JPH0910481A - 遠心脱水装置及び該装置を用いた洗濯機 - Google Patents

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があっても異常振動が生じない脱
水を行なう。 【構成】 ドラム自体が偏荷重を有するように、その内
周壁面の一部分に重錘が付加される。ドラム自体の偏荷
重を含めた偏荷重の大きさが所定の範囲以内でないか又
は該偏荷重の位置が重錘の取付け位置と180°対向する
位置の近傍でない場合には、回転速度制御部１４は、ド
ラム内に所定量の水が保持されている状態で、洗濯物に
作用する遠心力と重力とがほぼ均衡する回転速度の近傍
でドラムを回転させることにより衣類の再配置運転を行
なう。所定の範囲は、重錘の重量及び脱水による衣類重
量の減少を勘案し、脱水運転時に異常振動を生じないよ
うな脱水後の偏荷重許容範囲に基づき予め設定される。
水中で再配置運転を行なうことにより衣類の移動がスム
ーズに行なわれ、再配置に要する時間を短縮できる。

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及び該装置を用いた洗濯機に関す
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衣類を分散させ
る。

【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するとは限ら
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、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及び該装置を用いた洗濯
機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
濯物の脱水又は脱液を行なう遠心脱水装置において、 a)それ自体が偏荷重を有するドラムと、 b)該ドラムを回転駆動させるモータと、 c)該ドラムの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)該偏荷重の大きさが所定の範囲以内であり且つ該偏荷
重の位置が所定箇所の近傍であるか否かを判定する偏荷
重判定手段と、 e)前記ドラム内に所定量の水又は溶剤が保持されている
状態で、該ドラム内部の洗濯物に作用する遠心力と重力
とがほぼ均衡する回転速度の近傍で該ドラムを回転させ
ることにより該洗濯物の移動を促し、偏荷重の大きさが
所定の範囲以内であり且つ該偏荷重の位置が所定箇所の
近傍であると判定された場合に脱水又は脱液運転を行な
う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】本発明におけるドラムは、それ自体が偏荷
重を有するように、例えばドラムの内周壁面の一部分に
重錘が付加されている。このドラムに洗濯物が収容され
たとき、偏荷重検出手段及び偏荷重判定手段は、ドラム
自体が有する偏荷重を含めた偏荷重の大きさとドラム内
周壁上での偏荷重の位置を検出し、検出された偏荷重の
大きさが所定の範囲以内であり且つその位置が所定箇所
の近傍であるか否かを判定する。この所定の範囲は、ド
ラム自体が有する偏荷重の大きさ及び脱水運転による洗
濯物重量の減少を勘案し、脱水後に許容される偏荷重の
大きさに基づいて予め設定されている。また、所定箇所
は、ドラム自体が有する偏荷重の位置に基づいて予め設
定されている。すなわち、脱水運転前に偏荷重の大きさ
が所定の範囲以内であり且つその位置が所定箇所の近傍
である場合には、脱水運転後の偏荷重が異常振動を生じ
させない範囲内に収まるようになされている。

【００１１】回転速度制御手段は、ドラム内の洗濯物の
配置が前記所望の状態となるべく洗濯物の移動を促すた
め、ドラム内に水又は溶剤が充分にある状態で洗濯物の
再配置運転を行なう。すなわち、洗濯物が吸水又は吸液
するに余りある量の水又は溶剤がドラム内に溜められて
いる状態で、洗濯物に作用する遠心力と重力とが均衡す
る回転速度よりも若干速い回転速度でドラムを回転させ
る。このとき、洗濯物はドラムの内周壁面に押し付けら
れた状態で回転するが、多量の水又は溶剤があるため、
互いの洗濯物の間、及び洗濯物とドラム内周壁面との間
の摩擦が小さく、洗濯物は移動し易くなっている。この
ため、洗濯物を所望の状態に配置させることが容易にな
る。

【００１２】また、本発明に係る洗濯機は前記遠心脱水
装置を用いた洗濯機であって、洗濯物の洗浄又はすすぎ
を行なったあと引き続き同一のドラムにより遠心脱水を
行なう洗濯機において、洗浄又はすすぎ終了後に前記ド
ラム内の水又は溶剤を排出せずに、脱水行程時に偏荷重
の大きさが所定の範囲以内であり且つ該偏荷重の位置が
所定箇所の近傍であると判定された場合に該水又は溶剤
を排出して脱水又は脱液運転を行なうことを特徴として
いる。

