JP2019111074A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】防水衣類の有無を適切に判定することができる洗濯機を提供する。【解決手段】回転制御部６１は、脱水処理の開始時に、低回転域で回転槽２０の回転を加速する、２度の加速行程を行うように駆動モータ３０の動作を制御する。振動センサ１９は、２度目の加速行程の所定の回転数帯において、水平加速度及び鉛直加速度を検出する。防水衣類判定部６４は、所定の検出期間中に振動センサ１９で検出された鉛直方向及び水平方向の加速度に基づいて、洗濯物Ｃ中の防水衣類Ｃｗｐの有無を判定する。【選択図】図８

Description

本発明は、洗濯機に関するものである。

従来より、洗い、すすぎ、脱水の各処理を自動で行う全自動式洗濯機が知られている。そのような洗濯機では、防水加工や撥水加工が施された衣類、不透水性の製品（例えば、レインコートやナイロン製のベッドカバー等）などの、水をほとんど通さない、あるいは水を通しても僅かである洗濯物（ここでは、包括的に防水衣類という）は、通常、脱水が困難で脱水時に異常振動を発生するおそれがあるため、脱水処理を行わないように注意喚起されている。

具体的に、防水衣類が洗濯物に混入した場合、洗い処理やすすぎ処理を行ったときに、防水衣類に水が包み込まれた状態となることがある。このような状態で脱水処理を開始して、例えば、洗濯兼脱水槽の回転速度が１０００ｒｐｍ等の高回転域に至ると、防水衣類の中に残っていた水が突然移動して異常振動が発生し、水槽が大きく振れ動いてしまうという問題がある。

そこで、そのような防水衣類が洗濯物に混入し、誤って脱水処理される場合でも、異常振動を予測して防止する技術が検討されており、これまでも様々な方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、脱水行程初期での異なる２つの状態で、ドラムの回転に要する減速時間を比較して洗濯物の重さの変化を検出し、洗濯物の重さの変化から含水率や脱水率を測定することで、防水衣類の有無を判定するようにした構成が開示されている。

特開２０１４−６４９１９号公報

ところが、一般の洗濯物に混在する防水衣類の割合は一様ではないし、一般の洗濯物の重量変化も、洗濯物の素材や種類等によって大きく影響を受けることとなる。また、洗濯物の量が多く、綿などの吸水性の高い衣類が含まれているときは、含水率が防水衣類と似たような傾向を示し、洗濯物の量が少なく、吸水性の低い衣類が含まれているときは、脱水率が防水衣類と似たような傾向を示すことがある。

そのため、特許文献１の発明のように、洗濯物の重さの変化を検出しただけでは、防水衣類の有無を判定する精度が低く、誤検知を招き易いという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水衣類の有無を適切に判定することができる洗濯機を提供することにある。

本発明は、洗濯物が収容される回転槽と、内部に該回転槽が配設された水槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動モータとを備え、該回転槽が回転することによって該洗濯物の脱水処理を行う洗濯機を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記水槽の振動に伴う少なくとも鉛直方向の加速度を検出する振動センサと、
前記駆動モータの回転動作を制御する回転制御部とを備え、
前記回転制御部は、前記脱水処理の開始時に、所定の回転数よりも低い低回転域で前記回転槽の回転を加速する、２度の加速行程を行うように前記駆動モータの動作を制御し、
前記振動センサは、前記加速行程の所定の回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とするものである。

第１の発明では、脱水処理の開始時に、例えば、防水衣類が混入していても異常振動が生じない低回転域で、回転槽の回転を加速する２度の加速行程が行われる。そして、加速行程の所定の回転数帯において、振動センサで鉛直方向の加速度を検出している。

詳細は後述するが、防水衣類が洗濯物に混入している場合には、加速行程において、鉛直方向の振動が大きくなる傾向にある。そこで、防水衣類の有無を判定するためのパラメータとして、振動センサで鉛直方向の加速度を検出するようにしている。

第２の発明は、第１の発明において、
前記振動センサは、２度目の前記加速行程の所定の回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とするものである。

第２の発明では、防水衣類が洗濯物に混入している場合には、特に、２度目の加速行程において、鉛直方向の振動が大きくなる傾向にあることから、２度目の加速行程の所定の回転数帯において、振動センサで鉛直方向の加速度を検出している。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記振動センサは、２度目の前記加速行程の所定の回転数帯において、前記水槽の振動に伴う水平方向の加速度を検出することを特徴とするものである。

