JP2021069687A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】搬入と設置を容易にしながら、外槽の振動増加を抑制することが可能なドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】筐体１と、筐体１内に弾性支持される外槽１１と、外槽１１内に回転自在に支持されるドラム２１と、ドラム２１を回転駆動するモータ２２と、モータ２２を制御して脱水動作を行う制御装置７と、外槽１１の上部に液体を貯留可能な上タンク５０と、外槽１１の下部に液体を貯留可能な下タンク５１と、を備える。制御装置７は、脱水動作の開始前までに、上タンク５０と下タンク５１に液体を溜め、上タンク５０と下タンク５１の重さを略同じにする。【選択図】図２

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。

ドラム式洗濯機は、筐体が水を溜める外槽を内包し、外槽が衣類を投入するドラムを内包しており、排水するための排水ホースを外槽に接続している。ドラム式洗濯機の脱水工程では、ドラムの回転速度を上昇させて、外槽の共振区間と、筐体の共振区間とを通過させながら、ドラムの回転速度を目標回転速度まで到達させることで、衣類に含まれる水を遠心脱水する。また、脱水工程の共振区間や高回転となる目標回転速度では、外槽の振動が増加しやすく、外槽の振動が過大となる場合がある。外槽の振動が過大となることを抑制するため、水を溜めたタンクを外槽に備え、タンクが外槽の振動を低減するウエイトとして作用することで、脱水工程における外槽の振動増加を抑制している。例えば、脱水工程における外槽の振動増加を抑制する技術としては、外槽の下部の排水路に補助タンクを配設して、排水の一部を溜める技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０００−９３６８８号公報

ところで、近年はＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ（ＥＣ）の発展によって、インターネット上で洗濯機を購入するケースが増加している。ＥＣで洗濯機を購入した場合、購入者自ら洗濯機の搬入や設置を行う場合があるため、洗濯機の搬入や設置を容易にする必要がある。洗濯機の搬入や設置を容易にするためには、洗濯機の質量を低減する必要がある。しかしながら、洗濯機の質量を低減した場合、脱水工程において外槽の振動が増加する。また、近年は洗濯容量が増加しており、ドラムや外槽の直径が大きくなっていることから、遠心力による加振力が増加し、脱水工程において外槽の振動が増加しやすくなっている。脱水工程において外槽の振動が増加し、外槽の振動が所定値より大きいと判定された場合、ドラムの回転を停止して、脱水工程をやり直すため、運転時間や消費電力量が増加する。

外槽の振動を低減するには、外槽の振動を低減するウエイトとして作用するタンクを大型化して、タンクの容量を増加させ、質量を増加させる必要がある。大型化したタンクを外槽に備えるためには、洗濯機の内部空間を拡大する必要がある。しかしながら、洗濯機の内部空間を拡大すると、洗濯機自体の大型化に繋がるため、搬入性と設置性が悪化する虞がある。

特許文献１は、外槽の下部に備えたタンクに排水を溜めてウエイトとして利用している。しかしながら、洗濯容量の大容量化で、外槽の振動が増加した場合、外槽の下部以外にタンクを追加する必要がある。排水経路となる外槽の下部以外（例えば、外槽の上部）にタンクを備える場合、排水を汲み上げるためのポンプが必要となる。洗濯容量を大容量化した場合、洗濯機の内部空間が狭くなるので、ポンプを備えるためには、内部空間を拡大する必要がある。しかし、内部空間を拡大する場合、洗濯機自体を大型化する必要があるため、搬入性や設置性が悪化する虞がある。

また、水を利用するタンクの替わりに水よりも比重の高いコンクリートや鉄をウエイトとして利用する場合、ウエイトの大型化および洗濯機の大型化を防ぎながら、振動増加を抑制できる。しかしながら、コンクリートや鉄の質量は、水を溜める前のタンクの質量よりも大きいので、コンクリートや鉄をウエイトとして利用した場合、搬入時や設置時の洗濯機の質量が増加するため、搬入性や設置性が悪化する虞がある。

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、搬入と設置を容易にしながら、外槽の振動増加を抑制することが可能なドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

本発明は、筐体と、前記筐体内に弾性支持される外槽と、前記外槽内に回転自在に支持されるドラムと、前記ドラムを回転駆動するモータと、前記モータを制御して脱水動作を行う制御部と、前記外槽の上部に液体を貯留可能な上タンクと、前記外槽の下部に液体を貯留可能な下タンクと、を備え、前記制御部は、前記脱水動作の開始前までに、前記上タンクと前記下タンクに液体を溜め、前記上タンクと前記下タンクの重さを略同じにすることを特徴とする。

本発明によれば、搬入と設置を容易にしながら、外槽の振動増加を抑制することが可能なドラム式洗濯機を提供できる。

第１実施形態のドラム式洗濯機の外観斜視図である。 第１実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。 第１実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た概略図である。 第１実施形態のドラム式洗濯機の試運転における脱水工程のドラムの回転速度と排水弁の開閉および下タンクの水位を示すタイミングチャートである。 第１実施形態のドラム式洗濯機の洗濯運転における脱水工程のドラムの回転速度と排水弁の開閉および下タンクの水位を示すタイミングチャートである。 第２実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。 第３実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。 第４実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。 第５実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た模式図である。 第６実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た概略図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、上下方向、左右方向、前後方向については図１に示す方向を基準とする。また、以下では、ドラム式洗濯機として、乾燥機能を備えたドラム式洗濯乾燥機を例に挙げて説明するが、乾燥機能を備えていないドラム式洗濯機に適用することもできる。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のドラム式洗濯機の外観斜視図である。
図１に示すように、ドラム式洗濯機１００の外郭を構成する筐体１は、ベース１ａの上に取付けられている。筐体１は、左右の側板１ｂ（図１では右の側板のみを図示）、前面カバー１ｃ、背面カバー１ｄ（図２参照）、上面カバー１ｅ、下部前面カバー１ｆによって構成されている。筐体１は、ベース１ａを含めて箱状の外枠を形成し、外枠として十分な強度を有している。

