JP2017029499A - 衣類処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を確保し、安価な蒸気供給機構を有する衣類処理装置を提供すること。【解決手段】衣類の収容槽２００の一つである回転ドラム２１０内の衣類に向かって蒸気供給機構３００により蒸気を噴射するスチームコースにおいて、温度センサであるサーミスタ４２６が検知したチャンバ空間４３０の温度の変化によって、貯水槽３２０へ給水する給水弁３１０を制御する構成とすることにより、貯水槽３２０内の水位を直接検知する回路を廃止することが可能となり、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減することができる。【選択図】図１１

Description

本発明は、衣類を洗濯、脱水及び／又は乾燥するための衣類処理装置に関するものである。

従来、この種の衣類処理装置としては、衣類に蒸気を供給し、殺菌を行う洗濯機が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された衣類処理装置の洗濯機は、衣類に供給する蒸気を発生させるための水を蓄える貯水槽と、貯水槽内の水位を検知する水位センサを備え、水位センサを用いて貯水槽内の水位を検知して、貯水槽への給水量を制御し、貯水槽から水が溢れない構成をとっていた。

欧州特許第１８８３７２７号明細書

しかしながら、前記特許文献１に記載された衣類処理装置としての従来の洗濯機の構成では、水位センサ回路が絶縁破壊した場合に、水位センサの電極が貯水槽内の水に接触していると、水が充電部となり水を介して使用者が感電する恐れがあるという課題があった。

また、貯水槽内の水位を検知する回路方式として、例えばフロート（浮き）と機械的スイッチを用いた方式であれば、前述の絶縁リスクには対応可能であるが、センサのシステムが大型化し、製造原価がアップするという課題もあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、貯水槽内の水の量を温度センサの温度変化によって検知し、貯水槽内の水位を直接検知する回路を廃止することにより、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減した経済性に優れた衣類処理装置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、本発明の衣類処理装置は、衣類を収容する収容槽と、前記収容槽へ蒸気を供給する蒸気供給機構とを有し、前記蒸気供給機構は、蒸気を発生させるためのチャンバ空間を有する蒸気発生器と、前記チャンバ空間を加熱するヒータと、前記チャンバ空間の温度を検知する温度センサと、前記蒸気発生器に供給する水を蓄える貯水槽と、前記貯水槽に給水する給水弁と、前記ヒータで加熱した前記チャンバ空間に前記貯水槽の水をポンプにより射出する給水機構とからなり、前記ヒータ、給水弁、ポンプなどを制御し、前記収容槽へ蒸気を供給するスチームコースを始めとする各運転コースの工程を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記スチームコースにおいて、前記温度センサの検知温度の変化によって、前記貯水槽への給水を制御する構成としたものである。

これによって、貯水槽内の水位を直接検知する回路を廃止することが可能となり、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減することができる。

本発明に係る衣類処理装置は、衣類に蒸気を供給しつつ、感電に対する安全性を確保するとともに、製造原価を低減することができる。

本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の概略的な縦断面図 同洗濯機の概略的な透視斜視図 同洗濯機の筐体に収容された蒸気供給機構の概略的な斜視図 （ａ）同洗濯機の蒸気供給機構の蒸気発生部を表から見た概略的な斜視図（ｂ）同洗濯機の蒸気供給機構の蒸気発生部を裏から見た概略的な斜視図 同洗濯機の蒸気発生部の蓋部と筐体とを接続するための取付構造の概略的な分解斜視図 （ａ）同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器を表から見た概略的な斜視図（ｂ）同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器を裏から見た概略的な斜視図 同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の主片の概略的な斜視図 同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の概略的な分解斜視図 同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の蓋片の概略的な斜視図 同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の主片の概略的な平面図 同洗濯機の蒸気供給機構の給水機構の概略図 同洗濯機の収容槽の前部の概略的な背面図 同洗濯機の水槽に供給された水の温度の変化を概略的に表すグラフ 同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の温度に基づく、扉体に対する制御を概略的に表すブロック図 同洗濯機の給水機構のポンプの間欠動作とチャンバ空間内の温度、貯水槽の水位、及び給水弁の動作の関係を概略的に表すタイミングチャート

