JP3188231B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗い、すすぎ及び
脱水の一連の洗濯行程を実行するドラム式洗濯機に関
し、特に洗い又は複数回のすすぎのうちの最終すすぎ行
程以外の行程後に中間脱水を行なうドラム式洗濯機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式洗濯機は、洗濯物を籠状のドラ
ム内部に収容し、該ドラムを水平軸を中心に回転する構
造となっている。この種の洗濯機で遠心脱水を行なう際
に、洗濯物がドラム内周壁上で均等に分散していない状
態でドラムを高速回転させると、回転軸回りの質量分布
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。これに対し、市販のドラム式洗濯機では、上記異常
振動を抑制するためにドラムを内装する外槽の周囲に重
錘を取り付けている。このため、従来のこの種の洗濯乾
燥機は重量が非常に重くなり、設置場所が限られると共
に移動や運搬も困難であった。

【０００３】上記異常振動の問題を解決することを目的
とした遠心脱水装置は、従来より幾つか提案されてい
る。例えば特開平６−２５４２９４号公報記載の遠心脱
水装置では、ドラム高速回転による脱水運転を行なう前
に、ドラム低速回転によって洗濯物をドラム内周壁上で
均等に分散配置する方法が開示されている。より詳しく
は、まず極く短時間ドラムを低速で回転させ、次いで該
回転速度よりは若干速いが脱水運転時の回転速度よりは
充分に遅い回転速度でドラムを回転させる、という二段
階の回転制御の組合せにより洗濯物の分散を図ってい
る。

【０００４】また上記従来技術では、ドラム内部の洗濯
物の偏在を検出する手段として装置の台座の部分に振動
監視センサを設置し、ドラムの回転速度を脱水運転を行
なうための高速回転速度迄上昇させたときに該振動監視
センサが異常振動を検知すると回転速度を落とすように
している。

【０００５】しかしながら、上記従来技術のようなドラ
ムの回転制御方法を用いても、一回のドラム低速回転に
よって確実に洗濯物が均等に分散されるとは限らない。
従って、ドラム低速回転により洗濯物の分散を試みた後
にドラムを高速回転させ、異常振動が発生する場合には
再びドラムの回転速度を落として洗濯物の分散をやり直
さなければならない。このようにしてドラム低速回転に
よる洗濯物の分散化とドラム高速回転による偏心荷重の
検出とを複数回繰り返すことになると、脱水時間が長引
いてしまう。

【０００６】更には、上述のようにドラム内周壁上で洗
濯物の均等分散を図るという方法では、ドラムに比較的
重量の重い（例えばジーンズ等）衣類が一枚のみ収容さ
れた場合に、均等分散が行なえず異常振動の抑制が不可
能になってしまう。

【０００７】そこで、例えば特公平７−１０００９５号
公報には、ドラムの内周壁の一部に重錘を付加してバラ
ンス調整を行なう遠心脱水装置が開示されている。この
従来の遠心脱水装置では、重錘がドラムの最高位置に到
達したときに洗濯物は重力によりドラム回転軸に対して
重錘に対向する位置にあって両者がバランスしていると
判断し、ドラムを低速回転から高速脱水回転に移行する
ようにしている。しかしながら、このような方法によっ
ても重錘と洗濯物とが確実にバランスした状態で高速脱
水回転に移行できるとは限らず、脱水運転時に完全に異
常振動を防止することはできない。勿論、重錘の重量に
応じた所定重量の洗濯物をドラム内に収容する等の厳密
な条件を課せばバランスさせることも可能であろうが、
このようなことは実際の遠心脱水装置において現実的で
はない。

【０００８】上記問題に鑑み、本願出願人は、特願平９
−２４９９１７号等において、ドラムのバッフルの一部
に水を一時的に保持可能なポケット状のバランサを形成
し、洗濯物の偏在による偏心荷重がドラム内周壁上で該
バランサに対向する位置の近傍に存在する場合には、そ
の偏心量に見合った適宜の量の水をバランサに注入する
ことによりドラム全体のバランス調整を行なう新規な構
成の遠心脱水装置を提案している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この遠心脱水装置で
は、洗いやすすぎに利用される水道水がバランサへの注
水に使用される。１回のバランス調整のために使用され
る水の量はバランサの容積、注水効率、洗濯物の偏在の
状態等に依存するものの、平均して１〜数Ｌ程度にな
る。更には、この種の遠心脱水装置を備えた洗濯機で
は、最終脱水のほかに、洗い運転の後や最終すすぎ運転
以外のすすぎ運転の後にいわゆる中間脱水を行なうた
め、１回の洗濯行程の中で３回以上の脱水運転を行なう
ことになる。これら脱水運転の度に上記バランサを用い
たバランス調整が行なわれると、その総使用水量は洗い
やすすぎのための水量に比べても無視できないものとな
る。

