JP4840400B2 - Drum washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、水槽内に設置した有底円筒形に形成された回転ドラムを回転駆動することにより、洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a drum-type washing machine for washing laundry by rotationally driving a rotating drum formed in a bottomed cylindrical shape installed in a water tank.
従来、この種のドラム式洗濯機は高濃度の洗剤の洗濯水により洗濯を行うため、水槽内に泡が発生しやすいという問題がある。水槽内で異常発泡した場合、洗濯性能やすすぎ性能の低下をもたらしたり、その泡が通常入りこまない部分、例えば乾燥機能を有する構造の場合には、乾燥風路や循環風発生部材などに進入し絶縁劣化などにより、故障の原因となる。 Conventionally, since this type of drum type washing machine performs washing with washing water of a high concentration detergent, there is a problem that bubbles are easily generated in the water tank. In the case of abnormal foaming in the water tank, the washing performance and rinsing performance will be reduced, or in the part where the foam does not normally enter, for example in the case of a structure with a drying function, it will enter the drying air path or circulating air generating member etc. This may cause failure due to insulation deterioration.
そこで、水槽内における異常発泡を検知して、その泡を除去したり、泡の発生を抑制するドラム式洗濯機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Then, the drum type washing machine which detects the abnormal foaming in a water tank, removes the foam, and suppresses generation | occurrence | production of foam is proposed (for example, refer patent document 1).
図７は、特許文献１に記載された従来のドラム式洗濯機の構成を示すものである。図に示すように、サスペンション構造２２によって支持された水槽（外槽）２０内に、回転ドラム２３が配設され、回転ドラム２３はモータ２８によって回転駆動される。 FIG. 7 shows a configuration of a conventional drum-type washing machine described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in the figure, a rotating drum 23 is disposed in a water tank (outer tank) 20 supported by a suspension structure 22, and the rotating drum 23 is rotationally driven by a motor 28.
水槽（外槽）２０内に貯留された洗剤水に浸漬する位置に設けられた導電性の第１電極部２５と、水槽（外槽）２０内にあって泡の上昇を検知したい位置に設けられた第２の電極部２６とを構成し、第１電極部２５と第２の電極部２６の電気的導通を検知することにより泡の異常発生を認知すると、冷却水を給水する等の泡消しの制御をするようになっている。
しかしながら、前記従来の手段では決められた所定の位置まで泡が上昇しないと検知しないので、異常発泡時に泡を消す制御を行うことはできても、泡の発生状態に応じて、例えば、異常発生にいたる前の段階で泡の発生を抑え洗濯性能の低下を防止する、といった事前の対応はできないという課題を有していた。 However, since the conventional means does not detect that the bubble does not rise to a predetermined position determined, it is possible to control to eliminate the bubble at the time of abnormal foaming. In the previous stage, there was a problem that it was not possible to respond in advance such as suppressing the generation of foam and preventing the deterioration of washing performance.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特別な泡検知のセンサを設けることなく、洗剤の泡立ち状態を無段階で判定し、最適な洗濯を実現するドラム式洗濯機を提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a drum-type washing machine that determines the foaming state of a detergent in a stepless manner and realizes optimal washing without providing a special foam detection sensor. It is in.
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を投入する回転ドラムを収容し筐体から弾性支持機構により揺動自在に支持された水槽と、前記回転ドラ
ムを回転させるモータと、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段で検出した振動に対して周波数成分を計算する周波数成分計算手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗浄もしくはすすぎ動作中に振動検出手段により水槽の振動を検出し、前記振動検出手段で検出した振動を前記周波数成分計算手段により得た結果により、前記回転ドラム内の洗剤の泡立ちを判定したものである。
In order to solve the above-described conventional problems, a drum-type washing machine according to the present invention includes a water tub that accommodates a rotating drum into which laundry is put and is supported by an elastic support mechanism in a swingable manner from a housing, and the rotating drum. A series of motors for rotating, vibration detecting means for detecting vibrations of the water tank, frequency component calculating means for calculating frequency components with respect to vibration detected by the vibration detecting means, a series of washing, rinsing, dehydrating, drying, etc. A control means for controlling the process, wherein the control means detects the vibration of the water tank by the vibration detecting means during the washing or rinsing operation, and the frequency component calculating means obtains the vibration detected by the vibration detecting means. Thus, the foaming of the detergent in the rotating drum is determined.
