JP6311126B2

JP6311126B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP6311126B2
Application number: JP2015038438A
Authority: JP
Inventors: 高橋　新; 新高橋
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: JP2016158733A

Description

本発明は、扉体のロック装置を備えた洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機では、安全のため運転中に扉体が開かないように扉体をロックするロック装置を備えた構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

洗濯機は、例えば、図６のブロック回路図に示す制御装置２９を有している。

図６において、使用者が洗濯物を洗濯兼脱水槽内に収納し、扉体を閉めて操作表示部の電源スイッチを操作すると、電源リレー３８がオンし各負荷の駆動が可能になる。

次に、入力手段３０に含まれるスタートスイッチが操作されると、ロック装置のソレノイド２４が駆動して扉体がロックされる。この状態で、洗濯行程が行われる。

洗濯行程が終了すると、ソレノイド２４がオフして扉体がアンロック状態となり、その後、電源リレー３８がオフして、一連の動作が終了する。

特開２０１３−１０３０４４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ロック装置は交流電圧で使用することを前提としており、直流高電圧を用いるインバータ洗濯機のモータ電圧を直接入り切りするのは難しいという課題があった。

また、インバータ洗濯機であっても、制御装置は、ロック装置を動作させるための整流回路と、インバータモータ用の整流回路を別々に設けており、コストアップと制御装置が大型化するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、制御装置の小型化と、コストの低減を図り得る洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決する為に、本発明の洗濯機は、筺体と、前記筺体内に弾性支持された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するインバータモータと、前記洗濯兼脱水槽への洗濯物の投入口を開閉自在に閉塞する扉体と、前記扉体をロックするロック装置と、前記インバータモータ及び
前記ロック装置を制御する制御手段を有する制御装置とを備え、前記ロック装置は、前記扉体をロックするレバーと、前記扉体のロックを検知するロック検知スイッチと、電磁力により前記レバーを動作させるソレノイドと、前記扉体の開閉状態に連動して開閉する開閉検知スイッチとを有し、
前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動させる駆動回路と、前記扉体のロックを検知するロック検知回路と、前記扉体の開閉状態を検知する開閉検知回路とを有し、前記駆動回路は前記開閉検知回路と並列に接続され、前記ロック検知回路からの出力に基づいて前記扉体のアンロック状態での前記インバータモータの駆動を禁止するものである。

これによって、制御装置の小型化と、コストの低減を図ることができる。

本発明の洗濯機は、制御装置の小型化と、コストの低減を図ることができる。

本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図同洗濯機のブロック回路図同洗濯機のロック検知回路のブロック回路図同洗濯機の開閉検知回路のブロック回路図同洗濯機の扉体開閉のシーケンスを示す図従来の洗濯機のブロック回路図

第１の発明は、筺体と、前記筺体内に弾性支持された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するインバータモータと、前記洗濯兼脱水槽への洗濯物の投入口を開閉自在に閉塞する扉体と、前記扉体をロックするロック装置と、前記インバータモータ及び前記ロック装置を制御する制御手段を有する制御装置とを備え、前記ロック装置は、前記扉体をロックするレバーと、前記扉体のロックを検知するロック検知スイッチと、電磁力により前記レバーを動作させるソレノイドと、前記扉体の開閉状態に連動して開閉する開閉検知スイッチとを有し、前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動させる駆動回路と、前記扉体のロックを検知するロック検知回路と、前記扉体の開閉状態を検知する開閉検知回路とを有し、前記駆動回路は前記開閉検知回路と並列に接続され、前記ロック検知回路からの出力に基づいて前記扉体のアンロック状態での前記インバータモータの駆動を禁止することにより、制御装置の小型化と、コストの低減を図ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を設け、前記整流回路からの直流電圧を前記モータと前記ロック装置に供給することにより、制御装置の小型化と、コストの低減を図ることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記制御装置は、ロック検知回路からの出力信号をパルス信号とすることにより、回路部品が故障したり、異物の付着が生じた場合でも、扉体のロック状態を誤検知することが抑制できるので、安全性を向上させることができる。

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。また、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。

尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、洗濯機の原理を何ら限定するものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図、図２は、同洗濯機のブロック回路図、図３は、同洗濯機のロック検知回路のブロック回路図、図４は、同洗濯機の開閉検知回路のブロック回路図である。

図１において、洗濯機１００は、筐体１１０と、筐体１１０内に配設され、衣類を収容する収容槽２００とを備えており、収容槽２００は、回転軸ＲＸを取り囲む略円筒形状の
周壁２１１を有する洗濯兼脱水槽２１０と、洗濯兼脱水槽２１０を回転自在に収容する水槽２２０とで主に構成されている。

