JP5753978B2

JP5753978B2 - ドラム式洗濯機

Info

Publication number: JP5753978B2
Application number: JP2011191332A
Authority: JP
Inventors: 将大鈴木; 堀部　泰之; 泰之堀部
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: JP2013052061A

Description

本発明は、回転ドラム内に収容した洗濯物を洗濯する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では、洗い工程、すすぎ工程時に、回転ドラムの回転による洗濯物撹拌に加えて、水槽底部に溜まった洗濯液を循環ポンプにより、回転ドラム内の洗濯物に向かって吐出させ、洗浄効果を高めるようにする構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来のドラム式洗濯機の縦断面図を示すものである。

図７において、回転ドラム１２１の前面開口部と対向して、回転ドラム１２１を内包する水受槽１２３前面にも開口部を設け、水受槽１２３の開口部には蓋１３１が開閉自在に設けてある。そして、水受槽１２３の底部に設けた開口部から水を吸い込む循環ポンプ１３７と、この循環ポンプ１３７の吐出口側に連結された循環ホース１３８と、この循環ホース１３８の一端側が連結され回転ドラム１２１内に臨む吐出口１３９とにより、洗濯水の循環手段が構成されている。

この吐出口１３９は、回転ドラム１２１の前面開口部に臨む位置で、かつ回転ドラム１２１の上方に配設され、回転ドラム１２１の中心部に向けて、水を吐出するようになっており、洗い工程において、回転ドラム１２１の回転で内部の衣類を持ち上げ、自重落下させるたたき洗いによる撹拌洗浄を行いつつ、循環ポンプ１３７動作により、洗濯物に洗濯水を噴射させて洗浄効果を高める動作をしている。同様に、すすぎ工程においても、回転ドラム１２１の回転で衣類を撹拌するとともに、循環ポンプ１３７動作により、洗濯物に洗濯水を噴射させて衣類に含まれる洗剤液を除去するというすすぎ効果を高める動作をしている。

特開平９−２１５８９３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、洗濯物の量に応じた所定時間だけ循環ポンプが動作して洗濯物に洗濯水を噴射させていたが、洗濯物の量や回転ドラム内での洗濯物のバランス状況によっては、循環水が洗濯物全体に対して効果的に噴射されず、これにより、特にすすぎ工程においては、すすぎ性能がばらつくという性能上の課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、安定した高いすすぎ性能を発揮するドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

本発明は前記従来の課題を解決するために、水受け槽内に回転自在に内包する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内の洗濯水を、循環ポンプにより前記水受け槽に設けた吐出口から前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記水受け槽内の水位を検出する水位検知手段と、前記回転ドラム内の布量を検知する布量検知手段と、前記モータ、循環ポンプ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、すすぎ工程における中間脱水工程において、前記回転ドラムの回転速度を段階的に上昇させるバランスコントロール動作工程を行なうとともに、前記循環ポンプを駆動させて洗濯水を循環させ、前記水位検知手段から取得したバランスコントロール動作工程開始時の水位と所定時間経過後の水位を比較し、所定時間経過後の水位が高い場合にはバランスコントロール動作工程における前記ドラムの回転速度が高くなるよう制御し、所定時間経過後の水位が低い場合にはバランスコントロール
動作工程における前記ドラムの回転数が低くなるよう制御する構成としたものである。

これによって、循環する洗濯水を洗濯物が吸水して、その吸水量によりすすぎ水の水位が変化しても、安定したすすぎ性能を発揮することが出来る。

本発明のドラム式洗濯機は、投入された布量にかかわらず、安定したすすぎ性能を発揮することができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略縦断面図同洗濯機のブロック回路図同洗濯機のすすぎ工程１の動作を示すタイムチャート同洗濯機のすすぎ工程２の動作を示すタイムチャート同洗濯機のすすぎ工程２において水位Ｎ３が低く推移した場合の動作を示すタイムチャート同洗濯機のすすぎ工程２において水位Ｎ３が高く推移した場合の動作を示すタイムチャート従来のドラム式洗濯機の断面図