これによって、回転ドラム内の洗剤の泡立ち状態を無段階で判定し、判定結果に応じて、回転ドラムの回転時間を短くし、停止時間を長くする、あるいは回転数を低下させる等の制御により、洗剤の泡立ちを抑えるような動作を行う事ができるので、異常発生にいたる前の段階で泡の発生を抑え洗濯性能の低下を防止することができる。 By this, it is determined steplessly the foaming state of the detergent in the rotating drum, and according to the determination result, the rotation time of the rotating drum is shortened, the stop time is lengthened, or the control such as decreasing the number of revolutions is performed. Since operation | movement which suppresses foaming of a detergent can be performed, generation | occurrence | production of foam can be suppressed and the fall of washing | cleaning performance can be prevented in the stage before an abnormality occurs.
本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラム内の洗剤の泡立ち状態を正しく無段階的に判定し、異常発生にいたる前の段階で泡の発生を抑え洗濯性能の低下を防止することができる。 The drum type washing machine of the present invention can determine the foaming state of the detergent in the rotating drum correctly and steplessly, and can suppress the generation of foam at a stage before the occurrence of an abnormality, thereby preventing the washing performance from deteriorating.
第１の発明は、洗濯物を投入する回転ドラムと、前記回転ドラムを収容し、かつ筐体から弾性支持機構により揺動自在に支持された水槽と、前記回転ドラムを回転させるモータと、投入された洗濯物を引っ掛け持ち上げる撹拌突起と、洗濯物を洗浄するための洗剤を投入する洗剤ケースと、前記水槽内に給水し洗剤を流し込む給水手段と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水槽の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段で検出した振動に対して周波数成分を計算する周波数成分計算手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗浄もしくはすすぎ動作中に前記振動検出手段により前記水槽の振動を検出し、前記振動検出手段で検出した振動を前記周波数成分計算手段により得た結果により、前記回転ドラム内の洗剤の泡立ちを判定することにより、洗剤の泡立ち状態を無段階で判定し、泡の発生状態に応じて、例えば、異常発生にいたる前の段階で泡の発生を抑え、洗濯性能の低下を防止する最適な洗濯を実現することができる。 A first invention is a rotating drum for loading laundry, a water tub that accommodates the rotating drum and is supported by an elastic support mechanism from an enclosure, a motor that rotates the rotating drum, and a loading A stirring protrusion for hooking and lifting the washed laundry, a detergent case for supplying a detergent for washing the laundry, a water supply means for supplying water into the water tank and pouring the detergent, and a drain means for draining the washing water in the water tank And a vibration detection means for detecting the vibration of the water tank, a frequency component calculation means for calculating a frequency component with respect to the vibration detected by the vibration detection means, and a series of processes such as washing, rinsing, dehydration and drying are controlled. Control means for detecting the vibration of the water tank by the vibration detection means during the washing or rinsing operation, and the vibration detected by the vibration detection means is the frequency component. By determining the foaming of the detergent in the rotating drum from the result obtained by the calculation means, the foaming state of the detergent is determined in a stepless manner, and depending on the foaming state, for example, the stage before the occurrence of an abnormality Therefore, it is possible to realize the optimum washing that suppresses the generation of foam and prevents the deterioration of the washing performance.
第２の発明は、特に第１の発明の振動検出手段を、少なくともひとつ以上の加速度センサから構成され、水槽の上下、左右、前後等の方向の少なくともひとつ以上の振動を加速度として検出し、前記方向毎の加速度、もしくは前記方向毎の加速度の和を出力することにより、水槽の三次元の挙動を検知できるので、精度よく水槽の振動を把握することができる。 According to a second aspect of the invention, in particular, the vibration detection means of the first aspect of the invention is composed of at least one acceleration sensor, detects at least one vibration in a direction such as up / down, left / right, and front / rear of the water tank as acceleration , By outputting the acceleration for each direction or the sum of the accelerations for each direction, the three-dimensional behavior of the aquarium can be detected, so that the vibration of the aquarium can be accurately grasped.
第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明の制御手段を、振動検出手段により得られた振動の大きさ、または、振動の変化の大きさにより、回転ドラム内の洗剤による泡立ち状態を判定することにより、特別な泡検知センサを必要としないで、泡検知が可能となる。 A third invention is, in particular, the control means of the first or second aspect, the magnitude of vibration obtained by the vibration detecting means, or by the magnitude of the change in the vibration, the detergent in the drum By determining the foaming state due to, foam detection is possible without the need for a special foam detection sensor.
