JP2007143964A - ドラム式洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥工程におけるドラム回転の高速化により異常振動が発生したとしても、それが継続しないドラム式洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】ドラム式洗濯乾燥機１は、略水平な回転軸まわりに回転するドラム３０と、ドラム３０を収容する水槽２０と、水槽を収容する外箱１０を備え、ドラム３０内に洗濯物を入れて洗濯及び乾燥を行う。水槽２０にはその振動を検知する振動センサ９６が設けられる。運転全般を司る制御装置８０は、乾燥工程時に洗濯物がドラム３０の内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラム３０を回転させ、この回転数でドラム３０を回転しているときに振動センサ９６の検知した水槽２０の振動が異常値であると判定したときにはドラム３０の回転を停止する。
【選択図】図２

Description

本発明はドラム式洗濯乾燥機に関する。

水平軸（やや斜めになっている場合もある）まわりに回転するドラムに洗濯物を入れ、ドラムを比較的低速で回転させることにより洗濯物を持ち上げてはドラム底部に溜まった洗濯水（洗い工程で使用する水と、すすぎ工程で使用する水を総称して、本明細書では「洗濯水」と呼ぶ）の中に落下させて洗濯を行うドラム式洗濯機は、欧米では洗濯機の主流であり、我が国でも業務用洗濯機に多く採用されてきたが、近年では衣類乾燥機能を備えたドラム式洗濯乾燥機として一般家庭向けに多くの機種が開発されるようになった。このようなドラム式洗濯乾燥機の一例を特許文献１に見ることができる。
特開２０００−３２５６８８号公報（第３−６頁、図１−９）

従来のドラム式洗濯乾燥機では、脱水工程後の乾燥工程において、ドラムを低速で回転させ、洗濯物を転がし（タンブリング）つつ温風を当てていたが、近年の省エネルギー化の潮流の中で、エネルギー効率の高い新しい乾燥方式が要請されている。その回答の一つが乾燥工程におけるドラム回転の高速化である。洗濯物がドラムの内周面に貼り付く程度の回転数以上の回転数でドラムを回転させると、洗濯物が外側に寄るためドラム中心に空間が生じる。この空間の存在により温風の循環効率が上がり、洗濯物を乾燥させるのに要するエネルギーが少なくて済むようになるのである。

しかしながら上記乾燥方式には次のような問題がある。すなわちドラムは内周面に洗濯物を貼り付かせたまま回転するので、洗濯物の分布にアンバランスがあるとドラムが大きく振動する。するとドラムを収容した水槽が外箱の内面に衝突して大きな騒音が発生したり、ドラム式洗濯乾燥機全体が定位置から動いたりする。アンバランスが自然に解消されれば良いが、一旦アンバランスな状態になった洗濯物は互いに絡み合ってしまい、バランスを回復することのないまま乾燥工程が進行するのが通常見られる現象である。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、乾燥工程におけるドラム回転の高速化により異常振動が発生したとしても、それが継続しないドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。また、自動的に洗濯物のバランスを回復するドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために本発明は、略水平な回転軸まわりに回転するドラムと、このドラムを収容する水槽と、この水槽を収容する外箱を備え、前記ドラム内に洗濯物を入れて洗濯及び乾燥を行うドラム式洗濯乾燥機において、運転全般を司る制御装置と、前記水槽の振動を検知する振動センサを設け、前記制御装置は、乾燥工程時に洗濯物がドラムの内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラムを回転させ、この回転数でドラムを回転しているときに前記振動センサの検知した水槽の振動が異常値であると判定したときにはドラムの回転を停止することを特徴としている。

この構成によると、水槽が異常振動したときにはドラムの回転が止まるので、水槽が外箱内面に衝突して騒音を発したり、ドラム式洗濯乾燥機全体が定位置から動いたりすることがない。

（２）また上記目的を達成するために本発明は、略水平な回転軸まわりに回転するドラムと、このドラムを収容する水槽と、この水槽を収容する外箱を備え、前記ドラム内に洗濯物を入れて洗濯及び乾燥を行うドラム式洗濯乾燥機において、運転全般を司る制御装置と、前記水槽の振動を検知する振動センサを設け、前記制御装置は、乾燥工程時に洗濯物がドラムの内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラムを回転させ、この回転数でドラムを回転しているときに前記振動センサの検知した水槽の振動が異常値であると判定したときにはドラムの回転数をドラム内で洗濯物がタンブリングする程度にまで低下させることを特徴としている。

この構成によると、水槽が異常振動したときにはドラム回転数が低下するので、水槽が外箱内面に衝突して騒音を発したり、ドラム式洗濯乾燥機全体が定位置から動いたりすることがない。またドラム回転数は低下するものの乾燥動作自体は続行されるので、時間の無駄が生じない。

（３）また本発明は、上記構成のドラム式洗濯乾燥機において、前記制御装置は乾燥工程時に前記ドラムの回転方向を所定周期で反転させるものであり、前記振動センサの異常振動検知でドラムが停止した後にドラムの回転を再開するときは、停止直前の回転方向と逆の回転方向から回転を再開することを特徴としている。

