JP2006068273A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水槽の大きな振動を未然に防ぎ、製品の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができ、信頼性の高いドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】略水平方向または斜め方向に回転中心軸を有するドラム６と、ドラム６を回転駆動する洗濯モータ７と、ドラム６を内包しかつ衣類の出し入れ用の開口部４ａを有する水槽４と、水槽４を弾性吊持するサスペンション２と、水槽４を防振支持するダンパ３と、水槽４の振動を検出する振動センサ１６と、洗濯モータ７を制御する制御部１７とを備え、制御部１７は、振動センサ１６の検知した振動値に応じてドラム６の脱水回転数を設定するもので、例えば、大きな水槽４の振動を脱水立ち上げの過程で検出し、最大脱水回転数を下げることで、水槽４の大きな振動を未然に防ぎ、本体の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑え、信頼性の高いドラム式洗濯機を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、略水平方向または斜め方向に回転中心軸を有する回転ドラム内で洗濯、すすぎ、脱水などの各行程を行うドラム式洗濯機に関するものである。

従来の、この種のドラム式洗濯機について、図８を用いて説明する。

図８において、ドラム式洗濯機は、本体１に複数のサスペンション２とダンパ３で支持された水槽４と、水槽４の開口部４ａを開閉するドア５と、前記水槽４内に回転自在に配設されたドラム６と、前記ドラム６を駆動する洗濯モータ７と、前記ドラム６に設けられた多数の通水孔８とバッフル９と、洗濯用給水弁１０と、前記水槽４に設けられた排水口１１と、排水コック１２と、前記洗濯モータ７を逐次制御すると同時にドラム６の始動時の洗濯モータ７の回転数むらを検出する等によって、衣類のアンバランス量を判定する制御部１３とから構成されている。

上記構成によるドラム式洗濯機の動作は以下の通りである。

ドア５を開けてドラム６内に洗濯物を投入し洗濯行程を開始すると、洗濯用給水弁１０が開き水槽４内に所定の水位まで給水される。次にドラム６が約３５ｒ／ｍｉｎで回転し、投入された衣類はバッフル８によって持ち上げられては落下するといった動作を繰り返し、洗剤水と水面に落下したときの衝撃力によって洗浄される。洗濯行程が終わると排水コック１２が開き洗濯水を排水する。再び給水され、すすぎ行程が実施され、それが終わると脱水行程へ移行し、前記洗濯モータ７により、ドラム６を約９００ｒ／ｍｉｎで高速回転し、遠心力で洗濯衣類から脱水を行う（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２０１９８７号公報

しかしながら、このような従来のドラム式洗濯機の構成では、洗濯後の衣類が必ず回転ドラムの底面に偏り、回転ドラムを高速回転する過程において、偏った衣類が大きなアンバランスとなり製品の振動や騒音を引き起こし、著しく製品の使い勝手を損なうという問題があった。さらにアンバランス量を検知する方式の精度が低く、アンバランス量に応じた立ち上げができずに脱水を頻繁に中断するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水槽の大きな振動を未然に防ぎ、本体の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができるドラム式洗濯機を提供することを目的とするものである。

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、略水平方向または斜め方向に回転中心軸を有するドラムと、前記ドラムを回転駆動する駆動手段と、前記ドラムを内包しかつ衣類の出し入れ用の開口部を有する水槽と、前記水槽を弾性吊持するサスペンションと、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動センサと、前記駆動手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記振動センサの検知した振動値に応じて前記ドラムの脱水回転数を設定するものである。

これによって、例えば、大きな水槽の振動を脱水立ち上げの過程で検出し、最大脱水回転数を下げることによって、水槽の大きな振動を未然に防ぎ、製品の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができ、信頼性の高いドラム式洗濯機を提供することができる。

本発明のドラム式洗濯機は、水槽の大きな振動を未然に防ぎ、製品の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができ、使い勝手が良いものである。

