JP3636105B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗剤溶かし機構を有する洗濯機及び洗濯乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撹拌モータと撹拌ブレードで構成される撹拌手段による洗剤溶かし機構を有する洗剤ケースを設けた洗濯機が特開平７−８０１８７号公報に記載されている。同公報には、洗濯槽に洗濯水を給水する経路途中に仕切り板を設けた洗剤入れを設け、洗剤入れに所定量の洗剤と水を溜め、撹拌手段で溶解した後、給水とともに洗濯槽へ供給することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平７−８０１８７号公報では、溶かした洗剤液の濃度調整手段についての開示が無く、給水初期に非常に高濃度の洗剤液が洗濯物にかかることにより色むらが発生することについては十分に配慮していない。また、洗剤入れには洗剤投入用の開口があるが、洗剤の溶解撹拌中に撹拌ブレードの回転によりこの開口から洗剤液が飛び出し、未溶解の洗剤が流出する可能性があることについては十分に配慮していない。さらに、洗剤入れ内の水を排出する手段がなく、洗剤入れ内に水が溜まった状態になり、特に冬場においては洗剤入れ内が凍結し、洗剤の投入や溶解に不具合を生じる可能性があることについては十分に配慮していない。また、水が入った洗剤入れに洗剤を投入するため、予約洗濯のように洗剤を入れてから給水を始めるまでに長い時間放置するような場合、洗剤が固まってしまう恐れがあることについては十分に配慮していない。
【０００４】
本発明の目的は、洗剤溶解室内に未溶解の洗剤が残留するのを防止する手段を提案することにある。さらに本発明の他の目的は、洗剤溶解中に洗剤液が洗剤溶解室から溢れ出ないようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、貯留部と、前記貯留部の底部に配置された洗剤撹拌翼を有する洗剤溶解容器と、前記洗剤撹拌翼を駆動する駆動手段と、前記貯留部に給水する給水手段とを備え、前記貯留部底部にサイフォン通水機構を設け、前記貯留部底部の前記サイフォン通水機構近傍に整流部材を設け、該整流部材は貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤液の流れ方向に対し前記サイフォン通水機構の上流側に設けた洗濯機とする。
好ましくは、前記整流部材は薄板状であり、前記洗剤の流れ方向に対し前記整流部材の幅方向が略直角になるように設ける。
さらに上記他の目的を達成するために、貯留部と、前記貯留部の底部に配置された洗剤撹拌翼を有する洗剤溶解容器と、前記洗剤撹拌翼を駆動する駆動手段と、前記貯留部に給水する給水手段とを備え、前記貯留部上部には洗剤溶解液を溢水させる溢水縁を設け、前記貯留部底部に前記溢水縁よりも低い水位で導通するサイフォン通水機構を設け、前記貯留部の側壁面には縦方向に長い複数本のリブを設け、前記貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤溶解液の流れ方向に対し前記溢水縁の直前に配置した前記リブは他の部分に配置したリブより高さを高くし、前記貯留部底部の前記サイフォン通水機構近傍に整流部材を設け、前記整流部材は貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤溶解液の流れ方向に対し前記サイフォン通水機構の上流側に設けた洗濯機とする。
好ましくは、前記サイフォン通水機構は中心部に貫通穴を有する縦に長い円筒部材と、該円筒部材とすき間を持ち、該円筒部材を覆うように設けた底部が開口したキャップ状円筒部材とで構成され、前記キャップ状円筒部材は前記貯留部底部からの間隔が３〜４ｍｍであり、前記円筒部材上部と前記キャップ状円筒部材上部とのすき間が２０〜２５ｍｍである洗濯機とする。
更に好ましくは、前記貯水部底部は前記サイフォン通水機構設置部が最も低い傾斜面で形成されるようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本発明は、洗濯機および洗濯乾燥機に関するものであるが、洗濯機は、洗濯乾燥機から乾燥機構を取り除いた構成で実施することができるので、以下に述べる実施の形態は、洗濯乾燥機について説明する。
【０００７】
図１は、本発明の一実施の形態である洗濯乾燥機を縦断面して示す模式図である。
【０００８】
１は、外郭を構成する四角筒状の外枠である。２は、洗濯兼脱水槽であり、その周壁に通水および通風のための小穴２ａを有し、その上縁部に流体バランサー３を備え、底部の内側には回転自在に撹拌翼４を設置する。撹拌翼４は、通水および通風のための小穴４ａを有する。５は、前記洗濯兼脱水槽２を内包する外槽であり、底部の外側には駆動装置６を鋼板製の取り付けベース７によって取り付け、外枠１の上端部の四隅部に係止した４本の防振支持装置８によって外槽５を四方から均等に吊り下げることにより該外枠１の中心部に懸垂するように支持する。
【０００９】
駆動装置６は、駆動電動機と電動操作クラッチ機構と遊星歯車減速機構を内蔵し、洗濯兼脱水槽２を静止させた状態で撹拌翼４を回転させ（撹拌モード）、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４をそれぞれ反対方向に回転させ（洗濯モード）、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を一体的に同一方向に回転（脱水・乾燥モード）させるような選択的な駆動機能を有する。
【００１０】
外側衣類投入口９ａを形成したトップカバー９は、外枠１の上部開口を覆うように該開口端縁に嵌め込み、フロントパネル１０およびバックパネル１１と共に取り付けねじによって外枠１に取り付けられる。図２は、バックパネル２を取り外したトップカバーの平面図である。
【００１１】
トップカバー９とフロントパネル１０の間に形成される前部収納部であるフロントパネルボックス１２には、電源スイッチ１３と入力スイッチ群１４ａおよび表示素子群１４ｂを備えた操作パネル１４と、外槽５内の水位に応じた水位信号を発生する水位センサ１５と、コントロールユニット１６を内蔵する。これらは、制御装置を構成する。
【００１２】
トップカバー９とバックパネル１１の間に形成される後部収納部であるバックパネルボックス１７には、後述する洗濯水給水手段と高濃度洗剤液生成・供給手段を横並びにして内蔵する。
【００１３】
洗濯水給水手段は、入水側を水栓接続口１８に接続し、出水側を注水口１９に接続した主給水電磁弁２０によって構成する。さらに、入水側をホース接続口８２に接続し、出水側を注水口１９に接続した風呂水ポンプ８１によって構成される給水手段を設けてもよい。
【００１４】
高濃度洗剤液生成・供給手段は、補助給水電磁弁２２から洗剤溶解容器２１に洗剤溶解水を供給し、この洗剤溶解容器２１内に投入されている粉末合成洗剤を撹拌しながら前記洗剤溶解水で溶解して高濃度洗剤液を生成し、更なる給水により希釈しながら洗剤溶解容器２１から溢水させて前記注水口１９に供給するように構成する。洗剤溶解容器２１には仕上げ剤投入室２１ｄが付設されており、補助給水電磁弁２２ａから給水することによって、この仕上げ剤投入室２１ｄ内に投入されている柔軟仕上げ剤を仕上げ剤投入室２１ｄから溢水させて前記注水口１９に供給するように構成する。
【００１５】
注水口１９は、トップカバー９の底と外槽５の外槽上カバー２８の後部を貫通して洗濯兼脱水槽２の上部開口内に向けて開口する。この注水口１９は、洗剤溶解容器２１と外槽上カバー２８との間に接続した可撓管１９ａ（図３参照）により構成する。
【００１６】
なお、高濃度洗剤液生成・供給手段については、後で詳しく述べる。
【００１７】