この構成によると、水槽の異常振動によりドラムが停止した後にドラムの回転を再開するときは、それまでの回転方向と逆方向に回転を開始するから、絡んだ洗濯物をほぐしてバランスを回復させることができる。

（４）また本発明は、上記構成のドラム式洗濯乾燥機において、前記振動センサが異常振動を検知したときにはドラムを停止させたうえでドラムに洗濯物ほぐし動作を行わせることを特徴としている。

この構成によると、水槽が異常振動したときはドラムを停止させたうえでドラムに洗濯物ほぐし動作を行わせるから、洗濯物のアンバランスをその都度解消し、乾燥工程を継続することができる。

（５）また本発明は、上記構成のドラム式洗濯乾燥機において、前記振動センサは複数方向の振動加速度の検知が可能であり、前記制御装置は複数方向の振動加速度の合成値より異常判定を行うことを特徴としている。

この構成によると、一方向の振動だけから異常判定を行う訳ではないので、異常判定を精度良く行い、適切な措置をとることができる。

本発明によると、乾燥工程のドラム回転に洗濯物がドラムの内周面に貼り付く回転数以上の回転数を適用することにより、乾燥の省エネルギー化を図るとともに、ドラムの高速回転により水槽が異常振動したときにはドラムの回転を止め、あるいは回転を低速化し、水槽が外箱内面に衝突して騒音を発したり、ドラム式洗濯乾燥機全体が定位置から動いたりすることを防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。図１はドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図、図２はその垂直断面図、図３は図２と直角に断面した概略垂直断面図である。ドラム式洗濯乾燥機１は乾燥機能付きのものであり、略直方体形状の外箱１０を有する。外箱１０の内部には、水槽２０と、洗濯対象であり乾燥対象でもある洗濯物を収容するドラム３０とが配置されている。水槽２０もドラム３０も円筒形で、それぞれ一方の端面に洗濯物投入口２１、３１を有する。

ドラム３０の底部中心からは外向きに軸３２が突出する。この軸３２が水槽２０の底部中心に設けられた軸受２２に支えられることにより、ドラム３０と水槽２０とはドラム３０を内、水槽２０を外とする同心配置となる。

水槽２０とドラム３０は、引張コイルバネ１６と防振ダンパ１７の組み合わせからなるサスペンション機構（図３参照）により、軸線が水平かやや斜めになるように外箱１０内で支持される。この実施形態では水槽２０とドラム３０の軸線は水平面に対し角度θ（例えば１５゜）の傾斜をなし、洗濯物投入口２１、３１の方がやや持ち上がった形になっている。これはドラム３０の内部を見やすくするのと、洗濯物の出し入れを容易にするためである。

上記のように水槽２０及びドラム３０は回転軸が水平線と交差するものであり、その交差角θは０゜〜３０゜の範囲が想定されているが、角度範囲に特に限定はない。

外箱１０の正面側外壁には、洗濯物投入口２１、３１と向かい合うように開口１１が設けられている。開口１１の前面には横開きの扉１２が設けられる。外箱１０に設けた扉ロック装置（機構は図示しない）により、扉１２を閉じた状態でロックすることができる。

軟質合成樹脂又はゴムよりなるドアパッキン１３が開口１１と洗濯物投入口２１とを連結する。ドアパッキン１３はドラム３０の中で生じる水の飛沫や濡れた洗濯物を出し入れする際の水のしたたり、あるいは洗濯物投入口２１からの溢水などが外箱１０の内部を濡らすのを防ぐ。

ドアパッキン１３の内周面には環状のリップ１４が一体形設されていて、これが扉１２の内面に設けられた突部１５の外周に密着し、ドアパッキン１３と扉１２の隙間から水が漏れるのを防ぐ。突部１５はドラム３０の中の洗濯物が洗濯物投入口２１からはみ出さないようにする役割を担う。突部１５を透明材料で形成し、ドラム３０の内部を見通せるようにしておいてもよい。

ドラム３０の周壁には多数の脱水孔３３が形設されている。この脱水孔３３を通じドラム３０と水槽２０との間を洗濯水が行き来する。ドラム３０の内周面には複数のバッフル３４が所定間隔で設けられている。バッフル３４はドラム３０の回転に伴い洗濯物を引っかけては持ち上げ、上の方から落下させる。

ドラム３０の外面及び洗濯物投入口３１にはバランスウェイト３５が取り付けられる。図２には洗濯物投入口３１に取り付けられた環状のバランスウェイト３５のみ示し、ドラム３０の外面に取り付けられたバランスウェイトは図示していない。バランスウェイト３５はドラム３０が高速回転したときに発生する振動を抑制するものである。

水槽２０の底部外面にはドラム駆動モータ４０が取り付けられている。ドラム駆動モータ４０はダイレクトドライブ形式のものであり、そのロータにドラム３０の軸３２が連結固定される。なお前記軸受２２はドラム駆動モータ４０のハウジングに取り付けられ、ドラム駆動モータ４０の構成要素の一部となっている。