第３の発明では、防水衣類の有無を判定するためのパラメータとして、鉛直方向及び水平方向の加速度を用いることで、防水衣類の有無を精度高く判定できるようにしている。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記振動センサは、１次共振が生じる回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とするものである。

第４の発明では、回転槽が所定の回転数から加速されて回転槽の水平方向の振動が最も大きくなる１次共振が生じる回転数帯で加速度を検出するようにしている。この回転数帯では、鉛直方向の振動が顕著に現れることから、振動センサの検出精度を高めることができる。

第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記振動センサの検出値に基づいて、前記洗濯物中の防水衣類の有無を判定する防水衣類判定部を備えたことを特徴とするものである。

第５の発明では、振動センサの検出値に基づいて、防水衣類の有無を判定するようにしている。これにより、防水衣類に起因して発生する脱水処理での異常振動が未然に防止することができる。

第６の発明は、第５の発明において、
前記防水衣類判定部は、所定の検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向の加速度を所定の基準値と比較することにより、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とするものである。

第６の発明では、所定の検出期間中に検出された鉛直方向の加速度を、所定の基準値と比較することで、防水衣類の有無を判定するようにしている。

具体的に、防水衣類が洗濯物に混入していない場合には、回転槽に収容されている全ての洗濯物がほぼ重量バランスが取れた状態で脱水されることとなる。そのため、水槽の鉛直方向の振動が生じ難く、水槽の鉛直方向の加速度が所定の基準値を超えることはない。

防水衣類が一般の洗濯物に混入している場合には、防水衣類に水が包み込まれた抱水状態が発生して、１度目の加速工程中、脱水処理時の遠心力の作用で、内部の水が回転槽側面に押し付けられるものの、回転槽内はほぼ重量バランスが取れた状態となる。一方、１度目の加速工程が終わり、回転槽の回転が低速に至る、もしくは停止する際、一般の洗濯物が回転槽側面に押し付けられた状態をほぼ維持しているのに対し、防水衣類とそれに包まれた水は、遠心力の作用が弱まることで、回転槽側面に貼りついた状態を維持できず、回転槽の下部に移動することになる。

このように、１度目の加速工程では、防水衣類とそれに包まれた水が回転槽側面に貼りついていた状態でほぼ重量バランスが取れていた状態から、２度目の加速工程が始まる際、防水衣類とそれに包まれた水が回転槽の下部に移動することで、回転槽の上下に大きなアンバランスが生じる状態になる。このような、上下に大きなアンバランスが生じた状態で１次共振を通過すると、水槽の鉛直方向の振動が大きくなり、水槽の鉛直方向の加速度が所定の基準値を超えることとなる。

このように、防水衣類判定部において、鉛直方向の加速度を所定の基準値と比較することにより、防水衣類の有無を判定することができる。

第７の発明は、第５の発明において、
前記防水衣類判定部は、所定の検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向及び水平方向の加速度に基づいて、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とするものである。

第７の発明では、所定の検出期間中に検出された鉛直方向及び水平方向の加速度に基づいて、防水衣類の有無を判定するようにしている。これにより、鉛直方向の加速度のみを考慮した場合に比べて、防水衣類の有無を精度高く判定することができる。

第８の発明は、第７の発明において、
前記防水衣類判定部は、前記検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向及び水平方向の加速度を示す複数のデータをプロットして得られる分布図を、第１象限から第４象限に分類して、各象限に分類されたデータの平均値をそれぞれ演算するとともに、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとの比を、所定の基準値とを比較することにより、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とするものである。

第８の発明では、鉛直方向及び水平方向の加速度を示す複数のデータをプロットして得られる分布図に基づいて、防水衣類の有無を判定するようにしている。具体的に、分布図のデータを第１象限から第４象限に分類して、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとの比を、所定の基準値とを比較するようにしている。

ここで、分布図の横軸を水平加速度、縦軸を鉛直加速度とし、線分の長さの比を、線分の長さの長い方を分母、短い方を分子に設定することとする。防水衣類が洗濯物に混入していない場合には、鉛直方向の加速度が小さいか、又は、ほとんど検出されないので、分布図は、横方向に長い楕円状のリサージュ形状となる。

