JP2004016483A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外箱に弾性吊持された外槽内に回転槽が配設され、その回転槽内に設けられた撹拌体を、外槽の底部に配設されるモータにより回転駆動させる洗濯機に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
洗濯機において洗濯運転を行う場合、その制御目的の1つに、モータが発生した駆動力を如何にして洗濯物に伝達することで洗浄力を向上させるか、というものがある。斯様な制御目的を実現するために、従来は、モータの最大回転数や回転時間を制御することが行われていた。
【0003】
ところが、現在、縦型の洗濯機では、外箱に弾性吊持された外槽内に回転槽が配設され、その回転槽内に設けられた撹拌体を外槽底部に配設されるモータにより回転駆動させる構成が主流である。そして、この構造は振動系をなすため、モータが撹拌体を回転させると、その駆動力が伝達されて弾性吊持された外槽が振動する。従って、単にモータの最大回転数や回転時間を制御しただけでは、モータが発生した駆動力を効率的に洗濯物に伝達することは困難である。
【0004】
また、そのような振動系が構成されていることから、洗濯機の静音化を考慮すれば、運転制御には、撹拌体を回転させる際に洗濯機に発生しようとする振動を如何にして抑制するか、という上記目的と相反する目的が存在するはずである。即ち、上記の単純な制御だけでこの目的をも同時に達成しようとすることは、不可能であるといって良い。
【0005】
例えば、特開平9−56971号公報には、▲1▼回転翼の反転サイクルを、振動系の1次の固有振動周期の0.5倍以上2倍以下に設定することで、外槽及び洗濯槽を敢えて大きく振動させて、洗濯槽内の洗濯物の動きを促進することで洗浄力を向上させる技術が開示されている。また、同公報では、▲2▼回転翼の反転サイクルを上記固有振動周期とは異なるように設定することで、洗濯機全体の振動を抑えることも同時に提案されている。
【0006】
この従来技術について検討すると、▲1▼については、外槽及び洗濯槽を大きく振動させれば、洗濯槽内の洗濯物が水と共に大きく動くようになり洗浄力が向上するであろうという想定を前提としているようである。しかしながら、斯様な構成の洗濯機では、本来、洗濯槽内の洗濯物を洗濯するものは、槽内底部に配置されている回転翼の回転力によって生成される水流のはずである。この水流が強く生成されるには、洗濯槽は極力静止した状態において回転翼を回転させた方が、槽内に貯留された水に伝達される力は強くなり、また、水流はエネルギーロスなく発生すると考えるのが相当である。
【0007】
即ち、特開平9−56971号公報に提示された技術では、確かに洗濯槽内の洗濯物は大きく動くが、その動きは本来の洗濯作用を損なう無駄な動きであり、洗濯力の向上は到底望めないはずである。
【0008】
また、▲2▼については▲1▼の単なる裏返しを述べただけであるが、一般的な洗濯機においては、設計上特に意識しない場合でも、回転翼のサイクルは多少なりとも固有振動周期とは異なっているはずである。即ち、▲2▼は実質的に周知技術と何等変わるところはなく、「振動を抑制する」という効果について顕著な効果を奏する技術でないことは明らかである。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータが発生する回転駆動力を撹拌体を介して効率的に洗濯物に伝達できると共に、その際に発生しようとする振動を極力抑制することができる洗濯機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の洗濯機は、外箱に弾性吊持された外槽と、
この外槽内に配設された回転槽と、
この回転槽内に設けられた撹拌体と、
前記外槽の底部に配設され、前記撹拌体を回転駆動させるモータとを備え、
前記撹拌体を正反転させる撹拌周期を、前記外槽を含む振動系の固有周期の整数倍に設定したことを特徴とする。
【0011】
即ち、撹拌周期を斯様に設定すれば、撹拌体が正転することで発生する振動は、撹拌体が次に逆転する場合に発生するトルクが打ち消すように作用するので、撹拌体の起動時おける振動系の振動を良好に抑制できる。また、振動系の振動が抑制された結果として撹拌体に伝達される駆動力の効率は最大となりその相対変位量は大きくなるので、撹拌体はより強力な水流を発生させることが可能となり、洗浄力を向上させることができる。
【0012】
この場合、請求項2に記載したように、洗濯物の容量に応じて外槽を含む振動系の固有周期を推定し、撹拌周期を設定するように構成すると良い。即ち、振動系の固有周期は、回転層内に投入される洗濯物の量(布量)と、それに応じて貯留される水の量とによって変化する。従って、上記布量を検知することができれば、その布量から固有周期を推定することが可能であり、推定した固有周期に基づいて撹拌周期を適切に設定することができる。
【0013】
また、請求項3に記載したように、外槽が撹拌体の回転方向について振動する振動の大きさを検出するための振動センサを備え、
前記振動センサの検出出力に基づいて撹拌周期を設定する構成としても良い。即ち、振動センサの検出出力に基づけば、布量などに応じて変化する実際の振動系の振動状態を直接的に把握することができるので、その振動状態に基づいて撹拌周期を適切に設定することができる。
【0014】
請求項4記載の洗濯機は、外箱に弾性吊持された外槽と、
この外槽内に配設された回転槽と、
この回転槽内に設けられた撹拌体と、
