JPH10230096A - 遠心脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドラム内の衣類の偏在に起因する脱水時の異
常振動を防止する。 【構成】 ドラム３８の回転時に注水バルブ７２を開放
すると、注水ノズル７４から水が放出され、ドラム３８
の背面に設けられた水案内室４８を介して水バランサ４
６内に水が入る。衣類による偏心荷重を水バランサ４６
の対角に位置させた後に、偏心荷重が所定値以下になる
まで水バランサ４６内に水を入れ、その後に高速脱水運
転を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
水まで、更には乾燥までを連続的に行なう洗濯機又は洗
濯乾燥機に用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】ドラム式遠心脱水装置は、洗浄後の衣類
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。この種の遠
心脱水装置における大きな問題点の１つは、衣類がドラ
ムの内周壁面に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
の種の遠心脱水装置を搭載した一般に市販されているド
ラム式洗濯乾燥機では、このような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
は非常に重量が重く、設置場所が限られ、移動や運搬も
困難であった。

【０００３】ドラム式遠心脱水装置における異常振動を
解決することを目的とした遠心脱水装置は、従来から幾
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
内部の衣類を均等に分散配置させ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、次いでその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２段階のドラム回転制御を組み合わせること
により、ドラム内部の衣類の分散化を行なう。

【０００４】また、この従来技術では、ドラム内部の衣
類のアンバランス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まで上昇させたときに
振動監視センサが異常振動を検知すると、その回転速度
を下げるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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、１回
のドラム低速回転によって確実に衣類が均等に分散され
るとは限らない。ドラム低速回転による衣類の分散化を
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、再びドラム低速回転を行なって衣
類の分散化をやり直す必要がある。このようにして、ド
ラム低速回転による衣類の分散化とドラム高速回転によ
るアンバランスの検出とを複数回繰り返した場合、結果
的に脱水行程に長時間要してしまうという問題が生じ
る。

【０００６】更には、上記のような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１枚のみ収容された場合には、均等分散は
不可能であるから、異常振動を抑制することができない
という大きな問題点がある。

【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
技術では、重錘がドラム内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
ムの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
できるという保証はなく、脱水回転時に完全に異常振動
を防止することはできなかった。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は現実的と
はいえない。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、ドラムに収容
される衣類が多数であっても１枚のみであっても適切に
バランス調整を行ない、高速脱水回転時の異常振動や異
常騒音の発生を確実に回避することができる遠心脱水装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る第１の遠心脱水装置は、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
転させることによって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した中空体の液体保持部と、 b)ドラムと共に回転し、外部から供給された液体を遠心
力により内部に一旦保持し前記液体保持部に連なる連通
孔を通して該液体保持部へと送り込む液体案内手段と、 c)ドラム回転時に前記液体案内手段へ液体を供給する液
体注入手段と、 d)ドラムを回転駆動するモータの回転を制御する回転制
御手段と、 e)該回転制御手段により洗濯物に作用する遠心力が重力
に勝るような回転速度でドラムが回転されているとき
に、該ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏
心荷重検出手段と、 f)前記液体保持部に液体が導入される以前に、前記偏心
荷重検出手段により検出された偏心荷重の位置がドラム
内で前記液体保持部に対向する箇所の近傍であるか否か
を判定する判定手段と、 g)該判定手段により偏心荷重の位置がドラム内で液体保
持部に対向する箇所の近傍であると判定されたとき、前
記偏心荷重検出手段により検出される偏心荷重の大きさ
が所定値以下になるまで前記液体保持部内に液体を導入
するよう前記液体注入手段を制御する注入制御手段と、
を備えることを特徴としている。

【００１０】本発明に係る第２の遠心脱水装置は、上記
第１の遠心脱水装置において、前記判定手段により偏心
荷重の位置がドラム内で液体保持部に対向する箇所の近
傍でないと判定されたとき、前記回転制御手段は、洗濯
物に作用する遠心力が重力よりも小さな範囲の回転速度
でドラムが回転するようにモータを制御することにより
洗濯物の再配置を行なうことを特徴としている。

【００１１】本発明に係る第３の遠心脱水装置は、上記
第１又は２の遠心脱水装置において、前記液体保持部に
液体が導入される以前に前記偏心荷重検出手段により検
出された偏心荷重の大きさが所定値以下であるときに
は、前記回転制御手段は、該液体保持手段に液体を注入
しない状態でドラムを高速脱水回転速度で回転させるこ
とを特徴としている。

