JPH0910480A

JPH0910480A - 遠心脱水装置

Info

Publication number: JPH0910480A
Application number: JP7183368A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Nishino; 雅文西野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JP3075961B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ドラム式遠心脱水装置において、ドラム内部
の衣類のアンバランスによる脱水時の異常振動を防止す
る。【構成】バッフル５８の一つの内部にはポケット６０
が設けられ、注水穴８８を通して噴射ノズル８６から水
が注水される構造となっている。この水量に応じてドラ
ム５４自体が可変の偏荷重を有するようになされてい
る。脱水行程時には、ドラム５４内に収容された洗濯物
の偏在による偏荷重が検出され、この偏荷重の位置がポ
ケット６０と180°対向するドラム５４内周壁近傍にな
るべく再配置運転が実行される。次いで、該偏荷重の大
きさに応じて、脱水時のバランスが保たれる偏荷重許容
範囲が決定され、噴射ノズル８６からポケット６０内へ
注水しつつ偏荷重検出を検出し、検出値が許容範囲に入
ったときに注水を停止し、高速の脱水運転へ移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
を行なう遠心脱水装置に関する。

【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。

【０００３】このような問題点を解決することを目的と
した遠心脱水装置が、従来から提案されている。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
試みたあと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、上記従来技術の如く衣類が均等に
分散するようにドラムを回転させると、特に長尺物の衣
類がドラムの中心部に位置したまま絡みが進み、いわゆ
る引き裂き現象を生じさせる場合がある。そして、この
状態で脱水運転を行なうと、洗濯物の破れ事故を引き起
こす可能性もある。

【０００７】本出願人は、上記問題を解決するための遠
心脱水装置を特願平７−１１３６２８号において提案し
ている。この新しい遠心脱水装置では、予めドラム自体
が偏荷重を有するべく該内周壁面の一部分に重錘が付加
され、該ドラム自体の偏荷重を含めた偏荷重の大きさと
位置とが所定の如くなるように衣類が再配置される。詳
しくは後述するが、この装置によれば偏荷重の許容範囲
が広がるため、短時間に再配置が行なえるという大きな
効果を奏する。

【０００８】本発明は上記出願に係る遠心脱水装置を更
に改良したものであり、その目的は、脱水又は脱液運転
時の異常振動の発生を確実に回避しつつ効率的な脱水又
は脱液を行ない、更には、引き裂き現象による洗濯物の
破れを防止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及び作用】本発明に係る遠
心脱水装置は、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回転させることによって該洗濯
物の脱水又は洗浄用溶剤の脱液を行なう遠心脱水装置に
おいて、 a)その周壁面の一部に重量可変の重錘部を備えることに
より、それ自体が偏荷重を有するドラムと、 b)前記ドラムを回転駆動させるモータと、 c)前記ドラム内部に洗濯物が収容されたときに該ドラム
自体が有する偏荷重を含めた偏荷重の大きさ及び位置を
検出する偏荷重検出手段と、 d)ドラム自体が偏荷重を有しない状態において前記偏荷
重検出手段により検出された偏荷重の位置が前記重錘部
に対して定められる箇所の近傍であるとき、該偏荷重の
大きさに応じて前記重錘部に重量を付加する偏荷重調整
手段と、 e)前記偏荷重調整手段により前記重錘部に重量が付加さ
れた状態において前記偏荷重検出手段により検出された
偏荷重の大きさが所定の許容範囲以内になったときに、
脱水又は脱液運転を行なうための回転速度で前記ドラム
を回転させるべく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。

