(57)【要約】【課題】略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内の洗濯物の量を検知する洗濯機において、回転ドラムを回転させたとき、回転ドラム内の洗濯物の量により変化する最適の物理量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上する。【解決手段】洗濯機本体に弾性的に支持した水受け槽に略水平方向または略傾斜方向に回転軸４を有する回転ドラムを内包し、回転ドラムをモータ５により駆動し、このモータ５にインバータ２９により電力を供給し、モータ５のトルクをトルク検出手段３０により検出し、制御手段２３にトルク検出手段３０からの信号を入力しインバータ２９のスイッチング素子２９ａ〜２９ｆを制御してモータ５の駆動を制御する。制御手段２３は、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段３０からの信号により回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにする。【選択図】図１
2005118200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータのトルクを検出するトルク検出手段と、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記トルク検出手段からの信号を入力し前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときの前記トルク検出手段からの信号により前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにした洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、第１の所定回転数を水受け槽の振動共振点に対応した回転数より低く設定した請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータのトルクを検出するトルク検出手段と、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記水位検知手段と前記トルク検出手段からの信号を入力し前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定の水位を検知したときに前記回転ドラムを第２の所定回転数で回転させ、このときの前記トルク検出手段からの信号により前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにした洗濯機。
【請求項４】
制御手段は、所定の水位を検知するまで回転ドラムを第２の所定回転数で回転させながら水受け槽内に給水するようにした請求項３記載の洗濯機。
【請求項５】
制御手段は、所定の水位を検知した後、水受け槽内への給水を停止するようにした請求項３記載の洗濯機。
【請求項６】
制御手段は、所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定した請求項３〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項７】
制御手段は、第２の所定回転数を洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付かない回転数とした請求項３または４記載の洗濯機。
【請求項８】
制御手段は、回転ドラム１回転あたり複数回トルク検出手段からの信号を入力して回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにした請求項３記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、すすぎ、脱水する洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、洗濯物を収納し水平軸を中心に回転可能な回転ドラムをモータにより駆動し、このモータの回転数を制御手段により制御するよう構成し、制御手段は、洗濯開始時に洗濯物が乾いた状態でモータに通電して回転ドラムを洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付く回転数で駆動し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化より回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、すすぎ、脱水の各行程を制御するよう構成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化が小さく、回転数が低下する時間が長い場合は、回転ドラム内の洗濯物の量が多いと判断し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化が大きく、短時間で回転数が低下する場合は、回転ドラム内の洗濯物の量が少ないと判断していた。