第１の発明は、略水平方向または斜め方向に回転中心軸を有するドラムと、前記ドラムを回転駆動する駆動手段と、前記ドラムを内包しかつ衣類の出し入れ用の開口部を有する水槽と、前記水槽を弾性吊持するサスペンションと、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動センサと、前記駆動手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記振動センサの検知した振動値に応じて前記ドラムの脱水回転数を設定するもので、例えば、大きな水槽の振動を脱水立ち上げの過程で検出し、最大脱水回転数を下げることによって、水槽の大きな振動を未然に防ぎ、製品の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができ、信頼性の高いドラム式洗濯機を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御部は、水槽の振幅があらかじめ設定した所定振幅を越えないように、ドラムの回転数を制御するもので、過大な振動によって本体が大きく振動したり、過大な騒音の発生を防止することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の制御部は、ドラムを所定の回転数で回転させたときの水槽の振幅に応じて、前記ドラムの最大回転数を設定するもので、振動が大きいとき一律の閾値で脱水を中断するのではなく、アンバラ値の大小に応じて、最大脱水回転数を変えることにより、脱水の中断を少なくし使い勝手を向上させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の制御部は、ドラムの回転開始時の水槽の１次、２次等の各共振振幅に応じた閾値を有し、振動センサで検知された水槽の振幅が前記閾値を超えたとき、前記ドラムの起動をやりなおす制御を行うもので、各共振点における水槽振動モードに応じた検知が実現でき、一律の閾値で脱水を頻繁に中断するという不具合を解消することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の制御部は、ドラムの高速回転時、振動センサが所定の振幅値を超えた水槽振幅を検出した場合、強制的に駆動手段の運転を停止するもので、ドラムの高速回転時の不測の異常振動による機体の破損を防止し、安全性を向上させることができる。

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１〜３を用いて説明する。なお、従来例と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図１に示すように、ドラム式洗濯機は、本体１と、本体１に複数のサスペンション２とダンパ３で弾性支持された水槽４と、水槽４の開口部４ａを開閉するドア５と、前記水槽４内に回転自在に配設されたドラム６と、前記ドラム６を駆動する駆動手段である洗濯モータ７と、前記水槽４と本体１との間に自由継子され、ピストン１４とシリンダー１５からなる振動センサ１６と、前記洗濯モータ７を逐次制御すると同時に前記振動センサ１６によって検出された水槽４の振動振幅によって、衣類のアンバランス量を判定する制御部１７とから構成されている。

上記構成によるドラム式洗濯機の洗濯・脱水行程時の動作を説明する。

ドア５を開けてドラム６内に洗濯物を投入し、洗濯行程を開始すると、洗濯用給水弁１０が開き水槽４内に所定の水位まで給水が行われる。次にドラム６が約３５ｒ／ｍｉｎで回転し、投入された衣類はバッフル９によって持ち上げられては落下するといった動作を繰り返し、洗剤水と水面に落下したときの衝撃力によって洗浄される。

洗濯行程が終わると排水コック１２が駆動し洗濯水を排水する。排水が終わると脱水行程へ移行し、前記洗濯モータ７により、ドラム６を始動し約９００ｒ／ｍｉｎで高速回転し遠心力で洗濯衣類から脱水を行う。

図２は、ドラム６の回転数制御と水槽振幅を示したタイムチャートである。図２において排水が終わりドラム６は区間ａにおいて、約４０ｒ／ｍｉｎで正転、逆転の間欠運転を行う。この回転によってドラム６底面に絡まって偏った衣類は、適度にほぐされる。さらに区間ｂでは回転数が次第に上がる行程である。

この行程においてアンバラ量が大きい状態で回転数が上がると、水槽４の振幅も次第に大きくなっていく。この現象は樹脂で成型された水槽４の強度に起因するもので、限界強度を超えると破壊にいたるものである。このとき水槽４が振動すると前記ピストン１４が前記シリンダー１５内を摺動し、前記ピストン１４のストロークを電気的に検出することによって、水槽４の振動の振幅の大きさを検出することができる。図３は一連の制御におけるフローチャートで、ドラム６を所定の回転数Ｎで回転し、その時の振動の振幅Ｙに応じて最大回転数Ｎｔを任意に設定するようにする。

具体的には、ドラム６内の衣類の偏りが少なく振動振幅が小さい場合は、最大回転数を上げ高速でドラム６を回転させて脱水効率を高め、逆にドラム６内の衣類の偏りが大きく振動振幅が大きい場合は、最大回転数を下げて低速でドラム６を回転させることで、ある程度の脱水を行うと共に、ドラム６の破壊や、本体１の異常振動を押さえることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるドラム式洗濯機の制御を示すフローチャートである。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、同図４に示すように、脱水の進行とともに衣類が軽くなり、洗濯モータ７の負荷が軽減され、ドラム６の回転数が上昇傾向になるが、制御部１７は、振動センサ１６が検出する実際の振幅が、あらかじめ設定した所定振幅Ｙを越えないように、ドラム６の回転数Ｎｔを制御するもので、過大な振動が発散してドラム６が破壊するということを、回避すると共に、脱水の進行とともに衣類か軽くなり、振幅が小さくなってきたらさらにドラム６の回転数を上げることで、脱水効率を上げることができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態におけるドラム式洗濯機の脱水開始時の水槽の振幅の推移を示す図で、図６は、同ドラム式洗濯機の制御を示すフローチャートある。なお、上記第１および第２の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

