JP2009077746A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯行程での水量バラツキを低減したドラム式洗濯機を供給する。
【解決手段】回転ドラム２４を急弧回転させ、回転ドラム２４の急弧回転による遠心力にて洗濯物２１が回転ドラム２４内面に貼り付いて回転ドラム２４の最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、モータ２８の回転の急制動により、洗濯物２１がその慣性および自重により回転ドラム２４内面から剥がされるとともに回転ドラム２４の下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２撹拌行程で水位の検知を行わないようにすることで、正確な水位検知を行い、洗濯中の使用水量、洗浄性能のバラツキを低減することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内で、洗い、すすぎ、脱水を行うドラム式洗濯機に関するものである。

従来、この種のドラム式洗濯機は図１０に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。

図１０に示すように、回転ドラム１０１は、外周部に多数の通水孔１０２を全面に設け、外槽１０３内に回転自在に配設している。回転ドラム１０１の回転中心に回転軸１０４の一端を略水平方向に固定し、回転軸１０４の他端に従動プーリー１０５を固定している。第１のモータ１０６は、回転ドラム１０１を第１の回転数Ｎ１（例えば、５３ｒ／ｍｉｎ）で回転させて、洗濯またはすすぎをするものであり、第２のモータ１０７は、回転ドラム１０１を第２の回転数Ｎ２（例えば、１０００ｒ／ｍｉｎ）で回転させて脱水する。

これら第１のモータ１０６および第２のモータ１０７は、それぞれベルト１０８、１０９を介して従動プーリー１０５に連結している。従動プーリー１０５は、２種の減速比を有しており、第１のモータ１０６をベルト１０８を介して減速比が大きい従動プーリー１０５ａと連結し、回転ドラム１０１の低速回転を、第２のモータ１０７をベルト１０９を介して減速比が小さい従動プーリー１０５ｂと連結し回転ドラム高速回転を実現している。

外槽１０３は、断面が回転軸１０４を中心とした略真円形状の外槽本体１０３ａと外槽本体１０３ａの開口部を覆う略円状の外槽前板１０３ｂとで構成して回転ドラム１０１を内設すると共に、回転ドラム１０１と外槽１０３は、回転軸１０４と直行する方向の形状を回転軸１０４を中心として略同心円となるように構成し、底部側にヒータ１１４を収容する略凹状の加熱体収容室１１５を設けている。

この外槽１０３は、外箱１１０よりばね体１１１で揺動可能に吊り下げ、防振ダンパー１１２により脱水起動時の振動が低減され、かつ定常脱水時の振動が外箱１１０に伝達されないように防振支持するとともに、脱水時の振動を低減する重り１１３を設けている。さらに外槽１０３底部には排水用のホース１１６の一端を接続し、ホース１１６の他端を排水ポンプ１１７に接続して外槽１０３内の洗濯水を排水するようにしている。上記ヒータ１１４の下方近傍には、温度検知装置１１８と温度過昇防止装置１１９を、外槽本体１０３ａの底部に固定している。

略筒状のパッキング部材１２０は、ゴム等の可撓性材料で構成され回転ドラム１０１の前面開口部に対応する外槽１０３の開口部とボデー前面開口部との間を連結するもので、外槽側端部を外槽前板１０３ｂに固着している。ボデー前面開口部に蓋１２１を開閉自在に設けている。給水弁１２２は外槽１０３内に水を給水するものである。制御装置１２３は、第１のモータ１０６、第２のモータ１０７、ヒータ１１４、排水ポンプ１１７、給水弁１２２などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水などの一連の行程を逐次制御する（例えば、特許文献１参照）。

なお、制御装置１２３は行程の制御手段、入力設定、表示手段などで構成されている。

上記構成において動作を説明すると、蓋１２１を開いて回転ドラム１内に洗濯物を投入し、電源スイッチ（図示せず）をオンした後、制御装置１２３に設けたスタートスイッチ（図示せず）を操作して運転を開始すると、給水弁１２２が動作して給水し、水位検知手段（図示せず）により所定の水位を検知すると給水を停止し、第１のモータ１０６を駆動する。洗濯行程では、洗濯物に水が含まれるため補給水しながら、回転ドラム１０１は第１のモータ１０６によって第１の回転数Ｎ１で回転駆動され、回転ドラム１０１内の洗濯物は持ち上げられて水面上に落下される。

