JP2012179228A

JP2012179228A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2012179228A
Application number: JP2011043950A
Authority: JP
Inventors: Shingo Akita; 真吾秋田; Norifumi Ogura; 範史小倉; Tatsuya Saito; 達也齋藤; Shogo Yamamura; 翔悟山村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-03-01
Also published as: JP5509124B2

Abstract

【課題】回転センサとして検出精度の低いものを用いてコストダウンを図りながらも、洗濯物のアンバランス状態の検知精度を維持することができる洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯運転の脱水の初期に、洗濯機モータに一方向に回転するように通電して回転槽が所定回転数になるまで加速運転させ、その後洗濯機モータを減速運転させて前記回転槽の回転の立下り時間により前記洗濯物のアンバランス状態を検出し、前記加速運転時には、前記洗濯機モータの印加電圧を位相制御して前記所定回転数への立上り時間を長くする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は洗濯機に関する。

洗濯機、例えば全自動洗濯機においては、外箱内に水受槽が弾性支持され、この水受槽内に洗濯物が投入される洗濯槽兼脱水槽の回転槽が配設され、洗濯運転の脱水時には、回転槽を高速度で回転させることにより洗濯物に浸透した水を振り切るようになっている。この場合、回転槽内で洗濯物の位置が偏ったアンバランス状態になっていると、異常振動が発生して回転槽の回転速度が上昇しないという不具合を生ずる。

このため、従来より、回転槽の回転速度（回転数）を検知する回転センサを設け、脱水の初期において、弾性支持された水受槽、回転槽などの被弾性支持構造体の共振回転数未満の所定回転数まで回転槽の回転を立上げ、その後、惰性回転させてその立下り時間に基づいて、或いは、回転槽が所定回転数に達するまでの間の回転速度の加速度に基づいて、アンバランス状態か否かを検出するようにしており、アンバランス状態を検知したときには、脱水を中止して、アンバランス修正工程を実行した後、再び脱水を行なう構成となっている。

回転槽を回転駆動する洗濯機モータは、洗濯運転の洗い、すすぎ時には回転槽内に配設された撹拌体をも回転駆動するものであり、洗浄力を高めるために起動トルクの大なる単相誘導モータが用いられる。このため、脱水の初期において洗濯機モータで回転槽を回転駆動すると、所定回転数まで立上る時間が短くなり、回転センサの検出精度が低いと、所定回転数を検出した時には検出遅れにより共振回転数に達してしまうことになる。従って、回転センサとして検出精度の高いものを用いざるを得ず、高価になる問題があった。

特開平８−６６５７６号公報

そこで、回転センサとして検出精度の低いものを用いてコストダウンを図りながらも、洗濯物のアンバランス状態の検知精度を維持することができる洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、洗濯物が投入される洗濯槽兼脱水槽の回転槽と、この回転槽を少なくとも洗濯運転の脱水時に一方向に回転駆動する単相誘導モータからなる洗濯機モータと、前記回転槽の回転速度を検出する回転センサと、前記洗濯機モータを含む負荷を制御して洗濯運転を実行させる制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記洗濯運転の脱水の初期には、前記洗濯機モータに一方向に回転するように通電して前記回転槽が所定回転数になるまで加速運転させ、その後、洗濯機モータを減速運転させて前記回転槽の回転の立下り時間により前記洗濯物のアンバランス状態を検出し、前記加速運転時には、前記洗濯機モータの印加電圧を位相制御するようにしたことを特徴とする。

第１の実施形態における回転速度特性図の部分拡大図全自動洗濯機の縦断面図電気的構成を示すブロック図回転速度特性図位相制御を説明するための波形図洗濯物重量と立下り時間のしきい値との関係を示す図洗濯物重量と加速度のしきい値との関係を示す図動作説明用のフローチャート第２の実施形態における電源電圧と位相制御の通電率との関係を示す図第３の実施形態における外気温度と位相制御の通電率との関係を示す図第４の実施形態における洗濯物重量と位相制御の通電率との関係を示す図第５の実施形態における回転速度特性図洗濯物重量と位相制御の通電率と加速度のしきい値との関係を示す図

以下、全自動洗濯機に適用した複数の実施形態について図面を参照して説明するに、各実施形態において、同一部分には同一符号を付して示す。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について図１ないし図８を参照しながら説明する。

