JP3869542B2 - Centrifugal dehydrator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、籠状のドラムの内部に洗濯物を収容し、該ドラムを水平軸を中心に高速で回転させることによって洗濯物の脱水又は洗浄用溶剤の脱液を実行する遠心脱水装置(ここでは、溶剤の遠心脱液装置も含めて「遠心脱水装置」と呼ぶこととする)に関する。なお当然のことながら、本発明は、洗濯から脱水迄、更には乾燥迄を連続的に行なう洗濯機又は洗濯乾燥機に利用することができる。
【0002】
【従来の技術】
ドラム式遠心脱水装置は、洗浄後の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高速で回転する構造となっている。この種の遠心脱水装置における大きな問題点の一つは、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とである。このような遠心脱水装置を搭載した市販のドラム式洗濯乾燥機では、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るようにしている。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ドラム式遠心脱水装置は、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ドラム内部の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、この従来技術では、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、そのときに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、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。この遠心脱水装置では、洗濯物の偏在による偏心荷重がバランサの対向位置近傍に存在しさえすれば、その偏心量に拘らず(但し所定の範囲内で)バランス調整が可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このような遠心脱水装置では、脱水開始前にはドラム内の洗濯物は多量の水を吸い込んでおり、高速脱水回転又はそれに近い回転速度でドラムが回転して洗濯物に含まれる水が飛散すると、各洗濯物の重量は大きく減少する。他方、バランサに注入された水の重量は変化しない。このため、高速脱水運転を立ち上げる前に洗濯物とバランサとの釣合により偏心量を小さく抑えても、脱水の進行に伴いバランサの重量が相対的に増加してバランサ側に偏心荷重が存在する状態となり振動を生じることがある。
【0010】
本発明はこのような点に鑑み上記新規な遠心脱水装置を改良したものであって、その主たる目的は、脱水による洗濯物の重量減少があっても確実に振動や騒音が抑制される遠心脱水装置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本発明は、籠状のドラム内に洗濯物を収容し、該ドラムを水平軸を中心に回転させることにより該洗濯物の脱水を行なう遠心脱水装置において、
a)ドラム壁面の一部に形成された中空体であって、その内部への注水及び排水が可能である水保持部と、
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)ドラムが所定の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知する偏心荷重検知手段と、
f)該偏心荷重検知手段にて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、ドラム内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりも大きくなるような回転速度であって且つドラムの共振点よりは低い第1の回転速度でドラムを回転させているときに前記水保持部に注水を行なうことにより第1回目のバランス調整を行ない、その後該共振点よりも高く且つ洗濯物から水が抜けるような第2の回転速度で所定時間ドラムを回転させた後に、該水保持部内の水の一部又は全部を排出し、或いはその排出後に再び該水保持部に注水を行なうことにより第2回目のバランス調整を行ない、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運転に移行する運転制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【0012】
すなわち、本発明に係る遠心脱水装置では、水保持部に水が注入されていない状態ではドラム自体は偏心荷重を有しておらず、注水手段により水保持部に水が注入されるとその水の量に応じた偏心荷重をドラム自体が有する。
【0013】
上記運転制御手段は、まず、水保持部に水が導入されていない状態で、洗濯物に作用する遠心力と重力とが釣り合うような回転速度(以下「均衡回転速度」という)よりも高く且つドラムの共振点よりも低い第1の回転速度でもってドラムを回転させる。この共振点はドラムの重量や内径等に依存する固有の値であり、この種の遠心脱水装置では共振点は均衡回転速度よりも高く、高速脱水運転時の回転速度よりも低い。ドラムのバランサがとれていない状態でその回転速度を共振点付近迄上昇させてしまうと大きな振動が発生するので、まず上記回転速度の条件の下でドラムのバランス調整を行なう。第1の回転速度でドラムが回転するとドラム内の洗濯物は遠心力によりドラム内周壁面に張り付いて回るから、偏心荷重検知手段はこの洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の大きさ及び位置を検知する。検知された偏心荷重の位置がドラム内周壁上で水保持部に対向する箇所の近傍である場合には、水保持部に適宜の量の水を注入することによりドラムのバランスをとることが可能である。そこで、注水制御手段は注入手段を駆動して水保持部内に水を注入し、第1回目のバランス調整を行なう。
【0014】
次に、洗濯物に対して軽度の脱水を行なう。上記共振点以下の回転速度では、洗濯物に含まれる水は殆ど抜けない。そこで、運転制御手段はドラムの回転速度を共振点以上である第2の回転速度迄上昇させる。第2の回転速度でドラムが回転すると、洗濯物に含まれる水の一部は遠心力により飛散し、洗濯物はその分だけ重量が減少する一方、水保持部内の水の重量は変化しない。このため、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重よりも水保持部の重量のほうが大きくなって、先の第1回目のバランス調整終了直後よりもドラムの偏心荷重が大きくなっている可能性がある。そこで、運転制御手段は、このときの偏心荷重の大きさが所定値以下になるように第2回目のバランス調整を実行する。
【0015】
この第2回目のバランス調整では水保持部の重量を減少させる必要があるから、水保持部から一部の水を排出して偏心荷重の大きさが所定値以下になるようにする、或いは、水保持部から一部又は全部の水を排出した後に排出し過ぎた分の水を再び注入することにより偏心荷重の大きさが所定値以下になるようにする。偏心荷重の大きさが所定値以下になったならば、ドラムの回転速度を上昇させても振動が少ないと判断し、ドラムを高速で回転させて本格的な脱水運転を行なう。先に第2の回転速度でドラムが回転された際に洗濯物の重量は或る程度減少しているので、高速脱水運転の際の洗濯物の重量の減少の度合は小さく、バランスが崩れることがない。
【0016】
なお、第2の回転速度でドラムを回転させるに際しては、短時間であれば高速脱水運転時の回転速度迄ドラムの回転速度を上昇させることも可能である。しかしながら、振動をより小さく抑えて且つ確実に軽度の脱水を行なうには、上記第2の回転速度は、脱水の進行に伴いドラムのバランスが多少崩れても大きな振動を生じない程度の、高速脱水運転時の回転速度よりも低い適当な回転速度とすることが好ましい。
