(57)【要約】【課題】洗濯乾燥機の脱水時の振動及び騒音を低減する。【解決手段】筺体と，該筺体に弾性支持された外槽と，該外槽に回転自在に支持された内槽と，前記内槽を駆動する駆動機構と，前記内槽の回転速度を計測する回転速度計測手段を有し，脱水運転時に前記内槽の回転速度が，第一の判定時間経過時に第一の回転速度以下の場合は前記内槽の回転速度を低下させ，第一の判定時間と同じかそれより長い第二の判定時間経過時に第一の回転速度より高い第二の回転速度に到達していない場合は前記内槽の回転速度を低下させ，到達した回転速度が第一の回転速度より低い場合と高い場合で内槽の回転速度を低下させた後の動作を変更する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と，
前記筺体に弾性支持された外槽と，
前記外槽に回転自在に支持された内槽と，
前記内槽を駆動する駆動機構と，
前記内槽の回転速度を計測する回転速度計測手段と、
脱水運転時に前記内槽の回転速度が，第一の判定時間経過時に第一の回転速度以下の場合は前記内槽の回転速度を低下させ，第一の判定時間と同じかそれより長い第二の判定時間経過時に第一の回転速度より高い第二の回転速度に到達していない場合は前記内槽の回転速度を低下させ，到達した回転速度が第一の回転速度より低い場合と高い場合で内槽の回転速度を低下させた後の動作を変更するよう制御する制御手段と、を有することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
請求項１に記載の洗濯機において，
衣類の量を計測する衣類量センシング手段を有し，
前記制御手段は、前記衣類量センシング手段の出力に応じて，判定基準である第一の回転速度及び第二の回転速度を変更することを特徴とする洗濯機。 
【請求項３】
請求項１乃至請求項２に記載の洗濯機において，
前記内槽の下部に衣類を撹拌するための回転翼を有し、
前記制御手段は、到達した回転速度が第一の回転速度よりも高い場合は注水を行い，第一の回転速度よりも低い場合は所定の回転速度よりも高い場合に比べて少ない量を注水，もしくは注水することなく前記回転翼を回転させることを特徴とする洗濯機。
【請求項４】
請求項３に記載の洗濯機において，
前記制御手段は、注水する量を前記衣類量センシング手段の結果によって変更することを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，脱水運転時において，異常な振動を検知するとともに，泡による起動不良を検知し回避する洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
タテ型洗濯乾燥機は衣類を収容する内槽の底部に回転翼を設け，内槽及び回転翼を回転自在に支持する外槽に水を溜めた状態で，回転翼を正逆回転させることで洗いを行う。そして，脱水工程では内槽を高速で回転させることにより衣類に含まれた水を抜く。この工程において，衣類が片寄った状態で脱水を行うと，遠心力の片寄りにより外槽が振動する。そこで，振動検知レバーなどの振動検知手段を設けており，外槽が所定の変位以上に振動した場合には，振動検知手段で検知し，内槽の回転を停止する制御を行っている。しかしながら，洗濯乾燥機の振動は複数のモードを有しており，振動検知レバーなどの1箇所のみの振動を検知する場合，振動モードによっては検知が難しい場合がある。
【０００３】
そこで，特許文献１に記載の洗濯乾燥機では，モータにより回転される脱水槽の回転数を検出する回転数検出手段を具えると共に，その回転数の検出結果から脱水槽の異常な低回転が所定時間以上継続したと判断されるときに異常振動の判定をする異常振動判定手段を具え，その異常振動と判定する時間の長さを，洗濯のコースにより異ならせて設定する方法が提案されている。これにより，２通りある脱水槽の異常振動をいずれも確実に検出することができ，しかも，洗濯のコースの違いに対してもそれぞれ確実に検出することのできる，とされている。
【０００４】
