JP3162470B2 - 洗濯機 - Google Patents

洗濯機

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JP3162470B2
JP3162470B2 JP07744092A JP7744092A JP3162470B2 JP 3162470 B2 JP3162470 B2 JP 3162470B2 JP 07744092 A JP07744092 A JP 07744092A JP 7744092 A JP7744092 A JP 7744092A JP 3162470 B2 JP3162470 B2 JP 3162470B2
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勝春 松尾
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、脱水槽内に給水し且つ
脱水槽を回転させる注水脱水運転を行なうようにした洗
濯機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば脱水兼用洗濯機では、
洗剤洗い行程とすすぎ洗い行程の間に中間脱水行程を設
けたものがある。この中間脱水行程では、洗い槽と脱水
槽とを兼用する回転槽内に給水しつつこの回転槽を回転
させるところの注水脱水運転を行なうようにしている。
この注水脱水運転により、洗濯物内の洗剤分を有効に稀
釈し除去し、もって、次のすすぎ洗い行程でのすすぎ効
率を高めるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の場合には、脱水初期には洗濯物が上記給水により多
量の水を含んで重量大となっていることから、アンバラ
ンスが発生しやすい傾向にあり、特に、上述の注水脱水
運転の場合には、給水をしない通常の脱水運転の場合に
比して大きな異常振動が発生するという問題があった。
また、注水脱水運転の場合、多量の水が高速回転による
遠心力で回転槽から振り飛ばされて水受槽に当たるいわ
ゆる水当り音が大きいといった問題があった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、注水脱水運転を行なうについて、異
常振動の発生を抑えることができると共に、騒音の低減
を図ることができる洗濯機を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の点に着目
してなされたものである。すなわち、注水脱水運転を行
なう場合、水の重量が大きいといった状況下で脱水槽に
アンバランス回転が発生すると、洗濯機の固有回転速度
付近でこの洗濯機が共振し、アンバランス状態が増大し
て、大きな異常振動が発生することが判った。また、水
当り音の大きさは洗濯物の含水量が多くて且つ脱水槽の
回転速度が比較的速い場合に大きくなることが判った。
【0006】この点に着目した本発明の洗濯機は、脱水
槽を回転駆動するモータと、前記脱水槽内に給水する給
水手段とを備え、脱水槽内に給水し且つ脱水槽を回転さ
せる注水脱水運転を行ない且つその後脱水運転を行なう
ようにしたものにおいて、この注水脱水運転時における
前記脱水槽の回転速度を洗濯機の固有振動数以下に制御
すべく前記モータを速度制御する制御手段を設けたとこ
ろに特徴を有するものである。
【0007】
【作用】上記手段によれば、注水脱水運転時における脱
水槽の回転速度を洗濯機の固有振動数以下に制御するか
ら、多量の水を含んだ状態で脱水槽と洗濯機全体とが共
振することがなく、アンバランス状態が増大するような
ことはなく、異常振動が抑えられる。また、多量の水を
含んだ状態での脱水槽の回転が洗濯機の固有振動数とい
った低い回転速度に抑えられるから、水当り音も小さく
できる。さらに脱水槽の回転速度が低い状況で水が給水
されるから水が洗濯物に十分に浸透するようになり、い
わゆるすすぎ効果が向上する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例につき図1ない
し図6を参照しながら説明する。まず図6には脱水兼用
洗濯機の縦断面構成を示している。外箱1の内部には水
受槽2が設けられ、この水受槽2の内部には洗い槽およ
び脱水槽を兼用する回転槽3が設けられている。この回
転槽3の内部下部には撹拌体4が設けられている。そし
て、水受槽2の外部下部には単相誘導電動機からなるモ
ータ5を主とする機構部6が設けられ、さらにこの水受
槽2の底部の排水路には、排水弁7が設けられている。
上記モータ5は洗いモータおよび脱水モータを兼用して
いる。
【0009】また、外箱1上部のトップカバー8の内部
後部には給水手段としての給水弁9および水位センサ1
0が設けられ、そして前部内部には制御ユニット11が
設けられている。
【0010】図3には上記モータ5周りの電気回路を示
している。モータ5の共通接続端子5aは交流電源12
の一方の端子に接続され、モータ5の他の端子5b,5
cは、それぞれトライアック13,14を介して交流電
源12の他方の端子に接続されている。さらにモータ5
の他の端子5b,5cには、トライアック15,16の
一端が接続され、これらトライアック15,16の他端
は共通の進相用コンデンサ17およびコイル18を介し
て交流電源12の他方の端子に接続されている。しかし
て、上記トライアック13,14,15および16によ
