專利名稱：離心脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于將洗滌物裝入籠式轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，使該轉(zhuǎn)鼓以水平軸為中心進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)實(shí)施洗滌物離心脫水的裝置(此處也包括脫除溶劑的「離心脫液裝置」)。當(dāng)然，本發(fā)明可應(yīng)用於從洗滌到脫水，進(jìn)而到干燥連續(xù)進(jìn)行的洗衣機(jī)或洗滌干燥機(jī)。
轉(zhuǎn)鼓式離心脫水裝置，其結(jié)構(gòu)是將洗完的洗滌物裝入籠狀轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，使轉(zhuǎn)鼓以水平軸為中心高速旋轉(zhuǎn)。這種離心脫水裝置中的最大問題之一是洗滌物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁面上不能處于均勻分散狀態(tài)當(dāng)轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的質(zhì)量分布不均衡，而產(chǎn)生異常振動(dòng)和異常噪音。裝有這種離心脫水裝置的市售轉(zhuǎn)鼓式洗滌干燥機(jī)，為了控制上述異常振動(dòng)，通常在內(nèi)裝轉(zhuǎn)鼓的外槽周圍安裝重錘。因此，過去的這種洗滌干燥機(jī)，其重量非常之重，不僅設(shè)置場(chǎng)所受到限制，同時(shí)也難以搬動(dòng)和運(yùn)輸。
將解決上述振動(dòng)為目的的轉(zhuǎn)鼓式離心脫水裝置，過去就有幾種方案。例如，特開平6-254294號(hào)公報(bào)中記載的離心脫水裝置，揭示了一種方法，即，在利用轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行脫水運(yùn)行之前，通過轉(zhuǎn)鼓低速旋轉(zhuǎn)使洗滌物均等分散配置在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)周面上。更詳細(xì)講，首先，使轉(zhuǎn)鼓以低速旋轉(zhuǎn)極短時(shí)間，接著，以比該旋轉(zhuǎn)速度稍快，但比脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度足夠慢的旋轉(zhuǎn)速度，使轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，通過所謂二段旋轉(zhuǎn)控制的組合可以使洗滌物分散。
上述老技術(shù)中，作為檢測(cè)洗滌物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)偏置的手段是在裝置臺(tái)座上設(shè)置振動(dòng)監(jiān)視傳感器，當(dāng)進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度上升到高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該振動(dòng)監(jiān)視傳感器會(huì)檢測(cè)出異常振動(dòng)，而使旋轉(zhuǎn)速度降低。
然而，即使使用像上述老技術(shù)這樣的控制轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的方法，實(shí)際上，確定洗滌物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)周面是否均勻分散配置的準(zhǔn)確率，并不很高。因此，通過轉(zhuǎn)鼓低速旋轉(zhuǎn)調(diào)試平衡后，再高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓，產(chǎn)生了異常振動(dòng)，結(jié)果，再降低轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度，重新調(diào)整平衡，這種情況要重復(fù)數(shù)次。這樣，使脫水時(shí)間延續(xù)很長(zhǎng)。
使用過去提出的平衡調(diào)整方法，存在的問題是，例如象被單一類具有很大面積的洗滌物，僅將1件(或幾件)裝入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)時(shí)，吸水聚集在一起，難以將洗滌物分散開，也就不能很好地進(jìn)行平衡調(diào)整。
由于為解決上述課題，作為主要目的，本發(fā)明提供一種通過提高洗滌物的均勻分散準(zhǔn)確性，可在短時(shí)間內(nèi)完成平衡調(diào)整的離心脫水裝置，為解決上述課題而完成的本發(fā)明第1個(gè)離心脫水裝置其特征是，在將洗滌物裝入籠狀轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，使轉(zhuǎn)鼓以水平軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)進(jìn)行脫除該洗滌物中水的離心脫水裝置中，包括a)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)b)檢測(cè)該馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置c)轉(zhuǎn)鼓從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速，要獲得一定的熱扭矩，需對(duì)上述馬達(dá)施加一定的電壓，并在達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度后，由上述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置檢測(cè)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度，就成為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度，以此來(lái)控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制裝置。
本發(fā)明的第2個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第1個(gè)離心脫水裝置中，作用于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)洗滌物的離心力要超過重力，以這樣的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓時(shí)，根據(jù)供給上述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流變化檢測(cè)引起洗滌物偏心量的偏心量檢測(cè)裝置，和判斷該偏心量是否超過規(guī)定值的偏心量判斷裝置，當(dāng)判定偏心量超過規(guī)定值時(shí)，轉(zhuǎn)鼓一旦停止，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置會(huì)進(jìn)行再啟動(dòng)。