筐体１１０は、洗濯兼脱水槽２１０内へ衣類を投入するための投入口が形成された前壁１１１と、前壁１１１とは反対側の後壁１１２とを備えている。洗濯兼脱水槽２１０及び水槽２２０は、前壁１１１に向けて開口している。

洗濯機１００は、前壁１１１に開閉自在に取り付けられた扉体１２０を備えている。扉体１２０は、前壁１１１に形成された投入口を閉塞する閉位置と投入口を開放する開位置との間を回動する。使用者は、扉体１２０を開位置に回動させ、前壁１１１の投入口を通じて衣類を洗濯兼脱水槽２１０へ投入することができる。投入後、扉体１２０を閉位置に移動させ、洗濯させることができる。尚、図１に示される扉体１２０は、閉位置の状態である。

洗濯兼脱水槽２１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で延びる回転軸ＲＸ周りに回転する。収容槽２００に投入された衣類は、洗濯兼脱水槽２１０の回転に伴って洗濯兼脱水槽２１０内を移動し、洗い、すすぎ及び／又は脱水といった様々な処理を受ける。

洗濯兼脱水槽２１０は、閉位置にある扉体１２０に対向する底壁２１２を有している。水槽２２０は、洗濯兼脱水槽２１０の底壁２１２及び周壁２１１の一部を取り囲む底部２２１と、底部２２１と扉体１２０との間で、洗濯兼脱水槽２１０の周壁２１１の他の部分を取り囲む前部２２２とを備えている。

収容槽２００は、洗濯兼脱水槽２１０の底壁２１２に取り付けられた回転シャフト２３０を有する。回転シャフト２３０は、回転軸ＲＸに沿って、後壁１１２に向けて延びる。回転シャフト２３０は、水槽２２０の底部２２１を貫通し、水槽２２０と後壁１１２との間に現れる。

洗濯機１００は、水槽２２０の下方に据え付けられたモータ２３１と、水槽２２０の外に露出した回転シャフト２３０に取り付けられたプーリ２３２と、モータ２３１の動力をプーリ２３２に伝達するベルト２３３とを備えている。モータ２３１が作動すると、モータ２３１の動力は、ベルト２３３、プーリ２３２及び回転シャフト２３０に伝達される。この結果、洗濯兼脱水槽２１０は、水槽２２０内で回転する。

洗濯機１００は、水槽２２０の前部２２２と扉体１２０との間に配設されたパッキン構造１３０を備える。閉位置に回動された扉体１２０は、パッキン構造１３０を圧縮する。この結果、パッキン構造１３０は、扉体１２０と前部２２２との間で水密シール構造を形成する。

筐体１１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で略水平に延びる筐体天壁１１３と、筐体天壁１１３とは反対側の筐体底壁１１４とを備えている。洗濯機１００は、蛇口（図示せず）に接続される給水口１４０と、給水口１４０を介して導入された水を分配するための分配部１４１とを備えている。給水口１４０は、後壁１１２に現れており、分配部１４１は、筐体天壁１１３と収容槽２００との間に配設され、分配部１４１の一部として給水弁３１０が用いられている。

洗濯機１００は、洗剤が収容される洗剤収容部（図示せず）を備えている。分配部１４１は、収容槽２００、洗剤収容部に選択的に水を供給するための複数の給水弁を備えている。尚、図２において、洗剤収容部への給水経路は示されていない。収容槽２００及び洗剤収容部への給水に対しては、既知の洗濯機に用いられている技術が好適に適用できる。

洗濯機１００は、操作表示部８５を備えている。操作表示部８５は、例えば前壁１１１に設けられている。操作表示部８５には、自動復帰形のプッシュスイッチからなる電源入りスイッチ（図示せず）、電源切り指令発生手段としての自動復帰形のプッシュスイッチからなる電源切りスイッチ（図示せず）と、運転コース等のモードや各種機能の選択や設定を行なうための入力設定手段８４（図２参照）と、設定内容等を表示する表示手段８４（図２参照）とが設けられている。

洗濯機１００は、制御手段８７を内蔵する制御装置８０を備え、制御装置８０は、例えば筐体天壁１１３の下に設けられている。

洗濯機１００は、扉体１２０を閉位置でロックするロック装置１２１を扉体１２０の近傍に備えており、ロック装置１２１は、制御装置８０からの動作信号に基づいて扉体１２０をロック／アンロックする。

