JP2892749B2 - 洗濯機の制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衣類の量および種類を検知し、最適な運転制
御を行わせる洗濯機の制御方法に関する。
御を行わせる洗濯機の制御方法に関する。
従来の洗濯機では衣類の量に応じた水流および洗い時
間を決定する方式であった。
間を決定する方式であった。
従来の技術では衣類の量によってのみ、水流，洗い時
間などを決定していたため、例えば衣類の量が少ない場
合は弱い水流で洗い時間を短かく、衣類の量が多い場合
は強い水流で洗い時間を長くしていたため、シーツ，バ
スタオルなどの大物衣類を少し洗った場合は洗浄力が弱
く、ランジェリー等の薄物衣類を多く洗った場合は衣類
の傷みが懸念され、最適な洗濯機の制御方法に至ってい
ない。
間などを決定していたため、例えば衣類の量が少ない場
合は弱い水流で洗い時間を短かく、衣類の量が多い場合
は強い水流で洗い時間を長くしていたため、シーツ，バ
スタオルなどの大物衣類を少し洗った場合は洗浄力が弱
く、ランジェリー等の薄物衣類を多く洗った場合は衣類
の傷みが懸念され、最適な洗濯機の制御方法に至ってい
ない。
本発明は衣類の量と種類に応じ適正な水位，水流の強
さ，洗い，すすぎおよび脱水時間を自動的に選択する洗
濯制御方式を提供することを目的とする。
さ，洗い，すすぎおよび脱水時間を自動的に選択する洗
濯制御方式を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、洗濯兼脱水槽
と、この洗濯兼脱水槽の内底に備わる反転自在なる撹拌
翼と、この回転翼を反転駆動するとともに前記洗濯兼脱
水槽を回転駆動するモータと、前記撹拌翼を反転作動さ
せた後にモータの通電を止めてモータの慣性回転値を検
知する慣性回転検知手段と、前記撹拌翼を反転駆動する
モータの反転周期あるいは洗濯運転時間を制御する制御
手段とを備える洗濯機の制御方法において、最低水位で
前記慣性回転検知手段が検知する慣性回転値より最適洗
濯水位を決定し、最適洗濯水位まで追加給水して、再
度、慣性回転検知手段により慣性回転値を求め、最低水
位での慣性回転値と、最適洗濯水位での慣性回転値を比
較演算して、モータの反転周期あるいは洗濯運転時間を
決定することを特徴とするものである。
と、この洗濯兼脱水槽の内底に備わる反転自在なる撹拌
翼と、この回転翼を反転駆動するとともに前記洗濯兼脱
水槽を回転駆動するモータと、前記撹拌翼を反転作動さ
せた後にモータの通電を止めてモータの慣性回転値を検
知する慣性回転検知手段と、前記撹拌翼を反転駆動する
モータの反転周期あるいは洗濯運転時間を制御する制御
手段とを備える洗濯機の制御方法において、最低水位で
前記慣性回転検知手段が検知する慣性回転値より最適洗
濯水位を決定し、最適洗濯水位まで追加給水して、再
度、慣性回転検知手段により慣性回転値を求め、最低水
位での慣性回転値と、最適洗濯水位での慣性回転値を比
較演算して、モータの反転周期あるいは洗濯運転時間を
決定することを特徴とするものである。
このように、最低水位で検知される慣性回転値より洗
濯する布量に見合う最適洗濯水位を決定し、最適洗濯水
位で、再度、慣性回転値を検知し、最低水位での慣性回
転値と、最適洗濯水位での慣性回転値とを比較して洗濯
する布質に見合った反転周期あるいは洗濯運転時間を決
めたので、洗濯物の量および質に合った洗濯ができる。
濯する布量に見合う最適洗濯水位を決定し、最適洗濯水
位で、再度、慣性回転値を検知し、最低水位での慣性回
転値と、最適洗濯水位での慣性回転値とを比較して洗濯
する布質に見合った反転周期あるいは洗濯運転時間を決
めたので、洗濯物の量および質に合った洗濯ができる。
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本発明
の一実施例を採用した洗濯機は第１図に示すように、鋼
