JP2000014960A - 全自動洗濯機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】脱水行程時の最高到達回転数の高い騒音レベル
の発生を低減し、尚且つ、脱水行程時間の延長なく最適
な脱水率を維持することで、円滑な洗濯行程を行う。 【解決手段】脱水行程にて複数の設定回転数を有し、設
定回転数に達するまで前記モータをオンし、前記洗濯兼
脱水槽が前記設定回転数に達したならば、設定時間オン
−オフを繰返し、次の設定回転数に達するまで前記モー
タを連続的にオンし、各設定回転数に達するごとに、各
設定時間オン−オフを繰返すようにする。脱水行程にお
ける間欠脱水終了後の最高到達回転数付近にて２段以上
の階段状を設けた制御を行う。 【効果】トータル脱水時間，脱水率を維持しながら騒
音，消費電力を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全自動洗濯機にお
ける、脱水行程の運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水
槽を回転させるモータと、前記洗濯兼脱水槽の回転数を
検知する回転数検知手段を備え、前記洗濯兼脱水槽の回
転数を制御する制御手段を有し、脱水行程にて複数の設
定回転数を有し、設定回転数に達するまで前記モータを
オンし、前記洗濯兼脱水槽が前記設定回転数に達したな
らば、設定時間オン−オフを繰返し、次の設定回転数に
達するまで前記モータを連続的にオンするようにし、各
設定回転数に達するごとに、各設定時間オン−オフを繰
返すような制御方法がある。前記制御は、洗濯衣類から
徐々に水分を出し、徐々に洗濯兼脱水槽の回転数を高め
ていく間欠脱水の制御であり、間欠脱水運転を行った
後、前記モータを連続的にオンし脱水を行うものであっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のような全自動洗
濯機の脱水行程では、間欠脱水運転後のモータを連続的
にオンした最高到達回転数を長時間運転するため、騒音
レベルが高く、また、インバータ制御を行う全自動洗濯
機において、同様の運転をした場合、消費電力の浪費に
なってしまう。そのため、脱水行程において、間欠脱水
後の高い設定回転数を低くし、騒音レベルを抑えた場
合、脱水率の低下、及び脱水率を維持するため、脱水行
程時間の延長といった不具合が起こる。

【０００４】本発明の目的は、脱水行程を円滑に行い、
前記問題を生じさせないようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転させるモ
ータと、前記洗濯兼脱水槽の回転数を検知する回転数検
知手段を備え前記洗濯兼脱水槽の回転数を制御する制御
手段を備え、脱水行程にて複数の設定回転数を有し、設
定回転数に達するまで前記モータを連続的にオンし、前
記洗濯兼脱水槽が前記設定回転数に達したならば、設定
時間オン−オフを繰返し、その後次の設定回転数に達す
るまで前記モータを連続的にオンするようにし、各設定
回転数に達するごとに、各設定時間オン−オフを繰返す
全自動洗濯機において、間欠脱水終了後に最高到達回転
数付近にて設定回転数を２段以上設け、脱水行程の制御
を行う。また、最高到達回転数に対し約２０％範囲内で
低下させた回転数と最高到達回転数の時間比を６割以上
（約２０％範囲内低下回転数）、４割以下（最高到達回
転数）にした制御を行う。さらに、最高到達回転数前の
設定回転数から最高到達回転数に達した付近で脱水行程
を終了させ、最高到達回転数の運転時間を極力少なく設
けた制御を行う。

【０００６】上記手段により、脱水行程のトータル時間
が延びずに最適な脱水率を維持し、騒音を低減するよう
にする。また、インバータ制御を行う全自動洗濯機にお
いて、上記手段を行った場合、脱水行程の消費電力も低
減できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。本発明の一実施例を採用した洗濯機図１に示
すように、鋼板性の外枠１内の吊り棒２およびコイルバ
ネや弾性ゴムからなる防振装置３によって合成樹脂製の
外槽４を吊架する構成となっている吊り棒２および防振
装置３は４個設けている。

【０００８】洗濯するための水を溜める外槽４内には、
洗濯兼脱水槽５を回転自在に設ける。洗濯兼脱水槽５に
は多数の脱水孔５ａを設け、中央底部にはパルセータ若
しくはアジテータからなる撹拌翼６を回転可能に設け
る。洗い行程、およびすすぎ行程時には洗濯兼脱水槽５
を静止させ撹拌翼６を時計方向および反時計方向に回転
させる。また、脱水回転時は洗濯兼脱水槽５を一方向に
回転させる。撹拌翼６および、洗濯兼脱水槽５の回転
は、駆動装置７により行われる。

