JP2015119886A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

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幸太郎 高橋
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Abstract

【課題】水道圧に依存せずリントを洗い流す効果を安定して発揮出来るドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯物の投入口の周囲に沿って設けられる環状のベローズ10と、外槽2の底部に溜めた洗濯水を循環させる循環機構を備え、前記循環機構は、前記外槽2の底部から前記外槽2の上部へ至る循環流路と、この循環流路の途中に設けられる循環ポンプ24と、を有するドラム式洗濯機において、前記循環流路のうち、前記循環ポンプ24の下流側に、ベローズ10の内周面側へ散水する開口部Hを設け、前記循環機構によって前記外槽2の底部に溜めた洗濯水を循環させる際の循環流量を35L/分以上68L/分以下とした。
【選択図】図7

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。
一般に、ドラム式洗濯乾燥機は、洗濯物の乾燥時にリントを発生させる。このリントは、洗濯物が投入されるドラム(内槽)、このドラムを内包する外槽、更には外槽前面の開口部を水封するドアベローズにも付着し、乾燥運転毎にリントを拭き取る煩雑性を伴う。
そこで、下記特許文献1には、通常の洗濯・すすぎ工程を行うと共にドアベローズに付着したリントを除去することができるドラム式洗濯乾燥機が記載されている。具体的には、ドアベローズ側に開口する噴射穴を有する洗浄機構を設け、通常の洗濯・すすぎ工程の際に、給水弁を開くことでドアベローズに付着しているリントを洗い流すことが開示されている。
特開2013−85850号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、洗浄機構であるドアベローズ洗浄ノズルから散水される水は、給水弁から供給される水道水である。このため、水道圧が低い場合には、ドアベローズ側に開口する噴射穴から散水される水の勢いが小さくなるので、ドアベローズ内周面へ広範囲に散水することが困難となり、依然としてリントが残ってしまう可能性がある。 本発明の目的は、水道圧に依存せずリントを洗い流す効果を安定して発揮出来るドラム式洗濯機を提供することにある。
このような課題を解決するために、本発明は、洗濯水を溜める外槽と、この外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽である内槽と、この内槽を回転駆動する駆動装置と、前記外槽に溜めた洗濯水を循環させる循環機構と、洗濯物の投入口の周囲に沿って設けられる環状のドアベローズと、を備え、前記循環機構は、前記外槽の底部から前記外槽の上部へ至る循環流路と、この循環流路の途中に設けられる循環ポンプと、を有し、前記循環流路のうち、前記循環ポンプの下流側に、前記ドアベローズの内周面側へ散水する開口部を設け、前記循環機構によって前記外槽に溜めた洗濯水を循環させる際の循環流量を35L/分以上68L/分以下とした。
本発明によれば、水道圧に依存せずリントを洗い流す効果を安定して発揮出来るドラム式洗濯機を提供できる。
本発明の実施形態のドラム式洗濯乾燥機を示す外観斜視図である。 図1のドラム式洗濯乾燥機の筐体の側板を外してその内部構造を概略的に示す側面図である。 (a)は、図1のIII−III断面図であり、外槽の底部に形成される窪み部の説明図、(b)は、従来のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部に形成される窪み部の説明図である。 (a)は、図1のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部から循環ポンプに向かう循環流路を示す平面図、(b)は、従来のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部から循環ポンプに向かう循環流路を示す平面図である。 図1のドラム式洗濯乾燥機の循環ポンプ及び循環流路を示す斜視図である。 (a)は、循環ポンプと外槽カバーに設けられる循環流路とを接続する蛇腹ホースを示す斜視図、(b)は、外槽カバーに設けられる循環流路を示す斜視図である。 外槽カバーの循環流路に接続されるノズル付近の部分拡大斜視図である。 外槽カバーの循環経路途中に設けたベローズ洗浄用の開口部の部分拡大斜視図である。 図1のドラム式洗濯乾燥機の制御装置が実行する制御処理の一部を示すフローチャートである。 図1のドラム式洗濯乾燥機の制御装置が実行する制御処理の他の一部を示すフローチャートである。 (a)は、循環ポンプの循環流量と洗浄比との関係を示すグラフであり、(b)は、循環ポンプの回転数と循環流量との関係を示すグラフである。 ごわつきの官能評価の実験結果である。 循環ポンプの循環流量と衣類の明度変化量の関係を示すグラフである。 黒ずみの官能評価の実験結果である。
