JP5540809B2

JP5540809B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP5540809B2
Application number: JP2010067602A
Authority: JP
Inventors: 卓也小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: JP2011200272A

Description

本発明は、洗濯兼脱水槽内に水をためて洗濯、脱水を行う洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、すすぎ前や運転終了前に脱水動作を行い、衣類に含んだ水を絞り出すのが基本的動作である。脱水前にはあらかじめ排水動作を行い、洗濯兼脱水槽から余計な水を排出しておくが、ここで排水ホースのつまりや立ち上がりなどにより排水能力が低下している場合は、脱水性能に様々な悪影響を及ぼしてしまう。すなわち、十分に抜けきらない水や洗剤の泡が抵抗となり、異常振動を起こしたり、モータや回路に大きな負担をかけたり、あるいは回転が上がらず脱水の絞り効果が十分得られなかったりする。

こうした問題を回避するには洗濯機の排水能力が十分発揮されるよう排水経路を良好な状態にしておく必要がある。しかし使用者の設置環境はホースの長さや太さ、防水パンをまたぐなどによるホース立ち上がりの有無、排水トラップの有無や詰まり、本体の傾きなど様々な条件が組み合わさっており、どの条件なら脱水に影響がないか使用者が常に正しく判断することは困難である。

そこで簡単な解決法として排水時に排水完了までの時間を計測して一定時間を超えた場合に、排水能力が悪化しているとして運転を停止して、使用者に異常を通知して設置状態の改善を促す方法が広く採られてきた。（例えば、特許文献１参照）。

図６は前記特許文献１に記載された従来の洗濯機の排水制御を示すフローチャートである。

図６において、洗いが終了したところ（ステップＳ１）で、マイクロコンピュータ（図示せず）は、次に排水を開始すると同時にその排水時間の計測を開始する（ステップＳ２）。そしてその後、その計測した排水時間ｔを所定時間ｔ１と比較して、排水時間ｔがその所定時間ｔ１以下であるか否かの判断をし（ステップＳ３）、所定時間ｔ１以下であると判断されるうちは、次に水位センサ（図示せず）による水位検知信号から排水が終了したか否かの判断をし（ステップＳ４）、排水が終了したと判断されるまでそれらを繰返して、終了したと判断されたところで、次に中間脱水を例えば３分の標準長さで行う（ステップＳ５）。

これに対して、上記ステップＳ３で排水時間が所定時間ｔ１以上と判断されれば、次にその排水時間ｔが異常時間Ｔ以上であるか否かの判断をし（ステップＳ６）、ここで、その異常時間Ｔ以上でないと判断されるうちは、次に排水が終了したか否かの判断を上述同様にし（ステップＳ７）、排水が終了したと判断されたところで、次に中間脱水を上記標準の３分に時間α（例えば１分）を足した長さを行う（ステップＳ８）。上記ステップＳ６で排水時間ｔが異常時間Ｔ以上であると判断されるようになれば、この場合、次には運転を停止させる（ステップＳ９）。

特開平４−３６１７９５号公報

しかしながら、前記特許文献１に示す従来の構成では、排水時間を単に計測し、一定時間を超えた時に運転を停止して警告を出す場合、使用水量が多い時には排水に時間がかかるため正常な設置状態でも異常を誤って報知してしまわないよう、最大水量に合わせて所定時間を設定する必要がある。だが逆に最大水量使用時に合わせて所定時間を設定すると、今度は使用水量が少ない時には排水条件が悪くても排水がすぐ終わってしまうことで、異常が発見できないという課題が出てきてしまう。

また、この課題を解決する手段として、排水時間を測定する時、排水時間を計測しはじめる水位をあらかじめ定めておき、常に同じ水量で排水時間を比較することが考えられる。ただし現実には、水位検知手段の水位測定精度にはばらつきが生じるため、あらかじめ定めた水位は一定にならないという課題がある。

