JP3193025B2 - 洗濯機の不均衡感知装置及びその方法 - Google Patents

洗濯機の不均衡感知装置及びその方法

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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、インバータ回路
で動作する３相誘導モータを装着したドラム洗濯機の不
均衡感知方法に係り、より詳しくは、電流センサの電流
リプル幅を利用した不均衡感知時に入力電圧変動を感知
してより適確な不均衡質量を感知する洗濯機の不均衡感
知装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ドラム洗濯機は、図１に示すよ
うに、ドラム洗濯機本体１の前面上部に洗剤箱３と操作
部５が設けられており、前記本体１の裏面には図示のな
い水道栓に連結されて温水および冷水を給水するよう温
冷給水弁７，８が設けられている。
【０００３】前記本体１内には、タブ９が設けられてお
り、該タブ９内には投入された洗濯物を洗濯および脱水
するように高速回転するドラム１１が設けられており、
前記タブ９の前面には前記ドラム１１に洗濯物を投入し
たり取出したりする際、開閉される扉１３と密着するよ
う隔板１５が設けられており、前記タブ９の前面には洗
濯および脱水の際、前記ドラム１１の高速回転時に発生
する振動を防止する均衡錘１９が設けられている。
【０００４】前記隔板１５の上端には、洗濯物の乾燥行
程の際、乾燥空気を流入するようエアベント１７が設け
られており、該エアベント１７内には外部から流入され
る空気を乾燥させる乾燥ヒータ２１が設けられており、
該乾燥ヒータ２１の一側には該乾燥ヒータ２１から発生
する高熱を前記隔板１５をへて前記ドラム１１に送風す
るファンモータ２３が設けられている。
【０００５】前記タブ９の外周面には、タブ９内に流入
された前記乾燥ヒータ２１の高熱による乾燥空気を凝縮
するように冷水を供給するコンデンシングホース２５が
連結されており、前記タブ９の下側には前記ドラム１１
を正逆回転させるための動力発生手段である３相誘導モ
ータ２７（以下、モータという）が設けられている。
【０００６】前記本体１の裏面下端には、前記タブ９内
の洗濯水を図示のない排水ホースを通して排出させる排
水ポンプ２９が設けられており、前記本体１の前面下部
には前記タブ９から流出される残水および汚物などの洗
濯くずによる前記排水ポンプ２９の詰まりを防止すると
ともに、停電により該排水ポンプ２９の作動が不可能で
ある場合に備えて洗濯水を排水するフィルタ３１が設け
られている。
【０００７】前記ドラム１１は、その全表面で洗濯物が
該ドラム１１内で転るようにするとともに、前記タブ９
内の洗濯水がドラム１１内で流動されるよう複数の通穴
１１ａが穿設されており、前記ドラム１１内には相互１
２０゜ずつ一定間隔で離間されて洗濯物を引上げつつ落
下させて洗濯棒の機能をする水流調整部材１１ｂが設け
られている。
【０００８】上述のように構成された従来のドラム洗濯
機において、まず、ユーザーがドラム１１内に洗濯物
（たとえば、衣類）を投入してから、操作部５を操作し
て所望の洗濯条件（洗濯種類、洗濯水温度、洗濯コー
ス、乾燥時間など）を入力して動作ボタンをオンさせる
と、図示のない水道栓から供給される洗濯水が温冷給水
弁７，８を通してタブ９内に給水される。
【０００９】前記タブ９内に洗濯水が給水されると、モ
ータ２７の駆動につれてドラム１１が左右反転されつつ
高速回転して給水された洗濯水に水流が生起されるとと
もに、洗濯物を物理的に付勢させて洗濯物に吸着された
あかや異物などを引離して洗濯、すすぎ、脱水および乾
燥過程をへる。
【００１０】前記脱水行程の際、モータ２７に供給され
る電流のリプル幅は、高速回転による洗濯物の偏心によ
り発生する不均衡質量に比例するため、電流センサを利
用して電流リプル幅を感知し、その感知された電流リプ