水槽２０の上方の空間には電磁的に開閉する給水弁５０が配置されている。給水弁５０には水道水などの上水を供給する給水ホース５１が接続されている。給水弁５０は３連式のものであり、１個の入力ポートと３個の出力ポートを備え、出力ポート毎に独立して給水と止水が可能である。

給水弁５０の３個の出力ポートのうち、第１のものと第２のものは、洗濯物投入口３１に面する箇所に設けられた給水ノズル５２を通じてドラム３０に給水するのに用いられる。第１の出力ポートは洗剤投入ボックス５４を経由して給水ノズル５２に接続されている。第２の出力ポートは図示しない仕上剤投入ボックスを経由して給水ノズル５２に接続されている。第３の出力ポートは乾燥運転の際に除湿用の水を供給するのに用いられるものであり、除湿用噴霧ノズル５３に接続されている。除湿用噴霧ノズル５３については後で説明する。

水槽２０の最も低くなった箇所には排水口２３が設けられ、ここに排水管６０の一端が接続される。排水管６０の他端はフィルタケーシング６１に接続される。フィルタケーシング６１の中には糸屑フィルタ６２が挿入されている。糸屑フィルタ６２は合成樹脂の網や布により形成され、水中の糸屑を捕集する。フィルタケーシング６１の一端は着脱自在なキャップ６３で閉ざされており、キャップ６３を取り外して糸屑フィルタ６２を掃除したり、交換したりすることができる。

フィルタケーシング６１には排水管６４を接続し、糸屑フィルタ６２を通過した排水を外箱１０の外に排出する。排水管６４には排水ポンプ６５が設けられている。

排水管６４には、糸屑フィルタ６２と排水ポンプ６５の間の箇所に循環ポンプ６６が設けられている。循環ポンプ６６は糸屑フィルタ６２を通過した水を戻り管６７を通じて給水ノズル５２に戻す働きをする。

排水ポンプ６５は弁兼用であって、運転停止時には水を通さない。これに対し循環ポンプ６６には弁の機能はなく、運転していないかぎり水は自由に下流側へ流れる。

フィルタケーシング６１にはエアトラップ６１ａが設けられる。エアトラップ６１ａから導出された導圧パイプ６８の上端には水位検知手段の構成要素である水位センサ６９が設けられている。水位センサ６９はエアトラップ６１ａ内の圧力変化に応じて磁性体をコイル内で移動させ、その結果生じるコイルのインダクタンス変化を発振周波数の変化として検出し、この発振周波数の変化から水位を読みとるものである。読みとるのは水槽２０の中の洗濯水の水位である。

洗濯・すすぎ・脱水を経た洗濯物はドラム３０の中で乾燥される。ドラム３０及びこれを囲む水槽２０の内部は密閉乾燥室７０となる。すなわち洗濯物は、ドラム式洗濯乾燥機１の外から取り入れた空気によってではなく、ドラム式洗濯乾燥機１の内部を循環する空気によって乾燥される。

上記のような循環乾燥を可能にするため、水槽２０の外側に循環ダクト７１が形成されている。循環ダクト７１の一端は水槽２０の排水口２３の近傍に接続され、他端はドアパッキン１３の上部に接続される。循環ダクト７１の途中には送風機７２と、乾燥用空気の加熱手段であるヒータ７３が設けられる。送風機７２は密閉乾燥室７０の空気を水槽２０の底部から吸い込み、吸い込んだ空気をドアパッキン１３の上部から密閉乾燥室７０に戻す。ヒータ７３は送風機７２の下流にあって、密閉乾燥室７０に吹き込まれる空気を加熱する。

循環ダクト７１を流れる空気は除湿手段によって除湿される。本実施形態では除湿用噴霧ノズル５３が除湿手段を構成する。循環ダクト７１は、水槽２０の底部から立ち上がってドアパッキン１３の方へと向きを変える屈曲点のあたりで流路断面積が広がっており、この箇所が冷却室７４となっている。この冷却室７４に除湿用噴霧ノズル５３が設置される。

除湿用噴霧ノズル５３は水を細かい水滴にして冷却室７４に噴霧する。水滴の大きさは、送風機７２に吸い込まれることなく重力で落下して水槽２０に流入する程度に設定される。

外箱１０の前部上面には操作パネル１００が設けられる。操作パネル１００には表示部と入力キーが配置される。

操作パネル１００に近接して、外箱１０の内部には制御装置８０が配置される。図４に制御装置８０の構成を示す。制御装置８０の主たる構成要素はマイクロコンピュータ８１である。マイクロコンピュータ８１の中央演算ユニット８２は制御部８２ａと演算部８２ｂから構成される。制御部８２ａはＲＯＭ８４に記憶されている命令を取り出すと共にそれを実行する。演算部８２ｂは、命令の実行段階で、制御部８２ａから与えられる制御信号に基づいて、各種入力機器やＲＡＭ８３から入力されるデータに対し、二進加算、論理演算、増減、比較などの演算を行う。そのため、ＲＯＭ８４には各種機器を動作させるための手段、各種判断のために設定された条件、各種情報を処理するためのルールなどを記憶させておく。

