JPH08309077A - 遠心脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠心脱水装置において、脱水籠内の洗濯物が
偏在していても異常振動の発生を回避でき、更に該洗濯
物の偏在を自動的に修正して脱水を行なう。 【構成】 回転速度が所定の低速回転速度Ｎ1であると
き、検出／判定部１０６では、直流モータ１８の駆動電
圧を決定する制御角αの一定時間中の最大変動幅ｗaが
計測される。変動幅ｗaは所定の値ｗ1と比較され、ｗa
≧ｗ1の場合には、ドラム２０内部の洗濯物の偏在が大
きいと判断され、モータ１８の回転速度を落として偏心
荷重修正運転が行なわれる。ｗa＜ｗ1の場合には、モー
タ１８の回転速度は中速回転速度Ｎ2にまで上昇され、
再び制御角αの最大変動幅ｗbが計測される。ここで、
ｗbの値に応じたドラム２０の最高回転速度及び回転時
間が決定されて脱水運転が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドラム等の脱水籠の中
に洗濯物を収容し、その脱水籠を回転軸を中心に高速回
転させることにより洗濯物の脱水を行なう遠心脱水装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の遠心脱水装置の１つであるドラ
ム式洗濯機における遠心脱水装置は、水分を含んだ洗濯
物を籠状のドラムの内部に収容し、そのドラムを水平軸
を中心に高速で回転させる構造となっている。このよう
な遠心脱水装置では、ドラムの内部に洗濯物を偏在させ
たままドラムを高速で回転させると、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が発生する。この
問題を解消することを目的とする遠心脱水装置が、特開
平３−２１５２８９号公報に開示されている。この遠心
脱水装置では、脱水行程時には、洗濯物を収容したドラ
ムを高速回転させるためのモータが始動してから所定時
間経過した後のモータの回転速度が検出される。そし
て、その回転速度が所定の値以下であるときにはドラム
の回転が正常でないと判断され、モータへの通電が停止
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
遠心脱水装置では、ドラムの回転速度を一旦モータのほ
ぼ定常回転速度付近にまで上昇させることになるため、
ドラムに大きな偏心荷重がある場合には異常振動の発生
が避けられない。また、ドラムに極めて大きな偏心荷重
がある場合には、たとえ短時間であってもその状態でド
ラムを高速回転させると、モータに大きな負荷がかかり
故障の原因となる。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、脱水籠の中に収容され
た洗濯物が偏在した状態で脱水行程が開始されても、異
常振動や異常騒音の発生を回避することができ、更に
は、その洗濯物の偏在を自動的に修正した後に脱水運転
を行なうことができる遠心脱水装置を提供することにあ
る。

【０００５】上記課題を解決するためになされた本発明
に係る第１の遠心脱水装置は、洗濯物を収容した脱水籠
を回転軸を中心に高速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)前記脱水籠を回転させるモータと、 b)前記脱水籠の中の洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の
大きさを検出する検出手段と、 c)前記検出手段による検出値が所定値以上であるか否か
を判定する判定手段と、 d)前記検出手段による検出値に基づき脱水時の最高回転
速度を決定する決定手段と、 e)前記モータを第１の回転速度で回転させ、該回転時に
前記判定手段により偏心荷重が所定値以上であると判定
された場合には、前記脱水籠の中の洗濯物を攪拌するよ
うに前記モータを回転させ、該偏心荷重が所定値よりも
小さいと判定された場合には、第１の回転速度のときに
前記決定手段により決定された最高回転速度で前記モー
タを回転させる回転速度制御手段と、を備えることを特
徴としている。

【０００６】まず、回転速度制御手段は、停止状態にあ
るモータを起動し、低速の第１の回転速度にまで回転速
度を上昇させるようにモータを制御する。第１の回転速
度は洗濯物に作用する遠心力が重力よりも大きい範囲の
回転速度で、しかも、洗濯物が偏在していても異常振動
を発生しない程度の比較的遅い回転速度とされる。従っ
て、洗濯物は脱水籠内の周壁面に押しつけられた状態で
脱水籠の回転に伴って一緒に回転する。この回転状態の
ときに、検出手段は洗濯物の偏心荷重の大きさを検出
し、判定手段において、この検出値が所定値以上である
か否かが判定される。検出値が所定値以上である場合に
は、洗濯物の偏りが大きく、その状態のまま回転速度を
上昇させると異常振動を発生する可能性が高いものと判
断される。この場合、回転速度制御手段は、一旦モータ
の回転速度を低下させ、偏心荷重の修正運転を行なう。
すなわち、脱水籠の中で絡み合っている洗濯物をほぐし
て、脱水籠の内部に均一に分散化するような運転を行な
う。