洗濯機本体１は、図２に示すように、矩形状の外箱２と外箱２の上面に固定された矩形枠状のトップカバー３とから構成されている。外箱２の内部には、水受槽４が弾性吊持機構５により弾性支持されており、水受槽４の内部には、洗濯槽兼脱水槽の回転槽６が収納されている。回転槽６の周壁部には、複数の脱水孔７が形成されている。回転槽６の上端部には、バランスリング８が設けられ、内底部には、撹拌体９が収納されている。

水受槽４の下面には、負荷としての洗濯機モータ１０および機構部１１が固定されている。洗濯機モータ１０は、単相誘導モータ例えばコンデンサ誘導モータからなるものであり、洗濯機モータ１０の回転軸１２は、プーリ１３ａ、ベルト１３ｂおよびプーリ１３ｃからなるベルト伝達機構１３を介して機構部１１の入力軸１４に機械的に連結されている。この機構部１１は、中空状の出力軸１５ａとその内部に挿通された出力軸１５ｂとを有し、出力軸１５ａの上端部は、水受槽４の底板に連結されている。また、機構部１１の出力軸１５ｂは、回転槽６の底板を貫通して回転槽６内に突出しており、その上端部には、撹拌体９が直結されている。

洗濯機モータ１０は、洗濯運転の洗い及びすすぎ時には交互に正逆回転するように通電され、洗濯運転の脱水時には一方向に回転されるように通電されるようになっており、その回転軸１２の回転がベルト伝達機構１３を介して機構部１１の入力軸１４に伝達される。機構部１１は、クラッチ機構および減速機構（いずれも図示せず）を有している。このクラッチ機構は、前記洗濯運転の洗いおよびすすぎ時には機械的な遮断状態にされて、入力軸１４の回転を減速機構を介して出力軸１５ｂ（撹拌体９）に伝達し、洗濯運転の脱水時には機械的な連結状態にされて、入力軸１４の回転を出力軸１５ａ、１５ｂ（回転槽１０，撹拌体９）の双方に伝達するようになっている。

外箱２内には、負荷としての給水弁１６が固定されており、その入口は水道の蛇口等の水源に接続され、出口は回転槽６の内部に指向しており、通電時の開放状態で回転槽６内に水道水を注入するようになっている。水受槽６の底部には、排水口１７が形成されており、排水口１７は、負荷としての排水弁１８を介して排水ホース１９に接続されている。この排水弁１８は、排水口１７を開放する通電時の開放状態及び排水口１７を閉塞する断電時の閉塞状態に切換わるものであり、排水弁１８の開放状態では水受槽４内の洗濯水が排水口１７から排水ホース１９を通して機外へ排水される。

排水弁１８は、機構部１１のクラッチ機構の駆動源を兼用するものであり、クラッチ機構は、排水弁１８の閉塞状態および開放状態に機械的に連動して遮断状態および連結状態に切り換わる。すなわち、回転槽６および撹拌体９が同期回転する連結状態では、排水弁１８が開放状態になり、撹拌体９が単独回転する遮断状態では、排水弁１８が閉塞状態になる。

水受槽４内には、空間状のエアトラップ２０が形成されており、エアトラップ２０にはエアチューブ２１を介して水位センサ２２が機械的に接続されている。この水位センサ２２は、エアトラップ２０の内圧をエアチューブ２１を介して検出し、検出圧力に応じたレベルの圧力信号を出力するものである。

トップカバー３には、蓋２３が回動可能に装着されている。この蓋２３は、トップカバー３の開口部を開閉するものである。トップカバー３には、操作パネル２４が固定されている。この操作パネル２４には、複数の操作スイッチ２５（図３参照）が固定されており、複数の操作スイッチ２５は、図３に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置２６に電気的に接続されている。この制御装置２６は、制御手段に相当するものであり、操作パネル２４（図２参照）の下面に固定されている。この制御装置２６には、図３に示すように、複数の操作スイッチ２５および水位センサ２２が接続されており、制御装置２６は、複数の操作スイッチ２５からの出力信号に基いて複数の操作スイッチ２５の操作内容を検出し、また、水位センサ２２からの出力信号に基いて回転槽６内の水位を検出する。

制御装置２６には、図３に示すように、回転槽６の回転速度（回転数）を検出する回転センサ２７が接続されている。この回転センサ２７は、永久磁石およびホールＩＣからなるものであり、機構部１１の入力軸１４側のプーリ１３ｃ（図２参照）に取り付けられた永久磁石の磁束をホールＩＣで検出することに基づいて回転信号（パルス）を出力する。この実施形態では、回転センサ２７は、入力軸１４（脱水時には回転槽６）の１回転で１パルスを出力する。制御装置２６は、洗濯運転の脱水時には、回転センサ２７の回転信号の出力に基づいて回転槽６の回転速度（回転数）および加速度を検出する。また、制御装置２６は、洗濯運転の洗い時には、回転センサ２７の回転信号の出力に基づいて洗濯物の重量（負荷量）を検出するようになっている。