第１の発明は、衣類を収容する収容槽と、前記収容槽へ蒸気を供給する蒸気供給機構とを有し、前記蒸気供給機構は、蒸気を発生させるためのチャンバ空間を有する蒸気発生器と、前記チャンバ空間を加熱するヒータと、前記チャンバ空間の温度を検知する温度センサと、前記蒸気発生器に供給する水を蓄える貯水槽と、前記貯水槽に給水する給水弁と、前記ヒータで加熱した前記チャンバ空間に前記貯水槽の水をポンプにより射出する給水機構とからなり、前記ヒータ、給水弁、ポンプなどを制御し、前記収容槽へ蒸気を供給するスチームコースを始めとする各運転コースの工程を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記スチームコースにおいて、前記温度センサの検知温度の変化によって、前記貯水槽への給水を制御する衣類処理装置としたことにより、貯水槽内の水位を直接検知する回路を廃止することが可能となり、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の前記制御部は、前記スチームコースにおいて、前記ポンプが所定時間動作して停止した後、所定時間後に前記温度センサが検知した温度が所定温度以上であった場合に、前記給水弁を動作させて前記貯水槽へ給水する衣類処理装置としたことにより、貯水槽内の水の空状態を確実に検知して水を供給することで、確実にスチームコースの工程を継続させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、衣類処理装置として例示される洗濯機を説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、衣類処理装置の原
理を何ら限定するものではない。また、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）
（洗濯機）
図１は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機概略的な縦断面図である。

図１において、洗濯機１００は、筐体１１０と、筐体１１０内で衣類を収容する収容槽２００とを備えており、収容槽２００は、回転軸ＲＸを取り囲む略円筒形状の周壁２１１を有する回転ドラム２１０と、回転ドラム２１０を収容する水槽２２０とで主に構成されている。

筐体１１０は、収容槽２００へ衣類を投入するための投入口が形成された前壁１１１と、前壁１１１とは反対側の後壁１１２とを備えている。回転ドラム２１０及び水槽２２０は、前壁１１１に向けて開口している。

洗濯機１００は、前壁１１１に取り付けられた扉体１２０を更に備えている。扉体１２０は、前壁１１１に形成された投入口を閉塞する閉位置と投入口を開放する開位置との間で回動する。使用者は、扉体１２０を開位置に回動させ、前壁１１１の投入口を通じて、衣類を収容槽２００へ投入した後、扉体１２０を閉位置に移動させ、洗濯を開始する。尚、図１に示される扉体１２０は、閉位置の状態である。

回転ドラム２１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で延びる回転軸ＲＸ周りに回転する。収容槽２００に投入された衣類は、回転ドラム２１０の回転に伴って回転ドラム２１０内を移動し、洗い、すすぎ及び／又は脱水といった様々な処理を受ける。

回転ドラム２１０は、閉位置にある扉体１２０に対向する底壁２１２を有している。水槽２２０は、回転ドラム２１０の底壁２１２及び周壁２１１の一部を取り囲む底部２２１と、底部２２１と扉体１２０との間で、回転ドラム２１０の周壁２１１の他の部分を取り囲む前部２２２とを備えている。

収容槽２００は、回転ドラム２１０の底壁２１２に取り付けられた回転シャフト２３０を有しており、回転シャフト２３０は、回転軸ＲＸに沿って、後壁１１２に向けて延びている。そして、回転シャフト２３０は、水槽２２０の底部２２１を貫通し、水槽２２０と後壁１１２との間に現れている。

洗濯機１００は、水槽２２０の下方に据え付けられたモータ２３１と、水槽２２０の外に露出した回転シャフト２３０に取り付けられたプーリ２３２と、モータ２３１の動力をプーリ２３２に伝達するためのベルト２３３とを更に備えており、モータ２３１が作動すると、モータ２３１の動力は、ベルト２３３、プーリ２３２及び回転シャフト２３０に伝達される。この結果、回転ドラム２１０は、水槽２２０内で回転する。

洗濯機１００は、水槽２２０の前部２２２と扉体１２０との間に配設されたパッキン構造１３０を更に備えており、閉位置に回動された扉体１２０は、このパッキン構造１３０を圧縮する。この結果、パッキン構造１３０は、扉体１２０と前部２２２との間で水密シール構造を形成する。

筐体１１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で略水平に延びる筐体天壁１１３と、筐体天壁１１３とは反対側の筐体底壁１１４とを備えている。洗濯機１００は、蛇口（図示
せず）に接続される給水口１４０と、給水口１４０を介して導入された水を分配するための分配部１４１とを更に備えている。給水口１４０は、筐体天壁１１３上に現れており、分配部１４１は、筐体天壁１１３と収容槽２００との間に配設されている。

洗濯機１００は、洗剤が収容される洗剤収容部（図示せず）、及び収容槽２００へ蒸気を噴射する蒸気供給機構３００（図２以降で詳述）を更に備えている。また、分配部１４１は、収容槽２００、洗剤収容部及び蒸気供給機構３００に選択的に水を供給するための複数の給水弁を備えている。尚、図１において、収容槽２００及び洗剤収容部への給水経路は示されていない。収容槽２００及び洗剤収容部への給水に対して、既知の洗濯機に用いられている技術が好適に適用される。

また、前面上部の内方には、モータ、給水弁等を制御し、回転ドラム２１０内の衣類に向かって蒸気を噴射するスチームコースを始めとする各運転コースの工程を制御する制御部１２２が設けられている。

