JPS6122598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は洗い、すすぎ等所望の行程の実行時間
を洗濯物量に応じて自動的に設定し得るようにし
た洗濯機の運転装置に関する。

洗濯機において、一般に洗濯物量が多過ぎると
布回りが悪くなつて洗浄効率が低下し、逆に洗濯
物量が少な過ぎる布回りが過大になつて布が損傷
され易い。ところが、タイマーのカムスイツチに
よつて行程を自動的に移行させる従来の自動洗濯
機は洗い及びすすぎ行程の実行時間がタイマーの
カムスイツチによつて一定に定められてなるた
め、洗濯物量が多い場合に洗浄率が低下し、少な
い場合に布の損傷を起す欠点があつた。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は洗い，すすぎ，脱水等所望の各行
程を自動的に移行させるようになし、且つ洗い等
の負荷状態で洗濯機モータが始動されてからの一
定時間後のモータ電流値を検知して洗濯物量信号
を発生する洗濯物量検知装置とこれから出力され
た洗濯物量信号に基いて行程実行時間を設定する
装置とを設ける構成となし、これにより洗濯物量
に応じた時間だけ洗い、すすぎ所望の行程を実行
させ、以つて洗濯物量の多少にかかわらず常に最
適な洗浄率が得られ且つ布損傷も防止できる洗濯
機の運転装置を提供するにある。

以下、本発明の第一実施例につき第１図乃至第
７図を参照して説明するに、電子タイマーと演算
処理装置とで行程を洗いから最終の脱水まで、タ
イマーモータとカムスイツチより成るタイマーに
よる場合と同様に、順次移行させるるようにした
電子制御回路は公知であるので、以下の実施例で
はブロツク図により説明することとする。

第１図には本発明を適用した脱水兼用洗濯機が
示されている。この第１図において、１は外箱、
２は外箱１内に弾性支持部材３を介して上下動可
能に支持された水受槽、４は水受槽２に内設され
た洗濯兼脱水用の回転槽、５は給水弁、６は排水
弁、７は水位スイツチ、８は洗濯機モータで、そ
の回転力はベルト伝達機構９及び動力伝達制御機
構１０を介して回転槽４及び撹拌翼１１に選択的
に伝達し得るようになつている。さて、１２はモ
ータ電流検知器で、鉄心１３に一次巻線１３ａ及
び二次巻線１３ｂを巻装した変流器１４を有し、
前記一次巻線１３ａを前記洗濯機モータ８の通電
路８ａに直列に介在してなるものである。一方、
第３図に示す電子制御回路１５は洗剤による洗い
行程から最終の脱水行程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、電子
タイマー１６，演算処理装置（CPU）１７，ク
ロツクコントロール回路１８，メモリー１９，イ
ンプツトバツフアコントロール回路２０及びアウ
トプツトバツフアコントロール回路２１から構成
されている。外部入力部Ａにおいて、２２は装置
全体に電源を供給する電源スイツチ、２３は図示
しない開閉蓋を閉鎖することによりオンする蓋ス
イツチ、７は水受槽２内の水位を検出する前記水
位スイツチ、２４は行程の組合せ内容を選択する
ためのプログラム選択スイツチであり、これら
各々の状態はフリツプフロツプ回路等状態変換素
子２５乃至２８の夫々により論理値０，１に変換
される。また、外部入力部Ａには前記モータ電流
検知器１２も属しており、その二次巻線１３ｂか
ら出力されたモータ電流検知信号Ｓ１は前記イン
プツトバツフアコントロール回路２０に供給され
るようになつている。外部出力部Ｂにおいて、５
は前記給水弁、６は前記排水弁、８は前記洗濯機
モータ、２９及び３０は夫々洗濯機運転の終了を
報知する表示ランプ及び報知器である。そして上
記外部出力部Ｂ中の各部サイリスタ等スイツチン
グ素子３１乃至３５により通電制御されるように
なつている。前記演算処理装置１７は外部入力部
Ａにおける各部の状態に対応する状態変換素子２
５乃至２８の状態をインプツトバツフアコントロ
ール回路２０を介して読み込むと共に、メモリー
１９から行程データを読出すおとにより、洗い
（給水も含む），排水，すすぎ（給水も含む），脱
水，報知等の行程を判断し、そその行程を実行す
るのに必要な外部出力部Ｂ中の各部を、アウトプ
ツトバツフアコントロール回路路２１からスイツ
チング素子３１乃至３５に信号を与えて制御する
ので、その行程移行行は電子タイマー１６より行
なわれる。従つて、洗濯機は洗い、すすぎ及び脱
水の実行時間の設定を除き、その他についてタイ
マーモータ及びカムスイツチより成るタイマーに
より制御が行なわれる所謂カムスイツチ式タイマ
ー付洗濯機と同様に制御される。