【００１２】本発明に係る第４の遠心脱水装置は、上記
第１の遠心脱水装置において、前記液体案内手段は前記
連通孔と対向する位置に排液孔を有し、前記回転制御手
段は脱水運転終了後に液体保持部がドラムの最高位置付
近に位置するようにドラムを停止することを特徴として
いる。

【００１３】本発明に係る第５の遠心脱水装置は、上記
第１乃至４のいずれかの遠心脱水装置において、前記液
体保持部はドラム内に複数設けたバッフルのうちの１個
に形成することを特徴としている。

【００１４】本発明に係る第６の遠心脱水装置は、上記
第１乃至５の遠心脱水装置において、前記連通孔を前記
液体保持部よりも内周側に設け、該連通孔に連なる導液
路を該液体保持部のドラム回転軸側に接続することを特
徴としている。

【００１５】本発明に係る第７の遠心脱水装置は、上記
第６の遠心脱水装置において、前記液体保持部に対する
前記導液路の接続箇所の両側壁はドラム外周側に向かっ
て広がる所定の傾斜を有することを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る第１の遠心脱水装置
では、液体保持部に液体が導入されない状態ではドラム
自体は偏心荷重を有しておらず、液体保持部に液体が導
入されると、その液体の量に応じてドラム自体が偏心荷
重を有する。

【００１７】まず、洗濯物がドラムに収容され脱水運転
が開始されるときには、液体保持部には液体は導入され
ていない。ドラムの回転速度がドラム内に収容された洗
濯物に作用する遠心力が重力に勝るような回転速度にま
で上がると、洗濯物はドラムの内周壁面に張り付きドラ
ムと共に回転するから、このとき偏心荷重検出手段はそ
の洗濯物の偏在のみに起因する偏心荷重を検出する。こ
の検出された偏心荷重の位置が液体保持部に対向する箇
所（１８０°離れた箇所）の近傍である場合には、液体
保持部の重量を増加することによりバランスをとること
が可能であるから、注入制御手段は、ドラムが回転した
状態で液体注入手段を駆動し、液体案内手段へ液体を供
給する。

【００１８】液体案内手段は、例えば、主軸を中心にし
たドラム径よりも一回り小さな径の円盤形状の中空体と
し、主軸の回りの内周側にはドラムと反対側に大きな注
水開口を形成しておく。ドラム回転時に液体注入手段か
ら放出された液体は注水開口を介して中空体内部に入
り、遠心力により外周側の円盤の内周面に張り付き、そ
の近傍に設けた連通孔から液体保持部へと流れ込む。こ
のとき、偏心荷重検出手段は偏心荷重の検出を継続して
行ない、注水制御手段は検出された偏心荷重が所定値以
下になるまで液体注入手段からの液体の注入を続行す
る。これにより、洗濯物の偏在と液体保持部内の液体の
重量との釣合によりバランスが良くなり、その後に高速
脱水運転を行なっても異常振動を生じない。

【００１９】洗濯物の偏在に起因する偏心荷重の位置が
液体保持部に対向する箇所の近傍でない場合には、液体
保持部に液体を導入してもバランスをとることはできな
い。そこで、上記第２の遠心脱水装置では、このような
場合に、一旦ドラムの回転速度を洗濯物に作用する遠心
力が重力よりも小さくなる回転速度まで落とし、ドラム
内で洗濯物が移動するようにする。そして、適宜洗濯物
の再配置を行なった後に、再び回転速度を上昇させて偏
心荷重の状態を判定する。

【００２０】また、液体保持部に液体を導入する以前に
洗濯物がドラム内周壁面に適当に分散し、偏心荷重が所
定値以下であるような場合には、液体保持部を利用した
バランス調整は不要である。そこで、第３の遠心脱水装
置では、このような場合に、液体保持部に液体を導入す
ることなく、ドラムの回転速度を高速脱水回転速度まで
上昇させて脱水を実行する。

【００２１】ところで、脱水運転時に液体保持部内に導
入した液体は次の脱水運転の開始前までに排出し、ドラ
ム自体が偏心荷重を有しない状態としておく必要があ
る。そこで、上記第４の遠心脱水装置のように、連通孔
と対向する液体案内手段の外周側の位置に排液孔を設け
ておくと、液体保持部がドラムの最高位置になるように
ドラムが停止されたとき、液体に作用していた遠心力が
なくなり、液体保持部内に溜まっていた液体は連通孔を
逆流して液体案内手段に流れ込み、更に液体案内手段の
下部に位置した排液孔から外部へと流れ出る。

