JP2011229723A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】循環ポンプの熱劣化を回避できるドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】水槽７の下部には該水槽７内の水を加熱する温水ヒータ３３が設けられており、温水ヒータ３３の近傍温度をサーミスタ３４により検出する。温水ヒータ３３より下方に位置する循環ポンプ１９を備えた循環経路２２が設けられ、この循環ポンプ１９のポンプ作用により水槽７内の水を水槽７外に出して該水槽７内に戻す。制御装置６は温水ヒータ３３による水加熱及び循環ポンプ１９による水の循環をさせる温水循環コースにおいてサーミスタ３４による検出温度が所定温度に達したときに循環ポンプ１９を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態はドラム式洗濯機に関する。

従来、ドラム式洗濯機としては、ドラムを内部に有する水槽の底部に温水ヒータを設けると共に、循環経路を設けた構成が知られている（例えば特許文献１）。この循環経路は、両端部が水槽に接続され、途中部に循環ポンプが備えて水槽内の水を取り出して再度水槽内部へ供給する循環を繰り返すものである。

特願２００８−２３７９０５号公報

上記従来のドラム式洗濯機では、循環ポンプには周知のようにポンプ軸周りにシール部材を使用しているが、温水ヒータで洗濯水を温水化し、この温水を前記循環経路で循環させる場合、この循環ポンプの熱劣化が懸念される。
そこで、循環ポンプの熱劣化を回避できるドラム式洗濯機を提供する。

本実施形態のドラム式洗濯機は、外箱内に配設された水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられて洗濯物を収容するドラムと、前記水槽の下部において該水槽内の水を加熱する温水ヒータと、前記温水ヒータの近傍温度を検出する温度センサと、前記水槽に両端部が接続され、途中部に前記温水ヒータより下方に位置する循環ポンプを有し、該循環ポンプのポンプ作用により前記水槽内の水を水槽外に出して該水槽内に戻す循環を行わせる循環経路と、前記温水ヒータによる水加熱及び前記循環ポンプによる水の循環をさせる温水循環コースにおいて前記温度センサによる検出温度が所定温度に達したときに前記循環ポンプの能力を低下させる制御手段とを備えたところに特徴を有する。

実施形態によるドラム式洗濯機の概略構成を示す縦断側面図 実施形態によるドラム式洗濯機の電気的構成を示すブロック図 循環ポンプの構成を示す縦断側面図 制御装置の制御内容を示すフローチャート（その１） 同フローチャート（その２） 同フローチャート（その３） 同フローチャート（その４） 同フローチャート（その５） 各部の動作などの変化を示すタイムチャート

以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１には実施形態のドラム式洗濯機１を示している。このドラム式洗濯機１の外郭を形成する外箱２の前面側（図中左側）のほぼ中央部には、洗濯物出入口３が形成され、これを開閉する扉４が設けられている。また、前面側の扉４の上方に位置して操作パネル５が設けられ、その背面側に制御装置６が設けられている。

外箱２の内部には、前面側を大きく開口する以外は実質的に無孔状で貯水可能とした円筒状の水槽７が、振動を吸収するサスペンション８などを介して弾性支持されている。この水槽７の内部には、洗濯物を収容し回転槽としてのドラム９が同心状でやや前方上向きの傾斜軸周りに回転可能に配設されている。ドラム９は、その円筒状の周壁に多数の透孔９ａや複数個のバッフル９ｂを有するとともに、水槽７と同様に前面側を大きく開口した周縁部にバランスリング９ｃを備えた構成としている。

前記水槽７の底部には水溜め部７ａが形成されている。この水溜め部７ａには温水ヒータ３３が配設されていると共に、該温水ヒータ３３の近傍に位置して温度センサとしてサーミスタ３４が挿入配設されている。

