JP4254472B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、すすぎ、脱水する洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a washing machine that detects the amount of laundry in a rotating drum having a rotation center axis in a substantially horizontal direction or a substantially inclined direction, and performs washing, rinsing, and dewatering.
従来、この種の洗濯機は、洗濯物を収納し水平軸を中心に回転可能な回転ドラムをモータにより駆動し、このモータの回転数を制御手段により制御するよう構成し、制御手段は、洗濯開始時に洗濯物が乾いた状態でモータに通電して回転ドラムを洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付く回転数で駆動し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化より回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、すすぎ、脱水の各行程を制御するよう構成していた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of washing machine is configured to drive a rotating drum that stores laundry and can rotate about a horizontal axis by a motor, and the number of rotations of the motor is controlled by a control unit. When the laundry is dry at the start, the motor is energized to drive the rotating drum at the rotation speed at which the laundry sticks to the inner wall of the rotating drum, and the motor rotates by changing the inertial rotation speed of the rotating drum after the motor is de-energized. The amount of laundry in the drum is detected, and each process of washing, rinsing, and dewatering is controlled (see, for example, Patent Document 1).
すなわち、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化が小さく、回転数が低下する時間が長い場合は、回転ドラム内の洗濯物の量が多いと判断し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化が大きく、短時間で回転数が低下する場合は、回転ドラム内の洗濯物の量が少ないと判断していた。
このような従来の構成では、洗濯開始時に、洗濯物が乾いた状態でモータに通電して回転ドラムを洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付く回転数で駆動し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化より、回転ドラム内の洗濯物の量を検知するので、洗濯物の量が多い場合は、回転ドラムの内壁に張り付いて回転ドラムとともに回転する洗濯物が、回転ドラムの開口部を開閉する蓋体に当たって擦れながら回転し、洗濯物の擦れ度合いによって回転ドラムの惰性回転数の変化が変わるため、洗濯物の量の検知精度が悪いという問題を有していた。 In such a conventional configuration, after washing is started, the motor is energized while the laundry is dry, and the rotating drum is driven at a rotational speed at which the laundry is stuck to the inner wall of the rotating drum. Since the amount of laundry in the rotating drum is detected from the change in the inertial rotation speed of the rotating drum, when the amount of laundry is large, the laundry that sticks to the inner wall of the rotating drum and rotates with the rotating drum rotates. rotates while rubbing against the lid for opening and closing the opening of the drum, the change in the inertial rotation speed of the rotary drum by rubbing the degree of the laundry is changed, the amount of the detection accuracy of the laundry had poor.
また、回転ドラムの回転方向の慣性が大きい場合には、回転ドラムの惰性回転数の変化は回転ドラムの回転方向の慣性に大きく依存するため、特に洗濯物の量が少ない場合の洗濯物の量の検知精度が悪いという問題を有していた。 The amount of the case the inertia of the rotating direction of the rotating drum is large, the inertial rotation speed of the change in the rotational drum is highly dependent on the inertia of the rotating direction of the rotary drum, in particular laundry when the amount of laundry is small It had the problem that the detection accuracy of was bad.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、洗濯物の量により変化する最適の物理量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することを目的としている。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems. When the laundry is put into the rotating drum and the rotating drum is rotated, the optimum physical quantity that changes depending on the amount of the laundry is detected, thereby detecting the amount of the laundry. The purpose is to improve the detection accuracy.
本発明は上記目的を達成するために、水位検知手段により所定の水位を検知したときに回転ドラムを洗濯物が前記回転ドラムの内壁に張り付かない第2の所定回転数で回転させ、前記回転ドラム1回転あたり複数回前記位置検出手段から情報が入るごとに前記モータの電流値を積算し、この積算値に基いて前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the present invention rotates the rotating drum at a second predetermined number of rotations so that the laundry does not stick to the inner wall of the rotating drum when the predetermined water level is detected by the water level detecting means. Each time information is input from the position detecting means a plurality of times per drum rotation, the current value of the motor is integrated, and the amount of laundry in the rotating drum is detected based on the integrated value .
