JP2019208966A

JP2019208966A - 洗濯機

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Publication number: JP2019208966A
Application number: JP2018109159A
Authority: JP
Inventors: 真理黒澤; Mari Kurosawa; 幹夫黒澤; Mikio Kurosawa; 太一郎牧野; taichiro Makino; 駿河原崎; Shun Kawarasaki; 静夫山岡; Shizuo Yamaoka; 高田　健太郎; Kentaro Takada; 健太郎高田; 政芳菊池; Masayoshi Kikuchi
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2019-12-12
Anticipated expiration: 2038-06-07
Also published as: JP7091154B2

Abstract

【課題】より短時間で脱水後の衣類の取り出しやすさを改善することが可能な洗濯機を提供する。【解決手段】筺体１と、筺体１に弾性支持された外槽１０と、外槽１０内に回転自在に支持された洗濯兼脱水槽９と、洗濯兼脱水槽９の下部に配置された攪拌翼１１と、洗濯兼脱水槽９及び攪拌翼１１を駆動させる駆動機構１３と、駆動機構１３が駆動させる対象を切り替えるクラッチ機構１２と、を有し、クラッチ機構１２は、洗濯兼脱水槽９を固定した状態で攪拌翼１１を駆動させる第一の駆動形態と、洗濯兼脱水槽９を回転自由とした状態で攪拌翼１１を駆動させる第二の駆動形態と、を予め定めた条件に基づいて切り替える、又は選択する。【選択図】図４

Description

本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機に関する。

縦型洗濯機では、水を貯める外槽の内側に回転自由に配置された洗濯兼脱水槽を高速回転させることにより、洗濯兼脱水槽内に収容された洗濯物の脱水を行う。脱水中の衣類は遠心力により洗濯兼脱水槽の内壁に押し付けられており、脱水終了後も衣類は洗濯兼脱水槽に張り付いたままとなる場合がある。また、洗いやすすぎで絡んだ衣類が脱水後もそのままとなっており、衣類が取り出しくいという課題がある。

そこで、特許文献１に記載の縦型洗濯機には、枠体と、枠体内に吊下支持された外槽と、外槽内に回転自在に配置された洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽内に回転自在に配置された攪拌翼と、洗濯兼脱水槽や前記攪拌翼を回転駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段を有する全自動洗濯機又は全自動洗濯乾燥機であって、制御手段は、最終脱水行程後に攪拌翼を駆動する全自動洗濯機又は全自動洗濯乾燥機にすることで洗濯兼脱水槽の側壁にくっついた衣類をはがすことが出来、使用者が全自動洗濯機又は全自動洗濯乾燥機から衣類を取り出すことを容易にできる、と記載されている。

また、特許文献２に記載の縦型洗濯乾燥機には、脱水後に洗濯兼脱水槽を固定あるいは回転自由の状態としてモータの回転動力を回転翼に伝達する攪拌モードでほぐし動作をさせる方法が記載されている。

特開２００３−３１１０７４号特開２０１７−１８９２７１号

しかし、いずれの文献においても、洗濯兼脱水槽を固定した状態と回転自由とした状態の選択方法については考慮されていない。衣類をより短時間で洗濯兼脱水槽から剥がし、ほぐすためには、衣類の状態等に応じて適切な制御方法を選択することが望ましい。

そこで本発明の目的は、より短時間で脱水後の衣類の取り出しやすさを改善することが可能な洗濯機を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の洗濯機は、筺体に弾性支持された外槽と、外槽内に回転自在に支持された洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽の下部に配置された攪拌翼と、洗濯兼脱水槽及び攪拌翼を駆動させる駆動機構と、駆動機構が駆動させる対象を切り替えるクラッチ機構と、を有し、クラッチ機構は、洗濯兼脱水槽を固定した状態で攪拌翼を駆動させる第一の駆動形態と、洗濯兼脱水槽を回転自由とした状態で攪拌翼を駆動させる第二の駆動形態と、を予め定めた条件に基づいて切り替える、又は選択する構成とする。

また、筺体に弾性支持された外槽と、外槽内に回転自在に支持された内槽と、内槽の下部に配置された攪拌翼と、内槽及び前記攪拌翼を駆動させる駆動部と、駆動部が駆動させる対象を切り替える切替部と、を有し、切替部は、内槽を固定した状態で攪拌翼を駆動させる第一の駆動形態と、内槽を回転自由とした状態で攪拌翼を駆動させる第二の駆動形態と、を有し、駆動部は、第二の駆動形態の場合、攪拌翼が停止中の内槽又は内槽内の衣類の回転運動の運動エネルギーが所定値以上となった場合に、攪拌翼を反転させる構成とする。

