JP2009050349A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯物の偏りを精度よく検知して水槽の異常振動や異常騒音の発生を防止する。
【解決手段】回転ドラム１と、前記回転ドラムを回転自在に内包し弾性支持された水槽２と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータ３と、前記水槽の振動を検知する加速度検知手段１０と、前記駆動モータ３を制御し洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段９とを備え、前記制御手段９は、脱水行程において洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数でアンバランスを検知するとき、前記加速度検知手段１０により前記水槽の振動が所定の閾値以上であることを検知すると、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で前記回転ドラム１を逆転させるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗い、すすぎ、脱水を逐次実行する洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、洗濯時には、衣類がドラム内部に動くことができる速度でドラムを低速回転させ、脱水時には、衣類がドラムの内壁に張り付く速度でドラムを高速回転させていた。このような制御では、高速回転時に衣類がドラム内で偏心していると、異常振動を起こす問題があり、この問題を解消するために、洗濯時の低速回転と脱水時の高速回転の間の回転速度でドラムを脱水予備回転させ、ドラムの回転速度を検出する回転速度検出手段から出力される検出値の変化量が予め設定された値以下の場合に、ドラムを高速回転に移行するドラム式洗濯機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−８６１９７号公報

しかしながら、上記のような従来の構成では、脱水予備回転時に衣類がドラムの内壁に張り付かせたり剥がしたりしながら転動しており、衣類がドラムの内壁にほとんど張り付くような状態になっておらず、この回転数において約１回転でアンバランスの変化を検知しているため、高速回転への立ち上げの時点では約１回転の遅れとなり、その間に衣類の転動が起こり、必ずしも良い状態でドラムが高速回転に移行するとは限らない。

このように、従来の構成ではドラム内の衣類が絶えず転動する回転数でドラムの振動を検出しているため、低振動を検出してもそのままの状態でドラムを高速回転に移行させることができるか否かは不明であった。すなわち、ドラムの高速回転への立ち上げ可否の判定タイミングと高速回転への立ち上げのタイミングとの間に遅れが生じ、この遅れにより衣類の状態が変化するため、ドラムの意図した振動レベルで高速回転に移行させることができないという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ドラムを意図した振動レベルで高速回転に立ち上げることができるようにすることを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、脱水行程において洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数でアンバランスを検知するとき、加速度検知手段により水槽の振動が所定の閾値以上であることを検知すると、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で前記回転ドラムを逆転させるようにしたものである。

これによって、検知する回転数において衣類の状態が前記回転ドラム内で、ある程度安定しており、前記水槽の振動が所定の閾値以下であるときに高速回転まで上昇することができる。

本発明の洗濯機は、時間短縮と脱水立ち上げ時の振動を抑制することができる。

第１の発明は、洗濯物を収容し水平方向または前上がりに傾斜した回転軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し本体内に弾性支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記水槽の振動を検知する加速度検知手段と、前記駆動モータを制御し洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水行程において洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数でアンバランスを検知するとき、前記加速度検知手段により前記水槽の振動が所定の閾値以上であることを検知すると、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で前記回転ドラムを逆転させるようにしたことにより、安定したアンバランス検知ができ、且つ前記水槽の振動がある所定の閾値以上になった場合、衣類をほぐす動作を入れることによって、全工程の時間短縮と洗濯槽と前記水槽の異常振動を抑制して脱水を立ち上げることができる。したがって、脱水工程において洗濯物の偏りであるアンバランスを確実に解除することができ、且つアンバランスによって生じる振動、騒音を低減することができるため、低振動、低騒音の高速脱水を実現することができ、洗濯物の偏りが原因の振動や騒音を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、回転ドラムを正転させるときに、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で所定時間回転させた後、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数に上昇させるようにしたことにより、最初に衣類が回転ドラムに張り付くことなく、ほぐし動作を入れることで均一に回転ドラムに洗濯物を貼りつかせることができ、全工程の時間短縮と洗濯機と水槽の異常振動を抑えて安定した脱水を立ち上げることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、加速度検知手段により水槽の振動が所定の閾値以下であることを検知するまで正転と逆転動作を繰り返すようにしたことにより、衣類をほぐしながらアンバランスの少ない状態を検知して全工程の時間短縮と安定した脱水を立ち上げることができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の制御手段は、回転ドラムの正転時に洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数であるときに、加速度検知手段により水槽の振動が所定の閾値以下であることを検知すると高速回転に立ち上げるようにしたことにより、確実に衣類が回転ドラムに張り付いている状態を検知することができ、且つ高速回転時の水槽の異常振動を抑えることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の制御手段は、回転ドラムの正転時に洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数になるまでの立ち上げ速度をａ１とし、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数から洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数になるまでの立ち上げ速度ａ２としたとき、ａ２＞ａ１に設定したことにより、衣類が回転ドラムに張り付かない回転数でほぐし作用が働き、前記回転数から短時間で洗濯物をバランスよく安定して水槽に張り付かせることができ、全工程の時間短縮と水槽の異常振動を抑えて高速脱水を立ち上げることができる。