板製の外枠１内には吊り棒２およびコイルバネや弾性ゴ
ムからなる防振装置３によって合成樹脂製の外層４を吊
架する構成となっている吊り棒２および防振装置３は４
個設ける。
の一実施例を採用した洗濯機は第１図に示すように、鋼
板製の外枠１内には吊り棒２およびコイルバネや弾性ゴ
ムからなる防振装置３によって合成樹脂製の外層４を吊
架する構成となっている吊り棒２および防振装置３は４
個設ける。
洗濯するための水を溜める外槽４内には、合成樹脂製
の洗濯兼脱水槽５を回転自在に設ける。洗濯兼脱水槽５
には多数の脱水孔5aを設け、中央底部にはパルセータ若
しくはアジテータからなる回転体６（撹拌翼）を回転可
能に設ける、洗い作業、およびすすぎ作業時には洗濯兼
脱水槽５を静止させ回転体６（撹拌翼）を時計方向およ
び反時計方向に交互に回転させる。また、脱水運転時は
洗濯兼脱水槽５を一方向に回転させる。回転体６（撹拌
翼）および、洗濯兼脱水槽５の回転は、駆動装置７によ
り行われる。
の洗濯兼脱水槽５を回転自在に設ける。洗濯兼脱水槽５
には多数の脱水孔5aを設け、中央底部にはパルセータ若
しくはアジテータからなる回転体６（撹拌翼）を回転可
能に設ける、洗い作業、およびすすぎ作業時には洗濯兼
脱水槽５を静止させ回転体６（撹拌翼）を時計方向およ
び反時計方向に交互に回転させる。また、脱水運転時は
洗濯兼脱水槽５を一方向に回転させる。回転体６（撹拌
翼）および、洗濯兼脱水槽５の回転は、駆動装置７によ
り行われる。
駆動装置７はモータ８とこのモータ８の回転を、回転
体６（撹拌翼）若しくは洗濯兼脱水槽５に伝達するため
のプーリ9aやベルト9bからなる伝達手段９と洗いおよび
すすぎ時に回転体６（撹拌翼）のみを回転させたりある
いは、脱水時に洗濯兼脱水槽５を回転させたりするクラ
ッチ装置10とその切換を行うソレノイド7aと排水を司る
排水装置12とからなる。
体６（撹拌翼）若しくは洗濯兼脱水槽５に伝達するため
のプーリ9aやベルト9bからなる伝達手段９と洗いおよび
すすぎ時に回転体６（撹拌翼）のみを回転させたりある
いは、脱水時に洗濯兼脱水槽５を回転させたりするクラ
ッチ装置10とその切換を行うソレノイド7aと排水を司る
排水装置12とからなる。
駆動装置７は外槽４の底面に鋼板製の支持板15を用い
て固定する。外槽４には外槽４内の水の圧力を水位セン
サー26に伝達するP.Sチューブ27を接続する導入口4cが
設けてある。
て固定する。外槽４には外槽４内の水の圧力を水位セン
サー26に伝達するP.Sチューブ27を接続する導入口4cが
設けてある。
外枠１の上部には洗濯物を投入する投入口19aとコン
トローラ等の電気部品を収納する操作箱19bとを形成し
た合成樹脂製のトップカバー19が設けてある。投入口19
aには合成樹脂製の蓋20を設ける。
トローラ等の電気部品を収納する操作箱19bとを形成し
た合成樹脂製のトップカバー19が設けてある。投入口19
aには合成樹脂製の蓋20を設ける。
操作箱19bの上面には操作パネル21が取付けてあり、
操作箱19b内には給水電磁弁24を設ける。
操作箱19b内には給水電磁弁24を設ける。
操作箱19bに配置した水位センサー26は外槽４内の水
の圧力を検出することにより、規定水位まで水がたまっ
たかどうか判定する。水位センサー26はコア，コイル，
ばねなどから構成される。
の圧力を検出することにより、規定水位まで水がたまっ
たかどうか判定する。水位センサー26はコア，コイル，
ばねなどから構成される。
洗濯，すすぎ，脱水等を制御するコントローラ部は収
納箱31内に配置する。
納箱31内に配置する。
操作パネル21には、電源スイッチボタン29および外部
操作スイッチ30が配置されている。
操作スイッチ30が配置されている。
第２図は操作パネル21を示したものである。
この操作パネル21には表示部32,操作部33,操作部
34が設けられている。表示部32には、水位，水流，洗
い，すすぎ，脱水，センサーモニタの情報が運転状況に
