JP2012192065A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、回転ドラムが高速で回転する際に回転ドラム内の水と洗濯物が高速で衝突することで発生する騒音の発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】ドラム式洗濯機において、第１の給水目標まで給水を行う給水工程と、第２の給水目標まで給水を行う第１のたたき洗い工程と、それに続くしぼり洗い工程と、第３の給水目標まで給水を行い第２のたたき洗い工程を有し、第２の給水目標は第３の給水目標よりも低い構成とし、第１のたたき洗い工程の回転ドラム３を第１の回転速度で、しぼり洗い工程における第２の回転速度よりも低い構成としたことにより、回転ドラム３内の水と、洗濯物が高速で衝突しにくくなるため、騒音を低減させるという効果を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転ドラムを高速回転させてしぼり洗いを行うドラム式洗濯機に関する。

従来のドラム式洗濯機は、洗濯物を投入した回転ドラムを低速で正逆回転させ、洗濯物を回転ドラムの内のバッフルにより周面に沿って持ち上げ、落下させる動作を繰り返し行うことで、洗濯物が回転ドラムの上部から落下する際の衝撃によって汚れを落とす、いわゆるたたき洗いによって洗濯するものである。そして、たたき洗いに続く工程で、洗濯物を投入した回転ドラムを高速で正逆回転させ、洗濯物が回転ドラムの内周面に張り付くことで、洗濯物内部の汚れを、遠心力を利用して洗浄を行なう、いわゆるしぼり洗いによって洗濯を行うことが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

図３は、特許文献１に記載された従来のドラム式洗濯機の断面図である。

図３に示すように、本体ケース３１の内部に洗濯槽３２が配置され、その内部に有底円筒状の回転ドラム３３がある。回転ドラム３３の外周全面には、水を通す多数の透孔３４が配置されている。制御装置３５により、回転ドラム３３を回転させるモータ３６を制御し、回転ドラム３３の回転制御を行う。

洗濯時には、回転ドラム３３に通じる扉３７を開き、洗濯物を入れる。制御装置３５により洗濯が開始されると、給水弁３８が開き、洗濯槽３２内に給水が行われる。

給水後に第１の洗濯工程として、回転ドラム３３を低速回転させ（例えば、５０ｒ／ｍｉｎ）、回転ドラム３３内の洗濯物を持ち上げて落下させることにより、洗濯物に含まれている水分と汚れを落下衝撃により押し出す、たたき洗いを行う。この洗濯工程における水位は、回転ドラム３３内の洗濯物が十分に濡れるような水位である。

次に第２の洗濯工程として、回転ドラム３３を高速回転させて（例えば、２００ｒ／ｍｉｎ）回転ドラム３３内の洗濯物を遠心力により回転ドラム３３内壁に押し付けることで、透孔３４から水分と汚れを剥離させる、いわゆるしぼり洗いを行うものである。

特開平８−２９９６５８号公報

従来のドラム式洗濯機において回転ドラム３３内の洗濯液の水位は、洗濯物を濡らすために水が満たされている状態であった。

そのため、前記しぼり洗いにおいて、回転ドラム３３を高速回転させると、回転ドラム３３内の水と洗濯物が高速で衝突することになり、その結果として、騒音が発生するという課題を有していた。

そこで、本発明は、回転ドラムを高速で回転させる際の騒音発生を低減させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、本体ケースと、前記本体ケース内に設けられた洗濯槽と、前記洗濯槽内に、回転中心軸が略水平方向に配置された有底円筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動させる駆動手段と、前記回転ドラム内に給水を行う給水手段と、前記給水手段および前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムに対し、第１の給水目標水位まで給水を行う給水工程と、前記給水工程の後で、前記回転ドラム内に第２の給水目標水位まで給水した状態で、前記回転ドラムを第１の回転速度で回転させる第１のたたき洗い工程と、前記第１のたたき洗い工程の後で、前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転ドラムを回転させるしぼり洗い工程と、前記しぼり洗い工程の後で、前記回転ドラム内に第３の給水目標水位まで給水した後に前記回転ドラムを第１の回転速度で回転させる第２のたたき洗い工程を行う構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムが高速で回転する第２の洗濯工程では給水手段は非給水状態とすることにより、回転ドラムが高速で回転する際に、回転ドラム内の水と、洗濯物が高速で衝突しにくくなり、その結果として、騒音を低減させることができるのである。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の側断面図 同ドラム式洗濯機の動作を示すタイミング図 従来のドラム式洗濯機の側断面図

