(57)【要約】【課題】洗濯工程に要する時間を短縮できる洗濯機を提供することを課題とする。【解決手段】制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転にともなって外槽２が振動するときにＸ軸方向に発生する加速度に基づいて、外槽２の変位である外槽変位Ｓｘを検知し、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃ以上の場合、洗濯兼脱水槽３の回転速度を基準回転速度に維持した状態で洗濯物の水分を除去し、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さい場合、洗濯兼脱水槽３の回転速度を基準回転速度から段階的に上昇して洗濯物の水分を除去する。  そして、制御装置６は、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さい状態を維持して、洗濯兼脱水槽３の回転速度が第２の基準回転速度に達した場合、洗濯兼脱水槽３の回転速度を所定の高速回転速度まで上昇する高速脱水運転を開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に弾性支持される外槽と、
前記外槽の内部に回転可能に備わり、駆動手段によって回転駆動する内槽と、
前記内槽の回転にともなって振動する前記外槽の変位を検出する変位検出手段と、
制御装置と、を備え、
前記内槽の回転速度を所定の高速回転速度まで上昇する高速脱水運転をして洗濯物を脱水する脱水工程の開始時に、前記内槽を前記所定の高速回転速度より低い回転速度で回転して前記洗濯物に含まれる水分を除去する水抜き工程を実行する洗濯機であって、
前記水抜き工程は、
前記内槽の回転速度を所定の基準回転速度に維持した状態で前記洗濯物の水分を除去する第１工程と、
前記内槽の回転速度を前記基準回転速度から段階的に上昇して前記洗濯物の水分を除去する第２工程と、を含んでなり、
前記制御装置は、
前記脱水工程の開始時に前記内槽を前記基準回転速度で回転させたときの前記外槽の変位である初期変位が所定の第１閾値より小さく所定の第２閾値以上の場合において、
前記初期変位が、前記第１閾値と前記第２閾値の間に設定される第３閾値以上のときに前記第１工程を実行し、
前記初期変位が前記第３閾値より小さいときに前記第２工程を実行することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記第２工程を実行中に、前記内槽の回転速度の上昇にともなって前記外槽の変位が前記第３閾値以上になった場合、前記内槽内において前記洗濯物を配置換えする配置換え工程を実行し、
前記第２工程を実行中に、前記外槽の変位が前記第３閾値より小さい状態を維持したまま、前記内槽の回転速度が前記基準回転速度より高く前記高速回転速度より低い第２の基準回転速度に達した場合、前記高速脱水運転を開始することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第１工程を実行中に、前記外槽の変位が前記第３閾値より小さくなった場合、前記第２工程を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記初期変位が前記第１閾値以上のときは前記脱水工程を停止し、
前記初期変位が前記第２閾値より小さいときは前記水抜き工程を実行しないで前記高速脱水運転を開始することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記変位検出手段は、
前記外槽に発生する加速度を検出する加速度センサを含んでなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記第３閾値が設定変更可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯物を脱水する脱水工程を実行可能な洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機の内部には、筐体に弾性支持された外槽と、その内部に回転可能に支持される内槽とが備わり、洗濯物は内槽内で、洗浄・すすぎ・脱水される。
この内槽は、外槽に取り付けられる駆動手段によって回転駆動される。
【０００３】
洗濯機における洗濯工程（洗浄工程・すすぎ工程・脱水工程・乾燥工程）のうち、脱水工程は、内槽の回転速度を所定の高速回転速度まで上昇するように運転（高速脱水運転）されるが、内槽内で洗濯物が偏った場合、内槽の回転速度が所定の高速回転速度に達する前に、共振によって大きな振動や騒音が発生するという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するため、例えば、特許文献１には、ドラム（内槽）の回転ムラに基づいてドラム内の洗濯物が偏ったことを検知し、この偏りを解消することによって共振による振動を軽減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１に開示される技術によると、ドラム（内槽）の回転ムラが大きい場合は、ドラムの回転を一時停止して洗濯物の偏りを解消する操作を実行する。
したがって、所定時間に亘るドラムの回転によって洗濯物が含んだ水分の一部を除去してドラムを高速回転速度で回転できる場合であっても、ドラムの回転の一時停止によって脱水工程が中断されるため、脱水工程に要する時間が長くなり、ひいては、洗濯工程に要する時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、洗濯工程に要する時間を短縮できる洗濯機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、内槽を低速で回転して洗濯物の水分を除去することによって、脱水工程を中断させないようにした洗濯機とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、洗濯工程に要する時間を短縮できる洗濯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る洗濯機を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る洗濯機の内部を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る洗濯機の機能ブロックを示すブロック図である。
