JP4868010B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は回転ドラム内で衣類の洗濯などを行うドラム式洗濯機に関するものである。

従来、この種のドラム式洗濯機は図５のように構成していた。以下その構成を説明する。

図５に示すように、ドラム１は、外周部に多数の通水孔２を全面に設け、水槽３内に回転自在に配設している。ドラム１の回転中心に回転軸４の一端を固定し、回転軸４の他端にドラムプーリー５を固定している。モータ６は、ベルト７によりドラムプーリー５と連結し、ドラム１を回転駆動する。ドラム１の開口部に蓋８を開閉自在に設けている。水槽３は、洗濯機本体９よりばね体１０で吊り下げ、防振ダンパー１１により脱水時の振動が洗濯機本体９に伝達されないように防振支持するとともに、脱水時の振動を低減する重り１２を設けている。水槽３の下部には排水口１１７を設けている。給水弁１３は、水槽３内に洗濯水を給水するもので、排水ポンプ１４は、水槽３内の洗濯水を排水するものである。ヒータ１５は、水槽３内の洗濯水を加熱するものである。制御装置１６は、モータ６、給水弁１３、排水ポンプ１４、ヒータ１５などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水などの一連の工程を逐次制御する（例えば、特許文献１参照）。

以上のように構成されたドラム式洗濯機の動作を以下に説明する。

蓋８を開いてドラム１内に洗濯物を投入し、運転を開始すると、洗濯工程では、給水弁１３を駆動して水槽３内に洗濯水を給水する。洗濯水の水位が所定水位に達すると給水弁１３の駆動を停止し、給水を終了する。その後、ドラム１はモータ６によって低速で回転駆動され、ドラム１内の洗濯物は持ち上げられて水面上に落下される。こうして洗濯工程が進行する。洗濯工程を所定時間行った後、水槽３内の洗濯水を排水口１１７を経由して排水ポンプ１４に貯水し、排水ポンプ１４を駆動して排水し、中間脱水を行い、その後のすすぎ工程を行う。そのすすぎ工程においても洗濯工程と同様の動作を行う。脱水工程では、ドラム１は高速で回転駆動され、洗濯物は遠心脱水される。
特開平１０−２０１９８８号公報

本来、洗浄工程において、洗濯を開始した直後に、洗剤ケース（図示せず）に投入された洗剤を給水弁１３から給水された水を利用してか、手動もしくは他の手段にて水槽３内に投入し、水の中に溶け込ませ、その洗浄水が洗濯物の汚れ部分に接触することにより洗剤がその汚れに付着して、洗浄効果を高めるものである。

しかしながら、上記のような従来の構造では、洗濯開始時に投入した洗剤が水槽３の中で水と混合完了する前に、そのまま洗剤の塊として直接排水口１７に落ち込み、排水コックに入り込んでしまったまま洗剤としての機能を果たさず排出されてしまうという問題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗剤が排水口１１７から進入し、排水コックに堆積してしまったとしても、洗剤を再び水槽３内に逆流させ、ドラム１の回転等により水の中に洗浄水を溶け込ませて洗浄効果を高めることができるドラム式洗濯機を提供することを目的としている。

本発明は、水槽内に回転自在に配設され、その回転中心軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、洗濯水を加熱する加熱手段と、前記水槽の底部に設けた排水口と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に洗濯水を給水する給水手段と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水槽背面に配設された開口から延設して排水口下流に設けられた排水コックに連通する循環経路と、前記モータ、給水手段および排水手段等を制御する制御手段とを備え、前記排水コックは前記排水手段の上流に設け、前記制御手段は、洗濯工程において、前記給水手段および前記排水手段を制御して前記水槽内に洗濯水を溜め、前記モータをＯＮ、ＯＦＦすることにより前記循環経路に洗濯水を出し入れするドラム式洗濯機である。

これにより、洗浄工程時において、洗剤が排水口から進入し、排水コックに堆積した場合、回転しているドラムの背面の開口から洗浄水が循環経路を通じて排水コックに入り込み、その入り込んだ洗浄水により洗剤が巻き上げられる。排水コックから洗浄水により巻き上げられることにより再び水槽内に洗剤が逆流し、ドラムの回転により水槽やドラム内の洗浄水に溶解し、洗濯物に接触することにより洗剤としての機能を発揮し、洗浄効果を高めることができるドラム式洗濯機を提供するものである。