次に、本発明の実施形態のドラム式洗濯乾燥機について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のドラム式洗濯乾燥機は、通常の洗濯コース(例えば、節水コース)と、この洗濯コースの循環流量よりも多い後記の循環流量で洗濯及びすすぎを行う、特に白ものや薄い柄ものの衣類等の洗濯に適した高循環流量コース(例えば、黒ずみ・ごわつき防止コース)と、をユーザの選択により実行可能なように構成されている。
まず、主に図1及び図2を参照しながらドラム式洗濯乾燥機の全体構成について説明する。図1は、本発明の実施形態のドラム式洗濯乾燥機を示す外観斜視図である。図2は、図1のドラム式洗濯乾燥機の筐体の側板を外してその内部構造を概略的に示す側面図である。以下の説明における前後上下左右の方向は、図1に示す前後上下左右の方向を基準とする。
符号1は、外郭を構成する筐体である。筐体1は、ベース1hの上に取り付けられており、左右の側板1a,1b、前面カバー1c、背面カバー1d、上面カバー1e、下部前面カバー1fで構成されている。左右の側板1a,1bは、コの字型の上補強材36、前補強材37、後補強材(図示せず)で結合しており、ベース1hを含めて箱状の筐体1を形成している。
符号9は、前面カバー1cの略中央に設けた洗濯物を出し入れするための投入口を塞ぐドアで、前補強材37に設けたヒンジ9cで開閉可能に支持されている。ドア開放ボタン9dを押すことでロック機構(図示せず)が外れて開き、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。前補強材37は、後記する外槽2の開口部と同心に、洗濯物を出し入れするための円形の開口部を有している。
符号6は、筐体1の上部中央に設けた操作パネルで、電源スイッチ39と、操作ボタン12,13と、表示器14と、を備える。操作パネル6は、筐体1の下部に設けた制御装置38と電気的に接続している。
符号19は、筐体1内の上部左側に設けた洗剤容器であり、前部開口から引き出し式の洗剤トレイ7の装着が可能となっている。洗剤類を入れる場合は、洗剤トレイ7を図1中の2点鎖線で示すように引き出す。洗剤容器19は、筐体1の上補強材36に固定されている。また、洗剤容器19の左側面のやや後方に出水口19aを有している。従って、洗剤容器19の底面は出水口19aの位置が最も低くなるようなすり鉢状に形成されている。
洗剤容器19の後側には、給水電磁弁16、風呂水吸水ポンプ17、水位センサ34等の給水関連部品が設けられている。洗剤容器19の上部開口には、給水ユニット15を備える。上面カバー1eには、水道栓からの給水ホース接続口16a、風呂の残り湯の吸水ホース接続口17aが設けられている。
符号3は、回転可能に支持された円筒状の洗濯兼脱水槽(内槽)であり、その外周壁及び底壁に通水及び通風のための多数の貫通孔(図示省略)を有し、前側端面には、洗濯物を出し入れするための開口部3aが設けられている。開口部3aの外側には洗濯兼脱水槽3と一体の流体バランサ(図示省略)を備えている。また、洗濯兼脱水槽3の回転中心軸は、水平又は開口部側が高くなるように傾斜している。
符号2は、円筒状の外槽であり、洗濯兼脱水槽3を同軸上に内包し、前面は開口し、後側端面の外側中央にはモータ4が取り付けられる。モータ4の回転軸は、外槽2を貫通し、洗濯兼脱水槽3と結合している。前面の開口部には、外槽2内への貯水を可能にする外槽カバー2dが設けられている。外槽2は、下側をベース1hに固定されたダンパ5で防振支持されている。符号10は、洗濯物の投入口の周囲に沿って設けられる環状のゴム製のドアベローズであり、ドア9を閉じることで外槽2を水封する。
外槽2の側面後部には、外槽2内へ水や洗剤類を供給する給水口2aが設けられている。給水口2aと洗剤容器19の出水口19aとは、ゴム製の蛇腹ホース20で接続されている。
外槽2の底側内周面には、凹状の窪み部2fが外槽2の軸方向に延在するように設けられている。この窪み部2fの底面は、前側から後側に下がる傾斜面になっており、窪み部2fの後側には排水口21が設けられている。排水口21には継手21aを介して蛇腹ホース22が接続されている。窪み部2fの前側には底部循環水の流入口18が設けられている。
符号26は、排水ホースであり、後記する循環ポンプ24の出水ポート23b(図4(a)参照)にその一端が接続され、その他端側は機外に延出している。符号25は、排水ホース26の機内での延在途中に設けられた排水弁である。
図3(a)は、図1のIII−III断面図であり、外槽の底部に形成される窪み部の説明図、図3(b)は、従来のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部に形成される窪み部の説明図である。
図3(a)に示すように、窪み部2fの上部には、窪み部2fの幅の略半分を覆うように外槽2の外周壁の内周面から連続する隔壁Wが形成されている。隔壁Wは洗濯兼脱水槽3の脱水時の回転方向Rに対して対抗する方向に洗濯兼脱水槽3の外周面に沿うように延出している。排水口21及び流入口18は、窪み部2fの幅方向の中心から洗濯兼脱水槽3の回転方向Rにずれた位置に形成されている。これにより排水口21と流入口18の上部には隔壁Wが配置されることとなる。
窪み部2fは、脱水時に洗濯兼脱水槽3の回転による遠心力で、洗濯兼脱水槽3の貫通孔(図示省略)から外槽2の内周面側に向かって水が出ていく際に、洗濯兼脱水槽3の回転方向Rと同一方向に流れる水を受け止め、排水口21へ導く。隔壁Wは、窪み部2fへ入った水が再び外槽2内に戻らないように堰き止める作用効果を発揮する。
