(57)【要約】【課題】洗濯機用の脱水機における油圧系統を改良して、洗濯物を搾り切る操作の際のエネルギ損失を防止する。【解決手段】脱水機シリンダ４を作動させる圧力油を発生させるポンプとして、可変容量ポンプ（この例では斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９）を用いる。脱水機シリンダ４の伸長によりプレス板３が下降して洗濯物２が搾られる工程の末期になると、プレス板３の下降（すなわち脱水機シリンダ４の伸長）はほとんど停止する。この状態において、ポンプの吐出圧力は必要であるが、ポンプの吐出流量は微小で足りる（過大な吐出流量はリリーフ弁で逃がされ、エネルギ損失を生じる）そこで本発明は、吐出油圧が所定値に達すると、コントローラ１１によりレギュレータ１０を自動的に操作して、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９の吐出流量を減少させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物（２）をバスケット（１）中へ投入し、該洗濯物を脱水機シリンダ（４）のピストンロッドの先端に取り付けたプレス板（３）および水を封入したゴム製のダイヤフラムで加圧して脱水すべくなしたる洗濯物の加圧脱水機において、
レギュレータ（１０）を備えた斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）と、
圧力センサ（１１ａ）の検出信号を入力され、設定された圧力で作動する電磁式リリーフ弁（１１ｂ）からなるコントローラ（１１）とを具備していることを特徴とする、脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置。
【請求項２】
前記コントローラ（１１）が、予め設定された圧力と、圧力センサの検出圧力との差分を算出する機能を有するものであり、
該差分を０ならしめるように前記レギュレータ（１０）を作動させて、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）の吐出流量を制御するようになっていることを特徴とする、請求項１に記載した脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置。
【請求項３】
前記圧力センサ（１１ａ）の検出値が設定圧力に達した後、前記コントローラ（１１）が、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）の吐出流量を減少させ、リークを補うに足る程度の流量ならしめるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載した脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置。
【請求項４】
圧搾式脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法において、
脱水機シリンダ（４）の伸長作動により洗濯物（２）が圧搾・脱水されて、該脱水機シリンダ（４）の伸長がほぼ停止したとき、
作動油ポンプの吐出流量を減少させ、所定の時間（Ｔｄ〜Ｔｅ）、作動油の圧力を保持するに足る程度の流量にすることを特徴とする、脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法。
【請求項５】
予め、作動油ポンプとして斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）を設けておき、
前記「吐出流量を減少」を、ポンプ斜板の角度調節によって行なうことを特徴とする、請求項４に記載した脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法。
【請求項６】
予め、圧力センサ（１１ａ）と電磁式リリーフ弁（１１ｂ）とからなるコントローラ（１１）を設けておき、
前記脱水機シリンダの伸長停止を、作動油圧力の上昇によって検知し、
前記電磁式リリーフ弁（１１ｂ）によって、油圧が過大とならないように制御しつつ、
斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）のレギュレータ（１０）を作動せしめて、ポンプ斜板の角度調節することにより作動油の流量を制御することを特徴とする、請求項５に記載した脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯設備に用いられる圧搾式脱水機に係り、特に、エネルギーの浪費を節減し得るように改良した油圧系統に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来技術を示し、圧搾式脱水機の模式図に油圧系統を付記してある。
洗濯を終えて未だ濡れている洗濯物２を、脱水機バスケット１の中に入れ、プレス板３で圧搾して水を搾り出す。図示を省略するが、上記プレス板３には、水を封入したゴム製のダイヤフラムが付属している（以下同様）。
上記のプレス板３は脱水機シリンダ４のピストンロッドに取り付けられていて、該脱水機シリンダによって駆動される。
この脱水機シリンダ４に圧力油を供給するため、従来一般に、定容量式の油圧ポンプ（本例では油圧ベーンポンプ６）が設けられている。
【０００３】
油圧ベーンポンプ６は、作動油タンク５内の作動油を吸入して圧送する。
