JP2004357735A - 全自動洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来技術の欠点である洗濯物のセンシングにおいて不安定で誤差を少なくすることを目的とした全自動洗濯機を提供することにある。
【解決手段】洗濯兼脱水槽の内壁部に縦状の突起物を複数個配設し、洗濯兼脱水槽の中央部には、回動不能な羽根を設けた構成とし、洗濯・すすぎ時には、洗濯兼脱水槽を洗濯物の種類に応じた回動角度で左右運転する洗濯方法とする。
この洗濯方式において、羽根との洗濯兼脱水槽に設けられた突起との位置を常に同一角度から洗濯物の量を検知するように制御する。
【効果】洗濯物の量が毎回の洗濯時において常に安定した誤差の少ない検知パルス数を得ることが出来、洗濯物を洗濯するのに適切な洗濯水量と洗濯行程を制御することが出来る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全自動洗濯機係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗濯方式は、洗濯兼脱水槽の中央部に位置している攪拌翼を左右回転させ洗濯物に機械力を与えて洗濯をしていた。この方式の場合、攪拌翼の回転により洗濯物がからみ、また、洗濯物に部分的に機械力が加わり傷みがでたり、洗濯での洗いむらも大きく発生していた。このため、攪拌翼の径を大きくして攪拌翼の回転数を低くして、さらに短い時間で左右回転した方式の洗濯方法等がとられていたが、攪拌翼を回転させることによる洗濯物の傷みやからみ及び洗いむら等は大幅に改善できなかった。
【０００３】
また洗濯物の量を検知する場合、洗濯兼脱水槽の中央部に位置している回動自在な洗濯物を動かすパルセータの位置が不同であり、安定した洗濯物の量を計測することが出来なかった。
【０００４】
【特許文献】
なし
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の欠点である洗濯物の傷みやからみ及び洗いむらを無くすることを目的とした全自動洗濯機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は洗濯時適切な洗濯物の量を検知するするために洗濯開始時、洗濯兼脱水槽の内壁に縦状の突起と羽根との角度を常に一定な状態で運転開始することにより、安定した洗濯物の量を検知することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明になる全自動洗濯機の一実施の形態を示す縦断面図である。
【０００８】
外枠１は内部機構の周囲を内包する全自動洗濯機の枠体である。洗濯兼脱水槽２は、全自動洗濯機の外枠１の内部に設けられている。この洗濯兼脱水槽２は、上縁部に流体バランサー３を備えている。また、内部中央には羽根４が位置しており洗濯兼脱水槽２の内周部には多数の脱水穴２ａと内周壁に対して縦状の突起物２ｂが複数個配置されている。外槽５は、その底部の外側に、駆動電動機と洗濯脱水の切換機構を内蔵した電動駆動装置６を鋼板製の取り付けベース７を介して取り付けてある。外槽５は外枠１の上部４隅から防振支持装置８によって懸垂支持されている。
【０００９】
衣類投入９ａを形成した上カバー９は、衣類投入口９ａを洗濯兼脱水槽２の上方に位置させて、枠体の上部開口を覆うように該開口の端縁に嵌め込み、フロントパネル１０及びバックパネル１１と共に取り付けネジ（図示省略）により外枠１に取り付けて配置する。上カバー９の前縁部で、前記フロントパネル１０の下側に形成されるフロントパネルボックス１２は、電源スイッチ１３と操作スイッチである入力スイッチ群１４と表示素子群１５と外槽５内に給水される洗濯水量に応じた水位信号を発生する水位センサー１６と制御装置１７を内蔵する。上カバー９の後縁部で、バックパネル１１の下側に形成されるバックパネルボックス１８には、給水栓と給水ホースから（図示省略）入水側１９に接続、出水側を注水口２０に接続する給水電磁弁２１を内蔵する。