WO2021079744A1

WO2021079744A1 - 洗濯機

Info

Publication number: WO2021079744A1
Application number: PCT/JP2020/038074
Authority: WO
Inventors: 高橋　新; 紘太郎宇美
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2021-04-29
Also published as: JP2021065394A; CN114174581B; CN114174581A; TW202122659A; TWI825356B; JP7285414B2

Abstract

扉体ロック装置（１２１）は、扉体をロックするレバーと、扉体のロックを検知するロック検知スイッチ（２５３）と、電磁力によりレバーを動作させるソレノイド（２５４）と、を有する。また、制御装置は、ソレノイド（２５４）を駆動させるソレノイド駆動回路（２５６）と、扉体のロックを検知するロック検知回路（２５５）と、を有する。さらに、制御部（８７）は、運転中において、ロック検知回路（２５５）がロック状態の解除を検知した場合に、扉体ロック装置（１２１）を再度ロックする動作を、偶数回繰り返す。

Description

洗濯機

　本開示は、扉体のロック装置を備えた洗濯機に関するものである。

　従来、衣類の出し入れを行う扉体を有する洗濯機において、洗濯機の扉体のロック状態に応じて、洗濯機の運転を制御するものが提案されている。その洗濯機は、扉体の開閉状態、及びロック状態に応じてモータの動作を制御することで、扉体が空いた状態でドラムを回転させることを防止することできるため、使用者の回転体への接触を防止することを実現している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１５８７３３号公報

　しかしながら特許文献１に記載の洗濯機は、運転中にロック検知回路に故障が生じた場合の制御について改善の余地があった。

　例えば、運転中にロック検知回路の信号が消失すると、制御部は扉体のロック状態が解除されたと判断して、再度ロックをかける動作を行うことが一般的な動作である。しかし、このようなケースにおいて、ロック検知回路の故障でロック状態を正しく検知できなくなっているのか、あるいは、何らかの理由で実際にロックが解除されているのかを見分けることが難しく、適切な制御を行うことが難しい。

　本開示は、ロック検知回路が故障した場合でも、実際にロックが解除されてしまった状態でも、機器が使用者にとって安全方向で動作するように制御を行い、使用者の安全を確保する洗濯機を提供する。

　本開示の洗濯機は、筺体と、筺体内に弾性支持された水槽と、水槽に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、洗濯兼脱水槽への洗濯物の投入口を開閉自在に閉塞する扉体と、扉体をロックする扉体ロック装置と、モータ及び扉体ロック装置を制御する制御部を有する制御装置と、を備える。また、扉体ロック装置は、扉体をロックするレバーと、扉体のロックを検知するロック検知スイッチと、電磁力によりレバーを動作させるソレノイドと、を有し、制御装置は、ソレノイドを駆動させるソレノイド駆動回路と、扉体のロックを検知するロック検知回路と、を有する。さらに、制御部は、運転中において、ロック検知回路がロック状態の解除を検知した場合に、扉体ロック装置を再度ロックする動作を、偶数回繰り返す。

　これによってロック検知回路が故障した場合でも、実際にロックが解除された状態のいずれの場合であっても、誤って扉体を開けてしまうことを防止でき、より安全性に優れた洗濯機を提供できる。

　本開示に係る洗濯機は、万が一、ロック検知回路に異常が生じた場合でも、運転中に扉体が開くことのない、安全な洗濯機を提供することができる。

図１は、第１の実施の形態における洗濯機の断面図である。図２は、第１の実施の形態における洗濯機の制御ブロック図である。図３は、第１の実施の形態における洗濯機の開閉検知回路のブロック回路図である。図４は、第１の実施の形態における洗濯機のロック検知回路のブロック回路図である。図５は、第１の実施の形態における洗濯機の扉体開閉のシーケンスを示す図である。図６は、第１の実施の形態における洗濯機のロック検知回路と扉体の状態の関係図である。

　以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。

　尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、洗濯機の原理を何ら限定するものではない。

　（第１の実施の形態）
　図１は、第１の実施の形態における洗濯機の断面図である。図２は、第１の実施の形態における洗濯機の制御ブロック図である。図３は、第１の実施の形態における洗濯機の開閉検知回路のブロック回路図である。図４は、第１の実施の形態における洗濯機のロック検知回路のブロック回路図である。

