JP4083151B2 - ドラム洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム洗濯機に関し、さらに詳細には、洗濯槽の内部にスチームと温水を供給して洗濯水の温度を迅速に上昇させられるドラム洗濯機に関する。

一般に、ドラム洗濯機では、円筒形の回転ドラムが回転するとともにその内部の洗濯物と洗濯水が回転ドラムの内周面に沿って上昇してから落下する動作により洗濯物の洗濯が行われる。この種のドラム洗濯機としては、洗濯水を加熱して洗濯を行う特許文献１に記載のドラム洗濯機がある。

上記特許文献に開示されたドラム洗濯機は、洗濯水を収容するための水槽と、この水槽の内部に回転自在に設置されるとともに、その周面に脱水のための通穴が開いた回転ドラムと、を備え、水槽の下部には、水槽に収容される洗濯水を加熱するためのヒータが取り付けられる。このように構成されるドラム洗濯機では、水槽の内部に洗濯水と洗剤が投入された後、水槽内部の回転ドラムが低速で回転しつつ洗濯動作を行うが、このとき、洗濯水がヒータにて加熱されるため、洗濯がより有効に行われる。

しかしながら、このような従来の洗濯機は、水槽内への給水が終わってからその多量の洗濯水を下部のヒータにて加熱するため、洗濯水を所望の洗濯温度まで加熱するのに長時間がかかり、全体的に洗濯時間が延びるという点に問題があった。

しかも、上記のような従来の洗濯機は、水槽下部のヒータケース内にも水が受容される構造となっているため、洗濯水の無駄使いを招く他、ヒータケースの内部に受容されている水までヒータにて加熱しなければならず、エネルギーの無駄使いにもつながる問題点があった。
日本公開特許公報 特開２００１−１４９６８５

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水槽の内部へのスチームと温水の供給により洗濯水の温度を迅速に上昇させることによって、全体洗濯時間の短縮、洗濯水の使用量の低減、及び洗濯水の加熱にかかるエネルギーの節減が図られる洗濯機を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明に係るドラム洗濯機は、洗濯水が収容される水槽と、前記水槽の内部に回転可能に設置され、その周面に沿って多数の通穴が開いた回転ドラムと、水を収容するとともに、この水を加熱してスチームを生じさせるヒータを含む加熱タンクと、前記加熱タンクに連結される入口及び前記水槽に連結される出口を含み、前記加熱タンクから前記水槽にスチームを案内するスチーム供給管とを含むことを特徴とする。ここで、前記水槽及び回転ドラムはそれぞれ、前面部に開口が形成され、前記スチーム供給管の出口は、前記水槽の周壁または後面側に連結され、また、前記加熱タンクは所定量の水を加熱してスチームを生じさせる。

本発明のドラム洗濯機には、前記回転ドラムを駆動させる駆動装置と、前記水槽及び加熱タンクに水を供給する給水装置と、前記スチーム供給管を開閉するスチーム供給弁と、がさらに設けられることを特徴とする。

前記加熱タンクには、内部の水位を感知する水位センサーと、内部の温度を感知する温度センサーと、内部の圧力を感知する圧力センサーとがさらに設けられることを特徴とする。

前記給水装置は、前記水槽に水を供給する第１給水管と、前記第１給水管の給水を制御する第１給水弁と、前記加熱タンクに水を供給する第２給水管と、前記第２給水管の給水を制御する第２給水弁とを含むことを特徴とする。

本発明のドラム洗濯機は、前記加熱タンク内の温水を前記水槽に案内する温水供給管と、前記温水供給管への温水供給を制御する温水供給弁とをさらに含むことを特徴とする。

前記スチーム供給管の出口にはスチームの拡散噴出のためのスチーム拡散ノズルが取り付けられることを特徴とする。

前記スチーム拡散ノズルは、前記スチーム供給管に連結される入口と、前記入口を介して流入したスチームの拡散噴出のために前記入口と連通するとともに、そのスチーム拡散ノズルの中心線から所定角度だけ傾斜して形成された複数の出口とを含むことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するべく、本発明は、第１所定量の水をスチーム発生装置に供給する過程と、スチーム発生装置内の第１所定量の水を設定された第１温度まで加熱して温水を生成する過程と、前記温水を洗濯槽に供給する過程と、第２所定量の水をスチーム発生装置に供給する過程と、前記スチーム発生装置の第２所定量の水を設定された第２温度まで加熱してスチームを生成する過程と、前記スチームを前記洗濯槽に供給して前記温水を洗濯動作に好適な温度にさらに加熱する過程とを含むことを特徴とするドラム洗濯機の動作方法を提供する。

