JP2013128539A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心力すすぎにより洗濯物から汚れ遠心力すすぎにより洗濯物に付着している汚れをはがし出したり、洗濯物に含有する水分を遠心力すすぎにより洗濯物外に排出することにより洗浄性能やすすぎ性能を向上させたり、遠心力すすぎから中間脱水や最終脱水を行うことにより洗濯時間を削減したり、洗濯での省エネを図ることを目的とする。
【解決手段】水受け槽２内に回転自在に配設され、洗濯物を収容する回転ドラム３と、回転ドラム３を駆動するモータ４と、各工程を制御する制御手段１４とを備え、すすぎ工程において、回転している回転ドラム３の遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎを所定時間運転し、すすぎ工程の最後の遠心力すすぎ終了時はその回転数を下げることなく排水手段を作動させ、そのまま次回のすすぎ工程の中間脱水または最終脱水工程に移行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転ドラム内に洗濯物を投入し、洗濯、すすぎ、脱水などの各工程を逐次制御して洗濯するドラム式洗濯機に関するものである。

従来、ドラム式の洗濯機においては、洗濯物をドラムに投入した後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ洗剤が投入されている洗剤入れを介してドラムを収容する受筒またはドラムに注水される。注水後は、ドラムを低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗濯液で濡らした後、ドラムを一定時間、洗濯物がドラム壁面に張り付かない程度の低速で回転させながら、濡れた洗濯物が回転に伴ってドラムの上部より落下する際の衝撃によって汚れを落とすことで洗浄を行っている。このようなドラム式の洗濯機においては、特に洗濯物の量が多い場合には洗濯物を濡らす工程において、ドラム内に投入された衣類を均一に濡らすことが困難であり、洗いムラが発生し、洗浄性能が著しく低下するといった課題が存在した。

そこで、給水後に、ドラムを比較的低速な所定の回転数で回転させてたたき洗いを行うとともに、洗濯物の中の洗濯液を遠心力によりドラムの外に排出し得る角速度以上の回転数であって、所定の回転数よりも多い回転数でドラムを回転させてしぼり洗いを行うことで洗濯物がより入り交じるようにして撹拌することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２９９６５８号公報

しかしながら上記の洗濯機の洗い行程においては、投入された洗剤量の多少に関わらず、ドラムの運転に一定の高速回転動作が入るため、洗剤量が多く、洗剤濃度の高い洗濯水が衣類の汚れに作用しやすい時には、必要以上に無駄な高速回転動作をしてしまうことになり、省エネルギーの点で課題となる。また、高速回転動作とすすぎ工程の中間脱水、中間脱水と脱水工程の最終脱水の間で連携がなく、洗濯時間の無駄が生じている課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高速回転でのすすぎにより洗浄性能を向上させ、高速回転を連携させて洗濯時間の削減や省エネを図ることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、水受け槽内に回転自在に配設され、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水受け槽に溜まっている洗濯水を前記洗濯物にかける吐出口と、前記洗濯水を循環させる循環ポンプと、前記モータと前記循環ポンプの駆動、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段はすすぎ工程において、回転している前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎを所定時間実施させ、そのすすぎ工程の遠心力すすぎ終了時はその回転数を下げることなく前記
排水手段を作動させ、そのまま次回のすすぎ工程の中間脱水、または最終脱水工程に移行するようにしたものである。この遠心力すすぎによって洗濯物に残存している洗剤成分が含まれている洗濯物の繊維の中や近傍のすすぎ水を遠心力によって除去することにより、洗濯物から洗剤成分や汚れ物質をすすぎ水と共に効率良く除くことが可能となるため、遠心力すすぎではすすぎ性能を向上することができると共に、すすぎにおいても洗濯物から汚れ成分をより多く除去できるため洗浄性能が向上する効果も得られる。また、遠心力すすぎでの回転ドラムの回転数を低下させることなくそのまま脱水を行うことにより、洗濯時間の低減を図ることができる。

