JP2005143532A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムの内外表面、および水受け槽の内壁面を効率的に乾燥させかびや雑菌等の繁殖を防止し、衛生的で汚れにくい洗濯機を提供する。
【解決手段】制御手段は、洗濯物が前記回転ドラムに存在しない無負荷状態で、ヒータ４７と送風ファン４８モータ３５を制御して、回転ドラム３１の外表面と水受け槽３３の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で回転ドラム３１を回転させるよう構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラム内で洗濯物の洗濯、すすぎ、脱水、乾燥を行うと共に、回転ドラムの内外表面および回転ドラムを内包した水受け槽の内壁面に残留し、かびや菌を発生させる水分を乾燥させる洗濯機に関する。

従来、この種の水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムで洗濯をする洗濯機は洗い、すすぎ、脱水あるいは洗い、すすぎ、脱水、乾燥を行い、次回使用するまでそのままの状態で放置される（例えば、特許文献１参照）。

図６、７、８は従来の洗濯機を示すものであり、以下その構成について説明する。回転ドラム１は、外周部に多数の通水孔２を全面に設け、水受け槽３に回転自在に配設している。回転ドラム１の回転中心に水平方向に回転軸４を設け、この回転軸４にモータ５を連結し、回転ドラム１を回転駆動する。回転ドラム１の内壁面に数個の突起板６を設けている。

水受け槽３は洗濯機本体７よりばね体８で揺動可能に吊り下げられており、水受け槽３の下部に排水ホース９の一端を接続し、排水ホース９の他端を排水ポンプ１０に接続し水受け槽３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁１２は水受け槽３内に水を給水するものである。

送風ファン１３とヒータ１４と温風送風経路１５とで水受け槽内３内の空気を温風取入れ口１６から取り入れ、温風送風口１７から送風している。水位検知手段１８は水受け槽３内の水位を検知するものである。

制御装置１９は、マイクロコンピュータで構成した制御手段２０を有し、パワースイッチング手段２１を介してモータ５、排水ポンプ１０、給水弁１２、送風ファン１３、ヒータ１４などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の行程を逐次制御する。入力設定手段２２は、運転コース等を設定するもので、制御手段２０は入力設定手段２２からの情報を入力して、その情報を基に表示手段２３を表示して使用者に知らせる。なお、商用電源２４を接続し、電源スイッチ２５を押して洗濯を行うものである。
特開平１０−２３５０９３号公報

しかしながら、このような従来の洗濯機では、洗い、すすぎ、脱水を行ったあと次回の洗濯までの期間は回転ドラムおよび水受け槽は水分が残ったままの状態で放置される。

衣類の乾燥まで行う機能があるが、毎回乾燥まで行う使用者は少なく、洗濯、すすぎ、脱水で終了する割合が高い。また衣類の乾燥中は回転ドラム内の濡れた衣類を効率的に乾燥させようとするため、水受け槽の隅の方には水分が残る場合がある。

このように水分が残った状態で放置されると、かびや雑菌が繁殖する。特に洗剤成分や汚れ成分を含んだ水分は雑菌の繁殖を加速させる。不衛生であり、回転ドラムや水受け槽の汚れの原因となる。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムの内外表面、および水受け槽の内壁面を効率的に乾燥させ、かびや雑菌等の繁殖を防止し、衛生的で汚れにくい洗濯機を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するため、本発明に係る洗濯機は、洗濯物を収納し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを内包し洗濯機本体に弾性的に支持する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、洗濯機の動作を設定する入力設定手段と、温風発生手段と、前記入力設定手段により設定された洗濯動作の制御および前記温風発生手段と前記モータの制御を行う制御手段とを備えた洗濯機であって、前記制御手段は、洗濯物が前記回転ドラムに存在しない無負荷状態で、前記温風発生手段と前記モータを制御して、前記回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で前記回転ドラムを回転させる構成を有している。

この構成によれば、温風発生手段により温風を発生させながら回転ドラムを回転し、回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じさせることにより、回転ドラムの内外表面および通常温風が届きにくい水受け槽内壁面をムラ無く乾燥することができ、残った水分によって発生するかびや雑菌等の繁殖を防止し、衛生的で汚れにくい洗濯機を提供することが可能となる。

本発明の洗濯機は、回転ドラムの内外表面、および水受け槽の内壁面を効率的に乾燥させ、かびや雑菌等の繁殖を防止し、衛生的で汚れにくい洗濯機を提供することが可能となる。