第４の発明は、特に第１〜３の発明のいずれか１つの発明の制御手段を、周波数成分計算手段により、回転ドラムの回転周波数に撹拌突起の個数分を乗じたものに対応する各周波数帯の、振動のスペクトル値の大きさ、または、スペクトル値の変化の比率の大きさにより、前記回転ドラム内の洗剤による泡立ち状態を判定することにより、より正確な泡の発生の検知が可能となる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the control means according to any one of the first to third aspects of the invention corresponds to each frequency corresponding to the frequency component calculation means multiplied by the rotational frequency of the rotating drum by the number of stirring protrusions. By detecting the foaming state of the detergent in the rotating drum by the magnitude of the vibration spectrum value of the band or the magnitude of the change ratio of the spectrum value, it is possible to detect the generation of foam more accurately. Become.
第５の発明は、特に第１〜４の発明のいずれか１つの発明において、回転ドラムの回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記回転ドラムの回転時間を制御する回転時間制御
手段を備え、制御手段が判定した泡立ち状態に応じて、前記回転ドラムの回転時間を短く、あるいは停止時間を長く、あるいは回転速度を遅くすることにより、泡の発生の程度に応じた回転ドラムの回転制御により、泡の発生を抑え洗濯性能の低下を防止する事ができる。
In a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention , a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the rotating drum and a rotation time control means for controlling the rotation time of the rotating drum are provided. , depending on the foaming state control means determines, shortening the rotation time of the rotary drum, or a longer stop time, or by slowing the rotational speed, the rotation control of the rotary drum according to the degree of bubble formation In addition, the generation of foam can be suppressed and the washing performance can be prevented from deteriorating.
第６の発明は、特に第１〜５の発明のいずれか１つの発明の制御手段を、回転ドラム内での洗剤による泡立ち状態を判定し、判定した泡立ち状態に応じて給水手段により水槽内に洗濯水を所定量または所定時間給水するとともに、排水手段により、前記水槽内から洗濯水を所定量または所定時間排水することにより、泡の発生が特に大きい場合には、泡消しの制御に移行させて異常の発生を防止する事ができる。 According to a sixth aspect of the invention, in particular, the control means according to any one of the first to fifth aspects of the invention determines the foaming state due to the detergent in the rotating drum, and the water supply means puts it in the water tank according to the determined foaming state. the wash water as well as water supply a predetermined amount or a predetermined time, the draining means, by draining a predetermined amount or a predetermined time the wash water from the water tank, in the case of bubbles is particularly large, is shifted to the control of Awakeshi Occurrence of abnormalities can be prevented.
以下、本発明の実施の形態について、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. The present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の構成図を示すもので、図２は、泡立ちによる加速度センサ出力の時間変化を、（ａ）泡立ちの大きい場合、（ｂ）泡立ち小さい場合のそれぞれ示す図であり、図３は、同ドラム式洗濯機の、加速度センサ出力の変化に対する回転ドラムの制御を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the change in acceleration sensor output due to foaming over time (a) when foaming is large, and (b) when foaming is small. FIG. 3 is a diagram showing control of the rotating drum with respect to a change in acceleration sensor output of the drum type washing machine.
図１の構成図において、洗濯機本体である筐体１内に、ばね８ａおよびダンパー８ｂ等の弾性支持機構で揺動自在に水槽２を防振支持し、水槽２内に衣類などの洗濯物を投入し回転する洗濯槽としての回転ドラム３を回動自在に軸支する。 In the configuration diagram of FIG. 1, a water tank 2 is supported in a vibration-proof manner by an elastic support mechanism such as a spring 8 a and a damper 8 b in a casing 1 that is a main body of a washing machine, and laundry such as clothes is placed in the water tank 2. The rotating drum 3 as a washing tub that rotates by rotating the shaft is pivotally supported.
