JPH01185292A - 洗濯機の負荷量検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、洗濯槽あるいは洗濯兼脱水槽内に投入された
衣類等の量を検知する洗濯機の負荷量検知装置に関する
ものである。

従来の技術 従来から負荷量を検知する洗濯機の負荷量検知装置は数
多く提供されている・例えば、特公昭６１−２２５９８
号公報に示される負荷量検知装置がある。この負荷量検
知装置は第９図に示すように、攪拌翼および洗濯機兼脱
水槽を選択的に駆動する洗濯モータ２をヌイソチング手
段４ａ、４ｂを介して交流電源１に接続し、さらに洗濯
モータ２の巻線間にはコンデンサ３を接続している。メ
イソチング手段４ａ、４ｂは制御回路からそのゲートＧ
１．Ｇ２へ信号が送られ、その信号に基づいてオン、オ
フする。またモータ２にはカレントト３　八−７ ランス６が接続されており、このカレントトランス６の
出力は制御回路５に入力されるようになっている。そし
て制御回路５は、ヌイッチング手段４ａ、４ｂを制御し
て洗濯モータ２を始動し、その後の一定時間後の洗濯モ
ータ２の電流値を検知して、その電流値により、負荷量
を判定していた・発明が解決しようとする課題 しかし従来の構成では、モータ２の電流値がモータの特
性ばらつき、交流電源の電圧変動、あるいは交流電源の
周波数差（５０田と６０田の差）により、負荷量検知の
精度が低くなるという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、負荷量を高精度に検知する
ことを目的とする。

課題を解決するだめの手段 上記目的を達成するだめに本発明は、攪拌翼を駆動する
モータへの通電制御を行う制御手段と、前記制御手段に
よりモータに所定時間通電し、その後のオフ期間内にお
けるモータの回転数に相関したパラメータの減少率にも
とづいて負荷量を検知する負荷量検知手段を備え、前記
制御手段はこの負荷量検知時に前記攪拌翼を一方向回転
のオン−オフサイクルを複数回連続して行なうようにし
たものである。

また、負荷量検知手段は負荷量判定基準値を比較して負
荷量を検知するように構成し、かつ、この負荷量検知手
段は、電源周波数ごとに各々、負荷量判定の基準値を有
し、布負荷量検知時の電源□周波数に応じて負荷量を判
定するように構成したものである。

作　　用 上記第１の構成によれば、負荷量判定時における攪拌翼
の運転を一方向回転のオン−オフサイクルで複数回連続
するようにしているだめ、布が回シやすくなり攪拌翼と
の当シを均一として検知精度を高めている。また、モー
タのオフ時に測定するためモータの特性ばらつき等の影
響を受けにくくなる０ また、第２の構成によれば、負荷量判定の基準値を電源
周波数別に有しているため、負荷量検知５　ベーン 時の電源周波数に応じて最適な負荷量検知が可能とし、
検知精度を高めることができる。

実施例 以下本発明の実施例について第１図〜第５図を参照して
説明する。

本実施例における全自動洗濯機の構成は第３図に示すよ
うに、外槽１１内に回転自在に配した洗濯兼脱水槽１０
は、その内底部に攪拌翼１２を回動自在に配している０
この攪拌翼１２と洗濯兼脱・水槽１Ｑとはメカケース１
３により選択的に切換えられ、モータ２の回転力が伝達
される。

次に上記全自動洗濯機の制御部を第１図により説明する
。す々わち、交流電源１に接続されたモータ２の主コイ
ルと補助コイル間にコンデンサ３を接続し、このコンデ
ンサ３の端子と交流電源１間にヌイノチング装置の１つ
でるる双方向性３端子サイリヌタ（以下サイリスクと称
す）　４　ａ　、４ｂを接続している０サイリヌタ４ａ
が導通するとモータ２は正回転し、サイリスタ４ａをオ
フさせて′サイリフタ４ｂをオンさせるとモータ２は逆
回転６　、−、−： する。制御回路５Ａは操作キーからの指示、蓋スィッチ
５０、水位検知装置５Ｂ等からの信号により、モータ２
を駆動するサイリスタ４ａ、４ｂ。

および、排水弁用マグネット８、給水弁７を駆動するサ
イリスタ４Ｃ９４ｄのメイノチングを制御する。又、こ
の制御回路５Ａ内には前記交流電源１の周波数を検知す
る周波数検知手段を有している０ コンデンサ電圧検知回路５Ｃはモータ２のコンデンサ３
の端子電圧を検知するものである０コンデンサ３の端子
電圧はモータ回転数と相関があり、サイリスタ４ａまた
は４ｂにオフせしめたときのコンデンサ３の端子電圧の
変化を第２図に示す。

