(57)【要約】【課題】本発明は、アンバランス修正の工程がやたらに繰り返されることなく脱水工程が早く終了できるドラム式洗濯機を提供することができる。【解決手段】本発明は、洗濯水を溜める外槽と、前記外槽の内側に設けた洗濯兼脱水槽としての回転ドラムと、前記回転ドラム内に収納された洗濯物を容量センシングする洗濯容量センシング手段と、前記外槽の振動を検知する振動センサーを有し、すすぎ工程、脱水工程の前に行なわれる洗い工程に先立ち、前記洗濯容量センシング手段により、容量センシングが行なわれるドラム式洗濯機において、前記容量センシングで容量が少ないと判断したときは、脱水工程時の一次共振回転数時に、前記振動センサーが検知する振幅がしきい値以上でも脱水の回転数を増加させるように制御することを特徴とする。【選択図】図５
2008104494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯水を溜める外槽と、
前記外槽の内側に設けた洗濯兼脱水槽としての回転ドラムと、
前記回転ドラム内に収納された洗濯物を容量センシングする洗濯容量センシング手段と、
前記外槽の振動を検知する振動センサーを有し、
すすぎ工程、脱水工程の前に行なわれる洗い工程に先立ち、前記洗濯容量センシング手段により、容量センシングが行なわれるドラム式洗濯機において、
前記容量センシングで容量が少ないと判断したときは、脱水工程時の一次共振回転数時に、前記振動センサーが検知する振幅がしきい値以上でも脱水の回転数を増加させることを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
請求項１記載のドラム式洗濯機において、
脱水の回転数が加速されて二次共振回転数を通過時に前記振動センサーが検知する振幅がしきい値以上のときは、回転数の増加を抑えるように制御することを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項３】
請求項１または２記載のドラム式洗濯機において、
前記回転ドラムの回転数が一次共振回転数未満の低定速回転数区間と、前記回転ドラムの回転数が一次共振回転数以上で二次共振回転数未満の中定速回転数区間とを有し、
前記中定速回転数区間時間が前記低定速回転数区間の運転時間よりも長いことを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドラム式洗濯機において、少ない容量の洗濯物の脱水起動特性を改善したドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯機において、布量識別装置（洗濯容量センシング手段）とアンバランス識別装置（振動センサー）を備え、脱水時の振動を軽減するものは特開平５−２９３２８９号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９３２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドラム式洗濯機ではバスタオル一枚など小容量の洗濯物の場合、洗濯物が充分濡れているときは自重の数倍になる。脱水工程で回転ドラムを低速で回転させると、洗濯物は塊になりやすく、回転ドラム槽内でアンバランスが生じやすくなる。
【０００５】
このアンバランスは、外槽の一次共振で振動センサーの振幅値を大きくする要因となる。このため、脱水工程で振動センサーの振幅のみで回転数制御や振動検知のしきい値を設定した場合、一次共振を通過するとき、しきい値で制御され回転数を上げることができず、洗濯物の片寄りと判断しアンバランス修正の工程を繰り返し、脱水工程が終了しないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題に対処し、アンバランス修正の工程がやたらに繰り返されることなく脱水工程が早く終了できるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、洗濯水を溜める外槽と、前記外槽の内側に設けた洗濯兼脱水槽としての回転ドラムと、前記回転ドラム内に収納された洗濯物を容量センシングする洗濯容量センシング手段と、前記外槽の振動を検知する振動センサーを有し、すすぎ工程、脱水工程の前に行なわれる洗い工程に先立ち、前記洗濯容量センシング手段により、容量センシングが行なわれるドラム式洗濯機において、前記容量センシングで容量が少ないと判断したときは、脱水工程時の一次共振回転数時に、前記振動センサーが検知する振幅がしきい値以上でも脱水の回転数を増加させるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アンバランス修正の工程がやたらに繰り返されることなく脱水工程が早く終了できるドラム式洗濯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係わる実施例について、図を引用して説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の斜視図を示す。