図3(b)に示す従来のドラム式洗濯乾燥機の窪み部2fの容積が1〜1.5L程度であるのに対して、図3(a)に示す本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sの窪み部2fの容積は、2.5L以上となるように設定されている。
つまり、図3(a)に示す窪み部2fと、図3(b)に示す窪み部2fとの対比から明らかなように、本実施形態での窪み部2fは、外槽2の周方向に幅広に形成されている。これにより、ドラム式洗濯乾燥機Sは、従来のドラム式洗濯乾燥機よりも外槽2における貯水量が増大する。
ここで、洗濯兼脱水槽3内に吐き出された洗濯水は、衣類内や衣類間のすき間を通り、洗濯兼脱水槽3の外周壁に設けた貫通孔を通り外槽2内に流れ出て窪み部2fに戻り、再度循環ポンプ24に吸い込まれる。このとき、窪み部2fに十分な水がないと循環ポンプ24に空気が吸い込まれ、洗濯水の循環が困難となる。従って、本実施形態では、窪み部2fの容積を大きくして、吸い込まれる循環水を確保することで、循環流量を増大させ、洗浄効率を高めている。
なお、図3(b)中、符号2は外槽、符号Wは隔壁、符号3は洗濯兼脱水槽、符号Rは洗濯兼脱水槽3の脱水時の回転方向、符号21は排水口、符号18は流入口である。
次に参照する図4(a)は、図1のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部から循環ポンプに向かう循環流路を示す平面図、図4(b)は、従来のドラム式洗濯乾燥機における外槽の底部から循環ポンプに向かう循環流路を示す平面図である。
図4(a)に示すように、本実施形態での排水口21の継手21aは、蛇腹ホース22との接続部が排水口21から左側に向かって突出するように形成されている。そして、蛇腹ホース22の一端が継手21aに接続され、蛇腹ホース22の他端が循環ポンプ24の入水ポート23aに接続される。
本実施形態での蛇腹ホース22は、特許請求の範囲にいう「循環流路」の一部を構成しており、蛇腹ホース22の内径は、35mm以上、望ましくは37〜50mm程度に設定される。ちなみに、この蛇腹ホース22の内径は、蛇腹の山径(蛇腹の狭小部の内径)で規定される。
また、蛇腹ホース22の長さは、400mm以下、望ましくは150〜300mm程度に設定される。ちなみに、蛇腹ホース22の長さは、継手21aの出口から循環ポンプ24の入水ポート23aの入口までの間で延びる蛇腹ホース22の長さで規定される。
ちなみに従来のドラム式洗濯乾燥機での継手21aは、図4(b)に示すように、後側に向かって突出するように形成されている。そして、継手21aと入水ポート23aとの間で延在する従来の蛇腹ホース22aの長さは、460mm程度であり、この従来の蛇腹ホース22aの内径は、30mm程度である。
図4(a)及び(b)中、符号23bは、循環ポンプ24の出水ポートであり、符号44は、外槽カバー2dの後記する循環流路27(図6(a)参照)に向けて水を吐出する吐出ポートであり、符号45は、循環ポンプ24から外槽2(窪み部2f)内に水を送り込む吐出ポートである。
再び図2に戻って、外槽2の後部端面の最下部にはエアトラップ2eが設けられており、チューブ35で水位センサ34と接続し、外槽2内の水位を検出する。
ちなみに、従来のドラム式洗濯乾燥機では、蛇腹ホース22a(図4(b)参照)の内径が本実施形態での蛇腹ホース22(図4(a)参照)の内径よりも狭小であるため、循環流量を増大するとエアトラップ2eの圧力が低下して外槽2内の水位をより正確に検出できない問題がある。
外槽2とベース1hとの間には、循環ポンプ24、フィルタケース23、排水弁25が設けられている。フィルタケース23は、前側に開口部を有する円筒状で、内部に着脱可能なフィルタ(図示省略)が装着されており、洗濯水中の異物や糸くずを捕集する。フィルタケース23は、下部前面カバー1fに設けた扉1gを開け、取手23dを回すことでフィルタ(図示省略)を容易に着脱できるようになっている。このフィルタケース23は、前側が高くなるように傾斜している。
循環ポンプ24を中心とする洗濯水の循環系に関しては後に詳しく説明する。
符号29は乾燥ダクトであり、筐体1の背面内側に配置されている。この乾燥ダクト29は、外槽2の後部に設けた吸気口にゴム製の蛇腹ホース29a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)が内蔵されている。
ちなみに、乾燥運転時には、図示しないヒータ、送風ファン等により洗濯兼脱水槽3内に温風が吹き込まれ、洗濯物から水分が蒸発する。高温多湿となった空気は、乾燥ダクト29に吸い込まれ、前記の水冷除湿機構で冷却除湿されて低温空気となり、図示しないヒータで加熱されてから洗濯兼脱水槽3内に吹き込まれる。
次に参照する図5は、図1のドラム式洗濯乾燥機の循環機構を構成する循環ポンプ及び循環流路を示す斜視図である。
図5に示すように、循環ポンプ24は、フィルタケース23と一体に形成されるケーシング42と、循環ポンプモータ47とを備えて構成されている。ケーシング42には、前記したように、吐出ポート44,45、入水ポート23a(図4(a)参照)、及び出水ポート23b(図4(a)参照)が形成されている。
吐出ポート44は、蛇腹ホース41を介して外槽カバー2dの内側周壁に設けられた後記する循環流路27(図6(b)参照)に繋がっている。
