JP2019058604A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗濯対象物を洗濯する洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a washing machine for washing an object to be washed.
従来、この種のドラム式洗濯機では、給水時に循環ポンプを動作させて、ドラム上方より洗濯物に散水して洗濯物に吸水させる構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。 Heretofore, in this type of drum type washing machine, there has been proposed a configuration in which the circulation pump is operated at the time of water supply, and the laundry is sprinkled from above the drum so that the laundry absorbs water (for example, see Patent Document 1).
図7は、特許文献1に記載された従来のドラム式洗濯機の縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional drum-type washing machine described in
図7において、ドラム121の前面開口部と対向して、ドラム121を内包する水受槽123前面にも開口部を設け、水受槽123の開口部には蓋131が開閉自在に設けてある。
In FIG. 7, an opening is provided in the front of the water receiving
そして、水受槽123の底部に設けた開口部から水を吸い込む循環ポンプ137と、この循環ポンプ137の吐出口側に連結された循環ホース138と、この循環ホース138の一端側が連結されドラム121内に臨む吐出口139とにより、循環手段が構成されている。この吐出口139は、ドラム121の前面開口部に臨む位置で、かつドラム121の上方に配設され、ドラム121の中心部に向けて、水を吐出するようになっている。
And, a
また、この吐出口139は、水道水をドラム121内に給水するための給水ホース141も接続されており、本体132の後方部に取り付けた給水弁153を開くことで水道水を吐出口139から吐出するようになっている。
Further, the
以上のように構成され、ドラム121内に洗濯物と洗剤を投入して運転を開始すると、給水弁153が開き水道水を吐出口139からドラム121内に吐出する。そして、所定の水位Bになると、循環ポンプ137を動作させて、ドラム121内の水を吐出口139からドラム121内に吐出する。この時、循環ホース138内の水、ドラム121内に放出中の水、洗濯物に吸水された水の量だけ水位が低下するので、水位を確認し、水位が低下した分の給水弁153による給水動作を行う。
As described above, when the laundry and the detergent are put into the
この循環ポンプ137の動作と、水位確認、給水弁153の動作を繰り返しながら、布量に応じた設定水位まで給水していく。
While repeating the operation of the
しかしながら、このような従来の洗濯機では、洗濯槽と循環ポンプの動作による洗濯対象物への吸水と水受槽への給水を交互に行っているので、効率的でない。 However, such a conventional washing machine is not efficient because the water absorption to the object to be washed and the water supply to the water receiving tank are alternately performed by the operation of the washing tank and the circulation pump.
また、水受槽内の洗濯水を残らず循環ポンプでかきあげると、循環ポンプ内に水がない状態で動作させることになり、循環ポンプの動作音が大きくなる問題がある。 In addition, if all the washing water in the water receiving tank is scooped up by the circulation pump, it operates with no water in the circulation pump, and the operation noise of the circulation pump becomes large.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、効率よく給水動作が行なえるとともに、
給水後の洗濯物攪拌による水位低下を防止でき、洗浄性能の向上を図れる洗濯機を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can perform the water supply operation efficiently.
It is an object of the present invention to provide a washing machine capable of preventing the lowering of the water level due to the agitation of the laundry after water supply and improving the washing performance.
本発明は、前期従来の課題を解決するために、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽へ給水する給水弁と、前記外槽内の洗濯水を前記洗濯槽内に循環する循環経路と、前記循環経路に洗濯液を循環する循環ポンプと、前記外槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記洗濯槽の回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの回転トルクを検知するモータトルク検知手段と、任意の時点からの経過時間を計測する時間計測手段と、各種の設定内容や検知、測定結果を記憶する記憶手段と、前記モータ、給水弁、循環ポンプ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、給水行程において、前記給水弁を開いて前記外槽への給水を行いつつ、前記洗濯槽を一定速度での回転、一定加速度での減速、一定速度での回転、一定加速度での加速の一連動作を繰り返して動作させながら、所定水位になってから前記循環ポンプを動作させるとともに、前記モータトルク検知手段で検知する前記モータの回転トルクが第1の閾値以上になった場合、あるいは、前記一定加速度での加速および減速時の回転トルクの前回あるいは前々回からの変動量の変化が第2の閾値以下になった場合に、前記給水弁による給水を終了することにより、効率よく給水動作が行なえるとともに、給水後の洗濯物攪拌による水位低下を防止できるので、洗浄性能向上を図ることができる。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a washing tub for containing laundry, an outer tub for housing the washing tub, a motor for rotationally driving the washing tub, and water supply to the outer tub. A valve, a circulation path for circulating the washing water in the outer tub into the washing tub, a circulation pump for circulating the washing liquid in the circulation path, a water level detection means for detecting the water level in the outer tub, Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the washing tank, motor torque detection means for detecting the rotation torque of the motor, time measurement means for measuring an elapsed time from an arbitrary time point, various setting contents and detection, The memory comprises: storage means for storing measurement results; and control means for controlling the motor, water supply valve, circulation pump, etc. to control each stroke such as washing, rinsing, dewatering, etc. Open the water supply valve to the outer tank The water circulation is performed after the water level is reached while repeatedly operating the series of operations of rotating the washing tub at a constant speed, decelerating at a constant acceleration, rotating at a constant speed, and accelerating at a constant acceleration while performing water. The pump is operated, and the rotational torque of the motor detected by the motor torque detection means becomes equal to or greater than a first threshold, or the rotational torque during acceleration and deceleration at the constant acceleration from the previous or second before. By stopping the water supply by the water supply valve when the change in the variation amount becomes equal to or less than the second threshold, the water supply operation can be performed efficiently and the water level decrease due to the laundry agitation after water supply can be prevented. Cleaning performance can be improved.