前記スチームを前記洗濯槽に供給する際、前記スチームにより前記洗濯槽内の洗濯物が変形するのを防止するべく、前記スチームを拡散させることを特徴とする。

前記スチーム発生装置内部の温度と圧力を監視し、前記温度または圧力が所定のレベル以下に下がると水をさらに供給することを特徴とする。

上述の如く、本発明に係るドラム洗濯機は、スチーム発生装置のヒータにて給水される水を加熱して水槽に供給し、続いてスチーム発生装置から発生したスチームを水槽に供給することによって水槽の洗濯水を設定された洗濯温度に加熱するため、従来の洗濯機に比べて洗濯水の温度を迅速に上昇させ、結果として全体洗濯時間を縮めることができる。

なおかつ、本発明に係るドラム洗濯機は、従来の洗濯機と違い、水槽の下部にヒータ設置のための空間が省かれ、その分、水槽に満たされる洗濯水の量が減るため、洗濯水の使用量を減らすとともに洗濯水の加熱に必要なエネルギーを節約できる効果がある。

また、本発明に係るドラム洗濯機は、水槽の内部に供給されるスチームが回転ドラムの周壁や後面側に供給されるため、スチームの分散を通じて洗濯水を均一に加熱できるだけでなく、スチームが洗濯物に直接噴射されるのを防止することによって高圧に噴出するスチームの熱気による洗濯物の変形を防止できる効果がある。

以下、本発明に係る好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明に係る洗濯機は、図１に示すように、洗濯水を収容するためのものであって、本体１０の内部に設置されるドラム型の水槽１１と、この水槽１１の内部に回転自在に設置される回転ドラム１２とを含む。

本体１０内に配設される水槽１１は、入口１１ａの形成された前面部が後面部よりも高く位置するように全体的に洗濯機の設置面に対して所定角度(α)だけ傾斜して設置され、水槽１１の内部に設置される回転ドラム１２も水槽１１と同様に、入口１２ａの形成された前面部がその後面部よりも高く位置するように傾斜して設置される。すなわち、回転ドラム１２は、入口１２ａの形成された前面部が前方上部に向かう形で、その回転中心線(Ａ)が洗濯機の設置面に対して所定角度(α)傾斜して設置される。ここで、回転ドラム１２は、その後面部の中心に結合される回転軸１３が、水槽１１の後面中心部に回転可能に支持されることから水槽１１の内部において回転可能な状態となる。また、回転ドラム１２の周面には多数の通穴１２ｂが開いており、回転ドラム１２の内面には回転ドラム１２が回転する際洗濯物を上昇及び落下させる複数のリフター１４が取り付けられる。

水槽１１の後面部の外側には回転ドラム１２と連結された回転軸１３を駆動させるべくモータ１５のような駆動装置が備えられる。このモータ１５は、水槽１１の後面部に固定される固定子１５ａと、この固定子１５ａの周りに回転可能に配置される回転子１５ｂと、そして回転子１５ｂと回転軸１３とを連結する回転板１５ｃと、から構成される。また、本体１０の前面部には回転ドラム１２内に洗濯物を投入したり、回転ドラム１２から洗濯物を取り出すべく回転ドラム１２の入口１２ａ及び水槽１１の入口１１ａと対応する位置に入口１６が開けられ、この入口１６にはそれを開閉するドア１７が取り付けられる。

水槽１１の上部には水槽１１の内部に洗剤を供給するための洗剤供給装置１８、水槽１１の内部に温水とスチームを供給するためのスチーム発生装置３０、スチーム発生装置３０から生じたスチームや温水を水槽内に供給するためのスチーム及び温水供給装置、そして水槽１１及びスチーム発生装置３０に水を供給するための給水装置２０が配設される。また、水槽１１の下部には水槽１１内の水を排水させるべく排水管１９ａ、排水弁１９ｂ、及び排水モータ１９ｃを含む排水装置１９が配設される。

