JP2006272020A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 布団を型崩れなく且つむらなく洗濯する。
【解決手段】 外槽内に洗濯液が貯留した状態で、ドラム内に収容された洗濯物が該ドラム側周面壁に張り付いて回転するようなドラム回転速度でもって該ドラムを回転させて洗濯を行うドラム式洗濯機において、ドラム内に収容された洗濯物に作用する遠心力が重力に勝るような第1のドラム回転速度と、該第1のドラム回転速度よりも高い第2の
ドラム回転速度とを周期的に行うように前記回転速度を制御する。
【選択図】 図5

Description

本発明はドラム式洗濯機に関し、特に乾いた状態で体積が大きくなる洗濯物を
洗濯するのに好適なドラム式洗濯機に関する。
従来は体積の大きい布団等の洗濯物を洗濯する場合、クリーニング店舗や大規
模なコインランドリー店舗などに設置される大型のドラム式洗濯機を利用すれば
、布団等を丸洗いすることが可能であった。しかしながら、大きな布団皮(外側
の袋状の布)の中に布団綿が充填されている和布団や敷布団をそのままドラム内
に収容してしまうと、布団皮の中で布団綿が移動し、いわゆる玉の状態になって
しまう。これに対し、本出願人は特願平10−221180号(特開2000−
51563号公報参照)において上記問題を解決し得る新規のドラム式洗濯機を
提案している。
このドラム式洗濯機では、布団はドラムの内周壁面に広げて収容される。そし
て、外槽内に洗濯液を貯留させた状態で、ドラム内の布団が遠心力によってドラ
ム内周壁面に張り付いて回転するような回転速度まで加速される。これにより、
布団がドラム内周壁面に張り付いたままドラム底部に貯留された洗剤水中を通過
するようにして洗いを行う。したがって、布団がドラム内部で転がらず、布団皮
内で布団綿が移動しないので、型崩れを生じることがない。また、それ以上に布
団を洗濯するために行われていた、布団をロール状に巻き込んだ形状に整える作
業が不要になるので、布団洗濯の手間が大幅に軽減できるという利点がある。
特開2000−51563号
一般に木綿などの衣類や、布団,毛布などの洗濯物は、乾いた状態と濡れた状
態では体積が大きく異なる。乾いているときは内部の繊維に空気層が多く存在す
るので、繊維は膨張し洗濯物全体の体積が大きくなる。一方、吸湿すると繊維内
の空気層が減少するので、洗濯物の体積は小さくなる。
上述したようなドラム式洗濯機において、洗濯開始時に洗濯物をドラム内に収
容したとき、洗濯前の洗濯物は水にぬれていないので、空気をたくさん含み膨ら
んだ状態となっている。従って、洗濯物の体積(厚み)が大きいので嵩高くなっ
てドラム内の中心付近まで洗濯物によってふさがれることがあった。
このため、ドラムの中心付近に流入する洗濯液を、膨らんだ洗濯物が遮るよう
になり、ドラム内に配置された洗濯物の一部分にのみ給液されて、均一に洗濯液
が行き渡らず洗いむらが生じたり、すばやく給液できないことから洗浄不足を生
じたりする不具合が発生する虞れがあった。
また、水にぬれていない洗濯物を重ねてドラム内に収納したとき、洗濯物と洗
濯物が重なる部分には、隙間が生じるので、その隙間に空気層ができることがあ
った。
このため、洗濯物内部の空気や洗濯物と洗濯物の隙間に残った空気層が邪魔を
して、洗濯液が洗濯物の内側から外側へうまく通過しにくくなり、このことから
も洗いむらが生じるおそれがあった。
上記のような不具合は特に布団や毛布などの、乾燥時に体積が大きい洗濯物に
顕著に表れる。
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、乾燥時と洗濯時で体積が
変動しやすい洗濯物(布団類等)を型崩れなく、且つむらなく洗濯することがで
きるドラム式洗濯機を提供することにある。
上記課題を解決するために成された本発明に係るドラム式洗濯機は、
洗濯液を貯留するための外槽と、該外槽の内部に水平軸又は傾斜軸を中心に回
転自在に配設されたドラムと、該ドラムを回転駆動するモータと、前記ドラム内