制御装置２６には、図３に示すように、駆動回路２８を介して洗濯機モータ１０、給水弁１６、排水弁１８、表示器２９、ブザー３０が接続されており、制御装置２６は、水位センサ２２、複数の操作スイッチ２５、回転センサ２７からの出力信号に基いて洗濯機モータ１０、給水弁１６、排水弁１８、表示器２９、ブザー３０を駆動制御し、洗濯運転を実行する。この運転制御は、制御装置２６のＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて行なわれる。

洗濯機モータ１０は、駆動回路２８を介して商用電源から１００Ｖの単相交流電源電圧が印加されることにより回転するものであるが、その単相交流電源電圧は、電源電圧検出回路３１によって検出されるようになっており、その出力端子は、制御装置２６に接続されている。制御装置２６は、電源電圧検出回路３１の検出信号に基づいて電源電圧の値を検出するとともに、電源電圧の零クロス点を検出するようになっている。

次に、この第１の実施形態の作用につき、図１並びに図４ないし図８をも参照しながら説明する。
制御装置２６は、操作スイッチ２５により選択された洗濯運転の動作を開始すると、まず、回転槽６内に投入された洗濯物の重量を検出する。この処理は、回転槽６内に給水していない洗濯物の乾布状態で洗濯機モータ１０を駆動することに基づいて行なわれるものであり、洗濯機モータ１０の駆動はクラッチ機構の遮断状態で所定の重量検出パターンにて行なわれる。

すなわち、制御装置２６は、洗濯機モータ１０を正回転方向に駆動する電源電圧の供給を「０．１秒のオン（通電））および０．５秒のオフ（断電）」の一定パターンで設定回数だけ繰り返す。この後、洗濯機モータ１０を設定時間だけ断電することに基づいて洗濯機モータ１０の惰性回転を停止させ、洗濯機モータ１０を逆回転方向に駆動する電源電圧の供給を「０．２秒のオンおよび０．５秒のオフ」の一定パターンで設定回数だけ繰り返す。

制御装置２６は洗濯機モータ１０を所定の重量検出パターンで駆動しながら回転センサ２７からの回転信号の出力回数を加算しており、出力回数の加算結果を複数の設定値と比較して、例えば、図６および図７に示すように、「〜２．５Ｋｇ（２．５Ｋｇ以下）」、「２．５Ｋｇ〜４．０Ｋｇ（２．５Ｋｇ超４．０Ｋｇ以下）」、「４．０Ｋｇ〜５．０Ｋｇ（４．０Ｋｇ超５．０Ｋｇ以下）」および「〜．０Ｋｇ〜（５．０Ｋｇ超）」の４段階に判定して検出し、それぞれに応じて水位を４段階に設定する。

制御装置２６は、洗濯物の重量を検出すると、洗濯運転の洗いを開始し、給水弁１６を開放して回転槽６内に水道水を給水する。そして、水位センサ２２からの出力信号に基づいて回転槽６内の水位を検出し、設定水位と比較する。制御装置２６は、水位の検出結果が設定値に到達したことを検出すると、給水弁１６を閉塞し、洗濯機モータ１０を正逆回転方向へ駆動する。この状態では、回転槽６の静止状態で撹拌体９が一定速度で正逆回転方向へ駆動されることにより水流が生成され、回転槽６内の洗濯物が水流で洗浄される。

制御装置２６は、洗いの開始から設定時間が経過したことを検出すると、洗濯機モータ１０を駆動停止させ、排水弁１８を開放して、回転槽６内の水を排出（排水）する。
制御装置２６は、その後は、上述した洗いと同様のすすぎおよび排水を複数回繰り返した上で、洗濯運転の脱水に移行するが、この脱水の動作については、図８に示すフローチャートを参照して説明する。

制御装置２６は、洗濯運転の脱水に移行すると（スタート）、排水弁１８を開放状態にし、これにともなって機構部１１のクラッチ機構を連結状態にする。制御装置２６は、洗濯機モータ１０が加速運転中か否かを判断し（判断ステップＳ１）、まず「ＮＯ」と判断して回転槽６の回転数が１００ｒｐｍ未満か否かを判断し（判断ステップＳ２）、ここでも「ＮＯ」と判断して立下り時間がしきい値未満か否かを判断する（判断ステップＳ３）。なお、回転槽６の回転数の判断は、回転センサ２７の検出信号に基づくものである（以下同じ。）。