り出力切替手段19が構成されている。
【0011】モータ5には、これの回転速度を検出する
例えばホール素子からなる回転速度検出手段20が設け
られており、この回転速度検出手段20による検出信号
は制御手段としての制御回路21に与えられる。
【0012】制御回路21は、マイクロコンピュータお
よびゲート回路並びにA/D変換器を含んで構成されて
おり、トライアック13,14はこの制御回路21によ
りオンオフ制御され、またトライアック15,16は、
この制御回路21によりホトカプラ22,23を介して
オンオフ制御するようになっている。
【0013】この制御回路21は、洗剤洗い行程、中間
脱水行程、すすぎ洗い行程および最終脱水行程を順に実
行するものであり、特に、中間脱水行程においては、モ
ータ5を回転速度制御して回転槽3の回転速度を制御す
ると共に、前記給水弁9をオンオフ制御して開閉制御す
るようになっている。
【0014】すなわち、図2に示すように中間脱水開始
から所定時間taでは、回転槽3を第1の設定速度(例
えば150r.p.m )に制御し、この後、所定時間tb
で、第2の設定速度(例えば400r.p.m )に制御し、
その後は、所定時間tcで、最終回転速度(これは負荷
によって変わるがほぼ700r.p.m )として一次中間脱
水行程を実行し、この一次中間脱水行程の後、引続き二
次中間脱水行程を実行する。この場合、一次中間脱水行
程と同様の速度制御を行なう。
【0015】特に、上記一次中間脱水行程における脱水
初期(開始から所定時間ta1の間)、および二次中間
脱水行程における脱水初期(開始から所定時間td1の
間)では、前記給水弁9をオン(開放)して回転槽3内
に給水し、もって注水脱水運転を行なう。その後(所定
時間tb及びtc、所定時間te及びtf)においては
給水のない脱水運転が行なわれる。
【0016】ここで、この回転槽3の速度制御はモータ
5を制御回路21により制御することで行われるが、こ
のモータ5の制御を一次中間脱水行程の場合について、
図4を参照して述べる。
【0017】(a)起動時から回転速度N(回転速度
は回転速度検出手段20にて検出する)未満では、トラ
イアック14,15オン、トライアック13,16オフ
とし、もって、いわゆるモータ5の主・補助双方のコイ
ル通電による駆動となる。この回転速度Nは、回転槽
3の回転速度150r.p.m に相当する速度である。
【0018】(b)起動後回転速度N以上となるとト
ライアック14のみオン。主コイル通電による駆動とな
る。これによりモータ出力が落ちる。
【0019】(c)一旦回転速度N以上となった後
は、回転速度がN超〜N未満の間は、上述した主コ
イル通電となり、N以下となるとトライアック14,
15オンで主・補助コイル双方通電による駆動となり、
モータ出力増加となって増速する。また、Nとなると
トライアック14オフ、トライアック15オンで補助コ
イルのみ通電による駆動となり、減速される。
【0020】従って、このような増速、減速により、図
4(a)に示すように、回転速度N〜Nの範囲にあ
ってNを基準速度とした回転速度制御が実行される。
この制御は、所定時間taで実行される。また、上記回
転速度Nは、回転槽3の回転速度200r.p.m より低
い回転速度に対応する速度である。従って、回転槽3
は、給水弁9オンにより給水がなされるときには、この
洗濯機の固有振動数である200〜300r.p.m より低
い回転される。
【0021】この所定時間ta後は、図4に示す所定時
間tbで次の出力切替えを行なうものである。
【0022】(d)所定時間tbの開始時点では回転速
度がNになるまでは、トライアック14,15オン、
トライアック13,16オフによる、主・補助双方のコ
イル通電による駆動となり、増速される。
【0023】(e)回転速度がN超〜N未満の間
は、トライアック14のみオンで主コイル通電のみによ
る駆動となる。
【0024】(f)回転速度がNとなると、トライア
ック15のみオンで補助コイルのみ通電による駆動とな
る。これにて減速される。
【0025】このような増速、減速により回転速度N
〜Nの範囲にあってNを基準速度とした回転速度制
御が実行される。この回転速度Nは回転槽3の回転速
度400r.p.m に相当する。
【0026】この所定時間tbを超えると、トライアッ
ク14,15オン、トライアック13,16オフによ
る、主・補助双方のコイル通電による駆動とし、この場
合、最終速度Nx(回転槽3の回転速度700r.p.m に
ほぼ相当する)で回転する。なお、この場合のトライア
ック14,15のオンオフの一例を図4の(b)および
(c)に示す。
【0027】しかして、このような中間脱水行程時にお
いて、モータトルクと負荷と回転速度と関係について図
5を参照して述べると、モータ5は、上述したように、
脱水開始初期では主・補助双方のコイル通電により駆動
されるが、この初期においては、洗濯物が水分を多く含
んでいるため、負荷は大きくなり、図5の負荷曲線L
のような負荷状態となる。
【0028】ここで、回転速度がNに達すると、モー
タ5は主コイルのみの通電とされ、モータ出力特性はト
ルク曲線Tのようになる。このときトルク曲線T
トルクと負荷曲線Lのトルクとは近い値となる。つま
り、脱水負荷Lは、回転速度0では非常に小さい。ま
た主コイル単独通電での駆動ではTは回転速度0では
トルク0となるため、最大トルク相当の回転速度までT