また、水槽２２０の底部には凹部を形成し、凹部には、洗濯水を加熱するシーズヒータ等からなるヒータ５６を水平方向に備えており、ヒータ５６近傍には、水温を検知するサーミスタ等からなる温度検知手段６３が設けられている。

また、収容槽２００の下部には、槽内の洗濯水を機外へ排水する排水ポンプ７４が設けられている。循環ポンプ７５は、必要に応じ、収容槽２００内の水を循環させるものであり、収容槽２００内に水を循環させることにより、洗剤の早期溶け込みや偏りの防止、洗いやすすぎの機能向上を図っている。

図２において、制御手段８７は、マイクロコンピュータなどで構成し、水槽２２０内の水位を検知する水位検知手段９０、温度検知手段６３などの出力を入力し、操作表示部８５の入力設定手段８３にて使用者の入力により設定された内容に基づいて、表示手段８４に設定内容を表示する。

また、制御手段８７は、双方向サイリスタ、リレーなどで構成した負荷駆動手段８６を介して、水槽２２０内の水を加熱するためのヒータ５６、水槽２２０内に給水するための給水弁３１０、水槽２２０内の水を排水するための排水ポンプ７４、水槽２２０内の水を循環させる循環ポンプ７５などの動作を制御するとともに、インバータモータ駆動回路２５１を用いてモータ２３１の動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各動作を制御する。

電源回路４７は、商用電源８８からスイッチング等で得られた直流電源であり、制御手段８７や各負荷に電気エネルギーを供給する。電源回路４７への商用電源８８からの給電は、前段に設けられたダイオードブリッジと平滑用のコンデンサからなる整流回路２５２を用いて直流電圧に変換している。

つまり、制御装置８０は、ロック装置１２１とインバータ制御のモータ２３１の動作を、１つの整流回路２５２にて変換した直流電源にて行なっている。

ロック装置１２１は、扉体１２０を閉状態でロックするレバー（図示せず）と、扉体１２０がロックされた際に連動して開閉するロック検知スイッチ２５３と、電磁力によりレバー（図示せず）を動作させるソレノイド２５４と、ソレノイド２５４と直列に扉体１２０の筐体１１０への開閉動作に連動して開閉する開閉検知スイッチ２５８から構成されている。

ソレノイド２５４は、一端が商用電源８８に接続され、もう一端が制御手段８７からの
動作命令に応じてソレノイド２５４を駆動する駆動回路２５６に接続されている。駆動回路２５６は、例えば、トライアックなどのＡＣ用電子スイッチで構成されている。駆動回路２５６と並列に開閉検知回路２５７が接続されており、開閉検知回路２５７は、開閉検知スイッチ２５８の開閉状態を検知し、制御手段８７に扉体１２０の開閉状態を伝達する。

ロック検知スイッチ２５３は、一端が商用電源８８に接続され、もう一端がロック検知回路２５５に接続され、ロック検知回路２５５がロック検知スイッチ２５３の開閉状態を検知し、制御手段８７に扉体１２０のロック状況を伝達する。

図３にロック検知回路２５５の具体的な回路構成を示す。

図３において、ロック検知回路２５５は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と、ダイオードＤ１と、フォトトランジスタカプラＰＣ１、及びトランジスタＱ１から構成されており、商用電源８８に応じたパルス信号を制御手段８７に伝達する。

図４に開閉検知回路２５７の具体的な回路構成を示す。

図４において、開閉検知回路２５７は、抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４と、ダイオードＤ１０１と、フォトトランジスタカプラＰＣ１０１、及びトランジスタＱ１０１から構成されており、扉体１２０が閉じている状態では開閉検知スイッチ２５８が閉じた状態となるため、商用電源８８に応じたパルス信号を制御手段８７に伝達する。

以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作、作用を説明する。

図５は、本発明の実施の形態における洗濯機の扉体開閉のシーケンスを示す図である。

図５に示すように、始めに、洗濯機に商用電源８８が通電されており、扉体１２０は閉まっているが、ロック装置１２１が扉体１２０をロックしていない状態（例えば初期のスタンバイ状態など）の動作について説明する。

この状態では、ロック検知スイッチ２５３はオープン状態であり、ロック検知回路２５５には商用電源８８の電圧は印加されず、当該回路は動作しないため、制御手段８７には「Ｌ」の一定信号が入力される。一方、開閉検知スイッチ２５８は扉体１２０が閉じた状態であることからクローズ状態になるため、開閉検知回路２５７に商用電源８８が供給される（図５（ａ）区間）。