前記外槽の底部に配設され、前記撹拌体を回転駆動させるモータとを備え、
前記撹拌体の撹拌時間を、前記外槽を含む振動系を含む振動系の固有周期の1/2を奇数倍した割合に設定したことを特徴とする。
即ち、撹拌時間を斯様に設定すると、撹拌体が正転することで発生する振動を、撹拌体が次に逆転する場合に発生するトルクで打ち消すことができなくなるので、撹拌体の回転が停止した場合における振動系の振動は大きくなる。すると、停止した撹拌体に対して外槽及び回転槽が振動して大きく変位することで、両者の相対変位量に応じて変位する洗濯物もより大きく移動することになる。従って、撹拌体と洗濯物との布からみを防止することができる。
【0015】
この場合、請求項5に記載したように、洗濯物の容量に応じて外槽を含む振動系の固有周期を推定し、撹拌時間を設定するように構成しても良い。斯様に構成すれば、請求項4の構成について、請求項2と同様の効果を得ることができる。
【0016】
また、請求項6に記載したように、外槽が撹拌体の回転方向について振動する振動の大きさを検出するための振動センサを備え、
前記振動センサの検出出力に基づいて撹拌時間を設定するように構成しても良い。斯様に構成すれば、請求項4の構成について、請求項3と同様の効果を得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1実施例)
以下、本発明を全自動脱水兼用洗濯機に適用した場合の第1実施例について図1乃至図8を参照して説明する。まず図2は、本実施例にかかる脱水兼用洗濯機の全体構成を示している。洗濯機本体1は、矩形箱状の外箱2と、外箱2の上面に設けられた中空状のトップカバー3とから構成されている。前記外箱2の内部には外槽たる水受槽4が弾性吊持機構5により弾性吊持されており、前記水受槽4の内部には脱水槽兼洗濯槽たる回転槽6が回転可能に配設されている。
【0018】
前記回転槽6の周壁部には、多数の脱水孔6aが形成されている。また、前記回転槽6の上端部にはバランスリングが設けられている。さらに、前記回転槽6の内底部には撹拌体8が回転可能に配設されている。
【0019】
前記外箱2のうち前記水受槽4の下部には、駆動機構部9が配設されている。この駆動機構部9は、ダイレクトドライブ方式のアウターロータ形ブラシレスモータからなる洗濯機モータ10及びクラッチ機構(図示せず)などを有して構成されている。この洗濯機モータ10のステータ10aは前記水受槽4に駆動機構部ベース9aを介して取付けられ、ロータ10bは前記撹拌体8と直結されている。そして、洗い行程及びすすぎ行程には、この洗濯機モータ10により前記撹拌体8のみが正逆回転され、脱水行程には撹拌体8及び回転槽6が同期して高速回転されるようになっている。
尚、水受槽4,弾性吊持機構5,回転槽6及び駆動機構部9は、振動系100を構成している。
【0020】
また、前記水受槽4の底部には排水口11が形成されている。前記排水口11には、排水弁12を介して排水ホース13が接続されている。さらに、前記排水口11にはエアトラップ14が設けられている。前記エアトラップ14の圧力は、エアチューブ15を介して水位センサ16(図3参照)に導かれるように構成されている。前記水位センサ16は、周知のように前記水受槽4(回転槽6)内の水位を検出するものであり、前記トップカバー3の内部に配設されている。
【0021】
なお、前記トップカバー3には、蓋17が設けられている。また、このトップカバー3の前部上面には、操作パネル18が設けられ、これの裏面側には、制御装置19が設けられている。
【0022】
電気的構成を示す図3において、上記制御装置19は、マイコンを主体とした回路から構成されており、洗濯全般を制御するための制御プログラムが記憶されている。この制御装置19は、洗濯機モータ10がロータ位置検出のために備えた位置検出素子例えばホールIC10cによりモータ10の回転状態を検出するようになっている。
【0023】
また、制御装置19には、前記操作パネル18に備えられた各種スイッチ群20からのスイッチ信号、水位センサ16からの水位検出信号、ホールIC10cからのロータ磁極検出信号が入力されるようになっている。また、この制御装置19は、駆動回路21を介して排水弁12及び給水弁22を制御し、さらに、モータ駆動回路23を介して洗濯機モータ10を制御し、さらにまた、各種表示器24(これは操作パネル18に備えられている)も制御するようになっている。なお、上記モータ駆動回路23は、インバータ回路やPWM回路等を備えて構成されており、洗濯機モータ10をPWM制御により駆動制御する構成である。また、上記給水弁22は図2に示したトップカバー3の後部内部に設けられていて、この給水弁22は前記回転槽6内へ給水するようになっている。
【0024】
さて、制御装置19は、以下のように指定洗濯物の量(布量)を判定する。先ず、回転槽6内に水のない状態で洗濯機モータ10を所定通電モードで所定通電して断電する。これによる回転開始から断電による惰性回転の停止までの間においてホールIC10cからの出力信号(パルス)をカウントし、そのカウント値の多いほど布量が少ないと判定するようになっている。
【0025】
次に、本実施例の作用について図1及び図4乃至図8をも参照して説明する。制御装置19の洗い時におけるモータ駆動制御は、回転槽6内に所定水位の水が溜められた状態で、図1(a)に示すように、モータ10即ち撹拌体8が正転、休止、反転、休止を繰り返すように通電制御する。また、図1(b)は、回転に伴って発生するトルクを示す。
【0026】
