JP5100731B2

JP5100731B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP5100731B2
Application number: JP2009219786A
Authority: JP
Inventors: 宏和大江; 新吾阿部; 和俊百鬼
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2029-09-24
Also published as: JP2011067296A; CN102031677B; CN102031677A

Description

本発明は、洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内部に水蒸気を供給する蒸気供給手段を備える洗濯機に関する。

近年、洗濯性能を高め、また種々の付加機能を実現する洗濯機が提案されている。この種の洗濯機の一つとして、蒸気発生器を備え、該蒸気発生器が発生する水蒸気を洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内部に供給するように構成された洗濯機がある（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１、２の洗濯機において、回転ドラムの内部への水蒸気の供給は、洗濯運転中には、回転ドラム及び洗濯水槽の内部で循環する洗濯水の温度を高め、回転ドラムの内部に投入される洗濯物を高温下で洗濯し、汚れ落ちを促進して良好な洗浄性能を得るために実施されており、また、洗濯水に浸された洗濯物に高温の水蒸気を当てることで殺菌効果を得るために実施されている。

更に特許文献１の洗濯機においては、洗濯完了後の乾燥運転中にも水蒸気を供給し、乾燥途中の洗濯物に水蒸気を当てて、該洗濯物のしわを取り除くようにしている。このように、回転ドラムの内部に水蒸気を供給することにより、洗濯性能を高めることができ、また洗濯物の殺菌、乾燥時のしわ取り等の付加機能を実現することができる。

特開２００６−１４１９８５号公報特表２００８−５３４０４９号公報

以上の如き特許文献１、２に開示された洗濯機における水蒸気の供給は、洗濯水槽及び回転ドラムの内部に溜まる洗濯水の加熱を主たる目的としている。この目的を達成するためには大量の水蒸気が必要であり、特許文献１、２中に示されている斜めドラム式又は横ドラム式の洗濯機のように、洗濯水の使用量が少ない洗濯機であっても、所望の水蒸気量を得るために多大の電力を消費し、洗濯機の運転コストを押し上げるという問題がある。

また特許文献１、２の洗濯機が備える蒸気供給手段は、洗濯水の給水路を分岐して設けた蒸気管と、該蒸気管の中途に配したヒータとを備え、該ヒータにより前記蒸気管の内部を流れる水を直接加熱し、蒸発させて水蒸気を発生する構成としてある。

この蒸気供給手段は、前述したように、大量の水蒸気を供給する使用形態を前提として構成されており、少量の水蒸気を安定して発生するのに適していない。従って、水蒸気の使用量を少なくすることが可能であったとしても、このような使用形態に対応することはできず、前述した問題を解消することは難しい。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、少量の水蒸気を安定して発生することができ、発生した水蒸気を回転ドラムの内部に供給することにより、電力消費量を低減し、運転コストの低下を図り得る洗濯機を提供することを目的とする。

本発明に係る洗濯機は、洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内部に水蒸気を供給する蒸気供給手段を備える洗濯機において、前記蒸気供給手段は、給水源からの給水を貯留する水タンクと、該水タンク内の貯留水を送り出す定量ポンプと、該定量ポンプからの給水を加熱蒸発させて水蒸気を発生する蒸気発生器とを備え、前記蒸気発生器は、前記定量ポンプからの給水の流下口及び蒸気の送出口を有するハウジングと、該ハウジングの内部に前記流下口と対向するように配置され、該流下口からの流下水と接触することで蒸発させる熱板と、前記ハウジングの内部に前記流下口と対向するように配置され、前記熱板の温度を検出する温度検出器とを有し、前記定量ポンプは、前記熱板との接触により逐次蒸発可能な量の水を前記流下口に送り出すことを特徴とする。