油圧ベーンポンプ６から吐出された圧力油はリリーフ弁８で調圧され、油圧操作弁７を経由して脱水機シリンダ４に送給される。
本図３は、油圧操作弁７が「シリンダ伸長位置」になっている状態を描くとともに、
読図を容易ならしめるため、加圧されているシリンダボトム室に平行破線を引き、圧力を開放されているシリンダヘッド室に斑点を付してある。
【０００４】
図４は、前掲の図３に示した油圧系統の作動を説明するためのもので、（Ａ）は縦軸にプレス板３の昇降ストローク（すなわちシリンダの伸縮ストローク）を描き、（Ｂ）は縦軸に油圧ベーンポンプ６の吐出圧力を描き、（Ｃ）は縦軸に油圧ベーンポンプ６の吐出流量を描いてある。
上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３図とも、横軸は時間であって、３図とも時間目盛りが共通である。
（Ｂ）および（Ｃ）の縦軸は、定格値に対する百分率をとってある。
【０００５】
（図４（Ａ）参照）時刻Ｔａでプレス板３が下降し始める。時刻Ｔｂ，時刻Ｔｃは下降の途中である。時刻Ｔｄで下降が止まる。すなわち洗濯物２の圧搾がほぼ完了した状態になる。
しかし、洗濯物２の水分を搾り着るため、時刻Ｔｅまで押さえ続け、時刻Ｔｅで上昇を始める。
上述のようなプレス板３の動きに伴って、ポンプ吐出圧力、およびポンプ吐出流量は次のように変化する。
【０００６】
（図４（Ｂ）参照）時刻Ｔａでプレス板３（前掲の図３参照、以下同様）が下降し始めると、洗濯物２が圧搾されるに従ってポンプ吐出圧力（以下、紛らわしくない場合は圧力と略称する）が上昇し、時刻Ｔｂ，時刻Ｔｃを経て、時刻Ｔｄに達するまで上昇する。
（図４（Ｃ）参照）上述のように圧力が上昇するに伴って、ポンプ吐出流量（以下、紛らわしくない場合は流量と略称する）が減少する。該流量減少のパターンはポンプの特性によって異なるが、この従来例では時刻Ｔｂを過ぎたころから減少の度合いを増し、時刻Ｔｄの手前で減少の度合いが少なくなっている。
【０００７】
時刻Ｔｄでプレス板３の下降が停止した後は、圧力上昇が定格圧力（１００％）を保つ。
これは、前掲の図３に示したリリーフ弁８が作動したからである。
この状態で、流量も一定になる。
すなわち、（Ｂ）の圧力カーブも（Ｃ）の流量カーブも時刻Ｔｄから時刻Ｔｅまで、ほぼ水平になっている。
時刻Ｔｅで洗濯物２を搾り切り、次のサイクルに備えて、時刻Ｔａの状態に復元する。
【特許文献１】特開２００５−２４５８９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３および図４を参照して説明した従来例において、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅまでの間、すなわちプレス板３が下降し終えて、水を搾り切っている期間に次のような問題が有る。
この状態で脱水機シリンダ４はほとんど停止しているのに、油圧ベーンポンプ６は圧力油を吐出し続けている。このためポンプは、「圧力×流量」に比例してエネルギーを消費する。
【０００９】
この状態で、欲しいのは圧力であって流量は要らない。詳しくは、プレス板３の微小な下降と、作動油のリークとに対応する微小な吐出流量で足りる。
ところが、油圧ベーンポンプ６は図４（Ｃ）に表されているように、定格流量の約半分を吐出している。吐出された圧力油のほとんど全量はリリーフ弁８を通って作動油タンク５へ還流する。これは非常な無駄である。
【００１０】
上述の無駄を防止するための技術として、特開２００５−２４５８９０号公報に記載された「インバータ搭載圧搾式脱水機およびその脱水方法」が公知である。
この公知発明は定容量式のポンプ（例えばベーンポンプ）を用い、かつインバータを設けて、前記の時刻Ｔｄから時刻Ｔｅまでに相当する期間は、インバータでポンプの回転速度を低下させて吐出流量を減少させる。
この先行技術によっても、前述したエネルギーの無駄は防止できるが、イ．装置が高価になること。および、ロ．きめ細かい制御が困難であること。といった問題が有る。
【００１１】
本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
圧搾式脱水機における油圧シリンダに圧力油を供給する技術を改良し、製造コストの低廉な装置によって、きめ細かい制御を可能ならしめるにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して略述すると次の通りである。
α．定容量ポンプを用いないで、可変容量ポンプ（例えば斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９）を用い、
β．圧力センサ（１１ａ）によって作動せしめられる電磁式リリーフ弁（１１ｂ）を有するコントローラ（１１）を設け、
γ．上記コントローラによって、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプのレギュレータ（１０）を制御する。
上記の構成によると、可変容量ポンプの作用により、吐出圧力を保持しつつ吐出流量を任意に減少させることができ、
かつ、コントローラでレギュレータを制御することにより、きめ細かい制御が可能になる。
【００１３】
上述の原理に基づく具体的な構成として請求項１の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置は、
（図１参照）洗濯物（２）をバスケット（１）中へ投入し、該洗濯物を脱水機シリンダ（４）のピストンロッドの先端に取り付けたプレス板（３）および水を封入したゴム製のダイヤフラムで加圧して脱水すべくなしたる洗濯物の加圧脱水機において、