しかして、これら水槽７及びドラム９の前面開口部は洗濯物出入口３と対向配置され、且つ水槽７の開口部との間に装着された柔軟性に富んだベローズ１０により槽外への密封性を保持できる構成としている。一方、水槽７の背面側には例えばアウタロータ形のＤＣブラシレスモータからなる洗濯機モータ１１が設けられ、そのアウタロータから延出された回転軸１２が水槽７を貫通してドラム９に直結され、該ドラム９は洗濯機モータ１１にてダイレクトに回転駆動される。

また前記水槽７の水溜め部７ａの底部には、後述する循環ポンプの取水口を兼用する排水口１３が形成されている。この排水口１３には、排水ホース１４の一端部が接続されている。また、排水ホース１４の他端部は、外箱２の底部たる基台２ａの前部に設けられたフィルタケース１５の上部のホース接続口に接続されている。

フィルタケース１５は、上部に前記排水ホース１４が接続され、前端部にキャップ１６が装着されている。フィルタケース１５は、内部にキャップ１６と一体的に設けられたリントフィルタ（図示せず）が収納されている。また、フィルタケース１５の下部には、排水弁１７が接続され、この排水弁１７の出口側に排水パイプ１８が接続されている。排水パイプ１８の先端部は、外箱２の基台２ａから機外に臨み、図示しない機外排水ホースに接続されるようになっている。

一方、前記フィルタケース１５の後端部には、循環ポンプ１９が設けられている。この循環ポンプ１９は、水槽７及びドラム９内の水を排水口１３（これは後述する循環経路２２の一端部に相当する）、排水ホース１４及びフィルタケース１５を介して吸引するものである。循環ポンプ１９は、周側部（図示上部）の吐出側に送水ホース２０の一端部が接続されている。

前記循環ポンプ１９は、詳細には図３に示すように、フィルタケース１５の後部にフィルタケース１５と同心状に一体形成したポンプケーシング１９ａと、このポンプケーシング１９ａに結合したモータケース１９ｂ、このモータケース１９ｂに収納したポンプモータ１９ｃ、及びモータケース１９ｃからシール部材１９ｄを介して水密に突出したポンプモータ１９ｃの回転軸（ポンプ軸）１９ｅに取付けてポンプケーシング１９ａ内に収めたポンプ羽根１９ｆから構成されている。

前記送水ホース２０は、中間部が前記ベローズ１０の周側方から上方へ延びており、先端部が水槽７の前面開口部の上部に形成された噴水ノズル２１（これは循環経路２２の他端部に相当する）に接続されている。

この噴水ノズル２１は、水をドラム９の内下部の奥側に向けて（図中、矢印Ａ方向）噴射するように取付けられている。この結果、排水口１３と噴水ノズル２１とをつなぐようにして循環水路２２が形成される。即ち、循環水路２２は、水槽７、ドラム９、排水口１３、排水ホース１４、フィルタケース１５、送水ホース２０、及び噴水ノズル２１から構成され、循環ポンプ１９が循環水路２２の途中に位置して設けられている。そして、循環ポンプ１９が、水槽７の排水口１３から取水した水を噴水ノズル２１からドラム９内、この場合、ドラム９の内下部の奥側である矢印Ａ方向に向けてシャワー状に放水可能としている。このような水の循環は洗剤を早く溶かしたり洗濯物に十分水を染み込ませるために行う。

フィルタケース１５の前方上部には、エアトラップ２３が設けられている。このエアトラップ２３と外箱２内の最上部に配設した水位センサ２４とは、エアチューブ２５によって接続されている。この結果、水位センサ２４は、水槽７内の水位を、排水ホース１４、フィルタケース１５、エアトラップ２３、及びエアチューブ２５を介して検出する、いわゆる水位検出手段として機能する。

