(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物が入れられる洗濯兼脱水槽が回転して洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機において、洗い後に第１の脱水、第１のすすぎ、第２の脱水、第２のすすぎを行うとともに第１の脱水時において最大の第１回転数で前記洗濯兼脱水槽が回転する期間を有し、第２の脱水時において前記洗濯兼脱水槽が前記第１回転数以上の第２回転数で回転する期間を有するとともに、前記第１、第２の脱水時において前記洗濯兼脱水槽が前記第１回転数で回転するより前に前記第１回転数よりも低速な回転数で回転する低速回転期間を有し、前記第２の脱水時における前記低速回転期間よりも、前記第１の脱水時における前記低速回転期間が長いことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する洗濯量検知手段を有し、第１、第２の脱水時における前記低速回転期間が洗濯物の量によって自動的に設定されることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
第１、第２の脱水時における前記低速回転期間を使用者が設定可能な設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、脱水時の該電流値が所定値以上の時に前記洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後脱水あるいはすすぎを行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項５】
前記洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、脱水時の該電流値が所定値以上の時に前記モータの回転数を維持または低下させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項６】
前記モータの回転数を維持または低下させて所定の駆動時間経過後、前記電流値が前記所定値以上の時に前記洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後脱水あるいはすすぎを行うようにしたことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記すすぎ方法は注水すすぎとしたことを特徴とする請求項４または請求項６に記載の洗濯機。
【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、脱水が同一の洗濯兼脱水槽で行われる洗濯機に関し、特に脱水時における洗濯機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗い、すすぎ、脱水を同一の洗濯兼脱水槽で行う洗濯機において、洗い後の脱水時に洗濯物に残留する洗剤によって回転する洗濯兼脱水槽とその外周を覆う水槽との隙間に泡を発生する。この泡の発生量が排水口から水槽外に排出される泡の量よりも多い場合に前記隙間に泡が充満し、洗濯兼脱水槽の回転に対して抵抗となるいわゆる泡拘束が生じていた。泡拘束は残留する洗剤量に適した洗濯兼脱水槽の回転数よりも回転数が高い時に発生し、泡拘束が発生すると洗濯兼脱水槽の回転数が所望値まで上昇しないことによって脱水効果を低下させるため、特開平５−７６８９号公報や特開平５−４９７８２号公報などに泡拘束に対する回避手段が開示されている。
【０００３】
特開平５−７６８９号公報においては、泡拘束を洗濯兼脱水槽を回転させるモータの回転数の単位時間当たりの増加量によって検知し、脱水工程を中止して泡や残水を水槽外へ排出後再度脱水工程を行うものである。また、特開平５−４９７８２号公報においては、泡拘束をモータの回転数が所定時間内に所定回転数に到達したか否かによって検知し、脱水工程を中止して泡や残水を水槽外へ排出後再度すすぎ工程と脱水工程を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法によると脱水工程の初期に泡拘束が発生した場合、モータの回転数が低いために泡拘束による抵抗を有しながらも回転数が増加するので、ある程度の回転数に到達するまで泡拘束を検知できないことや、所定時間経過するまで泡拘束を検知できないなどの不具合が生じる。このため無駄な洗濯時間を必要とするだけでなくモータに対する過負荷の要因になっていた。
【０００５】
また、インバータ装置制御によるＤＣブラシレスモータなどを使用して洗濯兼脱水槽を回転させた場合においては、従来のコンデンサラン型の誘導モータに比べてトルクが大きいため泡拘束が発生しても回転数が低下せず、回転数の検出によって泡拘束を検知できないためモータに対して過負荷がかかり故障などの要因となる場合もあった。
