JP2001300185A

JP2001300185A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2001300185A
Application number: JP2000117776A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamamoto; 宏山本; Komei Noguchi; 孔明野口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-10-30

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で洗濯物の偏在によるドラムの回転
軸まわりの荷重アンバランスを解消する。【解決手段】ドラム３の背面板３Ａの内側面３ａには、
主軸７の周囲に内周側が開口した複数の貯水槽２０が設
けられている。洗濯物の偏在による偏心荷重が許容値を
超えている場合には、ドラム３を回転させつつ給水バル
ブ１４を開き、各貯水槽２０内に水を導入し、これを遠
心力により保持させる。その後、偏心荷重位置に応じた
タイミングで、ドラム３を一時的に減速し、偏心荷重位
置と同一または近接した位置にある貯水槽２０内の水の
みを落下させて、その重量を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心脱水機能を備
えた洗濯機に関し、さらに詳しくは、水平軸を中心に回
転するドラムを有するドラム式洗濯機や、傾斜軸を中心
に回転する洗濯脱水槽を有する渦巻式洗濯機に関する。
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】ドラム式洗濯機は、脱水に際して、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の際
の大きな問題点の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
転軸周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】上述したような問題に対し、これまで種々
の提案がなされている。例えば、英国特許出願ＧＢ２２
７１１７２号や英国特許出願ＧＢ２１３８０２９号に
は、ドラムの回転軸の周囲に、内部に水を貯留可能な貯
水槽（例えばバッフルの内部を利用）を複数備え、洗濯
物の偏在による偏心荷重に応じて、その偏心荷重の位置
と対向する位置またはその近傍の貯水槽に所定量の水を
導入することにより、ドラム全体のバランスを調整する
洗濯機が開示されている。このような洗濯機によれば、
ドラムの内周壁上のいかなる位置に洗濯物が偏在してい
ても、ドラム全体の偏心荷重を小さくすることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の洗濯機では、ドラムが回転しているときに、複数の
貯水槽に選択的に水を導入しなければならない。そのた
め、例えば各貯水槽に連通する複数の給水管を回転軸内
部に配設する等、貯水槽への注水のための構造が非常に
複雑であって、コストが高いものとなり実用性に乏しい
ものであった。この問題を解決するために本願出願人
は、先に提出した特願平１１−２０３８２２号におい
て、回転軸を取り囲む複数の貯水槽を籠状のドラムに固
定し、この複数の貯水槽に均等に水を満たしたうえで、
ドラムの回転速度を偏心荷重位置に対応したタイミング
で一時的に低下させることで、偏心荷重位置の貯水槽内
の水を排水するようにした洗濯機を提案している。すな
わち、ドラムを比較的遅い回転速度（たとえば９０ｒｐ
ｍ）で回転させておき、偏心荷重位置に対応した回転位
置となったタイミングで、ドラムの回転速度をさらに低
下させ（たとえば、５６ｒｐｍ）、貯水槽内の水を落下
させるようにしている。これにより、洗濯物の偏在によ
る偏心荷重が補償される。

【０００５】ところが、この先願に係る洗濯機において
は、ドラムの背面外方に複数の貯水槽が固定されてい
る。そのため、外槽とドラムの背面との間に貯水槽に対
応した大きな間隙があいてしまう。この間隙においてド
ラムの回転軸が露出するから、貯水槽への注水または貯
水槽からの排水の際に回転軸や軸受け等に水がかからな
いようにするためには、回転軸に関連して複雑な防水機
構を設けなければならない。

【０００６】また、ドラムを収容した外槽内に、ドラム
の収容空間のほかに貯水槽の収容空間を確保しなければ
ならないから、これにより、ドラムの容積が制限される
という問題もあった。そこで、この発明の目的は、簡単
な構成で洗濯物の偏在に起因する偏心荷重を良好に補償
することができる洗濯機を提供することである。また、
この発明の他の目的は、脱水槽の容積に大きな制限を受
けることなく、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重を補償
することができる洗濯機を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、外槽
（２）内に回転自在に配設された脱水槽（３）を高速で
回転させることによって、この脱水槽に収容されている
洗濯物の遠心脱水を実行する洗濯機であって、上記脱水
槽の内部において当該脱水槽の回転軸の周囲に、上記脱
水槽が回転されたときに生じる遠心力によって内部に液
体を貯留することができ、上記脱水槽の回転半径方向内
方側に排液口（２１，２５ａ）を有する貯液室（２０，
２５）を複数個取り付けたことを特徴とする洗濯機であ
る。なお、括弧内の英数字は、後述の実施例における対
応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

