JP7429843B2

JP7429843B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP7429843B2
Application number: JP2020173637A
Authority: JP
Inventors: 和浩田村; 丁英徐
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2024-02-09
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: JP2022065233A

Description

本開示は、脱水時の振動・騒音を低減させる洗濯機に関する。

特許文献１は、脱水時の振動・騒音を低減する洗濯機を開示する。この洗濯機は、本体と、本体内に揺動自在に配設された水槽と、水槽内に回転可能に配設された洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽の底部に回転可能に配設されたパルセータと、洗濯兼脱水槽および／またはパルセータを駆動するモータと、水槽の異常振動を検出する異常振動検知手段と、モータ等を制御する制御手段と、を備える。

特開平５－７６９２号公報

本開示は、脱水工程の開始時に洗濯物の偏りを検出する洗濯機を提供する。

本開示における洗濯機は、本体と、本体内に支持された水槽と、水槽内に回転自在に内包された洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、水槽へ給水する給水弁と、水槽内の水を排出する排水弁と、洗濯兼脱水槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と、モータ、給水弁、排水弁等を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、周期的に洗濯兼脱水槽の回転速度を測定し、連続する２点間の測定回転速度の差分を、次の連続する２点間の測定回転速度の差分と比較することで、洗濯兼脱水槽内での洗濯物の偏りの発生の有無を検出するようにし、制御手段は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、モータをオン－オフ制御し、モータのオン時におけるオン終了時と次のオン時におけるオン終了時を前記連続する２点とする。

本開示における洗濯機は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、早期に洗濯物の偏りを検出することができる。そのため、脱水工程での異常振動の発生を防止することができる。

実施の形態１における洗濯機の縦断面図実施の形態１における洗濯機の制御系の構成を示すブロック図実施の形態１における洗濯機の脱水起動時の洗濯兼脱水槽の時間と回転速度の関係図実施の形態１における洗濯機の脱水起動時の洗濯兼脱水槽内の洗濯物の動きを示す図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、洗濯兼脱水槽の回転速度の上昇速度はモータの出力や電源電圧等の環境要因によりバラツキによりを持ち、洗濯兼脱水槽に投入する衣類量や種類といった使用毎の条件の違いによって大きく変動する。

そのため、正常に回転している場合を危険状態であると誤検知することを防ぐためには、正常に回転している中で最も回転上昇が遅い場合を基準にする必要があるため、判定時間を長く取る必要があった。

この場合、脱水始動後の早い段階で脱水槽内の洗濯物の偏りが発生し、危険状態で脱水運転を行った場合でも所定の時間に達するまでは検知することができないものであった。

そのため検知するまでの間は脱水槽が大きく揺れ動き続け、製品の移動・破損や大騒音の発生、周辺設備の破壊の虞があった。これを防ぐため、洗濯物の偏りが発生した際には速やかにこれを検知し洗濯兼脱水槽を停止する必要があると言う課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
□そこで本開示は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、早期に洗濯物の偏りを検出する洗濯機を提供する。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図４を用いて、実施の形態１を説明する。

［１－１．構成］
［１－１－１．洗濯機の構成］
図１、図２に示す洗濯機１００において、本体１０１内には、吊り棒１０２により水槽１０３が吊り下げられており、水槽１０３の内部に洗濯兼脱水槽１０４が脱水回転可能に設けられている。洗濯兼脱水槽１０４は、底部にパルセータ１０５が回転自在に配設されている。モータ１０６は、水槽１０３の外底部に装着されており、ベルト１１９および切換兼減速機構１０７を介してパルセータ１０５および／または洗濯兼脱水槽１０４を回転駆動する。切換兼減速機構１０７は、ブレーキ機構１０８を有しており、ブレーキ機構１０８は、洗濯兼脱水槽１０４の回転を停止させる機能を有している。切換兼減速機構１０７は、さらに、回転速度検知手段１０９を有しており、脱水回転時の洗濯兼脱水槽１０４の回転速度を検知することができる。