注水口２０は、洗濯兼脱水槽２の開口に向けて放水するように形成されている。バックパネルボックス１８には、更に、必要に応じて、風呂水ポンプを介して洗濯兼脱水槽２に供給するための風呂の残り湯を給水する風呂水給水ポンプや水道水軟水化装置（図示省略）や洗剤投入装置（図示省略）を設ける。上カバー９に形成した衣類投入口９ａは、蓋２２によって開閉自在に覆う構造となっている。外槽５の底部内側には、洗剤検出センサー２３を設置し、この底部に形成した排水口５ａは、排水電磁弁２４を介して排水ホース２５に接続する。また、外槽５の下部にはエアートラップ５ｂを設け、このエアートラップ５ｂはエアーチューブ２６を介して前記水位センサー１６に接続する。水位センサー１６は、給水量に応じた空気圧により水位を検出し、水位を表わす水位検出信号を制御装置１７に入力する。また、外槽５の底部には洗濯中に外槽５内の洗濯水を強制循環する循環ポンプ２９が設けられてあり、洗濯およびすすぎ水は、循環ポンプの運転により、外槽５の底部から循環ホース３０を介して洗濯兼脱水槽２内へ常時循環している。外枠１の下方には、四隅に脚２７を取り付けた合成樹脂製のベース２８が装着されている。
【００１０】
次に図２、図３、図４を基に説明する。図２は洗濯兼脱水槽２と羽根４の拡大説明図である。羽根４は、洗濯・すすぎ時には回動することなく、駆動電動機と洗濯兼脱水切換機構を内蔵した電動駆動装置６に回動しないように取り付けられている。
【００１１】
このため、洗濯・すすぎ時は、羽根４が回動せずに電動駆動装置６の切換により、洗濯兼脱水槽２が右回転−休止−左回転の回動を繰り返し行う運転制御がされる。洗濯物３１は、図３に示す状態で投入され、洗濯兼脱水槽２の中央部に位置している羽根４は、回動しない様に固定されている。
【００１２】
このため、洗濯・すすぎ時洗濯物３１への機械力は、洗濯兼脱水槽２を回動して洗濯物３１に機械力与えて洗濯物３１に付着した汚れや、洗剤分のすすぎを行う。
【００１３】
図４は、洗濯兼脱水槽２を電動駆動装置６により、右回転−休止−左回転の回動による、洗濯・すすぎ時の状態を示したものである。
【００１４】
洗濯兼脱水槽２の内側に縦状の突起物２ｂが複数個配設されており、洗濯・すすぎ時に洗濯兼脱水槽２の回動と共に動く。突起物２と羽根４により、洗濯物３１に機械力を与えてもみ洗い効果で洗濯する。
【００１５】
この洗濯兼脱水槽２の回動角度は、本実施例の場合、洗濯物３１の種類により、軽く洗う場合はその角度を３０〜６０度位で回動させ、木綿類などの肌着類など標準的に洗う衣類については、９０度位の角度で回動し、ジーンズや作業服など、汚れが比較的強く付着し、生地的にも強い素材の衣類は、９０〜１５０度位の回動角度で洗う様に、洗濯物３１の種類によって回動角度を制御し洗濯・すすぎを行うものである。
【００１６】
この様に、洗濯兼脱水槽２の回動角度を洗濯物３１の種類に応じて洗濯する。
【００１７】
すなわち、洗濯物３１をもみ洗いするような機械力で洗うことにより、洗濯物３１のからみや傷みの防止が図れる。これにより、洗濯物３１に含まれる水の量が従来の水流と攪拌翼の機械力で洗濯物３１の洗浄力を出して攪拌方式異なりもみ洗い方式に近くなるため少なくてすむ。
【００１８】
また、洗濯兼脱水槽２を回動し、羽根４を固定した状態で洗う方式につき、羽根４側が回転して洗う方式に比較し、電動駆動装置６の回転トルクは大きくなるが洗濯兼脱水槽２からの機械力が洗濯物３１に均一的に加わることにより、洗いむらの防止もはかれる。
【００１９】
また、洗濯中、循環ポンプ２９を運転し、外槽５内の洗濯水を強制循環しながら、洗濯兼脱水槽２を回動して、洗濯兼脱水槽２の側壁に設けた突起物２ｂで洗濯物３１を動かし洗う、もみ洗い方式で洗濯するため比較的少ない洗濯水で洗濯することができるため、従来の羽根４を回動して洗濯物３１を動かし洗濯する方式より、洗濯水は半分以下で出来、使用水量の低減が図れる。
【００２０】
洗濯・すすぎ終了後は、洗濯兼脱水槽２と循環ポンプ２９を停止し、排水電磁弁２４を開放して、洗濯水を排水ホース２５から機外へ排水する。
【００２１】