【図４】洗濯物のアンバランスを示す図である。
【図５】脱水工程を示すフローチャートである。
【図６】水抜き工程を示すフローチャートである。
【図７】外槽左右方向変位と算出回数の関係を示す図である。
【図８】洗濯兼脱水槽の回転速度の変化を示す図である。
【図９】縦型洗濯機の内部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る洗濯機１は、洗濯物を洗濯する洗濯工程として、洗浄工程、すすぎ工程、脱水工程および乾燥工程の各工程を連続的（必要に応じて選択的）に実行して洗濯物を洗浄乾燥する、いわゆるドラム式洗濯乾燥機であり、図示しない洗濯パンなどの床部と接する脚部１６を有するベース１５に支持される筐体１ａの前面に、洗濯物を出し入れするためのドア７が備わっている。
なお、洗濯機１はドア７の側を正面（前）とし、正面に対する背面（後）から正面方向を見て左右方向を設定する。
そして、洗濯機１の左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸とする座標軸を設定する。
【００１２】
ドア７は、開閉ボタン８の操作によって開閉するように構成され、ドア７の上部には、操作パネル９、洗剤トレー１０、表示パネル１１等が備わっている。操作パネル９は、使用者が洗濯機１を操作するための図示しない操作ボタン等が備わるパネルであり、洗剤トレー１０は、使用者が洗濯機１に洗剤を投入するためのトレーである。
また、表示パネル１１は、洗濯機１の運転状態、使用者が設定した内容、および洗濯機１に発生するエラーを表示する表示手段である。
【００１３】
なお、符号１２は、乾燥工程で発生する綿ゴミを捕集する乾燥フィルタパネル、符号１３は、洗濯機１の運搬時等に使用する取っ手部、符号１４は、筐体１ａの内部に溜まった水を排水するための排水ホース、符号１７は、洗浄工程等で発生する糸クズ等のゴミを捕集するフィルタを収納するフィルタパネルである。
【００１４】
図２に示すように、筐体１ａの内部には、上下動自在に構成されるサスペンション２２で下方を支持されるとともに、筐体１ａの上方から、弾性支持体となる吊り下げバネ１８，１９によって弾性支持される外槽２が備わる。
この構成によって、外槽２は筐体１ａに弾性支持される。
外槽２は、正面の側が開口した筒状に構成され、内部には、洗濯物が投入される内槽として洗濯兼脱水槽３が備わる。洗濯兼脱水槽３は、外槽２の底部に取り付けられる駆動手段４によって、回転軸θＳの周りに回転可能に支持され、洗濯兼脱水槽３の回転によって、洗濯機１における洗浄工程、すすぎ工程、脱水工程等が実行される。
【００１５】
ドラム式洗濯乾燥機である洗濯機１の外槽２および洗濯兼脱水槽３は、正面側が上がるように、床面に対して適度な傾斜を有して備えられる。この構造によって、使用者は、洗濯物を洗濯兼脱水槽３に投入しやすくなる。
【００１６】
外槽２は、洗浄工程、すすぎ工程など、水を使用する工程のときには水が溜まるように構成され、排水バルブ２１を介して排水ホース１４が接続されている。そして、排水バルブ２１が開くと、外槽２に溜まっている水が排水ホース１４を流れて排水される。
なお、符号５１は、外槽２に発生する加速度を検出する加速度センサ（３軸加速度センサ）であり、後記する変位検出手段５（図３参照）を構成する。３軸加速度センサ５１の詳細は後記する。
【００１７】
以上のように構成される洗濯機１は、制御装置６によって制御される。
制御装置６は、駆動手段４の回転速度制御、排水バルブ２１の開閉、外槽２に水を給水する図示しない給水栓の開閉等によって洗濯機１を制御する。
【００１８】
図３に示すように、制御装置６は、図示しないメモリに記憶されるプログラムをマイクロコンピュータ６０が実行して洗濯機１を制御する。制御装置６のモータ制御回路５４は、駆動手段４に備わるモータ５３に供給する駆動電流を発生する回路であり、マイクロコンピュータ６０はモータ制御回路５４に指令を与え、洗濯兼脱水槽３（図２参照）を所定の回転速度で回転するための駆動電流をモータ５３に供給する。また、制御装置６には、駆動手段４の回転速度検出手段７０からモータ５３の回転速度がフィードバックされるように構成され、制御装置６はフィードバック制御によって、精度よく洗濯兼脱水槽３の回転速度を制御できる。
【００１９】
変位検出手段５は、外槽２（図２参照）の振動を検出するために備わり、３軸加速度センサ５１、フィルタ回路５２、マイクロコンピュータ６０等を含んで構成される。３軸加速度センサ５１は、外槽２に発生する加速度を検出する加速度センサであり、例えば、外槽２のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に発生する加速度を検出可能に構成される。
【００２０】
３軸加速度センサ５１は限定するものではない。例えば、Ｘ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度とＺ軸方向の加速度を個別に検出し、各方向ごとに、加速度１Ｇ（≒９．８ｍ／Ｓ２）に対して０．６６Ｖの電圧値を検出信号として出力する形式のものが知られているが、これを適用することもできる。
【００２１】
表示パネル回路５５は、表示パネル１１を駆動するための回路である。所定の情報を表示パネル１１に表示するとき、マイクロコンピュータ６０は表示パネル回路５５に指令を与え、表示する情報を制御信号として表示パネル回路５５から表示パネル１１に入力し、表示パネル１１に所定の情報を表示する。