【００２２】また、液体保持部はドラム壁面の一部に設
けるが、通常の洗濯機のドラム内周壁面には洗濯物をか
き上げるためのバッフルが回転軸側に膨出して複数設け
られている。そこで、上記第５の遠心脱水装置のよう
に、バッフルのうちの１個を液体保持部として利用すれ
ば構造が簡単になる。

【００２３】更には、遠心脱水時に液体保持部に溜まっ
た液体には強い遠心力が作用するため、液体保持部と液
体案内手段との継ぎ目を跨いで液体が保持される構造に
なっていると、その継ぎ目から液体が漏出する恐れがあ
る。そこで、上記第６の遠心脱水装置のように、連通孔
を液体保持部よりもドラム内周側に設け、連通孔に連な
る導液路を液体保持部のドラム回転軸側に接続する構成
とすれば、液体案内手段に供給された液体は遠心力によ
り導液路を通って液体保持部に流れ込み、液体保持部に
その液体がほぼ一杯に溜まった状態でも液体保持部と液
体案内手段との継ぎ目近傍には液体が存在しない。この
ため、その継ぎ目から液体が漏出する恐れがないので、
特別なシールを施す必要がない。

【００２４】また、液体保持部へのこの導液路の接続箇
所の側壁が所定の傾斜を有していると、液体保持部がド
ラム最高位置から若干ずれた位置でドラムが停止して
も、この傾斜に沿って液体が滞りなく導液路に流れ込
み、液体案内手段の排液孔を介して排出される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係る遠心脱水装置の一実施例
を図面を参照して説明する。図１は本発明による遠心脱
水装置を備えるドラム式洗濯機全体の側面断面図、図２
はこのドラム式洗濯機の特徴であるドラムの構成を中心
に示した洗濯機の背面透視図である。

【００２６】まず、図１及び図２に基づいて本実施例の
ドラム式洗濯機の構造を説明する。本体フレーム３０の
内部には外槽３２がバネ３４及びダンパ３６に吊支さ
れ、外槽３２の内部には衣類を収容するためのドラム３
８が主軸４０に軸支されて設置されている。ドラム３８
の周壁には多数の通水孔４２が開口しており、外槽３２
に供給された水は通水孔４２を通してドラム３８内へ流
入し、また逆にドラム３８内で衣類から脱水された水は
通水孔４２を通して外槽３２へ飛散される。ドラム３８
の内部には、回転に伴って衣類をかき上げるためのバッ
フル４４が回転角９０°毎の位置に４個設けられてい
る。その４個のバッフル４４の内の１個は、その内部に
水を保持する水バランサ４６を兼ねている。ドラム３８
の背面には、主軸４０を中心にした円周の内周側に大き
な注水開口５０を有する略円盤形状の水案内室４８が設
けられている。水案内室４８には、ドラム３８側に水バ
ランサ４６と連通する遠心注水孔５２が形成され、主軸
４０を挟んで遠心注水孔５２と略１８０°対向する外槽
３２側の位置に排水孔５４が形成されている。本体フレ
ーム３０の前面には、外槽３２の前面開口を開閉するド
ア５６が設けられ、衣類はドア５６を開放してドラム３
８内部へと収容される。

【００２７】主軸４０は外槽３２に装着された軸受５８
により保持されており、主軸４０の先端には主プーリ６
０が取り付けられている。外槽３２の下側にはモータ６
２が配置され、モータ６２の回転駆動力はモータプーリ
６４、Ｖベルト６６を介して主プーリ６０に伝達され
る。外部の水道栓等から給水口６８に供給された水は、
給水バルブ７０を介して外槽３２内へ注水されると共
に、バランス用注水バルブ７２を介して外槽３２に設け
られた注水ノズル７４から放出される。一方、外槽３２
内に溜まった水は、排水バルブ７６によって開閉される
排水口７８を通して外部に排出される。なお、排水バル
ブ７６の代わりに強制的に水を排出する排水ポンプを用
いる構成とすることもできる。

【００２８】主プーリ６０のリング状部分には開口が１
箇所設けられており、この開口の在る円周上の位置の両
側に発光部８０１と受光部８０２が配置されている。ド
ラム３８が１回転する期間に１回だけ、発光部８０１か
ら発した光が開口を通過して受光部８０２に到達する。
これにより、後述の回転センサはドラム３８の回転に同
期した検出信号（回転マーカ）を出力する。

