JP6827171B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯水を加熱する加熱水生成装置を備えた洗濯機に関する。

特許文献１は、洗濯水を加熱する加熱水生成装置を備えた洗濯機の過熱防止手段を開示する。この洗濯機は、ヒータの加熱温度を感知する第１サーミスタと、感知されたヒータの温度に対応して第１温度感知信号を出力するヒータ温度感知部と、洗濯水の温度を感知するための第２サーミスタと、感知された洗濯水の温度に対応して第２温度感知信号を出力する水温感知部と、を備える。また、第１温度感知信号を入力され所定の時間値に対するヒータの温度増分値を算出し、電源供給切替信号に従ってヒータに供給される電源を切替えさせる電源供給切替部を備える。

第１温度感知信号から所定の時間値に対するヒータの温度増分値を算出し、ヒータの温度増分値が所定の基準値よりも大きい場合には電源供給切替部によりヒータに供給される電源を切替えることにより、ヒータの過熱を防止できる。

特開平６−７９０８９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ヒータの加熱温度を測定するサーミスタと水槽内の水温を測定するサーミスタの２つが必要であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、１つのサーミスタでヒータの温度と水槽内の水温を検知することにより、低コストでヒータの過熱を防止できる信頼性の高い洗濯機を提供することを目的とする。

本発明における洗濯機は、洗濯機本体と、前記洗濯機本体の内部に支持され、底部に排水口を有する水槽と、前記水槽の前記排水口と連結する排水コックユニットと、前記排水コックユニットに連結され、前記水槽の内底部と連通するヒータユニットと、を備え、前記ヒータユニットは、略直方体形状に形成されたヒータ収容容器と、前記ヒータ収容容器内の洗濯水を加熱するヒータと、前記ヒータに設けられ洗濯水の温度を測定するサーミスタと、を有し、前記ヒータ収容容器には、前記ヒータを挿入するヒータ挿入用開口部が設けられており、前記ヒータは、前記ヒータ収容容器の内部に位置し、電力の供給により熱を発生させる加熱部と、外部電源からの電力を前記加熱部へ供給する端子部と、加熱部と端子部との間に介在し、ヒータ挿入用開口部を塞ぐ接続部と、を有し、前記サーミスタは、前記ヒータユニットの内側となるように前記接続部に配設されており、前記ヒータの通電開始から第１の所定時間経過後に通電を停止し、前記ヒータ通電終了後から第２の所定時間経過後の前記ヒータユニット内の水温を前記サーミスタによって検出し、検出された水温に基づいて前記水槽内の水温を推定する構成としたものである。

この構成により、ヒータ収容容器内の水温を測定するサーミスタを用いて水槽内の水温を推定できるため、水槽側にサーミスタを構成する必要がなく、低コストで信頼性の高い洗濯機が提供できる。

本発明の洗濯機は、１つのサーミスタでヒータの温度と水槽内の水温を検知できるので、低コストでヒータの過熱を防止することができる。

実施の形態１における洗濯機の縦断面図 同洗濯機の水槽底面図、及びヒータユニットの分解斜視図 同洗濯機のヒータユニットの斜視図 （ａ）同洗濯機のヒータユニットの上面図、（ｂ）同洗濯機の図４（ａ）におけるヒートユニットのＡ−Ａ断面図 同洗濯機のヒータユニットの断面図 同洗濯機の水槽底面及びヒータユニットの断面図 同洗濯機における図６のヒータユニットの要部拡大断面図 同洗濯機の水槽底面、及び図４（ａ）におけるヒータユニットのＢ−Ｂ断面図 同洗濯機における図８のヒータユニットの要部拡大断面図 同洗濯機のヒータユニット内の洗濯水の流れを示す部分断面斜視図 同洗濯機のヒータ収容容器内の水温と水槽内の水温のグラフ 実施の形態２のおける洗濯機のヒータユニットの分解斜視図 同洗濯機の水槽底面、排水コックユニット、ヒータユニットの断面図 同洗濯機のヒータユニットの斜視図 同洗濯機のヒータユニットの斜視図 同洗濯機のヒータユニット内の洗濯水の流れを示す断面図

第１の発明は、洗濯機本体と、前記洗濯機本体の内部に支持され、底部に排水口を有する水槽と、前記水槽の前記排水口と連結する排水コックユニットと、前記排水コックユニットに連結され、前記水槽の内底部と連通するヒータユニットと、を備え、前記ヒータユニットは、略直方体形状に形成されたヒータ収容容器と、前記ヒータ収容容器内の洗濯水を加熱するヒータと、前記ヒータに設けられ洗濯水の温度を測定するサーミスタと、を有し、前記ヒータ収容容器には、前記ヒータを挿入するヒータ挿入用開口部が設けられており、前記ヒータは、前記ヒータ収容容器の内部に位置し、電力の供給により熱を発生させる加熱部と、外部電源からの電力を前記加熱部へ供給する端子部と、加熱部と端子部との間に介在し、ヒータ挿入用開口部を塞ぐ接続部と、を有し、前記サーミスタは、前記ヒータユニットの内側となるように前記接続部に配設されており、前記ヒータの通電開始から第１の所定時間経過後に通電を停止し、前記ヒータ通電終了後から第２の所定時間経過後の前記ヒータユニット内の水温を前記サーミスタによって検出し、検出された水温に基づいて前記水槽内の水温を推定することにより、１つのサーミスタを用いて、ヒータ収容容器内の水温と水槽内の水温を検知できるため、水槽側にサーミスタを構成する必要がなく、低コストで信頼性の高い洗濯機が提供できる。

第２の発明は、特に第１の発明の洗濯機において、前記水槽の内部に回転自在に配設された洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽の中央内定部に回転自在に配設されたパルセータと、を備え、前記ヒータ通電終了後、前記パルセータが回転することにより、前記水槽の洗濯水と前記ヒータ収容容器内の洗濯水を攪拌することにより、水槽内の洗濯水が撹拌され、水槽内洗濯水とヒータ収容容器内の洗濯水の水温差の平衡を促進できる。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分理解するために提供されているのであって、これらにより、特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

