JP6967363B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

いわゆる縦軸型の洗濯機においては、洗濯槽の内壁面に、ローラ状の撹拌バッフルを、回転軸を上下方向として回転可能に設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この場合、洗濯槽の内底部に設けられたパルセータの回転と、撹拌バッフルとの協働により、洗濯物に対する撹拌作用を効率良く付与することができる。

特開平１０−１１８３８２号公報

上記特許文献１では、洗濯槽にローラ状の撹拌バッフルを設けることが記載されているに止まる。つまり、撹拌バッフル（ローラ）を設ける位置や、ローラの長さ寸法など、具体的にどのように設ければ、ローラによる洗浄効果が高くなるのかについては、十分に明確にされていないのが実情である。

そこで、洗濯槽内にローラを設けるようにしたものにあって、ローラによる洗浄効果の向上を十分に図ることができる洗濯機を提供する。

本実施形態に係る洗濯機は、洗濯物及び洗濯液が収容され、洗い行程を含む洗濯運転が行われる縦軸型の洗濯槽と、前記洗濯槽の内壁部に取付けられ該洗濯槽との間で上下方向に延びる水路を形成するカバー部材と、前記カバー部材に装着されて前記洗濯槽の内側壁部に回転軸を上下方向にした状態で回転自在に設けられ、回転により洗濯物の移動を促進するためのローラとを備え、前記ローラは、前記水路とは分離された形態で設けられており、前記洗濯槽内における洗濯液の水位が、最低水位から最高水位まで複数段階に設定可能に構成されていると共に、前記ローラは、上下方向の全長が、前記複数の設定水位のうち、２つ以上の水位に亘って配置されている。

第１の実施形態を示すもので、洗濯機の構成を概略的に示す縦断側面図 洗濯槽の構成を図１とは異なる断面で示す縦断面図 第１のカバー部材に対するローラユニットの取付構造を示す分解斜視図 ローラユニットの裏面側からの分解斜視図 制御装置を中心にした電気的構成を概略的に示すブロック図 洗濯槽におけるローラの配置状態を模式的に示す平面図 洗濯槽における各水位レベルを示す図 洗い行程における各動作に伴う水位の変動の様子等を示す図 各水位レベルにおける洗い行程の各動作の制御状態を示す図（その１） 各水位レベルにおける洗い行程の各動作の制御状態を示す図（その２） ローラが有る場合と無い場合に関して洗浄効果を調べた試験結果を示す図 第２の実施形態を示すもので、洗濯槽の概略的縦断面図 第３の実施形態を示すもので、洗濯槽の概略的縦断面図

（１）第１の実施形態
以下、いわゆる縦軸型の洗濯機に適用した第１の実施形態について、図１から図１１を参照しながら説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る洗濯機１の全体構成について述べる。洗濯機１は、例えば鋼板から全体として矩形箱状に構成された外箱２の上部に、プラスチック製のトップカバー３を備えている。前記外箱２内には、洗濯水を溜めることが可能な水槽４が、周知構成の弾性吊持機構（図示せず）により弾性的に吊り下げ支持されて設けられている。

尚、詳しく図示はしないが、水槽４の底部には、排水口が形成され、この排水口に、排水弁１３（図５参照）を備えた排水路が接続されている。また、これも詳しく図示はしないが、水槽４の底部にはエアトラップが設けられ、このエアトラップに接続されたエアチューブを介して、水槽４（洗濯槽５）内の水位を検出する水位センサ１４（図５参照）が設けられている。この水位センサ１４は、周知のように、水位に応じた周波数の検出信号を出力するようになっている。

前記水槽４内には、脱水槽を兼用する縦軸型の洗濯槽（回転槽）５が回転可能に設けられている。図２にも示すように、洗濯槽５は、全体として有底円筒状をなし、その周壁部には、多数個の脱水孔１５ａが形成されている。洗濯槽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、洗濯槽５の内底部には、パルセータ７が配設されている。この洗濯槽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、衣類の洗い、すすぎ、脱水等の行程からなる洗濯運転が行われる。洗濯槽５内部の詳細な構造については後述する。

前記水槽４の外底部には、周知構成の駆動機構８が配設されている。詳しい図示及び説明は省略するが、この駆動機構８は、例えばアウタロータ形のＤＣ三相ブラシレスモータからなる洗濯機モータ９、中空の槽軸１０、該槽軸１０を貫通する撹拌軸１１、前記洗濯機モータの回転駆動力をそれら軸１０、１１に選択的に伝達するクラッチ機構１７等を備えている。前記槽軸１０の上端には、前記洗濯槽５が連結されており、前記撹拌軸１１の上端には、前記パルセータ７が連結されている。

前記クラッチ機構１７は、例えばソレノイドを駆動源としており、コンピュータを主体として構成された制御装置５１（図５参照）により制御される。これにて、クラッチ機構１７は、洗い及びためすすぎの行程では、洗濯槽５の固定（停止）状態で、洗濯機モータ９の駆動力を、撹拌軸１１を介してパルセータ７に伝達してパルセータ７を直接正逆回転駆動する。また、脱水の行程では、クラッチ機構１７は、槽軸１０と撹拌軸１１との連結状態で、洗濯機モータ９の駆動力を、槽軸１０を介して洗濯槽５に伝達し、洗濯槽５（及びパルセータ７）を一方向に高速で直接回転駆動するようになっている。尚、図５にのみ示すように、洗濯機モータ９には、ロータの回転位置を検出する回転センサ１８が設けられていると共に、洗濯機モータ９（巻線）に流れる電流を検知する電流センサ１９が設けられている。