なお、この蛇腹ホース41及び循環流路27は、前記の蛇腹ホース22(図4(a)参照)と共に、特許請求の範囲にいう「外槽の底部から外槽の上部へ至る循環流路」を構成している。
循環流路27は、外槽カバー2dの上方内側に設けられた後記ノズル27a(図6(b)参照)に接続されている。
吐出ポート45は、蛇腹ホース40を介して継手18aに接続されている。この継手18aは、外槽2の底部の窪み部2f(図3(a)参照)に臨むように形成された流入口18に設けられている。
排水弁25(図2参照)を閉じた状態で循環ポンプ24の循環ポンプモータ47が正回転すると、外槽2内の洗濯水は排水口21(図3(a)参照)から蛇腹ホース22を通り、フィルタケース23内のフィルタ(図示省略)で異物が除去される。その後、洗濯水は、循環ポンプ24に入り、吐出ポート44から吐出され、循環流路27に送り込まれ、後記するノズル27a(図6(a)参照)から洗濯兼脱水槽3(図2参照)内に散水される。
循環ポンプ24の循環ポンプモータ47が逆回転すると、外槽2内の洗濯水は排水口21(図3(a)参照)から蛇腹ホース22を通り、フィルタケース23内のフィルタ(図示省略)で異物が除去される。その後、洗濯水は、循環ポンプ24に入り、吐出ポート45から吐出され、蛇腹ホース40及び継手18aを介して外槽2内に戻る。
また、排水弁25(図2参照)が開かれると、外槽2内の洗濯水は、フィルタケース23内のフィルタ(図示省略)を通り、排水ホース26から機外へ排水される。
ちなみに、本実施形態での循環ポンプモータ47は、後記する循環流量を確保するために、2300rpm以上4200rpm以下の回転速度で回転可能となっている。この回転速度は、後記するように制御装置38(図2参照)で制御されることとなる。
次に参照する図6(a)は、循環ポンプと外槽カバーに設けられる循環流路とを接続する蛇腹ホースを示す斜視図、図6(b)は、外槽カバーに設けられる循環流路を示す斜視図である。図7は、外槽カバーに設けられる循環流路に接続されるノズル付近の部分拡大斜視図である。
図6(a)及び(b)に示すように、循環ポンプ24の吐出ポート44にその一端が接続される蛇腹ホース41は、その他端が循環流路27の入口ポート2gに接続される。
この入口ポート2gは、図6(b)に示すように、外槽カバー2dの外周面に形成されている。
本実施形態での循環流路27は、図6(a)に示すように、樹脂製の外槽カバー2dの内側周壁に一体に成形された管状通路で構成されている。この循環流路27は、外槽カバー2dの開口に沿うように形成され、外槽カバー2dの上部に形成されるノズル27aに接続されている。この循環流路27の断面形状は、特に制限はなく、円形、楕円形、多角形等とすることができる。循環流路27の断面積は、円形のものに換算して直径25mm以上相当のものが望ましい。
本実施形態の循環流路27によれば、外槽カバー2dの内側周壁に設けられているので、従来の、例えば外槽カバー2dの外側周壁に設けられる塩化ビニル管等で形成されるものと異なって、破損するおそれが一段と少なく、また万一破損したとしても外槽2の外側に洗濯水が漏れ出ることは無い。また、循環流路27は、外槽カバー2dと一体成形されているので従来のものよりも部品点数が少なくて済む。
ノズル27aは、循環ポンプ(図5参照)の吐出ポート44から吐出される洗濯水を外槽カバー2dの上部から洗濯兼脱水槽3(図2参照)内に向けて噴射する吐出口である。
このノズル27aは、図7に示すように、その開口がスリット状に形成されており、洗濯水を薄膜状に広げて噴射できるようになっている。また、洗濯水の循環流量が従来よりも増加するので、このノズル27aのスリット幅(隙間幅)を従来よりも幅広にしても噴射の勢いが弱まることがない。よって、このスリット幅(隙間幅)を3mm以上とすることができ、リント等によるノズル27aの閉塞がより確実に防止される。
外槽カバー2dには、ノズル27aより上流側に循環流路27と連通する開口部Hが形成されており、この開口部Hはベローズ10の内径側端より円周外側に位置する。洗濯水が循環流路27を通じてノズル27aから噴射される際に、この開口部Hからはベローズ10の裏側に向けて洗濯水が噴射される。
この開口部Hからベローズ10の内周面側へ散水される洗濯水は、ベローズ10の裏側を上部から下部に向かって流れる際に、ベローズ10の裏側に付着したリント等を洗い流すこととなる。
この開口部Hは洗濯兼脱水槽3の回転軸よりも上部に設けられ、開口部Hの断面積はノズル27aよりも小さいことが好ましい。その理由は、開口部Hから噴射された水が重力により下部に流れることにより、ベローズ10の裏側全体のリントを効率良く洗い流し、且つ、洗浄性能を維持するためである。ただし、全周から複数の開口部を有する場合にはこの限りではない。
また、この開口部Hは丸形状でなくとも同様の効果が期待でき、例えば、J(図8参照)のようなスリット形状でもベローズ10の裏側全体のリントを効率良く洗い流せる。
次に、制御装置38(図2参照)について説明する。
制御装置38は、マイクロコンピュータ、駆動回路等を備えるとともに、図2に示す操作ボタン12,13のオンオフ信号や各種センサから出力信号の入力回路等も備える。また、マイクロコンピュータは、ユーザの操作や、洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータは、駆動回路を介して、モータ4、給水電磁弁16、排水弁25、送風ファン(図示省略)等に接続され、これらの開閉、回転、通電を制御する。また、ユーザにドラム式洗濯乾燥機Sに関する情報を知らせるために、表示器14やブザー(図示省略)等をも制御する。
