JP2517116B2 - ドラム式洗濯乾燥機 - Google Patents

ドラム式洗濯乾燥機

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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、ドラム式洗濯乾燥機に関し、さらに詳し
くは回転ドラム内の洗濯液を含んだ洗濯物を主にタンブ
リング過程で加熱するか又は乾燥工程のドラムを回転し
た静止乾燥工程で間欠的に揺動ディスクの突起により洗
濯物の状態を変化させることにより通風経路に変化をも
たらせることによりムラのない乾燥を完結するドラム式
洗濯乾燥機に関する。
(ロ)従来の技術 近年、タンパク分解酵素や油脂分解酵素などを配合さ
れた酵素洗剤の普及にともなって、回転ドラム内の洗濯
液を加熱する機能を有する加熱機能付きドラム式洗濯機
が用いられるようになってきた。そして、加熱機能付き
ドラム式洗濯機としては、洗濯機本体内に固定され、洗
濯液を蓄える固定ドラムと、この固定ドラム内で回転可
能に水平支持され、かつ洗濯物を収納可能で上記洗濯液
が出入り可能に構成された回転ドラムと、固定ドラムの
所定箇所に設置され、さらに、外部から供給された水を
直接加熱するシーズヒータと、乾燥時には乾燥用の風を
加温するためのヒータを併設してなる洗濯乾燥機が知ら
れている。
このようなドラム式洗濯乾燥機においては、回転ドラ
ム内へ洗濯物を入れるとともに固定ドラム内へ水および
酵素洗剤を供給し、ついでシーズヒータで固定ドラム内
の水を直接加熱することにより適温の湯とする。その
後、上記酵素洗剤が湯に溶けてなる洗濯液中に洗濯物を
浸けておき、酵素洗剤の機能を十分に発揮できる所定時
間を経過してから、回転ドラムを回転させてドラム式洗
濯を行う。そして、洗濯工程が終了すると、回転ドラム
が回転し、所定の脱水率が得られた後に、乾燥に適した
回転数(46〜56rpm)で回転させながら加温された温風
を回転ドラム内、或いはドラムの周辺に導き乾燥を進行
させる。このようにして、洗濯から乾燥までを連続して
行うようにしている。
(ハ)発明が解決しようとする課題 一般にドラム型洗濯乾燥機に於いてはドラム内で洗濯
物を自由落下させて落下衝撃でタタキ洗いを行うもので
あるから、自由落下の余裕を残した範囲内での洗濯が可
能である。乾燥に於いても、ドラムが回転し洗濯物が自
由落下する過程で温風に触れて乾燥が進行する。洗濯物
は乾燥初期には多量の水分を含んでいる為にカサ(容
積)が小さく乾燥が進行するにつれてカサが増大して自
由落下するので、乾燥完了時のカサがドラム内で温風通
過を阻害しない限度をもって乾燥可能容量としなければ
ならない。従って、洗濯又は乾燥物の容積がドラム容積
に近くなると洗浄性能が低下するし、乾燥に於いても時
間を要するばかりでなく、乾燥完了後に於いて部分的に
未乾燥の、いわゆる、乾燥ムラが生ずることになる。特
に衣類がからみ合った部分は殆んど乾燥に達しない。
また、従来のドラム式洗濯乾燥機は、洗濯液の加温と
乾燥用温風の加温のために夫々個別にヒータを準備して
いるので、構成が複雑でコスト高となっていた。
この発明は、このような事情に考慮してなされたもの
で、洗濯液加熱用と洗濯物乾燥用の循環風の加熱を1つ
のヒータで行うと共に、ドラム内に洗濯物がカサ張って
自由落下しない状態に於いても洗濯物の通風経路を変化
させることによりムラのない乾燥仕上がりが可能となる
ドラム式洗濯乾燥機を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段及びその作用 この発明は、機体本体内に固定され温風導入口および
排出口を有し、底部に洗濯液を蓄える固定ドラムと、こ
の固定ドラム内で回転可能に水平支持され、かつ洗濯物
を収納可能で上記洗濯液が出入り可能に構成され、各側
壁に複数の通風口を設けた回転ドラムと、上記回転ドラ
ム内に回転ドラムと軸心を同じにして揺動可能に配設し
