JP2009082260A

JP2009082260A - ドラム式洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP2009082260A
Application number: JP2007252962A
Authority: JP
Inventors: Taichiro Yamashita; 太一郎山下; Toshifumi Koike; 敏文小池; Yoshihiro Suzuki; 好博鈴木
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】
洗濯乾燥機における洗剤ケースと乾燥フィルタを電動で自動的に開放する。
【解決手段】
洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７にそれぞれ連結板１６を設け、洗濯機本体に設けた駆動手段１５により回転する回転板１９と連結板１６とを噛み合わせて、回転板１９の回転により連結板１６を移動させて洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７とを電動で開放する。洗剤ケース１０は洗濯工程で布量検知が完了して洗剤を投入すべき時点で自動的に電動で開放する。乾燥フィルタ１７は乾燥工程が終了した時点、ないし乾燥フィルタ１７の詰まりを検出したら自動的に開いてユーザに洗剤投入ないし乾燥フィルタ１７の清掃を促す。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類の洗濯および乾燥を行うドラム式洗濯乾燥機に係る。

ドラム式洗濯乾燥機は、水平、あるいは略水平に傾斜して配置された水槽内にドラムを回転自在に配置して、回転軸のまわりにドラムを回転駆動して洗濯物を洗濯，すすぎ，脱水，乾燥まで行うものである。

洗濯を行う際には、ドラム内部に衣類を投入し、例えば引き出し式に設けられた洗剤ケースを引き出して、その内部に洗剤を投入する。洗剤ケースに水を注入して洗剤を溶解した洗剤液をドラム内部に注入して衣類に浸透させたのちに洗濯工程を行う。洗濯の都度、洗剤ケースには洗剤を投入する必要がある。

すすぎ，脱水まで完了して水分を含んだ洗濯物を乾燥させるには、湿気を含んだドラム内部の空気を水槽外に排気して、除湿手段によって除湿した後に加熱手段によって加熱し、ファンによって加圧・加速された乾燥された空気をドラム内部に吹き込むことで洗濯物から水分を蒸発させる、という乾燥サイクルを繰り返すことで洗濯物を乾燥させる。

乾燥サイクルを行うと、衣類から糸くずであるリントが放出されるので、それらのリントがヒータなどに付着しないようにリントを捕集するリントフィルタが乾燥風路には設けられている。リントフィルタにリントが蓄積すると、乾燥させた空気経路の通風抵抗が大きくなって風量が低下するので乾燥性能が低下する。

そのため、例えば乾燥サイクルを行うたびにユーザはそのリントフィルタを洗濯乾燥機本体から引き出して後、リントを掻き出して清掃する必要がある。

これらの操作をユーザが行うために、洗剤ケースと乾燥フィルタとを装置本体の前面に引き出し可能に配置した形態が開示されている（特許文献１）。

特開２００６−５５３８１号公報

洗濯の際には、洗濯物の量に応じて適量の洗剤を投入するのが望ましいので、洗濯工程を開始する際に最初に洗濯物の質量を検出する工程を備えている洗濯乾燥機が知られている。このような洗濯乾燥機においては、ユーザが洗濯機に洗濯物を投入した後に電源を投入して洗濯開始のボタンを押下すると、ドラムを所定の速度で回転させて、そのときにドラム回転用モータに加わる回転トルクの大小をたとえばモータに加わる電流の大小として検出することで、洗濯物の質量を検出しているものである。検出された洗濯物の質量の大小に応じて、例えば液晶や発光素子などの表示手段に洗剤の最適量を表示してユーザに知らせることができる。この時点でユーザが洗剤ケースを手前に引き出して、表示された量の洗剤を投入した後に再度洗剤ケースを閉じる動作を行う。しかし、ユーザが洗濯乾燥機の操作に不慣れな場合などには、洗剤を投入する洗剤ケースの位置が判りづらい、あるいはユーザが洗剤を投入すべき時点がわからなくて洗剤を投入し忘れたままで洗濯工程を開始することがあった。

洗剤ケースを本体にセットした状態において、最も振動の大きい脱水工程においても振動で洗剤ケースが本体から抜け出してくることがないように、洗剤ケースは適度な嵌合力のツメなどで本体と嵌合しており、洗剤ケースを引き出すためには、ツメが外れるまでは嵌合力以上の力で引っ張る必要がある。さらに長期間使用した場合には、洗剤ケースと本体筐体との間にこぼれた洗剤が付着して徐々に堆積し、洗剤ケースと本体筐体とが固着して、洗剤ケースを引き出す力がさらに大きくなることがある。

乾燥を行った際には、衣類から剥離した繊維くずであるリントが堆積して風路に詰まったり、過熱手段であるヒータに詰まることを防止するために、リントを捕集する乾燥フィルタを設けている。乾燥フィルタは蓄積したリントをユーザが清掃できるように例えば引き出し式に配置されている。

この乾燥フィルタは乾燥工程を行うごとに毎回清掃することが望ましいが、ユーザが清掃を忘れたり、あるいはフィルタの位置が判りづらかったりして清掃されないまま連続して乾燥を行ってしまい、乾燥フィルタにリンクが詰まって温風が流れにくいまま乾燥を行って、乾燥終了までに長時間かかったりする。

乾燥時の温風もれを防ぐために乾燥フィルタと装置筐体との間には柔軟なゴムパッキンを設けており、ゴムパッキンの弾性変形によって気密を保つ構成としているので、乾燥フィルタを抜き差しする際にはゴムパッキンを変形させながら抜き差しする力が必要である。

上記目的のために、本発明におけるドラム式洗濯乾燥機は、一面を開口端とし他端を底面として水平または傾斜して弾性的に支持された円筒状の水槽と、前記水槽の内部に前記水槽と同心に回転自在に軸支された円筒状かつ一端を開口端とした回転ドラムと、水槽および回転ドラムの開口端に開閉自在に設けられた蓋体と、回転ドラムを回転駆動するモータと、水槽に開口した排気口と吹き込み口とを接続した空気流路を形成する風路ダクトと、風路ダクト内の空気を送風する送風ファンと、空気を加熱するヒータと、開閉自在に引き出し可能に支持され、空気中の繊維くずを捕集するフィルタと、開閉自在に引き出し可能に支持され、洗剤を投入する洗剤ケースとを備え、前記洗剤ケースと前記フィルタとは、電動の駆動手段によって閉位置から開位置まで移動するように構成したものである。

