JP2011200519A

JP2011200519A - ドラム式洗濯機

Info

Publication number: JP2011200519A
Application number: JP2010072014A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Fujioka; 裕智藤岡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】ドラム式洗濯機において、汚れ度合いに応じて電気代の節約を可能にするドラム式洗濯機を実現すること。
【解決手段】回転ドラム６２をモータ６４で駆動して洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを行い、水槽６１の底部に洗濯水を加熱する温水ヒータ７９と、水槽６１内の水を循環ポンプ７２により循環させる水循環系７３に電極センサ８１を略水平に設置し、電極センサ８１により検知した導電率が所定の値より大きいとき、温水ヒータ７９の電源をオンにして洗い工程を実行し、電極センサ８１により検知した導電率が所定の値より小さいとき、温水ヒータ７９の電源をオフにして洗い工程を実行することにより、汚れ度合いに応じて電気代の節約を可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転ドラム内に収容した洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、洗濯液の導電率検知をする電極センサを有し、検知された導電率により、洗濯時間を設定制御する洗濯機が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、前記特許文献１に記載された従来の洗濯機の導電率制御のフローチャートを示すものである。

図５において、ステップ８で洗濯が開始されて、一定時間経過するとステップ９で透過度検知手段（図示せず）により洗濯液透過度を検知する。次に、ステップ１０で透過度の変化量が設定値以下になると、洗濯が終了検知を行い、その後、ステップ１１で導電率検知手段（図示せず）により導電率検知が行われ、ステップ１２で液体洗剤か粉末洗剤かの判別が行われる。粉末洗剤であれば、ステップ１４で洗濯行程が終了し、液体洗剤であれば、ステップ１３で洗濯時間が所定時間（ｔ分）延長された後、ステップ１４で洗濯行程が終了する。

また、この種のドラム式洗濯機は、加熱された洗濯水を洗濯物に吐出することにより、洗浄力を高めていた。（例えば、特許文献２参照）。

図６は、前記特許文献２に記載された従来のドラム式洗濯機の縦断面図を示すものである。

図６において、筺体１内には、有底円筒状の外槽６が、サスペンション構造（図示せず）によって筺体１の正面側から背面側に向かって下向きに傾斜した状態で支持されている。外槽６は、外槽本体２と外槽カバー３とで構成され、その接続部分で第１のパッキング部材４を介して水密的に接続固定されている。外槽６は、有底円筒形に形成された回転ドラム５を回転自在に内包している。筺体１前部には、開閉扉８が設けられている。筺体１上部後方には、洗濯水を供給するための第一の給水弁９、第一の給水弁１１を回転ドラム５は、外槽６の外槽本体底部２ｃの外方に取り付けられた駆動モータ７によって回転駆動され、その回転速度や回転方向は可変である。外槽６内底部には、シーズヒータ等からなる温水ヒータ７０を備え、洗濯水を加熱する。

洗濯行程にて加熱された洗濯水は、回転ドラム５の回転により、外槽６の内底面に形成された取水口２０から入り、第１の循環水路２２、および、この第１の循環水路２２と連通する第２の循環水路２６、第３の循環水路２７を通り、吐出口３２から回転ドラム５内の洗濯物へ吐出される。

特開昭６３−１５４１９６号公報特開２００７−１１７１３５号公報

しかしながら、前記特許文献１に示す従来の構成では、検知された導電率により、洗濯時間を設定制御するだけの洗浄方法であり、洗濯水を加熱する洗濯方法ではないため、洗浄性能を高めることはできず、高めようとすれば、洗濯時間を更に長く延長して洗濯する必要があり、洗濯物を傷めてしまうという課題を有していた。

