JPS60242896A - 脱水機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は脱水槽の回転時間を制御する装置に関する。

（口〉　従来技術 従来、実公昭５５−１９２６１号公報なとに示されてい
るように、全自動ｆｃ濯機の脱水工程は、一定時間脱水
槽を回転許せた後駆動モーターへの通電を断ち、更にブ
レーキ音の低下及び各部の機械の保護のために暫（惰性
回転させ回転速度が低下してからブレーキを働かせてし
・た。

しかしながら、脱水槽の回転時間及び惰性回転の時間は
洗濯物（負荷）の量や含水量が多い程長く設定しなけれ
ばならず、仮に最小負荷時に適切な脱水効率が得られる
ように時間を設定すると、洗濯物の量が多い場合にそれ
だけ脱水効率が劣る上に惰性回転速度の低下が不十分の
時にブレーキが作動し、高いブレーキ音を発する。また
逆に最大負荷に応じた時間を設定すると、洗濯物の量が
少ない場合に脱水をかけ過ぎて布地の損傷、シワが発生
する上に時間の無駄がある。

（ハ）　発明の目的 本発明は、洗濯物の量や含水量に応した脱水を自動的に
行なうことを目的とする。

く二）発明の構成 本発明は、脱水孔を有する脱水槽と、この脱水槽を内股
する外槽と、前記脱水槽を回転させる駆動モーターと、
前記外槽内の圧力を検知する半導体圧力センサーと、脱
水開始時から前記半導体圧力センサーの出力変化が略一
定になるまでの時間Ｔを計数する手段とを備え、前記時
間Ｔの所定倍の時間を駆動モーターの作動時間としたこ
とを特徴とする脱水機の制御装置でおる。

即ち、＆濯物の量や含水量に応した時間を駆動モーター
の作動時間とするものである。

また、本発明は、脱水孔を有する脱水槽と、この脱水槽
を内股する外槽と、前記脱水槽を回転させる駆動モータ
ーと、前記外槽内の圧力を検知する半導体圧力センサー
と、脱水開始時から前記半導体圧力センサーの出力変化
が略一定になるまでの時間Ｔを計数する手段とを備え、
前記駆動モーター停止後、前記時間Ｔの所定倍の時間経
過後に制動をかけることを特徴とした脱水機の制御装置
である。

即ち、駆動モーターを洗濯物の量や含水量に応じた時間
だけ惰性回転許せた後に制動をかけるものである。

（ホ）実施例 本発明の実施例を各図面に基ついて説明する。

第１図に於いて、〈１）は洗濯機の機枠、（２）は機枠
（１）に内股され、底部に排水孔（３）を有する外槽、
（４）は外槽（２）に内設され、周囲及び底部に多数の
脱水孔（５）（５ａ）を有する内槽、（６）は内槽〈４
）の開口部に取付けたバランスリング、（７）は同じく
内槽（４）の底部に軸支した回転翼、（８）は駆動モー
タ、（９）は駆動モータ（８〉の回転を伝達制御するク
ラッチ装置を内蔵した軸受ケースである。前記駆動モー
タ（８）は、洗濯時には回転翼（７）を減速機を介して
回転させ、脱水時には内槽（４）をも回転させる。　（
１０）は外槽（２）の下部側壁に取付けた一対の電極、
（１１）は排水孔（３）に排水ｔａｉ弁（１２〉を介し
て接続きれる排水ホース、（１３）は給水電磁弁〈１４
）を有し、内槽（４）内に給水を行なう給水バイブ、（
１５）は外槽（２）の底部−角に設けられ、槽内の水位
に応じて内部の空気圧を変化さぜるエアートラップ、（
１６〉は後述する半導体圧力センサー、（１７）はエア
ートラップ（１５〉と圧力センサー（１６）とを接続す
る圧力、ホースである。