本発明においては、水道等の給水源からの給水を水タンクに一旦貯留し、この貯留水の一部を水タンクに接続された定量ポンプの動作により少量づつ送り出して蒸気発生器に供給する。蒸気発生器は、定量ポンプからの給水をハウジングに設けた流下口から流下させ、該流下口に対向配置した熱板と接触させてハウジングの内部に水蒸気を発生し、発生した水蒸気を送出口を経て送り出し、回転ドラムの内部に供給する。給水を一旦貯留するため、設置場所に応じた水道水圧の相違、更には、他の水道機器の使用状況に応じた水道水圧、水量の急な変化に影響されず、蒸気発生器に常に安定した水量を供給することができる。蒸気発生器への給水は、流下口から流下して熱板と接触することにより逐次蒸発し、所望の量の水蒸気を安定して発生させることができ、ハウジング内に充満した水蒸気が、送出口を経て回転ドラム内に供給される。熱板の温度は、流下口に対向するように配した温度検出器により検出し、該温度検出器の検出温度を、例えば、熱板の温度管理、熱板の異常の有無の判定等に使用する。

また本発明に係る洗濯機は、前記水タンクが、所定量を超える給水をオーバフローさせて排出する排水部を備えることを特徴とする。

この発明においては、排水部への排水により水タンクの内水位を一定に保ち、定量ポンプの入り側の圧力を一定に保ち、該定量ポンプによる少量の水の送り出しを安定して行わせる。

また本発明に係る洗濯機は、前記排水部への排水を、乾燥風の循環風路内に導く導水路を備えることを特徴とする。

また本発明に係る洗濯機は、前記排水部への排水を、前記洗濯水槽の内部に導く導水路を備えることを特徴とする。

これらの発明においては、排水部への排水を導水路を介して乾燥風の循環風路、又は洗濯水槽の内部に導き、無駄水として廃棄することなく、乾燥風の冷却、除湿のために、又は洗濯水として有効利用する。更に、乾燥風路内に導かれた水の余り分も洗濯水槽内に導き、水蒸気の発生のための余り水を無駄水とすることなく有効利用する。

また本発明に係る洗濯機は、前記定量ポンプは、前記水タンクと前記蒸気発生器とを連絡する連絡管の中途に介装された弾性チューブと、該弾性チューブを押し潰した状態で移動し、内部の水を前記蒸気発生器の側に送り出す押圧体とを備えるチューブポンプであることを特徴とする。

この発明においては、簡素な構造を有するチューブポンプを定量ポンプとして採用し、蒸気供給手段の構成を簡素化する。弾性チューブ内を流れる給水は、バッファタンクとして機能する水タンクの存在により低圧に保たれており、チューブポンプは、定量の水を安定して送り出すことができる。水タンクからの導入水が低圧であることから、チューブポンプを構成する弾性チューブに加わる負荷は小さく、弾性チューブの破れ等の不具合が発生する虞れもない。

本発明に係る洗濯機においては、給水源からの給水を水タンクに一旦貯留し、該水タンクの貯留水を定量ポンプの動作により蒸気発生器に送給し、該蒸気発生器が備える熱板との接触により逐次蒸発させるから、少量の水蒸気を安定して発生し、回転ドラムの内部に供給することができ、蒸気発生のための電力消費量を低減し、運転コストの低下を達成することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

本発明に係る洗濯機の外観を略示する斜視図である。本発明に係る洗濯機の内部構成を略示する縦断面図である。蒸気供給手段の構成を示す模式図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る洗濯機の外観を略示する斜視図、図２は、本発明に係る洗濯機の内部構成を略示する縦断面図である。本発明に係る洗濯機は、外装を構成する外箱１の内部に洗濯水槽２を備えている。洗濯水槽２は、洗濯物の投入のための開口20を一側に備える大径の有底円筒体であり、外箱１の底面に立設された複数本の支持脚21（１本のみ図示）により、前記開口20の側を上とした傾斜姿勢を保って弾性支持されている。洗濯水槽２の傾斜角度は、水平面に対して数°〜十数°程度である。

外箱１の前面（図２の左側面）には、洗濯水槽２の前記開口20を臨む位置に、蓋体10により開閉自在に洗濯物の投入口11が開設されており、該投入口11と前記開口20との間は、ベローズ12により液密に封止されている。なお本願出願人は、洗濯水槽２の開口20にも蓋板（内蓋）を備え、該蓋板が、外箱１の投入口11の蓋体10（外蓋）と連動して開閉される蓋構造を備える洗濯機を先に提案しており、本発明の洗濯機においても同様の蓋構造を採用し得ることは言うまでもない。

