JP2013005960A - Drum-type washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体制御装置(ボールバランサ)を備えたドラム式洗濯機の洗濯工程から脱水工程へ移行する際に、洗濯衣類等がドラム内で偏ることによるアンバランス状態を迅速に解消するドラム式洗濯機に関する。 The present invention relates to a drum that quickly eliminates an unbalanced state caused by washing clothes and the like being biased in the drum when the drum type washing machine provided with a rotating body control device (ball balancer) shifts from the washing process to the dewatering process. It relates to a washing machine.
ドラム式洗濯機は、濡れた衣類をドラム内に収容した状態では、ドラム内の衣類が不均一に分布している。このため、水平軸を中心に高速回転した際、アンバランス状態となり、起動から約400r/minぐらいまでに最大の共振点を有し、振動や騒音および振動による消費電力損失を発生させることとなり、容易に高速回転を行うことができない。 In the drum-type washing machine, in a state where wet clothes are accommodated in the drum, the clothes in the drum are unevenly distributed. For this reason, when it rotates at high speed around the horizontal axis, it becomes an unbalanced state, has a maximum resonance point from about 400 r / min after startup, and generates power consumption loss due to vibration, noise and vibration, It cannot be easily rotated at high speed.
そのために、回転体制御装置(ボールバランサ)を備える。ドラムの回転速度がドラムの固有振動数よりも高い回転速度になると、ボールバランサ内のボールは衣類の偏りの反対位置に移動する。この作用を利用して、ボールバランサのボールがドラム内の衣類の偏りの反対方向に移動することでアンバランス状態を解消することができる。 For this purpose, a rotating body control device (ball balancer) is provided. When the rotational speed of the drum reaches a rotational speed higher than the natural frequency of the drum, the ball in the ball balancer moves to a position opposite to the clothing bias. By utilizing this action, the ball balancer ball moves in the opposite direction to the bias of the clothes in the drum, thereby eliminating the unbalanced state.
しかし、ボールバランサ内のボールが移動する際、ドラムが低速で回転する場合は、重力により、ボールバランサ内の底部に位置して上方向へ移動しない。ドラムの回転速度が、ボールの重力を超える回転加速度が加わるような一定回転速度となった場合に、ボールは上方向へ移動する。ボールが上方向へ移動する際に、ボールに重力の加わる位置では、複数のボールが一つの群として移動するが、ボールバランサの上部では重力が加わらなくなるため、複数のボールが二分することとなり、アンバランスを解消する状態とならない。さらに、二分化したボールが再び一の群になる際に、衝突をするために衝突音が発生する。 However, when the ball in the ball balancer moves, if the drum rotates at a low speed, it is located at the bottom of the ball balancer and does not move upward due to gravity. When the rotational speed of the drum reaches a constant rotational speed that adds rotational acceleration that exceeds the gravity of the ball, the ball moves upward. When the ball moves upward, at the position where gravity is applied to the ball, a plurality of balls move as a group, but since the gravity is not applied above the ball balancer, the plurality of balls will be divided into two parts. It does not become the state which cancels imbalance. Furthermore, a collision sound is generated in order to make a collision when the divided balls become a group again.
ボールの二分化を防止するため、従来のドラム式洗濯機は、回転体制御装置にボールの位置検出をおこなう位置検知手段を備えることで、ボールが回転制御装置の上部に達する前に、ドラムを加速することでボールの二分化を防止している(例えば、特許文献1参照)。 In order to prevent the ball from being divided into two parts, the conventional drum-type washing machine is provided with a position detection means for detecting the position of the ball in the rotating body control device, so that the drum is placed before the ball reaches the upper part of the rotation control device. Acceleration prevents the ball from being divided into two parts (see, for example, Patent Document 1).
