JP4619852B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、ドラム式洗濯機に関する。

ドラム式洗濯機は、基本的には、実開昭６１−１４３５８６号公報や特開平１１−１１４２８５号公報に記載されているように、前側端面に衣類出入口を有し、回転中心軸を水平にして回転する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内包して支持する水受槽と、前記水受槽に溜る洗濯水を吸い出して前記回転ドラム内に流し込むようにして洗濯循環水を生成する循環ポンプと、前記洗濯循環水から糸屑（リント）を捕集する糸屑捕集手段とを備える。

また、変形型のドラム式洗濯機として、特開２００１−９１８８号公報，特開２００４−１０５２６７号公報，特開２００４−２０１７７５号公報に記載されたように、前記回転ドラムの回転中心軸線の方向を前側が上向きに傾くように該回転ドラムと水受槽を傾斜させる構成が提案されている。

このようなドラム式洗濯機は、回転ドラムの回転によって該回転ドラム内の洗濯物を持ち上げて落下させる動作を繰り返し、洗濯物が落下して回転ドラムの内底面に衝突する機械力で洗濯するように機能することから、少ない洗濯水で洗濯することができるメリットがある。

実開昭６１−１４３５８６号公報 特開平１１−１１４２８５号公報 特開２００１−９１８８号公報 特開２００４−１０５２６７号公報 特開２００４−２０１７７５号公報

このようなドラム式洗濯機は、洗濯工程における洗濯水が少なく、洗濯物が浸る水量も少なくなることから、洗濯工程において洗濯物の布から出る糸屑が洗濯水に流出し難く、従って、糸屑捕集手段を設けても糸屑の捕集が十分に行われないで洗濯物に付着したまま残る糸屑の量が多くなる問題があった。

また、糸屑捕集手段は、水受槽の下方に位置して設けられていることから、水受槽に洗濯水が残っている状態では糸屑捕集フィルタを取り外して清掃することができない不便さがある。しかも、糸屑捕集手段のフィルタ室内に水滴が残っている状態では、糸屑捕集フィルタを取り外すときに水漏れする問題があり、糸屑捕集フィルタの取り扱いが面倒である。

本発明の１つの目的は、洗濯工程において洗濯物から発生する糸屑を効率良く捕集することができるドラム式洗濯機を実現することにある。

本発明の他の目的は、更に、糸屑捕集手段における糸屑捕集フィルタの清掃取り扱いを容易にすることにある。

本発明は、箱形の外枠と、前側端に衣類出入口を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内包して支持し、前記回転ドラムの回転中心軸線の方向が前端側が上向きに傾くように前記外枠内に設置された水受槽と、前記水受槽に溜る洗濯水を吸い出して前記回転ドラム内に流し込むようにして洗濯循環水を生成する循環ポンプと、前記洗濯循環水から糸屑を捕集する糸屑捕集手段とを備えたドラム式洗濯機において、
前記循環ポンプが吸い込む前記水受槽内の洗濯水の排水口を前記水受槽の後端側の下部に設け、前記循環ポンプを前記水受槽の下方に位置させて設け、前記糸屑捕集手段を前記水受槽の上方に位置させて前記外枠の前面に露出するように該外枠に取り付けて設け、
前記糸屑捕集手段は、前方側を開放してフィルタ着脱開口とした箱型の外ケースと、この外ケース内に前記フィルタ着脱開口から挿脱自在なフィルタケースと、このフィルタケースに取り付けた袋状の糸屑捕集フィルタを備え、前記外ケースは、後端面に設けた入水口に循環パイプを接続して前記循環ポンプから送られてくる洗濯循環水を受け入れ、また、この外ケースの底面の前半部位には、前記フィルタ着脱開口の後端に連なるように落ち込ませた集水凹部を設け、この集水凹部の底面に開口させた出水口に前記循環注水パイプを接続することにより洗濯循環水を前記水受槽内に還流させるように構成したことを特徴とする。

本発明のドラム式洗濯機は、洗濯工程において洗濯物から発生する糸屑を効率良く捕集することができ、更には、糸屑捕集手段から洗濯水を漏水させることがないように循環させて該糸屑捕集手段における糸屑捕集フィルタの清掃取り扱いを容易にすることができる。

本発明のドラム式洗濯機を実施するための最良の形態は、箱形の外枠と、前側端に衣類出入口を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内包して支持し、前記回転ドラムの回転中心軸線の方向が前端側が上向きに傾くように前記外枠内に設置された水受槽と、前記水受槽に溜る洗濯水を吸い出して前記回転ドラム内に流し込むようにして洗濯循環水を生成する循環ポンプと、前記洗濯循環水から糸屑を捕集する糸屑捕集手段とを備えたドラム式洗濯機において、
前記水受槽は、前記回転ドラムを回転可能に内包して支持し、前記回転ドラムの回転中心軸線の方向が前端側が上向きに傾くように前記外枠内に設置し、
前記循環ポンプが吸い込む前記水受槽内の洗濯水の排水口を前記水受槽の後端側の下部に設け、
前記循環ポンプを前記水受槽の下方に位置させて設け、
前記糸屑捕集手段は、前記箱形の外枠の内側隅部と前記水受槽の外周側との間にできる空間に配置して前記水受槽の上方に位置させて前記外枠の前面に露出するように該外枠に取り付けて設けられ、前方側を開放してフィルタ着脱開口とした箱型の外ケースと、この外ケース内に前記フィルタ着脱開口から挿脱自在なフィルタケースと、このフィルタケースに取り付けた袋状の糸屑捕集フィルタを備え、前記外ケースは、後端面に設けた入水口に循環パイプを接続して前記循環ポンプから送られてくる洗濯循環水を受け入れ、また、この外ケースの底面の前半部位には、前記フィルタ着脱開口の後端に連なるように落ち込ませた集水凹部を設け、この集水凹部の底面に開口させた出水口に前記循環注水パイプを接続することにより洗濯循環水を前記水受槽内に還流させる構成である。

