JP4410237B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。

電気洗濯機（電気洗濯乾燥機）における洗いは、洗剤の化学的な洗浄力を有効に活用することによって洗濯物に対して作用させる機械力を軽減することができる。

洗濯物に付着した汚れに対して洗剤の化学的な洗浄力を有効に作用させるためには、粉末洗剤を高濃度に溶解して洗濯物に降り掛けて浸沈させることが必要であり、粉末洗剤を溶解して降り掛ける高濃度洗剤液生成供給装置を付加することが必要である。

このような高濃度洗剤液生成供給装置は、洗剤溶解液を溢水させる溢水縁と該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有する洗剤溶解容器と、この洗剤溶解容器の底部に配設した偏平な円盤状の洗剤撹拌翼と、この洗剤撹拌翼を駆動する撹拌電動機と、前記洗剤溶解容器に給水する給水電磁弁とを備え、前記洗剤撹拌翼は、前記洗剤溶解容器の底壁を貫通した垂直方向の駆動軸に嵌着し、前記洗剤溶解容器内で前記サイフォン通水機構の導通水位よりも低い水位に洗剤溶解水を給水した状態で洗剤撹拌翼を回転させて粉末洗剤を撹拌溶解して生成した超高濃度洗剤液を希釈給水によって希釈して前記溢水縁およびサイフォン通水機構を通して流出させて洗濯物に降り掛けるように構成している。

特開２００２−３６０９８１号公報

このような高濃度洗剤液生成供給装置は、底部に偏平な円盤形状の洗剤撹拌翼が設置された洗剤溶解容器は、洗剤撹拌翼の周囲や上方に大きな空間が存在することから、洗剤撹拌翼を回転させると粉末洗剤が前記空間に逃げ易く、従って、粉末洗剤を粉末洗剤溶解水に効率良く溶解させる撹拌力を有効に作用させることが困難である。

粉末洗剤に大きな撹拌力を作用させるためには、洗剤撹拌翼を高速度で回転させれば良いが、洗剤撹拌翼を高速回転させると粉末洗剤溶解水も高速で回転することから、遠心力で外周部が迫り上がって洗剤溶解容器から溢れ出てしまう問題が発生し、また、粉末洗剤も拡散して付着領域が拡大することから、それらの対策が必要となってくる。

また、この高濃度洗剤液生成供給装置は、構成部品が多いことから複雑で高価になり、更に、大型であることから電気洗濯機への組み込み位置の制約が多かった。

更に、この高濃度洗剤液生成供給装置は、粉末洗剤投入（補給）のために、衣類投入口を開閉する大きな外蓋を開閉操作することが必要であり、使い勝手が悪い。

本発明の１つの目的は、粉末洗剤の溶解効率を高めることができる高濃度洗剤液生成供給装置を備えたドラム式洗濯機を提供することにある。

本発明の他の目的は、小形で使い易い形態で且つ設置し易い高濃度洗剤液生成供給装置を備えたドラム式洗濯機を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、衣類投入口を開閉する大きな外蓋を開閉操作することなく粉末洗剤を容易に投入（補給）することができる使い勝手の良い高濃度洗剤液生成供給装置を備えたドラム式洗濯機を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、前述した目的を達成するのに好適な具体的な手段を提供することにある。

本発明は、洗濯兼脱水槽と外槽と外枠とを備え、前記外枠は、その前側面に外側衣類投入口を備え、前記外枠の前側面の側を該外枠の前方として、前記洗濯兼脱水槽を回転軸が前記外枠の前後方向に向くように横置き姿勢で前記外枠内に配置したドラム式洗濯機において、
粉末洗剤溶解水で溶解して前記洗濯兼脱水槽内に降り掛ける粉末洗剤を投入する洗剤溶解容器と該洗剤溶解容器内の底部に回転軸を水平方向に向けて設けられて該洗剤溶解容器内に投入された粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌する洗剤撹拌部材を備え、
前記洗剤溶解容器は、粉末洗剤を投入する開口に連なる上部空間と該上部空間の下方に連なって位置して前記洗剤撹拌部材が設けられる下部空間を備え、前記上部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法が大きく、前記下部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法を前記上部空間よりも小さい寸法に形成され、
前記洗剤撹拌部材を回転駆動する洗剤溶解駆動電動機は、前記洗剤溶解容器の前記上部空間内に設置して連結手段を介して前記洗剤撹拌部材と連結し、
前記洗剤溶解容器は、前記洗剤撹拌部材の回転軸が前記外枠の前後方向に向くように前記外枠の側部に設置されたことを特徴とする。

また、前記洗剤溶解容器は該洗剤溶解容器の上部に開口し、前記開口を開閉する洗剤投入蓋が設けられたことを特徴とする。

そして、前記下部空間の底面は、前記洗剤撹拌部材の回転中心と同心の半円形状に湾曲させたことを特徴とする。

また、前記粉末洗剤溶解容器は、ドラム式洗濯機の上面に開口するように設けたことを特徴とする。

また、前記粉末洗剤溶解容器は、バックパネル上に開口するように設けたことを特徴とする。

また、前記粉末洗剤溶解容器は、バックパネルと一体成形して構成したことを特徴とする。

また、前記洗剤撹拌部材を回転駆動する洗剤溶解駆動電動機は、前記粉末洗剤溶解容器の側面外側に取り付けたことを特徴とする。

また、前記粉末洗剤溶解容器の下部空間は、３００〜６００ミリリットルの粉末洗剤溶解水を収容可能な容積を備えたことを特徴とする。

また、前記洗剤溶解駆動電動機は、キャンドモータ構造として回転軸の延長部分に前記洗剤撹拌部材を設け、前記粉末洗剤溶解容器の側面外側に取り付けて前記洗剤撹拌部材を該粉末洗剤溶解容器内に進出させたことを特徴とする。