【００１３】洗浄、すすぎ及び脱水を同一のドラムによ
り行なう洗濯機では、従来、脱水行程前に洗浄又はすす
ぎに使用された水又は溶剤を排出したあと脱水行程が開
始される。しかしながら、本発明に係る洗濯機では、洗
浄又はすすぎに使用された水又は溶剤を利用して洗濯物
の再配置運転を行ない、偏荷重が所望の状態になったと
きに該水又は溶剤を排出するとともに、脱水又は脱液運
転へ移行する。このため、余分なコストアップ無しに効
率的な再配置運転が行なえる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例
について説明する。図１は本発明の実施例による遠心脱
水装置の電気系ブロック構成図、図２はこの遠心脱水装
置を搭載したドラム式洗濯機の縦断面図、図３は脱水行
程の手順を説明するためのフローチャート、図４はモー
タ電流の変動成分の一例を示す図、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２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５
０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５
４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つのバッフル
５８の内の１つの内部には重錘６０が取り付けられてお
り、これによってドラム５４自体が偏荷重を有するよう
にされている。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。洗浄水は給水口７４を介して
外部から外槽５２へ供給され、給水バルブ７６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。モ
ータ２２には、回路部８２から駆動電圧が印加される。
回路部８２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の１回転期間に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。

【００１７】次に、図２中の回路部８２を中心とした電
気的構成と動作を図１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、偏荷重判定部１６及びメモ
リ１８から構成される。更に偏荷重判定部１６は、ピー
ク値検出部１６１、位置判定部１６２、振幅算出部１６
３、振幅判定部１６４及びＡＮＤゲート１６５から構成
される。また、制御部１０の他に、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。

【００１８】以下、電気系の動作について説明する。メ
モリ１８には洗浄、すすぎ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（図示せず）からキー操作を行なって脱水モード、
例えば脱水する衣類の繊維の種類等を選択した上で脱水
行程開始を指示すると、中央制御部１２は、対応する運
転プログラムをメモリ１８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脱水行程を進める。

【００１９】回転速度制御部１４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に出力する。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）
信号に変換して、ＰＷＭ信号に応じた駆動電圧をモータ
２２へ印加する。従って、回転速度制御部１４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。

【００２０】モータ２２に流れるモータ電流はモータ電
流検出回路２６によって検出され、偏荷重判定部１６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２
４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。

【００２１】偏荷重判定部１６では、モータ電流検出回
路２６からの検出信号に基づいて、以下のように偏荷重
の検出及び判定が行なわれる。すなわち、ピーク値検出
部１６１では、回転センサ２４から入力される回転マー
カーの間隔毎すなわちドラム５４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
された正及び負のピークのそれぞれの位置情報は位置判
定部１６２に、ピーク値情報は振幅算出部１６３に入力
される。

【００２２】その正のピーク位置が偏荷重が存在する位
置であるから、位置判定部１６２では、回転マーカーか
ら正のピーク位置までの遅れ時間を検知することにより
ドラム５４の内周壁上での偏荷重の位置を検知し、これ
が所望の位置の範囲内にあるか否かが判定され、所望の
位置の範囲内にあるときには正レベルの信号が出力され
る。ここで、所望の位置とは、後述するように、ドラム
５４の重錘６０の取り付け位置に対応して予め決められ
る位置であって、この所望の位置の近傍に位置の検出誤
差や衣類の配置のばらつき等を考慮した許容範囲が予め
設定される。

【００２３】振幅算出部１６３では、正及び負のピーク
値からドラム１回転毎のモータ電流の変動の振幅値が算
出される（図４参照）。図５の如く、この振幅値は偏荷
重の大きさに対応した値であるから、振幅値を判定する
ことにより偏荷重の大きさを判定することができる。振
幅判定部１６４では、この振幅値が所定の範囲以内にあ
るか否かが判定され、所定の範囲以内にあるときには正
レベルの信号が出力される。ここで、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重
錘６０の重量等に応じて予め設定される許容範囲であ
る。

