JP2005319154A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】設置条件に合った脱水運転ができるドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】回転ドラム１を内包する水槽３と、本体の設置条件を入力する設置条件入力手段３２とを備え、脱水工程時に、回転ドラム１をその内周壁に洗濯物が張り付き易い第１の所定回転速度まで立ち上げ、内周壁に洗濯物が均等に張り付いているか否かの布バランス判定を実行し、布バランス判定でバランス良好でないと判定された時は布バランス判定動作を繰り返し、良好と判定されたときは回転ドラム１を脱水回転速度で運転し、バランス判定を行なう際の判定値を、設置条件に応じて変更するもので、例えば、木造住宅等振動の影響を受けやすい場所で不要に振動が大きくなって脱水運転が中断したり、また鉄筋コンクリート住宅のように振動の影響を受けにくい場所に設置された場合に、布バランス判定繰り返しにより全体時間が長くなることを抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽内に配置した回転ドラムを回転駆動することにより回転ドラム内に収容した洗濯物を洗浄するドラム式洗濯機に関するものである。

ドラム式洗濯機の従来例を図８を用いて説明する。

図示するように、洗濯機筐体５７内にサスペンション構造によって支持された水槽５３内に、周面に多数の透孔５２が形成された回転ドラム５１が配設され、回転ドラム５１はドラム駆動モータ５５によって回転駆動され、洗濯機筐体５７の正面側に開閉自在に設けられた扉体５４を開くことにより水槽５３の正面開口部及び回転ドラム５１の正面開口部を通して洗濯物を回転ドラム５１内から出し入れできるように構成されている。

前記扉体５４を開いて回転ドラム５１内に洗濯物と洗剤を投入して運転を開始すると、水槽５３内に給水され、給水された水は透孔５２を通じて回転ドラム５１内にも所要量給水される。ドラム駆動モータ５５により回転ドラム５１が所定回転速度で回転駆動されると、回転ドラム５１内に収容された洗濯物は、回転ドラム５１の内周面に設けられた撹拌突起５６に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下することにより、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられ、洗濯がなされる。

この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施され、すすぎ工程が終了すると回転ドラム５１を高速回転させて脱水工程が実施される。これらの工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される（例えば、特許文献１参照）。

ドラム式洗濯機では、回転ドラム５１が静止した状態では洗濯物は回転ドラム５１の下方に偏っており、洗い工程及びすすぎ工程の後に回転ドラム５１内から排水し、回転ドラム５１を高速回転させて洗濯物から遠心力によって脱水する脱水動作を行うとき、洗濯物が一方に偏ったままにあると、回転ドラム５１の重心がアンバランスな状態になって大きな振動が生じて正常な脱水動作が行えない場合がある。

上記従来のドラム式洗濯機においては、第１の回転速度で回転ドラム５１を回転させる布ほぐし工程と、第１の回転速度から第２の回転速度に増加させる布バランス工程と、第３の回転速度で回転ドラム５１を所定回数回転させる予備脱水工程と、予備脱水工程の後に第２の回転速度で駆動して洗濯物のバランスを検知するバランス判定工程とを経た後に、脱水動作が実行されるように制御されている。
特開平１０−２０１９８５号公報（第３〜５頁、図１）

しかしながら、上記従来のドラム式洗濯機における脱水制御では、製品の設置される環境に関係なく布バランス状態を判定していた。同程度の布バランス状態にあっても木造住宅と鉄筋コンクリート住宅とでは、脱水時の振動の大きさやアンバランス異常を検知する度合いは異なる。