【0017】
また、上記本発明に係る遠心脱水装置では、前記水保持部はドラムが所定回転速度以上で回転されると遠心力により内部に水を保持し、該遠心力が失なわれると保持した水を排出する構造を有し、前記運転制御手段は、第2の回転速度で所定時間ドラムを回転させた後に、該ドラムを一時停止又は遠心力が重力よりも小さくなる回転速度迄落として水保持部に溜まっている水の一部又は全部を排出する構成とすることができる。
【0018】
すなわち、運転制御手段はドラムを一時停止又は遠心力が重力よりも小さくなる回転速度迄落として、その状態を所定時間維持する。すると、第1のバランス調整時に水保持部に注入されていた水に作用する遠心力が失なわれ、その水は水保持部から流出する。
【0019】
この場合、通常、洗濯物に作用する遠心力も失なわれるので、洗濯物の配置状況は第1のバランス調整時とは変化してしまう。そこで、水保持部内の水の排出後に再びドラム内周壁上で水保持部の対向位置近傍に洗濯物が集まるようにするには、水保持部がドラム最高位置近傍にくるようにドラムを略停止させた状態から、急激にドラムの回転速度を上昇させるとよい。水保持部をドラム最高位置近傍に保持してドラムを停止させると、洗濯物がドラム底部つまりドラム内周壁上で水保持部の対向位置近傍に積層する。このため、その状態から急速にドラムの回転速度を上げると、洗濯物の多くが水保持部の対向位置近傍のドラム内周壁面に押し付けられて回り、水保持部を用いたバランス調整に速やかに移行できる。
【0020】
また、上記本発明に係る遠心脱水装置では、前記水保持部はドラムの回転速度に拘らず開閉自在の水抜き孔を有し、前記運転制御手段は、第2の回転速度で所定時間ドラムを回転させた後に、該水抜き孔を開放して水保持部に溜まっている水の一部又は全部を排出する構成とすることができる。
【0021】
すなわち、運転制御手段は、均衡回転速度以上の回転速度でドラムを回転させたまま水抜き孔を開放して水保持部の重量を減少させる。そして、適宜量の水を排出した後に偏心荷重の大きさを検知し、水を排出し過ぎていた場合には水を追加注入すればよい。また、偏心荷重を検知しつつ水抜き孔の開閉を制御し、偏心荷重が所定値以下に収まった時点で水の排出を止めるようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】
本発明に係る遠心脱水装置によれば、洗濯物の偏在に起因する偏心荷重がドラム内周壁上で水保持部に対向する位置近傍に存在する場合に、該水保持部に適宜の量の水を注入して偏心量を減少させた後に適度な回転速度でもって軽く脱水を行ない、その軽度の脱水後に水保持部内の水量を減らすように再度バランス調整を実行し、偏心量が小さくなったならば本格的な脱水運転に移行する。このため、一旦バランス調整を行なった後に脱水による洗濯物の重量減少によってドラムのバランスが悪化しても、再度のバランス調整によって偏心荷重の大きさは所定値以下に抑えられるので、高速脱水運転時の振動や騒音の発生を確実に防止することができる。
【0023】
【実施例】
〔実施例1〕
以下、本発明に係る遠心脱水装置の第1の実施例(以下「実施例1」という)を図1〜図9を参照して説明する。まず、図1及び図2に基づいて、実施例1による遠心脱水装置を備えた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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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261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。
【0027】
次に、上記バランサ10への注水及び排水について図3を用いてより詳しく説明する。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。
【0028】
バランサ10は、主軸8に対し水案内室11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、この排水孔14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。
【0029】
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。
【0030】
次に、上記洗濯機における遠心脱水の関連部分の電気的構成及び動作を図4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、位相制御部32、偏心荷重検知部33及び注水制御部34等から成る。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17の目標回転速度Npを位相制御部32に指示する。
【0031】
モータ駆動部40は交流電源41及び交流スイッチ42から構成され、位相制御部32と共にモータ17の回転制御手段として機能する。モータ17には回転数検出器52が付設され、実際のモータ17の回転速度Nr(以下「実回転速度」という)に対応した検出信号(例えば回転に応じた数のパルス信号)が位相制御部32にフィードバックされる。
【0032】
次に、上記位相制御部32及びモータ駆動部40を中心とするモータ17の回転制御の動作を図5を参照して詳述する。位相制御部32は、目標回転速度Npと実回転速度Nrとの差に基づいて制御角αを算出し、図5(b)に示すように、基準となる位相角0°の位置から制御角αだけ遅延したタイミングで立ち上がり、所定角度(例えば140°)で立ち下がるような方形波信号を生成する。交流スイッチ42は例えばトライアック等のゲート制御式半導体スイッチ等から成り、そのスイッチの二つの主電極間には交流電源41より図5(a)に示すような正弦波状の単相交流電流が供給されている。スイッチのゲート電極には位相制御部32より先の方形波信号がゲート信号として印加され、スイッチはそのゲート信号の立ち上がりでオンし、交流電流のゼロクロス点(つまり0°又は180°)でオフする。従って、0°〜αの期間には電流は遮断され、α〜180°の期間には電流が流れる。すなわち、図5(c)中に斜線で囲まれた範囲の断続的な交流電流がモータ17に供給される。この斜線の範囲の面積が広いほどモータ17に供給される電力は大きく、モータ17の回転トルクは増加する。従って、位相制御部32は、モータ17を加速させるときには制御角αを小さくし、逆に減速させるときには制御角αを大きくする。これにより、交流スイッチ42に与えられるゲート信号の信号幅Wは、加速時には広く減速時には狭くなる。
【0033】
偏心荷重検知部33は、次のようにしてドラム5の偏心荷重を検知している。すなわち、モータ電流検出部51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。
【0034】
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。
【0035】
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(偏心位置)を検知する。
【0036】
以下、上記構成の洗濯機における脱水行程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。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。
【0037】
洗い行程が終了し脱水行程が開始されるとき、ドラム5内部の洗濯物はドラム5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、ドラム5自体は偏心荷重を有していない。
【0038】
脱水行程が開始されると、位相制御部32は、上述のような位相制御によりドラム5の回転速度を130rpm迄徐々に上昇させるようにモータ駆動部40を制御する(ステップS1)。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S2)。このときの回転速度は、ドラムの共振点(この例では約200rpm)よりも低く且つ水案内室11に注入された水がバランサ10に送られるような適度な遠心力が得られる回転速度以上の範囲であれば、適宜に設定することができる。
