DE69633687T2

DE69633687T2 - Trommeltrockner/Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE69633687T2
Application number: DE69633687T
Authority: DE
Inventors: Masanobu Takatsuki-shi Tanigawa; Hiroyasu Kitakatsuragi-gun Nakagawa; Tsuyoshi Kitakatsuragi-gun Matsumoto
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2016-08-31
Also published as: EP0763618A2; DE69630567D1; EP1354998A3; DE69633687D1; EP0763618A3; KR970011114A; CN1153839A; EP1164217A1; DE69630567T2; EP1354998A2; KR100254658B1; US5887456A; EP0763618B1; CN1110593C; MY127809A; US6032494A; EP1164217B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp, die sowohl das Waschen als auch das Trocknen von Wäsche ermöglicht, wobei die Wäsche in einer Trommel aufbewahrt wird, die in Rotationsbewegung um eine horizontale Welle versetzt werden kann, wobei das Trocknen der Wäsche erfolgt, indem ein Kühlungs-Entfeuchtungsprozess eingesetzt wird, in dem Kühlwasser verwendet wird, während gleichzeitig ein Dehydrationsprozess mittels einer Hochgeschwindigkeitsrotation der Trommel durchgeführt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zum Waschen und Dehydrieren von Waren, wie beispielsweise Kleidern und dergleichen, sowie zum alleinigen Ausführen eines Trocknungsvorgangs.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
In herkömmlichen Trommeltyp-Trocknern, beispielsweise vollautomatischen Trocknungs-/Waschmaschinen vom Trommeltyp, wurde bislang ein Verfahren eingesetzt, das unter dem Stichwort „Kühlungs-Entfeuchtung" bekannt ist. In diesem Verfahren wird ein Trocknungsvorgang unter Verwendung von Luft-Ventilation, Heizen und Wasserkühlen ausgeführt, sobald der Trocknungsvorgang gestartet wird. Es ist kein Verfahren bekannt, bei welchem der Trocknungsvorgang durch Stoppen des Kühlwasserflusses für eine bestimmte Zeitperiode erfolgt, unmittelbar nachdem der Trocknungsvorgang gestartet wird, bei welchem die Dehydration, die durch eine Hochgeschwindigkeitsrotation bewirkt wird, während des Trocknungsvorgangs ausgeführt wird, oder bei welchem Kleider während des Trocknens unter Einsatz einer Hochgeschwindigkeits-Trommelrotation gemischt werden.
In der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp werden Waschmittel und Wasser zugeführt, nachdem die Wäsche der Kleidungsladeöffnung zugeführt wurde. Nach dem Waschen wird die Waschflüssigkeit abgelassen und dehydratisiert. Anschließend wird der Wäsche Wasser zugeführt, die Wäsche damit gespült und getrocknet. Schließlich wird die Wäsche einem Trocknungsprozess unterzogen, bei dem eine Heizeinrichtung eingesetzt wird.
Bei Hochtemperatur wird Luft geringer Feuchtigkeit, die mittels des Heizprozesses unter Verwendung des Heizers erzeugt wird, in die Trommel durch eine Öffnung geleitet, die über der Ladeöffnung der Trocknungs-/Waschmaschine liegt, so dass während des Aufheizens der Wäsche in der Wäsche enthaltener Dampf aus der Trommel herausgeführt wird. Die herausgeführte Luft, die eine hohe Temperatur und eine hohe Luftfeuchtigkeit aufweist, wird durch eine Röhrenleitung geführt, um die herum Kühlwasser, das von oberhalb der Röhrenleitung zugeführt wird, vorgesehen ist, so dass die Feuchtigkeit in dieser Luft durch das Kühlwasser kondensiert wird, womit sich die Luft abkühlt und die Feuchtigkeit der Luft abnimmt. Die Luft wird anschließend mittels eines Ventilators zu dem Trocknungsheizer gesaugt. Die so erhaltene Luft wird auf eine hohe Temperatur erwärmt und die Luftfeuchtigkeit der Luft verringert; anschließend wird die Luft in die Trommel durch eine Gebläseöffnung hineingeblasen.
Die oben erwähnte Trocknungs-Waschmaschine vom Trommeltyp, die beispielsweise in der Druckschrift EP 0 481 442 gezeigt ist, weist eine lange Betriebszeit auf. Beispielsweise werden zum Trocknen/Waschen von 2 kg Wäsche 162 Minuten insgesamt benötigt, d. h. 72 Minuten zum Waschen und 90 Minuten zum Trocknen. Für 3 kg Wäsche wurden 222 Minuten insgesamt benötigt, 80 Minuten zum Waschen und 142 Minuten zum Trocknen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Sho 61 Nr. 234897 schlägt vor, die Dehydrationsrate durch Einführen heißer Luft, die aus einem Kleidungstrockner herausgeführt wurde, in den Dehydrationsbehälter einer Zwei-Wannen-Waschmaschine zu erhöhen. Dieser Vorschlag ist jedoch nicht praxistauglich.
Bei anderen bekannten Waschmaschinen vom Trommeltyp wird die Trommel mit einer geringen Geschwindigkeit gedreht, so dass sich zu bearbeitende Materialien während dem Waschen bewegen können, während die Dehydra tion erfolgt, indem die Trommel mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird, so dass die so zu bearbeitenden Materialien an der Oberfläche der Innenwände der Trommel haften. Problematisch hierbei ist, dass die zu bearbeitenden Materialien ungleich innerhalb der Trommel verteilt sind, so dass anomale Vibrationen auftreten können. Um dieses Problem zu lösen, wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen.
Beispielsweise wird in der japanischen Patentpublikationsschrift Sho 49 Nr. 9506 eine Waschmaschine vom Trommeltyp vorgeschlagen, die einen Detektor enthält, der die horizontale Vibrationsamplitude der Trommel detektiert über eine Zeitspanne, die länger als ein Zyklus (eine Umdrehung) der Trommel dauert, wenn die Trommel mit einer niedrigen Rotationsrate gedreht wird. Basierend auf dem detektierten Ergebnis wird die Trommel nur dann in eine Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt, wenn der Durchschnitt der detektierten Werte nicht größer als ein bestimmter Wert ist.
In der japanischen Patentpublikationsschrift Sho 50 Nr. 16099 wird eine Waschmaschine vom Trommeltyp vorgeschlagen, die einen Detektor enthält, der die horizontale Vibrationsamplitude der Trommel detektiert, so dass dieser Detektor die Vibrationsamplitude des Wassertanks, der die Trommel enthält, während der Rotation mit niedriger Rotationsrate detektiert. Nur wenn die Stärke der Vibrationsamplitude einen bestimmten Wert nicht überschreitet, und der Zustand über eine bestimmte Zeitperiode hinweg anhält, die länger als ein Zyklus (eine Umdrehung) der Trommel dauert, wird die Trommel in eine Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt.
In der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Hei 3 Nr: 86197 ist eine Waschmaschine vom Trommeltyp offenbart, bei der die Trommel zur Vor-Dehydration mittels einer Rate rotiert wird, die zwischen der niedrigen Rotationsrate zum Waschen und der hohen Rotationsrate zum Dehydrieren liegt. Nur wenn die Variation des detektierten Werts, der von einer Rotationsgeschwindigkeits-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel ausgegeben wird, nicht größer als ein vorher ausgewählter Wert ist, wird die Trommel in eine Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt.
Alle bislang erwähnten Vorrichtungen können das Auftreten von anomalen Vibrationen stark reduzieren, sind jedoch nicht dazu im Stande, anomale Vibrationen vollständig zu unterdrücken. Insbesondere in den beiden zuerst beschriebenen Vorrichtungen würde sich das zu bearbeitende Material in der Trommel während der Niedriggeschwindigkeitsrotation überschlagen. Deshalb könnte die Trommel nicht stabilisiert werden, sondern würde ihre Vibrationsamplitude selbst innerhalb einer Umdrehung ständig ändern. Wenn die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt wird, während der Mittelwert der Vibrationsamplitude nicht größer als ein bestimmter Wert ist, ist es nicht sicher, dass die Trommel bei Versetzen in Hochgeschwindigkeitsrotation eine Gleichverteilung aufrechterhalten kann. Obwohl diese Vorrichtungen dazu im Stande waren, anomale Vibrationen bis zu einem gewissen Grad signifikant zu unterdrücken, konnten Vibrationen auf einem niedrigeren Level nicht ausreichend eliminiert werden.
Andererseits würden sich in der zuletzt genannten Vorrichtung die zu bearbeitenden Materialien während der Vor-Dehydrations-Rotation überschlagen, während diese an der Innenwand der Trommel anhaften bzw. von dieser abfallen. Das heißt, dass die zu bearbeitenden Materialien über einen Großteil der Zeit nicht permanent an den Innenwänden der Trommel anhaften würden. Da die Nicht-Balance-Variation bei dieser Rotationsrate ungefähr einmal pro Umdrehung detektiert wird, wird diese um eine Umdrehung nach hinten verzögert, wenn die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt wird. Während dieser Zeit ist nicht sichergestellt, dass bei einem Überschlagen der zu bearbeitenden Materialien die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt werden kann, und gleichzeitig die Funktionsweise der Trommel normal zu halten.
In den herkömmlichen Vorrichtungen wurde die Vibration der Trommel bei einer Rotationsgeschwindigkeit detektiert, bei der die zu bearbeitenden Materialien sich in der Trommel kontinuierlich überschlugen, wenn die detektierte Vibration der Trommel niedrig war. Deshalb war es nicht sicher, ob die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt werden konnte, während die Trommel sich in diesem Zustand befand: Das heißt, dass eine Zeitverschiebung bzw. Zeitverzögerung auftrat zwischen dem Zeitpunkt, zu dem geprüft wurde, ob die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt werden könnte, und dem Zeitpunkt, zu dem die Trommel tatsächlich in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt wurde. Während dieser Zeitperiode hätte der Zustand des zu bearbeitenden Materials sich ändern können, so dass es unmöglich gewesen wäre, die Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation zu versetzen und gleichzeitig die Vibration unter einem bestimmten Level zu halten.
Die oben beschriebene Problematik tritt nicht nur im Zusammenhang mit Trommeltyp-Waschmaschinen auf, sondern Trommeltyp-Trockner, die nur dem Trocknen dienen, als auch andere Trommeltyp-Rotations-Verarbeitungsvorrichtungen können durch ähnliche Probleme beeinträchtigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es soll eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp bereitgestellt werden, die weniger Wasser verbraucht und Wäsche gleichmäßig innerhalb einer kurzen Zeitspanne trocknen kann.
Es soll eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp bereitgestellt werden, deren Dehydrations-Effizienz erhöht ist, um die Trocknungszeit zu verkürzen.
Es soll eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp bereitgestellt werden, die eine Trommel in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzen kann, wenn die Trommel mit einem bestimmten Vibrationslevel vibriert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zum Waschen und Trocknen bereitgestellt, die aufweist: eine Trommel, die drehbar gelagert in einem Maschinenkörper vorgesehen ist; eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Trommel; eine Luftgebläseeinrichtung, die auf einem Zirkulationsdurchgang vorgesehen ist und eine Ausgangsöffnung mit einer Eingangsöffnung der Trommel verbindet; eine Entfeuchtungseinrichtung zum Entfeuchten von Luft in dem Zirkulationsdurchgang durch Kühlen der Luft unter Verwendung von Kühlwasser; einer Wasserflusseinrichtung zum Versetzen des Kühlwassers in eine Flussbewegung; eine Heizeinrichtung zum Aufheizen der entfeuchteten Luft mittels der Entfeuchtungseinrichtung; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung, um die Trommel zu gleichen Zeit zu drehen, wenn ein Trocknungsvorgang startet, wobei die Luftgebläseeinrichtung heiße Luft nach außen bläst, die Heizeinrichtung die trockene Luft aufheizt und die Wasserflusseinrichtung den Kühlwasserfluss stoppt während einer bestimmten Zeitspanne oder zu einer bestimmten Zeit, die in Übereinstimmung mit einer bestimmten Kleidermenge festgelegt wird, um Trocknen auszuführen und um den Kühlwasserfluss zu aktivieren, nach dem Zeit verstrichen ist, womit ein Trocknungsprozess unter Einsatz von Kühlungs-Entfeuchtung ausgeführt wird.
In der oben beschriebenen Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp ist es möglich, Kühlwasser für den Kühl-Entfeuchtungsprozess zu sparen, indem der Kühlwasserfluss unmittelbar nach Beginn des Trocknungsvorgangs gestoppt wird. Der Zeitpunkt zum Stoppen des Kühlwasserflusses nach Beginn des Trocknungsvorgangs wird festgelegt in Abhängigkeit der Kleidungsmenge, womit es möglich wird, Kühlwasser in Abhängigkeit der Kleidungsmenge einzusparen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp bereitgestellt, die aufweist: eine Trommel zur Aufnahme von Wäsche, die eine Anzahl von Löchern auf der Peripheriewand derselben sowie ein Baffle durch Mischen von Wäsche aufweist; einen Wassertank, der die Trommel enthält und in dem die Trommel drehbar um deren horizontale Achse gelagert ist; eine Antriebseinrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft, um die Trommel in normale und dazu entgegengesetzte Rotationsbewegungen zu versetzen; eine Heizeinrichtung zum Aufheizen von Luft, die der Trommel zuzuführen ist; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung, so dass die Trommel für eine bestimmte Zeitspanne bei einer hohen Geschwindigkeit ein- oder mehrmal gedreht wird, um die Wäsche zu dehydratisieren, die durch Warmluft im Anfangsstadium eines Trocknungsvorgangs aufgewärmt wurde.
In der oben beschriebenen Vorrichtung steuert nach Abschluss der durch den Hochgeschwindigkeits-Rotationsvorgang bewirkten Dehydration die Steuereinrichtung die Ansteuereinrichtung derart, dass die Trommel für eine bestimmte Zeitspanne gestoppt wird, und dann in der entgegengesetzten Richtung bei einer niedrigen Geschwindigkeit rotiert wird, um die Wäsche, die auf den Peripheriewänden der Trommel haftet, zu separieren.
Damit wird es möglich, die Zeit zum Trocknen unter Verwendung eines einfachen Verfahrens zu verkürzen, indem die Trommel im Anfangszustand des Trocknungs- und Heizvorgangs in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt wird. In dieser Ausführungsform ist es unwahrscheinlich, dass der Motor und andere Komponenten zum Rotieren der Trommel belastet werden, da die Trommel nur zu Anfang des Trocknungs- und Heizvorgangs mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird. Die Trommel wird nach der Hochgeschwindig keitsrotation für eine bestimmte Zeit gestoppt, und dann in einer Umkehrrichtung für dieselbe Zeit gedreht. Damit haften die Kleider nicht an der Trommel an, womit es möglich wird, den Trocknungsvorgang effizient auszuführen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zum Waschen und Trocknen bereitgestellt, die aufweist: eine Trommel, die drehbar gelagert in dem Maschinengehäuse bzw. Maschinenkörper. vorgesehen ist und die zur Aufnahme von Wäsche dient, eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Trommel; eine Luftgebläseeinrichtung zum Zuführen von aus der Trommel ausgestoßener Luft zurück in die Trommel durch einen Zirkulationsdurchgang; eine Entfeuchtungseinrichtung zum Entfeuchten der Luft in dem Zirkulationsdurchgang durch Kühlen der Luft unter Verwendung von Kühlwasser; eine Heizeinrichtung zum Heizen der Luft, die durch die Entfeuchtungseinrichtung entfeuchtet wurde; eine Einrichtung zum Detektieren der Temperatur der aus der Trommel ausgestoßenen Luft; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung und der Heizeinrichtung, basierend auf der Temperatur, die durch die Einrichtung zum Detektieren der ausgestoßenen Luft detektiert wurde, wobei die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung so steuert, dass die Elektrizität an einem End-Dehydrationsvorgang und vor dem Wechsel zu einem Trocknungsvorgang eingeschaltet wird, und die Antriebseinrichtung derart steuert, dass eine Dehydration selbst während des Trocknungsvorgangs ausgeführt wird.
