(57)【要約】【課題】回転センサを必要とせず、低いコストで洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができる洗濯機を提供することである。【解決手段】衣類を洗濯、脱水する洗濯兼脱水槽２と、衣類を攪拌するパルセータ４と、洗濯兼脱水槽２およびパルセータ４を駆動および制動する駆動部６と、洗濯兼脱水槽２を内包するタンク３内に給水する給水弁１２と、タンク３内の水位を検出する水位センサ９とを備え、水位センサ９の値により洗濯兼脱水槽２の回転を検知することにより、回転センサを必要とせず、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができ、かつ低いコストで実現することができる。【選択図】図３
2013165800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を洗濯、脱水する洗濯兼脱水槽と、衣類を攪拌するパルセータと、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを駆動および制動する駆動部と、前記洗濯兼脱水槽を内包するタンク内に給水する給水弁と、前記タンク内の水位を検出する水位センサとを備え、前記水位センサの値により前記洗濯兼脱水槽の回転を検知することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯兼脱水槽内に衣類を出し入れする洗濯物投入口を開閉する蓋と、前記蓋を閉じた状態にロックする蓋ロックと、前記蓋ロックをロックおよび解除する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記水位センサの値の変動がなくなったことを検知することで前記洗濯兼脱水槽の回転が停止したと判断し、前記蓋ロックを解除することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記洗濯兼脱水槽内に衣類を出し入れする洗濯物投入口を開閉する蓋と、前記蓋を閉じた状態にロックする蓋ロックと、前記蓋ロックをロックおよび解除する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記洗濯兼脱水槽の回転の制動時における前記水位センサの値の変化量に基づいて前記洗濯兼脱水槽の回転が停止するまでの停止時間を予測し、制動開始から停止時間が経過後、前記蓋ロックを解除することを特徴とする請求項１または２に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗濯兼脱水槽の停止検知の制御を有した洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機の停止検知には、図１、２に示すように駆動部６若しくはモータ５に取り付けられた回転センサ１６により、高速脱水の制動時に洗濯兼脱水槽２が停止したことを検知し、蓋ロック１５を解除する制御手段１４を備えていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、従来の洗濯機を示したもので、以下その構成について説明する。
【０００４】
洗濯機の本体１は、洗濯兼脱水槽２を回転自在に設けたタンク３を弾性支持しており、洗濯兼脱水槽２の内底部にパルセータ４を回転自在に設けている。タンク３の底部にモータ５および駆動部６を設け、モータ５により洗濯時にはパルセータ４を駆動し、脱水時には洗濯兼脱水槽２を駆動するように構成している。
【０００５】
タンク３の底部にタンク３内の水位に対応した圧力を発生させる空気だまり７を設け、エアーホース８を介して水位センサ９に接続し、タンク３内の水位を検知するようにしている。排水弁１０は、排水ホース１１を通してタンク３内の洗濯液を排水するもので、給水弁１２はタンク３内に給水するものである。
【０００６】
制御装置１３は、一連の洗い、すすぎ、脱水行程を自動運転させるもので、図２に示すような構成をしている。
【０００７】
制御手段１４は、マイクロコンピュータなどで構成し、負荷駆動部１７を介してモータ５、排水弁１０、給水弁１２、蓋ロック１５などを制御し、一覧の洗い、すすぎ、脱水行程を自動運転させる。
【０００８】