本發(fā)明的第3個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第2個(gè)離心脫水裝置中，還包括時(shí)間測(cè)量裝置，以測(cè)量當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度控制裝置對(duì)馬達(dá)施加第1個(gè)規(guī)定電壓時(shí)轉(zhuǎn)鼓或達(dá)到一定旋轉(zhuǎn)速度所需要的時(shí)間，當(dāng)所需要的時(shí)間比規(guī)定時(shí)間短時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置會(huì)對(duì)馬達(dá)施加比上述第1規(guī)定電壓更低的電壓，使轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行再啟動(dòng)。
本發(fā)明的第4個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第3個(gè)離心脫水裝置中，當(dāng)對(duì)馬達(dá)施加規(guī)定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)鼓在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置會(huì)對(duì)該馬達(dá)增加施加電壓。
本發(fā)明的第5個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第3個(gè)離心脫水裝置中，當(dāng)對(duì)馬達(dá)施加了規(guī)定電壓時(shí)，由上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)出該馬達(dá)沒有進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置會(huì)對(duì)該馬達(dá)增加施加電壓。
本發(fā)明的第6個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第1個(gè)離心脫水裝置中，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置具有根據(jù)控制角按時(shí)控制間斷截出交流電的電流供給馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，直到達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度，都要保持控制角恒定，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度后，利用實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度和目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度之差來(lái)確定控制角。
本發(fā)明的第7個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第1個(gè)離心脫水裝置中，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置具有通過周期固定改變脈沖信號(hào)的脈沖幅度控制馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的結(jié)構(gòu)，直到達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度都要保持脈沖幅度恒定，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度后，利用實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度和目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度之差以確定脈沖幅度。
本發(fā)明的第8個(gè)離心脫水裝置，其特征是在上述第1-7個(gè)離心脫水裝置中，在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)周壁面上，以保持略均等的旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)置6個(gè)以上的擋板。
有關(guān)本發(fā)明的第1個(gè)離心脫水裝置中，旋轉(zhuǎn)速度控制裝置，通過對(duì)馬達(dá)施加一定的電壓?jiǎn)?dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)裝有洗滌物的轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)初期，裝在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的洗滌物向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)周面突出，由所設(shè)的擋板向轉(zhuǎn)鼓上方提升時(shí)，負(fù)荷會(huì)變大，從該擋板向下方降落后負(fù)荷立刻變輕。因此，當(dāng)給以適當(dāng)?shù)呐ぞ貢r(shí)，開始洗滌物聚集負(fù)荷很大時(shí)，轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)速度以上不會(huì)上升。同樣，洗滌物越過擋板慢慢解開，伴隨著分散負(fù)荷變輕，或負(fù)荷變輕到一定程度時(shí)，轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)急速上升。當(dāng)作用於洗滌物的離心力上升到超過重力的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，洗滌物會(huì)貼附在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)周壁面上旋轉(zhuǎn)。因此，假如達(dá)到旋轉(zhuǎn)速度以上所設(shè)定的規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度，保持旋轉(zhuǎn)速度恒定(即，保持達(dá)到的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度)，轉(zhuǎn)換控制。這樣，根據(jù)轉(zhuǎn)鼓的啟動(dòng)方法，由于聚集的洗滌物被擋板解開，易於分散，而均勻分散在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)周面上，使偏心荷重變小。
