JPH1119382A - 全自動洗濯機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】脱水回転数制御において、高調波の発生および
モータの電磁音の少ない補助コイルのオン−オフによる
制御を行うため、補助コイルのオン時のコンデンサ電流
波形のくずれによる異音の発生を低減し、さらに洗濯反
転用のトライアックに急峻な電圧が掛かり誤動作するの
を防いだ全自動洗濯機の提供。 【解決手段】脱水行程にて、脱水回転数制御をモータ補
助コイルのオン−オフ制御にて行い、補助コイルのオフ
時にコンデンサに電荷を蓄えておき、次に補助コイルを
オンするタイミングは、上記コンデンサに蓄えられた電
荷の極性の逆方向にて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全自動洗濯機にお
ける、脱水行程の運転制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】全自動洗濯機においては、モータの回転
数を制御し脱水行程の脱水回転数を電源周波数にかかわ
らず一定の回転数とすることで、電源周波数の共用化を
図ることができる。モータの回転数制御の方式として
は、位相制御もしくは補助コイルのオン−オフによる制
御等があげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記位相制御
の場合、高調波発生により電波障害が起こる。または、
モータの電磁音が大きくなる等の問題があった。

【０００４】また、補助コイルのオン−オフによる制御
を行う場合、高調波の発生およびモータの電磁音は少な
いが、補助コイルのオン時に急激なモータトルクの変動
およびコンデンサ電流波形のくずれが起こるため、異音
が発生しやすい。さらに、コンデンサ電流波形のくずれ
のため、洗濯反転用のトライアックに急峻な電圧が掛か
り誤動作をまねく恐れがあった。

【０００５】本発明の目的は、脱水行程を円滑に行い、
上記問題を生じさせない運転制御方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は、洗濯兼脱水槽と、上記洗濯兼脱水槽を回転
させるモータと、上記洗濯兼脱水槽の回転数を検知する
回転数検知手段を備え、上記洗濯兼脱水槽の回転数を制
御する制御手段を有し、上記制御手段にてモータ補助コ
イルのオン−オフ制御を行い、コンデンサ端子間電圧波
形を直流矩形波に変換し、上記矩形波の立上りもしくは
立ち下がりにて補助コイルをオフしてコンデンサに電荷
を蓄えておき、上記コンデンサに蓄えられた電荷の極性
の逆方向にてオンする。

【０００７】上記手段により、上記洗濯兼脱水槽の回転
数制御におけるモータ補助コイルのオン時に、コンデン
サ電流波形のくずれにより洗濯反転用のトライアックに
急峻な電圧が掛かかるのを防ぐことで誤動作をなくし、
さらに異音発生の低減も図ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の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図１に示
すように、鋼板製の外枠１内の吊り棒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
外槽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個設けている。

【０００９】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
パルセータもしくはアジテータからなる撹拌翼６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を静止させ撹拌翼６を時計方向および反時計
方向に回転させる。また、脱水回転時は洗濯兼脱水槽５
を一方向に回転させる。撹拌翼６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。

【００１０】駆動装置７はモータ８と、このモータ８の
回転を撹拌翼６、もしくは洗濯兼脱水槽５に伝達するた
めのプーリ９ａ，９ｂやベルト９ｃからなる伝達手段９
と洗いおよびすすぎ時に撹拌翼６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とその切り換えを行うソレノイド１１，
排水を司る排水装置１５からなる。

【００１１】クラッチ装置１０には洗濯兼脱水槽５の回
転数を検知する回転数検知装置２０を設けてある 駆動装置７は外槽４の底面に鋼板製の支持板１２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１３に伝達するＰ．Ｓチューブ１４を接続する導入口
４ａが設けてある。

【００１２】外枠１の上部には洗濯物を投入する投入口
１７ａとコントローラ等の電気部品を収納する操作箱１
７ｂとを形成した合成樹脂製のトップカバー１７が設け
られてある。投入口１７ａには合成樹脂製のフタ１８を
設ける。

【００１３】操作箱１７ｂの上面には操作パネル２１が
取り付けてあり、操作箱１７ｂ内には給水電磁弁２４を
設ける。

【００１４】操作箱１７ｂ内に配置した水位センサ１３
は外槽４内の水の圧力を検出することにより、規定水位
まで水が溜ったかどうか判定する。水位センサ１３には
コア，コイル，ばねなどから構成される。

【００１５】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。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３
０が配置されている。

