JP7010609B2

JP7010609B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP7010609B2
Application number: JP2017136196A
Authority: JP
Inventors: 恭雄池田; 功二久野
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP2019017478A; CN109252320B; CN109252320A

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

近年、洗濯機の大容量化が進んでおり、１回の運転で洗濯される洗濯物の量が増えている。また、衣類の素材が多様化しており、様々な吸水率の衣類が混在するため、脱水時における洗濯物中の水分変化量も、以前に増して大きくなっている。これらの結果、近年の洗濯機においては、脱水時における回転槽内の洗濯物重量の偏りいわゆるアンバランスが生じ易くなっている。そして、脱水時にアンバランスが生じると、脱水時の振動が大きくなり、その振動が騒音となって静粛性が低下する。

一方で、例えばユーザの生活スタイルの多様化により、例えば近隣住民を気にすることなく夜間などの好きな時間に運転したいとのニーズもある。したがって、近年の洗濯機には、より一層の静粛性能が求められている。また、洗濯機の構造部材への負担を減らして洗濯機の寿命を延ばすためにも、洗濯機に発生する振動を抑制することが望まれる。

この場合、例えば脱水時における回転槽の回転速度を低く抑えることで、脱水時の振動を抑えることができる。しかし、回転槽の回転速度は脱水性能に大きく影響する。そして、脱水性能は、すすぎ性能や乾燥性能に大きな影響を及ぼす。すなわち、脱水率が悪ければ、すすぎの際に洗剤成分を十分に除去することができず、すすぎ性能が低下する。また、脱水率が悪ければ、洗濯物を干したり乾燥運転を行ったりした際に早く乾かす事ができなくなる。そのため、安易に回転速度を低下させることは、脱水性能が低下し、ひいてはすすぎ性能や乾燥性能の低下に繋がる。

特開２００９－１３１５６６号公報

そこで、脱水時の脱水性能を確保しつつ振動を抑制することができる洗濯機を提供する。

実施形態の洗濯機は、外箱と、前記外箱内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられた回転槽と、前記水槽の振動量を検出する振動センサと、脱水行程における前記回転槽の加速の開始から定常回転速度に到達するまでの間に設定された第１区間において前記振動センサで検出された振動量に基づいて前記水槽のアンバランス負荷量を推定する第１推定処理部と、前記第１区間から前記定常回転速度に到達するまでの間に設定された第２区間において前記振動センサで検出された振動量に基づいて前記水槽のアンバランス負荷量を推定する第２推定処理部と、前記第２推定処理部で推定された第２区間のアンバランス負荷量を前記第１推定処理部で推定された第１区間のアンバランス負荷量から減算してアンバランス負荷量差を算出する負荷量差算出処理部と、前記負荷量差算出処理部で算出された前記アンバランス負荷量差に基づいて前記第２区間以降における前記回転槽の回転速度を調整する回転速度調整処理部と、を備える。

第１実施形態に係る洗濯機の構成例を概略的に示す縦断側面図第１実施形態に係る制御装置の構成例を概略的に示すブロック図第１実施形態に係るデータテーブルの一例を示す図第１実施形態について、負荷量差算出処理部で算出されたアンバランス負荷量差と回転速度調整処理部で調整される定常回転速度との関係の一例を示す図第１実施形態について、アンバランス負荷量差が３００ｇ以上であった場合における回転槽の回転速度の推移の一例を示す図第１実施形態について、アンバランス負荷量差が３００ｇ未満でかつ０ｇ以上であった場合における回転槽の回転速度の推移の一例を示す図第１実施形態について、アンバランス負荷量差が０ｇ未満でかつ－３００ｇ以上であった場合における回転槽の回転速度の推移の一例を示す図第１実施形態について、アンバランス負荷量差が－３００ｇ未満であった場合における回転槽の回転速度の推移の一例を示す図第１実施形態について、制御装置で実行される制御内容の一例を示すフローチャート第２実施形態に係るデータテーブルの一例を示す図

以下、洗濯機に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態について、図１～図９を参照して説明する。
図１に例示する洗濯機１０は、回転槽の回転軸が垂直方向に向いたいわゆる縦軸型の洗濯機である。洗濯機１０は、外箱１１、トップカバー１２、水槽１３、弾性支持機構部１４、回転槽１５、駆動機構部１６、給水機構部１７、及び排水機構部１８を備えている。外箱１１は、例えばステンレス鋼板等によって矩形の中空箱状に形成されており、洗濯機１０の外郭を構成している。

トップカバー１２は、外箱１１の上部に設けられている。トップカバー１２は、洗濯物出入口１２１と蓋１２２とを有している。蓋１２２は、洗濯物出入口１２１を開閉可能に設けられている。ユーザは、蓋１２２を開いた状態で洗濯物出入口１２１を通して洗濯物を回転槽１５内に投入し、回転槽１５から取り出す。

