JPH1176686A - 遠心脱水装置 - Google Patents

遠心脱水装置

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JPH1176686A
JPH1176686A JP9264872A JP26487297A JPH1176686A JP H1176686 A JPH1176686 A JP H1176686A JP 9264872 A JP9264872 A JP 9264872A JP 26487297 A JP26487297 A JP 26487297A JP H1176686 A JPH1176686 A JP H1176686A
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智也 川口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗濯物をドラム内周上で均一に分散させる。 【解決手段】 ドラム１０起動時には、モータに適当な
固定電圧を印加する。トルクは略一定であるので、洗濯
物が固まって負荷が大きいときには（（ｂ）参照）ドラ
ム１０はゆっくりと回る。洗濯物がバッフル１０ｂを乗
り越えることにより分散すると（（ｄ）参照）、負荷が
軽くなって急速にドラム１０の回転速度が上昇する。こ
のため、ドラム１０内周上に適度に洗濯物が分散した状
態で、洗濯物に作用する遠心力が重力に勝る回転速度に
することができる（（ｅ）参照）。ドラム１０の回転速
度が上昇したならば、位相制御に切り替えてモータの回
転速度を一定に保ち、モータ電流の変動に基づき偏心量
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、籠状のドラム内に
洗濯物を収容し、その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を実行する遠心脱水
装置（ここでは、溶剤を脱液する「遠心脱液装置」も含
む）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
又は洗濯乾燥機に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】ドラム式の遠心脱水装置は、洗浄後の洗
濯物を籠状のドラム内に収容し、そのドラムを水平軸を
中心に高速で回転す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一つは、洗濯物がドラ
ム内周壁面上で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
のような遠心脱水装置を搭載した市販のドラム式洗濯乾
燥機では、上記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重量が非常に重く
なり、設置場所が限られると共に移動や運搬も困難であ
った。
【０００３】上記振動を解決することを目的としたドラ
ム式遠心脱水装置は、従来より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洗濯物をドラム内周壁面上で均
等に分散配置す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、次いで該
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、という二段
階の回転制御の組合せにより洗濯物の分散を図ってい
る。
【０００４】また上記従来技術では、ドラム内部の洗濯
物の偏在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迄上昇させたときに該振動監視
センサが異常振動を検知すると回転速度を落とすように
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、実際
には洗濯物がドラム内周上で均等に分散配置される確率
はあまり高くない。このため、ドラム低速回転によりバ
ランス調整を試みた後にドラムを高速回転させ、異常振
動が発生した結果、再びドラムの回転速度を落としてバ
ランス調整をやり直す、ということを複数回繰り返すこ
とになる。これにより、脱水所要時間はかなり長引く恐
れがある。
【０００６】また、従来提案されているバランス調整方
法では、例えばシーツのような広い面積を有する洗濯物
が１枚（又は少数）だけドラムに収容されていると、吸