【０００７】第１の回転速度でモータを回転させたとき
の偏心荷重の検出値が所定値よりも小さい場合には、モ
ータの回転速度を脱水を行なう回転速度にまで上昇させ
る。脱水のための最高回転速度は、第１の回転速度でモ
ータを回転させたときの偏心荷重の検出値の大きさに基
づき決定手段において決定される。すなわち、偏心荷重
が小さいときには脱水性能を重視し高い回転速度とさ
れ、偏心荷重が比較的大きいときには異常振動を生じさ
せないように比較的遅い回転速度とされる。

【０００８】本発明に係る第２の遠心脱水装置は、洗濯
物を収容した脱水籠を回転軸を中心に高速回転させるこ
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)前記脱水籠を回転させるモータと、 b)前記脱水籠の中の洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の
大きさを検出する検出手段と、 c)前記検出手段による検出値が所定値以上であるか否か
を判定する判定手段と、 d)前記検出手段による検出値に基づき脱水時の最高回転
速度を決定する決定手段と、 e)前記モータを第１の回転速度で回転させ、該回転時に
前記判定手段により偏心荷重が所定値以上であると判定
された場合には、前記脱水籠の中の洗濯物を攪拌するよ
うに前記モータを回転させ、該偏心荷重が所定値よりも
小さいと判定された場合には、前記モータの回転速度を
第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、
次いで該回転時に前記検出手段により検出された偏心荷
重に基づき前記決定手段において決定された最高回転速
度で前記モータを回転させる回転速度制御手段と、を備
えることを特徴としている。

【０００９】第２の遠心脱水装置では、脱水を行なうた
めの最高回転速度は、第１の回転速度よりも速い第２の
回転速度でモータを回転させたときに検出される偏心荷
重の大きさに基づいて決定される。すなわち、回転速度
制御手段は、第１の回転速度でモータを回転させたとき
の偏心荷重の検出値が所定値よりも小さい場合には、モ
ータの回転速度を第２の回転速度にまで上昇させる。そ
して、第２の回転速度でモータが回転しているときに検
出手段により検出された偏心荷重の大きさに基づき最高
回転速度が決定される。

【００１０】本発明に係る第３の遠心脱水装置は、第１
又は第２の遠心脱水装置において、前記脱水籠は水平軸
を中心に回転される籠状のドラムであって、前記回転速
度制御手段は、前記モータを第１の回転速度で回転させ
たときの前記検出手段による検出値が所定値以上である
と判定された場合には、前記ドラムの内部の洗濯物に作
用する遠心力が重力よりも小さい範囲の回転速度で該ド
ラムを回転させることにより該洗濯物を攪拌することを
特徴としている。

【００１１】上記の如き回転速度でドラムが回転される
とき、回転に伴ってドラム内周壁面に沿って下から上に
運ばれた洗濯物は、回転途中で下に落下する。このた
め、ドラムの内部で絡み合い固まっている洗濯物は、ほ
ぐされ分散化される。

【００１２】本発明に係る第４の遠心脱水装置は、上記
第１、第２又は第３の遠心脱水装置において、前記モー
タは直流整流子モータであって、前記回転速度制御手段
は、交流電流を断続するタイミングを決めている位相制
御角を制御することにより該モータに印加する駆動電圧
を制御し、前記検出手段は、前記回転速度制御手段が該
モータを一定速度で回転させている間の位相制御角の変
動量に基づいて偏心荷重を検出することを特徴としてい
る。

【００１３】交流電流を断続的にオン／オフするタイミ
ングを決めている位相制御角の大きさを制御するような
位相制御方式のモータ駆動においては、モータが一定速
度で回転するように制御しているとき、モータの回転変
動すなわち回転むらに伴って位相制御角が変動する。こ
の位相制御角の変動量は、モータの回転変動の大きさに
比例している。脱水籠の中の洗濯物が偏在しているとき
には、その偏在状態に応じてモータの回転トルクが変動
するため、回転速度も変動する。従って、位相制御角の
変動量に基づいて洗濯物の偏在状態を判定することがで
きる。