水槽１３は、上方が開口した有底円筒状に形成されており、内部に水を貯留することができる。水槽１３は、弾性支持機構部１４を介して外箱１１内に弾性的に支持されている。弾性支持機構部１４は、矩形箱状の外箱１１内の４つの隅部にそれぞれ設けられており、この４つの弾性支持機構部１４によって水槽１３を吊り下げられるようにして支持している。

回転槽１５は、洗濯物を収容可能な有底円筒状に形成されており、水槽１３の内部において回転可能に設けられている。回転槽１５の回転軸は、洗濯機１０の上下方向つまり垂直方向に延びる縦軸である。回転槽１５は、洗濯物を洗う洗い行程及び洗濯物をすすぐすすぎ行程における洗濯槽として機能する。また、回転槽１５は、洗濯物を脱水する脱水行程における脱水槽としても機能する。

駆動機構部１６は、水槽１３の下部の中央部にあって水槽１３の底面外側に設けられている。駆動機構部１６は、詳細は図示しないが、例えば回転速度を変更可能なブラシレスのダイレクトドライブモータで構成されている。また、駆動機構部１６は、詳細は図示しないが、回転速度センサを有しており、回転槽１５の現在の回転速度を検出することができる。なお、駆動機構部１６は、ダイレクトドライブモータに限られず、クラッチ機構及びブレーキ装置等を有する構成であっても良い。

給水機構部１７は、外箱１１の上部にあってトップカバー１２の内部に設けられている。給水機構部１７は、給水弁１７１を有している。給水弁１７１は、電磁弁で構成されており、水道の蛇口等の外部の水源に接続されている。給水機構部１７は、給水弁１７１を開くことで、外部の水源からの水を水槽１３内に供給し、給水弁１７１を閉じることで、水槽１３に対する給水を停止する。

排水機構部１８は、水槽１３の底部に設けられている。排水機構部１８は、排水弁１８１を有している。排水弁１８１は、例えば電磁弁で構成されており、水槽１３の内部と機外とを接続している。排水機構部１８は、排水弁１８１を閉じることで、水槽１３内に水を貯留可能にし、排水弁１８１を開くことで、水槽１３内に貯留されている水を機外に排水する。

洗濯機１０は、図１及び図２に示すように、操作パネル２１、振動センサ２２、温度センサ２３、及び制御装置３０を備えている。操作パネル２１は、トップカバー１２の上面前側に設けられており、ユーザの入力操作を受け付けるとともに、入力された操作内容や設定内容及び現在の動作内容等を表示する。

振動センサ２２は、水槽１３に生じる振動を検出することができる。振動センサ２２は、例えば３次元加速度センサ等で構成されており、水槽１３の上部の外周面に設けられている。振動センサ２２は、例えば水槽１３に生じた振動の大きさつまり振動量に応じて無次元の値を出力する。温度センサ２３は、洗濯機１０の設置環境の温度として、外箱１１内又は外箱１１外の温度を測定することができる。本実施形態の場合、温度センサ２３は、外箱１１の下部の内側面に設けられており、外箱１１の内部の温度を測定することができる。

制御装置３０は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されており、洗濯機１０の動作全般の制御を行う。図２に示すように、駆動機構部１６、給水弁１７１、排水弁１８１、操作パネル２１、振動センサ２２、及び温度センサ２３は、それぞれ制御装置３０に電気的に接続されている。制御装置３０は、駆動機構部１６、給水弁１７１、排水弁１８１、操作パネル２１、振動センサ２２、及び温度センサ２３の動作を制御する。

制御装置３０は、ＣＰＵにおいて制御プログラムを実行することにより、洗濯重量測定処理部３１、補正処理部３２、第１推定処理部３３、第２推定処理部３４、負荷量差算出処理部３５、回転速度調整処理部３６、及び脱水時間調整処理部３７をソフトウェアにより仮想的に実現する。なお、制御装置３０は、これらの処理部３１～３７を、集積回路等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実現してもよい。

洗濯重量測定処理部３１は、洗濯容量測定処理を実行することができる。洗濯容量測定処理は、脱水行程における回転槽１５の加速開始前に回転槽１５内に収納された洗濯物の重量を測定する処理である。なお、この場合、加速開始とは、定常回転速度を目指して加速を始めることを意味し、洗濯重量測定処理のために回転槽１５を回転させる際の加速は意図していない。

