JP6063851B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は，洗濯機に関する。

洗濯機は，洗濯槽の過度な揺れを監視する振動検出手段が設けられており，特に脱水運転中に，衣類の偏りにより洗濯槽が異常に振動したときは，脱水運転を停止させるようにしている。例えば，下記特許文献１では，洗濯槽が所定回転数以下のとき，安全スイッチの検知回数が３回になった場合は，異常振動と判定してモータを停止させ，検知回数が２回以下のときはそのまま脱水運転を続行することが記載されている。また，この特許文献１には、洗濯槽が所定回転数より大きいときは，安全スイッチが１回でも検知したら，モータを停止させることも記載されている。

特開平５−１５６９４号公報

しかし，特許文献１の技術の場合，洗濯槽が所定回転数以上のとき，安全スイッチが作動したら直ちに異常振動と判定しているため，問題とならないような振動でも頻繁に運転が停止してしまう可能性がある。

本発明は，上記課題を鑑みて，異常な振動が発生したときに運転を異常停止させるだけでく，振動の程度に応じて適切な運転を行う洗濯機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明では，外枠内に配される外槽と，前記外槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容する内槽と，前記外槽の揺れを検知する揺れ検知手段と，前記内槽の回転を制御する制御手段を具備し，洗い工程から脱水工程まで行う洗濯機において，前記脱水工程中に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知したとき，前記制御手段が前記内槽の回転を減速させ，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知した場合，異常振動として運転を停止し，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知しない場合，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行う。

本発明によれば，異常な振動が発生したときに運転を異常停止させるだけでなく，振動の程度に応じて適切な運転を行う洗濯機が提供できる。

本発明の一実施形態である洗濯機のブロック図である。 本発明の一実施形態である洗濯機の構造図である。 通常状態時における外槽と安全レバーの位置を示す断面図である。 振動発生時における外槽と安全レバーの位置を示す断面図である。 本発明の一実施形態である洗濯機の脱水動作における異常振動判定フローである。

以下，実施例を図面を用いて説明する。

図１は，本実施例の洗濯機のブロック図である。

洗濯機は，マイクロコンピュータ１０４により制御され，操作パネルの操作スイッチ１３１の入力内容に応じて，負荷駆動回路１０３を介して，メインモータ５，循環ポンプ１１２，風呂水ポンプ１１３，給水弁１２，排水弁６，ソフナ弁１３，フタロック１１７を駆動させて，洗い工程から脱水工程まで動作を行う。

また，水位センサ１２１によって水位を監視し，温度センサ１２２によって水温を監視し，回転センサ１２３によってモータの回転速度を監視する。そして，不揮発性記憶装置１２５によって運転設定などの情報を記憶し，ＬＥＤ表示回路１３２によって運転状態の表示を行う。なお，マイクロコンピュータ１０４，負荷駆動回路１０３および各センサなどへ電力は，電源１０１から供給される。

図２は本実施例の洗濯機の構造図である。

外枠を形成する筐体１内には，外槽（洗濯槽）２が配置されている。外槽２内には，洗濯物を収容する内槽３が収納されている。内槽３は，メインモータ５と同軸に接続され，回転可能である。クラッチ１１は，メインモータ５と内槽３を固定して内槽３全体を回転させたり，パルセータ４と固定してパルセータを回転させたり，切り替える目的で使用され，メインモータ５の上部に接続されている。

外槽２内には，給水ホース１５から給水弁１２およびソフナ弁１３を介して，水道水が供給される。外槽２内に溜まった水は，排水弁６を開けることで，排水ホース７を介して排水口８に排出できるようになっている。排水弁６の開閉は排水弁駆動用モータ９によって操作する。

また，筺体１内には、外槽２の揺れを検知する揺れ検知手段を有しており，脱水工程中に所定の揺れを検知したとき，異常振動として運転を停止するようになっている。ただし，再度給水すれば洗濯物の偏りが修正できるような軽度なアンバランスに起因する振動の場合についてまで，異常停止を実行してしまうと，特別な復旧作業が必要となり不便となる。そこで，所定の揺れを検知した場合は，その揺れが異常振動か否かを判定することなく，直ちに内槽３の回転を減速させ，停止する方向で制御する。その後，内槽３が減速を開始してから停止するまでの間に，更に所定の揺れを検知した場合は，異常振動として運転を停止する。一方で，内槽３が減速を開始してから停止するまでの間に，所定の揺れを検知しなかった場合は，アンバランス状態であることをユーザに向けて音声や表示等で報知する。このようにアンバランス状態であると判定したときは，アンバランス解消のために給水し，洗濯物をほぐす動作を行っても良い。

