JP2513523B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、洗濯機に関する。

（ロ） 従来の技術 従来例として、洗濯槽内に所定水位まで給水した状態
で、回転翼を所定時間回転させ、その惰性回転の度合い
により洗濯物の量を判別し、水位や工程時間等を決定す
る洗濯機が、特公昭63−46717号公報（D06F33/02）に示
されている。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 従来例にあっては、洗濯物の量を検出することはでき
るが、質を検出することができないために、洗濯物に適
した細かな洗濯制御を行うことができなかった。

本発明は、洗濯機の改良に関し、斯かる問題点を解消
するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の洗濯機は、洗濯槽と、この洗濯槽内へ給水す
る給水手段と、前記洗濯槽内の水位を検知する水位検知
手段と、前記洗濯槽内に設けられた回転翼を回転駆動す
る駆動モータと、前記給水手段により前記洗濯槽内に給
水した状態で前記回転翼を回転制御した時の前記駆動モ
ータにかかる抵抗の度合いを検出し、負荷データを出力
する負荷検出手段と、前記水位検知手段及び負荷検知手
段からの情報に基づいて、前記駆動モータ及び給水手段
の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、
異なる２つの水位における前記負荷検知手段からの負荷
データを各々検出し、これら２つの負荷データの変化量
に基づいて負荷が木綿系であるか化繊系であるかを判別
し、この判別結果に基づいて洗濯運転を実行する構成で
あることを特徴とする。

（ホ） 作用 負荷データ（駆動モータにかかる抵抗の度合いであっ
て、駆動モータの惰性回転の度合いに対応する）は、水
量の少ない初回の検出時と、水量の多い２回目の検出時
とでは、当然差が生じる。

そして、洗濯物が木綿系であると、吸水性が高いた
め、水量の少ない初回時には、洗濯物が洗濯槽底部に沈
み、回転翼の回転を阻害し、結果、負荷データの値が小
さく検出される。即ち、木綿系であるほど、初回の負荷
データが小さいので、必然的に負荷データの差が大きく
なる。

（ヘ） 実施例 本発明の実施例を各図面に基づいて説明する。

第２図において、１は機枠、２はこの機枠１の上部後
方に設けられた操作部、３は前記機枠１内に弾性的に支
持された外槽、４はこの外槽３内に回転自在に支承さ
れ、周囲に多数の脱水孔５……を有する脱水兼洗濯槽、
６はこの洗濯槽４の底部に回転自在に設けられた回転
翼、７は前記脱水槽４及び回転翼６に動力伝達機構８を
介して連結された駆動モータであり、洗濯時には前記回
転翼６を低速で反転させ、脱水時には前記洗濯槽４及び
回転翼６を高速で一方向回転させる。９は前記外槽３の
底部一角に設けられたエアートラップであり、前記操作
部２内に配設された水位センサー10に圧力ホース11を介
して接続されている。12は前記外槽３の底部に設けられ
た排水口、13はこの排水口12に接続された排水管、14は
この排水管13を開閉する排水電動弁であり、従来周知の
如く、弁体に連結されたワイヤーを小型モータで巻き取
ることにより弁体を開放し、小型モータを断電すること
で、弁体内蔵のバネの復帰力で閉塞させるものである。
15は給水管16を開閉する給水電磁弁、17は前記エアート
ラップ９の底部に取り付けられた負特性サーミスタであ
り、後述する温度検知回路の一部を構成し、水没してい
る時は水温を検知し、そうでない時は槽内の気温を検知
する。

さて、本実施例の洗濯機は、マイクロコンピュータ
（例えば、三洋電機株式会社製LC66506B型、以下マイコ
ンと称す）18により制御されており、このマイコン18を
中心とした洗濯機の制御機構を第３図に基づいて説明す
る。

前記マイコン18は、CPU19（central processing uni
t）、RAM20（random access memory）、ROM21（read on
ly memory）、タイマー22、システムバス23及び入出力
ポート24から構成される。

