JPH0663285A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横軸を中心にして回転する回転胴を備えた洗
濯機で、洗濯時間を短縮しようとすると装置としては回
転速度を速くするが、回転速度が高速度になると洗濯物
が回転胴に張りついて洗濯効果は低下する。 【構成】 回転胴となっている内胴１に磁石７を備え、
磁石７が回転するとそれを検知する磁気センサ１７Ａ，
１７Ｂを備える。磁気センサ１７Ａは洗濯物が落下を始
める位置において磁石７を検知し、磁気センサ１７Ｂは
洗濯物が上昇を始める位置において磁石７を検知するよ
うになっている。図示されない制御回路は磁気センサ１
７Ｂの信号により内胴１を高速回転し、磁気センサ１７
Ａの信号により内胴１を低速回転する。低速回転速度は
洗濯物が遠心力により内胴へ張り付かない限度内として
ある。これによって洗濯時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、横軸心を中心に回転する回転胴を
備えた洗濯機において一回転中の回転速度は一定であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような洗濯機に
おいて、洗浄時間を短縮する場合に、洗浄液、洗濯過程
等の各条件が同一とすると回転胴の回転速度を早くすれ
ばよい。そうすると、回転胴の下部から上部へ持上げら
れて、落下することにより洗濯物が単位時間当りに叩き
つけられる回数は多くなるので洗濯時間は早くなる。然
し乍ら、回転胴の速度を増加して行くと洗濯物は遠心力
で回転胴へへばりつき、回転胴から離れなくなる。やや
詳しくのべると回転胴の回転速度をω、回転胴内の洗濯
物を一つの塊とみてその質量をｍ、回転胴の中心から洗
濯物の重心（質量の中心）までの半径をｒとすると、洗
濯物に加わる遠心力Ｆ＝ｍｒωであり、洗濯物に加わる
重力Ｗは、重力の加速度をｇとするとＷ＝ｍｇ従ってＦ
＜Ｗでないと洗濯物は落下しないのでｇ＞ｒωなる必要
がある。処でｒ＝一定とみてよいから、ωはｇ／ｒ＞ω
となり、ωは一定値を越えることは出来ない。又、実用
上は洗濯物は回転胴の接線方向への速度を持つので回転
胴の上部において、回転胴から離れても、放物線状に落
下する。従って上記制限速度ｇ／ｒ＞ωよりも更に低い
速度で回転胴を回転する必要がある。即ち、一様な回転
速度であると洗濯時間短縮は限度がある。

【０００４】本発明は回転胴を回転する一回転中の回転
速度を可変とすることにより、洗濯時間を短縮できる横
軸の洗濯機を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は横
軸心にて回転する回転胴を有する洗濯機において、回転
胴の洗濯するための洗濯回転の１回転中の回転速度を可
変とする駆動手段を設けたことを特徴とする洗濯機であ
る。

【０００６】本発明の第２の発明は回転胴の回転速度
を、回転胴が洗濯物を下部から上部に持上げる際に高速
度とし、洗濯物が上部に持上げられてから、洗濯物が上
部から下部へ落下するように低速度となる駆動手段を設
けたことを特徴とする第１の発明に記載の洗濯機であ
る。

【０００７】本発明の第３の発明は回転胴の回転速度を
回転胴が洗濯物を下部から上部に持上げる際に高速度と
なり、洗濯物が上部に持上げられてから、洗濯物が上部
から下部へ落下する際に低速度となるように回転胴の一
回転中の回転速度を無段階に可変とする駆動手段を設け
たことを特徴とする洗濯機である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図３は本発明の実施例の縦断面図である。多孔板で
できた内胴１、ドラム状の外胴２は夫々同心であって併
せて槽を構成している。内胴１の中心部の中空円筒形の
ジャーナル部３が外胴２の軸受部４に回転自在に嵌合し
ている。即ち、内胴は洗濯物を持上げて落下させる回転
胴である。ジャーナル部３の中心側は移送用開口８とな
っている。外胴２は両端板５間を仕切って軸方向に隔壁
部６が設けてある。隔壁部６は後述の洗浄工程のフロー
に示すように一部は連通している。

