JP6239940B2

JP6239940B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP6239940B2
Application number: JP2013231166A
Authority: JP
Inventors: 源一郎河野
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-11-07
Also published as: JP2015089473A

Description

本発明の実施形態は洗濯機に関する。

従来より、衣類が収容される回転槽を水槽内に備えたいわゆる縦軸型の洗濯機においては、前記水槽内に乾燥風を循環供給して衣類を乾燥させる乾燥機能を付加したものがある。この乾燥機能としては、両端が夫々前記水槽の上下部につながる循環風路を設けると共に、その循環風路の途中部に熱交換器を設け、水槽内の空気を吸込んで熱交換器により乾燥風を生成し、その乾燥風を、循環風路を通して機外に排出することなく水槽内に連続的に供給する構成のものが知られている（例えば特許文献１、２参照）。

第１の従来例として、特許文献１では、水槽の外底部に接続された乾燥通路が、切替バルブを介して、外箱の外側或いは内側を上方に延びて設けられた空冷式の熱交換器に繋がり、更に、発熱ヒータ、循環送風ファンを経て、伸縮自在ホースを介して水槽の上部蓋に繋がる構成となっている。また、第２の従来例として、特許文献２では、水槽の外周面に、水槽の底部で開口し上方に延びるダクト状の除湿風路を設け、除湿風路の上部に、水槽の上端部に繋がる給気風路を接続し、除湿風路内に、水冷式の熱交換器、送風ファン、ヒータを設ける構成となっている。

特開２０００−２２５２８７号公報特開２００８−５４９４８号公報

ところで、この種の縦軸型の洗濯機においては、水槽が例えば４本の吊り棒で外箱内に弾性的に支持（吊持）される構成となっているが、撹拌体の回転時や回転槽の回転時における水槽の振動や、その振動に伴う騒音が問題となる。上記第１の従来例では、水槽の底部に蛇腹状のダクト（乾燥通路）を接続しているため、このダクトが振動系に影響を与え、振動・騒音が大きくなることがある。第２の従来例では、水槽の外周面に熱交換器を取付けている構成のため、水槽の重量バランスが崩れ、振動系の設計を複雑にし、負荷によって振動・騒音が大きくなることがある。

そこで、水槽内に乾燥風を循環供給する乾燥機能を備えたものにあって、振動や騒音を低減することができる洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、外箱と、この外箱内に弾性支持された水槽と、前記水槽の上部に装着された水槽カバーと、前記水槽内に配置され洗濯物が収容される回転槽と、この回転槽の内底部に配設された撹拌体と、前記外箱内に設けられ前記洗濯物を乾燥するための乾燥風を生成する熱交換器と、前記水槽内の空気を前記熱交換器に吸込むための排気ダクトと、前記熱交換器により生成された乾燥風を前記水槽内に循環供給するための給気ダクトとを備え、前記熱交換器は、風路を構成するケース内に、吸込み空気の除湿を行う除湿手段、空気を循環させる送風ファン、除湿空気を加熱する加熱手段を組付けてユニット化された形態で、前記外箱に取付けられて設けられると共に、前記除湿手段は、前記外箱内面に沿って上下方向に延び、吸込み空気を流して除湿する風路を上下に折返し状態に有する除湿ケースを含んで構成され、前記熱交換器と前記水槽とをつなぐ前記排気ダクト及び給気ダクトは、共に可撓性を有して構成され、夫々前記水槽カバーに設けられた接続口に接続されているところに特徴を有する。

一実施形態を示すもので、洗濯機の概略的縦断正面図乾燥ユニットの風路の構成を模式的に示す図乾燥運転部分の外観を示す要部の分解斜視図洗濯機の電気的構成を概略的に示すブロック図

