JP5945719B2

JP5945719B2 - ドラム式洗濯機

Info

Publication number: JP5945719B2
Application number: JP2012143733A
Authority: JP
Inventors: 将大鈴木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: JP2014004276A

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を内包する水受け槽１２３前面にも開口部を設け、水受け槽１２３の開口部には蓋１３１が開閉自在に設けてある。そして、水受け槽１２３の底部に設けた底部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の回転で内部の洗濯物１５６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１５６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の回転で洗濯物１５６を撹拌するとともに、循環ポンプ１３７動作により、洗濯物１５６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、洗濯物が水受け槽内でアンバランス状態になっている場合には、循環シャワーによってすすぎ水をかけることで、さらにアンバランス量が増加して水受け槽全体の振動量が大きくなりことがあり、その結果、洗濯機本体の振動が大きくなってしまうという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯機本体の振動を抑制し、安定した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。

本発明のドラム式洗濯機は、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、前記水受け槽の振動を検知する振動検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を前記水受け槽から吸引し前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記循環経路に設けた循環ポンプと、前記モータおよび循環ポンプの回転数を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各工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とともに、前記循環ポンプを駆動して洗濯水を循環させ、
前記水受け槽の振動値が所定値を超えた時に、前記循環ポンプの回転数を段階的に低下させるとともに、すすぎ時間を延長するようにしたものである。

これによって、低振動、低騒音となり、すすぎ性能を低下させることなく、安定したすすぎ工程を行なうことが出来る。

本発明のドラム式洗濯機は、洗濯機本体の振動を抑制し、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１回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャート同洗濯機の２回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャート同洗濯機の水受け槽の振動量および循環ポンプの回転数の変化を示すタイムチャート同洗濯機のすすぎ時間を延長した場合の２回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャート従来のドラム式洗濯機の縦断面図

第１の発明のドラム式洗濯機は、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、前記水受け槽の振動を検知する振動検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を前記水受け槽から吸引し前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記循環経路に設けた循環ポンプと、前記モータおよび循環ポンプの回転数を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各工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とともに、前記循環ポンプを駆動して洗濯水を循環させ、前記水受け槽の振動値が所定値を超えた時に、前記循環ポンプの回転数を段階的に低下させるとともに、すすぎ時間を延長するようにしたことにより、すすぎ性能を低下させることなく、低振動、低騒音にて安定したすすぎ工程を行なうことができる。

第２の発明のドラム式洗濯機は、特に、第１の発明のドラム式洗濯機において、前記回転ドラム内の布量を検知する布量検知手段を備え、前記制御手段は、布量に応じて、前記循環ポンプの回転数の低下量およびすすぎ時間の延長時間の少なくとも一方を設定するようにしたことにより、さらにすすぎ性能を低下させることなく、低振動、低騒音にて安定したすすぎを行うことができる。

第３の発明のドラム式洗濯機は、特に、第１または２の発明の制御手段は、前記水受け槽の振動値が第２の所定値を超えた場合には、前記循環ポンプを停止させるようにしたことにより、洗濯機を安全に運転することができる。

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、外部へ排水する排水ポンプ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内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、吐出口８から回転ドラム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を回転させる。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なわれ、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、撹拌を行う１回目のすすぎ工程に移行する。

図３は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の１回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャートである。

図３に示すように、１回目のすすぎ工程において、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動作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を用いて行なわれる。

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回目のすすぎ工程に移行する。

図４は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の２回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャートである。

図４に示すように、２回目のすすぎ工程において、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、回転ドラム３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を約３５００ｒ／ｍｉｎで駆動させ、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。

回転ドラム３の回転数が約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、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を約３５００ｒ／ｍｉｎで駆動させ、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。

なお、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。

ここで、循環シャワー中に回転ドラム３内の洗濯物の配置にアンバランスが生じていた場合、循環シャワーにて洗濯物がすすぎ水を吸水することにより、その重量バランスの差は、洗濯物が含んだ水分が増えるに従って徐々に大きくなる。また、洗濯物の布質によって吸水量が異なるため、吸水しやすい洗濯物の場合、含有水分が増えるにしたがって重量バランスがさらに悪くなることになる。

これにより、水受け槽２の振動量が大きくなり、洗濯機からの騒音が大きくなり、洗濯機の設置面の振動も増加するということになる。

図５は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の水受け槽の振動量および循環ポンプ回転数の変化を示すタイムチャートである。