本発明の洗濯機は、効率よく給水動作が行なえるとともに、給水後の洗濯物攪拌による水位低下を防止できるので、洗浄性能向上も図ることができる。 The washing machine of the present invention can perform the water supply operation efficiently and can prevent the water level drop due to the agitation of the laundry after the water supply, so that the cleaning performance can also be improved.
第1の発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽へ給水する給水弁と、前記外槽内の洗濯水を前記洗濯槽内に循環する循環経路と、前記循環経路に洗濯液を循環する循環ポンプと、前記外槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記洗濯槽の回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの回転トルクを検知するモータトルク検知手段と、任意の時点からの経過時間を計測する時間計測手段と、各種の設定内容や検知、測定結果を記憶する記憶手段と、前記モータ、給水弁、循環ポンプ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、給水行程において、前記給水弁を開いて前記外槽への給水を行いつつ、前記洗濯槽を一定速度での回転、一定加速度での減速、一定速度での回転、一定加速度での加速の一連動作を繰り返して動作させながら、所定水位になってから前記循環ポンプを動作させるとともに、前記モータトルク検知手段で検知する前記モータの回転トルクが第1の閾値以上になった場合、あるいは、前記一定加速度での加速および減速時の回転トルクの前回あるいは前々回からの変動量の変化が第2の閾値以下になった場合に、前記給水弁による給水を終了することにより、効率よく給水動作が行なえるとと
もに、給水後の洗濯物攪拌による水位低下を防止できるので、洗浄性能向上を図ることができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a washing tub for containing laundry, an outer tub for housing the washing tub, a motor for rotationally driving the washing tub, a water supply valve for supplying water to the outer tub, and A circulation path for circulating washing water in the washing tub, a circulation pump for circulating the washing liquid in the circulation path, a water level detection means for detecting the water level in the outer tub, and the number of revolutions of the washing tub Rotational speed detection means, motor torque detection means for detecting the rotational torque of the motor, time measurement means for measuring the elapsed time from an arbitrary time point, storage means for storing various setting contents, detection, and measurement results And control means for controlling the motor, water supply valve, circulation pump, etc. to control each stroke such as washing, rinsing, dewatering, etc., the control means opens the water supply valve in the water supply stroke, While supplying water to the tank, The circulating pump is operated after a predetermined water level is reached while repeatedly operating a series of rotation at constant speed, deceleration at constant acceleration, rotation at constant speed, and acceleration at constant acceleration, and the motor torque When the rotational torque of the motor detected by the detection means becomes equal to or greater than the first threshold, or the change in the amount of fluctuation from the previous or the second previous rotational torque during acceleration and deceleration with constant acceleration is the second threshold In the following cases, by terminating the water supply by the water supply valve, the water supply operation can be performed efficiently and the water level drop due to the agitation of the laundry after the water supply can be prevented, so that the cleaning performance can be improved.
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、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の縦断面図、図2は、同ドラム式洗濯機のブロック回路図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block circuit diagram of the drum-type washing machine.