この場合、制御装置19は、撹拌体8を正転,逆転させる撹拌時間T1,及び撹拌時間T1と休止時間T2との和である撹拌周期T3を、振動系100の固有周期T0に応じて設定する。即ち、
T1=(T0/2)×(2m+1),(m=1,2,3,・・・)
T3= T0×n,(n=2,3,・・・)
とする。例えば、T0=0.62,m=2,n=3であれば、
T1=(0.62/2)×5=1.55(秒)
T3= 0.62×3=1.86(秒)
となる。
【0027】
これは、以下の原理に基づいて決定されたものである。図5は、撹拌体8の撹拌周期を変化させた場合に、振動系100(水受槽4)に発生する起動加速度を示すものである。この場合、振動系100の固有周期T0は、凡そ0.62秒となっている。そして、固有周期T0の整数倍である3T0,4T0では起動加速度を示す曲線が谷を成しており、その間となる2.5T0,3.5T0,4.5T0においては、曲線が逆にピークを成している。
この結果に基づき、撹拌時間T1はピークに対応する2.5T0に、撹拌周期T3は谷に対応する3T0に設定した。
【0028】
即ち、撹拌周期T3に関しては、上記のように設定することで、撹拌体8が正転して発生する振動は次に逆転する場合に発生するトルクが打ち消すように作用する。従って、撹拌体8の起動時おける振動系100の振動を良好に抑制できる。また、振動系100の振動が抑制された結果として、撹拌体8に対するモータ10の駆動力の伝達効率は最大となりその相対変位量は大きくなるので、撹拌体8は、回転層6内でより強力な水流を発生させることが可能となる。その結果、洗浄力が向上するようになる。
【0029】
また、図6は、脱水直後の状態の布負荷について、撹拌周期T3を2.5T0,3T0に夫々設定した場合における、布回転平均角度を測定した結果である。ここで、布回転平均角度とは、撹拌体8が1回転した場合に、回転層6内の布が回転した角度である。この場合、T3=3T0の方が布回転平均角度が大きく、布がより大きく移動していることを示している。即ち、この測定結果は、上述したように、振動系100の振動を抑制したことで、撹拌体8に対するモータ10の駆動力の伝達効率が大きくなったことを裏付けている。
【0030】
また、図7は、撹拌周期T3を3T0=1.86(秒)に設定した場合に,撹拌時間T1を1.5T0=0.93(秒),2T0=1.24(秒)に夫々設定した場合における布絡み率を測定した結果である。4kgの布で水量が40Lの場合に、洗い運転終了時に測定を行なった。ここで、布絡み率Aは以下のように定義される。
A(%)=(B−C)/C×100
ここで、Cは洗濯物が絡まない状態における洗濯物の取出し時間(秒),Bは洗濯終了時における洗濯物の取り出し時間(秒)である。
【0031】
即ち、図7から明らかなように、T1=1.5T0の方が絡み率が低くなっている。これは、以下のように考えられる。撹拌時間T1を斯様に設定すると、撹拌体8の回転が停止した場合における振動系100の振動は大きくなるが、停止した撹拌体8に対して水受槽4及び回転槽6が振動して大きく変位することで、両者の相対変位量に応じて変位する洗濯物もより大きく移動することになる。従って、撹拌体8と洗濯物との布からみが防止される。
【0032】
以上の原理に基づいて、制御装置19は、撹拌時間T1は2.5T0に、撹拌周期T3は3T0に設定している。尚、実際の振動系100の固有周期T0は、ユーザが回転槽6内に投入した洗濯物の量と、それに応じて回転槽6内に注水貯留された水量に応じて変化する。従って、制御装置19は、各洗濯運転毎に上述のように投入された洗濯物量を推定すると、図4に示すテーブルに基づいて固有周期T0を推定し、撹拌時間T1及び撹拌周期T3を設定する。
【0033】
また、図8は、実際に撹拌時間T1及び撹拌周期T3を上述のように設定した上で観測した撹拌体8の回転数(但し、正逆方向は区別しない)と、振動系100の加速度の波形を示すものである。この図から明らかなように、撹拌体8の起動時の振動は小さく停止時の振動は大きくなっており、所期通りの制御が行われている。
【0034】
以上のように本実施例によれば、洗濯機の制御装置19は、外箱2に弾性吊持された水受槽4の底部に配設され、回転槽6の内底部に設けられた撹拌体8をモータ10により回転駆動させる際に、撹拌体8を正反転させる撹拌周期T3を、水受槽4を含む振動系100の固有周期T0の3倍に設定した。従って、撹拌体8の起動時おける振動系100の振動を良好に抑制できる。また、振動系100の振動が抑制された結果として撹拌体8に伝達される駆動力の効率は最大となりその相対変位量は大きくなるので、撹拌体8はより強力な水流を発生させることが可能となり、洗浄力を向上させることができる。
【0035】
また、制御装置19は、撹拌体8の撹拌時間T1を、固有周期T0の2.5倍に設定したので、撹拌体8の回転が停止した場合における振動系100の振動が大きくなり、両者の相対変位量が大きくなることで洗濯物もより大きく移動することになる。従って、撹拌体8と洗濯物との布からみを防止することができる。
【0036】
この場合、検知した洗濯物の容量に応じて、データテーブルに基づき水受槽4を含む振動系100の固有周期T0を推定し、撹拌周期T3並びに撹拌時間T1を設定するようにしたので、布量から推定した固有周期T0に基づいて撹拌周期を適切に設定することができる。
【0037】
(第2実施例)
図9乃至図11は、本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例では、図9に示すように、水受槽4にこれの振動を検出するための振動センサ25が取り付けられている。制御装置19に代わる制御装置26は、この振動センサ25の出力信号を参照して水受槽4(振動系100)の振動を直接検知し、その結果に応じて撹拌時間T1及び撹拌周期T3が最適となる量に調整を行なう。
