JP3122634B2

JP3122634B2 - 全自動洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP3122634B2
Application number: JP09327910A
Authority: JP
Inventors: 達夫赤羽
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JPH10127993A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はドラム式の全自動
洗濯乾燥機に関するもので、さらに詳しくは洗濯物（洗
濯し乾燥すべき衣類）をドラム内に収容したままでつけ
置き工程、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程及び乾燥工
程を行う全自動洗濯乾燥機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活の合理化の面より一般家庭に
おいても衣類の洗濯から乾燥までを１台の装置で行う方
法が要求され、その１つの解決策としてドラム式洗濯乾
燥機が普及し始めている。ドラム式洗濯乾燥機はタンブ
リングによる洗浄であるため、洗浄工程における洗濯物
のからみつきが少なく、また布傷みも少ない利点があり
使用水量も少ない。一方衣類乾燥機にあっては衣類をタ
ンブリングすることなく、乾燥する静止乾燥方式もある
が、ドラムによるタンブリング乾燥が効率も良く、布傷
みの損傷が少ない等の利点があげられている。上記事情
から洗濯ドラムと乾燥ドラムを兼用した一体型ドラム式
洗濯乾燥機が、社会の生活合理化のニーズと一致して脚
光を浴びている。

【０００３】ドラム式洗濯乾燥機の洗浄は、タンブリン
グによる自然落下衝撃である為に洗濯物の量により同じ
時間洗濯しても洗浄度が異なるのはやむをえないし、洗
濯物の量が多いときには洗浄度偏差も大きく、また洗濯
に要する時間も現行パルセータ式全自動洗濯機に比し、
約２倍を要するが、衣類の傷みはパルセータ式のものの
約１／２で極めて衣類にやさしい洗濯方式であると言え
る。洗濯に長い時間を要したり洗浄度偏差の大きいのは
洗浄に寄与するアクテイブな機械力がなく、衣類の状態
が変化しにくい（負荷が多い時は顕著）のが要因であ
る。

【０００４】乾燥工程においてはタンブリング乾燥方式
でドラム内へ導入・排出される乾燥温風・排風を湿度セ
ンサーで感知したり、又はドラムへの導入温風温度とド
ラムからの排風温度の差温を検出して乾燥度を検出し、
乾燥運転を行っている。乾燥終了は、２つの温度センサ
ーがドラムへの入出温風温度差により乾燥の終了を検出
しているが、洗濯物の含水分が蒸発してからの温度変化
の差である為に衣類の高温化は避けられない。

【０００５】また、乾燥ムラをなくして良好な乾燥を得
る為に、衣類全体を過乾燥状態にすることで乾燥目的を
達成するようになっているから衣類の高温化により熱に
弱い衣類の熱損傷は避けがたい面がある。洗浄性能を向
上させる為や乾燥性能を向上させるために、ドラムの回
転を時々逆回転して運転を行い前記の性能の向上につな
げている。

【０００６】また、洗濯機にファジィ推論を利用したも
のとして特開平１−２７４７９７号がある。この構成
は、洗濯予定時間はメンバーシップ関数の形で表され、
各時間で洗濯が終了する可能性の高さを示している。洗
濯中の洗濯終了の判断は過予定洗濯時間のメンバーシッ
プ関数を積分して、グレードの最大値が１となるように
正規化する。一定時間経過したときに洗濯が終了してい
る可能性がどの程度あるかということを示している。洗
浄度の値は光センサーの出力の一定時間内での変化度合
により求められる。洗浄度と前記予定洗濯時間の積分と
の比較を行い、洗浄度の値が洗濯予定時間の積分の値を
下回った時に洗濯の終了としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】生活の合理化ニーズに
答える商品として、洗濯から乾燥まで自動的に運転でき
るドラム式洗濯乾燥機が普及し始めている。このドラム
式洗濯乾燥機は、洗濯機から洗濯物をユーザーが乾燥機
へ移す工程が省略される機器であって、洗濯に必要なド
ラム、乾燥に必要なドラム、すなわち両機に不可欠な必
需部品（それぞれのドラム）の目的統合により省力化ニ
ーズにマッチしたもので、装置が一歩人間に近付いたと
言える。

【０００８】しかしながら、装置と人間との距離はいま
だ大きい。装置と人間のインターフェイスは装置の操作
パネルにのみゆだねている現状である。洗濯から乾燥ま
での各工程での要求を満足させるため、操作パネルの操
作手順が複雑化していたり、表示のまぎらわしさを招い
たりしている。一方では操作性や表示の単純化によっ
て、充分な性能発揮に至らずユーザーの不満を招いてい
ることも少なくない。

【０００９】即ち、装置と人間とのインターフェイスの
改善により、装置が人間に近付いていることが望まれて
いる。現行のランドリー機器においては、洗濯と乾燥に
関しても、ユーザーが望むような洗濯から乾燥が自動制
御によって達成されているとは言いがたく、ユーザーの
装置の使い方の工夫によるところが大きい。言い換えれ
ば、洗濯・乾燥機に期待される本質は衣類を痛めること
なく汚れを落とし、衣類を痛めることなく乾燥ムラのな
い所望の乾燥状態（乾燥度）を確保することを目的とす
る。

【００１０】これらの問題点は以下の通りである。１）洗濯工程と脱水工程と乾燥工程の制御機能が、それ
ぞれ独立したものであって有機的に結合したものになっ
ていないことにより、前工程で得られた情報や実施した
結果のデータなどが後工程に反映されないために、後工
程が未熟になり洗濯〜乾燥の本質（衣類を痛めることな
く汚れを落とし、衣類を痛めることなく乾燥ムラのない
所望の乾燥状態（乾燥度）を確保すること）の達成が不
充分となっている。例えば、洗濯工程で得られた洗濯物
の量や質・洗濯水温などが、すすぎ、脱水、乾燥の各工
程の制御情報として充分に活用されていない。

【００１１】２）洗剤酵素の働きは、水温と浸漬時間と
に依存し、最適水温・環境であれば汚れの分解も早く、
従って洗濯時間を短縮し洗いの強さを弱くして、布傷み
の軽減が可能であるにもかかわらず、現行装置において
は条件（水温、浸漬時間、汚れの程度、洗濯物の質、量
等）の変化に対応したきめ細かな洗いが行われていな
い。また、すすぎ工程においても、水温や洗濯物の質・
量に応じてすすぎ水量、すすぎ時間、すすぎ強さなどが
きめ細かく対応されていない。

【００１２】３）乾燥に関しては、精度の高い乾燥度合
の検出が困難であるため、乾燥工程を過乾燥状態で終了
することにより乾燥ムラを防止しているし、アイロンコ
ースの様に所望する乾燥度で、乾燥工程を終了すること
が極めて困難な現状にある。さらに、デリケートな衣類
の乾燥方式に至っては好ましい乾燥手段がないために、
手洗い・日陰干しなどのマニアルにゆだねている。

【００１３】４）洗濯・乾燥機は、ドラムを共用化して
洗濯機能と乾燥機能を一体化することにより、省スペー
ス性において先進性を有しているが、制御機能において
は必ずしも洗濯から乾燥までの一連の工程を統合制御し
てないので一体型であることの良さが発揮し切れていな
い。洗濯物の量や質の検出（洗濯負荷検出）及び乾燥負
荷検出機能は装備されていないし、前工程（洗濯工程）
で得られたデータの後工程（乾燥工程）への活用もされ
ていない。洗濯・脱水・乾燥の各工程におけるセンサー
機能は目的別に介在するが為に統合的制御のデータベー
スとして活用するのが困難である。同一ドラム内で、洗
濯又は乾燥ができる量は大幅に乖離しており洗濯・乾燥
一体化の期待機能を充分に発揮し得ていない。

