JP2005124765A

JP2005124765A - ドラム式洗濯機

Info

Publication number: JP2005124765A
Application number: JP2003362661A
Authority: JP
Inventors: Shinji Matsuoka; 真二松岡; Tadashi Inuzuka; 正犬塚; Takeshi Fukuda; 毅福田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: JP3993156B2; KR20050039590A; SG111300A1; TW200521284A; KR100625380B1; CN100351455C; CN1609331A; MY137317A; TWI263716B

Abstract

【課題】洗剤泡を用いて洗浄力を向上させたドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯開始時に、水槽３内に洗濯物の量に対応する第１の所定水位より低い第２の所定水位に給水し、回転ドラム５を洗濯時の第１の所定回転速度より早い第２の回転速度で回転駆動する。回転ドラム５の回転により生じた水流は水槽３の最下部に形成された排水溝２０の側壁２０ａにより乱流が発生し、洗剤泡が生成される。生成された洗剤泡は回転ドラム５の開口部から侵入して洗濯物に付着するので、回転ドラム５を第２の所定回転速度で回転駆動することにより洗濯物には洗剤泡が満遍なくまぶされ、洗剤液の浸透により高い洗浄力が加えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水槽内に回転軸方向を水平方向もしくは水平方向から傾斜した方向に回転自在に支持された回転ドラム内で洗濯、すすぎ、脱水等の工程を行うドラム式洗濯機に関するものである。

ドラム式洗濯機の従来構造例を図６に示す。図示するように洗濯機筐体５７内にサスペンション構造によって支持された水槽５３内に、周面に多数の透孔５２が形成された回転ドラム５１が配設され、回転ドラム５１はドラム駆動モータ５５によって回転駆動される。洗濯機筐体５７の正面側に開閉自在に設けられた扉体５４を開くことにより水槽５３の正面開口部及び回転ドラム５１の正面側開口部を通して洗濯物を回転ドラム５１内から出し入れすることができる。

前記扉体５４を開いて回転ドラム５１内に洗濯物を投入し、洗剤を投入して運転を開始させると、水槽５３内には給水がなされ、給水された水は透孔５２を通じて回転ドラム５１内にも侵入する。ドラム駆動モータ５５により回転ドラム５１が所定回転速度で回転駆動されると、回転ドラム５１に収容された洗濯物は回転ドラム５１の内周面に設けられた攪拌突起５６に引っ掛けられて回転方向に持ち上げられ、適当な高さから落下するので、洗濯物には叩き洗いの作用が加えられて洗濯がなされる。この洗濯工程の後、汚れた洗濯水は排水され、新たに給水された水を用いてすすぎ工程が実施され、すすぎ工程が終了すると回転ドラム５１を高速回転させる脱水工程が実施される。これらの各工程は所定の制御手順に基づいて自動実行される。

上記構成はドラム式洗濯機の一般的な構成であって、上記構成に加えて洗浄性能を向上させるために水槽内に給水された水を汲み上げて回転ドラム内に供給し、洗濯物に水を充分に給水させることにより洗浄力を高めた構成（特許文献１参照）や、回転ドラム内に温風を供給して洗濯物を乾燥させる機能を付加したドラム式洗濯乾燥機など多数が提案されている。
特開平０９−２１５８９３号公報（第３〜５頁、図１）

ドラム式洗濯機を含む洗濯機には更なる洗浄性能の向上や使用する水の削減、洗濯時間の短縮などの要求があり、その有効な手段として水に洗剤を溶解させた洗剤液を泡立てた洗剤泡を用いて洗浄力を向上させる技術が知られている。

