JP4972369B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯ドラム槽の回転軸心線が横向きないし斜めに置かれるドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機に関するものである。

ドラム式の洗濯機は、特開２００３−７９９９５号公報（特許文献１）に記載されている。このドラム式洗濯機は、投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線が斜めに設置され、洗濯ドラム槽を内置する外槽がサスペンションで防振支持される構成を有する。

特開２００３−７９９９５号公報（特許文献１）

この種にドラム式洗濯機で、洗浄やすすぎが高まるように回転する洗濯ドラム槽内の洗濯物に洗い水やすすぎ水を掛ける方式のドラム式洗濯機がある。ドラム式洗濯機は、洗濯ドラム槽の正逆転を繰り返して洗濯が行われる。正転と逆転では洗濯物に掛かる洗い水やすすぎ水の掛かかり具合が違うためか、洗浄やすすぎの向上に大きな効果を得ることが難しかった。

本発明は、上記の問題に鑑み、洗浄やすすぎがさらに向上するドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

本発明は、外枠筐体内に設けられ、洗い水やすすぎ水を溜める円筒形状の外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽とを有し、回転軸心線が横または斜めに設置される前記洗濯ドラム槽内で回りながら落下する落下中の洗濯物に洗い水やすすぎ水を掛けるドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、前記洗濯ドラム槽の正逆転に応じて洗い水やすすぎ水の掛ける向きが変わることを特徴とする。

本発明によれば、洗濯ドラム槽の正逆転に応じて洗い水やすすぎ水の掛ける向きが変わるので、洗濯ドラム槽が正逆転するにもかかわらず、常に落下中の洗濯物に洗い水やすすぎ水が掛けられる。このため、洗浄やすすぎがさらに向上する。

本発明の実施例について、図面を引用して説明する。

以下に挙げる実施例はドラム式洗濯乾燥機であるが、本発明はドラム式洗濯機にも適用できるものである。ドラム式洗濯乾燥機より乾燥機能部を除くと、ドラム式洗濯機になる。なお、図１は乾燥機能部が省略されて図示されている。

まず、図１を引用してドラム式洗濯乾燥機の概要から述べる。

図１に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機は、外枠筐体１の内側に有底円筒形状の外槽２が置かれる。

外槽２は、中央より後寄りが複数個のサスペンション３により下方から支持される。また外槽２は、その上部から引きバネ４により吊り下げ支持される。

サスペンション３は、外槽２を含む全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠筐体１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。

サスペンション３の取付け位置は、外槽２のほぼ重心位置に設けられる。

外槽２は、後端側が下になるように傾斜するように設けられているので、サスペンション３を後側に位置させると、サスペンション３の高さが低くなり、サスペンション３のストロークが少なくなる。

このため、サスペンションの減衰機能を維持する上で、サスペンション３の取付け位置は外槽２のほぼ中心側に位置した方が、後方に位置するよりも望ましい。

また、外槽２の上部から吊り下げ支持する引きバネ４は、外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の上下・左右振動を低減するために設けられている。

外枠筐体１の上側内部には、給水電磁弁６，洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により給水電磁弁６と連通接続される。

給水電磁弁６には、給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。

洗いやすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８に洗いやすすぎに必要な水が供給される。

洗剤投入ケース８には、洗いに必要な洗剤が投入される。

また、すすぎ時に、洗濯物の仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤が洗剤投入ケース８に設けられた仕上げ剤を溜めるケース部に投入され、必要な時に外槽２に自動的に投入される。

すなわち、洗濯時に、注水ホース７から供給された水により、洗剤投入ケース８内で洗剤が溶かされ、フレキシブルホース１０を流れて外槽２の上部から内部に投入される。

洗濯ドラム槽１１は、外槽２に回動自在に内置される。前側に投入口が設けられた有底円筒形を有する洗濯ドラム槽１１は、前端を外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。

洗濯ドラム槽１１が内置される外槽２も外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。

外槽２と洗濯ドラム槽１１は、円筒形の軸心線が同心になるように置かれ、かつ洗濯ドラム槽１１の投入口１１ａと外槽２の投入口１１ｂが外枠筐体１の前側に設けられている投入口１１ｃに臨むように配置される。

