JP5891097B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、外槽（水槽）を洗浄できる機能を備えた洗濯機に関する。

洗濯機は、内槽（洗濯兼脱水槽）や外槽に汚れが付着するため、洗濯運転とは別に槽洗浄を目的としたコースを設定できるものがある。しかし、槽洗浄を目的としたコースでは、洗浄用の薬剤が必要になり、槽洗浄コースをユーザが選択する操作が必要になるなど洗浄作業が煩雑であった。

そこで、洗濯機の槽洗浄を他の方法で行うため、内槽の上面に凹部を設け、この凹部へ給水する給水手段を備える洗濯機がある。この洗濯機では、凹部へ給水して内槽に水を溢れさせたり、内槽を回転させながら給水して外槽へ水を飛散させたりすることで、内槽や外槽を洗浄することができる（下記特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１には、内槽（洗濯兼脱水槽）を低速回転させながら給水し、給水された水が凹部（第１のリングと第２のリングの間）を乗り越え外槽（水受槽）へ飛散することで外槽内周壁を洗浄する技術が開示されている。特許文献２には、内槽（脱水籠）を回転させながら給水することで、凹部（水受けガイド）から内槽外周壁に水が溢れ出すとともに、一部の水が外槽（水受け槽）へ飛散して外槽内周壁を洗浄する技術が開示されている。

特開平８−２９９６７９号公報 実公昭５１−９８０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、水を外槽へ飛散させて洗う場合、給水されている水量のみが凹部から外槽へ広がって飛散するため、外槽内周壁全体に水が行き渡り難い。外槽に掛かる水量が少ないと、飛散した水は同じ経路をたどるように流れるため、外槽内周壁を流れる水の経路は固定化されてしまい易く、筋状の洗いムラができる虞がある。

また、特許文献２に記載の技術では、給水された水が内槽外周壁と外槽内周壁に分散して流れるので、各槽を流れ落ちる水量が少なくなり、特許文献１と同様に、外槽内周壁の同じ経路を水が流れてしまい筋状の洗いムラができる虞がある。さらに、内槽上面の凹部には流出孔が設けられており、内槽の内周壁にも水が流れるので、外槽内周壁に流れる水量がより少なくなり、上記の洗いムラが発生し易くなる。

本発明は、上記のような問題を鑑み、外槽を満遍なく洗浄できる洗濯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、一例として、本発明は、筺体と、該筺体内に支持され内部に水を溜める外槽と、該外槽内に回転自在に支持される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、を備えた洗濯機において、前記内槽の上面に、水を溜める水溜め部を形成し、前記水溜め部に給水する給水手段を備え、前記水溜め部は、前記内槽の回転軸に対して内周側より外周側が深く形成され、前記駆動装置を駆動して前記内槽の回転速度を加速させることで、前記給水手段を用いて前記水溜め部に給水して溜められた水を前記外槽の内周壁に飛散させる。

本発明によれば、外槽を満遍なく洗浄できる洗濯機を提供できる。

本発明の実施例に係る洗濯機の外観斜視図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の筐体の内部を示す概略図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の槽の分解斜視図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の外槽カバーを示す斜視図（表）である。 本発明の実施例に係る洗濯機の外槽カバーを示す分解斜視図（裏）である。 本発明の実施例に係る洗濯機の給水口に設けるシャワーカバーの外観斜視図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の流体バランサを示す斜視図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の流体バランサを示す断面図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の水溜め部を示す流体バランサの拡大断面図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の水溜め部の種々の形状を示す概略断面図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の外槽カバーの給水口と流体バランサの位置関係を示す概略図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の給水ユニットから外槽内への経路を示す概略図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の制御装置の機能構成を示す図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の運転工程を示す工程図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄運転Ｓ２０から脱水運転Ｓ２３に至るまでの詳細を示す工程図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄時に水溜め部へ給水開始直後の水の流れを示す概略図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄時に水溜め部の水を内槽へ溢れさせているときの水の流れを示す概略図である。 本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄時に水溜め部の水を外槽へ飛散させているときの水の流れを示す概略図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、洗濯機１は、内槽８の回転軸１０ｃが略鉛直方向の洗濯機１の外観斜視図である。この洗濯機１の筐体２の上部には上面カバー２ａが設けられており、上面カバー２ａには外蓋３が設けられている。外蓋３は、山型に折れ曲がりながら奥側に開くことにより、内槽８に衣類（洗濯物）が出し入れ可能になっている。

上面カバー２ａの奥側には、外槽９内へ水を給水する給水ユニット１２が設けられる。給水ユニット１２には、水道栓からの給水ホース接続口４および風呂の残り湯の吸水ホース接続口５が設けられている。上面カバー２ａの手前側には、電源スイッチ６が設けられ、外蓋３の手前側には、操作スイッチ７ａおよび表示器７ｂからなる操作パネル７が設けられている。

図２に示すように、洗濯機１は、筐体２内に、内槽８、外槽９、駆動装置１０、給水ユニット１２などを備えている。

内槽８は、有底円筒形状を呈し、その開口縁には、中空内部に液体が封入されたリング形状をした合成樹脂製の流体バランサ８ａ、ステンレス鋼板などで形成された略円筒状の胴板８ｂ、底部には、合成樹脂からなる底板（図示せず）を有しており、底板には、アルミニウム製のフランジがインサート成形により配置されている。胴板８ｂには、通水および通風のための多数の貫通孔８ｃ（一部のみ図示）が形成されている。なお、内槽８は、上記の他に内槽８の回転バランスを調整するウエイト等を有して構成されても良い。