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の側断面図を示すものである。

図１のように、箱状の本体ケース１内にプラスチック製の洗濯槽２がサスペンション構造（図示せず）によって宙吊状態に配置されている。洗濯槽２内には、金属製で、有底円筒形の回転ドラム３が、略水平方向に配置されている。この略水平方向とは、回転ドラム３が水平方向に配置された場合や、図１に示すごとく、その開口部（底部とは反対側）が上方となるように若干傾斜配置された場合を含むものである。

回転ドラム３の外周全面には、洗濯槽２内に通じる多数の透孔４が形成され、内周面の複数位置にプラスチック製のバッフル５が設けられている。

この回転ドラム３は、洗濯槽２の背面側に取り付けられた駆動手段であるモータ６によって、正転及び逆転方向に回転駆動することができる。

洗濯槽２の正面側には、プラスチック製の扉７が設けられ、この扉７を開くことにより、回転ドラム３内に洗濯物を出し入れすることができるようになっている。

また、洗濯槽２には、給水手段８として給水弁９および給水配管１０が接続され、給水が行われる。また、洗濯槽２の底部には、排水管路１１が接続され、排水弁１２の制御によって洗濯槽２内から排水される。

給水配管１０には、途中に洗剤を投入する洗剤ケース１３が設けられている。また、洗濯槽２の下部には、洗濯槽２内の洗濯液の水位を検知するための水位検知手段１４が接続されている。モータ６には、モータ６の回転速度を検知する回転速度検知手段２０が設け
られている。

また、洗濯槽２の底部には、排水弁１２と並列に止水弁１６が接続され、その止水弁１６の下流側に循環ポンプ１５が設けられている。循環ポンプ１５がら出た洗濯液は、循環水路１７を経由して、吐出口１８から回転ドラム３の前面の開口部を介して回転ドラム３内に吐出されるように構成している。

また、洗濯槽２の底部には、洗濯槽２内の洗濯液を加熱するためのヒータ（加熱手段）１９が設けられている。

さらに、本体ケース１内には、水位検知手段１４からの情報を入手し、モータ６、給水弁９、排水弁１２、循環ポンプ１５、止水弁１６、ヒータ１９等を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各工程を順次実行するように制御する制御手段２１を設けている。

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。

図２は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の動作を示すタイミング図を示すものである。

使用者が、扉７を開いて回転ドラム３内に洗濯物を入れ、洗剤ケース１３に洗剤を投入してドラム式洗濯機の運転を開始させる。

このとき、以下の要領で回転ドラム３内の洗濯物の量を検知する。モータ６を回転駆動することで、洗濯物が回転ドラム３の内壁面に張り付く程度の回転速度である第３の回転速度（例えば、１００〜１４０ｒ／ｍｉｎ程度）まで一旦立ち上げ、所定時間回転を維持した後、モータ６の通電をオフする。それにより、回転ドラム３の惰性回転が、逆にモータ６を回転させる状態になる。このとき、回転ドラム３の惰性回転力は摩擦トルクによりしだいに低下してやがて回転ドラム３は停止する。通電停止から回転ドラム３の停止までの時間は、洗濯物の量が多いときは長く、洗濯物の量が少ないときは短い。この停止に要する時間の違いが洗濯物の量に比例することを利用して洗濯物の量を検知するものである。

このようにして、洗濯物の量が測定され、それに見合う洗濯液の量である第１の給水目標水位まで、給水弁９と給水配管１０からなる給水手段８により給水が行われる。このとき、モータ６を駆動し、回転ドラム３を回転駆動させる。これは、洗剤ケース１３から供給された洗剤が洗濯水に溶けるのを促進するために行っている。水位が、第１の給水目標水位に達すると給水を停止し、次の第１のたたき洗い工程に移行する。

第１のたたき洗い工程において、回転ドラム３は第１の回転速度で回転する。この第１の回転速度は、洗濯物が回転ドラム３内の内周面に設けたバッフル５により持ち上げられ、上部より重力によって落下する程度の回転速度であり、回転ドラム３の内側壁面に遠心力によって張り付かない程度の６０ｒ／ｍｉｎより低い回転速度が望ましい。このように回転させることで、落下時の衝撃により繊維に残存していた汚れ物質を剥ぎ取ることが可能となる。なお、第１の回転速度は同実施の形態に限定されること無く、洗濯物の量や、回転ドラムの半径に依存して選択することができる。

この第１のたたき洗い工程においては、排水弁１２は閉状態とし、止水弁１６を開放することで、循環ポンプ１５と洗濯槽２とを連通させた状態にした後、循環ポンプ１５を起動させる。洗濯槽２底部に溜まった洗濯水は循環ポンプ１５によって汲水され、循環水路１７を経由して吐出口１８より回転ドラム３内の洗濯物に向けて吐出される。

