JP3253528B2 - 脱水兼用洗濯機 - 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、脱水速度制御につ
いて改良した脱水兼用洗濯機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、脱水兼用洗
濯機においては、脱水槽と洗い槽とを兼用する回転槽を
備えると共に、この回転槽を回転させるモータ（誘導モ
ータ）を備えていて、脱水運転時に、回転槽の回転速度
を設定回転速度に速度制御するようにしたものがある。
この速度制御手段は、回転速度検出手段により検出され
たモータの回転速度を、設定回転速度と比較してモータ
への供給電力を制御して回転速度を制御するものであ
る。この速度制御手段としては、従来、次の二つの方式
がある。

【０００３】一つの方式は、交流電源の交流電圧を位相
制御する位相制御手段を設け、検出回転速度が設定回転
速度より低いときには、モータの回転速度を上げるべく
通電角を大きくして（点弧角を小さくして）大きな電力
を供給し、検出回転速度が設定回転速度より高いときに
は、モータの回転速度を下げるべく通電角を小さくして
小さな電力を供給するようにしている。

【０００４】他の方式は、モータの主コイルおよび補助
コイルのうち全コイルに交流電源を通電する全コイル通
電パターンと、主コイルのみあるいは補助コイルのみに
交流電源を通電する単コイル通電パターンとを、電力供
給パターンとして有し、検出回転速度が設定回転速度よ
り低いときには、モータの回転速度を上げるべく全コイ
ル通電パターンにて電力を供給し、検出回転速度が設定
回転速度より高いときには、モータの回転速度を下げる
べく単コイル通電パターンにて電力を供給するようにし
ている。

【０００５】しかしながら、前者の方式（位相制御によ
る方式）では、モータに流れる交流波形が歪むために、
モータから電磁音が発生し、洗濯機の槽と共鳴し大きな
騒音が発生する不具合がある。また、後者の方式（コイ
ル切換え方式）では、全コイル通電パターンと単コイル
通電パターンと切換制御するために、各コイルに対応し
てスイッチング素子を設ける必要があると共に、各スイ
ッチング素子を駆動制御する制御回路も要し、総じて回
路構成が複雑となると共にコスト高を来す。

【０００６】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、脱水槽を回転させるモータの速度
制御を行なうについて、騒音の低減を図りつつ回路構成
の簡単化も図ることができる脱水兼用洗濯機を提供する
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、脱水槽を回転
させるモータと、このモータの回転速度を検出する回転
速度検出手段と、この回転速度検出手段による検出回転
速度と目標回転速度との比較に基づいて前記モータに対
する電力供給を制御してこのモータを速度制御する速度
制御手段とを備え、この速度制御手段は、前記交流電源
の交流電圧を位相制御する位相制御手段を有し、目標回
転速度まで加速するときにはモータに前記交流電源を全
通電し、目標回転速度到達後の該目標回転速度制御時に
おいて、モータの回転速度を高める方向に制御するとき
にはモータに前記交流電源を全通電し、モータの回転速
度を低める方向に制御するときにはモータに位相制御手
段により前記交流電源を位相制御した電力を与えるよう
になっているところに特徴を有する。

【０００８】上述した構成においては、目標回転速度ま
で加速するときにはモータに交流電源を全通電し、目標
回転速度到達後の該目標回転速度制御時において、モー
タに対して交流電源を全通電するパターンと、モータに
対して位相制御手段により前記交流電源を位相制御した
電力を与えるパターンとを切換えるようにしているか
ら、速度制御全般について位相制御のみを行なう場合に
比して位相制御機会が減少し、その分電磁音の発生を少
なくでき、しかもコイル切換え方式とは違い、回路構成
の簡単化およびコストの低廉化が図れる。

【０００９】また上記構成においては、交流電源を全通
電するパターンを、モータの回転速度を高める方向に制
御するときに用い、位相制御パターンを、モータの回転
速度を低める方向に制御するときに用いるから、騒音の
低減を一層有効に図ることができるようになる。

【００１０】すなわち、速度制御全般について位相制御
のみを行なう場合、特にモータの回転速度を高める方向
に制御するときには、位相制御における通電角も大きく
なるから、モータの回転速度を弱める方向に制御する場
合に比して騒音の発生度合いも大きい。しかるに上述し
た構成においては、位相制御パターンを、モータの回転
速度を低める方向に制御するときにのみ用いるから、騒
音の低減に一層有効であり、そして交流電源を全通電す
るパターンを、モータの回転速度を高める方向に制御す
るときに用いることで、回転上昇に必要なモータトルク
を十分に得ることができるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、全自
動形の脱水兼用洗濯機の概略全体構成を示す図２におい
て、外箱１内には、外槽２が弾性吊持機構３を介して揺
動可能に配設されている。上記外槽２内には、洗濯槽と
脱水槽とを兼用する回転槽４が回転可能に設けられてお
り、この回転槽４の内底部に洗濯用の撹拌体５が回転可
能に設けられている。上記回転槽４は、周壁部の上部に
だけ脱水孔４ａが形成されており、他の周壁部には脱水
孔が形成されていない。

【００１２】また、外槽２の内底部には、中心部から後
部側へ延びるように排水通路６が設けられている。この
排水通路６の端部が排水口７となっており、この排水口
７には水位検知用のエアトラップ８が設けられている。
上記排水口７は、例えばモータ式の排水弁９により開閉
される構成となっている。上記排水弁９の下部には、排
水ホース１０が連結されている。なお、撹拌体５には、
多数の通水孔が形成されている。

【００１３】この構成の場合、排水弁９が開放される
と、回転槽４内の水は排水通路６および排水ホース１０
を通って外部へ排出されるように構成されている。ま
た、外槽１の底部の前部には、回転槽４から溢水した水
を排水するための補助排水口１１が形成されている。こ
の補助排水口１１は、図示しないホースを介して排水ホ
ース１０に連通されている。この構成の場合、脱水運転
時等に回転槽４内の水が脱水孔４ａを通って外槽２内へ
排出されると、この排水は補助排水口１１および排水ホ
ース１０を通って外部へ排出されるように構成されてい
る。なお、エアトラップ８には、圧力センサからなる水
位センサ（図示せず）がエアパイプ１２を介して連結さ
れており、該水位センサにより回転槽４内の水位を検知
するように構成されている。