【０００９】内胴１の外周にはリング歯車９が固定して
あり、リング歯車に噛合うピニオン１１がインバータ駆
動に適する誘導電動機或は同期電動機等の電動機１２の
電動機軸に固定してある。電動機１２は外胴２に固定し
てある。各電動機１２はインバータ１３により駆動され
る。各インバータ１３は制御装置１４によつて制御され
る。外胴２には槽Ｓ１の内胴１の移送用開口８に連通す
る洗濯物投入口１５を備える。

【００１０】図４〜７に示すように内胴１は図の順序で
反時計回りに回転する。内胴１には半径が大きくなるに
つれて正回転方向でみて位相が遅れるように傾けた羽根
１９が設けてある。羽根１９は又軸方向について移送用
開口８に向って正回転方向でみて位相がおくれるように
傾いている。従って正回転時には洗濯物Ｗは羽根１９に
より外周側へ寄せられ洗濯を行う洗濯回転となるが逆回
転時は中心側へ寄せられるので後流側へ洗濯物は移送用
開口８をとおり移送される。

【００１１】図８は模式的に示す標準的な洗浄のフロー
を示している。洗濯物投入口１５から投入された洗濯物
は槽Ｓ１で水に浸漬され、槽Ｓ２で予洗され、槽Ｓ３，
４で本洗され、槽Ｓ５，６では生蒸気の吹込みにより消
毒処理され、槽Ｓ７〜１０では濯ぎが行われ、槽Ｓ１０
で糊付が行われる。

【００１２】図１はインバータ１３及び制御装置１４の
一部、図２は内外胴１，２の略断面図を示す。内胴１に
は磁石７が固定してある。又、外胴２の外側で周方向を
二分した位置に前記磁石７を検知する磁気センサ１７
Ａ，１７Ｂが配設されている。この磁気センサ１７Ａ，
１７Ｂは内胴１の羽根１９が下部にある位置において一
方の磁気センサ１７Ｂが磁石７を検知し、羽根１９が上
部にある位置において他方の磁気センサ１７Ａが磁石７
を検知する位置に配設されている。図１に示すように磁
気センサ１７Ａ，１７Ｂの信号は制御装置１４のシーケ
ンサ２０に入力され、その信号によりシーケンサ２０は
正転最適回転速度設定器２２の回転速度切換リレーＲ１
８をオン又はオフしてその常開常閉接点Ｒ１８Ａ，Ｒ１
８Ｂを切換えるようになっており、接点Ｒ１８Ａが閉じ
ると洗濯物が持上げられる側の上昇時回転速度設定器Ｖ
ＲＵを通じてインバータ１３が制御され、接点Ｒ１８Ｂ
が閉じると洗濯物が落下状態となる下降時回転速度設定
器ＶＲＤを通じてインバータ１３が制御される。

【００１３】図１は又、本実施例を適用する連続洗濯機
の制御を示すもので、連続洗濯機としての制御を示して
ある。制御装置１４にはシフトレジスタ装置１６が設け
られ、シフトレジスタ装置１６はリレーＲを付勢してそ
の接点Ｒ１−１，Ｒ１−２を切換えシフトレジスタ装置
１６の内容を通常回転速度設定器ｒ０、正転最適回転速
度設定器２２に送るようになっている。接点Ｒ−１の投
入により例えばポテンションメータを備えた通常回転速
度接定器ｒ０が設定される。この通常回転速度は洗濯物
移送の場合の内胴１の逆回転速度を定める。接点Ｒ−２
の投入により正転最適回転速度設定器２２が作動してシ
フトレジスタ装置１６内の洗浄条件に適合する回転速度
が設定され、これによって夫々インバータ１３が電動機
１２を回転する。又、制御装置１４は電動機１２を正転
させる接点Ｒ１−１、逆転させる接点Ｒ２−１を作動す
る図示されないリレーコイルを制御する。このシフトレ
ジスタ装置１６内の洗浄条件に適合する内胴１の回転速
度は上昇時回転速度を調節して行われ、下降時回転速度
は調整後は通常一定である。即ち、ここでいう正転最適
回転速度設定器２２で設定される内胴１の最適回転速度
は上昇時回転速度のことである。