第１の発明は、洗濯物を収納し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを内包し洗濯機本体に弾性的に支持する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、洗濯機の動作を設定する入力設定手段と、温風発生手段と、前記入力設定手段により設定された洗濯動作の制御および前記温風発生手段と前記モータの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯物が前記回転ドラムに存在しない無負荷状態で、前記温風発生手段と前記モータを制御して、前記回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で前記回転ドラムを回転させるよう構成したので、温風発生手段により温風を発生させながら回転ドラムを回転し、回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じさせることにより、回転ドラムの内外表面および通常温風が届きにくい水受け槽内壁面をムラ無く乾燥することができ、残った水分によって発生するかびや雑菌等の繁殖を防止し、衛生的で汚れにくい洗濯機を提供することが可能となる。

第２の発明は、温風発生手段はヒータと送風ファンを備え、制御手段はヒータを間欠的に動作させるため、必要以上に温度を上げることを防止しながら温風の循環流による回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面の乾燥を行うことが可能である。またヒータを間欠的に動作させるため連続的に動作させるよりも消費電力を削減することが可能である。

第３の発明は、制御手段は、温風発生手段とモータを制御して、回転ドラムの外表面と水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で回転ドラムを回転させて前記回転ドラムの内外表面および前記水受け槽内面を乾燥させる槽乾燥行程の後、送風ファンを動作して前記回転ドラムおよび前記水受け槽の温度を下げるクールダウン行程を行うようにしたので、余熱を利用して最小限の電力で水分の乾燥を行うことが可能である。また金属部分が高温のまま終了し、その金属部分に使用者が不意に触れてしまうことを防止できる。

第４の発明は、制御手段は、クールダウン行程において、モータと送風ファンを制御して回転ドラムの外表面と水受け槽の内壁面との間に空気の循環流を生じせしめる回転数で回転ドラムを回転させるようにしたので、ムラ無く余熱乾燥および温度を下げることが可能である。

第５の発明は、制御手段は、回転ドラムの内外表面および水受け槽の内壁面を乾燥させる槽乾燥行程およびそれらの温度を下げるクールダウン行程を入力設定手段の設定によって行うようにしたので、槽乾燥およびクールダウンを、より容易に行うことが可能となる。

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。また、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２に示すように、回転ドラム３１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔３２を全面に設け、水受け槽３３内に回転自在に配設している。回転ドラム３１の回転中心に傾斜方向に回転軸（回転中心軸）３４を設け、回転ドラム３１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。この回転軸３４に、水受け槽３３の背面に取り付けたモータ３５を連結し、回転ドラム３１を正転、逆転方向に回転駆動する。回転ドラム３１の内壁面に数個の突起板３６を設けている。

水受け槽３３の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体３７により開閉自在に覆い、この蓋体３７を開くことにより衣類出入口３８を通して回転ドラム３１内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体３７を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物を出し入れする際、腰を屈めることなく行うことができる。

水受け槽３３は洗濯機本体３９よりばね体４０とダンパー４１により揺動可能に吊り下げており、水受け槽３３の下部に排水経路４２の一端を接続し、排水経路４２の他端を排水弁４３に接続して水受け槽３３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁（給水手段）４４は給水経路４５を通して水受け槽３３内に水を給水するものである。水位検知手段４６は水受け槽３３内の水位を検知するものである。

なお、本実施の形態では、回転ドラム３１の回転中心に傾斜方向に回転軸３４を設け、回転ドラム３１の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設しているが、回転ドラム３１の回転中心に水平方向に回転軸３４を設け、回転ドラム３１の軸心方向を水平方向に配設してもよい。

また図１において図２とは別の断面で乾燥機能の構成について説明する。
乾燥機能はヒータ４７、送風ファン４８、送風経路４９を有し、水受け槽３３内の空気を取り入れる温風取入れ口５０を水受け槽３３の上面背部に設け、温風送風口５１を水受け槽３３の背面の下方に設け、矢印の方向に水受け槽内の空気を熱して循環させ洗濯物を乾燥させている。

制御装置５６は、図３に示すように構成しており、モータ３５、排水弁４３、給水弁４４、送風ファン４８、ヒータ４７などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段５７を有している。制御手段５７は、運転コース等を設定するための入力設定手段５８からの情報を入力して、その情報を基に表示手段５９で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段５８により運転開始が設定されると、水受け槽３３内の水位を検知する水位検知手段４６等からのデータを入力して負荷駆動手段６０を介して、排水弁４３、給水弁４４、送風ファン４８、ヒータ４７などの動作を制御し、洗濯・乾燥運転を行う。