水して固まっている洗濯物をほぐすことが困難で、バラ
ンス調整がうまく行なえないという問題もあった。
【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その主たる目的とするところは、洗濯物の均
等分散の確実性を高めることによりバランス調整を短時
間のうちに終了することができる遠心脱水装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【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
転させることにより該洗濯物の脱水を行なう遠心脱水装
置において、 a)ドラムを回転駆動するモータと、 b)該モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 c)ドラムが停止した状態から所定の回転速度に到達する
までは略一定のトルクが得られるように前記モータに一
定電圧を印加し、該所定の回転速度に到達した後は前記
回転速度検出手段により検出された実際の回転速度が目
標回転速度となるように前記モータを制御する回転速度
制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】また、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、ドラム内の洗濯
物に作用する遠心力が重力に勝るような一定回転速度で
該ドラムを回転させているときに前記モータに供給され
る駆動電流の変動に基づいて洗濯物の偏在に起因する偏
心量を検出する偏心量検出手段と、該偏心量が規定値を
越えているか否かを判定する偏心量判定手段とを更に備
え、前記回転速度制御手段は、偏心量が規定値を越えて
いると判定された場合にドラムを一旦停止させて再起動
を行なうことを特徴としている。
【００１０】また、本発明に係る第３の遠心脱水装置
は、上記第２の遠心脱水装置において、前記回転速度制
御手段がモータに第１の所定電圧を印加したときドラム
が或る一定の回転速度に到達するまでの所要時間を計測
する時間計測手段を更に備え、前記回転速度制御手段
は、該所要時間が所定時間より短いときには、モータに
前記第１の所定電圧よりも低い一定電圧を印加してドラ
ムの再起動を行なうことを特徴としている。
【００１１】また、本発明に係る第４の遠心脱水装置
は、上記第３の遠心脱水装置において、前記回転速度制
御手段は、モータに所定電圧を印加したときドラムが所
定時間内に所定の回転速度に到達しない場合、該モータ
への印加電圧を増加することを特徴としている。
【００１２】また、本発明に係る第５の遠心脱水装置
は、上記第３又は第４の遠心脱水装置において、前記回
転速度制御手段は、モータに所定電圧を印加したとき前
記回転速度検出手段により該モータが回転していないこ
とを検知すると、該モータへの印加電圧を増加すること
を特徴としている。
【００１３】更に、本発明に係る第６の遠心脱水装置
は、上記第１〜５の遠心脱水装置において、前記回転速
度制御手段は、制御角に基づくタイミングに応じて交流
電流を断続して切り出した電流をモータに供給する構成
を有し、所定の回転速度に到達するまでは制御角を一定
に維持し、該所定の回転速度に到達した後は実際の回転
速度と目標回転速度との差により制御角を決定すること
を特徴としている。
【００１４】また、本発明に係る第７の遠心脱水装置
は、上記第１〜５の遠心脱水装置において、前記回転速
度制御手段は、周期一定のパルス信号のパルス幅を変え
ることによりモータの回転速度を制御する構成を有し、
所定の回転速度に到達するまではパルス幅を一定に維持
し、該所定の回転速度に到達した後は実際の回転速度と
目標回転速度との差によりパルス幅を決定することを特
徴としている。
【００１５】なお、本発明に係る第８の遠心脱水装置で
は、上記第１〜７の遠心脱水装置において、ドラムの内
周壁面に略均等な回転角度を保って６個以上のバッフル
を設け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、回転速度制御手段は、モータに一定の電圧を印加
することによりモータを起動させ、洗濯物の収容された
ドラムを回転駆動する。ドラムの回転初期においては、
ドラムに収容されている洗濯物がドラム内周に突出して
設けられているバッフルによりドラム上方に持ち上げら
れる際には負荷が大きくなり、そのバッフルから下方に
落下した直後には負荷は軽くなる。従って、適切な一定
のトルクが与えられていると、始め洗濯物が固まって負