図中Ａは負荷量が少なく、モータ回転数の減少量が少々
い場合であり、Ｂは逆に負荷量が多くモータ回転数が急
速に減少する場合である０モータ２の正転、逆転の休止
期間においては、サイリスタ４ａ、４ｂともオフ状態の
ためコンデンサ３の端子電圧はＯとなるが、休止期間前
にモータ２を回転させ攪拌翼を駆動しているため、モア
　ヘ−７ −り２は慣性により回転し続け、主コイル、補助コイル
に誘起電圧が発生し、回転数の減少とともに誘起電圧は
減少し第２図のような波形となる。

負荷量が大きい場合にはモータ回転数は急速に減少し、
コンデンサ電圧も減少するので布量等の負荷量を検知す
ることができる。回転数の減衰率、すなわち、コンデン
サ端子電圧の減衰時間（第２図中のＴｌａ、Ｔｌｂ）あ
るいはコンデンサ端子電圧の変化率、あるいは同電圧波
形数等を測定して負荷量を判定している。

たとえば、コンデンサ端子電圧の波形数により負荷量を
判定する場合、あらかじめ負荷量に応じて数段階の判定
基準波形数を制御回路５Ａ内に設定しておき、コンデン
サ電圧検知回路５Ｃによって検知された電圧波形数を、
前記判定基準波形数と比較することにより負荷量を判定
している。

しかしながら、第４図のように攪拌翼１２の回転サイク
ルによって各布負荷量の精度が異なる。

すなわち、布負荷量の前記コンデンサ電圧波形数の差又
と、各布負荷量におけるコンデンサ電圧波形消滅 の回転サイクルによって異なる。例えば、第４図ａのご
とく攪拌翼１２を一定の停止時間を間に入れて左右交互
に反転した場合は、第４図すに示すように、布負荷量が
多い時の分布が中量、少量、。

極少量の分布とまたがっているため検知精度が悪い。こ
れは、左右交互反転運転では布が廻りにくく攪拌翼１２
に布がまんべんなく当らず、適正な負荷量の検知ができ
ないだめである。そこで、本発明では第５図ａに示すよ
うに、攪拌翼１２を−　　　　。

方向回転のオン−オフサイクルを複数回行なって反転さ
せる運転を左右繰り返したものであるが、このような回
転サイクルでは、布が良く廻シ、かつ、布が攪拌翼にま
んべんなく当たるため、第５図すに示すように各布量の
分布が離れ負荷量の検知精度を高めることができる。

この負荷量検知運転中のモータ２のオン時間は長く取る
必要は々く、最底モータ２が定常回転以上に起動するま
でで良い。通常の洗濯機においては負荷により差は生じ
るが、０．２〜１秒程度でありＡ・−ノ リ、最大負荷投入時の起動時間の１〜２倍程度の時間を
設定し、本実施例においては、０．３秒としている。ま
た、オフ時間については、モータ２をオフしてからコン
デンサーの電圧波形数が消滅するまでの時間以上であれ
ば良く、０．２〜１秒程度であり、無負荷時のコンデン
サ電圧波形消滅までの時間の１〜５倍程度の時間を設定
し、本実施例においては０．３秒としている。前記一方
向の連続運転回数は３回としており、すなわち第５図ａ
のごと＜０．３秒オン−０，３秒オフを右３回、左３回
行ない、それらを４回縁シ返して総計２４回のオン−オ
フを繰り返し、そのオフ時間毎にコンデンサ電圧波形数
を測定し、加算している。この繰り返し回数は多い程、
検知のバラツキは小さくなるが、逆に検知時間が長くな
ってしまうため、実用上２０回〜３０回程度が良い。

第６図に負荷量判定のフローチャートを示す。

まず、ステップ２０１で初期値設定の後、モータ２のオ
ン−オフ回数Ｎで布量判定のためのモータ２正反転が終
了したかどうかをステップ２０２に１０　／、−７ て判断する。ステップ２０３では、モータの正転または
反転回数をカウントし、正反転の制御フラグを変える。

ステップ２０５．２０６は、モータオン制御であシ、モ
ータオン時限が経過するとステップ２０７でモータをオ
フさせ、ステップ２０８で電圧波形数をカウントし、加
算する。モータオフ期間Ｔ２が経過するとモータ正反転
制御カウンタｎおよびＮをインクリメントし、初期の状
態（ステップ２０２　）に戻る。モータオン−オフ回数
Ｎが２４回になると、布量判定ループ２１１へ移る。Ｔ
１．Ｔ２は約０．２〜１秒程度である。モータ正反転が
１回のみでは負荷量判定誤差が大きく、右方向へ３回オ
ン−オフ、左方向へ３回オン−オフさせた１サイクルを
４回繰り返し、モータオフ時のコンデンサ電圧波形数を
加算して負荷量判定をする。仮に電圧波形数が多ければ
、布の量は少ないと判定し、洗濯槽兼脱水槽１０の水位
、洗剤量。

