JP3143364B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機に関し、更
に詳しくは、洗濯物量及び洗濯物の質を判定し、これら
の判定結果に基づいて洗濯条件を決定して洗濯運転を実
行する洗濯機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、洗濯物の量
及び質を精度良く判定し、これらの判定結果に基づいて
洗濯水位や洗濯時間等の洗濯条件を適切に決定して洗濯
運転を実行する洗濯機を提供しようとするものである。

【０００３】更に、洗濯物の質を判定できなくても量だ
けは判定できるようにした洗濯機を提供しようとするも
のである．

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、洗濯槽と、こ
の洗濯槽内に配置された翼と、この翼を駆動するモータ
と、上記洗濯槽内の水位を検知する水位センサと、上記
モータの回転状態に基づいた信号を出力する信号出力手
段と、上記水位センサと信号出力手段の出力に基づいて
上記モータを駆動制御する制御部とを備えた洗濯機にお
いて、上記制御部は、上記水位センサの検知により上記
洗濯槽内に給水を開始する前に上記洗濯槽内に水が溜ま
っているか否かを判定する水判定手段と、この水判定手
段により水が溜まっていないとの判定がなされた場合、
上記洗濯槽内に洗濯物が投入された状態にて上記モータ
を駆動制御し、この時の上記信号出力手段の出力信号に
基づいて洗濯物量を判定する第１量判定手段と、この第
１量判定手段による判定後、上記水位センサが第１所定
水位を検知するまで給水した後、上位モータを駆動制御
し、上記第１量判定手段により判定された洗濯物量の下
でのこの時の上記信号出力手段の出力信号に基づいて洗
濯物の質を判定する質判定手段と、上記第１量判定手段
及び質判定手段による判定結果に基づいて洗濯条件を決
定しこの洗濯条件の下で洗濯運転を実行する第１実行手
段と、上記水判定手段により水が溜まっていると判定が
なされた場合、上記洗濯槽内に洗濯物が投入され且つ上
記水位センサが第２所定水位を検知するまで給水した状
態にて上記モータを駆動制御し、この時の上記信号出力
手段の出力信号に基づいて洗濯物量を判定する第２量判
定手段と、この第２量判定手段による判定結果に基づい
て洗濯条件を決定しこの洗濯条件の下で洗濯運転を実行
する第２実行手段とを有するものである。そして、上記
第１所定水位及び第２所定水位は、最低洗濯水位以下の
水位である。

【０００５】

【従来の技術】従来の洗濯機においては、洗濯槽内に洗
濯物を投入し水を入れない状態で回転翼を間欠的に回転
し（回転翼を駆動するモータを間欠的に駆動制御し）、
この時のモータの回転状態に基づいたパルス信号を取り
出し、このパルスの数により洗濯物量を判定している。
即ち、洗濯物量が多いと、回転翼に対する抵抗（洗濯
物）が大きいため、モータの回転が悪くなる。特に、モ
ータがオフした惰性回転時にモータの惰性回転速度が急
速に低下する。これにより、上記パルス数が少なくな
り、洗濯物量が多いと判定する。一方、洗濯物量が少な
いと、逆にパルス数が多くなり洗濯物量が少ないと判定
する。

【０００６】その後、洗濯槽内に最低洗濯水位まで給水
して回転翼を一定時間回転し、この時の水位低下に基づ
いて洗濯物の質を判定している。即ち、洗濯物の質が例
えば化繊と木綿では給水率が異なり、これにより上記一
定時間後の水位低下に差が出、この差に基づいて洗濯物
の質を判定する。

【０００７】ここで、上記水位低下は、洗濯物の質が同
じであっても量が異なることによっても変化する。従っ
て、上述のように先に洗濯物の量を判定し、この判定し
た洗濯物の量の下での水位低下の度合いに基づいて洗濯
物の質を判定している。

【０００８】そして、この洗濯物の量及び質の判定結果
に基づいて、洗濯水位や洗濯時間等の洗濯条件を決定し
て洗濯運転を実行する。

【０００９】しかし、上記水位低下による質判定は、細
かい水位変化を検知できないため誤差が大きいと云う問
題がある。

【００１０】また、量を判定する前に、洗濯物の投入は
勿論のこと、バケツ等で風呂水を入れて洗濯槽内に既に
給水されている場合には、量判定が行えないとともに判
定した量の下での質判定が行えないと云う問題がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】まず、水位センサにより洗濯槽内
に水が溜まっているか否かを判定し、水が溜まっていな
いとの判定がなされた場合、洗濯槽内に洗濯物が投入さ
れた状態にて翼を駆動するモータを駆動制御し、この時
のモータの回転状態に基づいた信号（パルス数）により
洗濯物量を判定する。その後、第１所定水位（最低洗濯
水位）まで給水した後、上記モータを駆動制御し、この
時の同様の信号（パルス数）により上記洗濯物の量の下
での洗濯物の質を判定する。そして、これらの判定結果
に基づいて洗濯水位及び洗濯時間等の洗濯条件を決定
し、この洗濯条件の下で洗濯運転を実行する。