上面カバー１ｅには、水道栓からドラム式洗濯機１００に給水するための給水ホース接続口３０が設けられている。ドア２は、前面カバー１ｃの略中央に設けた衣類を出し入れするための投入口（図示せず）を塞ぐためのものであり、前面カバー１ｃに設けたヒンジによって開閉可能に支持されている。また、ドア２は、ドア開放取手２ａを引くことでロック機構（図示せず）が外れて開き、ドア２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。前面カバー１ｃは、後記する外槽１１（図２参照）の開口部と略同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。

筐体１の上部には、操作・表示パネル３が設けられている。この操作・表示パネル３は、電源スイッチ４、操作スイッチ５、表示器６を備える。また、操作・表示パネル３は、筐体１の上部に設けた上補強部材１３（図２参照）に備えられている制御装置７（図２参照）と電気的に接続されている。

制御装置７（図２参照）は、ドラム式洗濯機１００を統括的に制御するものであり、例えばマイコン（Microcomputer）と周辺回路とが基板に実装されることで構成される。マイコンは、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶された制御プログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することで各種処理が実行される。

図２は、第１実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。
図２に示すように、外槽１１は、水を溜めるものであり、筐体１の内部に設けられている。また、外槽１１は、衣類を収納するためのドラム２１を内包する。また、外槽１１の後方には、ドラム２１を回転させるためのモータ２２を備える。

モータ２２は、回転軸となるシャフト２２ａが外槽１１を貫通し、ドラム２１と結合している。モータ２２が駆動すると、ドラム２１は、正転（ドラム式洗濯機１００を正面から見て時計回り）、逆転（ドラム式洗濯機１００を正面から見て反時計回り）の両方向に回転駆動される。図２に示すドラム２１の回転軸Ａｚは、ドラム式洗濯機１００の前方から後方に向けて下るように傾斜している（図２は奥側が下になるように傾斜している）。なお、ドラム２１の回転軸Ａｚは、水平に構成されていてもよい。

また、外槽１１の下部は、筐体１に固定された左右一対のサスペンション２６（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。外槽１１の上部は、外槽１１の姿勢を保持するために、懸架手段８と懸架手段９の二組の懸架手段（コイルばねで構成）が接続されている。

ドラム２１の内周面には、ドラム２１内の洗濯水を外槽１１に排水するための複数個の脱水孔２１ｂが形成されている。またドラム２１の内周面には、ドラム２１の周方向に間隔をおいて、ドラム２１内に投入された衣類を持ち上げるための複数個（図２では１個のみを図示）のバッフル２３が設けられている。このバッフル２３は、ドラム２１の前後方向に延在している。ドラム２１の前端には、円筒状の流体バランサ２１ｃが設けられている。

外槽１１は、前方を開口として、後方を閉じた有底の略円筒を形成している。この外槽１１の開口部と筐体１の投入口は、前後方向に伸縮しやすいベローズ１６により接続される。ベローズ１６は、環状のパッキンであるエラストマーで成形され、ドア２を閉めることでドラム２１を水封する。また、筐体１の投入口、外槽１１の開口部、ドラム２１の開口部は連通しており、ドア２を開くことでドラム２１内への衣類の出し入れが可能となる。なお、外槽１１は、開口部を含む側と、モータ２２の取り付けられる側とに分割することができるように構成されている。

図３は、第１実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た概略図である。
図３に示すように、外槽１１の上部には、水を貯溜可能な上タンク５０が設けられている。この上タンク５０には、上タンク５０に水を供給するための給水ホース１７ａ（図２参照）が接続されている。

外槽１１の下部には、水を貯溜可能な下タンク５１が設けられている。この下タンク５１には、外槽１１内の洗濯水を排水するための外槽側排水ホース１４ａ（図２参照）が接続されている。

上タンク５０と下タンク５１は、軽量で強度が高い樹脂（例えば、ポリプロピレン樹脂）で形成されている。また、上タンク５０の容量と下タンク５１の容量は、略同じになるように構成されている。

図２に戻って、給水ホース接続口３０の下部には、複数の流路を備えた給水弁（給水電磁弁）１５を備えている。この給水弁１５には、外槽１１に給水するための給水ホース１７の一端と、上タンク５０に給水するための給水ホース１７ａの一端とが接続されている。給水弁１５の給水ホース１７側の弁を開くことで、給水ホース接続口３０から給水ホース１７に水が流れて、洗剤容器１２を介して外槽１１内に給水される。また、給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁を開くことで、給水ホース１７ａに水が流れて、上タンク５０への給水を行う。

外槽１１の下部に備えられた排水経路には、排水ホース１４、外槽側排水ホース１４ａ、第１排水弁１４ｂおよび第２排水弁１４ｃが設けられている。

排水ホース１４は、一端が下タンク５１の排水導出側（出口側）と接続され、他端が機外（ドラム式洗濯機１００の外部）に延びている。また、排水ホース１４は、下タンク５１の前端に接続されている。