制御装置３０は、洗濯容量測定処理を実行すると、駆動機構部１６を動作させて回転槽１５を低速で回転させる。そして、制御装置３０は、回転槽１５を低速で回転させた際のモータのｑ軸電流を測定することにより、回転槽１５内の洗濯物の重量を測定する。なお、回転槽１５内の洗濯物の重量は、重量計等によって直接物理的に測定しても良い。

補正処理部３２は、補正処理を実行することができる。補正処理は、洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量に応じて、第１推定処理部３３及び第２推定処理部３４で推定されるアンバランス負荷量を補正する処理である。すなわち、補正処理は、振動センサ２２で検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を、洗濯物の重量に対応した値に補正する処理である。本実施形態の場合、補正処理部３２は、図３に示すように、複数のデータテーブルＤ１１～Ｄ１６を記憶している。そして、補正処理部３２は、複数のデータテーブルＤ１１～Ｄ１６の中から、洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量に応じて適した一のデータテーブルＤ１１～１６を選定する。

例えば洗濯機１０の最大許容量が１０ｋｇに設定されているとする。この場合、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が２ｋｇ以下であれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１１を採用する。また、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が２ｋｇより大きくかつ４ｋｇ以下であれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１２を採用する。また、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が４ｋｇより大きくかつ６ｋｇ以下であれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１３を採用する。

また、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が６ｋｇより大きくかつ８ｋｇ以下であれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１４を採用する。また、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が８ｋｇより大きくかつ１０ｋｇ以下であれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１５を採用する。そして、例えば洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量が１０ｋｇを超えていれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ１６を採用する。

各データテーブルＤ１１～１６は、振動センサ２２から出力される値と、振動センサ２２がその値を出力した場合に水槽１３に生じていると推定されるアンバンランス負荷量との関係を、洗濯物重量毎に規定したものである。アンバランス負荷量は、例えば回転槽１５の回転軸に対する偏心荷重で表すことができる。本実施形態の場合、各データテーブルＤ１１～１６は、例えば次のようにして作成される。

すなわち、作業者は、例えば回転槽１５の内周面に錘等を設置して回転槽１５に偏心荷重を形成するとともに、回転槽１５内に洗濯物を配置する。この場合、錘と洗濯物との合計が所定重量、例えば２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇとなるようにする。次に、作業者は、駆動機構部１６を動作させて回転槽１５を回転させて、脱水行程を実行する。そして、作業者は、脱水行程中つまり高速回転中における特定の回転速度、この場合、第１区間と第２区間とにおける振動センサ２２の出力値を実測する。

そして、作業者は、回転槽１５内に投入されている洗濯物の重量と、回転槽１５に形成されているアンバランス負荷量と、実際に読み取った振動センサ２２の出力値と、振動センサ２２の出力を読み取った時点の回転速度と、を関連付けて記録する。このようにして、作業者は、各データテーブルＤ１１～１６を作成する。

この場合、第１区間は、脱水行程の開始から定常回転速度に到達するまでの間に設定された任意の区間である。また、第２区間は、第１区間から定常回転速度に到達するまでの間に設定された任意の区間である。すなわち、第２区間における回転速度は、第１区間における回転速度よりも早い。この場合、第１区間と第２区間とは、重複しないように設定されている。なお、定常回転速度とは、脱水行程中において加速及び減速区間を除いた区間の回転速度であって、最終的に到達して一定時間一定に維持される回転速度を意味する。

例えば図５に示すように、脱水行程時の定常回転速度つまり定常回転速度が８００ｒｐｍに設定されている場合、第１区間Ｒ１は、例えば３００～４００ｒｐｍの区間に設定されており、第２区間Ｒ２は、例えば５００～６００ｒｐｍの区間に設定されている。なお、定常回転速度や第１区間及び第２区間の具体的数値は、洗濯機１０の許容量や定常回転速度等に応じて変動するため、洗濯機１０の特定に応じて適宜設定すればよく、上述のものに限られない。

図２に示す第１推定処理部３３は、第１推定処理を実行することができる。第１推定処理は、図５～図８に示すように、脱水行程の開始から定常回転速度に到達するまでの間に設定された第１区間Ｒ１において、振動センサ２２で検出された振動量に基づいて水槽１３のアンバランス負荷量を推定する処理である。例えば補正処理部３２によって図３のデータテーブルＤ１１が選択されており、第１区間Ｒ１において振動センサ２２で検出された振動量の値が「６０００」であるとすると、第１推定処理部３３は、第１区間Ｒ１において水槽１３に「４００ｇ」のアンバランス負荷量が生じていると推定する。