以下、一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る乾燥機能付きの縦軸型の洗濯機（全自動洗濯機）１の全体構成を概略的に示している。ここで、ほぼ矩形状をなす外箱２の内部には、洗濯水を溜める水槽３が弾性吊持機構４により弾性的に支持（吊り下げ支持）されて設けられている。一部のみ示すように、前記弾性吊持機構４は、例えば前記外箱２の四隅部に設けられた４本の吊り棒４ａ、各吊り棒４ａの下端部に配置されたスプリング４ｂ等を有した周知構成を備えている。

前記水槽３内には、ほぼ有底円筒状をなす縦軸型の回転槽５が回転可能に設けられている。この回転槽５の上端部には、例えば液体封入形の回転バランサ６が取付けられている。また、この回転槽５の周壁部には、通風孔を兼ねる多数個の脱水孔７が形成されている。この回転槽５内には、図示しない洗濯物が収容されるようになっており、その洗濯物の洗い、すすぎ、脱水、乾燥が行われる。

前記回転槽５の内底部には、撹拌体８が配設されている。詳しく図示はしないが、前記水槽３の外底部には、駆動モータ９（図４にのみ図示）を備える駆動機構部１０が配設されている。前記駆動機構部１０は、周知のように、前記駆動モータ９の回転を選択的に伝達するためのクラッチを有している。即ち、洗い時及びすすぎ時には回転槽５を制止して、モータにより撹拌体８を正逆両方向に交互に低速で回転させ、脱水時には回転槽５を撹拌体８と共に一方向へ高速で回転させる。また、後述する乾燥運転時にも、回転槽５や撹拌体８を回転させるようになっている。

図２にも示すように、前記水槽３の底部には排水口１１が形成され、この排水口１１に、電子制御式の排水弁１２を介して、排水路を形成する排水管１３が接続されている。尚、詳しく図示はしないが、前記排水管１３は、外箱２の外部に導出され、家庭用の排水設備に接続される。また、前記排水弁１２は、前記駆動機構部１０のクラッチと連動して動作するように構成されている。

図１に示すように、前記水槽３の上部には、水槽カバー１４が装着されている。図３に示すように、この水槽カバー１４には、後部側を除くほぼ中央部に位置して洗濯物出入用の開口部１４ａが設けられていると共に、その開口部１４ａを開閉する内蓋１５が取付けられている。更に、この水槽カバー１４には、開口部１４ａの後部側に位置して左右方向に並んで、３個の接続口１６，１７，１８が設けられている。これら接続口１６，１７，１８は、上方に凸となる円筒状に構成されている。後述するように、左側の接続口１６には給水ダクト１９が接続され、中央の接続口１７には給気ダクト２０が接続され、右側の接続口１８には排気ダクト２１が接続されるようになっている。

図１に示すように、前記外箱２の上部には薄形の中空箱状をなす合成樹脂製のトップカバー２２が装着されている。図示はしないが、このトップカバー２２の上面中央には、前記水槽カバー１４の開口部１４ａの上方に位置して、ほぼ円形の洗濯物出入口が形成されていると共に、その洗濯物出入口を開閉するための二つ折りタイプの蓋が設けられている。詳しく図示はしないが、このトップカバー２２の前部には、操作パネル２３（図４にのみ図示）が設けられている。

詳しく図示はしないが、前記操作パネル２３は、スタートスイッチやコース選択キーを含む各種の操作スイッチや、コースの表示や残り時間等の必要な表示を行う表示部を備える。ユーザは、操作パネル２３の操作スイッチを操作することにより、洗濯運転のコースの選択や、運転開始を指示することができる。また、前記操作パネル２３の裏面側には、コンピュータを主体として構成され洗濯機１全体の制御を行う制御装置２４（図４にのみ図示）が設けられている。

図１に示すように、前記トップカバー２２の後辺部には、機械室が設けられ、この機械室内には、図で左側に位置して、給水ユニット２５が設けられていると共に、右側に位置して、熱交換器としての乾燥ユニット２６が設けられる。そのうち給水ユニット２５は、給水源（例えば水道）からの水を前記水槽３内に供給するためのもので、図３にも示すように、電子制御式の給水弁２７、接続管２８、注水ケース２９、前記給水ダクト１９等を備えている。

