JP2005143533A

JP2005143533A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2005143533A
Application number: JP2003380889A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Matsui; 正一松井; Hisashi Hagiwara; 久萩原; Shinji Matsuoka; 真二松岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-11
Also published as: JP3966268B2; KR100645670B1; CN100374640C; TWI284161B; TW200519261A; KR20050045875A; SG112060A1; MY150640A; CN1616743A

Abstract

【課題】略水平方向または略傾斜方向に回転軸を有する回転ドラム内で、洗い、すすぎ、脱水する洗濯機において、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で回転ドラムの外周壁に付着した異物や汚れを洗い流し、外周壁を清浄な状態に維持する。
【解決手段】洗濯機本体に弾性的に支持した水受け槽内に、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムを内包し、回転ドラムを駆動するモータ５にスイッチング素子２３ａ〜２３ｆを有するインバータ２３により電力を供給し、制御手段１６によりインバータ２３のスイッチング素子２３ａ〜２３ｆを制御してモータ５の駆動を制御する。制御手段１６は、水受け槽内に水を溜めた状態で、回転ドラム内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数になるよう回転ドラムの回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内で、洗い、すすぎ、脱水する洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、洗濯物を収納し水平軸を中心に回転可能な回転ドラムを水受け槽内に内包し、水受け槽には、その正面側に扉によって開閉可能に衣類出入口を形成し、衣類出入口から回転ドラム内に洗濯物を投入して水受け槽内への注水および排水、回転ドラムの回転を制御することにより、洗い、すすぎ、脱水の各工程を行うよう構成している。さらに、水受け槽内の空気を排気して除湿部および加熱部を通して再び水槽内に戻す循環送風経路を形成することにより、回転ドラム内に収容した洗濯物を乾燥させる乾燥機能を有することもある。このような洗濯機としては、多数の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２１１３９３号公報（第３〜４頁、図１）

このような従来の構成では、水受け槽内にに回転自在に内包した回転ドラムの外周壁に洗剤かすなどの異物や汚れが付着した場合に、それを除去することが困難であり、特に、洗剤かすは粘性が高い親油性の物質であるため、回転ドラムの外周壁に付着すると粘性が高いため、そのまま残ってしまうことが少なくない。

付着した異物や汚れは乾燥すると固化してより剥がれにくくなり、汚れが付着するとそれに次々と汚れが付着しやすくなる悪循環を来すことになりやすい。また、洗剤かすは微生物やバクテリア等を繁殖させ、湿度の高い水受け槽内では菌の成長を促してかびを発生させる恐れもある。したがって、回転ドラムの外周壁に付着した異物や汚れを速やかに除去するような手段を講じる必要がある。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で回転ドラムの外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流し、外周壁を清浄な状態に維持することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、洗濯機本体に弾性的に支持した水受け槽内に、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムを内包し、回転ドラムを駆動するモータにスイッチング素子を有するインバータにより電力を供給し、制御手段によりインバータのスイッチング素子を制御してモータの駆動を制御するよう構成し、制御手段は、水受け槽内に水を溜めた状態で、回転ドラム内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数になるよう回転ドラムの回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにしたものである。

これにより、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で回転ドラムの外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流すことができ、外周壁を清浄な状態に維持することができて、衛生的な洗濯機とすることができる。

本発明の洗濯機は、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で回転ドラムの外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流すことができ、外周壁を清浄な状態に維持することができる。