そのため、同程度の布バランス状態にあっても鉄筋コンクリート住宅等の振動の影響をうけにくい場所では、振動も小さく布バランスも良好であるが、木造住宅等の振動の影響を受けやすい場所に設置された場合は、振動が大きくなり、布バランスが良好でない判断され、布ほぐし行程や布バランス行程、予備脱水工程、バランス判定工程が繰り返され、洗濯に要する全体時間が徒に長くなったり、アンバランス異常になりやすい、という課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗い及びすすぎの各工程の後に実行される脱水動作が設置条件に合わせて、円滑に実施されるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収容すると共にドラム駆動モータで回転駆動される回転ドラムと、前記回転ドラムを内包する水槽と、前記ドラム駆動モータの回転を制御する制御手段と、本体の設置条件を入力する設置条件入力手段とを備え、脱水工程時に、前記回転ドラムをその内周壁に前記洗濯物が張り付きやすくなる第１の所定回転速度まで立ち上げ、前記内周壁に前記洗濯物が均等に張り付いているか否かの布バランス判定を実行し、前記布バランス判定でバランス良好と判定されなかったときには前記布バランス判定動作を繰り返し、良好と判定されたときは前記回転ドラムの回転数を脱水回転速度になるように制御すると共に、前記バランス判定を行なう際の判定値を、前記設置条件に応じて変更するもので、設置場所における設置条件に適した脱水制御が可能となり、例えば、木造住宅等の振動の影響を受けやすい場所に設置されても不要に振動が大きくなったり、布バランスが良好でないと判断され、布ほぐし行程や布バランス行程、予備脱水工程、バランス判定工程が繰り返され、洗濯に要する全体時間が徒に長くなったり、アンバランス異常と判定され脱水運転が中断される事も無く、また鉄筋コンクリート住宅のように、振動の影響を受けにくい場所に設置された場合には、布バランス修正動作繰り返しによる洗濯に要する全体時間が徒に長くなることを抑えることができる。

本発明のドラム式洗濯機は、本体を設置するときに布バランスを判定する判定値を設置場所に合わせた値に変更することで、設置場所に適した脱水制御が可能となり、例えば、木造住宅等の振動の影響を受けやすい場所に設置されても不要に振動が大きくなったり、布バランスが良好でないと判断され、布ほぐし行程や布バランス行程、予備脱水工程、バランス判定工程が繰り返され、洗濯に要する全体時間が徒に長くなったり、アンバランス異常と判定され脱水運転が中断される事も無く、また鉄筋コンクリート住宅のように、振動の影響を受けにくい場所に設置された場合には、布バランス修正動作繰り返しによる洗濯に要する全体時間が徒に長くなることを抑えることができる。

第１の発明は、洗濯物を収容すると共にドラム駆動モータで回転駆動される回転ドラムと、前記回転ドラムを内包する水槽と、前記ドラム駆動モータの回転を制御する制御手段と、本体の設置条件を入力する設置条件入力手段とを備え、脱水工程時に、前記回転ドラムをその内周壁に前記洗濯物が張り付きやすくなる第１の所定回転速度まで立ち上げ、前記内周壁に前記洗濯物が均等に張り付いているか否かの布バランス判定を実行し、前記布バランス判定でバランス良好と判定されなかったときには前記布バランス判定動作を繰り返し、良好と判定されたときは前記回転ドラムの回転数を脱水回転速度になるように制御すると共に、前記バランス判定を行なう際の判定値を、前記設置条件に応じて変更するもので、設置場所における設置条件に適した脱水制御が可能となり、例えば、木造住宅等の振動の影響を受けやすい場所に設置されても不要に振動が大きくなったり、布バランスが良好でないと判断され、布ほぐし行程や布バランス行程、予備脱水工程、バランス判定工程が繰り返され、洗濯に要する全体時間が徒に長くなったり、アンバランス異常と判定され脱水運転が中断される事も無く、また鉄筋コンクリート住宅のように、振動の影響を受けにくい場所に設置された場合には、布バランス修正動作繰り返しによる洗濯に要する全体時間が徒に長くなることを抑えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のドラム式洗濯機に、運転コースや、洗い、すすぎ、脱水等の運転内容を設定する入力設定手段を備え、設置条件入力手段を前記入力設定手段に設けたもので、引越しやリホーム等により設置場所が変更された場合にも、利用者が再設定するのを忘れる事も無く、しかも容易に設置条件を変更できる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明のドラム式洗濯機に運転コース等の設定状態を表示する表示手段を備え、設定された設置条件を前記表示手段で表示するもので、引越しやリホーム等により設置場所が変わった場合でも、現在の設定内容を容易に確認できるため間違えることなく新しい設置条件の入力を行うことができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の設定された設置条件の表示を、設置条件入力手段が操作された時のみ行なうもので、通常の使用時には通常の運転内容のみが表示され、表示の煩雑さを抑えた利用者にわかりやすい表示とすることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の設置条件入力手段によって入力された設置条件に応じて、脱水回転速度を変えるようにしたもので、例えば、木造住宅等の振動の影響を受けやすい場所に設置された場合において、脱水回転速度を下げるようにすれば、異常振動の発生をさらに抑制することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の設置条件入力手段によって入力された設置条件に応じて、脱水回転速度での運転時間を変えるようにしたもので、例えば、設置条件に応じて
脱水回転速度が下げられた時に、脱水時間を延長するようにすれば、脱水が不完全になることなく通常の脱水性能が得られるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機について、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるドラム式洗濯機のが概略断面図である。

