JP2834849B2

JP2834849B2 - 洗濯機の制御方法

Info

Publication number: JP2834849B2
Application number: JP2145156A
Authority: JP
Inventors: 伸二山口; 直額賀; 健太郎望月; 義一馬場
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1998-12-14
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: JPH0438994A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、洗濯機の制御方法に関する。

（ロ）従来の技術従来例として、フレーム内に外槽を弾性的に支持し、
該外槽内に横軸型のドラム回転自在に支持し、該ドラム
を回転させることにより、ドラム内に投入された衣類を
洗濯、脱水、乾燥するドラム式洗濯機が、実公昭63−34
635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一般に、従来例のように、フレームの振動を抑制する
目的で、外槽を防振支持するものにあっては、脱水動作
中ドラムの回転が停止状態から定常状態に至る過程にお
いて、又はその逆の減衰する過程において、第13図の如
く、或る回転数（図面の実験例では約160r.p.m）になっ
た時点で、共振現象が発生し、外槽の振動が一時的に大
きくなる。

そして、従来例にあっては、減衰回転中に、前記共振
点をゆっくりと通過するために、外槽に対する共振の影
響が大きく、いつまでも外槽が振動する問題がある。

本発明は、洗濯機の制御方法に関し、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における洗濯機の制御方法は、フレーム内に弾
性的に支持された外槽と、この外槽内に回転自在に支持
された洗濯槽と、この洗濯槽を回転させるための駆動手
段と、前記洗濯槽内の衣類を遠心力で脱液させるため、
前記洗濯槽を高速で回転させるよう前記駆動手段を動作
させる制御手段とを備えた洗濯機において、前記制御手
段の制御により、定常回転で脱液を行った後の減衰回転
時の共振回転数付近は、この共振回転数付近の前後に比
べて前記洗濯槽の回転を急速且つ強制的に減衰するもの
である。

（ホ）作用即ち、例えば、減衰回転中洗濯槽の回転数が、150r.
p.mあたりで共振現象が発生するものであれば、従来洗
濯槽の回転数が200r.p.mから50r.p.mまで20秒かけて減
衰していたものを、５秒で強制的に減速させる。これに
より、共振点が瞬時に通過され、共振による影響が外槽
に及ぶ暇がない。

（ヘ）実施例本発明の実施例を各図面に基づいて説明する。

１は板金製のフレーム、２は合成樹脂にて横軸ドラム
形状に形成された外槽、３は前記外槽２の下面に形成さ
れた水平支持面、４は該支持面３に固定された鉄製の取
り付け板である。

５…は前記外槽２を前記フレーム１の上部四隅から弾
性的に吊り下げ支持するための上部支持体、６…は前記
外槽２の取り付け板４と前記フレーム１の底部との間に
配設された下部支持体、７は前記外槽２の上部を上方に
角筒状に突出させることにより一体形成された筒体であ
り、これにより前記外槽２上部に衣類投入口B8が形成さ
れている。９は前記フレーム１の上端に固定された合成
樹脂製の上面板であり、前縁部に電子部品等を収容する
操作部9aが、後縁部に給水装置等を収容する収容部9bが
夫々膨出形成され、中央部には長方形の衣類投入口A10
が開設されている。11…は前記操作部9aの上面に配設さ
れた各種操作キーである。12は蛇腹状のゴムパッキンで
あり、これにより前記衣類投入口A10と投入口B8とが水
密的に接続されている。13は前記衣類投入口A10を開閉
する安全カバー、14はこの安全カバー13の上面を開閉す
る上蓋である。

さて、前記外槽２はその後面壁2aのみ別体に形成さ
れ、この後面壁2aは前記外槽２の後面開口から後述する
洗濯ドラムを収納した後に止着される。15は前記後面壁
2aの中央部に内方へ一体に突出形成された導入開口、16
は前記後面壁2aの外面に一体形成された送風ダクトであ
り、上部中央から前記導入開口15に亘って形成されてい
る。17はこの送風ダクト16内に固定されたドラム後部軸
受けである。また、前記送風ダクト16の上部には、ヒー
タケーシング18が形成されて、ここにシーズヒータA19
が内設されている。20は該ヒータA19を取り囲む鉄板で
あり、ほこり等が発火しても樹脂材に燃え移らないよう
にするためのものである。

