JP2018130523A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、洗濯物を収容した回転槽が回転することによって脱水処理を行う洗濯機に関する。
本発明も、洗濯物を収容した回転槽が回転することによって脱水処理を行う洗濯機に関する。
本発明は、水槽内に回転可能に配設された回転槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動部と、脱水行程を行うよう前記駆動部を制御する制御装置とを備えた洗濯機に係る。
<洗濯機の構成>
図1、図2に、本実施形態の洗濯機を示す。この洗濯機は、いわゆる縦型の全自動式洗濯機であり、矩形箱形の筐体1の上部に、蓋1bで開閉される投入口1aが設けられている。洗濯物Cは、この投入口1aを通じて出し入れされる。投入口1aの後方には操作部2が設けられていて、ユーザーが操作部2を操作することにより、「給水」、「洗い」、「濯ぎ」、「脱水」の各処理が、連続して自動的に行えるようになっている。
制御装置60は、筐体1の内部上方に設置されている。制御装置60は、CPUやメモリ等のハードウエアと、制御プログラム等のソフトウエアとを備え、洗濯機の運転を総合的に制御する機能を有している。すなわち、制御装置60は、制御プログラムに従って、駆動モータ30の回転数や動力伝達装置32の回転方向の切り替えを制御し、給水、洗い、中間脱水、濯ぎ、排水、脱水等の各処理を実行する。
回転槽20に洗濯物Cが投入された状態で、ユーザーが操作スイッチ3を操作し、所定の運転モードを選択することにより、洗い、濯ぎ、脱水等の一連の処理が開始する。
排水ポンプ13が停止した状態で、給水装置70から回転槽20に水が供給されて、水槽10及び回転槽20に、洗濯物Cに応じた所定量の水が貯留される。洗い処理では、更に、洗剤が貯留水に添加される。その状態で、回転槽20は回転しないで、パルセータ40が正逆反転することにより、洗濯物Cが水とともに攪拌される。
濯ぎの処理が終了した後、排水ポンプ13が作動し、水槽10から水が排水される状態になる。その状態で、回転制御部61により、回転槽20がパルセータ40と一体となって一定の方向に回転するように制御される。回転槽20の回転は、1000rpmを超えるような高速の最高回転数(脱水回転数)に達するまで上昇した後、一定時間、脱水回転数で回転される。
洗濯物Cが、下着やシャツ、セータ等、透水性のある一般的な洗濯物(ここでは、一般衣類Cnともいう)のみである場合、これら一般衣類Cn及び水抜孔21を通じて回転槽20に溜まる水は、支障なく外部に流出させることができる。従って、脱水処理時には、回転槽20が脱水されて軽量になるため、洗濯物Cが大きく偏っていてもバランサ50がそのアンバランスの変化に追従できるので、異常な振動が発生することはない。
防水衣類Cwpが洗濯物Cに混入していると、脱水処理の前に、防水衣類Cwpに水が包み込まれた状態(抱水状態)が発生する場合がある。抱水状態は、必ずしも水が完全に包み込まれた状態に限らず、脱水処理で作用する遠心力では水が抜け出ない状態を含む。通常、防水衣類Cwpが有れば、抱水状態は、大なり小なり、発生する。残水が少量であれば問題にならないが、残水が多量の場合に問題となる。
防水衣類Cwpが洗濯物Cに混入していると、図11に示すように、袋状に拡がる防水衣類Cwpで回転槽20の内部が仕切られてしまい、回転槽20の下部の一定の空間が防水衣類Cwpによって占められた状態(減容状態)が発生する場合がある。
この洗濯機には、更に、脱水処理で異常振動が発生する直前に、異常振動の予兆を検知して、回転槽20の回転を緊急停止できる予兆検知部66が設けられている。予兆検知部66も、図3に示すように、異なるメカニズムに基づく2つの検知部(律動検知部66a、変化率検知部66b)で構成されている。
防水衣類Cwpが有ると判定された場合に、防水衣類Cwpに溜め込まれている水を取り除くことができるように工夫した、洗濯機の応用例を示す。
本実施形態での洗濯機の基本的構成は、第1の実施形態の洗濯機と同様である。従って、同じ機能の構成には、同じ符号を用い、その具体的な説明は省略する。本実施形態の洗濯機では、制御装置に実装されているソフトウエアが、第1の実施形態の洗濯機と異なっている。すなわち、この洗濯機には、第1の実施形態の洗濯機とは異なる、脱水時の異常振動を防止する機構(第3の判定機構)が組み込まれている。
図11に示したように、防水衣類Cwpが洗濯物Cに混入していると、防水衣類Cwpが袋状に拡がって回転槽20の内部に張り付いた状態(張付状態)が発生し、回転槽20の内部に水が溜まって排水困難となる場合がある。
第1誤検知回避部202は、主に、一般衣類Cnが回転槽20の内部でバランスよく分布しているが、重量が極端に大きいために、回転振量の比較値が異常に大きくなった場合を事前に検知するように構成されている。すなわち、第1誤検知回避部202は、防水衣類Cwpの有無によって負荷変動に差が生じることを利用して、防水衣類Cwpが無いことを判定する(負荷変動検知)。