図において、ドラム式洗濯機の洗濯機筐体９内に図示しないサスペンション構造により水槽３が支持され、この水槽３内には有底円筒形に形成された回転ドラム１がその回転軸方向を水平方向から傾斜させて配置されている。

前記回転ドラム１は、有底円筒形の開口部側を洗濯機筐体９の正面側に、底面側を洗濯機筐体９の背面側にして、回転軸方向が正面側から背面側に向けて下向き傾斜となるようにして水槽３内に配置され、水槽３の背面に取り付けられたドラム駆動モータ５によって回転駆動される。水槽３の正面側には洗濯物を回転ドラム１内から出し入れするための開口部８が形成され、この開口部８に対向させて洗濯機筐体９の正面側に形成された傾斜面には開閉自在に扉体７が設けられている。

前記開口部８は上向きに開口し、扉体７は上向き傾斜面に設けられているので、扉体７を開くことにより回転ドラム１に対して洗濯物を出し入れする作業を容易に行うことができ、扉体７の一部あるいは全体を透明体によって形成することにより、回転ドラム１内を外部から透視することも容易となる。

上記構成のように回転ドラム１を傾斜配置すると、洗濯物を出し入れする作業が容易になることや、回転ドラム１内に給水された水が背面側に溜まって少ない水量でも深い貯水状態が得られて節水につながる利点がある反面、回転ドラム１内に収容した洗濯物は、最も低い位置となる底面側の下部に集まり、洗濯物個々の位置を入れ替えてすべての洗濯物に満遍なく洗浄力を与える作用や脱水動作において洗濯物が回転ドラム１の内周壁に均等に張り付く状態が得がたい課題が発生する。

この課題を解決する手段として、本実施の形態においては、回転ドラム１の内周壁の複数位置に設けられた撹拌突起６の形状と、ドラム駆動モータ５による回転ドラム１の回転駆動の制御とにより洗濯物の位置入れ替えを行うようにしている。

前記撹拌突起６は、回転ドラム１の回転軸方向から所定の傾き角度方向に長く形成された頂上部を有する形状に形成され、回転ドラム１が回転すると、回転ドラム１の低い位置に偏りがちになる洗濯物を高い位置に移動させる作用を効果的に得ることができる。このような撹拌突起６が内周壁の複数箇所に取り付けられた回転ドラム１を回転させると、傾斜した回転ドラム１内で低い位置側に偏りがちになる洗濯物は高い位置側に持ち上げられるようになるので、回転ドラム１を傾斜配置しても洗濯物は回転ドラム１の低い側に偏らずに充分に撹拌され、洗濯物の場所の入れ替わりと混ざりがよく、洗浄効果を低下させることがない。

また、洗濯物の量が少ない場合には洗濯液の量も少なく、全ての洗濯物が満遍なく浸る状態が得られるようにするには洗濯物の場所の入れ替わりが充分になされるように撹拌する必要があるが、洗濯物の位置の入れ替えが充分になされるので、洗いむらがなく洗浄力を向上させることができる。

図２は、本実施の形態におけるドラム式洗濯機の制御構成を示す回路図で、ドラム式洗濯機の運転を制御する制御手段１６は、ドラム駆動モータ５、給水弁１２、排水弁１１の動作を制御するように構成されている。洗濯機筐体９の表面に設けられた操作パネル３３には、入力設定手段１７及び表示手段１８が設けられ、入力設定部１７から運転コース等を選択しそれを入力すると、表示部１８に選択状態及び運転状態の表示がなされ、制御手段１６は制御手順に応じてドラム駆動モータ５、給水弁１２、排水弁１１を運転手順に対応して制御する。