洗濯行程が終了すると、排水ポンプ１１７が動作して外槽１０３内の洗濯水を排水する。すすぎ行程においても洗濯行程と同様の動作を行う。

脱水行程では、回転ドラム１は第２のモータ１０７によって第２の回転数Ｎ２で回転駆動され、洗濯物は遠心脱水される。このとき、回転ドラム１０１内の洗濯物の片寄り、すなわちアンバランスが生じると、回転ドラム１０１、外槽１０３などの揺動体は振動するが、脱水起動時は防振ダンパー１１２により揺動体の振動を減衰し、定常脱水時は防振ダンパー１１２の防振機構により外箱１１０に伝達されることはない。
特開平１０−２６３２８５号公報

しかしながら、このような従来の構成では、洗濯行程において撹拌中に水位検知をする場合、水位の変動が大きいと正確な水位が検知できないため、洗濯使用水量、洗浄性能にバラツキを生じるという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗濯の撹拌行程において、回転ドラムの回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１の撹拌行程と、回転ドラムを急弧回転させ、回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が回転ドラム内面に貼り付いて回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、モータの回転の急制動により、洗濯物がその慣性および自重により回転ドラム内面から剥がされるとともに回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程とを交互に繰り返し行うように構成した場合、第２撹拌行程にて、洗濯物が絡むことを防ぎながら、機械力を及ぼすことができ、洗濯物の絡み、捩れ、皺より等が軽減するとともに、手もみ洗いの効果を付加して洗浄性能を向上することができるが、その反面、撹拌中の水位の変動が大きく、正確な水位検知を行えず、使用水量にバラツキを生じるという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、モータ駆動は急弧動と急制動を用い、回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が回転ドラム内面に貼り付いて回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、モータの回転の急制動により、洗濯物がその慣性および自重により回転ドラム内面から剥がされるとともに回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２撹拌行程において、水位の検知をしないようにすることで、正確な水位を検知でき、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化したドラム式洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決しつつ、上記目的を達成するために本発明に係るドラム式洗濯機は、水平方向または傾斜方向に回転軸を有する有底円筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する有底円筒状の水受け槽と、前記水受け槽を揺動可能に支持する洗濯機本体と、前記洗濯機本体に設けられ前記回転ドラム内への洗濯物の出し入れのための開口部を開閉する扉体と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水受け槽内への洗濯水の給水を制御する給水手段と、水受け槽内の洗濯水の水位を検知する水位検知手段と、前記水位検知手段からのデータを入力し前記モータ、給水手段および排水手段等を制御して一連の洗濯、すすぎ、脱水の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程およびすすぎ工程の少なくとも一方において、前記回転ドラムの回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で、前記回転ドラムを連続して正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１の撹拌行程と、前記回転ドラムを急弧回転させ、前記回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が前記回転ドラム内面に貼り付いて前記回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、前記モータの回転の急制動により、前記洗濯物がその慣性および自重により前記回転ドラム内面から剥がされるとともに前記回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程とを交互に繰り返し行うようにし、前記第２の撹拌行程で前記水位検知手段による水位の検知を行わないようにしたものである。

これによって、撹拌中の水位の変動が大きく、正確な水位検知を行えない第２撹拌行程において、水位の検知を行わないようにすることで正確な水位を検知でき、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が回転ドラム内面に貼り付いて回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、モータの回転の急制動により、洗濯物がその慣性および自重により回転ドラム内面から剥がされるとともに回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程において、水位の検知を行わないようにすることで正確な水位を検知でき、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

第１の発明は、水平方向または傾斜方向に回転軸を有する有底円筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する有底円筒状の水受け槽と、前記水受け槽を揺動可能に支持する洗濯機本体と、前記洗濯機本体に設けられ前記回転ドラム内への洗濯物の出し入れのための開口部を開閉する扉体と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水受け槽内への洗濯水の給水を制御する給水手段と、水受け槽内の洗濯水の水位を検知する水位検知手段と、前記水位検知手段からのデータを入力し前記モータ、給水手段および排水手段等を制御して一連の洗濯、すすぎ、脱水の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程およびすすぎ工程の少なくとも一方において、前記回転ドラムの回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で、前記回転ドラムを連続して正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１の撹拌行程と、前記回転ドラムを急弧回転させ、前記回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が前記回転ドラム内面に貼り付いて前記回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、前記モータの回転の急制動により、前記洗濯物がその慣性および自重により前記回転ドラム内面から剥がされるとともに前記回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程とを交互に繰り返し行うようにし、前記第２の撹拌行程で前記水位検知手段による水位の検知を行わないようにしたものであり、撹拌中の水位の変動が大きい第２撹拌行程で水位の検知を行わないようにすることで、正確な水位検知を行い、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