温風循環乾燥手段は、外槽５の下部の側壁に形成した吸い出し口５ａから該外槽５の後側の外壁面に沿って垂直状態で上向きに伸びるように形成して前記吸い出し口５ａから浸入した洗濯水を堰き止める除湿風路部である水冷除湿ダクト２３と、この水冷除湿ダクト２３内の上部に位置して該ダクト内に冷却水を供給する水冷除湿手段である冷却散水部２４と、洗濯工程における外槽５の水位よりも高い位置で折り返して該外槽５の外壁面に沿って該外槽５の下側に向かって垂直に伸びる下降風路部である下降風路ダクト２５と、外槽５の下側の空間に配置されて前記下降風路ダクト２５から吸い込み口に空気を吸い込んで循環空気を生成する循環ファン２６と、この循環ファン２６の吹き出し口から外槽５の外壁面に沿って上方向に垂直状態に伸びる上昇風路部である上昇風路ダクト２７と、外槽５の上端部に取り付けた外槽上カバー２８上に設置されて前記上昇風路ダクト２７から送り込まれる循環空気を加熱する加熱手段であるヒータ（ＰＴＣヒータ）２９を内蔵し、加熱した循環空気を洗濯兼脱水槽２内に向けて吹き込む吹き込み口３０を備える。
【００１８】
循環風路を構成する前記水冷除湿ダクト２３、下降風路ダクト２５および上昇風路ダクト２７は、外槽５の後側の外壁面に該外槽５の周方向に並べてその一部を該外槽５と一体成形して実装し、これらの外側を覆う裏側蓋１ａは、外側に膨出する形状に構成してねじ止めする。
【００１９】
また、下降風路ダクト２５内下部には湿度センサ４０と第１温度センサ４１を設置し、吹き込み口３０のヒータ２９の下流側の間の風路内には第２温度センサ４２を設置する。水冷除湿ダクト２３内で水冷除湿された循環空気の湿度と温度を精度良く検出するためには、水冷除湿された循環空気が良く混合されて均一になった後に前記湿度センサ４０と第１温度センサ４１に触れさせるのが良く、従って、湿度センサ４０と第１温度センサ４は、水冷除湿ダクト２３から遠く離れた下降風路ダクト２５の下部または循環ファン２６の吸い込み口ケーシング２６ｃに設置する。更に、湿度センサ４０と第１温度センサ４１は、保守作業に便利なように、裏側蓋１ａを外したときに露出するような設置位置とする。
【００２０】
また、図示説明を省略するが、水冷除湿ダクト２３から下降風路ダクト２５への折り返し部分には、糸屑捕集手段を備える。
【００２１】
そして、この温風循環乾燥手段は、洗濯後に外槽５内の洗濯水を排水し、洗濯兼脱水槽２を高速回転させて脱水した後に低速回転させながら、循環ファン２６を運転することによって、外槽５および洗濯兼脱水槽３内の湿潤空気を吸い出し口５ａから吸い出し、水冷除湿ダクト２３内を上昇させる過程において冷却散水部２４から該水冷除湿ダクト２３内に供給される冷却水によって冷却して除湿する。その後、冷却除湿した空気は、下降風路ダクト２５を下降させて循環ファン２６に吸い込み、この循環ファン２６から上昇風路ダクト２７とヒータ２９を通して吹き出し口３０に送り込み、ヒータ２９によって加熱して洗濯兼脱水槽２内の内壁面付近に向けて該洗濯兼脱水槽２の回転方向に対して逆向きに吹き込む。このように洗濯兼脱水槽２に吹き込まれた循環空気は、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物に触れて該洗濯物を乾燥する。
【００２２】
トップカバー９に形成した外側衣類投入口９ａは、２つ折り（山折り）に開くようにヒンジ３１ａによってトップカバー９に取り付けた外蓋３１によって開閉自在に覆い、外槽５の上端に取り付けた外槽上カバー２８に形成した内側衣類投入口２８ａは、ヒンジ３２ａによって外槽上カバー２８に取り付けた内蓋３２によって開閉自在に覆うように構成する。
【００２３】
外槽５の底に形成した排水口５ｂは、排水電磁弁３３を介して排水ホース３４に接続する。エアートラップ５ｃは、エアーチューブ３５を介して前記水位センサ１５に接続する。外枠１の下端縁には、四隅に脚３６を取り付けた合成樹脂で成形されたベース３７を装着する。
【００２４】
なお、参照符号３８は、洗濯兼脱水槽２内に投入された洗濯物である。
【００２５】
図３は、前述した洗濯乾燥機の具体的な構成を示す縦断面図である。図１の説明と重複する説明は一部省略する。
【００２６】
回転駆動装置６は、可逆型の駆動電動機６１と電動操作クラッチ機構６２と太陽歯車減速機構６３と撹拌翼４が結合される中心出力軸６４と洗濯兼脱水槽２が結合される外側出力軸６５を備える。太陽歯車減速機構６３は、駆動電動機６１に直結した太陽歯車と外側出力軸６５に直結した内歯車と遊星歯車を支持して中心出力軸６４に直結するキャリアを備える。そして、電動操作クラッチ機構６２を撹拌モードに制御することによって、太陽歯車減速機構６３の内歯車（外側出力軸６５と洗濯兼脱水槽２に連結）を静止させた状態で駆動電動機６１の回転力を太陽歯車と遊星歯車とキャリアを介して減速して中心出力軸６４に伝達して撹拌翼４を正逆回転させ、電動操作クラッチ機構６２を洗濯モードに制御することによって、太陽歯車減速機構６３の内歯車（外側出力軸６５と洗濯兼脱水槽２に連結）を回転自由状態にして駆動電動機６１の回転力を太陽歯車と遊星歯車とキャリアを介して減速して中心出力軸６４に伝達することにより撹拌翼４を正逆回転させると共に内歯車に作用する反力を外側出力軸６５に伝達して洗濯兼脱水槽２を撹拌翼４と反対の方向に回転させ、電動操作クラッチ機構６２を脱水・乾燥モードに制御することによって、太陽歯車減速機構６３の太陽歯車と内歯車を駆動電動機６１に直結して該駆動電動機６１の回転力を中心出力軸６４と外側出力軸６５を介して洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４に伝達してこれらを一体的に回転させる構成である。
【００２７】
図４は、この洗濯乾燥機の電気系を示すブロック図である。
【００２８】
電源スイッチ１３を介して受電するコントロールユニット１６は、マイクロコンピュータ１６ａを中心にして構成し、電源回路１６ｂと、駆動装置６と主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２、２２ａと洗剤撹拌電動機３９と風呂水ポンプ８１、排水電磁弁３３と循環ファン２６とヒータ２９と冷却散水電磁弁２４ａへの給電を制御するための半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）群を有する駆動回路１６ｃとを備える。
【００２９】
前記駆動装置６の駆動電動機６１は、固定子巻線６１ａと回転センサ６１ｂを有し、電動操作クラッチ機構６２は、電動操作機６２ａと動作位置を検出する位置センサ６２ｃを有する。
【００３０】
そして、前記駆動回路１６ｃは、駆動装置６における前記駆動電動機６１の固定子巻線６１ａへの給電制御に関しては、正逆回転制御用に２つの半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）１６ｃ１、１６ｃ２を備える。ＦＬＳ１６ｃ１は、正回転給電制御用の半導体スイッチング素子、ＦＬＳ１６ｃ2は逆回転給電制御用の半導体交流スイッチング素子である。この実施の形態において、駆動電動機６１の回転速度制御は、固定子巻線６１ａへの給電をＦＬＳ１６ｃ１、１６ｃ２によって位相制御することによって行うように構成しているが、インバータ駆動のブラシレス電動機を使用する構成においては、ＰＷＭ制御やＰＡＭ制御によって行うように構成する。また、駆動装置６における電動操作クラッチ機構６２の電動操作機６２ａへの給電を制御するためのＦＬＳ１６ｃ3を備える。
【００３１】
また、駆動回路１６ｃは、主給水電磁弁２０、補助給水電磁弁２２、２２ａ、洗剤撹拌電動機３９、風呂水ポンプ８１、排水電磁弁３３、循環ファン２６、ヒータ２９、冷却散水電磁弁２４ａへの給電を制御するＦＬＳ１６ｃ４〜１６ｃ１２を備える。そして、この駆動回路１６ｃは、マイクロコンピュータ１６ａからの指示に従ってＦＬＳ１６ｃ1〜ＦＬＳ１６ｃ１２の導通状態を制御して従属する負荷への給電制御を行う。
【００３２】
マイクロコンピュータ１６ａは、更に、前記駆動電動機６１の回転センサ６１ｂ、電動操作クラッチ機構６２の位置センサ６２ｃ、外槽５内の洗濯水位を検出する水位センサ１５、湿度センサ４０、第１、第２温度センサ４１、４２、アンバランス検出センサ４３、外蓋３１の開閉を検知する蓋スイッチ４４、操作パネル１４に接続し、予め組み込まれた制御処理プログラムを実行することにより、操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａと水位センサ１５と回転センサ６１ｂと位置センサ６２ｃからの信号を取り込み、駆動回路１６ｃを制御することによって、布量検出、高濃度洗剤液生成、プレ給水、高濃度洗剤液供給（浸透）、洗い、濯ぎ、脱水および温風乾燥の各工程を実行し、操作パネル１４の表示素子群１４ｂを制御することによってその進行状況を表示する。ここで、アンバランス検出センサ４３は、洗濯兼脱水槽２を回転させたときに該洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８の分布のアンバランスによって、該洗濯兼脱水槽２（外槽５）が所定値以上に大きく触れるのを検出するセンサである。
