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Patent Searching and Data


Title:
DRUM TYPE WASHING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/099547
Kind Code:
A1
Abstract:
A rotary drum formed into a bottomed tubular shape is installed in a water tank such that the axis of rotation is directed from the opening front side toward the back side becoming the bottom portion horizontally or inclined downward from the horizontal direction. A control section arc-rotates the rotary drum suddenly by driving a motor suddenly at such a variation rate that the laundry is stuck to the inner surface of the rotary drum by centrifugal force, thus lifting the laundry from the lowermost position, i.e. the 0 degree position, of the rotary drum to a position over 90 degrees and less than 180 degrees. Furthermore, rotation of the motor is braked suddenly at such a variation rate that the laundry falls off the inner surface of the rotary drum, thus dropping the laundry to the side opposite to the lifting side. The control section has a forward/reverse rotation drive mode for repeating a series of such forward and reverse operations alternately.

Inventors:
SHIBAYAMA AMI
ASAMI TADASHI
INOUE HIROYUKI
HIROTA HIROMI
KOSHIGA KENJI
Application Number:
PCT/JP2007/072889
Publication Date:
August 21, 2008
Filing Date:
November 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD (JP)
SHIBAYAMA AMI
ASAMI TADASHI
INOUE HIROYUKI
HIROTA HIROMI
KOSHIGA KENJI
International Classes:
D06F33/02; D06F37/04
Foreign References:
JP2005124764A2005-05-19
JPS5458962A1979-05-12
JP2005124764A2005-05-19
Other References:
See also references of EP 2042638A4
Attorney, Agent or Firm:
IWAHASHI, Fumio et al. (1006, Oaza Kadom, Kadoma-shi Osaka, JP)
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Claims:
水槽と、
有底円筒形に形成され、開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして前記水槽内に設置され、内部に洗濯物を収容するための回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転駆動するモータと、
少なくとも前記モータを制御し、少なくとも洗濯ステップ、すすぎステップを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
遠心力で前記洗濯物を前記回転ドラムの内面に貼り付かせることが可能な変化率で前記モータを急駆動させて前記回転ドラムを急弧回転させ、前記回転ドラムの最下位置である0度位置から90度位置を超え180度未満の位置まで前記洗濯物を持ち上げるとともに、前記洗濯物が前記回転ドラム内面から剥がれることが可能な変化率で前記モータの回転を急制動させて、前記回転ドラムの、前記洗濯物を持ち上げている側と反対の側に落下させる一連の動作を正逆交互に繰り返し行う正逆弧回転駆動モードを、少なくとも前記洗濯ステップと前記すすぎステップの少なくとも一方の、少なくとも一部において実行する、
ドラム式洗濯機。
前記制御部は、前記正逆弧回転駆動モードでの正逆弧回転時における回転ドラムの最大回転速度を40rpm以上とする、
請求項1記載のドラム式洗濯機。
前記制御部は、第1のモータ駆動指示にて、前記モータの脱調限界を超えるとき、前記モータの上限負荷を超えない第2のモータ駆動指示により前記モータを駆動する、
請求項1記載のドラム式洗濯機。
前記制御部は、前記回転ドラムの回転方向の正逆切り換えのための停止または反転を、前記回転ドラム内面に貼り付いた前記洗濯物が落下するまでに行う、
請求項1記載のドラム式洗濯機。
前記制御部は、前記正逆弧回転駆動モードでの開始時には前記回転ドラムの初回の孤回転を0度位置から120度以上180度未満の位置の間で行い、それ以降の孤回転を、初回の孤回転の終端位置から110度反転した位置の間で行う、
請求項1記載のドラム式洗濯機。
Description:
ドラム式洗濯機

 本発明は、回転軸方向が水平または水平 向から下向き傾斜となるようにして水槽内 設置された回転ドラムを回転駆動すること より回転ドラム内の洗濯物を洗濯するドラ 式洗濯機に関する。

 図7は従来のドラム式洗濯機の構造を示す 断面図である。この洗濯機は、筐体31と、水 32と、回転ドラム34と、モータ35と、扉36と 有する。水槽32は筐体31内にサスペンション 造によって支持されている。多数の孔33が 成された回転ドラム34は水槽32内に配置され いる。モータ35は回転ドラム34を回転駆動す る。扉36は筐体31の正面側に設けられている ユーザは扉36を開くことにより水槽32の正面 口部と回転ドラム4の正面開口部とを通して 洗濯物を回転ドラム34内から出し入れできる

