JP7071796B2

JP7071796B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP7071796B2
Application number: JP2016134183A
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: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2022-05-19
Anticipated expiration: 2036-07-06
Also published as: JP2018000729A

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

従来より、外箱内に弾性的に支持された水槽の振動を検知する振動検知手段を備えた洗濯機が考えられている。例えば特許文献１に開示されている洗濯機は、振動検知手段による振動検知結果が異常振動である場合に、振動を低減するための制御を行うように構成されている。この構成によれば、異常振動が発生する場合であっても、その振動を低減することで運転を続行することができる。

特開２０１６－００００８３号公報

ところで、近年の洗濯機は、収容可能な洗濯物量を多くするべく水槽および回転槽の大容量化が進められている一方で、設置スペースやデザイン性などの観点から洗濯機の外郭を構成する外箱についてはコンパクト化が進められている。つまり、近年の洗濯機は、水槽が大型化するのに対し外箱が小型化しているため、水槽に振動が発生すると当該水槽が外箱に衝突しやすい構造となっている。特に外箱内の温度が高い状態では、樹脂材料で構成される水槽が軟化し、また、当該水槽を弾性的に支持する防振系の機構も緩んでくるため、水槽が外箱に一層衝突しやすくなる。そのため、特に外箱内の温度が高い状態において水槽の振動を精度良く検知することができる技術が求められている。

また、水槽に振動が発生する場合には、回転槽の回転速度が低速である段階で運転を停止することにより、振動の原因である洗濯物のアンバランス状態を解消するためのアンバランス修正行程に早期に移行することができる。よって、水槽の振動は、回転槽の回転速度が低速である段階で検知することが好ましい。

そこで、外箱内の温度が高い状態において水槽に振動が発生する場合に、回転槽の回転速度が低速である段階で水槽の振動を精度良く検知することができる洗濯機を提供する。

本実施形態に係る洗濯機は、外箱、水槽、回転槽、振動検知手段、温度検知手段、回転速度検知手段、振動検知感度調整手段を備える。水槽は、前記外箱内に弾性的に支持されている。回転槽は、前記水槽内に回転可能に設けられている。振動検知手段は、前記水槽の振動を検知すると振動検知信号を出力する。温度検知手段は、前記外箱内の温度を検知する。回転速度検知手段は、前記回転槽の回転速度を検知する。振動検知感度調整手段は、前記回転槽内の洗濯物を脱水する脱水行程のうち前記回転速度検知手段が検知する回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、前記温度検知手段が検知する温度が高いほど低い振動検知感度を設定し、前記振動検知信号の入力回数が前記振動検知感度よりも小さい場合は前記水槽に振動が発生していないと判断し、前記振動検知信号の入力回数が前記振動検知感度以上である場合は前記水槽に振動が発生していると判断する。そして、前記回転槽の最高回転速度を決定する最高回転速度決定手段は、前記低速回転段階において前記振動検知手段が検知する振動と、前記回転速度検知手段が検知する回転速度が前記低速回転段階における回転速度よりも高い中速回転段階において前記振動検知手段が検知する振動と、に基づいて前記脱水行程における前記回転槽の最高回転速度を決定する。

本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振動検知感度の調整例を示す図（その１）振動検知感度の調整例を示す図（その２）制御装置による制御例を示すフローチャート第２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最高回転速度の決定例を示す図

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）
図１に例示する洗濯機１０は、回転槽の回転軸が縦方向であるいわゆる縦軸型の洗濯機であり、外郭を構成する中空箱状の外箱１１の内部に水槽１２および回転槽１３を備えている。外箱１１の上部には、トップカバー１４が設けられている。トップカバー１４は、中央部に洗濯物出入口１５を備えている。また、トップカバー１４は、洗濯物出入口１５を開閉する蓋１６を回動可能に備えている。トップカバー１４の上面には、洗濯機１０に各種の操作を入力するための操作パネル１７が設けられている。操作パネル１７の裏面には、制御装置１８が備えられている。制御装置１８は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、洗濯機１０の動作全般を制御する。