そのため、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと、第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとは、略等しい長さとなることから、線分の長さの比が１に近い値となる。ここで、所定の基準値が１よりも大きな値に設定されていれば、防水衣類が洗濯物に混入していない場合、線分の長さの比が基準値を超えることはない。

一方、防水衣類が洗濯物に混入されている場合には、鉛直方向の加速度が大きく検出されるので、分布図は、例えば、第１象限と第３象限とに跨がって斜め方向に長い楕円状のリサージュ形状となる。

そのため、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さが、第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さよりも長くなり、線分の長さの比が１よりも大きな値となって、所定の基準値を超えることとなる。

このように、防水衣類判定部において、鉛直方向及び水平方向の加速度を示す複数のデータの分布図に基づいて、防水衣類の有無を精度高く判定することができる。

第９の発明は、第５乃至第８の発明のうち何れか１つにおいて、
前記回転制御部は、前記防水衣類判定部で前記防水衣類有りと判定された場合に、前記脱水処理において前記回転槽を所定の回転数以下で回転させるように前記駆動モータの動作を制御することを特徴とするものである。

第９の発明では、洗濯物中に防水衣類が含まれていると判定された場合には、脱水処理において回転槽を所定の回転数以下で回転させるようにしている。具体的に、通常の脱水処理における回転槽の最高回転数が１０００ｒｐｍ程度に設定されている場合、防水衣類が回転槽に収容されていると判定されたときに、脱水処理における回転槽の最高回転数を、例えば、３００ｒｐｍ程度に設定すればよい。

これにより、防水衣類が水を溜め込んでいたことに起因する脱水処理時の異常振動の発生を防止しながら、洗濯機の運転を停止させることなく、脱水処理を完了させることができる。

第１０の発明は、第１乃至第９の発明のうち何れか１つにおいて、
前記振動センサは、前記水槽の外周近傍の周面又は底面に設けられていることを特徴とするものである。

第１０の発明では、振動センサを、振動が大きくなる水槽の外周近傍の周面又は底面に設けることで、水槽の振動に伴う加速度を検出し易くなる。

本発明によれば、防水衣類の有無を適切に判定することができる。

本実施形態に係る洗濯機の構成を示す概略縦断面図である。 制御装置と、洗濯機の各装置との関係を示すブロック図である。 ２度目の加速工程において、一般衣類のみの場合における、回転数を上昇させたときのアンバランス位置の変化を説明するための図である。 ２度目の加速工程において、防水衣類が混入している場合における、回転数を上昇させたときのアンバランス位置の変化を説明するための図である。 脱水処理の開始時における２度の加速行程を説明するための図である。 一般衣類のみの場合における、水平加速度及び鉛直加速度の変化を示すグラフ図である。 防水衣類が混入している場合における、水平加速度及び鉛直加速度の変化を示すグラフ図である。 防水衣類判定部による判定処理を示すフローチャート図である。 一般衣類のみの場合における、水平加速度及び鉛直加速度を示す複数のデータをプロットした分布図である。 第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと、第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとを示す図である。 防水衣類が混入している場合における、水平加速度及び鉛直加速度を示す複数のデータをプロットした分布図である。 第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと、第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

〈洗濯機の構成〉
図１に示すように、洗濯機１は、いわゆる縦型の全自動式洗濯機であり、矩形箱形の筐体２の上部に投入口２ａが設けられている。洗濯物Ｃは、この投入口２ａを通じて出し入れされる。

投入口２ａの後方には操作部３が設けられていて、ユーザーが操作部３を操作することにより、「給水」、「洗い」、「すすぎ」、「脱水」の各処理が、連続して自動的に行えるようになっている。

筐体２の内部には、水槽１０や回転槽２０、駆動モータ３０、パルセータ４０、バランサ５０、制御装置６０等が設置されている。

水槽１０は、上方に開口する有底円筒状の容器で構成され、筐体２の中央部に配置されている。水槽１０は、筐体２の内部で振れ動けるように、複数のサスペンション１１で吊り下げた状態で、筐体２に弾性的に支持されている。

