JP2000051579A - ドラム式遠心脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な種類の洗濯物がドラム内に収容された
場合でも、脱水時の異常振動を防止する。 【解決手段】 洗浄及び中間脱水終了後に、ドラム３内
の洗濯物の量を検知し、その量に応じたバランス調整水
位を決定する。そして、最終すすぎが終了後、外槽２内
の水位がそのバランス調整水位になる迄排水を行い、ド
ラム３底部に適宜量の水が溜まっている状態で、ドラム
３内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりも若干大きな
回転速度でもってドラム３を回転させる。洗濯物はドラ
ム３内周壁面に張り付いて回転し、ドラム３底部を通過
する際に水に接触して吸水する。従って、いずれの洗濯
物も充分に水を含んでいるので、その状態で偏心量が小
さくなるようにバランス調整を行うと脱水による重量減
少のばらつきの影響が相対的に小さくなり、脱水進行に
伴うアンバランスを少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、籠状のドラムに洗
濯物を収容し該ドラムを水平軸を中心に高速で回転させ
て脱水を行うドラム式遠心脱水装置に関する。なお、こ
こで脱水とは、石油系溶剤等を用いた洗濯における脱液
も含めることとする。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式の遠心脱水装置は、濡れた洗濯
物が収容された円筒籠状のドラムを水平軸を中心に高速
回転させて、洗濯物に含まれる水を周囲に飛散して除去
する構成を有している。このような遠心脱水装置におけ
る大きな問題点の１つは、洗濯物がドラム内周壁に不均
等に分散している状態でドラムを高速回転させると、回
転軸回りの質量分布のアンバランスによって異常振動や
異常騒音が発生することである。

【０００３】これに対し本願出願人は、短時間で洗濯物
をドラム内周上に均等分散させることを目的とした遠心
脱水装置を特開平９−２９００８９号公報に記載の発明
で提案している。この新規な遠心脱水装置では、ドラム
内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりも若干大きくな
るような回転速度でドラムを回転させることにより、洗
濯物がドラム内周壁面に張り付いて回転するようにす
る。そして、この状態で洗濯物の偏在に起因する偏心荷
重を検出し、その偏心量が所定の許容値よりも大きい場
合には、偏心荷重がドラム上部付近に達したことを検知
したときにドラムの回転を短時間だけ急速に落とし洗濯
物に作用する遠心力を弱めて洗濯物を落下させる。する
と、偏心荷重の原因となっていた洗濯物の塊が適当にば
らけて再配置され、ドラム全体の偏心量が減少する。

【０００４】更に上記遠心脱水装置では、ドラム底部に
水が溜まっている状態で上述のようなバランス調整運転
を行う構成としている。これによれば、洗濯物がドラム
底部を通過する際に水を吸収し、常に水を充分に含んだ
状態となる。このため、例えば布団類や毛布など、水が
或る程度抜けてしまうと膨張してドラム内の空間を占有
してしまうような洗濯物でも、その体積を小さく保った
ままで適切に分散させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにドラム底部
に水を溜めた状態でバランス調整運転を行う場合、水の
量が多過ぎると、その水がドラムの回転の負荷となって
しまうため正確に偏心荷重の測定が行えなくなる。一
方、水の量が少な過ぎても、次に述べるように適正なバ
ランス調整がなされない恐れがある。

【０００６】洗濯物には、その繊維の種類、織り方の相
違、布厚などによって水が抜けにくい（脱水されにく
い）ものと、逆に水が抜け易い（脱水され易い）ものと
がある。一般に水が抜け易い洗濯物は、ドラムが比較的
低い回転速度で回転している場合でもかなりの割合で水
が抜けて重量が軽くなる。このような種々の洗濯物が混
合してドラムに収容されているとき、その洗濯物の量に
対してドラム底部に溜まった水の量が不足していると、
或る洗濯物は充分に吸水し、その他の一部の洗濯物は充
分に吸水を行うことができずに逆に回転によって水が抜
けた状態になる。

【０００７】このように吸水がアンバランスな状態で偏
心量が小さくなるようにバランス調整がなされたとして
も、高速脱水が開始されて絞りが進行するに従い、充分
に吸水していた洗濯物の重量の減少割合は大きく、吸水
が充分でない洗濯物の重量はあまり減少しないというこ
とが起こり得る。その結果、脱水の進行に伴ってバラン
ス調整がなされた時点よりも偏心量が大きく増加し、振
動が大きくなったり騒音が発生したりする恐れがある。