【００１０】本発明に係る遠心脱水装置におけるドラム
は、それ自体が偏荷重を有するように、ドラムの内周壁
面の一部に重錘部が設けられ、しかも、この重錘部の重
量が変更できるようにされている。まず、洗濯物がドラ
ムに収容され脱水行程が開始されるときには、ドラム自
体には偏荷重を有しないようにされる。このため、まず
始めは、偏荷重検出手段により洗濯物の偏在のみに起因
する偏荷重が検出される。このときの偏荷重の位置が重
錘部に対して定められる箇所の近傍である場合には、重
錘部の重量を調整することにより脱水時のドラムのバラ
ンスをとることが可能であるから、偏荷重調整手段は前
記重錘部の重量を増加させることによりドラム自体に偏
荷重を与える。そして、偏荷重検出手段によりドラム自
体の偏荷重を含めた洗濯物の偏荷重を検出し、該偏荷重
が所定の許容範囲以内に収まった時点で重錘部の重量の
増加を停止する。この許容範囲は、洗濯物の偏在のみに
起因する偏荷重の大きさ、脱水による洗濯物の重量減
少、脱水後に許容できる偏荷重の大きさなどに基づき決
定される。すなわち、脱水前の偏荷重の大きさが所定の
許容範囲以内であれば、脱水時に異常振動を生じさせな
いような許容範囲が選ばれる。

【００１１】また、洗濯物の偏在のみに起因する偏荷重
の位置が重錘部に対して定められる箇所の近傍でない場
合には、重錘部の重量の調整によって脱水時のドラムの
バランスをとることはできない。このため、前記回転速
度制御手段は、脱水運転時の回転速度よりも充分に低い
回転速度で前記ドラムを回転させることによって偏荷重
を所定箇所の近傍に生じさせるようにすることが望まし
い。

【００１２】なお、重錘部の具体的な構成としては、水
などの液体を内部に保持可能なポケットを形成し、該ポ
ケット内に注入する液体の量をもってドラム自体が有す
る偏荷重の大きさを可変させる構成とすることが好まし
い。特に、通常、ドラム内部には洗濯物の攪拌を促す目
的で複数のバッフルが設けられているから、前記ポケッ
トをこのバッフル内に設けるようにすれば重錘部の構造
を簡単にできる。

【００１３】更に、前記ポケットは、ドラム回転時には
遠心力により液体が内部に保持され、該遠心力よりも重
力が勝るドラムの回転速度においてはその内部から液体
が排出される液体注入穴を有することがより好ましい。
これによれば、脱水が終了しドラムの回転が停止するま
での間又はドラム停止時に、液体がポケット内から完全
に排出されて、ドラム自体の偏荷重が無い状態へ戻る。

【００１４】

【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。図１は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縦断面図、図２は本実施
例によるドラム式洗濯機における遠心脱水装置の電気系
ブロック構成図、図３は本実施例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はモータ電流
の変動の一例を示す図、図５は偏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６はドラム
への重錘の付加の有無による偏荷重許容範囲の相違を説
明するための図、図７はドラム内部の衣類の配置状況を
示す図である。

【００１５】まず、図１に基づいてドラム式洗濯機の全
体構成を説明する。ドラム式洗濯機本体のフレーム５０
の内部には外槽５２が配置され、外槽５２の内部には衣
類を収容するためのドラム５４が主軸６４に支持されて
設置されている。ドラム５４の周壁には通水孔５６が形
成されており、外槽５２に供給された洗浄水がこの通水
孔５６を通してドラム５４内へ流入し、またドラム５４
内で衣類から脱水された水は外槽５２へ排出される。ド
ラム５４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５８がドラム５４の回転角120°毎の位置
に全部で３箇所設置されている。その３個のバッフル５
８の内の１つの内部には、水を蓄えるためのポケット６
０が設けられている。衣類は、衣類投入口６２からドラ
ム５４の内部へ収容される。

【００１６】主軸６４は外槽５２に装着された軸受６６
によって保持されており、その先端には主プーリ６８が
取り付けられている。外槽５２の下側にはドラム５４を
回転駆動するためのモータ２２が配置され、そのモータ
２２の回転軸にはモータプーリ７２が取り付けられてい
る。モータプーリ７２の回転はＶベルト７０を通して主
プーリ６８に伝達される。洗浄水やすすぎ水は給水口７
４を介して外部から外槽５２へ供給され、給水バルブ７
６によってその水量が調節される。洗浄後の水は、排水
バルブ８０によって開閉される排水口７８を通して排出
される。更に、給水口７４から給水される水は重錘用注
水バルブ８２を介して重錘用注水ポンプ８４へも供給さ
れる。重錘用注水ポンプ８４で加圧された水は、噴射ノ
ズル８６からポケット６０へ通じる注水穴８８へ向けて
噴射される。注水穴８８はドラム５４の中心部に近い部
分に形成されているため、ポケット６０内に注入された
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５４が回転しているときには、ポケット６０内の水は
注水穴８８から外側にこぼれ出ず、遠心力が重力よりも
小さい回転速度になると、ポケット６０が上方にあると
きにポケット６０内の水は注水穴８８から外側に排出さ
れる。

