JP3920128B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機能及び乾燥機能を備えた洗濯乾燥機に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、洗濯乾燥機としては、例えばドラム式洗濯乾燥機が知られている。このものでは、外箱の内部に水槽を設け、この水槽の内部に回転槽としてのドラムを設け、この回転槽の内部を通る温風循環路を有すると共にファン装置及び温風用ヒータを有して温風を回転槽内部へ供給する温風供給手段を設けた構成としている。
【０００３】
このものでは、洗い（洗剤洗い、すすぎ洗い）時にはドラムを回転させることにより内部の洗濯物を洗い、脱水時には、ドラムを比較的高速で回転させることにより洗濯物を脱水する。
そして、乾燥時には、温風供給手段により温風を生成して、その温風を温風循環路を通し、もってドラム内の洗濯物を乾燥させる。
【０００４】
ところが、温風供給手段のうちファン装置は、内部にファンを設けたファンケースと、誘導モータからなるファンモータと、このファンモータの回転を前記ファンに伝達するベルト伝達機構とから構成されている（例えば特開平７−３２８２９０号公報）。
【０００５】
しかしながら、上記従来構成では、ファンモータとファンケースが別々に配設され、しかもベルト伝達機構も要するため、ファン装置ひいては温風供給手段の配設スペースを大きく必要とし、他の部品との配置関係に苦慮したり、組み立てが面倒となる不具合があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ファン装置ひいては温風供給手段の配設スペースを小さくできて他の部品との配置設計が容易となり、組み立ても容易となる洗濯乾燥機を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外箱の内部に後ろ下がり状態に設けられた水槽と、
この水槽の内部に後下がりの斜め軸状態に設けられ、内部に衣類を収容して回転される回転槽と、
この回転槽の内部を通る温風循環路を有すると共にファン装置及び温風用ヒータを有して温風を回転槽内部へ供給する温風供給手段とを備え、
前記ファン装置を、内部に遠心形のファンを設けたファンケースと、このファンケースに取り付けられて前記ファンをダイレクトに駆動するファンモータとから構成し、且つ該ファン装置を前記水槽の後方上面に設け、
前記ファンモータをＤＣブラシレスモータから構成し、インバータ回路を含んだ駆動回路により駆動する構成としたところに特徴を有する。
【０００８】
この請求項１の発明においては、ファンモータをファンケースに取り付け、ファンモータとファンとをダイレクト駆動する構成としたから、ファン装置ひいては温風供給手段の配設スペースを小さくできて他の部品との配置設計が容易となり、組み立ても容易となる。また、ファンモータがＤＣブラシレスモータから構成され、インバータ回路を含んだモータ駆動回路により駆動されるようになっているから、効率が良くてコンパクトとなり、さらには回転速度制御も良好に図ることができる。
また、ファンモータの一部または全部がファンケースに納められているから、さらに省スペースを図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例につき図１ないし図９を参照して説明する。まず、図１及び図２において、外箱１の内部には、水槽２が支持装置３により弾性支持されて後ろ下がり状態に配設されている。この水槽２の内部には、これと同軸状態（後ろ下がりの斜め軸状態）で回転槽たるドラム４が回転可能に配設されている。このドラム４は、周側壁及び後壁に通風孔を兼ねる脱水孔４ａを多数有するものであり、洗濯槽、脱水槽及び乾燥槽としても機能するものである。なお、ドラム４には、その開口縁部にバランスリング４ｂが設けられ、また内周面には複数のバッフル４ｃが設けられている。
【００１４】
上記外箱１、水槽２及びドラム４は、いずれも図２中右側の前面部には、洗濯物出入れ用の開口部５、６及び７をそれぞれ有しており、そして開口部５と開口部６とは、弾性変形可能なベロー８によって水密に連通接続されている。また、外箱１の開口部５には、これを開閉する扉９が設けられている。
【００１５】
前記ドラム４は、背面板に回転軸１０を有しており、この回転軸１０が、水槽２の後板部２ａに設けられたハウジング１１に軸受を介して回転自在に挿通支持されている。さらに上記ハウジング１１の外周にはドラムモータ１２のステータ１３が取付けられており、そして、上記回転軸１０にドラムモータ１２のアウターロータ１２ａが取付けられている。このドラムモータ１２が回転することによりドラム４が回転駆動されるようになっている。