また、前記特許文献２に示す従来の構成では、加熱された洗濯水を洗濯物に吐出して洗浄力を高める方法であり、汚れが少なく加熱洗浄を必要としない場合においても、温水ヒータを使うため、電気代がかかってしまうという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、汚れ度合いに応じて電気代の節約を可能と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するために、本発明のドラム式洗濯機は、有底円筒形に形成された回転ドラムと、前記回転ドラムを開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして内部に配設する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する第１の給水手段と、洗剤収容部を介して前記水槽内に給水する第２の給水手段と、前記水槽内の洗濯水を前記水槽に接続した水循環経路を通じ回転速度可変のモータからなる循環ポンプにより循環させる水循環系と、前記水槽の底部に設けた洗濯水を加熱する加熱手段と、洗濯水を加熱して洗浄するか否かを個別に設定する個別設定部と、前記循環ポンプを有する前記水循環系の最下点近傍の配管側壁に略水平に設置した、洗濯水の導電率を測定する電極センサと、前記モータ、前記給水手段、前記循環ポンプ、前記加熱手段、前記個別設定部等を制御して洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より大きい時、前記加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行し、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より小さい時、前記加熱手段の電源をオフにして洗い工程を実行するようにしたものである。

これにより、汚れ度合いに応じて加熱手段のオン／オフを制御することができるので、電気代を節約することができる。

本発明のドラム式洗濯機は、導電率により汚れ度合いを判定し、汚れが少ないと判定したときは加熱手段の電源をオフにして洗い工程を実行し、汚れが多いと判定したときは加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行することにより、汚れ度合いに応じて電気代を節約することができる。

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（Ａ）同ドラム式洗濯機の電極センサ取付部の上面図、（Ｂ）同ドラム式洗濯機の電極センサ取付部の側面図、（Ｃ）同ドラム式洗濯機の電極センサ取付部の断面図同ドラム式洗濯機の制御装置の構成を示すブロック図同ドラム式洗濯機の制御手段の動作フローチャート従来の洗濯機の導電率制御のフローチャート従来のドラム式洗濯機の縦断面図

第１の発明は、有底円筒形に形成された回転ドラムと、前記回転ドラムを開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして内部に配設する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する第１の給水手段と、洗剤収容部を介して前記水槽内に給水する第２の給水手段と、前記水槽内の洗濯水を前記水槽に接続した水循環経路を通じ回転速度可変のモータからなる循環ポンプにより循環させる水循環系と、前記水槽の底部に設けた洗濯水を加熱する加熱手段と、洗濯水を加熱して洗浄するか否かを個別に設定する個別設定部と、前記循環ポンプを有する前記水循環系の最下点近傍の配管側壁に略水平に設置した、洗濯水の導電率を測定する電極センサと、前記モータ、前記給水手段、前記循環ポンプ、前記加熱手段、前記個別設定部等を制御して洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より大きい時、前記加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行し、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より小さい時、前記加熱手段の電源をオフにして洗い工程を実行することにより、汚れ度合いに応じて電気代を節約することができる。

第２の発明は、第１の発明において、制御手段は、個別設定部で洗濯水を加熱して洗浄するように設定された場合、電極センサにより検知した導電率が所定の値より大きい時でも、加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行することにより、電極センサの検知結果より個別設定部による設定を優先するができ、使用者が意図したより高い洗浄性能を得ることができる。

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断面図であり、図３は、同ドラム式洗濯機の制御装置の構成を示すブロック図である。

洗濯機本体５０の内部に揺動自在に水槽６１が配設され、水槽６１内には、回転ドラム６２が回転自在に配設され、回転ドラム６２は、水槽６１の背面に外側より取り付けられたモータ６４により回転駆動される。

また、このドラム式洗濯機は、モード設定や制御プログラムに従い、モータ６４、給水系６５、排水系６６、乾燥系６７を自動制御して、少なくとも洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程を行う機能を有している。しかし、乾燥系６７は省略することができる。

給水系６５は、第１の電磁弁５８（第１の給水手段）、第２の電磁弁５９（第２の給水手段）の開閉によって実線矢印で示すように適時に給水でき、第１の電磁弁５８は水槽６１内の底部近傍に直接給水を行い、第２の電磁弁５９は洗剤収容部６５ａを介すため、洗剤を含んだ水を、同様に水槽６１内の底部近傍に適時に投入できる。

排水系６６は、排水弁６８の開閉によって、洗い工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに一点鎖線矢印で示すように、水槽６１の下部に接続された排水管６６ａを介し、糸屑類を捕集し外部から取り外し可能の排水フィルタ６６ｂを通過した後、排水できるようになっている。

乾燥系６７は、水槽６１および回転ドラム６２内の空気を送風機６９によって、図１の破線矢印で示すように循環させる。乾燥系６７内には、糸屑類を捕集し除塵するフィルタ（図示せず）、除塵後の導入空気を除湿する除湿部（図示せず）、除湿後の空気を加熱して渇いた高温空気とする加熱部（図示せず）等を有する。

