JP3181170B2 - 全自動洗濯機の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全自動洗濯機に係り、
特に、洗い時及び、すすぎ時に発生する衣類の片寄りを
防止する運転制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の全自動洗濯機で、洗い及び、すす
ぎ時に発生した衣類の布片寄り防止方法は、洗濯衣類の
質に関係なく洗い及び、すすぎ時の撹拌翼の撹拌時限よ
り短い時限で数秒間、撹拌し、布片寄り防止を図ってい
た。しかし、従来の方法では、洗濯衣類が少量の時で
も、定格容量の時でも、同じ撹拌時限で撹拌翼を正逆反
転させ、布の片寄りの防止を図るものであったが、例え
ば、洗濯衣類が定格容量時では、良く布の片寄りが修正
できても、少量洗濯容量となると、撹拌翼の正逆反転に
よる水流が強すぎて、布の片寄りを良く修正することが
出来ない欠点があった。また、少量洗濯容量に合わせた
撹拌翼の正逆反転時限とすれば、定格容量の洗濯時に
は、布の片寄りの修正が良く出来ない等の欠点があっ
た。

【０００３】また、上記した欠点を解消する制御手段と
し、洗濯、または、すすぎ終了後、排水工程で、洗濯ま
たは、すすぎ時の水を排水しながら布片寄り防止の正逆
反転時限で撹拌し、片寄った洗濯衣類の修正を行ってい
たが、これも、上記した内容と同様に、固定化された正
逆反転時限で撹拌翼を回動するためあまりよい効果が望
めなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明に課せられた課
題は、洗濯の量及び、洗濯物の質に関係なく、洗濯、ま
たはすすぎ時に発生した布の片寄りを修正する制御方式
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る手段として、布の量を検知する布量センサや布の質を
検知する布質センサにより、洗濯する布の質に対応した
布片寄り修正のための撹拌時限とする。

【０００６】

【作用】本発明は、前述した従来技術の欠点を解決する
ため、布量センサや布質センサの情報を基に洗濯する布
の量や布の質に応じ洗い、または、すすぎ終了直前、洗
濯衣類の片寄りを修正し脱水工程へ移行させるため、撹
拌翼の正逆反転時限を異ならせる。

【０００７】すなわち、洗濯物の量が少ないときと多い
ときの撹拌翼の正逆反転時限を異ならせるか、または布
の質、例えば、化セン類の場合と木綿類の場合による撹
拌翼の正逆反転時限を異ならせる。

【０００８】

【実施例】本発明を実施例図に基づいて説明する。図１
は、本発明を採用する全自動洗濯機の縦断面図である。
全自動洗濯機は、外枠１の内側に４本の吊棒５により、
外槽２が、外枠１の上部の４隅にあるコーナプレート２
１より支持されている。吊棒５には、洗濯及び脱水時、
振動を吸収する押しばね４を介在してある。洗濯する場
合、蓋１８を開け、衣類を洗濯槽３内へ投入し、制御部
１９の指令より、給水後、モータ２０を正逆回転させ
る。モータ２０の回転は、Ｖベルト１６を介在し、モー
タプーリ１７より、クラッチ１４にあるクラッチプーリ
１５へ回転を伝達する。伝達された回転は、クラッチ１
４の操作により洗濯時は、洗濯槽３の中央部に位置して
いる衣類を動かす撹拌翼７を回動させ洗濯する。

【０００９】排水時は、制御部１９の指令よりモータ２
０を休止させ、排水弁１２を開けて、洗濯槽３内の洗濯
又はすすぎ液を排水ホース１３より機外へ排出するもの
である。排水後、脱水工程へ自動進行するが、脱水は衣
類の状態により、外槽２が大きく振れるため、外槽２の
振れを防止するために、洗濯槽３の上部に、バランサ６
を設け、脱水による外槽の振れを防止するものである。

【００１０】脱水は、モータ２０の回転を洗濯時と同様
にＶベルト１６を介して、クラッチ１４へ回転を伝達
し、クラッチ１４の制御により、洗濯槽３を高速で回転
させ、遠心力により衣類内の水分を洗濯機３に設けてあ
る脱水孔３ａから外槽２へ脱水する。脱水された洗濯水
は、排水弁１２より、排水ホース１３から、機外へ排水
されるものである。