【０００８】この発明によれば、脱水槽の回転軸の周囲
に複数の貯液室が設けられており、この複数の貯液室に
おける液体の分布を調整することによって、脱水槽内に
おける洗濯物の偏在に起因した偏心荷重を補償すること
ができる。複数の貯液室は、脱水槽の内部において、脱
水槽の回転軸の周囲に取り付けられている。したがっ
て、脱水槽と外槽との間に貯水槽を配置するための空間
を設ける必要がない。そのため、脱水槽と外槽との間で
回転軸が長い距離にわたって露出することがない。その
ため、回転軸に関連して複雑な防水機構を設ける必要が
ない。

【０００９】また、貯液室を脱水槽の内部に取り付けて
いることにより、脱水槽の外側に貯液室を設ける場合に
比較して、脱水槽の容積を大きくすることができる。す
なわち、脱水槽内において貯液室が占有している空間以
外の空間は洗濯物の収容のために用いることができる。
請求項２記載の発明は、上記脱水槽の回転を制御する回
転制御手段（３１）と、上記脱水槽内での洗濯物の偏在
による偏心荷重を検知する偏心荷重検知手段（３２）
と、上記脱水槽の内周壁上で偏心荷重が存在する位置ま
たはその近傍位置にある貯液室に貯留されている液体を
排液して減らすように、その偏心荷重の位置に応じたタ
イミングで上記脱水槽の回転速度を一時的に低下させる
べく上記回転制御手段を制御する排液制御手段（３０，
Ｓ７）とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の
洗濯機である。

【００１０】たとえば、複数の貯液室に予めたとえば水
などの液体を均等に収容しておき、偏心荷重検知手段に
よって検出される偏心荷重位置に対応した貯液室から必
要量の液体を選択的に排液させることにより、偏心荷重
を補償することができる。具体的には、脱水槽の回転速
度を偏心荷重の位置に対応したタイミングで一時的に低
下させればよい。なお、請求項３記載のように、複数の
貯液室は、脱水槽の回転軸を取り囲んで設けられ、脱水
槽の回転軸側、すなわち内周側に開口を有する複数の箱
状体（２０）で構成されていてもよい。

【００１１】また、複数の貯液室は、一体に形成されて
いてもよい。たとえば、請求項４に記載のように、脱水
槽の回転軸を取り囲む環状中空体（２３）を設け、この
環状中空体の内部を複数に区画して、各区画室（２５）
を貯液室として用いてもよい。この場合に、請求項７に
記載のように、上記環状中空体は、内部に液体を封入し
た密封構造体であって、上記複数の貯液室は、貯液室間
の液体の移動が可能であるように上記環状中空体の内部
に区画されていてもよい。この場合には、環状中空体の
内部に封入される液体は、水であってもよいし、適当な
比重および／または粘性を有する水以外の液体であって
もよい。

【００１２】環状中空体が密封構造である場合には、排
液制御手段は、所定の回転速度で脱水槽を回転させるこ
とによって区画室間での液体の移動を生じさせ、これに
より複数の区画室内の液体の量をほぼ等しくする平滑化
を行い、その後に、偏心荷重位置またはその近傍の貯液
室からの液体を脱水槽の減速により排液させるものであ
ることが好ましい。むろん、環状中空体は密封構造であ
る必要はない。すなわち、環状中空体に液体を導入する
ための注液口を形成しておき、この注液口から水などの
適当な液体を環状中空体に注入することとしてもよい。

【００１３】請求項５記載の発明は、上記複数の貯液室
に非接触で液体を供給する注液手段（１５）をさらに含
み、上記排液制御手段は、上記注液手段および回転制御
手段を制御することによって、所定の回転速度で脱水槽
を回転させた状態で上記複数の貯液室にほぼ均等に液体
を満たした後に（Ｓ６）、上記貯液室からの排液のため
に上記回転制御手段を制御するものであることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の洗濯機であ
る。