本発明では、上記課題を解決するもので、機体毎に異なる水位のばらつきの影響を排除した上で、できるだけ少ない水量と時間で排水条件の良不良を判定可能とすることで、設置状態のチェックを手軽に行え、洗濯機の脱水性能を安定、向上させることを可能とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯兼脱水槽内の水位を測定する水位検知手段と、洗濯兼脱水槽に給水を行う給水手段と、洗濯兼脱水槽から水を排出する排水手段と、動作時間を計測する計時手段と、使用者の操作を受け付ける操作手段と、使用者へ状態を表示する表示手段と、これら各種手段を制御する負荷制御手段を備え、前記負荷制御手段は、前記水位検知手段と前記給水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量から決定した給水完了水位まで給水を行い、次に前記排水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量から決定した排水完了水位まで排水を行い、その際に前記計時手段により、給水完了水位から排水完了水位までの排水時間を測定して排水条件の良不良を判断し、表示手段にて使用者に知らせるようにしたものである。

これによって、洗濯機の設置状態のチェックを手軽に行え、洗濯機の排水性能、脱水性能を安定、向上させることができる。

本発明の洗濯機は、安定した設置状態で、安定した排水性能、脱水性能を得ることができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図水位検知手段の精度ばらつきによる水量ばらつき具合を示した模式図本発明の実施の形態１における制御アルゴリズムを示すフローチャート本発明の実施の形態１における給水時の水位変動を示すグラフ本発明の実施の形態１における操作手段、表示手段を示す図従来の洗濯機の排水制御を示すフローチャート

第１の発明は、洗濯兼脱水槽内の水位を測定する水位検知手段と、洗濯兼脱水槽に給水を行う給水手段と、洗濯兼脱水槽から水を排出する排水手段と、動作時間を計測する計時手段と、使用者の操作を受け付ける操作手段と、使用者へ状態を表示する表示手段と、これら各種手段を制御する負荷制御手段を備え、前記負荷制御手段は、前記水位検知手段と前記給水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量から決定した給水完了水位まで給水を行い、次に前記排水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量から決定した排水完了水位まで排水を行い、その際に前記計時手段により、給水完了水位から排水完了水位までの排水時間を測定して排水条件の良不良を判断し、表示手段にて使用者に知らせることにより、安定した設置状態で、安定した排水性能、脱水性能を得ることができ、運転への悪影響を未然に防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明において、負荷制御手段は、操作手段により特定の操作手順を行うことで診断モードを行い、排水条件の良不良を判断することにより、洗濯機を長年使用し排水条件が変化した後でも、いつでも排水条件の良不良を容易に診断できる。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における洗濯機の断面図である。洗濯機外部筐体１が複数の吊り棒２により、水槽３を垂下支持している。水槽３の内部には回転自在に取り付けられた洗濯兼脱水槽４があり、その底部に内部に貯めた水を攪拌するパルセータ５がある。パルセータ５と洗濯兼脱水槽４は、モータ６から伝達される動力により回転する。水槽３の外底面には、クラッチ７が設けられ、パルセータ５と洗濯兼脱水槽４のどちらを回転動作させるか切替え、またモータ６からの動力を適切な回転数に減速調節する。

その他、給水を行う給水弁（給水手段）８、排水を行う排水弁（排水手段）９、使用者からの操作を受けつける操作手段１１、使用者への状態表示を行う表示手段１０、水槽３内の水位を検知する水位検知手段１２を備える。そしてこれらモータ６、クラッチ７、給水弁（給水手段）８、排水弁（排水手段）９、操作手段１１、表示手段１０、水位検知手段１２を制御する負荷制御手段１３を持つ。負荷制御手段１３は各種手段を制御すると共に、動作時間を計測するための計時手段１４を備えている。

水位検知手段１２の例としては圧力センサーがあげられる。計時手段１４としてはマイクロコンピュータに備わる内部タイマーがあげられる。表示手段１０の例としてはＬＣＤやＬＥＤ、ブザー、スピーカーなどがあげられる。

図２は水位検知手段１２の精度ばらつきによる水量ばらつき具合を示した模式図である。

図２の＜２−１＞は水位を低めに判定してしまう場合、＜２−２＞は高めに判定してしまう場合を表している。水位のばらつきの影響を抑えるには水位センサーを複数系統持つことも考えられるがコストの上昇を招いてしまう。