また、図２に示す第２推定処理部３４は、第２推定処理を実行することができる。第２推定処理は、図５～図８に示すように、第１区間Ｒ１から定常回転速度に到達するまでの間に設定された第２区間Ｒ２において、振動センサ２２で検出された振動量に基づいて水槽１３のアンバランス負荷量を推定する処理である。例えば補正処理部３２によって図３のデータテーブルＤ１１が選択されており、第２区間Ｒ２において振動センサ２２で検出された振動量の値が「２０００」であるとすると、第２推定処理部３４は、第２区間Ｒ２において水槽１３に「６００ｇ」のアンバランス負荷量が生じていると推定する。

負荷量差算出処理部３５は、負荷量差算出処理を実行することができる。負荷量差算出処理は、第２推定処理部３４で推定された第２区間Ｒ２のアンバランス負荷量を第１推定処理部３３で推定された第１区間Ｒ１のアンバランス負荷量から減算してアンバランス負荷量差Ｓを算出する処理である。アンバランス負荷量差Ｓは、回転槽１５の回転速度の増加に伴うアンバランス負荷量の増減の動向を示している。

すなわち、アンバランス負荷量差Ｓが正の値であるということは、回転槽１５の回転速度の増加に伴って回転槽１５に生じているアンバランス負荷量が減少していることを意味する。つまり、水槽１３に生じている振動が解消傾向にあることを意味する。一方、アンバランス負荷量差Ｓが負の値であるということは、回転槽１５の回転速度の増加に伴って、回転槽１５に生じているアンバランス負荷量も増大していることを意味する。すなわち、水槽１３に生じている振動が増大傾向にあることを意味する。

回転速度調整処理部３６は、回転速度調整処理を実行することができる。回転速度調整処理は、図５～図８に示すように、負荷量差算出処理部３５で算出されたアンバランス負荷量差Ｓに基づいて、第２区間Ｒ２以降における回転槽１５の回転速度を調整する処理である。本実施形態の場合、回転速度調整処理部３６は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて、第２区間Ｒ２以降における回転槽１５の定常回転速度を遅くする制御を行う。

例えば、本実施形態の場合、初期の定常回転速度は、図５に示すように、例えば８００ｒｐｍに設定されている。ここで、アンバランス負荷量差Ｓが例えば３００ｇ以上である場合、第１区間Ｒ１で生じていたアンバランスが第２区間Ｒ２においては大きく解消されていると考えられる。そのため、回転速度調整処理部３６は、図４及び図５に示すように、第２区間Ｒ２以降の回転速度となる定常回転速度を８００ｒｐｍのままとする。

一方、アンバランス負荷量差Ｓが例えば０ｇ以上でかつ３００ｇ未満である場合、第１区間Ｒ１で生じていたアンバランスが第２区間Ｒ２においてはやや解消されていると考えられる。この場合、回転槽１５の回転を継続することで、アンバランスによる振動が発生する可能性があるものの、回転槽１５内の洗濯物の脱水が進行してアンバランスが更に解消される可能性も高い。そのため、この場合、回転速度調整処理部３６は、図４及び図６に示すように、第２区間Ｒ２以降の回転速度となる定常回転速度を、アンバランス負荷量差Ｓが３００ｇ以上の例に比べてやや低い７００ｒｐｍに調整する。これにより、アンバランスによる振動を抑制しつつ、回転槽１５内の洗濯物の脱水を進行させてアンバランスの更なる解消を図ることができる。

また、アンバランス負荷量差Ｓが例えば０ｇ未満でかつ－３００ｇ以上である場合、第１区間Ｒ１で生じていたアンバランスが第２区間Ｒ２においてはやや増大していると考えられる。この場合も、回転槽１５の回転を継続した場合には、アンバランスによる振動が発生する可能性があるものの、回転槽１５内の洗濯物の脱水が進行して、アンバランスが解消される可能性もある。そのため、この場合、回転速度調整処理部３６は、図４及び図７に示すように、第２区間Ｒ２以降の回転速度となる定常回転速度を、上記２つの例に比べて更に遅い６００ｒｐｍに調整する。これにより、アンバランスによる振動を抑制しつつ、回転槽１５内の洗濯物の脱水を進行させてアンバランスの解消を試みることができる。

これらに対し、アンバランス負荷量差Ｓが例えば－３００ｇ未満である場合、第１区間Ｒ１で生じていたアンバランスが第２区間Ｒ２においては大きく増大していると考えられる。この場合、回転槽１５の回転を継続してもアンバランスが解消される見込みは低く、一方で、アンバランスにより更に大きな振動が発生する可能性が高い。したがって、この場合、回転速度調整処理部３６は、図４及び図８に示すように、第２区間Ｒ２以降の回転速度を０ｒｐｍに設定し、回転槽１５の回転を停止させる。