【００２９】上記構成において、水バランサ４６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、水案内室４８を中心とする部分の側面端面図に
より水の移動状態を示したものである。ドラム３８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７４
から水が放出されると、放出された水は注水開口５０か
ら水案内室４８に入り遠心力により外周側へ移動する。
注水開口５０は大きな面積を有しているので、水圧のば
らつき等により注水ノズル７４から放出された水の落下
方向がばらついていても、水の大部分は確実に水案内室
４８に入る。そして、その水は遠心力により水案内室４
８の外周壁内面に張り付いて保持される（図３（ａ）参
照）。

【００３０】水案内室４８の外周壁近傍には遠心注水孔
５２が開口しており、遠心注水孔５２にて連通している
水バランサ４６は主軸４０に対し更に外周側に広がる中
空体となっているから、水案内室４８に注入された水は
遠心力により遠心注水孔５２を通って水バランサ４６内
に流れ込み、水バランサ４６内の外周壁側すなわちドラ
ム３８の内周壁面に張り付く。従って、水バランサ４６
内に入り込んだ水に作用する遠心力が重力に勝るような
回転速度でドラム３８が回転しているときには、水バラ
ンサ４６内の水は遠心注水孔５２から水案内室４８側に
は逆流せず、水バランサ４６内部と水案内室４８とに跨
って保持される（図３（ｂ）参照）。なお、水案内室４
８の外周壁近傍には外槽３２側に面して排水孔５４が開
口しており、この排水孔５４を通して水案内室４８から
外槽３２へ水が逃げるが、この排水量は水案内室４８に
注水される水の量に比較して極めて小さいので影響は軽
微である。

【００３１】水バランサ４６及び水案内室４８に溜まっ
た水を排出する際には、水バランサ４６をドラム３８の
最高位置に保つ位置で停止させる。すると、水バランサ
４６内の水に作用する遠心力が失われるため、その水は
遠心注水孔５２を通過して水案内室４８へ流れ出る。そ
して、水案内室４８の底部に溜まった水はちょうどドラ
ム３８の最低位置に位置している排水孔５４を通って外
槽３２へ流れ出る（図３（ｃ）参照）。排水孔５４の開
口面積は小さいが、水バランサ４６を上記位置に保って
暫時経過すれば、水バランサ４６及び水案内室４８内の
水は全て外槽３２に排出される。

【００３２】次に、この洗濯機の遠心脱水に関連する部
分の電気的構成及び動作を図４に基づいて説明する。主
としてマイクロコンピュータから成る制御部１０は、中
央制御部１２、回転速度制御部１４、偏心荷重判定部１
６及び注水制御部１８等から構成される。偏心荷重判定
部１６は、ピーク検出部１６２、位置判定部１６４、振
幅算出部１６６及び振幅判定部１６８等から構成され
る。中央制御部１２はメモリを含んでおり、このメモリ
には脱水運転を進めるための運転プログラムが予め記憶
されている。使用者が操作部２０にてキー操作を行ない
脱水モード（例えば脱水する洗濯物の繊維の種類等）を
選択した上で「脱水開始」を指示すると、中央制御部１
２は、対応する運転プログラムをメモリから読み出し、
この運転プログラムを実行することにより後述のような
脱水運転における各処理動作を進める。

【００３３】回転速度制御部１４は、ドラム３８の回転
方向を含む回転速度指示信号をインバータ制御部２２に
出力する。インバータ制御部２２は回転速度指示信号を
パルス幅変調（ＰＷＭ）信号に変換し、このＰＷＭ信号
に応じた駆動電圧をモータ６２へ印加する。モータ６２
に流れる電流はモータ電流検出部２６によって検出さ
れ、偏心荷重判定部１６へ与えられる。

【００３４】ドラム３８に偏心荷重が存在していると、
モータ電流はその偏心荷重に応じた変動成分を有する。
図５は偏心荷重がある場合のモータ電流実効値の波形の
一例である。回転マーカは、回転センサ２４により得ら
れるドラム３８の１回転の周期を示す信号である。モー
タ電流の変動はモータ６２の負荷トルクの変動により生
じるから、モータ電流の正のピークはドラム３８の１回
転期間内において負荷トルクが最大になるタイミングで
発生する。偏心荷重が洗濯物の偏在に起因している場合
には、負荷トルクはその洗濯物を重力に抗してドラム３
８の上部に持ち上げようとするときに最大となる。従っ
て、通常、偏心荷重の位置がドラム３８内の最高位置よ
りも若干手前に存在するときにモータ電流の正のピーク
が出現する。