の洗濯物に給液する給液手段と、 外槽内に洗濯液が貯留した状態で、ドラム内
に収容された洗濯物が該ドラム側周面内壁に張り付いて回転するようなドラム回
転速度でもって該ドラムを回転させて洗濯を行う運転制御手段とを備えるドラム
式洗濯機において、前記運転制御手段は、ドラム内に収容された洗濯物に作用す
る遠心力が重力に勝るような第1のドラム回転速度と、該第1のドラム回転速度
よりも高い第2のドラム回転速度とを周期的に行うように前記回転速度を制御す
ることを特徴としている。
即ち、第1のドラム回転速度はドラム内に収容されている洗濯物に作用する遠
心力が重力に勝る回転速度の範囲であって、且つできるだけ低い回転速度でドラ
ムが回転するようにモータが制御される。
第1のドラム回転速度においては、ドラムの回転速度が低いので多くの洗濯液
が効率良く洗濯物に給液されるので、洗濯液を十分に含ませながら、洗濯物内に
洗濯液を時間をかけて通過させることができるようになる。したがって、洗濯液
が洗濯物の繊維や綿などの内部の隅々まで行き渡り、付着している汚れを剥離さ
せて洗濯液中に溶け出させることができる。また、洗濯物が激しく回転しないの
で、型崩れや布痛みの発生を極力軽減する。
一方、第2のドラム回転速度は、ドラム内に収容されている洗濯物に作用する
遠心力が重力に勝る回転速度即ち第1のドラム回転速度よりも高い回転速度であ
って、且つ洗濯物を遠心力によりできるだけ強くドラムの側周面内壁に押付ける
ことができる回転速度でドラムが回転するようにモータが制御される。
第2のドラム回転速度においては、ドラムの高速回転による遠心力により、洗
濯物がドラム側周面内壁へ強く押付けられるようになり、この押付け力は洗濯物
に給液されている洗濯液を搾り出すように作用する。
尚、この第2のドラム回転速度は、外槽内に貯留した洗濯液が周囲にはじき出
されることのない回転速度以下とする方が好ましい。また、ドラムの共振回転数
よりも低く設定しておく方がより好ましい。
このような第1のドラム回転速度と第2のドラム回転速度とを周期的に行うと
、第1のドラム回転速度で洗濯物に洗濯液を十分に含ませた後、第2のドラム回
転速度による強い遠心力によって洗濯液を強制的に押し出す洗い方、所謂押し洗
いを行うことができるようになる、これにより、洗濯物に付着している汚れを効
率よく剥離させることができ、洗い性能やすすぎ性能がより一層向上し十分な洗
浄性能を発揮することができる。
以下、本発明の一実施形態であるドラム式洗濯機について図面を参照して説明
する。図1は本実施形態によるドラム式洗濯機の内部の概略構造を示す側面断面
図、図2はこのドラム式洗濯機のドラムの背面図、図3は図1中のA部の拡大詳
細図である。
まず、この洗濯機の内部構造を図1により説明する。外箱1の内部には、後部
端面(図1では右側)が閉塞した略円筒形状の外槽2がバネ3及びダンパ4によ
り揺動自在に懸垂支持され、その外槽2の内部には、洗濯物を収容するためのド
ラム5が主軸6により軸支されている。主軸6は外槽2の後面に装着された軸受
7によって回転自在に支承され、主軸6の先端には主プーリ8が取り付けられて
いる。外槽2の下方にはモータ9が設置され、このモータ9の回転駆動力はモー
タプーリ10及びVベルト11を介して主プーリ8に伝達され、これによりドラ
ム5を回転させるようになっている。外箱1の前面にはドア12が開閉自在に取
り付けられており、ドア12が閉じられると外槽2の前面開口が閉塞される。
外槽2の後面には給水バルブ14により開閉される給水管13が接続されてお
り、一方、外槽2の底部には排水バルブ16により開閉される排水管15が接続
されている。排水バルブ16が閉鎖された状態で給水バルブ14が開放されると
、給水管13を通して供給された水が外槽2内に貯留される。ドラム5は多数の
通水孔511を側周面に有しており、外槽2内に貯留した水はこの通水孔511
を通してドラム5内へと流入する。また、洗いやすすぎが終了した後には、排水
バルブ16を開放して外槽2内の水を排水管15を通して外部へと排出する。