応じて表示される。操作部33には、水位切換，水流切
換，洗い，すすぎ，脱水の選択設定をとるセレクトスイ
ッチのボタンが設けられている。操作部34には、バイ
オコース，センサー標準，どろんこ等の選択設定をとる
セレクトスイッチのボタンが設けられている。
34が設けられている。表示部32には、水位，水流，洗
い，すすぎ，脱水，センサーモニタの情報が運転状況に
応じて表示される。操作部33には、水位切換，水流切
換，洗い，すすぎ，脱水の選択設定をとるセレクトスイ
ッチのボタンが設けられている。操作部34には、バイ
オコース，センサー標準，どろんこ等の選択設定をとる
セレクトスイッチのボタンが設けられている。
第３図は洗濯機全体の回路を簡略して示している。中
央処理回路34,駆動回路35は、コントローラ部としてま
とめられて洗濯機本体の収納部31に配置されている。モ
ータ8,給水電磁弁24としての給水弁24,排水装置12とし
ての排水弁，洗濯，すすぎ，脱水等のセレクトスイッ
チ，水位センサー26,布量判定のための布量センサー37
（慣性回転検知手段）をもっている。
央処理回路34,駆動回路35は、コントローラ部としてま
とめられて洗濯機本体の収納部31に配置されている。モ
ータ8,給水電磁弁24としての給水弁24,排水装置12とし
ての排水弁，洗濯，すすぎ，脱水等のセレクトスイッ
チ，水位センサー26,布量判定のための布量センサー37
（慣性回転検知手段）をもっている。
第４図は布量判定を行う布量センサー37（慣性回転検
知手段）の回路を示している。洗濯機の撹拌翼および洗
濯兼脱水槽５の回転駆動を行うモータ８は進相用のコン
デンサー8aをもっている。FLS38,39は、モータ８の回転
方向に切り換えるスイッチである。コンデンサー8aの両
端に抵抗40,41、ツェナーダイオード42を直列接続して
いる。抵抗41に発光トランジスター43を並列接続してい
る。発光トランジンスター43の出力は波形整形用のトラ
ンジスター44のベースに入れている。トランジスター44
の出力を中央処理回路34のマイコンに取り込んでいる。
知手段）の回路を示している。洗濯機の撹拌翼および洗
濯兼脱水槽５の回転駆動を行うモータ８は進相用のコン
デンサー8aをもっている。FLS38,39は、モータ８の回転
方向に切り換えるスイッチである。コンデンサー8aの両
端に抵抗40,41、ツェナーダイオード42を直列接続して
いる。抵抗41に発光トランジスター43を並列接続してい
る。発光トランジンスター43の出力は波形整形用のトラ
ンジスター44のベースに入れている。トランジスター44
の出力を中央処理回路34のマイコンに取り込んでいる。
以上の構成において、電源スイッチボタン29を押して
電源スイッチをONし、外部操作スイッチ30の「センサー
（標準）」ボタンを押すと、コントローラからの信号
で、給水電磁弁24に通電され、洗濯兼脱水槽内に給水さ
れるこの時ソレノイド7aにも通電され脱水状態となり、
モータ８には0.5秒ON−４秒OFFで通電され洗濯兼脱水槽
はゆるやかな回転で一方向に回転し、洗濯物にまんべく
なく給水の水が掛かるようにしている。
電源スイッチをONし、外部操作スイッチ30の「センサー
（標準）」ボタンを押すと、コントローラからの信号
で、給水電磁弁24に通電され、洗濯兼脱水槽内に給水さ
れるこの時ソレノイド7aにも通電され脱水状態となり、
モータ８には0.5秒ON−４秒OFFで通電され洗濯兼脱水槽
はゆるやかな回転で一方向に回転し、洗濯物にまんべく
なく給水の水が掛かるようにしている。
水位の最低水位までの給水を水位センサー26が検知す
ると、給水電磁弁26,ソレノイド7aへの通電を停止し、
モータ８へ通電し撹拌を行う。この時クラッチ装置10は
脱水状態となっているため、クラッチ装置10を確実に洗
い状態とし、しかも布を傷めないため布量検知撹拌より
強く通常の撹拌より弱い反転撹拌水流0.5秒ON−0.5秒の
OFFで８秒間動作させた後布量検知撹拌を行う。