図３は、入力設定手段１７の一例を示すもので、洗い時間を設定する洗い時間設定手段１７ａ、すすぎ回数を設定する回数設定手段１７ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定手段１７ｃ、洗濯コースを選択するコース選択ボタン１７ｄ、運転を開始又は一時停止する時に操作するスタート・一時停止ボタン１７ｅ、電源を入れるときに操作する電源入ボタン１７ｆ、電源を切る時に操作する電源切りボタン１７ｇ、本ドラム式洗濯機の設置場所の設置条件を入力する設置条件入力手段３２が設けられている。

また、表示手段１８として、設定する洗い時間を表示する洗い時間表示手段１８ａ、設定するすすぎ回数を表示するすすぎ回数表示手段１８ｂ、設定する脱水時間を表示する脱水時間表示手段１８ｃ、選択されるコースを表示する洗濯コース表示手段１８ｄ、洗剤量表示兼、残時間表示を行う７セグメントＬＥＤ１８ｇ、７セグメントＬＥＤ１８ｇが投入する洗剤の量（杯）を表示するときに点灯する洗剤量表示手段１８ｅ、７セグメントＬＥＤ１８ｇが残りの運転時間を表示するときに点灯する残時間表示手段１８ｆ、後述の設置条件表示手段１８ｈが設けられている。

次に、制御手段１６によって運転制御されるドラム式洗濯機の動作について、図１〜図３を参照して説明する。

扉体７を開いて回転ドラム１内に洗濯物を投入し、給水部１５に設けられた洗剤投入口（図示せず）から洗剤を投入し、図３に示す操作パネル３３より電源入ボタン１７ｆを押して電源をＯＮし、コース選択ボタン１７ｄから洗濯物の種類に応じた運転コースの選択を入力し、スタート・一時停止ボタン１７ｅを押して運転開始の操作入力を行うと、制御手段１６による運転制御が開始される。

本ドラム式洗濯機の設置場所の設置条件の入力は、最初にそれを設置する時にのみ行われ、それは制御手段１６に記憶されているが、引越し時、リホーム、配置換え等でドラム式洗濯機の設置場所を変更した場合などでも都度、設置条件入力手段３２を押すことで設定することができ、設定されている設置条件は、設置条件表示手段１８ｈにより表示される。

通常電源がＯＮされた時には、設置条件は表示されていない。そして設置場所を、例えば木造住宅から鉄筋コンクリート住宅に変更した時は、設置条件入力手段３２を１回押すことにより、現在制御手段１６に記憶されている設置条件が設置条件表示手段１８ｈに表示され、さらに設置条件入力手段３２を押すことにより再設定することができる。

ドラム式洗濯機の運転は基本的に、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の順に実行され、乾燥機能が設けられている場合には、任意に乾燥工程を実施することができる。

まず、制御手段１６は、回転ドラム１内に投入された洗濯物の量を検知するために、駆動回路２２に回転ドラム１を所定回転速度で回転駆動する制御指令を出力する。駆動回路２２により駆動制御されたドラム駆動モータ５が回転ドラム１を回転させることにより、ドラム駆動モータ５が洗濯物の量に対応して受ける負荷状態から、布量検知手段２７は洗濯物の量を検知する。

即ち、ドラム駆動モータ５は直流ブラシレスモータで構成され、図２に示すように、駆動回路２２は、ドラム駆動モータ５のステータを構成する３相巻線の第１〜３巻線５ａ、５ｂ、５ｃに対する通電を制御するインバータ２３のスイッチング素子２３ａ〜２３ｆをスイッチング制御する。

前記インバータ２３への直流電力の供給は、商用電力２８をダイオードブリッジ回路２９、チョークコイル３０、平滑コンデンサ３１で整流した直流が用いられており、ドラム駆動モータ５が受ける負荷状態は、入力電流にほぼ比例するので、負荷検出手段２４はインバータ２３への直流電力供給回路と直列に接続された抵抗器２５の両端電圧から電流検知回路２６により入力電流値を検出するので、布量検知手段２７はその電流値から回転ドラム１内に投入された洗濯物の量を検知する。この布量検知手段２７によって検知された洗濯物の量は後述する制御動作に用いるため、制御手段１６内に設けられたメモリ（図示せず）に記憶される。

次に、制御手段１６は負荷駆動手段２０に給水弁１２を開く制御指令を出力し、給水弁１２が開かれて、給水部１５に接続された給水ホース１５ａから供給される水道水は給水部１５に投入されている洗剤を混入させながら水槽３内に給水される。水槽３内への給水量は布量検知手段２７によって検知された洗濯物の量に対応する給水時間で設定される。