さらにもう一つ排水時間で単純に判定できない要因として、水位の下がる速度が洗濯機内部の構造に影響を受けることがあげられる。

洗濯兼脱水槽４の下部には水を導く突起物や、パルセータ５などがあったり、水槽３自体、下部が絞られた形だったりすることから、槽の上部に比べて入る水の量が少ない。例えば図２では、下部区間Ａと上部区間Ｂの高さは同じだが、下部区間Ａに入る水量は構造上、上部区間Ｂに入る水量より少なくなっていて、水位の下降速度は下部区間Ａ＞上部区間Ｂとなる。そうすると水位ばらつきによって、水位の下降する速度が異なる下部区間Ａの割合が変わると、排水時間も相当変化することが予想され判定が難しくなる。

そこで上部区間Ｂのみで排水時間を計測するようにしたいが、下部区間Ａと上部区間Ｂの境（図２の水位ｈｅ）は構造的には明白でも、やはり水位検知手段の精度ばらつきの問題が常につきまとう。水位検知手段によって測った現在水位が境界付近にあるとき、どちらの区間にいるのか厳密に判定することは困難である。水位検知手段の精度ばらつきに影響されないようｈｅを十分高くして計測すればよいが、今度は判定に要する水量が増え、給水及び排水時間が延びて判定にも時間がかかってしまう。

図３は、本発明の実施の形態１における制御アルゴリズムを示すフローチャートである。

まず、負荷制御手段１３は給水弁８を作動させ給水動作を行う＜４−１＞。一定時間毎に水位検知手段１２により水位を計測し、水位検知手段１２から得られる水位を一定時間前の水位と比較し、単位時間当たりの変動量を求める＜４−２＞。

水位が図２の下部区間Ａにある間は構造の影響を受けやすく水位の変動量が安定しないが、水位が上部区間Ｂに達すると変動量が安定して一定のスピードで水位が上昇していく。よって、給水中に水位の変動量が安定しはじめたら上部区間Ｂにさしかかったと判断する＜４−３＞。

図４は、給水時の水位変動を示すグラフである。一定時間ｔ１〜ｔ４毎の水位変動量△１〜△４を求め、△３≒△４のように水位変動量が安定したら上部区間Ｂにさしかかったと判断し、増加が安定し始めた水位ｈｅを決定する。この水位を以下、境界水位と呼ぶ。

給水の完了をあらかじめ定めた水位ｈｓとすると、水位検知手段１２の精度ばらつきによって、図２のように水位ｈｓはばらついてしまい、排水測定するときの水量が変化してしまう。仮に境界水位ｈｅに達してから一定時間後に給水を止めると、今度は設置環境の給水能力（水圧）によって水量がやはり変わってしまうためうまくいかない。そこで、境界水位ｈｅから相対的に一定の水位差ｈｄだけ離れた水位ｈｅ＋ｈｄを、給水完了水位とする。ｈｅとｈｅ＋ｈｄは同じ水位検知手段を用いる場合、ばらつきが同じ傾向に落ち着くため、ｈｅを高めの水位に読み取る水位検知手段１２ならｈｅ＋ｈｄも高めに、低めの水位に読み取る場合も同様にスライドするため、水位検知手段１２のばらつきが相殺されてその影響を局限することができる。

図３のフローチャートで、給水完了水位ｈｅ＋ｈｄに達したら負荷制御手段１３は給水弁８の動作を止め、給水を停止させる＜４−４＞。次に排水弁９を作動させ排水動作を行う。このとき計時手段１４をスタートさせて計時を開始する＜４−５＞。負荷制御手段１３は一定時間毎に水位検知手段１２により水位を計測し、境界水位ｈｅに達するまで排水と計時を行う＜４−６＞。このとき、給水時の水位変動をもとに予め定めた予定時間を超えても境界水位ｈｅまで水位が下がらない場合、負荷制御手段１３は、表示手段１０を用いて使用者に排水状態の不良を報知する＜４−７＞。時間内に境界水位ｈｅまで水位が下がった場合は残りの水を脱水ウケ３から完全に排出して＜４−８＞、排水正常と判定し、表示手段１０を用いて使用者に排水状態の正常を表示して、運転を終了する＜４−９＞。