【００３５】一方、モータ電流の変動の振幅値は偏心荷
重の大きさを反映している。図６は偏心荷重の大きさ
（偏心量）とモータ電流変動の振幅値との関係の一例で
ある。予めこのような関係を調べておくことにより、変
動振幅に基づき偏心量を得ることができる。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振幅を精度良く求めるために
は、モータ電流の変動成分からドラム３８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。

【００３６】偏心荷重判定部１６では、モータ電流検出
部２６の出力に基づいて以下のように偏心荷重の検出及
び判定が行なわれる。ピーク検出部１６２では、回転マ
ーカの間隔毎つまりドラム３８の１回転期間毎にモータ
電流の変動の正及び負のピークが検出される。検出され
た正のピークの位置情報は位置判定部１６４に、ピーク
値情報は振幅算出部１６６に与えられる。位置判定部１
６４では、正のピーク位置情報に基づいた偏心荷重の位
置が水バランサ４６と１８０°対向する位置近傍の所定
の範囲にあるか否かを判定する。この所定の範囲として
は、位置の検出誤差や洗濯物の配置のばらつき等を考慮
して適宜の許容範囲が設定される。

【００３７】振幅算出部１６６では、正及び負のピーク
値に基づきドラム３８の１回転期間毎にモータ電流の変
動振幅値が算出される。この振幅値は偏心量に対応して
いるから、振幅判定部１６８では振幅値を所定値と比較
することにより、偏心量が所定の範囲以内であるか否か
が判定される。判定のための基準である所定値は、高速
脱水運転時に許容される偏心量に応じて予め設定され
る。

【００３８】位置判定部１６４の判定結果は回転速度制
御部１４に、振幅判定部１６８の判定結果は回転速度制
御部１４及び注水制御部１８へ入力される。回転速度制
御部１４は、ドラム３８が所定の回転速度で回転するよ
うにモータ６２を制御しているときに偏心荷重の位置と
大きさの判定結果を受け、それに応じて回転速度指示信
号を変更する。一方、注水制御部１８は、偏心荷重の大
きさの判定結果に応じてバランス用注水バルブ７２の開
閉動作を制御する。

【００３９】続いて、上記構成の洗濯機における脱水運
転時の処理制御の手順を図７のフローチャートに沿って
説明する。

【００４０】洗浄行程が終了し脱水運転が開始されると
き、ドラム３８の内部の衣類は図８（ａ）に示すように
底部に積み重なった状態にある。このとき、水バランサ
４６には全く水が入っておらず、ドラム３８自体は偏心
荷重を有しない状態となっている。

【００４１】使用者が操作部２０にて「脱水開始」のキ
ー操作を行なうと、これを受けて回転速度制御部１４は
モータ６２を起動し、衣類を攪拌してドラム３８の内周
壁面に衣類が適当に分散するような衣類分散運転を実行
する（ステップＳ１０）。すなわち、回転速度制御部１
４は、衣類に作用する遠心力が重力よりも小さい範囲の
低速回転速度Ｎ1にてドラム３８が回転するような回転
速度指示信号を出力し、インバータ制御部２２はこれに
応じた駆動電圧をモータ６２に印加する。低速回転速度
Ｎ1はドラム径に応じて予め適当に決められる。例えば
ドラム径が４５０ｍｍである場合には、６２ｒｐｍ程度
の回転速度で衣類に作用する遠心力と重力とが均衡し始
めるから、低速回転速度Ｎ1は例えば５５〜１００ｒｐ
ｍ程度の範囲で徐々に増加するとよい。このような衣類
分散運転を行なうと、ドラム３８の回転に伴って衣類が
攪拌されて、絡み合っていた衣類のほぐしが進み、適度
に分散して配置される（図８（ｂ）参照）。

【００４２】このような衣類分散運転を行なった後、衣
類の偏在に起因する偏心荷重の大きさと位置とを判定す
るための偏心荷重検出運転を実行する（ステップＳ１
１）。すなわち、回転速度制御部１４は、衣類に作用す
る遠心力が重力と均衡する回転速度よりも若干速い低速
回転速度Ｎ2でドラム３８が回転するような回転速度指
示信号を出力し、インバータ制御部２２はこれに応じた
駆動電圧をモータ６２に印加する。例えばドラム径が４
５０ｍｍのときには、低速回転速度Ｎ2は１００〜１４
０ｒｐｍ程度とするとよい。