【００１４】この構成では、注液手段は、複数の貯液室
に非接触で液体を供給するので、給水管などを回転軸内
に設ける必要がない。これにより、構成を簡単にするこ
とができる。たとえば、少なくとも脱水槽の回転時に上
方に向けることができる注液口（排液口を兼用してもよ
い。）を貯液室に設けておき、この注液口の直上から液
体を吐出する給液配管により上記注液手段を構成するこ
とができる。この構成を採用する場合に、脱水槽を回転
させながら注液手段から複数の貯液室に液体を供給する
ことにより、この複数の貯液室にほぼ均等に液体を満た
すことができる。複数の貯液室の容積を等しくしてお
き、この複数の貯液室を脱水槽の回転軸に対して対称な
位置関係に分布させて固定すれば、良好な荷重バランス
が得られる。

【００１５】注液手段から貯液室への液体の注入は、請
求項６に記載されているように、脱水槽に形成された注
液開口（３Ｂ）を介して行うことができる。請求項８に
記載のように、脱水槽は、水平軸を中心に回転自在なド
ラム（３）であってもよい。この場合には、偏心荷重位
置に対応した貯液室が下方位置から上方位置へと向かう
過程において脱水槽の回転速度を低下させれば、貯液室
内の液体を効果的に排液することができる。

【００１６】この場合に、請求項９に記載のように、複
数の貯液室は、ドラム状の脱水槽の背面板（３Ａ）の内
側面（３ａ）に取り付けることが好ましい。このような
場合には、上記の注液開口をドラム状の脱水槽の周面に
おいて背面板の近傍の位置に形成しておき、注液手段か
らの注液をドラム状の脱水槽の上方から行うようにすれ
ばよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】［第１の実施例］以下、本発明の
第１の実施例である洗濯機について図１〜図８を参照し
て説明する。この実施例の洗濯機は、本発明をドラム式
洗濯機に適用したものである。図１は、このドラム式洗
濯機の全体構成を示す縦断面図である。筐体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７（回転
軸）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６が開閉自在に設けられており、ドラム３の
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が穿孔されており、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内に洗濯物から
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。

【００１８】主軸７は外槽２に装着された軸受８によっ
て回転自在に保持され、主軸７の後方先端には主プーリ
９が取り付けられている。底部にはモータ１０が配置さ
れ、モータ１０の回転軸にはモータプーリ１１が取り付
けられており、このモータプーリ１１の回転動力はＶベ
ルト１２を介して主プーリ９に伝達されるようになって
いる。筐体１の背面に設けられた給水管接続部１３には
外部の給水栓に至る給水管（図示しない）が接続され、
該給水管を介して供給される水は、給水バルブ１４およ
び給水配管１９を通って、外槽２の周面上部に設けられ
た注水口１５から外槽２内へと放出される。また、外槽
２内に貯留されている水は、排水バルブ１６により開閉
される排水口１７を通して外部へ排出される。

【００１９】回転センサ１８は、主プーリ９を挟んで外
槽２の後面に配置された発光部と筐体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９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１回転す
る間に１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の回転に同期した回転パルス信号を生成
する。なお、回転センサ１８の構成はこれに限らず、例
えば磁気センサを用いてドラム３の回転位置を検知する
ものであってもよい。

【００２０】図２(a)は、図１中のＡ−Ａ′切断線断面
図であり、図２(b)は、ドラム３の背面板付近の側面図
である。ドラム３の背面板３Ａの内側面３ａには、主軸
７の周囲に、互いに約４５°離間して８個の貯水槽２０
（偏心荷重の補償のための貯液室）が放射状に設けられ
ている。すなわち、ドラム３の内部に貯水槽２０が設け
られている。図３は、貯水槽２０の外観斜視図である。
貯水槽２０は同一容積を有する直方体形状の箱体であっ
て、その一面の約３分の２が開口部２１（排液口）とな
っており、残りの３分の１は閉塞部２２となっている。
図２に示すように、各貯水槽２０は、脱水時の回転進行
方向に開口部２１がくるように取り付けられている。貯
水槽２０は、開口部２１が主軸７に対向するようにドラ
ム３に取り付けられており、これにより、排液口として
の開口部２１がドラム３の半径方向内方側の位置に配置
されている。