第１の発明は、水受け槽内に回転自在に内包する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内の洗濯水を、循環ポンプにより前記水受け槽に設けた吐出口から前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記水受け槽内の水位を検出する水位検知手段と、前記回転ドラム内の布量を検知する布量検知手段と、前記モータ、循環ポンプ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、すすぎ工程における中間脱水工程において、前記回転ドラムの回転速度を段階的に上昇させるバランスコントロール動作工程を行なうとともに、前記循環ポンプを駆動させて洗濯水を循環させ、前記水位検知手段から取得したバランスコントロール動作工程開始時の水位と所定時間経過後の水位を比較し、所定時間経過後の水位が高い場合にはバランスコントロール動作工程における前記ドラムの回転速度が高くなるよう制御し、所定時間経過後の水位が低い場合にはバランスコントロール動作工程における前記ドラムの回転数が低くなるよう制御することにより、循環する洗濯水を洗濯物が吸水して、その吸水量によりすすぎ水の水位が変化しても、安定したすすぎ性能を発揮することが出来る。

以下、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。また、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、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略縦断面図である。

図１において、洗濯機本体１の内部に揺動自在に水受け槽２が配設され、さらに水受け槽２の内側には、回転ドラム３が水平方向から前上がりに傾斜した回転軸によって回転自在に配設されている。そして、回転ドラム３は、背面側に設けられたモータ４により回転駆動され、モータ４には回転数検知手段２１（図２参照）が設けられており、モータ４の回転数を検知することにより、回転ドラム３の回転数を検知することができる。また、回転ドラム３には外周面に多数の通水孔（図示せず）が設けられ、また内壁面には、洗濯物を撹拌するための数個の突起板（図示せず）が設けられている。

前上がりに傾斜して設けられている水受け槽２の後部側の最低部には、取水口５が接続されており、排水弁６によって開閉される排水管２６を介して、排水ポンプ７につながっている。

また、水受け槽２には、加速度センサー等から成る振動検知手段２５が設けられており、運転時の水受け槽２全体の振動を検知することができる。

また、取水口５と排水弁６の間からは、取水口５から取り込んだ洗濯液を、水受け槽２前面部から回転ドラム３に吐出するための吐出口８につながった循環経路９が連通しており、循環ポンプ１０により、水受け槽２の洗濯水やすすぎ水は循環経路９を通り、回転ドラム３内に実線矢印のように循環シャワーとして吐出され、回転ドラム３内の洗濯物に循環水をかけることができる構成となっている。

給水弁１１は、水受け槽２内に水を給水するものであり、図１には図示しない水位検知手段１２（図２参照）により、水受け槽２内に給水された水の水位を検知する。

運転コース等のモードや各種機能の選択は、使用者が洗濯機本体１の前面上部に設けられた入力設定手段１６へ入力して行い、洗濯機本体１内方下部に配設された制御装置１３の制御手段１４（図２参照）が、その入力情報を基に表示手段１７で表示して使用者に知らせる。

図２は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機のブロック回路図である。

図２において、制御装置１３の制御手段１４は、マイクロコンピュータなどで構成し、商用電源１９から、電源スイッチ２０のＯＮにより電力が供給されて動作を始め、水位検知手段１２、回転数検知手段２１、振動検知手段２５、布量検知手段２７の出力を入力し、入力設定手段１６にて使用者の入力により設定された内容に基づいて、表示手段１７に設定内容を表示するとともに、双方向サイリスタ、リレーなどで構成したパワースイッチング手段１５を介して、モータ４、排水弁６、排水ポンプ７、循環ポンプ１０、給水弁１１などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各工程を制御する。なお、動作になんらかの異常があった場合も、表示手段１７にて報知する。記憶手段１８は、制御手段１４により制御するのに必要なデータを記憶している。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。

洗い工程では、制御手段１４は、投入された洗濯物の量を布量検知手段２７にて検知した後、給水弁１１を作動させ、水受け槽２内に布量に合った洗濯水を供給し、回転ドラム３内の洗濯物を濡らすとともに、洗剤を溶解させる。また、制御手段１４は、モータ４を制御し、このモータ４により回転ドラム３を撹拌させる。これにより、回転ドラム３内の洗濯物は突起板に引っかかり、持ち上げられて洗剤が溶解している水面上に落下することによりたたき洗いが行われ、洗剤の洗濯物への浸透、排出により洗濯物の汚れを落す。洗い工程が終了すると、制御手段１４は排水ポンプ７を動作させ、水受け槽２内の洗濯水を排水する。その後は、中間脱水、給水・撹拌を行う１回目のすすぎ工程１に入る。