　図１において洗濯機１００は、筺体１１０と、筺体１１０内で衣類を収容する収容槽２００と、を備えており、収容槽２００は、回転軸ＲＸを取り囲む略円筒形状の周壁２１１を有する洗濯兼脱水槽２１０と、洗濯兼脱水槽２１０を回転自在に収容する水槽２２０とで構成されている。

　筺体１１０は、収容槽２００へ衣類を投入するための投入口１１５が形成された前壁１１１と、前壁１１１とは反対側の後壁１１２と、を備える。洗濯兼脱水槽２１０及び水槽２２０は、前壁１１１に向けて開口している。

　洗濯機１００は、前壁１１１に取り付けられた扉体１２０を更に備える。扉体１２０は、前壁１１１に形成された投入口１１５を閉塞する閉位置と投入口１１５を開放する開位置との間で回動する。使用者は、扉体１２０を開位置に回動させ、前壁１１１の投入口１１５を通じて、衣類を収容槽２００へ投入した後、扉体１２０を閉位置に移動させ、洗濯を開始する。尚、図１に示される扉体１２０は、閉位置の状態である。

　洗濯兼脱水槽２１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で延びる回転軸ＲＸ周りに回転する。収容槽２００に投入された衣類は、洗濯兼脱水槽２１０の回転に伴って洗濯兼脱水槽２１０内を移動し、洗い、すすぎ、脱水といった様々な処理を受ける。

　洗濯兼脱水槽２１０は、閉位置にある扉体１２０に対向する底壁２１２を有している。水槽２２０は、洗濯兼脱水槽２１０の底壁２１２及び周壁２１１の一部を取り囲む底部２２１と、底部２２１と扉体１２０との間で、洗濯兼脱水槽２１０の周壁２１１の他の部分を取り囲む前部２２２と、を備えている。

　収容槽２００は、洗濯兼脱水槽２１０の底壁２１２に取り付けられた回転シャフト２３０を有しており、回転シャフト２３０は、回転軸ＲＸに沿って、後壁１１２に向けて延びている。回転シャフト２３０は、水槽２２０の底部２２１を貫通し、水槽２２０と後壁１１２との間に現れている。

　洗濯機１００は、水槽２２０の下方に据え付けられたモータ２３１と、水槽２２０の外に露出した回転シャフト２３０に取り付けられたプーリ２３２と、モータ２３１の動力をプーリ２３２に伝達するためのベルト２３３と、を更に備えている。モータ２３１が作動すると、モータ２３１の動力は、ベルト２３３、プーリ２３２及び回転シャフト２３０に伝達される。この結果、洗濯兼脱水槽２１０は、回転軸ＲＸを中心として水槽２２０内で回転する。

　洗濯機１００は、水槽２２０の前部２２２と扉体１２０との間に配設されたパッキン構造１３０を更に備えている。閉位置に回動された扉体１２０は、パッキン構造１３０を圧縮する。この結果、パッキン構造１３０は、扉体１２０と水槽２２０の前部２２２との間で水密シール構造を形成する。

　筺体１１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で略水平に延びる筺体天壁１１３と、筺体天壁１１３とは反対側の筺体底壁１１４と、を備えている。洗濯機１００は、蛇口（図示せず）に接続される給水口１４０と、給水口１４０を介して導入された水を分配するための分配部１４１と、を更に備えている。給水口１４０は、後壁１１２に現れており、分配部１４１は、筺体天壁１１３と収容槽２００との間に配設され、分配部１４１の一部として給水弁３１０が用いられる。

　洗濯機１００は、洗剤が収容される洗剤収容部（図示せず）を更に備える。分配部１４１は、収容槽２００、洗剤収容部に選択的に水を供給するための複数の給水弁を備えている。なお、図１において、洗剤収容部への給水経路は示されていない。収容槽２００及び洗剤収容部への給水に対して、既知の洗濯機に用いられている技術が好適に適用される。

　洗濯機１００は、操作表示部８５を更に備える。この操作表示部８５は、例えば前壁１１１に設けられていて、この操作表示部８５には、自動復帰形のプッシュスイッチからなる電源入りスイッチ（図示せず）と、電源切り指令発生部としての自動復帰形のプッシュスイッチからなる電源切りスイッチ（図示せず）や、運転コース等のモードや各種機能の選択、設定をするための入力設定部８３（図２参照）、および、設定内容等を表示する表示部８４（図２参照）で構成されている。