【0039】
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変動成分に基づき偏心量a及び偏心位置を検知する(ステップS3)。
【0040】
次いで、中央制御部31は偏心量aが350gよりも小さいか否かを判定する(ステップS4)。ステップS4にて偏心量aが350gよりも小さいと判定されたときには後述のステップS31に進む。上記ステップS4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S5)。偏心量が1300g以上である場合には、たとえ後述のように偏心位置がバランサ10の対向位置近傍であったとしても、バランサ10への注水によって偏心量を充分に小さくすることができない。そこで、この場合にはステップS16に進み、ほぐし運転を行なった後にステップS1へ戻る。
【0041】
上記ステップS16のほぐし運転では、位相制御部32は、例えば均衡回転速度(この例では約60rpm)よりも低い50〜55rpm程度の回転速度でドラム5が左右回転するようにモータ駆動部40を制御する。これにより、積み重なり合い且つ絡み合っていた洗濯物がほぐされ、一枚一枚の洗濯物の間に空気が入って各洗濯物が互いに剥がれ易くなる。このため、次にステップS1にてドラム5の回転速度が上昇されたとき、洗濯物が適度に分散し易くなる。
【0042】
上記ステップS5にて偏心量が1300gよりも小さいと判定されると、次に中央制御部31は偏心位置がバランサ10の対向位置近傍であるか否かを判定する(ステップS6)。偏心位置がバランサ10の対向位置近傍でない場合には、バランサ10に注水を行なってもドラム5のバランスをとることはできないので、上記ステップS5の処理と同様にステップS16のほぐし運転に進む。
【0043】
上記ステップS6にて偏心位置がバランサ10の対向位置近傍であると判定されると、注水制御部34はバランス用注水バルブ22を開放する(ステップS7)。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水案内室11に水が入ってゆき、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。
【0044】
偏心荷重検知部33はこのように徐々に変化する偏心量bを連続的に検知し、注水制御部34は偏心量bが上記ステップS3にて検知された偏心量aの1/3又は350gのいずれか小さいほうの値以下になる迄注水を続ける。すなわち、中央制御部31は上記ステップS3にて検知された偏心量aの1/3の値Xを算出し(ステップS8)、その値Xが350gを越えているか否かを判定する(ステップS9)。Xが350gを越えている場合には、中央制御部31は、徐々に減少する偏心量bが350g以下になったか否かを繰り返し判定する(ステップS10)。そして、偏心量bが350g以下になったときに、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S12)。
【0045】
一方、上記ステップS9にてXが350g以下であると判定されると、中央制御部31は、徐々に減少する偏心量bがX(つまり偏心量aの1/3)以下になったか否かを繰り返し判定する(ステップS11)。そして、偏心量bがX以下になったときに、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S12)。これにより、バランサ10内部の水の増加は停止する。従って、洗濯物による偏心荷重がバランサ10の重量よりも大きく、且つ偏心量bが大きくとも350g以下の状態で第1回目のバランス調整が終了する。
【0046】
その後、位相制御部32はドラム5の回転速度が共振点を通過して500rpm迄上昇するようにモータ駆動部40を制御する(ステップS13)。このとき上述の如く偏心量は小さくなっているので、回転速度が共振点を通過する際にもドラム5や外槽2の振動は小さい。中央制御部31はドラム5の回転速度が500rpmに到達したか否かを繰り返し判定し(ステップS14)、500rpmに到達したならば内部タイマの計時を開始して1分が経過したか否かを繰り返し判定する(ステップS15)。これにより、1分間、ドラム5の回転速度が500rpmに維持される。
【0047】
この回転速度では完全な脱水は行なえないが、洗濯物に含まれる水の半分程度は飛散するので軽い絞りがなされた状態となる。その結果、上記ステップS10又はS11にて偏心量bが最終的に検知された時点よりも洗濯物の重量は減少する。その一方、バランサ10に溜まった水の重量は減少しないから、例えば洗濯物の殆どが脱水され易い衣類であると、洗濯物の重量減少が大き過ぎてバランスが崩れ、バランサ10が偏心荷重となる恐れがある。そこで、上述のように軽度の脱水を行なった後に、バランサ10内の水の一部又は全部を一旦排出し、再度適宜の水を注入することにより第2回目のバランス調整を行なう。
【0048】
位相制御部32は、バランサ10がドラム5の最高位置近傍に保持される状態でドラム5が停止するようにモータ駆動部40を制御する(ステップS17)。中央制御部31はドラム5の回転が停止したか否かを判定し(ステップS18)、ドラム5の回転が停止したならば内部タイマの計時を開始し、2秒が経過する迄待機する(ステップS19)。従って、バランサ10は、2秒間ドラム5の最高位置近傍に保持される。このとき排水孔14はちょうどドラム5の最低位置にくるので、バランサ10から注水孔13を介して水案内室11に流れ出た水は排水孔14を介して外槽2に排出される。これにより、バランサ10内の水のうちの略一定量が排出される。
【0049】
上記ステップS19にて2秒が経過したと判定されると、位相制御部32はドラム5を急激に加速させるべく、制御角α=0として100Vの全波交流電圧をモータ17に印加するようにモータ駆動部40を制御する(ステップS20)。これによりドラム5は急加速し、短時間のうちに均衡回転速度を越える。中央制御部31はドラム5の回転速度が100rpmに到達したか否かを繰り返し判定し(ステップS21)、100rpmに達したならば、位相制御部32は130rpmを目標回転速度Npとして位相制御に切り替える(ステップS22)。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し(ステップS23)、130rpmに達すると、偏心荷重検知部33は上記ステップS3の処理と同様に偏心量c及び偏心位置を検知する(ステップS24)。
【0050】
次いで、中央制御部31は偏心量cが350gよりも小さいか否かを判定する(ステップS25)。ここで偏心量cが350gよりも小さいと判定されたときには、後述のステップS31に進む。ステップS25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1000gよりも小さいか否かを判定する(ステップS26)。ここでは、先のステップS5の判定の場合と異なり、バランサ10内に水が入っている(つまりステップS17〜S19の処理によりバランサ10から完全には排水されていない)可能性がある。水がバランサ10内に残った状態で例えば偏心量が1000g存在する場合には、バランサ10内の残りのスペースに水を注入してもバランスをとることはできない。そこで、バランサ10内に残っている水を考慮して、ステップS5の判定時よりも上限を厳しくしている。
【0051】
すなわち、偏心量が1000g以上である場合には偏心位置がバランサ10の対向位置近傍であったとしても、バランサ10への注水によって偏心量を充分に小さくすることができない可能性が高い。そこで、この場合にはステップS16のほぐし運転へ戻る。
【0052】