【００１６】図２は回転数検知装置２０の構造を示した
ものである。回転数検知装置２０はクラッチ装置１０の
切り換えを行うソレノイド１１にコイル２０ａ，プーリ
９ａに磁石２０ｂを設けることにより、洗濯兼脱水槽５
が回るとコイル２０ａに電流が発生し、その信号を駆動
回路３５に取り入れ、中央処理回路３４にて演算するこ
とにより洗濯兼脱水槽５の回転数を検知する。

【００１７】図３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，外部操作スイ
ッチ３０，スタートボタン３３が設けられている。表示
部３２には、水位，洗い，すすぎ，脱水，予約時間，コ
ース設定の情報が表示される。外部操作スイッチ３０に
は水位切替，洗い，すすぎ，脱水，予約時間，各洗濯コ
ースを選択設定するセレクトスイッチのボタンが設けら
れている。

【００１８】図４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箱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，排水装置１５としての排水弁，洗濯，すすぎ，脱水
等のセレクトスイッチ３６，水位センサ１３，布量・布
質判定のための布量・布質センサ３７，脱水中の異常振
動防止等を図る安全スイッチ５０を持っている。

【００１９】図５は布量・布質検知を行う布量・布質セ
ンサ３７の回路を示している。布量検知制御とは、まず
洗濯兼脱水槽５内に適当な衣類を投入し、電源スイッチ
ボタン２９を押し、スタートボタン３３を押すことによ
りモータ８が運転する。モータ８の運転は中央処理回路
３４の指令によりトライアック３７ａと３７ｂのゲート
に必要に応じ、交互に信号を送ることによりモータ８が
正逆回転を行う。

【００２０】モータ８の正逆回転から、図１に示す回転
伝達方式で撹拌翼６を正逆回転させ衣類を動かす。この
時、モータ８のＯＦＦ時に発生する逆起電力の駆動用コ
ンデンサ８ａの端子間電圧をホト・トライアックカプラ
３８より直流矩形波パルスに変換し、インバータ３９で
直流矩形波を反転させ、その信号を中央処理回路３４に
送る。これらの制御により、衣類の大小から撹拌翼６に
加わる抵抗が変化し、この変化の度合いを検知し布量判
定を行うものである。

【００２１】布量判定後、布質検知制御を行う。布質検
知制御とは、布量検知制御を行った後、コントローラ部
からの信号で給水電磁弁２４に通電され、洗濯兼脱水槽
５内に給水される。規定水位まで給水したことを水位セ
ンサ１３が検知すると、布量検知制御と同様、モータ８
が正逆回転を行い、発生する逆起電力の駆動用コンデン
サ８ａの端子間電圧の信号（Ｔ₁ ）を中央処理回路３４
に送る。

【００２２】次に布量検知制御により判定した水位ま
で、洗濯兼脱水槽５内に給水を行い、布量判定水位まで
給水したことを水位センサ１３が検知すると、布量検知
制御と同様、モータ８が正逆回転を行い、発生する逆起
電力の駆動用コンデンサ８ａの端子間電圧の信号
（Ｔ₂ ）を中央処理回路３４に送る。これらＴ₁ および
Ｔ₂ の信号の変化から布質の判定を行う。

【００２３】布量検知制御終了後、洗い行程を行う。洗
い行程終了後中央処理回路３４からの信号により排水弁
１５に通電し、排水行程を行う。排水行程を終了する
と、次にモータ８に通電を行い洗濯兼脱水槽５を回転さ
せ、その遠心力により洗濯兼脱水槽５内の衣類内に含ま
れている洗濯液を取り出す。

【００２４】この時、洗濯兼脱水槽５を連続で回転させ
ると、排水口１６から排水される水の量よりも洗濯兼脱
水槽５からでる水の量が多くなり、外槽４に洗濯液が溜
る。この外槽４に溜った洗濯液が回転している洗濯兼脱
水槽５にかきまわされることから泡が増大し、この泡の
表面張力により洗濯兼脱水槽５の回転を妨げるため、モ
ータ８に流れる電流の増大からモータの異臭，発煙の発
生等の問題が生じる（洗剤発泡障害）。

【００２５】そのため、モータ８の通電を間欠的に行
い、洗濯兼脱水槽５をゆっくり回転させ、外槽４に洗濯
液が溜ることを防ぐ間欠脱水(図６)を行い、その後連続
脱水を行っている。しかし、電源周波数が６０Ｈｚの場
合、連続脱水において５０Ｈｚ運転時と比較し高速脱水
となり部品等の強度が問題となるため、５０Ｈｚ時の脱
水回転数と同等になるよう、回転数制御を行う。