外槽２と洗濯ドラム槽１１は、投入口１１ｃが設けられている前端側の方を上に、後端側の方を下になるように傾斜させて配置される。この傾き角度（水平線に対する軸心線の角度）θは、１５度である。洗濯物の取り出しなどから１５度程度の傾き角度が望ましいが、（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。

外枠筐体１は、投入口１１ｃを開閉される外蓋１２が備えられる。洗濯ドラム槽１１に洗濯物の出し入れする際に外蓋１２の開閉が行われる。

ベローズ２１は、外枠筐体１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口１１ｂの内縁部に水密的に取付けられる。このゴム（弾性体）で出来ているベローズ２１により、外枠筐体１と外槽２の間の水密は保たれる。外蓋１２は、内側がベローズ２１に密着するので、外枠筐体１の投入口１１ｃから外部への漏水は生じない。

洗濯ドラム槽１１は、バランサー１３を有する。バランサー１３の内周側が前述した投入口１１ａになっている。このバランサー１３により、脱水時の振動は低減される。

また、洗濯ドラム槽１１は、円筒部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。

洗濯ドラム槽１１の円筒部には、内周に複数（３本）のリフター１６が設けられる。このリフター１６は、回転軸心線の方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘ってほぼ同じ高さである。

奥側に位置する洗濯物の動きを良くするため、リフター１６は洗濯ドラム槽１１の回転軸心線に対して沿わずに傾ける（下側に位置した際に水平）ことも可能である。複数のリフター１６は、例えば３本の場合、１２０度の等間隔で配置される。

ＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外面に取り付け固定される。このＤＣブラシレスモータ１９は、洗濯ドラム槽１１を回転駆動する駆動源である。

洗濯ドラム槽１１は、円筒部の底側である後端にフランジ１７を有する。フランジ１７に設けた主軸１８は、ＤＣブラシレスモータ１９ロータ側に結合される。こうして、洗濯ドラム槽１１は、駆動源のＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。

排水路の排水ホース２３は、外槽２の後下部に連通するように設けられる。この排水路には、排水弁２２が設けられる。排水電磁弁２２を開放操作することにより、外槽２に溜まっている洗い水やすすぎ水、またポンプケーシング２７内に残水した水を、排水ホース２３を通じて機外に排水される。

排水路の排水ホース２３は、外枠ベース２０を貫通して下流側の先端は家屋の排水穴に挿入される。外槽２の後側下部に設けられる循環ポンプ２５は、支持アーム２８で外槽２に支持される。

本発明の主要部である循環ポンプについて図４，図５，図６，図７，図８を引用して説明する。

循環ポンプ２５は、ポンプケーシング２７，ポンプ羽根車２８，ポンプ駆動モータ２９を有する。ポンプケーシング２７は、吸込口３０，自然排水口３１，二つの吐出口３２，３３を有する。

吸込口３０は外槽２内に連通するように接続される。自然排水口３１は排水継手管５２を介して排水弁２２に接続される。外槽２に溜まる洗い水５０やすすぎ水は、循環ポンプ
２５を介して排水ホース２３から機外に排水される。

循環ポンプ２５は、吸込口３０が外槽２の後側である低い部位に接続されているので、外槽２に溜まる洗い水５０やすすぎ水を残らず自然排水できる。

吸込口３０はポンプ羽根車２８の中心に向くようにポンプケーシング２７の中央正面に設けられ、二つの吐出口３２，３３はポンプケーシング２７の外周側にほぼ対称に配置される。ポンプケーシング２７に固定支持されるポンプ駆動モータ２９は、吸込口３０の反対側に位置する。

ポンプ羽根車２８は遠心タイプの羽根車で、ブレード２８Ａが隆起するようにブレード２８Ａの間に凹み２８Ｂを有する。ポンプ羽根車２８は、ゴムを含む弾性を有した可塑性の材料で形成される。

