CN1075570C

CN1075570C - 离心脱水装置

Info

Publication number: CN1075570C
Application number: CN96103786A
Authority: CN
Inventors: 池田友彦; 角本佳隆; 西野雅文
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1996-04-13
Publication date: 2001-11-28
Anticipated expiration: 2016-04-13
Also published as: ITMI960650A0; JP3030228B2; CN1138118A; JPH08280986A; SE511616C2; DE19614721A1; KR960037950A; SE9601371D0; IT1283566B1; SE9601371L; KR100213306B1; DE19614721B4; ITMI960650A1; US5692313A

Abstract

离心脱水装置在洗濯物收容于内部的笼状鼓筒内周壁面的一部分附加重锤。重锤所引起的偏载重与洗濯物偏倚分散所产生的偏载重合并的偏载重的大小及位置为，依据旋转驱动鼓筒的马达电流的变化成分检测。若偏载重的大小不在预定的范围内或偏载重的位置不在以180°相对于重锤的安装位置的鼓筒内周壁面的附近时，以作用于鼓筒内部的洗濯物离心力小于重力范围的转速使鼓筒旋转一面松开洗濯物的纠缠一面进行分散化。

Description

离心脱水装置

本发明涉及离心脱水装置，其中的笼状鼓筒(drum)内收容洗濯物，鼓筒以水平轴为中心轴高速旋转进行脱水或溶剂的脱液。

以往的鼓筒式离心脱水装置为，洗净后的洗濯物收容于笼状的鼓筒内，鼓筒以水平轴为中心轴高速旋转。这种离心脱水装置中的最大的问题之一为，假如在洗濯物在鼓筒的内周壁面不均匀分散的状态下使鼓筒高速旋转时，由于旋转轴周围质量分布不平衡，可能引起异常振动或异常噪音。

以解决这种问题为目的的离心脱水装置以往已有提案。例如，在日本特开平6-254294号公报所记载的离心脱水装置，在鼓筒高速旋转的脱水运转前先经由低速旋转使鼓筒内的洗濯物均匀分散。亦即，首先在极短时间内以低速旋转，然后由比该转速略快但比脱水时的转速足够迟缓的转速使鼓筒旋转等2段式的旋转控制的组合进行洗濯物的分散。

再者，此种先有技术，在装置的台座部分设置振动监视感测器作为检测不平衡的装置，当鼓筒的转速上升及进行脱水的高速转速而振动监视感测器检测到异常振动时使转速降低。

但是，即使使用前述先有技术的鼓筒的旋转控制方法，不一定一次的鼓筒的低速旋转即可以确实使洗濯物均匀分散。进行鼓筒低速旋转以求洗濯物分散后，鼓筒高速旋转时，若又发生异常振动时必须再度由低速旋转进行洗濯物分散。如此反复多次进行低速旋转分散与高速旋转不平衡的检测时，结果引起脱水过程的时间延长的问题。

再者，如前述先有技术所记载以洗濯物均匀分散的方式使鼓筒旋转时，尤其长尺寸衣物在鼓筒的中心部位置形成纠缠的状态下进行时，可能引起所谓撕裂现象。并且，在这种状态下继续进行脱水运转时，亦可能引起洗濯物破裂等事故。

再者，日本特公平7-100095号公报中揭示鼓筒内周壁的一部分附加平衡调整用的重锤的离心脱水装置。此种先有往技术为，重锤到达鼓筒内的最高位置时判断洗濯物由于重力位于鼓筒旋转轴的重锤的相对位置而两者成为平衡状态，由此鼓筒由低速转移向高速旋转。但是，此种方法仍无法保证由重锤与洗濯物确定平衡状态移向高速脱水旋转，而脱水旋转时仍无法完全防止异常振动。当然，假如以对应于重锤的重量的预定重量的洗濯物收容于鼓筒内等严密条件下可能取得平衡，但是此种情况在实际的离心脱水装置中不太可能实现，实为不切实际的方法。

本发明是为解决这种问题而提出的，本发明的目的在于提供一种可以确实避免脱水或脱液运转时的异常振动的发生而且能进行有效的脱水或脱液，亦可以防止撕裂现象等洗濯物的破裂的离心脱水装置。

本发明的离心脱水装置的特征为，不同于以往装置的洗濯物在鼓筒内周壁面均匀分散，而是鼓筒本身具有偏载重，包括该鼓筒所具有的偏载重的洗濯物的不平衡成为预定的状态时进行高速鼓筒旋转的脱水。

本发明的第1种离心脱水装置包括，例如其内周壁面的一部分经由附加重锤而具有偏载重的鼓筒，以及将该鼓筒旋转驱动的马达，以及分别检测包括收容于该鼓筒的洗濯物及该鼓筒本身所具有的偏载重的偏载重大小及位置检测装置，以及判断该偏载重的大小是否在预定的范围以内而且其位置是否预定处所的附近的判定装置，以及经由该判定装置判断偏载重的大小为预定的范围以内而且该偏载重的位置在预定部位的附近时，以进行脱水或脱液运转所需的转速使前述马达旋转，判断偏载重的大小不在预定的范围内或偏载重的位置不在预定部位的附近时，将前述鼓筒内的洗濯物进行分散配置而使该马达旋转的转速控制装置等。

判断偏载重大小的预定的范围，在考虑鼓筒本身所具有的偏载重的大小及脱水运转时洗濯物的重量的减少后，依据脱水后容许的偏载重的大小而预先设定。再者，判断偏载重的位置的预定部位依据鼓筒本身所具有的偏载重的位置而预先设定。亦即，脱水前偏载重的大小及位置满足其条件时，脱水后的偏载重可以进入不产生异常振动的范围内。

再者，本发明的第2种离心脱水装置包括，分别在内周壁面的一部分具备可变重量的重锤部而具有偏载重的鼓筒，使该鼓筒旋转驱动的马达，以及分别检测合计收容于该鼓筒的洗濯物及该鼓筒本身所具有的偏载重的偏载重大小及位置的检测装置，以及鼓筒本身不具有偏载重的状态下由该检测装置所检测的偏载重的位置在对于前述重锤部的预定的部位的附近时，对应于偏载重的大小对于重锤部附加重量的调整装置，以及在由调整装置附加重量的状态下，由前述检测装置所检测偏载重大小在预定的容许范围内时，以进行脱水或脱液运转的转速使前述鼓筒旋转的方式控制马达的转速控制装置等。