【００３３】
操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａは、洗濯コース（標準、強力、ソフト、ドライ、手造り、ふとんなど）を設定するスイッチ、乾燥コース（標準、ワイシャツ、仕上げ、ドライなど）を設定するスイッチ、洗い時間や脱水時間、水量、すすぎ回数等洗濯条件を設定するスイッチ、洗濯から乾燥までを連続して行う場合の乾燥コース（標準、ワイシャツ、毛布など）を設定するスイッチなどを備える。
【００３４】
次に、高濃度洗剤液生成・供給手段を図５から図１２を参照して説明する。
図５は、洗剤溶解容器２１の斜視図、図６は洗剤溶解容器２１の上面図、図７は洗剤溶解容器２１を図６のＡ−Ａ線で切断した場合の縦断面図、図８は図７の洗剤撹拌翼部分の詳細断面図、図９は洗剤溶解容器２１を図６のＢ−Ｂ線で切断した場合の縦断面図、図１０は図９において洗剤投入容器７３を引き出した場合の縦断面図、図１１は外蓋３１を開いて洗剤投入容器７３を引き出した状態を示すトップカバーの斜視図、図１２は同洗剤投入容器を押し込んだ状態を示すトップカバーの斜視図である。
【００３５】
洗剤溶解容器２１は、上方を開放した略四角形状の容器であり、前記洗剤撹拌翼５０を設置する洗剤溶解室２１ｃと、仕上げ剤投入室２１ｄと、洗濯水給水流路２１ｅと、溢水流路２１ｆと混合室２１ｖを備える。該混合室２１ｖは、前記洗剤溶解室２１ｃ及び仕上げ剤投入室２１ｄの下部にあり、前記洗濯水給水流路２１ｅと溢水流路２１ｆに連通する。洗剤溶解容器２１の上方開口部とバックパネル１１の間には洗剤投入容器７３を進退自在に載置可能になっている。洗剤溶解容器２１が略四角形状なのは、洗剤溶解室２１ｃの容積を最大にできるからであり、また、バックパネルボックス１７内の容積を無駄にせずに設置できるからである。
【００３６】
略四角形状の洗剤溶解室２１ｃの内側側壁２１ｗには、洗剤溶解室２１ｃに給水する給水手段（第１の給水手段）である補助給水電磁弁２２から給水を受ける受水口２１ｇと、受水口２１ｇから入ってきた水と洗剤とを洗剤撹拌翼５０によって撹拌して高濃度洗剤液を生成し、この高濃度洗剤液を第１の給水手段の補助給水電磁弁２２からの更なる給水で希釈することによって増量したときに溢水流路２１ｆに溢水させる溢水縁２１ｈと、撹拌時に洗剤溶解水（高濃度洗剤液）の回動を抑制する上下方向に長い三角柱状あるいは半割れの円柱状のリブ２１ｉ、２１ｕと、後述する洗剤投入容器７３の進退を案内するガイドレール２１ｋを備える。また、洗剤溶解室２１ｃの底壁２１ａには、略中央部に回転可能に設けた洗剤撹拌翼５０と、仕上げ剤投入室側の隅部に洗剤溶解室２１ｃ内の洗剤液あるいは水を混合室２１ｖに流し出すサイフォン通水機構２１ｊと、サイフォン通水機構２１ｊに対して撹拌時の洗剤溶解水の流れ方向の上流側に薄板状の整流板２１ｍを備える。本実施例では、洗剤撹拌翼５０は矢印Ｒ（図５、図６参照）の方向に回転するので、洗剤溶解水は図中時計回りに流れる。
【００３７】
洗剤溶解室２１ｃの内側側壁２１ｗの四隅は円弧面２１ｗ１で、底壁２１ａと内側側壁面２１ｗとは円弧面２１ａ２で結ばれ、洗剤の滞留が発生しないようになっている。また、底壁２１ａは、サイフォン通水機構２１ｊが最も低くなるような傾斜面になっている。ただし、洗剤撹拌翼５０に対向する部分は洗剤撹拌翼５０と略平行の水平面２１ａ４になっている。サイフォン通水機構２１ｊは、洗剤溶解室２１ｃ内の残水を極力少なくするよう底壁２１ａの最底部より一段低い底面２１ａ３に設けられている。底壁２１ａと底面２１ａ３とは傾斜面２１ａ１でスムーズに接続しサイフォン通水機構２１ｊ周辺の洗剤溶解水の流れをスムーズにし、洗剤の滞留を防ぐ。
【００３８】
サイフォン通水機構２１ｊは、サイフォンパイプ２１ｊ２とサイフォンパイプ２１ｊ２の周りにすき間を持って設置したサイフォンキャップ２１ｊ１とで構成される。サイフォンパイプ２１ｊ２の中心には孔２１ｊ３が設けられており、混合室２１ｖに開口している。サイフォンパイプ２１ｊ２の高さはサイフォンが確実に導通するよう溢水縁２１ｈより寸法Ｅ（２〜６ｍｍ程度）だけ低く設定している。サイフォンキャップ２１ｊ１は、底面２１ａ３からすき間Ｄ、サイフォンパイプ２１ｊ２の上方にすき間Ｃ、サイフォンパイプ２１ｊ２の径方向にすき間Ｋを有するように設置する。具体的には、すき間Ｃは２０〜２５ｍｍ、すき間Ｄは３〜４ｍｍ、すき間Ｋは２〜３ｍｍとする。この理由については、後で述べる。また、サイフォンキャップ２１ｊ１と洗剤溶解室２１ｃの内側側壁２１ｗ２との間隔は、洗剤粒が滞留しないよう３ｍｍ以上にした方がよい。
【００３９】
整流板２１ｍは、薄板の厚さ方向が洗剤溶解水の流れ方向に略直交し、サイフォン通水機構２１ｊのキャップ２１ｊ１と間隔Ｆ、洗剤溶解室２１ｃの内周側壁面２１ｗと間隔Ｇを有するように設けられている。具体的には、間隔Ｆは４〜８ｍｍ、間隔Ｇはサイフォン通水機構２１ｊの中心と略一致するようにする。また、整流板の寸法は、幅Ｊが１０〜２０ｍｍ、高さＨが３０〜４０ｍｍ、厚さは２〜３ｍｍ程度がよい。この理由については、後で述べる。
【００４０】
洗濯水給水流路２１ｅは、洗濯物３８へ給水する給水手段（第２の給水手段）である主給水電磁弁２０から給水を受ける受水口２１ｔと、風呂水ポンプ８１から給水を受ける受水口２１ｒを備える。受水口２１ｔは、風呂水ポンプへの呼び水用のチューブを接続する取水口２１ｔ１を備える。
【００４１】
洗剤溶解室２１ｃで生成された高濃度洗剤液は、第１の給水手段である補助給水電磁弁２２からの給水で希釈増量され、溢水流路２２ｆ及びサイフォン通水機構２１ｊから混合室２１ｖへ流下する。ここで、第２の給水手段からの水と合流し、希釈されて流出口２１ｓから注水口１９へ流れ出る。
【００４２】
仕上げ剤投入室２１ｄは、溢水流路２１ｆに連なる溢水縁２１ｎと、混合室２１ｖに連なるサイフォン通水機構２１ｐと、補助給水電磁弁２２ａからの受水口２１ｑを備える。仕上げ剤投入室２１ｄ内の仕上げ剤（液体）は、受水口２１ｑからの受水によって希釈、増量され溢水縁２１ｎから溢水流路２１ｆに溢水するとともに、サイフォン通水機構２１ｐから混合室２１ｖに流れ出る。ここで、第２の給水手段からの水と合流し、希釈されて流出口２１ｓから注水口１９へ流れ出る。
【００４３】
洗剤溶解容器２１は、バックパネルボックス１７内に設置するためには極力小さい方が望ましい。一方、洗濯物３８に散布し浸透するときの適正洗剤濃度は、５〜２０倍である。ここで、洗剤濃度とは、洗剤メーカが推奨する洗剤濃度を１倍とした値である。例えば、洗濯容量８ｋｇの洗濯乾燥機の定格洗い水量は、６８Ｌ程度であるから、この洗い水量で使用する洗剤を水量３．４Ｌで溶解した場合、洗剤濃度は２０倍となる。濃度２０倍の洗剤液を一度に生成使用とすると最低でも容積３．４Ｌという大きな洗剤溶解室２１ｃが必要となり、バックパネルボックス１７内への設置は不可能である。そこで、より少ない水量で溶解した高濃度洗剤液を混合室２１ｖで５〜２０倍希釈し洗濯物３８に散布し浸透するようにすることで洗剤溶解室２１ｃの容積を小さくでき、洗剤溶解容器２１も小さくできる。
【００４４】
主給水電磁弁２０及び補助給水電磁弁２２からの給水流量は、水道水圧により変化する。洗濯機が使用される一般家庭の水道水圧は０．０３〜０．８ＭＰａの範囲にあり、主給水電磁弁２０を流れる流量Ｑ２は毎分５〜２０Ｌ、補助給水電磁弁２２を流れる流量Ｑ１は毎分１〜２Ｌである。従って、溢水流路から流下する高濃度洗剤液の濃度をＤ０とすると混合室２１ｖで希釈された後の濃度Ｄ１は、Ｄ０×Ｑ１／（Ｑ１＋Ｑ２）で計算できるから、水道水圧０．０３ＭＰａで約０．１７Ｄ０、０．８ＭＰａで約０．０９Ｄ０となり、水道水圧が低い方が高濃度となる。また、濃度Ｄ０は洗剤量が多いほど高くなる。すなわち、上述の適正洗剤濃度を得るためには、Ｄ０は約１１８倍（＝２０／０．１７）以下にする必要がある。以上から、洗剤溶解室２１ｃの容積は０．５８ｍＬ（＝６８Ｌ／１１８）程度は必要となる。なお、本計算は主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２を連続的に開放した場合であり、補助給水電磁弁２２を間欠的に開閉制御したり、より小さい流量の電磁弁にしたりすることでＱ１を減少させると、洗剤溶解室２１ｃの容積を更に小さくすることも可能である。