前記接続管２８には、図示しない水道の蛇口に接続された接続ホースの先端部が接続される。また、図示はしないが、前記注水ケース２９内には、洗剤や洗濯用助剤を収容するための収容ケースが出し入れ可能に設けられている。前記給水ダクト１９は、前記注水ケース２９から下部に延びるように設けられている。この給水ダクト１９は、例えばゴム等の可撓性（柔軟性）を有する材料から先端側部分が蛇腹状に構成されており、その先端部が前記接続口１６に接続されている。

このとき、詳しく図示はしないが、前記給水弁２７は、２つの出口を有し、閉塞状態、第１の出口を開放した状態、第２の出口を開放した状態、の３位置に切替えら可能な切替弁から構成されている。この給水弁２７の入口部が前記接続管２８に接続され、前記第１の出口が前記注水ケース２９に接続されている。更に、前記第２の出口が、注水ホース３０を介して後述する水冷式除湿器に接続されている。

これにて、給水ユニット２５の給水弁２７が第１の出口の開放状態に切替えられると、給水源からの水が注水ケース２９へ供給される。そして、注水ケース２９に供給された水は、収容ケース内の洗剤等を溶かした後、給水ダクト１９を通して水槽３内へ給水される。また、給水弁２７が第２の出口の開放状態に切替えられると、給水源からの水が水冷式除湿器に供給されるようになっている。

さて、前記乾燥ユニット２６について、図２、図３も参照して述べる。この乾燥ユニット２６は、乾燥運転時に水槽３内に除湿された温風を循環供給する熱交換器として機能する。本実施形態では、この乾燥ユニット２６は、機械室内を左右方向に延びるヒータユニット３１と、そのヒータユニット３１の右端部から下方に延びて設けられる除湿手段たる水冷式除湿器３２とを一体的に有し、前記外箱２（及びトップカバー２２）の内面に、固定的に取付けられている。

詳しくは次に述べるが、この乾燥ユニット２６においては、空気を循環させる送風ファン３３の駆動により、図２に矢印Ａ〜矢印Ｆで示すように、水槽３内の空気が排気ダクト２１を通して水冷式除湿器３２に吸込まれ、水冷式除湿器３２において水冷除湿される。そして、除湿された空気が、ヒータユニット３１を通されて加熱された上で、給気ダクト２０から水槽３内に戻される循環を行うようになっている。

前記ヒータユニット３１は、図で左右方向に延びる風路を形成するヒータケース３４内に、前記送風ファン３３及び加熱手段としてのヒータ３５を内蔵して構成されている。前記ヒータ３５は、例えばＰＴＣヒータからなり、前記ヒータケース３４内のほぼ中央部に配設されている。前記ヒータケース３４の図で左端部下面側には、温風を吐出するための吐出口３４ａが設けられ、この吐出口３４ａに前記給気ダクト２０の上端部が接続されている。

前記給気ダクト２０は、例えばゴム等の可撓性（柔軟性）を有する材料から蛇腹状に構成されており、その先端部（下端部）が前記接続口１７に接続されている。これにて、給気ダクト２０は、乾燥ユニット２６（ヒータケース３４）と水槽３とを上下方向に接続するように設けられている。尚、図２に示すように、前記ヒータケース３４内の吐出口３４ａの近傍部分には、水槽３内に供給される温風の温度を検出するための温度センサ３６が設けられている。

そして、前記ヒータケース３４の右端側は、下面側に通気口３７を有するファンケーシングとなっており、このファンケーシング部分に前記送風ファン３３が設けられている。この送風ファン３３は、ヒータケース３４の上面部に下向きに取付けられたファンモータ３３ａと、ファンケーシング内に配置された遠心ファンからなる送風羽根３４ｂとからなる。これにて、送風ファン３３が駆動されると、通気口３７から空気を吸込んで、外周方向（図で左方のヒータ３５側）に送風するようになっている。