【００１６】
前記水槽２の最下部には、水加熱用ヒータ１４を収容する凹陥部１５が形成されており、この凹陥部１５の底部には排水口１５ａが形成されており、この排水口には排水弁１６及び配水管１７が接続されている。
前記水槽２の後部、上部および前側上部にかけて乾燥手段たる乾燥装置１８が設けられている。この乾燥装置１８は、温風供給手段たる温風供給装置１９と、除湿用給水手段たる除湿用給水装置２０とを有して構成されている。
温風供給装置１９は、ヒータケース２１内に設けられた温風用ヒータ２２と、ファンケース２３及びファン２４及びファンモータ２５から構成されたファン装置２６と、前側通気管２７と、後部ダクト用カバー２８とを有してなる。前記水槽２の後板部２ａのやや下部には通気口２ｂ（図１参照）が形成されており、この通気口２ｂと前記ファンケース２３の吸入口２３ａ（図３参照）とは、水槽２の後板部２ａ外面に取着された前記後部ダクト用カバー２８と該後板部２ａ外面とで構成された幅広で縦長な除湿用ダクト２８ａによって連通されている。
【００１７】
そして、前記ファンケース２３の吐出口２３ｂ（図１、図４参照）はヒータケース２１の一端部に連結され、このヒータケース２１の他端部は前記前側通気管２７の一端部に連結されている。そして、この前側通気管２７の他端部は前記ドラム４の前側の開口７に連通している。従って、この温風供給装置１９においては、図１に矢印で示すように、ドラム４の内部を通る温風循環路２９が形成されている。そして、乾燥行程時に、ファン装置２６と温風用ヒータ２２とによって温風が生成されると、その温風は、この温風循環路２９をその矢印の方向に通るようになっている。
【００１８】
また前記除湿用給水装置２０は、図２に示す除湿用給水弁３０と、給水管３１aと、散水管３１とを有して構成されている。除湿用給水弁３０の入水口は後述する給水ユニット３２の共通入水口３２aであり、前記散水管３１は除湿用ダクト２８a内にほぼ水平（横向き）に配設されており、この散水管３１には、図示しないが多数の小孔が形成されていて、水をシャワー状に散水するようになっている。そして、この散水管３１と除湿用給水弁３０の出水口との間が前記給水管３１aにより接続されている。
【００１９】
上記除湿用給水弁３０は乾燥行程において開放されて除湿用ダクト２８ａ内に除湿用の水を供給し、もって、この除湿用ダクト２８ａを通る温風と熱交換して除湿するようになっている。
【００２０】
図２において、給水ユニット３２は、前記除湿用給水弁３０と、洗い用給水弁３３と、ソフター用給水弁３４とを有していて、それぞれ、給水ケース３５に接続されている。給水ユニット３２の近傍には、風呂水等の水道以外の水源から水を汲み上げる給水ポンプ３６が配設されている。この給水ポンプ３６は、ポンプモータ３６ａ（図６参照）を備えていて、これが駆動されると例えば風呂水を図示しないポンプホースを介して汲み上げ、そして配管３６ｂを介して前記給水ケース３５に入れるようになっている。また、給水ケース３５と給水ポンプ３６との間には、呼び水用配管３７が接続されている。
【００２１】
ここで、図３ないし図５において、前記ファン装置２６について詳述する。ファン２４は遠心形のファン例えばシロッコファンから構成されていて、これに応じてファンケース２３も渦巻型に構成されている。そして、上記ファン２４における羽根２４ａの間隔寸法Ｈ（図５参照）は１０〜３０mmのうちの適宜の寸法に設定している。また、前記ファンモータ２５はＤＣブラシレスモータ例えば永久磁石回転子形モータから構成されている。すなわち、フレーム２５ａの内面にはステータコア２５ｂ及びコイル２５ｃからなるステータ２５ｄが配設固定され、また、回転軸２５ｅには、ロータコア２５ｆ及びロータマグネット２５ｇからなるロータ２５ｈが取り付けられている。そして、このファンモータ２５は前記ファンケース２３上面に取り付けられており、その回転軸２５ｅはこのファンケース２３内に突出していて、前記ファン２４に直結されている。従って、ファン２４はファンモータ２５によりダイレクトに駆動されるようになっている。
また、図１において、前記温風循環路２９のうち例えば温風用ヒータ２２の風出口側つまり前側通気管２７には温度センサ３８が設けられている。
【００２２】
次に図６において電気的構成について説明する。制御装置３９は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、洗濯乾燥運転全般を制御すると共に回転速度制御手段として機能する。