21は前記後面壁2aの1/2の高さ位置に開設された溢水
口、22は前記後面壁2aに一体形成され、前記溢水口21か
らの溢水を導出するための溢水室、23,23は異常発泡を
検出するために該溢水室22内に配設された一対の電極、
24は前記後面壁2aに下部に一体形成されたエアートラッ
プであり、前記収容部9b内に配設された水位センサー25
に圧力ホース26を介して接続されている。27は前記後面
壁2aの溢水レベルよりも上方の位置に一体に形成された
循環ダクトであり、循環口28を介して前記外槽２内と連
通している。29は前記循環ダクト27に配設された送風フ
ァン、30は前記循環ダクト27と前記送風ダクト16とを接
続する接続管である。

31は前記外槽２の底部に設けられた排水口部、32はこ
の排水口部31からの排水を機外に導出するための排水ホ
ースであり、この排水ホース32には前記溢水室22の底部
が溢水ホース33を介して接続されている。34は前記排水
口部31を開閉する排水電動弁であり、周知の如く、排水
モータ35の回転力でワイヤーを巻き取ることにより弁を
開放し、モータの回転力を断つことにより、弁が図示し
ないスプリングの付勢で閉塞状態に復帰する。

36は前記収容部9bに内設された二連式の給水電磁弁装
置であり、一方の給水弁A36aは給水ホースA37を介して
前記筒体７に形成された接続口部38に接続され、他方の
給水弁B36bは給水ホースB39を介して前記外槽２の上部
前コーナー部に接続されている。即ち、前記給水ホース
B39から放出された給水は、前記外槽２の前面壁内面を
伝って落下し、前記排水口部31に至る。

40は前記外槽２の内底部に配設されたシーズヒータ
Ｂ、41は前記外槽２の全面壁の中心部に固定されたドラ
ム前部軸受けである。

さて、42は前記外槽２内に回転自在に支持された合成
樹脂製の横軸型洗濯兼脱水兼乾燥ドラムであり、後面開
放型胴部43と、前記胴部43の後面側に装着された流体バ
ランサ44と、該バランサ44の後面側に固定された後面板
45とで構成されている。

46、47、48は前記胴部43の内周面に沿って120度毎に
膨出形成された断面三角状のバッフル、49…は前記胴部
45の周囲に多数穿設された透孔、50…は前記胴部43の内
周面に沿って一体に多数立設された横リブＡである。前
記横リブA50は前記バッフルの上面にも形成されてい
る。

前記後面板45の中央部には、前記導入開口15に対向さ
せる吸入口部51が突出形成され、この吸入口部51の中心
部に支軸52が固定されている。また、前記吸入口部51に
はフィルターを兼用した軸流ファンが一体に形成されて
いる。53は前記胴部43の前面板の中心部に固定された支
軸である。即ち、乾燥時には乾燥風が、前記送風ファン
29−接続管30−ヒータA19−送風ダクト16−吸入口部51
−ドラム42内−循環口28−循環ダクト27−送風ファン29
−…と循環する。また、この乾燥時には、前記給水弁B3
6bが駆動されて、前記外槽２の内面を伝うように給水さ
れており、この給水により乾燥風が冷却されて除湿され
る。

さて、54は前記胴部43における中心角約120度の円弧
部分を縮径することにより形成された凹所、58はこの凹
所54の底部に開設された長方形状の衣類投入口Ｃであ
り、前記凹所54の底面57における一端寄りに設けられて
いると共に、その大きさは、前記凹所54の底部のほぼ1/
2の領域を占める。59,60は前記凹所54の底部の前後縁に
形成されたスライド溝で、後方59は別体のスライドカバ
ー61を取り付けることにより構成されている。

62は前記投入口C58を開閉するための合成樹脂性蓋体
であり、前記スライド溝59,60内に支持されることによ
り、前記凹所54内でスライドする。63はこの蓋体62の一
側縁部と前記投入口C58の口縁との間に形成された係脱
機構、64,65は前記蓋体62の上面中央部に一体に凹設さ
れた貯留部で、予め洗剤、漂白剤、柔軟仕上げ剤等の洗
濯処理剤を貯留しておく所である。

