JPH0739675A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低振動でかつ安全なドラム式洗濯機を提供す
る。 【構成】回転するドラムの振動を抑制するダンパー１８
を備え、ダンパー１８の変位量を変位量検知部１で検知
し、この変位量情報を平均値処理部２で平均する。この
平均値が布量に相関しているので、平均値出力に基づい
てドラム内の布量を布量検知部３で検知し、検知したド
ラム内の布量に応じて工程の最適化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は衣類を収納するドラムを
回転させて洗濯等を行うドラム式洗濯機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ドラム式洗濯機は、その形態がユ
ニット化されていることによってシステム化しやすいと
いう特性から市場で好評を博しつつある。その主要な機
械的内部構造としては、衣類を収容して回転するするド
ラムと、このドラムを収容して筐体からバネや振動抑制
ダンパー等の適宜な支持手段によって支持されている受
け筒があり、この受け筒に取りつけられたモータの回転
を適宜な回転力伝達手段によってドラムに伝達し、洗濯
・すすぎ・脱水や乾燥が行われるというものであった。
またこれらの制御は時間的に工程プログラムが進行する
だけという比較的単純なものが大勢を占めていた。従っ
てきめ細かい状態制御による最適な工程制御という部分
についてはいまだ未熟なものがほとんどであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような単純な構成
によるドラム式洗濯機やドラム式洗濯乾燥機には、以下
に示すような課題が存在する。

【０００４】第一の課題は、ドラム内の布量検知を精度
良く行えるような手段が存在しないので、その布量に合
わせて洗濯時間等の工程内容を自動的に最適化すること
ができないという点である。

【０００５】第二の課題は、ドラム式洗濯機の場合はド
ラムの回転軸が水平であるため、内部に収容されている
衣類が重力の作用で始めからドラムの下部に集まってお
り、脱水の際に布のアンバランスが生じ易く振動騒音が
大きくなり、特に振動についてはドラム内部の布量によ
って決まる特定のドラム回転数において共振が生じ、非
常に振動量が大きくなるということである。従来は振動
共振を生じるドラム回転数が判らないまま脱水を行って
いるので、低振動化や安全対策上、非常に大きな問題と
なる場合があった。

【０００６】第三の課題は、上記第二の課題に関して、
従来は共振回転数が布量によって異なるにもかかわら
ず、脱水の立ち上げ方法が画一的であるため、各種弊害
が生じるということである。具体的には、従来は共振回
転数が存在すると考えられる所定のドラム回転数の領域
において、ドラム回転数の上昇速度を大きくとって、こ
の領域をすばやく通過させることにより、極力その影響
を少なくするような方法が取られてきた。しかしながら
一方では、脱水回転数の急激な上昇は布から絞り出され
る水の発生速度が非常に大きくなることを意味し、排水
ポンプの能力との関係で、排水が追いつかなくなり、特
にすすぎ移行前の洗濯直後の脱水時に於いては大量の泡
発生の原因となり、脱水が起動しなくなるという可能性
もある。従ってドラム内部の布量等に応じた最適な脱水
起動シーケンスを実現させる必要がある。

【０００７】第四の課題は、従来のドラム式洗濯機で
は、衣類の種別に対して使用者が自ら洗濯コースの設定
を行うという形態が取られており、操作が煩雑であると
いう点である。

【０００８】第五の課題は、脱水時において発生する振
動を何らかの手段で検知して制御するにあたり、脱水回
転数が途中で変更された時でも、外乱となる過渡的な影
響を除去した振動量検知を、簡便かつ適宜なものとする
ための検知手順を確立する必要があるということであ
る。

【０００９】第六の課題は、上記第五の課題に関して、
実際のドラム回転数の変動に対応した正確な振動量検知
手順を確立する必要があるということである。

【００１０】第七の課題は、従来は、高速脱水（本脱
水）を実行する前に低速脱水（予備脱水）を実行し、予
め衣類から所定の水分を除去してアンバランスに対する
条件を良化させた上で高速脱水に移行しているので、全
体の工程時間が長くなるということである。

【００１１】本発明はこれら上記の課題に鑑み、布量に
合わせて洗濯時間等の工程内容を自動的に最適化するこ
とを第１の目的とする。

【００１２】第２の目的は、脱水中におけるドラムの振
動共振を低減し、低振動化でかつ安全なドラム式洗濯機
を提供することにある。

【００１３】第３の目的は、ドラム内部の布量等に応じ
た最適な脱水起動シーケンスを実現させることにある。

【００１４】第４の目的は、衣類の種別に応じて洗濯コ
ースを自動的に設定できるようにし、操作性を向上させ
ることにある。

【００１５】第５の目的は、脱水回転数が途中で変更さ
れた時でも、外乱となる過渡的な影響を除去した振動量
検知を、簡便かつ適宜なものとすることにある。

【００１６】第６の目的は、実際のドラム回転数の変動
に対応した正確な振動量検知手順を行うことにある。

【００１７】第７の目的は、全体の工程時間を短くする
ことにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明のドラム式洗濯機の第１の手段は、衣類を
収容して回転するドラムと、このドラムを収容する受け
筒と、この受け筒と筐体との間に配設され、受け筒の振
動を抑制するダンパーと、このダンパーの伸縮変位量を
検知する変位量検知部と、全体の制御を行う制御部を有
し、制御部にはドラム回転時の変位量検知部の出力の平
均化を行う平均値処理部と、この平均値処理部の出力よ
りドラム内の布量を検知する布量検知部を有するもので
ある。

【００１９】上記第２の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第２の手段は、衣類を収容して回転する
ドラムと、このドラムを収容する受け筒と、全体の制御
を行う制御部を有し、制御部にはドラム内の布量を検知
する布量検知部と、この布量検知部の出力より脱水時の
振動共振回転数を推定する共振回転数推定部と、この共
振回転数推定部の出力に応じて脱水工程の内容を変更す
る脱水工程制御部を有するものである。