第２の発明は、第１の発明において、制御手段は、水位検知手段により所定水位を検知するまでは、第２の撹拌行程を行わないようにしたものであり、より正確に水位を検知できるとともに、洗濯行程の所定水位まで短時間で給水ができるため、洗剤液が衣類に早く浸透しやすく、より洗浄性能を向上することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、制御手段は、第２の撹拌行程において、所定時間ごとに停止時間を設け、前記停止時間に水位検知手段による水位の検知を行うようにしたものであり、第２の撹拌行程を連続する場合でも正確な水位検知を行い、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なおこの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の縦断面図、図２は、同ドラム式洗濯機の一部ブロック化した制御回路図、図３は、同ドラム式洗濯機の入力設定、および表示手段の拡大正面図である。

図１に示すように、回転ドラム２４は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２５を全面に設け、水受け槽２６内に回転自在に配設している。回転ドラム２４の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）２７を設け、回転ドラム２４の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。この回転軸２７に、水受け槽２６の背面に取り付けたモータ２８を連結し、回転ドラム２４を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム２４の内壁面に数個の突起板２９を設けて衣類の撹拌をしやすくしている。水受け槽２６の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体３０により開閉自在に覆い、この蓋体３０を開くことにより衣類出入口３１を通して回転ドラム２４内に洗濯物２１を出し入れできるようにしている。蓋体３０を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物２１を出し入れする際、腰を屈めることなく行うことができる。なお、前記蓋体３０は、運転動作中の使用者の安性を保持するためフタロック４０を動作せしめて開かないようにすることが可能な構成を有する。

水受け槽２６は洗濯機本体３２よりばね３３とダンパー３４により揺動可能に吊り下げ防振支持すると共に、水受け槽２６の下部の排水口３５に一端を接続した排水経路３５ａは他端を排水弁（排水手段）３６に接続して水受け槽２６内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁（給水手段）３７は洗剤投入ケース３７ａおよび給水経路３８ａを通して水受け槽２６内に水を給水するものである。なお、給水弁３７には、第２の給水経路３８ｃを経由して回転ドラム２４の上方より内部へ給水が可能な第２の給水手段３８ｂにも連通している。

水位検知手段３９は水受け槽２６内の水位を検知するものである。また、水受け槽２６の下方内底部に洗濯水を加熱するシーズヒータ等からなるヒータ（加熱手段）４１と洗濯水の温度を検知する温度検知手段４２を備え、回転ドラム２４内の洗濯物２１の洗浄効果を高める温水洗浄する機能を有している。

水受け槽２６の側壁には溢水口４９を設け、水量がこの溢水口４９の水位以上になると、溢水（オーバーフロー）するように構成している。溢水口４９には、オーバーフロー経路（溢水経路）４９ａの一端が接続され、そのオーバーフロー経路（溢水経路）４９ａの他端は、排水弁３６の下流側の排水経路３５ｂに接続されている。

なお、本実施の形態では、回転ドラム２４の回転中心に略傾斜方向に回転軸２７を設け、回転ドラム２４の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム２４の回転中心に略水平方向に回転軸２７を設け、回転ドラム２４の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。

制御装置４３は、図２に示すような回路を構成しており、モータ２８、排水弁３６、給水弁３７、ヒータ４１などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段４４を有している。制御手段４４は、運転コース等を設定するための入力設定手段４５からの情報を入力して、その情報を基に表示手段４６で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段４５により運転開始が設定されると、水受け槽２６内の水位を検知する水位検知手段３９等からのデータを入力して負荷駆動手段４７を介して、排水弁３６、給水弁３７、ヒータ４１などの動作を制御し、洗濯運転を行う。

入力設定手段４５は、図３に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ４５ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ４５ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ４５ｃ、スタート・一時停止スイッチ４５ｅ、電源入りスイッチ４５ｆ、電源切りスイッチ４５ｇ、水位変更入力設定スイッチ４５ｈ、水温変更入力スイッチ４５ｉを有している。