本発明によれば、洗剤ケースや乾燥フィルタが電動で自動的に開くので洗剤ケースや乾燥フィルタの位置が誰にでも判りやすく、洗濯工程中に洗剤ケースに洗剤を投入するべき時点で洗剤ケースが自動的に開き、乾燥工程が完了して乾燥フィルタを清掃すべき時点で乾燥フィルタが自動的に開くので、洗剤を投入する時点や乾燥フィルタを清掃する時点がユーザにとって迷うことなくわかりやすく、さらに洗剤ケースを引き出す力、乾燥フィルタを引き出す力が必要ない、という効果がある。

＜全体構成＞
本発明によるドラム式洗濯乾燥機の構成について、以下図面を用いて説明する。

図１は本発明によるドラム式洗濯乾燥機の全体を示す斜視図、図２は正面図、図３は概略断面図である。

ドラム式洗濯乾燥機本体１においては、サスペンション２によってベース３上に前面側を開放した水槽４を略水平に傾斜して支持しており、前記サスペンション２は水槽４の動作時の振動を低減するために、ばねによる弾性力と例えばオイルを封入して減衰力とを生じる構成としている。前記水槽４の内側には回動自在に軸支された前面側を開放した回転ドラム５が配置され、水槽４の背面に設けられた駆動モータ８の駆動力によって回転する。ドラム式洗濯乾燥機本体１の前面側には開口部６が形成されており、ユーザは洗濯物１４を前記開口部６からドラムの内部に投入したり、洗濯・乾燥が終了した洗濯物１４を取り出すことができる。洗濯物１４の取り出しのために、開口部６を開閉するフタ７が設けられており、例えば開閉式に軸支されていて７′で図示した開放位置にまで開くことができる。

本体１の前面側の開口部６と、水槽４の前面側とは、例えばゴムなどの柔軟材で形成されたベローズ９によって接続されており、フタ７を閉じた際にはベローズ９の一部がフタ７に接する位置関係とすることで、水槽４が振動した場合でも水封を確実にしている。

ドラム式洗濯乾燥機本体１を前面にあるフタ７側からみたときに、水槽４の左上の角部には一つの給水栓９１を共通に有する主給水弁９３，ソフナー給水弁８９，除湿水給水弁８８が配置される。給水栓９１には給水ホース２８で水道の蛇口に接続される。これらの弁は排水弁同様電動式のものである。

各給水弁９３，８９，８８の前方（図中左下）には洗剤ボックスを配設している。この洗剤ボックスは、主給水弁９３からのホースが接続される第１の水道水供給路と、ソフナー給水弁からのホースが接続される第２の水道水供給路とを有し、引き出し式の洗剤ケースが挿入されている。

主給水弁９３の出口は洗剤ボックスの第１の水道水供給路にホースで接続される。ソフナー給水弁５２の出口は洗剤ボックスの第２の水道水供給路にホースで接続される。そして除湿水給水弁８８は除湿ダクト１３に接続された除湿水注水口にホースで接続される。洗剤が投入されて洗剤ケース１０を奥まで押し込むと洗剤ケース１０はセットされるので、しかる後に給水ホース２８に接続された給水装置２５に設けられた主給水弁９３，ソフナー給水弁８９、を経由して洗剤投入口１２の内部に給水され、洗剤またはソフナーを溶解した洗剤溶液となる。洗剤溶液は洗剤ホース５１を通って水槽４に設けられた突起部５２を通って水槽４の内部に供給される。

水槽４の前面からみて右上の角部には、乾燥工程において洗濯物１４から離脱した繊維くずを捕捉する乾燥フィルタ１７が配置されている。乾燥フィルタ１７は洗濯乾燥機本体１の前面側から抜き差し可能に設けられており、ユーザは乾燥フィルタ１７を抜き出して捕集されたリントを清掃することができる。この乾燥フィルタ１７の構成の詳細については後述する。

洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７との間の中央部分には操作パネル１１が配置されており、例えば洗濯開始ボタンなどが配置されている。

＜電動構成の概略＞
図３および図４に示すように、洗剤ケース１０の下部と水槽４との隙間には、洗剤ケース１０を電動で自動的に矢印３５方向に開放するための駆動手段１５が配置されており、洗剤ケース１０には駆動手段１５からの開き力を受けるための連結板１６が設けられている。駆動手段１５に設けられた回転板１９が駆動軸１８のまわりに回転すると、回転板１９に植立された駆動ピン２０が連結板１６にかみ合って洗剤ケース１０を矢印３５方向に押し出して、上面にある洗剤投入口１２が開放される構成である。その構成と動作の詳細については後述する。

＜乾燥手段の構成＞
次に、図５を用いて乾燥手段の構成について説明する。

水槽４の前面からみて右上の角部には乾燥手段８４が配置されている。本発明における乾燥手段８４は、除湿ダクト１３，乾燥フィルタ１７，ファン５３，ヒータ３６，吹き込みダクト２２，湿度センサ８４，温度センサ９７とを備えている。

ドラム５内部の洗濯物１４から水分を含んだ湿り空気を水槽４の背面下部に設けた排気口８５から矢印３０方向に排出し、水槽４背面に沿って略下方から上方に、例えば冷却水を流して湿り空気を冷却することで湿り空気中の水分を凝結させて除湿する熱交換器などの除湿手段を含む除湿ダクト１３が設けられている。水槽４と除湿ダクト１３との間は伸縮自在なジャバラで接続されている。外槽４の上面において、除湿ダクト１３はほぼドラム５の回転軸に沿って前面に向かって延伸したダクトによって乾燥フィルタ１７と接続されていて、空気は矢印３１の方向に送風される。乾燥フィルタ１７によって空気に含まれる繊維くずであるリントが捕集される。乾燥フィルタ１７は水槽４の開口部６に近接した洗濯乾燥機本体１の前面近傍に設けられており、図１に示すように乾燥フィルタ１７を手前に引き出して捕集されたリントをとり出して清掃できる。