そして、前記ドラム42は、その支軸52,53でもって、
前記ドラム後部軸受け17及びドラム前部軸受け41に回動
自在に支持される。この時同時に、前記支軸53は、前記
外槽２の前面壁2bから突出されて、ここに駆動プーリ67
が固定されている。

さて、68は前記取り付け板４に取り付け金具A69を介
して固定された洗濯モータ、70は前記取り付け板４に取
り付け金具B71を介して固定された脱水モータであり、
前記洗濯モータ68と脱水モータ70が、前記脱水モータ70
と駆動プーリ67が夫々プーリ、ベルトを介して連結され
ている。

72は前記駆動プーリ67に取着された磁石、73は前記外
槽２における前記磁石72と最も近接対向する位置に配設
されたリードスイッチであり、前記駆動プーリ67の回転
に伴い、前記磁石72が近接した時に閉成し、離間すれば
開成する。即ち、前記リードスイッチ73が１回開閉すれ
ば、前記ドラム42が１回転したことになるので、前記ド
ラム42の回転数の検知手段として利用され、また、ドラ
ム42の回転位置検出手段としても利用される。

74は前記ヒータケーシング18内に配設された第１負特
性サーミスタであり、後述する第１温度検出回路の一部
を構成する。75は前記外槽２の底部近傍に配設された第
２負特性サーミスタであり、後述する第２温度検知回路
の一部を構成する。

次に、本実施例の洗濯・脱水・乾燥機の具体的回路を
第７図及び第８図に基づいて説明する。

76は制御の中心となるマイクロコンピュータ（例えば
三洋電機株式会社製LC6523型、以下マイコンと称す）で
あり、その構成は周知の如く、CPU77（central process
ing unit）、RAM78（random access memory）、ROM79
（read only memory）、タイマー80、システムバス81及
び入出力装置82,83から構成される。

前記CPU77は、制御部84と演算部85とから構成され、
前記制御部84は、命令の取り出し及び実行を行い、前記
演算部85は、命令の実行段階において、制御部84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RAM78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ROM79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。

そして、前記マイコン76には、前記各種操作キー11…
群から構成される入力キー回路86、前記水位センサー2
5、前記上蓋14の開閉に連動して開閉する安全スイッチ8
7、前記リードスイッチ73、基準パルス発生回路88、前
記異常発泡検知用電極23,23、第１温度検知回路89、第
２温度検知回路90からの信号が入力され、マイコン76
は、これらの情報に基づいて前記洗濯モータ68の正逆回
転、前記脱水モータ70、前記給水電磁弁A36a、前記給水
電磁弁B36b、前記排水弁用モータ35、前記送風ファン2
9、前記乾燥ヒータA19、前記ヒータB40、ブザー鳴動回
路91、各種発光ダイオード（LED）群から構成されるLED
駆動回路92に駆動信号を夫々送出する。尚、前記マイコ
ン76と各負荷とは双方向性サイリスタ93〜101を介して
接続され、前記マイコン76からはこの双方向性サイリス
タ93〜101の各ON、OFF信号が送出される。

前記水位センサー25は、前記外槽２内の水位変化を前
記エアートラップ24内の圧力変化として検出し、この圧
力に応じて磁性体をコイル内で移動させ、結果として水
位変化をコイルのインダクタンス変化として検出し、更
にこのインダクタンス変化を発振周波数の変化として検
出し、前記マイコン76に入力するものである。これによ
り前記マイコン76は、この発振周波数の変化に基づい
て、前記外槽２内の水位を連続的に且つ広範囲に検出す
る。

また、前記マイコン76は前記リードスイッチ73からの
開閉信号が入力される毎にそれを計数し、単位時間当り
のドラムの回転数（r.p.m）を判定する。

前記基準パルス発生回路88は、トランジスタ及び各種
抵抗、コンデンサから構成され、入力端にトランス（図
示しない）の二次側電圧の全波整流信号が入力されて、
その出力端から、前記マイコン76に、商用電源電圧のゼ
ロクロス点と同期したパルスを入力する。