【００１１】図２は、図１で説明した制御部１９の詳細
な説明図である。マイコン３４は、タイマ３３とＣＰＵ
（中央処理装置）３２及び、メモリ３１，Ｉ／Ｏポート
２９，３０から構成されている。これらのマイコン３４
の処理は、ＣＰＵ３２とタイマ３３、及びメモリ３１を
データバスにより、やり取りをし、制御しているもので
ある。これらの動作制御は、基本的には、周知の如く、
タイマ３３，ＣＰＵ32，メモリ３１，入力ポート２９，
出力ポート３０から成り立っており、洗濯時の制御指令
は、ＣＰＵ３２で行うが、ＣＰＵには、演算部や、制御
部があり、システムの中心と成るものである。ＣＰＵは
基本的には、命令の取り出しと解読，実行指令である
が、具体的には算術及び論理演算，メモリの指定アドレ
スの内容の読み出しと書き込み制御，入出力装置への指
定アドレスへの入出力制御やプログラムの流れの制御を
行うものである。

【００１２】メモリ３１は、プログラムとデータを記憶
するもので、読み出しと書き込みの両機能をもつＲＡＭ
と、読み出し機能だけをもつＲＯＭの２種類をそなえて
おり、ＲＡＭは、データを記憶させたり、プログラムを
組むうえでの作業エリアとして用い、ＲＯＭは、きまっ
たプログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理を
する場合に使用する。

【００１３】入力ポート２９と出力ポート３０は、ＣＰ
Ｕと入力装置，出力装置とのあいだで、データの受け渡
しを行う場合の仲介をする回路で、一般にＩ／Ｏポート
と呼んでいる。

【００１４】Ｉ／Ｏポートの入力側には、全自動洗濯機
からの電気的指令が入力される。これは主に、電源スイ
ッチ２３，水位センサ２２，蓋スイッチ２４，プログラ
ム選択スイッチ２５，スタート・ストップスイッチ２
６，布量センサ３５等が接続されている。又、出力側に
は、洗濯用モータ２０，給水弁１０，排水弁１２，クラ
ッチソレノイド２７，報知器２８，表示パネル部の進行
表示３６等が接続されており、ＣＰＵの指令によりＩ／
Ｏポートの介在で洗濯機が制御され、一連の洗濯動作を
するものである。従って洗濯機は、カムスイッチより成
る機械的制御と同様に制御されるものである。

【００１５】以上、図２を基に、マイコン制御による全
自動洗濯機の制御を記述したが、これらのマイコン制御
による動作を、図３の工程ブロック図を基に、さらに具
体的に説明する。洗濯機は、電源スイッチ２３を押し、
プログラム選択スイッチ２５で、例えば、標準的な洗濯
コースを選択し、スタート・ストップスイッチ２６を押
すことにより、給水ホース１１から給水弁１０を介在
し、洗濯槽３の中に給水される。洗濯水が、規定量、洗
濯槽３内に入ったことを、水位センサ２２からの情報に
より、ＣＰＵ３２で判断し、規定の洗濯動作を開始す
る。洗濯動作が規定時間終了した後、排水弁１２によ
り、排水ホース１３より機外へ排出する。その後脱水
を行い衣類内の水分を遠心力により、脱水穴３ａから脱
水した後、すすぎ用の給水をし、すすぎを行う。この
様な一連の洗濯作業を、マイコンにより行い洗濯する。

【００１６】次に洗濯する布の量を計測する布量センサ
の原理を、図４を基に説明する。

【００１７】布の量は、洗濯槽３の中に適当な洗濯衣類
を投入し電源スイッチ２３を押し、スタート／ストップ
スイッチ２６を押すことにより、モータ２０が運転す
る。モータ２０の運転は、マイコン３４の指令よりトラ
イアック３６ａと３６ｂのゲートに、必要に応じ交互に
信号を送ることにより、モータ２０が正逆回転する。

【００１８】モータ２０の正逆回転から、図１で説明し
た回転伝達方式で、洗濯槽３の中央部に位置している撹
拌翼７を正逆させ、洗濯衣類を撹拌翼７により動かす。
洗濯衣類が多い場合と少ない場合により撹拌翼７に加わ
る抵抗が変化し、この変化度合いをコンデンサ３９の逆
起電力より検知するものである。