水循環系７１は、洗い準備工程時、洗い工程時、すすぎ工程時など必要に応じ、水槽６１内の水を循環させて、洗剤の早期溶け込みや偏りの防止、洗いやすすぎの機能向上を図る。

この水循環系７１は、循環ポンプ７２を駆動させることで、水槽６１内の水を、排水管６６ａを介し、排水フィルタ６６ｂを通過させ、水循環経路７３の循環ポンプ７２への流入側経路７３ａ、循環ポンプ７２および水循環経路７３の循環ポンプ７２からの吐出側経路７３ｂを介して、水槽６１内に戻すことを繰り返す。

運転コース等のモードや各種機能の選択は、洗濯機本体５０の前面上部に設けられた操作パネル７４から使用者が入力して行い、制御系７５がその入力情報を基に操作パネル７４上の表示手段で表示して使用者に知らせる。この操作パネル７４には、洗濯水を加熱して洗浄するか否かを個別に設定するスイッチの個別設定部９０が設けられている。

また、操作パネル７４での設定手段５２により運転開始が設定されると、水槽６１内の水位を検知する水位検知手段５６等からのデータを入力して駆動を開始して、排水弁６８、第１の電磁弁５８（第１の給水手段）、第２の電磁弁５９（第２の給水手段）などの動作を制御し、洗濯、脱水、乾燥などの運転を行う。

回転ドラム６２は回転軸６２ａに水槽６１上のモータ６４が直結されて、水槽６１と共に、開口側から底部側に向けて回転軸方向を水平方向から角度θ＝２０±１０度に傾斜させて設置し、水平方向での設置の場合に比べ、回転ドラム６２を同じ高さに設置しても水槽６１および回転ドラム６２の開口が斜め上向きとなることで、屈んだりする無理な姿勢を取らずに洗濯物を容易に出し入れできる。特に、本出願人等の経験からは、傾斜角度は２０±１０度とすることにより、子供（幼児を除く）から大人までの身長差があっても、車椅子利用者であっても、洗濯物の出し入れの作業が最も行い易い状態が得られる。また、回転ドラム６２内に給水された水が背面側に溜まって、少ない水量でも深い貯水状態が得られる利点もある。水槽６１は、給水を効率よく回転ドラム６２内の洗濯物に働かせるために、回転ドラム６２と同じ傾斜を持って、回転ドラム６２を内包している。なお、洗濯機本体５０には開閉扉６３が設けられ、水槽６１の開口７６を、その口縁に装着したシール材７７を介し密閉し、また開くことができるようにしている。

また上記水槽６１の底部に洗濯水を加熱するシーズヒータ等からなる温水ヒータ（加熱手段）７９を備え、加熱した洗濯水を、回転ドラム６２の回転に伴って、水槽６１に設けた取水口に取り込み、その取水口から取り込んだ洗濯水が水循環経路７３を経由して吐出口から回転ドラム６２に吐出することにより、洗濯水を洗濯物にふりかけて、この洗濯水を、また循環させる。

これにより加熱された洗濯水が洗濯物にふりかけられる為、洗濯水の分子活動が高まり、また洗剤の活性化が高まるので、洗浄力を高め、かつ洗いムラを少なくする事ができる。

図２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電極センサの取付構成図であり、（Ａ）は、同電極センサ取付部の上面図、（Ｂ）は、同電極センサ取付部の側面図、（Ｃ）は同電極センサ取付部の断面図である。

電極センサ８１は、水循環系７１を有した経路上の最下点近傍部である排水管６６ａおよび排水フィルタ６６ｂに構成設置してあり、洗濯水の導電率を検知して、洗濯水の中にイオン成分例えば汚れ、汗、洗剤成分の残留度合いを検知して最適な状態に手洗濯を行う制御手段に利用される。

上記電極センサ８１の取付位置は、排水フィルタ６６ｂを構成する樹脂ケースの循環経路８２上に配置しており、循環経路８２上に配置していることにより、汚れの付着や異物の堆積が発生せず、常にクリーンな状態により検知が行え、検知精度のバラツキを低減することができる。また、循環経路８２の最下点近傍に配置することにより、循環水の混合液を早期に、安定した検知をすることが可能となる。