本発明によれば、より短時間で衣類の取り出しやすさを改善することが可能な洗濯機を提供できる。

本発明に係る洗濯機の実施例１に示す外観斜視図である。図１の洗濯機の内部構造を示す右側断面図である。図１の洗濯機の洗濯コース全体の制御フローを示す図である。本発明に係る洗濯機の実施例１のほぐし工程の制御フローを示す図である。本発明に係る洗濯機の実施例２のほぐし工程の制御フローを示す図である。本発明に係る洗濯機の実施例３のほぐし工程の制御フローを示す図である。

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。

［実施例１］
図１は洗濯機１００の外観斜視図、図２は洗濯機１００の内部構造が分かるようにした右側面断面図である。図１の洗濯機１００は外郭を構成する筺体１を備え、筺体１の上部にトップカバー２、筐体１の下部にベース３が設けられている。ベース３には４つの脚が設けられているが、その内、洗濯機１００本体に向かって右前の１箇所に高さが可能な調整脚３ａが設けられており、残りの３箇所は高さの調整ができない固定脚３ｂが設けられている。洗濯機１００を設置する際には、この調整脚３ａの高さを調整することで、本体の傾きやガタつきを調整する。また、トップカバー２には衣類投入口２ａを覆うように外蓋２ｂが設けられている。トップカバー２の前側には、電源スイッチ４やコース選択スイッチ５ａや時間設定スイッチ５ｂ、スタートボタン５ｃなどの操作スイッチ５、選択したコースや残時間などを表示する表示器６を備えた操作・表示パネル７が設けられている。なお、操作・表示パネル７は筺体１の背面に設けた制御装置８に電気的に接続している。また、トップカバー２の後方には、給水ホースを接続するための給水口２ｃを設けている。

筺体１の内部には、水を貯める外槽１０が四隅を吊り棒を介して筐体１に弾性支持されている。外槽１０の背面にはエアトラップ２１ａが設けてあり、その内部の圧力がチューブ２１ｂを介して水位センサ２１に伝えられ、外槽１０内に貯められた水の水位を検知する。筐体１の前方の隅には安全スイッチ２２が設けられており、脱水時に外槽１０が振動し、所定の振動変位以上となった際に検知する構造となっている。

外槽１０の内部には、衣類を収納するための内槽である洗濯兼脱水槽９を備える。内槽である洗濯兼脱水槽９は、その外周壁に通水および通風のための多数の小さな貫通孔９ａと、その底壁に通水および通風のための複数の貫通孔９ｂを有し、その上縁部に流体バランサー９ｃを備え、底部の内側には攪拌翼１１を回転自自由に支持している。

外槽１０の底部の外側には切替部であるクラッチ機構１２と、攪拌翼１１と接続されたモータを備えた駆動部である駆動機構１３と、が設けられており、切替部であるクラッチ機構１２を制御することで、内槽である洗濯兼脱水槽９と攪拌翼１１の駆動形態を変更する、又は切り替えることが可能となっている。具体的な構造としては、クラッチ機構１２は、洗濯兼脱水槽９を、モータ内のロータと接続させるか、外槽１０と接続させるか、ロータとも外槽１０とも接続させない、を切り替えている、又は選択している。

駆動形態は、洗濯兼脱水槽９を回転しないように固定した状態で攪拌翼１１を駆動させる第一の駆動形態（攪拌翼１１がロータと接続され、洗濯兼脱水槽９が外槽１０と接続された状態）と、洗濯兼脱水槽９を回転自由にした状態で攪拌翼１１を駆動させる第二の駆動形態（攪拌翼１１がロータに接続され、洗濯兼脱水槽がどこにも接続されてない状態）と、洗濯兼脱水槽９と攪拌翼１１を一体として同一方向に回転させる第三の駆動形態（洗濯兼脱水槽９及び攪拌翼１１がロータと接続された状態）の３つがある。

第一の駆動形態と第二の駆動形態は、主に洗い工程、すすぎ工程、乾燥工程で使用し、第三の駆動形態は主に脱水工程で使用される。また、駆動機構１３には回転速度を測定するためにホールセンサなどによる回転速度計測手段１３ａが備えられている。第一の駆動形態と第二の駆動形態では、駆動機構１３からギヤを介して攪拌翼１１に接続されるため、攪拌翼１１の回転速度は駆動機構１３の回転速度に対してギヤ比の分遅くなる。一方、第三の駆動形態は駆動機構１３と洗濯兼脱水槽９が接続された状態となるため、駆動機構１３、洗濯兼脱水槽９及び攪拌翼１１の回転速度が一致する。

第三の駆動形態の場合、洗濯兼脱水槽９と駆動機構１３は一体となって回転するため、回転速度計測手段１３ａにより、洗濯兼脱水槽９の回転速度を把握することが可能である。一方、第二の駆動形態の場合、駆動機構１３は攪拌翼１１と一体となって回転するため、洗濯兼脱水槽９の回転速度を回転速度計測手段１３ａで把握することができない。そこで、クラッチ機構１２に洗濯兼脱水槽９に接続したシャフトの回転速度を検出する洗濯兼脱水槽回転速度計測手段９ｄを設けており、駆動形態に係わらず洗濯兼脱水槽９の回転速度の把握を可能としている。

