JP4396437B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、水を加熱して温水を供給する加熱器を備えた洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a washing machine including a heater that heats water and supplies hot water.
従来、この種の洗濯機は、図5に示すように、洗濯槽1の一部に湯沸し手段2を設け、洗濯槽1内に給水した水温を検知する検知手段としての水温検知サーミスタ3を設け、この検知手段3からの情報に応じて前記湯沸し手段2を制御する制御装置(図示せず)を設けた構成としていた。ここで、4は水道栓、5は給水口である(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 5, this type of washing machine is provided with a hot water boiling means 2 in a part of the
上記構成において、洗濯槽1内の水温を水温検知サーミスタ3で検出し、あらかじめ設定された水温以下であれば、制御装置によってヒータが駆動され、洗濯槽1内の水温を暖めることによって、洗浄効果を高めた洗濯を実現する構成としているものである。
In the above configuration, the water temperature in the
また、図6に示すように、洗濯槽10内に水を供給する給水手段6と、前記給水手段6で供給される水の温度を検出する水温検出手段7と、洗濯槽10内に湯を供給する給湯手段8と、前記給湯手段で供給される湯の温度を検出する湯温検出手段9とを備え、洗濯槽10内に貯まった温水の温度を検出する槽内温度検出手段11を備え、給水手段6または給湯手段8により水またはお湯の供給を制御する制御手段(図示せず)を備えた構成としていた(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as shown in FIG. 6, water supply means 6 for supplying water into the washing tub 10, water temperature detection means 7 for detecting the temperature of the water supplied by the water supply means 6, and hot water in the washing tub 10. It comprises a hot water supply means 8 to be supplied and a hot water temperature detection means 9 for detecting the temperature of the hot water supplied by the hot water supply means, and an in-tank temperature detection means 11 for detecting the temperature of the hot water stored in the washing tub 10. The control means (not shown) for controlling the supply of water or hot water by the water supply means 6 or the hot water supply means 8 is used (see, for example, Patent Document 2).
上記構成において、洗濯槽10内の水温は、別設された給湯器などからのお湯の供給を制御することで、洗濯槽10内の水温を所定の温度に制御することとしたものである。
しかしながら、前記従来の構成では、給湯側の高温のお湯と水を洗濯槽内で混合したり、洗濯槽を加熱して洗濯槽内の貯め水を暖めるために一部の洗濯槽部が高温になり衣類の生地を傷めるという課題があった。 However, in the conventional configuration, some of the washing tub portions are heated to mix hot water and water on the hot water supply side in the washing tub or to heat the washing tub to warm the stored water in the washing tub. There was a problem of damaging the fabric of clothes.
本発明は、給水する水を瞬時に加熱して適温の湯水を洗濯槽に供給することで、被洗濯物である衣類を傷めないで洗濯することを目的とする。 An object of the present invention is to wash without damaging clothes, which are laundry, by instantaneously heating water to be supplied and supplying hot water with appropriate temperature to a washing tub.
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、給水口から洗濯槽に至る給水経路に適温制御機能付き加熱器を配設した洗濯機において、前記加熱器は、棒状の発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースと、前記流路に流向を旋回方向に変換する螺旋状のガイドと、少なくとも前記流路の一部に流速を速くする流速加速手段とを備えた熱交換器としたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the washing machine of the present invention is a washing machine in which a heater with an appropriate temperature control function is arranged in a water supply path from a water supply opening to a washing tub , wherein the heater is a rod-shaped heating element. A flow path provided on the outer periphery of the flow path, a case constituting the flow path, a spiral guide for converting the flow direction into the swirl direction in the flow path, and a flow velocity accelerating means for increasing the flow velocity at least in a part of the flow path The heat exchanger is provided with
本発明の洗濯機は、給水口から洗濯槽に至る給水経路に適温制御機能付き加熱器を配設することにより、給水する水を瞬時に加熱して適温の水を洗濯槽に供給することで、使用時のみに加熱するので低消費電力とすることができるとともに、被洗濯物である衣類を傷めないように洗濯することができる。 In the washing machine of the present invention, by providing a heater with an appropriate temperature control function in the water supply path from the water supply port to the washing tub, the water to be supplied is instantaneously heated to supply the appropriate temperature water to the washing tub. Since it is heated only at the time of use, it can reduce power consumption and can be washed so as not to damage the clothes that are to be washed.