【００２１】注水口１５は、貯水槽２０の上方に配置さ
れている。ドラム３の周面には、ドラム３の回転によっ
て注水口１５に対向することができる位置に、複数の注
水開口（注液開口）３Ｂが周方向に間隔を開けて形成さ
れている。注水口１５からの注水を行うと、図２(a)に
示されているように、注水開口３Ｂを介してドラム３の
内部に水が入り込む。ドラム３に入り込んだ水は、貯水
槽２０の開口部２１が注水口１５の直下に位置して上方
を向いているときに、この貯水槽２０の内部に注がれる
ことになる。

【００２２】図４は、このドラム式洗濯機の電気的構成
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）３０は、ＣＰＵ
３４、Ａ／Ｄ変換器３５、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３７等を
含んで構成されており、ＲＯＭ３７には、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３０には、操作部４０、表示部４１、バルブ駆動
部４２、インバータ制御部４３、モータ電流検出部４４
等が接続されている。操作部４０は、筐体１の前面に設
けられた操作パネルを含み、使用者による操作に応じた
入力信号をマイコン３０に与える。表示部４１は、同様
に、筐体１の前面に設けられた表示パネルを含み、操作
に対応した情報や運転状況等に関連する情報を表示す
る。

【００２３】マイコン３０は、機能的に回転速度制御部
３１および偏心荷重測定部３２を含んでいる。回転速度
制御部３１は、回転速度指示信号をインバータ制御部４
３に送出し、インバータ制御部４３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１０に印加する。これにより、モータ１０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４４は、
インバータ制御部４３からモータ１０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。

【００２４】一般に、ドラム３の内周壁上で洗濯物が偏
在していると、ドラム３が１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５は、回転センサ１８
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波形図である。トルク電
流成分の最大ピークＶmaxは、ドラム３の１回転期間内
において負荷トルクが最大になるときに現れる。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の上方に持ち上げようとするときに最大となる。し
たがって、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Ｖmax が出現する。ドラム３の内周壁上での偏心荷重
の位置は、回転パルス信号の立上がりを基準０°とした
０〜３６０°の範囲内における最大ピークＶmax （また
は最小ピークＶmin ）の出現する位相角で表すことがで
きる。

【００２５】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。具体的な動作としては、偏心
荷重測定部３２は、モータ電流検出部４４から図５
（ｂ）に示すような波形を受け取ると、ドラム３の１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。

【００２６】本実施例のドラム式洗濯機の特徴は、洗浄
運転やすすぎ運転のあとに実行される脱水行程時の動
作、さらに詳しくは、脱水立上げ時の洗濯物の偏在に起
因するアンバランスの調整方法にある。続いて、この脱
水行程時の動作に関して詳述する。図６は脱水行程時の
制御動作を示すフローチャートである。脱水行程が開始
されると、まず、回転速度制御部３１は、インバータ制
御部４３を介して、約４０ｒｐｍの回転速度でドラム３
を回転させるべくモータ１０の回転を制御する（ステッ
プＳ１）。脱水行程開始時には、その直前の洗浄行程ま
たはすすぎ行程の際に外槽２内に供給された水が貯水槽
２０内に残っている可能性がある。上記回転速度は、貯
水槽２０内の水に作用する遠心力が重力よりも小さくな
るような回転速度である。そのため、貯水槽２０が回転
上方にあるときに、水は重力によって開口部２１から流
れ出る。したがって、ドラム３を上記回転速度で暫時回
転させると、すべての貯水槽２０は殆ど空になる。

【００２７】次いで、回転速度制御部３１は、３００〜
４００ｒｐｍ程度の回転速度でドラム３を回転させるべ
くモータ１０の回転を制御する（ステップＳ２）。この
回転速度は、ドラム３内の洗濯物に含まれる水が遠心力
によって適度に飛散され、しかも洗濯物の偏在による偏
心荷重がある程度大きくても、ドラム３や外槽２の振動
が許容できる程度に収まるような回転速度である。すな
わち、これにより洗濯物を予備的に脱水する。ここであ
る程度の脱水を行っておくことにより、あとで高速遠心
脱水を行う際に脱水率の相違による偏心荷重の増加や位
置のずれなどを軽減することができる。