【００４３】ドラム３８が低速回転速度Ｎ2にて回転す
ると、全ての衣類は遠心力によりドラム３８の内周壁面
に押し付けられた状態で回転する（図８（ｃ）参照）。
このとき前述のように、偏心荷重判定部１６では、モー
タ電流検出部２６により検出されたモータ電流の変動成
分の振幅に基づいて偏心荷重の大きさが、ピーク位置に
基づいて偏心荷重の位置が検出される。そして、まず振
幅判定部１６８では、偏心荷重の大きさが所定値以下で
あるか否かが判定される（ステップＳ１２）。ステップ
Ｓ１２にて偏心荷重の大きさが所定値以下であるという
ことは衣類分散運転によってドラム３８内の衣類がほぼ
均一に分散されたと判断できるから、ステップＳ１８へ
と進み後述の如き高速脱水運転が実行される。

【００４４】ステップＳ１２にて偏心荷重の大きさが所
定値を越えていると判定されると、次に、位置判定部１
６４において、偏心荷重の位置が水バランサ４６に１８
０°対向する位置近傍の所定範囲内であるか否かが判定
される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３にて偏心荷
重の位置が所定範囲内でないと判定されると、この判定
結果を受けた回転速度制御部１４は、再び衣類分散運転
を実行すべく、ドラム３８の回転速度を落とすように回
転速度指示信号を出力する。

【００４５】ステップＳ１３にて偏心荷重の位置が所定
範囲内であると判定されると、回転速度制御部１４は遠
心注水運転を実行する（ステップＳ１４）。すなわち、
回転速度制御部１４は中速回転速度Ｎ3にてドラム３８
が回転するような回転速度指示信号を出力し、インバー
タ制御部２２はこれに応じた駆動電圧をモータ６２に印
加する。この中速回転速度Ｎ3は、低速回転速度Ｎ2より
も速く、且つドラム３８自体の重量等により定まる共振
点よりも低い範囲の回転速度に決められる。この共振点
はドラム３８に収容された衣類の重量によっても変動す
るため、吸水した衣類の重量のばらつきも考慮しておく
必要がある。例えばドラム径が４５０ｍｍのときには共
振点は約２００ｒｐｍになるため、中速回転速度Ｎ3は
１５０ｒｐｍ程度としておくとよい。

【００４６】ドラム３８の回転速度が中速回転速度Ｎ3
に達すると、注水制御部１８はバランス用注水バルブ７
２を開放する（ステップＳ１５）。これにより、前述の
ように、注水ノズル７４から水が放出されて水バランサ
４６に水が徐々に入ってゆき、遠心力によってドラム３
８の内周壁面に張り付いた状態で水バランサ４６内に保
持される。このとき同時に、偏心荷重判定部１６におい
て偏心荷重の大きさが検出される。ドラム３８内の衣類
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
態で回転しており、水バランサ４６内部の水の量は徐々
に増え重量が増加してゆくから、振幅算出部１６６にて
得られるモータ電流の変動振幅値は次第に小さくなって
ゆく。

【００４７】そして、振幅判定部１６８において変動振
幅値が所定値以下になると（ステップＳ１６）、注水制
御部１８はバランス用注水バルブ７２を閉鎖する（ステ
ップＳ１７）。これにより、水バランサ４６内部の水の
増加が停止し、衣類の偏在による偏心荷重と水バランサ
４６内の水との釣合により全体の偏心荷重は小さなもの
となる。なお実際には、バランス用注水バルブ７２を閉
鎖し注水ノズル７４からの放水が停止しても、水案内室
４８内に残っている水の大部分が水バランサ４６へ移動
するから、このような状態を考慮して注水を停止するタ
イミングを定めておくとよい。

【００４８】上述のようにバランスがとれたならば、回
転速度制御部１４はドラム３８の回転速度を上昇させて
高速脱水運転を実行する（ステップＳ１８）。すなわ
ち、回転速度制御部１４は、ドラム３８が高速回転速度
Ｎ4となるような回転速度指示信号を出力し、インバー
タ制御部２２はこれに応じた駆動電圧をモータ６２に印
加する。高速回転速度Ｎ4は一般に１０００ｒｐｍ程度
とすることができるが、布傷みを生じ易い衣類を保護す
るためには、使用者によって指定された脱水モードに応
じた値に制限することが好ましい。この高速回転速度Ｎ
4でドラム３８が回転されると、衣類に滲み込んでいた
水は遠心力により飛散し、衣類は完全に脱水される。

【００４９】所定の脱水運転時間が経過したならば、回
転速度制御部１４はモータ６２を停止するように制御
し、ドラム３８の回転が極めて低速になった後に、水バ
ランサ４６がドラム３８の最高位置に達したときにドラ
ム３８が停止するように制御する（ステップＳ１９）。
このような状態でドラム３８が停止されると、前述のよ
うに、水バランサ４６に溜まっていた水は遠心注水孔５
２及び排水孔５４を介して外槽３２に排出される。従っ
て、次の脱水運転が実行されるまでには、水バランサ４
６内の水は全て排出されて、元の偏心荷重を有しないド
ラムの状態に戻る。