図３は、すすぎ工程１の動作を示すタイムチャートである。

図３に示すように、すすぎ工程１において、まず中間脱水工程が行なわれるが、制御手段１４は、モータ４に信号を送り中間脱水を行うために必要な回転ドラム３内にある洗濯物のバランスコントロール動作を開始する。バランスコントロール動作とは、脱水の高速回転中の振動を抑えるために、段階的に回転ドラム３の回転数を上昇させながら回転ドラム３のバランスを確認し、安定して高速回転を行うことが可能か否かを判定する動作のことである。バランスコントロールでの振動幅の検出は、水受け槽２に設けた加速度センサー等から成る振動検知手段２５を用いて行われる。

制御手段１４は、モータ４に信号を送り回転ドラム３を右廻り、左廻りに交互に数回タンブリングして、回転ドラム３の下に溜まっている洗濯物のほぐしを実施した後、その回転数を所定の低い回転数（例えば約１２０ｒ／ｍｉｎ）を目指して徐々に上昇させていき、その回転数にて所定時間回転する。前記バランスコントロールの動作はその後も継続され、制御手段１４はモータ４の回転数を徐々に増加させて制御し、回転ドラム３の回転数を上昇させる。制御手段１４は回転ドラム３の回転数を約３７０ｒ／ｍｉｎまで上昇させ、振動検知手段２５による水受け槽２の振動幅検知結果が所定値以下であることを検知して、所定時間安定的に回転する事を確認すると、本格的に中間脱水に移行し、中間脱水で設定された最高回転数である約９００ｒ／ｍｉｎまで回転数を高くし、その最高回転数で所定時間脱水し、その後ブレーキにより回転数を低下させ回転ドラム３を停止させる。

中間脱水完了後は、回転ドラム３に洗濯物が張りついた状態になっている。制御手段１４はパワースイッチング手段１５を介して回転ドラム３を一定方向に回転させながら、給水弁１１を開き水受け槽２にすすぎ水を溜めていく。この時の回転ドラム３の回転数は例えば約８０ｒ／ｍｉｎであり、この回転数であれば、回転ドラム３に張り付いた洗濯物は、そのまま回転ドラム３にほぼ張り付いている。

すすぎ水が水受け槽２に溜まり、水位検知手段１２が水位Ｎ１を検知すると、制御手段１４は給水を停止すると共に循環ポンプ１０をＯＮにし、吐出口８から回転ドラム３内の洗濯物に循環水をかけ、回転ドラム３の回転数を約８０ｒ／ｍｉｎから例えば約１７０ｒ／ｍｉｎにアップさせる。制御手段１４は、回転ドラム３の回転数が約８０ｒ／ｍｉｎから約１７０ｒ／ｍｉｎまでの時間を計測し、その時間がＴに達すると回転ドラム３の回転数を落とし、再度、給水を再開する。この時、給水しながら回転ドラム３は低回転数の撹拌運転（タンブリング）を行い、回転ドラム３に張り付いた洗濯物を回転ドラム３より引き剥がすと共に、洗濯物を撹拌し、すすぎを行う。

そして、水位検知手段１２が水位Ｎ２を検知すると、制御手段１４は給水を停止すると共に、水位Ｎ２到達後からの回転ドラム３の撹拌時間の計測を開始する。前記撹拌時間が所定時間に到達すると、制御手段１４は回転ドラム３の運転を停止させると共に、循環ポンプ１０も停止させ、１回目のすすぎ工程は完了し、２回目のすすぎ工程２に移行する。

図４は、すすぎ工程２の動作を示すタイムチャートである。

図４に示すように、すすぎ工程２において、制御手段１４は、排水弁６に信号を送り水受け槽２内に溜まっている１回目のすすぎ水の排水を開始する。制御手段１４は、水位が所定の水位Ｎ３に到達したことを確認すると、排水を停止させる。