【特許文献１】特開平１０−２１１３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の構成では、洗濯開始時に、洗濯物が乾いた状態でモータに通電して回転ドラムを洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付く回転数で駆動し、モータの通電を遮断した後の回転ドラムの惰性回転数の変化より、回転ドラム内の洗濯物の量を検知するので、洗濯物の量が多い場合は、回転ドラムの内壁に張り付いて回転ドラムとともに回転する洗濯物が、回転ドラムの開口部を開閉する蓋体に当たって擦れながら回転し、洗濯物の擦れ度合いによって回転ドラムの惰性回転数の変化が変わるため、洗濯部の量の検知精度が悪いという問題を有していた。
【０００５】
また、回転ドラムの回転方向の慣性が大きい場合には、回転ドラムの惰性回転数の変化は回転ドラムの回転方向の慣性に大きく依存するため、特に洗濯物の量が少ない場合の洗濯部の量の検知精度が悪いという問題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、洗濯物の量により変化する最適の物理量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、洗濯機本体に弾性的に支持した水受け槽に略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムを内包し、回転ドラムをモータにより駆動し、このモータにスイッチング素子を有するインバータにより電力を供給し、モータのトルクをトルク検出手段により検出し、制御手段にトルク検出手段からの信号を入力しインバータのスイッチング素子を制御してモータの駆動を制御するよう構成し、制御手段は、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段からの信号により回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものである。
【０００８】
これにより、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段からの信号が洗濯物の量により変化する最適の物理量であり、これを検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯機は、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、洗濯物の量により変化する最適の物理量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータのトルクを検出するトルク検出手段と、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記トルク検出手段からの信号を入力し前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときの前記トルク検出手段からの信号により前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものであり、回転ドラム内に投入した洗濯物の量が多い場合は、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるとき大きなトルクが必要で、回転ドラム内に投入した洗濯物の量が少ない場合は、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるとき小さいトルクでよく、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段からの信号により、洗濯物の量により変化する最適の物理量を得ることができ、トルク検出手段からの信号により回転ドラム内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。なお、回転ドラムの開口部を開閉する蓋体に洗濯物が擦れることにより損失となるトルクは、回転ドラムを第１の所定回転数に立ち上げるのに必要なトルクに比して非常に小さく、無視することができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、制御手段は、第１の所定回転数を水受け槽の振動共振点に対応した回転数より低く設定したものであり、水受け槽の振動共振点に対応した回転数を通過して回転ドラムの回転数を立ち上げる場合には、振動共振点を通過するために余分のトルクが必要であるが、第１の所定回転数を水受け槽の振動共振点に対応した回転数より低く設定することで、余分のトルクが必要でない範囲で洗濯物の量を検知できるため、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１２】
第３の発明は、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持し前記回転ドラムを内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記モータのトルクを検出するトルク検出手段と、前記モータに電力を供給するスイッチング素子を有するインバータと、前記水位検知手段と前記トルク検出手段からの信号を入力し前記インバータのスイッチング素子を制御して前記モータの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定の水位を検知したときに前記回転ドラムを第２の所定回転数で回転させ、このときの前記トルク検出手段からの信号により前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものであり、回転ドラム内に投入した洗濯物の量が非常に少ない場合は、回転ドラムを第２の所定回転数で回転させるときトルクは殆ど回転ドラムを回転するのに必要なトルクでよく、ここで、回転ドラムを回転するのに必要なトルクが大きい場合は、非常に少ない洗濯物の量の検知精度が悪くなる。このため、洗濯物の量を大別して非常に少ない場合は、洗濯物に水を含ませることで相対的に洗濯物の重量を大きくし、トルク検出手段からの信号により回転ドラム内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１３】
