JP2007075321A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転検知手段の1出力毎のバラツキをモータ1回転当たりの移動平均回転速度で補正して布のバランス状態の判定をより正確にすることにより、騒音および振動の抑えた脱水ができ製品の安全性の向上を目的とする。
【解決手段】水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム1と、回転ドラム1を駆動するモータ5と、モータ5のシャフトに取り付けた1回転で複数個の信号を取り出せる回転速度検知手段29と、モータ5の駆動を制御する制御手段21とを備え、制御手段21は、所定回転速度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、所定回転速度に制御する導通角を検知し、この導通角で駆動したときの回転速度変動幅を回転検知手段29でモータ5の1回転当たりの移動平均回転速度で補正し布アンバランスを判定するものである。
【選択図】図1
【解決手段】水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム1と、回転ドラム1を駆動するモータ5と、モータ5のシャフトに取り付けた1回転で複数個の信号を取り出せる回転速度検知手段29と、モータ5の駆動を制御する制御手段21とを備え、制御手段21は、所定回転速度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、所定回転速度に制御する導通角を検知し、この導通角で駆動したときの回転速度変動幅を回転検知手段29でモータ5の1回転当たりの移動平均回転速度で補正し布アンバランスを判定するものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムを駆動することにより、洗濯、すすぎ、脱水を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な回転軸を中心に回転可能な回転ドラムと、この回転ドラムを内包する水受け槽を有し、回転ドラム内に洗濯物を投入し、洗剤を投入して運転を開始すると、水受け槽内に所定水位まで給水した後、回転ドラムを駆動する。回転ドラムの回転により回転ドラム内に収容された洗濯物は、回転ドラムの内周面に設けた攪拌突起に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下するので、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられて洗濯がなされる。
この洗濯行程の後、洗濯水を排水し、新たに給水してすすぎ行程を実行し、すすぎ行程が終了すると回転ドラムを高速回転させる脱水行程を実行する。これらの各行程は所定の制御手順に基づいて実行される。
上記構成は、回転軸を中心に回転可能な回転ドラムを有する洗濯機の一般的な構成であって、上記構成に加えて脱水行程での振動や騒音の発生を抑制するために、布のバランス状態を判定し、アンバランスと判定した場合、ドラム内の洗濯物のアンバランス状態を修正する洗濯機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−201985号公報
しかしながら、このような従来の構成では、回転精度を上げるためにモータ1回転当たりの出力の数を上げるとなると回転検知手段の出力ばらつきが発生する。そのため布アンバラ判定のバラツキが大きくなるために、振動や騒音を抑えるには布アンバランス判定値を小さくする必要があり、そのためアンバランスの修正を繰り返し、洗濯時間が長くなったり、異常報知となり脱水が終了しないという問題を有していた。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、回転検知手段の1出力毎のバラツキを補正しながらモータ1回転当たりの移動平均回転速度を求めて布のバランス状態の判定を行うことにより、布バランス状態の判定をより正確に行うことができ、脱水行程において騒音および振動の抑え、製品の安全性を向上させ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、水平方向または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、前記モータのシャフトに取り付けた1回転で複数個の信号を取り出せる回転検知手段と、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、所定回転速度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所定回転速度に制御する導通角検知しその同通角で駆動したときの回転速度変動幅を回転検知手段でモータ1回転当たりの移動平均回転速度で補正するようにした洗濯機である。
これにより、回転検知手段の1出力毎のバラツキを補正しながらモータ1回転当たりの移動平均回転速度を求めて布のバランス状態の判定を行うことにより、布バランス状態の判定をより正確に行うことができ、脱水行程において騒音および振動の抑え、製品の安全性を向上させる。
本発明の洗濯機は、回転検知手段の1出力毎のバラツキを補正しながらモータ1回転当たりの移動平均回転速度を求めて布のバランス状態の判定を行うことにより、布バランス状態の判定をより正確に行うことができ、脱水行程において騒音および振動の抑え、製品の安全性を向上させることができる。