轉(zhuǎn)鼓中的洗滌物受離心力作用貼附在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)周壁面上旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于流入馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電流具有隨負(fù)荷扭矩變動(dòng)的成分，因此根據(jù)在轉(zhuǎn)鼓周壁上的洗滌物的偏置，而引起的偏心荷重，會(huì)周期性地變動(dòng)。在本發(fā)明的第2個(gè)離心脫水裝置中，偏心量檢測(cè)裝置根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流的變動(dòng)振幅檢測(cè)偏心量。在該偏心量小於規(guī)定值時(shí)，高速脫水旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)鼓和外槽的振動(dòng)也很小。另一方面，當(dāng)偏心量超過規(guī)定值時(shí)，為調(diào)整平衡需要使洗滌物再配置，因此旋轉(zhuǎn)速度控制裝置使轉(zhuǎn)鼓一旦停止后，再進(jìn)行啟動(dòng)。
轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)，施加在馬達(dá)上的電壓過高時(shí)(即扭矩過大時(shí))，聚集的洗滌物沒有分散時(shí)間，由離心力的作用而貼附在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上。因此，本發(fā)明的第3個(gè)離心脫水裝置中，通過由時(shí)間測(cè)量裝置測(cè)量給馬達(dá)施加一定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)鼓或達(dá)到一定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)所需要的時(shí)間，而獲得判斷扭矩對(duì)洗滌物負(fù)荷大小的指標(biāo)值。當(dāng)判定所要時(shí)間過短，扭矩過大時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度控制裝置減少轉(zhuǎn)鼓再啟動(dòng)時(shí)施加給馬達(dá)的電壓，而使扭矩減小。這樣，確實(shí)提高了轉(zhuǎn)鼓再啟動(dòng)時(shí)使洗滌物分散的可能性。
與此相反，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)施加給馬達(dá)的電壓過低時(shí)(即，扭矩過小時(shí))，轉(zhuǎn)鼓不能旋轉(zhuǎn)，即使開始旋轉(zhuǎn)，也會(huì)中途停止。因此，本發(fā)明的第4個(gè)離心脫水裝置，向馬達(dá)旋加一定電壓后，轉(zhuǎn)鼓在某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，可以判定扭矩不夠。本發(fā)明的第5個(gè)離心脫水裝置，通過旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置，例如，檢測(cè)出馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有獲得產(chǎn)生的脈沖信號(hào)時(shí)，可判定扭矩不足。同樣，在任何一種情況下，當(dāng)增加施加給馬達(dá)的電壓時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度控制裝置會(huì)使扭矩增大。
本發(fā)明的第6個(gè)離心脫水裝置，具有根據(jù)所謂相位控制方式而保持馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度恒定的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，通過將控制角設(shè)定在規(guī)定值內(nèi)，可以將施加給馬達(dá)的電壓保持恒定。
本發(fā)明的第7個(gè)離心脫水裝置，具有通過所謂脈沖調(diào)幅(PWM)，控制供給馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電力而保持馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度恒定的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，通過將脈沖幅度設(shè)定在規(guī)定值內(nèi)，可將施加給馬達(dá)的電壓保持恒定。
本發(fā)明的離心脫水裝置，當(dāng)洗滌物越過擋擋板時(shí)，由于洗滌物進(jìn)行分散，所以，擋板數(shù)很少時(shí)，分散效果也很小。因此，有必要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的擋板，最好設(shè)置6個(gè)以上的擋板。
以下根據(jù)

圖1～圖9說明具有本發(fā)明離心脫水裝置的轉(zhuǎn)鼓式洗衣機(jī)實(shí)施例。首先，根據(jù)圖1和圖2說明本實(shí)施例洗衣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。圖1是該洗衣機(jī)的斷面?zhèn)纫晥D，圖2是該洗衣機(jī)的背面后視圖。
在由框架1、頂板2、前面板3，后面蓋4和支架5構(gòu)成的外箱內(nèi)部?jī)?nèi)由防震彈簧7和減震器8懸吊支撐著向前面開口的外槽6。在前面板3上開設(shè)能打開關(guān)閉外槽6前開口的門9，將門9打開，可將洗滌物裝入在外槽6內(nèi)配置的轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)。在轉(zhuǎn)鼓10的后面牢固地安裝固定軸承11，在該固定軸承11上牢固安裝著粗徑主軸12。軸承13固定在外槽6的后面，該軸承13通過軸承14自由旋轉(zhuǎn)地支撐著主軸12。在向外槽6的后方突出的主軸12端部安裝有大皮帶輪15，安裝在外槽6下面的馬達(dá)16旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過小皮帶輪17和V型皮帶18傳輸?shù)酱笃л?5。
通過給水軟管19從外部水龍頭等供入的水，通過具有閥門等的注水口將水注入到外槽6內(nèi)。注水口20處設(shè)有盛洗滌劑的盒子，供入的水通過洗滌劑盒溶出洗滌劑作為洗滌水。在轉(zhuǎn)鼓10的周壁上設(shè)有很多個(gè)通水孔10a，供給外槽6內(nèi)的水通過這些通水孔10a流入轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)，反之，從轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)洗滌物上脫除的水通過通水孔10a飛散到外槽6內(nèi)。在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)周壁上，以規(guī)定的間隔設(shè)置提升洗滌物的擋板10b。在本實(shí)施例中，如后述(參照?qǐng)D8)設(shè)置6個(gè)擋板10b，對(duì)擋板10b的數(shù)量沒有特殊限制，滯溜在外槽6內(nèi)的水，通過排水泵21的驅(qū)動(dòng)力，通過從前方可取出的絨布過濾器22，內(nèi)排水軟管23排到外面。