【０００６】
本発明は、泡拘束の発生を未然に防止するように制御し、あるいは泡拘束が発生しても速やかに検知して回避するように制御することで洗濯時間の増大を防ぎ、モータの過負荷を防止するような洗濯機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、洗濯物が入れられる洗濯兼脱水槽が回転して洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機において、洗い後に第１の脱水、第１のすすぎ、第２の脱水、第２のすすぎを行うとともに第１の脱水時において最大の第１回転数で前記洗濯兼脱水槽が回転する期間を有し、第２の脱水時において前記洗濯兼脱水槽が前記第１回転数以上の第２回転数で回転する期間を有するとともに、前記第１、第２の脱水時において前記洗濯兼脱水槽が前記第１回転数で回転するより前に前記第１回転数よりも低速な回転数で回転する低速回転期間を有し、前記第２の脱水時における前記低速回転期間よりも、前記第１の脱水時における前記低速回転期間が長いことを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、洗い後比較的高速な第１回転数で洗濯兼脱水槽が回転して泡を多く含んだ洗濯物の脱水が行われる。次にすすぎが行われ第１回転数よりも高速な洗濯兼脱水槽の回転数で泡を多く含まない洗濯物の脱水が行われる。
【００１０】
また、洗い後第１の脱水が行われ洗濯兼脱水槽が低速な回転数から高速な第１回転数に切り換えられて泡を多く含んだ洗濯物が脱水される。次に、すすぎが行われた後第２の脱水が行われ洗濯兼脱水槽が低速な回転数から第１回転数よりも高速な回転数に切り換えられて泡を多く含んだ洗濯物が脱水される。この時第１の脱水時の低速回転期間は第２の脱水時の低速回転期間よりも長くなっている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する洗濯量検知手段を有し、第１、第２の脱水時における前記低速回転期間が洗濯物の量によって自動的に設定されるようになっている。この構成によると、洗い時に洗濯量検知手段によって洗濯物の量を予め検知しておく。そして洗濯物の量によって実験的に得られた最適な第１、第２の脱水時の低速回転の時間をデータベースより抽出してその時間で低速回転の脱水が行われる。
【００１２】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、第１、第２の脱水時における前記低速回転期間を使用者が設定可能な設定手段を備えている。この構成によると、洗濯物の量や種類によって実験的に得られた最適な第１、第２の脱水時の低速回転の時間をデータベースより抽出して表示し、使用者が適切な条件を選択してその時間で低速回転の脱水が行われる。
【００１３】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、前記洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、脱水時の該電流値が所定値以上の時に前記洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後脱水あるいはすすぎを行うようになっている。
【００１４】
この構成によると、脱水時に泡拘束に陥ったことを洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流によって検知し、洗濯兼脱水槽を停止して排水後再度すすぎ工程あるいは脱水工程が行われる。
【００１７】
また本発明は、上記構成の洗濯機において、洗濯物が入れられる洗濯兼脱水槽が回転して洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機において、前記洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、脱水時の該電流値が所定値以上の時に前記モータの回転数を維持または低下させるようになっている。
【００１８】
この構成によると、脱水時に泡拘束に陥ったことを洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流によって初期の段階で検知し、モータの回転数を維持または低下させてモータに負荷を与えずに洗濯兼脱水槽を回転させて脱水工程が行われる。この時泡の発生が抑制されるとともに発生した泡が水槽外へ排出されるので適当な時間が経過すると泡拘束が解消される。
【００２３】
また本発明は、前記モータの回転数を維持または低下させて所定の駆動時間経過後、前記電流値が前記所定値以上の時に前記洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後脱水あるいはすすぎを行うようにしている。