［目次］
１．実施の形態１
１−１．構成
１−１―１．洗濯機の構成
１−１―２．ヒータユニットの構成
１−２．洗濯機の運転動作
１−３．ヒータユニット内の洗濯水の流れ
１−４．ヒータユニットの状態確認、及びメンテナンス方法
１−５．水槽内の水温検知方法
２．実施の形態２
２−１．ヒータユニットの構成
２−２．ヒータユニット内の洗濯水の流れ
３．他の実施の形態
（実施の形態１）
以下、図１〜図１１を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．構成］
［１−１−１．洗濯機の構成］
図１は、実施の形態１における洗濯機の縦断面図である。

図１において、洗濯機本体１１は、内部に水槽１３をサスペンション１２により懸垂防振支持している。水槽１３の内部には、洗濯槽と脱水槽を兼ねた洗濯兼脱水槽１５が回転可能に設けられている。洗濯兼脱水槽１５は、底部にパルセータ１８が回転自在に配設されている。

水槽１３の外底部には、伝達機構部２０が配設されている。伝達機構部２０は、内部に洗濯時の減速ギア（図示せず）、洗濯・脱水軸１４の切り換えクラッチ（図示せず）、及び洗濯兼脱水槽１５を停止するためのブレーキ（図示せず）を内蔵している。

水槽１３の外底部には、モータ２１が取り付けられており、モータ２１にはモータ側プーリ２２が取り付けられている。洗濯・脱水軸１４にはメカ側プーリ２３が連結しており、モータ側プーリ２２とメカ側プーリ２３は、ベルト２４により互いに連結している。上記構成により、モータ２１の動力は、ベルト２４を介して洗濯・脱水軸１４に伝達する。また、切り替えクラッチを制御することで、モータ２１を用いて、パルセータ１８のみを回転させる状態と、パルセータ１８及び洗濯兼脱水槽１５を同時に回転させる状態とを実現することができる。

洗濯機本体１１の上部には、上部枠体２５を配設している。上部枠体２５の略中央部には、洗濯兼脱水槽１５と外部とを連通するための洗濯物投入取出口２６を形成し、洗濯物投入取出口２６は扉体２７にて開閉自在に覆われている。上部枠体２５の後方側には、各種の入力設定を行ない、設定内容を表示する操作表示部２９を配設している。上部枠体２５の後方側の内部には、電磁力により開閉可能な給水弁３０や注水ケース３１等を配設している。

洗濯機本体１１の内部には、モータ２１等を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の工程を逐次制御したり、洗濯水の水温を制御する制御手段（図示せず）を有する制御装置（図示せず）を配している。

洗濯兼脱水槽１５の上部には、流体バランサ１６が配設されている。洗濯機本体１１の背面には、背面開口部（点検口）１１ａを覆うように裏板１７が着脱可能に配設されている。

図２は、実施の形態１における洗濯機の水槽底面斜視図、及びヒータユニットの分解斜視図である。図２に示すように、水槽１３の底部には、第１の排水口３３ａと第２の排水
口３３ｂを有している。

［１−１−２．ヒータユニットの構成］
図３は、実施の形態１における洗濯機のヒータユニットの斜視図、図４（ａ）は、同洗濯機のヒータユニットの上面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるヒートユニットのＡ−Ａ断面図、図５は、同洗濯機のヒータユニットの断面図、図６は、同洗濯機の水槽底面及びヒータユニットの断面図、図７は、図６のヒータユニットの要部拡大断面図、図８は、同洗濯機の水槽底面、及び図４（ａ）におけるヒータユニットのＢ−Ｂ断面図、図９は、同洗濯機における図８のヒータユニットの要部拡大断面図である。

以下に、本実施の形態のヒータユニット３２について説明する。

図１に示すように、水槽１３背面側の外底部の、裏板１７を取り外してメンテナンスすることができる位置にヒータユニット３２が固定されている。

ヒータユニット３２は、図２に示すように、長手方向の両端が開口している略直方体形状のヒータ収容容器３７と、ヒータ収容容器３７の一方の開口から挿入されるヒータ３８と、ヒータ収容容器３７の他方の開口から挿入されヒータ３８を覆う板金部材３６と、板金部材３６が挿入される他方の開口を覆う蓋体５１から構成されている。

以下に、各部品について説明する。

［Ａ．ヒータ収容容器３７］
ヒータ収容容器３７は、耐熱性の樹脂から成り、長手方向の両端が開口している略直方体形状となっている。ヒータ収容容器３７の長手方向の開口のうち、一方の開口はヒータ３８を挿入するヒータ挿入用開口部３７ｂであり、他方の開口は板金部材３６を挿入して蓋体５１により覆われる板金部材挿入用開口部３７ｃである。

ヒータ収容容器３７上面のヒータ挿入用開口部３７ｂ近傍には、水槽１３底部の第２の排水口３３ｂと連通する筒状の流出経路部３７ｇが形成されている。

流出経路部３７ｇを有する面と隣接する側面の板金部材挿入用開口部３７ｃ近傍には、排水コックユニット３４と連通する排水コック接続用開口部３７ａを有している。排水コックユニット３４とヒータ収容容器３７とは、螺子締結（図示せず）等により着脱可能に取り付けられている。

図２に示すように、排水コックユニット３４は、流入口３４ａと水槽１３底部の第１の排水口３３ａとが連通する位置で、溶着ボス４５により溶着固定されている。水槽１３とヒータ収容容器３７は、排水コックユニット３４を介して連通接続されている。図２、図３、図４（ｂ）に示すように、排水コックユニット３４は、排水経路側開口部３４ｃを有している。排水経路側開口部３４ｃは排水経路４１と接続連通されている。排水コックユニット３４の排水弁（図示せず）を開くことにより、水槽１３及びヒータ収容容器３７内の洗濯水は、排水経路４１を通り洗濯機本体１１の外部に排水される。

なお、本実施の形態では、水槽１３と排水コックユニット３４とは溶着固定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、螺子締結等により着脱可能に取り付けられてもよい。