第2誤検知回避部203は、主に、一般衣類Cnが回転槽20の内部で極端に偏って分布して振動が大きくなったために、回転振量の比較値が異常に大きくなった場合を事前に検知するように構成されている。すなわち、第2誤検知回避部203は、振動センサ19を用い、防水衣類Cwpの有無によって振動に差が生じることを利用して、防水衣類Cwpが無いことを判定する(振動検知)。
本実施形態での洗濯機の基本的構成は、第1や第2の実施形態の洗濯機と同様である。従って、同じ機能の構成には、同じ符号を用い、その具体的な説明は省略する。
式(4)から見て取れるように、判定値Vpは、変動量ΔViの幾何平均の6乗に等しい。判定値Vpは、変動量ΔViの平均値を示す指標の例示である。
式(5)から見て取れるように、判定部103は、変動量ΔViの幾何平均を所定値(具体的には、閾値Vtの6分の1乗)と比較したに等しい。
以上説明したように、本実施形態に係る洗濯機は、図34に示すフローに従って、トルク電圧Viの変動量ΔViを考慮する。具体的に、洗濯機は、図31に示すように、計6つの期間において決定された変動量ΔV1〜ΔV6の幾何平均が所定値よりも大きい場合に、異常振動の予兆有り、つまり、洗濯物Cの中に、水を封じた防水衣類Cwpが含まれていると判定するようにしている。
上述した第3の実施形態では、回転槽20の回転負荷を示す物理量として、駆動モータ30のトルク電圧Viを検出するように構成されていたが、この構成には限られない。トルク電圧Viの代わりに、例えば、駆動モータ30のトルク電流を用いてもよい。その場合、トルク電流は、電流センサSW3及び/又はシャント抵抗SW4の検出結果に基づいて取得することができる。或いは、駆動モータ30のトルク電圧とトルク電流とを双方とも検出し、それらの組み合わせに基づいて、異常振動の予兆を判定してもよい。
成した場合、演算部102は、6つの期間のそれぞれにおいて最大値を算出することになる。
10 水槽
19 振動センサ
20 回転槽
30 駆動モータ
30a 電圧センサ
40 パルセータ
50 バランサ
60、60A,60B 制御装置
61 回転制御部
62 給排水制御部
63 通信部
64 第1防水衣類判定部
65 プレ防水衣類判定部
66 予兆検知部
70 給水装置
101 負荷検出部
102 演算部
103 判定部
201 第2防水衣類判定部
202 第1誤検知回避部
203 第2誤検知回避部
C 洗濯物
Cn 一般衣類
Cwp 防水衣類
Ti 所定期間
Vi トルク電圧(回転負荷)
ΔVi 変動量
Claims (32)
- 洗濯物を収容した回転槽が回転することによって脱水処理を行う洗濯機であって、
前記回転槽を内部に支持する水槽に取り付けられ、複数方向の振動の検出が可能な振動センサと、
前記回転槽の回転を制御する回転制御部と、前記振動センサの検出値に基づいて前記洗濯物中の防水衣類の有無を判定する第1防水衣類判定部と、を有する制御装置と、
を備え、
前記脱水処理の開始時に、前記回転制御部により、低回転域で前記回転槽の回転を加速する、2度の加速行程が行われ、前記第1防水衣類判定部が、2度の前記加速行程の所定の同一回転数帯において前記振動センサで検出される複数方向の検出値を比較演算することにより、前記防水衣類の有無を判定する洗濯機。 - 請求項1に記載の洗濯機において、
前記第1防水衣類判定部は、前記加速行程の各々で検出される複数方向の検出値の大小関係を数値化することにより、前記加速行程ごとに2つの大小関係値を演算し、これら大小関係値の変化量を所定の基準値と比較することにより、前記防水衣類の有無を判定する洗濯機。 - 請求項1又は請求項2に記載の洗濯機において、
前記制御装置が、給水時又は排水時における前記水槽の水位の所定時間当たりの変化量を示す水位変化率に基づいて、前記防水衣類の有無を判定するプレ第1防水衣類判定部、を更に備える洗濯機。 - 請求項3に記載の洗濯機において、
前記水槽に溜まる水の水圧の変化に基づいて前記水槽の水位を検出する水位センサを更に備え、
前記プレ第1防水衣類判定部が、前記水位センサの検出値に基づいて、前記水位変化率を演算する洗濯機。 - 請求項3又は請求項4に記載の洗濯機において、
前記プレ第1防水衣類判定部が、異なるタイミングで少なくとも2回以上、前記水位変化率の演算を行う洗濯機。 - 請求項5に記載の洗濯機において、
前記プレ第1防水衣類判定部が、異なるタイミングの2つの前記水位変化率の比率に基づいて、前記防水衣類の有無を判定する洗濯機。 - 請求項5又は請求項6に記載の洗濯機において、
前記プレ第1防水衣類判定部が、前記回転槽の底の下側に水位があるタイミングで、前記水位変化率の演算を行う洗濯機。 - 請求項3又は請求項4に記載の洗濯機において、