【００１４】また、回転槽４の上部には、バランスリン
グ１３が配設されている。そして、回転槽４の内周部に
は、ほぼドラム状をなす内バスケット１４が配設されて
おり、この内バスケット１４はステンレス鋼板製である
と共に周壁部に多数の通水孔が形成されている。上記回
転槽４の内周部の下部には、底カバー１５が配設されて
いる。上記内バスケット１４と回転槽４との間、並び
に、底カバー１５と回転槽４との間には、通水用の所定
間隙が設けられている。この構成の場合、排水時または
脱水運転時に回転槽４内の水は上記通水用の所定間隙を
通って下方または上方へ流れるようになっている。

【００１５】一方、外槽２の外底部には、洗濯及び脱水
運転用のモータ１６及び駆動機構部１７が配設されてい
る。モータ１６は、誘導モータからなり、このモータ１
６の回転力は、ベルト伝達機構１８を介して駆動機構部
１７へ伝達されるようになっている。ベルト伝達機構１
８は、モータ１６側に設けられたプーリー１８ａと駆動
機構部１７側に設けられたプーリー１８ｂとの間にベル
ト１８ｃを張設して構成されている。

【００１６】上記駆動機構部１７は、周知構成のもので
あり、クラッチ機構、減速装置及びブレーキ装置等を有
して構成されている。この駆動機構部１７のブレーキ装
置は、回転槽４を制動して停止させる機能を有するバン
ドブレーキ装置であり、回転槽４の槽軸にこれと一体に
回転するように設けられたブレーキドラムと、このブレ
ーキドラムの外側に設けられたブレーキバンドとから構
成されている。また、駆動機構部１７のクラッチ機構
は、モータ１６の回転力を撹拌体５だけへ減速装置を介
して減速して伝える状態と、回転槽４及び撹拌体５へ伝
える状態とを切り替える機能を有している。そして、上
記ブレーキ装置及びクラッチ機構は、排水弁９の駆動源
（モータや復帰ばね等から構成されたもの）によって該
排水弁９の開閉動作に連動して駆動されるように構成さ
れている。

【００１７】具体的には、排水弁９が閉塞された洗濯時
には、駆動機構部１７は、ブレーキ装置により回転槽４
を制動して停止した状態でモータ１６の回転力を撹拌体
５だけへ減速して伝えて該撹拌体５を回転させる。そし
て、排水弁９が開放された排水及び脱水時には、駆動機
構部１７は、ブレーキ装置による回転槽４の制動を解除
した状態でモータ１６の回転力を回転槽４及び撹拌体５
へ伝えて両者を高速回転させる構成となっている。

【００１８】また、外箱１の上部には、トップカバー１
９が取付けられており、このトップカバー１９内の後板
１９ａの裏側には、電磁式の給水弁２０が配設されてい
ると共に、洗剤投入器等を有する注水器２１が配設され
ている。この注水器２１は、洗剤投入器に洗剤を予め収
容しておくことにより、給水弁２０による給水時にその
水によって槽内に移送されるようになっている。

【００１９】上記トップカバー１９には、洗濯物の出入
れ口を開閉する例えば二つ折り式の蓋２２が開閉可能に
設けられている。尚、外槽２の上部には、槽カバー２３
が取付けられており、この槽カバー２３に内蓋２４が開
閉可能に設けられている。この内蓋２４には、注水器２
１から流出する水を受ける水受け部２５が形成されてお
り、この水受け部２５には図示しないが小孔が形成され
て、この小孔から水が回転槽４内へ供給されるようにな
っている。

【００２０】図１には、前記モータ１６の駆動および制
御のための回路構成を示している。交流電源２６の一方
の電源ライン２６ａと他方の電源ライン２６ｂとの間に
は、交流電源２６の電源電圧や交流電圧波形のゼロクロ
スさらには電源周波数を検出する電圧・波形検出回路２
７が接続されている。また、モータ１６の正転端子１６
ａおよび逆転端子１６ｂは、それぞれトライアック２８
および２９を介して一方の電源ライン２６ａに接続さ
れ、モータ１６の共通端子１６ｃは他方の電源ライン２
６ｂに接続されている。

【００２１】上記トライアック２８および２９は、スイ
ッチング素子たるトランジスタ３０および３１によりオ
ンオフ（オフは自然消弧）制御されるものであり、この
トランジスタ３０および３１はマイクロコンピュータを
含んで構成される制御回路３２によりオンオフ制御され
る。この制御回路３２は、洗濯運転のプログラムに従っ
てモータ１６以外、他の負荷（給水弁２０や排水弁９
等）を制御すると共に、次に述べるホール素子３３から
与えられるパルスに基づいて、モータ１６の回転速度を
検出する回転速度検出手段として機能し、さらに、洗濯
物量検出手段、速度制御手段および位相制御手段として
も機能するようになっている。

【００２２】モータ１６の回転軸には図示しないが速度
検出用の永久磁石（図示せず）が設けられており、この
永久磁石に対応する静止部位にこの磁極を検出するホー
ル素子３３が設けられている。

【００２３】さて、上記制御回路３２は、図示しない各
種スイッチの操作により、全自動コースが選択されてス
タート指令が与えられると、概略的に述べると、次の順
序で各種制御・処理を実行する。 １：洗濯物量検出…回転槽４内に洗濯物を予め収容した
状態で、モータ１６に例えば位相制御により一定の電力
を供給することを間欠的に行なって撹拌体５を間欠的に
回転駆動する。そして、この時、ホール素子３３から与
えられるパルス信号に基づいて回転速度の変化度合いを
検出し、その変化度合いに基づいて洗濯物量を「大」、
「中」および「小」のいずれかに検出するようになって
いる。