外槽側排水ホース１４ａは、一端が外槽１１の下部の排水口に接続され、他端が下タンク５１の排水導入側（入口側）と接続されている。また、外槽側排水ホース１４ａは、下タンク５１の後端に接続されている。

第１排水弁１４ｂは、排水ホース１４に設けられている。第２排水弁１４ｃは、弁開度で流量調整可能なものであり、外槽側排水ホース１４ａに設けられている。

このような排水経路では、第１排水弁１４ｂを閉じることで、外槽１１内に給水した水が外槽１１内に溜まる。また、第１排水弁１４ｂを半開または全開にして、第２排水弁１４ｃを閉じると、外槽１１内の洗濯水が外槽側排水ホース１４ａに流れて、洗濯水が下タンク５１に溜まる。また、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを半開または全開にすると、外槽１１内や下タンク５１に溜まった洗濯水が排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の外部に排出される。

外槽１１の下部には、外槽１１の振動振幅を検知する振動センサ１８が設けられている。外槽１１の振動が振動センサ１８に予め設定した閾値を超えると、脱水工程を停止するようになっている。

次に、前記したドラム式洗濯機１００において、ドラム式洗濯機１００の搬入、設置から上タンク５０と下タンク５１に水が溜まるまでの給水手順およびドラム式洗濯機１００の動作について説明する。

ドラム式洗濯機１００の搬入時と設置時は、ドラム式洗濯機１００が起動していないので、ドラム２１の回転による外槽１１の振動が発生しない。このため、上タンク５０と下タンク５１を空にすることができる。また、上タンク５０と下タンク５１を空にすることで、搬入と設置を行う際、ドラム式洗濯機１００の質量の増加を抑制でき、搬入や設置を容易にすることができる。さらに、外槽１１の上部に上タンク５０、下部に下タンク５１を備えることで、タンク１つ当たりの大型化を防ぐことができるので、ドラム式洗濯機１００の大型化を抑制して、運搬性や設置性の悪化を防止できる。

なお、上タンク５０への給水は、ドラム式洗濯機１００の設置後に実施する試運転（洗い工程から脱水工程までの動作を短時間で確認する運転）または、ドラム式洗濯機１００の設置後に試運転を行わない場合は、工程問わず初回の運転で実施する。

まず、ドラム式洗濯機１００における試運転の動作について説明する。試運転は、電源スイッチ４（図１参照）を押して、ドラム式洗濯機１００を起動させて、操作スイッチ５（図１参照）において所定の動作を行って実施する。なお、試運転はドラム２１に衣類を投入せずに実施する。

試運転が開始すると、給水ホース接続口３０（図２参照）から給水弁１５（図２参照）に給水される。このとき、給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁が開き、給水ホース１７ａに水が流れて、上タンク５０への給水を開始する。上タンク５０への給水は、上タンク５０内が満水になるまで行う。

上タンク５０の満水検知は、上タンク５０内の上部に導電センサ（図示せず）を備えることで行うことができる。すなわち、上タンク５０内の上部まで水が溜まり、導電センサと水が接触した際の出力を制御装置７で検出することで、上タンク５０が満水になったと検知することができる。なお、上タンク５０の満水検知は、前記した方法に限定されず、上タンク５０の容量と給水ホース１７ａの内径及び給水弁１５の吐出量から、上タンク５０が満水となる時間を予め算出しておき、上タンク５０に給水を開始してから、所定時間経過後に満水と検知してもよい。

上タンク５０が満水と検知されたら、給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁を閉じて、上タンク５０への給水を停止する。なお、上タンク５０は、排水口や排水ホースを備えていないので、上タンク５０に溜まった水は、上タンク５０内で貯溜され続ける。

制御装置７は、上タンク５０への給水停止後、洗い工程及びすすぎ工程の試運転に移行する。すなわち、給水弁１５の給水ホース１７側の弁を開けて、給水ホース１７に水を流し、洗剤容器１２を介して、外槽１１に洗濯水を供給する。外槽１１内に洗濯水が給水されると、ドラム２１が正転、逆転、停止を繰り返して、洗い工程及びすすぎ工程の試運転を所定時間行う。制御装置７は、所定時間経過後、ドラム２１の回転を停止して、下タンク５１への給水に移行する。なお、洗い工程とすすぎ工程のドラム２１の回転速度は、脱水工程に比べて低く、外槽１１の振動が小さいため、洗い工程とすすぎ工程においては下タンク５１を空として運転している。

下タンク５１に給水する水は、外槽１１内の洗濯水を利用する。すなわち、第１排水弁１４ｂを全開、第２排水弁１４ｃを閉じて、外槽１１内の洗濯水を外槽側排水ホース１４ａから下タンク５１に流して、下タンク５１への給水を開始する。下タンク５１への給水は、下タンク５１が満水になるまで行う。下タンク５１の満水検知は、前記した上タンク５０と同様に導電センサによって検知することができる。あるいは、下タンク５１の容量と外槽側排水ホース１４ａの内径から下タンク５１が満水となる時間を予め算出しておき、洗い工程またはすすぎ工程後に第１排水弁１４ｂを開けて、所定時間経過後に満水検知するようにしてもよい。下タンク５１が満水と検知されたら、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを閉じて、下タンク５１の水量を変化させないで、脱水工程の試運転に移行する。

次に、図４を参照して、試運転における脱水工程のドラム２１の回転方法と第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの開閉動作及び下タンク５１の水位を示す。図４は、第１実施形態のドラム式洗濯機の試運転における脱水工程のドラムの回転速度と排水弁の開閉および下タンクの水位を示すタイミングチャートである。

