説明

洗濯機

【課題】超音波素子によるミストの発生パターンを多様化させることができる洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯機200では、洗い工程の方が、乾燥工程よりも、ミスト発生期間においてミスト生成器100(ミスト発生手段)が単位時間当たりに供給するミストの量が多く制御される。なお、洗濯機200では、ミスト生成器100にミストを供給させる単位時間当たりの時間の長さを変更することにより、供給されるミストの量が調整されている。ミスト生成器100にミストを供給される時間とは、ミスト生成器100において振動子が超音波を発振する状態とされ、かつ、ミスト生成器100と水槽214とを仕切る弁であるミスト弁が開状態とされる状態にある時間である。また、ここで言う「単位時間当たりの時間の長さ」とは、ミスト発生期間中の、単位時間当たりの時間の長さをいう。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗濯機に関し、超音波素子の超音波振動に従ってミストを生成する装置を備えた洗濯機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、洗濯機における乾燥工程において、被洗浄物の手触りを良くしたり、または、それ以前の脱水工程等において帯電した被洗浄物を非帯電状態とするために、超音波素子の超音波振動を利用して発生させた霧状の水が被洗浄物に供給されていた。たとえば、特許文献1には、超音波振動器が洗濯機内の貯水部に貯留された水に超音波を照射することによって発生させた、霧化された水(ミスト)が、乾燥工程の終了数秒前の時点でドラム内に供給される技術が開示されている。
【0003】
また、特許文献2には、超音波素子の表面に異物等が付着することを回避するために、超音波振動子が間接的にミスト用の液体に振動を与える構造を有する食器洗い機や洗濯機が開示されている。
【特許文献1】特開平3−55100号公報
【特許文献2】特開2005−118648号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
なお、洗濯機において、ミストの発生パターンを多様にすることにより、洗濯機の機能や用途をより幅広いものとすることが望まれている。
【0005】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、超音波素子によるミストの発生パターンを多様化させることができる洗濯機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る洗濯機は、被洗浄物を入れる乾燥室と、超音波素子を含み、前記超音波素子の超音波振動に従って前記乾燥室に液体を霧状に噴霧するミスト生成手段と、ミスト生成手段を、単位時間当たり第1の量の霧状の液体を噴霧させる第1の制御状態と、単位時間当たり前記第1の量よりも少ない第2の量の霧状の液体を噴霧させる第2の制御状態とに制御する、制御手段とを備える。
【0007】
好ましくは、洗濯機では、前記制御手段は、ミスト生成手段に霧状の液体を噴霧させる単位時間当たりの時間の長さを変更することによって、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態とを変更する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、洗濯機は、第1の制御状態と第2の制御状態という、単位時間当たりの乾燥室へのミストの供給量の異なる2つの状態を取ることができる。
【0009】
これにより、洗濯機は、第1の制御状態では、乾燥室内の被洗浄物の洗濯工程において当該被洗浄物に十分に洗浄水を付着させるためにミストを供給でき、そして、第2の制御状態では、上記の被洗浄物の乾燥工程において手触り感の向上等のためにミストを供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明においては同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一であるものとする。
【0011】
図1は、本発明の実施の形態に従う洗濯機の前面側から見た概略構成を説明する図である。
【0012】
図1を参照して、洗濯機200は、後述するミストを生成して噴霧するミスト生成器100以外の構成は従来のドラム式の洗濯機とほぼ同じ構成であり、概略の構成について説明する。
【0013】
外箱216は直方体形状であり、金属または合成樹脂により形成され、その内部には、水槽214が設けられる。そして、水槽214内部に内ドア230を有する図示しない回転自在の回転ドラムが設けられる。水槽214と回転ドラムは前面側が開口された円筒形のカップの形状を呈しており、水槽214を外側、回転ドラムを内側とする形で同心的に配置される。また、水槽214および回転ドラムは前面部(内ドア側)よりも後面部が下がるように配置される。内ドア230が閉められることにより、水槽214は前面側の開口が水密に維持される。本実施の形態では、水槽214により、被洗浄物を入れる乾燥室が構成されている。
【0014】
水槽214内の空間上部には、回転ドラム内に供給すべき温風が流れる送風ダクト212が配置されている。また、送風ダクト212は、水槽214内の空気を加熱するためのヒータ部242と連結されている。
【0015】
水槽214の下部には、排水ユニット206が設けられている。水槽214内には、洗濯水を排水するための排水口が設けられており、排水口は排水ダクト238を介して排水ユニット206と連結される。排水ユニット206には、図示しない電磁的に開閉する排水弁が設けられ、水槽214の水を排水ホース202に排水する。排水弁は、後述する排水モータ55によって開閉される。また、排水ユニット206には、循環ポンプ46が設けられており、循環ポンプ46は、排水ダクト238を介して排水ユニット206に流れ込む水を循環ホース204を介して再び水槽214内に供給する。
【0016】
水槽214の底部は、3本のダンパ232により弾性支持されるとともに、水槽214の上部は支持バネ236により外箱216の上部と連結されて弾性支持される。
【0017】
また、水槽214の上部には、水槽214内に給水する給水ユニット220が設けられ、給水ユニット220と給水ダクト208とが連結され、水槽214内に水が供給される。
【0018】
また、水槽214の上部には、本発明の実施の形態に従うミスト生成器100が設けられる。ミスト生成器100は、ミスト給水ホース210を介して給水ユニット220と連結される。
【0019】
また、洗濯機200全体を制御するコントロール部218が外箱216の底部に設けられる。
【0020】
図2は、本発明の実施の形態に従う洗濯機200の側面側から見た概略構成を説明する図である。
【0021】
図2を参照して、外箱216の上部前面側には洗濯機200の各種操作ボタンが設けられた操作パネル37が設けられる。また、外箱の前面側には外ドア234が設けられる。
【0022】
また、外箱216の上面側には、洗剤ケース222を収納する給水ユニット220が設けられる。
【0023】
また、給水ユニット220は、給水弁42と連結される。給水ダクト208は給水ユニット220と連結される。
【0024】
また、給水ユニット220と連結されたミスト用給水弁44が設けられ、ミスト用給水弁44が開くことによりミスト生成器100に水等が供給される。
【0025】
水槽214の底部には、排水口が設けられ、水槽214外に出た洗い水等は排水ダクト238を流れて排水ユニット206に流れ込む。この排水ダクト238を流れる水は、排水弁が開口することにより排水ホース202から排水される。あるいは、循環ポンプ46により循環ホース204を介して循環ノズル240に供給され、水槽214の上部側の端部に設けられた循環ノズル240から水が再び水槽214内に供給される。
【0026】
また、水槽214の底部外側には、駆動機構224が設けられる。駆動機構224には、ドラムモータが設けられており、ドラムモータが駆動することにより図示しない回転ドラムが回転駆動される。
【0027】
図3は、本発明の実施の形態に従うコントロール部218および周辺装置を説明する概略図である。
【0028】
図3を参照して、コントロール部218は、CPU(Central Processing Unit)60と、振動ユニット制御部62と、タイマ64と、メモリ66とを含む。
【0029】
CPU60は、洗濯機200内の各種の制御部位に対して必要な制御指示を出力する。
メモリ66は、CPU60の演算を実行するために必要な情報を格納するとともに、各周辺装置を制御するための制御指示をCPUから指示するために必要な制御プログラム等を格納する。
【0030】
タイマ64は、CPU60からの指示に従って、必要な時刻情報を出力する。
振動ユニット制御部62は、CPU60からの指示に従って、超音波素子の超音波振動の周波数を調整する調整信号を振動ユニット70に出力する。
【0031】