従来のドラム式洗濯機の例として図7、8を用いて、特許文献1に記載されたボールバランサを説明する。図7は、従来のドラム式洗濯機の構成図を示すものである。図8は、従来のドラム式洗濯機の制御ブロック図を示すものである。
As an example of a conventional drum type washing machine, the ball balancer described in
図7に示すように、筐体901内には、洗濯機本体に固定している洗濯槽922が配設されている。洗濯槽922は、ドラム903を収納し、ドラム903を駆動するモータ912と、モータ912の回転速度を検出するモータ速度センサ902が洗濯槽922の背面に位置している。ドラム903の前面には、バランシング装置(ボールバランサ)908と、その内部に移動可能な複数のボール909と、複数のボール909の位置を検出する光センサ911が設けられている。ドラム903が回転し始め、光センサ911が、バランシング装置908の複数のボール909が任意位置に移動したことを検知すると、ドラム903の回転速度を加速するようにモータ912をモータ回転制御部913が制御を行う。これによって複数のボール909が任意の位置を越えた際に二分化せず、複数のボール909が一つの群として保持するようにしたものである。
As shown in FIG. 7, a
しかしながら、前記従来構成のものでは、ドラム903内の洗濯物918の偏りによるアンバランス位置とボールバランサ908内のボール909の位置が同じ方向位置にある際に、光センサ911が検出する位置にボールが移動している場合にもドラム903を加速する制御を行う。これによって、洗濯物918によるアンバランス状態とボール909の偏りが重なるためにドラム903は最も悪い条件で加速することとなる。すなわち、ボール909は二分されないが、ドラム903の振動が最大になるという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, when the unbalance position due to the bias of the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ドラムの振動を最小限に抑え、かつ回転体制御装置であるボールバランサ内のボールを一つの群として維持す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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a drum-type washing machine that can minimize drum vibration and maintain balls in a ball balancer as a rotating body control device as a group. The purpose is to provide.
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、洗濯物を収納するドラムと、前記ドラムを収納する洗濯槽と、前記ドラムを駆動するモータと、前記モータを駆動制御する制御部と、内部に複数のボールを有する回転体制御装置と、前記洗濯物が前記ドラム内に張り付く回転速度で前記モータが運転した時の前記洗濯物のアンバランス位置を検出する第1位置検知手段と、前記洗濯槽に設けた受発光素子により前記ボールの位置を検知する第2位置検知手段とを備え、前記制御部は、第2位置検知手段がボールを検知した際に第1位置検知手段が検知する前記アンバランス位置が、第2位置検知手段のボール位置に対向する位置に位置した際に前記ドラムを加速するものである。 In order to solve the conventional problems, a drum-type washing machine according to the present invention includes a drum for storing laundry, a washing tub for storing the drum, a motor for driving the drum, and driving control of the motor. A first position detection for detecting an unbalanced position of the laundry when the motor is driven at a rotational speed at which the laundry is stuck in the drum; And a second position detecting means for detecting the position of the ball by a light emitting / receiving element provided in the washing tub, and the control unit detects the first position when the second position detecting means detects the ball. The drum is accelerated when the unbalanced position detected by the means is located at a position opposite to the ball position of the second position detecting means.
これによって、ドラムの回転速度を加速させる際に、回転体制御装置のボールの位置と洗濯物の偏り位置とが重なることによるドラム振動の発生を抑制することができる。 Thereby, when accelerating the rotational speed of the drum, it is possible to suppress the occurrence of drum vibration due to the overlap of the position of the ball of the rotating body control device and the position of the bias of the laundry.
ドラム内の洗濯物の偏り位置を把握し、洗濯物の位置とボールバランサの複数のボール位置が対抗する位置に位置した状態で、ドラムの回転速度を加速制御することで、ドラムの振動を抑制することができる。 Grasping the position of the laundry in the drum, and controlling the acceleration of the drum rotation speed with the laundry position and the ball balancer's multiple ball positions facing each other, suppresses drum vibration can do.
第1の発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収納するドラムと、前記ドラムを収納する洗濯槽と、前記ドラムを駆動するモータと、前記モータを駆動制御する制御部と、内部に複
数のボールを有する回転体制御装置と、前記洗濯物が前記ドラム内に張り付く回転速度で前記モータが運転した時の前記洗濯物のアンバランス位置を検出する第1位置検知手段と、前記洗濯槽に設けた受発光素子により前記ボールの位置を検知する第2位置検知手段とを備え、前記制御部は、第2位置検知手段がボールを検知した際に第1位置検知手段が検知する前記アンバランス位置が、第2位置検知手段のボール位置に対向する位置に位置した際に前記ドラムを加速するものである。
A drum type washing machine according to a first aspect of the present invention includes a drum for storing laundry, a washing tub for storing the drum, a motor for driving the drum, a control unit for driving and controlling the motor, and a plurality of drums therein. A rotating body control device having a ball; first position detecting means for detecting an unbalanced position of the laundry when the motor is driven at a rotational speed at which the laundry is stuck in the drum; and provided in the washing tub Second position detecting means for detecting the position of the ball by a light emitting / receiving element, and the control unit detects the unbalanced position detected by the first position detecting means when the second position detecting means detects the ball. However, the drum is accelerated when it is located at a position opposite to the ball position of the second position detecting means.