【００２２】
フィルタ回路５２は、例えばローパスフィルタを含んで構成される回路であり、３軸加速度センサ５１から入力される信号のノイズ成分を除去してマイクロコンピュータ６０に入力する回路である。
また、電源回路５７は、ＡＣ電源５６などの外部電源から取り込まれた電力を制御装置６の駆動用電力に変換し、制御装置６を構成する電子部品等に供給する回路である。
さらに、制御装置６は、排水バルブ２１（図２参照）に制御信号を送信して、排水バルブ２１の開閉を制御可能に構成される。
【００２３】
以上のように構成される制御装置６は、標準的な洗濯工程として、洗濯物を水洗いする洗浄工程、汚れた洗濯水を含む洗濯物をすすぐすすぎ工程、洗濯物を脱水する脱水工程、および、洗濯物を乾燥する乾燥工程の各工程を実行する。
【００２４】
このような洗濯機１の洗濯工程のうち、脱水工程では、洗濯物が含んだ水分を遠心力で飛ばして脱水するため、高速脱水運転によって、洗濯兼脱水槽３の回転速度を高速回転速度（例えば、１６００ｒｐｍ）まで上昇させる。
以下、高速脱水運転時の洗濯兼脱水槽３の高速回転速度を、脱水回転速度と称する。
【００２５】
しかしながら、すすぎ工程を終了した段階で、洗濯物は多量の水分を含んだ重い状態であり、また、図４に示すように、洗濯兼脱水槽３内で偏った状態（アンバランス）に配置されることが多い。さらに、図４に示すように洗濯兼脱水槽３の回転軸θＳに対して洗濯物が偏った状態は、洗濯兼脱水槽３内で質量が偏った質量不釣合いな状態であり、このままで高速脱水運転を開始すると、洗濯兼脱水槽３の回転速度を脱水回転速度まで上昇させるときに外槽２および洗濯兼脱水槽３に大きな振動や騒音が発生する。
【００２６】
これは、洗濯兼脱水槽３の回転速度が脱水回転速度に達するまでの間に、洗濯兼脱水槽３および外槽２に共振（１次共振）を発生させる回転速度（以下、１次共振回転速度と称する）を通過することによる。つまり、洗濯兼脱水槽３の回転速度が１次共振回転速度のときに洗濯兼脱水槽３および外槽２に１次共振が発生する。
１次共振が発生すると、洗濯兼脱水槽３および外槽２が主に左右方向に振動し、大きな振動や騒音の原因となる。
そして、洗濯兼脱水槽３における洗濯物の偏りが大きい場合、洗濯兼脱水槽３に大きな振動が発生することから、１次共振による洗濯兼脱水槽３および外槽２の振動が大きくなって、洗濯機１に発生する振動や騒音が大きくなる。
【００２７】
そこで、洗濯兼脱水槽３の回転速度が１次共振回転速度のときに洗濯兼脱水槽３および外槽２に発生する振動を軽減するために、洗濯物の偏り（質量の偏り）を解消することが好ましい。
従来、制御装置６は、すすぎ工程の終了後に排水バルブ２１を開いて外槽２内の水を排水した後、洗濯兼脱水槽３を左右方向に繰り返し低速回転する。洗濯兼脱水槽３が繰り返して左右方向に低速回転すると、洗濯兼脱水槽３内における洗濯物が配置換えされて回転軸θＳの周囲に適宜分散され、洗濯物の偏りを解消できる。
このように洗濯物の偏りを解消する工程を、配置換え工程と称する。
【００２８】
しかしながら、配置換え工程は洗濯兼脱水槽３を左右方向に繰り返し低速回転する工程であるため、すすぎ工程の終了後に配置換え工程が実行されると、脱水工程を実行するまでの時間が長くなり、その結果、洗濯機１の洗濯工程に要する時間が長くなる。
【００２９】
また、例えば、洗濯物が１つの場合は、その洗濯物と対象に配置する他の洗濯物がないため、配置換え工程を実行しても洗濯物の偏りを好適に解消できない。特に、バスマットなど水分を多量に含みやすい洗濯物が１つの場合、洗濯物はすすぎ工程で多量に水分を含んで重くなっていることから、洗濯兼脱水槽３は洗濯物が配置される側に大きく質量が偏り、洗濯兼脱水槽３の回転速度が１次共振回転速度に達したときに発生する洗濯兼脱水槽３および外槽２の振動が大きくなる。
【００３０】
そこで、本実施形態に係る制御装置６は、脱水工程の開始時に、必要に応じて、洗濯兼脱水槽３の低速回転によって洗濯物から可能な限り水分を除去する水抜き工程を実行する。
洗濯兼脱水槽３の回転速度が１次共振回転速度のときに発生する洗濯兼脱水槽３および外槽２の振動は、回転軸θＳ周りの洗濯物の偏り、つまり、質量の偏りによる質量不釣合いで洗濯兼脱水槽３に発生する振動（以下、アンバランス振動と称する）が外槽２に伝播して発生する。
【００３１】
また、アンバランス振動の大きさは、洗濯兼脱水槽３における質量の偏り量によって決まり、質量の偏り量は、洗濯物の重量、すなわち、洗濯物の自重と含まれる水分量の合計とみなすことができる。洗濯物に含まれる水分が除去されると洗濯物が軽量化するため洗濯兼脱水槽３における質量不釣合いが解消されてアンバランス振動を軽減することができ、ひいては、１次共振で洗濯兼脱水槽３および外槽２に発生する振動を軽減できる。
そこで、本実施形態に係る洗濯機１では、脱水工程の開始時に、必要に応じて、前記した水抜き工程を実行して洗濯物に含まれる水分を除去し、洗濯兼脱水槽３の質量不釣合いを解消するように構成される。
【００３２】
そして、制御装置６は、水抜き工程の実行時にアンバランス振動が減少する様態を監視し、アンバランス振動が好適に減少したときに洗濯兼脱水槽３の回転速度を脱水回転速度まで上昇する高速脱水運転を開始する。
また、本実施形態に係る制御装置６は、外槽２に発生する加速度に基づいてアンバランス振動を検知する。
【００３３】
前記したように、３軸加速度センサ５１は、外槽２（図２参照）に発生する３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の加速度を検出するように構成され、制御装置６は、３軸加速度センサ５１が検出する、外槽２の３軸方向の加速度に基づいて、洗濯兼脱水槽３（図２参照）に発生するアンバランス振動を検知するように構成される。そして、制御装置６は、脱水工程の開始時に実行される水抜き工程で洗濯兼脱水槽３に発生するアンバランス振動が所定値より小さくなったときに、洗濯物から好適に水分が除去されて洗濯物の偏り（質量の偏り）が解消されたと判定する。