【００１４】図９はシフトレジスタ装置１６によるリレ
ーコイルＲの制御を示すタイミングチャートである。図
は洗濯物の移送に関し、上流側のＮ−１（Ｎは順序数）
槽目とそのすぐ下流側のＮ槽目における部分を示してあ
る。時間ｔ１よりも以前ではＮ槽目、Ｎ−１槽目共に正
回転している。時間ｔ１において後流側のＮ槽目が停止
し、しばらくして時間ｔ２にＮ槽目が逆回転する。そし
て時間ｔ３において上流側のＮ−１槽が停止し、時間ｔ
４においてＮ槽目の逆回転が停止する。時間ｔ５におい
てＮ−１槽目が逆回転し、時間ｔ６においてＮ−１槽目
は逆回転を停止する。又ほぼ時間ｔ６において停止して
いたＮ槽目は正回転し、時間ｔ７においてＮ−１槽目は
正回転する。時間ｔ６，ｔ７における正回転においてＮ
槽目、Ｎ−１槽目は夫々シフトシレジタ装置１６でリレ
ー接点Ｒ−２を介して正転最適回転速度設定器２２の設
定値により設定速度でＮ槽目、Ｎ−１槽目の内胴１は回
転する。又、逆回転時は接点Ｒ−１が投入され通常回転
速度設定器ｒ０によりインバータ１３は電動機１２を駆
動し、内胴１を移送に適する回転速度で逆回転する。そ
してＮ−１槽目内の逆回転が停止すると共にＮ−１槽目
におけるシフトレジスタ装置１６のデータはＮ槽目のシ
フトレジスタ装置１６へ送られる。このデータを送る信
号は時間ｔ６におけるＮ−１槽目の逆回転の停止信号と
同時にトリガパルスＴｒｓが発せられこれにより、Ｎ−
１槽目のシフトレジスタ装置１６のデータの内容がＮ槽
目のシフトレジスタ装置１６に送られ、続くトリガパル
スＴｒｆでＮ−１槽目のシフトレジスタ装置１６の内容
は消される。

【００１５】シフトレジスタ装置１６には各槽に対して
例えば洗剤の種類、量、漂白剤の量、サワー、ソフタ、
温度のデータがテーブルの形で記録されており、これら
の組合せに対する各内胴１の最適回転速度が求められ
る。

【００１６】今図３において１槽目Ｓ１からＳ１０まで
の内胴１に洗濯物が収容されて洗浄されているとする。
移送すべき信号Ｔｒｓが出ると制御装置１４はインバー
タ１３を介して電動機１２を制御して上述したようにし
て槽Ｓ１０を逆回転して洗濯物を排出し、槽Ｓ１０を停
止し、槽Ｓ９を逆回転して槽Ｓ９から槽Ｓ１０へ洗濯物
を移送する。以下同様にして順次Ｎ−１槽目からＮ槽目
へ洗濯物を移送するる。かくして、槽Ｓ１からＳ２に洗
濯物が移送されると、洗濯物投入口１５から今まで洗浄
していた洗濯物と異なる回転速度で洗浄しなければ洗浄
効果が充分でない洗濯物が来ると、該洗濯物の種類を図
示されない入力装置で制御装置１４に入力する。制御装
置１４は該当の洗濯物の槽Ｓ１における最適回転速度で
槽Ｓ１における回転速度を見出すために槽Ｓ１に対応す
るシフトレジスタ装置１６中のデータを選んで正転最適
速度設定器２２を自動的に変更して、インバータ１３を
介して電動機１２を駆動し、該内胴１を最適回転速度で
正回転する。次に槽Ｓ２〜Ｓ１０の洗濯物が順送りされ
て槽Ｓ２が空になると、既にのべるたように槽Ｓ１は逆
回転を停止して、同時に発するトリガパルス信号Ｔｒｆ
により、槽Ｓ２の最適回転速度になるように正転最適回
転速度接定器２２は設定され、インバータ１３を介して
電動機１２を槽Ｓ２の内胴１を最適回転速度で回転させ
る。同様にして槽Ｓ３〜Ｓ１０は新たな洗濯物に適する
最適回転速度で順次回転して洗濯物の各洗濯工程を進行
する。槽Ｓ１０まで新たに投入した異なる洗濯物が達し
た状態では、当該洗濯物はその洗濯物に適合する回転速
度で各内胴１は回転しており、これが続行される。そし
て次に新たに今まで流れていた洗濯物と異なる内胴１の
回転速度を必要とする洗濯物が投入されると同様にして
槽Ｓ１〜Ｓ１０の回転速度は順次に新たな洗濯物に適合
する回転速度となる。

