JP2001009190A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗剤を自動投入する洗剤投入手段を備えた洗
濯機において、交流電源の周波数に関係なく、布量や水
位に対応した洗剤投入量を正確に制御する。 【解決手段】 交流電源１に接続されたスイッチング手
段２により、洗濯槽に給水する給水弁４、洗濯槽内の洗
濯水を排水する排水弁５、洗濯槽内の撹拌翼、あるいは
洗濯槽を回転駆動するモータ８を制御し、空気圧により
投入する洗剤投入手段１１により液体洗剤を洗浄槽内に
投入する。交流電源１に接続した整流回路１３の直流電
力をインバータ回路１４により交流電力に変換して、洗
剤投入手段１１の空気圧を制御する空気ポンプ１５をイ
ンバータ回路１４により駆動するよう構成し、制御手段
１６によりインバータ回路１４を制御して洗剤投入量を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗剤を自動投入す
る洗剤投入手段を備えた洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用の洗濯機は、洗剤投入手段
と布量検知手段により、布量に応じた水位に設定して洗
剤を投入する洗剤自動投入装置により洗剤投入の手間を
省き、かつ、洗剤投入量の適正化により経済性を高める
ものが提案されている。

【０００３】従来、この種の洗濯機は、特開昭６０−１
７２５９６号公報に示すように構成されていた。すなわ
ち、液体ポンプにより洗剤貯蔵容器から回転羽根で液体
洗剤を洗濯槽に吐出するようにし、液体ポンプの運転時
間により洗剤投入量を制御するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の洗濯機では、洗剤容器の圧力変動や回転羽根の空気
吸い込み、あるいは液体洗剤の粘度により吐出量が変動
し、最悪の場合には、ポンプに洗剤が固着して回転しな
くなるという問題を有していた。

【０００５】本発明は上記従来課題を解決するもので、
交流電源の周波数に関係なく、布量や水位に対応した洗
剤投入量を正確に制御することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、交流電源に接続されたスイッチング手段に
より、洗濯槽に給水する給水弁、洗濯槽内の洗濯水を排
水する排水弁、洗濯槽内の撹拌翼、あるいは洗濯槽を回
転駆動するモータを制御し、空気圧により投入する洗剤
投入手段により液体洗剤を洗浄槽内に投入し、交流電源
に接続した整流回路の直流電力をインバータ回路により
交流電力に変換して、洗剤投入手段の空気圧を制御する
空気ポンプをインバータ回路により駆動するよう構成
し、制御手段によりインバータ回路を制御して洗剤投入
量を制御するようにしたものである。