【００１４】現状レベルは洗濯の容積比（負荷kg／ドラ
ム容積l）＝９．５〜１０、乾燥の容積比＝１８〜２３
で、乾燥負荷kg／洗濯用量kg≒０．５である。すなわち
６kgの洗濯物を洗濯可能な洗濯乾燥機においては、３kg
の乾燥が上限であるという課題を有している。この発明
は上記の事情を考慮してなされたもので、蒸気の発生を
容易にし、かつその蒸気をドラム内へ導入しやすくし
て、過乾燥状態の洗濯物のしわを取り除くことができる
全自動洗濯乾燥機を提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１は、
外箱に内蔵される水槽と、該水槽内で回転可能に支持さ
れるドラムと、該ドラムを回動させるモータと、該ドラ
ム内に回転可能に設けられる揺動ディスクとを備える全
自動洗濯乾燥機において、洗濯物を乾燥させる乾燥工程
時に、上記揺動ディスクを、上記ドラムの正逆回転に対
して上記洗濯物と共に回転させ得るべく回転自在、及び
若しくは該ドラムの正逆回転に抗して固定制御する。

【００１６】また、請求項２は、外箱に内蔵される水槽
と、該水槽内で回転可能に支持されるドラムと、該ドラ
ムを回動させるモータとを備える全自動洗濯乾燥機にお
いて、洗濯物を乾燥させる乾燥工程時に、上記ドラムを
タンブリングの臨界回転数以上で回転するノンタンブリ
ング乾燥を行う場合に、上記洗濯物の乾燥温度がほぼ一
定となる期間である恒率乾燥期に該乾燥温度の変化とし
て所定の温度上昇を検出すると、該ドラムの回転数を該
臨界回転数より低くして所定回転タンブリングさせる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示した一実施の形
態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態によ
ってこの発明が限定されるものではない。

【００１８】＜本体構成＞図１及び２は本発明の一実施
の形態のドラム式全自動洗濯乾燥機を示す概略機構図で
ある。図１、図２に示すように、ドラム式全自動洗濯乾
燥機１は、その外装である外箱２内に、スプリング３で
吊り下げられ、アブソーバー４で支えられた水槽５と、
水槽５の内部にあって、水平軸６、６′の回りに回転可
能に支持され、洗濯物Ｗを収容するドラム７を備えてい
る。水槽５は、その下部において、排水弁３３を有し、
かつドラム７との間隙が広く形成される貯水部ＷＴＫを
有している。

【００１９】すなわち、ドラム７と同様に水槽５もほぼ
円筒形状をしているが、下部において、図２に示すよう
に、その一方の胴壁がインボリュート曲線状にドラム７
から離間していくように形成されている。また他方の胴
壁には、これとは逆に、上方すなわちドラム７方向に隆
起した肩部分ＳＤＲが形成されている。この肩部分ＳＤ
Ｒは、ドラム７の水平軸線の鉛直下に形成されており、
その外側下方には直流モータ１２が配設されている。

【００２０】この構成により、直流モータ１２の自重が
ドラム７の重心に作用し、洗濯物Ｗがドラム７内でかた
よった場合に発生する振動を抑止する。また肩部分ＳＤ
Ｒが隆起しているので、貯水部ＷＴＫから発生した蒸気
がドラム７内に流入しやすくなるものである。貯水部Ｗ
ＴＫの空間にはヒータ３０が配設されている。このヒー
タ３０の位置は貯水部ＷＴＫのほぼ底部が好ましく、そ
の場合貯水部ＷＴＫに最大量の水が貯えられてもドラム
７が水に浸らないものとなる。

【００２１】ドラム７の水平軸６′はドラム７内の一側
壁面に正・逆回転自在、かつ正回転、逆回転が個別に回
転阻止されるように、水槽５に固定することが可能な双
方向固定方式ベアリング機構９によって、水槽５に回動
可能に設けられており、双方向固定ベアリング制御装置
８によって回転・固定の制御が行われるように構成され
ている。

【００２２】ドラム７はベアリング１０，１０′によっ
て軸支され、水平軸６′は、ドラム側壁に隣接して設け
られた揺動ディスク１１を、回転自在かつ、ドラム７の
正逆回転固定可能に支持している。そして該揺動ディス
ク１１には洗濯工程や乾燥工程において洗濯物を攪拌す
る為の突起１１ａ，１１ａが複数個設けられ、また乾燥
工程において乾燥用循環風が通過する揺動ディスク循環
風孔Ｈ1，Ｈ2……Ｈnが多数設けられている。

【００２３】双方向回転ベアリング制御装置８及び双方
向固定方式ベアリング機構９は、図３、図４、図５に示
す原理機構を有するもので、図３は機構全体を示す概略
構成図である。図４、図５は、棒状ベアリング９ａ，９
ｂ，９ｃがベアリング機構９のベアリングケース５２内
で、制御ピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃによって位置制御
されている状態図を示すものである。

【００２４】すなわち、図４はベアリングケース５２内
へ制御ピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃが挿入されたときの
状態断面略図であり、図５はベアリングケース５２内に
制御ピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃが存在しないときの状
態断面略図である。マグネット５４は、図１４に示す制
御装置ＭＣからの信号を受けて制御ピン５２ａ，５２
ｂ，５２ｃを固設したピン固定板５３をプランジャ５５
によって出し入れ自在に制御する。棒状ベアリング９
ａ，９ｂ，９ｃのそれぞれのベアリング間にはスペーサ
５６ａ，５６ｂ，５６ｃを配設して、ベアリングの動き
を良好にしている。

【００２５】水平軸６′が正逆いずれかの方向に回転す
る状態にあることを示す図５においては、正逆共に２つ
のベアリング９ａ，９ｂ，９ｃの一方側（それぞれ時計
回転側又は反時計回転側）がロック状態になり、ドラム
７が洗濯物Ｗを正逆どちらにタンブリングしても揺動デ
ィスク１１はドラム７の洗濯物Ｗに連れて回転すること
なく、その位置を保持し続ける。また、図４において、
制御ピン５２ａ，５２ｂ，５２ｃに挟まれた棒状ベアリ
ング９ａ，９ｂ，９ｃは水平軸６′の回転を妨げること
がない。

【００２６】ドラム７は円筒形状をしており、水槽５に
取り付けられた直流モータ１２によって制御装置ＭＣ
（図１４）からの信号で回転し、回転センサー４３によ
り回転数を検出しながら指定された回転数で正転又は逆
転制御される。

【００２７】また、洗濯工程においてはドラム７の回転
数が洗濯物Ｗをタンブリングする臨界回転数ω₀より少
ない回転数ω_sで洗濯（タンブリング洗濯）運転制御さ
れたり、臨界回転数ω₀より大きい回転数ω_hで洗濯（ド
ラム壁に貼りつかせたまま洗濯液を通過させる軽い洗浄
洗濯）運転制御されたり、揺動ディスク１１を固定して
洗濯物Ｗに外力（機械力）を加えながらドラム７による
タンブリングによって洗浄力を高めた高洗浄方式として
運転制御される。

【００２８】なお、臨界回転数ω₀は次式によって求め
られる。即ち、ｍｇ＝ｍｒω₀ ²・・・（１） ω₀＝√（９８０／ｒ）・・・（２）但し、ｍは洗濯物の質量、ｒはドラムの半径、ｇは重力
加速度である。

【００２９】従って臨界回転数ω₀やタンブリングに必
要な回転数はドラム７の振動（洗濯物Ｗのドラム内の分
布が一様でなく、質量の分布状態が一様にならないと、
洗濯物Ｗの合成質量重心が水平軸６，６′上に存在しな
くなり振動の原因となる）に起因して発生する力Ｆは次
式によって求められる。即ち、Ｆ＝Ｍ＋ｍ_Aｒω²ｓｉｎωｔ・・・（３）で表される。但しｍ_Aはアンバランス質量を示す。