上記ステップS26にて偏心量が1000gよりも小さいと判定されると、次に中央制御部31は偏心位置がバランサ10の対向位置近傍であるか否かを判定する(ステップS27)。偏心位置がバランサ10の対向位置近傍でない場合には、バランサ10に注水を行なってもドラム5のバランスをとることはできない。そこで、次に中央制御部31は、偏心位置がバランサ10と同位置であるか否かを判定する(ステップS32)。偏心位置がバランサ10と同位置である場合には、バランサ10に注入された水の排出量が充分ではなく、バランサ10に残った水が偏心荷重の原因になっていると判断する。そして、ステップS17へ戻り、再びドラム5の回転を停止してバランサ10内の水を排出させる。上記ステップS32にて偏心位置がバランサ10と同位置でもないと判定されると、ステップS16のほぐし運転に戻る。
【0053】
上記ステップS27にて偏心位置がドラム5内周壁上でバランサ10の対向位置近傍であると判定されると、注水制御部34はバランス用注水バルブ22を開放する(ステップS28)。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、水案内室11を介してバランサ10に少しずつ水が導入される。偏心荷重検知部33はこのときの偏心量dを連続的に検知し、中央制御部31は偏心量dが350gよりも小さくなったか否かを繰り返し判定する(ステップS29)。偏心量dが350gよりも小さくなったならば、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S30)。
【0054】
これにより、軽度の脱水がなされた洗濯物とバランサ10との釣合によりドラム5のバランスがとれ、第2のバランス調整が終了する。その後、位相制御部32はドラム5の回転速度を1000rpm迄上昇するように制御する(ステップS31)。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。
【0055】
上記ステップS14及びS15の処理により洗濯物は或る程度脱水されているから、上記ステップS31の高速脱水運転中の洗濯物の重量減少の度合はあまり大きくない。従って、脱水が進行して洗濯物の重量が減少してもドラム5のバランスは維持され、ドラム5や外槽2、更には外箱1の振動は或る一定振幅以下に抑えられる。
【0056】
なお上記実施例において、ステップS15にて1分間約500rpmの回転速度でもってドラム5を回転させた後に一旦偏心量を検知し、偏心量が例えば350gよりも小さく収まっている場合にはステップS17へ進まずにステップS31へ進み高速脱水運転を行なう、という処理を追加してもよい。これによれば、軽度の脱水を行なってもドラム5のバランスが大きく崩れなかった場合には、不要な第2回目のバランス調整を省いて迅速に脱水を立ち上げることができる。
【0057】
〔実施例2〕
次に、本発明に係る遠心脱水装置の第2の実施例(以下「実施例2」という)を図10〜図12を参照して説明する。図10は実施例2による遠心脱水装置を備えたドラム式洗濯機の概略側面断面図、図11は図10中の水抜き弁60周囲の詳細構成を示す断面図、図12はこの洗濯機の脱水行程の制御手順を示すフローチャートである。
【0058】
上記実施例1では、バランサ10に溜まった水は注水孔13及び排水孔14を介して排出される構成となっている。このため、排水するには、少なくともバランサ10内に溜まった水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の回転を落とす必要がある。このような回転速度では洗濯物もそれまで張り付いていたドラム5内周壁面から離れるので、第1回目のバランス調整を行なったときと第2回目のバランス調整を行なったときとでは洗濯物の偏在状態が変化してしまう。これに対し実施例2では、ドラム5の回転速度を均衡回転速度以上に維持した状態でバランサ10内に溜まった水を外部に排出できる構成とし、第1回目のバランス調整を行なったときから洗濯物の偏在状態を変化させることなく第2回目のバランス調整を行なえるようにしている。
【0059】
すなわち図10に示すように、この実施例2では、バランサ10の前面に水抜き孔10aを開口させ、その水抜き孔10aを開放又は閉塞する水抜き弁60を備えている。また、水抜き弁60に対向する外槽2内面の回転円周上には、所定の角度範囲(例えば数度)に亘ってソレノイド64が固設されている。図11に示すように、水抜き弁60は、水抜き孔10aに嵌挿される脚部を有する本体部材61と、その本体部材61とドラム5外壁面との間に取着されたバネ62と、ソレノイド64に対向して本体部材61に固着された永久磁石63とから成る。
【0060】
図11(a)に示すように、通常、本体部材61はバネ62の収縮力によりドラム5側に押し付けられており、本体部材61の脚部は水抜き孔10aに嵌挿されてこれを閉塞している。ソレノイド64に電流が供給されている状態で、ドラム5が回転して水抜き弁60がソレノイド64と対面する位置に達すると、永久磁石63はソレノイド64に吸引される。すると、図11(b)に示すように、バネ62の収縮力に打ち勝って本体部材61は外槽2側に突出し、本体部材61の脚部は水抜き孔10aから引き抜かれる。これにより、バランサ10内の水は水抜き孔10aを通って外槽2に流れ出る。ソレノイド64が作動していても、水抜き弁60がソレノイド64に対面しないドラム5の回転位置にあるときには、図11(a)に示す如く本体部材61の脚部は水抜き孔10aを閉塞している。なお、ソレノイド64の作動は中央制御部31により制御される。
【0061】
上記構成の実施例2による洗濯機の脱水行程時の制御の手順は以下の通りである。ステップS1〜S15迄の処理に関しては上記実施例1(図8参照)と同一なので説明を省略し、ステップS15に引き続くステップS40〜S44の処理について図12を参照して説明する。ステップS15の処理により回転速度500rpmでもって1分間ドラム5を回転した後に、位相制御部32はドラム5の回転速度が60rpm迄低下するようにモータ駆動部40を制御する(ステップS40)。中央制御部31は、ドラム5の回転速度が60rpmに達したか否かを繰り返し判定する(ステップS41)。このときの回転速度は、後記の理由により均衡回転速度以上であって且つできるだけ低いほうが好ましい。
【0062】
ステップS41にてドラム5の回転速度が60rpmに達したと判定されると、中央制御部31はソレノイド64を作動させて水抜き弁60を開放させる(ステップS42)。ドラム5が60rpmで回転するとき洗濯物はドラム5の内周壁面に押し付けられた状態で回り続けるので、洗濯物の偏在状態はそれ以前と変わらない。上述の如く、ドラム5の一回転期間中、水抜き弁60はソレノイド64に対面する範囲を通過する期間中だけ開く。従って、ドラム5の回転速度が低いほど一回の開放時間が長くなり、バランサ10内の水の流出量は多くなる。逆にドラム5の回転速度が高いと水抜き弁60が充分に開放せず、バランサ10内の水は殆ど流れ出ない。このようなことから、ドラム5の回転速度は低いほうが望ましい。
【0063】
中央制御部31は水抜き弁60の開放直後に内部タイマの計時を開始し、30秒が経過したか否かを繰り返し判定する(ステップS43)。従って、30秒間、バランサ10内に溜まった水が少しずつ排出される。その30秒が経過すると、中央制御部31はソレノイド64の作動を停止し、水抜き弁60を閉鎖する(ステップS44)。次いで、位相制御部32はドラム5の回転速度が130rpm迄上昇するようにモータ駆動部40を制御する(ステップS22)。そして、実施例1と同一のステップS22以降の処理を実行する。
【0064】
この実施例2では、ステップS7〜S12の処理により第1回目のバランス調整が行なわれたときのドラム5内周壁上での各洗濯物の位置が維持されるので、ステップS14及びS15の処理による軽度の脱水時に各洗濯物の脱水度合に極端なばらつきがない限り、ステップS40〜S44の処理によっても洗濯物の偏在に起因する偏心位置はドラム5内周壁上でバランサ10の対向位置近傍に保たれる。従って、ステップS27にて偏心位置がバランサ10の対向位置近傍にあると判定される確率が非常に高く、ステップS16のほぐし運転に戻って洗濯物の配置をやり直す恐れが少ない。このため、高速脱水運転を立ち上げる迄に要する時間が短くて済むという利点がある。
