(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルセータを内底部に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽を回転自在に収容した受け槽と、前記パルセータまたは前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータに接続された進相用のコンデンサと、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水弁と、前記パルセータを回転駆動した後前記パルセータの回転の減衰により前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段等からの値を入力し前記モータ、給水弁等を制御することで洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗い行程において、前記給水弁を駆動して給水を行う前の布量検知時に前記パルセータを回転駆動しオフした後前記布量検知手段により洗濯物の量を検知する前攪拌行程と、前記給水弁を駆動して前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に応じた所定水位まで給水した後前記パルセータを回転駆動させて前記洗い行程を続行する後攪拌行程とを有し、前記前攪拌行程では、前記コンデンサの容量を前記後攪拌行程より低く設定することで、前記後攪拌行程における前記モータの出力より小さい出力で前記モータを駆動して前記パルセータを回転させるように構成した洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御する洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の洗濯機においては、一様な回転力（出力）のモータ（駆動手段）、給水弁、排水弁等のオン、オフ時間を制御することにより、洗濯兼脱水槽内の洗濯物の布量を判定し、洗い、すすぎ、脱水の各行程を自動設定するとともに逐次制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、モータは回転力が一様であるためオン、オフを小刻みに制御するだけでは、大容量タイプ（たとえば、洗濯容量が５ｋｇ以上）に対する小容量タイプ（洗濯容量が５ｋｇ以下）や、大容量であっても機体をコンパクト化させるためにはパルセータおよび洗濯兼脱水槽などの直径を小にする必要があり、それゆえ布に付加する機械力は弱められてしまい、洗浄、すすぎ等の基本性能を確保するには、洗い、すすぎ等の運転時間が長くなってしまったり、それにともない消費電力量を増大させてしまう不具合があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、機体がコンパクトあるいは小容量タイプであっても、洗い、すすぎ等の基本性能を確保しながら、運転時間を短縮させるとともに、消費電力量を低減できるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、パルセータを内底部に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽を受け槽内に回転自在に収容し、パルセータまたは洗濯兼脱水槽を進相用のコンデンサが接続されたモータにより回転駆動し、給水弁により洗濯兼脱水槽内に給水し、布量検知手段がパルセータを回転駆動した後パルセータの回転の減衰により洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知し、制御手段により布量検知手段等からの値を入力しモータ、給水弁等を制御することで洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御するよう構成し、制御手段は、洗い行程において、給水弁を駆動して給水を行う前の布量検知時にパルセータを回転駆動しオフした後布量検知手段により洗濯物の量を検知する前攪拌行程と、給水弁を駆動して布量検知手段により検知した洗濯物の量に応じた所定水位まで給水した後パルセータを回転駆動させて洗い行程を続行する後攪拌行程を有し、前攪拌行程では、コンデンサの容量を後攪拌行程より低く設定することで、後攪拌行程におけるモータの出力より小さい出力でモータを駆動してパルセータを回転させるように構成したものである。
【０００６】