制御装置２６は、判断ステップＳ３では「ＮＯ」と判断して、次の処理ステップＳ４になり、駆動回路２８を介して洗濯機モータ１０に電源電圧を供給して回転起動（モータオン）させるが、ここでは、図５に示すように、洗濯機モータ１０に供給される電源電圧を位相制御してその通電率（通電角）を例えば５０％にする。これにより、洗濯機モータ１０は起動され（図１および図４の時刻ｔ０）、一方向に回転加速され、洗濯機モータ１０の回転軸１２、ベルト伝達機構１３、入力軸１４、クラッチ機構および出力軸１５ａを介して回転槽６が回転駆動されて、所定回転数例えば１６０ｒｐｍに向かって加速される。この回転槽６の回転速度は、回転センサ２７によって検出される。なお、所定回転数１６０ｒｐｍは、外箱２の内部に弾性吊持機構５により弾性支持された、水受槽４、回転槽６、撹拌体９、洗濯機モータ１０、機構部１１、ベルト伝達機構１３および排水弁１８などの被弾性支持構造体の共振が発生するおよその回転数１８０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍより小なる値に設定されたものである。

制御装置２６は、判断ステップＳ１に戻り、ここでは、洗濯機モータ１０が起動されて加速中であることにより、「ＹＥＳ」を判断して判断ステップＳ５になる。制御装置２６は、判断ステップＳ５では、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍ以上か否かを判断し、「ＮＯ」のときには、判断ステップＳ６に移行する。

制御装置２６のＲＯＭには、図７に示すように、洗濯物の４段階の重量と加速度（ｒｐｍ／秒）のしきい値との関係がテーブルとして記憶されている。制御装置２６は、判断ステップＳ６では、１秒毎に回転槽６の加速度を検出し、検出した加速度と図７に示す洗濯物の重量に応じた加速度のしきい値とを比較して、検出した加速度がしきい値未満か否かを判断する。これが振動センサとしての作用に相当する。例えば、回転槽６内に洗濯物のアンバランス状態が生じていた場合には、回転槽６の回転数数はそれほど上昇せずに加速度はしきい値未満となる。

制御装置２６は、回転槽６にアンバランス状態がなくて判断ステップＳ６で「ＮＯ」と判断したときには、処理ステップＳ４と同様の処理ステップＳ７で洗濯機モータ１０を引き続き加速運転させて、判断ステップＳ８に移行する。制御装置２６は、この判断ステップＳ８では、洗濯機モータ１０の起動時刻（時点）ｔ０から予め設定された振動センサ検知時間Ｔａ（図４）が経過（終了）したか否か判断し、「ＮＯ」のときには判断ステップＳ１に戻る。制御装置２６は、以下同様にして、判断ステップＳ５、Ｓ６、処理ステップＳ７、判断ステップＳ８およびＳ１を繰り返し、１秒毎に回転槽６の加速度を検出して、回転槽６内の洗濯物がアンバランス状態か否かの検出を行なう。

制御装置２６は、判断ステップＳ５、Ｓ６、処理ステップＳ７、判断ステップＳ８およびＳ１を繰り返しても回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態を検出しなかった場合において、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍ以上となったときには（図１および図４の時刻ｔ１）、判断ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断して処理ステップＳ９に移行する。なお、洗濯機モータ１０に全電圧を印加して起動加速した場合には、図１に二点鎖線で示すように、回転槽６の回転速度は大で、所定回転数１６０ｒｐｍまで達する立上り時間はきわめて短い。これに対して、この第１の実施形態のように、洗濯機モータ１０に通電率５０％の位相制御による印加電圧を印加して起動加速させた場合には、図１に実線で示すように、回転槽６の回転速度は遅く、所定回転数１６０ｒｐｍまで達する立上り時間は長くなる。

制御装置２６は、処理ステップＳ９では、洗濯機モータ１０の印加電圧を通電率２０％の位相制御に切り換えて、減速運転させる。これにより、回転槽６の回転は、図１および図４に示すように減速される。制御装置２６は、次に判断ステップＳ８に移行し、ここで「ＮＯ」と判断して判断ステップＳ１に戻る。そして、制御装置２６は、判断ステップＳ１では、洗濯機モータ１０が減速運転になっていることから、「ＮＯ」と判断して判断ステップＳ２に移行し、ここでは「ＮＯ」と判断して、処理ステップＳ９と同様の処理ステップＳ１０で減速運転を引き続き行なわせ、判断ステップＳ１に戻る。制御装置２６は、その後は、判断ステップＳ１、Ｓ２、処理ステップＳ１０および判断ステップＳ８を繰り返して、洗濯機モータ１０（回転槽６）に減速運転を続行させる。