【０００８】本発明はこうした課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、様々な洗
濯物が混じっている場合でも脱水運転時の異常振動や異
常騒音の発生を確実に回避することができるドラム式遠
心脱水装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、外槽と、該外槽内に水平軸を中心
に回転自在に配設された籠状のドラムと、該ドラムを片
持支持する主軸を回転駆動するモータとを有するドラム
式遠心脱水装置において、 a)ドラム内に収容された洗濯物の量を検知する負荷量検
知手段と、 b)該負荷量に応じてバランス調整用水位を決定する水位
決定手段と、 c)脱水開始前に、外槽内の水位がバランス調整用水位に
なるように給水又は排水を行う給排水手段と、 d)前記バランス調整用水位に相当する量の水が外槽内に
溜まっている状態で、ドラムを回転させつつ偏心荷重が
減少するようにバランス調整運転を行う運転制御手段
と、 を備えることを特徴としている。

【００１０】また本発明に係るドラム式遠心脱水装置で
は、前記運転制御手段は、洗濯物に作用する遠心力が重
力に勝る回転速度にてドラムが回転するようにモータを
制御する回転制御手段と、洗濯物が遠心力によりドラム
内周壁面に押し付けられて回転しているときに該洗濯物
の偏在に起因する偏心荷重の大きさを検出する偏心荷重
検出手段と、該検出手段で検出された偏心荷重の大きさ
が所定値を越えているか否かを判定する判定手段とを含
み、偏心荷重の大きさが所定値より大きいと判定された
場合にバランス調整運転を実行する構成としている。

【００１１】更に、前記運転制御手段は、偏心荷重の存
在する位置が所定の回転位置近傍に到達したことを検知
する位置検知手段を含み、前記バランス調整運転時に
は、回転制御手段は、洗濯物に作用する遠心力が重力に
勝る回転速度にてドラムが回転するようにモータを制御
し、前記位置検知手段の出力タイミングに応じて遠心力
が重力よりも小さくなるような回転速度に短時間ドラム
を減速させるべくモータを制御する構成とすることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係るドラム式遠心脱水装
置では、水位決定手段は負荷量が多いほどバランス調整
用水位が高くなるようにその水位を決める。脱水行程の
開始前に、給排水手段は外槽内に貯留されている水の水
位が該バランス調整用水位になるように追加給水又は排
水を行う。例えば、洗浄やすすぎに引き続いて脱水を行
う場合には、洗浄やすすぎに利用した水が外槽内に貯留
されているから、通常、追加給水する必要はなく、所定
水位に下がる迄排水を行うことになる。

【００１３】洗濯物に作用する遠心力が重力に勝る回転
速度にてドラムが回転するように回転制御手段がモータ
を制御すると、洗濯物はドラムの内周壁面に押し付けら
れた状態で回転する。ドラム内にはバランス調整用水位
に相当する水が溜まっているから、洗濯物はドラム底部
付近を通過する際にその水に接触して吸水する。水は各
洗濯物が充分に吸水可能である程度に存在しているか
ら、各洗濯物はいずれもほぼ常時水を充分に含んだ状態
となっている。

【００１４】このため、布団類や毛布のような大きな洗
濯物であっても体積が比較的小さくなっており、ドラム
回転軸を中心とした空間が広く確保され洗濯物が分散し
易くなる。また、いずれの洗濯物も充分に水を含んだ状
態でバランスが調整されるので、その後の脱水進行時の
各洗濯物の重量減少のばらつきの影響が小さくなり、脱
水が進むに伴い偏心荷重が増加してしまうことを抑制で
きる。

