JP2014212809A - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、ドラム式洗濯機Sは、外郭が鋼板と樹脂成型品とを組み合わせて構成された筐体1を有し、洗い機能、すすぎ機能、脱水機能および乾燥機能を備えている。ドラム式洗濯機Sは、略ドラム形のドラム3の回転軸が筐体1の前面部に配置されたドア9に対してやや斜めに配置されて、その回転軸回りにドラム3が回転することによって、ドア9から投入された衣類等の洗濯物を洗濯する装置である。ドラム式洗濯機Sは、それぞれ後記する筐体1、外槽2(図2参照)、ドラム3(図2参照)、洗剤投入部7、給水ユニット15(給水手段)(図2参照)、操作パネル6、ダンパ5(図2参照)、操作スイッチ12,13、表示器14、ドア9、駆動装置M10(図2参照)、電導度検出手段4(図6参照)、制御装置100(運転制御手段)(図2参照)等を備えている。
前記筐体1は、ドラム式洗濯機Sの外観形状を形成すると共に、そのドラム式洗濯機Sの構成部品を包み込んで保持するハウジングである。筐体1は、下側にベース1h、左右に側板1a,1b(図3参照)、前面に前面カバー1cおよび下部前面カバー1f、背面に背面カバー1d(図2参照)、上面に上面カバー1eが、それぞれに取り付けられて、略箱形形状に形成されている。筐体1の上面部には、洗剤等を投入するための洗剤投入部7や、表示器14等が設けられている。
前面カバー1cの略中央には、洗濯物を出し入れするための投入口を塞ぐドア9が、前補強材37(図2参照)に設けたヒンジ9c(図2参照)により開閉可能に支持されている。ドア9の近傍の前面カバー1cには、ドア9のロック機構(図示せず)を解除するためのドア開放ボタン9dが設けられている。ドア開放ボタン9dを押すことで、ロック機構が外れてドア9が開き、ドア9を前面カバー1cに押し付けることでロックされて閉じるようになっている。図2に示すように、前面カバー1cの内側には、ベローズ(図示省略)、外槽2、ドラム3、モータM等が配置されている。前面カバー1cと上面カバー1eとの間には、前記操作パネル6、洗剤投入部7および乾燥フィルタ8(図1参照)が配置されている。
前記筐体1において、上面カバー1e(図1参照)や、上面カバー1eの周縁部下面には、不図示の補強部材が設置されている。
図1に示すように、操作パネル6は、筐体1の上部中央に配置された横長のパネル部材であり、電源スイッチ39、操作スイッチ12,13、表示器14等が備えられている。操作パネル6は、筐体1下部に設けた制御装置100(図2参照)に電気的に接続されている。
操作パネル6の右側には、引き出し式の乾燥フィルタ8が設けられている。なお、乾燥フィルタ8は、メッシュ式のフィルタ8a(図3参照)を備えており、糸屑等が除去されるようになっている。乾燥フィルタ8の掃除は、乾燥フィルタ8を引き出してメッシュ式のフィルタ8aを取り出して行う。
図3に示すように、前記洗剤投入部7は、前記した粉末洗剤、液体洗剤(あるいは漂白剤)、柔軟仕上剤(ソフト仕上剤)等の洗剤が投入される部位であり、例えば、筐体1の上面左側前端部に配置されている。洗剤投入部7は、引き出し式のトレイ71と、トレイ71に設けられた洗剤容器72と、洗剤容器72内に形成された粉末洗剤投入室73、液体洗剤投入室74および柔軟仕上剤投入室75と、洗剤容器72の底部に設けられた流出口76およびサイホン77と、水を洗剤投入部7内に供給する給水管P1,P2と、洗剤投入部7内の洗剤および水を外槽2内に供給する洗剤送出管P3(図2参照)と、給水ユニット15等を有している。
洗剤容器72の後側には、給水電磁弁16、風呂水給水ポンプ17、水位センサ34等の給水に関連する部品が設けられている。洗剤容器72の上部開口には、給水電磁弁16を取り付けた給水ユニット15を備える。