商用電源８８は交流電圧であるため、開閉検知回路２５７内のＰＣ１０１のＬＥＤに対して正のバイアス方向の周期ではＲ１０１を介してＬＥＤに電流が流れ、この間、ＰＣ１０１のフォトトランジスタが動作することになり、フォトトランジスタに接続されているＱ１０１にもＲ１０２を介してベース電流が流れるため、Ｑ１０１が動作し、制御手段８７には「Ｈ」信号が入力される。

逆の周期ではＤ１０１に電流が流れることからＰＣ１０１のＬＥＤには流れず、Ｑ１０１は動作せず、制御手段８７には「Ｌ」信号が入力される。

よって、扉体１２０が閉じている間は、制御手段８７に交流電圧に同期した方形波が入力されることになる。

次に、使用者が洗濯対象の衣類を洗濯兼脱水槽２１０内に投入するために、扉体１２０
を開けると、開閉検知スイッチ２５８がオープン状態となるため、開閉検知回路２５７に商用電源８８が供給されず、開閉検知回路２５７は動作しないため、制御手段８７には「Ｌ」の一定信号が入力される（図５（ｂ）区間）。衣類を投入した後、扉体１２０を閉めると、図５（ａ）区間と同じ状態となる。

次に、使用者が洗濯機の運転を開始するために、入力設定手段８３を操作すると、制御手段８７は駆動回路２５６に動作信号を送り、ソレノイド２５４を動作させる。ソレノイド２５４の動作によって、扉体１２０はロックされ、運転中に使用者が誤って扉体１２０を開けるような不安全状態を防ぐことができる。

扉体１２０のロック動作に連動してロック検知スイッチ２５３もクローズ状態になるため、ロック検知回路２５５に商用電源８８が供給されることになる。

また、駆動回路２５６が動作状態（短絡状態）にあるため、並列接続されている開閉検知回路２５７への供給電圧が無くなり、当該回路は動作しないため、扉体１２０の状態に関わらず制御手段８７には「Ｌ」の一定信号が入力される（図５（ｃ）区間）。駆動回路２５６の動作完了後には、制御手段８７に交流電圧に同期した方形波が入力されることになる。

そして、制御手段８７は、扉体１２０がロック状態であることを検知してモータ２３１を制御することで、工程運転を行なうことができる。

以上のように、本実施の形態においては、制御装置８０は、駆動回路２５６と開閉検知回路２５７を並列に配置するとともに、ダイオードブリッジと平滑用のコンデンサから成る整流回路２５２一つにて変換された直流電圧により、インバータ制御のモータ２３１の駆動とロック装置１２１の駆動を行なうことにより、制御装置８０の小型化と、製造原価低減を図ることができる。

また、制御装置８０は、ロック検知回路２５５からの出力信号をＨ及びＬの繰返しパルス信号とした構成とすることにより、回路部品が故障したり、異物が付着した場合でも、扉体１２０のロック状態を誤検知するのを抑制することができ、安全性を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、一つの整流回路にて変換された直流電圧でモータの駆動とロック装置の駆動を行なうことができるので、インバータ制御モータとドアロック装置を有する他の洗濯機や衣類乾燥機、あるいは食器洗い乾燥機などの用途に適用できる。

８０制御装置
８７制御手段
１１０筐体
１２０扉体
１２１ロック装置
２１０洗濯兼脱水槽
２２０水槽
２３１モータ
２５２整流回路
２５３ロック検知スイッチ
２５４ソレノイド
２５５ロック検知回路
２５６駆動回路
２５７開閉検知回路
２５８開閉検知スイッチ

Claims

筺体と、前記筺体内に弾性支持された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するインバータモータと、前記洗濯兼脱水槽への洗濯物の投入口を開閉自在に閉塞する扉体と、前記扉体をロックするロック装置と、前記インバータモータ及び前記ロック装置を制御する制御手段を有する制御装置とを備え、前記ロック装置は、前記扉体をロックするレバーと、前記扉体のロックを検知するロック検知スイッチと、電磁力により前記レバーを動作させるソレノイドと、前記扉体の開閉状態に連動して開閉する開閉検知スイッチとを有し、
前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動させる駆動回路と、前記扉体のロックを検知するロック検知回路と、前記扉体の開閉状態を検知する開閉検知回路とを有し、前記駆動回路は前記開閉検知回路と並列に接続され、前記ロック検知回路からの出力に基づいて前記扉体のアンロック状態での前記インバータモータの駆動を禁止することを特徴とする洗濯機。
交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を設け、前記整流回路からの直流電圧を前記モータと前記ロック装置に供給する請求項１に記載の洗濯機。
前記制御装置は、ロック検知回路からの出力信号をパルス信号とした請求項１または２に記載の洗濯機。