このような構成によって、回転体制御装置のボールが任意の位置に達した場合に、ドラムの回転速度を上昇させる際に洗濯物の偏り位置と重なることによるドラム振動の発生を抑制することができる。 With such a configuration, when the ball of the rotating body control device reaches an arbitrary position, it is possible to suppress the occurrence of drum vibration caused by overlapping with the laundry bias position when the rotation speed of the drum is increased. .
第2の発明は、第1の発明の第2位置検知手段は、前記洗濯槽の上部に設けられたものである。これによって、第1位置検知手段が検知したアンバランス位置が洗濯槽に対して下部に位置するときにドラムを加速することができるため、ボールが2分化する前にドラムを加速することができる。 In the second invention, the second position detecting means of the first invention is provided in an upper part of the washing tub. Accordingly, the drum can be accelerated when the unbalanced position detected by the first position detecting means is positioned below the washing tub, so that the drum can be accelerated before the ball is divided into two.
第3の発明は、第1または第2の発明の前記第1位置検出手段は、前記モータの電流の変動値と変動周期とを検出する電流検知部を備え、前記洗濯物が前記ドラム内に張り付く回転速度における前記変動値と前記変動周期とから前記洗濯物の前記アンバランス位置を判定するものである。このため、第1位置検出手段が、モータ電流値からドラム内の洗濯物の偏り位置を正確に把握することができる。 According to a third aspect of the invention, the first position detecting means of the first or second aspect of the invention includes a current detection unit that detects a fluctuation value and a fluctuation period of the current of the motor, and the laundry is placed in the drum. The unbalance position of the laundry is determined from the fluctuation value and the fluctuation cycle of the sticking rotation speed. For this reason, the 1st position detection means can grasp | ascertain correctly the bias position of the laundry in a drum from a motor electric current value.
第4の発明は、第1〜3のいずれか1つの発明のドラム式洗濯機の前記第2位置検知手段は、前記洗濯槽に設けられ、前記ドラムの回転速度と同期して発光する発光部と、前記発光部からの光の反射光を検知する受光部とを備え、前記受光部の同期信号から前記ボールの位置を検知するものである。これにより、受光部の同期信号から回転体制御装置のボール移動位置を検知する際に、第2位置検出手段の受光部および発光部が連続光ではなく、回転速度に同期していることから、バランサ外郭の同位置部分に発光および反射光の受光をおこなうことになる。このため、外郭部分の透過度のばらつきによる光の受光量の変動が少ない状態で光の透過量を計測することができ、安定した位置検出を行うことができ、さらに間欠発光により常時点灯する必要が無いため省エネ性を高めることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the second position detecting means of the drum type washing machine according to any one of the first to third aspects is provided in the washing tub, and emits light in synchronization with a rotational speed of the drum. And a light receiving portion that detects reflected light of the light from the light emitting portion, and detects the position of the ball from a synchronization signal of the light receiving portion. Thereby, when detecting the ball movement position of the rotating body control device from the synchronization signal of the light receiving unit, the light receiving unit and the light emitting unit of the second position detection unit are not continuous light, but are synchronized with the rotation speed. Light emission and reflected light are received at the same position of the balancer outline. For this reason, it is possible to measure the amount of transmitted light with little variation in the amount of light received due to the variation in the transmittance of the outer portion, to perform stable position detection, and to constantly light up by intermittent light emission Since there is no, energy saving can be improved.