た揺動ディスクと、固定ドラムの中へ温風を供給・排出
して回転ドラム内の洗濯液を加熱又は脱水後の洗濯物を
乾燥する1ユニットの温風加熱ヒータと、固定ドラムか
ら排出される温風の温度を検出する手段と、検出温度の
時間的変化率を演算する手段と、洗濯物の乾燥時に、回
転ドラムを停止させ、この回転ドラムの停止状態での検
出温度が飽和したのちにその検出温度の時間的変化率が
大きくなると揺動ディスクを揺動させ小さくなると停止
させる手段を備えたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥
機である。
なお、上記洗濯乾燥機において、温風加熱ヒータは、
乾燥用循環温風閉回路に1つのモータによって駆動され
る能力の異なる送風ファンをドラムをはさんで温風送り
込み側に能力小ファンを吸出し側に能力大ファンを設
け、乾燥運転時にドラム内を負圧保持することが好まし
い。
さらに、上記洗濯乾燥機において、ドラム両外壁に円
周に沿って固定ドラムに対して摺動自在に八字形のリン
グ状ドラムラバーを回転ドラムに固定し、ドラムの停止
時及び低速回転の乾燥運転時にはドラムラバー38が固定
ドラムに摺動回転し、脱水時の高速回転時には遠心力の
効果により摺動が解除されてスムーズに高速回転するよ
うにすることが好ましい。すなわちこの発明は、回転ド
ラムの垂直壁の通風孔に対向して固定ドラムの1側壁に
温風導入口を他側壁で回転ドラムの通気孔と対向する上
位置に温風排出口を設け洗濯液と洗濯物とが入れられた
回転ドラムの中へその通孔から温風供給手段(温風加熱
ヒータ)によって温風を導き入れて洗濯液を加熱するこ
とにより、酵素洗剤の機能を十分に発揮させてドラム式
洗濯を行おうとするものである。更に洗濯が完了した後
には回転ドラムを600〜1100rpmの速さで回転させ所定の
脱水率を確保し乾燥工程に入る。乾燥工程では回転ドラ
ムは乾燥に適した低速回転(46〜56rpm)でタンブリン
グ乾燥をさせるか又は回転ドラムを回転させず洗濯物を
静止させたまま乾燥させるために温風によって加温し、
熱交換器によって温風中の水分を液化除去した乾燥空気
を固定ドラムを経由して回転ドラムに送り洗濯物の水分
を除去して湿った温風として固定ドラムを経由して本体
外に排出させる温風の循環を継続させ乾燥を進行させ
る。
ここで回転ドラムに形成される通風孔としては、好ま
しくはφ4〜φ6mm2程度の通孔65〜278個、より好まし
くは30〜15cm2程度の円環状の通孔を3〜5個等角度間
隔に形成される。
なお、これらの温風を固定ドラム内から回転ドラム内
へ導入する通孔を洗濯液を出入りさせる通孔として兼用
させてもよい。
更にこの発明において、温風供給手段としては、ヒー
タ及びファンを内蔵し、固定ドラム内に通じるエアダク
トを固定ドラムに設置するのが好ましい。
この温風加熱ヒータによって回転ドラムの中へ供給さ
れた温風が洗濯液に接触することにより、また、同温風
によって暖められた洗濯物が回転ドラムの回転につれて
洗濯液をくぐることにより、洗濯液の温度が上昇し、洗
浄効果が向上する。
ドラムを回転させる乾燥工程に於いては、循環する温
風が衣類に触れて水分を除去し乾燥が進行する。洗濯容
積比(ドラム容積()/洗濯容量(Kg))が9〜12に
相当する洗濯物をドラム式乾燥工程で乾燥すると、乾燥
初期に於いてはわずかながら通風空間があるため乾燥は
進行するが、乾燥度が80%前後になると、衣類がカサ張
り衣類の自由落下の移動がなくなるため、ドラム回転の
効果が全く失われ、通風は布の間隙などの通過しやすい
ところだけを通過するので、部分乾燥は進行するが布密
度の高いところは殆んど風を通さない。この状態におい
て、洗濯揺動ディスクを間欠的に動かすことにより洗濯
物の分布状態に変化が生じ、通風経路が変化して乾燥の
遅れている部分の乾燥が進行する。つまり、ドラム回転
によるドラム乾燥工程が完了した後に、ドラムを静止状
態に保ちながら温風を送り揺動ディスクを間欠的に動か
すことを繰り返すことにより、ムラのない乾燥が可能と