（蒸気供給機構）
図２は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の概略的な透視斜視図である。図３は、同洗濯機の筐体に収容された蒸気供給機構の概略的な斜視図である。なお、図２及び図３において、筐体１１０は点線で表されている。図３において、収容槽２００は示されていない。図３中の矢印は、給水経路を概略的に表す。

図１、図２及び図３を用いて、蒸気供給機構３００を説明する。

蒸気供給機構３００は、分配部１４１の一部として用いられる給水弁３１０と、収容槽２００の下方に配置された貯水槽３２０とを備えており、給水弁３１０は、貯水槽３２０への給水を制御するために用いられる。

給水弁３１０が開くと、給水口１４０から貯水槽３２０へ水が供給され、給水弁３１０が閉じると、貯水槽３２０への給水は停止される。

蒸気供給機構３００は、貯水槽３２０に取り付けられたポンプ３３０と、ポンプ３３０から吐出された水を受ける蒸気発生部４００とを更に備えている。ポンプ３３０は、蒸気発生部４００に間欠式に、或いは連続的に給水動作を行う。間欠式の給水動作の間、ポンプ３３０は、瞬間的な蒸気発生が生ずるように調整された適量の水を蒸気発生部４００に供給する。ポンプ３３０が蒸気発生部４００に連続的に給水を行うと、蒸気発生のために用いられた水に含まれる不純物（スケール）が蒸気発生部４００から洗い流される。なお、蒸気発生部４００については、後述する。

図２に示すように、蒸気供給機構３００は、蒸気発生部４００から下方に延びる蒸気導通管３４０を更に備えている。また、図１に示すように、水槽２２０の前部２２２には、回転ドラム２１０の周壁２１１を取り囲む周壁部２２３と、パッキン構造１３０と協働して水密シール構造を形成する環状部２２４とを備えているが、蒸気導通管３４０は、この周壁部２２３へ接続されている。蒸気発生部４００が発生させた蒸気は、蒸気導通管３４０を通じて、収容槽２００へ供給される。尚、蒸気導通管３４０は収容槽２００を回転させた場合の振動を蒸気発生部４００に伝達しないようにするために、蛇腹形状とするのが好ましい。

また、ポンプ３３０が、貯水槽３２０から蒸気発生部４００内の蒸気発生器４２０に強制的に給水を行うので、蒸気発生器４２０は貯水槽３２０より上方に配置している。ポンプ３３０を設けずに、貯水槽３２０から蒸気発生器４２０に給水を行う場合には、貯水槽
３２０の水を重力の作用で蒸気発生器４２０に送らねばならないので、蒸気発生器４２０は貯水槽３２０より必ず下位に配置しなければならない。これに比べ、ポンプ３３０を配置することによって、水は、ポンプ３３０の圧力で強制的に貯水槽３２０から蒸気発生器４２０へ供給されるので、蒸気発生器４２０と貯水槽３２０との配置に伴う相互の上下関係の制約が生じにくい。貯水槽と蒸気発生器との配置に自由度が増すので、筐体１１０内のスペースを有効活用できる。

また、蒸気発生器４２０は、収容槽２００よりも上方に配置されているが、このとき、蒸気発生器４２０に供給する水に含有される不純物が、気化時に蒸気発生器４２０内の壁面に付着或いは析出することがある。不純物が壁面に付着或いは析出し、堆積すると、壁面と供給された水との間で熱伝達が適切に行われなくなり、蒸発しにくくなってしまう。しかしながら、蒸気発生器４２０が収容槽２００よりも上方に配置しているので、この付着或いは析出した不純物は、気化時の圧力や重力の作用により、蒸気発生器４２０の下方へ排出或いは落下される。したがって、不純物は、蒸気発生器４２０内から収容槽２００へ容易に排出され、蒸気発生器４２０内で不純物の堆積は防止される。また、不純物の堆積による気化能力の低下は未然に防止される。

また、図２に示すように、貯水槽３２０は、筐体１１０の左下の空間に配置されており、蒸気発生器４２０は、筐体１１０の右上の空間に配置される。このように蒸気発生器４２０及び貯水槽３２０は、収容槽２００の中心軸（回転軸ＲＸ）に対して、略対称の位置に配置されている。

図４（ａ）は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気供給機構の蒸気発生部を表から見た概略的な斜視図、図４（ｂ）は、同洗濯機の蒸気供給機構の蒸気発生部を裏から見た概略的な斜視図である。

図３及び図４（ａ）、（ｂ）を用いて、蒸気発生部４００を説明する。

蒸気発生部４００は、略矩形箱状のケース４１０と、ケース４１０内に収容された蒸気発生器４２０とを備えており、ケース４１０は、蒸気発生器４２０を収容するための容器部４１１と、容器部４１１を覆う蓋部４１２とを備えている。