【００１７】上記において、槽Ｓ１〜Ｓ１０の内洗濯効
果を向上させる必要のある槽又は全部の槽は正回転時に
は図２に示すように内胴１が反時計回りに回転して来て
図５に示す状態で磁気センサ１７Ｂが磁石７を検知する
と磁気センサ１７Ｂはシーケンサ２０にその信号を送
る。シーケンサ２０はリレーＲ１８を付勢してその常開
接点Ｒ１８Ａを閉じて上昇時回転速度設定器ＶＲＵ通じ
てインバータ１３は内胴駆動用の電動機１２を高速度に
付勢し、内胴１を高速度回転する。これによって内胴１
は高速回転し、洗濯物Ｗは高速度で上昇し、大きな遠心
力を受けるので絞ることにより脱水される（図６）。そ
して磁石７が回転して磁気センサ１７Ａを付勢する際は
図７を過ぎてからとなる。磁気センサ１７Ａの信号はシ
ーケンサ２０に送られ、リレーＲ１８は消勢され、その
常閉接点Ｒ１８Ｂは閉じ、下降時回転速度設定器ＶＲＤ
を通じてインバータ１３は制御され内胴駆動電動機１２
を減速回転し、内胴１の回転速度は低速度となり、図４
に示すように羽根１９上の洗濯物Ｗは自己の慣性力も加
わって落下し、洗浄液Ｌ中へ叩き付けられる。そして、
前記した高速回転に入るまでの間は、従来例の内胴１が
１回転中一様回転する場合と同速度で回転する。

【００１８】つまり、上記内胴１の低速度回転とは従来
例の通常の回転速度であり、従って洗浄液Ｌ中にある洗
濯物Ｗは通常の洗浄作用を受ける。従って内胴１の平均
回転速度は従来例の一様な回転速度の内胴１の回転速度
よりも早い。従って、一定時間内における先端物Ｗが羽
根１９を離れて、洗濯物Ｌ中へ落下する回数は本願発明
の方が多いから、洗浄時間は従来の一様回転の内胴１を
持つ洗濯機よりも短くなる。

【００１９】図１０は上記の作用による効果を説明する
ための線図である。内胴１の回転中心をＯとし磁石７の
各位置における内胴１の回転速度ｎ（θ）を回転中心Ｏ
を原点として極座標で示してある。図に示すように磁石
７が磁気センサ１７Ｂにより検知されると角θ１の間は
加速されそれまで低速度の回転速度ｎＬが高速度の回転
速度ｎＨとなり、ここから一定の高速度で回転し、磁石
７が磁気センサ１７Ａにより検知されると角θ３の間は
減速される。この減速は電動機１２を制動するのが適当
であり、これによって、洗濯物Ｗは羽根１９から投げ出
されて洗浄液Ｌに叩きつけられる。角θ４の間は低速度
の一定回転速度である。

【００２０】上記実施例は磁気センサ１７Ａ，１７Ｂで
内胴１の周方向位置の一方の位置で内胴１を増速し、他
方の位置で減速している。ここで高速度回転させる側の
速度には制限はないので高速度側の速度を低速側の速度
よりも著しく早くすると加減速時の加速度が大きく、内
胴１を駆動する電動機１２は出力の大きなものを必要と
することになる。又減速時は制動を加えないと低速度と
なるまで時間がかかる。制動としては電動機１２をブレ
ーキ付にするか、別にブレーキを設けるとかする。そう
すると装置が複雑となり、振動等も生ずるおそれがでて
くる。