根據(jù)圖3說明上述洗衣機(jī)的重要部分電器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理。以微型計(jì)算機(jī)為中心構(gòu)成的控制部分30，在功能上面中央控制部分31、相位控制部分32、偏心荷重檢測(cè)部分33等構(gòu)成。中央控制部分31具有預(yù)先存儲(chǔ)了進(jìn)行含脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的洗滌過程的運(yùn)轉(zhuǎn)程序存儲(chǔ)器，在脫水過程中，由偏心荷重檢測(cè)部分33獲取有關(guān)偏心量和偏心位置的情報(bào)，進(jìn)行如后述處理，由相位控制部分32指示出與所望轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的馬達(dá)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度Np。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分40由交流電源41和開關(guān)部分42構(gòu)成，其功能，既作為相位控制部分32，又作為馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)速度控制部分。在馬達(dá)上設(shè)有由脈沖發(fā)生器等形成的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)器51，根據(jù)馬達(dá)16的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)信號(hào)數(shù)，作為實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度Nr，由相位控制部分32進(jìn)行反饋控制。
電流檢測(cè)部分50檢測(cè)出由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分40供給馬達(dá)16的驅(qū)動(dòng)電流，變成電壓值傳送給偏心荷重檢測(cè)部分33。圖5是表示馬達(dá)電流中的扭矩電流成分時(shí)間變動(dòng)的一例波形圖。圖中旋轉(zhuǎn)指示器給出表示由附設(shè)在轉(zhuǎn)鼓10上的旋轉(zhuǎn)傳感器52獲得的轉(zhuǎn)鼓10旋轉(zhuǎn)一周期的指示信號(hào)。當(dāng)在轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)存在偏心荷重時(shí)，如圖5中所示的扭矩電流成分根據(jù)該偏心荷重而進(jìn)行周期性的變動(dòng)。這種變動(dòng)與負(fù)荷扭矩的變動(dòng)相對(duì)應(yīng)，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓在一周期旋轉(zhuǎn)中，負(fù)荷扭矩達(dá)到最大時(shí)，呈現(xiàn)出最大值Vmax。最大值Vmax和最小值Vmin之差(變動(dòng)振幅)就是對(duì)應(yīng)的偏心量。因此，通過預(yù)先將這種變動(dòng)振幅和偏心量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)，可以由變動(dòng)振幅得到偏心量。
具體講，當(dāng)輸入圖5所示的電流波形時(shí)，偏心荷重檢測(cè)部分33，在旋轉(zhuǎn)指示器的每個(gè)間隔中，即轉(zhuǎn)鼓的每次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，能檢測(cè)出最大值Vmax和最小值Vmin。這樣計(jì)算出最大值Vmax和最小值Vmin之差，參照存儲(chǔ)的上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，可獲得偏心量。根據(jù)最大值Vmax出現(xiàn)的定時(shí)時(shí)間(例如，直接由旋轉(zhuǎn)指示器讀取的延遲時(shí)間或角度)，就所檢測(cè)出轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)周壁上的偏心位置。
參照?qǐng)D4詳細(xì)論述將相位控制部分32和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分40為中心的馬達(dá)16旋轉(zhuǎn)控制的工作原理。相位控制部分32，根據(jù)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度Np和實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度Nr之差，計(jì)算出控制角α并傳輸給開關(guān)部分42。開關(guān)部分42包括半導(dǎo)體雙向三端開關(guān)元件等的門脈沖控制式半導(dǎo)體開關(guān)等所構(gòu)成，由交流電源41輸入電力，根據(jù)控制角α啟動(dòng)/關(guān)閉圖4(a)所示正弦波的單相交流電流。即，從形成圖4(b)中基準(zhǔn)的0°相位角位置到控制角α的延遲位置產(chǎn)生脈沖信號(hào)，0°～α期間內(nèi)電流切斷，α～180°期間內(nèi)電流接通。據(jù)此，圖4(c)中用斜線表示的范圍內(nèi)問題性的電流作為驅(qū)動(dòng)電流供給馬達(dá)16。因此，當(dāng)控制角α很小時(shí)，相位控制部分32會(huì)向馬達(dá)16供給更大的驅(qū)動(dòng)電力，反之，當(dāng)控制角α增大時(shí)，會(huì)減少向馬達(dá)16供給驅(qū)動(dòng)電力。
按照?qǐng)D6和圖7的方框程序圖，說明上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)鼓式洗衣機(jī)脫水開始時(shí)的控制。在以下說明中，例舉了轉(zhuǎn)鼓直徑為470mm時(shí)的數(shù)值，但，轉(zhuǎn)鼓直徑不同時(shí)，通過適當(dāng)變更各旋轉(zhuǎn)速度的數(shù)值，對(duì)應(yīng)是可能的，這一點(diǎn)是明確的。
當(dāng)洗滌或涮洗結(jié)束后開始脫水時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)的洗滌物攪合在一起，在底部形成堆積狀態(tài)。因此，首先必須進(jìn)行折解運(yùn)行。中央控制部分31向相位控制部分32傳輸指示信號(hào)(步驟S10)，在這種折解運(yùn)轉(zhuǎn)中，例如，轉(zhuǎn)鼓10以55rpm的旋轉(zhuǎn)速度左右搖動(dòng)。這樣攪合在一起的洗滌物被折解開，很容易相互間分離形成一種一件的洗滌物。