【００１９】これらの一連の変化度合いを、図５を基に
説明する。図４において、モータ２０がマイコン３４の
指令により、トライアック３６ａにオフ指令の信号を出
したとき、図４に示すトライアック３６ａは、図５のト
ライアックオフ信号３９ａの様になる、このとき、コン
デンサ４０の端子間電圧は、図５のトライアックオフ信
号３９ａから、４０ａに示す様に減衰してくる。このコ
ンデンサ４０ａの減衰電圧を、ホト，トライアックカプ
ラ３７により矩形波４１とし、インバータ３８で、矩形
波４５を反転させ、その信号をマイコン３４へ送る、こ
れらの情報のマイコンとのやりとりは図２に示す布量セ
ンサ３５より行われる。図４の、ホト，トライアックカ
プラ３７及び、インバータ４０で矩形波になった信号
は、図５のセンシングパルス４１の様な状態となり、マ
イコン３４の入力ポートへ入り、マイコン３４のＣＰＵ
３２内で処理される。ここで、布量が多いか、少ないか
の判断は、モータ２０の正逆回転により、撹拌翼７に加
わる布の抵抗から、図５に示す矩形波（センシングパル
ス）４１の△ｔが変化することにより計測する。この変
化量の実験結果を図６を基に説明すると、負荷量に比例
して、センシングパルス４１の△ｔが長くなることがわ
かる。この状態を利用し、センシングパルス４５が、マ
イコン３４へ取り込まれたとき、マイコン３４は、セン
シングパルス４１の△tmsecを計測し、△tmsecの長さに
対応して、洗濯衣類の多い少ないという判断をする。こ
の判断に従い、マイコン３４は、洗濯水位を、少水位か
又は、中，高、等いずれかの水位を選択し決定して給水
弁１０より、洗濯槽３内へ、水を供給する。

【００２０】水の供給量は、あらかじめマイコン３４
で、布の量に対応した水位まで供給するが、マイコン３
４で設定した水位を検知するのが、水位センサ２２であ
る。

【００２１】マイコン３４は、図２に示すように、給水
弁１０より水を供給させながら、水位センサ２２で、布
量で決定した水位になったかを常に監視続け、水位セン
サ２２からの信号が、マイコン３４で決定した条件と同
じとなった場合、給水弁１０を停止し、洗濯工程へ移行
し洗濯する。

【００２２】次の布の質を検知する方法を説明する。先
ず、布の量により制御される内容と、布の質による制御
内容を説明すると、布の量による洗濯条件の設定は、主
に布の量に合致した洗濯水位（水量）の決定が行われ
る。また、布の質による洗濯条件の決定は、洗濯時間や
洗濯時、撹拌翼７の反転時限、すなわち洗濯水流の決定
が主なものである。布の質の検知方法は、基本的には、
前述した布の量のセンシング方法と同じである。しか
し、布の量は洗濯衣類を投入し、スタート・ストップキ
ーを押すことにより、洗濯に必要なあらかじめ決められ
た低水位，中水位，高水位の各水位で布の量をセンシン
グするのではなく、一般的にあらかじめ決められた低水
位より低い水位（一般的センシング水位と称している）
まで給水した後、マイコンの指令により撹拌翼７を正逆
反転させ、前述した布の量をセンシングする方法で行
い、布の量にあった水位、例えば、低水位か中水位か高
水位かを決定した後、その決定された水位まで給水す
る。給水終了かは、水位センサ２２からの情報により制
御されるものであるが、その情報がマイコンの設定値と
一致した後、再度、前述した布量センシングと同じ制御
方法でセンシングし、その情報を布量センサ３５を介し
てマイコンへ取り込まれる。

【００２３】布の質の判定方法は、センシング水位で撹
拌翼７を正逆反転させ、そのときのセンシングパルス△
tmsec と、その後給水し、布量に応じた洗濯水位（例え
ば高水位）で、布量センシングと同じ撹拌制御をし、そ
のときのセンシングパルス△t2msecの差でもって、布の
質を判定する方法が一般的制御方法である。

【００２４】この様に布量センシングでの△tmsec と規
定の洗濯水位におけるセンシング△t2msecの差により、
布の質を判定するが、例えば化セン類の場合、比較的含
水量が少ないため撹拌翼７で受ける抵抗が少なく、布量
センシングでの△tmsec の値は小さい値となる。

【００２５】また、布量センシングの値で決定された洗
濯水位まで給水し、再度センシングをすると、化セン類
の場合は布量センシングのときと同じく、撹拌翼７に加
わる抵抗が少ないため△t2msecの値は小さい値となる。
布質の判定は、この△tmsecと△t2msecのセンシングパ
ルス値の差でもって判定するため、この差がある規定値
より小さい場合は、化セン類の洗濯衣類と判定し洗濯時
間や洗濯水流を化センの洗濯に合った条件にマイコンが
設定し、洗濯する。