試運転の洗い工程またはすすぎ工程終了時（時刻０）において、第１排水弁１４ｂを全開とし、第２排水弁１４ｃを閉とする。これにより、下タンク５１内に洗い工程後（すすぎ工程後）の水が流れ込むことで、下タンク５１に給水される。下タンク５１が満水になったことをセンサによって検知すると、第１排水弁１４ｂを閉じる。

脱水工程では、ドラム２１の回転速度をドラム２１の内周面に衣類を張り付ける低回転速度域と、外槽１１の共振区間及び筐体１の共振区間を通過させながら、目標回転速度まで段階的に上昇させる。

試運転で使用する水量は、後記する洗濯運転よりも少なく、外槽１１内の洗濯水を下タンク５１が満水になるまで溜めると、外槽１１内に洗濯水が残らない状態となる。したがって、試運転の脱水工程では、外槽１１から洗濯水が排出されないので、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃは閉にしておき、上タンク５０と下タンク５１を常に満水状態としておくことができる。

低回転速度域では、試運転の洗い工程またはすすぎ工程終了後の時刻ｔ１において、ドラム２１の回転速度をω０（例えば、５０ｒ／ｍｉｎ）まで上昇させる。ドラム２１の回転速度がω０に到達したら、回転速度ω０におけるアンバランスを検知するため、ドラム２１を回転速度ω０で所定時間Ｔ１運転する。

制御装置７は、回転速度ω０で所定時間運転した後、ドラム２１の回転速度を外槽１１の共振区間前（ω１（例えば、１００ｒ／ｍｉｎ））まで上昇させる。ドラム２１の回転速度がω１に到達したら、回転速度ω１におけるアンバランスを検知するため、ドラム２１を回転速度ω１で所定時間Ｔ２運転する。

なお、回転速度ω０と回転速度ω１は、ドラム２１に衣類を投入した際、衣類の張り付き具合を検知する回転速度である。回転速度ω０は、衣類がドラム２１の内周面に張り付き始める回転速度である。回転速度ω１は、衣類がドラム２１の内周面に完全に張り付く回転速度である。

制御装置７は、回転速度ω１で所定時間Ｔ２運転した後（時刻ｔ２）、ドラム２１の回転速度を上昇させる。すなわち、ドラム２１の回転速度が、外槽１１の共振区間（ω１〜ω２）を通過し（時刻ｔ２〜ｔ３参照）、筐体１の共振区間（ω２〜ω３）を通過し（時刻ｔ３〜ｔ４参照）、筐体１の共振後区間（ω３〜目標）を通過し（時刻ｔ４〜ｔ５参照）、目標回転速度まで到達する（時刻ｔ５参照）。そして、ドラム２１を目標回転速度で所定時間Ｔ３運転した後（時刻ｔ５〜ｔ６参照）、ドラム２１の回転速度を０ｒ/ｍｉｎまで低下させて（時刻ｔ７参照）、試運転の脱水工程を終了する。

試運転の脱水工程が終了したら、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを全開にして、下タンク５１に溜まった洗濯水を排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出して、試運転を終了する。

次に、ドラム式洗濯機１００の設置後に試運転を行わずに、初回の運転で上タンク５０に給水する場合の方法及び洗濯運転時で下タンク５１に給水する場合の方法について説明する。

電源スイッチ４（図１参照）を押すと、ドラム式洗濯機１００が起動する。そして、ユーザは、ドア開放取手２ａ（図１参照）を引いて、ドア２を開いてドラム２１内に衣類を投入する。そして、ユーザは、ドア２を閉じた後、操作スイッチ５を操作することで、運転を開始する。運転を開始すると、ドラム２１が回転して、注水前の衣類の重量を算出する。なお、ドラム２１内の衣類の重量は、モータ２２の回転速度と電流値に基づいて算出する。算出した衣類の重量に基づいて、投入する洗剤量を表示器６（図１参照）に表示する。ユーザが洗剤容器１２内に所定の洗剤量を投入後、初めに洗い工程を開始する。洗剤量と洗い工程で使用する水量は、算出した衣類の重量が多い程、多くなる。

洗い工程では、試運転と同様に、制御装置７は、給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁を開く。これにより、給水ホース１７ａに水が流れて、上タンク５０への給水が開始される。上タンク５０への給水は、上タンク５０が満水になるまで行い、満水は、前記の試運転と同様に、導電センサまたは所定時間経過によって検知する。制御装置７は、上タンク５０の満水検知後、給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁を閉じて、上タンク５０への給水を停止する。

なお、前記した試運転と同様に、運転の初回で上タンク５０に溜めた水は、上タンク５０内で貯溜され続ける。この場合、制御装置７のメモリに給水弁１５の給水ホース１７ａ側の弁が開いたことを記録することで、運転の２回目以降で上タンク５０に給水することを防ぐことができる。

制御装置７は、上タンク５０への給水停止後、給水弁１５の給水ホース１７側の弁を開く。これにより、給水ホース１７に水が流れ、洗剤容器１２を介して、洗剤と共に外槽１１に洗濯水が供給される。このとき、循環ポンプ２７内で未溶解の洗剤と水が強力に攪拌され、効率よく洗剤を溶かし、高濃度の洗剤液を生成することができる。そして、制御装置７は、前記した動作を所定時間実行した後、ドラム２１が正転、停止、逆転、停止を繰り返す洗い動作を所定時間行う。このとき、衣類がバッフル２３（図２参照）によって持ち上げられ落下する。そして、制御装置７は、洗い工程を所定時間行った後、ドラム２１の回転を停止して、洗い工程を終了する。