また、前記洗剤溶解駆動電動機は、回転軸の延長部分に前記洗剤撹拌部材を着脱可能に結合したことを特徴とする。

本発明は、洗濯兼脱水槽と外槽と外枠とを備え、前記外枠は、その前側面に外側衣類投入口を備え、前記外枠の前側面の側を該外枠の前方として、前記洗濯兼脱水槽を回転軸が前記外枠の前後方向に向くように横置き姿勢で前記外枠内に配置したドラム式洗濯機において、粉末洗剤溶解水で溶解して前記洗濯兼脱水槽内に降り掛ける粉末洗剤を投入する洗剤溶解容器と該洗剤溶解容器内の底部に回転軸を水平方向に向けて設けられて該洗剤溶解容器内に投入された粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌する洗剤撹拌部材を備え、前記洗剤溶解容器は、粉末洗剤を投入する開口に連なる上部空間と該上部空間の下方に連なって位置して前記洗剤撹拌部材が設けられる下部空間を備え、前記上部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法が大きく、前記下部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法を前記上部空間よりも小さい寸法に形成され、前記洗剤撹拌部材を回転駆動する洗剤溶解駆動電動機は、前記洗剤溶解容器の前記上部空間内に設置して連結手段を介して前記洗剤撹拌部材と連結し、前記洗剤溶解容器は、前記洗剤撹拌部材の回転軸が前記外枠の前後方向に向くように前記外枠の側部に設置し、粉末洗剤を溶解して高濃度洗剤液として洗濯物に降り掛けるように構成したので、粉末洗剤の溶解効率を高めることができ、小形で使い易い形態でドラム式洗濯機に設置し易くすることができる。

また、前記洗剤溶解容器は、前記洗剤撹拌部材の回転軸が前記外枠の前後方向に向くように前記外枠の側部に設置されているので、使い勝手の良いドラム式洗濯機とすることができる。

本発明は、洗濯兼脱水槽と外槽と外枠とを備え、前記外枠は、その前側面に外側衣類投入口を備え、前記外枠の前側面の側を該外枠の前方として、前記洗濯兼脱水槽を回転軸が前記外枠の前後方向に向くように横置き姿勢で前記外枠内に配置したドラム式洗濯機であって、
粉末洗剤溶解水で溶解して前記洗濯兼脱水槽内に降り掛ける粉末洗剤を投入する洗剤溶解容器と該洗剤溶解容器内の底部に回転軸を水平方向に向けて設けられて該洗剤溶解容器内に投入された粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌する洗剤撹拌部材を備え、
前記洗剤溶解容器は、粉末洗剤を投入する開口に連なる上部空間と該上部空間の下方に連なって位置して前記洗剤撹拌部材が設けられる下部空間を備え、前記上部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法が大きく、前記下部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法を前記上部空間よりも小さい寸法に形成され、
前記洗剤撹拌部材を回転駆動する洗剤溶解駆動電動機は、前記洗剤溶解容器の前記上部空間内に設置して連結手段を介して前記洗剤撹拌部材と連結し、
前記洗剤溶解容器は、前記洗剤撹拌部材の回転軸が前記外枠の前後方向に向くように前記外枠の側部に設置された、該洗剤溶解容器の上部を開口し、前記開口を開閉する洗剤投入蓋が設けられた構成とする。

図１は、本発明の実施例１の電気洗濯機の縦断側面図、図２は、その外観斜視図である。

１は、外郭を構成する四角筒状の側枠である。２は、洗濯兼脱水槽であり、その周壁に通水のための小穴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。５は、前記洗濯兼脱水槽２を内包する外槽であり、その底部の外側には鋼板製の取り付けベース６を介して洗濯脱水駆動装置７を取り付け、側枠１の上端部の四隅部に設けた隅板８に係止して垂下させた４本の支持棒９に緩衝装置１０を介して外槽５の四方位を係合させて均等に支持させることにより該側枠１の中心部に懸垂する。

洗濯脱水駆動装置７は、洗濯脱水駆動電動機と電磁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を回転させる撹拌駆動モードと、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を一体的に同一方向に回転させる脱水駆動モードを選択に実行する駆動機能を有する。

外側衣類投入口１１ａを形成したトップカバー１１は、側枠１の上部開口を覆うように該上部開口端縁に嵌め込んで取り付けねじによって該側枠１に固定して取り付ける。

トップカバー１１の前部に取り付けたフロントパネル１２とトップカバー１１の間に形成した前部収納部であるフロントパネルボックス１３には、電源スイッチ１４と、入力スイッチ群および表示素子群を備えた操作パネル１５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１６と、コントロールユニット１７を内蔵する。これらは、制御装置を構成する。

トップカバー１１の後部に取り付けたバックパネル１８とトップカバー１１の間に形成した後部収納部であるバックパネルボックス１９には、後述する給水手段と高濃度洗剤液生成供給装置を内蔵する。

給水手段は、入水側を水栓接続口２０に接続し、出水側を洗濯兼脱水槽２への注水口２１に接続した主給水電磁弁や高濃度洗剤液生成供給装置２２に給水する補助給水電磁弁などを備えた給水電磁弁群２３よって構成する。

トップカバー１１に形成した外側衣類投入口１１ａは、ヒンジ２４によってトップカバー１１に取り付けた外蓋２５によって開閉自在に覆う。

外槽５は、その上端に外槽上カバー２６を取り付け、この外槽上カバー２６に形成した内側衣類投入口２６ａが洗濯兼脱水槽２の上端部のバランスリング３の上方に同心状態に対向し、且つ前記外側衣類投入口１１ａの下方に同心状態に対向するように位置させて支持する。

外槽５の底に形成した排水口５ａは、排水電磁弁２７を介して排水ホース２８に接続する。エアートラップ５ｂは、エアーチューブ２９を介して前記水位センサ１６に接続する。

側枠１の下端縁には、四隅に脚３０を取り付けた合成樹脂で成形されたベース３１を装着する。

高濃度洗剤液生成供給装置２２は、具体的には後述するが、前記バックパネル１８と一体的に成形して該バックパネル１８の上面に開口させた粉末洗剤溶解容器２２１と前記開口を開閉する洗剤投入蓋２２２を備える。