【００１７】モータ２２には回路部９０から駆動電圧が
印加される。回路部９０は、後述する制御部１０やイン
バータ制御回路２０等から構成されている。回転センサ
２４は、主プーリ６８を挟んで外槽５２の外側に設置さ
れた発光部とフレーム５０の内側に設置された受光部と
から構成される。回転センサ２４の発光部と受光部との
間に位置する主プーリ６８のリング状部分には開口が１
箇所設けられており、ドラム５４が１回転する期間に１
回だけ、この開口を通して発光部からの光が受光部に到
達する。これにより、回転センサ２４はドラム５４の回
転に同期した検出信号すなわち回転マーカーを出力す
る。

【００１８】次に、回路部９０を中心とする電気的構成
及び動作を図２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１１、
回転速度制御部１２、偏荷重検出部１３及び偏荷重判定
部１４から構成される。中央制御部１１には操作部１６
から各種の操作入力の指示が与えられる。また、その他
に、モータ２２に駆動電圧を印加するためのインバータ
制御回路２０、回転センサ２４及びモータ電流検出回路
２６が設けられている。

【００１９】以下、電気系の動作について説明する。中
央制御部１１の内部メモリには洗浄及び脱水の各行程を
進めるための運転プログラムが予め記憶されている。作
業者が操作部１６からキー操作を行なって脱水モード、
例えば脱水を行なう衣類の繊維の種類等を選択し脱水行
程開始を指示すると、中央制御部１１は、対応する運転
プログラムを内部メモリから読み出して該運転プログラ
ムを実行することにより脱水行程を進める。

【００２０】回転速度制御部１２は、運転プログラムに
基づいて回転方向の指示を含む回転速度指定信号をイン
バータ制御回路２０へ出力する。インバータ制御回路２
０は、この回転速度指定信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）
信号に変換し、ＰＷＭ信号に応じた駆動電圧をモータ２
２へ印加する。従って、回転速度制御部１２とインバー
タ制御回路２０とが相まって回転速度制御手段として機
能する。

【００２１】モータ２２に流れる電流はモータ電流検出
回路２６により検出され、偏荷重検出部１３へ入力され
る。ドラム５４に偏荷重がある場合には、モータ電流は
その偏荷重に対応した変動成分を有する。図４は、偏荷
重がある場合のモータ実効値電流の波形の例である。図
中、回転マーカーはドラム５４の１回転の周期を示すマ
ーカーであって、上述したように回転センサ２４からの
信号に基づき得られる。図４の如く、偏荷重がある場合
にはモータ電流の変動はドラム５４の回転周期に同期す
る。すなわち、モータ電流の変動の正及び負のピーク
は、それぞれ回転マーカーに対してほぼ等しい位置に現
われる。この正のピーク位置はドラム５４における偏荷
重が存在している回転位置を示す。また、モータ電流の
変動の振幅値は偏荷重の大きさに対応した値である。図
５は、偏荷重とモータ電流変動の振幅の関係を測定した
結果の一例であり、このような対応関係を用いてモータ
電流変動の振幅値から偏荷重の大きさを推定することが
できる。なお、モータ電流の変動要因は偏荷重だけでは
ないため、偏荷重によ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の中からドラム５４の回転
数近傍の周波数成分のみを抜き出すフィルタ処理等を行
なうことが望ましい。