【００４５】
このように、洗剤溶解室２１ｃの容積は、主給水電磁弁２０及び補助給水弁２２の流量特性を考慮し、洗濯物３８に散布する洗剤液の５〜２０倍の濃度を生成するのに適した大きさに設定する。本実施例では、約６００ｍＬで溢水縁２１ｈから水が溢れるよう溢水縁２１ｈの高さを設定し、洗剤溶解容器２１の大きさを約幅１６０ｍｍ、奥行１４０ｍｍ、高さ１１０ｍｍとでき、バックパネルボックス１７内に十分設置可能となる。
【００４６】
次に、洗剤撹拌翼５０の駆動機構について説明する。洗剤溶解容器２１と洗剤撹拌電動機３９は、金属ベース板４９上に水平方向に横並びさせた状態に設置される。
【００４７】
洗剤溶解容器２１の底部に配設した洗剤撹拌翼５０と結合した撹拌翼駆動軸５１は、洗剤溶解容器２１の底壁部２１ａおよび金属ベース板４９を垂直状態に貫通させて該金属ベース板４９の下側に導出し、導出部分にタイミングベルト従動プーリ５２を嵌着する。洗剤撹拌電動機３９は、回転出力軸３９ａが金属ベース板４９を垂直状態に貫通して該金属ベース板４９の下側に導出されるように該金属ベース板４９に取り付け、導出部分にタイミングベルト駆動プーリ５３を嵌着する。そして、従動プーリ５２と駆動プーリ５３は、タイミングベルト５４によって連動させる。
【００４８】
金属ベース板４９には、前記撹拌翼駆動軸５１を支持する軸受５５を嵌着する軸受筒部４９ａを下向きに突出するように設け、その上側には同心状態に環状の洗剤溶解容器嵌合凸部４９ｂを上向きに突出するように設ける。洗剤溶解容器２１の底壁２１ａ４には、前記洗剤溶解容器嵌合凸部４９ｂの外周に嵌着させる筒状部２１ｂを内側及び外側に突出するように設け、その周囲に金属製のスリーブ５８を設ける。スリーブ５８は、樹脂製の筒状部２１ｂの変形防止用である。前記筒状部２１ｂの外側の低壁２１ａ４には、筒状部２１ｂと同心状に別の筒状部２１ｚを上向きに突出するように設ける。金属ベース板４９は、洗剤溶解容器嵌合凸部４９ｂの外周に前記筒状部２１ｂを嵌合させて位置決めした状態で止めねじ５６によって洗剤溶解容器２１に固定される。
【００４９】
前記軸受５５で支持した撹拌翼駆動軸５１は、前記筒状部２１ｂを貫通して洗剤溶解容器２１の内側に導出し、導出部分に洗剤撹拌翼５０を嵌着する。筒状部２１ｂの内側と撹拌翼駆動軸５１の間には、軸シール部材５７を収納する。軸シール部材５７は、ゴム製でリング状のリップを撹拌翼駆動軸５１に押しつけることでシール作用を発揮する。この軸シール部材５７の上面は筒状部２１ｂの上面と同じ高さになるようにする。こうすることで、洗剤撹拌翼５０と軸シール部材５７とのすき間５０ｄに洗剤が侵入したとしても、洗剤撹拌翼５０の回転による遠心力で洗剤が吹き飛ばされ、軸シール部材５７の上面に洗剤が溜まり、軸シール部材５７を劣化させることがない。
また、洗剤撹拌翼５０や軸シール部材５７を洗剤溶解容器２１の底壁２１ａ４より上に突出するように設けることで、撹拌翼駆動軸５１の下側への突出寸法を小さくできるため、バックパネルボックス１７の深さを浅くでき、機体の背丈の増加を抑制することができる。
【００５０】
洗剤撹拌翼５０は上側に凸の円盤状であり、上面のつば部分には放射状の羽根５０ａが、円筒面部分には上下方向の羽根５０ｂが設けてあり、下面の中心には撹拌駆動軸５１を嵌合する穴があり、この穴と同心に筒状部材５０ｃが下向きに突出するよう設けてある。羽根５０ａ、５０ｂの形状は三角柱状である。羽根形状は、洗剤を溶かす効率から考えるとスクリュー形の方がよい。しかし、スクリュー形では、後述する軸シール部材５７上部の空気溜まりを形成できないため、軸シール部材５７の信頼性を保証できない。このためには、本実施例のように円盤形にすることで軸シール部材５７の上部に空気溜まりを形成できる。この場合、円盤や羽根のサイズは大きい方が溶解効率は高い。しかし、サイズの大きい撹拌翼を駆動するためには洗剤撹拌電動機３９の出力を大きくする必要があり、洗剤撹拌電動機３９のサイズが大型化し、高濃度洗剤液生成手段のサイズも大きくなり、バックパネルボックス１７内への収容が困難となる。更に、水はねやコスト上昇等の問題も生ずる。そこで、本実施例では羽根を羽根高さ２ｍｍ程度の三角柱状とした。また、羽根外径を５０ｍｍ程度と小さくし、羽根枚数を６〜８枚とした。こうすることで、起立した板状の羽根に比べ表面の形状変化がスムーズで、撹拌中に洗剤液から受ける抵抗を小さくすることができ、水はねも小さくできる。更に、駆動プーリ５３を従動プーリ５２より小さくし、洗剤撹拌電動機３９の回転を減速して洗剤撹拌翼５０へ伝達することで、出力４〜５ワットの小さい洗剤撹拌電動機３９を使用することができる。なお、洗剤撹拌翼５０の回転数は、洗剤溶解性能や水はね、洗剤撹拌電動機３９の出力を考慮すると毎分２０００〜３０００回転がよい。
【００５１】
洗剤撹拌翼５０の下面に設けた筒状部材５０ｃは、前記スリーブ５８の外周面と筒状部２１ｚの内周面との半径方向のすき間に入るようにする。こうすることで、筒状部材５０ｃと筒状部２１ｂ、２１ｚとのすき間が迷路状となりラビリンスシール機構６０を構成できる。軸シール部材５７の上面は、底壁２１ａ４より高く、かつ、底壁２１ａ４にラビリンスシール機構６０があるため、洗剤溶解室２１ｃに溶解水を入れた場合、水は底面から貯まっていき、すき間５０ｄの空気が抜けることがないので、すき間５０ｄは空気溜まりとなり、すき間５０ｄまで洗剤溶解水が侵入することがない。もちろん洗剤の粒が侵入することもない。また、洗剤撹拌翼５０の回転中はラビリンス機構６０の作用ですき間５０ｄに溜まっている空気は排出されず、すき間５０ｄに洗剤液が侵入することがない。
【００５２】
洗剤液は、表面張力が小さいため軸シール部材５７と撹拌翼駆動軸５１との間に侵入しやすく、漏れの原因となる。また、本実施例のように非常に高濃度の洗剤液では、洗剤に含まれる水に不溶のゼオライトの濃度も非常に高い。ゼオライトは粒径が１〜３μｍと非常に小さいため、洗剤液とともに軸シール部材５７内に侵入する。侵入したゼオライトは軸シール部材５７のリップを傷めたり、撹拌翼駆動軸５１を摩耗させたりするため、洗剤液の漏れが発生する。しかし、ラビリンス機構６０を設けることで、すき間５０ｄは常に空気が満たされているため、軸シール部材５７に高濃度の洗剤液が侵入することがないため、軸シール部材５７や撹拌翼駆動軸５１の損傷を防止するとともに、洗剤液の漏れを防止できる。
【００５３】
金属ベース板４９は、更に、洗剤撹拌電動機３９の軸受筒３９ｂの外周を嵌合させる嵌合穴４９ｃを備える。洗剤撹拌電動機３９の軸受筒３９ｂに防振部材５９を嵌着した状態で該軸受筒３９ｂを嵌合穴４９ｃに嵌合して洗剤撹拌電動機３９の位置決めをする。洗剤撹拌電動機３９の反対側の軸受筒３９ｃに防振部材７０を嵌着し、その周囲を包囲するように電動機カバー７１を被せて金属ベース板４９に止めねじ７２で固定することにより、洗剤撹拌電動機３９を防振部材５９、７０で挟持するように取り付ける。
【００５４】
このように洗剤溶解容器２１と洗剤撹拌駆動電動機３９を横並びに設置する構成は、バックパネルボックス１７の背丈を低くして機体の背丈の増加を抑制することができる。また、撹拌翼駆動軸５１と洗剤撹拌電動機３９の回転出力軸３９ａは、金属ベース板４９に形成した軸受筒部４９ａと嵌合穴４９ｃによって正確に位置決めされるので、タイミングベルト５４による回転駆動力の伝達が円滑になって静粛な運転を可能にする。
【００５５】
洗剤投入容器７３は、前記洗剤溶解容器２１上をガイドレール２１ｋに沿って進退する偏平な四角形状で上方を開放した箱状体であり、洗剤投入部７３ａと仕上げ剤投入部７３ｂと取っ手部７３ｃを備える。洗剤等入部７３ａは、傾斜面７３ｈと開口部７３ｉとで構成される。
【００５６】