【００２４】ＡＮＤゲート１６５では、偏荷重の位置の
判定結果と大きさの判定結果との論理積がとられる。従
って、モータ電流の変動に基づき検出された偏荷重の大
きさが所定の範囲以内であって且つその位置が所望の位
置の近傍にあるときに、ＡＮＤゲート１６５から正レベ
ルの信号が回転速度制御部１４へ入力される。回転速度
制御部１４は、ドラム５４が後述する所定の回転速度で
回転するようにモータ２２を回転させているときに偏荷
重の判定結果を受け、その結果に応じた回転速度指定信
号を出力する。

【００２５】次に、本発明の如く重錘を付加することに
よってドラム自体に偏荷重をもたせたドラムを使用する
場合と、従来の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説明する。
いま、脱水後の偏荷重が100[g]以内であれば、脱水運転
時に異常振動が発生しないものとする。また、脱水運転
によって脱水後の衣類重量は脱水前の1/2になるものと
仮定する。

【００２６】(i) 重錘がない（ドラム自体には偏荷重
がない）場合の偏荷重許容範囲 図６（ａ）の如く、ドラム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) 従って(1)式から、 ｜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。

【００２７】(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)

【００２８】(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
ことによって脱水前の偏荷重許容範囲は２倍に広がる。
従って、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。

【００２９】(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。

【００３０】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)式で示される。 ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≧300 …(7) Ｍ＝300[g]であるとき、(6)式及び(7)式から、偏荷重を
検出すること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移動させることができる。

【００３１】以上の説明のように、重錘を付加しドラム
自体に予め偏荷重をもたせることによって次の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い。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。

【００３２】なお、上記の説明では、重錘の重量を300
[g]としたが、これを適当に選択することによって脱水
前の偏荷重許容範囲を変更することが可能である。一般
的に、脱水後の偏荷重を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、偏荷重を検出することが可能であって
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) 但し、(Ｍ＋Ｑ)[g]より少ない重量の衣類をドラム内に
収容したときには(10)式を満足できない。従って、(Ｍ
＋Ｑ)[g]が衣類投入重量の最小条件となる。

【００３３】ところで、上記説明では脱水により衣類の
重量が1/2になると仮定したが、脱水による重量の減少
がより大きい場合には偏荷重の検出は一層容易になる。
例えば、脱水により衣類重量が1/3になるとすると、
(3)、(4)式は、 (ｍ₂／3)−[(ｍ₁／3)＋Ｍ]≦100 …(11) [(ｍ₁／3)＋Ｍ]−(ｍ₂／3)≦100 …(12) となる。従って、Ｍ＝300[g]のとき(11)、(12)式は次の
(13)式に纏められる。 600≦ｍ₂−ｍ₁≦1200 …(13) これにより、脱水前の偏荷重許容範囲は次の(14)式とな
る。 300≦ｍ₂−(ｍ₁＋Ｍ)≦900 …(14) (6)式と(14)式とを比較すると、脱水前の偏荷重許容範
囲が広くなっていることがわかる。すなわち、脱水前の
衣類は多量の水を含んでいる状態である方が偏荷重許容
範囲が広がり、しかも、その許容範囲は偏荷重が大きい
方向に移動するため検出が容易になる。

【００３４】本発明に係る遠心脱水装置はこのことを利
用するため、脱水前に外槽５２内に水が溜められ、衣類
が充分な水を含んでいる状態で偏荷重の検出及び衣類の
再配置運転を行なう。

【００３５】以下、図３のフローチャートに沿って脱水
行程の制御手順について説明する。なお、ここでは、上
記説明と同様に、重錘の重量は300[g]、脱水後に許容さ
れる偏荷重は100[g]以内であるとする。

【００３６】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。このとき外槽５２内には洗浄を行なうのと同程度
の水量の水（ドラム５４の1/4〜1/8の水位）が溜められ
ている。この水は、洗浄やすすぎのあとに排水を行なわ
ず所定量の水を外槽５２内に残すようにしても良いし、
また、一旦すべての水を排水したあと、再度、所定量ま
で給水するようにしても良い。