ると、給水電磁弁26,ソレノイド7aへの通電を停止し、
モータ８へ通電し撹拌を行う。この時クラッチ装置10は
脱水状態となっているため、クラッチ装置10を確実に洗
い状態とし、しかも布を傷めないため布量検知撹拌より
強く通常の撹拌より弱い反転撹拌水流0.5秒ON−0.5秒の
OFFで８秒間動作させた後布量検知撹拌を行う。
布量検知行程は、0.4秒のON−１秒OFFの反転撹拌を行
わせ、OFF時に回転体６（撹拌翼）が惰性にて回転した
時のモータ８の逆起電力をモータ８駆動用コンデンサー
8aの端子電圧にて検知し、これを直流矩形波パルスに変
換し、このパルス間の時間t1（最低水位での慣性回転
値）を測定して布量を判定するものである。すなわち洗
濯物が多い場合は回転体６（撹拌翼）への抵抗が大きい
ため、惰性回転がさまたげられパルス間の時間t1（最低
水位での慣性回転値）は長くなり、洗濯物の量が少ない
場合には逆にパルス間の時間t1（最低水位での慣性回転
値）は短くなる。パルス間の時間の計測は第４図に示す
回路で検出した両波検知のパルスの１発目のパルス
（イ）と３発目のパルス（ロ）の立上がり時間の幅t
1（最低水位での慣性回転値）を計測し（第５図）、こ
れを20回繰返し合計の時間を予めマイコンに記憶した洗
濯量と時間の関係と、比較し、洗濯量を決定し、洗濯量
に応じた最適洗濯水位を自動設定し、最適洗濯水位まで
給水する。
わせ、OFF時に回転体６（撹拌翼）が惰性にて回転した
時のモータ８の逆起電力をモータ８駆動用コンデンサー
8aの端子電圧にて検知し、これを直流矩形波パルスに変
換し、このパルス間の時間t1（最低水位での慣性回転
値）を測定して布量を判定するものである。すなわち洗
濯物が多い場合は回転体６（撹拌翼）への抵抗が大きい
ため、惰性回転がさまたげられパルス間の時間t1（最低
水位での慣性回転値）は長くなり、洗濯物の量が少ない
場合には逆にパルス間の時間t1（最低水位での慣性回転
値）は短くなる。パルス間の時間の計測は第４図に示す
回路で検出した両波検知のパルスの１発目のパルス
（イ）と３発目のパルス（ロ）の立上がり時間の幅t
1（最低水位での慣性回転値）を計測し（第５図）、こ
れを20回繰返し合計の時間を予めマイコンに記憶した洗
濯量と時間の関係と、比較し、洗濯量を決定し、洗濯量
に応じた最適洗濯水位を自動設定し、最適洗濯水位まで
給水する。
更に、最適洗濯水位まで給水する工程において、検知
水位を変化させて、前述の布量検知工程を行い、パルス
立上がり時間の幅t2……t4を計測させる。例えば洗濯物
量4.0kgで最適洗濯水位が高水位と判別した場合、布量
検知工程を４回行い衣類の種類の異なった洗濯物（シー
ツ，バスタオル等の大物衣類とランジェリー等の化せん
の薄物の衣類）の各水位でのパルス立上がり時間幅t2…
…t4は第６図のようになる。そして、第６図のグラフに
示すように、最低水位と最適洗濯水位でのパルス立上
がり時間幅t1（t2……t4）の差ΔＴを求める。また同
グラフの各曲線の近似関数による、平均変化率ｍ（曲線
の平均勾配）を求める。
水位を変化させて、前述の布量検知工程を行い、パルス
立上がり時間の幅t2……t4を計測させる。例えば洗濯物
量4.0kgで最適洗濯水位が高水位と判別した場合、布量
検知工程を４回行い衣類の種類の異なった洗濯物（シー
ツ，バスタオル等の大物衣類とランジェリー等の化せん
の薄物の衣類）の各水位でのパルス立上がり時間幅t2…
…t4は第６図のようになる。そして、第６図のグラフに
示すように、最低水位と最適洗濯水位でのパルス立上
がり時間幅t1（t2……t4）の差ΔＴを求める。また同
グラフの各曲線の近似関数による、平均変化率ｍ（曲線
の平均勾配）を求める。
上記で求められたΔＴ（最低水位での慣性回転値と
最適洗濯水位での慣性回転値との差）より洗濯する衣類
の種類が判別される。
最適洗濯水位での慣性回転値との差）より洗濯する衣類
の種類が判別される。