なお、洗い工程後の下タンク５１への給水方法と、下タンク５１の満水検知は、前記した試運転と同様である。下タンク５１が満水と検知されたら、脱水工程に移行する。

次に、図５を参照して、洗濯運転時の脱水工程におけるドラム２１の回転方法と、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの開閉方法及び下タンク５１の水の溜まり方を示す。図５は、第１実施形態のドラム式洗濯機の洗濯運転における脱水工程のドラムの回転速度と排水弁の開閉および下タンクの水位を示すタイミングチャートである。

図５に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２に示す低回転速度域では、衣類がドラム２１に張り付き始める回転速度ω０で所定時間Ｔ１の間運転し、衣類がドラム２１に完全に張り付く回転速度ω１で所定時間Ｔ２の間運転する。所定時間Ｔ１，Ｔ２中にドラム２１の回転脈動（回転変動）が所定値を超えていないか判定する。

このような低回転速度域では、ドラム２１の回転速度が低く、衣類から水が抜けにくい。そのため、衣類から抜けた水は、外槽１１に溜めたままドラム２１を回転することができるので、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃは閉じて、下タンク５１を満水としたまま運転する。ドラム２１が回転速度ω１で所定時間Ｔ２での運転中の回転変動が所定値よりも小さい場合は、ドラム２１の回転速度を上昇させて、外槽１１の共振区間（時刻ｔ２〜ｔ３参照）に移行する。

外槽１１の共振区間では、外槽１１が複数回共振（例えば左右方向や前後方向）する。そのため、外槽１１の共振区間では、外槽１１の共振通過時はドラム２１の回転速度を上昇させて、外槽１１の共振区間を通過したら、一定回転速度で所定時間Ｔａ，Ｔｂの間運転させる動作を複数回行う。

ところで、衣類に含まれる水は、ドラム２１の回転速度が一定のときよりも回転速度が上昇する際に多く抜ける。そのため、ドラム２１の回転速度の上昇中や上昇直後は、衣類から抜けた水が外槽１１内に多く溜まった状態となる。その状態で、ドラム２１が回転し続けた場合、外槽１１内に溜まった水がドラム２１の回転する際の抵抗となり、モータ２２に負荷が加わり、モータ２２が破損する虞がある。そのため、ドラム２１の回転速度が上昇後は、一定区間を設けて、外槽１１内の水を排出する必要がある。

外槽１１の共振区間における第１排水弁１４ｂおよび第２排水弁１４ｃの弁開度は、ドラム２１の回転速度の上昇時（時刻ｔ２〜ｔａ、時刻ｔｃ〜ｔｄ参照）、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを全開とする。これにより、外槽１１内の洗濯水を下タンク５１に流しながら、下タンク５１に溜まった洗濯水を排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出する。ここでは、ドラム式洗濯機１００の排水は自然排水となっている。したがって、排水ホース１４と外槽側排水ホース１４ａの内径を略同等かつ、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの弁開度を同じ（双方を全開）にすることで、下タンク５１から排水ホース１４に流れ出る水量と、外槽１１から外槽側排水ホース１４ａに流れ出る水量が略等しくなる。これにより、ドラム２１の回転速度の上昇時に第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを全開にすることで、下タンク５１の満水を維持しながら、排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排水できる。

また、外槽１１の共振区間において、一定回転速度で所定時間Ｔａ，Ｔｂの間運転する際は、所定時間Ｔａ，Ｔｂの開始から略半分経過するまで、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを全開にする（時刻ｔａ〜ｔｂ、時刻ｔｄ〜ｔｅ参照）。これにより、ドラム２１の回転速度が上昇中に外槽１１に溜まった水と、上昇後の一定回転中に衣類から抜ける水を外槽１１から下タンク５１に流すことができる。外槽１１に溜まった水が流れて、外槽１１に溜まった水が少なくなると、外槽側排水ホース１４ａに流れる水量が排水ホース１４に流れる水量よりも少なくなり、下タンク５１の水位が低下する（図５の時刻ｔａ〜ｔｂおよび時刻ｔｄ〜ｔｅにおける下タンク５１の水位参照）。所定時間Ｔａ，Ｔｂの略半分経過後、第１排水弁１４ｂは全開、第２排水弁１４ｃは半開にして（第１排水弁１４ｂの弁開度よりも小さくして）、外槽側排水ホース１４ａに流れる水量を排水ホース１４に流れる水量よりも多くする（時刻ｔｂ〜ｔｃ、時刻ｔｅ〜ｔ３参照）。これにより、一定区間中に衣類から抜ける水が下タンク５１に溜まり、下タンク５１を満水にしながら、洗濯水を排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出できる。

外槽１１の共振区間では、ドラム２１の回転速度が上昇して、共振を通過する際に上タンク５０と下タンク５１が満水になっている。これにより、上タンク５０と下タンク５１が外槽１１の共振時の振動を抑制するウエイトとして作用するので、外槽１１の共振区間における外槽１１の振動増加を抑制できる。

なお、外槽１１の共振区間において、外槽１１の振動が振動センサ１８の出力に予め設定した閾値を超えた場合、後記する衣類のアンバランス修正を行う。ドラム２１の回転速度が上昇して、外槽１１の共振区間を通過すると、筐体１の共振区間に移行する（時刻ｔ３〜ｔ４参照）。

筐体１の共振区間では、ドラム２１の回転速度が常に上昇しているため、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの弁開度を全開にすることで、前記した外槽１１の共振区間と同様に下タンク５１の満水状態を維持しながら、洗濯水をドラム式洗濯機１００の機外に排出することができる。これにより、筐体１の共振区間で、上タンク５０と下タンク５１が外槽１１の振動増加を抑制するウエイトとして作用するので、筐体１の共振区間における外槽１１の振動増加を抑制できる。