図３および図４は、高濃度洗剤液生成供給装置２２の具体的な構成を示すものであり、図３は、高濃度洗剤液生成供給装置２２の部分の縦断側面図、図４は、その斜視図である。

この高濃度洗剤液生成供給装置２２における粉末洗剤溶解容器２２１は、幅広で奥行きが狭く（Ｗ2）て深い下部空間２２１ａと、手前側（側枠１の中心側）に膨出させて奥行きを拡張させることにより上方を広く（Ｗ1）開口させた上部空間２２１ｂを備える。すなわち、この粉末洗剤溶解容器２２１は、後述する洗剤撹拌部材２２３の回転軸を横切る方向の容器内側の水平方向の寸法が前記洗剤撹拌部材２２３を収容した部分（Ｗ2，Ｄ）に対して前記開口が形成された部分（Ｗ1）の方が大きく形成された容器である。

下部空間２２１ａは、粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を収容して撹拌することにより超高濃度洗剤液を生成する洗剤液生成空間（ｈ寸法内）として使用し、上部空間２２１ｂは、下部空間２２１ａ内で生成した超高濃度洗剤液に希釈水を注入すると共に撹拌して希釈しながら洗濯物に降り掛ける希釈空間（Ｈ寸法内）として使用する。この実施の形態では、下部空間２２１ａは、略３００〜６００ミリリットルの超高濃度洗剤液を生成するのに適した容量に形成する。

この粉末洗剤溶解容器２２１の下部空間２２１ａの底部には、棒状形態に構成した洗剤撹拌部材２２３を回転可能に横置き状態、すなわち、洗剤撹拌部材２２３の回転軸が水平状態となるように収容する。この洗剤撹拌部材２２３は、回転軸２２３ａの外周に撹拌羽根２２３ｂを突出させた構成で、回転軸方向の寸法が回転軸を横切る方向の寸法よりも大きな回転体であり、その軸端部には、従動プーリ２２３ｃを嵌着しておく。洗剤撹拌部材２２３が対向する粉末洗剤溶解容器２２１の下部空間２２１ａの底面は、洗剤撹拌部材２２３が回転することにより該洗剤撹拌部材２２３の撹拌羽根２２３ｂの外周部が描く回転軌跡（直径寸法ｄ）と同心円で僅かに大きな半円形状（直径寸法Ｄ）に湾曲した形状とする。

粉末洗剤溶解容器２２１の上部空間２２１ｂ内には、浸水しないように洗剤溶解駆動電動機２２４を設置する。この洗剤溶解駆動電動機２２４は、回転軸に駆動プーリ２２４ａを嵌着し、ベルト２２５によって前記洗剤撹拌部材２２３の従動プーリ２２３ｃと連結する。この洗剤溶解駆動電動機２２４は、洗剤撹拌部材２２３を略２０００〜３０００ｒｐｍの速度で駆動する高速回転速度と、洗剤撹拌部材２２３を略５００〜１０００ｒｐｍの速度で駆動する低速回転速度で運転することができるように構成する。

また、この粉末洗剤溶解容器２２１には、超高濃度洗剤液を希釈して生成した高濃度洗剤液を吸い出して洗濯兼脱水槽２内の洗濯物に降り掛けて該洗濯物に浸透させるサイフォン機構２２６を取り付ける。このサイフォン機構２２６は、底壁を貫通して容器内に起立して吸い出し開始位置（高さ）に開口する吸い出し管２２６ａと、この吸い出し管２２６ａの外周を覆うように伸びて吸い出し終了位置（高さ）に開口する吸い上げ管２２６ｂと、吸い出し管２２６ａで吸い出した高濃度洗剤液を洗濯兼脱水槽２内の洗濯物に降り掛けるように放出する放出管２２６ｃを備える。

粉末洗剤溶解容器２２１の形態は、前述した形態の他に、底部の湾曲した底面から前後の一方の壁を全体的に直線的，連続的に拡張するように傾斜させて平行な奥行き領域をもたない形態の下部空間や、湾曲した底面から前後の両壁を全体的に直線的，連続的に拡張するように傾斜させて平行な奥行き領域をもたない形態の下部空間とすることもできる。一方の壁を底面から全体的に直線的，連続的に拡張するように傾斜させた形態の下部空間とした形態では、洗剤撹拌効率の観点から、傾斜する壁面から底面に巻き込む方向に洗剤撹拌部材を回転させる構成とすることが望ましい。

粉末洗剤溶解容器２２１に粉末洗剤溶解水および希釈水を注入する注水口２２７は、粉末洗剤溶解容器２２１における上部空間２２１ｂの側壁に設け、給水電磁弁群２３における補助給水電磁弁２３１から給水するように接続する。因に、主給水電磁弁２３２は、注水口２１に給水するように接続する。

図５は、この電気洗濯機の制御系を示すブロック図である。

操作パネル１５は、入力スイッチ群１５１と、表示素子群１５２を備える。入力スイッチ群１５１は、各種の洗濯コースを設定するボタンスイッチ群を備え、表示素子群１５２は、設定された洗濯コースの表示とその進行状態を表示する表示灯群を備える。

コントロールユニット１７は、マイクロコンピュータ１７１と負荷駆動装置１７２を備え、電源スイッチ１４が投入されるとマイクロコンピュータ１７１が起動して制御処理プログラムを実行し、前記操作パネル１５における入力スイッチ群１５１からの入力に従って洗濯コースを設定し、補助給水電磁弁２３１と洗剤溶解駆動電動機２２４を駆動して高濃度洗剤液の生成と降り掛けを行い、水位センサ１６から出力される水位検出信号を参照して主給水電磁弁２３２を駆動して洗濯水を給水し、洗濯脱水駆動装置７における洗濯脱水駆動電動機７１，クラッチ機構７２を駆動して撹拌翼４を回転させ、排水電磁弁２７を駆動して洗濯水を排水し、更に、洗濯脱水駆動装置７における洗濯脱水駆動電動機７１，クラッチ機構７２を駆動して洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を回転させて脱水するように負荷駆動装置１７２を制御して洗濯および脱水運転制御を実行し、その進行状態を表示するように表示素子群１５２を点灯／消灯制御するように構成する。