周辺装置として、ここでは、一例として洗濯機200内に設けられた、警報器40と、給水弁42と、ミスト用給水弁44と、循環ポンプ46と、サーミスタ48,49と、ヒータ50と、乾燥ファン52と、ドラムモータ54と、振動ユニット70とが設けられ、各周辺装置がCPU60により制御される構成が示されている。
【0032】
また、CPU60は、操作パネル36に設けられた各種操作ボタンの指示に従って所定の制御信号を各周辺装置に出力する。
【0033】
CPU60は、各種周辺装置における異常を検知した場合には、操作パネル36にエラー表示するとともに、警報器40に対して警報音を出力するように指示する。
【0034】
また、CPU60は、電磁的に開閉可能な給水弁42に対して所定のタイミングにおいて指示し、給水弁42を開くことにより給水ユニット220に対して水を供給する。そして、給水ユニット220から給水ダクト208を介して水槽214内に水等が供給される。
【0035】
また、CPU60は、電磁的に開閉可能なミスト用給水弁44に対して所定のタイミングにおいて指示し、ミスト用給水弁44を開くことによりミスト生成器100に対して給水ユニット220から水等を供給する。そして、振動ユニット70に設けられた振動素子を駆動することによりミスト生成器100からミストが生成され、生成されたミストが水槽214内に供給される。なお、給水ユニット220には、洗剤ケース222が設けられており、洗剤ケース222内を水が通過することにより洗剤が溶解した水をミスト用給水弁44を介してミスト生成器100に対して供給することも可能である。その場合には、洗剤が溶解した洗剤水のミストが被洗浄物に噴霧されるため被洗浄物全体に満遍なく洗剤水を供給することが可能である。また、ミスト生成器100と水槽214の間には、これらを仕切る弁(図3のミスト弁59)が設けれている。ミスト弁が開状態とされることにより、ミスト生成器100から発生するミストが水槽214へ供給される。ミスト弁59の開閉は、CPU60によって制御される。
【0036】
また、CPU60は、排水ユニット206に設けられた循環ポンプ46を制御し、循環ポンプ46は循環ホース204を介して循環ノズル240から水等を水槽内214内に再び供給する。
【0037】
また、CPU60は、サーミスタ48と接続され、水槽214内の温度を検知する。また、CPU60は、サーミスタ49と接続され、ミスト生成器100近傍の温度を検知する。
【0038】
また、CPU60は、ヒータ部242に設けられた空気を加熱するヒータ50を制御し、ヒータ50の温度を調整する。
【0039】
また、CPU60は、ヒータ部242に設けられた乾燥ファン52を制御し、ヒータ50により熱せられた空気を乾燥ファン52の回転により送風ダクト212を介して水槽214内に供給する。
【0040】
また、CPU60は、ドラムモータ54を制御して、回転ドラムを回転させる。
また、CPU60は、振動ユニット制御部62を制御し、振動ユニット制御部62は、CPU60からの指示に従って、振動ユニット70を制御する。
【0041】
振動ユニット70は、A/Dコンバータ14と、D/Aコンバータ16と、V/fコンバータ18と、振動子20と、検出回路22と、ドライバ26と、第1トランジスタ28と、第2トランジスタ30と、変圧トランス32と、コイル34とを含む。
【0042】
振動子20は、第1トランジスタ28および第2トランジスタ30が生成する電力の供給を受けて超音波振動(周波数が20000Hz以上となる振動のこと)する素子である。本実施の形態に係る振動子20は圧電セラミック振動子とする。
【0043】
検出回路22は、検出トランス51と、変換回路53とを含む。検出トランス51は、振動子20に流れる電流(ホーン電流とも称する)値を検出する素子である。変換回路53は、検出トランス51がホーン電流として検出した振動子20に流れる電流値を増幅する。
【0044】
D/Aコンバータ16は、振動ユニット制御部62からの周波数設定指示であるデジタル信号をアナログ信号に変換し、V/fコンバータ18に出力する。
【0045】
V/fコンバータ18は、D/Aコンバータ16によりアナログ信号に変換された電圧信号を周波数信号に変換する。
【0046】
ドライバ26は、V/fコンバータ18からの周波数信号に基づいてPWM信号を第1トランジスタ28および第2トランジスタ30に出力する。
【0047】
第1トランジスタ28および第2トランジスタ30は、ドライバ26が出力したPWM信号を増幅する素子(本実施の形態の場合MOSFET(Metal Oxside Semiconductor Field Effect Transistor)とする)である。
【0048】
変圧トランス32は、第1トランジスタ28および第2トランジスタ30が増幅したPWM信号の電圧を変圧する素子である。コイル34は、振動子20とコイル34とからなる回路の共振周波数を振動子20の共振周波数に比べ小さくする素子である。
【0049】
本実施の形態において、振動ユニットの電源電圧(+V)、変圧トランス32の昇圧比、コイル34のインダクタンスは、振動子20が良好に動作するように設計の際、予め実験を行って決定する。
【0050】
A/Dコンバータ14は、検出回路22が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、その結果を振動ユニット制御部62に出力する。なお、本例においては、一例として振動ユニット70はミスト生成器100内に設けられているものとするが、特に振動ユニット70を構成する部品の一部あるいは全部について、ミスト生成器100内に設ける必要は無く、その外側近傍に設けることも可能であるし、別の箇所に配置することも可能であるし、その配置については、特に限定されない。
【0051】
図4は、本発明の実施の形態に従うミスト生成器100の外観構成を説明する図である。
【0052】
図4を参照して、本発明の実施の形態に従うミスト生成器100は、2つの圧電体131および圧電体132を接合させてなる振動子20と、その後端面に接合された後部超音波ホーン133と、振動子20の前端面に接合された前部超音波ホーン134とからなっている。
【0053】
圧電体131および圧電体132には、それぞれ電極135,136が接続され、電極135,136は、振動ユニット70内の端子(+および−)とそれぞれ接続される。
【0054】
後部超音波ホーン133及び前部超音波ホーン134は、振動子20の振動を増幅して効率よく前部超音波ホーン134の先端部に伝搬させるために設けられており、これら双方を備えることにより超音波ホーンとして作用する。これらは、圧電体131,132をボルト137により所定の締め付けトルクで挟んでいる。
【0055】
前部超音波ホーン134及び後部超音波ホーン133の形成素材としては、アルミニウム、チタン、ステンレス等の合金を使用することが可能である。
【0056】
そして、前部超音波ホーン134の先端部に給水されて先端部が超音波振動することによりミストが生成される。そして、生成されたミストはミスト生成器100外の水槽214内に噴霧される。
【0057】
なお、振動子20以外の振動ユニット70の各構成部品についても図示されていないが、本例においては、一例としてミスト生成器100に設けられているものとする。
【0058】
図5は、本実施の形態に係る振動子20(圧電セラミック振動子)の周波数特性を説明する図である。
【0059】
図5を参照して、縦軸はインピーダンスを表わし、横軸は振動子20の周波数を表わす。
【0060】
振動子20(圧電セラミック振動子)の周波数特性は、圧電セラミック振動子に与える周波数が共振周波数f(1)の場合(本実施の形態の場合、共振周波数の値を39.50kHzとする)、圧電セラミック振動子のインピーダンスは最小となる。
【0061】
また、振動子20(圧電セラミック振動子)に与える周波数が反共振周波数f(2)の場合(本実施の形態の場合、反共振周波数の値を40.10kHzとする)、圧電セラミック振動子のインピーダンスが最大となる。
【0062】
振動子20(圧電セラミック振動子)を用いる場合において、上述したように、同一仕様の圧電セラミック振動子であっても周波数特性(共振周波数f(1)、反共振周波数f(2)、インピーダンスなど)が振動子ごとにばらついているとともに、圧電セラミック振動子の周波数特性が経年変化する。
【0063】
したがって、振動子毎に最適な振動制御を実行する必要がある。
図6は、本発明の実施の形態に従うミスト制御を実行するための振動子の制御を説明するフロー図である。
【0064】
図6を参照して、まず、超音波ホーンへ給水する(ステップS1)。具体的には、CPU60は、ミスト用給水弁44を制御して、ミスト用給水弁44を開いてミスト給水ホース210から前部超音波ホーン134の先端部に給水する。
【0065】
そして、次にホーンへの給水が完了したかどうかを判断する(ステップS2)。ステップS2において、ホーンへの給水が完了したと判断した場合には、次にステップS3に進む。具体的には、ミスト用給水弁44が開いてからミスト給水ホース210を介して前部超音波ホーン134の先端部に給水されるまでの所定の時間が経過したか否かに基づいて判断することが可能である。以下の処理は、主に、振動ユニット制御部62における処理である。
【0066】