【００１４】本発明に係る第５の遠心脱水装置は、上記
第１、第２又は第３の遠心脱水装置において、前記検出
手段は、前記モータの回転に対応したパルス信号を発生
させる信号発生手段を含み、前記脱水籠が１回転する間
に発生する複数のパルス信号のパルス幅に基づいて偏心
荷重を検出することを特徴としている。

【００１５】上記パルス発生手段は、モータの回転に対
応したパルス信号を脱水籠が１回転する間に２個以上発
生させる。この複数のパルス信号のパルス幅は、脱水籠
に回転変動がない場合には互いに等しくなるようにされ
ている。脱水籠が１回転する間に回転変動がある場合に
は、上記複数のパルス信号のパルス幅は相違するように
なる。前述のように、脱水籠の中の洗濯物が偏在してい
るときには、その偏在状態に応じてモータの回転速度も
変動する。このため、脱水籠が１回転する間の最大パル
ス幅と最小パルス幅との比、又は差に応じて洗濯物の偏
在状態を判定することができる。

【００１６】本発明に係る第６の遠心脱水装置は、上記
第１、第２又は第３の遠心脱水装置において、前記検出
手段は、前記脱水籠が180°回転する毎に信号を得るた
めの信号発生手段を含み、該脱水籠が１回転する間に得
られる２つの信号発生時間の間隔に基づいて偏心荷重を
検出することを特徴としている。

【００１７】すなわち、第６の遠心脱水装置では、モー
タが１回転する間の回転変動ではなく、脱水籠が１回転
する間の回転変動を直接検出するための信号発生手段が
脱水籠、或いは脱水籠と同期して回転する部材に取り付
けられる。この信号発生手段からは、脱水籠が180°回
転する毎に信号が得られるようにされているため、回転
変動がない場合には脱水籠が１回転する間に得られる２
つの信号発生時間の間隔は等しくなる。一方、回転変動
がある場合には２つの信号発生時間の間隔には差が生じ
るため、この差、又は比に応じて洗濯物の偏在状態を判
定することができる。

【００１８】なお、この信号発生手段は、特に、脱水籠
の外側に設置された磁石と、該脱水籠を保持する外槽の
内側で該磁石と180°回転毎に対向する位置に設置され
たリードスイッチとから構成されることが好ましい。こ
れによれば、脱水籠が１回転する間に少なくともリード
スイッチが２回導通状態になり、簡単に信号が得られ
る。また、回転体である脱水籠の方には配線が不要であ
るため、構成が簡単で済む。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、第１及び第２の遠心脱水
装置によれば、脱水籠の中の洗濯物が偏在した状態で脱
水行程が開始されても、その状態のまま脱水籠が高速回
転されることはないため、異常振動や異常騒音の発生を
回避することができる。更に、洗濯物の偏在が大きい場
合には、洗濯物を自動的に分散化した後に脱水運転が行
なわれる。更に、その洗濯物の分散化の度合いに合わせ
た効果的な脱水運転が行なわれる。

【００２０】また、第３の遠心脱水装置によれば、特
に、ドラムを用いた遠心脱水装置において、ドラム内部
の洗濯物の偏りが大きい場合に洗濯物の分散化が効果的
に行なわれる。このため、異常振動の発生を確実に回避
することができる。

【００２１】更に、第４乃至第６の遠心脱水装置によれ
ば、偏心荷重の大きさが容易に、しかも確実に検出され
るため、異常振動や異常騒音の発生を確実に回避するこ
とができる。また、洗濯物の分散化の度合いに合った、
適切な脱水運転を選ぶことができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。 ［実施例１］図１は本発明の第１の実施例（以下「実施
例１」という）によるドラム式遠心脱水装置の電気系ブ
ロック構成図、図２は実施例１による遠心脱水装置を備
える洗濯機の縦断面図、図３は実施例１における脱水行
程の手順を説明するためのフローチャート、図４はモー
タ駆動の動作を説明するための波形図、図５はドラム内
部の洗濯物の偏在を修正するときのモータの回転制御を
説明するための図、図６は脱水運転時の回転速度を説明
するための図である。