【0038】
図10は、制御装置26が撹拌周期及び撹拌時間を調整する場合の制御内容を示すフローチャートである。尚、撹拌周期の変数をTx、撹拌時間の変数をTyとする(図11参照)。制御装置26は、先ず、撹拌周期Tx,撹拌時間Tyに夫々初期値T11,T12を設定する(ステップS1)。そして、撹拌体8を駆動させる際に、起動時に発生した振動値A1と、停止時に発生した振動値A2とを夫々測定する(ステップS2,S3)。
【0039】
次に、制御装置26は、撹拌周期Tx,撹拌時間Tyに夫々時間増分ΔT11
,ΔT12を加算すると(ステップS4)、次回は、その撹拌周期Tx,撹拌時間Tyによって撹拌体8を駆動させ、起動時に発生した振動値B1を測定する(ステップS5)。そして、前回測定した振動値A1と今回測定した振動値B1とを比較し(ステップS6)、後者が前者よりも減少した場合は(「YES」) 撹拌周期Txに時間増分ΔT11を更に加える(ステップS7)。また、後者が前者以上となった場合は(「NO」) 撹拌周期Txより時間増分ΔT11を減算する(ステップS8)。
【0040】
続いて、制御装置26は、撹拌体8の停止時に発生した振動値B2を測定する(ステップS9)。そして、前回測定した振動値A2と今回測定した振動値B2とを比較し(ステップS10)、後者が前者よりも増加した場合は(「YES」)撹拌時間Tyに時間増分ΔT12を更に加える(ステップS11)。また、後者が前者以下となった場合は(「NO」) 撹拌時間Tyより時間増分ΔT12を減算する(ステップS12)。それから、値A1に値B1を、値A2に値B2を夫々代入すると(ステップS13)ステップS5に移行する。
【0041】
以上の制御を繰り返し実行することで、撹拌周期Txは、撹拌体8の起動時に振動系100に発生する振動が最小となるように調整され、撹拌時間Tyは、撹拌体8の停止時に振動系100に発生する振動が最大となるように調整される。
【0042】
以上のよう第2実施例によれば、水受槽4が撹拌体8の回転方向について振動する振動の大きさを検出するための振動センサ25を備え、制御装置26は、振動センサ25の検出出力に基づいて撹拌周期Tx,撹拌時間Tyを設定するので、回転槽6内に投入された布量などに応じて変化する実際の振動系100の振動状態に応じて撹拌周期Tx,撹拌時間Tyを適切に設定することができる。
【0043】
(第3実施例)
図12は、本発明を縦型の洗濯乾燥機に適用した第3実施例であり、洗濯乾燥機全体の概略構成を一部破断して示す側面図である。外郭を形成する匡体31は、矩形の外箱32と、その上部に被着されたトップカバー33とから構成されている。そのうち、トップカバー33は高さ寸法(上下方向)を抑えた扁平容器状をなし、且つほぼ中央部には洗濯物を出し入れする投入口33aを有し、該投入口33aを開閉する蓋34を具備している。
【0044】
また、外箱32の内部には、上面を開口した貯水可能な有底筒状の水槽36が、4隅部の弾性支持機構37(図12では1個所のみ図示)を介して弾性支持されている。この水槽36の底部の最低部位には、排水口36aが形成されるとともに、排水弁38を介して排水管路39が連通接続され機外に排水可能な構成となしている。この水槽36の上面開口部には、これを閉鎖するように円盤状の槽カバー40が嵌合固定され、その上面のやゝ前方寄りに内蓋40aが開閉可能に設けられ前記投入口33aと対向して洗濯物の出し入れを可能としている。従って、内蓋40aが閉鎖状態にあるとき、水槽36の上端開口部は槽カバー40にて隠蔽され内部は実質的に封鎖状態に保持されるようになっている。
【0045】
そして、上記水槽36内部には、洗濯物を収容する回転槽41が縦軸周りに回転可能に設けられている。具体的には、上記水槽36と同様の上面を開口し垂直な縦軸周りに回転する所謂縦形の有底筒状をなし、且つ底部を含む全周壁に多数の透孔41aを有し、上部にバランスリング41bを備えている。また、その内底部には該底面に沿って径大で多くの面積を有する皿状の撹拌体42を正逆回転可能に設けている。
【0046】
このような回転槽41の底部中央には中空軸43が連結され、この中空軸43の内部には、上端部に前記撹拌体42を連結した回転軸44が挿通支持され、これら両軸43,44は前記水槽36の外底部に装着された駆動モータ45により図示しないクラッチ機構を介して選択的に回転駆動されるように構成されている。その駆動制御は、第1または第2実施例における制御装置19または26によって行われる。
【0047】
そして、前記筐体31内には前記水槽36内と、その上下部において連通接続し、該水槽36に対して温風の吸排が行なわれる循環路46が設けられており、該循環路46は図示しない取付手段にて、筐体31の外箱32側の適宜の静止部位に取付固定されている。具体的には循環路46は、その一端たる下端部が水槽36底部の排水口36a近傍に直接連通し、他端たる上端部はトップカバー33内を経て水槽36上部に連通していて、水槽36に対し、下端部は温風(排気風)の吸込みダクト46aとして、また上端部は同じく新規な温風の吹込みダクト46bとして機能する。
【0048】
しかして、これら吸込みダクト46aおよび吹込みダクト46bは、いずれも屈曲自在な蛇腹状をなし水槽36とは弾性的に連結支持されており、具体的には上部の吹込みダクト46bは前記槽カバー40の後方部位に嵌合保持され、以って、これら両ダクト46a,46bには水槽36側からの振動伝達が緩衝的に抑えられ、該循環路46を経て外箱42側への振動伝達を軽減している。