なる。
また、ヒータなどによるドラム回転式乾燥方式は、加
温、加湿状態で機械力が加わる為に洗濯物のフェルト化
が進行するため、乾燥に適さないが、本発明ではドラム
を静止させて乾燥に必要な最少限の揺動ディスク運転を
行うことにより、洗濯物を好適な乾燥が可能となる。静
止乾燥は比較的低温風を送風して行うため長い乾燥時間
を必要とするが、たとえば、夜の就寝前に洗濯をスター
トさせれば、朝までの数時間を要して乾燥しても不便と
感ずるものでなく、ドラムの回転もない為に深夜に於い
ても静かなランドリーが可能となる。さらに、温風加熱
ヒータには導入ファンと吸出しファンを設け、 吸出しファン能力>導入ファン能力 とすれば、固定ドラムや回転ドラムなどの温風通路を形
成する部品の隙間から温風が漏れて外部の構成部品を温
度上昇させる不都合が生じない。さらに、温風導入口を
ドラム下位置に設ければ、洗濯物が少量の場合の静止乾
燥に於いても温風が十分に洗濯物に接触し、効果的な乾
燥が可能となる。
(ホ)実施例 以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。なお、この発明はこれによって限定されるものでは
ない。
第1図において、ドラム式全自動洗濯乾燥機Wの洗濯
乾燥機本体の一部を構成する外箱1内に、洗濯液を蓄え
ることが可能で温風が通過する温風導入口2e、温風排出
口2fを備えた固定ドラム2が固定されている。そして、
固定ドラム2の左右両側壁の外面にはそれぞれモータユ
ニット固定板3a・3bが取り付けられ、これら固定板3a・
3bにそれぞれモータ4a・4bが固定されており、モータ4a
・4bの回転力が順次、モータプーリ5a・5b、Vベルト6a
・6b、クラッチプーリ7a・7bおよび原動側クラッチ軸8a
・8bを介して鍔付き筒状の従動外側クラッチ軸9a・9bに
伝わるようになっている。これら原動側クラッチ8a・8b
および従動外側クラッチ軸9a・9bの各対向端部はクラッ
チケース10a・10b内に収められている。
固定ドラム2内には、左右一対の水平な支持軸として
の従動外側クラッチ軸9a・9bにドラムフランジ11a・11b
を介して支持されるとともに洗濯物や乾燥用衣類が収納
できる太鼓形の回転ドラム12が配されている。回転ドラ
ム12は、洗濯液が出入り可能となる継続的な円環状孔を
構成する孔12c・12dが側壁部に複数個設けられた左右一
対のドラム半体12a・12b(第5図参照)を、通水性を有
する欠損リング状のドラムパッキン13により連結してな
るものである。これらの孔12c・12dは後述するように、
温風を回転ドラム内へ導入し、あるいは回転ドラム内の
温風を外部へ排出する通孔ともなる。
回転ドラム12にはさらに、その周壁部に洗濯物出し入
れ用の1つの開口部12g(第5図)が設けられていると
ともに、この開口部12gを開閉可能に塞ぐ左右一対のス
ライド式ドア12e・12fが設けられている。また、ドラム
パッキン13の周壁内面には小突起13a…13aが多数設けら
れている。これら小突起13a…13aは、回転ドラム12の回
転時に洗濯物と擦れ合うことにより洗濯性能を向上させ
るとともに、洗濯物を上方へ持ち上げるためのものであ
る。また、洗濯が完了し、回転ドラム12が600〜1100rpm
の高速回転を行うときに、洗濯物に含まれた洗濯液を多
数のパッキン欠損部を通して遠心力により回転ドラム外
へ放出する。
回転ドラム12内には、上記の従動外側クラッチ軸9a・
9bに軸心が同じになるようにはめこまれている従動内側
クラッチ軸14a・14bの一端に支持された左右一対の揺動
ディスク15a・15bが回転ドラム12の各側壁寄り位置に配
されている。また、ディスク15a・15bには温風を回転ド
ラム12内に導入しやすく、かつ回転ドラム内の温風をド
ラム外へ排出しやすくする為に温風を通過させた為の多
数の小孔H‥‥が第2図のように設けられている。従動
内側クラッチ軸14a・14bの他端はクラッチケース10a・1