【００２０】上記第３の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第３の手段は、上記第２の手段に関し、
脱水工程制御部は共振回転数推定部の出力に対応して脱
水時のドラム回転数の上昇速度を決定する回転数上昇速
度決定部を有するものである。

【００２１】上記第４の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第４の手段は、衣類を収容して回転する
ドラムと、このドラムを収容する受け筒と、ドラム内の
被収容物の重量を検知する重量検知部と、全体の制御を
行う制御部を有し、制御部にはドラム内に給水される前
に重量検知部によって検知される被収容物の重量を記憶
する給水前重量記憶部と、洗濯開始から所定時間後に重
量検知部によって検知される被収容物の重量を記憶する
洗濯時重量記憶部と、これら給水前重量記憶部と洗濯時
重量記憶部に記憶されたドラム内の被収容物重量の値の
適宜な組み合わせからドラム内の衣類の布質を検知する
布質検知部と、この布質検知部の出力に応じて以降の工
程制御内容を変更する工程制御部を有するものである。

【００２２】上記第５の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第５の手段は、衣類を収容して回転する
ドラムと、このドラムを収容する受け筒と、この受け筒
の脱水時の振動量を検知する振動量検知部と、全体の制
御を行う制御部を有し、制御部には脱水時のドラムの回
転数を自動的に設定する脱水回転数設定部と、この脱水
回転数設定部によりドラムの回転数が変更されてから適
宜な遅延時間待ちを行う遅延時間演算部と、この遅延時
間演算部によって設けられた遅延時間後に振動量検知部
の出力に応じて受け筒の振動量の判断を行う判断部と、
この判断部の出力に応じて以後の脱水時のドラムの回転
数を脱水回転数設定部に出力する脱水工程制御部を有す
るものである。

【００２３】上記第６の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第６の手段は、上記第５の手段に関し、
制御部にはモータの回転数を検知する回転数検知部を有
し、判断部は回転数検知部の出力を受け、モータの回転
数が脱水回転数設定部によって設定された回転数に安定
して到達した時に前記振動量検知部の出力に応じて受け
筒の振動量の判断を行うものである。

【００２４】上記第７の目的を達成するため本発明のド
ラム式洗濯機の第７の手段は、衣類を収容して回転する
ドラムと、このドラムを収容する受け筒と、この受け筒
の脱水時の振動量を検知する振動量検知部と、全体の制
御を行う制御部を有し、制御部には振動量検知部の出力
に応じて受け筒の振動量の判断を行う判断部と、ドラム
を低速回転させて予備脱水を実行させる低速脱水実行部
と、ドラムを高速回転させて本脱水を実行させる高速脱
水実行部を有し、判断部は前記低速脱水実行部によって
実行された予備脱水の終了直前に振動量検知部の出力に
応じて振動量の判断を行い、かつ振動量が所定値以上の
場合は一旦ドラムの回転を停止させた後に再度低速脱水
実行部に出力を出して予備脱水を行わせ、所定値以下の
場合はドラムを停止させずにそのまま本脱水を実行する
ために高速脱水実行部に出力を出すものである。

【００２５】

【作用】本発明は上記した構成により、第１の手段で
は、変位量検知部の出力を平均値処理部で平均化するこ
とにより、この値が布量と相関があることからドラム内
の布量を正確に検知することができるようになり、各工
程内容を布量に合わせて最適化することができるように
なる。

【００２６】第２の手段では、布量検知部と共振回転数
推定部を設けたことにより、布量に応じたドラムの共振
回転数を予め判断することが出来るようになり、工程実
行上予測される課題に対して対応することが可能とな
る。

【００２７】第３の手段では、共振回転数推定部の出力
に応じて脱水時のドラム回転数の上昇速度を決定するこ
とにより、個々の状態に応じた最適な脱水立ち上げシー
ケンスを実現することが出来る。

【００２８】第４の手段では、布質検知部において、衣
類の乾燥時重量と洗濯時重量との比較によって布質を検
知することにより、ドラム内の布種に応じた最適な洗濯
シーケンスを自動的に実行することが出来るようにな
る。

【００２９】第５の手段では、ドラム回転数が変更され
てから安定するまでの所定時間だけ遅延時間を設けた後
に振動量検知を行うことにより、過渡的な影響を除去し
た正確な振動量の検知を簡便に行うことが出来るように
なる。

【００３０】第６の手段では、第５の手段に関してモー
タ回転数検知部を設けたことにより、実際のドラムの回
転数が安定したか否かを判定した後に振動量検知を行う
ことができ、更に正確な振動量検知を行うことができる
ようになる。

【００３１】第７の手段では、判断部において、予備脱
水後の振動量がすでに所定のレベル以下の状態になって
いる場合は、従来のように一旦モータを停止させるので
はなく、そのまま高速脱水に移行させることにより、本
来不要なシーケンスを省略して工程全体の時間短縮を実
現することができる。

【００３２】

【実施例】図１は本発明のドラム式洗濯機の第１および
第２の手段に関連する実施例のブロック図である。１は
ダンパーの伸縮量を検知する変位量検知部、２は変位量
検知部１の出力を平均化する平均値処理部、３は平均値
処理部２の出力に基づいてドラム内部の布量を検知する
布量検知部、４は布量検知部３の出力に基づいてドラム
の共振回転数を推定する共振回転数推定部、５は共振回
転数推定部４の出力に応じて脱水工程の内容を決定する
脱水工程制御部である。これら平均値処理部２、布量検
知部３、共振回転数推定部４、脱水工程制御部５は全体
の制御を司る制御部６の中に含まれ、具体的にはマイク
ロコンピュータのプログラムによって構成され、その動
作が行われる。これら変位量検知部１と、制御部６の中
に含まれる平均値処理部２、布量検知部３によって第１
の手段が構成され、布量検知部３、共振回転数推定部
４、脱水工程制御部５によって第２の手段が構成されて
いる。