表示手段４６は、同じく図３に示すように、洗い時間表示部４６ａ、すすぎ回数表示部４６ｂ、脱水時間表示部４６ｃ、第２のコース設定スイッチ４５ｄで設定されるコースを表示するコース設定表示部４６ｄ、水位表示部（水位表示手段）４６ｅ、水温表示部４６ｆ、数字表示部４６ｇ、蓋ロック表示部４６ｈ、等を有している。なお数字表示部４６ｇは通常の運転中は、残り時間等を表示しているが、運転中、動作に異常を生じた場合は、ある記号と数字をもちいて異常状態を表示する異常表示部としても機能するようになっている。上記異常の表示とは例えば、排水ができない異常表示、給水ができない異常表示、扉体が正しく閉じられていないことを知らせる異常表示、などである。

図４は、実施の形態１におけるドラム式洗濯機の要部動作フローチャートであり、図５は実施の形態１における洗濯行程の撹拌シーケンスを示す図である。

以下、図４および図５に従って動作を説明する。使用者が扉体３０を開いて回転ドラム２４内に洗濯物２１を投入し、再び扉体３０を閉じるとステップ１００で動作を開始し、ステップ１０１で電源スイッチ４５ｆをオンした後、ステップ１０２でコース設定スイッチ４５ｄを操作してコースを設定する。更にステップ１０３で水位、水温、洗い時間、すすぎ回数、脱水時間の設定に変更が有るか否かを判断し、変更が有る場合は、洗い時間設定スイッチ４５ａ、すすぎ回数設定スイッチ４５ｂ、脱水時間設定スイッチ４５ｃ、水位変更入力設定スイッチ４５ｈ、水温変更入力スイッチ４５ｉを操作して、各設定の変更を行い、ステップ１０４で表示手段４６に変更内容の表示をする。変更がない場合はステップ１０５に移行する。ステップ１０５において、制御装置４３に設けたスタートスイッチ４５ｅを操作して運転を開始すると、ステップ１０６で制御手段４４によりフタロック４０を閉める。

ステップ１０７で給水弁３７を動作して給水し、ステップ１０８では水位検知手段３９により第１の所定水位Ｗ１（例えば６０ｍｍ）まで給水されたか否かを判断する。所定水位Ｗ１まで給水されたと判定された場合、ステップ１０９にて、第１撹拌行程に入り、モータ２８を駆動して回転ドラム２４の撹拌回転を開始し撹拌１（例えば１５秒運転、３秒停止、回転数Ｎ＝４５ｒｐｍの正転反転を繰り返す）を行う。撹拌１では回転ドラム２４はモータ２８によって回転数Ｎ（例えば４５ｒｐｍ）で回転駆動され、回転ドラム２４内の洗濯物２１は突起板２９に持ち上げられて、水面上あるいは他の衣類や回転ドラム２４内底部に落下して、洗濯を行う。また所定水位Ｗ１まで給水されていない場合はステップ１０７に戻る。ステップ１１０で水位が所定水位Ｗ２（例えば６０ｍｍ）であるか否かを判断し、所定水位Ｗ２であれば、ステップ１１３に移行する。所定水位Ｗ２でなければステップ１１１に移り給水を行い、ステップ１１２にて洗濯に必要な所定水位Ｗ３（例えば８０ｍｍ）であるか否かを判断する。所定水位Ｗ３であればステップ１１３に移行する。所定水位Ｗ３でなければステップ１１１に戻り給水を行う。このように、洗濯行程では、洗濯物２１が水分を吸水するために水位が低下するので不足分を補給水しながら、洗濯に必要な第２の所定水位Ｗ３まで給水を行う。

ステップ１１３では撹拌１の撹拌時間が所定時間Ｓ１（例えば５４秒）に達したか否かを確認し、達していなければステップ１０９に戻り撹拌１を継続する。所定時間Ｓ１に達していた場合、ステップ１１４に移行し、洗濯時間が所定時間Ｔ１（例えば２５分）を経過したか否かを確認し、所定時間Ｔ１を経過していた場合には、ステップ１１８に移行してモータ２８の駆動を止め、回転ドラム２４を停止して洗濯行程を終了し、次のすすぎ行程に入る。所定時間Ｔ１を経過していなければ、ステップ１１５にて第２撹拌行程に移行し、モータ２８を駆動して回転ドラム２４の撹拌を開始して、撹拌２を行う。