该离心脱水装置在洗濯物收容于鼓筒而开始脱水过程时，对于鼓筒本身不附加偏载重。因此，首先检测装置检测仅起因于洗濯物的偏载重。此时的偏载重的位置在对于重锤部的预定部位的附近时，可以经由重锤部附加重量而取得脱水时的鼓筒的平衡。在此，调整装置经由增加重锤部的重量而向鼓筒本身附加偏载重，在检测装置所检测到的偏载重进入预定容许范围内的时刻停止重锤部重量的增加。仅起因于洗濯物的偏向的偏载重的位置不在对于重锤部所预定的部位的附近时，转速控制装置以进行洗濯物的分散配置的方式使前述马达旋转，由此宜使偏载重产生于预定部位的附近。

在前述第1或第2种离心脱水装置中，进行洗濯物的分散配置时，使用以下所述种种方法中的任一种，由此即可以使洗濯物适当分散。

首先，第1个条件为，另设置鼓筒的旋转位置的位置检测装置，转速控制装置即由该位置检测装置监视旋转位置中而决定旋转时间，以作用于洗濯物的离心力小于重力的范围的转速使鼓筒旋转。

第2个条件为，转速控制装置在作用于洗濯物的离心力大于重力的转速的范围内使转速变化。尤其，此时，宜维持比作用于洗濯物的离心力与重力取得平衡的转速略为快速的转速。据此，对于以推压于鼓筒的内周壁面的状态旋转的洗濯物作用的离心力的大小发生变化，引起促使洗濯物的位置偏移的作用力，因此可以由鼓筒的内周壁面的预定处所为中心分散洗濯物。

第3个条件为，转速控制装置在脱水过程的初期阶段，在鼓筒本身的偏载重位于上方的状态下使该鼓简向左右摆动预定时间，然后使鼓筒的转速上升到使作用于洗濯物的离心力略为高于重力的程度。尤其，为了有效进行洗濯物的分散配置，使洗濯物摇动时，以左右大约90°以上的旋转角度摇动的大摇动运转，及左右大约90°以下旋转角度摇动的小摇动运转交替进行。

亦即，洗濯物由于纤维的种类或编织方法等而使吸水量不同，通常在鼓筒内的各洗濯物的重量减少的程度分别不相同。前述摇动运转为，初期聚集于鼓筒底部而堆积的洗濯物中，含水量较多的洗濯物下沉于底部而含水量较少的洗濯物则上浮。其次，鼓筒的转速加速时，接近于鼓筒中心侧的洗濯物在旋转中途落下而分散。结果，以180°相对于重锤的位置附近集中含水量较多的洗濯物，其以外部分的鼓筒内周壁面则分散配置含水量较少的洗濯物。亦即，分别对应于洗濯物的含水量的状态，可以使偏载重进入所要求的范围内。因此，不再存在高速鼓筒旋转脱水时偏载量的位置变化的情况，同时，洗濯物的重量的减少程度亦容易事前推测，判断偏载重的大小所需预定范围亦容易决定。

第4个条件为，转速控制装置在重力大于作用于洗濯物的离心力的转速的范围使该鼓筒旋转预定时间，然后，暂时使该鼓筒停止或转速降到几乎停止的程度，然后，以鼓筒本身的偏载重相对向于洗濯物的状态，使鼓筒的转速上升及作用于洗濯物的离心力大于重力的转速值。

亦即，洗净终止后的洗濯物因含有多量的水而下沉堆积于鼓筒底部成为互相纠缠的状态，但如前所述，经过使鼓筒由重力大于离心力的转速旋转，将洗濯物搅拌而促进松开，同时亦使空气进入洗濯物与其它洗濯物之间的间隙或洗濯物的内侧，由此使洗濯物全面的堆积高度增高。因此，位于鼓筒的中心侧的洗濯物与位于鼓筒的内周壁侧的洗濯物间相对的对于鼓筒的旋转轴的距离的差值增大，对于在鼓筒内堆积重叠的上侧(接近鼓筒中心的一侧)的洗濯物作用的离心力相对减小而容易分散。再者，由于洗濯物与其他洗濯物之间的间隙进入空气，一片一片的洗濯物容易互相分离，而容易进一步分散。

并且，在前述离心脱水装置中，检测装置依据流通于将鼓筒旋转驱动的马达的马达电流的变化成分的振幅值可以检测偏载重的大小，或依据其变化成分的峰值位置检测偏载重的旋转位置。再者，这种马达电流的变化在马达的转速愈是低速时愈显著，检测亦容易，因此最好在比较作用于洗濯物的离心力与重力平衡的转速略为快速的转速下进行偏载重的判断。据此，由于偏载重的大小及位置可以以良好精确度检测，可以确实判断偏载重是否进入脱水或脱液运转时不发生异常振动的偏载重的范围内等。

再者，前述第2种离心脱水装置的重锤部亦可以形成保持水等液体的袋(pocket)，以注入于该袋内的液体的量使鼓筒本身所具有的偏载重的大小可变。通常，鼓筒内设置多个阻板(baffle)，因此若将该袋设置于阻板内时可以使重锤部的构造简化。再者，若将袋设置成鼓筒旋转时利用离心力使液体保持于其内部，在重力大于离心力的鼓筒转速中由其内部排出液体的方式具有液体注入孔的结构时，容易在脱水终了后使液体由袋内排出而恢复为原有的不具有偏载重的鼓筒。

如前所述，依据本发明的第1种离心脱水装置在进行脱水或脱液运转前检测偏载重，仅在偏载重的脱水或脱液运转后的偏载重进入所要求范围的容许范围以内时进行高速的鼓筒旋转的脱水或脱液运转，因此可以确定避免脱水和脱液运转时的异常振动或异常噪音的发生。尤其，利用包括鼓筒本身具有的偏载重的偏载重取得平衡，可以使脱水或脱液前的偏载重的容许范围成为很大值。因此，容易将洗濯物再配置成不发生脱水或脱液运转时的异常振动的状态，由此可以进行有效的脱水或脱液运转。再者，由于以洗濯物偏位于鼓筒内部的状态进行脱水运转，因此洗濯物在鼓筒中心部绞合的可能性减小，亦可以期待防止洗濯物的撕裂现象的效果。