本発明では、クラッチ機構１２で、第一の駆動形態と第二の駆動形態とを予め定めた条件に基づいて切り替える、又は選択することが特徴である。また第三の駆動形態も含めて、３つの駆動形態をその条件に基づいいて切り替える、又は選択することが特徴である。切替方やその条件についての詳細は後述する。

外槽１０の上面には槽カバー１４が設けてあり、槽カバー１４は上面と下面を連通する衣類投入口１４ａ、温風吹き出し口１４ｂ、給水入口１４ｃを備える。また、槽カバー１４には、衣類投入口１４ａを覆うように内蓋１５が設けてあり、ヒンジ１５ａにより開閉自在とする。内蓋１５は、取っ手１５ｂを上方に持ち上げることでロックが解除されて開き、下方に押すことでロックされる。

また、筺体１には給水口２ｃに接続した給水弁１６が設けてあり、給水入口１４ｃを介して洗濯兼脱水槽９に給水可能となっている。外槽１０の下部には排水するための排水口１０ｂを備えており、排水弁１７を介して排水ホース１８が接続している。

外槽１０の後側には乾燥ダクト１０ｃを設けている。乾燥ダクト１０ｃは蛇腹１０ｄを介して、乾燥ユニット１９に接続している。乾燥ユニット１９は、送風ファン１９ａの熱源であるヒータ１９ｂと、温度センサ１９ｃを備える。乾燥ユニット１９は、蛇腹１９ｄを介して、槽カバー１４に設けられた温風吹き出し口１４ｂに接続される。ヒータ１９ｂで温度を上昇させた空気を、送風ファン１９ａより循環することで衣類の乾燥を行う。

次に、本実施例に係わる縦型洗濯機の洗濯コースの制御について、図３及び図４を用いて説明する。
図３は洗濯コース全体の制御を示すフローチャートであり、図４は本発明のほぐし工程（図３のＳｔｅｐ１０８）の制御を示すフローチャートである。

電源スイッチ４を操作して電源が投入されると、クラッチ機構１２の初期化制御処理を行う（Ｓｔｅｐ１０１）。具体的には、第二の駆動形態となるようにクラッチ機構１２を制御する。次に操作スイッチ５を操作し、運転コースやすすぎ回数、脱水時間などの初期設定を実施し、スタートボタン５ｃを押下して運転を開始する（Ｓｔｅｐ１０２）。Ｓｔｅｐ１０３では、衣類量測定を実施する。この衣類量測定は、給水前の乾布状態において、駆動機構１３に短時間通電して攪拌翼１１を反転させながら数回駆動し、この間に攪拌翼１１に作用する回転負荷の大きさに基づいて行う。測定した衣類量に基づいて、洗い水量や望ましい洗剤濃度の洗浄液を生成するために必要な洗剤量を算出して決定し、この洗剤量を表示器６に表示する。次に、Ｓｔｅｐ１０４で駆動機構１３に通電して攪拌翼１１を回転駆動し、洗いを実行する。この時、攪拌翼１１が正逆回転（例えば、右回転−停止−左回転−停止）を繰り返すよう駆動機構１３を制御する。この時の回転時間（オン）と停止時間（オフ）をそれぞれオン時限、オフ時限と呼び、時限は衣類量やコースなどに応じて予め設定されている。なお、ここでのオフ時限は、攪拌翼１１の停止時間（停止状態）だが、あくまでも駆動機構１３のモータへ回転指令が入力されていない状態との意味であり、実際には内槽や衣類と共に攪拌翼１１は回転され、停止してない場合もあります。また、攪拌翼１１の回転速度についても、同様に衣類量やコースなどに応じて予め設定されている。また、この洗い工程中の所定のタイミングで給水弁１６を開放し、給水を実施する。

Ｓｔｅｐ１０５で、脱水を実施する。脱水工程では、まず排水弁１７を開放し、外槽１０から水を排出する。次に、クラッチ機構１２を制御して第三の駆動形態に変更し、洗濯兼脱水槽９と攪拌翼１１が一体となって回転するようにする。駆動機構１３を回転駆動し、洗濯兼脱水槽９を高速で回転させると、洗濯兼脱水槽１１内の衣類は遠心力により洗濯兼脱水槽１１の側面に張り付く。この時、衣類に含まれた水は、洗濯兼脱水槽９に設けられた脱水孔９ａから外槽１０に排出される。

Ｓｔｅｐ１０６で、すすぎを実施する。すすぎ工程では排水弁１７を閉じ、給水弁１６を開放してすすぎに必要な水を外槽１０内に供給する。クラッチ機構１２を制御し、第一の駆動形態もしくは第二の駆動形態に変更する。洗い工程と同様に、駆動機構１３を制御して、回転方向を変えながら攪拌翼１１を駆動させる。所定時間経過後に次の工程に移行する。

