JPH0576687A

JPH0576687A - 全自動洗濯機の駆動制御方法

Info

Publication number: JPH0576687A
Application number: JP3237825A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ishikawa; 俊一石川; Toshihiro Takahashi; 敏浩高橋; Shinichi Kaji; 信一鍛治
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1991-09-18
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプモータを駆動するトライアックの過熱防
止と、脱水時衣類より、脱水された水分による泡の障害
防止を図る。【構成】脱水時、排水用ポンプモータを間欠的に駆動運
転する制御とする。【効果】ポンプモータを駆動するとトライアックの過熱
防止を図ることと、脱水液による泡の障害を防止するこ
とが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全自動洗濯機に係り、
強制排水ポンプ付の排水制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における強制排水ポンプにおける脱
水時の排水運転は、脱水の運転と同時に、排水ポンプも
連続的に脱水終了まで運転するため、脱水中衣類から出
た、洗剤分を含んだ洗濯水により、泡が発生し、発生し
た泡を、排水ポンプが吸い込み、排水が出来なくなるエ
アーロック現象ということが発生する。このため、衣類
より脱水された水分は、洗濯機外へ、排水することが出
来なくなる欠点があった。又、排水ポンプの駆動制御
は、トライアックにより、排水ポンプモータのＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御を行なっているが、トライアックの特性上ＯＮ
状態になっても、トライアック自体が約１.５Ｖの電圧
(ＯＮ電圧)を持つため、トライアックに流れる電流(Ｏ
Ｎ電流)とＯＮ電圧の積に相当する熱がトライアック部
分で発生する。一般的にこの発生する熱は、放熱フィン
等で対処しているが、排水ポンプモータ駆動時の電流が
多いため、限られた大きさ、形状の放熱フィンでは、対
処出来ず、トライアック自体の温度上昇が規定以上高く
なるという欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
欠点を無くし、脱水時の脱水液における発泡障害の排水
不能な現象と、脱水時、排水ポンプモータを駆動する、
排水ポンプモータ用トライアックの過熱防止を図るた
め、脱水中、ポンプモータの間欠運転をするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、洗濯コース中
の中間脱水又は、最終脱水時、脱水液を強制的に排水す
る、排水用ポンプモータを間欠駆動することにより、発
泡障害時の対応並びに、ポンプモータ用トライアックの
過熱防止を図るものである。

【０００５】

【作用】洗濯コース中における中間脱水又は、最終脱水
中に、脱水液を強制的に排水する、排水用ポンプモータ
を間欠駆動させながら運転するものである。

【０００６】

【実施例】本発明を実施例図により説明する。図１は、
本発明を採用する全自動洗濯機の縦断面図であり、動作
を順次説明すると、全自動洗濯機は、外枠１の内側に、
４本の吊棒５により外槽２が外枠１の上部の４隅にある
コーナープレート２１より支持されている。吊棒５に
は、洗濯及び脱水時、振動を吸収するオシバネ４を介在
してある。洗濯する場合、蓋１８を開け、衣類を洗濯槽
３内へ投入し、制御部１９の指令より、給水後、モータ
２０を正逆回転させる。モータ２０の回転は、Ｖベルト
１６を介在し、モータプーリー１７より、クラッチ１４
にあるクラッチプーリー１５へ回転を伝達する。伝達さ
れた回転は、クラッチ１４により、洗濯時は、洗濯槽３
の中央部に位置している。衣類を動かす撹拌翼７を回動
させ洗濯する。排水時は、制御部１９の指令よりモータ
２０を休止させ、排水弁１２を開けて、洗濯槽３内の洗
濯液をフレキシブルホース５２を介して、排水用ポンプ
５３を駆動し、排水ホース１３から機外へ排出するもの
である。排水後、脱水行程へ進行するが、脱水は、衣類
の状態により、外槽２が大きく振れるため、振れを防止
するために、洗濯槽３の上部に、バランサー６を設け、
脱水による外槽の振れを防止するものである。脱水は、
モータ２０の回転を洗濯時と同様にＶベルト１６を介し
て、クラッチ１４へ回転を伝達し、クラッチ１４によ
り、洗濯槽３を高速で回転させ、遠心力により、衣類内
の水分を外槽２へ脱水する、脱水された洗濯水は、排水
弁１２の操作より、排水ポンプ５３を駆動し、排水ホー
ス１３から、機外へ排水されるものである。図２は、図
１で説明した制御部１９の詳細な説明図である。タイマ
ー３３とＣＰＵ３２(中央処理装置)及び、メモリ３１，
Ｉ／Ｏポート２９，３０から成る電子制御回路は、洗い
から脱水までタイマーモータと、カムスイッチにより成
るタイマーにおける場合と同様に、順次移行させるよう
にしたものであることは公知である。以下実施例では、
ブロック図により説明する。図２に示す電子制御回路３
４は、洗濯による洗い行程から最終の脱水行程に至るま
で自動的に行程移行させるためのもので、基本的には、
周知の如く、タイマー３３，中央処理装置(ＣＰＵ)３
２,メモリ３１、入力ポート２９,出力ポート３０から成
り立っており、洗濯時の制御指令は、中央処理装置(Ｃ
ＰＵ)で行なうものであり、中央処理装置（ＣＰＵ）に
は、演算部や、制御部がありシステムの中心と成るもの
である。基本的には、命令の取り出しと解読，実行であ
るが、具体的には算術及び論理演算，メモリの指定アド
レスの内容の読み出しと書き込み制御，入出力装置への
指定アドレスへの入出力制御，プログラムの流れの制御
を行なうものである。