乾燥フィルタ１７においてリントを捕集された空気は矢印３２の方向に設けられた風路を通り、ファン５３の内部に設けられた回転羽根１９の回転中心部に導入される。ファン５３は先に説明したように、いわゆる遠心式のシロッコファンないしはターボファンであり、回転羽根はファン駆動モータによって回転して空気を遠心力によって加速する。

加速された空気はヒータ３６を通過する際に加熱されて乾燥した温風となり、ジャバラ８２を経由して吹き込みダクト２２を通り、水槽４の前面に開口した吹き込み口２６からドラム５の内部に矢印３４に示す方向に吹き込まれる。ドラム５内部に吹き込まれた温風は洗濯物１４を加熱して水分を蒸発して湿り空気となり、排気口から水槽４の外部に吸引されて再度除湿ダクト１３を通って、除湿される。このとき除湿給水弁８８を開放することで除湿ダクト１３の内側に除湿水を一定量流して湿り空気を冷却して凝結させることで除湿する。

上記のような乾燥サイクルを継続的に繰り返すことによって湿った衣類は乾燥される。

本実施例におけるヒータ３６は例えば所謂ＰＴＣヒータであって、ヒータを通過する風量が増加してヒータの温度が低下すると発熱素子を流れる電流が増加して発熱量が増加し、逆に風量が減少してヒータの温度が上昇すると熱素子を流れる電流が低下して発熱量が減少する特性をもつ。

上記のような構成なので、フィルタ１７を水槽４の開口部６に近接した洗濯乾燥機本体１の前面に設けているのでフィルタ１７を取り出して清掃するのが容易なので、好適である。

ここで、乾燥フィルタ１７においても図４に示した洗剤ケース１０と同様な構成として、把手２７の下部に連結板１６を備え、本体に設けられた駆動手段１５によって電動で乾燥フィルタ１７を開放することができる。

湿度センサ８４は除湿ダクト１３の内部に設けられ、除湿ダクト１３に内部の空気の湿度を検出する。温度センサ９７はヒータ３６よりも下流側の吹き込みダクト２２寄りに設けられており、ヒータ３６により加熱された空気の温度を検出する。

＜制御系の構成＞
次に図６を用いて駆動手段１５の動作を制御するための制御系の回路構成について説明する。図６は、制御系の構成を示すブロック図である。

操作パネル１１には各種表示器および電源を含む各種スイッチが設けられており、これらは操作回路部９４に接続される。スイッチは洗い，すすぎ，脱水，乾燥の各工程の実行を選択するものであり、各表示器は洗剤量，水量あるいは各種工程の時間，進行状態，異常を表示するものである。

図６は主制御基板４０に設けられたマイクロコンピュータ１００（以下マイコンと呼ぶ）を中心に構成される制御回路部である。これは洗濯機の運転全般を制御する制御手段として機能する。このマイコン１００には、前記操作パネル１１の電源スイッチを含む各種スイッチの操作信号が入力される。そして使用者の操作信号に応じた運転設定値や必要洗剤量，水量あるいは各種工程の時間，進行状態，異常等の情報を前記各表示器あるいはブザーに出力する。

電源回路９５は商用電源を直接整流平滑して、マイコン１００やその他回路に必要な直流電源を供給する。このためマイコン１００やその他の回路の直流電源は商用交流電源に重畳された形になる。

そしてマイコン１００はこれらの入力信号と予め記憶された制御プログラムに基づいて各電動弁，各モータを制御する。マイコン１００は各制御回路９６を介してＰＴＣヒータ３６，主給水弁９３，ソフナー給水弁８９，除湿水給水弁８８，排水弁８６に商用電源を通電し加熱あるいは弁の開閉を制御する。またマイコン１００は、送風ファン制御回路９８を介して送風ファンモータ５３の回転数を制御して風量を可変する。更に、マイコン１００はモータ駆動回路９９を介してドラム１２を回転駆動する駆動モータ（ブラシレスモータ）８の回転方向，回転数を制御する。モータ駆動回路９９は、駆動モータ８の回転負荷トルクが大きくなれば印加する電流を増加して駆動トルクを増加させ、回転負荷トルクが小さくなれば印加する電流を減少して駆動トルクを減少させて、回転速度を一定に保つ制御を行う。モータ駆動回路９９において、駆動モータ８を所定の速度で回転させた際の駆動モータ８に印加される電流を検出することで、駆動モータ８に加わる負荷トルクの大小を判定し、ドラムの内部に投入された布量を検出することができる。洗剤量演算部１０１は、検出された布量に基づいて、洗濯に必要な洗剤量を算出するものであって、その一例としては図１５に示すような、記憶部１０４に記憶された駆動モータ８に印加される電流１０６と、電流に対応した布量１０７と、布量に対応した洗剤量１０８（本実施例では、計量スプーンの何杯か、によって指示する）との関係を示す数値テーブルを参照することで洗剤量が得られる。なお、図１５に示した数値テーブルにおいては布量１０７を備えた例を示したが、駆動モータ印加電流１０６と洗剤量１０８のみのテーブルであってもよく、またさらに布量１０７の多少に応じて主給水弁９３から給水される給水量１０９を備えた数値テーブルであってもよい。

温度センサ９７と湿度センサ９０は衣類乾燥に用いられる温風の温度と湿度とを検出して主制御基板４０に送る。比較部１０２は、温度センサ９７と湿度センサ９０による測定値を予め設定され記憶部１０４に記憶された基準値１０３と比較して、基準値１０３との大小をマイコン１００に対して出力する。

さらに、洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７の駆動部４１が接続されており、駆動部４１には駆動手段１５のそれぞれのモータ５４と、駆動軸１８の回転位置を検出する回転検知手段５７、および開閉状態を検出する閉じ検知５８とが接続されており、洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７の開放動作を制御する。

回転検知手段５７は一例としては軸の回転によってその抵抗値が変化する可変抵抗器であり、あるいは軸の所定の回転位置を検出するマイクロスイッチやマグネットと磁界の変化を検出するホールＩＣとの対、などの検知手段であってもよい。

閉じ検知５８は洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７が完全に閉じられているか否かを検出するもので、例えば洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７に備えられたマグネットと洗濯乾燥機本体１に備えられたホール素子であってもよく、あるいはマイクロスイッチなどの検知手段であってもよい。