　洗濯機１００は、制御部８７を内蔵する制御装置８０を更に備えている。この制御装置８０は、例えば筺体天壁１１３の下に設けられている。

　洗濯機１００は、扉体１２０を閉位置でロックする扉体ロック装置１２１を扉体１２０の近傍に備えており、扉体ロック装置１２１は制御装置８０からの動作信号に基づいて扉体１２０をロック／アンロックする。

　また、水槽２２０の底部に形成した凹部には、洗濯水を加熱するシーズヒータ等からなるヒータ５６を水平方向に備えており、ヒータ５６近傍には、水温を検知するサーミスタ等の温度検知部６３が設けられている。

　また、収容槽２００の下部には、収容槽２００内の洗濯水を機外へ排水する排水ポンプ７４が設けてある。また、循環ポンプ７５は、必要に応じ、収容槽２００内の水を循環させて、洗剤の早期溶け込みや偏りの防止、洗いやすすぎの機能向上を図る。

　図２において、制御部８７は、マイクロコンピュータなどで構成し、水槽２２０内の水位を検知する水位検知部９０、温度検知部６３などの出力を入力し、操作表示部８５の入力設定部８３にて使用者の入力により設定された内容に基づいて、表示部８４に設定内容を表示する。

　また、制御部８７は、双方向サイリスタ、リレーなどで構成した負荷駆動部８６を介して、水槽２２０内の水を加熱するためのヒータ５６、水槽２２０内に給水するための給水弁３１０、水槽２２０内の水を排水するための排水ポンプ７４、水槽２２０内の水を循環させる循環ポンプ７５などの動作を制御する。さらに、制御部８７は、モータ駆動回路２５１を用いてモータ２３１の動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各動作を制御する。また、操作表示部８５は、制御部８７と信号の授受を行う入力設定部８３と表示部８４とで構成している。

　電源回路４７は、商用電源８８からスイッチング等で得られた直流電源であり、制御部８７や各負荷に電気エネルギーを供給する。電源回路４７への商用電源８８からの給電は、前段に設けられたダイオードブリッジと平滑用のコンデンサからなる整流回路２５２を用いて直流電圧に変換されている。

　扉体ロック装置１２１（図１参照）は扉体１２０を閉状態でロックするレバー１２２と、扉体１２０がロックされた際に連動して開閉するロック検知スイッチ２５３と、電磁力によりレバー１２２を動作させるソレノイド２５４と、このソレノイド２５４と直列に扉体１２０の筺体１１０への開閉動作に連動して開閉する開閉検知スイッチ２５８から構成されている。

　また、ソレノイド２５４は、一端が商用電源８８に接続され、もう一端が制御部８７からの動作命令に応じてソレノイド２５４を駆動するソレノイド駆動回路２５６（例えば、トライアックなどのＡＣ用電子スイッチで構成）に接続されている。このソレノイド駆動回路２５６と並列に扉体１２０の開閉検知回路２５７が接続されており、開閉検知スイッチ２５８の開閉状態を検知し、制御部８７に扉体１２０の開閉状態を伝達する。

　また、ロック検知スイッチ２５３は、一端が商用電源８８に接続され、もう一端がロック検知スイッチ２５３の開閉状態を検知し、制御部８７に扉体１２０のロック状況を伝達するロック検知回路２５５に接続されている。

　扉体１２０の開閉検知回路２５７の具体的な回路構成は、図３に示すように、抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４と、ダイオードＤ１０１と、フォトトランジスタカプラＰＣ１０１、及びトランジスタＱ１０１から構成されている。扉体１２０が閉じている状態では、開閉検知スイッチ２５８が閉じた状態となるため、商用電源８８に応じたパルス信号を制御部８７に伝達する。

　ロック検知回路２５５の具体的な回路構成は、図４に示すように、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と、ダイオードＤ１と、フォトトランジスタカプラＰＣ１、及びトランジスタＱ１から構成されており、商用電源８８に応じたパルス信号を制御部８７に伝達する。