なお、本実施形態の筐体１の共振区間では、ドラム２１の回転速度が一定となる区間を設けていないが、筐体１の共振区間で、ドラム２１の回転速度が一定となる区間を設けてもよい。その場合、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの弁開度は、前述した外槽１１の共振区間と同様にする。

ドラム２１の回転速度が上昇して、筐体１の共振区間を通過すると、筐体１の共振区間の通過後から目標回転速度までの区間となる筐体１の共振後区間に移行する（時刻ｔ４〜ｔ５参照）。

筐体１の共振後区間では、ドラム２１の回転速度が常に上昇しているため、前記した筐体１の共振区間と同様に、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃは全開状態にすることで、下タンク５１の満水状態を維持しながら、洗濯水をドラム式洗濯１００の機外に排出できる。これにより、筐体１の共振後区間において、上タンク５０と下タンク５１が外槽１１のウエイトとして作用するので、筐体１の共振後区間における外槽１１の振動増加を抑制できる。

なお、本実施形態の筐体１の共振後区間では、ドラム２１の回転速度が一定となる区間を設けていないが、筐体１の共振後区間においてドラム２１の回転速度が一定となる区間を設けてもよい。その場合、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの弁開度は、前記した外槽１１の共振区間と同様にする。

そして、ドラム２１の回転速度が目標回転速度まで到達すると、ドラム２１を目標回転速度で所定時間Ｔ３の間回転させる。所定時間Ｔ３の始め（時刻ｔ５〜ｔｆ）の第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの弁開度は、前記した外槽１１の共振区間と同様（全開）にする。その後、制御装置７は、第１排水弁１４ｂを全開、第２排水弁１４ｃを半開にする（時刻ｔｆ〜ｔ６参照）。これにより、目標回転速度中に衣類から抜ける水を下タンク５１に溜めて、下タンク５１を満水にしながら、洗濯水を排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出できる。このように、上タンク５０と下タンク５１が外槽１１の振動を抑制するウエイトとして作用するので、高回転となる目標回転速度における外槽１１の振動増加を抑制できる。

そして、ドラム２１の回転速度が目標回転速度において所定時間Ｔ３の間運転した後、０ｒ／ｍｉｎまで低下させて、脱水工程を終了する。ドラム２１の回転速度が目標回転速度から０ｒ／ｍｉｎまで低下するときは、外槽１１の共振区間を通過するので、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃは閉じて、下タンク５１の満水状態を維持することで、外槽１１の振動が増加することを抑制できる。

なお、脱水工程において、ドラム２１の内周面に張り付いた衣類が片寄ってアンバランスになっていると、低回転速度域の回転変動や外槽１１の共振区間での外槽１１の振動が大きくなる。制御装置７は、ドラム２１の回転変動や外槽１１の振動が所定の値よりも大きくなったと判定した場合、アンバランスを小さく修正するために、ドラム２１の回転速度を低下または停止して、ドラム２１を正転と逆転を繰り返すほぐし動作を行い、衣類のアンバランスを修正する。アンバランスを修正するドラム２１の回転速度は、低回転速度域の回転速度であり、一度上昇させた回転速度よりも低いため、衣類から水は抜けない。したがって、アンバランスの修正時は、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを閉じた状態にして、下タンク５１は満水状態にしておく。

そして、脱水工程が終了して、ドラム２１の回転速度が０ｒ／ｍｉｎまで低下したら（時刻ｔ７参照）、制御装置７は、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを全開にする。これにより、外槽１１内と外槽側排水ホース１４ａ及び下タンク５１内の洗濯水が排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出され、すすぎ工程に移行する。

すすぎ工程では、給水弁１５の給水ホース１７側の弁を開き、給水ホース１７から外槽１１内に給水する。給水する水量は、洗い工程と同様に算出した衣類の重量が多い程、すすぎ工程の給水量が多くなる。このすすぎ工程においては、前記した洗い工程と同様に、ドラム２１が正転、停止、反転、停止の動作を繰り返す。このとき、バッフル２３によって持ち上げられた衣類が落下する攪拌動作を繰り返す、すすぎ動作を所定時間行う。すすぎ工程が終了すると、ドラム２１の回転を停止して、第１排水弁１４ｂを開き、下タンク５１が満水になるまで、外槽１１内の洗濯水を下タンク５１に給水する。なお、下タンク５１の満水検知は、前記した洗い工程と同様の方法で行う。

その後、制御装置７は、前記した脱水工程及びすすぎ工程を所定回数繰り返し、最終脱水工程に移行する。最終脱水工程での、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃの開閉方法及びドラム２１の回転方法は、前記した脱水工程と同様の方法である。

制御装置７は、最終脱水工程において、ドラム２１の回転速度が目標回転速度から０ｒ／ｍｉｎまで低下したと判定した場合、第１排水弁１４ｂと第２排水弁１４ｃを両方開けた状態にする。これにより、外槽１１内や外槽側排水ホース１４ａや下タンク５１内の洗濯水が排水ホース１４からドラム式洗濯機１００の機外に排出され、運転が終了する。

下タンク５１に溜めた洗濯水は、脱水工程の終了毎にドラム式洗濯機１００の機外へ排出するので、下タンク５１に洗い工程後の洗剤が残った場合でも、すすぎ工程の水で洗い流すことができ、下タンク５１の清潔性を保つことができる。