【0065】
なお、上記実施例2の構成において、バランサ10内の水を排出する際に同時に偏心荷重を連続的に検知することにより、偏心量が350gよりも小さくなるまで水抜き弁60を開放し、その後直ちに高速脱水運転を立ち上げるようにすることもできる。
【0066】
なお、上記実施例は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1による遠心脱水装置を備えるドラム式洗濯機の概略側面断面図。
【図2】 図1の洗濯機の要部の背面透視図。
【図3】 実施例1の遠心脱水装置におけるバランサへの水の注入及び排出の動作を示す概略断面図。
【図4】 実施例1の遠心脱水装置の電気系ブロック構成図。
【図5】 実施例1の遠心脱水装置におけるモータの回転制御を説明するための波形図。
【図6】 偏心荷重の影響によるモータ電流の時間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】 実施例1における脱水行程時の制御動作を示すフローチャート。
【図9】 実施例1における脱水行程時の制御動作を示すフローチャート。
【図10】 本発明の実施例2による遠心脱水装置を備えるドラム式洗濯機の概略側面断面図。
【図11】 図10中の水抜き弁周囲の詳細構成を示す断面図。
【図12】 実施例2における脱水運転時の制御動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
5…ドラム
9…バッフル
10…バランサ
10a…水抜き孔
11…水案内室
12…注水開口
13…注水孔
14…排水孔
22…バランス用注水バルブ
23…注水ノズル
26…回転センサ
30…制御部
31…中央制御部
32…位相制御部
33…偏心荷重検知部
34…注水制御部
40…モータ駆動部
41…交流電源
42…交流スイッチ
51…モータ電流検出部
60…水抜き弁
64…ソレノイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a centrifugal dewatering apparatus (here, where laundry is housed in a bowl-shaped drum and the laundry is dewatered or the washing solvent is drained by rotating the drum at a high speed about a horizontal axis). Then, it shall be referred to as “centrifugal dehydration device” including the solvent centrifugal dewatering device. As a matter of course, the present invention can be used for a washing machine or a washing / drying machine that continuously performs from washing to dehydration and further to drying.
[0002]
[Prior art]
The drum type centrifugal dewatering device has a structure in which the washed laundry is accommodated in a basket-like drum and the drum is rotated at a high speed around a horizontal axis. One of the major problems with this type of centrifugal dewatering device is that if the drum is rotated at high speed while the laundry is not evenly distributed on the inner peripheral wall of the drum, abnormal vibration occurs due to imbalance in the mass distribution around the rotation axis. Or abnormal noise. In a commercially available drum type washer / dryer equipped with such a centrifugal dehydrator, a weight is attached around the outer tub in which the drum is housed in order to suppress the abnormal vibration. For this reason, this type of conventional washing and drying machine is very heavy, and the installation place is limited, and it is difficult to move and transport.
[0003]
Several drum-type centrifugal dehydrators intended to solve the problem of abnormal vibration have been proposed. For example, in the centrifugal dehydration apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-254294, a method is disclosed in which the laundry in the drum is evenly distributed on the inner peripheral wall of the drum by rotating the drum at a low speed before performing the dewatering operation by rotating the drum at a high speed. Has been. More specifically, the two-stage rotation control is such that the drum is rotated at a low speed for a very short time, and then the drum is rotated at a rotational speed slightly faster than the rotational speed but sufficiently lower than the rotational speed during the dehydration operation. The combination of these is intended to disperse the laundry.
[0004]
In this prior art, a vibration monitoring sensor is installed on the pedestal portion of the apparatus as a means for detecting the uneven distribution of the laundry inside the drum, and the rotational speed of the drum is increased to a high speed for performing the dehydration operation. Sometimes, when the vibration monitoring sensor detects abnormal vibration, the rotational speed is reduced.