以下、本発明の実施の形態1〜3について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
Hereinafter,
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の構成図を示すものである。図2は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の制御ブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a drum-type washing machine according to
図1において、ドラム式洗濯機本体1は、洗濯物18を収納するドラム3と、ドラム3を内部に収納する洗濯槽22と、洗濯槽22を支えるダンパ19とを有している。ドラム3の内周壁には、ドラム3の回転時に衣類を持ち上げて撹拌をするためのバッフル7(実施の形態1においては3枚)が設けられている。ドラム3の正面側の洗濯物投入口側には、内部に複数のボール9(例えば、鉄玉)を封じ込めたバランサ8が設けられている。バランサ8は、ドラム3と一緒に回転し、バランサ8内に一列に並んだボール9は、自由に回転方向に移動できる構成としている。
In FIG. 1, the drum-type washing machine
また、ドラム3の背面側には、ドラム3と同一軸に設けたドラムプーリ4が設けられている。ベルト6を介してドラムプーリ4にモータ12の駆動を伝達することで、ドラム3を回転させる構成としている。
A
モータ12には、モータ12のロータ位置を検出するロータ位置検出部15が設けられている。ロータ位置検出部15によりロータ位置を検出して制御部13が制御を行い、モータ12を駆動する構成としている。モータ12は永久磁石同期モータであるため、モータ12のロータ位置をロータ位置検出部15で行い、回転制御部132に入力することでモータ12が脱調することなく回転する。
The
また、ドラム3の回転位置は、ロータ位置検出部15がベルト6を介してモータプーリ5とドラムプーリ4の比率による減速比で動作することからドラム3の回転位置をロータ位置検出部15が検出することで判断することができる。
The rotation position of the
図2において、ドラム式洗濯機の駆動制御を行う制御部13は、判定部131と回転制御部132を有している。判定部131は、モータ12に流れる電流を検出する電流検知部101を備え、洗濯物18の偏りによるアンバランス位置を検出するための第1位置検知手段10を有している。回転制御部132は、モータ12の駆動を行う駆動部133を有し、ロータ位置検出部15からの信号により、駆動部133を介してモータ12の回転制御を行う。第1位置検知手段10は、ドラム3内の洗濯物18に作用する遠心力が重力と釣り合うような均衡回転速度でモータ12が駆動した際に、電流検知部101で検知した電流変動値と変動周知とからアンバランス位置を判定する。なお、この時のドラム3の回転速度は、洗濯物18に作用する遠心力と重力釣り合う均衡回転速度以上の回転速度であってもよい。要するに、洗濯物18がドラム3内に張り付き、アンバランス位置Aがどこにあるかが判定できるような回転速度であればよい。
In FIG. 2, the
第2位置検知手段11は、複数のボール9がバランサ8内を上昇して、バランサ8の上部に達することを検出することができる。
The second position detecting means 11 can detect that the plurality of
第2位置検知手段11は、洗濯槽22の上部に設けられている。これにより、アンバランス位置が洗濯槽22に対して下部に位置するときにドラム3を加速することができるため、ボールが2分化する前にドラムを加速することができる。また、洗濯槽22の最上部よりも、回転方向に対して手前に第2位置検知手段11は設けられている。本発明の実施の形態1において、脱水時のドラム3の回転方向は、ドラム3の正面側から見て時計回りである。よって、第2位置検知手段11は洗濯槽22の最上部より、正面側から見て左に設けられている。これによって、第2位置検知手段11は、複数のボール9にかかる重力が回転を抑制する位置にある時にボール9を検知することができる。このため、複数のボール9にかかる重力が回転を加速するような位置に移動することによりボール9の2分化が発生する前に、ドラム3を加速するようにすることができる。
The second position detection means 11 is provided in the upper part of the washing tub 22. Thereby, since the
第2位置検知手段11は、同期発光部111と同期受光部112を有している。同期発光部111は、ドラム3の回転速度に同期して発光し、同期受光部112は、同期発光部111から発光した光の反射光を回転速度に同期して受光している。第2位置検知手段11は、同期発光部111の光がバランサ8内のボール9へ照射されると、同期受光部112での受光量が変化し、同期受光部112からの信号を判定部131に入力する。
The second
判定部131は、第1位置検知手段10による洗濯物のアンバランス位置を検知し、第2位置検知手段11によりボール9がドラム3の上部に位置していることを検知することで、ドラム3の回転速度を上昇させるタイミングを判断している。
The
なお、実施の形態1においては、第2位置検知手段11の光センサをドラム3の回転速度に合わせて発光する回転速度同期による間欠受発光によるもので説明するが、光センサの発光部が連続光を発するもので受光部が連続受光をおこない、その変化を検知するもの
であっても良い。ドラム3の回転速度に同期させるとは、ドラム3が1回転するごとに1回光ることである。第2位置検知手段11は、同期発光部111および同期受光部112の受発光を回転速度に同期して、間欠方式とすることにより、ドラム3と一緒に回転しているバランサ8の同一外郭部分への照射することになり、外郭を透過する光量が安定することになる。従って、反射光も同様に同一の外郭部分を透過しているため、同期受光部112は毎計測時に安定した光量を受光するため、計測時に複数のボール9の有無の変化を正確に確認できる。
In the first embodiment, the light sensor of the second
以下、脱水工程における洗濯物18のアンバランス位置検知とボール9の位置検知について詳細に述べる。