【０００９】駆動装置７はモータ８と、このモータ８の
回転を撹拌翼６、若しくは洗濯兼脱水槽５に伝達するた
めのプーリ９ａ，９ｂやベルト９ｃからなる伝達手段９
と洗いおよびすすぎ時に撹拌翼６のみを回転させたりあ
るいは、脱水時に洗濯兼脱水槽５を回転させたりするク
ラッチ装置１０とその切換を行うソレノイド１１，排水
を司る排水装置１５からなる。

【００１０】クラッチ装置１０には洗濯兼脱水槽５の回
転数を検知する回転数検知装置２０を設けてある駆動装
置７は、外槽４の底面に鋼板製の支持板１２を用いて固
定する。外槽４には外槽４内の水の圧力を水位センサ１
３に伝達するＰ．Ｓチューブ１４を接続する導入口４ａ
が設けてある。

【００１１】外枠１の上部には洗濯物を投入する投入口
１７ａとコントローラ等の電気部品を収納する操作箱１
７ｂとを形成した合成樹脂製のトップカバー１７が設け
られてある。投入口１７ａには合成樹脂製のフタ１８を
設ける。

【００１２】操作箱１７ｂの上面には操作パネル２１が
取付けてあり、操作箱１７ｂ内には給水電磁弁２４を設
ける。

【００１３】操作箱１７ｂ内に配置した水位センサ１３
は外槽４内の水の圧力を検出することにより、規定水位
まで水が溜ったかどうか判定する。水位センサ１３には
コア，コイル，ばねなどから構成される。

【００１４】洗濯，すすぎ，脱水等を制御するコントロ
ーラ部は収納箱３１内に配置する。操作パネル２１に
は、電源スイッチボタン２９および外部操作スイッチ３
０が配置されている。

【００１５】図２は回転数検知装置２０の構造を示した
ものである。回転数検知装置２０はクラッチ装置１０の
切り換えを行うソレノイド１１にコイル２０ａ、プーリ
９ａに磁石２０ｂを設けることにより、洗濯兼脱水槽５
が回るとコイル２０ａに電流が発生し、その信号を中央
処理回路３４にて演算することにより洗濯兼脱水槽５の
回転数を検知する。

【００１６】図３は操作パネル２１を示したものであ
る。この操作パネル２１には表示部３２，外部操作スイ
ッチ３０，スタートボタン３３が設けられている。表示
部３２には、水位，洗い，すすぎ，脱水，予約時間，コ
ース設定の情報が表示される。外部操作スイッチ３０に
は水位切替，洗い，すすぎ，脱水，予約時間，各洗濯コ
ースを選択設定するセレクトスイッチのボタンが設けら
れている。

【００１７】図４は洗濯機全体の回路を簡略して示して
いる。中央処理回路３４，駆動回路３５は、コントロー
ラ部としてまとめられて洗濯機本体の収納箱３１に配置
されている。モータ８，給水電磁弁２４としての給水
弁，排水装置１５としての排水弁，洗濯，すすぎ，脱水
等のセレクトスイッチ３６，水位センサ１３，布量・布
質判定のための布量・布質センサ３７，脱水中の異常振
動防止等を図る安全スイッチ５０，回転数を検知するた
めの回転数検知装置２０をもっている。

【００１８】図５は布量・布質検知を行う布量・布質セ
ンサ３７の回路を示している。布量検知制御とは、まず
洗濯兼脱水槽５内に適当な衣類を投入し、電源スイッチ
ボタン２９を押し、スタートボタン３３を押すことによ
りモータ８が運転する。モータ８の運転は中央処理回路
３４の指令によりトライアック３７ａと３７ｂのゲート
に必要に応じ、交互に信号を送ることによりモータ８が
正逆回転を行う。モータ８の正逆回転から、図１に示す
回転伝達方式で撹拌翼６を正逆回転させ衣類を動かす。
この時、モータ８のオフ時に発生する逆起電力の駆動用
コンデンサ８ａの端子間電圧をホト・トライアックカプ
ラ３８より直流矩形波パルスに変換し、インバータ３９
で直流矩形波を反転させ、その信号を中央処理回路３４
に送る。これらの制御により、衣類の大小から撹拌翼６
に加わる抵抗が変化し、この変化の度合いを検知し布量
判定を行うものである。布量判定後、布質検知制御を行
う。布質検知制御とは、布量検知制御を行った後、コン
トローラ部からの信号で給水電磁弁２４に通電され、洗
濯兼脱水槽５内に給水される。規定水位まで給水したこ
とを水位センサ１３が検知すると、布量検知制御と同
様、モータ８が正逆回転を行い、発生する逆起電力の駆
動用コンデンサ８ａの端子間電圧の信号(Ｔ１)を中央処
理回路３４に送る。次に布量検知制御により判定した水
位まで、洗濯兼脱水槽５内に給水を行い、布量判定水位
まで給水したことを水位センサ１３が検知すると、布量
検知制御と同様、モータ８が正逆回転を行い、発生する
逆起電力の駆動用コンデンサ８ａの端子間電圧の信号
（Ｔ２）を中央処理回路３４に送る。これらＴ１および
Ｔ２の信号の変化から布質の判定を行う。