マイクロコンピュータ１７１は、洗濯コースが設定されているときには、洗濯物の布量・布質検出，洗濯水量・洗濯水流（撹拌翼４の往復回転時限）の設定，粉末洗剤量の設定，洗い給水（高濃度洗剤液供給），洗い撹拌，洗い排水，濯ぎ脱水，濯ぎ給水，濯ぎ撹拌，濯ぎ排水，最終脱水の洗濯制御処理を実行する。

洗濯物の布量検出は、洗濯脱水駆動電動機７１を運転して撹拌翼４を回転駆動し、撹拌翼４に作用する回転負荷（乾布負荷）を検出することにより、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の布量を検出（推定）する制御処理により行う。

洗濯水量および粉末洗剤量は、洗濯物の布量に応じて設定し、表示素子群１５２を点灯することにより投入すべき粉末洗剤量を表示する制御処理を実行する。

高濃度洗剤液供給は、補助給水電磁弁２３１を開いて粉末洗剤溶解容器２２１に所定量の粉末洗剤溶解水（水道水）を給水し、洗剤溶解駆動電動機２２４を運転して洗剤撹拌部材２２３を回転駆動することにより粉末洗剤溶解容器２２１内の粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌して超高濃度洗剤液を生成し、その後、補助給水電磁弁２３１を開いて希釈水（水道水）を給水して希釈することにより粉末洗剤溶解容器２２１内の液面を上昇させ、サイフォン機構２２６を機能させて高濃度洗剤液を吸い出して洗濯物に降り掛けて浸沈させるように洗濯兼脱水槽２に供給する制御処理を実行することにより行う。

高濃度洗剤液を洗濯物に浸沈させて洗剤の化学的な洗浄力を有効に活用するときに好ましい洗剤濃度は、洗い水の好ましい洗剤濃度を１とするときに、略５〜３０倍であり、好ましくは、略１０〜２０倍である。このような高濃度洗剤液の浸沈を実現するために、この実施の形態では、粉末洗剤を粉末洗剤溶解水に溶解して略１００〜２００倍の超高濃度洗剤液を生成し、この頂高濃度洗剤液を希釈水で希釈して略１０〜２０倍の高濃度洗剤液として洗濯物に降り掛けるように構成している。

好ましい洗剤濃度の洗い水（洗剤濃度１＝２０グラム／３０リットル）を生成する粉末洗剤量は、電気洗濯機の洗濯水の標準（定格）水量を６０リットルとすると、標準水量で洗うときの好ましい粉末洗剤量は、４０グラムである。

高濃度洗剤液生成供給装置２２は、この４０グラムの粉末洗剤を粉末洗剤溶解容器２２１の下部空間２２１ａ内で粉末洗剤溶解水で溶解して洗剤濃度が略１００〜２００倍の超高濃度洗剤液を生成する。補助給水電磁弁２３１は、最大給水量が３．４リットル／分程度に調整したものを使用する。このように調整した補助給水電磁弁２３１は、使用する水道の最低保障水圧（０．３ｋｇ／ｃｍ^２）のときの給水量が３０ミリリットル／秒となり、最高保障水圧（７．０ｋｇ／ｃｍ^２）のときの給水量が５７ミリリットル／秒となる。従って、粉末洗剤溶解容器２２１に粉末洗剤溶解水を供給するために補助給水電磁弁２３１を１０秒間開放すると、粉末洗剤溶解水量は、３００ミリリットル〜５７０ミリリットルとなる。従って、この粉末洗剤溶解水で粉末洗剤を溶解して生成する超高濃度洗剤液の洗剤濃度は、１０５〜２００倍となる。

その後、補助給水電磁弁２３１を再び開いて粉末洗剤溶解容器２２１に希釈水を供給することにより該粉末洗剤溶解容器２２１内の超高濃度洗剤液を希釈して高濃度洗剤液を生成する。洗濯物に降り掛けて浸沈させるのに望ましい高濃度洗剤液の洗剤濃度は、略１０〜２０倍であるので、略３〜６リットルの希釈水を供給する。この希釈水量は、適度の高濃度洗剤液を洗濯物に均一に浸沈させるのに必要な量であり、洗濯物の布量（粉末洗剤の量）に応じて決定する。略３〜６リットルの希釈水の供給は、補助給水電磁弁２３１の開弁時間を１００秒とすることにより実現する。

粉末洗剤溶解容器２２１に希釈水を供給することにより該粉末洗剤溶解容器２２１内の高濃度洗剤液の液面が上昇する。そして、この液面がサイフォン機構２２６における吸い出し管２２６ａの吸い出し開始位置まで上昇すると、サイフォン機構２２６が動作して粉末洗剤溶解容器２２１内の高濃度洗剤液を吸い出して放出管２２６ｃから放出する。サイフォン機構２２６が動作して高濃度洗剤液の吸い出しを開始する吸い出し開始位置まで液面が上昇するときの高濃度洗剤液の量は、希釈が終了する直前の量であるようにすることが望ましい。しかし、このような値にまで粉末洗剤溶解容器２２１内で希釈するためには該粉末洗剤溶解容器２２１が大型化することから、洗濯物に降り掛けても支障を来さない濃度にまで希釈される量に達した後であることを前提条件にして、希釈終了以前の量で液面がサイフォン機構２２６の吸い出し開始位置に到達して吸い出しを開始させ、希釈給水と降り掛けが並行して行われるようにする。この実施の形態では、サイフォン機構２２６が吸い出しを開始する位置（Ｈ）における容量を１リットルとすることにより、小型の粉末洗剤溶解容器２２１により、好ましい高濃度洗剤液の降り掛けを実現した。

洗濯物の布質検出は、主給水電磁弁２３２を開き、水位センサ１６の検出信号を参照しながら所定の水位まで給水した後に洗濯脱水駆動電動機７１を運転して撹拌翼４を回転駆動することにより該撹拌翼４に作用する回転負荷（湿布負荷）を検出し、この湿布負荷と前記乾布負荷を参照して検出（推定）する制御処理を実行することにより行う。