洗剤投入部７３ａは、洗剤溶解容器２１の洗剤溶解室２１ｃの上方を進退するように位置し、開口部の手前側の領域を開閉するように進退する底板７３ｄを備える。この底板７３ｄは、左右方向をガイドレール７３ｆによってスライド可能に支持され、前後方向の両端にはストッパ７３ｄ１、７３ｄ２を有している。洗剤投入容器７３を奥に押し込んだ状態では、底板７３ｄはトップカバー９の開口縁９ｂにストッパ７３ｄ１が当たることで前進が抑制されるとともに、傾斜面７３ｈと取っ手部７３ｃとの間の空間７３ｇ内に入り込み、洗剤投入部７３ａの開口部７３ｉを全開する。洗剤投入容器７３を手前に引き出すと、底板７３ｄは洗剤投入容器７３と一緒に手前に移動し、ストッパ７３ｄ２が開口縁９ａに当たると底板７３ｄは停止し、洗剤投入容器７３のみが引き出され、開口部７３ｉは底板７３ｄで閉じられていく。洗剤投入容器７３は、ストッパ７３ｅがトップカバー１１に当たるまで引き出すことができる。この状態では、開口部７３ｉの手前側はトップカバー９に形成した外側衣類投入口９ａ上に位置し、奥側７３ｉ１は洗剤溶解室２１ｃの上方に位置する。開口部７３ｉの手前側は底板７３ｄで閉じられている。
【００５７】
仕上げ剤投入部７３ｂは、洗剤溶解容器２１の仕上げ剤投入室２１ｄの上方を進退するように位置し、引き出した状態において仕上げ剤投入室２１ｄの上に位置する奥底を開放する。
【００５８】
取っ手部７３ｃは、洗剤投入容器７３の手前側の部分に位置し、トップカバー９に形成した外側衣類投入口９ａの奥側の壁面に露出して進退操作するための把持部分として機能する。
【００５９】
次に、このように構成された洗濯乾燥機の各工程の動作を説明する。図１３は、コントロールユニット１６内のマイクロコンピュータ１６ａが実行する各工程のフローチャートである。
【００６０】
マイクロコンピュータ１６ａは、入力スイッチ群１４ａの洗濯開始ボタンスイッチが投入されると次のような制御処理を実行する。
【００６１】
ステップ４０１
使用者が、洗濯兼脱水槽２に洗濯衣類３８を投入し、操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａを操作して初期設定を行い、洗濯開始ボタンスイッチを押すと、マイクロコンピュータ１６ａは、各工程の自動運転制御処理をスタートする。
【００６２】
前記初期設定では、洗濯物３８に合わせた洗濯コース、必要に応じて、洗い時間や脱水時間、水量、すすぎ回数等を設定する。さらに、洗濯の後、乾燥まで行う場合は洗濯乾燥コースを設定する。
【００６３】
ステップ４０２
洗濯物３８の布量の検出制御処理を行う。この布量検出は、給水前の乾布状態において、駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を撹拌モードに制御し、駆動電動機６１を短時間通電して撹拌翼４を回転駆動し、回転増速時の加速特性もしくは、駆動電動機６１への通電停止時の惰性回転における減速特性に基づいて検出する。この検出結果（洗濯物３８の布量）に基づいて、洗い水量および好ましい洗剤濃度の洗い水を生成するための洗剤量を演算して決定し、この洗剤量を表示素子群１４ｂによって表示する。使用者は、取っ手部７３ｃを掴んで洗剤投入容器７３を外側衣類投入口９ａ内に引き出す。引き出された洗剤投入容器７３は、洗剤投入部７３ａの開口部７３ｉの手前側部分を底板７３ｄで底部を閉じられ外側衣類投入口９ａ内に上向きに開口し、奥側部分７３ｉ１を洗剤溶解容器２１の洗剤溶解室２１ｃの上方に開口させている。そこで、前記表示洗剤量を参考に所定量の粉末合成洗剤を洗剤投入部７３ａに投入すると、その一部は奥側開口部７３ｉ１から洗剤溶解室２１ｃに落下し、一部は底板７３ｄ上や傾斜面７３ｈに残る。また、必要であれば、仕上げ剤投入部７３ｄに仕上げ剤を投入すると該仕上げ剤は仕上げ剤投入室２１ｄに流下する。
【００６４】
その後、洗剤投入容器７３を押し込むと、洗剤投入部７３ａの底板７３ｄはトップカバー９の開口縁９ｂにストッパ７３ｄ１が当たることで前進が抑制され、傾斜面７３ｈと取っ手部７３ｃとの間の空間７３ｇ内に入り込み、底板７３ｄや傾斜面７３ｈに残っていた洗剤は開口部７３ｉから洗剤溶解室２１ｃに落下し、洗剤投入部７３ａの開口部７３ｉは全開し、底板７３ｄは空間７３ｇ内に収納される。
【００６５】
ステップ４０３
高濃度洗剤液の生成を行う。洗剤溶解室２１ｃに粉末合成洗剤が投入されたことを検知すると、補助給水電磁弁２２を開いて受水口２１ｇから洗剤溶解室２１ｃ内に少量の水道水（洗剤溶解水）を供給する。そして、洗剤撹拌電動機３９に通電し洗剤撹拌翼５０を回転駆動し、洗剤溶解室２１ｃ内の粉末合成洗剤を撹拌しながら溶解することによって高濃度洗剤液を生成する。
【００６６】
洗剤溶解水の量は、粉末合成洗剤を洗剤撹拌翼５０によって撹拌しながら均一に効率良く溶解でき、しかも、撹拌中に溢水が発生しない水量とする。また、撹拌中の洗剤の発泡により洗剤液は見かけ上増量するため、それも考慮する必要がある。本実施例においては、洗剤溶解室２１ｃの容量が６００ｍＬであり、洗剤溶解水の量を１５０〜２００ｍＬに設定する。洗剤溶解水量は、補助給水電磁弁２２の開弁時間によって制御する。生成される高濃度洗剤液の濃度は、洗剤溶解容器２１に投入された洗剤量（洗濯物３８の量、洗い水量）により異なる。例えば、洗濯容量８ｋｇの洗濯乾燥機の洗い水の量は、２４〜６８Ｌ程度であり、高濃度洗剤液は、洗い水の洗剤濃度の８０〜５００倍となる。
【００６７】
撹拌を開始すると、洗剤撹拌翼５０の回転により洗剤溶解室２１ｃの洗剤液の水面は、図７中二点鎖線で示すように中央が低く側壁面２１ｗで高いすり鉢状になる。さらに洗剤溶解室２１ｃが四角状であるため角部において流れ方向が急激に変化するため、角部の水位が特に上昇する。このため、溢水縁２１ｈから溢水しやすくなったり、サイフォンパイプ２１ｊ２の上面より水位が上昇するとサイフォン通水機構２１ｊが導通し溶解中の洗剤液が抜けてしまったり、サイフォンキャップ２１ｊ１内に未溶解の洗剤粒が詰まったりする可能性がある。
【００６８】
洗剤溶解室２１ｃの側壁面２１ｗに設けたリブ２１ｉ、２１ｕは、撹拌中の洗剤液の水面がすり鉢状になりにくくするために設けてある。リブを設けると、洗剤液は側壁面２１ｗに沿った流れと、リブに当たり若干盛り上がった後、側壁面２１ｗから洗剤溶解室２１ｃの中央部に向かう流れ（図７中矢印Ｓで示す）になる。リブ２１ｉを側壁面２１ｗに適当に配置することにより、水面は図７中一点鎖線のようになり、側壁面２１ｗでの水位上昇を少なくできる。更に、洗剤溶解室２１ｃ内での洗剤液の流れが複雑化するため、洗剤の溶解効率が向上する利点もある。また、図６で示すように、撹拌中の洗剤液の流れ方向に対して、溢水縁２１ｈの手前に設けたリブ２１ｕは他のリブ２１ｉより高さを高くしてある。こうすることで、サイフォン通水機構２１ｊ側から流れてくる洗剤液はリブ２１ｕで流れ方向を大きく変えるため、溢水縁２１ｈ部の側壁面で方向変換する水量が減少し、水位上昇を更に小さくできるため、溢水縁２１ｈからの溢水を防止できる。また、リブ２１ｉ、２１ｕの形状は三角柱状あるいは半割れの円柱状がよい。このような形状のリブにすることで、洗剤溶解室２１ｃの側壁面２１ｗの形状が急激に変化しないため、洗剤がリブ周辺に滞留することがない。
【００６９】
整流板２１ｍは、洗剤溶解中にサイフォン通水機構２１ｊの動作を防止するとともに、サイフォン通水機構２１ｊの周囲に未溶解の洗剤が蓄積するのを防止する。整流板２１ｍは、サイフォン通水機構２１ｊに対して洗剤液の流れ方向の上流側に設けてある。このため、洗剤液は側壁面２１ｗ１と整流板２１ｍとのすき間Ｇで絞られ、速度を増してサイフォン通水機構２１ｊの周囲を流れる。このためファイフォン通水機構２１ｊ下部のすき間Ｄ部の圧力が下がる（洗剤撹拌翼５０の静止中より回転中の方が圧力は低くい）。サイフォン通水機構２１ｊ内での水位上昇を抑制でき、水面がサイフォンパイプ２１ｊ２の上面まで上昇することがなく、洗剤液撹拌中にサイフォン通水機構２１ｊが導通することがない。さらに、整流板２１ｍを設けることで、整流板２１ｍを通過した洗剤液は、流速を速めサイフォンキャップ２１ｊ１と側壁面２１ｗ２との間と、サイフォンキャップ２１ｊ１と整流板２１ｊとの間を流れるように整流されるため、サイフォン通水機構２１ｊの周囲の狭いすき間部分に未溶解の洗剤が滞留することがない。すき間Ｄ部の圧力やサイフォン通水機構２１ｊの周囲の流れは、整流板２１ｍの寸法、設置位置により変化する。例えば、整流板２１ｍの幅Ｊが大きいほど圧力は小さくできるが、あまり大きいと整流板２１ｍの背面に未溶解の洗剤が滞留しやすくなる。すき間部Ｄの圧力を下げ、かつ未溶解洗剤の滞留を防止するためには、整流板２１ｍの寸法を幅Ｊが１０〜２０ｍｍ、高さＨが３０〜４０ｍｍ、厚さは２〜３ｍｍ程度、整流板２１ｍの設置位置をサイフォンキャップ２１ｊ１との間隔Ｆが４〜８ｍｍ、側壁面２１ｗ１との間隔Ｇは整流板２１ｍの端面がサイフォン通水機構２１ｊの中心と略一致するようにするとよい。なお、本実施例においては、整流板２１ｍは薄板の厚さ方向が洗剤溶解水の流れ方向に略直交するように設けたが、整流板２１ｍの長辺を中心に時計方向に回転させ斜めに設けてもよい（すき間Ｇ、Ｆはそのままとする）。回転角度は４５°以下が好ましい。