Hereinafter, the unbalance position detection of the
図3は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の洗濯物にかかる重力と遠心力が均衡する回転速度における洗濯物のアンバランス状態を示す図である。図4は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機のアンバランスがある状態のモータの電流特性図である。図5(a)は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の電流値が最大電流値でのアンバランス位置を示す図、図5(b)は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の電流値が最小電流値でのアンバランス位置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an unbalanced state of the laundry at a rotational speed at which gravity and centrifugal force applied to the laundry of the drum type washing machine according to
図3に示すように、洗い工程終了後に排水を行い、洗濯物18がドラム3の内面に張付く状態までの回転速度(洗濯物18に作用する遠心力が重力と釣り合うような均衡回転速度)で保持すると、洗濯物18がドラム3の内面に不均一に張り付き、アンバランス位置Aが発生する。この時のドラム3の回転速度は、布量や布質に依存し、60〜100r/minである。この状態では、ボール9は第2位置検知手段11の高さまでは達していない。
As shown in FIG. 3, the water is drained after the washing process is finished, and the rotational speed until the
図3のように、ドラム3を均衡回転速度以上で回転させているときに洗濯物のアンバランス位置Aが存在すると、モータ12の電流値は図4のように変化する。電流値a点およびa1点は最大電流値を示し、電流値b点は最小電流値を示しており、電流差分dは最大電流値と最小値電流の差分を示しており、その電流変化の周期cはドラム3の回転周期を示している。
If the unbalanced position A of the laundry exists when the
また、図5(a)は、ドラム式洗濯機の洗濯物18がアンバランス状態のままで回転速度を上昇し、バランサ8内の複数のボール9が、洗濯槽22の上部にある第2位置検知手段11付近まで移動している状態である。さらに洗濯物18のアンバランス位置Aが、ドラム3の回転によりドラム3内の上部に位置している場合を示している。
FIG. 5A shows a second position in which the
また、図5(b)は、ドラム式洗濯機の洗濯物18がアンバランス状態のままで回転速度を上昇し、バランサ8内の複数のボール9が、洗濯槽22の上部にある第2位置検知手段11付近まで到達している状態で、さらに洗濯物18のアンバランス位置Aが、ドラム3の回転によりドラム3内の最下部(第2位置検知手段11の反対側)に位置している場合を示している。
FIG. 5B shows a second position in which the
図5(a)および(b)ともに、ドラム3が一定回転速度以下で洗濯物18がドラム3の内壁に張り付いている回転速度では、洗濯物18はドラム3の内壁に張り付いているため、ドラム3の回転に同期して回転している。一方で、複数のボール9は、バランサ8の内部を移動するため、ドラム3の回転とは同期せずに移動している。
5 (a) and 5 (b), the
図5の(a)の状態の時(アンバランス位置Aがドラム3の上部にある場合)のモータ12の電流値は、図4のa点またはa1点にある。図5(b)の状態の時(アンバランス位置Aがドラム3の最下部にある場合)のモータ12の電流値は、図4のb点にある。電
流値の変化a→b→a1のときの洗濯物のアンバランス位置Aと複数のボール9の位置は次のように変化する。ドラム3の正面から見て、ドラム3が右回転をしている場合、図5(a)のように、洗濯物18のアンバランス位置Aがドラム3の上部にある状態から、図5(b)のように、洗濯物18のアンバランス位置Aがドラム3の最下部まで回転する。このとき、モータ12の電流はa→bのように変化する。さらに図5(b)のアンバランス位置Aから、図5(a)のように再度、アンバランス位置Aがドラム3の上部まで回転すると、モータ12の電流はb→a1のように変化する。
The current value of the
洗濯物18によるアンバランス位置Aがドラム3内の最下部から上部に上昇する際に重力に逆らってドラム3を回転させるため、負荷トルクが上昇し、それに合わせてモータ電流が上昇する(図4のb点→a1点)。逆に洗濯物18が上部から最下部に回転移動する際は、負荷トルクが低下するためモータ電流も低下する(図4のa点→b点)。従って、ドラム3内の洗濯物18のアンバランス位置Aが、回転して移動している位置をモータ電流値から判断できる。
When the unbalance position A due to the
図6(a)は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機のボールが第2位置検知部に到達した状態を示す図、図6(b)は本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の第2位置検知手段の概要図を示すものである。 FIG. 6A is a diagram showing a state where the ball of the drum type washing machine in the first embodiment of the present invention has reached the second position detection unit, and FIG. 6B is a drum in the first embodiment of the present invention. The schematic diagram of the 2nd position detection means of a type washing machine is shown.