第1の発明は、給水口から洗濯槽に至る給水経路に適温制御機能付き加熱器を配設した洗濯機において、前記加熱器は、棒状の発熱体の外周に設けた流路と、前記流路を構成するケースと、前記流路に流向を旋回方向に変換する螺旋状のガイドと、少なくとも前記流路の一部に流速を速くする流速加速手段とを備えた熱交換器としたことにより、給水する水を給水口から洗濯槽に至る給水経路において、瞬時に加熱して適温の水を洗濯槽に供給することで、使用時のみに加熱するので低消費電力とすることができるとともに、瞬時に適温に制御できるので被洗濯物である衣類を傷めないように洗濯することができる。 A first invention is a washing machine in which a heater with an appropriate temperature control function is arranged in a water supply path from a water supply port to a washing tub , wherein the heater includes a flow path provided on an outer periphery of a rod-shaped heating element, and the flow By providing a heat exchanger comprising a case constituting a path, a spiral guide that converts the flow direction into the swirl direction in the flow path, and a flow velocity accelerating means that increases the flow velocity at least in part of the flow path In the water supply path from the water supply port to the washing tub, the water to be supplied is instantaneously heated and supplied with the appropriate temperature water to the washing tub, so that it can be heated only during use, so it can have low power consumption, Since the temperature can be instantly controlled to an appropriate temperature, it can be washed without damaging the clothes that are to be washed.
また、発熱体と流路を一体とすることで小型化することができるとともに、加熱器の流路を流れる水の流速を速めることができ、スケールが付着するのを防止することができる。Further, by integrating the heating element and the flow path, it is possible to reduce the size, increase the flow rate of water flowing through the flow path of the heater, and prevent the scale from adhering.
さらに、流れの方向が旋回流として、常に偏向していく流れであり、かつ流速を速くしているので乱流状態が継続し、発熱体と流体である水の境界層の領域が非常に狭くなり、スケールなどが蓄積することを防止することができる。Furthermore, the direction of flow is a swirling flow that is always deflected and the flow velocity is increased, so that the turbulent state continues and the boundary layer of water, which is a heating element and fluid, is very narrow. Therefore, accumulation of scale and the like can be prevented.
第2の発明は、特に第1の発明の給水口から洗濯槽に至る給水経路のバイパス経路に適温制御機能付き加熱器を配設した洗濯機とすることにより、主管路である給水経路から一気に給水しつつ、バイパス経路からは加熱器を通した温水を給水する事ができ、洗濯槽を速く満水にすることができる。 The second invention is a washing machine in which a heater with an appropriate temperature control function is provided in the bypass route of the water supply route from the water supply port of the first invention to the washing tub, so that the water supply route that is the main pipeline is at once. While supplying water, hot water that has passed through a heater can be supplied from the bypass path, and the washing tub can be filled quickly.
第3の発明は、特に、第1の発明または第2の発明の適温制御機能付き加熱器を給水口から洗濯槽に至る給水経路のバイパス経路に設け、前記給水経路とバイパス経路を切換える切換弁を備えた洗濯機とすることにより、水温が暖かい時や速く給水したい時は、主管路である給水経路から一気に給水し、低水温時にはバイパス経路から加熱器を通して温水を給水する場合とに分ける事ができ、使用状態に応じて使い分けができる。 According to a third aspect of the present invention, in particular, the switching valve for switching between the water supply path and the bypass path is provided in the bypass path of the water supply path from the water supply port to the washing tub with the heater with the appropriate temperature control function of the first or second invention. When the water temperature is warm or when you want to supply water quickly, supply water all at once from the main water supply route, and when the water temperature is low, separate it from supplying hot water through the heater from the bypass route. Can be used according to the usage conditions.
第4の発明は、特に、第1の発明または第2の発明の適温制御機能付き加熱器を給水口から洗濯槽に至る給水経路のバイパス経路に設け、前記給水経路とバイパス経路の流量比を可変する流量比制御弁を備えた洗濯機とすることにより、加熱器で加熱する水量が調整できるので、水の温度を所定温度範囲に調整することができ適温制御を可能とすることができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the heater with the appropriate temperature control function of the first aspect or the second aspect is provided in a bypass path of a water supply path from a water supply port to a washing tub, and a flow rate ratio between the water supply path and the bypass path is set. By making the washing machine provided with a variable flow rate control valve, the amount of water heated by the heater can be adjusted, so that the temperature of the water can be adjusted to a predetermined temperature range, and appropriate temperature control can be performed.
