(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯兼脱水槽を内包する受け筒と、洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する制御手段と、前記受け筒に取り付けた振動検知手段とを備え、前記振動検知手段は、前記制御手段に接続したコイルと、内部に設けた空気室と、前記空気室の一部を構成する伸縮可能な空気遮断板と、前記空気遮断板に固定され前記コイルの中心軸に沿って移動する鉄芯とを有し、前記受け筒の内方下部に設けたエアートラップと前記空気室とが空気的に接続され、前記受け筒が振動したとき、前記鉄芯が変位することにより前記コイルの電気的性質が変化するよう構成し、前記受け筒に洗濯液が入っているときは、前記エアートラップの空気圧により前記空気遮断板に固定された前記鉄芯が変位するようにし、前記制御手段は、前記受け筒に洗濯液が入っているときは前記振動検知手段から出力される信号から前記受け筒の水位を判定するようにし、前記洗濯兼脱水槽の回転時には前記振動検知手段から出力される信号の変化量より前記受け筒の振動を判定して制御するようにした脱水兼用洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に振動検知手段から出力される信号の周期を判定し、信号の周期の逆数を演算することで、前記洗濯兼脱水槽の回転数を判定して制御するようにした請求項１記載の脱水兼用洗濯機。
【請求項３】
制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に前記洗濯兼脱水槽の振動が所定量より大きいと判定したときは、前記洗濯兼脱水槽の回転を停止するようにした請求項１または２に記載の脱水兼用洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯兼脱水槽を内包する受け筒を検知する振動検知手段を備えた脱水兼用洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱水兼用洗濯機は図７に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図に示すように、受け筒１は、内側には洗濯兼脱水槽２を回転自在に配設してあり、洗濯兼脱水槽２の上端部には脱水振動を減衰する流体バランサー３を固着しており、中央底部にはパルセーター４を回転自在に配設している。制御装置５は洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する。給水弁６は、水道水を給水口７から洗濯兼脱水槽２内に給水する。排水弁８は、排水ホース９を介して受け筒１内の洗濯液を機外へ排水する。水位検知手段１０は受け筒１の内方下部に設けたエアートラップ１１の空気圧を検知して制御装置５に入力し、制御装置５は水位検知手段１０から出力された信号から水位を判定する。モータ１２は、洗濯兼脱水槽２とパルセーター４を駆動するものである。
【０００４】
上記構成において動作を説明すると、洗濯物と洗剤を洗濯兼脱水槽２内に投入し、スタートボタン（図示せず）を押すと、洗い行程が始まって給水弁６が開き、水道水が給水口７から洗濯兼脱水槽２内へ布量に応じた所定水位まで給水される。その後、モータ１２が回転して洗濯兼脱水槽２の底部に配置されたパルセーター４が攪拌し、洗いを開始する。洗い行程が終わると、第１のすすぎ行程が始まり、排水弁８を開いて排水ホース９を介して洗濯液を機外へ排水する。
【０００５】
つぎに、洗濯兼脱水槽２を回転して、洗濯物に含まれる洗濯液を遠心脱水するが、高速回転する前にモータ１２のオン、オフを繰り返すことによって、洗濯兼脱水槽２の回転数を徐々に高めていき、洗濯物の水分を少しずつ脱水する、いわゆる間欠脱水を行う。洗濯物が大きく偏っているときは、受け筒１が大きく振れてアンバランス検知手段１３に当たり、制御装置５はアンバランス状態と判定して脱水を停止し、排水弁８を閉じてから給水弁６を開いて給水し、パルセーター４により攪拌してアンバランス状態を解消してから、再度脱水をする。脱水終了後は排水弁８を閉じ、洗いと同様に水道水を洗濯兼脱水槽２へ溜め、パルセーター４により攪拌してためすすぎを行う。その後、同様に第２のすすぎ行程を行い、最後にすすぎ液の排水と洗濯物の遠心脱水をして洗濯が終了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の脱水兼用洗濯機では、脱水起動時のモータ１２をオン、オフする間欠脱水時に、洗濯兼脱水槽２の回転数に関係なく所定の時間でオン、オフしているため、洗濯物の量や種類、アンバランス状態によって回転数が変わり、洗濯兼脱水槽２の共振回転数付近で長時間オン、オフを繰り返すことがあり、振動および騒音が長時間にわたり大きくなったり、振動が大きいため洗濯物に含まれる泡立った洗濯液が受け筒１から排水しにくくなり、洗濯兼脱水槽２の回転により洗濯兼脱水槽２と受け筒１の間でかきまぜられてさらに泡立ち、回転数が上がらず、大きな残水音が発生するという問題、すなわち泡起動性能が低いという問題を有していた。