【００２３】まず、図２に基づいて、ドラム式洗濯機の
全体構成について説明する。洗濯機本体の外箱５０の内
部には、洗い及びすすぎ行程時に水を溜めるための外槽
５２が配置されている。外槽５２の内部には洗濯物を収
容するためのドラム２０が主軸６０に支持されて設置さ
れており、洗濯物投入口５４を介して外側からドラム２
０に洗濯物が投入される。ドラム２０の周壁には通水孔
５８が形成されており、外槽５２に給水された水はこの
通水孔５８を通してドラム２０内へ流入し、またドラム
２０内で洗濯物から脱水された水が外槽５２へ排出され
る。ドラム２０の内側には、回転に伴い洗濯物を下から
上へ掻き上げるためのバッフル５６が設けられている。
主軸６０は外槽５２に装着された軸受６２によって保持
されており、更にその先には主プーリ６４が取り付けら
れている。外槽５２の下側にはドラム２０を回転駆動す
るためのモータ１８が配置され、そのモータ１８の回転
軸にはモータプーリ６８が取り付けられている。モータ
プーリ６８の回転はベルト６６を通して主プーリ６４に
伝達される。

【００２４】洗いやすすぎを行なうための水は給水口７
０を通して外部から給水され、給水電磁弁７２によって
その水量が調節される。給水口７０から給水された水
は、洗い行程時には洗剤投入口７４を介して洗剤水とな
って外槽５２内へ注がれ、すすぎ行程時には洗剤投入口
７４を介さず外槽５２内へ注がれる。外槽５２内の洗浄
やすすぎ後の水あるいは脱水された水は、排水口７６を
通して排水される。排水口７６は、排水電磁弁７８によ
って開閉される。モータ１８には回路部８０から駆動電
圧が供給される。回路部８０には、後述するような電気
回路が収納されており、モータ１８の回転制御や給水電
磁弁７２及び排水電磁弁７８等の動作が制御される。

【００２５】次に、図１に基づいて、遠心脱水装置の電
気系の構成及び動作を説明する。主としてマイクロコン
ピュータから構成される制御部１０は、中央制御部１０
２、回転速度制御部１０４、検出／判定部１０６及びメ
モリ１０８を含んでいる。メモリ１０８には、洗濯の洗
い行程、すすぎ行程及び脱水行程を進めるための運転プ
ログラムが予め記憶されている。この運転プログラムの
中には、動作手順のほかに直流モータ１８を回転させる
時間やその回転速度等の運転に必要な種々の値が含まれ
ている。

【００２６】使用者は、操作部１２からキー操作を行な
い、脱水運転のモード、例えばドラム２０内部に収容す
る洗濯物の繊維の種類等を指定する。このキー操作を受
けて、中央制御部１０２は、対応する運転プログラムを
メモリ１０８から読み出して、この運転プログラムを実
行することにより脱水行程を進める。中央制御部１０２
は、表示部１４に表示を行なうための表示制御の機能も
含んでいる。

【００２７】モータ駆動回路１６は、交流電源１６１、
交流スイッチ回路１６２、整流回路１６３及び位相角制
御回路１６４から構成されており、回転速度制御部１０
４からの回転速度指定信号と回転数検出器２２からのモ
ニタ信号とが位相角制御回路１６４に入力されている。
位相角制御回路１６４は、直流モータ１８の回転速度が
回転速度指定信号で指示された回転速度になるように後
述する制御角αを決定し、制御角指示信号として交流ス
イッチ回路１６２へ出力する。また、この制御角指示信
号はモータ１８の回転変動を検出するために、検出／判
定部１０６へも入力される。モータ駆動回路１６にて発
生される直流の駆動電圧はモータ１８に印加され、モー
タ１８の回転は前述したようにドラム２０に伝達され
る。

【００２８】モータ駆動回路１６においては、以下のよ
うに駆動電圧が生成される。交流電源１６１からは、図
４（ａ）に実線（位相角０°〜180°）及び破線（位相
角180°〜360°）で示されている正弦波の単相交流電圧
が、交流スイッチ回路１６２に供給される。交流スイッ
チ回路１６２はトライアック等のゲート制御式半導体ス
イッチから構成されており、交流電流を全波整流すると
共に制御角指示信号に応じて交流電流をスイッチングす
る。すなわち、図４（ｂ）のように、位相角０°の位置
から制御角αだけ遅れた位置にスイッチングパルス信号
が生成され、位相角０°〜αの期間は電流を遮断し、α
〜180°の期間は電流を導通させるようにゲート制御式
半導体スイッチが制御される。この結果、図４（ａ）の
斜線で示した部分の電圧が整流回路１６３へ入力され
る。この断続的な電圧は整流回路１６３で平滑化され
て、駆動電圧としてモータ１８へ印加される。