【００２２】偏荷重検出部１３において検出された偏荷
重の位置と大きさは、偏荷重判定部１４へ入力される。
偏荷重判定部１４では、偏荷重の位置がドラム５４内周
壁上の所望の位置の範囲内にあるか否かが判定される。
この所望の位置の範囲とは、ポケット６０を有するバッ
フル５８の取り付け位置と180°対向する位置近辺に、
位置検出誤差や衣類の配置のばらつき等を考慮した許容
範囲が設定されたものである。また、偏荷重判定部１４
では、偏荷重の大きさが所定の範囲以内であるか否かが
判定される。この所定の範囲とは、後述するように、脱
水後に許容される偏荷重の範囲やポケット６０に注水さ
れた水の重量すなわちドラム５４自体の偏荷重の大きさ
に応じて可変的に設定される許容範囲である。

【００２３】偏荷重判定部１４の判定結果は、回転速度
制御部１２及び注水制御部１５へ入力される。回転速度
制御部１２は、偏荷重の判定結果に応じモータ２２の回
転速度を切り替えるよう回転速度指定信号を出力する。
また、注水制御部１５は重錘用注水ポンプ８４の駆動を
制御するもので、偏荷重の判定結果に応じて噴射ノズル
８６からポケット６０への注水の開始及び停止を制御す
る。

【００２４】次に、本発明の如くドラム自体に偏荷重を
有するドラムを使用する場合と、従来のように偏荷重を
有しないドラムを使用する場合とで生じる偏荷重の許容
範囲の相違について図６を用いて説明する。本発明に係
る遠心脱水装置では、後で詳述するようにドラム自体が
有する偏荷重の大きさは可変であるが、ここでは説明を
簡単にするために、ドラムは固定重量の重錘により偏荷
重を有しているものとする。また、脱水後の偏荷重が10
0[g]以内であれば脱水運転時に異常振動が生じず、脱水
後の衣類重量は脱水運転によって脱水前の1/2になるも
のと仮定する。

【００２５】(i) 重錘がない（ドラム自体には偏荷重
が無い）場合の偏荷重許容範囲図６（ａ）の如く、ドラムの中心軸に対してそれぞれ対
向する脱水前重量ｍ₁及びｍ₂を有する衣類のアンバラン
スによって偏荷重が生じているとき、脱水運転時に異常
振動を発生させないための条件は次の(1)式で示され
る。｜ｍ₁―ｍ₂｜／2≦100 …(1) (1)式は次の(2)式に変形できる。｜ｍ₁―ｍ₂｜≦200 …(2) (2)式は、脱水前の偏荷重が200[g]以内に収まるように
衣類の配置を行なうことにより、脱水運転時の異常振動
を回避できることを表わしている。

【００２６】(ii) Ｍ[g]の重錘を付加した場合の偏荷
重許容範囲図６（ｂ）の如く、ドラムの中心軸に対してそれぞれ対
向する脱水前重量ｍ₁、ｍ₂を有する衣類及び重量Ｍの重
錘のアンバランスによって偏荷重が生じているとき、脱
水運転時に異常振動を発生させないための条件は次の
(3)及び(4)式で示される。 (ｍ₂／2)−[(ｍ₁／2)＋Ｍ]≦100 …(3) [(ｍ₁／2)＋Ｍ]−(ｍ₂／2)≦100 …(4) いま、例えばＭ＝300[g]とすれば、(3)式及び(4)式は次
の(5)式に纏められる。 400≦ｍ₂−ｍ₁≦800 …(5) (5)式から、脱水前の偏荷重許容範囲は次の(6)式とな
る。 100≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦500 …(6)

【００２７】(iii) (i)の場合と(ii)の場合との許容範
囲の相違 (2)式と(6)式との比較でわかるように、重錘を付加する
ことによって、衣類の再配置運転を行なうときの偏荷重
許容範囲は２倍に広がる。このため、再配置運転によっ
て偏荷重を許容範囲に収めることが容易になる。