【００１１】
ベース１の上部には、鋼板と樹脂成形品で組合わされて構成された外枠筐体２が載せられている。
【００１２】
外枠筐体２の正面には洗濯物３０を出し入れするドア３が設けられ、ドア開閉用押しボタンスイッチ４により開閉操作を行っている。
【００１３】
ドア３は、外側が意匠部品である樹脂成型品と、内側が耐熱ガラス製扉により構成されている。
【００１４】
外枠筐体２の側面部には、排水ホースを立てかける固定用穴５が設けられている。また、ドラム式洗濯機本体を持ち運び移動するために複数個の取っ手６が設けられている。また、外枠筐体２の上面部には洗剤トレー７が取付けられている。
【００１５】
洗剤トレー７の脇には操作部９、表示部１０が設けられている。また、ベース１の側面部からは排水ホース１１が引き出されており、底部にはゴムを挿入した脚部１２が四隅に配置されている。
【００１６】
ドア３やドア開閉用押しボタンスイッチ４は前面カバー１４に支持されており、その下部には、フィルターケース１３が内装されている。
【００１７】
図２は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の縦断面図を示す。
【００１８】
外枠筐体２の内側には外槽２０が備えられる。
【００１９】
外槽２０の下部は複数本のサスペンション２１により支持され、上部は前後に配置された２個の引きバネ２２、２３により支持されている。
【００２０】
サスペンション２１は外槽２０の全重量を支持するものであり、強固な構成に出来ている。また、脱水運転時に生じる外槽２０の上下振動を吸収し、脱水始動時の外槽２０の共振による異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。
【００２１】
また、外槽２０の上部から支持している引きバネ２２、２３は、外槽２０の前後方向の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の前後、上下、左右振動を低減するために設けられている。
【００２２】
洗いやすすぎ時には、洗いやすすぎに必要な水が供給される。水道の蛇口に接続された給水ホース２４は給水電磁弁２５に接続されており、給水電磁弁２５の操作により注水ホース２６から洗剤投入ケース２７を経由して、その水が供給される。
【００２３】
供給された水は、外槽２０の底部に洗濯水として、またすすぎ時にはすすぎ水として溜められる。
【００２４】
洗剤投入ケース２７は洗剤トレー７の中にあり、洗い時に必要な洗剤を投入し、すすぎ時には仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤を投入する。
【００２５】
洗い時には、注水ホース２６から供給された水が洗剤投入ケース２７の洗剤を溶かしながら外槽２０の上部からフレキシブルホース２８を介して投入される。
【００２６】
外槽２０の内側にある回転ドラム２９にはドア３を開けて投入された洗濯物３０が存在する。回転ドラム２９の開口部の外周には、脱水時に洗濯物３０のアンバランスにより発生する振動を低減するための流体バランサー３１が設けられている。
【００２７】
脱水時に回転ドラム２９が高速回転で運転する。洗濯物３０に含まれている水分を遠心力により脱水するための脱水穴３２が回転ドラム２９の全周に複数個設けられている。
【００２８】
また、回転ドラム２９の内側には洗い時に洗濯物３０を掻き揚げる複数個のリフター３３が設けられている。
【００２９】
回転ドラム２９は回転ドラム用金属製フランジ３４に連結された主軸３５を介してドラム駆動用モータ３６に直結されている。ドラム駆動用モータ３６は、外槽２０に固定された金属製フランジ３７に取付けられている。
【００３０】
本実施例の場合、ドラム駆動用モータ３６は磁石埋め込み形のインナーロータでステ−タは集中巻の巻線を有するＤＣブラシレスモータを使用している。
【００３１】
外槽２０の開口部には弾性体からなるゴム系のベローズ３８が取付けられている。このべローズ３８はドア３を構成する３９と樹脂成型品耐熱ガラス製扉４０のうちガラス製扉４０と接するように設けられ、外槽２０内とドア３との水密性を維持する役割をしている。
【００３２】