再者，依据第2种离心脱水装置时，只需由仅有洗濯物的偏在的偏载重的位置成为预定部位的附近的方式将洗濯物分散配置即可，其偏载重的大小亦可以由重锤补偿。因此，比第1离心脱水装置使洗濯物的分散配置更为容易，结果可以缩短脱水或脱液的时间。

图1为表示装有本发明的离心脱水装置的鼓筒式洗衣构的结构的纵向剖面图(a)及鼓筒周围的结构图(b)。

图2为图1的鼓筒式洗衣机的电路***方块图。

图3为表示马达电流的变化成分的例图。

图4为表示偏载重的大小与马达电流的变动振幅关系的例图。

图5为说明鼓筒有无附加重锤引起偏载重容许范围的不同点的模式图。

图6为说明脱水过程控制步骤的流程图。

图7为鼓筒内洗濯物的移动状态的模式图。

图8为说明另一实施例的脱水过程的控制步骤的流程图。

图9为说明另一实施例的脱水过程的控制步骤的流程图。

图10为表示图9实施例的洗濯物的移动状态的模式图。

图11为说明洗濯物的重量减少的程度的不同所产生现象的模式图。

图12为说明另一实施例的脱水过程的控制步骤的流程图。

图13为表示图12实施例的洗濯物的移动状态的模式图。

图14为具备另一实施例的离心脱水装置的鼓筒式洗衣机纵向剖面图。

图15为图14实施例的离心脱水装置的电路***方块图。

图16为说明图14实施例中的脱水过程的控制步骤的流程图。

图17为表示图16实施例的洗濯物的移动状态的模式图。

以下，参照附图，说明本发明的一实施例。图1(a)为具备本实施例的离心脱水装置的鼓筒式洗衣机的纵向剖面图，图1(b)为鼓筒周围的平面图。

首先，依据图1说明鼓筒式洗衣机的全体构成。框架(frame)50的内部配置外槽52，外槽52的内部将收容洗濯物的鼓筒(drum)54以主轴64支持而设置。鼓筒54的周壁形成通水孔56，向外槽52内供给的洗净水经过该通水孔56流入鼓筒54内，再者在鼓筒54内的洗濯物脱水的水向外槽52排出。鼓筒54内周壁，随着旋转将洗濯物搅动所需的阻板58以旋转角120°的间隔设置于三处。其阻板58的1个部位的内部安装重锤60，由重锤60使鼓筒54本身以具有偏载重的方式构成。再者，洗濯物由洗濯物投入口62收容于鼓筒54内。

主轴64由装设于外槽52的轴承66保持，其前端安装主滑轮68。外槽52的下侧配置使鼓筒54旋转驱动所需的马达22，马达22的旋转轴安装马达滑轮72。马达滑轮72的旋转经过V形皮带70向主滑轮68传递。洗净水及清洗水经过供水口74由外部向外槽52供给，并且由供水阀76调整水量。洗净及清洗后的水，经过由排水阀80启闭的排水口78排出。马达22由电路部82施加驱动电压。电路部82由后述的控制部10及变换器控制电路20等所构成。旋转感测器由主滑轮68两侧设置于外槽52的外壁的发光部24a与设置于框架50的内壁的受光部24b等所构成。位于发光部24a与受光部24b之间的主滑轮68的环状部分设置开口部69，在鼓筒54旋转1转期间仅有一次使发光部24a送出的光线通过开口部69到达受光部24b。由此，旋转感测器的受光部24b同步于鼓筒54旋转的检测信号亦即产生旋转标志(marker)。

其次，依据图2说明以电路部82为中心的电路构成及其动作。主要由微电脑构成的控制部10由中央控制部12，转速控制部14，及偏载重判定部16等所构成。偏载重判定部16由峰值检测部161，位置判定部162，振幅计算部163，振幅判定部164，及与门165等所构成。再者，除了控制部10之外，设置变换器控制电路20，旋转感测器24，马达电流检测电路26，及操作部28。

装设于中央控制部12的存储器为进行洗净，清洗及脱水的各过程预先存储运转程序。操作者由操作部28进行键操作而选择脱水模式(例如脱水的洗濯物的纤维的种类等)后开始指示脱水时，中央控制部12为相对应的运转程序由存储器读出，执行该运转程序而进行脱水过程的处理。

转速控制部14依据运转程序将含有鼓筒54的旋转方向的指示转速指定信号向变换器控制电路20输出。变换器控制电路20将该转速指定信号变换为脉宽调制(PWM)信号，而将对应于PWM信号的驱动电压施加于马达22。由于此，转速控制部14与变换器控制电路20合成作为转速控制装置。

流通于马达22的电流经由马达电流检测电路26检测，然后向偏载重判定部16输入。鼓筒54有偏载重时，马达电流具有对应于其偏载得的变化成分。图3为在具有偏载重的情况下马达有效值电流波形的实例。图中，旋转标志表示鼓筒54的1旋转周期的信号，并且依据前述方式由旋转感测器24获得信号。如图3所示，具有偏载重的马达电流的变化同步于鼓筒54旋转周期。亦即，马达电流变化的正及负峰值分别对于旋转标志在鼓筒每转一转期间大约在相同位置出现。这种正峰值位置在鼓筒54存在偏载重的位置。再者，马达电流的变化的振幅值对应于偏载重大小的值。图4为测试偏载重大小与马达电流变化振幅值关系的实例，依据此种关系可以由变化振幅推测偏载重的大小。并且，马达电流变化原因不一定仅有偏载重，为精确求出偏载重的影响引起变化振幅，由马达电流的变化成分中宜仅抽出鼓筒54的转速附近的频率成分而进行滤波处理。

在偏载重判定部16，依据由马达电流检测电路26的检测信号，进行以下所述的偏载重的检测及判断。亦即，在峰值检测部161，每当旋转感测器24输入旋转标志(marker)的间隔(鼓筒54的1转期间)，检测马达电流变化的正及负峰值。所检测的正及负峰值的各自的位置信息输入位置判定部162，峰值信息输入振幅计算部163。

由于正峰值位置表示偏载重的存在位置，因此在位置判定部162，经由旋转标志(marker)检测一直到正的峰值位置的延迟时间而可以检测鼓筒54内周壁上的偏载重的位置。而且，判断该位置是否在所要求的位置的范围内，在所要求的位置范围内时输出正电平信号。在此，所谓所要求位置，亦即为对于重锤60的安装位置以180°相对的位置，在其附近预先设定考虑位置检测误差或洗濯物的配置不一致性等的容许范围。