図1および図2において、洗濯機の外箱1の内部に、前面に開口部を有する水受槽としての外槽2が配設されている。外槽2の内側に洗濯槽としてのドラム3が、水平方向または水平方向から少し傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。
In FIG. 1 and FIG. 2, inside the
ドラム3は、有底円筒形状をなし、底側となる背面にモータ4が接続され、モータ4の回転により回転する。また、ドラム3は外周面に多数の通水孔(図示せず)が設けられており、通水孔に洗濯液や空気を通過させる。
The
外槽2の上方には、給水弁10が設けられている。給水口9は水道に接続され、給水弁10は、運転行程に応じて外槽2やドラム3に給水する。給水弁10と外槽2の間には、洗剤受け19が設置されており、洗剤受け19に入れられた洗剤が水とともに外槽2内へ流し込まれる。
A
外槽2の下部の最低部には、排水用の取水管5が接続されている。取水管5は、排水弁6につながっており、排水弁6は外部に排水する排水管(図示せず)につながっており、排水弁6を開くことで外槽2内の水が機外に排水される。
An
なお、本実施の形態において、外槽2からの排水は、排水弁6を開くことで行っているが、これに限定されるものではない。例えば、排水弁6の位置に排水ポンプを配置し、排水ポンプを駆動することにより、外槽2内の水を排水するように構成しても良い。この構成では、排水先を高い位置にある排水口にすることができる。
In the present embodiment, drainage from the
取水管5には、外槽2に給水された洗濯水の水位を検知する水位検知手段として水位センサ8が接続されている。水位センサ8は、給水開始後にすぐに反応する位置に設置される。水位センサ8は、例えば、隔膜(ダイアフラム)に加わる圧力を膜の変形として検出することで水位を検知する。隔膜の変形を検出する方法としては、静電容量の変化の検出やひずみゲージが用いられる。
A water level sensor 8 is connected to the
循環経路12の一端は、取水管5と排水弁6の間に連通されており、循環経路12の他端は、外槽2の開口部の近傍に設けられた吐出口11に接続されている。吐出口11は、ドラム3の内部に向けて開口している。循環経路12には、循環ポンプ13が設けられている。
One end of the
外槽2やドラム3を満たしている洗濯水は、循環ポンプ13により取水管5から取り込まれ、循環経路12を循環して吐出口11から洗濯物にかけられ、洗濯物に浸透して洗浄力を発揮する。
The washing water that fills the
外槽2の底部には、シーズヒータ等からなる加熱部14が備えられている。加熱部14により洗濯水を加熱して、ドラム3内部の洗濯物を温水で洗浄することができる。水温を検知するための水温センサ18が備えられている。
The bottom of the
取水管5の下流側近傍には、フィルタ15が設置されている。洗濯液が循環する時に、洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が多く含まれると、循環ポンプ13や排水弁6が詰まる虞があるため、フィルタ15により、洗濯物の繊維や髪の毛などの異物を取り除く。
A
外箱1の上部前方には、操作表示部20が設けられており、操作表示部20を操作することにより運転コース等のモードや各種機能が選択され、選択された入力情報を操作表示部20に表示して使用者に報知する。
An
図2に示すブロック回路図において、回転数検知手段24は、モータ4の回転数を検知することにより、ドラム3の回転数を検知する。
In the block circuit diagram shown in FIG. 2, the rotational speed detection means 24 detects the rotational speed of the
モータトルク検知手段23は、モータ4の回転トルクを検知し、布量検知手段25は、洗濯物の量を検知する。
The motor torque detection means 23 detects the rotational torque of the
記憶手段27は、各種の設定内容や検知、測定結果を記憶する。
The
制御手段16は、水位検知手段8、温度センサ18、回転数検知手段24、モータトルク検知手段23、布量検知手段25などからの信号を入力し、モータ4、給水弁10、排水弁6、循環ポンプ13、加熱手段14などを制御し、洗い、すすぎ、脱水などの各行程を逐次制御する。
The control means 16 receives signals from the water level detection means 8, the
また、制御手段16は、時間計測手段26を制御することによって、任意の時点からの経過時間を計測する。 Further, the control means 16 controls the time measuring means 26 to measure an elapsed time from an arbitrary time point.
次に、本実施の形態の洗濯機の動作について、図3から図6を参照しながら説明する。 Next, the operation of the washing machine of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
図3は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の給水行程の制御を示したフローチャート、図4は、同洗濯機の給水行程中のドラム回転数制御を示したフローチャート、図5は、同洗濯機の給水行程中の循環ポンプ制御を示したフローチャート、図6は、同洗濯機のドラム回転と循環ポンプ動作とその際のモータトルクの変化を示した図である。 FIG. 3 is a flow chart showing the control of the water supply stroke of the drum type washing machine in the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a flow chart showing the drum rotational speed control during the water supply stroke of the washing machine, FIG. The flowchart which showed the circulation pump control in the water supply process of the washing machine, FIG. 6 is the figure which showed drum rotation of the washing machine, circulation pump operation | movement, and the change of the motor torque in that case.
図3において、ドラム3内に洗濯物と洗剤が投入されて洗い行程が始まると、まず給水行程が始まる(ステップS300)。
In FIG. 3, when the laundry and the detergent are put into the
制御手段16は、最初にステップS301にて、布量検知手段25により洗濯物の量を検知して判定する布量検知を行い、検知した布量に応じた水位の設定を行なう。この洗濯物の量の判定はモータ4を駆動して洗濯物とともにドラム3を回転させる時の、モータ4の電流の大きさや電流変化量、回転角の変化などの少なくとも一つのモータ4の動作に関する情報を検出することによって行う。
First, in step S301, the control means 16 detects the amount of laundry detected and determined by the amount of laundry detection means 25 and performs the setting of the water level according to the detected amount of laundry. The determination of the amount of the laundry relates to the operation of at least one
制御手段16は、ステップS301にて布量検知手段25により検知した洗濯物の量に基づいて、洗濯動作の際の各種制御パラメータを決定する。制御パラメータの一例としては、洗濯の際の目標水位レベルがある。洗濯物が多い場合には、水位を高めに設定し、洗濯物が少ない場合には、水位を低めに設定する。 The control means 16 determines various control parameters in the washing operation based on the amount of the laundry detected by the laundry amount detecting means 25 in step S301. One example of the control parameter is a target water level for washing. If there is a lot of laundry, set the water level higher, and if there is little laundry, set the water level lower.