排水が終了すると、駆動電動機６の運転により、洗濯兼脱水槽２を一方向に高速で回転させ、その遠心力により、洗濯物３１の水分を脱水穴２ａから、外槽５に排出する。
【００２２】
この様に、洗濯兼脱水槽２の中央部に位置している羽根４は、洗濯・すすぎ中には、回動しない様に固定状態とし、洗濯兼脱水槽２を洗濯物の種類に応じた回動角度で右−休止−左と回動して、洗濯兼脱水槽２の側壁に設けた突起物２ｂと、羽根４により、洗濯物３１のもみ洗い効果を与えて洗濯および、すすぎをする。
【００２３】
次に、切換動作を図５ 図６を基に説明する。
【００２４】
図５と図６は洗濯兼脱水槽２とその中央部に位置している羽根４の動作原理の実施例図であり、これらの図を基に説明する。
【００２５】
先ず、図５は洗濯・すすぎ時における状態を示した図である。
【００２６】
洗濯・すすぎ時は電動駆動装置ケース６ａの内部に駆動源であるインバータモータが設置されており、この電動駆動装置ケース６ａは複数個のネジ６ｂにより外槽５の底面部に固定支持されている。
【００２７】
電動駆動装置ケース６ａの内部に位置してあるインバータモータは、ステータ３２ａとコイル３２ｂおよびロータ３２ｃ、マグネット３２ｄから構成されているインナーモータタイプのインバータモータである。ロータ３２ｃは、洗濯兼脱水槽２と接続してあり、その接続は中空軸３３とを圧入方式または焼きバメ方式などにより回動不能とされている。
【００２８】
中空軸３３はナット３６により、洗濯兼脱水槽２に固定されている。また中空軸３３の内側には、水漏れ防止のシール４２を介して羽根４と接続されている羽根軸３５ａが設けられており、この羽根軸３５ａはシール４２の他に上部と下部にそれぞれメタル３４ａおよび３４ｂで回転が可能となる様に支持されている。
【００２９】
中空軸３３と外槽５の接続は、洗濯水が漏れない様にウオータシール４１で支持されている。
【００３０】
羽根軸３５ａの下端部付近は、洗濯・すすぎ時に洗濯兼脱水槽２が回動したとき、同時に回動しない構成とするためのセレーション３５ｂが設けられており、洗濯・すすぎ時インバータモータのロータ３２ｃが回動したとき、羽根４が洗濯物３１の抵抗により洗濯兼脱水槽２と同じ方向に回動しない様に、スライダー３９ａにより電動駆動装置ケース６ａに設けられた穴４０にスライダー３９ａに付いている突起３９ｂで固定される。
【００３１】
すなわち、洗濯兼脱水槽２が洗濯・すすぎ時回動するときは、スライダー３９ａを外部のモータもしくはマブネット等の動作により、アーム３７を支持点３８として押し上げる。このことにより、スライダー３９ａの内側に設けたセレーション３９ｃと羽根軸３５ａのセレーション３５ｂで噛合わせ、その回動をスライダー３９ａで受けスライダー３９ａにある突起３９ｂからその回動を電動駆動装置ケース６ａの底面部に設けられた穴４０に勘合させて、羽根４を固定するものである。
【００３２】
このような構成とすることにより、洗濯・すすぎ時、洗濯兼脱水槽２が回動した場合その中央部に位置している羽根４は回動しない様にして洗濯するものである。
【００３３】
次に図６を基に脱水状態でのクラッチ機構を説明する。
【００３４】
洗濯・すすぎ終了後、洗濯物３１の水分を遠心力により脱水する場合、ロータ３２ｃを一方向に高速で回転する。このことにより、洗濯兼脱水槽２も同じく同一方向に回転して、脱水穴２ａから洗濯物３１に含まれた水分を脱水するものであるが、この時、洗濯兼脱水槽２の中央部に位置している羽根４が固定状態であると、洗濯兼脱水槽２の回転に対し洗濯物３１は、固定されている羽根４にからみ付き洗濯物３１を損傷することになる。
【００３５】
このため、脱水時はアーム３７を外部の駆動機構により支持点３８で押し下げる制御がされる。この制御により、スライダー３９ａの突起３９ｂは、電動駆動装置ケース６ａに設けられた穴４０から外れる。また羽根軸３５ａの下端部に設けられたセレーション３５ｂからも外れ、羽根軸３５４ａは回動自在となり、脱水時、洗濯兼脱水槽２の回動と同じ状態となる。このようなクラッチ制御とすることにより、脱水時における洗濯物３１の損傷を防止できる。