次に制御手段１４はモータ４に信号を送り、２回目のすすぎにおける中間脱水工程を開始する。中間脱水工程のバランスコントロール動作において、制御手段１４は、モータ４の回転数を所定の低い回転数（例えば約１２０ｒ／ｍｉｎ）を目指して徐々に上昇させていく。それと同時に、制御手段１４は循環ポンプ１０を駆動させ、水受け槽２に残存している１回目の残存すすぎ水を、循環経路９から吐出口８を通して洗濯物にかける循環シャワーを開始する。この循環シャワーにより洗濯物へのすすぎ水の吸水が行われ、同時に、バランスコントロール動作中の回転ドラムの回転による洗濯物からのすすぎ水の脱水が行われる。この二つの作用により洗濯物は吸水と脱水が繰り返される。その結果、洗濯物に含まれるすすぎ水の入れ替えが促進されすすぎ効果を生み出すことになる。

約１２０ｒ／ｍｉｎに到達後、所定の動作時間である３０秒が経過すると、制御手段１４は循環ポンプ１０の運転を停止させ、その後排水弁６を開き排水を行う。そして、回転ドラム３を約３７０ｒ／ｍｉｎまで上昇させ、振動検知手段２５による水受け槽２の振動幅検知結果が所定値以下であることを検知して、この回転数で所定時間安定的に回転する事を確認すると、本格的に中間脱水に移行し、中間脱水で設定された最高回転数である例えば約９００ｒ／ｍｉｎまで上昇させ、その最高回転数で所定時間回転した後にブレーキにより回転数を低下させ回転ドラム３を停止させる。

中間脱水の完了後、回転ドラム３には洗濯物が張りついた状態になっている。制御手段１４は給水弁１１を開き水受け槽２にすすぎ水を溜めていくと共に、パワースイッチング手段１５を介して回転ドラム３の撹拌運転を行い、約８０ｒ／ｍｉｎで回転ドラム３を回転させる。

すすぎ水が水受け槽２に溜まり、水位検知手段１２が水位Ｎ１を検知すると、制御手段１４は給水を停止すると共に循環ポンプ１０をＯＮにし、吐出口８から回転ドラム３内の洗濯物に循環水をかけ、回転ドラム３の回転数を約８０ｒ／ｍｉｎから例えば約１７０ｒ／ｍｉｎにアップさせる。制御手段１４は回転ドラム３の回転数が約８０ｒ／ｍｉｎから約１７０ｒ／ｍｉｎまでの時間を計測し、その時間がＴに達すると回転ドラム３の回転数を落とし、給水を再開する。この時、給水しながら回転ドラム３は低回転数の撹拌運転（タンブリング）を行い、回転ドラム３に張り付いた洗濯物を回転ドラム３より引き剥がすと共に、水受け槽２に溜まったすすぎ水の中の洗濯物を撹拌し、すすぎを行う。

そして、水位検知手段１２が水位Ｎ２を検知すると、制御手段１４は給水を停止すると共に、水位Ｎ２到達後からの回転ドラム３の撹拌時間の計測を開始し、所定の撹拌時間が経過すると、制御手段１４は回転ドラム３の運転を停止させて２回目のすすぎ工程は完了し、最終の脱水工程へと移行する。

ここで、循環シャワーにおいて初期の水位であるＮ３は、すすぎ水の洗濯物への吸水排水が滞りなく行われる水量を確保しなくてはならない。しかしながら、この水量を確保するために水位Ｎ３を高く設定すると、回転ドラム３がすすぎ水に深く浸かった状態になる。この状態で回転ドラム３を回転させると、回転ドラム３がすすぎ水を巻き上げることによる泡立ちが発生し、すすぎ性能を落とすこととなる。よって、水位Ｎ３はすすぎ水の循環を滞りなく行える範囲で低めに設定するのが良い。

そのようにＮ３の水位を設定した場合でも、洗濯物への循環シャワーによる吸水量と、脱水による排水量のバランスがうまくいかない問題が生じる。つまり、洗濯物への吸水量が脱水量を上回った場合には、循環シャワー時の水位は設定した水位Ｎ３に対して低めに推移して均衡状態に達するが、この場合はすすぎ水が不足することによりすすぎ性能の低下を引き起こす。また、逆の場合には水位Ｎ３に対して高めに推移して均衡状態に達するが、この場合はすすぎ水の過分により泡立ちの懸念がある。