本発明の実施例１について、図面を参照して説明する。

図１は、実施例１のドラム式洗濯機の正面図、図２は、その内部機構の縦断側面図、図３は、糸屑捕集手段の縦断側面図、図４は、外枠に対する糸屑捕集手段の取り付け構造を天板を除いて示す上面図、図５は、外枠に対する糸屑捕集手段の取り付け構造を示す分解斜視図である。

この実施例１のドラム式洗濯機の外枠１は、箱形の形状を呈しており、前面の中央部分の中心よりもやや高い位置に形成した衣類出入窓１ａを透明窓２ａ付きの衣類出入蓋２によって開閉自在に覆うように構成し、上端部分に位置させて設けた操作パネル３の両側端部分に洗剤投入手段４と糸屑捕集手段５を露出させて設け、それらの内側部分に電源スイッチボタン６と設定スイッチボタン群７と表示パネル８とスタートスイッチボタン９を露出させて設ける。

洗濯物１０を入れて回転することにより洗濯および脱水を行う回転ドラム１１は、有底円筒状体であって、前側端面に衣類出入口１１ａを有し、筒状部に水抜き孔１１ｂを有し、筒状部の内面に複数のリフター１１ｃを備え、後側端面の中央部分に回転駆動軸（後述する）を結合する補強フランジ１１ｄを備える。

水受槽１２は、前記回転ドラム１１よりも大径の有筒円筒状体であって、前側端面に衣類出入口１２ａを有し、前記回転ドラム１１との間にギャップ（隙間）Ｇを形成するように該回転ドラム１１を同心状態に内包して該回転ドラム１１を回転可能に支持し、且つ洗濯水を溜める。この水受槽１２は、後側端面の外側にドラム駆動電動機１３を備え、このドラム駆動電動機１３から後側端面を貫通して水受槽１２内に伸びた回転駆動軸１３ａの先端を前記回転ドラム１１の後端面に設けた補強フランジ１１ｄに結合して該回転ドラム１１を支持する。回転ドラム１１を水受槽１２内に支持した状態において、回転ドラム１１の前側端面の衣類出入口１１ａは、水受槽１２の前側端面の衣類出入口１２ａの内側に位置して対向した状態とする。このような水受槽１２の支持は、吊りばね１４ａ，１４ｂおよびダンパ１５により構成する防振支持機構によって水受槽１２を外枠１に取り付けることにより実現する。

このように回転ドラム１１を内包した水受槽１２は、回転ドラム１１の回転中心軸線の方向が前端側（衣類出入口１１ａ側）が上向きに傾くように傾斜させて回転ドラム１１の前側端面の衣類出入口１１ａと水受槽１２の前側端面の衣類出入口１２ａが前記外枠１の衣類出入窓１ａの内側に位置して対向した状態となるように前記外枠１内に設置する。水受槽１２の傾斜角度θは、回転ドラム１１の回転中心軸線の方向が前端側が上向きに傾くように１５°〜３０°の範囲内とすることが好ましい（その理由については、後述する。）。このように設置した水受槽１２の衣類出入口１２ａは、外枠１に形成した衣類投入窓１ａを開閉するように設けた衣類出入蓋２を閉じた状態にしたときに、その内側に設けた隆起部２ｂを衣類出入口１２ａの縁に水密状態に嵌合させて該衣類出入口１２ａからの漏水を防止するように構成する。

水受槽１２の筒状部における後側端面に近い部分の最低部位に位置させて排水口１２ｂを設ける。そして、この排水口１２ｂは、洗濯水循環ポンプ１６と循環パイプ１７を介して前記糸屑捕集手段５の入水口に接続し、糸屑捕集手段５の出水口は循環注水パイプ１８を介して水受槽１２内に注水するように接続する。洗濯水循環ポンプ１６は、水受槽１２よりも低い位置に設置し、糸屑捕集手段５は、水受槽１２よりも高い位置に設置する。循環注水パイプ１８の先端の注水口部１８ａは、水受槽１２の衣類出入口１２ａの口縁部における上側部分に取り付け、且つ注水口部１８ａの先端開口が回転ドラム１１内における筒状部における低面を向くように固定する。

糸屑捕集手段５は、図３に詳しく示すように、前方側を開放してフィルタ着脱開口５ａとした箱型の外ケース５ｂと、この外ケース５ｂ内に前記フィルタ着脱開口５ａから挿脱自在なフィルタケース５ｃと、このフィルタケース５ｃに取り付けた袋状の糸屑捕集フィルタ５ｄを備える。

外ケース５ｂは、後端面に設けた入水口５ｅに前記循環パイプ１７を接続して洗濯水循環ポンプ１６から送られてくる循環水を受け入れる。また、この外ケース５ｂの底面の前半部位には、フィルタ着脱開口５ａの後端に連なるように落ち込ませた集水凹部５ｆを設け、この集水凹部５ｆの底面に開口させた出水口５ｇに前記循環注水パイプ１８を接続することにより、フィルタケース５ｃを取り出すときのフィルタ着脱開口５ａからの漏水を防止する。

フィルタケース５ｃは、外周面に複数の流出開口５ｈを形成したフィルタ収納部５ｉと該フィルタ収納部５ｉの前端に設けた蓋部５ｊを備える。フィルタ収納部５ｉの後端面には、フィルタケース５ｃを外ケース５ｂに嵌着した状態で該外ケース５ｂの入水口５ｅに対向するように流入開口部５ｋを設け、フィルタ収納部５ｉ内に収容した前記糸屑捕集フィルタ５ｄの開口縁を前記流入開口部５ｋの口縁部に係着する。糸屑フィルタ５ｄは、濾過面に強い水流が作用すると捕集した糸屑が濾過面に強く付着して目詰り状態となるので、濾過面に強い水流が作用しないように可及的に大面積にすることが望ましい。