前記トップカバー３は、下面が開口すると共に、その上面が前方に向けて下降傾斜するような薄形の中空箱状をなすと共に、その中央部には、前記洗濯槽５の上方に位置して、ほぼ円形の洗濯物の出入口が形成されている。トップカバー３の上面には、全体として矩形パネル状をなし、前記出入口を開閉するための蓋１２が設けられている。また、詳しく図示はしないが、トップカバー３の上面の前辺部には、横長形状の操作パネル５０（図５参照）が設けられている。トップカバー３内の後部には、水槽４（洗濯槽５）内への給水を行う給水弁５２（図５参照）等からなる給水機構が設けられている。

ここで、前記洗濯槽５について、図２も参照して述べる。洗濯槽５は、詳細には、円筒状の胴部１５の下端部に、槽底部１６を連結すると共に、胴部１５の上端部に、前記回転バランサ６を連結して構成される。前記胴部１５は、金属板例えばステンレス板から上下両面が開口した円筒状をなし、後述する水路の形成部分（カバー部材の装着部分）を除いた位置に、多数個の脱水用の脱水孔１５ａが形成されている。前記槽底部１６は、プラスチック製で円形容器状に形成されており、前記胴部１５の下部に、かしめ及びねじ止めにより結合されている。

前記槽底部１６の内底部（上面）の円形領域は、前記パルセータ７との間にポンプ室２０が形成されるようになっている。また、槽底部１６の外周部には、円周方向に角度１２０度間隔の３箇所に位置して、流出口２１が形成されている。前記パルセータ７は、表面（上面）に水流生成用の凸部を有する円板状をなし、その裏面には、ポンプ室２０内に位置して、半径方向に延びる薄板状をなす複数枚のポンプ羽根２２が一体に設けられている。これにて、遠心ポンプが構成され、パルセータ７の回転により、洗濯槽５内の洗濯液（水や、洗剤が溶けた水）が、ポンプ室２０の外周方向（３つの流出口２１）に向けて吐出されるようになる。

そして、前記洗濯槽５の側壁部には、洗濯槽５内の洗濯液を、前記ポンプ室２０の各流出口２１から揚水し、洗濯槽５の上部からシャワー水流（循環水流）として吐出（散水）させるための水路（揚水路）２３が設けられる。ここでは、複数個例えば３個の水路２３が、洗濯槽５の円周方向に角度１２０度間隔で、上下方向に延びて設けられる。この場合、各水路２３は、洗濯槽５の槽底部１６の流出口２１部分から胴部１５にかけて、カバー部材を装着することにより形成されるようになっている。

このとき、本実施形態では、３個の水路２３を形成するにあたり、洗濯槽５内の２箇所には、第１のカバー部材２４が設けられ、残りの１箇所には、第１のカバー部材２４とは構造が異なる第２のカバー部材２５が設けられる。そのうち第１のカバー部材２４には、ローラ（ローラユニット）が装着されるようになっている。この第１のカバー２４及びローラ（ローラユニット）の構成については、後述する。

前記第２のカバー部材２５は、プラスチックの成形品からなり、図１、図２に示すように、全体として上下方向に長い略板状をなし、前記胴部１５の内周面側に配置される主部２５ａと、この主部２５ａの下部に設けられ槽底部１６の流出口２１に連結される下側連結部２５ｂと、主部２５ａの上部から前記回転バランサ６部分まで上方内周側に延びて設けられる延長部２５ｃとを一体に備えている。前記主部２５ａは、横断面が、胴部１５のなす曲面とは反対側に湾曲する円弧状をなしている。

図１に示すように、第２のカバー部材２５の主部２５ａには、縦長の矩形開口部２５ｄが形成され、その矩形開口部２５ｄを塞ぐように、フィルタ部材２６が取外し可能に装着されている。詳しく図示はしないが、このフィルタ部材２６は、全体として矩形板状をなし、その板面に複数本の横長なスリット状をなす通水孔を有し、その通水孔部分にリント捕獲用の網状のフィルタを取付けてなる周知構成を備えている。

また、第２のカバー部材２５の延長部２５ｃには、前記回転バランサ６の下方に位置して、洗濯槽５の内壁部で開口する洗剤投入口２９が設けられている。このように構成された第２のカバー部材２５は、詳しく図示はしないが、洗濯槽５に対し、例えば係合爪と係合孔との係合により取付けられる。このとき、図示はしないが、カバー部材２５の裏面側には、図１で左右の辺部に沿ってパッキンが設けられ、洗濯槽５の内壁面との間が水密にシールされて水路２３が形成されるようになっている。

これにて、ユーザは、洗濯運転を開始する際に、予め洗剤投入口２９から所要量に洗剤を投入しておくことができる。そして、洗濯運転が開始されて前記パルセータ７が回転することにより、洗濯槽５内の洗濯水がポンプ室２０の流出口２１から水路２３を上昇し、フィルタ部材２６の通水孔から洗濯槽５内に供給される循環が行われる。その際に、投入されていた洗剤が、水に溶かされながら洗濯槽５内に送られる。また、洗濯水中に含まれていたリント（糸くず）が、フィルタ部材２６のフィルタにより捕獲されるようになる。フィルタ部材２６を第２のカバー部材２５から取外すことにより、フィルタの掃除を容易に行うことができる。

尚、洗濯機モータ９の駆動力を、撹拌軸１１を介してパルセータ７に伝達する場合、例えば洗濯機モータ９の正転によって、パルセータ７は反時計回り（左回り）方向に回転して、内周側に巻込むような水流を生成する。これに対し、洗濯機モータ９の反転によって、パルセータ７（及びポンプ羽根２２）は時計回り（右回り）方向に回転して、外周側に押し出すような水流を生成する。また、これらパルセータ７の正逆回転により、水路２３を通るシャワー水流が生成され、洗濯槽５の上部から洗濯物に対し洗濯水が注がれるようになる。

次に、前記第１のカバー部材２４について、図３、図４も参照して述べる。第１のカバー部材２４は、プラスチック成形品からなり、その外形については、上記第２のカバー部材２５とほぼ同様とされている。即ち、図３に示すように、第１のカバー部材２４は、全体として上下方向に長い略板状をなし、胴部１５の内周面側に配置される主部２４ａと、この主部２４ａの下部に設けられ槽底部１６の流出口２１に連結される下側連結部２４ｂと、主部２４ａの上部から前記回転バランサ６部分まで上方内周側に延びて設けられる延長部２４ｃとを一体に備えている。

