JP2008125804A - ドラム式洗濯乾燥機 - Google Patents

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Abstract

【課題】
乾燥終了直後は高温になるので洗濯物を取り出すときは送風による冷却工程により冷却してから扉を開放する必要があり、冷却するために時間を要するので、これを短縮する必要があった。
【解決手段】
同じ温度でも手で触ったときは発熱源の熱伝導が大きい材料はより熱く感じるので手で触る部分は熱伝導の小さいプラスチックにして直接ステンレスでできている回転ドラムに接触しない構造とした。また、熱容量の大きい流体バランサが冷却時に手で容易に触れる前面部板へ熱を直接伝導しないように流体バランサと前面部板の間に空間部を設けて熱抵抗を大きくして前面部板の温度が上がり難くしたドラム式洗濯乾燥機を提供する。
【選択図】図2

Description

本発明はドラム式洗濯乾燥機において、乾燥工程における冷却時間の短縮の改善を図ったドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
特開2002−346281号公報(特許文献1)に、回転ドラムの前面部板の開口部の周囲に環状の流体バランサを取付けたドラム式洗濯機が記載されている。
特開2002−346281号公報
ドラム式洗濯乾燥機では回転ドラムを回転することで、回転ドラムの中の洗濯物を浮遊させて温風を吹き付けて水分を効率良く蒸発させ、水冷除湿器により除湿し乾燥させる。このとき、温風の温度は高い程乾燥効率がよいが、あまり温度を高くすると洗濯物を傷めるので70〜100℃程度としている。このため、乾燥終了直後は高温になるので洗濯物を取り出すときは送風による冷却工程により60℃以下に冷却をしてから扉を開放する必要があり、冷却するために時間を要するのでこれを短縮する必要があった。
上記のような流体バランサを有する洗濯機に乾燥機能を付加した場合、熱容量の大きな流体バランサが冷却の妨げとなり、冷却工程を長引かせるという課題がある。
本発明は係る問題点を解決するため、同じ温度でも手で触ったときは発熱源の熱伝導が大きい材料はより熱く感じるので手で触る部分は熱伝導の小さいプラスチックにして直接ステンレスでできている回転ドラムに接触しない構造とした。また、熱容量の大きい流体バランサが冷却時に手で容易に触れる前面部板へ熱を直接伝導しないように流体バランサと前面部板の間に空間部を設けて熱抵抗を大きくして前面部板の温度が上がり難くしたドラム式洗濯乾燥機を提供する。
本発明によれば、回転ドラムにおいて手で容易に触れる前面部板に熱伝導のよい金属を使用しているが流体バランサと一体に構成されたカバー部(全周リブ)により直接手で触れることが無いようにしているので同じ温度なら冷却時間を短縮できる。また、前面部板と流体バランサの間に空間及び間隙を設けているので熱抵抗が大きくなり、熱源である流体バランサの流体からの熱伝導が小さくなるので温度を低くすることができるので冷却工程のおける冷却時間の短縮ができる。
以下、本発明の実施形態に係わる実施例について、図を引用して説明する。
図1は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の斜視図を示す。ベース1の上部には鋼板と樹脂成形品が組み合わされて構成された外枠2が載せられている。外枠2の正面には洗濯物を出し入れするドア3が設けられ、押しボタンスイッチ4により開閉操作を行っている。ドア3は外側が意匠部品である樹脂成型部品と内側は耐熱ガラス製の扉部品により構成されている。外枠2の側面部には排水ホース固定用穴5が設けられている。また、本体を持ち運び移動するために複数個の取っ手6が設けられている。また、外枠2の上面部には洗剤トレー7、乾燥用フィルタ8が左右に取付けられている。これらの間には操作部9、表示部10が設けられている。また、ベース1の側面部からは排水ホース11が引き出されており、底部にはゴムを挿入した脚部12が四隅に配置されている。
図2は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の縦断面図を示す。外枠2の内側には外槽20が備えられる。外槽20はその下部に設けられた複数個のサスペンション
