洗衣装置 本发明涉及一种洗衣装置，例如洗衣机或带脱水机的洗衣机。
传统的洗衣机通过在存在有水和洗涤剂的情况下在旋转滚筒内搅动纺织物品，使得污物从纺织物品的纤维中释放到水中而进行操作。在正面加载的洗衣机的情况下，通过滚筒围绕通常为水平的轴转动来产生搅动，使得纺织物品相互翻滚且相互摩擦并与滚筒壁摩擦。然而，滚筒的旋转速度是受到限制的，这是因为如果转速太高，则纺织物品在离心力的作用下将只会紧压在滚筒的内壁上。这样物品只随着滚筒一起转动，而不会形成相对于滚筒或相对于其它物品的搅动。因此，由正面加载的洗衣机施加给纺织物品的搅动量就受到限制。这意味着为了达到特定标准的清洁度，洗衣机必须操作一段最小的时间周期。
国际专利申请WO99/58753中介绍了一种洗衣机，其中滚筒包括两个可旋转的部分，它们以这两部分之间能产生相对旋转的方式被驱动。可旋转地部分之间的相对旋转使滚筒内的物品产生更激烈的搅动，使其得到与传统装置相比更剧烈的处理，因此污物能以比其他洗衣机更快的速度从纺织物品中去除。
传统洗衣机的使用者有时会用纺织品过度填充他们的洗衣机的滚筒，超出制造商推荐的额定负载。尽管这是不希望发生的，因为它对驱动滚筒的电动机提出了更高的要求，但这是通常可以允许的。然而已经发现，对于WO99/58753中介绍的那种类型的洗衣机来说，在滚筒内的负载量低于某一限值且当滚筒内的负载不包含刚性物体时，其可最佳地进行操作。
本发明寻求提供一种改进的洗衣装置。
因此，本发明的第一方面提供了一种洗衣装置，其包括用于接受待清洗物品的负载的滚筒，该滚筒包括至少两个可旋转的滚筒部分和一个能使滚筒旋转的驱动器，使得在相邻的可旋转的滚筒部分之间能发生相对旋转，洗衣装置还包括可监测和控制装置的操作的控制器，此控制器设置成可使驱动器驱动所述滚筒部分进行一段时间的相对旋转，以确定在该段时间内驱动器何时出现过载状态，如果出现过载状态，则使驱动器以可减轻过载状态的方式来操作。
这种装置的优点在于，即使使用者使洗衣机的滚筒过载或者在滚筒内放入了不合适的物品如长的刚性物品(例如帆布背包的加强肋)，洗衣机也可防止任何对其自身或者对滚筒内的负载的损害。
所述滚筒部分可在相同或不同的速度下沿相反的方向旋转。或者，各滚筒部分可在不同的速度下沿相同的方向旋转。
控制器最好设置成在出现过载状态时可通过洗衣装置上的用户接口向装置的使用者发出反馈。该反馈表示已经出现了过载状态且洗涤性能已经受到影响。这有助于教导使用者处理将来发生的情况。
本发明的其它方面提供了一种用于洗衣装置的控制器以及操作此装置的方法。
现在将参考附图来介绍本发明的实施例，在附图中：
图1是体现了本发明的洗衣机的剖视图；
图2显示了图1所示洗衣机的控制系统；
图3A到3C显示了图1所示洗衣机的滚筒在反转操作过程中的操作；
图4A到4C显示了图1所示洗衣机的滚筒在正常操作过程中的操作；和，
图5是图2所示控制系统所执行的方法的流程图。
图1显示了包括有外壳12的洗衣机10，外壳12内设有固定缸体40。滚筒50安装于缸体40内以便绕轴线85旋转。缸体40除了入口21和出口22之外具有水密性。洗衣机10包括一个能以已知方式接受洗涤剂的肥皂托盘20。至少一个进水口23与肥皂托盘20连通，并且设有用于与洗衣机10的使用环境中的供水源相连接的适当装置。在肥皂托盘20与缸体40之间设有导管21，从而允许通过进水口23引入的水进入到缸体40中。缸体40具有位于滚筒50下方的污水槽26。排水管28与污水槽26相通并通向出水口30，水可通过出水口30从洗衣机10中排出。还设有水泵42，使得在洗衣机10所进行的洗涤循环的适当阶段允许水从污水槽26中抽到出水口30。
滚筒50可通过轴80而绕轴线80可旋转地安装。轴80以已知的方式安装，允许缸体40在滚筒50绕轴80旋转的同时保持固定。轴80由安装在洗衣机10的外壳12内的电动机(未示出)可旋转地驱动。在外壳12的前面板12a上设有门66，从而允许进入到滚筒50内部。通过门66可以在洗涤循环开始前将洗涤负载放入滚筒50内，并且在洗涤循环结束时将其从滚筒50中取出。