【００３０】スプリング３やアブソーバ４で支えられた
水槽７、ドラム５、直流モータ１２などの懸吊された質
量の総和がＭであるから、防振用重りとしてコンクリー
トブロックや鉄塊などを水槽にとりつけて振動体の総質
量を大きくして（Ｍ≫ｍ_Aｒω²ｓｉｎωｔ）振動を緩和
することも可能であるが、機体の重量が重くなり好まし
くない。

【００３１】本発明においては、直流モータ１２の回転
数が自由に設定可能であるから、ドラム７内の洗濯物Ｗ
の分布質量を均一なものとする（ドラム内に分布した洗
濯物Ｗの合成重心の位置が水平軸６，６′と一致する位
置にくる）ことにより、ドラム７の回転（ω＞＞ω₀）
時の振動を無負荷時の振動に近づけることが可能であ
る。ドラム７内の洗濯物Ｗがドラム７の回転増速に連れ
てドラム７の周壁に次第に貼り付きやがてドーナツ状に
すべての洗濯物Ｗが分布するまでの模様とその際の制御
のフローチャートは図６に示した通りである。

【００３２】脱水工程においては、図６のごとく、ドラ
ム７内でタンブリングしていた洗濯物Ｗがドラム回転の
増速に伴ってドラム周壁に徐々に貼り付き固定されるの
で見かけのドラム径（貼り付いた衣類の内輪径）は小径
化し、やがてドラム７の周壁内面に全洗濯物が貼り付
く。洗濯物Ｗの質量分布が良好であれば、ドラム７の周
壁内に分布した洗濯物の重心は、ドラム７を回転軸支す
る水平軸６，６′の軸上に一致し、遠心脱水（８００〜
１０００ＲＰＭ）時においても極めて低い振動しか発生
しない状態となる。脱水工程においては、揺動ディスク
１１を固定している水平軸６′は正逆回転自在の状態に
制御されている（図４の状態）から揺動ディスク１１は
ドラム７と洗濯物Ｗに連れて同期回転する。

【００３３】図６において、洗濯工程（ステップＳ
１）、すすぎ工程（ステップＳ２）、排水工程（ステッ
プＳ３）を順次おこなった後、ドラム７は例えば５０
ｒ.ｐ.ｍの低速で回転される（ステップＳ４）。この低
速回転において洗濯物Ｗはタンブリングによりほぐさ
れ、同図の（ａ）に示すようになる。

【００３４】この後ドラムの回転が例えば６０〜１２０
ｒ.ｐ.ｍ.の回転数となるように、直流モータ１２を制
御しバランス回転制御をおこなう（ステップＳ５）。そ
してドラム７の縦方向と横方向との振動を振動センサー
４２にて検知し（ステップＳ６）、その振動が大ならば
ステップＳ４を再度実行し、小ならば高速脱水工程（ス
テップＳ７）を実行する。この後乾燥工程（ステップＳ
８）に移る。

【００３５】乾燥工程においては、揺動ディスク１１は
ドラム７の正逆回転に対して回転自在（図４）になった
り固定状態（図５）になるように制御されていて、ドラ
ム７の回転数ωは、制御装置ＭＣからの信号によりω≦
ω₀の条件やω＞ω₀の条件で所定の回転速度で運転され
る。上記のごとく直流モータ１２によりドラム７は駆動
されることになるが、その正転・逆転の駆動力は下プー
リ１３，ベルト１４、上プーリ１５によって水平軸６に
伝達され、ドラム７が正逆いずれにも回転駆動される。

【００３６】なお、水平軸６はベアリング１０′によっ
て支持されている。ドラム７の周壁には温風供給手段の
一部として、また洗濯水の流入や排出口としてドラム壁
孔１６，１７が設けられている。そして外箱２内の水槽
５の外部の温風循環経路１８には送風循環手段の一部と
して送風用のファンモータ１９が配設されている。

【００３７】送風用ファンモータ１９を含む送風ダクト
２０，２１は、水槽５の側壁の一方から他の側壁へ、除
湿水用給水弁２２から供給された除湿水を散水する散水
器２３を内蔵する除湿器２４を介して閉プール状に接続
され、循環風Ｌは矢印方向に流れてドラム７の側壁孔２
５ａ，２５ｂ及び揺動ディスク循環温風孔Ｈ₁，Ｈ₂……
Ｈ_nを通して温風循環し洗濯物Ｗを除湿・乾燥する。

【００３８】＜洗濯工程＞外装蓋２６とドラム蓋２７を
開いてドラム７内へ投入された洗濯物Ｗと洗剤は、給水
弁２８，給水ホース２９から水槽５内へ供給された水と
混合され水位センサー３２によって規定量が規制された
ドラム７の下部を水没し洗濯物Ｗを浸漬して洗濯工程が
スタートする。洗濯工程においては、ドラム７の回転に
よるタンブリングによって、洗濯物Ｗは洗濯水に含浸さ
れ洗濯物Ｗに吸水された水量だけ水槽５内の水位が下が
り水位センサー３２によって減水量が検出される。洗濯
物Ｗに吸水される水の量は木綿＞混紡＞化繊の順であ
る。

【００３９】洗濯工程を更に続けると衣類の中の気泡が
追い出されて、見かけ水位は更に減少し水位センサー３
２によって再び水位の検出が行われる。減水分だけ補給
水が給水弁２８から補給され、補給された給水量は制御
装置ＭＣによって演算され洗濯物Ｗの質や量を制御基板
内のファジイ推論部でファジイ推論するときのデータと
して用いられる。

【００４０】水槽５に取り付けられている直流モータ１
２は、制御回路ＭＣを通してＰＭＷ制御装置１２′によ
ってＰＷＭ方式で制御されているので、ドラム７の回転
駆動トルクが大きくなると自動的に電流値が増加し、所
定の回転数を維持しながら回転制御される。即ち、ドラ
ム７内のバッフル４４によって洗濯物Ｗがドラム７の上
部へ持ち上げられるドラム半回転時と、洗濯物Ｗが落下
するドラム半回転時の必要回転トルクの差は大きいがＰ
ＷＭ制御により安定したドラム回転数が得られる。

【００４１】綿類の洗濯物は含水量が多く、比較的密度
が高いので少量の負荷であっても大きな回転トルクを要
するが、化繊類は含水量も少なく含水後も木綿類よりも
かさばりが大きいために、木綿と同じ質量であっても小
さな回転トルクで足りることになる。これは洗濯物Ｗの
合成重心がドラム７の軸心に近付くためである。

【００４２】ドラム７の洗濯物収容量限界に近い洗濯物
Ｗがドラム７内にある時は、常にドラム７の水平軸６，
６′により上方までかさばるので、含水した洗濯物であ
っても回転トルクは比較的小さく、洗濯物Ｗの少ない時
の回転トルクと同じ値を示すこともあるが給水時の水の
減水量は多い。減水量データと回転トルクに要する電流
値データの２種類のデータによって、洗濯物Ｗの量を判
別している。

【００４３】上記直流モータ１２への供給電流値は、制
御装置ＭＣにより記憶され、かつ制御装置ＭＣによって
演算され洗濯物Ｗの質や量を制御基板内のファジイ推論
部でファジイ推論する時のデータとして用いられる。水
槽５の下部には貯水部ＷＴＫが設けられ、貯水部ＷＴＫ
内にヒータ３０が各洗濯コースや過乾燥状態にある洗濯
物のしわを取り除くスチームリフレッシュコースの何れ
を選んだ時でも水没するように設けられている。但し、
スチームリフレッシュコースをセレクトした場合には、
ドラム７の回転により水面がドラム７の外周壁に接触し
ない水位に制御している。