【００５０】さて次に、水バランサ４６への注水構造を
改良した他の実施例を図９及び図１０により説明する。
図１に示したドラム式洗濯機の実施例では、遠心注水孔
５２は水バランサ４６に対し水平方向に設けられてい
る。従って、水バランサ４６に多量の水を保持した状態
では、図３（ｂ）に示すように、水は遠心注水孔５２を
挟んで水バランサ４６と水案内室４８に跨って保持され
る。このように保持される水には大きな遠心力が作用す
るから、水案内室４８を構成する部材とドラム３８との
取付密着面或いは水案内室４８を構成する部材同士の接
合面に水が入り込み水漏れを生じる恐れがある。これを
防止するには、水漏れの恐れのある接合面に適当な水封
シールを施す必要がある。また、排水孔５４の面積は小
さいものの、脱水時間が長いと排水孔５４を介しての水
抜けも無視できない。この水抜けを防止するために排水
孔５４の面積をより小さくすると、ゴミが詰まり易くな
り排水に支障をきたす、或いは水の表面張力により排水
がしにくくなる等の問題がある。

【００５１】図９は、このような点を改良した、水バラ
ンサ４６の注水構造を有するドラム式洗濯機の一例を示
す側面断面図である。また、図１０（ａ）及び（ｂ）は
それぞれＡ1−Ａ2線及びＢ1−Ｂ2線断面図である。この
実施例では、遠心注水孔５２は水バランサ４６よりもド
ラム内周側に設けられている。そして、水バランサ４６
の回転軸側に向いた開口と遠心注水孔５２とがＬ字形状
の導水路４７により接続されている。従って、ドラム回
転時に水案内室４８に注入された水は、水バランサ４６
の内部が満水になる迄は全て水バランサ４６に流れ込
み、水案内室４８の外周壁内面には溜まらない。このた
め、水案内室４８と導水路４７との継ぎ目に水封シール
を行なわなくとも、水漏れの恐れはない。また、排水孔
５４からの水抜けも発生しない。

【００５２】また、図１０（ｂ）に示すように、導水路
４７は水バランサ４６とテーパ状の側壁面４６ａをもっ
て連結されるようにしている。このため、排水時に水バ
ランサ４６が正確にドラム３８の最高位置に停止しなく
とも、水バランサ４６内部の水がこの側壁面４６ａに沿
って導水路４７に流れ込み、水バランサ４６内から確実
に排水される。

【００５３】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。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明に係る第１
の遠心脱水装置によれば、洗濯物の偏在が生じていても
重量可変の液体保持部（水バランサ）をもって偏心荷重
を小さくした後に高速脱水運転が実行される。このた
め、高速脱水運転時の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。特に、例えば比較的重量の重
い１枚の衣類のみがドラムに収容された場合等、ドラム
の内周壁面に略均等に衣類を分散配置することが不可能
な場合であっても、液体保持部の作用により偏心荷重を
小さくすることができる。

【００５５】また、ドラムに配設した液体案内手段を介
して液体保持部に液体を導入しているので、液体を効率
的に液体保持部に流し込み、短時間のうちに液体保持部
の重量を所望の重量まで増加させることができる。この
ため、迅速に高速脱水運転に移行することができる。

【００５６】本発明に係る第２の遠心脱水装置によれ
ば、洗濯物の偏在の位置が液体保持部との釣合をとるた
めに適当な位置になるように洗濯物の移動がなされるの
で、収容される衣類の量等に拘らず確実に且つ迅速に異
常振動のない脱水運転が行なえる。更に、第３の遠心脱
水装置によれば、液体保持部の重量を増加する必要がな
いときには迅速に高速脱水運転に移行するので、効率的
な脱水が行なえる。

【００５７】本発明に係る第４の遠心脱水装置によれ
ば、脱水運転開始直前には液体保持部内は確実に空にな
っているので、液体保持部を用いた正確なバランス調整
が常に行なえる。また、第５の遠心脱水装置によれば、
液体保持部としてバッフルを利用するので、構造も複雑
にならない。