【００２８】次に、回転速度制御部３１は、ドラム３の
回転速度を約９０ｒｐｍにまで落とし、その回転速度を
維持する（ステップＳ３）。この回転速度では、洗濯物
に作用する遠心力はまだ重力よりも大きいので、洗濯物
はドラム３の内周壁に張りついてドラム３と一体に回転
する。この状態において、偏心荷重測定部３２は、前述
のようにモータ電流検出部４４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荷重の大
きさ、つまり偏心量とドラム３の内周壁上での偏心荷重
の位置とを検知する（ステップＳ４）。そして検知され
た偏心量が許容値以下であるか否かを判定する（ステッ
プＳ５）。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。

【００２９】ステップＳ５にて偏心量が許容値以下であ
る場合には、バランス調整を行う必要はないので、回転
速度制御部３１は、ドラム３の回転速度を約７００ｒｐ
ｍまで上昇させ、その回転速度を維持して脱水を行う
（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ５にて偏心量が
許容値を超えている場合には、次のようなバランス調整
を実行する。すなわち、まず回転速度制御部３１は、ド
ラム３の回転速度を約１２０ｒｐｍまで上昇させ、バル
ブ駆動部４２を介して給水バルブ１４を開放する（ステ
ップＳ６）。すると、給水管を通して導入された水が注
水口１５から放出される。注水口１５の下方では、貯水
槽２０がドラム３と一体に回転しているので、注水口１
５から放出された水は、ちょうど回転下方を通過する貯
水槽２０の開口部２１を通してその貯水槽２０の中に少
しずつ入ってゆく。貯水槽２０の内部の水に作用する遠
心力は重力よりも大きいため、水は外周側に偏り、開口
部２１から溢れ出ることなく貯水槽２０内部に保持され
る。

【００３０】この状態を所定時間継続すると、すべての
貯水槽２０の中にほぼ満杯の水が貯留される。貯水槽２
０は主軸７に対して放射状に配設されているので、すべ
ての貯水槽２０がほぼ満水である状態では、この水によ
る偏心荷重は殆どない。一方、洗濯物は遠心力によって
ドラム３の内周壁面に押し付けられているので、洗濯物
の偏在による偏心荷重の状態も変化しない。したがっ
て、水が貯留される前後でドラム３の偏心荷重は変化し
ない。

【００３１】つづいて、先に検知した偏心荷重の位置を
利用して、その偏心荷重と径方向に同一位置にあるか、
または最も近接した位置にある貯水槽２０内の水をこぼ
すようにドラム３の回転制御を行う（ステップＳ７）。
すなわち、貯水槽２０の中の水に作用する遠心力が重力
に勝るような回転速度でドラム３を回転している状態か
ら、一時的に、遠心力が重力よりも小さくなるような回
転速度に落とすと、そのときにドラム３の回転上方に位
置している貯水槽２０から水が落下して、その量が減少
する。

【００３２】図７は、回転中の貯水槽２０内の水の状態
を示す模式図である。ドラム３が９０ｒｐｍで回転され
ているときの水の状態は図７（ａ）に示すようになる。
すなわち、この回転速度では、いずれの貯水槽２０にお
いても、貯留されている水に働く遠心力が十分に大き
く、貯水槽２０からの排水が生じることはない。この状
態から、上述したように一時的に回転速度が落とされる
と、貯水槽２０に貯留された水に慣性力が働く。そし
て、回転している貯水槽２０内の水にも重力が作用して
いるため、図７（ｂ）に示すように、回転上方に持ち上
げられつつある貯水槽２０ｂ，２０ｃおよび既に上方に
位置している貯水槽２０ａからは水が落下する。それに
対して、回転下方に進もうとしている貯水槽（例えば２
０ｄ）内の水は落ちずに保持される。