回転槽２０は、水槽１０よりも一回り小さい、上方に開口する有底円筒状の容器で構成されており、互いの中心を縦軸Ｊに一致させた状態で、水槽１０の内部に収容されている。

回転槽２０の周壁部２０ａには、内外に貫通する複数の水抜孔２１が全周にわたって形成されている。回転槽２０の底には、パルセータ４０が配置されている。パルセータ４０は、放射状に配置された複数の羽根状突起を上面に有する円板状の部材からなる。洗濯物Ｃは、回転槽２０に投入され、洗いや脱水等の各処理は全て、回転槽２０に洗濯物Ｃを収容した状態で行われる。

回転槽２０は、水槽１０に回転自在に支持されており、水槽１０の底面の裏側に設置された駆動モータ３０により、縦軸Ｊ周りに回転駆動される。具体的に、駆動モータ３０は、モータ本体３１と、動力伝達装置３２とを備えている。動力伝達装置３２は、各々の中心が縦軸Ｊに一致する第１回転軸３２ａ及び第２回転軸３２ｂを有している。

第１回転軸３２ａは、水槽１０の底壁を貫通して回転槽２０の底壁部に取り付けられている。第２回転軸３２ｂは、水槽１０の底壁及び回転槽２０の底壁部を貫通して回転槽２０の内部に突出し、その突端がパルセータ４０の中心に取り付けられている。

動力伝達装置３２は、第１回転軸３２ａ及び第２回転軸３２ｂの各々の回転方向を、各処理に応じて切り替える。それにより、第１回転軸３２ａ及び第２回転軸３２ｂは、互いに独立した状態又は一体となった状態で、正転や逆転、正逆反転可能になっている。例えば、洗い処理やすすぎ処理では、第２回転軸３２ｂのみが駆動され、回転槽２０は回転しないで、パルセータ４０が一定の周期で正逆反転しながら回転する。脱水処理では、第１回転軸３２ａ及び第２回転軸３２ｂが一体となって駆動され、回転槽２０及びパルセータ４０が一体となって一定の方向に高速で回転する。

バランサ５０は、円環状の部材であり、回転槽２０の周壁部２０ａの上端に設置されている。バランサ５０の内部には、塩水等の高比重の液体や、複数のボール等が移動可能に封入されている。バランサ５０により、回転槽２０の高速回転時に、洗濯物Ｃの分布の偏りによって生じるアンバランスが相殺され、脱水処理時の振動を抑制できるようになっている。

水槽１０の下方の筐体２の内部には、排水ホース１２や排水ポンプ１３が設置されている。排水ホース１２の一端は、水槽１０の底壁に接続されており、排水ホース１２の他端は、排水ポンプ１３の吸込口に接続されている。排水ポンプ１３の吐出口には、筐体２の外部に延出された機外ホース１４が接続されている。

筐体２の内部の上方には、洗いやすすぎの処理の前に、水槽１０に水を供給する給水装置７０が設置されている。給水装置７０は、一定の流量で、所定量の水を、回転槽２０の開口を通じて水槽１０の内部に流下するように構成されている。

水槽１０の周壁の外面下側には、小箱状の気密室１５が一体に設けられている。気密室１５は、水槽１０の下隅部に開口する連通孔１６を通じて水槽１０の内部に連通している。気密室１５の上部には、水槽１０の周壁に沿って上下方向に延びるサブホース１７の下端が接続されている。サブホース１７の上端には、水位センサ１８が接続されている。水位センサ１８と気密室１５とは、サブホース１７を介して気密された状態で連通している。

従って、給水装置７０から水槽１０の内部に水が供給されると、その水の一部は連通孔１６を通じて気密室１５にも流入する。水槽１０の水位が上下すると、水槽１０に溜まる水の水圧も変化するので、それに連動して気密室１５の空気圧も上下する。水位センサ１８は、この空気圧の変化に応じた発振周波数を制御装置６０に出力し、制御装置６０は、その発振周波数から水槽１０の水位を検知する。

水槽１０の底壁の裏面には、振動センサ１９が取り付けられている。振動センサ１９は、水槽１０の振動に伴う鉛直方向及び水平方向の加速度を検知する。

制御装置６０は、筐体２の内部上方に設置されている。制御装置６０は、ＣＰＵやメモリ等のハードウエアと、制御プログラム等のソフトウエアとを備え、洗濯機の運転を総合的に制御する機能を有している。