外箱２内の最上部には、水道水を供給する給水弁２６及び容器状の注水ケース２７が設けられ、両者間は接続パイプ２８を介して連通接続されている。前記注水ケース２７は、内部に洗剤貯留部（図示せず）を有している。この注水ケース２７には、給水ホース２９の一端部が接続され、他端部が水槽７の上部に接続されている。その結果、水道から給水弁２６を介して供給される水は、接続パイプ２８、注水ケース２７の洗剤貯留部及び給水ホース２９を介して水槽７内に供給される。

そして、ドラム式洗濯機１は洗濯物を乾燥するための乾燥ユニットを備えている。この乾燥ユニットの概要につき説明すると、水槽７の下部に連通し背面側から上方に延びる循環ダクト３０を備え、その上方端部は水槽７の前方上部に連通接続されている。この循環ダクト３０の上方部位には、送風ファン３１（送風手段）及びその下流側にヒータ３２（加熱手段）を設けて乾燥用の温風を発生するとともに、該温風を循環ダクト３０を介して水槽７内、及びドラム９内に循環供給可能としている。なお、循環ダクト３０の送風ファン３１の上流側には、図示しないが周知の水冷式除湿手段を設けて、乾燥運転中の排気中から水分を除去するようにしている。

図２において、電気的構成について説明する。前記制御装置６は、洗濯制御全般を制御すると共に、制御手段、ポンプ異常検出手段、ヒータ異常検出手段として機能する。この制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、各種駆動回路を備えると共に記憶手段としての不揮発性メモリ３５を有している。制御装置６には、前記水位センサ２４の水位検出信号、操作パネル５に設けられた各種スイッチ３６のスイッチ信号、前記サーミスタ３４の温度検出信号が与えられるようになっている。

又、この制御装置６により、前記給水弁２６、排水弁１７、循環ポンプ１９、温水ヒータ３３、表示部３７、ブザー３８、洗濯機モータ１１が制御されるようになっている。この場合、洗濯機モータ１１はインバータ回路１１ａを介して駆動され、又、温水ヒータ３３は、リレー３３ａを介してオンオフ（通断電）される。

又、前記温水ヒータ３３に対してはこれの入力電流を検出するカレントトランスからなるヒータ用電流検出器３３ｂが設けられ、又、前記循環ポンプ１９に対してはこれの入力電流を検出するカレントトランスからなるポンプ電流検出器１９ｓ及びポンプモータのコイル温度を検出するコイル温度検出器１９ｋが設けられている。これら検出器３３ｂ、１９ｓ、１９ｋの検出信号は制御装置６に入力される。

前記表示部３７は例えば液晶ディスプレーから成り、異常表示なども含めた各種表示が可能である。
さて、前記制御装置６は次に述べる制御を行うものであり、制御手段として機能する。

図４に示すフローチャートは、各種スイッチ３６に含まれる電源スイッチがオンされたときにスタートする。ステップＳ１では不揮発性メモリ３５に記憶しているデータを取得し、ステップＳ２でエラーデータが有るか否かを判断する。なければステップＳ３で温水循環コースが設定された上でスタートスイッチがオンされたか否かを判断する。なお、この温水循環コースでは、水温を３０℃、４０℃、６０℃、９０℃のいずかに設定するものである。このうち、９０℃の温水循環コースは殺菌に有効である。なお、図９には９０℃の温水循環コースが、正常に（後述する各異常が無いまま）実行された場合の各部の状況変化を示している。

上記いずれかの水温が設定されて温水循環コースでスタートされると、ステップＳ４に移行して１回目の温水ヒータ検査を実行する。この温水ヒータ検査の内容について図５にサブルーチンとして示している。この図５において、ステップＴ１ではサーミスタ３４の検出温度を読み込み、ステップＴ２でこの検出温度が予め定められた所定温度（例えば１００℃）以上か否かを判定する。以上でなければ、ステップＴ３でヒータ電流検出器３３ｂの検出電流値を読み込み、そして、ステップＴ４で、予め定められた所定範囲（適正範囲）外か否かを判断する。