【００２４】２：洗い行程制御…これは給水制御と、撹
拌制御と、排水制御とを実行する。給水制御は、回転槽
４内に設定された水量の水を供給すべく、給水弁２０を
開放し、水位センサからの検出信号に基づいて設定され
た水位が検出された時に給水弁２０を閉鎖制御する。撹
拌制御は、所定時間、モータ１６に交流電源２６を全通
電して正逆回転させる。排水制御は、排水弁９を開放す
る。

【００２５】３：脱水すすぎ行程制御…所定時間におい
て、排水弁９を開放した状態で、回転槽４を間欠的もし
くは連続的に回転させつつ、回転槽４内に間欠的もしく
は連続的に給水する。この後排水弁９を閉鎖する。

【００２６】４：すすぎ行程制御…洗い行程制御の場合
と同様に、給水制御と、撹拌制御と、排水制御とを実行
する。

【００２７】５：脱水行程制御…回転槽４をモータ１６
により回転させるが、この場合、回転槽４の回転速度を
図４に示すように、第１の目標回転速度Ｎ２、第２の目
標回転速度Ｎ５、第３の目標回転速度Ｎ８に制御するよ
うにしており、以下、この脱水行程制御について図５も
参照して述べる。なお、第１の目標回転速度Ｎ２につい
ては、このＮ２より若干低い下限設定速度Ｎ１と若干高
い上限設定速度Ｎ３とが設けられており、第２の目標回
転速度Ｎ５についても下限設定速度Ｎ４と上限設定速度
Ｎ６とが、また、第３の目標回転速度Ｎ８についても下
限設定速度Ｎ７と上限設定速度Ｎ９とがそれぞれ設けら
れている。

【００２８】まず、ステップＳ１で示すようにタイムカ
ウントを開始し、次いでステップＳ２に示すように、モ
ータ１６に交流電源２６を全通電する（図３（ａ）参
照）。この全通電は次のようにして行なう。制御回路３
２は、電圧・波形検出回路２７からの信号に基づいて、
交流電源２６のゼロクロスを検出し、そのほぼゼロクロ
ス点で逐次トライアック２８をオンする（この場合トラ
イアック２９はオフのままとする）。これにて、モータ
１６が全通電されて回転槽４が一方向へ回転される。

【００２９】次に、ステップＳ３で第１の設定時間ｔ１
が経過したか否かを判断し、経過していなければ、ステ
ップＳ４で示すように、ホール素子３３から与えられる
パルス信号に基づいて回転速度を検出する。ステップＳ
５では、検出回転速度Ｎｘが下限設定速度Ｎ１以下であ
るか否かを判断し、Ｎ１以下であれば、ステップＳ６に
移行して、上述の全通電をそのまま実行する。検出回転
速度ＮｘがＮ１以下でなければステップＳ７に移行して
上限設定速度Ｎ３以上であるか否かを判断する。Ｎ３以
上でなければステップＳ３に戻り、Ｎ３以上であれば、
ステップＳ８に移行して交流電源２６の交流電圧を図３
（ｂ）に示すように位相制御して全通電の場合より低い
電力をモータ１６に供給する。この場合通電角αを１５
％（全通電の半波に対する時間的割合）としている。

【００３０】ここでモータ１６の回転状況の一例を図４
に示している。脱水行程の開始時にはモータ１６に交流
電源２６が全通電されるから、その回転速度（検出回転
速度Ｎｘ）は順次立上がってゆき、そして、上限設定回
転速度Ｎ３以上となると、上述した位相制御による電力
Ｗ１を供給する。この電力はＷ１は全通電の場合の１５
％の電力（通電角１５％の電力）とされている。これに
てモータ１６の回転速度が低下してゆき、下限設定速度
Ｎ１以下となると、再び全通電パターンに切換えられ
る。このような全通電と位相制御による低電力との切換
えによりモータ１６の回転速度が第１の目標回転速度Ｎ
２に制御される。

【００３１】しかして、脱水行程開始からｔ１が経過す
ると、ステップＳ３による判断が「Ｙ」となり、ステッ
プＳ９に移行し、全通電パターンとする。そして、ステ
ップＳ１０に示すように脱水行程開始からｔ２が経過し
たか否かを判断し、経過していなければ、ステップＳ１
１で示すように、ホール素子３３から与えられるパルス
信号に基づいて回転速度を検出する。ステップＳ１２で
は、検出回転速度Ｎｘが第２の目標回転速度Ｎ５につい
ての下限設定速度Ｎ４以下であるか否かを判断し、Ｎ４
以下であれば、ステップＳ１３に移行して、上述の全通
電をそのまま実行する。検出回転速度ＮｘがＮ４以下で
なければステップＳ１４に移行して上限設定速度Ｎ６以
上であるか否かを判断する。Ｎ６以上でなければステッ
プＳ１０に戻り、Ｎ６以上であれば、ステップＳ１５に
移行して交流電源２６の交流電圧を図３（ｂ）に示すよ
うに位相制御して全通電の場合より低い電力Ｗ２をモー
タ１６に供給する。この場合の電力Ｗ２は２０％電力
（通電角α２０％の電力）としている。このような全通
電パターンと位相制御パターンとの繰返しにより、第２
の目標回転速度Ｎ５に制御される。