【００１５】また、バランス調整運転に際し、位置検知
手段により洗濯物の積層した部分がドラムの上方に到達
したことを検知し、そのときに回転制御手段がドラムを
短時間の間だけ減速するべくモータを制御すると、洗濯
物に作用していた遠心力が弱まって、積み重なっている
洗濯物のうちのドラム回転軸に近い側の洗濯物が重力に
より落下する。これにより、偏心荷重の原因となってい
る洗濯物をドラム内周上で適当に分散させることができ
る。この際にも、各洗濯物が充分に吸水して体積が小さ
くなっていることによって洗濯物が落下する空間が中央
に充分確保されているため、洗濯物の分散が妨げられな
い。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係るドラム式遠心脱水装置によ
れば、ドラム内に収容された各洗濯物がいずれも充分に
水を含んだ状態でドラム全体の偏心荷重が小さくなるよ
うにバランス調整運転が行われる。従って、例えば脱水
され易い洗濯物と脱水されにくい洗濯物が混じってドラ
ムに収容されている場合でも、その脱水され易さという
要因の影響を受けない状態で偏心荷重が小さくなるの
で、脱水運転の際の重量減少のばらつきの影響が相対的
に少なくて済む。これにより、脱水が進むに従い偏心荷
重が異常に大きくなるような可能性が少なくなるので、
脱水時に異常振動や騒音が発生することを従来に増して
一層回避することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例である遠心脱水装置
を備えたドラム式洗濯機について図１〜図９を参照して
説明する。

【００１８】図１はこのドラム式洗濯機の全体構成を示
す側面断面図である。外箱１の内部には円筒形状の外槽
２が配置され、外槽２内部には洗濯物を収容するための
円筒形状のドラム３が主軸６に軸支されている。ドラム
３の前面開口には衣類投入用のドア１７が開閉自在に設
けられており、ドラム３内周壁面には洗濯物を掻き上げ
るためのバッフル５が適宜の位置に取り付けられてい
る。また、ドラム３の周壁には多数の通水孔４が形成さ
れており、洗浄やすすぎ時に外槽２内に供給された水は
この通水孔４を通してドラム３内へ流入し、遠心脱水時
にドラム３内で洗濯物から吐き出された水はこの通水孔
４を通して外槽２側へ飛散する。

【００１９】主軸６は外槽２に装着された軸受７によっ
て回転自在に保持され、主軸６先端には主プーリ８が取
り付けられている。底部にはモータ９が設置され、モー
タ９の回転軸にはモータプーリ１０が取り付けられてお
り、このモータプーリ１０の回転動力はＶベルト１１を
介して主プーリ８に伝達されるようになっている。洗浄
やすすぎのための水は、給水バルブ１３により開閉され
る給水口１２を介して外槽２へと供給される。一方、洗
浄やすすぎ終了後の水は、排水バルブ１５により開閉さ
れる排水口１４を通して外部へ排出される。なお、図１
には記載していないが、外槽２内に湯を供給するための
給湯口が給水口１２に並設されており、温水を用いて洗
濯が行えるようになっている。

【００２０】回転センサ１６は、主プーリ８を挟んで外
槽２後壁に設置された発光部と外箱１の後壁内側に設置
された受光部とから構成されている。発光部と受光部と
の間に位置する主プーリ８のリング状部材には円周上に
１箇所の開口が設けられており、ドラム３が一回転する
間に一回だけ発光部から放出された光がその開口を通過
して受光部に到達する。受光部は、この受光信号を基に
してドラム３の回転に同期した後記回転パルス信号を生
成する。

【００２１】図２はこのドラム式洗濯機の電気系構成を
示すブロック図である。全体の制御を司るマイクロコン
ピュータ（以下「マイコン」という）２０はＣＰＵ２
４、Ａ／Ｄ変換器２５、ＲＡＭ２６、ＲＯＭ２７等を含
んで構成されており、ＲＯＭ２７には、後述の各洗濯行
程を進めるための運転プログラムが予め格納されてい
る。マイコン２０には操作部３０、表示部３１、バルブ
駆動部３２、水位センサ３３、インバータ制御部３４、
モータ電流検出部３５等が接続されている。操作部３０
は上記外箱１の前面に設けられた操作パネルを含んで成
り、使用者による操作に応じた入力信号をマイコン２０
に与える。表示部３１は同様に外箱１の前面に設けられ
た表示パネルを含んで成り、操作に対応した情報や運転
状況などに関連する情報を表示する。水位センサ３３は
外槽２に付設されており、外槽２内に溜まっている水の
水位を検知する。なお水位は、例えば外槽２の底辺から
中心迄の高さを１０等分し、中心を１０、底辺を０とし
た水深度で表すものとする。