【0049】
このような循環路46には、水槽36に対して図示矢印A方向に温風が循環するように、加熱ヒータ47や送風ファン48などが設けられている。また、循環経路46の途中部位には、除湿用の冷却水を注水するための注水部49や、繊維屑などを捕集するためのフィルタ50などが配置されている。
【0050】
斯様な構成の洗濯乾燥機においては、水槽36を含む振動系51が振動すると、その振動が蛇腹状のダクト46a及び46bに加わるため、その振動が繰り返し加わることでダクト46a及び46bが疲労し、一部が破断したりするおそれがある。従って、この洗濯乾燥機に本発明を適用すれば、不要な振動を極力抑制してダクト46a及び46bの寿命を長期化させることができる。
【0051】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
撹拌体8の起動時おける振動系100の振動を抑制するために撹拌周期を設定する制御と、停止時おける振動系100の振動をより大きくするために撹拌時間を設定する制御とは、何れか一方のみを行っても良い。
乾燥機能を備えた洗濯機では、乾燥運転時に同様の制御を行っても良い。
具体的数値はあくまでも一例であり、個別の設計に応じて適宜変更して実施すれば良い。
【0052】
【発明の効果】
請求項1記載の洗濯機によれば、撹拌体を正反転させる撹拌周期を、外槽を含む振動系の固有周期の整数倍に設定するので、撹拌体が正転することで発生する振動は、撹拌体が次に逆転する場合に発生するトルクが打ち消すように作用する。従って、撹拌体の起動時おける振動系の振動を良好に抑制できる。また、振動系の振動が抑制された結果として撹拌体に伝達される駆動力の効率は最大となりその相対変位量は大きくなるので、撹拌体はより強力な水流を発生させることが可能となり、洗浄力を向上させることができる。
【0053】
請求項4記載の洗濯機によれば、撹拌体の撹拌時間を、外槽を含む振動系の固有周期の1/2を奇数倍した割合に設定するので、撹拌体が正転することで発生する振動は、撹拌体が次に逆転する場合に発生するトルクで打ち消すことができなくなり、撹拌体の回転が停止した場合における振動系の振動は大きくなる。従って、停止した撹拌体に対して外槽及び回転槽が振動して大きく変位することで、両者の相対変位量に応じて変位する洗濯物もより大きく移動することになり、撹拌体と洗濯物との布からみを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を全自動脱水兼用洗濯機に適用した場合の第1実施例であり、(a)は洗濯機モータの通電波形図、(b)は洗濯機モータの回転に伴って発生するトルク波形を示す図
【図2】脱水兼用洗濯機の全体構成を示す図
【図3】電気的構成を示す機能ブロック図
【図4】制御装置が保持するテーブルを示す図
【図5】撹拌体の撹拌周期を変化させた場合に、振動系(水受槽)に発生する起動加速度を示す図
【図6】脱水直後の状態の布負荷について、撹拌周期T3を2.5T0,3T0に夫々設定した場合における、布回転平均角度の測定結果を示す図
【図7】撹拌周期T3を3T0に設定した場合に,撹拌時間T1を1.5T0,2T0に夫々設定した場合における、布絡み率の測定結果を示す図
【図8】実際に撹拌時間T1及び撹拌周期T3を上述のように設定した上で観測した撹拌体の回転数と、振動系の加速度波形を示す図
【図9】本発明の第2実施例を示す図3相当図
【図10】制御装置が撹拌周期及び撹拌時間を調整する制御内容を示すフローチャート
【図11】図1相当図
【図12】本発明を縦型の洗濯乾燥機に適用した第3実施例を示す図1相当図
【符号の説明】
4は水受槽(外槽)、5は弾性吊持機構、6は回転槽、8は撹拌体、10は洗濯機モータ、19,26は制御装置、36は水受槽(外槽)、37は弾性吊持機構、41は回転槽、42は撹拌体、45は洗濯機モータ、51,100は振動系を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a washing machine in which a rotating tub is provided in an outer tub elastically suspended on an outer box, and a stirring member provided in the rotating tub is rotationally driven by a motor provided at the bottom of the outer tub. About the machine.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
When the washing operation is performed in the washing machine, one of the control purposes is to improve the washing power by transmitting the driving force generated by the motor to the laundry. In order to achieve such a control purpose, conventionally, the maximum number of rotations and the rotation time of the motor have been controlled.