ドラム5は、円筒形状の胴部51と、胴部51の前端面に取り付けられる衣類
投入口を有する前面板52と、胴部51の後端面に取り付けられる後面板53と
から成る。図2に示すように、ドラム5の後面板53には主軸6を固定するため
、その周囲に放射状に延伸する三本のアームを有する主軸固定部17が取り付け
られている。特徴的な構成として、このドラム式洗濯機では、ドラム5の後面板
53にもその外周側に多数の通水孔531が穿孔されている。また、主軸固定部
17の三本のアームの間に架け渡すように、それぞれ水保持部材18が取り付け
られている。水保持部材18は、図3に示すようにその断面がL字状に折り曲げ
られた金属板であって、そのL字状部が外周側になり、且つ、ドラム5の後面板
53と所定の間隙を保つように取り付けられている。これにより、水保持部材1
8とドラム5の後面板53との間に、内周側に大きく開口した入水開口181を
有するとともに外周側に小さく開口した排水開口182を有するポケットが形成
される。なお、ここでは、水保持部材18の内周側縁辺はドラム5の胴部51と
略同軸円の円弧形状に加工されており、外周側は折り曲げ加工を容易にするため
直線状としているが、このような形状に限定されるものではない。
図4はこのドラム式洗濯機の電気系概略構成図である。制御部20はCPU、
タイマ、ROM、RAM等を含むマイクロコンピュータを中心に構成されており
、操作部21、表示部22、液位センサ23、モータ駆動部24、バルブ駆動部
25等が接続されている。操作部21はユーザにより操作される各種スイッチ類
を含み、洗濯に関する各種設定を行うためのものである。表示部22は数値表示
器などを含み、設定状況や洗濯の進行状況などを表示するためのものである。水
位センサ23は、外槽2の底部付近に一端が接続された圧力ホースの他端に圧力
センサが接続された構成を有しており、外槽2内に水が貯留されたときの圧力ホ
ース内の空気圧を検出することによって外槽2内の液位を検出している。制御部
20においては、CPUがROMに予め格納されている運転プログラムを実行す
る過程で、操作部21より入力操作信号を、液位センサ23より液位検知信号を
受け取り、所定の演算処理を行うことによってモータ駆動部24及びバルブ駆動
部25を制御する。
このドラム式洗濯機では、従来の洗濯機で行われている洗濯物の叩き洗いを行
う通常洗濯モードと、布団類の洗濯に好適な洗濯動作を行う布団洗濯モードとを
選択可能な操作キーが操作部21に設けられている。更には、布団洗濯モードを
選んだ場合に、敷布団や冬物の掛布団のように厚い寝具(以下、単に「厚物」と
いう)の洗濯に好適な厚物洗濯モードと、夏物の掛布団や毛布などのように薄い
寝具(以下、単に「薄物」という)の洗濯に好適な薄物洗濯モードとのいずれか
を選択可能な操作キーも操作部21に設けられている。
図5はこのドラム式洗濯機における洗い行程の処理手順を示すフローチャート
、図6はドラム内に収容された布団の状態を示す模式図である。本実施形態の洗
濯機における洗いの手順を図5に沿って説明する。
二枚の布団を洗濯する場合、ユーザは図6(a)に示すように、一枚の布団3
0aをドラム5底部の壁面に沿って広げて収容し、他の一枚の布団30bをドラ
ム5内の上部空間に最小限に折り曲げた状態で収容する。
このとき、洗濯前の布団は空気を含んで膨らんだ状態となっており、厚み方向の
体積が大きくなっている。
ユーザが操作部21により布団洗濯モードを選定し、更に厚物洗濯モード又は薄
物洗濯モードのいずれかを選定して洗濯開始の指示を行うと、制御部20はこの
指示を受けて所定の運転制御プログラムに従って動作を開始する。
まず、モータ駆動部24を介してモータ9を起動し、ドラム5の回転速度を2
00rpmまで急速に立ち上げる(ステップ1)。このときの回転速度は、ドラム
5内の洗濯物(布団)に作用する遠心力が重力よりも大きい範囲であって、且つ
、乾いた洗濯物によるアンバランスが生じない程度の高い回転速度とする。ドラ
ム5が停止した状態から上記回転速度まで一気に加速されると、ドラム5内の洗