すなわち、制御装置６０は、制御プログラムに従って、駆動モータ３０の回転数や動力伝達装置３２の回転方向の切り替えを制御し、給水、洗い、中間脱水、すすぎ、排水、脱水等の各処理を実行する。

図２に示すように、制御装置６０には、入力装置として、水位センサ１８と、振動センサ１９とが接続されている。

制御装置６０には、入出力装置として、操作部３が接続されている。操作部３には、操作スイッチ４が設けられている。さらに、出力装置として、報知ブザー６、駆動モータ３０、排水ポンプ１３、給水装置７０が、制御装置６０に接続されている。

また、制御装置６０には、回転制御部６１、給排水制御部６２、防水衣類判定部６４が設けられている。

回転制御部６１は、駆動モータ３０の駆動を制御して回転槽２０やパルセータ４０の回転を制御する。給排水制御部６２は、排水ポンプ１３及び給水装置７０の動作を制御して排水や給水を制御する。

防水衣類判定部６４は、脱水処理時の異常振動を防止するために、防水衣類Ｃｗｐの有無を判定するものである。なお、防水衣類Ｃｗｐの有無を判定する処理については、後述する。

〈洗濯機での各処理〉
回転槽２０に洗濯物Ｃが投入された状態で、ユーザーが操作スイッチ４を操作し、所定の運転モードを選択することにより、洗い、すすぎ、脱水等の一連の処理が開始する。

（洗い、すすぎ）
排水ポンプ１３が停止した状態で、給水装置７０から回転槽２０に水が供給されて、水槽１０及び回転槽２０に、洗濯物Ｃに応じた所定量の水が貯留される。洗い処理では、さらに、洗剤が貯留水に添加される。その状態で、回転槽２０は回転しないで、パルセータ４０が正逆反転することにより、洗濯物Ｃが水とともに攪拌される。

（中間脱水処理、脱水処理）
すすぎの処理が終了した後、排水ポンプ１３が作動し、水槽１０から水が排水される状態になる。その状態で、回転制御部６１により、回転槽２０がパルセータ４０と一体となって一定の方向に回転するように制御される。回転槽２０の回転は、１０００ｒｐｍを超えるような高速の最高回転数（脱水回転数）に達するまで上昇した後、一定時間、脱水回転数で回転される。

その結果、洗濯物Ｃに含まれている水は、遠心力の作用によって水抜孔２１を通じて回転槽２０から放出される。回転槽２０から放出された水は、排水ホース１２及び機外ホース１４を通じて機外に排水される。

脱水処理は、一連の処理の最後に実施されるが、運転モードによっては、一連の処理の中間において、洗いやすすぎの処理が繰り返され場合があり、その場合、各すすぎ処理と洗い処理の間に中間脱水処理が行われる場合がある（ここでは、中間脱水処理、脱水処理を包括的に脱水処理ともいう）。

〈脱水時の異常振動について〉
図３に示すように、洗濯物Ｃが、下着やシャツ、セータ等、透水性のある一般的な洗濯物（ここでは、一般衣類Ｃｎともいう）のみである場合、脱水処理を実行し、回転槽２０の回転数を上昇させると、一般衣類Ｃｎ及び水抜孔２１を通じて回転槽２０に溜まる水は、支障なく外部に流出させることができる。従って、脱水処理時には、回転槽２０が脱水されて軽量になるため、洗濯物Ｃが大きく偏っていてもバランサ５０がそのアンバランスの変化に追従できるので、異常な振動が発生することはない。

しかし、図４に示すように、防水加工や撥水加工が施された衣類、不透水性の製品（例えばレインコートや、ナイロン製のベッドカバー等）などの、水をほとんど通さない、あるいは水を通しても僅かである洗濯物（ここでは、包括的に防水衣類Ｃｗｐという）が、洗濯物Ｃに混入している場合、防水衣類Ｃｗｐによって排水が妨げられ、回転槽２０の内部に、排水が困難な状態で残水が形成される場合がある。

具体的に、防水衣類Ｃｗｐが洗濯物Ｃに混入していると、脱水処理の前に、防水衣類Ｃｗｐに水が包み込まれた状態（抱水状態）が発生する場合がある。抱水状態は、必ずしも水が完全に包み込まれた状態に限らず、脱水処理で作用する遠心力では水が抜け出ない状態を含む。通常、防水衣類Ｃｗｐが有れば、抱水状態は、大なり小なり、発生する。残水が少量であれば問題にならないが、残水が多量の場合に問題となる。