この水密維持により、洗い、すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。
【００３３】
洗いやすすぎが終了して不要になった水や脱水時に洗濯物３０から脱水された水は、排水弁４１を開放して排水ホース１１から排水される。また、外槽２０の上面には外槽２０の振幅を検知するための振動センサー４２が取付けられている。
【００３４】
この振動センサー４２は目的に応じて複数個異なった位置に取付けられることがある。例えば、前後方向で振幅が異なるモードの振動を検知する必要がある場合は前後に設ける。
【００３５】
図３は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。
【００３６】
この運転工程は洗濯物３０に付着した汚れを落としたり、また、すすぎによる洗剤分をすすいだり、また、洗濯物３０に含まれた水分を回転ドラム２９の高速回転による遠心力で脱水したりする。
【００３７】
それらの水分を排水することなどの一連の工程を自動的に行う一般的な自動洗濯コースがこのブロック図に示されている。
【００３８】
以下ブロック図をもとに各工程の説明をする。
【００３９】
給水電磁弁２５の操作により給水５０が行われる。洗い工程５１は洗濯に必要な水が外槽２０内に供給されるとドラム駆動用モータ３６が回転し、回転ドラム２９の回転が行なわれる。
【００４０】
このときの回転ドラム２９の回転数は毎分４０〜５０回転で、休止をおいて右回転、左回転を数分づつ行うことにより、洗濯物３０が回転ドラム２９内のリフター３３により掻き揚げられながら叩き洗いにより洗濯される。
【００４１】
洗い工程５１が終了すると洗いにより洗濯物３０に付着した汚れが除去され、汚れた洗濯水を洗濯機外に排出する排水工程５２へ移行する。排水が終了した後、洗濯物３０に含まれている洗剤分を脱水する脱水工程５３へ移行する。
【００４２】
脱水工程５３では、回転ドラム２９を高速回転して洗濯物３０を遠心力により回転ドラム２９の内壁に設けられた複数個の脱水穴３２より脱水される。
【００４３】
このときの回転数は毎分８００〜１５００回転としている。脱水工程５３が終了すると、洗濯物３０に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ工程５４へ移行する。
【００４４】
すすぎ工程５４に入る前に、洗い工程５１と同じように清水を供給する給水工程５０にてすすぎに必要な清水を外槽２０内に供給される。すすぎに必要な清水は本実施例では洗いと同じく２５〜３０リットルの給水がされる。
【００４５】
規定量の清水が給水されると、すすぎ工程５４に自動的に進行し、洗い時工程と同じように回転ドラム２９が低速回転（毎分４５回転前後）しながら洗濯物３０に含まれた洗剤分を除去する。
【００４６】
本実施例ではすすぎは２回となっているがすすぎ工程５４の回数は２〜３回となっているものもある。すすぎ工程５４が終了後、排水が行われ洗濯物３０に含まれる水分を充分に脱水するため最終脱水工程５５に移行する。
【００４７】
最終脱水工程５５の脱水時間は一般的に５分以上で、回転ドラム２９を高速回転させ洗濯物３０の水分を遠心力で除去するものである。この時の脱水率は６０〜６５％となる。
【００４８】
図４は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。
【００４９】
ＡＣ１００Ｖの商用電源６０はコンセント６１を介して電源スイッチ６２と並列に配置されたヒューズ６３を通ってフィルター回路６４に入る。フィルター回路６４の後方からは各種電気部品及び整流回路６５に直接電源を供給している。
【００５０】
整流回路６５からは低圧の直流電源を供給するためのスイッチング電源６６、インバータ回路６７が接続されている。また、この間には電圧検知回路６８及びヒューズ６９が接続されている。
【００５１】
インバータ駆動回路７０はドラム駆動用モータ３６に付いている回転位置センサー７１の信号によりインバータ駆動回路６７を制御してドラム駆動用モータ３６を回転させている。ドラム式洗濯機全体の制御はマイコン７２により行われる。
【００５２】
商用電源６０で直接駆動される電気部品としては給水電磁弁２５、排水弁４１があり、各々に直列に接続されたリレー接点７３をマイコン７２によりリレー巻線７４に流れる電流を制御して行われる。振動センサー４２の信号は直接マイコン７２に取り込まれている。
【００５３】
図５は、本発明の実施に係るもので、脱水工程５３や最終脱水５５におけるフローチャートの一部を示す。
【００５４】
実施例として脱水工程５３に基づき、洗濯物の量と以下の各工程について説明する。
【００５５】