【００１２】このように洗濯物の量及び質のいずれもモ
ータの回転状態に基づいた信号により判定しており、精
度良い判定が行われる。

【００１３】一方、事前に、洗濯物の投入は勿論のこ
と、バケツ等で風呂水を入れて洗濯槽内に既に給水され
ている場合には、水位センサにより洗濯槽内に水が溜ま
っているとの判定がなされる。すると、第２所定水位
（最低洗濯水位）まで給水した後、モータを駆動制御
し、この時のモータの回転状態に基づいた信号（パルス
数）により洗濯物の質に替わって量を判定する。そし
て、この判定結果に基づいて洗濯条件を決定し、洗濯運
転を実行する。

【００１４】従って、事前に洗濯槽内に給水されている
場合は、少なくとも洗濯物の量が判定されるため、一応
の洗濯条件が決定される。

【００１５】

【実施例】図１は本発明実施例の、電源周波数が６０Ｈ
ｚ地域で使用される全自動洗濯機の構造を示す。１は機
枠、２はこの機枠１内に４本の吊り棒（図示しない）に
より吊り下げ支持された外槽、３は周囲に多数の脱水孔
４を有し、上記外槽２内に配置された洗濯兼脱水槽（本
発明の洗濯槽）で、この洗濯兼脱水槽３は底壁に設けら
れた回転軸５を中心として回転する。６は上記洗濯兼脱
水槽３内の底部に回転自在に配設された回転翼、７は上
記洗濯兼脱水槽３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、この駆動モータ７は洗濯及
びためすすぎ時には回転翼６のみを低速回転させ、洗濯
物の脱水時には洗濯兼脱水槽３を回転軸５を中心として
一方向へ高速回転させる（このとき上記回転翼６も同時
に高速回転する）。９は上記洗濯兼脱水槽３へその上方
から給水する給水管で、この給水管９は水道蛇口に結合
されている。１０は上記給水管９の途中に設けられた電
磁給水弁である。１１は上記外槽２の底壁に設けられた
排水パイプ、１２はこの排水パイプ１１の途中に設けら
れた電磁排水弁である。１３は上記外槽２の底部のエア
トラップ１４に圧力ホース１５を介して接続された水位
センサで、この水位センサ１３により洗濯兼脱水槽３内
の水位が検知され、洗濯兼脱水槽３に供給された水の量
が分かる。

【００１６】図２は洗濯機のブロック回路を示す。１６
は洗濯機の制御を司るマイクロコンピュータからなる制
御部である。この制御部１６は、キー入力部１７からの
キー入力信号、上記水位センサ１３による検知結果、及
び上記モータ７の回転に基づいた信号（パルス）を出力
する信号出力部１８からの情報に基づいて、上記モータ
７、電磁給水弁１０及び電磁排水弁１２を駆動制御す
る。

【００１７】図３は上記制御部１６に組み込まれたプロ
グラムの流れを示す。以下同図に基づいて洗濯機の動作
を説明する。上記キー入力部１７でのスタートキーの操
作に基づいてスタートキー信号が到来すると、制御部１
６はまず水位センサ１３の検知により洗濯兼脱水槽３内
に水が溜まっているか否かを判定する（Ｓ１ステップ：
本発明の水判定手段）。尚、水位センサ１３は検知可能
水位未満の水位にあっては、例え洗濯兼脱水槽３内に水
が溜まっていても水が溜まっていないと判定する。もっ
とも、この時の水の量はごく僅かで実質的に水がないの
と同じである。

【００１８】而して、水が溜まっていないとの判定を行
うと、制御部１６は予め洗濯兼脱水槽３内に投入されて
いる洗濯物の量を判定する（Ｓ２ステップ：本発明の第
１量判定手段）。具体的には、回転翼６を右回転させる
ようにモータ７へ０．６秒通電し次いで０．４秒通電停
止することを２回繰り返し、その後回転翼６を左回転さ
せるようにモータ７へ０．６秒通電し次いで０．４秒通
電停止することを２回繰り返すようにして、モータ７を
４秒間駆動制御する。

【００１９】この時、モータ７の電圧波形は図４（ａ）
の如く通電時は電源周波数に応じたものとなるが、通電
停止時は惰性回転による逆起電力の発生状況に応じたも
のとなり、急速に減衰する。そして、上記信号出力部１
８は、このモータ電圧波形を入力し、振幅が所定レベル
以上である限り図４（ｂ）の如くパルスを出力する。