ここで、第２図に前記圧力センサー（１６）の構造を示
す。ヘツダク１８）にダイヤフラム部となるシリコンペ
レット（１９）が接着され、外側には圧力ホース（１７
）が接続された圧力導入管（２０）を有するキヘ・・ン
ブ（２１）が溶着きれている。シリフンベレ・ント（１
９）のダイヤフラム部には４本のピエゾ拡散抵抗（２２
）〜（２５）が設置されている。圧力導入管（２０）よ
りエアートラップ（１５）内の圧力が導入されると、ダ
イヤフラム部が変形し、ピエゾ拡散抵抗（２２）〜（２
５）の抵抗値が変化する。ピエゾ拡散抵抗（２２）〜（
２５）を第３図の如くブリッジ結合することにより、そ
の抵抗値の変化を感度良く電圧変化に変えて出力端子（
２６）（２６’）より取り出す。第３図で（２７）は定
電流回路でブリッジに１’、５［ｍＡ］の定電流を供給
する。外付抵抗（２８）（２９）（３０）は圧力センサ
ー（１６）の温度補償及び感度、零点の調整用である。

圧力センサー（１６）の出力電圧は、第５図の如く内槽
（４）の水位に比例する。第２図で（３１）は接着剤、
（３２）は絶縁材、（３３）は導線、（３４）は６本の
リード端子で第３図のポイント（Ｐ）に相当する。

第４図は制御装置のブロック回路図を示し、本実施例の
洗濯機の制御はマイクロコンピュータ（３５）により行
なっている。マイクロコンピュータ（３５）には、（３
６）で示すスタート類や水位設定釦からの情報や圧力セ
ンサー（１６〉や電極（１０）からの情報が入力きれ、
この情報を判断して駆動モータ）８）や排水電磁弁（１
２）や給水電磁弁（１４）などを制御する。図で（３７
）〜（４２）はインターフェイス、（４０）は駆動モー
タ（８〉や給水電磁弁（１４〉以外の排水電磁弁（１２
）等の負荷部を示す。

給水工程から順に説明を行なうと、 まず、第５図は、水位に対する半導体圧力センサー（１
６）の出力特性である。即ち、図の如く、半導体圧力セ
ンサー（１６）の出力電圧は水位に比例する。ここで出
力電圧をＭ、水位をＸとすると、この出力特性は式’１
３−ａｘ＋ｂで表わすことができる。

以下、図に於いて説明すると、まず前記電極り１０）を
取付けた位置、即ち外槽（２）の底部から電極（１０）
までの高さ／（定数）、更に給水完了時の水位Ｈｏ＝　
ｎ−Ｊｊを入力しておく。つまり、高水位の時はｎ”ｎ
ｌ、低水位の時はｎ−ｎｌ（ｒｚ＞ｎｌ）という具合に
予めｎを設定しておく。そして、給水を開始する。する
と、まず水位が零の時の半導体圧力センサー（１６）の
出力（Ａｓ）［ボルトコを入力し、その後水位がｌにな
ると、前記電極（１０）が水を媒体に導通するので、そ
の時の半導体圧力センサー（１６）の出力（Ａ２）［ポ
ルトコを入力する。従ってＡｔ、Ａ２が決定するので前
記出力特更にｘ＝Ｈｏｘｎ−４を代入すると水位Ｈｏの
時の半導体圧力センサー（１６）の出力ｕ１をめること
ができる。換言すれば、半導体圧力センサー（１６）の
出力が８１になった時点で給水を停止する。

尚、半導体圧力センサー（１６）は温度補償を行なわな
いと、第６図に示す通り温度（Ｔ１〜Ｔ４）によってそ
の出力特性が平行移動する。しかしながら、前述の水位
設定の手段は、直線上の二点を検知して設定値を算出す
るものであり、外気の温度が変化しても特性が直線性を
有するので、水位設定には支障はない。例えば温度（Ｔ
２）の時は、２−Ｂｔ ’ｇｔ＝　、　請求７ら７６・ つまり、本実施例に於ける水位設定の手段に関しては、
温度補償等のための外付抵抗（２８）〜（３０）を施さ
なくでもよいものである。