[0005]
However, even if the drum rotation control method as in the above-described prior art is used, the laundry is not necessarily evenly dispersed by one low-speed drum rotation. Accordingly, after trying to disperse the laundry by rotating the drum at a low speed, if the drum is rotated at a high speed and abnormal vibration occurs at that time, the rotation speed of the drum must be lowered again to redistribute the laundry. In this manner, if the dispersion of the laundry by the low-speed rotation of the drum and the detection of the eccentric load by the high-speed rotation of the drum are repeated a plurality of times, the dehydration time is prolonged.
[0006]
Furthermore, in the method of uniformly dispersing the laundry as described above, when only one piece of relatively heavy clothing (for example, jeans) is accommodated in the drum, the uniform dispersion cannot be performed and the abnormal vibration is suppressed. It becomes impossible.
[0007]
Thus, for example, Japanese Patent Publication No. 7-100095 discloses a centrifugal dewatering device that adjusts the balance by adding a weight to a part of the inner peripheral wall of the drum. In this conventional centrifugal dewatering apparatus, when the weight reaches the highest position of the drum, the laundry is determined to be in a position facing the weight with respect to the drum rotation axis due to gravity, and both are balanced, The drum is shifted from low speed rotation to high speed dewatering rotation. However, even with such a method, it is not always possible to shift to high-speed dehydration rotation in a state where the weight and the laundry are reliably balanced, and abnormal vibration cannot be completely prevented during dehydration operation. Of course, it would be possible to achieve a balance by imposing strict conditions such as storing a predetermined amount of laundry in the drum according to the weight of the weight, but this is not the case in an actual centrifugal dehydrator. Not right.
[0008]
In view of the above problem, the applicant of the present application forms a pocket-shaped balancer capable of temporarily holding water in a part of the baffle of the drum in Japanese Patent Application No. 9-249917 and the like, and the eccentric load due to the uneven distribution of the laundry Is present in the vicinity of the position facing the balancer on the drum inner peripheral wall, the balance of the entire drum is adjusted by injecting an appropriate amount of water corresponding to the amount of eccentricity into the balancer. A centrifugal dehydrator is proposed. In this centrifugal dewatering device, as long as the eccentric load due to the uneven distribution of the laundry exists in the vicinity of the position opposed to the balancer, the balance can be adjusted regardless of the amount of eccentricity (within a predetermined range).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In such a centrifugal dewatering device, the laundry in the drum sucks in a large amount of water before dehydration starts, and the water contained in the laundry is scattered when the drum rotates at high-speed dewatering rotation or a rotation speed close thereto. The weight of each laundry is greatly reduced. On the other hand, the weight of water injected into the balancer does not change. For this reason, even if the amount of eccentricity is kept small by balancing the laundry and the balancer before starting high-speed dewatering operation, the balancer's weight increases relatively with the progress of dewatering and there is an eccentric load on the balancer side. May cause vibration.
[0010]
The present invention is an improvement of the above-described novel centrifugal dehydration apparatus in view of such points, and its main purpose is centrifugal dehydration in which vibration and noise are reliably suppressed even when the weight of the laundry is reduced due to dehydration. To provide an apparatus.
[0011]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
In order to solve the above problems, the present invention provides a centrifugal dewatering device for storing laundry in a bowl-shaped drum and dehydrating the laundry by rotating the drum around a horizontal axis.
a) a hollow body formed in a part of the drum wall surface, and a water holding part capable of pouring and draining water therein;
b) water injection means for injecting water into the water holding part;
c) a motor for rotating the drum;
d) rotation control means for controlling the motor so that the drum rotates at a predetermined rotation speed;
e) an eccentric load detecting means for detecting the magnitude and position of the eccentric load of the drum;
f) When the position of the eccentric load detected by the eccentric load detecting means is in the vicinity of the position facing the water holding portion on the drum inner peripheral wall, an amount of water corresponding to the magnitude of the eccentric load is Water injection control means for driving the water injection means to inject into the water holding unit;
g) Operation control means for controlling the rotation control means and the water injection control means, the rotation speed at which the centrifugal force acting on the laundry in the drum is greater than the gravity, and more than the resonance point of the drum. The first balance adjustment is performed by pouring water into the water holding portion when the drum is rotated at a low first rotation speed, and then the water is higher than the resonance point and water is drained from the laundry. After rotating the drum for a predetermined time at the second rotation speed, part or all of the water in the water holding part is discharged, or water is poured into the water holding part again after the discharging, so that the second balance is achieved. An operation control means that performs adjustment and shifts to high-speed dewatering operation when the magnitude of the eccentric load becomes a predetermined value or less,
It is characterized by having.
[0012]
That is, in the centrifugal dehydrator according to the present invention, the drum itself does not have an eccentric load in a state where water is not injected into the water holding unit, and when water is injected into the water holding unit by the water injection means, The drum itself has an eccentric load in accordance with the amount of.
[0013]
First, the operation control means is higher than a rotational speed (hereinafter referred to as “equilibrium rotational speed”) in which centrifugal force acting on the laundry and gravity are balanced in a state where water is not introduced into the water holding portion. The drum is rotated at a first rotational speed lower than the drum resonance point. This resonance point is a unique value that depends on the weight, inner diameter, and the like of the drum. In this type of centrifugal dewatering device, the resonance point is higher than the equilibrium rotational speed and lower than the rotational speed during high-speed dewatering operation. If the rotational speed is increased to the vicinity of the resonance point in a state where the drum balancer is not removed, a large vibration is generated. Therefore, first, the drum balance is adjusted under the rotational speed condition. When the drum rotates at the first rotation speed, the laundry in the drum sticks to the inner peripheral wall surface of the drum by centrifugal force, so that the eccentric load detection means detects the magnitude and position of the eccentric load due to the uneven distribution of the laundry. Is detected. When the position of the detected eccentric load is in the vicinity of the location facing the water holding portion on the drum inner peripheral wall, it is possible to balance the drum by injecting an appropriate amount of water into the water holding portion. It is. Therefore, the water injection control means drives the injection means to inject water into the water holding portion, and performs the first balance adjustment.