図6(a)に示すように、洗濯物18にかかる重力と遠心力が均衡する回転速度よりもさらに速い一定回転速度までドラム3を回転すると、バランサ8内の複数のボール9は、バランサ8内の上部まで上昇する。
As shown in FIG. 6A, when the
図6(b)に示すように、バランサ8内の複数のボール9が移動し、第2位置検知手段11の位置まで移動すると、洗濯槽22の上部に設けた第2位置検知手段11がドラム3の回転速度に同期して発光し、ボール9に照射された光の反射光を受光する。これによって、ボール9がバランサ8内の上部まで移動したことを検知できる。
As shown in FIG. 6B, when the plurality of
以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下にその動作、作用を説明する。 About the drum type washing machine comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、ドラム式洗濯機が排水後に脱水をおこなう場合、制御部13の回転制御部132の指令により、駆動部133がモータ12に駆動電圧を印加させる。これにより、モータ12を徐々に低速回転から高速回転に動作させ、ドラム3の回転速度が徐々に上昇する。
First, when the drum type washing machine performs dehydration after draining, the
次に、洗濯物18にかかる重力とドラム3の回転による遠心力が均衡する条件(洗濯物18が、ドラム3の内壁に張付き状態となる回転速度)、例えば60〜100r/minでドラム3が駆動する。モータ12の電流値を電流検知部101で測定すると、第1位置検知手段10が、その電流値の変化度合いとドラム3の回転周期とから、ドラム3内のアンバランス位置Aがドラム3内の円周上のどの位置にあるかを判断する。
Next, the
アンバランス位置Aがドラム3内のどの位置にあるかを判断するために、第1位置検知手段10は、モータ12の電流を検出する電流検知部101からの電流値が図4に示すようなモータ12の電流を計測する。アンバランス位置Aが重力に逆らってドラム3の最下部から上部へ移動すると、モータ12の電流の増減と負荷トルクの増減はほぼ同じ関係にあるため、負荷トルクが増加し、電流が増加する(図4のb点→a1点)。
In order to determine which position in the
また、逆に、アンバランス位置Aが洗濯槽22から見た上部から下部への移動は、重力の影響が小さくなるために負荷トルクが減少するため、電流が減少する(図4のa点→b点)、すなわち図4のa点→b点→a1点のモータ電流変化の周期cがドラム3の回転周期である。また、電流差分dはアンバランス位置Aの大きさによって決まる。 Conversely, when the unbalance position A moves from the upper part to the lower part as seen from the washing tub 22, since the influence of gravity is reduced and the load torque decreases, the current decreases (point a in FIG. 4 → b), that is, the period c of the motor current change from point a → b point → a1 in FIG. The current difference d is determined by the size of the unbalance position A.