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。なお、本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、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の振動制御装置のブロック図である。図１において、１は洗濯物を収容し回転させる洗濯槽としての回転ドラム、３は回転ドラム１を速度制御しながら回転させる駆動モータで、ブラシレスモータにより構成されている。２は内部に回転ドラム１を設けて洗濯物と水が入る水槽、５は洗濯物投入口、６は水槽２と洗濯物投入口５を有する筐体、７は水槽２と洗濯物投入口５のある筐体６との隙間をなくして接続するためのシールパッキン、８は駆動モータ３の回転時に発生する振動を低減して筐体６や床への振動伝達を小さくするためのばね要素とダンパ要素で構成されるダンパ機構、４は水槽２の振動状態を検出する加速度センサで、３軸加速度センサにより構成している。９は駆動モータ３の制御手段で、１０は加速度センサ４からの振動を検知する加速度検知手段である。

図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯工程後から脱水までの回転数指令シーケンス、図３は、本発明の第１の実施の形態における制御フローチャートである。図２および図３を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。

まず、洗濯工程ステップ１にて、洗濯を終了した後ステップ２にて、駆動モータ３により回転ドラム１を布がほぐれることができる回転数、ここでは５０ｒ／ｍｉｎまで２ｓで上昇させ、７ｓ間５０ｒ／ｍｉｎを維持した後、ステップ３にて、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数、ここでは１４０ｒ／ｍｉｎまで５ｓで上昇させ、ステップ４にて、加速度検知手段１０により１４０ｒ／ｍｉｎでの検知時間を７ｓとし、この時の加速度センサ４の３軸全部の加速度が予め設定した閾値以上になった場合、駆動モータ３に急ブレーキをかけ、１４０ｒ／ｍｉｎから０ｒ／ｍｉｎまで２ｓで減速し、そのあとステップ７にて、２ｓで洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数、ここでは５０ｒ／ｍｉｎまで回転ドラム１を反転させ、ほぐし動作を行う。

ステップ４にて、加速度検知手段１０により１４０ｒ／ｍｉｎでの検知時間を７ｓとし、この時の加速度センサ４の３軸全部の加速度が閾値以下になった場合、ステップ５にて、回転数を上昇させた後、ステップ６にて、脱水を終了する。

なお、ここで、布がほぐれることができる回転数を５０ｒ／ｍｉｎとしたが、３０ｒ／ｍｉｎから５０ｒ／ｍｉｎまでの回転数であれば、同様の実験結果が得られる。また、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数を１４０ｒ／ｍｉｎとしたが、１００ｒ／ｍｉｎから１４０ｒ／ｍｉｎまでの回転数であれば、同様の実験結果が得られる。また、加速度検知手段１０により、１４０ｒ／ｍｉｎの時の加速度センサ４の出力を３軸としたが、遠心力が重力より大きい回転数のおいては、３軸のうちどれか２軸の出力を見れば、同様の実験が得られる。

（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。まず、洗濯工程終了後に洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数５０ｒ／ｍｉｎまで２ｓで上昇させ、７ｓ間維持させる。その後、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数１４０ｒ／ｍｉｎまで５ｓで上昇させ、加速度検知手段１０により、検知時間７ｓで３軸の出力を検知し、３軸共閾値以下になった場合、そのまま回転数を上昇させ、脱水を終了する。

加速度センサ４の３軸の出力が閾値以上になった場合、駆動モータ３に急ブレーキをかけ、１４０ｒ／ｍｉｎから０ｒ／ｍｉｎまで２ｓで減速し、その後、２ｓで洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数、ここでは、５０ｒ／ｍｉｎまで回転ドラム１を反転させ、７ｓ間ほぐし動作を行ったあと、２ｓで洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数、ここでは５０ｒ／ｍｉｎまで回転ドラム１を正転上昇させた後、７ｓ間維持させる。その後、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数、ここでは１４０ｒ／ｍｉｎまで５ｓで上昇させる。