ステップS3において、初期設定処理を実行する。
図7は、初期設定処理を説明するフロー図である。
【0067】
図7を参照して、まず、初期設定処理として、周波数を高周波側の上限値に設定する(ステップS21)。
【0068】
具体的には、振動ユニット制御部62は、周波数を反共振周波数近傍に設定する。
次に、チューニング状態として、周波数を低減するモードである低減モードに設定する(ステップS22)。
【0069】
次に、周波数出力処理を開始する(ステップS23)。具体的には、振動ユニット制御部62は、設定した高周波側の上限値の振動周波数で振動するように振動ユニット70を制御する。
【0070】
そして、初期設定処理を終了する(エンド)。
再び、図6を参照して、次に、チューニング前確認処理を実行する(ステップS4)。
【0071】
図8は、チューニング前確認処理を説明するフロー図である。
図8を参照して、まず、ホーン電流を検出する(ステップS30)。具体的には、振動ユニット制御部62は、検出回路22で検出したホーン電流の入力を受ける。
【0072】
そして、次に、32msecの時間が経過したかどうかを判断する(ステップS31)。
【0073】
32msecの時間が経過するまでステップS30におけるホーン電流の検出を繰り返す。したがって、32msecの時間が経過するまで複数回のホーン電流値が振動ユニット制御部62に入力される。なお、32msecの時間が経過したかどうかは、タイマ64を用いて計測することとする。以下の時間の経過判断処理についても同様である。
【0074】
そして、次にホーン電流Ihの平均値を算出する(ステップS32)。
ホーン電流の検出は1回当たり2msec必要であるとする。したがって、32msecの時間の間には、16回のホーン電流の検出が可能であるとする。
【0075】
そして、16回のホーン電流の平均値を算出してホーン電流Ihとする。
そして、次に、今回の算出されたホーン電流Ihと、前回に算出されたホーン電流Ih#とを比較し、その差分の絶対値が所定のしきい値以下であるかどうかを判断する。
【0076】
具体的には、−50mA<Ih−Ih#≦50mAの条件を満たしているか否かを判断する(ステップS34)。
【0077】
すなわち、今回の算出されたホーン電流と前回の算出されたホーン電流との間の差が小さい、すなわち変動が殆どないと判断された場合には、チューニング前確認処理を終了して(ステップS35)、次のステップに進む。なお、前回に算出されたホーン電流Ih#が無い場合は、予め設定された初期値が設定されるものとする。
【0078】
一方、ステップS34において、−50mA<Ih−Ih#≦50mAの条件を満たしていない、すなわち、今回の算出されたホーン電流と前回の算出されたホーン電流との間の差が大きい、言い換えれば変動が大きいと判断された場合には、ホーン電流Ihを前回に算出されたホーン電流Ih#に設定する(ステップS36)。
【0079】
そして、チューニング前確認処理の開始から1secの時間が経過したかどうかを判断する(ステップS37)。
【0080】
1secの時間が経過していない場合には、再び、ステップS30に戻って、上記の処理を繰り返す。
【0081】
一方、ステップS37において、1secの時間が経過した場合であってもホーン電流の変動が大きいと判断される場合には、ホーン電流が安定しないため異常と判断し、エラー処理とする(ステップS38)。そして、後述するステップS9に進む。
【0082】
再び、図6を参照して、チューニング前確認処理が終了した後、次に、チューニングモード開始処理を実行する(ステップS5)。
【0083】
具体的には、本例においては、一例として、検出されたホーン電流値に基づいて周波数を調整する低減モード、上昇モードおよび微調整モードのいずれかのチューニングモードを実行する。
【0084】
低減モードは、前回のチューニングにより周波数を低くする方向にチューニングした場合のモードである。
【0085】
上昇モードは、前回のチューニングにより周波数を高くする方向にチューニングした場合のモードである。
【0086】
微調整モードは、前回のチューニングにより周波数を調整する必要が無い、あるいは、周波数が微調整された場合のモードである。
【0087】
本例においては、周波数のターゲットの範囲としては、340mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流が検出されるように周波数をチューニングする。
【0088】
図9は、チューニングモードとして低減モードの処理を説明するフロー図である。
図10は、チューニングモードとして上昇モードの処理を説明するフロー図である。
【0089】
図11は、チューニングモードとして微調整モードの処理を説明するフロー図である。
(低減モード)
図9を参照して、低減モードの処理においては、まず、今回の算出されたホーン電流Ihと、前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA減算した値とを比較し、今回、算出されたホーン電流Ihが、前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA減算した値以上であるかどうかを判断する。なお、ホーン電流Ia#の初期値は、一例として圧電セラミック振動子のインピーダンスが最大である反共振周波数に対応したホーン電流値に設定されるものとする。すなわち、電流値は最小値に設定されるものとする。
【0090】
具体的には、Ih≧Ia#−50mAの条件を満たしているか否かを判断する(ステップS40)。前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA減算した値と比較することとしたのは、電流値の変動としてオフセットを考慮したものである。
【0091】
すなわち、今回の算出されたホーン電流が前回の算出されたホーン電流Ia#から50mA減算した値以上であると判断された場合には、ステップS41に進む。言い換えるならば、今回の算出されたホーン電流と、前回に算出されたホーン電流Ia#とを比較して、周波数を低減させることにより今回の算出されたホーン電流値が上昇したかどうかを判断し、上昇したと判断した場合には、周波数は、共振周波数と反共振周波数の範囲内であると判断される。
【0092】
そして、ステップS41において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mA以下であるか否かを判断する。
【0093】
ステップS41において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mA以下である場合には、周波数を350Hz減算する(ステップS42)。ホーン電流の値Ihが小さいと判断される場合には、現在の周波数が反共振周波数(f(2))近傍であると考えられるため周波数を大きくチューニングする。
【0094】
そして、チューニング状態を低減モードに設定する(ステップS43)。
次に、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定する(ステップS44)。
【0095】
そして、処理を終了する(エンド)。当該処理により、反共振周波数側から300mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数に近づけることができる。
【0096】
ステップS41において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、300mA以下であるか否かを判断する(ステップS45)。
【0097】
ステップS45において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、300mA以下である場合には、次に、周波数を70Hz減算する(ステップS46)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりも少し小さい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりも少し大きいと考えられるため周波数を小さくチューニングする。
【0098】
そして、チューニング状態を低減モードに設定し(ステップS43)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS44)、処理を終了する(エンド)。当該処理により、反共振周波数側から300mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数に近づけることができる。
【0099】
一方、ステップS45において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、300mA以下でない場合、すなわち、300mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが300mAよりも大きく、400mA以下であるか否かを判断する(ステップS47)。
【0100】