ポンプ羽根車２８が可塑性の材料で形成されているので、糸くずの絡みつきが生じ難い。ポンプのロック，排水詰まりが起き難いのである。
ポンプ羽根車２８は吸込口３０に向く中央に凸部２８Ｃを有する。

図８に示すように、吸込口３０から吸い込まれた水は、凸部２８Ｃに当たって周方向に向きを変え、ブレード２８Ａで加圧されて回転方向により二つの吐出口３２，３３から排水される。

図１，図４，図５に示すように、循環路の循環ホース３４，３５は二つの吐出口３２，３３に接続される。循環路の循環ホース３４，３５は、先端に噴射口３４Ａと噴射口35Ａを有する。噴射口３４Ａと噴射口３５Ａは、循環ホース３４，３５以外のもので形成することが可能である。

洗濯ドラム槽１１の内側に洗い水やすすぎ水をかけるように噴射する噴射口３４Ａ、および噴射口３５Ａは、洗濯ドラム槽１１の中心を通る垂線（仮想垂線）を間にして左右に向けられる。図４，図５の図示では斜め上方左右に向けられている。

循環ポンプの運転動作を説明する前に、図２に示すドラム式洗濯乾燥機の運転工程、図４に示すブロック回路図の概要について説明する。

まず、ドラム式洗濯乾燥機の運転工程について、図２を引用して説明する。

この運転工程は洗濯物に付着した汚れを落としたり、すすぎで洗剤分をすすいだり布屑を除去したりする。また洗濯物に含まれた洗浄水を洗濯ドラム槽１１の回転により脱水穴１４から遠心力で脱水し、排水することを自動的に行う自動洗濯運転工程を示す。

最初に給水電磁弁６がオンして給水３００が行われる。給水量約２０リットルまで給水がされる。総給水量は通常２５リットル程度である。

洗剤ケース８にセットされた洗剤は、給水の際に一緒に洗濯ドラム槽１１の内の外側に流れ込み、洗濯ドラム槽１１の回転で洗剤が溶解される。洗い３０１では必要な洗浄水が供給されると、インバータモータ１９が回転して洗濯ドラム槽１１を回転させる。

この時の洗濯ドラム槽１１の回転速度は毎分４０〜６０回転で洗濯ドラム槽１１の外形が大きいほど回転数は低くなり、休止をおいて正逆回転を数分間行い、洗濯物がリフター１６によりかきあげられながら、叩き洗いにより洗濯される。

洗い３０１が終了すると、洗濯物から流出した汚れを含む洗浄水を、排水弁２２をオンして排水ホース２３により機外に排水する工程の排水３０２に移行する。

排水３０２が終了した後、洗濯物に含まれている洗剤分を脱水する脱水３０３に移行する。

脱水３０３では洗濯ドラム槽１１を高速回転して、遠心力により洗濯ドラム槽１１内に開けられた脱水穴１４を通して洗濯物に含まれた洗浄水を脱水する。

脱水３０３が終了すると、洗濯物に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ（１）３０４へと移行する。

この時、給水３０５が行われるが給水水位は洗い３０１より水位を高くして、すすぎ
（１）３０４が行われる。

すすぎ（１）３０４が終了すると排水３０６，脱水３０７が行われ、すすぎ（１）の時の給水３０５と同じように給水が行われ、すすぎ（２）３０８が行われる。

この時の給水量は洗い時と同等あるいはすすぎ（１）時に増加した分、水量を低減した給水量としている。

すすぎ（２）３０８が終了すると排水３０９，最終脱水３１０が行われ洗濯の運転工程が終了する。

乾燥工程まで設定されていると、最終脱水３１０の終了後に乾燥工程３１１が続けて実行され終了３１２に至る。

図３は、洗い，すすぎ，脱水，乾燥に至るまでの工程を制御する制御手段のブロック回路を示したものである。

制御手段は、マイコン６１を主要部として構成される。

マイコン６１はクロックパルス発生手段のタイマー６３，中央処理装置（ＣＰＵ）６２，メモリ６４，入力ポート６６，出力ポート６５などから構成されている。中央処理装置６２には、演算部６２ａや制御部６２ｂなどがある。