 通常の洗濯モードでは、ユーザは扉36を いて回転ドラム34内に洗濯物と洗剤を投入し 、運転を開始させる。すると、水槽32内には 水部37から給水される。供給された水のう 、所要量の水は孔33を通じて回転ドラム34内 も供給される。モータ35により回転ドラム34 が所定回転速度で回転駆動されると、回転ド ラム34内に収容された洗濯物は回転ドラム34 内周面に設けられた攪拌突起38に引っ掛けら れて回転方向に持ち上げられる。そして洗濯 物は適当な高さから落下する。このようにし て、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられる ことにより洗濯される。この洗濯ステップの 後、汚れた洗濯水は排水部41により排出され 新たに給水部37から供給された水を用いて すぎステップが実施される。すすぎステッ が終了すると回転ドラム34が高速回転して脱 水ステップが実施される。これらのステップ は所定の制御手順に基づいて自動実行される 。

 回転ドラム34はその回転軸34Aの方向が開 側から底部側に向けて水平または水平方向 ら下向き傾斜となるように配置されている このように配置された回転ドラム34により洗 濯を行う場合、ユーザは容易に洗濯物を出し 入れすることができる。しかしながら、回転 ドラム34をこのように配置した場合、洗濯物 充分に持ち上げて落し叩き洗いする作用が い。特に回転軸が傾斜した回転ドラム34で 回転軸方向でも低い位置に洗濯物が集まる 向があるため、特に洗濯効果が弱くなる。

 このような問題点を解決するために、特 文献1は以下のような技術を開示している。 すなわち、回転ドラム34の回転によって持ち げられた洗濯物が、自重が勝る高さ位置か 落下する挙動を示す第1の所定回転速度で回 転ドラム34を第1の所定の時間回転駆動する。 その後、回転ドラム34の回転駆動を所定時間 止させることで、低い位置に集まろうとす 洗濯物の位置を入れ換える。

 図8A、図8Bは特許文献1に開示された洗濯 における回転ドラム34内の洗濯物61の様子を している。図8Aは脱水後の貼り付き状態に ける洗濯物61の捩れ状態を示し、図8Bは脱水 の貼り付き状態における洗濯物61の絡み状 を示している。特許文献1に開示された洗濯 では、上述のような回転駆動を正逆方向に 互に行うことで洗濯物61の捩れ状態、絡み 態をある程度抑制している。これにより洗 物61を取り出す際の作業が幾分低減される。

 さらに、回転ドラム34の直径が500±50mmで るとき、第1の所定回転速度を30±5rpmとすれ 、落下による叩き洗い効果が高まる。この 度は回転ドラム34を水平配置した場合の通常 速度よりも高い。なお、第1の所定時間は13秒 、4分などと例示されており回転速度との関 から連続回転である。

 特許文献1の技術は、回転ドラム34の回転 度を水平設置の場合よりも高くしている。 かしながらこの方法は、持ち上げた洗濯物6 1を回転ドラム34による遠心力よりもその自重 が勝る高さ位置から自然落下させるに過ぎな い。そのため、洗濯物61の種類によっては持 上げ位置が不足し、叩き洗い効果が不足す 場合がある。

 また、正連続回転と逆連続回転とが交互に われるため、連続回転中に洗濯物61が捩れ り絡んだりする。連続回転の正回転駆動と 回転駆動との間に停止期間があっても、図8B に示す程度の絡みの解消はできるが、捩れの 抑制はまだ充分ではない。また、洗濯後も回 転ドラム34の内面に貼り付いたままになって て洗濯物61を取り出すのに他方向からの剥 し作業が必要となってなお作業は手間であ 。その上、洗濯物61の皺は余り解消されない ので洗濯後に皺を取る作業にも手間が掛かる 。

特開2005-124764号公報

 本発明は、絡み、捩れの発生を大きく改 し機械力の働きを高めながら皺も生じ難い ラム式洗濯機である。本発明のドラム式洗 機は、水槽と、回転ドラムと、モータと、 御部と、を有する。内部に洗濯物を収容す ための回転ドラムは有底円筒形に形成され いる。そして開口する正面側から底部とな 背面側に向けて回転軸方向が水平または水 方向から下向き傾斜となるようにして、水 内に設置されている。モータは回転ドラム 回転駆動する。制御部は少なくともモータ 制御し、少なくとも洗濯ステップ、すすぎ テップを実行する。さらに制御部は、モー を急駆動させることで回転ドラムを急弧回 させ、回転ドラムの急弧回転による遠心力 洗濯物を回転ドラムの内面に貼り付かせて 転ドラムの最下位置である0度位置から90度 置を超え180度未満の位置まで洗濯物を持ち げる。また制御部はモータの回転を急制動 せることにより、洗濯物を回転ドラム内面 ら剥がして、回転ドラムの、洗濯物を持ち げている側と反対の側に落下させる。制御 はこの一連の動作を正逆交互に繰り返し行 正逆弧回転駆動モードを、少なくとも洗濯 テップとすすぎステップの少なくとも一方 、少なくとも一部において実行する。