【００２８】(iv) 偏荷重の検出精度の観点からみた
(i)と(ii)の相違上述のようなモータ電流の変動に基づく偏荷重の検出
は、偏荷重が小さいと検出精度が低下し、或る偏荷重以
下のときには外乱等の影響で検出が殆ど不可能となる。
例えば、図５に示した例では、偏荷重が200[g]以下の範
囲では検出が不可能であり、偏荷重が200〜300[g]の範
囲（図５において破線で示した範囲）では検出の精度が
悪く信頼性が乏しい。このため、実際上(2)式を満たす
ように衣類を配置し直すことは極めて困難である。

【００２９】一方、偏荷重が300[g]以上ならば確実に検
出できるとすると、(ii)において脱水前に偏荷重を検出
することが可能である条件は次の(7)式となる。ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≧300 …(7) Ｍ＝300[g]のときには、(6)式及び(7)式から、偏荷重の
検出が可能であって且つ異常振動を発生させない脱水前
の偏荷重許容範囲は次の(8)式となる。 300≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦500 …(8) すなわち、重錘を付加することによって、脱水前の偏荷
重許容範囲を偏荷重を容易に検出可能な又はより精度良
く検出可能な領域に設定することができる。

【００３０】以上の説明のように、ドラム自体に予め偏
荷重を持たせることにより次の２つの効果を奏する。 1）衣類の再配置運転を行なうとき、偏荷重許容範囲が
広いため、その許容範囲に収まる確率が高くなる。すな
わち、再配置運転が容易になる。 2）脱水前の偏荷重許容範囲が偏荷重を確実に検出でき
る領域に設定されるため、検出ミスに起因する脱水運転
時の異常振動の発生を回避できる。

【００３１】なお、上記説明では重錘の重量を300[g]と
したが、これを適宜設定することにより脱水前の偏荷重
許容範囲を変えることができる。一般的に、脱水後の偏
荷重をＰ[g]以下にしたいときの脱水前の偏荷重許容範
囲の条件は次の(9)式となる。Ｍ−２Ｐ≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦Ｍ＋２Ｐ …(9) 偏荷重がＱ[g]以上であるとき確実にその大きさが検出
できるとすると、偏荷重の検出が可能であって且つ異常
振動を発生させない脱水前の偏荷重許容範囲は、Ｑ≧Ｍ
−２Ｐのときには次の(10)式となる。Ｑ≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦Ｍ＋２Ｐ …(10) ドラム内の衣類重量が(Ｍ＋Ｑ)[g]より少ないときには
(10)式を満たすことはできないから、(Ｍ＋Ｑ)[g]が衣
類投入重量の最小条件である。

【００３２】本発明に係る遠心脱水装置では、ポケット
６０内に保持される水が上記説明における重錘の役割を
果たす。そして、この水の量を変えることによって重錘
の重量を可変することができる。

【００３３】以下、図３のフローチャートに沿って脱水
行程の手順について詳述する。なお、脱水運転後に許容
される偏荷重は200[g]以内であるとする。

【００３４】洗浄行程が終了し脱水行程が開始されると
き、ドラム５４の内部の衣類は図７（ａ）に示す状態に
ある。このとき、ポケット６０内には全く注水されてい
ない状態であるから、ドラム５４自体は偏荷重を有しな
い。まず、衣類を攪拌してドラム５４内周壁面に均一に
分散されるように、低速分散化運転が行なわれる（ステ
ップＳ１０）。すなわち、回転速度制御部１２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でドラム５４が回転するような回転速度指定信号
を出力し、インバータ制御回路２０はこれに応じた駆動
電圧をモータ２２に印加する。このときの低速回転速度
Ｎ₁は、ドラム径が700[mm]のときに例えば20[rpm]程度
とされる。勿論、衣類の移動をより促進させるために、
回転速度をＮ₁の近傍で変動させるようにしても良い。

【００３５】次に、衣類の偏在に起因する偏荷重を測定
するための低速測定回転を行なわせる（ステップＳ１
１）。すなわち、回転速度制御部１２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５４が回転するような回転速度指
定信号を出力し、インバータ制御回路２０はこれに応じ
た駆動電圧をモータ２２に印加する。この低速回転速度
Ｎ₂はドラム径等に応じて適当に決められており、例え
ばドラム径が700[mm]のときには低速回転速度Ｎ₂は50[r
pm]程度とされる。