第１の発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水受け槽内に水を溜めた状態で、前記回転ドラム内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数になるよう前記回転ドラムの回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにしたものであり、回転ドラム洗浄行程にて、水受け槽内に水を溜めた状態で、回転ドラム内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数（例えば、４００ｒ／ｍｉｎ）になるよう回転ドラムの回転数を制御するので、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で、回転ドラムの外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流すことができ、外周壁を清浄な状態に維持することができるとともに、洗剤かすなどの異物や汚れが回転ドラム内の洗濯物に再付着するのをなくすることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、制御手段は、洗い、すすぎ、脱水の各行程を制御し、脱水行程において回転ドラム洗浄行程を行うようにしたものであり、洗濯物を十分にすすいだ後で水受け槽内に水を溜めた状態で、回転ドラムの回転数を例えば、４００ｒ／ｍｉｎ）になるよう制御するので、洗剤成分が残っていて泡立ちが激しくなり、泡拘束状態になって回転ドラムの回転数が立ち上がらない等の不具合を解消することができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、モータの電流を検知する電流検知手段を備え、制御手段は、前記電流検知手段からの信号を入力して前記モータの電流が所定値以下になるように前記モータを制御するようにしたものであり、洗濯物の量が多いときや含水率が高い洗濯物の比率が高いとき、あるいは水受け槽内に溜まった水が多いときにモータにかかる負荷が重くなった場合でも、モータに流れる電流を制限できるので、モータの異常発熱を抑制することができ、安全性を向上することができる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、水受け槽内の水を機外に排水する排水手段を備え、制御手段は、回転ドラム洗浄行程中に前記排水手段を閉状態とするようにしたものであり、回転ドラム洗浄行程中に洗濯物から脱水された水を溜めることができるので、特別の構成を必要とすることなく、水受け槽内に水を溜めることができ、低コストで、衛生的な洗濯機とすることができる。

第５の発明は、上記第１〜４のいずれか１つの発明において、水受け槽内に給水する給水手段を備え、制御手段は、回転ドラム洗浄行程中に前記給水手段を動作させて水受け槽内に給水するようにしたものであり、洗濯物の量が少ない場合で、洗濯物から脱水された水が少ない場合でも、確実に水受け槽内に水を溜めることができ、低コストで、衛生的な洗濯機とすることができる。

第６の発明は、上記第５の発明において、回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段を備え、制御手段は、前記布量検知手段で検知した布量に基づいて、給水手段の動作時間を設定するようにしたものであり、洗濯物の量に影響を受けることなく、ほぼ同量の水を水受け槽内に溜めることができ、低コストで、衛生的な洗濯機とすることができる。

第７の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、制御手段は、回転ドラムを略静止状態から第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に立ち上げて洗濯物を回転ドラム内に張り付かせる布バランス行程と、略第２の所定回転数で布バランス状態を判定する布バランス判定行程を順次行った後に回転ドラム洗浄行程を行うようにしたものであり、布バランス行程で洗濯物を回転ドラムの内壁に徐々に張り付かせることで布バランス状態を変えることができ、布バランスが良好な場合のみ第１の所定回転数に立ち上げて回転ドラム洗浄行程を行うことができ、洗濯物のアンバランスによる回転ドラムや水受け槽の異常振動をなくすことができ、製品の安全性を向上することができる。

第８の発明は、上記第７の発明において、制御手段は、布バランス判定行程で布バランス状態が悪いと判定したときに、布バランス行程からやり直すようにしたものであり、回転ドラムを一旦静止させることにより洗濯物を剥した後に、再度布バランス行程で洗濯物を回転ドラムの内壁に徐々に張り付かせることで布バランス状態を変えることができ、布バランスが良好な場合のみ第１の所定回転数に立ち上げて回転ドラム洗浄行程を行うことができ、洗濯物のアンバランスによる回転ドラムや水受け槽の異常振動をなくすことができ、製品の安全性を向上することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図２に示すように、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全面に設け、水受け槽３内に回転自在に配設している。回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。この回転軸４に、水受け槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム１の内壁面に数個の突起板６を設けている。

水受け槽３の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体７により開閉自在に覆い、この蓋体７を開くことにより衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体７を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物を出し入れする際、腰を屈めることなく行うことができる。

水受け槽３は洗濯機本体９よりばね体（図示せず）で揺動可能に吊り下げており、水受け槽３の下部に排水経路１０の一端を接続し、排水経路１０の他端を排水弁（排水手段）１１に接続して水受け槽３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁（給水手段）１２は給水経路１３を通して水受け槽３内に水を給水するものである。

水受け槽３の最下部には回転ドラム１の回転方向と直交する方向に排水溝１４を形成しており、この排水溝１４の側壁１４ａは、図３に示すように、水流方向に交差する方向に形成している。

なお、本実施の形態では、回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム１の回転中心に略水平方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。

制御装置１５は、図１に示すように構成しており、モータ５、排水弁１１、給水弁１２などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段１６を有している。制御手段１６は、運転コース等を設定するための入力設定手段１７からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１８で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段１７により運転開始が設定されると、水受け槽３内の水位を検知する水位検知手段１９等からのデータを入力して負荷駆動手段２０を介して、排水弁１１、給水弁１２などの動作を制御し、洗濯運転を行う。