洗濯機の運転動作は、マイコン６１の中にある中央処理装置６２とタイマー６３およびメモリ６４をデータバスによりデータのやりとりをして設定された条件をもとに駆動している。

中央処理装置６２は、基本的には制御命令の取り出しと解読，実行指令であるが、具体的には算術演算やメモリ指定アドレス内容の読み出しで制御，入出力装置への指定アドレスの入出力や全自動コースやアニュマル設定のプログラムの制御を行う。

メモリ６４には、プログラムデータを読み出して書き込みを行う機能を持つＲＡＭ64ａと読み出し専用機能だけを持つＲＯＭ６４ｂの２種類を備えており、ＲＡＭ６４ａは洗濯運転条件に必要なデータを主に記憶して、設定されたプログラムを組む上での作業エリアとして用いる。

ＲＯＭ６４ｂは、決ったプログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理をする場合に使用する。入力ポート６６と出力ポート６５は、中央処理装置６２と入力回路７０と出力駆動回路部７１との間でデータの受け渡しを行う場合の仲介をする回路である。

入出回路部７０側には、洗濯機に組込まれている、各種センサーからの情報や電源スイッチなどが接続されている。電源スイッチ７２から洗濯機を運転するのに必要な電源が供給される。

電源スイッチ７２を押すことにより、既に図１で説明した給水電磁弁６が開放されて洗濯機内に洗いやすすぎに必要な水が供給される。

洗いやすすぎに必要な、水の量は洗濯機に組み込まれた水位センサー７３からの情報を受けて、中央処理装置６２で情報の処理を行い、適正な水量かを判断して、適正であれば図２に示す工程図により次の工程へ移行する。

洗濯や脱水，すすぎなどのＤＣブラシレスモータ１９の回転数は、ＤＣブラシレスモータ１９の近傍に設けられたＩＣホール素子７４からの情報を中央処理装置６２へ伝えて
ＤＣブラシレスモータ１９の適正な回転制御を行う。

その他、入力側には蓋の開閉状態を検知する蓋開閉センサー７５や、全自動コースを設定する全自動コース選択キー７６，マニュアル設定キー７７，洗濯物の量を検知する布量センサー７８などが設けられている。

また、出力側にはＤＣブラシレスモータ１９や、給水電磁弁６や排水電磁弁２２，蓋ロックソレノイド７９，終了を知らせる終了ブザー８０，ポンプ駆動モータ２９などが設けられている。

これらの入力・出力装置側からとマイコン６１をデータバスにて情報のやり取りをしながら洗濯機は、洗いからすすぎ，脱水に至る作業を自動的に行うものである。

図４，図５，図６，図７を引用して排水の動作について説明する。

循環ポンプ２５はケーシング２７に自然排水口３１や、吐出口３２，３３を有するので、自然排水の時、排水弁２２を開放作動することにより外槽２に溜まっている洗い水やすすぎ水は排水される。図４，図５に示す循環路の循環ホース３４，３５内の洗い水やすすぎ水も排水される。循環ポンプ２５側を下にして傾斜配置の循環ホース３４，３５の水は残らず排水される。

循環ポンプ２５のポンプケーシング２７内の水も排水されるので、冬季この中に残水した凍結防止が図れる。

洗いやすすぎの工程では、洗濯ドラム槽１１は正転／逆転を繰り返して洗いやすすぎが進む。正転／逆転は、３０秒の休止を挟んで約１分間隔で繰替えされる。洗濯ドラム槽
１１の回転速度は、４５ＲＰＭ程度である。

循環ポンプ２５は洗濯ドラム槽１１の正転／逆転と合わせて正転／逆転する。ポンプ流量は１０〜１５リットル程度である。

洗濯ドラム槽１１が図５に示す正転（右回転）では、循環ポンプ２５のポンプ羽根車
２８は図６に示すように正転（右回転）する。
洗濯ドラム槽１１が図４に示す逆転では、循環ポンプ２５のポンプ羽根車２８は図７に示すように逆転する。