そして、前記マイコン76は、この基準パルスに基づい
て、前記洗濯モータ68や脱水モータ70の駆動用双方向性
サイリスタ99〜101を、交流電源電圧の半サイクルを単
位として、適宜ON,OFF制御する。即ち、第９図の如く、
電源電圧の半サイクルを単位としてｍ回にｎ回の割合で
通電すれば、連続通電時に比べてモータの回転数が約n/
mになる（この制御方式を、n/mパルスカット制御と称
す）。

更に、1/2パルスカット制御を行ってモータに半波を
印加することにより、モータに制動力を働かせることが
できる（これを直流制動と称す）。

而して、本実施例の洗濯機は、前記マイコン76の制御
の下に、洗い−中間脱水−第１すすぎ−中間脱水−第２
すすぎ−最終脱水−乾燥の各工程を順次実行する。

そして、洗濯工程時には、前記洗濯モータ68により、
前記ドラム42が低速（約50r.p.m）で繰り返し反転さ
れ、ドラム42の洗濯物が前記バッフルにかき上げられて
は上方から下方へ落下する所謂たたき洗いが行われると
同時に、前記横リブA50…により擦り洗われる。更に、
この間、洗濯水が前記ヒータB40により加熱されて、洗
浄効率の向上が図られている。

また、脱水工程時には、前記脱水モータ70により、前
記ドラム42が高速（約800r.p.m）で一方向回転されて、
ドラム42内の洗濯物が遠心力で脱水される。

また、乾燥工程時には、前記洗濯モータ68により、前
記ドラム42が低速で繰り返し反転されると共に、前記送
風ダクト16、吸入口部51からドラム42内に、前記ヒータ
B40で加熱された乾燥物が導入されて、ドラム42内の洗
濯物と熱交換が行われる。

斯かる構成に基づく動作を第10図に従って説明する。

前記脱水工程は、前記脱水モータ70が定常回転に立ち
上がるまでの過渡期間、定常回転で駆動する定常期間、
回転数がゼロになるまで減衰される減衰期間から構成さ
れる。

前記減衰期間では、前記脱水モータ70がOFFされるの
で、回転数は除々に低下していく。

この間、前記マイコン76は前記リードツイッチ73の開
閉信号に基づいて、前記ドラム42の回転数を検知してお
り（Ｓ−１）、回転数が200r.p.m以下になると、前記洗
濯モータ68に通電する（Ｓ−２）。この洗濯モータ68
は、前記ドラム42を50r.p.mで回転させるものであるか
ら、前記ドラム42は、200r.p.mから50r.p.mへ急激に減
速されることになる。

即ち、本実施例の洗濯機は、200r.p.mと50r.p.mの間
である。約160r.p.mの回転数になると、共振現象が発生
するが、このように回転数を200r.p.mから50r.p.mへ急
激に減速することにより、共振点が瞬時に通過され、共
振の影響で前記外槽２が振動することが軽減される。

前記洗濯モータ68への通電は３秒間行われ、その後は
自然に減速させる（Ｓ−３）。

第11図は従来例との差をグラフ化したものであり、従
来例として自然に減速させたもの（実線Ａ）は、共振点
Ｐをゆっくり通過するために、共振による影響時間（例
えば図中の幅Ｘ）が長くなって、結果として、外槽２の
振動時間が長くなる。

一方、本実施例にあっては（実線Ｂ）、回転数が200
r.p.mになった時点（Ｑ点）で急速に50r.p.m（Ｒ点）ま
で減速するので、共振点Ｐをすばやく通過し、共振によ
る影響時間（図中の幅Ｙ）を短くすることができ、結
果、外槽２の振動時間の短縮化を実現できる。

また、本実施例は、要はドラム42の回転数を急激に減
速すればよく、（Ｓ−２）において、洗濯モータ68に通
電したが、その他の手段として、前記洗濯モータ68や脱
水モータ70に直流制動を働かせたり、パルスカット制御
を行ったりしてもよい。