荷が大きいときには、ドラムの回転速度は或る回転速度
以上には上昇しない。そして、洗濯物がバッフルを乗り
越えて徐々にほぐれて分散するに伴い負荷が軽くなり、
或る程度負荷が軽くなった時点でドラムの回転速度は急
速に上昇する。洗濯物に作用する遠心力が重力に勝る回
転速度まで上昇すると、洗濯物はドラム内周壁面に張り
付いて回転する。そこで、その回転速度以上に設定され
た所定の回転速度に到達したならば、回転速度を一定に
維持する（つまり目標回転速度になるように保つ）よう
な制御に切り替える。このような、ドラムの起動方法に
よれば、洗濯物の固まりがバッフルによりほぐされて分
散し易くなるので、ドラム内周上に均一に分散して偏心
荷重が小さくなる。
【００１７】また、ドラムに収容された洗濯物が遠心力
によりドラム内周壁面に張り付いて回転するとき、モー
タに流れる駆動電流は負荷トルクの変動に応じた成分を
有するから、主としてドラム内周上での洗濯物の偏在に
起因する偏心荷重により略周期的に変動する。そこで、
本発明に係る第２の遠心脱水装置では、偏心量検知手段
は、その駆動電流の変動振幅に基づいて偏心量を検出す
る。この偏心量が規定値より小さい場合には高速脱水回
転時にもドラムや外槽の振動が小さい。一方、偏心量が
規定値を越えている場合にはバランス調整のために洗濯
物の再配置を行なう必要があるから、回転速度制御手段
はドラムを一旦停止させて再起動を実行する。
【００１８】また、ドラム起動時にモータに印加する電
圧が高過ぎる（つまりトルクが大き過ぎる）と、固まっ
た洗濯物が分散する間もなく遠心力によりドラム内周壁
面に張り付いてしまう。そこで、本発明に係る第３の遠
心脱水装置では、時間計測手段は、モータに一定電圧を
印加したときにドラムが或る一定の回転速度に到達する
までの所要時間を計測することにより、洗濯物の負荷に
対するトルクの大小を判断する指標値を得る。そして、
回転速度制御手段は、その所要時間が短過ぎる場合には
トルクが大き過ぎると判断し、ドラム再起動時にモータ
に印加する電圧を減少させてトルクを小さくする。これ
により、ドラム再起動時に洗濯物の分散が適切に実行さ
れる可能性が高まる。
【００１９】また逆に、ドラム起動時にモータに印加す
る電圧が低過ぎる（つまりトルクが小さ過ぎる）と、ド
ラムが回転しなかったり一旦回転し始めても途中で停止
したりする。そこで、本発明に係る第４の遠心脱水装置
では、モータに一定電圧を印加した後にドラムが或る一
定時間内に所定の回転速度に到達しない場合には、トル
クが不足していると判断する。また、本発明に係る第５
の遠心脱水装置では、回転速度検出手段より、例えばモ
ータの回転時に発生するパルス信号が得らていないこと
検知すると、トルクが不足していると判断する。そし
て、いずれも場合にも、回転速度制御手段はモータに印
加する電圧を増加させてトルクを大きくする。
【００２０】また、本発明に係る第６の遠心脱水装置
は、いわゆる位相制御方式によりモータの回転速度を一
定に保つ構成を有しており、この構成では制御角を所定
値に設定することによりモータの印加電圧を一定とする
ことができる。
【００２１】また、本発明に係る第７の遠心脱水装置
は、いわゆるパルス幅変調（ＰＷＭ）によりモータに供
給する駆動電力を制御しモータの回転速度を一定に保つ
構成を有しており、この構成ではパルス幅を所定値に設
定することによりモータの印加電圧を一定とすることが
できる。
【００２２】なお、本発明に係る遠心脱水装置では、洗
濯物がバッフルを乗り越えるときに洗濯物の分散が進行
するから、バッフルの数が少ないと分散の効果が小さ
い。このため、適度な数のバッフルを備える必要がある
が、６個以上のバッフルを設けることが好ましい。
【００２３】
【実施例】以下、本発明に係る遠心脱水装置を備えたド
ラム式洗濯機の実施例を図１〜図９により説明する。ま
ず、図１及び図２により本実施例の洗濯機の全体構造を
説明する。図１はこの洗濯機の一部断面側面透視図、図
２はこの洗濯機の背面透視図である。
【００２４】フレーム１、天板２、前面板３、後面カバ
ー４及び脚部５により構成される外箱の内部には、前面
が開口した外槽６が防振バネ７及びダンパ８により吊支
されている。前面板３には外槽６の前面開口を開閉する
ドア９が設けられ、洗濯物はドア９を開放して外槽６内
に配置されたドラム１０内へと収容される。ドラム１０
の後面には固定軸受１１が堅固に取り付けられ、その固
定軸受１１には太径の主軸１２が固着されている。外槽
６の後面には軸受１３が固定され、その軸受１３はベア
リング１４を介して主軸１２を回転自在に支持してい