[0003]
However, at present, in a vertical washing machine, a rotating tub is provided in an outer tub elastically suspended in an outer box, and a stirring body provided in the rotating tub is provided at a bottom of the outer tub. The mainstream is a configuration driven by rotation. Then, since this structure forms a vibration system, when the motor rotates the stirring body, the driving force is transmitted and the outer tub elastically suspended vibrates. Therefore, it is difficult to efficiently transmit the driving force generated by the motor to the laundry simply by controlling the maximum number of rotations and the rotation time of the motor.
[0004]
In addition, since such a vibration system is configured, taking into account the noise reduction of the washing machine, the operation control includes how to suppress the vibration that is likely to occur in the washing machine when rotating the stirrer. There must be a purpose that is contrary to the above purpose. That is, it can be said that it is impossible to achieve this object at the same time only by the simple control described above.
[0005]
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-56971 discloses that (1) the reversal cycle of the rotor is set to be 0.5 times or more and 2 times or less of the primary natural vibration cycle of the vibration system, so that the outer tub and the washing machine can be washed. There has been disclosed a technique in which the tub is intentionally vibrated greatly to promote the movement of the laundry in the washing tub, thereby improving the detergency. In the same publication, it is also proposed that (2) the reversal cycle of the rotor is set to be different from the above natural oscillation cycle to suppress the vibration of the entire washing machine.
[0006]
Considering this conventional technology, regarding (1), it is assumed that if the outer tub and the washing tub are vibrated greatly, the laundry in the washing tub will move greatly with water and the washing power will be improved. It seems to have assumed. However, in the washing machine having such a configuration, what wash the laundry in the washing tub should be a water flow generated by the rotating force of the rotating blades disposed at the bottom of the washing tub. In order for this water flow to be generated strongly, rotating the rotating blades while the washing tub is stationary as much as possible will increase the power transmitted to the water stored in the tub, and the water flow will not lose energy It is fair to think that it will occur.
[0007]
That is, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-56971, the laundry in the washing tub moves greatly, but the movement is a wasteful movement that impairs the original washing action, and the improvement of the washing power is hardly achieved. You can't hope for it.
[0008]
In addition, for (2), the mere reversal of (1) was described. However, in a general washing machine, even if the user is not particularly conscious of the design, the cycle of the rotor blade is at least somewhat equal to the natural oscillation period. Should be different. That is, (2) is substantially the same as the well-known technique, and it is apparent that the technique is not a technique that has a remarkable effect on the effect of “suppressing vibration”.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to efficiently transmit a rotational driving force generated by a motor to laundry via a stirrer and to reduce vibrations to be generated at that time. An object of the present invention is to provide a washing machine that can be suppressed as much as possible.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the washing machine according to
A rotating tank disposed in the outer tank;
A stirrer provided in the rotating tank;
A motor that is disposed at the bottom of the outer tank and that rotationally drives the stirrer,
The stirring period for inverting the stirring body is set to an integral multiple of the natural period of the vibration system including the outer tank.
[0011]
That is, if the stirring cycle is set in this manner, the vibration generated by the normal rotation of the stirring body acts so as to cancel out the torque generated when the stirring body next reversely rotates. Vibration of the vibration system can be suppressed well. In addition, as a result of suppressing the vibration of the vibration system, the efficiency of the driving force transmitted to the stirrer is maximized and the relative displacement is increased, so that the stirrer can generate a stronger water flow, and the cleaning can be performed. Strength can be improved.
[0012]
In this case, it is preferable that the natural period of the vibration system including the outer tub is estimated according to the capacity of the laundry, and the stirring period is set. That is, the natural period of the vibration system changes depending on the amount of laundry (cloth amount) put into the rotating bed and the amount of water stored accordingly. Therefore, if the cloth amount can be detected, the natural period can be estimated from the cloth amount, and the stirring period can be appropriately set based on the estimated natural period.