【００２９】従って、モータ駆動回路１６では、駆動電
圧を高くしたいとき、すなわちモータ１８の回転速度を
上昇させたいときには制御角αが小さくされ、逆に、駆
動電圧を低くしたいとき、すなわちモータ１８の回転速
度を低下させたいときには制御角αが大きくされる。こ
のため、制御角αすなわち制御角指示信号はモータ１８
の回転変動を反映したパラメータである。

【００３０】以下、図３に沿って脱水行程時のモータの
回転制御を説明する。まず、操作部１２からのキー操作
を受けて脱水運転が開始されると、回転速度制御部１０
４は、モータ１８の回転速度が所定の低速回転速度（第
１の回転速度）Ｎ1にまで徐々に上昇するような回転速
度指定信号を出力する。この結果、モータ１８に印加さ
れる駆動電圧は徐々に増加し、モータ１８の回転速度は
徐々に上昇する（ステップＳ１０）。ここで、第１の回
転速度Ｎ1は、ドラム２０内部の洗濯物に作用する遠心
力が重力よりも大きい範囲の回転速度となるようにさ
れ、例えばドラム２０の径が500[mm]であるときに、ド
ラム２０の回転速度が100[rpm]程度となるようなモータ
の回転速度とされる。

【００３１】モータ１８の回転速度が第１の回転速度Ｎ
1に達したならば（ステップＳ１１）、一定時間、第１
の回転速度Ｎ1に保持される（ステップＳ１２）。検出
／判定部１０６では、その一定時間中の制御角αの最大
変動幅ｗaが計測される（ステップＳ１３）。 そして、
この変動幅ｗaに基づいてドラム２０内部の洗濯物の偏
在の状態が判断される（ステップＳ１４）。すなわち、
この変動幅ｗaが所定の値ｗ1よりも小さければ、洗濯物
の偏在が小さく、この状態のまま回転速度を上昇させて
も異常振動は発生しないと判断される。一方、変動幅ｗ
aが所定の値ｗ1以上であれば、洗濯物の偏在が大きく、
この状態で回転速度を上昇させると異常振動を発生する
可能性が高いと判断される。

【００３２】従って、ｗa≧ｗ1の場合には、回転速度制
御部１０４は、モータ１８の回転速度を低下させるよう
な回転速度指定信号を出力するか、又は一旦モータ１８
への駆動電流を遮断することによりモータ１８の回転速
度を低下させる（ステップＳ２０）。それから引き続
き、ドラム２０内部の洗濯物の分散を促して偏在を修正
するための偏心荷重修正運転を行なわせる（ステップＳ
２１）。

【００３３】偏心荷重修正運転としては、図５に示すよ
うに、洗濯物の洗いを行なう程度の低速度の回転速度
（第３の回転速度）Ｎ3で、右方向に10秒間、次いで３
秒間の回転方向反転期間を挟んで左方向に10秒間ドラム
２０を回転させる。ここで、第３の回転速度Ｎ3は、ド
ラム２０内部の洗濯物に作用する遠心力が重力よりも小
さい範囲の回転速度となるようにされ、例えばドラム２
０の回転速度が50[rpm]程度となるようなモータの回転
速度とされる。このようにドラム２０を回転させたと
き、ドラム２０の内部では、回転に伴ってドラム２０内
周壁面に沿って下から上に運ばれた洗濯物が回転途中で
下に落下する。更に、ドラム２０が左右に回転されるこ
とにより、ドラム２０内部で絡み合っている洗濯物の
「ほぐし」が促進されて分散化が行なわれる。なお、偏
心荷重修正運転の方法はこれに限らず、洗濯物の量やバ
ッフル５６の高さ等に応じて適宜変更することが望まし
い。

【００３４】偏心荷重修正運転を行なった後、回転速度
制御部１０４は、再度モータ１８の回転速度が第１の回
転速度Ｎ1にまで上昇するような回転速度指定信号を出
力する。そして、前述したステップＳ１０からＳ１４ま
での処理が実行され、洗濯物の偏在が解消されたか否か
が再度判定される。

【００３５】変動幅ｗaが所定の値ｗ1よりも小さい場合
には、回転速度制御部１０４は、モータ１８の回転速度
が所定の中速回転速度（第２の回転速度）Ｎ2になるよ
うな回転速度指定信号を出力する。このため、モータ１
８に印加される駆動電圧は増加し、回転速度は上昇する
（ステップＳ１５）。ここで、第２の回転速度Ｎ2は、
例えばドラム２０の回転速度が700[rpm]程度となるよう
なモータの回転速度とされる。