フィルタケース５ｃの蓋部５ｊは、その前面に取っ手５ｍを設け、その外周面に、シールパッキング５ｎを嵌着して取り付け、その外周面の前端には、目隠し化粧用の鍔部５ｐを設ける。

前記蓋部５ｊは、取っ手５ｍを持ってフィルタケース５ｃを外ケース５ｂに装着するときに該外ケース５ｂのフィルタ着脱開口５ａに嵌着する部材であり、シールパッキング５ｎは、外ケース５ｂのフィルタ着脱開口５ａの内周面と蓋部５ｊの外周面に密着して水密状態を確保して循環水の漏水を防止する。また、鍔部５ｐは、外ケース５ｂのフィルタ着脱開口５ａとフィルタケース５ｃの間の隙間を隠して体裁を良くする。

このように構成した糸屑捕集手段５は、図４および図５に示すように、外枠１の上端の右側内隅部と水受槽１２の外周側との間にできる空間に位置させ、予め外枠１の側板の上端縁を内側に折り曲げて形成した取り付け部１ｂ，１ｃに止めねじ１９ａ〜１９ｃによって外ケース５ｂをねじ止め固定して取り付け、その後に、循環パイプ１７と循環注水パイプ１８を配管した後に天板１ｄを被せて外枠１に取り付けることによって該外枠１の上面を閉じる。

洗剤投入手段４は、既知の構造を採用して構成することができるので具体的な図示説明は省略するが、前記糸屑捕集手段５と同様にして、天板１ｄを被せる前に、外枠１の上端の左側内隅部と水受槽１２の外周側との間にできる空間に位置させ、予め外枠１の側板の上端縁を内側に折り曲げて形成した取り付け部に止めねじによって外ケースをねじ止め固定して取り付け、その後に、給水電磁弁２０からの給水パイプ２１を配管し、洗剤投入手段４からの洗濯注水パイプ（図示省略）を前記循環注水パイプ１８と同様に水受槽１２の衣類出入口１２ａの口縁部における上側部分に前記注水口部１８ａと並べて取り付け、且つ注水部の先端開口が回転ドラム１１の内底面を向くように固定する。この洗剤投入手段４からの洗濯注水パイプは、前記循環注水パイプ１８の途中に接続して前記注水口部１８ａを共用する構成とすることもできる。

このように、外枠１の上端の左右両側の内隅部と水受槽１２の外周側との間にできる空間に位置させて糸屑捕集手段５と洗剤投入手段４を設置する構成は、これらの手段４，５を設置するために、外枠１をわざわざ大きくしなくとも済むからである。すなわち、洗濯機の外枠１は箱形、水受槽１２は円筒形をしているので、外枠１の内側隅部にほぼ三角形の空間ができる。この外枠１の内側隅部に存在する三角形の遊休空間を利用して洗剤投入手段４と糸屑捕集手段５を設置する構成は、外枠１を大きくする必要がないメリットがある。

排水口１２ｂからは排水パイプ２２を分岐し、排水電磁弁２３を介して外部排水パイプ２４に接続する。

水受槽１２の後側端面の最低部位に位置させて該水受槽１２内に連通するエアトラップ１２ｃを設け、このエアトラップ１２ｃをエアパイプ２５を介して洗濯水位センサ２６に接続する。

図６は、このドラム式洗濯機における制御装置の主たる構成を示す電気回路図である。

制御装置３０は、前記電源スイッチボタン６によって操作される電源スイッチ６ａとコンセント３１を介して商用電源３２に接続する。この制御装置３０は、フィルタ回路３０ａと整流回路３０ｂとインバータ回路３０ｃを順次に介してドラム駆動電動機１３に給電する。このドラム駆動電動機１３は、インバータ駆動方式の直流ブラシレス電動機であり、永久磁石を備えた回転子（図示省略）の回転位置を位置検出センサ１３ｂによって検出し、この検出位置に応じてインバータ回路３０ｃから固定子（巻線）１３ｃに駆動電流を流すことにより、回転トルクを発生する構成である。

洗濯水循環ポンプ１６の駆動電動機１６ａは、フイルタ回路３０ａと整流回路３０ｂの間にトライアック３０ｄ，３０ｅを介して接続する。この駆動電動機１６ａは、隈取り誘導電動機であり、前記トライアック３０ｄ，３０ｅは、電源周波数（５０Ｈｚと６０Ｈｚ）に応じてタップ切り換えを行なうことによって電源周波数の違いによって洗濯水循環ポンプ１６の洗濯水吐出特性が変わるのを防止するように構成する。

マイクロコンピュータ３０ｆは、洗濯，脱水工程の制御プログラムを内蔵し、操作パネル３の設定スイッチボタン群７によって操作される設定スイッチ群７ａからの洗濯コース指示入力に従って指示された洗濯コースにおける洗濯，脱水工程の制御定数を設定し、スタートスイッチボタン９によって操作されるスタートスイッチ９ａからのスタート指示入力に従って洗濯および脱水工程の制御処理と表示パネル８の表示処理を実行する。

更に、前記マイクロコンピュータ３０ｆは、水受槽１２に洗濯水を給水し、水受槽１２内の洗濯水を排水するために洗濯水位センサ２６から出力する水位検出信号を参照しながら電磁給水弁２０，排水電磁弁２３を開閉するように電磁弁駆動回路３０ｇを制御し、回転ドラム１１を回転駆動するドラム駆動電動機１３を運転するために位置検出センサ１３ｂから出力する位置検出信号と入力電圧センサ３０ｈから出力するインバータ回路３０ｃの入力電圧検出信号と入力電流センサ３０ｉから出力するインバータ回路３０ｃの入力電流検出信号を参照しながらインバータ回路３０ｃを運転するようにインバータ駆動回路３０ｊを制御し、洗濯水循環ポンプ１６の駆動電動機１６ａを運転するために周波数検出センサ３０ｋから出力する電源周波数検出信号を参照してトライアック３０ｄ，３０ｅを制御する。