【００２４】
この構成によると、脱水時に泡拘束に陥ったことを洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流によって初期の段階で検知し、モータの回転数を維持または低下させてモータに負荷を与えずに洗濯兼脱水槽を回転させて脱水工程が行われる。その後所定の駆動時間経過しても電流が低下しない場合に洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後脱水あるいはすすぎが行われる。
【００２５】
また本発明は、前記すすぎ方法は注水すすぎとしている。この構成によると、脱水時に泡拘束に陥ったことを洗濯兼脱水槽を回転させるモータに流れる電流によって初期の段階で検知し、モータの回転数を維持または低下させてモータに負荷を与えずに洗濯兼脱水槽を回転させて脱水工程が行われる。その後所定の駆動時間経過しても電流が低下しない場合に洗濯兼脱水槽の回転を停止し前記洗濯兼脱水槽内の水を排水後、注水すすぎが行われる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる洗濯機の実施形態を図１に示す側面断面図を参照して説明する。同図において、洗濯機３０は外箱１に覆われ、外箱１の内部には水槽２が防振機構部３によって吊り下げて固定されており、水槽２の内部に洗濯兼脱水槽４が設けられている。水槽２の下部にはモータ７が設けられ、モータ７の回転がモータプーリ９、Ｖベルト１０を介してセンタープーリ１１に伝えられる。
【００２７】
このセンタープーリ１１と連結する機構部８の先端は水槽２内に突出し、攪拌翼５と前記洗濯兼脱水槽４とが取り付けられ、クラッチ１２及び機構部８によって洗い時には攪拌翼５が回転し、脱水時には洗濯兼脱水槽４が回転するように切り換えられるようになっている。モータ７の上方にはモータ７の回転数を検知する回転数検知装置２３が設けられている。
【００２８】
また水槽２の下方端部には排水口２ａが設けられ、排水弁１３と排水ホース１４が取り付けられている。外箱１の上部は上面板１９で覆われている。その上面板１９後方には水槽２と連結した水位センサ１７、水槽２に給水する給水弁１８が設けられ、前方には操作部２０が設けられている。操作部２０には制御回路２１が上面板１９背面側に取り付けられている。
【００２９】
また、図２は上記洗濯機３０の制御回路２１による制御方法を示すブロック図である。同図において図１と同じ部材については同一の符号を付している。同図によると、操作部２０に設けられた釦入力部２４から洗濯条件のコースなどが設定されると、制御回路２１内のマイクロコンピュータ２２が内蔵されたプログラムに応じて洗濯が行われる。水位センサ１７の情報はマイクロコンピュータ２２に送られスイッチング手段２７によって給水弁１８と排水弁１３の開閉の制御を行う。
【００３０】
また、回転数検知装置２３からモータ７の回転数の情報がマイクロコンピュータ２２に送られ、インバータ制御装置２６はマイクロコンピュータ２２からの制御信号に基づいてモータ７の回転数の制御できるようになっている。この時電流検知装置２８によってモータ７に流れる電流が、マイクロコンピュータ２２に送られる。このモータ７にはＤＣブラシレスモータが使用されており、駆動信号のパルス幅Ｗまたは周期Ｔを変えることでデューティーサイクル（＝Ｗ／Ｔ）が変わり、パルス幅変調によって印加される電圧が制御され回転数を制御することができるようになっている。
【００３１】
このような洗濯機３０において、使用者が洗濯兼脱水槽４に洗濯物を投入し、操作部２０に設けられたスタートスイッチ（不図示）を動作させるとモータ７によって攪拌翼５が低速で回転する。この時に洗濯物の量が多い場合はモータ７の負荷が大きいのでモータ７に流れる電流を電流検知手段２８によって検知して洗濯物の量を判定することができる。モータ７がコンデンサラン型の誘電モータの場合は回転数検知装置２３によって洗濯物の量を判定でき、また洗濯物の重量を測定しても洗濯物の量を判定できる。
【００３２】
次に給水弁１８が開いて水槽２に給水され上記洗濯量によって適切な水位まで給水されると給水弁１８が閉じられ、攪拌翼５が反転駆動して１〜２分洗いが行われ攪拌翼５が停止される。その後水槽２内の水位を水位センサ１７によって検知し水位の低下量によって洗濯物の布質を判断する。洗濯物に綿などの衣類が多いと吸水率が高く水位の低下が大きいが、化繊などの衣類が多いと吸水率が小さいため水位の低下が小さい。これによって洗濯物の布質を判断し、洗濯物の量と洗濯物の布質に適した洗い時間、すすぎ時間、脱水時間を決定して洗濯が行われる。
【００３３】