このとき、制御手段１６は、モータ５のロータの位置を検出する位置検出手段２１からの情報に基づいて、駆動回路２２を介してインバータ２３を制御することによりモータ５を回転制御するようにしている。モータ５は直流ブラシレスモータで、図示していないが、３相巻線を有するステータと、リング上に２極の永久磁石を配設しているロータとで構成し、ステータは３相巻線を構成する第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃをスロットを設けた鉄心に巻き付けて構成している。

インバータ２３は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素子で構成している。第１のスイッチング素子２３ａと第２のスイッチング素子２３ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子２３ｃと第４のスイッチング素子２３ｄの直列回路と、第５のスイッチング素子２３ｅと第６のスイッチング素子２３ｆの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列回路は並列接続している。

ここで、スイッチング素子の直列回路の両端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の接続点に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、３相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子のオン・オフの組合せにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にする。

スイッチング素子のオン・オフは、ホールＩＣからなる３つの位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃからの情報に基づいて制御手段１６により制御される。位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃは電気角で１２０度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するように、ステータに配設されている。

ロータが１回転する間に、３つの位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ電気角で１２０度の間隔でパルスを出力する。制御手段１６は、３つの位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃのいずれかの信号の状態が変わったときを検知し、位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃの信号を基に、スイッチング素子２３ａ〜２３ｆのオン・オフ状態を変えていくことで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を正電圧、零電圧、解放の３状態にし、ステータの第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃに通電して磁界を作り、ロータを回転させるよう構成している。

また、スイッチング素子２３ａ、２３ｃ、２３ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）制御され、例えば、繰り返し周波数１０ｋＨｚでハイ、ローの通電比を制御することで、ロータの回転数を制御するようにしてあり、制御手段１６は、３つの位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるようにスイッチング素子２３ａ、２３ｃ、２３ｅをＰＷＭ制御する。

電流検知手段２４は、インバータ２３の一方の入力端子に接続した抵抗２５と、この抵抗２５に接続した電流検知回路２６とで構成し、インバータ２３の入力電流、すなわちモータ５の電流を検知して電圧信号に変換し、その電圧信号を制御手段１６に入力している。また、制御手段１６は、入力した電圧信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとして演算処理し、モータ５の電流が所定値以下になるようにモータ５を制御するようにしている。

モータ５が直流ブラシレスモータの場合は、トルクは入力電流にほぼ比例するので、抵抗２５に接続した電流検知回路２６により、インバータ２３の入力電流値を検知することで、モータ５のトルクを検知することができる。

布量検知手段２７は、回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するもので、回転ドラム１を所定回転数（例えば、２００ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げるときの電流検知手段２４からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしている。

商用電源２８は、ダイオードブリッジ２９、チョークコイル３０、平滑用コンデンサ３１からなる直流電源変換装置を介して、インバータ２３に接続している。ただし、これは一例であり、直流ブラシレスモータ５の構成、インバータ２３の構成等は、これに限定されるものではない。

入力設定手段１７は、図４に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ１７ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ１７ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ１７ｃ、コース設定スイッチ１７ｄ、スタート・一時停止スイッチ１７ｅ、電源入りスイッチ１７ｆ、電源切りスイッチ１７ｇなどを有し、表示手段１８は、洗い時間表示部１８ａ、すすぎ回数表示部１８ｂ、脱水時間表示部１８ｃ、コース設定表示部１８ｄ、洗剤量表示部１８ｅ、残り時間表示部１８ｆ、数字表示部１８ｇなどを有している。

ここで、制御手段１６は、水受け槽３内に水を溜めた状態で、回転ドラム１内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数（例えば、４００ｒ／ｍｉｎ）になるよう回転ドラム１の回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにし、この回転ドラム洗浄行程は脱水行程において行うようにしている。

また、制御手段１６は、回転ドラム洗浄行程中に排水弁１１を閉状態とするようにし、また、回転ドラム洗浄行程中に給水弁１２を動作させて水受け槽１内に給水するようにしている。このとき、布量検知手段２７で検知した洗濯物の量に基づいて、（表１）に示すように、給水弁１２の動作時間を設定するようにしている。

