JP4894874B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
この課題を解決するために、 脱水回転数を、段階的に上昇させ、その段階毎に、モータ電流等により、回転ドラムの振動状態を検知し、検知した振動状態に応じて、次の段階の回転数に回転ドラムを上昇させるかを判断している。
、水槽または洗濯機本体の3軸方向の振幅値をもとめ、振幅値が所定値以上であることを検知した場合、回転ドラムの上昇を中止し、その時の回転数を維持し、脱水運転を行うようにしたものである。
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。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。
本実施の形態における加速度センサは、静電容量の変化を電圧に変換する静電容量型加速度センサを用いている。他にもピエゾ抵抗型加速度センサなどを用いることも可能である。これらのいわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)センサは半導体集積回路作製技術を用いて作製された微小なセンサであり、近年、低コストで量産されるようになってきたこともあって、様々な民生用機器で利用されている。MEMS型センサの利点として、小型・軽量で、それ自身が振動に与える影響が少なく、加速度検知手段15として適しているといえる。なお、本実施の形態における加速度センサは1チップで3軸の検知が可能なものを採用しており、複数方向の振動を検知し、脱水時の回転速度上昇に伴って複雑に変化する振動モードを的確にとらえ、様々なアンバランス状態を判定することを可能にしている。ただし、加速度センサは2軸のものであってもよい。
表1は、本実施の形態における加速度センサの主な仕様を表した図である。
また、回転ドラム1の回転数が高ければ、高いほど、振動のエネルギーが大きくなるので、高速回転になればなるほど、振幅を小さくしないと、洗濯機本体の振動を小さいくすることはできない。
バランス良く洗濯物が、張り付いたと判断した場合は、高速回転になるように回転ドラムを制御する。脱水時の回転数は、洗濯物内の洗濯水を脱水するには必要な回転数900rpmと、洗濯機本体の能力として最大限に実現できる1600rpmの範囲で行うようにする。この区間では、加速度検知手段15により検知し、計算し求めた、X軸、Y軸、Z軸の振幅、Xy、Yy、Zyと、各回転数で振動として許されうる設定振幅値Xrpm、Yrpm、Zrpmとを比較する。そして、いずれかの一軸の振幅値が、設定振幅値を超えた場合は、脱水回転数の上昇を中止するようにし、その回転数で、所定時間が経過する
まで、脱水運転を行うようにする。許されうる振幅を超えた状態で、脱水回転数を更に上昇すると、洗濯機本体の振動・騒音が非常に大きくなる可能性があるためである。そして、図5に示すような、立ち上げ時の振幅値により決まる、回転数(例えば、(1):900rpm、(2)1000rpm、(3)1400rpm、(4)1600rpm)で脱水運転を行うようにする。
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24a、24c、24eをPWM制御する。
トロール動作を終了し、ステップ86〜90の、脱水回転数を決める制御動作に移行する。ステップ86〜ステップ90は、前記した制御を行い最終の脱水回転数を決定する。ステップ86で、加速度検知手段15により検知する、X軸、Y軸、Z軸の加速度、Xg,Yg,Zgと、回転ドラム1の回転周期により、X軸、Y軸、Z軸の振幅、Xy、Yy、Zyを求める。そして、ステップ87で、求めた振幅が、各回転数で振動として許されうる設定振幅値Xrpm、Yrpm、Zrpmと比較する。いずれか一軸の振幅が、設定振幅値を超えたと検知した場合は、これ以上脱水回転数を上昇させると、振動・騒音が大きくなるので、ステップ94に進み、この時の回転数を最終の脱水回転数として脱水回転数の上昇を終了する。例えば、980rpmで、振幅値が、設定振幅値 X軸2mm、Y軸
3mm、Z軸3.5mm(製品の構造で各軸の、回転数による許容振幅が決まる)を超えた場合、それ以上、脱水の回転数を上昇させないで、脱水回転数を980rpmとして、運転を最後まで行う。各軸それぞれ設定振幅値と比較し、判断するようにしたが、簡易的には、3軸の中で、一番大きい振幅値のみにより、上昇するか否かを判断させることができる。それは、一番大きい振幅が、回転ドラムにおける許容できる振幅として扱えるからである。ステップ94で、各軸の振幅値が、設定振幅値より小さいと判断できた場合は、ステップ88に進め、更に、ドラム回転数を上昇させる。上昇スピードとしては、洗濯水の排水性能、モータの能力等できまるが、例えば、10rpm/sのようにする。ステップ89では、脱水回転数として最高の回転数として定めた、回転数に到達したかを判断する。この回転数は、高ければ高いほど、衣類内の洗濯水を脱水できるので良いが、モータの能力や、洗濯機本体の強度等できまる回転数である。ここでは、例えば1600rpmとし、1600rpmに到達したかを判定する、この回転数に到達した場合は、ステップ90に進み、回転の上昇を終了し、脱水運転を行う。1600rpm到達以前であるならば、ステップ86にもどり、引き続き、脱水回転数上昇動作を継続する。
3 水受け槽
5 モータ
15 加速度検知手段
17 制御手段
22 位置検出手段
Claims (3)
- 略水平方向又は水平方向から傾斜した方向に回転軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体内に弾性支持された前記回転ドラムを内包する水槽と、回転ドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、直交する3軸の加速度が検知でき、水槽または洗濯機本体に取り付けられた加速度検知手段と、前記回転ドラムの回転数を検知するドラム回転数検知手段と、一連の洗濯運転を制御する制御手段を備え、制御手段は、脱水運転時の、回転ドラムの回転数を上昇する過程において、前記加速度検知手段が検知する加速度データと、前記ドラム回転数検知手段が検知するドラム回転数データにより、水槽または洗濯機本体の3軸方向の振幅値をもとめ、振幅値が所定値以上であることを検知した場合、回転ドラムの上昇を中止し、その時の回転数を維持し、脱水運転を行うようにした洗濯機。
- 制御手段は、水槽または洗濯機本体の3軸方向の振幅値の中で、一番大きい振幅値が、所定値以上であることを検知した場合、回転ドラムの上昇を中止し、その時の回転数を維持し、脱水運転を行うようにした請求項1記載の洗濯機。
- 制御手段は、脱水運転時の、回転ドラムの回転数を上昇する過程において、加速度検知手段が検知する加速度データと、ドラム回転数検知手段が検知するドラム回転数データにより、水槽または洗濯機本体の3軸方向の振幅値をもとめ、振幅値が所定値以上にならならい場合は、予め定めた所定回転数で回転ドラムの上昇を止めて、前記所定回転数で脱水運転を行うようにした請求項1または2記載の洗濯機。
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JP2009060511A JP4894874B2 (ja) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | 洗濯機 |
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