これにより、洗濯物は回転ドラムの内壁に張り付いていないため回転ドラムの回転により持ち上げられた後落下するので、回転ドラムが1回転する間にモータにかかるトルクは変化するが、トルクを回転ドラム1回転あたり複数回検知することにより平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 As a result, the laundry does not stick to the inner wall of the rotating drum and falls after being lifted by the rotation of the rotating drum. Therefore, the torque applied to the motor changes while the rotating drum makes one rotation, but the torque is applied to the rotating drum. By detecting multiple times per rotation, the average motor torque can be detected, and the detection accuracy of the amount of laundry can be improved.
本発明の洗濯機は、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、回転ドラムが1回転する間にモータにかかるトルクの変化に対し、平均的なモータのトルクを
検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
In the washing machine of the present invention, when the laundry is put into the rotating drum and the rotating drum is rotated, the average motor torque is applied to the change in the torque applied to the motor during one rotation of the rotating drum.
It can be detected, and the detection accuracy of the amount of laundry can be improved.
第1の発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータの電流値によりトルクを検出するトルク検出手段と、前記モータのロータの位置を検出する位置検出手段と、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記水位検知手段と前記トルク検出手段からの信号を入力し前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記水位検知手段により所定の水位を検知したときに前記回転ドラムを洗濯物が前記回転ドラムの内壁に張り付かない第2の所定回転数で回転させ、前記回転ドラム1回転あたり複数回前記位置検出手段から情報が入るごとに前記モータの電流値を積算し、この積算値に基いて前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものであり、回転ドラム内に投入した洗濯物の量が非常に少ない場合は、回転ドラムを第2の所定回転数で回転させるときトルクは殆ど回転ドラムを回転するのに必要なトルクでよく、ここで、回転ドラムを回転するのに必要なトルクが大きい場合は、非常に少ない洗濯物の量の検知精度が悪くなる。このため、洗濯物の量を大別して非常に少ない場合は、洗濯物に水を含ませることで相対的に洗濯物の重量を大きくし、トルク検出手段からの信号により回転ドラム内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。また、洗濯物は回転ドラムの内壁に張り付いていないため回転ドラムの回転により持ち上げられた後落下するので、回転ドラムが1回転する間にモータにかかるトルクは変化するが、トルクを回転ドラム1回転あたり複数回検知することにより平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotating drum having a central axis of rotation in a substantially horizontal direction or a substantially inclined direction, a water receiving tank elastically supported by a washing machine body and containing the rotating drum , and water supply in the water receiving tank Water supply means, water level detection means for detecting the water level in the water receiving tank, motor for driving the rotating drum, torque detection means for detecting torque based on the current value of the motor, and the position of the rotor of the motor A position detecting means for detecting the motor, an inverter having a switching element for supplying electric power to the motor, a signal from the water level detecting means and the torque detecting means, and controlling the switching element of the inverter to drive the motor and control means which controls the said control means, said rotary drum laundry the rotating drum when it detects a predetermined water level by the water level detecting means Is rotated at a second predetermined rotational speed which does not stick to the inner wall, integrates the current value of the motor each time the information is coming from the rotary drum per revolution several times the position detecting means, the rotation based on the integrated value The amount of laundry in the drum is detected. When the amount of laundry put in the rotating drum is very small, the torque is almost zero when the rotating drum is rotated at the second predetermined rotational speed. The torque required to rotate the rotating drum may be sufficient. Here, when the torque required to rotate the rotating drum is large, the detection accuracy of a very small amount of laundry is deteriorated. For this reason, when the amount of laundry is roughly divided and is very small, the weight of the laundry is relatively increased by adding water to the laundry, and a signal from the torque detection means causes the laundry in the rotating drum to be By detecting the amount, the detection accuracy of the amount of laundry can be improved. Further, since the laundry does not stick to the inner wall of the rotating drum and is dropped after being lifted by the rotation of the rotating drum, the torque applied to the motor changes during one rotation of the rotating drum, but the torque is applied to the rotating drum 1 By detecting multiple times per rotation, the average motor torque can be detected, and the detection accuracy of the amount of laundry can be improved.
第2の発明は、上記第1の発明において、制御手段は、所定の水位を検知するまで回転ドラムを第2の所定回転数で回転させながら水受け槽内に給水するようにしたものであり、洗濯物の量を検知するまで回転ドラムを第2の所定回転数で回転させながら水受け槽内に給水するようにしたので、洗濯物に水を均一にしみこませることができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 According to a second invention, in the first invention, the control means supplies water into the water receiving tank while rotating the rotating drum at the second predetermined rotation speed until a predetermined water level is detected. Since the rotating drum is rotated at the second predetermined rotation speed until the amount of laundry is detected, water is supplied into the water receiving tub, so that the laundry can be uniformly infused with water. The amount detection accuracy can be improved.