また上記で求められた平均変化率ｍからも衣類種類
が判別されるのである。
が判別されるのである。
例えばシーツ，バスタオル等の大物衣類のΔＴおよび
ｍは大きく、ランジェリー等の化せんの薄物は反対に小
さくなるため、予め制御装置内のマイコンに設定した衣
類の種類によるテーブル定義と比較し、各種衣類に適し
た水流の強さを決める反転周期（例えばモータへの通電
時間のON時間とOFF時間との比および回転数を制御す
る）。・洗い・すすぎ・脱水時間等を設定することによ
り、大物衣類は強い水流（長い反転周期）で時間を長
く、化せん等の薄物は弱い水流（短かい反転周期）で時
間を短くすることにより、各種衣類に合った洗濯制御が
可能となる。又、制御装置内のマイコンに設定する各種
衣類のテーブル定数は、前述した布の種類判定方法によ
り求めたΔＴおよびｍは、設定水位（高・中・低水位
等）ごとに異なるため、設定水位ごとにテーブル定数を
設定することにより、より精度良く衣類の種類を判別す
ることができる。
ｍは大きく、ランジェリー等の化せんの薄物は反対に小
さくなるため、予め制御装置内のマイコンに設定した衣
類の種類によるテーブル定義と比較し、各種衣類に適し
た水流の強さを決める反転周期（例えばモータへの通電
時間のON時間とOFF時間との比および回転数を制御す
る）。・洗い・すすぎ・脱水時間等を設定することによ
り、大物衣類は強い水流（長い反転周期）で時間を長
く、化せん等の薄物は弱い水流（短かい反転周期）で時
間を短くすることにより、各種衣類に合った洗濯制御が
可能となる。又、制御装置内のマイコンに設定する各種
衣類のテーブル定数は、前述した布の種類判定方法によ
り求めたΔＴおよびｍは、設定水位（高・中・低水位
等）ごとに異なるため、設定水位ごとにテーブル定数を
設定することにより、より精度良く衣類の種類を判別す
ることができる。
先の説明は、布量センサー37のセンシングで洗濯量を
決定し、洗濯量に応じた水位を自動的に設定する場合で
ある。水位設定をユーザがマニアルで選択して設定した
ときには、手動設定が優先するようにしている。最低水
位における布量センシングデータは中央処理回路に取り
込まれるが、手動設定に基づく水位で洗濯が行われる。
例えば、マニアルによる水位設定を高水位にしたときに
は、先ず、最低水位で給水を止め、布量センサー37をセ
ンシングをし、次に低水位まで追加給水を行って給水を
止め、布量センシングを行い、これを中水位，高水位で
同様に行う。低水位，中水位にマニアル設定した場合に
も、その水位までは同様に行われるのである。
決定し、洗濯量に応じた水位を自動的に設定する場合で
ある。水位設定をユーザがマニアルで選択して設定した
ときには、手動設定が優先するようにしている。最低水
位における布量センシングデータは中央処理回路に取り
込まれるが、手動設定に基づく水位で洗濯が行われる。
例えば、マニアルによる水位設定を高水位にしたときに
は、先ず、最低水位で給水を止め、布量センサー37をセ
ンシングをし、次に低水位まで追加給水を行って給水を
止め、布量センシングを行い、これを中水位，高水位で
同様に行う。低水位，中水位にマニアル設定した場合に
も、その水位までは同様に行われるのである。
本発明によれば、洗濯物の量，種類を検知し、最適な
水流，洗い，すすぎ，時間等を自動的に決定することに
より、洗濯物の量および種類に応じた洗濯工程にでき、
大物衣類の洗浄力向上、薄物衣類の布傷みの低減を行う
ことができる。
水流，洗い，すすぎ，時間等を自動的に決定することに
より、洗濯物の量および種類に応じた洗濯工程にでき、
大物衣類の洗浄力向上、薄物衣類の布傷みの低減を行う
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の全自動洗濯機の断面図、第
２図は操作パネル図、第３図は洗濯機全体の概略回路
図、第４図は布量検知の回路図、第５図は布量センサー
のセンサー出力を示す図、第６図は衣類の種類検知を示