本発明のドラム式洗濯機は、洗浄工程時において、洗剤が排水口から進入し、排水コックに堆積してしまったとしても、洗剤を再び水槽内に逆流させ、ドラムの回転等により水の中に洗浄水を溶け込ませて洗剤としての機能を発揮させ、洗浄効果を高めることができる。

第１の発明は、水槽内に回転自在に配設され、その回転中心軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、洗濯水を加熱する加熱手段と、前記水槽の底部に設けた排水口と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に洗濯水を給水する給水手段と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水槽背面に配設された開口から延設して排水口下流に設けられた排水コックに連通する循環経路と、前記モータ、給水手段および排水手段等を制御する制御手段とを備え、前記排水コックは前記排水手段の上流に設け、前記制御手段は、洗濯工程において、前記給水手段および前記排水手段を制御して前記水槽内に洗濯水を溜め、前記モータをＯＮ、ＯＦＦすることにより前記循環経路に洗濯水を出し入れするドラム式洗濯機とすることにより、洗浄工程時において、洗剤が排水口から進入し、排水コックに堆積した場合、洗剤を再び水槽内に逆流させて洗浄水中に溶解させ、洗剤としての機能を発揮させ洗浄効果を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、洗濯工程開始後所定時間経過した後、モータのＯＮ時間を開始時より長くするようにしたドラム式洗濯機とすることにより、洗濯工程開始直後は回転ドラムの回転を少なくして水槽内の水の対流を抑え、洗濯水を温める効果を最大限に引き出し、所定時間経過後は、回転を多くして、温まった水の循環量を増やし、より洗剤の溶解性を高める。これにより洗剤の溶解を効果的にすることで高い洗浄性能を引き出すことが出来る。

第３の発明は、特に、第１、第２の発明において、制御手段は、洗濯工程開始後所定時間経過した後、前記モータのＯＦＦ時間を開始時より短くするようにしたドラム式洗濯機とすることにより、洗濯工程開始後所定時間は、ヒータ周りの水の動きが緩やかでヒータとの接触時間を確保することが出来、効率的に洗濯水の温度を上げることができるとともに、所定時間経過後は、回転を多くして、水槽からコック側へ温まった水の循環量を増やすし、より洗剤の溶解性を高める。これにより洗剤の溶解を効果的にすることで高い洗浄性能を引き出すことが出来る。

第４の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、洗濯行程開始後所定時間の間、前記加熱手段をＯＮし、その後ＯＦＦすると共に、前記モータのＯＮ時間を開始時より長くようにしたドラム式洗濯機にすることにより、洗濯工程開始直後は水槽内の水を温める効果を最大限に引き出し、水を温める必要がなくなったらヒータをＯＦＦして、その後温まった水を循環させるようにして、ヒータの過熱時間と回転ドラムのＯＮ時間の切り替えを連動させる。これにより、洗濯開始時の水温や衣類量、水量に応じてヒータの過熱時間が変更されても、より洗剤の溶解を効果的かつ効率的にすることができ、省エネを図りつつ高い洗浄性能を引き出すことが出来る。

第５の発明は、特に、第１または第４の発明において、制御手段は、洗濯行程開始後所定時間の間、加熱手段をＯＮし、その後ＯＦＦすると共に、前記モータのＯＦＦ時間を開始時より短くするようにして、ヒータの過熱時間と回転ドラムのＯＮ時間の切り替えを連動させる。洗濯工程開始直後は水槽内の水を温める効果を最大限に引き出し、設定温度まで十分に温まった水を循環させるようにし、その後、ＯＮ時間を長くすることにより水槽からコックへ循環経路を通して循環する水量を増やしている。これにより、洗濯開始時の水温や衣類量、水量に応じてヒータの過熱時間が変更されても、より洗剤の溶解を効果的にすることで高い洗浄性能を引き出すことが出来る。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るドラム式洗濯機の側断面図、図２は水槽の背面図、図３は水槽の側断面図である。

図１において、回転ドラム１７は、有底円筒形に形成され、外周部に多数の通水孔１８が全面に設けられて、水槽１９内に回転自在に配設されている。回転ドラム１７の回転中心に傾斜方向に回転軸（回転中心軸）２０が設けられ、回転ドラム１７の軸心方向は正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させている。この回転軸２０に、水槽１９の側面に取付けたモータ２１がベルトにて連結され、モータ２１により回転ドラム１７が正転、逆転方向に回転駆動される。回転ドラム１７の内壁面には数個の突起板２２が設けられている。