図3に示すように、乾燥フィルタ8には、乾燥ダクト29が接続されている。乾燥ダクト29は、筐体1の背面内側に設置してあり、外槽2の後部端面下方に設けた吸気口に、ゴム製の蛇腹管29a(図2参照)で接続されている。乾燥ダクト29内には、水冷除湿機構(図示せず)が内蔵されており、給水電磁弁16から給水ホース32で、水冷除湿機構へ冷却水が供給される。
図2に示す制御装置100(運転制御手段)は、モータM(駆動装置M10)および給水ユニット15を制御して洗い運転を実行可能にすると共に、電導度検出手段4(図6参照)で検出した外槽2内の液体の電導度から電導度の算出、液体内に含有している柔軟仕上剤の有無の判定、脱水工程の短縮の判定、すすぎ工程の短縮の判定等を行う装置である。図12に示すように、制御装置100は、マイクロコンピュータ(以下「マイコン」と称する)110、駆動回路、操作スイッチ12,13(図1参照)や電導度検出手段4(図6参照)や各種センサからの入力回路等で構成される。マイコン110は、使用者の操作や、洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイコン110は、駆動回路を介して、駆動装置M10(モータM、クラッチ機構Ma)、給水電磁弁16、排水弁V1、送風ファン20(図3参照)等に接続され、これらの開閉、回転、通電を制御する。また、使用者にドラム式洗濯機Sに関する情報を知らせるために、表示器14(図1参照)やブザー(図示せず)等を制御する。
図2に示すように、駆動装置M10は、ドラム3を回転駆動させる装置であり、外槽2の底面の外側中央に設置されている。駆動装置M10は、モータMとクラッチ機構Ma(図12参照)とを有している。モータMの回転軸は、外槽2を貫通し、ドラム3に結合されている。モータMは、その回転を検出するホール素子あるいはフォトインタラプタなどで構成される回転検出装置28(図12参照)と、モータMに流れる電流を検出するモータ電流検出装置25(図示省略)とを備えている。
図2に示すように、給水ユニット15(給水手段)は、外槽2の外部に設けられた給水口2aに水を供給して、外槽2内に給水するための装置である。給水ユニット15は、上面カバー1e(図2参照)の背面側に設けられている。
図3に示すように、給水ユニット15には、給水ホース32、給水ホース接続口16aと、給水電磁弁16と、風呂水給水ポンプ17と、前記吸水ホース接続口17aと、前記水位センサ34と、チューブ35とが設置されている。
給水ホース接続口16aは、一端が水道水の水栓に取り付けられたホース(図示省略)の他端が接続される接続部分である。
給水電磁弁16は、洗剤投入部7の粉末洗剤投入室73および液体洗剤投入室74に連通する給水管P1と、柔軟仕上剤投入室75に連通する給水管P2とに、水道水を注水する弁体の開閉制御を電磁力で行うバルブである。粉末洗剤投入室73、液体洗剤投入室74および柔軟仕上剤投入室75内に供給された水道水は、図2に示すように、洗剤類、柔軟仕上剤と共に洗剤送出管P3、給水口2aを介して外槽2内に注水される。
風呂水給水ポンプ17は、風呂の残り湯(風呂水)を吸引して取り込んで、外槽2内に注水するポンプである。
吸水ホース接続口17a(図3参照)は、風呂水を給水するためのホースが接続される接続部分であり、前記風呂水給水ポンプ17に連通している。
図2に示すように、ドラム3は、外槽2内に、回転軸を中心に回転可能に支持され、洗濯物が収容される内槽であり、前端が開口された有底円筒状(ドラム形状)に形成された洗濯槽(洗濯槽兼乾燥槽)である。ドラム3の前側端面には、洗濯物を出し入れするための開口部3aが形成されており、この開口部3aの半径方向外側には、ドラム3と一体の流体バランサ3cが設けられている。ドラム3は、底面中心に不図示の回転軸を介在してモータM(駆動装置M10)に連結されて、そのモータMによって回転されるようになっている。