操作パネル１１には洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７が完全に閉じられていない状態になっていることをユーザに知らせるための報知手段が備えられていてもよい。この報知手段７０の一例は、ブザーを鳴動させるかランプを点灯ないし点滅させる。

＜駆動機構の動作説明＞
次に、駆動手段１５と連結板１６の構成について、図７および図８を用いて詳細に説明する。

図７は駆動部１５に設けられた回転板１９と洗剤ケース１０にも受けられた連結板１６との関係を示す概略図、図７は駆動手段１５の内部構成の一例を示す斜視図である。なお、以下洗剤ケース１０の場合として説明するが、乾燥フィルタ１７の場合であっても構成と開き動作については同様である。

駆動手段１５においては、回転出力軸である駆動軸１８の周りに回転自在に回転駆動体である回転板１９が軸支されており、回転板１９には駆動伝達部材である駆動ピン２０が備えられている。本実施例において駆動ピン２０は４本設けられており、駆動軸１８からの距離に応じて距離ｒ１に第一の駆動ピン２０ａ、距離ｒ２に第二の駆動ピン２０ｂ、距離ｒ３に第三の駆動ピン２０ｃ、距離ｒ４に第四の駆動ピン２０ｄが設けられており、それぞれの駆動ピン２０は円筒形状をなし、かつ駆動ピン２０の中心軸は駆動軸１８の回転中心軸と平行となっている。ここで、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３＜ｒ４とする。

本実施例において、回転板１９は、洗剤ケース１０を開放する際には矢印ＣＣＷ方向に回転する。連結板１６は先に述べたように洗剤ケース１０に設けられているので、洗剤ケース１０とともに矢印３５方向に移動自在である。図７においては、図示右下方向が洗濯乾燥機の正面側としており、連結板１６が右下左方向に移動することで洗剤ケース１０は開く。

連結板１６には、洗剤ケース１０を開放する際に第一の駆動ピン２０ａが接する第一の受け面２１ａ、第二の駆動ピン２０ｂが接する第二の受け面２１ｂ、第三の駆動ピン２０ｃが接する第三の受け面２１ｃ、第四の駆動ピン２０ｄが接する第四の受け面２１ｄとが備えられている。駆動ピン２０と受け面２１との動作時の詳細な説明は後述する。

図８において、モータ５４の回転軸にはウォームギヤ５５が設けられており、ウォームホイール５６と噛み合って減速される。ウォームホイール５６とアイドラピニオン５７とは一体として回転し、アイドラピニオン５７は駆動ギヤ６０と噛み合って減速される。駆動軸１８と駆動ギヤ６０とは連結されており、このようなギヤの構成によりモータ５４の回転速度は例えば１／１００程度に減速され、駆動軸１８に設けられた回転板１９を回転させる。本実施例においては、駆動軸１８と駆動ギヤ６０との間には図示しないトルク制限手段を設け、回転板１９に過大な外力が加えられた場合にはトルク制限手段が介在して駆動軸１８と駆動ギヤ６０とが互いにすべることで、駆動手段１５の破損を防止できる。また、駆動軸１８には回転検知手段５９を設けて駆動軸１８の回転位置を検出できる構成としている。このような回転検知手段５９の一例は、回転板１９に設けられた永久磁石５９ａと駆動手段１５本体に設けられている、磁界の変化を検出するホールＩＣ５９ｂの対である。

（開き動作）
次に、本発明による駆動手段１５により洗剤ケース１０を開く際の動作の詳細について図９を用いて説明する。図９（ａ）が洗剤ケース１０が閉じられている状態を示しており、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の順に動作することで洗剤ケース１０を開放する動作を示している。回転板１９は駆動軸１８とともに回転自在であり、連結板１６は図示左右方向に移動自在に支持されており、かつ連結板１６は洗剤ケース１０に備えられているので、連結板１６の左方向への動きが洗剤ケース１０の開き動作を示している。ここで、洗剤ケース１０が閉じられている状態における連結板１６の図示左端の位置を示す基準線を引き込み位置３４として表す。

（ｂ）の状態において、回転板１９は矢印ＣＣＷ方向に回転し、第一の駆動ピン２０ａが第一の受け面２１ａと接し、連結板１６に対して矢印２３ａ方向の力を生じる。このとき、第一の駆動ピン２０ａは駆動軸１８から図７に示した距離ｒ１の位置にあるので、第一の駆動ピン２０ａから連結板１６に伝えられる力は、駆動軸１８に加わるトルクをＴとすれば、Ｔ／ｒ１となる。この力を、洗剤ケース１０を本体に勘合しているツメを外す力、および洗剤によって洗剤ケース１０と洗濯乾燥機本体とが固着している力の合力よりも大なるように設定することで、洗剤ケース１０は連結板１６とともに図示左方向に移動して、開き始める。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した（ｃ）の状態においては、第二の駆動ピン２０ｂが第二の受け面２１ｂと接し、第一の駆動ピン２０ａは第一の受け面２１ａからは離反する。すなわち、第二の駆動ピン２０ｂは駆動軸１８から図７に示した距離ｒ２の位置にあり、かつｒ２＞ｒ１となるようにしていて第一の駆動ピン２０ａよりも第二の駆動ピン２０ｂの方が回転中心である駆動軸１８からの距離が離れているので回転の周速が速い。そのため、第二の駆動ピン２０ｂが第二の受け面２１ｂと当接した後は、第一の駆動ピン２０ａは第一の受け面２１ａからは離反するのである。この状態において、第二の駆動ピン２０ｂは第二の受け面２１ｂに接して、矢印２３ｂの力を与える。このとき、第二の駆動ピン２０ｂは駆動軸１８から図３に示した距離ｒ２の位置にあるので、第二の駆動ピン２０ｂから第二の受け面２１ｂを介して連結板１６に伝えられる力は、駆動軸１８に加わるトルクをＴとすれば、Ｔ／ｒ２となる。この力は図９（ｂ）の状態において矢印２３ａの方向に第一の駆動ピン２０ａにより連結板１６に加わる力よりも小なのであるが、既に洗剤ケース１０は開き始めているので、仮に固着した洗剤があったとしても既に引き剥がされており、本体に勘合しているツメも既に外れているので開き動作を継続するために必要な力は小さくて済むので、開き動作は継続される。