ステップS47において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが300mAよりも大きく、400mA以下である場合には、チューニング状態を微調整モードに設定する(ステップS48)。そして、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS44)、処理を終了する(エンド)。当該処理により、現在の周波数がターゲットの周波数付近であると判断される場合には、後述する微調整モードにより周波数を微調整することにより、反共振周波数側から300mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数により近づけることができる。
【0101】
一方、ステップS47において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが300mAよりも大きく、400mA以下でない場合、すなわち、400mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、450mA以下であるか否かを判断する(ステップS49)。
【0102】
ステップS49において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、450mA以下である場合には、次に、周波数を70Hz加算する(ステップS50)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりも少し大きい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりも少し小さいと考えられるため周波数を小さくチューニングする。
【0103】
そして、チューニング状態を上昇モードに設定し(ステップS51)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS44)、処理を終了する(エンド)。当該処理により、反共振周波数側から300mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数に近づけることができる。
【0104】
一方、ステップS49において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、450mA以下でない場合、すなわち、450mAよりも大きい場合には、エラー処理とする(ステップS57)。そして、処理を終了する(エンド)。この場合は、ホーン電流として異常な電流が流れており、制御不能の電流が流れていると判断されるためエラー処理としている。
【0105】
一方、ステップS40において、今回の算出されたホーン電流の値が前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA減算した値よりも小さいと判断された場合には、ステップS52に進む。すなわち、今回の算出されたホーン電流と、前回に算出されたホーン電流Ia#とを比較して、周波数を低減させることにより今回の算出されたホーン電流値が上昇したかどうかを判断し、ホーン電流値が下がったと判断される場合には、周波数が共振周波数よりも小さくなった場合であると考えられる。この場合には、ホーン電流値に従って周波数が共振周波数からどの程度小さくなったかを判断する。
【0106】
ステップS52において、今回の算出されたホーン電流の値が250mA以下であるか否かを判断する。
【0107】
そして、ステップS52において、今回の算出されたホーン電流の値が250mA以下であると判断された場合には、次に、周波数を350Hz加算する(ステップS53)。
【0108】
そして、チューニング状態を上昇モードに設定し(ステップS56)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS44)、処理を終了する(エンド)。
【0109】
一方、ステップS52において、今回の算出されたホーン電流の値が250mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが250mAよりも大きく、450mA以下であるか否かを判断する(ステップS54)。
【0110】
ステップS45において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが250mAよりも大きく、450mA以下である場合には、次に、周波数を100Hz加算する(ステップS55)。
【0111】
そして、チューニング状態を上昇モードに設定し(ステップS56)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS44)、処理を終了する(エンド)。
【0112】
上記のステップS52およびS54において、ホーン電流値に従って、ホーン電流の値が250mA以下である場合と、250mAよりも大きく、450mA以下である場合とに分けている。図5に示されるように、共振周波数よりも小さい周波数の場合の振動子20の周波数特性は、共振周波数に近い周波数の方がインピーダンスは小さく、共振周波数よりも遠い周波数の方がインピーダンスは大きい。したがって、ホーン電流の値が250mA以下である場合には、共振周波数から遠い周波数であると考えられるため、周波数を大きくチューニングし、ホーン電流の値が250mAよりも大きく、450mA以下である場合には、共振周波数から近い周波数であると考えられるため、周波数を小さくチューニングしている。
【0113】
一方、ステップS54において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが250mAよりも大きく、450mA以下でない場合,すなわち、450mAよりも大きい場合には、エラー処理とする(ステップS57)。そして、処理を終了する(エンド)。この場合は、ホーン電流として異常な電流が流れており、制御不能の電流が流れていると判断されるためエラー処理としている。
【0114】
(上昇モード)
図10を参照して、上昇モードの処理においては、まず、今回の算出されたホーン電流Ihと、前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA加算した値とを比較し、今回、算出されたホーン電流Ihが、前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA加算した値以下であるかどうかを判断する。
【0115】
具体的には、Ih≦Ia#+50mAの条件を満たしているか否かを判断する(ステップS60)。前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA加算した値と比較することとしたは、電流値の変動としてオフセットを考慮したものである。
【0116】
すなわち、今回の算出されたホーン電流が前回の算出されたホーン電流から所定値加算した値未満であるか否かを判断し、今回の算出されたホーン電流の値が前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA加算した値以下であると判断された場合には、ステップS61に進む。言い換えるならば、今回の算出されたホーン電流と、前回に算出されたホーン電流Ia#とを比較して、周波数を増加させることにより今回の算出されたホーン電流値が減少したかどうかを判断し、減少したと判断した場合には、周波数は、共振周波数と反共振周波数の範囲内であると判断される。
【0117】
一方、ステップS60において、今回の算出されたホーン電流の値が前回に算出されたホーン電流Ia#から50mA加算した値よりも大きいと判断された場合には、ステップS72に進み、エラー処理とする。そして、処理を終了する(エンド)。すなわち、今回の算出されたホーン電流と、前回に算出されたホーン電流Ia#とを比較して、周波数を増加させることにより今回の算出されたホーン電流値が減少したかどうかを判断し、ホーン電流値が増加したと判断される場合には、周波数が反共振周波数よりも大きくなった場合であると考えられる。この場合には、周波数はターゲットの周波数範囲から大きくずれているためエラー処理とする。
【0118】
ステップS61〜ステップS71の処理については、図9で説明したステップS41〜S51で説明した処理と同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。すなわち、ホーン電流値に基づいて周波数をチューニングする。
【0119】
なお、ステップS69において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが450mAよりも大きい場合には、エラー処理とする(ステップS72)。そして、処理を終了する(エンド)。この場合は、ホーン電流として異常な電流が流れており、制御不能の電流が流れていると判断されるためエラー処理としている。
【0120】
(微調整モード)
図11を参照して、微調整モードの処理においては、まず、今回の算出されたホーン電流Ihが100mA以下であるかどうかを判断する(ステップS82)。