図6は、外槽2の斜視図である。
図6に示すように、外槽2は、洗いおよびすすぎの際に、使用する水が内部に注がれて一時的に貯溜されるドラム形の水槽であり、筐体1内に防振支持されている。外槽2は、衣類投入口1i(図2参照)側が開口された有底円筒体からなり、それぞれ後記する給水口2a、外周壁51、底壁52、背面53(内面)、溝55、カバー部材61、窪み部54、第1傾斜面57(傾斜面)、第2傾斜面58、リブ59、電導度検出手段4、排水口21等を備えている。
図6に示すように、前記したように、外槽2は、外周壁51と底壁52とを有する。
外槽2の底壁52の背面53(内面)には、水、洗剤、漂白剤等を含む液体を給水口2aから外槽2の下方部分に導くための給水経路50(溝55)が形成されている。ここでは、外周壁51から底壁52にかけての円筒形状の外周壁51の内径が徐々に減少する繋ぎ部分は、底壁52に含まれることとする。
前記給水経路50は、外槽2内の上部に供給された水を、外槽2の内底部56に形成された窪み部54に流れるようにガイドする経路である。この給水経路50は、例えば、外槽2の上部に形成され、外槽2内に液体を供給する給水口2aと、外槽2の底壁52に形成され、液体を給水口2aから外槽2の下方部分に導くための溝55と、溝55の下端部55a以外を覆って管路を形成するカバー部材61と、を備えて構成されている。なお、カバー部材61は、なくても構わない。
図6および図7に示すように、外槽2の外周壁51の鉛直下方の内底部56には、略凹状の窪み部54が軸方向に延在するように設けられている。窪み部54の底面54aは、平面視して矩形に形成され、全体が後側から前側に下がるように傾斜した第2傾斜面58が形成されている。
窪み部54の底面54aの後側は、正面視して、左側(溝55の下端部55aの下側)に、電導度検出手段4が設置されるセンサ設置孔2bを有する第1傾斜面57(傾斜面)が形成され、右側に、前記排水口21が設けられている。
電導度検出手段4は、洗濯に使用される液体の電導度を検出する電気伝導度センサ(硬度センサ)であり、外槽2の内底部56の底壁52寄りの位置に配置されている。換言すると、電導度検出手段4は、底壁52に設けられた給水経路50の出口50a側寄りの位置(第1傾斜面57)に配置されている。電導度検出手段4は、電導度検出手段4の上面に流水路4aが傾斜して形成されている。
図9(b)に示すように、電導度検出手段4は、洗濯前の水道水、洗濯(洗い、すすぎ、脱水)時の洗濯水の電導度を検出するセンサであり、合成樹脂製のセンサベース41、一対の電極42A,42Bを備えて構成されている。また、電導度検出手段4は、非導電性の樹脂製のセンサベース41と導線性金属製の電極42A,42Bとがインサート成形により一体に構成されている。
電極支持部41aは、円筒部41c1と、この円筒部41c1の上部を覆う上面部41c2(上面)とを有し、この上面部41c2に帯状に傾斜して延びる溝部41dが形成されている。なお、溝部41dは、円筒部41c1を正面視して凹部状に斜めに切欠形成して傾斜した流水路4aを形成している。
固定部41bは、センサベース41の底面を構成する部材であり、電極支持部41aの下端部から略三角板形状の取付部41fを有している。取付部41fは、電極支持部41aに対して外側方に向けて突出して形成され、取付部41fの3つの角部には、ねじ挿通孔41f1(図10参照)が形成されている。
センサベース41の電極支持部41aは、底側が開放しており、電極支持部41aに設けられた電極42A,42Bの一部が円筒部41c1内において下方に向けて突出している。
第1固定部42b1は、略T字状の貫通孔42b3を有している。第2固定部42b2は、両端縁部が第1固定部42b1からコネクタ接続部42cにかけて先細り形状となるテーパ部42b4を有している。