【００３７】以上の状態において、まず、脱水前の偏荷
重の状態が先の(14)式を満たす状態となるように、ドラ
ム５４内の衣類の移動を促す水中移動運転が行なわれる
（ステップＳ１０）。すなわち、脱水前の偏荷重の大き
さが300[g]以上900[g]以下で、しかも偏荷重の位置が重
錘６０の位置Ｌ₁からドラム中心軸に対し180°対向する
位置Ｌ₂付近となるように衣類を配置させる必要があ
る。このとき、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。この低速回転速度Ｎ
₁は、ドラム径が700[mm]のときに例えば55[rpm]程度と
される。

【００３８】この回転速度では、図７（ｂ）に示す如
く、衣類は遠心力によってドラム５４の内周壁面に張り
付いた状態で回転される。しかしながら、衣類は多量の
水を含んでいるため、衣類と衣類との間及び衣類とドラ
ム５４内周壁面との間の摩擦は小さく、滑り易くなって
いる。このため、ドラム５４の回転に伴い衣類は移動
し、偏荷重の状態も変わる。このとき、この低速回転速
度Ｎ₁の近傍でドラム５４が１回転する毎乃至は数回転
する毎に回転速度を変化させるようにすれば、衣類の移
動は一層スムーズに行なわれる。

【００３９】次いで、偏荷重の検出を行なうために、回
転速度制御部１４は、ドラム５４の回転を次の低速回転
に移行させる（ステップＳ１２）。すなわち、回転速度
制御部１４は、ドラム５４の回転速度が低速回転速度Ｎ
₂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。この低速回転速度Ｎ₂は、低速回転速度Ｎ₁と同
様に、ドラム５４の内部の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回転速度とされ、ド
ラム径等に応じて適当に決められている。従って、回転
速度Ｎ₁とＮ₂とは同一の値としても良い。

【００４０】ドラム５４の回転速度が低速回転速度Ｎ₂
に達したとき、偏荷重判定部１６では、前述の如く偏荷
重の大きさと位置とが判定される。すなわち、モータ電
流検出回路２６で検出されたモータ電流の変動成分に基
づき偏荷重の大きさと位置とが検出され、偏荷重の大き
さが300[g]以上900[g]以下であり、且つその位置がＬ₂
付近の所定の範囲内であるか否かが判定される（ステッ
プＳ１４）。

【００４１】いま、水を充分に含んだ重量１[kg]の衣類
が収容されており、ステップＳ１０の水中移動運転によ
って、内周壁面の位置Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃及びＬ₄にそれぞれ
０[g]、800[g]、100[g]及び100[g]の重量分配となるよ
うに衣類が配置されたとすると、偏荷重の大きさは500
[g]、その位置は位置Ｌ₂の近傍となる。この場合に、偏
荷重判定部１６は正レベルの信号を回転速度制御部１４
へ出力する。このとき、ステップはＳ１４からＳ１６へ
進み、中速脱水運転が実行される。すなわち、回転速度
制御部１４は、偏荷重判定部１６から正レベルの信号を
受けると、ドラム５４の回転速度が中速回転速度Ｎ₃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、例えば中速回転速度Ｎ₃は500[rpm]程度と
される。中速回転速度Ｎ₃で所定時間ドラム５４が回転
されることにより、ある程度の脱水が実行される。

【００４２】中速脱水運転の後、更に、ステップはＳ１
６からＳ１８へ進み、高速脱水運転が実行される。すな
わち、回転速度制御部１４は、ドラム５４の回転速度が
高速回転速度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、例えば高速回転速度Ｎ
₄は700[rpm]程度とされる。この高速回転速度Ｎ₄は、衣
類の繊維の種類等に合った値であることが好ましいか
ら、一般的には、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。高速回転速度Ｎ₄でドラム５４が
回転されることによって、完全な脱水が実行される。