図9は、図1のドラム式洗濯乾燥機の制御装置が実行する制御処理の一部を示すフローチャートである。図10は、図1のドラム式洗濯乾燥機の制御装置が実行する制御処理の他の一部を示すフローチャートである。
図9に示すように、ユーザの操作により電源スイッチ39(図1参照)がオンになると、制御装置38は、ドラム式洗濯乾燥機Sの状態確認を行うと共にドラム式洗濯乾燥機Sの初期設定を行う(ステップS101)。
ユーザの操作ボタン13の操作に応じて、制御装置38は洗濯コースを設定する(ステップS102)。つまり、通常の洗濯コース、又はこの洗濯コースの循環流量よりも大きい循環流量で洗濯及びすすぎを行う高循環流量コースのいずれかが選ばれる。
通常の洗濯コースの循環流量は、35L/分以下(望ましくは15〜20L/分)の範囲内で予め設定される。また、高循環流量コースの循環流量は、35L/分以上68L/分以下に設定されている。この循環流量は、洗濯水の循環時に蛇腹ホース22内を流れる洗濯水の循環流量で規定することができる。
本実施形態における「通常の洗濯コース」の循環流量は、制御装置38が循環ポンプモータ47の回転速度を2300rpm未満に設定することで前記範囲内(35L/分未満)に維持される。
また、「高循環流量コース」の循環流量は、制御装置38が循環ポンプモータ47の回転速度を2300rpm以上3800rpm以下に設定することで前記範囲(35L/分以上60L/分以下)に維持される。
なお、本実施形態での洗濯コースの設定(ステップS102)は、「通常の洗濯コース」と「高循環流量コース」とで、循環流量の設定範囲が前記のとおり異なることのみを想定しているので、以下では「高循環流量コース」が選択された場合についてのみ説明し、「通常の洗濯コース」が選択された場合の説明は省略する。
次に、ステップS103では、制御装置38は、操作パネル6のスタートスイッチとしての操作ボタン12からの指示入力を監視して、スタートスイッチ信号の有無を確認する。確認されなかった場合(ステップS103の「無」の場合)は、ステップS103を繰り返す。そして、制御装置38は、スタートスイッチ信号を確認した場合(ステップS103の「有」の場合)には、ステップS104に進んで、洗剤量の検出処理を実行する。
この洗剤量検出は、洗い水を給水する前の乾布状態において、洗濯兼脱水槽3を一方向に回転させたときに、規定の第1の回転速度から規定の第2の回転速度まで増速する間のモータ4の駆動電流積算値に基づいて洗濯物の質量を検出する。そして、検出した洗濯物の質量に基づいて使用する洗剤の適量(洗剤量)が算出されてこの洗剤量検出の工程(ステップS104)が実施される。洗剤量の算出は、洗濯物の質量と使用される洗剤量との関係を規定する対照テーブルを制御装置38が参照することによって行われる。
制御装置38は、算出した洗剤量を操作パネル6の表示器14に表示する(ステップS105)。ユーザがこの表示の洗剤量を洗剤トレイ7へ投入し、予め定められた所定時間(例えば1分間)が経過すると、制御装置38は、給水電磁弁16を開いて洗剤トレイ7に散水する。これにより外槽2内に洗剤が供給される(ステップS106)。
次に、制御装置38は、外槽2内の水位が予め設定した洗剤溶かし水位にまで達した際に給水電磁弁16を閉じて給水を停止する(ステップS107)。
そして、制御装置38は、循環ポンプモータ47を逆回転させることで、外槽2内の水を蛇腹ホース22及び蛇腹ホース40を介して循環させる。これにより外槽2の底部及び窪み部2fに溜まっている洗剤が溶かされることとなる(ステップS108)。
ステップS109では、前洗いが実行される。この前洗いでは、洗濯兼脱水槽3を正逆交互回転(正逆合わせて毎分35回転から45回転)させながら、循環ポンプモータ47を正回転することによって、外槽2の洗濯水が蛇腹ホース22、蛇腹ホース41、循環流路27、及びノズル27aを介して洗濯兼脱水槽3内の洗濯物に降り掛けられる。このとき、制御装置38は、洗濯水の循環流量が35L/分以上60L/分以下に設定する。
この際、洗濯物は洗濯兼脱水槽3の内周壁面に設けられたリフターで持ち上げられ、落下する運動を繰り返す。そして、制御装置38は、洗濯兼脱水槽3の回転と循環ポンプ24の運転を間欠的に行い、洗濯兼脱水槽3と循環ポンプ24の停止期間中に水位センサ34の検出信号を参照しながら給水電磁弁16を開いて水位が設定水位を越えないように補給水する。この運転は複数回繰り返される。
次に、制御装置38は、本洗い工程を実行する(ステップS110)。具体的には、制御装置38は、洗濯兼脱水槽3を洗濯兼脱水槽3を正逆交互回転(正逆合わせて毎分35回転から45回転)させながら循環ポンプ24を正回転させて前記と同様に外槽2の洗濯水を前記の循環流量でノズル27aから洗濯物に降り掛ける。最後に、制御装置38は、循環ポンプ24の運転を停止して洗濯水の循環を止め、洗濯兼脱水槽3を短周期で正逆交互回転させながら、洗濯物をほぐす運転を所定時間行って本洗い工程(ステップS110)を終了させる。
図9に示すように、ステップS110(図8参照)に続いて実行されるステップS111では、制御装置38は、第1回目のすすぎを実行する。