循環ポンプ２５の正転では、図６に示すように、吐出口３２から吐出されるので、図５に示すように洗い水やすすぎ水は循環ホース３４を流れて噴射口３４Ａより洗濯ドラム槽
１１に噴射される。

循環ポンプ２５の逆転では、図７に示すように、吐出口３３から吐出されるので、図４に示すように洗い水やすすぎ水は循環ホース３５を流れて噴射口３５Ａより洗濯ドラム槽
１１に噴射される。

洗濯ドラム槽１１の回転により、図４，図５に示すように、洗濯物５１はリフター１６が掻き揚げられて落下し、洗濯ドラム槽１１の内底部に叩きつけられる。この叩きによる洗いやすすぎが繰り返される。

リフター１６で掻き揚げられるときには、図４，図５に示すように、洗濯物５１は締まった塊状態になっているが、落下時にはばらばらに分離して緩んだ状態で降下する。この緩んだ降下中の洗濯物５１に噴射口から噴射した洗い水やすすぎ水が掛けられる。

緩んだ洗濯物５１はたっぷり水分を含浸して重みを増し、洗濯ドラム槽１１の内底部に洗濯物５１は強く叩きつけられる。叩きつける力が増大するので、洗浄やすすぎが良く行われるようになる。

洗い水やすすぎ水の噴射方向は洗濯ドラム槽１１の正転／逆転に応じて変わるので、洗濯ドラム槽１１の正転／逆転にかかわらず、常に洗濯物に外槽２の内底から吸い上げられた高濃度洗剤分を含む洗い水やすすぎ水が掛けられる。これにより、正転／逆転を通じて、洗浄やすすぎが良好に維持されるので、洗浄やすすぎがさらに向上するのである。

本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。 本発明の実施例に係わるもので、洗濯から乾燥までの運転工程を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、回路ブロック図である。 本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の逆転運転と循環ポンプの逆転運転を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の正転運転と循環ポンプの正転運転を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、循環ポンプのポンプ羽根車を正転した状態を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、循環ポンプのポンプ羽根車を逆転した状態を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、循環ポンプの縦断面図である。

符号の説明

１ 外枠筐体
２ 外槽
１１ 洗濯ドラム槽
２５ 循環ポンプ
５０ 洗い水
５１ 洗濯物

Claims (4)

1. 外枠筐体内に設けられ、洗い水やすすぎ水を溜める円筒形状の外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽とを有し、回転軸心線が横または斜めに設置される前記洗濯ドラム槽内で回りながら落下する落下中の洗濯物に洗い水やすすぎ水を掛けるドラム式洗濯機において、
   前記外槽に溜まる洗い水やすすぎ水を吸引して洗濯物に掛ける循環ポンプを有し、
   この循環ポンプは、ポンプ羽根車とポンプケーシングを有し、
   このポンプケーシングは、吸込口と二つの吐出口を有し、
   投入口が設けられている前端側に二つの噴射口を有し、
   前記吸込口から吸い込まれた洗い水やすすぎ水が周方向に向きを変え、前記ポンプ羽根車の回転により前記二つの吐出口から排水され、前記ポンプ羽根車の正逆転に応じて吐出が切り替わり、
   前記二つの吐出口から吐出される洗い水やすすぎ水が、前記二つの噴射口から前記洗濯ドラム槽の内側に向かって掛けられることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 請求項１に記載のドラム式洗濯機において、
   前記循環ポンプは、循環ポンプのケーシングに前記洗濯ドラム槽内に洗い水やすすぎ水を散水する吐出口とは別に、使用後の洗い水やすすぎ水を機外に排水するための排水口を一体に形成したことを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 請求項１に記載のドラム式洗濯機において、
   前記二つの吐出口から圧送される洗い水やすすぎ水を洗濯物に掛ける二つの噴射口は前記洗濯ドラム槽の中心を通る垂線を間にして左右に向けられたことを特徴とするドラム式洗濯機。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機において、
   前記ポンプ羽根車は、可塑性を有する材料で形成されていることを特徴とするドラム式洗濯機。

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