【００７０】
すき間Ｄは、洗剤溶解室２１ｃ内の残水を少なくするためには小さい方がよいが、あまり小さいと水の表面張力で空気が入らず、サイフォン通水機構２１ｊ内に水が残ったまま（導通したまま）となり、次回給水した場合にすぐにサイフォンが働き洗剤溶解室内に水を溜めることができない可能性がある。そこで、確実にサイフォン通水機構２１ｊ内の水が切れるようにするためには、すき間Ｄを３〜４ｍｍとすればよい。
【００７１】
サイフォンキャップ２１ｊ１とサイフォンパイプ２１ｊ２の上部すき間Ｃは、通常の水用サイフォンの２〜４ｍｍに比べ大きくしてある。これは、洗剤溶解中にサイフォン通水機構２１ｊ内に侵入する泡により、サイフォンの動作が不確実になることを防ぐためである。洗剤溶解中に発生する泡は、洗剤の種類により大きさや粘度などが異なる。洗剤溶解中、泡がサイフォン機構２１ｊ内に入ってくるが、すき間Ｃが小さいと、泡はサイフォンキャップ２１ｊ１の上部に達した後、すき間Ｃを満たしサイフォンパイプ２１ｊ２の孔２１ｊ３内に入っていき、孔２１ｊ３内を満たしてしまう。泡の粘度が高い洗剤では、孔２１ｊ３内から泡が抜けにくくなり、サイフォン動作開始時の水位差（溢水縁２１ｈと孔２１ｊ３最下部の高さの差）では、すぐにサイフォンが通じないという問題が発生する恐れがある。これに対して、すき間Ｃを２０〜２５ｍｍと大きくすると、十分な空間があるため泡が孔２１ｊ３内に入りにくくなるため、泡の粘度によらず（洗剤の種類によらず）前記水位差で確実にサイフォンが動作するようになる。また、サイフォンパイプ２１ｊ２とサイフォンキャップ２１ｊ１の径方向のすき間Ｋは、未溶解洗剤や泡の溜まり難さ、サイフォンの導通し易さを考慮すると２〜３ｍｍが好適である。
【００７２】
洗剤の溶解時間は、２〜３分必要である。溶解時間は、粉末合成洗剤の種類により異なるが、溶けにくい洗剤でも２〜３分で溶解率が９５〜１００％となり、大部分の洗剤を溶かすことができるからである。
【００７３】
ステップ４０４
駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を脱水・乾燥モードに制御し、駆動電動機６１を低速運転して洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を低速回転させながら主給水電磁弁２０を開いて水道水を注水口１９に供給して該水道水を洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８上に散布するプレ給水を行う。プレ給水量は、少なくとも洗濯物３８の最上面から布数枚程度の部分までが濡れる量（４〜１０Ｌ）とする。プレ給水は、次に行う高濃度洗剤液の散布で、高濃度洗剤液の洗濯物３８への浸透を促進するとともに、洗剤に含まれる蛍光増白剤による色むらを防止するために行う。なお、本プレ給水工程は、ステップ４０３の高濃度洗剤液生成工程と同時に行う。これは、上述のように、洗剤溶解に２〜３分必要で、この間にプレ給水工程を行うことで、洗濯時間を短縮できるからである。さらに、プレ給水終了後から洗剤溶解終了までの時間が据え置き時間となるため、水道水を洗濯物３８内に十分に浸透させることができる。例えば、主給水電磁弁２０からの給水流量が毎分１５Ｌでプレ給水量が１０Ｌとすると、プレ給水は４０秒で終了する。洗剤溶解時間が２分とすると、１分２０秒の据え置き時間がとれる。
【００７４】
ステップ４０５
洗剤撹拌翼５０を回転したままで、駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を脱水・乾燥モードに制御し、駆動電動機６１を低速運転して洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を低速度で回転させながら補助給水電磁弁２２を開いて洗剤溶解室２１ｃに給水する。洗剤溶解室２１ｃ内の高濃度洗剤液は希釈増量され、水位が上昇し溢水縁２１ｈから溢水し、溢水流路２１ｆから混合室２１ｖに流下する。補助給水電磁弁２２と同時に、主給水電磁弁２０を開いて水道水を洗濯水給水流路２１ｅから混合室２１ｖに供給する。混合室２１ｖで高濃度洗剤液と水道水を混合し、好ましい濃度の高濃度洗剤液に希釈して、流出口２１ｓから注水口１９へ送り、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８に散布して浸透させる。この時、サイフォン通水機構２１ｊは、上述の整流板２１ｍの効果で導通しないが、導通してもかまわない。
【００７５】
洗剤撹拌翼５０を回転したままにしておくのは、溢水縁５０ｈから溢水する高濃度洗剤液の濃度を一定にするためと、ステップ４０３の洗剤撹拌中に、洗剤溶解室２１ｃの側壁面２１ｗの喫水線付近に付着した洗剤粒を除去するためである。
【００７６】
洗濯物３８へ散布する高濃度洗剤液の濃度は、前述のように５〜２０倍程度が好ましい。補助給水電磁弁２２からの給水で、洗剤溶解容器２１ｃ内の洗剤液濃度は低下し、注水口１９から散布される高濃度洗剤液の濃度も減少していく。例えば、水道水圧が低く、主給水電磁弁２０からの給水流量が毎分５Ｌ，補助給水電磁弁２２からの給水流量が毎分１Ｌとすると、本ステップを開始してから約５０秒で注水口１９から散布される高濃度洗剤液の濃度が約５倍となる。また、水道水圧が高く主給水電磁弁２０から毎分１５Ｌ、補助給水電磁弁２２から毎分２Ｌの場合は約２５秒で濃度が５倍となる。しかし、この時点で主電磁給水弁２０と補助電磁給水弁２２ｃを閉じ高濃度洗剤液の散布を停止すると、洗剤溶解容器２１ｃ内の洗剤液濃度はまだ３０〜４０倍程度である。この洗剤液は、サイフォン通水機構２１ｊで洗剤溶解容器２１ｃから排出され洗濯物３８へ散布されるが、まだ濃度が高すぎる。そこで、本ステップは、９０秒間程度行うようにする。こうすると、洗剤溶解容器２１ｃ内の洗剤液濃度は、水道水圧が低く補助給水電磁弁２２からの流量が少ない場合でも５倍以下となる。
【００７７】
洗濯物３８には、高濃度洗剤液が浸透するため、高濃度洗剤液の化学的洗浄力（浸透乳化、分散などの作用）が洗濯物に付着している汚れに作用し、汚れは洗濯物から取れやすい状態となる。
【００７８】
ステップ４０５ａ
９０秒経過したら、まず、洗剤撹拌電動機３９への通電を停止し、洗剤撹拌翼５０の回転を止める。撹拌を止めると、洗剤溶解室２１ｃ内の水面はすり鉢状ではなくなり、水面が溢水縁２１ｈより下になるため、溢水が一旦停止する。また、水面上には多量の泡が残留している。補助給水電磁弁２２の給水はまだ続いているため、水位が上昇し溢水縁２１ｈより上になり溢水を開始し、水面上の泡が流出する。そして、サイフォン通水機構２１ｊが導通し、サイフォン通水機構２１ｊからも洗剤溶解室２１ｃ内の水が抜け始める。サイフォン通水機構２１ｊが働き始めてから、補助給水電磁弁２２を閉じると、洗剤溶解室２２ｃ内の水は大部分排出できる。しかし、洗剤溶解室２１ｃ内に泡が残っていると、この泡がサイフォン通水機構２１ｊ内に入り、サイフォン通水機構２１ｊが通じたままになり（サイフォン通水機構内に空気が入らない）、次に給水してもすぐに水が抜けてしまい、洗剤溶解室２１ｃに水を溜めることができない。
【００７９】
そこで、高濃度洗剤液の散布が終了後、洗剤溶解室２１ｃから泡を排除するクリーニングを行う。泡の排除は、補助給水電磁弁２２からの給水を続けると行える。もちろん、補助給水電磁弁２２からの給水流量よりサイフォン通水機構２１ｊからの排水流量が小さくし、溢水縁２１ｈから確実に溢水するようにする必要がある。また、泡を効率よく排除するために、間欠的に洗剤撹拌翼５０を短時間回転させるとよい。こうすることで、洗剤撹拌翼５０の回転開始時に水面が上昇し、溢水縁５０ｈから多量の泡を排出できるとともに、側壁面２１ｗとのすき間が小さいサイフォン通水機構２１ｊの周囲に残っている泡が動き洗剤溶解容器２１ｃの中央に出てきて、溢水縁２１ｈから排出される。具体的には、上記９０秒経過後、補助給水電磁弁２２からの給水を行ったままで、２０〜３０秒間に一度洗剤撹拌翼５０を５秒程度回転するようにする。回転時間が長すぎると、泡を余計に立ててしまうため５秒程度が好適である。洗剤撹拌翼５０を間欠的に回転する回数は２回行えば十分である。洗剤撹拌翼５０を最後に回転した後、溢水縁２１ｈから溢水するまでは（２０〜３０秒間）補助電磁給水弁２２を開いたままで泡を排除し、その後補助給水電磁弁２２を閉じる。洗剤溶解室２１ｃ内の水はサイフォン通水機構２１ｊから排出される。