【０００７】
また、洗濯物のアンバランス状態が非常に大きいときは、受け筒１は脱水起動した瞬間に最も大きく振れるが、アンバランス検知手段１３と脱水起動する瞬間の洗濯物との位置関係によっては、まれに受け筒１がアンバランス検知手段１３に当たらないことがあり、そのときは受け筒１が外枠１４に当たったり、上部カバー１５に突き上げるという問題を有していた。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するもので、洗濯物の条件にばらつきがあっても、安定した脱水動作を行わせるとともに、部品点数の削減による製品の組立性の向上を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の脱水兼用洗濯機においては、洗濯兼脱水槽を内包する受け筒に振動検知手段を取り付け、この振動検知手段は、制御手段に接続したコイルと、内部に設けた空気室と、空気室の一部を構成する伸縮可能な空気遮断板と、空気遮断板に固定されコイルの中心軸に沿って移動する鉄芯とを有し、受け筒の内方下部に設けたエアートラップと空気室とが空気的に接続され、受け筒が振動したとき、鉄芯が変位することによりコイルの電気的性質が変化するよう構成し、前記受け筒に洗濯液が入っているときは、前記エアートラップの空気圧により前記空気遮断板に固定された前記鉄芯が変位するようにし、制御手段は、洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御するとともに、受け筒に洗濯液が入っているときは振動検知手段から出力される信号から受け筒の水位を判定するようにし、洗濯兼脱水槽の回転時には振動検知手段から出力される信号の変化量より受け筒の振動を判定して制御するようにしたものである。
【００１０】
これにより、洗濯物の条件にばらつきがあっても、安定した脱水動作を行わせるとともに、部品点数の削減による製品の組立性の向上をさせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、洗濯兼脱水槽を内包する受け筒と、洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する制御手段と、前記受け筒に取り付けた振動検知手段とを備え、前記振動検知手段は、前記制御手段に接続したコイルと、内部に設けた空気室と、前記空気室の一部を構成する伸縮可能な空気遮断板と、前記空気遮断板に固定され前記コイルの中心軸に沿って移動する鉄芯とを有し、前記受け筒の内方下部に設けたエアートラップと前記空気室とが空気的に接続され、前記受け筒が振動したとき、前記鉄芯が変位することにより前記コイルの電気的性質が変化するよう構成し、前記受け筒に洗濯液が入っているときは、前記エアートラップの空気圧により前記空気遮断板に固定された前記鉄芯が変位するようにし、前記制御手段は、前記受け筒に洗濯液が入っているときは前記振動検知手段から出力される信号から前記受け筒の水位を判定するようにし、前記洗濯兼脱水槽の回転時には前記振動検知手段から出力される信号の変化量より前記受け筒の振動を判定して制御するようにしたものであり、洗濯物の条件にばらつきがあっても、受け筒の振動によって制御を変えることで、安定した脱水動作を行うことができるとともに、振動検知手段により受け筒内の水位を検知することができ、本来全く別の検知である振動検知と水位検知とを一つの検知手段で検知できるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に振動検知手段から出力される信号の周期を判定し、信号の周期の逆数を演算することで、前記洗濯兼脱水槽の回転数を判定して制御するようにしたものであり、振動検知手段により洗濯兼脱水槽の回転数を検知することができ、本来全く別の検知である振動検知と水位検知と回転数検知とを一つの検知手段で検知できるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に前記洗濯兼脱水槽の振動が所定量より大きいと判定したときは、前記洗濯兼脱水槽の回転を停止するようにしたものであり、振動検知手段により脱水起動時の洗濯物の位置に関係なくアンバランス検知をすることができ、別の検知手段である振動検知手段と水位検知とアンバランス検知手段とを一つにできるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００１４】
【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。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。
【００１５】
（実施例１）
図２に示すように、振動検知手段１６は、一方を開放してある樹脂製のシリンダー１６の回りに、リード線１８を介して制御手段１９に接続されたコイル２０を固定し、シリンダー１７の内側にはスプリング２１を介して鉄芯２２をコイル２０の中心軸に沿って移動可能に配設してあり、振動検知手段１６に加速度が加わると、鉄芯２２が変位してコイル２０内の透磁率が変化するため、コイル２０の自己インダクタンスが変化するように構成している。