給水工程において給水された洗濯液は、第１のたたき洗い工程が進むにつれ、洗濯物に吸収されるため、次第に洗濯槽２内の水位が下がってくる。

そのため水位検知手段１４により、洗濯槽２内の水位を検知し、循環ポンプ１５に空気が流入するエア噛みを避けるため、第１の規定水位になると追加の給水を行う。この第１の規定水位は、循環ポンプ１５がエア噛みせず駆動可能な水位とする。

この給水工程においては、洗濯槽２内に第１の給水目標水位よりも低い第２の給水目標水位まで給水を行う。

以上の動作を所定時間繰り返すことで、第１のたたき洗い工程を実行する。所定時間経過すると、次のしぼり洗い工程に移行する。

しぼり洗い工程においては、回転ドラム３が第１の回転速度よりも高速な第２の回転速度で回転することにより、回転ドラム３内に収容された洗濯物は回転ドラム３の内周面に張り付いて回転し続ける動作が実行される。

しぼり洗い工程の後で、回転ドラム３内に第２の給水目標水位よりも高い第３の給水目標水位まで給水した後に回転ドラム３を第１の回転速度で回転させる第２のたたき洗い工程を行う。

洗い工程終了後、洗濯液は排水弁１２が開かれることで排水管路１１から排出され、回転ドラム３を高速回転させる脱水工程により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水する。

その後、洗濯槽２内に給水配管１０から注水してすすぎ工程が実施される。

このすすぎ工程においても回転ドラム３内に収容された洗濯物は回転ドラム３の回転によりバッフル５により持ち上げられて落下する撹拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。

すすぎ行程の後、すすぎ液は排水管路１１から排出され、回転ドラム３を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれたすすぎ液を脱水し、洗濯が終了する。

以下、本実施形態における特徴点について更に詳細に説明する。

第１のたたき洗い工程における、第２の給水目標水位は、循環ポンプ１５の駆動可能な高さ以上であるとともに、回転ドラム３内を落下する洗濯物が回転ドラム３内周面において、その水面に衝突する水位を目標水位とするが、第１の給水目標水位よりも低い水位である。

この水位であることで、次に続くしぼり洗い工程において回転ドラム３の高速で回転させる際に、回転ドラム３と水が衝突して生じる騒音が軽減されるようになる。

また、第２の給水目標水位を目標水位とすることで、衣類に対する水の量が従来よりも低いことから、洗剤が高濃度の状態で洗浄することができるため、洗浄効果が向上する効果が得られる。

なお、第１の給水目標水位、第２の給水目標水位、第３の給水目標水位共に、絶対的な水位でも、洗濯物の量に対応した水位であっても良い。

なお、第１のたたき洗い工程において、第２の給水目標水位よりも水位が低下した際に、給水手段８の給水弁９により給水を行うが、連続的に給水手段８を動作させても、間欠的に動作させても良い。

しぼり洗い工程においては、給水手段８は非給水状態で、排水弁１２を閉じた状態で、第２の回転速度で回転ドラム３を回転させる。

このとき第１のたたき洗い工程終了時における水位は、回転ドラム３下端程度と低い状態であるため、回転ドラム３を高速回転させても、洗濯液と洗濯物、あるいはバッフル５との衝突を防ぐことができ、その結果として、騒音や振動の発生を抑制することができる。更に、モータ６に係る負担を軽減することができる効果がある。

しぼり洗い工程における水位は、図２に示すように、回転ドラム３が高速で回転することにより発生する風圧で、洗濯槽２内の洗濯液が巻き上げられ、急激に低下した後、洗濯物に含まれていた洗濯液が遠心力により回転ドラム３の外部へと流出するため、徐々に上昇していく。

なお、しぼり洗い工程における第２の回転速度は３００〜５００ｒ／ｍｉｎ程度の回転速度が好ましい。このように高速で回転ドラム３を回転させることで、回転ドラム３内の洗濯物は遠心力により回転ドラム３の内周面に押し付けられ、洗濯物に染み込んだ洗濯液は回転ドラム３の内周面にある多数の透孔４を通して回転ドラム３の外に絞り出される。このしぼり洗い工程と第１のたたき洗い行程とを合わせて実行するとで、より洗浄効果が高まる。

次に、第２のたたき洗い工程において、回転ドラム３の回転速度は、第１のたたき洗い工程と同程度の６０ｒ／ｍｉｎより低い回転速度が好ましい。また、第２のたたき洗いにおいて、第１のたたき洗い時の回転速度と同一の場合のみに限られること無く、第１のたたき洗い時の回転速度は、第２のたたき洗い時の回転速度より低くても、高くても良い。これは、低速で回転ドラム３を回転させることで、洗濯物が回転ドラム３の上部から落下する際の衝撃によって汚れを落とす効果を得られれば良いためである。