布量検知(ステップS301)の後、給水弁10が動作して給水が始まり(ステップS302)、水位検知手段8が布量に応じた設定水位よりも低い所定水位、本実施の形態では、例えば、ドラム3の最下部の水位に達したか否かを検知する(ステップS303)。ステップS303において、水位検知手段8がドラム3の最下部の水位に達したことを検
知する(ステップS303のYES)と、給水弁10が動作を継続して給水しながら、ステップS304にてドラム回転数制御を実施する。
After the cloth amount detection (step S301), the
ドラム回転数制御は、図4、図6に基づいて説明する。 The drum rotational speed control will be described based on FIG. 4 and FIG.
図4、図6において、ドラム回転数制御は、ドラム3の回転数を周期的に変動させる制御であり、図6の下から二番目に記載されているグラフがドラム3の回転数が変動している様子を表している。
In FIGS. 4 and 6, the drum rotational speed control is control for periodically changing the rotational speed of the
回転数の変動は、図6において、一番左の、一定回転数での回転している状態から、一定の加速度で減速する期間の後、最初の回転数よりは低い回転数での一定回転数を維持している状態へと移行し、その後、一定の加速度で加速する期間の後、最初の回転数で一定回転する状態へと移行する。 The fluctuation of the rotational speed is the constant rotation at a rotational speed lower than the initial rotational speed after a period of decelerating at a constant acceleration from the leftmost rotating state at the constant rotational speed in FIG. It shifts to the state of maintaining the number, and then shifts to the state of constant rotation at the first number of revolutions after a period of acceleration with constant acceleration.
以降、減速と加速の間に一定回転数で回転するという動作を繰り返す。低い方の回転数で一定回転数を維持している期間の時間をT1、高い方の回転数で一定回転数を維持している期間の時間をT2、減速している期間の時間をT3、加速している期間の時間をT4として、各期間が全て固定の時間とすれば、時間計測手段26によって時間経過とともに各期間を遷移していくようにしてドラム3の回転数の制御を行なう。
Thereafter, the operation of rotating at a constant number of revolutions between deceleration and acceleration is repeated. The period of time during which the constant rotational speed is maintained at the lower rotational speed is T1, the time of the period during which the constant rotational speed is maintained at the higher rotational speed is T2, and the time of the period during deceleration is T3. Assuming that the time of the accelerating period is T4 and all the periods are fixed times, the time measuring means 26 controls the number of rotations of the
図4は、図3におけるドラム3の回転数の制御を行なうためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flow chart for controlling the rotational speed of the
ステップS400でドラム回転数制御が開始されると、ステップS401にてドラム3の回転を一定に維持する期間か否かを時間計測手段26によって判定し、一定に維持する期間(ステップS401のYES)であれば、ステップS402へと進み、ドラム3の回転の目標回転数を維持するように制御する、
なお、明記していないが、所定水位到達(ステップS303)の後、給水を行いつつドラム3を回転させるにあたっては、ドラム3の回転が停止しているところから開始されるので、モータ4の回転起動処理による、所定の回転数までの制御は行なわれる。
When the drum rotation number control is started in step S400, it is determined by the time measuring means 26 whether or not it is a period in which the rotation of the
Although not specified, when the
ステップS401にてドラム回転を加速もしくは減速する期間であった場合(ステップS401のNO)には、S403へ進み加速期間か減速期間かを判定する。 If it is a period to accelerate or decelerate the drum rotation in step S401 (NO in step S401), the process proceeds to step S403 to determine whether it is an acceleration period or a deceleration period.
ステップS403で加速期間と判定された場合(ステップS403のYES)には、ステップS404へ進み、単位時間当たりのドラム3の回転数の上昇率を一定に保つようにしつつ上昇させる。ステップS403で減速期間と判定された場合(ステップS403のNO)には、ステップS405へ進み、単位時間当たりのドラム3の回転数の下降率を一定に保つようにしつつ下降させる。
If it is determined in step S403 that the period is an acceleration period (YES in step S403), the process proceeds to step S404, in which the rate of increase of the rotational speed of the
制御手段16は、ステップS402、ステップS404、ステップS405の目標回転数の決定後、現在のドラム3の回転数からの変化を実現するために、モータ4を駆動するためのトルクを調整する(ステップS406)。すなわち、目標回転数に対して現在の回転数が下回る場合には、トルクを上げるようにモータ4を駆動するための電流量を上げ、逆であればトルクを下げるために電流量を下げるようにフィードバック制御を行う。
The control means 16 adjusts the torque for driving the
そして、それぞれのステップにおいて、それぞれの所定時間T1,T2,T3,T4が経過し(ステップS407のYES)、給水行程が終了する(ステップS408のYES)と、ドラムの回転数制御がステップS409にて終了する。 Then, in each step, when each of the predetermined times T1, T2, T3 and T4 has elapsed (YES in step S407) and the water supply stroke ends (YES in step S408), the drum rotational speed control proceeds to step S409. End.