次に洗濯物量検知装置３６及び行程実行時間設
定装置３７について第４図により説明するに、こ
れらの装置は演算処理装置１７とメモリー１９の
一部とに組込まれる。先ず、モータ電流検知器１
２の一般的作用を述べるに、回転槽４に洗濯物を
投入し、電源スイツチ２２をスイツチオンさせる
と、給水動を初めとする運転を開始し、そして行
程が洗い進行すると、洗濯機モータ８が洗い負荷
状態（回転槽４内に洗いに必要な水量と洗濯物と
が存在する状態）で駆動する。するとそのモータ
電流は変流器１４の一次巻線１３ａを通るのでそ
の二次巻線１３ｂはモータ電流値に比例したモー
タ電流検知信号Ｓ１を出力する。ところで第５図
中、縦軸をモータ電流値Imとし、横軸を洗濯物
量Ｑとした曲線３８にて示す如く、洗濯機モータ
８が始動されてからの一定時間Ta後のモータ電
流値Imは洗濯物量Ｑの増加に依存して大きくな
ると云う特性を有する。従つて、第５図から明ら
かなように、洗い行程に移行されて洗濯機モータ
８が始動されてからの一定時間Ta後にモータ電
流値Imを測定すれば洗濯物量Ｑを知ることがで
きる。これが本発明の洗濯物量検知の原理であ
り、以下これを前提に説明を更に進める。即ち、
第４図に示す洗濯濯物量検知装置３６において、
３９は直流増幅器、４０はＡ―Ｄ変換器、４１は
ゲート回路、４２はモータスタード検知器、４３
はアンド回路、４４な第一のカウンタ、４５は第
一の比較器、４６は一定時間Ta情報設定回路で
ある。

以上の構成において、洗濯機モータ８が洗い負
荷状態で始動されると、モータ電流検知器１２内
の二次巻線１３ｂからそのモータ電流値に依存し
たアナログ量のモータ電流検知信号Ｓ１が出力さ
れ、これが直流増幅器３６を介してＡ―Ｄ変換器
４０に供給される。そして、このＡ―Ｄ変換器４
０は前記モータ電流検知信号Ｓ１をこのアナログ
量に対応したデイジタル量（バイナリーコードで
表現された量）をもつモータ電流情報Ｓ２に変換
してこれをゲート回路４１に供給する。一方、前
述のように、洗濯機モータ８が始動されるて同時
にモータスタート検知器４２からスタート信号Ｓ
３が出力されるので、クロツクパルスＳ４がアン
ド回路４３を通過することを開始し、そのクロツ
クパルスＳ４を第一のカウンタ４４が計算する。
この第一のカウンタ４４の計数値信号Ｓ５は一定
時間Ta情報設定回路４６から出力されている一
定時間Ta情報Ｓ６と第一の比較器４５により常
時比較される。そして、洗濯機モータ８が始動さ
れてからの一定時間Ta後に、即ち前記計数値信
号Ｓ５と一定時間Ta情報Ｓ６とが一致した時点
に、第一の比較器４５から一致パルスＳ７が出力
され、これによりゲート回路４１が開放されるの
で、ライン４７には前記Ａ―Ｄ変換器４０から常
時出力されているモータ電流情報Ｓ２のうち、前
記一定時間Ta後のモータ電流情報Ｓ２が前記ゲ
ート回路４１を介してライン４７に洗濯物量信号
Ｓ８として出力されるものである。次に行程実行
時間設定装置において、４８は洗濯物量信号Ｓ８
を受けてその洗濯物量に最適の洗い実行時間情報
Ｓ９ａに変換してこれを出力する洗い時間変換回
路、４９は洗濯物量信号Ｓ８を受けてその洗濯物
量に最適のすすぎ実行時間状報Ｓ９ｂを出力する
すすぎ時間変換回路、５０は同じく洗濯物量信号
Ｓ８を受けてその洗濯物量に最適の脱水実行時間
情報Ｓ９ｃを出力する脱水時間変換回路で、これ
らの実行時間情報Ｓ９ａ，Ｓ９ｂ，Ｓ９ｃはデイ
ジタルコードで表現され次のようにして得る。即
ち、第６図において、縦軸のNaは所定時内の布
回り回数及びTbは洗い実行時間、横軸のＱは洗
濯物量、直線５１ｎは布回り特性線、５１ｔは洗
い実行時間特性線である。この第６図は洗濯物量
Ｑの増大に伴う布回り回数の低下特性と、これに
関連して洗浄率が目標値に達するまでに必要な洗
い実行時間の特性を示しており、これらのTb及
びＱの関係が成立するように洗い時間変換回路４
８により洗濯物量信号Ｓ８を洗い実行時間情報Ｓ
９ａに自動的に変換させるものである。これと同
様にしてすすぎ実行時間情報Ｓ９ｂも変換により
自動的に得るのであるが、特にすすぎ実行時間は
洗いのそれよりも短いすすぎ特有の時間に変換さ
れるも、やはり洗濯物量に応じた時間に変換され
る。