以上のように、第１実施形態のドラム式洗濯機１００は、外槽１１に上タンク５０と下タンク５１を備えることで、ドラム式洗濯機１００の搬入と設置を容易にしながら、脱水工程時の外槽１１の振動増加を抑制できる。

また、第１実施形態は、上タンク５０と下タンク５１の重さを同じにすることで、外槽１１のバランスが損なわれるのを抑制できる。換言すると、均一に揺れていたものが、不均一に揺れるようになるのを抑制することができる。

また、第１実施形態は、上タンク５０に、外槽１１内に給水を行う給水ホース接続口３０から給水ホース１７ａを介して給水を行い、上タンク５０に給水された水は、上タンク５０に溜め続ける。これによれば、上タンク５０には、一度だけ給水すればよいので、使用する水量を抑えることができる。

また、第１実施形態は、下タンク５１には、洗い工程後またはすすぎ工程後に外槽１１から排出される水を溜め、下タンク５１に溜まった水は、水を排水する排水ホース１４から、脱水動作後に排水する。これによれば、新たに水道栓から給水する必要がないので、使用する水量を抑えることができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する（第３実施形態以降の実施形態についても同様である）。
図６に示すように、ドラム式洗濯機１００Ａは、下タンク５１への給水方法として、第１実施形態の上タンク５０への給水方法を適用したものである。すなわち、下タンク５１は、給水ホース１７ｂを介して給水弁１５と接続されている。なお、給水弁１５には、給水ホース１７ｂに給水される際に開かれる弁（図示省略）が設けられている。

また、外槽１１には、洗濯水をドラム式洗濯機１００Ａの機外に排出するための排水ホース１４ｄが接続されている。この排水ホース１４ｄには、排水弁１４ｅが設けられている。

第２実施形態では、給水弁１５から給水ホース１７ｂを介して下タンク５１に給水を行い、給水した水が下タンク５１で貯溜し続けるように構成されている。なお、下タンク５１に給水を開始するタイミング及び満水の検知方法は、第１実施形態での上タンク５０と同様の方法で行うことができる。

このように、第２実施形態は、下タンク５１には、外槽１１内に給水を行う給水ホース接続口３０から給水ホース１７ｂを介して給水を行い、下タンク５１に給水された水は、下タンク５１で溜め続ける。これによれば、下タンク５１には、一度だけ給水すればよいので、使用する水量を抑えることができる。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。なお、第３実施形態のドラム式洗濯機１００Ｂは、運転方法及びタンクへの給水方法については第１実施形態と基本的に同様であるので、以下では、異なる部分について説明する。
図７に示すように、第３実施形態のドラム式洗濯機１００Ｂは、第１実施形態の上タンク５０に替えて、上タンク６０を備えている。また、ドラム式洗濯機１００Ｂは、第１実施形態の下タンク５１に替えて、下タンク６１を備えている。

上タンク６０の内部には、給水したときに水単体よりも比重が高くなる紛体２００（例えば、塩化カルシウム）が充填されている。上タンク６０に給水する際、水よりも比重の高い水溶液（液体）が上タンク６０内で生成され、上タンク６０の質量を第１実施形態の上タンク５０よりも大きくすることができる。

ここで、ドラム２１及び外槽１１は、衣類の取出しを容易にするため、筐体１の上下方向の略中央よりも上寄りに位置している。このため、外槽１１の下方の内部空間Ｒ１（図７参照）は、外槽１１の上方の内部空間Ｒ２（図７参照）よりも広い。したがって、下タンク６１の容量を拡大することが可能であり、下タンク６１の容量を第１実施形態の下タンク５１の容量よりも大きくすることで、下タンク６１が満水となった際、上タンク６０と下タンク６１の質量を略同じにすることができる。このように、上タンク６０と下タンク６１の質量を略同じにすることで、外槽１１のバランスが損なわれるのを抑制できる。

このように構成された第３実施形態は、上タンク６０には、給水したときに水単体よりも比重が大きくなる紛体が充填されており、上タンク６０の容量は下タンク６１の容量よりも小さく構成されている。これによれば、上タンク６０の形状を上タンク５０（図２参照）よりも小さくできるので、ドラム式洗濯機１００Ｂが大型化することが抑えられ、設置性や運搬性を向上できる。

また、第３実施形態では、上タンク６０と下タンク６１の質量を第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１よりも大きくすることで、外槽１１の振動増加をさらに抑制できる。

（第４実施形態）
図８は、第４実施形態のドラム式洗濯機の内部構造を右側面から見た断面図である。
図８に示すように、第４実施形態のドラム式洗濯機１００Ｃは、第２実施形態の下タンク５１に替えて、下タンク６２を備えている。また、ドラム式洗濯機１００Ｃは、第３実施形態と同様な上タンク６０を備えている。

下タンク６２は、給水したときに水単体よりも比重が高くなる紛体２００（例えば、塩化カルシウム）を備えている。下タンク６２への給水は、第２実施形態（図６参照）に記載したように、給水弁１５から給水ホース１７ｂを介して行われる。下タンク６２に給水することで、水よりも比重の高い水溶液が下タンク６２内で生成される。これにより、下タンク６２の大型化を抑制しながら、下タンク６２の質量を第１実施形態の下タンク５１よりも増加できる。

このように、第４実施形態では、上タンク６０と下タンク６２の質量を第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１よりも大きくすることで、外槽１１の振動増加をさらに抑制できる。

