JP2013128525A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心力洗浄工程を有する洗い工程全体での洗浄性能を向上させたドラム式洗濯機を提供すること。
【解決手段】水受け槽２内に回転自在に配設された回転ドラム３と、回転ドラム３を駆動するモータ４と、水受け槽２内に給水する給水手段１１と、水受け槽２内の洗浄水を排水する排水手段６と、水受け槽２に溜まっている洗浄水を循環させる循環ポンプ１０と、モータ４および循環ポンプ１０、給水手段１１、排水手段６を制御し、洗い工程を制御する制御手段１４とを備え、洗い工程は、回転ドラム３の遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、遠心力洗浄工程後に洗濯物が回転ドラム３内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、制御手段１４は、遠心力洗浄工程が終了した時には循環ポンプ１０を作動させているようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転ドラム内に投入された洗濯物を、洗い、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御して洗濯するドラム式洗濯機に関する。

従来、ドラム式の洗濯機においては、洗濯物をドラムに投入した後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ洗剤が投入されている洗剤入れを介してドラムを収容する受筒またはドラムに注水される。注水後は、ドラムを低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗浄水で濡らした後、ドラムを一定時間、洗濯物がドラム壁面に張り付かない程度の低速で回転させながら、濡れた洗濯物が回転に伴ってドラムの上部より落下する際の衝撃によって汚れを落とすことで洗浄を行っている。このようなドラム式の洗濯機においては、特に洗濯物の量が多い場合には洗濯物を濡らす工程において、ドラム内に投入された衣類を均一に濡らすことが困難であり、洗いムラが発生し、洗浄性能が著しく低下するといった課題が存在した。

そこで、給水後に、ドラムを比較的低速な所定の回転数で回転させてたたき洗いを行うとともに、洗濯物の中の洗浄水を遠心力によりドラム状回転槽の外に排出し得る角速度以上の回転数であって、所定の回転数よりも高い回転数でドラム状回転槽を回転させてしぼり洗いを行うことにより、洗濯物がより入り交じるようにして撹拌することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２９９６５８号公報

しかしながら上記の洗濯機においては、一定の高速回転動作が入るため、高速回転後は洗濯物の含水率が高速回転前よりも低減し、高速回転後のたたき洗いによる撹拌の洗浄性能は低減する傾向にある。よって、高速回転での洗浄性能向上効果を十分発揮させることができないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、遠心力洗浄工程を有する洗い工程全体での洗浄性能を向上させたドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

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、水受け槽内に回転自在に配設された回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を排水する排水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を循環させる循環ポンプと、前記モータ、前記循環ポンプ、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程を制御する制御手段とを備え、前記洗い工程は、前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、前記遠心力洗浄工程後に洗濯物が前記回転ドラム内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、前記制御手段は、前記遠心力洗浄工程が終了した時には前記循環ポンプが作動しているものである。

これにより、遠心力洗浄によって低下した洗濯物に対する洗浄水の含水率をいち早く回復させることにより、通常の撹拌での洗浄性能の低下を防止し、洗い工程における洗浄性
能の更なる向上を図ることができる。

本発明のドラム式洗濯機は、洗い工程における洗浄性能の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略断面図 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洗い工程の動作を示すタイムチャート

第１の発明のドラム式洗濯機は、水受け槽内に回転自在に配設された回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を排水する排水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を循環させる循環ポンプと、前記モータ、前記循環ポンプ、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程を制御する制御手段とを備え、前記洗い工程は、前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、前記遠心力洗浄工程後に洗濯物が前記回転ドラム内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、前記制御手段は、前記遠心力洗浄工程が終了した時には前記循環ポンプが作動しているものである。