 この正逆弧回転駆動モードを実行するこ で、回転ドラムの急弧回転により洗濯物を 転ドラムの最下位置から最大限90度を超え 180度未満まで持ち上げることができる。そ て洗濯物の持ち上げの最終時段階の急制動 より制動状態が生じる。この制動状態によ 洗濯物をその慣性および自重により回転ド ム内面から剥がすとともに回転ドラムの下 範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動 を確実に実施することができる。そして正 交互の急弧回転駆動によって洗濯物の持ち げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動にお て左右交互に入れ換えられるので、洗濯物 絡むことを防ぎながら解し作用を高められ 。さらに、機械力を洗濯物に及ぼす回数を やすことができるので洗浄性能を高めるこ ができる。

図1は本発明の実施の形態によるドラム 式洗濯機の構成を示す断面図である。 図2は図1に示すドラム式洗濯機の内部 示す背面図である。 図3は図1に示すドラム式洗濯機のモー 取り付け部分のほぼ半部を示す断面図であ 。 図4Aは図1に示すドラム式洗濯機の停止 時における回転ドラム内の洗濯物の位置を示 す模式図である。 図4Bは図4Aの状態から回転ドラムの回 を起動した状態を示す模式図である。 図4Cは図4Bの状態から回転ドラムの回 を減速した状態を示す模式図である。 図4Dは図4Cの状態から回転ドラムの回 を逆方向にして加速した状態を示す模式図 ある。 図4Eは図4Dの状態から回転ドラムの回 を減速した状態を示す模式図である。 図4Fは図4Eの状態から回転ドラムの回 を正方向にして加速した状態を示す模式図 ある。 図4Gは図4Cから図4Fに示す正逆弧回転駆 動モードでの洗濯物の持ち上げ位置および落 下位置の左右入れ替わりを示す模式図である 。 図5は図1に示すドラム式洗濯機での正 弧回転駆動モードを理想的に実現するため 、回転ドラム内面への洗濯物の貼り付きと がしに対する回転特性図である。 図6Aは図1に示すドラム式洗濯機での正 逆弧回転駆動モードを脱水ステップ後に行っ た後の洗濯物の状態例を示す模写図である。 図6Bは図1に示すドラム式洗濯機での正 逆弧回転駆動モードを脱水ステップ後に行っ た後の洗濯物の他の状態例を示す模写図であ る。 図7は従来のドラム式洗濯機の要部構成 を示す断面図である。 図8Aは従来のドラム式洗濯機での脱水 テップ後の洗濯物の状態例を示す模写図で る。 図8Bは従来のドラム式洗濯機での脱水 テップ後の洗濯物の他の状態例を示す模写 である。

符号の説明

1  筐体
2  水槽
3  孔
4  回転ドラム
4A  回転軸
5  モータ
5A  ステータ
51  インナロータ
52  アウタロータ
6  扉
7  給水部
8  攪拌突起
9  制御部
11  排水部
12  送風機
13  通風路
14  操作部
15  フィルタ
16  除湿部
17  加熱部
18  圧縮機
19  空気調和機
20  洗濯物

 以下、本発明の実施の形態によるドラム 洗濯機について図面を参照しながら説明す 。なお、以下の説明は本発明の具体例であ て、本発明を限定するものではない。

 図1は本発明の実施の形態によるドラム式 洗濯機の構成を示す断面図である。図2は図1 示すドラム式洗濯機の内部を示す背面図で る。図3は図1に示すドラム式洗濯機のモー 取り付け部分のほぼ半部を示す断面図であ 。

 この洗濯機は、筐体1と、水槽2と、回転 ラム4と、モータ5と、扉6とを有する。水槽2 筐体1内にサスペンション構造によって支持 されている。多数の孔3が形成された有底円 形の回転ドラム4は水槽2内に配置されている 。モータ5は回転ドラム4を回転駆動する。扉6 は筐体1の正面側に設けられている。ユーザ 扉6を開くことにより水槽2の正面開口部と回 転ドラム4の正面開口部とを通して洗濯物を 転ドラム4内から出し入れできる。

 ユーザは操作部14からモードを設定する この設定に応じ、制御プログラムを保持す マイクロコンピュータを搭載した制御部9に り、各種のモードが実行される。

 通常の洗濯モードでは、ユーザは扉6を開 いて回転ドラム4内に洗濯物と洗剤を投入し 運転を開始させる。すると、制御部9は給水 7により水槽2内に給水する。供給された水 うち、所要量の水は孔3を通じて回転ドラム4 内にも供給される。