本発明が目的とするところは、洗剤泡を用いた洗濯をドラム式洗濯機に適用する際に、洗剤泡を効率よく生成するための構成を備えたドラム式洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するたの本発明は、給水手段から給水がなされる水槽内にドラム駆動モータにより回転駆動される回転ドラムを収容し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程に応じて前記給水手段及びドラム駆動モータを含む各部の動作を制御する制御手段を備えてなるドラム式洗濯機であって、前記水槽の内面側に回転ドラムの回転方向と交差する方向に壁部を形成すると共に、洗濯物と洗剤とが投入された洗濯開始時に、前記制御手段は前記給水手段を制御して水槽内に洗濯工程に必要な第１の所定水位より低い第２の所定水位まで給水する給水制御と、前記モータを制御して回転ドラムを洗濯工程における第１の所定回転速度より早い第２の所定回転速度で所定時間回転させる回転制御とを実行することを特徴とする。

上記構成になるドラム式洗濯機は、洗濯開始時に水槽内に第２の所定水位まで給水されるように給水制御がなされると共に、回転ドラムを第２の所定回転速度で回転させるように回転制御されるので、水槽内に給水された洗剤を含む水は回転ドラムの回転方向に水流が発生する。水流は回転ドラムの回転方向と交差する方向に形成された壁面によって乱流を生じ、水槽内の水は少ない給水量中に洗剤を含むため高濃度の洗剤液となっているため激しく泡立ち、発生した泡は水槽中から回転ドラムの開口部を通じて回転ドラム内に入り、回転ドラムの回転により攪拌されている洗濯物に満遍なく付着する。高濃度の洗剤液が付着した洗濯物には高濃度の洗剤液が浸透して洗浄力の高い状態になるため、第１の所定水位にまで給水された洗濯動作での洗浄性が向上し、洗濯時間を短縮した洗濯工程を実施することができる。

上記構成において、制御手段は、給水と同時に回転ドラムを第１の所定回転速度で回転させるように制御することが好適で、第１の所定回転速度で回転する回転ドラムにより洗濯物は回転方向に持ち上げられ、回転慣性や遠心力よりも自重が勝る高さ位置から落下する挙動が繰り返され、これが給水と同時に実施されることにより全ての洗濯物が満遍なく水に濡れた状態となり、高濃度の洗剤液の泡が付着したときに洗剤液の浸透性がよくなり、洗いむらのない洗濯を実施することができる。

また、第１の所定水位は、回転ドラム内に投入された洗濯物の量に対応する水位とし、それより低い第２の所定水位までの給水量で回転ドラムを回転させると、洗剤濃度の高い状態で泡を発生させる動作が実施され、高濃度洗剤液の泡を効率よく発生させることができる。

また、第２の所定回転速度は、回転ドラムの内周壁に洗濯物が張り付く程度の遠心力が得られる回転速度とすることにより、回転ドラムの早い回転速度により水槽内に給水された水に早い水流を発生させ、高濃度洗剤液の泡を効率よく発生させることができる。また、回転ドラムの周壁に洗濯物が張り付いた状態になるので、発生させた洗剤泡が中央に空いた空間に充満しやすくなる。

また、第１の所定回転速度は、回転ドラムの回転により回転ドラムの内周面に接する洗濯物が上方に持ち上げられ、洗濯物が回転慣性や遠心力よりも自重が勝る高さ位置から下方に落下する程度の回転速度とするのが好適であり、洗濯物の位置が変わるように攪拌されるので、全ての洗濯物に満遍なく洗浄力が与えられる。

また、壁部は、水槽内面の下部に回転ドラムの回転方向と交差する方向に形成された溝として形成するのが好適で、水槽内の水を排水するために水槽の最下部に形成される排水溝の側壁を利用することができる。

また、壁部は、水槽内面の下部に回転ドラムの回転方向と交差する方向に形成された突出部として形成することもでき、回転ドラムの回転によって発生する水流に効果的に乱流を生じさせて効率よく洗剤泡を発生させることができる。

本発明によれば、水槽内への給水制御と、回転ドラムの回転制御とにより、水槽に設けた壁部を利用して効率よく洗剤液の泡を発生させることができ、泡洗浄により洗浄力が高く、洗いむらの少ない洗濯工程が効率よく実施されるので、洗濯時間を短縮することを可能にするドラム式洗濯機を提供することができる。