Die Heizeinrichtung wird mit Elektrizität im Endzustand des Dehydrationsvorgangs vor dem Wechsel zum Trocknungsvorgang versorgt. Damit wird die Wäsche durch Erwärmen dehydratisiert, indem die Temperatur der Wäsche erhöht wird, und die Viskosität des Wassers in der nassen Wäsche verringert wird. Dementsprechend kann die Wäsche effektiver dehydratisiert werden, verglichen mit der Dehydrationseffizienz bei einem ähnlichen Level einer Rotationsrate, womit es möglich wird, die Trocknungszeit zu verkürzen.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Es zeigen:
1 eine gesamtperspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp;
2 eine Gesamt-Abschnittsseitenansicht der in 1 gezeigten Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp;
3 ein Schaltungsblockdiagramm für eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp;
4 ein Zeitdiagramm für eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp;
5 ein Diagramm, das eine Relation zwischen der vorausgewählten Zeit und der bestimmten Kleidungsmenge in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
6 ein Diagramm, das eine Relation zwischen der vorbestimmten Zeit und der bestimmten Kleidungsmenge in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
7 eine gesamtperspektivische Ansicht mit einer weiteren Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vorn Trommeltyp;
8 ein schematisches Verschaltungsdiagramm, das eine weitere Ausführungsform der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
9 einen Graph, der eine Änderung in der Oberflächentemperatur der Wäsche bei Voranschreiten der Zeit während des Trocknungsvorgangs zeigt;
10 einen Graph, der zeigt, wie sich eine Wasserviskosität in Abhängigkeit der Temperatur ändert;
11 eine gesamtperspektivische Ansicht, die eine wietere Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
12 eine Gesamt-Abschnittsseitenansicht der in 11 gezeigten Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp;
13 ein Schaltungsblockdiagramm, das eine Relation zwischen einer Steuerschaltung und von Peripherieeinrichtungen einer Trocknungs-/Waschmaschine von 11 zeigt;
14 einen Graph, der eine Änderung in der Temperatur der aus der in 11 gezeigten ausgestoßenen Luft über die Zeit zeigt;
15 eine Gesamt-Abschnittsseitenansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
16 eine schematische Ansicht, die die Anbringungsposition eines Vibrationssensors zeigt;
17 ein Blockdiagramm, das eine Vibrations-Detektierschaltung zeigt, für den Fall, in dem ein Beschleunigungssensor als Vibrationssensor benutzt wird;
18 ein Schaltungsdiagramm, das eine Basisschaltung eines Tiefpassfilters zeigt;
19 ein Blockdiagramm, das eine Vibrations-Detektierschaltung zeigt für den Fall, in dem ein Abweichungssensor als Vibrationssensor eingesetzt wird;
20 ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuerschaltung für eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
21 ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp im Dehydrationsstadium zeigt;
22 ein Flussdiagramm, dass die Funktionsweise einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp im Dehydrationsstadium zeigt;
23 eine Zeichnung, die das Konzept des Abtastens des P-P-Werts von der Ausgangs-Wellenform des Beschleunigungssensors zeigt;
24 ein Flussdiagramm, dass die Funktionsweise einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp im Dehydrationszustand zeigt und ein Variationsbeispiel des in 21 gezeigten Flussdiagramms darstellt;
25 eine Darstellung, die das Konzept des Abtastens des P-P-Werts von der Ausgangs-Wellenform in Übereinstimmung mit dem in 24 gezeigten Flussdiagramm illustriert;
26 ein Diagramm, das das Muster zeigt, wie die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel gesteuert wird;
27 ein Diagramm, das erklärt, warum 70 Rotationen pro Minute die bevorzugte Rotationsrate ist zur Zeit der Beurteilung des Modus-Übergangs;
28 ein Diagramm, das Vibrations-Wellenformen von dem Beschleunigungssensor bei unterschiedlichen Rotationsraten zeigt;
29 ein Diagramm, das eine Vibrations-Wellenform erklärt, die von dem Beschleunigungssensor erhalten wurde, und ein Timing zum Versetzen der Trommel in den Hochgeschwindigkeitsmodus sowie Bedingungen der Wäsche innerhalb der Trommel;
30 ein Diagramm, das ein experimentell erhaltenes Ergebnis zeigt, das einen Effekt erklärt, der auftritt, wenn die Rotationsbeschleunigung der Trommel groß gemacht wird;
31 ein Diagramm, das ein experimentell erhaltenes Ergebnis in einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
32 ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise in dem Dehydrationsstadium einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt, wenn Wäsche nicht separiert werden kann, und eine stark ungleiche Gewichtsverteilung auftritt;
33 einen Vergleich zwischen der Ausgangs-Wellenform des Beschleunigungssensors und der Ausgangs-Wellenform des Tiefpassfilters, und gibt ein Beispiel einer Zeitverschiebung zwischen der Zeit, bei der begonnen wird, den Motor zu beschleunigen und der Zeit, bei der begonnen wird, die Trommel zu beschleunigen;
34 ein Diagramm, das das Konzept erklärt, wie eine Reihe von P-P-Werten abgetastet werden;
35 ein Diagramm, das einen Fall zeigt, bei dem die Vibrations-Wellenform von dem Beschleunigungssensor konvergentes Streben aufzeigt;
36 ein Flussdiagramm, das die Betriebsweise während des Dehydrationsstadiums einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp mit einer Lernfunktion zeigt, die die nächste Beurteilung für einen Modus-Übergang ausführt unter Verwendung einer Reihe von P-P-Werten, wenn die Geschwindigkeit des Modus-Übergangs niedrig ist;
37 eine Gesamt-Abschnittsseitenansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
38 eine Gesamt-Abschnittsvorderansicht, die die in 37 gezeigte Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
39 ein Blockdiagramm, das eine Vibrations-Detektierschaltung zeigt;
40 ein Basisschaltungs-Diagramm des Tiefpassfilters;
41 ein Blockdiagramm, das eine elektronische Steuerschaltung zeigt;
4B eine schematische Zeichnung, die eine Beziehung zwischen einem nicht-balancierten Teil der Wäsche und Vibrationen zeigt;
43A ein Diagramm, das eine Ausgangs-Wellenform von einem Beschleunigungssensor zeigt, wenn Stöße ausgeführt werden, während eine Trommel nicht rotiert wird;
43B ein Diagramm, das eine Vibrations-Wellenform zeigt, die erzeugt wird, wenn der in 43A gezeigte Output durch einen Tiefpassfilter geführt wird;
44A ein Diagramm, das eine Ausgangs-Wellenform von dem Beschleunigungssensor zeigt, wenn Stöße erfolgen, während eine Trommel nicht gedreht wird;
44B ein Diagramm, das eine Vibrations-Wellenform zeigt, die erhalten wird, wenn die in 44A gezeigte Wellenform durch einen Tiefpassfilter geführt wird;
45A ein Diagramm, das eine Ausgangs-Wellenform von einem Beschleunigungssensor zeigt, wenn Stöße erfolgen, während eine Trommel nicht gedreht wird;
45B ein Diagramm, das eine Vibrations-Wellenform zeigt, die erhalten wird, wenn die in 45A gezeigte Wellenform durch einen Tiefpassfilter geführt wird.
46 ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise in dem Dehydrationsstadium einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zeigt;
47A und 47B Beispiele, die erläutern, wie ein Referenzwert und eine bestimmte Zeitspanne A erhalten werden unter Verwendung einer Vibrations-Wellenform, die durch einen Tiefpassfilter geführt wurde, und zum Zeigen des Timings für einen Modus-Übergang;
48 ein Diagramm, das ein Muster zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel zeigt;
49 ein Diagramm, das ein Muster zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel zeigt;
50 eine schematische Darstellung, die Bedingungen der zu bearbeitenden Materialien zeigt, und insbesondere einen Hohlraum zeigt, der in dem zentralen Teil der Trommel ausgebildet wird;
51 einen Graph, der eine Beziehung zwischen der Balance-Rotationsrate und der Kleidungsmenge zeigt;
52 einen Graph, der eine Beziehung zwischen der Kleidungsmenge und einer bestimmten Zeitspanne V zeigt;
53 ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise zeigt, wenn die Balance-Rotationsrate und die bestimmte Zeitspanne V in Übereinstimmung mit der zu bearbeitenden Materialmenge geändert werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst eine Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp der Erfindung einen zylindrischen Wassertank 2, der in einem Maschinenkörper 1 elastisch getragen wird; und eine zylindrische Trommel 3, die in dem Wassertank 2 von einer Welle 6 drehbar getragen wird, die an der Rückseite des Wassertanks vorgesehen ist und Wäsche aufnimmt und sich um die Welle dreht. Da der bei der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp der Erfindung verwendete Waschmechanismus von einer bekannten Art ist, wird insbesondere der Trocknungsmechanismus ausführlich erläutert.
Die Trommel 3 ist mit einem Auslasskanal 7 ausgebildet, an dem ein Ablufttemperatursensor 8 vorgesehen ist. Die Trommel 3 umfasst ferner einen Einlasskanal 9, an dem ein Ansauglufttemperatursensor 10 vorgesehen ist.
Eine Steuervorrichtung 24 mit einem Mikrocomputer (CPU) ist in dem vorderen Teil des Trocknungs-/Waschmaschinenkörpers vom Trommeltyp 1 angeordnet. Diese Steuervorrichtung steuert den Waschbetrieb in Übereinstimmung mit einer Eingabe, die durch Steuertasten (Steuerschalter) 20 eines an der Vorderseite des Maschinenkörpers 1 angeordneten Steuerfeldes, durch Ausgangssignale verschiedener Sensoren, wie beispielsweise dem Ablufttemperatursensor 8 und dem Ansauglufttemperatursensor 10 etc., sowie auch durch einen internen Zeitgeber mitgeteilt wird. Wie es in einem Blockdiagramm von 3 gezeigt ist, empfängt eine Steuerschaltung 30 in der Steuervorrichtung 24 Signale von dem Ablufttemperatursensor 8, dem Ansauglufttemperatursensor 10, dem Schalter 20 zum Auswählen der Kleidungsart etc., einem Wasserstandschalter 29, einem Deckelschalter 31 und einem Tachometer 32 und steuert einen Trommelmotor 4, einen Ventilatormotor 14 (einen Drucklüfter 13), ein Heizgerät 11 für den niedrigen Modus, ein Heizgerät 12 für den hohen Modus, eine Entleerungspumpe 15, ein Kühlwassermagnetventil 19 und ein Wasserversorgungsmagnetventil 18.
In 2 umfasst die Trocknungs-/Waschmaschine ferner ein Filter 16 zum Einfangen von Lint etc. aus Abwasser, einen Versorgungsschlauch 21, einen Entleerungsschlauch 22, einen Deckel 23, eine Waschmittelzufuhröffnung 25, eine Feder 26 und einen Stoßdämpfer 27.
In 3 umfasst das Steuersystem ferner eine Gleichrichterschaltung 33, eine Wechselstromversorgung 34, einen Treiber 35, eine Treiberschaltung 36, eine Anzeigeschaltung 37 und eine Summerschaltung 38.
Bei der obigen Konfiguration wird, wenn Wäsche in die Trommel 3 durch eine Kleidungsladeöffnung 5 geladen und der Waschvorgang gestartet wird, die Trommel 3 dazu gebracht, sich mit einer hohen Geschwindigkeit zu drehen und wird dann angehalten, so dass das Gewicht der Kleidung in der Trommel 3 durch Messen der Dauer der Fortsetzung der Drehung aufgrund der Trägheit der Trommel 3 geschätzt werden kann, bis sie stoppt.
Dann wird Wasser durch Freigeben des Wasserversorgungs-magnetventils 18 zugeführt, und danach wird die Trommel 3 mittels des Trommelmotors 4 gedreht, um den Waschvorgang zu starten, der von sich anschließenden Spül- und Dehydrierungsvorgängen gefolgt wird.
Wenn der Betrieb in die Trocknungsstufe eintritt, werden das Heizgerät 11 für den niedrigen Modus und das Heizgerät 12 für den hohen Modus an die Elektrizität angeschlossen, wobei das Kühlwassermagnetventil 19 geschlossen ist und die Trommel 3 beginnt, sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit (50 U/min bei dieser Ausführungsform) zu drehen. Ein Umlaufgas wird durch den Betrieb des Ventilatormotors 14 durch Durchlaufen des Heizgeräts 11 für den niedrigen Modus, des Heizgeräts 12 für den hohen Modus, der Trommel 3 und des Auslasskanals 7 in dieser Reihenfolge zirkuliert, um die Kleidung in der Trommel 3 zu erwärmen, um die Feuchtigkeit zu verdampfen.
Als Nächstes wird, wenn die von dem Ablufttemperatursensor 8 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur A (50°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr erreicht hat, das Heizgerät 12 für den hohen Modus ausgeschaltet, um den Leistungsverbrauch zu halbieren, während die Trommel 3 mit einer hohen Geschwindigkeit (1000 U/min bei dieser Ausführungsform) gedreht wird, so dass Wasser in der Kleidung, dessen Viskosität durch Erwärmen verringert wird, für eine vorbestimmte Zeit D (10 Minuten bei dieser Ausführungsform) zentrifugal entzogen wird.
Nachdem die vorbestimmte Zeit D abgelaufen ist, wird die Drehgeschwindigkeit der Trommel 3 auf die niedrige Geschwindigkeit wieder hergestellt, und das Heizgerät 12 für den hohen Modus wird erneut eingeschaltet, so dass die Kleidung innerhalb der Trommel 3 erwärmt und das Wasser verdampft werden kann.
Dann wird, wenn die von dem Ablufttemperatursensor 8 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur B (60°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr erreicht hat, oder wenn die von dem Ansauglufttemperatursensor 10 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur C (110°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr erreicht hat, die Entleerungspumpe 15 aktiviert und das Kühlwassermagnetventil 19 geöffnet, um den Durchfluss des Kühlwassers zu initiieren. Eine Umluft mit hoher Feuchtigkeit, die von der Kleidung verdampften Wasserdampf enthält und von der Auslassöffnung der Trommel 3 zugeführt wurde, tritt in eine Kühlungs-Entfeuchtungskammer 17 ein, wo die Umluft in Kontakt mit dem Kühlwasser gebracht und gekühlt wird. Bei diesem Verfahren wird Wasser über den gesättigten Dampf hinaus in Wassertropfen kondensiert, so dass das Wasser von dem Trocknungs-/Waschmaschinenkörper vom Trommeltyp 1 durch eine Entleerungsöffnung 28 nach außen entleert wird, die an dem Boden der Kühlungs-Entfeuchtungskammer 17 angeordnet ist. Somit kann die Kleidung durch Entfeuchten der Umluft getrocknet werden.
In diesem Fall wird Leitungswasser als das Kühlwasser verwendet und in die Umluft innerhalb der Kühlungs-Entfeuchtungskammer 17 gesprüht.
Im Verlauf des Trocknungsprozesses wird, immer wenn eine vorausgewählte Zeit E (die von der Kleidungsmenge bei dieser Ausführungsform bestimmt wird, wie es in 5 gezeigt ist) nach dem Ende des Hochgeschwindigkeits-Drehvorgangs abgelaufen ist, das Heizgerät 12 für den hohen Modus ausgeschaltet, um den Leistungsverbrauch zu halbieren, während mit dem geschlossenen Kühlwassermagnetventil 19 die Trommel 3 mit einer hohen Geschwindigkeit (1000 U/min bei dieser Ausführungsform) für eine ausgewählte Zeit F (3 Minuten bei dieser Ausführungsform) gedreht wird, um Wasser, dessen Viskosität durch Erwärmen verringert wurde, von der Kleidung zentrifugal zu entziehen und die Kleidung innerhalb der Trommel neu anzuordnen.
Als Nächstes wird, wenn die von dem Ablufttemperatursensor 8 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur G (65°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr erreicht hat, das Heizgerät 12 für den hohen Modus ausgeschaltet, um den Leistungsverbrauch zu halbieren, während das Kühlwassermagnetventil 19 abwechselnd in Intervallen einer vorausgewählten Zeit (bei dieser Ausführungsform wird das Ventil abwechselnd für eine Minute geöffnet und für eine Minute geschlossen) geöffnet und geschlossen, um einen dazwischen liegenden Durchfluss von Kühlwasser zu ermöglichen. Wenn die von dem Ablufttemperatursensor 8 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur H (70°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr oder wenn die von dem Ansauglufttemperatursensor 10 erfasste Temperatur eine vorausgewählte Temperatur (120°C bei dieser Ausführungsform) oder mehr erreicht hat, wird das Trocknen der Kleidung als abgeschlossen beurteilt und der Trocknungsvorgang durch Abschalten des Heizgeräts 11 für den niedrigen Modus, Anhalten des Ventilatormotors 14, Abschalten des Kühlwassermagnetventils 19, Anhalten der Entleerungspumpe 15 und Anhalten des Trommelmotors 4 beendet. 4 zeigt ein Zeitdiagramm des oben beschriebenen Trocknungsvorgangs.
