JPH1147485A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】洗濯物を傷めることがなく、かつ水跳ねを防止
できる洗濯機を提供する。 【解決手段】モータの回転方向を反転させる場合、マイ
クロコンピュータは、ゼロクロス信号を監視し、電源電
圧が２周期経過するごとにトライアックにゲート信号を
与えるとともに、そのゲート信号の信号幅を電源電圧の
１周期に相当する時間を増加幅として徐々に増加させ
る。その結果、モータはゆっくりと始動するから、結
局、パルセータはゆっくりとした立ち上がりとなる。 【効果】パルセータが反転時にパルセータと洗濯物とが
強く擦れるのを回避できるから、洗濯物が傷むのを防止
できる。パルセータの反転時に水跳ねが生じるのを防止
できるから、たとえば蓋が開いてても洗濯機周辺に水が
飛び散るのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、洗い行程、すす
ぎ行程および脱水行程を含む一連の洗濯行程を実行する
洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機は、パルセータを左右交互に回す
ことにより洗濯槽内に収容された洗濯物を攪拌して、洗
いおよびすすぎを行う。パルセータの回転は、たとえば
右方向への数秒間の回転、１〜２秒間の停止および左方
向への数秒間の回転という処理を繰り返すことにより行
われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記洗
濯機では、パルセータが反転する場合に、洗濯物の種類
によっては洗濯物が傷みやすいという問題があった。ま
た、パルセータが反転するときには、洗濯槽内の水位に
よっては水跳ねが生じるという問題もあった。

【０００４】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、洗濯物を傷めることがなく、かつ水跳ね
を防止できる洗濯機を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するための請求項１記載の発明は、洗濯物を収
容するための洗濯槽と、この洗濯槽内に設けられ、洗濯
水および洗濯物を攪拌するためのパルセータと、このパ
ルセータを回転駆動するためのモータと、上記パルセー
タを反転させるために、上記モータの回転方向を切り替
えるモータ制御手段とを備え、上記モータ制御手段は、
上記モータを反転させる場合に、予め定める条件が満足
されるときには、上記モータの立ち上がり速度が徐々に
増加するように制御するものであることを特徴とする洗
濯機である。

【０００６】この発明によれば、モータを反転させる場
合には、モータの立ち上がり速度が徐々に増加させられ
るから、パルセータの立ち上がり速度を徐々に大きくす
ることができる。したがって、パルセータと洗濯物とが
強く擦れるのを回避できるから、洗濯物を傷めることが
ない。しかも、パルセータの回転はゆっくりと立ち上が
るから、水跳ねが生じることも防止できる。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記モータは、単
相誘導モータであり、上記モータ制御手段は、上記モー
タへの通電を制御するゲート回路を有し、このゲート回
路のオン時間を徐々に増加することにより、上記モータ
の立ち上がり速度を徐々に増加させるものであることを
特徴とする請求項１記載の洗濯機である。この発明によ
れば、パルセータの回転をゆっくりと立ち上げるのに、
ゲート回路のオン時間を徐々に増加するだけでよいか
ら、制御が簡単になる。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記モータ制御手
段は、電源周波数の１周期を基準にして、上記ゲート回
路のオン時間を徐々に増加させるものであることを特徴
とする請求項２記載の洗濯機である。この発明によれ
ば、パルセータをゆっくりと立ち上げるのに、ゲート回
路のオン時間を電源周波数の１周期を基準にして増加さ
せるだけでよいから、制御が一層簡単になる。すなわ
ち、電源周波数の１周期は、たとえば電源電圧のゼロク
ロス点を検出するだけで認識できるからである。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記予め定める条
件とは、デリケートな洗濯物を洗濯するデリケートコー
スの実行を指示する信号が入力されたことであることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の洗濯機
である。この発明によれば、デリケートコースが選択さ
れた場合には、パルセータの反転時における速度の立ち
上がりがゆっくりとしたものにされるから、下着などの
デリケートな洗濯物が傷むのを防止できる。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記予め定める条
件とは、上記洗濯槽内の水位が予め定める水跳ね危険水
位以上であることを示す信号、または蓋が開けられたこ
とを示す信号が入力されたことであることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれかに記載の洗濯機である。こ
の発明によれば、水跳ねが起こるおそれのある場合、お
よび跳ねた水が機外に飛び出るおそれのある場合に、パ
ルセータの反転時における速度の立ち上がりがゆっくり
としたものにされるから、水跳ねの発生自体が防止され
るとともに、万が一水跳ねが発生してもその水が機外に
飛び出ることを防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態に係る全自動洗濯機の内部構成を示す断
面図である。この全自動洗濯機は、洗い行程、すすぎ行
程および脱水行程を含む一連の洗濯行程を自動的に実行
する。全自動洗濯機には、上面に開口を有するハウジン
グ１が備えられている。ハウジング１の上面には、上記
開口を開閉するための蓋２が取り付けられている。蓋２
は、後端２ａ側を基点にして開閉することができるよう
になっている。蓋２の後端２ａ付近には、蓋２の開閉を
検出するための安全スイッチ３４が配設されている。