次に脱水実行時間情報Ｓ９ｃを得る手段につい
て説明する。以下に述べる脱水率とは乾いた布の
重量で脱水後の布の重量を除した百分率を云う。
一般に洗濯物量が異なつていても脱水率が52〜54
％程度に達すると、それ以上脱水時間を延長して
も脱水率は時間延長の割にはあまり高くならず略
一定になる。第７図には脱水率が上記のように或
る一定値に達するまでの脱水率特性曲線５２が示
されている。この第７図において、Tcは脱水実
行時間、Ｑは脱水に供される洗濯物量である。而
して前記脱水時間変換回路５０は第７図に示した
脱水率特性曲線５２に従つて洗濯物量信号Ｓ８を
脱水実行時間情報Ｓ９ｃに自動的に変換する構成
になつている。以上のような各洗い時間変換回路
４８，すすぎ時間変換回路４９及び脱水時間変換
回路５０は前記一致パルスＳ７が発生したときに
生ずるラツチ信号Ｓ１０を受けたとき、そのとき
の洗濯物量信号Ｓ８に基いた洗い実行時間情報Ｓ
９ａ，すすぎ実行時間情報S9b，脱水実行時間情
報S9cを一時的に保持し、これらを前記メモリー
１９内の適宜の記憶部５３に記憶させる。そし
て、その直後において、洗い実行時間情報Ｓ９ａ
が記憶部５３から読出され、これが演算処理装置
１７内のオア回路５４を介して第二の比較器５５
の一方の入力端子に供給される。一方、洗い行程
の実行開始と同時に演算処理装置１７内の第二の
カウンター５６は電子タイマー１６から出力され
たタイミングパルスＳ１１を計数開始し、その
刻々変化する計数値信号Ｓ１２を第二の比較器５
５の他方の入力端子に供給する。そして、この比
較器５５は一方の入力端子に受けているカウンタ
ー５６の計数値信号Ｓ１２が他方の入力端子に受
けている洗い実行時間情報Ｓ９ａと一致した時点
で、換言すれば、洗いが設定時間（洗い実行時間
情報Ｓ９ａによる時間）行なわれる時点でストツ
プ信号Ｓ１３を出力し、これにより洗濯機は次行
程に移行される。これと同様の原理で、すすぎ及
び脱水すすぎ実行時間情報Ｓ９ｂ及び脱水実行時
間情報Ｓ９ｃによる設定時間だけ行なわれるので
ある。