水槽１２は、水を溜めることが可能な有底円筒状をなしており、外箱１１の内部において弾性支持機構部１９により弾性的に支持されている。この場合、水槽１２は、矩形箱状の外箱１１内の４つの隅部において、４つの弾性支持機構部１９により吊り下げられるようにして支持されている。水槽１２は、例えば樹脂材料により構成されている。

回転槽１３は、洗濯物を収容可能な有底円筒状をなしており、水槽１２の内部において回転可能に設けられている。回転槽１３の回転軸は、洗濯機１０の上下方向に延びる縦軸である。回転槽１３は、洗濯物を洗う洗い行程および洗濯物をすすぐすすぎ行程における洗濯槽、および、洗濯物を脱水する脱水行程における脱水槽として兼用される。回転槽１３の内部の底部には、パルセータ２０が回転可能に設けられている。

水槽１２の下部の中央部には駆動機構部２１が設けられている。駆動機構部２１は、可変速駆動が可能なモータ、クラッチ機構、ブレーキ装置などを備えている。洗い行程時またはすすぎ行程時においては、駆動機構部２１は、モータの回転力を、クラッチ機構によってパルセータ２０に伝達する。脱水行程時においては、駆動機構部２１は、モータの回転力を、クラッチ機構によって回転槽１３およびパルセータ２０に高速で伝達する。

外箱１１の内部には、給水弁２２ａなどを備える給水機構部２２が設けられている。水槽１２の内部には、この給水機構部２２から供給される水が貯留される。また、外箱１１の内部には、排水弁２３ａなどを備える排水機構部２３が設けられている。水槽１２内の水は、この排水機構部２３により機外に排水される。

また、外箱１１の内部には、安全レバー２４ａなどを備える安全レバー装置２４が設けられている。安全レバー２４ａは、その上端部を中心に回動可能に設けられている。また、安全レバー２４ａの下端部は、水槽１２の外側面に対し上下方向にラップする位置まで垂下し、且つ、水槽１２の外側面に対し所定の隙間を有して対峙している。水槽１２に振動が発生し、その揺れが上記の隙間よりも大きくなると、水槽１２の外側面が安全レバー２４ａに当接して、安全レバー２４ａが回動する。これにより、安全レバー装置２４は、水槽１２に振動が発生したことを検知し、その検知結果を振動検知信号として制御装置１８に出力する。

また、外箱１１の内部には、図２に例示する温度センサ２５が設けられている。温度センサ２５は、外箱１１の内部の温度を検知し、その検知結果を温度検知信号として制御装置１８に出力する。また、駆動機構部２１には、図２に例示する回転速度センサ２６が設けられている。回転速度センサ２６は、回転槽１３の回転速度を検知し、その検知結果を回転速度信号として制御装置１８に出力する。

図２に例示するように、制御装置１８には、操作パネル１７、給水弁２２ａ、排水弁２３ａ、駆動機構部２１、安全レバー装置２４などの各種の電気的要素が接続されている。制御装置１８は、操作パネル１７から入力される操作内容に応じて、給水弁２２ａ、排水弁２３ａ、駆動機構部２１などの動作を制御することにより、洗い運転、すすぎ運転、脱水運転などの各種の運転を実行する。また、制御装置１８は、安全レバー装置２４から入力される振動検知信号に基づいて、水槽１２に振動が発生したことを認識する。また、制御装置１８は、温度センサ２５から入力される温度検知信号に基づいて、外箱１１内部の温度を認識する。また、制御装置１８は、回転速度センサ２６から入力される回転速度信号に基づいて、回転槽１３の回転速度を認識する。

また、制御装置１８は、制御プログラムを実行することにより、振動検知処理部３１、温度検知処理部３２、回転速度検知処理部３３、振動検知感度調整処理部３４、洗濯物量検知処理部３５をソフトウェアにより仮想的に実現する。なお、制御装置１８は、これらの処理部３１～３５を、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。

振動検知処理部３１は、振動検知手段の一例であり、安全レバー装置２４が出力する振動検知信号に基づいて、水槽１２に振動が発生したことを検知する。この場合、振動検知処理部３１は、安全レバー装置２４から入力される振動検知信号の数に基づいて、水槽１２の振動の発生回数を検知するようになっている。温度検知処理部３２は、温度検知手段の一例であり、温度センサ２５が出力する温度検知信号に基づいて、周囲の環境温度、この場合、外箱１１の内部の温度を検知する。回転速度検知処理部３３は、回転速度検知手段の一例であり、回転速度センサ２６が出力する回転速度信号に基づいて、回転槽１３の回転速度を検知する。