内槽８には、内側底面に回転翼８ｄを備えている。胴板８ｂの内周面側壁には回転翼８ｄが回転することによるポンプアップ作用により、外槽９に給水された洗濯水やすすぎ水を循環させるための循環シャワーケース（図示せず）、および糸くずを捕集するためのリントフィルターケース（図示せず）が複数個設けられている。

外槽９は、有底円筒形状を呈し、内槽８を同軸上に内包し、その上部に外槽カバー９ａを備えて構成されている。外槽９は内周側底面に落込部９ｍが設けられ、落込部９ｍの外周側には、排水弁１４が接続されている。

排水弁１４を閉弁することにより、外槽９内に洗い水やすすぎ水を貯水可能となる。また、排水弁１４を開弁することにより、外槽９内の水を、洗濯水排水路１５を介して、洗濯機１の機外へ排水することができる。また 外槽９には、溜められた洗濯水の水位を検出するための水位センサ接続部（図示せず）が備えられている。

駆動装置１０は、外槽９の底面の外側中央に配置されている。この駆動装置１０は、モータ１０ａとクラッチ機構１０ｂとを有し、駆動装置１０の回転軸１０ｃが外槽９を貫通し、内槽８および回転翼８ｄと結合するように構成されている。クラッチ機構１０ｂは、モータ１０ａの回転動力を内槽８および／または回転翼８ｄに伝達する機能を有する。モータ１０ａは、その回転を検出するホール素子などで構成される回転検出装置２８と、モータ１０ａに流れる電流を検出するモータ電流検出装置２９を備える。

図３に示すように、外槽カバー９ａは、略円形状の投入口９ｂを有し、外槽９の上端縁部に取り付けられる。内槽８は、胴板８ｂの上端縁部に取り付けられる合成樹脂などで形成された流体バランサ８ａを有している。

図４に示すように、外槽カバー９ａには、後記する槽洗浄用の給水口２０が設けられる。

図５は、外槽カバー９ａを裏面から見た図である。図５に示すように、外槽カバー９ａ裏面には有するシャワーカバー２１が備えられている。このシャワーカバー２１と外槽カバー９ａの間には水封するためのパッキン２１ｂが備えられており、給水口２０より給水された水を無駄なくシャワーカバー２１に流すことができる。

図６に示すように、シャワーカバー２１には流体バランサ８ａの径方向に複数の散水口２１ａが配列されている。流体バランサ８ａの内周側に位置する散水口２１ａからは、後記する水溜め部３０に給水され、流体バランサ８ａの外周側に位置する散水口２１ａからは、内槽８外周壁に流れるように給水される。

図７は、流体バランサ８ａの全体像を示す斜視図である。図７に示すように、流体バランサ８ａは略円環形状をしている。流体バランサ８ａは、内部に比重の大きな流体を封入して構成され、内槽８の回転時に洗濯物の偏り等によって偏心が生じたときに、流体バランサ８ａ内での流体の移動によって偏心をキャンセルし、回転のバランスを維持する働きを有する。流体バランサ８ａは、内槽８の回転軸中心と略同心円となるように胴板８ｂ上端部に取り付けられる。

図８は、流体バランサ８ａを径方向に切断した断面図である。流体バランサ８ａに封入される液体は、収容部８ａ１に収容されている。収容部８ａ１内部は、流体バランサ８ａ中心から径方向に複数の層に分かれている。また各層の内部は、多数の部屋に区切られ、各部屋は封入される液体が移動可能なように連通している。

図９に示すように内槽８（流体バランサ８ａ）上面には、水を溜めることができる水溜め部３０が形成される。水溜め部３０は、内槽８の円周上面を一周する凹部で構成される。後記するが、水溜め部から水を溢れさせたり飛散させたりすることにより槽を洗浄するので、水溜め部は高い位置に配置されるのが望ましく、内槽８の上端部に形成するのが良い。水溜め部３０は、内槽８の回転軸に対して内周側と外周側にそれぞれ位置する内周側隆起部３０ａと外周側隆起部３０ｂとで挟まれるように形成される。隆起部の間に形成される水溜め部３０は、水が溜められる容積が大きいほど、より多くのまとまった水を外槽９へ飛散させることが可能となるため、外槽９洗浄の効果が向上する。

本実施例では、胴板８ｂ上端部に流体バランサ８ａが備えられているため、水溜め部３０は流体バランサ８ａ上面に形成しているが、内槽８の流体バランサ８ａ以外の部材に水溜め部３０を一体形成するか、別部材として設けても良い。

外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１は略鉛直、または、外槽９方向に傾斜して形成される。外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１が外槽９方向とは反対に傾斜して形成されると、水溜め部３０に溜まった水は飛散できずに残留し、湿気や水垢の原因となる。そのため、外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１は、水溜め部３０に溜められる水の容積を考慮し略鉛直に形成することが望ましい。