また、制御手段１６は、回転ドラム１を略静止状態から第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）より低い第２の所定回転数（例えば、９０ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げて洗濯物を回転ドラム１内に張り付かせる布バランス行程と、略第２の所定回転数で布バランス状態を判定する布バランス判定行程を順次行った後に回転ドラム洗浄行程を行うようにし、布バランス判定行程で布バランス状態が悪いと判定したときに、布バランス行程からやり直すようにしている。

上記構成において図５〜図７を参照しながら動作を説明する。回転ドラム１内に洗濯物を投入し、電源入りスイッチ１７ｆをオンし、コース設定スイッチ１７ｄにより洗濯物の種類に応じて運転コースを選択入力した後、スタート・一時停止スイッチ１７ｅをオンして動作を開始すると、最初に、制御手段１６は回転ドラム１を回転させて、布量検知手段２７により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知する。そして、検知した洗濯物の量に応じて、洗剤量を洗剤量表示部１８ｅと数字表示部１８ｇに表示する。表示された洗剤量を給水経路１３に設けた洗剤投入口（図示せず）に投入し、その後、終了までの残時間を残り時間表示部１８ｆと数字表示部１８ｇに表示する。

ついで、洗い行程を開始し、給水弁１２をオンし、給水経路１３を通して洗剤投入口より投入した洗剤を溶かしながら水受け槽３内に給水し、所定水位まで給水するとモータ５を駆動して回転ドラム１を回転させ、洗い行程を実行する。回転ドラム１の回転により、回転ドラム１内に投入した洗濯物は回転ドラム１の内壁面に設けた突起板６によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が働き、洗濯がなされる。所定の洗い時間の後、排水弁１１を開いて汚れた洗濯液を排水経路１０を通して排出し、回転ドラム１を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水する。

その後、給水弁１２をオンして給水し、すすぎ行程を実行する。このすすぎ行程においても、回転ドラム１内の洗濯物は回転ドラム１の回転により突起板６により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返される。すすぎ行程の後、回転ドラム１を高速回転させる脱水行程に入る。

図５のステップ１００にて脱水行程を開始すると、ステップ１０１にてデータの初期化（Ｎ＝１）を行った後、ステップ１０２にて排水弁１１を開状態とし、ステップ１０３の布バランス行程にて、モータ５を駆動して回転ドラム１内の洗濯物のバランスをとりながら回転ドラム１を９０ｒ／ｍｉｎに正転方向に立ち上げる。

ここで、図６を参照しながら詳細に説明する。なお、図６で、曲線ａおよびｃ、それぞれモータ５の負荷が軽い場合のドラム回転数とモータ電流を示しており、曲線ｂおよびｄ、それぞれモータ５の負荷が重い場合のドラム回転数とモータ電流を示している。

図６に示すように、モータ５を駆動して、時刻ｔ１にて回転ドラム１の回転数を４０ｒ／ｍｉｎに立ち上げ、時刻ｔ１からｔ２までの間で回転ドラム１の回転数を４０ｒ／ｍｉｎに制御して回転ドラム１の回転数を安定させた後、時刻ｔ２からｔ３までの間に回転ドラム１の回転数を第２の所定回転数（９０ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げ、洗濯物を回転ドラム１内に張り付かせる。すなわち、回転ドラム１を略静止状態から第２の所定回転数（９０ｒ／ｍｉｎ）まで徐々に加速することにより、洗濯物に作用する重力よりも遠心力が大きくなるようにして、洗濯物を回転ドラム１内に張り付かせる。例えば、最初の５秒間は回転ドラム１の回転数を４０ｒ／ｍｉｎ一定に制御した後、毎秒３ｒ／ｍｉｎずつ加速して回転ドラム１の回転数を９０ｒ／ｍｉｎに制御する。

ついで、ステップ１０４での布バランス判定行程（図６の時刻ｔ３〜ｔ４間）にて、略第２の所定回転数（９０ｒ／ｍｉｎ）で回転ドラム１内の洗濯物のバランス状態を判定する。すなわち、回転ドラム１の回転数を９０ｒ／ｍｉｎ一定に保てる程度にモータ５に印加する電圧を固定した状態で回転数の変動を測定し、回転数の変動が大きいときは洗濯物の張り付き状態が悪く、バランス状態が悪いと判定する。