ここで本実施例では，揺れ検知手段として，筐体１の外枠内に安全レバー１６が配置されている。この安全レバー１６は，外枠と外槽２の間の空間を下方へ伸びて形成されており，外槽２と接触した場合にそれを検知するものである。通常状態時（図３参照）の安全レバー１６は，径方向に外槽２と所定の間隔をおいた位置にあるが，振動発生時（図４参照）の安全レバー１６は，外槽２の外側面と接触すると変位する。安全レバー１６が変位すると，スイッチ機能（図示せず）が応答し，内槽３等の回転を制御する制御手段であるマイクロコンピュータ１０４に応答結果が入力される。これにより，脱水運転においてメインモータ５が動作している時に，洗濯物の偏りにより外槽２が筐体１の外枠に接触する程度に大きく揺れた場合，その揺れを検知し，必要に応じて安全のため運転を停止できる。

図５は本実施例の洗濯機の脱水工程時における異常振動判定のフローを示したものである。

脱水工程ではまず外槽２内に溜まった水を排水口８より排水する（Ｓ３０１）。排水が終了した時点でメインモータ５により内槽３の回転を開始し，洗濯物を脱水する（Ｓ３０２）。内槽３の回転動作はあらかじめ回転速度・加速度等が回転パターンとして設定されており，設定されている回転パターンと脱水の実行時間を元に適切な目標回転速度・加速度等でメインモータ５を動作させる（Ｓ３０３）。回転パターンが終了した場合は，脱水工程の終了とする（Ｓ３１２）。

脱水工程における内槽３の回転中は，内槽３の内部の洗濯物の偏りによって外槽２が大きく揺れることがある。そこで，洗濯物の偏りを検知してメインモータ５を停止させるためのアンバランス判定処理（Ｓ３０４，Ｓ３０５，Ｓ３０６，Ｓ３０７）と，アンバランス状態（洗濯物の偏りがある状態）で高速回転して異常振動した際に運転を停止させるための異常振動判定処理（Ｓ３０４，Ｓ３０８，Ｓ３０９，Ｓ３１０，Ｓ３１１）を実行する。

アンバランス判定処理と異常振動判定処理の実行時には，まず，判定実行時点における内槽３の回転速度を閾値Ｓと比較する（Ｓ３０４）。回転速度と閾値Ｓとの比較は，洗濯物は偏り状態だが異常振動は発生しない回転速度（アンバランス判定処理実行）と、洗濯物の偏りが激しい場合など洗濯機の配管や外槽２を破壊するほどの異常振動が発生する回転速度（異常振動判定処理実行）とを切り分けるために実行する。本実施例においては，回転速度の閾値Ｓを３３０ｒ／ｍｉｎとし，３３０ｒ／ｍｉｎ未満ではアンバランス判定処理を実行し，３３０ｒ／ｍｉｎ以上では異常振動判定処理を実行する。なお，閾値Ｓについては筐体の構成により共振点を考慮して設定する。

アンバランス判定処理は，判定実行時点における内槽３の回転速度を閾値Ｓと比較して（Ｓ３０４）閾値未満の場合に実行する。安全レバー接触回数をカウントして閾値Ｃ１と比較し（Ｓ３０５），接触回数が閾値Ｃ１以上となった場合にアンバランス状態と判定する。アンバランス状態と判定した際には，メインモータ５を停止させ（Ｓ３０６），“アンバランス状態の報知”もしくは“再給水処理による偏り修正処理”の動作へ移行する （Ｓ３０７）。このように，内槽３の回転速度を検知する回転センサ１２３が所定の回転速度（例えば３３０ｒ／ｍｉｎ）以上を検知していない状況下で，安全レバー１６が第１の所定回数（Ｃ１）作動したときは，内槽３を減速させ，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行う。

安全レバー接触回数が閾値Ｃ１回数未満の場合は，回転パターンの終了まで通常通り脱水を継続する。なお，アンバランス判定をする際に，単に安全レバー１６が接触したか否かではなく，閾値Ｃ１と比較して判定を行っているが，これは，本体の構造や安全レバー１６の設置位置等の条件により，必ずしも１回の接触で異常と判断できるとは限らないためである。例えば閾値Ｃ１を３回に設定すると，３回未満では通常通り脱水運転を継続し，３回以上となった場合にはアンバランス状態と判定する。

次に，異常振動判定処理は，判定実行時点における内槽３の回転速度を閾値Ｓと比較して（Ｓ３０４）閾値以上の場合に実行する。安全レバー接触回数をカウントして閾値Ｃ２と比較し（Ｓ３０８）、接触回数が閾値Ｃ２以上となった場合に，一旦アンバランス状態と判定し，メインモータ５を停止させる（Ｓ３０９）。メインモータ５の減速から停止完了までの安全レバー接触回数が閾値Ｅ回数未満の場合（Ｓ３１０）、そのままアンバランス状態として“アンバランス状態の報知”もしくは“再注水処理による偏り修正処理”の動作へ移行する（Ｓ３０７）。一方で，メインモータ５の減速から停止完了までの安全レバー接触回数が閾値Ｅ回数以上の場合（Ｓ３１０），外槽２の揺れが激しいため異常振動状態と判断し，異常振動検知時処理を行う。このとき，運転は停止され，異常振動が発生したことを表示パネル上に表示し，異常発生状態に移行する（Ｓ３１１）。

