JP2011120754A

JP2011120754A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2011120754A
Application number: JP2009281276A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Gamo; 健蒲生; Hiromi Hirota; 弘美広田; Akihiro Hosokawa; 明宏細川; Masahiro Kawai; 雅弘河合
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-23

Abstract

【課題】ドラム用モータおよびポンプ用モータが必要とする電流を供給するとともに、ブレーカの遮断を防止する。
【解決手段】ドラム用モータ１１およびポンプ用モータ８の各々の電流を検知する電流検知手段１７ａ、１７ｂを備え、電流検知手段１７ａ、１７ｂにより検知した各々の電流値の合計が所定値より大きい場合、ドラム用モータ１１およびポンプ用モータ８のうち、いずれか一方への通電を交互に停止するとともに、ポンプ用モータ８は、洗濯工程を開始してから所定時間ｔ３迄の駆動時間Ｔ１を、所定時間ｔ３以降の駆動時間Ｔ２より長くなるように設定したものである。
【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、撹拌翼の回転により発生する水流を利用して洗濯をおこなうものが一般的であるが、洗浄性能の向上と洗濯水の使用量の低減を目的として、撹拌翼の代わりにドラムを回転させ、さらに、ポンプにより洗浄液をドラム内の洗濯物に直接散布するようにした洗濯機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この洗濯機は、洗浄液を直接洗濯物に散布し、その浸透力により洗浄力を高めるものであるが、同時に洗濯物全体に洗浄液を均等に散布する目的から、ドラムを急速に反転させ、洗濯物を拡散させるようにしている。

特開平１０−２３５０６９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ドラムを回転させるドラム用モータと、ドラム内の洗濯物に洗浄液を噴射するポンプを回転させるポンプ用モータとを併用するため、撹拌翼用モータのみを使用した一般的な洗濯機とは異なる下記のような特有の問題がある。

その１つは、洗濯機の消費電力、すなわち、モータの電流値の問題であり、撹拌翼のみを使用した洗濯機では、その電流値を所定値以下に制御するのに特別な手段を必要としないが、ポンプ用モータを備えた洗濯機の場合、例えば、ドラム用モータの必要駆動トルクに着目すると、一般的に撹拌翼よりドラムの重量が重いため、ドラム用モータは撹拌翼用モータより非常に大きな駆動トルクを必要としており、特に、その始動時や反転時にはこの駆動トルクを発生させるため多大な電流を必要とするなどの理由から、ドラム用モータおよびポンプ用モータのそれぞれに流れる電流値の合計が大きくなり、ブレーカの容量をオーバーしてブレーカを遮断することである。

次に、利点として撹拌方式より少ない使用水量で洗濯できるという点があげられるが、過度にその水量を少なくすると、洗浄液を噴射するポンプに空気が混入し洗浄液の噴射がスムースに行われず洗浄効果が低下するばかりでなく、空気の噴射により噴射口から異常音が発生する不具合が生じる。

次に、本方式には回転制御を要するモータが最低２個あり、これらのモータへの印加電圧を制御する電源装置がそれぞれ必要であり、従来の撹拌方式の洗濯機よりもコストアップとなる。最後に、本方式の目的である洗浄力向上のため、ドラムの急速反転により洗濯物を拡散させているが、緩慢な反転動作を繰り返すとドラム内の洗濯物は互いに絡み合った団子状態となり本来の拡散がより困難となるので、急速反転動作はその反転モード初期から実施しなければならない。

これを実現させるためには、ドラム内の洗濯物重量を認識し、その重量に応じたトルクを発生すべく、ドラム用モータに電圧を印加する必要がある。本発明は、ドラム用モータおよびポンプ用モータが必要とする電流を供給するとともに、ブレーカの遮断という不具合を防止することができる洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、ドラムを回転させるドラム用モータと、前記ドラム用モータを制御する主制御装置と、前記ドラム内の洗濯物に洗濯水を噴射するポンプ用モータと、前記ポンプ用モータを制御するポンプ制御装置と、前記主制御装置と前記ポンプ制御装置を切り替える切替手段と、前記ドラム用モータおよびポンプ用モータの各々の電流を検知する電流検知手段とを備え、前記電流検知手段により検知した電流値の合計が所定値より大きい場合、いずれか一方のモータへの通電を交互に停止するとともに、ポンプ用モータは、洗濯工程を開始してから所定時間迄の駆動時間を、所定時間以降の駆動時間より長くなるように設定したものである。

これによって、電流値の合計が所定の電流値より小さくなるように制御してブレーカの遮断を防止することができるとともに、洗濯の開始時に洗濯水の水面上にある洗濯物へ洗濯水を迅速に浸透させることができ、洗浄力を高めることができる。

