JPS61209690A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、コンデンサラン型の誘導モータを駆動するこ
とにより、洗いやすすぎ等の行程を洗濯物量に応じて適
正に実行するようにした洗濯機に関する。

（０）従来の技術 この種の洗濯機は洗濯物量を的確に検知することが重要
であり、従来は洗濯機の回転翼を駆動させるモータの電
流変化に基づいて検知する方法や、回転翼或いはモータ
の回転数の変化に基づいて検知する方法が提案されてい
た。これらの方法は、洗濯物量が多くなると回転翼に加
わる負荷、即ちモータ負荷が大きくなり、モータ電流が
増加した一す、回転数が減少したりすることを利用して
いる。

例えば、特開昭５４−１３２３６６号公報に依れば、洗
いの行程でモータが始動されてから一定時間後の電流値
を測定し、洗濯物量が多い時は電流値が大で、少い時は
その値が小であるとの関係により、測定した電流値と予
め時間設定装置に記憶されている値とを比較し、この比
較結果に基づいて洗いの行程の実行時間を決める方法が
採られている。

また、特開昭５９−１２５５９８号公報に依れば、モー
タ電流の瞬時的変動が洗濯物量の大小に比例するとの関
係により、その瞬時的な電流変化を検知して比較等によ
って洗濯物量を割出し、洗濯時の水量、洗濯の時間、洗
剤の量等を決める方法が採られている。

然しながら、前者の場合はモータ電流の変化幅が全電流
からみれば非常ｌこ小さく、使用するモータやコンデン
サ容置のばらつき、回転翼に接する洗濯物の動き具合等
番こより測定電流値のみで洗濯物針を判断するのは難し
かった。また、後者の場合は、回転翼に接する洗濯物の
瞬時的変動のみでは水位馨こよって測定値にばらつきが
生じ、時によっては洗濯物量の大小に対して測定値が逆
の結果をもたらすことがあった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、洗濯物針に対応する明確な電流測定値を得て
、当該洗濯物齢イこ見合う適正な行程制御を実行せんと
するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、コンデンサラン型の誘導モータの線電流とコ
ンデンサ′磁流との差を採り、この電流差に基づいて洗
濯物針を検知することによって問題点を解決するもので
ある。

（ホ）作用 即ち、゛電流差を測定の特性値として用いることにより
、モータ自体のばらつき、コンデンサ容量のばらつき、
モータ温度上昇等の誤差要因を除き、測定精度を向上す
る。例えば、第１図で示すようにモータ（ロ）の線電流
とコンデンサ電流を測定し、夫々の電流値を（Ａ２）（
ＡＩ）とした場合、コンデンサ容量Ｃ）を５０μＦと５
５μＦとに変化させると、洗濯物量（負荷量）番こ対す
る特性は第２図図示のとおりと成る。従来例では電流値
（Ａ２）のみで量を定めていたので、コンデンサ容ＩＩ
）のばらつきによって同一量でも電流値が異なると云う
不都合が生じる。コンデンサ容１ｉｔＱが常に一定であ
れば斯る問題は生じないが、実際薔こ量産する上では限
度があり、結局従来例では洗濯物量を確実に検知するこ
とができない。しかし、第６図図示の如く、電流値（Ａ
１）から電流値（Ａ２）を差引いた特性はコンデンサ容
Ｉｔ０の変化に十分に対応できており、またモータ個々
のばらつき等も吸収できることが判った。尚、第２図及
び第３図中の“０″は水の無い状態で洗濯物も投入して
いない無負荷時、“水のみ”は給水しているが洗濯物を
投入していない時を示している。

（へ）実施例 第４図の制御回路図及び第５図の断面図には、洗い、２
回のすすぎ、脱水の各行程をマイクロコンピュータ（以
下マイコン）（１）の制御出力によって順に実行する全
自動洗濯機（２）が示されている。

電源スィッチ（３）を閉じ、スタートスイ・シチを操作
することにより、マイコン（１）は給水路中に介在する
給水用電磁弁（４）を開放し、外槽（５）或いは脱水兼
洗濯槽（６）に給水せしめ、洗い行程から始動させる。

外１ｉｆｔ　（５ｒ　ｔこはエアートラップ（７）が設
けてあり、給水水位が所定値まで上ると、その時の圧力
によってダイヤフラム型の水位スイッチ（８）をトリッ
プ（ＯＮ）し、その水位信号をマイコン（１）に入力す
る。