これにより、インサート成形時の樹脂が貫通孔42b3を介して繋がることで、電極42A,42Bがセンサベース41に対して強固に支持される。また、貫通孔42b3の面積を実施形態のように大きく確保することにより、電極42A(42B)がセンサベース41に対してより強固に支持される。
溝部41dの左右の側壁4b,4bは、それぞれ僅かに窪んだ凹み部(図示省略)を有し、この凹み部に電極42A,42Bがそれぞれ嵌まるようにして配置されている。このため、電極42A,42Bは、側壁4b,4bにおいて、表面のみを露出して、側壁4b、4bにそれぞれ略面一の状態に設けられているので、糸屑等が引っ掛かることがない。
前記リブ41eは、流水路4a内の電極42A,42Bの高さよりも十分に低く形成されている。
また、溝部41dの傾斜壁部41d1と、溝部41dの底面41d4とが連続した面となることで、給水経路50から第1傾斜面57の上側に流れ落ちた液体が溝部41d(電導度検出手段4上の流水路4a)を通過し易くなる。
図12は、本発明の実施形態に係るドラム式洗濯機Sの制御装置100の構成を示すブロック図である。
図12に示すように、制御装置100は、マイコン110を中心に構成される。
マイコン110は、運転パターンデータベース111と、工程制御部112と、回転速度算出部113と、衣類重量算出部114と、電導度測定部115と、洗剤量・洗い時間決定部116と、濁度判定部117と、閾値記憶部118と、を備えている。
水位センサ34は、外槽2の内部に貯留された水の水位を検出することができるようになっており、検出された信号をマイコン110に出力するようになっている。
温度センサT1は、外槽2の下部(例えば、排水口21)に設けられ、外槽2の内部に貯留された水の温度を検出することができるようになっている。温度センサT2は、送風ファン20の吸気側に設けられ、外槽2から送風ファン20に吸気される空気の温度を検出することができるようになっている。温度センサT3は、送風ファン20の排気側かつヒータ19よりも下流側に設けられ、送風ファン20からドラム3内に吹き出される空気の温度を検出することができるようになっている。なお、温度センサT1〜T3で検出された信号は、マイコン110に出力されるようになっている。
加速度センサ27は、外槽2に取り付けられ、外槽2(ドラム3)の振動を検知するようになっている。加速度センサで検知された信号は、マイコン110に出力されるようになっている。
モータ電流検出装置25は、モータMの電流値を検出することができるようになっており、検出された信号は、マイコン110に出力されるようになっている。
電導度検出手段4は、外槽2の内部に貯留された水の電導度を検出することができるようになっており、検出された信号は、マイコン110に出力されるようになっている。
各工程では、工程制御部112は、表示器14、給水ユニット15、給水電磁弁16、排水弁V1を制御する機能を有する。また、工程制御部112は、モータ駆動回路121を介して駆動装置M10のモータMを駆動制御し、クラッチ制御回路122を介してクラッチ機構Maを切り替え、ヒータスイッチ123のON/OFFを制御することによりヒータ19への通電を制御し、ファン駆動回路124を介して送風ファン20を制御し、循環ポンプ駆動回路125を介して循環ポンプ18を駆動制御する機能を有する。
衣類重量算出部114は、回転速度算出部113で算出された回転速度と、モータ電流検出装置25の検出値に基づいて、ドラム3(図2参照)内の洗濯物の重量を算出する機能を有する。洗濯物の重量が増加することによりドラム3を回転させるための負荷が大きくなり、モータMに流れるモータ電流が多く必要になることから、モータMのモータ電流と回転速度により洗濯物の重量を算出することができる。
電導度測定部115は、電導度検出手段4からの検出値を用いて水道水、洗濯水の電導度を測定する機能を有する。