在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行折解運(yùn)轉(zhuǎn)后，觀察到直到轉(zhuǎn)鼓10完全停止的空閑，關(guān)掉馬達(dá)16，待機(jī)8秒鐘(步驟S11)。之后，按如下進(jìn)行初期相角的決定處理。即，首先，中央控制部件31將相位控制部件32指示的控制角α設(shè)定為110°。這樣，根據(jù)控制角α向馬達(dá)16施加固定電壓(步驟S12)。此時(shí)的電壓是在轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)只裝非常少的洗滌物時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10開始運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生比較小的扭矩時(shí)的電壓。
中央控制部分31通過旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)器51在0.5秒鐘內(nèi)判定是否得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)(步驟S13)。所謂沒有得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)，意指馬達(dá)16沒有旋轉(zhuǎn)，即，意味著扭矩(啟動(dòng)扭矩)不能足以克服裝洗滌物的負(fù)荷。在沒有獲得旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)時(shí)，控制角α只能小到50μ秒(約1°)(步驟S14)。據(jù)此，提高施加在馬達(dá)16上的電壓，以增加扭矩。因此，根據(jù)步驟S13、S14、馬達(dá)16直到開始旋轉(zhuǎn)，控制角α每減少50μ秒，扭矩每次稍有增加。
以步驟S13判斷在0.5秒鐘內(nèi)獲得了旋轉(zhuǎn)，脈沖信號(hào)，由計(jì)時(shí)器開始計(jì)量時(shí)間t1(步驟S15)，隨后，判斷轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度是否達(dá)到100rpm(步驟S16)。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)鼓式洗衣機(jī)，由于轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度為70～80rpm，作用於轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)洗滌物的離心力和重力處?kù)毒鈶B(tài)，而以100rpm的旋轉(zhuǎn)速度下，洗滌物在離心力的作用下，貼附在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度沒有達(dá)到100rpm時(shí)，為了調(diào)查馬達(dá)16中間是否沒有停止，以步驟S16判斷在0.5秒種內(nèi)是否得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)(步驟S17)。當(dāng)判定0.5秒鐘以上沒有得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)時(shí)，可以斷定旋轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)鼓已停止，向步驟S14進(jìn)展時(shí)，控制角α小於50μ秒。另一方面，當(dāng)以步驟S17判定為已在0.5秒鐘內(nèi)得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)時(shí)，接著判斷t1是否超過6秒(步驟S18)。在轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到100rpm之前，t1已經(jīng)過6秒鐘時(shí)，可斷定扭矩不夠，向步驟S14進(jìn)展時(shí)，控制角α小於50μ秒。
當(dāng)以步驟S16判定轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到100rpm時(shí)，決定將此時(shí)的控制角α作為初期相位角IK(步驟S19)。將馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)換成相位控制，即，由相位控制部分32對(duì)馬達(dá)16附與目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度Np，根據(jù)實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度Nr和目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度Np之差，指示控制角α的方法，將轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度上升到130rpm(步驟S20)。這樣，在該旋轉(zhuǎn)速度內(nèi)，如前所述，偏心荷重檢測(cè)部分33利用流入馬達(dá)16中的驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)出偏心荷重(步驟S21)。此時(shí)，作用於轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)洗滌物的離心力超過重力，洗滌物貼附在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁面上旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)根據(jù)恥述步驟S21的偏心荷重檢測(cè)處理得出偏心量和偏心位置時(shí)，中央控制部分31判斷偏心量是否在規(guī)定值以下(步驟S22)。在以步驟S22判定偏心量在規(guī)定值以下時(shí)，可以斷定即使以此狀態(tài)進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，震動(dòng)也很小。因此，向步驟S23進(jìn)展時(shí)，可將轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度提升到規(guī)定的高速旋轉(zhuǎn)速度(例如，1000rpm)。
當(dāng)以上述步驟S22判定偏心量比規(guī)定值大時(shí)，接著進(jìn)行洗滌物分散運(yùn)轉(zhuǎn)。即，首先進(jìn)行和步驟S10相同的折解運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟S24)。之后，使轉(zhuǎn)鼓10完全停止，向馬達(dá)16停止通電8秒鐘(步驟S25)。將預(yù)先決定的初期相位角IK作為控制角α，通過相位控制部分32指示馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)部分40，將與該相位角IK相對(duì)應(yīng)的固定電壓施加給馬達(dá)16(步驟S26)。與此同時(shí)，中央控制部分31，利用定時(shí)器開始計(jì)量時(shí)間t2(步驟S27)。