【００３６】ドラム５４の回転速度が低速回転速度Ｎ₂
に達したとき、偏荷重検出部１３により偏荷重の大きさ
及び位置が検出される。すなわち、モータ電流検出回路
２６により検出されたモータ電流の変動成分の振幅に基
づき偏荷重の大きさが、ピーク位置に基づき偏荷重の位
置が検出される。そして、偏荷重判定部１４では、ま
ず、その偏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）。このときの所定値は、脱
水運転時に異常振動を生じさせない偏荷重の最大値とさ
れる。すなわち、ステップＳ１２にて偏荷重の大きさが
所定値以下であるということは、分散化運転によってド
ラム５４内の衣類がほぼ均一に分散されたことを示して
いる。この場合には、ステップＳ１２からＳ１８へ進
み、後述の如き脱水運転が実行される。

【００３７】偏荷重が所定値より大きい場合には、ステ
ップＳ１２からＳ１３へ進み、偏荷重の位置が判定され
る。すなわち、偏荷重の位置がポケット６０の位置Ｌ₁
からドラム中心軸に対し180°対向する位置Ｌ₂の近傍で
あるか否かが判定される（ステップＳ１３）。偏荷重の
位置が位置Ｌ₂の近傍でない場合には、ステップＳ１３
からＳ１４へ進み、低速再配置運転が行なわれる（ステ
ップＳ１４）。例えば、衣類の移動が促進されるよう
に、ドラム５４内の衣類に作用する遠心力が重力よりも
小さい範囲の回転速度Ｎ₃でドラム５４を回転させる。
このときの回転速度はＮ₁であっても良いし、Ｎ₁とＮ₂
の間の回転速度であっても良い。また、偏荷重の位置が
所望の位置となるべく、回転センサ２４によってドラム
５４の回転位置を検知しつつ回転制御を行なえば、より
確実に衣類の再配置が行なえる。例えば、ポケット６０
がドラム５４の上半分に位置する回転角度180°の範囲
内で、極く低速度、例えば10〜20[rpm]にて左回転及び
右回転を交互に行なわせるような揺動運転を行なっても
良い。そして、再配置運転を行なったあと、再度ステッ
プＳ１１からＳ１３の処理を繰り返す。

【００３８】偏荷重の位置が位置Ｌ₂の近傍である場合
には、ステップＳ１３からＳ１５へ進み、注水制御部１
５において既に検出されている偏荷重の大きさに基づき
偏荷重許容範囲が決定される。この許容範囲は以下のよ
うに決定される。

【００３９】すなわち、脱水運転後の偏荷重をＰ[g]以
下にするときの脱水前の偏荷重許容範囲の条件は(10)式
で示されているから、いま、Ｐ＝200[g]、Ｑ＝200[g]で
あるときには(10)式は次の(11)式となる。 200≦(ｍ₂−ｍ₁)−Ｍ≦Ｍ＋400 …(11) ここで、(ｍ₂−ｍ₁)はドラム５４自体に偏荷重が無いと
きの偏荷重の検出値であるから、ステップＳ１１におい
て検出された偏荷重の大きさに相当する。従って、偏荷
重判定部１４では、(11)式が成立し得るような偏荷重の
大きさの範囲が決定される（ステップＳ１５）。

【００４０】例えば、水を含んだ重量１[kg]の衣類が収
容され、ステップＳ１４の再配置運転によってドラム５
４の内周壁の位置Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃及びＬ₄に対してそれぞ
れ０[g]、800[g]、100[g]及び100[g]の重量分の衣類が
配置されたとする。このときには(ｍ₂−ｍ₁)は800[g]と
なり、(11)式から重量Ｍの条件を求めると200≦Ｍ≦600
となる。これを満足する偏荷重許容範囲は、 200≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦600 …(12) となる。