［Ｂ．板金部材３６］
図２に示すように、ヒータ３８を囲む板金部材３６は、長手方向の両端が開口する略直
方体形状となっている。板金部材３６は、板金部材挿入用開口部３７ｃから前方向に向けてヒータ収容容器３７内に挿入される。

ヒータ３８から発生する輻射熱は、板金部材３６を伝導し拡散されるので、ヒータ収容容器３７の一部に熱が集中して溶融し孔あきが発生するリスクを低減できる。

板金部材３６は、２つの板金部品から構成されている。板金部材３６の一端は、図２、図６に示すように、長手方向のスポット溶接部４２に沿ってスポット溶接されている。板金部材３６の他端は、図６、図７に示すように、溶接されず一定間隙を持つ離間部３６ａを有している。そのため、板金部材３６は略Ｕ字形状となっている。板金部材３６は曲げ加工により、内方に窪んだ支持片４０が形成されている。支持片４０により、ヒータ収容容器３７内に収納されたヒータ３８が動かないよう固定している。

図５、図６、図７を用いて板金部材３６とヒータ収容容器３７の固定方法を説明する。

図５に示すように、ヒータ収容容器３７の内壁には、板金部材３６がヒータ収容容器３７内に挿入された状態での離間部３６ａの位置に対応して帯状リブ３７ｄが延伸形成されている。板金部材３６を板金部材挿入用開口部３７ｃから前方向に向けてヒータ収容容器３７内に挿入する際には、離間部３６ａに帯状リブ３７ｄが位置する。

図６、図７に示すように、板金部材３６がヒータ収容容器３７内に挿入された状態で、板金部材３６と当接する位置での帯状リブ３７ｄの幅寸法Ｗは、後側から前側へ向かって広くなるよう形成されている。

図７の帯状リブ３７ｄの板金部材挿入用開口部３７ｃ側（後側）端の幅寸法Ｗ１は、板金部材３６がヒータ収容容器３７内に収納された状態での離間部３６ａの離間幅よりも狭く形成されている。図７の帯状リブ３７ｄのヒータ挿入用開口部３７ｂ側（前側）端の幅寸法Ｗ２は、板金部材３６がヒータ収容容器３７内部に収納された状態での離間部３６ａの離間幅よりも広くなるよう形成されている。また、図８に示すように、板金部材挿入用開口部３７ｃ側（後側）からヒータ挿入用開口部３７ｂ側（前側）に向かうにつれて、ヒータ収容容器３７の内壁下面３９ａは上方に、内壁上面３９ｂは下方に漸次傾斜している。そのため、板金部材３６が板金部材挿入用開口部３７ｃ側（後側）からヒータ挿入用開口部３７ｂ側（前側）に向けて挿入されるにつれて、離間部３６ａの離間幅は狭くなる。

上記構成により、板金部材３６がヒータ収容容器３７内を板金部材挿入用開口部３７ｃ側（後側）からヒータ挿入用開口部３７ｂ側（前側）に向けて挿入されると、挿入途中から帯状リブ３７ｄの幅Ｗが板金部材３６の離間部３６ａの離間幅よりも広くなる。そこで、板金部材３６をヒータ収容容器３７内に押し込むよう圧入することにより、板金部材３６の離間部３６ａの端部が帯状リブ３７ｄにめり込む。このようにして、板金部材３６をヒータ収容容器３７内に支持固定することができる。

本実施の形態では、板金部材３６は２枚の板金をスポット溶接することで構成されているが、例えば１枚の板金を成形して構成されてもよい。

［Ｃ．ヒータ３８］
図２を用いてヒータ３８について説明する。

ヒータ３８は、ヒータ収容容器３７のヒータ挿入用開口部３７ｂから挿入される。

ヒータ３８は、加熱部３８ａと端子部３８ｂと接続部３８ｃより構成されている。

加熱部３８ａは、ヒータ収容容器３７内部に位置し、ヒータ収容容器３７内の洗濯水を加熱するための熱を発生させる。また、図２のように、加熱部３８ａは同一平面上で多数回折り曲げられている。上記構成により、加熱部３８ａの表面積が大きくなるため、効率的に洗濯水を加熱することができる。

端子部３８ｂは加熱部３８ａと電気的に接続されている。また、端子部３８ｂは、ヒータ収容容器３７の外部に位置する外部電源（図示せず）、及び制御装置（図示せず）と電気的に接続されている。外部電源からの電力は、端子部３８ｂを介して加熱部３８ａへ供給されている。

接続部３８ｃは、加熱部３８ａと端子部３８ｂとの間に介在している。接続部３８ｃには、ヒータ収容容器３７のヒータ挿入用開口部３７ｂに対応する大きさの可撓性部材３８ｄが設けられている。図８において、加熱部３８ａがヒータ挿入用開口部３７ｂ内に挿入された状態で、ナット４３を締めることで、ヒータ３８をヒータ収容容器３７内に固定できる。すなわち、ナット４３を締めることにより、ボルト４４及びボルト４４に溶接された圧接板４７に前方向の力が加わり、可撓性部材３８ｄが前後方向に圧縮されることで周方向に膨張するので、ヒータ挿入用開口部３７ｂを密封できる。上記構成により、ヒータ収容容器３７内の洗濯水が、ヒータ挿入用開口部３７ｂから漏水することを防止できる。可撓性部材３８ｄは、弾性変形する例えばゴム等のパッキンで形成されている。

また、図２に示すように、接続部３８ｃには、ヒータ収容容器３７内の水温を測定する温度検知部５６が配設されている。温度検知部５６は、サーミスタ等から構成される。

［Ｄ．蓋体５１］
図８、図９に示すように、蓋体５１は、ヒータ収容容器３７の板金部材挿入用開口部３７ｃを、螺子締結（図示せず）により着脱可能に覆っている。

蓋体５１を取外してヒータ収容容器３７内を確認し、ヒータユニット３２のメンテナンスをするため、蓋体５１により覆われる板金部材挿入用開口部３７ｃは、洗濯機本体１１の背面開口部１１ａがある背面側に設けられている。