このようにして、洗濯物量が洗濯物量検知装置
３６により自動的に検知され、その検知された洗
濯物量信号Ｓ８によつてその洗濯物量に応じた最
適の洗い，すすぎ及び脱水の各行程実行時間が自
動的に設定されるので、洗濯物量が多く布回りが
悪いため洗浄効率が低い場合でも目標とする洗浄
率に達するまで、行程の実行が継続され、また洗
濯物量が少なく布回りが過大になるときでも、そ
の場合、行程の実行時間が自動的に短く設定され
るから布損傷を防止できる。特に斯ような行程の
実行時間の自動制御は電子タイマーを用いている
のでデイジタル処理回路によつて簡単に実現でき
る。更にこの実施態様においては、脱水行程の実
行時間も洗濯物量に応じて制御しているので、洗
濯物量の少ないときに長すぎる脱水運転によつて
布にしわを生じてしまつたり、洗濯物量が多過ぎ
たとき脱水不足になつたりすることを確実に防止
できる。

次に本発明の第二実施例につき、第４図と同一
部分に同一符号を付して示す第８図を参照して説
明する。即ち、第８図に示す洗濯物量検知装置５
７において、洗濯機モータ８が始動されてから一
定時間Ta後に第一の比較器４５から一致信号Ｓ
１４（第４図では一致パルスＳ７）が出力される
までの動作は第４図の場合と同一であるが、この
第二実施例では一致信号Ｓ１４が出力されると、
クロツクパルスＳ４がアンド回路５８を通過して
これが第三のカウンタ５９により計数される。す
ると第三のカウンタ５９は前記一定時間Taを経
過後に夫々異なる時刻（例えば数秒間以内におけ
る異なる時刻）に時刻Ta１情報Ｓ１５，時刻Ta
２情報Ｓ１６，時刻Ta３情報Ｓ１７を夫々順に
出力し、従つて、ゲート回路４１は各時刻Ta
１，Ta２，Ta３にて夫々開放されるので、それ
ら各時刻Ta１，Ta２，Ta３におけるモータ電流
情報Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃが夫々記憶部６０に
記憶される。そして、この後にこれらモータ電流
情報Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃは第一の演算回路６
１において合計されて平均化され、これにより得
られた略平均的モータ電流情報Ｓ１８は予め電流
値設定回路６２に設定されていたモータ電流設定
値信号Ｓ１９と共に第二の演算回路６３により演
算されてそのモータ電流接定値信号Ｓ１８に対す
る差に略比例した情報を前記ライン４７に洗濯物
量信号Ｓ８として出力され、最終的には第４図に
示したものと同様の行程実行時間設定装置３７に
供給されるものである。以上のような第二実施例
によれば、異なる時刻に検知したモータ電流情報
を平均化した略平均的モータ電流情報Ｓ１８によ
り洗濯物量信号Ｓ８を得るので、何等かの理由で
洗濯物量に依存しないモータ電流値を検知してし
まつた場合でも全体として洗濯物量に対する依存
度の高い情報が得られる。

本発明は上記第一及び第二実施例のみに限定さ
れるものではなく下記のような実施態様となるよ
うに構成することもできる。

(i) 第三実施例 第９図に示すように或る一定の洗い行程時間
Tdにおいて洗濯機モータ８を間欠的駆動及び停
止を繰返して行なわせる方式としその時に間欠駆
動時間Teと間欠停止時間Tfとを洗濯物量に応じ
た最適の水流強さ及び洗いまたはすすぎ実行時間
となるように行程実行時間設定装置３７により洗
濯物量信号Ｓ８に基いて設定する構成となす。こ
の構成によれば洗濯物量に応じた最適の水流強さ
を得ることも可能になるので洗濯物量が少ないと
きの過大な布回り現象を防止でき、過大な布回り
による布損傷を防止できる。

(ii) 第四実施例 脱水行程において、洗濯機モータ８を間欠的駆
動及び停止を繰返すことにより脱水する方式とな
し、このときに比例定数をK₁，K₂としたとき
に、第１０図に示す如く間欠駆動時間Tg及び間
欠停止時間Thを夫々洗い行程での間欠駆動時間
Te及び間欠停止時間Tfに略比例するように、即
ち（Tg＝k₁×Te），（Th＝K₂×Tf）となるよう
に行程実行時間設定回路３７により設定する構成
とする。尚、第１０図において、Nsは回転槽４
の回転数、Tsは時間、特性線６４は洗濯機モー
タ８を連続回転させた場合の特性、特性線６５は
上記第四実施例による特性を夫々示している。こ
の特性線６５から明らかに、回転槽４の回転数を
種々制御できるから、これを布のしわ発生特性に
応じた値に自由に設定でき、布のしわ発生を防止
することができる。