なお、第２のたたき洗い工程における、第３の給水目標水位は、第２の給水目標水位より高い位置を目標水位とし、第１の給水目標水位と同程度であっても良い。

なお、給水工程、第１のたたき洗い工程、しぼり洗い工程、第２のたたき洗い工程において、洗濯槽２内の底部にたまった水を循環ポンプ１５により吸水し、循環水路１７を経由して、吐出口１８より、回転ドラム３内へ吐出させる。

なお、図２に示すように、循環ポンプ１５は連続的に動作させ吐出口１８より洗浄水を吐出させているが、これに限られること無く、循環ポンプ１５を稼動させるタイミングは連続であっても間欠であっても構わない。所定時間が経過したら、第２のたたき洗い工程を終了し、すすぎ工程へと移る。

なお、第１のたたき洗い工程、第２のたたき洗い工程において、回転ドラム３を回転させるモータ６は、間欠的に動作させているが、これに限られること無く、連続的に動作させても良い。なお、回転ドラム３の回転方向は回転軸に対し、第１の方向であるが、第１の方向の反対方向の第２の回転方向に回転することや、第１と第２の回転方向を交互に切り替えて回転させるよう制御しても実施できる。

なお、本工程における循環ポンプ１５の単位時間当たりの駆動時間は、第２のたたき洗い工程における循環ポンプ１５の単位時間当たりの駆動時間よりも長くても良い。これにより、低い水位で攪拌を行う第１のたたき洗い工程においても、洗濯液を洗濯物に効率よく作用させることができ、洗浄効率を向上させることができる。

なお、洗濯槽２内に溜める水を加熱するヒータ１９を設けているので、少ない水量で洗浄を行う第１のたたき洗い工程において、同じ加熱時間でより高い温度まで加熱することができるため、少ない消費電力でより洗浄性能を向上させることができる効果がある。なお、図２には示していないが、ヒータ１９が洗濯液に浸かるよう、ヒータ１９に通電している間は循環ポンプ１５を停止し、水位を高めることで空焚きを防止できる。

なお、第１のたたき洗い工程と、第２のたたき洗い工程は、１回ずつ実施しているが、本実施の形態に限定されること無く、複数回実施しても良い。

なお、回転ドラム３の回転軸は、本実施の形態に限られること無く、水平であっても、中心軸方向が背面側から正面側に向けて上向きに傾斜させて配置されている構造であっても良い。

なお、洗濯液の吐出口１８の位置は、図１に示した位置に特に限定されるものではなく、洗濯物に洗濯液を吐出することができればどの位置でも良い。

本発明の洗濯機は、回転ドラムの高速回転時に騒音を低減することが可能となるので、乾燥機能を有する洗濯乾燥機、遠心分離機などの用途にも適用できる。

１ 本体ケース
２ 洗濯槽
３ 回転ドラム
４ 透孔
５ バッフル
６ モータ
７ 扉
８ 給水手段
９ 給水弁
１０ 給水配管
１１ 排水管路
１２ 排水弁
１３ 洗剤ケース
１４ 水位検知手段
１５ 循環ポンプ
１６ 止水弁
１７ 循環水路
１８ 吐出口
１９ ヒータ（加熱手段）
２１ 制御手段

Claims (5)

1. 本体ケースと、
   前記本体ケース内に設けられた洗濯槽と、
   前記洗濯槽内に、回転中心軸が略水平方向に配置された有底円筒状の回転ドラムと、
   前記回転ドラムを回転駆動させる駆動手段と、
   前記回転ドラム内に給水を行う給水手段と、
   前記給水手段および前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記回転ドラムに対し、第１の給水目標水位まで給水を行う給水工程と、
   前記給水工程の後で、前記回転ドラム内に第２の給水目標水位まで給水した状態で、前記回転ドラムを第１の回転速度で回転させる第１のたたき洗い工程と、
   前記第１のたたき洗い工程の後で、前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転ドラムを回転させるしぼり洗い工程と、
   前記しぼり洗い工程の後で、前記回転ドラム内に第３の給水目標水位まで給水した後に前記回転ドラムを第１の回転速度で回転させる第２のたたき洗い工程を行う構成としたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 前記洗濯槽内の洗浄水をくみ出す循環ポンプを設け、前記制御手段は、前記循環ポンプを、前記しぼり洗い工程において駆動させることを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 前記第２の給水目標水位は、前記循環ポンプの駆動可能な高さ水位以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
4. 前記回転ドラム内に投入される洗濯物の量を検知する布量検知手段を備え、前記制御手段は、前記布量検知手段によって検知した布量に応じて、前記第１の給水目標水位を変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
5. 前記洗濯槽内に、洗濯液を昇温させる加熱手段を備え、前記制御手段は、前記第１のたたき洗い工程において、前記加熱手段を駆動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。

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