脱水時においてモータ７の回転は洗濯兼脱水槽４を駆動し洗濯兼脱水槽４の回転数は図３のように制御される。図３において縦軸は洗濯兼脱水槽４の回転数を示し、横軸は脱水時間を示している。同図によると１回の脱水に対して低速回転が２段階の回転数ｘ１，ｘ２でそれぞれｔ１，ｔ２の期間行われ、高速回転数ｘ３に切り換えられてｔ３の時間だけ脱水が行われた後モータ７が停止され洗濯兼脱水槽４が慣性によって回転して停止する。
【００３４】
図４は洗濯兼脱水槽４の回転数を図３に示すような制御方法で制御したときの洗い後の脱水工程（以下「脱水１工程」という）と１回目のすすぎ後の脱水工程（以下「脱水２工程」という）の条件を示している。脱水１工程では第１、第２の低速回転数ｘ１、ｘ２は２５０ｒｐｍ、５００ｒｐｍであり、高速回転数ｘ３は８００ｒｐｍである。脱水２工程では第１、第２の低速回転数ｘ１、ｘ２は３００ｒｐｍ、６００ｒｐｍであり、高速回転数ｘ３は１０００ｒｐｍである。
【００３５】
このように洗濯物に洗剤が含まれている脱水１工程時において高速回転数ｘ３（８００ｒｐｍ）を低くすると泡の発生を抑制でき泡拘束の発生を低減させることができる。脱水２工程時においては洗濯物にほとんど洗剤が残っていないため高速回転数ｘ３を高くして脱水効果を向上させるようにする。なお図５に示すように脱水１工程の高速回転期間ｔ３の終了時近くにおいて一時的に脱水２工程の高速回転数ｘ３と同じか、より高い回転数で回転させても同様の効果が得られる。図５において縦軸は洗濯兼脱水槽４の回転数を示し、横軸は脱水時間を示している。
【００３６】
また、図５において脱水１工程の高速回転数ｘ３よりも低速な低速回転数ｘ１，ｘ２（２５０，５００ｒｐｍ）の期間ｔ１，ｔ２を５０秒程度に長くすると泡の発生を抑制しながら洗剤を含んだ水を脱水し、泡拘束の発生を低減させることができる。脱水２工程時においては上記と同様に洗濯物にほとんど洗剤が残っていないため脱水１工程の高速回転数ｘ３（８００ｒｐｍ）よりも低速な低速回転数ｘ１’，ｘ２’（３００，６００ｒｐｍ）の期間ｔ１’，ｔ２’を３０秒程度まで短くしても泡拘束は発生せず、洗濯時間を短縮することができる。
【００３７】
前述したように、洗濯物の量と洗濯物の布質とを判断して自動的に決められる脱水工程の条件は、例えば図６に示すような条件が設定される。図６の（ａ）は洗濯物が少量で吸水量の少ない化繊などの場合の脱水条件を示し、（ｂ）は洗濯物が満量で吸水量の多い綿などの場合の脱水条件を示している。
【００３８】
洗濯物が少量で吸水量の少ない化繊などの場合は洗濯物が満量で吸水量の多い綿などの場合に比して泡拘束が発生しにくいので、脱水１及び脱水２工程時の低速回転数ｘ１，ｘ１の期間ｔ１，ｔ２を３０秒乃至２０秒程度に短くしてもよく、洗濯時間を短縮することができる。この場合においても高速回転数ｘ３を脱水１工程時に８００ｒｐｍまで低くし、低速回転数の期間ｔ１，ｔ２を脱水１工程時に脱水２工程時よりも長くすることで泡拘束の発生を抑制するようになっている。
【００３９】
また、図７に示すような予め記憶された脱水条件を使用者が操作部２０（図１参照）で選択するようにしてもよい。図７の（ａ）は標準の衣類の「標準コース」における脱水条件を示し、（ｂ）は毛布や布団など極端に吸水量の多い場合などの「毛布コース」における脱水条件を示す。また前述の図６の（ａ）に示すような脱水条件を例えば「短縮コース」などの名称で選択できるようにしてもよい。
【００４０】
「毛布コース」においては吸水量が多いために洗い後残留する洗剤が多いので泡拘束が発生しやすい。このため脱水２工程時の低速回転数の期間ｔ１，ｔ２を６０秒程度に長くし、さらに脱水１工程時には７５乃至９０秒としてより長くすることで泡拘束の発生を抑制するようにしている。
【００４１】
次に、前述の図１に示す洗濯機の脱水時において、上記のように洗濯兼脱水槽４の回転数や低速回転時間を最適にしてもなお泡拘束が発生した場合の回避方法について説明する。泡拘束が発生したときにＤＣブラシレスモータはトルクが大きいので回転数が低下しない。しかし、電流検知手段２８（図２参照）により検知されるモータ７に流れる電流値は過負荷のかかっていないときの電流値よりも高くなるので泡拘束の発生を検知することができるようになっている。
【００４２】
泡拘束を検知するとこれを回避するために、洗濯兼脱水槽４の回転数が高速回転時には回転数を低下させ、低速回転時には高速回転に移行させずに回転数を維持あるいはモータ７の負荷に応じてさらに回転数を低下させるようにしている。これにより洗濯兼脱水槽４の回転によって生じる泡の量を増加させずに既に発生した泡を水槽２外に排水させる。モータ７の負荷が軽減されてモータ７に流れる電流が低下すると元のプログラムに戻って脱水を行うようにする（以下「第１の回避方法」という）。
【００４３】
また、泡拘束を検知すると、モータ７への給電を停止し、洗濯兼脱水槽４を慣性力によって泡拘束による抵抗に応じた回転数で洗濯兼脱水槽４を回転させるようにしてもよい（以下「第２の回避方法」という）。このときモータ７に電流が流れていないため泡拘束が解消されたか否かを判断できないので、モータ７の停止時間は洗濯物の量や布質によって予め記憶されたデータに基づいて設定することで実現できる。
