JP7174893B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機に関する。

近年、洗濯機においては、長期使用時において、水槽の内面や洗濯槽の外面に洗剤カスや汚れが堆積し、それらを栄養源や生息場所として菌やカビが繁殖する。これによって、洗濯後において洗濯機内や衣類から不快臭が発生したり、洗濯した衣類に前記汚れの一部が付着する場合があるといった課題が存在した。

また、洗浄性能を向上させるために、洗濯衣類に洗濯水を吐出させるシャワー機能を備えた洗濯機においては、水槽内の洗濯水を洗濯槽内へ循環させるための循環水路が設けられているものがある。しかし、循環水路は手入れが困難であることから、汚れ物質が循環水路内に堆積し、その堆積物を生息場所として菌やカビが繁殖することで不快臭が発生したり、洗濯衣類への菌やカビの付着、および、それらの代謝物やバイオフィルムの付着が発生したりして、洗濯を行ったにもかかわらず、衣類が汚れる場合があるという課題が存在した。

上記の課題を解決するために、洗濯槽を洗浄および除菌することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。前記特許文献１に記載された洗濯乾燥機は、洗浄、除菌工程において、加熱手段により熱せられた空気を、送風手段により洗濯槽内に送り込んで、洗濯槽内を高温にすることにより除菌効果を得ると同時に、給水手段を利用し加熱部もしくは槽内に少量の水を給水することにより、高温多湿な環境にし、より一層除菌効果を高めるものである。

特開２００５－２５３５８４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、洗濯槽内を高温多湿な環境にするために、加熱された洗濯槽内に少量の水を給水するものであり、洗濯槽内の熱によって水を水蒸気へと変化させるのに時間がかかるとともに、給水された水が部分的に結露し、洗濯槽内を迅速に高温多湿な環境にすることができない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、水槽内を効率よく高温多湿環境にして除菌が行える洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、水槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、水槽内へ給水する給水部と、水槽内の水を排水する排水部と、水槽に設けられた吹出口および取込口に連通接続された風路と、風路を通して水槽内に送風する送風部と、空気を加湿する加湿部と、水槽内に送風される空気を加熱する加熱部と、洗濯運転を制御する制御部とを備え、制御部は、水槽および洗濯槽の洗浄を行う槽洗浄運転を実行し、槽洗浄運転において、加熱部で加熱された空気と、加湿部で加湿された空気とを水槽内に供給するものである。

これによって、迅速、かつ、少ないエネルギーで水槽内を効率よく高温多湿環境にして除菌を行うことができ、水槽および洗濯槽の表面に生息する菌やカビを死滅させることができる。

本発明の洗濯機は、水槽内を効率よく高温多湿環境にして除菌を行うことができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機の風路の要部模式図 本発明の実施の形態１における洗濯機のミスト発生部の模式図 本発明の実施の形態１における洗濯機のミスト発生部の図３のＡ－Ａ断面図 本発明の実施の形態１における洗濯機の槽洗浄運転時の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態１における洗濯機の温度と除菌効果の関係を示すグラフ 本発明の実施の形態１における洗濯機のブロック構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機の槽洗浄運転時の他の例の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態１における洗濯機の槽洗浄運転時の他の例の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態１における洗濯機のミスト発生部の他の例の模式図 （ａ）本発明の実施の形態１における洗濯機の風路の他の例の要部模式図（ｂ）本発明の実施の形態１における洗濯機の風路の他の例の要部模式図 本発明の実施の形態２における洗濯機の概略構成図 本発明の実施の形態２における洗濯機の風路の要部模式図 本発明の実施の形態２における洗濯機の風路の他の例の要部模式図 本発明の実施の形態３における洗濯機の槽洗浄運転時の動作を示すタイムチャート

第１の発明の洗濯機は、水槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、水槽内へ給水する給水部と、水槽内の水を排水する排水部と、水槽に設けられた吹出口および取込口に連通接続された風路と、風路を通して水槽内に送風する送風部と、空気を加湿させる加湿部と、水槽内に送風される空気を加熱する加熱部と、洗濯運転を制御する制御部とを備え、制御部は、水槽および洗濯槽の洗浄を行う槽洗浄運転を実行し、槽洗浄運転において、水槽内に加熱された空気を送風して水槽内を加熱した状態で、加湿された空気を水槽内に導入するものである。

これによって、迅速、かつ、少ないエネルギーで水槽内を効率よく高温多湿環境にして除菌を行うことができ、水槽および洗濯槽の表面に生息する菌やカビを死滅させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の洗濯機において、水槽の温度を検知する温度検知部を有し、制御部は、温度検知部の出力に基づいて水槽の内の温度を所定の温度に制御するものである。

これによって、加熱された状態の水槽内に加湿された空気が導入されるため、水滴が部分的に結露することなく水蒸気へと変化させることができ、少ない水分量で効率よく水槽内の湿度を高めることができ、高温多湿環境にすることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の洗濯機において、温度検知部は、水槽の前面上部に設けられるものである。

これによって、水槽内を設定温度に的確に加熱することができる。

第４の発明は、特に、第１～３のいずれかの発明の洗濯機において、制御部は、温度検知部の出力に基づいて水槽の所定の温度を所定時間維持するものである。

第５の発明は、特に、第１～第４のいずれか１つの発明の洗濯機において、風路は、水槽内へ加熱された空気を送風する第１の風路および、水槽内に加湿された空気を導入する第２の風路が設けられたものである。