一般に洗濯機の一連のシーケンスは、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程の３つからなり、その中に給水行程、撹拌行程、排水行程、脱水行程、制動行程の動作がある。制御手段１４は、給水行程では、水位センサ９の値により設定した水位になるまで、負荷駆動部１７を介して給水弁１２を駆動して、洗濯兼脱水槽２内に水を溜め、モータ５を正逆反転駆動して撹拌を行う。排水行程では、負荷駆動部１７を介して排水弁１０を駆動して排水する。脱水行程では、排水弁１０とモータ５を駆動し、駆動部６により洗濯兼脱水槽２を回転させる。制動行程は、脱水行程後に、モータ５への通電のみ中止した惰性回転期間と、排水弁１０への通電を中止し駆動部６により洗濯兼脱水槽２に制動をかける休止期間からなり、回転センサ１６により洗濯兼脱水槽２が完全に停止したことを検知し、負荷駆動部１７を介して蓋ロック１５を解除させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−５４３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の洗濯機では、洗濯兼脱水槽が回転中に使用者が蓋を開けると安全上問題があるため、洗濯兼脱水槽が完全に停止したことを検知するために、回
転センサなどのセンサを設置する必要があった。
【００１１】
従って、高コストとなるのを回避するため、回転センサを必要とせず、低いコストで洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することが課題となっていた。
【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、衣類を洗濯、脱水する洗濯兼脱水槽と、衣類を攪拌するパルセータと、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを駆動および制動する駆動部と、前記洗濯兼脱水槽を内包するタンク内に給水する給水弁と、前記タンク内の水位を検出する水位センサとを備え、前記水位センサの値により前記洗濯兼脱水槽の回転を検知するようにしたものである。
【００１３】
これによって、水位センサを用いて洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の洗濯機は、水位センサを利用することにより、回転センサを必要とせず、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができ、かつ低いコストで実現することができる洗濯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来および本発明の実施の形態における洗濯機の断面図
【図２】従来の洗濯機の制御装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態における洗濯機の制御装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態における洗濯機の水位検知手段の断面図
【図５】本発明の実施の形態における洗濯機の水位検知手段の発振回路図
【図６】本発明の実施の形態における洗濯機の水位検知手段の特性図
【図７】本発明の実施の形態における洗濯機の洗濯兼脱水槽の回転数と水位センサの周波数特性図
【図８】本発明の実施の形態における洗濯機の制動時の水位センサの周波数変化図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、衣類を洗濯、脱水する洗濯兼脱水槽と、衣類を攪拌するパルセータと、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを駆動および制動する駆動部と、前記洗濯兼脱水槽を内包するタンク内に給水する給水弁と、前記タンク内の水位を検出する水位センサとを備え、前記水位センサの値により前記洗濯兼脱水槽の回転を検知することにより、回転センサを必要とせず、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができ、かつ低いコストで実現することができる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明の洗濯機は、前記洗濯兼脱水槽内に衣類を出し入れする洗濯物投入口を開閉する蓋と、前記蓋を閉じた状態にロックする蓋ロックと、前記蓋ロックをロックおよび解除する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記水位センサの値の変動がなくなったことを検知することで前記洗濯兼脱水槽の回転が停止したと判断し、前記蓋ロックを解除することにより、回転センサを必要とせず、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の停止状態を検知することができ、安全に蓋ロックを解除することができるようになる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の洗濯機は、前記洗濯兼脱水槽内に衣類を出し入れする洗濯物投入口を開閉する蓋と、前記蓋を閉じた状態にロックする蓋ロックと、前記蓋ロックをロックおよび解除する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記洗濯兼脱水槽の回転の制動時における前記水位センサの値の変化量に基づいて前記洗濯兼脱水槽
