(57)【要約】【課題】安価で安定した給水制御を行なう洗濯機を提供すること。【解決手段】洗濯兼脱水槽３１と、外枠３５上部より垂下防振支持され、洗濯兼脱水槽３１を回転自在に内包する水槽３３と、洗濯兼脱水槽３１とパルセータ３２を回転駆動するモータ３４と、水槽３３内へ給水する給水弁４０と、水槽３３に設けられ、水槽３３の振動成分を検出できる加速度センサユニット４２と、モータ３４、給水弁４０などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する制御手段４３とを備え、制御手段４３は、給水弁４０による水槽３３内への給水量を、加速度センサユニット４２から出力された水槽３３の回転軸方向の加速度に関する信号に基づいて制御することにより、安価で安定した給水制御の構成を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央底部にパルセータを回転自在に配した洗濯兼脱水槽と、外枠上部より垂下防振支持され、前記洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する水槽と、前記洗濯兼脱水槽とパルセータを回転駆動するモータと、前記水槽内へ給水する給水弁と、前記水槽に設けられ前記水槽の振動成分を検出する加速度センサユニットと、前記モータ、給水弁などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記給水弁による前記水槽内への給水量を、前記加速度センサユニットから出力された前記水槽の回転軸方向の加速度に関する信号に基づいて制御する洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、加速度センサユニットから出力された水槽の少なくとも回転軸方向の加速度に関する信号により前記水槽の傾きを検出し、その傾きの程度に応じて、給水弁による前記水槽への給水時間を補正する制御を行う請求項１に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水槽内への給水制御を行なう洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機では、水槽の下部外周に設けたエアートラップ部に連接された水位検知手段にて洗濯水の水圧を検知することにより、水槽内の水位を検知し制御する構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された洗濯機の縦断面図である。
【０００４】
図４において、洗濯兼脱水槽１を回転自在に内包する外槽３は吊り棒４により外箱５に吊り下げられている。外槽３の下部にはエアートラップ１０が形設され、上部の水位センサ９に接続されている。そして、水位センサ９により検知された洗濯兼脱水槽１の水位は電気的な周波数に変換され、その周波数に対応して制御装置１１が給水弁１２をＯＮ、ＯＦＦして、洗濯兼脱水槽１内の給水を制御するものである。
【０００５】
また、振動系の振動を検知する振動検知部を水槽底部と洗濯機本体底面部との間に固定して設け、この振動検知部の上下動を利用することにより、洗濯水により水槽が沈み込む位置を検知して、水槽内の水位を検知する構成も提案されてきた（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図５は、特許文献２に記載された洗濯機の振動検知部の斜視図、図６は、同振動検知部の断面図である。
【０００７】
図５、図６において、振動検知部１８は同軸状の巻線１９と磁性体２０で構成され、巻線１９は、内側の入力の１次巻線２１、外側の出力の２次巻線２２から成っている。そして、同軸状の２つの巻線を貫くように軸状の磁性体２０を内蔵した合成樹脂など非磁性体のシャフト２３で構成し、磁性体２０を内蔵したシャフト２３が軸方向に上下に可動する構成となっている。そして、この垂直方向の上下動により洗濯水による水槽の沈み込み量を検知して水槽内の水位を検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１９２５８７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では、水圧を電気的な周波数に変換することにより水位を検知する方法であるために、水圧を電気的な周波数に変換するためのセンサ等が複雑な構成となり、また、給水速度の変化によりエアートラップ内の水圧が変動して、水位検知のばらつきも大きいという課題があった。
【００１０】
また、洗濯水による水槽の沈み込み量を振動検知部で検知して水槽内の水位を検知する方法では、垂直方向のみの位置の変化検知であるために、洗濯機自体の傾きによる水槽の傾き等により給水による沈み込み方が変化したり、槽に投入された布により槽が傾いたりした時に、水量を正しく検知し制御することが難しく、対応しようすれば、高価な振動検