制御装置２６は、回転槽６の回転速度が１００ｒｐｍ未満になると（図１および図４の時刻ｔ２）、判断ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判断して判断ステップＳ３に移行する。なお、制御装置２６は、回転槽６の回転速度が１６０ｒｐｍから１００ｒｐｍまで立下る時間Ｔｂ（例えばｔ１−ｔ２間）を計測して検出するようになっている。

制御装置２６のＲＯＭには、図６に示すように、洗濯物の４段階の重量と立下り時間（秒）のしきい値との関係がテーブルとして記憶されている。制御装置２６は、判断ステップＳ３では、計測した立下り時間Ｔｂと図６に示す洗濯物の重量に応じた立下り時間のしきい値とを比較し、立下り時間Ｔｂが立下り時間のしきい値未満か否かを判断する。これも振動センサとしての作用に相当する。例えば、回転槽６内に洗濯物のアンバランス状態が生じていた場合には、回転槽６の負荷が大きくなってその回転数数が急激に減少し、立下り時間Ｔｂはしきい値未満となる。

制御装置２６は、回転槽６にアンバランス状態がなくて判断ステップＳ３で「ＮＯ」と判断したときには、処理ステップＳ４に移行して、洗濯機モータ１０に再び加速運転を開始させる。
制御装置２６は、以下同様にして、洗濯機モータ１０を加速運転させてその間に回転槽６の加速度を検出して回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態の検出を行ない、回転槽６に洗濯物のアンバランス状態がなくて回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍ以上となったときには、洗濯機モータ１０を減速運転させてその立下り時間を測定して回転槽６内の洗濯物のアンバランス検出を行ない、回転槽６に洗濯物のアンバランス状態がなかったときには、洗濯機モータ１０を加速運転させる、ということを繰り返す。

制御装置２６は、上述したような洗濯機モータ１０の加速運転と減速運転の繰り返しを行なわせている間に回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態を検出せずに振動センサ検知時間Ｔａが経過したときには、判断ステップＳ８で「ＹＥＳ」と判断して、処理ステップＳ１１に移行する。制御装置２６は、この処理ステップＳ１１では、洗濯機モータ１０に電源電圧の全電圧を印加することによる加速運転と洗濯機モータ１０に通電率２０％の位相制御した電源電圧を印加することによる減速運転とを交互に繰り返して回転槽６の回転を緩やかに上昇させ、その後、洗濯機モータ１０に電源電圧の全電圧を印加して回転槽６の回転速度を最高速度（例えば１２００ｒｐｍ）に上昇させ維持するように制御する。そして、制御装置２６は、設定された所定の脱水時間が経過すると、洗濯機モータ１０を断電状態にして脱水を終了する。

さて、制御装置２６は、洗濯機モータ１０に加速運転を行なわせている場合において、回転槽６内の洗濯物にアンバランス状態が生じているときには、判断ステップＳ６において「ＹＥＳ」と判断して、処理ステップＳ１２に移行し、または、洗濯機モータ１０に減速運転を行なわせている場合において、回転槽６内の洗濯物にアンバランス状態が生じているときには、判断ステップＳ３において「ＹＥＳ」と判断して、処理ステップＳ１２に移行する。

制御装置２６は、処理ステップＳ１２では、洗濯機モータ１０を断電状態にして回転槽６の回転を停止させ、給水弁１６を開放させて水受槽４（回転槽６）内に給水し、洗濯機モータ１０を回転駆動して撹拌体９により洗濯物を撹拌してアンバランス状態を修正し、その後、排水弁１８を開放させて水受槽４内から排水するアンバランス修正工程を実行させる。そして、制御装置２６は、アンバランス修正工程を終了すると、再び図８に示すフローチャートに戻って、脱水を実行させる。