濯物は遠心力によって迅速にドラム5の胴部51内面に張り付き、ドラム5と一
体となって回転する。そして上記回転速度でドラム5を回転させると、ドラム5
内の洗濯物に対して強い遠心力が作用し、ドラム5内の洗濯物をドラム5の胴部
51内面へ押付け、洗濯物の体積を小さくするよう作用する。これにより、空気
を多く含み膨らんで厚みを有していた洗濯物は、遠心力による押付け力より適度
に厚みが薄くなり、ドラム5の回転軸側に洗濯液を通水するための空間が形成さ
れる。
制御部20は、ドラム内での洗濯物の偏在による偏心荷重の大きさを検知する
偏心荷重検知手段(図示せず)からの信号をもとに、ドラム内の偏心荷重の大き
さが所定値以下か否かを判定し(ステップ2)、偏心荷重が所定値を越えている
場合は回転速度をそれ以上上昇させずにその回転速度(200rpm)を維持させ
る(ステップ3)。
一方、ステップ2で偏心荷重の大きさが所定値以下に収まっている場合には、
洗濯物の厚みが薄くなるように作用する押付け力をさらに高めるために、振動
が異常に大きくならない程度の回転速度、ここでは400rpmまでドラム5の回
転速度を上昇させる(ステップ4)。
ステップ3又はステップ4の何れにおいても、洗い運転開始から所定時間(こ
の実施例では約40秒)が経過したらドラムの回転を後述する洗濯回転速度(8
0または90rpm)まで低下させる(ステップ5)。この洗濯回転速度はドラム
5内の洗濯物に作用する遠心力が重力に勝るような回転速度であり、且つできる
だけ低い回転速度でドラムが回転するようにモータが制御される。具体的には、
このときの回転速度(これを以下「洗濯回転速度」と称す)は厚物洗濯モードで
は80rpm、薄物洗濯モードでは90rpmとする(ステップS6)。このよ
うにしてドラム5が上記回転速度で回転されると、ドラム5内の布団は遠心力に
よってドラム5の胴部51内面に張り付き、ドラム5と一体となって回転する。
ここで、薄物洗濯モードで回転速度をより高くしているのは、薄物のほうが厚物
よりも胴部51内面への張り付きが弱く、特に液位が上昇した際に浮き易くなる
からである。
その後、制御部20はバルブ駆動部25を介して給水バルブ14を開放し、給
水管13を通して外槽2内に給水を開始する(ステップS7)。この給水の際に
は、洗剤投入箱の中を水を通過させることにより、予め洗剤投入箱内に収納され
ている洗剤が水に溶け出して外槽2に水が入る時点で洗剤水となっているように
する。
制御部20は液位センサ23による検知液位が所定液位に到達したか否かを繰
り返し判定し(ステップS8)、所定液位に達したならば給水バルブ14を閉鎖
し給水を停止する(ステップS9)。このときの液位は水深度(外槽2の底辺か
ら中心までの高さを10等分し、中心を10、底辺を0として表した数値)で7
〜9程度とし、通常洗濯モードにおける洗い運転時の洗濯液位(水深度5程度)
よりも高く設定している。
更には、後述の理由により、厚物洗濯モードと薄物洗濯モードとでは所定液位
を変更して適切な洗いを実行できるようにしている。
ドラム5が洗濯回転速度で回転していると、図6(b)に示すように、二枚の
布団30a、30bはドラム5の胴部51内面に張り付くが、外槽2内に貯留さ
れた水も遠心力によってドラム5から通水孔511を通して外槽2側へと押し出
され、ドラム5のほぼ全周に亘ってドラム5の胴部51外面と外槽2の胴部20
1内面との間の間隙に満ちる。しかし、その間隙は狭く、遠心力によって更にド
ラム5の内側から外側へ向けて水が流出して来るから、水はドラム5の胴部51
と外槽2の胴部201との間隙から前方及び後方に回り込み、前方にあっては、
ドラム5の前面板52の衣類投入口周囲の縁端部とドア12内側との間隙を通っ
て衣類投入口からドラム5の内部へと噴き出す(図1参照)。
一方、ドラム5の後方にあっては、水はドラム5の後面板53と外槽2の後面
板202との間隙を経て、入口開口181からドラム5の後面板53と水保持部
材18とで形成されるポケット内に入り(図3中の矢印L1、L2参照)、その
あと遠心力によって該ポケットの底部側に押し付けられる。この底部には排水開