る。外槽６の後方に突出した主軸１２の先端には大プー
リ１５が取り付けられており、外槽６の下面に取り付け
られたモータ１６の回転駆動力は小プーリ１７、Ｖベル
ト１８を介して大プーリ１５に伝達される。
【００２５】外部の水道栓等から給水ホース１９を通し
て供給された水は、バルブ等を備えた注水口２０を介し
て外槽６内へ注水される。注水口２０には洗剤収納ボッ
クスが設けられており、給水された水がこの洗剤ボック
ス内を通過することによって洗剤が溶け出して洗剤水が
作られる。ドラム１０の周壁には多数の通水孔１０ａが
設けられており、外槽６内に給水された水はその通水孔
１０ａを通してドラム１０内へ流入し、また逆にドラム
１０内で洗濯物から脱水された水は通水孔１０ａを通し
て外槽６へと飛散される。ドラム１０の内周壁には、所
定の間隔で洗濯物をかき上げるためのバッフル１０ｂが
設けられている。なお、本実施例では後述（図８参照）
のように６個のバッフル１０ｂを設けているが、バッフ
ル１０ｂの数はこれに限定されない。外槽６内に溜まっ
た水は、排水ポンプ２１の駆動力により、前方から引き
出し可能なリントフィルタ２２を通って排水ホース２３
を通して外部に排出される。
【００２６】次に、上記洗濯機の要部の電気系構成及び
動作を図３により説明する。マイクロコンピュータを中
心に構成される制御部３０は、機能的に、中央制御部３
１、位相制御部３２、偏心荷重検出部３３等から構成さ
れる。中央制御部３１は脱水運転を含む洗濯行程を進め
るための運転プログラムが予め記憶されたメモリを備え
ており、脱水行程時には、偏心荷重検出部３３より偏心
量及び偏心位置に関する情報を受け取り、後述のように
処理して所望のドラム回転速度に対応したモータの目標
回転速度Ｎｐを位相制御部３２に指示する。
【００２７】モータ駆動部４０は交流電源４１とスイッ
チ部４２とから構成され、位相制御部３２とともにモー
タ１６の回転速度制御部として機能する。モータ１６に
はパルス発生器等から成る回転速度検出器５１が付設さ
れ、実際のモータ１６の回転速度に応じた数の回転パル
ス信号が実回転速度Ｎｒとして位相制御部３２にフィー
ドバックされる。
【００２８】電流検出部５０は、モータ駆動部４０から
モータ１６に供給される駆動電流を検出し、電圧値に変
換して偏心荷重検出部３３に与える。図５は、モータ電
流中のトルク電流成分の時間変動の一例を示す波形図で
ある。図中、回転マーカーは、ドラム１０に付設された
回転センサ５２により得られるドラム１０の一回転周期
を示すマーカー信号である。ドラム１０に偏心荷重が存
在していると、図５に示すようにトルク電流成分はその
偏心荷重に応じて周期的に変動する。この変動は負荷ト
ルクの変動に対応したものであり、その最大値Ｖmaxは
ドラム一回転期間内で負荷トルクが最大になるときに現
われる。また、最大値Ｖmaxと最小値Ｖminの差（変動振
幅）は偏心量に対応している。そこで、予めこの変動振
幅と偏心量との対応関係を調べて記憶しておくことによ
り、変動振幅から偏心量を得ることができる。
【００２９】具体的には、偏心荷重検出部３３は、図５
に示すような電流波形が入力されると、回転マーカーの
間隔毎つまりドラム一回転期間毎に最大値Ｖmax及び最
小値Ｖminを検出する。そして、その最大値Ｖmaxと最小
値Ｖminとの差を算出し、記憶している上記対応関係を
参照して偏心量を得る。また、最大値Ｖmaxの出現する
タイミング（例えば直前の回転マーカーからの遅延時間
又は角度）によりドラム１０内周壁面上での偏心位置を
検知することもできる。
【００３０】次に、位相制御部３２及びモータ駆動部４
０を中心とするモータ１６の回転制御の動作を図４を参
照して詳述する。位相制御部３２は、目標回転速度Ｎｐ
と実回転速度Ｎｒとの差に基づき制御角αを算出しスイ
ッチ部４２に与える。スイッチ部４２はトライアック等
のゲート制御式半導体スイッチ等から成り、交流電源４
１より入力された、図４（ａ）に示すような正弦波状の
単相交流電流を制御角αに応じてオン／オフする。すな
わち、図４（ｂ）に示すように基準となる位相角０°の
位置から制御角αだけ遅延した位置にパルス信号を生成
し、０°〜αの期間は電流を遮断し、α〜１８０°の期
間のみ電流を導通させる。これにより、図４（ｃ）に斜
線で示す範囲の断続的な電流がモータ１６に駆動電流と
して供給される。従って、位相制御部３２が制御角αを
小さくするとモータ１６にはより大きな駆動電力が供給
され、逆に制御角αを大きくするとモータ１６に供給さ
れる駆動電力は減少する。