外周側隆起部３０ｂの外周面３０ｂ２は略鉛直、または、外槽９とは反対方向に傾斜して形成される。外周側隆起部３０ｂの外周面３０ｂ２が外槽９方向へ傾斜して形成されると、水溜め部３０から水を溢れさせたときに、水が内槽８外周壁を伝って流れずに外槽９と内槽８の間を落下してしまい易くなる。一方で、外槽９方向に傾斜させると、外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１を外槽９側へ傾斜させて形成できるので、水溜め部３０の容積を増やすことができる。その場合、外周面３０ｂ２は鉛直軸から外槽９方向へ２０°以下の傾斜で形成されるのが良い。また、外槽９方向へ傾斜させる場合は、外周側隆起部３０ｂの外周面３０ｂ２が傾斜する分だけ外槽９との間隔が狭まる点を考慮する必要がある。

水溜め部３０を流体バランサ８ａに形成する場合、流体バランサ８ａの性能低下を防ぐため流体バランサ８ａに封入される液体を収容する容積をできる限り減少させたくないという制約がある。そのため、水溜め部３０の深さは、内周側より外周側が深く形成される。この理由は、内槽８を回転させた場合、水溜め部３０に溜まった水の水面は遠心力により外周側が高くなり、内周側が低くなることにある。つまり、内槽８の回転数を上げていくと、水溜め部３０の水が外槽９に飛散する回転数に達するまでの間に、水溜め部３０の内周側の水が多く流出してしまう。そのため、水溜め部３０の外周側を深く形成することで、内槽８回転時に水溜め部３０の水が外槽９へ飛散し始めるまでに、水溜め部３０により多くの水量を確保しておくことができる。また、流体バランサ８ａに収容される液体の収容容積の減少も抑えられる。

また、水溜め部３０に残る水量をより多く確保するため、外周側隆起部３０ｂの高さは、内周側隆起部３０ａより高く形成される。上記と同様の理由により、内槽８回転時は水溜め部３０の外周側の水面が高くなるため、外周側隆起部３０ｂを高く形成することで、水溜め部３０に水量を確保し易くなり、外槽９へより多くの水を飛散させることができる。

図１０は、内槽８に設けられる水溜め部３０の種々の形状を示した断面図である。形状Ａを基本構造として順に説明していく。形状Ａは、図９に示す水溜め部３０の簡略図であり、内周側隆起部３０ａと外周側隆起部３０ｂとで挟まれた水溜め部３０の形状である。外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１も外周面３０ｂ２も略鉛直方向に形成され、水溜め部３０の深さは内槽８の回転軸に対して内周側から外周側へ徐々に深くなるように形成される。内周側隆起部３０ａには、水溜め部３０の容積を増加させるために突起３０ａ１が設けられているが、突起３０ａ１の位置は、内槽８の内周端に設けることでより水溜め部３０の容積が増加する。

形状Ｂは、外周側隆起部３０ｂの上端に外槽９方向へ延びる突起３０ｂ３を設けることにより、給水口２０に対向する面（突起３０ｂ３上面）を形成している。そのため、給水口２０から給水された水が、この突起３０ｂ３の上面に当たって外槽９へはじき飛ばされることで外槽９内周壁を洗浄することができる。この突起３０ｂ３は、外槽９方向に長過ぎると、外槽９と内槽８の間の距離が狭まってしまい、内槽８外周壁へも水が流れ落ち難くなってしまうので、これを考慮して適宜長さを調整する。

形状Ｃは、水溜め部が流体バランサ８ａ上面に設けられる場合において、外周側隆起部３０ｂの外周面３０ｂ２に段差を設けることで、水溜め部３０の位置を流体バランサ８ａの外周端から距離を遠ざけて形成している。流体バランサ８ａに封入される液体は、流体バランサ８ａの外周側に位置するものほど偏心を調整する効果が高いが、形状Ｃのようにすることで、液体の収容部を流体バランサ８ａの外周側により広く設けることができる。そのため、流体バランサ８ａの性能低下を抑えて水溜め部３０を形成することができる。また、水溜め部３０の位置を外槽９から遠ざけ過ぎると、水溜め部３０の水を外槽９へ飛散させる洗浄を行うときに外槽９内周壁に水を当て難くなるため、水溜め部３０の位置は外槽９との距離を考慮して調整する。

形状Ｄは、内周側隆起部３０ａに突起３０ａ１を設けず滑らかに形成することで、内周側隆起部３０ａも洗浄し易くしている。内周側隆起部３０ａに突起３０ａ１を設けると、その高さ分の水溜め部３０の容積を増加できるが、突起３０ａ１を超えて内周側へは水が流れ難い。水溜め部３０の容積は減少するが、突起３０ａ１を設けず内周側隆起部３０ａが略平坦に形成されているので、内周側にも水が行き渡り易く水溜め部３０上面も満遍なく洗浄し易くなる。

形状Ｅは、内周側隆起部３０ａと外周側隆起部３０ｂの間に中間隆起部３０ｃを形成している。水溜め部３０を二層に分けることで、外槽９へ水を飛散させたときに外槽９内周壁の水が当たる位置を変化させることができる。また、中間隆起部３０ｃと外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１の角度を変えることで、各層に溜められた水が外槽９へ飛散する方向を変化させることができる。なお、二層以上に分けても良いが、隆起部を複数形成すると水溜め部３０全体の容積は減少するため、何層とするかは適宜調整される。

形状Ｆは、内槽８とは別体で水溜め部３０を取り付けて構成している。別体で取り付けるため、既存の内槽８を構成する部材をそのまま使用することができ、新たな設備投資や特具投資等を抑えることができる。取り付ける水溜め部３０の形状は、形状Ｆに限らず、形状Ａ〜形状Ｅの特徴を持つ水溜め部３０の形状をしたものでも良い。また、取り付ける水溜め部３０は、内槽８の外周端から飛び出ない寸法で形成されるのが好ましい。