洗濯水槽２の内部には、回転ドラム３が同軸をなして支持されている。該回転ドラム３は、洗濯水槽２よりもやや小径の有底円筒体であり、一側には洗濯物の投入のための開口30が開設されている。このような回転ドラム３は、洗濯水槽２の開口20の内側に前記開口30を臨ませ、洗濯水槽２の底部中央に固設された駆動モータ４の出力軸40の端部に同軸をなして連結され、該駆動モータ４からの伝動により、洗濯水槽２の内部にて回転するようになしてある。

回転ドラム３の開口30の外側には、流体バランサ31が周設されており、回転ドラム３の回転に伴う振動を吸収するようになしてある。回転ドラム３の駆動モータ４は、洗濯水槽２の底板の外側に連設されたモータ室41の内部に固設してある。駆動モータ４の出力軸40は、洗濯水槽２の内部に、該洗濯水槽２の底板を液密に貫通して突出しており、回転ドラム３は、この突出端部に連結してある。

図２に示すように回転ドラム３の周壁には、多数の小孔32が全面に亘って貫通形成されており、また回転ドラム３の内面には、軸長方向に延びるバッフル33が周方向に等配をなして複数突設されている。なお図２中には、小孔32の一部と一つのバッフル33のみが図示されている。

以上の如く構成された洗濯機の洗濯運転は、外箱１前面の蓋体10により投入口11を開放して洗濯物を投入し、蓋体10を閉止した後、後述するように、洗濯水槽２の内部に適量の洗濯水を給水し、また水蒸気を供給する一方、駆動モータ４を駆動し、回転ドラム３を回転せしめて実施される。

図１に示すように、蓋体10は、開閉のために把持される把持部13を備え、また外箱１の前面には、蓋体10の近傍にドア開ボタン14が配してあり、蓋体10は、把持部13又はドア開ボタン14の操作により開閉される。外箱１の前面に設けた投入口11は、洗濯水槽２及び回転ドラム３の開口20，30に臨ませてあり、投入口11から投入された洗濯物は、開口20，30を経て回転ドラム３の内部に導入される。回転ドラム３の内部には、周面に設けた小孔32から洗濯水槽２の内部の洗濯水が流入しており、また回転ドラム３の内面には、複数のバッフル33が突設されているため、回転ドラム３内に投入された洗濯物は、前記小孔32を経て回転ドラム３内に流入する洗濯水中に浸され、前記バッフル33の作用による持ち上げ及び落下を含めて洗濯水と共に攪拌されて洗濯される。

また外箱１の前面上部には、各種の操作のための操作キー、各種の表示のための表示部を備える操作パネル15が設けてある。操作パネル15は、該操作パネル15の内側に位置して外箱１の内部に設けた運転制御部16（図２参照）に接続してある。洗濯運転、脱水運転及び乾燥運転を含む洗濯機の運転は、操作パネル15の操作内容に従う運転制御部16の動作により実行される。これらの洗濯運転、脱水運転及び乾燥運転は、夫々公知の手順で実施されるものであり、詳細な説明は省略する。

外箱１の後部上面には、水道への接続端となる給水口17が設けてあり、該給水口17は、図２に示すように外箱１の内側に設けた給水弁18（図２参照）に接続されている。給水弁18は、複数の給水出口を有する多連形の電磁弁である。給水弁18の第１給水出口は、給水管19を介して洗濯水槽２の底板近傍の上部周面に接続されており、給水弁18が第１給水出口に切り換えられた場合、給水口17への給水は、給水弁18及び給水管19を経て洗濯水槽２の内部に供給されるようになしてある。なお給水管19の中途には、公知のように洗剤ケースを配置し、給水と共に適量の洗剤が導入されるように構成することができる。