排水手段１１０は、排水弁１１０ａおよび排水ホース１１０ｂにより構成され、水槽１０３内の洗濯水やすすぎ水を外部へ排水するものであり、給水弁１１１は、水槽１０３内に水道水を給水するものである。

洗濯兼脱水槽１０４の側面には、多数の水抜き孔１０４ａが設けられており、水槽１０３内の洗濯水を排水し終わった状態で、モータ１０６が洗濯兼脱水槽１０４を回転させると、洗濯物１２１が遠心力を受けて洗濯兼脱水槽１０４の側面に移動し、洗濯物１２１に含まれている洗濯水が遠心力により洗濯兼脱水槽１０４の側面に設けた水抜き孔１０４ａを介して水槽１０３へ移動していくものである。水抜き孔１０４ａの大きさは、ブラジャーのフック等が引っかからない程度の大きさに設定している。

洗濯兼脱水槽１０４の上部には、脱水時の振動を低減させるための流体バランサ１１２
が設けられている。

本体１０１の上部は、上部枠体１１３により構成され、上部枠体１１３には、外部から洗濯物１２１を洗濯兼脱水槽１０４内に投入するための投入口１１３ａが形成されており、その投入口１１３ａを覆うように蓋１１４が開閉自在に設けられている。また、本体１０１内の前方には、排水弁１１０ａ、給水弁１１１、モータ１０６などを制御し、洗い、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御する制御手段１２０が設けられている。

上部枠体１１３の内部には、脱水時において、水槽１０３が異常に大きく振れた場合に、その振れを検知する異常振動検知手段１１５を設けており、その異常振動検知手段１１５から本体１０１内に振動検知レバー１１５ａが伸びている。水槽１０３が大きく振れると、振動検知レバー１１５ａと当接することで、異常振動検知手段１１５は、異常振動を検知する。

運転コース等のモードや各種機能は、上部枠体１１３の前面上部に設けられた操作表示部１１６から使用者が入力部１１６ａへ入力して選択を行い、制御手段１２０は、使用者が入力した入力情報に基づいて操作表示部１１６の表示部１１６ｂで表示して選択状態を使用者に知らせる。

制御手段１２０は、マイコン（図示せず）を有し、計時手段１１７を制御することによって、任意の時点からの経過時間を計測することができる。

また、使用者の操作時の受付音報知や異常時に報知するための報知手段１１８が設けられている。

［１－２．動作］
以上のように構成された洗濯機１００について、その動作を以下説明する。

［１－２－１．洗濯動作］
洗濯運転を行うために、使用者が蓋１１４を開いて衣類等の洗濯物１２１を洗濯兼脱水槽１０４内に投入し、電源を入れて、操作表示部１１６の入力部１１６ａにてスタートボタン（図示しない）を操作すると、モータ１０６によりパルセータ１０５が正逆回転して洗濯物１２１の量を検知する。検知した１２１の量に応じて、操作表示部１１６の表示部１１６ｂに必要な洗剤量を表示する。使用者は、表示された洗剤量の洗剤を投入し、蓋１１４を閉じると、給水弁１１１から洗濯兼脱水槽１０４および水槽１０３内に所定量の洗濯水が供給される。

所定量の洗濯水が供給されると、パルセータ１０５が正逆回転して洗濯物１２１を洗う洗い工程が行われる。所定時間の洗い工程が終了すると、排水弁１１０ａが開き、水槽１０３内の洗濯水が排水される。

洗濯水が排水されると、モータ１０６により、洗濯兼脱水槽１０４を所定の回転速度で回転させて、第一の脱水工程を行い、洗濯物１２１が含んでいる洗濯水を洗濯物１２１から分離して排水する。