【００３６】
図７は全自動工程のブロック図である。
【００３７】
全自動洗濯機の工程を図７のブロック図を基に説明する。
【００３８】
フロントパネルボックス１２に位置している電源スイッチ１３を押すことによりＳ１０１の給水工程に入る前に図３および図４に示す状態に洗濯物３１が投入されているため、この洗濯物３１の量がどのくらいの量かを計測するセンシング工程を行う、センシングの方法は洗濯兼脱水槽２を右および左に数回、回動することにより、洗濯物３１の負荷抵抗により洗濯兼脱水槽２が受ける負荷の変化を駆動モータの電流変化量やインナーロータの慣性回転数および角度などを計測して洗濯物３１の量を計測する、この計測手段を周知の技術である。
【００３９】
洗濯物３１の量を計測した後、洗濯物３１の量の適した水量をＳ１０１の工程で自動的に給水する。その給水工程は、給水電磁弁２１の開閉操作により水道水が入水側１９を介して注水口２０から洗濯兼脱水槽２内へ給水される。
【００４０】
給水された洗濯水が洗濯に必要な量になったかをエアートラップ５ｂの部屋の空気圧をエアーチューブ２６を介して水位センサー１６により検知し規定量の洗濯水が供給されると次の工程であるＳ１０２の洗いが開始される。このとき、洗濯兼脱水槽２は規定の角度で回動するようにして、その中央部に位置している羽根４は図５で説明した様に固定された状態となっている。
【００４１】
洗濯が終了するとＳ１０３の排水工程へ移行する。排水工程では、洗濯水を洗濯機外に排水するために排水電磁弁２４を開放し排水ホース２５から洗濯機外へ排水する。排水は排水開始から時間制御で行うものや、洗濯水の変化をエアートラップ５ｂの空気圧で水位センサー１６による信号の変化を検知して行うものがある。排水が終了すると、洗濯物３１の水分を脱水する脱水工程▲１▼Ｓ１０４に移行する。
【００４２】
脱水工程▲１▼Ｓ１０４では、図６に示すようにクラッチ機構により図５で示した羽根４の固定状態を回動自在な状態に切り替え、洗濯兼脱水槽２の回転と同じ動作をするように制御される。
【００４３】
次に、すすぎ用の給水工程Ｓ１０５にはいるが、この時の制御方法は洗濯時の給水Ｓ１０１と同じ制御で行われる。すすぎ▲１▼の工程Ｓ１０６は基本的には洗濯時の工程Ｓ１０２と同じ制御で運転される。
【００４４】
すすぎ▲１▼が終了して排水Ｓ１０７、脱水▲２▼Ｓ１０８、給水Ｓ１０９も前述したＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５の制御と同様な方法で行われる。
【００４５】
またすすぎ▲２▼Ｓ１１０の制御についてもすすぎ▲１▼Ｓ１０６と同じ制御で運転される。すすぎ▲２▼が終了して排水工程Ｓ１１１に移行するが、この排水工程Ｓ１１１も前述した運転と同じく行われる。
【００４６】
排水Ｓ１１１が終了すると、最終脱水Ｓ１１２へ移行する。この最終脱水は、洗濯物３１の水分をできるだけ多く脱水できるように、中間の脱水▲１▼Ｓ１０４や▲２▼Ｓ１０８より長い時間で脱水するような制御がされている。
【００４７】
最終脱水が終了すると、終了したことを知らせる終了ブザーＳ１１３を鳴らす。
【００４８】
この様にして 一連の全自動洗濯コースが終了する。
【００４９】
次に図８を基に説明する。
【００５０】
図８は、本発明である洗濯兼脱水槽２の内側側壁に縦状に設けられら突起２ｂとその中央部に位置している羽根４の位置関係を表わしたものである。これらの羽根４と突起は洗濯・すすぎ時は常に同じ向きになるように制御されている。図８の実施例では、その角度θが９０度の位置で一致するようになっている。
【００５１】
図９は洗濯兼脱水槽２が洗濯物３１の量（図示省略）がどの程度かをセンシングするための回動状態を示したものであり、洗濯物３１の量を検知する場合には回動角度θは９０度以内に範囲で数回行われ洗濯物３１の量を検知する。
【００５２】