在振幅计算部163，从正及负峰值在鼓筒54的每一旋转期间算出马达电流的变化振幅值。如图4所示，该振幅值对应于偏载重大小，振幅值的判断具有与偏载重大小判断的相同意义。在此，在振幅判定部164，判断振幅值是正在预定的范围以内，在预定范围以内时输出正电平的信号。在此，所谓预定范围，如后所述，脱水后容许的偏载重的范围可以对应于重锤60的重量等预先设定的容许范围。

由于由与门165可以获得偏载重位置及大小的判断结果的逻辑值，偏载重的大小在预定范围以内而且大约以180°相对于重锤60的位置时，正电平的信号向转速控制部14输出。转速控制部14控制马达22使鼓筒54以后述的预定转速旋转时接受偏载重的判断结果，对应于其结果切换转速指定信号而予以输出。

其次，关于本发明所述的鼓筒本身具有偏载重使用鼓筒的情形，与以往使用不同有偏载重的鼓筒情形所产生的偏载重的容许范围的不同点，参照图5予以说明。在此，脱水后的偏载重为100g以内时，视为脱水运转时不发生异常振动。而且，假设，经过脱水运转脱水后的洗濯物的重量成为脱水前的1/2。

(ⅰ)无重锤(鼓筒本身无偏载重)的情形的偏载重容许范围。

如图5(a)所示，对于鼓筒中心轴彼此相对的具有脱水前重量m₁及m₂的洗濯物的不平衡而产生偏载量时，脱水运转时不会发生异常振动的条件由下列(1)式表示。

|m₁-m₂|/2≤100…………(1)

因此由(1)式得

|m₁-m₂|≤200……………(2)，

(2)式表示脱水前的偏载重在200g以内进行洗濯物的配置时可以避免脱水运转时的异常振动。

(ⅱ)附加Mg的重锤的情况的偏载重容许范围。

如图5(b)所示，在对于鼓筒中的轴相对的具有脱水前重量m1,m2的洗濯物及重量M的重锤60的不平衡产生偏载重的情况下，脱水运转时不发生异常振动的条件由下列(3)、(4)式表示。

(m₂/2)-[(m₁/2)+M]≤100…………(3)

[(m₁/2)+M]-(m₂/2)≤100…………(4)

在此，例如M=300g时，(3)、(4)式可以化为(5)式。

400≤m₂-m₁≤800………………(5)

由(5)式脱水前的偏载重容许范围成为下列(6)式。

100≤m₂-(m₁+M)≤500……………(6)

(ⅲ)(ⅰ)的情况与(ⅱ)的情况容许范围的差异。

(6)式与(2)式比较时，可知由附加重锤脱水前的偏载重容许范围增加为2倍。由此，经过洗濯物的分散配置运转容易使偏载重收纳于容许范围内。

(ⅵ)关于偏载重的检测精确定(ⅰ)与(ⅱ)的不同点。

如前所述依据马达电流的变化的偏载重检测，偏载重小时检测精确度降低，在某一偏载重以下外部干扰的影响几乎不可能检测。例如图4所示，偏载重在200g以下的范围使检测不可能，偏载重在200～300g的范围内检测精确度劣化而缺乏可靠性。由于此，实际上以满足(2)式的方式重新配置洗濯物非常困难。

假如偏载重为300g以上而可以确实检测时，在(ⅱ)式中脱水前检测偏载重的条件可以由下列(7)式表示。

m₂-(m₁+M)≥300…………(7)

M=300g时，由(6)、(7)式，可以检测偏载重而且不发生异常振动的脱水前的偏载重容许范围成为下列(8)式。

300≤m₂-(m₁+M)≤500…………(8)

亦即，利用附加重锤，可以使脱水前的偏载重容许范围向能够进行偏载重检测或更高精确度的检测的区域移动。

由以上的说明可知，附加重锤60使鼓筒54本身预先具有偏载重而发挥下述2项效果。

1)进行洗濯物的分散配置运转时，由于偏载得容许范围扩大，进入其容许范围的几率高。亦即，洗濯物的分散配置运转容易进行。

2)由于脱水前的偏载重容许范围设定于可以确实检测偏载重的区域，因此可以避免由于检测漏失的脱水运转时的异常振动的发生。

并且，在前述说明中重锤的重量定为300g，但如果适当选择该值可以改变脱水前的偏载重容许范围。通常，脱水后的偏载重定为Pg以下时，脱水前的偏载重容许范围成为下述(9)式。

M-2P≤m₂-(m₁+M)≤M+2P……………(9)

偏载重为Qg以上时确实可以检测其大小时，可以检测偏载得而且不发生异常振动的脱水前偏载重容许范围为，在Q≥M-2P的条件下成为下述(10)式。

Q≤m₂-(m₁+M)≤M+2P……………(10)

但是，比(M+Q)g更轻的重量的洗濯物收容于鼓筒内时无法满足(10)式。由于此，(M+Q)g成为洗濯物投入重量最小条件。

以下，依据图6的流程图说明脱水过程的控制步骤。并且，重锤的重量定为300g，脱水后容许的偏载重定为100g以内。

当洗净过程终了而开始脱水过程时，鼓筒54内部的洗濯物处在图7(a)所示状态。首先，由脱水前的偏载重的状态成为可以满足前面(8)式的状态的方式，进行鼓筒54的摇动运转(步骤S10)。亦即，脱水前的偏载重的大小为300g以上500g以下，而且必须使偏载重的位置为重锤60的位置L1对于鼓筒中心轴以180°相对的位置L2附近的方式分散洗濯物。为进行此种分散，在低速运转，重锤在位于鼓筒54上半部的旋转角度180°的范围内，以极低速的转速N1，例如以10～20转/分使鼓筒54向左右方向交替旋转。此时，鼓筒54内的洗濯物以位置L2为中心从位置L3至位置L4之间分散(参图图7(b))。

进行摇动运转时，转速控制部14输出使鼓筒54以低速转速N1旋转的转速指定信号的同时，利用由旋转感测器24获得的信号检测重锤60的旋转位置，以重锤在位于鼓筒54上半部的范围内每旋转180°使旋转方向反转的方式指示旋转方向。变换器控制电路20对应于此对于马达22旋加驱动电压。