このような第１の実施形態によれば、洗濯運転の脱水の初期に、洗濯機モータ１０を加速運転させて回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍに立上るまでの間の加速度を検出すること基づいて、または、洗濯機モータ１０を減速運転させて回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍから１００ｒｐｍまで立下る立下り時間を検出することに基づいて、回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態の有無を検出するようにした場合に、洗濯機モータ１０に通電率５０％の位相制御した電源電圧を印加して加速運転させるようにした。従って、洗濯機モータ１０に電源電圧の全電圧を印加して加速運転させる場合に比べ、回転槽６の回転速度の上昇を低くすることができて回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍに達するまでの立上り時間を長くすることができ、磁石、センサ数を減らすなど回転センサ２７として検出精度の低いものを用いても、回転槽６の回転速度に充分に追従させることができて、速度検出精度を向上させることができる。これにより、回転センサ２７として検出精度の低いものを用いることができてコストダウンを図ることができ、この場合でも、回転槽６の回転速度が１６０ｒｐｍになったことを確実に検出することができるので、アンバランス状態の検出の精度を維持することができる。

また、この第１の実施形態では、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０の加速運転および減速運転の双方において回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態の検出を行なうようにしたので、アンバランス状態の検出を確実に行なうことができ、しかも、加速運転および減速運転によるアンバランス状態の検出を振動センサ検知時間Ｔａが終了するまで繰り返し行なうので、アンバランス状態の検出を一層確実に行なうことができる。

（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態における電源電圧と位相制御の通電率との関係を示すもので、以下説明の便宜上、図２および図３をも参照して説明する。
洗濯機モータ１０に印加される商用電源電圧は、種々の外的条件により変動するものである。上記第１の実施形態では、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０に加速運転を行なわせるときに、洗濯機モータ１０に印加される電源電圧に対して通電率５０％の位相制御を行なうようにしたが、電源電圧が変動した場合には、通電率５０％一定の位相制御では、洗濯機モータ１０の立上りの回転速度が変化して設定した状態にならなくなる。

そこで、この第２の実施形態では、図９に示すように、電源電圧を、「〜９０Ｖ（９０以下）」、「９０Ｖ〜９４Ｖ（９０Ｖ超４Ｖ以下）」、「９４Ｖ〜９８Ｖ（９４Ｖ超９８Ｖ以下）」、「９８Ｖ〜１０２Ｖ（９８Ｖ超１０２Ｖ以下）」、「１０２Ｖ〜１０６Ｖ（１０２Ｖ超１０６Ｖ以下）」、「１０６Ｖ〜１１０Ｖ（１０６Ｖ超１１０Ｖ以下）」および「１１０Ｖ〜（１１０Ｖ超）」の７段階に区分設定し、中心（センター）の「９８Ｖ〜１０２Ｖ（９８Ｖ超１０２Ｖ以下）」の通電率５０％（通電率補正値±０％）を基準として、これより下位３段階の通電率補正値を、+４％、+８％、+１０％とし、上位３段階の通電率補正値を、-４％、-８％、-１０％とする７段階の通電率がテーブルとして制御装置２６のＲＯＭに記憶されている。

制御装置２６は、例えば洗濯運転の脱水を行なう前に、電源電圧検出回路３１からの検出信号により実際の電源電圧の値を検出し、その電圧検出値に基づいて位相制御の通電率を図９のテーブルから読み出して、その通電率で位相制御した電源電圧を洗濯機モータ１０に印加して加速運転を開始させる。従って、この第２の実施形態によれば、電源電圧の変動に影響されずに回転センサ２７に回転槽６の回転速度をより確実に検出させることができる。

（第３の実施形態）
図１０は第３の実施形態における外気温度と位相制御の通電率との関係を示すもので、以下説明の便宜上、図２および図３をも参照して説明する。
全自動洗濯機の機構部分の損失は、外気温度によって変化するものであり、洗濯機モータ１０の回転速度は、機構部分の損失によっても変化する。第１の実施形態では、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０に加速運転を行なわせるときに、外気温度に関係なく洗濯機モータ１０に印加される電源電圧に対して一定の通電率５０％の位相制御を行なうようにしているので、外気温度が変化すると、洗濯機モータ１０の立上りの回転速度が変化して設定した状態にならなくなる。

そこで、この第３の実施形態では、図１０に示すように、外気温度を、「〜５℃（５℃以下）」、「５℃〜１５℃（５℃超１５℃以下）」、「１５℃〜２５℃（１５℃超２５℃以下）」、「２５℃〜３５℃（２５℃超３５℃以下）」および「３５℃〜（３５℃超）」の５段階に区分設定し、中心（センター）の「１５℃〜２５℃（１５℃超２５℃以下）」の通電率５０％（通電率補正値±０％）を基準として、これより下位２段階の通電率補正値を、+２％、+４％、とし、上位２段階の通電率補正値を、-２％、-４％とする５段階の通電率がテーブルとして制御装置２６のＲＯＭに記憶されている。