【００３１】次に、上記構成のドラム式洗濯機における
脱水の立上げ時の制御を図６及び図７のフローチャート
に沿って説明する。以下の説明では、ドラムの径を４７
０ｍｍとしたときの数値を例に挙げているが、ドラム径
が相違する場合には各回転速度の数値を適宜変更するこ
とにより対応可能であることは明白である。
【００３２】洗い又はすすぎ行程が終了し脱水行程が開
始されるとき、ドラム１０内部の洗濯物はその底部に絡
み合って重積した状態にある。そこで、まず中央制御部
３１はほぐし運転を行なうべく位相制御部３２に指示信
号を送る（ステップＳ１０）。このほぐし運転では、例
えばドラム１０は約５５ｒｐｍの回転速度で左右方向に
揺動される。これにより、絡み合っていた洗濯物がほぐ
れ、一枚一枚の洗濯物が互いに剥がれ易くなる。
【００３３】所定時間だけほぐし運転を行なった後、ド
ラム１０が完全に停止するまでの余裕をみてモータ１６
をＯＦＦして８秒間待機する（ステップＳ１１）。その
後、次のようにして初期位相角の決定処理を行なう。す
なわち、まず中央制御部３１は位相制御部３２に指示す
る制御角αを１１０°に設定する。これにより、制御角
αに対応した固定電圧がモータ１６に印加される（ステ
ップＳ１２）。このときの電圧はドラム１０にごく僅か
の洗濯物が収容されている場合にドラム１０が回転し始
める程度の比較的小さなトルクを生成する電圧である。
【００３４】次に、中央制御部３１は、０．５秒以内に
回転速度検出器５１より回転パルス信号が得られたか否
かを判定する（ステップＳ１３）。回転パルス信号が得
られないということはモータ１６が回転していないこと
を意味しており、つまり収容されている洗濯物の負荷に
打ち勝つトルク（起動トルク）が不足していることを意
味する。そこで、回転パルス信号が得られない場合には
制御角αを５０μ秒（約１°）だけ小さくする（ステッ
プＳ１４）。これにより、モータ１６に印加される電圧
は上昇し、トルクは増加する。従って、ステップＳ１
３、Ｓ１４により、モータ１６が回転し始めるまで制御
角αは５０μ秒ずつ減らされ、トルクは少しずつ増加す
る。
【００３５】ステップＳ１３にて０．５秒以内に回転パ
ルス信号が得られたと判定されると、タイマにより時間
ｔ1の計測を開始し（ステップＳ１５）、その後にドラ
ム１０の回転速度が１００ｒｐｍに到達したか否かを判
定する（ステップＳ１６）。本実施例のドラム式洗濯機
では、ドラム１０の回転速度が７０〜８０ｒｐｍ程度で
ドラム１０内の洗濯物に作用する遠心力と重力とが均衡
するので、１００ｒｐｍの回転速度では洗濯物は遠心力
によってドラム１０の内周壁面に押し付けられて回転し
ている状態になっている。
【００３６】ステップＳ１６にてドラム１０の回転速度
が１００ｒｐｍに到達していない場合には、途中でモー
タ１６が停止していないか否かを調べるために、０．５
秒以内に回転パルス信号が得られたか否かを判定する
（ステップＳ１７）。ここで０．５秒以上回転パルス信
号が得られないと判定されると、回転途中でドラム１０
が停止したと判断し、ステップＳ１４へ進み制御角αを
５０μ秒小さくする。一方、ステップＳ１７にて０．５
秒以内に回転パルス信号が得られたと判定されると、次
いでｔ1が６秒を越えたか否かを判定する（ステップＳ
１８）。ドラム１０の回転速度が１００ｒｐｍに達する
前にｔ1が６秒を経過してしまった場合には、トルクが
不足していると判断し、ステップＳ１４へ進み制御角α
を５０μ秒小さくする。
【００３７】ステップＳ１６にてドラム１０の回転速度
が１００ｒｐｍに到達したと判定されると、そのときの
制御角αを初期位相角ＩKとして決定する（ステップＳ
１９）。そして、モータ１６の回転制御を位相制御、つ
まり位相制御部３２にモータ１６の目標回転速度Ｎｐを
与え、実回転速度Ｎｒと目標回転速度Ｎｐとの差に応じ
て制御角αを指示する方法に切り替えて、ドラム１０の
回転速度を１３０ｒｐｍまで上昇させる（ステップＳ２
０）。そして、偏心荷重検出部３３は、その回転速度に
おいて前述のようにモータ１６に流れる駆動電流を用い
て偏心荷重を検出する（ステップＳ２１）。このとき、
ドラム１０内の洗濯物に作用する遠心力は重力を上回る
ので、洗濯物はドラム１０の内周壁面に張り付いて回転
する。
【００３８】上記ステップＳ２１の偏心荷重検出処理に
より偏心量と偏心位置とが得られると、中央制御部３１
は偏心量が規定値以下であるか否かを判定する（ステッ
プＳ２２）。ステップＳ２２にて偏心量が規定値以下で
あると判定されたときには、その状態のまま脱水運転を
実行しても振動が小さいと判断する。そこで、ステップ