本発明のドラム式洗濯機は、すすぎ工程におけるすすぎ性能の向上、すすぎ時間の低減や省エネを図ることができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の断面図 本発明のドラム式洗濯機のブロック回路図 本発明のドラム式洗濯機のすすぎ工程と脱水工程の動作を示すタイムチャート

第１の発明は、水受け槽内に回転自在に配設され、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水受け槽に溜まっている洗濯水を前記洗濯物にかける吐出口と、前記洗濯水を循環させる循環ポンプと、前記モータと前記循環ポンプの駆動、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段はすすぎ工程において、回転している前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎを所定時間実施させ、そのすすぎ工程の遠心力すすぎ終了時はその回転数を下げることなく前記排水手段を作動させ、そのまま次回のすすぎ工程の中間脱水、または最終脱水工程に移行することを特徴とするドラム式洗濯機である。

遠心力すすぎは、回転ドラムの遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転するため、すすぎ時に洗濯物に付着している汚れをはがし出したり、洗濯物に含有する水分を洗濯物外に効率的に排出することができるため、すすぎ性能と同時に洗浄性能の向上を図ることができる。また、遠心力すすぎから中間脱水や最終脱水に回転ドラムの回転を停止することなく移行することにより、回転ドラムの所定回転数からの停止や回転ドラムの停止状態から所定回転数までの回転数アップを行う必要がないため、洗濯時間を削減したり、省エネを図ることができる。更に、前記洗濯時間の削減時間分の一部を洗い時間やすすぎ時間に付加することによって、洗浄性能やすすぎ性能の向上を図ることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、制御手段は、遠心力すすぎ時において、所定時間経過後に排水手段を作動させることを特徴とするドラム式洗濯機である。

これにより、次回のすすぎ工程の中間脱水や、脱水工程の最終脱水での排水の進行を促進することができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、制御手段は、排水手段作動後に回転ドラムの回転数を高くすることを特徴とするドラム式洗濯機である。これにより、次回のすすぎ工程の中間脱水や最終脱水工程で脱水の進行を促進することができ、すすぎ性能の向上を図ることができる。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれかの発明において、制御手段は、遠心力すすぎ時に洗濯水を吐出口から洗濯物にかける循環シャワーを遠心力すすぎ開始時より作動させることを特徴とするドラム式洗濯機ある。この循環シャワーにより、すすぎ及び洗浄性能が更に向上すると共に、循環シャワーを遠心力すすぎ開始時より作動させていることにより、衣類が回転ドラムの周囲にバランス良く貼り付き易くなり、バランスコントロールが安定する効果が得られる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれかの発明において、回転ドラムの回転軸を前上がりに傾斜させたドラム式洗濯機である。これにより、少ない洗濯水で洗濯物との接触を良好にすることができ、洗浄効果を高めることができる。

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。尚、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は本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図、図２は同ブロック回路図、図３はすすぎ工程と脱水工程の動作を示すタイムチャートである。

図１〜図３において、ドラム式洗濯機の本体１の内部に水受け槽２が配設され、さらに水受け槽２の内側に洗濯槽としての回転ドラム３が水平方向から前上がりに傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。回転ドラム３は、背面に接続されたモータ４により回転するようになっている。また、回転ドラム３は外周面に多数の通水孔（図示せず）が設けられ、またその内壁面には数個の突起板（図示せず）が設けられており、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能するものである。

後下がりに設けられている水受け槽２の後部側の最低部には、取水口５が配設されており、排水手段である排水弁６によって開閉される排水管７につながっている。取水口５と排水弁６の間からは取水口５から取り込んだ洗濯液を回転ドラム３に吐出する吐出口８につながる循環経路９が連通しており、循環ポンプ１０により水受け槽２の洗濯水やすすぎ水（以降、両方を合わせて洗濯水と称する）を循環経路９を通り、回転ドラム３に吐出口８から循環シャワーとして吐出し、回転ドラム３内の洗濯物に洗濯水をかけることができる様になっている。給水弁１１は水受け槽２内に水を給水する給水手段で、水位検知手段１２は水受け槽２内の水位を検知するものである。