【００３２】そして、脱水行程開始から時間ｔ２が経過
すると（ステップＳ１０にて判断する）、ステップＳ１
６に移行して全通電パターンとする。次いで、ステップ
Ｓ１７に示すように、予め設定された脱水時間を満了し
たか否かを判断し、満了していなければ、ステップＳ１
８に移行して回転速度を検出する。ステップＳ１９で
は、検出回転速度Ｎｘが第３の目標回転速度Ｎ８につい
ての下限設定速度Ｎ７以下であるか否かを判断し、Ｎ７
以下であれば、ステップＳ２０に移行して、上述の全通
電をそのまま実行する。検出回転速度ＮｘがＮ７以下で
なければステップＳ２１に移行して上限設定速度Ｎ９以
上であるか否かを判断する。Ｎ９以上でなければステッ
プＳ１７に戻り、Ｎ９以上であれば、ステップＳ２２に
移行して、交流電源２６の交流電圧を位相制御し、全通
電の場合より低い電力Ｗ３をモータ１６に供給する。こ
の場合の電力Ｗ３は３０％（通電角α３０％の電力）と
している。

【００３３】このような全通電パターンと位相制御パタ
ーンとの繰返しにより、第３の目標回転速度Ｎ８に制御
される。そして、脱水行程開始から設定脱水時間が満了
すると（ステップＳ１７にて判断）、ステップＳ２３に
移行して断電する。

【００３４】このように本実施例によれば、目標回転速
度まで加速するときには、モータ１６に対して交流電源
２６を全通電し、目標回転速度到達後には、モータ１６
に対して交流電源２６を全通電するパターンと、モータ
１６に対して交流電源２６を位相制御して電力を与える
位相制御パターンとを切換えることによりモータ１６の
回転速度を制御するようにしているから、速度制御全般
について位相制御のみを行なう場合に比して位相制御機
会が減少し、その分電磁音の発生を少なくでき、しかも
コイル切換え方式とは違い、回路構成の簡単化およびコ
ストの低廉化を図ることができる。

【００３５】また本実施例によれば、交流電源を全通電
するパターンを、モータ１６の回転速度を高める方向に
制御するときに用い、位相制御パターンを、モータ１６
の回転速度を低める方向に制御するときに用いるから、
騒音の低減を一層有効に図ることができるようになる。

【００３６】すなわち、速度制御全般について位相制御
のみを行なう場合、特にモータ１６の回転速度を高める
方向に制御するときには、位相制御における通電角も大
きくなるから、モータの回転速度を弱める方向に制御す
る場合に比して騒音の発生度合いも大きい。しかるに上
述した構成においては、位相制御パターンを、モータ１
６の回転速度を低める方向に制御するときにのみ用いる
から、騒音の低減に一層有効であり、そして交流電源２
６を全通電するパターンを、モータ１６の回転速度を高
める方向に制御するときに用いることで、回転上昇に必
要なモータトルクを十分に得ることができるものであ
る。

【００３７】なお、速度制御するについて、全通電パタ
ーンと全断電パターンとを切換えることも考えられる
が、この場合、特にモータの回転速度が急激に低下する
ことからモータのオンオフ回数が多く、騒音も高くて回
転脈動が大きくなってしまう。その点本願は、モータ１
６の回転速度を下げる場合に全断電パターンとするので
はなく、低電力とするからモータのオンオフ回数を少な
くできて静かで安定した回転状態を得ることができる。

【００３８】特に、本実施例では、モータ１６の回転速
度を第１の目標回転速度Ｎ２に制御するについては、位
相制御による電力Ｗ１を全通電の１５％電力（通電角１
５％）とし、第２の目標回転速度Ｎ５では、位相制御に
よる電力Ｗ２を２０％電力とし、第３の目標回転速度Ｎ
８では、位相制御による電力Ｗ３を３０％電力としたか
ら、低い回転速度領域ないし高い回転速度領域のいずれ
でも過不足のないモータトルクを得ることができる。こ
の場合、高い回転速度領域では通電角が大きくなること
から、低回転速度領域の場合よりも電磁音が大きくなる
が、洗濯機全体の騒音レベルも上がるので、いわゆる電
磁音による不快感は少ない。ただしこの場合でも、全体
的には、位相制御のみで速度制御を行なう場合に比して
騒音は小さい。なお、目標回転速度に応じて位相制御に
よる電力を変更するようにしたが、検出回転速度に応じ
て位相制御による電力を変更するようにしても良い。

【００３９】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。上記実施例では、第１の目標回転速度Ｎ２に制御す
る場合における位相制御での電力Ｗ１、第２の目標回転
速度Ｎ５に制御する場合における位相制御での電力Ｗ
２、第３の目標回転速度Ｎ８に制御する場合における位
相制御での電力Ｗ３をそれぞれ「１５％電力」、「２０
％電力」、「３０％電力」に固定したが、各電力Ｗ１，
Ｗ２，Ｗ３を第２の実施例では、交流電源２６の電源電
圧、電源周波数、洗濯物量に応じて変更するようにして
いる。その変更内容を下記表１に示している。すなわ
ち、電源周波数が「６０Hz」に場合には、電源電圧が
「１００Ｖ」で、洗濯物量が「中」であれば、Ｗ１は
「１５％電力」、Ｗ２は「２０％電力」、Ｗ３は「３０
％電力」であるが、洗濯物量が「大」であるときには各
電力Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は減少方向に変更し、洗濯物量が
「小」である時には増加方向に変更する。つまり、洗濯
物量が「大」（多い）と、脱水負荷の回転慣性が大き
く、電力を減少しても、急激に速度低下を来すことがな
く、逆に洗濯物量が「小」であると回転慣性が小さいか
ら、電力を増加した方が良いという考え方である。これ
にて安定した回転状態を得ることができる。

【００４０】

【表１】

【００４１】また、電源周波数が低い「５０Hz」の場合
には、各電力Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はそれぞれ増加方向に変
更する。これにより、電源周波数が低いことでモータ１
６の回転速度が「６０Hz」の場合より低くなることに対
処し、その分回転速度の減少がないように電力を増加す
るものである。これにより、位相制御パターンから全通
電パターンへの切換えが頻繁になされることがなくて安
定した回転状態を得ることができる。