Ｓ２３へ進み、所定の高速回転速度（例えば１０００ｒ
ｐｍ程度）までドラム１０の回転速度を立ち上げる。
【００３９】上記ステップＳ２２にて偏心量が規定値よ
り大きいと判定されると、次に洗濯物の分散化運転を実
行する。すなわち、まずステップＳ１０と同様のほぐし
運転を実行する（ステップＳ２４）。その後、ドラム１
０が完全に停止するように８秒間モータ１６への通電を
停止する（ステップＳ２５）。そして、位相制御部３２
は、先に決定された初期位相角ＩKを制御角αとしてモ
ータ駆動部４０に指示することにより、この位相角ＩK
に対応した固定電圧をモータ１６に印加する（ステップ
Ｓ２６）。それと同時に、中央制御部３１は、タイマに
より時間ｔ2の計測を開始する（ステップＳ２７）。
【００４０】計時開始後、１．５秒以内に回転パルス信
号が得られたか否かを判定し（ステップＳ２８）、得ら
れていない場合にはトルクが不足しておりモータ１６が
ロックしていると判断する。そして、位相制御部３２は
制御角αを５０μ秒だけ小さくし（ステップＳ３０）、
これを新たな位相角ＩKとして（ステップＳ４０）再び
ステップＳ２４のほぐし運転から処理を繰り返す。これ
により、次の起動時にモータ１６への印加電圧は先の値
よりも上昇し、これに応じてトルクは増加する。
【００４１】ステップＳ２８にて１．５秒以内に回転パ
ルス信号が得られたと判定されると、モータ１６はロッ
クしていないと判断できるから、次いでドラム１０の回
転速度が１００ｒｐｍに到達したか否かを判定する（ス
テップＳ２９）。ここで１００ｒｐｍに到達していない
場合には、ｔ2が７秒を越えたか否かを判定する（ステ
ップＳ３１）。ｔ2が７秒になるまではステップＳ２８
へ戻る。ドラム１０の回転速度が１００ｒｐｍに達する
前にｔ2が７秒を経過してしまった場合には、トルクが
不足していると判断し、先のステップＳ３０へ進み制御
角αを５０μ秒だけ小さくする。例えば、一旦動き始め
たドラム１０の内部で、始め分散していた洗濯物が固ま
ってバッフル１０ｂを乗り越えるのが困難になると、回
転速度が上がらないまま７秒が経過してしまう可能性が
ある。
【００４２】ステップＳ２９にてドラム１０の回転速度
が１００ｒｐｍに到達したと判定されると、その時点で
ｔ2の計時は終了され、このときのt2の値が中央制御部
３１内のＲＡＭに一旦記憶される（ステップＳ３２）。
その後、上記ステップＳ２０の処理と同様にモータ１６
の回転制御を位相制御に切り替えて、ドラム１０の回転
速度を１３０ｒｐｍまで上昇させる（ステップＳ３
３）。そして、ドラム１０の回転速度が１３０ｒｐｍに
なったならば、偏心荷重検出部３３は、上記ステップＳ
２１と同様に偏心荷重を検出する（ステップＳ３４）。
【００４３】中央制御部３１は、このときの偏心量が規
定値以下であるか否かを判定し（ステップＳ３５）、偏
心量が規定値以下である場合には、脱水を行なうために
所定の高速回転速度までドラム１０の回転速度を立ち上
げる（ステップＳ２３）。一方、ステップＳ３５にて偏
心量が規定値を越えている場合には、ＲＡＭに記憶して
いる時間ｔ2を読み出し、ｔ2が２．５秒未満であるか否
かを判定する（ステップＳ３６）。ｔ2が２．５秒未満
である場合にはドラム１０のトルクが大き過ぎ、後記の
ような洗濯物の分散に適していないと判断する。そこ
で、制御角αを２５０μ秒増やして（ステップＳ３７）
上記ステップＳ４０へと進む。
【００４４】ステップＳ３６にてｔ2が２．５秒以上で
あると判定されると、次に３秒未満であるか否かを判定
する（ステップＳ３８）。ｔ2が２．５〜３秒である場
合にはドラム１０のトルクが若干大き過ぎ、やはり洗濯
物の分散に適していないと判断する。そこで、制御角α
を５０μ秒だけ増やして（ステップＳ３９）上記ステッ
プＳ４０へと進む。また、ステップＳ３８にてｔ2が３
秒以上であると判定されると、制御角αはその値を維持
したまま上記ステップＳ４０へと戻る。
【００４５】すなわち、上記処理によれば、ドラム１０
が停止した状態から、あまり速過ぎない適度な回転速度
でドラム１０が回転し始め、数秒程度以内で１００ｒｐ
ｍに達する。このような回転制御を行なったときのドラ
ム１０内の洗濯物の移動状況を図８及び図９を参照して
説明する。図８はドラム１０内に比較的小さな洗濯物が
複数収容されている場合の例、図９はドラム１０内にシ
ーツ等の広い面積を有する洗濯物が１枚収容されている
場合の例である。
【００４６】図８（ａ）のように停止状態にあるドラム
１０が回転し始めると、洗濯物に作用する遠心力が重力
よりも小さいときには、図８（ｂ）に示すように洗濯物