旋转方向反转数次中进行摇动运转后，移向次一低速旋转(步骤S11)。亦即，转速控制部14使旋转方向成为脱水运转时的同方向，输出以比向鼓筒54内的洗濯物作用的离心力与重力取得平衡的转速略为快速的低速转速N2的方式的转速指定信号。变换器控制电路20对应于此对于马达22施加驱动电压。低速转速N2在例如鼓简直径为700mm时成为50转/分程度，鼓简直径为910mm时成为86转/分程度。

鼓筒54的转速到达低转速N2时，鼓筒54内的洗濯物张贴住鼓筒54内周壁旋转(参照图7(c))。此时，偏载重判定部16如前所述判断偏载重的大小与位置。亦即，依据马达电流检测电路26所检测的马达电流的变化成分检测偏载重的大小与位置，由此判断偏载重的大小是否为300g～500g而且偏载重的位置是否在L2附近的预定范围内等(步骤S12)。

在此，假如含有水分的重1kg的洗濯物收容于鼓筒54内时，经由步骤S10的摇动运转，例如由分别对于鼓筒54的内周壁位置L1,L2,L3及L4成为0g,800g,100g及100g重量的方式使洗濯物分散时，由于偏载重的大小成为500g，其位置在位置L2的附近，偏载重判定部16将正电平的信号向转速控制部14输出。此种结果，转速控制部14通过偏载重判定部16接受正电平的信号，输出使鼓筒54以中速转速N3旋转的转速指定信号，变换器控制电路20对应于此对于马达22施加驱动电压。中速转速N3在鼓筒直径为700mm时成为500转/分程度。经由中速脱水旋转进行初步脱水。

中速脱水旋转后，步骤更由S13移到S14，由此施行高速脱水旋转。亦即，转速控制部14用使鼓筒54以高速转速N4旋转的方式输出转速指定信号，变换器控制电路20对应于此对于马达22施加驱动电压。高速转速N4在鼓筒直径为700mm时大约成为700转/分程度。此种高速转速N4为操作者所指定的脱水模式的值，宜使其成为适合于洗濯物的纤维的种类等。经由高速脱水旋转可以进行完全脱水。

在步骤S12，判断偏载重大小不在预定范围以内或偏载重位置不在位置L2的附近时，如前所述再度进行由步骤S10至步骤S12的处理，由摇动运转再度判断偏载重是否成为所要求的值。

并且，步骤S10中的摇动运转不限于前述实施例所述的旋转控制的方法。例如，由图7(a)的状态，向脱水运转时的鼓筒的旋转方向反方向以转速10～20转/分使鼓筒54旋转90°程度，由此使旋转方向反转而以低速转速N2使鼓筒54旋转亦可。在这种情况下，鼓筒54反转而开始旋转时，由其反向动力使鼓筒54内的洗濯物移动。此种摇动运转的方法为，宜对应于鼓筒54的直径，或阻板54的高度，形状及数量等适当选择。

再者，替代前述的摇动运转，可以利用其它的鼓筒旋转方法促进洗濯物向预定位置移动。图8说明有关洗濯物的分散配置的第2种方法的脱水控制步骤流程图。除了图6中的步骤S10成为在低速转速N2的附近使鼓筒54旋转的步骤S15以外，均与图6的流程图相同。

步骤S15中，转速控制部14使鼓筒54的转速定为比作用于鼓筒54内的洗濯物的离心力与重力平衡的转速略为快速的转速。此时的转速例如成为进行偏载重判断时的转速的同一低速转速N2。在此转速下，作用于鼓筒54内的洗濯物的离心力略大于重力，洗濯物以紧贴于鼓筒54的内周壁面的状态旋转。在此种低速转速N2的附近，鼓筒54每旋转一转，或每旋转数转使其转速变化。经由此种转速的变化，紧贴于鼓筒54的内周壁面的洗濯物的位置略为移动。

因此，由步骤S15施行洗濯物的再配置运转时，由于在与进行偏载重判断时的转速的非常接近的转速使鼓筒54旋转，由此容易使步骤S15与S11反复进行。亦即，由步骤S15进行短时间的再配置运转后由步骤S11进行偏载重判断，把握偏载重的状态随其必要再度进行步骤S15的再配置运转。反复进行此种状态缓慢使偏载重接近所要求的状态，在偏载重的大小进入预定的范围内，而其位置成为预定部位时由步骤S12转到S13。

再者，就迅速将洗濯物分散配置的第3种方法说明如下。通常，洗净终了后的鼓筒54内的洗濯物含有多量水，沉积于底部。而且，通常由于多数洗濯物成为互相纠缠状态，以该状态要直接使其分散非常困难。在此，首先以作用于洗濯物的离心力小于重力的范围的转速使鼓筒54旋转预定时间使洗濯物充分散开后，由重锤60位于上方的状态，一直使鼓筒54的转速上升至作用于洗濯物的离力心略大于重力的程度转速，而在该转速下判断偏载重。

洗濯物以紧贴于内周壁面的状态与鼓筒54共同旋转，或在旋转途中落中，主要依赖于作用于各洗濯物的离心力与重力的大小关系。假如在同一转速各洗濯物为同一重量时，作用于比位于鼓筒54的内周壁侧的洗濯物更靠近中心的洗濯物的离心力比较小。因此，分散松开运转的结果，位于鼓筒54的中心侧的洗濯物在鼓筒54到达偏载重检测的转速前经落下等移动而分散。此时，经由后述的适当加速开始旋转，在以180°相对于重锤60的位置附近留存多量的洗濯物，除此以外的洗濯物向其他鼓筒54的内周壁面分散，由此容易使偏载重收纳于所要求的状态。

图9为，表示执行第3种方法的脱水过程的控制步骤的流程图。并且，与前述说明相同样，假设重锤的重量为300g，脱水后容许的偏载重为100g等。

脱水过程开始前瞬间，鼓筒54内部的洗濯物为如图10a所示固定堆积于底部的状态。脱水过程开始时，首先搅拌洗濯物，进行分散松开运转(步骤S20)。亦即，转速控制部14输出以略大于作用于洗濯物的离心力的重力的范围的低速转速N1使鼓筒54旋转的转速指定信号，变换器控制电路20将对应于该值的驱动电压施加于马达22。该低速转速N1在鼓筒直径为700mm时成为20转/分程度，鼓筒直径为910mm为30转/分程度。