これによって、温風による水槽内の加熱調整と、加湿空気による水槽内の加湿調整が個別に行うことができ、高温多湿環境を最適化することができる。

第６の発明は、特に、第１～第５のいずれか１つの発明の洗濯機において、水槽の内面と洗濯槽の外面との間に形成される隙間空間に加湿空気を含む温風を送風するものである。

これによって、菌やカビが生息しやすい部位を所定の高温多湿環境にして、効果的に除菌することができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の洗濯機において、制御部は、洗濯槽内の乾燥対象を乾燥させる乾燥運転を実行し、乾燥運転時は、洗濯槽内へ温風を送風するものである。

これによって、乾燥運転時は温風が洗濯槽内へ送風され、槽洗浄運転時は加湿された空気を含む温風が隙間空間へ送風されるように切り替えられ、運転の目的に応じて最適化することができる。

第８の発明は、特に、第１～第７のいずれか１つの発明の洗濯機において、制御部は、槽洗浄運転において、水槽内に加熱された空気と加湿した空気を供給し水槽内の除菌を行う除菌工程と、除菌工程後に水槽内のすすぎを行うすすぎ工程とを実行するものである。

これによって、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等を洗い流して機外へ排出することができ、次回の洗濯時に、水槽や洗濯槽から菌やカビ、バイオフィルム等の剥離を抑えて衣類への付着を抑制し、洗濯物を清浄に仕上げることができる。

第９の発明は、特に、第８の発明の洗濯機において、水槽内の水を水槽の底部から洗濯槽の上部外面へ導くように設けられた送水路と、送水路を通して水槽内の水を洗濯槽の上部外面へ吐出させるポンプを有し、制御部は、槽洗浄運転におけるすすぎ工程において、ポンプを駆動し、水槽内の水を送水路を通して洗濯槽の外面へ吐出するものである。

これによって、洗い流しにくい部位に存在する、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等を洗い流して機外へ排出し、清浄にすることができる。

第１０の発明は、特に、第１～第９のいずれか１つの発明の洗濯機において、水槽の温度を検知する温度検知部を有し、制御部は、槽洗浄運転において、温度検知部の出力に基づき水槽の上部内面を所定の温度に制御するものである。

これによって、水槽内を所定の熱と湿気とによって、水槽および洗濯槽の表面に生息する菌やカビを死滅させることができる。

第１１の発明は、特に、第１～第１０のいずれか１つの発明の洗濯機において、制御部は、槽洗浄運転において、洗濯槽を回転駆動するものである。

これによって、水槽内の温湿度環境を均一化することができ、水滴の結露をなくすことができる。

以下、本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。なお、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１における洗濯機の概略構成図である。図２は、本実施の形態１における洗濯機の風路の要部模式図である。図３は、本実施の形態１における洗濯機のミスト発生部の模式図である。図４は、本実施の形態１における洗濯機のミスト発生部の図３のＡ－Ａ断面図である。図５は、本実施の形態１における洗濯機の槽洗浄運転時の動作を示すタイムチャートである。図６は、本実施の形態１における洗濯機の温度と除菌効果の関係を示すグラフである。図７は、本実施の形態１における洗濯機のブロック構成図である。

図１～図７において、筐体１内に弾性支持された水槽２が設けられている。水槽２内には、洗濯槽である有底円筒状のドラム３が回転可能に設けられている。水槽２の内面とドラム３の外面との間には、比較的狭い隙間空間２ａが形成されている。ドラム３の回転軸３ａは、角度θ（例えば、１０度）で前上がり（図面の左上方向）に傾斜している。

ドラム３の内周側面にはドラム３の回転中心に向かって内方へ突出する複数のバッフル４と、水槽２内と連通する多数の小孔５が設けられている。ドラム３の前面側には、衣類等の洗濯物（以下、被洗浄物という）のドラム３への投入およびドラム３からの取り出しを行う開口部６が設けられている。

水槽２の後面には、ドラム３を回転駆動するモータ７が取り付けられている。モータ７は、ブラシレス直流モータで構成され、インバータ制御によって回転速度が自在に変化させることができる。水槽２内に給水する給水配管８は、水道の蛇口（図示せず）に接続され、給水部である給水弁９が設けられている。洗剤を投入する洗剤ケース１０は、給水配管８に連通接続されている。洗濯水は、給水配管８から洗剤ケース１０および給水路１１を流れて水槽２内に流入する。

水槽２内の洗濯水は、排水経路１２を通って洗濯機外へ排出される。排水経路１２は、排水部である排水弁１３と、排水フィルター１４を有する。洗濯水は、水槽２の底部に設けられた排水口１５から排水フィルター１４を経由し、開かれた排水弁１３を通って洗濯機外へ排出される。排水フィルター１４は、洗濯中に洗濯水が循環する位置に設けられ、被洗浄物から外れたボタン等を捕集する。排水フィルター１４は、筐体１の前面側から脱着可能に構成されている。

水槽２の上部前方に設けられた吹出口１６と、水槽２の上部後方に設けられた取込口１
７は、風路１８によって連通接続されている。風路１８は、水槽２の外方で上部に沿って前後方向に配設されている。風路１８には、送風部である送風ファン１９が設けられている。送風ファン１９の駆動により、吹出口１６から水槽２およびドラム３内に送風され、取込口１７から風路１８に給気されて循環する。

風路１８には、送風ファン１９の下流側に加熱部であるヒータ２０が設けられている。ヒータ２０の通電により、風路１８を流れる空気が加熱されて吹出口１６から温風が送風される。ヒータ２０は、例えば、オンオフ制御または電流制御等により、風路１８を流れる空気を安定的に所定の温度に加熱する。

本実施の形態において、空気を加湿させる加湿部の一例としてミスト発生部で説明する。加湿空気はミスト以外であっても構わない。

風路１８には、図２および図３に示すように、ヒータ２０の下流側にミストを発生させるミスト発生部２１が設けられている。ミスト発生部２１は、ミスト発生用の水を貯留する貯水部２２を有し、給水管２３によって洗剤ケース１０を介して給水配管８に接続されている。貯水部２２は、風路１８に水滴Ｗを供給するノズル室２４が設けられている。貯水部２２の底部とノズル室２４は、連通部２２ａで接続されており、弁体２５が設けられている。