また，脱水時の異常現象として，振動が過大になる現象以外に洗剤成分による発泡現象がある。脱水時に内槽の回転速度を上昇させる際に発泡が生じると，その分モータのトルクが必要となる。それにより，内槽の回転速度の上昇不良や，駆動部の温度上昇が問題となる場合がある。
【０００５】
そこで，特許文献２に記載の洗濯乾燥機では，洗い，中間脱水，すすぎ等各工程を所定のプログラムに従って順次自動的に実行し，中間脱水工程に脱水槽の回転数を検知する検知手段と，該回転数がモータ駆動後一定時間内に所定値に達したか否かを判定する判定手段とを具備した全自動洗濯乾燥機において，脱水槽が所定値に達しない場合は，泡拘束状態に陥ったと判断し，実行中の主プログラムの中間脱水工程を中止し，再度前記主プログラムの中間脱水工程に移行する泡拘束修正工程とを設ける方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１１４１８３号公報
【特許文献２】特開平５−４９７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，特許文献１に記載の振動検知方法では振動を検知することが可能であるが，異常な低回転が所定時間以上継続する現象は振動が大きい場合だけでなく過度な発泡によっても生じるため，発泡を振動が過大であると誤判定する可能性がある。衣類の片寄りによって過大となった振動は，回転翼を回転させて衣類を移動させることで修正することが可能であるが，泡を消すためには注水して洗剤成分を希釈することが重要である。従って，発泡した状態を振動が過大であると誤判定すると，注水されないために，泡が消えるまでの時間が長くなる。また，特許文献２に記載の発泡検知方法では発泡を検知することが可能であるが，一定時間経過後に脱水槽の回転数が所定値に達しない現象は発泡だけでなく振動が過大になった場合にも生じるため，過大な振動を発泡と誤検知する可能性がある。振動が過大となっているにも関わらず発泡と誤判定した場合には，泡を消すために注水を実施するため，時間の延長や余分な水の使用が発生する。
【０００８】
そこで本発明の目的は，過大な振動と発泡状態を検知し，それぞれを判別することにより，誤検知による時間の延長や余分な水の使用を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
筺体と，該筺体に弾性支持された外槽と，該外槽に回転自在に支持された内槽と，前記内槽を駆動する駆動機構と，前記内槽の回転速度を計測する回転速度計測手段を有し，脱水運転時に前記内槽の回転速度が，第一の判定時間経過時に第一の回転速度以下の場合は前記内槽の回転速度を低下させ，第一の判定時間と同じかそれより長い第二の判定時間経過時に第一の回転速度より高い第二の回転速度に到達していない場合は前記内槽の回転速度を低下させ，到達した回転速度が第一の回転速度より低い場合と高い場合で内槽の回転速度を低下させた後の動作を変更する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，振動が過大な状態と発泡した状態を判別することができるため，振動と発泡を誤検知することによる時間の延長や余分な水の使用を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される洗濯乾燥機の外観図である。
【図２】図１に示す洗濯乾燥機の内部を示す右側断面図である。
【図３】タテ型洗濯乾燥機の外槽の振動モードを示す模式図である。
【図４】内槽の回転速度の上昇を示す模式図である。
【図５】本発明の振動・発泡検知を行った場合の回転速度の推移を示す模式図である。