Bei der obigen Ausführungsform wird im Verlauf des Trocknungsprozesses, immer wenn eine vorausgewählte Zeit E (15 Minuten bei dieser Ausführungsform) seit dem Ende des Hochgeschwindigkeits-Drehvorgangs abgelaufen ist, das Heizgerät 12 für den hohen Modus 12 eingeschaltet, um den Leistungsverbrauch zu halbieren, während die Trommel 3 mit geschlossenem Kühlwassermagnetventil 19 mit einer hohen Geschwindigkeit (1000 U/min bei dieser Ausführungsform) für eine vorausgewählte Zeit F (3 Minuten bei dieser Ausführungsform) gedreht wird. Bei dieser Ausführungsform wird jedoch der Hochgeschwindigkeits-Drehvorgang immer durchgeführt, wenn eine vorausgewählte Zeit abläuft, die abhängig von der Kleidungsmenge bestimmt wird, wie es in 6 gezeigt ist.
Bei der obigen Ausführungsform ist es ebenfalls möglich, obwohl die Beschreibung der vollautomatischen Maschine vom Trommeltyp durchgeführt wurde, das Gesagte auf einen Trockner vom Trommeltyp anzuwenden, der nur trocknet. Insbesondere sollte die vorliegende Erfindung nicht auf den Modus der obigen Ausführungsform begrenzt sein.
Eine weitere Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp der Erfindung wird hier nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
7 ist eine schematische perspektivische Diagrammansicht, die einen Aufbau der Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp der Erfindung zeigt. In 7 kennzeichnet eine Bezugsziffer 41 einen Ventilator, 42 einen Motor, 43 einen Kanal, 44 ein Trocknungsheizgerät, 45 eine Heißluftgebläseöffnung, 46 ein Abdichtungsmittel, 47 eine Trommel, 48 einen Außentank, 49 einen Kanal, 50 ein Wasserversorgungsventil, 51 eine Waschmittelzufuhröffnung, 52 einen Kondensationsverzweigungsschlauch, 53 einen Wasserkühlungs-Entfeuchtungsschlauch, 54 ein Prüfventil, 55 ein Filter, 56 eine Entleerungspumpe, 57 eine Umlaufpumpe, 58 einen Entleerungsschlauch, 59 eine Düse, 60 einen Trocknungs-/Waschmaschinenkörper vom Trommeltyp, und 61a, 61b und 62 Balgschläuche.
Um den äußeren Umfang der Trommel 47, die Wäsche aufnimmt und sich dreht, ist ein Trommeldrehriemen zum Übertragen einer Drehkraft von einem Trommeldrehmotor gewickelt, so dass sich die Trommel mit etwa 50 bis 60 U/min zum Trocknen/Waschen drehen und mit etwa 1000 U/min für die Dehydrierung umlaufen wird. Der Außentank 48 ist um die Trommel 47 befestigt, so dass kein Wasser auslaufen wird. Das Abdichtungsmittel 46 zum Schützen gegen das Auslaufen von Wasser ist an der Vorderseite zwischen dem Wäscheladeöffnung und der Trommel 47 befestigt. An dem Außentank 48 ist ein Balgschlauch 61a zum Entleeren und Zirkulieren von Waschwasser sowie auch der Balgschlauch 61b zum Zirkulieren von Trocknungsluft befestigt.
Der Balgschlauch 61a, der zum Entleeren und Zirkulieren von Waschwasser zu verwenden ist, ist an dem Filter 55 zum Einfangen von Lint, Staub etc. befestigt, das in dem Wasser verteilt ist. Die Entleerungspumpe 56 und der Entleerungsschlauch 58, die zum Entleeren von Waschwasser und zum Dehydrieren zu verwenden sind, sind an einer Seite des Filters 55 befestigt. An der anderen Seite des Filters 55 sind die Umlaufpumpe 57 und die Düse 59 zum Zirkulieren von Waschwasser während des Waschens befestigt, so dass das Waschwasser zwangsweise auf die Wäsche geblasen werden kann.
Der zum Zirkulieren von Trocknungsluft zu verwendende Balgschlauch 61b ist mit dem Kanal 49 verbunden, der dann von dem Ventilator 41, dem Kanal 43 und der Heizluftgebläseöffnung 45 gefolgt wird. In dem Kanal 49 wird ein Austausch von Wärme zwischen der Wäschetrocknungs-Umluft (durch einen skizzierten Pfeil B angegeben) und Wasser (durch einen massiven Pfeil A angegeben), das von dem Wasserkühlungs-Entfeuchtungsschlauch 53 zugeführt wird, durchgeführt, um etwas Wasser zu kondensieren und Luft mit niedriger Temperatur und hoher Feuchtigkeit zu erzeugen. Diese Wärmegetauschte Luft wird von dem von dem Motor 42 gedrehten Ventilator 41 in den Kanal 43 angesaugt, wobei die Luft auf ungefähr 120°C mittels des Trocknungsheizgeräts 44 erwärmt wird. Die somit erwärmte Luft wird erneut von der Heizluftgebläseöffnung 45 in die Trommel 47 zugeführt, um die Feuchtigkeit der Wäsche zu verdampfen. Auf diese Weise wird Luft in der Maschine zirkuliert.
Andererseits wird das in dem Kanal 49 kondensierte Wasser, das durch den Schlauch 62 läuft, über den Entleerungsschlauch 58 durch die Funktion der Entleerungspumpe 56 entleert. In der Figur gibt 50 ein Wasserzufuhrventil zum Zuführen von Leitungswasser, 51 eine Waschmittelzufuhröffnung, 52 einen Kondensationsverzweigungsschlauch und 54 ein Prüfventil an. Hier sind diese Komponenten nicht bedeutsam, so dass die Beschreibung weggelassen wird.
Als Nächstes wird der Betrieb dieser Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp beschrieben. Nachdem die Wäsche in die Maschine über die Wäscheladeöffnung vor dem Abdichtungsmittel 46 zum Schützen gegen das Auslaufen von Wasser geladen wird, sollte ein für die Wäsche geeignetes Waschmittel in die Waschmittelzufuhröffnung 51 gebracht werden. Wenn die Starttaste gedrückt wird, wird eine geeignete Wassermenge zu der Wäschemenge durch das Wasserzufuhrventil 50 geleitet und die Trommel 47 geliefert, während das in die Waschmittelzufuhröffnung geladene Waschmittel gelöst wird.
Dann wird die Trommel 47 gedreht, um die Wäsche im Takt zu waschen. Während des Waschens wird Waschwasser durch den Balgschlauch 61a, das Filter 55 und die Umlaufpumpe 57 zirkuliert und zu der Trommel 47 von der Düse 59 zurückgeführt. Dieses Verfahren wird wiederholt, um das Waschen durchzuführen. Wenn das Waschen beendet ist, wird das Wasser durch den Balgschlauch 61a, das Filter 55 und die Entleerungspumpe 56 geleitet, um von dem Entleerungsschlauch 58 entleert zu werden. Danach wird die Trommel 47 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht, so dass das in der Wäsche verbleibende Waschwasser entzogen werden kann. Das Abwasser wird während der Dehydrierung ebenfalls durch den gleichen Durchgang wie oben entleert.
Bei der Beendigung des Waschens wird Wasser in die Trommel 47 durch die Waschmittelzufuhröffnung 51 von dem Wasserzufuhrventil 50 zugeführt, und ein Spülen wird auf die gleiche Weise wie bei dem Waschprozess durchgeführt. Dann wird die Dehydrierung auf die gleiche Weise wie oben durchgeführt. Hier wird Wasch- oder Spülwasser, das in den Kanal 49 durch den Balgschlauch 61b geht, von dem Entleerungsschlauch 58 mit der Hilfe der Entleerungspumpe 56, den Durchgangsschlauch 62, der mit einem unteren Auslass des Kanals 49 verbunden ist, der Umlaufpumpe 57, dem Filter 55 und der Entleerungspumpe 56 entleert.
Als Nächstes wird die dehydrierte Wäsche dem Trocknungsprozess unterworfen. Bei dem Trocknungsprozess wird zuerst der Ventilator 41 aktiviert, während das Trocknungsheizgerät 44 mit 1200 W erwärmt wird, so dass die heiße Luft aus der Heißluftgebläseöffnung 45 in die Trommel 47 geblasen werden kann, die sich mit 50 U/min (mittels der Hauptmotoren "b" und "c" in 8) dreht. Nach ungefähr 5 Minuten wird ein Wärmeschalter 63 in der in 8 gezeigten Schaltung ausgeschaltet, was die Leistung des Trocknungsheizgeräts 44 auf 700 W verringert, während die Trommel 47 mit ungefähr 1000 U/min (mittels der Hauptmotoren "a" und "b" in 8) für 10 Minuten gedreht wird.
In diesem Fall ist, wie es in 10 gezeigt ist, eine Eigenschaft bekannt, dass die Viskosität von Wasser niedriger wird, wenn die Temperatur des Wassers höher wird. 9 zeigt eine graphische Darstellung der Änderung in der Oberflächentemperatur der Wäsche. In dieser graphischen Darstellung wird während des Zeitraums von der 5. bis 15. Minute die Wäsche auf etwa 40°C erwärmt und ungefähr 100 g Wasser während der Hochgeschwindigkeits-Dehydrierung entfernt. Dieses entzogene Wasser, das zur Wasserkühlung verwendete Wasser und das kondensierte Wasser, wird vollständig von dem Entleerungsschlauch 58 durch die Funktion der Entleerungspumpe 56, das Durchlaufen durch den Kanal 49, den Schlauch 62, die Umlaufpumpe 57, das Filter 55 und die Entleerungspumpe 56 entleert.
Wenn die Trommel 47 mit einer Rate von 1000 U/min gedreht wird, wird die Wäsche an der Umfangswand der Trommel 47 haften. Daher wird die Trommel 47, sowie sie nach der Hochgeschwindigkeits-Drehung angehalten wird, in umgekehrter Richtung mit etwa 55 U/min durch die Funktion einer Gleichrichterplatine gedreht. Diese Drehung veranlasst, dass die an der Trommel 47 haftende Wäsche nach unten geht und in Harmonie mit der Niedriggeschwindigkeits-Umdrehung umrollt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Trocknen beendet sein wird.
Obwohl ungefähr 45 Minuten benötigt wurden, um 1 kg Wäsche bei dem herkömmlichen Verfahren zu trocknen, könnte diese Trocknungszeit um etwa 10% verringert werden, d. h. es wurden 40 Minuten benötigt, um die gleiche Wäschemenge zu trocknen.
In 8 ist das Trocknungsheizgerät 44 aus einem Trocknungsheizgerät 44a von 700 W und einem Trocknungsheizgerät 44b von 500 W zusammengesetzt. Eine Bezugsziffer 70 kennzeichnet einen Hauptmotor zum Drehen der Trommel 47, 71 eine Gleichrichterschaltungsplatine mit einer Gleichrichterschaltung, 72 einen Trocknungstemperatursensor, 73 ein Wasserzufuhrventil zum Waschen, 74 ein Wasserzufuhrventil zum Trocknen und 75 eine Steuerplatine mit einem Mikrocomputer, etc.
Bei der obigen Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp wird die Trommel mit einer hohen Geschwindigkeit bei der Anfangsstufe des Kleider-Trocknungsvorgang gedreht, wenn die Viskosität von Wasser bereits begonnen hat, geringer zu werden, so dass der Dehydrierungsgrad der Wäsche direkt nach der Dehydrierung weiter verbessert werden kann. Außerdem kann die an der Trommel haftende Wäsche von dieser durch deren Anhalten oder Umkehren nach dem Hochgeschwindigkeitsvorgang getrennt werden.
Außerdem wird die Gesamtleistung des Trocknungsheizgeräts und die Leistung des Drehmotors gesteuert, um ohne Rücksicht darauf, ob das Trocknen mit der Hochgeschwindigkeits-Drehung oder mit der Niedriggeschwindigkeits-Drehung durchgeführt wird, nahezu konstant zu sein. Insbesondere wird der Leistungsverbrauch des Trocknungsheizgeräts zwischen 700 bis 1200 W in Übereinstimmung mit dem Betriebsmodus der Trommel gesteuert: die Hochgeschwindigkeits-Drehung oder die Niedriggeschwindigkeits-Umdrehung, so dass der Gesamtleistungsverbrauch ungefähr 1350 W betragen kann.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, Wasser von der Wäsche schnell zu entfernen und die Trocknungszeit zu verkürzen, womit es möglich wird, Energie zu sparen.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp der Erfindung zeigt. In 11 kennzeichnet eine Bezugsziffer 81 einen Ventilator, 82 einen Ventilatormotor, 83 einen Einlasskanal, 84 ein Trocknungsheizgerät, 85 eine Heißluftgebläseöffnung, 86 ein Abdichtungsmittel, 87 eine Trommel, 88 einen Außentank, 89 einen Auslasskanal, 90 ein Magnetventil-betriebenes Wasserversorgungsventil zum Zuführen von Leitungswasser, 91 eine Waschmittelzufuhröffnung, 92 einen Kondensationsverzweigungsschlauch, 93 einen Wasserkühlungs-Entfeuchtungsschlauch, 94 ein Magnetspulen-betätigtes Kühlwasserventil, 95 ein Filter, 96 eine Entleerungspumpe, 97 eine Umlaufpumpe, 98 einen Entleerungsschlauch, 99 eine Düse, 100 eine Luke, 101 eine Steuertaste, 103 einen Ablufttemperatursensor, 104 einen Ansauglufttemperatursensor, 130 einen Trocknungs-/Waschmaschinenkörper vom Trommeltyp und 131a, 131b und 132 Balgschläuche. 12 ist ein Schnittseitenaufriss, der die Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp von 11 zeigt. In 12 kennzeichnet eine Bezugsziffer 102 einen Trommelmotor, 105 einen Wasserversorgungsschlauch, 106 einen Deckel, 107 eine Steuervorrichtung, 108 eine Feder, 109 einen Dämpfer und 116 ein Magnetventil für die Luke.
Um den äußeren Umfang eines hinteren Endes der Welle der Trommel 87, die die Wäsche unterbringt und sich dreht, ist ein Trommelumlaufriemen zum Übertragen einer Drehkraft von einem Trommeldrehmotor 102 gewickelt. Der Außentank 88 ist um die Trommel 87 befestigt, so dass kein Wasser auslaufen wird. Das Abdichtungsmittel 86 zum Schutz gegen das Auslaufen von Wasser ist an der Vorderseite zwischen der Wäscheladeöffnung und der Trommel 87 befestigt. An dem Außentank 88 ist der Balgschlauch 131a zum Entleeren und Zirkulieren von Waschwasser sowie auch der Balgschlauch 131b zum Zirkulieren von Trocknungsluft befestigt.
Der Balgschlauch 131a, der zum Entleeren und Zirkulieren von Waschwasser zu verwenden ist, ist an dem Filter 95 zum Einfangen von Lint, Staub etc. befestigt, das in dem Wasser verteilt ist. Die Entleerungspumpe 96 und der Entleerungsschlauch 98, die zum Entleeren von Waschwasser und zum Dehydrieren zu verwenden sind, sind an einer Seite des Filters 95 befestigt. An der anderen Seite des Filters 95 sind die Umlaufpumpe 97 und die Düse 99 zum Zirkulieren von Waschwasser während des Waschens befestigt, so dass Waschwasser zwangsweise auf die Wäsche geblasen werden kann.
Der Balgschlauch 131b, der zum Zirkulieren von Trocknungsluft zu verwenden ist, ist mit dem Auslasskanal 89 verbunden, der dann von dem Ventilator 81, dem Einlasskanal 83 und der Heißluftgebläseöffnung 85 gefolgt wird. In dem Kanal 89 wird ein Austausch von Wärme zwischen der die Wäsche-trocknenden zirkulierenden Luft (durch einen skizzierten Pfeil B angegeben) und von dem Wasserkühlungs-Entfeuchtungsschlauch 93 zu geführtes Wasser (durch einen massiven Pfeil A angegeben) durchgeführt, so dass die zirkulierende Luft innerhalb des Auslasskanals 89 kondensiert wird, um Luft mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit zu werden. Diese Luft mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit wird von dem Ventilator 81, der von dem Ventilatormotor 82 gedreht wird, in den Einlasskanal 83 abgezogen, wo die Luft erwärmt wird, um Luft mit hoher Temperatur und niedriger Feuchtigkeit zu werden. Diese Luft hoher Temperatur und niedriger Feuchtigkeit wird erneut von der Heißluftgebläseöffnung 85 in die Trommel 87 zugeführt, um Feuchtigkeit der Wäsche zu verdampfen. Auf diese Art und Weise wird die Luft in der Maschine zirkuliert. Andererseits wird das in dem Auslasskanal 89 kondensierte Wasser, das durch den Schlauch 132 läuft, über den Entleerungsschlauch 98 durch die Funktion der Entleerungspumpe 96 entleert.