0b内で原動側クラッチ軸8a・8bに対向している。クラッ
チケース10a,10bにはクラッチ機構が内蔵されている。
そしてこのクラッチ機構により、揺動ディスク15a・15b
へは従動内側クラッチ軸14a・14bを介してモータ4a・4b
の正回転および逆回転が伝わり、回転ドラム12へは、従
動外側クラッチ軸9a・9bを介してモータ4a・4bの正回転
のみが伝わるようになっている。
各揺動ディスク15a・15bは、第2図にも示すように、
円盤状の本体部15c・15dと、これの周縁に互いに所定間
隔をおいて本体部15c・15dと一体に形成された4つの突
起部15e・15fとからなっている。すなわち、これらの突
起部15e・15fは互いに同形・同大であって、第2図のN
−L線(本体部15a・15bの中心を通る直線)を境にし
て、一方の側に1つ、他方の側に3つ形成され、N−L
線を境に重量的アンバランスが生じるようにされてい
る。また突起部15e・15fを避けて通風用の孔H‥‥が多
数穿設されている。
固定ドラム2は、内蓋16のための開口部2aを除いて、
シールパッキン17a・17bにより水密かつ気密構造とされ
ており、回転ドラム12がほぼ水没した状態で、回転ドラ
ム12を回転させ得ると共に回転ドラム12が回転或いは停
止した状態でも温風を循環させ得る構造になっている。
そして、固定ドラム2の右側壁上部には、第3図に示す
給水ユニット18の給水管19が接続される給水口2bが設け
られている。また、固定ドラム2の下部右側には、圧力
検出装置(図示しない)により水位を検出するための水
位検出口2cが設けられている。
外箱1の右側上部の水道水供給口20から入った水は、
つぎの2つのうちのいずれかの経路をたどる。すなわ
ち、第3図に示す給水電磁弁21および給水管19を通っ
て回転ドラム2上部の給水口2bから給水される。給水
電磁弁21、垂直管22、水平管23、給水給湯電磁弁24およ
び給水給湯ホース25を経由して固定ドラム2下部の排水
口2dから給水される。なお、使用ずみの洗濯液は、排水
口2d、排水電磁弁28および排水ホース29を経て排水され
る。
固定ドラム2において、温風導入口2eに導入温風温度
計測用サーミスタ30が、温風排出口2fに排出温風温度計
測用サーミスタ31がそれぞれ取り付けられている。
この温風導入口2eから温風排出口2fにかけて、第4図
に示すように、温風供給手段及び乾燥水分の液化排水手
段としての加温除湿システムユニット32が接続されてい
る。この加温除湿システムユニット32は、1つのファン
モータ33と、これらの回転軸の一端に接続された送風フ
ァン34と、同他端に接続された吸引ファン35と、送風フ
ァン34の前方に配されたヒータ36と、吸引ファン35から
出た風をふたたび送風ファン34へ導く循環パイプ37を備
え、さらに、循環パイプ37には循環温風中に含まれる水
分を外部より取り入れた空気の強制循環により冷却し液
化するための熱交換器101が設けれている。熱交換器101
は、熱交換器モータ102によって駆動されるファン103に
より外気を外気導入口104より取り入れる。熱交換器101
へ強制送風された空気は、熱交換器内部の循環温風側に
温風中に含まれる湿分を結露させて熱交換したのち、排
気口105より排気される。熱交換器101で循環温風と冷却
空気とが熱交換器内で熱交換する際に生じたドレン水
は、ドレンパイプ106からドレンホース接続口107(第1
図)を経て排水ホース29へ排出される。なお、ユニット
32は温風出口部2fよりも高所に設置され、また、固定ド
ラム2に供給される水の水位は温風入口部2eよりも低く
設定される。
加温除湿システムユニット32は、制御入風温度計測用
サーミスタ30および出風温度計測用サーミスタ31によっ
てヒータ36又はファンモータ33をオン・オフして、回転
ドラム12内に入れられた洗濯液の温度や乾燥用温風の温
度を制御する。なお、吸引ファン35は送風ファン34より
も大きい吸引能力を備えているので、回転ドラム12内を