【００８０】
ステップ４０６
高濃度洗剤液を降りかけて浸透させた洗濯物３８を、所定時間据え置く。この据え置きは、洗濯物３８に対する高濃度洗剤液の浸透と汚れ対する洗剤の化学的洗浄力の作用を一層促進させるための時間であって、必要に応じて省略する。
【００８１】
ステップ４０７
主給水電磁弁２０および補助給水電磁弁２２を開いて水道水（洗い水）の給水を開始する。なお、この給水はステップ４０５ａの泡排除のクリーニングと同時に行ってもよい。この洗い水の給水は、ステップ４０２において決定した水量まで行うが、給水の途中で洗濯物３８の布量（湿布値）、布質を検出するために中断する（この時点でステップ４０５ａのクリーニングが終了していない場合は、主給水電磁弁２０のみを閉じ、補助給水電磁弁２２は開いたままで、クリーニングを継続する）。この中断水位は、マイクロコンピュータ１６ａに予め設定された湿布布量および布質検出に適した水位である。洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４は、ステップ４０５と同様低速度で回転させた方がよい。これは、水道水を給水すると洗濯物３８に浸透していた約１０倍濃度の洗剤液が徐々に希釈されていくが、洗濯兼脱水槽２を回転させ洗濯物３８を回転させながら給水することで、洗濯物中の洗剤液が均一に希釈され、汚れ落ちのばらつきを小さくできるからである。中断水位まで給水すると、洗濯兼脱水槽２内の洗剤液濃度は約２倍となるため、これ以降、洗濯兼脱水槽２を回転させながら給水する必要はない。
【００８２】
ステップ４０８
湿布布量と布質を検出して洗い水給水量の補正と洗濯工程（洗い工程と濯ぎ工程）の決定を行う。この布質検出は、所定の低水位で給水を中断して駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を撹拌モードに制御し、駆動電動機６１を短時間付勢して撹拌翼４を回転駆動し、消勢時の惰性回転における第１の減速特性（湿布布量）を検出し、次いで、給水を再開して所定の高水位まで洗い水を補給した後に給水を中断して駆動装置６の駆動電動機６１を短時間付勢して撹拌翼４を回転駆動し、消勢時の惰性回転における第２の減速特性を検出し、この第１の減衰特性と第２の減衰特性の差に基づいて洗濯物３８の布質を検出する。この布質検出制御は、初期設定により不要になったときには省略する。そして、布質に応じて、洗いおよび濯ぎ工程における時間と水流（機械的撹拌の強さ）を決定する。
【００８３】
ステップ４０９
ステップ４０２で決定した水量（水位）まで水道水を給水する。この給水により、洗い水は、高濃度洗剤液を希釈して洗いに好ましい洗剤濃度（１倍）となる。これにより、洗濯物３８は、洗濯兼脱水槽２内で所定の洗剤濃度（１倍）の洗い水に浸した状態となる。
【００８４】
ステップ４１０
ステップ４０８において設定した洗い水流と洗い時間の洗い工程を行うように駆動装置６を制御する。この洗い工程においては、駆動装置６は、電動操作クラッチ機構６２を洗濯モードに制御し、駆動電動機６１の正逆運転を繰り返すことによって洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を反対向きに繰り返し正逆回転させる。この時、すでに汚れは取れやすい状態になっており、洗濯物に作用させる機械力を小さくしても、高い洗浄力が得られ、かつ布絡みや布傷みを抑えることができる。
【００８５】
洗い工程を開始したら、洗剤溶解室２１ｃのクリーニングを行う。クリーニングは、ステップ４０５ａですでに行っており、通常洗剤溶解室２１ｃ内には洗剤は残っていない。本クリーニングは、万一残った場合でもそれを排除し、洗剤溶解室２１ｃ内に洗剤や泡を残さないようにするために行う。また、洗い工程が開始した後でクリーニングを行うのは、設定した水位によってステップ４０５ａの後の給水工程時間が変化し（場合によってはほとんどない）、クリーニングの時間を確保できない場合があるからである。
【００８６】
クリーニングは、まず補助給水電磁弁２２を開き洗剤溶解室２１ｃ内に給水する。そして、溢水縁２１ｈから溢水が始まるとともにサイフォン通水機構２１ｊから排水が始まるまで２０〜３０秒待つ。その後、補助給水電磁弁２２の給水をおこなったままで、洗剤撹拌電動機３９に通電し、洗剤撹拌翼５０を約５秒間運転し、２０〜３０秒停止するサイクルを２回繰り返し、補助給水電磁弁２２を閉じる。洗剤溶解室２１ｃ内の水は、サイフォン通水機構２１ｊで排除される。こうすることで、洗剤溶解室２１ｃ内はきれいな状態を維持できる。
【００８７】
ステップ４１１
排水電磁弁３３を開いて洗い水を機外に排水する
ステップ４１２
主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２を開いて濯ぎ水（水道水）を設定水量まで給水する。このとき（複数回の濯ぎを行うときには最終濯ぎのための給水時には）、必要に応じて、補助給水電磁弁２２ａも開いて柔軟仕上げ剤を投入する。
【００８８】
ステップ４１３
駆動装置６を制御して濯ぎ工程を実行する。高濃度洗剤液浸透洗浄方式による洗い工程では、高濃度洗剤液中のゼオライトによる軟水化作用が働くため、洗濯物３８への界面活性剤の吸着を増加させる金属石鹸の発生量が抑制される。このため、すすぎにおける界面活性剤の離脱が促進され、すすぎ性能が向上（希釈度が約２０％低減、希釈度：洗い水中の界面活性剤量に対するすすぎ水中の界面活性剤量の比）し、少ない濯ぎ力（機械力）で所定の濯ぎを実行することができる。
【００８９】
ステップ４１４
排水電磁弁３３を開いて濯ぎ水を機外に排水する。
【００９０】
ステップ４１５
排水電磁弁３３を開いたままにして駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を脱水・乾燥モードに制御し、駆動電動機６１を高速運転することによって洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を一体的に高速度で回転させることにより洗濯物３８の水分を遠心脱水する。この遠心脱水が終了した状態では、洗濯物３８は、洗濯兼脱水槽２の側壁に押し付けられて付着した状態にある。
【００９１】
ステップ４１６
駆動装置６の電動操作クラッチ機構６２を脱水・乾燥モードに制御し、駆動電動機６１を低速運転して洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を低速度で回転させながら送風機２６を運転して外槽５内の空気を吸い出し口５ａから吸い出し、水冷除湿ダクト２３内を上昇する過程において冷却散水部２４から該水冷除湿ダクト２３内に供給する冷却水によって冷却除湿し、下降風路ダクト２５を通して循環ファン２６に吸い込み、この循環ファン２６から上昇風路ダクト２７とヒータ２９を通して吹き出し口３０に送り込み、ヒータ２９によって加熱して洗濯兼脱水槽２内の内壁面付近に向けて該洗濯兼脱水槽２の回転方向に対して逆向きに吹き込む循環空気を生成し、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物を乾燥する。
【００９２】
遠心脱水されて洗濯兼脱水槽２の側壁に付着した状態のままの洗濯物３８を温風乾燥すると該洗濯物３８に皺が発生するために、乾燥時間中は、定期的に撹拌翼４を正逆回転させて洗濯物３８を動かしながら乾燥させるようにする。この温風乾燥工程の制御は、湿度センサ４０、第１温度センサ４１、第２温度センサ４２の検出信号を監視しながら実行し、所望の乾燥度が得られた時点で終了する。
【００９３】
高濃度洗剤液浸透洗浄法では布絡みを小さくできるので、最終脱水終了後にそのまま温風乾燥しても乾燥むらや皺の発生を防止することができる。
【００９４】