マイクロコンピュータ８１は複数のＩ／Ｏポートからなる入出力部８５を備える。中央演算ユニット８２にはカウント部８６及びタイマー８７が付属する。カウント部８６は運転時間等をカウントし、カウントした時間等はＲＡＭ８３に一時的に保持される。また、電源回路８８とリセット回路８９がマイクロコンピュータ８１に接続されている。電源回路８８は商用電源の電圧を各回路に適した電圧に変換し、電源端子Ｖｄｄ、Ｖｓｓを通じて供給する。リセット回路８９はマイクロコンピュータ８１の初期化を行う。

入出力部８５には次の要素が接続される。すなわち入力キー回路９０、状態検知回路９１、表示部駆動回路９２、ブザー駆動回路９３、及び負荷駆動回路９４である。

入力キー回路９０には操作パネル１００に配置された入力キー１０１が接続される。ここでは「入力キー」という言葉を集合名詞として用いており、キーの個数が１個ということではない。状態検知回路９１は水位センサ６９やアンバランスセンサ９５、振動センサ９６、温度センサ９７といったセンサ類からの信号をデジタル信号に変換する。

アンバランスセンサ９５は脱水時のアンバランス状態を検知する。ドラム駆動モータ４０の回転数のばらつきによりアンバランス判定を行う方式を採用するときはホールセンサやタコジェネレータをアンバランスセンサ９５とすることができる。ドラム駆動モータ４０の電流値の変化量でアンバランス判定を行う方式を採用するときはカレントトランスなどをアンバランスセンサ９５とすることができる。

振動センサ９６は図３に見られるように水槽２０の外面に取り付けられて水槽２０の振動を検知する。振動センサ９６としては複数方向の振動加速度の検知が可能なものを選ぶ。例えば汎用の２軸加速度センサであって、基準電圧２．５Ｖ、１Ｇ当たり±０．３Ｖの出力電圧を出力するものが使用可能である。パッケージに収納した２軸加速度センサは、図５に見られるように、水平面内でＸ方向とＹ方向の振動加速度を検知できる。

温度センサ９７は密閉乾燥室７０の内部温度を計測する。温度センサ９７としてはサーミスタなどを用いることができる。

表示部駆動回路９２は操作パネル１００に配置された液晶表示パネルなどからなる表示部１０２の表示内容を制御する。ブザー駆動回路９３は操作パネル１００の裏側に設置されたブザー１０３を鳴動させる。

負荷駆動回路９４には次の負荷が接続される。すなわちドラム駆動モータ４０、給水弁５０、排水ポンプ６５、循環ポンプ６６、送風機７２、及びヒータ７３である。

制御装置８０は、異常が生じたことを報知手段により使用者に報知する。報知手段を構成するのは表示部１０１及びブザー１０２である。ブザー１０２はキー操作が行われたときや洗濯終了時にも鳴動する。

入力キー回路９０と状態検知回路９１から出力される信号は、ＲＯＭ８４に記憶されているプログラムに従ってマイクロコンピュータ８１で演算処理される。その処理結果に基づきマイクロコンピュータ８１は表示部駆動回路９２、ブザー駆動回路９３、及び負荷駆動回路９４に信号を出力し、ドラム式洗濯乾燥機１における一連の工程を実行する。

続いてドラム式洗濯乾燥機１の動作を説明する。まず扉１２を開け、ドラム３０の中に洗濯物を入れる。洗剤投入ボックス５４の中には洗剤を入れる。必要なら仕上剤投入ボックス（図示せず）の中に仕上剤を入れる。

洗剤の投入準備を整えた後、扉１２を閉じ、操作パネル１００の操作に移る。入力キー１０１の中の電源キーを「入」にし、スタートキーを押せば、ドラム式洗濯乾燥機１の動作がスタートする。ドラム式洗濯乾燥機１の運転は前もって設定されていた標準運転モード（毛布やウール製品などの特殊な洗濯物以外の洗濯物に関し、量、布質、水位などを自動的に判断し、洗濯から脱水までの自動運転を行うモード）で行われるが、スタートキーを押す前に他の入力キーを操作することにより、標準運転モード以外の任意のモードに設定し直すことも可能である。

入力キー回路９０からの信号を受け、マイクロコンピュータ８１は負荷駆動回路９４に信号を送って負荷の駆動を開始する。まず、水槽２０の中の水が所定水位に達したことを水位センサ６９が検知するまで給水が行われる。給水は給水弁５０の第１の出力ポートを使って行われ、水は洗剤投入ボックス５４の中の洗剤を溶かし込みつつ給水ノズル５２よりドラム３０に注がれる。この時排水ポンプ６５は運転停止状態にあり、排水管６４を閉ざしている。水位センサ６９が設定水位を検知したら給水弁５０は閉じる。そして洗い工程が開始される。