【００２２】マイコン２０は、機能的に回転速度制御部
２１、偏心荷重測定部２２、負荷量検知部２３を含んで
いる。回転速度制御部２１は回転速度指示信号をインバ
ータ制御部３４に送出し、インバータ制御部３４はこの
指示信号をＰＷＭ信号に変換して、このＰＷＭ信号に応
じた駆動電圧をモータ９に印加する。これによりモータ
９は所望の回転速度で回転し、ドラム３は予め定められ
た減速比で減速されて回転する。モータ電流検出部３５
はインバータ制御部３４からモータ９に供給される駆動
電流のうちのトルク電流成分を検出する。

【００２３】一般に、ドラム３内周上で洗濯物が偏在し
ているとドラム３が一回転する間に負荷トルクが変動す
るため、トルク電流成分は洗濯物の偏在に起因する偏心
荷重に応じて変動する。図３は、上記回転センサ１６に
より得られる回転パルス信号と偏心荷重によるトルク電
流成分の変動との一例を示すタイミング図である。トル
ク電流成分の最大ピークＶmaxはドラム３の一回転期間
内において負荷トルクが最大になるときに現われる。負
荷トルクは偏心荷重の原因である洗濯物を重力に抗して
ドラム３上部に持ち上げようとするときに最大となる。
従って通常、偏心荷重がドラム３内の最高位置から手前
側の約９０゜の角度範囲に存在するときに最大ピークＶm
axが出現する。ドラム３内周上での偏心荷重の位置は、
回転パルスの立上りを基準０°とした０〜３６０°の範
囲内における最大ピークＶmax（又は最小ピークＶmin）
の出現する位相角で表わすことができる。

【００２４】一方、トルク電流成分の変動振幅つまり最
大ピーク値と最小ピーク値の差（Ｖmax−Ｖmin）は、偏
心荷重の大きさ（偏心量）を反映している。そこで、偏
心量とトルク電流成分の変動振幅との関係を予め調べて
おき、後述のような偏心量の大小関係の判定を変動振幅
の判定によって行うことができるように、その判定基準
を予め定めておく。脱水行程時に、偏心荷重測定部２２
はモータ電流検出部３５から図３（ｂ）に示すような波
形を受け取ると、ドラム３の一回転期間中の最大ピーク
Ｖmax、最小ピークＶminをそれぞれ検出し、その両ピー
クの差から変動振幅を求め、その変動振幅を上記判定基
準と比較することにより偏心量が許容値以下であるか否
かを判定する。

【００２５】次に、このドラム式洗濯機における洗濯行
程全体の流れを図４のフローチャートにより概略的に説
明する。なお、以下の説明では、ドラム３の内径が６１
０ｍｍである場合について回転速度の数値を示している
が、ドラム３の内径が異なる場合にはその数値を適宜変
更して対応可能である。

【００２６】洗濯が開始されると、外槽２内に予め設定
された水位迄、給水及び給湯が行われる（ステップＳ
１）。また、その途中の適宜の時点で洗剤が投入され
る。給水・給湯の終了後、ドラム３内に収容された洗濯
物が攪拌されるようにドラム３が回転され（回転速度４
０〜５０ｒｐｍ程度）、これにより洗濯物の洗浄が実行
される（ステップＳ２）。所定の洗浄運転時間が経過す
ると、排水バルブ１５が開放され、ドラム３はその回転
速度が２００ｒｐｍ程度まで上昇され、２０〜３０秒間
程度の中間脱水が行われる（ステップＳ３）。こうした
中間脱水時の回転速度は、ドラム３に収容されている洗
濯物が偏在していてもドラム３や外槽２の振動振幅が或
る決まった値以下に収まるように考慮して決定されてい
る。

【００２７】中間脱水後、負荷量検知処理が行われ、ド
ラム３に収容されている洗濯物の量（つまり負荷量）が
大、中、小の三種類の区分のいずれに属するのかが判定
され、更にその負荷量に応じて後記バランス調整運転時
のバランス調整水位が決定される（ステップＳ４）。こ
の負荷量検知処理の詳細な内容については後述する。

【００２８】その後、上記ステップＳ１、Ｓ２と同様に
外槽２内に給水・給湯が行われ、ドラム３が回転される
ことによって、１回目のすすぎが実行される（ステップ
Ｓ５）。１回目のすすぎの後、中間脱水が実行されて、
洗濯物に滲み込んでいるすすぎ水が飛散される（ステッ
プＳ６）。そして更に、同様にして２回目のすすぎが実
行される（ステップＳ７）。その後、最終脱水に入る前
に、偏心荷重が小さくなるように洗濯物をドラム３内周
上で分散配置するべくバランス調整運転が実行される
（ステップＳ８）。詳しくは後述するが、このバランス
調整運転に際しては、ドラム３内の水位が先に負荷量に
応じて決められたバランス調整水位となるように排水又
は給水が制御される。