図１１は、外槽カバー９ａに設けられる給水口２０と、流体バランサ８ａ上面に形成される水溜め部３０の配置関係を示す図である。給水口２０は水溜め部３０と対抗するように配置され、給水口２０から出る水が水溜め部３０に給水されるように設けられる。

給水口２０には、内槽８の径方向に並んだ複数の散水口２０ａを有するシャワーカバー２１（給水口カバー）が備えられる。シャワーカバー２１を備えた状態で給水口２０から給水すると、外周側隆起部３０ｂより内側に位置する散水口２１ａからは水溜め部３０に給水され、外周側隆起部３０ｂより外側に位置する散水口２１ａから出た水は内槽８外周壁に当たって流れ落ちる。すなわち、シャワーカバー２１を備えることにより、水溜め部３０と内槽８外周壁に給水することができる。

図１２は、給水ユニットから外槽９内への経路を示す概略図である。給水ユニット１２は、外槽（メイン）給水電磁弁１２ａと、仕上剤給水電磁弁１２ｂと、槽洗浄給水電磁弁１２ｃと、風呂水ポンプ１２ｅと、給水経路１２ｆ〜１２ｈと、を備えている。各給水電磁弁は、水道栓からホース等を介して連結され、弁の開閉によって水道水の流水を制御する。各給水電磁弁を開くと給水経路１２ｆ〜１２ｈを通って外槽９へ給水される。

外槽給水電磁弁１２ａを開くと、給水口２０に接続される給水経路１２ｆを介してメイン注水口１２ｉから外槽９へ給水される。外槽給水電磁弁１２ａは、開いた時に給水される給水量が各給水電磁弁の中で最も多く、洗い運転やすすぎ運転で主に使用される。

仕上剤給水電磁弁１２ｂを開くと、給水経路１２ｇを介して投入装置１３に給水される。そして、投入装置１２に給水された水は、投入された仕上剤とともに給水経路１２ｇを介して投入口１３ａから外槽９へ注入される。

槽洗浄給水電磁弁１２ｃを開くと、給水口２０に接続される給水経路１２ｈを介して外槽９へ給水される。このとき、外槽９へ給水される水は、内槽８上部に設けられた水溜め部３０に供給される。

なお、風呂水ポンプ１２ｅで汲み上げられた吸水ホース接続口５からの風呂水は、給水経路１２ｆに合流してメイン注水口１２ｉから外槽９内に給水する。

図１３に示すように、洗濯機１は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、マイコン１１０を中心に構成される。マイコン１１０は、運転パターンデータベース１１１、工程制御部１１２、回転速度算出部１１３、衣類重量算出部１１４などを備える。

マイコン１１０は、操作スイッチ７ａから入力された運転コースにあった運転パターンを呼び出し、所定の全自動洗濯コースまたは洗濯、すすぎ、脱水を開始する機能を有する。

工程制御部１１２は、運転パターンデータベース１１１から呼び出された運転パターンに基づき、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、槽洗浄工程、の各工程を運転制御する機能を有する。各工程において、工程制御部１００は、それぞれ駆動回路を介して、給水ユニット１２、排水弁１４、モータ１０ａ、クラッチ機構１０ｂ等を駆動制御する機能を有する。

回転速度算出部１１３は、モータ１０ａの回転を検出する回転検出装置２８からの検出値に基づき、モータ１０ａの回転速度を算出する機能を有する。

衣類重量算出部１１４は、回転速度算出部１１３で算出された回転速度と、モータ電流検出装置２９の検出値に基づいて、内槽８内の衣類の重量を算出する機能を有する。衣類の重量が増加することにより内槽８を回転させるための負荷が大きくなり、モータ１０ａに流れるモータ電流が多く必要になることから、モータ１０ａのモータ電流と回転速度により衣類の重量を算出することができる。

次に、本実施形態に係る洗濯機１の動作について図１４〜図１８を参照して説明する。図１４は本発明の実施例に係る洗濯機の運転工程を説明する工程図、図１５は本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄運転の詳細な工程図、図１６〜図１８は本発明の実施例に係る洗濯機の槽洗浄時の水の流れを示す模式図である。なお、図１４に示す洗濯運転は、洗い→すすぎ→槽洗浄→脱水の運転工程を説明する工程図である。

洗剤量センシング工程Ｓ１では、回転翼８ｄを回転させ、そのときの負荷量を測定結果から衣類重量算出部１１４が給水前の乾いた状態での布量を算出する。

回転給水工程Ｓ２では、内槽８および／または回転翼８ｄを回転させながら工程制御部１１２が外槽給水電磁弁１２ａを開弁し、給水経路１２ｆを介して水道水をメイン注水口１２ｉから外槽９内に注水する。また、工程制御部１００は、外槽給水電磁弁１２ａが開弁されてから所定時間経過後に閉弁する。

洗剤溶かし工程Ｓ３では、内槽８に備えられた洗剤投入口より、回転翼８ｄ下側へ投入された洗剤を回転翼８ｄが回転することにより、回転給水工程Ｓ２で給水された水に溶かし、高濃度な洗剤液を作る。