【００３３】図２は本実施例のドラム式洗濯機の内部構
成図である。７はモータ、８は受け筒、９は衣類を収容
して回転するドラムである。ドラム９は受け筒８に収容
されて、外部に水が漏れない構成となっている。１０は
ドラム９に直結されたプーリー、１１はモータ７の回転
をプーリー１０、即ちドラム９に伝達するためのベルト
である。１２は給水弁、１３は給水弁１２を通じて給水
された水によってドラム９内に洗剤を送るための洗剤ケ
ース、１４は排水ポンプである。１５および１６は受け
筒８を筐体１７から吊り下げるバネ、１８および１９は
受け筒８の振動を抑制するダンパーで、これら１５・１
６・１８・１９は受け筒８の支持手段を構成している。
２０は後述するが変位量検知部１によってダンパー１８
の伸縮量を検知するためのコイルである。

【００３４】次に図３に基づき、第一の手段における変
位量検知部１の動作を説明する。図３に、ダンパー１８
とコイル２０の内部構成と、変位量検知部１の回路構成
を示す。３０はダンパー１８が筐体１７側に固定される
固定部で、コイル２０はこの固定部３０に固定され、中
空の構造となっている。３１は受け筒８側に固定される
可動部である。３２は可動部３１に固定されたピスト
ン、３３はピストン３２に固定され、固定部３０の内壁
に対して適宜な摩擦抵抗を有しながら摺動する摺動抵抗
要素、３５は可動部３１に固定されてコイル２０の中空
部を可動部３１の動きと共に移動するフェライトコアで
構成された磁性体である。３６はインバータ、３７は抵
抗、３８・３９はコンデンサであり、これらインバータ
３６、抵抗３７、コンデンサ３８・３９はコイル２０と
共にコルピッツ型の発振回路を構成しており、その発振
周波数はコイル２０のインダクタンスとコンデンサ３８
・３９の容量によって決定される。４０は発振回路の発
振周波数を電圧のレベルに変換するｆ／Ｖ変換部で、変
位量検知部１はインバータ３６、抵抗３７、コンデンサ
３８・３９、ｆ／Ｖ変換部４０によって構成されてい
る。ダンパー１８の伸縮変位はコイル２０に対する磁性
体３５の位置変化としてとらえられ、これによってコイ
ル２０のインダクタンスが変化する。一方前述したよう
にコイル２０のインダクタンスは発振回路の発振周波数
を決定する要因となっており、ダンパー１８の伸縮変位
量にしたがって発振周波数が変化する。この発振周波数
の変化をｆ／Ｖ変換部４０によって電圧レベルに変換す
ることにより、ダンパー１８の伸縮変位量を電圧の大き
さとして検知することが出来る。

【００３５】以上の構成において本発明の第１の手段の
動作を説明する。脱水工程において脱水が開始されると
ドラム９が回転するが、ドラム９内の布のバランス状態
に応じて受け筒８の位置が変化する。この位置情報は、
ダンパー１８の伸縮変位量の変化として時事刻々制御部
６の平均値処理部２に対して入力されている。ダンパー
１８は前述したように一定の摺動抵抗があり、その伸縮
変位量は瞬時値としては意味の無い不規則なものとなっ
ているが、平均するとバネ１５・１６と受け筒８の総重
量によって釣り合う位置情報に相当する。すなわち、平
均値処理部２の出力は、受け筒８の総重量に対応したも
のとなっている。この受け筒８の総重量から設計的に既
知となっている機械要素の重量を減じると、ドラム９内
部に水を含んだ形で存在している衣類の重量を検知する
ことが出来る。脱水初期のドラム回転数２００ｒ／ｍｉ
ｎ程度の低速回転時にこの処理を行うことにより、本格
的な脱水に移行する以前にこの布量を予め検知すること
が出来る。以上が第１の手段の動作である。尚、第１の
手段に関して、本実施例では脱水前の水を含んだ布の重
量検知に関してしか言及していないが、洗濯時の給水前
に水無しでドラム９を回転させ、同様の方法で検知を行
えば、衣類の乾燥重量も同様に検知することができるこ
とは明きらかであり、衣類の量に合わせて洗濯時間等の
工程内容を最適化できるという効果も有している。

【００３６】次に図１に示した構成において、第２の手
段の動作について説明する。共振回転数推定部４は、第
１の手段によって検知された布量情報、即ち布量検知部
３の出力から、これに対応したドラム９の共振回転数を
推定する。図４に布量とドラム９の共振回転数の相関を
示す。ここでいう布量とは乾燥時のもので、対応する共
振回転数はその布量に関して、所定のドラム回転によっ
て十分に水分を吸収させた後に脱水を行ったときのもの
を示している。図に示すように、布量が大きくなると受
け筒８全体の重量が増加することにより、共振回転数は
低下する。前述したように図４に示した布量は乾燥時の
ものであり、第１の手段の実施例の布量検知部３によっ
て検知される布の重量は、前述したように２００ｒ／ｍ
ｉｎ程度の低速脱水時に水を含んだ形の重量となってお
り、その結果をそのまま使用することはできないが、そ
の時点における脱水率には一定の相関があり、これから
逆算して乾燥時の重量を検知することができる。即ち２
００ｒ／ｍｉｎ時における脱水率は布量に係わらず概ね
約３０％となることから、例えばこの時の水を含んだ布
重量が３ｋｇと検知された場合には、乾燥布量としては
３×０．３＝０．９（ｋｇ）として算出することができ
る。あるいは前述したように、洗濯時の給水前に水無し
でドラム９を回転させてこの検知を行うことにより、乾
燥布量をあらかじめ検知しておくことができる。共振回
転数推定部４ではこの結果から共振回転数を推定し、そ
の出力を脱水工程制御部５に送る。脱水工程制御部５で
はこの結果から以降の脱水工程を、このように検知され
た共振回転数を用いて、安全面等で不都合の無いように
工程の制御を行うものである。