このとき、制御手段５７は、モータ５５のロータの位置を検出する位置検出手段６１からの情報に基づいて、駆動回路６２を介してインバータ回路６３を制御することによりモータ３５を回転制御するようにしている。モータ３５は直流ブラシレスモータで、図示していないが、３相巻線を有するステータと、リング上に２極の永久磁石を配設しているロータとで構成し、ステータは３相巻線を構成する第１の巻線３５ａ、第２の巻線３５ｂ、第３の巻線３５ｃをスロットを設けた鉄心に巻き付けて構成している。

インバータ回路６３は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素子で構成している。第１のスイッチング素子６３ａと第２のスイッチング素子６３ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子６３ｃと第４のスイッチング素子６３ｄの直列回路と、第５のスイッチング素子６３ｅと第６のスイッチング素子６３ｆの直列回路で構成し、各スイッチング素子の直列回路は並列接続している。

ここで、スイッチング素子の直列回路の両端は入力端子で、直流電源を接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子の接続点に、それぞれ出力端子を接続している。出力端子は、３相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続し、スイッチング素子の直列回路を構成する２つのスイッチング素子のオン・オフの組合せにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にする。

スイッチング素子のオン・オフは、ホールＩＣからなる３つの位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃからの情報に基づいて制御手段５７により制御される。位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃは電気角で１２０度の間隔でロータが有する永久磁石に対向するように、ステータに配設されている。

ロータが１回転する間に、３つの位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、それぞれ電気角で１２０度の間隔でパルスを出力する。制御手段５７は、３つの位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃのいずれかの信号の状態が変わったときを検知し、位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃの信号を基に、スイッチング素子６３ａ〜６３ｆのオン・オフ状態を変えていくことで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を正電圧、零電圧、解放の３状態にし、ステータの第１の巻線３５ａ、第２の巻線３５ｂ、第３の巻線３５ｃに通電して磁界を作り、ロータを回転させるよう構成している。

また、スイッチング素子６３ａ、６３ｃ、６３ｅはそれぞれパルス幅変調（ＰＷＭ）制御され、例えば、繰り返し周波数１０ｋＨｚでハイ、ローの通電比を制御することで、ロータの回転数を制御するようにしてあり、制御手段５７は、３つの位置検出手段６１ａ、６１ｂ、６１ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出して、設定回転数になるようにスイッチング素子６３ａ、６３ｃ、６３ｅをＰＷＭ制御する。

電流検知手段６４は、インバータ回路６３の一方の入力端子に接続した抵抗６５と、この抵抗６５に接続した電流検知回路６６とで構成し、インバータ回路６３の入力電流値を検知し、その出力を制御手段５７に入力している。モータ３５が直流ブラシレスモータの場合は、トルクは入力電流にほぼ比例するので、抵抗６５に接続した電流検知回路６６により、インバータ回路６３の入力電流値を検知することで、モータ３５のトルクを検知することができる。

布量検知手段６７は、回転ドラム３１内の洗濯物の量を検知するもので、回転ドラム３１を所定回転数（例えば、２００ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げるときの電流検知回路６４からの信号により回転ドラム３１内の洗濯物の量を検知するようにしている。

商用電源２４は、ダイオードブリッジ６８、チョークコイル６９、平滑用コンデンサ７０からなる直流電源変換装置を介して、インバータ回路６３に接続している。ただし、これは一例であり、直流ブラシレスモータ３５の構成、インバータ回路６３の構成等は、これに限定されるものではない。

入力設定手段５８は、図４に示すように、洗い時間を設定する洗い時間設定スイッチ５８ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ５８ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ５８ｃ、乾燥時間を設定する乾燥時間設定スイッチ５８ｄ、スタート・一時停止スイッチ５８ｅ、電源入りスイッチ５８ｆ、電源切りスイッチ５８ｇなどを有している。また、第１のコース設定スイッチ５８ｈと第２のコース設定スイッチ５８ｉとを有し、さらに、乾燥設定スイッチ５８ｊを設けている。

第１のコース設定スイッチ５８ｈは、運転するコースを設定するもので、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を行うコースと、洗い、すすぎ、脱水の各行程を行うコースと、乾燥行程のみを行うコースとを、１回オンするごとに上記の順に切換設定できるようにしている。

第２のコース設定スイッチ５８ｉは、おまかせコース、お急ぎコース、わたし流コース、毛布コース、槽乾燥コースなどを切換設定するもので、１回オンするごとに上記の順に切り換えられるようにしている。乾燥設定スイッチ５８ｊは乾燥行程でふんわりキープコースを設定するものである。