給水工程Ｓ４では、工程制御部１００が外槽給水電磁弁１２ｄを開弁し、水道水が給水経路１２ｆを介してメイン注水口１２ｉから外槽９内に注水される。また、工程制御部１００は、外槽給水電磁弁１２ａが開弁されてから所定時間経過後に閉弁する。

浸透かくはん工程Ｓ５では、水位の低い状態で回転翼８ｄを回転させ、洗剤溶かし工程Ｓ３で作られた高濃度な洗剤液を衣類に浸透させる。

布量センシング工程Ｓ６では、回転翼８ｄを回転させ、衣類重量算出部１１４が、水を含んだ状態の衣類の重量を算出する。

給水工程Ｓ７では、工程制御部１００が、洗剤量センシング工程Ｓ１で算出した衣類の重量と、布質センシング工程Ｓ６で判断した衣類の布質に合わせて外槽９の内部に給水する。

前洗い工程Ｓ８では、高濃度の洗剤溶液で衣類を洗う。

布質センシング工程Ｓ９では、洗剤量センシング工程Ｓ１で算出した衣類の重量と布量センシング工程Ｓ６で算出した水を含んだ状態の衣類の重量から、衣類の布質（吸水性）を判断する。判断された衣類の布質に従って以下の工程が制御される。

本洗い工程Ｓ１０では、工程制御部１００が、回転翼８ｄを回転して、衣類を洗う。なお、図示していないが、本洗い工程Ｓ１０では、回転翼８ｄを正方向逆方向に交互に回転させ衣類をほぐす運転も行う。また、工程制御部１００は、この本洗い工程とほぐし工程を数回繰り返す。本洗いが終了すると、衣類のアンバランス状態を監視し、脱水に移行するか否かを判断する。

排水工程Ｓ１１では、工程制御部１００が、排水弁１４を開弁し、外槽９内の洗い水を排水する。

脱水工程Ｓ１２では、排水終了後、工程制御部１００が、内槽８を回転させて衣類に含まれる水（洗い水）を脱水する。

回転シャワー工程Ｓ１３では、工程制御部１００が、排水弁１４を閉弁、外槽給水電磁弁１２ａを開弁して、外槽９にすすぎ水を供給する。そして、内槽８を回転させることにより衣類に満遍なくすすぎ水を散布する。

脱水工程Ｓ１４では、工程制御部１００が、内槽８を回転させ、衣類からすすぎ水を脱水する。

回転シャワー工程Ｓ１５では、工程制御部１００が、再び内槽８を回転させつつ、排水弁１４を閉弁、外槽給水電磁弁１２ａを開弁して、外槽９にすすぎ水を供給し、すすぎ水を内槽８内の衣類に散布する。

排水工程Ｓ１６では、工程制御部１００が、回転翼８ｄおよび内槽８を停止させて、排水弁１４を開弁し、外槽９内のすすぎ水を排水する。

脱水工程Ｓ１７では、排水工程Ｓ１６終了後、工程制御部１００が、内槽８を回転させて衣類に含まれる水（すすぎ水）を脱水する。

給水工程Ｓ１８では、工程制御部１００が、排水弁１４を閉弁、仕上剤給水電磁弁１２ｄを所定時間開弁して、外槽９に仕上剤を含むすすぎ水を供給する。また、給水工程Ｓ１８では、工程制御部１００が、外槽給水電磁弁１２ａを開弁して、外槽９にすすぎ水を供給する。

かくはん工程Ｓ１９では、工程制御部１００が、外槽９にすすぎ水を溜めた状態で内槽８を回転させて衣類を攪拌しつつすすぐ。

次に図１５のフローチャートに沿って、適宜、図１６〜図１８を参照しながら、槽洗浄運転について説明する。図１５は、槽洗浄工程Ｓ２０から脱水Ｓ２３に至るまでの詳細な制御を示す工程図である。

槽洗浄工程Ｓ２０では、すすぎ水を残した状態で回転翼８ｄを回転させ、回転翼８ｄに付着した汚れを洗浄する残水攪拌が所定時間（約７０ｓ）行われる。

残水攪拌を終えると脱水起動用の水位まですすぎ水を排出する排水工程Ｓ２１（中間排水）が行われる。ここで、ほとんどの水を排出してしまうと脱水起動時に内槽８内で洗濯物が動きづらくアンバランスが発生し易くなり、振動の原因となるため、脱水起動用の水位として洗濯物の量に応じてすすぎ水を残す。

次に、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２について図１６〜図１８を参照しながら説明する。図１６〜図１８に記載の矢印は、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２における水の流れを示す。

排水工程Ｓ２１（中間排水）を終えたあと、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２に移行し、内槽８を回転させながら槽洗浄電磁弁１２ｃを開弁して給水口２０から水溜め部３０に給水する。

図１６に示すように、水溜め部３０の上部に位置するシャワーカバー２１の散水口から出た水は、水溜め部３０に貯水され、水溜め部３０より外周側に位置するシャワーカバー２１の散水口２１ａから出た水は、流体バランサ８ａの外周壁や内槽８外周壁を伝って流れ落ちる。

図１７に示すように、そのまま給水を続けていると、水溜め部３０に給水された水量が水溜め部３０の容積を上回って外周側隆起部３０ｂから水が溢れ出る。水溜め部３０から溢れ出た水は、流体バランサ８ａの外周壁を通って内槽８外周壁に沿って流れ落ちる。このように内槽８外周壁に水が流れることで、内槽８外周壁に付着した汚れを洗い流すことができる。