蓋体５１により覆われる板金部材挿入用開口部３７ｃは、ヒータ収容容器３７内に挿入されたヒータ３８を臨む位置に取り付けられている。上記構成とすることで、ヒータ収容容器３７から蓋体５１を取り外すことで、容易にヒータ３８の状態を視認できる。

蓋体５１には、ヒータ収容容器３７内に挿入された板金部材３６をヒータ収容容器３７の内壁面側に押し付ける傾斜リブ５１ａが形成されている。ヒータ収容容器３７内に挿入された板金部材３６の板金部材挿入用開口部３７ｃ側（後側）端部は、傾斜リブ５１ａによって内壁下面３９ａ及び内壁上面３９ｂに向けて広げられる。

また、ヒータ収容容器３７が水槽１３底部に取り付けられた状態で、ヒータ収容容器３７の内壁下面３９ａと内壁上面３９ｂには、板金部材３６を支持するリブ３７ｅが延伸形成されている。リブ３７ｅにより、ヒータ３８により熱せられた板金部材３６の熱が内壁下面３９ａ、及び内壁上面３９ｂに直接伝達することを抑制している。

上記構成により、板金部材３６をヒータ収容容器３７内に挿入した状態で、蓋体５１により板金部材挿入用開口部３７ｃを覆うことで、傾斜リブ５１ａとリブ３７ｅによって、板金部材３６は支持固定される。そのため、板金部材３６がヒータ収容容器３７内で揺動することを抑制している。

上記のようにして、ヒータユニット３２が構成されている。

［１−２．洗濯機の運転動作］
次に、本実施の形態の洗濯機の運転動作を説明する。

使用者は、扉体２７を開け、衣類を洗濯物投入取出口２６から洗濯兼脱水槽１５内に投入し、扉体２７を閉め、操作表示部２９を操作して温水洗濯コースを開始する。

洗い工程が開始されると、給水弁３０が開き、水が注水ケース３１から水槽１３内に注水される。注水された水は、水槽１３底部の第１の排水口３３ａ、及び第２の排水口３３ｂからヒータ収容容器３７内へ流入する。

ここで温水洗濯コースでは、ヒータ３８による加熱水での洗い工程の終了後、すすぎ、脱水の工程を実行する。

温水洗濯コースでは、水槽１３への注水により水槽１３内の水が所定の水位に達すると、ヒータユニット３２のヒータ３８がＯＮされる。制御装置は、水槽内の洗濯水の水温に応じて、ヒータ３８をＯＮ、ＯＦＦ制御して洗濯水の温度を制御する。水槽内の水温検知方法については、［１−５．水槽内の水温検知方法］で説明する。

水槽１３内の水温が所定温度Ｍ１（例えば、５５℃）に達したときは、ヒータ３８をＯＦＦにする。また、水槽内の測定水温が所定温度Ｍ２以下（例えば、５３℃以下）に下がったときは、ヒータ３８をＯＮにする。上記方法により、水槽１３内の洗濯水を所定の水温に調節できる。

なお、所定温度Ｍ１、Ｍ２は各運転コース（例えば、除菌コースや泥汚れコース）毎に設定してもよい。所定温度Ｍ１、Ｍ２が運転コースによって変更されることにより、洗濯水を各運転コースの目的に適した水温に調節することができる。

また、温水洗濯終了後は、水槽１３内の水温が所定温度以下（例えば５０℃以下）になるまで、洗濯兼脱水槽１５内に水を追加してパルセータ１８により攪拌するという動作を繰り返してもよい。水槽１３内の水温が５０℃以下になると、排水コックユニット３４の排水弁が開き、洗濯水は洗濯機本体１１の外部に排水される。水槽１３内の水温が所定温度以上（例えば５０℃以上）で、水槽１３内の水位が限界となったときには、所定時間、一時排水を実施する。

上記構成により、排水を路面へ垂れ流す環境においても、水温を下げた状態で排水できる。

一方で、衣類の糸くず等により、ヒータ収容容器３７の流出経路３７ｇが塞がれると、ヒータ収容容器３７と水槽１３との水の流れが阻害される虞がある。ヒータ収容容器３７と水槽１３との水の流れが阻害されると、水槽内の水温が所定温度Ｍ１以下にも関わらず、ヒータユニット３２内が過熱状態となる場合が想定される。このような場合、ヒータ収容容器３７内の水温を検知する温度検知部５６の測定水温が、ヒータ過熱設定温度（例えば、９５℃）に達した際に、ヒータ３８をＯＦＦするように制御することで、ヒータユニット３２内の過熱を防止できる。

［１−３．ヒータユニット内の洗濯水の流れ］
図１０は、実施の形態１における洗濯機のヒータユニット内の洗濯水の流れを示す部分
断面斜視図である。

図１０を用いて、温水洗濯コースにおいてヒータ３８がＯＮされた場合のヒータユニット３２内の洗濯水の流れを説明する。

ヒータ収容容器３７上面の加熱部３８ａ根元側には、水槽１３内底部と連通する流出経路部３７ｇが形成され、ヒータ収容容器３７側面の加熱部３８ａ先端部側方側には、水槽１３内底部と連通する排水コックユニット３４が連結されている。

ヒータ収容容器３７内で加熱されて水温の高くなった洗濯水は、ヒータ収容容器３７内を上昇する。

ここで、ヒータ３８からの距離は、流出経路部３７ｇよりも排水コック接続用開口部３７ａの方が近いため、ヒータ３８の電源が入った状態では、ヒータ収容容器３７内の水温は、排水コック接続用開口部３７ａよりも流出経路部３７ｇの方が高くなる。そのため、ヒータ収容容器３７内を上昇した洗濯水は、図１０の矢印Ｄのように、流出経路部３７ｇを通り水槽１３に放出される。