レギュレータ（１０）を備えた斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ（９）と、
圧力センサ（１１ａ）の検出信号を入力され、設定された圧力で作動する電磁式リリーフ弁（１１ｂ）からなるコントローラ（１１）とを具備していることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置の構成は、前記請求項１の発明措置の構成要件に加えて、
前記コントローラ１１が、予め設定された圧力と、圧力センサの検出圧力との差分を算出する機能を有するものであり、
該差分を０ならしめるように前記レギュレータ１０を作動させて、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９の吐出流量を制御するようになっていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する装置の構成は、前記請求項２の発明装置の構成要件に加えて、
前記圧力センサ１１ａの検出値が設定圧力に達した後、前記コントローラ１１が、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９の吐出流量を減少させ、リークを補うに足る程度の流量ならしめるようになっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法の構成は、
（図１参照）
圧搾式脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法において、
脱水機シリンダ４の伸長作動により洗濯物２が圧搾・脱水されて、該脱水機シリンダ４の伸長がほぼ停止したとき、
作動油ポンプの吐出流量を減少させ、所定の時間（図２に示したＴｄ〜Ｔｅ）、作動油の圧力を保持するに足る程度の流量にすることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法の構成は、前記請求項４の発明方法の構成要件に加えて、
（図１参照）予め、作動油ポンプとして斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９を設けておき、
前記の「吐出流量を減少」を、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプの斜板角度調節によって行なうことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法の構成は、前記請求項５の構成要件に加えて、
（図１参照）予め、圧力センサ１１ａと電磁式リリーフ弁１１ｂとからなるコントローラ１１を設けておき、
前記脱水機シリンダの伸長停止を、作動油圧力の上昇によって検知し、
前記電磁式リリーフ弁１１ｂによって、油圧が過大とならないように制御しつつ、
斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９のレギュレータ１０を作動せしめて、ポンプ斜板の角度調節することにより作動油の流量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明装置を適用すると、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプのレギュレータが、圧力センサの検出信号に基づき、コントローラによって制御されるので、脱水機シリンダが伸長して脱水機のプレス板が下降ストロークのエンドに達した後、洗濯物の水分を搾り切るまでの間、吐出油の圧力を保持したまま、吐出油の流量をほとんど０まで減少させることができる。
これにより、エネルギーの損失を防止することができ、かつ、リリーフ弁の作動騒音を防止し得る。
【００２０】
請求項２の発明装置を前記請求項１の発明に併せて適用すると、差分演算を利用して、予め設定された圧力に基づき、きめ細かい吐出流量制御を行なうことができる。
【００２１】
請求項３発明装置を前記請求項２の発明に併せて適用すると、脱水機シリンダが伸長して脱水機のプレス板が下降ストロークのエンドに達した後、洗濯物の水分を搾り切るまでの間、所望の圧力で洗濯物を圧搾し続け、しかも斜板形アキシャル油圧ピストンポンプの消費エネルギーを最小ならしめることができる。
【００２２】
請求項４に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法を適用すると、脱水機の油圧シリンダが伸長して脱水機のプレス板が下降ストロークのエンドに達した後、洗濯物の水分を搾り切るまでの間、作動油ポンプの吐出流量を減少させてエネルギーの浪費を防止し、かつ、洗濯物の水分を搾り切るに必要な圧力を保持することができる。
【００２３】
請求項５に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法を前記請求項４の発明方法に併せて適用すると、請求項４における「作動油ポンプの吐出流量減少操作」を、確実かつ容易に行なうことができて好都合である。
【００２４】
請求項６に係る脱水機の油圧シリンダに圧力油を供給する方法を、前記請求項５の発明方法に併せて適用すると、圧力センサを備えたコントローラの作用によって「作動油ポンプの吐出流量減少操作」を、きめ細かく、すなわち、応答性良く高精度で適正に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明装置の１実施形態を示し、模式的に描いた油圧系統図である。