蒸気発生器４２０は、接続管４２１及びチューブ（図示せず）を用いて、ポンプ３３０に接続され、排気管４２２を用いて、蒸気導通管３４０に接続される。容器部４１１は、底壁部４１４に開口部４１３を形成し、接続管４２１及び排気管４２２は、この開口部４１３を通じて下方に突出している。

図５は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生部の蓋部４１２と筐体１１０とを接続するための取付構造の概略的な分解斜視図である。

図３、図４（ａ）、及び図５を用いて、蓋部４１２と筐体１１０との間の取付構造を説明する。

図３に示すように、筐体１１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で立設された右壁１１５と、右壁１１５とは反対側の左壁１１６とを備えている。また、筐体１１０は、右壁１１５の上縁に沿って配設された第１補強フレーム１１７と、前壁１１１の上縁に沿って配設された第２補強フレーム１１８とを更に備えている。

蒸気発生部４００の蓋部４１２は、略矩形状の上壁４１５と、上壁４１５の縁部から下
方に突出する蓋部周壁４１６と、蓋部周壁４１６から前方に突出する突出片４１７とを備えている。そして、洗濯機１００は、第１補強フレーム１１７と上壁４１５とに接続される第１取付片１５１と、第２補強フレーム１１８と突出片４１７とに接続される第２取付片１５２とを更に備えている。

第１取付片１５１及び第２取付片１５２は、蓋部４１２から上方に突出し、筐体天壁１１３と蒸気発生部４００とを離間させて取り付けてある。この結果、蒸気発生部４００から筐体１１０への熱伝達は緩和される。本実施の形態１において、第１取付片１５１及び第２取付片１５２は、保持部として例示する。

図６（ａ）は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器を表から見た概略的な斜視図、図６（ｂ）は、同洗濯機の蒸気発生部を蒸気発生器の裏から見た概略的な斜視図である。

図６（ａ）、（ｂ）を用いて、蒸気発生器４２０を説明する。

蒸気発生器４２０は、略矩形状の主片４２３と、主片４２３上に配設される蓋片４２４と、主片４２３に配設される線状のヒータ４２５とを備えている。主片４２３及び蓋片４２４は、アルミニウム材にて形成されており、したがって、主片４２３及び蓋片４２４は、ヒータ４２５によって適切に加熱することができる。

また、蒸気発生器４２０は、温度センサとしてのサーミスタ４２６を更に備えている。前述の接続管４２１、排気管４２２及びヒータ４２５に加えて、サーミスタ４２６も主片４２３に取り付けられている。ヒータ４２５は、温度センサであるサーミスタ４２６によって得られる温度情報により制御される。したがって、主片４２３及び蓋片４２４の温度は、略一定に保たれる。

図７は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の主片の概略的な斜視図である。

図６（ｂ）、及び図７を用いて、主片４２３を説明する。

蒸気発生器４２０の主片４２３は、接続管４２１、排気管４２２及びサーミスタ４２６が取り付けられる主片下面４２７と、ヒータ４２５が配設される周面４２８と、主片下面４２７とは反対側の上面４２９とを備えている。また、主片４２３は、上面４２９から蓋片４２４に向けて立設し、略三角形状のチャンバ空間４３０を規定する外チャンバ壁４３１と、チャンバ空間４３０内で蒸気に流動経路を規定する略Ｊ字形状の内チャンバ壁４３２とを更に備えている。

図８は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の概略的な分解斜視図、図９は、同洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の蓋片の概略的な斜視図である。

図３、図６（ｂ）、図７、図８、図９を用いて、蒸気発生器４２０を説明する。

蒸気発生器４２０は、外チャンバ壁４３１を取り巻くように主片４２３に取り付けられるパッキンリング４３３を備えている。パッキンリング４３３は、耐熱性ゴム材で形成されている。

蓋片４２４は、主片４２３に対向する下面４３４と、外チャンバ壁４３１と略同形状の
シールド壁４３５とを備えている。また、蓋片４２４は、主片４２３に押しつけられている。この結果、シールド壁４３５は、パッキンリング４３３を圧縮し、チャンバ空間４３０を気密に保つことができる。

主片４２３には、接続管４２１を通じて供給された水がチャンバ空間４３０内に流入するための流入口４３７が形成されている。チャンバ空間４３０の略中央に形成された流入口４３７は、内チャンバ壁４３２に取り囲まれている。

ポンプ３３０が所定量の水を蒸気発生器４２０に供給する時、接続管４２１及び流入口４３７を通じて、水が上向きに射出され、この結果、水は、内チャンバ壁４３２、内チャンバ壁４３２によって囲まれた主片４２３の上面４２９及び／又は流入口４３７の上方に位置する蓋片４２４の下面４３４に衝突する。