【００４２】電源電圧が低い「９０Ｖ」の時には各電力
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はそれぞれ増加方向に変更し、電源電
圧が高い「１１０Ｖ」の時には各電力Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３
はそれぞれ減少方向に変更する。これは、位相制御によ
る通電角が同じ場合には電源電圧が高いときには供給電
力も高くなるから、それを見越して電源電圧が高い「１
１０Ｖ」の時には各電力Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はそれぞれ減
少方向に変更するものである。これにて、安定した回転
状態を得ることができるものである。

【００４３】次に図６は本発明の第３の実施例を示して
いる。すなわち、この実施例では、はベルト伝達機構１
８のベルト１８ｃに滑りが発生する虞があることを考慮
している。すなわち、図６に示すフローチャートのステ
ップＧＡ〜ステップＧＮは、第１の実施例における図５
のステップＳ１〜ステップＳ８に代わるものであり、ス
テップＧＤの「Ｙ」は第１の実施例におけるステップＳ
９に移行するものとする。この第３の実施例の特徴的な
部分について述べる。ステップＧＣにおいては、モータ
１６断電状態もしくは位相制御状態からモータ１６全通
電への切換えがあったか否かを示すパラメーターＦを
「１」とする。ステップＧＤにおいては、第１の実施例
のステップＳ３と同様に、第１の設定時間ｔ１が経過し
たか否かを判断し、経過していなければ、ステップＧＥ
で示すように、上記パラメーターＦが「１」であるか否
かを判断し、この場合ステップＧＢにおいて全通電への
切換えが成されているので、ステップＧＣでパラメータ
ーＦは「１」とされており、従って、ステップＧＦに移
行して所定時間例えば「２秒間」待機し、次いでステッ
プＧＧに移行して上記パラメーターＦを「０」とする。

【００４４】この後、ステップＧＨに移行して、ホール
素子３３から与えられるパルス信号に基づいて回転速度
を検出する。ステップＧＩでは、検出回転速度Ｎｘが下
限設定速度Ｎ１以下であるか否かを判断し、Ｎ１以下で
あれば、ステップＧＪに移行して、全通電とする。次の
ステップＧＫでは、前のステップＧＪにおける全通電
が、モータ１６断電状態もしくは位相制御状態からモー
タ１６全通電への切換えであったのか、否か（全通電継
続であったのか）を判断し、切換えであったのであれば
ステップＧＬに移行してパラメーターＦを「１」とす
る。この後、ステップＧＤに戻る。

【００４５】この後、ステップＧＤで「Ｎ」となってス
テップＧＥに移行すると、このときパラメーターＦは
「０」であるので、ステップＧＦ、ステップＧＧは実行
せずにステップＧＨ、ステップＧＩに移行する。ステッ
プＧＩで、検出回転速度ＮｘがＮ１以下でないと判断さ
れれば、ステップＧＭに移行して上限設定速度Ｎ３以上
であるか否かを判断する。Ｎ３以上でなければステップ
ＧＤに戻り、Ｎ３以上であれば、交流電源２６の交流電
圧を位相制御して全通電の場合より低い電力Ｗ１をモー
タ１６に供給する。なお、この位相制御状態から全通電
に切換えられるとステップＧＬにてパラメーターＦが
「１」とされ、この後、ステップＧＤ、ステップＧＥの
「Ｙ」を経てステップＧＦの「２分間」待機が実行され
る。

【００４６】ここで、この「２分間」待機の趣旨は次に
ある。すなわち、モータ１６への供給電力が全通電パタ
ーンであると、モータ１６の急激なトルクによりベルト
１８ｃが滑りを起こすことがある。滑りが発生すると、
回転槽４の回転が上昇しないばかりか、モータ１６の回
転速度が急に立上がり、一気に上限設定速度Ｎ３以上と
なってしまう。すると、全通電パターンから位相制御パ
ターンに切換えられてしまい、モータ１６のトルク不足
を来し、回転槽４のさらに回転が上がらなくなってしま
うといった不具合が懸念される。

【００４７】しかるに、この第３の実施例では、モータ
１６断電状態もしくは位相制御状態からモータ１６全通
電への切換えがあった時には、ベルト１８ｃの滑りが発
生してモータ１６の回転速度が急上昇する虞があること
を見越して所定時間（２秒間）は回転速度検出動作を停
止するから、その間においては速度制御動作が停止さ
れ、モータ１６への供給電力が無駄に切換えられること
がなく、しかもその所定時間においてベルト１８ｃのス
リップが解消するものであり、回転槽４は良好に回転が
立上がるようになる。

【００４８】図７は本発明の第４の実施例を示してお
り、この実施例においては、位相制御による電力Ｗ１
を、位相制御パターン開始時点から全通電パターン切換
えまでの持続時間に応じて変更するようにした点に特徴
を有する。すなわち、この実施例では、図７に示すフロ
ーチャートのステップＱＡ〜ステップＱＪは、第１の実
施例における図５のステップＳ１〜ステップＳ８に代わ
るものであり、ステップＱＣの「Ｙ」は第１の実施例に
おけるステップＳ９に移行するものとする。この第４の
実施例の特徴的な部分について述べる。

【００４９】ステップＱＥにおいて、検出回転速度Ｎｘ
が下限設定速度Ｎ１以下であるか否かを判断する。以下
であれば、ステップＱＦにて全通電パターンとした後、
ステップＱＧで、タイムカウント値ｔｑ（時間ｔｑ）に
基づいて、次の位相制御による電力Ｗ１の値を設定す
る。このタイムカウント値ｔｑは、後述するステップＱ
Ｉにおけるタイマリセット動作でカウント開始されるも
のであり、最初はタイムカウント値ｔｑはクリアされて
おり、この時には電力Ｗ１は例えば１５％電力に設定さ
れている。

【００５０】しかして、今、検出回転速度Ｎｘが上限設
定速度Ｎ３以上に達すると（ステップＱＨの「Ｙ」）、
ステップＱＩにてタイマリセットが実行されタイムカウ
ントが開始され、そしてステップＱＪにて、モータ１６
への供給電力が、位相制御による電力Ｗ１に切換えられ
る。