振動検知感度調整処理部３４は、振動検知感度調整手段の一例であり、回転速度検知処理部３３が検知する回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、温度検知処理部３２が検知する温度が高いほど、振動検知処理部３１の検知感度を高くする。本実施形態では、回転槽１３の回転速度が例えば１３０ｒｐｍ以下である段階を低速回転段階として設定する。なお、低速回転段階として定義される１３０ｒｐｍ以下の回転速度領域は、あくまでも例示であり、低速回転段階として設定する回転速度領域は、適宜変更して実施することができる。

洗濯物量検知処理部３５は、洗濯物量を検知するための周知の検知手法により、回転槽１３内に収容されている洗濯物の量を検知する。なお、周知の通り、回転槽１３内の洗濯物量は、例えばパルセータ２０を回転させたときの駆動機構部２１のモータの回転速度の変化などに基づいて特定することができる。また、回転槽１３内の洗濯物の重量を物理的に測定する重量計などによっても特定することができる。

次に、上述した振動検知感度調整処理部３４による振動検知感度の調整処理の一例について、さらに詳細に説明する。即ち、図３に例示するように、制御装置１８は、例えば外箱１１内部の温度が７℃である状態では、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合は低速回転段階における振動検知感度を５、回転槽１３内の洗濯物量が１～５ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を４、回転槽１３内の洗濯物量が６～８ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を３に設定する。

低速回転段階における振動検知感度が５に設定されている場合、制御装置１８は、低速回転段階において振動検知信号が５回入力されると、水槽１２に振動が発生したと判定する。低速回転段階における振動検知感度が４に設定されている場合、制御装置１８は、低速回転段階において振動検知信号が４回入力されると、水槽１２に振動が発生したと判定する。低速回転段階における振動検知感度が３に設定されている場合、制御装置１８は、低速回転段階において振動検知信号が３回入力されると、水槽１２に振動が発生したと判定する。即ち、制御装置１８は、外箱１１内部の温度が同じである状況では、回転槽１３内の洗濯物量が段階的に多くなるほど、低速回転段階における振動検知感度を高くして、より少ない振動検知信号の入力をもって水槽１２に振動が発生したと判定するように構成されている。

また、制御装置１８は、例えば外箱１１内部の温度が上述した７℃よりも高い２０℃である状態では、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合は低速回転段階における振動検知感度を５、回転槽１３内の洗濯物量が１～５ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を４、回転槽１３内の洗濯物量が６～８ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を２に設定する。また、制御装置１８は、例えば外箱１１内部の温度が上述した２０℃よりも高い３３℃である状態では、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合は低速回転段階における振動検知感度を５、回転槽１３内の洗濯物量が１～５ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を４、回転槽１３内の洗濯物量が６～８ｋｇである場合は低速回転段階における振動検知感度を１に設定する。

即ち、制御装置１８は、外箱１１内部の温度が高くなることに伴い、洗濯物量が６～８ｋｇである場合の低速回転段階における振動検知感度をより高く設定するように構成されている。なお、図４に例示するように、制御装置１８は、さらに、回転槽１３内の洗濯物量が６～８ｋｇである場合の低速回転段階における振動検知感度も、外箱１１内部の温度が高くなることに伴い、より高く設定するように構成してもよい。また、図示はしないが、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合の低速回転段階における振動検知感度も、外箱１１内部の温度が高くなることに伴い、より高く設定するように構成してもよい。

また、上述の例では、回転槽１３内の洗濯物量を１ｋｇ未満、１～５ｋｇ、６～８ｋｇというグループに分けて、それぞれのグループごとに振動検知感度を調整する例を示した。しかし、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、制御装置１８は、上述した例とは異なるグループに分けて振動検知感度を調整するように構成してもよいし、回転槽１３内の洗濯物量をグループ化することなく、それぞれの重量ごとに振動検知感度を調整するように構成してもよい。

