JP4966164B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
以下、本発明をドラム式の洗濯機に適用した第1の実施形態について図1〜図6を参照して説明する。まず、図1において、洗濯機の外箱1内には水槽2が配設されている。水槽2は、一端部である後面部2a(図1(a)の右端面部)が閉塞されたほぼ円筒状をなし、軸方向をほぼ水平にした状態で図示しないダンパ機構により弾性的に支持されている。水槽2内には、回転槽を構成するドラム3が回転自在に配設されている。このドラム3も、一端部である後面部3a(図1(a)の右端面部)が閉塞されたほぼ円筒状をなし、軸方向をほぼ水平にした状態で配設されている。ドラム3の周壁には、多数の孔(図示せず)が形成されている。なお、図示はしないが、外箱1の前面部1aには洗濯物出入口を開閉する扉が設けられ、また、水槽2およびドラム3の前面側に開口部が形成されていて、洗濯物が洗濯物出入口を通してドラム3に対して出し入れされるようになっている。
図5には、洗濯運転の行程とドラムの回転速度の一例が示されている。洗濯運転を開始すると、まず、給水行程を行う。給水行程では、給水弁(図示せず)を開放して水を水槽2内ひいてはドラム3内に供給して貯留する。次に、洗い行程を行う。洗い行程では、水槽2内に洗剤を投入した状態で、ドラム3をモータ4により例えば50〜60rpmの低い回転速度で正逆回転させる。これにより、ドラム3内に収容された洗濯物が洗われる。洗い行程を所定時間行った後、排水行程を行う。排水行程では、ドラム3を停止させた状態で、水槽2の排出口に接続された排水弁(図示せず)を開放することにより、水槽2内(ドラム3内)の水を機外へ排出する。
1回目の中間脱水が完了したら、ドラム3の回転を停止させた状態で、再び給水行程を行い、水槽2内ひいてはドラム3内に水を供給して貯留する。次に、1回目のすすぎ行程を行う。すすぎ行程では、洗剤を使用しないこと以外は洗い行程同様な制御を行う。すなわち、ドラム3をモータ4により例えば50〜60rpmの低い回転速度で正逆回転させることにより、ドラム3内の洗濯物をすすぐ。1回目のすすぎ行程を所定時間行った後、前述と同様な排水行程を行う。
次に、最終脱水行程を行う。最終脱水行程は、ドラム3をモータ4により一方向に例えば1000rpmの高速回転で回転させる。これにより、ドラム3内の洗濯物が遠心脱水される。以上により、洗濯運転が終了する。
ロータ5におけるロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネット14と、この第1のマグネット14より保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネット15とを有する構成とし、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット15を磁化し、脱水行程(中間脱水行程および最終脱水行程)では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が前記洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット15を磁化する構成とした。これにより、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を多くできて、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、洗い行程およびすすぎ行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を、洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減らすことで、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。この場合、モータ4の特性の切り替えは、ロータマグネットにおける保磁力の低い第2のマグネット15の磁束を変化させることで対応できるから、ステータコイルの接続を切り替えるものとは違い、切り替えのためのスイッチ(リレー)を必要とせず、その分簡単な構成にでき、構成が複雑化することを防止できる。
図7および図8は本発明の第2の実施形態を示したものであり、この第2の実施形態は上記した第1の実施形態とは次の点が異なっている。図7において、ロータ20におけるロータマグネットは、共に永久磁石からなる第1のマグネット21と第2のマグネット22とから構成されている。第1のマグネット21は、第1の実施形態の第1のマグネット14と同様に、保磁力が高いとされる高保磁力のネオジム磁石(ネオジム磁石の保磁力は、700kA/m以上)により構成している。第2のマグネット22は、第1の実施形態の第2のマグネット15と同様に、第1のマグネット21よりも保磁力が低い低保磁力のアルニコ磁石(アルニコ磁石の保磁力は、350kA/m以下)により構成されている。
まず、この第2の実施形態においても、ロータ20におけるロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネット21と、この第1のマグネット21より保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネット22とを有する構成とし、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネット22を磁化し、脱水行程(中間脱水行程および最終脱水行程)では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束が前記洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減少するように前記第2のマグネット22を磁化する構成とした。これにより、洗い行程およびすすぎ行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を多くできて、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、洗い行程およびすすぎ行程に必要な低速回転、高トルクを得ることができる。脱水行程では、ステータ7に対して作用するロータマグネットの磁束を、洗い行程およびすすぎ行程の時よりも減らすことで、負荷(ドラム3)を駆動するモータ4としては、脱水行程に必要な低トルク、高速回転に適した性能を発揮できるようになる。この場合も、モータ4の特性の切り替えは、ロータマグネットにおける保磁力の低い第2のマグネット22の磁束を変化させることで対応できるから、ステータコイルの接続を切り替えるものとは違い、切り替えのためのスイッチ(リレー)を必要とせず、その分簡単な構成にでき、構成が複雑化することを防止できる。
この場合も、最終脱水行程のドラム3の回転速度(1000rpm)は、中間脱水行程のときの回転速度(1500rpm)よりも低いので、最終脱水行程の前の減磁の際には、点C2まで下げずに、磁束が点C2よりやや上となるように制御するようにしてもよい。
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
モータ4としてはアウターロータ形に限られず、インナーロータ形でもよい。
洗濯機としては、乾燥機能を備えた洗濯乾燥機にも適用できる。
洗濯機としては、ドラム式洗濯機に限られず、回転槽が上下方向に向いた縦軸形の洗濯機にも適用できる。この種の洗濯機では、モータは、洗い行程およびすすぎ行程で洗濯物を撹拌する撹拌体を低速度で正逆回転させ、脱水行程では撹拌体と回転槽を一体に一方向へ高速回転させる。この場合、モータが回転駆動する負荷としては、撹拌体と回転槽である。
Claims (6)
- 回転槽などの負荷を回転駆動するモータを備え、洗い〜脱水を行う洗濯機において、
前記モータは、ステータコイルを有するステータと、永久磁石からなるロータマグネットを有するロータとにより構成し、前記ロータマグネットは、高保磁力の第1のマグネットと、この第1のマグネットより保磁力が低く磁束を変化させることが容易な低保磁力の第2のマグネットとを有する構成とし、
洗い行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が増加するように前記第2のマグネットが磁化された状態であり、脱水行程では前記ステータに対して作用する前記ロータマグネットの磁束が前記洗い行程の時よりも減少するように前記第2のマグネットが磁化された状態であることを特徴とする洗濯機。 - 前記第2のマグネットの磁束を増加または減少させるように変化させるのは、前記モータにより前記負荷を実質的に駆動していないときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより行うことを特徴とする請求項1記載の洗濯機。
- 給水行程のときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより前記第2のマグネットの磁束を増加させることを特徴とする請求項1または2記載の洗濯機。
- 排水行程のときに、前記ステータコイルの通電を制御することにより前記第2のマグネットの磁束を減少させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の洗濯機。
- 前記第2のマグネットは、前記第1のマグネットよりも前記ステータに近い側に配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の洗濯機。
- 前記第2のマグネットの磁束を変化させる際の前記ステータコイルに印加する電圧を、前記モータを通常運転する際の電圧より高く、かつ前記第1のマグネットを着磁する際の着磁電圧より低く設定したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の洗濯機。
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