【００１０】本発明は上記課題を解決するために成され
たもので、その目的とするところは、脱水時のバランス
調整の迅速性を損なうことなく節水を図ることができる
ドラム式洗濯機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するために成された第１の発明は、最終す
すぎ運転後に最終脱水を実行すると共に、洗い運転の後
又は複数回のすすぎ運転のうちの最終すすぎ運転以外の
すすぎ運転の後に中間脱水を行なうドラム式洗濯機にお
いて、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムを回転駆動するモータと、 d)ドラムが所定回転速度で回転するように前記モータを
制御する回転制御手段と、 e)ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏心荷
重検知手段と、 f)前記水保持部に水が注入されていない状態で検知され
た偏心荷重の位置がドラム内周壁上で該水保持部に対向
する箇所の近傍であるとき、該偏心荷重の大きさに応じ
た量の水を該水保持部に注入すべく前記注水手段を駆動
する注水制御手段と、 g)前記回転制御手段及び注水制御手段を制御する運転制
御手段であって、前記水保持部に注水することなくドラ
ム内周壁上で洗濯物の均一分散を行なってバランスをと
る第１のバランス調整方法と、洗濯物の偏在に起因する
偏心荷重をドラム内周壁上で前記水保持部に対向する箇
所近傍に移動させ、該水保持部に注水を行なってバラン
スをとる第２のバランス調整方法とを選択的に試行し、
第１又は第２のバランス調整方法の試行の結果、偏心荷
重の大きさが所定値以下になったならば高速脱水を立ち
上げる運転制御手段と、 を備え、前記運転制御手段は、中間脱水時には、第１の
バランス調整方法を試行せずに又は所定の最大試行回数
だけ第１のバランス調整方法を試みた後に第２のバラン
ス調整方法を試行し、最終脱水時には、第１バランス調
整方法の最大試行回数を中間脱水時よりも増加すること
を特徴としている。

【００１２】また、上記ドラム式洗濯機は、中間脱水終
了後に前記水保持部に溜まっている水を排出する際に、
ドラムを内装する外槽から外部への排水を禁止し、該水
保持部から排出された水を外槽内に溜めて次のすすぎ運
転に利用する構成としている。

【００１３】上記第１の発明に係るドラム式洗濯機で
は、運転制御手段は、脱水時に、水保持部を空にした状
態で洗濯物のみの分散配置によりドラムのバランスをと
る第１のバランス調整方法と、洗濯物と水保持部に導入
した水の重量との釣合によってドラムのバランスをとる
第２のバランス調整方法とを試みることができる。第１
のバランス調整方法では、ドラムの回転制御によって洗
濯物をドラム内周壁上でほぼ均等に分散配置させなけれ
ばならないのに対し、第２のバランス調整方法では、ド
ラムの回転制御によって洗濯物を水保持部の対向位置近
傍に集中的に配置しさえすればよい。このため、一般的
には、第２のバランス調整方法による洗濯物の配置のほ
うがより容易に達成できる。つまり、第２のバランス調
整方法のほうが、１回の試行によってバランス調整が成
功する確率がより高い。

【００１４】一連の洗濯行程を連続的に実行する場合、
中間脱水の後には外槽に所定量の水道水が給水されてす
すぎ運転が実行される。従って、中間脱水時にバランス
調整のために水保持部に注入された水は、脱水終了後に
水保持部から排出された後に外部に排出する必要はな
く、外槽に溜めてすすぎ水の一部として再利用すること
ができる。一方、最終脱水時にバランス調整のために水
保持部に注入された水は、脱水終了後に水保持部から排
出された後、外部に排出される。つまり、最終すすぎで
は、水保持部に溜まった水はバランス調整以外の他の目
的には利用されず無駄水となってしまう。

【００１５】そこで運転制御手段は、中間脱水時には、
第１のバランス調整方法を試みることなく又はごく少数
の最大試行回数でもって第１のバランス調整方法を試み
て偏心荷重が所定値以下にならない場合に、第２のバラ
ンス調整方法を繰り返し試みる。従って、偏心荷重が所
定値以下に収まる確率の低い第１のバランス調整方法が
実際上殆ど実行されないので、無駄な時間が費やされる
ことなく、第２のバランス調整方法によって短時間でド
ラムのバランス調整が終了する。この第２のバランス調
整時に使用された水はすすぎ水として再利用されるの
で、水も有効に活用される。一方、最終脱水時には、で
きる限り水を使用しないでバランス調整を終了するため
に、第１のバランス調整方法を多数回繰り返して試み、
それでも偏心荷重が所定値以下にならない場合に初めて
第２のバランス調整方法に移行する。このため、多くの
場合、第１のバランス調整方法によってバランス調整が
なされるので、バランス調整に水を使用せずに済む。

【００１６】ところで、ドラムを回転させたときのドラ
ム内の洗濯物の移動の状況は、ドラム内の洗濯物の詰ま
り具合の影響を受ける。すなわち、第１のバランス調整
方法では洗濯物をドラム内周壁上全体に分散させる必要
があるため、洗濯物の量（特に数）が少ない場合には所
望の分散配置が行なえる可能性が低くなる。一方、第２
のバランス調整方法では洗濯物の固まりをドラム内周壁
上で水保持部の対向位置近傍に移動させる必要がある
が、ドラム内に多くの洗濯物が詰まっていると他の洗濯
物が移動の障害になって所望の移動が行ないにくくな
る。

【００１７】このようなことから、上記第１の発明に係
るドラム式洗濯機では、ドラム内に収容された洗濯物の
負荷量を検知する負荷量検知手段を更に備え、前記運転
制御手段は、検知された負荷量に応じて前記最大試行回
数の値を変更する構成とすることが好ましい。すなわ
ち、負荷量が少なく第１のバランス調整方法によるバラ
ンス調整の成功の確率が低い場合には、最大試行回数の
値を相対的に小さくして第１のバランス調整方法の繰り
返し試行を減らす。また、負荷量が多く第２のバランス
調整方法によるバランス調整の成功の確率が低い場合に
は、最大試行回数の値を相対的に大きくして第１のバラ
ンス調整方法の繰り返し試行を増す。これにより、より
効率的にバランス調整が行なえる。