【０００７】これにより、空気ポンプにより液体洗剤貯
蔵容器内の圧力を制御して液体洗剤吐出量を制御するこ
とができ、交流電源の周波数に関係なく、布量や水位に
対応した洗剤投入量を正確に制御することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、洗濯槽に給水する給水弁と、前記洗濯槽内の洗濯水
を排水する排水弁と、前記洗濯槽内の撹拌翼、あるいは
洗濯槽を回転駆動するモータと、交流電源に接続され前
記給水弁、排水弁、モータなどを制御するスイッチング
手段と、前記洗濯槽内に空気圧により液体洗剤を投入す
る洗剤投入手段と、前記交流電源電力を直流電力に変換
する整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に
変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により
駆動され前記洗剤投入手段に空気圧を加える空気ポンプ
と、前記スイッチング手段およびインバータ回路を制御
する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記インバー
タ回路を制御して、洗剤投入量を制御するようにしたも
のであり、空気ポンプにより液体洗剤貯蔵容器内の圧力
を制御して液体洗剤吐出量を制御することができ、交流
電源の周波数に関係なく、布量や水位に対応した洗剤投
入量を正確に制御することができる。また、ポンプが洗
剤により固着する問題もなくすることができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、洗剤投入手段の空気圧を検知する
圧力検知手段を設け、制御手段は、前記圧力検知手段の
出力信号に応じて、インバータ回路を制御するようにし
たものであり、正確で広範囲な圧力制御が可能となり、
空気ポンプや逆止弁の圧力特性が変化しても洗剤投入量
を正確に制御できる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、上記請求項２に
記載の発明において、制御手段は、洗剤投入手段の空気
圧を検知する圧力検知手段の出力信号の初期値に応じ
て、空気ポンプを駆動するインバータ回路の周波数、あ
るいは空気ポンプの駆動時間を制御するようにしたもの
であり、運転初期と、運転２回目以降の液体洗剤投入量
をほぼ一定に制御できる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、上記請求項２に
記載の発明において、制御手段は、洗剤投入手段の空気
ポンプ駆動後の圧力検知手段の出力信号変化より異常を
検知するようにしたものであり、空気ポンプの異常、あ
るいは洗剤貯蔵容器の蓋の閉め忘れ等の異常報知が可能
となる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、上記請求項２に
記載の発明において、制御手段は、洗剤投入手段の空気
ポンプ駆動後の圧力検知手段の出力信号変化に応じて、
洗剤投入量を制御するようにしたものであり、洗剤の粘
度や種類による圧力応答を判別できるので、最適な洗剤
投入量に制御することができる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、上記請求項２に
記載の発明において、整流回路と、前記整流回路の直流
電力を交流電力に変換するインバータ回路間に、直流電
圧を制御するチョッパー回路を接続し、洗剤投入手段の
空気圧を検知する圧力検知手段の出力信号に応じて、前
記チョッパー回路の直流出力電圧を制御するようにした
ものであり、インバータ回路の発振周波数を一定にでき
るので空気ポンプの騒音を減らすことができ、しかも、
正確で広範囲な圧力制御が可能となり、空気ポンプの圧
力特性が変化しても洗剤投入量を正確に制御できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１５】（実施例１）図１および図２に示すよう
に、交流電源１にスイッチング手段２を接続し、このス
イッチング手段２により、洗濯槽３に給水弁４を制御し
て水道水を給水し、排水弁５を制御して洗濯槽内の洗濯
液を排水する。洗濯槽３の下部には撹拌翼６を配設し、
洗濯槽３、撹拌翼６は受水槽７に貯水された洗濯液によ
り衣類を洗濯する。モータ８は、スイッチング手段２に
より制御され、洗濯槽３、撹拌翼６を回転駆動するもの
で、減速機構９により回転数を下げ、かつ、モータトル
クを大きくする。コンデンサ８０は進相コンデンサであ
る。クラッチ切り替え手段１０は、洗濯槽３と撹拌翼６
の回転駆動を切り換えるものである。

【００１６】洗剤投入手段１１は、後述する空気ポンプ
１５により洗剤貯蔵容器１１ａ内に圧力を加え、流通管
１１ｂを通して洗濯槽３内に液体洗剤を投入する。圧力
検知手段１２は、洗剤貯蔵容器１１ａ内の空気圧を検知
するもので、大気圧と洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力差を
検出するものであり、ダイヤフラムの変位を検出する比
較的低圧の圧力センサーで構成している。洗剤貯蔵容器
１１ａの蓋１１ｃより洗剤を補充するもので、蓋１１ｃ
が閉じないと洗剤液には圧力が印加されず、洗濯槽３に
洗剤液は投入されない。

【００１７】整流回路１３は、交流電源１に接続して交
流電力を直流電力に変換し、整流回路１３の直流電力を
インバータ回路１４により交流電力に変換し、空気ポン
プ１５を駆動して、洗剤投入手段１１の洗剤貯蔵容器１
１ａ内に圧力を加え、流通管１１ｂより液体洗剤を洗濯
槽３に投入する。

【００１８】空気ポンプ１５は、交流電磁力により往復
運動する電磁ポンプで構成し、インバータ回路１４の変
換周波数あるいは入力直流電圧を制御することにより、
空気ポンプ１５の吐出圧力を制御することができる。モ
ータと遠心力ファン、あるいはターボファンでも回転数
制御により圧力制御が可能であるが、電磁ポンプが最も
低価格で、かつ、小型化できる特徴がある。

【００１９】洗剤貯蔵容器１１ａ内に圧力を加えて、液
体洗剤を圧力により押し出す方式の特徴は、ポンプ内に
液体洗剤を通さないので、液体洗剤内の水分が蒸発して
固着し、ポンプが動作しなくなる問題を解決することが
できる。逆止弁１１ｄは、洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力
が上昇して、洗剤が空気ポンプに逆流するのを防止する
ものである。

【００２０】制御手段１６は、マイクロコンピュータを
制御の中枢とするもので、スイッチング手段２を制御し
て、給水弁４、排水弁５、モータ８を駆動して洗濯運転
を制御するものである。水位センサー１７は洗濯槽３の
水位を検出する。温度センサー１８は、洗剤の温度、あ
るいは制御手段１６の雰囲気温度を検出する。信号Ｖｐ
は圧力検知手段１２の出力信号である。操作表示手段１
９は、使用者と制御手段１６のマンマシンインターフェ
ースを行い、操作スイッチと発光ダイオードによる表示
灯、電子ブザーなどの報知手段よりなる。

