СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЫ, ИМЕЮЩЕЙ УЛУЧШЕННЫЙ ЦИКЛ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК D06F35/00 

Область техники

Изобретение относится к способу эксплуатации стиральной машины с улучшенным циклом центрифугирования, т.е. к способу управления циклом центрифугирования в стиральной машине, а также к стиральной машине, пригодной для осуществления этого способа. В частности, изобретение относится к способу управления циклом центрифугирования с несколькими операциями центрифугирования в рамках способа обработки белья в стиральной машине, имеющей барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, согласно которому во время цикла центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования осуществляют распределение предметов белья во внутреннем объеме барабана в ходе операции распределения белья путем повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для n-й операции распределения белья перед n-й операцией центрифугирования задают максимальное время $${\text{t}}_{\text{max}}{}^{\text{n}}$$ распределения или/и максимальное количество $${\text{m}}_{\text{tr}}{}^{\text{n}}$$ прохождений распределения для достижения или непревышения максимального значения $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья.

Уровень техники

Обработка белья в стиральной машине включает в себя несколько операций обработки (фаза смачивания, предварительная стирка, основная стирка, полоскание). После основной стирки в фазе полоскания белье, еще содержащее моющий раствор и остатки грязи, неоднократно прополаскивают в барабане, причем производят центрифугирование после основной стирки и между операциями полоскания. Затем производится конечное центрифугирование с целью максимально возможного уменьшения остаточной влажности белья, чтобы последующая сушка проходила быстро и как можно с меньшим потреблением энергии. Для этого при конечном центрифугировании имеет место как можно большее число оборотов барабана.

При центрифугировании барабан стиральной машины вращается с очень высокой скоростью, например, 1,200 об/мин. При этом предметы белья плотно прилегают к внутренней стенке барабана. Однако если эти предметы белья распределены по внутренней стенке барабана неравномерно, возникает дисбаланс. Барабан испытывает колебания, которые действуют также на соединенные с барабаном детали, такие как бак для моющего раствора и двигатель. Эти колебания могут стать очень сильными, так что барабан не сможет выйти на заданное расчетное число оборотов для достижения желаемого результата центрифугирования.

Поэтому желательно уменьшать дисбаланс барабана в цикле центрифугирования, вызываемый неравномерным распределением предметов белья по поверхности внутренней стенки барабана. На распределение предметов белья, как известно, можно повлиять путем целенаправленного повышения или понижения скорости вращения барабана в пределах числа оборотов установки по обработке белья. При этом "число оборотов установки по обработке белья" означает такое число оборотов, при котором на предметы белья действует центробежная сила, которая больше, чем сила тяготения.

Число оборотов установки по обработке белья зависит от загрузки барабана предметами белья. Таким образом, путем выбора подходящего числа оборотов возможно целенаправленное отделение определенной части предметов белья от внутренней стенки барабана. После этого при следующем повышении числа оборотов возможно перераспределение отделенных предметов белья по внутренней стенке барабана.

Кроме того, известна возможность целенаправленно снижать или повышать число оборотов в зависимости от положения дисбаланса.

Поэтому перед переходом в цикл центрифугирования барабан обычно ускоряется в течение заданного периода t_set в ходе медленного цикла распределения белья или работы в режиме распределения и производится оценка дисбаланса, который во время цикла центрифугирования должен быть как можно меньшим. При этом оценка дисбаланса происходит, как правило, посредством определения числа оборотов двигателя, загрузки барабана и электрической мощности.

В уровне техники известны несколько способов, при помощи которых степень дисбаланса барабана, загруженного предметами белья, измеряют и уменьшают, чтобы повлиять на цикл центрифугирования.

Согласно патентному документу DE 19753382 А1 для этого первоначально определяют положение дисбаланса в барабане, что происходит при определенном числе оборотов установки по обработке белья. Затем барабан ускоряют или тормозят, в зависимости от найденного положения дисбаланса барабана, вследствие чего предметы белья по-новому распределяются в барабане.

Патентный документ DE 19616985 А1 описывает способ уравновешивания дисбаланса, появляющегося при центрифугировании предметов белья в барабане стиральной машины, при котором в зависимости от степени зарегистрированного дисбаланса в полости, расположенные внутри барабана по существу в одной плоскости, вводят уравновешивающую жидкость.