【００５１】そして、検出回転速度Ｎｘが低下して下限
設定速度Ｎ１以下になったところで、ステップＱＦに移
行して、全通電パターンに切換え、次のステップＱＧで
は、タイムカウント値ｔｑ（位相制御パターン開始時点
から全通電パターン切換えまでの時間）に応じて、下記
表２に示すように位相制御による電力Ｗ１を設定する。
つまり、ｔｑが「２秒」以下のときには、電力Ｗ１を前
回の電力Ｗｚに対して１％アップの電力とし、「２秒」
を超え「１０秒」未満のときには前回の電力Ｗｚのまま
とし、「１０秒」以上であるときには前回の電力Ｗｚに
対して１％ダウンとする。

【００５２】

【表２】

【００５３】このような第４の実施例によれば、位相制
御による電力Ｗ１を常に適正値に制御できるものであ
る。すなわち、位相制御パターン開始時点から全通電パ
ターン切換えまでの持続時間が短いということは、モー
タ１６に対する供給電力がやや不足し、上記時間が長い
ということはモータ１６に対する供給電力がやや過剰気
味であり、位相制御による電力Ｗ１が適正でないといえ
る。しかるにこの実施例によれば、位相制御パターン開
始時点から全通電パターン切換えまでの持続時間をタイ
ムカウントし、そのタイムカウント値ｔｑに応じて位相
制御による電力Ｗ１を変更するから、この電力Ｗ１を常
に適正値に制御できる。

【００５４】図８は本発明の第５の実施例を示してお
り、この実施例においては、位相制御時にモータ１６の
回転速度が上昇する場合に対処するようにした点に特徴
を有する。この実施例では、図７に示すフローチャート
のステップＵＡ〜ステップＵＪは、第１の実施例におけ
る図５のステップＳ１〜ステップＳ８に代わるものであ
り、ステップＵＣの「Ｙ」は第１の実施例におけるステ
ップＳ９に移行するものとする。

【００５５】このフローチャートで特徴的なところは、
ステップＵＥとステップＵＪとにある。すなわち、ステ
ップＵＥでは、検出回転速度Ｎｘが変更基準速度Ｎ３′
（これは上限設定速度Ｎ３より若干高い値に設定されて
いる）以上となったか否かを判断し、未満であれば、ス
テップＵＦに移行し、以上であればステップＵＪに移行
して位相制御による電力Ｗ１を初期値の１５％電力から
１０％電力に変更する。すなわち、通常の場合には、モ
ータ１６の回転速度（検出回転速度Ｎｘ）はほぼ下限設
定速度Ｎ１と上限設定速度Ｎ３との間にあるが、モータ
１６への供給電力を位相制御による電力Ｗ１としても、
負荷との関係でモータ１６の回転速度が増加する虞も懸
念される。

【００５６】しかるにこの実施例では、位相制御時にモ
ータ１６の回転速度が上昇すると、ステップＵＥの判断
が「Ｙ」となり、ステップＵＪにて、位相制御による電
力Ｗ１が１０％電力に変更される。これにて、モータ１
６の回転速度が高くなり過ぎることを防止できる。

【００５７】次に図９は本発明の第６の実施例を示して
おり、この実施例においては、制御回路３２がベルト１
８ｃの滑りを検出する滑り検出手段としての機能を有
し、その検出結果に応じて位相制御による電力Ｗ１を上
げるようにしたところに特徴を有するものである。この
実施例では、図９に示すフローチャートのステップＲＡ
〜ステップＲＫは、第１の実施例における図５のステッ
プＳ１〜ステップＳ８に代わるものであり、ステップＲ
Ｃの「Ｙ」は第１の実施例におけるステップＳ９に移行
するものとする。

【００５８】このフローチャートで特徴的なところは、
ステップＲＧ〜ステップＲＩにある。すなわち、ステッ
プＲＧにおいては、その前段のステップＲＦで全通電パ
ターンとされた時点から所定時間後の回転速度を検出す
る（その検出回転速度をＮｘ′とする）。そして、ステ
ップＲＨでは今回の検出回転速度Ｎｘ′からその直前の
検出回転速度Ｎｘを差し引いた差が所定値以上であるか
否かを判断する。つまり、全通電パターンに切換えた今
回の検出回転速度Ｎｘ′が、切換える前の検出回転速度
Ｎｘより所定値以上増加しているか否かを判断する。か
なり増加しているとすると、これをもってベルト１８ｃ
に滑りが発生したと判断するものである。すなわち、ベ
ルト１８ｃの滑りはモータ１６に対する供給電圧が増加
したときに発生しやすく、発生するとモータ１６の回転
が急激に増加するものであり、もって、モータ１６の供
給電圧切換え時におけるモータ１６の回転速度の上昇度
合いをみることによってベルト１８ｃの滑りを検出でき
るものである。

【００５９】しかして、検出回転速度Ｎｘ′が、検出回
転速度Ｎｘより所定値以上増加していると（滑りが検出
されると）、ステップＲＩに移行して、次の位相制御に
よる電力Ｗ１を現在の電力から例えば１％アップする。
つまり、位相制御によるモータ１６への供給電力の小さ
いと、全通電パターンへの上げ幅（電力増加度合）が大
きくなってベルト１８ｃの滑りが発生しやすくなること
から、これを防止すべく、位相制御による電力Ｗ１を上
げるように制御する。

【００６０】この第６の実施例によれば、ベルト１８ｃ
の滑りを検出して、位相制御による電力Ｗ１を上げるよ
うにしたから、滑りがあったときには、次の位相制御へ
の切換え時におけるベルト１８ｃの滑りの発生を防止で
きる。

