一種絮凝處理過程中攪拌電機的驅動方法及洗衣機與流程

本發明涉及洗衣機領域的一種采用絮凝方式對水進行自清潔處理的洗衣機，尤其涉及一種絮凝處理過程中攪拌機構的電機驅動方法，還涉及一種裝有攪拌機構的、應用上述方法對攪拌機構進行驅動的洗衣機。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，洗衣機現已成為人們日常生活的主要家電之一，洗衣機的洗衣過程主要包括洗滌、漂洗、甩干幾個階段，在洗滌階段洗衣機進水和洗滌劑對衣物進行洗滌，進入漂洗階段后為了漂凈污漬和殘留的洗滌劑，需要進更多的水或執行更多的漂洗次數對衣物進行漂洗，這勢必耗費大量的水資源，即使是省水的滾筒洗衣機，為了漂凈衣物也需要漂洗至少兩次，這一過程至少要消耗30L以上的自來水。有時衣物上的污漬較少或投放的洗滌劑較少，可能兩次就漂洗干凈了，但由于用戶選擇了3次漂洗，勢必也會造成水資源的浪費，比如6Kg的全自動洗衣機一般兩次漂洗基本用水量在100升左右。如何在洗凈衣服的同時能夠做到省水省電，一直是消費者關注的焦點之一。

有鑒于此，申請人之前特提出了申請號為201310356428.5的中國專利申請，一種具有循環水處理功能的洗衣機及其控制方法，洗衣機包括盛水筒、設于盛水筒內的洗衣結構及設于盛水筒下方的循環水處理裝置，所述的循環水處理裝置包括絮凝處理單元和過濾單元，絮凝處理單元包括與盛水筒連通的絮凝容器和向絮凝容器內投放絮凝劑的絮凝劑投放器，由盛水筒排水至絮凝容器內絮凝處理；過濾單元包括過濾容器和設于過濾容器內的過濾網，過濾容器分別與絮凝容器和盛水筒連通，將絮凝容器內絮凝處理的水過濾后重新排入盛水筒內再次使用。本專利申請中是將循環絮凝過濾處理水至洗滌結束，將水排入循環水處理裝置進行絮凝處理單元和過濾單元清洗，最后排出。本專利申請所述的絮凝洗衣機具有節約水資源、減少水污染、保護環境的特點。

由于現有的絮凝桶對洗滌水或漂洗水進行絮凝處理時，水中的污物與絮凝劑會 反應產生絮凝物；產生的絮狀物會沉淀或者漂浮，使得水和污染物分離開，達到對洗滌水和/或漂洗水進行凈化的目的。在此反應過程中，為了提高反應速率及效率以達到預期目的，普遍需要在絮凝桶中增加一個用于攪拌水流的攪拌機構，使得絮凝劑快速溶解并混勻，以達到理想的分離效果。

但是，由于在攪拌機構及帶動攪拌機構旋轉的電機發生異常時，若發現不及時，容易使得沒有成功處理的水返回到洗滌桶內，造成對洗滌桶內衣物的污染。同時，由于攪拌機構在不同轉速和轉停比工況下進行工作時，會對絮凝效率產生較大影響。

因此，如何控制攪拌機構，以盡可能提高絮凝效率和對攪拌機構損壞情況的及時預警，就成了急需解決的技術問題。

有鑒于此特提出本發明。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種絮凝處理過程中攪拌電機的驅動方法，以達到對攪拌電機輸入功率的精確調整，實現精確控制攪拌機構轉速的目的，進而實現提高絮凝效率的效果；同時，可達到對攪拌機構故障及時發現、準確判定的目的。

為實現上述發明目的，本發明采用技術方案的基本構思是：

一種絮凝處理過程中攪拌電機的驅動方法，洗衣機執行絮凝程序時，攪拌機構經電機帶動進行工作，對攪拌機構轉速V進行檢測；在檢測值V小于設定值Vi時，調節電機以增大攪拌機構轉速；大于設定值Vi時，調節電機以減小攪拌機構轉速。優選的，在檢測值V小于設定值Vi時，增大電機輸入功率；大于設定值Vi時，減小電機輸入功率，以實現調節電機輸入功率，對攪拌機構轉速進行精確控制的目的。