とLとは同じような値となる。
【0029】この結果、回転速度はあまり大きく変化し
ないが、回転速度が低下してN以下になると、モータ
5は主・補助コイル双方通電とされ加速され、これによ
り、回転速度をほぼ一定(回転速度N)に保つことに
なる。このような制御が前述した時間ta実行される
と、次に、時間tbにて上述したように回転速度N
保つ制御が実行され、この時間tbが経過すると上述し
た主・補助コイル双方通電により最終速度Mxとなる。
【0030】さて、上記した本実施例よれば、モータ5
を速度制御して注水脱水運転時における回転槽3の回転
速度を洗濯機の固有振動数以下に制御するから、多量の
水を含んだ状態で回転槽3と洗濯機全体とが共振するこ
とがなく、よってアンバランス状態が増大するようなこ
とはなく、異常振動が抑えられる。また、多量の水を含
んだ状態での回転槽の回転が洗濯機の固有振動数といっ
た低い回転速度に抑えられるから、水当り音も小さくで
きる。さらに回転槽の回転速度が低い状況で水が給水さ
れるから水が洗濯物に十分に浸透するようになり、いわ
ゆるすすぎ効果が向上する。
【0031】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、例えば注水脱水運転の終了時に直ちに回
転速度を400r.p.m に上げるようにしても良い。また
注水脱水運転以後の回転速度は適宜変更しても良い。さ
らに、出力切替手段のスイッチ素子構成は、本発明の第
2の実施例として示す図7、第3の実施例として示す図
8および第4の実施例として示す図9のようにしても良
い。すなわち、図7においては、トライアック31,3
2,33および34を同図に示すように接続して出力切
替手段35を構成している。図8においては、トライア
ック41,42およびリレースイッチ43を同図に示す
ように接続して出力切替手段44を構成している。図9
においては、トライアック51,52および53を同図
に示すように接続して出力切替手段54を構成してい
る。この図9の構成の場合、主・補助コイル双方通電の
場合と、主コイルのみ通電の場合との切替となる。
【0032】その他、本発明は上記各実施例に限定され
ず、例えば回転速度検出手段としては、モータ自体の電
流、位相差を用いて回転速度を検出する構成であっても
良く、また、モータとしてはブラシレスモータを用いて
も良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施
できるものである。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、脱水槽を回転駆動するモータと、前記脱水槽内に給
水する給水手段とを備え、脱水槽内に給水し且つ脱水槽
を回転させる注水脱水運転を行ない且つその後脱水運転
を行なうようにしたものにおいて、この注水脱水運転時
における前記脱水槽の回転速度を洗濯機の固有振動数以
下に制御すべく前記モータを速度制御する制御手段を設
けたことを特徴とするものであり、これにて、注水脱水
運転を行なうについて、アンバランスの増大をなくし得
て異常振動の発生を抑えることができ、また、水当り音
を低減できて騒音の低減を図ることができ、さらには、
すすぎ効果の向上にも寄与できる等の優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係わる、回転槽の回転
速度変化と給水弁オンオフ状況とを示す図
【図2】中間脱水行程の全体における回転槽の回転速度
変化と給水弁オンオフ状況とを示す図
【図3】モータに関連する回路図
【図4】モータの回転速度変化およびトライアック1
4,15のオンオフの一例を示す図
【図5】トルクおよび負荷並びに回転速度の関係を示す
【図6】洗濯機の縦断側面図
【図7】本発明の第2の実施例に係わる出力切替手段部
分の回路図
【図8】本発明の第3の実施例に係わる出力切替手段部
分の回路図
【図9】本発明の第4の実施例に係わる出力切替手段部
分の回路図
【符号の説明】
3は回転槽(脱水槽)、5はモータ、9は給水弁(給水
手段)、13ないし16はトライアック、17は進相用
コンデンサ、19は出力切替手段、20は回転速度制御
手段、21は制御回路(制御手段)、35,44および
54は出力切替手段を示す。
フロントページの続き (72)発明者 牧野 嘉幸 名古屋市西区葭原町4丁目21番地 東芝 エー・ブイ・イー株式会社 名古屋事業 所内 (56)参考文献 特開 平1−195896(JP,A) 特開 平4−97777(JP,A) 特開 平1−314599(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06F 49/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱水槽を回転駆動するモータと、前記脱
    水槽内に給水する給水手段とを備え、脱水槽内に給水し
    且つ脱水槽を回転させる注水脱水運転を行ない且つその
    後脱水運転を行なうようにしたものにおいて、この注水
    脱水運転時における前記脱水槽の回転速度を洗濯機の固
    有振動数以下に制御すべく前記モータを速度制御する制
    御手段を設けたことを特徴とする洗濯機。
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