【００３６】モータ１８の回転速度が第２の回転速度Ｎ
2に達したとき（ステップＳ１６）、検出／判定部１０
６では、ステップＳ１３と同様に、一定時間中の制御角
αの最大変動幅ｗbが計測される（ステップＳ１７）。
そして、この変動幅ｗbに応じた最大回転速度と回転時
間とが決定され（ステップＳ１８）、決定された値で脱
水運転が行なわれる（ステップＳ１９）。すなわち、図
６に示すような変動幅ｗbとドラム最高回転速度及び回
転時間との関係が予めメモリ１０８に格納されており、
計測した変動幅ｗbに基づいて最高回転速度と回転時間
が選定される。これによれば、変動幅ｗbが小さいほど
洗濯物の偏在が小さいと判断できるため、より高速の回
転速度で短時間ドラム２０（すなわちモータ１８）を回
転させることにより脱水が行なわれる。逆に、変動幅ｗ
bが大きい場合には、洗濯物の偏在の解消が不十分で高
速でドラム２０を回転させると異常振動を発生する可能
性が高いと判断できるため、比較的遅い回転速度で長時
間ドラム２０（すなわちモータ１８）を回転させること
により十分な脱水性能を確保する。

【００３７】なお、上記実施例では、制御角の最大変動
幅ｗbに基づいて脱水時の回転速度を決定しているが、
第１の回転速度Ｎ1における最大変動幅ｗaに基づき決定
するようにしても良い。但し、回転速度が徐々に上昇し
洗濯物からの脱水が進んでいくとき、偏心荷重の状態が
若干変化することもあるため、極力高い回転速度の状態
で最終的な脱水時の回転速度を決定する方がより好まし
い。

【００３８】［実施例２］以下、洗濯物の偏在に起因す
る偏心荷重の大きさを検出する方法が実施例１とは相違
する第２の実施例（以下「実施例２」という）について
説明する。実施例２では、洗濯物の偏在状態の判定はモ
ータの回転速度の変動に基づいて行なわれる。図７は実
施例２による遠心脱水装置の電気系ブロック構成図であ
る。モータ１８に付随してパルス発生器２４が備えられ
ていること、及び、モータ駆動回路１６の構成すなわち
モータ１８の駆動方法が特に限定されていないことが図
１とは相違している。

【００３９】パルス発生器２４は、ドラム２０が１回転
する間に生じるモータ１８の回転速度の変動を検出する
ためのもので、ドラム２０が１回転すなわち360°回転
する間に、等しい回転角の間隔で少なくとも２個以上の
パルス信号が発生するようにパルス発生素子が設けられ
ている。例えば、ドラム２０が45°回転する毎にパルス
信号が得られるようにパルス発生器２４が構成されてい
る場合、回転速度が変動せずにドラム２０が１回転する
ときには、図８（ａ）に示すように、８個の等しい幅の
パルス信号が得られる。ところが、ドラム２０が１回転
する間に回転速度が変動すると、図８（ｂ）のように、
パルス幅が変動する。ドラム２０に偏心荷重があるとき
には、１回転の間の回転トルクが変動するため、回転速
度も変動し、いわゆる回転むらが発生する。そこで、ド
ラム２０が１回転する間のパルス幅の変動を検出し、こ
の変動の大きさに基づき偏心荷重を判断している。

【００４０】図９は実施例２における脱水行程の手順を
説明するためのフローチャートである。図９において、
図３の処理と相違するステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３７
及びＳ３８の処理についてのみ以下に説明する。

【００４１】モータ１８の回転速度が一定時間、第１の
回転速度Ｎ1に保持される間に、検出／判定手段では、
パルス発生器２４から得られるドラム２０の１回転期間
中の最大パルス幅Ｐmaxと最小パルス幅Ｐminとが計測さ
れ、そのパルス幅比Ｐa＝Ｐmax／Ｐminが計算される
（ステップＳ３３）。次いで、このパルス幅比Ｐaが所
定の値Ｐ1と比較されることにより偏心荷重修正運転を
行なう必要があるか否かが判断される（ステップＳ３
４）。すなわち、パルス幅比ＰaがＰ1以上である場合に
は洗濯物の偏在が大きいため、洗濯物の分散化を行なう
必要があると判断される。また、モータ１８の回転速度
が一定時間、第２の回転速度Ｎ2に保持される間に、ス
テップＳ１３と同様に、最大パルス幅Ｐmaxと最小パル
ス幅Ｐminとが計測され、パルス幅比Ｐb＝Ｐmax／Ｐmin
が計算される（ステップＳ３７）。そして、このパルス
幅比Ｐbに応じたドラム最大回転速度及び回転時間が決
定される（ステップＳ３８）。