[0014]
Next, mild dehydration is performed on the laundry. At the rotational speed below the resonance point, water contained in the laundry hardly escapes. Therefore, the operation control means increases the rotational speed of the drum to a second rotational speed that is equal to or higher than the resonance point. When the drum rotates at the second rotation speed, a part of the water contained in the laundry is scattered by the centrifugal force, and the weight of the laundry is reduced by that amount, while the weight of the water in the water holding portion does not change. For this reason, the weight of the water holding part is larger than the eccentric load caused by the uneven distribution of the laundry, and the eccentric load of the drum may be larger than immediately after the end of the first balance adjustment. . Therefore, the operation control means executes the second balance adjustment so that the magnitude of the eccentric load at this time becomes a predetermined value or less.
[0015]
In this second balance adjustment, it is necessary to reduce the weight of the water holding part, so that a part of the water is discharged from the water holding part so that the magnitude of the eccentric load becomes a predetermined value or less, or After discharging part or all of the water from the water holding part, the excessive amount of water is injected again so that the magnitude of the eccentric load becomes a predetermined value or less. If the magnitude of the eccentric load becomes a predetermined value or less, it is determined that there is little vibration even if the rotation speed of the drum is increased, and the full-scale dehydration operation is performed by rotating the drum at a high speed. Since the weight of the laundry is reduced to some extent when the drum is first rotated at the second rotational speed, the degree of decrease in the weight of the laundry during the high-speed dewatering operation is small and the balance is lost. There is no.
[0016]
When the drum is rotated at the second rotational speed, the rotational speed of the drum can be increased to the rotational speed during the high-speed dewatering operation for a short time. However, in order to reliably perform mild dehydration with less vibration, the second rotational speed is high-speed dehydration that does not generate large vibrations even when the balance of the drum is slightly lost as dehydration progresses. It is preferable to set an appropriate rotational speed lower than the rotational speed during operation.
[0017]
In the centrifugal dewatering device according to the present invention, the water holding unit holds water therein by centrifugal force when the drum is rotated at a predetermined rotational speed or more, and holds the held water when the centrifugal force is lost. The operation control means rotates the drum for a predetermined time at the second rotation speed, and then temporarily stops the drum or drops the rotation speed to a rotation speed at which the centrifugal force is smaller than gravity, thereby reducing the water holding portion. It can be set as the structure which discharges one part or all part of the water accumulated in the.
[0018]
That is, the operation control means temporarily stops the drum or reduces the rotational speed to a rotational speed at which the centrifugal force is smaller than gravity, and maintains the state for a predetermined time. Then, the centrifugal force acting on the water injected into the water holding part at the time of the first balance adjustment is lost, and the water flows out of the water holding part.
[0019]
In this case, since the centrifugal force acting on the laundry is usually lost, the arrangement of the laundry changes from the time of the first balance adjustment. Therefore, after the water in the water holding part is discharged, the drum is substantially stopped so that the water holding part comes to the vicinity of the highest position of the drum in order to collect the laundry again on the drum inner peripheral wall in the vicinity of the position opposite to the water holding part. It is better to rapidly increase the rotational speed of the drum from the state of being made. When the water holding part is held in the vicinity of the highest drum position and the drum is stopped, the laundry is stacked on the drum bottom, that is, on the drum inner peripheral wall, in the vicinity of the position facing the water holding part. For this reason, when the rotational speed of the drum is rapidly increased from that state, much of the laundry is pressed against the inner peripheral wall surface of the drum in the vicinity of the opposite position of the water holding portion and quickly rotates for balance adjustment using the water holding portion. Can be migrated.
[0020]
In the centrifugal dehydrator according to the present invention, the water holding part has a drain hole that can be opened and closed regardless of the rotational speed of the drum, and the operation control means is configured to rotate the drum for a predetermined time at the second rotational speed. After the rotation, the drain hole can be opened to discharge part or all of the water accumulated in the water holding part.
[0021]
In other words, the operation control means reduces the weight of the water holding part by opening the drain hole while rotating the drum at a rotational speed equal to or higher than the equilibrium rotational speed. Then, after discharging an appropriate amount of water, the magnitude of the eccentric load is detected, and when the water has been discharged excessively, water may be additionally injected. Alternatively, the opening and closing of the drain hole may be controlled while detecting the eccentric load, and the water discharge may be stopped when the eccentric load falls below a predetermined value.
[0022]
【The invention's effect】
According to the centrifugal dehydrator according to the present invention, when an eccentric load due to the uneven distribution of the laundry exists in the vicinity of the position facing the water holding part on the drum inner peripheral wall, an appropriate amount of water is supplied to the water holding part. If the amount of eccentricity is reduced, the water is dehydrated lightly at a moderate rotational speed and then the balance is adjusted again to reduce the amount of water in the water holding part. Shift to full-fledged dehydration operation. For this reason, even if the balance of the drum deteriorates due to a decrease in the weight of the laundry due to the dehydration after the balance is adjusted once, the magnitude of the eccentric load can be suppressed to a predetermined value or less by the balance adjustment again. Generation of noise and noise can be reliably prevented.