【００２９】バランス調整運転終了後、ドラム３の回転
速度は２００ｒｐｍ程度まで上昇され、洗濯物に滲み込
んでいる水の一部を飛散させる仮脱水が行われる（ステ
ップＳ９）。この仮脱水により軽く絞りを行い、その後
に偏心量が測定され、その偏心量に基づいて最終脱水回
転速度が決定される。そして、その最終脱水回転速度迄
ドラム３の回転速度が上昇されることにより最終脱水が
実行される（ステップＳ１０）。なお、更にすすぎ回数
を増やしてもよい。

【００３０】続いて、上記ステップＳ４の負荷量検知処
理について図５、図６を参照して詳述する。図５は負荷
量検知処理のフローチャート、図６は負荷量判定動作を
説明するためのタイミング図である。

【００３１】本実施例のドラム式洗濯機では、故意的に
ドラム３内で洗濯物が片寄るようにドラム３の回転制御
を行い、そのときに生じた偏心量に応じた指標値を用い
て負荷量を判断している。負荷量検知処理の開始時点で
は、ドラム３内の洗濯物はその直前の中間脱水によって
軽く脱水された状態にある。

【００３２】まず、回転速度制御部２１はインバータ制
御部３４を介して、洗濯物に作用する遠心力が重力より
も小さいような回転速度Ｎ1（４０〜５０ｒｐｍ程度）
でドラム３を回転させるべくモータ９の回転を制御する
（ステップＳ１１）。このとき、洗濯物はバッフル５で
掻き上げられて底部へ落下するので、殆どの洗濯物はド
ラム３底部に存在している。

【００３３】数秒程度経過した後、回転速度制御部２１
は、洗濯物に作用する遠心力が重力に若干勝る程度の回
転速度Ｎ2（８０〜１００ｒｐｍ程度）迄、ゆっくりと
した加速を行う（ステップＳ１２）。これにより、洗濯
物は遠心力によってドラム３内周壁面に押し付けられ、
ドラム３の回転に伴って一体となって回転する。洗濯物
の量が少ない場合にはゆっくりとした加速によって洗濯
物がドラム３内周上を転がり適度にばらつくが、洗濯物
の量が多いと洗濯物は転がりにくく、比較的大きな塊と
なってドラム３内周壁面に張り付く。このため、比較的
大きな偏心荷重が生じた状態となる。そのとき、トルク
電流成分はドラム３の回転に同期した変動を呈する。

【００３４】暫時、上記回転状態を保った後、回転速度
制御部２１は、ドラム３の回転速度がＮ3（ １６０〜２
００ｒｐｍ程度）になるように急加速を行い（ステップ
Ｓ１３）、直後に回転速度Ｎ2迄急減速させる（ステッ
プＳ１４）。この急減速は回生制動によってなされるの
で、減速の際には図６（ｂ）に示すようにモータ９に大
きな回生電流が流れる。負荷量検知部２３はモータ電流
検出部３５で検出されたトルク電流成分から、この回生
電流に対応した振幅値Ｖrgを検出する（ステップＳ１
５）。洗濯物の量が多く、これにより生じた偏心荷重が
大きいほど大きな回生電流が流れるので、この回生電流
の振幅値Ｖrgを所定値と比較することにより、負荷量が
大、中又は小のいずれの区分に属するのかを判定する
（ステップＳ１６）。更に、大、中又は小の負荷量に対
応してバランス調整水位をそれぞれ水深度＝５度、４
度、３度に決定する（ステップＳ１７）。以上のように
して、負荷量検知処理が終了する。

【００３５】なお、負荷量検知方法は必ずしも上記方法
に限るものではない。例えば、洗濯行程の最初に所定量
の水を外槽２内に給水し、その際に洗濯物の吸水により
低下する水位を検知し、その水位低下量に応じて負荷量
を判定してもよい。

【００３６】続いて、上記ステップＳ８〜Ｓ１０のバラ
ンス調整運転及び脱水行程について図７〜図９を参照し
て詳述する。図７、図８はフローチャート、図９はドラ
ム内での洗濯物の配置状況を示す模式図である。