第5の発明は、特に、第1の発明または第2の発明の適温制御機能付き加熱器を給水口から洗濯槽に至る給水経路のバイパス経路に設け、前記給水経路とバイパス経路の流量比を可変する流量比制御弁と、前記加熱器で加熱した後の水温を検出する水温検知手段と、前記水温検知手段の信号により前記流量比制御弁を制御する制御器を備えた洗濯機とすることにより、加熱器で加熱する水量が調整でき、かつ水温の温度検知から流量比例制御弁を調整することで所定温度範囲に調整することができ適温制御を可能とするが行える。 In the fifth invention, in particular, the heater with the appropriate temperature control function of the first invention or the second invention is provided in the bypass path of the water supply path from the water supply port to the washing tub, and the flow rate ratio between the water supply path and the bypass path is set. A washing machine comprising: a variable flow rate control valve; a water temperature detecting means for detecting a water temperature after being heated by the heater; and a controller for controlling the flow rate control valve by a signal from the water temperature detecting means. Thus, the amount of water to be heated by the heater can be adjusted, and by adjusting the flow rate proportional control valve from the temperature detection of the water temperature, it can be adjusted to a predetermined temperature range and appropriate temperature control can be performed.
第6の発明は、特に、第1〜第5のいずれか1つの発明の加熱器は、瞬間式とすることにより、水を瞬時に適温に調整することができ、保温するタンクが不要で小型化できるとともに保温ロスがなく高効率、低消費電力とすることができる。 In the sixth aspect of the invention, in particular, the heater according to any one of the first to fifth aspects can be adjusted instantaneously to an appropriate temperature by adopting an instantaneous type, and a tank for keeping heat is unnecessary and is small. In addition, there is no heat loss and high efficiency and low power consumption can be achieved.
第7の発明は、特に、第6の発明の加熱器は、瞬間式の加熱器は、加熱用ヒータにより水を加熱し、流路の下流側に設けた水温検知手段によって検出される水温が適温となるように加熱用ヒータの通電制御を行う適温制御機能を設けた構成とすることにより、水を瞬時に設定された洗濯に適した水温に調整することができ、保温するタンクが不要で小型化できるとともに保温ロスがなく高効率、低消費電力とすることができる。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, the heater of the sixth aspect of the invention is an instantaneous type heater in which water is heated by a heater for heating, and the water temperature detected by the water temperature detecting means provided on the downstream side of the flow path is By adopting a configuration with an optimal temperature control function that controls the energization of the heater for optimal temperature, water can be adjusted to a water temperature that is suitable for washing that is set instantly, eliminating the need for a tank to keep warm. In addition to being able to reduce the size, there is no heat loss and high efficiency and low power consumption.
第8の発明は、特に、第1〜第7のいずれか1つの発明の発熱体は、シーズヒータとすることで、低コストで、高信頼性かつ小型化を実現することができる。 In the eighth aspect of the invention, in particular, the heating element according to any one of the first to seventh aspects is a sheathed heater, whereby high reliability and downsizing can be realized at low cost.
第9の発明は、特に、第1〜第7のいずれか1つの発明の発熱体は、セラミックヒータとすることで、低コストで、高信頼性かつ小型化を実現することができる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, the heating element according to any one of the first to seventh aspects is a ceramic heater, so that high reliability and downsizing can be realized at low cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Following, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における洗濯機の構成図を示すものである。図1において、水を供給する給水口12と、給水口12から洗濯槽13に至る給水経路を主水路14とバイパス経路15に分岐する切換弁16とを備え、前記バイパス経路15の途中に適温制御機能付き加熱器17を設けている。ここで、18はバイパス経路15の切換弁、19は温水吐出口、20は洗剤投入器、21は洗剤吐出口、22は水路の切換えや流量や温度の調整、および洗濯に関する制御を行う制御回路、23は排水口である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a washing machine according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a water supply port 12 for supplying water and a