前記CPU19は、制御部25と演算部26とから構成され、
前記制御部25は、命令の取り出し及び実行を行い、前記
演算部26は、命令の実行段階において、制御部25からの
制御信号によって入力機器やメモリから与えられるデー
タに対し、二進加算、論理演算、増減、比較等の演算処
理を行う。前記RAM20は、機器に関するデータを記憶す
るためのものであり、前記ROM21は、予め機器を動かす
ための手段や判断のための条件の設定、各種情報の処理
をするためのルール等を読み込ませておくものである。

前記入力ポートには、各種動作設定キーから構成され
る入力キー回路27、前記水位センサー10、温度検知回路
28、負荷検知回路29等からの信号が入力され、これらの
情報に基づいて、前記出力ポートから、各種発光ダイオ
ード群から構成されるLED駆動回路30、工程終了及び異
常報知用ブザー回路31、負荷駆動回路32等に制御信号が
送出される。33は前記マイコン18に電圧を供給するため
の電源回路、34はリセット信号発生回路である。

前記負荷駆動回路32は、前記マイコン18からの制御信
号に従って、前記駆動モータ７、給水電磁弁15、排水電
動弁14の各動作を制御する。

前記水位センサー10は、前記外槽３内の水位変化によ
るエアートラップ９内の圧力変化に応動して、磁性体を
コイル内に出入りさせて該コイルのインダクタンスを変
化させ、更に、このコイルのインダクタンス変化を発振
回路の発振周波数変化として取り出し、前記マイコン18
に入力する。前記マイコン18は、この発振周波数を判別
することにより、槽内の水位を連続的且つ広範囲に検出
する。本実施例の洗濯機の水位は、低い順から少量水
位、低水位、中水位、高水位の４段階に設定可能であ
り、前記水位センサー10は、主にこの４段階の水位を検
知することになる。

前記温度検知回路28は、第４図の通り、前記サーミス
タ17の抵抗値により決定される電圧と各種抵抗により分
圧された電圧とをコンパレータ35で比較するものであ
り、温度所定温度よりも低下すると、サーミスタ17の抵
抗値が上昇して、コンパレータ35の−（マイナス）入力
の電圧が低下し、コンパレータ35の出力がハイレベルに
なる。マイコン18は、この信号が入力されるか否かによ
って、温度が所定温度以下であるか否かを判定する。

ここで、前記負荷検知回路29を第５図に基づいて説明
する。

36,37は前記負荷駆動回路32としての双方向性サイリ
スタであり、前記駆動モータ７の左右回転を制御する。
38は前記駆動モータ７の起動用コンデンサ、39はサージ
電流防止用のコイルで、前記双方向性サイリスタ36,37
がノイズ等により両方同時にONした時に、双方向性サイ
リスタ36,37に前記コンデンサ38の放電電流が流れ、双
方向性サイリスタ36,37が破損してしまうのを防止する
ものである。

前記負荷検知回路29は、フォトカプラー40とこのフォ
トカプラー40の電圧をパルス化する変換回路41とで構成
されている。前記フォトカプラー40は、発光ダイオード
42とフォトトランジスタ43とで構成され、前記発光ダイ
オード42が、前記コンデンサ38に対し、並列に接続され
ている。44は電流制限用抵抗、45は前記フォトカプラー
42の保護用ダイオードである。

前記変換回路41は、各種抵抗とコンパレータ46とで構
成され、前記フォトカプラー40の出力電圧と抵抗で分圧
された電圧とを比較し、前記フォトカプラー40の出力電
圧の内、一定レベル以下のものをカットする。

即ち、前記駆動モータ７は、その断電後（前記双方向
性サイリスタ36,37がOFF）も、惰性でしばらく回転する
が、この惰性回転により、前記駆動モータ７に誘起電圧
が発生し、前記コンデンサ38に電流が流れ、それを前記
フォトカプラー40で検出する。従って、前記駆動モータ
７が惰性回転している間は、前記負荷検知回路29からパ
ルス信号が出力され続ける。