次に、本発明の第２の実施例を説明する。

第１の実施例では、前記ドラム42を駆動するものとし
て、前記洗濯モータ68と脱水モータ70の２個のモータを
採用しているが、これらを共用化するために、第13図及
び第14図のように、印加される周波数により回転数を変
化させることのできる所謂インバータモータ102を採用
してもよい。同図において、103は商用電源周波数を、
前記マイコン76からの指令により任意の周波数に変換し
て、前記インバータモータ102に印加する周波数変換回
路である。尚、インバータモータ及び周波数変換回路
は、従来周知であるので、その詳細な構造説明は省略す
る。

次表は、このインバータモータに印加する周波数とそ
の時のドラムの回転数との関係を示したものである。例
えば、ドラム42の回転数を約200r.p.mにしたいのなら
ば、50Hzの周波数を印加すればよい。

而して、斯かる実施例にあっては、脱水工程の減衰期
間において、前記ドラム42の回転数が803.5r.p.mから21
0.0r.p.mまで30秒間で低下するように、前記マイコン76
は、187.5Hzから50.0Hzまでの周波数を段階的に前記イ
ンバータモータ102に印加するよう前記周波数変換回路1
03に指令する。

つまり、インバータモータ102は、基本周波数（洗濯
工程における周波数のことで、前表では12.5Hzである
が、ここでは説明上12Hzとする）の1/6の周波数であ
る、2Hz毎に制御が可能である。

今、100Hzから50Hzまで減速しようとすると、100−98
−96−…−54−52−50の順で段階的に周波数を下げてい
くことができる。そして、100Hzから50Hzまで25秒間で
減速させたいとすると、100Hzから50Hzまで25段階の周
波数があるので、１秒毎に周波数を2Hzづつ下げていけ
ばよい。

前述のように、187.5Hzから50.0Hzまでの周波数を段
階的に下げるのも、これと同様の制御を行っている。

そして、その後、前記ドラム42の回転数が１秒間で5
3.5r.p.mに低下するように、12.5Hzまでの周波数を段階
的に前記インバータモータ102に印加するように前記周
波数変換回路103に指令する。

この第２実施例にあっては、減衰回転中もモータ102
に通電され、常時モータ102の回転力がドラム42に伝わ
っているので、減衰特性がきわめて良好であり、第11図
の実線Ｃのように、共振点Ｐを素早く通過させることは
勿論、外槽２の振動時間を非常に短縮することができ
る。

（ト）発明の効果本発明の洗濯機の制御方法によれば、脱液動作の減衰
期間における外槽の振動を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における洗濯機の斜視図、第２図は同じ
く側断面図、第３図は同じく縦断面図、第４図は同じく
要部断面せる背面図、第５図は同じく要部断面せる正面
図、第６図は胴部の分解斜視図、第７図は電気回路図、
第８図はマイコンの構成図、第９図はパルスカット制御
の説明図、第10図は脱水工程の減衰期間の動作を示すフ
ローチャート、第11図は減衰期間の特性グラフ、第12図
は脱水回転の共振現象を示す特性グラフ、第13図は第２
の実施例における第５図相当図、第14図は同じく要部の
ブロック図である。１……フレーム、２……外槽、42……ドラム、68……洗
濯モータ、70……脱水モータ、76……マイクロコンピュ
ータ（制御手段）、102……インバータモータ（68,70,1
02:駆動手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場義一大阪府守口市京阪本通２丁目18番地三洋電機株式会社内 (56)参考文献特開平１−268597（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−179499（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−211489（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06F 33/02,49/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーム内に弾性的に支持された外槽と、
この外槽内に回転自在に支持された洗濯槽と、この洗濯
槽を回転させるための駆動手段と、前記洗濯槽内の衣類
を遠心力で脱液させるため、前記洗濯槽を高速で回転さ
せるよう前記駆動手段を動作させる制御手段とを備えた
洗濯機において、前記制御手段の制御により、定常回転
で脱液を行った後の減衰回転時の共振回転数付近は、こ
の共振回転数付近の前後に比べて前記洗濯槽の回転を急
速且つ強制的に減速することを特徴とした洗濯機の制御
方法。