図3において、ドラム回転数制御を行うステップS304の後、循環ポンプ制御を行う
ステップS305へと移行する。実際の動きとしては、ドラム回転数制御と循環ポンプ制御は並行して行われている。循環ポンプ制御は、図5、図6にて説明する。
In FIG. 3, after step S304 for performing drum rotation number control, the process proceeds to step S305 for performing circulation pump control. As an actual movement, the drum rotational speed control and the circulating pump control are performed in parallel. Circulation pump control will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5、図6において、循環ポンプ制御は、循環ポンプ13を断続的に駆動させて、外槽2内の洗濯水を上方の吐出口11からドラム3内の洗濯物に向かって吐出させる制御であり、図6の一番下に記されているグラフが循環ポンプ13動作のチャートである。
In FIG. 5 and FIG. 6, the circulation pump control is a control that intermittently drives the
図6のチャート上で周期的に矩形波的に高いレベルとなっている位置で、循環ポンプ13が駆動され、循環経路12を経由して洗濯液がドラム3内部へと流れ込む。
The
ここで、循環ポンプ13が駆動される時間は、T5であるが、これはドラム3最下部から下の外槽2内にたまる水量を循環ポンプ13の流量で除した時間としている。これにより、循環ポンプ13の駆動によって、ドラム3最下部から下の外槽2内に溜まる水量分ずつをドラム3内部の洗濯物にかけていくという動作とすることができる。
Here, the time when the
循環ポンプ13が駆動される時間T5が、上述の設定時間よりも長くなると、外槽2内に溜まった水が残らず循環経路12から吐出口11へ送られ、循環ポンプ13内に水がない状態でカラ回りすることになる。この場合、空気を巻き込んでエア噛み状態での動作となり、流量の低下や、動作音が大きくなる。上記よりも短い場合は、衣類への吸水の為の循環ポンプの駆動時間が短くなり、結果として、給水工程にかかる時間が延びることになる。
When the time T5 for driving the
図6に示すように、循環ポンプ13の駆動タイミングは、ドラム3の回転数制御に対して同期しており、循環ポンプ13は、ドラム3の回転数が一定の区間でのみ駆動するものとなっている。これは、ドラム3の回転数制御がT1、T2、T3、T4の固定時間によって決まる周期的な制御となっていることと、制御手段16のタイマ機能などを組み合わせることで容易に実現することができる。
As shown in FIG. 6, the drive timing of the
図5に示すフローチャートに基づいて循環ポンプ13の制御を説明する。
The control of the
ステップS500で循環ポンプ13の制御が開始すると、ステップS501にて、循環ポンプ13のON期間か否かを判定する。この判定は、既に説明した様に、時間計測手段26と、ドラム回転数制御の制御期間を決めるT1からT4の値、及び循環ポンプ駆動時間のT5によって判定される。
When control of the
ステップS501にて、循環ポンプ13のON期間であると判定された場合(ステップS501のYES)には、循環ポンプ13をONし(ステップS502)、循環ポンプ13のON期間でなければ(ステップS501のNO)、循環ポンプ13をOFF(S503)する。
If it is determined in step S501 that the
所定時間T5が経過し(ステップS504のYES)、給水行程が終了しない場合(ステップS505のNO)には、循環ポンプ13は、上記の制御で断続的に駆動する。給水行程が終了する(ステップS505のYES)と、ステップS506にて循環ポンプ制御が終了する。
When the predetermined time T5 has elapsed (YES in step S504) and the water supply stroke is not completed (NO in step S505), the
図3において、循環ポンプ制御の後、ステップS306にてモータ4駆動にかかる回転トルク検知を行い、以降、モータ駆動制御を行う。
In FIG. 3, after circulating pump control, rotational torque detection for driving the
モータ4のトルク検知は、モータトルク検知手段23により、モータ4に流れる電流を検知して、トルクを発生している成分を算出することにより得られる。モータ4のトルク
は、瞬時に変動を繰り返しているが、移動平均の値を用いるなど平均化の手法によって、図6の下から3段目に、ドラム回転用モータのトルク量として図示している信号相当を得ることができる。さらに、後行程でモータのトルク量を利用するため、制御手段16は、算出したトルク量を記憶手段27に記憶する。
The torque detection of the
モータ4のトルクについて説明すると、本実施の形態では、図6に示すように、ドラム3の回転数を一定に保つ期間と、ドラム3の回転数を定期的に一定加速度で加減速する期間とを交互に持たせつつ、循環ポンプ13を定期的に駆動して、洗濯水をドラム3の下から循環経路12経由で掻き上げてドラム3内の洗濯物に振りかけている。
The torque of the
これにより、結果として、ドラム3内の洗濯物に洗濯水が浸透し、ドラム3を回転させるためにかかる負荷は、給水行程開始直前のドラム3自体と洗濯物だけの状態から、洗濯物が吸水した洗濯水の重量分ずつ増加していくこととなる。この負荷の増加は、ドラム3を回転させるためのモータ4駆動に必要なトルクの変化となって現れる。
As a result, the washing water penetrates the laundry in the
回転体のトルクは、回転の加速度と回転体の慣性力(イナーシャ)の積によって得られる項と、回転にかかる摩擦に相当する項との合算によって得られる。 The torque of the rotating body is obtained by adding the term obtained by the product of the acceleration of rotation and the inertia force (inertia) of the rotating body and the term corresponding to the friction applied to the rotation.