Ｓｔｅｐ１０７で最終脱水を実施する。クラッチ機構１２を制御し、第三の駆動形態に変更する。排水弁１７を開放し、外槽１０内に貯まった水を排出する。駆動機構１３を回転駆動し、洗濯兼脱水槽９を高速で回転させると、洗濯兼脱水槽１１内の衣類は遠心力により洗濯兼脱水槽１１の側面に張り付く。この時、衣類に含まれた水は、洗濯兼脱水槽９に設けられた脱水孔９ａから外槽１０に排出される。

Ｓｔｅｐ１０８でほぐしを実施する。ほぐし工程では、洗い工程と同様に攪拌翼１１が正逆回転（例えば、一方（右）回転−停止−他方（左）回転−停止）を繰り返すよう駆動機構１３を制御する。脱水運転後の衣類は、洗濯兼脱水槽９の側面に押し付けられた状態であり、そのままで運転を終了した場合、衣類を取り出すのに張り付いた衣類をほぐすために力が必要になる。また、運転終了後のまま放置し、時間が経過してから衣類を取り出す場合、衣類は洗濯兼脱水槽９の側面に張り付いた状態で放置されるため、シワがきつくなってしまう。そこで、脱水後にほぐし工程を実施して衣類を洗濯兼脱水槽９の側面から剥がすことで、衣類の取り出しやすさを改善し、脱水後にそのまま放置された場合においてもシワが付くのを軽減することができる。

ここで、ほぐし工程の動作について駆動形態の違いを踏まえて詳細に説明する。脱水後の衣類は洗濯兼脱水槽９の側面に張り付いた状態で、かつ攪拌翼１１にも接した状態となっている。そこで、攪拌翼１１を回転させて、衣類に力を加えることにより、衣類と洗濯兼脱水槽９のせん断方向の力を作用させることで、衣類を洗濯兼脱水槽９から剥がすことができる。衣類を洗濯兼脱水槽９から剥がす効果（ほぐし性能）は、攪拌翼１１と衣類の相対速度が高い程大きくなる。

前述のように攪拌翼１１を駆動させる駆動形態は、洗濯兼脱水槽９を固定した状態の第一の駆動形態と、洗濯兼脱水槽９を回転自由とした状態の第二の駆動形態がある。第一の駆動形態の場合、洗濯兼脱水槽９が固定されているため、洗濯兼脱水槽９に張り付いた衣類も回転しない。従って、攪拌翼１１と衣類の相対速度は攪拌翼１１の回転速度に一致する。

一方、第二の駆動形態の場合、洗濯兼脱水槽９が回転自由となっているため、攪拌翼１１を回転させたときに衣類に掛かった力によって洗濯兼脱水槽９が回転する。洗濯兼脱水槽９が攪拌翼１１と同じ方向に回転するため、攪拌翼１１と衣類の相対速度は攪拌翼１１の回転速度より小さくなる。すなわち、第一の駆動形態でほぐし動作を実施した場合に比べ、衣類をほぐす効果が低いことになる。しかし、攪拌翼１１を回転させて、攪拌翼１１と同じ方向に洗濯兼脱水槽９が回転している状態で、攪拌翼１１を反転させると洗濯兼脱水槽９の回転方向と攪拌翼１１の回転方向が逆向きとなり、その分攪拌翼１１と衣類の相対速度が大きくなる。反転直後は相対速度が最大となるが、その後徐々に洗濯兼脱水槽９の回転が減速し、やがて攪拌翼１１と同じ方向に回転するため、相対速度も攪拌翼１１の回転中に徐々に低下する。しかし、次に反転したときに再度相対速度が大きくなり、以後この状態を繰り返す。

従って、第二の駆動形態の場合、最初の回転時には洗濯兼脱水槽９を回転させるために衣類との相対速度が低下し、ほぐし性能が第一の駆動形態に比べて低くなるが、以降の回転では第一の駆動形態に比べて攪拌翼１１と衣類の相対速度が大きくなり、ほぐし性能が高くなる。また、第二の駆動形態の場合、オフ時限中は洗濯兼脱水槽９と衣類が一体となって慣性で回転しているが、その状態で攪拌翼１１を反転させると洗濯兼脱水槽９は回転を続けようとするが、衣類は攪拌翼１１からの力を受けて停止しようとするため、衣類と洗濯兼脱水槽９の間にせん断力が生じ、衣類が剥がれ易くなる。

