JP4366396B2 - ドラム式洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

本発明はドラム式洗濯乾燥機において、乾燥工程における洗濯物の乾燥の改善を図ったドラム式洗濯乾燥機に関するものである。

ドラム式洗濯乾燥機において、乾燥時に回転ドラムを正逆回転し、回転数を低下させるドラム式洗濯乾燥機については特開２００３−２５１０９８号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２００３−２５１０９８号公報

ドラム式洗濯乾燥機では回転ドラムの入り口側には洗浄水を供給するための給水口もあり、洗濯物に洗浄水を均一にあてるために中央部は給水口が占めるので通風口はこれよりずれた位置に取付けられる。乾燥工程では回転ドラムを回転することで、回転ドラムの中の洗濯物を浮遊させてヒータで加熱した温風を吹き付けて洗濯物の水分を効率良く蒸発させ、水冷除湿装置により除湿し乾燥させる。このとき、乾燥を改善するには洗濯物に温風をできるだけ一様にあてる必要がある。

本発明は係る問題点を解決するため、通風口が中心からずれることにより、同じ回転数で正転と逆転を行うと送風口の送風位置に対してずれが生じる。このずれを無くするため垂直位置上面からずれた方向の通風口側に回転するときは垂直位置上面位置に通風口を設けたときの回転数より高くし、前記と逆回転のときは低くすることにより、送風口からの送風を洗濯物に一様にあてたドラム式洗濯乾燥機を提供する。

本発明によれば、通風口が垂直位置上面位置からずれた位置に通風口があっても洗濯物に均一に温風をあてることができるので乾燥が改善できる。

以下、本発明の実施形態に係わる実施例について、図を引用して説明する。

図１は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の斜視図を示す。ベース１の上部には鋼板と樹脂成形品で組合わされて、構成された外枠２が載せられている。外枠２の正面には洗濯物を出し入れするドア３が設けられ、押しボタンスイッチ４により開閉操作を行っている。ドア３は外側が意匠部品である樹脂成型品と内側は耐熱ガラス製扉により構成されている。外枠２の側面部には排水ホース固定用穴５が設けられている。また、本体を持ち運び移動するために複数個の取っ手６が設けられている。また、外枠２の上面部には洗剤トレー７、乾燥用フィルタ８が左右に取付けられている。これらの間には操作部９，表示部１０が設けられている。また、ベース１の側面部からは排水ホース１１が引き出されており、底部にはゴムを挿入した脚部１２が四隅に配置されている。

図２は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の縦断面図を示す。外枠２の内側には外槽２０が備えられる。外槽２０の下部には複数個のサスペンション２１により支持され、上部は前後に配置された２個の引きバネ２２，２３により支持されている。サスペンション２１は外槽２０の全重量を支持するものであり、強固な構成に出来ている。また、脱水運転時に生じる外槽２０の上下振動を吸収し、脱水始動時の外槽２０の共振による異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。また、外槽２０の上部から支持している引きバネ２２，２３は外槽２０の前後方向の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の前後、上下，左右振動を低減するために設けられている。

洗いやすすぎ時には、水道の蛇口に接続された給水ホース２４から給水電磁弁２５に接続されており、給水電磁弁２５の操作により注水ホース２６から洗剤投入ケース２７を経由して洗いやすすぎに必要な水が供給される。供給された水は、外槽２０の底部に洗い水として、またすすぎ時にはすすぎ水として溜められている。洗剤投入ケース２７は、洗い時に必要な洗剤を投入し、すすぎ時には仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤を投入する。洗い時には、注水ホース２６から供給された水が洗剤投入ケース２７の洗剤を溶かしながら外槽２０の上部からフレキシブルホース２８を介して投入される。

外槽２０の内側にある回転ドラム２９にはドア３を開けて投入された洗濯物３０があり、回転ドラム２９の開口部の外周には脱水時の洗濯物３０によるアンバランスによる振動を低減するための流体バランス３１が設けられている。流体バランス３１は中を半径方向に複数の通路３１ａに分けて配置されている。またこの通路３１ａには流体が３０〜５０％程度で充填されている。また、この通路３１ａは流体が円周方向に抵抗無く自由に流れにくいように半径方向にリブ（図示せず）が付けられている。中に充填される液体は比重が重く腐敗しない材料として塩化ナトリウム、塩化カリウムや塩化カルシウムなどを水溶液にした流体が使用される。これらの流体は通路３１ａの体積の３０〜５０％程度充填され、飽和水溶液を使用している。また、流体バランス３１の内側は前面から奥行き方向に回転ドラム２９と間隙をおいて全周リブ３１ｂが設けられており、洗濯物３０を取り出すときに流体バランス３１の流体充填部と直接接触している回転ドラム３１の金属部に触れにくい構造をしている。