【００１２】ハウジング１の内部には、外槽３が備えら
れている。外槽３は、図示しないスプリング付きの複数
の吊り棒によってハウジング１内に吊り下げられてい
る。外槽３の内部には、洗濯物を収容するための内槽４
が回転可能に設けられている。内槽４の周面には多数の
小孔５が形成されている。洗濯に用いられる洗濯水は、
その周囲を覆う外槽３によって溜められる。

【００１３】外槽３の上方には、たとえば電磁弁で構成
された給水弁６が介装された給水管７が備えられてお
り、給水管７の先端は、給水口８となっている。給水管
７の後端には、たとえば蛇口に接続される給水ホース９
が接続可能になっている。これにより、給水弁６が開成
されることにより、水道水が給水ホース９および給水管
７を介して給水口８から内槽４に供給されるようになっ
ている。

【００１４】外槽３の底面部には、外槽３内の洗濯水を
機外に排水するための排水口１０が形成されている。排
水口１０には、ハウジング１の外部に延び得る排水管１
１が接続されている。排水管１１の途中部には排水弁１
２が介装されており、これにより外槽３内の洗濯水を必
要に応じて機外に排水できるようになっている。外槽３
の底部一角には、エアトラップ１３が設けられている。
エアトラップ１３は、ハウジング１の上方部に設けられ
た水位センサ１４にエアホース１５を介して接続されて
いる。外槽３の水位の上昇に伴って、エアホース１５内
に水が進入し、エアホース１５内の空気が圧縮される。
水位センサ１４は、エアホース１５内の空気圧を測定す
ることにより、外槽３内の水位を検出する。

【００１５】内槽４は、脱水槽を兼ねたものであって、
その周面には、上述のとおり、多数の小孔５が形成され
ている。内槽４の底部には、洗濯水を攪拌して水流を発
生させるためのパルセータ１６が回転可能に設けられて
いる。内槽４およびパルセータ１６は、外槽３の底部に
取り付けられた軸受部１７の出力軸１８に回転可能に支
持されている。

【００１６】外槽３の底部には、モータＭと、モータＭ
の回転力を軸受部１７に伝達するための伝達機構１９
と、上記の軸受部１７とを含む駆動機構が取り付けられ
ている。伝達機構１９は、モータＭの出力軸２０に固定
されたプーリ２１、軸受部１７の入力軸２２の下端に固
定されたプーリ２３、および各プーリ２１、２３間に掛
け回されたベルト２４を含む。モータＭの回転力は、プ
ーリ２１、ベルト２４およびプーリ２３を介して軸受部
１７に伝達される。

【００１７】軸受部１７には、モータＭの回転力の伝達
先を切り替えるためのクラッチ機構（図示せず）が内蔵
されている。これに関連して、内槽４およびパルセータ
１６を支持する出力軸１８は、たとえば、二重シャフト
構造となっている。洗いおよびすすぎ時には、モータＭ
の回転力は軸受部１７を介してパルセータ１６に伝達さ
れる。その結果、パルセータ１６が左右交互に回転し、
内槽４内に水流が発生する。脱水時には、モータＭの回
転力が内槽４およびパルセータ１６の両方に伝達され
る。その結果、内槽４およびパルセータ１６がともに一
方向に高速回転し、内槽４内の洗濯物が遠心力により脱
水される。

【００１８】図２は、この全自動洗濯機の電気的構成を
示すブロック図であり、主として、モータＭの駆動回路
が示されている。モータＭは、主巻線Ｌ１ならびにこの
主巻線Ｌ１に対して補助巻線Ｌ２およびコンデンサＣの
直列回路が並列に接続された並列回路を有しており、こ
の並列回路への通電を制御するための右回転用トライア
ックＴＲ１および左回転用トライアックＴＲ２を介して
単相の交流電源４０に直列に接続されている。各トライ
アックＴＲ１、ＴＲ２は、マイクロコンピュータ４２か
ら与えられるゲート信号によってオン／オフされるよう
になっている。