回転板１９がさらにＣＣＷ方向に回転すると、第二の駆動ピン２０ｂは第二の受け面２１ｂからは離反して第三の駆動ピン２０ｃが第三の受け面２１ｃと接し、連結板１６の左方への移動が継続される。

さらに回転板１９がＣＣＷ方向に回転した（ｄ）の状態においては、第三の駆動ピン２０ｃは第三の受け面２１ｃからは離反して第四の駆動ピン２０ｄが第四の受け面２１ｄと接し連結板１６の左方への移動がさらに継続された後、第四の駆動ピン２０ｄが第四の受け面２１ｄから離反する状態を示している。図９（ａ）の状態から図９（ｄ）の状態に至るまでの連結板１６の移動量３３の範囲が、連結板１６が駆動ピン２０から力を受ける範囲である開き駆動範囲、ということになる。図９（ｄ）の状態よりも洗剤ケース１０が開放されて連結板１６が図示左方に移動すると、連結板１６は駆動ピン２０からの駆動力は受けないのであるが、洗剤ケース１０は矢印２３ｄ方向への速度を持っているので、摩擦負荷によって徐々に減速して停止するまでは、開き動作を継続する。このように動作するので、洗剤ケース１０の開き量は連結板１６の移動量３３よりも大きくなる。

本発明の構成においては、駆動ピン２０が連結板１６と接して駆動力を与える位置は、駆動軸１８からみて、洗剤ケース１０の開き方向２３に対して略直角方向にあるので、駆動ピン２０の速度２３は回転板１９の回転速度と駆動ピン２０までの腕の長さに比例する。このことにより、扉を押し出す速度２３は開き始めは遅いがその後順次高速化するので、開き始めの加速が唐突でなく、さらに最大開き速度を大きくできるので開き動作が遅すぎてユーザを待たせることがなく、結果としてソフトでスムーズな開き動作を実現できる。

上記の動作により洗剤ケース１０が開放された後、回転板１９はさらにＣＣＷ方向への回転を継続し、図９（ａ）の状態に至って回転を停止する。なお、言うまでも無くこの際には連結板１６は図９（ａ）に示す位置ではなく、洗剤ケース１０は開いているので図示左方に移動した状態である。

上記説明したように本発明による扉開閉装置においては、回転板１９は洗剤ケース１０の開き動作を行った後に、同一方向への回転を継続して一回転すれば洗剤ケース１０を閉じた際の状態、すなわち次に図９にて説明する原点範囲に戻ることができるので、原点範囲に復帰するのが高速で都合がよい。仮に回転板１９が一方向への回転ではなくて洗剤ケース１０の開き動作を行ったのちに一端停止してから逆方向に回転してから原点範囲に復帰する構成であるとすれば、本発明のように一方向への回転と比べれば原点範囲に戻るまでの時間が余計にかかることは明らかである。

＜手動動作＞
次に、図１０を用いて、洗剤ケース１０が閉じられた状態にある際の回転板１９の好適な位置（原点位置）について説明する。図１０において、実線で図示する連結板１６は図示左端が引き込み位置３４に合致されており洗剤ケース１０が閉鎖された位置にある。洗濯機においては、本発明のような電動の駆動手段１５が備えられているとしても、洗剤ケース１０を何らかの理由でユーザが手で引き出す場合もある。また、洗剤ケース１０が汚れて清掃したいという場合には、洗剤ケース１０全体を洗濯乾燥機本体から取り出して水洗いなどをするので、ユーザが洗剤ケース１０を引っ張れば本体から取り外せることが望ましい。

または、故障によって駆動手段１５が動作しない場合などにおいては、ユーザが手動で自在に開閉または取り外しできることが望ましい。このように手動で開閉する場合には、扉駆動手段１５は洗剤ケース１０の開閉の際にユーザによる手動動作を妨げたり、動作が重くなる、などの現象が生じない構成であることが望ましい。

洗剤ケース１０が閉じられた状態からユーザが手動で洗剤ケース１０を引き出して開いたとすると、洗剤ケース１０に設けられている連結板１６が図示左側に移動して、破線の位置１６′となる。破線の位置においては各符号には′を付加して記す。ここで、回転板１９が図９の実線で示す位置にあり、その位置において連結板１６に設けられた第二の受け面２１ｂの先端である第二の先端３７ｂと、第一の駆動ピン２０ａとの間に隙間３８があって、連結板１６が図示左方に移動する際に第二の先端３７ｂと第一の駆動ピン２０ａとが接触しない位置関係にあれば、ユーザが手動で洗剤ケース１０を引き出す際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないので、自在に洗剤ケース１０を移動して引き出して開くことができる。

次に回転板１９が破線の位置１９′にあって、その位置において連結板１６に設けられた第一の先端３７ａと第四の駆動ピン２０ｄとの間に隙間３９があって、連結板１６が図示左方に移動する際に第一の先端３７ａと第四の駆動ピン２０ｄ′とが接触しない位置関係にあれば、ユーザが手動で洗剤ケース１０を引き出す際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないので、自在に洗剤ケース１０を引き出して開くことができるので好適である。

上記で説明したように、ユーザが手動で洗剤ケース１０を開閉する際に連結板１６と駆動ピン２０とが接触しないためには、駆動軸１８と第一の駆動ピン２０ａとを結ぶ線が原点範囲１０３の角度範囲内にあればよい。したがって、洗剤ケース１０を閉鎖した場合には、回転板１９が上記の原点範囲１０３になるように設定することが望ましく、手動で開閉する際にも使い勝手がよい。

このような回転板１９の角度範囲を本発明では原点範囲にある、と称するものとする。
洗剤ケース１０を閉鎖した場合には回転板１９は原点範囲にあるので、使用者が洗剤ケース１０まては乾燥フィルタ１７をいつでも手動で引き出すことが可能である。