トルクの前者の項で、回転体の慣性力は、概ね回転体の重量の増加に伴って増加する。すなわち、ドラム3の回転の加減速を行っている場合には、ドラム3内の負荷の重量の変化がモータ4駆動に必要なトルクの変動となって現れる。ドラム3を加速する際には、トルクは、慣性力に応じて増加し、減速する際には、トルクは、慣性力に応じて減少する。
In the former term of torque, the inertial force of the rotating body generally increases with the weight of the rotating body. That is, when acceleration or deceleration of the rotation of the
トルクの後者の項、すなわち、回転にかかる摩擦に相当する項は、給水が進んで外槽2内の洗濯液の水位が高くなると、増加する。
The latter term of the torque, that is, the term corresponding to the friction applied to the rotation, increases as the water supply progresses and the level of the washing liquid in the
図6の下から3段目に示したグラフは、モータ4のトルクの変化をドラム回転用モータのトルク量として示している。
The graph shown in the third stage from the bottom of FIG. 6 shows the change of the torque of the
ドラム3の回転数が一定の期間では、回転にかかる摩擦に相当する項のトルクのみとなるので、行程の途中までほぼ一定であるが、図中の左から右へ向かって行程が進んで、洗濯物の吸水が終わると、外槽2内の洗濯液の水位が上昇することにより、少しずつトルクが上昇する。
In a period in which the number of revolutions of the
この項相当を抜き出して図示したものが、図6中の上から二番目の△印でプロットした点である。また、ドラム3の回転数の減速期間では、その前後のドラム回転数一定の期間と比較してトルクが減少し、加速期間では、トルクが増加する。
What this item equivalent is extracted and illustrated is a point plotted by the second triangle from the top in FIG. Further, in the deceleration period of the rotational speed of the
このトルクの変化量の絶対値をプロットしたのが、図6の一番上の○印でプロットした点である。このトルクの変化量の絶対値は、ドラム3内の負荷の増加によって増加していき、洗濯物の吸水が終わると、その変化率は少なく、飽和していく。
The absolute value of the amount of change in torque is plotted at the top of FIG. The absolute value of the amount of change in torque increases as the load in the
なお、このように、ドラム3回転に必要なトルクがドラム3内の負荷の重量を反映することを利用するため、ドラム3の回転数は、吸水した洗濯物が遠心力によってドラム3の壁面にはりつく程度の高回転である必要がある。また、ドラム3の回転数は、あまりに高回転にすると、ドラム3内部の洗濯物のアンバランスによって、不要な振動が発生する虞があるので、ドラム3の回転数は、外槽2の共振周波数より低い回転数に設定する必要がある。ドラム3の回転数は、概ね80r/min以上、130r/min以下に設定すればよく、この回転数の範囲内で、図4で実施するドラム回転数の上昇と下降を行う。
As described above, the rotational speed of the
図3の給水行程のフローチャートにおいて、ステップS306にてトルク検知を行なった後、ドラム3の回転が一定回転数の期間か否かを判定(ステップS307)する。ドラム3の回転が一定回転数の期間であった場合(ステップS307のYES)には、ステップS308にて、先に説明したステップS306のトルク検知で記憶手段27に記憶したトルク量が、規定されている閾値以上であるか否かを判定する。このトルク量の値は、図6の上から二番目に△印でプロットした点の値である。
In the flow chart of the water supply stroke of FIG. 3, after torque detection is performed in step S306, it is determined whether or not the rotation of the
すなわち、図6の上から二番目に△印でプロットした点のトルク量は、洗濯物の吸水が終わって水位が上昇することにより上昇していく値であり、閾値は、この洗濯物の吸水が終わった際に到達する値に設定する。 That is, the torque amount at the point plotted by the second triangle from the top in FIG. 6 is a value that rises as the water level rises after the water absorption of the laundry ends, and the threshold value is the water absorption of this laundry Set to a value that will be reached when the
ステップS308にてトルク量が第1の閾値を超えていない場合(ステップS308のNO)には、ステップS302へ戻って、給水、ドラム回転数制御、循環ポンプ制御などの一連の給水行程を継続する。ステップS308にて第1の閾値を超えた場合(ステップS308のYES)には、給水行程を終了(ステップS310)し、洗濯運転の次行程へ移行する。 If the torque amount does not exceed the first threshold value in step S308 (NO in step S308), the process returns to step S302 to continue a series of water supply strokes such as water supply, drum rotational speed control, circulation pump control, etc. . If the first threshold value is exceeded in step S308 (YES in step S308), the water supply process is ended (step S310), and the process proceeds to the next process of the washing operation.