回転ドラム２９の内側には脱水時に高速回転で洗濯物３０に含まれている水分を脱水するための脱水穴３２が全周に複数個設けられている。また、回転ドラム２９の内側には洗い時に洗濯物３０を掻き揚げられるようにするため複数個のリフター３３が設けられている。回転ドラム２９は回転ドラム用金属製フランジ３４に連結された主軸３５を介してドラム駆動用モータ３６に直結されている。

ドラム駆動用モータ３６は、外槽２０に固定された金属製フランジ３７に取付けられている。本実施例の場合、ドラム駆動用モータ３６は磁石埋め込み形のインナーロータでステータは集中巻の巻線を有するＤＣブラシレスモータを使用している。

外槽２０の開口部には弾性体からなるゴム系のベローズ３８が取付けられている。ドア３は透明の樹脂成型品３９と耐熱性ガラスにより構成されている。このべローズ３８はドア３を構成する透明の樹脂成型品３９と耐熱性ガラス４０のうち耐熱性ガラス４０のシール部外周面４０ａと直接に接するように設けられ、外槽２０の中とドア３との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い、すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。ドア３は耐熱ガラス４０と透明の樹脂成型品３９で挟み込んで固定するため全周に鍔部４０ｂが設けられており、その内側端面４０ｃは流体バランス３１に軸方向にラップしないように配置されている。これにより、できるだけ洗濯物３０を収納する空間の確保ができる。

洗いやすすぎが終了して不要になった水や脱水時に洗濯物３０から脱水された水は、排水弁４１を開放して排水ホース１１から排水される。

乾燥では送風ファン４２により送風された送風は洗濯物３０が入った回転ドラム２９の中及び外周を通ってくるため、糸くずが含まれるので必ず乾燥用フィルタ８を通す必要がある。このため、経路を図示していないが乾燥用フィルタ８を経由してヒータ４３に送風し、加熱された温風は外槽上部に設けられた送風口４４より回転ドラム２９の中に送風される。温風は洗濯物３０を通って回転ドラム２９の後部から外槽２０の底部に設けられた除湿装置４５の通風口４６を通って除湿装置４５で除湿され送風ファン４２により循環を繰り返して洗濯物３０を乾燥させる。回転ドラム２９はステンレスの鋼板により構成されており、前面部の胴板部４７は端面部の外周をコの字形にした前面部板４８を挟み込んで軸方向に内側に折り曲げて折り返して締結している。これにより、回転ドラム２９の入り口側の強度を上げることができる。また、この間に流体バランス３１を入れることにより外周方向の遠心力を回転ドラムで受けることができるので流体バランス３１の強度を低下できるので流体バランス３１を構成している材料費を低減できる。

また、回転ドラム２９の長さはＬ、外形はＤとすると本実施例ではＤ＞Ｌとしている。これにより、同じ容積であれば、Ｌ寸法すなわち、奥行き寸法が小さくなるので通風口
４４からの送風がよく奥まで送風できる。

図３は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。この運転工程は洗濯物３０に付着した汚れを落としたり、また、すすぎによる洗剤分をすすいだり、また、洗濯物３０に含まれた水分を回転ドラム２９の高速回転による遠心力で脱水したり、それらの水分を排水することなどの一連の工程を自動的に行う一般的な自動洗濯コースがこのブロック図に示されている。

以下ブロック図をもとに各工程の説明を行う。給水電磁弁２５の操作により給水５０が行われる。洗い工程５１は洗濯に必要な水が外槽２０内に供給されるとドラム駆動用モータ３６が回転し、回転ドラム２９の回転が行われる。このときの回転ドラム２９の回転数は毎分４０〜５０回転で、休止をおいて右回転、左回転を数分づつ行うことにより、洗濯物３０が回転ドラム２９内のリフター３３により掻き揚げられながら叩き洗いにより洗濯される。