第3の発明は、上記第1の発明において、制御手段は、所定の水位を検知した後、水受け槽内への給水を停止するようにしたものであり、洗濯物の量を検知している間は給水しないので、モータにとっての負荷は安定し、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 In a third aspect based on the first aspect , the control means detects the amount of laundry after detecting a predetermined water level and stops water supply into the water receiving tub. Since no water is supplied while the load is on, the load on the motor is stable and the detection accuracy of the amount of laundry can be improved.
第4の発明は、上記第1〜3のいずれか1つの発明において、制御手段は、所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定したものであり、洗濯時の水位より低い水位で回転ドラムを回転させることにより洗濯物の量の検知するようにしたので、短時間で洗濯物の量を検知することができる。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the control means sets the predetermined water level lower than the water level during normal washing, and rotates at a water level lower than the water level during washing. Since the amount of laundry is detected by rotating the drum, the amount of laundry can be detected in a short time.
以下、本発明の実施の形態に付いて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
図2に示すように、回転ドラム1は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔2を全面に設け、水受け槽3内に回転自在に配設している。回転ドラム1の回転中心に略傾斜方向に回転軸(回転中心軸)4を設け、回転ドラム1の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。この回転軸4に、水受け槽3の背面に取り付けたモータ5を連結し、回転ドラム1を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム1の内壁面
に数個の突起板6を設けている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 2, the rotating drum 1 is formed in a bottomed cylindrical shape, and a large number of
水受け槽3の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体7により開閉自在に覆い、この蓋体7を開くことにより衣類出入口8を通して回転ドラム1内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体7を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物を出し入れする際、腰を屈めることなく行うことができる。
The opening provided in the upward inclined surface on the front side of the
水受け槽3は洗濯機本体9よりばね体(図示せず)で揺動可能に吊り下げており、水受け槽3の下部に排水経路10の一端を接続し、排水経路10の他端を排水弁11に接続して水受け槽3内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁12は給水経路13を通して水受け槽3内に水を給水するものである。なお、本実施の形態では、回転ドラム1の回転中心に略傾斜方向に回転軸4を設け、回転ドラム1の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム1の回転中心に略水平方向に回転軸4を設け、回転ドラム1の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。
The
本実施の形態は、回転ドラム1内の洗濯物を乾燥する乾燥機能を有しており、水受け槽3内の空気を排気して除湿し、加熱して乾燥した温風にして再び水受け槽3内に送風する循環送風経路を形成している。
The present embodiment has a drying function for drying the laundry in the rotating drum 1, exhausts the air in the
すなわち、図3に示すように、循環送風経路内に配設した送風ファン14を回転駆動することにより、循環送風経路に空気の流れが発生し、回転ドラム1内の空気は通水孔2を通して水受け槽3の排気口15から除湿管路16に排気される。除湿管路16は給水経路12から供給される水の噴霧により冷却されており、水受け槽3から廃棄された水分を含む空気を冷却し、水分を結露して除湿する。
That is, as shown in FIG. 3, by rotationally driving the
除湿管路16に接続した送風管路17は、衣類出入口8の近傍に配設したリントフィルター18を通して水受け槽3の背面側に空気を導く管路を形成しており、水受け槽3の背面側に配設した加熱管路19に接続している。加熱管路19は、図4に示すように、水受け槽3の背面に取り付けたモータ5の上方に円弧状に流路を形成し、その内部に、送風管路17との接続位置に送風ファン14を配設し、他端に水受け槽3に通じる送風口20を形成し、円弧状の屈曲部にヒータ21を配設している。
The
この加熱管路19を通過する空気はヒータ21により所定温度に加熱され、乾燥した温風として送風口20から水受け槽3内に送風され、通水孔2を通して回転ドラム1内に供給されるので、回転ドラム1の回転により攪拌される洗濯物は乾燥した温風に水分が奪われて乾燥が進行する。この空気の循環を主要時間繰り返すことにより洗濯物の乾燥がなされる。
The air passing through the heating pipe 19 is heated to a predetermined temperature by the