【００２１】操作表示手段１９の運転開始キーが押され
ると、洗濯運転開始直後に布量を判定し、布量に応じた
水位となるように、水位を検出しながら給水弁４により
洗濯槽３に給水する。布量判定後の給水中に、インバー
タ回路１４により空気ポンプ１５を駆動して洗剤を給水
弁４の吐出口に供給する。布量検知は、モータ８を駆動
して停止した後の惰性回転数を検知するもので、回転セ
ンサー（図示せず）により行う。

【００２２】水位センサー１７は、受水槽７に設けたエ
アートラップより空気パイプで圧力センサーに空気を導
き、洗濯液の水圧を検知して水位を検知するもので、ダ
イヤフラムの変位を検出する方式は、圧力検知手段１２
と基本的に同じである。

【００２３】図３は、サイリスタを用いたインバータ回
路１４の一実施例で、いわゆる、並列インバータと呼ば
れるもので、空気ポンプ１５の巻線にセンタータップＬ
０を設け、センタータップＬ０に直流電源の正電圧を加
え、センタータップを除く端子Ｌ１、Ｌ２と直流電源の
負電圧端子にサイリスタ１４０ａ、１４０ｂをそれぞれ
接続する。

【００２４】サイリスタ１４０ａ、１４０ｂのアノード
端子Ａ１、Ａ２には、空気ポンプ１５の巻線端子Ｌ１、
Ｌ２に接続され、アノード端子Ａ１、Ａ２間に転流コン
デンサ１４１を接続する。制御手段１６より、サイリス
タ１４０ａ、１４０ｂのゲート端子Ｇ１、Ｇ２に交互に
ゲート信号を加えると、空気ポンプ１５の巻線に交流電
圧が印加される。サイリスタ１４０ａ、１４０ｂのゲー
ト信号のパルス周波数を変えると、空気ポンプ１５の交
流電圧周波数が変化し、ポンプの吐出圧を制御できる。

【００２５】図４は、トランジスタを用いたコンデンサ
分割型のインバータ回路の実施例で、整流回路１３’
は、倍電圧整流回路により構成され、交流電源１の極性
が正の時、ダイオード１３ａによりコンデンサ１３ｂを
充電し、交流電源１の極性が負の時、ダイオード１３
ａ’によりコンデンサ１３ｂ’を充電する。

【００２６】直列接続されたコンデンサ１３ｂ、１３
ｂ’の倍電圧出力端子間に、トランジスタ１４２ａ、１
４２ｂの直列接続体を接続し、トランジスタ１４２ａ、
１４２ｂの接続端子Ｃと、コンデンサ１３ｂ、１３ｂ’
の接続端子Ｎ間に空気ポンプ１５を接続する。トランジ
スタ１４２ａ、１４２ｂには、それぞれ逆バイアス保護
用のダイオード１４３ａ、１４３ｂを逆並列接続する。

【００２７】トランジスタ１４２ａ、１４２ｂは、ＩＧ
ＢＴ（Ｉｎｓｕｒａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）よりなり、ゲート端子Ｇ
１’、Ｇ２’に交互に電圧信号を印加すると、ＩＧＢＴ
１４２ａ、１４２ｂは交互に導通状態となり、空気ポン
プ１５に交流電圧が印加される。

【００２８】モータ８を直流ブラシレスモータにより構
成してインバータ駆動する場合には、整流回路１３’を
共用できる特徴があり、ＩＧＢＴはサイリスタと異なり
転流失敗の問題がなく、広範囲な周波数制御が可能とな
るので、空気ポンプ１５の圧力制御範囲を広くできる。

【００２９】このように本実施例によれば、空気ポンプ
１５により洗剤貯蔵容器１１ａ内に圧力を加えて、液体
洗剤を空気圧により押し出す洗剤投入方式において、空
気ポンプ１５をインバータ回路１４により駆動すること
により、交流電源１の周波数に影響されずに圧力を加え
ることができ、交流電源の周波数に関係なく、布量や水
位に対応した洗剤投入量を正確に制御することができ
る。

【００３０】また、空気ポンプ１５の圧力特性に応じ
て、インバータ回路１５の周波数を調整して空気ポンプ
１５の吐出圧力を調整すれば、駆動時間により洗剤投入
量を正確に制御可能な洗剤投入手段を実現できる。

【００３１】（実施例２）図１に示す制御手段１６は、
圧力検知手段１２の出力信号Ｖｐに応じて、インバータ
回路１４を制御して空気ポンプ１５の吐出圧を制御し、
洗剤投入量を制御するようにしている。他の構成は上記
実施例１と同じである。