図１は、実施形態に係るドラム式洗濯機の要部構成を示すもので、洗濯機筐体２内には図示しないサスペンション構造によって水槽３が斜め傾斜した状態に支持され、水槽３内には有底円筒形に形成された回転ドラム５が回転自在に支持されている。回転ドラム５は水槽３の背面に取り付けられたドラム駆動モータ４によって回転速度可変及び回転方向切換可能に回転駆動される。また、回転ドラム５は、その回転軸方向Ｒが図示するように開口する正面側から底面となる背面側に向けて水平方向Ｈから傾斜角度θの下向き傾斜となるように傾斜配置されているため、洗濯機筐体２の正面側に形成された傾斜面２ａに開閉自在に設けられた扉体８を開くと、回転ドラム５に対する洗濯物の出し入れする作業に際して腰を屈める具合が少なくてすみ、また、ドラム式洗濯機１の正面側に余裕のある空間を確保する必要もないので、洗面所などの狭い空間にも設置可能なドラム式洗濯機１に構成することができる。

前記洗濯機筐体２内には、上記構成要素の他に、水槽３内に水を給水するための給水部６、水槽３内の水を外部に排水するための排水部７、洗濯工程からすすぎ工程及び脱水工程までの運転動作を制御する制御装置１０などが配設され、前記扉体８を開いて回転ドラム５内に洗濯物を投入し、所要量の洗剤を投入して洗濯開始操作を行うことにより、前記制御装置１０は一連の工程を制御してドラム式洗濯機１を自動運転する。

図２は、前記制御装置１０の構成を示すもので、マイクロコンピュータによって構成された制御部１１は、設定部１３から入力される運転コースの選択などの設定入力に応じて記憶部１５に記憶された制御プログラムを用いてパワースイッチング部１２に制御指令を出力する。パワースイッチング部１２はＳＣＲ等のスイッチング素子を用いて構成され、制御部１１から出力される制御指令に応じてドラム駆動モータ４、給水弁２６、排水ポンプ２７などをＯＮ／ＯＦＦ制御する。この制御装置１０によるドラム式洗濯機１の制御動作について、図１〜図４を参照して以下に説明する。

扉体８を開いて回転ドラム５内に洗濯物を投入し、給水部６に設けられた洗剤投入口に所要量の洗剤を投入して電源スイッチ１８をＯＮに操作し、洗濯機筐体２の表面上に設けられた操作パネルにある設定部１３から洗濯物の種類に応じて運転コースを選択入力し、運転開始の入力を行うことにより、制御部１１は設定入力に対応する制御プログラムを記憶部１５から読み出し、制御手順に応じた制御動作を開始する。最初に、制御部１１は回転ドラム５を回転させて洗濯物の量を検知する。洗濯物の量に応じてドラム駆動モータ４が受ける負荷変化から布量検知部１６が洗濯物の量を検知するので、検知された洗濯物の量は制御部１１に入力され、記憶部１５に記憶される。

まず、洗濯工程が開始され、洗濯工程では図３に示すような給水制御と回転ドラム５の回転制御とが実行される。尚、図３に示す番号Ｗ１、Ｗ２…は給水制御の手順、Ｒ１、Ｒ２…は回転制御の手順を示すステップ番号であって、本文中に添記する番号と一致する。

まず、制御部１１は給水弁２６を開いて水槽３内に給水する制御指令をパワースイッチング部１２に出力すると同時に、回転ドラム５を第１の所定回転速度で回転駆動する制御指令をパワースイッチング部１２に出力する。この制御動作により給水弁２６が開かれて給水部６に接続された給水パイプから水道水が供給され、洗剤を混入した水が水槽３内に給水される（Ｗ１）。また、この給水と併行してドラム駆動モータ４により回転ドラム５が第１の所定回転速度で回転駆動され（Ｒ１）、所定反転サイクルで正転方向と逆転方向とに回転方向が切り換えられる（Ｒ２）。