従って、第1位置検知手段10がモータ電流を計測し、その電流差分dと周期cを計測することで、アンバランスの有無や大きさと、アンバランス位置Aがドラム3の回転時に洗濯槽22に対してどの位置にあるかを判断することができる。
Accordingly, the first position detection means 10 measures the motor current, and measures the current difference d and the period c, so that the presence / absence and size of the unbalance and the unbalance position A are stored in the washing tub 22 when the
次に、ドラム3内のアンバランス位置Aがどこにあるかを検出した状態で、図3のように、ボール9が洗濯槽22に対して下部にある状態から、図6(a)に示すように、洗濯槽22に対して上部に位置する状態までドラム3の回転速度を上昇させる。図6(b)に示すように、バランサ8内の複数のボール9が、移動してドラム3の上部にある第2位置検知手段11に近接してきた際に、制御部13内の判定部131が、ロータ位置検出部15により計測したモータ12の回転速度から減速比を考慮してドラム3の回転速度に同期させ、同期発光部111から光を間欠に発光し、その反射光を同期受光部112で受光し、その受光量の変化で複数のボール9の有無を判定する。
Next, in a state where the unbalanced position A in the
脱水を行う回転速度までドラム3の回転速度をさらに上昇すると、複数のボール9の一部がドラム3の上部を通過しても、上部に達していないボールはまだ重力による影響で、同じ速度で移動する。一方で、上部まで達したボールは重力の影響を受け無くなるために、移動速度が速くなる。このため、複数のボール9の1群が2つ以上の群に分かれ始める。
When the rotational speed of the
二つ以上の群に分かれた状態でドラム3の回転速度を上昇した場合、上昇初期に洗濯物18によるアンバランス状態と複数のボール9が2つ以上の群に分かれたことでアンバランス状態のままで回転速度が上昇するためドラム3の振動が大きくなる。さらには、複数のボール9が上部に位置している際に、図5(a)に示すように、ドラム3内の洗濯物18によるアンバランス位置Aが、ドラム3の上部に位置している状態で、ドラム3の回転速度を加速上昇させた場合、アンバランス状態が複数のボール9の分だけ悪化しているため最大の振動をドラム3が発生し、モータ12にかかる負荷トルクが増加することや振動振幅が規定値を超えることにより、脱水起動ができない状態となる。
When the rotational speed of the
その状況を発生させないために、第1位置検知手段10によって、ドラム3内の洗濯物18によるアンバランス位置Aが、常に回転しているドラム3のどの位置にあるかを把握している。また、第2位置検知手段11が検出した複数のボール9がドラム3の上部に達したことを検知してドラム3を加速させる。図5(b)に示すように、第1位置検知手段10の検知しているアンバランス位置Aが複数のボール9の反対側に位置した際に、制御部13が、ドラム3の回転速度を加速上昇させるように回転制御部132を制御する。
In order to prevent such a situation from occurring, the first position detecting means 10 knows the position of the
そのことにより、洗濯物18によるアンバランス位置Aと複数のボール9が対向位置になっていることからドラム3と複数のボール9によりアンバランスが最小の状態で、ドラム3を加速上昇する。これにより、ドラム3の振動を最小限に抑制することができる。さらに、同時に複数のボール9も二つに分かれることなく、一つの群の状態でドラム3の回転と一緒に回転することができ、継続してドラム3の振動を最小に抑え、脱水起動することができる。
As a result, the unbalanced position A by the
従って、洗濯物18がドラム3に張り付く状態でまず、アンバランス位置Aを第1位置検知手段10で把握し、複数のボール9の位置が洗濯槽22の上部に位置したことを第2位置検知手段11で検知することにより、ドラム3の回転速度を加速上昇する際に最もバランスのとれた状態とすることができる。よって、ドラム3の振動を最小限に抑える状態で脱水起動をおこなうことができるとともに、アンバランスによる起動失敗も防止できる。その結果、振動抑制による負荷の軽減での省エネや時間短縮を図ることができる。
Therefore, in the state where the
バランサ8はボールを使用したボールバランサで、一般的には、ドラム3が固有振動数以上の回転速度で回転している場合、ドラム3内に張り付いた洗濯物18によるアンバランス位置Aに対向する位置に複数のボール9がバランサ8内を自動的に移動し、ドラム3の回転軸に偏った力が加わることを防止する。一旦、脱水回転速度に達してしまえば、アンバランス解消状態となる位置に複数のボール9は移動するが、脱水起動時ではアンバランス位置Aと複数のボール9が同じ位置にあるなど、バランスが最も悪い状態となることもあり、振動が大きくなる。しかし、脱水起動前の低い回転時にアンバランスを最小化することで、この課題を解決することができる。
The
本発明の実施の形態1、ロータ位置検出部15と減速比からドラム3の回転速度を算出し、第2位置検知手段11の同期発光部111および同期受光部112の制御をおこなっていることを説明したが、ドラム3の回転軸に回転速度計等を設けて制御部13が第2位置検知手段11の制御をおこなうことであっても良い。
また、ドラム3の回転速度に同期して第2位置検知手段11の受発光をおこなうことを説明したが、連続光で行っても良い。ドラム3と一緒にバランサ8も回転しているため、バランサ8の外郭部分が常に回転移動した状態で連続光を照射する。このため、外郭部分の透過度合いにより受光量が常に変化している。従って、連続光でおこなう場合には、複数のボール9が無い場合の反射光による受光量の変化度合いと複数のボール9からの反射がある場合の受光量との変化度合いを、あらかじめ条件として制御部13で保持しておくことで判別精度を確保することができる。
In addition, although it has been described that the
また、第2位置検知手段11が、同期発光部111および同期受光部112によりドラム3の回転速度に同期して発光および受光し、その受光量の変化により複数のボール9(例えば、鉄玉)の位置が所定位置まで上昇したかを検出している。しかし、これに限られず、バランサ8内に複数のボール9をのS極またはN極などに磁化された鉄ボールまたは磁性材のボールとし、第2位置検知手段11の検知方法を磁化ボールからの磁界を検出するホール素子またはコイルによる誘導機電力を検出するものとし、制御部でその磁界検出により、複数のボール9の位置を検出するものであってもよい。
The second position detection means 11 emits and receives light in synchronization with the rotational speed of the
また、バランサ8が、内部に複数のボール9と同時に一定量の液体(例えば、粘性のある透明油または透明な塩水等)が含まれたものであっても、液体が透明で複数のボール9の反射光が第2位置検知手段11で受光可能であれば同じ効果、作用が得られる。