洗剤供給装置１８は、その内部に洗剤を収容する収容空間を備え、使用者の洗剤投入を容易にするべく本体１０の前面部側に配設される。給水装置２０は、水槽１１側に水を供給する第１給水管２１と、この第１給水管２１に設けられてこの第１給水管２１の給水を制御する第１給水弁２２とを含む。ここで、第１給水管２１は、外部から供給される水が洗剤供給装置１８側に供給されるように洗剤供給装置１８と連結されている。そして、洗剤供給装置１８と水槽１１との間には洗剤供給装置１８を経由した水が水槽１１に供給されるように別途の連結管２３が設置される。このように水槽１１の内部へ供給される水が洗剤供給装置１８を経由するようにすると、洗剤供給装置１８内部の洗剤が水に解けた状態で水槽１１に供給される。また、給水装置２０は、洗剤供給装置１８側への給水の他、スチーム発生装置３０側への給水のための第２給水管２４と、この第２給水管２４に設けられてスチーム発生装置３０側への給水を制御する第２給水弁２５とを含む。

スチーム発生装置３０は、図２に示すように、所定量の水を収容する密閉容器からなる加熱タンク３１と、この加熱タンク３１の内部に満たされる水を加熱してスチームと温水を発生させるヒータ３２とを備える。また、スチーム発生装置３０は、加熱タンク３１内部の水位制御のための水位センサー３３、加熱タンク３１内部の温度制御のための温度センサー３４、及び加熱タンク３１内部の圧力制御のための圧力センサー３５を含む。

ヒータ３２は、加熱タンク３１内の水に浸水されるように加熱タンク３１の内側下部に配設される。また、加熱タンク３１の一側面にはその内部への給水のための第２給水管２４が連結され、加熱タンク３１の他側面には水槽１１側に温水とスチームを供給するための温水及びスチーム供給装置がそれぞれ配設される。

温水供給装置は、図１及び図２に示すように、加熱タンク３１内の温水を水槽１１に案内するべく加熱タンク３１と水槽１１の入口側とを連結する温水供給管４１と、この温水供給管４１の中途に設けられて温水供給を制御する温水供給弁４２とを含む。ここで、温水供給管４１の入口は加熱タンク３１の側面の下部に連結される。また、温水供給管４１の出口には、温水を回転ドラム１２内の洗濯物に噴射させる温水噴射ノズル４３が取り付けられる。このように構成すれば、加熱タンク３１内部のヒータ３２にて水を加熱して温水にしてから、これを水槽１１の内部へ供給することができる。

スチーム供給装置は、加熱タンク３１内のスチームを水槽１１の内部に案内するように加熱タンク３１の側面上部と水槽１１の入口側とを連結するスチーム供給管５１と、このスチーム供給管５１の中途に設けられてスチームの供給を制御するスチーム供給弁５２と、水槽１１に供給されるスチームの拡散噴出を案内するようにスチーム供給管５１の出口に設けられるスチーム拡散ノズル５３と、を含む。また、スチーム供給管５１は、加熱タンク３１内のスチームのみがその内部に流れるように加熱タンク３１の内部へ延設された後、さらに上部に向かって折り曲げられてその入口が加熱タンク３１の内側上部に延在する構成となっている。このように構成すれば、水槽１１の内部にスチームを供給し水槽１１内の洗濯水が前記スチームにより加熱されるため、洗濯水の温度を洗濯に必要な適正温度に迅速に上昇させることができる。

水槽１１に連結されるスチーム供給管５１の出口は、図１に示すように、水槽１１の周壁上側に連結されたり、図４に示すように、水槽１１の後面部に連結される。このように構成すれば、スチームが回転ドラム１２内の洗濯物側に直接噴射されるのを防ぐことによって、高圧で噴出するスチームの熱気による洗濯物の変形を防止することができる。すなわち、水槽１１の内部に供給されるスチームが、回転ドラム１２の周壁や後面側に噴出されつつ回転ドラム１２の周壁や後面にぶつかりその周囲に拡散された後、回転ドラム１２に形成された多数の通穴１２ｂを介して回転ドラム１２の内部に流入させることができるのである。

スチーム供給管５１の出口に設置されるスチーム拡散ノズル５３は、図３に示すように、水槽１１に固定される。また、スチーム拡散ノズル５３は、スチーム供給管５１の連結される入口から流入されたスチームが水槽１１内部に噴出しつつ周囲に拡散されるようにその中心線に対して所定角度(β)だけ傾斜して形成された複数の出口５３ａを備える。これは、回転ドラム１２の外面側に噴出するスチームを、回転ドラム１２外面の一箇所に集めずその周囲に分散させることによってスチームの噴出による騒音を減らすと同時にスチームの拡散を容易にするための構成である。