【図６】本発明の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図７】本発明の振動・発泡検知を行った場合の回転速度の推移の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，本発明の実施の形態例について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は洗濯乾燥機１００の外観図，図２は洗濯乾燥機１００の右側面断面図である。図１より，洗濯乾燥機１００は，外郭を構成する筺体１を備え，筺体１の上部にトップカバー２を設けてある。また筺体１には，衣類投入口２ａを覆うように外蓋３が設けられている。トップカバー２の前側には，電源スイッチ５や操作スイッチ６，表示器７を備えた操作パネル８が設けられている。なお，操作パネル８は，筺体１の背面に設けた制御装置１４に電気的に接続している。
【００１４】
筺体１の内部には，水を溜める外槽１０が四隅を吊り棒を介して筐体１に弾性支持されている。外槽１０の背面には，エアトラップ２１ａが設けてあり，その内部の圧力がチューブ２１ｂを介して水位センサ２１に伝えられ，外槽１０内に溜められた水の水位を検知する。筐体１の前方の隅には，安全スイッチ３１が設けられており，脱水時に外槽１０が振動した際に，所定の振動変位以上となった際に検知する構造となっている。
【００１５】
外槽１０の内部には，衣類を収納するための内槽９を備える。内槽９は，その外周壁に通水および通風のための多数の小さな貫通孔９ａと，その底壁に通水および通風のための複数の貫通孔９ｂを有し，その上縁部に流体バランサー９ｃを備え，底部の内側には回転翼１１を回転自在に支持している。
【００１６】
外槽１０の底部の外側にはモータ１３が設けてあり，クラッチ機構１２を制御することで，内槽９と回転翼１１の回転を次のように動作させることが出来る。一つは，内槽９を静止させるように係止，または自由に回転できるように解放した状態で回転翼１１を繰り返し正逆回転させる動作で，主に衣類を撹拌させる場合に用いる。もう１つは，内槽９と回転翼１１を一体的に同一方向に回転させる動作で，主に衣類の撹拌と遠心脱水する場合に用いる。
【００１７】
外槽１０の上面には槽カバー２３が設けてあり，槽カバー２３は上面と下面を連通する衣類投入口２３ａ，温風吹き出し口２３ｂ，給水入口２５ａを備える。また，槽カバー２３には，衣類投入口２３ａを覆うように内蓋２４が設けてあり，ヒンジ２４ｂにより開閉自在とする。内蓋２４は，取っ手２４ａを上方に持ち上げることでロックが解除されて開き，下方に押すことでロックされる。
【００１８】
外槽１０の後側には乾燥ダクト１０ｃを設けている。乾燥ダクト１０ｃは蛇腹１０ｄを介して，乾燥ユニット１９に接続している。乾燥ユニット１９は，送風ファン１９ａの熱源であるヒータ１９ｂと，温度センサ１９ｃを備える。乾燥ユニット１９は，蛇腹２３ｃを介して，槽カバー２３に設けられた温風吹き出し口２３ｂに接続される。ヒータ１９ｂで温度を上昇させた空気を，送風ファン１９ａより循環することで衣類の乾燥を行う。また，筺体１には給水口４に接続した給水電磁弁２５が設けてあり，内槽９や乾燥ダクト１９に給水可能となっている。外槽１０の下部には排水するための排水口１０ｂを備えており，排水弁１５を介して排水ホース２４が接続している。
【００１９】
次に，一般的な洗濯乾燥機の脱水時の外槽１０の振動について図３を用いて説明する。脱水工程へと移行し内槽９の回転速度を徐々に上昇させていく際に，複数の共振回転速度を通過することになる。まず，外槽１０が主に水平に近い方向に振動する一次モードが生じる。さらに回転速度を上昇させると外槽１０が上下方向にも振動するようになる（二次モード）。これらの共振回転速度付近で回転を継続すると振動が大きくなるため，一般的に加速率を上昇し，一気に通過させることで振動の増加を抑制している。また，二次モードでは一次モードと異なり，外槽１０が上下に振動が大きくなるため，筐体１と外槽１０の間の吊り棒が伸縮する。吊り棒は伸縮すると摩擦力や空気の流動抵抗などにより，外槽１０の振動を抑制する構造となっている。
【００２０】