【００４２】なお、上記実施例２では、最大パルス幅Ｐ
maxと最小パルス幅Ｐminとの比の代わりに、最大パルス
幅Ｐmaxと最小パルス幅Ｐminとの差を用いるようにして
も良い。

【００４３】［実施例３］第３の実施例（以下「実施例
３」という）では、洗濯物の偏在状態の判定は、ドラム
２０の回転速度の変動に基づいて行なわれる。図１０
は、ドラム２０の回転速度の変動を検出するためにドラ
ム２０の外側及び外槽５２の内側に取り付けられるリー
ドスイッチの配置図である。図１０はドラム２０及び外
槽５２を洗濯機の裏側すなわち主軸６０の取り付け面の
方向から見た図である。ドラム２０の外側には磁石４０
が取り付けられ、外槽５２の内側でドラム２０の回転時
に磁石４０に向き合う位置に２個のリードスイッチが18
0°の回転角を保って取り付けられている。

【００４４】従って、ドラム２０が１回転すなわち360
°回転する間に、それぞれのリードスイッチ４１ａ、４
１ｂは磁石４０の作用で１回づつ導通状態となる。そし
て、導通したときにパルス信号を出力するように構成さ
れる。図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれリードスイッ
チ４１ａ、４１ｂの導通に対応して得られるパルス信号
を示す図である。ドラム２０が１回転する間に回転速度
の変動がない場合には、リードスイッチ４１ａが導通し
てからリードスイッチ４１ｂが導通するまでの時間ｔa
と、リードスイッチ４１ｂが導通してからリードスイッ
チ４１ａが導通するまでの時間ｔbとは等しくなる。ド
ラム２０に回転速度の変動がある場合は、時間ｔaと時
間ｔbとは等しくならず、回転速度の変動の大きさに応
じた時間差が発生する。このため、モータ１８を第１の
回転速度Ｎ1で一定時間、回転させている間に、時間ｔa
と時間ｔbとをそれぞれ計測し、その比又は差に基づき
洗濯物の偏在状態を判断している。すなわち、実施例２
のパルス幅比Ｐa、Ｐbの代わりに、ｔa／ｔb又はｔa―
ｔbを用いることにより、実施例２と同様の効果を得る
ことが期待できる。

【００４５】なお、実施例３ではドラム自体に磁石を設
けてドラムの回転変動を検出するようにしているが、ド
ラムに連動して回転する主プーリ６４の回転変動を検出
するように構成しても同様の効果が得られる。また、発
光部及び受光部を備えた光スイッチを用いてドラム又は
主プーリの回転変動を検出するようにしても良い。

【００４６】［変形例］なお、上記実施例１乃至３にお
ける偏心荷重の検出方法を組み合わせて用いることも可
能である。すなわち、図３のステップＳ１４及びステッ
プＳ１８における処理を、相違する偏心荷重の検出方法
に基づいて行なうようにしても良い。

【００４７】また、上記説明は本発明をドラム式洗濯機
に適用したものであるが、垂直軸を中心に脱水籠が回転
される渦巻式の電気洗濯機に適用することも可能であ
る。特に、渦巻式電気洗濯機にて偏心荷重修正運転を行
なう場合には、脱水槽の回転速度を制御するのではな
く、若干量の水を給水した後に洗いに使用される回転翼
を回転させることにより洗濯物を攪拌し分散化を行なう
ようにすることが好ましい。