この動作により、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で反転させたとき、ある程度洗濯物をほぐした後、そのままの状態を維持させながら２ｓで正転上昇することにより、洗濯物がアンバランスの状態になりにくく、かつ、短時間でほぐし行程を終えることができ、脱水行程での全体の時間を短縮することができる。

なお、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数を５０ｒ／ｍｉｎとしたが、３０ｒ／ｍｉｎから５０ｒ／ｍｉｎの回転数であれば、同様な実験結果が得られる。また、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数を１４０ｒ／ｍｉｎとしたが、１００ｒ／ｍｉｎから１４０ｒ／ｍｉｎの回転数でれば、同様な実験結果が得られる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における制御フローチャートである。図２および図４を参照しながら説明する。まず、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数、ここでは１４０ｒ／ｍｉｎの時に、加速度検知手段１０により、検知された３軸の出力が閾値以上の場合、駆動モータ３に急ブレーキをかけ、１４０ｒ／ｍｉｎから０ｒ／ｍｉｎまで２ｓで減速し、その後、２ｓで洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数、ここでは、５０ｒ／ｍｉｎまで回転ドラム１を反転させ、７ｓ間ほぐし動作を行う。そのあと、２ｓで洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数、ここでは５０ｒ／ｍｉｎまで回転ドラム１を正転上昇させた後、７ｓ間維持させる。その後、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数、ここでは１４０ｒ／ｍｉｎまで５ｓで上昇させる。そのあと、再び１４０ｒ／ｍｉｎで加速度は判定し、加速度センサ４の３軸の出力が閾値以下になるまで反転と正転を繰り返し行う。

なお、ここで加速度検知手段１０により、加速度センサ４の３軸の出力が閾値以上になった場合、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数まで反転した後、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数まで正転する時間ａ１が、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数から洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数まで上昇する時間ａ２よりも必ず短くする必要がある。ここでは、２ｓで５０ｒ／ｍｉｎまで正転としたが、１ｓでも同様の実験結果が得られる。また、５ｓで５０ｒ／ｍｉｎから１４０ｒ／ｍｉｎまで上昇したが、５ｓから７ｓの間であれば同様の実験結果が得られる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、衣類を短時間ほぐすことができ、かつ脱水立ち上げ時の振動を抑えることができるので、洗濯機および乾燥機能を備えた洗濯乾燥機として有用である。

本発明の実施の形態１における洗濯機の制御装置のブロック図 同洗濯機の洗濯工程後から脱水までの回転数を示すグラフ 同洗濯機の制御装置の動作シーケンスのフローチャート 本発明の実施の形態３における制御装置の動作シーケンスのフローチャート

符号の説明

１ 回転ドラム
２ 水槽
３ 駆動モータ
４ 加速度センサ
９ 制御手段
１０ 加速度検知手段

Claims (5)

1. 洗濯物を収容し水平方向または前上がりに傾斜した回転軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し本体内に弾性支持された水槽と、前記回転ドラムを回転駆動する駆動モータと、前記水槽の振動を検知する加速度検知手段と、前記駆動モータを制御し洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、脱水行程において洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数でアンバランスを検知するとき、前記加速度検知手段により前記水槽の振動が所定の閾値以上であることを検知すると、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で前記回転ドラムを逆転させるようにした洗濯機。
2. 制御手段は、回転ドラムを正転させるときに、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数で所定時間回転させた後、洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数に上昇させるようにした請求項１記載の洗濯機。
3. 制御手段は、加速度検知手段により水槽の振動が所定の閾値以下であることを検知するまで正転と逆転動作を繰り返すようにした請求項１または２記載の洗濯機。
4. 制御手段は、回転ドラムの正転時に洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数であるときに、加速度検知手段により水槽の振動が所定の閾値以下であることを検知すると高速回転に立ち上げ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。
5. 制御手段は、回転ドラムの正転時に洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数になるまでの立ち上げ速度をａ１とし、洗濯物の重力と遠心力が略等しい回転数から洗濯物の遠心力が重力より大きい回転数になるまでの立ち上げ速度ａ２としたとき、ａ２＞ａ１に設定した請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。