【００３７】次に本発明の第３の手段について説明す
る。図５にその実施例のブロック図を示す。尚、機構的
な構成は本発明の第１および第２の手段の実施例で述べ
た図２のものと同様である。５０は本発明の第１および
第２の手段の実施例でも説明したダンパー１８の伸縮変
位量を検知する変位量検知部、同様に５１は平均値処理
部、５２は布量検知部、５３は共振回転数推定部であ
る。５４は共振回転数推定部５３によって推定されたド
ラム９の共振回転数に基づいて脱水時のドラム９の回転
数の上昇速度を決定する脱水時回転数上昇速度決定部、
５５は脱水時回転数上昇速度決定部５４の出力に従って
モータ５６の動作を制御するモータ制御部である。これ
ら平均値処理部５１、布量検知部５２、共振回転数推定
部５３、脱水時回転数上昇速度決定部５４、モータ制御
部５５は全体の制御部５７に含まれ、具体的にはマイク
ロコンピュータのプログラムによって構成され、その動
作が行われる。

【００３８】以上の構成において、図６に基づき、本実
施例の動作を説明する。脱水工程において、開始から２
分間はドラム回転数が２００ｒ／ｍｉｎの低速脱水を実
行し、ここで本発明の第２の手段と同様に共振回転数推
定部５３によってドラム９の共振回転数を推定する。本
実施例における布量と共振回転数の関係は、布量が１ｋ
ｇ以下の場合は共振回転数は３３０ｒ／ｍｉｎから３５
０ｒ／ｍｉｎ、同様に１ｋｇから３ｋｇの場合は２９０
ｒ／ｍｉｎから３３０ｒ／ｍｉｎ，３ｋｇ以上の場合は
２７０ｒ／ｍｉｎから２９０ｒ／ｍｉｎとなっている。
脱水回転数上昇速度決定部５４においては、この結果に
応じて、脱水回転数を非常に速い速度で共振点を通過さ
せるようにモータ制御部５５に対して指令を出す。即ち
脱水回転数を毎秒１０ｒ／ｍｉｎの割合で上昇させる
が、検知布量が１ｋｇ以下の場合はドラム回転数が４０
０ｒ／ｍｉｎに到達するまで一挙に立ち上げ（図６
（ａ））、１ｋｇから３ｋｇおよび３ｋｇ以上の場合は
同様にそれぞれ３５０ｒ／ｍｉｎ（図６（ｂ））、３０
０ｒ／ｍｉｎ（図６（ｃ））まで立ち上げる。これによ
っていずれの布量範囲においても高速度で共振点を通過
させることができ、振動共振が及ぼす影響を最小限のも
のとすることができる。その後問題となるのは、回転数
の立ち上げ速度が速すぎると衣類から絞り出される水の
発生速度が大きくなり、排水ポンプ１４の排水能力が追
いつかなくなり、ドラム９が直接その水をかき上げるこ
とになってしまい、泡等の発生によって機械抵抗が過大
となって起動に失敗することである。これを避けるため
には、前述した共振点を通過させた後はできるだけ早い
時点で脱水の立ち上げ速度を小さくすることであるが、
本発明では脱水時回転数上昇速度決定部５４によって、
最大速度でどれ位の回転数まで上昇させるかを各布量に
対して適宜なものとなるよう設定されており、さらにそ
れ以降もこれに対応した上昇速度で回転数を増加させて
いる。即ち共振点を通過してから６００ｒ／ｍｉｎに到
達するまでは、脱水時回転数上昇速度決定部５４によっ
て、検知布量が１ｋｇ以下、１ｋｇから３ｋｇ，３ｋｇ
以上でそれぞれ毎秒３ｒ／ｍｉｎ、毎秒２．５ｒ／ｍｉ
ｎ，毎秒２ｒ／ｍｉｎの速度で脱水回転数を上昇させて
いる。これは、布量が多いほど脱水時に発生する単位時
間当たりの発生水量が多いからである。尚、６００ｒ／
ｍｉｎ以上の回転数になると水の発生速度は排水ポンプ
１４の能力に対して問題のないレベルになるため、いず
れの場合も同一の速度で脱水回転数を最終回転数である
８００ｒ／ｍｉｎまで立ち上げている。このような動作
を行わせることにより、布量によって異なるドラム９の
共振回転数に対して、いずれの場合においても最適な脱
水工程を実現することが出来る。

【００３９】次に本発明の第４の手段について説明す
る。図７にその実施例のブロック図を示す。尚、機構的
な構成は同様に図２のものと同じである。６０はドラム
９の収容物の重量を検知する重量検知部、６１は重量検
知部６０によって検知された、洗濯時の給水が行われる
前の衣類の乾燥重量が記憶される給水前重量記憶部、６
２は同様に重量検知部６０によって検知された、洗濯時
に水が十分含まれた状態での衣類と水の総重量を記憶す
る洗濯時重量記憶部、６３はこれら給水前重量記憶部６
１と洗濯時重量記憶部６２の情報に基づいてドラム９内
の衣類の布質を検知する布質検知部、６４は給水前重量
記憶部６１に記憶されている乾燥布量と、布質検知部６
３によって検知された布質によって以降の洗濯全体の工
程を最適化して実行する工程制御部である。これら給水
前重量記憶部６１、洗濯時重量記憶部６２、布質検知部
６３、工程制御部６４は全体の制御部６５に含まれ、具
体的にはマイクロコンピュータのプログラムによって構
成され、その動作が行われる。

【００４０】尚、重量検知部６０については本発明の第
１の手段の実施例で述べた変位量検知部１と平均値処理
部２とで構成されており、受け筒８のバネ１５・１６に
対する沈み込み量、即ちダンパー１８の伸縮変位量がド
ラム９内収容物の重量と相関があることから検知するこ
とが出来る。またダンパー１８・１９は摺動抵抗要素を
持っているため、瞬時的な伸縮変位量は不規則な動きを
して物理的には余り意味はないが、回転時の平均的な変
位量はドラム９内の収容物重量と完全な相関を有してい
る。即ち給水前重量記憶部６１に記憶される衣類の乾燥
重量は、給水前にドラム９を水無しで回転させることに
よって検知することが出来、洗濯時重量記憶部６２に記
憶される衣類と水の総重量は、洗濯時のドラム回転時の
平均化されたダンパー１８の伸縮変位量より検知するこ
とが出来る。