但し、半導体圧力センサー（１６）の感度によっては、
外付抵抗（２９）を設けて感度調整を行なう。

以上のことを第７図（イ）のフローチャートに基づいて
説明する（温度（Ｔ１）の場合）。

まず、洗濯を高水位で行なうか或いは低水位で行なうか
を決めてセレクトスイッチ等を操作し、整数ｎを設定入
力する。するとマイクロコンピュータ（３５）は、水位
が零の時の半導体圧力センサー（１６）の初期電圧（Ａ
　ｓ）　［ボルト］を入力した後給水電磁弁（１４）を
開放する。すると、内槽（４）及び外槽（２）内に給水
が開始され、マイクロコンピュータ（３５）は、水位が
ｌとなり電極（１０）が導通した時の圧力センサー（１
６）の出力（Ａ２）［ボルト］を入力＋Ａｌを計算する
。そして、半導体圧力センサー（１６）の出力がＪｌと
なると給水電磁弁（１４）を閉じ、給水を止める。第７
図（ロ）に示す温度（Ｔ２）の場合も同様であり、更に
温度（Ｔ３ＸＴ４）の場合も同じである。給水が終わる
と洗濯・すすぎ工程に移る。

次に、洗濯・すすぎ工程の説明を行なう。

第５図に於いて、給水完了直後の水位Ｈｏに対する出力
を百１とし、この出力　１は予め入力きれている。

さて、給水完了後洗濯或いはすすぎを行なうために、回
転翼（７）をｔ１秒ＯＮ、ｔ２秒ＯＦＦの周期で反転さ
せる。すると、回転翼（７）が回転している時はポンプ
作用により内槽（４）−外槽（２）間の水が脱水孔（５
ａ）より内槽（４）内に吸い込まれ、内槽（４）−外槽
（２）間の水位が一時的に低下し、半導体圧力センサー
（１６）の出力も減少する。

ここで、予めこの出力の減少分を設定値ｐ１として入力
しておく。

回転翼（７）が停止すると、内槽（４）内に吸い込まれ
ていた水が脱水孔（５）（５ａ）より流出し、その反動
で再び内槽（４）−外槽（２）間の水位が上昇し、半導
体圧力センサー（１６）の出力も増加する。

ここで、予めこの出力の増加分を設定値ρ２として入力
しておく。

このように、洗濯・すすぎは、回転翼（７）を０Ｎ−Ｏ
ＦＦさせて行なうわけであるが、これら洗濯・すすぎ工
程時間を回転翼（７）が０Ｎ−ＯＦＦする反転回数によ
り決定する。即ち、回転翼（７）（駆動モータ（８））
のＯＮの信号を数える計数回路を設け、回数がＮになる
と次工程に移るようにする。

以上のことより、第８図及び第９図に基づいて動作を説
明する。

設定水位Ｈｏ（半導体圧力センサー（１６）の出力ｇ１
）まで給水を行なうとく図中Ｃ期間）駆動モータ（８）
に通電され、回転翼〈７）が回転する（洗濯の時は洗剤
投入後）。すると内槽（４）−外槽（２）間の水位が前
述の如く低下し始め、それに伴なって半導体圧力センサ
ー（１６）の出力が減少し始める。この時駆動モータ（
８）は、半導体圧力センサー（１６）の出力がＬより設
定値ｐ！だけ減少するか或いは駆動モータ（８）の０８
時間であるｔ１秒間経過するまでＯＮ状態を続ける。こ
のいずれかの条件が満たされた時の半導体圧力センサー
（１６）の出力をＭ　ｔ、　ｎ　（ｎ　”　１．２−−
−Ｎ）とし、このＭ　Ｌ　ｎを入力した後駆動モータ（
８）をＯＦＦ状態にする。回転翼（７）が停止すると、
前述の如く半導体圧力センサー（１６）の出力が増加し
始めるので、この時駆動モータ（８）は半導体圧力セン
サー＜１６）の出力がＭ　Ｌ　ｎより設定値Ｑ２だけ増
加するか或いは駆動モータ（８）のＯ−Ｆ　Ｆ時間であ
る１２秒間経過するまでＯＦＦ状態を続ける。このいづ
れがの条件が満たされた時の半導体圧力センサー（１６
）の出力をＭＨｎ（ｎ＝１．２．−Ｎ−１）とし、この
ＭＨｎを入力した後駆動モータ（８）を再びＯＮ状態に
する。そして今度は、半導体圧力センサー（１６）の出
力がＭＨｎからＰ２だけ減少するか或いは時間ｔ２が経
過するまでＯＮ状態を続ける。