この時、蒸気発生器４２０は、ヒータ４２５によって加熱され（例えば、約２００℃）、高い熱エネルギを有しており、間欠式の給水動作を行うポンプ３３０は、蒸気発生器４２０が有する熱エネルギに対して、適量の水を供給する（例えば、約２ｃｃ／回）。この結果、流入口４３７から上向きに射出された水は、瞬時に蒸発する。

水の瞬時の蒸発の結果、チャンバ空間４３０の内圧は急激に上昇する。これにより、蒸気発生器４２０に供給する水に含有される不純物が、気化時にチャンバ空間４３０を形成する壁面に付着あるいは析出しても、この付着あるいは析出した不純物は、気化時の圧力の作用を受け、チャンバ空間４３０の外部へ容易に排出される。

本実施の形態１において、蒸気を発生させるために用いられるチャンバ空間４３０は、チャンバとして例示する。流入口４３７を通じて供給された水が衝突する内チャンバ壁４３２、内チャンバ壁４３２によって囲まれた主片４２３の上面４２９及び／又は流入口４３７の上方に位置する蓋片４２４の下面４３４は、壁面として例示する。接続管４２１が取り付けられる流入口４３７は、取付部として例示する。

図１０は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生部の蒸気発生器の主片の概略的な平面図である。

図６（ｂ）、及び図１０を用いて、主片４２３を説明する。

ヒータ４２５は、主片４２３内で略Ｕ字状の経路に沿って延びており、この結果、ヒータ４２５は、接続管４２１が取り付けられた流入口４３７を取り囲んでいるので、内チャンバ壁４３２及び内チャンバ壁４３２に取り囲まれた領域は、チャンバ空間４３０内で最も高温となる。したがって、流入口４３７を介して射出された水は瞬時に蒸発する。

ヒータ４２５は、主片４２３内で略Ｕ字状の経路に沿って延びるので、ヒータ４２５は、接続管４２１が取り付けられた流入口４３７を取り囲む。この結果、内チャンバ壁４３２及び内チャンバ壁４３２に取り囲まれた領域は、チャンバ空間４３０内で最も高温となる。したがって、流入口４３７を介して出射された水は瞬時に蒸発する。

外チャンバ壁４３１によって規定されるチャンバ空間４３０内で略Ｊ字形状の内チャンバ壁４３２が延出するので、チャンバ空間４３０は渦巻き状の流動経路を描く。主片４２３には、流動経路の終端に形成された排気口４３８が形成されている。

内チャンバ壁４３２に取り囲まれる空間内で生じた蒸気は、チャンバ空間４３０の内圧の増加に伴って、排気口４３８へ向かう。排気口４３８には、排気管４２２が取り付けら
れており、排気口４３８に到達した蒸気は、排気管４２２を通じて、下向きに排気される。

また、ヒータ４２５は、渦巻き状の流動経路のうち外側の経路に沿って、Ｕ字状に延びる。したがって、内チャンバ壁４３２に取り囲まれる空間内で生じた蒸気は、加熱されながら、排気管４２２に向かう。したがって、高温の蒸気が排気されることとなる。

（給水機構）
図１１は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気供給機構の給水機構の概略図である。

図１１を用いて、給水機構５００を説明する。

蒸気発生器４２０のチャンバ空間４３０へ水を射出する給水機構５００は、上述の給水弁３１０、貯水槽３２０、ポンプ３３０及び接続管４２１を備えている。

ポンプ３３０の作動時間及び／又は動作パターン（間欠式の給水動作及び／又は連続的な給水動作）に応じて、給水弁３１０が制御され、例えば、ポンプ３３０の動作が終了したときに、貯水槽３２０が空になるように給水弁３１０からの給水量が調整される。これにより、貯水槽３２０内の水の凍結は生じにくくなる。

また、ポンプ３３０は、貯水槽３２０内に貯められた水を、接続管４２１を通じて、チャンバ空間４３０に供給する。ポンプ３３０の間欠式の給水動作は、チャンバ空間４３０内に射出された水が瞬時に蒸発するように調整される。

また、チャンバ空間４３０内での水の蒸発の結果、水に含有する不純物がチャンバ空間４３０内で堆積することもあるが、ポンプ３３０の連続的な給水動作は、堆積した不純物が押し流されるのに十分な流速で水がチャンバ空間４３０に流入するように調整さている。

また、排気管４２２は、蒸気導通管３４０に接続されており、ポンプ３３０の間欠式の給水動作によってチャンバ空間４３０内で発生した蒸気、及びポンプ３３０の連続的な給水動作によってチャンバ空間４３０内に流入した水は、排気管４２２及び蒸気導通管３４０を通じて収容槽２００に流入する。

（収容槽への蒸気及び水の供給）
図１２は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の収容槽の前部の概略的な背面図である。

図１、図１１及び図１２を用いて、収容槽２００への蒸気及び水の供給を説明する。

図１に示すように、前部２２２の環状部２２４は、回転ドラム２１０に対向する内面２２５と筐体１１０の前壁１１１に対向する外面２２６とを備えており、図１２は、内面２２５を主に示す。