次に、上記のように構成されたドラム洗濯機の全般的な動作について説明する。回転ドラム１２の内部に洗濯物を入れ、洗剤供給装置１８に洗剤を投入した状態で洗濯機を動作させると、洗濯機制御部(図示せず)の制御により第１給水弁２２と第２給水弁２５が開き、洗剤供給装置１８側とスチーム発生装置３０側への給水がそれぞれ行われる。このとき、洗剤供給装置１８内の洗剤は、洗剤供給装置１８を経由して水槽１１に供給される水に解けた状態で水槽１１に供給される。第１給水管２１を介して水槽１１の内部に所定量の洗濯水が供給されると第１給水弁２２が閉じ、第１給水管２１側への給水が中断される。

一方、スチーム発生装置３０側のスチーム供給弁５２と温水供給弁４２は最初のうちには閉じ状態にあるため、第２給水管２４からスチーム供給装置３０側に供給される水は加熱タンク３１の内部に貯留される。このとき、洗濯機制御部は、加熱タンク３１の内部に満たされる水の水位を水位センサー３３にて感知し、これに基づいて第２給水弁２５の開閉を制御することによって加熱タンク３１内部を常に適正水位に保たせ、ヒータ３２を駆動させて加熱タンク３１の水を加熱する。

ヒータ３２の加熱により加熱タンク３１内の水が略３０℃の温水になると、制御部は温水供給弁４２が開くように制御して水槽１１内に温水が供給されるようにする。すなわち、制御部は、温度センサー３４による感知結果、加熱タンク３１内部の水温が設定された水温(３０℃)に到った場合、温水供給弁４２が開いて水槽１１側に温水が供給されるように制御する。また、温水の供給により加熱タンク３１の水位が下がると、制御部が水位センサー３３の感知結果に基づいて第２給水弁２５が開くように制御するため、加熱タンク３１の水位は常に適度に保たれる。このような制御が繰り返されつつ水槽１１の内部には連続して温水が供給される。

水槽１１の内部に洗濯に必要な適正量の温水が供給されたら、温水供給弁４２が閉じ温水の供給が中断され、加熱タンク３１内の水はヒータ３２により加熱し続いてスチームとなる。スチームの生成により加熱タンク３１の内部圧力が設定されたスチーム供給圧力に上昇すれば、制御部は圧力センサー３５にてこれを感知しスチーム供給弁５２を開き、水槽１１の内部にスチームが供給されるようにし、このスチームにより、水槽１１に満たされた洗濯水が加熱されるようにする。このとき、水槽１１の内部に供給されるスチームは、回転ドラム１２の周壁や後面側のスチーム拡散ノズル５３を介して水槽１１の内部に供給されることからスチームが洗濯物に直接噴射されないため、スチームによる洗濯物の変形を防止でき、且つ、スチームが水槽１１内部の全域に亘って拡散されつつ洗濯水を均一に加熱できる。

このようなスチーム供給動作のさい、洗濯機制御部は、スチームの供給により加熱タンク３１の内部圧力が下がるとスチーム供給弁５２を閉じ、圧力が再び上昇するとスチーム供給弁５２を開く方式で制御しながら水槽１１内部へのスチーム供給がなされるようにする。また、スチームの供給過程で、加熱タンク３１の水位が下がる場合には第２給水弁２５を開いて加熱タンク３１内部への給水がなされるように制御する。このようなスチーム供給動作は、水槽１１に満たされた洗濯水が設定された洗濯温度に上昇するまで続く。例えば、前記洗濯水の加熱温度を６０℃と設定した場合、水槽１１の内部に供給された３０℃程度の温水が、スチーム加熱により６０℃に上昇するまで続く。ここで、水槽１１内部の水位と水温は、水槽１１に設置された、示さぬ別途の水位センサーと温度センサーにて感知される。

このように本発明はスチーム発生装置３０のヒータ３２にて水を加熱して水槽１１の内部に供給した後、続いてスチームを供給して水槽１１内部の温水をさらに加熱するため、水槽１１に設置されているヒータにて洗濯水を加熱してきた従来の洗濯機に比べて、洗濯水の温度を迅速に上昇させられ、全体的な洗濯時間を短縮できる。

スチームの供給により洗濯水が設定された洗濯温度に加熱されるとスチームの供給を中断し、回転ドラム１２がモータ１５の動作により低速で回転しつつ洗い行程を行う。そして洗い行程が完了した後には脱水と給水を繰り返すすすぎ行程を行う。すすぎ行程のさい水槽１１内への給水は、第１給水弁２２が開き第１給水管２１を介して行われる。そして、水槽１１内の洗濯水の排水は、排水弁１９ｂが開き排水ポンプ１９ｃが動作することで行われる。また、すすぎ行程後の最終脱水時には、排水弁１９ｂが開いた状態で排水ポンプ１９ｃが動作し、回転ドラム１２が所定時間の間高速で回転しつつ洗濯物の脱水が行われる。