ステップS308にてドラム3の回転が一定ではなく加減速している期間であると判定された場合(ステップS307のNO)には、S309へと移行する。ステップS309では、先に説明したステップS306のトルク検知で記憶手段27に記憶したトルク量に対して、ひとつ前のドラム3の回転が一定回転数の期間のトルク量と現在のドラム3の回転が加減速している期間のトルク量との変動量を算出し、さらにふたつ前のドラム3の回転が一定回転数の期間のトルク量と一つ前のドラム回転が加減速している期間のトルク量との変動量をさらに算出し、両者の変動量の変化が規定の閾値以下か否かを判定する。
If it is determined in step S308 that the rotation of the
この判定は、図6の一番上の○印でプロットした値を、一つ前の○印の値からどれだけ変化しているかを判定していることになる。すなわち、洗濯物が吸水した結果としてモータ4で駆動する慣性力が変化していく様子を確認し、この変化が少なくなることで洗濯物の吸水が終わったことを判定できる。
In this determination, it is determined how much the value plotted by the circle mark at the top of FIG. 6 has changed from the value of the circle mark immediately before. That is, it is confirmed that the inertial force driven by the
ステップS309で、トルク量の変化が大きく、第2の閾値を超えている場合に(ステップS309のNO)には、ステップS302へ戻って、給水、ドラム回転数制御、循環ポンプ制御などの一連の給水行程を継続する。ステップS309にてトルク量の変化が小さく、第2の閾値以下の場合(ステップS309のYES)には、給水行程を終了(ステップS310)し、洗濯運転の次行程へ移行する。 In step S309, when the change in torque amount is large and exceeds the second threshold (NO in step S309), the process returns to step S302, and a series of water supply, drum rotation speed control, circulation pump control, etc. is performed. Continue the water supply process. If the change in the torque amount is small in step S309 and is less than the second threshold (YES in step S309), the water supply stroke is ended (step S310), and the process proceeds to the next stroke of the washing operation.
なお、本実施の形態では、図3に示すフローチャートにおいて、給水行程を終了する条件として、ドラム3を回転させるモータ4のトルク量から判定する構成としたが、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, in the flowchart shown in FIG. 3, the condition for ending the water supply stroke is determined from the amount of torque of the
例えば、最大の給水量を規定して、給水工程開始からの給水量が規定した最大の給水量を上回った場合にも給水工程を終了するようにしても良い。 For example, the maximum water supply amount may be defined, and the water supply step may be ended even when the water supply amount from the start of the water supply process exceeds the specified maximum water supply amount.
図3のフローチャートに示す本実施の形態の終了判定に、上記の構成を付加することにより、極端に吸水するような洗濯物に対して、異常に大量の給水を行うことを回避することができる。 By adding the above-described configuration to the end determination of the present embodiment shown in the flowchart of FIG. 3, it is possible to avoid supplying an abnormally large amount of water to a laundry that absorbs water extremely. .
給水開始からの給水量を計測する実施の形態は、例えば、給水弁10を通る流量を給水口9から給水弁10までの間に流量計を付加し、制御手段16にて給水工程開始からの流量計の情報を累積することで得ることができる。最大の給水量は、ステップS301にて
検知した布量を基に設定することでより適切な設定にすることができる。
In the embodiment for measuring the amount of water supplied from the start of water supply, for example, a flow meter passing through the
給水開始からの給水量を得る他の実施の形態としては、給水工程の初期には、循環ポンプ13を駆動することなく給水弁10を駆動して給水し、ドラム3最下部までの水位に相当する水圧を水位センサ8からの信号によって検知するまでの時間を測定し、既定のドラム3の最下部までの水位に相当するまで給水した場合の水量を測定した時間で除することで流量を推定した後、給水弁10の駆動時間に上記の推定した流量を掛け合わせることでも実現できる。
As another embodiment for obtaining the water supply amount from the water supply start, at the initial stage of the water supply process, the
なお、本実施の形態では、図3に示すフローチャートでは、ステップS301の布量検知実施後に、ドラム3の回転数制御及び循環ポンプ13の制御を行う構成としたが、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, in the flowchart shown in FIG. 3, the control of the rotational speed of the
例えば、ステップS301の布量検知の実施後、まず低い回転数、例えば45r/minなどの一定回転数でドラム3を回転させながら水位センサ8の水位情報から水位の変位を監視しつつ給水し、水位の変位がドラム3の最下部に相当する水位の前後で変化のスピードが変化する場合のみ、本実施の形態のステップS302以降の制御を行うように構成しても良い。
For example, after the cloth amount detection in step S301, water is supplied while monitoring the displacement of the water level from the water level information of the water level sensor 8 while rotating the
仮に、洗濯物が多く吸水する場合には、ドラム3の最下部よりも上の水位ではドラム3の回転に伴って洗濯物が吸水するため、それまでよりも水位の変化するスピードが遅くなる。このような場合には、本実施の形態での給水行程を追加で実施することになる。本実施の形態での給水行程を実施するためには、洗濯物がドラム3に張り付いてドラム3の回転と共に回る必要がある為、ドラム回転数は高めとする必要があるが、回転による圧力がかかるため水位センサ8の情報の精度が悪化する虞がある。
If a large amount of laundry absorbs water, the laundry absorbs water at the water level above the lowermost portion of the
上述の構成であれば、洗濯物が少ない場合や、吸水量が少ない種類の洗濯物の場合には、より低い回転数でドラム3を回しつつ水位センサ8で水位を確認しながら給水した方が精度良く給水を制御できる。