＜動作制御＞
次に本実施例の動作を説明する。

まず、洗濯乾燥機における洗濯・乾燥の概略の工程を説明する。図１１に洗濯乾燥機の標準コースの概略フローチャートを示す。まず、使用者が電源スイッチを入れ、標準コースの動作が開始されると、洗濯物の洗い，２回の中間脱水とすすぎ，最終脱水，乾燥が順に行われる。まず洗濯物の布量検出が行われ（ステップＳ１）、しかる後に使用者が洗剤を投入する（ステップＳ２０）。必要な水道水の給水（ステップＳ２）の後、洗い（ステップＳ３）が行われ、洗濯水を排水する（ステップＳ４）。このあと洗濯物に含まれる洗剤を絞りだすために、１回目の中間脱水が行われ（ステップＳ５）、再度１回目のすすぎのため給水を開始する（ステップＳ６）。１回目のすすぎ（ステップＳ７）が終了したら、このすすぎ水の排水（ステップＳ８）が行われる。このあと、まだ洗濯物に含まれている洗剤を絞りだすために、２回目の中間脱水（ステップＳ９）が行われ、再度２回目のすすぎのため給水を開始する（ステップＳ１０）。２回目のすすぎ（ステップＳ１１）が終了したら、このすすぎ水を排水（ステップＳ１２）して最終脱水（ステップＳ１３）が行われる。最後に乾燥（ステップＳ１４）が行われて洗濯，乾燥が終了する。

＜洗剤ケース開指示＞
図１２を用いて、洗い動作を開始するまでの、図１１におけるステップＳ１からステップＳ３までの動作について、より詳細に説明する。図１２は洗濯工程を開始する際の概略の手順を示す流れ図である。

洗濯を行う際には、ユーザがフタ７を開いて、洗濯物を開口部６からドラム５の内部に投入する（ブロック６１）。フタを閉じてから電源スイッチを押して装置の電源を投入し（ブロック６２）、洗濯のみを行うか、または洗濯から乾燥までを連続して行う洗濯乾燥コースかを選択して（ブロック６３）、スタートスイッチを押下して選択したコースを起動する（ブロック６４）。洗濯機は起動されるとまず最初に、投入された洗濯物の量を測定するための布量検知動作を行う（ブロック６５）。布量検知（図１１のステップＳ１）においては、例えば洗濯機はドラム５を所定の回転速度で回転し、そのときに駆動モータ８に加わるトルクの大小を駆動モータ８への印加電流の大小によって判定することで、布量の多少を検出することができる。布量の多少に応じて洗剤量演算部１０１において投入すべき洗剤の量の適正値が判定されて、例えば操作パネル１１に設けられた表示手段に適正な洗剤量を例えば計量スプーンの目盛りの値として表示して（ブロック６６）、ユーザに洗剤量を指示する。さらに主制御基板４０から洗剤ケース駆動部４１に開き指示信号を送って駆動手段１５を動作させて洗剤ケース１０を電動で開放する（ブロック６７）。

ここで、ユーザは解放された洗剤ケース１０に対して、表示手段に表示されている洗剤の量を計量スプーンで計量して投入し（ブロック６８）、洗剤を投入し終わったら洗剤ケース１０を押し込んで閉じる（ブロック６９）。洗剤ケース１０が閉じられたことを閉じ検知５８で検知するか、あるいは洗剤ケース１０が開かれてから所定の時間が経過して、ユーザが洗剤を投入し終わったと判断してから図示しない給水バルブを開いて洗剤ケース内へ給水し、洗剤ケース内の洗剤を溶かしながら洗剤ホース５１と水槽突起５２を経由して水槽４の内部に洗剤溶液を供給する（ブロック７０）。規定の水位まで給水されたか否かを判定し（ブロック７１）、規定水位に達していたら給水を停止して（ブロック７２）、引き続き洗い動作を開始する（ブロック７２）。以上のように制御することにより、洗濯物の布量の検知が終了して、ユーザが洗剤を入れるべき時点で洗剤ケース１０が自動的に開くので、初めて使う人であっても洗剤を入れるべき洗剤ケースの場所に迷うことがなく判り易い。

またさらに、洗剤ケース１０が自動的に電動で開くので、ユーザに対して洗剤を投入することを促す効果がある。またさらに、投入すべき洗剤量を表示している操作パネル１１に隣接して洗剤ケース１０が配置されているので、表示されている洗剤量を視認しながら洗剤を投入する動作を行うことが出来るので、使い勝手がよい。

＜フィルタ開指示＞
次に、図１３を用いて乾燥フィルタ１７を開放する際の制御について説明する。図１３は、乾燥フィルタ１７の開放動作をする際の概略手順を示す流れ図である。

図１３において、洗濯工程と脱水工程が完了したら（ブロック７４）、ヒータ３６とファン５３を駆動して温風をドラム内部に吹き込んで衣類を乾燥させる乾燥工程を開始する（ブロック７５）。先に説明したように、乾燥工程においては衣類から生じる繊維くずであるリントを乾燥フィルタ１７により捕集することで、リントがヒータに詰まったり、風路内に蓄積して風路を塞ぐことのないようにしている。乾燥工程の途中において乾燥フィルタ１７にリントが蓄積するとフィルタ１７の通風抵抗が増大するので衣類に吹き付けられる風量が減少して乾燥時間が長くなる。そこで、先に説明したようにＰＴＣヒータ３６の特性により風量が低下すると温風の温度が上昇するため、ヒータ３６の下流側に設けた温度センサ９７による温度測定値を比較部１０２において基準値１０３と比較して、もし基準値１０３を超えていたら乾燥フィルタ１７が詰まって風量が低下したもの、と判断することができる。このように、温度センサ９７はフィルタ詰まり検出手段として機能する。

風量が低下したことを検出するとフィルタ１７がリントによって詰まっているものと判定して（ブロック７６）、乾燥工程を中止する（ブロック７８）。乾燥工程を再開するためには乾燥フィルタ１７に蓄積したリントを清掃することが必要なので、主制御基板４０からフィルタ駆動部４１に開き指示信号を送って乾燥フィルタ１７を電動で開放する（ブロック７９）。

すると、乾燥工程を中止してから乾燥フィルタ１７を電動で開放した状態になるので、ユーザは乾燥フィルタ１７を手で引き出して内部に蓄積したリントを取り出して清掃し（ブロック８０）、しかる後に乾燥フィルタ１７を再度洗濯乾燥機本体にセットする（ブロック８１）。そうすれば、乾燥工程を再開することができる。