また洗濯水槽２には、最下位置となる底板近傍の周面に導水管22が接続されており、この導水管22は、外箱１内側の前下部に固定支持された筒形のフィルタケース23に接続されている。フィルタケース23の内部には、水中に混在する異物を捕捉するリントフィルタ24が収容されている。またフィルタケース23の下部は、排水弁25を介して外箱１の底面に沿って敷設された排水管26に接続されている。更にフィルタケース23の後端部には、循環ポンプ27を介して戻し管28が接続されており、該戻し管28は、洗濯水槽２の前部に沿って上方に延長され、該洗濯水槽２の前部の開口20に上方から接続されている。

洗濯水槽２内に給水される洗濯水は、導水管22を経てフィルタケース23に導入され、該フィルタケース23の内部に充満する。フィルタケース23に付設された循環ポンプ27は、前述した洗濯運転中に、連続又は間欠的に駆動される。この駆動によりフィルタケース23の内部の洗濯水は、循環ポンプ27に吸い込まれて昇圧され、戻し管28を経て洗濯水槽２の上部に送水されて、該戻し管28の先端から回転ドラム３内部の洗濯物に噴射されて洗浄効果を高めるべく作用する。また、この間フィルタケース23の内部には、導水管22を経て洗濯水槽２内部の洗濯水が連続的に供給されるから、洗濯水槽２からフィルタケース23の内部を通って回転ドラム３内に戻る洗濯水の循環が生じる。このように循環する洗濯水中に含まれる繊維屑等の異物は、フィルタケース23内に設けたリントフィルタ24に捕捉されて除去され、回転ドラム３内部には、戻し管28を経て清浄な洗濯水が降り注がれることとなる。

フィルタケース23の下部に設けられた排水弁25は、以上の洗濯運転の後に開放される。この開放により洗濯水槽２内部の洗濯水は、導水管22及びフィルタケース23を経て排水管26に排出され、該排水管26が接続される下水管に排水される。この排水に際しても、洗濯水中に含まれる異物は、フィルタケース23内部のリントフィルタ24に捕捉されるから、排水管26を経て下水管に排出される虞れがなく環境負荷の軽減を図ることができる。

前記給水弁18の第２給水出口には、小径の給水管50が接続されており、該給水管50には、給水弁18が第２給水出口に切り換えられることで給水口17からの給水が供給される。給水管50は、洗濯水槽２の上部空間内で前方に延設されている。給水管50の中途には、該給水管50からの給水を一旦貯留する水タンク６と、一定量の水を送水可能な定量ポンプ７とが設けてあり、給水管50の他端は、蒸気発生器８に接続されている。

後述する構成を有する蒸気発生器８は、給水管50からの給水を加熱蒸発させて水蒸気を発生し、蒸気管51に送り出す動作をなす。蒸気管51は、蒸気発生器８から更に前方に延長され、洗濯水槽２の前部の開口20の周縁に前記戻し管28と並べて設けた蒸気噴射口52に接続されており、蒸気管51に送出される水蒸気は、蒸気噴射口52から、回転ドラム３の内部の洗濯物に向けて噴射されるようになしてある。

本発明の洗濯機の特徴は、以上のような給水管50、水タンク６、定量ポンプ７、蒸気発生器８及び蒸気管52を備える蒸気供給手段５の構成にある。図３は、蒸気供給手段５の構成を示す模式図である。

水タンク６は、内部に所定量の水を貯留可能な中空の容器であり、上面に連通する入口管60、底面近傍の側面に連通する出口管61、及び底面から離れた位置の側面に連通するオーバフロー管62とを備えている。給水弁18から延びる給水管50は、入口管60に接続されており、水タンク６の内部には、入口管60から流入する水が貯留されるように構成してある。出口管61は、給水管50を介して定量ポンプ７に接続してあり、オーバフロー管62には、導水管63が接続されている。

オーバフロー管62は、水タンク６の内部の貯留水の水位が上昇したとき、開口位置を超えた水を導水管63に送り出し、水タンク６の内水位を一定に保つ作用をなす。導水管63に送り出される水は、乾燥風が循環する循環風路の内部に供給し、循環風路内を流れる乾燥風を接触冷却し、除湿するための冷却水として再利用される。また導水管63に送り出される水は、洗濯水槽２の内部に供給し、洗濯水の一部として再利用される。