水槽１９の正面側で本体２３の上向き傾斜面２３ａに設けた開口部２４を蓋体２５により開閉自在に覆い、この蓋体２５を開くことにより、開口部２４、水槽衣類出入口２６および回転ドラム衣類出入口２７を通して回転ドラム１７内に洗濯物を入れ、回転ドラム１７内から洗濯物を取り出せるようにしている。蓋体２５を上向き傾斜面２３ａに設けているため、使用者は洗濯物を出し入れする際に、腰を屈める具合を少なくして行うことができる。

水槽１９は、本体２３からばね体２８とダンパー２９により揺動可能に吊り下げられており、水槽１９の内底部には、回転軸２０の方向に長い凹状の排水溝３０を設けている。この排水溝３０にはヒータ４８を配置している。この排水溝３０の底部の背面側寄りには排水口３１を設けており、この排水口３１に排水コック３７を接続し、排水コック３７の出口側に排水経路３２を接続し、排水経路３２の他端を排水弁（排水手段）３３に接続して、水槽１９内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁（給水手段）３４ａは、洗剤ケース３５および給水経路３４ｂを通して水槽１９内に洗濯水を給水するために、また、水位検知手段４８は、水槽１９内の水位を検知するために設けられている。

制御装置３９は、マイクロコンピュータで構成した制御手段を有し、パワースイッチング手段を介してモータ２１、排水弁（ＤＶ）３３、給水弁（ＦＶ）３４ａ，ｂなどの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の工程を逐次制御する。

制御手段は、運転コース等を設定するための入力設定手段からの情報を入力して、その情報を基に表示手段で表示して使用者に知らせる。記憶手段は、制御手段により制御するのに必要なデータを記憶している。なお、４３は商用電源、４４は電源スイッチである。

図２において、水槽１９の背面には背面開口部４５を設けており、この水槽の背面開口部４５と図３に示す排水コック３７に設けた開口部４６を循環経路４７で接続し、水が循環できる構成にしている。また循環経路４７は洗濯中の温水及び洗剤に強い耐熱性、耐薬品性に優れたＥＰＤＭでブロー成型により成型している。これによる水槽背面の限られたスペースに循環経路を形成することが出来る。

上記構成においてその動作を説明する。

使用者が扉体２５を開いて回転ドラム１７内に洗濯物を投入し、再び扉体２５を閉じ、電源スイッチをオンした後、コース、行程を設定し、設定内容を操作パネルに表示する。次に、スタートボタンを押して運転をスタートすると、洗濯機の扉体２５がロックされる。

まず、洗濯の給水工程に入り、第１の給水手段３４ａをオンすると洗濯水が給水され、第１の給水経路３６を通り、洗濯槽内に給水される。次に、所定の給水水位Ｓ１（例えば０ｍｍ；リセット水位）を検知すると、第１の給水手段３４ａを停止する。給水水位Ｓ１に至っていない場合、さらに給水を継続する。所定の給水水位Ｓ１を確認すると、モータ２１を駆動し、回転ドラム１７を回転させる。回転ドラム１７の回転数が第１の所定回転速度（例えば８５ｒ／ｍｉｎ）に至っているかを確認し、至っていれば次に移行する。至っていなければ、回転を継続させ、回転数を上昇させる。

第１の所定回転速度を確認すると、第２の給水手段３４ｂをオンして、洗濯水を給水する。その洗濯水が給水経路を通り、途中で洗剤ケース３５を通り、洗剤とともに受け水槽１９内に給水される。このようにして洗剤は水槽１９内に流れ込む。で所定水位Ｓ２（例えば６０ｍｍ）を検知すると、次に移行して第２の給水手段３４ｂを停止する。所定水位Ｓ２に至っていなければさらに給水を継続する。所定の回転時間Ｔ１に至っているかを確認し、至っていれば、回転ドラム１７の回転を停止して、次の工程に進む。所定の回転時間Ｔ１に至っていなければ、さらに回転を継続する。

この動作により、含んだ洗濯水は撹拌され、洗剤は徐々に洗濯水に溶け込んでいくと同時に、その洗濯水は、排水溝３０の側壁に衝突する。その衝突により高濃度の洗剤成分を有する洗濯泡が発生し、その洗濯泡が回転ドラム１７と水槽１９の間に徐々に充満していく。その後、いっぱいになると、洗濯泡は、回転ドラム１７と水槽１９の前方に回り込み、回転ドラム衣類出入口２７から回転ドラム１７の内部に入り込み、その中の洗濯物に染み込むこととなる。この時、排水溝３０に到達した洗剤はそのほとんどが攪拌により溶解されるのだが、洗剤量が多い場合に溶け残った洗剤が洗濯水に溶解されないまま排水口３１から排水コック３７に落ち込み、堆積することがある。