回転ドラム３は、内周壁に１個または複数個の衣類持ち上げ用の撹拌突起１２を有し、水槽２の背面外方に固着したモータ４と結合され、回転することにより内部の洗濯物を洗浄する。モータ４は、ブラシレスモータ等で構成し、回転速度は可変であり、洗濯工程では正転・反転を繰り返す。 The rotating drum 3 has one or a plurality of clothes lifting stirring protrusions 12 on the inner peripheral wall, and is connected to a motor 4 fixed to the outside of the back surface of the water tank 2 to rotate and wash the laundry inside. To do. The motor 4 is composed of a brushless motor or the like, and its rotation speed is variable, and repeats normal rotation and reverse rotation in the washing process.
筐体１内の上方には、水槽２内に洗剤を投入するための洗剤ケース１４と、水槽２および回転ドラム３内部に洗濯水を給水するための給水手段１３を配し、筐体１内の下方には水槽２内の洗濯水を排水するための排水手段１５が配管されている。 Above the housing 1, a detergent case 14 for introducing detergent into the water tank 2 and a water supply means 13 for supplying washing water into the water tank 2 and the rotating drum 3 are arranged. A drainage means 15 for draining the washing water in the water tank 2 is piped below.
水槽２の振動を検出する振動検出手段（加速度センサ）６は、水槽２の上部に固着し、脱水時に水槽２の異常振動等を検知する働きを有すると共に、回転ドラム３の回転に伴い撹拌突起１２により持ち上げられた洗濯物が回転ドラム３の底部に落下した際に水槽２に伝えられる前後左右上下方向の振動（加速度）を検出するもので、振動検出手段（加速度センサ）６としては、半導体加速度センサ、あるいは圧電型加速度センサなどで構成し、３軸方向の加速度センサで構成される。 A vibration detecting means (acceleration sensor) 6 for detecting the vibration of the water tank 2 is fixed to the upper part of the water tank 2 and has a function of detecting abnormal vibrations of the water tank 2 during dehydration. 12 detects vibrations (acceleration) in the front, rear, left, right, up and down directions transmitted to the aquarium 2 when the laundry lifted to the bottom of the rotating drum 3 is dropped. The vibration detecting means (acceleration sensor) 6 is a semiconductor. It is composed of an acceleration sensor or a piezoelectric acceleration sensor, and is composed of a triaxial acceleration sensor.
３軸としている理由は、実際の水槽の振動は、必ずしも一方向に限定できないので、３軸の加速度成分を加算して合計したものを利用するのが水槽２の動きを検知する精度が高まり効果的に振動を検知できるからである。 The reason for the three axes is that the actual vibration of the aquarium is not necessarily limited to one direction, so using the sum of the three axis acceleration components increases the accuracy of detecting the movement of the aquarium 2 and is effective. This is because vibration can be detected.
振動検出手段６で検出した水槽２の振動（加速度）から、各周波数帯においてデータがどのような強度の信号成分を有するか、を観察するためフーリエ変換処理を行い、モータ４の回転速度に対応する周波数成分を抽出する周波数成分計算手段９は、具体的にはマイコンで構成されており、振動検出手段６で得た信号から離散フーリエ変換（ＤＦＴ）もしくは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、各周波数成分の大きさを計算する。 From the vibration (acceleration) of the aquarium 2 detected by the vibration detection means 6, Fourier transform processing is performed to observe what kind of signal component the data has in each frequency band, and corresponds to the rotation speed of the motor 4. The frequency component calculating means 9 for extracting the frequency component to be performed is specifically constituted by a microcomputer, and performs discrete Fourier transform (DFT) or fast Fourier transform (FFT) from the signal obtained by the vibration detecting means 6, Calculate the magnitude of the frequency component.
なお、回転ドラム３の回転速度は、回転速度制御手段１０から、回転時間は回転時間制御手段１１からそれぞれ取得する。制御手段７は、振動検知手段６で得た信号の振幅の時間推移による減少率、または周波数成分計算手段９で計算した振動の周波数成分の時間推移による減少率に応じて、水槽２および回転ドラム３内の泡立ち状態を判定し、泡立ち状態に対応して、回転速度制御手段１０によりモータ４の回転速度の制御を、回転時間制御手段１１によりモータ４の回転時間の短縮、停止時間の延長を行うように構成する。 The rotation speed of the rotary drum 3 is acquired from the rotation speed control means 10 and the rotation time is acquired from the rotation time control means 11, respectively. The control means 7 controls the water tank 2 and the rotating drum in accordance with the rate of decrease of the amplitude of the signal obtained by the vibration detection means 6 over time or the rate of decrease of the frequency component of vibration calculated by the frequency component calculation means 9. 3, and the rotation speed control means 10 controls the rotation speed of the motor 4 and the rotation time control means 11 shortens the rotation time of the motor 4 and extends the stop time. Configure to do.