【００１８】また、上記課題を解決するために成された
第２の発明は、水平軸を中心に回転するドラムに洗濯物
を収容して遠心脱水を行なうドラム式洗濯機において、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムを回転駆動するモータと、 d)ドラムが所定回転速度で回転するように前記モータを
制御する回転制御手段と、 e)ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏心荷
重検知手段と、 f)ドラム内に収容された洗濯物の負荷量を検知する負荷
量検知手段と、 g)前記水保持部に水が注入されていない状態で検知され
た偏心荷重の位置がドラム内周壁上で該水保持部に対向
する箇所の近傍であるとき、該偏心荷重の大きさに応じ
た量の水を該水保持部に注入すべく前記注水手段を駆動
する注水制御手段と、 h)前記回転制御手段及び注水制御手段を制御する運転制
御手段であって、前記水保持部に注水することなくドラ
ム内周壁上で洗濯物の均一分散を行なってバランスをと
る第１のバランス調整方法と、洗濯物の偏在に起因する
偏心荷重をドラム内周壁上で前記水保持部に対向する箇
所近傍に移動させ、該水保持部に注水を行なってバラン
スをとる第２のバランス調整方法とを選択的に試行し、
第１又は第２のバランス調整方法の試行の結果、偏心荷
重の大きさが所定値以下になったならば高速脱水を立ち
上げる運転制御手段と、 を備え、前記運転制御手段は、検知された負荷量に応じ
て最大試行回数を決定し、該最大試行回数だけ第１のバ
ランス調整方法を試みた後に第２のバランス調整方法を
試行することを特徴としている。

【００１９】すなわち、上述のように負荷量が小さい場
合には第１のバランス調整方法によりドラムのバランス
がとれる確率は低い。このため、第１のバランス調整方
法を繰り返すことは時間の無駄である可能性が高くな
る。そこで、運転制御手段は負荷量が小さい場合には最
大試行回数を零又は相対的に小さな値とする。これに対
し、負荷量が大きい場合には第１のバランス調整方法に
よりドラムのバランスがとれる確率が高い。しかも、第
１のバランス調整方法によりドラムのバランスがとれれ
ば、バランス調整のために水を使用する必要もなく節水
が図れる。そこで、運転制御手段は負荷量が大きい場合
には最大試行回数を相対的に大きな値とする。

【００２０】

【発明の効果】第１の発明に係るドラム式洗濯機によれ
ば、中間脱水時には、主として水保持部に注水されるこ
とによりドラムのバランス調整がなされ、一方、バラン
ス調整に利用された水が再利用されない最終脱水時に
は、主として水保持部を用いずに洗濯物のみでバランス
調整がなされる。このため、中間脱水時には短時間のう
ちにバランス調整が終了し、迅速に高速脱水運転を立ち
上げることができる。また、最終脱水時には中間脱水時
よりもバランス調整に時間を要する可能性はあるもの
の、バランス調整に水が使用されることが殆どなくなる
ので節水を図ることができる。このように第１の発明に
係るドラム式洗濯機では、脱水所要時間の短縮と節水と
の両者を共に満足させることができる。

【００２１】また、第２の発明に係るドラム式洗濯機に
よれば、負荷量に応じて適切なバランス調整方法が主と
して選択されるので、短時間のうちにバランス調整が終
了し、迅速に高速脱水運転を立ち上げることができる。
また、負荷量が大きい場合にはバランス調整に水が使用
されることが殆どなくなるので、節水が図れる。このよ
うに第２の発明に係るドラム式洗濯機においても、脱水
所要時間の短縮と節水との両者を共に満足させることが
できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係るドラム式洗濯機の一実施
例を図面を参照して説明する。まず、図１及び図２に基
づいてこの実施例のドラム式洗濯機の構成を説明する。
図１はこの洗濯機の概略側面断面図、図２はこの洗濯機
の要部を示す背面透視図である。

【００２３】外箱１の内部には外槽２がバネ３及びダン
パ４に吊支され、外槽２内部には洗濯物を収容するため
のドラム５が主軸８に軸支されている。外箱１の前面に
は外槽２の前面開口を開閉するドア７が設けられ、洗濯
物はこのドア７を開放してドラム５内部へと収容され
る。ドラム５の周壁には多数の通水孔６が設けられてお
り、外槽２内に給水された水は通水孔６を通してドラム
５内へ流入し、また逆にドラム５内で洗濯物から脱水さ
れた水は通水孔６を通して外槽２へと飛散される。ドラ
ム５の内周には、回転に伴って洗濯物をかき上げるため
のバッフル９が回転角９０°毎の位置に四個設けられて
いる。そのバッフル９の内の一個は、その内部に水を保
持するバランサ１０を兼ねている。ドラム５の背面に
は、主軸８を中心とした円周の内周側に大きな注水開口
１２を有する略円盤形状の水案内室１１が設けられてい
る。水案内室１１には、ドラム５側にバランサ１０と連
通する注水孔１３が形成され、主軸８に対し注水孔１３
と略１８０°対向する外槽２側に排水孔１４が形成され
ている。

【００２４】主軸８は外槽２に装着された軸受１５によ
り保持されており、その先端には主プーリ１６が取り付
けられている。外槽２の下面にはモータ１７が配置さ
れ、モータ１７の回転駆動力はモータプーリ１８、Ｖベ
ルト１９を介して主プーリ１６に伝達される。また、外
部の水道栓等から給水口２０に供給された水は、給水バ
ルブ２１を介して外槽２内へ注水されると共にバランス
用注水バルブ２２を介して外槽２に設けられた注水ノズ
ル２３から放出される。一方、外槽２底部に連結された
排水管２４には排水ポンプ２５が設けられ、外槽２内に
溜まった水は排水ポンプ２５が駆動されることにより外
部に排出される。