Патентный документ DE 102008055091 А1 описывает способ эксплуатации бытового устройства для ухода за предметами белья, при котором перед переходом в режим центрифугирования в ходе работы в режиме распределения производится распределение предметов белья во внутреннем объеме барабана бытового устройства путем повышения и/или понижения числа оборотов барабана. При этом определяют, в качестве так называемой устойчивости S, степень прилегания предметов белья к внутренней стенке барабана в зависимости от определенной измеряемой величины и/или параметра управления W и предпринимают повышение, понижение и/или поддержание неизменного значения числа оборотов в зависимости от степени прилегания предметов белья.

В патентном документе DE 69622067 T3 описаны способ уравновешивания в стиральной и/или сушильной машине, а также машина для осуществления такого способа. Для этого уравновешивания в начальной фазе вращения барабана его поворачивают с первой скоростью, которая вызывает в значительной мере прилипание предметов белья к стенам барабана, и в стадии регистрации выявляют состояние равновесия во время этой начальной фазы. После этого меры по уравновешиванию принимаются при помощи самого загруженного материала. При этих мерах число оборотов барабана сокращают с первого числа оборотов (90 об/мин) до предварительно заданного второго числа оборотов (45-55 об/мин), которое предназначается для того, чтобы заставить белье отделяться от стенки барабана так, что оно само падает в направлении дна барабана. При достижении второго числа оборотов скорость вращения снова повышают, прежде чем белье соберется на дне барабана. Эти операции повторяются до тех пор, пока белье в барабане не уравновесится.

Выложенная заявка EP 1693498 А2″1 представляет способ управления числом оборотов центрифуги стиральной машины.

Выложенная заявка WO 2008/075987 А2 представляет способ эксплуатации стиральной машины, при котором число оборотов центрифуги устанавливается в зависимости от регистрируемого дисбаланса.

Патентный документ US 5671494 представляет способ эксплуатации стиральной машины.

Для оптимального распределения предметов белья перед собственно центрифугированием в рамках программы обработки белья обычно предусматривается фиксированное время и/или определенное количество операций-попыток, предпринимаемых для непревышения заданной верхней границы приемлемой степени дисбаланса, вызванного неравномерным распределением белья.

Раскрытие изобретения

На фоне этих предпосылок задачей данного изобретения является обеспечение такого способа эксплуатации стиральной машины, который позволяет осуществлять цикл центрифугирования в оптимальной форме с учетом необходимого для этого времени и эффективности. В частности, такой способ должен сделать возможным управление циклом центрифугирования в стиральной машине, при котором имеется возможность проводить цикл центрифугирования с уравновешенным соотношением между ее продолжительностью и приемлемой степенью дисбаланса.

Задача, лежащая в основе изобретения, решена способом эксплуатации стиральной машины для обработки предметов белья, а также стиральной машиной, пригодной для осуществления этого способа, согласно независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах. Предпочтительные варианты осуществления стиральной машины соответствуют предпочтительным вариантам осуществления способа, даже если здесь не указывается на это отдельно в каждом случае.

Таким образом, предметом изобретения является способ управления циклом с несколькими операциями центрифугирования в рамках способа обработки белья в стиральной машине, имеющей барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, согласно которому в цикле центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования в ходе операции распределения белья осуществляют распределение предметов белья по внутреннему объему барабана посредством повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для n-й операции распределения белья перед n-й операцией центрифугирования задают максимальное время $${\text{t}}_{\text{max}}{}^{\text{n}}$$ распределения или/и максимальное количество m_tr прохождений операции распределения для достижения или непревышения максимального значения $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья, и причем

(a) для каждой операции n распределения белья находят фактически требуемое время $${\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ ;

(b) рассчитывают разность $$\Delta \text{tn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}{\text{-t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ между фактическим временем $${\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ и заданным временем $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}$$ для операции n распределения белья; и

(c) в зависимости от рассчитанной разницы $$\Delta \text{tn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}{\text{-t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ принимают решение о дальнейшем прохождении цикла центрифугирования.

При этом заданное время $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}$$ включает в себя время, заданное для самой операции распределения белья, но также и время, которое получается, если посредством задания времени указывают допускаемое количество прохождений периодов распределения белья.