第４の発明は、上記第３の発明において、制御手段は、所定の水位を検知するまで回転ドラムを第２の所定回転数で回転させながら水受け槽内に給水するようにしたものであり、洗濯物の量を検知するまで回転ドラムを第２の所定回転数で回転させながら水受け槽内に給水するようにしたので、洗濯物に水を均一にしみこませることができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１４】
第５の発明は、上記第３の発明において、制御手段は、所定の水位を検知した後、水受け槽内への給水を停止するようにしたものであり、洗濯物の量を検知している間は給水しないので、モータにとっての負荷は安定し、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１５】
第６の発明は、上記第３〜５のいずれか１つの発明において、制御手段は、所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定したものであり、洗濯時の水位より低い水位で回転ドラムを回転させることにより洗濯物の量の検知するようにしたので、短時間で洗濯物の量を検知することができる。
【００１６】
第７の発明は、上記第３または第４の発明において、制御手段は、第２の所定回転数を洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付かない回転数としたものであり、洗濯物が回転ドラムの内壁に張り付かない回転数で回転させるときのモータにかかるトルクで洗濯物の量の検知するようにしたので、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１７】
第８の発明は、上記第３の発明において、制御手段は、回転ドラム１回転あたり複数回トルク検出手段からの信号を入力して回転ドラム内の洗濯物の量を検知するようにしたものであり、洗濯物は回転ドラムの内壁に張り付いていないため回転ドラムの回転により持ち上げられた後落下するので、回転ドラムが１回転する間にモータにかかるトルクは変化するが、トルクを回転ドラム１回転あたり複数回検知することにより平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に付いて、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発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図２に示すように、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全面に設け、水受け槽３内に回転自在に配設している。回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。この回転軸４に、水受け槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム１の内壁面に数個の突起板６を設けている。
【００２０】
水受け槽３の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体７により開閉自在に覆い、この蓋体７を開くことにより衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体７を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物を出し入れする際、腰を屈めることなく行うことができる。
【００２１】
水受け槽３は洗濯機本体９よりばね体（図示せず）で揺動可能に吊り下げており、水受け槽３の下部に排水経路１０の一端を接続し、排水経路１０の他端を排水弁１１に接続して水受け槽３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁１２は給水経路１３を通して水受け槽３内に水を給水するものである。なお、本実施の形態では、回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム１の回転中心に略水平方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。
【００２２】
本実施の形態は、回転ドラム１内の洗濯物を乾燥する乾燥機能を有しており、水受け槽３内の空気を排気して除湿し、加熱して乾燥した温風にして再び水受け槽３内に送風する循環送風経路を形成している。
【００２３】
すなわち、図３に示すように、循環送風経路内に配設した送風ファン１４を回転駆動することにより、循環送風経路に空気の流れが発生し、回転ドラム１内の空気は通水孔２を通して水受け槽３の排気口１５から除湿管路１６に排気される。除湿管路１６は給水経路１２から供給される水の噴霧により冷却されており、水受け槽３から廃棄された水分を含む空気を冷却し、水分を結露して除湿する。
【００２４】