21により支持され、上部は前後方向に配置された2個の引きバネ22、23により支持されている。サスペンション21は外槽20の全重量を支持するものであり、強固な構造に出来ている。また、脱水運転時に生じる外槽20の上下振動を吸収し、脱水始動時の外槽20の共振による異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。また、外槽20の上部から支持している引きバネ22、23は外槽20の前後方向の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の前後、上下、左右振動を低減するために設けられている。洗いやすすぎ時には、水道の蛇口に接続された給水ホース24から給水電磁弁25に接続されており、給水電磁弁25の操作により注水ホース26から洗剤投入ケース27を経由して洗いやすすぎに必要な水が供給される。供給された水は、外槽20の底部に洗い水として、またすすぎ時にはすすぎ水として溜められている。洗剤投入ケース27は、洗い時に必要な洗剤を投入し、すすぎ時には仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤を投入する。洗い時には、注水ホース26から供給された水が洗剤投入ケース27の洗剤を溶かしながら外槽
20の上部からフレキシブルホース28を介して投入される。
外槽20の内側にある回転ドラム29はドア3を開けて投入された洗濯物30を収容する。回転ドラム29の開口部の外周には脱水時の洗濯物30によるアンバランサによる振動を低減するための流体バランサ31が設けられている。流体バランサ31は中を半径方向に複数の通路31aに分けて配置されている。またこの通路31aには流体が封入されている。また、この通路31aは流体が円周方向に抵抗無く自由に流れにくいように半径方向にリブ(図示せず)が付けられている。中に充填される液体は比重が重く腐敗しない材料として塩化ナトリウム、塩化カリウムや塩化カルシュウムなどを水溶液にした流体が使用される。これらの流体は通路31aの体積の30〜50%程度充填され、飽和水溶液を使用している。
流体バランサ31の内周側には、回転ドラム29の開口部内周面部を全周に亘って覆うように、回転ドラム29の前面側から奥行き方向に向けて、カバー部(全周リブ)31bが延設されている。カバー部31bは、洗濯物30を取り出すときに、流体バランサ31の流体充填部近傍に位置する回転ドラム31の金属部に触れにくくする。カバー部31bの詳細については後で説明する。
回転ドラム29の内側には脱水時に高速回転で洗濯物30に含まれている水分を脱水するための脱水穴32が全周に複数個設けられている。また、回転ドラム29の内側には洗い時に洗濯物30を掻き揚げられるようにするため複数個のリフター33が設けられている。回転ドラム29は回転ドラム用金属製フランジ34に連結された主軸35を介してドラム駆動用モータ36に直結されている。ドラム駆動用モータ36は、外槽20に固定された金属製フランジ37に取付けられている。本実施例の場合、ドラム駆動用モータ36は磁石埋め込み形のインナーロータでステータは集中巻の巻線を有するDCブラシレスモータを使用している。
外槽20の開口部には弾性体からなるゴム系のベローズ38が取付けられている。ドア3は透明の樹脂成型部品39と耐熱性ガラス部品とにより構成されている。このべローズ38はドア3を構成する透明の樹脂成型部品39と耐熱性ガラス部品40のうち耐熱性ガラス部品40のシール部外周面40aと直接に接するように設けられ、外槽20の中とドア3との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い、すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。ドア3は耐熱ガラス部品40と透明の樹脂成型部品39で挟み込んで固定するため全周に鍔部40bが設けられており、その内側端面40cは流体バランサ31に軸方向にラップしないように配置されている。これにより、できるだけ洗濯物30を収納する空間の確保ができる。洗いやすすぎが終了して不要になった水や脱水時に洗濯物30から脱水された水は、排水弁41を開放して排水ホース11から排水される。