このように構成したドラム式洗濯機は、衣類出入蓋２を開いて回転ドラム１１内に洗濯物１０を投入した後に衣類出入蓋２を閉じて水受槽１２の衣類出入口１２ａを閉じ、設定スイッチボタン群７を操作して洗濯コースの設定を指示入力する。

マイクロコンピュータ３０ｆは、設定スイッチ群７ａからの洗濯コース指示入力に従って指示された洗濯コースの洗濯，脱水工程の制御定数を設定すると共に設定された洗濯コースを表示パネル８に表示する。

そして、スタートスイッチ９ａからのスタート指示入力に従って洗濯および脱水工程の制御処理を開始する。以下、マイクロコンピュータ３０ｆが実行する洗濯および脱水工程の制御処理に沿って説明する。

まず、給水する前の段階において、ドラム駆動電動機１３を運転するようにインバータ駆動回路３０ｊを制御して回転ドラム１１を回転駆動する。このときのドラム駆動電動機１３の負荷電流特性や回転速度の上昇特性に基づいて洗濯物１０の布量を検出し、望ましい洗剤量を表示パネル８に表示する。

使用者が望ましい量の洗剤を洗剤投入手段４に投入し、再度、スタートスイッチボタン９を操作すると、給水電磁弁２０を開いて水道水を給水する。この給水は、洗剤投入手段４を通して洗剤と共に回転ドラム１１内に流し込む。水受槽１２内の水位を洗濯水位センサ２６から出力する水位検出信号によって監視し、所定の洗い水位Ｌ１（水深Ｈ１）に到達すると給水電磁弁２０を閉じる。その後、回転ドラム１１を所定の洗い回転速度で回転させるようにドラム駆動電動機１３の運転を制御する。

回転ドラム１１が回転すると、回転ドラム１１内の低部に位置する洗濯物１０は該回転ドラム１１の内周面に設けられたリフター１１ｃによって持ち上げられて高位置に移動すると該リフター１１ｃから離れて低面に落下する。回転ドラム１１が回転している間は、洗濯物１０は、リフター１１ｃによって持ち上げられては落下する運動を繰り返し、落下して回転ドラム１１の内面に衝突することにより発生する機械力による叩き洗いによって洗浄される。

このように、ドラム式洗濯機による洗いは、洗濯物１０を回転ドラム１１の内面に落下させる叩き洗いであるので、洗い水の量は少なくて足りる。洗濯槽を縦置きにする縦形洗濯機に比べて１／２程度の洗い水量で足りる。通常、ドラム式洗濯機では、洗い水の水位Ｌ１は、回転ドラム１１の内底面により幾分上がる程度である。

この洗い工程では、洗濯水循環ポンプ１６を運転して洗い水を循環させる。この洗い水は、傾斜した水受槽１２の後側端面に近い部分の最低部位に位置させて設けた排水口１２ｂから流出して洗濯水循環ポンプ１６に吸い込まれ、洗濯水循環ポンプ１６から吐出されて循環パイプ１７を通して入水口５ｅから糸屑捕集手段５内に流れ込み、糸屑捕集手段５内の糸屑捕集フィルタ５ｄを通過して糸屑が捕集された後に出水口５ｇから循環注水パイプ１８に流出し、循環注水パイプ１８の先端の注水口部１８ａから回転ドラ１１（水受槽１２）内に注水するように循環する循環水となる。

この洗い水の水位Ｌ１は、回転ドラム１１の内低面により幾分上がったところになる。回転ドラム１１も水受槽１２も傾けて設置されているので、洗い水の水位Ｌ１からの水深は、水受槽１２の前側端部分で浅く（Ｈ２）、後側端部で深く（Ｈ１）なる。つまり、排水口１２ｂを設けた部分で深い水位になる。

洗い中に洗濯物１０から糸屑（リント）が解れ出る。解れ出た糸屑は、洗い水中に流れ出して該洗い水中に浮遊する。洗い水の水量が多い状態では糸屑が洗濯物１０から洗い水中に良く流れ出して多くの糸屑が浮遊するが、ドラム式洗濯機は洗い水が少ないことから、糸屑が洗い水中に流れ出し難い傾向にある。

しかし、水受槽１２の後側端部分である洗い水の深い領域では、洗濯物１０を浸漬させる水量が多いので、水深の浅い前側端部分に比べて糸屑が良く流れ出して多くの糸屑が洗い水中に浮遊するようになる。排水口１２ｂは、このように糸屑が多く流れ出す水受槽１２の後側端部分に位置して設けられているので、洗濯水循環ポンプ１６は、糸屑を多く含んだ洗い水を吸い込んで糸屑捕集手段５に送りこむことができ、糸屑捕集効率が向上する。また、排水口１２ｂは洗い水の水深が深い部分に開口しているので、洗濯水循環ポンプ１６が空気を吸い込むことがなく、ポンプ機能を損ねることがない。

糸屑捕集手段５は、入水口５ｅから外ケース５ｂ内に流れ込んだ循環水（洗い水）をフィルタケース５ｃの流入開口部５ｋから糸屑捕集フィルタ５ｄ内に流し込んで糸屑を捕集する。糸屑捕集フィルタ５ｄは、フィルタケース５ｃの流入開口部５ｋから循環水が流れ込むと該フィルタケース５ｃ内に吹流しのような形態で伸びるので、捕集された糸屑は奥の方から順次に堆積して多くの糸屑を蓄積することができるようになる。