ヒータ収容容器３７から水槽１３へ放出された高温の洗濯水を補うため、水槽１３内の低温で比重の重い洗濯水は、流入口３４ａから排水コックユニット３４の排水コックより上流側の排水コック前経路３４ｂを通り、ヒータ収容容器３７内底部に流入する（図１０の矢印Ｃ）。ヒータ収容容器３７内に流入した洗濯水は、ヒータ３８の加熱部３８ａの先端付近から根元付近に向けて流れながらヒータ３８の輻射熱を有効利用して加熱されるため、洗濯水を効率的に加熱させることができる。

上記のように、ヒータ３８との距離が異なる位置に水槽１３とヒータ収容容器３７とを連結する２つの経路（流入口３４ａ、流出経路部３７）を設けることで、各経路内の洗濯水の水温の違いを利用して、自然対流により水槽１３内の洗濯水とヒータ収容容器３７内の洗濯水とを循環させることができる。このため、ポンプなどの外力を必要とせずに部品点数を減らし、コストを削減することができる。

また、ヒータ収容容器３７は水槽１３よりも小容量のため、ヒータ収容容器３７内の洗濯水の方が、水槽１３内の洗濯水よりもヒータ３８による昇温速度が速く水温が高くなる。そのため、ヒータ収容容器３７内に流入する洗濯水に含まれる細菌等を効果的に滅菌できる。

さらに、一定時間ごとにパルセータ１８を回転させることにより、水槽１３内の洗濯水が撹拌し、水槽１３内の水温を均一にすることができる。

本実施の形態では、第１の排水口３３ａ、及び第２の排水口３３ｂの開口面積は大きい方が、ヒータユニット３２と水槽１３との洗濯水の循環を活発にすることができる。しかし、第１の排水口３３ａ、第２の排水口３３ｂを真円形状で開口面積を大きくすると、第１の排水口３３ａ、第２の排水口３３ｂ周辺の溶着ボス４５や雌螺子４６等と干渉してしまうため、水槽１３底部を大きく改造する必要がある。

そこで、図２のように第１の排水口３３ａを略楕円形状で構成することにより、溶着ボス４５、及び雌螺子４６の位置を変更することなく、第１の排水口３３ａの開口面積を大きくできる。よって、多額の金型投資をすることも無く、低コストで水槽１３とヒータ収容容器３７内の洗濯水を効率的に循環することができる。

また、図８に示すように、ヒータ収容容器３７底側の内壁下面３９ａは、ヒータ挿入用開口部３７ｂから排水コック接続用開口部３７ａに向けて下方に漸次傾斜している。上記構成により、排水時においては、ヒータ収容容器３７内の洗濯水は、排水コック接続用開口部３７ａに向けて流れ、排水コックユニット３４、排水経路４１を通り洗濯機本体１１の外部に流出する。よって、排水時のヒータ収容容器３７内の洗濯水や異物が滞留することを防ぐことができる。

［１−４．ヒータユニットの状態確認、及びメンテナンス方法］
衣類から発生する比較的大きな糸くず等の異物がヒータ３８に付着したり、流出経路部３７ｇを塞いだりすることにより、ヒータ収容容器３７内の加熱水が、水槽１３へ流出できなくなる虞がある。また、ヒータユニット３２の部品に不具合が生じる場合がある。そのため、必要に応じてヒータユニット３２内の状態の確認や、補修が必要となる。

以下に、ヒータユニット３２内の状態確認及びメンテナンス方法について説明する。

ヒータユニット３２の状態を確認するため、洗濯機本体１１後方側の背面開口部１１ａを覆っている裏板１７を取り外し、背面開口部１１ａから水槽１３底面に取り付けられているヒータ収容容器３７の蓋体５１を取り外す。ヒータ収容容器３７と蓋体５１は螺子締結により固定されているので、螺子を外すことで蓋体５１を取り外すことができる。

上記方法により、洗濯機本体１１の背面開口部１１ａからヒータ収容容器３７内のヒータ３８の状態を確認し、必要に応じてヒータ３８表面に付着した糸くず等を取り除くことができる。そのため、ヒータ３８に接続されるリード線コネクタを着脱する必要がないので、容易にヒータ３８の確認、及びメンテナンスが可能となる。

また、板金部材３６を補修や交換したい場合には、ヒータ収容容器３７から板金部材３６を引き抜くことで取外すことができる。

また、ヒータユニット３２と水槽１３、及びヒータユニット３２と排水コックユニット３４とは、螺子等（図示せず）により締結されて着脱可能に取り付けられている。上記構成により、ヒータユニット３２内に侵入した異物を取り除く必要がある場合や、ヒータユニット３２の交換が必要となった場合には、洗濯機本体１１を横に倒し、洗濯機本体１１の底部より、水槽１３と排水コックユニット３４からヒータユニット３２を取り外すことで、ヒータユニット３２単体でのメンテナンスが可能となる。また、ヒータユニット３２の破損した部品のみをメンテナンスできるので、補修に要する時間や費用を削減できる。

［１−５．水槽内の水温検知方法］
図１１は、実施の形態１における洗濯機のヒータ収容容器内の水温と水槽内の水温のグラフである。

ヒータ３８がＯＮされると、ヒータ収容容器３７内の水はヒータ３８により加熱される。ヒータ収容容器３７は水槽よりも容積が小さいので、ヒータ収容容器３７内の水温は、水槽１３内の水温に比べて通常は１０〜４０℃高い状態となるが、ヒータ３８をＯＦＦして所定時間経過すると、水槽１３内の水温とヒータ収容容器３７内の水温とが徐々に均一化される。

以下に、ヒータ３８に配設された温度検知部５６を用いた水槽１３内の水温の推測方法について説明する。

温水洗濯コースでは、水槽１３への注水により所定の水位に達すると、ヒータユニット
３２がＯＮされる。このときの時刻をＴａ０とする。次に、ヒータ３８がＯＮされてから所定時間経過後（このときの時刻をＴａ１とする）に、ヒータ３８をＯＦＦする。ヒータ３８をＯＦＦしてから、ヒータ収容容器３７内の水温と水槽１３内の水温とが略均一となる所定時間経過後（このときの時刻をＴａ２とする）に、温度検知部５６によりヒータ収容容器３７の水温を測定することにより、水槽１３内の水温を推測することができる。