知部を多数個使用しなければならないという課題があった。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯兼脱水槽や水槽などを含む振動系の振動に関する情報を含む検出信号を出力する加速度センサを用いることにより、振動系の給水されることによる位置の変化量を地面に対して垂直方向だけでなく、３次元方向の位置の変化量を検出して、振動系の状態に関わらず、洗濯に必要な水量を適切に制御する洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、中央底部にパルセータを回転自在に配した洗濯兼脱水槽と、外枠上部より垂下防振支持され、前記洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する水槽と、前記洗濯兼脱水槽とパルセータを回転駆動するモータと、前記水槽内へ給水する給水弁と、前記水槽に設けられ前記水槽の振動成分を検出する加速度センサユニットと、前記モータ、給水弁などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記給水弁による前記水槽内への給水量を、前記加速度センサユニットから出力された前記水槽の回転軸方向の加速度に関する信号に基づいて制御する構成としたものである。
【００１３】
これによって、加速度センサユニットにより、脱水制御を行なうとともに、水槽内への給水制御を行なうことができ、安価で安定した構成を実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の洗濯機は、洗濯兼脱水槽を含む振動系の状態に関わらず、洗濯に必要な水量を安定して適切に供給する制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機の３次元方向の振幅検知例を示すグラフ
【図３】同洗濯機の加速度センサ制御の概略ブロック図
【図４】特許文献１に記載された従来の洗濯機の縦断面図
【図５】特許文献２に記載された従来の洗濯機の振動検知部の斜視図
【図６】同洗濯機の振動検知部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、中央底部にパルセータを回転自在に配した洗濯兼脱水槽と、外枠上部より垂下防振支持され、前記洗濯兼脱水槽を回転自在に内包する水槽と、前記洗濯兼脱水槽とパルセータを回転駆動するモータと、前記水槽内へ給水する給水弁と、前記水槽に設けられ前記水槽の振動成分を検出する加速度センサユニットと、前記モータ、給水弁などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記給水弁による前記水槽内への給水量を、前記加速度センサユニットから出力された前記水槽の回転軸方向の加速度に関する信号に基づいて制御することにより、加速度センサユニットにより、脱水制御を行なうとともに、水槽内への給水制御を行なうことができ、安価で安定した給水制御の構成を実現できる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、加速度センサユニットから出力された水槽の少なくとも回転軸方向の加速度に関する信号により前記水槽の傾きを検出し、その傾きの程度に応じて、給水弁による前記水槽への給水時間を補正する制御を行うことにより、水槽の状態に関わらず、安定して洗濯に必要な水量供給が実現できる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、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１は、本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図を示すものである。
【００２０】
図１において、側壁に多数の脱水孔（図示せず）を有する洗濯兼脱水槽３１は、中央内底面にパルセータ３２を回転自在に配設し、水槽３３は、洗濯兼脱水槽３１を回転自在に内包し，モータ３４は、水槽３３の底部に取り付けられ、伝達機構部４１を介して、洗濯兼脱水槽３１およびパルセータ３２を回転駆動する。
【００２１】
水槽３３は、外枠３５の上部角隅からサスペンション３６によって垂下防振支持されている。流体バランサ３７は洗濯兼脱水槽３１の上部に設けられ、脱水時の振動を低減するものである。
【００２２】
制御装置３８は、モータ３４、排水装置３９、給水弁４０などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するもので、マイクロコンピュータからなる制御手段４３（図３参照）を備えている。
【００２３】
また、水槽３３の上部外側面には、回転軸方向、及び回転軸に垂直な方向、及び水槽３３接線方向の３次元方向の加速度を検知できる加速度センサユニット４２が取り付けられている。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態における洗濯機の３次元方向の振幅検知例を示すグラフ図であり、脱水時の振幅を示す例である。