洗い処理又は濯ぎ処理が行われるときに前記回転槽の内部で回転して洗濯物を撹拌するパルセータ、を更に備え、
前記プレ第1防水衣類判定部は、給水時の前記水位変化率に基づいて前記防水衣類の有無を判定し、
前記防水衣類が有ると判定された場合に、前記回転制御部が、給水後に行われる前記洗い処理又は濯ぎ処理において、前記パルセータの回転数を所定の回転数以上に高める洗濯機。 - 請求項8に記載の洗濯機において、
環状の1つのステータと、当該ステータに対してそれぞれ独立に回転可能な2つのロータとを有する駆動モータ、を更に備え、
前記ロータの一方は前記回転槽に連結され、前記ロータの他方は前記パルセータに連結されている洗濯機。 - 請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記防水衣類が有ると判定された場合に、前記回転制御部が、その判定後に行われる脱水処理での前記回転槽の最高回転数を所定の回転数以下に低める洗濯機。 - 請求項1〜請求項10のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記制御装置が、前記振動センサの検出値に基づいて、前記脱水処理で発生する前記水槽の異常振動の予兆を検知する予兆検知部、を更に有している洗濯機。 - 請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記防水衣類が有ると判定された場合に運転を停止する洗濯機。 - 請求項1〜請求項12のいずれか1つに記載の洗濯機において、
洗濯物が出し入れされる投入口を開閉する蓋と、
前記蓋の開閉状態を検知する開閉センサと、
中断した処理を再開させる再開スイッチと、を更に備え、
前記蓋の開閉後に前記再開スイッチが操作された場合に、前記回転制御部が、その後に行われる前記脱水処理での前記回転槽の最高回転数を初期状態に戻す洗濯機。 - 請求項1〜請求項13のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記防水衣類が有ると判定された場合に所定の報知を行う洗濯機。 - 請求項14に記載の洗濯機において、
外部の端末装置との無線通信を可能にする通信部、を更に備え、
前記通信部を介して、前記端末装置に報知情報を送信する洗濯機。 - 洗濯物を収容した回転槽が回転することによって脱水処理を行う洗濯機であって、
前記回転槽の回転を制御する回転制御部と、前記回転槽の回転数に基づいて前記洗濯物中の防水衣類の有無を判定する第2防水衣類判定部と、を有する制御装置を備え、
前記脱水処理の開始時に、前記回転制御部により、低回転域で前記回転槽の回転を所定の保持回転数まで加速して保持する回転保持行程が行われ、
前記第2防水衣類判定部が、前記回転槽が前記保持回転数に達した時に発生する回転振量に基づいて、前記防水衣類の有無を判定する洗濯機。 - 請求項16に記載の洗濯機において、
前記回転槽の回転は、前記回転制御部が駆動モータを制御することによって行われ、
前記第2防水衣類判定部は、前記駆動モータの制御電圧から前記回転振量を検知する洗濯機。 - 請求項16又は請求項17に記載の洗濯機において、
前記第2防水衣類判定部は、予め設定された基準値を含み、前記回転振量が当該基準値を超えた場合に、前記防水衣類が有ると判定する洗濯機。 - 請求項18に記載の洗濯機において、
前記第2防水衣類判定部は、前記保持回転数に達した後の一定時間経過毎に設定された複数の前記基準値を含み、当該基準値と、当該基準値に対応する前記回転振量の各々とを比較して、いずれか1つの比較で前記回転振量が当該基準値を超えた場合に、前記防水衣類が有ると判定する洗濯機。 - 請求項16〜請求項19のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記脱水処理の開始時に、前記回転制御部により、前記回転保持行程に加えて、前記保持回転数より低い第2保持回転数まで加速して保持する第2回転保持行程が行われ、
前記制御装置は、前記回転槽が前記第2保持回転数に達した時に発生する第2回転振量の増加割合に対する、前記回転振量の増加割合の比からなる増加割合比に基づいて、防水衣類が無いことを判定する第1誤検知回避部、を更に有し、
前記第1誤検知回避部によって防水衣類が無いと判定された場合に、前記第2防水衣類判定部による判定は行われない洗濯機。 - 請求項20に記載の洗濯機において、
前記第1誤検知回避部は、予め設定された第1閾値を含み、前記増加割合比が当該第1閾値を超えた場合に、防水衣類が無いと判定する洗濯機。 - 請求項16〜請求項21のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記回転槽を内部に支持する水槽に取り付けられ、振動の検出が可能な振動センサを更に備え、