【００３４】
また、本実施形態に係る制御装置６は、外槽２（図２参照）に発生するＸ軸方向の加速度に基づいて、洗濯兼脱水槽３に発生するアンバランス振動を検知する。
【００３５】
アンバランス振動は、洗濯兼脱水槽３（図２参照）が回転軸θＳ（図２参照）を中心に回転するときの回転のぶれによって発生する振動であり、アンバランス振動が外槽２（図２参照）に伝播して加速度を発生させることから、制御装置６（図２参照）は、外槽２に発生する加速度に基づいてアンバランス振動を検知できる。そのため、本実施形態においては、外槽２に発生する３軸方向の加速度を３軸加速度センサ５１（図３参照）で検出し、検出した３軸方向の加速度に基づいて、制御装置６がアンバランス振動を検知する。
【００３６】
また、前記したように、１次共振は外槽２（図２参照）が左右方向（Ｘ軸方向）に振動することから、１次共振によって発生する振動および騒音を軽減するためには、外槽２に発生する振動のＸ軸方向の成分を軽減することが好ましい。
そこで、本実施形態は、制御装置６（図２参照）が、外槽２に発生するＸ軸方向の加速度に基づいて検知するアンバランス振動が所定値より小さくなったときに、洗濯物から好適に水分が除去されて洗濯物の偏り（質量の偏り）が解消されたと判定するように構成する。
【００３７】
図５を参照して、制御装置６が脱水工程を実行する手順を説明する（適宜図１〜４参照）。
制御装置６は、脱水工程をスタートすると、データの初期化を実行する（ステップＳ１）。制御装置６は、水抜き工程の実行回数をカウントするカウンタ変数Ｍを、データの初期化で初期化（Ｍ＝０）する。そして、制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転速度を所定の回転速度へ上昇し（ステップＳ２）、３軸加速度センサ５１が検出するＸ軸方向の加速度に基づいて、外槽２のＸ軸方向の変位（外槽変位）を算出する（ステップＳ３）。
以下、外槽変位は符号Ｓｘで示す。また、外槽変位をＳｘｎで示す場合、ｎは制御装置６が外槽変位Ｓｘを算出した回数を示す。
ステップＳ３は、水抜き工程開始時に最初に外槽変位Ｓｘ（初期変位）を算出するステップであり、水抜き工程開始時の初期変位である外槽変位Ｓｘ０を算出するステップである。
以下、初期変位である外槽変位Ｓｘ０を特に初期変位Ｓｘ０と称する。
【００３８】
ステップＳ２で制御装置６が洗濯兼脱水槽３を回転するときの所定の回転速度（以下、基準回転速度と称する）は限定する値ではないが、仮に洗濯兼脱水槽３および外槽２に振動が発生しても破損に至らない低い回転速度が好ましく、さらに、洗濯機１に固有の１次共振回転速度より低い回転速度であることが好ましい。因みに、本実施形態に係る洗濯機１では、１６０ｒｐｍが１次共振回転速度であることが確認されたため、基準回転速度を１１０ｒｐｍとした。
【００３９】
また、外槽変位Ｓｘｎは、Ｘ軸方向の加速度に基づいて、次式（１）で算出できる。
Ｓｘｎ＝（Ｖｘｐ−ｐ×Ｋ）／（２πＮ／６０）２    ・・・（１）
式（１）におけるＶｘｐ−ｐは、変位検出手段５を構成する３軸加速度センサ５１がＸ軸方向の加速度を検出した出力電圧、Ｋは、Ｘ軸方向の加速度をＸ軸方向の変位に変換するための係数（固定値）、Ｎは、洗濯兼脱水槽３の回転速度である。
また、３軸加速度センサ５１の出力電圧Ｖｘｐ−ｐは、所定のサンプリング周期（例えば、２ｍｓ）で所定時間（例えば０．５ｓ）に亘って取得した出力電圧Ｖｘの最大値と最小値の差である。
【００４０】
制御装置６は、このように式（１）によって初期変位Ｓｘ０を算出し（ステップＳ３）、算出した初期変位Ｓｘ０と第１閾値Ｓａとを比較する（ステップＳ４）。
第１閾値Ｓａは、例えば、洗濯兼脱水槽３と外槽２の状態を判定するための閾値（変位量）であって、外槽変位Ｓｘが第１閾値Ｓａを超えた場合に制御装置６は洗濯兼脱水槽３または外槽２の少なくとも一方に異常が発生したと判定する。このような第１閾値Ｓａは、実験計測等によって求められる固有値である。
【００４１】
制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第１閾値Ｓａ以上のとき（ステップＳ４→Ｎｏ）、洗濯兼脱水槽３または外槽２の少なくとも一方に異常が発生したと判定して、脱水工程を停止し（ステップＳ５）、さらに、表示パネル１１にエラー表示をする（ステップＳ６）。
【００４２】
一方、初期変位Ｓｘ０が第１閾値Ｓａより小さいとき（ステップＳ４→Ｙｅｓ）、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０と第２閾値Ｓｂを比較する（ステップＳ７）。第２閾値Ｓｂは、第１閾値Ｓａよりも小さな値（変位量）であり、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが基準回転速度のときの外槽変位Ｓｘが第２閾値Ｓｂより小さければ、洗濯兼脱水槽３および外槽２に１次共振が発生したときに筐体１ａに発生する振動および騒音が許容範囲以下になると判定できるような値に設定されることが好ましい。このような第２閾値Ｓｂは、実験計測等によって求められる固有値である。
【００４３】
そして、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第２閾値Ｓｂより小さいとき（ステップＳ７→Ｎｏ）、高速脱水運転を開始する（ステップＳ８）。
【００４４】
制御装置６は、ステップＳ８の高速脱水運転を開始すると洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが脱水回転速度（例えば、１６００ｒｐｍ）になるまで駆動手段４の回転速度を上昇させ、洗濯兼脱水槽３を高速回転して洗濯物に含まれる水分を遠心力で脱水する。
