JP2003311071A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラム内の洗濯物の負荷量を正確に検知する
ドラム式洗濯機を提供すること。 【解決手段】 負荷量検知では、まず、実際の電源電圧
を検出する。次に、電源電圧に基づいて固定するデュー
ティ比従ってモータ２０へ駆動電圧が印加し、モータ２
０を６５ｒｐｍから１４０ｒｐｍまで立ち上げ、この間
の所要時間をカウントする。次に、雰囲気温度センサ６
２によって雰囲気温度を検知する。そして、この検知温
度に基づいて決定された温度補正値αをカウントされた
所要時間Ｔ０に加算して測定時間Ｔを算出し、閾値Ｔ
ａ、Ｔｂ、Ｔｃ（Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃ）と比較して負荷量
を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水平軸や傾斜軸を
中心に回転するドラム内で洗濯物の洗濯を行うドラム式
洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、横軸型のドラムを備えたドラム式
洗濯機においては、縦軸型の洗濯兼脱水槽を備えた全自
動洗濯機と同様に、洗濯運転に際し、ドラム内の洗濯物
の負荷量を検知し、負荷量に応じて洗濯水位を決定する
ようにしている。

【０００３】また、ドラム式洗濯機においては、脱水時
にドラム内に洗濯物の偏りによる大きな偏心荷重がある
と、ドラムの高速回転時や高速回転への立ち上げ途中に
外槽が大きく振動してしまうため、ドラムが比較的に低
速な領域で回転しているときに偏心荷重を検知し、偏心
荷重が大きい場合には、一旦脱水を中止して、ドラム内
の洗濯物の分散を行った後に脱水を再開するようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ドラム内の
洗濯物の負荷量検知をより正確に行えるドラム式洗濯機
を提供することを目的とする。さらに、偏心荷重の検知
に基づいて、ドラムを高速回転できるか否かの判定を精
度よく、かつ短時間で行えるドラム式洗濯機を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段、及び発明の効果】上記課
題を解決する本願の請求項１に係るドラム式洗濯機は、
外槽内に横軸型のドラムが回転自在に配設され、該外槽
内に水を貯留した状態でドラムを回転させることにより
ドラム内に収容された洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機
において、前記ドラムを駆動するための直流モータと、
このモータの回転速度を検知する速度検知手段と、この
速度検知手段から得た回転速度に基づいて、前記モータ
へ供給する駆動電圧のデューティ比を決定するモータ制
御手段と、このモータ制御手段が決定したデューティ比
に従って前記モータへの駆動電圧を出力するインバータ
手段と、前記モータ制御手段によってデューティ比が固
定されることにより前記モータへ一定の駆動電圧が印加
された状態で、前記モータの回転速度が第１回転速度か
らこの第１回転速度よりも大きい第２回転速度まで上昇
するときの勾配の大きさに基づいて、前記ドラム内の洗
濯物の負荷量を検知する負荷量検知手段と、ドラム式洗
濯機本体に供給される電源電圧の大きさを検知する電圧
検知手段と、負荷量検知を行うときの前記モータへの駆
動電圧が電源電圧の変化によらず一定となるように、固
定するデューティ比を電圧検知手段が検知した電源電圧
の大きさに応じて決定する決定手段と、を備えたことを
特徴としている。

【０００６】なお、第１回転速度は、回転速度がゼロの
状態、即ち停止状態を含むものとする。

【０００７】この構成では、デューティ比を固定するこ
とにより駆動電圧を一定とした状態で、第１回転速度か
ら第２回転速度までモータを立ち上げ、上昇勾配に基づ
いて洗濯物の負荷量を判定する。例えば、第２回転速度
へ到達するのに要した時間を測定し、時間が長くかかる
ほど負荷量が多いと判断する。

【０００８】このとき、デューティ比を固定しても、電
源電圧が変動するとモータへの駆動電圧が変動してしま
い、モータのトルクが変わって正確な負荷量検知ができ
なくなる。

【０００９】そこで、負荷量検知を行う前に、電源電圧
を検知し、電源電圧の大きさに応じて負荷量検知を行う
ときのデューティ比を決定する。即ち、電源電圧が大き
いほどデューティ比（オン時間の割合）を小さくする。
これにより、負荷量検知の際、電源電圧の変動によら
ず、一定の駆動電圧をモータに印加することができる。
したがって、電源電圧の変動によらず、正確な負荷量検
知を行うことができる。

【００１０】上記課題を解決する本願の請求項２に係る
ドラム式洗濯機は、外槽内に横軸型のドラムが回転自在
に配設され、該外槽内に水を貯留した状態でドラムを回
転させることによりドラム内に収容された洗濯物を洗濯
するドラム式洗濯機において、前記ドラムを駆動するた
めの直流モータと、このモータの回転速度を検知する速
度検知手段と、前記モータへの駆動電圧を出力する出力
手段と、前記モータ自身の温度または前記モータに影響
を及ぼす周囲の温度を検知する温度検知手段と、前記出
力手段により一定の駆動電圧が印加された状態で、前記
モータの回転速度が第１回転速度からこの第１回転速度
よりも大きい第２回転速度まで上昇するときの勾配の大
きさと、前記温度検知手段により検知された温度とに基
づいて、前記ドラム内の洗濯物の負荷量を検知する負荷
量検知手段と、を備えることを特徴としている。

