JP4507464B2 - 洗濯機 - Google Patents

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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯行程にてモータの回転数を制御する洗濯機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の洗濯機は、洗濯行程にて、泡が水受け槽から溢れない程度に、マイクロコンピュータで、モータの回転数、回転時間、休止時間、およびその繰り返しを設定し、制御するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の構成では、洗剤の種類や量、水量、洗濯物の汚れ具合、洗濯物の量などにより泡立ちの程度が異なり、また、水量によっても泡溢れの条件が異なるため、これらの条件の最悪時においても泡が水受け槽から溢れない程度の制御をする必要があった。このように洗濯制御が条件の悪い状態に合わせてあるため、いろいろな条件下において洗濯制御はその最大能力、最大効率を発揮することができなかった。
【0004】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れないように洗濯できるようにし、洗濯性能を向上することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧変換装置により電圧に変換し、洗濯兼脱水槽を駆動するモータの動作を制御装置により制御するよう構成し、制御装置は、電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものである。
【0006】
これにより、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れないように洗濯することができ、洗濯性能を向上することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものであり、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、制御装置は、マイクロコンピュータ内部のAD変換装置と判定回路とで構成したものであり、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたものであり、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【0010】
請求項4に記載の発明は、上記請求項3に記載の発明において、制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにしたものであり、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【0011】
請求項5に記載の発明は、上記請求項3に記載の発明において、周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施したものであり、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【0012】
請求項6に記載の発明は、上記請求項3に記載の発明において、周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を1つの磁気結合回路で行うようにしたものであり、部品点数の削減、価格低下など一層合理的な回路構成としながら、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路などを商用電源と非絶縁の回路で構成している場合に、磁気結合回路により電極センサを絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0014】
(実施例1)
図1に示すように、洗濯機外枠1は水受け槽2を弾性的に支持し、水受け槽2内に洗濯兼脱水槽3を回転自在に設けている。水受け槽2の天面に蓋を設け、この蓋に天面開口部4を設けている。一対の電極センサ5は、水受け槽2の上部に設け、天面開口部4のすぐ上に配置している。勿論、水受け槽2の天面に蓋がなく、電極センサ5を水受け槽2の上部に設ける構成であっても構わない。モータ6は洗濯兼脱水槽3を駆動するものである。
【0015】
電圧変換装置7は、電極センサ5間の泡の抵抗値を表す抵抗7aと抵抗7bを直列に接続し、この両端に直流電源7cを接続している。
【0016】
制御装置8は、抵抗8a、8b、コンパレータ8c、モータ駆動回路8dで構成し、直流電源7c間に直列接続した抵抗8a、8bの接続点をコンパレータ8cの反転入力に接続している。抵抗7a、7bの接続点はコンパレータ8cの非反転入力に接続している。
コンパレータ8cの電源は、図示していないが、直流電源7cにより駆動している。コンパレータ8cの出力はモータ駆動回路8dに接続している。
【0017】
ここで、モータ駆動回路8dは、コンパレータ8cの出力電圧がローのときは、モータ6を高い回転数で駆動し、ハイのときは低い回転数で駆動するように構成している。
【0018】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路8dによりモータ6は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽2の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ5の両端に接触すると、等価抵抗7aは小さい値となる。
【0019】
これにより、コンパレータ8cの非反転入力電圧が反転入力電圧より低くなると、コンパレータ8cの出力はローからハイに変わる。コンパレータ8cの出力がハイになると、モータ駆動回路8dは低い回転数でモータ6を駆動する。
【0020】
これにより、泡立ちは減少して泡は水受け槽2から溢れることなく、洗濯することができる。本発明は、洗濯兼脱水槽3を回転させて洗濯するようにした場合に、特に有効である。
【0021】
(実施例2)
図2に示すように、制御装置9は、マイクロコンピュータ9aとモータ駆動回路9dとで構成し、マイクロコンピュータ9aには、AD変換回路9bと、このAD変換回路9bにより得たデータを基に、抵抗7a、7bの分圧電圧が泡検知のレベルとなったかを判定する判定回路9cとを内蔵している。判定回路9cの出力は、上記実施例1と同様に、泡を検知したときはハイを出力し、泡を検知しないときはローを出力するようにしている。他の構成は上記実施例1と同じである。
【0022】
上記構成において動作を説明する。水受け槽2の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ5の両端に接触すると、等価抵抗7aは小さい値となる。等価抵抗7aと抵抗7bにより、その分圧した電圧はマイクロコンピュータ9aのAD変換回路9bに入力し、AD変換回路9bによりディジタル数値に変換される。
【0023】