負圧下して、回転ドラム12内に温風を導き入れやすくす
るとともに、温風が回転ドラム12外へ漏れるのを抑制す
る。
また、回転ドラム12の各側壁外面には、断面略ハの字
形のリング状ドラムラバー38が、その小径側の周縁部で
取り付けられており、ドラムラバー38大径側の周縁部が
固定ドラム2の側壁内面に接触している。固定ドラム2
の温風導入口2eから固定ドラム2内へ供給された温風
は、左側のドラムラバー38により回転ドラム12の左側の
孔12d(温風導入用通孔)から回転ドラム12内へ導かれ
た後、回転ドラム12の右側の孔12c(温風排出用通孔)
および固定ドラム2の温風排出口2fを経て固定ドラム12
の外へ排出される。
2つのドラムラバー38は、回転ドラム12の高速回転
時、すなわち、脱水時には遠心力により変形して、大径
側の周縁部が固定ドラム2の対向側壁内面から離れた状
態(第1図において破線で示す)で回転ドラム12ととも
に回転する。したがって、回転ドラム12の高速回転はス
ムーズに行われる。また、洗濯時及び乾燥運転時の100r
pm以下の低速回転時には、温風はドラムラバー38によっ
て回転ドラム12内へ効果的に導入され、ドラム内の洗濯
物への熱授受を行った後に外部へ漏出することなく、固
定ドラム2の側面上部に集合し、ユニット32に吸引され
る。固定ドラム2内部は2つのファン33,34の能力差に
より負圧状態になるのでドラムラバー38は固定ドラムの
密着性を増して外空気の流入が抑制される。なお、加温
除湿システムユニット32は固定ドラム2の温風排出口2f
よりも上部に取り付けられまた、洗濯水の水位は温風入
口部2eよりも低く設定されるので、ユニット32は洗濯乾
燥機Wに使用中の水または湯に直接触れることがない。
従って、ユニット32は、従来のシーズヒータのように腐
食に起因する漏電を引き起こすおそれがなく、漏電を防
止するための漏電ブレーカのような安全装置を組み込む
必要がない。また、洗濯工程の加温と乾燥工程の加温が
1つのヒータユニットで機能するため、加熱装置の低価
格化が可能となる。
第6図はドラム式全自動洗濯乾燥機Wの制御部を示す
ブロック図であり、MCはマイクロコンピュータを含む制
御回路、KBは洗濯及び乾燥条件を設定するキーボードで
ある。制御回路MCはキーボードKB、サーミスタ30および
サーミスタ31からの出力を受けて、給水電磁弁21、給水
給湯電磁弁24、排水電磁弁28、モータ4a、モータ4b、モ
ータ33、モータ102、ヒータ36、クラッチ10aおよびクラ
ッチ10bにそれぞれ出力するようになっている。
このような構成における乾燥時の動作を第7図に示す
フローチャート及び第8図に示すグラフを用いて説明す
る。まず、回転ドラム12に収容された洗濯物の洗濯およ
び脱水工程が終了し、乾燥工程が開始されると、モータ
33が駆動すると共にヒータ36が通電されて温風が回転ド
ラム12内の洗濯物に供給される(ステップ201)。それ
と同時に回転ドラム12が低速回転100rpm以下の回転速度
で回転し(ステップ202)、洗濯物の乾燥が開始され
る。この初期乾燥期間においては、サーミスタ30によっ
て検出される導入温風温度T1、および、サーミスタ31に
よって検出される排出温風温度T2の時間的変化は第8図
の期間H1に示される。この期間H1においては、温度T1・
T2は共に上昇して、やがて飽和してそれらの変化率が0
となる(ステップ203)。そして、温度T2の変化率がつ
まり単位時間当りの変化分がほぼ0であることが確認さ
れると、回転ドラム12が停止する(ステップ204)。そ
して、期間H2において、いわゆる停止乾燥が継続され、
洗濯物における温風の通風路周辺が充分に乾燥すると、
温度T2が上昇し始め単位時間当りの上昇分ΔT2が所定値
Aを超えると(ステップ205)、期間H3において、揺動
ディスク15a,15bが互いに逆方向に駆動される(ステッ
プ206)。それによって洗濯物が移動して、洗濯物を通
過する温風の通風路が変化すると、温風の熱量が新しい