 次に制御部9はモータ5により回転ドラム4 所定回転速度で回転駆動する。すると、回 ドラム4内に収容された洗濯物は回転ドラム 4の内周面に設けられた攪拌突起8に引っ掛け れて回転方向に持ち上げられる。そして洗 物は適当な高さから落下する。このように て、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられ ことにより洗濯される。この洗濯ステップ 後、制御部9は排水部11により汚れた洗濯水 排出し、さらに給水部7によって新たに給水 してすすぎステップを実施する。すすぎステ ップが終了すると制御部9は回転ドラム4を高 回転させ脱水ステップを実施する。制御部9 はこれらのステップを所定の制御手順に基づ いて自動実行する。このように制御部9は少 くともモータ5を制御し、少なくとも洗濯ス ップ、すすぎステップを実行する。

 なお、制御部9は、送風機12により水槽2と 回転ドラム4の中の空気を吸引する。除湿部16 は吸引された空気を除湿する。加熱部17は除 された空気を加熱する。通風路13は送風機12 と水槽2、加熱部17と水槽2をそれぞれつない いる。このようにして形成された乾燥部に り制御部9は水槽2および回転ドラム4内に乾 た高温空気を送風する。このようなドラム 洗濯乾燥機といわれるドラム式洗濯機では 脱水ステップ後に乾燥ステップも自動実行 れる。

 なお、給水部7は図示しない電磁弁の開閉 によって実線矢印で示すように適時に給水で き、また給水を利用して図示しない洗剤収容 部の洗剤を水槽2内に適時に投入する。排水 11は図示しない電磁弁の開閉によって、洗濯 ステップ終了時やすすぎステップ終了時など 必要なときに一点鎖線矢印で示すように排水 する。

 送風機12は、乾燥部を構成する通風路13内 で図1、図2に示す破線矢印で示すように水槽2 および回転ドラム4内の空気を循環させる。 風路13には水槽2や回転ドラム4からの導入空 中の糸くずなどを捕集し除塵するフィルタ1 5が設けられている。したがって除湿部16は除 塵後の導入空気を除湿する。送風機12は湿気 影響を受けにくいよう、加熱部17の下流に 置されている。

 図1、図2では、除湿部16、加熱部17は圧縮 18により冷媒を循環されて循環空気と熱交 を行う蒸発器と凝縮器でそれぞれ構成され いる。すなわちこれらは空気調和機19を構成 している。しかし、除湿部16、加熱部17はこ に限られず、他の構成でもよい。

 回転ドラム4の回転軸4Aの方向が開口側か 底部側に向けて水平または水平方向から下 き傾斜となるように、回転ドラム4は配置さ れている。図1の例では、回転ドラム4は回転 4Aに水槽2の上のモータ5が直結されて、水槽 2と共に、開口側から底部側に向けて回転軸4A の方向が水平方向から角度θ=20±10度に傾斜し て設置されている。

 このように配置された回転ドラム4により 洗濯を行う場合、回転軸4Aを水平方向に設置 る場合と同じ高さに回転ドラム4を設置して も開口が斜め上向きとなる。そのためユーザ は、屈んだりする無理な姿勢を取らずに容易 に洗濯物を出し入れすることができる。特に 、傾斜角度θを20±10度とすることにより、子 から大人までの身長差があっても、車椅子 用者であっても、洗濯物の出し入れの作業 最も行い易い状態となる。

 また、回転ドラム4内に給水された水が背 面側に溜まるため、少ない水量でも深い貯水 状態が得られる利点もある。しかしながら、 回転ドラム4をこのように配置した場合、洗 物を充分に持ち上げて落し叩き洗いする作 が弱い。特に傾斜した回転ドラム4では回転 方向でも低い位置に洗濯物が集まる傾向が るため、特に洗濯効果が弱くなる。

 このような課題に対し、本実施の形態で 、制御部9がモータ5により回転ドラム4を駆 する制御として、弧回転駆動モードが設定 れている。ここで「弧回転(pivot)」とは一回 転未満の回転動作を意味する。具体的には「 弧回転駆動モード」では、鉛直方向下端を0 位置としたとき90度位置を超え180度未満の位 置まで回転ドラム4が急速度で弧回転し、ま 急激に制動される。すなわち、制御部9は遠 力で洗濯物を回転ドラム4の内面に貼り付か せる程度の変化率でモータ5を急駆動させて 転ドラム4を急弧回転させる。そして回転ド ム4の最下位置である0度位置から90度位置を 超え180度未満の位置まで洗濯物を持ち上げる 。そして、制御部9は洗濯物が回転ドラム4の 面から剥がれる程度の変化率でモータ5の回 転を急制動させて、回転ドラム4の、洗濯物 持ち上げている側と反対の側に落下させる