図３に示すように、延長部２４ｃは、前面が逆台形形状に開口し、奥に向けて薄い凹状に構成され、延長部２４ａの奥壁下部に形成された連通口３０を介して、前記主部２４ａの裏面側（水路２３）の上端部とつながっている。また、延長部２４ｃの前面開口部は、吐出口カバー３２が装着されて塞がれるようになっている。この吐出口カバー３２には、上部寄りに位置して、横長スリット状の吐出口３２ａが形成されている。

前記主部２４ａは、全体として、横断面が、胴部１５のなす曲面とは反対側に湾曲する円弧状をなしている。この主部２４ａの前面部の縦長矩形状の領域には、後述するローラユニットが着脱自在に装着される取付部３１が凹状に設けられている。この取付部３１は、左右の側壁と、背壁とを有した前面が開口した縦長矩形状のケース状をなしている。取付部３１の背壁部には、後述するローラが配置される部分の背面に開口する縦長な開口部３１ａが形成されている。後述するローラは、水路２３とは分離された形態で設けられるようになっている。

この場合、主部２４ａのうち、前記取付部３１の前面開口部の左右部位は、上方から見て、左右両端部から中心部に向けて次第に内周側に膨らむような湾曲壁としてのカバー側湾曲壁３９、３９とされている。詳しくは後述するように、これらカバー側湾曲壁３９、３９は、保持部材の湾曲壁（保持部材側湾曲壁）と共に、側部膨出部を構成するようになっている。

この第１のカバー部材２４も、詳しく図示はしないが、洗濯槽５に対し、例えば係合爪と係合孔との係合により取付けられる。これにて、詳しく図示はしないが、第１のカバー部材２４と、洗濯槽５（胴部１５）の内周壁との間に、洗濯水を上昇させてシャワー水流（循環水流）を供給するための水路２３が形成される。この水路２３は、パッキン等によって水密にシールされた形態とされる。この水路２３は、流出口２１から取付部３１の下部まで上方に延び、そこから二股に分岐して取付部３１（開口部３１ａ）の左右を上方に延び、取付部３１の上部で再び一つになって、前記連通口３０に至る。連通口３０を通った洗濯水は、延長部２４ａ内（前面側）に至り、吐出口カバー３２の吐出口３２ａから、洗濯槽５内に吐出される。

そして、図３に示すように、第１のカバー部材２４の前記取付部３１には、その下辺部に位置して、後述するローラユニットの係止片を係止する被係止部３５が設けられている。これと共に、前記取付部３１の上辺部には、後述するローラユニットの嵌合凸部が嵌合する嵌合穴（図示せず）が設けられている。さらに、取付部３１には、前記開口部３１ａの上部及び下部に位置して、後述するローラのシャフトの上端部及び下端部を夫々抜止め状態に保持するための上部保持部３７及び下部保持部３８が設けられている。これら上部保持部３７及び下部保持部３８は、前方に突出する横長な板状の片部の先端面中央部に、Ｕ字状の凹部３７ａ及び３８ａを有して構成されている。

図１、図２等に示すように、上記した洗濯槽５の内壁部には、回転により洗濯物の移動を促進するための円筒状のローラ４１が、回転軸を上下方向にした状態で回転自在に設けられる。図３、図４等に示すように、本実施形態では、ローラ４１は、保持部材４２に保持されてローラユニット４３とされ、そのローラユニット４３の状態で、前記各第１のカバー部材２４の取付部３１に、取外し可能（着脱自在）に装着されるようになっている。以下、ローラ４１及びローラユニット４３について、図４も参照して詳述する。

まず、ローラ４１について述べる。図４等に示すように、ローラ４１は、例えば合成樹脂から細長い円柱状（中空円筒状）に構成され、その上下の両端面の中心部から軸方向に所定長さ突出するシャフト４６、４６を有している。また、ローラ４１の底面には、３個の開口４９が形成されている。尚、本実施形態では、ローラ４１の上下方向の長さ寸法は、例えば１３５ｍｍとされている。

上記構成のローラ４１に対し、保持部材４２は、次のように構成される。即ち、図３、図４に示すように、保持部材４２は、プレスチック成形品からなり、全体として、前記第１のカバー部材２４の取付部３１を塞ぐような縦長矩形状をなし、裏面側が開口し前後方向に薄型のケース状に構成される。保持部材４２の前面中央部は、上面から見て前方に向けて円弧状（かまぼこ型）に膨らむ形状の膨出部５３とされていると共に、その膨出部５３に、ローラ４１の外周面のうち一部（全体の半分未満の面積）を露出させるための矩形開口部５３ａが形成されている。矩形開口部５３ａは、ローラ４１の長さ寸法に対応して、ローラ４１が嵌合する上下方向長さに形成されている。

このとき、図３に示すように、保持部材４２の膨出部５３の前面部は、矩形開口部５３ａの左右に位置する部分が、湾曲壁としての保持部材側湾曲壁６１、６１とされている。これら保持部材側湾曲壁６１、６１は、カバー側湾曲壁３９、３９と連続するようにして、それらと共に、側部膨出部を構成するようになっている。側部膨出部は、ローラ４１の両側部に位置して設けられ、前記ローラ４１の露出外周壁面に対し滑らかなカーブを描くように連なり、該ローラ４１に向けて洗濯物をスムーズに導く機能を果たす。

更に、図３に示すように、保持部材４２の膨出部５３の前面部は、開口部５３ａの上部に位置する部分が、上部膨出部６３とされていると共に、開口部５３ａの下部に位置する部分が、下部膨出部６４とされている。上部膨出部６３は、ローラ４１の上部に位置して、該ローラ４１の上端部に対し滑らかに連なる形態で設けられている。同様に、下部膨出部６４は、ローラ４１の下部に位置して、該ローラ４１の下端部に対し滑らかに連なる形態で設けられている。