上記ステップＴ２で所定温度未満が判断され且つステップＴ４で所定範囲内が判断された状態が所定の検査時間経過すると（ステップＴ５で判断）、図４のメインルーチンに戻る。

又、ステップＴ２で所定温度以上が判断されるか、あるいはステップＴ４で所定範囲外が判断されると、これは、ヒータ絶縁劣化や、リレー接点溶着などによるカラ焚き、その他制御異常の懸念があるとして、ステップＴ６で給水弁２６を開放して水道水を水槽７内に供給する。この給水の趣旨は、水槽７などの冷却と共に、ドラム９下部を水で埋めて極力密閉化し熱が上方などへ広がらないようにするためである。

そしてステップＴ７では、不揮発性メモリ３５に「カラ焚きエラー」を記憶させ、そして電源スイッチを強制オフして動作を中止する。
上記１回目の温水ヒータ検査で異常が無ければ、図４のステップＳ５で布量を判定する。なお、この布量判定は、周知のように洗濯機モータ１１を所定時間運転（図９に符合ｍ１で示す）してその負荷量に応じて判定される。そしてステップＳ６で、給水弁２６を開放させて、判定された布量に応じた設定水位まで給水する（図９符合ｋ１参照）。

そして、ステップＳ７では洗濯機モータ１１を間欠的に正逆回転させて撹拌（洗い動作）を開始する（図９に符合ｍ２参照）。
次のステップＳ８では、循環ポンプ１９をオンする。この循環ポンプ１９のオンは、図９の符号ｐで示すように前記洗濯機モータ１１の運転とほぼ同期して行なわれる。ここで循環ポンプ１９に異常がなくて正常に動作する場合には、水槽７内の水が前述したように循環し、噴水ノズル２１からドラム９の内下部奥側である前記矢印Ａ方向に向けてシャワー状に放水される。これにより、洗濯水及び洗剤分が洗濯物に有効に染込む。

この循環ポンプ１９が異常で有る場合には、次の循環ポンプ異常検出処理（ステップＳ９）で当該異常が検出される。この循環ポンプ異常検出処理は図６のサブルーチンとしてのフローチャートで示すように実行される。すなわち、ステップＵ１で循環ポンプ１９の入力電流を検出し、ステップＵ２で検出電流が予め定められた適正範囲内か否かを判断し、適正範囲内であれば、ステップＵ３でポンプ温度（ポンプモータコイル温度）を検出する。そしてこのポンプ温度が所定温度以上か否かを判断する。以上でなければ、つまり検出電流が適正範囲であって且つポンプ温度が所定温度未満であれば、ポンプ異常なしとみなしてリターンする。

そして、検出電流が適正範囲外か、又はポンプ温度が所定温度以上であれば、ポンプ異常とみなして、ステップＵ５に移行して循環ポンプ１９をオフすると共に、ステップＵ６で温水ヒータ３３をオフし、そしてステップＵ７で不揮発性メモリ３５に「ポンプ故障」を記憶し、洗い行程継続（ステップＳ１７）へ進む。

上記循環ポンプ１９に異常がなければ、図４のステップＳ１０に戻って、補注水を実行する。この補注水は、循環ポンプ１９の運転により水槽７内の水が循環経路２２内に入るから、その分を補注水する（図９の符号ｋ２参照）。この補注水は設定水位まで行う（ステップＳ１１）。なお、この補注水は、水位減少を水位センサ２４が検出する都度行なわれる。なお、水槽７内の水位変化は図９に符号ｓで示している。

この後、ステップＳ１２で温水ヒータ３３をオンし（図９の符号ｈ参照）、ステップＳ１３でサーミスタ３４により温度を測定すると共に、ソフトタイマーをスタートさせる。この温水ヒータ３３により水槽７内の水温（図９の符号ｗ参照）が上昇してゆくと共に循環ポンプ１９も上昇してゆく（図９の符号ｊ参照）。