制御装置22は、図1に示すように構成しており、モータ5、排水弁11、給水弁12、送風ファン14、ヒータ21などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段23を有している。制御手段23は、運転コース等を設定するための入力設定手段24からの情報を入力して、その情報を基に表示手段25で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段24により運転開始が設定されると、水受け槽3内の水位を検知する水位検知手段26等からのデータを入力して負荷駆動手段37を介して、排水弁11、給水弁12、送風ファン14、ヒータ21などの動作を制御し、洗濯・乾燥運転を行う。
The
このとき、制御手段23は、モータ5のロータの位置を検出する位置検出手段27からの情報に基づいて、駆動回路28を介してインバータ29を制御することによりモータ5を回転制御するようにしている。モータ5は直流ブラシレスモータで、図示していないが
、3相巻線を有するステータと、リング上に2極の永久磁石を配設しているロータとで構成し、ステータは3相巻線を構成する第1の巻線5a、第2の巻線5b、第3の巻線5cをスロットを設けた鉄心に巻き付けて構成している。
At this time, the control means 23 controls the rotation of the
インバータ29は、パワートランジスタ(IGBT)と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素子で構成している。第1のスイッチング素子29aと第2のスイッチング素子29bの直列回路と、第3のスイッチング素子29cと第4のスイッチング素子29dの直列回路と、第5のスイッチング素子29eと第6のスイッチング素子29fの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列回路は並列接続している。
The
ここで、スイッチング素子の直列回路の両端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する2つのスイッチング素子の接続点に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、3相巻線のU端子、V端子、W端子に接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する2つのスイッチング素子のオン・オフの組合せにより、U端子、V端子、W端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の3状態にする。 Here, both ends of the series circuit of the switching elements are input terminals, connected to a DC power source, and output terminals are respectively connected to connection points of two switching elements constituting the series circuit of the switching elements. The output terminal is connected to the U terminal, V terminal, and W terminal of the three-phase winding, and the U terminal, V terminal, and W terminal are connected by the on / off combination of two switching elements constituting the series circuit of the switching element. The three states are positive voltage, zero voltage, and release, respectively.
スイッチング素子のオン・オフは、ホールICからなる3つの位置検出手段27a、27b、27cからの情報に基づいて制御手段23により制御される。位置検出手段27a、27b、27cは電気角で120度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するように、ステータに配設されている。 The on / off of the switching element is controlled by the control means 23 based on information from the three position detection means 27a, 27b, 27c made of the Hall IC. The position detection means 27a, 27b, and 27c are disposed on the stator so as to face the permanent magnets of the rotor at an electrical angle of 120 degrees.
ロータが1回転する間に、3つの位置検出手段27a、27b、27cは、それぞれ電気角で120度の間隔でパルスを出力する。制御手段23は、3つの位置検出手段27a、27b、27cのいずれかの信号の状態が変わったときを検知し、位置検出手段27a、27b、27cの信号を基に、スイッチング素子29a〜29fのオン・オフ状態を変えていくことで、U端子、V端子、W端子を正電圧、零電圧、解放の3状態にし、ステータの第1の巻線5a、第2の巻線5b、第3の巻線5cに通電して磁界を作り、ロータを回転させるよう構成している。
During one rotation of the rotor, the three position detection means 27a, 27b, and 27c each output a pulse at an electrical angle of 120 degrees. The control means 23 detects when the signal state of any of the three position detection means 27a, 27b, 27c changes, and based on the signals of the position detection means 27a, 27b, 27c, the switching elements 29a-29f. By changing the on / off state, the U terminal, the V terminal, and the W terminal are brought into three states of positive voltage, zero voltage, and release, and the first winding 5a, the second winding 5b, and the third winding of the stator. The