在此种转速下，如图10(b)所示，洗濯物随着鼓筒54的旋转而搅拌。此时，互相纠缠的洗濯物被松开，对于洗濯物与其他洗濯物间的间隙或各洗濯物的内侧进入空气。因此，进行预定时间的松开运转后，鼓筒54暂时停止时(步骤S21)，如图10(c)所示，成为堆积的洗濯物的高度增加的状态。亦即，纠缠被松开，成为洗濯物容易以一片一片分离的状态。再者，高度增加表示各洗濯物离鼓筒54的中心轴的距离的差增大。

其次，为使洗濯物分散配置，如图10(c)所示使重锤60位于上方的状态，向松开运转时的相反方向使鼓筒54旋转，最终使转速成为偏载重判定用的低速转速N2(步骤S23)。亦即，转速控制部14使转速指定信号的指定值以阶段式增加到对应于低速转速N2的值为止，变换器控制电路20将相对应的驱动电压施加于马达22。

鼓筒54的转速上升至低速转速N2时，具体的例如可以由下列条件使洗濯物适当分散。洗濯物的总重量为6kg，鼓筒直径为910mm，低速转速N2为86转/分时，鼓筒54由停止状态到达低速转速N2的时间为1.2～2.4秒，加速度设定于1.2～2.4π弧度/秒2。加速度过大时，洗濯物不分散而成为堆积于位置L2附近的状态，而且经由急速的加速洗濯物全部向旋转方向的后方(图10(d)中的位置L3侧)偏移，而无法取得适当的平衡。另一方面，加速度过小时，洗濯物被分散，但在略高于向堆压于鼓筒54内周壁的洗濯物作用的离心力与重力平衡转速的转速中，经由位置L2附近的洗濯物受重力的影响向前方(图10(d)中位置L4侧)偏移，同样无法取得平衡。

鼓筒54的转速到达低速转速N2时，全部的洗濯物由离心力的作用以堆压于鼓筒54内周面的状态旋转(参照图10(d))。此时，如前所述，由偏载重判定部16判断偏载重的大小及位置(步骤S12)。并且，偏载重满足预定的条件时，与图6的实例同样，进入步骤S13,S14，由此进行中速脱水旋转及高速脱水旋转。

但是，前段的说明为，假设经脱水使洗濯物的重量成为1/2，但由于洗濯物的吸水量因洗濯物纤维的编法(或织法等)而有相当大的差异，因此经由脱水的洗濯物的重量减少程度亦分别不相同。将重量减少程度不同洗濯物混合存在时，这些洗濯物进行分散配置时所产生的现象参照图1予以说明。

首先，假设重锤60的重量为400g，含有水分的重量为1.4kg的洗濯物收容于鼓筒54内部，全部洗濯物经由脱水运转重量成为1/2的情形。在脱水运转前，鼓筒54内周壁的位置L1,L2,L3及L4分别以0g,800g，300g及300g的重量分配的方式分散配置洗濯物时，400g大小的偏载重位于位置L2的附近(参照图11(a))。此时，经由脱水运转各洗濯物的重量均匀减少为1/2，位置L1,L2,L3及L4分别留存0g,400g,150g及150g的重量的洗濯物，结果对于重锤60完全取得平衡偏载重并不存在(参照图11(b))。

其次，假设含有水的重1.4kg的洗濯物收容于鼓筒54内部，位置L1,L2,L3及L4分别以0g,800g,300g及300g的重量分配的方式将洗濯物分散配置。但是，由于各洗濯物的含水量的差异，经由脱水运转使位置L2,L3及L4上的洗濯物的重量分别减少为1/2,1/3及2/3。此时，脱水运转后，位置L1,L2,L3及L4的洗濯物的重量分别变为0g,400g,100g及200g，因此100g的偏载重存在于位置L4(参照图11(c))。亦即，偏载重的判定时，即使为同一分散配置状态，脱水运转后非但偏载重的大小有变化而且其位置亦变化。

前述现象为重量减少程度的相差异的洗濯物起因于在鼓筒54内杂乱分散配置。在此，例如位置L2将重量减少较大的洗濯物集中配置，位置L3及L4将重量减少较小的洗濯物分散配置时，可以解除偏载重的位置偏差。由此，先将洗濯物分散配置由含水量的差异而分别将含水量较多的洗濯物集中于180°相对于重锤的位置，可以取得以偏载重平衡方式的分散配置。

脱水过程开始之前瞬间，鼓筒54内部的洗濯物如图13(a)所示堆积于底部。首先，该洗濯物对应于含水量分别进行摇动运转(步骤S23)。亦即，转速控制部14输出进行以下所述摇动运转的转速指定信号，变换器控制电路20将对应于此的驱动电压施加于马达22。

重锤60由位于直接上方的停止状态，反复进行分别向左右方向90°～120°程度的大摇动。摇动次数为数次程度，一次摇动所需的时间为1～2秒程度。此时，鼓筒54内部的洗濯物超越阻板58而向左右移动(参照图13(b))。其次，反复进行重锤60由位于直接上方的状态，向左右方向分别以30°～45°程度的小摇动。摇动次数为10次程度，一次摇动所需的时间为0.5秒或以下。此时，鼓筒54内的洗濯物在位于下方的2个阻板58间作细微移动。经由这2个阶段的摇动运转，洗濯物中含水量多而比较重的物体沉积于底部，含水量少而比较轻的物体浮在上方。亦即，由于偏水量的差异，洗濯物分别为上下方向。

其次，分散洗濯物，重锤60由大约处于直接上方的状态使鼓筒54的旋转加速，最终使转速由于判定偏载重而成为低速转速N2(步骤S22)。亦即，转速控制部14使转速指定信号的指定值阶段式增大至成为对应于低速转速N2的值为止，变换器控制电路20将相对应的驱动电压施加于马达22。