乾燥工程の途中でフィルタ詰まりが生じなかった場合（ブロック７６にてＮｏ）には、湿度センサ９０によって除湿ダクト１３内部の湿度を検知して、比較部１０２において記憶された基準値１０３と比較し、湿度が基準値１０３以下か否かを判定し（ブロック７７）、基準値１０３以下であれば乾燥工程が終了したと判断して乾燥フィルタ１７を電動で開放する（ブロック７９）。上記のように動作するので、乾燥工程が終了する都度乾燥フィルタ１７は電動で自動的に開く。乾燥フィルタ１７が洗濯乾燥機から飛び出した状態で乾燥工程が終了するので、乾燥の完了した衣類を取り出す際に、ユーザは飛び出した乾燥フィルタ１７に容易に気づく。そのことはユーザに対して乾燥フィルタ１７の清掃を促すことになるので、ユーザが乾燥工程の度に乾燥フィルタ１７の清掃を忘れることがなくなる。その結果として乾燥フィルタ１７の清掃を忘れたことにより乾燥工程に長時間必要となったり、フィルタ詰まりによって乾燥工程の途中で洗濯乾燥機が停止することがなくなる。

＜機構動作＞
次に洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７を開放する際の駆動手段１５の開き制御の手順について説明する。図１４は洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７を開放する際の開き制御の手順を示す流れ図である。

洗剤ケースないしフィルタ駆動部４１により洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７が開き動作を開始（ブロック４３）すると、駆動部４１は回転検知手段５７の状態を監視して、駆動手段１５の回転板１９が原点範囲１０３にあるか否かを検出する（ブロック４４）。ここで、原点範囲１０３とは、図１０にて説明したように、洗剤ケース１０を手動で開閉動作した場合にも、連結板１６が駆動ピン２０と干渉することがない範囲にある状態のことを言う。

もし、回転板１６が原点範囲１０３にない場合には、モータ５４に通電（ブロック４５）して、回転板１６を回転させて原点範囲１０３になるようにする。モータ５４をＣＷ方向に回転させるか、あるいはＣＣＷ方向に回転させるかの判定は、回転検知手段５７からの信号によって回転板１６が原点範囲１０３に対してどちらの方向にずれているか、を駆動部４１が判定してモータ５４に対して駆動電圧の印加方向を定める。

回転板１９が原点範囲１０３にあることが検出できており、開き指示信号が検出（ブロック４６）されたらモータ５４を通電（ブロック４７）して、回転板１９を回転させる。このときの回転板１９の回転方向は、図８であれば矢印ＣＣＷ方向としており、回転板１９が回転すれば図８にて説明したように連結板１６が駆動ピン２０によって押されて洗剤ケース１０が開く。モータ５４が引き続き回転して、回転検知手段５７により検出された回転板１９の回転位置が原点範囲１０３に入ったことが確認できたら（ブロック４８）、モータを停止させて（ブロック４９）一連の開き動作を終了する（ブロック５０）。

（電圧の掛け方）
ここで、モータ５４に通電（ブロック４７）させて洗剤ケース１０を開き始める際の電圧の加え方について説明する。モータ５４を通電する際に定格電圧を急峻に加えると、モータ５４のコイルには突入電流が流れ、モータ５４は最大の出力トルクを出して停止状態から急激に回転し始める。したがって、洗剤ケース１０が開き始める際には最大の加速を行うことになり、開き始めの動作が急峻で勢いよく開く。

そこで、モータ５４に通電（ブロック４７）する際に定格電圧を急峻に加えるのではなく、通電の当初はたとえば定格電圧の１／２程度の低電圧を加え、駆動手段１５が駆動を開始してのち洗剤ケース１０が開くとともに徐々に電圧を高くして、図９に示した開き動作においては（ｃ）ないし（ｄ）の状態となって駆動ピン２０から連結板１６に伝達される開き方向２３への速度が最大になるまでに、連続的に、あるいは断続的に電圧を上昇させて定格電圧にいたるような電圧を変化させる通電を行うことが望ましい。そのように電圧を徐々に増加させることにより、洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７が開きはじめる際の動作がゆっくりとなるので、勢い良く開くことがなく、開き方に高級感を付与できる。

またさらに、図９（ｄ）の状態を過ぎたのちは回転板１９は矢印ＣＣＷ方向に回転を継続して後、図９（ａ）に示した位置まで回転してから停止するのであるが、洗剤ケース１０が開いた後は回転板１９には負荷がかからずに空転する状態となる。したがって、図９（ｄ）の状態を過ぎたのちはモータ５４に加える電圧を定格電圧よりも低くしてモータ５４の回転速度を低速としてもよい。そのようにモータ５４の回転を低速とすることで、モータ５４から生じる騒音や振動を低減して静粛な動作を実現できる、という効果がある。さらに、回転板１９を図１０にて説明した原点範囲１０３に確実に停止させたいのであるが、低速で回転させることによってモータ５４が停止時に行き過ぎることがないので停止精度が向上して好適である。

＜他の実施例＞
本実施例においては駆動手段１５は回転板１９を備え、洗剤ケース１０に設けられた連結板１６を押し出して洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７を開く構成を示したが、そのような構成に限定されるものではなく、回転板と連結板の代わりに、洗濯乾燥機本体に回転する小歯車であるピニオンを設け、洗剤ケース１０ないし乾燥フィルタ１７に直線状の歯車であるラックを設けてかみ合わせることで、ピニオンの回転を直線的動作に変換して洗剤ケース１０を引き出す構成であってもよい。

本実施例においては洗剤ケースと乾燥フィルタはユーザの手前側に引き出し式に引き出す形態として図示したが、その形態に限定されるものではなく、洗濯乾燥機の上方に回動あるいはポップアップする形態であってもよい。

本実施例においては洗剤ケースと乾燥フィルタは所定の時点で自動的に開くので、洗剤ケース１０と乾燥フィルタ１７を電動で開閉するための開指示ボタンとを操作パネルに備えない構成であってもよいし、使用者がいつでも電動で開放できるように、洗剤ケースと乾燥フィルタの開き指示ボタンを設ける構成であってもよい。