この実施の形態において、洗濯物に水を含ませるプレ給水工程における給水流量や、粉末合成洗剤を溶解して高濃度洗剤液を生成するための洗剤溶解給水流量や、高濃度洗剤液を希釈するための希釈給水流量と水量は、これらの給水を実行する主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２の通水流量（通水流路面積）と給水時間によって設定するが、実際の給水流量は水源（水道）の水圧によって変動する。従って、主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２の通水流量は、予想し得る最低水圧における通水流量を基準にして設定し、水位センサ１５を監視して所定の水位まで給水するときの実際の給水時間を計測し、計測した給水時間に基づいた演算処理によって水源の水圧を求めて記憶しておき、前記プレ給水、洗剤溶解給水、希釈給水時には、主給水電磁弁２０および補助給水電磁弁２２を断続的に開閉して間欠給水することによってその平均値が所定の流量となるような流量制御を行う。
【００９５】
以上に述べた実施の形態は、全自動の洗濯乾燥機であるが、乾燥機能をもたない洗濯機として実施する場合には、前述した実施の形態における温風循環乾燥手段およびその制御処理を省略することにより、同様にして、実施することができる。すなわち、前述した実施の形態において、温風循環乾燥手段を省略し、制御装置におけるコントロールユニット１６が実行する乾燥制御処理ステップ４１６を省略することにより、乾燥機能をもたない全自動の洗濯機を実現することができる。
【００９６】
また、本発明の洗濯機および洗濯乾燥機は、洗いおよび濯ぎに関しても、それぞれ、異なる方式を採用することができる。
【００９７】
前述した実施の形態では、縦形の洗濯兼脱水槽２を例示したが、横形の洗濯兼脱水槽の一般的に呼称されているドラム式タイプとすることもできる。
【００９８】
また、洗濯兼脱水槽の中央部に位置して洗濯物を正逆撹拌する撹拌翼４は、円盤上に羽根を付けたパルセータパイプと称する撹拌翼や、大きな羽根を３６０度以内で正逆回転させて洗濯するアジテータタイプと称する撹拌翼を使用することができる。また、洗濯兼脱水槽の底部に洗濯物を動かすパルセータ形状をした撹拌翼を該洗濯兼脱水槽と一体化して設けた構成とすることもできる。
【００９９】
また、使用する粉末合成洗剤は、同様な洗剤成分の液体合成洗剤に変えることもできる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明は、洗剤溶解室のサイフォン通水機構の近傍に整流部材を設けたことにより、洗剤溶解中にサイフォン通水機構部の圧力上昇を抑制でき、サイフォンの導通を防止し、未溶解の洗剤が流出せず、確実に洗剤の溶解が行える。更に、整流板によりサイフォン通水機構周辺の流れがスムーズになるため、未溶解の洗剤が滞留することがない。
【０１０１】
さらに本発明は、洗剤溶解室の側壁面に複数本のリブを設けたので、撹拌中の洗剤溶解室における洗剤液の盛り上がりを抑制でき、洗剤溶解室上部に設けた溢水部からの洗剤液（未溶解の洗剤）の溢水を防止できる。
【０１０２】
また、本発明は、サイフォン通水機構は中心部に貫通穴を有する縦に長い円筒部材と、該円筒部材とすき間を持ち、該円筒部材を覆うように設けた底部が開口したキャップ状円筒部材とで構成し、前記円筒部材上部と前記キャップ状円筒部材上部とのすき間を２０〜２５ｍｍと広くしたことにより、サイフォン通水機構内に泡が詰まることがなく、サイフォン通水機構が確実に動作する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる洗濯機の一実施の形態を示す模式図である。
【図２】本発明になる洗濯機の洗剤溶解容器と主給水電磁弁、補助給水電磁弁および風呂水ポンプを実装したトップカバーをバックパネルを開いて示す上面図である。
【図３】本発明になる洗濯機の具体的な構成を示す縦断側面図である。
【図４】図１に示した洗濯機の電気系を示すブロック図である。
【図５】図２に示した洗濯機の洗剤溶解容器の斜視図である。
【図６】図２に示した洗濯機の洗剤溶解容器の上面図である。
【図７】図６に示した洗剤溶解容器のＡ−Ａ線で切断した縦断側面図である。
【図８】図７に示した洗剤溶解容器の洗剤撹拌翼部の詳細縦断面図である。
【図９】図６に示した洗剤溶解容器のＢ−Ｂ線で切断し洗剤投入容器を押し込んだ状態の縦断面図である。
【図１０】図６に示した洗剤溶解容器のＢ−Ｂ線で切断し洗剤投入容器を引き出した状態の縦断面図である。
【図１１】図３に示した洗濯機の外蓋を開いて洗剤投入容器を引き出した状態を示すトップカバーの斜視図である。
【図１２】図３に示した洗濯機の外蓋を開いて洗剤投入容器を押し込んだ状態を示すトップカバーの斜視図である。
【図１３】図１および図３に示した洗濯機のコントロールユニットにおけるマイクロコンピュータが実行する各工程の制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１…外枠、１ａ…裏側蓋、１ｂ…補強部材、２…洗濯兼脱水、４…撹拌翼、５…外槽、５ａ…吸い出し口、６…駆動装置、８…防振支持装置、９…トップカバー、９ａ…外側衣類投入口、１７…バックパネルボックス、１９…注水口、２０…主給水電磁弁、２１…洗剤溶解容器、２１ｂ…筒状部、２１ｃ…洗剤溶解室、２１ｈ…溢水縁、２１ｉ、２１ｕ…リブ、２１ｊ…サイフォン通水機構、２１ｍ…整流板、２２、２２ａ…補助給水電磁弁、２３…水冷除湿ダクト、２４…冷却散水部、２５…下降風路ダクト、２６…循環ファン、２７…上昇風路ダクト、２８…外槽上カバー、２８ａ…内側衣類投入口、２９…ヒータ、３０…吹き込み口、３１…外蓋、３２…内蓋、３９…洗剤撹拌電動機、４０…湿度センサ、４１…第１温度センサ、４２…第２温度センサ、４９…金属ベース板、５０…洗剤撹拌翼、５０ａ、５０ｂ…羽根、５０ｄ…すき間（空気溜まり）、５１…撹拌翼駆動軸、５５…軸受、５７…軸シール部材、６０…ラビリンスシール機構、７３…洗剤投入容器、７３ａ…洗剤投入部、７３ｄ…底板。

Claims (5)

1. 貯留部と、前記貯留部の底部に配置された洗剤撹拌翼を有する洗剤溶解容器と、前記洗剤撹拌翼を駆動する駆動手段と、前記貯留部に給水する給水手段とを備え、前記貯留部底部にサイフォン通水機構を設け、前記貯留部底部の前記サイフォン通水機構近傍に整流部材を設け、該整流部材は貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤液の流れ方向に対し前記サイフォン通水機構の上流側に設けたことを特徴とする洗濯機。
2. 請求項１に記載の洗濯機において、前記整流部材は薄板状であり、前記洗剤の流れ方向に対し前記整流部材の幅方向が略直角になるように設けたことを特徴とする洗濯機。
3. 貯留部と、前記貯留部の底部に配置された洗剤撹拌翼を有する洗剤溶解容器と、前記洗剤撹拌翼を駆動する駆動手段と、前記貯留部に給水する給水手段とを備え、前記貯留部上部には洗剤溶解液を溢水させる溢水縁を設け、前記貯留部底部に前記溢水縁よりも低い水位で導通するサイフォン通水機構を設け、前記貯留部の側壁面には縦方向に長い複数本のリブを設け、前記貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤溶解液の流れ方向に対し前記溢水縁の直前に配置した前記リブは他の部分に配置したリブより高さを高くし、前記貯留部底部の前記サイフォン通水機構近傍に整流部材を設け、前記整流部材は貯留部内で洗剤と水を前記撹拌翼で撹拌して生成される洗剤溶解液の流れ方向に対し前記サイフォン通水機構の上流側に設けたことを特徴とする洗濯機。
4. 請求項１または３に記載の洗濯機において、前記サイフォン通水機構は中心部に貫通穴を有する縦に長い円筒部材と、該円筒部材とすき間を持ち、該円筒部材を覆うように設けた底部が開口したキャップ状円筒部材とで構成され、前記キャップ状円筒部材は前記貯留部底部からの間隔が３〜４ｍｍであり、前記円筒部材上部と前記キャップ状円筒部材上部とのすき間が２０〜２５ｍｍであることを特徴とする洗濯機。
5. 請求項１または３に記載の洗濯機において、前記貯水部底部は前記サイフォン通水機構設置部が最も低い傾斜面で形成されることを特徴とする洗濯機。

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