключатель 16 (этап 208). В этом случае постоянный ток на выходе устройства 11 аккумулирования энергии преобразуется в переменный ток с помощью инвертора, и питание подается на приводную систему 30; тем временем, контроллер 18 записывает статус первого переключателя в программируемое ПЗУ (этап 210), генерирует сигнал, соответствующий подаче питания с устройства аккумулирования энергии в соответствии с информацией о статусе переключателя, после чего передает сигнал на дисплей 19 с целью его отображения для пользователя (этап 211).
В вышеприведенных вариантах исполнения прибора для обработки белья, описываемого настоящим изобретением, система управления питанием в случае отключения энергоснабжения или чрезмерных колебаний напряжения в сети подключает устройство аккумулирования энергии с целью подачи питания на прибор для обработки белья, устраняя, тем самым, воздействие на прибор, обусловленное нестабильностью напряжения сети или отключением энергоснабжения, и позволяя избежать неудобств, причиняемых пользователю.
Специалистам в данной области очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается описанными выше примерными вариантами исполнения и может быть реализовано в других формах, не отходя от сущности или основных признаков предлагаемого изобретения. Таким образом, независимо от точки зрения следует считать, что варианты исполнения приведены в качестве иллюстрации и не носят ограничительного характера, а объем, защищаемый настоящим изобретением, ограничен прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием. Таким образом, в защищаемый объем входят все изменения, которые могут быть внесены в рамках смысла и в объеме эквивалентных важных элементов формулы изобретения. Любые ссылочные обозначения, приведенные в формуле изобретения, не должны считаться ограничением соответствующего пункта формулы.
Кроме того, следует понимать, что факт рассмотрения различных вариантов исполнения в данном описании не означает, что каждый вариант исполнения содержит только независимое техническое решение. Подобные выражения в описании даны исключительно для ясности. Специалистам в данной области техники следует рассматривать патентное описание в целом, а технические решения, раскрываемые в вариантах исполнения, позволяют специалистам в данной области техники реализовать другие варианты исполнения с помощью подходящих сочетаний признаков.