これにより、機体がコンパクトあるいは小容量タイプであっても、布量検知の精度を向上することができるとともに、短時間で布量を検知することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、パルセータを内底部に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽を回転自在に収容した受け槽と、前記パルセータまたは前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータに接続された進相用のコンデンサと、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水弁と、前記パルセータを回転駆動した後前記パルセータの回転の減衰により前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段等からの値を入力し前記モータ、給水弁等を制御することで洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗い行程において、前記給水弁を駆動して給水を行う前の布量検知時に前記パルセータを回転駆動しオフした後前記布量検知手段により洗濯物の量を検知する前攪拌行程と、前記給水弁を駆動して前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に応じた所定水位まで給水した後前記パルセータを回転駆動させて前記洗い行程を続行する後攪拌行程とを有し、前記前攪拌行程では、前記コンデンサの容量を前記後攪拌行程より低く設定することで、前記後攪拌行程における前記モータの出力より小さい出力で前記モータを駆動して前記パルセータを回転させるように構成したものであり、布量の少い小容量タイプでも、布量検知の精度を向上することができるとともに、短時間で布量を検知することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施例１）
図１に示すように、外装体１は支持板２に支持された受け槽３をサスペンション４で弾性支持している。受け槽３は中央底部に回転自在にパルセータ５を配設した洗濯兼脱水槽６を内包している。洗濯兼脱水槽６は内周面に複数の貫通した穴６ａを形設している。
【００１０】
クラッチ機構部７は、支持板２の外底部に装着しており、同心２重軸に形成された洗濯兼脱水槽６に連結している脱水軸８とパルセータ５に固着した洗濯軸９とを支持し、Ｖベルト１０で伝達されるモータ（駆動手段）１１の動力を脱水軸８、洗濯軸９に切り換えて伝達するとともに、洗い時およびすすぎ時に洗濯兼脱水槽６を固定するブレーキ機構を兼ね備えている。
【００１１】
電磁弁１２は電磁排水コック１３を開閉するもので、無励磁（オフ）により電磁排水コック１３を閉止して洗い、すすぎが行えるようにするものであり、電磁弁１２を励磁（オン）して電磁排水コック１３を開放させると、排水可能な状態になるとともに洗濯兼脱水槽６の制動が解除され、洗濯兼脱水槽６が回転可能となり脱水が行える状態にする。給水弁１４は洗濯兼脱水槽６に給水する。
【００１２】
制御装置１５は、図２に示すように、制御手段１６、パワースイッチング手段１７、布量検知手段１８、水位検知手段１９、操作表示手段２０、記憶手段２１などで構成し、制御手段１５の指令によりパワースイッチング手段１７を制御することで、モータ１１、電磁弁１２、給水弁１４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ようにしている。なお、２２、２３はモータ１１の進相用のコンデンサである。
【００１３】
制御手段１６は、洗い行程およびすすぎ行程においてパルセータ５を回転駆動させる攪拌行程を有し、攪拌行程では、進相用のコンデンサ２２、２３を併用し、攪拌行程でのモータ１１の出力を攪拌行程以外の行程における出力より大きくしてパルセータ５を回転させるように構成している。
【００１４】
上記構成において図３を参照しながら動作を説明すると、まず電源を入れた後に洗濯物を洗濯兼脱水槽６内に投入し、ステップ１０１でユーザーの好みに応じて自動コースか個別運転かキー入力して運転をスタートさせると、ステップ１０２で、まず、洗い行程か否か判定し、洗い行程ではステップ１０３でコンデンサ２２、２３を併用して高容量に設定し、ステップ１０４で先行してモータ１１を所定時間オン、オフさせ、パルセータ５を正逆の反転駆動させる。
【００１５】
ステップ１０５でパルセータ５に加わる摩擦抵抗によるモータ１１オフ時のコンデンサ２２の端子間に生じる逆起電力を布量検知手段１８によりパルス換算して布量を検知して布量判定を行い、ステップ１０６で操作表示手段２０にて判定した布量に対する洗剤量と水位を表示する。ステップ１０７で布量に応じて給水弁１４をオンさせて自動給水し、所定水位に達すると給水弁１４をオフさせる。