前記制御装置は、前記脱水処理の開始時の所定の回転数において前記振動センサで検出される検出値に基づいて、防水衣類が無いことを判定する第2誤検知回避部、を更に有し、
前記第2誤検知回避部によって防水衣類が無いと判定された場合に、前記第2防水衣類判定部による判定は行われない洗濯機。 - 請求項22に記載の洗濯機において、
前記第2誤検知回避部は、前記振動センサの異なる検出方向及び/又は異なる前記回転数に対応して予め設定された複数の第2閾値を含み、当該第2閾値と、当該第2閾値に対応する前記振動センサの検出値の各々とを比較して、いずれか1つの比較で前記検出値が当該第2閾値を超えた場合に、防水衣類が無いと判定する洗濯機。 - 請求項16〜請求項23のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記第2防水衣類判定部によって前記防水衣類が有ると判定された場合に、前記回転制御部が、その判定後に行われる脱水処理での前記回転槽の最高回転数を所定の回転数以下に低める洗濯機。 - 請求項16〜請求項24のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記第2防水衣類判定部によって前記防水衣類が有ると判定された場合に所定の報知を行う洗濯機。 - 水槽内に回転可能に配設された回転槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動部と、脱水行程を行うように前記駆動部を制御する制御装置と、を備えた洗濯機であって、
前記回転槽の回転負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部の検出結果に基づいて、前記脱水行程中の所定期間における前記回転負荷の変動量を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて、異常振動の予兆の有無を判定する判定部とを備える洗濯機。 - 請求項26に記載の洗濯機において、
前記所定期間は、前記脱水行程中に複数設けられ、
前記演算部は、前記所定期間毎に前記変動量を演算すると共に、該変動量の平均値を示す指標を演算し、
前記判定部は、前記指標に基づいて前記平均値と所定値とを比較すると共に、前記平均値が所定値よりも大きいとき、異常振動の予兆有りと判定する洗濯機。 - 水槽内に回転可能に配設された回転槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動部と、脱水行程を行うように前記駆動部を制御する制御装置と、を備えた洗濯機であって、
前記回転槽の回転負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部の検出結果に基づいて、前記脱水行程中の所定期間における前記回転負荷の相加平均を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて、異常振動の予兆の有無を判定する判定部とを備える洗濯機。 - 水槽内に回転可能に配設された回転槽と、該回転槽を回転駆動させる駆動部と、脱水行程を行うように前記駆動部を制御する制御装置とを備えた洗濯機であって、
前記回転槽の回転負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部の検出結果に基づいて、前記脱水行程中の所定期間における前記回転負荷の最大値を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて、異常振動の予兆の有無を判定する判定部とを備える洗濯機。 - 請求項26〜29のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記制御装置は、異常振動の予兆有りと前記判定部で判定された場合に、前記脱水行程において前記回転槽を所定の回転数以下で回転させるように前記駆動部の動作を制御する洗濯機。 - 請求項26〜30のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記負荷検出部は、前記回転負荷の検出を、前記回転槽の回転数が上昇している最中に実施する洗濯機。 - 請求項26〜31のいずれか1つに記載の洗濯機において、
前記制御装置は、前記駆動部を制御することにより、
前記回転槽を所定の第1回転数まで上昇させかつ、該第1回転数を保つように回転させる予備脱水行程と、
前記回転槽を前記第1回転数よりも高い所定の第2回転数まで上昇させかつ、該第2回転数を保つように回転させる本脱水行程とを順番に実施し、
前記負荷検出部は、前記予備脱水行程と、前記本脱水行程との双方において、前記回転負荷を検出する洗濯機。
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