【００３２】上記構成において図５および図６を参照し
ながら動作を説明する。本発明による洗剤投入手段１１
においては、洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力を一定に制御
すれば、原理上、流通管の流速は一定となり、吐出時間
を制御することにより洗剤量を制御できる。

【００３３】図５において、ステップ１００より洗剤量
制御プログラムが開始する。ステップ１０１にて水位や
布量に応じて洗剤投入時間ｔ０を設定し、ステップ１０
２にて、洗剤投入時間の時間カウンタの時間ｔのカウン
トを始める。ステップ１０３にてインバータ回路１４の
発振を開始して空気ポンプ１５を駆動し、ステップ１０
４にて、図６に示すフローチャートの圧力制御サブルー
チンを実行する。ステップ１０５にて空気ポンプ１５の
駆動時間ｔが設定時間ｔ０に達したかどうか判定し、設
定時間ｔ０以上ならば、ステップ１０６にてインバータ
回路１４の出力を停止させ、空気ポンプ１５の駆動を停
止する。

【００３４】つぎに、図６に示す圧力制御サブルーチン
において、ステップ２００よりサブルーチンが開始し、
ステップ２０１で洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力を検出
し、ステップ２０２で圧力設定値Ｐ０と圧力検出値Ｐを
比較し、検出圧力Ｐが高ければステップ２０３に進んで
設定値Ｐ０との誤差ΔＰを求め、ステップ２０４にて基
準誤差ΔＰｓと圧力誤差ΔＰとを比較する。

【００３５】圧力誤差ΔＰが基準誤差ΔＰｓよりも大き
ければステップ２０５に進み、インバータ回路１４の発
振周波数ｆを操作量Δｆだけ低くし、ステップ２０６に
進む。圧力誤差ΔＰが基準誤差ΔＰｓ以下ならばインバ
ータ周波数ｆは変えずにステップ２０６に進む。

【００３６】ステップ２０２の判定で、検出圧力Ｐが圧
力設定値Ｐ０よりも低ければ、ステップ２０３’にて設
定値Ｐ０との誤差ΔＰを求め、ステップ２０４’に進ん
で基準誤差ΔＰｓと圧力誤差ΔＰとを比較する。圧力誤
差ΔＰが基準誤差ΔＰｓよりも大きければステップ２０
５’に進み、インバータ回路１４の発振周波数ｆを操作
量Δｆだけ高くし、ステップ２０６に進む。

【００３７】ステップ２０６では、インバータ回路１４
の周波数ｆを最大設定周波数ｆｍａｘと比較し、周波数
ｆが最大設定周波数ｆｍａｓよりも高ければステップ２
０７に進み、周波数ｆを最大設定周波数ｆｍａｘとして
周波数制限を行う。周波数ｆが最大設定周波数ｆｍａｘ
よりも低ければステップ２０７は実行せずに、ステップ
２０８に進む。

【００３８】ステップ２０８では、インバータ回路周波
数ｆを最低設定周波数ｆｍｉｎと比較し、周波数ｆが最
低設定周波数ｆｍｉｎよりも低ければステップ２０９に
進み、周波数ｆを最低設定周波数ｆｍｉｎとして周波数
制限を行い、ステップ２１０にてサブルーチンリターン
する。周波数ｆが最低設定周波数ｆｍｉｎよりも高けれ
ば、ステップ２０９は実行せずにサブルーチンリターン
する。

【００３９】インバータ回路１４の発振起動周波数は、
インバータ回路１４の特性に応じて最適値を選ぶので、
起動周波数は最低設定周波数ｆｍｉｎ、または最高設定
周波数ｆｍａｘに設定される。周波数を高くして起動す
ると吐出圧力が高い状態で起動できる特徴がある。サイ
リスタ式並列インバータ回路では、転流エネルギー確保
のため、起動周波数は高くできないので、一般的に低周
波からソフトスタートして圧力制御に移行させる。

【００４０】このように本実施例によれば、インバータ
回路１４と圧力検知手段１２により空気ポンプ１５の駆
動周波数を制御して洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力を制御
するので、空気ポンプ１５や逆止弁１１ｄの圧力特性が
変化しても所定圧力に制御するので、洗剤投入量を正確
に制御することができる。また、洗剤貯蔵容器１１ａの
蓋１１ｃからの圧力漏れによる影響も打ち消すことがで
きる。