蒸気供給機構３００は、内面２２５に取り付けられた分岐管３５１及びノズル３５２を備えており、更に分岐管３５１とノズル３５２とを接続する蒸気チューブ３５３を備えている。また、蒸気導通管３４０は、周壁部２２３を介して、分岐管３５１に接続されている。

チャンバ空間４３０内で発生した蒸気は、チャンバ空間４３０内での圧力増加に伴い、排気管４２２を通じて、蒸気導通管３４０に流入する。その後、蒸気は、蒸気導通管３４０から分岐管３５１に至る。ノズル３５２は、分岐管３５１より上方に配設されている。

分岐管３５１に到達した蒸気は、高温であるので、蒸気チューブ３５３に案内され、ノズル３５２に至る。最終的に、蒸気は、ノズル３５２から噴射される。本実施の形態１において、排気管４２２、蒸気導通管３４０、分岐管３５１及び蒸気チューブ３５３は、チャンバ空間４３０内で発生した蒸気をノズル３５２へ案内する。したがって、排気管４２２、蒸気導通管３４０、分岐管３５１及び蒸気チューブ３５３は、案内管として例示する。

上述の如く、間欠式の給水動作を行うポンプ３３０は、高温のチャンバ空間４３０に適量の水を射出するので、水は瞬時に蒸発する。この結果、チャンバ空間４３０の内圧は急激に増大する。したがって、蒸気は、ノズル３５２から高圧で噴射され、収容槽２００の内部空間を上下に横切ることとなる。

分岐管３５１は、蒸気導通管３４０に接続される親管３５４と、親管３５４から上方に屈曲する上子管３５５と、親管３５４から下方に屈曲する下子管３５６とを備えている。親管３５４には、蒸気導通管３４０を通じて、蒸気又は水が流入する。上子管３５５は、蒸気チューブ３５３に接続され、蒸気がノズル３５２に向かう上向きの経路を規定する。本実施の形態１において、上子管３５５及び蒸気チューブ３５３によって規定される上向きの経路は第１経路として、親管３５４は流入管として、上子管３５５は第１管として例示する。

下子管３５６は、上子管３５５とは異なり、下向きの経路を規定する。ポンプ３３０が連続的な給水動作を行っている間、蒸気導通管３４０を通じて分岐管３５１に流入した水は、重力作用によって、下子管３５６を通じて、流下する。本実施の形態１において、下子管３５６によって規定される下向きの経路は、第２経路として例示し、下子管３５６は、第２管として例示する。

また、図１２には、親管３５４と上子管３５５との間の挟角θ１、及び、親管３５４と下子管３５６との間の挟角θ２が示されているが、挟角θ１は、鈍角である一方で、挟角θ２は鋭角である。挟角θ２は鋭角であるので、親管３５４から下子管３５６への流動損失は比較的大きい。したがって、親管３５４に流入した蒸気は、下子管３５６へほとんど流れず、上子管３５５へ主に流れる。一方、上子管３５５は上向きの流動経路を規定するので、親管３５４へ流入した水は、重力の作用により、上子管３５５へほとんど流れず、下子管３５６へ主に流れる。したがって、蒸気の流動経路と水の流動経路とが適切に分離される。

（洗い工程における蒸気の利用）
図１３は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の洗い工程において、水槽２２０に供給された水の温度の変化を概略的に表すグラフである。

図１、図８、図１１及び図１３を用いて、洗い工程において用いられる蒸気の効果を説明する。

図１に示すように、水槽２２０の下部には、温水ヒータ１６０が配設されている。温水ヒータ１６０は、水槽２２０内に供給された水を加熱するために用いられる。また、水槽２２０内の温水ヒータ１６０近傍には、水槽２２０内の水温を検知するための温水サーミスタ１６１が設けられている。なお、本実施の形態１において、温水ヒータ１６０は、第
２ヒータとして例示する。

図１３に示すように、洗い工程が開始されると、水槽２２０に水が供給される。この間、水槽２２０内の衣類に含まれる水の温度は、略一定である。その後、温水ヒータ１６０を用いて、水槽２２０内の水が加熱される。温水ヒータ１６０は、大きな熱量を発するので、水槽２２０内の衣類に含まれる水の温度は急速に上昇する。その後、温水サーミスタ１６１が検知した水温が所定の温度に到達すると、水槽２２０内の水の加熱は停止される。

図１３において、加熱停止後の点線は、温水ヒータ１６０による加熱が停止され、且つ、蒸気の供給がないときの衣類に含まれる水の温度の変化を表す。加熱停止後の実線は、温水ヒータ１６０による加熱が停止され、且つ、蒸気が収容槽２００に供給されているときの衣類に含まれる水の温度の変化を表す。