В предпочтительном способе согласно изобретению в качестве максимального значения $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья задают максимально приемлемую степень дисбаланса $${\text{UN}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ . При этом определение степени дисбаланса возможно самыми разными способами. Так, могут рассматриваться электрический ток двигателя, и/или мощность двигателя, и/или энергия двигателя, и/или отклонение бака для моющего раствора от положения покоя, число оборотов барабана и/или скорость. Дисбаланс предпочтительно определяют на основании колебания числа оборотов барабана и/или отклонения бака для моющего раствора. При этом особенно надежно и точно степень дисбаланса устанавливают на основании отклонения положения бака для моющего раствора, так как прогнозирование дисбаланса, исходящее из колебания числа оборотов, менее сильно зависит от загрузки барабана предметами белья.

Дисбаланс барабана, вызванный предметами белья, предпочтительно определяют для такого момента, в котором предметы белья по существу полностью прилегают к внутренней стенке барабана.

Для определения дисбаланса и соответственно для сокращения дисбаланса предпочтительно привлекают также степень прилегания предметов белья к внутренней стенке барабана, которая может обозначаться как устойчивость распределения предметов белья по внутреннему объему барабана. Такой способ подробно описан в патентном документе DE 102008055091 А1.

В предпочтительном варианте осуществления способа в случае положительного значения разности Δtn пользователю стиральной машины предлагается возможность выбора - осуществлять дальнейшее прохождение цикла центрифугирования с расчетом на минимальную временную продолжительность или на достижение минимальной остаточной влажности.

Для этого в одном из вариантов осуществления пользователь стиральной машины имеет возможность сделать выбор уже до начала операции обработки белья. В качестве дополнения или альтернативы при дальнейшем варианте осуществления пользователь может делать такой выбор о форме дальнейшего прохождения цикла центрифугирования также во время выполнения программы обработки белья - например, когда пользователю сообщается информация о наличии разности Δtn, превышающей 0.

Поэтому в предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению при значении разности Δtn, превышающем ноль, цикл центрифугирования сокращается по времени.

В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению по меньшей мере часть временной разности Δtn, превышающей 0, прибавляется в качестве временного "запаса" к промежутку $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}+\text{1}}$$ времени, заданному для следующей операции распределения белья.

При этом может оказаться предпочтительным прибавление одной части X положительной временной разности Δtn в качестве временного запаса к промежутку времени $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}+\text{1}}$$ , заданному для следующей операции распределения белья, кроме последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием, а другой части Y (при этом x+y=1) - к продолжительности $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}+\text{1}}$$ последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием. При этом x предпочтительно находится в области от 0,2 до 0,4, а y - в области от 0,6 до 0,8. Например, возможны значения x=0,3 и y=0,7.

В особенно предпочтительном варианте осуществления значения временной разности Δtn суммируют, и весь образовавшийся промежуток времени t_max используют для продления времени $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}$$ выполнения последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием.

Наличие временной разницы Δt_n, которая больше 0, то есть временного запаса, представляет собой важную информацию как о прежнем прохождении процесса обработки белья, так и о будущем ходе процесса обработки белья, а также о различных возможностях его осуществления.

Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения при положительном значении временной разности Δtn на индикаторном устройстве стиральной машины отображают информацию о наличии хорошего распределения предметов белья в барабане. Под индикаторным устройством может подразумеваться, например, оптическое или акустическое индикаторное устройство.

В качестве альтернативы или дополнения к этому при отрицательном значении временной разности Δtn возможно сообщение на индикаторном устройстве стиральной машины о наличии плохого распределения предметов белья в барабане. При этом, кроме того, возможно прекращение центрифугирования, предпочтительно предусмотренное при неоднократном наличии отрицательного значения временной разности Δtn. Таким образом, имеется возможность сообщать о такой ситуации пользователю стиральной машины, который в этом случае может принимать соответствующие контрмеры. Например, возможно уменьшение загрузки барабана предметами белья или же воздействие на их расположение в барабане вручную.

Согласно изобретению наличие временного запаса в том смысле, в котором он понимается в данном изобретении, позволяет проводить дальнейшие мероприятия. Так, в случае, когда Δtn больше, чем заданная пороговая величина t_s, предпочтительным образом устанавливают уменьшенное значение $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{2}}<{\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ в качестве максимальной приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья. Тогда это позволяет стремиться к еще лучшему распределению белья перед операцией центрифугирования.