遠心力洗浄は、回転ドラム内の洗濯物の遠心力が重力よりも大きい回転数で回転するため、回転ドラムに貼り付いた洗濯物から多くの洗浄水が水受け槽側に移動させ洗浄水を積極的に衣類の汚れに作用させることで洗浄力を高めている。しかし、遠心力洗浄工程が終了した後は洗濯物の洗浄水の含水率が低くなっている。このため、通常の撹拌での洗いでは含水率が低くなっていることにより汚れと洗浄水との接触の機会が低減するため洗浄性能は低下する傾向にある。これより、遠心力洗浄工程で洗浄性能が向上しても、たたき洗いが行われる撹拌工程において洗浄性能が低下すれば、洗い工程全体としての洗浄性能は大きく向上しない。

これに対し、遠心力洗浄が終了した時には循環シャワーが作動させている状態とすることにより、遠心力洗浄によって小さくなった洗濯物の含水率が循環シャワーの効果により遠心力洗浄開始前のレベルにいち早く戻すことができる。このため、遠心力洗浄工程後の撹拌工程における洗浄性能の低下を抑えることができ、洗い工程全体としての洗浄性能を向上することができる。

第２の発明のドラム式洗濯機は、水受け槽内に回転自在に配設された回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を排水する排水手段と、前記水受け槽内の洗浄水を循環させる循環ポンプと、前記モータ、前記循環ポンプ、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を制御する制御手段とを備え、前記洗い工程は、前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、前記遠心力洗浄工程後に洗濯物が前記回転ドラム内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、前記制御手段は、前記遠心力洗浄が終了した時に前記循環ポンプを作動させるようにしたものである。

遠心力洗浄が終了した時に循環シャワーを作動させることにより、遠心力洗浄によって小さくなった洗濯物の含水率が循環シャワーの効果により遠心力洗浄開始前のレベルにいち早く戻すことができる。このため、遠心力洗浄工程後の撹拌工程における洗浄性能の低下を抑えることができ、洗い工程全体としての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の発明のドラム式洗濯機の前記遠心力洗浄工程は、前記洗い工程において複数回実施されるものである。

これにより、第１の発明の効果に加え、通常の撹拌における洗浄性能の低下を抑えた遠心力洗浄が複数回実施されることにより、洗い工程での洗浄性能を更に向上させることができる。

第４の発明は、第１の発明のドラム式洗濯機は、前記制御手段は、前記遠心力洗浄工程の開始時、または遠心力洗浄工程の開始から所定時間経過後に、前記循環シャワーを作動させるものである。

これにより、遠心力洗浄時において循環ポンプが作動するタイミングを簡単に制御することができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明のドラム式洗濯機の前記回転ドラムの回転軸が前上がりに傾斜したものである。

これにより、少ない洗浄水で洗濯物との接触を良好にすることができ、洗浄効果を高めることができる。

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、以下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、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略断面図、図２は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のブロック回路図、図３は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャート図である。

図１〜図３において、ドラム式洗濯機１の内部に水受け槽２が配設されている。水受け槽２の内側に回転ドラム３が配設されている。回転ドラム３は、水平方向から前（正面側）上がりに傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。水受け槽２は、少ない給水量で洗濯が行えるように、回転ドラム３の傾斜に合わせて傾斜して配設されている。回転ドラム３は、背面に接続されたモータ４により回転するようになっている。また、回転ドラム３は外周面に複数の通水孔（図示せず）が設けられている。また、回転ドラム３の内壁面には数個の突起板２５が設けられており、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能する。突起板２５により、回転ドラム３が回転したときに、洗濯物が持ち上げられる。洗濯物が回転ドラムの上部に達すると、重力によって水面にたたきつけられ、洗いやすすぎがなされる。なお、回転ドラム３および水受け槽２は、前上がりに傾斜することとしたが、水量を考慮しなければ水平であってもよい。

前上がりに設けられている水受け槽２の後部側の最低部には、取水口５が接続されており、排水弁６（排水手段）によって開閉される排水管７につながっている。取水口５と排水弁６の間からは、取水口５から取り込んだ洗浄水を回転ドラム３に吐出する吐出口８につながった循環経路９が連通している。循環ポンプ１０の駆動により水受け槽２の洗浄水やすすぎ水が循環経路９を通り、回転ドラム３に循環シャワーとして吐出され、回転ドラム３内の洗濯物に循環水をかけることができる。給水弁１１（給水手段）は水受け槽２内に水を給水する。水位検知手段１２は、水受け槽２内の水位を検知することができる。