図２中には、乾燥風の循環風路の図示を省略してある。この循環風路は、洗濯水槽２の内部に開口する導入口と導出口とを、洗濯水槽２の外側を巡るダクトにより連絡し、その途中に、塵埃捕捉用のフィルタ、乾燥風を起風する送風ファン、及び乾燥風を加熱するヒータを配設した公知の構成を有するものである。

導入口は、洗濯水槽２の前部の開口20の周縁に、前記戻し管28及び蒸気噴射口52と並べて開設してあり、導出口は、洗濯水槽２の底部近傍の下部周面に開設してある。乾燥風は、ヒータにより加熱された状態で導入口を経て回転ドラム３内に導入され、該回転ドラム３内で回転する洗濯物に当たり、該洗濯物から水分を奪って導出口を経て循環風路内に戻る。前記冷却水は、ダクトの内部の導出口の近傍に流水、滞留させてあり、戻り風を冷却し、含有水分を液化させて回収し、乾燥風を除湿するために使用される。戻り風は、送風ファンの動作により循環し、フィルタを通過して塵埃を捕捉された後、ヒータにより再加熱され、前記導入口を経て回転ドラム３の内部に戻る。回転ドラム３内の洗濯物は、このような乾燥風の循環により乾燥せしめられる。

定量ポンプ７は、弾性チューブ70と押圧体71とを備え、所謂チューブポンプとして構成されている。押圧体71は、周方向の複数か所に径方向外向きに突出する押圧片を備える円板であり、モータ72の出力端に固定され、該モータ72の駆動により回転する。弾性チューブ70は、両端を継手73に連結し、押圧体71の外側を囲繞するように円形に曲げて配してある。水タンク６の出口管61から延びる給水管50は、継手73を介して弾性チューブ70の一端に接続してあり、水タンク６の内部の貯留水は、出口管61及び給水管50を経て弾性チューブ70内に導入される。弾性チューブ70の他端は、継手73の同側に接続された給水管50を介して蒸気発生器８に連結してある。

押圧体71に設けた押圧片は、図示のように、夫々の先端で弾性チューブ70の対応部位を押し潰し、押圧体71の回転に応じて移動する。この移動により弾性チューブ70内の水は、他端に向けて押し出され、下流の給水管50を介して蒸気発生器８に送り出される。

押圧体71の押圧片は、複数（図においては３つ）設けてあり、夫々が弾性チューブ70を押し潰した状態で移動することから、蒸気発生器８には、押圧体71の回転に応じて定量の水が連続して送り出される。

以上のように定量ポンプ７は、押圧体71の回転に応じて定量の水を送り出すことができる。定量ポンプ７への導入水は、水タンク６の内部の貯留水であり、該貯留水は、上流側の給水源の圧力の影響を受けることなく略一定の低圧状態にある。従って、押圧体71は、低圧の水を含む弾性チューブ70を確実に押し潰し、その回転により少量の水を安定して送り出すことできる。

定量ポンプ７は、図示のチューブポンプに限らず、他の形式のポンプとすることもできるが、チューブポンプは、弾性チューブ70と押圧体71とを主たる構成要素とする簡素な構成を有する点で好適である。

蒸気発生器８は、ハウジング80の平坦な底面にヒータ線81が埋設された熱板82により被覆した構成となっている。ハウジング80の上面には、底面の熱板82の略中央に上方から対向するように流下口83が開設してあり、定量ポンプ７から延びる給水管50は、この流下口83に接続されている。またハウジング80の底面の一側は、熱板82の敷設位置よりも段上げされ、この段上げ部に送出口84が開設してあり、送出口84は、前述した蒸気管51を介して蒸気噴射口52に接続されている。

以上の如く構成された蒸気発生器８は、定量ポンプ７から給水管50を経て水を供給し、ヒータ線81の通電により熱板82を発熱させることにより蒸気を発生する。前記給水は、給水管50に接続された流下口83から下方に対向する熱板82の略中央に流下し、該熱板82との接触により加熱されて蒸発し、ハウジング80の内部に水蒸気が発生する。発生した水蒸気は、送出口84を経て蒸気管51内に送り出され、該蒸気管51の先端の蒸気噴射口52から噴射されて、前述のように回転ドラム３の内部に供給される。

