JPH0655239B2 - 洗濯機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、脱水時のアンバランス状態を自動的に修正す
るアンバランス状態の自動修正機能を有する全自動洗濯
機等の洗濯機の制御装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 従来のアンバランス状態の自動修正機能を有する洗濯機
の制御装置は、脱水時にアンバランス状態が検出される
と脱水を停止し、満水になるまで給水を行なった後、す
すぎ工程と同様にパルセータを正逆転させることにより
アンバランス状態の修正を行なっていた。

ところが、実験の結果アンバランスの修正は洗いやすす
ぎ時より給水位を低くした方が衣類がほぐれやすく又節
水にもなるということがわかった。

しかし、水位スイッチとしてメカタイプの１接点の水位
スイッチを用いて水位検知を行うと、ひとつの水位しか
検知できないために、洗い，すすぎ時の水位を基準にし
て検知し，アンバランス修正の時には基準水位まで給水
してから余剰分を捨てるという無駄な事を行なわなけれ
ばならなかった。

一方、水位スイッチを複数設置すれば、洗い，すすぎ時
と、アンバランス修正時との２つの水位を検知すること
もできるが、常時生じるものでないアンバランスの修正
のためにだけ水位スイッチを特別に設置することは、部
品コストを上げると共に洗濯機の構造を複雑にし、制御
装置自体も２種の水位信号を区別して制御しなければな
らないため構造が複雑になるという問題があった。

＜本発明が解決する課題＞ メカタイプの１接点のスイッチひとつだけで水位を検知
しながら、アンバランス修正時に水の無駄が生じないよ
うにすることである。

＜課題を解決するための手段＞ 給水位を検知する水位スイッチの検知点が洗い，すすぎ
時の給水位より低い位置になるように設定して水位スイ
ッチを設ける。そしてアンバランスの修正時には上記水
位スイッチの検知点まで給水を行い、アンバランス修正
を行う。又、洗い，すずき時には、上記水位スイッチの
検知点を基準に、時間制御にて給水を所定時間継続す
る。

＜作用＞ 洗い，すすぎ時には水位スイッチの検知点より給水を継
続して補給水を行うことにより、洗い，すすぎに必要な
給水量を確保できる。一方、アンバランス修正時には、
水位スイッチの検知点までの給水を行うことにより、洗
い，すすぎ時より低いアンバランス修正に適した水位を
得ることができる。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図及び第２図は共に本考案実施例に用いられる洗濯
機の横断面図であって、第１図は水位スイッチ部分での
断面図、第２図は給水部，排水部での断面図を示す。

本実施例に係る全自動洗濯機の概略構造を第１図および
第２図に基いて説明する。これは、洗濯機本体１が上面
開放の箱形に形成され、その底板１ａに振動緩衝用合成
ゴム製の脚２が取付けられ、洗濯機本体１の上部の上面
板１ｂの後部に操作用のスイッチや表示部等を有する操
作部３が配されている。また、前面上面板１ｂの中央に
設けられる円孔には蓋１ｃが内嵌する。

洗濯機本体１の内部には支持杆６およびコイルばね６ａ
等により弾性支持された上面開放の外水槽７が内装さ
れ、該外水槽７に多数の水抜き孔８ａを有する内槽８が
内装される。そして、内槽８の底部に撹拌翼（パルセー
タ）９が回転軸１０を介して回転自在に内装支持され、
該回転軸１０の下端には外水槽７を貫通してベルトプー
リ１２が固定される。

また、外水槽７の下面にはモータ１３が固定され、該モ
ータ１３のモータ軸１３ｂに取付けられたモータプーリ
１４と前記ベルトプーリ１２との間にベルト１５が掛巻
される。前記回転軸１０は、上端に前記撹拌翼９が固定
され下端に前記ベルトプーリ１２が固定された内軸１０
ａと、該内軸１０ａに回転自在に外嵌され上端が前記内
槽８の下部に固定された外軸１０ｂとから成る二重軸構
造とされ、両者はクラッチ１６およびブレーキ等により
互に着脱自在に連結される。そして、前記クラッチ１６
および回転軸１０は外水槽７の下面に固定されたハウジ
ング１７に内装される。

前記外水槽７は、その底部に排水路１８が形成され、ま
た外水槽７の上部にすずき水用の排水路１８ａが形成さ
れ、両排水路１８，１８ａの分岐部にソレノイド等によ
り開閉する排水弁１９が介設される。