【００４４】＜乾燥工程＞乾燥工程においては、ヒータ
３０は空気中で加熱運転されるが、耐熱的配慮がされて
いる。乾燥終了時には洗濯物Ｗが高温になって、洗濯物
Ｗを熱損傷したり、過乾燥になって洗濯終了後の冷却工
程が長時間化しないように、送風循環系路内に設けたサ
ーミスタ３７によって検出された温度変化Δｔのデータ
を基本に制御装置ＭＣが演算して供給電流値が制御され
る。この制御のステップについては後述する。

【００４５】＜ツケ置き工程＞洗濯物Ｗのツケ置き工程
や、洗濯工程では水位センサー３２によって所定の水位
に設定された後に、ヒータ３０に通電されて洗濯水の加
温が開始されるが、給水温が高い夏などは、水温センサ
ー３１が水温を感知して洗濯に充分な温度と判断した場
合は、ヒータ３０による加温はしない場合もある。洗濯
水の温度は、水温センサー３１によって検出、制御さ
れ、ツケ置き時間の長さを決めたり、洗濯工程の洗いの
強さや、洗濯時間の長さをファジイ推論しファジイ制御
する時のデータとして使われる。

【００４６】ツケ置き工程中はドラム７が間欠的に回転
（約半回転）して洗濯液と洗濯物Ｗとの接触を良好に保
ち、酵素の活性化を図る様に、ファジイ推論しファジイ
洗濯制御により洗浄を高めるように工夫されている。洗
剤酵素は約１０°Cから活性化されて３０〜４０°Cで活
性化がピークになり５０°C以上になると徐々に失活す
るものが一般的である。

【００４７】ツケ置き洗い中においては、比較的水温が
低い時は間欠運転を多くし、水温が高い３５〜４０°C
では間欠運転数を減らして、機械力による活性化と温度
による活性化の総和をほぼ同じにしたり、水温が低い時
はつけ置時間を長く間欠運転数を増やし酵素効果を引き
出すようにファジイ推論・ファジイ制御される。洗濯が
終了すると排水弁３３を開弁して、排水ホース３３Ａか
ら排水した後に脱水工程に移行する。

【００４８】＜脱水工程＞上述したように、ドラム７は
直流モータ１２によってほぐし回転約５０ｒｐｍで回転
された洗濯物Ｗの片寄りや、からみつきによる布の塊を
ほぐしてからドラム７の周壁に一様に分布させるため
に、６０ｒｐｍ〜１２０ｒｐｍまで所定回転数で所定時
間回転しながら増速回転されて運転され、上記ほぐし回
転から約１２０ｒｐｍまでの各工程での発生振動値ｖを
水槽５に固設された縦方向と横方向との振動を検知する
振動センサー４２によって検出し、制御装置ＭＣ内に予
め記憶された振動レベルと比較して、ドラム７内の洗濯
物Ｗの分布状態の良否をファジイ推論し、遠心脱水工程
の高速回転（ω＞＞ω₀）へ移行するか、初期ほぐし回
転からやり直して衣類の分布を均一にして高速回転時の
低振動化を図る必要があるかを制御装置ＭＣが判断す
る。

【００４９】制御装置ＭＣの判断はドラム７のバランス
回転制御（約６０ｒｐｍ→約７０ｒｐｍ→約８０ｒｐｍ
・・・約１２０ｒｐｍ）中のデータが制御装置ＭＣに入
力され規定値と比較演算された後に行われ、ファジイ推
論・ファジイ脱水運転される。

【００５０】＜乾燥工程＞そして制御装置ＭＣは乾燥工
程を自動運転開始する信号を出力する。すなわち直流モ
ータ１２が運転され、ヒータ３０に通電されドラム７の
回転によってドラム７のドラム外周壁と水槽５の水槽内
周壁との間Ｓに、ドラム７の回転による回転流風３５が
発生し、ヒータ３０により加熱された空気をドラム壁孔
１７を通してドラム７内へ導入風３６として導入する。

【００５１】所定の時間（洗濯物の量により異なる）が
経過して洗濯物が充分に加熱されると、水槽５内に設け
られたドラム風温センサー４０が規定値温度を検出し
て、送風ファンモーター１９が駆動され、循環送風が開
始され循環風３４ａ、３４ｂ、３４ｃが発生し、ドラム
７内へ導入された温風３６と混合され、蒸発をうながし
た後に除湿機２３からの散水２４Ａによって除湿され
る。

【００５２】そして湿った混合気体３４ｃは散水２４Ａ
によって除湿が進行し、洗濯物Ｗが、図７に示すよう
な、サーミスタ３７、３８の温度計測経過の後に、恒率
乾燥期を経て乾燥終了期に到達する。すると洗濯物Ｗの
温度は上昇し始め、そのまま放置すると洗濯物Ｗは乾燥
が終了（１００％乾燥）を経過したのち、高温となり過
乾燥状態（１０４〜１０７％乾燥）になる。

【００５３】この不必要な洗濯物Ｗの高温化を避ける為
に、サーミスタ３７の温度変化を検出して、温度上昇に
相当するヒータ３０の入力電流を減ずる様に制御して制
御装置ＭＣに記憶された恒率乾燥期温度とほぼ同じ温度
で、ドラム内の洗濯物温度を維持して乾燥を終了させ
る。洗濯物が高温になったり、過乾燥になったりするの
は乾燥ムラをなくす為、従来は意図的に実施したもので
あるが、本発明においてはドラム７の回転に抗して揺動
ディスク１１を固定したりサーミスタ３７の信号を演算
してヒータ３０の電流値を制御するので洗濯物の乾燥が
良く過乾燥や高温化の必要がない。乾燥が終了した後ヒ
ーター３０への通電がストップされ、洗濯物は送風ファ
ンモーター１９によって、クールダウンされて所定の温
度に達し乾燥が完了する。

【００５４】＜乾燥中の温度変化＞上記ヒーター３０へ
の電流制御と恒率乾燥期後のサーミスタ３７の温度変化
の経過や、恒率乾燥期中にヒーター３０の熱出力を変え
た時の温度変化について、図７に基づき以下に説明す
る。サーミスタ３７により計測される温度ｔを図示した
もので、従来は２つのサーミスタにより計測された温度
乾燥終了後、その温度差が設定値ΔＴに達すると乾燥が
終了するように制御されていた。

【００５５】本発明においては、乾燥が進行しサーミス
タ３７の温度変化Δｔがほぼ零となったら、恒率乾燥温
度ＣＴを制御装置ＭＣが記憶する。その後にサーミスタ
３７の温度変化Δｔを検出した時には、制御装置ＭＣが
温度上昇にほぼ見合うヒータ３０の熱出力を演算し、ヒ
ータ制御装置３１′のヒータ電流値を減少して制御す
る。もし洗濯物Ｗの乾燥が完了していれば、洗濯物Ｗの
温度はしばらくの時間経過後に再び上昇し、更に温度が
上がらないようにヒータ電流値が減少制御される。

【００５６】この温度変化検出と電流制御が繰り返され
て、送風経路や水槽からの放熱ロスに相当する放熱ロス
熱量とヒータ３０からの熱供給がバランスして、洗濯物
が必要以上に高温になったり過乾燥になったりすること
なく、ほぼ恒率乾燥温度ＣＴで洗濯物Ｗの温度が維持さ
れる。したがって乾燥仕上がりに無駄な電力を消費する
ことなくまた乾燥終了後のクールダウンにも無駄な時間
を要さない。恒率期乾燥期間中に意図的にヒータ３０へ
の電流値を低下させた場合には、洗濯物Ｗの蒸発熱の影
響によりサーミスタ３７の温度ｔは急速に低下するが、
乾燥終了期に近付くと洗濯物Ｗに含まれる水分が少ない
から温度低下がゆるやかになる。