【0121】
ステップS82において、100mA以下であると判断された場合には、エラー処理とする(ステップS83)。そして、処理を終了する(エンド)。低減モード、上昇モード、微調整モードのいずれのモードにおいても、ホーン電流Ihが100mAよりも大きくなければ微調整モードに設定されないため、今回の算出されたホーン電流値が100mA以下である場合には、障害が生じたと考えられ、エラー処理と判断する。
【0122】
一方、ステップS82において、100mA以下でないと判断された場合、すなわち、ステップS82において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、280mA以下であるか否かを判断する(ステップS84)。
【0123】
ステップS84において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、280mA以下である場合には、次に、周波数を−170Hz減算する(ステップS85)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりも少し小さい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりも少し大きいと考えられるため周波数を小さくチューニングする。
【0124】
そして、チューニング状態を低減モードに設定し(ステップS86)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS87)、処理を終了する(エンド)。
【0125】
一方、ステップS84において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが100mAよりも大きく、280mA以下でない場合、すなわち、280mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが280mAよりも大きく、340mA以下であるか否かを判断する(ステップS88)。
【0126】
ステップS88において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが280mAよりも大きく、340mA以下である場合には、次に、周波数を−17Hz減算する(ステップS89)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりもほんの少し小さい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりもほんの少し大きいと考えられるため周波数を微小にチューニングする。
【0127】
そして、チューニング状態を微調整モードに設定する(ステップS90)。そして、処理を終了する(エンド)。当該処理により、反共振周波数側から340mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数に徐々に近づけることができる。
【0128】
一方、ステップS88において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが280mAよりも大きく、340mA以下でない場合、すなわち、340mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが340mAよりも大きく、360mA以下であるか否かを判断する(ステップS91)。
【0129】
ステップS91において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが340mAよりも大きく、360mA以下である場合には、周波数を加算も減算もすることなく、チューニング状態を微調整モードに設定する(ステップS90)。そして、処理を終了する(エンド)。現在の周波数がターゲットの周波数範囲に含まれているため当該周波数範囲に周波数が含まれるようにチューニングする。
【0130】
一方、ステップS91において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが340mAよりも大きく、360mA以下でない場合、すなわち、360mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが360mAよりも大きく、400mA以下であるか否かを判断する(ステップS92)。
【0131】
ステップS92において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが360mAよりも大きく、400mA以下である場合には、周波数を17Hz加算する(ステップS93)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりもほんの少し大きい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりもほんの少し小さいと考えられるため周波数を微小にチューニングする。
【0132】
そして、チューニング状態を微調整モードに設定する(ステップS90)。そして、処理を終了する(エンド)。当該処理により、反共振周波数側から340mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流に対応するターゲットの周波数に徐々に近づけることができる。
【0133】
一方、ステップS92において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが360mAよりも大きく、400mA以下でない場合、すなわち、400mAよりも大きい場合には、次に、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、460mA以下であるか否かを判断する(ステップS94)。
【0134】
ステップS94において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、460mA以下である場合には、周波数を50Hz加算する(ステップS95)。ホーン電流の値Ihが狙い目の値よりも少し大きい場合には、現在の周波数がターゲットの周波数よりも少し小さいと考えられるため周波数を小さくチューニングする。
【0135】
そして、チューニング状態を上昇モードに設定し(ステップS96)、今回の算出されたホーン電流Ihを前回ホーン電流Ia#に設定して(ステップS87)、処理を終了する(エンド)。
【0136】
一方、ステップS94において、今回の算出されたホーン電流の値Ihが400mAよりも大きく、460mA以下でない場合、すなわち、460mAよりも大きい場合には、エラー処理とする(ステップS97)。そして、処理を終了する(エンド)。この場合は、ホーン電流として異常な電流が流れており、制御不能の電流が流れていると判断されるためエラー処理としている。
【0137】
再び、図6を参照して、ステップS5において、チューニングモードである低減モード、上昇モード、微調整モードのいずれかが実行された後、次に、エラー処理に設定されたかどうかを判断する(ステップS6)。
【0138】
ステップS6において、エラー処理である場合には、次にステップS9に進む。
そして、所定回数エラー処理が実行されたかどうかを判断する(ステップS9)。
【0139】
ステップS9において、所定回数エラー処理でない場合には、再び、ステップS3に進んで再度、上記のステップS3〜S6の処理を繰り返し、エラー処理であるか否かを判断する。
【0140】
ステップS9において、所定回数エラー処理が実行された場合には、エラーが継続しているため停止処理を実行する(ステップS10)。すなわち、振動ユニット制御部62は、振動ユニット70に対して振動子20の超音波振動を停止するように指示する。
【0141】
ステップS6において、エラー処理でないと判断された場合には、次に、チューニング終了か否か判断し(ステップS8)、終了であると判断すると、ステップS11へ処理を進める。
【0142】
一方、チューニング終了でない場合には、再び、ステップS4に戻り、ステップS4〜S8の処理をチューニングが終了するまで繰り返す。
【0143】
具体的には、振動ユニット制御部62は、振動ユニット70における振動子20を制御している間は、チューニングを継続的に実行しており、CPU60からの指示に従って、振動ユニット70の制御を停止する指示が入力された場合には、チューニング終了であると判断して、処理をステップS11へ進める。
【0144】
ステップS11では、後述するウェットミスト発生処理またはドライミスト発生処理によってミストを発生させる処理を実行する。そして、当該ミスト発生をステップS12でミスト発生期間が終了したと判断するまで継続し、ミスト発生期間が終了したと判断すると、処理を終了させる。
【0145】
本発明の実施の形態に従う方式においては、低減モード、上昇モード、微調整モードの3つのモードを実行して、一例として、340mAよりも大きく、360mA以下のホーン電流が検出されるターゲットの周波数にチューニングする。
【0146】