判定回路9cにおいては、その数値により泡発生と判断し、これをモータ駆動回路9dに伝達し、モータ駆動回路9dは低い回転数でモータ6を駆動する。
【0024】
これにより、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータ6の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽2から溢れることなく、洗濯することができる。
【0025】
(実施例3)
図3に示すように、周波数変換装置10は、電極センサ5間の泡の抵抗値を表す抵抗10aと、発振回路10bと、発振回路10bの直流電源10cとで構成している。発振回路10bは抵抗10aの抵抗値により発振周波数が変化するよう構成している。
【0026】
制御装置11は、判定回路11aとモータ駆動回路11bとで構成し、発振回路10bの出力に判定回路11aを接続し、判定回路11aの出力にモータ駆動回路11bを接続している。他の構成は上記実施例1と同じである。
【0027】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路11bによりモータ6は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽2の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ5の両端に接触すると、等価抵抗10aは小さい値となり、発振回路10bの発振周波数が変化する。
【0028】
この発振周波数の情報が判定回路11aに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路11bは判定回路11aからの情報により低い回転数でモータ6を駆動する。
【0029】
これにより、発生する泡を検知したとき、モータ6の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽2から溢れることなく、洗濯することができる。
【0030】
(実施例4)
図4に示すように、制御装置12は、マイクロコンピュータ12a内の判定回路12bと、モータ駆動回路12cとで構成し、発振回路10bの出力に、判定回路12bを接続し、その出力をモータ駆動回路12cに接続している。他の構成は上記実施例3と同じである。
【0031】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路12cによりモータ6は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽2の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ5の両端に接触すると、等価抵抗10aは小さい値となり、発振回路10bの発振周波数が変化する。
【0032】
この発振周波数の情報が判定回路12bに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路12cは判定回路12bからの情報により低い回転数でモータ6を駆動する。
【0033】
これにより、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータ6の回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡は水受け槽2から溢れることなく、洗濯することができる。
【0034】
(実施例5)
図5に示すように、スイッチング電源13は、1次スイッチング回路13aと、スイッチングトランス13bと、2次出力回路13cとで構成し、1次スイッチング回路13aと2次出力回路13cとはスイッチングトランス13bにより絶縁している。
【0035】
発振回路10bの直流電源は2次出力回路13cから与えられ、これにより発振回路10bは動作する。発振回路10bの出力には磁気結合回路14を接続し、これにより電気的絶縁を確保しながら、マイクロコンピュータ12の判定回路12bに周波数が入力される。他の構成は上記実施例3または4と同じである。
【0036】
上記構成において動作を説明する。モータ駆動回路12cによりモータ6は高い回転数で駆動しているとする。このとき、水受け槽2の内部の洗剤が泡立ちが起こり、泡が電極センサ5の両端に接触すると、等価抵抗10aは小さい値となり、発振回路10bの発振周波数が変化する。
【0037】
この発振周波数の情報が磁気結合回路14を介して判定回路12bに伝達され、その周波数が泡検知の状態になると、モータ駆動回路12cは判定回路12bからの情報により低い回転数でモータ6を駆動する。
【0038】
このように、電極センサ5および泡抵抗を検知する発振回路10bをマイクロコンピュータ12aの基準電位と分離することにより、マイクロコンピュータ12aおよびモータ駆動回路12cなどを1次と非絶縁の回路で構成することが可能となる。
【0039】
(実施例6)
図6に示すように、磁気結合回路15は、マイクロコンピュータ12a側(以下、1次側という)と、周波数変換装置10側(以下、2次側という)との間に接続し、2次側に接続した直流整流回路16は周波数変換装置10の電源として働く。ダイオード17は磁気結合回路15の2次側の端子と、泡検知の発振回路10bの出力との間に接続し、発振回路10bの出力の逆バイアスを防止するものである。
【0040】
抵抗18は、マイクロコンピュータ12aからの発振出力12bと磁気結合回路15の1次側端子との間に接続している。ここで、マイクロコンピュータ12aからの発振出力12dは泡検知の発振周波数より高い値とする。
【0041】
ローパスフィルタ19は、発振回路10bにより磁気結合回路15の2次側に生じた交流信号を第2の磁気結合回路15により1次側に生じた出力をマイクロコンピュータ12aからの発振周波数と分離する。
【0042】
磁気結合回路15の1次側の一端はマイクロコンピュータ12aの基準電位と接続し、磁気結合回路15の2次側の一端は周波数変換装置10の基準電位と接続している。他の構成は上記実施例3または4と同じである。
【0043】
上記構成において動作を説明する。マイクロコンピュータ12aの発振出力12dからの発振出力により磁気結合回路15を通して2次側に電力が供給され、直流整流回路16により直流電源が作製される。これを電源として周波数変換装置10の発振回路10bは動作を開始し、電極センサ5の泡抵抗である抵抗10aの値に応じた発振周波数の信号を発振回路10bの出力に出す。
【0044】
発振回路10bの出力信号により、磁気結合回路15の2次側から1次側にこの信号が伝達されて1次側に現れる。この信号はマイクロコンピュータ12aからの出力信号に比べ低い周波数であるので、ローパスフィルタ19の出力に、2次側の発振回路10bの周波数のみが現れる。これをマイクロコンピュータ12aの判定回路12bにより読んで、泡検知の周波数になると、モータ駆動回路12cは低い回転数でモータ6を駆動する。
【0045】
このように、マイクロコンピュータ12aおよびモータ駆動回路12c等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、電極センサ5を絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【0046】