また、スイッチング素子29a、29c、29eはそれぞれパルス幅変調(PWM)制御され、例えば、繰り返し周波数10kHzでハイ、ローの通電比を制御することで、ロータの回転数を制御するようにしてあり、制御手段23は、3つの位置検出手段27a、27b、27cのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるようにスイッチング素子29a、29c、29eをPWM制御する。
The
トルク検出手段30は、インバータ29の一方の入力端子に接続した抵抗31と、この抵抗31に接続した電流検知回路32とで構成し、インバータ29の入力電流値を検知して電圧信号に変換し、その電圧信号を制御手段23に入力している。また、制御手段23は入力した電圧信号をA/D変換してデジタルデータとして演算処理している。モータ5が直流ブラシレスモータの場合は、トルクは入力電流にほぼ比例するので、抵抗31に接続した電流検知回路32により、インバータ29の入力電流値を検知することで、モータ5のトルクを検知することができる。
The torque detection means 30 includes a
なお、トルク検出手段30を上記構成としたが、これは一例でこの構成に限定されるものではなく、例えば、インバータ29のU端子と第1の巻線5aの間や、インバータ29のV端子と第2の巻線5bの間、またインバータ29のW端子と第3の巻線5cの間のそれぞれに抵抗を直列に接続して電流値を検知するようにしてもよい。
Although the torque detection means 30 is configured as described above, this is not limited to this configuration as an example. For example, between the U terminal of the
商用電源33は、ダイオードブリッジ34、チョークコイル35、平滑用コンデンサ3
6からなる直流電源変換装置を介して、インバータ29に接続している。ただし、これは一例であり、直流ブラシレスモータ5の構成、インバータ29の構成等は、これに限定されるものではない。
The
6 is connected to the
入力設定手段24は、図5に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ24a、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ24b、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ24c、乾燥時間を設定する乾燥時間設定スイッチ24d、コース設定スイッチ24e、スタート・一時停止スイッチ24f、電源入りスイッチ24g、電源切りスイッチ24hなどを有し、表示手段25は、洗い時間表示部25a、すすぎ回数表示部25b、脱水時間表示部25c、乾燥時間表示部25d、コース設定表示部25eなどを有している。
As shown in FIG. 5, the input setting means 24 includes a washing time setting switch 24a for setting the washing time, a rinsing
ここで、制御手段23は、回転ドラム1を第1の所定回転数(例えば、200r/min)に立ち上げるときのトルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知するようにしている。このとき、第1の所定回転数を水受け槽3の振動共振点に対応した回転数より低く設定している。なお、この回転ドラム1内の布量(洗濯物の量)の検知は、洗濯行程の給水前に行うようにしている。
Here, the control means 23 detects the amount of laundry in the rotating drum 1 based on a signal from the torque detecting means 30 when the rotating drum 1 is raised to a first predetermined rotation speed (for example, 200 r / min). I am doing so. At this time, the first predetermined rotational speed is set lower than the rotational speed corresponding to the vibration resonance point of the
上記構成において図6から図8を参照しながら動作を説明する。回転ドラム1内に洗濯物を投入し、図6のステップ40で布量検知の動作を開始すると、制御手段23はステップ41で、Isum1を0にする等のデータの初期化を行い、ついで、ステップ42にてバランスコントロールを行い、回転ドラム1の回転数を90r/minまで立ち上げる。すなわち、図8に示すように、回転ドラム1の回転数をまず40r/minまで立ち上げて、時間t1〜t2の間で回転ドラム1内の洗濯物のバランスをとった後、回転数を90r/minまで立ち上げる。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. When the laundry is put into the rotating drum 1 and the cloth amount detection operation is started in
ステップ43(図8の時間t3〜t4の間)にて洗濯物のバランス状態を判定し、バランス状態が良好でなければ、ステップ44を通り立ち上げが3回未満の場合はステップ45にて回転ドラム1を停止し、ステップ42に戻り、ステップ42にてバランスコントロールを行い、回転ドラム1の回転数を90r/minまで立ち上げる。
In step 43 (between times t3 and t4 in FIG. 8), the laundry balance state is determined. If the balance state is not good, the process goes through
ステップ43にて洗濯物のバランス状態が良好であればステップ46に進み、回転ドラム1を加速し、ステップ47にて回転ドラム1の回転数が150r/minに達したかを判定し、150r/minに達すればステップ48に進み、電流検知回路32で検知したインバータ29の入力電流値、いいかえればモータ5の電流値を積算する。
If the laundry balance is good in