【００１９】布量検知制御終了後、洗い行程を行う。洗
い行程終了後中央処理回路３４からの信号により排水弁
１５に通電し、排水行程を行う。排水行程を終了する
と、次に脱水行程を行いモータ８に通電をし洗濯兼脱水
槽５を回転させ、その遠心力により洗濯兼脱水槽５内の
衣類内に含まれている洗濯液を取り出す。この時洗濯兼
脱水槽５を連続で回転させると、排水口１６から排水さ
れる水の量よりも洗濯兼脱水槽５からでる水の量が多く
なり、外槽４に洗濯液が溜る。この外槽４に溜った洗濯
液が回転している洗濯兼脱水槽５にかきまわされること
から泡が増大し、この泡の表面張力により洗濯兼脱水槽
５の回転を妨げるため、モータ８に流れる電流の増大か
らモータの異臭，発煙の発生等の問題が生じる（洗剤発
泡障害）。従来はこの問題を低減するため、図６により
説明すると、洗濯兼脱水槽５には振動共振点ａと振動共
振点ｂの２つの振動共振点があり、脱水行程開始から振
動共振点ａと振動共振点ｂの間の洗濯兼脱水槽５の回転
数Ｎ１まで連続的にモータ８を通電させる。回転数がＮ
１に到達するとＴａ秒間モータ８の通電を停止し、その
後再び回転数Ｎ１までモータ８を通電させる。これら一
連の動作をＴ１秒間繰返し、その後振動共振点ｂより高
い回転数Ｎ２まで連続的にモータ８を通電させる。回転
数がＮ２に到達するとＴａ秒間モータ８の通電を停止
し、その後再び回転数Ｎ２までモータ８を通電させる。
これら一連の動作をＴ２秒間繰返し、その後も回転数Ｎ
３でＴ３秒間繰り返し、回転数Ｎｎに達するまで一連の
動作を繰り返し行い、回転数を徐々に高める間に脱水を
行う。間欠脱水後、回転数ＮｎでＴｎ秒間、通電，停止
の動作を繰返す。最適な脱水率を得る為に最高到達回転
数ＮｎのＴｎ秒は、間欠脱水の回転数Ｎ１，Ｎ２，…に
比べ、遥かに長い時間を設けており図７のように高い騒
音が継続してしまう。

【００２０】図８は前記動作をフローチャート図で示し
たものである。ステップ５１にてモータ８を通電させ、
ステップ５２，５３で回転数検知装置２０にて回転数を
検知しながら設定回転数Ｎになるまでモータ８を通電さ
せる。設定回転数Ｎに到達したらステップ５４にてモー
タ８をＴａ秒間通電をやめ、再び設定回転数Ｎになるま
でモータ８を通電させる（ステップ５５，５６，５
７）。これらステップ５４〜５７の動作をＴ秒間繰り返
し（ステップ５８）、Ｔ秒間終了したらステップ５９に
進む。ステップ５９は５４〜５８の動作をｎ回終了する
まで行い、終了したら次の行程（ステップ６０）に進
む。しかし、前記のような制御方法の場合、最適な脱水
率を得る為に最高到達回転数ＮｎのＴｎ秒は、間欠脱水
時の回転数Ｎ１，Ｎ２，…の制御時間に比べ、長い時間
を設けており高い騒音が継続してしまい、特にすすぎ行
程後の最終脱水の行程は、図９に示すように高い回転数
での運転時間が長くなるため、騒音が高いままとなって
しまう。また、インバータ制御にて上記制御を行った場
合、同時に消費電力も浪費してしまう。

【００２１】そこで本発明は、前記不具合を改良するた
め、脱水行程の間欠脱水終了後の最高到達回転数付近に
て２段以上の階段状を設けた制御を行う。まず、実施例
１の図１０で説明すると、従来の騒音が最も高い最高到
達回転数Ｎｎの時間Ｔｎ秒間を最高到達回転数Ｎｎ４
（Ｎｎ＝Ｎｎ４）に対し約２０％範囲内で低下させた回
転数Ｎｎ６と最高到達回転数Ｎｎ４（Ｎｎ＝Ｎｎ４）の
２段階に分け設定した回転数時間比を６割以上（約２０
％範囲内低下回転数）、４割以下（最高到達回転数）に
した制御を行う。そうすると図１１に示す騒音は、脱水
行程の最後は少し高くなるが、高い騒音が長い間継続す
ることはなくなる。また、図１２に示す本実施例の脱水
率は、図６に示す従来制御とほぼ変わらなく、トータル
時間を長くすることなく、運転できる。