【００１６】
ステップ１０８でモータ１１のオン、オフおよび正逆の反転制御により高トルクでパルセータ５を駆動させて洗濯物を攪拌し、洗い行程を実行する。ここで、高トルクが得られて機械力が高まるため、洗濯物は攪拌による反転も大きくなり、パルセータ５との摩擦も増大して洗浄性能が向上する。性能が向上する分、洗い行程の時間を短縮することができ、モータ１１への通電時間も減少するため消費電力量も低減できる。
【００１７】
洗いまたはすすぎ行程は、終了とほぼ同時に次のステップ１１１またはステップ１２１ですすぎ行程かまたは脱水行程か否かを判別し、すすぎまたは脱水行程の開始でコンデンサ２３をオフ（ステップ１１２、ステップ１２２）するとともに、電磁弁１２をオン（ステップ１１３、ステップ１２３）し、電磁排水コック１３の開放動作、モータ１１の動力を脱水軸８に切り換える動作および脱水軸８の制動解除を同時に行う。
【００１８】
このとき、洗濯兼脱水槽６および受け槽３内の水が機外へと排出されると同時に、洗濯兼脱水槽６が回転可能な状態となる。排水終了時にはステップ１１４、ステップ１２４でモータ１１のオン、オフ制御を行いつつ、洗濯兼脱水槽６を回転させて、遠心力により洗濯兼脱水槽６の内壁に洗濯物を押しつけ、絞り、水は洗濯兼脱水槽６に設けた穴６ａより洗濯兼脱水槽６外に放出され、電磁排水コック１３を通って機外へと排出される。
【００１９】
この後、すすぎ行程ではステップ１１５で一度電磁弁１２をオフし電磁排水コック１３を閉止させ、ステップ１１６でコンデンサ２２、２３を併用し高容量に設定し、ステップ１１７で再度給水弁１４をオンさせて自動給水し所定水位に達すると給水弁１４をオフさせ、ステップ１１８でモータ１１のオン、オフおよび正逆の反転制御をによりパルセータ５を駆動させて洗濯物を攪拌し、遠心力により洗濯兼脱水槽６内壁に押しつけられていた洗濯物をはがしてすすぐ。
【００２０】
ここで、高トルクが得られ機械力が高まるため、洗濯物は強い攪拌力によって早くはがれるとともに、はがれた後の反転も大きくなり、すすぎ性能が向上する。性能が向上する分、すすぎ行程時間を短縮することができ、モータ１４への通電時間も減少するため消費電力量も低減できる。
【００２１】
なお、本実施例では、制御手段１６は、洗い行程およびすすぎ行程の両方の行程においてパルセータ５を回転駆動させる攪拌行程を有し、攪拌行程では、進相用のコンデンサ２２、２３を併用し、攪拌行程でのモータ１１の出力を攪拌行程以外の行程における出力より大きくしてパルセータ５を回転させるように構成しているが、洗い行程またはすすぎ行程のいずれか１つの行程においてパルセータ５を回転駆動させる攪拌行程を有するようにしてもよい。
【００２２】
（実施例２）
図２に示す制御手段１６は、洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御するとともに、布量検知時にパルセータ５を回転駆動する前攪拌行程と、洗い行程およびすすぎ行程においてパルセータ５を回転駆動させる後攪拌行程とを有し、前攪拌行程では、後攪拌行程におけるモータ１１の出力より小さい出力でパルセータ５を回転させるように構成している。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２３】
上記構成において図４を参照しながら動作を説明すると、まず電源を入れた後に、洗濯物を洗濯兼脱水槽６内に投入し、ステップ２０１でユーザーの好みに応じて自動コースか個別運転かキー入力して運転をスタートさせると、ステップ２０２で、まず、洗い行程か否か判定し、洗い行程では前攪拌行程２４として、ステップ２０３でコンデンサ２３をオフし低めの容量に設定し、ステップ２０４でモータ１１を所定時間オン、オフさせ正逆の反転駆動させる。
【００２４】
ステップ２０５で、パルセータ５に加わる摩擦抵抗によるモータ１１オフ時のコンデンサ２２の端子間に生じる逆起電力を布量検知手段１８によりパルス換算して布量を検知し布量判定を行い、ステップ２０６で操作表示手段２０にて判定した布量に対する洗剤量と水位表示をする。
【００２５】
布量検知手段１８によるパルス換算値は図５に示す減衰特性を示し、Ａは布量が多い時でパルス換算値が少なく、減衰時間ｔｄ１も短くなり、Ｂの布量の少ない時はパルス換算値が多く、減衰時間ｔｄ２は長い。モータ１１の回転が止まるとコンデンサ２２のパルスはなくなるので惰性回転数検知と基本的に同じである。
【００２６】