このすすぎでは、制御装置38は、まず排水弁25を開いて外槽2内の水を排水する。制御装置38は、排水が完了したことを水位センサ34で検知した後、洗濯兼脱水槽3を一方向(本実施形態では、ドラム式洗濯乾燥機Sの前方(正面)から見て反時計方向)に回転させて洗濯物に含まれている洗い水を遠心脱水する。
その後、制御装置38は、給水電磁弁16を開いて水道水を外槽2内に給水する。次に、本洗い工程(ステップS110)と同様に、洗濯兼脱水槽3を反転回転(毎分35回転から45回転)させながら、循環ポンプモータ47を正回転させて、外槽2の底部に溜まったすすぎ水をノズル27aから洗濯物に振り掛けるように循環し、すすぎを実行する。すすぎ水の循環流量は、本洗い工程(ステップS110)での循環流量と同様に35L/分以上60L/分以下に設定する。
次に、制御装置38は、洗濯兼脱水槽3の回転と循環ポンプ24の運転を停止した状態で外槽2の底部に溜まるすすぎ水の水位を水位センサ34で検出しながら水位が設定水位を越えないように補給水を行う。
そして、洗濯兼脱水槽3を反転回転(毎分35回転から45回転)させながら、循環ポンプモータ47を正回転させて、外槽2の底部(窪み部2f)に溜まったすすぎ水をノズル27aから洗濯物に振り掛けるように循環し、すすぎを実行する。
すすぎ水の循環流量は、35L/分以上60L/分以下に設定する。その後、循環ポンプ24を停止してすすぎ水の循環を止めた状態で、制御装置38は、洗濯兼脱水槽3を短周期で正逆回転させ、ほぐし運転を行う。
ステップS112では、外槽2内に柔軟仕上げ剤が投入される以外は、第1回目のすすぎ工程(ステップS111)と同様のすすぎ工程(第2回目のすすぎ工程)が行われる。
ステップS113では、脱水処理が実行される。制御装置38は、排水弁25を開放としたままの状態で洗濯兼脱水槽3を一方向(本実施形態では、ドラム式洗濯乾燥機Sの前方(正面)から見て反時計方向)に回転させて洗濯物に含まれている洗い水を遠心脱水する。
次いで、ユーザの選択により、乾燥工程(ステップS114)が実行される場合には、制御装置38は、排水弁25を開放したままの状態で、洗濯工程と同様に、洗濯兼脱水槽3を正逆回転させる。そして、制御装置38は、乾燥ダクト29の途中に設けた送風ファンを運転することによって外槽2内の空気を乾燥ダクト29内に吸い出す。
この乾燥ダクト29内を通過する空気は、乾燥ダクト29内に設置した除湿機構から流れ落ちる冷却水と接触して冷却された後、リントフィルタを通して同伴する糸屑等が捕集される。そして、この空気は、ヒータによって加熱された後に温風吹き出し口から洗濯兼脱水槽3内に吹き込まれ、これにより洗濯兼脱水槽3内の洗濯物は乾燥する。以上のような一連の各工程が実施されることでこの制御装置38によるドラム式洗濯乾燥機Sの洗濯・乾燥運転工程が終了する。
次に、本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sの作用効果について説明する。
従来のドラム式洗濯乾燥機の洗濯水の循環流量は、一般に15〜20L/分程度に設定されているところ、本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sでは、循環流量が35L/分以上60L/分以下に設定可能な構成となっている。
具体的には、洗濯水の循環流路を構成する配管のうち、少なくとも、外槽2から洗濯水を抜き出すように外槽2の排水口21と循環ポンプ24とを接続する、循環ポンプ24の上流側にある蛇腹ホース22の内径が35mm以上、望ましくは37〜50mmに設定され、この蛇腹ホース22の長さが400mm以下、望ましくは、150〜300mmに設定されている。
そして、循環ポンプ24の循環ポンプモータ47としては、その回転速度2300rpm以上3800rpm以下を実現可能なものが使用されている。
なお、循環ポンプ24から外槽カバー2dに向けて洗濯水を送り込む、循環ポンプ24の下流側にある蛇腹ホース41の内径は、20以上、望ましくは、25〜35mm程度に設定されている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、蛇腹ホース41として、その内径が前記所定範囲となるものを使用することを想定しているが、循環流量を35L/分以上60L/分以下に設定することができれば、従来と同様の内径のものを使用することもできる。
前記実施形態では、蛇腹ホース22,41を使用しているが、これらの循環流路を形成する配管は、円形断面のものに限定されずに、楕円、多角形等の様々のものを使用することができる。この際、配管の断面積は、円形のものに換算した際に前記内径となるようなものを使用することができる。
また、前記実施形態では、外槽カバー2dの循環流路27が入口ポート2gから外槽カバー2dの開口に沿って略半周にわたって延在するものを想定しているが、外槽カバー2dの開口の略全周にわたって延在するものであってもよい。また、前記循環流路27は、入口ポート2gから外槽カバー2dの開口に沿って一方向に向かって延在しているが、入口ポート2gから二方向に分岐するように外槽カバー2dの開口に沿って延在する構成とすることもできる。このような分岐型の循環流路27によれば、ノズル27aの配置箇所を外槽カバー2dの開口に沿って2箇所以上配置することができる。この場合、各ノズル27aは、外槽カバー2dの開口の上部を0時位置とした場合に、3時位置から9時位置の間に設けることが望ましい。