以下同様に駆動モータ（８）がＯＮ・ＯＦＦを繰り返し
た後駆動モータ（８）のＯＮの信号が８回計数されると
、駆動モータ（８）を停止し、排水電磁１１２）を開い
て排水工程に移る。

一般に洗濯を行なう場合は、負ａ〈洗濯物）が大きい程
駆動モータ（８〉を長時間ＯＮすることが必要である、
そこで、本実施例では、洗濯物の量によって変化する内
槽（４〉−外槽（２）間の水位を半導体圧力センサー（
１６）により検知したため、洗濯物の量に見合った洗濯
時間を自動的ｔコ制御で・きる。即ち、例えば洗濯物の
量が少ない場合は抵抗が少ないため回転翼（７）の回転
が早く、内槽（４）−外槽（２）間の水位の低下が早い
。依って半導体圧力センサー（１６）の出力が１１（或
いは！２）だけ減少する時間が早いので駆動モータ（８
）のＯ’Ｎ状態が短かくなる。

・　このように、負荷量に応じて駆動モータ（８）の反
転時間を制御できるので、反転時間が一定の場合に比べ
て、負荷量が多い場合は洗濯物の動きが悪くなるのでそ
れだけ駆動モータ（８）の０８時間を長くして洗濯性能
を維持し、負荷量が少ない場合は、洗濯物の動きが良く
なるのでそれだけ駆動モータ（８）の０８時間を短かく
して洗濯物の布傷みを助走する。

しかし、洗濯・すすぎ時間が一定であると、この一定時
間内での駆動モータ（８）の反転時間が負荷量により違
うために結果として洗濯性能に差が出る。例として、表
−１に負荷量が３ｋｇと１ｋｇで洗濯を１０分間行なっ
た時の実験結果を示す。

表−１ 表中の１０分中の反転回数及び負荷１ｋｇに対する回転
回数を比べてもわかる通り、洗濯時間が一定であると、
明らかに負荷が少ない方が洗濯性能が高い。換言すれば
、洗濯時間を一定にすると、負荷量によって洗濯性能が
違ってくる。

そこで、本実施例は、負荷量が変化しても洗濯性能を同
じにするために前述の如く計数回路を設けた。つまり、
前述の如く負荷量に応じて回転翼（７）の反転時間が変
化するが、反転−回当りの洗濯性能は同じである。従っ
て時間に代えて反転回数を計数するため、少量の洗濯物
は短時間で、大量の洗濯物は比較的長い時間洗濯しどん
な負荷量でも一様の洗濯性能が得られる。

尚、前記設定値！１、！２は水跳ねなど発生しない値と
し、駆動モータ（８）の最長ＯＮ、ＯＦＦ、時間ｔ１、
ｔ２は負荷（洗濯物）量が多くても充分洗浄できる値と
する。

また、前記反転回数Ｎは、駆動モータ（８〉のＯＦＦの
信号を計数してもよく、要は反転回数Ｎを計数するもの
であればよい。

更に、！１．２２、ｔｘ、ｔ２、Ｎは水位や洗濯、ため
すすぎ、注水すすぎ等の各工程に応じて定数倍する等必
要に応じて変更してもよい。

本実施例では、予めｐｌ、！２を設定したが、別に！２
を設定せずに、第１０図のフローチャートに示すように
駆動モータ（８ンのＯＦＦ時間を一定（を秒）としても
よい。