そして、適温制御機能付きの加熱器17は、図2に示すように、流体としての水を加熱する発熱体としてのシーズヒータ24と、シーズヒータ24の外周を囲って流路25を構成する円筒状のケース26と、流路25を螺旋状に構成するための乱流生成手段としてのバネ27で構成されている。そして、入水口28と、吐水口29と、シーズヒータ24の電極端子30、31と、流路25をシールするためのOリング32を備えている。また、図中の矢印は水の流れを示すもので、水をお湯に変換する熱交換器として構成されたものである。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、加熱器17は円筒状に構成し、洗濯機のコーナ部33に縦方向に設置して省スペースを図っている。そして、切換弁16は、給水経路の主水路14とバイパス経路15との流量比を可変する流量比制御弁の機能を兼用するように構成したのものである。
As shown in FIG. 3, the
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、水は給水口12から供給され、流量比制御弁を兼用した切換弁16によって、一部の水が、バイパス経路15に供給される。供給された水は、瞬間式の加熱器17によって適温に加熱されるものである。ここで、加熱器17の適温制御機能は、流路の下流側に設けた水温検知手段34によって検出される水温が、洗濯に適した温度となるように加熱用ヒータの通電制御を行うものである。
About the washing machine comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. First, water is supplied from the water supply port 12, and part of the water is supplied to the
このような構成において、洗濯機に通電できる容量は、家庭用の洗濯機の場合、分電盤のブレーカの関係上、1500Wが上限とされている。そして、その中から加熱器に通電できる容量は、洗濯機に内蔵されているモータなどの電器部品への電力を差し引くと、さらに少なくなる。例えば、1200Wが加熱器に使用できるとすると、水の温度を30deg上昇するには、約540mL/分程度が限界となる。それでは、約10Lの容積を満水にするには約20分の時間が必要となり、時間がかかり過ぎ実用上の問題がある。よって、洗濯に使用する水のすべてを加熱して適温にするには、不充分な容量であることがわ
かる。
In such a configuration, the capacity capable of energizing the washing machine is set to an upper limit of 1500 W due to the breaker of the distribution board in the case of a household washing machine. And the capacity | capacitance which can supply with electricity to a heater from it will decrease further, if the electric power to electric components, such as a motor built in the washing machine, is deducted. For example, if 1200 W can be used for the heater, about 540 mL / min is the limit to increase the water temperature by 30 deg. Then, it takes about 20 minutes to fill a volume of about 10 L with water, which is too time consuming and has a practical problem. Therefore, it is understood that the capacity is insufficient to heat all the water used for washing to an appropriate temperature.
そこで、本発明では、給水経路から切換弁16によってバイパス経路15に一部の水を通水することで少ない水量の水を加熱して、洗剤などを溶かすための水として使用することとした。当然、洗濯に使用する水の水温を暖める役目もできることは周知のとおりである。
Therefore, in the present invention, a small amount of water is heated by passing a part of the water from the water supply path to the
例えば、水温が5゜Cとすると、洗濯に使用する洗剤が溶けにくいので、水が加熱器で適温(例えば、35゜C)に加熱され、洗剤投入器20から投入された洗剤とお湯を混合することで洗剤が溶けやすいようにするものである。そして、洗剤が溶けた適温の洗剤溶液を洗濯槽13に吐出することで、衣類の生地を傷めず、洗濯を行うことができる。さらに、水を瞬間的に加熱して洗剤を溶かすお湯を作ることができるので、お湯を貯湯しておく無駄がなく、少ない消費電力で実現することができる。ここで、35゜Cで例に挙げたが、水温は、火傷しない程度の温度(約45゜C以下)に適温制御機能を備えた制御回路により制御されている。
For example, if the water temperature is 5 ° C, the detergent used for washing is difficult to dissolve, so water is heated to an appropriate temperature (eg, 35 ° C) with a heater, and the detergent and hot water added from the
また、洗剤を溶かす以外にも、加熱器で加熱された温水は利用され、主水路14の水と混合されることで、洗濯槽13に吐出される水の温度を洗濯に適した水温にすることができ、汚れを効果的に落とす洗濯ができる。 In addition to dissolving the detergent, the hot water heated by the heater is used and mixed with the water in the main water channel 14, so that the temperature of the water discharged to the washing tub 13 is made suitable for washing. Can be washed to effectively remove dirt.