このとき、内槽８を回転させながら給水しているので、外周側隆起部３０ｂから満遍なく水を溢れさせることができる。また、この内槽８外周壁を流れ落ちる水は、初めに流れた経路をたどるように流れ易く、特に溢れ出る水量が少ない場合には水が流れる経路が固定化されやすい。そうすると、内槽８外周壁に満遍なく水が流れ落ちずに線状の洗いムラが発生してしまう。そのため、内槽８の回転を一方方向とせずに正逆回転させることで水が流れる経路を変化させられ、満遍なく水を行き渡らせることができる。なお、水量を増やすことでも線状の洗いムラを防ぐことができるが、正逆回転を行うと、より少ない水量で内槽８を満遍なく洗浄できる。

正逆回転は、正回転および逆回転を２０ｓずつ６回繰り返し、計１２０ｓ行われる。この運転時間は、予め設定しておいても良いが、汚れセンサや、臭いセンサ、洗濯濃度センサ等の各種センサの実行結果に基づいて決定するようにしても良い。本実施例では、約５Ｌ給水を行うが、正逆回転の時間に応じて給水量は適宜変更される。正逆回転ではなく一方向の回転の場合には給水量を増やすことが望ましい。正逆回転の回転数（回転速度）は、正逆ともに約３０rpm（１分間あたりの回転回数）で行われる。この回転数は、水溜め部３０から水が溢れ出るように適宜調整されるが、５rpm〜６０rpmが良く、より望ましくは２０rpm〜４０rpmが良い。回転数が低過ぎると、外周側隆起部３０ｂから水が満遍なく溢れ難く、回転数が高過ぎると、水溜め部３０の水が内槽８外周壁に接触せずに内槽８と外槽９の間を落下してしまうか、もしくは外槽９側へ飛散してしまい内槽８外周壁の洗浄が行われない。

ここまでに、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２における、主に内槽８外周壁を洗浄する制御について説明したが、次に外槽９内周壁を洗浄する制御について説明する。

正逆回転を終えた後、槽洗浄給水電磁弁１２ｃを閉弁し、水溜め部３０への給水を停止する。排水弁１４を開弁し、正逆回転中に給水された水量を排出して脱水起動用の水位に戻す。外槽９内の水位が脱水起動用の水位となった後、排水弁１４を閉弁して排水を停止する。

再度、水溜め部３０への給水を開始し、水溜め部３０に水を溜めた状態で内槽８の回転数を加速させる。そうすると、図１８に示すように、水溜め部３０に溜まっている水が遠心力により外周側隆起部３０ｂを乗り越えて外槽９へ向かって飛散し、外槽９内周壁に当たって流れ落ちる。これにより、給水されている水量だけでなく水溜め部３０に溜められている水量がまとめて外槽９内周壁に掛かるため、洗いムラが発生し難く満遍なく外槽９内周壁を洗浄することができる。

このとき、内槽８を回転させる加速度が大きいほど、水溜め部３０に溜められた水を一度により多く外槽９へ飛散させることができる。逆に、加速度が小さい場合は、内槽８の回転数が、水溜め部３０の水が外槽９へ飛散するようになる回転数に達するまでに、水溜め部３０の多くの水が外槽９内周壁に掛からず、外周側隆起部３０ｂを乗り越えて内槽８外周壁や内槽８と外槽９の間を落下してしまう。よって、外槽９内周壁に当たる水量が減少してしまう。

上記の理由から、水溜め部３０に溜められた水を一度により多く外槽９内周壁に掛けるためには、内槽８の回転数を急加速させるのが良い。そのため、水溜め部３０に水を溜めた状態から内槽８を回転させる加速度は、２０rpm／ｓ（１秒間に２０rpm上昇する加速度）以上が良く、望ましくは４０rpm／ｓ以上である。本実施例では５０rpm／ｓ以上としているが、加速度の上限値は、使用するモータの性能や振動を考慮した値となる。なお、水溜め部３０に給水し始めるタイミングは、内槽８の回転数を加速させる前とすることで加速時に飛散する水量を増やすことができる。

本実施例では、脱水起動用の水位に戻すのに外槽９内の水位を計測するため、内槽８の回転を止めているが、回転を止めずに加速し回転数を上げていくことで運転時間を短縮することもできる。その場合、内槽８を回転させた状態から加速するので、水溜め部３０に溜められた水が既に少し溢れた状態であるため、外槽９内周壁へ飛散する水量は、内槽８を停止した状態から加速させるより減ってしまう。

したがって、多くの水量を飛散させるには内槽８を停止させた状態から加速させるのが望ましいが、内槽８を停止させず回転している状態から加速させる場合には、３０rpm以下で回転している状態から加速するのが良い。なお、水溜め部３０の外周側隆起部３０ｂを内周側隆起部３０ａより高く形成している場合には、内槽８回転時に水溜め部３０から溢れる水量を抑えられるとともに、運転時間を短縮することができる。

内槽８の回転数を約１３０rpmまで加速させた後、一旦加速を停止する。そして、そのまま内槽８を回転させながら水溜め部３０への給水を続ける。加速は停止しているが、内槽８の回転数は、水溜め部３０の水が外槽９へ飛散する回転数に達しているため、水溜め部３０に給水される水が外周側隆起部３０ｂを乗り越えて外槽９へ飛散し、外槽９内周壁へ当たり続ける。これにより、外槽９内周壁に当たった水が流れ落ち、外槽９内周壁に付着している汚れを洗い流す。この運転は、所定時間（約８０ｓ）行われ、その間に合計約３Ｌが給水される。所定時間経過後、水溜め部３０への給水を停止し、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２を終了する。