【００３７】２回目のすすぎが終了すると、回転速度制
御部２１は、ドラム３を４０〜５０ｒｐｍ程度の回転速
度でもって反転回転させ、これにより洗濯物のほぐしを
行う（ステップＳ２０）。その後、マイコン２０は水位
センサ３３により外槽２内の水位を検知し、その検知水
位が先に決定されたバランス調整水位以上であるか否か
を判定する（ステップＳ２１）。通常、すすぎでは水深
度５以上の水が使用されるので該検知水位はバランス調
整水位以上となっている筈である。その場合には（ステ
ップＳ２１で「Ｙ」）、バルブ駆動部３２を介して排水
バルブ１５を開放させる（ステップＳ２２）。そして、
検知水位がバランス調整水位に到達したならば（ステッ
プＳ２３で「Ｙ」）、排水バルブ１５を閉鎖させる（ス
テップＳ２４）。

【００３８】一方、ステップＳ２１にて検知水位がバラ
ンス調整水位未満であると判定された場合には（ステッ
プＳ２０で「Ｎ」）、バルブ駆動部３２を介して給水バ
ルブ１３を開放して給水を開始する（ステップＳ２
５）。そして、検知水位がバランス調整水位に到達した
ならば（ステップＳ２６）、給水バルブ１３を閉鎖する
（ステップＳ２７）。

【００３９】このようにして外槽２内にバランス調整水
位に相当する量の水が貯留されたならば、洗濯物の偏在
に起因する偏心量を測定する（ステップＳ２８）。すな
わち、回転速度制御部２１はインバータ制御部３４を介
して、洗濯物に作用する遠心力が重力に若干勝るような
回転速度（例えば上記回転速度Ｎ2＝８０〜１００ｒｐ
ｍ）にてドラム３を一方向に回転させるべくモータ９を
制御する。ドラム３がその回転速度に到達すると、全て
の洗濯物は遠心力によりドラム３内周壁面に軽く押し付
けられた状態で回転する。このとき、外槽２内にはバラ
ンス調整水位迄の水が溜まっているから、図９（ａ）に
示すように、ドラム３内周壁面に張り付いて回転する洗
濯物はドラム３底部を通過するときに水に接触して吸水
する。

【００４０】前述のように、このバランス調整水位は負
荷量に応じた高さに設定されているので、ドラム３内周
壁面に張り付いている洗濯物の厚さに拘わらずそれらの
洗濯物は殆ど確実に吸水する。また、このとき遠心力は
あまり大きくないので、ドラム３が一回転する間に洗濯
物から外部へ吐き出される水の割合も少ない。従って、
ドラム３内周上のいずれに位置している洗濯物も充分に
水を含んだ状態で回転する。このため、布団や毛布な
ど、吸水が少ないと膨張し易い洗濯物でも、比較的小さ
な体積を保つ。

【００４１】このような状態において、偏心荷重測定部
２２は、前述のようにモータ電流検出部３５にて検出さ
れたトルク電流成分に基づいて、そのときに生じている
偏心量が許容値以下であるか否かを判定する（ステップ
Ｓ２９）。この許容値は後述の高速脱水回転時に許容し
得る振動量（振幅）等に応じて予め設定される。なお、
外槽２内の水量が多すぎると、その水がドラム３の回転
に対する負荷となって正確に偏心荷重を測定することが
困難になるが、上述のように水位が適正に設定されてい
るため、このような影響も殆ど生じない。また、各洗濯
物が充分に吸水しているので、一部の洗濯物から水が抜
けたような状態で偏心量が許容値以下と判定されること
がない。このため、脱水進行に伴う偏心量の増加の可能
性を少なくすることができる。

【００４２】ステップＳ２９にて偏心量が許容値を越え
ていると判定されると、バランス調整運転を実行する
（ステップＳ３０）。バランス調整運転では、回転速度
制御部２１は、洗濯物が遠心力によりドラム３内周壁面
に軽く押し付けられて回転するような回転速度が維持さ
れるようにモータ９を制御する。そして、図３（ｂ）に
示したようなトルク電流成分の変動を監視し、最大ピー
クＶmaxの発生時点よりも所定の位相角だけ手前でごく
短時間ドラム３を減速させる。減速後の回転速度は、洗
濯物に作用する遠心力よりも重力が若干勝る回転速度と
する。