【００１９】この構成において、右回転用トライアック
ＴＲ１にオンされると、補助巻線Ｌ２に位相の進んだ交
流電流が流れ、モータＭは右方向に回転する。また、左
回転用トライアックＴＲ２がオンされると、主巻線Ｌ１
に位相の進んだ交流電流が流れる。したがって、モータ
Ｍの回転方向が反転し、モータＭは左回転する。交流電
源４０には、また、交流電源４０の出力電圧（以下「電
源電圧」という。）のゼロクロス点を検知するための電
源ゼロクロス検知回路４１がモータＭと並列に接続され
ている。電源ゼロクロス検知回路４１から出力されるゼ
ロクロス信号は、マイクロコンピュータ４２に入力され
るようになっている。

【００２０】さらに、交流電源４０には、交流電源４０
の１００Ｖの電圧を５Ｖまで降下させ、その結果得られ
た５Ｖの電圧を駆動電圧としてマイクロコンピュータ４
２に供給するための５Ｖ電源回路４３がモータＭと並列
に接続されている。マイクロコンピュータ４２には、安
全スイッチ３４および水位センサ１４の各出力が与えら
れるようになっている。また、マイクロコンピュータ４
２には、操作パネルに備えられたコース設定キー４４の
出力が与えられる。コース設定キー４４では、たとえば
下着などデリケートな衣類を洗濯するコースであるデリ
ケートコースを含む種々のコースを選択することができ
るようになっている。

【００２１】また、マイクロコンピュータ４２は、ゼロ
クロスカウンタＣｚを備えている。ゼロクロスカウンタ
Ｃｚは、電源ゼロクロス検知回路４１から出力されるゼ
ロクロス信号の個数をカウントするためのもので、洗い
行程およびすすぎ行程時において、モータＭの回転が反
転されるのに先立ってクリアされるようになっている。

【００２２】マイクロコンピュータ４２は、洗い行程お
よびすすぎ行程を実行する場合、安全スイッチ３４、水
位センサ１４およびコース設定キー４４の各出力、なら
びにゼロクロスカウンタＣｚのカウント値に基づいて、
反転時におけるモータＭの回転を制御する。具体的に
は、予め定めるスロースタート条件が満足された場合に
は、モータＭをゆっくりと立ち上げるスロースタート処
理を実行する。また、上記スロースタート条件が満足さ
れない場合には、各トライアックＴＲ１、ＴＲ２に対し
てゲート信号を最初から連続的に供給することにより、
反転時におけるモータＭを全速で立ち上げる通常の全速
スタート処理を実行する。

【００２３】スロースタート処理は、モータＭを右回転
させる場合には、右回転用トライアックＴＲ１のオン時
間を交流電源４０の電源電圧の１周期を基準にして徐々
に増加することにより達成される。また、モータＭを左
回転させる場合には、左回転用トライアックＴＲ２のオ
ン時間を交流電源４０の電源電圧の１周期を基準にして
徐々に増加することにより達成される。

【００２４】図３は、スロースタート処理をさらに詳述
するためのタイミングチャートである。マイクロコンピ
ュータ４２は、パルセータ１６を右回転させる場合、電
源ゼロクロス検知回路４１からゼロクロス信号が入力さ
れたタイミングに同期して、右回転用トライアックＴＲ
１へのゲート信号の出力を開始する。このとき、ゼロク
ロスカウンタＣｚのカウント値は、「１」となる。

【００２５】マイクロコンピュータ４２は、電源電圧が
１周期経過したタイミングにおいて、右回転用トライア
ックＴＲ１へのゲート信号の出力を停止する。言い換え
れば、この場合にはマイクロコンピュータ４２にゼロク
ロス信号が２回入力されるから、ゼロクロスカウンタＣ
ｚのカウント値が「３」になったタイミングにおいて、
右回転用トライアックＴＲ１へのゲート信号の出力を停
止する。その結果、右回転用トライアックＴＲ１は、時
間（ｔ２−ｔ１）にわたってオンされるから、モータＭ
には、波形Ｗ１の電圧が印加されることになる。