制御装置３９には、スイッチ入力部４０、温度センサ３８からの入力が与えられるようになっている。スイッチ入力部はコース選択スイッチやスタートスイッチ等の各種スイッチを有して構成されている。また、制御装置３９は、ドラムモータ１２をモータ駆動回路４１を介して駆動制御すると共に、ファンモータ２５をモータ駆動回路４２（図７を参照して後述する）を介して駆動制御するようになっている。さらに、制御装置３９は、水加熱用ヒータ１４、排水弁１６、温風用ヒータ２２、ファンモータ２５、除湿用給水弁３０、洗い用給水弁３２、ソフター用給水弁３４及び給水ポンプモータ３６ａを駆動回路４３を介して駆動制御するようになっている。
【００２３】
上記モータ駆動回路４２は、図７に示すように、交流電源４４を直流変換する直流電源回路４５と、この直流電源回路４５の出力側に設けられたインバータ回路４６とを含んで構成されている。インバータ回路４６はスイッチング素子４７ａ〜４７ｆを図示のように接続して構成され、各出力端子がファンモータ２５のスター結線されたコイル２５ｃに接続されている。なお、このファンモータ２５はＤＣブラシレスモータであることから通電タイミング制御のための位置検出素子を有しているが、その信号Ｓｉを回転速度制御のための回転速度検出信号としても利用している。
【００２４】
制御装置３９は、回転速度検出信号と目標とする回転速度との偏差を演算して、ファンモータ２５の回転速度がその目標回転速度となるように制御するようになっており、この場合、インバータ回路４６の各スイッチング素子４７ａ〜４７ｆに対するＰＷＭ制御のデューティー比を変更して速度制御する。
【００２５】
上記構成の作用についての動作と共に述べる。洗い行程（たとえば洗剤洗い行程）においては、制御装置３９により洗い用給水弁３３が開放制御されて水槽２内に所定量の水道水が供給されると共に、洗剤が供給される。そして、ドラム４が間欠的に正逆回転されて内部の衣類が洗剤洗いされてゆく。
【００２６】
また、乾燥行程時においては、制御装置３９は、ファンモータ２５、温風用ヒータ２２、ドラムモータ１２及び除湿用給水弁３０を通電駆動する。すなわち、ファンモータ２５及び温風用ヒータ２２により温風が生成され、この温風はドラム４内及び除湿用ダクト２８ａを含めた温風循環路２９を循環する。さらに、ドラムモータ１２の駆動によりドラム４が例えば一方向へ回転される。さらには、除湿用給水弁３０の開放により、給水管３０ａ及び散水管３１を通して除湿用ダクト２８ａに水が供給され、温風が除湿される。
この乾燥行程において、制御装置３９は、運転初期においては、ファンモータ２５の回転速度がほぼ２５００ｒｐｍとなるように制御している。
【００２７】
ここで、図８に示すように、ファン２４の回転速度（ファンモータ２５の回転速度）が高いと、温風温度が低くなり、回転速度が低いと温風温度が高くなる現象がある。このような現象に着目して、本実施例では、制御装置３９は、温度センサ３８の検出温度を読み込み、検出温度が１６０℃を超えると、回転速度を上げ、１３０℃を下回ると回転速度を下げる制御を行い、もって、温風温度が目標温度１４５℃となるように制御する。この場合、ファンモータ２５の回転速度は２０００〜３０００ｒｐｍの範囲で制御されるものである。これにて、ファン装置２６の騒音を低く抑えることもできる。すなわち、図９に示すように、ファンモータ２５及びファン２４を含めたファン装置２６の騒音は１０００〜４０００ｒｐｍの範囲内では低く抑えられるものである。
なお、衣類の乾燥がすすんで、図示しない別の温度センサにより所定の乾燥温度が検出されると制御装置３９は、ドラムモータ１２、ファンモータ２５、温風用ヒータ２２を断電して乾燥行程を終了する。
【００２８】
このような本実施例によれば、ファンモータ２５をファンケース２３に取り付け、ファンモータ２５とファン２４とをダイレクト駆動する構成としたから、ファン装置２６の配設スペースを小さくできて他の部品との配置設計が容易となり、組み立ても容易となる。
【００２９】
また、本実施例によれば、温風循環路２９に温度センサ３８を設け、この温度センサ３８の検出温度が高いほどファンモータ２５の回転速度を上げるように変更するようにしたから、温風温度の調節をファンモータ２５の回転速度調整により行うことができる。
【００３０】
また、本実施例では、ファン２４を遠心ファン特にシロッコファンから構成したから、静圧が高くて風量を確保することができる。しかもこの場合、遠心ファンでありながら、羽根２４ａの間隔寸法を１０〜３０ｍｍとしたから、リントが羽根２４ａ間に詰まってしまうことがなく所期の送風性能が得ることができる。