作用于各洗濯物的离心力在离鼓筒54的中心轴的距离愈短时愈小，因此转速在迟缓于低速转速N2的范围内，在开始时作用于位于接近于鼓筒54的中心侧的比较轻的洗濯物的离心力小于重力，而作用于位于鼓筒54内周壁侧的洗濯物的离心力则大于重力的转速存在。亦即，在此种转速下，比重较轻的洗濯物在旋转途中由于落下等而移动(参照图13(c))，结果以180°相对于重锤60的位置L2周边留存比重较重的洗濯物，其它的鼓筒54内周壁面分散比重较轻的洗濯物。在鼓筒54的转速上升至低速转速N2时，按照图9以前所说明的条件使洗濯物适当分散。

当鼓筒54的转速到达低速转速N2时，由于全部的洗濯物以离心力堆压于鼓筒54内周壁面的状态旋转(参照图13(d))，如前所述由偏载重判定部16判断偏载重的大小及位置(步骤S12)。并且，偏载重满足该条件时，进入步骤S13,S14，由此进行中速脱水旋转及高速脱水旋转。

前述实施例均是重锤的重量为固定的，其次说明可以调整重锤的重量离心脱水装置的实施例。图14为具备本发明的实施例的离心脱水装置的鼓筒式洗衣机的纵向剖面图。图15为本实施例的离心脱水装置的电路***的方块图，图16为说明脱水过程的步骤所需的流程图，图17表示鼓筒内的洗濯物的移动状态。

首先，依据图14说明与图1的鼓筒式洗衣机的构成的不同点。在鼓筒54的内部，随着旋转将洗濯物搅动的阻板58在鼓筒54中的旋转角每隔120°的位置全部设置3个。3个阻板58中的1个的内部，设置贮水的袋(pocket)60。由供水口74供给的水经由重锤用注水阀84向重锤用注水泵86供给。由重锤用注水泵86所加压的水由喷射喷嘴88向连通于袋60的注水孔90喷射。注水孔90由于形成于接近鼓筒54的中心部的部分，对于注入于袋60内的水作用的离心力大于过重力的转速使鼓筒54旋转时，袋60内的水不由注水孔90向外侧溢出，当离心力小于重力的转速时，袋60在上方时袋60内的水由注水孔90向外侧排出。

其次，参照图15说明电路***的构成及动作。依据马达电流检测电路26送出的信号在偏载重检测部15所检测偏载重的位置与大小向偏载重判定部16输入，偏载重判定部16判断偏载重的位置是否在鼓筒54内周壁上的所要求的位置的范围内。此种所谓所要求的位置的范围在具有袋60的阻板58的安装位置与180°相对的位置附近，考虑位置检测误差或洗濯物的配置的不均匀变化等的容许范围设定。再者，偏载重判定部16亦判断偏载重的大小是否在预定范围的以内。所谓此种预定的范围如后所述，对应于容许于脱水后的偏载重的范围或袋60注水的水的重量亦即对应于鼓筒54本身的偏载重的大小而由可变方式设定的容许范围。

偏载重判定部16的判断结果向转速控制部14及注水控制部17输入。转速控制部14对应于偏载重的判断结果以切换马达22的转速方式输出转速指定信号。再者，注水控制部17控制重锤用注水泵86的驱动，对应于偏载重的判断结果控制喷射喷嘴88向袋60的注水的开始及停止。

此种离心脱水装置使保持于袋60的水发挥水的重锤的功能，经由改变水量可以调整重锤的重量。

以下依据图16的流程图详述脱水过程的步骤。并且，脱水运转后所容许的偏载重为200g以内。

洗净过程终止而开始脱水过程时，鼓筒54内的洗濯物成为图17(a)所示状态。此时，由于袋60内为完全不注水状态，鼓筒54本身不具有偏载重。首先进行低速分散化运转，而使搅拌洗濯物在鼓筒54内周壁均匀分散(步骤S30)。亦即，转速控制部14输出以作用于洗濯物的离心力小于重力的范围的低速转速N1使鼓筒54旋转的转速指定信号，变换器控制电路20把对应的驱动电压施加于马达22。当然，为促进洗濯物的移动，使转速在N1的附近变动亦可。

其次，测试洗濯物的偏在所引起偏载重进行低速测试旋转(步骤S31)。亦即，转速控制部14以比作用于洗濯物的离心力与重力平衡的转速略为快速的低速转速N2而输出使鼓筒54旋转的转速指定信号，变换器控制电路20将对应的驱动电压施加于马达22。

当鼓筒54的转速到达低速转速N2时，由偏载重检测部15检测偏载重的大小及位置。亦即，依据经由马达电流检测电路26所检测的马达电流的变化成分的振幅使偏载重的大小，依据峰值位置检测偏载重的位置。并且，在偏载重判定部16，首先判断该偏载重的大小是否为预定值以下(步骤S32)。该时的预定值成为脱水运转时不产生异常振动的偏载重的最大值。偏载重的大小为预定值以下的意义是，表示由分散化运转使鼓筒54内的洗濯物几乎均匀分散，此时，由步骤S32进入S39而进行如后所述的脱水运转。

当偏载重大于预定值的情况下，由步骤S32进入S33而判断偏载重的位置。亦即，判断偏载重的位置为由袋60位置L1至对于鼓筒中心轴以180°相对的位置L2附近(步骤S33)。偏载重的位置不在位置L2的附近时，由步骤S33进入S34而进行低速再配置运转。在此，例如，以促进洗濯物的移动的方式，由作用于鼓筒54内的洗濯物的离心力小于重力的范围的转速N5使鼓筒54旋转。此时的转速可以为N1，亦可以为N1与N2之间的转速。再者，以偏载重的位置成为所要求的位置的方式，由旋转感测器24检测鼓筒54的旋转位置中施行旋转控制时，可以更为确实施行洗濯物的再配置。由此种目的，可以利用前述的种种的洗濯物的再配置运转的方法。而且，进行再配置运转后，再度反复进行步骤S31至S33的处理。

偏载重的位置在位置L2的附近时，由步骤S33进入S35，并且在注水控制部17，依据已经检测的偏载重的大小决定偏载重容许范围。这种容许范围由以下所述的方法决定。

脱水运转后的偏载重定为Pg以下时的脱水前的偏载重容许范围的条件由(10)式表示，在此，P=200g,Q=200g时，(10)式成为下面的(11)式。

200≤(m₂-m₁)-M≤M+400……………(11)

在此，由于m₂-m₁为鼓筒54本身无偏载重时的偏载重的检测值，因此相当于在步骤S31中所检测的偏载重的大小。因此，偏载重判定部16决定可以成立(11)式的偏载重的大小范围(步骤S35)。