前記第１の所定回転速度は、回転ドラム５内に収容された洗濯物が回転ドラム５の回転により回転方向に持ち上げられ、回転に伴う慣性や遠心力よりも自重が勝る高さ位置に移動したとき回転ドラム５の下方内周面上に落下する挙動を示す回転速度である。この第１の所定回転速度は、回転ドラム５の直径が５００±５０ｍｍ程度であるとき、３５±５ｒ／ｍｉｎ程度の回転速度で、この回転速度になるようにドラム駆動モータ４を回転制御することにより、上記のような洗濯物の挙動が得られる。

回転ドラム５の内周面には複数位置に攪拌突起９が設けられており、回転ドラム５が第２の所定速度で回転すると、攪拌突起９は回転ドラム５の内周面に接する洗濯物を引っ掛けて回転方向に持ち上げる。洗濯物はその自重が回転に伴う慣性や遠心力に勝る高さ位置まで持ち上げられたとき落下するので、回転ドラム５内に堆積する洗濯物も次々と持ち上げられて移動し、上方から落下するので、堆積状態がばらされると同時に落下による衝撃によって洗濯物に叩き洗いの作用が与えられる。第１の所定回転速度より遅い回転速度では洗濯物を持ち上げる作用は生じず、逆に第１の所定回転速度より早い回転速度では遠心力が大きくなるので、洗濯物は回転ドラム５の内周面に張り付いて落下しない状態となる。

この回転ドラム５の回転駆動と併行して水槽３内に給水が継続されているので、水槽３内に給水された水は回転ドラム５の周面に多数形成された透孔１７から回転ドラム５内にも侵入する。従って、第１の所定回転速度で回転する回転ドラム５によって持ち上げられて落下する挙動が繰り返される洗濯物は落下した際に水に満遍なく濡れた状態となる。

給水された水槽３内の水位は、水槽３内に設けられた水位検知部１９によって検出され、水位が洗濯動作を実施する第１の所定水位より低い第２の所定水位になったとき（Ｗ２）、水位検知部１９は検知出力を制御部１１に入力するので、制御部１１は給水弁２６を閉じて給水を停止する制御指令をパワースイッチング部１２に出力し、給水は停止される（Ｗ３）。

水槽３内に第２の所定水位まで給水されたとき、制御部１１はドラム駆動モータ４に第２の所定回転速度で回転ドラム５を回転駆動する制御指令を出力するので、回転ドラム５は第１の所定回転速度より早い第２の所定回転速度で回転駆動される（Ｒ３）。第２の所定回転速度は、回転ドラム５の回転に伴う遠心力により洗濯物が回転ドラム５の内周面に張り付く程度の回転速度で、回転ドラム５の直径が５００±５０ｍｍ程度であるとき、９０〜１４０ｒ／ｍｉｎ程度の回転速度となる。この第２の所定回転速度で回転ドラム５が回転駆動されることにより、少ない給水量中に洗剤が混入した高濃度の洗剤液は回転ドラム５の回転に伴って水流が発生し泡が発生しやすい状態となる。

図１及び図４に示すように、水槽３の最下部には回転ドラム５の回転方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に排水溝２０が形成されており、排水溝２０の側壁（壁部）２０ａは水流方向（矢印Ｂ方向）に交差しているので、この側壁２０ａによって水流に乱流（矢印Ｃ）が生じ、高濃度に洗剤が混入した洗濯水は乱流によって泡立った状態となる。