【００２５】
図２において、脱水起動が始まると、２００ｒｐｍ前後で振動系の水槽３３のＸ方向の振幅が大きくなり、洗濯兼脱水槽３１の回転が上がっていくと、水槽３３の３次元方向の振幅は同じような振幅に収束していっている。
【００２６】
脱水時には、加速度センサユニット４２から出力される振動系の水槽３３の３次元方向の振幅を制御手段４３にて常に検知しながら、その振幅状況に応じて脱水回転数を上げていく速度や、最高脱水回転数の設定などの制御を行ない、静かで、振動少なく、脱水性能を向上させる脱水制御を行なう。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態における洗濯機の加速度センサ制御の概略ブロック図である。
【００２８】
図３において、加速度センサユニット４２上には、３軸加速度センサ、Ａ／Ｄ変換器、シリアル通信機能を搭載している。
【００２９】
制御装置３８の制御手段４３にあるマイクロコンピュータは、内部のシリアル通信機能を用いて、加速度センサユニット４２と通信し、洗い行程、すすぎ行程および脱水行程中の３次元方向の加速度データを一定の周期で収得することができる。
【００３０】
以上のように構成された洗濯機について、その動作、作用を説明する。
【００３１】
洗い行程、すすぎ行程において、給水弁４０から、洗濯兼脱水槽３１内に水が給水されると、振動系である水槽３３が振動するが、脱水時の振動検知と同様に、加速度センサユニット４２により給水による水槽３３の振動を３次元方向の加速度の変動で検出することにより、地面に対して垂直方向の水槽３３の位置変化を測定する。
【００３２】
通常、水槽３３の回転軸方向が重力の方向と一致しており、洗濯物および水の重みで槽が下がるため、位置の変化量と水量とは比例関係にあるので、あらかじめ、制御手段４３のマイクロコンピュータに任意の関数を持たせて算出させることで洗濯に必要な水量を適切に制御する。
【００３３】
しかし、例えば、洗濯兼脱水槽３１に投入された布重量の片寄り等の何らかの外乱因子で水槽３３が地面に対して水平度がずれていた場合、水槽３３の回転軸方向の位置の変化は、水槽３３に加わる重力が回転軸方向とずれるために、回転軸方向と回転軸に垂直な方向とに重力が分散する。そのため、地面に対して垂直方向の位置の変化は水平度が地面に対して０度の場合に比べて遅くなるので、同じ変化量に対して水位が上昇するのに要する時間は長くなる。
【００３４】
つまり、水槽３３が地面に対して水平度がずれている場合、０度の場合と同じ変化量になるまでに供給された水量は、時間が長くなった分だけ多くなるということになる。
【００３５】
このように水槽３３が地面に対して傾いている場合、位置の変化量と水量とは固有の比例定数を乗じた比例関係にあるので、あらかじめ、制御手段４３のマイクロコンピュータに任意の関数を持たせて、水槽３３の傾きと供給される水量との関係を算出させることで洗濯に必要な水量を適切に制御することができるようになる。
【００３６】
そこで、３次元方向が検出可能な加速度センサユニット４２により、少なくとも水槽３３の回転軸方向の加速度に関する信号を用いて水槽３３の水平に対する傾きを検出し、制御手段４３のマイクロコンピュータにて傾きの程度によって給水時間の補正をかけることにより、水槽３３の状態に関わらず安定して水を供給する制御を行なうことができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態においては、給水弁による水槽内への給水量を、加速度センサユニットから出力された水槽の回転軸方向の加速度に関する信号に基づいて制御することにより、加速度センサユニットによる脱水制御を行なうとともに、水槽内への給水制御を行なうことができ、安価で安定した給水制御の構成を実現できる。
【００３８】
また、加速度センサユニットから出力された水槽の少なくとも回転軸方向の加速度に関する信号により水槽の傾きを検出し、その傾きの程度に応じて、給水弁による水槽への給水時間を補正する制御を行うことにより、水槽の状態に関わらず、安定して洗濯に必要な水量供給が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、水槽に設けた加速度センサユニットを活用することにより、安価で安定した給水制御を行なうことが可能となるので、他の洗濯機等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
３１  洗濯兼脱水槽
３２  パルセータ
３３  水槽
３４  モータ
３５  外枠
４０  給水弁
４２  加速度センサユニット
４３  制御手段
【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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