なお、図４に示すアンバランス負荷量差Ｓと定常回転速度との関係は、本実施形態の一例であり、上述したものに限定されない。すなわちアンバランス負荷量差Ｓと定常回転速度との関係は、洗濯機１０の許容量や特定等に応じて適宜変更することができる。
また、図４では、アンバランス負荷量差Ｓと定常回転速度との関係を、定常回転速度が、８００ｒｐｍ、７００ｒｐｍ、６００ｒｐｍ、及び停止の４段階に設定しているが、３段階以下であっても良いし、５段階以上であっても良い。

回転速度調整処理部３６は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて、図６に示すように、第２区間Ｒ２以降において、回転槽１５が定常回転速度に到達するまでの到達時間を長くする制御を行う。すなわち、回転速度調整処理部３６は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて、第２区間Ｒ２以降における加速を図６の破線で示す初期の設定よりも緩やかする。

例えば図５に示すように、アンバランス負荷量差Ｓが３００ｇ以上である場合において、第２区間Ｒ２を経過してから回転槽１５が定常回転速度に到達するまでの到達時間をＸ１とする。この場合、到達時間Ｘ１は、初期値として設定されているものである。また、図６に示すように、アンバランス負荷量差Ｓが０ｇ以上でかつ３００ｇ未満である場合において、第２区間Ｒ２を経過してから回転槽１５が定常回転速度に到達するまでの到達時間をＸ２とする。この場合、回転速度調整処理部３６は、到達時間Ｘ２を、到達時間Ｘ１よりも長く設定する。

図２に示す脱水時間調整処理部３７は、脱水時間調整処理を実行することができる。脱水時間調整処理は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて、第２区間Ｒ２以降における脱水行程の時間を長くする処理である。換言すれば、脱水時間調整処理は、回転速度調整処理部３６で調整された定常回転速度が遅くなるにつれて、脱水行程における第２区間Ｒ２以降の時間を長くするつまり脱水行程の時間を延長する処理である。本実施形態の場合、脱水時間調整処理部３７は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて、定常回転速度で駆動させる時間を長くする。

例えばアンバランス負荷量差Ｓが３００ｇ以上である場合、図５に示すように、回転槽１５が定常回転速度この場合８００ｒｐｍに到達した後その定常回転速度が維持される維持時間をＹ１とする。また、例えばアンバランス負荷量差Ｓが０ｇ以上でかつ３００ｇ未満である場合、図６に示すように、回転槽１５が定常回転速度この場合７００ｒｐｍに到達した後その定常回転速度が維持される維持時間をＹ２とする。この場合、脱水時間調整処理部３７は、図６に示すように、維持時間Ｙ２を、維持時間Ｙ１よりも長く設定する。

また、アンバランス負荷量差Ｓが－３００ｇ以上でかつ０ｇ未満である場合、図７に示すように、回転槽１５が定常回転速度この場合６００ｒｐｍに到達した後その定常回転速度が維持される維持時間をＹ３とする。この場合、脱水時間調整処理部３７は、維持時間Ｙ３を、維持時間Ｙ２よりも更に長く設定する。なお、図８に示すように、回転速度調整処理部３６の調整によって回転槽１５が停止される場合つまり脱水行程が停止される場合、脱水時間調整処理部３７による処理は行われない。

次に、図９も参照して、脱水行程時における一連の制御内容について説明する。なお、洗濯重量測定処理部３１、補正処理部３２、第１推定処理部３３、第２推定処理部３４、負荷量差算出処理部３５、回転速度調整処理部３６、及び脱水時間調整処理部３７で行われる処理は、全て制御装置３０が主体となって行うものとして説明する。

制御装置３０は、図９に示すように、脱水行程を開始すると（スタート）、ステップＳ１１において洗濯物重量測定処理を実行し、回転槽１５内に投入された洗濯物の重量を測定する。次に、制御装置３０は、ステップＳ１２において補正処理を実行し、ステップＳ１１で測定された洗濯物の重量に応じて、図３に示すデータテーブルＤ１１～１６の中から一のデータテーブルを選択する。次に、制御装置３０は、ステップＳ１３において、駆動機構部１６のモータを制御して回転槽１５の回転を加速させる。これにより、回転槽１５の回転速度は、定常回転速度を目指して徐々に増大する。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１４において、回転槽１５の回転速度が第１区間Ｒ１に到達したか否かを判断する。回転槽１５の回転速度が第１区間Ｒ１に到達すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、制御装置３０は、ステップＳ１５へ処理を移行させる。そして、制御装置３０は、振動センサ２２の測定結果とステップＳ１２で選定したデータテーブルに基づいて、第１区間Ｒ１におけるアンバランス負荷量を推定する。そして、制御装置３０は、回転槽１５の加速を継続して回転槽１５の回転速度を更に増大させる。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１６において、回転槽１５の回転速度が第２区間Ｒ２に到達したか否かを判断する。回転槽１５の回転速度が第２区間Ｒ２に到達すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、制御装置３０は、ステップＳ１７へ処理を移行させる。そして、制御装置３０は、振動センサ２２の測定結果とステップＳ１２で選定したデータテーブルに基づいて、第２区間Ｒ２におけるアンバランス負荷量を推定する。