【００４５】
一方、初期変位Ｓｘ０が第２閾値Ｓｂ以上のとき（ステップＳ７→Ｙｅｓ）、制御装置６は、洗濯物が偏った状態にあって質量の偏り量が大きく、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１次共振回転速度に達して洗濯兼脱水槽３と外槽２に振動が発生したときに、筐体１ａに許容範囲を超える振動や騒音が発生する虞があると判定する。そこで、制御装置６は、洗濯物に含まれる水分を除去して質量の偏りを解消するために水抜き工程の実行が必要と判定し、水抜き工程を実行する（ステップＳ９）。
水抜き工程の詳細は後記するが、水抜き工程で洗濯物に含まれる水分が抜けて質量の偏り量が小さくなった後、制御装置６は、高速脱水運転を開始する（ステップＳ８）。
なお、水抜き工程で質量の偏りが好適に解消できない場合、制御装置６は配置換え工程を実行し、ステップＳ２に戻る。
【００４６】
図６を参照して、制御装置６が水抜き工程を実行する手順を説明する（適宜図１〜４参照）。なお、制御装置６が水抜き工程を開始するとき、洗濯兼脱水槽３は基準回転速度で回転した状態にある。
制御装置６は水抜き工程を開始すると、初期変位Ｓｘ０と第３閾値Ｓｃとを比較する（ステップＳ９００）。
第３閾値Ｓｃは、第２閾値Ｓｂより大きく第１閾値Ｓａより小さい値（変位量）で、例えば、洗濯兼脱水槽３の回転にともなって振動する外槽２の外槽変位（振幅）の許容値であり、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃ以上のときは質量の偏りが大きく、質量の偏り量が許容範囲を超えたと判定する。
【００４７】
このように、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが基準回転速度のときに外槽２に発生する初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃより大きい場合、洗濯兼脱水槽３が１次共振回転速度で回転するときに外槽２に発生する外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃを超え、さらに第１閾値Ｓａを超える虞があることから、制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを脱水回転速度まで上昇できないと判定する。
【００４８】
そこで、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃ以上のとき（ステップＳ９００→Ｙｅｓ）、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度に維持した状態で洗濯物に含まれる水分を除去する水抜き工程の第１工程を実行する。以下、水抜き工程の第１工程を水抜き工程Ａと称する。
制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃ以上のとき（ステップＳ９００→Ｙｅｓ）、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度に維持した状態で外槽変位Ｓｘの変化を監視する（ステップＳ９０１）。
例えば、制御装置６は、０．５ｓ間隔で５０秒間に亘って外槽変位Ｓｘｎを算出する。
この場合、制御装置６は、１００個の外槽変位Ｓｘｎ（Ｓｘ１〜Ｓｘ１００）を算出する。そして、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０の次に算出する外槽変位Ｓｘ１と最後の外槽変位Ｓｘ１００の値から外槽変位Ｓｘの増減を確認する。
【００４９】
図７に示すように、外槽変位Ｓｘの算出回数の増大にしたがって、外槽変位Ｓｘ（外槽２の左右方向の変位）の変化率が小さくなることがわかる。このことは、時間経過にしたがって、水分の除去による洗濯物の質量の変化が小さくなること、つまり、水抜きの効果が小さくなることを示す。図７によると、外槽変位Ｓｘの算出回数が６０回以上、すなわち、制御装置６が３０秒以上に亘って外槽変位Ｓｘを算出したときに外槽変位Ｓｘの算出回数と洗濯物の質量の関係を示すグラフがほぼ水平になり、それ以上の時間、洗濯兼脱水槽３を回転しても水抜きの効果が小さいことがわかる。そこで、本実施形態においては、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを３０秒以上（例えば、５０秒間）に亘って基準回転速度に維持し、１００個の外槽変位Ｓｘ（Ｓｘ１〜Ｓｘ１００）を算出するように構成する。
【００５０】
そして、制御装置６は、初期変位Ｓｘ０の次に算出する外槽変位Ｓｘ１から最後の外槽変位Ｓｘ１００を減算した値が負のとき（ステップＳ９０２→Ｎｏ）、外槽変位Ｓｘが増加し、水抜き工程Ａを継続しても質量の偏りが解消しないと判定する。そこで、制御装置６は水抜き工程Ａを終了して配置換え工程を実行する（ステップＳ９０６）。
【００５１】
前記したように、配置換え工程では、制御装置６が洗濯兼脱水槽３の回転を一時停止した後、洗濯兼脱水槽３を左右方向に繰り返し低速回転して洗濯物の配置を換える。そして、配置換え工程の終了後、制御装置６は、図５に示すステップＳ２に処理を戻し、脱水工程を再実行する。
【００５２】
ステップＳ９０２において外槽変位Ｓｘ１から外槽変位Ｓｘ１００を減算した値が正またはゼロのとき（ステップＳ９０２→Ｙｅｓ）、制御装置６は、外槽変位Ｓｘが減少または不変であると判定し、最後の外槽変位Ｓｘ１００が第３閾値Ｓｃより小さければ（ステップＳ９０３→Ｎｏ）、処理をステップＳ９１０に進める。
一方、外槽変位Ｓｘ１００が第３閾値Ｓｃ以上のとき（ステップＳ９０３→Ｙｅｓ）、制御装置６はカウンタ変数Ｍに１を加算し（ステップＳ９０４）、カウンタ変数Ｍが所定回数（例えば、３回）に達しないときは（ステップＳ９０５→Ｎｏ）、処理をステップＳ９０１に戻し、カウンタ変数Ｍが所定回数（例えば、３回）に達したときは（ステップＳ９０５→Ｙｅｓ）、処理をステップＳ９０６に進めて配置換え工程を実行する。