の回転が停止するまでの停止時間を予測し、制動開始から停止時間が経過後、前記蓋ロックを解除することにより、回転センサを必要とせず、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の停止するまでに必要となる時間を予測することができるようになり、安全に蓋ロックを解除することができるようになる。
【００１９】
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。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態における洗濯機の断面図を、図３は本発明の洗濯機の制御装置のブロック図を示すものである。洗濯機の本体１は、洗濯兼脱水槽２を回転自在に設けたタンク３を弾性支持しており、洗濯兼脱水槽２の内底部にパルセータ４を回転自在に設けている。タンク３の底部にモータ５および駆動部６を設け、モータ５により洗濯時にはパルセータ４を駆動し、脱水時には洗濯兼脱水槽２を駆動するように構成している。
【００２１】
タンク３の底部にタンク３内の水位に対応した圧力を発生させる空気だまり７を設け、エアーホース８を介して水位センサ９に接続し、タンク３内の水位を検知するようにしている。排水弁１０は、排水ホース１１を通してタンク３内の洗濯液を排水するもので、給水弁１２はタンク３内に給水するものである。
【００２２】
洗濯物投入口２８は洗濯兼脱水槽２の内部に衣類を出し入れするためのタンク３上部に設けられた開口部で、蓋２９によって開閉される。蓋２９は、蓋ロック１５によって閉じた状態にロックされ、蓋ロック１５は制御装置１３によってロックおよび解除されるように動作する。
【００２３】
脱水行程中に洗濯兼脱水槽２は高速回転するが、このとき使用者が不用意に洗濯兼脱水槽２に触れることができないように、蓋ロック１５によって蓋２９が閉じた状態でロックされる。洗濯兼脱水槽２の回転が停止したときに、制御装置１３によって蓋ロック１５のロックが解除され、使用者は蓋２９を開けて洗濯兼脱水槽２内部の衣類を出し入れすることができるようになる。
【００２４】
制御装置１３は、一連の洗い、すすぎ、脱水行程を自動運転させるもので、図３に示すような構成をしている。
【００２５】
制御手段１４は、マイクロコンピュータなどで構成し、負荷駆動部１７を介してモータ５、排水弁１０、給水弁１２、蓋ロック１５などを制御し、一覧の洗い、すすぎ、脱水行程を自動運転させる。
【００２６】
一般に洗濯機の一連のシーケンスは、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程の３つからなり、その中に給水行程、撹拌行程、排水行程、脱水行程、制動行程の動作がある。制御手段１４は、給水行程では、水位センサ９の値により設定した水位になるまで、負荷駆動部１７を介して給水弁１２を駆動して、洗濯兼脱水槽２内に水を溜め、モータ５を正逆反転駆動して撹拌を行う。排水行程では、負荷駆動部１７を介して排水弁１０を駆動して排水する。脱水行程では、排水弁１０とモータ５を駆動し、駆動部６により洗濯兼脱水槽２を回転させる。制動行程は、脱水行程後に、モータ５への通電のみ中止した惰性回転期間と、排水弁１０への通電を中止し駆動部６により洗濯兼脱水槽２に制動をかける休止期間からなり、水位センサ９の値により洗濯兼脱水槽２が完全に停止したことを検知し、負荷駆動部１７を介して蓋ロック１５を解除させるものである。
【００２７】
次に水位センサ９について図４から図６を参照しながら説明する。
【００２８】
図４は、本発明における洗濯機の水位検知手段の断面図を示している。薄膜のダイヤフラム１８は、ゴムなどで構成され、タンク内の水位に比例した圧力Ｐを受ける構成となっている。ダイヤフラム１８に磁性体１９を固定し、磁性体１９はダイヤフラム１８の動きに応じてコイル２０の中を上下方向に移動する。調整ねじ２２は、ばね２１の弾性力を調整するもので、ダイヤフラム１８が圧力によって上昇するのを抑制し、磁性体１９の変位を圧力と適切な比例関係になるように調整を行う。外枠２３はダイヤフラム１８の外周部分およびコイル２０、調整ねじ２２を固定し水位センサを一体的に構成する。
【００２９】
図５は、本発明における洗濯機の水位検知手段の発振回路を示す図で、コイル２０は、インバータ２４、帰還抵抗２５、コンデンサ２６、２７とで発振回路を構成している。
【００３０】
上記構成において、ダイヤフラム１８に加わる水位に比例した圧力Ｐが変化すると、磁性体１９はばね２１と圧力Ｐの作用を受けて上下方向に変位する。このとき、コイル２０の中を磁性体１９が変位するので、コイル２０のインダクタンスが変化する。発振回路の出力周波数は、コイル２０のインダクタンスとコンデンサ２６、２７の容量によって決まるので、コイル２０のインダクタンスが変化すると周波数が変化する。