Die Steuervorrichtung 107 mit einem Mikrocomputer (CPU) ist in dem vorderen Teil des Trocknungs-/Waschmaschinenkörpers 130 vom Trommeltyp angeordnet. Diese Steuervorrichtung steuert den Waschvorgang in Übereinstimmung mit der Eingabe, die durch Steuertasten (Steuerschalter) 101 eines an der vorderen Seite des Maschinenkörpers 130 angeordneten Steuerfeldes, wobei die Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise dem Ablufttemperatursensor 103 und dem Ansauglufttemperatursensor 104 etc. sowie auch einen internen Zeitgeber mitgeteilt wird. Wie es in einem Blockdiagramm von 13 gezeigt ist, empfängt eine Steuerschaltung 110 in der Steuervorrichtung 107 Signale von dem Ablufttemperatursensor 103, dem Ansauglufttemperatur-sensor 104, den Steuertasten 101 zum Auswählen der Kleidungsart etc., einem Deckelschalter 111 und einem Tachometer 112 und steuert den Trommelmotor 102, den Ventilatormotor 82, das Trocknungsheizgerät 84, das Magnetventil 116, die Entleerungspumpe 96, die Umlaufpumpe 97, das Kühlwasserventil 94 und das Wasserzufuhr-Magnetventil 90. In 13 kennzeichnet eine Bezugsziffer 115 eine Gleichrichterschaltung, 117 einen Treiber, 118 eine Treiberschaltung, 119 eine Anzeigeschaltung, 120 eine Summerschaltung und 121 eine Wechselstromquelle.
Bei der obigen Konfiguration steuert, wenn Wäsche in die Trommel 87 geladen und der Waschvorgang gestartet wird, die Steuervorrichtung 107 den Trommelmotor 102, so dass sich die Trommel 87 mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit dreht und dann anhält. Der Controller erfasst die Dauer der Fortsetzung der Drehung aufgrund der Trägheit der Trommel 87, bis sie anhält, um das Gewicht der Kleidung in der Trommel 87 zu schätzen. Dann wird Wasser durch Freigeben des Wasserzufuhrmagnetventils 90 zugeführt, und danach wird die Trommel 87 mittels des Trommelmotors 102 gedreht, um den Waschvorgang zu starten, der von anschließenden Spül-, Dehydrier- und Trocknungsvorgängen gefolgt wird.
Wenn der Betrieb in die Dehydrierungsstufe eintritt, wird der Treiberzustand der Trommel 87 von einer langsam laufenden Umdrehung (mit etwa 50 U/min) zu einer Hochgeschwindigkeits-Drehung (mit etwa 1000 U/min) mittels des Trommelmotors 102 verstellt, während das Trocknungsheizgerät 84 an die Elektrizität in dem niedrigen Modus (mit etwa 700 W) zugeschaltet wird. Wärme von diesem Trocknungsheizgerät 84 wird im Stande sein, das Dehydrierungsverhältnis um etwa 2% zu verbessern und die Oberflächentemperatur der Wäsche um 5 bis 10°C anzuheben. Hier ist es möglich, zu bestimmen, ob das Trocknungsheizgerät 84 nach dem Abschluss des Dehydrierungsvorgangs durch die Steuertasten 101 eingeschaltet werden soll.
Wenn der Betrieb in die Trocknungsstufe eintritt, verändert sich die Oberflächentemperatur der Kleidung während der Trocknung abhängig von der Wäschemenge. Veränderungen der Kleidungsoberflächentemperatur sind in 14 gezeigt. Daher sollte die Trocknungszeit mit verbleibender Wärme, die Trocknungszeit mit normaler Rate und die Trocknungszeit mit verringerter Rate abhängig von der Wäschemenge unterschiedlich eingestellt werden. Insbesondere sollte das Trocknen mit verbleibender Wärme nach etwa 10 Minuten beendet sein, wenn die Wäschemenge 1 kg beträgt. Sie wird nach ungefähr 15 Minuten für 2 kg Wäsche und nach etwa 20 Minuten für 3 kg Wäsche beendet sein. Nur während dieser Zeit ist das Kühlwasserventil 94 geschlossen, um die Temperatur der Kleidung weiter zu erhöhen.
Bei der Trocknung mit normaler Rate werden ungefähr 38 Minuten für 1 kg Wäsche, ungefähr 65 Minuten für 2 kg und ungefähr 95 Minuten für 3 kg benötigt. Schließlich wird bei der Trocknung mit verringerter Rate ungefähr 44 Minuten 1 kg, ungefähr 71 Minuten für 2 kg und ungefähr 110 Minuten für 3 kg benötigt. Nach der Beendigung der Trocknung mit normaler Rate bis zu dem Ende des Trocknungsprozesses wird das Kühlwasserventil 94 geöffnet, um die Kühlung-Entfeuchtung durchzuführen.
Genauer gesagt wird, wenn die Wäschemenge 1 kg beträgt, von 0 (dem Anfang der Trocknung) bis zur 7. Minute die Trommel 87 mit ungefähr 50 UpM gedreht, während das Trocknungsheizgerät 84 mit der Elektrizität im hohen Modus (1200 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen (so genannter Taumelbetrieb). Danach wird die Trommel 87 von der 7. bis zu der 10. Minute mit 1000 U/min gedreht, um eine Dehydrierung durchzuführen, während das Trocknungsheizgerät 84 im niedrigen Modus (ungefähr 700 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen.
Während des Zeitraums von der 10. bis zu der 44. Minute wird der Taumelbetrieb (bei ungefähr 50 U/min erwärmt mit 1200 W) durchgeführt. Während dieses Betriebs wird die Trommel 87 von der 15. bis zur 35. Minute mit ungefähr 1000 U/min für 15 Sekunden in Intervallen von 5 Minuten gedreht, um die Wäsche zu dehydrieren. Während dieser Zeit ist das Trocknungsheizgerät 84 in dem niedrigen Modus (ungefähr 700 W) eingeschaltet, um die Wäsche zu erwärmen. Wenn die Trocknungsstufe mit verringerter Rate beginnt, dreht sich die Trommel 87 mit etwa 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet etwa 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen, bis der Trocknungsvorgang beendet ist. Hier dreht sich, wenn die Dehydrierung von der 15. bis zur 35. Minute nicht durchgeführt wird, die Trommel 87 mit etwa 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet etwa 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen. Schließlich wird, wenn der Ablufttemperatursensor 103 eine vorbestimmte Temperatur (ungefähr 70°C) erfasst, der gesamte Trocknungsvorgang enden.
Wenn die Wäschemenge 2 kg beträgt, wird die Trommel 87 von 0 (dem Anfang der Trocknung) bis zur 12. Minute mit ungefähr 50 U/min gedreht, während das Trocknungsheizgerät 84 in dem hohen Modus (1200 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen und das Taumeln durchzuführen. Danach wird die Trommel 87 von der 12. bis zur 15. Minute mit 1000 U/min gedreht, um die Dehydrierung durchzuführen, während das Trocknungsheizgerät 84 im niedrigen Modus (ungefähr 700 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen.
Während des Zeitraums von der 15. bis zu der 71. Minute wird der Taumelbetrieb (bei etwa 50 U/min erwärmt mit 1200 W) durchgeführt. Während dieses Betriebs wird die Trommel 87 von der 20. bis zu der 60 Minute bei etwa 1000 U/min für 15 Sekunden in Intervallen von 5 Minuten gedreht, um die Wäsche zu dehydrieren. Während dieser Zeit ist das Trocknungsheizgerät 84 im niedrigen Modus (etwa 700 W) eingeschaltet, um die Wäsche zu erwärmen. Wenn die Trocknungsstufe mit verringerter Rate beginnt, dreht sich die Trommel 87 mit etwa 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet ungefähr 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen, bis der Trocknungsvorgang abgeschlossen ist. Hier dreht sich, wenn die Dehydrierung von der 20. bis zur 60. Minute nicht durchgeführt wird, die Trommel 87 mit ungefähr 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet ungefähr 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen. Schließlich wird, wenn der Ablufttemperatursensor 103 eine vorbestimmte Temperatur (ungefähr 70°C) erfasst, der gesamte Trocknungsvorgang enden.
Wenn die Wäschemenge 3 kg beträgt, wird von 0 (dem Anfang der Trocknung) bis zur 15. Minute die Trommel 87 mit ungefähr 50 U/min gedreht, während das Trocknungsheizgerät 84 im hohen Modus (1200 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen und das Taumeln durchzuführen. Danach wird von der 15. Minute bis zu der 20. Minute die Trommel 87 mit 1000 U/min gedreht, um die Dehydrierung durchzuführen, während das Trocknungsheizgerät 84 im niedrigen Modus (ungefähr 700 W) eingeschaltet ist, um die Wäsche zu erwärmen.
Während des Zeitraums von der 20. bis zur 110. Minute wird der Taumelbetrieb (bei ungefähr 50 U/min erwärmt mit 1200 W) durchgeführt. Während dieses Betriebs wird von der 25. Minute bis zu der 100. Minute die Trommel 87 mit ungefähr 1000 U/min für 15 Sekunden in Intervallen von 5 Minuten gedreht, um die Wäsche zu dehydrieren. Während dieser Zeit ist das Trocknungsheizgerät 84 im niedrigen Modus (etwa 700 W) eingeschaltet, um die Wäsche zu erwärmen. Wenn die Trocknungsstufe mit verringerter Rate beginnt, dreht sich die Trommel 87 mit 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet ungefähr 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen, bis der Trocknungsvorgang abgeschlossen ist. Hier dreht sich, wenn die Dehydrierung von der 25. bis zur 100. Minute nicht durchgeführt wird, die Trommel 87 mit etwa 50 U/min, und das Trocknungsheizgerät 84 verwendet ungefähr 1200 W, um die Wäsche zu erwärmen. Schließlich wird, wenn der Ablufttemperatursensor 103 eine vorbestimmte Temperatur (ungefähr 70°C) erfasst, der gesamte Trocknungsvorgang enden.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Bedingungen der Vorgänge der Dehydrierungs- und Trocknungsstufen, wenn die Wäschemengen 1 kg, 2 kg und 3 kg betragen.
Tabelle 1
Hier kann, wenn der Ablufttemperatursensor 103 eine vorbestimmte Temperatur erfasst hat und der Betrieb in den Trocknungszustand mit verringerter Rate eintritt, die aufklappbare Luke 100, die für den Einlasskanal 83 vorgesehen ist, durch Aktivieren des Magnetventils 116 geöffnet werden. Dies wird bewirken, dass die Dampf enthaltene Hochtemperaturluft außerhalb des Trocknungs-/Waschmaschinenkörpers 130 entleert wird, wodurch es möglich wird, die Trocknungszeit weiter zu verringern. Wenn die Luke 100 geöffnet wird, kann jedoch der Raum mit der Feuchtigkeit gefüllt werden, die von der Kleidung herausgekommen ist. Daher wird die Aktivierung des Magnetventils 116 zum Öffnen und Schließen dieser Luke 100 selektiv ausgeführt. Wenn die Luke 100 geschlossen ist, sollte dies manuell ausgeführt werden. Somit ist es möglich, wenn das Trocknen bei dieser Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp durchgeführt wird, die Trocknungszeit verglichen mit derjenigen bei der herkömmlichen Konfiguration um ungefähr 20% zu verringern.
15 zeigt eine Schnitt-Seitenansicht einer schematischen Struktur einer Trocknungs-Waschmaschine vom Trommeltyp. Diese Maschine weist auf: ein schachtelförmiges Gehäuse 141, einen Wassertank 142, der innerhalb des Gehäuses 141 vorgesehen ist, und zur Aufbewahrung von Waschmittel bzw. Kühlwasser und dergleichen dient, und eine Trommel 143, die innerhalb des Wassertanks 142 rotierbar gelagert ist und zur Aufnahme von Wäsche dient.
Mit Bezugsziffer 144 ist ein Schock-Absorber bezeichnet, der das Untere des Wassertanks stützt und zum Lindern von Vibrationen dient. Bezugszeichen 145 bezeichnet eine Feder, die den Wassertank 140 zieht und zum Abmildern zum Vibrationen dient. Der Wassertank 142 ist also so innerhalb des Gehäuses 141 gelagert, um über den Schock-Absorber 144 (in 15 ist einer gezeigt) und über die Feder 14 Oszillationen auszuführen. Der Wassertank 142 weist einen nicht gezeigten Auslassausgang zum Auslassen von Waschflüssigkeit oder von Spülwasser auf.
Die Trommel 143 weist eine zylinderförmige Gestalt auf mit einem Durchmesser von ungefähr 45 cm und hat viele kleine Löcher 143a in deren Umfangswand. Die Trommel 143 weist horizontale Wellen 146 auf, die von zwei Seitenwänden abstehen. Die Wellen werden durch Träger 147, die für den Wassertank 142 vorgesehen sind, so gestützt, dass die Trommel 143 gedreht werden kann. Bezugszeichen 148 bezeichnet einen Trommelmotor, der einer Rotationseinrichtung zum Rotieren der Trommel 143 entspricht und eine Rotationswelle aufweist, an der eine Riemenscheibe 149 befestigt ist. Die Riemenscheibe 149 ist mit einer Trommelantriebs-Riemenscheibe 151, die an der horizontalen Welle 146 befestigt ist, mittels eines Antriebsriemens 150 verbunden.
Bezugszeichen 152 bezeichnet einen Außendeckel, der auf der Oberseite des Gehäuses 141 vorgesehen ist, Bezugszeichen 153 bezeichnet einen Mitteldeckel, der auf der Oberseite des Wassertanks 142 vorgesehen ist, Bezugsziffer 154 einen Innendeckel, der auf der äußeren Peripherieseite der Trommel 143 vorgesehen ist. Die Wäsche wird in die Maschine eingebracht und herausgenommen, indem der äußere Deckel 152, der mittlere Deckel 153 und der innere Deckel 154 geöffnet werden.
Mit Bezugsziffer 155 ist ein Flüssigkeitsausgleicher bezeichnet, der ein ringförmiges, hohles Element aufweist, das bezüglich der Trommel 143 konzentrisch angeordnet ist, und eine Flüssigkeit 156, die in dem Hohlraum eingeschlossen ist. Bezugszeichen 157 bezeichnet einen Rotationssensor zum Messen der Rotationsrate der Trommel 153, bestehend aus einem Reed-Schalter 158, der an der Innenwand des Wassertanks befestigt ist, und einem Magnet 159, der an der Trommel 143 und gegenüber des Reed-Schalters 158 befestigt ist.
Die Trocknungs-Waschmaschine vom Trommeltyp weist einen Vibrationssensor 160 zum Detektieren der Vibrationen des Wassertanks 142 auf. 16 zeigt eine schematische Darstellung, in der die Anbringposition des Vibrationssensors 160 gezeigt ist. Der Vibrationssensor 160 ist so angebracht, dass dieser eine Horizontalkomponente (senkrecht zur Rotationsachse der Trommel 143) oder Vertikalkomponente von Vibrationen der Trommel 143 in dem Wassertank 142 detektieren kann. Der Sensor, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist von einem Typ, der nur die horizontale Komponente detektiert.
Beispiele für den Vibrationssensor 160 sind Versatz-Sensoren, die direkt Vibrationsamplituden des Wassertanks 142 detektieren, und Beschleunigungssensoren, die den piezoelektrischen Effekt von piezoelektrischen Elementen nutzen, wie beispielsweise Quarzkristallen, Keramik und dergleichen, die elektrische Signale ausgeben, die proportional zu Beschleunigungen sind, die auf den Wassertank 142 ausgeübt werden. In dieser Ausführungsform kommt ein Beschleunigungssensor zum Einsatz.