また、水槽３内に給水された水の水位は、水槽３に設けられた水位検知手段１９で検出され、規定水位にまで達すると水位検知手段１９から制御手段１６に規定水位検知信号が入力され、制御手段１６は負荷駆動手段２０に給水弁１２を閉じる制御指令を出力して給水を停止する。

水槽３内に給水された水は、回転ドラム１に形成された多数の透孔２を通じて回転ドラム１内に浸入すると共に一部が収容された洗濯物に吸水され、水槽３内の水位は低下するので、補給のための給水が同様に実施される。

上記制御動作により洗い工程を開始することができるので、制御手段１６はドラム駆動モータ５による回転ドラム１の回転駆動の制御指令を駆動回路２２に出力する。回転ドラム１は所定回転速度で正方向に所定時間回転駆動された後、所定時間回転駆動が停止され、次いで、逆方向に所定時間回転駆動された後、所定時間回転駆動が停止される制御動作を１サイクルとして所要時間繰り返す第１の撹拌制御動作が実行される。前記所定回転速度は、回転ドラム１の内周面の複数位置に設けられた撹拌突起６によって引っ掛けられた洗濯物が回転ドラム１の回転により回転方向に持ち上げられ、遠心力より自重が勝る高さ位置から落下する挙動を示す回転速度である。

持ち上げられた洗濯物が落下することにより洗濯物には叩き洗いの作用が及び、これが繰り返されることにより洗剤を含む水を吸水している洗濯物から汚れを落とす洗浄作用がなされる。また、積み重なった洗濯物から撹拌突起６に接するものだけが抜き出されるので、洗濯物の位置を入れ替える作用がなされる。回転ドラム１の回転速度が所定回転速度より遅い場合には、撹拌突起６が洗濯物を持ち上げることができず、回転ドラム１の回転速度が所定回転速度より早い場合には、遠心力の影響が大きくなるため、持ち上げられた洗濯物がその自重により落下しない状態となる。また、回転ドラム１の回転方向を反転させることにより、洗濯物に捩れが生じることが抑制され、位置の入れ替えも効果的になされる。

洗濯物を持ち上げて落す叩き洗いの作用は、回転ドラム１内に収容された洗濯物の量によって影響を受けるので、洗濯物の量によって所定回転速度は変化させるのが、より好ましい制御方法となる。即ち、回転ドラム１内に収容された洗濯物の量は前述したように布量検知手段２７によって検知されて記憶されているので、洗濯物の量が予め設定された所定量より多いときには、制御手段１６は所定回転速度より減少させた回転速度になるように制御する。

一方、記憶された洗濯物の量が予め設定された所定量より少ないときには、制御手段１６は所定回転速度を増加させた回転速度になるように制御する。前記第１の撹拌制御動作を所要の洗濯時間繰り返すように制御しても洗濯物の位置を入れ替えながら洗濯する効果が得られるが、第１の撹拌制御動作を所要時間実行した後、第２の撹拌制御動作を実行するのが、より好ましい効果を得ることができる。

第２の撹拌制御動作では、回転ドラム１は第１の撹拌制御動作より速い所定回転速度で正方向に所定時間回転駆動された後、所定時間回転駆動が停止され、次いで、逆方向に正方向回転時の回転数と同じ所定回転速度で所定時間回転駆動された後、所定時間回転駆動が停止される制御動作を１サイクルとして、これが所要時間繰り返される。この第２の撹拌制御動作における所定回転速度は、回転ドラム１を回転させることによる遠心力によって洗濯物を回転ドラム１の内周壁に張り付かせることができる回転速度である。

洗濯物が回転ドラム１の内周壁に張り付くことにより、塊状になっていた洗濯物も展開状態に広げられ、回転ドラム１の上方に移動していた洗濯物は所定時間で回転が停止されたとき、惰性で回転する回転ドラム１の内周壁から離れて落下する。この張り付きによる広がりと落下の挙動がなされることにより、洗濯物の位置移動や形の変化が生じ、叩き洗いの作用も効果的になされる。