計(jì)時(shí)開始后，判斷是否在1.5秒鐘內(nèi)得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)(步驟S28)，在沒有得到信號(hào)時(shí)，可以斷定扭矩不夠，馬達(dá)16停止。當(dāng)控制角α小於50μ秒(步驟S30)，將它作為新的相位角IK(步驟S40)，相位控制部分32，再次從步驟S24的折解運(yùn)轉(zhuǎn)重復(fù)處理。據(jù)此，在下次啟動(dòng)時(shí)，向馬達(dá)16的施加電壓上升到先前的值，這樣可增加扭矩。
當(dāng)以步驟S28判定在1.5秒鐘內(nèi)得到旋轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)時(shí)，由于斷定馬達(dá)16沒有停止，接著判斷轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度是否達(dá)到100rpm(步驟S29)。沒有達(dá)到100rpm時(shí)，判斷t2是否超過7秒(步驟S31)。直到t2達(dá)到7秒，恢復(fù)到步驟S28。在轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到100rpm之前，t2已經(jīng)過7秒鐘時(shí)，斷定扭矩不夠，向先前的步驟S30進(jìn)展時(shí)，控制角α小於50μ秒。例如，在一旦開始轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)，當(dāng)開始分散的洗滌物聚集而難以超越擋板10b時(shí)，有可能在旋轉(zhuǎn)速度沒有提高下經(jīng)過37秒鐘。
當(dāng)以步驟S29判定轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到100rpm時(shí)，在此時(shí)刻，t2計(jì)時(shí)結(jié)束，這時(shí)的t2值存儲(chǔ)在中央控制部分31內(nèi)的RAM中(步驟S32)。之后，和上述步驟S20的處理相同，將馬達(dá)16的旋轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)換成相位控制，將轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度上升到130rpm(步驟S33)。假如轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到130rpm，和上述步驟S21一樣，偏心荷重檢測(cè)部分33檢測(cè)出偏心荷重(步驟S34)。
中央控制部分31判斷此時(shí)的偏心量是否在規(guī)定值以下(步驟S35)，當(dāng)偏心量在規(guī)定值以下時(shí)，為進(jìn)行脫水，轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度提高到規(guī)定的高速旋轉(zhuǎn)速度(步驟S23)。另一方面，以步驟S35，在偏心量超過規(guī)定值時(shí)，讀出存儲(chǔ)在RAM中的時(shí)間t2，判斷t2是否低於2.5秒(步驟S36)。在t2低于2.5秒時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10的扭矩過大，判定不適於后述的洗滌物分散。因此，將控制角α增大到250μ秒(步驟S37)，進(jìn)展到上述步驟S40。
當(dāng)以步驟S36判定t2在2.5秒以上時(shí)，接著判斷是否不足3秒(步驟S38)。在t2為2.5～3秒時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10的扭矩過大，可斷定同樣不適於洗滌物的分散。將控制角α增至50μ秒(步驟S39)，進(jìn)展到上述步驟S40。當(dāng)以步驟S38判定t2在3秒以上時(shí)，控制角α在維持其值下恢復(fù)到上述步驟S40。
即，根據(jù)上述處理，轉(zhuǎn)鼓10從靜止?fàn)顟B(tài)，以不太快適度的旋轉(zhuǎn)速度開始旋轉(zhuǎn)，在數(shù)秒以內(nèi)達(dá)到100rpm。參照?qǐng)D8和圖9說明進(jìn)行這種旋轉(zhuǎn)控制時(shí)轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)洗滌物的移動(dòng)狀況。圖8是在轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)盛裝數(shù)件比較小的洗滌物時(shí)的實(shí)例，圖9是在轉(zhuǎn)鼓10內(nèi)盛裝1件具有大面積被罩等洗滌物時(shí)的實(shí)例。
如圖8(a)處?kù)鹅o止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)鼓10開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用於洗滌物的離心力小於重力時(shí)，如圖8(b)所示，洗滌物通過轉(zhuǎn)鼓10的下部，由擋板10b提升到旋轉(zhuǎn)途中，隨后，如圖8(c)所示，再降落到轉(zhuǎn)鼓10的底部，重復(fù)這種動(dòng)作，如圖8(b)所示，大多數(shù)洗滌物上升超過擋板10b時(shí)，作用於洗滌物的重力以和轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)方向相反作用形成很大的負(fù)荷，為了旋轉(zhuǎn)，則需要很大的扭矩。另外如圖8(c)所示，轉(zhuǎn)鼓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，洗滌物從擋板10b上落下時(shí)(即超越擋板10b時(shí))，負(fù)荷急速變輕，為旋轉(zhuǎn)的扭矩很小。
為此，像本實(shí)施例的轉(zhuǎn)鼓式洗衣機(jī)，當(dāng)將轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)向馬達(dá)16施加一定的電壓時(shí)，如圖8(b)所示，在負(fù)荷很大的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)鼓10非常慢的速度旋轉(zhuǎn)，如圖8(c)所示，洗滌物的一部分分散，負(fù)荷稍稍變輕時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度也會(huì)稍稍加快。同樣，如圖8(d)所示，洗滌物在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁上伴隨著分散，轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)慢慢上升。