最初は「なじませタンブリング」の段階であり、ドラム３０が低速で回転する。洗濯物はゆっくりしたペースで水から持ち上げられては再び水の中に落下する。洗濯物のこの動きが「タンブリング」である。「なじませタンブリング」の目的は、洗濯物に水を十分に吸収させることと、洗濯物の各所にとらわれていた空気を逃がすことである。

「なじませタンブリング」の段階が終了したら、ドラム３０は「洗いタンブリング」の段階に移る。ドラム３０は「なじませタンブリング」の時よりもやや速い速度で回転し、洗濯物を高く持ち上げては落下させる。この落下時の衝撃により洗濯物の繊維の間に洗剤を溶かした水の噴流が発生し、洗濯物が洗われる。

「洗いタンブリング」の間中、循環ポンプ６６を運転する。これにより水槽２０の中の水は、排水管６０→糸屑フィルタ６２→循環ポンプ６６→戻り管６７→給水ノズル５２という経路で循環し、水中の糸屑は糸屑フィルタ６２により捕捉される。なお、すすぎ工程でも同様に循環ポンプ６６の運転を行う。

「洗いタンブリング」の段階が終了した後、「バランス工程」に移る。「バランス工程」ではドラム３０がゆるやかに回転する。ドラム３０がゆるやかに回転した場合、洗濯物は高い位置に持ち上げられる前に、低い位置でドラム３０から離れて落下する。このため洗濯物は、高い位置から落下したときのようにドラム３０の内壁にたたきつけられてぺたりとへばりつくようなことがなく、むしろドラム３０の内壁を転がるような感じになり、洗濯物同士比較的ふんわりと重なる。この状態だとドラム３０が高速の脱水回転を始めたときに洗濯物が四方に分散しやすい。すなわちバランスをとりやすい。このような理由で、ドラム３０をゆるやかに回転させて洗濯物をほぐし、脱水回転に備えるのである。

洗い工程終了後、中間脱水工程を経てすすぎ工程に移行する。中間脱水工程では循環ポンプ６６が運転を停止し、排水ポンプ６５が運転を開始する。排水ポンプ６５が運転を開始すると水槽２０の中の水は排水管６４を通じて機外に排水される。

所定時間が経過し、洗濯物から大部分の水が抜けたところでアンバランス検知が行われる。アンバランス検知では、ドラム３０を低速ではあるがその内周面に洗濯物が貼り付いて落下しない程度の回転速度で回転させ、その状態でドラム３０の偏芯荷重の大きさを表す偏芯量を検知し、これをアンバランス量とする。アンバランス量が所定値以下ならばドラム３０高速回転させても大きな振動は生じないものと判断し、ドラム３０を高速回転に移行させる。

ドラム３０が高速回転すると、洗濯物が遠心力でドラム３０の内周面に押し付けられる。洗濯物に含まれていた洗濯水は遠心力で振り切られ、水槽２０の内面を伝って落下し、排水口２３より排水ポンプ６５へ流れて機外に排水される。中間脱水に割り当てられた時間が経過すると負荷駆動回路９４はドラム駆動モータ４０と排水ポンプ６５を停止し、水槽２０にすすぎ水を溜める態勢を整える。

上記のようにすすぎ水を溜める態勢が整ったところですすぎ水を給水する。通常の場合、給水弁５０は第１の出力ポートを通じて給水を行う。水槽２０の中の水位がためすすぎ用の設定水位に達すると給水は停止され、すすぎ工程が開始される。

最初、洗い工程と同様に「なじませタンブリング」の段階があり、その後「すすぎタンブリング」の段階に移る。ドラム３０は洗濯物を水にくぐらせては持ち上げ、落下させる。これにより洗濯物のすすぎが行われる。

「すすぎタンブリング」の段階が終了した後、洗い工程と同様に「バランス工程」を経て脱水工程に移る。脱水工程は複数回（例えば３回）繰り返される予備脱水とその後の本脱水により構成される。

本脱水では当然のことながらドラム３０が高速回転し、強い遠心力が長時間洗濯物に加わる。洗濯物がたっぷり水を含んだ状態でいきなり本脱水に突入すると、洗濯物の布地が遠心力で脱水孔３３に食い込み、脱水終了後にドラム３０が回転停止しても洗濯物がドラム３０の内周面に貼り付いたまま落下してこなくなる。この状態で乾燥工程に移行すると、洗濯物の中でもドラム３０の中心の空間に面する部位は良く乾燥するが、ドラム３０の内面に接している部位は乾燥しないという、乾燥ムラが生じてしまう。

そこで、ドラム３０が回転を停止したときに洗濯物がドラム３０の内周面から落下する程度の回転速度又は脱水時間に設定した予備脱水を複数回繰り返し、洗濯物の脱水度を徐々に上げて行く。ある程度の脱水度に達したところで本脱水に移行すれば、洗濯物の布地が脱水孔３３に食い込むこともなく、ドラム３０の回転停止後、洗濯物はドラム３０の内周面から落下する。それから乾燥工程を開始すれば、洗濯物はタンブリングしつつ乾燥されることになり、乾燥ムラの問題は発生しない。