ただし、反転する際のオフ時限中に洗濯兼脱水槽９の回転速度が低下し、反転した際の回転速度が小さいと、第一の駆動形態に対して攪拌翼１１と衣類の相対速度を向上することができず、ほぐし性能が低くなる。従って、本発明は、条件として、内槽である洗濯兼脱水槽９の回転速度に着目した。反転する際のオフ時限中の洗濯兼脱水槽９の回転速度によって、第一の駆動形態と第二の駆動形態を選択する事が重要である。洗濯兼脱水槽９の回転速度が大きい場合には第二の駆動形態とし、洗濯兼脱水槽９の回転速度が小さい場合には第一の駆動形態とすることで、どちらか一方でほぐし工程を実施する場合に比べて、ほぐし性能を向上することができる。なお、この回転速度の大きいか小さいかは、予め回転速度の閾値を設定し、この閾値と計測値と比較して駆動形態を切り替える、又は選択することができる。

また、反転する際のオフ時限中の洗濯兼脱水槽９の回転速度と記載したが、あくまでも洗濯兼脱水槽回転速度計測手段９ｄが無い場合であり、洗濯兼脱水槽回転速度計測手段９ｄにて直接内槽である洗濯兼脱水槽９の回転速度が測定可能であれば、オフ時限中に限定する必要はない。これは、オフ時限中は衣類によって内槽と攪拌翼が一体となって回転しているという仮定のもと、攪拌翼１１と直結している駆動機構１３のロータの回転速度を、回転速度計測手段１３ａにて検知することで、内槽の回転速度が推定可能なためである。

ここで、図４に示す本実施形態に係わるほぐし工程のフローチャートを用いて、ほぐし工程の制御について詳細を説明する。ほぐし工程を開始し、Ｓｔｅｐ２０１でクラッチ機構１２を制御し、第三の駆動形態から第二の駆動形態に切り替える。次に、Ｓｔｅｐ２０２で攪拌翼１１を回転させる攪拌を行う。この時少なくとも１回は反転を行うこととする。Ｓｔｅｐ２０３で反転時の洗濯兼脱水槽９の回転速度が所定の閾値以上（予め定めた閾値、例えば5min^-1程度）であるか否かを判定し、所定の閾値以上の場合は攪拌動作を継続する。回転速度が所定の閾値未満の場合は、Ｓｔｅｐ２０４でクラッチ機構１２を制御し、第一の駆動形態に切り替える。Ｓｔｅｐ２０５で攪拌を行い、ほぐし工程の時間が所定時間ｔ_１（クラッチ機構１２により、駆動形態を第三から第一もしくは第二に切り替えて、最初に攪拌翼１１を回転させた時点から所定時間）以上経過したかで判定する終了判定を実施して（Ｓｔｅｐ２０６）、経過していた場合には運転を終了する。経過していない場合、つまり所定時間ｔ_１未満の場合は攪拌する。このように、洗濯兼脱水槽９の回転速度を判定して駆動形態を適切に選択することで、攪拌翼１１と衣類の相対速度を高い状態で保つことができ、衣類の取り出しやすさを改善するのに必要な時間を短縮することができる。

また、Ｓｔｅｐ２０６の終了判定は経過時間が所定時間ｔ_１を越えているかで判定しているが、このｔ_１は衣類量に応じて変更することが望ましい。縦型洗濯機の場合は、衣類が少ないと洗濯兼脱水槽９の下部に集まるが、衣類量が多いと衣類が洗濯兼脱水槽９の上部にも位置することになる。衣類が上部に位置するほど攪拌翼１１からの力が伝わりにくくなるため、衣類をほぐすために必要な時間が長くなる。従って、衣類量が多いほど終了判定に用いるｔ_１が長くなるように設定する、つまり、所定時間ｔ_１は、洗濯兼脱水槽９内の衣類量が所定値以上の場合が所定値未満の場合に比べて長く設定される。それにより衣類量にあったほぐし動作を行うことができる。衣類量に係わらずｔ_１を一定とした場合に対し、衣類量が少ない場合ではｔ_１が短くなるため時短に繋がり、衣類量が多い場合ではｔ_１が長いため衣類がほぐされていない状態で終了するのを抑制することができる。但し、毎回、衣類量がおおよそ変わらない、決まっている場合は、予めｔ_１を一定の値に設定しておいてもよい。

本実施例では、洗濯兼脱水槽９の回転速度の計測は、洗濯兼脱水槽９の回転速度を検出する洗濯兼脱水槽回転速度検出手段９ｄを用いて行うとしているが、必ずしも洗濯兼脱水槽９の回転速度を直接測定する必要はない。オフ時限中の駆動機構１３の回転速度、つまりモータの回転速度を回転速度計測手段１３ａ（例えば、ホールセンサなど）で計測した実測値を用いて構わない。オフ時限中は、攪拌翼１１は固定されておらず、自由に回転する状態となっているため、攪拌翼１１と接している衣類、衣類と接している洗濯兼脱水槽９と同じ回転速度となる。これにより、第三の駆動形態と同じ状態となるため、駆動機構１３の回転速度を測定することで、洗濯兼脱水槽９の回転速度を把握することができる。つまり、オフ時限中の洗濯兼脱水槽９の回転速度は、洗濯兼脱水槽９の回転速度の検出結果、又は駆動機構１３に回転指令が入力されていない状態における駆動機構１３の回転速度の検出結果、を用いることができる。