そして、ステップＳ１４では２回目の温水ヒータ検査を実行する。その制御内容を図７にサブルーチンとして示す。この図７において、ステップＶ１では、所定時間ごとにサーミスタ３４による検出温度を読み込み平均温度を算出する。そして、ステップＶ２で、この平均温度（検出温度）が所定温度（例えば１００℃）以上となったら、温水ヒータ３３制御異常や水漏れなどの異常があるとみなしてステップＶ４で温水ヒータ３３をオフし、ステップＶ５で不揮発性メモリ３５に「ヒータ異常」を記憶させる。そして、ヒータ異常ではあるが温水ヒータ３３を使用しなければ洗い行程には支障がないので、洗い行程は継続させる。上記ステップＶ２において、水槽７内に水があって（水漏れがなく）温水ヒータ３３などにも異常が無い場合には（ステップＶ２で「ＹＥＳ」）、上記所定温度を超えることがないので、正常とみなすことができる。

そして、上記ステップＶ２で「ＹＥＳ」であればリターンし、図４のステップＳ１５においては、水温（サーミスタ３４による検出温度）が予め定められた所定温度（６０℃）以上であるか、もしくは、この温水循環コースで設定された水温（３０℃、４０℃、６０℃、９０℃のいずれか）に到達したか、又は、この温水循環コースで設定された設定運転時間を経過したか、を判断する。

ここで、この温水循環コースで設定された温水温度が「９０℃」であるから、水温が６０℃となったところで、ステップＳ１６で循環ポンプ１９がオフされる（図９の時点ｔ１参照）。この趣旨は次にある。すなわち、水温が６０℃を超える状況で循環ポンプ１９が運転継続していると、該循環ポンプ１９のシール部材１９ｄが熱により劣化しやすくなる。従って、この循環ポンプ１９をオフすると温水の流入がなくなる。これにより循環ポンプ１９の温度は下降してゆく。この場合温水ヒータ３３はオフしないから水温は目標の９０℃へ上昇するが、この循環ポンプ１９が温水ヒータ３３の下方に位置することにより、循環ポンプ１９が当該温水ヒータ３３により温度上昇させられることはない。これにより循環ポンプ１９特にシール部材１９ｄの熱劣化を回避できる。又、９０℃の温水循環コースは、槽内の殺菌も兼ねたコースであるから、循環ポンプ１９の停止後も槽内は９０℃に上昇するから、この循環ポンプ１９停止は、それまでに洗濯水及び洗剤分の洗濯物への浸透はすすんでいるから問題はない。

このステップＳ１６の後、ステップＳ１７に移行して洗い行程を継続する。なお、この洗い行程が終了前の所定時期（時点ｔ２）となると、温水ヒータ３３をオフし、冷却のために給水（図９の符号ｋ３参照）し、洗濯機モータ１１を停止して、脱水行程へ移行する。

ここで、前記ステップＳ２でエラーデータが有ると判断されると、ステップＳ１８に移行して、エラー内容に応じた処理を実行する。この処理の内容は図８にサブルーチンとして示している。この図８において、ステップＷ１で「ポンプ故障」であると判断されると、ステップＷ２で循環ポンプ１９を使用しないコース選択を促す表示をし、又、ステップＷ３で「カラ焚きエラー」が判断されると、接点異常の疑いがあるから運転は危険であると判定して、ステップＷ４で電源をオフする。

上記ステップＷ１、Ｗ３で「ＮＯ」となれば、ステップＷ５で、「ヒータ異常」であるとみなして、温水ヒータを使用しないコース選択を促す表示をする。なお、この「ヒータ異常」である場合には、温水ヒータ３３又はその通電回路の断線などの疑いがあるが、温水ヒータ３３を使用しない場合には不具合はないとして、上述したように温水ヒータ３３を使用しないコース選択を促す表示をするのである。