Возможны также другие изменения, производимые в операциях распределения белья или операциях центрифугирования.

Тенденция к образованию дисбаланса увеличивается при наличии большой загрузки барабана предметами белья. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения в управляющее устройство стиральной машины внесены значения заданного времени $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}$$ для операции распределения белья, в зависимости от загрузки стиральной машины предметами белья и/или в зависимости от максимального значения $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ для приемлемой максимальной степени неравномерности распределения предметов белья.

Кроме того, предметом изобретения является стиральная машина, содержащая барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, выполненное с возможностью осуществления способа, согласно которому в цикле центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования в операции распределения белья осуществляют распределение предметов белья во внутреннем объеме барабана путем повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем во время цикла центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования осуществляют распределение предметов белья во внутреннем объеме барабана в ходе операции распределения белья путем повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для n-й операции распределения белья перед n-й операцией центрифугирования задается максимальное время t_max распределения или/и максимальное количество m_tr прохождений распределения для достижения или непревышения максимального значения $${\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}$$ приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья, и причем

(a) для каждой операции n распределения белья находят фактически требуемое время $${\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ ;

(b) рассчитывают разность $$\Delta \text{tn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}{\text{-t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ между фактическим временем $${\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ и заданным временем $${\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}$$ для операции n распределения белья; и

(c) в зависимости от рассчитанной разницы $$\Delta \text{tn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}{\text{-t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ принимают решение о дальнейшем прохождении цикла центрифугирования.

Стиральная машина в контексте данного изобретения представляет собой стиральную машину в собственном смысле или стиральную машину с функцией сушки. В дальнейшем для обозначения обоих этих устройств используется термин "стиральная машина".

Стиральная машина согласно изобретению обычно имеет, в частности, средства для того, чтобы регистрировать неравномерное распределение предметов белья в барабане.

Например, возможно наличие в стиральной машине согласно изобретению датчика перемещения, который позволяет обнаруживать отклонение бака для моющего раствора от положения покоя и производить характерный для этого отклонения сигнал.

Преимущество изобретения состоит в том, что имеется возможность оптимальным образом управлять циклом центрифугирования. Если на операцию распределения белья требуется меньшее количество времени, чем предусмотрено, то возможно использование образовавшегося временного запаса для дальнейших операций распределения белья. В целом это повышает вероятность достижения благоприятного распределения белья, в частности достижения распределения белья с малой степенью дисбаланса. Это, в свою очередь, способствует возможности производить в стиральной машине центрифугирование предпочтительным образом, с особенно высокими скоростями вращения барабана. Это приводит к уменьшению остаточной влажности белья. Таким образом особенно успешно достигается выполнение требований относительно числа оборотов и остаточной влажности, заявляемые производителями для своих марок и моделей. Наконец, в результате улучшенного способа центрифугирования также достигают особенно хорошего вымывания остатков моющих средств. Это имеет значение особенно для восприимчивых людей, чувствительно реагирующих на остатки моющих средств в белье. Таким образом, создается возможность проводить так называемую "программу для аллергиков". Наконец, тенденция моющего раствора к образованию пены также уменьшается благодаря снижению дисбаланса. Кроме того, в вариантах осуществления изобретения возможно достижение очень короткой продолжительности работы программы.

В довершение всего, способ согласно изобретению делает возможным также эксплуатацию стиральной машины с пониженным шумом центрифуги.

Кроме того, наличие временного запаса - это признак того, что стратегия распределения белья в стиральной машине оптимальна.