ここで、循環ポンプ24の流量(循環流量)と、洗浄性能との関係について、図11を用いて説明する。図11(a)は循環ポンプ24の循環流量と洗浄比(洗浄性能)との関係を示すグラフであり、図11(b)は循環ポンプ24の回転数と循環流量との関係を示すグラフである。ちなみに、洗浄比とは、供試洗濯機の洗浄度と標準洗濯機の洗浄度の比であり、日本工業規格『家庭用電気洗濯機の性能測定方法(JISC9811)』に規定されている。つまり、洗浄比が高いほど、洗浄性能が高くなる。
図11(a)の実線で示すグラフは、本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sに用いた循環ポンプ24の流量と洗浄比との関係を示すグラフであり、図11(a)の破線は、従来のドラム式洗濯乾燥機の運転工程における洗浄比の値(洗浄比=1.11)を示す。両者の洗濯時間は同一である。
また、図11(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乾燥機Sに用いた循環ポンプ24の回転数と循環流量との関係を示すグラフであり、図11(b)の破線は、従来のドラム式洗濯乾燥機に用いた循環ポンプ24の回転数と循環流量との関係を示すグラフである。図11(b)に示すように、本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sに用いた循環ポンプ24は、循環流量の最大値が大きな循環ポンプを用いている。
図11(a)に示すように、循環流量が多いほど洗浄比が向上する。しかし、循環流量60L/分付近で洗浄比の上昇が飽和する。また、循環流量が約35L/分で従来のドラム式洗濯機と同等の洗浄比となる。
したがって、循環流量は、35L/分以上60L/分以下とすることが望ましい。循環流量が35L/分より少なくなると、従来のドラム式洗濯機よりも洗浄比が低下して好ましくない。また、循環流量を60L/分よりも多くしても、洗浄比の上昇はわずかであるが、循環ポンプ24の消費電力は増大するので、必要以上に循環流量を増やすことは好ましくない。以上、循環流量で説明してきたが、本実施形態例の循環ポンプ24では、図11(b)を参照すると、循環ポンプの回転数は2300rpm以上3800rpm以下となる。
なお、循環ポンプ回転数は各ステップにおいて常に一定でなくても良く、前述した2300rpm以上3800rpm以下という循環ポンプ回転数の範囲は、各ステップの循環ポンプ回転数の平均値がこの範囲内に含まれることを意味する。なお、循環プンプの回転数を変化させると、シャワーから噴出する洗濯水の散布範囲が変化する。このため、洗濯水を均一に衣類に散布できる。
このような本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機Sによれば、従来20L/min程度であった循環流量を35L/min以上60L/min以下に大幅に高め、スリット状のノズルからドラム内の広範囲に洗濯水を散水している。循環流量を多くすると洗浄比が向上するのは、ドラム3の回転で持ち上げられた衣類全体に十分な洗い水が浸透した状態で、衣類が落下するため、衣類に含まれている洗い水が落下の衝撃で汚れとともに衣類から押し出されるからである(たたき洗い)。また、循環流量が60L/minを超えると洗浄比の上昇がほぼ飽和するのは、衣類が含むことができる水の量には限界があり、必要以上流量を増しても、洗い水は衣類の外側を流れ洗浄に寄与しなくなるからである。また、衣類全体に洗濯水が浸透するため、すすぎにおいても効率よく洗剤成分の希釈が行え、すすぎ性能も向上できる。
一般に、縦型洗濯機は槽の開口部が上面側にあるため高い水位による溜め洗いで洗濯を行うため、ごわつきが少ない。しかし、ドラム式洗濯機は開口部が前面側にあるため水漏れを防ぎつつ水位を高めるのは非常に難しい。そこで、本実施形態では、循環流量を大幅に増やし、たっぷりの洗い水を衣類に含ませることで、たたき洗いの時間を短縮しても洗浄力が確保でき、結果として、衣類のごわつきを低減することが可能となる。すなわち、ドラム式洗濯機の特徴である節水性を悪化させることなく、高洗浄力でごわつきの少ない洗濯を実現できる。
図12は、縦型洗濯機、従来のドラム式洗濯機、本実施形態のドラム式洗濯乾燥機について、タオルを含む試験布3kgを5サイクル洗濯運転し、衣類のごわつきを5段階で官能評価する実験を行った結果である。この図から分かるように、従来のドラム式洗濯機が評価値2であったのに対し、本実施形態のドラム式洗濯乾燥機の評価値は4.1となり、縦型洗濯機並みに、ごわつきが大幅に抑制された。タオルのようなパイル地の洗濯物についても、パイル地がつぶれず立った状態のやわらかい仕上りが実現できる。
次に、ドラム式洗濯機において生じ易い黒ずみの抑制効果について説明する。黒ずみは、主に衣類から除去された汚れの一部が再び衣類に付着する(再汚染現象)ために発生する。ドラム式洗濯機は縦型洗濯機に比べ使用水量が少ないことが特徴である。しかし、衣類の汚れ量と洗浄力が一緒とすると、洗濯水の汚れの濃度はドラム式洗濯機の方が高くなるため、黒ずみやすい。一般的に、ドラム式洗濯機は縦型洗濯機に比べ使用水量が半分程度であり、汚れの濃度が約2倍となる。また、洗濯時間が長いほど黒ずみやすい。