以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下その動作、構成を説明する。 The operation and configuration of the drum type washing machine configured as described above will be described below.
図２（ａ）、（ｂ）の泡立ちによる加速度センサ出力の時間変化を示す図において、回転ドラム３の回転による洗濯工程で、振動検知手段６により得た水槽２の振動の信号の時間経過による変化をしめす。 2 (a) and 2 (b) are diagrams showing the time change of the acceleration sensor output due to foaming, in the washing process by the rotation of the rotating drum 3, by the time passage of the vibration signal of the water tank 2 obtained by the vibration detecting means 6. Show change.
図２（ａ）は、洗剤を多めにいれ、泡立ちが時間経過とともに大きくなった場合であり、水槽２の振動を検知する振動検知手段６から得た信号は時間経過とともに小さくなる。 FIG. 2A shows a case where a large amount of detergent is added and foaming increases with the passage of time. The signal obtained from the vibration detection means 6 for detecting the vibration of the water tank 2 decreases with the passage of time.
一方、図２（ｂ）は、洗剤を少なめにいれ、泡立ちが時間経過によって変化しない場合であり、水槽２の振動を検知する振動検知手段６から得た信号は時間経過によって変化しないことがわかる。 On the other hand, FIG. 2 (b) shows a case where less detergent is added and foaming does not change over time, and it can be seen that the signal obtained from the vibration detection means 6 for detecting the vibration of the water tank 2 does not change over time. .
これは、図２（ａ）の状況は、洗濯工程開始後の水槽内に発生した泡が、緩衝作用を生じ、水槽の振動を吸収するので徐々に振動が小さく変化している為であり、図２（ｂ）の状況は、泡立ちが少ない為、泡の緩衝作用が無いために、水槽の振動変化が少ない為である。 This is because the situation in FIG. 2A is that the foam generated in the aquarium after the start of the washing process has a buffering action and absorbs the vibration of the aquarium, so that the vibration gradually changes. The situation in FIG. 2 (b) is because there is little foaming and there is no foam buffering action, so there is little vibration change in the water tank.
上記特性を活用して、異常な泡の発生が生じる前に、水槽内の泡の発生を推定するもので、図２（ａ）の洗濯当初からの加速度センサ出力幅が、当初の３０秒間の平均値約１２０（ｍＧ・ｓ２）が、１分、２分、３分経過後の各３０秒間での平均値がそれぞれどのように変化してかを算出し泡立ちの推定を行う。 Utilizing the above characteristics, the generation of bubbles in the water tank is estimated before the generation of abnormal bubbles. The acceleration sensor output width from the beginning of washing in FIG. An average value of about 120 (mG · s 2 ) is calculated to calculate how the average value changes for each 30 seconds after 1 minute, 2 minutes, and 3 minutes have elapsed, and foaming is estimated.
上記図２（ａ）の泡立ち大の場合に比較して、図２（ｂ）の洗剤少なく泡立ち小の場合には、洗濯当初からの加速度センサの出力幅は１２０（ｍＧ・ｓ２）が、２分後、３分後にもほとんど変化していない事が明らかである。 Compared to the case of large foaming in FIG. 2 (a), when the detergent is small and foaming small in FIG. 2 (b), the output width of the acceleration sensor from the beginning of washing is 120 (mG · s 2 ). It is clear that little change has occurred after 2 minutes and 3 minutes.
図３は、上記図２（ａ）、（ｂ）の加速度センサ出力幅の変化に対し、回転ドラム３の制御をどのようにしているかを示している。 FIG. 3 shows how the rotating drum 3 is controlled in response to the change in the acceleration sensor output width shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
図３において、洗濯開始時の加速度センサ出力幅は１２０ｍＧ・ｓ２であり、その時点の回転ドラム３の回転制御は、１０秒ＯＮ（運転）、３秒ＯＦＦ（停止）で、回転数は４５ｒｐｍである。 In FIG. 3, the output width of the acceleration sensor at the start of washing is 120 mG · s 2 , and the rotation control of the rotating drum 3 at that time is 10 seconds ON (operation), 3 seconds OFF (stop), and the rotation speed is 45 rpm. It is.