一方、後攪拌行程２５としては、ステップ２０７でコンデンサ２２、２３を併用して高容量に設定し、ステップ２０８で布量に応じて給水弁１４をオンさせて自動給水し、所定水位に達すると給水弁１４をオフさせ、ステップ２０９でモータ１１のオン、オフおよび正逆の反転制御により高トルクでパルセータ５を駆動させて洗濯物の攪拌力を増し、洗い行程を実行する。
【００２７】
ここで、後攪拌行程２５では高トルクが得られて機械力が高まるため、洗濯物は攪拌による反転も大きくなり、パルセータ５との摩擦も増大して洗浄性能を向上させることができ、性能を向上した分、洗い行程時間を短縮することができ、モータ１１への通電時間も減少するため消費電力量も低減できる。
【００２８】
さらに、前攪拌行程２４では、布量検知手段１８について、図６に布量に対するパルス換算値の関係を示しているが、特性Ｃは比較的モータ１１のトルクが高い場合で、特性Ｄは比較的モータ１１のトルクが低めの場合であって、勾配はＣ＜Ｄの関係にある。
【００２９】
これより、布量０〜定格容量Ｗに対するパルス換算値の幅を特性Ｃに対してＥとし、特性Ｄに対してＦとすると、Ｅ＜Ｆとなり、比較的モータ１１のトルクが低めの場合の方が検知精度を向上させることができ、特にパルセータ５、洗濯兼脱水槽６の直径が小であればばらつきも小さくなり、布量検知の分解能も向上させることができる。加えて、布量検知の分解能がアップした分、前攪拌行程２４の時間短縮もできる。
【００３０】
洗いまたはすすぎ行程は、終了とほぼ同時に次のステップ２１１またはステップ２２１ですすぎ行程かまたは脱水行程か否かを判別し、すすぎまたは脱水行程の開始でコンデンサ２３をオフ（ステップ２１２、ステップ２２２）するとともに、電磁弁１２をオン（ステップ２１３、ステップ２２３）し、電磁排水コック１３の開放動作、モータ１１の動力を脱水軸８に切り換える動作および脱水軸８の制動解除を同時に行う。
【００３１】
このとき、洗濯兼脱水槽６および受け槽３内の水が機外へと排出されると同時に、洗濯兼脱水槽６が回転可能な状態となる。排水終了時にはステップ２１４、ステップ２２４でモータ１１のオン、オフ制御を行いつつ、洗濯兼脱水槽６を回転させて、遠心力により洗濯兼脱水槽６の内壁に洗濯物を押しつけ、絞り、水は洗濯兼脱水槽６に設けた穴６ａより洗濯兼脱水槽６外に放出され、電磁排水コック１３を通って機外へと排出される。
【００３２】
この後、すすぎ行程ではステップ２１５で一度電磁弁１２をオフし電磁排水コック１３を閉止させ、後攪拌行程２５として、ステップ２１６でコンデンサ２２、２３を併用し高容量に設定し、ステップ２１７で再度給水弁１４をオンさせて自動給水し所定水位に達すると給水弁１４をオフさせ、ステップ２１８でモータ１１のオン、オフおよび正逆の反転制御をによりパルセータ５を駆動させて洗濯物を攪拌し、遠心力により洗濯兼脱水槽６内壁に押しつけられていた洗濯物をはがしてすすぐ。
【００３３】
ここで、高トルクが得られ機械力が高まるため、洗濯物は強い攪拌力によって早くはがれるとともに、はがれた後の反転も大きくなり、すすぎ性能が向上する。性能が向上する分、すすぎ行程時間を短縮することができ、モータ１４への通電時間も減少するため消費電力量も低減できる。
【００３４】
なお、本実施例では、制御手段１６は、洗い行程およびすすぎ行程の両方の行程においてパルセータ５を回転駆動させる後攪拌行程２５を有し、後攪拌行程２５では、進相用のコンデンサ２２、２３を併用し、攪拌行程でのモータ１１の出力を攪拌行程以外の行程における出力より大きくしてパルセータ５を回転させるように構成しているが、洗い行程またはすすぎ行程のいずれか１つの行程においてパルセータ５を回転駆動させる後攪拌行程を有するようにしてもよい。
【００３５】
（実施例３）
図２に示す制御手段１６は、洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御するとともに、脱水起動時には、脱水定常回転時における洗濯兼脱水槽６を回転させるモータ１１の出力より大きな出力で洗濯兼脱水槽６を回転させるように構成している。他の構成は上記実施例１または２と同じである。
【００３６】
上記構成において図７を参照しながら動作を説明する。脱水行程においては、排水行程２６と回転を徐々に立ち上げる起動行程２７と連続回転の定常回転行程２８とブレーキ行程２９とからなっている。
【００３７】
排水行程２６では、ステップ３０１で電磁弁１２をオンし、電磁排水コック１３の開放動作、モータ１１の動力を脱水軸８に切り換える動作および脱水軸８の制動解除を同時に行う。ステップ３０２で水位検知手段１９により洗濯兼脱水槽６および受け槽３内の水が機外へと排出されたと判断すると、次の起動行程２７では、ステップ３０３でコンデンサ２２、２３を併用し高容量に設定する。