ステップ１０４にて、バランス状態が悪いと判定すると、ステップ１０５を通りステップ１０６にて回転ドラム１を停止し、ステップ１０７にてＮに１を加えてステップ１０３に戻り、布バランス行程からやり直すようにし、ステップ１０３からステップ１０７の動作を繰り返す。ここで、布バランス行程で布バランス状態が悪いと判定した回数が所定回数（４回）に達すると、すなわち、ステップ１０５にてＮ＝４になると、ステップ１０８に進み異常報知をする。

ステップ１０４にて、バランス状態がよいと判定すると、ステップ１０９にて、図６の時刻ｔ４〜ｔ５の間で回転ドラム１の回転数を第２の所定回転数（９０ｒ／ｍｉｎ）から１５０ｒ／ｍｉｎまで加速し、時刻ｔ５〜ｔ６の間（１分間）で、回転ドラム１の回転数を１５０ｒ／ｍｉｎ一定に制御する。これにより、洗濯物をある程度脱水して以降の回転数立ち上げ時のモータ５への負荷を軽減することができる。

その後、ステップ１１０に進み、図６の時刻ｔ６〜ｔ７の間で回転ドラム１の回転数を１５０ｒ／ｍｉｎから第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）まで加速して、回転ドラム洗浄行程に入り、ステップ１１１にて排水弁１１を閉状態にする。これにより、回転ドラム洗浄行程中に洗濯物から脱水された水を溜めることができるので、特別の構成を必要とすることなく、水受け槽３内に水を溜めることができる。

ついで、ステップ１１２にてタイマー１をクリアし、ステップ１１３（図６の時刻ｔ７）にて回転ドラム１の設定回転数Ｒを初期値として第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）に設定し、図６の時刻ｔ７にて回転ドラム１の回転数が第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）になると、ステップ１１４に進み、ドラム回転制御とモータ電流制御を行う。

このドラム回転制御とモータ電流制御の動作を図７に示すサブルーチンを参照しながら説明する。

図７のステップ１２０にてドラム回転数制御を開始し、ステップ１２１にてタイマー２をクリアし、ステップ１２２にて回転ドラム１の回転数が設定回転数Ｒ（初期値４００ｒ／ｍｉｎ）になるようフィードバック制御する。ステップ１２３にて５秒経過するとステップ１２４に進み、電流検知手段２４により検知したモータ電流Ｉを入力し、ステップ１２５にてモータ電流が所定値Ｉｃ以上かどうかを判定する。

モータ５の負荷が軽く、モータ電流Ｉが、図６の曲線ｃのように、所定値Ｉｃ以上でなければステップ１２７に進みリターンし、モータ５の負荷が重く、モータ電流Ｉが、図６の曲線ｄのように、所定値Ｉｃ以上であればステップ１２６に進み、設定回転数Ｒを５ｒ／ｍｉｎ下げてステップ１２７に進み、リターンする。

これにより、回転ドラム１の回転数は、モータ５の負荷が軽い場合は、図６の曲線ａのように、時刻ｔ６〜ｔ９の間、初期値の第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）に制御され、モータ５の負荷が重い場合は、図６の曲線ｂのように、時刻ｔ７〜ｔ８の間、初期値の第１の所定回転数（４００ｒ／ｍｉｎ）に制御され、５秒経過後の時刻ｔ８にて、設定回転数Ｒが５ｒ／ｍｉｎ下がることで３９５ｒ／ｍｉｎに制御され、さらに、５秒経過後の時刻ｔ９にて、設定回転数Ｒが５ｒ／ｍｉｎ下がることで、時刻ｔ１０までの間３９０ｒ／ｍｉｎに制御される。

このように、モータ５を制御することで、モータ５の負荷が軽い場合は、図６の曲線ｃのように、時刻ｔ６〜ｔ９の間、所定値Ｉｃ以下に制御され、モータ５の負荷が重い場合は、図６の曲線ｄのように、時刻ｔ９になって、回転ドラム１の回転数が下がることで所定値Ｉｃ以下に制御される。

ついで、ステップ１１５に進み、給水弁１２をオンして水受け槽３内に給水する。これにより、洗濯物の量が少ない場合で、洗濯物から脱水された水が少ない場合でも、確実に水受け槽３内に水を溜めることができる。また、このとき、布量検知手段２７で検知した布量に基づいて、（表１）に示すように、設定した動作時間により給水することで、洗濯物の量に影響を受けることなく、ほぼ同量の水を水受け槽３内に溜めることができる。