一般に洗剤分子は親水基と親油基とからなり、これが水に溶けた洗剤液では、界面（水面）に潜在分子が整列し、並びきれない洗剤分子は水中に個々又はミセル（集団）として存在する。界面の洗剤分子が取り除かれると、直ちに水中の洗剤分子が界面に移動して補充される。この洗剤液に乱流によって発生した気泡が送り込まれると、気泡は上昇して界面に達し、界面に整列した洗剤分子をそのまま泡の膜に保持した形の洗剤泡が発生する。この洗剤泡は洗剤分子をできる限り多く配列しているため、洗剤濃度も高濃度になる。洗剤泡として持ち去られた洗剤分子の補充には液中の洗剤分子が移動するので、気泡が次々と送られると洗剤泡が次々と作られる。

大量に発生した洗剤泡は水槽３と回転ドラム５の間に充満して上昇し、開放されている正面側開口部から回転ドラム５内に次々と侵入して洗濯物に付着する。第２の所定回転速度で回転する回転ドラム５の内周面には洗濯物が張りついた状態にあり、回転ドラム５の中央に空いた空間に洗剤泡が侵入しやすく、透孔１７を通して洗濯物に洗剤泡が浸透する状態にもあるので、洗濯物には洗剤泡が付着する。洗濯物は先の第１の所定回転速度で回転ドラム５が回転駆動されたことによる挙動によって満遍なく水に濡れた状態にあり、これに洗剤泡が付着すると洗濯物の内部に洗剤成分が浸透しやすくなる。

洗剤泡を汚れた洗濯物の表面あるいは内部に浸透させると、親油基が油汚れ及び油に付着した粒子汚れに結合して持ち去ることになる。また、洗剤泡が洗濯物を通過する際に破泡すると、洗濯物に高濃度の洗剤液が染み込むことになり、汚れが落ちやすい状態になるため、洗剤泡による洗濯物の洗浄が可能となる。このように洗剤液を体積の大きい洗剤泡にして回転ドラム５内の洗濯物に付着浸透させることにより、汚れに洗剤成分が作用しやすくなり、高濃度の洗剤液が染み込みやすくなって洗いむらが抑制され、洗浄力が向上すると同時に洗濯時間を短縮させることができる。

充分な量に発生させた洗剤泡が回転ドラム５内に侵入して洗濯物が洗剤泡にまみれた状態になる第１の所定時間が経過した後（Ｒ４）、制御部１１は給水弁２６を開いて水槽３内に水を補給する制御指令をパワースイッチング部１２に出力するので、給水弁２６が開かれて補給給水が開始される（Ｗ４）。給水された水槽３内の水位は水位検知部１９によって検知され、第１の所定水位が検知されたとき（Ｗ５）、水位検知部１９は検知出力を制御部１１に出力するので、制御部１１からの制御指令により給水弁２６は閉じられて給水は停止される（Ｗ６）。

前記第１の所定水位は、洗濯物の量に対応する給水量であって、前述したように布量検知部１６によって最初に検知され、検知された洗濯物の量は記憶部１５に記憶されているので、洗濯物の量に対応する給水量となる第１の所定水位が検知されたとき給水は停止される。

前記第１の所定水位に達するまで給水する補給給水の開始に合わせて、制御部１１は回転ドラム５を第１の所定速度で回転させる制御指令をパワースイッチング部１２に出力するので、ドラム駆動モータ４により回転ドラム５は第１の所定回転速度で回転駆動され（Ｒ５）、所定反転サイクルで正逆方向に反転駆動される（Ｒ６）。第１の所定回転速度で回転ドラム５が回転することにより、洗濯物には持ち上げられて落下する叩き洗いの作用が加えられ、更に所定時間間隔で正転方向、逆転方向に回転方向が切り換えられることにより、洗剤泡にまみれた洗濯物の汚れに満遍なく洗剤泡が付着するようになり、補給給水されて洗濯に必要な水量になった洗濯水により第２の所定時間にわたる洗濯動作が実施される（Ｒ７）。第２の所定時間が経過すると、制御部１１はパワースイッチング部１２にドラム駆動モータ４の回転を停止する制御指令を出力するので、回転ドラム５の回転は停止し（Ｒ８）、洗濯工程が終了する。