【００１１】この構成では、請求項１に係る構成と同様
に、モータに一定の駆動電圧を印加して第１回転速度か
ら第２回転速度までモータを立ち上げ、上昇勾配に基づ
いて洗濯物の負荷量を判定する。

【００１２】このとき、駆動電圧が同じであってもモー
タのトルクは温度によって変わってくる。即ち、直流モ
ータを構成するマグネットは、温度が高くなるほど磁力
が弱くなる。このため、温度によって回転速度−トルク
特性の傾きが変わり、低めの速度領域では、同じ駆動電
圧を印加しても温度が高いほどトルクが小さくなる傾向
にあり、高めの速度領域では温度が高いほどトルクが大
きくなる傾向にある。よって、温度によって負荷量がば
らつくことになる。

【００１３】そこで、モータ自身あるいはモータに影響
を及ぼす周囲の温度を検知し、回転速度の上昇勾配と、
検知した温度とに基づいて負荷量を判定するようにして
いる。したがって、モータへの温度の影響に左右され
ず、正確に負荷量検知を行うことができる。

【００１４】上記課題を解決する本願の請求項３に係る
ドラム式洗濯機は、外槽内に横軸型のドラムが回転自在
に配設され、該外槽内に水を貯留した状態でドラムを回
転させることによりドラム内に収容された洗濯物を洗濯
し、前記外槽内から水を排出した状態でドラムを高速回
転させることにより洗濯物を脱水するドラム式洗濯機に
おいて、洗いやすすぎによって水を含んだ状態にあるド
ラム内の洗濯物の負荷量を検知する負荷量検知手段と、
脱水行程において、この負荷量検知手段により負荷量を
検知した後であって、遠心力によってドラム内壁に洗濯
物が張り付くような低速の第１速度領域でドラムを回転
している状態で、ドラム内の洗濯物の偏りによる偏心荷
重の大小を、前記負荷量検知手段によって検知した負荷
量を考慮して判定する第１偏心荷重判定手段と、前記ド
ラムが前記第１速度領域よりも高い第２速度領域で回転
している状態で偏心荷重の大小を判定する第２偏心荷重
判定手段と、前記ドラムを高速回転に立ち上げる際、ま
ず、前記第１速度領域において、前記第１偏心荷重判定
手段によって偏心荷重が小さいと判定されると、前記ド
ラムの回転速度を上昇させ、次に、前記第２速度領域に
おいて、前記第２偏心荷重判定手段によって偏心荷重が
小さいと判定されると前記ドラムの回転速度を上昇させ
る、一方、前記第１速度領域及び第２速度領域におい
て、偏心荷重が大きいと判定されると、脱水動作を一旦
中止し、遠心力によってドラム内壁に洗濯物が張り付な
いような回転速度でドラムを回転させてドラム内で偏っ
た洗濯物を分散させる分散動作を行う脱水制御手段と、
を備え、前記脱水制御手段は、前記第１速度領域で偏心
荷重が大きいと判定された場合には、前記負荷量検知手
段に新たな負荷量検知をさせずに、脱水動作再開後、前
記第１脱水領域での偏心荷重の判定に前回の負荷量を採
用し、一方、前記第２速度領域で偏心荷重が小さいと判
定された場合には、前記負荷量検知手段に新たな負荷量
検知をさせて、脱水動作再開後、前記第１速度領域での
偏心荷重の判定に新たな負荷量を採用する、ことを特徴
としている。

【００１５】ドラム内の偏心荷重が同じであっても、ド
ラム内の洗濯物の量が多いと、ドラムの全体重量が大き
くなって慣性力が大きくなるので、振動は大きくなりに
くい。一方、ドラム内の偏心荷重が同じであっても、ド
ラム内の洗濯物の量が多いと、ドラムの回転時に偏心荷
重の影響が生じにくく、偏心荷重を小さく検知してしま
う。

【００１６】これらの影響は相反するものなので、影響
力が同じであれば、負荷量を考慮する必要はない。しか
しながら、機器の構成などにより、通常はどちらかの影
響が強く出るので、実際は負荷量を考慮しなければ、正
確な立ち上げ制御を行うことができない。

【００１７】そこで、この構成では、少なくとも第１速
度領域での偏心荷重判定の際に負荷量を考慮するように
する。例えば、２つの影響を相殺した結果、後者ような
偏心荷重検知精度へ及ぼす影響が大きい場合、負荷量が
多いほど、偏心荷重が大きいと判定する閾値を小さくす
るようにする。これにより、負荷量によらず、正確な立
ち上げ制御ができる。

【００１８】ところで、第１速度領域で回転していると
きには、回転速度が低いためほとんど洗濯物から脱水さ
れることがない。このため、第１速度領域において偏心
荷重が大きいと判定された後に脱水動作を再開したとき
は、負荷量はほとんど前と変化しない。そこで、この場
合は、新たに負荷量を検知することなく、次に、第１速
度領域において新たに偏心荷重の大小を判定するときに
は前の負荷量をそのまま採用する。よって、負荷量検知
のために時間を費やすことがなく、脱水の立ち上げに要
する時間を短縮することができる。