【００６１】図１０および図１１は本発明の第７の実施
例を示しており、この実施例においては、制御回路３２
がアンバランス回転検出手段としての機能を有する点に
特徴を有する。図１０のフローチャートのステップＶＡ
〜ステップＶＳは、第１の実施例における図５のステッ
プＳ１７〜ステップＳ２３に代わるものであり、そして
ステップＶＡは第１の実施例におけるステップＳ１６の
後段となるステップである。

【００６２】このフローチャートで特徴的なところは、
ステップＶＡ〜ステップＶＬにあり、ステップＶＭ〜ス
テップＶＳは第１の実施例のステップＳ１７〜ステップ
Ｓ２３と同様である。すなわち、ステップＶＡではアン
バランス回転検出完了か否かを示すパラメーターＡｎが
「０」であるか否かを判断する。このパラメーターＡｎ
は「０」でアンバランス回転検出完了を示すものであ
る。ステップＶＡの最初の判断時にはパラメーターＡｎ
は一義的に「１」とされており、ステップＶＢに移行す
る。このステップＶＢでは、検出回転速度Ｎｘがアンバ
ランス回転検出用の第１の基準速度ＮＫ１（この場合こ
れは上限設定速度Ｎ９（図１１参照）と同じ値としてい
る）に達したか否かを判断する。なお、このＮＫ１はこ
の場合９００r.p.m （回転槽４の回転速度）に設定され
ている。達したことが判断されると、ステップＶＣに移
行して上記パラメーターＡｎを「１」とし、ステップＶ
Ｄに移行して位相制御による電力ＷＡを４０％電力と
し、そして、ステップＶＥにてタイムカウント（時間ｔ
ｑ）を開始する。

【００６３】次のステップＶＦでは、パラメーターＡｎ
が「１」であるか否かを判断し、「１」であるときに
は、ステップＶＧに移行して検出回転速度Ｎｘが第２の
基準速度ＮＫ２（これは下限設定速度Ｎ７と同じ値とし
ており、例えば８００r.p.m である）未満となったか否
かを判断し、未満でなければ、ステップＶＡに戻り、未
満であれば、ステップＶＨに移行してパラメーターＡｎ
を「０」とする。そして、ステップＶＩに移行して全通
電パターンに切換える。この後、ステップＶＪでは、こ
の時点までのタイムカウント値ｔｐ（位相制御パターン
に切換えた時点から第１の基準速度ＮＫ２に到達するま
での時間）が所定値以下であるか否かを判断する。この
判断によりアンバランス回転の有無が検出される。すな
わち、回転槽４がアンバランス回転となっていると直ぐ
に回転速度が第２の基準速度ＮＫ２まで低下し、回転槽
４が正常な回転状態となっていると回転速度がなかなか
第２の基準速度ＮＫ２まで低下しないから、上記のタイ
ムカウント値ｔｐに長短によってアンバランス回転が検
出できるものである。

【００６４】しかして、タイムカウント値ｔｐが所定時
間以下であると（アンバランス回転発生が検出される
と）、ステップＶＫに移行して第３の目標回転速度Ｎ８
を９００r.p.m に設定し（これに応じて上限設定速度Ｎ
９および下限設定速度Ｎ７も設定される）、タイムカウ
ント値ｔｐが所定時間を超えると（アンバランス回転発
生が検出されないと）、ステップＶＬに移行して第３の
目標回転速度Ｎ８を９５０r.p.m に設定する（これに応
じて上限設定速度Ｎ９および下限設定速度Ｎ７も設定さ
れる）。この後、ステップＶＡに戻るが、このときパラ
メーターＡｎが「０」であるので、ステップＶＭに移行
する。

【００６５】なお、上記アンバランス回転検出動作での
位相制御での電力ＷＡを４０％電力としたのは、アンバ
ランス回転検出精度と電磁音発生とを考慮して設定して
ある。すなわち、アンバランス回転検出精度を高めよう
とすれば、電力ＷＡは高い方が良いが、反面、電磁音発
生が大きくなる。これらを考慮すると４０％電力が適正
といえる。この実施例によれば、位相制御を用いてアン
バランス回転検出ができ、アンバランス検出についての
制御構成の簡素化に寄与できる。

【００６６】図１２および図１３は本発明の第８の実施
例を示している。この実施例においては、位相制御パタ
ーンから全通電パターンへ切換えるときに、位相制御に
よる電力を段階的に増加させるようにしている。すなわ
ち、図１２には、２０％電力の位相制御パターンから全
通電パターンへ切換える場合において、増加の様子を示
している。すなわち、０．１秒ごとに電力を５％づつ増
加させた後１０％づつ増加させている。図１３の場合に
は、３０％電力の位相制御パターンから全通電パターン
へ切換える場合において、増加の様子を示している。す
なわち、最初と次の０．１秒間では電力を５％アップさ
せるが、その後は１０％づつ増加させている。この実施
例によれば、位相制御パターンから段階的に電力を増加
させて全通電パターンとするので、ベルト１８ｃの滑り
の防止に寄与できると共に、急激な電力増加時にみられ
る衝撃音の発生をなくすことができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、目標回転速度まで加速するときにはモータに交流
電源を全通電し、目標回転速度到達後の該目標回転速度
制御時において、モータに対して交流電源を全通電する
パターンと、モータに対して位相制御手段により交流電
源を位相制御した電力を与える位相制御パターンとを切
換えるようにしているから、速度制御全般について位相
制御のみを行なう場合に比して位相制御機会が減少し、
その分電磁音の発生を少なくでき、しかもコイル切換え
方式とは違い、回路構成の簡単化およびコストの低廉化
を図ることができる。

【００６８】また、交流電源を全通電するパターンを、
モータの回転速度を高める方向に制御するときに用い、
位相制御パターンを、モータの回転速度を低める方向に
制御するときに用いるから、騒音の低減を一層有効に図
ることができると共に、回転上昇に必要なモータトルク
を十分に得ることができる。