図５のステップ１１６でタイマー１が３０秒経過し、図６の時刻ｔ１０になると、ステップ１１７に進み排水弁１１を開状態にし、ステップ１１８に進み脱水行程に入り、回転ドラム１の回転数を加速させ、回転ドラム１内の洗濯物を脱水する。

ここで、水受け槽３内に水を溜めた状態で、回転ドラム１内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数（例えば、４００ｒ／ｍｉｎ）になるよう回転ドラム１の回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うことにより、図３に示すように、第１の所定回転数で回転する回転ドラム１の通水孔２から排出された水が排水溝１４の側壁１４ａによって反射されて回転ドラム１の外周壁に当たるので、洗浄が容易でない回転ドラム１の外周壁外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを反射した水によって洗い流すことができるので、回転ドラム１の外周壁を清浄な状態に維持することができ、回転ドラム１の汚れによる細菌やかびの発生を防止することができ、清潔な洗濯を行うことができる。

また、回転ドラム洗浄行程中に給水弁１２を動作させて水受け槽１内に給水することにより、図８に示すように、給水経路１３を通して給水された水は、水受け槽３の内面を伝い、排水溝１４に至り、排水溝１４の側壁１４ａにより反射するとともに回転ドラム１の回転による風圧によって水が乱流をおこし、この反射と乱流により、清浄な水で回転ドラム１の外周壁を洗浄することができる。これによって、回転ドラム１２の外周壁をさらに清浄な状態に維持することができる。

以上のように、本実施の形態においては、制御手段１６は、水受け槽３内に水を溜めた状態で、回転ドラム１内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数になるよう回転ドラム１の回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにしたので、回転ドラム１を高速で回転させることにより発生する強い水流で、回転ドラム１の外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流すことができ、外周壁を清浄な状態に維持することができるとともに、洗剤かすなどの異物や汚れが回転ドラム内の洗濯物に再付着するのをなくすることができる。

また、制御手段１６は、洗い、すすぎ、脱水の各行程を制御し、脱水行程において回転ドラム洗浄行程を行うようにしたので、洗濯物を十分にすすいだ後で水受け槽３内に水を溜めた状態で、回転ドラム１の回転数を例えば、４００ｒ／ｍｉｎ）になるよう制御するので、洗剤成分が残っていて泡立ちが激しくなり、泡拘束状態になって回転ドラム１の回転数が立ち上がらない等の不具合を解消することができる。

また、モータ５の電流を検知する電流検知手段２４を備え、制御手段１６は、電流検知手段２４からの信号を入力してモータ５の電流が所定値以下になるようにモータ５を制御するようにしたので、洗濯物の量が多いときや含水率が高い洗濯物の比率が高いとき、あるいは水受け槽３内に溜まった水が多いときにモータ５にかかる負荷が重くなった場合でも、モータ５に流れる電流を制限できるので、モータ５の異常発熱を抑制することができ、安全性を向上することができる。

また、制御手段１６は、回転ドラム洗浄行程中に排水弁１１を閉状態とするようにしたので、回転ドラム洗浄行程中に洗濯物から脱水された水を溜めることができるので、特別の構成を必要とすることなく、水受け槽３内に水を溜めることができ、低コストで、衛生的な洗濯機とすることができる。

また、制御手段１６は、回転ドラム洗浄行程中に給水弁１２を動作させて水受け槽３内に給水するようにしたので、洗濯物の量が少ない場合で、洗濯物から脱水された水が少ない場合でも、確実に水受け槽３内に水を溜めることができるとともに、清浄な水で回転ドラム１の外周壁を洗浄することができ、回転ドラム１２の外周壁をさらに清浄な状態に維持することができる。

また、制御手段１６は、布量検知手段２７で検知した布量に基づいて、給水弁１２の動作時間を設定するようにしたので、洗濯物の量に影響を受けることなく、ほぼ同量の水を水受け槽３内に溜めることができ、低コストで、衛生的な洗濯機とすることができる。