【００２６】その後、マイクロコンピュータ４２は、電
源電圧が２周期経過したタイミング、すなわちゼロクロ
ス信号が４回入力され、ゼロクロスカウンタＣｚのカウ
ント値が「７」になったタイミングにおいて、右回転用
トライアックＴＲ１へのゲート信号の出力を再開する。
そして、電源電圧が２周期経過したタイミング、すなわ
ちゼロクロスカウンタＣｚのカウント値が「１１」にな
ったタイミングにおいて、右回転用トライアックＴＲ１
へのゲート信号の出力を停止する。その結果、右回転ト
ライアックＴＲ１は、時間（ｔ４−ｔ３）にわたってオ
ンされるから、モータＭには、波形Ｗ２の電圧が印加さ
れる。

【００２７】さらに、マイクロコンピュータ４２は、電
源電圧が２周期経過したタイミング、すなわちゼロクロ
スカウンタＣｚのカウント値が「１５」になったタイミ
ングにおいて、右回転用トライアックＴＲ１へのゲート
信号の出力を再開する。そして、電源電圧が３周期経過
したタイミング、すなわちゼロクロスカウンタＣｚのカ
ウント値が「２１」になったタイミングにおいて、右回
転用トライアックＴＲ１へのゲート信号の出力を停止す
る。その結果、右回転トライアックＴＲ１は、時間（ｔ
６−ｔ５）にわたってオンされるから、モータＭには、
波形Ｗ３の電圧が印加される。

【００２８】その後、マイクロコンピュータ４２は、電
源電圧が２周期経過したタイミング、すなわちゼロクロ
スカウンタＣｚのカウント値が「２５」になったタイミ
ングにおいて、右回転用トライアックＴＲ１へのゲート
信号の出力を再開し、その後ゲート信号の出力を継続す
る。その結果、右回転トライアックＴＲ１は連続的にオ
ンされるから、モータＭには、電源電圧に同期した波形
Ｗ４の電圧が印加される。

【００２９】以上の制御の結果、モータＭへの通電時間
が徐々に増加するから、モータＭの回転は徐々に速くな
っていく。これにより、パルセータ１６には、モータＭ
で発生された回転力が徐々に伝達されることになるか
ら、パルセータ１６の回転の立ち上がりはゆっくりとし
たものになる。なお、パルセータ１６を左回転させる場
合も同様に、電源電圧が２周期経過するたびに左回転用
トライアックＴＲ２をオンするとともに、そのオン時間
を電源電圧の１周期に相当する時間を増加幅として徐々
に増加する。これにより、モータＭの回転は徐々に速く
なるから、パルセータ１６はゆっくり立ち上がることに
なる。

【００３０】図４は、マイクロコンピュータ４２におけ
る洗い行程時におけるモータＭの制御を示すフローチャ
ートである。マイクロコンピュータ４２は、最初に、モ
ータＭの反転時における制御を決定するための処理を実
行する。すなわち、マイクロコンピュータ４２は、次の
〜の３つのスロースタート条件が満足されるか否か
を判別する（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。 コース設定キー４４でデリケートコースが設定されて
いる 蓋２が開けられていて、安全スイッチ３４がオンして
いる 水位センサ１４で検出された水位が所定の水跳ね危険
水位以上である この〜をスロースタート条件としているのは、パル
セータ１６を急反転させた場合に上記〜の場合にお
いて特に不具合の発生率が高いためである。すなわち、
コース設定キー４４によりデリケートコースが設定され
ている場合には、洗濯物がデリケートな衣類であるか
ら、パルセータ１６と衣類との擦れによって衣類が傷む
おそれがある。また、蓋２が開けられている場合には、
跳ねた水が機外に飛び出るおそれがある。さらに、水が
水跳ね危険水位以上貯留されている場合には、水跳ねが
生じやすくなっているから、蓋２の下面に多量に水滴が
付着するおそれがある。

【００３１】なお、スロースタート条件は、上記〜
に限定されるものではなく、上記〜以外の内容をス
ロースタート条件に含めてもよいのはもちろんである。
マイクロコンピュータ４２は、上記〜のスロースタ
ート条件のうち一つでも満足された場合には、スロース
タート処理を実行する（ステップＳ４）。一方、いずれ
も満足されない場合には、全速スタート処理を実行する
（ステップＳ５）。その後、マイクロコンピュータ４２
は、所定の洗い時間が経過したか否かを判別し（ステッ
プＳ６）、洗い時間が経過していなければ、上記ステッ
プＳ３に戻って上述の処理を繰り返し実行する。一方、
洗い時間が経過すれば、マイクロコンピュータ４２は、
洗い行程を終了し、次のすすぎ行程を実行する。