洗い工程５１が終了すると洗いにより洗濯物３０に付着した汚れが除去され、汚れた洗濯水を洗濯機外に排出する排水工程５２へ移行する。排水が終了した後、洗濯物３０に含まれている洗剤分を脱水する脱水工程５３へ移行する。

脱水工程５３では、回転ドラム２９を高速回転して洗濯物３０を遠心力により回転ドラム２９の内壁に設けられた複数個の脱水穴３２より脱水される。このときの回転数は毎分８００〜１５００回転としている。脱水工程５３が終了すると、洗濯物３０に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ工程５４へ移行する。

すすぎ工程５４に入る前に、洗い工程５１と同じように清水を供給する給水工程５０にて必要な清水を外槽２０内に供給される。すすぎに必要な清水は本実施例では洗いと同じく２５〜３０リットルの給水がされる。規定量の清水が給水されると、すすぎ工程５４に自動的に進行し、洗い時工程と同じように回転ドラム２９が低速回転(毎分４５回転前後)しながら洗濯物３０に含まれた洗剤分を除去する。本実施例ではすすぎは２回となっているがすすぎ工程５４の回数は２〜３回となっているものもある。すすぎ工程５４が終了後、排水が行われ洗濯物３０に含まれる水分を充分に脱水するため最終脱水工程５５に移行する。

最終脱水工程５５の脱水時間は一般的に５分以上で、回転ドラム２９を高速回転させ洗濯物３０の水分を遠心力で除去するものである。この時の脱水率は６０〜６５％となる。なお、ドラム式洗濯乾燥機では、熱源としてヒータ４３により温風を槽内に循環させ洗いから乾燥まで自動的に進行する。この場合は最終脱水工程５５が終了した後、自動的に乾燥工程５６へ移行する。

乾燥工程５６では洗濯物３０の水分が充分に除去された後、ヒータ４３により温風を洗濯物３０に吹き付けながら回転ドラム２９を毎分４０〜５０回転で反転もしくは一方向に回転させて洗濯物３０の水分を除去して乾燥させるものである。乾燥時間を短くするには最終脱水工程５５における回転数を上げて脱水率を上げる必要があり、最高で毎分1500回転としている。これにより、回転ドラム２９の径にもよるが脱水率は約７０％となる。乾燥工程の中には終了後に冷却工程５７があり、回転ドラム２９内に冷却風を循環させて冷却を行い、所定の温度まで低下すると押しボタンスイッチ４を押すとロックが解除されてドア３を開けて洗濯物３０を取り出すことができる。また、乾燥途中で乾燥を止めたい時も同様に回転ドラムの中の温度は８０〜１００℃程度になっているので冷却工程５７により冷却して温度が６０℃以下になってから開くようにしている。

図４は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。ＡＣ100Ｖの商用電源６０はコンセント６１を介して電源スイッチ６２と並列に配置されたヒューズ６３を通ってフィルタ回路６４に入る。フィルタ回路６４の後方からは各種電気部品及び整流回路６５に直接電源を供給している。整流回路６５からは低圧の直流電源を供給するためのスイッチング電源６６、インバータ回路６７が接続されている。また、この間には電圧検知回路６８及びヒューズ６９が接続されている。インバータ駆動回路７０はドラム駆動用モータ３６に付いている回転位置センサ７１の信号によりインバータ駆動回路
６７を制御してドラム駆動用モータ３６を回転させている。

ドラム式洗濯機全体の制御はマイコン７２により行われる。商用電源６０で直接駆動される電気部品としては給水電磁弁２５，排水弁４１があり、各々に直列に接続されたリレー接点７３をマイコン７２によりリレー巻線７４に流れる電流を制御して行われる。また、乾燥工程で使用する送風ファン４３と洗濯及びすすぎ時に使用する循環ポンプモータ
７６は同一インバータ回路７７を切替えスイッチ７８で切替えて使用している。このため、回路が共用化できコストが低減できる。ヒータ４３は同じ容量のヒータが並列に接続されており、電源はフィルタ回路６４の前からとっている。この理由は、ヒータ４３は純抵抗なのでフィルタ回路６４を通す必要がないこととヒータ４３は電流が大なのでフィルタ回路６４の前に使用することによりインダクタンスの容量の低減を図っている。