本発明の洗濯機は、電流値の合計が所定の電流値より小さくなるように制御してブレーカの遮断を防止することができるとともに、洗濯の開始時に洗濯物へ洗濯水を迅速に浸透させて、洗浄力を高めることができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の構成図同洗濯機の動作を示すフローチャート同洗濯機の他の例の動作を示すフローチャート同洗濯機の動作を示すタイムチャート同洗濯機の他の例の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態２における洗濯機の動作を示すタイムチャート

第１の発明は、洗濯物を収容する回転自在なドラムと、前記ドラムを収容し筐体内に弾性支持された受筒と、前記ドラムを回転させるドラム用モータと、前記ドラム用モータを制御する主制御装置と、前記ドラム内の洗濯物に洗濯水を噴射するポンプ用モータと、前記ポンプ用モータを制御するポンプ制御装置と、前記主制御装置と前記ポンプ制御装置を切り替える切替手段と、前記ドラム用モータおよびポンプ用モータの各々の電流を検知する電流検知手段とを備え、前記電流検知手段により検知した電流値の合計が所定値より大きい場合、いずれか一方のモータへの通電を交互に停止するとともに、ポンプ用モータは、洗濯工程を開始してから所定時間迄の駆動時間を、所定時間以降の駆動時間より長くなるように設定したことにより、ドラム用モータとポンプ用モータが同時に駆動することなく、電流値を低くすることができ、ブレーカの遮断を防止することができる。また、ドラム用モータに急速反転動作に必要な電流を供給して洗濯物を効果的に拡散させることができるとともに、洗濯の開始時に洗濯物へ洗濯水を迅速に浸透させて、洗浄力を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のドラム用モータが洗濯、すすぎ工程の停止時にポンプ用モータへ通電するようにしたことにより、ドラムの停止により拡散された状態でドラム内に広がっている洗濯物に洗濯水を均等に浸透させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のポンプ用モータの電流値が所定の電流値より小さいとき、自動給水弁を開いてドラム内に洗濯水を供給し、所定の電流値より大きいとき自動給水弁を閉じるようにしたことにより、ドラム内には常にポンプに空気の混入が発生しな
い最少の使用水量を保つように制御することができるとともに、エア噛みを防ぎ、電力の無駄な消費を防ぐことができる。

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構成図である。図１において、１は筐体、２は内部に回転自在なドラム３を装備した受筒で、筐体１内に前上がりに傾斜させている。４は筐体１内に受筒２を弾性的に吊り下げるばね手段、５は受筒２を下方から支持する防振ダンパー、６はドラム３の内周壁に所定の間隔で複数設けたバッフルで、ドラム３の回転により衣類等の洗濯物Ａを持ち上げて撹拌する。７は受筒２の振動を検出する振動検出部で、受筒２の上部前方寄りに設けている。

８は受筒２内に貯められた洗濯水をドラム３内へ供給するポンプ用モータで、一端を受筒２の底部に連結し、他端をドラム３内の前面側の下部に開放した水路９によって、ドラム３の衣類等に向けて洗濯水を循環供給する。１０は洗濯物Ａをドラム３に出し入れする投入取出口である。

１１はベルト１２を介してドラム３を正逆回転駆動するドラム用モータで、受筒２の下部後方寄りに設けている。１３は受筒２内に洗濯水を供給する自動給水弁、１４はドラム用モータ１１の駆動を制御する主制御装置、１５はポンプ用モータ８の駆動を制御するポンプ制御装置、１６はポンプ用モータ８とドラム用モータ１１の駆動を切り替える切替手段、１７ａ、１７ｂはポンプ用モータ８およびドラム用モータ１１に流れる電流を検知する電流検知手段である。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。図１に示すように、回転自在なドラム３を内包する受筒２が、ばね手段４と、防振ダンパー５によって筐体１内に弾性支持されている。受筒２の底部にはドラム用モータ１１が固定されており、ベルト１２を介してドラム３を所定の回転数で正逆回転駆動させる。筐体１の正面に設けられた投入取出口１０よりドラム３内に投入された洗濯物Ａは、ドラム３の回転とともにドラム３内に設けられたバッフル６で持ち上げられ、上部より底部に向かって落下する。

洗濯物Ａは、落下によってドラム３の底部に叩きつけられる際の運動エネルギーによって洗濯工程の際の洗浄効果が高められている。ドラム３の回転による洗濯物Ａ等の動きによって発生する受筒２の振動を振動検出部７によって検出し、主制御装置１４にフィードバックして洗濯時のドラム用モータ１１の回転数を決定している。また、脱水時の振動も振動検出部７により検出している。