電流値を積算するときのサブルーチンを図7に示しており、ステップ53にて、回転ドラム1の回転により位置検出手段27からの情報を検知すると、ステップ54に進みモータ5の電流値を入力し、ステップ55にて入力した電流値を積算し、ステップ56にてリターンする。本実施の形態では、位置検出手段27からは、回転ドラム1の1回転ごとに4個の情報が入り、位置検出手段27から情報が入るごとに電流値を積算する。
FIG. 7 shows a subroutine for integrating the current values. When the information from the position detecting means 27 is detected by the rotation of the rotary drum 1 in
ついで、図6のステップ49にて回転ドラム1の回転数が200r/minに達するまで、すなわち、図8の時間T5〜T6の間で電流値を積算し、回転ドラム1の回転数が200r/minに達すると、ステップ50にて布量を判定する。電流検知回路32で検知したモータ5の電流値は、図8に示すように、回転ドラム1の回転数の上昇とともに変化し、曲線aは布量が多量の場合、曲線bは布量が中量の場合、曲線cは布量が少量の場合を示している。布量に応じたこれらの電流値をA/D変換されたデジタルデータとして積算し、その積算値に基づいて、(表1)に示すように布量を判定する。
Next, the current value is integrated until the rotational speed of the rotating drum 1 reaches 200 r / min in
ただし、(表1)にて、Im1<Im2<Im3とする。その後、ステップ51にて回転ドラム1の回転を停止し、ステップ52にて布量検知の動作を終了する。ステップ44にて立ち上げが3回目のなるとステップ51に進み、回転ドラム1の回転を停止し、ステップ52にて終了する。
However, in Table 1, Im1 <Im2 <Im3. Thereafter, the rotation of the rotary drum 1 is stopped in
ここで、水受け槽3の振動共振点に対応した回転数は、250r/min程度であり、電流値を積算するときの回転ドラム1の回転数は200r/min以下であるので、回転ドラム1を駆動する以外の余分のトルクが必要でない範囲で洗濯物の量を検知できるため、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
Here, the rotation speed corresponding to the vibration resonance point of the
以上のように、本実施の形態においては、制御手段23は、回転ドラム1を第1の所定回転数(200r/min)に立ち上げるときのトルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知するようにしたので、回転ドラム1を第1の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段30からの信号により、洗濯物の量により変化する最適の物理量を得ることができ、トルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, the control means 23 uses the signal from the torque detection means 30 when starting up the rotary drum 1 at the first predetermined rotational speed (200 r / min). Since the amount of laundry is detected, it is possible to obtain an optimum physical quantity that varies depending on the amount of laundry by a signal from the torque detection means 30 when the rotary drum 1 is raised to the first predetermined rotation speed. In addition, by detecting the amount of laundry in the rotary drum 1 based on a signal from the torque detection means 30, the detection accuracy of the amount of laundry can be improved.
また、第1の所定回転数(200r/min)を水受け槽3の振動共振点に対応した回転数より低く設定したので、水受け槽3の振動共振点に対応した回転数を通過して回転ドラム1の回転数を立ち上げる場合には、振動共振点を通過するために余分のトルクが必要であるが、第1の所定回転数を水受け槽3の振動共振点に対応した回転数より低く設定することで、余分のトルクが必要でない範囲で洗濯物の量を検知できるため、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
In addition, since the first predetermined rotation speed (200 r / min) is set lower than the rotation speed corresponding to the vibration resonance point of the
(実施の形態2)
図1に示す制御手段23は、所定の水位(例えば、水柱100mm)を検知したとき、回転ドラム1を第2の所定回転数(例えば、35r/min)で、洗濯物が回転ドラム1の内壁に張り付かない回転数で回転させ、このときのトルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知するようにしている。
(Embodiment 2)
When the control means 23 shown in FIG. 1 detects a predetermined water level (for example, a water column of 100 mm), the rotating drum 1 is moved to the second predetermined rotation speed (for example, 35 r / min), and the laundry is the inner wall of the rotating drum 1. The amount of laundry in the rotary drum 1 is detected by a signal from the torque detection means 30 at this time.