保持部材４２の裏面（内面）側には、図４に示すように、矩形開口部５３ａの上端部に位置して上部壁部５４が一体に設けられ、矩形開口部５３ａの下端部に位置して下部壁部５５が一体に設けられている。このとき、上部壁部５４には、前記ローラ４１の上端面に設けられた円筒状のリブが配置（通過）可能な、幅広の上部切欠部５４ａが裏面側に開口するように形成されており、前記下部壁部５５には、前記ローラ４１のシャフト４６が通過可能な、幅狭な下部切欠部５５ａが裏面側に開口するように形成されている。

保持部材４２の裏面（内面）側には、上部壁部５４のやや上方に位置して、ローラ４１のシャフト４６の上端部を回転自在に枢支するための上部軸受部５６が一体に設けられると共に、下部壁部５５のやや下方に位置して、ローラ４１のシャフト４６の下端部を回転自在に枢支するための下部軸受部５７が一体に設けられている。これら上部軸受部５６及び下部軸受部５７は、裏面側で開口するＵ字状の切欠部５６ａ及び５７ａを夫々有し、ローラ４１のシャフト４６が裏面側から切欠部５６ａ及び５７ａに差し込まれることにより、ローラ４１を回転自在に枢支するようになっている。

更に、前記保持部材４２には、ローラユニット４３を前記第１のカバー部材２４の取付部３１に着脱自在に装着するための構成が次のように設けられる。即ち、図４に示すように、保持部材４２の下端部には、下方に突出する横長形状の係止片５８が一体に設けられている。この係止片５８が、前記取付部３１の被係止部３５の内側に上方から差し込まれることにより、保持部材４２の下端部が前方への抜け止め状態に係止される。

一方、保持部材４２の上端部には、図３に示すように、つまみ部５９が一体に設けられていると共に、嵌合凸部６０が設けられている。嵌合凸部６０は、前記取付部３１の嵌合穴３６に対して着脱可能に嵌合する。これにて、つまみ部５９をつまんで弾性変形させることにより、嵌合凸部６０を、嵌合穴３６に対して着脱させることができる。

上記構成のローラユニット４３にあっては、図４に示すように、ローラ４１は、保持部材４２に対し、裏面側から膨出部５３内に収容されて保持される。具体的には、ローラ４１のシャフト４６の上端部が、上部軸受部５６の切欠部５６ａに差し込まれるようにして、回転自在に枢支される。このとき、ローラ４１の上端面部のリブが、上部壁部５４の幅広の上部切欠部５４ａ内に配置される。これと共に、シャフト４６の下端部が、下部軸受部５７の切欠部５７ａに差し込まれるようにして、回転自在に枢支される。このとき、シャフト４６のうち、ローラ４１の下端面のすぐ下部部分が、下部壁部５５の幅狭な下部切欠部５５ａ内に配置される。

これにて、ローラ４１が保持部材４２に対し、回転自在に保持され、ローラ４１の前部側の部分（半周よりもやや狭い範囲の部分）が矩形開口部５３ａ内に配置されて前方に露出する。また、この保持状態では、ローラ４１の上端面のリブが、ローラ４１の上端面側の矩形開口部５３との間の隙間部分に配置され、布の挟み込みを防止する機能を果たす。これと共に、リブが設けられていることによって、ローラ４１を保持部材４２に対し上下逆には装着できない構造となっている。

そして、上記ローラユニット４３は、洗濯槽５の内壁部の第１のカバー部材２４の取付部３１に対し着脱自在に装着される。ローラユニット４３の取付部３１への取付け時においては、まず、保持部材４２の下端の係止片５８を、取付部３１の下辺部の被係止部３５の内側に斜め上方から差し込むようにして係止させる。次いで、つまみ部５９をつまんで弾性変形させながら、ローラユニット４３の上部を取付部３１に嵌め込むようにして、嵌合凸部６０を嵌合穴３６に対して嵌合させる。

これにより、ローラユニット４３は取付部３１に嵌込まれるように装着される。このとき、図１に示すように、ローラユニット４３の裏面側で、第１のカバー部材２４に上部保持部３７及び下部保持部３８が設けられていることにより、ローラ４１のシャフト４６の上端部において、上部軸受部５６のすぐ下部で上部保持部３７により後方（背面側）への抜止めがなされ、シャフト４６の下端部において、下部軸受部５７のすぐ上部で、下部保持部３８により後方（背面側）への抜止めがなされる。このように、ローラ４１（ローラユニット４３）は、洗濯槽５に対して着脱可能に設けられるので、ユーザはローラ４１を容易に取外して清掃を行うことができる等、清掃性が良好となる。

このローラユニット４３の取付状態では、図１、図２に示すように、ローラ４１が回転軸を上下方向としながら洗濯槽５の内壁部の中段部に回転自在に配置される。このローラ４１は、自らが回転することにより、洗濯槽５の内壁に沿って洗濯物が円周方向に移動することを促進する。このとき、ローラ４１（中心軸）は洗濯槽５の内壁部よりも内周側に位置されるのであるが、ローラ４１の両側部に位置して、保持部材４２に設けられた保持部材側湾曲壁６１と第１のカバー部材２４に設けられたカバー側湾曲壁３９とが、ローラ４１の露出外周壁面に対し滑らかなカーブを描くように連なる。これにより、洗濯物が、該ローラ４１に向けてスムーズに導かれる。

尚、ローラユニット４３の装着は、２箇所の第１のカバー部材２４に対して夫々行われる。このとき、２箇所の第１のカバー部材２４は、洗濯槽５の円周方向に関して、１２０度間隔で設けられている。従って、図６に模式的に示すように、ローラ４１についても、洗濯槽５の円周方向に関して所定の角度間隔αこの場合１２０度（反対の広い側では角度β即ち２４０度）の角度間隔をなすように配置される。