乾燥では送風ファン42により送風された送風は洗濯物30が入った回転ドラム29の中及び外周を通ってくるため、糸くずが含まれるので必ず乾燥用フィルタ8を通す必要がある。このため、経路を図示していないが乾燥用フィルタ8を経由してヒータ43に送風し、加熱された温風は外槽上部に設けられた開口部44より回転ドラム29の中に送風される。温風は洗濯物30を通って回転ドラム29の後部から外槽20の底部に設けられた除湿装置45の通風口46を通って除湿装置45で除湿され送風ファン42により循環を繰り返して洗濯物30を乾燥させる。
回転ドラム29はステンレスの鋼板により構成されており、図5に示すように、胴板部47と前面部板48とを有している。前面部板48は断面がコの字形となるように外周部及び内周部が前側に向けて起こされて起立部48a,48bが設けられている。胴板部
47はその前側の端部の内周面が外周部48aに沿うように前面部板48と組み合わされている。さらに、胴板部47の前側の端部は外周部48aの前端部48afで折り返すように折り曲げられ、外周部48aを挟み込むことにより、胴板部47と前面部板48とが締結されており、回転ドラム29の入り口側の強度を上げることができる。また、この間に流体バランサ31を入れることにより外周方向の遠心力を回転ドラムで受けることができるので流体バランサ31の強度を低下できるので流体バランサ31を構成している材料費を低減できる。
図3は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。この運転工程は洗濯物30に付着した汚れを落としたり、また、すすぎによる洗剤分をすすいだり、また、洗濯物30に含まれた水分を回転ドラム29の高速回転による遠心力で脱水したり、それらの水分を排水することなどの一連の工程を自動的に行う一般的な自動洗濯コースがこのブロック図に示されている。以下ブロック図をもとに各工程の説明を行う。給水電磁弁25の操作により給水50が行われる。洗い工程51は洗濯に必要な水が外槽20内に供給されるとドラム駆動用モータ36が回転し、回転ドラム29の回転が行なわれる。このときの回転ドラム29の回転数は毎分40〜50回転で、休止をおいて右回転、左回転を数分ずつ行うことにより、洗濯物30が回転ドラム29内のリフター33により掻き揚げられながら叩き洗いにより洗濯される。洗い工程51が終了すると洗いにより洗濯物30に付着した汚れが除去され、汚れた洗濯水を洗濯機外に排出する排水工程52へ移行する。排水が終了した後、洗濯物30に含まれている洗剤分を脱水する脱水工程53へ移行する。脱水工程53では、回転ドラム29を高速回転して洗濯物30を遠心力により回転ドラム29の内壁に設けられた複数個の脱水穴32より脱水される。このときの回転数は毎分800〜1500回転としている。脱水工程53が終了すると、洗濯物30に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ工程54へ移行する。すすぎ工程54に入る前に、洗い工程51と同じように清水を供給する給水工程50にて必要な清水を外槽20内に供給される。すすぎに必要な清水は本実施例では洗いと同じく25〜30リットルの給水がされる。規定量の清水が給水されると、すすぎ工程54に自動的に進行し、洗い時工程と同じように回転ドラム29が低速回転(毎分45回転前後)しながら洗濯物30に含まれた洗剤分を除去する。本実施例ではすすぎは2回となっているがすすぎ工程54の回数は2〜3回となっているものもある。すすぎ工程54が終了後、排水が行われ洗濯物30に含まれる水分を充分に脱水するため最終脱水工程55に移行する。最終脱水工程
55の脱水時間は一般的に5分以上で、回転ドラム29を高速回転させ洗濯物30の水分を遠心力で除去するものである。この時の脱水率は60〜65%となる。なお、ドラム式洗濯乾燥機では、熱源としてヒータ43により温風を槽内に循環させ洗いから乾燥まで自動的に進行する。この場合は最終脱水工程55が終了した後、自動的に乾燥工程56へ移行する。乾燥工程56では洗濯物30の水分が充分に除去された後、ヒータ43により温風を洗濯物30に吹き付けながら回転ドラム29を毎分40〜55回転で反転もしくは一方向に回転させて洗濯物30の水分を除去して乾燥させるものである。乾燥時間を短くするには最終脱水工程55における回転数を上げて脱水率を上げる必要があり、最高で毎分