この制御は、洗濯機を給排水可能に設置して、初めて電源に接続した時、自動で行うようにしても良いし、衣類が無い状態でコース運転した時に、自動で行うようにしても良い。

給水完了水位と排水完了水位、排水完了予定時間は例えばマイクロコンピュータのプログラムにあらかじめ保持されているものとするが、操作手段１１により設定を切り替え可能にしても良い。

また、標準コースやスピーディコースなどの通常の運転コースでも、計時手段１４による排水時間の計時と、その結果に対する負荷制御手段１３による制御を行い、排水異常が発生した時は、同様に表示手段１０を用いて使用者に排水状態の異常を報知する。

図５は、本発明の実施の形態１における操作手段１１、表示手段１０を示す図である。

図５において、表示手段１０はＬＣＤやＬＥＤ、ブザー、スピーカーなどがあげられるが、図５の表示手段１０はＬＥＤの例であり、ＬＥＤ１０ａ−１０ｃが設けられている。また、操作手段としてのスイッチ１１ａ−１１ｄが設けられている。

図３のフローチャートで、排水異常の報知＜４−７＞は、表示手段１０ａのＬＥＤを３個同時に点滅させて行い、排水正常の表示＜４−９＞は、表示手段１０ａのＬＥＤを３個同時に点灯させて行う。これは、一例であり、洗濯機の表示手段により設定できる。

（実施の形態２）
第２の実施の形態では、操作手段１１を用いて、使用者が特定のスイッチを押下するなどの操作をすることにより行う。例えば、図５において、スイッチ１１ａとスイッチ１１ｂを同時に押した状態で、１１ｅを押すことにより、負荷制御手段１３が診断モードになり、一連の給水排水のチェックを自動的にスタートするようにする。そして、排水状態の良不良は、上記第１の実施の形態で述べたのと同様に行う。

これまでの実施の形態で給水と排水の動作から排水条件の判定を行う例を説明したが、給水中に給水条件の診断を行ってもよい。すなわち、給水動作が一定時間内に終わらない場合に、表示手段１０で給水設置条件に問題があることを報知することが当然考えられる。

さらに給水と排水の動作の間、または前後に負荷制御手段１３は他の機能を作動させ診断を行ったりすることも考えられる。例えば攪拌動作を行いモータ５やクラッチ６の動作を診断したり、図１にはないがポンプやセンサーなど各種機能の診断を行ってもよい。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、排水手段が排水するときに計時手段により排水時間を測定して、排水条件の良不良を判断し表示手段にて使用者に異常を知らせることで、安定した設置状態で、安定した排水性能、脱水性能を得ることができ、運転への悪影響を未然に防ぐことが可能となるので、給排水を行うドラム式洗濯機等に有用である。

８給水弁（給水手段）
９排水弁（排水手段）
１０表示手段
１１操作手段
１２水位検知手段
１３負荷制御手段
１４計時手段

Claims

洗濯兼脱水槽内の水位を測定する水位検知手段と、洗濯兼脱水槽に給水を行う給水手段と、洗濯兼脱水槽から水を排出する排水手段と、動作時間を計測する計時手段と、使用者の操作を受け付ける操作手段と、使用者へ状態を表示する表示手段と、これら各種手段を制御する負荷制御手段を備え、前記負荷制御手段は、前記水位検知手段と前記給水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量から決定した給水完了水位まで給水を行い、次に前記排水手段により、給水時の一定時間あたりの水位増加量の変動が一定となり、かつ、前記給水完了水位よりも低い位置に設定された排水完了水位まで排水を行い、その際に前記計時手段により、給水完了水位から排水完了水位までの排水時間を測定して排水条件の良不良を判断し、表示手段にて使用者に知らせることを特徴とする洗濯機。
負荷制御手段は、複数のスイッチを同時に押した状態で電源を投入する手順を行うことで、診断モードを行い、排水条件の良不良を判断することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。