洗濯水流は、検出した布質に応じて設定する。

その後、主給水電磁弁２３２を開き、水位センサ１６の検出信号を参照しながら所定の洗い水位まで給水する制御処理を実行して洗い給水を終了する。因に、主給水電磁弁２３２の給水流量は、１８〜２０リットル／分に設定する。

洗い撹拌は、洗濯兼脱水槽２を静止させ、設定した洗い水流（撹拌翼４の往復回転時限）となるように洗濯脱水駆動電動機７１とクラッチ機構７２を制御する処理を実行することにより行う。

洗い排水は、排水電磁弁２７を開弁制御することにより行う。

脱水は、排水電磁弁２７を開いた状態で、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を一体的に一方向に連続的に回転させることにより遠心脱水するように洗濯脱水駆動電動機７１とクラッチ機構７２を制御する処理を実行することにより行う。

濯ぎ給水は、排水電磁弁２７を閉じ、主給水電磁弁２３２を開き、水位センサ１６の検出信号を参照しながら所定の洗濯水位まで給水する制御処理を実行することにより行う。

濯ぎ撹拌は、洗い撹拌と同様にして行う。

濯ぎ排水は、洗い排水と同様にして行う。

図６は、この実施の形態における電気洗濯機が実行する洗濯および脱水工程を示すタイムチャート、図７は、給水（１）においてマイクロコンピュータ１７１が実行する具体的な制御処理のフローチャートである。

まず、布量検出を行って洗濯物の布量を検出し、洗濯水量および粉末洗剤量を設定し、表示素子群１５２により投入すべき粉末洗剤量を表示する。

給水（１）では、図７に示すように、超高濃度洗剤液の生成と、洗濯物の湿潤と、高濃度洗剤液の降り掛けと、高濃度洗剤液の浸沈と、洗い水の給水を行う。

超高濃度洗剤液の生成では、まず、ステップ２２００１〜２２００３において、補助給水電磁弁２３１を略１０秒間開放して粉末洗剤溶解容器２２１に粉末洗剤溶解水を給水する。次に、ステップ２２００４〜２２００６において、洗剤撹拌部材２２３を２０００〜３０００ｒｐｍで回転させるように洗剤溶解駆動電動機２２４を運転して粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌することにより粉末洗剤を溶解して超高濃度洗剤液を生成する。このときの運転時間は、３０〜６０秒間とする。

洗濯物の湿潤では、ステップ２２００７〜２２０１１において、主給水電磁弁２３２を開放し、洗濯兼脱水槽２を５〜１５ｒｐｍで緩速回転させるように洗濯脱水駆動電動機およびクラッチ機構を制御することにより、洗濯兼脱水槽２（外槽５）内に給水する。この湿潤は、後述する高濃度洗剤液の洗濯物への浸沈を均一に実現するためのものである。このときの給水量は、略１リットル／１ｋｇ（洗濯物の量）であり、給水運転時間制御によって実現する。例えば、洗濯物の量が５ｋｇのときには略１７秒、８ｋｇのときには略２５秒の給水を行う。そして、ステップ２２０１２〜２２０１４において、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を高速回転させて脱水する。このときの洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４の回転速度は、８００〜９００ｒｐｍとし、脱水率が略５０％となるように、略３分間の脱水運転を行う。

高濃度洗剤液の降り掛けでは、ステップ２２０１５〜２２０１９において、補助給水電磁弁２３１を開いて粉末洗剤溶解容器２２１に対して希釈水の供給を開始し、洗剤撹拌部材２２３を５００〜１０００ｒｐｍで回転させるように洗剤溶解駆動電動機２２４を運転して超高濃度洗剤液を希釈して洗濯物に降り掛けるのに好ましい洗剤濃度の高濃度洗剤液を生成する。希釈給水量は、時間制御によって制御する。粉末洗剤溶解容器２２１内の液面がサイフォン機構２２６の吸い出し開始位置に到達すると、サイフォン機構２２６は、粉末洗剤溶解容器２２１内の高濃度洗剤液を吸い出して洗濯物に降り掛ける。希釈給水量が所定の値に到達すると洗剤溶解駆動電動機２２４を停止し、補助給水電磁弁２３１を閉じる。サイフォン機構２２６による高濃度洗剤液の吸い出し、降り掛けは、粉末洗剤溶解容器２２１内の高濃度洗剤液が実質的になくなるまで継続する。

高濃度洗剤液の浸沈では、ステップ２２０２０，２２０２１において、高濃度洗剤液を降り掛けた洗濯物を略２〜５分間に亘って放置する。この放置は、高濃度洗剤液を洗濯物内に均等に浸沈させて汚れに化学的洗浄力を有効に作用させるためのものである。

洗い水の給水では、ステップ２２０２２，２２０２３において、主給水電磁弁２３２を開放し、洗濯物の布量に応じた所定の洗い水量となるように給水する。この給水制御は、水位センサ１６から出力する水位信号を監視して所定の水位となるまで主給水電磁弁２３２を開弁することにより行う。この給水のときにも補助給水電磁弁２３１を開弁して粉末洗剤溶解容器２２１に洗浄水として給水し、更に、洗剤撹拌部材２２３を回転させて容器内を洗浄し、この洗浄水をサイフォン機構２２６を通して洗い水として給水するようにすると良い。

次に、洗い撹拌では、洗濯兼脱水槽２を静止状態にして洗濯物の布質に応じた所定の時限で撹拌翼４を往復回転させるように洗濯脱水駆動電動機７１とクラッチ機構７２を制御する洗い運転を実行する。この洗い運転時間は、洗濯物の布量に応じて制御する。

排水（１）は、排水電磁弁２７を開放することにより行う。

脱水（１）は、洗濯兼脱水槽２と撹拌翼４を位置方向に高速で回転させて洗濯物に含まれる洗い水を遠心脱水するように洗濯脱水駆動電動機７１とクラッチ機構７２を制御することにより行う。この脱水運転は、水位センサ１６から出力する水位信号を監視して洗い水量が所定の水位以下に低下したときに開始し、所定時間経過したときに終了する。