進一步，所述的設定值Vi為一設定范圍V1至V2；當檢測值V小于設定值V1時，增大電機輸入功率，直至檢測值V達到(V1+V2)/2；當檢測值V大于設定值V2時，減小電機輸入功率，直至檢測值V達到(V1+V2)/2。

進一步，在攪拌機構開始旋轉時，電機的輸入功率為最大值Wmax；直至攪拌機構的轉速V達到設定值Vi，電機的輸入功率變為額定輸入功率。

進一步，當電機輸入功率達到最大值Wmax，且攪拌機構的轉速V穩定時，攪拌機構轉速V依然低于設定值Vi；則中止絮凝程序，依次執行排水、重新進水、正常 漂洗程序，并發出報警信號。所述攪拌機構的轉速V穩定的條件可以為如下條件中的之一或組合：條件1)、輸出功率維持最大值Wmax一定時間T；條件2)、單位時間T內轉速檢測值V不再改變、或檢測值V的變化值小于設定值；條件3)、電機的輸出功率恒定。通過設定上述條件，避免將正在提升中的攪拌機構轉速與設定值比較情況的發生，以降低誤判率，提高報警準確度。

進一步，在絮凝過程的不同時間段，分別對應不同的設定值Vi，以改變電機的輸入功率，令攪拌機構以對應的轉停比、轉速進行旋轉，達到改變絮凝過程中攪拌機構轉速，進而實現對絮凝過程精確控制、提高絮凝效率的目的。

進一步，在洗衣機執行絮凝過程中，攪拌機構交替執行高速旋轉程序和低速旋轉程序；所述高速旋轉程序為攪拌機構在一定時間T1內以高轉速v1進行旋轉，所述低速旋轉程序為攪拌機構在一定時間T2內以低轉速v2進行旋轉；所述的時間段T1內，電機的設定值為Vi1；時間段T2內，電機的設定值為Vi2；所述的3*V12＜V11。優選的，所述v2為0，使得攪拌機構以一定轉停比進行旋轉。

進一步，在洗衣機執行絮凝過程中，攪拌機構交替執行順時針旋轉程序和逆時針旋轉程序；所述順時針旋轉程序為攪拌機構在一定時間T3內沿順時針方向旋轉，所述逆時針旋轉程序為攪拌機構在一定時間T4內沿逆時針方向旋轉。

進一步，當電機輸入功率達到最大值Wmax，而攪拌機構轉速V依然低于設定值Vi，令洗衣機中止絮凝程序后，將洗衣機外桶和絮凝桶中的水全部外排，重新進凈水以供洗衣機進行后續的漂洗程序。

進一步，洗衣機中止絮凝程序后，發出攪拌機構產生故障的報警信號；和/或將故障信息進行記錄至本機所設存儲單元、或經物聯網上傳至售后服務平臺，以實現洗衣機自動報修、遠程監控的目的，提高洗衣機售后維修效率。

本發明的再一目的在于提供一種洗衣機，包括對洗滌水進行絮凝處理的絮凝桶；所述絮凝桶中設有攪拌機構，所述攪拌機構經電機帶動旋轉，以攪動絮凝桶中的水；所述的電機為變頻電機、和/或電機輸入端設有調節裝置，以改變電機的輸出端轉速；所述的電機上設有檢測其輸入功率的檢測裝置，攪拌機構上設有檢測其轉速的轉速傳感器，其采用上述任一所述的驅動方法控制電機工作。

進一步，所述的攪拌機構包括被電機帶動旋轉的攪拌器；所述的攪拌器包括旋轉軸，旋轉軸連接有多個繞旋轉軸旋轉的攪拌葉片；旋轉軸上設有皮帶輪，皮帶輪 經皮帶與電機的輸出端相傳動連接，使電機帶動攪拌葉片繞旋轉軸旋轉。