Der Beschleunigungssensor operiert auf Basis folgenden Prinzips. Vibrationen von außen bewirken, dass eine Masse in dem Gehäuse des Sensors eine Kraft auf ein piezoelektrisches Element ausübt. Dieser mechanische Stress zerstört die Balance zwischen positiven und negativen Ionen, womit elektrische Ladungen generiert werden. Diese elektrischen Ladungen werden auf den Elektroden akkumuliert und schließlich als eine Vibrations-Wellenform durch eine Vibrations-Detektierschaltung ausgegeben. Die Menge an akkumulierten Ladungen ist proportional zur ausgeübten Kraft, die proportional der Beschleunigung ist.
17 zeigt ein Blockdiagramm mit einer Vibrations-Detektierschaltung für den Fall, wenn ein Beschleunigungssensor als Vibrationssensor eingesetzt wird. In dieser Figur wird ein Signal, das von dem Beschleunigungssensor 160 ausgegeben wird, in einer Verstärkungsschaltung 161 verstärkt. Dann wird das Signal in einem Tiefpassfilter 162 umgewandelt, und wieder durch eine Verstärkerschaltung 163 verstärkt, um als Vibrations-Wellenform ausgegeben zu werden. 18 zeigt eine Basisschaltung des Tiefpassfilters. In dieser Figur bezeichnen 164 und 165 Eingangsanschlüsse, auf die die Aus gabe des Beschleunigungssensors 160 gelegt wird. Bezugsziffer 166 bezeichnet einen Operationsverstärker, R1 einen Widerstand, C1 einen Kondensator, C2 einen Rückkopplungskondensator, 167 einen Ausgangsanschluss. Hier benutzt der Tiefpassfilter 162 einen Typ für 10 Hz.
Im Folgenden wird das Prinzip des Versatzsensors erläutert. 19 ist ein Blockdiagramm, das eine Vibrations-Detektierschaltung zeigt für den Fall, dass ein Versatzsensor als Vibrationssensor eingesetzt wird. Der Versatzsensor ist von einem Typ, der Wirbelströme benutzt. Magnetische Flusslinien 168, die durch einen Spulensensor L erzeugt werden, erzeugen einen zu messenden Wirbelstrom 170 auf der Oberfläche eines Gegenstands (Leiter) 169. Die Stärke des Wirbelstroms 170 variiert in Abhängigkeit des Abstands zwischen der Sensorspule L und dem Zielgegenstand 169 und ändert die Induktion der Sensorspule L. Damit wird die Amplitude der Oszillation von einem LC-Oszillator 171, der aus der Sensorspule L und einem Kondensator C besteht, variiert. Änderungen in der Amplitude der Oszillation werden durch eine Detektierschaltung 172 detektiert, und eine Spannung, die proportional zum Abstand ist, wird mittels eines Linearisierers 173 ausgegeben. Bezugsziffer 174 bezeichnet eine Verstärkerschaltung zum Verstärken der durch den Linearisierer 173 erzeugten Ausgabe.
Im Folgenden wird eine elektronische Steuerschaltung beschrieben, die als Steuereinrichtung der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp dieser Ausführungsform dient. Wie in 20 gezeigt ist, weist die elektronische Steuerschaltung auf: eine CPU 180, die aus einem Kontrollabschnitt und einem Operationsabschnitt besteht; einen Datenbus 181; einen Speicher 182, der aus ROMs und RAMs besteht; eine I/O-Schnittstelle 183; einen Rotationssensor 157; eine Rotationsraten-Detektierschaltung 184 zum Detektieren der Rotationsrate von der Ausgabe des Rotationssensors 157; eine Vibrations-Detektiereinrichtung 188 mit einer Vibrations-Detektierschaltung und dem Beschleunigungssensor 160; einen A/D-Umwandler 185 zum Umwandeln der Ausgabe der Vibrations-Detektiereinrichtung 188 in digitale Werte; einen Tasten-Eingabeabschnitt 186, der es einem Benutzer ermöglicht, verschiedene Prozesse, wie beispielsweise Waschen, Spülen und dergleichen sowie das Starten des Vorgangs auszuwählen; den Trommelmotor 148; und eine Treiberschaltung 187 zum Ansteuern des Trommelmotors 148.
Im Folgenden wird die Funktionsweise bei dem Dehydrationsstadium dieser Trocknungs-Waschmaschine vom Trommeltyp erläutert. Hierbei wird auf die 21 und 22 Bezug genommen.
Bei Schritt 1 (S1) wird die Trommel 143 in einer Normalrichtung beschleunigend rotiert, so dass die Trommel 143 mit einer niedrigen Rate rotiert. Während der Zeitspanne von Null (der Beginn der Rotation) bis 1,5 Sekunden wird keine Detektierung der Vibration ausgeführt. Wenn 1,5 Sekunden verstrichen sind, wird in Schritt 2 (S2) festgestellt, ob ein P-P-(„Peak-to-Peak", Spitze-Spitze-) Wert der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160 einen bestimmten Wert J aufweist oder darunter liegt.
Hier ist der bestimmte Wert J ein Schwellenwert von P-P-Werten. Das heißt, wenn der P-P-Wert oberhalb dieses Schwellenwerts liegt, ist die Vibration der Trommel 143 zu groß, um mit der Rotation der Trommel fortzufahren (beispielsweise in dem Fall, in dem die Vibrationsbeschleunigung 5,0 m/s² beträgt). Wenn der P-P-Wert „J" oder weniger (Ja) beträgt, fährt das Verfahren mit Schritt 3 (S3) fort. Wenn der P-P-Wert oberhalb „J" (Nein) liegt, fährt das Verfahren mit Schritt 7 (S7) fort, in dem die Trommel 143 gestoppt wird und dann zu Schritt 1 (S1) zurückkehrt, wo die Trommel 143 neu gestartet wird. Dieser Stopp und Start bewirkt, dass sich die Wäsche in der Trommel 143 überschlägt, so dass die ungleiche Wäscheverteilung geändert wird. Dann wird erneut in Schritt (S2) entschieden, ob ein P-P-Wert dem bestimmten Wert J entspricht oder weniger als dieser beträgt.
Dann wird in Schritt 3 (S3) festgestellt, ob die Rotationsrate der Trommel 143 einen bestimmten Wert R für die Niedriggeschwindigkeitsrotation erreicht hat. Dieser Wert „R" ist ein praktisches oberes Limit der Rotationsrate (beispielsweise 70 U/min), bei der sich die Wäsche teilweise bewegt, während sie zu einer anderen Zeit an die Innenwände der Trommel 143 gedrückt wird (mit anderen Worten, die Wäsche überschlägt sich). Wenn die Rotationsrate der Trommel 143 „R" (Ja) erreicht, fährt das Verfahren mit Schritt 4 (S4) fort, in dem die Trommel bei dieser Rotationsgeschwindigkeit gehalten wird, dann fährt das Verfahren mit Schritt 5 (S5) fort. Wenn die Rotationsrate der Trommel 143 noch nicht „R" (Nein) erreicht hat, kehrt das Verfahren zu Schritt (S1) zurück.
Nun wird in Schritt 5 (S5) beurteilt, ob ein P-P-Wert der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160 einem bestimmten Wert N entspricht oder weniger als dieser beträgt (erste Beurteilung). Dieser Wert „N" ist ein Schwellenwert von P-P-Werten (beispielsweise 0,08 mm in der Repräsentation der Vibrationsamplitude), basierend auf welchem festgestellt wird, ob die Trommel 43 in Hochgeschwindigkeitsrotation versetzt werden kann. Wenn der P-P-Wert „N" (Ja) oder weniger beträgt, springt das Verfahren zu Schritt 8 (S8) in 22, wo die Rotation der Trommel 143 beschleunigt wird. Wenn der P-P-Wert oberhalb „N" (Nein) liegt, fährt das Verfahren mit Schritt 6 (S6) fort, wo festgestellt wird, ob eine bestimmte Zeitspanne T (beispielsweise 20 Sekunden) verstrichen ist ab dem Zeitpunkt, in dem begonnen wurde, die Trommel 143 zu drehen. Wenn die Zeit noch nicht verstrichen ist (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 4 (S4) zurück. Wenn die Zeit bereits verstrichen ist (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 7 (S7), in dem die Trommel 143 gestoppt wird; dann wird das Verfahren von Schritt 1 (S1) wieder gestartet, um die ungleiche Wäscheverteilung zu ändern.
Nun wird in Schritt 9 (S9) festgestellt, ob ein P-P-Wert der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160 oberhalb eines bestimmten Werts J liegt oder weniger als dieser beträgt. Wenn dieser „J" ist oder weniger (Ja), fährt das Verfahren mit Schritt 10 (S10) fort. Wenn dieser oberhalb „J" (Nein) liegt, springt das Verfahren zu Schritt 7 (S7), indem die Trommel 143 gestoppt wird; dann wird das Verfahren beginnen von Schritt 1 (S1) erneut gestartet, um die ungleiche Wäscheverteilung in der Trommel 153 zu ändern. Dann wird bei Schritt 10 (S10) festgestellt, ob die Rotationsrate der Trommel 143 eine Zweistufen-Rotationsrate L erreicht hat. Dieser Wert „L" ist die Rotationsrate, bei der der vibrierte Körper, der den Wassertank 142 enthält, in den resonanten Zustand tritt (beispielsweise 200 U/min). Wenn der Rotationsstand der Trommel 143 noch nicht „L" (Nein) erreicht hat, kehrt das Verfahren zu Schritt 8 (S8) zurück. Wenn dieser bereits „L" (Ja) erreicht hat, fährt das Verfahren mit Schritt 11 (S11) fort, wo die Trommel 143 bei dieser Rotationsgeschwindigkeit gehalten wird, und das Verfahren fährt mit Schritt 12 (S12) fort.
Bei Schritt 12 (S12) wird festgestellt, ob ein P-P-Wert der Ausgabe-Wellenform von dem Beschleunigungssensor 160 oberhalb des bestimmten Werts J liegt oder weniger als dieser beträgt (zweite Beurteilung). Wenn dieser „J" oder weniger (Ja) beträgt, fährt das Verfahren mit Schritt 13 (S13) fort. Wenn dieser oberhalb „J" (Nein) liegt, springt das Verfahren zu Schritt 7 (S7), wo die Trommel 143 gestoppt wird; dann wird das Verfahren beginnend mit Schritt 1 (S1) wieder gestartet, um die ungleiche Wäsche verteilung in der Trommel 143 zu ändern. Bei Schritt 14 (S14) wird festgestellt, ob ein P-P-Wert der Ausgabe-Wellenform von dem Beschleunigungssensor 160 einen bestimmten Wert K aufweist oder weniger als dieser Wert beträgt. Dieser Wert „K" ist ein Schwellenwert von P-P-Werten, oberhalb dessen die Vibration der Trommel 143 zu groß ist, um die Rotation der Trommel 143 weiterhin zu drehen. Bei Schritt 14 (S14) springt, falls der P-P-Wert größer als „K" ist oder darunter liegt (Ja), das Verfahren zu Schritt 15 (S15). Wenn dieser über „K" (Nein) liegt, fährt das Verfahren mit Schritt 7 (S7) fort, wo die Trommel 143 gestoppt wird; dann wird das Verfahren beginnend mit Schritt 1 (S1) erneut gestartet, um die ungleiche Wäscheverteilung in der Trommel 143 zu ändern.
In Schritt 15 (S15) wird beurteilt, ob die Rotationsrate der Trommel 143 eine Hochgeschwindigkeits-Rotationsrate M (beispielsweise 1000 U/min) erreicht hat. Wenn die Rotationsrate der Trommel 143 noch nicht „M" (Nein) erreicht hat, kehrt das Verfahren zu Schritt 14 (S14) zurück. Wenn dieses bereits „M" (Ja) erreicht hat, wechselt das Verfahren zu Schritt 16 (S16). Bei Schritt 16 (S16) wird festgestellt, ob eine bestimmte Zeitperiode zur Dehydration bereits verstrichen ist. Wenn die Zeitperiode noch nicht verstrichen ist (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 14 (S14) zurück. Wenn die Zeitspanne bereits verstrichen ist (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 17 (S17), die Rotation der Trommel 143 wird gestoppt, um den Dehydrationsvorgang zu beenden.
23 illustriert das Konzept des Abtastens eines P-P-Werts von der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160. Hier wird die Beurteilung unter Verwendung zweiter Peaks (Spitzen) durchgeführt, die einander gegenüberliegen hinsichtlich einer Linie, welche repräsentiert, dass die Ausgabe des Beschleunigungssensors 160 Null ist. Wenn beispielsweise eine Wellenform (a) erhalten wird, wird nur der Unterschied zwischen den Peaks P1 und P3 detektiert, indem die Unterschiede zwischen den Peaks P1 und P2 oder zwischen den Peaks P3 und P4 verworfen werden.
24 zeigt eine mögliche Variante des in 21 gezeigten Flussdiagramms. In diesem Flussdiagramm wird ein weiterer Schritt oder Schritt 18 (S18) nach Schritt 5 (S5) geschaltet. Der Zweck dieses Schrittes ist es, festzustellen, ob die Ausgabe-Wellenform von dem Beschleunigungssensor 116 die Linie geschnitten hat, auf der die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor 160 Null ist (im Folgenden als „Nulldurchgang" bezeichnet). Wenn ein Nulldurchgang auftritt (Ja), fährt das Verfahren mit Schritt 8 (S8) in 22 fort. Liegt kein Nulldurchgang vor (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 5 (S5) zurück. Wenn beispielsweise eine in 25 gezeigte Wellenform erhalten wird, wird die Differenz zwischen den Peaks P1 und P2 nicht als ein P-P-Wert erkannt, aber die Differenz zwischen den Peaks P1, P3 als P-P-Wert erkannt, womit es möglich ist, eine exakte Beurteilung durchzuführen.
26 zeigt einen Verlauf des Musters des Steuerns der Rotationsrate der Trommel 143. 27 zeigt einen Graph, der die Variationsbereiche des Mittelwerts der Ausgabe des Beschleunigungssensors 160 zwischen der Zeitspanne von einer Sekunde bis zwei Sekunden zeigt, um zu verdeutlichen, dass die am meisten zu bevorzugende Rotationsrate R, bei der festgestellt wird, ob die Trommel 143 in einen Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus versetzt werden soll, in einem Bereich zwischen 70 bis 80 U/min liegt.
Wie in 27 gezeigt ist, treten oberhalb von 80 U/min keine Änderungen in der Amplitude auf, wohingegen die Änderungen in der Amplitude der Vibrationen bei unterhalb 60 U/min zu groß sind und sich die Amplitude unablässig ändert. Damit sind diese Bereiche für die Rotationsrate R, bei der beurteilt wird, ob in den Hochgeschwindigkeitsmodus gewechselt wird, nicht vorzuziehen. Da die Vibrations-Wellenform bei 70 U/min Vibrationen enthält, die bezüglich der Amplitude in geeigneter Weise variieren und noch relativ lang andauern, erfüllt diese Charakteristik die Bedingung, in der sich die Wäsche teilweise bewegt, Stück bei Stück, während sie an der Innenwand der Trommel 143 anhaftet (d. h., das praktische obere Limit der Rotationsrate, bei der sich die Wäsche überschlägt).
Um zu bewirken, dass die Wäsche an der Trommel 143 anhaftet, ist es notwendig, die Trommel 143 so zu rotieren, dass die Beschleunigung eines Massenpunkts, der auf der Innenfläche der Peripheriewand der Trommel 143 lokalisiert ist, zumindest gleich oder größer als die Gravitationsbeschleunigung ist. Wenn der Radius der Trommel 143 durch „r" repräsentiert wird, gilt die folgende Beziehung zwischen einer Rotationsrate „n" der Trommel 143, einer Umfangsgeschwindigkeit „v" und einer Beschleunigung α: v = 2 πrn, α = v2/r.
Wenn die Trommel 143 mit einem Durchmesser von 45 cm bei 7 U/min gedreht wird, gilt: v = 165 cm/s; α = 12 m/s². In diesem Fall wird Wäsche an der inneren Oberfläche der Peripheriewand der Trommel 143 anhaften, da die Beschleunigung α größer ist als die Gravitationsbeschleunigung.