【００１９】一方、第２速度領域で回転しているときに
は、速度がある程度高いため、洗濯物からはある程度脱
水される。このため、第２速度領域において偏心荷重が
大きいと判定された後に脱水動作を再開したときは、負
荷量は前とはかなり変わってくる。そこで、この場合
は、新たに負荷量を検知し、次に、第１速度領域におい
て新たに偏心荷重の大小を判定するときには新しい負荷
量を採用する。よって、負荷量を考慮した正確な立ち上
げ判断を行うことができる。

【００２０】なお、第２速度領域における偏心荷重の判
定の際にも負荷量を考慮してもよく、この場合も新たに
負荷量を検知すれば、その負荷量を採用する。

【００２１】また、第１速度領域や第２速度領域の回転
速度は、一定であってもよいし上昇していてもよい。

【００２２】さらに、偏心荷重が大きいと判定した場合
に、ドラムを一旦停止させたのちに脱水を再開して第１
回転速度に到達させる動作も、第１回転速度に達するま
での段階で、遠心力によってドラム内壁に洗濯物が張り
付ないような回転速度でドラムが回転し、ドラム内で偏
った洗濯物が分散するので、本発明の分散動作の概念に
含まれる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るドラム式洗濯
機の一実施例について、図面を参照して説明する。

【００２４】図１は本実施例のドラム式洗濯機の外観斜
視図、図２は本ドラム式洗濯機内部の要部の正面縦断面
図、図３は同じく内部の要部の右側面縦断面図、図４は
給水部を中心に描いた構成図、図５は操作パネルの外観
平面図である。

【００２５】図１に示すように、このドラム式洗濯機に
おいて、外箱１は、上面と前面との間の角部がやや丸み
をもちつつ前下がりに傾斜しており、この傾斜部からそ
の後方にかけて大きな洗濯物投入口３が開口し、この洗
濯物投入口３を開閉するために、該洗濯物投入口３の後
方に二つ折り状態で起立可能な上蓋２が設けられてい
る。また、上蓋２の左側には前方に引き出し自在の洗剤
容器４が、右側には前後方向に延伸して操作パネル５が
設けられている。この操作パネル５はそのほぼ全体が斜
め上方を指向しているため、ユーザが本洗濯機の前方に
立った姿勢で斜め下方を見下ろしたとき、操作パネル５
面はその視線に対して垂直に近い状態となり、表示が見
易く且つ操作キーも押し易いという配慮がなされてい
る。

【００２６】図５に示すように、操作パネル５には、操
作キーとして、電源キー５ａ、洗濯行程の開始及び一時
停止を指示するためのスタートキー５ｂ、後述の除菌す
すぎの実行を設定するための除菌プラス選択キー５ｃ、
風呂水の使用の設定を行うための風呂水選択キー５ｄ、
通常の洗剤を使用した洗濯における運転コースを選択す
るためのコース選択キー５ｅ、本洗濯機の特徴的な運転
コースである洗剤ゼロコースを選択するための洗剤ゼロ
コース選択キー５ｆ、全洗濯乾燥行程の連続動作ではな
く特定の行程のみの実行をユーザ自身が指定するための
複数の各行程選択キー５ｇなどが備えられている。ま
た、表示器として、指定された特定行程での洗い時間や
すすぎ回数などの数値を表示するための数値表示器群５
ｈ、残り時間や予約時間を表示するための数値表示器５
ｊ、自動的に検知された負荷量に応じた洗剤量の目安が
表示される洗剤量目安表示器５ｋが備えられているほ
か、上記運転コースの設定などに応じて点灯したり、洗
濯行程の進捗状況を報知したりするための各種の表示器
が適宜に分散して配置されている。

【００２７】次に、図２〜図４により内部構成について
概略的に述べる。外箱１の内部にあっては、周面が略円
筒形状で両端面がほぼ閉塞された外槽１０が、外箱１の
左右側面にそれぞれ端面が対向する状態で、左右両側上
方から吊支する二本のばね１１と、前後方向に外槽１０
の下部を支持する三本のダンパ１２とにより適度に揺動
自在に保持されている。この外槽１０の内部には、洗濯
物を内部に収容するための内槽として、多数の通水穴１
３ａが穿孔された略円筒形状の周面とほぼ閉塞された両
端面とを有する横型のドラム１３が、左右方向に延伸す
る水平軸線Ｃを中心に回転自在に設けられている。この
ドラム１３の内周面には、回転に伴って洗濯物を掻き上
げるためのバッフル１３ｂが、水平軸線Ｃの周りに略１
２０°の角度間隔で設けられている。ドラム１３の左右
両端部にはバランサ６５が設けられている。このバラン
サ６５は、内部に液体が封入された環状中空体であっ
て、その内部の外周側に放射状に設けられた隔壁によっ
て内周側が連通した複数の区画室に画成されている。

【００２８】ドラム１３の左端面中央に固着された主軸
１４は、外槽１０の左端面に固定されている第１軸受ケ
ース１６に保持された軸受１７により支承されている。
他方、ドラム１３の右端面中央に固着された補助軸１５
は、外槽１０の右端面に固定されている第２軸受ケース
１８に保持された軸受１９により支承されている。この
主軸１４及び補助軸１５により上記水平軸線Ｃが形成さ
れる。外槽１０の左端面から側方へと突出した主軸１４
の先端には、アウタロータ型の直流ブラシレスモータ２
０のロータ２０ｂが固定され、一方、モータ台を兼ねる
第１軸受ケース１６にはモータ２０のステータ２０ａが
固定されている。図示しない制御回路からステータ２０
ａに駆動電流が供給されるとそれによってロータ２０ｂ
が回転し、主軸１４を介してロータ２０ｂと同一の回転
速度でドラム１３が回転駆動される。