そして、前記惰性回転は、前記洗濯槽４内の抵抗が小
さい程長く続くから、前記洗濯槽は４内の洗濯物が少な
い程長い。第６図は洗濯物の量が少ない場合と多い場合
とを示したものであり、洗濯物の量が少ない場合（同図
（イ））に比べ、洗濯物の量が多い場合（同図（ロ））
の方が、惰性回転中のパルス数が少ない。

前記マイコン18は、惰性回転中に、前記負荷検知回路
29から入力されるパルスの数に基づいて、洗濯物の量を
４段階（極少量、少量、中量、多量）に区分する。以
下、この動作を負荷検知動作、パルスの数を負荷データ
という。

而して、本実施例の洗濯機は、前記マイコン18の制御
の下に、洗い、すすぎ、脱水の各工程の組み合わせから
なる洗濯コースを逐次実行する。

斯かる構成に基づく動作を第１図に従って説明する。

洗濯コースのスタートスイッチが操作されると、前記
マイコン18は、前記外槽３内に、まず少量水位まで給水
すべく前記給水弁15を駆動する（Ｓ−１）（Ｓ−２）。
そして、少量水位に達すると、給水を一旦停止し、前述
の負荷検知動作を実行し、負荷量に応じて水位を決定す
ると共に、この時の負荷量データをデータＡとして前記
RAM20に記憶する（Ｓ−３）（Ｓ−４）。水位の決定は
具体的には、下表１の通りである。

負荷検知が終了すると、給水を再開し（Ｓ−５）、設
定水位が中水位以下のもの（判定した負荷量が中量以下
のもの）は、設定水位まで給水した後（Ｓ−６）、負荷
量に応じた動作状態を決定して（Ｓ−７）、洗い工程に
移行する。即ち、負荷量が多い程、洗いやすすぎや脱水
の各工程時間を長くする。

設定水位が高水位のものは、中水位まで給水した後一
旦給水を停止し（Ｓ−８）、再度前述の負荷検知動作を
実行し、この時の負荷データをデータＢとして、前記RA
M20に記憶する（Ｓ−９）。

そして、前記データＢとデータＡとの差Ｃを算出し
（Ｓ−10）、このデータＣが基準値Ｐ（具体的には30）
よりも小さい場合には洗濯物が化繊を多く含んでいると
判定し（Ｓ−11）、大きい場合には洗濯物が木綿を多く
含んでいると判定する（Ｓ−12）。

つまり、木綿系の洗濯物は、吸水性が高く、特に、水
量の少ない第１回目の負荷検知動作の時においては、水
を多く吸い込んで、前記洗濯槽４の底部に沈み、前記回
転翼６に接触する割合が多い。従って、木綿系の洗濯物
は、回転翼６の惰性回転を阻害しやすく、前記負荷デー
タＡの値が小さい。一方、水量の比較的多い第２回目の
負荷検知動作の時には、洗濯物が水を吸い込んでも、ま
だ槽内には洗濯物を浮遊されるだけの水が存在している
ために、洗濯物が木綿系であるか化繊系であるかによっ
て、前記負荷データＢの値にそれほど差が生じない。

以上のことから、洗濯物が木綿系である程、前記デー
タＢとデータＡとの差が大きくなる。

更に、洗濯物が木綿系であると判定した場合、その状
態で所定時間（具体的には２秒間）静止した後、前記水
位センサー10からの信号に基づいて、その時の水位デー
タを測定し（Ｓ−13）、この時の水位が、負荷を検知し
た中水位よりもどれだけ低下しているかを判断するため
に、中水位データと測定水位データとの差Ｄを算出する
（Ｓ−14）。

そして、このデータＤが基準値Ｑ（具体的には10mm）
よりも大きい場合は、洗濯物が硬質であると判定し（Ｓ
−15）、小さい場合は、洗濯物が軟質であると判定する
（Ｓ−16）。