我々の検討によれば、ドラム式洗濯機と縦型洗濯機の洗濯時間をほぼ同じとした場合、ドラム式洗濯機は水量の差(洗濯水の汚れ濃度の差)以上に黒ずむことが多い。これは、洗い方の違いによる要因によるものと考えられる。縦型洗濯機は、洗濯水中に衣類が沈んだ状態で洗濯が行われるのに対して、ドラム式洗濯機の洗濯は、水中の衣類をドラムの回転で水中から空中に持ち上げて、水面に落下させることを繰り返して行われる。衣類から除去された疎水性の汚れは、水面に集まりやすい。この汚れは、衣類が水面を出たり入ったりする時に衣類に再付着し、黒ずみが進行する。
本実施形態のドラム式洗濯機では、洗濯水の循環流量が多いため、空中に出た衣類に大量の洗濯水が吹きつけられる。このため、衣類は洗濯水の膜で覆われたような状態で水中に落下することになり、水面の汚れが再付着しにくく、黒ずみを抑制する効果がある。さらに、上述のように、洗浄力を高める効果もあるため、洗い工程の時間を短くしているため、より一層黒ずみを抑制できる。
図13は、循環流量と黒ずみの関係を示す実験結果の一例である。実験は、人工皮脂汚れやカーボンなどの無機質汚れを付けた衣類と、白い衣類を同時に洗濯することを繰り返した(布量3kg)。図13は、洗濯5サイクル後のデータである。明度変化は、白い衣類の洗濯後の明度から新品の明度を引いた値で、値が大きいほど黒ずみが大きい。図からわかるように、循環流量が多いほど明度変化が少なく、黒ずみにくい。洗浄力だけでなく黒ずみを考慮すると、循環流量は68L/min程度(循環ポンプ回転数4200rpm)まで増やした方が好ましく、本実験条件では黒ずみの発生をほとんど抑えることができる。
図14は、図13と同じ汚れを付けた衣類を洗濯した場合(5サイクル後)の縦型式洗濯機、従来のドラム式洗濯機と、本実施形態のドラム式洗濯乾燥機(循環ポンプ回転数を4200rpm(循環流量68L/min)とした場合)の黒ずみ(明度変化)の比較である。この図から分かるように、従来のドラム式洗濯機が明度変化4.5であったのに対し、本実施形態のドラム式洗濯機の明度変化0.1となり、縦型洗濯機並みに黒ずみも大幅に抑制できることが分かる。
このことから、本実施形態のように、循環ポンプ24の下流側であってノズル27aへ至るまでの循環流路27の途中にベローズ10の裏側を洗浄するための開口部H、もしくは、スリット形状Jを設けても、リントを洗い流す効果を安定して発揮できる。また、ノズル27aの開口部断面積より開口部H、もしくは、スリット形状Jの開口部断面積を小さくすることで、洗濯性能を従来よりも低下させることなく、ベローズ10の裏側に付着したリントを洗い流す機能を有することができる。さらには、この循環経路を流れる流量は、循環ポンプ24により機械的に制御されるため、水道圧に依存せず安定的にリントを洗い流すことができる。
また、開口部H、もしくは、スリット形状Jは、ベローズ10の内径側端より円周外側、且つ、洗濯兼脱水槽3の回転軸よりも上部、望ましくは真上に配置されることにより、ベローズ10の裏側に向けて噴射された水は、重力により、ベローズ10の内周に沿って上部から下部へと流れため、ベローズ10の裏側に付着したリントを効率良く洗い流す効果を得ることが出来る。
2 外槽
2d 外槽カバー
2f 窪み部
3 洗濯兼脱水槽(内槽)
10 ベローズ
24 循環ポンプ
27 循環流路
27a ノズル
38 制御装置
47 循環ポンプモータ
S ドラム式洗濯乾燥機
H 開口部

Claims (4)

  1. 洗濯水を溜める外槽と、
    この外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽である内槽と、
    この内槽を回転駆動する駆動装置と、
    前記外槽に溜めた洗濯水を循環させる循環機構と、
    洗濯物の投入口の周囲に沿って設けられる環状のドアベローズと、
    を備え、
    前記循環機構は、前記外槽の底部から前記外槽の上部へ至る循環流路と、
    この循環流路の途中に設けられる循環ポンプと、を有し、
    前記循環流路のうち、前記循環ポンプの下流側に、前記ドアベローズの内周面側へ散水する開口部を設け、
    前記循環機構によって前記外槽に溜めた洗濯水を循環させる際の循環流量を35L/分以上68L/分以下とし
    たことを特徴とするドラム式洗濯機。
  2. 請求項1に記載のドラム式洗濯機において、
    前記開口部は、前記内槽内への吐出口に至るまでの間に設けられたことを特徴とするドラム式洗濯機。
  3. 請求項2に記載のドラム式洗濯機において、
    前記吐出口は、前記内槽内に向けて洗濯水を噴射するスリット状のノズルで形成され、この吐出口の断面積よりも、前記ドアベローズの内周面側へ散水する開口部の断面積が小さいこと特徴とするドラム式洗濯機。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のドラム式洗濯機において、
    前記外槽の底部から前記外槽の上部へ至る循環流路のうち、前記循環ポンプから前記外槽の上部へ至る循環流路は、前記外槽の開口に取り付けられる外槽カバーの内側周壁に一体に成形されている流路を含むことを特徴とするドラム式洗濯機。
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JP2018015252A (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 日立アプライアンス株式会社 ドラム式洗濯機

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