Изобретение относится к способу управления циклом центрифугирования с несколькими операциями центрифугирования в рамках способа обработки белья в стиральной машине, имеющей барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, согласно которому в цикле центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования в ходе операции распределения белья осуществляют распределение предметов белья по внутреннему объему барабана посредством повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для операции (n) распределения белья перед операцией (n) центрифугирования задают максимальное время $$\left({\text{t}}_{\text{max}}{}^{\text{n}}\right)$$ распределения или/и максимальное количество (m_tr) прохождений операции распределения для достижения или непревышения максимального значения $$\left({\text{D}}_{\text{max}}{}^{\text{1}}\right)$$ приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья, причем (а) для каждой операции (n) распределения белья находят фактически требуемое время $$\left({\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}\right)$$ ; (b) рассчитывают разность $$\text{Δtn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}-{\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ между фактическим временем $$\left({\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}\right)$$ и заданным временем $$\left({\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}\right)$$ операции (n) распределения белья; и (c) в зависимости от рассчитанной разницы $$\text{Δtn}={\text{t}}_{\text{set}}{}^{\text{n}}-{\text{t}}_{\text{act}}{}^{\text{n}}$$ принимают решение о дальнейшем прохождении цикла центрифугирования. Изобретение относится также к стиральной машине, выполненной с возможностью осуществления этого способа. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

1. Способ управления циклом центрифугирования с несколькими операциями центрифугирования в рамках способа обработки белья в стиральной машине, имеющей барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, согласно которому в цикле центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования в ходе операции распределения белья осуществляют распределение предметов белья по внутреннему объему барабана посредством повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для n-й операции распределения белья перед n-й операцией центрифугирования задают максимальное время распределения или/и максимальное количество m_tr прохождений операции распределения для достижения или непревышения максимального значения приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья, и причем
(a) для каждой операции n распределения белья находят фактически требуемое время
(b) рассчитывают разность между фактическим временем и заданным временем операции n распределения белья; и
(c) в зависимости от рассчитанной разницы принимают решение о дальнейшем прохождении цикла центрифугирования,
отличающийся тем, что в управляющее устройство стиральной машины внесены значения заданного времени для операции распределения белья, в зависимости от загрузки стиральной машины предметами белья и/или в зависимости от максимального значения D_max приемлемой максимальной степени неравномерности распределения предметов белья, причем
при значении разности Δtn, превышающем ноль, время цикла центрифугирования сокращают, или по меньшей мере часть временной разности Δtn, превышающей 0, прибавляют в качестве временного запаса к промежутку времени, заданному для следующей операции распределения белья таким образом, что одну часть X положительной временной разности Δtn прибавляют в качестве временного запаса к промежутку времени заданному для следующей операции распределения белья, кроме последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием, а другую часть y (при этом x+y=1) - к продолжительности последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием, при этом x предпочтительно находится в области от 0,2 до 0,4, а y - в области от 0,6 до 0,8, или
значения временной разности Δtn суммируют, и весь образовавшийся промежуток времени t_max используют для продления времени выполнения последней операции распределения белья перед конечным центрифугированием, при этом при отрицательном значении временной разности Δtn на индикаторном устройстве стиральной машины отображают информацию о наличии плохого распределения предметов белья в барабане, причем в случае неоднократного наличия отрицательного значения временной разности Δtn центрифугирование прекращают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве максимального значения приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья задают максимально приемлемую степень дисбаланса

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дисбаланс определяют на основании колебания числа оборотов барабана и/или отклонения бака для моющего раствора.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что в случае положительного значения разности Δth пользователю стиральной машины предоставлена возможность выбора - осуществлять дальнейшее прохождение цикла центрифугирования с расчетом на минимальную временную продолжительность или на достижение минимальной остаточной влажности.

5. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что при положительном значении временной разности Δth на индикаторном устройстве стиральной машины отображают информацию о наличии хорошего распределения предметов белья в барабане.

6. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что в случае, когда Δtn больше, чем заданная пороговая величина t_s, в качестве максимальной приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья устанавливают уменьшенное значение

7. Стиральная машина, содержащая барабан, помещенный в баке для моющего раствора с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной оси, и устройство программного управления, выполненное с возможностью осуществления способа, согласно которому в цикле центрифугирования перед каждой операцией центрифугирования в операции распределения белья осуществляют распределение предметов белья во внутреннем объеме барабана путем повышения и/или понижения числа оборотов барабана, причем для n-й операции распределения белья перед n-й операцией центрифугирования задают максимальное время t_max распределения или/и максимальное количество m_tr прохождений распределения для достижения или непревышения максимального значения приемлемой степени неравномерности распределения предметов белья, отличающаяся тем, что стиральная машина выполнена с возможностью осуществления способа по одному из предшествующих пунктов.