【００４１】（実施例３）図１に示す制御手段１６は、
圧力検知手段１２の出力信号の初期値に応じて、空気ポ
ンプ１５を駆動するインバータ回路１４の周波数、ある
いは空気ポンプ１５の駆動時間を制御するようにしてい
る。他の構成は上記実施例１または２と同じである。

【００４２】上記構成において図７および図８を参照し
ながら動作を説明する。図７において、ステップ１１０
にて洗剤量制御プログラムが開始し、ステップ１１１に
て圧力検知手段１２により洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力
Ｐを検知する。ステップ１１２にて制御手段１６の雰囲
気温度、あるいは洗剤の温度Ｔを検知する。温度による
液体洗剤の粘度変化が流通管の流速に影響を与えるの
で、投入時間、あるいは圧力の補正の検知データを得る
ものである。

【００４３】ステップ１１３にて、空気ポンプ１５の駆
動時間ｔｄを設定する。空気ポンプ１２の駆動前の洗剤
貯蔵容器１１ａ内の初期圧力Ｐｓと洗剤温度Ｔにより運
転時間ｔｄを設定する。温度Ｔが低くなると、洗剤の粘
度が大きくなり流速は低くなるので、設定圧力Ｐ０を大
きくするか駆動時間ｔｄを長くする必要がある。

【００４４】図８は、空気ポンプ１５の駆動時の洗剤貯
蔵容器１１ａ内の圧力Ｐの変化を示したもので、実線Ａ
は、初めて、もしくは、数時間運転休止後、空気ポンプ
１５を駆動したときの圧力変化を示し、破線Ｂは、一度
空気ポンプ１５を運転してから再運転した時の圧力変化
を示す。実線Ａに示すように、空気ポンプ１５の駆動時
の洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力Ｐは上昇し、所定圧力Ｐ
０に制御され、所定時間ｔｄ１経過後、空気ポンプ１５
の駆動が停止されると圧力Ｐは低下するが、逆止弁１１
ｄのために残留圧力Ｐｏｆｆが残っている。

【００４５】よって、空気ポンプ１５の駆動停止後、す
ぐに再駆動する場合には、空気ポンプ１５の駆動時間を
変えないと吐出量が変化するので、破線Ｂの如く洗剤貯
蔵容器１１ａ内の初期圧力Ｐｓが高い場合には、駆動時
間ｔｄを短くして吐出量を制御する。

【００４６】ステップ１１４で空気ポンプ１５の駆動時
間ｔをカウントし、ステップ１１５にて空気ポンプ１５
の駆動を開始し、ステップ１１６で圧力制御サブルーチ
ンを実行する。ステップ１１７で、駆動時間が設定時間
ｔｄに達したかどうか判定し、設定時間ｔｄ経過すると
ステップ１１８にて空気ポンプ１５の駆動を停止させ
る。ステップ１１６の圧力制御サブルーチンは、図６の
フローチャートに示すものである。

【００４７】このように本実施例によれば、空気ポンプ
１５の駆動前の洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力を検知して
空気ポンプ１５の駆動時間を制御するもので、残留圧力
が高い場合には空気ポンプ１５の駆動時間を短くするの
で、空気ポンプ１５の再駆動時の残留圧力による洗剤量
増加を防ぐことができる。

【００４８】（実施例４）図１に示す制御手段１６は、
空気ポンプ１５の駆動後の圧力検知手段１２の出力信号
変化より異常を検知するようにしている。他の構成は上
記実施例１または２と同じである。

【００４９】上記構成において図９および図１０を参照
しながら動作を説明する。図９において、実線Ａは、通
常運転の場合の洗剤投入手段１１の圧力変化を示し、実
線Ｃは洗剤投入手段１１の蓋１１ｃを閉め忘れた場合の
異常使用時の運転特性である。異常時には、洗剤貯蔵容
器１１ａ内の圧力Ｐは、ｔ１時間空気ポンプ１５を駆動
しても所定圧力Ｐ１以上にはならないので、異常報知す
ることにより使用者に蓋１１ｃの閉め忘れを報知するこ
とができる。

【００５０】つぎに、図１０のフローチャートに従い説
明する。なお、ステップ１１０からステップ１１６まで
は、図７のフローチャートと同じなので説明を省略す
る。

【００５１】ステップ１１９にて、空気ポンプ１５を所
定時間ｔ１駆動したかどうか判定する。時間としては数
秒に設定する。ｔ１時間経過後、ステップ１２０に進
み、ステップ１２０にて検知圧力Ｐが設定圧力Ｐ１に達
したかどうか判定し、設定圧力Ｐ１以下ならばステップ
１２１に進んで異常報知サブルーチンを実行する。