ここまで、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２について説明したが、水溜め部３０から水を溢れさせて行う内槽洗浄運転は実行せずに省略することで、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２による運転時間全体の延長を抑制することができる。すなわち、水溜め部３０に水を溜めた後に内槽８の回転数を加速させて水を飛散させる外槽洗浄運転だけを行う場合は、外槽洗浄運転で増加した内槽８の回転数をそのまま利用して脱水工程Ｓ２３に移行できるため脱水運転時間の延長となり難い。外槽洗浄運転でも衣類の脱水が行われているので、外槽洗浄運転は、脱水工程Ｓ２３の一部として同時に行うこともできる。

なお、水溜め部３０に水を溜めた後に内槽８の回転数を加速させて水を飛散させる外槽洗浄運転は、複数回行っても良い。すなわち、水溜め部３０の水を飛散させた後、内槽８の回転数を減速して水溜め部３０に水を溜め直し、再度、内槽８の回転数を加速させる運転を行う。この場合、内槽８の回転数を一旦下げるため時間の延長となるが、内槽８を略一定速度で回転させながら水を飛散させ続ける外槽洗浄より、一度に多量の水を飛散させる外槽洗浄の方が効率的に洗浄できるため、給水量を抑えられ節水に繋がる。

また、本実施例では、外槽洗浄運転時に内槽８の回転数が約１３０rpmとなるまで加速させるが、振動が大きくなる一次共振点が７０rpm〜９０rpmに存在する。そのため、内槽８の回転数を何度も一次共振点を通過させると、振動発生のリスクを増大させてしまう。したがって、水溜め部３０に水を溜めた状態で、内槽８の回転数を加速させる外槽洗浄運転を行うとき、内槽８の回転数を６０rpm以下で行うことで振動を抑えて洗浄することができる。

同様に、二次共振点が２５０rpm付近に存在するため、内槽８を略定速回転させながら水溜め部３０から水を飛散させる外槽洗浄運転を行うときは、内槽８の回転数は、一次共振点と二次共振点の間となるように１００rpm〜２４０rpmとするのが良い。二次共振点を通過した後、内槽８の回転数が高くなった状態で水溜め部３０に給水すると、外槽９だけでなく外槽カバー９ａへ多量の水が飛散してしまうので、給水するタイミングはこれを考慮して設定される。

図１４に戻って、次に脱水工程Ｓ２３に移行する。脱水工程Ｓ２３は、槽洗浄シャワー工程Ｓ２２で内槽８を回転させているそのままの状態で移行し、内槽８の回転数を約２００rpmまで加速させる。内槽８の回転数が上がることで、水溜め部３０に残っている水が外槽９内周壁に飛散し、外槽９内周壁を洗浄する。

脱水工程Ｓ２３では、内槽の回転数を段階的に加速し、約８５０rpmで回転させることで、衣類に含まれる水分を取り除く。なお、ユーザが設定することにより、約１０００rpmで回転させることもある。槽洗浄シャワー工程２２の後に、内槽８を高速回転させる脱水工程Ｓ２３を行うことで、水溜め部３０に溜まった水のほぼ全てが飛散するため、水溜め部３０に水が残り難く、湿気や水垢の原因とならない。

以上説明したように、本発明の実施例に係る洗濯機１では、外槽カバー９ａに、給水ユニット１２から供給された水道水を内槽８の上部に設けた流体バランサ８ａ上面に形成される水溜め部３０に給水する給水口２０が設けられている。また、給水口２０には、内槽８の径方向に複数の散水口２１ａを有するシャワーカバー２１が設けられる。

水溜め部３０は、内周側隆起部３０ａと外周側隆起部３０ｂとで挟まれるように形成されている。外周側隆起部３０ｂは、内周側隆起部３０ａより高くなるように形成され、外周側隆起部３０ｂの内周面３０ｂ１と外周面３０ｂ２は、略鉛直に形成される。水溜め部３０の深さは、内槽８回転軸に近い内周側より外周側が深くなるように形成される。

内槽８を正逆回転させながらシャワーカバー２１から水を供給することで、一部の水が水溜め部３０に貯水され、一部は内槽８外周壁を伝って流れ落ちる。そのまま給水し続けると、水溜め部３０から溢れ出した水が内槽８外周壁に流れる。このとき、内槽８を回転させながら水を溢れさせるため、溢れ出す位置が偏り難く満遍なく内槽８外周壁を水が流れる。また、正逆回転させることにより、水が流れる経路が固定化されずに内槽８外周壁全体に水が行き渡り易くなる。これにより、内槽８外周壁に汚れやゴミが付着するのを抑制できるので、カビの繁殖や異臭の発生等が抑制され、内槽８を清潔に保つことができる。さらに、洗濯物へのゴミの付着も防止または抑制することができる。

水溜め部３０に給水して水を溜めた状態で、内槽８の回転数を加速させることで、水溜め部３０の水を一度にまとめて外槽９へ飛散させる。槽に水を流して洗浄する際、水量が少ないと水が流れる経路が固定化されてしまい、線状の洗いムラが発生してしまう虞があるが、水溜め部３０に溜まった水がまとめて外槽９内周壁を流れるので、外槽９内周壁を満遍なく洗浄できる。したがって、外槽９内周壁に汚れやゴミが付着するのを抑制できるので、カビの繁殖や異臭の発生等が抑制され、外槽９を清潔に保つことができる。さらに、洗濯物へのゴミの付着も防止または抑制することができる。