給水（２）は、排水電磁弁２７を閉じ、主給水電磁弁２３２を開弁することにより行う。この給水制御は、水位センサ１６から出力する水位信号を監視し、所定の濯ぎ水量（水位）まで給水するように行う。

濯ぎ撹拌（１）は、洗い撹拌と同様に行う。

排水（２）は、排水（１）と同様に行う。

脱水（２）は、脱水（１）と同様に行う。

給水（３）は、給水（２）と同様に行う。

濯ぎ撹拌（２）は、濯ぎ撹拌（１）と同様に行う。

排水（３）は、排水（１），（２）と同様に行う。

最終脱水は、脱水（１），（２）と同様に行う。但し、脱水運転時間は、脱水率を高めるために略５分間とする。

このような実施の形態によれば、高濃度洗剤液生成供給装置２２は、粉末洗剤溶解容器２２１の幅広で奥行きが狭くて深い下部空間２２１ａの底部に横置きに配置した棒状の洗剤撹拌部材２２３を高速回転させることにより該下部空間２２１ａ内で粉末洗剤を粉末洗剤溶解水に溶解するので、溢れ出たり拡散させることなしに効率良く超高濃度洗剤液を生成することができる。そして、その後、上部空間２２１ｂまで希釈水を供給して超高濃度洗剤液を希釈しながら洗濯物に降り掛けるようにしているので、適度の洗剤濃度の高濃度洗剤液を洗濯物に降り掛けて浸沈させることができる。

次に、高濃度洗剤液生成供給装置２２の変形例について説明する。

図８および図９は、粉末洗剤溶解容器２２１の底部の側面外側に洗剤溶解駆動電動機２２４を取り付け、洗剤撹拌部材２２３の回転軸２２３ａを直に駆動する構成の変形例を示すものであり、図８は、外観斜視図、図９は、粉末洗剤溶解容器２２１に対する洗剤溶解駆動電動機２２４の取り付け構造を示す縦断正面図である。

粉末洗剤溶解容器２２１の底部側壁には、洗剤撹拌部材２２３を外側から挿入することができる大きさ（φＤ）の開口２２１ｃを形成する。洗剤溶解駆動電動機２２４は、開口端に鍔部２２４ａを設けたカップ状の水封ケース２２４ｂの外周に固定子巻線２２４ｃを巻装した固定子鉄心２２４ｄを嵌着し、この水封ケース２２４ｂの底壁の内側の中心に突設した環状の軸受ハウジング部２２４ｅ内に樹脂製の面軸受２２４ｆを収容し、水封ケース２２４ｂの開口部の内側に自動調心機能をもつように設置する軸受板２２４ｇに形成した軸受ハウジング部２２４ｈ内に樹脂製の面軸受２２４ｉを収容して洗剤撹拌部材２２３の回転軸２２３ａの外端部を回転自在に支持し、前記面軸受２２４ｆ，２２４ｉの間に位置して前記固定子鉄心２２４ｄの内側に対向するように回転子２２４ｊを回転軸２２３ａに嵌着する。この回転子２２４ｊは、外周に磁極形成用のフェライトマグネット２２４ｋと磁路形成用のヨーク２２４ｍを備え、中心部は両端面を軸方向に凹ませてステンレス製のスラストワッシャー２２４ｎを設ける。水封ケース２２４ｂの鍔部２２４ａは、水封リング２２４ｐを介在させて粉末洗剤溶解容器２２１の底部側壁の外面に当接し、止めねじ２２４ｑにより粉末洗剤溶解容器２２１の側壁にねじ止めして固定したキャンドモータ構造とする。外カバー２２４ｒは、前記固定子巻線２２４ｃ，固定子鉄心２２４ｄおよび水封ケース２２４ｂの外周を覆って保護するように前記止めねじ２２４ｑによって共締めして取り付ける。

このように洗剤溶解駆動電動機２２４を粉末洗剤溶解容器２２１の底部に取り付けた構成の高濃度洗剤液生成供給装置２２は、前述した実施の形態と同様な効果が得られると共に、洗剤撹拌部材２２３と洗剤溶解駆動電動機２２４を組み合わせて一体化した後に洗剤撹拌部材２２３を粉末洗剤溶解容器２２１の開口２２１ｃから該粉末洗剤溶解容器２２１内に差し込んで回転軸２２３ａの先端を該粉末洗剤溶解容器２２１の反対側に設けた軸受（図示省略）に嵌め込むようにして取り付けることができるので、組立て作業が容易となる。

図１０は、図８および図９に示した変形例における洗剤撹拌部材２２３を着脱自在にする構成に変形した高濃度洗剤液生成供給装置２２の当該部分の縦断正面図である。

この変形例は、洗剤溶解駆動電動機２２４と洗剤撹拌部材２２３の回転軸を別部材として洗剤撹拌部材２２３を着脱自在に結合した構成である。洗剤溶解駆動電動機２２４は、独自の回転軸２２４ｓに回転子２２４ｊを嵌着して構成する。回転軸２２４ｓの内端部は、粉末洗剤溶解容器２２１内に突出させ、その先端部は、結合角軸部２２４ｔとする。

粉末洗剤溶解容器２２１内で前記洗剤溶解駆動電動機２２４の回転軸２２４ｓに結合して回転する洗剤撹拌部材２２３は、回転軸２２３ａの前記回転軸２２４ｓと結合させる側の端面に結合角穴２２３ｄを形成し、この結合角穴２２３ｄの奥には突っ張りコイルばね２２３ｅを設置する。このように構成した洗剤撹拌部材２２３は、回転軸２２３ａの結合角穴２２３ｄに回転軸２２４の結合角軸部２２４ｔを嵌入させて突っ張りコイルばね２２３ｅを圧縮し、他端を粉末洗剤溶解容器２２１の内壁面に形成した軸受部２２１ｄに嵌入することにより、粉末洗剤溶解容器２２１内に横置きに設置する。