【００２５】主プーリ１６のリング部には開口が円周上
に一箇所設けられており、該リング部を挟んで両側に発
光部２６１と受光部２６２とが配置されている。これに
より、ドラム５が一回転する期間に一回だけ発光部２６
１から発した光が開口を通過して受光部２６２に到達す
る。後述の回転センサ２６は、この受光信号に基づいて
ドラム５の回転に同期した検出信号（回転マーカ）を出
力する。

【００２６】次に、中間脱水行程又は脱水行程時の上記
バランサ１０への注水及び排水について図３を用いて詳
しく説明する。図３はバランサ１０及び水案内室１１の
作動状態を示した概略断面図である。ドラム５が所定の
回転速度以上で回転しているときに注水ノズル２３から
水が放出されると、放出された水は注水開口１２を介し
て水案内室１１に入り、ドラム５の後壁面を伝わる等し
つつ遠心力により外周側へ移動する。そして、図３
（ａ）に示すように、水は遠心力により水案内室１１外
周壁内側に張り付いて保持される。なお、注水開口１２
は面積が広いため、水圧のばらつき等により注水ノズル
２３から放出された水の落下方向がばらついても、その
大部分は確実に水案内室１１に飛び込む。

【００２７】バランサ１０は、主軸８に対し水案内室１
１よりも更に外周側に広がる中空体となっている。この
ため、水案内室１１に注水された水は遠心力により注水
孔１３を通ってバランサ１０内部に入り込み、図３
（ｂ）に示すようにバランサ１０の外周壁側つまりドラ
ム５の内周壁面に張り付いて保持される。なお、水案内
室１１の外周側には排水孔１４も開口しており排水孔１
４を通して水案内室１１から水が逃げるが、その排水量
は水案内室１１に注水される水の量に比較して極めて少
ない。

【００２８】バランサ１０に溜まった水を排出する際に
は、バランサ１０を回転円周上の最高位置で停止させ保
持する。すると、バランサ１０内の水に作用する遠心力
が失われるため、図３（ｃ）に示すように、水は注水孔
１３を通って水案内室１１へ流れ出て、水案内室１１の
底部に溜まった水はちょうど回転円周上の最低位置にな
っている排水孔１４を通って外槽２へ流れ出る。注水孔
１３や排水孔１４の開口面積は小さいが、バランサ１０
を上記位置に保って暫時経過すれば、バランサ１０及び
水案内室１１内の水は完全に外槽２へ排出される。

【００２９】図４は、この洗濯機における一連の洗濯行
程の手順を示すフローチャートである。洗濯行程は大別
して、洗い行程、すすぎ行程及び脱水行程から成り、こ
の例ではすすぎを２回行なうようにしている。洗い及び
１回目のすすぎの後にはそれぞれ中間脱水を行ない、洗
濯物に浸透している洗剤水又はすすぎ水（残留した洗剤
分を含む）を飛散させることによりすすぎ性能を高めて
いる。従って、この例では、洗濯行程中に最終脱水及び
２回の中間脱水の合計３回の脱水運転が実行される。

【００３０】次に、上記洗濯機における脱水の関連部分
の電気的構成及び動作を図５を参照して説明する。マイ
クロコンピュータを中心に構成される制御部３０は、機
能的に、中央制御部３１、回転速度制御部３２、偏心荷
重検知部３３及び注水制御部３４から成る。中央制御部
３１は脱水運転を進めるための運転プログラムが予め記
憶されたメモリを含み、偏心荷重検知部３３から偏心荷
重の大きさ及び位置に関する情報を受け取り、後述のよ
うに処理して所望のドラム回転速度に対応したモータの
目標回転速度を回転速度制御部３２に指示する。

【００３１】回転速度制御部３２はモータ駆動部４１と
共に、指示された回転速度にモータ１７を保持するよう
に動作する。モータ１７に誘導機モータ、整流子モータ
等、位相制御により回転速度が制御される電動機を使用
する場合、回転速度制御部３２は指示された目標回転速
度とモータ１７に付設された回転数検出器４３から受け
取った現時点での回転速度の情報とに基づき位相制御角
を算出してモータ駆動部４１に与える。モータ駆動部４
１は例えばインバータ制御回路を含み、与えられた位相
制御角に応じてトライアック等の電力スイッチング素子
をオン／オフして得た駆動電流をモータ１７に供給す
る。

【００３２】モータ電流検出部４２は、モータ１７に流
れる駆動電流を検出し電圧値に変換して偏心荷重検知部
３３に与える。図６はモータ電流の時間変動の一例を示
す波形図である。図中、回転マーカＭは、前述のような
回転センサ２６により得られるドラム５の一回転周期を
示す信号に基づくマーカである。ドラム５に偏心荷重が
存在していると、図６に示すようにモータ電流はその偏
心荷重に応じた変動成分を有する。このモータ電流の変
動はモータ１７の負荷トルクの変動に対応したものであ
り、モータ電流の最大ピークはドラム５の一回転期間内
で負荷トルクが最大になるときに現われる。また、モー
タ電流の変動振幅Ｌは偏心荷重の大きさ（偏心量）に対
応している。

【００３３】図７は、変動振幅Ｌと偏心量との関係の一
例を示すグラフである。予めこのような関係を調べてメ
モリに記憶しておくことにより、変動振幅Ｌから偏心量
を取得することができる。なお、モータ電流の変動要因
は必ずしも偏心荷重だけではないため、偏心荷重に依る
変動成分を精度良く検知するためには、モータ電流の変
動成分からドラム５の回転速度近傍の周波数成分のみを
抜き出すフィルタ処理を行なうとよい。