ここで、第２撹拌行程の撹拌２について説明する。

撹拌２は、回転ドラム２４の９０度を超え１８０度未満での急速度での弧回転および急激な制動を行う弧回転駆動モードを行うものとしている。これによれば、回転ドラム２４の９０度を超え１８０度未満の急速度での弧回転および急激な制動により洗濯物２１を最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられるし、洗濯物２１の持ち上げの最終時段階の急激な制動により制動状態が生じて洗濯物２１をその慣性および自重により回転ドラム２４内面から剥がしてその自重によって落すことが確実に達成できるので、洗濯物２１が絡むことを防ぎながら解し作用を高められるし、機械力を洗濯物２１に及ぼすことができるので洗浄性能を高めることができる。さらに、弧回転駆動モードの正方向の急正弧回転と逆方向の急逆弧回転とを交互に繰り返すことで正逆弧回転駆動モードとし、これによって、正逆交互の急弧回転駆動によって洗濯物２１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られるので、洗濯物２１が絡むことを防ぎながら解し作用をさらに高められるとともに、機械力を洗濯物２１に及ぼす回数を増やすことができるので洗浄性能を高めることができる。

上記の弧回転モードおよび正逆弧回転駆動モードについて、そのときの洗濯物２１の動きを図６を用いて説明する。なお、この図６は、実際の洗濯物２１の動きを説明するための模式図であり、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。このような回転ドラム２４の９０度を超え１８０度未満の弧回転により図６に示す洗濯物２１を図６（ａ）の丸付き符号２、４、６に例示する破線位置から実線位置へと最大限９０度を超えて１８０度未満まで持ち上げられる。また、この急弧回転駆動を図６（ａ）に示す丸付き符号２、４、６、４、６・・の順に交互に行うことで急正弧回転駆動と急逆弧回転駆動とし、図６（ａ）に示す丸付き符号３、５のように、洗濯物２１の持ち上げの最終時段階で回転の反転のための制動状態が生じて洗濯物２１をその慣性および自重により回転ドラム２４の内面から確実に剥がしてその自重により破線位置から実線位置への矢印で示すような放物線を描いて持ち上げ側と左右反対の側に落すことができる。しかも、正逆交互の弧回転駆動によって洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を毎回の弧回転駆動において図６（ｂ）に示すように左右交互に入れ換えられるので、洗濯物２１の解し作用を高められるし、機械力を洗濯物２１に及ぼすことができる。

この結果、回転ドラム２４の弧回転により洗濯物２１を回転ドラム２４の左右片側上部まで持ち上げることを正逆交互に行い、洗濯物２１の持ち上げの最終時点ないしはその近傍での減速ないしは制動状態にて洗濯物２１をその慣性および自重により強制的に剥がし自重によって左右反対側に落すことの正逆反転した繰り返しにより、弧回転ごとに洗濯物２１の持ち上げ位置、落下位置を左右交互に入れ換え、洗濯物２１の解し作用を高めて絡みはもとより捩れや回転ドラム２４の内面への貼り付きを防止し、洗濯物２１の取り出しが容易で洗濯物２１に皺が付くのを大幅に緩和することができる。また、洗濯物２１に機械力を及ぼすことができるし叩き作用のある洗濯物２１の落下回数を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工程での機能を実現できる。

また、回転ドラム２４の弧回転は、洗濯物２１が回転ドラム２４の最下位置から９０度付近に到達するまでに洗濯物２１が回転ドラム２４の内面に貼り付く急加速度で駆動することにより、洗濯物２１が回転ドラム２４の最下位置からの持ち上がりにより回転ドラム２４の回転に追随できず自重により落下しやすくなる９０度付近までに洗濯物２１を回転ドラム２４の内面に貼り付かせる急加速度によって、洗濯物２１を所定の持ち上げ位置まで滑り無く、従って、回転ドラム２４の回転速度に見合う慣性を付与して確実に持ち上げ、前記制動状態への変化時点での慣性および自重による剥がし、洗濯物２１の自重で持ち上げ側と反対の側への落下、による洗濯物２１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、前記回転ドラム２４の弧回転方向の正逆切り換えは、回転ドラム２４の弧回転が９０度を超え１８０度未満で急激な制動動作を挟んで行うことにより、洗濯物２１の貼り付きを保証する急加速度を満足する条件においても弧回転方向を正逆に急反転させて、洗濯物２１の弧回転最終段階にて急加速度時の慣性および自重により確実に剥がして持ち上げ側とは反対の側に落下させられ、洗濯物２１に対する機械力付与のロスを抑制することができる。従って、より短時間に洗濯機の各工程効果を得ながら絡みや捩れを防止し、皺の付きを緩和することができる。