上記第１及び第２の各撹拌制御動作を交互に実行する制御動作が所要時間継続されることにより、洗濯物は回転ドラム１内で前後に位置入れ替えがなされると同時に、挙動が異なる叩き洗いの作用が及び、傾斜配置された回転ドラム１にあっても洗浄性能を低下させることなく、全ての洗濯物に均等な洗浄力を与えることができる。

以上のようにして洗い工程が終了すると、制御手段１６は排水弁１１を開く制御指令を負荷駆動手段２０に出力するので、水槽３内にある汚れた洗濯水が排水経路１０を経て排出される排水制御動作が実行される。更に、制御手段１６はドラム駆動モータ５を高速回転させて洗濯物に含まれた洗濯水を脱水させる制御指令を駆動回路２２に出力するので、洗い工程後の脱水動作が実施される。

所定時間の脱水動作が実施された後、制御手段１６は排水弁１１を閉じ、給水弁１２を開いて水槽３内に新たに水道水を給水するすすぎ工程を開始する。すすぎ工程においても回転ドラム１は正転、逆転をしながら回転駆動される撹拌動作がなされるが、前述した洗い工程における第１の撹拌制御動作及び／又は第２の撹拌制御動作を実行することにより、同様に洗濯物の位置の入れ替えにより叩き洗いの作用が全ての洗濯物に満遍なく及ぶため、すすぎムラのないすすぎ洗いが実施される。

図４に示すように、洗い工程の後、通常は２回のすすぎ工程が実施され、各すすぎ工程の後に脱水動作が実行されて洗濯物に含まれた水の脱水がなされ、２回目のすすぎ工程における脱水動作は脱水工程となる。即ち、脱水動作は、前述の洗い工程を含めて排水後に回転ドラム１を高速回転させて洗濯物から脱水する脱水動作として実行される。各工程における脱水動作を確実に行わせるためには、洗濯物を回転ドラム１の内周壁に均等に張り付けた状態にして、洗濯物に含まれた水が遠心力により透孔２から水槽３内に抜け出るようにする必要がある。

洗濯物が回転ドラム１内で偏った状態にあると脱水が円滑になされないばかりでなく、重心位置の偏りにより回転ドラム１に振れや振動が発生するので、脱水動作の開始にあたっては脱水立ち上げ動作が実行される。

以下に脱水動作の制御手順について、図５を用いて順を追って説明する。

図５は、制御手段１６により、脱水動作における立ち上げ動作を実行する制御手順を示すものである。尚、各手順に示された番号Ｓ１、Ｓ２…は制御手順のステップ番号であって、本文中に添記する番号に一致する。

脱水動作が開始されると、設置条件入力手段３２によって入力された設置条件に応じて布バランスの良否を判定する判定値Ｙが設定される。設置場所が鉄筋コンクリート住宅の場合は判定値Ａ、木造住宅の場合は、判定値Ａよりも小さい判定値Ｂが設定される（Ｓ１）。次に判定繰り返し回数の初期化（Ｎ＝１）がなされた後（Ｓ２）、ドラム駆動モータ５を第１の所定回転速度（例えば、９０ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げる（Ｓ３）。このドラム駆動モータ５を第１の所定回転速度に立ち上げるまでの所要時間は、布量検知手段２７によって検知されて制御手段１６に記憶されているデータに基づいて制御される。

図６（ａ）に示すように、洗濯物の量が多いときには、第１の所定時間ｔ１で第２の所定回転速度（例えば、４０ｒ／ｍｉｎ）まで立ち上げたドラム駆動モータ５の回転速度を第２の所定時間ｔ２まで維持し、第３の所要時間ｔ３までの時間で第１の所定回転速度に立ち上げるようにする。洗濯物の量が少ないときには、図６（ｂ）に示すように、第２の所定時間ｔ２から第１の所定回転速度に達するまでの時間（ｔ２〜ｔ３´）を短くするように制御する。この制御により洗濯物に作用する重力より遠心力が大きくなるので、洗濯物が回転ドラム１の内周壁に張り付いた状態になりやすくなる。

回転ドラム１の内周壁に洗濯物が均等に張り付いた状態にあれば、回転ドラム１は回転ムラなく正常に回転するので布バランスの判定において（Ｓ４）、バランス良好と判定されるので、制御手段１６はドラム駆動モータ５を高速回転させる脱水動作（Ｓ１０）により洗濯物から脱水させることができる。