【００３４】偏心荷重検知部３３は、図６に示すような
モータ電流の変動成分の信号が入力されると、回転マー
カＭの間隔毎つまりドラム５の一回転期間毎に最大ピー
ク及び最小ピークを検出する。そして、その最大及び最
小ピークの差（変動振幅Ｌ）を算出し、メモリに記憶し
ている図７に示すような関係を参照して偏心量を得る。
また、最大ピークの出現するタイミング（例えば直前の
回転マーカＭからの遅延時間）によりドラム５内周壁上
での偏心荷重の位置を検知する。

【００３５】次に、上記構成の洗濯機における脱水運転
（中間脱水及び最終脱水）時の制御の手順を図８及び図
９のフローチャートに沿って説明する。なお、以下の説
明では、ドラム５の径を４７０ｍｍとしたときの数値を
例に挙げているが、ドラム径が相違する場合には各回転
速度等の数値を適宜変更することにより対応可能である
ことは明白である。

【００３６】図８には示していないが、洗い行程に先立
って、ドラム５内に収容された洗濯物の量（負荷量）の
検知が行なわれる。負荷量検知は周知の種々の方法によ
ることができるが、例えば次のような方法によって行な
うことができる。まず、乾いた状態の洗濯物がドラム５
内に収容された後に、給水口２０を通して供給された所
定量の水を外槽２に給水する。次いで、ドラム５を洗い
行程時の回転速度（例えば５５ｒｐｍ程度）で所定時間
回転させた後に一旦停止させる。これにより洗濯物が吸
水するため、外槽２内の水位は洗濯物が吸水した分だけ
低下する。洗濯物の量が多い場合には水位低下の度合も
大きくなるから、中央制御部３１は外槽２に付設した水
位センサによりその水位低下量を検知し、検知量に基づ
いて負荷量を判断する。なお、このように検知された負
荷量は、例えば洗い行程時の給水量の制御等にも利用す
ることができる。

【００３７】脱水行程が開始されるとき、ドラム５内部
の洗濯物は吸水してその底部に重積した状態にある。こ
のときバランサ１０には全く水が入っておらず（つまり
バランサ１０内の水は完全に排出されている）、ドラム
５自体は偏心荷重を有していない。

【００３８】まず中央制御部３１は、その脱水が最終脱
水であるか否かを判定する（ステップＳ１）。図４に示
したように、最終脱水と中間脱水との相違は、脱水終了
後に給水が行なわれるか否かにある。中間脱水時にはス
テップＳ１にて最終脱水でないと判定され、次いで先に
検知された負荷量が２ｋｇ以下であるか否かを判定する
（ステップＳ２）。負荷量が２ｋｇ以下であると判定さ
れた場合には分散配置最大試行回数αを０に設定する
（ステップＳ４）。ステップＳ２にて負荷量が２ｋｇを
越えていると判定されると、次に負荷量が４ｋｇ以下で
あるか否かを判定する（ステップＳ３）。負荷量が４ｋ
ｇ以下であると判定された場合、負荷量は２〜４ｋｇの
範囲内にある。このときには分散配置最大試行回数αを
２に設定する（ステップＳ５）。ステップＳ４にて負荷
量が４ｋｇを越えていると判定されると、分散配置最大
試行回数αを４に設定する（ステップＳ６）。

【００３９】一方、上記ステップＳ１にて最終脱水であ
ると判定されたときには、上記ステップＳ２、Ｓ３と同
様のステップＳ７、Ｓ８の処理により、負荷量が２ｋｇ
以下、２〜４ｋｇ及び４ｋｇ以上の場合に、分散配置最
大試行回数αをそれぞれ１０、２０及び３０に設定する
（ステップＳ９〜Ｓ１１）。

【００４０】その後、中央制御部３１は内部カウンタの
値ＣＮＴを１にセットし（ステップＳ１２）、そのカウ
ンタ値ＣＮＴが先に設定された分散配置最大試行回数α
よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。カ
ウンタ値ＣＮＴがα以下である場合にはステップＳ１４
〜Ｓ２０の処理へ進み、一方カウンタ値ＣＮＴがαより
大きい場合にはステップＳ２１〜Ｓ３２の処理へと進
む。

【００４１】ステップＳ１４〜Ｓ１９の処理は、バラン
サ１０を利用せずに洗濯物をドラム５内周壁上に略均等
に分散することによりドラム５の偏心荷重を小さくしよ
うとする、いわゆる分散配置によるバランス調整を実行
するものである。一方、ステップＳ２１〜Ｓ３１の処理
は、基本的にバランサ１０に注水を行なって、その注水
された水と洗濯物との釣合によりドラム５の偏心荷重を
小さくしようとする、いわゆるバランス注水によるバラ
ンス調整を実行するものである。この二つのバランス調
整方法の差異については後で詳しく述べる。

【００４２】分散配置によるバランス調整が選択された
場合には、まず、回転速度制御部３２はドラム５の回転
速度が１３０ｒｐｍに上昇するようにモータ駆動部４１
を制御し（ステップＳ１４）、中央制御部３１はドラム
５の回転速度が１３０ｒｐｍに到達したか否かを繰り返
し判定する（ステップＳ１５）。このときのドラム５の
回転速度は、洗濯物に作用する遠心力と重力とが均衡す
る回転速度（ここでは６０〜６５ｒｐｍ程度）よりも高
く且つドラム５の共振点（ここでは約２００ｒｐｍ）よ
りも低い範囲で適宜に選ぶことができる。