制御装置１３は、マイクロコンピュータで構成した制御手段１４を有し、パワースイッチング手段１５を介してモータ４、排水弁６、循環ポンプ１０、給水弁１１などの動作を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程などの一連の工程を逐次制御する。入力設定手段１６は、運転コース等を設定するもので、制御手段１４は入力設定手段１６からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１７を表示して使用者に知らせる。記憶手段１８は、制御手段１４により制御するのに必要なデータを記憶している。尚、電源は商用電源１９であり、電源スイッチ２０を有する。さらに、回転ドラム３の回転数を検知する回転数検知手段２１を有し、この回転数検知手段２１の情報が制御手段１４に送られ、制御手段１４がパワースイッチング手段１５を介して回転ドラム３の回転数を制御する。

回転ドラム３に洗濯物が投入されて、電源スイッチ２０が押されると、使用者が入力設定手段１６により洗濯のコース等を入力できる様になり、制御手段１４は入力設定手段１６からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１７を表示して使用者に知らせる。使用者が洗濯のスタートボタンを押して洗濯を開始すると、制御手段１４は、洗い工程の洗濯物重量検知工程として、洗濯物の量を検出する。この洗濯物の量の検出は、モータ４を
制御して洗濯物とともに回転ドラム３を回転させる時のモータ４の電流信号の大きさを検出することによって行う。また、制御手段１４は、洗濯物量の判定結果により、洗剤量を決定して表示手段１７に表示して使用者に知らせ、使用者が洗剤を投入する時間を考慮して、所定時間（例えば１分）経過した後に給水の準備に入る。

洗濯の基本的な給水量は、洗濯物の量をもとに決定され、例えば、洗濯物の量が「少」と判定した時は、「低」水位を設定水位とし、洗濯物の量が「中」と判定した時は、「中」水位を設定水位とし、洗濯物の量が「多」と判定した時は、「高」水位を設定水位とする。

次に、制御手段１４は、洗い行程の中の給水工程として給水弁１１を開放して、水受け槽２、回転ドラム３に設定水位になるまで給水を行うと共に、パワースイッチング手段１５を介して、回転ドラム３を低速で回転させながら撹拌を開始する。制御手段１４は、水位検知手段１２が設定水位に到達したと判断すると給水弁１１を閉じて給水工程を終了する。前記撹拌において、回転ドラム３の回転速度は洗濯物が回転ドラム３内で持ち上げられ、回転ドラム３の上部より重力によって落下し、落下時の運動エネルギーが効果的に加えられるように回転ドラム３の壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度である必要があり、洗濯物の量にも依存するが５０ｒ／ｍｉｎ程度が好ましい。回転ドラム３の回転方向は、同一方向でも、定期的に切り替えることとしてもよい。

次に、洗い工程の中の撹拌洗い工程に移る。この時、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５を介して循環ポンプ１０を制御し、洗剤が十分に溶けた洗濯水を循環経路９を介して吐出口８より回転ドラム３内へ循環シャワーにより吐出させることで、洗濯水の洗濯物への浸透を促進する。このため、循環ポンプ１０の回転数は、回転ドラム３内に循環水がしっかり吐出して洗濯物に洗濯水が浸透しやすくできる回転数とし、その循環ポンプ１０の運転は、例えば１分間ＯＮ／１分間ＯＦＦの間欠運転とする。撹拌洗いは、回転ドラム３内の洗濯物は回転ドラム３内に設けた突起板に引っかかり、持ち上げられて洗剤が溶解している水面上に落下することによりたたき洗いが行われ、洗剤の洗濯物への浸透、排出により洗濯物の汚れを落していく。所定時間が経過し、洗い工程が終了すると、制御手段１４は循環ポンプ１０を動作させ、水受け槽２内の洗濯水を排水する。