Nichtsdestotrotz hat Wäsche eine gewisse Dicke, womit der Teil der Wäsche, der näher am Zentrum der Trommel 143 liegt, eine geringere Rotationsgeschwindigkeit aufweist, so dass dieser durch die Gravitation beeinflusst wird und von dem Teil verschoben wird, der an der Peripheriewand anhaftet. Diese Bewegung verursacht Änderungen in der Vibrationsamplitude. Beispielsweise weist ein Massepunkt, der bezüglich der Innenoberfläche der Peripheriewand der Trommel 143 5 cm nach innen entfernt ist, eine Beschleunigung von 9,4 m/s² auf, was geringer als die Gravitationsbeschleunigung ist. Damit kann die Wäsche Stück für Stück überschlagen.
Wenn die Trommel 143 bei 60 U/min rotiert wird, weist ein Massepunkt, der auf der inneren Oberfläche der Peripheriewand der Trommel 143 lokalisiert ist, eine Beschleunigung von 8,9 m/s² auf, so dass dieser nicht an der Peripheriewand der Trommel. 143 anhaften kann. Wenn die Trommel 143 bei 80 U/min rotiert, ist α 16 m/s². In diesem Fall kann die Wäsche an der Peripheriewand der Trommel 143 anhaften, jedoch ist die Beschleunigung eines Massenpunkts, der bezüglich der Peripheriewand der Trommel 143 8 cm nach innen steht, 10 m/s², so dass die Bewegung nicht mit ausgeführt werden kann. An der Position, die 9 cm von der inneren Oberfläche nach innen beabstandet ist, ist die Beschleunigung 9,5 m/s², so dass die Wäsche sich bewegen kann. Dies bedeutet, dass beim Laden einer Vielzahl von Wäsche die Wäsche nicht komplett an der Peripheriewand der Trommel 143 anhaftet, sondern einige Teile der Wäsche sich selbst bei dieser Rotationsrate bewegen können.
Wie in 28 gezeigt ist, dauern Vibrationen mit großen Amplituden lange an, wenn die Trommel 143 bei 60 U/min rotiert. Damit ist es unmöglich, die Trommel geeignet in den Hochgeschwindigkeitsmodus zu versetzen. Wenn die Trommel 143 bei 70 oder 80 U/min rotiert, so treten einige Niedrigamplituden-Vibrationen mit Sicherheit auf, so dass es möglich ist, die Trommel auf gewünschte Art und Weise in den Hochgeschwindigkeitsmodus zu versetzen. In diesem Beispiel weist die Wellenform, wenn die Trommel bei 80 U/min rotiert, jedoch periodische Vibrationscharakteristiken nach 5 Sekunden auf, so dass keine Bewegung der Wäsche erwartet werden kann, wenn eine längere Rotationsperiode ausgeführt wird. Wenn die Trommel bei 90 U/min rotiert, zeigt die Wellenform periodische Vibrationen mit Ausnahme der unstabilen Periode bei Beginn der Rotation der Trommel 142, so dass keine Bewegung der Wäsche mitausgeführt werden kann, wie lange die Rotation auch andauern mag. Wie aus den oben erwähnten Fakten ersichtlich ist, liegt die am meisten zu bevorzugende Rotationsrate F bei Versetzen der Trommel in den Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus (Beschleunigung) in einem Bereich von 7 bis 80 U/min.
29 zeigt ein Diagramm mit dem Timing des Versetzens der Trommel in den Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus und den Nulldurchgang sowie die Bedingungen der Wäsche in der Trommel 143 durch Verwendung des Konzeptverlaufs einer Vibrations-Wellenform, die von dem Beschleunigungssensor erhalten wurde. Wenn die Trommel 143 bei dem oberen Limit der Rotationsrate rotiert wird, bei der sich die Wäsche überschlagen kann, zeigt die Vibration des in Vibration versetzten Körpers, der den Wassertank 142 enthält, eine Ausgabe-Wellenform, die die Vibrationscharakteristika des Schock-Absorbers 144 und der Feder 145 beinhaltet. Wenn die Resonanz-Rotationsrate des in Vibration versetzten Körpers zwischen 180 und 200 U/min liegt, und die Rotationsrate der Trommel 143 bis 70 U/min beträgt, treten Peak-bis-Peak-oszillierende Wellen bei Intervallen von ungefähr einer halben oder viertel Umdrehung auf.
Wenn der P-P-Wert groß ist, ist die Wäsche ungleich in der Trommel 143 verteilt, wie im Zustand A oder B gezeigt ist. Wenn der P-P-Wert kleiner ist, ist die Wäsche fast gleichförmig in der Trommel 143 verteilt, wie im Zustand C gezeigt ist. Durch Beurteilen, ob der P-P-Wert einem bestimmten Wert E entspricht oder weniger als dieser beträgt, ist es möglich, einen Abschnitt zu lokalisieren, wo P-P-Werte klein sind (der eingekreiste Abschnitt). In dem Moment, in dem die Ausgabe in der Wellenform die Null-Level-Linie schneidet (am Nulldurchgang), wird die Trommel in den Hochgeschwindigkeits-Rotationszustand versetzt. Da die Beschleunigung (Modusübergang) innerhalb der Periode einer viertel bis einer Umdrehung von der Detektierung des P-P-Werts ausgeführt werden kann, ist es möglich, die Trommel in den Hochgeschwindigkeitsmodus zu versetzen, bevor die Wäsche eine signifikante Bewegung ausführt.
30 zeigt einen Verlauf mit experimentell ermittelten Ergebnissen zur Erklärung des Effekts, wann die Rotationsbeschleunigung der Trommel 143 groß gemacht wird. Das Experiment wird wie folgt durchgeführt: Die Rotationsrate der Trommel 143 wurde von 70 U/min auf 200 U/min erhöht innerhalb einer bestimmten Zeitperiode, unabhängig von den Bedingungen der Wäsche in der Trommel 143. Die Verhältnisse der Anzahl der Versuche, die gemacht wurden, bis der Ausgangswert des Beschleunigungssensor 160 gleich einem oder unterhalb eines bestimmten Werts (5,0 m/s² in Oszillations-Beschleunigungsdarstellung) war, wenn die Rotationsgeschwindigkeit erhöht wurde, zur Gesamtanzahl der Tests, wurde für jede Versuchsanzahl geplottet. Hier war die Testwäsche Jeans, und es wurden 50 Tests ausgeführt.
In 30 zeigt ➀ einen Fall, in dem die Rotationsrate der Trommel 143 auf 100 U/min innerhalb einer Sekunde angehoben wurde, so dass die Wäsche an der Peripheriewand der Trommel anhaften konnte, und dann auf 200 U/min erhöht wurde (nach zwei Sekunden ab Beginn der Beschleunigung).
In 30 zeigt ➁ einen Fall, in dem die Rotationsrate der Trommel 143 von 70 U/min auf 200 U/min über einen Zeitraum von 10 Sekunden angehoben wurde. Es ist klar, dass der Fall ➀ effektiver hinsichtlich des Anhebens der Rotationsrate bei einer geringeren Anzahl von Versuchen ist als Fall ➁.
31 zeigt einen Verlauf mit experimentellen Ergebnissen der Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp dieser Ausführungsform. Hier wurde die Trommel wie im oben beschriebenen Fall ➀ beschleunigt. Wie in dieser Figur gezeigt ist, wurde die Vibration der Trommel nicht mehr als zu einem gewissen Grad innerhalb von 3 Beschleunigungsversuchen (Modusübergang) stabilisiert. Dieses Ergebnis ist sehr gut verglichen zu dem der Fälle ➀ oder ➁.
In dem Fall, in dem ein Gegenstand, wie beispielsweise Sportschuhe (z. B. Basketballschuhe), gewaschen werden sollte, war es möglich, solche Arten von Gegenständen zu handhaben unter Befolgung des in dem Flussdiagramm aus 30 gezeigten Verfahrens, obwohl diese Gegenstände für Wäsche nicht repräsentativ sind, da die Gegenstände nicht zerrissen werden können und deshalb große ungleichförmige Gewichtsverteilungen hervorrufen.
Nun soll die Betriebsweise unter Bezugnahme auf dieses Flussdiagramm beschrieben werden. Zunächst werden Schritte 1 (S1) bis 3 (S3) in 21 ausgeführt. Bei Schritt 3 (S3) geht, wenn festgestellt wird, dass die Rotationsrate der Trommel 3 143 einen bestimmten Wert R (Ja) erreicht hat, das Verfahren weiter zu Schritt 21 (S21), wo die Trommel 143 auf dieser Rotationsgeschwindigkeit gehalten wird. Dann wird bei Schritt 22 (S22) festgestellt, ob ein P-P-Wert der Ausgangs-Wellenform von dem Beschleunigungssensor 160 einem bestimmten Wert N entspricht oder weniger als dieser beträgt. Wenn dieser Wert „N" ist oder weniger als dieser beträgt (Ja) wird angenommen, dass der Gegenstand innen normale Wäsche darstellt, und das Verfahren geht über zu Schritt 8 (S8) in 22.
Bei Schritt 22 (S22) geht das Verfahren, wenn der P-P-Wert größer als der bestimmte Wert N (Nein) ist, über zu Schritt 23 (S23), wo festgestellt wird, ob eine bestimmte Zeit „T" (beispielsweise 20 Sekunden) ab Beginn der Rotation der Trommel 143 verstrichen ist. Wenn diese Zeitspanne noch nicht verstrichen ist (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 21 (S21) zurück. Wenn die Zeitspanne verstrichen ist (Ja), geht das Verfahren über zu Schritt 24 (S24), bei dem das Rotieren der Trommel 143 unterbrochen wird.
Dann wird bei Schritt 25 (S25) festgestellt, ob die Trommel 143 bereits öfters unterbrochen wurde, z. B. U-mal (beispielsweise sechsmal). Wenn die Anzahl der Unterbrechungen noch nicht U erreicht hat (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 1 (S1) in 21 zurück. Wenn die Anzahl der Unterbrechungen U erreicht (Ja), wird angenommen, dass die Wäsche Gegenstände enthält, die große Ungleichverteilungen hervorrufen, und die nicht geteilt werden können, und das Verfahren geht über zu Schritt 26 (S26), bei dem die Trommel 143 in ihrer Rotation beschleunigt wird. Dann geht das Verfahren weiter zu Schritt 27 (S27), wo festgestellt wird, ob ein P-P-Wert einem bestimmten Wert K entspricht oder weniger als dieser beträgt. Wenn dieser Wert „K" ist oder weniger als dieser beträgt (Ja), geht das Verfahren weiter zu Schritt 28 (S28). Wenn dieser Wert größer ist als „K" (Nein), geht das Verfahren über zu Schritt 31 (S31), bei dem die Rotation die Trommel 143 gestoppt wird.
Dann wird festgestellt, ob die Rotationsrate der Trommel 143 bei Schritt 28 (S28) gleich oder unterhalb eines bestimmten Werts S ist, der einen zweiten Hochgeschwindigkeits-Rotationszustand darstellt (hier ist S < M). Wenn dieser dem Wert „S" entspricht oder weniger als dieser beträgt (Ja), fährt das Verfahren mit Schritt 29 (S29) fort. Wenn dieser Wert größer als „S" ist (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 27 (S27) zurück. Dann wird bei Schritt 29 (S29) festgestellt, ob eine bestimmte Zeitspanne zur Dehydration verstrichen ist (die Dehydrationszeit ist länger als die der normalen Dehydration). Wenn diese noch nicht verstrichen ist (Nein), kehrt das Verfahren zurück zu Schritt 27 (S27). Wenn diese bereits verstrichen ist (Ja), fährt das Verfahren mit Schritt 30 (S30) fort, bei dem die Rotation der Trommel 143 gestoppt wird, um den laufenden Dehydrationsprozess zu beenden.
Auf Grund verschiedener Charakteristika des Motors, wie beispielsweise einem kleinen Drehmoment oder anderen Faktoren, kann der Wechsel der Trommel in den Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus eventuell langsam erfolgen. 33 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel einer Zeitverzögerung zwischen der Zeit, zu der mit der Beschleunigung des Motors begonnen wird, und der Zeit, zu der mit der Beschleunigung der Trommel begonnen wird. Der Verlauf zeigt einen Vergleich zwischen der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160 und der Ausgabe-Wellenform des Tiefpassfilters 162. Wie in dieser Figur gezeigt ist, fließt, sobald ein Signal eingegeben wird, das die Beschleunigung des Motors 148 auslöst, ein Strom durch den Motor 158. Da der Beschleunigungssensor 160 dazu tendiert, das Rauschen des Stroms aufzunehmen, tritt eine große Änderung in der Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 160 auf. Da diese Rauschkomponente durch den Tiefpassfilter eliminiert werden kann, wird zu diesem Moment in der Ausgabe-Wellenform des Tiefpassfilters 162 keine Änderung auftreten. Ab ungefähr 0,5 Sekunden beginnt die Ausgabe groß zu werden. Dies bedeutet, dass die Beschleunigung der Trommel 143 beginnt.
Wenn der Modus-Übergang (Beschleunigung) langsam vonstatten geht, wie oben beschrieben, tritt das Problem auf, dass sich die Bedingungen der Wäsche ändern können, während der Periode von dem Zeitpunkt, zu dem über den Modus-Übergang entschieden wurde, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Trommel tatsächlich beschleunigt wurde, so dass es eventuell unmöglich wird, den Ansteuermodus bzw. Treibermodus zu ändern, während die Bedingungen der Wäsche aufrechterhalten werden, wenn der Modus-Übergang entschieden wird. Diesem Problem kann begegnet werden, wenn eine bestimmte Anzahl an P-P-Werten in einer Zeile alle niedriger gemacht werden als ein bestimmter Schwellenwert. Beispielsweise ist, wenn eine Verzögerung für einen Modus-Übergang etwa 1 Sekunde beträgt, es möglich, das System so einzustellen, dass der Modus-Übergang begonnen wird, nachdem erkannt wurde, das drei oder vier aufeinander folgende P-P-Werte alle niedriger als ein bestimmter Schwellenwert sind.
Die Tatsache, dass eine Reihe von P-P-Werten alle niedriger als ein Schwellenwert sind, legt nahe, dass die Wäsche stabilisiert und in einer gleichmäßigen Verteilung gehalten werden muss. Dieses Verfahren ermöglicht, Gegenmaßnahmen zur Verzögerung im Modus-Übergang zu ergreifen. Da der P-P-Wert jedoch nach wie vor zu jeder Zeit Änderungen unterliegt, bedeutet ein Anstieg der Anzahl der Beurteilungen basierend auf dem P-P-Wert nicht die Verbesserung, ein Vorzug ist jedoch, dass die Entscheidung mittels einer geringeren Anzahl an Beurteilungen gemacht werden kann. Das heißt, ein Vorzug ist jedoch, dass die Entscheidung mittels einer geringeren Anzahl an Beurteilungen gemacht werden kann. Das heißt, dass die Entscheidung vorzugsweise während der Zeitspanne gemacht werden sollte, die einer halben Umdrehung der Trommel 143 entspricht.
34 zeigt einen Verlauf, der verdeutlicht, wie eine Anzahl an P-P-Werten in einer Zeile abgetastet wird. In dieser Figur bedeuten P1–P2 den ersten P-P-Wert, P2–P3 den zweiten Wert, P3–P4 den dritten Wert sowie P4–P5 den vierten Wert.
In dem Fall, in dem eine Verzögerung in dem Modus-Übergang auftritt, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit einer Änderung des Zustands der Wäsche zu reduzieren, und weiterhin Maßnahmen gegen die Verzögerung in dem Modus-Übergang zu fördern, wenn eine weitere Bedingung, ob die Vibration in dem Konvergenztrend liegt, zusätzlich zur oben erwähnten Kondition zur Beurteilung des Modus-Übergangs geprüft wird. Beispielsweise kann in der Vibrations-Wellenform, die in 35 gezeigt ist, nur dann, wenn die P-P-Werte zwischen P1 und P2, P2 und P3, P3 und P4 sowie P4 Und P5 alle kleiner als ein Schwellenwert sind und diese P-P-Werte sukzessiv kleiner werden, der Modus-Übergang zur Hochgeschwindigkeitsrotation ausgeführt werden und sollte auch ausgeführt werden.
Es ist weiterhin möglich, ein System zu konstruieren, in dem die Beurteilung für einen Modus-Übergang ursprünglich durch einen einzelnen P-P-Wert erfolgt, und wenn erkannt wird, dass der Treibermodus der Trommel nicht schnell geändert werden kann, kann eine bestimmte Anzahl an P-P-Werten in einer Zeile zur nächsten Beurteilung für die Beschleunigung eingesetzt werden. In 36 ist das Flussdiagramm gezeigt, das die Betriebsweise während der laufenden Dehydration in einer Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp mit einer derartigen Lernfunktion zeigt.