前記水冷式除湿器３２は、前記ヒータケース３４の右端部下面側に接続される除湿ケース３８を有している。この除湿ケース３８は、前記ヒータケース３４の下側に配置される基部３８ａと、その基部３８ａの右側から下方に長く延びる垂下部３８ｂとを有している。前記基部３８ａの上面が前記通気口３７に連続している。図１、図２に示すように、この除湿ケース３８内には、前記基部３８ａを上下に仕切ると共に、それに連続して前記垂下部３８ｂ内を、下端部を除いて左右に仕切る仕切壁３９が設けられている。

これにより、図２に示すように、前記基部３８ａ内は仕切壁３９によって、上部空間と下部空間とに仕切られている。前記垂下部３８ｂ内には、仕切壁３９によって、垂下部３８ｂ内の図で左側を下方に延びる第１風路４０と、この第１風路４０の下端部で折返すようにして、垂下部３８ｂ内の図で右側を上方に延びる第２風路４１とが形成されている。前記基部３８ａの下部空間が前記第１風路４０に連通し、第１風路４０の下端が前記第２風路４１の下端に連通し、第２風路４１の上端部が前記基部３８ａの上部空間さらには通気口３７に連通している。また、図示はしないが、第２風路４１内には、左右方向に延びる複数本のリブが設けられており、内部がいわゆるラビリンス構造となっている。

図１にも示すように、前記除湿ケース３８の基部３８ａの下面部には、空気を吸込むための吸込口３８ｃが設けられており、この吸込口３８ｃに前記排気ダクト２１の上端部が接続されている。この排気ダクト２１は、やはり例えばゴム等の可撓性（柔軟性）を有する材料から蛇腹状に構成されており、その先端部（下端部）が前記接続口１８に接続されている。これにて、排気ダクト２１は、乾燥ユニット２６（除湿ケース３８）と水槽３とを上下方向に接続するように設けられている。更に、図２に示すように、前記基部３８ａの下部空間には、リントを捕獲するためのリントフィルタ４２が設けられている。

そして、前記除湿ケース３８には、前記第２風路４１の上端部に位置して、注水口４３が設けられ、この注水口４３に前記注水ホース３０の先端部が接続されている。これにより、乾燥運転において、給水弁２７が第２の出口の開放状態に切替えられ、給水源からの水が、注水ホース３０を通して注水口４３から第２風路４１内に散水されるようになっている。この散水によって、第２風路４１を流れる吸込み空気、つまり高温、高湿の空気が冷却（熱交換）され、空気が除湿冷却されるのである。

一方、除湿ケース３８の垂下部３８ｂの下端部には、水（除湿水）を排出するための除湿用排水口４４が設けられている。図２に示すように、除湿用排水口４４には、除湿用排水路となる除湿用排水管４５の基端部が接続されている。この除湿用排水管４５の先端部は、前記排水管１３の排水弁１２よりも下流側に接続されている。これにて、除湿ケース３８の垂下部３８ｂ内の水は、除湿用排水口４４から除湿用排水管４５に流れ、排水管１３を通して排出されるようになっている。

尚、この除湿用排水管４５の途中部と、前記水槽３の上部との間が、フレキシブルな接続ホース４６により接続されている。また、詳しく図示はしないが、前記外箱２の内面には、前記乾燥ユニット２６を固定するための取付部２ａが複数個所（図２に１か所のみ図示）に設けられており、ヒータケース３４及び除湿ケース３８は、それら取付部２ａに対し例えばねじ止め等により固定的に取付けられる。この場合、ヒータケース３４及び除湿ケース３８の一部は、トップカバー２２に支持され（取付けられ）ている。

図４は、上記構成の洗濯機１の電気的構成を概略的に示している。洗濯機１の全体を制御する制御装置２４には、操作パネル２３の操作信号が入力されると共に、前記水槽３内の水位を検出する水位センサ４７、前記駆動モータ９の回転速度を検出する回転センサ４８、前記温度センサ３６からの信号等が入力される。そして、前記制御装置２４は、それらの入力信号と、制御プログラムに基づいて、駆動回路４９を介して給水弁２７、排水弁１２、駆動モータ９等を制御し、洗い、すすぎ、脱水の行程からなる洗濯運転を実行する。さらに、制御装置２４は、前記駆動回路４９を介して、送風ファン３３４、ヒータ３５、駆動モータ９等を制御し、乾燥運転を実行するようになっている。