ノズル室２４は、風路に臨ませた小孔（図示せず）を有する複数のノズル２４ａが設けられている。ノズル２４ａの先端は、風路１８の略中央に位置するように突出している。弁体２５が開かれると、貯水部２２内の水は、連通部２２ａを経てノズル室２４に入り、ノズル２４ａから風路１８に制限された量の水滴Ｗが流出する。ミスト発生部２１は、連通部２２ａに設けられた弁体２５の開閉によって、ノズル２４ａから風路１８への水滴Ｗの供給と停止が行われる。

弁体２５が開かれると、設定された少量の水滴Ｗが複数のノズル２４ａから風路１８に供給され、弁体２５が閉じられると水滴の供給は停止される。ミスト発生部２１の弁体２５の開閉による作動により、風路１８に供給された水は、風路１８を流れる風によって粉砕され、微細な水粒子のミストが生成される。ミストの微粒子は、一般的に数μｍ～数十μｍであり、１～９０μｍの範囲のものをいう。生成されたミストは、風路１８を流れる風により吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

循環水路２６は、水槽２内の底部に溜められた水を排水口１５から水槽２内の前部に位置する開口部６側へと導くように設けられている。循環水路２６には、水槽２内の水を循環させるポンプ２７と吐出口２８が設けられている。ポンプ２７は、筐体１内の底部に設置され、排水フィルター１４の下流側に配設されている。吐出口２８は、ポンプ２７の駆動によって水槽２内の水をドラム３内に向けて吐出する。

循環水路２６には、水槽２内の底部に溜められた水をドラム３の上部外面へ導く送水路２９が接続されている。送水路２９は、ドラム３の上部外面に向けて水を流出する流出口３０を有し、循環水路２６から分岐して設けられている。排水口１５から循環水路２６に流入した水は、ポンプ２７を通過した後、水路切替弁３１によって吐出口２８側と流出口３０とに切り替えられる。

水量検知部３２は、水槽２内に給水された水の量を検知する。温度検知部３３は、水槽２上部の表面温度を検知する。温度検知部３３は、サーミスタ等で構成され、水槽２上部の前面近傍に配設される。布量検知部３４は、ドラム３内に投入された被洗浄物の量を検知する。回転検知部３５は、ドラム３の駆動を検知する。

制御部３６は、筐体１内に設けられる。制御部３６は、水量検知部３２によって検知した水の量と、温度検知部３３によって検知した温度と、布量検知部３４によって検知した被洗浄物の量と、回転検知部３５によって検知したドラム３の駆動等を取得する。

制御部３６は、これらの入力に基づいて、モータ７、給水弁９、排水弁１３、送風ファン１９、ヒータ２０、ミスト発生部２１、ポンプ２７等を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程等を逐次制御して洗濯運転および乾燥運転を実行する。洗濯運転および乾燥運転は、各々単独で運転可能であるほか、洗濯運転および乾燥運転を一連の動作として実行可能である。また、制御部３６は、槽洗浄運転を実行し、水槽２およびドラム３の洗浄を行う。

なお、使用者は、筐体１の前面に設けられた開閉自在な扉３７を開くことにより、ドラム３の前面側に設けられた開口部６から被洗浄物を出し入れすることができる。また、操作表示部３８は、筐体１の前面側上部に設けられる。操作表示部３８は、洗濯機を運転するための設定を制御部３６に対して行うことができるとともに、制御部３６から洗濯機の設定内容および運転状況等を取得して表示することができる。

以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作および作用を説明する。最初に、被洗浄物を洗う洗濯運転について説明する。使用者は、扉３７を開いて開口部６からドラム３内に被洗浄物を投入する。次に使用者は、操作表示部３８の電源スイッチ（図示せず）を入れ、スタートスイッチ（図示せず）を操作して洗濯運転を開始する。

洗濯運転は、初めに、洗い工程を実行する。まず、制御部３６は、運転を開始すると、ドラム３内に投入された被洗浄物の量を布量検知部３４によって検知する。布量検知部３４は、ドラム３をモータ７によって回転駆動したとき、ドラム３の回転時にモータ７にかかるトルク量や、モータ７の電流値等から被洗浄物の量を検知することができる。

制御部３６は、布量検知部３４によって検知した被洗浄物の量に応じて、水量を設定するとともに、各工程の時間を設定する。さらに、被洗浄物の量に応じて設定された洗剤量を決定し、その目安を操作表示部３８に表示する。使用者は、表示された洗剤量の目安にしたがって洗剤を洗剤ケース１０に投入する。

次に、制御部３６は、給水弁９を開く。これにより、水道からの水は、洗剤ケース１０を経由して水槽２内に給水される。このとき、排水弁１３は閉じられている。給水配管８を通って洗剤ケース１０に入った水は、洗剤ケース１０の中の洗剤を溶かし、洗濯水として水槽２内に供給される。水槽２内の底部に溜まった洗濯水は、小孔５からドラム３内に流入する。

次に、水槽２内に給水される水量を水量検知部３２によって検知し、制御部３６は、給水された水量が被洗浄物の量に応じて設定された水量と同じになると給水弁９を閉じる。制御部３６は、給水中に被洗浄物がドラム３の中で転動するように、ドラム３を一方向へ回転駆動（例えば、回転数が２０ｒｐｍ）する。これによって、被洗浄物への洗濯水の浸透が加速される。なお、洗濯水の被洗浄物への吸水により水槽２内の水量が設定水位から低下したときは、制御部３６が給水弁９を開いて水を補給する。