その後は、図３に示すように、中間脱水と所定水量給水完了後の撹拌運転を行う１回目のすすぎ工程１に入る。制御手段１４は、モータ４に信号を送り中間脱水を行うために必要な回転ドラム３内にある洗濯物のバランスコントロール動作を開始する。このバランスコントロール動作は、回転ドラム３を高速で回転させた時の振動を少なくするために、一般的な振動検知センサ（図示せず）等を用いて行われ、その回転数は例えば約５０ｒ／ｍｉｎである。バランスコントロール動作の終了後、制御手段１４はモータ４の回転数を徐々に増加させ回転ドラム３の回転数を上昇させ、洗濯物から洗濯水を脱水する。中間脱水では、バランスコントロール完了後の回転ドラム３の回転数が設定された最高回転数である、例えば７００ｒ／ｍｉｎまで高くなり、その最高回転数で所定時間運転し、その後回転数が低下して停止する。

中間脱水終了時は、回転ドラム３に洗濯物が張りついた状態になっている。制御手段１４は、給水弁１１を開いて水受け槽２にすすぎ水（洗濯水）を溜めていくと共に、パワースイッチング手段１５を介してモータ４を駆動し、回転ドラム３を回転させて撹拌運転を行う。これにより、回転ドラム３に張り付いた洗濯物を回転ドラム３より引き剥がすと共に、水受け槽２に溜まったすすぎ水の中の洗濯物を撹拌してすすぎを行う。具体的には、すすぎ水が水受け槽２に溜まり、水位検知手段１２が水位Ｎ１を検知すると、制御手段１４は、給水を続けながら循環ポンプ１０に信号を送り、循環経路９を通ったすすぎ水が吐出口８より吐出されて循環シャワーにより洗濯物にすすぎ水をかけることを開始する。

また、水位検知手段１２が水位Ｎ２を検知すると、制御手段１４は、給水を停止するが撹拌運転を継続してすすぎを行う。撹拌運転を所定時間行うと、制御手段１４は循環ポンプ１０が停止している場合には循環ポンプ１０に信号を送り、循環経路９を通ったすすぎ水が吐出口８より吐出されて循環シャワーにより洗濯物にすすぎ水をかけることを開始すると共に、回転ドラム３の遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎを開始する。つまり、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５を介してモータ４により回転ドラム３を一定方向に高速で回転させることを開始し、回転数検知手段２１の信号を制御手段１４が受け、回転ドラム３の回転数を制御する。回転ドラム３が高速に回転することで発生する遠心力によって、洗濯物は回転ドラム３の壁面に張り付いた状態となり、洗濯物が含んでいるすすぎ水は絞り出された後、回転ドラム３の多数の通水孔（図示せず）を通過して水受け槽２側へ移動する。高速に回転ドラム３を回転させる速度は、遠心力によって洗濯物が含んでいる水分が強制的に離脱することが十分可能な例えば１５０ｒ／ｍｉｎで回転する。

回転ドラム３の回転数が所定回転数になってから所定時間が経過して遠心力すすぎが終了すると、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５に信号を送り、循環ポンプ１０を停止させると共に、排水弁６を作動させて排水を開始し、更に回転ドラム３の回転数をアップさせる。これにより、洗濯はすすぎ工程１からすすぎ工程２へ移行し、すすぎ工程２の中間脱水が進行している状況となる。制御手段１４は、回転ドラム３の回転数を中間脱水で設定されている最高回転数である例えば８００ｒ／ｍｉｎまで上昇させ、その回転数で所定時間運転した後ブレーキをかけ回転ドラム３の回転を停止させる。

このすすぎ工程２の中間脱水完了後の給水・撹拌運転は、すすぎ工程１の給水・撹拌運転と同様である。すすぎ工程２の遠心力すすぎがすると、制御手段１４は、パワースイッチング手段１５に信号を送り、循環ポンプ１０を停止させると共に、排水弁６を作動させて排水を開始し、更に回転ドラム３の回転数をアップさせる。これにより、洗濯はすすぎ工程２から最終脱水工程へ移行し、最終脱水工程が進行している状況となる。制御手段１４は、回転ドラム３の回転数を最終脱水で設定されている最高回転数である、例えば１４００ｒ／ｍｉｎまで上昇させ、その回転数で所定時間運転した後ブレーキをかけ回転ドラム３の回転を停止させる。この最終脱水工程が終了した時点で、洗濯は終了し、制御手段１４は電源を遮断する。