進一步，所述的攪拌機構包括被電機帶動旋轉的攪拌器；所述的攪拌器包括旋轉軸，旋轉軸連接有多個繞旋轉軸旋轉的攪拌葉片；旋轉軸一端穿出絮凝桶的側壁，穿出端與絮凝桶外壁對應處設置的電機直接相嚙合連接，使得電機直接帶動攪拌葉片繞旋轉軸旋轉。

進一步，所述的轉速傳感器由霍爾傳感器構成；其具體結構如下：在皮帶輪的同一圓周上固定一個或多個磁鋼，在絮凝桶壁外側對應的圓周上固定霍爾元件用于接受信號，并通過信號線傳輸到洗衣機的控制板上。控制板通過單位時間接收信號的個數換算出攪拌機構的轉速，并且控制板中預置有設定范圍V1至V2及Wmax。

進一步，為了提高絮凝效率及對絮凝桶進行清潔，在絮凝桶中設置至少一個清潔顆粒，以使得清潔顆粒隨絮凝桶中的水流移動，對絮凝桶壁進行摩擦清潔，達到對粘附于絮凝桶內壁上的絮凝物進行徹底清理的目的。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

通過上述控制方法，對電機的輸入功率等進行可控調節，實現攪拌機構轉速的精確控制，達到提高絮凝反應效率的目的。因此，通過對電機輸入功率和攪拌機構轉速分別進行實時檢測，實現對電機輸入功率的精確調整，達到對攪拌機構轉速的精確控制；并可及時發現攪拌機構所產生的故障，對故障進行精準分類判斷，以避免未完成絮凝反應的水回流洗滌筒、導致衣物被污染情況的發生。

同時，本發明方法簡潔，效果顯著，適宜推廣使用。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的描述。

附圖說明

圖1本發明實施例的結構示意圖；

圖2和圖3本發明實施例中循環水處理裝置結構示意圖；

圖4本發明實施例中攪拌機構故障判斷方法的流程圖；

圖5本發明另一實施例中循環水處理裝置結構示意圖；

圖6本發明實施例中絮凝處理過程中時間段分布圖。

主要元件說明：1—絮凝桶，2—第一水泵，3—第二水泵，4—排水閥，5—攪拌葉片，6—電機，7—皮帶，8—皮帶輪，9—清潔顆粒，10—旋轉軸，11—電機軸， 12—主動輪。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明實施例所述的洗衣機，其內設有現有的洗衣機結構，還設有循環水處理裝置，洗衣機結構包括外桶、設于外桶內的內桶、門體、控制面板、進水系統及洗滌電機，外桶底部和上部分別通過阻尼器和懸掛彈簧與外殼框架連接，進水系統包括進水結構和洗滌劑自動投放裝置。所述的外桶為容納洗滌水的容納結構，設于外桶內的內桶為洗衣結構。外桶與進水結構相連通。

本發明實施例所述的循環水處理裝置至少包括絮凝處理單元；絮凝處理單元，包括與外桶連通的絮凝桶和向絮凝桶內投放絮凝劑的絮凝劑投放器，由外桶排水至絮凝桶內絮凝處理。

如圖2、3和5所示，所述的絮凝桶1設有進水口、回水口和排污口；外桶的出水口經設有第一水泵2的管路與絮凝桶1的進水口相連通，絮凝桶1的回水口經設有第二水泵3的管路與外桶的進水口相連通，以形成洗滌水在外桶與絮凝桶1之間的可控循環回路。所述絮凝桶1的排污口經設有排水閥4的管路與洗衣機外部相連通，將洗滌完成后的污水及絮凝物外排。

優選的，循環水處理裝置還可以包括一過濾單元；過濾單元，將經絮凝處理單元處理后的絮凝處理水進行過濾處理，以分離絮凝物和潔凈水。而為了實現對絮凝物和潔凈水的分離還可以不采用過濾裝置，例如：在絮凝桶中設置水位傳感器，使得絮凝桶中的液面始終保持一定高度，以使得漂浮在絮凝桶水面處的絮凝物始終留存在絮凝桶中，也達到了去除絮凝水中絮凝物的目的。