尚、この水位スイッチ（８）はトリップ水位とリセット
水位に所定の差を有する型式のものであり、また数段階
に水位を設定できるものである。

かくして、マイコン（１）はその制御出力によって給水
用−磁弁（４）を閉成し、一方ではコンデンサラン型の
単相誘導モータ（９）に対して一定な休止時間を置いて
右回転信号（第６図（ａ）参照）と左回転信号（第６図
（ｂ）参照）を交互に出力する。この回転信号は０．５
秒程度から２秒程度までの非常に短い時間だけ出力され
ている。

前記モータ（９）の回転は大小のブーＩＪ　ｆｔｏ）（
１０）及びベルト（１１）によって−次減速された後に
、遊星歯車機構を用いた減速手段（図示せず）によって
二次減速され、脱水兼洗濯槽（６）内に位置する大径山
型の回転翼（１２）に伝達される。従って、回転翼（１
りは低速で左右交互に回転して水流を作り、また洗濯物
を攪拌し、このことによって洗濯が実行されるのである
。

脱水兼洗濯槽（６）の壁には多数の脱水孔（１３）・・
・が穿設されており、また上部周縁部には液体を封入し
た環状のバランサー（１４１が取付けである。外槽（５
）の底部には排水口が設けてあり、その排水路中にはマ
イコン（１）の制御出方によって適宜開閉される排水用
電磁弁（１５）が介在する。また、外槽（５）の外底部
には、脱水時に前記モータ（９）の−次減速回転を脱水
軸（１Ｇ＋　ｉこも伝達するクラッチ機構と脱水終了時
点で脱水軸（１６）　ｌこブレーキをかける機構を設け
ている。

これらを図番（１力で示す。

洗い行程の回転翼（１２）を回転させている全時間は洗
濯槽（６）内に投入されたその時々の洗濯物針（負荷ハ
）ｉこ応してその都度適正に決められる。続くすすぎ行
程は排水用電磁弁（１５）を開放して排水し、非常に低
い水位まで排水して水位スイッチ（８）が０ＦＦ（リセ
ット）シた時にモータ（９）を一方向をこ連続回転させ
て脱水することで開始する。この脱水時（こはクラッチ
機構によって脱水軸（１Ｇ）と共（こ脱水兼洗濯槽（６
）が回転し、更にこの回転に同期して回転翼（１２）も
同一方向に同一速度で回転する。この脱水が終了すると
、排水用電磁弁（１勺を閉成し、前述の洗い行程と同様
の行程作業が実行される。そして、このすすぎ行程は通
常の場合は２回実行され、必要に応じて１回が省かれる
。また、必要に応じて、給水完了後に回転翼（１２が反
転している中で継続約３こ或いは断続的に給水すること
ができる。１斯るすすぎ行程に於いても回転翼（１２）
を回転させている全時間と脱水軸０６）及び洗濯槽（６
）を回転させている全時間は、同様に洗濯物量に応じて
都度決められる。続く脱水行程（最終）は前述のすすぎ
行程番こ於ける排水−脱水の一連の作業を実行するもの
であり、脱水時間が長めにしである。そして、この長め
の脱水時間は洗濯物針に応じて都度決められる。尚、脱
水はブレーキをかけることによって終了するが、モータ
（９）の電源はブレーキをかける前に切られ、ブレーキ
作動時のショックやそこで発生するブレーキ音を抑制し
ている。このブレーキのきき等を洗濯物量の変化に拘ら
ずほぼ一定にするために、モータの電源を切る時点を洗
濯物針に応じて変える。

このように、行程の種々の時間は洗濯物量に応じて決め
られ、極めて適正な行程制御が実行されるが、斯る洗濯
物量の検知とその後の制御について説明する。

第４図で示すように、モータ（９）の線電流（駆動　　
　　　４電流）（Ａ２）を検知する手段としてカレント
トランス（以下ＣＴ２）（１８＋が設けられ、巻線＋１
９）（１９）間に接続されたコンデンサ例の電流（Ａ１
）を検知するス 手段としてカレントトランＡ（以下ＣＴ１）（２］）が
設けである。このＣＴ　１　（２１＋及びＣＴ　２　（
ｉｌｌ）ｌこは夫々負荷抵抗（２２）（２２）が接続さ
れており、ここで検知された電流はダイオード（ハ）（
２３１ｊこよって整流され且つ抵抗（財）（財）及びコ
ンデンサ圀）妬）によって平滑され、第６図（鴫で示す
出力信号と成る。そして、モータ起動時にはＣＴ１（２
１）に充電電流が流れ、ＣＴ　２　（１Ｂ＋に突入電流
が流れるので、マイコン（１）からモータの左右回転信
号に同期して起動カットオフ信号（第６図（Ｃ）参照）
を出力する。この起動カットオフ信号によってトランジ
スタ（２６１■は出力信号中の定常電流を検出する。こ
の結果の出力信号波形は第６図（ｅ）に示されている。