【００４３】ドラム５が１３０ｒｐｍで回転するとき、
全ての洗濯物は遠心力によりドラム５の内周壁面に押し
付けられた状態で回転する。このとき洗濯物がドラム５
内周壁上で偏在していると、図６に示したようなモータ
電流の変動が生じるので、偏心荷重検知部３３は上述の
ようにこのモータ電流の変動成分に基づき偏心量を検知
する（ステップＳ１６）。

【００４４】次いで、中央制御部３１は検知された偏心
量が３５０ｇよりも小さいか否かを判定する（ステップ
Ｓ１７）。偏心量が３５０ｇよりも小さいと判定された
ときには、その状態のまま脱水運転を実行しても振動や
騒音が小さいと判断できる。そこでステップＳ２０に進
み、回転速度制御部３２はドラム５の回転速度を１００
０ｒｐｍ迄上昇するように制御する。これにより、洗濯
物に浸透していた水は遠心力により飛散して脱水され
る。この高速脱水運転では、布傷みを生じ易い洗濯物を
保護するために、ドラム５の回転速度を使用者によって
指定された洗濯コース（例えば毛布洗濯コース、ドライ
専用衣類洗濯コース等）に応じた１０００ｒｐｍ以下の
上限値（例えば８００ｒｐｍ）に制限するようにしても
よい。

【００４５】上記ステップＳ１７にて偏心量が３５０ｇ
以上であると判定されると、回転速度制御部３２は、少
なくとも洗濯物に作用する遠心力が重力よりも小さくな
るような回転速度迄ドラム５の回転速度を低下させる
（ステップＳ１８）。そして、中央制御部３１はカウン
タ値ＣＮＴを１だけカウントアップし（ステップＳ１
９）、再びステップＳ１３の処理に戻る。従って、偏心
量が３５０ｇよりも小さくならない場合、カウンタ値Ｃ
ＮＴが分散配置最大試行回数αに到達する迄、ステップ
Ｓ１３〜Ｓ１９の処理が繰り返し実行される。つまり、
分散配置最大試行回数αに設定された数値の回数だけ分
散配置によるバランス調整が試みられる。

【００４６】ステップＳ１３にてカウンタ値ＣＮＴが分
散配置最大試行回数αを越えると、上記ステップＳ１
４、Ｓ１５と同様に、回転速度制御部３２はドラム５の
回転速度が１３０ｒｐｍに上昇するようにモータ駆動部
４１を制御し（ステップＳ２１）、中央制御部３１はド
ラム５の回転速度が１３０ｒｐｍに到達したか否かを繰
り返し判定する（ステップＳ２２）。ドラム５の回転速
度が１３０ｒｐｍに到達したならば、偏心荷重検知部３
３はモータ電流の変動成分に基づき偏心量及び偏心位置
を検知する（ステップＳ２３）。そして、上記ステップ
Ｓ１７と同様に、偏心量が３５０ｇよりも小さいか否か
を判定する（ステップＳ２４）。偏心量が３５０ｇより
も小さいと判定された場合、バランサ１０を利用する必
要はないから、直接ステップＳ３２へ進みドラム５の回
転速度を上昇させて脱水を行なう。

【００４７】ステップＳ２４にて偏心量が３５０ｇ以上
であると判定されると、次に偏心量が１３００ｇよりも
小さいか否かを判定する（ステップＳ２５）。偏心量が
１３００ｇ以上存在する場合にはバランサ１０を用いた
バランス調整可能な範囲を越えており、たとえ後述のよ
うに偏心位置がバランサ１０に対向する位置近傍であっ
たとしても偏心量を所定値以下にすることができない。
そこでこの場合には、回転速度制御部３２は、洗濯物に
作用する遠心力が重力よりも小さくなる迄ドラム５の回
転速度を落とし（ステップＳ２８）、洗濯物が分散可能
な状態にした後に再びドラム５の回転速度を１３０ｒｐ
ｍ迄上昇させる（ステップＳ２１）。

【００４８】上記ステップＳ２５にて偏心量が１３００
ｇよりも小さいと判定されたときには、次に偏心位置が
バランサ１０に対向する位置近傍であるか否かを判定す
る（ステップＳ２６）。偏心位置がバランサ１０に対向
する位置近傍である場合には、バランサ１０に注水を行
なうことにより偏心量を減少させることができる。そこ
で、注水制御部３４はバランス用注水バルブ２２を開放
する（ステップＳ２９）。これにより、前述のように注
水ノズル２３から水が放出されてバランサ１０に水が徐
々に入ってゆき、遠心力によってドラム５の内周壁面に
張り付いた状態でバランサ１０内に保持される。ドラム
５内の洗濯物は遠心力により完全にその内周壁面に押し
付けられた状態で回転し、一方バランサ１０内部の水の
量は徐々に増え重量が増加してゆくから、図６に示した
変動振幅Ｌは次第に小さくなってゆく。偏心荷重検知部
３３は、このように変化する偏心量を連続的に検知し、
中央制御部３１はその検知された偏心量が３５０ｇより
も小さいか否かを判定する（ステップＳ３０）。

【００４９】上記ステップＳ３０にて偏心量が３５０ｇ
よりも小さくなったと判定されると、注水制御部３４は
バランス用注水バルブ２２を閉鎖する（ステップＳ３
１）。これにより、バランサ１０内部の水の増加は停止
し、洗濯物の偏在による偏心荷重とバランサ１０内の水
の重量との釣合によりドラム５全体の偏心量は小さくな
る。その後、回転速度制御部３２はドラム５の回転速度
を最高１０００ｒｐｍ迄上昇させて脱水を行なう（ステ
ップＳ３２）。