洗剤量・洗い時間決定部116は、電導度測定部115が測定した電導度等に基づいて、洗剤量および洗濯物のすすぎ時間を決定する機能を有するものであり、詳細は後述する。
閾値記憶部118は、濁度判定部117が衣類の汚れ具合(濁度)を判定する際に用いる閾値を記憶する機能を有する。
ちなみに、濁度判定部117および閾値記憶部118は、後述する第2実施形態の運転工程(図16参照)において用いられる。
次に、図13および図14を用いて、第1実施形態に係るドラム式洗濯機Sの運転工程について説明する。図13は、第1実施形態に係るドラム式洗濯機Sにおける洗濯運転(洗い〜すすぎ〜脱水)の運転工程を説明する工程図である。図14は、第1実施形態に係るドラム式洗濯機の前洗い工程(ステップS6)、本洗い1工程(ステップS7)、本洗い2工程(ステップS8)の運転パラーメータの関係を示す表である。
洗剤量・洗い時間決定部116は、ステップS2で検出した布量、水の電導度(硬度)、水の温度に基づいて、マップ検索により、投入する洗剤量と運転時間を決定する。そして、工程制御部112は、決定された洗剤量・運転時間を表示器14に表示する。なお、外槽2に給水して水の電導度(硬度)および水温を検出するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、前回運転時の水の電導度(硬度)および水温をマイコン110の記憶部(図示せず)に記憶しておき、それを用いてもよい。
具体的には、工程制御部112は、循環ポンプ18を所定の流量PF1(図14参照)となるように制御して、排水口21から吸い込んだ洗い水を外槽2の開口部に設けられた吐出口(図示せず)からドラム3の内部に吐出させるとともに、モータMを制御してドラム3を所定の回転速度DR1(図14参照)で回転させることにより、ドラム3の内部の洗濯物をたたき洗いする。所定の時間(T1)が経過すると、工程制御部112は、本洗い1工程を終了し、ステップS8に進む。
具体的には、工程制御部112は、給水電磁弁16を制御して(例えば、第3電磁弁を開弁して)、所定の水位WL2(WL1<WL2)(図14参照)まで外槽2に給水する。また、工程制御部112は、循環ポンプ18を所定の流量PF2(PF1<PF2)(図14参照)となるように制御して、排水口21から吸い込んだ洗い水を外槽2の開口部に設けられた吐出口(図示せず)からドラム3の内部に吐出させるとともに、モータMを制御してドラム3を所定の回転速度DR2(DR1>DR2)(図14参照)で回転させることにより、ドラム3の内部の洗濯物をたたき洗いする。所定の時間(T2)が経過すると、工程制御部112は、モータMおよび循環ポンプ18を停止させ、排水弁V1を開弁して外槽2内の洗濯水を排水する。
本洗い1工程(ステップS7)の後に本洗い2工程(ステップS8)を行うが、本洗い2工程の水位WL2は、本洗い1工程の水位WL1よりも高くなっている(WL1<WL2)。即ち、外槽2内の洗い水の水量を増やすことにより、衣類から剥がされた汚れを洗い水に分散させることができ、洗濯物から剥がされた汚れが再び洗濯物に付着することにより生じる「洗濯物の黒ずみ」を抑制することができる。
また、図15(b)の実線で示すグラフは、本実施形態に係るドラム式洗濯機Sに用いた循環ポンプ18の回転速度と循環流量との関係を示すグラフであり、図15(b)の破線で示す値は、従来のドラム式洗濯機に用いた循環ポンプの回転速度と循環流量との関係を示すグラフである。図15(b)に示すように、本実施形態に係るドラム式洗濯機Sに用いた循環ポンプ18は、循環流量の最大値が大きな循環ポンプを用いている。
次に、図16および図17を用いて、第2実施形態に係るドラム式洗濯機Sの運転工程について説明する。図16は、第2実施形態に係るドラム式洗濯機Sにおける洗濯運転(洗い〜すすぎ〜脱水)の運転工程を説明する工程図である。図17は、第2実施形態に係るドラム式洗濯機の前洗い工程(ステップS6)、本洗い1工程(ステップS7B)、本洗い2工程(ステップS8A)、本洗い3工程(ステップS8B)の運転パラーメータの関係を示す表である。