次に、制御装置３０は、ステップＳ１８において、負荷量差算出処理を行い、第２区間Ｒ２と第１区間Ｒ１とにおけるアンバランス負荷量差Ｓを算出する。その後、制御装置３０は、ステップＳ１９、Ｓ２０を実行する。制御装置３０は、ステップＳ１９において回転速度調整処理を実行し、ステップＳ１８で算出したアンバランス負荷量差Ｓに応じて、第２区間Ｒ２以降における回転槽１５の回転速度、この場合、定常回転速度を調整する。また、制御装置３０は、ステップＳ２０において脱水時間調整処理を実行し、ステップＳ１９で調整された回転槽１５の回転速度に応じて、脱水行程時間この場合、定常回転速度を維持する時間を調整する。

その後、制御装置３０は、ステップＳ２１において、ステップＳ２０で設定した時間が経過したか否かを判断する。ステップＳ１９で設定された定常回転速度に到達した後、ステップＳ２０で設定した時間が経過すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、制御装置３０は、脱水行程が終了したと判断し、ステップＳ２２へ処理を移行させる。そして、制御装置３０は、駆動機構部１６のモータを制御し、回転槽１５の回転速度を徐々に減速させ、最終的に停止させる。これにより、一連の脱水行程が終了する（エンド）。

以上説明した実施形態によれば、洗濯機１０は、外箱１１と、水槽１３と、回転槽１５と、水槽１３の振動量を検出する振動センサ２２と、を備える。また、洗濯機１０は、第１推定処理部３３と、第２推定処理部３４と、負荷量差算出処理部３５と、回転速度調整処理部３６と、を備える。第１推定処理部３３は、脱水行程の第１区間Ｒ１において振動センサ２２で検出された振動量に基づいて水槽１３のアンバランス負荷量を推定する。第１区間Ｒ１は、脱水行程における回転槽１５の加速の開始から定常回転速度に到達するまでの間に設定された区間である。第２推定処理部３４は、第１区間Ｒ１から定常回転速度に到達するまでの間に設定された第２区間Ｒ２において振動センサ２２で検出された振動量に基づいて水槽１３のアンバランス負荷量を推定する。

負荷量差算出処理部３５は、第２推定処理部３４で推定された第２区間Ｒ２のアンバランス負荷量から第１推定処理部３３で推定された第１区間Ｒ１のアンバランス負荷量を減算してアンバランス負荷量差Ｓを算出する。そして、回転速度調整処理部３６は、負荷量差算出処理部３５で算出されたアンバランス負荷量差Ｓに基づいて第２区間Ｒ２以降における回転槽１５の回転速度を調整する。

すなわち、この構成によれば、洗濯機１０は、脱水行程において回転槽１５を加速させている際の２つの区間Ｒ１、Ｒ２でアンバランス負荷量を測定し、その２つの区間Ｒ１、Ｒ２のアンバランス負荷量の差Ｓを算出することで、回転槽１５の回転速度の増加に伴う水槽１３のアンバランス負荷量の増減傾向を把握する。そして、洗濯機１０は、算出したアンバランス負荷量差Ｓつまりアンバランス負荷量の増減の傾向に応じて、その後つまり第２区間Ｒ２以降の回転槽１５の回転速度を調整する。

これにより、洗濯機１０は、回転槽１５の加速に伴うアンバランス負荷量の増減の傾向に応じて、回転槽１５の回転速度を適切なものにすることができる。すなわち、例えば第１区間Ｒ１において大きなアンバランスが発生していたとしても、その後アンバランスが解消傾向にあれば、不要に回転速度を低下させないようにすることができる。一方、例えば第１区間Ｒ１において大きなアンバランスが発生していないとしても、その後アンバランスが増大傾向にあれば、回転速度を低下させて振動を抑制することができる。その結果、脱水行程において脱水性能を確保しつつ振動を適切に抑制することができ、ひいては、洗濯機１０の静粛性の向上や製品寿命の向上を図ることができる。