制御装置２６は、外気温度を検出する温度センサを備えており、その検出信号は制御装置２６に与えられるようになっている。制御装置２６は、例えば洗濯運転の脱水を行なう前に、温度センサからの検出信号により外気温度を検出し、その電圧検出値に基づいて位相制御の通電率を図１０のテーブルから読み出して、その通電率で位相制御した電源電圧を洗濯機モータ１０に印加して加速運転を開始させる。従って、この第３の実施形態によれば、外気温度に影響されずに回転センサ２７に回転槽６の回転速度をより確実に検出させることができる。

（第４の実施形態）
図１１は第４の実施形態における洗濯物の重量と位相制御の通電率との関係を示すもので、以下説明の便宜上、図２および図３をも参照して説明する。
洗濯機モータ１０の初期の回転速度は、回転槽６内に投入された洗濯物の重量によっても変動するものである。第１の実施形態では、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０に加速運転を行なわせるときに、洗濯機モータ１０に印加される電源電圧に対して通電率５０％の位相制御を行なうようにしたが、洗濯物の重量が変った場合には、通電率５０％一定の位相制御では洗濯機モータ１０の立上りの回転速度が変化して設定した状態にならなくなる。

そこで、この第４の実施形態では、図１１に示すように、洗濯物の重量を、「〜１．０Ｋｇ（１．０Ｋｇの以下）」、「１．０Ｋｇ〜２．５Ｋｇ（１．０Ｋｇ超２．５Ｋｇ以下）」、「２．５Ｋｇ〜４．０Ｋｇ（２．５Ｋｇ超４．０Ｋｇ以下）」、「４．０Ｋｇ〜５．０Ｋｇ（４．０Ｋｇ超５．０Ｋｇ以下）」および「５．０Ｋｇ〜（５．０Ｋｇ超）」の５段階に区分設定し、中心（センター）の「２．５Ｋｇ〜４．０Ｋｇ（２．５Ｋｇ超４．０Ｋｇ以下）」の通電率５０％（通電率補正値±０％）を基準として、これより下位２段階の通電率補正値を、-２％、-５％、とし、上位２段階の通電率補正値を、+３％、+６とする５段階の通電率がテーブルとして制御装置２６のＲＯＭに記憶されている。

制御装置２６は、洗濯運転の洗いの初期において、回転槽６内に投入された洗濯物の重量を検出して、図１１に示す５段階に分類して記憶しており、例えば洗濯運転の脱水を行なう前に、検出重量値に基づいて位相制御の通電率を図１１のテーブルから読み出して、その通電率で位相制御した電源電圧を洗濯機モータ１０に印加して加速運転を開始させる。従って、この第４の実施形態によれば、洗濯物の重量に影響されずに回転センサ２７に回転槽６の回転速度をより確実に検出させることができる。

（第５の実施形態）
図１はおよび図１３は第５の実施形態を示し、以下説明の便宜上、図２および図３をも参照して説明する。図１２は回転速度特性図、図１３は洗濯物の重量と位相制御の通電率と加速度のしきい値との関係を示す図である。
第１の実施形態は、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０を通電率５０％で位相制御された電源電圧を印加することにより加速運転させるようにしたが、第５の実形態は、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０の位相制御の通電率を複数段階に切り換える。

具体的には、制御装置２６は、洗濯機モータ１０に印加される電源電圧の位相制御の通電率を、最初は８０％とし、回転槽６の回転速度が５０ｒｐｍになると７０％に切り換え、以下、回転槽６の回転速度が１００ｒｐｍ、１４０ｒｐｍになる毎に６０％、５０％に切り換える。制御装置２６は、回転槽６の回転数が所定回転数たる１６０ｒｐｍになったときには、洗濯機モータ１０の印加電圧の位相制御の通電率を２０％にして減速運転させることは、第１の実施形態を同様である。

洗濯物の重量と位相制御の通電率と加速度のしきい値との関係は図１３に示すように設定されており、これがテーブルとして制御装置２６のＲＯＭに記憶されている。そして、制御装置２６は、洗濯機モータ１０の加速運転中に回転槽６の回転の加速度を検出して回転槽６内の洗濯物のアンバランス状態の有無を判定する加速度のしきい値は、図１３に示すように、通電率に応じて変更されるようになっている。