洗濯物２を入れる脱水機バスケット１、および、プレス板３を駆動する脱水機シリンダ４から成る脱水機本体、並びに油圧操作弁７は、前掲の図３に示した従来例におけると同様ないし類似の構成部分である。
以下に、図３（従来例）との差異、すなわち本発明を適用して改良した事項を述べる。
本実施形態においては、定容量ポンプ（例えば油圧ベーンポンプ６）に代えて可変容量ポンプ（例えば斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９）を設置するとともに、
機械的に作動するリリーフ弁８に代えて「圧力センサ１１ａを備えた電磁式リリーフ弁１１ｂから成るコントローラ１１」を設ける。
そして、上記の圧力センサ１１ａの出力信号により、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９のレギュレータ１０を制御する。
【００２６】
図２は上記実施形態における作動を表す図表であって、（Ａ）はプレス板３の昇降ストローク（すなわちシリンダの伸縮ストローク）を描き、（Ｂ）は油圧ベーンポンプ６の吐出圧力を描き、（Ｃ）は油圧ベーンポンプ６の吐出流量を描いてある。
上記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３図は横軸の時間目盛りを等しく描かれている。
（Ｂ）および（Ｃ）の縦軸は、定格値に対する百分率をとってある。  
【００２７】
（図２（Ａ）参照）プレス板３による洗濯物２の圧搾脱水が進行して、時刻Ｔｃでは下降運動がほぼ停止し、時刻Ｔｄでは実用上完全に停止して時刻Ｔｅまでの期間、水分を搾り切る。
（図２（Ｂ）参照）ポンプ吐出圧力は次第に上昇して、時刻Ｔｄで定格圧力に達する。
ここで、図１に示した圧力センサ１１ａが定格圧力を検知し、電磁式リリーフ弁１１ｂに対して矢印ａのように制御信号を送って圧力を抑制し、定格圧力を保たせるとともに、
斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９のレギュレータ１０に対して矢印ｂのように制御信号Ｓを送って、ポンプの斜板角度を小さくしてポンプ吐出流量を減少させる。
【００２８】
図２（Ｃ）には、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅまでの搾り切り作動中、吐出流量がほぼ０になっていることが表されている。
この期間におけるポンプ吐出流量は、次の流量αと流量βとの合計に見合う程度の微小流量に抑制される。
流量α：洗濯物２を搾り切る期間中、水分を失った洗濯物の体積は僅かに収縮するから、プレス板３は僅かに下降し、脱水機シリンダ４は僅かに伸長して洗濯物の押圧力を保持しなければならない。このため、微小なポンプ吐出流量を必要とする。
流量β：油圧系統の何処かに微小なリークが有れば、これを補うために、微小なポンプ吐出流量を必要とする。
【００２９】
図２（Ｃ）のポンプ吐出流量カーブが、時刻Ｔｄ〜時刻Ｔｅの期間で、０にはなっていない。これは、流量α＋流量βを吐出しているからである。
この期間（時刻Ｔｄ〜時刻Ｔｅ）において、吐出圧力は定格圧力を保っているが、吐出流量はほとんど０であるから、吐出圧力×吐出流量に相当するエネルギー消費は非常に小さく、実用上０と見做すことができる。
上述の作動において前記コントローラ１１は、予め設定された圧力と、圧力センサの検出圧力との差分を算出し、該差分を０ならしめるようにレギュレータ１０を作動させて、斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ９の斜板角度を自動的に調節し、ポンプ吐出流量を制御する
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る脱水機用の油圧シリンダに圧力油を供給する装置の１実施形態を示す模式的な油圧系統図
【図２】上記の実施形態における作用効果を説明するために示した図表であって、（Ａ）はプレス板の昇降ストロークを表す線グラフ、（Ｂ）は上記（Ａ）図と同じ時間軸を用いてポンプの吐出圧力を表す線グラフ、（Ｃ）は前記（Ａ），（Ｂ）図と同じ時間軸を用いてポンプの吐出圧力を表す線グラフ
【図３】脱水機用の油圧シリンダに圧力油を供給する装置の従来例を示し、模式的に描いた油圧系統図
【図４】上記の従来例における作動を説明するために示した図表であって、（Ａ）はプレス板の昇降ストロークを表す線グラフ、（Ｂ）は上記（Ａ）図と同じ時間軸を用いてポンプの吐出圧力を表す線グラフ、（Ｃ）は前記（Ａ），（Ｂ）図と同じ時間軸を用いてポンプの吐出圧力を表す線グラフ
【符号の説明】
【００３１】
１…脱水機バスケット
２…洗濯物
３…プレス板
４…脱水機シリンダ
５…作動油タンク
６…油圧ベーンポンプ
７…油圧操作弁
８…機械的に作動するリリーフ弁
９…斜板形アキシャル油圧ピストンポンプ
１０…レギュレータ
１１…コントローラ
１１ａ…圧力センサ
１１ｂ…電磁式リリーフ弁
ａ…電磁式リリーフ弁を制御する信号
Ｓ…レギュレータを制御する信号
Ｔａ…プレス板の下降開始時点
Ｔｂ…プレス板の下降初期
Ｔｃ…プレス板の下降末期
Ｔｄ…プレス板の下降終了時点
Ｔｅ…次サイクルに移る作動の開始時点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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