1500回転としている。これにより、回転ドラム29の径にもよるが脱水率は約70%となる。乾燥工程の中には終了後に冷却工程57があり、回転ドラム29内に冷却風を循環させて冷却を行い、所定の温度まで低下すると押しボタンスイッチ4を押すとロックが解除されてドア3を開けて洗濯物30を取り出すことができる。また、乾燥途中で乾燥を止めたい時も同様に回転ドラムの中の温度は80〜100℃程度になっているので冷却工程57により冷却して温度が60℃以下になってから開くようにしている。回転ドラムの中の温度は送風している空気の温度を送風ダクト内に設けた温度センサで検出することにより判断している。
図4は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。AC100Vの商用電源60はコンセント61を介して電源スイッチ62と並列に配置されたヒューズ63を通ってフィルタ回路64に入る。フィルタ回路64の後方からは各種電気部品及び整流回路65に直接電源を供給している。整流回路65からは低圧の直流電源を供給するためのスイッチング電源66,インバータ回路67が接続されている。また、この間には電圧検知回路68及びヒューズ69が接続されている。インバータ駆動回路70はドラム駆動用モータ36に付いている回転位置センサ71の信号によりインバータ駆動回路
67を制御してドラム駆動用モータ36を回転させている。ドラム式洗濯機全体の制御はマイコン72により行われる。商用電源60で直接駆動される電気部品としては給水電磁弁25,排水弁41があり、各々に直列に接続されたリレー接点73をマイコン72によりリレー巻線74に流れる電流を制御して行われる。また、乾燥工程で使用する送風ファン43と洗濯及びすすぎ時に使用する循環ポンプモータ76は同一インバータ回路77を切替えスイッチ78で切替えて使用している。このため、回路が共用化できコストが低減できる。ヒータ43は同じ容量のヒータが並列に接続されており、電源はフィルタ回路
64の前からとっている。この理由は、ヒータ43は純抵抗なのでフィルタ回路64を通す必要がないこととヒータ43は電流が大なのでフィルタ回路64の前に使用することによりインダクタンスの容量の低減を図っている。
図5は、流体バランサ31を回転ドラム29に取付けた部分の断面図を示している。回転ドラム29は胴板部47と前面部板48で構成されている。流体バランサ31は、回転軸方向の端面のうち前面部板48と対向する端面に周方向に沿って形成した円周方向リブ80と、起立部48bの外周面と対向する内周面に回転軸方向に沿って形成した回転軸方向リブ81とを介して前面部板47に固定されている。各リブにより前面部板47と流体バランサ31との間には空気層が形成されている。また、各通路31aの中には流体が封入されており、回転ドラム29が回転しているときは遠心力により図に示すように外周方向に移動する。円周方向リブ80,回転軸方向リブ81のようなリブは前面部板48に形成したり、別部材として設けることも可能であるが、流体バランサ31に一体成形する方が、部品点数を減らし、また組立性を向上できるメリットがある。尚、回転軸方向リブ
81は起立部48bの外周面と対向する内周面に円周方向に沿って形成しても良い。
流体バランサ31の内周側には、回転ドラム29の開口部内周面部を全周に亘って覆うように、回転ドラム29の前面側から奥行き方向に向けて、カバー部31bが延設されている。カバー部31bは流体バランサ31と別体で設けられても良い。本実施例のように、カバー部31bを流体バランサ31の前面部分31fの内周側31fiから延設されるように一体的に成形することにより、部品点数を増やすことなく、組立性のよい構造とすることができる。カバー部31bは回転ドラム29の開口部内周面部48biと接触するように設けても良いが、後述する理由から間隙をおいて設ける方が好ましい。カバー部
31bは、洗濯物30を取り出すときに、流体バランサ31の流体充填部近傍に位置する回転ドラム31の金属部に触れにくくする。
カバー部31bを設ければ、カバー部31bの温度は金属部(開口部内周面部48bi)の温度よりも低く感じるので、使用者にとって使い易いものとなる。この効果のみでよければ、リブ80及び81を必ずしも設ける必要はない。
回転ドラム29内の冷却時間を短縮できれば、乾燥工程に要する時間を短縮することができる。冷却時間を短縮するためには、熱容量の大きな流体バランサ31が設けられる前面部板48近傍を冷え易くすることが重要である。すなわち、流体バランサ31の熱容量の大きな部分(流体)からの熱が回転ドラム29に伝わり難くすれば良い。リブ80及び81は流体バランサ31と回転ドラム29(特に前面部板48)との間に空気層82を形成し、流体バランサ31から回転ドラム29に熱が伝わり難くなる。従って、前面部板