【００４１】以上の構成において本実施例の動作を説明
する。給水前重量記憶部６１、洗濯時重量記憶部６２に
は、前述したように乾燥時の衣類の布重量と、洗濯時に
おける衣類と水の総重量がそれぞれ記憶されている。ド
ラム式洗濯機の場合は、一般的に洗濯時においては衣類
が水を吸収して行っても水位が一定となるよう、適宜な
タイミングで補給水が行われている。このためどのよう
な衣類の種類や量においても、その水位については一定
であるという特徴を有している。ドラム式洗濯機では洗
濯のための水量は少なく、設定水位レベルはドラム９の
下面よりも２０ｍｍ〜３０ｍｍ上の位置であり、給水さ
れた水の大部分は衣類に含まれる形でドラム９内に存在
することになる。このため、内部の衣類が十分水を吸収
して補給水が行われなくなったタイミングにおける総吸
水量は、衣類の量及び質に対して相関があることが判
る。即ち衣類の吸水性に関して言えば、木綿系の衣類の
方が化繊系の衣類よりも吸水性がよく、同じ布量であれ
ば、同一水位における水量は、木綿系の衣類の時の方が
多くなる。また同じ布質であれば布量の大きい時の方が
総吸水量が大きくなることがわかる。これらの関係を図
８に示す。（Ａ）〜（Ｄ）の領域において、洗濯時重量
と言うのは衣類と水の総重量であるから、これが吸水前
重量、即ち衣類の乾燥重量を下回ることはないため、
（Ｄ）の領域は実際には存在しない。（Ａ）の領域は木
綿のみの衣類が投入されている場合、（Ｃ）の領域は化
繊のみの衣類が投入されている場合、（Ｂ）の領域はそ
の中間でそれらが混合されて投入されている場合を示
す。これらの条件では、水の吸水性について前述したよ
うな性質があるため、図に示すような特性となる。布質
検知部６３ではこのようにしてドラム９内の衣類の布質
を検知している。工程制御部６４はここで検知された布
質と、給水前重量記憶部６１に記憶されている衣類の乾
燥重量（布量）にもとづいて全体の工程、例えば洗濯時
間、ドラム反転サイクル、洗濯温度等を自動的に設定し
て実行して行く。これによって衣類の量や質に応じた最
適な洗濯を実現することが出来る。

【００４２】次に本発明の第５の手段について説明す
る。図９にその実施例のブロック構成図を示す。尚機構
的な構成は図１に示した本発明の第１および第２の手段
の実施例で述べたものと同様である。７０はダンパー１
８の伸縮変位量を検知する変位量検知部で、本発明の第
１および第２の手段の実施例で述べたものと同じであ
る。７１は変位量検知部７０の出力の変動分を取り出し
て受け筒８の振動レベルを検知する振動量検知部であ
る。これについては、受け筒８の位置情報が変位量検知
部７０で検知されるが、脱水時の振動等でこれが変動す
ると、この振動量としては位置情報の変動分として取り
出せることを利用している。７２は脱水時のドラム回転
数を自動的に設定する脱水回転数設定部、７３は脱水回
転数設定部７２の出力に応じてモータ７４の動作を制御
するモータ制御部である。７５は脱水回転数設定部７２
の出力を受けて、脱水の起動もしくは脱水開始後のドラ
ム回転数の変更がモータ制御部７３に対して指令された
場合、その時点から所定時間だけの遅延時間が経過した
後に出力を出す遅延時間演算部である。７６は遅延時間
演算部７５の出力を受けた時点で振動量検知部７１によ
って検知される受け筒８の振動レベルの大きさを判断す
る判断部である。７７は判断部７６の判断結果を受けて
以降の脱水工程内容を決定する脱水工程制御部で、その
出力は脱水回転数設定部７２に接続され、以降の脱水回
転数を規定している。これら脱水回転数設定部７２、モ
ータ制御部７３、遅延時間演算部７５、判断部７６、脱
水工程制御部７７は全体の制御部７８に含まれ、具体的
にはマイクロコンピュータのプログラムによって構成さ
れ、その動作が行われる。

【００４３】以上の構成において本実施例の動作を説明
する。脱水時においては、衣類のかたよりによって発生
するアンバランスによる振動が問題となる場合がある
が、本実施例では振動量検知部７１によってそのレベル
を検知し、これに基づいて脱水工程制御部７７で実行さ
れる脱水工程の内容を振動量に応じた内容に適宜変更し
て行こうというものである。この時、前述したように脱
水回転数設定部７２から脱水の起動または脱水開始後の
脱水回転数の変更がモータ制御部７３に指令されると、
モータ制御部７３はドラム９の回転数が設定回転数とな
るようにモータ７４の動作を制御する。これと同時に遅
延時間演算部７５では遅延時間の計時を開始し、これが
所定の時間に到達すると判断部７６に対して出力を送
る。判断部７６ではその出力を受けて振動量検知部７１
の出力からその時点での受け筒８の振動量を検知し、そ
の大きさの判断を行う。その結果、例えば振動量が所定
以上のレベルであれば、それ以上脱水回転数を上昇させ
ないようにして脱水工程を終了するよう、脱水回転数設
定部７２に対する指令内容を変更するよう働く。以下
に、このように遅延時間演算部７５を設けた理由を説明
する。