　以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作、作用を説明する。

　図５は、第１の実施の形態における洗濯機の扉体開閉のシーケンスを示す図である。図６は、第１の実施の形態における洗濯機のロック検知回路と扉体の状態の関係図である。

　図５に示すように、始めに、洗濯機に商用電源８８が通電されており、扉体１２０は閉まっているが、扉体ロック装置１２１が扉体１２０をロックしていない状態（例えば初期のスタンバイ状態など）の動作について説明する。

　この状態では、ロック検知スイッチ２５３（図２参照）はオープン状態であり、ロック検知回路２５５には商用電源８８の電圧は印加されず、ロック検知回路２５５は動作しないため、制御部８７には「Ｌ」の一定信号が入力される。一方、開閉検知スイッチ２５８（図２参照）は扉体１２０が閉じた状態であることからクローズ状態になるため、開閉検知回路２５７に商用電源８８が供給される（図５の（ａ）の区間）。

　商用電源８８は交流電圧であるため、開閉検知回路２５７内のフォトトランジスタカプラＰＣ１０１のＬＥＤに対して正のバイアス方向の周期では抵抗Ｒ１０１を介してＬＥＤに電流が流れ、この間、フォトトランジスタカプラＰＣ１０１のフォトトランジスタが動作することになり、フォトトランジスタに接続されているトランジスタＱ１０１にも抵抗Ｒ１０２を介してベース電流が流れるため、トランジスタＱ１０１が動作し、制御部８７には「Ｈ」信号が入力される。

　逆の周期ではダイオードＤ１０１に電流が流れることからフォトトランジスタカプラＰＣ１０１のＬＥＤには流れず、トランジスタＱ１０１は動作しないため、制御部８７には「Ｌ」信号が入力される。

　よって、扉体１２０が閉じている間は、制御部８７に交流電圧に同期した方形波が入力されることになる。

　次に、使用者が洗濯対象の衣類を洗濯兼脱水槽２１０内に投入するために、扉体１２０を開けると、開閉検知スイッチ２５８がオープン状態となるため、開閉検知回路２５７に商用電源８８が供給されず、開閉検知回路２５７は動作しないため、制御部８７には「Ｌ」の一定信号が入力される（図５の（ｂ）の区間）。衣類を投入した後、扉体１２０を閉めると、図５の（ａ）の区間と同じ状態となる。

　次に、使用者が洗濯機の運転を開始するために、入力設定部８３を操作すると、制御部８７はソレノイド駆動回路２５６に動作信号を送り、ソレノイド２５４を動作させる。このソレノイド２５４の動作によって、扉体１２０はロックされ、運転中に使用者が誤って扉体１２０を開けるような不安全状態を防ぐことができる。

　扉体１２０のロック動作に連動してロック検知スイッチ２５３もクローズ状態になるため、ロック検知回路２５５に商用電源８８が供給されることになる。

　また、開閉検知回路２５７に商用電源８８が接続された場合と同様に、制御部８７には交流電圧に同期した方形波が入力されることになる（図５の（ｃ）の区間）。この間、ソレノイド駆動回路２５６が動作状態（短絡状態）にあるため、並列接続されている開閉検知回路２５７への供給電圧が無くなり、開閉検知回路２５７は動作しない。そのため、扉体１２０の状態に関わらず制御部８７には「Ｌ」の一定信号が入力されるが、ソレノイド駆動回路２５６の動作完了後には制御部８７に交流電圧に同期した方形波が入力されることになる。

　次に、異常時の動作について、図６を用いて説明する。

　図６に示すように、洗濯機を運転している間は、扉体１２０はロックされており、ロック検知回路２５５から方形波が制御部８７に入力されている。ここで、外乱ノイズなど何らかの偶発的な要因で扉体１２０のロックが解除されたとする。すると、ロック検知回路２５５の出力は「Ｌ」で固定となる（図６の「Ａ」）。

　この時、制御部８７は回転体が回転している状態で扉体１２０が開いてしまう危険状態を防ぐために、再度、ソレノイド駆動回路２５６に動作信号を送り、ソレノイド２５４動作させ、扉体１２０をロックさせる。この場合、ロック検知回路２５５からは交流の周期に同期した方形波が出力されるため、制御部８７は正常状態と判断し、通常運転の洗濯動作を継続する（図６の「Ｂ」）。