Ｗ１が１次共振点で、水槽４は横方向に大きく揺れ、Ｗ２は２次共振点で水槽４は縦方向に大きく揺れる。ここで図７のフローチャートに示すように、前記振動センサ１６が所定の閾値Ｋ１以上のアンバラ値を検知した場合、ドラム６を一旦停止し約４０ｒ／ｍｉｎでの左右間欠回転による衣類のほぐしを行い、再びドラム６の起動を行う。

この行程は、水槽振幅が所定の閾値Ｋ１以下になるまで、所定の回数Ｍ回繰り返されるが、所定の回数Ｍ回を経ても、振幅が所定の閾値Ｋ１以下にならない場合は、脱水を中断し異常として使用者に報知する。ここで振動センサ１６は水槽４の上下方向に取り付けられているため、２次共振点の方の振動を大きく検知する。このため１次共振の大きい閾値Ｋ１のままだと、２次共振で必ずドラム６の軌道をやり直すことになり、脱水を中断する結果となる。そこで実際本体１にぶつかり製品の振動を引き起こすのは水槽４の左右方向の振動が主であるため、このときの左右方向と上下方向の振動の相関をとり、１次共振と２次共振時の閾値Ｋ１、Ｋ２を個別に設定することによって、効果的に脱水起動時の振動を検出でき、検知のばらつきを抑えることができる。これによって必要以上にドラム６の起動をやり直す必要がなく、使い勝手を向上させることが可能となる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態におけるドラム式洗濯機の制御を示すフローチャートである。なお、上記第１〜３の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図７に示すように、制御部１７は、ドラム６の高速回転時、振動センサ１６が所定の振幅Ｚを超えた水槽振幅を検出した場合、強制的に洗濯モータ７を停止させるもので、ドラム６の高速回転時の不測の異常振動による機体の破損を防止し、安全性を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、水槽の大きな振動を未然に防ぎ、本体の振動や騒音のレベルを所定の水準に抑えることができるもので、片持ちの回転部材を有すると共にそのバランス制御を必要とする各種機器に適用できるものである。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の縦断面図 同ドラム式洗濯機のドラムの回転数と水槽振幅の推移を示すタイムチャート 同ドラム式洗濯機の制御を示すフローチャート 本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の制御を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるドラム式洗濯機の脱水開始時の水槽の振動の推移を示す図 同ドラム式洗濯機の制御を示すフローチャート 本発明の実施の形態４におけるドラム式洗濯機の制御を示すフローチャート 従来のドラム式洗濯機の縦断面図

符号の説明

２ サスペンション
３ ダンパ
４ 水槽
４ａ 開口部
６ ドラム
７ 洗濯モータ（駆動手段）
１６ 振動センサ
１７ 制御部

Claims (5)

1. 略水平方向または斜め方向に回転中心軸を有するドラムと、前記ドラムを回転駆動する駆動手段と、前記ドラムを内包しかつ衣類の出し入れ用の開口部を有する水槽と、前記水槽を弾性吊持するサスペンションと、前記水槽を防振支持するダンパと、前記水槽の振動を検出する振動センサと、前記駆動手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記振動センサの検知した振動値に応じて前記ドラムの脱水回転数を設定することを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 制御部は、水槽の振幅があらかじめ設定した所定振幅を越えないように、ドラムの回転数を制御する請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 制御部は、ドラムを所定の回転数で回転させたときの水槽の振幅に応じて、前記ドラムの最大回転数を設定する請求項１に記載のドラム式洗濯機。
4. 制御部は、ドラムの回転開始時の水槽の１次、２次等の各共振振幅に応じた閾値を有し、振動センサで検知された水槽の振幅が前記閾値を超えたとき、前記ドラムの起動をやりなおす制御を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
5. 制御部は、ドラムの高速回転時、振動センサが所定の振幅値を超えた水槽振幅を検出した場合、強制的に駆動手段の運転を停止する請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。

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