【００２９】外槽１０の周面の上部から斜め前方にかけ
て、外箱１の洗濯物投入口３と一致する位置に、洗濯物
を出し入れするための外槽開口１００が設けられ、外槽
開口１００は左右水平方向に延伸する軸を中心に回動自
在に設けられた外槽扉１０１により開閉自在となってい
る。また、ドラム１３の周面（胴部）にも洗濯物を出し
入れするためのドラム開口１３０が設けられ、ドラム開
口１３０は、前後方向に観音開き構造を有する二枚の扉
体１３１ａ，１３１ｂから成るドラム扉１３１により開
閉自在となっている。但し、ドラム１３は回転可能であ
るため、ドラム開口１３０が外槽開口１００と径方向に
一致した位置でドラム１３が停止状態を維持するよう
に、ステータ２０ａの下方にはドラムロック装置２１が
設けられており、ドラム１３停止時にはドラムロック装
置２１から突出するピンとロータ２０ｂに形成されてい
る係合凹部とが噛み合い、ドラム１３の停止位置が決ま
るように構成されている。

【００３０】外槽１０の右側底部には排水口２２が設け
られ、排水口２２はトルクモータの動作により開閉する
排水バルブ２３を介し、図示しない排水ホースを通して
外部の排水溝へと接続されている。また、外槽１０の最
底部には一段窪んだ凹陥部１０ａが形成されており、そ
こにはほぼ水平に延在する水加熱ヒータ２４が配設され
ており、外槽１０内に貯留された水を適度な温度に加熱
することができるようになっている。

【００３１】その凹陥部１０ａよりも前方側の外槽１０
底部には、外槽１０内に貯留された水を電気分解するた
めに複数枚の板状の電解用電極２５ａを電解室２５ｂ内
部に備えた電解水生成部２５が、外槽１０に対して着脱
可能に配設されている。電解水生成部２５の電解室２５
ｂと外槽１０とは、上下にそれぞれ略水平に延びる二本
の連通管２５ｃ，２５ｄで連結されている。電解用電極
２５ａは耐腐食性を有するべくチタンの表面に白金をコ
ーティングしたものであり、この電解用電極２５ａが水
中に没する状態で電解用電極２５ａ間に所定電圧を印加
すると、後述するように次亜塩素酸などの含塩素物質と
活性酸素種とを含む電解水が生成され、これによって洗
い性能を高めることができるとともに除菌作用を発揮す
ることができる。この点について後で詳述する。

【００３２】図１に示したように、外箱１の上面後部に
は、一端が水道栓に接続される水道水給水ホースの他端
が接続される水道水給水口６と、一端が例えば風呂の浴
槽内に貯留された水に浸漬される風呂水ホースの他端が
接続される風呂水給水口７とが設けられている。図４に
示すように、水道水給水口６は給水バルブ３０の水導入
口に接続され、風呂水給水口７は風呂水ポンプ３１の吸
入口に接続されている。給水バルブ３０の複数の水導出
口には大別して洗剤給水路３２と柔軟仕上剤給水路３３
とが接続され、それぞれ洗剤投入器３５に引き出し自在
に内装される洗剤容器４の洗剤収容部４ａと柔軟仕上げ
剤収容部４ｂとに水を吐き出すように構成されている。
また、洗剤給水路３２は分岐され、風呂水ポンプ３１に
呼び水を供給する呼び水配管３４となっている。風呂水
ポンプ３１の吐出口に接続された風呂水給水路３６も洗
剤容器４の洗剤収容部４ａに水を吐き出すように構成さ
れている。なお、図示していないが、給水バルブ３０か
らは乾燥運転時の除湿用の冷却水を流す除湿水路も設け
られている。

【００３３】洗剤容器４に吐き出された水はいずれも、
最終的には洗剤投入器３５から給水管３７を通り、外槽
１０の後部側の注水口から外槽１０内に流れ込む。而し
て、水道水は給水バルブ３０におけるバルブ開閉制御に
応じて、風呂水は風呂水ポンプ３１の動作に応じて、い
ずれも洗剤投入器３５を介して給水管３７から外槽１０
へと供給される。

【００３４】外槽１０の凹陥部１０ａ後方側には、外槽
１０の左右方向の略中央付近に設けられた開口１０ｂか
ら右端面側に延伸する筒状の管路１０ｃが外槽１０と一
体に形成されており、該管路１０ｃは乾燥運転の際に外
槽１０内に加熱空気を循環的に供給するための乾燥循環
風路の一部となっている。図示しないが、乾燥循環風路
の他の主要部分は外槽１０の右端面及び第２軸受ケース
１８の外側及び後方に配設され、乾燥循環風路内には、
外槽１０内から上記開口１０ｂを介して取り出された湿
った空気を除湿するための除湿器、除湿された空気を加
熱するための乾燥用ヒータ、外槽→除湿器→ヒータ→外
槽という循環的な空気流を発生させる送風ファンなどが
設けられている。