図５において、循環シャワー中に振動検知手段２５にて検出される水受け槽２の振動量を監視し、振動量が許容量Ｓ１に到達した段階で循環ポンプ１０の回転数を３５００ｒ／ｍｉｎから３２００ｒ／ｍｉｎまで下げる。そして振動量が更に増加すると、許容量Ｓ２に到達した段階で循環ポンプ１０の回転数を３２００ｒ／ｍｉｎから３０００ｒ／ｍｉｎまで下げる。これにより、洗濯物の吸水と脱水の均衡点を変化し、含有水分量が減少することで重量バランスが解消され、振動および騒音を防止することができる。

また、振動量の許容量Ｓ１、Ｓ２は、運転する洗濯コース内容に応じて設定することができる。例えば、夜運転のための静音コースなどにおいては、許容量Ｓ１、Ｓ２は通常のコースのものよりも低めに設定するなどである。

また、水受け槽の振動量として許容量Ｓ２の上に最大の許容量として第２の所定値Ｓ３を設け、振動量が第２の所定値Ｓ３を超えた時に、振動悪化防止のために、循環ポンプ１０の駆動を停止することで、高い安全性が確保できる。

なお、ここでは、循環ポンプ１０の回転数を３段階としたが、製品の耐振動性やすすぎ性能を考慮して、２段階でも良いし、更に多段階の設定としても良い。

低振動、低騒音で脱水するために、循環ポンプの回転数を低下させると、すすぎ性能に若干の影響が出ることは避けられない。そこで、次に示す対応を行なう。

図６は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機のすすぎ時間を延長した場合の２回目のすすぎ工程の動作を示すタイムチャートである。

図６において、すすぎ行程の中間脱水にて循環ポンプ１０の回転数を段階的に下げた場合には、次に行う給水撹拌および撹拌の時間を通常の３分から５分に延ばし、洗濯物に含まれる洗剤液の除去を促進する。これにより、循環ポンプ１０の回転数を下げても、すすぎ性能を確保でき、安定したすすぎ運転を行うことができる。

また、すすぎ性能は洗濯物の容量によって大きく変わるため、給水撹拌および撹拌の延長時間は、洗い工程の当初に布量検知手段２７にて検知した洗濯物の量によって設定することで、より確実に高いすすぎ性能を確保した上で、低振動、低騒音で運転を行うことができるようになる。

以上のように、本実施の形態においては、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ながら、循環ポンプを駆動させて洗濯水を循環させるとともに、振動検知手段で検知した水受け槽の振動値が所定値を超えた時に、循環ポンプの回転数を段階的に低下させることにより、低振動、低騒音にて安定したすすぎ工程を行なうことができる。

また、循環ポンプの回転数を低下させた時に、すすぎ時間を延長することにより、低振動、低騒音にて安定したすすぎ性能を発揮することができる。

また、布量検知手段にて検知した布量に応じて、循環ポンプの回転数の低下量、およびすすぎ時間の延長時間を設定することにより、さらに、低振動、低騒音にて安定したすすぎ性能を発揮することができる。

また、振動検知手段で検出した水受け槽の振動値が最大所定値を超えた場合に、循環ポンプの動作を停止させることにより、洗濯機を安全に運転することができる。

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、水受け槽の振動値が所定値を超えた時に、循環ポンプの回転数を段階的に低下させて、すすぎ時間を延長することにより、低振動、低騒音にて安定したすすぎ性能を確保することが可能となるので、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。

３回転ドラム
２水受け槽
４モータ
８吐出口
９循環経路
１０循環ポンプ
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、前記水受け槽の振動を検知する振動検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を前記水受け槽から吸引し前記回転ドラム内に吐出して循環する循環経路と、前記循環経路に設けた循環ポンプと、前記モータおよび循環ポンプの回転数を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各工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とともに、前記循環ポンプを駆動して洗濯水を循環させ、前記水受け槽の振動値が所定値を超えた時に、前記循環ポンプの回転数を段階的に低下させるとともに、すすぎ時間を延長するようにしたドラム式洗濯機。
前記回転ドラム内の布量を検知する布量検知手段を備え、前記制御手段は、布量に応じて、前記循環ポンプの回転数の低下量およびすすぎ時間の延長時間の少なくとも一方を設定するようにした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
前記制御手段は、前記水受け槽の振動値が第２の所定値を超えた場合には、前記循環ポンプを停止させるようにした請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。