48近傍を冷え易くなり、冷却時間を短縮することができる。
図6は、図5のリブの構成を変え、空気層に積極的に空気を流すように構成した実施例に係るもので、流体バランサ31を回転ドラム29に取付けた部分断面図を示す。流体バランサ31は半径方向リブ83により前面部板48との間に前面から外周方向に通じる通風路85を構成している。回転ドラム29が回転するとAのように通風がなされる。このために、流体バランサ31の前面に開口(通風口)31cと、回転ドラム29の側面(実際には、胴板47と前面部板48との締結部)に開口(通風口)29aを形成している。なお、流体については通路図示31aに充填されているが図示していない。この構成も、流体バランサ31と回転ドラム29との間に空気層を形成する一実施例である。また、回転ドラム29内部と通風路85とを連通する孔87を前面部板48に形成しても良い。また、前面部板48に連通孔87を形成した場合、前面に開口する通風口31cは必ずしも設ける必要はなく、回転ドラム29が回転すると回転ドラム29の中の空気が通風穴87を通って通風路85から外周方向に流れるようにしてもよい。
図7本発明の他の実施例に係るもので、流体バランサ31を回転ドラム29に取付けた部分断面図を示す。流体バランサ31と前面部板48との間に吸水性の小さい耐熱性を備えた断熱材84を介在させた構造としている
本発明は乾燥工程の中で必ず必要な冷却工程57の冷却時間を短縮するため方法として、他に冷却時の風量を増加するなどの手段もあるが、狭い空間に大きな送風ファンを設置するには問題がある。このため、冷却時間を短縮するには洗濯物30を回転ドラム29から取り出すとき熱く感じない温度で取り出す必要がある。この温度については、手で触れる材料の熱伝導がよいほど熱く感じるので同じ温度ならプラスチックより金属部の方が熱く感じる。このため、ドラム式洗濯乾燥機では回転ドラム29には金属を使用しているので洗濯物30の温度では問題無く取り出せる温度でも金属部に触れると熱く感じるので、洗濯物30を取り出すときに手で触れやすい回転ドラム29の入り口部を流体バランサ
31に設けた全周リブ31bにより直接触れないようにした。図2に示すように前面部板48の内径側は流体バランサ31と一体に成型されたカバー部31bにより洗濯物を手で取り出すときに直接手が前面部板48に触れることが無い構造となっている。また、前面部板48とカバー部31bの間には空間があるので通路31aに充填されている流体の熱が直接カバー部31b側にこないので直接接触しているより温度を低くすることができる。
また、流体バランサ31は全て流体82が充填されている。この流体は塩化ナトリウム,塩化カリウムや塩化カルシュウムの水溶液を使用しているので熱容量が大きい。このため、乾燥時の熱で加熱され、冷却時には逆に熱源となるので流体バランサ31が回転ドラム29と接触している部分の熱伝導を小さくすることにより手で触れやすい前面部板48の温度を冷却工程57の冷却時に低くし時間短縮化をしたものである。図5によれば、回転ドラム29と流体バランサ31の間に熱伝導の小さい空気層を形成しているので加熱された流体82からの熱を断熱するので前面部板48の温度を低くすることができる。図6によれば、流体バランサ31の前面部板48と接触する部分に半径方向にリブを設けて、前面部から外周方向に通風路を設けたので回転ドラム29が回転することにより流体バランサ31の通路31aの流体82を冷却工程57のときに冷却することができるので、乾燥運転停止後の冷却工程57の時間を短くすることができる。図7によれば、回転ドラム29と流体バランサ31の間に吸水性の小さい耐熱性のある断熱材を入れているので乾燥時の流体バランサ31への熱伝導が低く、冷却工程57で冷却時の流体バランサ31からの熱伝導も低くなるので乾燥運転停止後の冷却工程57の時間を短くすることができる。図8によれば、前面部板48の端面部に開けられた通風穴87を通って、回転ドラム29内の冷却風が循環されるので流体バランサ31の冷却効率が増加し、乾燥運転停止後の冷却工程57の時間を短くすることができる。
これにより、従来は20〜30分必要であった冷却時間を15分に短縮することができた。なお、これらは互いに複数組み合わせることにより、より効果を上げることができる。