ヒータ３８のＯＮ時間（Ｔａ０〜Ｔａ１）は、ヒータ３８の出力や、水槽１３内の水量、衣量などによって算出するのが望ましい。例えば、ヒータの出力が１５００Ｗ、水槽１３内の水量が６６Ｌ、衣類の量が５ｋｇで、初期の水温２０℃から所定の温度５５℃まで加熱する場合は、１３０分程度である。

ヒータ３８をＯＦＦする所定時間（Ｔａ１〜Ｔａ２）は、例えば、１〜５分が望ましい。

ヒータ３８を所定時間ＯＦＦした後に、パルセータ１８を所定時間回転させることで、水槽１３内の洗濯水が撹拌され、水槽１３とヒータ収容容器３７の水温差の平衡を促進できる。そのため、ヒータ収容容器３７と水槽１３内との水温差が短時間で小さくなり、水槽１３内の水温を精度よく検知できる。

上記方法により、ヒータ収容容器３７内の水温を測定する温度検知部５６を用いて、水槽１３内の洗濯水の温度調整を行うことができる。そのため、水槽内に水温検知部を配設する必要がなく、低コストで信頼性の高い洗濯機が提供できる。

次に、温度検知部５６を用いて、水槽１３内の洗濯水を所定の目標設定水温（例えば、５３℃）に調節する制御方法を説明する。

水槽１３内への給水完了後、水槽１３内の給水量や水温等からヒータ３８の第１の通電時間を算出し、ヒータ３８を第１の通電時間ＯＮする。ここで、ヒータ３８は第１の通電時間の間ＯＮし続けてもよいし、間欠運転してもよい。

第１の通電時間内において、温度検知部５６による水槽１３内の洗濯水の推定水温から、水槽１３内の洗濯水の昇温速度Ｖｔを算出する。昇温速度Ｖｔと第１の通電時間終了後（このときの時刻をＴｂ１とする）の水槽１３内の水温Ｔ１から、水槽内の洗濯水が目標設定水温に到達するまでのヒータ３８の第２の通電時間を算出する。ここで、ヒータ３８は、第２の通電時間の間ＯＮし続けてもよいし、間欠運転してもよい。

ヒータ３８を第２の通電時間ＯＮし続けた後、温度検知部５６により水槽１３内の水温Ｔ２を推定し、目標設定水温と比較する。水温Ｔ２が目標設定水温よりも低いときはヒータ３８を所定時間ＯＮして、再度温度検知部５６により水槽１３内を推定する。水温Ｔ２が目標設定水温よりも高いときはヒータ３８を所定時間ＯＦＦして、再度、温度検知部５６により水槽１３内を推定する。

上記方法により、ヒータ収容容器３７内に設けられた温度検知部５６だけで、ヒータの過熱を検知するとともに水槽１３内の洗濯水の温度調整を行うことができる。そのため、低コストで信頼性の高い洗濯機が提供できる。

（実施の形態２）
実施の形態１にかかる洗濯機は、ヒータ収容容器３７と水槽１３内底面とが２つの経路で連結され、ヒータ収容容器３７内の加熱された洗濯水と水槽１３内の洗濯水とが循環する構成とした。しかし、実施の形態１では、水槽１３に複数個の排水口を設ける必要があ
る。そこで、実施の形態２における洗濯機は、ヒータ収容容器と水槽内底面とが１つの経路で連結されるよう構成されている。

以下、図１２〜図１６を用いて、実施の形態２を説明する。なお、洗濯機の縦断面図については、図１を参照する。

実施の形態１にかかる洗濯機の水槽１３底部には、第１の排水口３３ａと第２の排水口３３ｂを有していたが、実施の形態２にかかる洗濯機の水槽１１３底部には、排水口１３３を有している。実施の形態２にかかる洗濯機のその他の構成は、実施の形態１にかかる洗濯機の構成と同様であるため、説明を省略する。

［２−１．ヒータユニットの構成］
図１２は、同洗濯機のヒータユニットの分解斜視図、図１３は、同洗濯機の水槽底面、排水コックユニット、ヒータユニットの断面図、図１４、図１５は、同洗濯機のヒータユニットの斜視図である。

以下に、実施の形態２にかかる洗濯機のヒータユニット１３２について説明する。

図１２に示すように、水槽１１３背面側の外底部の、裏板１７を取り外してメンテナンスすることができる位置にヒータユニット１３２が固定されている。

ヒータユニット１３２は、に示すように、長手方向の両端が開口している略直方体形状のヒータ収容容器１３７と、ヒータ収容容器１３７の一方の開口から挿入されるヒータ１３８と、ヒータ収容容器１３７の他方の開口から挿入されヒータ１３８を覆う板金部材１３６と、板金部材１３６が挿入される開口を覆う蓋体１５１から構成されている。

以下、各部品について説明する。なお、実施の形態２にかかるヒータ１３８は、実施の形態１にかかるヒータ３８と同様の構成であるため、説明を省略する。

［Ａ．ヒータ収容容器１３７］
ヒータ収容容器１３７は、耐熱性の樹脂から成り、長手方向の両端が開口している略直方体形状となっている。

ヒータ収容容器１３７の長手方向側の側面の板金部材挿入用開口部１３７ｃ近傍には、排水コックユニット１３４と連通する排水コック接続用開口部１３７ａを有している。実施の形態１にかかる洗濯機では、ヒータ収容容器３７上面に水槽１３底部の第２の排水口３３ｂと連通する筒状の流出経路部３７ｇが形成されていたが、実施の形態２にかかるヒータ収容容器１３７には、そのような経路は形成されていない。その他のヒータ収容容器１３７の構成は、実施の形態１のヒータ収容容器３７の構成と同様である。