【００４４】
また、泡拘束を検知すると、洗濯兼脱水槽４の回転を停止し、排水後再度脱水を行うようにしてもよいし（以下「第３の回避方法」という）、洗濯兼脱水槽４の回転を停止し、排水後再度すすぎ、脱水を行うようにしてもよい（以下「第４の回避方法」という）。この時すすぎ工程は元のプログラムに対して追加して行ってもよいし、次のすすぎ工程があれば次のすすぎ工程にプログラムをスキップさせてその後の脱水工程を行ってもよい。また注水すすぎにすることでさらに泡拘束を解消する効果を向上させることができる（以下「第５の回避方法」という）。
【００４５】
前記第１乃至第５の回避方法のいづれの方法においてもモータ７に流れる電流が低下するかあるいは所定時間経過すると元のプログラムが行われるようにすることで、泡拘束を回避してモータ７の負荷を軽減することができるとともに洗濯途中に工程が異常停止して使用者に不安を与えることがなくなる。
【００４６】
また、前記第１の回避方法によって軽微な泡拘束を解消し元のプログラムに復帰することができればモータ７を停止させないので時間のロスが少ない。従って、まず前記第１の回避方法を行い、その上で泡拘束が回避できない場合においてのみ引き続き前記第２乃至第５の回避方法のいづれかを行うようにすると、泡拘束の程度に応じて効率良く泡拘束の解消を行うことができる。これにより洗濯時間が不必要に長くならないようにすることができる。この場合においても泡拘束が解消できたか否かはモータ７に流れる電流値によって検知することができる。
【００４７】
また、上記において前記第１の回避方法が行われた後なおモータ７の電流値が下がらず泡拘束状態にあるときに他の回避方法に切り換えるとともに、警報を発し使用者に異常発生を報知するようにすると使用者に注意を促すことができ、泡拘束以外にモータの過負荷の要因があった場合などにおいては使用者により異常対処が行われるようになるので望ましい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によると、洗剤がまだ残っている状態での脱水時に洗濯兼脱水槽の最大回転数を抑制することによって泡拘束の発生を抑制することができ、モータの過負荷を防止できる。
【００４９】
また、洗剤がまだ残っている状態での脱水時に洗濯兼脱水槽の低速回転時間を長くすることによって泡拘束の発生を抑制することができ、モータの過負荷を防止できる。
【００５０】
また本発明によると、脱水の条件が洗濯物の量に応じて自動的に設定されるので泡拘束の発生を抑制するとともに洗濯時間を不必要に長くならないようにする。
【００５１】
また本発明によると、脱水の条件が洗濯物の量に応じて使用者により設定されるので泡拘束の発生を抑制するとともに洗濯時間を不必要に長くならないようにする。
【００５２】
また本発明によると、泡拘束は生じた際にトルクの大きなＤＣブラシレスモータ等を用いた場合でもモータに流れる電流によって泡拘束を検知することができる。その結果、洗濯兼脱水槽の回転を停止して排水後脱水あるいはすすぎを行って泡拘束を回避することによりモータの過負荷を防止できる。
【００５４】
また本発明によると、泡拘束が生じた際にトルクの大きなＤＣブラシレスモータ等を用いた場合でもモータに流れる電流によって泡拘束を検知することができる。その結果、洗濯兼脱水槽の回転数を維持あるいは低下させて簡単に泡拘束を回避することによりモータの過負荷を防止できるとともに不必要に洗濯時間が長くならないようにできる。
【００５６】
また本発明によると、洗濯兼脱水槽の回転数を維持あるいは低下させても泡拘束を回避できないときにのみ、引き続いて他の回避手段を行うことにより必要最小限の洗濯時間で洗濯を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】      本発明の洗濯機を示す側面図である。
【図２】      本発明の洗濯機の制御を示すブロック図である。
【図３】      本発明の洗濯機の脱水工程の制御方法を説明する図である。
【図４】      本発明の洗濯機の脱水条件を示す図である。
【図５】      本発明の洗濯機の脱水工程の制御方法を説明する図である。
【図６】      本発明の洗濯機の脱水条件を示す図である。
【図７】      本発明の洗濯機の脱水条件を示す図である。
【符号の説明】
２    水槽
４    洗濯兼脱水槽
７    モータ
１３    排水弁
１９    給水弁
２０    操作部
２１    制御回路
２３    回転数検知装置
【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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