さて、上記した洗濯機１においては、洗濯槽５（水槽４）内において、洗い行程を含む洗濯運転が行われるのであるが、洗い行程（及びためすすぎ行程）にあっては、洗濯物（衣類）の量に応じた様々な設定水位で動作が行われる。本実施形態では、図７に示すように、洗濯槽５内の水位（水面の高さ）は、最高水位であるレベル１から、最低水位であるレベル１０までの１０段階で設定される。

図７は、洗濯槽５内における、布量（重量）に対応した水位レベルと、その水位レベルの洗濯槽５の底部（ポンプ室の上端）からの高さ位置及び水量との関係を、一覧にして示している。ここで、水位レベル１（最高水位）は、布量が１２ｋｇ以上の場合に設定され、水面の高さが４０５ｍｍ、水量が１００リットルとされる。布量が１０ｋｇの場合には、水位レベル２に設定され、水面の高さが３３５ｍｍ、水量が９７リットルとされる。布量が８ｋｇの場合には、水位レベル３に設定され、水面の高さが３３０ｍｍ、水量が９１リットルとされる。

布量が７ｋｇの場合には、水位レベル４に設定され、水面の高さが２８５ｍｍ、水量が８２リットルとされる。布量が６ｋｇの場合には、水位レベル５に設定され、水面の高さが２６５ｍｍ、水量が７６リットルとされる。布量が５ｋｇの場合には、水位レベル６に設定され、水面の高さが２３０ｍｍ、水量が６９リットルとされる。布量が４ｋｇの場合には、水位レベル７に設定され、水面の高さが２３０ｍｍ、水量が６０リットルとされる。布量が３ｋｇの場合には、水位レベル８に設定され、水面の高さが１８０ｍｍ、水量が５５リットルとされる。布量が２ｋｇの場合には、水位レベル９に設定され、水面の高さが１５０ｍｍ、水量が４６リットルとされる。布量が１ｋｇの場合には、最低水位である水位レベル１０に設定され、水面の高さが４８ｍｍ、水量が２５リットルとされる。

前記ローラ４１は、水位レベルとの関係で、次のように配置されている。即ち、図７に示すように、ローラ４１は、その上端が、最高水位である水位レベル１よりも低い位置に来るように配置されていると共に、下端が、最低水位である水位レベル１０よりも高い位置に来るように配置されている。これにより、ローラ４１は、上下の長さ方向全体が、最低水位（水位レベル１０）から最高水位（水位レベル１）までの高さの範囲内に収まるように設けられている。このとき、ローラ４１の上下方向の全長が、複数の設定水位のうち、２つ以上の水位に亘って配置されている。

より具体的には、ローラ４１の下端は、洗濯槽５の底部（ポンプ室の上端）からの高さが、１５０ｍｍ（水位レベル９と同等）の位置にあり、ローラ４１の上端は、洗濯槽５の底部（ポンプ室の上端）からの高さが、２８５ｍｍ（水位レベル４と同等）の位置にある。このとき、上記水位レベルは、大きく分けると、水位レベル１〜３が高水位、水位レベル４〜９が中水位、水位レベル１０が低水位ということができる。ローラ４１の長さ及び高さ位置は、そのうち中水位の範囲に該当するものとなっている。また、本実施形態では、前記ローラ４１は、該ローラ４１の軸方向長さの中央部が、洗濯槽５内の最高水位（水位レベル１）の１／２の水位（ほぼ水位レベル７の水位）とほぼ同等であって、僅かだけ高い位置に来るように設けられている。

図５は、上記した制御装置５１を中心にした、洗濯機１の電気的構成を概略的に示している。制御装置５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主体として構成され、洗濯機１全体を制御して洗濯運転の各行程を実行する。この制御装置５１は、前記操作パネル５０からの操作信号が入力されると共に、操作パネル５０の各表示部の表示を制御する。また、制御装置５１には、前記水位センサ１４の検知した洗濯槽５内の水位検知信号が入力されると共に、前記回転センサ１８、電流センサ１９からの検知信号が入力される。

制御装置５１は、前記洗濯機モータ９、クラッチ機構１７を駆動制御すると共に、前記給水弁５２、排水弁１３を制御する。以上の構成により、制御装置５１は、操作パネル５０におけるユーザの洗濯コースの設定操作等に応じて、各センサからの入力信号や予め記憶された制御プログラムに基づいて、洗濯機１の各機構を制御する。例えば周知の自動運転のコースにあっては、洗い、すすぎ、脱水の各行程からなる洗濯運転を実行する。

尚、自動運転のコースにあっては、運転開始時に、洗濯槽５内の洗濯物の布量検知動作が実行される。そして、その布量検知動作の結果に基づいて、上記したような洗いやためすすぎ時の水位が複数段階で設定されると共に、各行程の実行時間などが自動設定される。洗濯槽５内への給水制御は、水位センサ１４の水位検知に基づいて行われる。前記布量検知動作は、周知のように、駆動機構８によりパルセータ７を短時間だけ回転駆動し、その時に洗濯機モータ９に流れる電流を電流センサ１９により検出することに基づいて行われる。

そして、制御装置５１は、水位レベルに応じて、図８から図１０に示すような制御を行うことにより、洗い行程を進行する。制御装置５１は、洗い行程の開始時において、例えば布量に応じた設定水位までの給水を行うのであるが、図８に示すように、その給水は、第１給水動作、第２給水動作、補注水動作の３段階に分けて行われる。この場合、図８に示すように、各水位レベル毎に、設定水位に対し、設定水位よりもやや低い第１水位（濃縮洗浄水位）及び、第１水位と同等またはそれ以上の第２水位（中間水位）が設定される。更には、洗剤溶かし動作の開始水位も設定されている。