運転開始以降、継続的に水槽２の振動から加速度センサ出力を検知し、その出力幅の値が９０ｍＧ・ｓ２に低下すれば、泡の発生が中程度として、回転ドラム３の回転数を４５ｒｐｍから４３ｒｐｍに低下させて、泡の発生をやや抑制するように制御する。 After the start of operation, if the output of the acceleration sensor is continuously detected from the vibration of the water tank 2 and the value of the output width decreases to 90 mG · s 2 , the generation of bubbles is regarded as medium, and the rotation speed of the rotary drum 3 is 45 rpm. To 43 rpm to control the generation of bubbles slightly.
加速度センサ出力幅が、６０ｍＧ・ｓ２に変化すると泡の発生が大として、回転ドラム３の駆動時間を８秒ＯＮ（運転）、５秒ＯＦＦ（停止）及び回転数を４５ｒｐｍから４３ｒｐｍに低下させて、泡の発生を積極的に抑制するように制御する。 When the output width of the acceleration sensor is changed to 60 mG · s 2 , the generation of bubbles becomes large. The driving time of the rotary drum 3 is turned on for 8 seconds (running), turned off for 5 seconds (stopped), and the rotational speed is lowered from 45 rpm to 43 rpm. Control to positively suppress the generation of bubbles.
加速度センサ出力幅が、４０ｍＧ・ｓ２以下になる変化をした場合は、泡の発生は異常
状態にあるとして、回転ドラム３は停止させ、給水手段１３を動作させて水槽２内に洗剤希釈用の冷却水を給水すると共に、水槽２の排水手段１５を開放して濃い洗剤液を機外に排出する制御を行う。
When the output width of the acceleration sensor changes to 40 mG · s 2 or less, it is assumed that the generation of bubbles is in an abnormal state, the rotating drum 3 is stopped, and the water supply means 13 is operated to dilute the detergent in the water tank 2. The cooling water is supplied, and the drainage means 15 of the water tank 2 is opened to control the discharge of the concentrated detergent solution outside the apparatus.
（実施の形態２）
以下、上記加速度センサ出力の変化をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理し、スペクトル値の時間経過による状態からの回転ドラムの制御について述べる。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the control of the rotating drum from the state due to the passage of time of the spectral value by performing the FFT (Fast Fourier Transform) processing on the change of the acceleration sensor output will be described.
図４は、泡立ちが大きい場合の、加速度センサ出力をＦＦＴ（高速フーリエ変換）した時のスペクトル値を示す図であり、図５は、泡立ち小さい場合の、加速度センサ出力をＦＦＴ（高速フーリエ変換）した時のスペクトル値を示す図である。また、図６は、スペクトル値の変化に対する回転ドラムの制御を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a spectrum value when FFT (fast Fourier transform) is performed on the acceleration sensor output when foaming is large, and FIG. 5 is FFT (fast Fourier transform) on the acceleration sensor output when foaming is small. It is a figure which shows the spectrum value at the time of doing. FIG. 6 is a diagram illustrating control of the rotating drum with respect to changes in the spectrum value.
図４及び図５は、洗濯運転開始後の経過時間（ｍｉｎ）をＺ軸とし、スペクトル値（ｍＧ・ｓ２）をＹ軸とし、周波数（Ｈｚ）をＸ軸とした、三次元の立体図を（ｃ）斜面図として表し、スペクトル値（ｍＧ・ｓ２）のＹ軸と経過時間（ｍｉｎ）のＺ軸との二次元図を（ａ）側面図、経過時間（ｍｉｎ）のＺ軸と周波数（Ｈｚ）のＸ軸との二次元図を（ｂ）上面図として表す。 4 and 5 are three-dimensional solid diagrams in which the elapsed time (min) after the start of the washing operation is the Z axis, the spectral value (mG · s 2 ) is the Y axis, and the frequency (Hz) is the X axis. (C) as a slope view, and a two-dimensional view of the Y axis of the spectral value (mG · s 2 ) and the Z axis of the elapsed time (min) is (a) a side view, and the Z axis of the elapsed time (min) A two-dimensional view of the frequency (Hz) with the X axis is shown as (b) a top view.