【００４３】このように急激な減速を行うと、図９
（ｂ）に示すように、ちょうど偏心荷重の原因となって
いるドラム３内壁面に重積している洗濯物がドラム３の
上方に到達したときに重力が遠心力に勝るようになり、
その洗濯物は放り出されるように落下する。このとき外
周側に位置している洗濯物にはより大きな遠心力が作用
しているから、適当な減速を行うことにより、ドラム３
の内周壁面側の洗濯物をその面に張り付いたまま回転さ
せる一方、回転軸側にある洗濯物のみを落下させること
ができる。布団や毛布などの洗濯物も上述のようにその
体積は比較的小さくなっているため、ドラム３内の空間
が広く確保されており、減速によって洗濯物が落下し易
くなっている。

【００４４】このような落下のための適当なパラメータ
（減速前後の回転速度、減速時間等）は、予め実験によ
り定めておくことができる。また、洗濯物の量が相違す
るとドラム３内で回転軸に最も近いところに位置する洗
濯物迄の回転半径が相違するから、負荷量に応じて上記
パラメータを修正するようにするとより適切な分散が行
える。

【００４５】このようなバランス調整運転により洗濯物
の均一分散化を図った後に、再びドラム３の回転速度を
Ｎ2に維持して偏心量を再度測定し（ステップＳ３
１）、そのときの偏心量が許容値以下であるか否かを判
定する（ステップＳ３２）。ここで偏心量が許容値を越
えている場合には、上記バランス調整運転が５回目であ
るか否かを判定し（ステップＳ３３）、５回に達するま
ではステップＳ３０へ戻ってバランス調整運転を試み
る。バランス調整運転の繰り返しが５回に達した場合に
は、バランス調整が困難であると判断し後記ステップＳ
３９へと進む。

【００４６】ステップＳ２９又はＳ３２にて偏心量が許
容値以下であると判定されると、排水バルブ１５を開放
し（ステップＳ３４）、検知水位が水深度０度迄下がっ
たならば、回転速度制御部２１は、ドラム３の回転速度
が所定の回転速度Ｎ4（２００ｒｐｍ）で回転するよう
にモータ９を制御する。このときの回転速度は、洗濯物
に含まれる水の一部が飛散するようなつまり軽く絞りが
行われるような回転速度とされる（ステップＳ３５）。

【００４７】上記回転速度でもって２０秒間仮脱水を行
った後に、再びドラム３の回転速度をＮ2に落として偏
心量の測定を実行する（ステップＳ３６）。仮脱水によ
り洗濯物に含まれる水のうち１／３〜１／２程度が吐き
出される。従って、仮脱水後に偏心量が小さな状態であ
れば、それ以降更に強い絞りを行ってもアンバランスに
なりにくいと推定できる。一方、例えば吸水率の大きく
相違する洗濯物がドラム３内周上の離れた位置にある
と、仮脱水により偏心量が増加しているということがあ
り得る。このような場合には、強い脱水を実行すると更
にアンバランスが進んで、ドラム３の振動が大きくなる
可能性がある。そこで、このとき測定した偏心量（実際
にはトルク電流成分の変動振幅）に応じて最終脱水回転
速度を決定する（ステップＳ３７）。例えば、最高脱水
回転速度を８００ｒｐｍ、最低脱水回転速度を３００ｒ
ｐｍとし、偏心量に応じて８００〜３００ｒｐｍの範囲
で脱水回転速度を決定する。そして、回転速度制御部２
１はドラム３の回転速度がこの脱水回転速度迄上昇する
ようにモータ６を制御する（ステップＳ３８）。

【００４８】上記ステップＳ３３にてバランス調整運転
が５回目であると判定されたときには、バランス調整運
転による洗濯物の均一分散を断念し、排水バルブ１５を
開放させて（ステップＳ３９）、ドラムの回転速度を２
００ｒｐｍ迄上昇させる（ステップＳ４０）。そして、
ステップＳ３８、Ｓ３９のいずれにおいてドラム３の回
転速度を上昇させたときでも、所定の脱水時間が経過す
る迄（ステップＳ４１で「Ｙ」になる迄）ドラム３をそ
の回転速度に維持して脱水を行う。その後、ドラム３の
回転速度を４０〜５０ｒｐｍ程度迄低下させて反転回転
を行い、洗濯物のほぐし運転を行って（ステップＳ４
２）脱水を終了する。