第一の脱水工程が終了すると、再び給水弁１１１から所定量のすすぎ水が水槽１０３に供給されてパルセータ１０５を正逆回転させ、洗濯物１２１をすすぐ第一のすすぎ工程が行われる。第一のすすぎ工程が終了すると、水槽１０３内のすすぎ水を排水し、モータ１０６により洗濯兼脱水槽１０４を所定の回転速度で回転させて、第二の脱水工程を行い、洗濯物１２１が含んでいるすすぎ水を洗濯物１２１から分離する。さらに、すすぎ水を供
給して最終すすぎ工程を行い、その後、水槽１０３内のすすぎ水を排水し、洗濯兼脱水槽１０４を所定の回転速度で回転する最終脱水工程を行う。

最終脱水工程が完了すると、運転が終了する。

［１－２－２．脱水動作］
図３、図４に基づいて、洗濯機１００の脱水動作を説明する。

脱水工程の脱水起動時における回転速度上昇区間において、モータ１０６をＯＮとＯＦＦの間欠運転を所定回数繰り返すことで、洗濯兼脱水槽１０４の回転速度の上昇速度を調整する機能を有している。

図３（ａ）に示すように、脱水初期の回転速度上昇期間において、モータ１０６のＯＮ時間Ｔ１とＯＦＦ時間Ｔ２をそれぞれ固定し、同じ組み合わせで繰り返し運転し、回転速度を上昇させる。

製品ごとの出力のバラツキや洗濯兼脱水槽１０４内の洗濯物１２１の量により、モータ１０６のＯＮ時間Ｔ１における回転速度の上昇量と、モータ１０６のＯＦＦ時間Ｔ２での減少量は異なる値を示す。

例として、洗濯兼脱水槽１０４内の洗濯物１２１の量が多い場合よりも少ない場合の方が、１回のモータ１０６のＯＮ時間Ｔ１での洗濯兼脱水槽１０４の回転速度の上昇量は多く、逆に、モータ１０６のＯＦＦ時間Ｔ２では洗濯物１２１の量が少ないと回転速度の低下量が多くなる。

実際の運転においては、脱水工程の途中に製品の出力特性が変化することも、洗濯物１２１の量が変わることもなく、そのため製品ごとのモータ１０６の出力や洗濯兼脱水槽１０４内の洗濯物１２１の量等のバラツキに関わらず連続する脱水工程中においては同様の傾向を示す。

図３（ｂ）に示すように、モータ１０６のＯＮ時間Ｔ１とＯＦＦ時間Ｔ２を繰り返し運転する中のある１回のモータ１０６のＯＮ時間Ｔ１が終了した直後の回転速度をＲ１として制御手段１２０のマイコン上に記憶する。

モータ１０６のＯＦＦ時間Ｔ２の後の次のモータ１０６のＯＮ時間Ｔ１が終了した直後の回転速度をＲ２として制御手段１２０のマイコン上に記憶し、これを繰り返し、Ｒ３、Ｒ４を測定し、記憶する。

Ｒ１測定時からＲ３測定時までの間に、洗濯兼脱水槽１０４の洗濯物１２１の偏りに変化がない場合は、Ｒ１からＲ２までの区間の回転速度の上昇量と、Ｒ２からＲ３までの回転速度の上昇量は同程度となるのでこの２区間を比較した変化率は、数式１となる。

回転速度が上昇しやすい条件での脱水運転での測定結果を同様にＸ１～Ｘ３とした場合、上記のＲ１～Ｒ３に対し、数式２となる。

数式１と同様に、２区間を比較した変化率は、数式３となる。

回転速度が上昇し難い場合も同様となる。

図４（ａ）の状態で、脱水工程が開始すると、脱水初期の回転速度上昇期間中に、図４（ｂ）の状態のように、洗濯物１２１の偏りが拡大し、洗濯兼脱水槽１０４の振幅が大きくなると、回転速度の上昇に必要なトルクが大きくなり、回転速度の上昇量は小さくなる。