【００５３】
水抜き工程におけるステップＳ９０１からステップＳ９０５までの工程は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度に維持した状態で洗濯物の水抜きをする水抜き工程Ａであり、カウンタ変数Ｍは、水抜き工程Ａの実行回数を計測する変数である。そして、本実施形態の制御装置６は、水抜き工程Ａを３回実行しても外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さくならないときに、配置換え工程を実行するように構成される。
なお、水抜き工程Ａの実行回数は３回に限定されるものではない。
【００５４】
初期変位Ｓｘ０と第３閾値Ｓｃの比較で、初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃより小さいとき（ステップＳ９００→Ｎｏ）、制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度から段階的に上昇しながら洗濯物に含まれる水分を除去する水抜き工程の第２工程を実行する。
以下、水抜き工程の第２工程を水抜き工程Ｂと称する。
【００５５】
制御装置６は、初期変位Ｓｘ０が第３閾値Ｓｃより小さいとき（ステップＳ９００→Ｎｏ）、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを１段階（例えば、２ｒｐｍ）だけ上昇し（ステップＳ９１０）、上昇後の回転速度Ｎが所定の回転速度以上であれば（ステップＳ９１１→Ｎｏ）、高速脱水運転を開始する（ステップＳ９１６）。
なお、ステップＳ９１０は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを２ｒｐｍだけ上昇する構成に限定するものではない。
洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１段階上昇して外槽変位Ｓｘが大きくなったときに、外槽変位Ｓｘが第１閾値Ｓａを超えないように外槽変位Ｓｘの増加量を抑えられるように、１段階の回転速度が設定されることが好ましい。
【００５６】
そして、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが所定の回転速度未満の場合（ステップＳ９１１→Ｙｅｓ）、制御装置６は外槽変位Ｓｘを算出し（ステップＳ９１２）、さらに、算出した外槽変位Ｓｘを第３閾値Ｓｃと比較する（ステップＳ９１３）。
【００５７】
制御装置６が、ステップＳ９１１で洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎと比較する所定の回転速度は、外槽変位Ｓｘがピークに達するときの洗濯兼脱水槽３の回転速度であり、実験計測等によって求められる洗濯機１の固有値である。
このような回転速度を以下、第２の基準回転速度と称する。
【００５８】
つまり、制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが第２の基準回転速度のときの外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さければ、洗濯兼脱水槽３が１次共振回転速度で回転するときの外槽変位Ｓｘを第３閾値Ｓｃより小さく抑えることができ、ひいては、外槽変位Ｓｘを第１閾値Ｓａより小さく抑えることができると判定する。また、第２の基準回転速度は、前記した基準回転速度（１１０ｒｐｍ）より高く、高速脱水運転時における洗濯兼脱水槽３の高速回転速度（１６００ｒｐｍ）より低いことが好適である。
本実施形態に係る洗濯機１では、１次共振回転速度である１６０ｒｐｍより低い１５０ｒｐｍを第２の基準回転速度とした。したがって、本実施形態において制御装置６は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１５０ｒｐｍ未満の場合（ステップＳ９１１→Ｙｅｓ）に、処理をステップＳ９１２、ステップＳ９１３に進める。
【００５９】
そして、制御装置６は、ステップＳ９１２で算出する外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃ未満のときは（ステップＳ９１３→Ｎｏ）、処理をステップＳ９１０に戻し、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃ以上のときは（ステップＳ９１３→Ｙｅｓ）、０．５秒間、現在の回転速度Ｎを維持する（ステップＳ９１４）。
【００６０】
制御装置６は、０．５秒間、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを維持した後に、水抜き工程Ｂを開始してから５０秒が経過してなければ（ステップＳ９１５→Ｎｏ）、処理をステップＳ９１２に戻すが、水抜き工程Ｂを開始してから５０秒が経過していれば（ステップＳ９１５→Ｙｅｓ）、配置換え工程を実行する（ステップＳ９１７）。
なお、ステップＳ９１７の配置換え工程は、ステップＳ９０６の配置換え工程と同等の工程である。
【００６１】
また、ステップＳ９１６の高速脱水運転は、図５のステップＳ８における高速脱水運転になる。すなわち、制御装置６は、図６のステップＳ９１１で洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１５０ｒｐｍに達したとき（ステップＳ９１１→Ｎｏ）、図５に示すステップＳ８に手順を進める。
【００６２】