次に、排水後の脱水工程を第１１図（イ）（ロ）及び第
１２図に基づいて説明する。

洗濯或いはすすぎ工程（図中り期間）が終わると、排水
工程が始まる。排水が進むに従い水位が低下するので、
エアートラップ（１５）内の空気圧が減少し、半導体圧
力センサー（１６）の出力も減少する（図中Ｅ期間）。

水位が規定水位、即ち半導体圧力センサー（１６）の出
力が設矩イ直Ｒまで低下するとマイクロコンピュータ（
３５〉が駆動モータ（８）へ信号を出し、駆動モータ（
８〉をＯＮさせ、内槽（４）を回転させることにより脱
水を開始する。脱水開始直後は、まだ槽内に水が残って
いるので半導体圧力センサー（１６）の出力は変動する
が（図中Ｆ期間）、水位がほとんど零になり、駆動モー
タく８〉の回転が定常状態になると、半導体圧力センサ
ー（１６）の出力がほぼ一定値を示す（図中Ｇ期間）。

ここで云う一定値とは、出方の変化率が一定になる１　
時、例えば変化率２になることを示し、マイクロコンピ
ュータ（３５）は、駆動モータ（８）がＯＮしてから半
導体圧力センサー（１６）の出方の変化率が一定になる
までの時間（図中Ｆ期間の時間）Ｔを計数し、これを定
数に１倍して、時間（Ｔ十ＫＩＴ）だけ駆動モータ（８
）をＯＮさせる（図中Ｆ＋’Ｇ期間）。そして時間（Ｔ
＋ＫＩＴ）が経過すると更にマイクロコンピュータ（３
５）は前記時間Ｔを定数に２倍して、時間に２・Ｔだけ
駆動モータ（８）をＯＦＦさせた後（図中Ｊ期間）、排
水電磁弁（１２）を閉じると共にブレーキをかける。

第１３図に前記ブレーキの装置を示す。（４３）は排水
電磁弁（１２ンと連動するブレーキレバーであり、ブレ
ーキ操作時に図示の如く突出位置し、このブレーキレバ
ー（４３）の孔（４４）に受け具（４５〉をひっかける
。この受け具（４５）は、軸受ケース（９）内で脱水軸
（４６）に固定したブレーキホイール（４７）に、ブレ
ーキライニング〈４８）を介在きせて巻き付けてあり、
脱水中は連動回転しているが、ブレーキ操作時ブレーキ
レバーク４３）が突出した時に孔（４４）にひっかかり
、ブレーキライニング（４８〉によりブレーキホイール
（４７）を締め付け、その摩擦によりブレーキをかける
。

一般に、脱水を行なう場合、負荷量（洗濯物）が多い程
それに含まれている水（含水量）も多いので、長時間の
脱水が必要である。そこで本実施例では、前記時間Ｔが
脱水時に洗濯物から放出される水によって半導体圧力セ
ンナ−（１６）が変動する時間であり、負荷量が多い程
即ち含水量が多い程長くなることに着目し、この時間Ｔ
を整数倍した時間を脱水時間としたため負荷量に応じた
脱水を行なうことができる。また駆動モータ（８）ＯＦ
　Ｆ後の内槽（４）の惰性回転力も負荷量が多い程強い
ため、この場合も前記時間Ｔを整数倍した時間だけ惰性
回転させ、その後ブレーキをかける。つまり、負荷量の
多少に拘らず惰性回転が低速回転数になるまで待つので
、ブレーキ操作音を一定化する等、ブレーキを適切に作
動さけることができる。

以上で説明した一連の工程に示す通り、本実施例は、洗
濯物の量に見合った洗濯・すすぎ・脱水を全て自動的に
行なえる洗濯機が提供できる。

（へ）発明の効果 本発明は、洗濯物の量や含水量などの負荷量が少ない場
合には短時間で脱水を行ない、負荷量が多い場合には比
較的時間をかけて脱水を行なうという作業を自動的に制
御する。

また、駆動モーター停止後の脱水槽の惰性回転について
も、負荷量が少ない場合には惰性回転の慣性力が弱いた
め自動的に早く制動をかげ、負荷量が多い場合には自動
的に前記慣性力が弱くなるまで待ってから制動をかける
。