一例をあげると、水位レベル３では、設定水位が３３０ｍｍであるのに対し、第１水位が３０２ｍｍ、第２水位が３１５ｍｍとされる。洗剤溶かし動作の開始水位は、９２ｍｍとされる。水位レベル８の場合には、設定水位が１８０ｍｍであるのに対し、第１水位が１５１ｍｍ、第２水位が１６４ｍｍとされる。洗剤溶かし動作の開始水位は、２ｍｍとされる。

第１給水動作では、第１水位までの給水が行われ、その後半においては、パルセータ７をごく短時間だけ回転駆動（正転及び反転）させる洗剤溶かし動作が実行される。これにより、洗剤が水に溶かされて比較的濃い洗剤液が生成されるようになる。第１給水動作が終了すると、給水が一旦停止され、第１水位のままで、パルセータ７を回転駆動（正転及び反転）させる濃縮洗浄動作（第１撹拌動作）が所定時間だけ実行される。従って、この第１水位が、濃縮洗浄水位とされる。水位レベルが低い場合（水位レベル９、１０の場合）を除いて、前記ローラ４１は、その下端位置が、濃縮洗浄水位よりも低い位置に来るように配置されている。濃縮洗浄動作においては、洗濯物を濃い洗剤液で短時間洗うことが行われる。

濃縮洗浄動作が終了すると、第２水位までの給水を行う第２給水動作が実行されると共に、所定時間の第２撹拌動作が実行される。第２撹拌動作は、パルセータ７を回転駆動（正転及び反転）させることにより行われる。この第２撹拌動作によって、洗濯物に洗剤液が含まれるようになり、その分、水位がやや低下する。第２撹拌動作が終了すると、設定水位までの給水（水位が減った分を含む給水）を行う補注水動作が実行されると共に、ＳＴ水流による初期洗い動作が行われる。図９に示すように、初期洗い動作におけるＳＴ水流は、水位レベル１０の場合を除いてＡ水流と同等の水流とされる。

その後は、水流の強さの異なる３種類の水流、つまりＳ水流、Ａ水流、Ｂ水流の洗い動作が順に実行され、そのサイクルが例えば３回繰り返して行われる。その後、ほぐし動作が実行され、洗い行程が終了する。図１０に示すように、前記Ｓ水流及びＡ水流は、パルセータ７の正転、反転を繰り返すことにより、衣類を上下に移動させて入れ替えるような水流である。Ｂ水流は、パルセータ７の正転、反転を比較的長い時間ずつ繰り返すことにより、衣類のいわゆるもみ洗いを行う水流である。ほぐし動作における水流は、パルセータ７の正転、反転を小刻みに繰り返すことにより、衣類をほぐすような水流である。

更に、本実施形態では、制御装置５１は、パルセータ７の一回の単位回転動作における回転角度θを、洗濯槽５内の外周部を円周方向に移動する洗濯物が、ローラ４１に少なくとも１回以上接触する角度とするようになっている。具体的には、本実施形態では、図６に示すように、２個のローラ４１が、隣り合うものと所定の角度間隔αこの場合１２０度をなすように設けられており、広い側の角度βは２４０度となる。パルセータ７の単位回転動作における回転角度θは、少なくとも洗い動作においては、所定の角度間隔α及びβ（２４０度）よりも大きく構成されている。但し、水位レベルが低い場合（８以上の場合）については、一部の動作例えば上記洗剤溶かし動作や濃縮洗浄動作に関しては、パルセータ７の１回の回転角度θが、２４０度よりも小さい場合（１０８度や１８０度）も含まれている。

図９及び図１０は、洗い行程の各動作における、制御装置５１が制御する洗濯機モータ９（パルセータ７）の正転（Ｎ）時間及びパルセータ７の回転角度、休止時間、反転（Ｒ）時間及びパルセータ７の回転角度、休止時間、洗濯機モータ９の回転数等を一覧にしたものである。図中、ＮＲ、ＲＲは、夫々正転時限、反転時限を示している。この場合、図９及び図１０は、本来は一連の図であるが、スペースの関係上、２つの図に分割している。つまり、洗い行程のうち前半部（初期洗い動作まで）を図９に示し、後半部（洗い動作及びほぐし動作）を図１０に示している。

例を挙げて説明すると、水位レベル３の場合、図９に示すように、洗剤溶かし動作（図で上下段のうち下段）は、パルセータ７が０．３秒正転（角度１２６度）、１．０秒休止、０．３秒反転（角度１２６度）、１．０秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、６０ｒｐｍとされる。

濃縮洗浄動作（上段）では、パルセータ７が０．８秒正転（角度４３２度）、０．５秒休止、０．８秒反転（角度４３２度）、０．５秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、９０ｒｐｍとされる。第２撹拌動作においては、パルセータ７が０．４秒正転（角度２８８度）、０．８秒休止、０．４秒反転（角度２８８度）、０．８秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、１２０ｒｐｍとされる。この後、本洗い動作に入って、初期洗い動作のＳＴ水流では、水位レベル１０の場合を除いて、Ａ水流の動作と同じ動作がなされる。

図１０に示すように、次の洗い動作において、まずＳ水流の動作では、水位レベル１、２、１０の場合を除いて、Ａ水流の動作と同じ動作がなされる。水位レベル３の場合、Ａ水流の動作では、パルセータ７が３．０秒正転（角度２５２０度）、０．８秒休止、３．０秒反転（角度２５２０度）、０．８秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、１４０ｒｐｍとされる。Ｂ水流の動作では、パルセータ７が０．８秒正転（角度６７２度）、１．０秒休止、０．８秒反転（角度６７２度）、１．０秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、１４０ｒｐｍとされる。