制御装置１３は、マイクロコンピュータで構成した制御手段１４を有し、パワースイッチング手段１５を介してモータ４、排水弁６、循環ポンプ１０、給水弁１１などの動作を
制御し、洗い、すすぎ、脱水などの一連の工程を逐次制御する。入力設定手段１６は、運転コース等を設定するもので、制御手段１４は入力設定手段１６からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１７を表示して使用者に知らせる。記憶手段１８は、制御手段１４により制御するのに必要なデータを記憶している。回転ドラム３の回転数を検知する回転数検知手段２１の情報が制御手段１４に送られ、制御手段１４がパワースイッチング手段１５を介して回転ドラム３の回転数を制御する。

ドラム式洗濯機１に洗濯物が投入されて、電源スイッチ２０が押されると、使用者が入力設定手段１６の洗濯のコース等を入力できる様になる。制御手段１４は入力設定手段１６からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１７を表示して使用者に知らせる。使用者が洗濯のスタートボタンを押して洗濯を開始すると、洗い工程が開始される。最初に洗濯物重量検知工程が行われ、洗濯物の量が検出される。洗濯物の量の検出は、モータ４を制御して洗濯物とともに回転ドラム３を回転させる時のモータ４の電流信号の大きさを検出することによって行われる。また、制御手段１４は、洗濯物量の判定結果により、洗剤量を決定し、表示手段１７を表示して使用者に知らせる。使用者による洗剤の投入時間を考慮して、所定時間（例えば１分）経過した後に、給水の準備に入る。

洗いの基本的な給水量は、洗濯物の量をもとに決定され、例えば、洗濯物の量が「少」と判定した時は、「低」水位を設定水位とし、洗濯物の量が「中」と判定した時は、「中」水位を設定水位とし、洗濯物の量が「多」と判定した時は、「高」水位を設定水位とする。

次に、制御手段１４は、給水弁１１を開放して、水受け槽２、回転ドラム３に設定水位になるまで給水を行う。それと同時に、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５を介して、回転ドラム３を低速で回転させる撹拌工程を開始する。水位検知手段１２が設定水位に到達したと判断すると、制御手段１４は給水弁１１を閉じる。給水工程の撹拌を行うときの回転ドラム３の回転速度は、洗濯物が回転ドラム３内で持ち上げられ、回転ドラム３の上部より重力によって落下し、落下時の運動エネルギーが効果的に加えられるように回転ドラム３の壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度である。洗濯物の量や回転ドラム３の大きさにも依存するが５０ｒ／ｍｉｎ以下が好ましい。回転ドラム３の回転方向は、同一方向でも、定期的に切り替えることとしてもよい。

給水工程が終了すると、撹拌洗い工程に移る。この時、制御手段１４はパワースイッチング手段１５を介して、循環ポンプ１０を制御して、洗剤が十分に溶けた洗浄水が循環経路９を介して吐出口８より回転ドラム３内へシャワーをかける。これにより洗浄水の洗濯物への浸透を促進する。このため、循環ポンプ１０の回転数は、回転ドラム３内に循環水がしっかり吐出して洗濯物に洗浄水が浸透しやすくできる回転数とし、その循環ポンプ１０の運転は、例えば１分ＯＮ／１分ＯＦＦの間欠運転とする。回転ドラム３内の洗濯物は回転ドラム３内に設けられた突起板２５に引っかかり、持ち上げられて洗剤が溶解している水面上に落下することによりたたき洗いが行われ、洗剤の洗濯物への浸透、排出により洗濯物の汚れが落とされる。