この第５の実施形態によれば、洗濯機モータ１０の回転速度は、最初は加速度が大になるが、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍに近くなるに従って加速度が小さくなる立上り特性になる。従って、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍなるまでの立上り時間を第１に実施形態に比べ短くすることができながらも、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍに達したことを回転センサ２７により確実に検出することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、回転槽６の回転速度が所定回転数１６０ｒｐｍになったときに洗濯機モータ１０に通電率２０％で位相制御された電源電圧を印加することにより減速運転させるようにしたが、洗濯機モータ１０を断電して惰性回転により減速運転させるようにしてもよい。
上記実施形態では、洗濯運転の脱水の初期において、洗濯機モータ１０の加速運転中に回転槽６の回転の加速度を検出して洗濯物のアンバランス状態の有無を検出するとともに、回転槽６の減速運転の立下り時間を検出して洗濯物のアンバランス状態の有無を検出するようにしたが、いずれか一方のみの検出でもよい。この場合、回転槽６の回転の立下り時間により洗濯物のアンバランス状態の有無を検出するときには、所定回転数たる１６０ｒｐｍから惰性回転により回転停止するまでの立下り時間を検出するようにしてもよい。
水受槽４および回転槽６の代わりに無孔状の或いは上部のみに脱水孔を有する洗濯槽兼脱水槽の回転槽をもちいるようにしてもよく、この場合、排水、脱水時には回転槽は回転により揚水して上部から外箱内に排出する。

洗濯機の実施形態としては、所謂縦軸型の全自動洗濯機に限られず、横軸型の水槽の内部に回転槽（回転ドラム）を備える所謂横軸型のドラム式洗濯乾燥機でもよい。
以上のように本実施形態によると、洗濯運転の脱水の初期に、洗濯機モータに一方向に回転するように通電して回転槽が所定回転数になるまで加速運転させ、その後洗濯機モータを減速運転させて前記回転槽の回転の立下り時間により前記洗濯物のアンバランス状態を検出し、前記加速運転時には、前記洗濯機モータの印加電圧を位相制御して前記所定回転数への立上り時間を長くするようにした。これにより、回転槽の回転速度を検出する回転センサとして検出精度の低いものを用いてコストダウンを図りながらも洗濯物のアンバランス状態の検知精度を維持することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は洗濯機本体、４は水受槽、６は洗濯槽兼脱水槽の回転槽、９は撹拌体、１０は洗濯機モータ（負荷）、１１は機構部、１６は給水弁（負荷）、１８は排水弁（負荷）、２６は制御装置（制御手段）、２７は回転センサ、３１は電源電圧検出回路を示す。

Claims

洗濯物が投入される洗濯槽兼脱水槽の回転槽と、
この回転槽を少なくとも洗濯運転の脱水時に一方向に回転駆動する単相誘導モータからなる洗濯機モータと、
前記回転槽の回転速度を検出する回転センサと、
前記洗濯機モータを含む負荷を制御して洗濯運転を実行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記洗濯運転の脱水の初期には、前記洗濯機モータに一方向に回転するように通電して前記回転槽が所定回転数になるまで加速運転させ、その後、洗濯機モータを減速運転させて前記回転槽の回転の立下り時間により前記洗濯物のアンバランス状態を検出し、
前記加速運転時には、前記洗濯機モータの印加電圧を位相制御するようにしたことを特徴とする洗濯機。
洗濯物が投入される洗濯槽兼脱水層の回転槽と、
この回転槽を少なくとも洗濯運転の脱水時に一方向に回転駆動する単相誘導モータからなる洗濯機モータと、
前記回転槽の回転速度を検出する回転センサと、
前記洗濯機モータを含む負荷を制御して洗濯運転を実行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、
前記洗濯運転の脱水の初期には、前記洗濯機モータに一方向に回転するように通電して前記回転槽が所定回転数になるまで加速運転させ、その回転槽の所定回転数に達するまでの間の加速度により前記洗濯物のアンバランス状態を検出し、
前記加速運転時には、前記洗濯機モータの印加電圧を位相制御するようにしたことを特徴とする洗濯機。
制御手段は、洗濯機モータに印加される電源電圧の変動に応じて位相制御の通電率を変化させるようになっていることを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
制御手段は、外気温度の変動に応じて位相制御の通電率を変化させるようになっていることを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
制御手段は、洗濯物の重量たる負荷量に応じて位相制御の通電率を変化させるようになっていることを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
制御手段は、所定回転数までの位相制御の通電率を段階的に小さくなるように制御することを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
制御手段は、所定回転数までの位相制御の通電率を段階的に小さくなるように制御し、その通電率に応じて洗濯物のアンバランス状態を判定するしきい値を変更することを特徴とする請求項２記載の洗濯機