上記したＳ水流、Ａ水流、Ｂ水流の洗い動作は、３サイクルが繰返えされる。最後のほぐし動作では、パルセータ７が０．５秒正転（角度３９０度）、０．６秒休止、０．５秒反転（角度３９０度）、０．６秒休止となるよう制御される。また、洗濯機モータ９の回転数は、１３０ｒｐｍとされる。尚、上記した初期洗い動作、洗い動作、ほぐし動作の各水流においては、概ね、水位レベルが低くなるに従って、洗濯機モータ９の単位オン時間、休止時間、回転数を低くするような制御が行われる。

次に、上記構成の洗濯機１の作用・効果について述べる。上記構成においては、洗濯槽５の内壁部に、ローラ４１を回転自在に設けたので、洗濯槽５内の洗濯物の移動が促進されるようになり、洗濯効果を高めることができる。特に、洗濯槽５内の洗濯物の布量が多い場合には、洗濯物が回りにくくなり、汚れ落ちにむらが生ずる虞があるが、ローラ４１によっていわゆる布回りを良好とすることができ、そのような汚れ落ちのむらを解消することができる。

本実施形態では、ローラ４１は、洗濯槽５の内側壁部に回転軸を上下方向にした状態に配置される。これにより、洗濯槽５の内側壁部において、洗濯物の布回りが良くなり、効果的となる。例えばパルセータ上にローラを設けた場合には、洗濯槽内の底部といった一部の区域で布回りが良くなるに止まるが、それに比べて、広く布回り促進の効果を得ることができる。回転方向に関する衣類の布回りが良くなることで、上下方向の布の入れ替えも促進されるようになる。

本発明者らの研究によれば、洗濯槽５の内側壁部に回転軸を上下方向にした状態でローラ４１を回転自在に設ける場合、ローラ４１の上下方向の中央部寄りに洗濯物が接触することが、布回りが良好となり、ローラ４１による効果が高いものとなる。また、縦軸型の洗濯機１においては、洗濯物の布量に応じた水位で洗濯運転（洗い、ためすすぎの行程）が実行されるが、水位のうち上部において洗濯物が移動する。この場合、衣類がローラ４１の存在する上下方向範囲で移動することが、洗浄効果を高め、洗浄効果のばらつきのない洗浄が可能となる。

ちなみに、本発明者らは、ＪＩＳ９６０６に準拠した標準汚染布を用いた洗浄試験を実施した。図１１は、本発明者らにより、ローラ４１を設けた本実施形態の洗濯機１と、ローラを備えない従来構成の洗濯機に関して、洗浄効果の相違を調べた洗浄試験の結果を示している。試験は、複数の負荷、つまり複数の水位に関して実施したが、負荷が１６ｋｇ及び１３ｋｇの場合は、水位レベル１で試験を行っている。ローラ４１を備える本実施形態の洗濯機１においては、全ての負荷に関して、ローラを備えないものと比べて洗浄効果が高いものとなっていた。このとき、負荷が４ｋｇの場合においては、ローラのないものに比べて、洗浄効果が１０％も良好となっていた。

本実施形態では、ローラ４１は、上下方向の全長が、複数の設定水位のうち、２つ以上の水位に亘って配置されている。しかも、ローラ４１の上端が最高水位つまり水位レベル１の水位よりも低い位置に来るように配置されている。本実施形態によれば、ローラ４１による洗浄効果の向上を十分に図ることができる。また本実施形態では、ローラ４１は、その上端が最高水位と最低水位との間に来るように配置されている。これにより、最高水位と最低水位との間のいずれの水位であっても、衣類にローラ４１が作用するようになり、広い範囲でローラ４１による効果を得ることができる。

また、本実施形態では、ローラ４１は、該ローラ４１の軸方向長さの中央部が、洗濯槽５内の最高水位（水位レベル１）の１／２の水位よりも、僅かに高い位置にくるように設けられている。これにより、洗濯槽５内で浮き上がった衣類、つまり水位のうち上側に位置する衣類が接しやすい位置に、ローラ４１の中央部が来るようになり、ローラ４１による衣類の移動を促進することができ、洗浄効果を高めることができる。

ところで、本実施形態では、洗い行程の初期において、設定水位よりも低い濃縮洗浄水位で洗いを行う濃縮洗浄動作が行われる。一部のコース、少なくともに水位レベル８以上の場合において、ローラ４１は、その下端が濃縮洗浄水位よりも低い位置に来るように配置されているので、濃縮洗浄動作において、衣類の移動を促進することができ、濃縮洗浄の効果をより高めることができる。

さらに本実施形態では、２個のローラ４１を、所定角度α（１２０度の角度間隔）をなすように設けたものにあって、洗い動作におけるパルセータ７の一回の単位回転動作における回転角度θを、洗濯槽５内の外周部を円周方向に移動する洗濯物が、ローラ４１に少なくとも１回接触する角度とされている。より具体的には、２個のローラ４１を、所定角度α（１２０度の角度間隔）をなすように設けたものにあって、パルセータ７の単位回転動作における回転角度θを、広い側の角度間隔β（２４０度）よりも大きく構成した。これにより、衣類のローラ４１に対する接触頻度を高いものとすることができ、ローラ４１による効果をより高いものとすることができる。

（２）第２、第３の実施形態、その他の実施形態
図１２は、第２の実施形態を示すものであり、上記第１の実施形態と異なる点は、洗濯槽５内におけるローラ７１、７１を設ける位置を、より高くした構成にある。即ち、この第２の実施形態では、ローラ７１は、該ローラ７１の軸方向長さの中央部が、洗濯槽５内の最高水位の１／２の水位Ｍよりも十分に高い位置、例えば水位レベル４から５の高さ位置に来るように配置されている。

ここで、本実施形態のような布量（負荷）が、１ｋｇから１２ｋｇまで洗濯が可能な洗濯機においては、中くらいの布量、例えば４〜８ｋｇの範囲（水位レベル７から水位レベル３の範囲）で使用される頻度が高いものとなる。この第２の実施形態では、水位レベル３から水位レベル７での洗濯運転において、洗濯槽５内で浮き上がった（水位のうち上側に位置する）衣類が接しやすい位置に、ローラ７１が来るように配置されている。従って、そのような中くらいの布量で洗濯を行う場合に、ローラ７１による衣類の移動を促進することができ、洗浄効果を高めることができる。

