JPH04276293A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、水溜めをするタブ内に
ドラムを横軸状に配設し、このドラムを回転駆動するこ
とにより、洗いを行なうようにしたドラム式洗濯機に関
する。

【０００３】

【従来の技術】ドラム式洗濯機は、周知のように、外箱
内に水を溜めるタブを設け、このタブの内部にドラムを
横軸状に配設して構成されており、このドラムはモータ
により回転駆動され、これにより洗い、すすぎおよび脱
水の各行程が実行されるようになっている。

【０００４】上記洗い行程においては、ドラムが横軸を
中心として時計方向あるいはその反対方向へ回転し、洗
濯物はそのドラムの回転によってドラム内周面と共に上
昇し、そして落下するといった撹拌動作が繰り返えされ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、洗い行程においてドラムは常に一定の回転
速度で回転駆動されるため、ドラム内における洗濯物の
落下軌跡はほぼ一定であり、すなわち撹拌動作が一義的
であり、布がらみが起こりやすくて、洗浄度もさほど高
くならず、さらには洗いむらも大きいというのが実情で
ある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、布がらみ発生を
抑制できて、洗浄効果も高く、また洗いむらも少なくで
きるドラム式洗濯機を提供するにある。

【０００７】［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のドラム式洗濯機
は、水溜めをするタブ内にドラムを横軸状に配設し、こ
のドラムを回転駆動することにより、洗い行程を行なう
ようにしたものにおいて、洗い行程中における前記ドラ
ムの回転速度を、少なくとも洗濯物がドラム内周壁面か
らその遠心力に抗して落下する回転速度を含んだ範囲内
で変動させる回転速度変動制御手段を設けたところに特
徴を有する。

【０００９】

【作用】上記手段によれば、洗い行程中において、洗濯
物が落下する回転速度を含んだ範囲でドラムの回転速度
が変動する。この結果、洗濯物はドラム内をある角度ま
で上昇されたところで落下し、これにより洗浄作用が得
られ、しかも、その落下軌跡すなわち撹拌モードはドラ
ム回転速度の変動により変化する。従って、布がらみの
発生が抑制される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１ない
し図４に基づいて説明する。まず図２にはドラム式洗濯
機の全体を示している。外箱１の内部には、水溜め用の
タブ２が弾性支持機構３を介して配設されている。この
タブ２内にはドラム４が軸５および軸受６を介して横軸
状に配設されている。このドラム４の周壁のほぼ全域に
は通水孔７が形成され、また内面にはバッフル８が設け
られている。

【００１１】一方、上記タブ２の外面底部にはモータ９
が取り付けられており、このモータ９の回転軸１０と前
記ドラム４の軸５との間には、プーリー１１，１２およ
びベルト１３からなるベルト伝達機構１４が設けられて
いて、このベルト伝達機構１４を介してモータ９の回転
をドラム４に伝達するようになっている。この場合ベル
ト伝達機構１４の減速比は１０：１に設定されている。 このモータ９は例えば３相固定子巻線を備えた直流ブラ
シレスモータからなり、このモータ９の駆動回路につい
ては後述する。

【００１２】なお、この外箱１の内部上部には３方切替
形の電磁給水弁１５が設けられており、この給水弁１５
は、洗剤投入器１６を通してタブ２内に給水する場合と
、洗剤投入器１６を介さずにタブ２内に給水する場合と
、タブ２内への給水を停止する場合とが切り替えられる
ようになっている。

【００１３】またタブ２の外底部には排水口１７から外
箱１外に導出される排水路１８が設けられており、この
排水路１８には電磁排水弁１９が介在されている。この
排水路１８の排水口１７近傍には導圧用管２０が接続さ
れており、この導圧用管２０の上端部にはエアトラップ
２１が設けられており、このエアトラップ２１内の空気
圧は導圧チューブ２２を介して圧力センサからなる水位
センサ２３に与えられるようになっている。また上記外
箱１の上面部には操作部２４が設けられており、この操
作部２４には、各種スイッチ２５（図１参照）および表
示部２６（同図参照）が設けられている。

【００１４】次に、図１において、電気的構成について
述べる。制御装置２７は、マイクロコンピュータを含ん
で構成されており、これには、洗い行程、脱水行程、す
すぎ行程および最終脱水行程からなる洗濯運転を制御す
るための運転プログラムが記憶されている。上記洗い行
程においては、後述するが所定回転速度パターンでドラ
ムを回転駆動するようになっている。