槽洗浄シャワー運転Ｓ２２から脱水に移行することで、内槽８を回転させた状態のままで脱水を開始できるので、槽洗浄シャワー運転による運転時間の延長を短縮することができる。また、槽洗浄シャワー運転Ｓ２２は、各すすぎ工程の間または前後に行っても良いが、外槽９内の水がなるべくきれいな状態である最終脱水前に行うことが望ましい。なお、最終脱水後に槽洗浄シャワー運転Ｓ２２を行うと水溜め部３０に水が残ってしまう虞があり、湿気や水垢の原因となってしまう。

以上、本発明の実施形態に係る洗濯機１として、内槽８の回転軸１０ｃが略鉛直方向の縦型式洗濯機を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、乾燥機能を有する縦型式洗濯乾燥機であってもよい。

１ 洗濯機
２ 筐体
２ａ 上面カバー
３ 外蓋
８ 内槽（洗濯兼脱水槽）
８ａ 流体バランサ
８ａ１ 収容部
８ｂ 胴板
８ｃ 貫通孔
８ｄ 回転翼
９ 外槽（水槽）
９ａ 外槽カバー
１０ 駆動装置
１２ 給水ユニット
１２ａ 外槽（メイン）給水電磁弁
１２ｂ 仕上剤給水電磁弁
１２ｃ 槽洗浄給水電磁弁
１２ｅ 風呂水ポンプ
１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ 給水経路
２０ 給水口
２１ シャワーカバー
２１ａ 散水口
２１ｂ パッキン
３０ 水溜め部
３０ａ 内周側隆起部
３０ａ１、３０ｂ３ 突起
３０ｂ 外周側隆起部
３０ｂ１ 内周面
３０ｂ２ 外周面
３０ｃ 中間隆起部

Claims (8)

1. 筺体と、該筺体内に支持され内部に水を溜める外槽と、該外槽内に回転自在に支持される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、を備えた洗濯機において、
   前記内槽の上面に、水を溜める水溜め部を形成し、
   前記水溜め部に給水する給水手段を備え、
   前記水溜め部は、前記内槽の回転軸に対して内周側より外周側が深く形成され、
   前記駆動装置を駆動して前記内槽の回転速度を加速させることで、前記給水手段を用いて前記水溜め部に給水して溜められた水を前記外槽の内周壁に飛散させることを特徴とする洗濯機。
2. 筺体と、該筺体内に支持され内部に水を溜める外槽と、該外槽内に回転自在に支持される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、を備えた洗濯機において、
   前記内槽の上面に、水を溜める水溜め部を形成し、
   前記水溜め部に給水する給水手段を備え、
   前記水溜め部は、前記内槽の回転軸に対して内周側より外周側が深く形成され、
   前記給水手段を用いて前記水溜め部に給水して水を溜めた後、前記駆動装置を駆動して前記内槽の回転速度を加速させることで、前記水溜め部に溜められた水を前記外槽の内周壁に飛散させることを特徴とする洗濯機。
3. 筺体と、該筺体内に支持され内部に水を溜める外槽と、該外槽内に回転自在に支持される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、を備えた洗濯機において、
   前記内槽の上面に、水を溜める水溜め部を形成し、
   前記水溜め部に給水する給水手段を備え、
   前記給水手段は、前記水溜め部の上部から給水する給水口を備え、
   該給水口に、前記水溜め部と前記内槽の外周壁とに給水する複数の散水口を有する給水口カバーを設け、
   前記駆動装置を駆動して前記内槽の回転速度を加速させることで、前記給水手段を用いて前記水溜め部に給水して溜められた水を前記外槽の内周壁に飛散させることを特徴とする洗濯機。
4. 筺体と、該筺体内に支持され内部に水を溜める外槽と、該外槽内に回転自在に支持される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、を備えた洗濯機において、
   前記内槽の上面に、水を溜める水溜め部を形成し、
   前記水溜め部に給水する給水手段を備え、
   前記給水手段は、前記水溜め部の上部から給水する給水口を備え、
   該給水口に、前記水溜め部と前記内槽の外周壁とに給水する複数の散水口を有する給水口カバーを設け、
   前記給水手段を用いて前記水溜め部に給水して水を溜めた後、前記駆動装置を駆動して前記内槽の回転速度を加速させることで、前記水溜め部に溜められた水を前記外槽の内周壁に飛散させることを特徴とする洗濯機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の洗濯機において、
   前記内槽は、前記内槽の回転バランスを調整する流体バランサを備え、
   前記水溜め部は、前記流体バランサの上面に形成されることを特徴とする洗濯機。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の洗濯機において、
   前記内槽の回転速度を加速する加速度が、２０rpm／ｓ以上であることを特徴とする洗濯機。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の洗濯機において、
   前記内槽の回転速度が３０rpm以下のときに、前記内槽の回転速度を加速することを特徴とする洗濯機。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の洗濯機において、
   前記水溜め部は、前記内槽の回転軸に対して内周側と外周側にそれぞれ位置する内周側隆起部と外周側隆起部とで形成され、
   前記外周側隆起部は、前記内周側隆起部より高く形成されることを特徴とする洗濯機。