ル幅をあらかじめ定められたリプル幅の大きさと比較し
て一定値以上の不均衡が感知されると、洗濯物のほぐし
行程にフィードバックするか、脱水行程を中止するよう
にした。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
く構成された従来の電流センサを利用した不均衡感知方
法は、単に不均衡質量により発生する電流のリプルだけ
を感知することから、定格電圧が印加されず、低電圧
（〜１９５Ｖ）あるいは過電圧（２５０Ｖ〜）が入力さ
れると、電流のリプルデータが相互重なりあうため、適
確な不均衡感知が難しいという問題点があった。
【００１２】
【発明の目的】そこで、この発明は上記種々の問題点を
解決するためになされたものであって、この発明の目的
は、電流センサの電流リプル幅を利用した不均衡感知時
に洗濯機の不均衡質量を入力電圧変動に応じてより適確
に見分けて感知する洗濯機の不均衡感知装置及びその方
法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するためになされた本発明による洗濯機の不均衡感知装
置は、モータの高速回転による洗濯物の偏心により発生
する不均衡質量を感知する洗濯機の不均衡感知方法にお
いて、ＡＣ入力電圧を感知する入力電圧感知手段と、Ａ
Ｃ入力電流を感知する入力電流感知手段と、該入力電流
感知手段により感知された入力電流のリプル幅を設定リ
プルと幅と比較して、電流リプル幅が設定リプル幅の未
満であれば、前記入力電圧感知手段により感知された入
力電圧値に応じて不均衡質量を算出して前記モータの脱
水速度を制御するための制御信号を出力する制御手段と
からなることを特徴とする。
【００１４】さらに、本発明による洗濯機の不均衡感知
方法は、モータの高速回転による洗濯物の偏心により発
生する不均衡質量を感知する洗濯機の不均衡感知方法に
おいて、前記モータの速度を一定のｒｐｍに上昇させる
モータ速度上昇段階と、ＡＣ入力電圧の変動を入力電圧
感知手段により感知する入力電圧感知段階と、ＡＣ入力
電流のリプル電流を入力電流感知手段により感知する入
力電流感知段階と、該入力電流感知段階で感知されたリ
プル電流の最大値と最小値の差を求めて電流リプル幅が
一定値以上であるかを判別する電流リプル幅判別段階
と、該電流リプル幅判別段階で電流リプル幅が一定値未
満であると判別されると、前記入力電圧感知段階で感知
された入力電圧値に応じて不均衡質量を算出する不均衡
質量算出段階と、該不均衡質量算出段階で算出された不
均衡質量に応じて前記モータの速度を制御して脱水行程
を行う脱水行程段階とからなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明による一実施の形
態について添付図面に沿って詳述する。この発明による
ドラム洗濯機は、図１に示す従来の構成と同一であるた
め、同一名称および符号を付してそれにつく詳述は省く
ことにする。
【００１６】図２および図３に示すように、コンバータ
手段１００は、電源入力端９０から入力されるＡＣ入力
電源を整流および平滑させてＤＣ電源に変換するもので
あって、そのコンバータ手段１００は前記電源入力端９
０から入力されるＡＣ入力電源を所定の直流電源に全波
整流する整流部１０２と、前記整流部１０２により全波
整流された直流電源に含まれたリプル成分をフィルタリ
ングするとともに、その全波整流された直流電圧を充填
するよう前記整流部１０２の出力端に接続された平滑キ
ャパシタＣ１とから構成されている。
【００１７】さらに、入力電圧感知手段１１０は、前記
電源入力端９０から入力されるＡＣ入力電圧を感知する
ものであって、その入力電圧感知手段１１０は前記電源
入力端９０から入力されるＡＣ入力電圧の変動を感知す
る分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、該分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により