【００４４】実際の脱水時間とドラム回転数の動きを図
１０に示す。脱水時間がｔ１の時点で設定脱水回転数を
変更された場合、実際のドラム回転数は設定された目標
回転数に到達するように動く。この場合、目標回転数に
到達しても、モータの速度制御の性能上、一般的には多
少のオーバーシュートや不安定な時期が存在する。この
期間においては、受け筒８は過渡的な機械力を受けるこ
とになり、余分な揺れや振動が外乱として重畳されてし
まう。従って図に示すようにｔｄという適宜な遅延時間
を設けて、この過渡的な動きが収束した時点で振動量の
検知を行うことにすればこの影響を回避することが出来
る。ｔｄの長さの設定については、各種衣類、各布量に
対する実験結果から、全ての条件においても不都合が起
きない程度の十分長い時間を設定すればよい。このよう
に本発明によれば過渡影響を除去した正確な振動量検知
を、単なる時限処理という簡単な方法で実現できるよう
になる。

【００４５】尚、本実施例では振動量検知部７１をダン
パー１８の伸縮変位量の変化として検知する構成につい
て述べたが、加速度センサを用いた振動量検知を行う場
合でも過渡的な外乱振動の影響を除去する必要は同様で
あり、本発明によれば同じ効果を得ることができる。

【００４６】次に本発明の第６の手段について説明す
る。図１１にその実施例のブロック構成図を示す。尚機
構的な構成は図１に示した本発明の第１および第２の手
段の実施例で述べたものと同様である。８０はダンパー
１８の伸縮変位量を検知する変位量検知部で、本発明の
第１および第２の手段の実施例で述べたものと同じであ
る。８１は変位量検知部８０の出力の変動分を取り出し
て受け筒８の振動レベルを検知する振動量検知部であ
る。これらの具体的な構成や機能については、本発明の
第５の手段の実施例で説明したものと同じである。８２
は脱水時のドラム回転数を自動的に設定する脱水回転数
設定部、８３は脱水回転数設定部８２の出力に応じてモ
ータ８４の動作を制御するモータ制御部である。８５は
実際のモータ８４の回転数を検知し、その回転数が脱水
回転数設定部８２によってモータ制御部８３に対して指
令された設定回転数に安定して到達してたときに、出力
を出す回転数検知部である。８６は回転数検知部８５の
出力を受けた時点で振動量検知部８１によって検知され
る受け筒８の振動レベルの大きさを判断する判断部であ
る。８７は判断部８６の判断結果を受けて以降の脱水工
程内容を決定する脱水工程制御部で、その出力は脱水回
転数設定部８２に接続され、以降の脱水回転数を規定し
ている。これら脱水回転数設定部８２、モータ制御部８
３、回転数検知部８５、判断部８６、脱水工程制御部８
７は全体の制御部８８に含まれ、具体的にはマイクロコ
ンピュータのプログラムによって構成され、その動作が
行われる。

【００４７】以上の構成において本実施例の動作を説明
する。その目的は本発明の第５の手段の実施例で述べた
ものと同じであり、振動量検知部８１によって脱水時の
衣類のアンバランスによって発生する受け筒振動のレベ
ルを検知し、これに基づいて脱水工程制御部８７で実行
される脱水工程の内容を振動量に応じた内容に適宜変更
して行こうというものである。その動作としては、前述
したように脱水回転数設定部８２から脱水の起動または
脱水開始後の脱水回転数の変更がモータ制御部８３に指
令されると、モータ制御部８３はドラム９の回転数が設
定回転数となるようにモータ８４の動作を制御する。こ
れと同時に回転数検知部８５では実際のモータ８４の回
転数を検知し、これが所定の値に安定して到達すると判
断部８６に対して出力を送る。判断部８６ではその出力
を受けて振動量検知部８１の出力からその時点での受け
筒８の振動量を検知し、その大きさの判断を行う。その
結果、例えば振動量が所定以上のレベルであれば、それ
以上脱水回転数を上昇させないようにして脱水工程を終
了するよう、脱水回転数設定部８２に対する指令内容を
変更するよう働く。以下に、このようにモータ回転数検
知部８５を設けた理由を説明する。

【００４８】実際の脱水時間とドラム回転数の動きを図
１２に示す。脱水時間がｔ１の時点で設定脱水回転数に
変更された場合、実際のドラム回転数は設定された目標
回転数に到達するように動く。この場合、目標回転数に
到達しても、モータの速度制御の性能上、一般的には多
少のオーバーシュートや不安定な時期が存在する。この
期間においては、受け筒８は過渡的な機械力を受けるこ
とになり、余分な揺れや振動が外乱として重畳されてし
まう。従って、回転数検知部８５では図に示すようにド
ラム回転数がＮ１に相当するモータ回転数に安定して到
達したかどうかを検知する。この方法としては、適宜な
時間毎に検知したモータの回転数が連続して一定範囲以
内にあるかどうかで判定を行う。安定したと判断される
時刻が図に示すｔ２であったとき、振動量検知部８１の
出力に基づいて以降の脱水工程に関する判断をするよう
判断部８６に出力する。このような処理を行うことによ
って過渡的な動きが収束した時点で振動量の検知を行う
ことにすれば前述した影響を回避することが出来る。こ
のように本発明によれば過渡影響を除去した正確な振動
量検知を、衣類の量やアンバランスの程度によらず、も
っともタイミング良く短時間で実現できるようになる。

【００４９】尚、本実施例でも振動量検知部８１をダン
パー１８の伸縮変位量の変化として検知する構成につい
て述べたが、加速度センサを用いた振動量検知を行う場
合でも過渡的な外乱振動の影響を除去する必要は同様で
あり、本発明によれば同じ効果を得ることができる。