次に、上記構成の洗濯機１の作用・効果について述べる。洗濯機１においては、ユーザの操作に基づいて、洗濯運転及びその後の乾燥運転が実行される。乾燥運転が開始されると、送風ファン３３及びヒータ３５が駆動されると共に、給水弁２７が第２の出口の開放状態に切替えられる。また、この乾燥運転においても、駆動モータ９の短時間の駆動が行われて、回転槽５又は撹拌体８が回転され、洗濯物のほぐし動作が行われる。

図２に示すように、乾燥運転においては、乾燥ユニット２６の送風ファン３３の駆動により、水槽３内の空気が、まず矢印Ａで示すように、排気ダクト２１を通して水冷式除湿器３２の吸込口３８ｃから、基部３８ａの下部空間に吸込まれる。この空気がリントフィルタ４２を通ることにより、リント等が捕獲される。リントフィルタ４２を通った空気は、矢印Ｂに示すように、第１の風路４０を下方に流れ、更に、矢印Ｃに示すように、折返すようにして第２の風路４１を上方に流れる。

この第２の風路４１を上方に流れる空気は、その間に、上方より注水される水により冷却（熱交換）され、除湿、冷却がなされる。除湿された空気は、矢印Ｄに示すように、基部３８ａの上部空間から通気口３７を通って、ヒータユニット３１の送風ファン３３部分に吸込まれる。送風ファン３３を通った空気は、矢印Ｅで示すようにヒータケース３４内を流れ、ヒータ３５により加熱される。加熱された空気は、矢印Ｆに示すように、吐出口２４ａから給気ダクト２０を通り、水槽３内に供給される。このとき、温度センサ３６による加熱空気の温度検出がなされる。

このような乾燥風の循環により、回転槽５内に収容された洗濯物に対する効果的な乾燥が行われる。尚、第２の風路４１に供給された水及び空気との熱交換（結露）により生じた水は、除湿用排水口４４から除湿用排水管４５を通り、排水管１３から外部に排水される。これにより、水冷式除湿器３２からの排水を自然排水により確実に行うことができ、簡単で安価な構成で済ませることができる。

ここで、この種の縦軸型の洗濯機１においては、水槽３が弾性吊持機構４によって外箱２内に弾性的に支持（吊持）される構成となっているため、撹拌体８の回転時や回転槽５の回転時における水槽３の振動や、その振動に伴う騒音の問題がある。特に、乾燥運転のための熱交換器を設けたものにあっては、水槽３に接続されるダクトが振動系に影響を与え、振動・騒音が大きくなることがある。また、熱交換器を設けることによって、水槽３の重量バランスが崩れ、負荷によって振動・騒音が大きくなる虞も考えられる。

ところが、本実施形態では、乾燥ユニット２６に設けられる排気ダクト２１及び給気ダクト２０は、共に水槽３の上部（水槽カバー１４）に接続されているので、それらダクト２１，２０が水槽３の振動系に悪影響を与えることを抑制し、水槽３の異常振動やそれに伴う騒音を起こしにくくすることができる。この場合、特に本実施形態では、排気ダクト２１及び給気ダクト２０を、蛇腹状に構成すると共に、乾燥ユニット２６と水槽３とを上下方向に接続するようにしたので、水槽３の上下方向の振動をダクト２１，２０の蛇腹状部で吸収することができ、水槽３の振動が乾燥ユニット２６ひいては外箱２に伝わることを防止することができる。