洗濯機本体１の上部には、第４図の如く、水道の蛇口等
に連結される給水路２１が形成され、該給水路２１にソ
レノイド等により開閉する給水弁２３が介設される。

前記モータ１３は、正逆転可能なもので、例えば交流式
の場合は端子を切換えることによりその回転方向を換え
ることができるコンデンサラン型のものが使用される。
なお、直流式の場合は、流れる電流の方向を切換えるこ
とにより正転、逆転可能となる。

２４はアンバランスセンサであって、このアンバランス
センサ２４は、外水槽７に近接して本体１の内部に軸２
４ａを中心に揺動自在に取付けられる検出棒２４ｂと、
該検出棒２４ｂが揺動することによりオフする検出スイ
ッチ２４ｃとから成り、外水槽７（または内槽８）がア
ンバランス状態となって回転すると、その外周が検出棒
２４ｂに接触して検出スイツチ２４ｃがオフするよう構
成される。

５３は外水槽７の水位を検知するための水位センサであ
って、この水位センサ５３は、外水槽７の底隅部外側に
外水槽７と連通する孔５６付の水位検出箱５７が形成さ
れ、該水位検出箱５７によりエアトラップが構成され、
前記水位検出箱５７の上部に空気取出口５８が形成さ
れ、該空気取出口５８に前記水位センサ５３と接続する
導圧パイプ５９が接続されていることによって水位を検
出できるようになっている。即ち、水位センサ５３内に
は導圧パイプ５９により伝えられる空気圧力によって動
作するスイッチ片が設けられ、外槽７の水位に応じて上
記スイッチ片が動作するようになっている。尚、この水
位センサ５３のＯＮ点，ＯＦＦ点は異なる水位に設定さ
れている（つまりディファレンスが設けられている）も
のであって、ハンチングが生じにくいように構成されて
いる。そして、この水位スイッチ５３のＯＮ点つまり給
水を停止する点は、アンバランス修正に適切な水位に設
定されている。（ＯＦＦ点はこのＯＮ点より低水位に設
定されている。） なお、水位検出箱５７の底部には、水位検出箱５７内の
空気を密封するための蓋６０が設けられる。

次に、制御装置のブロック図について第３図を用いて説
明する。

第３図において、４１は一般的なワンチップ型マイクロ
コンピュータにより構成された制御部であって、この制
御部４１を構成するマイクロコンピュータは、第５図の
如く、中央処理装置(CPU)４２、読み出し専用記憶装置
（ＲＯＭ）４３、随時読み書き可能記憶装置（ＲＡＭ）
４４、入出力装置（Ｉ／Ｏ）としてのインプットバッフ
ァ制御装置４５およびアウトプットバッファ制御装置4
6、クロック制御装置４７、ならびにタイマー装置４８
等から成る。

そして、前記アウトプットバッファ制御装置46には、外
部出力部として、前記モータ１３を正逆転可能に駆動す
るモータ駆動部１３ａと、排水弁１９を開閉する排水弁
駆動部１９ａと、給水弁23を開閉する給水弁駆動部２３
ａと、発光ダイオードにより構成され洗濯の進行状況等
を表示する表示部５０と、洗濯の終了を報知するブザー
５１等とが接続される。前記排水弁駆動部１９ａおよび
給水弁駆動部２３ａは、例えば排水弁１９および給水弁
２３を開閉するソレノイドにより構成される。

また、前記インプットバッファ制御装置４５には、外部
入力部として、外水槽７（または内槽８）の異常振動を
検出する前記アンバランスセンサ２４と、蓋１ｃの開閉
を検出する蓋センサ５２と、外水槽７内の水位を検出す
る水位センサ５３と、洗濯機の他の機能を制御するため
のキースイッチ５４等とが接続される。

そして、前記ＣＰＵ４２は、外部入力部におけるスイッ
チやセンサの状態をインプットバッファ制御装置４５を
介して読み込むとともに、ＲＯＭ４３から工程データを
読み出すことにより、洗い（給水を含む）、排水、すす
ぎ、脱水等の工程を判断し、その工程を実行するに必要
な外部出力部中の各部を、アウトプットバッファ制御装
置４６から各駆動回路に信号を与えて制御するもので、
その工程移行は、タイマー装置４８によりＣＰＵ４２と
共動して行なわれる。