このとき、制御手段23は、所定の水位を検知するまで回転ドラム1を第2の所定回転数で回転させながら水受け槽3内に給水するようにし、所定の水位を検知した後、水受け槽3内への給水を停止するようにしている。このときの所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定している。他の構成は上記実施の形態1と同じである。
At this time, the control means 23 supplies the water into the
なお、洗濯行程の給水前に、上記実施の形態1にて説明した布量(洗濯物の量)検知を行った際、回転ドラム1内に投入した洗濯物の量が非常に少ない場合は、回転ドラム1を第2の所定回転数で回転させるときトルクは殆ど回転ドラム1を回転するのに必要なトルクでよいため、洗濯物の量の判定が困難な場合があり、このときこの布量の検知を行うよ
うにしている。
When the amount of laundry put into the rotating drum 1 is very small when the amount of cloth (amount of laundry) described in the first embodiment is detected before water supply in the washing process, When the rotating drum 1 is rotated at the second predetermined number of rotations, the torque may be almost the torque necessary for rotating the rotating drum 1, and therefore it may be difficult to determine the amount of laundry. Is to be detected.
上記構成において図9から図11を参照しながら動作を説明する。図9のステップ60で布量検知の動作を開始すると、制御手段23はステップ61でデータの初期化を行い、ついで、ステップ62にてモータ5を駆動して回転ドラム1を第2の所定回転数(35r/min)で回転を開始する。このとき、回転ドラム1を第2の所定回転数(35r/min)で回転させているので、洗濯物は回転ドラム1の内壁に張り付かない。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. When the cloth amount detection operation starts in
回転ドラム1を第2の所定回転数で回転させながら、ステップ63にて給水弁12をオンして水受け槽3内に給水する。ステップ64にて水受け槽3内の水位が所定の水位(水柱100mm)に達すると、ステップ65にて給水弁12をオフし、水受け槽3内への給水を停止する。このときの所定の水位は通常の洗濯時の水位より低く設定している。
While rotating the rotary drum 1 at the second predetermined rotation speed, the
ついで、ステップ66にて電流検知回路32で検知したインバータ29の入力電流値、いいかえればモータ5の電流値を積算する。電流値を積算するときのサブルーチンは、上記実施の形態1と同じであるので説明を省略する。なお、本実施の形態でも、位置検出手段27からは、回転ドラム1の1回転ごとに4個の情報が入り、位置検出手段27から情報が入るごとに電流値を積算する。ついで、ステップ50にて布量を判定する。
Next, the input current value of the
水受け槽3内に所定の水位(水柱100mm)Pまで給水し、回転ドラム1を回転させた場合、布量が非常に少ない場合(例えば、定格の20%の量)には、図10(a)に示すように、洗濯物が全体的に吸水しているので、布かさが減って洗濯物が移動しやすい状態で、回転ドラム1を矢印a方向に回転させた場合、回転ドラム1の回転とともに持ち上げられた洗濯物は矢印b方向に落下する。このとき、電流検知回路32で検知したモータ5の電流は図11の曲線aに示すようになる。なお、このときの電流変動の周期は回転ドラム1の1回転の周期より短くなっている。
When water is supplied to the
つぎに、布量が若干多い場合(例えば、定格の50%の量)には、図10(c)に示すように、洗濯物が回転ドラム1に接する外周部しか吸水されないので、布かさの減り具合も小さくなり、洗濯物が移動しにくくなる。その結果、回転ドラム1を矢印a方向に回転させた場合、回転ドラム1の回転とともに真上まで持ち上げられた洗濯物は回転ドラム1の傾斜面に落ちることになり、回転ドラム1の回転方向に推進力として作用する。このとき、電流検知回路32で検知したモータ5の電流は図11の曲線cに示すようになる。
Next, when the amount of cloth is slightly large (for example, an amount of 50% of the rating), as shown in FIG. The degree of reduction is also reduced, making it difficult for the laundry to move. As a result, when the rotating drum 1 is rotated in the direction of the arrow a, the laundry that is lifted to the upper position along with the rotation of the rotating drum 1 falls on the inclined surface of the rotating drum 1. Acts as a driving force. At this time, the current of the
つぎに、布量が少ない場合(例えば、定格の35%の量)には、図10(b)に示すように、布量が非常に少ない場合(図10(a)の状態)と布量が若干多い場合(図10(c)の状態)の中間の状態になり、このとき、電流検知回路32で検知したモータ5の電流は図11の曲線bに示すようになる。
Next, when the amount of cloth is small (for example, an amount of 35% of the rating), as shown in FIG. 10B, the amount of cloth is very small (state of FIG. 10A) and the amount of cloth. Is in an intermediate state (the state shown in FIG. 10C). At this time, the current of the
布量に応じたこれらの電流値を積算し、その積算値に基づいて、(表2)に示すように布量を判定する。 These current values corresponding to the amount of cloth are integrated, and based on the integrated value, the amount of cloth is determined as shown in (Table 2).