【００３２】なお、次のすすぎ行程においても、上述の
洗い行程と同様に、パルセータ１６の回転方向を反転さ
せる処理が行われるから、モータＭの反転時における制
御を決定するための処理が実行されるとともに、その結
果に応じて全速スタート処理およびスロースタート処理
が選択的に実行される。以上のようにこの実施形態によ
れば、パルセータ１６の回転方向を切り替える場合に、
パルセータ１６をゆっくりと立ち上げるから、衣類が傷
むのを防止できるとともに、水跳ねが生じることを防止
できる。

【００３３】また、パルセータ１６をゆっくりと立ち上
げる処理を、衣類が傷みやすいデリケートコースや水跳
ねの影響の大きい高水位時および蓋開放時に限定して行
っているから、パルセータ１６を常に全速で立ち上げる
場合に比べて洗い時間およびすすぎ時間が長くなるのを
最小限に抑えることができる。さらに、各トライアック
ＴＲ１、ＴＲ２への通電時間の増加幅を電源電圧の１周
期に相当する時間としているから、ゼロクロス信号の入
力回数をカウントするだけで上述の処理を実現できる。
そのため、制御が簡単になる。

【００３４】この発明の実施の一形態は以上のとおりで
あるが、この発明は上述の実施形態に限定されるもので
はない。たとえば上記実施形態では、トライアックのオ
ン時間の増加幅を電源電圧の１周期に相当する時間とし
ているが、これに限定されることはなく、たとえば電源
電圧の２周期に相当する時間をトライアックのオン時間
の増加幅としてもよく、その他任意の時間をトライアッ
クのオン時間の増加幅としてもよい。

【００３５】また、上記実施形態では、トライアックを
断続的にオンする回数を３回に設定しているが、これに
限定されることはなく、１回、２回および４回以上でも
よいのはもちろんである。さらに、上記実施形態では、
トライアックをオフする時間を電源電圧の２周期に相当
する時間としているが、これに限定されることはなく、
電源電圧の１周期および３周期以上でもよいのはもちろ
んである。また、電源電圧の周期の整数倍に限定する必
要はなく、任意の時間を設定してもよい。

【００３６】さらにまた、上記実施形態では、この発明
を全自動洗濯機に適用する場合を例にとって説明してい
るが、この発明は、たとえばいわゆる二槽式洗濯機にも
適用することができる。その他、特許請求の範囲に記載
された範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る全自動洗濯機の内
部構成を示す断面図である。

【図２】全自動洗濯機の電気的構成を示すブロック図で
あり、主として、モータの駆動回路が示されたものであ
る。

【図３】スロースタート処理を説明するためのタイミン
グチャートである。

【図４】マイクロコンピュータにおける洗い行程時のモ
ータの制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

４ 内槽 １６ パルセータ ４０ 交流電源 ４２ マイクロコンピュータ Ｍ モータ ＴＲ１ 右回転用トライアック ＴＲ２ 左回転用トライアック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯物を収容するための洗濯槽と、 この洗濯槽内に設けられ、洗濯水および洗濯物を攪拌す
   るためのパルセータと、 このパルセータを回転駆動するためのモータと、 上記パルセータを反転させるために、上記モータの回転
   方向を切り替えるモータ制御手段とを備え、 上記モータ制御手段は、上記モータを反転させる場合
   に、予め定める条件が満足されるときには、上記モータ
   の立ち上がり速度が徐々に増加するように制御するもの
   であることを特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】上記モータは、単相誘導モータであり、 上記モータ制御手段は、上記モータへの通電を制御する
   ゲート回路を有し、このゲート回路のオン時間を徐々に
   増加することにより、上記モータの立ち上がり速度を徐
   々に増加させるものであることを特徴とする請求項１記
   載の洗濯機。
3. 【請求項３】上記モータ制御手段は、電源周波数の１周
   期を基準にして、上記ゲート回路のオン時間を徐々に増
   加させるものであることを特徴とする請求項２記載の洗
   濯機。
4. 【請求項４】上記予め定める条件とは、デリケートな洗
   濯物を洗濯するデリケートコースの実行を指示する信号
   が入力されたことであることを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の洗濯機。
5. 【請求項５】上記予め定める条件とは、上記洗濯槽内の
   水位が予め定める水跳ね危険水位以上であることを示す
   信号、または蓋が開けられたことを示す信号が入力され
   たことであることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れかに記載の洗濯機。