このような抱水状態が発生している回転槽２０で脱水処理を実行し、回転槽２０の回転数を上昇させると、抱水状態の防水衣類Ｃｗｐや一般衣類Ｃｎは、遠心力で回転槽２０の周壁部２０ａに押し寄せられる。それにより、一般衣類Ｃｎは、脱水されて重量が次第に減少し、移動することなく周壁部２０ａに張り付く。対して、防水衣類Ｃｗｐは、重量がほとんど変わらずに、回転数の増加により、遠心力の作用で内部の水が上方へと移動し、周壁部２０ａに張り付いていく。

それにより、回転槽２０の内部では、防水衣類Ｃｗｐのアンバランス位置と一般衣類Ｃｎのアンバランス位置とが対抗する状態となり、防水衣類Ｃｗｐの内部の水が上下に移動することで、回転槽２０や水槽１０は、三次元的に大きく振れ動くようになり、異常振動が発生する。

そこで、本実施形態の洗濯機１では、そのような防水衣類Ｃｗｐに起因した異常振動を未然に防ぐために、防水衣類Ｃｗｐの有無を判定するようにしている。

（防水衣類の有無の判定）
本実施形態では、脱水処理の開始時に、防水衣類Ｃｗｐが混入していても異常振動が生じない低回転域（例えば、５００ｒｐｍ以下）で回転槽２０の回転を加速する加速行程を２度行い、２度目の加速行程の所定の回転数帯において振動センサ１９で検出された検出値に基づいて、防水衣類Ｃｗｐの有無を判定するようにしている。

図５に示すように、回転制御部６１は、脱水処理の開始時に、脱水回転数まで立ち上げる通常の脱水処理での回転槽２０の回転制御（メインスピン）の前に、所定の低回転数まで加速して減速する回転制御（プレスピン）を行う。

そして、２度目の加速行程（メインスピン）では、１次共振が生じる回転数帯（図５にハッチングで示す部分）において、振動センサ１９で鉛直方向及び水平方向の加速度が検出される。このように、洗濯機１の２次共振が発生する前に検出期間を設けることで、バランサ５０の種類（流体バランサ又はボールバランサ）によらずに適用可能となる。

図６は、一般衣類Ｃｎのみの場合における、メインスピン時の水平加速度及び鉛直加速度の一例を示している。メインスピンの所定の検出期間中に、振動センサ１９で水平加速度及び鉛直加速度が検出される。

図６に示すように、水平加速度は、周期的な正負の値を有しており、水槽１０の静止位置を「０」として、水平方向の一方側への振動を正方向（＋）の加速度、他方側への振動を負方向（−）の加速度としてグラフ化している。なお、鉛直加速度も同様に、周期的な正負の値を有しており、水槽１０の静止位置を「０」として、鉛直方向の一方側への振動を正方向（＋）の加速度、他方側への振動を負方向（−）の加速度としてグラフ化している。

図７は、防水衣類Ｃｗｐが混入されている場合における、メインスピン時の水平加速度及び鉛直加速度の一例を示している。メインスピンの所定の検出期間中に、振動センサ１９で水平加速度及び鉛直加速度が検出される。

ここで、図６及び図７を比較すると、防水衣類Ｃｗｐが混入されている場合の方が、一般衣類Ｃｎのみの場合に比べて、鉛直加速度が大きく検出される傾向にあることが分かる。

そこで、防水衣類判定部６４では、振動センサ１９で検出された鉛直加速度を、所定の基準値と比較することで、防水衣類Ｃｗｐの有無を判定することができる。なお、基準値は、実験等により得られるものであり、機種やサイズ、運転モード等に応じて適宜変更される。

そして、防水衣類判定部６４において、鉛直加速度が基準値よりも大きいと判定された場合には、防水衣類Ｃｗｐが混入されていると判断することができる。

このように、防水衣類判定部６４では、鉛直加速度のみに基づいて防水衣類Ｃｗｐの有無を判定することも可能であるが、本実施形態では、さらに、防水衣類Ｃｗｐの有無をより精度高く判定するためのパラメータとして、鉛直加速度に加えて水平加速度を用いるようにしている。以下、防水衣類判定部６４による判定処理について、図８に示すフローチャート図を参照しながら、具体的に説明する。