除湿管路１６に接続した送風管路１７は、衣類出入口８の近傍に配設したリントフィルター１８を通して水受け槽３の背面側に空気を導く管路を形成しており、水受け槽３の背面側に配設した加熱管路１９に接続している。加熱管路１９は、図４に示すように、水受け槽３の背面に取り付けたモータ５の上方に円弧状に流路を形成し、その内部に、送風管路１７との接続位置に送風ファン１４を配設し、他端に水受け槽３に通じる送風口２０を形成し、円弧状の屈曲部にヒータ２１を配設している。
【００２５】
この加熱管路１９を通過する空気はヒータ２１により所定温度に加熱され、乾燥した温風として送風口２０から水受け槽３内に送風され、通水孔２を通して回転ドラム１内に供給されるので、回転ドラム１の回転により攪拌される洗濯物は乾燥した温風に水分が奪われて乾燥が進行する。この空気の循環を主要時間繰り返すことにより洗濯物の乾燥がなされる。
【００２６】
制御装置２２は、図１に示すように構成しており、モータ５、排水弁１１、給水弁１２、送風ファン１４、ヒータ２１などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段２３を有している。制御手段２３は、運転コース等を設定するための入力設定手段２４からの情報を入力して、その情報を基に表示手段２５で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段２４により運転開始が設定されると、水受け槽３内の水位を検知する水位検知手段２６等からのデータを入力して負荷駆動手段３７を介して、排水弁１１、給水弁１２、送風ファン１４、ヒータ２１などの動作を制御し、洗濯・乾燥運転を行う。
【００２７】
このとき、制御手段２３は、モータ５のロータの位置を検出する位置検出手段２７からの情報に基づいて、駆動回路２８を介してインバータ２９を制御することによりモータ５を回転制御するようにしている。モータ５は直流ブラシレスモータで、図示していないが、３相巻線を有するステータと、リング上に２極の永久磁石を配設しているロータとで構成し、ステータは３相巻線を構成する第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃをスロットを設けた鉄心に巻き付けて構成している。
【００２８】
インバータ２９は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素子で構成している。第１のスイッチング素子２９ａと第２のスイッチング素子２９ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子２９ｃと第４のスイッチング素子２９ｄの直列回路と、第５のスイッチング素子２９ｅと第６のスイッチング素子２９ｆの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列回路は並列接続している。
【００２９】
ここで、スイッチング素子の直列回路の両端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の接続点に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、３相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子のオン・オフの組合せにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にする。
【００３０】
スイッチング素子のオン・オフは、ホールＩＣからなる３つの位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃからの情報に基づいて制御手段２３により制御される。位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃは電気角で１２０度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するように、ステータに配設されている。
【００３１】
ロータが１回転する間に、３つの位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ電気角で１２０度の間隔でパルスを出力する。制御手段２３は、３つの位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃのいずれかの信号の状態が変わったときを検知し、位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃの信号を基に、スイッチング素子２９ａ〜２９ｆのオン・オフ状態を変えていくことで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を正電圧、零電圧、解放の３状態にし、ステータの第１の巻線５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃに通電して磁界を作り、ロータを回転させるよう構成している。
【００３２】
また、スイッチング素子２９ａ、２９ｃ、２９ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）制御され、例えば、繰り返し周波数１０ｋＨｚでハイ、ローの通電比を制御することで、ロータの回転数を制御するようにしてあり、制御手段２３は、３つの位置検出手段２７ａ、２７ｂ、２７ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるようにスイッチング素子２９ａ、２９ｃ、２９ｅをＰＷＭ制御する。