洗濯時間、脱水時間を少なく設定できる。

次に本発明の他の実施例について説明する。本実施例で
はコンデンサ端子電圧の波形数により負１１６−＞ 荷量を判定する場合で説明していくが、制御部は第１図
の実施例と同様であわ、その説明を省略する。甘ず、あ
らかじめ負荷量に応じて数段階の判定基準波形数を制御
回路５Ａ内に設定しておき、コンデンサ電圧検知回路５
ｃによって検知された電圧波形数を前記判定基準波形数
と比較することにより負荷量を判定している。

しかしながら、第７図のように波形数は同負荷量であっ
ても電源周波数によって変化する。これはモータ２が電
源周波数と同期して回転するためであり、定常の回転数
が、電源周波数によって違うためである・すなわち、モ
ータ２をオフした時に生じる誘起電圧波形数は、電源周
波数が高い時は多く、逆に低い時は少なくなる。したが
って、負荷量判定の基準となる判定基準波形数イは電源
周波数ごとに設定しており、たとえば、日本の商用電源
を使用する場合、６０Ｈｚと５０田の各々の場合で第７
図ａ、ｂに各々まず判定基準波形数イを設定している。

次に布量判定の手順を第８図により説明する。

まず、ステソゲ３０１で電源周波数を検知し、その後ス
テソゲ３０２で給水をヌター）　Ｌ、設定水位になると
ステップ３０３給水を止め、ステソゲ３０４で攪拌を開
始する。そしてモータ２を２Ｑ〜３０回、正逆反転の攪
拌を行ない、その間のモータ出力オフ時のコンデンサ電
圧波形数をステップ３０５で測定、加算する。この後、
電源周波数検知手段により検知された電源周波数に従っ
てわらかしめ電源周波数ごとに設定されている負荷量判
定基準波形数をヌテソプ３０６選択する。この選択され
た判定基準波形数イと、検知波形数を比較することによ
り、布負荷量の判定をステソゲ３０７で行なう。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によればモー
タオフ時の波形数を測定するため、モータの特性バラツ
キ、交流電源の電圧バラツキによる影響が比較的少なく
することができるとともに、攪拌翼の回転は、一方向の
オン−オフサイクルを連続して行なっているだめ、布の
攪拌翼への当り１３ヘーノ 具合の差によるばらつきも小さくすることができ、短時
間で検知精度を高めることができる。さらに、電源周波
数ごとに負荷量判定基準値を設定しているため、周波数
差による検知精度の低下も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による全自動洗濯機の布量負
荷検知装置とその制御回路を示すブロック図、第２図は
モータを駆動してオフさせた直後のコンデンサ端子電圧
の波形図、第３図は同全自動洗濯機の縦断面図、第４図
ａは従来の攪拌翼の反転サイクル図、第４図すは同電圧
波形数と布量との関係を示すグラフ、第５図ａは本発明
の実施例の攪拌翼の反転サイクル図、第５図すは同電圧
波形数と布量との関係を示すグラフ、第６図は同布量検
知の制御を示すフローチャート、第７図ａ。 ｂは周波数の差による電圧波形数と布量との関係を示す
グラフ、第８図は本発明の他の実施例における布量検知
の制御を示すフローチャート、第９図は従来の布量負荷
検知装置のブロック図である。 １４　Ａ　＞ １・・・・・・交流電源、２・・・・・・モータ、３・
・・・コンデンサ、４ａ、４ｂ・・・・・・スイッチン
グ装置、５Ａ・・・・・・制御回路、１０・・・・・洗
濯兼脱水槽、１１・・・・・・外槽Ｑ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名包　
　　　　　　−の （−／ 派 第７図 第８図 スターＹ ＊、ｈ 斡Ａ（又ターし 板定枳ｉ１．Ｎ。 透６きｉ”７１＜、イイｉシ」ｙ二 ヤ賃、Ｔ千又タート 電圧波脣政 シ娶り定・力Ｉ１頁 Ｎ。 ＥＳ 止Ｊ十ズトツア ０Ｇ 脣数じ向慝駅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撹拌翼を駆動するモータへの通電制御を行う制御
   手段と、この制御手段によりモータに所定時間通電し、
   その後のオフ期間内におけるモータの回転数の減少率あ
   るいは、その減少率に相関する値を検知し、その値にも
   とづいて負荷量を判定する負荷量検知手段を備え、前記
   制御手段は負荷量検知時に前記モータを一方向回転のオ
   ン−オフサイクルを複数回連続運転するように構成した
   洗濯機の負荷量検知装置。
2. （２）攪拌翼を駆動するモータへの通電制御を行う制御
   手段と、この制御手段によりモータに所定時間通電し、
   その後のオフ期間内におけるモータの回転数の減少率あ
   るいは、その減少率に相関する値を検知し、その値と負
   荷量判定基準値を比較して負荷量を判定する負荷重検知
   手段を備え、前記負荷量判定基準値を交流電源周波数別
   に各々有し、使用する交流電源周波数によって負荷量判
   定基準値をその中から選択して負荷量を判定する洗濯機
   の負荷量検知装置。