【００３５】図６は、上記構成を有する本実施例のドラ
ム式洗濯機の電気系ブロック構成図である。制御部５０
はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを含むマイクロ
コンピュータ（マイコン）を中心に構成されており、Ｒ
ＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて、洗
い、すすぎ、脱水及び乾燥の各行程の運転動作を行うた
めの各種の制御を実行する。

【００３６】制御部５０には、使用者が各種設定や指示
を与えるために操作パネル５に設けられた上記各種操作
キーからキー入力信号が与えられるとともに、外槽１０
内に貯留された水の水位を検知する水位センサ５２、洗
いやすすぎ行程時には水温を、乾燥行程時にはドラム１
３の出口側の温度を検出するドラム出口温度センサ５
３、乾燥行程時に除湿後の冷却水の温度を検出する冷却
水温度センサ５４、モータ２０へ影響を与えるような温
度であるドラム式洗濯機の周囲の雰囲気温度を検知する
ために制御基板上に配置された雰囲気温度センサ６２、
商用電源からの供給電圧（電源電圧）を検知するための
電圧検知回路６３、モータの回転速度を検知するための
速度センサ６４、外槽１０内での異常な泡の発生を検知
する泡検知センサ５５などからそれぞれ信号が入力され
る。

【００３７】また、制御部５０には負荷駆動部５１が接
続されており、この負荷駆動部５１を介して既に説明し
たドラムモータ２０、水加熱ヒータ２４、給水バルブ３
０、風呂水ポンプ３１、排水バルブ２３、電解水生成部
２５、ドラムロック装置２１のほか、上記送風ファンを
回転駆動するファンモータ６０や乾燥用ヒータ６１など
の動作をそれぞれ独立に制御する。この負荷駆動部５１
はインバータ回路（インバータ手段、出力手段）を含
む。このインバータ回路は、速度センサ６４によって検
知した回転速度に基づいて制御部５０が決定したデュー
ティ比に従ってモータ２０へ駆動電圧を出力する。

【００３８】さて、本実施例のドラム式洗濯機は、洗濯
運転が開始されると、ドラム１３内の洗濯物の負荷量を
検知し、この負荷量に基づいて、洗濯水位を決めるなど
している。以下、負荷量検知の制御動作について、図７
のフローチャートにしたがって説明する。

【００３９】まず、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）の実際の
電源電圧を検出する（ステップＳ１）。次に、モータ２
０（ドラム１３）を起動し、第１回転速度６５ｒｐｍま
で立ち上げる（ステップＳ２）。モータ２０の回転速度
が６５ｒｐｍに到達すると、検知した電源電圧に基づい
て固定するデューティ比を決定する（ステップＳ３、Ｓ
４）。電源電圧が大きいほどデューティ比は小さく設定
される。次に、設定されたデューティ比に従ってモータ
２０へ駆動電圧が印加すると共に、所要時間のカウント
を開始する（ステップＳ５）。こうして、モータ２０の
回転速度が上昇し、モータが第２回転速度１４０ｒｐｍ
に達すると、モータ２０を停止すると共に、カウントを
停止する（ステップＳ６、Ｓ７）。次に、雰囲気温度セ
ンサ６２によって雰囲気温度を検知する（ステップＳ
８）。そして、この検知温度に基づいて決定された温度
補正値αをカウントされた所要時間Ｔ０に加算して、測
定時間Ｔを算出する（ステップＳ９）。負荷量を判定す
るために閾値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ（Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃ）を
複数設けており、この測定時間Ｔをこれら閾値と比較す
る。そして、Ｔ＜Ｔａならば、負荷量を０〜１Ｋｇと判
定し、Ｔａ≦Ｔ＜Ｔｂならば、負荷量を１〜２ｋｇと判
定し、Ｔｂ≦Ｔ＜Ｔｃならば、負荷量を２〜４．５ｋｇ
と判定し、Ｔｃ≦Ｔならば、負荷量を４．５〜８ｋｇと
判定する（ステップＳ１０）。

【００４０】出願人が実験したところ、今回の負荷量検
知に使用する速度領域では、同じ駆動電圧であっても温
度が高いほどモータ２０のトルクが大きくなることを確
認した。よって、温度補正値αは、温度が高いほど大き
な値としている。このため、同じ所要時間であっても検
知温度が高いほど負荷量を大きめに判定する。

【００４１】なお、第１回転速度、第２回転速度に達す
るまでの時間には、制限時間を設けている。即ち、制限
時間１分以内に６５ｒｐｍに達しない場合には、負荷量
を４．５〜８ｋｇと判定し（ステップＳ３、Ｓ１１、Ｓ
１２）、以降の負荷量検知を行わない。また、６５ｒｐ
ｍから制限時間５秒以内に１４０ｒｐｍまで達しない場
合には、負荷量を４．５〜８ｋｇと判定する（ステップ
Ｓ６、Ｓ１１、Ｓ１２）。

【００４２】以上のように、本ドラム式洗濯機では、負
荷量検知を行う前に、電源電圧を検知し、電源電圧の大
きさに応じて負荷量検知を行うときのデューティ比を決
定するようにしたので、電源電圧の変動によらず、一定
の駆動電圧をモータ２０に印加することができ、正確な
負荷量検知を行うことができる。