本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の斜視図を示す。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。 本発明の実施例に係るもので、流体バランサを回転ドラムに取付けた部分の断面図を示す。 本発明の他の実施例に係るもので、流体バランサ31を回転ドラム29に取付けた部分断面図を示す。 本発明の他の実施例に係るもので、流体バランサ31を回転ドラム29に取付けた部分断面図を示す。
符号の説明
8 乾燥用フィルタ
20 外槽
29 回転ドラム
30 洗濯物
31 流体バランサ
31b 全周リブ
42 送風ファン
43 ヒータ
45 除湿装置
48 前面部板
51 洗い工程
53 脱水工程
54 すすぎ工程
56 乾燥工程
57 冷却工程
80 外径部円周方向リブ
81 端面部円周方向リブ
83 半径方向リブ
84 断熱材
85 通風路
87 通風穴

Claims (7)

  1. 少なくとも洗濯物を出し入れする開口部が金属材料で形成された回転ドラムと、前記回転ドラムの前記開口部の外周部に設けられ流体を封入した流体バランサと、前記回転ドラム内に温風を送風する手段とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、流体バランサの内周部に前記開口部の内周面を覆うカバー部を設けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  2. 外槽の内側に洗濯物を収納して洗い工程,すすぎ工程,脱水工程及び乾燥工程を行う回転ドラムを有し、外槽の外側には直列に配置された除湿装置,送風ファン,乾燥用フィルタ,ヒータを有し、回転ドラム内に温風を送り洗濯物を乾燥するドラム式洗濯乾燥機において、流体バランサの流体が入っている内径側と端面を回転ドラムの前面部板で嵌合させ、回転ドラムの前面部板の内径側に空間を設けて手前から奥行き方向に全周リブを設けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  3. 少なくとも洗濯物を出し入れする開口部が金属材料で形成された回転ドラムと、前記回転ドラムの前記開口部の外周部に設けられ流体を封入した流体バランサと、前記回転ドラム内に温風を送風する手段とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、
    前記流体バランサを前記回転ドラムとの間に空気層を形成して前記回転ドラムに取付けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  4. 請求項3に記載のドラム式洗濯乾燥機において、前記流体バランサの前記回転ドラムと対向する表面にリブを設け、前記リブによって前記流体バランサと前記回転ドラムとの間に空気層を形成したことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  5. 請求項4に記載のドラム式洗濯乾燥機において、前記リブを径方向に沿って設け、前記空気層を前面から外周方向に通じる通風路としたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  6. 請求項3乃至5のいずれか1項に記載のドラム式洗濯乾燥機において、前記回転ドラムの前記空気層が形成された部分に回転ドラム内部と前記空気層とを連通する孔を形成したことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
  7. 少なくとも洗濯物を出し入れする開口部が金属材料で形成された回転ドラムと、前記回転ドラムの前記開口部の外周部に設けられ流体を封入した流体バランサと、前記回転ドラム内に温風を送風する手段とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、
    前記回転ドラムと前記流体バランサとの間に断熱材を設けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
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