本実施例においては洗剤ケースと乾燥フィルタの両方を電動で自動的に開く構成としたが、洗剤ケースと乾燥フィルタのいずれか片方のみを電動で開放する構成であってもよい。

本実施例は所謂ドラム式洗濯機の例を示したが、その形態に限定されるものではなく、略鉛直軸のまわりに洗濯槽が回転する形態であって、かつ洗剤ケースや乾燥フィルタを備えた縦型の洗濯機または洗濯乾燥機であってもよい。

＜効果＞
以上説明したように、本発明によれば、洗剤ケースや乾燥フィルタが電動で自動的に開くので洗剤ケースや乾燥フィルタの位置が誰にでも判りやすく、洗濯工程中に洗剤ケースに洗剤を投入するべき時点で洗剤ケースが自動的に開き、乾燥工程が完了して乾燥フィルタを清掃すべき時点で乾燥フィルタが自動的に開くので、洗剤を投入する時点や乾燥フィルタを清掃する時点がユーザにとって迷うことなくわかりやすく、さらに洗剤ケースを引き出す力と乾燥フィルタを引き出す力が必要ない、という効果がある。

本発明によるドラム式洗濯乾燥機の全体と内部構成を示す斜視図。本発明によるドラム式洗濯乾燥機の正面図。本発明によるドラム式洗濯乾燥機の左側面図。本発明による洗剤ケースの構成を示す斜視図。本発明によるドラム式洗濯乾燥機の乾燥手段の構成を示す斜視図。本発明による制御系の構成を示すブロック図。本発明による駆動手段の構成を示す概略図。本発明による駆動手段の構成を示す斜視図。本発明による駆動手段の動作を示す概略図。本発明による駆動手段の原点位置を示す概略図。本発明による洗濯乾燥機の工程を示す流れ図。本発明による洗剤ケース開放時の動作を示す流れ図。本発明による乾燥フィルタ開放時の動作を示す流れ図。本発明による駆動手段の動作を示す流れ図。本発明による数値テーブルの一例を示す図。

符号の説明

１洗濯乾燥機本体
２サスペンション
３ベース
４水槽
５ドラム
６開口部
７フタ
８駆動モータ
９ベローズ
１０洗剤ケース
１１操作パネル
１２洗剤投入口
１３除湿ダクト
１４洗濯物
１５駆動手段
１６連結板
１７乾燥フィルタ
１８駆動軸
１９回転板
２０駆動ピン
２０ａ第一の駆動ピン
２０ｂ第二の駆動ピン
２０ｃ第三の駆動ピン
２０ｄ第四の駆動ピン
２１押し面
２１ａ第一の押し面
２１ｂ第二の押し面
２１ｃ第三の押し面
２１ｄ第四の押し面
２２吹き込みダクト
２３開き方向
２４矢印
２５給水装置
２６吹き込み口
２７把手
２８給水ホース
２９フィルタ開口部
３３移動量
３６ヒータ
３７先端
４０本体制御基板
４１駆動制御部
４２電源
５１洗剤ホース
５２水槽突起
５３ファン
５４モータ
５５ウォームギヤ
５６ウォームホイール
５７，５９回転検知手段
５８閉じ検知
６０駆動ギヤ
８２ジャバラ
８３開指示ボタン
８４乾燥手段
８５排気口
８６排水弁
８７排水ホース
８８除湿給水弁
８９ソフナー給水弁
９０湿度センサ
９１給水栓
９２スイッチ
９３主給水弁
９４操作回路
９５電源回路
９６制御部
９７温度センサ
９８送風制御
９９モータ駆動部
１００マイコン
１０１洗剤量演算部
１０２比較部
１０２基準値
１０３原点範囲

Claims

一面を開口端とし他端を底面として水平または傾斜して弾性的に支持された円筒状の水槽と、前記水槽の内部に前記水槽と同心に回転自在に軸支された円筒状かつ一端を開口端とした回転ドラムと、水槽および回転ドラムの開口端に開閉自在に設けられた蓋体と、回転ドラムを回転駆動するモータと、水槽に開口した排気口と吹き込み口とを接続した空気流路を形成する風路ダクトと、風路ダクト内の空気を送風する送風ファンと、空気を加熱するヒータと、開閉自在に引き出し可能に支持され、空気中の繊維くずを捕集するフィルタと、開閉自在に引き出し可能に支持され、洗剤を投入する洗剤ケースとを備え、前記洗剤ケースと前記フィルタとは、電動の駆動手段によって閉位置から開位置まで移動することを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
前記洗濯乾燥機はさらに、回転ドラム内に投入された洗濯物の布量を検知する布量検知手段と、検知された布量に応じた洗剤量を表示する表示手段とを備え、洗濯工程において投入された布量を検出して前記布量に応じた洗剤量を表示した後に前記洗剤ケースを電動の駆動手段によって閉位置から開位置まで移動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。
前記洗濯乾燥機はさらに、乾燥工程が終了した後に電動の駆動手段によって前記乾燥フィルタを閉位置から開位置まで移動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。
前記洗濯乾燥機はさらに前記乾燥フィルタの詰まりを検出するフィルタ詰まり検出手段を備え乾燥工程の終了以前に乾燥フィルタの詰まりを検出したら乾燥工程を停止したのち電動の駆動手段によって前記乾燥フィルタを閉位置から開位置まで移動することを特徴とする請求項１から３に記載のドラム式洗濯乾燥機。
円筒状の水槽と、前記水槽の内部に回転自在に軸支された回転ドラムと、水槽および回転ドラムの開口部に開閉自在に設けられた蓋体と、回転ドラムを回転駆動するモータと、水槽に開口した排気口と吹き込み口とを接続した空気流路を形成する風路ダクトと、風路ダクト内の空気を送風する送風ファンと、空気を加熱するヒータと、開閉自在に引き出し可能に支持され、空気中の繊維くずを捕集するフィルタと、開閉自在に引き出し可能に支持され、洗剤を投入する洗剤ケースとを備え、前記洗剤ケースと前記フィルタとは、電動の駆動手段によって閉位置から開位置まで移動することを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。