さらに、加熱器17で加熱された温水を直接洗濯槽13に吐出することで、洗濯槽13を加熱消毒して、殺菌や除菌の作用を得ることができるものである。もちろん、例え45゜Cの温度であっても、洗濯槽13の蓋(図示せず)が開いているときは、吐出しない制御として火傷などが発生しないようにしている。ただ、本格的な消毒の効果を得ようとした時は、温度(例えば、60゜C程度)を更に上げて実施することも可能である。これも、瞬間式の加熱器を使用しているので、流量を絞ることで、即座に高温のお湯を作ることができ、高い消毒作用を得ることができる。
Furthermore, by discharging the hot water heated by the
このように、流量比制御弁としての切換弁16によって、流量を精度良く調整することができるので、利用する流量に応じた水を加熱器に通水することができ、適温にする制御を的確に行うことができる。
As described above, since the flow rate can be accurately adjusted by the switching
また、加熱器のヒータに、スケールが付着しないように、螺旋状のガイドとしてのバネ27を流路25に巻き、流速を高める構成とした。すなわち、図2に示すように、ケース26の中心から偏芯した側面位置に設けた入水口28から入水し、シーズヒータ24の外周に流れ込み、さらに、その外周に沿って螺旋状に配置したバネ27によって、外周を螺旋状に旋回して流れ、再び側面に設けた吐出口29より吐出されることになる。
In addition, a
ここで、螺旋状に配置するバネ27は、流速加速手段として作用する。すなわち、バネのピッチ間を構成する流路断面積が、ケース26とシーズヒータ24の間に構成されたドーナツ状の流路の断面積より狭くなるようなピッチで旋回させるようにした。この結果、バネに沿って螺旋状に流れる旋回流の流速は、バネがない場合に比べて加速されて速くなり、乱流が生成されることとなる。
Here, the
また、ケース26とシーズヒータ24で囲まれた流路空間は、アスペクト比の大きな流路断面となり、流体が流れる距離が長くなると、徐々に整流効果が働き層流となりやすい特徴がある。しかし、本発明では、流れの方向が旋回流として、常に偏向していく流れであり、かつ流速を速くしているので乱流状態が継続し、シーズヒータ24と流体である水の境界層の領域が非常に狭くなり、スケールなどが蓄積することを防止することができるのである。そして、円筒状のケースとしているので、洗濯槽のコーナ部33に設置でき、
加熱器を設けた構成でも、小型化を図ることができる。
Further, the flow path space surrounded by the
Even a configuration provided with a heater can be downsized.
なお、シーズヒータで説明したが、セラミックヒータを用いても同様の効果を得ることができる。図4に示すように、セラミックヒータの場合、筒状のセラミックヒータ35とすることで、ヒータの内周、外周に流路36、37がそれぞれ設けられ、往復の流路の構成となる。ここで、38は入水口、39は吐出口、40は電極端子、41は水抜栓である。そして、セラミックヒータ35の外周に旋回板42を設けることで旋回流を構成し、スケールが付着しにくい構成としている。この旋回板42は、シーズヒータ同様バネで構成することも可能である。さらに、入水口38と吐出口39の両方を上方向に設ける構成とすることで、給水経路との接続が一方向からでき、組立て取付が簡単にできる。
In addition, although demonstrated with the sheathed heater, the same effect can be acquired even if it uses a ceramic heater. As shown in FIG. 4, in the case of a ceramic heater, by using a cylindrical ceramic heater 35,
また、縦置き全自動洗濯機で説明したが、横置きや斜め置きのドラム式洗濯機でも同様の考えで構成することが可能であることを付記しておく。 In addition, although the description has been given for the vertical automatic washing machine, it should be noted that a drum washing machine of horizontal or diagonal placement can be configured with the same idea.
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、給水口から洗濯槽に至る給水経路に適温制御機能付き加熱器を配設した構成とすることにより、給水する水を給水口から洗濯槽に至る給水経路において、瞬時に加熱して適温の水を洗濯槽に供給することで、使用時のみに加熱するので低消費電力とすることができるとともに、瞬時に適温に制御できるので被洗濯物である衣類を傷めないように洗濯することができる。 As described above, the washing machine according to the present invention has a structure in which the heater with the appropriate temperature control function is disposed in the water supply path from the water supply port to the washing tub, so that water to be supplied reaches the washing tub from the water supply port. In the water supply route, by supplying water at an appropriate temperature instantly to the washing tub, it is heated only at the time of use, so it can be reduced in power consumption and can be instantly controlled at an appropriate temperature. It can be washed without damaging clothing.
12 給水口
13 洗濯槽
14 給水経路
15 バイパス経路
16 切換弁(流量比制御弁)
17 加熱器
22 制御回路(制御器)
24 シーズヒータ
25 流路
26 ケース
27 バネ(流速加速手段)
34 水温検知手段
35 セラミックヒータ
12 Water supply port 13 Washing tub 14
17
24 sheathed
34 Water temperature detection means 35 Ceramic heater
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