回転速度調整処理部３６は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて第２区間Ｒ２以降における回転槽１５の定常回転速度を遅くする制御を行う。すなわち、脱水時において回転槽１５の回転速度が増大するにつれてアンバランス負荷量も増大している場合、洗濯機１０は、定常回転速度を遅くする。つまり、洗濯機１０は、回転槽１５の加速に伴ってアンバランスが増大している場合には、振動が増大傾向にあると考えられるため、定常回転速度を遅くすることで、水槽１３の振動を抑制することができる。一方、洗濯機１０は、回転槽１５の加速に伴ってアンバランスが減少している場合には、振動が減少傾向にあると考えられるため、定常回転速度を不要に遅くすることなく定常回転速度を高速に維持して脱水を進行させる。これらの結果、脱水行程における脱水性能の確保と振動の抑制との両立を適切に図ることができ、静粛性の更なる向上や製品寿命の更なる向上を図ることができる。

ここで、上述したように定常回転速度を遅くすると、脱水が不十分となる可能性がある。そこで、洗濯機１０は、脱水時間調整処理部３７を更に備える。脱水時間調整処理部３７は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて第２区間Ｒ２以降における脱水時間を長くする制御を行う。すなわち、水槽１３の振動が増大傾向にあって回転槽１５の定常回転速度を遅くした場合、脱水時間調整処理部３７は、脱水行程の時間を長くする。これによれば、定常回転速度が遅くなったことによる脱水性能の低下を、脱水行程の時間を延長することで補うことができる。その結果、脱水行程における脱水性能の確保と振動の抑制との両立を適切に図ることができ、静粛性の更なる向上や製品寿命の更なる向上を図ることができる。

回転速度調整処理部３６は、アンバランス負荷量差Ｓが負側に向かうにつれて第２区間Ｒ２以降における回転槽１５が定常回転速度に到達するまでの時間を長くする制御を行う。すなわち、洗濯機１０は、水槽１３の振動が増大傾向にある場合には、回転槽１５の加速を初期の設定値よりも緩やかにする。これによれば、定常回転速度に到達するまでに初期の設定よりもゆっくりと脱水を進行させることができる。これにより、回転槽１５の加速時にアンバランスが生じている場合であっても、定常回転速度に到達するまでに極力脱水を進行させてアンバランスの解消を促すことができる。その結果、脱水行程における脱水性能の確保と振動の抑制との両立をより適切に図ることができ、静粛性の更なる向上や製品寿命の更なる向上を図ることができる。

ここで、回転槽１５内に投入される洗濯物の重量が異なると、第１区間Ｒ１及び第２区間Ｒ２における水槽１３の振動量と回転槽１５のアンバランス負荷量との関係も異なる。そこで、洗濯機１０は、洗濯重量測定処理部３１と補正処理部３２とを備える。洗濯重量測定処理部３１は、脱水行程における回転槽１５の加速開始前に回転槽１５内に収納された洗濯物の重量を測定する処理を実行する。また、補正処理部３２は、洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量に応じて第１推定処理部３３及び第２推定処理部３４において振動センサ２２で検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を補正する処理を実行する。

これによれば、洗濯機１０は、洗濯物の重量に応じて、水槽１３の振動量と回転槽１５のアンバランス負荷量との関係を適切な値に補正することにより、より正確なアンバランス負荷量を測定することができる。したがって、これによれば、洗濯機１０は、定常回転速度についてより精密な制御を行うことができる。その結果、脱水行程における脱水性能の確保と振動の抑制との両立をより適切に図ることができるとともに、静粛性の更なる向上や製品寿命の更なる向上を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０も参照して説明する。
第２実施形態の洗濯機１０は、補正処理部３２で実行される補正処理の具体的内容が、第１実施形態と異なる。すなわち、第２実施形態において、図２に示す補正処理部３２実行する補正処理は、図１及び図２に示す温度センサ２３で測定された温度に応じて第１推定処理部３３及び第２推定処理部３４において振動センサ２２で検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を補正する処理である。

すなわち、第２実施形態の補正処理は、振動センサ２２で検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を、温度センサ２３で検出された洗濯機１０の周囲の環境温度に対応した値に補正する処理である。本実施形態の場合、補正処理部３２は、図１０に示すように、複数のデータテーブルＤ２１～Ｄ２６を記憶している。この場合、各データテーブルＤ２１～２６は、振動センサ２２から出力される値と、振動センサ２２がその値を出力した場合に水槽１３に生じていると推定されるアンバンランス負荷量との関係を、環境温度Ｔ毎に規定したものである。そして、第２実施形態の補正処理部３２は、複数のデータテーブルＤ２１～Ｄ２６の中から、洗濯重量測定処理部３１で測定された洗濯物の重量に応じて適した一のデータテーブルＤ２１～２６を選定する。

図１０に示すように、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが０℃以下であれば、補正処理部３２は、環境温度Ｔに対応したデータテーブルＤ２１を採用する。また、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが０℃を超えておりかつ１０℃以下であれば、補正処理部３２は、その環境温度Ｔに対応したデータテーブルＤ２２を採用する。また、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが１０℃を超えておりかつ２０℃以下であれば、補正処理部３２は、その環境温度Ｔに対応したデータテーブルＤ２３を採用する。