ドラム駆動用モータ３６に流れる電流は電流検知回路７９により直流側で検知している。これにより、布量センシング手段は回転ドラム２９を回転させたときのモータの電流を検知して布量を決めている。本実施例の場合は洗濯時の最大容量は９kgf で、各段は範囲のある４段階の表示している。乾燥時の最大容量は７kgfで各段１kgfおきの８段階の等分表示をしている。

図５は本発明の他の実施例に係るもので、外槽２０を正面から見た部分図を示す。本実施例では送風口４４の位置は垂直位置上面８０から５０度時計方向にずれた位置に設けられている。通風口４４から吹き出る温風は斜線の範囲８１となる。下側に範囲が広がっているのは送風配管（図示せず）は上方からきているので下方側の速度成分が大きくなっているためである。特に、通風口４４の出口８２近傍では風速も大きいので洗濯物に当ると乾燥がよくなる。

図６は本発明の実施例に係るもので、反時計方向に回転ドラム２９の回転数を変えて回転させたときの洗濯物３０の落下軌跡を示す。軌跡Ａは毎分３０〜４０回転、軌跡Ｂは
４０〜５０回転、軌跡Ｃは５０〜６０回転のときを示す。この軌跡は回転ドラム２９の内側にあるリフター３３の高さ、回転ドラム２９の外形寸法及び布量により異なる。リフター３３の高さが高くなると同じ回転数でも上方に移動する。回転ドラム２９の外形寸法が大きくなると同じ回転数でも周速が早くなるので同様に上方に移動する。布量が多くなるとリフター３３で掻き揚げるときに崩れるので低い方に移動する。なお、軌跡が斜線の範囲８１の中に位置する軌跡Ｂが１番風速の強い部分で、洗濯物に送風があたっている時間が長いので乾燥が改善できる。このときの軌跡Ｂの回転数をＮ２としている。

図７本発明の実施例に係るもので、時計方向に回転ドラム２９の回転数を変えて回転させたときの洗濯物３０の落下軌跡を示す。軌跡Ｄは毎分３０〜４０回転、軌跡Ｅは４０〜５０回転、軌跡Ｆは５０〜６０回転のときを示す。これらの軌跡の中で軌跡Ｅと軌跡Ｆは斜線の範囲８１のほぼ同じ長さとなっているが風速の大きい出口８２の近傍を通る軌跡Ｆの方がより乾燥が改善できる。

すなわち、送風口４４の位置が垂直位置上面８０から時計方向にずれている通風口４４を備えたドラム式洗濯乾燥機において、反時計方向に回転させたときは軌跡Ｂの回転数毎分４０〜５０回転、時計方向に回転させたときは軌跡Ｆの毎分５０〜６０回転にすることにより正回転及び逆回転のどちらに回転させても乾燥時の乾燥が改善できる。このときの軌跡Ｆの回転数をＮ１としている。すなわち、垂直位置上面から送風口をずらし、ずらした方向に回転するときの回転数をＮcw、それと逆回転させたときの回転数をＮccw とするとＮcw＞Ｎccw とすることにより、洗濯物３０に温風がよくあたるので乾燥効率を改善することができる。

また、実際の乾燥では洗濯物３０の皺もよくする必要があり、これに対しては正回転及び逆回転を同じにする方が、回転数を回転方向で変えたものより洗濯物３０が絡まず均一に撹拌されるのでよい。正回転及び逆回転が同じ回転数で運転されたときの洗濯物３０の落下軌跡は軌跡Ｂ及び軌跡Ｅとなり、両者を比較すると洗濯物３０の乾燥は軌跡Ｂの方がよい。このため、軌跡Ｂ側の運転時間を軌跡Ｅ側より長くすることで乾燥効率の改善ができる。本実施例の場合、軌跡Ｂ側、すなわちＮccw 側の回転時間を７０秒、軌跡Ｅ側、すなわち、Ｎcw側の回転時間を５６秒としている。回転ドラムの回転数は毎分４０〜５０回転としている。これらの時間の比はＮccw：Ｎcw＝（１.２〜１.４）：１としている。
Ｎccw の運転時間をあまり大きくすると乾燥時の皺が増加するので１.４倍程度としている。

図８は本発明の実施例に係るもので、回転ドラム２９を軸に断面したときの部分断面図を示す。回転ドラム２９は水平軸に対して斜めに取付けられておりその角度をθとすると本実施例ではθ＝１０度としている。θの値は通常０〜３０度の範囲としている。θの値が大きいと洗濯物３０に加わる落下による洗浄力が低下するが回転ドラムを駆動する駆動トルクは低くなるので双方のバランスをとって決められる。