【００５０】上記ステップＳ２６にて偏心位置がバラン
サ１０の対向位置近傍でないと判定された場合には、バ
ランサ１０に注水しても偏心量を小さくすることができ
ない。そこで、回転速度制御部３２は、偏心荷重がバラ
ンサ１０の対向位置近傍に移動するように、洗濯物の固
まりの移動を促進するような偏心位置移動運転を行なう
（ステップＳ２７）。具体的には、例えば以下のような
回転制御方法を採ることができる。

【００５１】回転速度制御部３２は、洗濯物に作用する
遠心力が重力に勝る所定の一定回転速度（例えば８０ｒ
ｐｍ）でドラム５が回転するように維持する。そして、
偏心荷重がドラム５の最低位置を通過した直後に、ドラ
ム５の回転速度を遠心力が重力よりも小さくなる回転速
度（例えば５０ｒｐｍ）に短時間落とす。偏心荷重がド
ラム５の最低位置を通過するとき負荷は最小になるか
ら、図６に示すようなモータ電流において最小ピークが
出現するとき偏心荷重がドラム５の最低位置を通過した
と判断することができる。

【００５２】ドラム５の回転速度が低下すると、偏心荷
重の原因となっていた洗濯物の固まりはそれ迄張り付い
ていたドラム５の内周壁面から離れて回転後方に移動す
る。このため、ドラム５内周壁上で偏心位置が回転後方
にずれる。この減速を継続する時間を変えると移動量が
変わるから、まず最初に偏心位置とバランサ１０の取付
位置との距離を回転角度として求め、この距離に応じて
減速継続時間を適宜設定することにより偏心位置をドラ
ム５内周壁上の所望位置に移動させることができる。

【００５３】図１０は分散配置最大試行回数αと負荷量
との関係を示すグラフである。図１０に明らかなよう
に、いずれの負荷量においても中間脱水時には最終脱水
時に比較してかなり小さな分散配置最大試行回数αが設
定される。すなわち、中間脱水時には、分散配置による
バランス調整（ステップＳ１３〜Ｓ１９）の試行回数は
少ないか又は全く行なわれず、０〜４回繰り返して分散
配置によるバランス調整を試みて偏心量が３５０ｇより
小さくならない場合には、バランサ１０を利用したバラ
ンス調整に移行する。一方、最終脱水時には、分散配置
によるバランス調整を多数回（最大１０〜３０回）繰り
返して試み、それでも偏心量が３５０ｇより小さくなら
ない場合に初めて、バランサ１０を利用したバランス調
整に移行する。

【００５４】分散配置によるバランス調整では水道水を
使用しないで済むが、洗濯物をドラム５内周壁上にほぼ
均一に分散配置しなければならないので、偏心量が３５
０ｇよりも小さくなるようにうまくバランスをとること
ができる確率は必ずしも高くない。一方、バランサ１０
を利用したバランス調整では、例えば上述の偏心位置移
動運転等によれば比較的高い確率で偏心荷重をずらすこ
とができるので、少ない試行回数でうまくバランスをと
ることができる。

【００５５】バランス注水によるバランス調整では水道
水が使用されるが（上記ステップＳ２４からＳ３２へ進
むときを除く）、中間脱水終了後にバランサ１０内の水
を外槽２に排出するに際し排水ポンプ２５の運転を停止
しておけば、バランサ１０から排出された水を外部に流
さずに外槽２内に溜めることができ、その溜まった水に
更に水道水を注ぎ足してすすぎ水とすれば、バランサ１
０に注水された水道水は有効に再利用されることにな
る。これに対し、最終脱水終了後にはバランサ１０から
排出された水を外部に排出しなければならないので、こ
の水はバランス調整のみに使用される。

【００５６】すなわち、上記構成では、バランサ１０に
注水された水が再利用可能な中間脱水行程時には、適正
な分散が行なえる確率が相対的に低い分散配置によるバ
ランス調整を無理に長く行なわず、早めにバランス注水
によるバランス調整に移行する。この場合、バランス調
整に要する時間が短くて済み、高速脱水運転を立ち上げ
ることができる。一方、バランサ１０に注水された水が
再利用されない最終脱水時には、できる限り洗濯物のみ
でバランス調整を試みるようにし、バランサ１０を用い
たバランス調整を行なわなくても済むようにしている。
この場合、バランス調整に要する時間は長引く可能性が
あるが、バランス注水を行なう確率が大きく減少するの
で節水が図れる。

【００５７】また、負荷量が大きい場合には、通常、多
数の洗濯物がドラム５に収容されていることが多い。こ
のような場合には、負荷量が小さい場合に比べて、分散
配置によるバランス調整が成功する確率が高い。逆に、
負荷量が大きい場合にはドラム５内の空間が狭いので、
上述のような洗濯物の固まりをドラム５内周壁に沿って
移動させるような偏心位置の移動運転は困難になり、そ
の成功の確率は低くなる。このようなことから、負荷量
が大きい場合には分散配置最大試行回数αを増加するこ
とにより、分散配置によるバランス調整の試行回数を相
対的に増し、逆に負荷量が小さい場合には、分散配置に
よるバランス調整の試行回数を減らして（又はなくし
て）いる。これにより、中間脱水時で分散配置によるバ
ランス調整が困難である場合に、無駄に分散配置による
バランス調整を試みることがなくなる。また、最終脱水
時で偏心位置の移動運転による所望の移動が困難である
場合には、分散配置によるバランス調整がより長く試み
られる。