【００３１】
さらに、本実施例によれば、ファンモータ２５をＤＣブラシレスモータから構成し、インバータ回路４６を含んだモータ駆動回路４２により駆動するようにしたから、効率が良くてコンパクトとなり、さらには回転速度制御も良好に図ることができる。
【００３２】
図１０は本発明の第２の実施例を示しており、この実施例では、ファンモータ２５をファンケース２３に一部納めた形態に配設した点が第１の実施例と異なる。この実施例によれば、ファン装置２６の配設スペースをさらに縮小できる。
【００３３】
図１１は本発明の第３の実施例を示しており、この実施例では、ファンモータ２５のステータ２５ｄを樹脂５１によりモールドした、いわゆるモールドモータから構成し、その大部分をファンケース２３内に納めた形態とした点が第１の実施例と異なる。この実施例では、ファン装置２６の一層のコンパクト化を図り得ると共に、ファンモータ２５をモールドモータとしたことにより、騒音の一層の低減を図ることができる。
【００３４】
図１２は本発明の第４の実施例を示しており、この実施例では、ファンモータとして、アウターロータ形のファンモータ５２を用い、このファンモータ５２のほとんど全部をファンケース２３内に納め、そのアウターロータ５２にファン５３の羽根５３ａを取り付けた点が第１の実施例と異なる。すなわち、ファンモータ５２は、基体５２ａにステータ５２ｂを取り付け、基体５２ａに回転自在に設けられた回転軸５２ｃにアウターロータ５２ｄが取り付けられた構成である。このアウターロータ５２ｄは、ロータハウジング５２ｅの周壁部内側にロータマグネット５２ｆ及びロータヨーク５２ｇを取り付けた構成であり、そのロータマグネット５２ｆが前記ステータ５２ｂの外側に位置する。そして、このロータハウジング５２ｅの円板部下面に前記ファン５３の羽根５３ａが取り付けられている。
この第４の実施例によれば、ファン装置２６の薄型化を図ることができる。
なお、上記実施例では、本発明を横軸ドラム式の洗濯乾燥機に適用したが、縦型の洗濯乾燥機に適用しても良い。また、ファンモータはその全部をファンケースに納める構成としても良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、ファン装置ひいては温風供給手段の配設スペースを小さくできて他の部品との配置設計が容易となり、組み立ても容易となるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す洗濯乾燥機全体の縦断側面図
【図２】上板を取外して示す洗濯乾燥機の平面図
【図３】ファン装置部分の縦断正面図
【図４】ファン装置の下面図
【図５】ファンの下面図
【図６】電気的構成のブロック図
【図７】モータ駆動回路を示す電気回路図
【図８】温風温度と温風温度との関係を示す図
【図９】回転速度と騒音との関係を示す図
【図１０】本発明の第２の実施例を示す図３相当図
【図１１】本発明の第３の実施例を示す図３相当図
【図１２】本発明の第４の実施例を示す図３相当図
【符号の説明】
１は外箱、２は水槽、４はドラム（回転槽）、１８は乾燥装置、１９は温風供給装置(温風供給手段)、２２は温風用ヒータ、２３はファンケース、２４はファン、２５はファンモータ、２６はファン装置、２９は温風循環路、３８は温度センサ、３９は制御装置（回転速度制御手段）、４２はモータ駆動回路、４６はインバータ回路、５１は樹脂、５２はファンモータを示す。

Claims (1)

1. 外箱の内部に後ろ下がり状態に設けられた水槽と、
   この水槽の内部に後下がりの斜め軸状態に設けられ、内部に衣類を収容して回転される回転槽と、
   この回転槽の内部を通る温風循環路を有すると共にファン装置及び該ファン装置の吐出口側に連結された温風用ヒータを有して温風を回転槽内部へ供給する温風供給手段とを備え、
   前記ファン装置を、内部に遠心形のファンを設けたファンケースと、前記ファンに直結される回転軸を有して該ファンをダイレクトに駆動するファンモータとを備え、前記ファンケースを前記水槽の後方上面に該水槽に沿って設け、前記ファンモータを前記回転軸が該ファンケース内に突出し且つ該ファンモータの一部または全部が該ファンケースに納められた形態に取り付ける構成とし、
   前記ファンモータをＤＣブラシレスモータから構成し、インバータ回路を含んだ駆動回路により駆動する構成としたことを特徴とする洗濯乾燥機。

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