脱水工程開始９０が行われると、すすぎ工程、脱水工程の前に行なわれる洗い工程に先立ち、洗濯容量センシング手段により、容量センシングが行なわれ、マイコン７２に記憶されていた洗濯物量の計量情報が呼び出される。
【００５６】
すなわち、スタートボタンが押されると、洗い工程に先立ち、洗濯容量センシング手段により、洗濯物の量を計量する洗濯容量センシング９１が行われ、マイコン７２に記憶されるのである。
【００５７】
脱水工程が進行し、洗濯物３０の量が小のときは一次共振回転数９２、本実施例の場合は毎分１５０回転のときは振幅のしきい値９３に係わらず脱水回転数を加速９４させている。
【００５８】
洗濯物３０の量が大すなわち小以外のときは一次共振回転数９２で振動センサー４２により振動の振幅を測定し、あらかじめ記憶させておいた振幅のしきい値９３により判別して、次工程に移行する。
【００５９】
振幅のしきい値９３より小の時は脱水回転数加速９４をさせ、大のときは脱水回転数減速９５させ、洗濯物の片寄りを修正するアンバランス修正９６を行う。
【００６０】
このように、洗濯物３０の量が小のときは、一次共振回転数９２で振幅がしきい値９３を超えても大きな振動にならないので、回転数増加をすることにより、アンバランス修正の工程がやたらに繰り返されなくなり、脱水工程を早く終了できる。
【００６１】
洗濯物３０の量が大のときは、一次共振回転数９２で振幅がしきい値９３を超えるときはアンバランス修正９６をすることにより円滑に脱水工程に移行できる。
【００６２】
図６は本発明の実施に係るもので、脱水工程５３における一次共振回転数９２以降のフローチャートの一部を示す。
【００６３】
一次共振回転数９２以降で脱水回転の加速９４が行われて二次共振回転数９８に至る。
【００６４】
本実施例における二次共振回転数９８は外槽全体２０の固有値にもよるが毎分３００〜４００回転となる。
【００６５】
この回転数において振幅のしきい値９７で容量に係わらず判定されて対応が決まる。
【００６６】
振幅のしきい値９７が大のときは一次共振回転数９２のときと同じように回転数低下９５、アンバランス修正９６を行う工程に移行する。
【００６７】
振幅のしきい値９７が小のときは回転数増加９５を経て、定常脱水回転数９９にいたる。
【００６８】
図７は本発明の実施に係るもので、脱水工程５３における時間に対する回転数の加速状況を示す。
【００６９】
この回転数には、一次共振回転数９２である毎分１５０回転より若干低い回転数の低定速回転数区間１００が設けられている。この一次共振回転数未満に維持される低定速回転数区間の運転時間Ｔ１は短くしている。
【００７０】
また、同様に二次共振回転数である毎分３００〜４００回転より若干低い回転数の中定速回転数区間１０１が設けられている。この二次共振回転数未満に維持される中定速回転数区間の運転時間Ｔ２は長くとっている。
【００７１】
運転時間Ｔ２は、運転時間Ｔ１の２．５〜３倍程度である。運転時間Ｔ２の長くすると、二次共振点を上げるときに振動が少なくなる。また、二次共振回転数を越えるとき発砲障害の防止が図られる。
【００７２】
以下本実施例について詳細に説明する。ドラム式洗濯機の場合、バスタオル１枚などの小容量の洗濯物３０では洗濯物３０が充分濡れているときは自重の数倍（４〜５倍）になる。
【００７３】
また、バスタオル１枚で洗うと塊になりやすいので脱水運転時の一次共振回転数９２で振動センサー４２の振幅の値が大きくなる。
【００７４】
また、一次共振回転数９２は毎分１５０回転程度なので洗濯物３０に含まれた水分を脱水するにはほとんど寄与しなく、外槽２０が大きく振れて振幅のしきい値９３の情報で制御しているといつまでも回転数を加速することができない。
【００７５】
このため、小容量の洗濯物３０を脱水しようとすると脱水できない。
【００７６】
しかしながら、小容量における洗濯物３０の乾燥時の正味重量は３００〜４００ｇ／枚程度である。このため、ある程度洗濯物３０に含まれる水分が脱水されると振幅の値は大幅に低下し、アンバランスの大きさも小さくなるので強制的に一次共振回転数９２を通過させてもアンバランスで外槽２０が外枠１に接触するなどの問題を生じないで回転ドラム２９を加速することができる。
【００７７】
これにより、洗濯物３０の量を洗濯容量センシング９１により検知し、洗濯物３０が少ないときは振幅のしきい値９３が大きくても一次共振回転数９２を超える回転数にすることにより洗濯物３０の乾燥時の正味重量が１枚あたり３００〜４００ｇ程度の少ないときの脱水起動を効率良く行うことができる。このため、アンバランス修正の工程が繰り返されなくなり、脱水工程を早く終了できる。
【００７８】