【００４３】さらに、モータ２０に影響を及ぼす雰囲気
温度を検知し、回転速度の上昇勾配（第２回転速度まで
の所要時間）と、検知した温度とに基づいて負荷量を判
定するようにたので、モータ２０への温度の影響に左右
されず、正確に負荷量検知を行うことができる。

【００４４】なお、モータ２０に影響を及ぼす雰囲気温
度ではなく、モータ２０自身の温度を検知するようにし
てもよい。

【００４５】次に、本実施例のドラム式洗濯機において
は、脱水行程において、ドラム１３の高速回転時や高速
回転に立ち上げるときに、ドラム１３内の洗濯物の偏り
によって生ずる偏心荷重によって外槽１０が大きく振動
しないような脱水立ち上げ制御を行っており、この制御
動作を図８のフローチャートにしたがって説明する。

【００４６】脱水行程に入ると、前記モータ２０を起動
して、初期速度８０ｒｐｍまで立ち上げ、８０ｒｐｍに
達すると定速制御により回転速度を８０ｒｐｍ維持した
状態で、ドラム１３内の洗濯物の偏りによる偏心荷重の
検知を行う（ステップＳ２０、Ｓ２１）。例えば、偏心
荷重が大きいほど、定速回転状態におけるドラム１３
（モータ２０）の回転速度の変動が大きくなるので、こ
の現象を利用し、この回転速度変動の大きさ検知して、
これに基づいて偏心荷重を求める。そして、求めた偏心
荷重を所定の初期閾値と比較し（ステップＳ２２）、初
期閾値以下であれば、偏心荷重が小さいと判定して回転
速度を上昇させて第１速度１００ｒｐｍまで立ち上げ
る。

【００４７】モータ２０の回転速度が１００ｒｐｍに達
すると、定速制御により回転速度を１００ｒｐｍ維持し
た状態で、まず、ドラム１３内の洗濯物の負荷量検知を
行う（ステップＳ２３、Ｓ２５）。例えば、一時的にモ
ータ２０に電気的なブレーキを掛け、そのときの回転速
度の低下度合いを検知し、この低下度合いによって負荷
量の大小を判定する。即ち、低下量が大きいほど負荷量
が小さいと判定する。そして、検知した負荷量に基づい
て、第１閾値、第２閾値及び第３閾値を設定する（ステ
ップＳ２６）。第１閾値及び第２閾値は、この第１速度
（第１速度領域）で行う偏心荷重の判定において、検知
した偏心荷重と比較される閾値であり、第３閾値は、第
１速度領域よりも高い第２速度領域１７０ｒｐｍ〜２６
０ｒｐｍで行う偏心荷重の判定において、検知された偏
心荷重と比較される閾値である。これらの閾値は、検知
した負荷量が大きいほど小さい値に設定される。その理
由は、以下のとおりである。

【００４８】ドラム１３内の偏心荷重が同じであって
も、ドラム１３内の洗濯物の量が多いと、ドラム１３の
全体重量が大きくなって慣性力が大きくなるので、振動
は大きくなりにくい。一方、ドラム１３内の偏心荷重が
同じであっても、ドラム１３内の洗濯物の量が多いと、
ドラム１３の回転時に偏心荷重の影響が生じにくく、偏
心荷重を小さく検知してしまう。出願人の行った実験の
結果、本ドラム式洗濯機の場合は、後者ような負荷量が
偏心荷重検知精度へ及ぼす影響の方が大きいことが判明
した。このため、負荷量が多いほど閾値を小さく設定す
るようにしたのである。

【００４９】さて次に、回転速度を１００ｒｐｍに維持
したまま、初期速度と同様の偏心荷重検知を行う（ステ
ップＳ２７）。そして、求めた偏心荷重と第１閾値とを
比較する（ステップＳ２８）。この第１閾値は、このま
まの状態で回転速度を上昇させるか否かを判定するため
の閾値である。このときの偏心荷重が第１閾値以下であ
れば、偏心荷重が小さいと判定してさらに回転速度を上
昇させる（ステップＳ２９）。

【００５０】一方、偏心荷重が第１閾値より大きけれ
ば、第２閾値と比較する（ステップＳ３０）。この第２
閾値は、バランサ６５を用いて行う偏心荷重の軽減制御
（以下、Ｇ−ＦＡＬＬ制御という）によって十分小さく
できる偏心荷重であるか否かを判定するための閾値であ
る。偏心荷重が第２閾値以下であれば、偏心荷重を十分
小さくできると判断して、次にＧ−ＦＡＬＬ制御を行う
（ステップＳ３１）。即ち、１００ｒｐｍでの回転状態
では、バランサ６５の各区画室には略同等の液が貯めら
れている。そこで、偏心荷重位置にある区画室が上方に
持ち上げられつつあるタイミングでドラム１３の回転速
度を短時間減速させる。すると、液体に作用する遠心力
が減少するので、この区画室からの液体がこぼれ落ち、
他の区画室に流れ込む。このような減速を１ないし複数
回繰り返すことにより、偏心荷重位置近傍の区画室の液
体は殆どなくなり、その反対の区画室の液量が増加す
る。これにより、バランサ６５の偏心荷重と洗濯物によ
る偏心荷重との釣り合いによってドラム１３全体の偏心
荷重が小さくなる。