また、本実施形態では、水槽の外壁部に熱交換器を設けたものと異なり、上記乾燥ユニット２６は、ユニット化された形態で水槽３ではなく外箱２（及びトップカバー２２）に取付けられているので、水槽３の重量バランスを崩すことはなく、水槽３の重量バランスの不均一に起因して振動・騒音が大きくなることを未然に防止することができる。また、除湿用排水管４５等が水槽３の振動系に悪影響を与えないことは勿論である。更に、熱交換器が乾燥ユニット２６としてユニット化されていると共に、ダクト２０，２１等の風路の接続構造が水槽３の上部に集中しているので、組立性も良好となる。

このように本実施形態によれば、水槽３内に乾燥風を循環供給する乾燥機能を備えたものにあって、ヒータユニット３１及び水冷式除湿器３２をユニット化して構成された乾燥ユニット２６を、外箱２に固定的に取付けると共に、乾燥ユニット２６と水槽３とをつなぐ排気ダクト２１及び給気ダクト２０を、共に水槽３の上部に接続するように構成したので、水槽３の異常振動の発生等を抑制することができ、動や騒音を低減することができるという優れた効果を得ることができる。

尚、上記した実施形態では、熱交換器を構成する除湿手段として、水冷式除湿器３２を採用するようにしたが、それ以外にも、ヒートポンプ（冷凍サイクル）方式の除湿装置や、送風によって熱交換器を冷却する空冷除湿装置、ペルチェユニットによって熱交換器を冷却するペルチェ冷却除湿装置等を採用するようにしても良い。また、熱交換器をトップカバーに取付けるようにしても良い。つまり、洗濯機の「外箱」とは、洗濯機の外殻（筐体）を構成するものであり、実施形態の外箱２そのものだけでなく、トップカバー２２も含まれる概念である。その他、洗濯機全体やヒータユニットの詳細な構造としても種々の変形が可能である等、上記した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

図面中、１は洗濯機、２は外箱、３は水槽、４は弾性吊持機構、５は回転槽、８は撹拌体、１２は排水弁、１３は排水管（排水路）、１４は水槽カバー、１７，１８は接続口、２０は給気ダクト、２１は排気ダクト、２４は制御装置、２６は乾燥ユニット（熱交換器）、３１はヒータユニット、３２は水冷式除湿器、３３は送風ファン、３４はヒータケース、３５はヒータ、３８は除湿ケース、４０は第１風路、４１は第２風路、４３は注水口、４４は除湿用排水口、４５は除湿用排水管（除湿用排水路）を示す。

Claims

外箱と、
この外箱内に弾性支持された水槽と、
前記水槽の上部に装着された水槽カバーと、
前記水槽内に配置され洗濯物が収容される回転槽と、
この回転槽の内底部に配設された撹拌体と、
前記外箱内に設けられ前記洗濯物を乾燥するための乾燥風を生成する熱交換器と、
前記水槽内の空気を前記熱交換器に吸込むための排気ダクトと、
前記熱交換器により生成された乾燥風を前記水槽内に循環供給するための給気ダクトとを備え、
前記熱交換器は、風路を構成するケース内に、吸込み空気の除湿を行う除湿手段、空気を循環させる送風ファン、除湿空気を加熱する加熱手段を組付けてユニット化された形態で、前記外箱に取付けられて設けられると共に、前記除湿手段は、前記外箱内面に沿って上下方向に延び、吸込み空気を流して除湿する風路を上下に折返し状態に有する除湿ケースを含んで構成され、
前記熱交換器と前記水槽とをつなぐ前記排気ダクト及び給気ダクトは、共に可撓性を有して構成され、夫々前記水槽カバーに設けられた接続口に接続されていることを特徴とする洗濯機。
前記熱交換器には、前記除湿手段からの排水を行うための除湿用排水ホースの基端部が接続され、該除湿用排水ホースの先端部は、前記外箱内において、前記水槽からの排水を行うための排水路のうちの排水弁よりも下流側に接続されていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記排気ダクト及び給気ダクトは、少なくとも一部に蛇腹状部を有して構成され、
共に前記熱交換器と前記水槽とを上下方向に接続するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯機。