蒸気発生器８には、定量ポンプ７の前述した動作により少量の水が安定して供給され、この給水が熱板82との接触により逐次蒸発するから、蒸気発生器８は、一定量の水蒸気を安定して発生することができ、この水蒸気が回転ドラム３の内部に供給される。このような水蒸気の発生は、定量ポンプ７からの給水の蒸発に必要な少ない消費電力の下で実現することができ、運転コストの低減を図ることができる。

回転ドラム３内への水蒸気の供給は、例えば、洗濯運転に際し、洗濯水の給水前、又は洗濯水の給水と並行して実施される。供給された水蒸気は、洗濯水に浸される前の洗濯物に当たり、該洗濯物を加熱すると共に濡らし、汚れ成分を柔かくし、該汚れ成分を除去する作用を促進させる。従って、洗濯水の給水後に実施される洗濯運転における洗濯効果を高めることができる。

また回転ドラム３内への水蒸気の供給は、例えば、乾燥運転に際し、乾燥完了の直前に実施される。供給された水蒸気は、十分に乾燥した洗濯物に当たり、わずかな湿り気を与えて乾燥により硬くなった繊維をほぐすことにより、該洗濯物に生じている「しわ」を除去する作用をなす。従って、乾燥後の洗濯物の仕上がりが良好となる。特に、タオル地等の厚物の洗濯物は、起毛されて肌触りも良くなる。

蒸気発生器８の熱板82には、該熱板82の温度を検出する温度検出器85が付設してある。また熱板82は、ハウジング80の天面にも延長されており、この延長部には、異常温度検出器86が設けてある。温度検出器85の検出温度はヒータ81の通電のオンオフ制御のために使用されている。異常温度検出器86は、例えば、温度検出器85の異常によりヒータ81のオンオフ制御が正常に実行されず、熱板82が過熱状態となったことを検出し、ヒータ81への通電を強制遮断するために設けてある。このような制御により、定量ポンプ７の異常、給水管50の詰まり等に起因する給水不足時の蒸気発生器８の過熱を防止し、安全性を高めることができる。この場合、表示パネル15に所定の表示を行わせ、使用者に異常発生を報知するのが好ましい。

２洗濯水槽
３回転ドラム
５蒸気供給手段
６水タンク
７定量ポンプ
８蒸気発生器
62 オーバフロー管
63 導水管
70 弾性チューブ
71 押圧体
80 ハウジング
82 熱板
83 流下口
84 送出口

Claims

洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内部に水蒸気を供給する蒸気供給手段を備える洗濯機において、
前記蒸気供給手段は、給水源からの給水を貯留する水タンクと、該水タンク内の貯留水を送り出す定量ポンプと、該定量ポンプからの給水を加熱蒸発させて水蒸気を発生する蒸気発生器とを備え、
前記蒸気発生器は、前記定量ポンプからの給水の流下口及び蒸気の送出口を有するハウジングと、該ハウジングの内部に前記流下口と対向するように配置され、該流下口からの流下水と接触することで蒸発させる熱板と、前記ハウジングの内部に前記流下口と対向するように配置され、前記熱板の温度を検出する温度検出器とを有し、前記定量ポンプは、前記熱板との接触により逐次蒸発可能な量の水を前記流下口に送り出すことを特徴とする洗濯機。
前記水タンクは、所定量を超える給水をオーバフローさせて排出する排水部を備える請求項１に記載の洗濯機。
前記排水部への排水を、乾燥風の循環風路内に導く導水路を備える請求項２に記載の洗濯機。
前記排水部への排水を、前記洗濯水槽の内部に導く導水路を備える請求項２又は請求項３に記載の洗濯機。
前記定量ポンプは、前記水タンクと前記蒸気発生器とを連絡する連絡管の中途に介装された弾性チューブと、該弾性チューブを押し潰した状態で移動し、内部の水を前記蒸気発生器の側に送り出す押圧体とを備えるチューブポンプである請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の洗濯機。