次に電極センサ８１の取付構成について説明する。

電極センサ８１は、ＳＵＳの電極棒８３を循環経路８２内に挿入することで構成される。電極棒８３の挿入方向は、循環経路８２の配管天面部や底面部ではなく、側面部より挿入することにより、電極周辺部の汚れ、異物の堆積を回避し、またエアだまりのような外乱を受け難い構成とする。側面に取り付けた二本の電極は略水平状態であり、端子となる板材８４に溶接され、その板材８４は固定板としても利用され、ネジ８５により所定の位置に固定される。また、電極の根元位置にシール材となるゴムリング８６を挿入し、板材８４のネジ止めと同時に、ゴム材が圧縮されることによりシールされる構成としている。

図３は、上述のように、本発明の第１の実施の形態における制御装置の構成を示すブロック図である。

制御系７５は、制御手段５１、設定手段５２、記憶手段５３及びパワースイッチング手段５４等から構成される。

マイクロコンピュータ等により構成される制御手段５１は、設定手段５２から入力される運転コースの選択、設定手段５２の個別設定部９０から入力される温水のマニュアル設定などの設定入力、洗濯物の量に応じてモータ６４が受ける負荷変化から洗濯物の量を検知する布量検知手段５５からの入力、及び水槽４内の洗濯水の水位を検知する水位検知手段５６からの入力に応じて、記憶手段５３に記憶された制御プログラムを用いてパワースイッチング手段５４に制御指令を出力する。

パワースイッチング手段５４はＳＣＲ（サイリスタ）等のスイッチング素子を用いて構成されており、制御手段５１からの制御指令に応じてモータ６４、第１の電磁弁（第１の給水手段）５８、第２の電磁弁（第２の給水手段）５９、排水弁６８、循環ポンプ７２、温水ヒータ７９などの動作を制御する。

モータ６４は、例えば直流ブラシレスモータ等で構成され、前記制御手段５１およびパワースイッチング手段５４により正逆回転および回転数可変に制御され、さらに洗濯物の量に応じてモータ６４が受ける負荷変化から洗濯物の量を検知する布量検知手段５５、水槽６１内の洗濯水の水位を検知する水位検知手段５６、電極センサ８１により導電率を検知する導電率検知手段５７、及び洗濯工程から脱水工程までの運転動作の一連の工程は、制御系７５にて制御される。

以上のように構成したドラム式洗濯機について、以下その動作及び作用を説明する。

図４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制御手段の動作フローチャートで、洗い工程の制御を示すものである。

Ｓ１００において、回転ドラム６２内に洗濯物が投入され運転開始の入力が行われると、Ｓ１０１で、制御手段５１は、洗浄水を加熱して洗浄するかなどの個別設定を記憶手段５３から記憶し、制御プログラムを記憶手段５３から読み出し、以下に説明する制御動作を行う。

Ｓ１０２では、布量検知手段５５により回転ドラム６２を回転させることにより洗濯物の量を検知し、検知した洗濯物の量を記憶手段５３に記憶し、第１の給水工程（１０３〜１１２）に移る。

次にＳ１０３では、第１の給水弁５８を開き、水槽６１内に注水すると同時に回転ドラム６２を第１の所定回転数（例えば３５ｒ／ｍｉｎ）で回転させる。注水された水は、略水平方向に広がって回転ドラム６２内の洗濯物にふりかかり、洗濯物に浸透し、Ｓ１０４で第１の所定水位まで給水すると、Ｓ１０５で第１の電磁弁５８を閉じ、給水を停止させる。

Ｓ１０６で、給水が停止してから第１の所定時間（例えば、３分）が経過してから、Ｓ１０７で導電率検知手段５７により、洗濯物に浸透した水の導電率を検知し、Ｓ１０８で汚れ度合いを判定する。この判定結果で導電率が所定の値より高く、汚れ度合いが大きいと判定された場合、Ｓ１０９で温水ヒータ７９を通電し、Ｓ１１０で所定の温度（例えば、６０℃）になるまで通電を続け、所定の設定温度になったら、Ｓ１１１で通電をオフにし、第２の給水工程（１１３〜１１６）に移る。また判定結果で導電率が所定の値より低く、汚れ度合いが小さいと判定された場合は、Ｓ１１２で、制御手段５１は、洗浄水を加熱して洗浄するように個別設定部６０にて個別設定されたかを、記憶手段５３から読み出し、設定されている場合は個別設定を優先し、Ｓ１０９で温水ヒータを通電させ、設定されていない場合は、Ｓ１０９で温水ヒータ７９を通電せずに、第２の給水工程（１１３〜１１７）に移る。