収容槽２００へ供給される蒸気は、上述の如く、高温であり、また、衣類に向けて直接的に供給されるので、水槽２２０内の衣類に含まれる水の温度低下は緩和される。蒸気発生器４２０に用いられるヒータ４２５は、水槽２２０に取り付けられた温水ヒータ１６０よりも少ない電力を消費する。したがって、温水ヒータ１６０を用いた水槽２２０内の水の保温と比べて、蒸気供給による保温は、少ない消費電力量を達成することができる。したがって、ポンプ３３０は、温水ヒータ１６０の停止後、間欠式の給水動作をすることが好ましい。

（脱水工程における蒸気の利用）
図１、図１１及び図１２を用いて、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の、脱水工程において用いられる蒸気の効果を説明する。

脱水工程において、回転ドラム２１０は、高速で回転される。図１に示すように、回転ドラム２１０の周壁２１１には、多数の小孔２１９が形成されている。回転ドラム２１０内に収容された衣類は、遠心力によって周壁２１１に押しつけられる。この結果、衣類に含まれる水分は、小孔２１９を通じて、回転ドラム２１０外へ放出される。かくして、衣類は、適切に脱水される。

脱水された衣類の繊維は、互いに水素結合しやすい。繊維同士の水素結合は、衣類の皺を引き起こすが、回転ドラム２１０内に蒸気が供給されることにより、繊維間の水素結合が解除され、衣類の皺が低減される。したがって、衣類が脱水処理を受けている間、ポンプ３３０が間欠式の給水動作を実行することが好ましい。

間欠式の給水動作の結果、ノズル３５２から高圧で蒸気が回転ドラム２１０内に噴射されるが、上述の如く、ノズル３５２から噴射された蒸気は、収容槽２００を横切るので、蒸気は、周壁２１１に張り付いて回転する衣類に満遍なく吹き付けられる。この結果、回転ドラム２１０内の衣類全体に亘って、皺が生じにくくなる。

（蒸気発生器の冷却）
図８及び図１１を用いて、蒸気発生器４２０の冷却工程を説明する。

蒸気を用いた衣類の処理の終了に伴い、蒸気発生器４２０は冷却されることが好ましい。蒸気発生器４２０が冷却されるならば、高温蒸気の不必要な収容槽２００内への噴射が防止される。

蒸気発生器４２０の冷却のためにヒータ４２５への電力供給が停止される。その後、ポ
ンプ３３０は、連続的な給水動作を開始する。この結果、貯水槽３２０から水が連続的にチャンバ空間４３０内へ流入する。チャンバ空間４３０内へ流入した水は、蒸気発生器４２０から熱を奪い、収容槽２００へ流入する。したがって、蒸気発生器４２０は、短期間で冷却される。

図１４は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機の蒸気発生器４２０の温度に基づく、扉体１２０に対する制御を概略的に表すブロック図である。

図１、図６（ｂ）及び図１４を用いて、扉体１２０に対する制御を説明する。

洗濯機１００は、扉体１２０を閉位置でロックするロック機構１２１と、ロック機構１２１のロック及びロック解除を制御し、工程を制御するための制御部１２２とを備えている。ロック機構１２１の機械的及び電気的な機構は、既知の洗濯機に利用される構造であってもよい。

図６（ｂ）に示すように、蒸気発生器４２０は、温度センサとしてのサーミスタ４２６を備えている。サーミスタ４２６は、主片４２３の温度を検出し、検出された温度に応じた信号を制御部１２２へ出力する。

制御部１２２は、サーミスタ４２６から出力された信号が所定の値以下の温度を指し示すまで、ロック機構１２１による扉体１２０のロックを維持する。この結果、蒸気発生器４２０が所定の温度以下となるまで、収容槽２００の内部空間は外部から隔離される。したがって、洗濯機１００は、非常に安全になる。

（サーミスタの温度検知によるタンクの給水制御）
図１５は、本発明の実施の形態１における衣類処理装置として例示される洗濯機のポンプ３３０の間欠動作とサーミスタ４２６が検知するチャンバ空間４３０内の温度と貯水槽３２０の水位、及び給水弁３１０の動作の関係を概略的に表すタイミングチャートである。

図８、図１１及び図１５を用いて、ポンプ３３０の間欠動作、給水弁３１０の動作などを説明する。

図１５に示される如く、ポンプ３３０が作動している期間（ＯＮ期間）は、ポンプ３３０が停止している期間（ＯＦＦ期間）と比べて短く設定される。本実施の形態１ではＯＮ期間を０．５秒、ＯＦＦ期間を９．５秒のサイクルと設定している。この結果、適量の水がチャンバ空間４３０内に射出される。

ここで、貯水槽３２０内に充分な水が無かった場合の動作について説明する。貯水槽３２０内に水が無いためポンプ３３０のＯＮ期間であってもチャンバ空間４３０には水が供給されることはない。よって、チャンバ空間４３０の温度は変化しない（図１５のｃ点）。