【００３３】回転速度が急激に落ちた際に、回転上方に
進みつつある貯水槽２０内の水には慣性力が作用し、回
転前方に撒き散らされるように放出される。すなわち、
あまり収集することなく、ばらけて落下する。そのた
め、落下した水が下方を通過している貯水槽２０の中に
入る確率が小さく、もし入ったとしてもその量は僅かで
すむ。なお、このバランス調整においては貯水槽内の水
のみを落下させ、ドラム３内の洗濯物はドラム３内で移
動しないようにする必要がある。この実施例の洗濯機で
は、貯水槽２０をドラム３の内周壁面よりも内側に設け
ることにより、ある回転速度でもってドラム３を回転さ
せたときに、貯水槽２０内の水よりもドラム３の内周壁
面にある洗濯物に対してより大きな遠心力が作用するよ
うにしている。また、一般に、水を含んでいる洗濯物は
水によってドラム３の内周壁面との密着性が増すため、
計算上遠心力と重力との関係で想定される状態よりも落
ち難いという性質がある。このようなことから、遠心力
と重力とがバランスする程度の回転速度近傍で適宜に回
転速度を設定することにより、洗濯物は落下させずに水
のみを落下させることが可能である。

【００３４】具体的には、回転速度制御部３１は、洗濯
物が遠心力によりドラム３の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、ここでは約９０ｒｐｍで
ドラム３を回転させる。そして、図５（ｂ）に示したよ
うなトルク電流成分の変動を監視し、その最大ピークＶ
max の発生時点でもって偏心荷重の位置を認識し、偏心
荷重がドラム３の最低部を通過し、上方に持ち上げられ
る途中の適宜の時点（例えば最高部の手前９０°から最
高部までの範囲）で、回転速度を急峻に５６ｒｐｍ程度
に落とし、即座に元の回転速度に戻す。これにより、図
７（ｂ）（ｃ）に示すように、偏心荷重と同位置または
近傍に位置する貯水槽２０内の水が落下し、その分の重
量が減少する。その重量減少分が洗濯物の偏在による偏
心荷重に見合う程度であれば、ドラム３全体の偏心荷重
は小さくなる。

【００３５】上述したようなバランス調整を試みたあ
と、再び上記ステップＳ４，Ｓ５と同様に偏心荷重を検
知し、そ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Ｓ８，Ｓ９）。そして、バランス調整の結
果、偏心量が許容値以下に収まっている場合には、回転
速度制御部３１は、ドラム３の回転速度を約７００ｒｐ
ｍまで上昇させ、その回転速度を維持して脱水を行う
（ステップＳ１１）。ステップＳ９で偏心量が許容値を
超えている場合には、上記バランス調整によっても偏心
荷重が解消されていないから、偏心荷重が存在しても振
動が異常に大きくならない程度の回転速度、ここでは約
５００ｒｐｍまでドラム３の回転速度を上昇させて脱水
を行う。ステップＳ１０またはＳ１１のいずれにおいて
も、所定の脱水運転時間が経過したならば、ドラム３の
回転を停止させ、脱水運転を終了する。

【００３６】以上のようにこの実施例によれば、ドラム
３の背面板３Ａの内側面３ａに複数の貯水槽２０が配置
されている。そのため、ドラム３と外槽２の後壁との間
に大きな隙間が生じることがない。したがって、主軸７
に対して複雑な防水対策を施す必要がないので、構成を
簡素化することができる。また、ドラム３の背面に貯水
槽を設けると、貯水槽の内方にデッドスペースが生じる
ことになるのに対して、この実施例の構成のようにドラ
ム３の内部に貯水槽２０を設けた構成では、貯水槽２０
よりも半径方向内方の空間は、洗濯物の収容のために利
用できる。そのため、ドラム３の容積を大きくとること
が可能になる。［第２の実施例］次に、本発明の第２の実施例である洗
濯機について図８〜図１０を参照して説明する。この実
施例の洗濯機も、第１の実施例による洗濯機と同様にド
ラム式洗濯機である。

【００３７】図８は、第２の実施例によるドラム式洗濯
機の全体構成を示す縦断面図である。第１の実施例によ
る洗濯機と同一構成である部分は同一符号を付して説明
を省略する。この洗濯機では、ドラム３の背面板３Ａの
内側面３ａに、内部に所定量の水（または他の液体）が
封入された環状中空体であるバランサ２３を備えてい
る。すなわち、バランサ２３は、ドラム３の内部に収容
されている。図９は、図８中のＢ−Ｂ′線断面図であ
る。バランサ２３の内部には、外周側からＬ字形状に突
出する隔壁２４が所定角度間隔で放射状に設けられてお
り、この隔壁２４によって内部に封入された水が自由に
移動するのを妨げている。すなわち、ドラム３が十分に
高い回転速度で回転されるとき、隣接する隔壁２４の間
に形成される区画室２５（貯液室）内において水は、外
周側に張りつき、他の区画室２５へ移動することがな
い。