次にＳ１１３で第２の電磁弁５９を開き、洗剤収容部６５ａに水を流し込み、洗剤を水槽６１内に流し込む。Ｓ１１４において、第２の所定水位まで水が給水されたことを水位検知手段５６により検知すると、Ｓ１１５で第２の電磁弁５９を閉じて給水を停止する。Ｓ１１６において第２の所定時間（例えば、５分）が経過してから、Ｓ１１７で回転ドラム６２の回転を停止させ、洗浄工程（Ｓ１１８）に移る。

以上のように、第１の給水工程において、回転ドラム６２を回転させながら給水を行うことにより、洗濯物に水をまんべんなくかけることができ、略均一に水を浸透させることができる。また直接、回転ドラム６２内に給水して水を洗濯物に浸透させることにより、洗剤投入による導電率の変化によらず、洗濯物の汚れのみによる導電率の変化を検知でき、この検知を給水直後ではなく、第１の所定時間経過後に行うことにより、洗濯物の汚れが水槽６１内に拡散された状態となるため、より正確な値を検知することができる。

また、検知後の第２の給水工程において、回転ドラム６２を回転させた状態で、洗剤を水槽６１内に流し込むことにより、洗濯物に洗濯水をまんべんなくかけることができ、また第２の所定時間、ドラムの回転を続けることにより、略均一に洗濯水を浸透させることができる。電極センサ８１で汚れ度合いが大きいと判定された場合においても、また加熱した洗濯水を回転ドラム内に吐出することにより、洗濯物に付着した汚れが浮き上がりやすくなるとともに、加熱された洗濯水が洗濯物にふりかけられる為、洗濯水の分子活動が高まり、また洗剤の活性化が高まるので、洗浄力を高めかつ洗いムラを少なくすることができる。さらに、電極センサ８１で汚れ度合いが小さいと判定された場合は、洗濯水を加熱させずに電気代を節約することができる。

また、本実施の形態では、乾燥機能を有するドラム式洗濯機について説明したが、乾燥機能を有しないドラム式洗濯機でも同様の効果を奏することができる。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、汚れ度合いに応じて電気代の節約することができるドラム式洗濯機等として有用である。

５８第１の電磁弁（第１の給水手段）
５９第２の電磁弁（第２の給水手段）
６１水槽
６２回転ドラム
６４モータ
７１水循環系
７２循環ポンプ
７３水循環経路
７９温水ヒータ（加熱手段）
８１電極センサ

Claims

有底円筒形に形成された回転ドラムと、前記回転ドラムを開口する正面側から底部となる背面側に向けて回転軸方向が水平または水平方向から下向き傾斜となるようにして内部に配設する水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する第１の給水手段と、洗剤収容部を介して前記水槽内に給水する第２の給水手段と、前記水槽内の洗濯水を前記水槽に接続した水循環経路を通じ回転速度可変のモータからなる循環ポンプにより循環させる水循環系と、前記水槽の底部に設けた洗濯水を加熱する加熱手段と、洗濯水を加熱して洗浄するか否かを個別に設定する個別設定部と、前記循環ポンプを有する前記水循環系の最下点近傍の配管側壁に略水平に設置した、洗濯水の導電率を測定する電極センサと、前記モータ、前記給水手段、前記循環ポンプ、前記加熱手段、前記個別設定部等を制御して洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より大きい時、前記加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行し、前記電極センサにより検知した導電率が所定の値より小さい時、前記加熱手段の電源をオフにして洗い工程を実行することを特徴とするドラム式洗濯機。
制御手段は、個別設定部で洗濯水を加熱して洗浄するように設定された場合、電極センサにより検知した導電率が所定の値より大きい時でも、加熱手段の電源をオンにして洗い工程を実行することを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。