すすぎ工程とそれに続く脱水工程は設定回数だけ繰り返される。すすぎ時に洗濯物を仕上剤で仕上げるときは、給水弁５０の第２の出力ポートを適宜のタイミングで開き、仕上剤投入ボックスの中の仕上剤をすすぎ水に投入する。

上記説明では水槽２０の中にすすぎ水をためておいてすすぎを行う「ためすすぎ」を実行するものとしたが、常に新しい水を補給する注水すすぎ、あるいは洗濯物に水のシャワーを注ぎかけるシャワーすすぎを行うこととしてもよい。

最終のすすぎ工程と、それに引き続く脱水工程が終了した後、乾燥工程に移行する。乾燥工程では、ドラム３０を回転させつつ送風機７２とヒータ７３に通電する。この時のドラム回転制御が本発明の眼目であるが、これについては後で詳細に説明する。送風機７２は密閉乾燥室７０と循環ダクト７１を循環する循環気流を形成し、ヒータ７３はその循環気流を加熱する。洗濯物は加熱されて温風となった循環気流に曝され、水分を奪われる。

制御装置８０は温度センサ９７や湿度センサ（図示せず）により密閉乾燥室７０内の温度や湿度をモニターし、適宜のタイミングで給水弁５０の第３の出力ポートを開いて除湿用噴霧ノズル５３に給水する。給水された除湿用噴霧ノズル５３は除湿水の噴霧を発生する。除湿水の噴霧は前述のように比較的大きな水滴により構成されるものであり、水滴は循環気流によって送風機７２の方に吹きやられることなく落下する。落下する水に循環気流が接触すると循環気流の温度が低下し、循環気流中の水分が凝縮する。凝縮した水分は除湿水と一体化して循環ダクト７１を流下し、水槽２０に入る。そして排水口２３から排水される。

乾燥工程は、所定時間が経過するまで、あるいは循環気流の湿度が所定値まで下がったことを湿度センサが検知するまで、続けられる。乾燥工程が終わったら送風工程に入る。送風工程は乾燥後の洗濯物を冷却するために行われるものであり、洗濯物をタンブリングさせつつ送風機７２を運転し、また所定タイミングで除湿用噴霧ノズル５３から除湿水を噴霧する。洗濯物が十分に冷えたらドラム式洗濯乾燥機１は停止する。そして扉１２のロックが解除され、洗濯物を取り出し得る状態になる。

続いて乾燥工程時の動作制御を図６以下の図に基づき説明する。

最初に、比較対照のため、本発明を実施しなかった場合の動作フロー例を図１３に基づき説明する。この動作フローでは、ステップ＃３０１において送風機７２、ヒータ７３、給水弁５０、及び排水ポンプ６５がＯＮになる。給水弁５０をＯＮにするのは言うまでもなく第３の出力ポートを開いて除湿用噴霧ノズル５３に給水するためである。続いてステップ＃３０２でドラム駆動モータ４０が低速（例えば５０ｒｐｍ）の回転を始め、低速回転乾燥がスタートする。低速回転乾燥のことを「低速タンブリング」と称する。

低速タンブリングは洗濯物をタンブリングしつつ温風を循環させて行われ、その間密閉乾燥室７０の温度と湿度がモニターされる。ステップ＃３０３で乾燥工程を終了しても良いとの判定がなされたら乾燥工程は終了し、送風工程に移行する。

上記のように低速タンブリングを行うだけではなかなか乾燥が進展しない。そこで本発明では、洗濯物がドラム３０の内周面に貼り付く回転数（例えば１００ｒｐｍ）以上の回転数でドラム３０を回転させる、高速回転乾燥を併用することにより、乾燥のスピードアップと、乾燥に要するエネルギーの節減を図る。高速回転乾燥では洗濯物のタンブリングは生じないのであるが、「低速タンブリング」との対比のため、便宜上高速回転乾燥のことを「高速タンブリング」と称する。

本発明による乾燥工程制御の第１例を図６のフローチャートに基づき説明する。この動作フローにおいて、ステップ＃２５１の内容は図１３のステップ＃３０１と同一である。ステップ＃２５２の低速タンブリングはドラム３０の回転を所定周期で反転させつつ行われる。所定周期は、例えば５０ｒｐｍで左回転５０秒ＯＮ→３秒ＯＦＦ→５０ｒｐｍで右回転５０秒ＯＮ→３秒ＯＦＦといった具合に設定される。

ステップ＃２５３では低速タンブリング開始後設定時間が経過したかどうかをチェックする。設定時間が経過したらステップ＃２５４に進み、高速タンブリングをスタートさせる。高速タンブリングは洗濯物がドラム３０の内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラム３０を回転させつつ温風を循環させて行われる。