【００５０】次に本発明の第７の手段について説明す
る。図１３にその実施例を示す。尚、機構的な構成は本
発明の第１および第２の手段の実施例で述べたものと同
様である。９０は受け筒８の振動量を検知する振動量検
知部で、その構成および機能は本発明の第５の手段の項
で述べた変位量検知部と振動量検知部を合成したもので
ある。９１は脱水工程において、本脱水の前の衣類のか
たより状況を改善する不均衡是正サイクルを実行し、そ
の後に予備脱水を実行する低速脱水実行部、９２は本脱
水を行うための高速脱水実行部である。９３は低速脱水
実行部９１および高速脱水実行部９２が指令する脱水時
のドラム回転数を実現するためにモータ９４の動作を制
御するモータ制御部である。９５は判断部で、低速脱水
実行部９１によって予備脱水工程が終了する直前で、振
動量検知部９０の出力によって受け筒９の振動レベルを
判定し、そのレベルが所定値以下であればそのまま高速
脱水実行部９２に出力を出して本脱水を実行させ、所定
値よりも大きければ一旦モータ９４を停止させ、衣類の
不均衡是正サイクルを実行させた後に再度判断を行うべ
く、低速脱水実行部９１にやり直しの指令を出す判断部
である。これら低速脱水実行部９１、高速脱水実行部９
２、モータ制御部９３、判断部９５は全体の制御部９６
に含まれ、具体的にはマイクロコンピュータのプログラ
ムによって構成され、その動作が行われる。尚、上記し
た不均衡是正サイクルとは、ドラムを停止状態から非常
に緩やかに加速して行き、衣類がほぐされながらその遠
心力によってドラム壁面に固定されて行くようにして、
バランスを良くした状態で予備脱水工程に移行させるも
のである。また、予備脱水工程が必要な理由は、上記不
均衡是正サイクルを行っても、高速脱水には耐えられな
いレベルの衣類のアンバランスが発生する場合があり、
予めある程度の水分を衣類から除去した後に再度不均衡
是正サイクルを行うことによって、さらにバランスの状
態を良くして本脱水を実行させるためである。これは、
同じ不均衡是正サイクルを行っても、水を十分含んだ衣
類よりもある程度水が除去された衣類に対しての方が、
その効果が大きくなることに起因している。

【００５１】以上の構成において本実施例の動作を説明
する。図１４にその脱水時のドラムの回転数の動きを示
す。従来は不均衡是正サイクルを含む予備脱水工程が終
了した時点（図中Ａ点）で、前述した理由により破線で
示すように一旦回転を停止させ、再度不均衡是正サイク
ルを実行した後に本脱水に移行していた。本実施例では
図中のＡ点で判断部９５によって受け筒振動のレベルを
判断し、それが所定値以下であればそのまま本脱水であ
る高速脱水を実行することになる。水を十分含んだ衣類
でも不均衡是正サイクル後、そのまま本脱水に移行させ
ても良いレベルの振動におさまる場合は一定の確率で存
在しており、その場合は工程時間を短くすることができ
る。本実施例では図に示すように従来ｔ４まで要してい
た脱水工程時間が、条件がよい場合にはｔ３までの時間
で済むことが判る。このように本発明によれば工程時間
をその時の状態に合わせて最適化かつ短時間化すること
ができる。

【００５２】尚、本実施例でも振動量検知部９０をダン
パー１８の伸縮変位量の変化として検知る構成について
述べたが、加速度センサを用いた振動量検知を行う場合
でも機能的には同様であり、本発明によれば同じ効果を
得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に示した
ドラム式洗濯機によれば以下のような効果が得られる。

【００５４】本発明の第１の手段では、変位量検知部の
出力を平均値処理部で平均化することにより、この値が
布量と相関があることからドラム内の布量を正確に検知
することができるようになり、各工程内容を布量に合わ
せて最適化することができるようになる。

【００５５】本発明の第２の手段では、布量検知部と共
振回転数推定部を設けたことにより、布量に応じたドラ
ムの共振回転数を予め判断することが出来るようにな
り、脱水工程の実行上予測される課題、即ち振動共振に
伴う異常振動の回避や安全面での対策に対して、自動的
に対応せせることが可能となる。

【００５６】本発明の第３の手段では、共振回転数推定
部の出力に応じて脱水時のドラム回転数の上昇速度を決
定することにより、各種の布量に対して振動共振点をす
ばやく通過させて共振による影響を最低限度のものと
し、さらには泡の発生による起動失敗を防ぎ、かつ結果
として起動に要する時間の短縮化を図れるなど、個々の
状態に応じた最適な脱水立ち上げシーケンスを実現する
ことが出来る。

【００５７】本発明の第４の手段では、洗濯時の水位一
定制御というドラム式洗濯機特有の性質を利用し、布質
検知部において衣類の乾燥時重量と洗濯時重量との比較
によって布質を検知することにより、ドラム内の布質に
応じた最適な洗濯シーケンスを自動的に実行することが
出来るようになる。これにより使用者が洗濯コースの設
定を行う必要がなくなり、操作が簡単となって、かつ操
作誤りを防止することができる。

【００５８】本発明の第５の手段では、ドラム回転数が
変更されてから安定するまでの所定時間だけ遅延時間を
設けた後に振動量検知を行うことにより、過渡的な外乱
振動の影響を除去した正確な振動量の検知を簡便に行う
ことが出来るようになる。

【００５９】本発明の第６の手段では、第五の手段に関
して遅延時間演算部の替わりにモータ回転数検知部を設
けたことにより、実際のドラムの回転数が安定したか否
かを判定した後に振動量検知を行うことができ、過渡的
な影響を除去し、更に正確かつ最もタイミング良く短時
間で振動量検知を行うことができるようになる。

【００６０】本発明の第７の手段では、判断部におい
て、予備脱水後の振動量がすでに所定のレベル以下の状
態になっている場合は、従来のように一旦モータを停止
させるのではなく、そのまま高速脱水に移行させること
により、本来不要なシーケンスを省略して脱水工程全体
の時間短縮を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の手段の実施例を示す
ドラム式洗濯機のブロック図である。