【００４１】次いで、偏荷重判定部１４において、偏荷
重の大きさが上記決定された許容範囲以内であるか否か
が判定される（ステップＳ１６）。上記数値例の場合、
注水が開始される前の状態、すなわち重錘が無い状態で
は偏荷重の大きさは800[g]であるから、当然(12)式の条
件を満たさず、ステップＳ１６からＳ１７へ進んで、注
水が開始される（ステップＳ１７）。すなわち、注水制
御部１５は、偏荷重判定部１４から偏荷重が所定の許容
範囲を外れているという判定結果を受けると、重錘用注
水バルブ８２を開き、重錘用注水ポンプ８４を起動させ
て噴射ノズル８６から水を噴射させる。このとき、ドラ
ム５４の回転は低速回転速度Ｎ₂に保たれる。従って、
偏荷重が検出されつつ、噴射ノズル８６から水が噴射さ
れる。

【００４２】ドラム５４が回転してポケット６０を有す
るバッフル５８が上方に達したときに、噴射ノズル８６
から噴射された水は注水穴８８を通過してポケット６０
内に注水される。ポケット６０内に注水された水は、遠
心力によってドラム５４の内周壁面に張り付いた状態で
ポケット６０内に保持される。ポケット６０内の水量は
徐々に増加し重量が増してゆく。この結果、検出される
偏荷重の大きさは徐々に減少し、(12)式を満たす範囲に
入る。この時点で、ステップＳ１６からＳ１７へ進み、
重錘用注水バルブ８２は閉じられ、重錘用注水ポンプ８
４は停止される（ステップＳ１８）。

【００４３】続いて、ステップはＳ１８からＳ１９へ進
み、中速脱水回転が実行される。すなわち、回転速度制
御部１２は、偏荷重判定部１４から偏荷重が所定の許容
範囲以内であるとの判定結果を受けると、ドラム５４が
中速回転速度Ｎ₄となるような回転速度指定信号を出力
し、インバータ制御回路２０はこれに応じた駆動電圧を
モータ２２に印加する。ここで、中速回転速度Ｎ₄は例
えば500[rpm]程度とされる。中速回転速度Ｎ₄で所定時
間ドラム５４が回転されることによって、ある程度の脱
水が行なわれる。

【００４４】中速脱水回転の後、更に、ステップはＳ１
９からＳ２０へ進み、高速脱水回転が実行される。すな
わち、回転速度制御部１２は、ドラム５４の回転速度が
高速回転速度Ｎ₅となるような回転速度指定信号を出力
し、インバータ制御回路２０はこれに応じた駆動電圧を
モータ２２に印加する。ここで、高速回転速度Ｎ₅は例
えば700[rpm]程度とされる。この高速回転速度Ｎ₅は、
作業者によって指定された脱水モードに応じた値とされ
ることが好ましい。高速回転速度Ｎ₅で所定時間ドラム
５４が回転されることにより完全な脱水が行なわれる。

【００４５】なお、脱水運転が終了したあとドラム５４
は停止されるが、このとき、ポケット６０内に注水され
た水に作用する遠心力が重力よりも小さくなると、ポケ
ット６０がドラム５４の上部に達するときに注水穴８８
から水が排出され、元の偏荷重の無い状態に復帰する。

【００４６】また、本実施例では、ステップＳ１１にて
偏荷重検出を行なうときの回転速度Ｎ₂とステップＳ１
４にて衣類の再配置運転を行なうときの回転速度₃との
差を小さくすれば、ステップＳ１１〜Ｓ１４を短時間で
繰り返すことができる。すなわち、ステップＳ１４にて
再配置運転を行なってからステップＳ１１〜Ｓ１３にて
偏荷重の検出及び判定を行なうことにより偏荷重の状態
を把握し、必要に応じて再度ステップＳ１４の再配置運
転を行なう。これを繰り返して徐々に偏荷重を所望の状
態に近づけてゆき、偏荷重の位置が所定箇所になったと
きにステップＳ１３からＳ１５へ進む。

【００４７】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洗濯機
すなわちドライクリーナーに適用できることは明らかで
ある。