【００４９】以上のようにして本実施例のドラム式洗濯
機では、偏心荷重によって振動や騒音が発生しないよう
な範囲で、できるだけ高い回転速度でもって最終脱水が
遂行される。従って、脱水性能を犠牲にすることなく、
振動や騒音の発生を回避することができる。

【００５０】なお、上記実施例における各数値は一例で
あって、これに限定されるものではない。また、上記実
施例は水を使用した遠心脱水装置について述べたが、石
油系溶剤等を使用するドライクリーナに本発明を適用で
きることは明らかである。更には、上記実施例は一例で
あって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行える
ことは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である遠心脱水装置を備え
るドラム式洗濯機の側面断面図。

【図２】 このドラム式洗濯機の電気系構成を示すブロ
ック図。

【図３】 回転パルス信号と偏心荷重によるトルク電流
成分の変動との一例を示すタイミング図。

【図４】 このドラム式洗濯機の洗濯行程全体のフロー
チャート。

【図５】 負荷量検知処理のフローチャート。

【図６】 負荷量判定動作を説明するためのタイミング
図。

【図７】 バランス調整運転及び脱水行程のフローチャ
ート（その１）。

【図８】 バランス調整運転及び脱水行程のフローチャ
ート（その２）。

【図９】 ドラム内の洗濯物の配置状況を示す模式図。

【符号の説明】

２…外槽 ３…ドラム ９…モータ １２…給水バルブ １５…排水バルブ １６…回転センサ ２０…マイコン ２１…回転速度制御部 ２２…偏心荷重測定部 ２３…負荷量検知部 ２４…ＣＰＵ ２５…Ａ／Ｄ変換器 ２６…ＲＡＭ ２７…ＲＯＭ ３３…水位センサ ３４…インバータ制御部 ３５…モータ電流検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角本 佳隆 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西野 雅文 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B155 AA06 AA07 BA03 BA04 BA16 BB10 CA02 CA16 FA29 FA38 FC02 HB02 HB09 HB26 KA02 KA07 KA19 KA32 KA33 KB08 KB27 LA04 LA14 LB18 LB31 LB35 LC07 LC15 LC28 LC30 LC33 MA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外槽と、該外槽内に水平軸を中心に回転
   自在に配設された籠状のドラムと、該ドラムを片持支持
   する主軸を回転駆動するモータとを有するドラム式遠心
   脱水装置において、 a)ドラム内に収容された洗濯物の量を検知する負荷量検
   知手段と、 b)該負荷量に応じてバランス調整用水位を決定する水位
   決定手段と、 c)脱水開始前に、外槽内の水位がバランス調整用水位に
   なるように給水又は排水を行う給排水手段と、 d)前記バランス調整用水位に相当する量の水が外槽内に
   溜まっている状態で、ドラムを回転させつつ偏心荷重が
   減少するようにバランス調整運転を行う運転制御手段
   と、 を備えることを特徴とするドラム式遠心脱水装置。
2. 【請求項２】 前記運転制御手段は、洗濯物に作用する
   遠心力が重力に勝る回転速度にてドラムが回転するよう
   にモータを制御する回転制御手段と、洗濯物が遠心力に
   よりドラム内周壁面に押し付けられて回転しているとき
   に該洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の大きさを検出す
   る偏心荷重検出手段と、該検出手段で検出された偏心荷
   重の大きさが所定値を越えているか否かを判定する判定
   手段とを含み、偏心荷重の大きさが所定値より大きいと
   判定された場合にバランス調整運転を実行することを特
   徴とする請求項１に記載のドラム式遠心脱水装置。
3. 【請求項３】 前記運転制御手段は、偏心荷重の存在す
   る位置が所定の回転位置近傍に到達したことを検知する
   位置検知手段を含み、前記バランス調整運転時には、前
   記回転制御手段は、洗濯物に作用する遠心力が重力に勝
   る回転速度にてドラムが回転するようにモータを制御
   し、前記位置検知手段の出力タイミングに応じて遠心力
   が重力よりも小さくなるような回転速度に短時間ドラム
   を減速させるべくモータを制御することを特徴とする請
   求項２に記載のドラム式遠心脱水装置。