なお、周波数軸（Ｘ軸）に表した各周波数帯は、回転ドラム３の回転数（周波数）に撹拌突起１２の個数の倍数を乗じた数値としているが、これは衣類の持ち上げと落下が、撹拌突起１２によってなされるからであり、図２の加速度センサ出力変化よりもその変化が明確に表れるので、分析並びに解析が容易にできるからである。 Each frequency band represented on the frequency axis (X axis) is a value obtained by multiplying the number of rotations (frequency) of the rotating drum 3 by the multiple of the number of the stirring protrusions 12. This is because the change is made more clearly than the change in the output of the acceleration sensor shown in FIG. 2, and the analysis and analysis can be facilitated.
図４（ｃ）斜面図で示した各周波数帯のスペクトル値を、（ａ）側面図では、経過時間に対し重ね合わせて視認できるようにしており、図において、スペクトル値は、経過時間とともに泡立ちの増加に応じて急激な変化（減少）を生じていることが明確にわかり、洗浄開始直後からのこの変化に応じて泡の発生の対応する制御を行う。 The spectrum values of each frequency band shown in FIG. 4 (c) slope view can be visually recognized by superimposing the elapsed time in the (a) side view. In the figure, the spectrum value is bubbled with the elapsed time. It can be clearly seen that an abrupt change (decrease) has occurred in response to an increase in the number of bubbles, and a corresponding control of the generation of bubbles is performed in response to this change immediately after the start of cleaning.
即ち、洗浄開始時のスペクトル値Ａに対し、変化したスペクトル値Ｂの比率Ｂ／Ａを検知し、その比率に対して、回転ドラムの運転制御を行う。 That is, the ratio B / A of the changed spectrum value B with respect to the spectrum value A at the start of cleaning is detected, and the operation of the rotating drum is controlled based on the ratio.
これに較べて、図５の泡立ち小さい場合の、各周波数帯のスペクトル値は、全ての周波数帯において、当初から経過時間とともに変化する程度は少なく、泡立ちが極めて少ないことを示している。 Compared with this, the spectrum value of each frequency band in the case of small foaming in FIG. 5 shows that the degree of foaming is extremely small with little degree of change with the elapsed time from the beginning in all frequency bands.
図６は、上記図４（ａ）図５（ａ）のＹ軸のスペクトル値に対し、水槽２及び回転ドラム３の制御をどのようにしているかを示している。 FIG. 6 shows how the water tank 2 and the rotating drum 3 are controlled with respect to the spectral values of the Y axis in FIGS. 4 (a) and 5 (a).
図６において、洗濯開始時のスペクトル値を１００とし、その時点の回転ドラム３の回転制御は、１０秒ＯＮ（運転）、３秒ＯＦＦ（停止）で、回転数は４５ｒｐｍである。 In FIG. 6, the spectrum value at the start of washing is 100, and the rotation control of the rotating drum 3 at that time is 10 seconds ON (operation), 3 seconds OFF (stop), and the rotation speed is 45 rpm.
運転開始以降、継続的に水槽２の振動からスペクトル値を検知し、その変化が例えば、１００〜９１％の範囲であれば、泡の発生は小として、図５の洗剤少なく泡立ち小の場合であり、回転ドラムの駆動時間、並びに回転数は運転開始当初と変更しない制御をする。 After the start of operation, the spectrum value is continuously detected from the vibration of the water tank 2, and if the change is in the range of 100 to 91%, for example, the generation of foam is small, and the detergent in FIG. Yes, the driving time of the rotating drum and the number of rotations are controlled so as not to change from the beginning of operation.
スペクトル値が、９０〜６１％に変化すると泡の発生が中程度として、回転ドラム３の回転数を４５ｒｐｍから４３ｒｐｍに低下させて、泡の発生をやや抑制するように制御する。 When the spectrum value changes from 90 to 61%, the generation of bubbles is regarded as moderate, and the number of rotations of the rotary drum 3 is decreased from 45 rpm to 43 rpm to control the generation of bubbles slightly.
スペクトル値が、６０〜３１％に変化すると泡の発生が大として、回転ドラム３の駆動時間を８秒ＯＮ（運転）、５秒ＯＦＦ（停止）及び回転数を４５ｒｐｍから４３ｒｐｍに低下させて、泡の発生を積極的に抑制するように制御する。 When the spectrum value changes from 60 to 31%, the generation of bubbles becomes large, the driving time of the rotary drum 3 is turned on for 8 seconds (operation), turned off for 5 seconds (stopped), and the rotational speed is lowered from 45 rpm to 43 rpm, Control to suppress foam generation positively.