本發明實施例中，為了提高絮凝效率和對絮凝桶內壁的清潔，在絮凝桶內設置多個清潔顆粒。所述的清潔顆粒可隨攪拌水流移動，以攪動絮凝劑與水，使絮凝劑分布更為均勻，進而達到提高絮凝效率的目的；同時，可對絮凝桶內壁進行摩擦清潔，達到絮凝過程中利用攪拌水流對絮凝桶自清潔的目的。

如圖2、3和5所示，本發明實施例中，在絮凝桶中設有攪拌機構，所述的攪拌機構可以為現有技術中的任一結構，可攪動絮凝桶中的水的裝置。所述攪拌機構經電機帶動旋轉，以攪動絮凝桶中的水。所述的電機可以是變頻電機；也可以在普通電機的輸入端設置調節裝置，以改變電機輸入電流和/或輸入電壓，達到改變電機 輸出端轉速，進而實現對攪拌機構轉速進行調節的目的。

本發明實施例中，所述的電機上設有檢測其實時輸入功率W的檢測裝置；優選的，所述的檢測裝置包括分別對輸入電壓和輸入電流進行檢測的電壓表和電流表。所述攪拌機構上設有檢測其實時旋轉速度V的轉速傳感器；優選的，所述的轉速傳感器為安裝于攪拌裝置上的霍爾傳感器。

本發明實施例中，在洗衣機執行絮凝程序時，攪拌機構經電機帶動進行旋轉，并對攪拌機構的轉速V進行檢查，并將檢測值V與設定值Vi進行比較；

當檢測值V小于設定值Vi時，增大電機輸入功率，以提高攪拌機構的轉速直至設定值；

當檢測值V大于設定值Vi時，減小電機輸入功率，以降低攪拌機構的轉速直至設定值。

通過上述控制方法，對電機的輸入功率進行可控調節，實現攪拌機構轉速的精確控制，達到提高絮凝反應效率的目的。因此，通過對電機輸入功率和攪拌機構轉速分別進行實時檢測，以在工作電流或功率或轉速超出設定范圍后，及時發現攪拌機構所產生的故障，并對故障進行精準分類判斷，以避免未完成絮凝反應的水回流洗滌筒、導致衣物被污染情況的發生。

實施例一

本實施例中，所述的設定值Vi為一設定范圍V1至V2；當檢測值V小于設定值V1時，增大電機輸入功率，直至檢測值V達到(V1+V2)/2；當檢測值V大于設定值V2時，減小電機輸入功率，直至檢測值V達到(V1+V2)/2。優選的，所述的V2-V1＝10rpm，以使得設定范圍區間合理，提高控制精度、降低誤判率。

通過將設定值設為一范圍區間，為電機的調節提供緩沖區間，在保證轉速控制精度的前提下，避免電機調節頻率過快、降低壽命情況的發生。

本實施例中，在洗衣機開始執行絮凝處理、攪拌機構剛開始旋轉時，電機的輸入功率W為最大值Wmax，以使得攪拌機構的轉速快速增加，達到(V1+V2)/2。當攪拌機構的轉速V達到(V1+V2)/2后，電機的輸入功率W由最大值Wmax變為額定輸入功率，并依據攪拌機構轉速的檢測值V與設定范圍V1～V2的比較結構，對輸入功率W 進行精確調控，以達到精確控制攪拌機構的轉速的目的。

本實施例中，當電機輸入功率W達到最大值Wmax時，攪拌機構轉速V依然低于設定范圍V1～V2，則中止絮凝程序，開始執行排水、重新進水執行正常漂洗程序，并發出報警信號。但在上述攪拌機構剛開始進行旋轉，轉速檢測值V還未達到(V1+V2)/2時，并不執行上述電機輸入功率判斷。

如圖4所示，本實施例中，在洗衣機絮凝處理過程中，電機的驅動控制方法具體如下：

步驟1)、開始執行絮凝處理，攪拌機構在電機帶動下開始旋轉；

步驟2)、電機以最大功率Wmax輸入，驅動攪拌機構旋轉，直至攪拌機構轉速V達到(V1+V2)/2(優選的，(V1+V2)/2還可以為設定范圍V1～V2內的其他任一值)；