そして、当該各モードのチューニングに際しては、各モードのチューニング毎にチューニング前確認処理(ステップS4)を実行する。
【0147】
上述したようにチューニング前確認処理において、32msecの時間の間において、16回のホーン電流の平均値を算出して、前回の32msecの時間におけるホーン電流の平均値との差を算出して、ホーン電流の差が小さい、すなわち、変動が殆どないと判断された場合に、当該ホーン電流に基づくチューニング処理を実行する。
【0148】
当該チューニング前確認処理をチューニングモード開始前に実行することにより、突発的な電流変動の結果に基づいてチューニング処理を実行することが無く、安定したホーン電流に基づくチューニング処理が可能となり、精度の高いチューニング処理を実行することが可能となる。
【0149】
また、振動子20の周波数特性に基づいてチューニング処理を実行するため精度の高いチューニング処理を実行することが可能となる。
【0150】
なお、チューニング前確認処理において、32msecの時間を一例として挙げたが、特に上記時間は一例であり、自由に設計することが可能である。また、ホーン電流を算出するために16回の検出結果の平均を算出する場合について説明したが、特に16回に限られず、自由に設計することが可能である。また、しきい値を50mAに設定したが、特にこの値に限られず、最適な値に設定することが可能である。
【0151】
(洗濯機の自動運転)
本実施の形態の洗濯機200では、被洗浄物の洗濯のための自動運転が実行される。この自動運転には、洗い工程、当該洗い工程の後に実行されるすすぎ工程、当該すすぎ工程の後に実行される乾燥工程を含む。そして、洗濯機200では、洗い工程や乾燥工程において、ミスト生成器100から回転ドラム内にミストが供給される。
【0152】
本明細書では、洗い工程において回転ドラム内にミストを供給するためにCPU60が実行する処理をウェットミスト発生処理といい、また、乾燥工程において回転ドラム内にミストを供給するためにCPU60が実行する処理をドライミスト発生処理という。以下、これらの処理の内容について説明する。
【0153】
(ウェットミスト発生処理)
図12は、洗い工程における制御のタイミングチャートの一例である。
【0154】
洗い工程には、「給水」「なじませ」「第1水補給(図12では、『補給水1』と略記)」「第1洗い(図12では、『洗い1』と略記)」「第2水補給(図12では、『補給水2』と略記)」「第2洗い(図12では、『洗い2』と略記)」「第3水補給(図12では、『補給水3』と略記)」「第3洗い(図12では、『洗い3』と略記)」「排水(図12では、『排水』と略記)」の9の課程が順に実行される。
【0155】
図12において、「メイン給水部」と記載されているのは、給水弁42の開閉状態を示している。開状態が「ON」に対応し、閉状態が「OFF」に対応する。
【0156】
また、図12において「循環ポンプ」と記載されているのは、循環ポンプ46のON/OFFを示している。ON状態のときに、循環ポンプ46により、排水ダクト238を流れる水が、循環ホース204および循環ノズル240を介して水槽214に再び供給される。
【0157】
また、図12において「排水M」と記載されているのは、排水モータ55の動作を示している。ON状態のときに、水槽214の水を排水ホース202に排水する排水弁が開状態とされ、OFF状態のときに、当該排水弁が閉状態とされる。
【0158】
また、図12において「ミスト」と記載されているのは、ミスト生成器100によるミストのON/OFF状態が示されている。連続してON状態が継続される期間が、上記したミスト発生期間に相当する。洗い工程では、洗剤ケース222内を通過した水がミスト用給水弁44を介してミスト生成器100に供給される。
【0159】
また、図12において「モータ」と記載されているのは、ドラムモータ54の動作を示している。OFF状態は、ドラムモータ54が駆動されていない状態を示している。また、「L_ON」は、ドラムモータ54が回転ドラムを左回転させるために駆動されている状態を示し、「R_ON」は、ドラムモータ54が回転ドラムを右回転させるために駆動されている状態を示している。
【0160】
なお、表1に、洗い工程における各課程のおおよその所要時間の一例を示す。なお、これらは、単に一例であって、各課程の時間はこれに限定されるものではない。また、図12または表1に記載された洗い工程を構成する課程の内容についても、一例であって、これらに限定されるものではない。
【0161】
【表1】

【0162】
洗い工程では、まず、給水課程において、給水弁42が開状態とされることにより、回転ドラムに洗濯用の水が供給される。この課程では、循環ポンプ46、排水モータ55、ミスト生成器100およびドラムモータ54は、OFF状態とされている。
【0163】
次に、なじませ課程では、回転ドラム内の被洗浄物に洗濯用の水をなじませるために、ミスト生成器100がON状態とされる。この課程では、循環ポンプ46もON状態とされている。なお、給水弁42と排水モータ55は、OFF状態とされている。ドラムモータ54は、最初の10秒間L_ON状態とされた後、5秒間OFF状態とされ、その後、10秒間R_ON状態とされた後、OFF状態とされる。これにより、回転ドラムは、10秒間左回転し、5秒間回転を停止された後、10秒間右回転し、なじませ課程が終了するまで回転を停止される。
【0164】
第1水補給課程では、再度供給弁42が開状態とされる。この課程では、循環ポンプ46、排水モータ55およびミスト生成器100はOFF状態とされる。ドラムモータ54は、なじませ課程と同様に、回転ドラムを10秒間左回転させ5秒間回転を停止させ10秒間右回転させた後、回転を停止させるように駆動される。洗い工程の各課程において、ドラムモータ54は、このように、10秒間回転ドラムを左回転させ、5秒間回転ドラムの回転を停止させ、10秒間回転ドラムを右回転させた後、回転ドラムを停止させるように駆動される。
【0165】
第1洗い課程では、給水弁42と排水モータ55はOFF状態とされ、循環ポンプ46とミスト生成器100は、ON状態とされる。
【0166】
第2水補給課程では、給水弁42はON状態とされる。循環ポンプ46と排水モータ55とミスト生成器100は、OFF状態とされる。
【0167】
第2洗い課程では、循環ポンプ46とミスト生成器100がON状態とされ、給水弁42と排水モータ55は、OFF状態とされる。
【0168】
第3水補給課程では、第1および第2水補給課程と同様に、給水弁452がON状態とされ、循環ポンプ46と排水モータ55とミスト生成器100がOFF状態とされる。
【0169】
第3洗い行程では、循環ポンプ46は、10分間ON状態とされた後22分間OFF状態とされる制御が繰り返される。ミスト生成器100は、継続的にON状態とされる。給水弁42と排水モータ55は、OFF状態とされる。
【0170】
排水課程では、排水モータ55はON状態とされ、給水弁42と循環ポンプ46とミスト生成器100は、OFF状態とされる。
【0171】
以上説明した洗い行程では、ミスト生成器100は、なじませ課程と第1洗い課程と第2洗い課程と第3洗い課程において、継続的にON状態とされる。図13に、各課程における、ミスト生成器100に対する制御内容を説明するためのタイミングチャートを示す。
【0172】
図13において、ミスト用給水弁は、ミスト用給水弁44の開閉状態が示されている。ON状態は、ミスト用給水弁44が開状態にあることを示し、OFF状態は、ミスト用給水弁44が閉状態にあることを示す。
【0173】
図13において、ミスト弁とは、ミスト弁59の開閉状態を示す。ON状態は、ミスト弁59が開状態とされてミスト生成器100から発生するミストが水槽214へ供給される状態を示し、OFF状態は、ミスト弁59が閉状態にあることを示す。
【0174】
図13において、超音波は、ミスト生成器100において振動子20が超音波を発振する状態にあるか否かを示す。ON状態は、ドライバ26がPWM信号を出力することにより振動子20へ高周波電力が供給される状態を示し、OFF状態とは、そのような電力の供給が停止されている状態を示す。
【0175】
図13において、Twmとは、図12において説明した、ミスト生成器100が継続してON状態とされる各課程(なじませ課程、第1洗い課程など)の全期間を意味し、ミスト発生期間の一例である。
【0176】
図13を参照して、ミスト発生期間では、まず初期調整期間(たとえば、2秒間)として、ミスト用給水弁44とミスト弁59がON状態とされ、振動子20への高周波電力の供給が停止された状態とに制御される。次に、周波数調整制御として、図7〜図11を参照して説明したようなミスト生成器100のチューニングのための制御が実行される。そして、高周波発生用制御として、ドライバ26に上記したターゲットの周波数信号に基づいたPWM信号を出力させることにより、Twm終了まで継続的に振動子20に高周波の電力が供給される制御が実行される。
【0177】
以上説明したウェットミスト発生処理では、ミスト発生期間では、初期調整期間と周波数調整制御が実行された後は、継続的に、振動子20へ高周波の電力が供給される。
【0178】