次に、制御装置１８による脱水行程の制御例について説明する。図５に例示するように、制御装置１８は、脱水行程を開始すると、回転槽１３が低速回転している段階において、振動検知信号が入力された回数Ｎをカウントする（Ａ１）。そして、制御装置１８は、カウントした振動検知信号の入力回数Ｎと、上述の条件に応じて設定した振動検知感度Ｓとを比較する（Ａ２）。制御装置１８は、振動検知信号の入力回数Ｎが振動検知感度Ｓよりも小さい場合（Ａ２：ＮＯ）には、水槽１２に振動が発生していないと判断し、回転槽１３の回転速度を上昇させて脱水行程を続行する（Ａ３）。

一方、制御装置１８は、振動検知信号の入力回数Ｎが振動検知感度Ｓ以上である場合（Ａ２：ＹＥＳ）には、水槽１２に振動が発生していると判断し、回転槽１３の回転を停止して（Ａ４）、アンバランス修正行程を実行する（Ａ５）。そして、制御装置１８は、ステップＡ１に移行する。これにより、制御装置１８は、振動検知信号の入力回数Ｎが振動検知感度Ｓよりも小さくなるまで、アンバランス修正行程を繰り返し実行する。そして、制御装置１８は、振動検知信号の入力回数Ｎが振動検知感度Ｓよりも小さくなると（Ａ２：ＮＯ）、脱水行程を続行する（Ａ３）。

本実施形態に係る洗濯機１０によれば、制御装置１８は、回転速度検知処理部３３が検知する回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、温度検知処理部３２が検知する温度が高いほど振動検知感度調整処理部３４の振動検知感度を高く設定する。この構成によれば、外箱１１内の温度が高い状態において水槽１２に振動が発生する場合に、回転槽１３の回転速度が低速である段階で水槽１２の振動を精度良く検知することができる。

また、外箱１１内の温度が高く水槽１２に振動が発生しやすい状態において、回転槽１３の回転速度が低速である脱水行程の初期段階で水槽１２の振動を検知することができるので、例えばアンバランス修正行程に早期に移行できるといった効果を奏することができる。なお、アンバランス修正行程は、洗濯物のアンバランス状態を解消するための周知の行程であり、例えば、回転槽１３を正転方向および逆転方向に揺動させることにより、洗濯物のアンバランス状態を解消するものである。

また、洗濯機１０によれば、制御装置１８は、回転槽１３の回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、回転槽１３内の洗濯物量が多いほど振動検知感度調整処理部３４の振動検知感度を高く設定する。回転槽１３内の洗濯物量が多いほど、水槽１２の振動の原因である洗濯物のアンバランス状態が発生しやすくなる。そのため、回転槽１３内の洗濯物量が多いほど、つまり、水槽１２の振動が発生しやすい状態であるほど、振動検知感度を高く設定する洗濯機１０によれば、水槽１２の振動を精度良く検知して、アンバランス状態を解消するためのアンバランス修正行程に速やかに移行することができる。

（第２実施形態）
図６に例示するように、本実施形態では、制御装置１８は、制御プログラムを実行することにより、さらに、最高回転速度決定処理部３６をソフトウェアにより仮想的に実現する。なお、制御装置１８は、最高回転速度決定処理部３６を、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。

最高回転速度決定処理部３６は、最高回転速度決定手段の一例であり、振動検知処理部３１が振動を検知する回数、この場合、振動検知信号を出力する回数に基づいて、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を決定する。次に、この最高回転速度決定処理部３６による最高回転速度の決定処理の一例について説明する。即ち、図７に例示するように、制御装置１８は、低速回転段階における振動検知信号の入力回数および中速回転段階における振動検知信号の入力回数に基づいて、回転槽１３の最高回転速度を決定する。本実施形態では、回転槽１３の回転速度が例えば１３０ｒｐｍよりも大きく、且つ、３００ｒｐｍ以下である段階を中速回転段階として設定する。なお、中速回転段階として設定する回転速度の領域は、適宜変更して実施することができる。

図７に例示するように、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が５回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば７４０ｒｐｍに設定する。また、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が１ｋｇ未満である場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が５回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が２回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば８００ｒｐｍに設定する。