未乾燥の通風路周辺に吸収されるため、温度T2が低下す
る。そして、ΔT2が負の所定値−B以下になると(ステ
ップ207)、揺動ディスク15a・15bは共に停止し、(ス
テップ208)、期間H4において、再び停止乾燥が継続さ
れる。温度通風路周辺が十分に乾燥すると温度T2は再び
上昇を始める。そして、単位時間当りの上昇分ΔT2が所
定値を超えると(ステップ209)、期間H5において、前
述と同様に揺動ディスク15a・15bが駆動して洗濯物を移
動させる。期間H6,H7,H8……においても前述の各動作が
行われ、そのサイクルが繰り返される。やがて、期間H9
に示すように、揺動ディスク15a・15bによって洗濯物を
所定時間t1だけ移動させても温度T2の変化率が低下しな
くなると(ステップ210)、揺動ディスク15a・15bを停
止させ(ステップ211)、温度T2と温度T1の差がほとん
どなくなると、(ステップ212)、ヒータ36への通電を
停止し(ステップ213)、期間H10において、洗濯物に送
風のみを行って所定時間t2が経過すると(ステップ21
4)、モータ33を停止させ、洗濯物への送風を停止し、
乾燥工程を終了する(ステップ215)。なお、初期乾燥
期間H1において、回転ドラム12を回転させたが(ステッ
プ202)、ウールのような被乾燥物は機械力が加わるこ
とを嫌うため、ドラム回転を全く行わずに静止乾燥する
ことが好ましい。このようにして、揺動ディスクを間欠
的に駆動することにより、洗濯物における温風通風路が
順次変化し、洗濯物全体がむらなく乾燥される。
(ヘ)発明の効果 この発明によれば、乾燥時に、洗濯物が間欠的に揺動
ディスクにより移動させられ、洗濯物を通過する温風の
通風路が順次変化するので、洗濯物全体をむらなく乾燥
することができ、しかも、洗濯物に加えられる外力は揺
動ディスクによる攪拌力のみとなるため、洗濯物の布傷
みを極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第2図及
び第5図は第1図の要部を説明する斜視図、第3図は第
1図に示す実施例の給水ユニットを示す説明図、第4図
は第1図に示す実施例の加温除湿システムユニットを示
す説明図、第6図は第1図に示す実施例の制御部を示す
ブロック図、第7図は第1図に示す実施例の動作の要部
を説明するフローチャート、第8図は第1図に示す実施
例の導入温風温度と排出温風温度の時間的変化を示すグ
ラフである。 2……固定ドラム、 12……回転ドラム、2e……温風導入口、 2f……温風排出口、 33,34……ファン、 36……ヒータ、37……循環パイプ、 30,31……サーミスタ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機体本体内に固定され温風導入口および排
    出口を有し、底部に洗濯液を蓄える固定ドラムと、この
    固定ドラム内で回転可能に水平支持され、かつ洗濯物を
    収納可能で上記洗濯液が出入り可能に構成され、各側壁
    に複数の連風口を設けた回転ドラムと、上記回転ドラム
    内に回転ドラムと軸心を同じにして揺動可能に配設した
    揺動ディスクと、固定ドラムの中へ温風を供給・排出し
    て回転ドラム内の洗濯液を加熱又は脱水後の洗濯物を乾
    燥する1ユニットの温風加熱ヒータと、固定ドラムから
    排出される温風の温度を検出する手段と、検出温度の時
    間的変化率を演算する手段と、洗濯物の乾燥時に、回転
    ドラムを停止させ、この回転ドラムの停止状態での検出
    温度が飽和したのちにその検出温度の時間的変化率が大
    きくなると揺動ディスクを揺動させ小さくなると停止さ
    せる手段を備えたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥
    機。
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