【００３１】
図６は、水位検知手段の特性図で、タンク３内の水位と周波数の関係を示している。水位が低い時は周波数が高く、水位が高くなると周波数が低くなる関係になる。
【００３２】
脱水行程において、排水行程により負荷駆動部１７を介して排水弁１０を駆動して排水を行う。従って、脱水行程では水位センサ９のダイヤフラム１８には水位による圧力の影響がなくなる。
【００３３】
しかしながら、脱水行程では、モータ５を駆動し駆動部６により洗濯兼脱水槽２を回転させるため、水位センサ９のダイヤフラム１８には脱水回転によって発生する風による圧力の影響が生じることになる。
【００３４】
図７は、洗濯兼脱水槽２の回転数と水位センサ９の周波数特性を示す図で、洗濯兼脱水槽２の回転によって生じる風圧により、水位センサ９のダイヤフラム１８に圧力Ｐがかかり、周波数が低くなることがわかる。
【００３５】
また、洗濯兼脱水槽２の回転が停止すると風圧による圧力Ｐがなくなる。このため、周波数が高止まりし、周波数の変化がなくなるので洗濯兼脱水槽２の回転が停止したと判断することができる。
【００３６】
洗濯兼脱水槽２の回転が停止したと判断した後、一定期間後に負荷駆動部１７を介して蓋ロック１５を解除する。このように、回転センサを別途必要とせず、洗濯機に設置されている水位センサ９を利用することにより、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができ、かつ低いコストで洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することが実現できるようになる。
【００３７】
（実施の形態２）
図８は、本発明の洗濯機の制動時の水位センサの周波数変化を示す図である。基本的な構成は実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３８】
脱水行程終了時Ｔ０の水位センサ９の周波数の値ｆ０と、洗濯兼脱水槽２の制動開始からＴ１経過時の水位センサ９の周波数の値ｆ１、ｆ２の値の差により、洗濯兼脱水槽２の
停止時間を予測し、蓋ロック１５を解除させるようにしたものである。
【００３９】
制動行程では、制動機構の劣化や故障などにより、制動によって洗濯兼脱水槽２が完全に停止するまでに必要となる時間が変化する。
【００４０】
図８で示すように、駆動部６による制動が正常状態であれば、制動開始からＴ１後の水位センサ９の周波数はｆ１となるが、駆動部６による制動が劣化したりや故障することなどにより、洗濯兼脱水槽２の回転が完全に停止するまでに必要とする時間が長くなれば、制動開始からＴ１後の水位センサ９の周波数はｆ２となり、ｆ１＞ｆ２と差が生じることになる。
【００４１】
従って、制動開始時から所定時間Ｔ１経過後の周波数の変化量が大きければ、洗濯兼脱水槽２の回転が完全に停止するまでに必要となる時間は短くなる。また、制動開始時から所定時間Ｔ１経過後の周波数の変化量が小さければ、洗濯兼脱水槽２の回転が完全に停止するまでに必要とする時間は長くなることがわかる。
【００４２】
このように、制動開始時から所定時間経過後、制動途中での水位センサ９の周波数の変化量により洗濯兼脱水槽２の回転が完全に停止するまでに必要となる時間を予測し、制動開始時から予測時間後に負荷駆動部１７を介して蓋ロック１５を解除するようにすることで、安全にフタロックを解除することができる。
【００４３】
このように、回転センサを別途必要とせず、洗濯機に設置されている水位センサ９を利用することにより、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の停止するまでに必要となる時間を予測することができるようになり、安全に蓋ロックを解除することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯兼脱水槽の回転を検知する回転センサを別途必要とせず、洗濯機に設置されている水位センサを利用することにより、簡単な構成で洗濯兼脱水槽の回転状態を検知することができるので、ドラム式洗濯機や魚無用洗濯機などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
２  洗濯兼脱水槽
３  タンク
４  パルセータ
６  駆動部
９  水位センサ
１２  給水弁
１３  制御装置
１５  蓋ロック
２８  洗濯物投入口
２９  蓋
【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】
2013165800.tif 000008
【図７】
2013165800.tif 000009
【図８】
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