制御部３６は、水槽２への給水が終わるとポンプ２７を駆動する。水槽２内の底部に溜まった水は、排水口１５から循環水路２６へ導かれ、循環水路２６を流れた水は、吐出口２８からドラム３内へ吐出される。これにより、被洗浄物に浸透した洗濯水は、小孔５から水槽２内に流出し、排水口１５から循環水路２６を通る経路で循環する。

制御部３６は、モータ７によってドラム３を所定の回転数（例えば、４２ｒｐｍ）で、所定時間毎に交互に正逆回転駆動し、被洗浄物の叩き洗いを実行する。叩き洗いにより、被洗浄物はバッフル４によってドラム３の回転方向へ持ち上げられた後、ドラム３内の上部から落下して洗浄が行われる。

制御部３６は、上述のような洗い工程を設定された所定時間（例えば、１０分間）実行する。その後、制御部３６は、排水弁１３を開いて洗濯水を機外へ排出し、洗い工程を終了する。そして、制御部３６は、洗い工程に続いて、すすぎ工程、脱水工程の順に実行し、洗濯運転を終了する。すすぎ工程および脱水工程についての詳細な説明は省略する。

なお、乾燥機能を備えた洗濯機の場合は、脱水工程に続いて乾燥工程が実行でき、洗濯から乾燥までを一連の動作として実行可能である。また、洗濯運転は、洗い工程から脱水工程までを一連の動作として実行可能であるほか、脱水工程のみ、あるいは、乾燥工程のみの実行も可能である。

次に、槽洗浄運転について説明する。図５は、本実施の形態における槽洗浄運転の動作を示すタイムチャートである。槽洗浄運転は、洗濯運転とは別に行われ、水槽２、ドラム３等を洗浄する。

まず、使用者は、操作表示部３８の電源スイッチ（図示せず）を入れ、槽洗浄運転を設定した後、スタートスイッチ（図示せず）を操作して槽洗浄運転を開始する。

制御部３６は、運転が開始されると給水弁９を開く。これにより、水道からの水は給水配管８を流れ、洗剤ケース１０および給水管２３を経由して貯水部２２内に給水される。このとき、ミスト発生部２１の弁体２５は閉じられている。また、洗剤ケース１０の中に洗剤は投入されていないため、洗剤を含まない所定量の水が貯水部２２内に貯留される。貯水部２２に所定量の水が溜められると制御部３６は給水弁９を閉じる。貯水部２２に溜められる水量は、槽洗浄運転において水槽２内が所定の多湿環境となる量に設定されている。

給水後、制御部３６は、送風ファン１９を駆動するとともにヒータ２０に通電し、風路１８を流れる空気がヒータ２０を通過して加熱され、吹出口１６から温風が送風される。水槽２およびドラム３内は温風により加熱され、制御部３６は、温度検知部３３の出力に基づいて、水槽２の温度（水槽２の前面側の上部内面の表面温度）を、設定温度Ｔ１になるように制御する。このとき、ドラム３を低速（例えば、２０ｒｐｍ）で回転駆動して水槽内の温湿度環境を均一化し、水滴の結露をなくす。

水槽温度の設定温度Ｔ１は、例えば、５０℃以上が望ましく、より望ましくは５０℃以上９０℃以下である。これは、カビや菌の殺菌においては、高温であるほど有利ではあるが、洗濯機の構造体である樹脂材料の耐熱温度に対する考慮や、供給された水を加熱する際に温度を高めるための時間がかかるため、より短時間、低温でも高温時と同様の効果を発現する理由からである。

図６は、カビに対する加熱温度および保持時間と、除菌効果の関係を示したグラフである。加熱温度が高くなるほど除菌効果が大きくなる。図６において、除菌効果は、温度ａ＜温度ｂ＜温度ｃである。例えば、温度ａ＝４５℃、温度ｂ＝４８℃、温度ｃ＝５０℃である。

加熱温度が低温になるほどカビや菌の死滅に要する時間が長くなる。生息しているカビ
や菌の数を、より短い時間で２桁以上に減少させるためには、加熱温度が高いほど有利であることが確認される。

制御部３６は、温度検知部３３によって水槽２の上部内面の温度が設定温度Ｔ１に到達したことを検知すると、ミスト発生部２１を駆動する。弁体２５が開かれると、貯水部２２に溜められた水は、連通部２２ａを通ってノズル室２４に流入し、風路１８に臨ませた複数のノズル２４ａの先端部分から風路１８へ水滴が供給される。

ノズル２４ａの小孔から風路１８に流出した水滴Ｗは、風路１８を流れる風によって粉砕され、微細な水粒子のミストが生成される。ミストは風路１８を流れる温風により加熱されるとともに、吹出口１６から設定温度Ｔ１に加熱されている水槽２およびドラム３内に導入される。ミストを含む温風は、水槽２の内面とドラム３の外面との間に形成される隙間空間２ａに送風され、水槽２およびドラム３内を設定された高温多湿環境にする。貯水部２２に溜められた水の供給が終わると弁体２５が閉じられる。

制御部３６は、温度検知部３３によって水槽２の上部内面の温度が設定温度Ｔ１に到達したことを検知すると、その設定温度Ｔ１を所定時間維持するように、送風ファン１９およびヒータ２０を制御する。設定温度Ｔ１を維持する時間ｔは、設定温度が５０℃の場合は、例えば、１０分間が望ましい。また、設定温度が５５℃の場合、維持する時間は、例えば、５分間が望ましい。

水槽２の前面上部に温度検知部３３を設けることにより、水槽２内を設定温度に的確に加熱することができる。上記実施の形態は、槽洗浄運転において、水槽２内に加熱された空気を送風した後、ミストを水槽２内に導入するように構成する。