糸屑捕集フィルタ５ｄによって糸屑が除去された循環水は、フィルタケース５ｃの流出開口５ｈから外ケース５ｂ内に流出して集水凹部５ｆに流れ込み、出水口５ｇから循環注水パイプ１８に流出する。循環注水パイプ１８に流出した循環水は該循環注水パイプ１８を下って注水口部１８ａから回転ドラム１１内に吐出されて洗濯物１０上に散布される。

注水口部１８ａの先端開口は回転ドラム１１の内底面に向けてあるので、この注水口部１８ａから吐出する循環水は、回転ドラム１１内の洗濯物１０に向けて散布されるようになることから、洗濯物１０は洗い水（循環水）に良く浸ることができ、従って、少ない洗い水量で効率良い洗浄を行うことができる。また、循環水は、直に洗濯物１０上に散布されるので、洗濯物１０に付着している糸屑を効率良く循環水中に流出させて除去することができるようになる。

このような洗い工程において、水受槽１２内に溜った洗い水は回転ドラム１１の回転によって掻き回されて波立つが、回転ドラム１１と水受槽１２は、前端側（衣類出入口１１ａ，１２ａ側）が上向きに傾くように傾斜していることから、洗い水の水位Ｌ１から衣類出入口１１ａ，１２ａの縁の最低部位までの高さＨ３が水平タイプのものよりも大きくなり、衣類出入口１２ａからの水漏れ防止が簡単になる。これは、後述する濯ぎ工程においても同様である。

洗い工程を終了すると、洗濯水循環ポンプ１６の運転を止め、排水電磁弁２３を開いて水受槽１２内の洗い水を外部排水パイプ２４に流出させる。そして、ドラム駆動電動機１３の回転速度を脱水回転速度まで高めて回転ドラム１１内の洗濯物１０に含まれる洗い水を遠心脱水する。

洗い水の遠心脱水を終了すると、ドラム駆動電動機１３の回転速度を所定の濯ぎ回転速度まで低下させ、排水電磁弁２３を閉じ、洗濯水位センサ２６から出力する水位検出信号を参照しながら給水電磁弁２０を開いて所定の濯ぎ水位Ｌ１まで濯ぎ水を給水し、洗濯水循環ポンプ１６を運転して濯ぎ水を循環させる第１回目の濯ぎ工程を実行する。

この第１回目の濯ぎ工程では、前記洗い工程と同様に、回転ドラム１１の回転によって洗濯物１０を持ち上げられて低面に落下させる運動を繰り返し、濯ぎ水に流出した糸屑を該濯ぎ水と共に洗濯水循環ポンプ１６で吸い込んで循環させることによって糸屑捕集手段５で捕集する濯ぎを実行する。

第１回目の濯ぎ工程を終了すると、洗濯水循環ポンプ１６の運転を止め、排水電磁弁２３を開いて水受槽１２内の濯ぎ水を外部排水パイプ２４に流出させる。そして、ドラム駆動電動機１３の回転速度を脱水回転速度まで高めて回転ドラム１１内の洗濯物１０に含まれる濯ぎ水を遠心脱水する。

濯ぎ水の遠心脱水を終了すると、ドラム駆動電動機１３の回転速度を所定の濯ぎ回転速度まで低下させ、排水電磁弁２３を閉じ、洗濯水位センサ２６から出力する水位検出信号を参照しながら給水電磁弁２０を開いて所定の濯ぎ水位Ｌ１まで濯ぎ水を給水し、洗濯水循環ポンプ１６を運転して濯ぎ水を循環させる第２回目の濯ぎ工程を実行する。

この第２回目の濯ぎ工程では、前記第１回目の濯ぎ工程と同様に、回転ドラム１１の回転によって洗濯物１０を持ち上げられて低面に落下させる運動を繰り返し、濯ぎ水に流出した糸屑を該濯ぎ水と共に洗濯水循環ポンプ１６で吸い込んで循環させることによって糸屑捕集手段５で捕集する。

第２回目の濯ぎ工程を終了すると、洗濯水循環ポンプ１６の運転を止め、排水電磁弁２３を開いて水受槽１２内の濯ぎ水を外部排水パイプ２４に流出させる。そして、ドラム駆動電動機１３の回転速度を最終脱水回転速度まで高めて回転ドラム１１内の洗濯物１０に含まれる濯ぎ水を遠心脱水する。最終脱水を終了すると、ドラム駆動電動機１３の運転を止めて洗濯および脱水の全工程終了する。

糸屑捕集手段５の掃除は、取っ手５ｍを掴んでフィルタケース５ｃを外ケース５ｂから取り外して行う。外ケース５ｂから取り外したフィルタケース５ｃ内の捕集フィルタ５ｄを流入開口部５ｋを通して該フィルタケース５ｃの外に引き出すと、捕集フィルタ５ｄは裏返しになるので該捕集フィルタ５ｄ内に捕集されている糸屑を容易に除去することができる。

糸屑捕集手段５は、水受槽１２の上方に設けられていることから、洗濯水循環ポンプ１６の運転を止めると、フィルタケース５ｃや外ケース５ｂ内の循環水は該外ケース５ｂの集水凹部５ｆに流れ込んで出水口５ｇと循環注水パイプ１８を通して該フィルタケース５ｃ内から素早く排水される。従って、洗濯および脱水工程の運転を終了すると、糸屑捕集手段５の外ケース５ｂ内には循環水が残っていないので、フィルタケース５ｃを取り外しても水が流れ出す恐れはない。また、洗濯水循環ポンプ１６を止めさえすれば外ケース５ｂ内の循環水は素早く排出されることから、洗濯工程の途中でも糸屑捕集手段５の清掃を簡単に行うことができ、洗濯の運転を一時的に止めて糸屑捕集手段５を掃除することができるようにすることもできる。