その後は、高水位まで給水して、洗い工程に移行す
る。

つまり、洗濯物の布地が軟質であるものは、繊維間の
隙間が大きいので、吸水性が高く、第１回目の負荷検知
時に前記回転翼６を回転させた時に水を吸い込んでしま
い、第２回目に回転翼を６回転させた時には、ほとんど
水を吸い込まない。従って、軟質であるものは、第２回
目の判別時において、回転翼６を回転させる前と後の水
位の変化が小さい。

一方、硬質のものは、水を吸い込みにくいので、第１
回目の負荷検知時で水を吸い込みきれずに、第２回目の
判別時においても水を吸い込み、そのぶん水位が低下す
る。つまり、硬質であるものは、第２回目の判別時にお
いて、回転翼６を回転させる前と後の水位の変化が大き
い。

以上のことから、洗濯物が硬質であるほど、中水位デ
ータと測定水位データとの差が大きくなる。

洗濯物が木綿系であるか化繊系であるか、及び硬質で
あるか軟質であるかを判定すると、これらの判定結果に
基づいて、（Ｓ−７）において洗濯コースの動作状態を
決定する。原則としては、洗濯物が木綿系である程、ま
たは硬質である程、各工程を念入りに行う。具体的な動
作状態を下表２に示す。また、この表２のデータは、予
め前記ROM21内に記憶されている。

表中、反転周期とは、前記回転翼６の正逆転のタイミ
ングのことで、1.3−0.6とは、1.3秒回転し、0.6秒休止
するということである。また、すすぎ工程で、２分３回
とは、２分のすすぎ動作を３回繰り返すということであ
る。

尚、本実施例では、第１回目の負荷検知により、負荷
量が多量と判定した場合にのみ第２回目の負荷検知を行
っているが、これに限定するものではなく、第１回目の
判定結果に関係なく第２回目の負荷検知を実行してもよ
い。

また、本実施例では、回転翼の惰性回転の度合いによ
って負荷を判定しているが、例えば、回転翼を回転させ
ている時のモータの電流値を検出してもよい。

（ト） 発明の効果 本発明の洗濯機によれば、異なる２つの水位における
負荷データを各々検出し、これら２つの負荷データの変
化量に基づいて洗濯物が木綿系であるか化繊系であるか
を判別するものであり、従って、異なる２つの水位にお
ける負荷データを利用することにより洗濯物が木綿系か
化繊系かを正確且つ精度良く判別することができ、洗濯
物の質に適した洗濯運転を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の洗濯機の動作を示すフローチャート、
第２図は洗濯機の要部断面せる内部構成図、第３図は制
御機能のブロック回路図、第４図は温度検知回路図、第
５図は負荷量検知回路図、第６図は負荷量が少ない場合
と多い場合における負荷検知回路の出力波形図である。 ４……脱水兼洗濯槽、６……回転翼、７……駆動モー
タ、10……水位センサー（水位検知手段）、15……給水
電磁弁（給水手段）、18……マイクロコンピュータ（制
御手段）、29……負荷検知回路（負荷検知手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯槽と、この洗濯槽内へ給水する給水手
   段と、前記洗濯槽内の水位を検知する水位検知手段と、
   前記洗濯槽内に設けられた回転翼を回転駆動する駆動モ
   ータと、前記給水手段により前記洗濯槽内に給水した状
   態で前記回転翼を回転制御した時の前記駆動モータにか
   かる抵抗の度合いを検出し、負荷データを出力する負荷
   検出手段と、前記水位検知手段及び負荷検知手段からの
   情報に基づいて、前記駆動モータ及び給水手段の動作を
   制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、異なる２
   つの水位における前記負荷検知手段からの負荷データを
   各々検出し、これら２つの負荷データの変化量に基づい
   て負荷が木綿系であるか化繊系であるかを判別し、この
   判別結果に基づいて洗濯運転を実行する構成であること
   を特徴とする洗濯機。