【００５２】設定圧力Ｐ１以上ならば正常と判断して、
ステップ１２２に進んで、設定駆動時間ｔｄに達したか
どうか判定し、駆動時間ｔが設定時間ｔｄ以上ならばス
テップ１２３に進み、空気ポンプ１５の駆動を停止す
る。

【００５３】異常報知サブルーチン１２１は、給水、洗
剤投入運転を停止させ、操作表示手段１８の表示灯、あ
るいは報知ブザーにより報知するもので、再スタート指
示がされると、もう一度やり直すものである。洗剤投入
と同時に給水弁４が駆動されるので、何回も再運転する
と洗濯槽３内の水位が所定水位に達してしまうので、検
知時間ｔ１は短いほどよいが、短くしすぎると異常の誤
検知が起こる。数回繰り返しても異常が続く場合は、空
気ポンプ１５や逆止弁１１ｄの不良、あるいは、空気パ
イプの不良なので、異常報知内容を変えてもよい。

【００５４】このように本実施例によれば、空気ポンプ
１５を所定時間駆動し、所定の圧力に達していなければ
異常報知するので、洗剤投入手段１１の蓋１１ｃの閉め
忘れによる洗剤投入ミスやその他異常を報知できる。洗
剤がなければ、洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧力Ｐは増加し
ないので、洗剤なしの場合も報知できる。

【００５５】（実施例５）図１に示す制御手段１６は、
空気ポンプ１５を駆動した後の圧力検知手段１２の出力
信号変化に応じて、洗剤投入量を制御するようにしてい
る。他の構成は上記実施例１または２と同じである。

【００５６】上記構成において図１１を参照しながら動
作を説明する。図１１において、ステップ１５０より洗
剤量制御プログラムが開始し、ステップ１５１にて洗剤
貯蔵容器１１ａ内の初期圧力Ｐｓを検知し、ステップ１
５２で周囲温度、あるいは洗剤温度Ｔを検知し、ステッ
プ１５３で圧力変化を検知するため立ち上がり圧力を設
定する。立ち上がり圧力Ｐｒｒは、初期値Ｐｓと所定上
昇値Ｐｒの和とする。

【００５７】ステップ１５４にて駆動時間ｔのタイマー
カウントを開始し、立ち上がり圧力Ｐｒｒに達するまで
の時間をカウントする。ステップ１５５で駆動時間ｔと
異常時間ｔｍａｘを比較する。立ち上がり圧力Ｐｒｒに
達するまでの時間がｔｍａｘ以上ならば、ステップ１５
９に進んで異常検知フラグを立て、ステップ１６０で異
常報知サブルーチンを実行させる。洗剤投入手段１１の
蓋１ｃの閉め忘れ、あるいはその他異常の場合に、異常
検知時間ｔｍａｘ経過しても圧力は上昇しない点は、図
１０で説明した通りである。

【００５８】異常時間ｔｍａｘ内ならば、ステップ１５
６に進み空気ポンプ１５を駆動し、ステップ１５７で圧
力Ｐを検知し、ステップ１５８にて、検知圧力Ｐと立ち
上がり圧力Ｐｒｒ（Ｐｓ＋Ｐｒ）の比較を行う。立ち上
がり圧力Ｐｒｒよりも検知圧力Ｐが高くなるとステップ
１６１に進み、その時の駆動時間ｔを立ち上がり時間ｔ
ｒとする。

【００５９】立ち上がり時間の大小と温度より、洗剤の
粘度、あるいは種類が推定でき、立ち上がり時間が非常
に早い場合は、洗剤の吐出が少なく粘度が高いと判断し
て、ステップ１６２で駆動時間ｔｄを長くする。ステッ
プ１６３以降のフローチャートは、図５あるいは図７に
て説明した内容と同じなので、説明を省略する。

【００６０】なお、上記実施例では、圧力上昇時間より
洗剤粘度を推定するものであるが、所定時間内における
圧力増加分より粘度を推定してもよい。

【００６１】このように本実施例によれば、空気ポンプ
１５の駆動時の初期圧力変化より洗剤の粘度、あるいは
種類を推定するので、圧力変化が大きい場合には洗剤粘
度が高く、流通管を通過する洗剤の流速が低下するの
で、空気ポンプ１５の駆動時間を長くして所定の洗剤投
入量に調整できる。温度検知を追加すれば、温度低下に
よる粘度の増加がわかるので、洗剤の種類による粘度変
化との区別が可能となり、洗剤の種類が判別できる。