 図4A~図4Fは図1に示すドラム式洗濯機の弧 転駆動モードにおける回転ドラム4内の洗濯 物20の位置を示す模式図である。このモード は、大半の洗濯物20が90度位置を超えて180度 未満の位置まで持ち上げられる。そして洗濯 物20が持ち上げられた最終時段階に回転ドラ 4に急激な制動が作用する。このように回転 ドラム4が制動されると、洗濯物20に作用する 慣性と自重により回転ドラム4内面から洗濯 20が剥がれてその自重によって確実に落ちる 。そのため、洗濯物20の絡みや捩れを防ぎな ら解し作用を高めることができる。また洗 物20に機械力が確実に及ぶので洗浄性能が まる。さらに、弧回転駆動モードの正方向 急正弧回転と逆方向の急逆弧回転とを交互 繰り返す正逆弧回転駆動モードを実施する とが好ましい。このような正逆交互の急弧 転駆動によって洗濯物20の持ち上げ位置、落 下位置を毎回の弧回転駆動において左右交互 に入れ換えることができる。そのため、洗濯 物20が絡むことを防ぎながら解し作用をさら 高め、しかも機械力を洗濯物20に及ぼす回 を増やすことができる。その結果、洗浄性 がさらに高まる。

 弧回転駆動モードと正逆弧回転駆動モー における洗濯物20の動きを、図4A~図4Fを用い て説明する。なお図4A~図4Fは、実際の洗濯物2 0の動きを説明するための模式図であり、本 明の内容を限定するものではない。

 まず図4Aに示すようにドラム式洗濯機の 止時には回転ドラム4内の洗濯物20は下側、 なわち0度位置付近にある。90度位置を超え18 0度未満の位置まで回転ドラム4が急速度で弧 転(急正弧回転駆動)すると、図4Bに示すよう に、洗濯物20は破線位置から実線位置へと90 位置を超え180度未満の位置まで持ち上げら る。そして図4Cに示すように洗濯物20の持ち げの最終時段階で、回転ドラム4が制動され ると、洗濯物20はその慣性と自重により回転 ラム4の内面から確実に剥がれる。そして洗 濯物20はその自重により破線位置から実線位 へと矢印で示すような放物線を描いて回転 ラム4の持ち上げ側と反対の側に落ちる。

 このように制動された後、回転ドラム4は 逆方向に90度位置を超え180度未満の位置まで 速度で孤回転駆動(急逆弧回転駆動)される すると図4Dに示すように、洗濯物20は破線位 から実線位置へと逆方向に90度位置を超え18 0度未満の位置まで持ち上げられる。そして 4Eに示すように洗濯物20の持ち上げの最終時 階で、回転ドラム4が制動されると、洗濯物 20はその慣性と自重により回転ドラム4の内面 から確実に剥がれる。そして洗濯物20はその 重により破線位置から実線位置へと矢印で すような放物線を描いて回転ドラム4の持ち 上げ側と反対の側に落ちる。そして図4Fに示 ように回転ドラム4は急正弧回転駆動され、 図4C~図4Eを用いて説明した動作が繰り返され 。

 このような正逆交互の急弧回転駆動によ て、洗濯物20の持ち上げ位置、落下位置が 回の弧回転駆動において図4Gに示すように左 右交互に入れ換わる。そのため、洗濯物20の し作用が高まり、洗濯物20に機械力が確実 及ぶ。

 以上のように、制御部9は回転ドラム4を 回転制御して洗濯物20を回転ドラム4の左右 側上部まで持ち上げることを正逆交互に行 。そして洗濯物20の持ち上げの最終時点ない しはその近傍で減速ないしは制動状態にて洗 濯物20をその慣性および自重により強制的に がし自重によって左右反対側に落す。この 逆反転した繰り返しにより、弧回転ごとに 濯物20の持ち上げ位置、落下位置が左右交 に入れ換わる。その結果、洗濯物20の解し作 用が高まり、絡みはもとより捩れや回転ドラ ム4の内面への貼り付きが防止される。その め、洗濯物20の取り出しが容易で洗濯物20に が付くのを大幅に緩和することができる。 た、洗濯物20に機械力を及ぼすことができ しかも叩き作用のある洗濯物20の落下回数が 大幅に増大するので洗い効果を始めとする洗 濯機が行う各ステップでの機能が実現できる 。