【００４８】

【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、脱水又は脱液前において、脱水又は
脱液時に異常振動を生じない状態であることが確認され
たときにのみドラム高速回転による脱水又は脱液運転が
実行されるため、脱水又は脱液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。また、ドラ
ム自体に偏荷重を持たせ、これを含めたバランスをとる
ようにしたことにより、脱水又は脱液前の偏荷重の許容
範囲を広くすることができる。このため、異常振動が生
じない状態に洗濯物の再配置を行なうことが容易にな
り、効率的な脱水又は脱液運転を行なうことができる。

【００４９】更に、洗濯物がドラム内部に偏在した状態
で脱水運転が行なわれるため、洗濯物がドラム中心部で
絡み合う可能性は小さくなり、洗濯物の引き裂き現象の
防止の効果も期待できる。

【００５０】なお、重錘部の構成を内部に液体を保持可
能に形成されたポケットとすることにより、外部から重
量を変更できる重錘を容易に実現できる。特に、このポ
ケットをバッフル内に形成すれば、重錘用の部材を新た
に設ける必要も無い。また、脱水又は脱液行程開始前に
ドラム自体の偏荷重を有しないようにするためには、ド
ラム回転時にのみ遠心力によって液体が内部に保持され
るような位置に液体注水穴を設けるようにすれば良い。

【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
ドラム式洗濯機の縦断面図。

【図２】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３】脱水行程の手順を説明するためのフローチャ
ート。

【図４】モータ電流の変動の一例を示す図。

【図５】偏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６】ドラムへの重錘の付加の有無による偏荷重許
容範囲の相違を説明するための図。

【図７】ドラム内部の衣類の配置状況を示す図。

【符号の説明】

１０…制御部１２…回転速度制御部１３…偏荷重検出部１４…偏荷重判定部１５…注水制御部２０…インバータ制御回路２２…モータ２４…回転センサ２６…モータ電流検出回路５４…ドラム５８…バッフル６０…ポケット８２…重錘用注水バルブ８４…重錘用注水ポンプ８６…噴射ノズル８８…注水穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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回転させることによって該洗
濯物の脱水又は洗浄用溶剤の脱液を行なう遠心脱水装置
において、 a)その周壁面の一部に重量可変の重錘部を備えることに
より、それ自体が偏荷重を有するドラムと、 b)前記ドラムを回転駆動させるモータと、 c)前記ドラム内部に洗濯物が収容されたときに該ドラム
自体が有する偏荷重を含めた偏荷重の大きさ及び位置を
検出する偏荷重検出手段と、 d)ドラム自体が偏荷重を有しない状態において前記偏荷
重検出手段により検出された偏荷重の位置が前記重錘部
に対して定められる箇所の近傍であるとき、該偏荷重の
大きさに応じて前記重錘部に重量を付加する偏荷重調整
手段と、 e)前記偏荷重調整手段により前記重錘部に重量が付加さ
れた状態において前記偏荷重検出手段により検出された
偏荷重の大きさが所定の許容範囲以内になったときに、
脱水又は脱液運転を行なうための回転速度で前記ドラム
を回転させるべく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。
【請求項２】前記回転速度制御手段は、偏荷重の位置
が重錘部に対して定められる箇所の近傍でない場合に
は、脱水運転時の回転速度より充分に低い回転速度で前
記ドラムを回転させることによって偏荷重を所定箇所の
近傍に生じさせることを特徴とする請求項１に記載の遠
心脱水装置。
【請求項３】前記重錘部は、液体を内部に保持可能に
形成されたポケットであり、該ポケット内に注入する液
体の量をもってドラム自体が有する偏荷重の大きさを可
変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。
【請求項４】前記ポケットはドラム内部のバッフル内
に設けられることを特徴とする請求項３に記載の遠心脱
水装置。
【請求項５】前記ポケットは、ドラム回転時には遠心
力により液体が内部に保持され、該遠心力よりも重力が
勝るドラムの回転速度においてはその内部から液体が排
出される液体注入穴を有することを特徴とする請求項４
に記載の遠心脱水装置。