本発明に係るドラム洗濯機の全体的な構成を示す断面図で、スチーム供給管が水槽の周壁に連結された状態を示す図である。 本発明に係るドラム洗濯機のスチーム発生装置を示す断面図である。 本発明に係るドラム洗濯機のスチーム拡散ノズルを示す断面図である。 本発明に係るドラム洗濯機の全体的な構成を示す断面図で、スチーム供給管が水槽の後面側に連結された状態を示す図である。

符号の説明

１０ 本体
１１ 水槽
１２ 回転ドラム
１５ モータ
１７ ドア
１８ 洗剤供給装置
１９ 排水装置
２０ 給水装置
２１ 第１給水管
２２ 第１給水弁
２４ 第２給水管
２５ 第２給水弁
３０ スチーム発生装置
３１ 加熱タンク
３２ ヒーター
４２ 温水供給弁
５１ スチーム供給管
５２ スチーム供給弁
５３ スチーム拡散ノズル

Claims (13)

1. 洗濯水が収容される水槽と、
   前記水槽の内部に回転可能に設置され、その周面に沿って多数の通穴が開いた回転ドラムと、
   水を収容するとともに、この水を加熱してスチームを生じさせるヒータを含む加熱タンクと、
   前記加熱タンクに連結される入口及び前記水槽に連結される出口を含み、前記加熱タンクから前記水槽にスチームを案内するスチーム供給管と、
   前記スチーム供給管の出口に取り付けられたスチームの拡散噴出のためのスチーム拡散ノズルを含むことを特徴とするドラム洗濯機。
2. 前記スチーム拡散ノズルは、前記スチーム供給管に連結される入口と、前記入口を介して流入したスチームの拡散噴出のために前記入口と連通するとともに、そのスチーム拡散ノズルの中心線から所定角度だけ傾斜して形成された複数の出口とを含むことを特徴とする請求項１に記載のドラム洗濯機。
3. 前記水槽及び加熱タンクに水を供給する給水装置をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
4. 前記スチーム供給管の出口は、前記水槽の周壁に連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
5. 前記スチーム供給管の出口は、前記水槽の後面側に連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
6. 前記スチーム供給管を開閉するスチーム供給弁をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
7. 前記加熱タンクには、内部の水位を感知する水位センサーと、内部の温度を感知する温度センサーと、内部の圧力を感知する圧力センサーとがさらに設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
8. 前記給水装置は、
   前記水槽に水を供給する第１給水管と、
   前記第１給水管の給水を制御する第１給水弁と、
   前記加熱タンクに水を供給する第２給水管と、
   前記第２給水管の給水を制御する第２給水弁とを含むことを特徴とする請求項３に記載のドラム洗濯機。
9. 前記加熱タンクは、内部の水位を感知する水位センサーと、内部の温度を感知する温度センサーと、内部の圧力を感知する圧力センサーとがさらに設けられた構成であり、
   前記水槽と前記加熱タンクに水を供給する給水装置を更に含み、
   前記給水装置は、
   前記水槽に水を供給する第１給水管と、
   前記第１給水管の給水を制御する第１給水弁と、
   前記加熱タンクに水を供給する第２給水管と、
   前記第２給水管の給水を制御する第２給水弁とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
10. 前記加熱タンクは温水をも生成し、
    前記加熱タンク内の温水を前記水槽に案内する温水供給管と、前記温水供給管への温水供給を制御する温水供給弁とをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム洗濯機。
11. 前記加熱タンクは温水をも生成し、前記加熱タンク内の温水を前記水槽の内部に案内する温水供給管と、前記温水供給管への温水供給を制御する温水供給弁とをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のドラム洗濯機。
12. スチーム発生装置内の所定量の水を設定された第１温度まで加熱して温水を生成する過程と、
    前記温水を洗濯槽に供給する過程と、
    前記スチーム発生装置の所定量の水を設定された第２温度まで加熱してスチームを生じさせる過程と、
    前記スチームにより前記洗濯槽内の洗濯物が変形するのを防ぐべく前記スチームを拡散させて前記洗濯槽に供給して前記温水を洗濯動作に好適な温度にさらに加熱する過程と、を含むことを特徴とするドラム洗濯機の動作方法。
13. 前記スチーム発生装置内部の温度と圧力を監視し、前記温度または圧力が所定のレベル以下に下がると水をさらに供給する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のドラム洗濯機の動作方法。

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