制御部１２２は、温度センサであるサーミスタ４２６の温度をモニターしており、ポンプ３３０のＯＦＦ期間を起点にして所定時間後に、例えば１秒後にサーミスタ温度が所定の温度α以上であった場合は、ポンプ３３０が動作したにもかかわらず、貯水槽３２０から水がチャンバ空間４３０内に供給されずに温度が上がっている、つまり、貯水槽３２０内に水が無く、チャンバ空間４３０供給されていないと判断し、制御部１２２は給水弁３１０を動作させて貯水槽３２０に給水を開始する（図１５のｄ点）。この給水は、貯水槽
３２０が満杯になる程度に設定した所定時間だけ行なわれる。

つまり、貯水槽３２０に水位センサやロート（浮き）と機械的スイッチを用いた水位検知方式が無くとも、貯水槽３２０内に水が無いと判断して貯水槽３２０に給水を行なうことができる。

この給水動作によって、貯水槽３２０内には再び水が蓄えられるため、次のポンプ３３０がＯＮする周期ではチャンバ空間４３０に所定量の水が供給される。

また、貯水槽３２０内に充分な水が蓄えられていた場合は、ＯＮ期間においてチャンバ空間４３０に所定量の水が供給される。この結果、水は蒸発し、蒸気となる。水から蒸気への相変化に起因する気化熱によって、チャンバ空間４３０の温度は一時的に低下する（図１５のａ点）。

上述の如く、ＯＦＦ期間はＯＮ期間と比較して長く設定されているので、ヒータ４２５は、ＯＦＦ期間の間にチャンバ空間４３０を十分に昇温することができる（図１５のｂ点）。 したがって、ポンプ３３０が間欠動作を行っている間、高圧の蒸気が収容槽２００に供給され続ける。特に、ＯＦＦ期間の間にチャンバ空間４３０が十分に昇温され、ＯＮ期間において、チャンバ空間４３０を含む蒸気発生器４２０が有する熱エネルギに対して、瞬時に蒸発する適量の水が供給される（例えば、約２ｃｃ／回）ことで、良好に高圧の蒸気が収容槽２００に供給され続けることなる。

以上のように、本実施の形態１においては、回転ドラム２１０内の衣類に向かって蒸気を噴射するスチームコースにおいて、蒸気供給機構３００に設けられた蒸気発生器４２０のチャンバ空間４３０へ水を射出するポンプ３３０が所定時間動作して停止した後、所定時間後に温度センサであるサーミスタ４２６が検知したチャンバ空間４３０の温度が所定温度以上であった場合に、給水弁３１０を動作させて貯水槽３２０へ給水する構成とすることにより、回転ドラム２１０内の衣類に向かって蒸気を噴射するスチームコースを確実に継続させることができるので、貯水槽３２０内の水位を直接検知する回路を廃止することが可能となり、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減することができる。

以上のように、本発明にかかる衣類処理装置は、蒸気供給機構に設けられた蒸気発生器内の温度を検知して、蒸気発生器への給水を制御することにより、貯水槽内の水位を直接検知する回路を廃止することが可能となり、感電に対する安全性を確保することができるとともに、製造原価を低減することができるので、蒸気供給機構を有する衣類洗濯乾燥装置や衣類乾燥装置などの用途に適用できる。

１２２ 制御部
２００ 収容槽
３００ 蒸気供給機構
３１０ 給水弁
３２０ 貯水槽
３３０ ポンプ
４２０ 蒸気発生器
４２６ サーミスタ（温度センサ）
４２５ ヒータ
４３０ チャンバ空間
５００ 給水機構

Claims (2)

1. 衣類を収容する収容槽と、前記収容槽へ蒸気を供給する蒸気供給機構とを有し、前記蒸気供給機構は、蒸気を発生させるためのチャンバ空間を有する蒸気発生器と、前記チャンバ空間を加熱するヒータと、前記チャンバ空間の温度を検知する温度センサと、前記蒸気発生器に供給する水を蓄える貯水槽と、前記貯水槽に給水する給水弁と、前記ヒータで加熱した前記チャンバ空間に前記貯水槽の水をポンプにより射出する給水機構とからなり、前記ヒータ、給水弁、ポンプなどを制御し、前記収容槽へ蒸気を供給するスチームコースを始めとする各運転コースの工程を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記スチームコースにおいて、前記温度センサの検知温度の変化によって、前記貯水槽への給水を制御する衣類処理装置。
2. 前記制御部は、前記スチームコースにおいて、前記ポンプが所定時間動作して停止した後、所定時間後に前記温度センサが検知した温度が所定温度以上であった場合に、前記給水弁を動作させて前記貯水槽へ給水する請求項１に記載の衣類処理装置。

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