If it is the above-mentioned composition, when there is little laundry, or in the case of the kind of laundry with a small water absorption, it is better to supply water while checking the water level with the water level sensor 8 while rotating the
なお、本実施の形態では、ドラム3の回転数制御は、回転数の固定の期間を繰り返し、それに伴って循環ポンプ13の制御も一定周期の繰り返す構成としたが、これに限定されるものではない。
In the present embodiment, the control of the number of revolutions of the
本実施の形態では、例えば、ドラム3の回転数を一定に保つ期間は、T1及びT2という時間固定とし、循環ポンプ13の動作は、ドラム回転数が一定に保たれている期間に同期させる為にT1からT4の値から得られる一定周期としていた。これは、ドラム3の回転数を一定に保つ期間の時間よりも循環ポンプ13の駆動時間T5が短いこと、給水弁10駆動による給水によって一定周期の循環ポンプ13の駆動の間にドラム3の最下部よりも高い水位まで外槽2内部に水が溜まることを前提としているからである。
In the present embodiment, for example, the period during which the rotational speed of the
他の実施の形態として、ドラム3の回転数を一定に保つ期間を、通常は循環ポンプ駆動時間T5よりも短くしておき、循環ポンプ13の駆動を行うか否かの判定(ステップS501)にて水位センサ8の水位がドラム3の最下部の位置の水位以上であるという条件を追加して、その場合はドラム3の回転数を一定に保つ期間を循環ポンプ駆動時間T5よりも長くなるように延長するようにしても良い。
In another embodiment, the period for keeping the rotational speed of the
この構成とすることにより、給水の流量に応じて、適切な循環ポンプ13の駆動のタイミングにすることができ、さらに、ドラム3の回転数の制御に同期したトルク変動の監視をより細かい周期で実施することができるので、給水行程の終了判定をより精度よく実施
することができるようになる。
With this configuration, it is possible to properly drive the
また、本実施の形態では、図3のフローチャートに示すステップS307からステップS309の判定において、ドラム3の回転が加減速している二つの区間におけるトルク変動量の変化によって洗濯物の吸水が終わったか否かを判定する構成にしているが、これに限定されるものではない。
Further, in the present embodiment, whether the water absorption of the laundry has ended due to the change of the torque fluctuation amount in the two sections in which the rotation of the
洗濯物の吸水が終わったか否かの判定は、トルク変動量の変化が飽和したことを検知できれば良いので、例えば、複数の区間のトルク変動量に対して線形近似を行い、その傾きの変化が緩く、すなわち変化が飽和したことを検知する構成にしても良い。 Since it is only necessary to detect that the change in the torque fluctuation has saturated, it is sufficient to determine whether the water absorption of the laundry has ended, for example, linear approximation is performed on the torque fluctuation in a plurality of sections, and the change in inclination is Alternatively, it may be configured to detect that the change is saturated.
さらに、本実施の形態では、図3のフローチャートに示すステップS302の給水弁制御において給水弁10を開き続ける構成にしているが、これに限定されるものではない。
Furthermore, in the present embodiment, the
例えば、水位検知手段8によって水位の監視を継続し、洗濯物の吸水の確認が終わるまでの間に水位が高くなった場合には、給水弁10を閉じて給水を一時停止する構成にしても良い。
For example, the monitoring of the water level is continued by the water level detection means 8, and the
本実施の形態では、ドラム式洗濯機を例にとり説明したが、ドラム式洗濯機に限定されるものではなく、縦型洗濯機に用いてもよい。 In the present embodiment, the drum type washing machine has been described as an example, but the present invention is not limited to the drum type washing machine, and may be used for a vertical washing machine.
以上のように、本実施の形態によれば、ドラム3の回転を制御しつつ、ドラム3の回転に必要なトルク量を監視することで、洗濯物への吸水量の変動する様子を確認しつつ給水および循環ポンプによる洗濯物への吸水を同時に行うことができるので、洗濯に適切な給水を早期に行うことができる。また、ドラム3の最下部よりも上に洗濯液が存在する状態からドラム3の最下部よりも下に溜まった洗濯液の量のみを循環経路12を経由して洗濯物にかけることで、循環ポンプ13が洗濯液につからなくなった状態で動作することがないので、循環ポンプ13の動作音が大きくなることを防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, by monitoring the amount of torque necessary for the rotation of the
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、時間を節約して効率よく給水動作が行なえるとともに、給水後の洗濯物攪拌による水位低下を防止して、洗浄性能向上も図ることができるので、縦型を含めた他の洗濯機の用途に適用できる。 As described above, the washing machine according to the present invention can perform the water supply operation efficiently by saving time, and can prevent the water level lowering due to the agitation of the laundry after the water supply, and can also improve the cleaning performance. It can be applied to other washing machine applications including vertical type.
2 外槽
3 ドラム
4 モータ
8 水位検知手段
9 給水口
10 給水弁
11 吐出口
12 循環経路
13 循環ポンプ
16 制御手段
23 モータトルク検知手段
24 回転数検知手段
26 時間計測手段
27 記憶手段
Claims (1)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2017187804A JP2019058604A (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Washing machine |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2017187804A Pending JP2019058604A (en) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Washing machine |
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2017
- 2017-09-28 JP JP2017187804A patent/JP2019058604A/en active Pending
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