初期施加給馬達(dá)16的固定電壓適當(dāng)時(shí)，伴隨著轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)，每次超越擋板10b，洗滌物的聚集被分解，在轉(zhuǎn)鼓10的周壁上分散，負(fù)荷或變輕時(shí)，轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)急速上升。即，洗滌物在適度分散狀態(tài)下，會(huì)達(dá)到離心力比重力大時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度，如圖8(e)所示，洗滌物貼附在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁面上旋轉(zhuǎn)。然而初期施加給馬達(dá)16的固定電壓過大時(shí)，如圖8(b)所示，洗滌物會(huì)在聚集狀態(tài)下提高旋轉(zhuǎn)速度，洗滌物形成一個(gè)團(tuán)，貼附在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在上述實(shí)施例中，首先，根據(jù)步驟S13～S19的處理，決定付與馬達(dá)16施加電壓初期值的控制角α(即，初期相位角)，通過步驟S26以后的處理，實(shí)際上，根據(jù)起動(dòng)具有該控制角α馬達(dá)16時(shí)轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)狀況，修正控制角α以付與適當(dāng)?shù)氖┘与娢?。這樣，在洗滌物適當(dāng)分散的狀態(tài)下可提升轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度。
例如，洗滌被罩等大的物件時(shí)，如圖9(a)所示，雖然開始時(shí)洗滌物呈聚集狀態(tài)，但如圖9(b)和(c)所示，伴隨著轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)，每次超越擋板10b時(shí)都會(huì)慢慢折解開。這樣，負(fù)荷變輕或在此時(shí)轉(zhuǎn)鼓10的旋轉(zhuǎn)速度急速上升，如圖9(d)所示，在洗滌物擴(kuò)展很大的狀態(tài)下，在離心力的作用下貼付在轉(zhuǎn)鼓10的內(nèi)壁面上旋轉(zhuǎn)，在這種狀態(tài)下，圍繞旋轉(zhuǎn)軸的平衡很好，偏心量也很小。
雖然上述實(shí)施例對(duì)轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī)進(jìn)行了說明，但很明顯本發(fā)明也適用於石油系列溶劑等的干式濾液器。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的離心脫水裝置，轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)，馬達(dá)略具有一定扭矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，就將旋轉(zhuǎn)速度控制恒定。因此，轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)洗滌物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)移動(dòng)時(shí)的負(fù)荷變動(dòng)(主要衣?lián)醢宓挠绊?而變動(dòng)旋轉(zhuǎn)速度，洗滌物越過擋板進(jìn)行分散，負(fù)荷變輕時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度急速上升，洗滌物受離心力的作用貼附在轉(zhuǎn)鼓的周壁上旋轉(zhuǎn)。因此，洗滌物在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)周壁上很容易進(jìn)行適度分散，可在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束平衡調(diào)整，過渡到高速脫水旋轉(zhuǎn)。這樣可以防止脫水所用時(shí)間拖延而使洗滌時(shí)間變長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的離心脫水裝置，由于轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)以較慢的速度，使洗滌物每次超越擋板而滾動(dòng)，所以像聚集的被罩一類洗滌物很容易折散開，并能適當(dāng)進(jìn)行平衡調(diào)整，減小偏心量。
圖1是具有本發(fā)明實(shí)施例的離心脫水裝置的轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī)部分側(cè)面剖視圖。
圖2是圖1轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī)重要部分的后視圖。
圖3是本實(shí)施例的轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī)電路系統(tǒng)圖。
圖4是本實(shí)施例的轉(zhuǎn)鼓式洗滌機(jī)中，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)控制原理的波形說明圖。
圖5是表示受偏心荷重影響，馬達(dá)電流變動(dòng)的一例波形圖。
圖6是表示本實(shí)施例中脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)處理原理的方框流程圖。
圖7是表示本實(shí)施例中脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓啟動(dòng)時(shí)處理原理的方框流程圖。
圖8是說明本實(shí)施例中洗滌物移動(dòng)狀況的模式圖。
圖9是說明本實(shí)施例中洗滌物移動(dòng)狀況的模式圖。
10……轉(zhuǎn)鼓10b……擋板16……馬達(dá)30……控制部分31……中央控制部分32……相位控制部分33……偏心荷重檢測(cè)部分40……馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部分41……交流電源42……開關(guān)部分50……電流檢測(cè)部分51……旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)器52……旋轉(zhuǎn)傳感器
權(quán)利要求