分圧された電圧を平滑して後述する制御手段に入力する
キャパシタＣ２および抵抗Ｒ３とから構成されている。
【００１８】入力電流感知手段１２０は前記電源入力端
９０から入力されるＡＣ入力電流を感知するものであっ
て、その入力電流感知手段１２０は前記電源入力端９０
のリプル電流を電圧に変換させる電流センサ１２２と、
該電流センサ１２２により変換された電圧を全波整流す
る整流部１２４と、前記整流部１２４により全波整流さ
れた電圧を平滑して後述する制御手段に入力するキャパ
シタＣ３および抵抗Ｒ４，Ｒ５とから構成されている。
【００１９】さらに、制御手段１３０は、前記入力電圧
感知手段１１０により感知された入力電圧変動に応じて
洗濯機の不均衡質量を一定単位で分類してから、前記入
力電流感知手段１２０により感知された入力電流のリプ
ル幅をあらかじめ設定されたリプル幅の大きさと比較し
て脱水行程の際、高速回転による洗濯物の偏心により発
生する不均衡質量を判断した結果に応じて偏心ほぐし行
程および脱水行程を制御するとともに、前記モータ２７
の速度と動作条件に応じて３相出力のデューティ、周波
数を制御する。
【００２０】インバータ１４０は、前記制御手段１３０
から出力される駆動信号に応じて６つのパワートランジ
スタを交互にターンオンまたはターンオフ動作させて前
記コンバータ１００から出力されるＤＣ電源をモータ２
７の速度とトルクにかなう加変周波数および可変電圧の
３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）ＡＣ電源に変換させて前記モ
ータ２７に供給する。
【００２１】以下、上述のように構成された洗濯機の不
均衡感知装置及びその方法の作用および效果について述
べることにする。図６は、この発明による洗濯機の不均
衡を感知するための制御動作順を示すフロチャートであ
って、図６においてＳはステップを表わす。
【００２２】まず、ステップＳ１では洗濯物の偏心ほぐ
し行程を行い、ステップＳ２に進んでモータ２７の回転
速度を洗濯物がドラム１１に付着して不均衡が発生され
る９０ｒｐｍに上昇させる。
【００２３】前記モータ２７を９０ｒｐｍに上昇させる
と、モータ２７の高速回転による洗濯物の偏心により発
生する不均衡質量に応じて図４に示すように、一定量の
リプルが発生し、モータ２７に供給される電流のリプル
幅は不均衡質量の大きさに比例する。
【００２４】次いで、ステップＳ３では電源入力端９０
から入力されるＡＣ入力電圧の変動を入力電圧感知手段
１１０で感知し、ステップＳ４では図４に示すように、
１．５秒間のモータ２７の速度上昇後、モータ２７に供
給されるリプル電流を入力電流感知手段１２０で感知し
て電源入力端９０から入力されるＡＣ入力電流の電流リ
プルを図４に示すように、２秒間２０ms単位でサンプリ
ングする。
【００２５】したがって、ステップＳ５で制御手段１３
０は、前記入力電流感知手段１２０により感知されたリ
プル電流によるリプルデータの最大値と最小値の差を求
めて電流リプル幅が一定値以上であるかを判別する。
【００２６】前記ステップＳ５での判別結果、電流リプ
ル幅が一定値以上の場合（ＹＥＳの場合）には、不均衡
質量の過大であると判断して前記ステップＳ１に戻り洗
濯物の偏心ほぐし行程を行いつつステップＳ１以下の動
作を操返し行う。
【００２７】一方、前記ステップＳ５での判別結果、電
流リプル幅が一定値未満の場合（ＮＯの場合）には、ス
テップＳ６に進んで制御手段１３０は前記入力電圧感知
手段１１０により感知された入力電圧値を基に洗濯機の
不均衡質量を図５に示すように、一定単位で分類してか
ら、これをもとに不均衡質量を判断する。
【００２８】次いで、ステップＳ７では前記ステップＳ
６で入力電圧値を基に判断された不均衡質量に応じてそ
れにかなう速度の脱水行程を進行しつつ動作を終了す
る。
【００２９】
【発明の効果】上述のように、この発明による洗濯機の
不均衡感知装置及びその方法によれば、電流センサの電