【００２６】また、木綿類は比較的含水量が多いため、
布量センシング時での△tmsec と洗濯に必要な規定水位
での△t2msecの差が化セン類の場合より大きくでるた
め、この差をもって木綿類の洗濯衣類と判断し、洗濯時
間，洗濯水流を決定して洗濯する。

【００２７】以上簡単な布質制御の記述をしたが、これ
らの手法でセンシングすることにより、化センと木綿の
混紡品に関しても同様に判断することができ、自動的に
洗濯衣類に合った洗濯水位や、洗濯時間、更に洗濯水流
の条件設定ができる。

【００２８】次に本発明の実施例について説明する。

【００２９】本発明の実施例を説明する前に、洗濯及
び、すすぎ時の撹拌時における洗濯衣類の片寄り修正制
御について説明する。洗濯衣類は、洗濯時、またはすす
ぎ時、洗濯槽３内で撹拌翼７により前述した布質のセン
シング情報を基に洗濯時間内で正逆反転させ、布の質に
合った洗濯水流で衣類を動かして洗濯する。しかし、洗
濯衣類は洗濯槽３内で、撹拌翼７の動きにより、上下が
入れかわったりしながら動き、ときには洗濯槽３内で衣
類が片寄った状態にもなる。

【００３０】この片寄った状況で洗濯が終了し、次のス
テップである排水，脱水へ進行すると、脱水時、前述し
た駆動により洗濯槽３が高速で回転するため、外槽２が
大きく揺れ、振動や騒音の発生となる。また脱水中に洗
濯機本体が動きだすという異常振動という現象が発生
し、洗いからすすぎ，脱水に至る全自動コースが完全に
終了出来ないという状況が発生する。これらの対策と
し、防振機構の改善等が図られているが、既に洗濯衣類
が洗濯槽３内で片寄った状態で脱水工程へ移行しない様
にするのが基本的な制御方法であるため、現在は、洗濯
または、すすぎ終了直前に、洗濯時の正逆反転での水流
より短い正逆反転水流を数秒間行い、撹拌翼７を短周期
に正逆反転させることにより、洗濯時及びすすぎ時に発
生した布の片寄りの修正をし、脱水工程へ移行する制御
が一般的に行われている。

【００３１】しかし、この布片寄り修正による撹拌翼７
の正逆反転は、布の量や布の質に関係なく、一定の周期
で行っているため、布の量が多い場合とか、少ない場
合、または布の質が化セン類か木綿類かにより、その修
正が不完全なものとなり、脱水中の異常振動が発生して
いた。

【００３２】本発明は、前述した布質センシング情報を
基に、洗濯または、すすぎ終了直前に行う撹拌翼７の正
逆反転周期を変化させる。

【００３３】その制御方法を図７の制御図を基に説明す
る。図７の布片寄り修正制御図は、前述した洗濯衣類の
布の質のセンシング情報を基にそれぞれの布の質に応じ
た布片寄り修正撹拌する。

【００３４】先ず、洗濯する衣類の布の質を判断４２し
洗濯する衣類が、化セン類４３か木綿類４４か化センと
木綿の混合４４かにより、洗いまたは、すすぎ終了直前
に行う布片寄り修正の撹拌時限を変える。

【００３５】化セン類４３の場合による布片寄り修正
は、撹拌４５とし木綿類４４は、撹拌４６，化センと木
綿の混合等の場合は、撹拌４７でＴ秒間撹拌し、洗い
時、またはすすぎ時、洗濯槽３内で衣類が片寄った状態
を均一に修正した後、排水４９，脱水５０を行う制御と
する。

【００３６】この様に洗濯衣類の質に応じて、布の片寄
り修正を行うことにより、適切な修正ができ、振動，騒
音を最少限にすることが可能である。また、これらの修
正撹拌は、衣類の含水率の関係上その撹拌周期は、撹拌
４５＜撹拌４７＜撹拌４６で数秒間駆動される。

【００３７】図８は、図７の布質による布、修正撹拌ブ
ロック図を基にした応用例図である。

【００３８】図７のブロック図で説明した様に、布の質
により洗濯時、またはすすぎ時、洗濯槽３内の片寄りを
修正し、排水，脱水工程へ移行するが、布の質によりそ
の片寄りが大きく、図７のブロック図で説明した修正で
は完全に修正出来ない制御の場合、図８の様な制御とす
ると、更に修正の効果が発揮できる。