図５は、すすぎ工程２において水位Ｎ３が低く推移した場合の動作を示すタイムチャート、図６は、すすぎ工程２において水位Ｎ３が高く推移した場合の動作を示すタイムチャートである。

図５、図６において、制御手段１４は、排水が終了し、すすぎ工程２の中間脱水工程が始まり、循環シャワーが開始してから図５および図６に示す時間が経過した時点、つまり、図中の水位検出タイミング時点での水位を検出し、その水位によりバランスコントロールの所定の回転数約１２０ｒ／ｍｉｎの動作時間とその所定の回転数を変更する。

水位が低い場合、つまり図５の場合には、すすぎ性能の低下をカバーするため、バランスコントロール動作の所定の回転数を高く設定して、本実施の形態では約１３０ｒ／ｍｉｎに設定して、すすぎ水の循環を促進させ、同時にその回転数での回転が終了するまでの動作時間を長く（例えば４０秒）設定して、循環シャワーによるすすぎ効果を長く享受できるようにする。

また、逆に水位が高い場合、つまり図６の場合には、バランスコントロール動作の所定の回転数を低く設定して、本実施の形態では約１１０ｒ／ｍｉｎに設定して、回転ドラム３によって巻き上げる水の量を減らすとともに、その回転数での回転が終了するまでの動作時間を短く（例えば２０秒）設定して泡立ちを抑える。

循環シャワーが開始してから水位を検出するタイミングまでの設定時間は、布量検知手段２７にて検知した洗濯物の量によって決定する。これは一般に洗濯物が多いほど含まれるすすぎ水が多く、均衡状態に至るまでに時間が掛かるからである。

以上のように、すすぎ工程における中間脱水工程において、回転ドラムの回転速度を段階的に上昇させるバランスコントロール動作工程を行なうとともに、バランスコントロール動作工程開始と同時に循環ポンプを駆動させて洗濯水を循環させ、かつ、バランスコントロール動作工程開始から所定時間経過後の水位に応じて、以降のバランスコントロール動作工程の動作パターンを変更するようにしたことにより、循環する洗濯水を洗濯物が吸水して、その吸水量によりすすぎ水の水位が変化しても、安定したすすぎ性能を発揮することが出来る。

また、布量検知手段にて検知した布量に応じて、バランスコントロール動作工程開始から、水位に応じて以降のバランスコントロール動作工程の動作パターンを変更するまでの所定時間を設定することにより、洗濯物の量が変化しても、さらに安定したすすぎ性能を発揮することが出来る。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、すすぎ工程において、洗濯水循環中の水位を検知し、その水位に応じて、回転ドラムの回転速度を段階的に上昇させるバランスコントロール動作工程の動作パターンを変更して安定したすすぎ性能の発揮が可能となるので、洗濯水循環ですすぎを行なう他の洗濯機の用途に適用できる。

２水受け槽
３回転ドラム
４モータ
８吐出口
９循環経路
１０循環ポンプ
１２水位検知手段
１４制御手段
２１回転数検知手段
２５振動検知手段
２７布量検知手段

Claims

水受け槽内に回転自在に内包する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内の洗濯水を、循環ポンプにより前記水受け槽に設けた吐出口から前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記水受け槽内の水位を検出する水位検知手段と、前記回転ドラム内の布量を検知する布量検知手段と、前記モータ、循環ポンプ等を制御して、洗い、すすぎ、脱水等の各行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、すすぎ工程における中間脱水工程において、前記回転ドラムの回転速度を段階的に上昇させるバランスコントロール動作工程を行なうとともに、前記循環ポンプを駆動させて洗濯水を循環させ、前記水位検知手段から取得したバランスコントロール動作工程開始時の水位と所定時間経過後の水位を比較し、所定時間経過後の水位が高い場合にはバランスコントロール動作工程における前記ドラムの回転速度が高くなるよう制御し、所定時間経過後の水位が低い場合にはバランスコントロール動作工程における前記ドラムの回転数が低くなるよう制御するドラム式洗濯機。