つまり、負荷量が少ない場合には時間が短縮でき、多い
場合には、前記慣性力が依然強い時に制動をかけること
に比べ制動音を低下すると共に制動時の衝撃による周辺
機械への影響を低下することができる。

つまり本発明は、脱水機の制御装置により洗濯物の誉め
合太誉に適した脱水効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に於ける洗濯機の断面図、第２図は半導
体圧力センサーの構成図、第３図は半導体圧力センサー
と定電流回路の関係を示す回路図、第４図はブロック回
路図、第５図は半導体圧力センサーの水位に対する出力
特性図、第６図は温度補償を施さない場合の第５図相当
図、第７図（イ）（ロ）は夫々異なる水温での給水工程
を示すフローチャート、第８図は洗濯・すすぎ工程時に
於ける半導体圧力センサーの時間に対する出力特性図、
第９図は洗濯・すすぎ工程を示すフローチャート、第１
０図は他の実施例に於ける第９図相当図、第１１図（イ
〉は脱水工程時に於ける半導体圧力センサーの時間に対
する出力特性図、同図（口〉は同じく時間に対する駆動
モーターの回転数の特性図、第１２図は脱水工程を示す
フローチャート、第１３図はブレーキ装置の断面図であ
る。 （２）、：、・・外槽、（４）・・・内槽（洗濯兼脱水
槽）、（５）（５ａ）・・・脱水孔、（８）・・・駆動
モーター、（１６）・・・半導体圧力センサー。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐野靜夫 第３図 坦 第４図 第５図 基ト３イｔ（Ｃｍ） 第６図 特開・ 第７．図 （１）　（ロ） （！−Ｔ、　［１！　）　（温ｇ＝Ｔｚｌｌｌ今）第９
図 第１１図 （イ） 手　続　補　正　書（自発ン 昭和６０年４月　３日 昭和５９年特許願第１００８２５号 ２、発明の名称 脱水機の制御装置 ６、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（１８８）三洋電機株式会社 ４、代　理　人 住所　守口市京阪本通２丁目１８番地 連絡先：電話（東京）　８３５−１１１１特許センター
駐在中川５　補正の対象 （１）　明細書中１発明の詳細な説明」の欄。 （２）添付図面。 ６、　補正の内容 （１）　明細書中第１０頁第２行目に「この出力　１は
、とあるのを１この出力）１は」に補正しまず。 （２）　明細書中第１４頁の表−１を以下の通り補正し
ます。 表−１ （３〉　明ｍ書中第１４頁第１８行目に１１０分中の」
とあるのをｒ１０分中に於ける洗浄性能に影響を及ぼす
」に補正します。 （４）明細書中第１７頁第２行目に１変化率Ｚ」ｖ とあるをｒ変化率２＝□が極めて微小 ｔ な値に」に補正します。 〈５ン　第１図を別紙の通り補正します。 （６）第７図（ロ）を別紙の通り補正しまず。 （７〉　第１３図を別紙の通り補正します。 （温度：Ｔ２Ｂ令）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱水孔を有する脱水槽と、この脱水槽を内股する
   外槽と、前記脱水槽を回転させる駆動モーターと、前記
   外槽内の圧力を検知する半導体圧力センサーと、脱水開
   始時から前記半導体圧力センサーの出力変化が略一定に
   なるまでの時間Ｔを計数する手段とを備え、前記時間Ｔ
   の所定倍の時間を駆動モーターの作動時間としたことを
   特徴とする脱水機の制御装置。
2. （２）脱水孔を有する脱水槽と、この脱水槽を内設する
   外槽と、前記脱水槽を回転させる駆動モーターと、前記
   外槽内の圧力を検知する半導体圧力センサーと、脱水開
   始時から前記半導体圧力センサーの出力変化が略一定に
   なるまでの時間Ｔを計数する手段とを備え、前記駆動モ
   ーター停止後、前記時間Ｔの所定倍の時間経過後に制動
   をかけることを特徴とした脱水機の制御装置。