本発明は、水平方向または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、前記モータのシャフトに取り付けた1回転で複数個の信号を取り出せる回転検知手段と、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、所定回転速度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、所定回転速度に制御する導通角を検知しこの導通角で駆動したときの回転速度変動幅を回転検知手段でモータ1回転当たりの移動平均回転速度で補正するようにした洗濯機である。
この構成により、回転検知手段の1出力毎のバラツキを補正しながらモータ1回転当たりの移動平均回転速度を求めて布のバランス状態の判定を行うことにより、布バランス状態の判定をより正確に行うことができ、脱水行程において騒音および振動の抑え、製品の安全性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、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。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の要部構成を示す回路図、図2は同洗濯機の縦断面図、図3は同洗濯機の回転検知手段の断面図である。
図1は本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の要部構成を示す回路図、図2は同洗濯機の縦断面図、図3は同洗濯機の回転検知手段の断面図である。
図1および図2に示すように、モータ15は、回転ドラム1を第1の回転速度N1(例えば、40r/min)で回転させて、洗濯またはすすぎを行い、回転ドラム1を第2の回転速度N2(例えば、900r/min)で回転させて脱水するものであり、極数が16極と2極のコイルを内蔵した構成をしている。モータ15は、インダクションモータで構成し、ベルト16を介して従属プーリー17に接続している。
従動プーリー17および駆動プーリー18は、回転ドラム1の回転中心に一端を固定した略傾斜方向に設けた回転軸4の他端に固定している。
制御手段21は、マイクロコンピュータで構成し、双方向性サイリスタなどで構成したパワースイッチング手段22を介して、ヒータ13、モータ15、給水弁23、排水ギャードモータ24などを制御し、洗濯、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する。給水弁23は水受け槽3内に給水し、ヒータ13は水受け槽3内の洗濯水を加熱し、排水ギャードモータ24は水受け槽3内の洗濯水を排水するものである。
入力設定手段25は、使用者が必要な設定コース、動作のスタートなどを入力するもので、制御手段21に入力している。
ここで、制御手段21は、ドラム1を第1の回転速度N1(例えば、40r/min)で正転・反転を繰り返して布をほぐしてから第1の回転速度N1から第3の回転速度N3(例えば、85r/min)に立ち上げ、洗濯物を回転ドラム1内に張り付かせる布ほぐし行程と、第3の回転速度N3で電圧を一定にして回転ドラム1の回転ドラムの回転むらから布のバランス状態を判定する布バランス行程を設け、布のバランスの良い状態で脱水を行うようにしている。
また、制御手段21は、布バランス判定行程で布のバランス状態が悪いと判定したときに、布ほぐし行程からやり直すようにし、アンバランスが少なくなるまで繰り返す構成にしている。
表示手段26は、入力設定手段25により入力された設定内容、動作状態などを表示する。水位検知手段27は、水受け槽3内の水位を検知し、水温検知手段28は、水受け槽3内の水温を検知して、それぞれ制御手段21に入力している。
記憶手段30は、一連の制御に必要なデータなどを記憶している。なお、31は商用電源、32は電源スイッチである。
図3で示すように、回転速度検知手段29はホール素子33とモータ15の回転軸4に取り付けた複数個の極性を交互に持つ磁石19からなり、モータ15に取り付け、モータ15の回転速度を検知することでドラム1の回転速度を検知し、制御手段21に入力している。
上記構成において本発明の実施の形態1における動作を図4と図5で説明する。図4は本発明の実施の形態1における動作フローチャート、図5は本発明の実施の形態1におけるドラム1の回転速度の要部タイムチャートである。
ステップ40で動作を開始し、まず布ほぐし行程を行う。ステップ41で制御手段21のタイマーをスタートさせる。ステップ42から44で所定時間(例えば、8秒オン、3秒オフ)でモータ15をオン、オフし、ステップ45で時間t1が経過したかどうか判定し、経過すると、ステップ45以降の布バランス行程に移る。このとき、ドラム1の回転方向は布ほぐし行程でのドラム1の回転方向と逆方向とする。
ステップ46で、ドラム1の回転速度を第1の上昇速度(例えば、1秒間に3r/min上昇)で上昇させる。徐々に回転速度が上がっていくと、ドラム1内の洗濯物がドラム1の内壁に張り付く。
ステップ47で、時間t2経過後、アンバランス判定行程に移行する。ステップ48で、モータ15をオンし、ドラム1の回転速度を第3の回転速度N3に設定して、回転速度検知手段29によりモータ15の回転速度を検知しながらモータ15を制御し、回転ドラム1の回転速度を第3の回転速度N3になるように制御する。回転ドラム1の回転速度を第3の回転速度N3になるよう制御したときのパワースイッチング手段22の導通角を検知し、その検知した導通角の平均値を求め、求めた平均導通角に固定して第1のモータ15を駆動する。
ステップ49で、モータ1回転当たりの回転速度の平均n1を求める。モータ1回転当たり、回転速度検知手段29はパルス幅を3回検知して回転信号(T1〜T3)を出力するので、その出力よりそれぞれの回転速度r1〜r3を数1より算出する。次に、r1〜r3の平均n1を数2より求める。