また、糸屑捕集手段５のフィルタケース５ｃが取り外されていることを検出するフィルタケース着脱センサを設けておき、フィルタケース５ｃが取り外されている状態では洗濯工程を実行することができないように構成しておくことにより、フィルタケース５ｃが取り外されている状態で洗濯工程を実行して糸屑捕集手段５から洗濯水が溢れ出るのを防止することができる。

糸屑捕集について、図７（ａ），（ｂ）を参照して更に詳しく説明する。

図７（ａ）に示すように、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを大きくすることによって水受槽１２内に溜める洗濯水量を多くすることができ、回転ドラム１１内に進入して洗濯物１０を浸す浸し水量を多くすることができる。また、一定の洗濯水量であっても回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを大きくすることによって洗濯物１０を浸す浸し水量を多くすることができる。これは、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを大きくすることによって水受槽１２の衣類出入口１２ａが高く（Ｈ２）なって溢水し難くなること、傾斜角度θを大きくすることによって水受槽１２の後端側部分に洗濯水が偏るために水深（Ｈ１）が深くなると共に洗濯物１０も回転ドラム１１の後端部分に偏ることによる。

その結果、図７（ｂ）に示すように、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θが大きくなるに従って糸屑の捕集率が高くなる。

洗濯水量が３０Ｌ（リットル）、傾斜角度θが３０°では回転ドラム１１の後端側（奥側）に偏った洗濯物１０を浸す洗濯水量が約１８〜２０Ｌになる。このように回転ドラム１１，水受槽１２を傾けることにより、洗濯物１０が浸る洗濯水の水量が増し、洗濯物１０に付着する糸屑が洗濯水に良く流れ出すことから、糸屑捕集率が高くなる。傾斜角度θが０°（水平）では糸屑捕集率が約１５％であるのに対し、傾斜角度θが３０°では糸屑捕集率が約７５％に向上し、糸屑捕集率が５倍程度向上する。

また、洗濯性能（洗浄力）は、回転ドラム１１の回転軸線の方向が水平（傾斜角度θ＝０°）の方がドラム式洗濯機の特徴である叩き洗いの効果によって高く、傾斜角度θが大きくなるに従って低下する。傾斜角度θが２０°を越えると洗濯性能の低下が顕著になり、傾斜角度θ＝３０°では傾斜角度θ＝０°の６５％程度にまで低下する。

従って、糸屑捕集性能を重視する仕様のドラム式洗濯機では、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを３０°に近付けたθ＝３０°以下の大きな角度とし、洗浄力（洗濯性能）を重視する仕様のドラム式洗濯機では、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを２０°に近付けたθ＝２０°以下の小さな角度とすることが望ましい。そして、糸屑捕集性能と洗浄力を共に重視する仕様のドラム式洗濯機では、回転ドラム１１および水受槽１２の傾斜角度θを２５°程度とすることが望ましい。

脱水行程では、回転ドラム１１内の洗濯物１０の偏りによる大きなアンバランス荷重によって大きく強い振動力が発生する。この振動力は水受槽１２に伝達するが、水受槽１２は防振支持機構（吊りばね１４ａ，１４ｂとダンパ１５）により支持されているので該防振支持機構によって緩和されることから、外枠１に伝達する振動は小さくなる。

回転ドラム１１と水受槽１２の間にはギャップＧを設けており、水受槽１２の排水口１２ｂが傾斜した水受槽１２の後側端面に近い部分の最低部位に位置しているので、排水電磁弁２３を開いて排水パイプ２２から外部排水パイプ２４への排水において、水受槽１２内の洗濯水は、ギャップＧの傾斜した隙間を円滑に流れることから、洗濯水の排水が円滑になり、排水時間を短縮することができる。また、脱水工程において洗濯物１０から遠心脱水された洗濯水の排水も円滑になることから、脱水工程において発生する発泡も抑えることができる。

次に、洗い工程における水量と濯ぎ工程における水量について説明する。

洗濯物１０に付着した汚れを除去するのに十分な洗い水量が３０Ｌであるとき、同じ水量３０Ｌの濯ぎ水量では十分な濯ぎを行うことができない。濯ぎは、洗濯物１０に滲み込んだ洗剤分を濯ぎ水で希釈するようにして行うので、洗濯物１０に吸着した洗剤分（界面活性剤）を３０Ｌの濯ぎ水量で十分に希釈して濯ぎ出すことは困難である。

そこで、濯ぎ工程は、洗濯物１０に付着している洗剤分を希釈して良く濯ぎ出すために、洗い工程よりも多い水量で実行することが望ましい。濯ぎ水量を多くすると、洗濯物１０に付着している糸屑も良く流れ出るので、糸屑捕集手段５による糸屑除去も良く行われるようになる。

３０Ｌの洗い水量に対して濯ぎ水量を３７Ｌにすれば、洗剤分の希釈を良く行うことができるので、濯ぎ工程の回数を少なくすることができ、全体の洗濯時間を短縮することができる。

このように、濯ぎの水量を多くすることよって濯ぎ効率が向上すると、回転ドラム１１の回動角度を小さくすることができる。すなわち、濯ぎ水量を多くすることにより、回転ドラム１１の回転速度を洗濯工程よりも下げることができる。具体的には、洗濯工程における回転ドラム１１の回転速度を５０ｒｐｍとすると、濯ぎ工程における回転ドラム１１の回転速度を２０〜３０ｒｐｍに低減し、しかも、正逆回転方向にそれぞれ１８０°以内の回転角度で反転させるようにすることができる。