(ドライミスト発生処理)
図14は、乾燥行程における制御のタイミングチャートの一例である。
【0179】
乾燥行程には、「ほぐし」「第1乾燥(図14では、『乾燥1』と略記)」「第2乾燥(図14では、『乾燥2』と略記)」「第3乾燥(図14では、『乾燥3』と略記)」「ドライミスト」「送風」の6の課程が順に実行される。
【0180】
図14において、「モータ」と記載されているのは、ドラムモータ54の動作を示している。OFF状態のときは、ドラムモータ54が駆動されていない状態である。また、「L_ON」は、ドラムモータ54が回転ドラムを左回転させるために駆動されている状態を示し、「R_ON」は、ドラムモータ54が回転ドラムを右回転させるために駆動されている状態を示している。
【0181】
また、図14において「排水M」と記載されているのは、排水モータ55の動作を示している。ON状態のときに、水槽214の水を排水ホース202に排水する排水弁が開状態とされ、OFF状態のときに、当該排水弁が閉状態とされる。
【0182】
また、図14において「ヒータ」と記載されているのは、ヒータ50への通電がON状態かOFF状態かを示している。
【0183】
また、図14において「ミスト」と記載されているのは、ミスト生成器100によるミストの発生状態が示されている。
【0184】
また、図14において「ファン」と記載されているのは、乾燥ファン52の駆動がON状態であるかOFF状態かを示している。
【0185】
また、図14において「ミスト用給水弁」と記載されているのは、ミスト用給水弁44が開状態(ON)であるか閉状態(OFF状態)であるかを示している。
【0186】
なお、表2に、乾燥行程における各課程のおおよその所要時間の一例を示す。なお、これらの時間は単に一例であって、各課程の時間の長さはこれに限定されるものではない。また、図14または表2に記載された乾燥行程を構成する課程の内容についても、一例であって、これらに限定されるものではない。
【0187】
【表2】

【0188】
乾燥工程では、ドラムモータ54は、全課程において、まず5秒間回転を停止され、次に10秒間L_ON状態とされ、次に5秒間回転を停止され、10秒間R_ON状態とされた後、OFF状態とされる。
【0189】
排水モータ55および乾燥ファン52は、全課程において継続してON状態とされる。
ヒータ50は、ほぐし課程から第3乾燥課程までON状態とされた後、送風課程ではOFF状態とされる。
【0190】
ミスト生成器100は、ドライミスト課程でのみ、ON状態とされる。なお、ミスト用給水弁44は、第1乾燥課程から送風課程まで、ON状態とされる。
【0191】
図15は、図14のドライミスト課程におけるミスト発生器100に対する制御内容を説明するためのタイミングチャートである。
【0192】
図15において、ミスト用給水弁は、図13と同様に、ミスト用給水弁44の開閉状態を示す。なお、ドライミスト課程(乾燥工程)では、洗剤ケース222内を通過することなく給水ダクト208に供給された水がミスト用給水弁44を介してミスト生成器100に供給される。
【0193】
また、図15において、超音波は、図13と同様に、ミスト生成器100において振動子20が超音波を発振する状態にあるか否かを示す。
【0194】
また、図15において、ミスト弁は、図13と同様に、ミスト弁59の開閉状態を示す。
【0195】
また、図15において、Tdmは、図14のドライミスト課程が実行される時間を示し、ミスト発生期間の一例である。
【0196】
ドライミスト課程では、ミスト用給水弁44は、継続的にON状態とされている。
また、ドライミスト課程では、振動子20への高周波電力の供給が、Ts_OFF(たとえば、9秒)OFF状態とされた後Ts_ON(たとえば、11秒)ON状態とされるような制御が繰り返される。
【0197】
また、ドライミスト課程では、ミスト弁59は、上記したTs_OFFだけOFF状態とされ、さらに、Tdelay(たとえば、1秒)だけOFF状態とされた後、Tv_ON(たとえば、11秒)だけON状態にされた後OFF状態とされる制御が繰り返される。
【0198】
ドライミスト課程において、振動子20に対する制御とミスト弁59に対する制御は同期される。
【0199】
以上説明した本実施の形態では、主に図13と図15から理解されるように、洗い工程の方が、乾燥工程よりも、ミスト発生期間においてミスト生成器100(ミスト発生手段)が単位時間当たりに供給するミストの量が多く制御される。
【0200】
本実施の形態では、ミスト生成器100にミストを供給させる単位時間当たりの時間の長さを変更することにより、供給されるミストの量が調整されている。なお、ミスト生成器100にミストを供給される時間とは、ミスト生成器100において振動子20が超音波を発振する状態とされ、かつ、ミスト弁59が開状態とされる状態にある時間である。また、ここで言う「単位時間当たりの時間の長さ」とは、ミスト発生期間中の、単位時間当たりの時間の長さをいう。
【0201】
なお、洗濯機200において、ミスト生成器100が、ミスト発生量を異ならせるために、大きさまたは数量の異なる複数の組の振動子を備え、超音波電力によって振動させる振動子の組を変更することによって、単位時間当たりに供給するミストの量が変更されても良い。
【0202】
(ドライミスト課程における振動ユニットの制御内容)
図16は、ドライミスト課程における、振動ユニット70に対する制御内容を示すフローチャートである。
【0203】
図16を参照して、まずステップS101では、超音波ホーンへの給水が行なわれる。具体的には、CPU60は、ミスト用給水弁44を開いてミスト給水ホース210から前部超音波ホーン134の先端部に給水する。
【0204】
そして、ステップS102では、CPU60は、超音波ホーンへの給水が完了したかどうかを判断する。なお、この判断は、たとえば、ミスト用給水弁44を開状態としてから所定の時間(ミスト給水ホース210を介して前部超音波ホーン134の先端部に給水が完了するまでの予め設定された時間)が経過したか否かに基づいてなされる。
【0205】
超音波ホーンへの給水が完了したと判断すると、CPU60は、ステップS103へ処理を進める。
【0206】
ステップS103では、CPU60は、ドライバ26が出力するPWM信号の周波数を洗濯機200において予め定められている高周波側の上限値に設定して、ステップS104へ処理を進める。
【0207】
ステップS104では、CPU60は、ステップS103で設定した高周波側の上限値の振動周波数で振動するように振動ユニット70を制御して、ステップS105へ処理を進める。
【0208】
ステップS105では、CPU60は、現在振動ユニット70の振動周波数での制御の継続時間が10msecを経過したか否かを判断し、経過したと判断するとステップS106へ処理を進める。
【0209】
ステップS106では、CPU60は、その時点でのホーン電流Idを検知して、S107へ処理を進める。
【0210】
ステップS107では、CPU60は、ステップS106で検知したホーン電流Idが350mA以上であるか否かを判断し、そうであると判断するとステップS109へ処理を進め、Idが350mA未満であると判断するとステップS108へ処理を進める。
【0211】
ステップS108では、CPU60は、振動ユニット70に対する制御周波数を35Hz低減させるように更新して、ステップS105へ処理を戻す。
【0212】
ステップS105〜ステップS108の処理により、振動ユニット70に対する制御周波数が、10msecごとに35Hzずつ低減されることになる。これにより、図5を参照して説明したように、振動ユニット70に対する制御周波数が、共振周波数と反共振周波数との間に設定されている高周波側の上限値から、徐々に、ターゲットの周波数へと近づけられていくことになる。
【0213】
そして、ホーン電流Idが350mAに達したと判断すると、CPU60は、ステップS109で、振動ユニット70に対する制御周波数を500Hz増加させて、ステップS110へ処理を進める。
【0214】
ステップS110では、CPU60は、振動ユニット70に対する制御周波数が、高周波側の上限値に達したか否かを判断し、まだ達していないと判断するとステップS111へ処理を進め、達していると判断するとステップS112へ処理を進める。
【0215】
ステップS111では、CPU60は、50msec経過するのを待って、ステップS109へ処理を戻す。
【0216】
以上、ステップS109〜ステップS111の処理により、振動ユニット70の制御周波数が、ホーン電流Idが350mAとなるような値とされた後、50msecごとに500Hzずつ増加されるよう制御される。
【0217】
そして、振動ユニット70に対する制御周波数が高周波側の上限値に達したと判断されると(ステップS110でYES)、CPU60は、ステップS112で100msec経過するのを待って、ステップS101へ処理を戻す。
【0218】