前記水位センサ５３は、外水槽７の水位を検出するため
のもので、その出力信号はアナログデジタル変換器（以
下Ａ／Ｄ変換器と記す）５５を介して制御部４１に入力
される。

上記実施例の動作を第４図に示すフローチャートに基い
て説明する。

先ず第４図(a)に示すように、洗濯は洗い工程から開始
する。上記内槽８内に洗濯物を入れた状態で給水が行わ
れる。この場合、初期には水位スイッチ５３がＯＦＦ状
態にあるので、運転開始によって自動的に給水が開始さ
れ、この給水は水位スイッチ５３がＯＮになるまで継続
される。尚、この水位スイッチ５３のＯＮ点は上述のよ
うに洗濯，すすぎに必要な水位より低いアンバランス修
正に適した水位となっている。

このようにして給水が終了した時点で洗濯物を水になじ
ませるために、なじませ撹拌が行われる。このなじませ
撹拌は第５図(a)に示すように、上記パルセータ９を一
方向に回動するようにモータ13を２秒間正転駆動し、そ
の後０．８秒停止させ、今度は逆方向にパルセータ９を
回転するようにモータ１３を２秒間逆転駆動することに
よって行われるものであって、このような撹拌（動作に
よって発生する）水流によって洗濯物が水になじむこと
になる。このなじませ撹拌は例えば３０秒間行われる。
このようにしてなじませ撹拌動作が終了すると、洗いに
必要な水位まで水が補給されると同時に、主水流撹拌動
作が２０秒間行われる。この補給水は、上記水位スイッ
チ５３のＯＮ点が上述のように低い水位に設定されてい
るため、洗いに必要な水位を得るためのもので、２０秒
間という時間制御を行うことにより給水量（例えば２０
秒間で５補給される）が規定されるようになってい
る。一方、主水流撹拌は第５図(b)に示すように、１．
２秒モータ１３を正転駆動、０．８秒停止、１．２秒逆
転駆動してパルセータ９を正転停止，逆転するもので、
上記なじませ撹拌に比較して若干弱めの水流が発生する
ようにしている。

このようにして、給水，主水流撹拌が終了すると、本格
的な洗いつまり上記第５図(b)に示す）主水流による撹
拌が例えば１０分４０秒間に行われる。尚、この洗い時
間（１０分４０秒）は洗濯量に可変した方が好ましい。

さて次に、洗い工程が終了すると、第４図(b)に示すよ
うにすずき工程に入る。ここでは先ず、洗いの水位の状
態から７秒間排水を実施して水位を若干下げる。そし
て、洗濯時の水流によってからみ合った衣類をほぐし、
内槽８内に偏って衣類が存在しないようにバランス撹拌
を行う。これは第５図(c)に示すように、上記モータ１
３を０．８秒正転駆動，１．２秒停止，０．８秒逆転駆
動することによって主水流撹拌より更に緩めの水流を発
生させるもので、約３０秒行われる。

このようにしてバランス撹拌が終了すると、排水弁１９
を開いて洗たく水の排水を行う。この排水は先ず水位ス
イッチ５３がＯＦＦするまでを見て、水位スイッチ５３
のＯＦＦ点まで水位が下がった後５０秒間時間制御にて
排水を継続した時点で排水弁１９を閉じて次の動作に入
る。これは、水位スイッチ５３ひとつで排水完了を見て
いるため、先ず水位スイッチ５３のＯＦＦ点を基準にそ
のＯＦＦ点水位から排水完了までの時間を実験により求
めておき、そと時間分排水弁１９を制御することにより
排水完了とするようにしているものである。

このようにして排水が完了すると、衣類に含まれた洗濯
液を絞り出すために、内槽８を回転させて脱水動作を６
０秒行う。さてここで上述のバランス撹拌によっても内
槽８の回転バランスがとれていないと、内槽８が偏揺れ
して外槽７に接触することがある（アンバランス状
態）。このような状態になるとアンバランスセンサ２４
が作用してアンバランス工程に入る。（アンバランスセ
ンサ２４が作用しない場合は次の工程に行く。） ここでアンバランス修正工程について説明する。上述の
ようにして脱水時にアンバランスが生じると、先ず水位
スイッチ５３がＯＮするまで給水が行われる。このよう
に給水が行われた後、上述の主水流撹拌動作が３０秒間
行われる。この給水，撹拌によってアンバランス状態に
あった衣類はほぐされて偏りが修正される。この主水流
撹拌の後、７秒間排水（約１０程度排水）し、更にバ
ランス撹拌動作を３０秒間行うことにより更に衣類の偏
りを修正する。このように２度バランス修正のための撹
拌動作を行った後は、排水弁１９を開成して排水を行
い、水位スイッチ５３ＯＦＦ後更に５０秒間排水弁１９
を開成して完全に排水する。