す測定データのグラフである。 ６……撹拌翼、８……モータ、37……布量センサー（慣
性回転検知手段）。
２図は操作パネル図、第３図は洗濯機全体の概略回路
図、第４図は布量検知の回路図、第５図は布量センサー
のセンサー出力を示す図、第６図は衣類の種類検知を示
す測定データのグラフである。 ６……撹拌翼、８……モータ、37……布量センサー（慣
性回転検知手段）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 重治 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株式会社日立製作所多賀工場内 (72)発明者 鹿森 保 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株式会社日立製作所多賀工場内 (56)参考文献 特開 昭62−204797（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140197（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−46717（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D06F 33/02
Claims (3)
- 【請求項１】洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽の内底
に備わる反転自在なる撹拌翼と、この回転翼を反転駆動
するとともに前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータ
と、前記撹拌翼を反転作動させた後にモータの通電を止
めてモータの慣性回転値を検知する慣性回転検知手段
と、前記撹拌翼を反転駆動するモータの反転周期あるい
は洗濯運転時間を制御する制御手段とを備える洗濯機の
制御方法において、 最低水位で前記慣性回転検知手段が検知する慣性回転値
より最適洗濯水位を決定し、 最適洗濯水位まで追加給水して、再度、慣性回転検知手
段により慣性回転値を求め、 最低水位での慣性回転値と、最適洗濯水位での慣性回転
値を比較演算して、モータの反転周期あるいは洗濯運転
時間を決定することを特徴とする洗濯機の制御方法。 - 【請求項２】洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽の内底
に備わる反転自在なる撹拌翼と、この回転翼を反転駆動
するとともに前記洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータ
と、このモータの両電気端子間に接続されるコンデンサ
ーと、前記撹拌翼を反転作動させた後にモータの通電を
止めてモータの慣性回転中に前記コンデンサーの両電気
端子間に生じる逆起電圧より慣性回転値を検知する慣性
回転検知手段と、前記撹拌翼を反転駆動するモータの反
転周期あるいは洗濯運転時間を制御する制御手段とを備
える洗濯機の制御方法において、 最低水位で前記慣性回転検知手段が検知する慣性回転値
より最適洗濯水位を決定し、 最適洗濯水位まで追加給水して、再度、慣性回転検知手
段により慣性回転値を求め、 最低水位での慣性回転値と、最低洗濯水位での慣性回転
値を比較演算して、モータの反転周期あるいは洗濯運転
時間を決定することを特徴とする洗濯機の制御方法。 - 【請求項３】請求項２に記載したものにおいて、 前記慣性回転検知手段は、前記逆起電圧をパルス信号に
変換するパルス信号変換手段を含み、 前記パルス信号変換手段から得られる前後パルスの発生
タイミング間隔幅を計測し、この発生タイミング間隔幅
より前記慣性回転値を検知することを特徴とする洗濯機
の制御方法。
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