洗濯物３０の重量が大きいときはアンバランス量が脱水で大幅に低下することが期待できなく、回転数が高くなると振動や騒音が大きくなるので強制的に一次共振回転数９２を通過させることはできないので行わないようにしている。
【００７９】
また、一般的には脱水における洗濯物３０に対する耐アンバランス量は６００〜８００ｇ程度である。この重量以内の湿布であれば脱水起動は問題無くできるので洗濯物３０の重量が多いときは回転ドラム２９内で均一になりやすい。このため、アンバランス量は一般的には小さくなるので定格の洗濯容量に近い方が良くなる傾向にある。
【００８０】
洗濯物３０の量が少ないより若干多くなると二次共振回転数９８に到達したときアンバランスが大きくなるので、二次共振回転数９８以下で回転数が中程度に維持される中定速回転数区間１０１をとることにより洗濯物３０に含まれる水分がより脱水することで水分によるアンバランス量を低減し、振幅の値を小さくすることができる。
【００８１】
これにより、二次共振回転数９８の回転数以上で運転したときのアンバランス量が小さくなり回転数を加速することができる。
【００８２】
中定速回転数区間１０１の時間は洗濯物３０の量で多くなるほど長くしている。中定速回転数区間１０１はアンバランス量が大きくなる前の１番高い回転数で運転されるので洗濯物３０に含まれる水分がより脱水することで水分によるアンバランス量を低減し、振幅の値を小さくすることができるのでアンバランス量を低減する脱水を効率良く行うことができる。
【００８３】
二次共振回転数９８の回転数以上で運転するときは洗濯物３０の量の大小にかかわらず全て振幅のしきい値９７より小さければ二次共振回転数９８を超えて運転し、大きいときは回転数低下９５を行いアンバランス修正９６の工程に移行する。これにより、早めにアンバランス修正９６の工程を行い、修正時間を短縮することができる。
【００８４】
図８は、脱水運転前の洗濯物３０の質量状態から、脱水加速運転時間と共に洗濯物３０から水分が脱水されて質量が少なくなっていく状態を示している。
【００８５】
洗濯物３０は、特にタオル系の素材は洗濯時、水分が含まれるとその質量は、約３〜４倍の重さになる。
【００８６】
図７に示す、低定速回転数区間の運転時間Ｔ１では脱水回転数が定速なため遠心力による水分の脱水が少なく、洗濯物３０の質量は低下しないが、中定速回転数区間の運転時間Ｔ２程度の回転数（約２５０ｒｐｍ）となると、洗濯物３０に含まれる水分は大幅に少なくなる
このＴ２区間を長くすれば、洗濯物３０に含まれる水分が脱水されて、洗濯物３０の質量は少なくなり、洗濯物３０が軽くなっていく。
【００８７】
ちなみに、最終脱水工程における脱水運転終了後の脱水率を５０％とすると、洗濯物３０の質量は、水分を含まない洗濯前の質量の２倍となる。
【００８８】
すなわち、洗濯前のバスタオルの洗濯物３０の質量が３００ｇとすると、最終脱水終了後の洗濯物の質量は脱水率が５０％の場合６００ｇとなり、水分は３００ＣＣ含んで終了することになる。
【００８９】
本発明の対象製品はドラム式洗濯機だけではなくドラム式洗濯乾燥機についても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の斜視図を示す。
【図２】本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の縦断面図を示す。
【図３】本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。
【図５】本発明の実施に係るもので、脱水工程５３におけるフローチャートの一部を示す。
【図６】本発明の実施に係るもので、脱水工程５３における一次共振回転数９２以降のフローチャートの一部を示す。
【図７】本発明の実施に係るもので、脱水工程５３における時間に対する回転数増加を示す。
【図８】本発明の実施に係るもので、脱水工程５３における時間に対する洗濯物の質量変化を示す。
【符号の説明】
【００９１】
２０…外槽、２９…回転ドラム、３０…洗濯物、４２…振動センサー、５１…洗い工程、５３…脱水工程、５４…すすぎ工程、９１…洗濯容量センシング、９２…一次共振回転数、９３…振幅のしきい値、９８…二次共振回転数、１００…低定速回転数区間、１０１…中定速回転数区間。
【図１】
2008104494.tif 000003
【図２】
2008104494.tif 000004
【図３】
2008104494.tif 000005
【図４】
2008104494.tif 000006
【図５】
2008104494.tif 000007
【図６】
2008104494.tif 000008
【図７】
2008104494.tif 000009
【図８】
2008104494.tif 000010