【０００７】メモリ３１は、プログラムとデータを記憶
するもので読み出しと書き込みの両機能をもつＲＡＭ
と、読出し機能だけをもつＲＯＭの２種類がある。ＲＡ
Ｍは、データを記憶させたり、プログラムを組むうえで
の作業エリアとして用い、ROMは、きまったプログラム
や固定データを入れ、いつでも同じ処理をする場合に使
用する。入力ポート２９と出力ポート３０は、ＣＰＵと
入力装置，出力装置とのあいだでデータの受け渡しを行
なう場合の仲介をする回路で、一般的にＩ／Ｏポートと
呼んでいる。Ｉ／Ｏポートの入力側には、全自動洗濯機
からの電気的指令が入力され、主に、電源スイッチ２
３，水位センサー２２，蓋スイッチ２４，プログラム選
択スイッチ２５，スタート・ストップスイッチ２６等が
接続されている。又、出力側には、洗濯用モータ２０，
給水弁１０，排水弁１２，クラッチソレノイド２７，報
知器２８，ポンプモータ５３等が接続されており、ＣＰ
Ｕの指令によりＩ／Ｏポートの介在で制御され、一連の
洗濯動作をするものである。従って、洗濯機は、タイマ
ーモータ及び、カムスイッチより成るタイマーにより、
制御が行なわれるタイマー付き洗濯機と同様に制御され
る。以上のような電子回路によって洗濯機は、制御され
るものである。

【０００８】図３は、全自動洗濯機における洗濯行程の
ブロック図である。

【０００９】図３のブロック図を基に、全自動洗濯機の
洗濯行程を図１，図２、操作パネル図４を引用しながら
さらに詳細に説明すると、図２，図４に於いて、電源ス
イッチ２３を押し、プログラム選択スイッチ２５にて、
任意の洗濯コースを設定し、スタート・ストップスイッ
チ２６を押すことにより、図３における給水に入る。給
水はあらかじめ規定された水位になるまで、自動的に給
水ホース１１より洗濯槽３内へ洗濯水として水が供給さ
れる。規定水位になったことが、水位センサー２２によ
りマイコンに知らされると、洗濯を開始する。洗濯は、
ある一定時間行なった後に、排水弁１２を開放し、ポン
プモータ５３を駆動し、外槽２内にある洗濯水を洗濯機
外へ、排水ホース１３より排出する。洗濯水が完全に排
水されたか水位センサー２２で検知後、中間脱水へ移
り洗濯槽３を高速回転させることにより、衣類内の洗剤
分を含んだ洗濯水を遠心力により脱水する。脱水終了
後、第１回目のすすぎを行なうため、洗濯と同様な制御
で給水し、規定水量に達してからすすぎを開始する。中
間脱水も、すすぎ及び最終脱水も、洗濯時及び第１
回目の中間脱水及びすすぎと同じ制御を行ない、衣
類を洗濯からすすぎ，脱水するものである。図５は、図
４の操作パネルにて、設定された状態を、大型液晶表示
板に示した図であり、以下大型液晶表示板をＬＣＤとし
て説明する。