口182があるが、入水開口181から入って来る水の量に比べて排水開口18
2から流出可能な水の量は格段に少ないので、ポケット内の水には遠心力によっ
て強い圧力が加わる。これによって、ドラム5の後面板53に設けられた通水孔
531を通してドラム5内部へと水が噴出する(図1、及び図3中の矢印L3参
照)。
ドラム5内部にあっては、二枚の布団30a、30bはドラム5の胴部51内
面に張り付いたままその回転に伴って回り、しかも水を含むことにより体積が小
さくなるため、回転軸側には大きな空間が形成される。前方及び後方からドラム
5の内部へと噴出する水はちょうどこの空間に飛び込み、布団の内周面に降り掛
かる。そのあと、遠心力によって水は外周方向へ移動しようとするから、布団の
内部、つまり布団皮や布団綿の中を通過してドラム5の胴部51内面側へ出て、
通水孔511を経て外槽2側へと飛散する。洗剤水が布団の内部を通過する際に
その圧力によって布団皮と布団綿に付着していた汚れや微細ゴミは運び去られる
。ドラム5の前方及び後方の両側から水が噴出することにより布団にむらなく水
が降り掛かるため、高い洗い性能を得ることができる。また、水はドラム5の胴
部51外面側から前方へ向かう経路と後方へ向かう経路とをそれぞれ通って循環
するため、外槽2内に供給された水の全てが円滑に循環し、布団の洗浄のために
利用される。したがって、従来のドラム式洗濯機で生じる洗剤水の滞留がなくな
るので、洗剤の使用量を減らしても高い洗い性能を達成することができる。
本洗濯中において、制御部20はドラム5の回転速度を周期的に変動させるよ
うにしている(ステップ10)。このドラム5の周期的駆動は、約53秒間の前
記洗濯回転速度(80rpm又は90rpm)を維持したドラム駆動と、約7秒間の前
記洗濯回転速度よりも高い回転速度となる約160rpmを維持したドラム駆動と
を周期的に変化させる。
ドラム5が洗濯回転速度で回転していると、ドラムの回転数が低いので多くの
洗濯液が効率良く洗濯物に給水されるので、洗濯液を十分に含ませながら、洗濯
物内に洗濯液を時間をかけて通過させることができるようになる。
一方、前記洗濯回転速度より高い回転速度である160rpmでドラム5を回転
させると、ドラムの高速回転による遠心力により、洗濯物がドラム5の胴部51
内面に強く押付けられるようになり、この押付け力は洗濯物の体積を小さくして
洗濯物に給水されている洗濯液を搾り出すように作用する。
上記ステップ10においては、80rpm(又は90rpm)と160rpmとを交互
に行うようにしている。これにより比較的低い回転速度である80rpmで洗濯物
に洗濯液を十分に含ませた後、強い遠心力が生じる160rpmにて洗濯物の体積
を減少させて洗濯物から洗濯液を押し出すことにより、洗濯物の押し洗いが行わ
れる。
これにより、洗濯物に付着している汚れを効率よく剥離させることができ、洗
い性能やすすぎ性能がより一層向上し十分な洗浄性能を発揮することができる。
この実施例では高い遠心力が発生する回転速度を160rpmとしたが、外槽内
に貯留した洗濯液が過度に周囲にはじき出されることのない回転速度以下となる
範囲内であればできるだけ高い回転速度とする方が好ましい。また、ドラムの共
振回転数よりも低く設定しておく方がドラム5の大きな振動を未然に防ぐことが
できより好ましい。
このようにドラム5の周期的駆動を実行し所定の洗い時間が経過したならば(
ステップS11で「Y」)、ドラム5の回転を継続したまま排水バルブ16を開
放する(ステップ12)。これにより、外槽2内の洗剤水は外部に排出され洗い
運転は終了する。そのあとは、排水バルブ16を開放してから適宜の時間が経過
したならば、ドラム5の回転速度を上昇させて、中間脱水を実行し、布団30a
、30bに滲み込んでいる洗剤水を飛散させ、上記ステップS6〜S12の処理
と同様にして第1すすぎを行い、これを3回繰り返した後に、最高脱水回転速度
までドラム5の回転速度を上昇させて最終脱水を行う。すすぎの開示においては