ドラム駆動電動機１３として使用するインバータ駆動方式の直流ブラシレス電動機は、その特性上、回転速度を低くすると回転トルクが大きくなるために、濯ぎ工程において濯ぎ水量を多くしても回転速度を低くすることによってトルク不足になるようなことはない。しかも、回転ドラム１１の回転速度を低速にして反転角度を１８０°以下にすることにより、ドラム駆動電動機１３の負荷トルクを小さくすることができる。

このため、濯ぎ水量を増加することによる負荷トルク量の増加があっても、回転ドラム１１の回転速度と反転角度を低減することにより、ドラム駆動電動機１３であるインバータ駆動方式の直流電動機の負荷トルクの増加を回避し、ドラム駆動電動機１３の大型化とコストアップを抑えることができる。すなわち、インバータ駆動方式の直流電動機は、単相誘導電動機に比べて、低速回転でも出力トルクが大きいので、濯ぎ水量を多くする濯ぎ工程における重い回転ドラム１１を低速で回すことができる。

なお、回転ドラム１１の回転速度は、洗い工程においては４０〜５０ｒｐｍ、濯ぎ工程においては２０〜３０ｒｐｍ程度が望ましい。

次に、洗濯物１０の量と回転ドラム１１の回転負荷トルクの関係について、図８，図９を参照して説明する。

ドラム式洗濯機には、図８に示すように、回転ドラム１１と水受槽１２が該回転ドラム１１の回転中心軸線の方向が水平のタイプと、回転中心軸線の方向が傾斜したタイプがある。傾斜タイプのドラム式洗濯機は、回転ドラム１１の回転中心軸線の傾斜角度θを１５°〜３０°程度に設定した。

図９は、回転ドラム１１を回転駆動する回転駆動軸１３ａに加わる回転負荷トルクと洗濯物の量（負荷量）との関係を示すグラフである。なお、回転ドラム１１の定格負荷量（洗濯物の量）は８ｋｇである。

負荷量が定格負荷量の約半分程度（４〜５Ｋｇ）のときに回転負荷トルクが最大になり、負荷量がそれ以上になると回転負荷トルクは減少する。回転ドラム１１内に詰まる洗濯物が定格負荷量（８ｋｇ）の場合には、洗濯物が回転ドラム１１内にほぼ均一に詰って偏りが少なくなることから、回転ドラム１１が回転するときに該回転ドラム１１の低部から洗濯物を掻き上げるために必要な力が小さくなって回転ドラム１１の回転負荷トルクが小さくなり、洗濯物が定格負荷量（８ｋｇ）の半分程度（４．０ｋｇ位）の場合には、洗濯物が回転ドラム１１の低部に偏在するようになるので該洗濯物をリフター１１ｃで該回転ドラム１１内の最上位部まで掻き上げるための大きな力を必要となって回転負荷トルクが大きくなる。

また、水平タイプと傾斜タイプを比較すると、傾斜タイプの方が水平タイプよりも回転負荷トルクが小さい。傾斜タイプの回転負荷トルクが小さくなる理由は、回転ドラム１１が傾斜すると洗濯物が該回転ドラム１１の奥の後側端面に偏ることから、リフター１１ｃによって掻き上げる洗濯物の量が減少して掻き上げ力が低減することにある。従って、回転ドラム１１を傾斜させた傾斜タイプのドラム式洗濯機は、回転ドラム１１の回転負荷トルクが小さく、この回転ドラム１１を回転駆動するドラム駆動電動機１３の出力トルクを小さくすることができるメリットがある。

次に、濯ぎについて、図１０，図１１を参照して更に説明を加える。

図１０は、洗濯工程における水位を示す図面であり、Ｌ４（水深Ｈ４）は洗い工程における水位であり、８ｋｇの洗濯物１０を洗うために３０Ｌの水量の洗い水を供給したときの水位である。因に、洗濯槽の中央に撹拌翼を備えた縦形洗濯槽を備えた洗濯機により８ｋｇの洗濯物を洗うために使用する洗い水量は、一般的には６０Ｌであるので、ドラム式洗濯機は節水を図ることができる。

Ｌ５（水深Ｈ５）は濯ぎ工程における水位であり、３７Ｌの水量の濯ぎ水を供給したときの水位である。前述したように、濯ぎは、洗剤分を希釈することにより行われるので、濯ぎ水量は多い方が有利である。濯ぎ工程は、３７Ｌ／回の濯ぎ水量で２回行うことにより濯ぎを終了する。一般的な縦形洗濯槽の洗濯機では６０Ｌ／回の濯ぎ水量で２回濯ぐので、これに比べて濯ぎの程度がやや劣ることになる。

この対策として、洗い工程を終了してから濯ぎ工程に移るときの洗い水の遠心脱水や第１回目の濯ぎ工程を終了してから第２回目の濯ぎ工程に移るときの濯ぎ水の遠心脱水における回転ドラム１１の脱水回転速度を高速化して脱水率を高めたり、給水電磁弁２０を開いて水道水を洗濯物１０にふりかけながら遠心脱水するシャワー脱水等の手立てを採用することにより、縦形洗濯槽を備えた洗濯機と同等の濯ぎを実現することができる。これにより、濯ぎ不足のために洗濯物１０に残る洗剤による臭いの発生を解消することができる。

また、濯ぎの水量を多くすると、洗濯物１０に付着している糸屑を濯ぎ水中に良く流し出て糸屑捕集手段５によって良く捕集することができ、糸屑除去機能に優れた濯ぎを行うことができる。

図１１は、回転ドラム１１の回転角度と回転負荷トルクの関係を示すグラフである。水位がＬ４の洗い工程においては、回転ドラム１１の回転角度が１３５°のときに回転負荷トルクが最大になる。水位がＬ５の濯ぎ工程においては、回転ドラム１１の回転角度が９０°のときに回転負荷トルクが最大になる。