なお、温水循環コース以外が設定された場合（ステップＳ３の「ＮＯ」）には、ステップＳ１９で設定されたコースに応じた制御が実行される。
このように本実施形態においては、制御装置６が、温水ヒータ３３による水加熱及び前記循環ポンプ１９による水の循環をさせる温水循環コースにおいて、サーミスタ３４による検出温度が所定温度に達したときに循環ポンプ１９を停止させるから、循環ポンプ１９の熱劣化を回避できる。

ここで、循環ポンプ１９の熱劣化、特にシール部材１９ｄの熱劣化は、温水ヒータ３３のオンによる高温環境下で、循環ポンプ１９が運転（ポンプ回転）することにより進むものであるから、本実施形態での循環ポンプ１９停止は極めて有効であるが、循環ポンプ１９を停止させなくても、その能力（回転数）を低下させても良く、前述の循環ポンプ１９の停止も当該能力低下の一つの形態である。

又、本実施形態によれば、制御装置６のポンプ異常検出手段により異常が検出されたときに温水ヒータ３３をオフ（断電）するようにしたから、安全性の向上を図ることができる。
又、制御装置６のヒータ異常検出手段により異常が検出されたときには次回以降の温水循環コースの運転は行わないようにしたから、これによっても安全性の向上を図ることができる。

さらに、前記ヒータ異常検出手段により異常が検出されたときに給水弁２６により水槽７内に水道水を供給するようにしたから、温水ヒータ３３部分である水槽７及びドラム９下部が異常高温となることを防止でき、これによっても安全性の向上を図ることができる。
なお、前記図５のステップＴ８では、ステップＴ２での所定温度以上であることを受けて電源オフとしたが、この電源オフに代えて、そのままこのコースの運転を継続しても良い。このようにすれば、運転が途中で止まることによる使用者の不安を回避できる。

上記ドラム式洗濯機によれば、制御手段が、温水ヒータによる水加熱及び前記循環ポンプによる水の循環をさせる温水循環コースにおいて前記温度センサによる検出温度が所定温度に達したときに前記循環ポンプの能力を低下させるから、循環ポンプの熱劣化を回避できるようになる。

図面中、１はドラム式洗濯機、６は制御装置（制御手段、ポンプ異常検出手段、ヒータ異常検出手段）、７は水槽、９はドラム、１９は循環ポンプ、２２は循環経路、３３は温水ヒータ、３４はサーミスタ（温度センサ）を示す。

Claims (5)

1. 外箱内に配設された水槽と、
   前記水槽内に回転可能に設けられて洗濯物を収容するドラムと、
   前記水槽の下部において該水槽内の水を加熱する温水ヒータと、
   前記温水ヒータの近傍温度を検出する温度センサと、
   前記水槽に両端部が接続され、途中部に前記温水ヒータより下方に位置する循環ポンプを有し、該循環ポンプのポンプ作用により前記水槽内の水を水槽外に出して該水槽内に戻す循環を行わせる循環経路と、
   前記温水ヒータによる水加熱及び前記循環ポンプによる水の循環をさせる温水循環コースにおいて前記温度センサによる検出温度が所定温度に達したときに前記循環ポンプの能力を低下させる制御手段とを備えたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 前記循環ポンプの能力の低下は、循環ポンプの駆動停止であることを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 前記循環ポンプの異常を検出するポンプ異常検出手段を備え、このポンプ異常検出手段により異常が検出されたときに前記温水ヒータを断電するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム式洗濯機。
4. 前記温水ヒータの異常を検出するヒータ異常検出手段を備え、このヒータ異常検出手段により異常が検出されたときには次回以降の前記温水循環コースの運転は行わないようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
5. 前記温水ヒータの異常を検出するヒータ異常検出手段と、槽内に水道水を供給する給水弁を備え、このヒータ異常検出手段により異常が検出されたときには前記給水弁により水槽内に水道水を供給するようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のドラム式洗濯機。

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