【００２２】次に高い騒音の継続性をなくすため、実施
例２の図１３で説明する。従来制御にて、騒音が高くな
る最高到達回転数Ｎｎの時間Ｔｎ秒間を最高到達回転数
Ｎｎよりやや低めの回転数Ｎｎ１の時間Ｔｎ１にて殆ど
運転し、やや低めの回転数Ｎｎ１から最高到達回転数Ｎ
ｎ２（Ｎｎ＝Ｎｎ２）に達するまでのＴｎ２秒は極短
く、最後の一搾りを行い脱水行程を終了させることで、
図１４に示したようにほぼ低い騒音のままで、脱水回転
が最高到達回転数Ｎｎ２（Ｎｎ＝Ｎｎ２）よりやや低い
回転数Ｎｎ１のためにインバータ制御にて制御を行った
場合、消費電力も少なくて済み、図１２に示すようにト
ータル時間を延ばすことなく、最適な脱水率が得られ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、脱水行程
時に最高達成回転数付近を２段以上の階段状に設定し、
最高達成回転数前の低い設定回転数の時間を極力長くし
て、高い回転数の最高達成回転数を短い時間で脱水行程
を制御することでトータル脱水時間，脱水率を維持しな
がら騒音，消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全自動洗濯機の断面
図。

【図２】本発明の一実施例を示す回転数検知装置の詳細
図。

【図３】本発明の一実施例を示す操作パネルの詳細図。

【図４】洗濯機全体の概略回路図。

【図５】布量・布質検知の一実施例の回路図。

【図６】従来の脱水行程を示すフローチャート図。

【図７】従来の脱水行程を示す時間と回転数を表す図。

【図８】従来の脱水行程を示す時間と騒音を表す図。

【図９】騒音と回転数の関係を表す図。

【図１０】本発明の実施例１の脱水行程を示す時間と回
転数を表す図。

【図１１】本発明の実施例１の脱水行程を示す時間と騒
音を表す図。

【図１２】脱水率と回転数の関係を表す図。

【図１３】本発明の実施例２の脱水行程を示す時間と回
転数を表す図。

【図１４】本発明の実施例２の脱水行程を示す時間と騒
音を表す図。

【符号の説明】

１…外枠、５…洗濯兼脱水槽、８…モータ、１０…クラ
ッチ装置、１１…ソレノイド、２０…回転数検知装置、
２０ａ…コイル、２０ｂ…磁石、３４…中央処理回路、
５０…安全スイッチ。

フロントページの続き (72)発明者 佐野 壮一 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 小池 裕之 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 信耕 靖 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 宮野 譲 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 Ｆターム(参考） 3B155 AA06 AA10 BA03 BB10 CA05 CA16 CB06 EA12 FA30 FC03 GC06 HB02 HB09 HB12 HB19 HB26 KA02 KA20 KA34 KB02 KB10 KB11 LA02 LB17 LB25 LC02 LC07 LC14 LC28 LC33 MA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転
   させるモータと、前記洗濯兼脱水槽の回転数を検知する
   回転数検知手段を備え前記洗濯兼脱水槽の回転数を制御
   する制御手段を備え、脱水行程にて複数の設定回転数を
   有し、設定回転数に達するまで前記モータを連続的にオ
   ンし、前記洗濯兼脱水槽が前記設定回転数に達したなら
   ば、設定時間オン−オフを繰返し、その後次の設定回転
   数に達するまで前記モータを連続的にオンするように
   し、各設定回転数に達するごとに、各設定時間オン−オ
   フを繰返す全自動洗濯機において、前記洗濯兼脱水槽の
   最高到達回転数付近を２段以上の階段状にした脱水行程
   制御を行うことを特徴とした全自動洗濯機の運転制御方
   法。
2. 【請求項２】請求項１より成る全自動洗濯機において、
   最高到達回転数に対し約２０％範囲内で低下させた設定
   回転数と最高到達回転数の設定運転時間比を６割以上
   （約２０％範囲内低下回転数）、４割以下（最高到達回
   転数）にした脱水行程制御を行うことを特徴とした全自
   動洗濯機。
3. 【請求項３】請求項１より成る全自動洗濯機において、
   最高到達回転数前の回転数から最高到達回転数に達した
   付近で脱水行程を終了させる制御を行うことを特徴とし
   た全自動洗濯機。