(実施例7)
図4に示す制御装置12は、モータ6の回転数を下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると初期の回転数よりは低い回転数に上昇し、再度泡を検知したときは先の回転数よりは高い回転数に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると2回目の回転数より低い回転数に上昇するというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数にモータ5を制御するようにしている。他の構成は上記実施例4〜6と同じである。
【0047】
上記構成において図7を参照しながら動作を説明する。時刻T0から回転数H1でモータ6を回転しているとき、時刻T1で泡検知を行うと、回転数をL1まで下げる。これにより、泡が消滅したので時刻T2で回転数H1より低い回転数H2にモータ6の回転数を上げる。ここで、時刻T3で再び泡を検知したので、回転数をL2まで低下する。その後、時刻T4にて泡が消滅したので、回転数をH3まで上昇させモータ6を回転しつづける。泡が立たないためこの回転数にて回転を持続する。
【0048】
このように、泡を検知するごとに、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数にモータ6を制御することで、洗剤、水量、衣類の汚れ具合その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、常に泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1に記載の発明によれば、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたから、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【0050】
また、請求項2に記載の発明によれば、制御装置は、マイクロコンピュータ内部のAD変換装置と判定回路とで構成したから、少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【0051】
また、請求項3に記載の発明によれば、水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにしたから、発生する泡を検知することにより、洗剤、水量、衣類の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御をすることができ、洗濯性能を向上することができる。
【0052】
また、請求項4に記載の発明によれば、制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにしたから、さらに少ない部品点数により、発生する泡を検知したとき、モータの回転数を下げて泡立ちを減少することで、泡が溢れないように洗濯することができる。
【0053】
また、請求項5に記載の発明によれば、周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施したから、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路等が商用電源と非絶縁の回路で構成されている場合に、絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【0054】
また、請求項6に記載の発明によれば、周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を1つの磁気結合回路で行うようにしたから、部品点数の削減、価格低下など一層合理的な回路構成としながら、マイクロコンピュータおよびモータ駆動回路などを商用電源と非絶縁の回路で構成している場合に、磁気結合回路により電極センサを絶縁することとなり、安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図2】 本発明の第2の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図3】 本発明の第3の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図4】 本発明の第4の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図5】 本発明の第5の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図6】 本発明の第6の実施例の洗濯機のシステム構成図
【図7】 本発明の第7の実施例の洗濯機の要部動作タイムチャート
【符号の説明】
2 水受け槽
3 洗濯兼脱水槽
5 電極センサ
6 モータ
7 電圧変換装置
8 制御装置

Claims (6)

  1. 水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、前記電極センサ間に発生した泡による抵抗値を電圧に変換する電圧変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電圧変換装置の電圧が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにした洗濯機。
  2. 制御装置は、マイクロコンピュータ内部のAD変換装置と判定回路とで構成した請求項1記載の洗濯機。
  3. 水受け槽の上部に配置した一対の電極センサと、電極センサ間に発生した泡による抵抗値に応じて周波数を変化させる周波数変換装置と、洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記周波数変換装置の周波数が所定の値に到達すると、前記モータの回転数をL1まで下げた後、泡による抵抗値が検知レベル以下になると前記モータの回転数を下げる前の初期の回転数H1より低い回転数H2に上昇させ、再度泡を検知したときは先の回転数L1より高い回転数L2に落とし、再度泡による抵抗値が検知レベル以下になると回転数H2より低い回転数H3に上昇させるというように、徐々に高回転数と低回転数の差を縮め、泡の発生しない範囲で最も高い回転数に前記モータを制御するようにした洗濯機。
  4. 制御装置は、マイクロコンピュータにより周波数を判定し、その判定値が所定の値に到達すると、マイクロコンピュータ出力よりモータ回転数を下げるようにした請求項3記載の洗濯機。
  5. 周波数変換装置の電源および周波数変換装置をマイクロコンピュータ回路から電気的絶縁を施した請求項3記載の洗濯機。
  6. 周波数変換装置への電源の供給と、周波数変換装置からの信号の伝達を1つの磁気結合回路で行うようにした請求項3記載の洗濯機。
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