また、制御手段１６は、回転ドラム１を略静止状態から第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に立ち上げて洗濯物を回転ドラム１内に張り付かせる布バランス行程と、略第２の所定回転数で布バランス状態を判定する布バランス判定行程を順次行った後に回転ドラム洗浄行程を行うようにしたので、布バランス行程で洗濯物を回転ドラム１の内壁に徐々に張り付かせることで布バランス状態を変えることができ、布バランスが良好な場合のみ第１の所定回転数に立ち上げて回転ドラム洗浄行程を行うことができ、洗濯物のアンバランスによる回転ドラム１や水受け槽３の異常振動をなくすことができ、製品の安全性を向上することができる。

また制御手段１６は、布バランス判定行程で布バランス状態が悪いと判定したときに、布バランス行程からやり直すようにしたので、回転ドラム１を一旦静止させることにより洗濯物を剥した後に、再度布バランス行程で洗濯物を回転ドラム１の内壁に徐々に張り付かせることで布バランス状態を変えることができ、布バランスが良好な場合のみ第１の所定回転数に立ち上げて回転ドラム洗浄行程を行うことができ、洗濯物のアンバランスによる回転ドラム１や水受け槽３の異常振動をなくすことができ、製品の安全性を向上することができる。

なお、本実施の形態では、洗い行程、すすぎ行程につづく脱水行程において回転ドラム洗浄行程を行うようにしているが、洗い行程とすすぎ行程との間のいわゆる中間脱水行程またはすすぎ行程の中で行う中間脱水行程において回転ドラム洗浄行程を行うようにしてもよく、同様の作用、効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、回転ドラム１内の洗濯物を乾燥する乾燥機能を有していないが、水受け槽３内に温風を送風して乾燥させる機能を有するようにしてもよく、同様の作用、効果を得ることができる。

本発明にかかる洗濯機は、回転ドラムを高速で回転させることにより発生する強い水流で回転ドラムの外周壁に付着した洗剤かすなどの異物や汚れを洗い流すことができ、外周壁を清浄な状態に維持することができるので、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内で、洗い、すすぎ、脱水する洗濯機として有用である。

本発明の一実施の形態の洗濯機の一部ブロック化した回路図同洗濯機の縦断面図同洗濯機の要部断面図同洗濯機の入力設定手段および表示手段の拡大正面図同洗濯機の要部動作フローチャート同洗濯機の回転ドラム回転数とモータ電流の変化を示すタイムチャート同洗濯機のドラム回転数制御とモータ電流制御のサブルーチンのフローチャート同洗濯機の水受け槽に給水する状態を示す要部断面図

符号の説明

１回転ドラム
３水受け槽
４回転軸（回転中心軸）
５モータ
９洗濯機本体
１６制御手段
２３インバータ
２３ａ〜２３ｆスイッチング素子

Claims

略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水受け槽内に水を溜めた状態で、前記回転ドラム内に洗濯物が張り付く回転数以上で脱水定常回転数以下の第１の所定回転数になるよう前記回転ドラムの回転数を制御する回転ドラム洗浄行程を行うようにした洗濯機。
制御手段は、洗い、すすぎ、脱水の各行程を制御し、脱水行程において回転ドラム洗浄行程を行うようにした請求項１記載の洗濯機。
モータの電流を検知する電流検知手段を備え、制御手段は、前記電流検知手段からの信号を入力して前記モータの電流が所定値以下になるように前記モータを制御するようにした請求項１または２記載の洗濯機。
水受け槽内の水を機外に排水する排水手段を備え、制御手段は、回転ドラム洗浄行程中に前記排水手段を閉状態とするようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
水受け槽内に給水する給水手段を備え、制御手段は、回転ドラム洗浄行程中に前記給水手段を動作させて水受け槽内に給水するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段を備え、制御手段は、前記布量検知手段で検知した布量に基づいて、給水手段の動作時間を設定するようにした請求項５記載の洗濯機。
制御手段は、回転ドラムを略静止状態から第１の所定回転数より低い第２の所定回転数に立ち上げて洗濯物を回転ドラム内に張り付かせる布バランス行程と、略第２の所定回転数で布バランス状態を判定する布バランス判定行程を順次行った後に回転ドラム洗浄行程を行うようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
制御手段は、布バランス判定行程で布バランス状態が悪いと判定したときに、布バランス行程からやり直すようにした請求項７記載の洗濯機。