【図２】本発明の第１および第２の手段の実施例の機構
的構成を示すドラム式洗濯機の概略断面構成図である。

【図３】本発明の第１の手段の実施例における変位量検
知部のブロック図である。

【図４】本発明の第２の手段の実施例における布量と共
振回転数の関係を示す特性図である。

【図５】本発明の第３の手段の実施例を示すドラム式洗
濯機のブロック図である。

【図６】本発明の第３の手段の実施例における各検知布
量毎の脱水時間に対する脱水回転数の動きを示すタイミ
ングチャートである。

【図７】本発明の第４の手段の実施例を示すドラム式洗
濯機のブロック図である。

【図８】本発明の第４の手段の実施例における検知布質
領域の区分を示す特性図である。

【図９】本発明の第５の手段の実施例を示すドラム式洗
濯機のブロック図である。

【図１０】本発明の第５の手段の実施例におけるドラム
回転数と振動量検知タイミングの関係を示すタイミング
チャートである。

【図１１】本発明の第６の手段の実施例を示すドラム式
洗濯機のブロック図である。

【図１２】本発明の第６の手段の実施例におけるドラム
回転数と振動量検知タイミングの関係を示すタイミング
チャートである。

【図１３】本発明の第７の手段の実施例を示すドラム式
洗濯機のブロック図である。

【図１４】本発明の第７の手段の実施例における脱水時
間に対する脱水回転数の動きを示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１ 変位量検知部 ２ 平均値処理部 ３ 布量検知部 ４ 共振回転数推定部 ５ 脱水工程制御部 ６ 制御部 ５４ 脱水回転数上昇速度設定部 ６０ 重量検知部 ６１ 給水前重量記憶部 ６２ 洗濯時重量記憶部 ６３ 布質検知部 ６４ 工程制御部 ６５ 制御部 ７１ 振動量検知部 ７２ 脱水回転数設定部 ７５ 遅延時間演算部 ７６ 判断部 ７７ 脱水工程制御部 ７８ 制御部 ８５ 回転数検知部 ９１ 低速脱水実行部 ９２ 高速脱水実行部 ９５ 判断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 勝彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 林 照明 大阪府門真市殿島町７番６号 株式会社エ クセルテクノ内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】衣類を収容して回転するドラムと、このド
   ラムを収容する受け筒と、この受け筒と筐体との間に配
   設され、前記受け筒の振動を抑制するダンパーと、この
   ダンパーの伸縮変位量を検知する変位量検知部と、全体
   の制御を行う制御部を有し、前記制御部には前記ドラム
   回転時の前記変位量検知部の出力の平均化を行う平均値
   処理部と、この平均値処理部の出力より前記ドラム内の
   布量を検知する布量検知部を有するドラム式洗濯機。
2. 【請求項２】衣類を収容して回転するドラムと、このド
   ラムを収容する受け筒と、全体の制御を行う制御部を有
   し、前記制御部には前記ドラム内の布量を検知する布量
   検知部と、この布量検知部の出力より脱水時の振動共振
   回転数を推定する共振回転数推定部と、この共振回転数
   推定部の出力に応じて脱水工程の内容を変更する脱水工
   程制御部を有するドラム式洗濯機。
3. 【請求項３】脱水工程制御部は共振回転数推定部の出力
   に対応して脱水時のドラム回転数の上昇速度を決定する
   回転数上昇速度決定部を有する請求項２記載のドラム式
   洗濯機。
4. 【請求項４】衣類を収容して回転するドラムと、このド
   ラムを収容する受け筒と、前記ドラム内の被収容物の重
   量を検知する重量検知部と、全体の制御を行う制御部を
   有し、前記制御部には前記ドラム内に給水される前に前
   記重量検知部によって検知される前記被収容物の重量を
   記憶する給水前重量記憶部と、洗濯開始から所定時間後
   に前記重量検知部によって検知される前記被収容物の重
   量を記憶する洗濯時重量記憶部と、これら給水前重量記
   憶部と洗濯時重量記憶部に記憶された前記ドラム内の前
   記被収容物重量の値の適宜な組み合わせから前記ドラム
   内の衣類の布質を検知する布質検知部と、この布質検知
   部の出力に応じて以降の工程制御内容を変更する工程制
   御部を有するドラム式洗濯機。
5. 【請求項５】衣類を収容して回転するドラムと、このド
   ラムを収容する受け筒と、この受け筒の脱水時の振動量
   を検知する振動量検知部と、全体の制御を行う制御部を
   有し、前記制御部には脱水時の前記ドラムの回転数を自
   動的に設定する脱水回転数設定部と、この脱水回転数設
   定部により前記ドラムの回転数が変更されてから適宜な
   遅延時間待ちを行う遅延時間演算部と、この遅延時間演
   算部によって設けられた遅延時間後に前記振動量検知部
   の出力に応じて前記受け筒の振動量の判断を行う判断部
   と、この判断部の出力に応じて以後の脱水時の前記ドラ
   ムの回転数を前記脱水回転数設定部に出力する脱水工程
   制御部を有するドラム式洗濯機。
6. 【請求項６】制御部にはモータの回転数を検知する回転
   数検知部を有し、判断部は前記回転数検知部の出力を受
   け、前記モータの回転数が脱水回転数設定部によって設
   定された回転数に安定して到達した時に前記振動量検知
   部の出力に応じて前記受け筒の振動量の判断を行う請求
   項５記載のドラム式洗濯機。
7. 【請求項７】衣類を収容して回転するドラムと、このド
   ラムを収容する受け筒と、この受け筒の脱水時の振動量
   を検知する振動量検知部と、全体の制御を行う制御部を
   有し、前記制御部には前記振動量検知部の出力に応じて
   前記受け筒の振動量の判断を行う判断部と、前記ドラム
   を低速回転させて予備脱水を実行させる低速脱水実行部
   と、前記ドラムを高速回転させて本脱水を実行させる高
   速脱水実行部を有し、前記判断部は前記低速脱水実行部
   によって実行された予備脱水の終了直前に前記振動量検
   知部の出力に応じて振動量の判断を行い、かつ前記振動
   量が所定値以上の場合は一旦前記ドラムの回転を停止さ
   せた後に再度前記低速脱水実行部に出力を出して前記予
   備脱水を行わせ、前記所定値以下の場合は前記ドラムを
   停止させずにそのまま本脱水を実行するために前記高速
   脱水実行部に出力を出すドラム式洗濯機。