以上説明したドライミスト課程では、振動ユニット70に対する制御周波数は、高周波側の上限値から35Hzずつ低減され、そして、ホーン電流Idが350mAとなると、高周波側の上限値に向けて50msecごとに500Hzずつ上昇され、そして、制御周波数が高周波側の上限値に達すると、100msec待機された後、また、ステップS101〜ステップS108において、徐々に制御周波数が高周波側の上限値から低周波数側へと35Hzずつ低減される。つまり、ドライミスト課程では、ホーン電流が予め定められた第1の電流値(本実施の形態では、350mA)となったことを条件として、制御周波数が上げられる。これにより、ミスト生成器100は、ホーン電流が第1の電流値となることにより振動子20の高周波振動によりミストを供給し始めた状態となったことを条件として、制御周波数を上げられて、実質的に振動子20への電力の供給を停止されるような状態へと制御される。これにより、振動子20ごとにミストを発生させるための最適な周波数を決定する工程を設けることなく、ミスト発生器100に、有る程度一定の量のミストを供給させる制御が可能となる。したがって、ドライミスト課程を長期化させることなく、ミスト発生器100に、適切な量のミストを供給させることができる。
【0219】
なお、ホーン電流が第1の電流値となったこと後、制御周波数を上昇させる代わりに、所定時間(たとえば、100msec等)、振動ユニット70への電力の供給を停止するように制御されても良い。
【0220】
また、本実施の形態では、ホーン電流が第1の電流値となったことを条件として、すぐに、制御周波数を上昇させるように制御がなされていたが、第1の電流値となった後、予め定められた一定時間(たとえば、100msec等)だけその状態で制御周波数が維持された後、制御周波数を上昇させるように制御がなされても良い。
【0221】
(乾燥工程におけるヒータ制御)
上記したように、CPU60が、ヒータ50の駆動を制御し、そして、乾燥ファン52を制御する。これにより、ヒータ50により熱せられた空気が、乾燥ファン52の回転により送風ダクト212を介して水槽214内に供給する。これにより、洗濯機200では、水槽214内の被洗浄物を乾燥する乾燥工程が実行される。
【0222】
また、上記乾燥工程では、振動子20に対して適切な振動制御が実行されることにより、水槽214内において、ミストを供給しつつ被洗浄物を乾燥させることができる。これにより、乾燥後の被洗浄物にやわらかさを与えることができる。なお、水槽214内に熱せられた空気が送られることにより、水槽214近傍に設けられているミスト生成器100の温度も上昇する自体が考えられる。
【0223】
そこで、洗濯機200では、上記乾燥工程では、サーミスタ49の検出温度に基づいて、ヒータ50の駆動制御が行なわれている。サーミスタ49は、直接的または間接的に、上記振動子20の温度を検出するものであって、たとえば、ミスト生成器100の近傍に設けられている。
【0224】
図17に、ヒータ50の駆動制御処理フローチャートを示す。
図17を参照して、ステップSA10では、CPU60は、サーミスタ49の検出温度Tが予め定められた第1の温度TX1(たとえば、70℃)を超えたか否かを判断し、超えたと判断するとステップSA20へ処理を進める。一方、検出温度TがTX1以下であると判断するとステップSA40へ処理を進める。
【0225】
ステップSA20では、CPU60は、ヒータ50の駆動を停止させて、ステップSA30へ処理を進める。
【0226】
ステップSA30では、CPU60は、特定の表示内容を表示させる等によりヒータ50の駆動を停止させている状態を報知して、ステップSA10へ処理を戻す。なお、このような表示は、たとえば操作パネル36において行なうことができる。
【0227】
一方、ステップSA40では、CPU60は、検出温度Tが第2の温度TX2(たとえば、60℃)以下となったか否かを判断し、第2の温度TX2以下となったと判断するとステップSA50へ処理を進める。一方、検出温度Tが第2の温度TX2を超えてると判断すると、CPU60は、ステップSA10へ処理を戻す。
【0228】
ステップSA50では、CPU60は、(ヒータ50の駆動を停止させている場合には)ヒータ50の駆動を再開させて、ステップSA60へ処理を進める。
【0229】
ステップSA60では、CPU60は、特定の表示内容を表示させる等によりヒータ50が駆動されている状態を報知して、ステップSA10へ処理を戻す。なお、このような表示は、たとえば操作パネル36において行なうことができる。
【0230】
以上説明したヒータ制御では、乾燥工程において、サーミスタ49の検出温度Tが第1の温度TX1を超えた場合にはヒータ50の駆動が停止され、また、サーミスタ49の検出温度Tが第1の温度よりも低い第2の温度TX2以下となった場合にはヒータ50の駆動が再開される。
【0231】
ヒータ制御は、サーミスタ49の代わりに、サーミスタ48の検出温度により間接的に振動子20の温度が検出されて、実行されても良い。つまり、サーミスタ49の検出温度の代わりに、サーミスタ48の検出温度に基づいて実行されても良い。これにより、サーミスタ49を省略し、洗濯機200の構成部品を削減することができる。
【0232】
また、上記したヒータ制御では、ヒータの駆動の停止および再開の双方が報知(表示)されていたが、これに限らず、停止のみまたは駆動の再開(または、駆動が行なわれていること)のみが報知されても良い。
【0233】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0234】
【図1】本発明の実施の形態に従う洗濯機の前面側から見た概略構成を説明する図である。
【図2】本発明の実施の形態に従う洗濯機200の側面側から見た概略構成を説明する図である。
【図3】本発明の実施の形態に従うコントロール部218および周辺装置を説明する概略図である。
【図4】本発明の実施の形態に従うミスト生成器100の外観構成を説明する図である。
【図5】本実施の形態に係る振動子20(圧電セラミック振動子)の周波数特性を説明する図である。
【図6】本発明の実施の形態に従うミスト制御を実行するための振動子の制御を説明するフロー図である。
【図7】初期設定処理を説明するフロー図である。
【図8】チューニング前確認処理を説明するフロー図である。
【図9】チューニングモードとして低減モードの処理を説明するフロー図である。
【図10】チューニングモードとして上昇モードの処理を説明するフロー図である。
【図11】チューニングモードとして微調整モードの処理を説明するフロー図である。
【図12】本実施の形態の洗濯機の洗い工程における制御のタイミングチャートの一例である。
【図13】図12の洗い工程の各課程における、ミスト生成器に対する制御内容を説明するためのタイミングチャートの一例である。
【図14】本実施の形態の洗濯機の乾燥行程における制御のタイミングチャートの一例である。
【図15】図14の乾燥工程のドライミスト課程における、ミスト発生器に対する制御内容を説明するためのタイミングチャートの一例である。
【図16】図14のドライミスト課程における、振動ユニット70に対する制御内容を示すフローチャートである。
【図17】図1の洗濯機の乾燥工程において実行されるヒータ制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【0235】
20 振動子、36 操作パネル、40 警報器、42 給水弁、44 ミスト用給水弁、46 循環ポンプ、48,49 サーミスタ、50 ヒータ、52 乾燥ファン、54 ドラムモータ、55 排水モータ、59 ミスト弁、70 振動ユニット、100 ミスト生成器、200 洗濯機、202 排水ホース、204 循環ポンプ、206 排水ユニット、208 給水ダクト、210 ミスト給水ホース、212 送風ダクト、214 水槽、216 外箱、218 コントロール部、220 給水ユニット、230 内ドア、232 ダンパ、236 支持バネ、238 排水ダクト、240 循環ノズル、242 ヒータ部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被洗浄物を入れる乾燥室と、
超音波素子を含み、前記超音波素子の超音波振動に従って前記乾燥室に液体を霧状に噴霧するミスト生成手段と、
ミスト生成手段を、単位時間当たり第1の量の霧状の液体を噴霧させる第1の制御状態と、単位時間当たり前記第1の量よりも少ない第2の量の霧状の液体を噴霧させる第2の制御状態とに制御する、制御手段とを備える、洗濯機。
【請求項2】
前記制御手段は、ミスト生成手段に霧状の液体を噴霧させる単位時間当たりの時間の長さを変更することによって、前記第1の制御状態と前記第2の制御状態とを変更する、請求項1に記載の洗濯機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【公開番号】特開2010−75526(P2010−75526A)
【公開日】平成22年4月8日(2010.4.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−248402(P2008−248402)
【出願日】平成20年9月26日(2008.9.26)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】