このように構成した高濃度洗剤液生成供給装置２２は、前述した実施の形態と同様な効果が得られると共に洗剤撹拌部材２２３を容易に着脱して清掃することができる効果が得られる。

図１１は、洗剤撹拌部材２２３の変形例を示す正面図である。（ａ）は、回転軸２２３ａの外周面に沿って、軸方向に分散させ、回転方向に９０度の間隔でずらして複数の撹拌羽根２２３ｂを突設した洗剤撹拌部材２２３、（ｂ）は、回転軸２２３ａの外周面に沿って、軸方向に分散させ、回転方向に６０度の間隔でずらして複数の撹拌羽根２２３ｂを突設した洗剤撹拌部材２２３、（ｃ）は、回転軸２２３ａの外周面に沿って、軸方向に分散させ、回転方向に９０度の間隔でずらして複数の撹拌ブラシ２２３ｆを突設した洗剤撹拌部材２２３、（ｄ）は、回転軸２２３ａの外周面に沿って軸方向に伸びる螺旋形状の撹拌羽根２２３ｇを突設した洗剤撹拌部材２２３である。

次に、このような高濃度洗剤液生成供給装置２２において洗剤撹拌部材２２３を回転（往復転角）駆動するのに好適な洗剤溶解駆動電動機２２４について説明する。

図１２は、洗剤溶解駆動電動機２２４の縦断側面図（ａ）と固定子巻線２２４ｃの結線図（ｂ）である。この洗剤溶解駆動電動機２２４の固定子鉄心２２４ｄは、３極構造であって、固定子巻線２２４ｃは、３相星型結線構成である。そして、回転子２２４ｊは、図１３に示すように、磁極として耐水性や耐洗剤性に優れたフェライト系マグネット２２４ｋを使用し、高磁束密度を必要とする場合には希土類マグネット２２４ｋを樹脂成形して水封した２極〜８極構造とする。

図１４は、このような洗剤溶解駆動電動機２２４の回転子２２４ｊを連続的に回転させて洗剤撹拌部材２２３を駆動するための制御系の回路図である。

固定子巻線２２４ｃには、洗剤溶解駆動電動機２２４に内蔵した３相インバータ２２４ｕを介して給電するように接続し、この３相インバータ２２４ｕは、コントロールユニット１７における負荷駆動装置１７２内のインバータドライバ１７２ａによって制御して同期電動機として運転するように構成する。

このような洗剤溶解駆動電動機２２４を同期電動機として運転するためには、始動時には、固定子巻線２２４ｃによって生成する回転磁界が次第に回転速度を増して回転子２２４ｊを加速するように３相インバータ２２４ｕを制御し、所定の回転速度で安定させる。

この洗剤溶解駆動電動機２２４は、回転子２２４ｊの回転位置を検出する回転位置センサを設け、３相インバータ２２４ｕによって直流ブラシレス電動機として運転するように変形することもできる。

洗濯脱水駆動電動機７１として直流ブラシレス電動機を使用する構成では、負荷駆動装置１７２内に洗濯脱水駆動電動機７１用のインバータドライバを内蔵しているので、これを洗剤溶解駆動電動機２２４用の３相インバータ２２４ｕの制御に兼用することができる。

図１５は、このような洗剤溶解駆動電動機２２４の回転子２２４ｊを所定の角度で往復回転（揺動）させて洗剤撹拌部材２２３を駆動する変形例の制御系の回路図である。

固定子巻線２２４ｃは、Ｕ相を共用してＵ−Ｖ相とＵ−Ｗ相に組み分けし、洗剤溶解駆動電動機２２４に内蔵した２つのスイッチング素子２２４ｖ，２２４ｗを介して給電するように接続し、このスイッチング素子２２４ｖ，２２４ｗは、コントロールユニット１７における負荷駆動装置１７２内のドライバ１７２ｃによって交互に導通させるように制御して回転子２２４ｊを所定の角度で往復回転させる揺動電動機として運転するように構成する。

この所定の角度は、回転子２２４ｊの磁極数によって決まる。２極構造では６０度、４極構造では３０度、６極構造では２０度、８極構造では１５度となる。

この洗剤溶解駆動電動機２２４は、何れの構成を採用しても、粉末洗剤を撹拌して超高濃度洗剤液を生成するときには洗剤撹拌部材２２３を２０００〜３０００ｒｐｍに相当する角速度で回転（揺動）させ、超高濃度洗剤液を希釈して高濃度洗剤液を生成するときには洗剤撹拌部材２２３を５００〜１０００ｒｐｍに相当する角速度で回転（揺動）させるように回転（揺動）することが望ましい。

図１６は、上面開閉型（トップオープンタイプ）のドラム式電気洗濯機の外観斜視図である。

この上面開閉型のドラム式電気洗濯機は、洗濯兼脱水槽（図示省略）を収容した外槽４１を回転軸心を左右方向に向けた横置き姿勢で外枠４２内に設置する形態であり、上パネル４３の上面の中央部に外側衣類投入口４３ａを設け、この外側衣類投入口４３ａを外蓋４４によって開閉自在に覆い、更に、外槽４１との干渉を避けるように、上パネル４３の上面の外側衣類投入口４３ａの左側の側縁領域に操作パネル４５を設置する構成である。このドラム式電気洗濯機の具体的な構成は、従来から知られた構成であるので、更なる詳細な説明は省略する。

このようなドラム式電気洗濯機では、高濃度洗剤液生成供給装置２２は、上パネル４３の上面における外側衣類投入口４３ａの右側の側縁領域に開口するように粉末洗剤溶解容器２２１と前記開口を開閉する洗剤投入蓋２２２を設ける。この高濃度洗剤液生成供給装置２２の具体的な構成と機能（動作）は、実施例１における高濃度洗剤液生成供給装置２２と同様にして構成するので、重複する説明を省略する。

また、高濃度洗剤液生成供給装置２２は、破線で示すように、上パネル４３の上面における外側衣類投入口４３ａの前側の側縁領域に開口するように粉末洗剤溶解容器２２１と前記開口を開閉する洗剤投入蓋２２２を設ける形態に変形することもできる。

