JPH04250196A - ドラム式洗濯機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、洗濯物の状態に対応
して運転を制御するドラム式洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のドラム式洗濯機では、洗濯物の種
類に応じて使用者が洗濯コースを選択するようにしたも
のが知られている。しかし、投入した洗濯物の量を自動
的に検知して、布の量に適した洗濯運転を行うものやド
ラムの低速回転時に於いて洗濯物のバランス状態を検知
して高速脱水が可能かどうかを自動的に判断するものは
知られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】洗濯物の量を検知でき
ない従来のドラム式洗濯機では、洗濯物が少量の場合も
多量の場合も同様の運転を行うため、洗い過ぎによる洗
濯物の傷みが生じるだけでなく、無駄な水量や時間が費
やされる。又、従来のものは、脱水時にとりあえず高速
回転に移行させた後、限界を越える振動が発生した場合
に、回転を停止させる方式である為、大きな振動を伴う
。この発明はこのような事情を考慮してなされたもので
、洗濯物の量を自動的に検知して、その量に適した洗濯
および脱水運転を行うドラム式洗濯機を提供するもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明のドラム式洗濯
機は、ドラムを回転させるモータと、モータの回転速度
を制御する制御手段と、モータ電流を検出する電流検出
手段と、ドラムの回転周期を検出する周期検出手段と、
ドラムの回転速度を低速から高速へ変化させてドラムの
回転周期とモータ電流の変動周期とを比較し、両方の周
期が一致するドラム回転速度からドラム内の洗濯物の容
量を判別する制御手段を備えたことを特徴とするドラム
式洗濯機である。

【０００５】

【作用】ドラムの回転速度を低速から高速へ変化させて
ドラムの回転周期とモータ電流の変動周期とを比較し、
両方の周期が一致するドラム回転速度からドラム内の洗
濯物の容量が判別されることが、実験時に見出された。 従って、検知された洗濯物の容量について最適な脱水回
転数や時間を決定することができる。例えば、洗濯物の
量が多いときは、脱水回転数を高めにした上で時間を長
くし、少量の時は、時間を短めにし運転時間短縮をした
り回転数を低めにして、洗濯物のしわを低減したりする
ことができる。洗濯物のバランス状態については、比較
的低速で振動が大きくなる以前に高速時の振動量を予測
できる為、高速回転が不可能と判断した場合は、その時
点で再度洗濯物のほぐしを行って、再度脱水工程に移行
する為、異常振幅を発生させない運転ができる。

【０００６】

【実施例】以下図面に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。これによってこの発明が限定されるものでは
ない。

【０００７】ドラム式洗濯機の全体構成は、図１に示す
ように、外箱８の内部に水槽２がバネ１１によって弾性
的に支持されている。洗濯時に洗濯物を収容するドラム
３は、水槽２の内部に収容され、その側板に固着された
ドラム水平軸４が水槽２に軸受１３を介して回動可能に
支持されている。水槽２の底部に設けられたモータ９は
プーリ２１、ベルト２３およびプーリ２２を介してドラ
ム３を駆動する。ドラム３は、洗濯液の通水及び脱水液
の排出のため、周壁部５の全面に多数の小孔１８が形成
されている。また、周壁部５にはバッフル板１７がドラ
ム水平軸芯に平行に内側に向けて突出して設けられてい
る。そして、ドラム３には洗濯物を出し入れする投入口
１５が設けられ、ドラムの停止時にはこの投入口１５が
上方に位置するようになしている。このように、洗濯物
を上方から出し入れする方式、所謂トップローディング
方式のドラム式洗濯機では、ドラム３は、金属板を、ロ
ール加工した周壁部５と円板状に打ち抜かれた側板部１
９とがそれぞれの端部でかしめ加工によって組み立てら
れる。このようなドラム式洗濯機は、投入口１５からド
ラム３内に洗濯物を投入し、給水管２０から水槽２内へ
供給された洗濯液に浸漬させた後、ドラム３を低速で回
転駆動させることによって洗濯を行う。

【０００８】この時、洗濯物はドラム３の回転から生じ
た遠心力により周壁部５に押し付けられると共に、バッ
フル板１７によってドラム３の上部頂点近くまで持ち上
げられた後、自重によりドラム３の底部に落下する。こ
うして、この動作が繰り返され、洗濯物は落下時の衝撃
力により叩き洗いされる。