ステップS7Aにおいて、電導度測定部115は、本洗い1工程(ステップS7B)前の洗い水の電導度EC1を計測する。なお、電導度を計測する際は、給水電磁弁16による外槽2への給水、循環ポンプ18による循環、モータMによるドラム3の回転は停止されていることが望ましい。
具体的には、工程制御部112は、循環ポンプ18を所定の流量PF1(図17参照)となるように制御して、排水口21から吸い込んだ洗い水を外槽2の開口部に設けられた吐出口(図示せず)からドラム3の内部に吐出させるとともに、モータMを制御してドラム3を所定の回転速度DR1(図17参照)で回転させることにより、ドラム3の内部の洗濯物をたたき洗いする。所定の時間(T2)が経過すると、工程制御部112は、モータMおよび循環ポンプ18を停止させ、排水弁V1を開弁して外槽2内の洗濯水を排水する。そして、ステップS8Bの本洗い3工程が終了すると、ステップS9に進む。
本洗い1工程(ステップS7B)の前後で洗い水の電導度を測定し、その差から洗濯物の汚れ具合である濁度を計測する。そして、濁度が閾値以上の場合、黒ずみを抑制する本洗い2工程(ステップS8A)を行うようになっている。これにより、洗濯物の汚れ具合が大きい場合には、本洗い2工程(ステップS8A)を行って衣類の黒ずみを抑制することができる。
なお、本実施形態に係るドラム式洗濯機Sは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
3 ドラム
4 電導度検出手段
15 給水ユニット(給水手段)
18 循環ポンプ
100 制御装置(運転制御手段)
M モータ(ドラムモータ)
S ドラム式洗濯機
EC1 (第1本洗い工程前の)電導度(電気伝導度)
EC2 (第1本洗い工程後の)電導度(電気伝導度)
Claims (3)
- 内部に液体を貯溜可能な外槽と、
前記外槽内に回転自在に支持され、洗濯物が収容されるドラムと、
前記ドラムを回転駆動するドラムモータと、
前記外槽内に給水する給水手段と、
前記外槽から水を吸込し、前記ドラム内に向かって噴射する循環ポンプと、
前記ドラムモータ、前記給水手段および前記循環ポンプを制御する運転制御手段と、を備え、
前記運転制御手段は、
洗剤濃度の高い洗い水を洗濯物に浸み込ませる工程である前洗い工程と、
前記ドラムの回転により前記ドラム内の下方に溜まった洗濯物を持ち上げて、前記ドラム内の上方から落下させることにより、洗濯物に機械的な力を与えてたたき洗いをする工程である本洗い工程と、を実行し、
前記本洗い工程は、第1本洗い工程および前記第1本洗い工程の後に実行される第2本洗い工程を有し、
前記第2本洗い工程の水位は、前記第1本洗い工程の水位よりも高く、
前記第2本洗い工程の前記循環ポンプの流量は、前記第1本洗い工程の前記循環ポンプの流量よりも大きく、
前記第2本洗い工程の前記ドラムモータの回転速度は、前記第1本洗い工程の前記ドラムモータの回転速度よりも低い
ことを特徴とするドラム式洗濯機。 - 前記第2本洗い工程の運転時間は、前記第1本洗い工程の運転時間よりも長い
ことを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。 - 前記外槽内の液体の電気伝導度を検出する電導度検出手段を更に備え、
前記第1本洗い工程後の電気伝導度と前記第1本洗い工程前の電気伝導度との差が、所定の閾値以上であると、
前記第1本洗い工程の後に前記第2本洗い工程を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。
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