回転ドラム３が回転を開始してから一定時間（例えば１０分）経過した後に、回転ドラム３の遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄を開始する。つまり、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５を介し回転ドラム３を、一定方向に高速で回転させることを開始する。回転数検知手段２１の信号を制御手段１４が受け、回転ドラム３の回転数を制御する。回転ドラム３を高速に回転させることで発生する遠心力によって、洗濯物は回転ドラム３の壁面方向に張り付いた状態となり、洗濯物が含んでいる水分は絞り出された後、回転ドラム３の複数の通水孔（図示せず）を通過して水受け槽２側へ移動する。

高速にドラム式洗濯機１を回転させる速度は、布量や布質、回転ドラム３の大きさによって異なるが、６５ｒ／ｍｉｎ以上であればよい。好ましくは、遠心力によって洗濯物が含んでいる水分が強制的に離脱することが十分可能な１５０ｒ／ｍｉｎ以上がよく、より好ましくは３００ｒ／ｍｉｎ以上である。

回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間Ｔ１を経過すると、制御手段１４は、循環ポンプ１０が停止している場合には、その運転を開始し、循環ポンプ１０により、吐出口から吐出される洗浄水のシャワーを洗濯物にかけることを開始する。所定時間Ｔ１経過した時点で循環ポンプ１０が運転している場合には、１分ＯＮ／ＯＦＦの運転を行わずに、すなわち、１分経過してもＯＦＦせずに循環ポンプを駆動し続ける。

回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間（Ｔ１＋Ｔ２）が経過すると、制御手段１４はブレーキをかけ回転ドラム３の回転を停止させ、その後通常の撹拌工程を開始する。この時、回転ドラム３の撹拌の回転数は、例えば５０ｒ／ｍｉｎであり、前記シャワーはＯＮ状態となっているため、洗濯物にはシャワーによる洗浄水がかかる状態が継続される。

回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を経過すると、制御手段１４は、循環ポンプ１０の運転を停止し、シャワーが終了する。この時点で、制御手段１４は、循環ポンプ１０のＯＮ／ＯＦＦの間欠運転をＯＦＦより開始し、上記した様に例えば１分ＯＮ／１分ＯＦＦの運転を行う。

なお、遠心力洗浄工程が終了したときには循環ポンプ１０を駆動していることとしたが、遠心力洗浄工程の終了と同時に循環ポンプ１０を駆動させることとしてもよい。これにより、遠心力洗浄工程の次に行われる撹拌工程において、いち早く洗濯物に洗浄水を吸水させることができ、洗浄性能を向上させることができる。

遠心力洗浄工程が終了してから、Ｔ３よりも長い所定時間Ｔ４経過後に、２回目の遠心力洗浄を開始する。２回目の遠心力洗浄に対しても、制御手段１４は１回目の遠心力洗浄と同様の制御を行い、回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間Ｔ１を経過すると、制御手段１４は、循環ポンプ１０の運転を開始し、回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間（Ｔ１＋Ｔ２）経過すると、制御手段１４はブレーキをかけ回転ドラム３の回転を停止させ、回転ドラム３が所定回転数を越えてから所定時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を経過すると、制御手段１４は、循環ポンプ１０の運転を停止し、シャワーが終了することになる。上記では、遠心力洗浄の回数について２回の場合を示したが、洗い工程の時間、遠心力洗浄時間、洗浄性能等の兼ね合いより、３回以上実施しても、１回であっても良い。

遠心力洗浄工程と通常の撹拌工程がそれぞれ交互に複数回実施された洗い工程が終了すると、制御手段１４は排水弁６を開き、排水管７を通して水受け槽２内の洗浄水を排水する。その後、洗濯の工程は、すすぎ工程、脱水工程と移って行き、脱水工程が終了した時点で、洗濯は終了し、制御手段１４はドラム式洗濯機１の電源を切る。