洗濯工程の終了後、すすぎ工程、脱水工程が実行され全工程が終了する。すすぎ工程及び脱水工程は従来技術と同様に実施することができるので、その説明は省略する。

以上説明した制御手順において、第２の所定水位まで給水されるまで回転ドラム５を第１の所定回転速度で回転させる制御動作は省略することもできるが、洗濯物に予め水を浸透させることができないので、発生させた洗剤泡を洗濯物に浸透させる能力が低下する。

また、洗剤泡を効率よく発生させるために排水溝２０の側壁２０ａを水流に乱流を与えることに利用しているが、図５に示すように、水槽３の内底部分に回転ドラム５の回転方向に交差するように突出部２８を形成することもできる。この突出部２８により水流により大きな乱流を発生させることができ、洗剤泡をより効率よく生成することができる。また、排水溝２０を特に設けない水槽３の構造であっても、突出部２８によって生じる乱流により洗剤泡を生成することができる。

また、上記実施形態では回転ドラム５を傾斜配置した構成を示したが、回転ドラム５を水平方向に配置した場合においても、回転ドラム５の回転速度を変更することにより同様の洗浄効果を得ることができる。

以上の説明の通り本発明により、給水制御及び回転ドラムの回転制御を行って生成する洗剤泡によって洗浄力を向上させることができるので、洗濯時間を短縮してランニングコストを削減したドラム式洗濯機を提供することができる。

実施形態に係るドラム式洗濯機の要部構成を示す断面図。同上ドラム式洗濯機が備える制御装置の構成を示すブロック図。同上制御装置による給水制御及び回転制御の手順を示すフローチャート。水槽に設ける壁部の構成を示す断面図。水槽に設ける壁部を突出部として形成した例を示す断面図。従来技術に係るドラム式洗濯機の構成を示す断面図。

符号の説明

１ドラム式洗濯機
２洗濯機筐体
３水槽
４ドラム駆動モータ
５回転ドラム
１０制御装置
２０排水溝
２０ａ側壁（壁部）
２８突出部（壁部）

Claims

給水手段から給水がなされる水槽内にドラム駆動モータにより回転駆動される回転ドラムを収容し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程手順に応じて前記給水手段及びドラム駆動モータを含む各部の動作を制御する制御手段を備えてなるドラム式洗濯機であって、前記水槽の内面下部に回転ドラムの回転方向と交差する方向に壁部を形成すると共に、前記制御手段は洗濯開始時に、前記給水手段を制御して水槽内に洗濯工程に必要な第１の所定水位より低い第２の所定水位まで給水する給水制御動作を実行した後、前記ドラム駆動モータを制御して回転ドラムを洗濯工程における第１の所定回転速度より早い第２の所定回転速度で所定時間回転させる回転制御動作を実行することを特徴とするドラム式洗濯機。
制御手段は、給水制御動作に加え、給水と同時に回転ドラムを第１の所定回転速度で回転制御する請求項１に記載のドラム式洗濯機。
第１の所定水位は、回転ドラム内に投入された洗濯物の量に対応する水位である請求項１又は２に記載のドラム式洗濯機。
第２の所定回転速度は、回転ドラムの内周壁に洗濯物が張り付く程度の遠心力が得られる回転速度である請求項１に記載のドラム式洗濯機。
第１の所定回転速度は、回転ドラムの回転により上方に持ち上げられた洗濯物が遠心力に自重が勝る高さ位置から下方に落下する程度の回転速度である請求項２に記載のドラム式洗濯機。
壁部は、水槽内面の下部に形成された溝である請求項１に記載のドラム式洗濯機。
壁部は、水槽最下部に形成された排水溝の側壁である請求項６記載のドラム式洗濯機。
壁部は、水槽内面の下部に形成された突出部である請求項１に記載のドラム式洗濯機。