JPS6139074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は洗い及びすすぎ行程の実行時間を洗濯
物量に応じて自動的に設定しその設定時間だけ洗
い及びすすぎ行程を行なわせ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
物量が少な過ぎると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いるた
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、すすぎ及び脱水の各行程を
自動的に移行させるようになし、且つ洗い負荷状
態で洗濯機モータが所定回転数まで立上る時間を
検知して洗濯物量信号を発生する洗濯物量検知装
置とその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及びすすぎ行程を実
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
８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は回
転検知器で、第２図に示すように前記洗濯機モー
タ８の回転軸８ａに直結された歯１３ａ付きの回
転体１３と、この回転体１３の歯１３ａが通過す
る領域と交差して光が通るように配置された投光
素子１４ａ及び受光素子１４ｂとより成る。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）１
７、クロツクコントロール回路１８、メモリー１
９、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４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には前記回
転検知器１２の受光素子１４ｂも属しておりその
出力パルスＳ１ａ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、１４ａは
前記投光素子、２９は全行程の終了を報知する報
知器であり、これらは、サイリスタ等スイツチン
グ素子３０乃至３４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ことにより、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２１からスイツチン
グ素子３０乃至３４に信号を与えて制御するもの
で、その行程移行は電子タイマー１６により行な
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３５及び行程実行時間設
定装置３６について第４図により説明するに、こ
れらの装置は前記演算処理装置１７とメモリー１
９の一部とに組込まれる。先ず、回転検知器１２
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、洗濯機は電子制御回路１５によつて給水動作
を初めてする運転を開始し同時に投光素子１４ａ
を点灯させる。そして行程が洗いに進行すると、
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
動開始する。すると、洗濯機モータ８の回転軸８
ａに直結された回転体１３も回転し、その歯１３
ａが投光素子１４ａからの光通路中を横切るので
受光素子１４ｂは光を断続的に受け、その出力パ
ルスＳ１ａのパルス幅は洗濯機モータ８の回転数
に依存した値となり、この出力パルスＳ１ａは波
形成形回路３７に供給され回転パルスＳ１ｂに変
換される。勿論この回転パルスＳ１ｂのパルス幅
も洗濯機モータ８の回転数に依存する。ところ
で、第５図中、縦軸を洗濯機モータ８の回転数立
上り時間Ta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が或る所定の
回転数Ｎ１に達するまでの立上り時間Taは洗濯
物量Ｑの増加に依存して長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、洗濯
機モータ８が回転開始されてから（若しくは上記
Ｎ１以下の或る回転数に達してからでもよい）上
記所定の回転数Ｎ１に達するまでの回転数立上り
時間Ta１を測定すれば洗濯物量Ｑ１を知ること
ができる。これが本発明の洗濯物量検知原理であ
り、以下これを前提に更に説明を進めるに、第６
図に示したイ，ロ……は第４図の同一符号イ，ロ
……部分の信号波形を示しており、そしてこれら
をパルスイ，ロ……と称することにする。さて、
上記のような回転数立上り時間を測定する洗濯物
量検知装置３５において、３９はモータスタート
検知回路、４０はアンド回路、４１はＴ形のフリ
ツプフロツプ回路、４２はアンド回路、４３及び
４４はインバータ、４５及び４６は入力パルスの
立下りで正パルスを出力する微分回路、４７は第
一のカウンタ、４８及び４９は第一及び第二のゲ
ート回路、５０は所定回転数Ｎ１設定回路、５１
は第一の比較器、５２はアンド回路、５３は第二
のカウンタである。斯ような洗濯物量検知装置３
５において、洗濯機モータ８が洗い負荷状態で前
述のように回転開始されると、その回転数に応じ
たパルス幅の回転パルスＳ１ｂが出力され、これ
と同時にモータスタート検知回路３９からスター
ト検知信号Ｓ２が出力されるので、回転パルスＳ
１ｂはアンド回路４０を通過（この回転パルスイ
を第６図に示した）してフリツプフロツプ回路４
１に供給され、ここからパルスロ，ハが出力され
る。このパルスロ，ハのパルス幅Tbは当然洗濯
機モータ８の回転数の変化に依存して変化してい
る。そして、時刻Ｔ１でのパルスハの立下りに同
期して微分回路４５からパルスニが出力され、こ
れにより第一のカウンタ４７が零にクリアされる
と共に、アンド回路４２はパルスロによつて半開
状態にされ、従つて時刻Ｔ１からクロツクパルス
Ｓ３がアンド回路４２を通過して第一のカウンタ
４７に供給されこれの計数が開始される。次に、
時刻Ｔ２にてフリツプフロツプ回路４１が反転さ
れると、この時刻Ｔ２におけるパルスロの立下り
によつて微分回路４６からパルスホが出力され、
このパルスホによつて第一のゲート回路４８が開
放される。すると、時刻（Ｔ１−Ｔ２）間でクロ
ツクパルスＳ３を計数した第一のカウンタ４７の
計数データＳ４は第一のゲート回路４８を介して
第一の比較器５１の一方の入力端子に供給され
る。この後フリツプフロツプ回路４１が時刻Ｔ３
で再度反転されると第一のカウンタ４７はパルス
ニによつて再び零にクリアされ、この直後再びク
ロツクパルスＳ３の計数を開始する。このように
して第一のカウンタ４７はパルスロの立上り期間
内のクロツクパルスＳ３の数を計数することを繰
返しており、その計数データＳ４は洗濯機モータ
８のその時々の回転数に対応していて、これが第
一の比較器５１において所定回転数Ｎ１設定回路
５０に設定されている所定回転数Ｎ１データＳ５
と比較される。一方、第二のカウンタ５３はスタ
ート検知信号Ｓ２を受けた時点からアンド回路５
２を通過するクロツクパルスＳ３の計数を開始す
る。そして前記第一のカウンタ４７から第一のゲ
ート回路４８を介して出力された計数データＳ４
が前記所定回転数Ｎ１データＳ５と一致したと
き、即ち洗濯機モータ８が所定回転数Ｎ１に達し
たとき、第一の比較器５１から一致パルスＳ６が
出力され、この一致パルスＳ６により第二のゲー
ト回路４９を開放して第二のカウンタ５３の計数
データＳ７をライン５４に出力させる。而して第
二のカウンタ５３はクロツクパルスＳ３を洗濯機
モータ８の回転開始時刻から前記一致パルスＳ６
が出力されるまで、即ち所定回転数Ｎ１に立上る
までの間計数しているので、その計数データＳ７
は回転数立上り時間に（時刻ではなく時間の長
さ）相当するデータであり、これが洗濯物量信号
Ｓ８としてライン５４に出力されるものである。