 なお、洗濯物20が回転ドラム4の最下位置( 0度位置)から90度位置付近に到達するまでに 濯物20が回転ドラム4の内面に貼り付く急加 度で回転ドラム4が弧回転駆動される。洗濯 20は、回転ドラム4の最下位置からの持ち上 られる際、90度位置付近で回転ドラム4の回 に追随できず自重により落下しやすくなる 制御部9は上述のような急加速度による駆動 制御により、洗濯物20を回転ドラム4の内面に 貼り付かせる。そのため、洗濯物20は90度位 を越える位置まで滑り無く持ち上げられ、 転ドラム4の回転速度に見合う慣性を付与し 確実に所定の位置まで持ち上げられる。そ て制動状態への変化時点での洗濯物20の慣 および自重により、制御部9は洗濯物20を剥 し、洗濯物20の自重で持ち上げ側と反対の側 へ落下させる。このような駆動モードにより 、制御部9は洗濯物20の持ち上げ位置、落下位 置の左右入れ換えをより確実に達成できる。

 さらに、回転ドラム4の弧回転方向を正逆 切り換える際に、回転ドラム4の弧回転が90度 位置を超え180度未満の位置で急激な制動動作 が挟まれている。これにより、洗濯物20の貼 付きを保証する急加速度条件においても、 濯物20の弧回転最終段階にて急減速による 性および自重により洗濯物20が確実に剥がれ て持ち上げ側とは反対の側に落下する。その ため、洗濯物20に対して機械力を付与するロ を抑制することができる。したがって、よ 短時間に洗濯機の各ステップの効果を得な ら、絡みや捩れを防止し、皺の付きを緩和 ることができる。

 以上のような洗濯物20の挙動から見ると 本実施の形態の弧回転駆動モードでは、制 部9は、回転ドラム4の急弧回転による遠心力 にて洗濯物20を回転ドラム4の内面に貼り付か せて上方に持ち上げる。その後、回転ドラム 4の急制動により、持ち上げた洗濯物20をその 慣性により回転ドラム4の内面から剥がして の自重により落下させる。そして実施の形 の正逆弧回転駆動モードは、この弧回転駆 モードによる駆動を、正逆交互に繰り返す ードとして捉えることができる。

 またより好ましい正逆弧回転駆動モード は、制御部9は、回転ドラム4の急弧回転に る遠心力にて洗濯物20を回転ドラム4の内面 貼り付かせて回転ドラム4の上部範囲まで持 上げる。その後、回転ドラム4の急制動によ り、洗濯物20をその慣性により回転ドラム4の 内面から剥がしてその慣性および自重により 回転ドラム4の下部範囲の持ち上げ側と反対 側に落下させる。このような駆動制御を、 逆交互に繰り返す。

 これらの場合も、既述した理由によって 転ドラム4の正弧回転と逆弧回転とは180度未 満の位置で繰り返すのが好適であり、90度位 を超えて行うのが最良となる。

 ここで、直径500±50mmの回転ドラム4で洗濯 物20の重力を、回転ドラム4の中心方向と接線 方向に分解し、中心方向の力と遠心力とが釣 り合うドラム回転速度を、(1)式を用いて算出 する。

 算出結果を図5に示す。図5におけるX軸の ラム回転角度位置とは、回転ドラム4の停止 時の最下点を回転ドラム4の基準点とし、回 ドラム4の基準点が位置する回転ドラム4の最 下位置からの角度位置を示している。四角の プロットは、回転ドラム4の基準点が位置す 各角度位置において中心方向の力と遠心力 が釣り合うのに必要なドラム回転速度を示 ている。また破線と実線矢印は各角度位置 おける回転ドラム4の回転速度を示している

 停止時を示す時点21から、破線で示すよ に回転ドラム4は急孤回転され時点22で回転 45rpm程度に至る。そして時点22では実線矢印 プロットを上回っているため、洗濯物20が 転ドラム4に確実に貼り付く。このように回 ドラム4の基準点の回転角度位置が90度位置 とき、洗濯物20が回転ドラム4に確実に貼り くので洗濯物20は90度位置を超えて持ち上げ られる。また既述では、洗濯物20の貼り付け よる持ち上げは回転ドラム4の90度位置を超 180度未満の位置としたが、この例では、時 26で示す120度位置付近としている。

 この120度位置付近でプロットと実線矢印 が交わり、実線矢印がプロットより下回る め、この条件では洗濯物20は回転ドラム4に り付いていることができずに剥がれる。そ で120度位置付近の時点26では、制御部9は、 点23に示す140度位置付近で停止させる制動 回転ドラム20に作用させる。この制動により 洗濯物20に働く回転慣性および自重によって 転ドラム4の内面から洗濯物20が剥がれる。 上より最大回転数45rpmと少しの減速状態に って洗濯物20が回転ドラム4から剥がれるこ が分かる。

 このような算出および経験から、正逆弧 転駆動モードでの弧回転の最大回転速度は4 0rpm以上であることが好ましい。また洗濯物20 を剥がすための制動は最大回転速度で行われ ることにより、正逆弧回転駆動モードによる 実効が得られる。また、正逆弧回転駆動モー ドでの洗濯物20の剥がしは、例えば図5に示す 例のように120度位置~140度位置の範囲で行う 動で行うことができる。具体的には、例え 最大回転速度45rpmで行う弧回転から減速する と、この回転数で回転を続けようとする洗濯 物20の回転慣性および自重によって、減速度 応じた強制剥がし力が洗濯物20に与えられ 。