例如，收容含有水的重量1kg洗濯物，经由步骤S34的再配置运转对于鼓筒54的内周壁的位置L1,L2,L3及L4分别配置0g,800g,100g及100g的重量的洗濯物时，m₁-m₂成为800g，由(11)式求出重量M的条件成为200≤M≤600。满足该值的偏载重容许范围成为

200≤m₂-(m₁+M)≤600………………(12)

其次，在偏载重判定部16，判断偏载重的大小是否在前述决定的容许范围以内(步骤S36)。前述实施例的情况下，开始注水前的状态，亦即无重锤的状态下由于偏载重的大小为800g，当然无法满足(12)式的条件，由步骤S36进入S37而开始注水。亦即，注水控制部17在由偏载重判定部16接受偏载重的大小为预定的容许范围外的判定结果时，开启重锤用注水阀84，起动重锤用注水泵86而由喷嘴88喷射水。此时，鼓筒54的旋转保持于低速转速N2。由此，在检测偏载重中由喷嘴88喷射水。

鼓筒54旋转而使具有袋60的阻板58到达上方时，由喷嘴88喷射的水经过注水孔90向袋60内注入。注入于袋60内的水因离心力以紧贴于鼓筒54的内周壁的状态保持于袋60内，随着该水量的增加其重量增加。此种结果，所检测的大小缓慢减少而进入满足(12)式的范围。在此时间点由步骤S36进入S38，重锤用注水阀闭合使重锤用注水泵86的运转停止。继之，步骤为由S38向S39,S40移进，进行中速脱水旋转及高速脱水旋转而终止脱水。

并且，终止脱水旋转后鼓筒停止，但对于注入于袋60内的水作用的离心力小于重力时，袋60到达鼓筒54的上部时由注水孔90排出水，由此恢复为原有无偏载重的状态。

再者，在本实施例中，假如使转速N2与转速N5差值减小时，可以使步骤S31～S34由短时间反复进行。亦即，在步骤S34进行再配置运转后由步骤S31～S33进行偏载重的检测及判断而把握偏载重的状态，随其必要再度由步骤S34进行再配置运转，反复进行前述运作缓慢使偏载重接近于所要求状态。在偏载重的位置成为预定处所时由步骤S33移到S35。

并且，本发明的离心脱水装置非但可以使用于用水的洗衣机中的脱水，亦可适用于使用石油系溶剂等干式洗衣机(dry cleaner)中的脱液。

Claims

1．一种离心脱水装置，在笼状鼓筒收容洗濯物，该鼓筒以水平轴为中心轴旋转而进行脱水或脱液，所述离心脱水装置包括：

(a)通过其周壁面的一部分配备可变重量的重锤部，其本身具有偏载重的鼓筒，

(b)使该鼓筒旋转驱动的马达，

(c)分别检测合并收容于前述鼓筒的洗濯物及该鼓筒本身所具有的偏载重的偏载重大小及位置的检测装置，

(d)鼓筒本身不具有偏载重的状态下前述检测装置所检测的偏载重的位置为对于前述重锤部所决定的部位的附近时，对应于该偏载重的大小对于该重锤部附加重量的调整装置，

(e)用以控制前述马达的转速控制装置，在由该调整装置对于前述重锤部附加重量的状态下，前述检测装置所检测的偏载重的大小成为预定的容许范围以内时，以进行脱水或脱液运转的转速使前述鼓筒旋转。

2．根据权利要求1的离心脱水装置，其特征在于，前述转速控制装置当偏载重的位置不在对于前述重锤部所决定的部位的附近时，使前述马达旋转而进行洗濯物的分散配置，由此使偏载重形成于预定部位的附近。

3．根据权利要求2的离心脱水装置，其特征在于，还配备检测前述鼓筒的旋转位置的位置检测装置，而前述转速控制装置在进行洗濯物的分散配置时，由该位置检测装置一面监视该鼓筒的旋转位置一面决定旋转的时序，以作用于该洗濯物的离心力小于重力的范围的转速使该鼓筒旋转。

4．根据权利要求2的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置进行洗濯物的分散配置时，在作用于该洗濯物的离心力大于重力的转速范围内变化转速。

5．根据权利要求4的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置变化转速时，维持比作用于洗濯物的离心力与重力取得平衡的转速略为快速的转速。

6．根据权利要求2的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置在脱水过程的初期阶段，由鼓筒本身的偏载重位于上方的状态使该鼓筒向左右摇动预定期间，然后使转速上升至作用于洗濯物的离心力略大于重力的程度为止。

7．根据权利要求6的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置在摇动洗濯物时，交替进行向左右以大约90°以上的旋转角度摇动的大摇动运转，及向左右以大约90°以下的旋转角度摇动的小摇动运转。

8．根据权利要求2的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置在重力略大于作用于洗濯物物的离心力的转速的范围使鼓筒旋转预定时间，然后，使转速下降到鼓筒停止或几乎停止的程度，然后又以鼓筒本身的偏载重相对向于洗濯物的状态，使转速上升至作用于该洗濯物的离心力大于重力的程度为止。

9．根据权利要求8的离心脱水装置，其特征在于当以作用于洗濯物的离心力小于重力的转速范围内使鼓筒旋转的情形与该离心力大于重力转速使鼓筒旋转的情形，使旋转方向成为相反。

10．根据权利要求1的离心脱水装置，其特征在于前述检测装置以流通前述马达电流的变化成分的振幅检测偏转重大小，而在该电流的变化成分的峰值位置检测该偏载重的位置。

11．根据权利要求10的离心脱水装置，其特征在于前述转速控制装置当由前述检测装置进行偏载重的检测时，以比作用于洗濯物的离心力与重力取得平衡的转速略为快速的转速使前述鼓筒旋转。

12．根据权利要求1的离心脱水装置，其特征在于前述重锤部形成内部可以保持液体的袋(pocket)，由注入于该袋内的液体的量使鼓筒本身所具有的偏载重变化。

13．根据权利要求12的离心脱水装置，其特征在于前述袋设置于鼓筒内部的阻板(baffle)内。

14．根据权利要求12的离心脱水装置，其特征在于前述袋具有在鼓筒旋转时由离心力使液体保持于内部，在重力大于离心的鼓筒的转速下，由其内部排出液体的液体注入孔。