これと同時に、回転ドラム１７は、第２の所定回転速度（例えば、１２０ｒ／ｍｉｎ）で回転を開始する。この時の回転ドラム１７の回転方向は、正面からみて反時計回り方向である。この回転ドラム１７の回転による遠心力により、その洗濯泡が、洗濯物に付着した汚れを取り込むことにより、洗濯物から汚れを引き剥がし、再度、回転ドラム１７の外周部の通水孔１８を通って、回転ドラム１７と水槽１９の間に出て行く。この動作を繰り返すことにより洗濯物を洗うこととなる。この動作を水槽１９内の水位が所定水位になるまで所定時間実行する。以上が、いわゆる泡工程と呼ばれる本格的な洗濯が開始される前段階であり、主に、洗剤を水にとかしこませ拡散させると共に高濃度の洗濯泡を発生させ、選択物に洗濯液をしみこませる工程である。

次に、本格的な洗濯を開始する洗濯工程にはいり、回転ドラム１７の回転速度を、第３の所定回転速度（例えば、４５ｒ／ｍｉｎ）に変更し、正転、休止、反転、休止の動作を第１のＯＮ時限、ＯＦＦ時限（例えば、２０ｓＯＮ−７ｓＯＦＦ）で繰り返す洗濯動作を所定時間実行する。モータ駆動は、図４に示すとおり出る。

なお、この時の回転ドラム１７の第２の所定回転速度での回転により、回転ドラム１７内に収容された洗濯物は回転ドラム１７の内周壁に設けられた突起板２２によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する撹拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用（落下の衝撃による機械的作用と、その際の洗濯水の出し入れによる洗剤の効果）が及んで洗濯がなされることになる。

回転ドラム１７が静止時、循環経路４７内部の水位と水槽１９内部の水位は同じであるが、回転ドラム１７が回転を始めると、水槽１９内部の水が回転ドラム１７の回転により生じる遠心力で回転方向にかき上げられ、一時的に他方の水位が下がるため、循環経路４７内部の水位も合わせて下がる方向へ移動する。背面開口部４５は図２に示すように水槽内底部に略放射状に形成された凹凸形状のうち凹部に設けており、効果的に水を集めることが出来る。集められた水は回転ドラム１７を回転させるモータ２１がＯＮすることにより、回転ドラム１７が勢い良く動くことにより水槽１９内の水が押され、水槽１９の背面開口部４５側から排水コック開口部４６側へ水が流入する。

これにより、排水コック下方に設けられた開口部から水が押し出されその水の力が働くため、その力により排水コック３７に堆積した洗剤を排水口３１へかき上げる動作を行う。この動作により、排水コック３７内の水が水槽１９内に吐き出されると共に、排水口３１付近に乱流が発生し、洗剤と水とがよりよく混合されることとなり、堆積した洗剤の溶解が加速される。

この第１のＯＮ時限、ＯＦＦ時限にて洗濯動作を繰り返し所定時間経過後、
回転ドラム１７の攪拌の時限をＯＮ時限が所定の時間長くなるように第２のＯＮ時限、ＯＦＦ時限に変更して洗濯動作を継続実行する（例えば、３５ｓＯＮ−４ｓＯＦＦ）。洗濯工程開始から予定の時間が経過しているので、洗剤の溶解も進み、排水コック３７内への洗剤堆積も起こりづらくなる。とはいいつつも、とけ切ることができなかった洗剤の堆積をさらに効果的に防止するため、ＯＮ時限を開始時より長く設定することにより、例えば回転ドラム１７が反転時、循環経路内に侵入した洗剤が排水コック開口部４６側から水槽の背面開口部４５側へ流れ、水槽１９内へ戻すことができ、それにより、排水コック３７内に堆積した洗剤量の減少を加速できる。したがって、回転ドラム１７の回転により、循環経路からの水が、循環経路４７を通過して水槽１９へ入るもの、水槽１９か循環経路４７に出されるものという両方向から水の流れが循環経路４７にできることとなり、とけきらなかった洗剤が回転ドラムの下方に留まることがなくなり、更に洗剤の溶解速度が増すことなる。洗剤の溶解が高まることにより、従来より少ない時間で、高濃度の洗濯液を作成することが出来、洗浄効果を低下させることなく、時間短縮を実現することとなる。