滚筒50包括两个部分60，70，其安装成使得两者能相对旋转。这种滚筒在国际专利申请WO99/58753中有全面的介绍。通常来说滚筒部分60，70沿相反的方向相对旋转，即，一个部分顺时针旋转而另一部分逆时针旋转，但它们也可以一起沿相同的方向旋转。滚筒50以悬臂梁的方式安装在远离门66的缸体40的壁上。第一外旋转部分60支撑在中空的圆柱形轴81上。在缸体40的后壁与中空的圆柱形轴81之间设有向心推力轴承82。外旋转部分60的尺寸设置成可基本上填满缸体40的内部。具体地说，外旋转部分60具有从中空的圆柱形轴81朝向缸体40的圆柱形壁延伸的通常为圆柱形的后壁63，通常平行于缸体40的圆柱形壁并从缸体40的后壁63朝向前壁延伸的通常为圆柱形的壁564，以及从圆柱形壁61朝向门66延伸的通常为环形的前壁面64。在外旋转部分60的壁61，63，64与缸体40之间设有足够的间隙，以防止在滚筒50旋转时外旋转部分60与缸体40之间发生接触。
在外旋转部分60的圆柱形壁61的内部还设有内圆柱形壁62。内圆柱形壁62从大致为后壁63与前壁面64之间的中点处延伸至前壁面565。在内圆柱形壁62与圆柱形壁61之间的空间为空的，然而如有必要也可填充加固材料。在这种情况下，加固材料必须是重量较轻的。在外旋转部分60上最接近前壁面64的部分中设置了平行的圆柱形壁61，62，这就为整个外旋转部分60提供了强度，同时减小了该区域内的外旋转部分60的内径。
内旋转部分70支撑在中心轴80上，中心轴80又被位于中心轴80与中空的圆柱形轴81之间的带有深槽的轴承83所支撑。内旋转部分70基本上包括从中心轴80朝向缸体40的圆柱形壁延伸的通常为圆形的后壁71，以及从后壁71的周边朝向缸体40的前壁延伸的圆柱形壁74。内旋转部分70的圆柱形壁74的直径基本上等于外旋转部分60的内圆柱形壁62的直径。内旋转部分70的圆柱形壁74的尺寸设置成使其远端接近于距它最近的圆柱形壁62的端部。最好应使两圆柱形壁62，74之间的间隙尽可能地小。在与内圆柱形壁62上最接近内旋转部分70的端部紧邻的外旋转部分60的圆柱形壁61上设有环形密封圈76，从而为其圆柱形壁76的远端提供支撑。中心轴80和中空的圆柱形轴81。
图2显示了洗衣机10的控制系统。控制器100根据存储在非易失性存储器105内的控制程序来操作。控制器100最好采用微控制器的形式，然而其它实现控制器的方式如完全采用硬件的实现方式对读者而言也是显而易见的，而且这些实现方式也属于本发明的范围内。接口110将控制器100与洗衣机10的其它部件相连。设在洗衣机上的传感器将输入信号返回给接口110。传感器包括可监控主电源电压的值的传感器和可监控电动机M的速度的转速计T。电动机M具有输出驱动轴，其通过传动带与主动轮和变速箱相连，从而驱动滚筒50的部分60，70绕轴线85旋转。接口110还与安装在洗衣机10的前壁面上的控制面板120相连。控制面板120包括开关121，122(其中的两个)，使用者可通过开关121，122选择洗涤程序、洗涤温度、转速、特殊功能等，控制面板120还包括可确认使用者的选择或指示错误状态的指示灯123，124，以及可显示文字信息以提示使用者或通知使用者洗衣机在洗涤循环过程中的进程的显示屏125，如LCD显示屏。接口110接受来自控制面板的输入，以允许控制器100确定使用者按下了哪个开关121，122，并输出控制信号以照亮指示灯123，124和显示屏125。接口还输出一组控制信号140，以控制洗衣机不同部件如门锁、进水阀和电动机M的操作状态。控制软件105以众所周知的方式根据它所接收到的输入来控制洗衣机的操作，并发出输出160来控制洗衣机的不同部件。
根据输入到接口的实际电动机转速和所需转速来控制电动机M的转速，并用输出信号145来控制电动机驱动器130。控制信号145控制电动机驱动电路130中的三端双向可控制硅开关(或其它电力开关装置)的点火角。另一输出信号144控制电动机M的旋转方向，还有一输出信号146控制变速箱的状态。变速箱的状态确定滚筒部分60，70是否一致地旋转或是否相对地旋转。可用电动机M来驱动两个滚筒部分60，70，或者可设置两个单独的电动机，其中各电动机驱动滚筒部分60，70中的一个。
在使用中，使用者在洗衣机的滚筒50内加入待清洗衣物，根据待清洗衣物的类型选择合适的操作程序，并启动洗衣机。随后洗衣机10执行洗衣循环。该洗衣循环包括多个阶段：
洗涤阶段，其中将水和洗涤剂引入缸体40的内部以形成洗涤液，将洗涤液加热至所需温度，驱动滚筒50在缸体40内绕其轴线旋转以搅动滚筒50内的待洗衣物，将洗涤液从缸体40中排出；
漂洗阶段，其中将漂洗用水引入缸体40的内部，并通过排水管从缸体40中排出，使滚筒50缓慢旋转；和，
旋转阶段，其中滚筒50以高达1600转/分钟的速度绕其轴线85非常快速地旋转。