図６に示す水抜き工程におけるステップＳ９１０からステップＳ９１５までの工程は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを段階的に上昇して洗濯物の水抜きをする水抜き工程Ｂである。そして、本実施形態に係る洗濯機１（図１参照）は、図６に示すように、水抜き工程Ａと水抜き工程Ｂの２つの工程を含む水抜き工程を有することを特徴とする。
【００６３】
例えば、外槽２（図２参照）の左右方向の変位量である外槽変位Ｓｘが第２閾値Ｓｂより大きく、高速脱水運転が不可能な場合であっても、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さければ、制御装置６は、水抜き工程Ｂを実行することによって、洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転速度Ｎを段階的に上昇させることができ、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さい状態を維持する場合は、洗濯兼脱水槽３の回転を止めることなく、高速脱水運転を開始できる。
【００６４】
また、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより大きい場合であっても、第１閾値Ｓａ以下であれば、制御装置６（図２参照）は水抜き工程Ａを実行することによって、洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転速度Ｎを基準回転速度に維持した状態で洗濯物に含まれる水分を除去しながら外槽変位Ｓｘの変化を監視できる。そして、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さくなった時点で、制御装置６は、水抜き工程Ｂを実行して洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを段階的に上昇できる。
【００６５】
図８は、基準回転速度以下のときの洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転速度の変化を太い破線、水抜き工程Ａを実行する場合の洗濯兼脱水槽３の回転速度の変化を一点鎖線、水抜き工程Ｂを実行する場合の洗濯兼脱水槽３の回転速度の変化を実線、高速脱水運転時の洗濯兼脱水槽３の回転速度の変化を二点鎖線、配置換え工程を実行するときの洗濯兼脱水槽３の回転速度の変化を細い破線で示している。
【００６６】
図８に示すように、制御装置６（図２参照）は、洗濯機１（図１参照）の脱水工程において、洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転速度を１次共振回転速度（１６０ｒｐｍ）より低い基準回転速度（１１０ｒｐｍ）に維持した状態で、洗濯物に含まれる水分を除去しながら外槽２（図２参照）に発生する外槽変位Ｓｘを算出する。そして、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより小さければ、制御装置６は、水抜き工程Ｂを実行して洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを段階的に上昇させ、第２の基準回転速度（１５０ｒｐｍ）まで上昇できた場合は、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１次共振回転速度のときに外槽２に発生する外槽変位Ｓｘを第１閾値Ｓａより小さく抑えることができると判定して高速脱水運転を開始する。
【００６７】
一方、洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転速度Ｎが基準回転速度のときの外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃより大きい場合であっても、外槽変位Ｓｘが第１閾値Ｓａより小さければ、制御装置６は水抜き工程Ａを実行して、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度に維持した状態で洗濯物に含まれる水分を除去し、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃよりも小さくなった時点で水抜き工程Ｂを実行し、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを段階的に上昇する。
【００６８】
図８に示すように、水抜き工程Ａおよび水抜き工程Ｂは、ともに洗濯兼脱水槽３（図２参照）の回転を停止することなく洗濯物に含まれる水分を除去し、洗濯物の水分が除去されて質量の偏りが解消した場合は、洗濯兼脱水槽３の回転を停止することなく、回転速度Ｎを上昇して高速脱水運転を開始できる。したがって、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを、高速脱水運転時の高速回転速度（１６００ｒｐｍ）まで速やかに上昇できる。
【００６９】
以上のように本実施形態に係る洗濯機１（図１参照）は、脱水工程の実行時、外槽変位Ｓｘが第２閾値Ｓｂ以上であっても第１閾値Ｓａより小さければ、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを基準回転速度に維持しながら水抜き工程を実行できる。さらに、外槽変位Ｓｘが第３閾値Ｓｃ以下であれば、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを段階的に上昇しながら水抜き工程を実行できる。
そして、制御装置６が、水抜き工程によって洗濯物に含まれる水分が除去されて質量の偏り量が小さくなったと判定した場合には、洗濯兼脱水槽３の回転を停止することなく、高速脱水運転を開始できる。