なお、本実施例では乾燥機能が付いた縦型洗濯機を例に説明しているが、乾燥機能の付いていない縦型洗濯機に関しても同様である。

［実施例２］
基本的な構造は実施例１と同じであるため構造の説明は省略し、ほぐし工程の制御方法について説明する。

第二の駆動形態でほぐし動作を行う場合、攪拌翼１１を反転させる時の洗濯兼脱水槽９の回転速度が重要であることを述べた。洗濯兼脱水槽９の回転速度はその慣性モーメントが大きいほど減速しにくく、オフ時限中の速度低下量が小さくなる。洗濯兼脱水槽９の慣性モーメントは内包する衣類量が多いほど大きくなる。このことから、衣類量が少ない場合はオフ時限中の回転速度の低下量が大きいため、攪拌翼１１を反転させたときの洗濯兼脱水槽９の回転速度が小さくなり易く、第一の駆動形態に対してほぐし性能が向上しにくい。そこで本発明は、条件として、洗濯兼脱水槽９内の衣類量に着目した。具合的には、衣類量が少ない場合（所定値未満の場合）は第一の駆動形態が望ましく、衣類量が多い場合（所定値以上の場合）は第二の駆動形態が望ましい。そこで、洗濯運転開始時に実施する衣類量測定の結果を参照し、所定の衣類量以上の場合は第二の駆動形態でほぐし工程を実施し、所定の衣類量より少ない場合は第一のほぐし工程を実施する。

図５に示すフローチャートを用いて、本実施例の制御の流れを説明する。ほぐし工程を開始し、最初にＳｔｅｐ３０１で衣類量の判定を行い、予め設定した所定の衣類量（例えば３ｋｇ）より大きいかどうかを判定する。ここで、衣類量の判定に用いる衣類量は、洗濯運転初期に実施する衣類量測定の結果を用いる。ただし、必ずしも衣類量測定の結果を用いる必要はなく、ほぐし工程やその他の工程で衣類量の測定を実施し、その値を用いても構わない。

Ｓｔｅｐ３０１で衣類量が多いと判断した場合（衣類量が所定値３ｋｇ以上の場合）は、Ｓｔｅｐ３０２でクラッチ機構１２を制御して第三の駆動形態から第二の駆動形態に切り替え、Ｓｔｅｐ３０３で駆動機構１３を制御して攪拌翼１１を回転させて攪拌を行う。この時、攪拌翼１１が少なくとも１回以上回転方向を変えるようにする。Ｓｔｅｐ３０４で第二の駆動形態での攪拌を実施してから所定時間ｔ_２経過したか判定し、ｔ_２以上経過した際にはＳｔｅｐ３０５に進む。Ｓｔｅｐ３０５でクラッチ機構１２を制御して第二の駆動形態から第一の駆動形態に切り替え、Ｓｔｅｐ３０６で攪拌を実施する。Ｓｔｅｐ３０７で所定時間ｔ_３経過したかを判定し、経過した場合は運転を終了する。

Ｓｔｅｐ３０１で衣類量が少ないと判断した場合（衣類量が所定値３ｋｇ未満の場合）は、Ｓｔｅｐ３０５に進み、クラッチ機構１２を制御して第三の実施形態から第一の駆動形態に切り替え、Ｓｔｅｐ３０６で攪拌を実施する。Ｓｔｅｐ３０７で所定時間ｔ_３経過したかを判定し、経過した場合は運転を終了する。

このように、洗濯兼脱水槽９の回転速度を測定する手段を有さない場合でも、適切に駆動形態を選択することができる。これにより、衣類量に係わらず常に第一の駆動形態もしくは第二の駆動形態でほぐし工程を行う場合に比べて、ほぐし性能を向上することができる。

なお、本実施例では、衣類量が多い場合には第二の駆動形態で所定時間攪拌動作を行い、その後第一の駆動形態で所定時間攪拌動作を行うと説明しているが、必ずしも第一の駆動形態での攪拌動作を行う必要はない。衣類量が多い場合は第二の駆動形態、衣類量が少ない場合は第一の駆動形態のように、衣類量で駆動形態を選択し、その駆動形態でのみほぐし動作を行ってもよい。