前記布バランスの判定は回転ドラム１の回転ムラを検出することによりなされる。図２に示すように、直流ブラシレスモータに構成されたドラム駆動モータ５のステータには、ロータが有する永久磁石（図示せず）に対峙できるように電気角で１２０度の間隔でホールＩＣからなる位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃが設けられており、ロータが１回転すると前記永久磁石の磁界が位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃで検出されるので、電気角１２０度の間隔でパルスが制御手段１６に入力される。

このパルス入力に基づいて制御手段１６は、スイッチング素子２３ａ〜２３ｆのオン・オフ状態を切り換え、ステータの第１巻線５ａ、第２巻線５ｂ、第３巻線５ｃへの通電を制御するので、第１巻線５ａ、第２巻線５ｂ、第３巻線５ｃにより発生する磁界によってロータが回転する。

また、スイッチング素子２３ａ、２３ｃ、２３ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）により制御され、所定の繰り返し周波数で通電比が制御されることによりロータの回転数を制御するように構成され、制御手段１６は３つの位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃから出力されるパルス周期からロータの回転数を算出して設定回転数になるようにスイッチング素子２３ａ、２３ｃ、２３ｅをＰＷＭ制御する。

従って、回転ドラム１の回転速度を所定の回転速度に保っている状態で位置検出手段２１ａ、２１ｂ、２１ｃからのパルスが所定間隔で出力されないことが検出されると、回転ドラム１に回転ムラが生じている状態、即ち洗濯物の内周壁への張り付きが悪く、布バランスが悪い状態と判定できる。

従って、ドラム駆動モータ５の回転速度の変動幅を布バランスの判定値として設定することにより、回転ドラム１内の洗濯物のアンバランス状態を検知することができる。実際はこの回転ムラを検出する方法としては３相のうち１相から測定を行う。例えば、位置検出手段２１ａの場合、回転ドラム１が１回転すると、入力パルスは４回カウントすることができるが、この入力パルスの時間をそれぞれ測定した結果をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４とし、それぞれを回転速度に換算したものをＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とする。
回転ドラムに回転ムラが無く、安定して回転している場合は、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝９０ｒ／ｍｉｎとなるが、回転ムラがある場合は、一例として８７ｒ／ｍｉｎ〜９３ｒ／ｍｉｎというように±３ｒ／ｍｉｎ変動する。この変動幅が大きくなる程回転ムラが大きく布バランス状態が悪いことになる。

前記布バランスの判定（Ｓ４）において検出される布バランス値Ｘが、ステップ１において設定された判定値と比べ大きい場合（Ｓ５）、すなわち鉄筋コンクリート住宅であればＸ＞Ａ、木造住宅であればＸ＞Ｂのときに回転ドラム１に回転ムラが生じる状態、即ち洗濯物の偏りがある状態と判定される。布バランスが良好ではないとき、制御手段１６は回転ドラム１の回転を停止し（Ｓ６）、判定繰り返し回数Ｎが所定回数（例えば、Ｎ＝１６）に達しているか否かを判定して（Ｓ７）、所定回数に達していなければ、判定繰り返し回数Ｎに１を加算し（Ｓ８）、ステップＳ３からの手順に戻って再度立ち上げ動作を実行する。

上記動作を繰り返す工程は、布の状態を変えてやることで洗濯物が回転ドラム１の内周壁に張り付きやすくしているものである。

また、ステップＳ７で判定繰り返し回数Ｎが所定回数（例えば、Ｎ＝１６）に達しているか否かを判定して、所定回数に達した場合には、立ち上げ動作の繰り返しによっても洗濯物の偏り状態が改善されない状態と判断され、異常報知により使用者に洗濯物の絡まりなどを解消するように促す（Ｓ９）。

上記動作を繰り返した後、鉄筋コンクリート住宅の場合、ステップＳ５で布バランスが良好と判定されれば、所定の脱水回転速度（例えば、９００ｒ／ｍｉｎ）で脱水動作（Ｓ１０）を行い、洗濯物を脱水する。

すなわち、布バランスの判定値を小さくすることで、布のアンバランス判定を厳しくし、振動を押さえることができる。逆に布バランスの判定値を大きくすることで、アンバランス判定を緩め、脱水が立ち上がりやすくなり、洗濯に要する全体時間が徒に長くなるということは起きにくくなる。