【００３８】
ステップ３０４でモータ１１のオン、オフ制御を行いつつ、洗濯兼脱水槽６の回転を徐々に立ち上げて多量に含水した洗濯物を遠心力により洗濯兼脱水槽６内壁に均一に押しつける。定常回転行程２８ではステップ３０５でコンデンサ２３をオフして低めの容量に設定し、ステップ３０６でモータ１１を連続通電させ高速回転でしっかり絞り、水は洗濯兼脱水槽６に設けた穴６ａより洗濯兼脱水槽６外に放出され電磁排水コック１３を通って機外へと排出される。
【００３９】
所定時間モータ１１を連続通電させると、ブレーキ行程２９ではステップ３０７で電磁弁１２をオフさせ、電磁排水コック１３の閉止動作、モータ１１の動力を洗濯軸９に切り換える動作および脱水軸８の制動を同時に行う。
【００４０】
ここで、起動行程２７は、図８に示すように、高トルクで洗濯兼脱水槽６を回転させるため、脱水立ち上がり特性Ｇに示すようになり、洗濯物が多量に含水して負荷が大きくても定常回転数Ｎに達する時間Ｔ１は、低トルク時の脱水立ち上がり特性Ｈにおける定常回転数Ｎに達する時間Ｔ２に対して、Ｔ１＜Ｔ２となり、早く定常回転数Ｎまで立ち上げて起動時間を短縮することができるとともに絞り不足を防止でき、慣性力の大きな定常回転行程２８では低めのトルクに切り換えて回転させることで、消費電力量を低減できる。
【００４１】
なお、自動コース運転では最終脱水行程以外に、すすぎ行程の中の中間脱水行程も含めると効果がさらにアップすることはいうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、パルセータを内底部に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽を回転自在に収容した受け槽と、前記パルセータまたは前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータに接続された進相用のコンデンサと、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水弁と、前記パルセータを回転駆動した後前記パルセータの回転の減衰により前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段等からの値を入力し前記モータ、給水弁等を制御することで洗い、すすぎ、脱水等の一連の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗い行程において、前記給水弁を駆動して給水を行う前の布量検知時に前記パルセータを回転駆動しオフした後前記布量検知手段により洗濯物の量を検知する前攪拌行程と、前記給水弁を駆動して前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に応じた所定水位まで給水した後前記パルセータを回転駆動させて前記洗い行程を続行する後攪拌行程とを有し、前記前攪拌行程では、前記コンデンサの容量を前記後攪拌行程より低く設定することで、前記後攪拌行程における前記モータの出力より小さい出力で前記モータを駆動して前記パルセータを回転させるように構成したから、布量の少い小容量タイプでも、布量検知の精度を向上することができるとともに、短時間で布量を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の洗濯機の縦断面図
【図２】  同洗濯機のブロック回路図
【図３】  同洗濯機の動作フローチャート
【図４】  本発明の第２の実施例の洗濯機の動作フローチャート
【図５】  同洗濯機の布量検知手段によるパルス換算値の減衰特性を示す図
【図６】  同洗濯機の布量に対する布量検知手段によるパルス換算値との関係を示す図
【図７】  本発明の第３の実施例の洗濯機の動作フローチャート
【図８】  同洗濯機の脱水時間に対する洗濯兼脱水槽の回転数の関係特性図
【符号の説明】
３  受け槽
５  パルセータ
６  洗濯兼脱水槽
１１  モータ（駆動手段）
１６  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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【図７】
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【図８】
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