步驟3)、電機以額定功率輸出，并對攪拌機構轉速進行實時監測；并將檢測值V與設定范圍V1～V2進行比較，當檢測值V小于設定值V1時，執行步驟4)；當檢測值V大于V1、小于V2時，執行步驟5)；當檢測值V大于V2時，執行步驟6)；

步驟4)、增大電機的輸入功率，直至檢測值V達到設定值(V1+V2)/2，電機停止增大輸入功率并以該輸入功率繼續工作；

步驟5)、電機保持輸入功率不變；

步驟6)、降低電機的輸入功率，直至檢測值V達到設定值(V1+V2)/2，電機停止減小輸入功率并以該輸入功率繼續工作；

步驟7)、在步驟4)過程中，對電機的輸入功率進行實時測量，當檢查值W達到電機的最大輸入功率Wmax時，判斷攪拌機構轉速檢測值V是否達到設定范圍V1～V2，若否則停止電機工作，并中止絮凝程序；

步驟8)、當洗衣機達到絮凝處理完成條件(攪拌完成條件可以是：攪拌時間達到設定值、絮凝水潔凈度達到設定值等中的任一或其組合)后，電機停止工作，攪拌機構停止旋轉，對絮凝桶中的水和絮凝物進行靜置分層處理。

本實施例中，在上述步驟7)中，當電機輸入功率W達到最大值Wmax，且攪拌機構的轉速V穩定時，攪拌機構轉速V依然低于設定范圍V1～V2，則中止絮凝程序，并開始執行排水、重新進水、正常漂洗等程序，并發出報警信號。所述的報警信號可以為洗衣機上所設聲光設備、顯示設備等發出的報警提示音、提示光、提示信息 中的任一或其組合。

本實施例中，上述的攪拌機構的轉速V穩定的條件可以為如下中的之一或組合：條件1)、輸出功率維持最大值Wmax一定時間T；條件2)、單位時間T內轉速檢測值V不再改變、或檢測值V的變化值小于設定值；條件3)、電機的輸出功率恒定。通過設定上述條件，使電機輸入功率達到最大，同時攪拌機構轉速上升至最大值后，再將檢測值V進行比較判斷，避免誤判情況的發生。

實施例二

本實施例介紹了一種絮凝洗衣機的絮凝控制方法，在絮凝過程的不同時間段，分別對應不同的設定值Vi，以改變電機的輸入功率W，令攪拌機構以對應的轉停比、轉速V進行旋轉。本實施例中，在洗衣機執行絮凝過程中，依照上述實施例所述的驅動方法控制電機按照對應的轉速V進行工作，以實現絮凝過程中改變攪拌機構轉速，達到對絮凝過程精確控制的目的。

本實施例中，在洗衣機的絮凝過程中，依據時間段的現有順序，對應匹配不同的、相對應的電機轉速設定值Vi，以實現絮凝處理過程中攪拌機構在不同時間段以不同的轉停比、轉速進行旋轉的目的，進而提高絮凝反應效率的效果。

本實施例中，在洗衣機執行絮凝過程中，攪拌機構交替執行高速旋轉程序和低速旋轉程序；所述高速旋轉程序為攪拌機構在一定時間T1內以高轉速v1進行旋轉，所述低速旋轉程序為攪拌機構在一定時間T2內以低轉速v2進行旋轉；所述的時間段T1內，電機的設定值為Vi1，時間段T2內，電機的設定值為Vi2。本實施例中，還可以按照高速旋轉程序、低速旋轉程序和高速旋轉程序的順序重復執行直至絮凝過程完成；也可以按照低速旋轉程序、高速旋轉程序和低速旋轉程序的順序重復執行直至絮凝過程完成。

本實施例中，在洗衣機執行絮凝過程中，攪拌機構交替執行順時針旋轉程序和逆時針旋轉程序；所述順時針旋轉程序為攪拌機構在一定時間T3內沿順時針方向旋轉，所述逆時針旋轉程序為攪拌機構在一定時間T4內沿逆時針方向旋轉。本實施例中，在順時針旋轉程序和逆時針旋轉程序之間設置一間隔時間T5，時間段T5內電機停止輸出，攪拌機構處于隨水流轉動的自由狀態或不旋轉的固定狀態。