【００５７】そしてヒータ３０の出力を元に戻したとき
には、含水量の多い乾燥初期・中期においてサーミスタ
３７の温度ｔの回復は緩やかであり乾燥終了期に近いほ
ど回復は急となる。例えばアイロンコースのように、完
全乾燥する前に約８０〜９０％のお好みの乾燥度で終了
したい場合、ヒータ３０の熱出力を変化させてサーミス
タ３７の温度ｔの変化速度を予めＲＯＭに記憶された温
度変化速度と比較演算して、洗濯物Ｗの乾燥度合を検出
することができる。

【００５８】洗濯時に検出した洗濯物Ｗの容量は制御装
置ＭＣに記憶してあるから、洗濯から乾燥までの連続工
程では乾燥終了期をおおまかに予測することが可能で、
ヒータ３０への熱出力変更を度々行ってサーミスタ３７
の温度ｔの温度変化をその都度検出する必要がない。そ
してファジイ推論・ファジイ制御により乾燥を進行さ
せ、乾燥終了期に近くなってからヒータ３０の熱出力を
意図的に変化させて、循環温風温度ｔの変化率ΔＴ_uか
ら乾燥進行状況を推論して、所望の乾燥度で乾燥を終了
することができる。

【００５９】＜乾燥工程制御＞図８及び９に示したフロ
ーチャートによってさらに詳細に説明する。まずヒータ
３０に通電され（ステップｓ３０１）、サーミスタ３７
の温度上昇が始まると温度上昇率ΔＴ_uが検出され、制
御装置ＭＣ（マイコン）に記憶（ステップｓ３０２）さ
れる。乾燥が恒率乾燥期に到達するとサーミスタ３７の
温度変化がなくなり（Δｔ₂≒０）恒率乾燥温度がＣＴ
としてマイコンに記憶（ステップｓ３０３）される。

【００６０】そして一定温度でしばらく恒率乾燥期が推
移し温度変化Δｔが検出される（ステップｓ３０４）
と、マイコンがヒータ３０への電流を制御（低下）させ
（ステップｓ３０５）。そしてサーミスタ３７の温度ｔ
の状態をステップｓ３０６，ｓ３０７，ｓ３０８でチェ
ックし、その温度の変化状況により乾燥終了工程へ進行
制御（ステップｓ３０９）させたり、或いは予め設定さ
れた時間を継続運転して乾燥を進行（ステップｓ３１
０）させた後に乾燥終了工程（ステップｓ３０９）へ移
行させる。

【００６１】恒率乾燥期中に外乱（ドラム内の洗濯物Ｗ
が一時的に片寄ってタンブリングした時）などによって
一時的に温度が上昇した場合、ヒータ３０の熱出力のダ
ウンによりサーミスタ３７の温度ｔは急速に低下しマイ
コンに記憶されたＣＴより低温となる。それゆえヒータ
３０の熱出力を増（元に戻す）して（ステップｓ３１
１）、検出温度ｔがマイコンに記憶されたＣＴに回復し
たかをチェック（ステップｓ３１２）した後に、ステッ
プｓ３０４を実行し、かつコントロールしながら乾燥を
進行をさせる。したがって未乾燥状態であったり過乾燥
状態になったりすることがない。

【００６２】一方アイロンコースなどにおいては、図９
に示すようにユーザーが所望する乾燥度で乾燥を終了し
たい場合（ステップｓ３１３ａ，ｓ３１３ｂ，ｓ３１３
ｃ，ｓ３１３ｄ）などがある。この場合は、意図的にヒ
ータ３０の熱出力を変える様に制御（ステップｓ３１
４）し、温度の降下率ΔＴＤをマイコンに記憶（ステッ
プｓ３１５）させた後にヒータ３０への供給電流を復元
（ステップｓ３１６）させる。

【００６３】温度の復元の上昇率ΔＴ_uと、マイコンに
記憶されたΔＴ_mとを比較して乾燥度をファジイ推論・
ファジイ制御しながら工程を終了する（ステップｓ３１
３ａ，ｓ３１３ｂ，ｓ３１３ｃ，ｓ３１３ｄ）。ここで
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は係数で、本実施の形態の装置
の固有係数で実験的に求められるものである。本実施の
形態において、上記ノンタンブリング乾燥（ドラムを臨
界回転数以上で回転させ乾燥）コースを選択した場合
に、特に負荷が少ない場合には乾燥ムラが生じ易く、恒
率乾燥期が短く短時間でサーミスタ３７の温度ｔが変化
する。

【００６４】この場合温度上昇Δｔを検出するとドラム
７の回転数はω＜ω₀（臨界回転数）に回転ダウンし
て、ドラム７により衣類をタンブリングさせ衣類分布の
状態を変化させて再びノンタンブリング回転数（ω＞ω
₀）で運転し乾燥を進行させる。そして乾燥が完了する
まで自動的に回転数の変化が繰り返される。負荷の種類
や量によってもヒータ３０の出力を強・中・弱等選択し
て上記乾燥運転を行うことが可能なヒータ３０制御機能
を有している。

【００６５】＜ノンタンブリング乾燥制御＞以下にノン
タンブリング（ω＞ω₀）乾燥について図１０及び１１
のフローチャートに基づいて詳細に説明すると、ヒータ
３０がＯＮ（ステップｓ４４０）され、ドラム７がノン
タンブリング（ω＞ω₀）で回転し（ステップｓ４４
１）、ノンタンブリング乾燥工程がスタートする。洗濯
工程での負荷データ（負荷容量，布質，すすぎ水量，脱
水度等）やマニュアルインプットデータに基づいてマイ
コンが演算し概略の乾燥時間がファジイ推論され、また
ヒータ３０の出力強・中・弱の選択が行われる（ステッ
プｓ４４２）。洗濯物Ｗの温度上昇が検出（ステップｓ
４４３）され、温度上昇率ΔＴ_uがマイコンに記憶（ス
テップｓ４４４）される。

【００６６】その後の温度変化を検出（ステップｓ４４
５）し、ほぼ一定になったら恒率乾燥温度ＣＴをマイコ
ンに記憶させる（ステップｓ４４６）。その後温度変化
が観察（ステップｓ４４７）され、温度上昇が認められ
ると、ドラム回転数をタンブリング回転数に制御して数
回運転（ステップｓ４４８）した後に再びノンタンブリ
ング回転数に戻される（ステップｓ４４９）。以降ステ
ップｓ４４７〜ｓ４４９が繰り返されることもある。

【００６７】そして、その後の工程は上記したステップ
ｓ３０４〜ｓ３１２により運転制御されて乾燥が完了す
る。図１２には、通常の乾燥における洗濯物の温度変化
と電流値の様子を示したものである。乾燥完了期の温度
変化が検出されヒータ３０への電流値が低下すると図８
のステップｓ３０６，ｓ３０７，ｓ３０８，ｓ３０９，
ｓ３１０により乾燥終了となる。

【００６８】図１３には乾燥度をチェックするためにヒ
ータ３０の電流値を意図的に低下させたときの電流変化
と温度の変化を示したもので（図９のステップｓ３１４
〜ｓ３１６）、一回目の電流変化後は自動的に乾燥終了
期に至り乾燥するプロセスを図示している。所望の乾燥
度を予測するために複数回意図的に電流変化を自動的に
行う場合もある。