【００３３】
トルク検出手段３０は、インバータ２９の一方の入力端子に接続した抵抗３１と、この抵抗３１に接続した電流検知回路３２とで構成し、インバータ２９の入力電流値を検知して電圧信号に変換し、その電圧信号を制御手段２３に入力している。また、制御手段２３は入力した電圧信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとして演算処理している。モータ５が直流ブラシレスモータの場合は、トルクは入力電流にほぼ比例するので、抵抗３１に接続した電流検知回路３２により、インバータ２９の入力電流値を検知することで、モータ５のトルクを検知することができる。
【００３４】
なお、トルク検出手段３０を上記構成としたが、これは一例でこの構成に限定されるものではなく、例えば、インバータ２９のＵ端子と第１の巻線５ａの間や、インバータ２９のＶ端子と第２の巻線５ｂの間、またインバータ２９のＷ端子と第３の巻線５ｃの間のそれぞれに抵抗を直列に接続して電流値を検知するようにしてもよい。
【００３５】
商用電源３３は、ダイオードブリッジ３４、チョークコイル３５、平滑用コンデンサ３６からなる直流電源変換装置を介して、インバータ２９に接続している。ただし、これは一例であり、直流ブラシレスモータ５の構成、インバータ２９の構成等は、これに限定されるものではない。
【００３６】
入力設定手段２４は、図５に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ２４ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ２４ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ２４ｃ、乾燥時間を設定する乾燥時間設定スイッチ２４ｄ、コース設定スイッチ２４ｅ、スタート・一時停止スイッチ２４ｆ、電源入りスイッチ２４ｇ、電源切りスイッチ２４ｈなどを有し、表示手段２５は、洗い時間表示部２５ａ、すすぎ回数表示部２５ｂ、脱水時間表示部２５ｃ、乾燥時間表示部２５ｄ、コース設定表示部２５ｅなどを有している。
【００３７】
ここで、制御手段２３は、回転ドラム１を第１の所定回転数（例えば、２００ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げるときのトルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしている。このとき、第１の所定回転数を水受け槽３の振動共振点に対応した回転数より低く設定している。なお、この回転ドラム１内の布量（洗濯物の量）の検知は、洗濯行程の給水前に行うようにしている。
【００３８】
上記構成において図６から図８を参照しながら動作を説明する。回転ドラム１内に洗濯物を投入し、図６のステップ４０で布量検知の動作を開始すると、制御手段２３はステップ４１で、Ｉｓｕｍ１を０にする等のデータの初期化を行い、ついで、ステップ４２にてバランスコントロールを行い、回転ドラム１の回転数を９０ｒ／ｍｉｎまで立ち上げる。すなわち、図８に示すように、回転ドラム１の回転数をまず４０ｒ／ｍｉｎまで立ち上げて、時間ｔ１〜ｔ２の間で回転ドラム１内の洗濯物のバランスをとった後、回転数を９０ｒ／ｍｉｎまで立ち上げる。
【００３９】
ステップ４３（図８の時間ｔ３〜ｔ４の間）にて洗濯物のバランス状態を判定し、バランス状態が良好でなければ、ステップ４４を通り立ち上げが３回未満の場合はステップ４５にて回転ドラム１を停止し、ステップ４２に戻り、ステップ４２にてバランスコントロールを行い、回転ドラム１の回転数を９０ｒ／ｍｉｎまで立ち上げる。
【００４０】
ステップ４３にて洗濯物のバランス状態が良好であればステップ４６に進み、回転ドラム１を加速し、ステップ４７にて回転ドラム１の回転数が１５０ｒ／ｍｉｎに達したかを判定し、１５０ｒ／ｍｉｎに達すればステップ４８に進み、電流検知回路３２で検知したインバータ２９の入力電流値、いいかえればモータ５の電流値を積算する。
【００４１】
電流値を積算するときのサブルーチンを図７に示しており、ステップ５３にて、回転ドラム１の回転により位置検出手段２７からの情報を検知すると、ステップ５４に進みモータ５の電流値を入力し、ステップ５５にて入力した電流値を積算し、ステップ５６にてリターンする。本実施の形態では、位置検出手段２７からは、回転ドラム１の１回転ごとに４個の情報が入り、位置検出手段２７から情報が入るごとに電流値を積算する。
【００４２】
ついで、図６のステップ４９にて回転ドラム１の回転数が２００ｒ／ｍｉｎに達するまで、すなわち、図８の時間Ｔ５〜Ｔ６の間で電流値を積算し、回転ドラム１の回転数が２００ｒ／ｍｉｎに達すると、ステップ５０にて布量を判定する。電流検知回路３２で検知したモータ５の電流値は、図８に示すように、回転ドラム１の回転数の上昇とともに変化し、曲線ａは布量が多量の場合、曲線ｂは布量が中量の場合、曲線ｃは布量が少量の場合を示している。布量に応じたこれらの電流値をＡ／Ｄ変換されたデジタルデータとして積算し、その積算値に基づいて、（表１）に示すように布量を判定する。
【００４３】
【表１】
2005118200.tif 000003
ただし、（表１）にて、Ｉｍ１＜Ｉｍ２＜Ｉｍ３とする。その後、ステップ５１にて回転ドラム１の回転を停止し、ステップ５２にて布量検知の動作を終了する。ステップ４４にて立ち上げが３回目のなるとステップ５１に進み、回転ドラム１の回転を停止し、ステップ５２にて終了する。