図８は、槽洗浄運転時の他の例の動作を示すタイムチャートである。制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内への加熱された空気の送風と、ミストの導入を略同時に実行するように構成されたものである。

図８において、制御部３６は、運転が開始されると給水弁９を開く。これにより、水道からの水は給水配管８を流れ、洗剤ケース１０および給水管２３を経由して貯水部２２内に給水される。このとき、ミスト発生部２１の弁体２５は閉じられている。また、洗剤ケース１０の中に洗剤は投入されていないため、洗剤を含まない所定量の水が貯水部２２内に貯留される。所定量の水が溜められると制御部３６は給水弁９を閉じる。貯水部２２に溜められる水量は、槽洗浄運転において水槽２内が所定の多湿環境となる量に設定されている。

給水後、制御部３６は、送風ファン１９を駆動するとともにヒータ２０に通電し、風路１８を流れる空気がヒータ２０を通過して加熱され、吹出口１６から温風が送風される。同時に、制御部３６は、ミスト発生部２１を駆動する。弁体２５が開かれると、貯水部２２に溜められた水は、連通部２２ａを通ってノズル室２４に流入し、風路１８に臨ませた複数のノズル２４ａの先端部分から風路１８へ水滴が供給される。

ノズル２４ａの小孔から風路１８に流出した水滴Ｗは、風路１８を流れる温風によって粉砕され、微細な水粒子のミストが生成される。ミストは風路１８を流れる温風により、加熱されて吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入され、水槽２およびドラム３内を多湿環境にする。同時に、水槽２およびドラム３内は温風により加熱され、制御部３６は、温度検知部３３の出力に基づいて、水槽２の温度（水槽２の前面側の上部内面の表面温度）を、設定温度Ｔ１になるように制御する。

図９は、さらに、槽洗浄運転時の他の例の動作を示すタイムチャートである。制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内にミストを導入した後、加熱された空気を水槽２内に送風するように構成されたものである。

図９において、制御部３６は、運転が開始されると給水弁９を開く。これにより、水道からの水は給水配管８を流れ、洗剤ケース１０および給水管２３を経由して貯水部２２内に給水される。このとき、ミスト発生部２１の弁体２５は閉じられている。また、洗剤ケース１０の中に洗剤は投入されていないため、洗剤を含まない所定量の水が貯水部２２内に貯留される。所定量の水が溜められると制御部３６は給水弁９を閉じる。貯水部２２に溜められる水量は、槽洗浄運転において水槽２内が所定の多湿環境となる量に設定されている。

給水後、制御部３６は、送風ファン１９を駆動するとともにミスト発生部２１を駆動する。弁体２５が開かれると、貯水部２２に溜められた水は、連通部２２ａを通ってノズル室２４に流入し、風路１８に臨ませた複数のノズル２４ａの先端部分から風路１８へ水滴が供給される。ノズル２４ａの小孔から風路１８に流出した水滴Ｗは、風路１８を流れる風によって粉砕され、微細な水粒子のミストが生成される。ミストは風路１８を流れる風により、吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入され、水槽２およびドラム３内を多湿環境にする。

貯水部２２に溜められた水の供給が終わると弁体２５が閉じられ、ヒータ２０に通電される。風路１８を流れる空気がヒータ２０を通過して加熱され、吹出口１６から温風が送風される。水槽２およびドラム３内は温風により加熱され、制御部３６は、温度検知部３３の出力に基づいて、水槽２の前面側の上部内面の温度（表面温度）を設定温度Ｔ１になるように制御する。

図１０は、本実施の形態における洗濯機のミスト発生部の他の例の模式図である。ミスト発生部４１は、超音波振動子４２を用いて構成されたものである。

図１０において、ミスト発生部４１は、風路１８に設けられ、ミスト発生用の水を貯留する貯水部４３を有している。貯水部４３は、給水路（図示せず）を介して接続された給水配管８から所定量の水が供給されて溜められる。薄い板状の超音波振動子４２は、貯水部４３内の底部に配設されており、超音波振動子４２の下方には、超音波振動子４２を振動させる発信回路４４が設けられている。

超音波振動子４２は、貯水部４３に溜められている水面と略平行に支持部４５によって支持されている。貯水部４３の水は、超音波振動子４２の振動により隆起して水柱４６を形成し、壁部４７に衝突して水を微粒化する。貯水部４３は、風路１８に開放された開口部４８を有し、発生したミストは、開口部４８から風路１８に入り、風路１８を流れる風により吹出口１６へ運ばれて、水槽２およびドラム３内に導入される。ミストの発生と停止は、制御部３６による発信回路４４の制御により行われる。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、本実施の形態における洗濯機の風路１８の他の例の要部模式図である。吹出口１６と取込口１７を連通接続する風路１８において、水槽２内へ加熱された空気を送風する第１の風路１８ａと、水槽２内にミストを導入する第２の風路１８ｂが設けられたものである。

第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの出口側は、各々吹出口１６に繋がっている。風路１８と、第１の風路１８ａおよび第２の風路１８ｂの分岐部に風路切替部４９が設けられている。送風ファン１９は、風路切替部４９の上流側の風路１８に設けられている。送
風ファン１９によって送風される風は、第１の風路１８ａまたは第２の風路１８ｂのいずれか一方、または、第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの両方に送風されるように、風路切替部４９によって切り替えられる。

図１１（ａ）は、ヒータ２０が風路切替部４９の下流側に位置する第１の風路１８ａに設けられ、ミスト発生部２１が第２の風路１８ｂに設けられている。送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第１の風路１８ａを流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ヒータ２０によって加熱された温風が吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