次に、行程実行時間設定装置３６において、５
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５６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情報
Ｓ９ｂを出力するすすぎ時間変換回路、５７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、これら各時間情報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７図において、縦軸のNaは
一定時内の布回り回数及びTcは洗い実行時間、
横軸のＱは洗濯物量、直線５８ｎは布回り特性
線、５８ｔは洗い実行時間特性線である。この第
７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Tc及びＱの関係が成立するように洗い
時間変換回路５５により洗濯物量信号Ｓ８を洗い
実行時間情報Ｓ９ａ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Ｓ９
ｂ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８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５９が示
されている。この第８図において、Td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５７は第８図に示した
脱水率特性曲線５９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
５５、すすぎ時間変換回路５６及び脱水時間変換
回路５７は前記一致パルスＳ６が発生したときに
生ずるラツチ信号Ｓ１０を受けたときに、洗濯物
量信号Ｓ８に基いた洗い実行時間情報Ｓ９ａ、す
すぎ実行時間情報Ｓ９ｂ、脱水実行時間情報Ｓ９
ｃ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６０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６０から読出され、これが演算処理装置１７内
のオア回路６１を介して第二の比較器６２の一方
の入力端子に供給されると同時に演算処理装置１
７内の第三のウカンター６３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、その刻刻変化する計数値信号Ｓ１２を第二
の比較器６２の他方の入力端子に供給する。そし
て、比較器６２は一方の入力端子に受けている第
三のカウンター６３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
た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、すすぎ及び脱水もすすぎ実行時間情報Ｓ９
ｂ及び脱水実行時間情報Ｓ９ｃによる設定時間だ
け行なわれるものである。

このようにして、洗濯物量が洗濯物量検知装置
３５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。

本発明は上記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) 第二実施例 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３
６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) 第三実施例 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つて脱水する方
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３６
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は上記第三実施例による
特性を夫々示している。この特性線６５から明
らかなように、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) 第四実施例 脱水行程の連続的駆動または間欠的駆動によ
る行程実行時間を洗い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設定回路
３６により設定する構成としてもよい。

(iv) 第五実施例 脱水行程の長さを洗い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３６に
より設定する構成としてもよい。

本発明は以上述べたように行程を洗い、すす
ぎ、脱水へと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、洗い負荷状態で前記洗濯機モータ
が所定回転数まで立上る時間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、前記洗濯物
量信号に基いて洗い及びすすぎ行程の実行時間を
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、洗い及びすす
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
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８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図は回転検知器の斜視図、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図は回
転数立上り特性を示す図、第６図は第４図の主要
部分のパルス波形図、第７図及び第８図は夫々洗
い特性及び脱水特性を示す図であり、また第９図
は第二実施例を説明するための図、第１０図は第
三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は回転検知器、１３は回転体、１４
ａは投光素子、１４ｂは受光素子、１６は電子タ
イマー、１７は演算処理装置、３５は洗濯物量検
知装置、３６は行程実行時間設定装置、５５は洗
い時間変換回路、５６はすすぎ時間変換回路、５
７は脱水時間変換回路、Ｓ８は洗濯物量信号、
Te及びTgは間欠駆動時間、Tf及びThは間欠停
止時間である。

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所定
   回転数まで立上る時間を検知してその立上り時間
   の長さ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 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項に記載の洗濯機の運転装置。