Zunächst werden die Schritte 1 (S1) bis 3 (S3) in 21 ausgeführt. Wenn bei Schritt 3 (S3) festgestellt wird, dass die Rotationsrate der Trommel 143 einen bestimmten Wert R (Ja) erreicht hat, springt das Verfahren zu Schritt 41 (S41), wo eine vorher festgelegte P-P-Anzahl zur Beurteilung an dem Modus-Übergang in das RAM eingelesen wird. Dann wird bei Schritt 42 (S42) beurteilt, ob ein P-P-Wert der bestimmte Wert N ist oder darunter liegt. Wenn der P-P-Wert „N" ist oder darunter liegt (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 43 (S43), wo der Zähler, der in dem RAM gespeichert ist, um 1 erhöht wird. Wenn der P-P-Wert oberhalb von „N" liegt (Nein), springt das Verfahren zu Schritt 44 (S44), wo der Zähler, der in dem RAM gespeichert ist, erneut gesetzt wird, und kehrt zu Schritt 42 (S42) zurück.
Dann wird bei Schritt 45 (S45) festgestellt, ob der Zähler gleich der vorher erwähnten P-P-Anzahl ist. Wenn dies zutrifft (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 46 (S46), wo der Motor 148 beschleunigt wird. Wenn der Zähler nicht gleich der P-P-Anzahl ist (Nein), kehrt das Verfahren zu Schritt 42 (S42) zurück. Dann wird bei Schritt 47 (S47) die Messung einer Zeitverschiebung gemessen zwischen der Zeit, zu der das Signal zur Beschleunigung des Motors 148 gegeben wird, und der Zeit, zu der die Trommel 143 tatsächlich beschleunigt wird. Dann wird bei Schritt 48 (S48) festgestellt, ob die Trommel 143 zu beschleunigen beginnt. Wenn die Trommel zu beschleunigen beginnt (Ja), wechselt das Verfahren zu Schritt 49 (S49), wo die Messung der Zeitverschiebung im Modus-Übergang gestoppt wird. Wenn die Trommel noch nicht beschleunigt wurde (Nein), wird wieder beurteilt, ob die Trommel 143 zu beschleunigen beginnt. Dann wird bei Schritt 50 (S50) die gemessene Zeitverschiebung bzw. Zeitverzögerung des Modus-Übergangs in dem RAM gespeichert.
Nun wird bei Schritt 51 (S51) festgestellt, ob die Zeitverzögerung des Modus-Übergangs gleich mit oder unterhalb eines bestimmten Werts T' (beispielsweise 0,3 Sekunden) ist. Wenn die Zeitverzögerung dem bestimmten Wert entspricht oder weniger ist (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 52 (S52), wo die P-P-Anzahl zur Beurteilung bei dem Modus-Übergang wieder auf 1 gesetzt wird, und geht dann über zu Schritt 8 (S8) in 22. Wenn die Zeitverzögerung der oben erwähnte vorbestimmte Wert T' ist (Nein), springt das Verfahren zu Schritt 53 (S53), wo die P-P-Anzahl auf 3 gesetzt wird und geht dann zu Schritt 8 (S8) in 22. Wenn die Beurteilung am Modus-Übergang als Nächstes ausgeführt wird, wird die P-P--Anzahl, die bei Schritt 52 (S52) oder Schritt 53 (S53) ermittelt wurde, benutzt.
Obwohl in der vorangehenden Beschreibung eine Trommeltyp-Trocknungs-/Waschmaschine beschrieben wurde, die Waschvorgänge, Dehydrationsvorgänge und Trocknungsvorgänge ausführt, kann die Erfindung auch auf Trommeltyp-Waschmaschinen angewandt werden, die Waschvorgänge und Dehydrationsvorgänge ausführen, und auf Trommeltyp-Trockner, die nur Trocknungsvorgänge ausführen.
Die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen erfolgte anhand einer Trommeltyp-Trocknungs-/Waschmaschine, die von oben füllbar ist und die eine Doppel-Wellen-gelagerte Trommel einsetzt. Die Erfindung kann jedoch auch auf einen Einzel-Wellen-gelagerten Typ oder einen von vorne füllbaren Typ angewandt werden.
37 zeigt eine Querschnitts-Seitenansicht der Gesamtstruktur einer Trommel-Trocknungs-/Waschmaschine. Diese Maschine weist auf: ein schachtelförmiges Gehäuse 201, einen Wassertank 202, der in dem Gehäuse 201 zum Halten einer Waschflüssigkeit, von Spülwasser und dergleichen angeordnet ist und eine Trommel 203, die innerhalb dieses Wassertanks 202 drehbar gelagert ist und zur Aufnahme von Wäsche dient.
Die Trommel 203 ist als Zylinder ausgebildet mit einem Durchmesser von ungefähr 46 cm und weist viele kleine Löcher 203a auf, die die Umfangswand dieser durchsetzen. Die Trommel 203 weist eine Horizontalwelle 206 auf, die von der Rückwand absteht und durch einen Träger 207 gehalten wird, der für den Wassertank 202 vorgesehen ist, so dass die Trommel 203 gedreht werden kann. Bezugsziffer 208 bezeichnet einen Trommelmotor, der der Einrichtung zum Rotieren der Trommel 203 entspricht und eine Rotationswelle aufweist, an der eine Riemenscheibe 209 befestigt ist. Die Riemenscheibe 209 ist mit einer Trommelantriebs-Riemenscheibe 211, die an der Horizontalwelle 206 befestigt ist, mittels eines Antriebsriemens 210 verbunden.
Eine Tür 212, die geöffnet und geschlossen werden kann und zur Aufnahme bzw. Herausnahme von Wäsche in/aus der Maschine dient, ist auf der Vorderseite des Gehäuses 201 vorgesehen. Bezugsziffer 217 bezeichnet einen Rotationssensor zum Messen der Rotationsrate der Trommel 203, wobei der Rotationssensor 217 zusammengesetzt ist aus einem Reed-Schalter 218, der auf der Außenwand des Wassertanks vorgesehen ist, und einem Magnet 219, der dem Reed-Schalter 218 gegenüberliegt und an der Trommelantriebs-Riemenscheibe 211 befestigt ist.
Der Wassertank 202 ist mit einer Versorgungsleitung 241 zur Zufuhr von Wasser, einer Zirkulationsleitung 242 zum Zirkulieren der Waschflüssigkeit oder des Spülwassers, einem Reservoir-Wassertank 243 zum Zirkulieren und Speichern der Waschflüssigkeit und des Spülwassers, und einem Auslassausgang 244 zum Auslassen der Waschflüssigkeit oder des Spülwassers versehen. Auf der Vorderseite des Gehäuses 201 ist ein Steuerpanel 245 mit einem Leistungsschalter, einem Startschalter und dergleichen vorgesehen.
Wie in 38 gezeigt ist, wird das untere des Wassertanks 202 durch einen Schock-Absorber 204 gestützt, der Vibrationen abmildert. Weiterhin hängt der Wassertank 202 an zwei Federn 205, die an dem Oberen Inneren des Gehäuses 201 vorgesehen sind, um Vibrationen abzumildern. Dadurch kann der Wassertank 202 über den Schock-Absorber 204 und die Federn 205 innerhalb des Gehäuses 201 oszillieren.
Die Trommeltyp-Trocknungs-/Waschmaschine kann einen Vibrationssensor zum Detektieren der Vibrationen des Wassertanks 202 aufweisen. Spezifische Beispiele für Vibrationssensoren sind Versetzungssensoren, die direkt die Amplitude der Vibrationen des Wassertanks 202 detektieren sowie Beschleunigungssensoren, die den piezoelektrischen Effekts eines piezoelektrischen Elements, wie beispielsweise Quarzkristall, Keramik und dergleichen ausnutzen, wobei die Sensoren elektrische Signale ausgeben, die proportional der auf den Wassertank 202 ausgeübten Beschleunigung sind. In dieser Ausführungsform wird ein Beschleunigungssensor eingesetzt.
Wie aus 38 ersichtlich ist, ist ein Beschleunigungssensor 220 auf dem oberen Teil des Wassertanks 202 vorgesehen, so dass dieser die Vibration des Wassertanks 202 in Horizontalrichtungen (der Horizontalkomponente der Vibration) relativ zur montierten Oberfläche der Waschmaschine detektieren kann. Die Horizontalkomponente der Vibration des Wassertanks 202 wird durch den bidirektionalen Pfeil in der Figur angedeutet.
Der Beschleunigungssensor 220 arbeitet auf Basis folgenden Prinzips: Von außen verursachte Vibrationen verursachen, dass eine Masse im Gehäuse des Beschleunigungssensors 220 Kräfte auf ein piezoelektrisches Element ausübt. Dieser mechanische Stress zerstört die Balance zwischen positiven und negativen Ionen, womit elektrische Ladungen erzeugt werden. Die elektrischen Ladungen werden auf den Elektroden gesammelt und schließlich als Vibrations-Wellenform mittels einer Vibrations-Detektierschaltung ausgegeben. Die Menge der akkumulierten Ladungen ist proportional zur ausgeübten Kraft, die proportional zur Beschleunigung ist.
39 zeigt ein Blockdiagramm mit einer Vibrations-Detektierschaltung für den Fall, in dem ein Beschleunigungssensor als Vibrationssensor eingesetzt wird. In dieser Figur wird ein Signal, das von dem Beschleunigungssensor 220 ausgegeben wird, in einer Verstärkungsschaltung 221 verstärkt. Dann wird das Signal in einem Tiefpassfilter 222 umgewandelt und nochmals mittels einer Verstärkungsschaltung 223 verstärkt, um als Vibrations-Wellenform ausgegeben zu werden. 40 zeigt ein Basisschaltungsdiagramm des Tiefpassfilters aus 39. In dieser Figur bezeichnen 224 und 225 Eingangsanschlüsse, denen die Ausgabe des Beschleunigungssensors 220 zugeführt wird. Bezugsziffer 226 kennzeichnet einen Operationsverstärker, R1 einen Widerstand, C1 einen Kondensator, C2 einen Rückkopplungskondensator und 227 einen Ausgangsanschluss.
In dieser Ausführungsform ist der benutzte Tiefpassfilter vorzugsweise von einem Typ von ungefähr 3 Hz. Dies deshalb, da das Erfassungssystem dafür ausgelegt sein muss, Vibrations-Wellenformen eines jeden Typs zu handhaben. Das heißt, dass die Vibrations-Wellenform drastischen Änderungen unterliegt in Abhängigkeit eines Abstands in den Vibrations-Charakteristika des vibrierenden Körpers, insbesondere in Abhängigkeit der Federkonstante, der Rotationsrate, sowie der Differenz der Bewegung der zu bearbeitenden Materialien.
Im Folgenden soll eine elektronische Steuerschaltung, die als Steuereinrichtung dient, beschrieben werden.
Wie in 41 gezeigt ist, weist die elektronische Steuerschaltung auf: eine CPU 300 aus einem Steuerabschnitt und einem Betriebsabschnitt; einen Datenbus 301; einen Speicher 302, der aus ROMs und RAMs besteht; eine I/O-Schnittstelle 303; den Rotationssensor 217; eine Rotationsraten- Detektierschaltung 304 zum Detektieren der Rotationsrate von der Ausgabe des Rotationssensors 217; den Beschleunigungssensor 220; die Vibrations-Detektierschaltung 305 zum Erzeugen einer Vibrations-Wellenform von dem Signal, das durch den Beschleunigungssensor 220 ausgegeben wird; einen Tasten-Eingabeabschnitt 306, der es dem Benutzer erlaubt, verschiedene Vorgänge zu wählen, wie beispielsweise Waschen, Spülen und dergleichen, und diesem erlaubt, den Vorgang zu starten; den Trommelmotor 208; und eine Treiberschaltung 307 zum Treiben bzw. Ansteuern des Trommelmotors 208.
Es sei der Fall betrachtet, in dem die in 37 und 38 gezeigte Trommel bei einer niedrigen Geschwindigkeit getrieben wird. In diesem Fall wird, da die vertikale Vibration stark durch die Gravitation beeinflusst wird, die Abwärtsversetzung der Vibration groß, während die Aufwärtsversetzung bzw. Aufwärtsbewegung der Vibration klein wird, selbst wenn die nichtbalancierte Menge in der Trommel 203 die gleiche ist. Was die Vibration in horizontaler Richtung anbelangt, so sind, da die Gravitation die horizontalen Vibrationen auf beiden Seiten gleichermaßen beeinflusst, die Vibrationen, die durch die Unausgewogenheit in der Trommel 203 herrühren, merkenswert größer als die, die auf die Gravitation zurückgehen. Dementsprechend ist es möglich, den Grad der ungleichen Verteilung von Wäsche festzustellen, indem die Vibrationen in einer horizontalen Richtung, die senkrecht zu der der Rotationswelle der Trommel 203 steht, zu detektieren.
Wie in 42 gezeigt ist, bewegt sich, wenn die Trommel 203 rotiert, ein unausgewogener Teil, falls vorhanden, nach rechts und links derart, dass horizontale Vibrationen erzeugt werden. Wenn daher, ein unausgewogener Teil vorhanden ist, tritt ein Versatz der Trommel 203 als Ganzes nach rechts und nach links während jeder Umdrehung auf, und zwar jeweils einmal. Deshalb ist es möglich, festzustellen, zu welchem Grad die Wäsche ungleich verteilt ist, indem die Vibrations-Wellenformen in horizontaler Richtung detektiert werden.
43A zeigt einen Verlauf mit einer Ausgabe-Wellenform von dem Beschleunigungssensor 220, wobei die Abszisse die Zeit (Sekunden) repräsentiert und die Ordinate die Stärke des Signals. Dieser Verlauf zeigt, dass drei wiederholte Einflüsse in einer Richtung ausgeübt wurden, während sich die Trommel 203 nicht in Rotationsbewegung befand. Es treten mehrere Vibrationen zu einem Zeitpunkt auf (in der Figur sind viele Vibrationen überlagert). 30B zeigt einen Ausschnitt einer Wellenform, die erzeugt wurde, indem die Ausgabe des Beschleunigungssensors 220 einem Tiefpassfilter mit drei Hz (in der Fig. mit LPF abgekürzt) zugeführt wurde. Hier ist bekannt, dass das Signal in ungefähr 0,4 Sekunden konvergiert.
Im Folgenden wird ein Fall erläutert, in dem die Trommel 203 mit 83 U/min gedreht wird. In diesem Fall ist die Zeit, die dazu benötigt wird, eine Umdrehung der Trommel 203 auszuführen, 0,72 Sekunden. Wenn die Ausgabe-Wellenform unter Einsatz des Tiefpassfilters von 3 Hz verarbeitet wird, ist es möglich, einen Einfluss unter Einfluss des Signals, das durch die Einflüsse erzeugt wurde, einzuschränken während der Zeitdauer von ungefähr 0,4 Sekunden oder der Zeitdauer, in der die Trommel 203 in etwa eine halbe Umdrehung ausführt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die horizontale Vibration während der Dauer von einer Umdrehung zu detektieren, was auf die ungleichförmige Verteilung zurückzuführen ist.
Auf ähnliche Art und Weise zeigt 44A einen Verlauf einer Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensors 220, wenn Einflüsse von einer Richtung bei variierenden Intervallen ins Spiel gebracht wurden, während die Trommel 203 gedreht wurde. Die in 44B gezeigte Wellenform wurde erhalten durch Verarbeiten der Ausgabe des Beschleunigungssensors 220 mittels des Tiefpassfilters von 3 Hz. Dieser Figur ist zu entnehmen, dass das System eine gute Performance hinsichtlich Folgefähigkeit aufweist. Ähnlich wie oben zeigt 45A einen Verlauf, der eine Ausgabe-Wellenform des Beschleunigungssensor 220 zeigt, wobei drei wiederholte Einflüsse in einer Richtung ausgeübt wurden, während sich die Trommel 203 nicht drehte. 45B zeigt einen Verlauf mit einer Wellenform, die erhalten wurde, wenn die Ausgabe des Beschleunigungssensors 220 einem Tiefpassfilter von 1 Hz unterzogen wurde. Wie 45B entnommen werden kann, dauert die Vibration, die durch einen Einfluss in einer Richtung erzeugt wurde, für 1,2 Sekunden an. Diese Periode ist länger als die Periode für eine Umdrehung der Trommel 203, und ist deshalb nicht vorzuziehen. In der Praxis ist die resultierende Wellenform, wenn die Ausgangs-Wellenform dem Tiefpassfilter von 3 Hz unterzogen wurde, synchronisiert mit der tatsächlichen Vibration des Wassertanks 202, der die Trommel 203 enthält.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Trommeltyp-Trocknungs-Waschmaschine in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das in 46 gezeigte Flussdiagramm gezeigt.