図９は、一般衣類Ｃｎのみの場合における、所定の検出期間中に検出された水平加速度及び鉛直加速度の複数のデータをプロットして得られる分布図である。図９に示す分布図では、横軸を水平加速度、縦軸を鉛直加速度としている。図９に示す分布図は、以下のようにして作成することができる。

まず、図６のグラフ図に示すように、メインスピンの所定の検出期間中に、振動センサ１９で水平加速度及び鉛直加速度を検出する（ステップＳ１０１）。そして、図６に示すグラフ図の任意の時間における水平加速度及び鉛直加速度の値をサンプリングしたデータを、図９の座標上にプロットする。このようなサンプリングを、所定の検出期間中の複数のデータに対して行うことで、図９に示すような分布図を得ることができる（ステップＳ１０２）。

ここで、一般衣類Ｃｎのみの場合には、鉛直方向の加速度が小さいか、又は、ほとんど検出されないので、分布図は、横方向に長い楕円状のリサージュ形状となる。

次に、図１０に示すように、防水衣類判定部６４において、図９の分布図を第１象限から第４象限に分類して、各象限に分類されたデータの平均値をそれぞれ演算する（ステップＳ１０３）。

そして、防水衣類判定部６４では、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さａと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さｂとを演算する（ステップＳ１０４）。その後、線分の長さの比ａ／ｂ（線分の長さの長い方を分母、短い方を分子に設定）を演算する（ステップＳ１０５）。

防水衣類判定部６４では、線分の長さの比ａ／ｂが基準値よりも大きいかが判定される（ステップＳ１０６）。

ここで、一般衣類Ｃｎのみの場合には、分布図が横方向に長い楕円状のリサージュ形状となっているので、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さａと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さｂとは、略等しい長さとなり、線分の長さの比ａ／ｂは、１に近い値となる。

そのため、基準値を例えば２以上に設定すれば、防水衣類判定部６４では、線分の長さの比ａ／ｂが基準値よりも小さい、つまり、防水衣類Ｃｗｐが混入されていないと判定される（ステップＳ１０７）。そして、防水衣類判定部６４によって防水衣類Ｃｗｐが混入されていないと判定された場合には、回転制御部６１は、メインスピンでの回転槽２０の脱水回転数を、通常の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）に維持するように、駆動モータ３０の動作を制御する（ステップＳ１０８）。

次に、防水衣類Ｃｗｐが洗濯物Ｃに混入されている場合について検討する。図１１は、防水衣類Ｃｗｐが混入されている場合における、所定の検出期間中に検出された水平加速度及び鉛直加速度の複数のデータをプロットして得られる分布図である。図１１に示す分布図では、横軸を水平加速度、縦軸を鉛直加速度としている。図１１に示す分布図は、以下のようにして作成することができる。

まず、図７のグラフ図に示すように、メインスピンの所定の検出期間中に、振動センサ１９で水平加速度及び鉛直加速度を検出する（ステップＳ１０１）。そして、図７に示すグラフ図の任意の時間における水平加速度及び鉛直加速度の値をサンプリングしたデータを、図１１の座標上にプロットする。このようなサンプリングを、所定の検出期間中の複数のデータに対して行うことで、図１１に示すような分布図を得ることができる（ステップＳ１０２）。

ここで、防水衣類Ｃｗｐが混入している場合には、鉛直方向の加速度が大きく検出されるので、分布図は、第１象限と第３象限とに跨がって斜め方向に長い楕円状のリサージュ形状となる。

次に、図１２に示すように、防水衣類判定部６４において、図１１の分布図を第１象限から第４象限に分類して、各象限に分類されたデータの平均値をそれぞれ演算する（ステップＳ１０３）。

そして、防水衣類判定部６４では、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さａと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さｂとを演算する（ステップＳ１０４）。その後、線分の長さの比ａ／ｂ（線分の長さの長い方を分母、短い方を分子に設定）を演算する（ステップＳ１０５）。

防水衣類判定部６４では、線分の長さの比ａ／ｂが基準値よりも大きいかが判定される（ステップＳ１０６）。

ここで、防水衣類Ｃｗｐが混入されている場合には、分布図が第１象限と第３象限とに跨がって斜め方向に長い楕円状のリサージュ形状となっているので、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さａが、第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さｂよりも長くなっている。