以上のような洗濯物２１の挙動から見ると、本実施の形態の上記正逆弧回転駆動モードは、また、前記回転ドラム２４の急弧回転による遠心力にて洗濯物２１を回転ドラム２４の内面に貼り付かせて上方に持ち上げた後、回転ドラム２４の急制動により、この持ち上げた洗濯物２１をその慣性により回転ドラム２４の内面から剥がしてその自重により落下させる駆動を、正逆交互に繰り返す正逆弧回転駆動モードを備えたものとして捉えることができる。

また、よりよくは、回転ドラム２４の急弧回転による遠心力にて洗濯物２１を回転ドラム２４の内面に貼り付かせて回転ドラム２４の上部範囲まで持ち上げた後、回転ドラム２４の急制動により、洗濯物２１をその慣性により回転ドラム２４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２４の下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下させる駆動を、正逆交互に繰り返す正逆弧回転駆動モードを備えたものともなる。

これらの場合も、既述した理由によって回転ドラム２４の正弧回転と逆弧回転とは１８０度未満で繰り返すのが好適であり、９０度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２４での、重力をドラムの中心方向と接線方向に分解分解したときの、中心方向の力と遠心力が釣り合うドラム回転数につき、
ｍｒω^２＝ｍｇｃｏｓθ
によって算出したところ、図７に示す通りである。図７の丸付き符号１で示す停止時から丸付き符号２で示す付近の回転数５０ｒｐｍ程度に至って洗濯物２１の貼り付きが確実に達成される。また、それに必要な回転ドラム２４の回転角θは９０度弱であり、既述の条件を満足している。また、既述では、洗濯物２１の貼り付けによる持ち上げは回転ドラム２４の９０度を超え１８０度までとしたが、ここでの例では、丸付き符号２で示す回転角１２５度付近としてあり、この１２５度付近で「張付きレベル」と記載した太い実線と回転ドラム２４の回転の実線とが交わり、それ以降、回転ドラム２４の回転の実線が「張付きレベル」と記載した太い実線とより下側にあるため、回転角１２５度付近から丸付き符号３に達する回転角１４０度付近で停止させる制動により洗濯物２１に働く回転慣性および自重によって回転ドラム２４の内面から剥がれる最大回転数４５ｒｐｍと少しの減速状態によっても剥がれることが分かる。

このような算出および経験から、正逆弧回転駆動モードでの弧回転の最大回転速度は４０ｒｐｍ以上であり、洗濯物２１の剥がしないしは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２１の剥がしないしは、例えば図示例のように回転角１２５度〜１４０度の範囲で行う制動で行うことができる。具体的には、４０ｒｐｍ以上で行う弧回転からの減速状態により４０ｒｐｍ以上での回転を続けようとする洗濯物２１の回転慣性および自重によって４０ｒｐｍ未満への減速度に応じた強制剥がし力を洗濯物２１に与え落下させられる。

さらに、正逆弧回転駆動モードでの図６（ａ）丸付き符号２で示すように初期弧回転は１４０度近傍で行い、図６（ａ）丸付き符号３〜６に示すそれ以降の弧回転は図７に実線で示すように１４０度近傍〜３０度近傍の範囲で行うことにより、初期弧回転時に図６（ａ）の丸付き符号１に実線で示し、丸付き符号２に破線で示すように回転ドラム２４の下部範囲に静止している洗濯物２１を１２０度近傍の弧回転で左右の初期弧回転側の上部まで持ち上げて１２０度〜１４０度の間で制動し、回転ドラム２４の左右の反対側、具体的には回転ドラム２４のほぼ直径線上に落すことを確保し、それ以降の弧回転は１４０度近傍〜３０度近傍の１１０度として回転ドラム２４の左右一方側に寄って、具体的にはほぼ３０度よって落ちた洗濯物２１を回転ドラム２４の同じ側の上部、具体的にはほぼ１５０度位置に持ち上げ、回転ドラム２４の左右反対の側に落す挙動をほぼ対称的に、かつ回転ドラム２４の直径分となる最大の落下距離を得て確実に達成することができる。これにより洗濯物２１の解しと叩きの効果を高められる。