図１７は、前面開閉型（フロントオープンタイプ）のドラム式電気洗濯機の外観斜視図である。

この上面開閉型のドラム式電気洗濯機は、洗濯兼脱水槽（図示省略）を収容した外槽５１を回転軸心を前後方向に向けた横置き姿勢で外枠５２内に設置する形態であり、外枠５２の前側面の中央部に外側衣類投入口５２ａを設け、この外側衣類投入口５２ａを外蓋５３によって開閉自在に覆い、更に、外槽５１との干渉を避けるように、上パネル５４の前側面に操作パネル５５を設置する構成である。このドラム式電気洗濯機の具体的な構成は、従来から知られた構成であるので、更なる詳細な説明は省略する。

このようなドラム式電気洗濯機では、高濃度洗剤液生成供給装置２２は、上パネル５４の上面における左側の側縁領域に開口するように粉末洗剤溶解容器２２１と前記開口を開閉する洗剤投入蓋２２２を設ける。この高濃度洗剤液生成供給装置２２の具体的な構成と機能（動作）は、実施例１における高濃度洗剤液生成供給装置２２と同様にして構成するので、重複する説明を省略する。

高濃度洗剤液生成供給装置２２は、上パネル５４の上面における右側の側縁領域に開口するように粉末洗剤溶解容器２２１と前記開口を開閉する洗剤投入蓋２２２を設けように変形することもできる。

前述した各実施例は、粉末洗剤が投入された粉末洗剤溶解容器内に粉末洗剤溶解水を給水すると共に洗剤撹拌部材で撹拌することにより粉末洗剤を溶解して超高濃度洗剤液を生成し、前記粉末洗剤溶解容器に希釈水を供給することにより前記超高濃度洗剤液を希釈して洗濯兼脱水槽内の洗濯物に降り掛ける構成の高濃度洗剤液生成供給装置を備えた電気洗濯機であるが、
前記高濃度洗剤液生成供給装置は、粉末洗剤溶解容器内で生成した高濃度洗剤液を希釈せずに洗濯兼脱水槽内に供給し、または別の手段で希釈して洗濯権脱水槽内に供給するように変形することも可能である。

本発明の実施例１の電気洗濯機の縦断側面図である。 図１に示した電気洗濯機の外観斜視図である。 図１に示した電気洗濯機における高濃度洗剤液生成供給装置の部分の縦断側面図である。 図３に示した高濃度洗剤液生成供給装置の斜視図である。 図１に示した電気洗濯機における制御系のブロック図である。 図１に示した電気洗濯機が実行する洗濯および脱水工程のタイムチャートである。 図５に示した電気洗濯機の制御系におけるマイクロコンピュータが実行する具体的な制御処理のフローチャートである。 高濃度洗剤液生成供給装置の変形例を示す外観斜視図である。 図８に示した粉末洗剤溶解容器に対する洗剤溶解駆動電動機の取り付け構造を示す縦断正面図である。 図８および図９に示した変形例における洗剤撹拌部材を着脱自在にする構成に変形した高濃度洗剤液生成供給装置の当該部分の縦断正面図である。 洗剤撹拌部材の変形例を示す正面図である。 洗剤溶解駆動電動機の縦断側面図（ａ）と固定子巻線の結線図（ｂ）である。 洗剤溶解駆動電動機における回転子の磁極配列図である。 洗剤溶解駆動電動機の回転子を連続的に回転させて洗剤撹拌部材を駆動するための制御系の回路図である。 洗剤溶解駆動電動機の回転子を所定の角度で往復回転（揺動）させて洗剤撹拌部材を駆動する実施例の制御系の回路図である。 本発明の実施例２のドラム式電気洗濯機の外観斜視図である。 本発明の実施例３のドラム式電気洗濯機の外観斜視図である。

符号の説明

１…外枠、２…洗濯兼脱水槽、４…撹拌翼、５…外槽、７…洗濯脱水駆動装置、１５…操作パネル、１７…コントロールユニット、１７１…マイクロコンピュータ、１８…バックパネル、２１…注水口、２２…高濃度洗剤液生成供給装置、２２１…粉末洗剤溶解容器、２２１ａ…下部空間、２２１ｂ…上部空間、２２３…洗剤撹拌部材、２２３ａ…回転軸、２２３ｂ…撹拌羽根、２２４…洗剤溶解駆動電動機、２２６…サイフォン機構、２３１…補助給水電磁弁。

Claims (2)

1. 洗濯兼脱水槽と外槽と外枠とを備え、前記外枠は、その前側面に外側衣類投入口を備え、前記外枠の前側面の側を該外枠の前方として、前記洗濯兼脱水槽を回転軸が前記外枠の前後方向に向くように横置き姿勢で前記外枠内に配置したドラム式洗濯機において、
   粉末洗剤溶解水で溶解して前記洗濯兼脱水槽内に降り掛ける粉末洗剤を投入する洗剤溶解容器と該洗剤溶解容器内の底部に回転軸を水平方向に向けて設けられて該洗剤溶解容器内に投入された粉末洗剤と粉末洗剤溶解水を撹拌する洗剤撹拌部材を備え、
   前記洗剤溶解容器は、粉末洗剤を投入する開口に連なる上部空間と該上部空間の下方に連なって位置して前記洗剤撹拌部材が設けられる下部空間を備え、前記上部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法が大きく、前記下部空間は前記洗剤撹拌部材の回転軸を横切る方向の寸法を前記上部空間よりも小さい寸法に形成され、
   前記洗剤撹拌部材を回転駆動する洗剤溶解駆動電動機は、前記洗剤溶解容器の前記上部空間内に設置して連結手段を介して前記洗剤撹拌部材と連結し、
   前記洗剤溶解容器は、前記洗剤撹拌部材の回転軸が前記外枠の前後方向に向くように前記外枠の側部に設置されたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 請求項１記載のドラム式洗濯機において、前記洗剤溶解容器は該洗剤溶解容器の上部を開口し、前記開口を開閉する洗剤投入蓋が設けられたことを特徴とするドラム式洗濯機。

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