また、送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第２の風路１８ｂを流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ミスト発生部２１で発生したミストを含む風が吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

さらに、送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの両方に流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ヒータ２０によって加熱された温風と、ミストを含む風が同時に、吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

図１１（ｂ）は、ヒータ２０が風路切替部４９と送風ファン１９の間の風路１８に位置し、風路切替部４９の上流側に設けられている。送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第１の風路１８ａを流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ヒータ２０によって加熱された温風が風路切替部４９を通って吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

また、送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第２の風路１８ｂを流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ミスト発生部２１で発生したミストは、ヒータ２０によって加熱された温風によって吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

さらに、送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの両方に流れるように風路切替部４９が切り替えられると、ヒータ２０によって加熱された温風と、ミストを含む温風が同時に、吹出口１６から水槽２およびドラム３内に導入される。

したがって、風路切替部４９の切り替えにより、温風による水槽２内の加熱と、ミストによる水槽２内の加湿を個別に調整することができるようになる。

以上のように、本実施の形態１の洗濯機は、水槽２内に回転可能に設けられたドラム３と、ドラム３を回転駆動するモータ７と、水槽２内へ給水する給水弁９と、水槽２内の水を排水する排水弁１３と、水槽２に設けられた吹出口１６および取込口１７に連通接続された風路１８と、風路１８を通して水槽２内に送風する送風ファン１９と、加湿部であるミスト発生部２１と、水槽２内に送風される空気を加熱するヒータ２０と、洗濯運転を制御する制御部３６とを備え、制御部３６は、水槽２およびドラム３の洗浄を行う槽洗浄運転を実行し、槽洗浄運転において、ヒータ２０で加熱された空気と、ミスト発生部２１で発生したミストを水槽２内に供給するものである。

これによって、迅速、かつ、少ないエネルギーで水槽２内を効率よく高温多湿環境にして除菌を行うことができ、水槽２およびドラム３の表面に生息する菌やカビを死滅させることができる。

また、制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内に加熱された空気を送風した後、ミストを水槽２内に導入するものである。

これによって、加熱された状態の水槽２内にミストが導入されるため、水滴が部分的に結露することなく水蒸気へと変化させることができ、少ない水分量で効率よく水槽２内の湿度を高めることができ、高温多湿環境にすることができる。

また、制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内への加熱された空気の送風と、ミストの導入を略同時に実行するように構成されたものである。

これによって、ミストと温風の接触時間を長くして、水滴を短時間で効率よく水蒸気へと変化させることができ、水槽２内を迅速に所定の温湿度に上昇させて、高温多湿環境にすることができる。

また、制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内にミストを導入した後、加熱された空気を水槽２内に送風するものである。

これによって、湿度を高めるための水分がミストで水槽２内に分散されているため、温風の導入によって水蒸気へと変化させることができ、少ない熱量で効率よく湿度を高めることができ、高温多湿環境にすることができる。

また、風路１８は、水槽２内へ加熱された空気を送風する第１の風路１８ａおよび、水槽２内にミストを導入する第２の風路１８ｂが設けられたものである。

これによって、温風による水槽２内の加熱調整と、ミストによる水槽２内の加湿調整が個別に行うことができ、高温多湿環境を最適化することができる。

また、水槽２の温度を検知する温度検知部３３を有し、制御部３６は、槽洗浄運転において、温度検知部３３の出力に基づき水槽２の上部内面を所定の温度に制御するものである。

これによって、水槽２内を所定の熱と湿気とによって、水槽２およびドラム３の表面に生息する菌やカビを死滅させることができる。

また、制御部３６は、槽洗浄運転において、ドラム３を回転駆動するものである。

これによって、水槽２内の温湿度環境を均一化することができ、水滴の結露をなくすことができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２の洗濯機は、乾燥機能を備え、洗濯運転および槽洗浄運転に加え、乾燥運転が行えるものである。乾燥運転は、洗濯運転の脱水工程に続けて乾燥工程を実行することができ、洗濯から乾燥までを一連の動作として実行することができるほか、乾燥運転のみを実行することも可能である。

本実施の形態２の特徴は、槽洗浄運転時において、水槽２の内面とドラム３の外面との間に形成される隙間空間２ａにミストを含む風が送風されるように構成されたものである。また、乾燥運転において、ドラム３内に除湿された温風が送風されるように構成されたものである。他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して
詳細な説明は、実施の形態１のものを採用する。

図１２は、本発明の実施の形態２における洗濯機の概略構成図である。図１３は、本実施の形態２における洗濯機の風路の要部模式図である。

図１２および図１３において、風路１８に設けられた送風ファン１９の上流側に除湿部５１が設けられている。除湿部５１は、給水弁９の下流側に設けられた冷却弁５２と冷却管５３で繋がっており、除湿部５１への冷却水の供給と停止は、冷却弁５２の開閉によって行われる。除湿部５１は、風路１８に水を流して空気を冷却除湿する水冷式である。

除湿部５１から風路１８へ流出した水は、排水管（図示せず）を通り、排水経路１２を経て機外へ排出される。除湿部５１で冷却除湿された空気は、ヒータ２０を通過して加熱され、乾いた温風となって吹出口１６から水槽２内に送風され、取込口１７から風路１８内に取り込まれて循環する。なお、除湿部５１は、乾燥運転時に動作する。

なお、風路１８を流れる空気の除湿と加熱は、一般的なヒートポンプサイクル（図示せず）で構成してもよい。空気を冷却する除湿部５１は蒸発器で構成され、冷却除湿された空気を加熱するヒータ２０は凝縮器で構成される。蒸発器と凝縮器は各々風路１８に配設され、圧縮機を通して冷媒が循環する管路と接続されて、流れる空気と熱交換される。