上記のような第２撹拌行程の撹拌２を実行しているときにおいては、水位検知手段３９により所定の水位まで給水されたか否かを確認しない。ステップ１１６にて撹拌２の撹拌時間が所定時間Ｓ２（例えば８秒）に達したか否かを確認し、経過していなければステップ１１５に戻り撹拌２を継続する。所定時間Ｓ２を経過していた場合は、ステップ１１７に移行する。ステップ１１７では洗濯時間が所定時間Ｔ１を経過したか否かを判断し、経過している場合はステップ１１８にて洗濯行程を終了して、制御手段４４でモータ２８の駆動を止めて回転ドラム２４の撹拌回転を停止して、次のすすぎ工程に移行する。所定時間Ｔ１を経過していなければステップ１０９に戻り、第１撹拌行程を行う。

以上のように、回転ドラム２４の回転によって持ち上げられた洗濯物２１がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で、回転ドラム２４を連続して正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１撹拌行程と、回転ドラム２４を急弧回転させ、回転ドラム２４の急弧回転による遠心力にて洗濯物２１が回転ドラム２４内面に貼り付いて回転ドラム２４の最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、モータの回転の急制動により、洗濯物２１がその慣性および自重により回転ドラム２４内面から剥がされるとともに回転ドラム２４の下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２撹拌行程とを、交互に繰り返し行う洗濯行程において、第１撹拌行程より撹拌中の水位の変動が大きく、水位検知のバラツキが大きい第２撹拌行程において、水位の検知を行わないようにすることで、正確な水位検知を行い、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態のドラム式洗濯機の要部動作フローチャートである。本実施の形態２の縦断面図、ブロック制御回路図、入力設定手段および表示手段は、実施の形態１と同じ、図１、図２および図３を使用して説明する。

制御手段４４は、水位検知手段３９にて、洗濯に必要な所定水位を検知するまでは、第２の撹拌行程を行わないようにしたものである。他の構成および第１撹拌行程の撹拌１、第２撹拌行程の撹拌２の動作は、上記実施の形態１と同じであり、説明を省略する。

上記構成において、図８を参照にして動作を説明する。なお実施の形態１と同じ部分は省略する。

第１撹拌行程のステップ１１４にて洗濯時間が所定時間Ｔ１（例えば２５分）を経過していなかった場合、ステップ１１５に移行して、洗濯に必要な第２の所定水位Ｗ２（例えば６０ｍｍ）に達しているか否かを確認する。所定水位Ｗ２に達していなかった場合には、ステップ１１６にて給水を行う。所定水位Ｗ２に達していた場合は、ステップ１１８に移行する。ステップ１１６で給水後、ステップ１１７にて所定水位Ｗ３（例えば８０ｍｍ）に達しているか否かを判断する。所定水位Ｗ３に達していた場合はステップ１１８に移行し、第２撹拌行程に移り、撹拌２を行う。このとき、水位検知手段３９により所定の水位まで給水され所定水位Ｗ３に達していなかった場合はステップ１１６に戻り、給水を行う。

以上のように、洗濯に必要な所定水位を検知するまでは、第２の撹拌行程を行わないようにしたものであり、より正確に水位を検知できるとともに、洗濯行程の所定水位まで短時間で給水ができるため、洗剤液が衣類に早く浸透しやすく、より洗浄性能を向上することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態のドラム式洗濯機の要部動作フローチャートである。本実施の形態３の縦断面図、ブロック制御回路図、入力設定手段および表示手段は、実施の形態１と同じ、図１、図２および図３を使用して説明する。

図１、図２および図３に示すように、制御手段４４は、第２の撹拌行程を連続して洗濯行程を行う場合は、所定時間ごとに停止時間を設け、水位検知手段３９にて、洗濯に必要な第３の所定水位Ｗ３（８０ｍｍ）を検知するようにしたものである。他の構成および第１撹拌行程の撹拌１、第２撹拌行程の撹拌２の動作は、上記実施の形態１と同じであり、説明を省略する。