【０００９】ドラム３の回転周期を検知する手段として
、ドラム３と同軸で回転するプーリ２２に永久磁石２４
を取り付け、水槽２の側面の永久磁石２４と対向する位
置にリードスイッチ２５を設置し、ドラムが一回転する
毎にリードスイッチ２５の接点が開閉する構成をとって
いる。これは、光学的素子であっても良い。

【００１０】図２は図１に示す実施例の電気回路の要部
ブロック図である。モータ９には、整流子モータを用い
て、位相制御方式による速度制御を行うようにしている
が、他方式の速度制御モータを用いてもよい。図２にお
いて、モータ９に結合された回転速度検知回路２７の出
力信号をワンチップマイクロコンピュータ（以下マイコ
ンと呼ぶ）２６が検知し、モータ９の速度が設定速度に
なる様にトライアック２８の点弧角を変化させるフィー
ドバック方式の制御を行う。一方、ドラムの回転周期は
リードスイッチ２５の接点の開閉によりマイコン２６が
検知する。モータ通電電流Ｉｍはカレントトランス２９
を介して電圧に変換され、ダイオードブリッジ３０で整
流されてコンデンサ３１により平滑化され、ＤＣ電圧Ｖ
ｍとして出力される。このＤＣ電圧Ｖｍをマイコン２６
が検知する。抵抗３２はコンデンサ３１の放電用抵抗で
ある。

【００１１】図３は、このモータ通電電流Ｉｍと変換後
のＤＣ電圧信号Ｖｍの関係を示すものであるが、電圧Ｖ
ｍはモータ通電電流Ｉｍに比例する。（以後、このＤＣ
電圧信号をモータ通電電流信号と呼ぶ。）

【００１２】
図４はドラム中の洗濯物の容量とモータ通電電流信号と
の関係を示す説明図であり、図４の（ａ）はリードスイ
ッチ２５から得られるドラム回転周期信号であり、ドラ
ム３の一回転毎にパルスとしてマイコンに検知される。

【００１３】（ｂ），　（ｃ），　（ｄ）は各々ドラム
の定格容量の１／　４、１／　２、１／　１の洗濯物が
収納された場合のモータ通電電流信号である。（ｂ）の
場合には、ドラム回転速度が８０ｒｐｍ　付近からすべ
ての洗濯物が遠心力によってドラム３の周面に張り付き
、以後ドラム回転数を上昇させてもドラム内の布分布状
態は変わらない為、布のアンバランスにより生じる振動
体の振幅に費やされるエネルギーの変化、すなわちモー
タ通電電流信号の変化の位相は回転数を上げても変化し
ない。つまり、（ｂ）では、モータ通電電流信号の最大
点の位相はドラム一回転を３６０°として１８０°付近
となり、ドラム回転速度が変化しても変化していない。

【００１４】これに対して、（ｃ）の場合には、洗濯物
のドラムへの張り付きは１００ｒｐｍ　付近から始まり
、以後ドラム回転速度が上昇しても洗濯物の状態は変わ
らない。

【００１５】次に、（ｄ）の場合には、ドラム回転速度
が１２０ｒｐｍ　付近より洗濯物がドラム周面に張り付
き始めることを示している。

【００１６】図５は、上記の現象を利用して洗濯物の容
量を検出するためのフローチャートである。図５におい
て、ドラム回転速度を８０ｒｐｍ　としてドラム３を回
転させ（ステップ１０１）、ドラム回転周期信号が入力
された時よりモータ通電電流信号の最大値となる時まで
の時間をマイコンが計測し、現在のドラム回転数から周
期を計算し（８０ｒｐｍ　の場合は、０．　７５秒）、
両者の割合より位相差を演算し、マイコン内のメモリに
記憶する（　ステップ１０２）　。

【００１７】その後、ドラム回転速度を１００ｒｐｍ　
に上昇させ（　ステッブ１０３）　、前述と同様に位相
差を演算し、８０ｒｐｍ　時の位相差と比較し（　ステ
ップ１０４）　、同様であれば洗濯物の容量が定格容量
の１／　４未満であると判断する（　ステップ１０５）
　。