図１３は、第３の実施形態を示すものであり、上記第１の実施形態と異なる点は、洗濯槽５内におけるローラ８１、８１を設ける位置を、より低くしたものである。この第３の実施形態では、ローラ８１を、該ローラ８１の軸方向長さの中央部が、洗濯槽５内の最高水位の１／２の水位Ｍよりも低い位置、例えば水位レベル８，９の高さくらいの位置に来るように配置している。これによれば、比較的低い水位で洗い動作が行われる場合（濃縮洗浄動作を含む）において、ローラ８１の中央部が、衣類が接しやすい位置に来るようになり、洗浄効果を高めることができる。

更に、図示はしないが、洗いやすすぎの行程におけるパルセータの一回の単位回転動作における回転角度θを、洗濯槽５内の外周部を円周方向に移動する洗濯物が、ローラに少なくとも１回以上接触する角度とすることができる。例えば、ローラの数が１個の場合には、パルセータの１回の単位回転動作における回転角度θが３６０℃以上とすることができる。これによれば、やはり、衣類のローラに対する接触頻度を高いものとすることができ、ローラによる効果をより高いものとすることができる。

尚、ローラの構成は様々な変形例が考えられる。例えば、ローラを複数でなく１個設ける構成としても良く、この場合も、ローラによる洗浄効果の向上を図ることができる。ローラの外周面を、外径寸法が上端部で最も大きく下方に行くにつれ次第に小さくなるようなテーパ面状に構成しても良い。さらにはローラを保持する保持部材の構成についても、様々な変更が可能である。また、上記第１の実施形態では、ローラユニットを構成する保持部材にローラを回転可能に保持する構成としたが、洗濯槽５側に枢支部を設けて、ローラを回転自在に支持する構成としても良い。これにより、ユニット化した場合と比べて、部品数も少なく抑えられ、簡単で安価な構成で済ませることができる。

また、ローラの下端を最低水位よりも低い位置に来るように設けても良く、これにより、より低い水位で洗濯を行う場合から、ローラの効果を得ることができる。上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は洗濯機、４は水槽、５は洗濯槽、７はパルセータ、８は駆動機構、９は洗濯機モータ、１４は水位センサ、２３は水路、２４は第１のカバー部材（カバー部材）、３１は取付部、４１、７１、８１はローラ、４２は保持部材、４３はローラユニット、５１は制御装置を示す。

Claims (9)

1. 洗濯物及び洗濯液が収容され、洗い行程を含む洗濯運転が行われる縦軸型の洗濯槽と、
   前記洗濯槽の内壁部に取付けられ該洗濯槽との間で上下方向に延びる水路を形成するカバー部材と、
   前記カバー部材に装着されて前記洗濯槽の内側壁部に回転軸を上下方向にした状態で回転自在に設けられ、回転により洗濯物の移動を促進するためのローラとを備え、
   前記ローラは、前記水路とは分離された形態で設けられており、
   前記洗濯槽内における洗濯液の水位が、最低水位から最高水位まで複数段階に設定可能に構成されていると共に、
   前記ローラは、上下方向の全長が、前記複数の設定水位のうち、２つ以上の水位に亘って配置されている洗濯機。
2. 洗濯物及び洗濯液が収容され、洗い行程を含む洗濯運転が行われる縦軸型の洗濯槽と、
   前記洗濯槽の内壁部に取付けられ該洗濯槽との間で上下方向に延びる水路を形成するカバー部材と、
   前記カバー部材に装着されて前記洗濯槽の内側壁部に回転軸を上下方向にした状態で回転自在に設けられ、回転により洗濯物の移動を促進するためのローラとを備え、
   前記ローラは、前記水路とは分離された形態で設けられており、
   前記洗濯槽内における洗濯液の水位が、最低水位から最高水位まで複数段階に設定可能に構成されていると共に、
   前記ローラは、その上端が前記最高水位よりも低い位置に来るように配置されている洗濯機。
3. 前記ローラは、その上端が前記最低水位よりも高い位置に来るように配置されている請求項１又は２記載の洗濯機。
4. 前記ローラは、前記最低水位から前記最高水位までの高さの範囲内に収まるように設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の洗濯機。
5. 前記ローラは、該ローラの軸方向長さの中央部が、前記洗濯槽内の前記最高水位の１／２の水位よりも、高い位置にくるように設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の洗濯機。
6. 前記ローラは、該ローラの軸方向長さの中央部が、前記洗濯槽内の前記最高水位の１／２の水位よりも、低い位置にくるように設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の洗濯機。
7. 前記洗い行程中には、設定水位よりも低い濃縮洗浄水位で洗いを行う濃縮洗浄動作が含まれており、
   前記ローラは、その下端が前記濃縮洗浄水位よりも低い位置に来るように配置されている請求項１から６のいずれか一項に記載の洗濯機。
8. 前記洗濯槽の内底部には、洗濯液を撹拌するパルセータが設けられ、洗い行程においては、該パルセータが単位回転動作を繰返すように構成されると共に、
   前記パルセータの一回の単位回転動作における回転角度は、該洗濯槽内の外周部を円周方向に移動する洗濯物が、少なくとも１回前記ローラに接触する角度とされている請求項１から７のいずれか一項に記載の洗濯機。
9. 前記洗濯槽には、前記ローラが、隣り合うものと所定の角度間隔をなすように複数個が設けられ、
   前記洗濯槽の内底部には、洗濯液を撹拌するパルセータが設けられ、洗い行程においては、該パルセータが単位回転動作を繰返すように構成されると共に、
   前記パルセータの単位回転動作における回転角度は、前記所定の角度間隔よりも大きく構成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の洗濯機。

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