送風口４４から吹き出した温風の軸方向範囲８５は斜線の範囲のように回転ドラム２９の底面８６を含むようにしている。これにより、底部の隅８７にある洗濯物３０を効率良く乾燥することができる。

回転ドラム２９の外径をＤ，長さをＬとすると本実施例ではＤ＞Ｌとしている。これはＤ＞Ｌとすることで同じ容積であれば長さＬすなわち奥行き寸法を小さくできるのでθの角度が小さくても底面８６まで送風をすることができる。

乾燥時の布量がある程度あるときは、回転ドラム２９を正逆回転することにより洗濯物３０が前後でも入れ替わりある程度均一に温風をあてることができる。しかしながら、布量が極端に少ないときに同じ回転数で回転ドラム３０を回転させて乾燥を行うと、洗濯物３０は底面８６の落下高さＱの位置まで上げられてから底面部の隅８７の位置に落下する。このため、洗濯物３０には温風があたる時間が短くなり乾燥効率が低下する。このため、布量が少ないときは洗濯物３０の落下高さＲになるように回転ドラム２９の回転数を低下させて、洗濯物３０に温風があたる時間を長くすることにより乾燥効率が改善できる。

すなわち、洗濯時及び乾燥時の布量センシング手段により、布量の判定段階が最低のときは回転ドラム２９が斜めに傾いているので、洗濯物３０が少ないので底面部の隅８７の部分に溜まるので、回転ドラムの２９の回転数を低くして、温風の軸方向範囲８５の上面部になる回転数にするのがよいが洗濯物３０が塊状態となるので、洗濯物３０が拡散される回転数としている。本実施例では定格容量時の回転数範囲は毎分５０〜６０回転、最低乾燥容量時の回転数範囲は毎分３５〜４５回転としている。

本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の斜視図を示す。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機の運転工程を示すブロック図である。 本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯機を駆動する回路を示す。 本発明の他の実施例に係るもので、外槽２０を正面から見た部分図を示す。 本発明の実施例に係るもので、反時計方向に回転ドラム２９の回転数を変えて回転させたときの洗濯物３０の落下軌跡を示す。 図７本発明の実施例に係るもので、時計方向に回転ドラム２９の回転数を変えて回転させたときの洗濯物３０の落下軌跡を示す。 本発明の実施例に係るもので、回転ドラム２９を軸に断面したときの部分断面図を示す。

符号の説明

２０ 外槽
２９ 回転ドラム
３０ 洗濯物
４２ 送風ファン
４３ ヒータ
４４ 送風口
４５ 除湿装置
４８ 前面部板
５１ 洗い工程
５３ 脱水工程
５４ すすぎ工程
５６ 乾燥工程
５７ 冷却工程
８０ 垂直位置上面
８６ 底面

Claims (2)

1. 外槽の入り口側に垂直位置上面から±９０度の範囲に設けられた乾燥工程時に温風を回転ドラム内に吹き込む送風口を備えたドラム式洗濯乾燥機において、垂直位置上面から送風口をずらし、ずらした方向に回転するときの回転数をＮｃｗ、それと逆回転させたときの回転数をＮｃｃｗとするとＮｃｗ＞Ｎｃｃｗとし、
   前記回転数Ｎｃｃｗに相当する回転数で前記ずらした方向に回転させた場合の洗濯物の落下軌跡に比べ、前記回転数Ｎｃｗで前記ずらした方向に回転させたときの洗濯物の落下軌跡が前記送風口に近くなるようにし、かつ、前記回転数Ｎｃｗで前記ずらした方向に回転させたときの洗濯物の落下軌跡は、前記回転数Ｎｃｃｗに相当する回転数で前記ずらした方向に回転させた場合の洗濯物の落下軌跡と、前記送風口から吹き出る温風の範囲を通過する長さがほぼ同じとなるようにし、正逆回転を交互または各々複数回転した後正逆回転したことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
2. 請求項１において、布量センシング手段を有し、回転ドラムの長さをＬ，外径をＤとしたときＤ＞Ｌとし、送風口の温風の軸方向範囲は回転ドラムの底面を含み、布量が少ないときに多いときより回転数を低くしたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。

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