【００２０】この場合、洗濯物の量が多いと、回転翼に
対する抵抗（洗濯物）が大きいため、モータの回転が悪
くなり、モータがオフ（通電停止）した惰性回転時にモ
ータの惰性回転速度が急速に低下し、パルス数が少なく
なる。一方、洗濯物量が少ないと、パルス数は多い。

【００２１】そして、制御部１６は、上記４秒間全体に
わたってのパルス数をカウントし、このパルス数を基準
値と比較することによって洗濯物の量を判定する。今、
洗濯物の量は１．５Ｋｇ〜２．５Ｋｇの間で少量である
と判定したものとする。

【００２２】その後、制御部１６は、水位センサ１３が
極少洗濯水位Ｌ０（第１所定水位）を検知するまで上記
電磁給水弁１０を駆動開放して給水する（Ｓ３ステッ
プ）。尚、洗濯水位はこの極少洗濯水位Ｌ０の他にＬ
１、Ｌ２、Ｌ３の各洗濯水位に洗濯設定される。

【００２３】洗濯兼脱水槽３内に極少洗濯水位Ｌ０まで
水が溜まり、水位センサ１３が極少洗濯水位Ｌ０を検知
すると、制御部１６は今度は洗濯物の質を判定する（Ｓ
４ステップ：本発明の質判定手段）。具体的には、回転
翼６を右回転させるようにモータ７へ０．３秒通電し次
いで０．７秒通電停止することを４回繰り返し、その後
回転翼６を左回転させるようにモータ７へ０．３秒通電
し次いで０．７秒通電停止することを４回繰り返すこと
を１サイクルとし、このサイクルを４回繰り返すように
して、モータ７を３２秒間駆動制御する。この時のモー
タ７の電圧波形及び信号出力部１８の出力は実質的に図
４と同じである。

【００２４】この場合、洗濯物の質（化繊、木綿、化繊
と木綿の混合状態）に応じて、洗濯物の布回り状態が異
なり、回転翼６に対する抵抗が異なる。即ち、木綿の場
合は、布回りが悪くて回転翼に対する抵抗が大きくモー
タの回転が悪く、モータがオフした惰性回転時にモータ
の惰性回転速度が急速に低下しパルス数が少なくなる。
一方、化繊であると、布回りが良く、パルス数は多い。

【００２５】そして、制御部１６は、上記３２秒間全体
にわたってのパルス数をカウントし、このパルス数を基
準値と比較することによって洗濯物の質を判定する。

【００２６】ここで、３２秒間のパルス数は、洗濯物の
質が同じであっても、量が異なることによっても変化す
る。従って、上述のように先に洗濯物の量を判定し、こ
の判定した洗濯物量の下での３２秒間のパルス数に基づ
いて洗濯物の質を判定する。即ち、例えば、洗濯物の量
が１．５Ｋｇ〜２．５Ｋｇの間で少量である場合におい
ては、図５の如く、パルス数が７３５以上であると洗濯
物の質は化繊であると判定し、７１５〜７３５であると
化繊と木綿の混合状態であると判定し、７１５以下であ
ると木綿であると判定する。

【００２７】上述のように洗濯物の量及び質を判定する
と、制御部１６は次いでこれら判定結果に基づいて洗濯
条件を決定する（Ｓ５ステップ）。即ち、洗濯水位Ｌ０
〜Ｌ３の中から適切な洗濯及びすすぎ水位を決定し、適
切な洗濯時間、すすぎ時間及び脱水時間を決定する。こ
のように洗濯条件を決定した後、制御部１６はこの条件
に基づいてモータ７、電磁給水弁１０及び電磁排水弁１
２を駆動制御することにより洗濯運転（洗濯工程、すす
ぎ工程、脱水工程）を実行する（Ｓ６ステップ：本発明
の第１実行手段）。

【００２８】さて、事前に洗濯物の投入は勿論のこと、
バケツ等で風呂水を入れて或いは前回の運転時のすすぎ
水を残していて、洗濯兼脱水槽３内に既に一部給水され
ている場合には、上記Ｓ１ステップにおいて、制御部１
６は水が溜まっているとの判定を行う。すると、制御部
１６は、水位センサ１３が極少洗濯水位Ｌ０（第２所定
水位）を検知するまで上記電磁給水弁１０を駆動開放し
て給水する（Ｓ７ステップ）。

【００２９】洗濯兼脱水槽３内に極少洗濯水位Ｌ０まで
水が溜まり、水位センサ１３が極少洗濯水位Ｌ０を検知
すると、制御部１６はこの状態で洗濯物の量を判定する
（Ｓ８ステップ：本発明の第２量判定手段）。具体的に
は、上記質判定のときと同じ制御にてモータ７を駆動制
御し、この時の３２秒間のパルス数をカウントし、この
パルス数を基準値と比較することによってこの場合は洗
濯物の量を判定する。