［実施例３］
基本的な構造は実施例１と同じであるため構造の説明は省略し、ほぐし工程の制御方法について説明する。

ほぐし工程で攪拌を行うことで衣類が徐々に洗濯兼脱水槽９から剥がれていく。ほぐし工程における洗濯兼脱水槽９の回転は、攪拌翼１１の回転が衣類を介して洗濯兼脱水槽に伝わることで生じるため、衣類が強く洗濯兼脱水槽９に張り付いているほど洗濯兼脱水槽９の回転速度が高くなる。一方、ほぐし工程が進み衣類が徐々に剥がれると、攪拌翼１１から衣類を介して洗濯兼脱水槽９に伝わる力も徐々に減少し、洗濯兼脱水槽９の回転速度が低下する。回転速度が小さいとオフ時限中に回転が停止してしまい、攪拌翼１１と洗濯兼脱水槽９の相対速度の向上が見込めなくなる。そこで本発明は、条件として、クラッチ機構１２により、駆動形態を第三から第一もしくは第二に切り替えて、最初に攪拌翼１１を回転させた時点からの時間に着目した。具合的には、ほぐし工程を開始してから所定の時間が経過していない場合は衣類が洗濯兼脱水槽９に張り付いている可能性が高いため、第二の駆動形態とすることでほぐし性能の向上できる。一方、ほぐし工程を開始してから時間が所定の経過している場合は衣類が洗濯兼脱水槽９から剥がれ始めている可能性が高く、反転時の相対速度の向上が見込めないため、第一の駆動形態とすることが望ましい。

次に、図６に示すフローチャートを用いて、本実施例の制御の流れを説明する。ほぐし工程を開始し、最初にＳｔｅｐ４０１でクラッチ機構１２を制御して第三の駆動形態から第二の駆動形態に切り替え、Ｓｔｅｐ４０２で駆動機構１３を制御し、攪拌翼１１を回転させて攪拌を行う。この時攪拌翼１１が少なくとも１回以上回転方向を変えるようにする。Ｓｔｅｐ４０３で第二の駆動形態での攪拌を実施してから所定時間ｔ_４経過したか判定し、ｔ_４以上経過した際にはＳｔｅｐ４０４に進む。Ｓｔｅｐ４０４でクラッチ機構１２を制御して第二の駆動形態から第一の駆動形態に切り替え、Ｓｔｅｐ４０５で攪拌を実施する。Ｓｔｅｐ４０６で、Ｓｔｅｐ４０２の攪拌開始から所定時間ｔ_５経過したかを判定し、経過している場合には運転を終了する。

このように、ほぐし工程の経過時間を判定することで、衣類の状態に応じて駆動形態を適切に選択することができる。これにより、どちらか一方でほぐし工程を実施する場合に比べてほぐし性能を向上することができ、ほぐし時間の短縮も可能となる。

衣類の量が多いほど衣類をほぐすのに多くの時間を要する。従って、経過時間判定に用いるｔ_４及び終了判定に用いるｔ_５は、衣類量が多いほど大きい方が望ましい。衣類量に係わらずｔ_４、ｔ_５を一定とした場合に対し、衣類量が少ない場合ではｔ_４、ｔ_５が短くなるため時短に繋がり、衣類量が多い場合ではｔ_４、ｔ_５が長いため衣類がほぐされていない状態で終了するのを抑制することができる。

［実施例４］
基本的な構造は実施例１と同じであるため構造の説明は省略し、ほぐし工程の制御方法について説明する。ほぐし工程を第二の駆動形態で実施する場合、オフ時限中に洗濯兼脱水槽９の回転が停止しないことが重要である。駆動機構１３をオフにする際の内槽である洗濯兼脱水槽９や衣類などの回転体の回転運動の運動エネルギーが大きい程、オフ時限後に反転する際の回転速度は大きくなる。オフ時限中の減速を考慮してオフ時限中に洗濯兼脱水槽９の回転が停止しない回転運動の運動エネルギーの値を予め求め、その値以上となるように制御することで、オフ時限後に反転する際に洗濯兼脱水槽９が停止するのを防止することができる。

回転運動の運動エネルギーは回転速度と慣性モーメントから求めることができ、回転速度は洗濯兼脱水槽回転速度計測手段９ｄで測定することができる。洗濯兼脱水槽回転速度計測手段９ｄを設けない場合はオフ時限時の回転速度計測手段１３ａの出力を参照してもよい。また、慣性モーメントは洗濯兼脱水槽９や駆動機構１３の回転部などの慣性モーメントと衣類の慣性モーメントの和で求めることができる。モータなどの駆動機構１３の回転部（ロータ）の慣性モーメントは製品固有のため予め測定することが可能で、運転ごとに異なる衣類の慣性モーメントは衣類量から推定することが可能である。ここで、衣類量は洗濯工程開始直後などに行う衣類量センシングなどで得られる値を参照することで得ることができる。

このように、回転速度や衣類量センシングなどにより回転運動の運動エネルギーを求め、回転運動の運動エネルギーが所定値以上となるように駆動機構１３の回転速度を制御することで、反転時に洗濯兼脱水槽９の回転が停止するのを防止し、ほぐし性能を向上することが可能となる。