従来の脱水工程における制御について図４を用いて説明する。図４は脱水工程における回転速度の上昇パターンを示しており，図中の実線は目標の回転速度パターンを示し，破線は実際の回転速度の変化を示している。図４（ａ）は，衣類の片寄りが小さく，発泡していない場合，図４（ｂ）は衣類の片寄りが大きく回転を停止させる必要がある場合，図４（ｃ）は衣類の片寄りが小さいが，泡が発生しているため回転を停止させる必要がある場合を示している。図４（ａ）に示すように，脱水工程を開始すると内槽９の回転速度を段階的に上昇させる。一般に，外槽１０の共振は，脱水運転における最高回転速度よりも低いため，必ず外槽１０の共振を通過することになる。そこで，回転速度を段階的に上昇させる際に，所定時間同じ回転速度で回転させる回転速度を共振回転速度からずらすとともに，共振回転速度付近での回転速度の上昇率を高くすることで，共振回転速度付近で回転する時間を短縮して振動の増加を抑制している。
【００２１】
内槽９の回転速度を上昇させる過程で安全スイッチ３１に外槽１０が接触すると，振動が過大であると判定し，ほぐし工程に移行する。ほぐし工程では，回転翼１１を回転させ衣類の片寄りを補正する。一方，図４（ｂ）に示すように，目標の回転パターンに対して所定時間（発泡判定時間）内に所定の回転速度（発泡判定回転速度）まで上昇しなかった場合には，発泡していると判定し，泡消し工程に移行する。泡消し工程では，内槽９内に注水し，その後排水弁１５を開放し，水を泡とともに機外に排出する。しかし，図４（ｃ）に示すように，振動が過大になった場合でも所定時間経過後の内槽９の回転速度は低下する。振動が大きいにも関わらず安全スイッチ３１で検知されにくく，検知するまでに要する時間が長くなることがある。その場合，安全スイッチ３１で検知する前に発泡判定時間となり，所定の回転速度まで上昇しなかったと判定し，泡消し工程に移行することになる。本来移行すべきほぐし工程では使用しない，もしくは使用量の少ない水を，余分に使用することになる。
【００２２】
そこで，本実施例の洗濯乾燥機における脱水工程の制御について，図５を用いて説明する。図５（ａ）に示すように，発泡判定回転速度ω４（第二の回転速度）より低い振動判定回転速度ω３（第一の回転速度）を設け，さらに発泡判定時間ｔ２より短い振動判定時間ｔ１を設ける。振動判定時間ｔ１経過時に振動判定回転速度ω３より低い場合は振動が過大であると判定してほぐし工程に移行し，発泡判定時間ｔ２経過時に発泡判定回転速度ω４より低い場合は発泡状態と判定して泡消し工程に移行する。図５（ａ）に示すように，振動も小さく，発泡状態でもない場合は，脱水運転を継続する。図５（ｂ）に示すように，振動が小さいが発泡状態となった場合は，振動判定時間ｔ１経過時には振動判定回転速度ω３よりも高いため脱水を継続し，発泡判定時間ｔ２経過時は発泡判定回転速度ω４よりも低いため，発泡状態と判定して泡消し工程に移行する。図５（ｃ）に示すように振動が過大である場合は，振動判定時間ｔ１経過時に振動判定回転速度ω３より低くなるため，振動が過大であると判定してほぐし工程に移行する。このように，振動が大きい場合と発泡状態を判別することが可能となる。また，振動判定時間ｔ１を発泡判定時間ｔ２より短く設定することで，異常な振動状態が余分に長引くことを防止することができる。
【００２３】
次に，上記構成における脱水工程の動作を図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
＜Ｓｔｅｐ１０１＞
振動判定１安全スイッチによる振動判定を開始する。以降で安全スイッチにより振動が過大であると判断した場合には，内槽の回転を停止し，ほぐし運転に移行する。
【００２５】
＜Ｓｔｅｐ１０２＞
ω１まで回転速度を上昇させる。
【００２６】
＜Ｓｔｅｐ１０３＞
さらにω２まで回転速度を上昇させる。
【００２７】
＜Ｓｔｅｐ１０４＞
振動判定２で振動判定時間t1秒後に回転速度がω３以上であるか判定し，ω３以上である場合はＳｔｅｐ１０６に進む。ω３未満である場合には，振動が過大であると判定し，Ｓｔｅｐ１０５に進む。
【００２８】
＜Ｓｔｅｐ１０５＞
ほぐし工程で内槽の回転を停止させ，衣類の片寄りを修正する。その後Ｓｔｅｐ１０１に進み脱水運転を継続する。