また、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが２０℃を超えておりかつ３０℃以下であれば、補正処理部３２は、その環境温度Ｔに対応したデータテーブルＤ２４を採用する。また、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが３０℃を超えておりかつ４０℃以下であれば、補正処理部３２は、その環境温度Ｔに対応したデータテーブルＤ２５を採用する。そして、例えば温度センサ２３で測定された環境温度Ｔが４０℃を超えていれば、補正処理部３２は、その洗濯物重量に対応したデータテーブルＤ２６を採用する。

ここで、洗濯機１０を構成する部品のうち、例えば樹脂やゴム部品などは、温度によってその剛性が変化し、その結果、脱水時における水槽１３の振動も変化する。これに対し、本実施形態によれば、洗濯機１０の周囲の環境温度Ｔに応じて、水槽１３の振動量と回転槽１５のアンバランス負荷量との関係を補正する。したがって、これによれば、環境温度Ｔの変化に応じてより正確なアンバランス負荷量を測定することができる。したがって、これによれば、洗濯機１０は、季節の変化や設置環境の変化等によって周囲の環境温度が変化した場合であっても、定常回転速度についてより精密な制御を行うことができる。その結果、脱水行程における脱水性能の確保と振動の抑制との両立をより適切に図ることができるとともに、静粛性の更なる向上や製品寿命の更なる向上を図ることができる。

なお、上記第１実施形態の補正処理と第２実施形態の補正処理とは、組み合わせて実施しても良いし、操作パネル２１の操作によりユーザが適宜選択できるようにしても良い。
上記各実施形態は、いわゆる縦軸型の洗濯機に限られず、いわゆる横軸型又は斜め軸型のドラム式洗濯機にも適用することもできる。

以上説明した複数の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１０は洗濯機、１１は外箱、１３は水槽、１５は回転槽、２２は振動センサ、２３は温度センサ、３１は洗濯重量測定処理部、３２は補正処理部、３３は第１推定処理部、３４は第２推定処理部、３５は負荷重量差算出処理部、３６は回転速度調整処理部、３７は脱水時間調整処理部、を示す。

Claims

外箱と、
前記外箱内に弾性的に支持された水槽と、
前記水槽内に回転可能に設けられた回転槽と、
前記水槽の振動量を検出する振動センサと、
脱水行程における前記回転槽の加速の開始から定常回転速度に到達するまでの間に設定された第１区間において前記振動センサで検出された振動量に基づいて前記水槽のアンバランス負荷量を推定する第１推定処理部と、
前記第１区間から前記定常回転速度に到達するまでの間に設定された第２区間において前記振動センサで検出された振動量に基づいて前記水槽のアンバランス負荷量を推定する第２推定処理部と、
前記第２推定処理部で推定された第２区間のアンバランス負荷量を前記第１推定処理部で推定された第１区間のアンバランス負荷量から減算してアンバランス負荷量差を算出する負荷量差算出処理部と、
前記負荷量差算出処理部で算出された前記アンバランス負荷量差に基づいて前記第２区間以降における前記回転槽の回転速度を調整する回転速度調整処理部と、
を備える洗濯機。
前記回転速度調整処理部は、前記アンバランス負荷量差が負側に向かうにつれて前記第２区間以降における前記回転槽の定常回転速度を遅くする制御を行う、
請求項１に記載の洗濯機。
前記アンバランス負荷量差が負側に向かうにつれて前記第２区間以降における脱水時間を長くする制御を行う脱水時間調整処理部、
を更に備える請求項２に記載の洗濯機。
前記回転速度調整処理部は、前記アンバランス負荷量差が負側に向かうにつれて前記第２区間以降における前記回転槽が定常回転速度に到達するまでの時間を長くする制御を行う、
請求項１から３のいずれか一項に記載の洗濯機。
前記脱水行程における前記回転槽の加速開始前に前記回転槽内に収納された洗濯物の重量を測定する洗濯物重量測定処理部と、
前記洗濯容量検出処理部で測定された洗濯物の重量に応じて前記第１推定処理部及び前記第２推定処理部において前記振動センサで検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を補正する補正処理部
を更に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の洗濯機。
前記外箱内又は前記外箱外の温度を測定する温度センサを更に備え、
前記温度センサで測定された温度に応じて前記第１推定処理部及び前記第２推定処理部において前記振動センサで検出された振動量から推定されるアンバランス負荷量を補正する補正処理部
を更に備える請求項１から５のいずれか一項に記載の洗濯機。