【００３８】Ｌ字形の隔壁２４の間には、ドラム３の半
径方向内方側に位置する開口２５ａ（排液口）が形成さ
れている。ドラム３の回転を減速すると、区画室２５内
の水Ｗは、開口２５ａを介して流出／流入し、区画室２
５間での水の移動を生じさせることができる。この第２
の実施例の洗濯機では、バランサ２３内部の水の総量は
増減しないから、バランサ２３内部の複数の区画室２５
にそれぞれ保持する水の量を変えることによってバラン
ス調整を行うようにしている。なお、この洗濯機の電気
的構成は第１の実施例と同じであって、後述のように制
御に関するプログラムのみが若干異なるだけである。

【００３９】図１０は、脱水行程時の制御動作を示すフ
ローチャートである。このフローチャートに沿って第１
の実施例の制御動作と異なる点について特に説明する。
まず、脱水行程が開始されると、回転速度制御部３１
は、インバータ制御部４３を介して、約６０ｒｐｍの回
転速度でドラム３を回転させるべくモータ１０の回転を
制御する（ステップＳ２１）。このときの回転速度は、
バランサ２３内の水に作用する遠心力が重力と均衡する
近傍の回転速度であって、このような回転速度でドラム
３が回転されるとき、バランサ２３の各区画室２５にお
いて外周側に存在する水は遠心力によって張りつき、各
区画室２５の内周側に存在する水は重力によって落下し
て他の区画室２５へと移動する。このため、ドラム３を
上記回転速度で暫時回転させると、すべての区画室２５
内に存在する水の量はほぼ同程度になるという平滑化を
達成することができる。このように水が平滑化された状
態では、バランサ２３による偏心荷重はほぼなくなり、
洗濯物の偏在のみによる偏心荷重がドラム３の偏心荷重
となる。

【００４０】次いで、ステップＳ２〜Ｓ５と同様のステ
ップＳ２２〜Ｓ２５の処理により、洗濯物の予備脱水、
偏心荷重の検知、偏心量の判定を実行し、偏心量が許容
値以下である場合には、ステップＳ３０へ進んで、回転
速度制御部３１は、ドラム３の回転速度を約７００ｒｐ
ｍまで上昇させ、その回転速度を維持して脱水を行う
（高速脱水）。一方、ステップＳ２５にて偏心量が許容
値を超えている場合には、ステップＳ７と同様のステッ
プＳ２６の制御によるバランス調整を実行する。すなわ
ち、ドラム３を約９０ｒｐｍで回転させ、偏心位置に応
じたタイミングでもってドラム３の回転速度を短時間５
６ｒｐｍまで減速する（ステップＳ２６）。すると、ド
ラム３の上方に持ち上げられつつある区画室２５から水
が落下し、落下した水の多くは主軸７に対して反対側に
位置する別の区画室２５に流れ込む。その結果、洗濯物
の偏在による偏心荷重がある位置近傍の区画室２５内の
水は殆どなくなり、主軸７に対して反対側に位置する区
画室２５およびその隣接の区画室２５内の水が増加す
る。これにより、ドラム３全体の偏心荷重は小さくな
る。

【００４１】この実施例でも、バランサ２３をドラム３
の内部に収容しているので、ドラム３と外槽２との間に
大きな隙間が生じることがない。また、バランサ２３を
ドラム３の外方に設ける場合に比較して、ドラム３の容
積を大きくとることができる。この発明の２つの実施例
について説明したが、この発明は他の形態で実施するこ
ともできる。たとえば、上記第１および第２の実施例
は、洗濯脱水籠、つまりドラムが水平軸を中心に回転す
る構成を有するものであるが、上記貯水槽やバランサ、
またはそれに相当する構造体に貯留される水が重力によ
って移動する構成を有する洗濯機であれば、本発明を適
用することができる。すなわち、上面が開口した洗濯脱
水槽を有する渦巻式洗濯機であっても、洗濯脱水槽が傾
斜軸を中心に回転するように構成されている場合に適用
が可能である。