１筺体
３ベース
８制御装置
９洗濯兼脱水槽
９ｄ洗濯兼脱水槽回転速度計測手段
１０外槽
１１攪拌翼
１２クラッチ機構
１３駆動機構
１３ａ回転速度計測手段

Claims

筺体と、
前記筺体に弾性支持された外槽と、
前記外槽内に回転自在に支持された内槽と、
前記内槽の下部に配置された攪拌翼と、
前記内槽及び前記攪拌翼を駆動させる駆動部と、
前記駆動部が駆動させる対象を切り替える切替部と、を有し、
前記切替部は、前記内槽を固定した状態で前記攪拌翼を駆動させる第一の駆動形態と、前記内槽を回転自由とした状態で前記攪拌翼を駆動させる第二の駆動形態と、を予め定めた条件に基づいて切り替える、又は選択することを特徴とする洗濯機。
請求項１記載の洗濯機であって、
前記切替部は、前記内槽を固定した状態で前記攪拌翼を駆動させる第一の駆動形態と、前記内槽を回転自由とした状態で前記攪拌翼を駆動させる第二の駆動形態と、前記内槽と攪拌翼を回転させる第三の駆動形態と、を予め定めた条件に基づいて切り替える、又は選択する、洗濯機。
請求項１又は２記載の洗濯機であって、
前記条件は、前記内槽の回転速度である、洗濯機。
請求項３記載の洗濯機であって、
前記切替部は、前記内槽の回転速度が予め定めた値以上の場合は、前記第二の駆動状態とし、前記内槽の回転速度が予め定めた値未満の場合、前記第一の駆動状態に切り替える、洗濯機。
請求項３記載の洗濯機であって、
前記切替部により、第一の駆動形態もしくは第二の駆動形態に切り替えて、最初に前記攪拌翼を回転させた時点から所定時間が経過した場合は、運転を終了する、洗濯機。
請求項５記載の洗濯機であって、
前記所定時間は、前記内槽内の衣類量が所定値以上の場合、前記所定値未満の場合に比べて長い、洗濯機。
請求項３記載の洗濯機であって、
前記内槽の回転速度は、前記内槽の回転速度の検出結果、又は前記駆動部に回転指令が入力されていない状態における前記駆動部の回転速度の検出結果、である、洗濯機。
請求項１又は２記載の洗濯機であって、
前記駆動部は、脱水後、前記攪拌翼を、一方回転、停止、他方回転、停止、の順に繰り返し制御し、
前記条件は、前記内槽内の衣類量である、洗濯機。
請求項８記載の洗濯機であって、
前記切替部は、前記衣類量が所定値以上の場合は、前記第二の駆動状態とし、前記衣類量が所定値未満の場合、前記第一の駆動状態に切り替える、洗濯機。
請求項９記載の洗濯機であって、
前記切替部は、前記第二の駆動状態で攪拌後、所定時間経過後に、前記第一の実施形態に切り替える、洗濯機。
請求項１又は２記載の洗濯機であって、
前記駆動部は、脱水後、前記攪拌翼を、一方回転、停止、他方回転、停止、の順に繰り返し制御し、
前記条件は、前記切替部により、第一の駆動形態もしくは第二の駆動形態に切り替えて、最初に前記攪拌翼を回転させた時点からの時間である、洗濯機。
請求項１１記載の洗濯機であって、
前記切替部は、前記第一の駆動形態もしくは前記第二の駆動形態に切り替えて、最初に前記攪拌翼を回転させた時点からの時間が、予め定めた時間未満の場合、第二の実施形態とし、予め定めた時間以上の場合、第一の実施形態に切り替える、洗濯機。
請求項１又は２記載の洗濯機であって、
前記駆動部は、前記第二の駆動形態の場合、前記攪拌翼が停止中の前記内槽又は前記内槽内の衣類の回転運動の運動エネルギーが所定値以上となった場合に、前記攪拌翼を反転させる、洗濯機。
筺体と、
前記筺体に弾性支持された外槽と、
前記外槽内に回転自在に支持された内槽と、
前記内槽の下部に配置された攪拌翼と、
前記内槽及び前記攪拌翼を駆動させる駆動部と、
前記駆動部が駆動させる対象を切り替える切替部と、を有し、
前記切替部は、前記内槽を固定した状態で前記攪拌翼を駆動させる第一の駆動形態と、前記内槽を回転自由とした状態で前記攪拌翼を駆動させる第二の駆動形態と、を有し、
前記駆動部は、前記第二の駆動形態の場合、前記攪拌翼が停止中の前記内槽又は前記内槽内の衣類の回転運動の運動エネルギーが所定値以上となった場合に、前記攪拌翼を反転させる、洗濯機。
請求項１４記載の洗濯機であって、
前記回転運動の運動エネルギーは、前記内槽の回転速度と、前記内槽及び前記内槽内の衣類の慣性モーメントと、に基づいて求められる、洗濯機。