振動検出部７は加速度センサで構成されており、例えば、半導体加速度センサ、圧電型加速度センサ等が用いられる。ポンプ用モータ８は受筒２の下方に設けてあり、水路９を通してドラム３内の洗濯水を循環させて、ドラム３の前面側から洗濯物Ａに噴射させている。また、噴射のタイミングおよびポンプモータ８の回転制御は、ポンプ制御装置１５で行っている。

ドラム用モータ１１およびポンプ用モータ８に流れる電流は、ポンプ制御装置１５に接続した電流検知手段１７ａと、主制御装置１４に接続した電流検知手段１７ｂにより検知しており、検知した電流値の和が所定値、例えば、ブレーカが作動しない上限値以下となるようにしている。ポンプ制御装置１５と主制御装置１４に接続された切替手段１６によ
り、ドラム用モータ１１およびポンプ用モータ８のいずれか一方、または両方の電流値を制御するようにしている。

次に、図２を用いてドラム用モータ１１とポンプ用モータ８の動作フローを説明する。図２に示すように、ステップ１００で洗濯工程がスタートした直後に、ステップ１０１で自動給水弁１３を開いて洗濯水を注入し、ステップ１０２でドラム３を回転させる。ここでは消泡工程などの諸動作を省略する。次に、ステップ１０３にてドラム用モータ１１を回転させる際に消費する電流１を電流検知手段１７ｂで検知し、検知した値をマイコンに記憶させる。

ステップ１０４にて洗濯物Ａの布量に応じて設定された洗濯するために必要な所定の水位（水量）まで給水されたか否かを水位検知手段（図示せず）により検知する。所定の水位に達していない場合は、設定された水位まで水を入れる上記の動作を繰り返す。

所定の水位まで給水されると、ステップ１０５にてポンプ用モータ８を駆動し、ドラム３内の洗濯物Ａに洗濯水を噴射し、ステップ１０６にてポンプ用モータ８が消費する電流２を電流検知手段１７ａで検知し、検知した値をマイコンに記憶する。

ステップ１０７にて、ドラム用モータ１１に流れる電流１とポンプ用モータ８に流れる電流２の合計が所定の値（閾値）より大きい場合、ステップ１０８にてポンプ用モータ８への印加電圧をいったん低下させる。このとき、ポンプ用モータ８への印加電圧を完全に停止するものではないので、ドラム用モータ１１とポンプ用モータ８は同時に駆動している。しかし、ポンプ用モータ８への印加電圧を低下することで全体の消費電力が下がり、容量オーバーすることなく洗濯を続けることができる。また、消費する電力が少なくなるので省エネにも繋がる。

図３は、ステップ１０５にてドラム用モータ１１を駆動させたあと、ステップ１０８にて強制的にポンプ用モータ８への印加電圧を低下させるようにしたものである。なお、ステップ１００〜ステップ１０２までは図２の動作と同様であり、図２の説明を援用する。これによって、ポンプ用モータ８とドラム用モータ１１を同時に駆動させた場合でも、所定の電流値を超えることがなく、ドラム用モータ１１に急速反転動作に必要な電流を供給して洗濯物Ａを効果的に拡散させることができる。なお、低下させる印加電圧は、ポンプモータ８が駆動できる範囲内である。

図４は、ドラム用モータ１１とポンプ用モータ８の動作を示すタイムチャートである。ドラム用モータ１１が正転と反転を交互に繰り返すことにより、衣類等の洗濯物Ａの洗浄力を向上させるとともに、洗濯物Ａの絡みを少なくしてアンバランスにならないようにしている。この正転と反転に対し、できるだけ電流容量を減らすために、ドラム用モータ１１の回転時に、切替手段１６によりドラム用モータ１１を選択し、ポンプ用モータ８への印加電圧の供給を停止する。

ドラム３が回転している間はドラム３内への洗濯水の噴射を停止し、ドラム３が停止しているときにポンプ用モータ８を駆動して洗濯水を噴射する。すなわち、ドラム用モータ１１とポンプ用モータ８に交互に電力を供給し、どちらか一方のみを駆動させることにより、ドラム用モータ１１とポンプ用モータ８が同時に駆動することなく、電流値を低くすることができ、電流容量オーバーを防止することができる。