排水コックユニット１３４は、図１２に示すように、水槽１３底部の排水口１３３と螺子等に着脱可能に取り付けられている。排水コックユニット１３４の一部は、図１３に示すように、ヒータ収容容器１３７に向けて延伸する略Ｌ字形状に形成され、水槽１１３とヒータ収容容器１３７は、排水コックユニット１３４を介して連通接続されている。図１３に示すように、排水コックユニット１３４には、排水コックユニット１３４内の水槽１１３からヒータ収容容器１３７まで連通する経路を分離する仕切り壁１４６が設けられている。仕切り壁１４６は、垂直部１４６ａと、垂直部１４６ａの下端からヒータ１３８に向けて延伸する水平部１４６ｂとから成り、略Ｌ字形状に形成されている。仕切り壁１４６により、排水コックユニット１３４内の水路は、垂直部１４６ａの左方及び水平部１４６ｂの下方に位置する流入経路１３５ａと、水平部１４６ｂの上方及び垂直部１４６ａの
右方に位置する流出経路１３５ｂに分離される。

実施の形態２では、図１３に示すように、ヒータ収納容器１３７の内壁上面１３９ｂの傾斜角度と、内壁下面１３９ａの傾斜角度とが略同一角度で形成されている。上記構成とすることで、図１４、図１５に示すように、ヒータ収容容器１３７を上下に裏返しても、排水コックユニット１３４を介して、水槽１１３の底部に挿入して使用できる。そのため、洗濯機の機種毎に、振動の重心や部品の配置等を考慮してヒータユニット１３２を配置できる。

［Ｂ．板金部材１３６］
図１２に示すように、ヒータ１３８を囲む板金部材１３６は、長手方向の一端が開口する略直方体形状となっている。板金部材１３６は、１枚の板金部品を略直方体形状に成形して構成されている。板金部材１３６の長手方向の一端は、図１３に示すように、溶接されず一定間隙を持つ離間部１３６ａを有している。板金部材１３６の内面には、ヒータ１３８を支持固定する固定金具１４０が溶接されている。固定金具１４０により、ヒータ収容容器１３７内に収納されたヒータ１３８が動かないよう固定している。

なお、板金部材１３６は、例えば２枚の板金をスポット溶接等で溶接して構成されてもよい。

板金部材１３６とヒータ収容容器１３７の固定方法については、実施の形態１と同様である。

［Ｃ．蓋体１５１］
図１３に示すように、蓋体１５１は、ヒータ収容容器１３７の板金部材挿入用開口部１３７ｃを、図示しないねじ等の締結により着脱可能に覆っている。

実施の形態１にかかる洗濯機の蓋体５１には、傾斜リブ５１ａが形成されているが、実施の形態２にかかる洗濯機の蓋体１５１には、このようなリブは形成されていない。実施の形態２にかかる蓋体１５１のその他の構成は、実施の形態１にかかる蓋体５１の構成と同様である。

上記のようにして、ヒータユニット１３２が構成されている。

［２−２．ヒータユニット内の洗濯水の流れ］
図１６は、実施の形態２にかかる洗濯機のヒータユニット内の洗濯水の流れを示す断面図である。図１６を用いて、温水洗濯コースにおいてヒータ３８がＯＮされた状態のヒータユニット３２内の洗濯水の流れを説明する。

図１２のように、ヒータ収容容器１３７の長手方向側面には、水槽１１３内底部と連通する排水コックユニット１３４が連結されている。図１３に示すように、排水コックユニット１３４の内部には仕切り壁１４６が設けられている。仕切り壁１４６は、下方をヒータ１３８に向けて延伸する略Ｌ字形状に形成されている。仕切り壁１４６により、水槽１１３からヒータ収容容器１３７へ向けて流れる流入経路１３５ａ内の低温の洗濯水と、ヒータ収容容器１３７から水槽１１３へ向けて流れる流出経路１３５ｂ内の高温の洗濯水とが、排水コックユニット１３４内で混合することを防ぎ、効率的に洗濯水を循環できる。

ヒータ収容容器１３７内に洗濯水が満たされた状態で、ヒータ１３８がＯＮされると、ヒータ収容容器１３７内の洗濯水はヒータ１３８により加熱され、ヒータ収容容器１３７内を上昇し、図１６の矢印Ｂのように流出経路１３５ｂから水槽１３に放出される。

一方で、ヒータ収容容器１３７から水槽１１３へ放出された高温の洗濯水を補うため、水槽１１３内の低温で比重の重い洗濯水が、図１６の矢印Ａのように流入経路１３５ａを通ってヒータ収容容器１３７内へ流入する。ヒータ収容容器１３７内の加熱された洗濯水が上方に移動するため、水槽１１３内の低温の洗濯水は流入経路１３５ａからヒータ収容容器１３７底部側に流入しやすくなる。

ヒータ収容容器１３７内に流入した洗濯水は、ヒータ１３８により加熱され、ヒータ収容容器１３７内を上昇し、流出経路１３５ｂから水槽１１３に流出する。

上記のように、ヒータ収容容器１３７と水槽１１３内底部を１つの経路により連通し、洗濯水の温度差による自然対流で洗濯水を循環させることで、ヒータユニット１３２を設ける機種と設けない機種とで、共通の水槽１１３用の金型を用いることができる。このため、温水仕様機能を実現するための開発時の製造コストを低く抑えることができる。さらに、必要に応じて外付けでヒータユニット１３２を設けることができる。

また、図１３、図１６に示すように、垂直部１４６ａの上端部は、流入口１３４ａよりも上方に位置している。上記構成とすることにより、流出経路１３５ｂから水槽１１３へ排出された高温の洗濯水が流入経路１３５ａ内に入り込むことを抑制できるので、効率的に水槽内の洗濯水を加熱できる。