【００６２】また、空気ポンプ１５の駆動を停止して
も、洗剤の粘度が大きいほど洗剤貯蔵容器１１ａ内の圧
力はすぐに低下せず、残留内圧により洗剤が投入され
る。よって、圧力の立ち上がり検知により、空気ポンプ
１５の停止時の圧力立ち下がりも推定でき、残留内圧に
よる投入量を推定して制御することができる。

【００６３】（実施例６）図１２に示すように、整流回
路１３とインバータ回路１４間に、チョッパー回路２１
を接続し、パワースイッチング素子２１ａのスイッチン
グデューティ比をパルス幅制御回路（以下、ＰＷＭ回路
という）２１ｂにより制御し、パワースイッチング素子
２１ａと直列にインダクター２１ｃを接続して、コンデ
ンサ２１ｄに直流電圧を充電する。コンデンサ２１ｄ
は、インバータ回路１４の入力コンデンサとなる。

【００６４】パワースイッチング素子２１ａとインダク
ター２１ｃの接続点にダイオード２１ｄのカソードを接
続し、ダイオード２１ｄのアノードはコンデンサ２１ｄ
の負電圧端子に接続する。ダイオード２１ｄは、パワー
スイッチング素子２１ａがターンオフした時のインダク
ター２１ｃの蓄積エネルギーを回生させるフライホイー
ルダイオードとして動作する。

【００６５】ＰＷＭ回路２１ｂの出力電圧は、制御手段
１６からの電圧制御信号Ｖｃにより制御され、直流出力
電圧信号Ｖｏと電圧制御信号Ｖｃを比較してパワースイ
ッチング素子２１ａをＰＷＭ制御することによりインバ
ータ回路１４の出力電圧を制御し、空気ポンプ１５の吐
出圧を制御する。

【００６６】このように本実施例によれば、インバータ
回路１４の出力周波数は一定にして、インバータ回路１
４の入力電圧をチョッパー回路２１により制御すること
により、空気ポンプ１５の吐出圧を制御するので、空気
ポンプ１５のコイル巻線の機械的共振周波数をはずすこ
とにより静音化することができる。また、吐出圧の制御
範囲は周波数制御よりも広範囲な制御が可能となる。も
ちろん、周波数制御とＰＷＭ制御を組み合わせることに
より、更に広範囲な制御が可能となる。

【００６７】なお、本実施例では、チョッパー回路２１
によりインバータ回路１４の直流電圧を変えているが、
インバータ回路１４のパワートランジスタを直接ＰＷＭ
制御しても効果は同じである。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、洗濯槽に給水する給水弁と、前記洗濯槽
内の洗濯水を排水する排水弁と、前記洗濯槽内の撹拌
翼、あるいは洗濯槽を回転駆動するモータと、交流電源
に接続され前記給水弁、排水弁、モータなどを制御する
スイッチング手段と、前記洗濯槽内に空気圧により液体
洗剤を投入する洗剤投入手段と、前記交流電源電力を直
流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力
を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバー
タ回路により駆動され前記洗剤投入手段に空気圧を加え
る空気ポンプと、前記スイッチング手段およびインバー
タ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、
前記インバータ回路を制御して、洗剤投入量を制御する
ようにしたから、空気ポンプにより液体洗剤貯蔵容器内
の圧力を制御して、交流電源周波数の影響を受けずに液
体洗剤吐出量を制御することができ、空気ポンプの圧力
特性をインバータ回路により電子的に制御することによ
り、交流電源の周波数に関係なく、布量や水位に対応し
た洗剤投入量を正確に制御することができる。

【００６９】また、請求項２に記載の発明によれば、洗
剤投入手段の空気圧を検知する圧力検知手段を設け、制
御手段は、前記圧力検知手段の出力信号に応じて、イン
バータ回路を制御するようにしたから、空気ポンプや逆
止弁の圧力特性に関わらず洗剤投入圧力を制御して洗剤
投入量を正確に制御することができる。

【００７０】また、請求項３に記載の発明によれば、制
御手段は、洗剤投入手段の空気圧を検知する圧力検知手
段の出力信号の初期値に応じて、空気ポンプを駆動する
インバータ回路の周波数、あるいは空気ポンプの駆動時
間を制御するようにしたから、運転初期と、運転２回目
以降の液体洗剤投入量をほぼ一定に制御でき、洗剤投入
中に電源を遮断され、再運転する場合でも洗剤量を正確
に制御できる。