 さらに図5に示すように、図4Aから図4Cに る初回の弧回転は0度位置から140度近傍の位 の間で行うことが好ましい。そして図4C~図4 Fを繰り返すそれ以降の弧回転は140度近傍位 から30度近傍位置の範囲で行うことが好まし い。これにより、初回の弧回転時に図4Aに示 ように回転ドラム4の下部範囲に静止してい る洗濯物20を120度近傍位置まで持ち上げて120 位置~140度位置の間で制動する。これにより 回転ドラム4の左右の反対側、具体的には回 ドラム4のほぼ直径線上またはそれより下に 濯物20が落ちる。それ以降の弧回転では、 転ドラム4は140度近傍位置から30度近傍位置 間の110度範囲で駆動される。すなわち洗濯 20は回転ドラム4の左右一方側に寄って移動 る。具体的には回転ドラム4の下端からほぼ3 0度よって落ちた洗濯物20は回転ドラム4の同 側の上部、具体的にはほぼ120度位置に持ち げられ、回転ドラム4の左右反対の側のほぼ3 0度位置に落ちる。このような挙動がほぼ左 対称的に、かつ回転ドラム4の直径分となる 大の落下距離を得て確実に達成される。こ により洗濯物20への解しと叩きの効果が高 られる。

 すなわち、制御部9は、正逆弧回転駆動モ ードでの回転ドラム4の初回の弧回転を0度位 から120度以上180度未満の位置の間で行うこ が好ましい。そしてそれ以降の弧回転を、 回の孤回転の終端位置と、初回の孤回転の 端位置から110度反転した位置の間で行うこ が好ましい。これにより、初回弧回転時に 転ドラム4の下部範囲に静止している洗濯物 20を初回弧回転側の上部まで持ち上げること できる。そして洗濯物20を回転ドラム4の左 反対側に落すことができる。それ以降の弧 転では回転ドラム4の左右一方側に寄って落 ちた洗濯物20を回転ドラム4の同じ側の上部に 持ち上げ、回転ドラム4の左右反対側に落と ことができる。

 このように左右バランスよく洗濯物20を 動させるには、回転ドラム4の回転方向の正 切り換えのための停止または反転を、回転 ラム4の内面に貼り付いた洗濯物20が落下す までに行うことが好適である。このように れば洗濯物20の落下位置を弧回転方向の持 上げ側から左右反対の側に移った位置にし 反転した弧回転による持ち上げが行える。 のため、洗濯物20の持ち上げ位置、落下位置 の毎回の弧回転駆動における左右交互に入れ 換えをよりバランスよく確実に達成すること ができる。その結果、洗濯物20の解し作用が らに高まり、機械力がさらに効率よく洗濯 20に及ぶ。また、洗濯物20の持ち上げ位置か らの剥がしを瞬時に行うほど好適である。そ れには制動が不可欠であるが、このような制 動には機械的な制動と電気的な制動とがある 。このうち電気的な制動は多様であり、機構 的な複雑さを招かずメンテナンスフリーのメ リットがある。

 なお、正逆弧回転駆動モードでの弧回転 最大回転速度が40rpm未満の場合、回転ドラ 4の制動による洗濯物20に働く回転慣性では 濯物20は回転ドラム4の内面から剥がれない すなわち回転ドラム4の逆転時も洗濯物20が 転ドラム4の内面に貼り付いたまま回転ドラ 4と一緒に回転する。そのため叩き洗いの効 果が発揮されない。

 さらに、正逆弧回転駆動モードでの弧回 の回転ドラム4の回転角度が60度以下の場合 、洗濯物20を90度位置以上に持ち上げること ができない。また、回転ドラム4の回転角度 150度以上の場合は、回転ドラム4の逆転時、 濯物20が180度位置(最上部)を通り越してしま う。そのため図4Gに示すような洗濯物20が左 交互に入れ換えられるといった動作を行わ い。

 ところで、以上のような回転ドラム4の正 逆弧回転駆動モードを実現するにはモータ5 掛かる駆動負荷が非常に大きい。そのため ータ5の極数を増大するなど大型化の原因に る。しかしながら本実施の形態では、図1、 図3に示すように水槽2の底部外面に固定した テータ5Aの内周側にインナロータ51が、外周 側にアウタロータ52が配置されている。イン ロータ51、アウタロータ52は回転軸4Aに直結 れている。このようにインナロータ51、ア タロータ52はステータ5Aに対し内外周から作 し合う。そのためモータ5を大型化すること なく駆動パワーを倍増でき、小さなモータ5 よって急反転を伴う正逆弧回転駆動モード 難なく実行できる。