濯ぎの水量を多くすると、回転ドラム１１を回転駆動するドラム駆動電動機１３の出力トルクを大きくすることが必要である。しかしながら、ドラム駆動電動機１３としてインバータ駆動式の直流電動機を使用すると、その特性により、濯ぎ工程では洗い工程における回転速度（４０〜５０ｒｐｍ）よりも低い回転速度（２０〜３０ｒｐｍ）で回転ドラム１１を低速回転駆動することによって出力トルクを大きくすることができる。これにより、高い水位Ｈ５の濯ぎ工程においては、洗い工程よりも低速度で回転ドラム１１を回転駆動することにより、洗い工程において必要な出力特性のドラム駆動電動機（インバータ駆動式の直流電動機）１３によって、好ましい濯ぎを実現することができる。

また、回転ドラム１１の回転駆動は、洗い工程で水量が３０Ｌの場合には、ドラム駆動電動機１３に通電するオン時間を８秒〜１８秒、休止時間（オフ時間）を４秒〜６秒とする周期でオン・オフする正逆回転駆動を行う。なお、オン時間（８秒〜１８秒）は、布量や布質により変える。

しかし、濯ぎ工程では、濯ぎ性能や糸屑捕集性能を向上させるために水量を５０Ｌと多くした状態で回転ドラム１１の回転駆動時間（オン時間）を長くすると、回転ドラム１１や水受槽１２内の濯ぎ水が波打ちはじめ、水受槽１２が大きく揺れて外枠１に衝突する問題が発生する。

そこで、濯ぎ工程においては、濯ぎ水量を３７Ｌ、回転ドラム１１の回転速度を３０ｒｐｍに設定したときには、ドラム駆動電動機１３に通電するオン時間を０．５秒〜０．９秒とすることにより、回転ドラム１１の回転角度は９０°〜１６２°となり、１３５°の範囲内で回動させることができる。その後、オフ時間を１秒〜２秒程度とり、逆方向に０．５秒〜０．９秒間回転駆動する。このような回転駆動により、水受槽１２の揺れを抑えて静粛な濯ぎを行うことができるようになる。

また、回転ドラム１１の回転速度を２０ｒｐｍとした場合には、ドラム駆動電動機１３に通電するオン時間を０．５秒〜０．９秒とすると回転ドラム１１の回転角度は６０°〜１０８となって不足することから、オン時間は０．７秒〜１．４秒とすることが望ましい。

なお、この揺れを抑える濯ぎ工程の運転では、０．５秒〜０．９秒（回転角度で９０°〜１３５°）とオン時間が短いが、洗い工程における洗い水量より多くの水量の濯ぎ水を給水するために、洗濯物１０に含まれる洗剤分を良く希釈することができるので、回転ドラム１１の回転駆動時間は短くて足りる。

本発明の実施例１のドラム式洗濯機の正面図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機の縦断側面図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における糸屑捕集手段の縦断側面図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における糸屑捕集手段の取り付け構造を天板を除いて示す上面図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における糸屑捕集手段の取り付け構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における制御装置の主たる構成を示す電気回路図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における回転ドラムおよび水受槽の傾斜角度と洗濯水量および糸屑捕集率と洗濯性能を示すグラフである。 ドラム式洗濯機における回転ドラムと水受槽の傾斜角を示す模式図である。 ドラム式洗濯機における負荷量と回転負荷トルクとの関係を示すグラフである。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における洗い工程の水位と濯ぎ工程の水位を示す模式図である。 本発明の実施例１のドラム式洗濯機における、回転ドラムの回転角度と回転負荷トルクと洗濯水位との関係を示すグラフである。

符号の説明

１…外枠、５…糸屑捕集手段、１１…回転ドラム、１１ａ…衣類出入口、１１ｃ…リフター、１２…水受槽、１２ａ…衣類出入口、１２ｂ…排水口、１３…ドラム駆動電動機、１６…洗濯水循環ポンプ。

Claims (3)

1. 箱形の外枠と、前側端に衣類出入口を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内包して支持し、前記回転ドラムの回転中心軸線の方向が前端側が上向きに傾くように前記外枠内に設置された水受槽と、前記水受槽に溜る洗濯水を吸い出して前記回転ドラム内に流し込むようにして洗濯循環水を生成する循環ポンプと、前記洗濯循環水から糸屑を捕集する糸屑捕集手段とを備えたドラム式洗濯機において、
   前記循環ポンプが吸い込む前記水受槽内の洗濯水の排水口を前記水受槽の後端側の下部に設け、
   前記循環ポンプを前記水受槽の下方に位置させて設け、
   前記糸屑捕集手段は、前記水受槽の上方に位置させて前記外枠の前面に露出するように該外枠に取り付けて設けられ、前方側を開放してフィルタ着脱開口とした箱型の外ケースと、この外ケース内に前記フィルタ着脱開口から挿脱自在なフィルタケースと、このフィルタケースに取り付けた袋状の糸屑捕集フィルタを備え、前記外ケースは、後端面に設けた入水口に循環パイプを接続して前記循環ポンプから送られてくる洗濯循環水を受け入れ、また、この外ケースの底面の前半部位には、前記フィルタ着脱開口の後端に連なるように落ち込ませた集水凹部を設け、この集水凹部の底面に開口させた出水口に前記循環注水パイプを接続することにより洗濯循環水を前記水受槽内に還流させるように構成したことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 請求項１において、前記糸屑捕集手段は、前記箱形の外枠の内側隅部と前記水受槽の外周側との間にできる空間に配置して設けたことを特徴とするドラム式洗濯機。
3. 請求項１において、前記回転ドラムは、前記回転中心軸線の水平線方向に対する傾斜角度を１５°〜３０°としたことを特徴とするドラム式洗濯機。

Images