【００５８】本発明に係る第６の遠心脱水装置によれ
ば、遠心力により液体保持部に一旦保持された液体が部
材の接合面等から漏出して減少することがなくなるの
で、脱水の最後まで確実にバランス効果を得ることがで
きる。また、液体保持部の周辺に特別なシールを施す必
要もない。更には、第７の遠心脱水装置によれば、液体
保持部からの液体の排出が確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による遠心脱水装置を備える
ドラム式洗濯機の側面断面図。

【図２】 本実施例のドラム式洗濯機のドラム背面透視
図。

【図３】 本実施例の遠心脱水装置における水バランサ
への水の導入及び排出の手順を示す模式図。

【図４】 図１の実施例による遠心脱水装置の電気系ブ
ロック構成図。

【図５】 モータ電流の変動の一例を示す波形図。

【図６】 偏心荷重の大きさとモータ電流の変動振幅と
の関係の一例を示す図。

【図７】 本実施例の遠心脱水装置における脱水運転時
の制御動作を示すフローチャート。

【図８】 ドラム内の衣類の配置状況を示す模式図。

【図９】 本発明の他の実施例による遠心脱水装置を備
えるドラム式洗濯機の側面断面図。

【図１０】 図９のＡ1−Ａ2線断面図（ａ）及びＢ1−
Ｂ2線断面図。

【符号の説明】

１０…制御部 １４…回転速度制御
部 １６…偏心荷重判定部 １６２…ピーク検出部 １６４…位置判定部 １６６…振幅算出部 １６８…振幅判定部 １８…注水制御部 ２２…インバータ制御部 ２４…回転センサ ２６…モータ電流検出部 ３８…ドラム ４６…水バランサ ４７…導水路 ４８…水案内室 ５２…遠心注水孔 ５４…排水孔 ７２…バランス用注
水バルブ ７４…注水ノズル

フロントページの続き (72)発明者 米澤 孝昭 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】 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って該洗濯物の
   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した中空体の液体保持部と、 b)ドラムと共に回転し、外部から供給された液体を遠心
   力により内部に一旦保持し前記液体保持部に連なる連通
   孔を通して該液体保持部へと送り込む液体案内手段と、 c)ドラム回転時に前記液体案内手段へ液体を供給する液
   体注入手段と、 d)ドラムを回転駆動するモータの回転を制御する回転制
   御手段と、 e)該回転制御手段により洗濯物に作用する遠心力が重力
   に勝るような回転速度でドラムが回転されているとき
   に、該ドラムの偏心荷重の大きさ及び位置を検出する偏
   心荷重検出手段と、 f)前記液体保持部に液体が導入される以前に、前記偏心
   荷重検出手段により検出された偏心荷重の位置がドラム
   内で前記液体保持部に対向する箇所の近傍であるか否か
   を判定する判定手段と、 g)該判定手段により偏心荷重の位置がドラム内で液体保
   持部に対向する箇所の近傍であると判定されたとき、前
   記偏心荷重検出手段により検出される偏心荷重の大きさ
   が所定値以下になるまで前記液体保持部内に液体を導入
   するよう前記液体注入手段を制御する注入制御手段と、 を備えることを特徴とする遠心脱水装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段により偏心荷重の位置がド
   ラム内で液体保持部に対向する箇所の近傍でないと判定
   されたとき、前記回転制御手段は、洗濯物に作用する遠
   心力が重力よりも小さな範囲の回転速度でドラムが回転
   するようにモータを制御することにより洗濯物の再配置
   を行なうことを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装
   置。
3. 【請求項３】 前記液体保持部に液体が導入される以前
   に前記偏心荷重検出手段により検出された偏心荷重の大
   きさが所定値以下であるときには、前記回転制御手段
   は、該液体保持手段に液体を注入しない状態でドラムを
   高速脱水回転速度で回転させることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の遠心脱水装置。
4. 【請求項４】 前記液体案内手段は前記連通孔と対向す
   る位置に排液孔を有し、前記回転制御手段は脱水運転終
   了後は液体保持部がドラムの最高位置付近に位置するよ
   うにドラムを停止することを特徴とする請求項１に記載
   の遠心脱水装置。
5. 【請求項５】 前記液体保持部はドラム内に複数設けた
   バッフルのうちの１個に形成することを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載の遠心脱水装置。
6. 【請求項６】 前記連通孔を前記液体保持部よりも内周
   側に設け、該連通孔に連なる導液路を該液体保持部のド
   ラム回転軸側に接続することを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の遠心脱水装置。
7. 【請求項７】 前記液体保持部に対する前記導液路の接
   続箇所の両側壁はドラム外周側に向かって広がる所定の
   傾斜を有することを特徴とする請求項６に記載の遠心脱
   水装置。