このようなアンバランス修正を行った後は第４図(b)に
示す上記すすぎ工程中の脱水に戻り、脱水を行う。

脱水動作が終了すると、すすぎのための給水を水位スイ
ッチ５３がＯＮするまで行い、その後衣類を水になじま
すために上述第５図(a)のなじませ撹拌動作を行う。こ
のなじませを行った後、２０秒間の給水を行うと同時に
第５図(b)の主水流撹拌を開始し、給水停止後も１分４
０秒間主水流撹拌動作を継続する。この給水，撹拌によ
り衣類に含まれた洗剤がすすがれることになる。

このようにしてすすぎ工程が終了すると、第４図(c)に
示す脱水工程に移行する。

先ず脱水工程では７秒間の排水（１０程度の排水）の
後、すすぎ工程によってバランスのくずれた状態を修正
すべく、第５図(c)のバランス撹拌動作が実行される。
その後水位スイッチ５３のＯＦＦ点を経過して５０秒間
排水弁１９を開成することによって完全に排水を行い、
次の脱水動作に入る。この脱水動作は上述のすすぎ工程
における脱水動作と同様の形態で行われるものであり、
６分間行なわれる。そしてこの脱水動作中にアンバラン
スセンサ２４が作用してアンバランスが検出されると上
述第４図(d)に示すアンバランス工程に入りアンバラン
ス状態が修正される。（アンバランス修正工程は上述の
通りであるので説明を省略する。） アンバランス修正が終われば脱水動作に戻り、脱水を行
った後、運転を停止する。

尚、上記実施例において、脱水動作中のアンバランス修
正において、アンバランス修正をしてもアンバランス状
態が解消されず再度の脱水動作に入ってもアンバランス
センサ２４が作用する場合には、運転を一旦停止してブ
ザー等を鳴らしたりランプを点滅表示する等して使用者
に異常を報知する。このような異常状態では、使用者が
手でアンバランス状態をなくすように衣類の偏りを取り
除くようにする。

＜効果＞ 本発明によれば、脱水時のアンバランス状態を自動的に
修正するアンバランス自動修正機能を有する洗濯機にお
いて、単一の水位スイッチを用い、この水位スイッチを
比較的低い給水位検知点に設定し、アンバランス検知時
にはこの低めの水位にてアンバランス修正動作を行い、
一方洗い，すすぎ時には前記水位スイッチによる給水検
知後、所定時間だけ給水を継続し時間制御により所望と
する水位を得るものであるから、アンバランス修正動作
時に余分な水を必要とせず、また攪拌動作時に水の飛び
散り等も抑えることができる。また水位スイッチとして
は１つのスイッチのみでアンバランス修正時の低めの水
位と、洗い，すすぎ時の通常水位との２つの水位を制御
でき、メカタイプの水位スイッチを複数個設置する場合
に比べて十分なコストダウン効果が期待できる。

さらにまた本発明では、洗い，すすぎ時には一旦水位ス
イッチで所定の水位を検知した後に時間制御により所望
とする水位を得ているため、水道水圧が多少低下したと
きでも、最初から時間制御によって所望とする水位を得
るものと比較してその水位誤差は小さく、洗い，すすぎ
動作に支障を来す恐れはない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明実施例の断面図、 第３図は同例のブロック図、 第４図は同例のフローチャート、 第５図は同例のタイムチャート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱水時のアンバランス状態を自動的に修正
   するアンバランス自動修正機能を有する洗濯機におい
   て、 洗濯槽内の給水位検知点が洗い，すすぎ時の給水位より
   も低いアンバランス修正時の給水検知点になるように設
   定して設けられた水位スイッチと、アンバランス修正時
   には前記水位スイッチの検知点まで給水を行うよう制御
   する給水制御手段と、洗い，すすぎ時には前記水位スイ
   ッチによる給水検知後、所定時間だけ給水を継続する時
   間制御手段とを備えてなる洗濯機の制御装置。