【００１５】この制御装置２７は回転速度指定信号Ｓｎ
を三相ロジック制御回路２８に与えるようになっている
。この三相ロジック制御回路２８は、三相ロジック回路
２９とでモータ駆動回路３０を構成している。三相ロジ
ック制御回路２８は、制御装置２７から回転速度指定信
号Ｓｎが与えられると、その回転速度指定値に応じたデ
ューティーのＰＷＭ信号を三相ロジック回路２９に与え
る。三相ロジック回路２９は三相のパワートランジスタ
アームを有して構成されており、商用交流電源３１の交
流電力を直流化する整流回路３２からの直流電力が与え
られる。

【００１６】また、この三相ロジック制御回路２８には
、モータ９が内部に有する位置検出素子たるホールＩＣ
３３からの位置検出信号が与えられ、この位置検出信号
に基づいて固定子巻線の通電タイミングをとるようにな
っている。

【００１７】また、この位置検出信号は回転検出信号と
しても扱われ、三相ロジック制御回路２８はこれに基づ
いて回転速度指定値に合うようにＰＷＭ信号を補正する
ようになっている。そして、三相ロジック回路２９は上
記整流回路３２からの入力電圧を、前記三相ロジック制
御回路２８からのＰＷＭ信号により調整して出力する。 この結果、モータ９は、三相ロジック回路２９による印
加電圧に応じた回転速度となる。

【００１８】さて、上記制御装置２７は前記各種スイッ
チ２５からの入力および水位センサ２３からの入力に応
じ給水弁１５および排水弁１９を駆動回路３４を介して
駆動制御すると共に、表示器２６を制御し、さらには上
記駆動回路３０を介してモータ９を駆動制御して、洗い
行程を制御する。

【００１９】この場合、制御装置２７は、その運転プロ
グラムに、洗い行程におけるドラム４の正逆回転パター
ンと回転速度の変動パターンとを含んだ駆動パターンを
保有しており、その駆動パターンは、図３に示される。 すなわち、ドラム４はｔａ時間の正転と、ｔｂ時間の休
止と、ｔａ時間の反転とを繰り返し、各正逆回転領域に
おいては、回転速度をｎａからｎｂへと直線的に高める
ように変動させる駆動パターンとなっている。この場合
、上記高速側の回転速度ｎｂは、次のように設定されて
いる。

【００２０】いま、質量をＷ［ｋｇ］、ドラム４の内面
の半径をｒ［ｍ］、角速度をω［ｒａｄ／ｓ　］とした
とき、回転遠心力Ｐ［ｋｇ・ｍ／ｓ２］は、（１）式で
与えられる。この場合「ｒ・ω２」が「１・ｇ」以下（
ｇは重力加速度［ｍ／ｓ２］）であれば、ドラム４内の
洗濯物は、ドラム４内面に付勢される力よりも落下しよ
うとする力が強く作用し、落下する。従って「ωｒ２」
と「ｇ」との関係を例えば（２）式の通りとしている。

【００２１】

【数１】

【００２２】

【数２】

【００２３】

【数３】

【００２４】そのときの角速度ωを回転速度Ｎ［ｒ．ｐ
．ｍ　］に置き換えると、Ｎは（３）式で与えられる。 しかして、上記回転速度ｎａ〜ｎｂは本実施例ではこの
回転速度Ｎを超えない範囲で設定されている。

【００２５】しかして、制御回路２７は、回転速度変動
制御手段として機能する。すなわち、洗い行程において
、三相ロジック制御回路２８に、ｔａ時間で回転速度が
上記ｎａからｎｂへ変化するような回転速度指令信号Ｓ
ｎを与えるようになっており、三相ロジック制御回路２
８はその回転速度指令信号Ｓｎに応じてＰＷＭ信号を三
相ロジック回路２９に与え、三相ロジック回路２９はそ
のＰＷＭ信号に応じた電圧をモータ９に印加する。これ
にてモータ９が回転速度指令信号Ｓｎに応じた回転速度
で回転駆動され、この結果、洗い行程中におけるドラム
４の回転速度が変動する。

【００２６】このように洗い行程中においてドラム４の
回転速度が変動するから、その変動に伴ってドラム４内
における洗濯物の落下軌跡も変化する。すなわち、図４
に示すように、ドラム４の回転速度が高い場合（回転速
度ｎｂ）では、洗濯物は比較的高い位置まで上昇したと
ころで落下し、低い場合（回転速度ｎａ）に比較的低い
位置で落下する。そして、ドラム４の回転速度は、回転
速度ｎａとｎｂとの間で常に変動するから、落下軌跡と
しては多数のパターンが得られ、撹拌モードが複雑とな
る。この結果、布がらみの発生が抑制され、洗浄効果も
高く、また洗いむらも少なくなる。この場合、上記ｎａ
を４０ｒ．ｐ．ｍ　、ｎｂを５５ｒ．ｐ．ｍ　、ｔａを
１５ｓｅｃ、ｔｂを５ｓｅｃ、ｒを２２０ｍｍ（０．２
２ｍ）とすると効果的である。