在洗涤和漂洗阶段的过程中，滚筒50以相对较低的速度(52转/分钟)驱动。可从多个不同的滚筒操作(如下表所定义)中选择其一：正常动作操作使滚筒部分60，70一致地旋转，而反向旋转操作使滚筒部分60，70相互间反向地旋转，以为待洗衣物形成最大程度的搅动。控制器根据使用者最初选择的洗涤程序而采用特定的滚筒操作，并将在任何可能的时候采用反向旋转操作来尽可能缩短洗衣循环的时间长度。
滚筒操作的各个类型包括四个动作的重复顺序。例如，“反向旋转”操作执行：使滚筒部分60，70相互间反向旋转13秒的第一动作；静止6秒而不进行任何滚筒动作的第二动作；沿与第一动作相反的方向使滚筒部分60，70相互间反向旋转13秒的第三动作；以及静止6秒而不进行任何滚筒动作的第四动作。显然，此处规定的滚筒操作的参数可适当地变动。 滚筒操作的类型 动作编号持续时间(秒)滚筒转速(转/分钟) 正常的反向旋转 (CRN) 1 10 52 2 32 0 3 10 -52 4 32 0 正常的动作 (NA) 1 11 52 2 5 0 3 11 -52 4 5 0
图3A到3C显示了用于滚筒的反向旋转操作的编号为1-3的动作，其中滚筒部分50，60首先沿相反的方向旋转(图3A)，随后静止(图3B)，然后各滚筒部分60，70以不同于图3A所示的方向沿相反的方向旋转(图3C)，最后静止(未示出)。图4A到4C显示了用于正常滚筒操作的动作，其中滚筒部分60，70首先沿相同的方向一致地旋转(图4A)，随后静止(图4B)，然后以与图4A所示相反的方向一致地旋转(图4C)，最后静止(未示出)。
图5是控制器100在洗涤和漂洗阶段中为控制洗衣机10的操作而执行的方法的流程图。首先，在步骤200，控制器以能使滚筒部分60，70之间发生相对旋转的方式控制驱动器。在这段时间内，控制器100监控驱动器上的过载状态。
现在将介绍用于确定洗衣机是否过载的方法。在洗衣机操作的各时间点，要求洗衣机以特定转速操作，例如在洗涤循环时要求洗衣机以52转/分钟的转速操作。控制器100中存储(在软件105中)了一个表格，其表示了给定要求的电动机转速和给定的电源电压所允许的最大点火角。该最大点火角基于所需的最大扭矩，在此扭矩下驱动器可安全地操作而不损害或减少洗衣机的使用寿命。控制器100监控表示了实际电动机转速的输入、电源电压值以及在那时所需要的速度，从而得出所需的点火角。如果所要求的点火角超出现有参数所允许的最大值，则认为驱动器过载。
如上所述，过载可能是由使用者用待洗衣物过度填充滚筒或将刚性物品放入滚筒内所引起的。步骤202确定是否已出现了过载状态。如果没有出现过载状态，控制器就仅使驱动器以相同的方式继续操作。如果已出现了过载状态，则计数器增加，以跟踪记录过载状态的总数。控制器停止当前的滚筒动作而直接进入下一个动作；例如，控制器中止编号为1的滚筒部分反向旋转的滚筒动作，直接进入编号为2和3的滚筒动作，其中滚筒静止，随后滚筒部分沿相反的方向反转。中止当前的滚筒动作可防止任何对洗衣机的损害，并且通常与第一动作相反的下一动作有助于重新分布待洗衣物。
在步骤206，控制器确定计数器是否达到了过载的最大限值。该限值可设定为一个数字，例如3。如果计数器没有达到此限值，则其继续采用反转的滚筒操作。如果计数器达到此限值，则其前进到步骤208，并以可避免采用反转的滚筒操作的方式来控制洗衣机。避免采用反转降低了洗涤性能。在洗涤循环结束时，或在达到过载状态的限值时，洗衣机通知使用者洗衣机已经过载。因此，使用者可受到启示，以便在将来的情况下能更好地判断他们放入洗衣机内的待洗衣物的数量和类型。控制器可控制位于洗衣机的控制面板上的显示屏以显示文本信息，或者可照亮带标记的指示灯。对过载状态的数目进行计数而不是在出现一次过载状态后简单地回复到正常动作的原因在于，对滚筒50内的待洗衣物进行连续的重新分布有时会使待洗衣物以这样的方式形成，即在驱动器尝试使滚筒部分60，70反转时，待洗衣物会在驱动器上引发过载状态。在一次过载状态后就采取正常动作会不必要地降低洗衣循环的性能。然而，如果在一次洗涤循环过程中出现了三次(或任何其它设定的限值)过载状态，这就表明滚筒内装载了太多的待洗衣物或不适当的物品。
在步骤208，除了回复正常动作之外，控制器还可增加洗涤循环阶段的时间长度，以弥补滚筒从反转到正常动作的变化。
所述实施例的改动均包括在本发明的范围之内。例如，滚筒不限于具有两个可旋转的部分，而是包括三个或更多的相邻的可旋转的部分。