流リプル幅を利用した不均衡感知時に洗濯機の不均衡質
量を入力電圧変動に応じてより適確に区分して感知する
ことにより、脱水行程の誤りを防止するという優れた效
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般のドラム洗濯機の斜視図である。
【図２】 この発明の一実施の形態による洗濯機の不均
衡感知装置の構成ブロック図である。
【図３】 この発明の一実施の形態による洗濯機の不均
衡感知装置の詳細回路図である。
【図４】 この発明による洗濯機の不均衡質量による電
流リプル波形図である。
【図５】 この発明の電圧変動による電流リプルデータ
図である。
【図６】 この発明による洗濯機の不均衡を感知するた
めの制御動作順を示すフロチャートである。
【符号の説明】
１１ ドラム ２７ モータ ９０ 電源入力端 １００ コンバータ １１０ 入力電圧感知手段 １２０ 入力電流感知手段 １３０ 制御手段 １４０ インバータ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータの高速回転による洗濯物の偏心に
    より発生する不均衡質量を感知する洗濯機の不均衡感知
    方法において、 前記モータの速度を一定のｒｐｍに上昇させるモータ速
    度上昇段階と、ＡＣ入力電圧の変動を入力電圧感知手段
    により感知する入力電圧感知段階と、ＡＣ入力電流のリ
    プル電流を入力電流感知手段により感知する入力電流感
    知段階と、該入力電流感知段階で感知されたリプル電流
    の最大値と最小値の差を求めて電流リプル幅が一定値以
    上であるかを判別する電流リプル幅判別段階と、該電流
    リプル幅判別段階で電流リプル幅が一定値未満であると
    判別されると、前記電流リプル幅と前記入力電圧感知段
    階で感知された入力電圧値とに応じて不均衡質量を算出
    する不均衡質量算出段階と、該不均衡質量算出段階で算
    出された不均衡質量に応じて前記モータの速度を制御し
    て脱水行程を行う脱水行程段階と、からなることを特徴
    とする洗濯機の不均衡感知方法。
  2. 【請求項２】 前記モータ速度上昇段階は、前記モータ
    の回転速度を９０ｒｐｍ以上に上昇させることを特徴と
    する請求項１に記載の洗濯機の不均衡感知方法。
  3. 【請求項３】 前記入力電流感知段階は、前記モータの
    速度上昇後にＡＣ入力電流の電流リプルを所定時間中、
    一定時間単位でサンプリングしてリプルデータを感知す
    ることを特徴とする請求項１または２に記載の洗濯機の
    不均衡感知方法。
  4. 【請求項４】 前記電流リプル幅判別段階で電流リプル
    幅が一定値以上であると判別されると、洗濯物の偏心ほ
    ぐし行程を行うことを特徴とする請求項１に記載の洗濯
    機の不均衡感知方法。
  5. 【請求項５】 モータの高速回転による洗濯物の偏心に
    より発生する不均衡質量を感知する洗濯機の不均衡感知
    装置において、 ＡＣ入力電圧を感知する入力電圧感知手段と、ＡＣ入力
    電流を感知する入力電流感知手段と、該入力電流感知手
    段により感知された入力電流のリプル幅を設定リプル幅
    と比較して、電流リプル幅が設定リプル幅未満であれ
    ば、前記入力電流のリプル幅と前記入力電圧感知手段に
    より感知された入力電圧値とに応じて不均衡質量を算出
    して前記モータの脱水速度を制御するための制御信号を
    出力する制御手段と、からなることを特徴とする洗濯機
    の不均衡感知装置。
  6. 【請求項６】 前記制御手段は、電流リプル幅が設定リ
    プル幅以上であると、前記モータを偏心ほぐし速度で制
    御するための制御信号を出力することを特徴とする請求
    項５に記載の洗濯機の不均衡感知装置。
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