【００４２】また、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
施例はいずれも水を使用した洗濯機について述べたが、
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。また、第１の実施例のごと
く外部より貯水槽またはバランサの内部に液体を導入す
る構成では、その液体は洗濯に利用される液体を用いる
のが一般的であるが、第２の実施例のごとくバランサ内
部に液体を封入した構成では、上記目的に対して好適な
粘性および／または比重を持った液体を利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるドラム式洗濯機の
縦断面図である。

【図２】(a)は図１中のＡ−Ａ′線断面図、(b)はドラム
の背面板付近の側面図である。

【図３】第１の実施例によるドラム式洗濯機における貯
水槽の外観斜視図である。

【図４】第１の実施例によるドラム式洗濯機の電気的構
成を示すブロック図である。

【図５】偏心荷重の検知動作を説明するための波形図で
ある。

【図６】第１の実施例によるドラム式洗濯機における、
脱水行程時の制御動作を示すフローチャートである。

【図７】第１の実施例によるドラム式洗濯機における、
バランス調整動作時の貯水槽内の水の状態を示す模式図
である。

【図８】本発明の第２の実施例によるドラム式洗濯機の
縦断面図である。

【図９】図８中のＢ−Ｂ′線断面図である。

【図１０】第２の実施例によるドラム式洗濯機におけ
る、脱水行程時の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２外槽３ドラム３Ａ背面板３Ｂ注水開口３ａ内側面７主軸１０モータ１５注水口１８回転センサ２０貯水槽２１開口部２２閉塞部２３バランサ２４隔壁２５区画室２５ａ開口３０マイコン３１回転速度制御部３２偏心荷重測定部４３インバータ制御部４４モータ電流検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3B155 AA06 BA04 BA16 CA02 CA05 CB06 DC14 DC25 KA07 KA35 LA03 LB18 LB27 LB29 LB30 LB35 MA01 MA02 MA06 MA07 MA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外槽内に回転自在に配設された脱水槽を高
速で回転させることによって、この脱水槽に収容されて
いる洗濯物の遠心脱水を実行する洗濯機であって、上記脱水槽の内部において当該脱水槽の回転軸の周囲
に、上記脱水槽が回転されたときに生じる遠心力によっ
て内部に液体を貯留することができ、上記脱水槽の回転
半径方向内方側に排液口を有する貯液室を複数個取り付
けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】上記脱水槽の回転を制御する回転制御手段
と、上記脱水槽内での洗濯物の偏在による偏心荷重を検知す
る偏心荷重検知手段と、上記脱水槽の内周壁上で偏心荷重が存在する位置または
その近傍位置にある貯液室に貯留されている液体を排液
して減らすように、その偏心荷重の位置に応じたタイミ
ングで上記脱水槽の回転速度を一時的に低下させるべく
上記回転制御手段を制御する排液制御手段とをさらに含
むことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】上記複数の貯液室は、上記脱水槽の回転軸
を取り囲んで設けられ、内周側に開口を有する複数の箱
状体で構成されていることを特徴とする請求項１または
２記載の洗濯機。
【請求項４】上記複数の貯液室は、脱水槽の回転軸を取
り囲んで設けられた環状中空体の内部に区画されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項５】上記複数の貯液室に非接触で液体を供給す
る注液手段をさらに含み、上記排液制御手段は、上記注液手段および回転制御手段
を制御することによって、所定の回転速度で脱水槽を回
転させた状態で上記複数の貯液室にほぼ均等に液体を満
たした後に、上記貯液室からの排液のために上記回転制
御手段を制御するものであることを特徴とする請求項１
ないし４のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項６】上記脱水槽には、上記注液手段からの液体
を上記貯液室に導くための注液開口が形成されているこ
とを特徴とする請求項５記載の洗濯機。
【請求項７】上記環状中空体は、内部に液体を封入した
密封構造体であり、上記複数の貯液室は、貯液室間の液
体の移動が可能であるように上記環状中空体の内部に区
画されていることを特徴とする請求項４記載の洗濯機。
【請求項８】上記脱水槽は、水平軸を中心に回転自在な
ドラム形状のものであることを特徴とする請求項１ない
し７のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項９】上記ドラム状の脱水槽において回転軸とほ
ぼ垂直に配置された背面板に上記複数の貯液室が固定さ
れていることを特徴とする請求項８記載の洗濯機。