【００３９】図８の制御ブロックについて更に詳細に説
明すると、布質４２により化セン類４３か，木綿類４４
か，化センと木綿類の混合４５による布片寄り修正撹拌
を２段階とし、それぞれの布の質に合った撹拌周期を撹
拌時間数秒間の中でそれぞれ分割して撹拌するものであ
り、例えば、化セン類４３の場合は、布片寄り修正撹拌
４８と撹拌４６を撹拌時間内数秒間の中で行うものであ
る。この時、撹拌４６は図７で記述した様に、化セン類
用の短周期であり、撹拌４８は、化センと木綿類の混合
衣類の短周期撹拌である。図８の化セン類４３における
洗濯時は、この撹拌４８と撹拌４６を組み合わせ２段と
し制御するものであり、その効果としては先ず、洗い
時、またはすすぎ時の衣類の大きな片寄りを撹拌４６よ
り、少し強めの短周期撹拌である撹拌４８で行い、強く
片寄った衣類を修正後、撹拌４６で更に撹拌することに
より、洗濯衣類の片寄り状態を良く修正し、洗濯槽３内
で衣類を均一とし排水、脱水工程へ移行するものであ
る。図８におけるその他の布の質による布片寄り修正撹
拌も同様の制御で行われる。

【００４０】以上、図７，図８で記述した本発明の制御
方法は、洗い及び、すすぎ終了直前として実施例を引用
しているが、布の質により洗濯時間が１０分から２０分
と長くなるため、特に、２０分の洗濯時間で洗濯する場
合、洗濯の途中で布がからみ、洗濯槽３内で大きく片寄
る現象が発生することがある。この様になると、洗いむ
ら等が発生し、衣類の汚れを良く落とす事が出来ないた
め、洗濯の途中に、図７及び、図８を基に説明した制御
を行えば、衣類のからみをほぐし、洗濯槽３内で衣類を
均一としてから残りの洗濯時間で、更に洗濯撹拌するた
め、洗浄力が向上する。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、 （１）脱水時の振動，騒音の低減が図れる。

【００４２】（２）脱水時、本体が移動する異常振動の
防止が図れる。

【００４３】（３）洗濯の途中にも採用することによ
り、洗いむらをおさえることができ洗浄力が向上する。

【００４４】（４）洗濯衣類に合った短周期の布片寄り
修正撹拌であるため、布傷みの防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全自動洗濯機の断面図。

【図２】全自動洗濯機のマイコン制御ブロック図。

【図３】全自動洗濯機の全自動標準コースのブロック
図。

【図４】布量センシング回路図。

【図５】布量センシングパルス図。

【図６】洗濯負荷量とパルス時間の実験結果の説明図。

【図７】布の質に応じた布片寄り修正ブロック図。

【図８】布の質に応じた２段布片寄り修正ブロック図。

【符号の説明】

２…外槽、３…洗濯槽、７…撹拌翼、２２…水位セン
サ、３５…布量センサ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−105694（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−163085（ＪＰ，Ｕ) (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】外槽と、この外槽内に回転自在に置かれる
   脱水槽を兼ねる洗濯槽と、この洗濯槽内に回転自在に置
   かれる撹拌翼と、撹拌翼および洗濯槽を回転駆動するモ
   ータと、外槽および洗濯槽内に洗濯水を供給する供給弁
   と、外槽に溜る洗濯水の水位を検知する水位センサー
   と、水位センサーの検知信号を受け、かつモータ，給水
   弁、の作動を制御する制御部と、洗濯槽に入れた洗濯衣
   類の布量を計測する布量計測工程と、洗濯衣類の布質を
   検知する布質検知工程とを備え、 布量計測工程で計測した布量値に基づいて洗濯水位を決
   め、給水弁を開いて給水し、水位センサーで検知して決
   められた洗濯水位まで給水し、 給水後に布質検知工程で、布質を検知し、布質検知値に
   基づいて洗濯ないしすすぎの運転時間および正・逆の撹
   拌反転時限を決めるとともに、洗濯ないしすすぎの終了
   直前に行う布片寄り修正の撹拌反転時限を決めるように
   したことを特徴とする全自動洗濯機の運転制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記撹拌翼の正逆反転
   時限の制御は、前記撹拌翼の正逆反転撹拌時限を２種以
   上設け、布の質に応じて撹拌時限の異なった正逆反転を
   組み合わせることにより行うことを特徴とする全自動洗
   濯機の運転制御装置。