【００７１】また、請求項４に記載の発明によれば、制
御手段は、洗剤投入手段の空気ポンプ駆動後の圧力検知
手段の出力信号変化より異常を検知するようにしたか
ら、空気ポンプの異常、あるいは洗剤貯蔵容器の蓋の閉
め忘れ、あるいは洗剤なしでの異常運転を検知して使用
者に報知することができる。

【００７２】また、請求項５に記載の発明によれば、制
御手段は、洗剤投入手段の空気ポンプ駆動後の圧力検知
手段の出力信号変化に応じて、洗剤投入量を制御するよ
うにしたから、洗剤の粘度を推定して洗剤投入量を制御
でき、洗剤の粘度や種類が変化しても最適の洗剤投入量
に制御できる。

【００７３】また、請求項６に記載の発明によれば、整
流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換す
るインバータ回路間に、直流電圧を制御するチョッパー
回路を接続し、洗剤投入手段の空気圧を検知する圧力検
知手段の出力信号に応じて、前記チョッパー回路の直流
出力電圧を制御するようにしたから、インバータ回路の
発振周波数を一定にできるので空気ポンプの騒音を減ら
すことができ、しかも、正確で広範囲な圧力制御が可能
となり、空気ポンプの圧力特性が変化しても洗剤投入量
を正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機のシステム構成
図

【図２】同洗濯機の断面図

【図３】同洗濯機の整流回路とインバータ回路の一例の
回路図

【図４】同洗濯機の整流回路とインバータ回路の他の例
の回路図

【図５】本発明の第２の実施例の洗濯機の要部動作フロ
ーチャート

【図６】同洗濯機の圧力制御サブルーチンのフローチャ
ート

【図７】本発明の第３の実施例の洗濯機の要部動作フロ
ーチャート

【図８】同洗濯機の要部動作タイムチャート

【図９】本発明の第４の実施例の洗濯機の要部動作タイ
ムチャート

【図１０】同洗濯機の要部動作フローチャート

【図１１】本発明の第５の実施例の洗濯機の要部動作フ
ローチャート

【図１２】本発明の第６の実施例の洗濯機の一部ブロッ
ク化した回路図

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ スイッチング手段 ３ 洗濯槽 ４ 給水弁 ５ 排水弁 ６ 撹拌翼 ８ モータ １１ 洗剤投入手段 １３ 整流回路 １４ インバータ回路 １５ 空気ポンプ １６ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B155 AA21 BA23 BB14 CA06 CB06 CB48 GA01 GA25 GB01 GB04 HB06 KA28 KB08 LA12 LB34 LC12 LC15 MA01 MA06 MA07 MA08 MA09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯槽に給水する給水弁と、前記洗濯槽
   内の洗濯水を排水する排水弁と、前記洗濯槽内の撹拌
   翼、あるいは洗濯槽を回転駆動するモータと、交流電源
   に接続され前記給水弁、排水弁、モータなどを制御する
   スイッチング手段と、前記洗濯槽内に空気圧により液体
   洗剤を投入する洗剤投入手段と、前記交流電源電力を直
   流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力
   を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバー
   タ回路により駆動され前記洗剤投入手段に空気圧を加え
   る空気ポンプと、前記スイッチング手段およびインバー
   タ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、
   前記インバータ回路を制御して、洗剤投入量を制御する
   ようにした洗濯機。
2. 【請求項２】 洗剤投入手段の空気圧を検知する圧力検
   知手段を設け、制御手段は、前記圧力検知手段の出力信
   号に応じて、インバータ回路を制御するようにした請求
   項１記載の洗濯機。
3. 【請求項３】 制御手段は、洗剤投入手段の空気圧を検
   知する圧力検知手段の出力信号の初期値に応じて、空気
   ポンプを駆動するインバータ回路の周波数、あるいは空
   気ポンプの駆動時間を制御するようにした請求項２記載
   の洗濯機。
4. 【請求項４】 制御手段は、洗剤投入手段の空気ポンプ
   駆動後の圧力検知手段の出力信号変化より異常を検知す
   るようにした請求項２記載の洗濯機。
5. 【請求項５】 制御手段は、洗剤投入手段の空気ポンプ
   駆動後の圧力検知手段の出力信号変化に応じて、洗剤投
   入量を制御するようにした請求項２記載の洗濯機。
6. 【請求項６】 整流回路と、前記整流回路の直流電力を
   交流電力に変換するインバータ回路間に、直流電圧を制
   御するチョッパー回路を接続し、洗剤投入手段の空気圧
   を検知する圧力検知手段の出力信号に応じて、前記チョ
   ッパー回路の直流出力電圧を制御するようにした請求項
   ２記載の洗濯機。