(iii) 第五実施例 脱水行程の連続的駆動または間欠的駆動による
行程実行時間を行程での間欠駆動時間Teに略比
例するように行程実行時間回路３７により設定す
る構成としてもよい。

(iv) 第六実施例 脱水行程の長さを行程での間欠駆動時間Teに
比例させ且つ脱水行程における間欠駆動時間及び
間欠停止時間の夫々を洗い行程での間欠駆動時間
Te及び間欠停止時間Tfの夫々に略比例させるよ
うに行程実行時間設定回路３７により設定する構
成としてもよい。

本発明は上述べたように行程を自動的に順次移
行させ且つこれらの行程を洗濯機モータにより実
行するようにした洗濯機において、洗い等の負荷
状態で前記洗濯機モータが始動されてからの一定
時間後のモ―タ電流値を検知して洗濯物量信号を
発生する洗濯物量検知装置と、前記洗濯量信号に
基いて洗い，すすぎ等所望の行程の実行時間を洗
濯物量に応じて設定する行程実行時間設定装置と
を設ける構成としたことにより、洗い或いはすす
ぎを常に洗濯物量に応じた時間実行できて洗濯物
量の多少にかかわらず常に最適な洗濯率が得られ
且つ布損傷も防止できる洗濯機の運転装置を提供
することができるものである。

また本発明によれば、洗濯物量信号を得るため
の直接検出対象をモータ電流としており、これは
変流器等により静止的に検出でき、そしてこれを
Ａ―Ｄ変換してマイクロコンピユターの入力デー
タとすることができるので、洗濯物量信号を回転
速度の検出によつて得る機械的駆動系を介す構成
に比してマイクロコンピユータとの組合せが簡単
になり、洗濯機の運転装置のマイクロンピユタ化
が容易になると言う効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の第一実施例に関す
るもので、第１図は脱水兼用洗濯機の縦断正面
図、第２図はモータ電流検知器の結線図、第３図
は制御回路全体のブロツク図、第４図は制御回路
における主要部の具体例を示すブロツク図、第５
図はモータ電流の洗濯物量特性を示す図、第６図
及び第７図は夫々洗い特性及び脱水特性を示す図
であり、また第８図は第二実施例を説明するため
のブロツク図、第９図は第三実施例を説明するた
めの図、第１０図は第四実施例における回転槽の
回転特性を説明するための図である。 図中、４は回転槽、８は洗濯機モータ、１１は
撹拌翼、１２はモータ電流検知器、１４は変流
器、１６は電子タイマー、１７は演算処理装置、
３６及び５７は洗濯物量検知装置、３７は行程実
行時間設定装置、４８は洗い時間変換回路、４９
はすすぎ時間変換回路、５０は脱水時間変換回路
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 行程を自動的に順次移行させ且つこれらの行
   程を洗濯機モータにより実行するようにした洗濯
   機において、負荷状態で前記洗濯機モータが始動
   されてから一定の時間後のモータ電流値を検知し
   てその電流値に対応した洗濯物量信号を発生する
   洗濯物量検知装置と、前記洗濯物量信号には基い
   て洗い、すすぎ等所望の行程の実行時間を洗濯物
   量に応じた値に設定する行程実行時間設定装置と
   を備えて成る洗濯機の運転装置。 ２ 洗濯物量検知装置は洗濯機モータが始動され
   てからの一定時間後の夫々異なる各時刻にモータ
   電流情報を得る手段と、これらモータ電流情報か
   ら略平均的モータ電流情報を得る手段と、予め設
   定されたモータ電流設定値と前記平均的モータ電
   流情報との差に基いて洗濯物量信号を得る手段と
   により構成されていいることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の洗濯機の運転装置。 ３ 行程実行時間設定装置は洗い行程が洗濯機モ
   ータの間欠的駆動及び停止の繰返しにより行なわ
   れるときの間欠駆動時間及び間欠停止時間を洗濯
   物量信号に基いて設定することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項の何れかに記載の
   洗濯機の運転装置。