また、一定時間ごとにパルセータ１８を回転させることにより、水槽１１３内の洗濯水が撹拌し、水槽１１３内の水温とヒータ収容容器内の水温とを短時間で均一にできる。

また、図１６に示すように、ヒータ収容容器１３７の水槽１３側（上側）の内壁上面３９ｂは、ヒータ挿入用開口部３７ｂから排水コック接続用開口部１３７ａに向けて水槽側（上側）に漸次傾斜している。上記構成により、ヒータ収容容器３７内に洗濯水を給水する際に、ヒータ収容容器３７内に溜まっていた空気が、ヒータ収容容器３７から水槽１３へ向かって排出されやすくなる。そのため、ヒータ収容容器３７内の空気溜まりを防止し、空焚きのリスクを低減できる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１、２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１では、排水コックユニット３４とヒータ収容容器３７に形成された流出経路部３７ｇにより、水槽１３とヒータ収容容器３７間の連結経路が構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ヒータ収容容器３７に流入経路部と流出経路部を形成し、排水コックユニット３４を介することなく、水槽１３とヒータ収容容器３７とを直接連通してもよい。その際には、排水コックユニット３４を、水槽１３底部にヒータ収容容器３７が取り付けられた状態でのヒータ収容容器３７の底面又は側面に接続するとよい。また、水槽１３とヒータ収容容器３７との連結経路は３つ以上設けられてもよい。

実施の形態１では、第１の排水口３３ａを略楕円形状に形成しているが、第２の排水口３３ｂを略楕円形状に形成してもよいし、第１の排水口３３ａ及び第２の排水口３３ｂを
略楕円形状としてもよい。

実施の形態２では、水槽１１３とヒータ収容容器１３７の間には、排水コックユニット１３４により連結経路が構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ヒータ収容容器１３７に水槽１１３内底部の排水口と連通する経路部を形成することで、排水コックユニット１３４を介することなく、水槽１１３とヒータ収容容器１３７とを直接連通してもよい。その際、経路部の内部に仕切り壁を配設するとよい。また、ヒータ収容容器１３７の経路部を略Ｌ字形状で形成し、ヒータ収容容器１３７の側面と水槽１１３内底面とを連通することにより、水槽１１３内の低温の洗濯水は流入経路１３５ａからヒータ収容容器１３７底部側に流入しやすくなる。また、排水コックユニット１３４を、水槽１１３底部にヒータ収容容器１３７が取り付けられた状態でのヒータ収容容器１３７の底面又は側面に接続するとよい。

実施の形態２では、仕切り壁１４６の垂直部１４６ａの上端部が、流入口１３４ａより上方に位置する構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、垂直部１４６ａの上端部が流入口１３４ａより下方に位置してもよい。

実施の形態１、２では、水槽１３、１１３外底面にヒータユニット３２、１３２が取り付けられた状態で、蓋体５１、１５１は、ヒータ収容容器３７の洗濯機本体１１の背面開口部１１ａに設けられる構成を説明した。蓋体５１は、ヒータ収容容器３７における洗濯機本体１１の開閉可能な開口がある方向に設けられていればよい。したがって、蓋体５１、１５１により開閉されるヒータ収容容器３７、１３７の開口は、洗濯機本体１１の前面側に形成されてもよいし、洗濯機本体１１の側面側に形成されてもよい。

実施の形態１、２は、洗濯機の一例として縦型洗濯機を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ドラム式洗濯機であってもよい。

なお、上記の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、家庭用のみならず業務用の洗濯機の用途にも適用できる。

１１ 洗濯機本体
１１ａ 背面開口部（点検口）
１２ サスペンション
１３ 水槽
１４ 洗濯・脱水軸
１５ 洗濯兼脱水槽
１７ 裏板
１６ 流体バランサ
１８ パルセータ
２０ 伝達機構部
２１ モータ
２２ モータ側プーリ
２３ メカ側プーリ
２４ ベルト
２５ 上部枠体
２６ 洗濯物投入取出口
２７ 扉体
２９ 操作表示部
３０ 給水弁
３１ 注水ケース
３２ ヒータユニット
３３ａ 第１の排水口
３３ｂ 第２の排水口
３４ 排水コックユニット
３４ａ 流入口
３４ｂ 排水コック前経路
３４ｃ 排水経路側開口部
３６ 板金部材
３６ａ 離間部
３７ ヒータ収容容器
３７ａ 排水コック接続用開口部
３７ｂ ヒータ挿入用開口部
３７ｃ 板金部材挿入用開口部
３７ｄ 帯状リブ
３７ｅ リブ
３７ｇ 流出経路部
３８ ヒータ
３８ａ 加熱部
３８ｂ 端子部
３８ｃ 接続部
３８ｄ 可撓性部材
３９ａ 内壁下面
３９ｂ 内壁上面
４０ 支持片
４１ 排水経路
４２ スポット溶接部
４３ ナット
４４ ボルト
５１ 蓋体
５１ａ 傾斜リブ
５６ 温度検知部

Claims (2)

1. 洗濯機本体と、
   前記洗濯機本体の内部に支持され、底部に排水口を有する水槽と、
   前記水槽の前記排水口と連結する排水コックユニットと、
   前記排水コックユニットに連結され、前記水槽の内底部と連通するヒータユニットと、を備え、
   前記ヒータユニットは、
   略直方体形状に形成されたヒータ収容容器と、
   前記ヒータ収容容器内の洗濯水を加熱するヒータと、
   前記ヒータに設けられ洗濯水の温度を測定するサーミスタと、を有し、
   前記ヒータ収容容器には、前記ヒータを挿入するヒータ挿入用開口部が設けられており、前記ヒータは、
   前記ヒータ収容容器の内部に位置し、電力の供給により熱を発生させる加熱部と、
   外部電源からの電力を前記加熱部へ供給する端子部と、
   加熱部と端子部との間に介在し、ヒータ挿入用開口部を塞ぐ接続部と、を有し、
   前記サーミスタは、前記ヒータユニットの内側となるように前記接続部に配設されており、
   前記ヒータの通電開始から第１の所定時間経過後に通電を停止し、前記ヒータ通電終了後から第２の所定時間経過後の前記ヒータユニット内の水温を前記サーミスタによって検出し、検出された水温に基づいて前記水槽内の水温を推定する洗濯機。
2. 前記水槽の内部に回転自在に配設された洗濯兼脱水槽と、
   前記洗濯兼脱水槽の中央内定部に回転自在に配設されたパルセータと、を備え、
   前記ヒータ通電終了後、前記パルセータが回転することにより、前記水槽の洗濯水と前記ヒータユニット内の洗濯水を攪拌する請求項１に記載の洗濯機。

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