【００１６】
この振動検知手段１３は、図３に示すように、受け筒１に取り付け、図１に示すように、制御手段１９に接続している。制御手段１９は、操作表示手段２３により入力された設定内容に基づいて洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御するとともに、振動検知手段１６から出力される信号の変化量より受け筒１の振動を判定して制御するようにしたもので、パワースイッチング手段２４を介して、給水弁６、排水弁８およびモータ１２を逐次制御する。記憶手段２５は、制御手段１９による逐次制御に必要なデータを記憶している。
【００１７】
布量検知手段２６は、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の量を検知するもので、モータ１２の通電を遮断した後の惰性回転中のモータ１２の逆起電力により洗濯物の量を検知し、その出力を制御手段１９に入力するようにしている。水位検知手段１０は、洗濯兼脱水槽２内の水位を検知し、その出力を制御手段１９に入力している。制御手段１９、操作表示手段２３、パワースイッチング手段２４、記憶手段２５、布量検知手段２６などで制御装置２７を構成している。
【００１８】
上記構成において動作を説明すると、まず、洗濯兼脱水槽２に水を溜めるため、給水弁６を開いて給水口７から洗濯兼脱水槽２へ給水し、水位検知手段１０が所定の水位に達したと判断すると給水を止め、洗い行程に移る。洗い行程終了後、排水弁８を開いて排水を開始し、水位検知手段１０が水位を検知できなくなるまで水位が下がってから一定時間経って排水終了と判定する。
【００１９】
つぎに、洗濯兼脱水槽２を回転して洗濯物を脱水すると、洗濯物のアンバランス状態によって受け筒１の振動が変わるが、受け筒１に取り付けた振動検知手段１６の出力により、制御手段１９は振動を判定し、振動によって制御を変えることで安定した脱水動操作を行うことができる。
【００２０】
なお、振動検知手段１６の取付箇所は、受け筒１以外でも振動しているところであればよい。また、振動検知手段１６を取り付ける向きはどの向きでもよい。また、振動検知手段１６内にコイル２０のインダクタンスをデジタル信号に変換する変換素子を配置して、出力信号を変換してもよい。
【００２１】
（実施例２）
図４に示すように、振動検知手段２８は、一方を開放してある樹脂製のシリンダー２９の回りに、リード線１８を介して制御手段１９に接続されたコイル２０を固定し、シリンダー２９の内側にはスプリング２１を介して鉄芯２２を配設している。鉄芯２２のスプリング２１の反対側にはゴム製の空気遮断板３０を固定し、この空気遮断板３０は、内部に設けた空気室３１の一部を構成している。
【００２２】
この振動検知手段２８は、図５に示すように、受け筒１に取り付け、空気室３１と受け筒１の内方下部に設けたエアートラップ１１とをエアーホース３２を介して空気的に接続し、エアートラップ１１の空気圧により空気遮断板３０に固定された鉄芯２２が変位するようにし、水位検知手段を兼ねるように構成している。
【００２３】
この振動検知手段２８の出力を上記実施例１と同様に、制御手段１９に入力し、制御手段１９は、受け筒１に洗濯液が入っているときは、振動検知手段２８から出力される信号から受け筒１の水位を判定するようにし、洗濯兼脱水槽２の回転時には受け筒１の振動を判定して制御するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２４】
上記構成において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽２に洗濯液が入っているときは、洗濯液の水位によりエアートラップ１１の空気圧が変わり、空気室３１の一部を構成している空気遮断板３０にかかる圧力も変わるため、鉄芯２２の位置も変化する。それによって振動検知手段２８の出力が変わり、制御手段１９は水位を判定できる。したがって、水位検知手段を設けることなく洗濯兼脱水槽２の水位を検知することができる。
【００２５】
また、洗濯兼脱水槽２が回転しているときは、振動検知手段２８に加速度が加わり、上記実施例１の振動検知手段１６と同様に、振動検知手段２８から出力される信号も変化し、制御手段１９はその変化量から受け筒１の振動を判定することができ、振動によって制御を変えることで安定した脱水動操作を行うことができる。
【００２６】
なお、振動検知手段２８の取付箇所は、受け筒１以外でも振動しているところであればよい。また、振動検知手段２８を取り付ける向きはどの向きでもよい。また、振動検知手段２８内にコイル２０のインダクタンスをデジタル信号に変換する変換素子を配置して、出力信号を変換してもよい。
【００２７】
（実施例３）
図１における制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転時に振動検知手段１６から出力される信号の周期を判定し、信号の周期の逆数を演算することで、洗濯兼脱水槽２の回転数を判定して制御するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２８】