図３（ｂ）のＲ３測定時からＲ４測定時までの間に、図４（ｂ）のように、洗濯物１２１の偏りが発生した場合は、この区間での回転速度の上昇量が小さくなるため、その変化率は、数式４となる。

なお、上記の変化率０．９未満は一例であり、Ｒ３からＲ４の間の回転速度上昇が小さくなれば、より小さい値となる。

すなわち、変化率が設定された閾値よりも小さい場合、洗濯兼脱水槽１０４の振動が大きくなっていると判断できる。

これにより、１回のモータ１０６のＯＮ時間Ｔ１とＯＦＦ時間Ｔ２の合計時間ごとに洗濯兼脱水槽１０４の振動の拡大を判定し、振動拡大発生時には、速やかにこれを検知し、モータ１０６への電力供給を停止し、ブレーキ機構１０８により安全に停止させることができる。

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、洗濯機１００は、本体１０１と、本体１０１内に支持された水槽１０３と、水槽１０３内に回転自在に内包された洗濯兼脱水槽１０４と、洗濯兼脱水槽１０４を回転駆動するモータ１０６と、水槽１０３へ給水する給水弁１１１と、水槽１０３内の水を排出する排水弁１１０ａと、洗濯兼脱水槽１０４の回転速度を検知する回転速度検知手段１０９と、モータ１０６、給水弁１１１、排水弁１１０ａ等を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段１２０と、を備える。脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、周期的に洗濯兼脱水槽１０４の回転速度を測定し、
連続する２点間の測定回転速度の差分を、次の連続する２点間の測定回転速度の差分と比較することで、洗濯兼脱水槽１０４内での洗濯物１２１の偏りの発生の有無を検出する。

これにより、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、早期に洗濯物の偏りを検出することができる。そのため、脱水工程での異常振動の発生を防止することができる。

本実施の形態のように、洗濯機１００は、制御手段１２０は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、モータ１０６をオン－オフ制御し、モータ１０６のオン時におけるオン終了時と次のオン時におけるオン終了時を前記連続する２点とするようにしてもよい。

これにより、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、モータ１０６のオン時におけるオン終了時と次のオン時におけるオン終了時を連続する２点としているので、早期に洗濯物の偏りを検出することができる。そのため、脱水工程での異常振動の発生を防止することができる。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、脱水工程の開始時に洗濯物の偏りを検出する洗濯機に適用可能である。具体的には、縦型洗濯機、ドラム式洗濯機などに、本開示は適用可能である。

１００洗濯機
１０１本体
１０２吊り棒
１０３水槽
１０４洗濯兼脱水槽
１０４ａ水抜き孔
１０５パルセータ
１０６モータ
１０７切換兼減速機構
１０８ブレーキ機構
１０９回転速度検知手段
１１０排水手段
１１０ａ排水弁
１１０ｂ排水ホース
１１１給水弁
１１２流体バランサ
１１３上部枠体
１１３ａ投入口
１１４蓋
１１５異常振動検知手段
１１５ａ振動検知レバー
１１６操作表示部
１１６ａ入力部
１１６ｂ表示部
１１７計時手段
１１８報知手段
１１９ベルト
１２０制御手段
１２１洗濯物

Claims

本体と、前記本体内に支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に内包された洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記水槽へ給水する給水弁と、前記水槽内の水を排出する排水弁と、前記洗濯兼脱水槽の回転速度を検知する回転速度検知手段と、前記モータ、前記給水弁、前記排水弁等を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、周期的に前記洗濯兼脱水槽の回転速度を測定し、連続する２点間の測定回転速度の差分を、次の連続する２点間の測定回転速度の差分と比較することで、前記洗濯兼脱水槽内での洗濯物の偏りの発生の有無を検出するようにし、前記制御手段は、前記脱水工程の初期の回転速度上昇期間において、前記モータをオン－オフ制御し、前記モータのオン時におけるオン終了時と次のオン時におけるオン終了時を前記連続する２点とする洗濯機。