洗濯物がドラム３０の内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラム３０を回転させると、洗濯物が外側に寄るためドラム３０の中心に空間が生じる。この空間の存在により温風の循環効率が上がり、洗濯物を乾燥させるのに要するエネルギーが少なくて済む。

高速タンブリングも所定周期でドラム３０の回転方向を反転させて行う。所定周期は、例えば２００ｒｐｍで左回転８０秒ＯＮ→５秒ＯＦＦ→２００ｒｐｍで右回転８０秒ＯＮ→５秒ＯＦＦといった具合に設定される。

高速タンブリングがスタートしたらステップ＃２５５に進む。ステップ＃２５５では水槽２０の異常振動を検知する。水槽２０の異常振動検知にはアンバランスセンサ９５を用いても良いが、アンバランスセンサ９５はアンバランス量を一定時間内のドラム３０の回転数のバラツキやドラム駆動モータ４０の電流値の変化などで検知するため、検知に時間がかかる。そこで、振動センサ９６を用いて水槽２０の異常振動検知を行う。

振動センサ９６は図５におけるＸ方向とＹ方向の振動加速度信号を発生する。振動加速度信号は状態検知回路９１を介して制御部８０に取り込まれ、制御部８０はＸ方向とＹ方向の振動加速度の合成値より異常判定を行う。一方向の振動だけから異常判定を行う訳ではないので、異常判定を精度良く行うことができる。

異常振動でない場合の波形例を図１１に示す。図１１では振動が電圧をもって表されている。高速回転を開始することにより、低速回転時より振幅は大きくなるものの、図中破線で示すしきい値を超えるほどではない。従って制御装置８０は異常振動との判定を下さない。

異常振動との判定が下されなければステップ＃２５６に進む。ステップ＃２５６では乾燥工程を終了する条件が整ったかどうかをチェックする。所定時間の経過により、あるいは循環気流の湿度が所定値まで下がったことにより、乾燥工程を終了する条件が整ったと判定できたら乾燥工程を終了し、送風工程に移行する。

洗濯物のバランスが悪く、水槽２０が左右に大きく揺れて外箱１０に接触するような場合、図１２のようにＸ方向の振幅がしきい値を超える。この現象が生じたときは制御装置８０は異常振動と判定する。

異常振動と判定したらステップ＃２５５からステップ＃２５７に進む。そして負荷駆動回路９４に接続された全負荷を停止させる。ドラム３０の回転が停止するので、水槽２０が外箱１０の内面に衝突して騒音を発したり、ドラム式洗濯乾燥機１全体が定位置から動いたりすることがない。

水槽２０が前後に大きく揺れるような場合はＹ方向の振幅がしきい値を超える。この時も異常振動と判定し、ステップ＃２５５からステップ＃２５７に進む。そして全負荷を停止させる。

本発明による乾燥工程制御の第２例を図７のフローチャートに基づき説明する。この動作フローにおいて、ステップ＃２６１〜＃２６６の内容は第１例のステップ＃２５１〜＃２５６と同一であり、ステップ＃２６７のみ第１例のステップ＃２５７と異なる。

ステップ＃２６５で異常振動と判定したらステップ＃２６７に進む。ステップ＃２６７ではドラム３０の回転数をドラム３０内で洗濯物がタンブリングする程度にまで低下させる。すなわち低速タンブリングに戻す。低速タンブリングでは洗濯物が絡まりアンバランスな状態になっていても洗濯物がタンブリングしているためドラム３０に大きな遠心力がかからず、水槽２０が異常振動することはない。

乾燥の進行をステップ＃２６６でチェックする。乾燥工程を終了する条件が整ったと判定できたら乾燥工程を終了し、送風工程に移行する。

この制御では、水槽２０が異常振動したときにはドラム３０の回転数が低下するので、水槽２０が外箱１０の内面に衝突して騒音を発したり、ドラム式洗濯乾燥機１全体が定位置から動いたりすることがない。またドラム３０の回転数は低下するものの乾燥動作自体は続行されるので、時間の無駄が生じない。

本発明による乾燥工程制御の第３例を図８のフローチャートに基づき説明する。この動作フローにおいて、ステップ＃２７１〜＃２７６の内容は第１例のステップ＃２５１〜＃２５６と同一である。

ステップ＃２７５で異常振動と判定したらステップ＃２７７に進む。ステップ＃２７７では高速タンブリングを停止する。続くステップ＃２７８では停止直前のドラム３０の回転方向が右回転であったかどうかをチェックする。右回転でない、すなわち左回転であった場合はステップ＃２７９に進む。右回転であった場合はステップ＃２８０に進む。

ステップ＃２７９に進んだときは、それまでの回転方向と逆の右回転から高速タンブリングを再開する。ステップ＃２８０に進んだときは、それまでの回転方向と逆の左回転から高速タンブリングを再開する。このように、それまでの回転方向と逆方向に回転を開始することにより、絡んだ洗濯物をほぐしてバランスを回復させることができる。そしてステップ＃２７６で乾燥工程を終了する条件が整ったかどうかをチェックし、乾燥工程を終了する条件が整ったと判定できたら乾燥工程を終了し、送風工程に移行する。