【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の電気
系ブロック構成図。

【図２】 遠心脱水装置を備える洗濯機の縦断面図。

【図３】 実施例１における脱水動作の手順を説明する
ためのフローチャート。

【図４】 実施例１におけるモータ駆動の動作を説明す
るための波形図。

【図５】 洗濯物の偏在を修正するときの回転制御の動
作説明図。

【図６】 実施例１における脱水時の回転速度を説明す
るための図。

【図７】 本発明の実施例２による遠心脱水装置の電気
系ブロック構成図。

【図８】 実施例２における偏心荷重の検出方法を説明
するための波形図。

【図９】 実施例２における脱水動作の手順を説明する
ためのフローチャート。

【図１０】 本発明の実施例３による偏心荷重の検出方
法を説明するための構成図。

【図１１】 実施例３による偏心荷重の検出方法を説明
するための波形図。

【符号の説明】

１０…制御部 １０４…回転速度制御部（回転速度制御手段） １０６…検出／判定部（検出手段、判定手段及び決定手
段） １６…モータ駆動回路（回転速度制御手段） １６１…交流電源 １６２…交流スイッチ回路 １６３…整流回路 １６４…位相角制御回路 １８…モータ ２０…ドラム ２２…回転数検出器 ２４…パルス発生器 ４０…磁石 ４１ａ、４１ｂ…リードスイッチ

フロントページの続き (72)発明者 川口 智也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 中川 謙治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯物を収容した脱水籠を回転軸を中心
   に高速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)前記脱水籠を回転させるモータと、 b)前記脱水籠の中の洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の
   大きさを検出する検出手段と、 c)前記検出手段による検出値が所定値以上であるか否か
   を判定する判定手段と、 d)前記検出手段による検出値に基づき脱水時の最高回転
   速度を決定する決定手段と、 e)前記モータを第１の回転速度で回転させ、該回転時に
   前記判定手段により偏心荷重が所定値以上であると判定
   された場合には、前記脱水籠の中の洗濯物を攪拌するよ
   うに前記モータを回転させ、該偏心荷重が所定値よりも
   小さいと判定された場合には、第１の回転速度のときに
   前記決定手段により決定された最高回転速度で前記モー
   タを回転させる回転速度制御手段と、を備えることを特
   徴とする遠心脱水装置。
2. 【請求項２】 洗濯物を収容した脱水籠を回転軸を中心
   に高速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)前記脱水籠を回転させるモータと、 b)前記脱水籠の中の洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の
   大きさを検出する検出手段と、 c)前記検出手段による検出値が所定値以上であるか否か
   を判定する判定手段と、 d)前記検出手段による検出値に基づき脱水時の最高回転
   速度を決定する決定手段と、 e)前記モータを第１の回転速度で回転させ、該回転時に
   前記判定手段により偏心荷重が所定値以上であると判定
   された場合には、前記脱水籠の中の洗濯物を攪拌するよ
   うに前記モータを回転させ、該偏心荷重が所定値よりも
   小さいと判定された場合には、前記モータの回転速度を
   第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、
   次いで該回転時に前記検出手段により検出された偏心荷
   重に基づき前記決定手段において決定された最高回転速
   度で前記モータを回転させる回転速度制御手段と、を備
   えることを特徴とする遠心脱水装置。
3. 【請求項３】 前記脱水籠は水平軸を中心に回転される
   籠状のドラムであって、前記モータを第１の回転速度で
   回転させたときの前記検出手段による検出値が所定値以
   上であると判定された場合には、前記回転速度制御手段
   は前記ドラムの内部の洗濯物に作用する遠心力が重力よ
   りも小さい範囲の回転速度で該ドラムを回転させること
   により該洗濯物を攪拌することを特徴とする請求項１又
   は２記載の遠心脱水装置。
4. 【請求項４】 前記モータは直流整流子モータであっ
   て、前記回転速度制御手段は、交流電流を断続するタイ
   ミングを決めている位相制御角を制御することにより該
   モータに印加する駆動電圧を制御し、前記検出手段は、
   該回転速度制御手段が該モータを一定速度で回転させて
   いる間の位相制御角の変動量に基づいて偏心荷重を検出
   することを特徴とする請求項１、２又は３記載の遠心脱
   水装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、前記モータの回転に対
   応したパルス信号を発生させる信号発生手段を含み、前
   記脱水籠が１回転する間に発生する複数のパルス信号の
   パルス幅に基づいて偏心荷重を検出することを特徴とす
   る請求項１、２又は３記載の遠心脱水装置。
6. 【請求項６】 前記検出手段は、前記脱水籠が180°回
   転する毎に信号を得るための信号発生手段を含み、該脱
   水籠が１回転する間に得られる２つの信号発生時間の間
   隔に基づいて偏心荷重を検出することを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の遠心脱水装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段における信号発生手段は、
   前記脱水籠の外側に設置された磁石と、該脱水籠を保持
   する外槽の内側で該磁石と180°回転毎に対向する位置
   に設置されたリードスイッチとから構成されることを特
   徴とする請求項６記載の遠心脱水装置。