【００４３】ステップＳ１４において、偏荷重の大きさ
が所定範囲以内でないか又はその位置が位置Ｌ₂の近傍
でないと判定されると、ステップＳ１０からＳ１４まで
の処理が再度実行され、偏荷重が所望の如くなったか否
かが再び判定される。回転速度Ｎ₁とＮ₂とを同一とすれ
ば、実際上、偏荷重を検出しながら水中移動運転を行な
うことになるため、最も効率的な再配置運転が実現され
る。また、回転速度Ｎ₁とＮ₂とが同一でなくとも、極め
て近い回転速度であるため、ステップＳ１０〜Ｓ１４の
繰り返しは容易に行なわれる。

【００４４】なお、ステップＳ１０の水中移動運転時に
洗浄水又はすすぎ水が利用される場合には、以下のよう
な排水制御が行なわれる。洗浄又はすすぎ行程終了後、
排水バルブ８０は開かれず、洗浄水又はすすぎ水は外槽
５２内にそのまま保持される。その状態で、ステップＳ
１０の水中移動運転が実行される。そのあと、ステップ
Ｓ１４において偏荷重が所望の状態になったときに排水
バルブ８０は開かれ、外槽５２内の水が排出される。同
時に、ドラム５４の回転速度は中速回転速度Ｎ₃にまで
上昇される。洗浄水又はすすぎ水の量が水中移動運転の
ために多すぎる場合には、脱水前に水の一部を排出する
ようにしても良い。また、逆に、水の量が不足する場合
には、給水バルブ７６を開いて不足分の水を補充するよ
うにしても良い。また、水中移動運転時の水量は衣類の
量に応じて変更するようにしても良い。

【００４５】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。

【００４６】更に、ドラム内部の衣類の偏在を検知する
方法としては、モータ電流を検出する方法の他に、例え
ば、水銀スイッチや加速度センサを用いるようにしても
良い。

【００４７】

【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、脱水又は脱液運転を行なう前に偏荷
重が検出され、その偏荷重が脱水又は脱液運転後の偏荷
重が所望の範囲内に収まるような許容範囲以内であると
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。特に、ドラム自
体に偏荷重をもたせ、これを含めて偏荷重のバランスを
とるようにするとともに、ドラム内に充分な量の水又は
溶剤がある状態で偏荷重の検出及び洗濯物の再配置運転
を行なうことにより、脱水又は脱液前の偏荷重の許容範
囲を広くするとともにその検出を容易にすることができ
る。また、洗濯物の移動も容易になる。このため、洗濯
物の再配置を短時間に、且つ確実に行なうことができ
る。

【００４８】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。

【００４９】また、本発明に係る洗濯機によれば、洗浄
やすすぎに使用された水又は溶剤が再配置運転時に利用
されるため、コストアップ無しに上記の如き効率的な脱
水又は脱液運転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の電気系
ブロック構成図。

【図２】 ドラム式洗濯機の縦断面図。

【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】 モータ電流の変動成分の一例を示す図。

【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 １４…回転速度制御部 １６…偏荷重判定部 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   濯物の脱水又は脱液を行なう遠心脱水装置において、 a)それ自体が偏荷重を有するドラムと、 b)該ドラムを回転駆動させるモータと、 c)該ドラムの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)該偏荷重の大きさが所定の範囲以内であり且つ該偏荷
   重の位置が所定箇所の近傍であるか否かを判定する偏荷
   重判定手段と、 e)前記ドラム内に所定量の水又は溶剤が保持されている
   状態で、該ドラム内部の洗濯物に作用する遠心力と重力
   とがほぼ均衡する回転速度の近傍で該ドラムを回転させ
   ることにより該洗濯物の移動を促し、偏荷重の大きさが
   所定の範囲以内であり且つ該偏荷重の位置が所定箇所の
   近傍であると判定された場合に脱水又は脱液運転を行な
   う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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の遠心脱水装置を用いた洗
   濯機であって、洗濯物の洗浄又はすすぎを行なったあと
   引き続き同一のドラムにより遠心脱水を行なう洗濯機に
   おいて、 洗浄又はすすぎ終了後に前記ドラム内の水又は溶剤を排
   出せずに、脱水行程時に偏荷重の大きさが所定の範囲以
   内であり且つ該偏荷重の位置が所定箇所の近傍であると
   判定された場合に該水又は溶剤を排出して脱水又は脱液
   運転を行なうことを特徴とする洗濯機。