Further, even when the
また、脱水起動時にドラム3の振動を抑制するためにアンバランス状態を最小限にしてドラム3を回転加速することを説明したが、洗濯物18の偏りが多く、ドラム3内で洗濯物18のほぐしをおこなう場合には、あえてバランサ8内の複数のボール9の位置とドラム3内のアンバランス位置Aを同じ方向の状態で短時間の加速回転をさせることも可能である。これにより、ドラム3内に偏っている衣類をほぐし、アンバランス状態を解消する方法として動作する場合にも、アンバランス位置と複数のボール位置を把握していることで実施可能である。
Further, in order to suppress the vibration of the
以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、アンバランス位置の検出とバランス抑制のための複数ボールの位置を把握することで、アンバランスを最小限にした状態で脱水起動し、振動の抑制を最小化することができ、家庭用および業務用ドラム式洗濯機やドラム式洗濯乾燥機にも有用である。 As described above, the drum-type washing machine according to the present invention detects the unbalanced position and grasps the positions of a plurality of balls for suppressing the balance, thereby starting dehydration with the unbalance minimized, and vibrating. This is useful for household and commercial drum-type washing machines and drum-type washing and drying machines.
1 ドラム式洗濯機本体
3 ドラム
4 ドラムプーリ
5 モータプーリ
6 ベルト
7 バッフル
8 バランサ
9 ボール
10 第1位置検知手段
101 電流検知部
11 第2位置検知手段
111 同期発光部
112 同期受光部
12 モータ
13 制御部
131 判定部
132 回転制御部
133 駆動部
15 ロータ位置検出部
18 洗濯物
22 洗濯槽
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ドラムを収納する洗濯槽と、
前記ドラムを駆動するモータと、
前記モータを駆動制御する制御部と、
内部に複数のボールを有する回転体制御装置と、
前記洗濯物が前記ドラム内に張り付く回転速度で前記モータが運転した時の前記洗濯物のアンバランス位置を検出する第1位置検知手段と、
前記洗濯槽に設けた受発光素子により前記ボールの位置を検知する第2位置検知手段とを備え、
前記制御部は、第2位置検知手段がボールを検知した際に第1位置検知手段が検知する前記アンバランス位置が、第2位置検知手段のボール位置に対向する位置に位置した際に前記ドラムを加速するドラム式洗濯機。 A drum for storing laundry;
A washing tub for storing the drum;
A motor for driving the drum;
A control unit for driving and controlling the motor;
A rotating body control device having a plurality of balls inside;
First position detecting means for detecting an unbalanced position of the laundry when the motor is driven at a rotational speed at which the laundry is stuck in the drum;
Second position detection means for detecting the position of the ball by a light emitting and receiving element provided in the washing tub,
The control unit is configured to detect the drum when the unbalance position detected by the first position detection unit when the second position detection unit detects the ball is positioned at a position opposite to the ball position of the second position detection unit. Drum-type washing machine that accelerates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011141354A JP2013005960A (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Drum-type washing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011141354A JP2013005960A (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Drum-type washing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2013005960A true JP2013005960A (en) | 2013-01-10 |
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JP2011141354A Withdrawn JP2013005960A (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Drum-type washing machine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109563666A (en) * | 2016-08-10 | 2019-04-02 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | The control method of roller washing machine |
CN113123074A (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | Balancing assembly and household appliance |
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- 2011-06-27 JP JP2011141354A patent/JP2013005960A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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