以上の洗濯における洗い工程で、遠心力洗浄においては洗濯物に付着した界面活性剤によってなる洗剤が含まれている洗濯物の繊維の近傍の洗浄水を遠心力によって除去することにより、洗濯物の繊維の中から汚れ物質を洗浄水と共に効率良く除くことが可能となる。このため、遠心力洗浄では通常の撹拌に比較し洗濯物からの汚れ成分をより多く除去できると考えられる。しかし、遠心力洗浄を行った場合、前記したように洗濯物から多くの洗浄水が水受け槽２側に移動することになり、遠心力洗浄終了後の洗濯物の含水率は遠心
力洗浄前に比較し大きく低減している。この状態のまま、通常の低速回転での撹拌を行った場合洗濯物の含水率が低減しているため、撹拌工程における洗濯物の洗浄性能は遠心力洗浄を行わなかった場合に比較して低下していることになる。つまり、通常の低速回転での撹拌工程において、洗濯物の含水率が低いと洗浄水と汚れ成分との接触が少なくなること、また汚れ成分と接触して汚れ成分を包囲する界面活性剤が新しい界面活性剤と入れ替わる機会が少なくなるため汚れ成分に対し十分な界面活性剤を供給できないこと、以上により洗浄性能が低下する。しかし、これに対し、遠心力洗浄が終了する時点、またはその前より循環ポンプ１０を作動させて、遠心力洗浄工程が終了した時には循環ポンプ１０を駆動して循環シャワーをかけるようにすれば、遠心力洗浄で含水率が少なくなった洗濯物に対しすばやく効率的に洗浄水を供給することができる。これにより、遠心力洗浄で低下した洗濯物の含水率をいち早く回復できるため、遠心力洗浄後の通常の低速回転での撹拌における洗浄性能の低下を抑えることができるため、洗い工程全体としての洗浄性能の向上を図ることができる。

なお、本発明においては、回転ドラム３や循環ポンプ１０の回転数は特に規定するものではない。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、洗い工程において、回転している回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄を所定時間実施させ、その後前記遠心力洗浄が終了した時には前記循環シャワーが作動していることにより、遠心力洗浄によって低下した洗濯物に対する洗浄水の含水率をいち早く回復させることにより、通常の撹拌での洗浄性能の低下を防止し、遠心力洗浄における洗浄性能の更なる向上を図ることができるので、ドラム式洗濯機として有用である。

１ ドラム式洗濯機
２ 水受け槽
３ 回転ドラム
４ モータ
５ 取水口
６ 排水弁（排水手段）
７ 排水管
１０ 循環ポンプ
１１ 給水弁（給水手段）
１２ 水位検知手段
１４ 制御手段
２５ 突起板

Claims (5)

1. 水受け槽内に回転自在に配設された回転ドラムと、
   前記回転ドラムを駆動するモータと、
   前記水受け槽内に給水する給水手段と、
   前記水受け槽内の洗浄水を排水する排水手段と、
   前記水受け槽内の洗浄水を循環させる循環ポンプと、
   前記モータ、前記循環ポンプ、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程を制御する制御手段とを備え、
   前記洗い工程は、前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、前記遠心力洗浄工程後に洗濯物が前記回転ドラム内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、
   前記制御手段は、前記遠心力洗浄工程が終了した時には前記循環ポンプが作動しているようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 水受け槽内に回転自在に配設された回転ドラムと、
   前記回転ドラムを駆動するモータと、
   前記水受け槽内に給水する給水手段と、
   前記水受け槽内の洗浄水を排水する排水手段と、
   前記水受け槽内の洗浄水を循環させる循環ポンプと、
   前記モータ、前記循環ポンプ、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を制御する制御手段とを備え、
   前記洗い工程は、前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きい回転数で回転する遠心力洗浄工程と、前記遠心力洗浄工程後に洗濯物が前記回転ドラム内で落下する回転数で回転する撹拌工程とを有し、
   前記制御手段は、前記遠心力洗浄が終了した時に前記循環ポンプを作動させるようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 前記遠心力洗浄工程は、前記洗い工程において複数回実施されることを特徴とする請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
4. 前記制御手段は、前記遠心力洗浄工程の開始時、または遠心力洗浄工程の開始から所定時間経過後に、前記循環ポンプを作動させることを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
5. 前記回転ドラムの回転軸が前上がりに傾斜した請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。

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