[0013]
Further, as described in
The stirring cycle may be set based on the detection output of the vibration sensor. That is, based on the detection output of the vibration sensor, it is possible to directly grasp the actual vibration state of the vibration system that changes in accordance with the amount of cloth, etc., so that the stirring period is appropriately set based on the vibration state. be able to.
[0014]
The washing machine according to
A rotating tank disposed in the outer tank;
A stirrer provided in the rotating tank;
A motor that is disposed at the bottom of the outer tank and that rotationally drives the stirrer,
The stirring time of the stirrer is set to a ratio obtained by oddly multiplying a half of a natural period of a vibration system including the vibration system including the outer tank.
That is, if the stirring time is set in this manner, the vibration generated by the normal rotation of the stirring body cannot be canceled by the torque generated when the stirring body next reversely rotates, so the rotation of the stirring body is stopped. In this case, the vibration of the vibration system increases. Then, the outer tub and the rotary tub vibrate and largely displace with respect to the stopped stirring body, so that the laundry that is displaced according to the relative displacement between them also moves more. Therefore, it is possible to prevent the stirrer and the laundry from entangled with the cloth.
[0015]
In this case, as described in
[0016]
Further, as described in
The stirring time may be set based on the detection output of the vibration sensor. With such a configuration, the same effect as that of the third aspect can be obtained for the configuration of the fourth aspect.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in a case where the present invention is applied to a fully automatic dehydrating and washing machine will be described with reference to FIGS. First, FIG. 2 shows the entire configuration of the washing machine with both dehydration according to the present embodiment. The washing machine
[0018]
A large number of
[0019]
A
The
[0020]
A drain port 11 is formed at the bottom of the
[0021]
The
[0022]
In FIG. 3 showing the electrical configuration, the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 8. The motor drive control at the time of washing of the
[0026]
In this case, the
T1 = (T0 / 2) × (2m + 1), (m = 1, 2, 3,...)
T3 = T0 × n, (n = 2, 3,...)
And For example, if T0 = 0.62, m = 2, n = 3,
T1 = (0.62 / 2) × 5 = 1.55 (second)
T3 = 0.62 × 3 = 1.86 (second)
It becomes.
[0027]
This is determined based on the following principle. FIG. 5 shows the starting acceleration generated in the vibration system 100 (water receiving tank 4) when the stirring period of the stirring
Based on this result, the stirring time T1 was set to 2.5T0 corresponding to the peak, and the stirring cycle T3 was set to 3T0 corresponding to the valley.
[0028]
That is, with respect to the stirring cycle T3, by setting as described above, the vibration generated by the forward rotation of the stirring
[0029]
FIG. 6 shows the results of measuring the cloth rotation average angle when the stirring cycle T3 was set to 2.5T0 and 3T0, respectively, for the cloth load immediately after dehydration. Here, the cloth rotation average angle is the angle at which the cloth in the
[0030]
FIG. 7 shows that when the stirring period T3 is set to 3T0 = 1.86 (second), the stirring time T1 is set to 1.5T0 = 0.93 (second) and 2T0 = 1.24 (second), respectively. It is the result of having measured the cloth entanglement rate in the case of doing. When the amount of water was 40 L with a 4 kg cloth, the measurement was performed at the end of the washing operation. Here, the cloth entanglement rate A is defined as follows.
A (%) = (B−C) / C × 100
Here, C is the take-out time (second) of the laundry when the laundry is not entangled, and B is the take-out time (second) of the laundry at the end of the laundry.
[0031]
That is, as is clear from FIG. 7, the entanglement ratio is lower when T1 = 1.5T0. This is considered as follows. When the stirring time T1 is set in this manner, the vibration of the
[0032]
Based on the above principle, the
[0033]
FIG. 8 shows the rotational speed of the
[0034]
As described above, according to the present embodiment, the
[0035]
Further, since the
[0036]
In this case, the natural period T0 of the
[0037]
(Second embodiment)
FIGS. 9 to 11 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. In the second embodiment, a
[0038]
FIG. 10 is a flowchart showing the control contents when the
[0039]
Next, the
, ΔT12 (step S4), the next time, the stirring
[0040]
Subsequently, the
[0041]
By repeatedly performing the above control, the stirring cycle Tx is adjusted so that the vibration generated in the
[0042]
As described above, according to the second embodiment, the
[0043]
(Third embodiment)
FIG. 12 shows a third embodiment in which the present invention is applied to a vertical washing / drying machine, and is a side view showing a schematic configuration of the entire washing / drying machine, partially cut away. The
[0044]
Further, inside the
[0045]
A rotating
[0046]
A hollow shaft 43 is connected to the center of the bottom of the
[0047]
The
[0048]
Each of the
[0049]
In such a
[0050]
In the washing / drying machine having such a configuration, when the
[0051]
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or extensions are possible.
The control for setting the stirring cycle to suppress the vibration of the
In a washing machine having a drying function, the same control may be performed during the drying operation.
The specific numerical values are merely examples, and may be changed appropriately according to individual designs.