この出力信号を差動増幅器（資）に入力して差を求めた
結果、第６図（ｆ）で示す電流差に基づ（差信号が得ら
れる。この差信号は洗濯物量番こ比例するものであり、
加算器□□□）に入力される。

ここで、コンデンサ電流（Ａ１）は電源電圧の変動に大
きく依存するので、変動に対する補償が必要となる。ま
ず、電源電圧をトランス（２９＋　＋こよって降圧し、
整流、平滑して、電源電圧に比例する直流電圧（Ｖｒｅ
ｆ）を作り、コノ直流′嘔圧（Ｖｒｅｆ）をモータ（９
）の左右回転信号に同期して、また、トランジスタ（３
０）によって起動カットオフ信号に同期させて反転増幅
器（３１）に入力する。反転増幅器（３１）は電源電圧
薔こ比例した直流電圧（Ｖｒｅｆ）を入力すると、その
電圧に見合う適正な電圧に修正された補償信号を出力し
、加算器（支）薔こ入力する。

これ等の補償された差信号は左右の回転信号が出力され
る度に出力されるが、回転信号は極めて短時間であるこ
とから、また回転信号の出力時間が左右で異なり且つ１
回毎に変ることから、１回の信号の実効電圧値（波高値
）だけでは誤差が大きい。従って、第６図（ａ）（ｂ）
で示すように１周期で左右各８回の計１６回の信号が出
る場合は、加算器（財）のこの１周期１６回分の加算出
力は積算回路■によって積算される。積算回路国は積算
用の増幅器（３３）、コンデンサ（３４）、抵抗（２）
及びフォトカプラ（イ）から成る。ここでは、マイコン
（１）がフォトカプラ（（ト）をモータ回転開始時にセ
ット信号（こよってＯＮし、コンデンサ（至）を充電し
ていく。そして、１周期の運転が終了すると、マイコン
（１）はリセット信号番こよってフォトカプラ（３６）
を０ＦＦＩ、て抵抗面）に放電させる。即ち、積算回路
（３２）によって１周期分の出力信号が得られ、この信
号はマイコン（１）で読み取れる適当な出力電圧（第７
図参照）ｉこ差動増幅器（９）によって増幅される。こ
の差動増幅器（潤（こは可変抵抗器（３８）を含む入力
回路（３９）が接続しである。

出力電圧と洗濯物量、洗濯物針と種々の作業時間の標準
的な関係は予め実験等で決めてあり、このデータはマイ
コン（１）に記憶されている。かくして、マイコン（１
）ｌこ接続されたラダーネットワークを含むＤ／Ａ変換
器（４０）から入力バッファ（４１）を介して上記デー
タに基づく信号が比較器（４２）に入力される。そして
、比較器（４２）では出力電圧が比較されてマイコン（
１）＃こ読み込ませる。

マイコン（１）は出力′電圧のばらつきを更に平均化さ
せるために、１６回１周期の本実施例では６周期分のデ
ータを読み込んでその平均値の出力電圧値によって洗濯
物量を検知する。そして、検知された洗濯物針に対応し
て各行程に於ける種々の作業時間が決められ、マイコン
（１）はこの時間どおり各行程を制御していく。

（へ）発明の効果 本発明に依れば、電流値を洗濯物量検知の基準とする上
で、誤差要因を除くことができており、極めて検知精度
が良くなり、適正な行程制御を実行することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の洗濯機の主要な特徴を説明するための
電気回路図、第２図は洗濯物量に対する各部の電流特性
図、第３図は洗濯物量に対する電流差特性図、第４図は
一実施例を示す電気回路図、第５図は断面図、第６図（
ａｌ　（ｂ）　（Ｃ）　（ｄ）　（ｅ）　（ｆ）は各部
ノ信号波形図、第７図は洗濯物量に対する出力電圧特性
図である。 （１）・・・マイコン、（９）・・・コンデンサラン型
の単相誘導モータ、（１９）・・・巻線、（２０＋・・
・コンデンサ、（１８）・・・カレントトランス（線電
流を検知する手段）、（２１）・・カレントトランス（
コンデンサ電流を検知する手段）固・・・差動増幅器（
電流差を検知する手段’）　、（４２）・・・比較器（
検出された洗濯物量と基準洗濯物量を比較する手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンデンサラン型の誘導モータを駆動して所定の
   洗濯を実行するものに於いて、上記モータの線電流を検
   知する手段と、上記モータのコンデンサ電流を検知する
   手段と、線電流とコンデンサ電流の差を検知する手段と
   、この電流差に基づく洗濯物量と予め決められた基準洗
   濯物量とを比較する手段と、この比較結果に基づいて上
   記モータを駆動する手段とを備えたことを特徴とする洗
   濯機。