このように，回転センサ１２３が所定の回転速度以上を検知し内槽３が比較的高速で回転している条件下で，安全レバー１６が第２の所定回数（Ｃ２）作動したときは，直ちに内槽３の回転を減速させる。更に，内槽３が減速してから停止するまでの間も，依然として激しく振動し，安全レバー１６が第３の所定回数（Ｅ）作動した場合は，異常振動として運転を停止させる。一方で，内槽３を減速して停止させたものの，異常振動ほどではなく，安全レバー１６が第３の所定回数作動しなかった場合は，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行う。これにより，アンバランス状態だが揺れは大きくない場合に，異常振動と誤検知することを防いでいる。

なお，単に安全レバー１６が接触したか否かではなく，閾値Ｃ２および閾値Ｅと比較して判定を行っているが，これは閾値Ｃ１の場合と同様に判定処理を調整可能とするためである。例えば閾値Ｃ２を３回，閾値Ｅを２回に設定すると，脱水工程時にレバー接触回数が３回未満では通常通り脱水運転を継続し，３回以上となった場合にはメインモータ５の停止処理に移行する。メインモータ５の減速から停止までに２回以上接触した場合は，異常振動状態と判定し，レバー接触回数が２回未満では，アンバランス状態と判定して処理する。

以上述べた通り，本実施例によれば，脱水運転中の洗濯物の急激な偏りにより外槽２や配管を破壊する程の異常な振動が発生したときに，運転を異常停止させることで，その後すすぎの給水やアンバランス解消のための給水を行わないため，破壊された配管等から水が漏れることを防止できる。また，激しい振動が生じたときに運転を異常停止させるだけでなく，振動の程度に応じてアンバランス解消運転など適切な運転を行うことも可能である。また，本実施例では，安全レバー１６を用いて機械的に外槽２の揺れを検知しているため，電気的な検知手段を用いた場合と比べて，異常振動が発生したとき確実に洗濯機の運転を停止させることが可能である。

なお，本実施例では，外槽２の揺れ検知手段として安全レバー１６を用いたが，これに限られるものではなく，他の機械的振動検知手段であっても構わない。また，機械的振動検知手段以外の揺れ検知手段として，加速度センサ等を外槽２に取り付けても良い。この場合は，安全レバー１６の接触回数で揺れの程度を判定するのではなく，検出された加速度の大小で揺れの程度を判定することになる。

１ 筺体
２ 外槽
３ 内槽
５ メインモータ
１０４ マイクロコンピュータ
１２３ 回転センサ
１２４ 安全レバー

Claims (3)

1. 外枠内に配される外槽と，前記外槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容する内槽と，前記外槽の揺れを検知する揺れ検知手段と，前記内槽の回転を制御する制御手段を具備し，洗い工程から脱水工程まで行う洗濯機において，
   前記脱水工程中に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知したとき，前記制御手段が前記内槽の回転を減速させ，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知した場合，異常振動として運転を停止し，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記揺れ検知手段が所定の揺れを検知しない場合，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行うことを特徴とする洗濯機。
2. 外枠内に配される外槽と，前記外槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容する内槽と，前記内槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と，前記外槽の揺れを検知する機械的振動検知手段と，前記内槽の回転を制御する制御手段を具備し，洗い工程から脱水工程まで行う洗濯機において，
   前記脱水工程中であって，前記回転速度検知手段が前記所定の回転速度以上を検知していない条件下で，前記機械的振動検知手段が第１の所定回数作動したとき，前記制御手段が前記内槽の回転を減速させ，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行い，
   前記脱水工程中であって，前記回転速度検知手段が所定の回転速度以上を検知している条件下で，前記機械的振動検知手段が第２の所定回数作動したとき，前記制御手段が前記内槽の回転を減速させ，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記機械的振動検知手段が第３の所定回数作動した場合，異常振動として運転を停止し，前記内槽が減速してから停止するまでの間に前記機械的振動検知手段が前記第３の所定回数作動しない場合，アンバランス状態として報知するか又はアンバランス解消のための給水を行うことを特徴とする洗濯機。
3. 請求項２において，前記機械的振動検知手段は，前記外枠内に配置された安全レバーであり，前記安全レバーは，前記外槽と前記外枠との間の空間を下方へ伸びて，前記外槽の外側面が接触したことを検知するものであることを特徴とする洗濯機。