上記構成において、図９を参照にして動作を説明する。なお、実施の形態１および２と同じ部分は省略する。

第２撹拌行程に入ると、ステップ１１５で撹拌２を開始し、ステップ１１６にて撹拌２の時間が所定時間Ｓ２（例えば８秒）に達したか否かを確認し、達していた場合はステップ１１７にてモータ２８の駆動を止め、回転ドラム２４を停止する。所定時間Ｓ２に達していなかった場合はステップ１１５にもどり撹拌２を繰り返す。ステップ１１８にて洗濯水位が第２の所定水位Ｗ２（例えば６０ｍｍ）に達しているか否かを確認して、達していなかった場合には、ステップ１１９にて給水を行う。所定水位Ｗ２に達している場合にはステップ１２１に移行する。ステップ１２０にて洗濯に必要な第３の所定水位Ｗ３（例えば８０ｍｍ）に達しているか否かを判断して、所定水位Ｗ３に達していた場合は、ステップ１２１に移行して、洗濯時間が所定時間Ｔ１に達しているか否かを判断する。所定水位Ｗ３に達していなかった場合は、ステップ１１９に戻り、給水を継続する。ステップ１２１で所定時間Ｔ１に達している場合はステップ１２２で回転ドラム２４を停止させ、次行程に移行する。所定時間Ｔ１に達していない場合は、ステップ１０９に戻り、撹拌１を行う。

以上のように、第２の撹拌行程を連続して洗濯行程を行う場合に、所定時間ごとに停止時間を設け、前記水位検知手段にて、洗濯に必要な所定水位を検知するようにしたものであり、第２の撹拌行程を連続する場合でも正確な水位検知を行い、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができる。

以上のように、本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムの回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で、前記回転ドラムを連続して正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１の撹拌行程と、前記回転ドラムを急弧回転させ、前記回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が前記回転ドラム内面に貼り付いて前記回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、前記モータの回転の急制動により、前記洗濯物がその慣性および自重により前記回転ドラム内面から剥がされるとともに前記回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程とを交互に繰り返し行うようにし、前記第２の撹拌行程で前記水位検知手段による水位の検知を行わないようにすることで正確な水位を検知でき、使用水量のバラツキを低減し、洗浄、すすぎ性能や製品の入力など性能に関わる品質を安定化することができるので、乾燥機能のついたドラム式洗濯機にも利用可能である。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の縦断面図 同ドラム式洗濯機のブロック回路図 同ドラム式洗濯機の入力設定手段および表示手段の拡大正面図 同ドラム式洗濯機の要部動作フローチャート 同ドラム式洗濯機の洗濯行程のシーケンスを示す図 （ａ）同ドラム式洗濯機の正逆弧回転駆動モードの工程模式図（ｂ）同ドラム式洗濯機の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説明用の模式図 同ドラム式洗濯機の正逆弧回転駆動モードを理想的に実現するための、回転ドラム内面への洗濯物の貼り付きと剥がしに対する回転特性図 本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の要部動作フローチャート 本発明の実施の形態３におけるドラム式洗濯機の要部動作フローチャート 従来のドラム式洗濯機の縦断面図

符号の説明

２１ 洗濯物
２４ 回転ドラム
２８ モータ

Claims (3)

1. 水平方向または傾斜方向に回転軸を有する有底円筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する有底円筒状の水受け槽と、前記水受け槽を揺動可能に支持する洗濯機本体と、前記洗濯機本体に設けられ前記回転ドラム内への洗濯物の出し入れのための開口部を開閉する扉体と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水受け槽内への洗濯水の給水を制御する給水手段と、水受け槽内の洗濯水の水位を検知する水位検知手段と、前記水位検知手段からのデータを入力し前記モータ、給水手段および排水手段等を制御して一連の洗濯、すすぎ、脱水の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程およびすすぎ工程の少なくとも一方において、前記回転ドラムの回転によって持ち上げられた洗濯物がその自重が勝る高さから落下する挙動を示す回転速度で、前記回転ドラムを連続して正転、休止、反転、休止を繰り返し行う第１の撹拌行程と、前記回転ドラムを急弧回転させ、前記回転ドラムの急弧回転による遠心力にて洗濯物が前記回転ドラム内面に貼り付いて前記回転ドラムの最下位置から最大限９０度を超え１８０度未満の位置まで持ち上げられた後、前記モータの回転の急制動により、前記洗濯物がその慣性および自重により前記回転ドラム内面から剥がされるとともに前記回転ドラムの下部範囲の持ち上げ側と反対の側に落下する動作を、正逆交互に繰り返し行う第２の撹拌行程とを交互に繰り返し行うようにし、前記第２の撹拌行程で前記水位検知手段による水位の検知を行わないようにしたドラム式洗濯機。
2. 制御手段は、水位検知手段により所定水位を検知するまでは、第２の撹拌行程を行わないようにした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 制御手段は、第２の撹拌行程において、所定時間ごとに停止時間を設け、前記停止時間に水位検知手段による水位の検知を行うようにした請求項１または請求項２に記載のドラム式洗濯機。