以上の洗濯におけるすすぎ工程で、遠心力すすぎにおいては洗濯物に残存している洗剤成分を含むすすぎ水が含まれている洗濯物の繊維の中のすすぎ水を遠心力によって除去することにより、洗濯物から洗剤成分や汚れ物質をすすぎ水と共に効率良く除くことが可能となるため、遠心力すすぎではすすぎ性能を向上することができると共に、すすぎにおいても洗濯物から汚れ成分をより多く除去できるため洗浄性能が向上する効果も得られる。

また、すすぎ工程の最後に行う遠心力すすぎにおいては、遠心力すすぎでの回転ドラム３の回転数を低下させることなく、そのまま次のすすぎ工程での中間脱水や最終脱水工程に移行することにより、中間脱水や最終脱水の進行を促進できるため、これにより洗濯時間の低減、または、この時間を洗い関連動作やすすぎ工程における給水撹拌時間等に使用することにより、洗浄性能やすすぎ性能の更なる向上を図ることができる。

また、遠心力すすぎ時に循環シャワーを遠心力すすぎ開始時より作動させていることにより、遠心力すすぎ時の回転ドラム３に貼り付いた衣類へ多くのすすぎ水が供給されるため、より多くのすすぎ水を水受け槽２側に移動させてすすぎ水を積極的に衣類の洗剤成分に作用させることになるため、すすぎ性能は更に向上する効果が得られる。

また、循環シャワーを遠心力すすぎ開始時より作動させていることにより、衣類が吸水して回転ドラム３の周囲にバランス良く貼り付き易くなり、バランスコントロールが安定する効果も得られる。

尚、本発明においては、回転ドラム３や循環ポンプ１０の回転数を示したが、特に規定するものではない。また、遠心力すすぎは各すすぎ工程で複数回実施しても良い。

以上のように、すすぎ工程において、回転している回転ドラムの遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎをすすぎ工程の最後に所定時間実施させ、遠心力すすぎ完了時はその回転数を下げることなく、そのまま次回のすすぎ工程の排水手段を作動させて中間脱水、または最終脱水工程に移行することにより、洗浄・すすぎ性能を向上させ、また、洗濯時間の削減や、洗濯での省エネを図ることができる。

１ 本体
２ 水受け槽
３ 回転ドラム
４ モータ
６ 排水弁
８ 吐出口
１０ 循環ポンプ
１１ 給水弁
１２ 水位検知手段
１４ 制御手段

Claims (5)

1. 水受け槽内に回転自在に配設され、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記水受け槽内の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記水受け槽に溜まっている洗濯水を前記洗濯物にかける吐出口と、前記洗濯水を循環させる循環ポンプと、前記モータと前記循環ポンプの駆動、前記給水手段、前記排水手段を制御し、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段はすすぎ工程において、回転している前記回転ドラムの遠心力が重力よりも大きくなる回転数で回転する遠心力すすぎを所定時間実施させ、そのすすぎ工程の最終の遠心力すすぎ終了時はその回転数を下げることなく前記排水手段を作動させ、そのまま次回のすすぎ工程の中間脱水、または最終脱水工程に移行することを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 制御手段は、遠心力すすぎ時において、所定時間経過後に排水手段を作動させることを特徴とする請求項１項に記載のドラム式洗濯機。
3. 制御手段は、排水手段作動後に回転ドラムの回転数を高くす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. 制御手段は、遠心力すすぎ時に洗濯水を吐出口から洗濯物にかける循環シャワーを遠心力すすぎ開始時より作動させてい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. 回転ドラムの回転軸を前上がりに傾斜させた請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。

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