、洗濯物は既に濡れているので洗い時に行ったステップS1〜S5のような洗濯
物を圧縮するドラム回転を行う必要はなく、ステップS1〜S5の処理は洗い時
のみ行われる。
而して、洗い運転の開始から最終脱水の終了までドラム5は常時同一方向に回
転し続け、しかもその回転速度は洗濯物に作用する遠心力が重力に勝る回転速度
の範囲に維持される。したがって、当初、遠心力によってドラム5の胴部51内
面に張り付いた布団30a、30bは最後までその内壁から離脱することがなく
、布団綿の片寄りが生じない。なお、ドラム5の後面板53と水保持部材18と
で形成されるポケット内に残った水は排水開口182を通して完全に排出され(
図3中の矢印L4参照)、その際に水に混入している糸屑等のゴミも流れ出るた
め、ポケットの底部に溜まることがない。
なお、上記実施例では外槽2の下方にモータ9を設置し、このモータ9の回転
駆動力をモータプーリ10、Vベルト11及び主プーリ8を介してドラム5を回
転させるようにしているが、これに限らず例えばドラムの回転軸にモータを配置
する所謂DDモータとしても良い。このようにすると、ドラムの振動が少なくな
るので、上記の洗濯前に行う洗濯物を圧縮するためのドラムの高速回転をより高
回転とすることができるので、洗濯物の圧縮が良好に行え、一層効果的である。
なお、上記実施形態は単に一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修
正を行なえることは明らかである。
本発明の一実施形態であるドラム式洗濯機の側面断面図。 本実施形態によるドラム式洗濯機のドラムの背面図。 図1中のA部の拡大詳細図。 本実施形態によるドラム式洗濯機の電気系概略構成図。 本実施形態によるドラム式洗濯機における洗い行程の手順を示すフローチャート。 本実施形態によるドラム式洗濯機におけるドラム内に収容された布団の状態を示す模式図。
符号の説明
1…外箱
2…外槽
201…胴部
202…後面板
5…ドラム
51…胴部
511、531…通水孔
52…前面板
53…後面板
6…主軸
7…軸受
8…主プーリ
9…モータ
10…モータプーリ
11…Vベルト
12…ドア
13…給水管
14…給水バルブ
17…主軸固定部
18…水保持部材
181…入水開口
182…排水開口
20…制御部
21…操作部
22…表示部
23…液位センサ
24…モータ駆動部
25…バルブ駆動部

Claims (2)

  1. 洗濯液を貯留するための外槽と、
    該外槽の内部に水平軸又は傾斜軸を中心に回転自在に配設されたドラムと、
    該ドラムを回転駆動するモータと、
    前記ドラム内の洗濯物に給液する給液手段と、
    外槽内に洗濯液が貯留した状態で、ドラム内に収容された洗濯物が該ドラム側
    周面内壁に張り付いて回転するようなドラム回転速度でもって該ドラムを回転さ
    せて洗濯を行う運転制御手段とを備えるドラム式洗濯機において、
    前記運転制御手段は、ドラム内に収容された洗濯物に作用する遠心力が重力に
    勝るような第1のドラム回転速度と、該第1のドラム回転速度よりも高い第2の
    ドラム回転速度とを周期的に行うように前記回転速度を制御することを特徴とす
    るドラム式洗濯機。
  2. 前記ドラムは、前端面に衣類投入口を有し、側周面及び後端に多数の通液孔が
    穿孔されて成り、該ドラムの後端面にあって、軸側に向けて入口開口を有し前記
    通液孔の少なくとも一部を覆うように設けられた液体保持部を有することを特徴
    とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010125237A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 洗濯乾燥機
WO2012124306A1 (ja) * 2011-03-17 2012-09-20 パナソニック株式会社 ドラム式洗濯機

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