【００２６】図７に、脱水回転数制御のための回路図を
示す。脱水行程では、洗濯反転用トライアック３７ａを
オフ状態とし、中央処理回路３４からの指令によりトラ
イアック３７ｂのゲートに信号を送ることでモータ８が
回転する。補助コイル８ｃのオン−オフは、中央処理回
路３４からの指令によりトライアック３７ｃのゲートに
信号を送ることで制御する。

【００２７】図８に、補助コイル８ｃのオン−オフによ
る６０Ｈｚ脱水行程時の回転数制御方法を示す（モータ
８仕様は、主コイル８ｂのみオン時には必ず減速するモ
ータトルクの仕様とする）。

【００２８】まず、連続脱水定常回転時の５０Ｈｚ時の
脱水回転数と同等に近い設定回転数を持ち、連続脱水に
て上記設定回転数に達したならば補助コイル８ｃをオフ
し、２秒後再び補助コイル８ｃをオンする。上記補助コ
イル８ｃのオン−オフを脱水終了時間まで行い次行程に
移る。

【００２９】しかし、補助コイル８ｃのオンおよびオフ
するタイミングをランダムに行うと、補助コイル８ｃオ
ン時に異音が発生し、さらに駆動用コンデンサ８ａ電流
波形がくずれ、洗濯反転用のトライアック３７ａに急峻
な電圧が掛かり誤動作をまねく恐れがある。

【００３０】そこで図９に、補助コイル８ｃのオン−オ
フにおけるタイミングを示す。補助コイル８ｃのオン−
オフのタイミングについては、図７において、駆動用コ
ンデンサ８ａの端子間電圧を直流矩形波に変換した信号
（以下、信号Ｔとする）を基に行う。まず、信号Ｔの立
上り（立ち下がりでも良い）にて補助コイル８ｃをオフ
し、駆動用コンデンサ８ａに電荷を蓄えておく（本例で
は＋側）。補助コイル８ｃをオンすると、駆動用コンデ
ンサ８ａに蓄えられた＋電荷が放出されるため−側に波
形が変化する。

【００３１】そこで、オンするタイミングを６０Ｈｚ運
転時には信号Ｔの立上りより＋４〜５ｍｓ（駆動用コン
デンサ８ａに蓄えられた電荷の極性の逆方向）にてオン
することで駆動用コンデンサ８ａ電流の波形のくずれを
防ぐことができることから、洗濯反転時用のトライアッ
ク３７ａに急峻な電圧が掛かかるのを防ぐことで誤動作
をなせる。さらにコンデンサ電流波形のくずれにより発
生する異音の低減も図れる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、補助コイルのオン時
に、コンデンサ電流波形のくずれにより洗濯反転時用の
トライアックに急峻な電圧が掛かかるのを防ぐことで誤
動作をなくし、さらにコンデンサ電流波形のくずれによ
り発生する異音の低減も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全自動洗濯機の断面
図。

【図２】本発明の一実施例を示す回転数検知装置の詳細
図。

【図３】本発明の一実施例を示す操作パネルの詳細図。

【図４】洗濯機全体の概略回路図。

【図５】布量・布質検知の一実施例の回路図。

【図６】脱水行程を示す時間と回転数を表す図。

【図７】脱水回転数制御のための回路図。

【図８】本発明の連続脱水行程を示すフローチャート
図。

【図９】本発明の補助コイルのオン−オフのタイミング
を示す図。

【符号の説明】

４…外枠、５…洗濯兼脱水槽、８…モータ、１０…クラ
ッチ装置、１１…ソレノイド、２０…回転数検知装置、
２０ａ…コイル、２０ｂ…磁石、３４…中央処理装置、
５０…安全スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯兼脱水槽と、上記洗濯兼脱水槽を回転
   させるモータと、上記洗濯兼脱水槽の回転数を検知する
   回転数検知手段を備え上記洗濯兼脱水槽の回転数を制御
   する制御手段を有し、上記制御手段にてモータ補助コイ
   ルのオン−オフを含む制御を行う全自動洗濯機におい
   て、補助コイルのオフ時にコンデンサに電荷を蓄えてお
   き、次に補助コイルをオンするタイミングは、上記コン
   デンサに蓄えられた電荷の極性の逆方向にて行うことを
   特徴とした全自動洗濯機。