（第５実施形態）
図９は、第５実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た模式図である。
図９に示すように、第５実施形態のドラム式洗濯機は、外槽１１の上部に、上タンク７０を備え、外槽１１の下部に下タンク７１を備えている。上タンク７０は、タンク７０Ａ，７０Ｂによって構成されている。タンク７０Ａ，７０Ｂは、正面視において略三角形状を呈するように形成され、外槽１１の上部に左右に分かれて配置されている。なお、上タンク７０と下タンク７１は、図３に示す第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１よりも小型で、容量が少なく構成されている。

また、タンク７０Ａの略頂部７０ａは、外槽１１の略頂部（上面）１１ａよりも低くなるように構成されている。また、タンク７０Ｂも同様に、外槽１１の略頂部（上面）１１ｂよりも低くなるように構成されている。これにより、外槽１１の上方の筐体１の内部空間を有効活用しながら、複数のタンク７０Ａ，７０Ｂを備えることができる。小型のタンク７０Ａ，７０Ｂを複数備えることで、上タンク７０と下タンク７１とが満水となった際、上タンク７０と下タンク７１を合わせた質量は、第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１を合わせた質量と略同じにすることができる。これにより、タンク７０Ａ，７０Ｂを小型にして、筐体１の内部空間を有効活用しながら、外槽１１の振動増加を抑制することができる。

（第６実施形態）
図１０は、第６実施形態のドラム式洗濯機のドラムと外槽とタンクを正面から見た概略図である。
図１０に示すように、第６実施形態のドラム式洗濯機は、外槽１１の上部に上タンク７２を備え、外槽１１の下部に下タンク７３を備えている。下タンク７３は、タンク７３Ａ，７３Ｂによって構成されている。タンク７３Ａ，７３Ｂは、正面視において略四角形状を呈するように形成され、外槽１１の下部に左右に分かれて配置されている。なお、上タンク７２と下タンク７３は、図３に示す第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１よりも小型で、容量が少なく構成されている。

このように構成された第６実施形態では、外槽１１の下方の筐体１の内部空間を有効活用しながら、複数のタンク７３Ａ，７３Ｂを備えることができる。小型のタンク７３Ａ，７３Ｂを複数備えることで、上タンク７２と下タンク７３とが満水となった際、上タンク７２と下タンク７３を合わせた質量は、第１実施形態の上タンク５０と下タンク５１を合わせた質量と略同じにすることができる。これにより、タンク７３Ａ，７３Ｂを小型にして、筐体１の内部空間を有効活用しながら、外槽１１の振動増加を抑制することができる。

なお、第５実施形態および第６実施形態では、上タンク７０を２個のタンク７０Ａ，７０Ｂ、下タンク７３を２個のタンク７３Ａ，７３Ｂによって構成された場合を例に挙げて説明したが、タンクの数は３個以上で構成されていてもよい。また、第５実施形態と第６実施形態とを組み合わせて、外槽１１の上下に複数のタンクを備えるようにしてもよい。

また、前記した実施形態では、ドラム式洗濯機１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを例に挙げて説明したが、乾燥機能を備えたドラム式洗濯乾燥機にも適用できる。

１ 筐体
７ 制御装置（制御部）
１１ 外槽
１４ 排水ホース
１４ａ 外槽側排水ホース
１４ｂ 第１排水弁
１４ｃ 第２排水弁
１５ 給水弁
１７ａ，１７ｂ 給水ホース
２１ ドラム
２２ モータ
３０ 給水ホース接続口（給水口）
５０，６０，７０，７２ 上タンク
５１，６１，６２，７１，７３ 下タンク
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ ドラム式洗濯機
２００ 紛体

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体内に弾性支持される外槽と、
   前記外槽内に回転自在に支持されるドラムと、
   前記ドラムを回転駆動するモータと、
   前記モータを制御して脱水動作を行う制御部と、
   前記外槽の上部に液体を貯留可能な上タンクと、
   前記外槽の下部に液体を貯留可能な下タンクと、を備え、
   前記制御部は、前記脱水動作の開始前までに、前記上タンクと前記下タンクに液体を溜め、前記上タンクと前記下タンクの重さを略同じにする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、
   前記上タンクには、前記外槽内に給水を行う給水口から給水ホースを介して給水を行い、前記上タンクに給水された水は、前記上タンクに溜め続けることを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 請求項１または請求項２に記載のドラム式洗濯機において、
   前記下タンクには、洗い工程後またはすすぎ工程後に前記外槽から排出される水を溜め、前記下タンクに溜まった水は、水を排水する排水ホースから、前記脱水動作中または前記脱水動作後に排水することを特徴とするドラム式洗濯機。
4. 請求項１または請求項２に記載のドラム式洗濯機において、
   前記下タンクには、前記外槽内に給水を行う給水口から給水ホースを介して給水を行い、前記下タンクに給水された水は、前記下タンクで溜め続けることを特徴とするドラム式洗濯機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
   前記上タンクには、給水したときに水単体よりも比重が大きくなる紛体が充填されており、前記上タンクの容量は前記下タンクの容量よりも小さいことを特徴とするドラム式洗濯機。
6. 請求項４に記載のドラム式洗濯機において、
   前記下タンクには、給水したときに水単体よりも比重が大きくなる紛体が設けられていることを特徴とするドラム式洗濯機。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
   前記上タンクは、複数のタンクに分けて構成されていることを特徴とするドラム式洗濯機。
8. 請求項７に記載のドラム式洗濯機において、
   各上タンクの上面は、前記外槽の上端よりも低い位置に形成されていることを特徴とするドラム式洗濯機。
9. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
   前記下タンクは、複数のタンクに分けて構成されていることを特徴とするドラム式洗濯機。

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