【００６９】＜制御ブロック図＞図１４は、制御装置の
ブロック図であり、操作パネル３４からユーザーの選択
する全自動洗濯乾燥機の各種工程がマイコン，ＲＯＭ及
びＲＡＭを含む制御回路ＭＣにインプットされており、
各種センサー（サーミスタ３７，水位センサー３２，ド
ラム風温センサー４０，振動センサー４２，回転センサ
ー４３，水温センサー３１）からインプットされる情報
によって、制御回路３１′，１２′がヒータ３０やモー
タ（直流モータ１２，送風ファンモータ１９）等を制御
する。

【００７０】＜ファジイ制御＞図１５〜２２は、本発明
の一実施の形態の全自動洗濯乾燥機のシステム制御フロ
ーチャートを示すもので、図１４の制御装置構成に基づ
き制御されており、以下に詳細に説明する。

【００７１】図１５〜１６において第１の工程である
「つけ置工程」について説明すると、操作パネル３４の
スタートスイッチをＯＮ（ステップｓ５０１）する。給
水弁２８から給水され（ステップｓ５０２）、水位セン
サー３２によって規定水位に制御された後にドラムが回
転し、布のタンブリング（ステップｓ５０３）が開始さ
れ、衣類に水が含水されて水位センサー３２より初期減
水量が検出（ステップｓ５０４）され、更に一定時間運
転された後に、再び水位センサー３２によって後期減水
量が検出される（ステップｓ５０５）。

【００７２】図２３において、１７ａは曲線は綿類の減
水カーブを示し、１７ｂが化繊類の減水カーブを示すも
ので、一般に綿系統の衣類は初期減水量（１７ａ₁）が
多く、衣類に充分な水が含水された後に衣類や衣類内の
繊維部に含まれた空気（気泡）が追い出されて後期減水
量（１７ａ₂）が検出される。化繊類が多い場合には初
期減水量（１７ｂ₁）が少なく後期減水量（１７ｂ₂）は
綿類のものよりもやや少ない。

【００７３】そして全体の減水量が検出されて、初期値
／全体が演算され全体の減水量より、ファジイ推論（ス
テップｓ５０６）されて衣類の量（ステップｓ５０７）
と質（ステップｓ５０８）が推定される。そして減水し
た水が給水弁２８から補給され洗剤が投入される（ステ
ップｓ５０９）。そして洗濯工程が開始され、水温セン
サー３１によって水温が検知される（ステップｓ５１
０）。

【００７４】衣類の量と質及び水温のデータによりファ
ジイ推論（ステップｓ５１１）により洗い時間（ステッ
プｓ５１２）と洗い強さ（ステップｓ５１３）（タンブ
リングのみか、攪拌盤とタンブリングによる組み合わせ
か）がファジイ制御される。洗剤酵素の洗浄性は水温に
より大きく作用されるから、水温データよりつけ置時間
（ステップｓ５１４）が決定され、つけ置き時間中はド
ラム７が回転（ステップｓ５１５）して酵素作用の活性
化を助ける。

【００７５】一方ステップｓ５１０で水温が低いために
温水コースが選定された場合、指定温度（ステップｓ５
１６）に合わせてつけ置き時間（ステップｓ５１７）が
決まり、つけ置き時間経過後につけ置き工程が終了す
る。次に、図１７〜１８により洗い工程について説明す
ると、洗い工程はつけ置き工程から入る場合と直接洗い
工程から始まる場合とがある。

【００７６】つけ置き工程から連続しているかを判定
（ステップｓ５１８）し、直接洗いから始まる場合に
は、上記ステップｓ５０２〜ｓ５０９と同じ検出チェッ
クが行われる。ファジイ洗濯時間（ステップｓ５１
２）、ファジイ洗濯強さ（ステップｓ５１３）により、
洗い（ステップｓ５１９）が進行する洗い工程で泡が異
常発生していないか（ステップｓ５２０）などの安全チ
ェックを行って水温、衣類の質・量などから決められた
ファジイ洗濯時間が終了（ステップｓ５２１）すると洗
い工程が完了する。

【００７７】図１９〜２０によりすすぎ脱水工程につい
て説明すると、洗いが完了し、排水（ステップｓ５２
２）が終了した後に衣類の片寄りやからみつきなどをほ
ぐすために、ドラム７が約５０ｒｐｍで規定された時間
運転される（ステップｓ５２３）。この時揺動ディスク
１１は洗濯物に連れてドラム７と同期回転する。上記ス
テップｓ５０６で指定した衣類の量（ステップｓ５０
７）、質（ステップｓ５０８）からまたステップｓ５０
４〜ｓ５０６の減水量（初期値／全体）からドラム７の
周壁に洗濯物を均一に分布させるためのドラム７の適切
な回転数のチャートを、ファジイ推論（ステップｓ５２
４）し、チャートが決定され（ステップｓ５２５）、決
定されたドラム回転数ωで決められた時間、直流モータ
１２によって駆動される。

【００７８】例えば綿のシャツ１ｋｇ、化繊の下着１ｋ
ｇの計２ｋｇの洗濯物の場合には、ドラム回転数と時間
との関係は６０ｒｐｍ＝１０秒、７０ｒｐｍ＝１５秒、
８０ｒｐｍ＝１０秒、９０ｒｐｍ＝５秒、１００ｒｐｍ
＝２秒、１２０ｒｐｍ＝５秒であり、ドラム７の周壁に
衣類がドラム回転数の増速につれて張り付く。

【００７９】そしてその張り付きの進行する段階（ステ
ップｓ５２６）で、ドラムの振幅や振幅の偏差（ステッ
プｓ５２７，ｓ５２８）が検出され、このデータによ
り、ドラム７を遠心高速回転（約８００〜１０００ｒｐ
ｍ）に移行するか否かがファジイ推論（ステップｓ５２
９）されＧＯｏｒＮＯＴの信号が出される（ステップｓ
５３０）。規定された値より大きい場合はドラム回転数
を低下させほぐし工程（ステップｓ５２３）から再度ド
ラムを１２０ｒｐｍまで増速回転し、ドラム振動の状態
をチェックする。

【００８０】Ｆｕｚｚｙ３のステップｓ５２４にあっ
て、既に読み込み済みの衣類の質と量に加えて、質と量
の判定に寄与するデータ、即ちモータ電流値によりファ
ジイ推論を行わせ質と量の精度をアップする。脱水時の
水温は乾燥時間に影響するので水温も検出される。ここ
では洗剤を流す、すすぎ工程を省略したが、排水後にす
すぎ給水→排水→中間脱水が行われる。この中間脱水工
程における振動振幅のデータ（ｓ５３１）もステップ５
２９で活用される。

【００８１】遠心高速回転への移行ＧＯの判定の場合、
ドラム回転数を更に増速し、装置の共振振動回転数より
少し少ないドラム回転数、例えば１８０ｒｐｍ（ステッ
プｓ５３２）で振幅をチェック（ステップｓ５３３）し
てＦｕｚｚｙ４によって決定された高速回転数（ステッ
プｓ５３４）で決定された時間（ステップｓ５３５）運
転制御（ステップｓ５３６）される。高速脱水中アンバ
ランスによる振動異常のチェックが行われ（ステップｓ
５３７）脱水完了に至る。異常に振動が高い場合は安全
装置が動作して脱水工程が中止となる。

【００８２】図２１〜２２に基づいて、乾燥工程につい
て詳細に説明すると、乾燥運転がスタートすると、Ｆｕ
ｚｚｙ１，３の衣類の量の出力データにより、乾燥基本
回転数が設定（ステップｓ５３８）される。洗濯物の加
熱運転が開始（ステップｓ５３９）され、初期温度、初
期温度上昇率、脱水終了時の水温やＦｕｚｚｙ１，３，
４からの入力によりファジイ推論され（ステップｓ５４
０）乾燥終了までの乾燥時間がファジイ制御され残時間
が表示され残時間は初期温度上昇率（洗濯物の量や含水
量、即ち脱水度により異なる）の状況によって修正され
る。