特に、ドラム用モータ１１の正転と反転の起動時には、大きい駆動トルクを得るために多大な電流が流れるため、洗濯の開始時に投入された洗濯物Ａの量を布量検知手段（図示せず）により検知し、所定量より多い場合は、ドラム用モータ１１の起動時の電流値が布
量に応じて多くなるため、ポンプ用モータ８を停止させることが有効である。ドラム用モータ１１およびポンプ用モータ８を選択する切替手段１６を設けることによって、電源装置を１つにすることができ、構成を簡略にすることができる。

図５は、ポンプ用モータ８の動作を示すフローチャートである。ステップ１００〜１０５までの動作は図２の動作と同様であり、図２の説明を援用する。ステップ１０６にてポンプ用モータ８の電流２を電流検知手段１７ａにより検知し、検知した値をマイコンに記憶させる。ステップ１１０にて電流値が所定の値（閾値）より小さいときは、ステップ１１１にてドラム３内に自動給水弁１３を使用して水を供給する。電流値が所定の値（閾値）より大きい場合は、ステップ１１２にて水の供給を停止する。

詳しく説明すると、ポンプ用モータ８に流れる電流値が予め設定された所定の電流値より小さいとき、つまり、ポンプ用モータ８により循環する水量が過少である場合は、ポンプ用モータ８にかかる負荷が小さく、ポンプ用モータ８に流れる電流も小さい。このとき、予め設定した電流値より小さい場合、ポンプ用モータ８によって動作するポンプ（図示せず）内に空気が入っているとして、自動給水弁１３を開いてドラム３に水を供給し水量を増やし、これによって、ポンプへの空気の混入を解消する。

逆に、ポンプ用モータ８に流れる電流値が予め設定された所定の電流値より大きくなると、ポンプへの空気の混入が解消できたとして自動給水弁１３を閉じてドラム３に水を供給するのを止める。以上のようにして、ドラム内には常にポンプに空気の混入が発生しない最少の使用水量を保つように制御することができるとともに、エア噛みを防ぎ、電力の無駄な消費を防ぐことができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態の洗濯機の動作を示すタイムチャートである。本実施の形態の特徴は、ポンプ用モータ８の駆動時間を、洗濯工程を開始してから所定時間迄と、所定時間以降とで異なる時間に設定したことである。他の構成は、実施の形態１と同じであり、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

洗濯物Ａへの洗濯水の噴射は、洗濯工程の開始当初に多くすることが有効であり、ポンプ用モータ８の駆動時間、すなわち、ドラム用モータ１１のＯＦＦ時間は、洗濯工程を開始してから所定時間ｔ３迄の駆動時間Ｔ１と、所定時間ｔ３以降の駆動時間Ｔ２とで異なる時間に設定してあり、所定時間ｔ３迄の駆動時間Ｔ１を、所定時間ｔ３以降の駆動時間Ｔ２より長くなるように設定している。

これにより、洗濯の開始時に洗濯水の水面上にある洗濯物Ａへ洗濯水を迅速に浸透させることができ、洗濯物Ａの量が多い場合はより効果的である。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、電流値の合計が所定の電流値より小さくなるように制御してブレーカの遮断を防止することができるとともに、洗濯の開始時に洗濯物へ洗濯水を迅速に浸透させて、洗浄力を高めることができるので、洗濯機として有用である。

１筐体
２受筒
３ドラム
８ポンプ用モータ
１１ドラム用モータ
１４主制御装置
１５ポンプ制御装置
１６切替手段
１７ａ電流検知手段
１７ｂ電流検知手段

Claims

洗濯物を収容する回転自在なドラムと、前記ドラムを収容し筐体内に弾性支持された受筒と、前記ドラムを回転させるドラム用モータと、前記ドラム用モータを制御する主制御装置と、前記ドラム内の洗濯物に洗濯水を噴射するポンプ用モータと、前記ポンプ用モータを制御するポンプ制御装置と、前記主制御装置と前記ポンプ制御装置を切り替える切替手段と、前記ドラム用モータおよびポンプ用モータの各々の電流を検知する電流検知手段とを備え、前記電流検知手段により検知した電流値の合計が所定値より大きい場合、いずれか一方のモータへの通電を交互に停止するとともに、ポンプ用モータは、洗濯工程を開始してから所定時間迄の駆動時間を、所定時間以降の駆動時間より長くなるように設定した洗濯機。
ドラム用モータが洗濯、すすぎ工程の停止時にポンプ用モータへ通電するようにした請求項１記載の洗濯機。
ポンプ用モータの電流値が所定の電流値より小さいとき、自動給水弁を開いてドラム内に洗濯水を供給し、所定の電流値より大きいとき自動給水弁を閉じるようにした請求項１記載の洗濯機。