上記構成において図６を参照しながら動作を説明すると、洗濯兼脱水槽２が回転して受け筒１が振動しているときは、振動検知手段１６より出力する信号の周期は、受け筒１の振動の周期と同一になる。受け筒１の振動の周期の逆数は洗濯兼脱水槽２の回転数に比例しているため、制御手段１９は振動検知手段１６の出力信号の逆数を演算することで、洗濯兼脱水槽２の回転数を判定することができる。したがって、回転数検知手段を設けることなく洗濯兼脱水槽２の回転数を検知することができる。
【００２９】
なお、上記実施例では、実施例１の振動検知手段１６により洗濯兼脱水槽２の回転数を判定するようにしているが、実施例２の振動検知手段２８を使用して、洗濯兼脱水槽２の回転数を判定するようにしてもよい。
【００３０】
（実施例４）
図１における制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転時に振動検知手段１６により検知した洗濯兼脱水槽２の振動が所定量より大きいと判定したときは、洗濯兼脱水槽２の回転を停止するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００３１】
上記構成において動作を説明すると、振動検知手段１６により洗濯兼脱水槽２の振動を検知することによって、アンバランス検知機能を持たせることができ、振動検知手段１６により脱水起動時の洗濯物の位置に関係なくアンバランス検知をすることができ、制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転時に受け筒１の振動が所定量より大きいときは、洗濯兼脱水槽２の回転を停止して、再給水をしてパルセーター４で洗濯物を攪拌し、洗濯物のアンバランスを解消してから再度脱水する。
【００３２】
したがって、受け筒１が外枠１４に当たったり、上部カバー１５に突き上げるということがなくなる。また、振動検知手段とアンバランス検知手段とを一つにできるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００３３】
なお、上記実施例では、実施例１の振動検知手段１６により洗濯物のアンバランスを検知するようにしているが、実施例２の振動検知手段２８を使用して、アンバランスを検知するようにしてもよい。
【００３４】
また、実施例１の振動検知手段１６で、振動、回転数、アンバランスを検知し、また、実施例２の振動検知手段２８で、振動、水位、回転数、アンバランスすべてを検知してもよいし、必要となる所だけを検知してもよい。
【００３５】
（実施例５）
図１における制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転時に洗濯兼脱水槽２の振動が大きいと判定したときは、洗濯兼脱水槽２の回転数を下げるようにし、かつ運転する時間を長くするようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００３６】
上記構成において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽２の回転時に、洗濯兼脱水槽２の振動が大きいとき、洗濯兼脱水槽２の回転数を下げることによって、振動が小さくなるように制御しながら、運転する時間を長くして洗濯物を十分脱水することができる。
【００３７】
（実施例６）
図１における制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転起動時に、受け筒１の振動量によって、洗濯兼脱水槽２を高速回転する前の所定の低い回転数で運転する時間を変化させるようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００３８】
上記構成において動作を説明すると、脱水開始時の間欠脱水のときなどの洗濯兼脱水槽２の回転起動時に、受け筒１の振動量が大きいときは、低い回転数で長く運転して、洗濯物の水分を十分に脱水して軽くしてから立ち上げるため、振動を小さくすることができ、逆に、振動量が小さいときは、低い回転数で運転する時間を短くして立ち上げるため、時間を短縮することができる。
【００３９】
（実施例７）
図１における制御手段１９は、洗濯兼脱水槽２の回転起動時に、受け筒１の振動を検知しながら洗濯兼脱水槽２の回転数を徐々に上げていき、振動が急に大きくなり始める回転数に達したら、回転数を所定量下げて所定時間運転し、その後、回転数を上げるようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００４０】
上記構成において動作を説明すると、脱水開始時の間欠脱水のときなどの洗濯兼脱水槽２の回転起動時に、洗濯物の多い、少ない、または水を含みやすい洗濯物と含みにくい洗濯物など、洗濯物の条件によって共振回転数は変わるが、振動が急に大きくなり始める回転数によって共振回転数を検知し、共振回転数に達すると回転数を所定量下げて所定時間運転し、洗濯物の水分を十分に脱水して軽くしてから回転数を立ち上げる。したがって、振動を小さくすることができる。