【００１８】同様でなければ、７００ｒｐｍ　の位相差
を８０ｒｐｍ　の位相差の記憶されたメモリに書き換え
る（　ステップ１０６）　。

【００１９】その後、１２０ｒｐｍ　にドラム回転速度
を上昇し（　ステップ１０７）　、その時の位相差を１
００ｒｐｍ　時の位相差と比較し（　ステップ１０８）
　、同様であれば洗濯物の容量が定格容量の１／　４〜
１／　２であると判断する（　ステップ１０９）　。

【００２０】以後、同様の方式で洗濯物の容量を判断し
ていく。以上の判断された洗濯物の容量は、洗濯の各工
程に於いて最適自動運転のデータとして使用されること
は言うまでもない。

【００２１】次に、図６により洗濯物のドラム内での偏
り状態を検出する方法について説明する。

【００２２】洗濯物のドラム内面への張り付きは、ある
程度のドラム回転速度に於いて実現される（図４の例で
は１４０ｒｐｍ　で定格容量の洗濯物は張り付いてしま
う）。この張り付いた状態までドラム回転速度を上昇さ
せた後、洗濯物のバランス状態が偏っている場合、前述
の様にモータ通電電流信号が安定して波打つことになる
。

【００２３】図６は、一例としてトータルのアンバラン
ス重量が２００，５００，１０００ｇ　でのモータ通電
電流信号の変化を表しているが、同一形状でありながら
も、アンバランス重量が大きくなる程信号の振幅が大き
くなることがわかる。これらの信号の最大と最小の比を
演算して、実際のアンバランス重量を推定することがで
きる。

【００２４】これらの関係は予め制御対象となるドラム
式洗濯機のモータ通電電流信号とアンバランス重量の関
係を実測して決めておくことは言うまでもない。

【００２５】また、上記信号の変化量は、上記演算のみ
ならず最大と最小の差を演算する等、制御対象の洗濯機
にとって、アンバランス重量との関係が明確になるもの
であれば、どの様な演算をしても良いことになる。

【００２６】この様にして推定されたアンバランス重量
を基にして、前記の例で言えば、１４０ｒｐｍ　でのア
ンバランス重量を考慮してドラムを高速回転させた時に
（一般的に１０００ｒｐｍ　程度）、振動が許容限界を
越えるか否かを推定して、越えないと判断した場合は、
そのまま高速回転に移行し、越えると判断した場合は、
再度低速回転での布ほぐしを行った後、再度１４０ｒｐ
ｍ　での高速回転の可否を判断する。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、洗濯物の容量の検知
により、小容量の場合はそれなりの運転制御により、無
駄な時間や水量を削減でき、大容量の場合は確実な洗濯
が実現するばかりか、高速回転実行前のアンバランス重
量の推定により、アンバランス重量が大きい場合、従来
の様に振動限界に達してから再度布ほぐしをしない為、
低振動、低騒音及び運転時間の短縮が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すドラム式洗濯機の構
成説明図である。

【図２】図１に示す一実施例の電気回路の要部ブロック
図である。

【図３】モータ通電電流と変換されたモータ通電電流信
号の関係を示す波形図である。

【図４】洗濯物の容量の変化に対するモータ通電電流信
号を示す波形図である。

【図５】洗濯物の容量を検知手順を説明するフローチャ
ートである。

【図６】洗濯物のアンバランス重量とモータ通電電流信
号の関係を示す波形図である。

【符号の説明】

ａ　　　　　　モータ ２５　　　　リードスイッチ ２６　　　　マイクロコンピュータ ２７　　　　回転速度検知回路 ２８　　　　トライアック ２９　　　　カレントトランス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ドラムを回転させるモータと、モータ
   の回転速度を制御する制御手段と、モータ電流を検出す
   る電流検出手段と、ドラムの回転周期を検出する周期検
   出手段と、ドラムの回転速度を低速から高速へ変化させ
   てドラムの回転周期とモータ電流の変動周期とを比較し
   、両方の周期が一致するドラム回転速度からドラム内の
   洗濯物の容量を判別する制御手段を備えたことを特徴と
   するドラム式洗濯機。
2. 【請求項２】　　制御手段は、ドラムが所定速度で回転
   するときに、モータ電流の変化の大きさからドラム内の
   洗濯物の偏りの程度を判別することを特徴とする請求項
   １記載のドラム式洗濯機。