そのため、防水衣類判定部６４では、線分の長さの比ａ／ｂが基準値よりも大きい、つまり、防水衣類Ｃｗｐが混入されていると判定される（ステップＳ１０９）。そして、防水衣類判定部６４によって防水衣類Ｃｗｐが混入されていると判定された場合には、回転制御部６１は、メインスピンでの回転槽２０の脱水回転数を、所定の低速（例えば、３００ｒｐｍ）で回転させるように、駆動モータ３０の動作を制御する（ステップＳ１１０）。

そうすることで、防水衣類Ｃｗｐに起因して発生し得る脱水処理時の異常振動を抑えながら、洗濯機１の運転を停止させることなく、脱水処理を完了させることができる。

また、防水衣類Ｃｗｐが混入していると判定された場合には、報知ブザー６で警報を発したり、操作部３の表示パネルにエラーメッセージを表示したりして、ユーザーに注意を喚起するとよい。

また、防水衣類Ｃｗｐが混入していると判定された場合には、その段階で運転を停止し、ユーザーに確認してやり直すように促してもよい。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、１つの振動センサ１９によって、水槽１０の鉛直加速度及び水平加速度を検出するようにしたが、例えば、鉛直加速度を検出する振動センサ１９と、水平加速度を検出する振動センサ１９とを別々に設けるようにしても構わない。

以上説明したように、本発明は、防水衣類の有無を適切に判定することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１ 洗濯機
１０ 水槽
１９ 振動センサ
２０ 回転槽
３０ 駆動モータ
６１ 回転制御部
６４ 防水衣類判定部
Ｃ 洗濯物
Ｃｗｐ 防水衣類

Claims (10)

1. 洗濯物が収容される回転槽と、内部に該回転槽が配設された水槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動モータとを備え、該回転槽が回転することによって該洗濯物の脱水処理を行う洗濯機であって、
   前記水槽の振動に伴う少なくとも鉛直方向の加速度を検出する振動センサと、
   前記駆動モータの回転動作を制御する回転制御部とを備え、
   前記回転制御部は、前記脱水処理の開始時に、所定の回転数よりも低い低回転域で前記回転槽の回転を加速する、２度の加速行程を行うように前記駆動モータの動作を制御し、
   前記振動センサは、前記加速行程の所定の回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とする洗濯機。
2. 請求項１において、
   前記振動センサは、２度目の前記加速行程の所定の回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とする洗濯機。
3. 請求項１又は２において、
   前記振動センサは、前記加速行程の所定の回転数帯において、前記水槽の振動に伴う水平方向の加速度を検出することを特徴とする洗濯機。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記振動センサは、１次共振が生じる回転数帯において前記加速度を検出することを特徴とする洗濯機。
5. 請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
   前記振動センサの検出値に基づいて、前記洗濯物中の防水衣類の有無を判定する防水衣類判定部を備えたことを特徴とする洗濯機。
6. 請求項５において、
   前記防水衣類判定部は、所定の検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向の加速度を所定の基準値と比較することにより、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とする洗濯機。
7. 請求項５において、
   前記防水衣類判定部は、所定の検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向及び水平方向の加速度に基づいて、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とする洗濯機。
8. 請求項７において、
   前記防水衣類判定部は、前記検出期間中に前記振動センサで検出された鉛直方向及び水平方向の加速度を示す複数のデータをプロットして得られる分布図を、第１象限から第４象限に分類して、各象限に分類されたデータの平均値をそれぞれ演算するとともに、第１象限及び第３象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さと第２象限及び第４象限のデータの平均値を結ぶ線分の長さとの比を、所定の基準値とを比較することにより、前記防水衣類の有無を判定することを特徴とする洗濯機。
9. 請求項５乃至８のうち何れか１つにおいて、
   前記回転制御部は、前記防水衣類判定部で前記防水衣類有りと判定された場合に、前記脱水処理において前記回転槽を所定の回転数以下で回転させるように前記駆動モータの動作を制御することを特徴とする洗濯機。
10. 請求項１乃至９のうち何れか１つにおいて、
    前記振動センサは、前記水槽の外周近傍の周面又は底面に設けられていることを特徴とする洗濯機。

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