優選的，在洗衣機執行絮凝過程中，攪拌機構同時執行高低速交替旋轉和順逆 時針交替旋轉，以進一步提高絮凝效率。

如圖6所示，本實施例中，所述的T3＝T4＝T1+T2。在洗衣機開始執行絮凝過程時，電機控制攪拌機構開始交替執行低速旋轉和高速旋轉，并交替執行順逆時針交替旋轉。當攪拌機構執行第2n(n為大于0的整數)次低速旋轉和高速旋轉時，攪拌機構以順時針方向旋轉；當攪拌機構執行第2n-1(n為大于0的整數)次低速旋轉和高速旋轉時，攪拌機構以逆時針方向旋轉。

實施例三

本實施例介紹了一種絮凝洗衣機的攪拌機構，所述洗衣機包括對洗滌水進行絮凝處理的絮凝桶1；所述絮凝桶1中設有攪拌機構，所述攪拌機構經電機帶動旋轉，以攪動絮凝桶1中的水。

如圖2和3所示，本實施例中，絮凝桶1中的攪拌機構包括被電機6帶動旋轉的攪拌器；所述的攪拌器包括旋轉軸10，旋轉軸10連接有多個繞旋轉軸10旋轉的攪拌葉片5；旋轉軸10上設有皮帶輪8，皮帶輪8經皮帶7與電機6的輸出端相傳動連接，使電機6經皮帶傳動以帶動攪拌葉片5繞旋轉軸10旋轉。

本實施例中，所述電機6固定安裝于絮凝桶1側壁的外側，并將電機6超出絮凝桶1的液面設置，電機軸11穿過絮凝桶1的側壁，穿入端經主動輪12或直接與皮帶7相接觸傳動。通過將電機設于絮凝桶液面的上部，使得絮凝桶中水不會與電機相接觸，避免了對電機軸穿過絮凝桶側壁處進行水封處理的步驟。

實施例四

本實施例介紹了另一種絮凝洗衣機的攪拌機構，如圖5所示，所述的攪拌機構還可以將電機6直接安裝在絮凝桶1中心的皮帶輪8位置(桶外一側)。電機6的電機軸11直接穿過絮凝桶1的側壁并與皮帶輪8相嚙合連接；或者將與皮帶輪8相固定的旋轉軸10穿出絮凝桶1的側壁并與電機6的電機軸11相嚙合連接，使得電機可直接帶動攪拌機構進行旋轉。

本實施例中所述方案雖然結構簡單，但是電機軸11或旋轉軸10部分因穿過絮凝桶1的側壁設置，需要對軸的穿過處進行密封處理，以防漏水，就對工藝要求有 所提供、且增加了生產成本；另外，由于電機6安裝于絮凝桶1的外側壁，使得絮凝桶1的整體尺寸加大，在將絮凝桶組裝至洗衣機上后，會造成占用空間過大，導致洗衣機整體結構變大。

因此，優選按照實施例三中所述的方案，在洗衣機的絮凝桶中設置攪拌機構。

實施例五

本實施例中，攪拌機構上的轉速傳感器由霍爾傳感器構成；其具體結構如下：在皮帶輪8的同一圓周上固定一個或多個磁鋼，在絮凝桶1的側壁上設置用于接受信號的霍爾元件，所述的霍爾元件固定于與皮帶輪8的圓周相對應(未在附圖中注明)。

在皮帶輪旋轉過程中，磁鋼轉動經過霍爾元件處，霍爾元件可產生信號，并將產生的信號經信號線傳輸到洗衣機的控制板上；控制板通過單位時間接收信號的個數換算出攪拌機構的轉速檢測值V。

通過上述設置，使得對攪拌機構的轉速可進行精確檢測，以提高本發明所述故障判斷方法的精確性。

上述實施例中的實施方案僅僅是對本發明的優選實施例進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中專業技術人員對本發明的技術方案作出的各種變化和改進，均屬于本發明的保護范圍。