【００３０】即ち、洗濯物の質の他に量に応じても洗濯
物の布回り状態が異なり、回転翼６に対する抵抗が異な
る。そして、ここでは洗濯物の量と布回りとの関係に着
目し、布回りが悪くて回転翼に対する抵抗が大きくパル
ス数が少ないと、洗濯物の量が多いと判定し、布回りが
良くてパルス数が多いと、洗濯物の量が少ないと判定す
る。

【００３１】而して、この場合は、制御部１６はこの判
定した洗濯物の量に基づいてのみ洗濯条件を決定する
（Ｓ９ステップ）。即ち、洗濯水位Ｌ０〜Ｌ３の中から
適切な洗濯及びすすぎ水位を決定し、適切な洗濯時間、
すすぎ時間及び脱水時間を決定する。このように洗濯条
件を決定した後、制御部１６はこの条件に基づいてモー
タ７、電磁給水弁１０及び電磁排水弁１２を駆動制御す
ることにより洗濯運転（洗濯工程、すすぎ工程、脱水工
程）を実行する（Ｓ６ステップ：この場合は本発明の第
２実行手段）。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、洗濯槽内に水が溜まっ
ていないとの判定がなされた場合、洗濯槽内に洗濯物が
投入された状態にて翼を駆動するモータを駆動制御し
て、この時のモータの回転状態に基づいた信号により洗
濯物量を判定し、その後、第１所定水位まで給水して上
記モータを駆動制御し、この時の同様の信号により上記
洗濯物の量の下での洗濯物の質を判定するものであり、
従って、洗濯物の量及び質のいずれもモータの回転状態
に基づいた信号により判定しており、精度良い判定を行
うことができる。

【００３３】更に、事前に、洗濯物の投入は勿論のこ
と、バケツ等で風呂水を入れて洗濯槽内に既に給水され
ていて、洗濯槽内に水が溜まっているとの判定がなされ
た場合は、第２所定水位まで給水してモータを駆動制御
し、この時のモータの回転状態に基づいた信号により洗
濯物の質に替わって量を判定するものであり（量が分か
らない以上、いきなり質は分からないため）、従って、
事前に洗濯槽内に給水されている場合は、少なくとも洗
濯物の量を判定でき、一応の洗濯条件の下で洗濯運転を
実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全自動洗濯機の断面図である。

【図２】同洗濯機のブロック回路図である。

【図３】同洗濯機の制御部に組み込まれたプログラムの
流れ図である。

【図４】同洗濯機の要部波形図である。

【図５】同洗濯機における、洗濯物の質と量との関係を
示す図である。

【符号の説明】

３ 洗濯兼脱水槽 ６ 回転翼 ７ 駆動モータ １０ 電磁給水弁 １２ 電磁排水弁 １３ 水位センサ １６ 制御部 １８ 信号出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 穂幸 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−44798（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−44800（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−338492（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−292998（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−277281（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−345093（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329289（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−184773（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−77291（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 33/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯槽と、この洗濯槽内に配置された翼
   と、この翼を駆動するモータと、上記洗濯槽内の水位を
   検知する水位センサと、上記モータの回転状態に基づい
   た信号を出力する信号出力手段と、上記水位センサと信
   号出力手段の出力に基づいて上記モータを駆動制御する
   制御部とを備えた洗濯機において、上記制御部は、上記
   水位センサの検知により上記洗濯槽内に給水を開始する
   前に上記洗濯槽内に水が溜まっているか否かを判定する
   水判定手段と、この水判定手段により水が溜まっていな
   いとの判定がなされた場合、上記洗濯槽内に洗濯物が投
   入された状態にて上記モータを駆動制御し、この時の上
   記信号出力手段の出力信号に基づいて洗濯物量を判定す
   る第１量判定手段と、この第１量判定手段による判定
   後、上記水位センサが第１所定水位を検知するまで給水
   した後、上位モータを駆動制御し、上記第１量判定手段
   により判定された洗濯物量の下でのこの時の上記信号出
   力手段の出力信号に基づいて洗濯物の質を判定する質判
   定手段と、上記第１量判定手段及び質判定手段による判
   定結果に基づいて洗濯条件を決定しこの洗濯条件の下で
   洗濯運転を実行する第１実行手段と、上記水判定手段に
   より水が溜まっていると判定がなされた場合、上記洗濯
   槽内に洗濯物が投入され且つ上記水位センサが第２所定
   水位を検知するまで給水した状態にて上記モータを駆動
   制御し、この時の上記信号出力手段の出力信号に基づい
   て洗濯物量を判定する第２量判定手段と、この第２量判
   定手段による判定結果に基づいて洗濯条件を決定しこの
   洗濯条件の下で洗濯運転を実行する第２実行手段とを有
   することを特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】 上記第１所定水位及び第２所定水位は、
   最低洗濯水位以下の水位であることを特徴とする請求項
   １に記載の洗濯機。