はドラム１０下部を通過するバッフル１０ｂにより回転
途中まで持ち上げられ、その後、図８（ｃ）に示すよう
にドラム１０底部に落下する、という動作を繰り返す。
図８（ｂ）に示すように洗濯物の大多数がバッフル１０
ｂの上に乗って持ち上げられつつあるとき、洗濯物に作
用する重力はドラム１０の回転と逆方向に作用するから
大きな負荷となり、回転のためには大きなトルクを要す
る。また、図８（ｃ）に示すようにドラム１０が更に回
転し洗濯物がバッフル１０ｂ上から落下すると（つまり
バッフル１０ｂを乗り越えると）、負荷は急に軽くなり
回転のためのトルクは小さくて済む。
【００４７】このため、本実施例のドラム式洗濯機のよ
うに、ドラムの起動時に一定の電圧がモータ１６に印加
されていると、図８（ｂ）に示すように負荷が大きい状
態ではドラム１０はごくゆっくりと回転し、図８（ｃ）
に示すように洗濯物の一部がばらけて負荷が少し軽くな
るとドラム１０の回転速度はやや速まる。そして、図８
（ｄ）に示すように、洗濯物がドラム１０内周壁上で更
に分散するに伴いドラム１０の回転速度は徐々に上昇し
てゆく。
【００４８】初期的にモータ１６に印加される固定電圧
が適当であると、ドラム１０の回転に伴いバッフル１０
ｂを乗り越える毎に洗濯物の固まりが分解されてドラム
１０の内周上で分散し、負荷が或る程度軽くなったとき
に急速にドラム１０の回転速度が上昇する。すなわち、
洗濯物が適度に分散した状態で遠心力が重力より大きく
なるような回転速度に到達し、図８（ｅ）に示すように
洗濯物はドラム１０の内周壁面に張り付いて回転する。
しかしながら、初期的にモータ１６に印加される固定電
圧が大き過ぎると、図８（ｂ）に示すように洗濯物が固
まった状態のまま回転速度が上昇し、洗濯物が一固まり
となってドラム１０の内周壁面に張り付いて回転してし
まう。
【００４９】そこで、上記実施例では、まずステップＳ
１３〜Ｓ１９の処理によりモータ１６の印加電圧の初期
値を与える制御角α（つまり初期位相角）を決定し、ス
テップＳ２６以降の処理により、実際にその制御角αを
もってモータ１６を起動したときのドラム１０の回転の
状況に応じて、適当な印加電圧を与えるように制御角α
を修正している。これにより、洗濯物を適当に分散させ
た状態でドラム１０の回転速度を上昇させることができ
る。
【００５０】また、例えばシーツ等の大きな洗濯物の場
合、図９（ａ）に示すように、始め洗濯物は固まった状
態にあるが、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、
ドラム１０の回転に伴いバッフル１０ｂを乗り越える毎
に徐々にほぐれて広がる。そして、負荷が軽くなった或
る時点でドラム１０の回転速度は急速に上昇し、図９
（ｄ）に示すように、洗濯物は大きく広がった状態で遠
心力によりドラム１０の内周壁面に張り付いて回転す
る。このような状態では、回転軸周りのバランスが良好
で、偏心量は小さなものとなる。
【００５１】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も明らかである。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明に係る遠心
脱水装置によれば、ドラム起動時にはモータが略一定の
トルクを有して回転駆動され、ドラムの回転速度が所定
の回転速度に到達すると回転速度が一定になるように制
御される。このため、ドラム起動時には洗濯物がドラム
内を移動する際の負荷の変動（主としてバッフルの影響
に依る）に応じて回転速度が変動し、洗濯物がバッフル
を乗り越えて分散し負荷が或る程度軽くなると急速に回
転速度が上昇して、洗濯物は遠心力によりドラム内周壁
面に張り付いて回る。従って、洗濯物がドラム内周上に
適度に分散し易く、短時間でバランス調整を終了し高速
脱水回転に移行することができる。これにより、脱水所
要時間ひいては洗濯所要時間が長引くことを防止するこ
とができる。
【００５３】また、本発明に係る遠心脱水装置によれ
ば、ドラム起動時に比較的ゆっくりした速度で洗濯物が
バッフルを乗り越えつつ転がるので、シーツが固まった
ような洗濯物もほぐれ易く、偏心量が小さくなるように
適切にバランス調整を行なうことができる。
【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た
ドラム式洗濯機の一部断面側面透視図。
【図２】 図１のドラム式洗濯機の要部の背面透視図。
【図３】 本実施例のドラム式洗濯機の電気系構成図。