（実施の形態２）
次に、本実施の形態２の縦断面図、水槽の背面図及び側面図は、実施の形態１同じ構成であり、図１、図２および図３に示すとおりである。

本実施の形態のドラム式洗濯機も、実施の形態１の泡工程から洗濯工程に移行する段階を持つことも同様である。

上記構成において、図４のモータ駆動及びヒータの駆動のシーケンス図に基づき説明を行う。なお実施の形態１と同じ部分は省略する。

実施の形態１と同様の泡工程を実行した後、洗濯工程に入る。

洗濯工程の際に、図４に示すように洗濯工程開始の所定時間は、モータをその後の時限より、ＯＮ時間を短く、ＯＦＦ時間を長い第１のＯＮ時限、ＯＦＦ時限にて駆動する。その際に、ヒータ５０も加熱動作を行う。

この際に、回転ドラムが回転する時間が所定時間経過後より短く、かつ休止する時間が長くなるため、回転ドラム１７内の水の動きが緩やかになり、とけ残っている洗剤は、水槽１９底部にある排水溝３１に落下し集められやすくなる。排水溝３１の凹部内にはヒータ５０が配設されておりそれがＯＮして駆動することにより周辺の水は加熱される。更に、回転ドラム１７の動きが弱いため、ヒータ５０周辺の水の動きは少なくその周辺の水は温度が高くなる。また、前記のごとくヒータ５０が設けられた排水溝３１には、融けきっていない洗剤が集められているためこの洗剤が加熱された水と混ざり合うことにより、その洗剤の溶解が促進されることとなる。

このような状況を経た後、所定時間経過後、洗濯動作を行った場合、水槽１９内の水は温水となっており、背面開口部４５側から温水が循環経路４７を通して排水コック３７に供給され、元々貯水されていた水の温度が上がるため、より効果的に洗剤を溶解することができる。洗濯工程が所定の時間が経過した後、回転ドラム１７の攪拌の時限をＯＮ時限が所定の時間長くなるように変更し、またＯＦＦで時間が短くなることにより、常に、循環経路４７内の水が動いている状況となり、その結果、洗剤の溶け込みが更に促進され、洗滌性能を効果的に引き出すことが出来、洗浄性能に優れたドラム式洗濯機を供給することが出来る。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、洗濯時に排水コックに堆積した洗剤を循環経路内部の水の動きを利用して効果的に溶解することができるため、洗浄性能に優れたドラム式洗濯機の提供を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の側断面図 同ドラム式洗濯機の水槽背面図 同ドラム式洗濯機の水槽縦断面図 同ドラム式洗濯機のモータ及びヒータのシーケンス図 従来のドラム式洗濯機の側断面図

１７ 回転ドラム
１９ 水槽
２０ 回転軸（回転中心軸）
２１ モータ
３１ 排水口
３３ 排水弁（排水手段）
３４ 給水弁（給水手段）
３７ 排水コック
３９ 制御手段
４５ 水槽の背面開口部
４６ 排水コック開口部
４７ 循環経路

Claims (5)

1. 水槽内に回転自在に配設され、その回転中心軸が水平もしくは水平から傾斜した回転ドラムと、洗濯水を加熱する加熱手段と、前記水槽の底部に設けた排水口と、前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記水槽内に洗濯水を給水する給水手段と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水槽背面に配設された開口から延設して排水口下流に設けられた排水コックに連通する循環経路と、前記モータ、給水手段および排水手段等を制御する制御手段とを備え、前記排水コックは前記排水手段の上流に設け、前記制御手段は、洗濯工程において、前記給水手段および前記排水手段を制御して前記水槽内に洗濯水を溜め、前記モータをＯＮ、ＯＦＦすることにより前記循環経路に洗濯水を出し入れするドラム式洗濯機。
2. 前記制御手段は、洗濯工程開始後 所定時間経過した後、前記モータのＯＮ時間を開始時より長くする請求項１記載のドラム式洗濯機。
3. 前記制御手段は、洗濯工程開始後 所定時間経過した後、前記モータのＯＦＦ時間を開始時より短くする請求項１または２記載のドラム式洗濯機。
4. 前記制御手段は、洗濯工程開始後 所定時間の間、前記加熱手段をＯＮし、その後ＯＦＦすると共に前記モータのＯＮ時間を開始時より長くする請求項１記載のドラム式洗濯機。
5. 前記制御手段は、洗濯工程開始後 所定時間の間、前記加熱手段をＯＮし、その後ＯＦＦすると共に前記モータのＯＦＦ時間を開始時より短くする請求項１または４記載のドラム式洗濯機。