【００１０】ＬＣＤには、洗濯コース４６の表示，洗濯
水位４７，洗濯時間の表示４８，すすぎ回数の表示４
９，脱水時間の表示５１，現在時刻５０表示等がある。
これらの表示機能を、図４の操作パネル図と合わせて説
明すると、図４のプログラム選択キー２５の三角矢印の
部分を押すことにより、図５のＬＣＤの洗濯コース４６
に表示してある、洗濯コースの設定が三角の矢印で表現
される。図４のプログラム選択キーを押し続けると、自
動的に、図５の洗濯コース４６の表示が移り変わり、必
要な洗濯コース４６が設定できるものである。

【００１１】次に図４の水位切替スイッチ３５を押すご
とに、図５のＬＣＤに表示される水位設定表示が、三角
矢印マークで示され、任意に洗濯水位を設定し、洗濯で
きるものである。

【００１２】洗濯時間４８，すすぎ回数４９，脱水時間
５１及び現在時刻５０等のＬＣＤ表示も同様な方法で設
定し、その後、図４の操作パネル上にあるスタートスイ
ッチ２６を押すことにより、設定された条件で洗濯開始
するものである。

【００１３】モータ２０が連続的に運転に入った時点で
は、図６は実験結果よりも、衣類からの水分が少なくな
るため、ポンプモータ５３を間欠的に駆動しても、排水
能力には大きな影響が出ない。

【００１４】又、この時点でポンプモータ５３を間欠的
に駆動することは、脱水中に少量ずつ出る分が、外槽２
内の空気と混合し、ポンプ内に浸入するため、ポンプ内
に空気の層が発生し、エアーロック現象という排水不能
な状態が発生する。この防止を図るため、ポンプモータ
を一時停止することにより、ポンプ内で、脱水液と混合
している空気と水を分離し、外部に出し排水するため、
空気の障害によるエアーロック現象の防止が図れる。

【００１５】次に、図６，図７を基に、本発明の制御内
容を説明すると、先ず図６は、中間又は、最終脱水時に
おける脱水時間と衣類から脱水される水分の水量関係を
表した、実験結果図であり、図７は、脱水時に駆動す
る、洗濯脱水モータ２０及び、ポンプモータ５３の駆動
タイムチャート図である。

【００１６】図７のタイムチャート図において、脱水
時、モータ２０は、間欠的に数回ＯＮ−ＯＦＦの駆動を
する。このモータ２０の間欠駆動制御は、図６の脱水時
間と脱水水量の関係からも判るように、モータ２０を連
続駆動すると、衣類内に含浸されている水分が急激に出
るため、排水ポンプによる排水能力をオーバーし、洗濯
槽３と外槽２間に脱水液が残った状態で、脱水のため洗
濯槽３を回転するため、この間にある脱水液が撹拌さ
れ、泡が立ち上げ、泡により阻外され、脱水時回転する
洗濯槽３の回転不能となり、脱水が出来なくなるという
問題が発生する。

【００１７】このため、脱水開始時は、モータ２０を間
欠的に駆動し、図６に示す脱水時間と、水量の関係のよ
うに、除々に衣類内の水分を脱水し、ポンプの排水能力
を超えない範囲となる制御をしている。

【００１８】図７のタイムチャート図より、脱水におけ
る、モータ２０の間欠駆動を数回行ない、衣類内の水分
をある程度脱水してから、モータ２０を連続的に運転す
る。モータ２０を連続的に運転する状態では、すでに衣
類内の水分も、ある程度、脱水されているため、前述し
た、脱水液における泡だち障害が、防止出来るものであ
る。