【００２１】図１１は上記のような課題を解決した制御
ブロック図であり、電動機１２はサーボモータであり、
制御装置１４は数値制御装置であり、電動機１２の回転
角１２の回転角検出器としてエンコーダ２１を設けてあ
る。エンコーダ２１の信号は数値制御の制御装置１４に
フィードバックされる。

【００２２】今リング歯車９とピニオン１１の減速比の
逆数をＧＲとするとエンコーダ２１の回転角ＧＲの間に
おいて数値制御装置１４は図１２に示すように内胴１の
１回転中において内胴１の最低回転速度ｎＭＩＮと最高
回転速度のｎＭＡＸの間において最低回転速度ｎＭＩＮ
から一定回転加速度αで増速して最高回転速度ｎＭＡＸ
に達し、最高回転速度ｎＭＡＸから一定回転減速度−α
で減速して一様に内胴１を回転させる場合の最低回転速
度ｎＭＩＮから次の一回転に移って同様に加減速するこ
とをくり返す。このようにすると加速度の大きさが大き
くならず電動機１２の最大出力を小さくすることが出来
る。或は内胴１の平均回転速度を一層大きく出来る。

【００２３】実施例は複数の回転胴を連設した連続洗濯
機についてのべたが、本発明は単胴の洗濯機に適用して
も好適である。

【００２４】

【発明の効果】本発明の第１発明は回転胴の一回転中の
回転速度を可変としたため、平均回転速度を大きくする
ことが出来、一定時間内における洗濯効果を高めるた
め、洗濯時間を短縮できる。

【００２５】本発明の第２発明は回転胴の一回転中の回
転速度を二分して高速度と低速度としたから、洗浄液に
よる洗浄時間は従来例と同様とし乍ら、回転胴の平均回
転速度は増加し、単位時間当りの叩き回数を多くするこ
とが出来又、叩きを強くすることが出来るので、洗濯時
間を短縮できる。

【００２６】本発明の第３の発明は回転胴の加速度又は
減速度が小さいので平均回転速度をかなり速いものとす
ることができる。そして洗浄液中で洗濯物が撹拌されて
いる時間は回転胴を一様回転する場合に比してわずかに
減少するのみであり、そのため洗濯時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の制御ブロック図である。

【図２】回転胴の軸直角略断面図である。

【図３】連続洗濯機の縦断面図である。

【図４】図３の槽の一つの軸直角断面図である。

【図５】図３の槽の一つの軸直角断面図である。

【図６】図３の槽の一つの軸直角断面図である。

【図７】図３の槽の一つの軸直角断面図である。

【図８】洗浄のフローシートである。

【図９】シフトレジスタ装置による制御のタイミングチ
ャートである。

【図１０】内胴の回転速度を示す線図である。

【図１１】他の実施例のブロック図である。

【図１２】他の実施例の内胴の回転速度を示す線図であ
る。

【符号の説明】 １ 内胴 ７ 磁石 ９ リング歯車 １１ ピニオン １２ 電動機 １３ インバータ １７Ａ，１７Ｂ 磁気センサ ＶＲＵ 上昇時回転速度設定器 ＶＲＤ 下降時回転速度設定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横軸心にて回転する回転胴を有する洗濯
   機において、回転胴の洗濯するための洗濯回転の１回転
   中の回転速度を可変とする駆動手段を設けたことを特徴
   とする洗濯機。
2. 【請求項２】 回転胴の回転速度を、回転胴が洗濯物を
   下部から上部に持上げる際に高速度とし、洗濯物が上部
   に持上げられてから、洗濯物が上部から下部へ落下する
   ように低速度となる駆動手段を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の洗濯機。
3. 【請求項３】 回転胴の回転速度を回転胴が洗濯物を下
   部から上部に持上げる際に高速度となり、洗濯物が上部
   に持上げられてから、洗濯物が上部から下部へ落下する
   際に低速度となるように回転胴の一回転中の回転速度を
   無段階に可変とする駆動手段を設けたことを特徴とする
   洗濯機。