【００５１】こうして、Ｇ−ＦＡＬＬ制御によって偏心
荷重を小さくすると、再びステップＳ２７に戻って偏心
荷重の検知を行う。

【００５２】さて、回転速度が上昇して１７０ｒｐｍに
達すると、その後回転速度が２６０ｒｐｍに達するま
で、定期的に偏心荷重の判定を行う（ステップＳ３２〜
Ｓ３５）。偏心荷重が大きいと激しく外槽１０が振動し
て上昇するはずの回転速度が一時的に低下するので、そ
の低下量を偏心荷重の大きさの指標とし、この低下量
（前回との速度差）を検知して第３閾値と比較する。第
３閾値以下であれば、偏心荷重が小さいと判定して回転
速度を上昇させたまま、偏心荷重の判定を繰り返す。そ
して、２６０ｒｐｍに達した時点で定期的な偏心荷重判
定を止めて、その後、最終的に脱水を行う高速回転速度
へ上昇させる。

【００５３】ところで、ステップＳ２２、ステップＳ３
０、ステップＳ３４において、偏心荷重がそれぞれの閾
値（初期閾値、第２閾値、第３閾値）より大きいとき
は、偏心荷重が大きいと判定して、一旦脱水動作を中止
してドラム１３（モータ２０）を停止する。また、ステ
ップＳ３０で偏心荷重が大きいと判定したときは、ステ
ップＳ３６で負荷量検知フラグ（ＦＬＡＧ）を「１」に
設定し、ステップＳ３４で偏心荷重が大きいと判定した
ときは、ステップＳ３７で負荷量検知フラグを「０」に
設定する。この負荷量検知フラグは、ステップＳ２５で
負荷量検知を行うか否かを指示するフラグであり、
「０」なら負荷量検知を行うことを指示し、「１」なら
負荷量検知を行わないことを指示する。なお、負荷量検
知フラグは、初期状態では「０」に設定される。

【００５４】ドラム１３が一旦停止されると、脱水動作
を再開する。即ち、モータ２０を再び起動し、最初と同
じように初期速度８０ｒｐｍまで立ち上げる。このと
き、洗濯物がドラム内壁に張り付く回転速度、即ち洗濯
物に作用する遠心力が重力よりも小さくなる回転速度に
なるまでの間は、洗濯物がほぐされてドラム内で分散す
る。よって、初期速度に立ち上がったときには、偏心荷
重が小さくなっている可能性が高い。

【００５５】次に、このあと第１速度１００ｒｐｍに達
したときには、ステップＳ２４で、負荷検知フラグを判
定する。そして、このフラグが「１」であれば、負荷量
検知を行わずに、ステップＳ２７の偏心荷重の検知に移
行する。これは、前には第１速度領域で脱水が中止され
たため、この速度領域では負荷量が大きく変わるほどの
洗濯物からの脱水がなく、負荷量検知の必要がないから
である。

【００５６】一方、負荷量検知フラグが「０」であれ
ば、ステップＳ２５で新たに負荷量を検知し、ステップ
Ｓ２６でこの負荷量に基づいて第１閾値、第２閾値、第
３閾値を設定する。これは、前には第２速度領域で脱水
が中止されたため、この速度領域で負荷量がある程度変
わってしまうほどの洗濯物からの脱水があるため、負荷
量検知の必要があるからである。

【００５７】こうして、以降は最初と同じように脱水の
立ち上げの制御が行われることになる。

【００５８】以上のように、本ドラム式洗濯機において
は、偏心荷重の大小を判定するときに洗濯物の負荷量を
考慮するようにしているので、負荷量によらず、正確な
立ち上げ制御ができる。

【００５９】その上、回転速度が低いためほとんど洗濯
物から脱水されることがない第１速度領域において偏心
荷重が大きいと判定されたことにより、脱水動作を中断
したときには、脱水再開後に第１速度領域において、新
たに負荷量を検知せず、前の負荷量に基づく閾値で偏心
荷重の大小を判定するようにしているので、負荷量検知
のために時間を費やすことがなく、脱水の立ち上げに要
する時間を短縮することができる。

【００６０】一方、洗濯物からはある程度脱水される第
２速度領域において偏心荷重が大きいと判定されたこと
により、脱水動作を中断したときにときには、脱水再開
後に第１速度領域において、新たに負荷量を検知して閾
値を設定しなおし、偏心荷重の大小を判定するようにし
ているので、負荷量を考慮した正確な立ち上げ判断を行
うことができる。

【００６１】なお、偏心荷重が大きくて脱水を中断した
ときには、脱水を再開する前に、ドラム内壁に洗濯物が
張り付かないような回転速度でドラム１３を正逆回転し
て、ドラム１３内の洗濯物をほぐすような分散動作を行
ってもよい。この場合、多少所要時間は増加するが洗濯
物の分散効果は大きくなる。

【００６２】以上、本発明のドラム式洗濯機の一実施例
について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更や
修正を行える。

【００６３】例えば、偏心荷重の判定の仕方は、上記実
施例に限られずどのようなものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の外
観斜視図。