【００２９】
＜Ｓｔｅｐ１０６＞
発泡判定で発泡判定時間t２秒後に回転速度がω４以上であるか判定し，ω４以上である場合は，Ｓｔｅｐ１０８に進む。ω４未満である場合には，発泡していると判定し，Ｓｔｅｐ１０７に進む。
【００３０】
＜Ｓｔｅｐ１０７＞
泡消し工程で内槽の回転を停止させた後，注水して外槽１０内の洗剤成分を希釈し，排水することで泡を機外に排出する。その後Ｓｔｅｐ１０１に進み脱水運転を継続する。
【００３１】
＜Ｓｔｅｐ１０８＞
設定した回転速度パターンに基づき回転速度を制御し，設定した脱水時間が経過後に内槽の回転を停止し，脱水運転を完了する。
【００３２】
本実施例のように制御することで，内槽９の回転速度が目標の回転速度に到達しなかった場合に，過大な振動と発泡状態を判別することが可能になり，発泡状態と判定した場合に比べ振動が過大と判定した場合の注水量を少なくすることで，不要な水の使用を抑制することが可能である。また，発泡している場合に振動が過大であると誤判定することがなくなるため，注水されずに泡を消せなくなることを防止できる。
【００３３】
図４（ｃ）に示すように，振動が過大となった場合の内槽９の回転速度は共振回転速度に漸近するように変化する場合があるため，振動判定回転速度ω３は共振回転速度よりも低いことが望ましい。一般にタテ型洗濯乾燥機の共振回転速度は250〜300r/min程度になる場合が多いため，振動判定回転速度ω３を250r/min以下とすることで，共振付近で振動が過大となる前に内槽９の回転を停止することが可能となる。
【００３４】
なお，本実施例では振動判定時間ｔ１と発泡判定時間ｔ２を別々に設けているが，判定時間は必ずしも別々に設ける必要はなく，図７に示すように判定時間tで同じタイミングで判定してもよい。図７（ａ）に示すように判定時間ｔ経過時点の回転速度が，発泡判定回転速度ω４以上の場合は振動が小さく，発泡もないと判定し，脱水を継続する。図７（ｂ）に示すように振動判定回転速度ω３より高く発泡判定回転速度ω４より低い場合は発泡状態と判定し，泡消し工程に移行する。図７（ｃ）に示すように振動判定回転速度ω３より低い場合は振動が過大であると判定し，ほぐし工程に移行する。さらに，判定時間は脱水開始時から計測する必要はなく，段階的に上昇する過程で計測を開始しても構わない。
【００３５】
内槽９の回転速度は内槽９内の衣類の量によっても変化し，衣類の量が多いほど所定時間経過後の回転速度は低下する。そこで，衣類量の判定結果に基づき判定時間ｔ１，ｔ２を決定することで，衣類の量の影響を受けることなく，過大な振動と発泡状態を判別することが可能となる。その場合，衣類の量が多いと判定した場合は，少ないと判定した場合に比べ判定時間を長く設定する。また，衣類量の判定結果に応じて判定時間ではなく振動判定回転速度ω３，発泡判定回転速度ω４を変更してよい。その場合，衣類量が多いほど，それぞれの回転速度を低く設定することで，衣類量によらず高精度の判別が可能となる。衣類量の判定は，運転開始時に衣類が乾いた状態で行っても，脱水前の衣類が濡れた状態で行ってもよい。
【００３６】
さらに，本実施例では，安全スイッチ３１による振動検知手段を有するタテ型洗濯乾燥機を例に述べているが，必ずしも安全スイッチを有する必要はない。また，ドラム式洗濯乾燥機においても同様の制御により，過大な振動と発泡状態を判別することが可能である。また、本発明は、乾燥機能がないものにも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１      筺体
９      内槽
１０      外槽
１１      回転翼
１２      クラッチ機構
１３      モータ
３１      安全スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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