【００４４】
ここで、水受け槽３の振動共振点に対応した回転数は、２５０ｒ／ｍｉｎ程度であり、電流値を積算するときの回転ドラム１の回転数は２００ｒ／ｍｉｎ以下であるので、回転ドラム１を駆動する以外の余分のトルクが必要でない範囲で洗濯物の量を検知できるため、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態においては、制御手段２３は、回転ドラム１を第１の所定回転数（２００ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げるときのトルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしたので、回転ドラム１を第１の所定回転数に立ち上げるときのトルク検出手段３０からの信号により、洗濯物の量により変化する最適の物理量を得ることができ、トルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００４６】
また、第１の所定回転数（２００ｒ／ｍｉｎ）を水受け槽３の振動共振点に対応した回転数より低く設定したので、水受け槽３の振動共振点に対応した回転数を通過して回転ドラム１の回転数を立ち上げる場合には、振動共振点を通過するために余分のトルクが必要であるが、第１の所定回転数を水受け槽３の振動共振点に対応した回転数より低く設定することで、余分のトルクが必要でない範囲で洗濯物の量を検知できるため、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
図１に示す制御手段２３は、所定の水位（例えば、水柱１００ｍｍ）を検知したとき、回転ドラム１を第２の所定回転数（例えば、３５ｒ／ｍｉｎ）で、洗濯物が回転ドラム１の内壁に張り付かない回転数で回転させ、このときのトルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしている。
【００４８】
このとき、制御手段２３は、所定の水位を検知するまで回転ドラム１を第２の所定回転数で回転させながら水受け槽３内に給水するようにし、所定の水位を検知した後、水受け槽３内への給水を停止するようにしている。このときの所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定している。他の構成は上記実施の形態１と同じである。
【００４９】
なお、洗濯行程の給水前に、上記実施の形態１にて説明した布量（洗濯物の量）検知を行った際、回転ドラム１内に投入した洗濯物の量が非常に少ない場合は、回転ドラム１を第２の所定回転数で回転させるときトルクは殆ど回転ドラム１を回転するのに必要なトルクでよいため、洗濯物の量の判定が困難な場合があり、このときこの布量の検知を行うようにしている。
【００５０】
上記構成において図９から図１１を参照しながら動作を説明する。図９のステップ６０で布量検知の動作を開始すると、制御手段２３はステップ６１でデータの初期化を行い、ついで、ステップ６２にてモータ５を駆動して回転ドラム１を第２の所定回転数（３５ｒ／ｍｉｎ）で回転を開始する。このとき、回転ドラム１を第２の所定回転数（３５ｒ／ｍｉｎ）で回転させているので、洗濯物は回転ドラム１の内壁に張り付かない。
【００５１】
回転ドラム１を第２の所定回転数で回転させながら、ステップ６３にて給水弁１２をオンして水受け槽３内に給水する。ステップ６４にて水受け槽３内の水位が所定の水位（水柱１００ｍｍ）に達すると、ステップ６５にて給水弁１２をオフし、水受け槽３内への給水を停止する。このときの所定の水位は通常の洗濯時の水位より低く設定している。
【００５２】
ついで、ステップ６６にて電流検知回路３２で検知したインバータ２９の入力電流値、いいかえればモータ５の電流値を積算する。電流値を積算するときのサブルーチンは、上記実施の形態１と同じであるので説明を省略する。なお、本実施の形態でも、位置検出手段２７からは、回転ドラム１の１回転ごとに４個の情報が入り、位置検出手段２７から情報が入るごとに電流値を積算する。ついで、ステップ５０にて布量を判定する。
【００５３】
水受け槽３内に所定の水位（水柱１００ｍｍ）Ｐまで給水し、回転ドラム１を回転させた場合、布量が非常に少ない場合（例えば、定格の２０％の量）には、図１０（ａ）に示すように、洗濯物が全体的に吸水しているので、布かさが減って洗濯物が移動しやすい状態で、回転ドラム１を矢印ａ方向に回転させた場合、回転ドラム１の回転とともに持ち上げられた洗濯物は矢印ｂ方向に落下する。このとき、電流検知回路３２で検知したモータ５の電流は図１１の曲線ａに示すようになる。なお、このときの電流変動の周期は回転ドラム１の１回転の周期より短くなっている。
【００５４】
つぎに、布量が若干多い場合（例えば、定格の５０％の量）には、図１０（ｃ）に示すように、洗濯物が回転ドラム１に接する外周部しか吸水されないので、布かさの減り具合も小さくなり、洗濯物が移動しにくくなる。その結果、回転ドラム１を矢印ａ方向に回転させた場合、回転ドラム１の回転とともに真上まで持ち上げられた洗濯物は回転ドラム１の傾斜面に落ちることになり、回転ドラム１の回転方向に推進力として作用する。このとき、電流検知回路３２で検知したモータ５の電流は図１１の曲線ｃに示すようになる。
【００５５】
つぎに、布量が少ない場合（例えば、定格の３５％の量）には、図１０（ｂ）に示すように、布量が非常に少ない場合（図１０（ａ）の状態）と布量が若干多い場合（図１０（ｃ）の状態）の中間の状態になり、このとき、電流検知回路３２で検知したモータ５の電流は図１１の曲線ｂに示すようになる。