停止後に再開する乾燥運転を高速タンブリングでなく低速タンブリングとしてもよい。低速タンブリングにしておけば、洗濯物の絡まりをほぐせなくても異常振動が再発することはない。

本発明による乾燥工程制御の第４例を図９のフローチャートに基づき説明する。この動作フローにおいて、ステップ＃２８１〜＃２８６の内容は第１例のステップ＃２５１〜＃２５６と同一である。

ステップ＃２８５で異常振動と判定したらステップ＃２８７に進む。ステップ＃２８７では高速タンブリングを停止する。続くステップ＃２８８では洗濯物の絡まりをほぐすほぐし運転を行う。ほぐし運転は、例えば回転数５０ｒｐｍで左回転５秒ＯＮ→３秒ＯＦＦ→５０ｒｐｍで右回転５秒ＯＮ→３秒ＯＦＦといった具合に、短い周期で回転方向を反転する運転を２分間継続するものとする。

設定時間が経過したらステップ＃２８４に戻る。そして高速タンブリングを再開する。

このように、水槽２０が異常振動したときはドラム３０を停止させたうえでドラム３０に洗濯物ほぐし動作を行わせることにより、洗濯物のアンバランスをその都度解消し、乾燥工程を継続することができる。

本発明による乾燥工程制御の第５例を図１０のフローチャートに基づき説明する。この動作フローにおいて、ステップ＃２９１〜＃２９６の内容は第１例のステップ＃２５１〜＃２５６と同一である。

ステップ＃２９５で異常振動と判定したらステップ＃２９７に進む。そして負荷駆動回路９４に接続された全負荷を停止させる。その後ステップ＃２９８に進み、表示部１０１とブザー１０２の一方又は両方を用いてエラー報知を行う。これにより、洗濯物のアンバランスにより乾燥工程が中断したことを速やかに使用者に知らせ、回復措置をとらせることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。なお上記説明中に現れた具体的数値はあくまでも例示であり、発明の内容に限定を加えるものではない。

本発明は、ドラム式洗濯乾燥機に広く利用可能である。

本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図 ドラム式洗濯乾燥機の垂直断面図 図２と直角に断面した概略垂直断面図 制御ブロック図 振動センサの概略平面図 乾燥工程の第１のフローチャート 乾燥工程の第２のフローチャート 乾燥工程の第３のフローチャート 乾燥工程の第４のフローチャート 乾燥工程の第５のフローチャート 正常時の振動波形図 異常振動時の振動波形図 本発明を実施しない乾燥工程のフローチャート

符号の説明

１ ドラム式洗濯乾燥機
１０ 外箱
２０ 水槽
３０ ドラム
４０ ドラム駆動モータ
５０ 給水弁
５２ 給水ノズル
６０、６４ 排水管
６５ 排水ポンプ
６９ 水位センサ
７１ 循環ダクト
７２ 送風機
７３ ヒータ
８０ 制御装置
９６ 振動センサ
１０２ 表示部
１０３ ブザー

Claims (5)

1. 略水平な回転軸まわりに回転するドラムと、このドラムを収容する水槽と、この水槽を収容する外箱を備え、前記ドラム内に洗濯物を入れて洗濯及び乾燥を行うドラム式洗濯乾燥機において、
   運転全般を司る制御装置と、前記水槽の振動を検知する振動センサを設け、前記制御装置は、乾燥工程時に洗濯物がドラムの内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラムを回転させ、この回転数でドラムを回転しているときに前記振動センサの検知した水槽の振動が異常値であると判定したときにはドラムの回転を停止することを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
2. 略水平な回転軸まわりに回転するドラムと、このドラムを収容する水槽と、この水槽を収容する外箱を備え、前記ドラム内に洗濯物を入れて洗濯及び乾燥を行うドラム式洗濯乾燥機において、
   運転全般を司る制御装置と、前記水槽の振動を検知する振動センサを設け、前記制御装置は、乾燥工程時に洗濯物がドラムの内周面に貼り付く回転数以上の回転数でドラムを回転させ、この回転数でドラムを回転しているときに前記振動センサの検知した水槽の振動が異常値であると判定したときにはドラムの回転数をドラム内で洗濯物がタンブリングする程度にまで低下させることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
3. 前記制御装置は乾燥工程時に前記ドラムの回転方向を所定周期で反転させるものであり、前記振動センサの異常振動検知でドラムが停止した後にドラムの回転を再開するときは、停止直前の回転方向と逆の回転方向から回転を再開することを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯乾燥機。
4. 前記制御装置は、前記振動センサが異常振動を検知したときにはドラムを停止させたうえでドラムに洗濯物ほぐし動作を行わせることを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯乾燥機。
5. 前記振動センサは複数方向の振動加速度の検知が可能であり、前記制御装置は複数方向の振動加速度の合成値より異常判定を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のドラム式洗濯乾燥機。

Images