スペクトル値が、３０％以下になる変化をした場合は、泡の発生は異常状態にあるとして、回転ドラム３は停止させ、給水手段１３を動作させて水槽２内に洗剤希釈用の冷却水を給水すると共に、水槽２の排水手段１５を開放して濃い洗剤液を機外に排出する制御を行う。 When the spectrum value changes to 30% or less, it is assumed that the generation of bubbles is in an abnormal state, the rotating drum 3 is stopped, the water supply means 13 is operated, and the cooling water for diluting the detergent is put in the water tank 2. While supplying water, the drainage means 15 of the water tank 2 is opened to control the discharge of the thick detergent solution outside the apparatus.
以上のように本実施の形態においては、筐体１から弾性支持機構８ａにより揺動自在に支持された水槽２の振動を振動検出手段６で検出し、振動検出手段６で検出した加速度センサ出力幅の変化、及びセンサ出力の変化をＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理して得たスペクトル値の時間経過による変化により、回転ドラム３内の洗剤の泡立ちを判定したので、水槽２内の泡立ち状態を正しく無段階的に判定し、異常発生にいたる前の段階で泡の発生を抑え洗濯性能の低下を防止する最適な洗浄・すすぎを提供するものである。 As described above, in the present embodiment, the vibration detection means 6 detects the vibration of the water tank 2 that is swingably supported from the casing 1 by the elastic support mechanism 8a, and the acceleration sensor output detected by the vibration detection means 6 is detected. Since the foaming of the detergent in the rotating drum 3 is determined by the change over time of the spectrum value obtained by FFT (Fast Fourier Transform) processing of the width change and the sensor output change, the foaming state in the water tank 2 is determined. It is determined in a stepless manner correctly, and provides the optimum washing and rinsing that suppresses the generation of foam and prevents the deterioration of the washing performance before the occurrence of an abnormality.
また、特別な泡検知のセンサ等を必要とせず、脱水運転時などに水槽２の異常振動などの挙動を調べる振動検知手段６で泡の検知を行うので、安価に実現できる。 In addition, a special bubble detection sensor or the like is not required, and the bubble detection is performed by the vibration detection means 6 that checks the behavior of the aquarium 2 such as abnormal vibration during the dehydration operation.
以上のように、本発明にかかる洗濯機、ドラム回転速度制御方法は、水槽振動の周波数成分からドラムの回転速度と回転時間、給水・排水を制御することができ、それにより水槽内の泡立ち状態を制御し、泡の発生による洗濯性能の低下を防止することができるので、家庭用の洗濯機だけでなく、洗濯乾燥機や業務用の洗濯機などに広く適用できる。 As described above, the washing machine and the drum rotation speed control method according to the present invention can control the rotation speed and rotation time of the drum, the water supply / drainage from the frequency component of the water tank vibration, and thereby the foaming state in the water tank. Therefore, the present invention can be widely applied not only to a home-use washing machine but also to a washing / drying machine and a commercial washing machine.
１ 筐体
２ 水槽
３ 回転ドラム
４ モータ（駆動手段）
５ 扉
６ 振動検出手段（加速度センサ）
７ 制御手段
８ａ ばね（弾性支持機構）
８ｂ ダンパー（弾性支持機構）
９ 周波数成分計算手段
１０ 回転速度制御手段
１１ 回転時間制御手段
１２ 撹拌突起
１３ 給水手段
１４ 洗剤ケース
１５ 排水手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Water tank 3 Rotating drum 4 Motor (drive means)
5 Door 6 Vibration detection means (acceleration sensor)
7 Control means 8a Spring (elastic support mechanism)
8b Damper (elastic support mechanism)
9 Frequency component calculation means 10 Rotational speed control means 11 Rotation time control means 12 Stirring protrusion 13 Water supply means 14 Detergent case 15 Drainage means
Claims (6)
じて給水手段により水槽内に洗濯水を所定量または所定時間給水するとともに、排水手段により、前記水槽内から洗濯水を所定量または所定時間排水するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。 Control means determines the state foaming by detergent in a rotary drum, as well as water supply a predetermined amount or a predetermined time the wash water in the water tank by the water supply means in response to the determined bubbling state by draining means from the water tank The drum type washing machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the washing water is drained for a predetermined amount or for a predetermined time.
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