図１３において、吹出口１６と取込口１７を連通接続する風路１８は、図１３に示すように第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの出口側が各々吹出口１６に繋がっている。風路１８と、第１の風路１８ａおよび第２の風路１８ｂの分岐部に風路切替部４９が設けられている。送風ファン１９は、風路切替部４９の上流側の風路１８に設けられている。

送風ファン１９によって送風される風は、風路切替部４９によって切り替えられ、第１の風路１８ａまたは第２の風路１８ｂのいずれか一方、または、第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの両方に送風される。ヒータ２０によって加熱された空気を送風する第１の風路１８ａに吹出口切替部５４が設けられている。

槽洗浄運転時は、送風ファン１９によって送風される風が、風路１８から第１の風路１８ａと第２の風路１８ｂの両方に流れるように風路切替部４９が切り替えられる。第１の風路１８ａを流れてヒータ２０により加熱された温風と、第２の風路１８ｂを流れてミストを含んだ風は、合流してミストを含んだ温風となり、水槽２の内面とドラム３の外面との間に形成される隙間空間２ａに向けて送風される。

なお、温風とミストを導入するタイミングは、実施の形態１の図５または図８、図９のいずれであってもよい。

乾燥運転時は、除湿部５１が作動し、冷却弁５２が開かれて冷却管５３から除湿部５１に冷却水が供給される。送風ファン１９によって送風される風は、風路１８から第１の風路１８ａを流れるように風路切替部４９が切り替えられ、さらに、第１の風路１８ａに設けられた吹出口切替部５４が第３の風路１８ｃ側に切り替えられる。

除湿部５１で冷却除湿された乾いた風は、風路１８から第１の風路１８ａを流れ、ヒータ２０により加熱された乾いた温風は、第１の風路１８ａから第３の風路１８ｃを通り、吹出口１６からドラム３内に送風される。これにより、回転しているドラム３内で撹拌されている乾燥対象から水分を奪って湿った風は、取込口１７から風路１８内に取り込まれて、再び、乾いた温風となってドラム３内に送風されて循環する。

図１４は、本実施の形態２における吹出口切替部５４に代えて、少なくとも２位置に可動自在な吹出部５５を風路１８の出口に設けたものである。制御部３６は、槽洗浄運転時において、水槽２の内面とドラム３の外面との間に形成される隙間空間２ａに向けて送風される吹出部５５ａの位置に設定する。

また、制御部３６は、乾燥運転時において、温風がドラム３内へ送風される吹出部５５ｂの位置に設定するものである。これにより、制御部３６は、槽洗浄運転時と乾燥運転時とで、吹出部５５の可動により送風位置を切替えることができる。

以上のように、本実施の形態２の洗濯機は、水槽２の内面とドラム３の外面との間に形成される隙間空間２ａにミストを含む風を送風するものである。

これによって、槽洗浄運転時は、水槽２とドラム３の外面との間の隙間空間２ａに送風して、菌やカビが生息しやすい部位を所定の高温多湿環境にして、効果的に除菌することができる。

また、制御部３６は、ドラム３内の乾燥対象を乾燥させる乾燥運転を実行し、乾燥運転時は、ドラム３内へ温風を送風するものである。

これによって、また、乾燥運転時は、ドラム内の乾燥対象に向けて送風して効率よく乾燥することができ、除菌と乾燥の各々の目的に応じて最適化することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態３の特徴は、槽洗浄運転において、水槽２内に加熱された空気とミストを供給し、水槽２内の除菌を行う除菌工程と、除菌工程後に水槽２内のすすぎを行う、すすぎ工程を実行するように構成されたものである。他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して詳細な説明は、実施の形態１のものを援用する。

図１５は、本発明の実施の形態３における洗濯機の槽洗浄運転時の動作を示すタイムチャートである。

図１５において、制御部３６は、槽洗浄運転において、除菌工程に続いてすすぎ工程を実行する。なお、除菌工程は、実施の形態１で記載した槽洗浄運転の、図５または図８、図９のいずれであってもよい。

すすぎ工程は、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等の汚れを、水槽２やドラム３の壁面から剥ぎ取り、洗い流す。制御部３６は、給水弁９を開いて水槽２内に水位Ｈ１まで給水する。制御部３６は、水量検知部３２によって、給水される水量が設定量である水位Ｈ１になったことを検知すると、給水弁９を閉じる。

水位Ｈ１は、水槽２内の水が循環水路２６を通して循環可能な水量であり、水槽２の底部に溜められた水が、ポンプ２７の駆動により排水口１５から循環水路２６を通って、吐出口２８からドラム３内に吐出され、排水口１５に戻って循環する。また、送水路２９を通して循環可能な水量であり、水槽２の底部に溜められた水が、ポンプ２７の駆動により排水口１５から送水路２９を通って、流出口３０からドラム３の上部外面に吐出され、排水口１５に戻って循環する。

制御部３６は、ドラム３を高速（例えば、６０ｒｐｍ）で回転駆動するとともに、ポンプ２７を駆動する。このとき、循環水路２６に設けられた水路切替弁３１による水吐出位置は、吐出口２８側に切り替えられており、水槽２の底部に溜められた水は、ポンプ２７
の駆動により、排水口１５から循環水路２６を通って、吐出口２８からドラム３内に吐出され、排水口１５に戻って循環する。循環水路２６を通って循環する経路の洗浄は、所定時間（例えば、３分間）行われる。

次に、制御部３６は、水路切替弁３１による水吐出位置を送水路２９側に切替え、水槽２の底部に溜められた水は、ポンプ２７の駆動により、排水口１５から循環水路２６を経て送水路２９を通り、流出口３０からドラム３の上部外面に吐出され、排水口１５に戻って循環する。このとき、ドラム３は高速で回転しており、ドラム３の外周面に効率よく水を流すことができる。