Zunächst wird bei Schritt S61 (S61) die Rotation der Trommel 203 so beschleunigt, dass die Trommel 203 bei einer niedrigen Rotationsrate rotiert. Dann wird bei Schritt 62 (S62) festgestellt, ob der absolute Wert der Ausgabe, die erhalten wurde, indem die Wellenform der Ausgabe des Beschleunigungssensors dem Tiefpassfilter von 3 Hz unterzogen wurde, einem Referenzwert P entspricht oder weniger als dieser beträgt. Falls dies zutrifft, wird festgestellt, ob die Strombedingung für eine bestimmte Zeitperiode V anhält. Wenn diese Bedingungen zutreffen (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 63 (S63), wo die Rotation der Trommel 203 so beschleunigt wird, so dass die Trommel 203 bei Hochgeschwindigkeit gedreht wird, um in die Dehydration einzutreten.
Bei Schritt 62 (S62) geht, wenn die obigen Bedingungen nicht erfüllt sind (Nein), das Verfahren über zu Schritt 64 (S64), wo festgestellt wird, ob eine bestimmte Zeit W (zum Beispiel) ab Beginn der Trommelrotation verstrichen ist. Falls die Zeit verstrichen ist (Ja), springt das Verfahren zu Schritt 65 (S65), bei dem die Trommel 203 gestoppt wird, und kehrt zu Schritt 61 (S61) zurück, von wo aus die oben beschriebene Prozedur wiederholt wird. Wenn die bestimmte Zeit W bei Schritt 64 (S64) noch nicht verstrichen ist, geht das Verfahren über zu Schritt 66 (S66), wo festgestellt wird, ob die Rotationsrate der Trommel eine bestimme Rotationsrate erreicht hat (balancierte Rotationsrate). Wenn die Rotationsrate der Trommel die bestimmte Rotationsrate erreicht hat (Ja), wird die Rotationsrate aufrechterhalten (S67), und das Verfahren kehrt zu Schritt 61 (S61) zurück, von wo aus die oben beschriebene Prozedur wiederholt wird. Bei Schritt 66 (S66) fährt das Verfahren, wenn die Rotationsrate der Trommel die bestimmte Rotationsrate nicht erreicht hat (Nein), mit Schritt 68 (S68) fort, wo die Rotation der Trommel 203 beschleunigt wird, bis die Rotationsrate die bestimmte Rotationsrate erreicht; dann kehrt das Verfahren zu Schritt 61 (S61) zurück, von wo aus die Prozedur wiederholt wird.
Nun wird der oben beschriebene Prozess, der im Zusammenhang mit dem Flussdiagramm erläutert wurde, unter Bezugnahme auf die Verläufe zur Erläuterung des Modus-Übergangs (Beschleunigung), die in 48 und 49 gezeigt sind, erklärt, wobei die Abszisse die Zeit (Sekunden) repräsentiert, und die Ordinate die Rotationsrate der Trommel repräsentiert. Diese Verläufe dienen dazu, die grundlegenden Prozeduren des Steuerns der Rotationsrate der Trommel mit dem Verstreichen von Zeit aufzuzeigen. Insbesondere zeigt 49 den Fall eines Modus-Re-Übergangs.
Im Folgenden wird die Balance-Rotationsrate beschrieben. Hier wird ein Beispiel betrachtet, in dem die Materialien, die zu bearbeiten sind (Kleider), in die Trommel 203 eingebracht werden, die einen Innendurchmesser von 46 cm aufweist. In diesem Fall ist es, um die zu bearbeitenden Materialien dazu zu veranlassen, an der Trommel 203 anzuhaften, notwendig, die Trommel 203 so zu drehen, dass die Beschleunigung eines Massenpunkts, der auf der inneren Oberfläche der Peripheriewand der Trommel 203 lokalisiert ist, zumindest gleich oder größer als die Gravitationsbeschleunigung ist. Wenn der Radius der Trommel 203 durch „r" repräsentiert wird, gelten folgende Relationen zwischen einer Rotationsrate „n" der Trommel 203, einer Umfangsgeschwindigkeit „v" und einer Beschleunigung α: V = 2 πrn (I) α = v2/r (II)
Nun sei angenommen, dass r = 0,23 m, α = 9,8 m/s². Damit ist die Rotationsrate „n" 64 U/min Dieser Fall entspricht jedoch dem Fall, in dem die zu bearbeitenden Materialien keine Dicken aufweisen, was nicht praxisnah ist.
Deshalb soll der Fall betrachtet werden, in dem die Dicke der Materialien, die zu verarbeiten sind, mit einbezogen werden. Wenn die Trommel 203 beginnt, sich zu drehen, werden die zu verarbeitenden Materialien auf Grund der Zentrifugalkraft gegen die innere Peripheriewand der Trommel 203 gedrückt, wie in 50 gezeigt, so dass im zentralen Abschnitt der Trommel 203 ein Hohlraum ausgebildet wird. Wenn die Beschleunigung eines Massenpunkts, der auf dem Mittelwertradius des Hohlraums lokalisiert ist, gleich oder größer ist als die Gravitationsbeschleunigung, bleiben die Materialien als Ganzes an der inneren Peripheriewand der Trommel 203 haften, so lange die Materialien gleichmäßig oder ohne jede Unausgeglichenheit verteilt sind. Selbst wenn ein Abschnitt existiert, der Ungleichgewicht hervorruft, wie in dem abstehenden Abschnitt in 42 gezeigt wird, wird die Beschleunigung eines Massenpunkts bei dem projizierten Abschnitt kleiner als die Gravitationsbeschleunigung. Deshalb kann sich das Material bewegen (oder fallen). Daher wird der Teil der Materialien, die zu bearbeiten sind und dem Massenpunkt entsprechen, ohne an der Peripheriewand der Trommel 203 zu haften, sich Stück für Stück bewegen und somit die Balance-Eigenschaften oder die Verteilung der zu prozessierenden Materialien verändern. Damit sollte die Rotationsrate der Trommel 203 so gewählt werden, dass die Beschleunigung des Massenpunkts bei dem Durchschnittsradius des Hohlraums im Wesentlichen gleich der Gravitationsbeschleunigung werden kann. Auf diese Art und Weise kann die Balance- oder Rotationsrate erhalten werden.
Es sei angenommen, dass der Durchschnittsdurchmesser des Hohlraums 24 cm beträgt. Um die Beschleunigung eines Massenpunkts, der bei dem Radius vorgesehen ist, der gleich der Gravitationsbeschleunigung ist, wird für die Rotationsrate in „n" 86 U/min unter Verwendung der oben angegebenen Formeln (I) und (II) berechnet. Wenn der Durchschnittsdurchmesser 26 cm beträgt, liegt die Rotationsrate „n" bei 83 U/min. In der Praxis wurde die optimale Rotationsrate empirisch ermittelt. Das erhaltene Ergebnis wurde in 51 gezeigt. Aus diesem Verlauf ist ersichtlich, dass die Balance-Rotationsrate variiert in Abhängigkeit der Kleidungsmenge (des Materials, das zu bearbeiten ist). Genauer gesagt: Mit zunehmender Kleidungsmenge wird die Rate größer. Die Trommel 203, die in diesem Experiment verwendet wurde, hat eine Kapazität von 6 kg (einen Innendurchmesser von 46 cm).
In der folgenden Beschreibung wird die bestimmte Periode V erklärt. Wenn diese bestimmte Periode V zu kurz ist, tritt das Risiko auf, dass das Vibrationssignal als klein beurteilt werden könnte, selbst wenn die Vibration nicht ausreichend konvergiert ist, womit möglicherweise eine große Vibration nach dem Übergang in den Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus verursacht werden kann. Im Gegensatz hierzu kann es, wenn die bestimmte Periode zu lang ist, sein, dass die Chance vertan wird, den Zeitpunkt des Übergangs zum Hochgeschwindigkeits-Rotationsmodus zu nutzen. Wie in 42 gezeigt ist, wird, wenn eine ungleiche Kleiderverteilung in der Trommel 203 vorherrscht, der Wassertank 202, der die Trommel 203 enthält, einmal in jede Richtung schwanken (horizontal), während die Trommel 203 eine Umdrehung ausführt. Damit ist es möglich, festzustellen, ob eine ungleiche Verteilung für jede halbe Umdrehung vorliegt. Dies bedeutet, dass die bestimmte Periode V zumindest eine Periode benötigt, während der die Trommel 203 eine halbe Umdrehung ausführt. Es wurde experimentell ermittelt, dass die bestimmte Periode V vorzugsweise eine Periode sein sollte, die einer halben Umdrehung der Trommel entspricht. 52 zeigt eine Beziehung zwischen der Kleidermenge (der zu bearbeitenden Materialien) und der bestimmten Periode V.
In 52 wird, wenn die Kleidungsmenge 5 kg und 6 kg beträgt, die bestimmte Periode V kleiner als die Periode, die der Trommel 203 eine halbe Umdrehung erlaubt. Jedoch wurde in diesen Fällen im Experiment ermittelt, dass die ungleiche Verteilung der Kleider zu klein war. Dies kann wie folgt erklärt werden: Eine erhöhte Kleidungsmenge wird in die limitierte Kapazität der Trommel 203 eingeführt, womit der Hohlraum, der in dem zentralen Teil der Trommel 203 ausgebildet wird, klein wird. Damit wird eine ungleiche Verteilung desselben Niveaus weniger Einfluss haben und konsequenterweise wird die zulässige Menge an Unbalance groß werden. Damit ist es möglich, den Referenzwert (±P) groß ausfallen zu lassen. In der Praxis sollte, wenn der Referenzwert (±P) fixiert ist, wie in dem Fall der anderen Kleidungsmenge, die bestimmte Periode V eingestellt werden. Damit ist es möglich, die bestimmte Periode zu einer Zeit festzusetzen, die gleich oder kürzer als die Periode einer halben Umdrehung der Trommel ist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 53 der Fall beschrieben, in dem die Balance-Rotationsrate und die vorbestimmte Periode V in Abhängigkeit der zu bearbeitenden Materialien (Kleider) variiert werden. In 53 wird in Schritt 71 (S71) zuerst die Kleidungsmenge ermittelt. Typischerweise gibt es zwei Typen an Einrichtungen zur Ermittlung der Kleidungsmenge. Ein Typ, dies festzustellen, basiert auf der absorbierten Menge an Wasser durch die Wäsche. Das heißt: Nachdem die Wäsche in die rotierbare Trommel eingebracht wurde, wird der Waschvorgang gestartet. Dann wird das Wasserzufuhrventil geöffnet, um Wasser vom oberen Bereich des Wassertanks zuzuführen. Wen der Wasserstandssensor einen bestimmten Level detektiert, wird die Trommel gedreht. Sobald die Wäsche Wasser absorbiert, verringert sich der Wasserstand. Wenn der Wasserstandssensor die Verringerung des Wasserstands detektiert, wird das Wasserzuführventil geöffnet, um erneut Wasser zuzuführen. Die Menge des zu diesem Zeitpunkt zugeführten Wassers wird dazu benutzt, um die Kleidungsmenge zu ermitteln.
Ein anderes Verfahren benutzt die Trägheit von Wäsche. Zunächst wird Wäsche in die drehbare Trommel geladen. Bevor der Waschvorgang beginnt, wird der Motor aktiviert, um die Trommel ohne Wasser zu drehen. Die Rotation der Trommel wird gesteuert, um die Trommel in eine Hochgeschwindigkeitsrotation zu beschleunigen, derart, dass die Wäsche einheitlich an die inneren Peripheriewände der Trommel durch Zentrifugalkraft gepresst wird. Nachdem die Trommel eine bestimmte Zeit gedreht wurde, wird der Motor deaktiviert. Die Zeitspanne von Deaktivierung bis zum Stoppen der Trommel wird lang sein, wenn eine große Kleidungsmenge in der Trommel gelagert ist, und wird kurz sein, wenn eine kleine Menge geladen wird. Das heißt, dass die Zeit bis zum Stoppen proportional zur Kleidungsmenge ist. Dieser Effekt kann ausgenutzt werden, um die Kleidungsmenge zu detektieren. Diese Ausführungsform verwendet die letztere Methode.
Nachdem die Kleidungsmenge bei Schritt 71 (S71) in der oben beschriebenen Art und Weise basierend auf der Kleidungsmenge detektiert wurde, werden jeweils die optimale Balance-Rotationsrate und die optimale bestimmte Zeit V von 51 und 52 abgeleitet. Dann werden die Daten bezüglich der Balance-Rotationsrate und die Daten bezüglich der bestimmten Periode V neu geschrieben. Die neu geschriebene Balance-Rotationsrate und die bestimmte Periode V werden als die Bedingungen für Dehydration angenommen bzw. übernommen, und der Vorgang wird in Übereinstimmung mit dem in 46 gezeigten Flussdiagramm ausgeführt.
Obwohl die vorangehende Beschreibung der Ausführungsform eine Trommeltyp-Trocknungs-/Waschmaschine betraf, die Waschvorgänge, Dehydrationsvorgänge und Trocknungsvorgänge ausführt, kann die Erfindung auch auf Trommeltyp-Waschmaschinen angewandt werden, die Waschvorgänge und Dehydrationsvorgänge ausführt, auf Trommeltyp-Trockner angewandt werden, die lediglich dem Trocknen dienen. Weiterhin wurde die Beschreibung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Trommeltyp-Trocknungs-/Waschmaschine eines Frontladetyps, die eine einzelne Wellen-basierende Trommel einsetzt, beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch auf Doppel-Wellen-basierende Typen oder von oben auszuladende Typen angewandt werden.

Claims

Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp zum Waschen und Trocknen, mit: einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäsche, die in einem Maschinengehäuse (1) drehbar gelagert vorgesehen ist; einer Antriebseinrichtung (4) zum Drehen der Trommel; einer Luftgebläseeinrichtung, um aus der Trommel (3) austretende Luft über einen Zirkulationsdurchlass in die Trommel (3) rückzuführen; einer Entfeuchtungseinrichtung (17) zum Entfeuchten von innerhalb des Zirkulationsdurchlasses vorhandener Luft durch Kühlen der Luft unter Verwendung von Kühlwasser; einer Heizeinreichtung (11, 12) zum Aufheizen der Luft, die durch die Entfeuchtungseinrichtung entfeuchtet wurde; einer Austrittsluft-Temperaturdetektiereinrichtung (8) zum Detektieren der Temperatur der Luft, die aus der Trommel (3) austritt; und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung (4) und der Heizeinrichtung in Abhängigkeit der Temperatur, die durch die Austrittsluft-Temperaturdetektiereinrichtung (8) detektiert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (24, 30) die Aufheizeinrichtung derart steuert, dass die Stromversorgung bei einem End-Dehydrationsvorgang und vor dem Wechsel zu einem Trocknungsvorgang eingeschaltet wird, und die Antriebseinrichtung (4) derart steuert, dass eine Dehydration selbst während des Trocknungsvorgangs ausgeführt wird.
Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben einer Option an die Steuereinrichtung (24, 30), die angibt, ob die Aufheizeinrichtung die Stromversorgung einschalten darf, nachdem der End-Dehydrationsvorgang abgeschlossen wurde, ohne zu dem Trocknungsvorgang gewechselt zu sein.
Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung (4) so steuert, dass die Trommel (3) mit einer bestimmten hohen Geschwindigkeit rotiert, danach den Antriebsvorgang der Trommel (3) beendet, und die Zeit ermittelt, die von dem Stoppen des Antreibens bis zu dem Zeitpunkt vergeht, zu dem die rotierende Trommel (3) aufgrund der Trägheit stehenbleibt, um das Gewicht der Wäsche abzuschätzen.
Trocknungs-/Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zirkulationsdurchlass eine Luke aufweist, die geöffnet bzw. geschlossen werden kann, um im Zirkulationsdurchlass vorhandene Luft aus dem Maschinengehäuse (1) herauszulassen, wobei die Steuereinrichtung (24, 30) die Luke in Abhängigkeit einer Temperatur, die durch die Austrittsluft-Temperaturdetektiereinrichtung (8) detektiert wurde, öffnet.