【００５６】
布量に応じたこれらの電流値を積算し、その積算値に基づいて、（表２）に示すように布量を判定する。
【００５７】
【表２】
2005118200.tif 000004
ただし、（表２）にて、Ｉｎ１＜Ｉｎ２とする。その後、ステップ６８にて回転ドラム１の回転を停止し、ステップ６９にて布量検知の動作を終了する。
【００５８】
以上のように、本実施の形態においては、制御手段２３は、所定の水位を検知したとき、回転ドラム１を第２の所定回転数（３５ｒ／ｍｉｎ）で回転させ、このときのトルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしたので、洗濯物の量が非常に少ない場合は、洗濯物に水を含ませることで相対的に洗濯物の重量を大きくし、トルク検出手段３０からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００５９】
また、制御手段２３は、所定の水位（水柱１００ｍｍ）を検知するまで回転ドラム１を第２の所定回転数で回転させながら水受け槽３内に給水するようにしたので、洗濯物に水を均一にしみこませることができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００６０】
また、制御手段２３は、所定の水位を検知した後、水受け槽３内への給水を停止するようにしたので、洗濯物の量を検知している間は給水しないので、モータ５にとっての負荷は安定し、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００６１】
また、制御手段２３は、所定の水位を通常の洗濯時の水位より低く設定したので、洗濯時の水位より低い水位で回転ドラム１を回転させることにより洗濯物の量の検知することで、短時間で洗濯物の量を検知することができる。
【００６２】
また、制御手段２３は、第２の所定回転数を洗濯物が回転ドラム１の内壁に張り付かない回転数としたので、洗濯物が回転ドラム１の内壁に張り付かない回転数で回転させるときのモータ５にかかるトルクで洗濯物の量の検知するようにしたので、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【００６３】
また、制御手段２３は、回転ドラム１の１回転あたり複数回トルク検出手段３０からの信号を入力して回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしたので、洗濯物は回転ドラム１の内壁に張り付いていないため回転ドラム１の回転により持ち上げられた後落下するので、回転ドラム１が１回転する間にモータ５にかかるトルクは変化するが、トルクを回転ドラム１の１回転あたり複数回検知することにより平均的なモータのトルクを検知することができ、洗濯物の量の検知精度を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる洗濯機は、回転ドラム内に洗濯物を投入し回転ドラムを回転させたとき、洗濯物の量により変化する最適の物理量を検知することで、洗濯物の量の検知精度を向上することができるので、略水平方向または略傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内の洗濯物の量を検知し、洗濯、すすぎ、脱水する洗濯機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１の洗濯機の一部ブロック化した回路図
【図２】同洗濯機の側断面図
【図３】同洗濯機の水受け槽内に送風する循環送風経路を示す側断面図
【図４】同洗濯機の水受け槽内に送風する循環送風経路を示す断面図
【図５】同洗濯機の入力設定手段および表示手段の拡大正面図
【図６】同洗濯機の動作フローチャート
【図７】同洗濯機の電流値積算サブルーチンのフローチャート
【図８】同洗濯機の回転ドラム回転数とモータ電流の変化を示すタイムチャート
【図９】本発明の実施の形態２の洗濯機の動作フローチャート
【図１０】（ａ）同洗濯機の洗濯物が少量の場合の洗濯物の量を検知するときの洗濯物の動きを示す図（ｂ）同洗濯機の洗濯物が中量の場合の洗濯物の量を検知するときの洗濯物の動きを示す図（ｃ）同洗濯機の洗濯物が多量の場合の洗濯物の量を検知するときの洗濯物の動きを示す図
【図１１】同洗濯機の洗濯物の量を検知するときのモータ電流を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１  回転ドラム
３  水受け槽
４  回転軸（回転中心軸）
５  モータ
９  洗濯機本体
２３  制御手段
２９  インバータ
２９ａ〜２９ｆ  スイッチング素子
３０  トルク検出手段
【図１】
2005118200.tif 000005
【図２】
2005118200.tif 000006
【図３】
2005118200.tif 000007
【図４】
2005118200.tif 000008
【図５】
2005118200.tif 000009
【図６】
2005118200.tif 000010
【図７】
2005118200.tif 000011
【図８】
2005118200.tif 000012
【図９】
2005118200.tif 000013
【図１０】
2005118200.tif 000014
【図１１】
2005118200.tif 000015