【００２７】なお、上記実施例では、ドラム４の回転速
度の変動パターンを、ｎａからｎｂに直線的に変化させ
るパターンを例示したが、その変動パターンは、本発明
の第２の実施例として示す図５の（ａ），（ｂ）のよう
に、曲線的に変動するパターンとしても良い。

【００２８】また、上記第１の実施例では、ドラム４の
回転速度変動パターンを洗濯物の量に関係なく設定して
いるが、洗濯物の量を加味した回転速度変動パターンを
設定するようにしても良い。この場合の実施例を図６お
よび図７に本発明の第３の実施例として示している。こ
の第３の実施例において、第１の実施例と異なる部分を
説明すると、制御回路４１は、回転速度変動制御手段の
他に、洗濯物量検出手段４２を保有しており、これは、
量検出用電圧指令部４３と回転速度検知部４４と比較部
４５と記憶部４６とからなる。

【００２９】しかして、量検出用電圧指令部４３は、予
め定められた電圧値についての指令値を三相ロジック制
御回路２８に出力する。回転速度検知部４４は上記電圧
指令値に応じて回転されるモータ９の回転速度をホール
ＩＣ３３からの信号に基づいて検出する。この回転速度
検出値は比較部４５に与えられ、この比較部４５は記憶
部４６に記憶された量判定データに基づいて洗濯物量を
判定する。この量判定データの内容を図７に示す。この
データは具体的数値は省略するが実験的に求められたも
のであり、その読み方について述べる。いま、横軸には
トルクＴをとり、縦軸には回転速度Ｎをとっている。し
かして、モータ９にかかる負荷量（洗濯物量）がＬ１，
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４である場合、各負荷量状況下でのモー
タ９に対する印加電圧と回転速度との関係を示している
。例えば、負荷量がＬ１であったときにおおいて、モー
タ９に電圧Ｖ１１を印加した場合にはその回転速度はＮ
１１となり、逆の見方をすると、同負荷量Ｌ１のとき印
加電圧を零から徐々に上げていって回転速度がＮ１１と
なるのは印加電圧Ｖ１１である。この場合トルクＴは電
流にほぼ比例するから電流、印加電圧および回転速度の
うち二つがわかれば負荷量を検出できることにある。 この実施例では予め印加する電圧を決めておいてモータ
９の回転速度を検出し、この回転速度に基づいて負荷量
すなわち洗濯物量を判定する。そして、この洗濯物量に
応じてドラム４の回転速度を適宜設定するようにしてい
る。

【００３０】なお、上記各実施例では、回転速度変動パ
ターンのうち、すべての回転速度を、洗濯物が遠心力に
抗してドラムから落下するような速度に設定したが、上
限回転速度としては、洗濯物が遠心力に抗しきれずにド
ラムと共回りをするような回転速度であってもよく、要
するに、ドラムの回転速度は、少なくとも洗濯物がドラ
ム内周壁面からその遠心力に抗して落下する回転速度範
囲を含んで設定すれば良い。また、上記各実施例では、
モータ９の正転時と逆転時との回転速度変動パターンを
同一モードとしたが、これは個々に変更しても良い。そ
の他、本発明は上記各実施例に限定されず、要旨を逸脱
しない内で種々変更して実施できるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなように
、水溜めをするタブ内にドラムを横軸状に配設し、この
ドラムを回転駆動することにより、洗い行程を行なうよ
うにしたものにおいて、洗い行程中における前記ドラム
の回転速度を、少なくとも洗濯物がドラム内周壁面から
その遠心力に抗して落下する回転速度を含んだ範囲内で
変動させる回転速度変動制御手段を設けたことを特徴と
するものであり、これにて、布がらみ発生を抑制できて
、洗浄効果も高く、また洗いむらも少なくできる、とい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック
図

【図２】全体の縦断面図

【図３】回転速度変動パターンを示す図

【図４】洗濯物
の撹拌状況を示すドラム部分の概略断面図

【図５】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【図６
】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図７】量判
定データの内容を示す図

【符号の説明】

図中、２はタブ、４はドラム、９はモータ、２７は制御
装置（回転速度変動制御手段）、２８は三相ロジック制
御回路、２９は三相ロジック回路、３２は整流回路、４
１は制御回路（回転速度変動制御手段）、４２は洗濯物
量検出手段を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水溜めをするタブ内にドラムを横軸状
   に配設し、このドラムを回転駆動することにより、洗い
   行程を行なうようにしたものにおいて、洗い行程中にお
   ける前記ドラムの回転速度を、少なくとも洗濯物がドラ
   ム内周壁面からその遠心力に抗して落下する回転速度を
   含んだ範囲内で変動させる回転速度変動制御手段を設け
   たことを特徴とするドラム式洗濯機。