ステップ50〜52では、ステップ49と同様の方法でr2〜r4の平均n2、r3〜r5の平均n3、・・・r10〜r12の平均n10を求める。このように、回転速度検知手段29の検知結果r1〜r12において、連続する3つの検知結果毎の平均を1づつずらして求めることを移動平均と呼ぶ。
ここで、連続して得られる3つの回転速度について平均(n1〜n10)をとるようにしているのは、回転速度検知手段29における磁石19の着磁のばらつきにより生じる、検知結果の誤差を小さくするためである。
図6(a)は、回転速度検知手段29の出力波形と回転速度の関係図であり、(b)は回転速度検知手段29の磁石19を示す図である。磁石19の着磁がばらついていない場合、T1〜T3はそれぞれ等しい値になるが、図6(b)に示すように着磁がばらついている場合、T1〜T3は異なった値になる。そのためr1〜r3もそれぞれ異なる値となり、回転ドラム1の布のバランス状態が悪いと判定されてしまう。そこで、布のバランス状態の判定に、磁石19の着磁のばらつきが影響しないよう、磁石19の1回転当たりに得られる3つの回転速度(r1〜r3)について平均するようにしている。
また、r1〜r3、r2〜r4というように連続する3つの回転速度において1ずらして平均を取るようにしているのは、得られた回転速度検知手段29の検知結果から多くの平均値を求め、より精度の高い平均値を求めるためである。
ステップ53で、数3よりn1〜n10の平均である平均回転速度avgを求める。
ステップ54で、数4よりn1〜n10のそれぞれと平均回転速度avgとの差を合計し、求めた値を回転速度変動幅hとする。
ステップ55で、脱水行程を行っても振動、騒音が大きくならないかを判定するための所定値と、回転速度変動幅hとを比較し、回転速度変動幅hが所定値以下のときは、脱水行程に入っても振動、騒音が大きくならないと判断して、ステップ56でモータ極数切替行程に移行してモータ15の局数を16極から2極に切り替え、ステップ57で徐々に第2回転速度N2に上昇させ、ステップ58で第2の回転速度N2として脱水行程に移行する。
また、回転速度変動幅hが所定値以上のときは、脱水行程に入ると振動、騒音が大きくなると判断して、ステップ60でタイマーをリセットし、ステップ41に戻る。
このように本発明の実施の形態1によれば、回転速度検知手段29により回転速度を求め、回転ドラム1の1回転で得られる移動平均から回転速度変動幅hを求め、その回転速度変動幅と所定値を比較することにより回転ドラム1内の布のバランス状態を判定するので、回転速度検知手段29の磁石19の着磁のバラツキによる誤差を低減するとともに、少ない検知結果を用いて、回転ドラム1内の洗濯物の状態をより精度よく判定することができる。
なお、モータ15は、インダクションモータで構成しているが、整流子モータやインバータモータなどであってもよい。
本発明にかかる洗濯機は、回転検知手段の固体ばらつきで出る布アンバランスの検知誤差を解消できスムーズな脱水を立ち上げることができ、異常振動を抑え、安全に動作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、洗濯、すすぎ、脱水する洗濯機として有用である。
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
21 制御手段
29 回転速度検知手段
3 水受け槽
4 回転軸(回転中心軸)
5 モータ
9 洗濯機本体
21 制御手段
29 回転速度検知手段
Claims (1)
- 水平方向または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、前記モータのシャフトに取り付けた1回転で複数個の信号を取り出せる回転検知手段と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、所定回転速度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、所定回転速度に制御する導通角を検知し、この導通角で駆動したときの回転速度変動幅を回転検知手段でモータ1回転当たりの移動平均回転速度で補正した布アンバランスを判定する洗濯機。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|---|---|
JP2005266541A Withdrawn JP2007075321A (ja) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | 洗濯機 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009050349A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Panasonic Corp | 洗濯機 |
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- 2005-09-14 JP JP2005266541A patent/JP2007075321A/ja not_active Withdrawn
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2006
- 2006-09-13 CN CN 200610151830 patent/CN1932125A/zh active Pending
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CN1932125A (zh) | 2007-03-21 |
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Legal Events
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