このことによって、洗濯兼脱水槽３の回転を一時停止する配置換え工程が実行されることを可能な限り回避することができ、脱水工程を開始してから高速脱水運転を開始するまでの時間を短縮できる。さらに、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎを、高速脱水運転時の高速回転速度まで速やかに上昇することができ、洗濯工程に要する時間を短縮できるという優れた効果を奏する。
【００７０】
なお、第３閾値Ｓｃは、実験計測等によって求められる値であるが、第３閾値Ｓｃが設定変更可能な構成であってもよい。
図６のステップＳ９００およびステップＳ９１３に示すように、第３閾値Ｓｃが小さくなると、小さな外槽変位Ｓｘ、すなわち、小さな質量の偏り量で水抜き工程Ａや配置換え工程が実行される。
つまり、質量の偏り量が小さな状態でも質量の偏りを解消するように、制御装置６（図２参照）が洗濯機１（図１参照）を制御する。
【００７１】
したがって、質量の偏りが小さな状態で、洗濯兼脱水槽３の回転速度Ｎが１次共振回転速度に達することになり、１次共振による洗濯兼脱水槽３（図２参照）および外槽２（図２参照）の振動が小さくなって、筐体１ａ（図２参照）に発生する振動や騒音が軽減される。
しかしながら、小さな質量の偏り量で配置換え工程が実行されることになり、配置換え工程の実行によって高速脱水運転の開始までの時間が長くなる頻度が高くなる。そして、脱水工程時に高速脱水運転の開始までの時間が長くなると脱水工程に要する時間が長くなり、ひいては、洗濯工程に要する時間が長くなる。
【００７２】
このように、第３閾値Ｓｃが小さくなると、１次共振が発生したときの振動や騒音を軽減できるが、脱水工程時に高速脱水運転の開始までの時間が長くなる頻度、つまり、洗濯工程に要する時間が長くなる頻度が高くなる。
これに対し、第３閾値Ｓｃが大きくなると、１次共振が発生したときの振動や騒音が大きくなる場合があるが、脱水工程時に高速脱水運転の開始までの時間が長くなる頻度、つまり、洗濯工程に要する時間が長くなる頻度は減少する。換言すると、速やかに洗濯が終了する頻度が高くなる。
【００７３】
したがって、例えば使用者が、１次共振が発生したときの振動や騒音を軽減する設定（設定Ａ）と、速やかに洗濯が終了する頻度を高める設定（設定Ｂ）のいずれかを選択可能な構成とし、さらに、使用者が設定Ａを選択したとき制御装置６が第３閾値Ｓｃを小さく設定変更し、使用者が設定Ｂを選択したときに制御装置６が第３閾値Ｓｃを大きく設定変更する構成とすれば、使用者が好みの設定で洗濯機１（図１参照）を使用することができ、利便性が向上する。
【００７４】
このように、使用者が設定Ａと設定Ｂを選択可能な場合、洗濯機１の操作パネル９（図１参照）に、設定Ａと設定Ｂの選択ボタンが備わる構成とすれば、使用者は容易に設定Ａと設定Ｂを選択できる。または、操作パネル９に、設定Ａと設定Ｂの中間を段階的または無段階に設定可能なセレクタスイッチが備わる構成とし、制御装置６（図２参照）は、セレクタスイッチのポジションに応じて第３閾値Ｓｃを設定する構成とすれば、使用者は設定Ａと設定Ｂの間で好みの状態を選択可能になり、使用者の選択範囲を広げることができる。この場合、制御装置６は、設定Ａに近いほど第３閾値Ｓｃを小さくし、設定Ｂに近いほど第３閾値Ｓｃを大きくする。
【００７５】
以上、図１に示すドラム式洗濯乾燥機の洗濯機１に基づいて説明したが、本実施形態は、図９に示す縦型洗濯機８０にも適用できる。図９に示すように、縦型洗濯機８０は、上方に開閉蓋８７が備わる筐体８１の内部に、上方が開口するように略円筒状の外槽８２が弾性支持され、外槽８２の内部に、モータ９０で回転駆動される洗濯兼脱水槽８３が備わる。
また、洗濯兼脱水槽８３の下部（底部）には、モータ９０で回転する攪拌翼８６が備わり、外槽８２の内部に溜まる水に渦流を発生させて洗濯兼脱水槽８３に投入された洗濯物を洗浄するように構成される。さらに、縦型洗濯機８０の正面側には、操作部と表示部を備えるコントロールパネル８９が備わっている。そして、縦型洗濯機８０は制御装置９２によって制御される。
【００７６】
このように構成される縦型洗濯機８０において、脱水工程における高速脱水運転では、洗濯兼脱水槽８３の回転速度Ｎを所定の高速回転速度（例えば、１０００ｒｐｍ）まで上昇することから、図１に示す洗濯機１（ドラム式洗濯乾燥機）と同様に、必要に応じて洗濯物の偏り（質量の偏り）を解消する必要がある。そこで、外槽８２に変位検出手段（３軸加速度センサ９３）を備え、外槽８２の変位に基づいて、制御装置９２が外槽８２に発生するアンバランス振動を算出するように構成すればよい。
【００７７】
例えば、前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸、左右方向、つまりＹ軸およびＺ軸と直行する方向をＸ軸とする座標上にある縦型洗濯機８０の場合、制御装置９２は、外槽８２に、Ｘ軸方向に発生する加速度に基づいて洗濯兼脱水槽８３の変位を算出するように構成すればよい。そして、制御装置９２が、算出した変位に応じて、図６に示す水抜き工程Ａおよび／または水抜き工程Ｂを実行する構成とすれば、図１に示す洗濯機１（ドラム式洗濯乾燥機）と同等の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１      洗濯機
１ａ    筐体
２      外槽
３      洗濯兼脱水槽（内槽）
４      駆動手段
５      変位検出手段
６      制御装置
１８，１９  吊り下げバネ
５１    ３軸加速度センサ（加速度センサ）
【図１】
2011217761.tif 000003
【図２】
2011217761.tif 000004
【図３】
2011217761.tif 000005
【図４】
2011217761.tif 000006
【図５】
2011217761.tif 000007
【図６】
2011217761.tif 000008
【図７】
2011217761.tif 000009
【図８】
2011217761.tif 000010
【図９】
2011217761.tif 000011