ただし、(表2)にて、In1<In2とする。その後、ステップ68にて回転ドラム1の回転を停止し、ステップ69にて布量検知の動作を終了する。
However, in (Table 2), In1 <In2. Thereafter, the rotation of the rotary drum 1 is stopped in
以上のように、本実施の形態においては、制御手段23は、所定の水位を検知したとき、回転ドラム1を第2の所定回転数(35r/min)で回転させ、このときのトルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知するようにしたので、洗濯物の量が非常に少ない場合は、洗濯物に水を含ませることで相対的に洗濯物の重量を大きくし、トルク検出手段30からの信号により回転ドラム1内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, when the control means 23 detects a predetermined water level, the control means 23 rotates the rotating drum 1 at the second predetermined rotation speed (35 r / min), and the torque detection means at this time Since the amount of laundry in the rotary drum 1 is detected by a signal from 30, when the amount of laundry is very small, the laundry weight is relatively increased by adding water to the laundry. The detection accuracy of the amount of laundry can be improved by increasing the size and detecting the amount of laundry in the rotary drum 1 based on a signal from the torque detection means 30.
また、制御手段23は、所定の水位(水柱100mm)を検知するまで回転ドラム1を第2の所定回転数で回転させながら水受け槽3内に給水するようにしたので、洗濯物に水を均一にしみこませることができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
Further, the control means 23 supplies the water into the
また、制御手段23は、所定の水位を検知した後、水受け槽3内への給水を停止するようにしたので、洗濯物の量を検知している間は給水しないので、モータ5にとっての負荷は安定し、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
Moreover, since the control means 23 stopped supplying water into the
また、制御手段23は、所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定したので、洗濯時の水位より低い水位で回転ドラム1を回転させることにより洗濯物の量の検知することで、短時間で洗濯物の量を検知することができる。 Further, since the control means 23 sets the predetermined water level lower than the water level during normal washing, the control means 23 detects the amount of laundry by rotating the rotary drum 1 at a water level lower than the water level during washing. The amount of laundry can be detected over time.
また、制御手段23は、第2の所定回転数を洗濯物が回転ドラム1の内壁に張り付かない回転数としたので、洗濯物が回転ドラム1の内壁に張り付かない回転数で回転させるときのモータ5にかかるトルクで洗濯物の量の検知するようにしたので、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
Further, since the
また、制御手段23は、回転ドラム1の1回転あたり複数回トルク検出手段30からの信号を入力して回転ドラム1内の洗濯物の量を検知するようにしたので、洗濯物は回転ドラム1の内壁に張り付いていないため回転ドラム1の回転により持ち上げられた後落下するので、回転ドラム1が1回転する間にモータ5にかかるトルクは変化するが、トルクを回転ドラム1の1回転あたり複数回検知することにより平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
Further, since the control means 23 inputs the signal from the torque detection means 30 a plurality of times per rotation of the rotating drum 1 and detects the amount of laundry in the rotating drum 1, the laundry is stored in the rotating drum 1. Since it does not stick to the inner wall of the rotary drum 1 and is lifted by the rotation of the rotary drum 1 and falls, the torque applied to the
本発明にかかる洗濯機は、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、回転ドラムが1回転する間にモータにかかるトルクの変化に対し、平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができるので、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、
すすぎ、脱水する洗濯機として有用である。
In the washing machine according to the present invention, when the laundry is put into the rotating drum and the rotating drum is rotated, the average motor torque is detected with respect to the change of the torque applied to the motor during one rotation of the rotating drum. Since the detection accuracy of the amount of laundry can be improved, the amount of laundry in a rotating drum having a rotation center axis in a substantially horizontal direction or a substantially inclined direction can be detected and washed.
It is useful as a washing machine for rinsing and dehydrating.
1 回転ドラム
3 水受け槽
4 回転軸(回転中心軸)
5 モータ
9 洗濯機本体
23 制御手段
29 インバータ
29a〜29f スイッチング素子
30 トルク検出手段
1 Rotating
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