【００８３】洗濯物の温度は初期の加温期が終わると、
乾燥が始まりほぼ一定温度（恒率乾燥期温度）によって
推移する。この一定温度になるまでの時間がカウントさ
れ、負荷の熱容量が演算される。即ち、衣類の量による
熱容量と含水に対する熱容量に分解され、マイコンによ
り演算分析され蒸発に必要な熱量が算出された後に、乾
燥終了までの時間が演算され、残時間表示が修正され
る。

【００８４】洗濯物の温度が設定値になる（ステップｓ
５４１）と、除湿のための水が給水弁２２から給水開始
されて、散水２４Ａが開始されファンモータ１９は運転
されて除湿乾燥が行われる（ステップｓ５４２）。Ｆｕ
ｚｚｙ１，３で決定された設定時間を経過（ステップｓ
５４３）すると、ドラム７は回転増速される（ステップ
ｓ５４４）。そしてドラム回転の組み合わせ（低速，高
速，逆回転等）のファジイ乾燥運転（ステップｓ５４
５）が行われ、サーミスタ３７，３８による温度の変化
やドラム内温度やヒータ３０の入力などのデータに基づ
いてファジイ推論（ステップｓ５４６）されて、ドラム
内の洗濯物の状態が推定される（ステップｓ５４７）。

【００８５】乾燥が進行し乾燥度が約８０％になると、
アイロンコースの選択が行われる（ステップｓ５４８）
が、これは予めコースのマニュアル指示がされていて所
望の乾燥度（約８０％〜９５％）に制御運転制御により
行われる（ステップｓ５４９）。

【００８６】標準コースの場合には、乾燥度が約１００
％になったことを検出（ステップｓ５５０）した後に、
所定の温度までクールダウンされて（ステップｓ５５
１）乾燥が完了する。各計測手段を構成するサーミスタ
３７，水位センサー３２，ドラム風温センサー４０，振
動センサー４２，回転センサー４３，水温センサー３１
等からの計測値は制御回路ＭＣ内の入出力装置１０１を
介して演算装置１０２に入力される。

【００８７】本実施の形態においては、６つのファジイ
制御装置８０（ファジイ推論機能Ｆｕｚｚｙ１〜６）で
構成され、各ブロックは必要データの出力・入力が自在
に取り出すことができる。Ｆｕｚｚｙ１〜６に入力され
るデータは、サーミスタ３７，水位センサー３２，ドラ
ム風温センサー４０，振動センサー４２，回転センサー
４３，水温センサー３１及びモータ制御装置の電流値な
どである。

【００８８】Ｆｕｚｚｙ１においては水位センサー３１
の入力によりファジイ推論されて布量，布質としてファ
ジイ推論値が出力される。Ｆｕｚｚｙ２においてはＦｕ
ｚｚｙ１の布質，布量の出力と水センサーの水温を入力
しつけ置き時間、洗い時間、洗い強さをファジイ推論し
て出力する。

【００８９】Ｆｕｚｚｙ３においてはＦｕｚｚｙ１の布
量，布質の出力と水温センサー３１の水温とモータの供
給電流値とを入力して、ファジイ推論してバランス脱水
チャートと乾燥に要する時間を出力する。Ｆｕｚｚｙ４
においては振動センサー４２からの振動値を入力してフ
ァジイ推論し、規定振動値よりも大きいか小さいかを比
較演算し、高速回転の意志決定と回転数運転チャート、
運転時間を出力する。Ｆｕｚｚｙ５においては、Ｆｕｚ
ｚｙ１，３，４の出力とサーミスタ３７と水温センサー
３１からの入力でファジイ推論し、乾燥時間の残時間を
出力する。

【００９０】Ｆｕｚｚｙ６においては、サーミスタ３
７，ドラム温風センサー４０，ヒータ供給電流値を入力
してファジイ推論することによりドラム７内のタンブリ
ングの状況を推論してドラム７の回転をファジイ制御す
る。そして給水時の初期減水量と後期減水量の変化の様
子及び減水量の総和、モータの電流値（変化値）とサー
ミスタ３７の温度変化がなくなるまでの時間（Δｔ≒０
となるまでの所要時間）の入力をファジイ推論すること
により乾燥が終了するまでの所要時間を精度高く推論し
てマイコンの信号により、操作部に表示する。

【００９１】図２５に示すファジイ制御装置８０（Ｆｕ
ｚｚｙ１〜６）には、それぞれ前処理装置８１において
ファジイ集合評価のための制御指標値を作成し、ファジ
イ推論装置８２はこの前処理装置８１からの制御指標値
を入力してファジイ推論を行い、ファジイ推論装置８２
からの出力はファジイ出力決定装置８３に与えられ、出
力は直流モータ１２，ヒータ３０，送風ファンモータ１
９に与えられて各工程の運転が行われる。

【００９２】ここでファジイ制御によって運転が行われ
ながら、各検出器からの検出データが入力されて指定値
と比較されその差から再びファジイ推論されて指定値が
修正され運転が継続される。ファジイ推論装置８２によ
るファジイ推論の方法は、一般に行われている条件部の
メンバーシップ関数、結論部のメンバーシップ関数及び
入力値を用いて制御規則に沿ってファジイ演算を行い、
合成あいまい集合を演算し、このあいまい集合の最大値
（Ｍａｘ）を出力合成関数として、この出力合成関数の
重心をファジイ推論の出力とする方法を用いる。

【００９３】以上のように各工程においてファジイ制御
されるので、洗濯の条件、即ち洗濯物の量と質、水温な
どが変わっても最適な洗い強さ、洗い時間で運転するこ
とができるし、水温と酵素の作用による汚れ落ち効果を
洗い強さや洗い時間に反映することが可能である。ま
た、脱水工程においては、洗濯物の質や量に適した洗い
強さ、洗い時間をファジイ選択することができる。洗濯
工程で得られたデータ（減水量による洗濯物の量と質の
推定データやモータ電流値による洗濯物の推定データ）
により予め予測される低振動脱水チャートを選んで低速
〜中速脱水を実施し、ドラム内の洗濯物の均一分布状態
をその振動値より推定して低振動化下で高速遠心脱水を
行うこともできる。

【００９４】乾燥工程においては、サーミスタの温度上
昇率が零となるまでの所要時間から洗濯物に含まれてい
る含水量を推定したり、衣類の量と質の推定と含水量の
推定により乾燥終了時間を予測することができる。そし
てその結果効率良く乾燥終了期に乾燥度の状態をチェッ
クすることも可能である。さらに衣類の熱損傷を避け所
望の乾燥度の乾燥を終了することができる。

【００９５】以上のようになされた本発明は、以下のよ
うな効果を達成し得るものである。（１）過乾燥状態となった洗濯物に対し、効率よく蒸気
があてられるので、容易にその洗濯物のしわを取り除く
ことができる。

【００９６】（２）衣類を低損傷下で洗濯を行わせるこ
とができ、低振動条件下で脱水を行わしめることができ
るばかりか低損傷下で所望乾燥度の乾燥を行わしめるこ
とができる。

【００９７】（３）洗濯水の加温により、洗剤酵素の作
用を高めて、洗濯機による洗い（機械力）を少なく（洗
濯時間、洗濯強さ）することが可能である。すなわち水
温を高めることにより、汚垢の酸素分解を促進し、でき
るだけ少ない機械力で汚れた衣類から離脱させ、酸素作
用による洗浄効果分だけ、洗濯時間を短くしたり、洗濯
強さを弱くすることが可能である。