また、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が１～６ｋｇである場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば７４０ｒｐｍに設定する。また、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が１～６ｋｇである場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が２回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば８００ｒｐｍに設定する。

また、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が７～８ｋｇである場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が２回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば７４０ｒｐｍに設定する。また、制御装置１８は、回転槽１３内の洗濯物量が７～８ｋｇである場合において、低速回転段階における振動検知信号の入力回数が３回、且つ、中速回転段階における振動検知信号の入力回数が１回である場合には、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を例えば８００ｒｐｍに設定する。

本実施形態に係る洗濯機１０によれば、制御装置１８は、低速回転段階および中速回転段階において振動検知処理部３１が振動検知信号を出力する回数に基づいて、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を決定する。脱水行程における低速回転段階および中速回転段階、つまり、脱水行程の起動段階において、水槽１２に発生する振動の回数が多い場合には、洗濯物のアンバランス状態が発生している可能性が高く、また、アンバランスが発生する場合には、その度合いが大きくなる可能性が高い。そのため、脱水行程の起動段階において水槽１２の振動の発生回数が多い場合には、大きなアンバランスが発生する可能性が高いため、脱水行程における回転槽１３の最高回転速度を低くすることにより、アンバランスの発生を抑えることができ、また、仮にアンバランスが発生したとしても、水槽１２に発生する振動を低減することができる。

（その他の実施形態）
本実施形態は、上述した複数の実施形態に限られるものではなく、例えば、次のように拡張または変更することができる。例えば、本実施形態に係る洗濯機は、上述した複数の実施形態を組み合わせた構成としてもよい。また、本実施形態は、回転槽の回転軸が水平軸または傾斜軸となる、いわゆる横軸型のドラム式洗濯機にも適用することができる。

また、水槽１２の振動を検知するための手段は、安全レバー装置２４の検知信号に基づく構成に限られるものではなく、例えば、水槽１２の加速度を検知する加速度センサの検知信号に基づいて振動を検知する構成としてもよいし、回転槽１３を回転させる駆動機構部２１から得られる信号に基づいて振動を検知する構成としてもよい。即ち、水槽１２の振動を検知可能な手段であれば、種々の手段を採用することができる。

本実施形態に係る洗濯機によれば、回転槽の回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、外箱内の温度が高いほど振動検知感度を高くする。この構成によれば、外箱内の温度が高い状態において水槽に振動が発生する場合に、回転槽の回転速度が低速である段階で水槽の振動を精度良く検知することができる。

なお、本実施形態は、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、１２は水槽、１３は回転槽、３１は振動検知処理部（振動検知手段）、３２は温度検知処理部（温度検知手段）、３３は回転速度検知処理部（回転速度検知手段）、３４は振動検知感度調整処理部（振動検知感度調整手段）、３６は最高回転速度決定処理部（最高回転速度決定手段）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、
前記水槽の振動を検知すると振動検知信号を出力する振動検知手段と、
前記外箱内の温度を検知する温度検知手段と、
前記回転槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と、
前記回転槽内の洗濯物を脱水する脱水行程のうち前記回転速度検知手段が検知する回転速度が所定速度よりも低い低速回転段階において、前記温度検知手段が検知する温度が高いほど低い振動検知感度を設定し、前記振動検知信号の入力回数が前記振動検知感度よりも小さい場合は前記水槽に振動が発生していないと判断し、前記振動検知信号の入力回数が前記振動検知感度以上である場合は前記水槽に振動が発生していると判断する振動検知感度調整手段と、
を備え、
前記回転槽の最高回転速度を決定する最高回転速度決定手段は、前記低速回転段階において前記振動検知手段が検知する振動と、前記回転速度検知手段が検知する回転速度が前記低速回転段階における回転速度よりも高い中速回転段階において前記振動検知手段が検知する振動と、に基づいて前記脱水行程における前記回転槽の最高回転速度を決定する洗濯機。
前記振動検知感度調整手段は、前記低速回転段階において、前記回転槽内の洗濯物量が多いほど前記振動検知感度を低く設定する請求項１に記載の洗濯機。
前記最高回転速度決定手段は、前記振動検知手段が振動を検知する回数に基づいて、前記回転槽の最高回転速度を決定する請求項１または２に記載の洗濯機。