 これによって、図5に示すような左右バラ ンスのよい回転特性を持った急反転を伴う正 逆弧回転駆動モードが永続的に実行できる。 すなわち、回転ドラム4の正弧回転、逆弧回 のいずれにおいても回転方向とは反対の側 ほぼ30度位置であるほぼ同じ位置に洗濯物20 落下させることができる。またその落下時 からほぼ同じ回転角60度位置までの孤回転 より洗濯物20の貼り付き域に達した後、ほぼ 同じ回転角30度での急制動により洗濯物20が 転ドラム4から剥がれる。そして制動の間に 転ドラム4はさらに20度孤回転する。また、 点24で示す剥がれ位置から時点26で示す剥が れ位置までの所要時間は0.8秒程度であり、時 点25で示す落下位置から時点23で示す落下位 までの所要時間は0.8秒程度であり、双方等 い。

 一般的な洗濯機では、洗濯ステップやす ぎステップにおいて、連続回転駆動モード 、正逆連続回転駆動モードが実施される。 逆連続回転駆動モードでは、回転ドラム4の 回転によって持ち上げられた洗濯物20がその 重が勝る高さから落下する挙動を示す回転 度で回転ドラム4の連続回転を正逆交互に繰 り返す。このような連続回転駆動モードや正 逆連続回転駆動モードの一部または全体を上 述の正逆弧回転駆動モードに置き換えること が好ましい。これにより洗濯物20に持ち上げ 落下の挙動を正逆に繰り返し与えて、洗濯 20に対し機械作用を及ぼしながら洗濯物20の 解し作用、叩き作用を高めることができる。

 その結果、洗濯時間を短縮できる上、脱 ステップ後の洗濯物20には従来見られた絡 や捩れが大きく改善され、ユーザは洗濯物20 を取り出しやすくなり事後処理が容易である 。また皺もあまり残らない仕上がり状態とな り皺取りの手間が大きく緩和される。

 なお、脱水ステップ後に正逆弧回転駆動 ードを実行すると叩き作用は皺伸ばしとし 作用し、さらに皺の少ない仕上がり状態が られる。また、脱水時に洗濯物20が回転ド ム4内面へ貼り付きにくくなり、図6A、図6Bに 示すように、洗濯物20がふわっとする。その めユーザは洗濯物20を回転ドラム4からより り出しやすくなる。かつ事後処理が楽であ 、皺取りにも手間が余り掛からなくなる。 た正逆弧回転駆動モードを脱水後の乾燥ス ップで実施すると、叩きによる皺伸ばしが らに促進される。

 なお、正逆弧回転駆動モードでの駆動負 が高いことに対し、それに代えて正逆連続 転駆動モードを実施した分だけ機械負荷が 減される。そのため洗濯物20が水を含んで 動負荷が大きくなる洗濯ステップやすすぎ テップにおいて、両モードを併用すること 有効である。また、両モードによって洗濯 すすぎ中の洗濯物20に異なった2通りの挙動 与えられる。具体的には正逆弧回転駆動モ ドによってはしっかりした手もみ洗いの挙 を与えられ、正逆連続回転駆動モードによ ては洗濯物を大きく連続に動かしむら無く う均一な洗い挙動を与えられる。

 なお、モータ5を過剰にパワーアップする ことは不経済である。そのため、回転ドラム 4を駆動させる第1のモータ駆動指示によるモ タ5の駆動にて、モータ5の脱調限界を超え 場合、制御部9は第2のモータ駆動指示でモー タ5の回転を制御することが好ましい。この 2のモータ駆動指示ではモータ5の上限負荷を 超えないように回転数が設定されている。こ の制御により、その時々で駆動負荷に違いが あっても、洗濯物20に対する持ち上げ、剥が の挙動を設定通りに得られる回転ドラム4の 回転特性が保証される。それと同時にパワー アップの上限が抑えられる。それには、例え ば、回転ドラム4の回転速度をモニタしてフ ードバック制御すればよい。

 また、経過時間または洗濯物20の量によ 、回転ドラム4の駆動を変更することが好ま い。これにより、洗濯の進行による洗濯条 の変化または洗濯物20の量による駆動負荷 違いに対応して洗濯物20に最適な状態で回転 ドラム4が駆動される。洗濯物20の量は既に知 られた各種検知方法を採用すればよい。

 本発明によるドラム式洗濯機では、水平 向または傾斜して設置した回転ドラムの回 を制御することにより、洗濯物の絡みや捩 を防止しながら洗濯効果を高めることがで る。しかも、洗濯物の皺付きも防止するこ ができる。




 
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