[0023]
【Example】
[Example 1]
Hereinafter, a first embodiment (hereinafter referred to as “
[0024]
An
[0025]
The
[0026]
The ring portion of the
[0027]
Next, water injection and drainage to the
[0028]
The
[0029]
When discharging the water accumulated in the
[0030]
Next, the electrical configuration and operation of the parts related to centrifugal dehydration in the washing machine will be described with reference to FIG. The
[0031]
The
[0032]
Next, the rotation control operation of the
[0033]
The eccentric
[0034]
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the fluctuation amplitude L and the amount of eccentricity. By examining such a relationship in advance and storing it in the memory, the amount of eccentricity can be acquired from the fluctuation amplitude L. Since the fluctuation factor of the motor current is not necessarily only the eccentric load, in order to accurately detect the fluctuation component due to the eccentric load, a filter that extracts only the frequency component near the rotational speed of the
[0035]
When the signal of the fluctuation component of the motor current as shown in FIG. 6 is input, the eccentric
[0036]
The control procedure during the dehydration process in the washing machine having the above configuration will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. In the following description, a numerical value when the diameter of the
[0037]
When the washing process is completed and the dehydration process is started, the laundry in the
[0038]
When the dehydration process is started, the
[0039]
When the
[0040]
Next, the
[0041]
In the loosening operation in step S16, the
[0042]
If it is determined in step S5 that the amount of eccentricity is smaller than 1300 g, the
[0043]
If it is determined in step S6 that the eccentric position is in the vicinity of the position opposite the
[0044]
The eccentric
[0045]
On the other hand, if it is determined in step S9 that X is 350 g or less, the
[0046]
Thereafter, the
[0047]
At this rotational speed, complete dehydration cannot be performed, but about half of the water contained in the laundry is scattered, resulting in a light squeezed state. As a result, the weight of the laundry is reduced from the time point when the eccentricity b is finally detected in step S10 or S11. On the other hand, since the weight of the water accumulated in the
[0048]
The
[0049]
If it is determined in step S19 that 2 seconds have elapsed, the
[0050]
Next, the
[0051]
That is, when the eccentric amount is 1000 g or more, even if the eccentric position is in the vicinity of the position opposite to the
[0052]
If it is determined in step S26 that the amount of eccentricity is smaller than 1000 g, the
[0053]
If it is determined in step S27 that the eccentric position is in the vicinity of the position facing the
[0054]
Accordingly, the
[0055]
Since the laundry is dehydrated to some extent by the processing in steps S14 and S15, the degree of weight reduction of the laundry during the high-speed dehydration operation in step S31 is not so great. Therefore, even if the dehydration progresses and the weight of the laundry decreases, the balance of the
[0056]
In the above embodiment, after the
[0057]
[Example 2]
Next, a second embodiment (hereinafter referred to as “
[0058]
In the first embodiment, the water accumulated in the
[0059]
That is, as shown in FIG. 10, the second embodiment includes a
[0060]
As shown in FIG. 11 (a), the
[0061]
The control procedure during the dehydration process of the washing machine according to the second embodiment having the above-described configuration is as follows. Since the processing from step S1 to S15 is the same as that in the first embodiment (see FIG. 8), the description thereof will be omitted, and the processing of steps S40 to S44 subsequent to step S15 will be described with reference to FIG. After the
[0062]
If it determines with the rotational speed of the
[0063]
The
[0064]
In the second embodiment, the position of each laundry on the inner peripheral wall of the
[0065]
In the configuration of the second embodiment, the
[0066]
In addition, although the said Example demonstrated the drum type washing machine, it is clear that this invention is applicable to the dry cleaner which uses a petroleum-type solvent etc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side sectional view of a drum type washing machine including a centrifugal dewatering device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a rear perspective view of the main part of the washing machine of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the operation of injecting and discharging water from the balancer in the centrifugal dehydration apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of an electric system of the centrifugal dehydration apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining motor rotation control in the centrifugal dehydration apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of time variation of a motor current due to the influence of an eccentric load.
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the fluctuation amplitude of motor current and the amount of eccentricity.
FIG. 8 is a flowchart showing a control operation during a dehydration process in the first embodiment.
FIG. 9 is a flowchart showing a control operation during a dehydration process in the first embodiment.
FIG. 10 is a schematic side sectional view of a drum type washing machine including a centrifugal dewatering device according to a second embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view showing a detailed configuration around a water drain valve in FIG. 10;
FIG. 12 is a flowchart illustrating a control operation during a dehydration operation according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
5 ... Drum
9 ... Baffle
10 ... Balancer
10a ... Drain hole
11 ... Water Information Room
12 ... Water injection opening
13 ... Water injection hole
14 ... Drainage hole
22 ... Balance water injection valve
23 ... Water injection nozzle
26 ... Rotation sensor
30 ... Control unit
31 ... Central control unit
32 ... Phase control unit
33 ... Eccentric load detector
34 ... Water injection control unit
40 ... Motor drive unit
41 ... AC power supply
42 ... AC switch
51 ... Motor current detector
60 ... Drain valve
64 ... Solenoid
Claims (7)
a)ドラム壁面の一部に形成された中空体であって、その内部への注水及び排水が可能である水保持部と、
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)ドラムが所定の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知する偏心荷重検知手段と、
f)該偏心荷重検知手段にて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、ドラム内の洗濯物に作用する遠心力が重力よりも大きくなるような回転速度であって且つドラムの共振点よりは低い第1の回転速度でドラムを回転させているときに前記水保持部に注水を行なうことにより第1回目のバランス調整を行ない、その後該共振点よりも高く且つ洗濯物から水が抜けるような第2の回転速度で所定時間ドラムを回転させた後に、該水保持部内の水の一部又は全部を排出し、或いはその排出後に再び該水保持部に注水を行なうことにより第2回目のバランス調整を行ない、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運転に移行する運転制御手段と、
を備えることを特徴とする遠心脱水装置。In a centrifugal dewatering apparatus that houses laundry in a bowl-shaped drum and dewaters the laundry by rotating the drum around a horizontal axis.
a) a hollow body formed in a part of the drum wall surface, and a water holding part capable of pouring and draining water therein;
b) water injection means for injecting water into the water holding part;
c) a motor for rotating the drum;
d) rotation control means for controlling the motor so that the drum rotates at a predetermined rotation speed;
e) an eccentric load detecting means for detecting the magnitude and position of the eccentric load of the drum;
f) When the position of the eccentric load detected by the eccentric load detecting means is in the vicinity of the position facing the water holding portion on the drum inner peripheral wall, an amount of water corresponding to the magnitude of the eccentric load is Water injection control means for driving the water injection means to inject into the water holding unit;
g) Operation control means for controlling the rotation control means and the water injection control means, the rotation speed at which the centrifugal force acting on the laundry in the drum is greater than the gravity, and more than the resonance point of the drum. The first balance adjustment is performed by pouring water into the water holding portion when the drum is rotated at a low first rotation speed, and then the water is higher than the resonance point and water is drained from the laundry. After rotating the drum for a predetermined time at the second rotation speed, part or all of the water in the water holding part is discharged, or water is poured into the water holding part again after the discharging, so that the second balance is achieved. An operation control means that performs adjustment and shifts to high-speed dewatering operation when the magnitude of the eccentric load becomes a predetermined value or less,
A centrifugal dehydration apparatus comprising:
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