図３や図４に示す洗濯物３１の量を検知する場合、洗濯兼脱水槽２の側壁に設けられた突起２ｂとその中央部に設けられた羽根４の位置が同一状態からセンシング開始用の洗濯兼脱水槽２の回動をしないと、洗濯物３１から洗濯兼脱水槽２が受ける負荷抵抗が異なり、適正な洗濯物３１の量を計測する事ができない状態となる。このため、前述した如く電源スイッチ１３を投入して給水する前の洗濯兼脱水槽２の回動スタート位置は図８に示すように、洗濯兼脱水槽２に設けられた突起２ｂとその中央部に固定されて位置している羽根４は同一向きとした状態とする必要がある。
【００５３】
洗濯兼脱水槽２の突起２ｂと羽根４の位置による洗濯物３１の量をセンシングした結果を図１０に示す。
【００５４】
洗濯物３１の量は洗濯兼脱水槽２が回動するとき洗濯兼脱水槽２が受ける負荷抵抗により、前述した既に周知のセンシング手段によりおこなわれるがいかなるセンシング手段においても、洗濯兼脱水槽２の突起２ｂと羽根４との位置により図１０に示した傾向が出る。しかし、図１０に示す検知パルス数は、センシング手段により異なるが、傾向としては図１０に示すようになる。
【００５５】
図１０は、図８に示す洗濯物３１をセンシング開始する場合の突起２ｂと羽根４の位置関係によるセンシング値を表わしたものであり、洗濯物３１の量を計測するとき、その位置θの角度とセンシング検知パルス数の関係である。
【００５６】
検知パルス数は多いほどセンシング計測の誤差が少なくなり安定した洗濯物３１の量を検知できるが、いずれの角度θにおいても検知パルス数を計測することが出来る。
【００５７】
しかし、前述したように安定したパルス数を得るには、突起２ｂと羽根４との位置をずらさない様にすべきであり、洗濯物３１の量をセンシングする度に位置角度θが変化すると毎回安定したセンシングパルス数が得られなくなるため、センシング開始時による、突起２ｂと羽根４との位置は同一位置から洗濯兼脱水槽２の回動をスタートする必要がある。
【００５８】
図８、図９に示したように洗濯兼脱水槽２の内部側壁に設けた突起２ｂと洗濯兼脱水槽２の中央部に位置している羽根４との位置合わせの方法として、図５および図６に示したインナーロータの底面の一部に位置検知用マグネット４４を設け、電動駆動装置ケース６ａの底部には、位置検知センサー４３を設けて、羽根４と洗濯兼脱水槽２の内部突起２ｂとの位置が図８の様になるように設定する。
【００５９】
その方法としては、最終脱水終了後、インナーロータ３２ｃを回動させて、位置センサー４３により検知用マグネット４４の位置を検知して停止させることにより、洗濯兼脱水槽２と羽根４の位置合わせをするものである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術の欠点である洗濯物の傷みやからみ及び洗いむらを無くすることを目的とした全自動洗濯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全自動洗濯機の縦断面図。
【図２】洗濯兼脱水槽の拡大縦断面図。
【図３】洗濯物の量をセンシングする状態説明図。
【図４】洗濯物の量をセンシングする状態説明図。
【図５】洗濯・すすぎ時のクラッチ制御図。
【図６】脱水時のクラッチ制御図。
【図７】全自動コース運転説明ブロック図。
【図８】羽根と洗濯兼脱水槽の突起位置角度図。
【図９】洗濯兼脱水槽のセンシング回動図。
【図１０】洗濯兼脱水槽の突起部と羽根位置角度による検知パルス数を示す図。
【符号の説明】
２…洗濯兼脱水槽、２ａ…突起物、４…羽根。

Claims (1)

1. 洗濯からすすぎ、脱水に至る工程を自動的に進行する全自動洗濯機において、洗濯兼脱水槽の内壁に縦状の突起を複数個設け、洗濯兼脱水槽の中央部に位置している羽根を固定とした状態で、洗濯兼脱水槽を右回転−休止−左回転と回動して洗濯する洗濯方式において、洗濯物の量を計測する場合縦状の突起と、洗濯兼脱水槽の中央部に位置している洗濯・すすぎ時に回動不能に固定された羽根の位置を同一な位置から、洗濯兼脱水槽を回動して行うことを特徴とした全自動洗濯機。

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