【００４１】
（実施例８）
図１における制御手段１９は、判定した受け筒１の振動量が所定の値より小さいときは、洗濯兼脱水槽２の回転制御を判定した回転数による制御をせずに、予め設定した時間によって制御するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００４２】
上記構成において動作を説明すると、受け筒１の振動量が非常に小さいときは、振動の周期が検知しにくく、周期の逆数を演算することで得た回転数を誤判定する恐れがある。このときは、制御手段１９は、振動が少ないときのために予め設定しておいた時間による制御を行う。したがって、回転数の誤判定による誤った制御をすることがなくなる。
【００４３】
なお、上記各実施例では、受け筒１の内側に洗濯兼脱水槽２を回転自在に配設して垂直方向に支持しているが、水平方向に支持した、いわゆるドラム式脱水兼用洗濯機であっても、同様に構成することができ、同様の作用効果を得ることができる。
【００４４】
【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、洗濯兼脱水槽を内包する受け筒と、洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する制御手段と、前記受け筒に取り付けた振動検知手段とを備え、前記振動検知手段は、前記制御手段に接続したコイルと、内部に設けた空気室と、前記空気室の一部を構成する伸縮可能な空気遮断板と、前記空気遮断板に固定され前記コイルの中心軸に沿って移動する鉄芯とを有し、前記受け筒の内方下部に設けたエアートラップと前記空気室とが空気的に接続され、前記受け筒が振動したとき、前記鉄芯が変位することにより前記コイルの電気的性質が変化するよう構成し、前記受け筒に洗濯液が入っているときは、前記エアートラップの空気圧により前記空気遮断板に固定された前記鉄芯が変位するようにし、前記制御手段は、前記受け筒に洗濯液が入っているときは前記振動検知手段から出力される信号から前記受け筒の水位を判定するようにし、前記洗濯兼脱水槽の回転時には前記振動検知手段から出力される信号の変化量より前記受け筒の振動を判定して制御するようにしたから、洗濯物の条件にばらつきがあっても、受け筒の振動によって制御を変えることで、安定した脱水動作を行うことができるとともに、振動検知手段を水位検知手段としても使用できるため、受け筒に洗濯液が入っているときは水位を検知でき、洗濯兼脱水槽が回転しているときは受け筒の振動を検知でき、本来全く別の検知である振動検知と水位検知とを一つの検知手段で検知できるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００４５】
また、請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に振動検知手段から出力される信号の周期を判定し、信号の周期の逆数を演算することで、前記洗濯兼脱水槽の回転数を判定して制御するようにしたから、振動検知手段により洗濯兼脱水槽の回転数を検知することができ、本来全く別の検知である振動検知と水位検知と回転数検知とを一つの検知手段で検知できるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【００４６】
また、請求項３に記載の発明によれば、制御手段は、洗濯兼脱水槽の回転時に前記洗濯兼脱水槽の振動が所定量より大きいと判定したときは、前記洗濯兼脱水槽の回転を停止するようにしたから、振動検知手段により脱水起動時の洗濯物の位置に関係なくアンバランス検知をすることができ、洗濯兼脱水槽の回転時に受け筒の振動が非常に大きいときは、確実に検知して洗濯兼脱水槽の回転を停止するため、受け筒が外枠に当たったり、上部カバーに突き上げるということがなく、また、別の検知手段である振動検知手段と水位検知とアンバランス検知手段と、または、振動検知手段と水位検知と回転数検知とアンバランス検知手段とを一つにできるため、部品点数の削減による製品の組立性の向上、信頼性の向上、サービス性の向上をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の脱水兼用洗濯機のブロック回路図
【図２】  同脱水兼用洗濯機の振動検知手段の拡大断面図
【図３】  同脱水兼用洗濯機の縦断面図
【図４】  本発明の第２の実施例の脱水兼用洗濯機の振動検知手段の拡大断面図
【図５】  同脱水兼用洗濯機の縦断面図
【図６】  本発明の第３の実施例の脱水兼用洗濯機の受け筒の振動を示すタイムチャート
【図７】  従来の脱水兼用洗濯機の縦断面図
【符号の説明】
１  受け筒
２  洗濯兼脱水槽
１６  振動検知手段
１９  制御手段
２０  コイル
２２  鉄心
【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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