【００５８】以上のように、上記実施例のドラム式洗濯
機では、脱水所要時間の短縮化と水の有効利用という両
者をバランスよく満足させることができる。

【００５９】なお、上記実施例は水を用いたドラム式洗
濯機について説明したが、本発明が石油系溶剤等を使用
したドライクリーナに適用できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によるドラム式洗濯機の概略
側面断面図。

【図２】 図１のドラム式洗濯機の要部の背面透視図。

【図３】 本実施例のドラム式洗濯機におけるバランサ
への水の注入・排出の状態を示す断面図。

【図４】 本実施例のドラム式洗濯機における洗濯行程
の流れを示すフローチャート。

【図５】 本実施例のドラム式洗濯機の電気系構成図。

【図６】 偏心荷重の影響によるモータ電流の変動の一
例を示す波形図。

【図７】 モータ電流の変動振幅と偏心量との関係の一
例を示すグラフ。

【図８】 本実施例における脱水運転時の制御動作を示
すフローチャート。

【図９】 本実施例における脱水運転時の制御動作を示
すフローチャート。

【図１０】 本実施例における分散配置最大試行回数と
負荷量との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

２…外槽 ５…ドラム ９…バッフル １０…バランサ １１…水案内室 １２…注水開口 １３…注水孔 １４…排水孔 ２５…排水ポンプ ２６…回転センサ ３０…制御部 ３１…中央制御部 ３２…回転速度制
御部 ３３…偏心荷重検知部 ３４…注水制御部 ４１…モータ駆動部 ４２…モータ電流
検出部 ４３…回転数検出器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−10480（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76341（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−21620（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 33/02 D06F 49/02 D06F 49/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最終すすぎ運転後に最終脱水を実行する
   と共に、洗い運転の後又は複数回のすすぎ運転のうちの
   最終すすぎ運転以外のすすぎ運転の後に中間脱水を行な
   うドラム式洗濯機において、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムを回転駆動するモータと、 d)ドラムが所定回転速度で回転するように前記モータを
   制御する回転制御手段と、 e)ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏心荷
   重検知手段と、 f)前記水保持部に水が注入されていない状態で検知され
   た偏心荷重の位置がドラム内周壁上で該水保持部に対向
   する箇所の近傍であるとき、該偏心荷重の大きさに応じ
   た量の水を該水保持部に注入すべく前記注水手段を駆動
   する注水制御手段と、 g)前記回転制御手段及び注水制御手段を制御する運転制
   御手段であって、前記水保持部に注水することなくドラ
   ム内周壁上で洗濯物の均一分散を行なってバランスをと
   る第１のバランス調整方法と、洗濯物の偏在に起因する
   偏心荷重をドラム内周壁上で前記水保持部に対向する箇
   所近傍に移動させ、該水保持部に注水を行なってバラン
   スをとる第２のバランス調整方法とを選択的に試行し、
   第１又は第２のバランス調整方法の試行の結果、偏心荷
   重の大きさが所定値以下になったならば高速脱水を立ち
   上げる運転制御手段と、 を備え、前記運転制御手段は、中間脱水時には、第１の
   バランス調整方法を試行せずに又は所定の最大試行回数
   だけ第１のバランス調整方法を試みた後に第２のバラン
   ス調整方法を試行し、最終脱水時には、第１バランス調
   整方法の最大試行回数を中間脱水時よりも増加すること
   を特徴とするドラム式洗濯機。
2. 【請求項２】 中間脱水終了後に前記水保持部に溜まっ
   ている水を排出する際に、ドラムを内装する外槽から外
   部への排水を禁止し、該水保持部から排出された水を外
   槽内に溜めて次のすすぎ運転に利用することを特徴とす
   る請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 【請求項３】 ドラム内に収容された洗濯物の負荷量を
   検知する負荷量検知手段を更に備え、前記運転制御手段
   は、検知された負荷量に応じて前記最大試行回数の値を
   変更することを特徴とする請求項２に記載のドラム式洗
   濯機。
4. 【請求項４】 水平軸を中心に回転するドラムに洗濯物
   を収容して遠心脱水を行なうドラム式洗濯機において、 a)ドラム壁面の一部に形成した中空体の水保持部と、 b)該水保持部に水を注入する注水手段と、 c)ドラムを回転駆動するモータと、 d)ドラムが所定回転速度で回転するように前記モータを
   制御する回転制御手段と、 e)ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏心荷
   重検知手段と、 f)ドラム内に収容された洗濯物の負荷量を検知する負荷
   量検知手段と、 g)前記水保持部に水が注入されていない状態で検知され
   た偏心荷重の位置がドラム内周壁上で該水保持部に対向
   する箇所の近傍であるとき、該偏心荷重の大きさに応じ
   た量の水を該水保持部に注入すべく前記注水手段を駆動
   する注水制御手段と、 h)前記回転制御手段及び注水制御手段を制御する運転制
   御手段であって、前記水保持部に注水することなくドラ
   ム内周壁上で洗濯物の均一分散を行なってバランスをと
   る第１のバランス調整方法と、洗濯物の偏在に起因する
   偏心荷重をドラム内周壁上で前記水保持部に対向する箇
   所近傍に移動させ、該水保持部に注水を行なってバラン
   スをとる第２のバランス調整方法とを選択的に試行し、
   第１又は第２のバランス調整方法の試行の結果、偏心荷
   重の大きさが所定値以下になったならば高速脱水を立ち
   上げる運転制御手段と、 を備え、前記運転制御手段は、検知された負荷量に応じ
   て最大試行回数を決定し、該最大試行回数だけ第１のバ
   ランス調整方法を試みた後に第２のバランス調整方法を
   試行することを特徴とするドラム式洗濯機。