[0052]
【The invention's effect】
According to the washing machine of the first aspect, the stirring period for inverting the stirrer is set to an integral multiple of the natural period of the vibration system including the outer tub. In this case, the torque generated when the agitator rotates in the next reverse direction acts to cancel. Therefore, the vibration of the vibration system at the time of starting the stirring body can be favorably suppressed. In addition, as a result of suppressing the vibration of the vibration system, the efficiency of the driving force transmitted to the stirrer is maximized and the relative displacement is increased, so that the stirrer can generate a stronger water flow, and the cleaning can be performed. Strength can be improved.
[0053]
According to the fourth aspect of the present invention, the stirring time of the stirring body is set to a ratio obtained by oddly multiplying a half of the natural period of the vibration system including the outer tub. The vibrating vibration cannot be canceled by the torque generated when the stirring body rotates in the next reverse direction, and the vibration of the vibration system increases when the rotation of the stirring body stops. Therefore, when the outer tub and the rotary tub vibrate and largely displace with respect to the stopped stirring body, the laundry that is displaced in accordance with the relative displacement between the outer tub and the rotating tub also moves more. Can be prevented from entangled with the cloth.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a first embodiment in which the present invention is applied to a fully automatic dehydrating / washing machine. FIG. 1 (a) is an energization waveform diagram of a washing machine motor, and FIG. 1 (b) is generated as the washing machine motor rotates. Diagram showing the torque waveform
FIG. 2 is a diagram showing an entire configuration of a washing machine for both dehydration and use.
FIG. 3 is a functional block diagram showing an electrical configuration.
FIG. 4 is a diagram showing a table held by the control device.
FIG. 5 is a diagram showing a starting acceleration generated in a vibration system (water receiving tank) when a stirring period of a stirring body is changed.
FIG. 6 is a diagram showing a measurement result of a cloth rotation average angle when a stirring cycle T3 is set to 2.5T0 and 3T0, respectively, for a cloth load in a state immediately after dehydration.
FIG. 7 is a view showing the measurement results of the entanglement ratio when the stirring period T3 is set to 3T0 and the stirring time T1 is set to 1.5T0 and 2T0, respectively.
FIG. 8 is a diagram showing the rotation speed of the stirrer and the acceleration waveform of the vibration system observed after setting the stirring time T1 and the stirring period T3 as described above.
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 3, showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing control contents for adjusting a stirring cycle and a stirring time by a control device.
FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 1;
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment in which the present invention is applied to a vertical washing and drying machine;
[Explanation of symbols]
4 is a water receiving tank (outer tank), 5 is an elastic suspension mechanism, 6 is a rotating tank, 8 is a stirring body, 10 is a washing machine motor, 19 and 26 are control devices, 36 is a water receiving tank (outer tank), 37 is An elastic suspension mechanism, 41 is a rotary tub, 42 is a stirring body, 45 is a washing machine motor, and 51 and 100 are vibration systems.
Claims (6)
この外槽内に配設された回転槽と、
この回転槽内に設けられた撹拌体と、
前記外槽の底部に配設され、前記撹拌体を回転駆動させるモータとを備え、
前記撹拌体を正反転させる撹拌周期を、前記外槽を含む振動系の固有周期の整数倍に設定したことを特徴とする洗濯機。An outer tank elastically suspended in an outer box,
A rotating tank disposed in the outer tank;
A stirrer provided in the rotating tank;
A motor that is disposed at the bottom of the outer tank and that rotationally drives the stirrer,
A washing machine characterized in that a stirring cycle for inverting the stirring body is set to an integral multiple of a natural cycle of a vibration system including the outer tub.
前記振動センサの検出出力に基づいて撹拌周期を設定することを特徴とする請求項1記載の洗濯機。The outer tank includes a vibration sensor for detecting the magnitude of vibration that vibrates in the rotation direction of the stirrer,
The washing machine according to claim 1, wherein a stirring cycle is set based on a detection output of the vibration sensor.
この外槽内に配設された回転槽と、
この回転槽内に設けられた撹拌体と、
前記外槽の底部に配設され、前記撹拌体を回転駆動させるモータとを備え、
前記撹拌体の撹拌時間を、前記外槽を含む振動系の固有周期の1/2を奇数倍した割合に設定したことを特徴とする洗濯機。An outer tank elastically suspended in an outer box,
A rotating tank disposed in the outer tank;
A stirrer provided in the rotating tank;
A motor that is disposed at the bottom of the outer tank and that rotationally drives the stirrer,
A washing machine wherein the stirring time of the stirring body is set to a ratio obtained by oddly multiplying a half of a natural period of the vibration system including the outer tub.
前記振動センサの検出出力に基づいて撹拌時間を設定することを特徴とする請求項4記載の洗濯機。The outer tank includes a vibration sensor for detecting the magnitude of vibration that vibrates in the rotation direction of the stirrer,
The washing machine according to claim 4, wherein the stirring time is set based on a detection output of the vibration sensor.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9315935B2 (en) | 2009-10-15 | 2016-04-19 | Mabe, S.A. De C.V. | High efficiency washing method with water savings |
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