【００９８】水温が高いときは、そのままつけ置きし、
水温との兼合いでつけ置き時間の長さを決めたり、洗い
強さ（タンブリング洗いや揺動ディスクの作用を組み合
わせた混合洗い）や洗い時間（ドラムの運転時間）を決
めて、汚れの度合に適合した洗濯や洗濯物の種類にあわ
せた温水洗濯を簡単に実施することができる。

【００９９】（４）ドラムの回転をタンブリング臨界回
転数を越えて増速する過程で、ドラム周壁に洗濯物を均
一分布させることにより、洗濯物全体の重心を、ドラム
軸心上にほぼ一致させることが可能である。振動センサ
ーを設けて規定値以上の場合には、タンブリング運転を
戻し、再び増速運転し振動が規定値以下である（ドラム
内の洗濯物の分布が均一である）ことを検出して遠心・
脱水のための高速回転（８００〜１０００ｒｐｍ）に移
行させれば、低振動を簡単に確保することができる。従
って振動防止用の重りを必要とせず軽量化を図ることが
できる。

【０１００】（５）ＰＭＷ制御による直流モータの採用
により、ドラム内の洗濯物の変動（タンブリングによる
瞬時的な変動、即ちバッフルによって持ち上げるときの
高トルクと落下のとき低トルクの変化）下においてドラ
ム回転は５８〜６３ｒｐｍ、脱水工程においては、初期
に６０，７０，８０，９０，１００，１２０ｒｐｍで一
定時間回転した後８００〜１０００ｒｐｍの高速回転し
脱水を完了することができるし乾燥工程においては５８
〜６３ｒｐｍの基本回転数の外６５〜８０ｒｐｍの回転
設定も自在である。

【０１０１】また、乾燥工程においては、タンブリング
回転を可能な限り少なくして乾燥を行えば、衣類に加わ
る外力（機械力）が少なくなり、損傷を軽減することが
可能である。即ち乾燥工程においてノンタンブリング工
程を加えることにより衣類の乾燥を進行させ、時々タン
ブリング工程を加えることにより衣類の乾燥ムラを避け
ながら乾燥終了に導くことが可能でデリケートな衣類の
乾燥に適する。また、直流モータによる回転数変化と正
転・逆転の運転を組み合わせすることにより、乾きムラ
のない乾燥仕上げが可能となる。

【０１０２】以上のように本発明の制御対象である洗い
時間，洗い強さ，ドラムの回転速度，回転モード，高速
回転時の振動の予測とその工程への「ＧＯｏｒＮＯＴ」
の判断や、ＮＯＴの場合にはＮＯＴの振動分析結果も含
めて再脱水工程の脱水チャートをファジイ推論・制御し
たり、各工程の終了までの時間の予測などの各出力をフ
ァジイ集合として評価しファジイ推論によって制御出力
を決定しているため、多くの外的要素（水温，布量，布
質，汚れ度合，衣類のドラム内分布状態等々）の異なる
条件下で安定した洗濯・脱水・乾燥が衣類を痛めること
なく達成できるという付加価値の高いものを提供でき
る。

【０１０３】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、ドラムの正
逆回転の乾燥工程における揺動ディスクの回転制御によ
り、ドラム内の洗濯物が部分的に高温になったり過乾燥
になったりすることもなく、乾燥ムラが生じることを防
止できる。

【０１０４】また、請求項２によれば、ノンタンブリン
グ乾燥時間を必要以上に延ばすことなく、ドラム内の洗
濯物に乾燥ムラが生じることを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態として示すドラム式乾燥
洗濯機の概略構成図である。

【図２】図１のドラム壁面を正面とした場合の概略構成
図である。

【図３】本発明の一実施の形態の正逆両方向回転自在
で、両方向回転ロック可能なベアリングの概略構成図で
ある。

【図４】図３のベアリングがベアリングケース内で位置
制御する状態を示す状態説明図である。

【図５】図３のベアリングがベアリングケース内で位置
制御する状態を示す状態説明図である。

【図６】実施の形態の脱水工程におけるドラムの回転制
御のフローチャート及び各回転数におけるドラム周壁へ
の貼り付き状態の模様を示す状態図である。

【図７】実施の形態のサーミスタの温度特性を示す状態
図である。

【図８】実施の形態の乾燥工程における乾燥度の検出方
法を示すフローチャートである。

【図９】実施の形態の乾燥工程における乾燥度の検出方
法を示すフローチャートである。

【図１０】実施の形態のヒータの制御方法のフローチャ
ートである。

【図１１】実施の形態のヒータの制御方法のフローチャ
ートである。

【図１２】実施の形態の乾燥工程における洗濯物の温度
変化と電流値を示す特性図である。

【図１３】実施の形態の乾燥温度の推移と、ヒータ電流
の関係とヒータ電流変化させた時の乾燥温度を示す特性
図である。

【図１４】実施の形態における制御装置のブロック図で
ある。

【図１５】実施の形態におけるツケ置き工程の動作状態
を示すフローチャートである。

【図１６】実施の形態におけるツケ置き工程の動作状態
を示すフローチャートである。

【図１７】実施の形態における洗い工程の動作状態を示
すフローチャートである。

【図１８】実施の形態における洗い工程の動作状態を示
すフローチャートである。

【図１９】実施の形態におけるすすぎ／脱水工程の動作
状態を示すフローチャートである。

【図２０】実施の形態におけるすすぎ／脱水工程の動作
状態を示すフローチャートである。

【図２１】実施の形態における乾燥工程の動作状態を示
すフローチャートである。

【図２２】実施の形態における乾燥工程の動作状態を示
すフローチャートである。

【図２３】実施の形態のドラム内に洗濯物を入れ給水し
タンブリング運転が行われる過程の減水変化を示す特性
図である。

【図２４】実施の形態のドラム内に洗濯物を入れたバラ
ンス時の振幅状態を示す特性図である。

【図２５】実施の形態のファジイ推論装置のブロック図
である。

【符号の説明】

１全自動洗濯乾燥機の本体５水槽６水平軸７ドラム８双方向固定ベアリング制御装置１１揺動ディスク１２直流モータ１９送風用ファンモータ２０，２１送風ダクト３０ヒータ３１水温センサー３２水位センサー３４ａ，ｂ，ｃ循環風３５回転流風３６導入風３７サーミスタ４０ドラム温風センサー４２振動センサー４３回転センサー８０ファジイ制御装置８１前処理装置８２ファジイ推論装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外箱に内蔵される水槽と、該水槽内で回
転可能に支持されるドラムと、該ドラムを回動させるモ
ータと、該ドラム内に回転可能に設けられる揺動ディス
クとを備える全自動洗濯乾燥機において、洗濯物を乾燥させる乾燥工程時に、上記揺動ディスク
を、上記ドラムの正逆回転に対して上記洗濯物と共に回
転させ得るべく回転自在、及び若しくは該ドラムの正逆
回転に抗して固定制御することを特徴とする全自動洗濯
乾燥機。
【請求項２】外箱に内蔵される水槽と、該水槽内で回
転可能に支持されるドラムと、該ドラムを回動させるモ
ータとを備える全自動洗濯乾燥機において、洗濯物を乾燥させる乾燥工程時に、上記ドラムをタンブ
リングの臨界回転数以上で回転するノンタンブリング乾
燥を行う場合に、上記洗濯物の乾燥温度がほぼ一定とな
る期間である恒率乾燥期に該乾燥温度の変化として所定
の温度上昇を検出すると、該ドラムの回転数を該臨界回
転数より低くして所定回転タンブリングさせることを特
徴とする全自動洗濯乾燥機。