　次に、ロック検知回路２５５が故障した場合について考える。例えば、図４中の抵抗Ｒ３が短絡破壊した、または異物が付着して抵抗の両端が短絡状態となった場合、制御部８７が受け取る信号は「Ｌ」固定となる（図６の「Ｃ」）。前述した偶発的な要因でロックが解除された場合と、ロック検知回路２５５の出力信号という観点では同じ状態となる。そのため、制御部８７は、再度、ソレノイド駆動回路２５６に動作信号を送り、ソレノイド２５４動作させ、扉体１２０をロックさせようとする。しかし、この場合はロック検知回路２５５自体が故障しているため、ソレノイドを動作させてもロック検知回路２５５の出力信号は変化しない。このような場合、機構的な引っ掛かりなどで正しくロックできていないことも想定されるため、制御部８７はソレノイド駆動回路２５６に対して複数回のリトライ動作を行うことが一般的である。

　ここで、実際の扉体１２０のロック状態は、ソレノイド２５４を動作させる毎に、「ロック」と「アンロック」を繰り返すことになる。その場合、ロック動作のやり直しを奇数回（１回、３回、５回・・・）実施した場合、ロック解除状態で停止することになり、不安全状態に至る恐れがある（図６の「Ｄ」）。

　一方、ロック動作のやり直し回数を偶数回（２回、４回、６回・・・）実施すると、図６の「Ｅ」のように、最終的にはロック状態で停止させることができるため、運転中に扉体１２０が開くという不安全状態を防ぐことができる。

　（作用等）
　以上のように、本実施の形態における洗濯機は、筺体１１０と、筺体１１０内に弾性支持された水槽２２０と、水槽２２０に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽２１０と、洗濯兼脱水槽２１０を回転駆動するモータ２３１と、洗濯兼脱水槽２１０への洗濯物の投入口１１５を開閉自在に閉塞する扉体１２０と、扉体１２０をロックする扉体ロック装置１２１と、モータ２３１及び扉体ロック装置１２１を制御する制御部８７を有する制御装置８０と、を備える。また、扉体ロック装置１２１は、扉体１２０をロックするレバー１２２と、扉体１２０のロックを検知するロック検知スイッチ２５３と、電磁力によりレバー１２２を動作させるソレノイド２５４と、を有し、制御装置８０は、ソレノイド２５４を駆動させるソレノイド駆動回路２５６と、扉体１２０のロックを検知するロック検知回路２５５と、を有する。さらに、制御部８７は、運転中において、ロック検知回路２５５がロック状態の解除を検知した場合に、扉体ロック装置１２１を再度ロックする動作を、偶数回繰り返す。

　この構成により、扉体ロックの再ロック動作は偶数回やり直しする仕様にすることで、ロック検知回路２５５が故障した場合であっても、誤って扉体１２０のロックを解除することなく、安全に停止させることが可能な洗濯機を実現することができる。

　以上のように、本開示は、扉体をロックして運転する装置に好適に適用される。

　８０　制御装置
　８７　制御部
　１１０　筺体
　１１５　投入口
　１２０　扉体
　１２１　扉体ロック装置
　１２２　レバー
　２１０　洗濯兼脱水槽
　２２０　水槽
　２３１　モータ
　２５３　ロック検知スイッチ
　２５４　ソレノイド
　２５５　ロック検知回路
　２５６　ソレノイド駆動回路
　２５７　開閉検知回路
　２５８　開閉検知スイッチ

Claims

筺体と、前記筺体内に弾性支持された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された有底円筒状の洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記洗濯兼脱水槽への洗濯物の投入口を開閉自在に閉塞する扉体と、前記扉体をロックする扉体ロック装置と、前記モータ及び前記扉体ロック装置を制御する制御部を有する制御装置と、を備え、
前記扉体ロック装置は、前記扉体をロックするレバーと、前記扉体のロックを検知するロック検知スイッチと、電磁力により前記レバーを動作させるソレノイドと、を有し、
前記制御装置は、前記ソレノイドを駆動させるソレノイド駆動回路と、前記扉体のロックを検知するロック検知回路と、を有し、
前記制御部は、運転中において、前記ロック検知回路がロック状態の解除を検知した場合に、前記扉体ロック装置を再度ロックする動作を、偶数回繰り返すことを特徴とする洗濯機。