これにより、ドラム３の上部外面に吐出された水は、水槽２の内面に反射する。したがって、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等の汚れを、水槽２やドラム３の壁面から剥がすことができ、洗い流すことができる。また、送水路２９を通って循環する経路の洗浄を行うことができる。流出口３０を通って循環する経路の洗浄は、所定時間（例えば、１０分間）行われる。

制御部３６は、水路切替弁３１による水吐出位置を再び吐出口２８側に切替え、循環水路２６を通って循環する経路の洗浄が、所定時間（例えば、３分間）行われる。これにより、流出口３０を通って循環する経路の洗浄と、その前後に行われる、吐出口２８を通って循環する経路の洗浄とを合わせて、すすぎ工程は、予め設定された所定時間（例えば、１６分間）行われる。

次に、制御部３６は、すすぎ工程に続いて排水工程を実行する。排水工程では、制御部３６は、排水弁１３を開き、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等の汚れを含む、水槽２内、循環水路２６内および送水路２９内の水を排水する。排水後、制御部３６は、ドラム３を高速（例えば、３００ｒｐｍ）で短時間回転させて、ドラム３に付着している水滴などを機外へ排出し、排水弁１３を閉じて槽洗浄運転を終了する。

以上のように、本実施の形態３の洗濯機は、制御部３６は、槽洗浄運転において、水槽２内に加熱された空気とミストを供給し水槽２内の除菌を行う除菌工程と、除菌工程後に水槽２内のすすぎを行うすすぎ工程を実行するものである。

これによって、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等を洗い流して機外へ排出することができ、次回の洗濯時に、水槽や洗濯槽から菌やカビ、バイオフィルム等の剥離を抑えて衣類への付着を抑制し、洗濯物を清浄に仕上げることができる。

また、水槽２内の水を水槽２の底部からドラム３の上部外面へ導くように設けられた送水路２９と、送水路２９を通して水槽２内の水をドラム３の上部外面へ吐出させるポンプ２７を有し、制御部３６は、槽洗浄運転におけるすすぎ工程において、ポンプ２７を駆動し、水槽２内の水を送水路２９を通してドラム３の外面へ吐出するように構成されたものである。

これによって、洗い流しにくい部位に存在する、除菌工程で死滅した菌やカビ、バイオフィルム等を洗い流して機外へ排出し、清浄にすることができる。

なお、上記各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、水槽内を効率よく高温多湿環境にして除菌を行うことができるので、洗濯機として有用である。

２ 水槽
２ａ 隙間空間
３ ドラム（洗濯槽）
７ モータ
９ 給水弁（給水部）
１３ 排水弁（排水部）
１６ 吹出口
１７ 取込口
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 風路
１９ 送風ファン（送風部）
２０ ヒータ（加熱部）
２１、４１ ミスト発生部（加湿部）
３６ 制御部
２９ 送水路
２７ ポンプ
３３ 温度検知部

Claims (11)

1. 水槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、
   前記洗濯槽を回転駆動するモータと、
   前記水槽内へ給水する給水部と、
   前記水槽内の水を排水する排水部と、
   前記水槽に設けられた吹出口および取込口に連通接続された風路と、
   前記風路を通して前記水槽内に送風する送風部と、
   空気を加湿する加湿部と、
   前記水槽内に送風される空気を加熱する加熱部と、
   洗濯運転を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記水槽および前記洗濯槽の洗浄を行う槽洗浄運転を実行し、前記槽洗浄運転において、前記水槽内に加熱された空気を送風して前記水槽内を加熱した状態で、前記加湿された空気を前記水槽内に導入する洗濯機。
2. 前記水槽の温度を検知する温度検知部を有し、
   前記制御部は、前記温度検知部の出力に基づいて前記水槽の内の温度を所定の温度に制御する請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記温度検知部は、前記水槽の前面上部に設けられる請求項２に記載の洗濯機。
4. 前記制御部は、前記温度検知部の出力に基づいて前記水槽の前記所定の温度を所定時間維持する請求項１～３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 前記風路は、前記水槽内へ加熱された空気を送風する第１の風路および、前記水槽内に前記加湿された空気を導入する第２の風路が設けられた請求項１～４のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 前記水槽の内面と前記洗濯槽の外面との間に形成される隙間空間に前記加湿された空気を含む風を送風する請求項１～５のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 前記制御部は、前記洗濯槽内の乾燥対象を乾燥させる乾燥運転を実行し、
   前記乾燥運転時は、前記洗濯槽内へ温風を送風する請求項６に記載の洗濯機。
8. 前記制御部は、前記槽洗浄運転において、前記水槽内に加熱された空気と前記加湿された空気を供給し前記水槽内の除菌を行う除菌工程と、前記除菌工程後に前記水槽内のすすぎを行うすすぎ工程とを実行する請求項１～７のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 前記水槽内の水を前記水槽の底部から前記洗濯槽の上部外面へ導くように設けられた送水路と、前記送水路を通して前記水槽内の水を前記洗濯槽の上部外面へ吐出させるポンプを有し、
   前記制御部は、前記槽洗浄運転における前記すすぎ工程において、前記ポンプを駆動し、前記水槽内の水を前記送水路を通して前記洗濯槽の外面へ吐出する請求項８に記載の洗濯機。
10. 前記水槽の温度を検知する温度検知部を有し、
    前記制御部は、前記槽洗浄運転において、前記温度検知部の出力に基づき前記水槽の上部内面を所定の温度に制御する請求項１～９のいずれか１項に記載の洗濯機。
11. 前記制御部は、前記槽洗浄運転において、前記洗濯槽を回転駆動する請求項１～１０のいずれか１項に記載の洗濯機。

Images