以上のように、木造住宅などのように振動の影響を受けやすい場所に設置される時には、振動の発生をなるべく抑えるため布バランスの判定値を小さくし、鉄筋コンクリート住宅のように振動の影響を受けにくい場所に設置される場合は、判定値を大きくすることにより、少しの布の片寄りで、アンバランス異常と判定されることを防ぎ、洗濯に要する全体時間が徒に長くなるということは起きにくくなる。

以上のように、設置場所によって布バランスの判定値を変更することにより、脱水動作を設置条件に合わせて、円滑になされるように制御することができる。

さらに、図７のように、木造住宅など振動の影響を受けやすい場所である設定がなされた場合、脱水回転速度を、振動の影響を受けにくい場所で脱水する際の脱水回転速度よりも低く制御するように設定する（Ｓ１２）ことで、脱水時の振動をより低減させることができる。さらに、脱水回転速度を低く制御した場合、脱水時間を延長する（Ｓ１３）ことにより必要な脱水性能を維持することができる。ここでステップＳ１からステップＳ１０までは図５と同じである為説明を省略する。

なお、設置条件として、本実施例では鉄筋コンクリート住宅と木造住宅としているが、集合住宅や一戸建て住宅、さらに現在の多様な住環境に応じた条件設定を行ってもよい。

また、図３のように設置条件入力手段３２を入力設定手段１７に設けることにより、引越しやリホーム等などで、設置条件を変更しなければならない場合でも、利用者が容易に変更することができる。

さらに、現在設定されている設置条件を設置条件表示手段１８ｈで表示することにより利用者がよりわかりやすく、再設定する際にも誤りなく設定することができる。また、表示を通常非表示とし、設置条件入力手段３２が押されたときのみ表示することにより、見た目の煩雑さを抑えたよりわかりやすい表示とすることができる。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、洗い及びすすぎの各工程の後に実行される脱水動作が設置条件に合わせて、円滑に実施されるもので、片持ち式の回転ドラムを用いる洗浄装置、乾燥装置、加工装置等各種機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略断面図 同ドラム式洗濯機における制御構成を示す回路図 同ドラム式洗濯機の操作パネルの平面図 同ドラム式洗濯機の洗い工程から脱水工程に至る各工程を示す図 同ドラム式洗濯機の脱水動作の制御手順を示すフローチャート （ａ）同ドラム式洗濯機の脱水回転速度への立ち上げ動作を説明するグラフ図（洗濯物の量が多い場合）（ｂ）脱水回転速度への立ち上げ動作を説明するグラフ図（洗濯物の量が少ない場合） 他の例を示すドラム式洗濯機の脱水動作の制御手順を示すフローチャート 従来のドラム式洗濯機の断面図

符号の説明

１ 回転ドラム
３ 水槽
５ ドラム駆動モータ
１６ 制御手段
３２ 設置条件入力手段

Claims (6)

1. 洗濯物を収容すると共にドラム駆動モータで回転駆動される回転ドラムと、前記回転ドラムを内包する水槽と、前記ドラム駆動モータの回転を制御する制御手段と、本体の設置条件を入力する設置条件入力手段とを備え、脱水工程時に、前記回転ドラムをその内周壁に前記洗濯物が張り付きやすくなる第１の所定回転速度まで立ち上げ、前記内周壁に前記洗濯物が均等に張り付いているか否かの布バランス判定を実行し、前記布バランス判定でバランス良好と判定されなかったときには前記布バランス判定動作を繰り返し、良好と判定されたときは前記回転ドラムの回転数を脱水回転速度になるように制御すると共に、前記バランス判定を行なう際の判定値を、前記設置条件に応じて変更することを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 運転コースや、洗い、すすぎ、脱水等の運転内容を設定する入力設定手段を備え、設置条件入力手段を前記入力設定手段に設けた請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 運転コース等の設定状態を表示する表示手段を備え、設定された設置条件を前記表示手段で表示する請求項１又は２に記載のドラム式洗濯機。
4. 設定された設置条件の表示を、設置条件入力手段が操作された時のみ行なう請求項３に記載のドラム式洗濯機。
5. 設置条件入力手段によって入力された設置条件に応じて、脱水回転速度を変えるようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
6. 設置条件入力手段によって入力された設置条件に応じて、脱水回転速度での運転時間を変えるようにした請求項５に記載のドラム式洗濯機。

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