1.一種離心脫水裝置，其特征是在裝有洗滌物的籠式轉(zhuǎn)鼓通過以水平軸為中心旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行洗滌物脫水的離心脫水裝置中，包括，a)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓的馬達(dá)b)檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置c)對(duì)上述馬達(dá)施加一定電壓，使轉(zhuǎn)鼓從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度，而獲得一定扭矩，在達(dá)到規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度后，由旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度，作為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度，以控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的離心脫水裝置，其特征是還包括當(dāng)作用於轉(zhuǎn)鼓內(nèi)洗滌物的離心力超過重力，以一定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)鼓時(shí)，根據(jù)供給上述馬達(dá)中的驅(qū)動(dòng)電流的變動(dòng)，檢測(cè)引起洗滌物偏置的偏心量檢測(cè)裝置，和判斷該偏心量是否超過規(guī)定值的偏心量判斷裝置，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置，當(dāng)判定偏心量超過規(guī)定值時(shí)，使轉(zhuǎn)鼓一旦停止，而進(jìn)行再啟動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中記載的離心脫水裝置，其特征是還包括計(jì)量上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置給馬達(dá)施加第1規(guī)定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)鼓或達(dá)到一定旋轉(zhuǎn)速度所用時(shí)間的時(shí)間計(jì)量裝置，當(dāng)所用時(shí)間比規(guī)定時(shí)間短時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置，向馬達(dá)施加比第1規(guī)定電壓低的一定電壓，使轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行再啟動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的離心脫水裝置，其特征是向馬達(dá)施加規(guī)定電壓時(shí)，轉(zhuǎn)鼓在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置向馬達(dá)增加施加電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中記載的離心脫水裝置，其特征是上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置是向馬達(dá)施加規(guī)定電壓時(shí)，由上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)出馬達(dá)沒有旋轉(zhuǎn)時(shí)，向馬達(dá)增加施加電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1記載的離心脫水裝置，其特征是上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置具有根據(jù)控制角按時(shí)控制間斷截出交流電的電流供給馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，直到達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度，都要保持控制角恒定，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度后，利用實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度和目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度之差來(lái)確定控制角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的離心脫水裝置，其特征是上述旋轉(zhuǎn)速度控制裝置具有通過變動(dòng)周期一定的脈沖信號(hào)的脈沖幅度來(lái)控制馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的結(jié)構(gòu)，直到達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度，都要保持脈沖幅度恒定，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度后，利用實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度和目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度之差來(lái)確定脈沖幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中記載的離心脫水裝置，其特征是在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁面上，保持均等的旋轉(zhuǎn)角度，設(shè)置6個(gè)以上的擋板。
全文摘要
一種將洗滌物裝入籠狀轉(zhuǎn)鼓內(nèi),使轉(zhuǎn)鼓以水平軸為中心旋轉(zhuǎn),進(jìn)行洗滌物脫水的離心脫水裝置,包括:a)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓的馬達(dá)b)檢測(cè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置c)向馬達(dá)施加一定電壓,使轉(zhuǎn)鼓從靜止態(tài)到達(dá)到規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度,而獲得一定扭矩,在達(dá)到規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度后,通過上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度作為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度,以控制上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度控制裝置。
文檔編號(hào)D06F49/04GK1213024SQ9812050
公開日1999年4月7日 申請(qǐng)日期1998年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月10日
發(fā)明者川口智也, 周防圣行 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社