【００１９】このとき、ポンプモータの運転制御は、図
７のタイムチャート図からも判るように、脱水開始時、
モータ２０が間欠駆動している場合は、連続運転するこ
ととする。これは、脱水開始時前述した様に、衣類内の
水分が多く出るため、排水ポンプを連続的に運転し、脱
水された多量の水分を早く排水するためのものであり、
モータ２０が連続となった時点でポンプモータ５３を間
欠的に駆動する。又、ポンプを間欠的に駆動することに
より、ポンプを駆動するスイッチングの役目を果たす、
トライアックの過熱防止も図れる。

【００２０】すなわち、排水ポンプ用モータ５３や、洗
濯・脱水用モータ２０は、トライアックにより、モータ
のＯＮ・ＯＦＦ制御を行なっている。

【００２１】トライアックは、ＯＮの状態となっても、
トライアック自体が約１.５Ｖの電圧(ｏｎ電圧)を持つ
ため、トライアックを流れる電流(ｏｎ電流)とｏｎ電圧
の積に相当する熱が、トライアック部分で発生する。

【００２２】例えば、ポンプモータ５３の場合ｏｎ電流
が４(Ａ)の時４(Ａ)×１.５(Ｖ）＝６(Ｗ)の発熱が発生
する。

【００２３】従って、トライアックに長時間連続的に過
大な電流を流し続けると、トライアック内部の接合部分
の温度が、発熱により上昇し、トライアックの保証範囲
（一般的に−４０〜１２５℃)を超え、トライアックの
破損につながる。

【００２４】このため、トライアック内部で発生した熱
を外部に発散させる目的で、熱伝導性の良い、銅やアル
ミ性の放熱板をトライアックに取付けているのが一般的
な手法である。

【００２５】しかし、発生する熱量が多い場合、大形の
放熱板を使用しなければならない。大形の放熱板を使用
しても、放熱板周囲の空気の移動が少ない場合は、あま
り放熱板の放熱効果が発揮されず、トライアックの接合
部の温度を下げることが出来ない。トライアックの発熱
を防止する最良の方法としては、トライアックに流す電
流を少なくするか、又は、長時間トライアックに電流を
流さないことである。しかし、トライアックに流れる電
流は、ポンプモータ５３を駆動するのに必要な電流であ
るため、この電流を少なくすることは、電気的に不可能
である。

【００２６】このため、ポンプモータ５３を間欠運転
し、トライアックの発熱を防止することが、最も良い発
熱防止策となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、トライアックを間欠的
にＯＮ−ＯＦＦ制御して、ポンプモータの間欠運転をす
ることにより、トライアック内部で発生する発熱量を減
らす事ができ、大形の放熱板を使用しなくても、トライ
アック内部の接合部温度過昇の防止が図れ、トライアッ
クの特性劣化や破損、及び周囲部品への高温による悪影
響を減らすことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】全自動洗濯機の縦断面図である。

【図２】マイコン制御のブロック図である。

【図３】洗濯全自動コースのブロック図である。

【図４】操作パネル説明図である。

【図５】行程表示説明図である。

【図６】脱水時間と脱水量の実験結果図である。

【図７】ポンプモータ，洗濯モータ駆動タイムチャート
図である。

【符号の説明】

１０……給水弁、５３…排水ポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯機に排水用ポンプを具備し、洗濯終了
後、洗濯槽内の洗濯液及び、脱水中に衣類からの遠心力
により、水分を脱水し、排水用ポンプで強制的に洗濯機
外へ排水する、強制排水ポンプ付き全自動洗濯機に於い
て、洗濯コースの最終脱水又は、すすぎ間に行なう中間
脱水における、排水ポンプの運転を、駆動，停止の間欠
運転とすることを特徴とする全自動洗濯機の駆動制御方
法。
【請求項２】請求項１における排水ポンプの間欠運転
は、中間脱水、又は、最終脱水開始から数秒間は、連続
運転とし、その後、運転，停止の間欠運転とすることを
特徴とする全自動洗濯機の駆動制御方法。