【図４】 本実施例のドラム式洗濯機におけるモータの
回転制御動作を説明するための波形図。
【図５】 偏心荷重の影響によるモータ電流の変動の一
例を示す波形図。
【図６】 本実施例における脱水運転のドラム起動時の
処理動作を示すフローチャート。
【図７】 本実施例における脱水運転のドラム起動時の
処理動作を示すフローチャート。
【図８】 本実施例における洗濯物の移動状況を説明す
るための模式図。
【図９】 本実施例における洗濯物の移動状況を説明す
るための模式図。
【符号の説明】
１０…ドラム １０ｂ…バッフル １６…モータ ３０…制御部 ３１…中央制御部 ３２…位相制御部 ３３…偏心荷重検出部 ４０…モータ駆動部 ４１…交流電源 ４２…スイッチ部 ５０…電流検出部 ５１…回転速度検出器 ５２…回転センサ

Claims (8)

    【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り該洗濯物の脱
    水を行なう遠心脱水装置において、 a)ドラムを回転駆動するモータと、 b)該モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 c)ドラムが停止した状態から所定の回転速度に到達する
    までは略一定のトルクが得られるように前記モータに一
    定電圧を印加し、該所定の回転速度に到達した後は前記
    回転速度検出手段により検出された実際の回転速度が目
    標回転速度となるように前記モータを制御する回転速度
    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】 ドラム内の洗濯物に作用する遠心力が重
    力に勝るような一定回転速度で該ドラムを回転させてい
    るときに、前記モータに供給される駆動電流の変動に基
    づいて洗濯物の偏在に起因する偏心量を検出する偏心量
    検出手段と、該偏心量が規定値を越えているか否かを判
    定する偏心量判定手段とを更に備え、前記回転速度制御
    手段は、偏心量が規定値を越えていると判定された場合
    にドラムを一旦停止させて再起動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】 前記回転速度制御手段がモータに第１の
    所定電圧を印加したときドラムが或る一定の回転速度に
    到達するまでの所要時間を計測する時間計測手段を更に
    備え、前記回転速度制御手段は、該所要時間が所定時間
    より短いときには、モータに前記第１の所定電圧よりも
    低い一定電圧を印加してドラムの再起動を行なうことを
    特徴とする請求項２に記載の遠心脱水装置。
  4. 【請求項４】 前記回転速度制御手段は、モータに所定
    電圧を印加したときドラムが所定時間内に所定の回転速
    度に到達しない場合、モータへの印加電圧を増加するこ
    とを特徴とする請求項３に記載の遠心脱水装置。
  5. 【請求項５】 前記回転速度制御手段は、モータに所定
    電圧を印加したとき前記回転速度検出手段によりモータ
    が回転していないことを検知すると、モータへの印加電
    圧を増加することを特徴とする請求項３又は４に記載の
    遠心脱水装置。
  6. 【請求項６】 前記回転速度制御手段は、制御角に基づ
    くタイミングに応じて交流電流を断続して切り出した電
    流をモータに供給する構成を有し、所定の回転速度に到
    達するまでは制御角を一定に維持し、該所定の回転速度
    に到達した後は実際の回転速度と目標回転速度との差に
    より制御角を決定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】 前記回転速度制御手段は、周期一定のパ
    ルス信号のパルス幅を変えることによりモータの回転速
    度を制御する構成を有し、所定の回転速度に到達するま
    ではパルス幅を一定に維持し、該所定の回転速度に到達
    した後は実際の回転速度と目標回転速度との差によりパ
    ルス幅を決定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。
  8. 【請求項８】 ドラムの内周壁面に略均等な回転角度を
    保って６個以上のバッフルを設けることを特徴とする請
    求項１乃至７に記載の遠心脱水装置。
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