【００６９】請求項２の発明によれば、速度制御手段
が、目標回転速度あるいは検出回転速度に応じて位相制
御手段による電力を変更するようになっているから、低
い回転速度領域ないし高い回転速度領域のいずれでも過
不足のないモータトルクを得ることができる。請求項３
の発明によれば、速度制御手段が、交流電源の電源周波
数に応じて位相制御手段による電力を変更するようにな
っているから、交流電源の電源周波数が異なる場合で
も、位相制御パターンから全通電パターンへの切換えが
頻繁になされることがなくて安定した回転状態を得るこ
とができる。

【００７０】

【００７１】請求項４の発明によれば、速度制御手段
が、位相制御による電力供給時から全通電へ切換えると
きに、位相制御による電力を段階的に増加させるように
なっているから、ベルト滑りの防止に寄与できると共
に、急激な電力増加時にみられる衝撃音の発生をなくす
ことができる。

【００７２】請求項５の発明によれば、回転速度検出手
段が、速度制御手段が全通電へ切換えたときにその切換
え時点から所定時間は回転速度検出動作を停止するよう
になっているから、ベルト滑りが発生してモータの回転
速度が急上昇する虞がある期間は速度制御動作を停止す
ることとなり、ベルト滑りに起因してモータへの供給電
力が無駄に切換えられるようなことはない。請求項６の
発明によれば、速度制御手段が、位相制御による電力供
給の持続時間に応じて位相制御による電力を変更するよ
うになっているから、その電力を常に適正値に制御でき
る。

【００７３】請求項７の発明によれば、速度制御手段
が、位相制御による電力供給へ切換えた状態で回転速度
が上昇したときには、この位相制御による電力を下げる
ようになっているから、モータの回転速度が高くなり過
ぎることを防止できる。請求項８の発明によれば、速度
制御手段が、交流電源の電源電圧に応じて位相制御手段
による電力を変更するようになっているから、電源電圧
が異なっても安定した回転状態を得ることができる。

【００７４】

【００７５】請求項９の発明によれば、モータから脱水
槽までの回転伝達経路にベルト伝達機構を備えると共
に、このベルト伝達機構におけるベルトの滑りを検出す
る滑り検出手段を備え、速度制御手段が、この滑り検出
手段によりベルトの滑りが検出された時には位相制御手
段による電力を上げるようになっているから、ベルトの
滑りを検出できると共に、ベルトの滑りが検出されたと
きには、次の位相制御への切換え時におけるベルトの滑
りの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図

【図２】脱水兼用洗濯機の縦断側面図

【図３】交流電圧の波形制御を示す図

【図４】回転速度の変化および供給電力の変化の一例を
示す図

【図５】脱水時の制御内容を示すフローチャート

【図６】本発明の第３の実施例を示すフローチャート

【図７】本発明の第４の実施例を示すフローチャート

【図８】本発明の第５の実施例を示すフローチャート

【図９】本発明の第６の実施例を示すフローチャート

【図１０】本発明の第７の実施例を示すフローチャート

【図１１】回転速度の変化および供給電力の変化の一例
を示す図

【図１２】本発明の第８の実施例に関わる、所定モード
の供給電力の変化を示す図

【図１３】他のモードの供給電力の変化を示す図

【符号の説明】

４は回転槽（脱水槽）、５は撹拌体、１６はモータ、１
７は駆動機構部、１８はベルト伝達機構、１８ｃはベル
ト、２６は交流電源、２７は電圧・波形検出回路、２８
および２９はトライアック、３２は制御回路（速度制御
手段、位相制御手段、回転速度検出手段、アンバランス
回転検出手段）を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−327891（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−677（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39674（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−112094（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−195896（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−304378（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 33/02 H02P 5/402 301

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱水槽を回転させるモータと、このモー
   タの回転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転
   速度検出手段による検出回転速度と目標回転速度との比
   較に基づいて前記モータに対する電力供給を制御してこ
   のモータを速度制御する速度制御手段とを備え、 この速度制御手段は、前記交流電源の交流電圧を位相制
   御する位相制御手段を有し、目標回転速度まで加速する
   ときにはモータに前記交流電源を全通電し、目標回転速
   度到達後の該目標回転速度制御時において、モータの回
   転速度を高める方向に制御するときにはモータに前記交
   流電源を全通電し、モータの回転速度を低める方向に制
   御するときにはモータに位相制御手段により前記交流電
   源を位相制御した電力を与えるようになっていることを
   特徴とする脱水兼用洗濯機。
2. 【請求項２】 速度制御手段は、目標回転速度あるいは
   検出回転速度に応じて位相制御手段による電力を変更す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱水兼用
   洗濯機。
3. 【請求項３】 速度制御手段は、交流電源の電源周波数
   に応じて位相制御手段による電力を変更するようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
4. 【請求項４】 速度制御手段は、位相制御による電力供
   給時から全通電へ切換えるときに、位相制御による電力
   を段階的に増加させるようになっていることを特徴とす
   る請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
5. 【請求項５】 回転速度検出手段は、速度制御手段が全
   通電へ切換えたときにその切換え時点から所定時間は回
   転速度検出動作を停止するようになっていることを特徴
   とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
6. 【請求項６】 速度制御手段は、位相制御による電力供
   給の持続時間に応じて位相制御による電力を変更するよ
   うになっていることを特徴とする請求項１記載の脱水兼
   用洗濯機。
7. 【請求項７】 速度制御手段は、位相制御による電力供
   給へ切換えた状態で回転速度が上昇したときには、この
   位相制御による電力を下げるようになっていることを特
   徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
8. 【請求項８】 速度制御手段は、交流電源の電源電圧に
   応じて位相制御手段による電力を変更するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
9. 【請求項９】 モータから脱水槽までの回転伝達経路に
   ベルト伝達機構を備えると共に、このベルト伝達機構に
   おけるベルトの滑りを検出する滑り検出手段を備え、速
   度制御手段は、この滑り検出手段によりベルトの滑りが
   検出された時には位相制御手段による電力を上げるよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の脱水兼用洗濯
   機。