【図２】 本実施例のドラム式洗濯機の内部の要部の正
面縦断面図。

【図３】 本実施例のドラム式洗濯機の内部の要部の右
側面縦断面図。

【図４】 本実施例のドラム式洗濯機の給水部を中心に
描いた構成図。

【図５】 本実施例のドラム式洗濯機の操作パネルの外
観平面図。

【図６】 本実施例のドラム式洗濯機の電気系構成図。

【図７】 本実施例のドラム式洗濯機の負荷量検知の制
御動作を示すフローチャート

【図８】 本実施例のドラム式洗濯機の脱水立ち上げ制
御動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１０ 外槽 １３ ドラム ２０ 直流ブラシレスモータ ５０ 制御部（負荷量検知手段、モータ制御手段、決定
手段、第１偏心荷重判定手段、第２偏心荷重判定手段、
脱水制御手段） ６２ 雰囲気温度センサ（温度検知手段） ６４ 速度センサ（速度検知手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B155 AA01 AA06 BB16 BB19 CA02 CB06 HB09 KA02 KA12 KA33 KA36 KB03 KB08 LA03 LC15 MA01 MA02 MA06 MA08 MA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外槽内に横軸型のドラムが回転自在に配
   設され、該外槽内に水を貯留した状態でドラムを回転さ
   せることによりドラム内に収容された洗濯物を洗濯する
   ドラム式洗濯機において、 前記ドラムを駆動するための直流モータと、 このモータの回転速度を検知する速度検知手段と、 この速度検知手段から得た回転速度に基づいて、前記モ
   ータへ供給する駆動電圧のデューティ比を決定するモー
   タ制御手段と、 このモータ制御手段が決定したデューティ比に従って前
   記モータへの駆動電圧を出力するインバータ手段と、 前記モータ制御手段によってデューティ比が固定される
   ことにより前記モータへ一定の駆動電圧が印加された状
   態で、前記モータの回転速度が第１回転速度からこの第
   １回転速度よりも大きい第２回転速度まで上昇するとき
   の勾配の大きさに基づいて、前記ドラム内の洗濯物の負
   荷量を検知する負荷量検知手段と、 ドラム式洗濯機本体に供給される電源電圧の大きさを検
   知する電圧検知手段と、 負荷量検知を行うときの前記モータへの駆動電圧が電源
   電圧の変化によらず一定となるように、固定するデュー
   ティ比を電圧検知手段が検知した電源電圧の大きさに応
   じて決定する決定手段と、を備えたことを特徴とするド
   ラム式洗濯機。
2. 【請求項２】 外槽内に横軸型のドラムが回転自在に配
   設され、該外槽内に水を貯留した状態でドラムを回転さ
   せることによりドラム内に収容された洗濯物を洗濯する
   ドラム式洗濯機において、 前記ドラムを駆動するための直流モータと、 このモータの回転速度を検知する速度検知手段と、 前記モータへの駆動電圧を出力する出力手段と、 前記出力手段により一定の駆動電圧が印加された状態
   で、前記モータの回転速度が第１回転速度からこの第１
   回転速度よりも大きい第２回転速度まで上昇するときの
   勾配の大きさと、前記温度検知手段により検知された温
   度とに基づいて、前記ドラム内の洗濯物の負荷量を検知
   する負荷量検知手段と、を備えることを特徴とするドラ
   ム式洗濯機。
3. 【請求項３】 外槽内に横軸型のドラムが回転自在に配
   設され、該外槽内に水を貯留した状態でドラムを回転さ
   せることによりドラム内に収容された洗濯物を洗濯し、
   前記外槽内から水を排出した状態でドラムを高速回転さ
   せることにより洗濯物を脱水するドラム式洗濯機におい
   て、 洗いやすすぎによって水を含んだ状態にあるドラム内の
   洗濯物の負荷量を検知する負荷量検知手段と、 脱水行程において、この負荷量検知手段により負荷量を
   検知した後であって、遠心力によってドラム内壁に洗濯
   物が張り付くような低速の第１速度領域でドラムを回転
   している状態で、ドラム内の洗濯物の偏りによる偏心荷
   重の大小を、前記負荷量検知手段によって検知した負荷
   量を考慮して判定する第１偏心荷重判定手段と、 前記ドラムが前記第１速度領域よりも高い第２速度領域
   で回転している状態で偏心荷重の大小を判定する第２偏
   心荷重判定手段と、 前記ドラムを高速回転に立ち上げる際、まず、前記第１
   速度領域において、前記第１偏心荷重判定手段によって
   偏心荷重が小さいと判定されると、前記ドラムの回転速
   度を上昇させ、次に、前記第２速度領域において、前記
   第２偏心荷重判定手段によって偏心荷重が小さいと判定
   されると前記ドラムの回転速度を上昇させる、一方、前
   記第１速度領域及び第２速度領域において、偏心荷重が
   大きいと判定されると、脱水動作を一旦中止し、遠心力
   によってドラム内壁に洗濯物が張り付ないような回転速
   度でドラムを回転させてドラム内で偏った洗濯物を分散
   させる分散動作を行う脱水制御手段と、を備え、 前記脱水制御手段は、前記第１速度領域で偏心荷重が大
   きいと判定された場合には、前記負荷量検知手段に新た
   な負荷量検知をさせずに、脱水動作再開後、前記第１脱
   水領域での偏心荷重の判定に前回の負荷量を採用し、一
   方、前記第２速度領域で偏心荷重が小さいと判定された
   場合には、前記負荷量検知手段に新たな負荷量検知をさ
   せて、脱水動作再開後、前記第１速度領域での偏心荷重
   の判定に新たな負荷量を採用する、ことを特徴とするド
   ラム式洗濯機。