表示手段５９は、洗い時間表示部５９ａ、すすぎ回数表示部５９ｂ、脱水時間表示部５９ｃ、乾燥時間表示部５９ｄと第２のコース設定スイッチ５８ｉで設定されるコースを表示するコース設定表示部５９ｅなどを有している。また、洗剤量表示部５９ｆ、残り時間表示部５９ｇ、数字表示部５９ｈを有している。

次に、回転ドラム３１及び水受け槽３３の表面を乾燥させる槽乾燥のシーケンスについて、図５により動作、作用を説明する。

まず、入力設定手段５８の第一のコース設定スイッチ５８ｈを押して槽乾燥を選定する（ステップ８０）。この時表示手段５９のコース設定表示部５９ｅは槽乾燥を表示する。

次に、スタート・一時停止スイッチ５８ｅを押して（ステップ８１）、行程がスタートする。最初に制御手段５７はヒータ４７と送風ファン４８を動作させ（ステップ８２）、モータ３５を制御して回転ドラム３１の回転を開始する（ステップ８３）。この時回転ドラム３１を回転ドラム３１の外表面と水受け槽３３の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数（たとえば４５０ｒ／ｍｉｎ）で回転させるので、ムラ無く効率的に回転ドラム内外表面と水受け槽の内壁面を乾燥することができる。

その後、ステップ８４で所定時間Ａ（例えば１０分）が経過してある程度温度が上昇したところでヒータを間欠的に動作（ステップ８５）させれば、ほぼその温度をキープしながら乾燥を継続する。

さらにステップ８６で所定時間Ｂ（例えば５分）経過したところでヒータ４７をオフする（ステップ８７）。これ以降は送風ファン４８を動作させながら回転ドラム３１を回転ドラムの外表面と水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で回転させ、余熱で乾燥を継続させながら使用者が不意に触っても熱くない安全な温度まで下げていく。

ステップ８８で所定時間Ｃ（例えば１５分）経過したところで回転ドラム３１の回転を終了（ステップ８９）して槽乾燥の行程を終了する（ステップ９０）。

なお、ステップ８２のヒータ、送風ファンＯＮのところでヒータを間欠的に動作させれば、温風を送ることによる効果を得つつ、消費電力を削減することが可能となるものである。

以上により、入力設定手段５８の第一のコース設定スイッチ５８ｈを押して槽乾燥を選定して行程を開始すれば、制御手段５７は、ヒータ４７と送風ファン４８を備える温風発生手段とモータ３５とを制御して、回転ドラム３１の外表面と水受け槽３３の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数でドラムを回転させ、回転ドラム３３の内外表面および通常温風が届きにくい水受け槽内壁面をムラ無く乾燥させ、さらにヒータ４７を間欠的に動作させ必要以上に温度を上げることを防止し、消費電力を削減でき、クールダウンの行程ではモータ３５と送風ファン４８を制御して回転ドラム３１の外表面と前記水受け槽の内壁面との間に空気の循環流を生じせしめる回転数でドラムを回転させるため、ムラ無く余熱乾燥および使用者が不意に触っても熱くない安全な温度までを下げることが可能となるものである。

本発明に係る洗濯機は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムの内外表面および水受け槽内壁面をムラ無く乾燥することができ、残った水分によって発生するかびや雑菌等の繁殖を防止することが可能となるので、衛生的で汚れにくい洗濯機等として有用である。

本発明の実施の形態１の洗濯機の側断面図 同洗濯機の側断面図 同洗濯機の一部ブロック化した回路図 同洗濯機の入力設定手段および表示手段の拡大正面図 本発明の実施の形態１の洗濯機の要部動作フローチャート 従来の洗濯機の側断面図 従来の洗濯機の一部切欠した斜視図 従来の洗濯機のブロック回路図

符号の説明

３１ 回転ドラム
３３ 水受け槽
３４ 回転軸（回転中心軸）
３５ モータ
３９ 洗濯機本体
４０ バネ体
４１ ダンパー
４７ ヒータ
４８ 送風ファン
５７ 制御手段
５８ 入力設定手段

Claims (5)

1. 洗濯物を収納し水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを内包し洗濯機本体に弾性的に支持する水受け槽と、前記回転ドラムを駆動するモータと、洗濯機の動作を設定する入力設定手段と、温風発生手段と、前記入力設定手段により設定された洗濯動作の制御および前記温風発生手段と前記モータの制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯物が前記回転ドラムに存在しない無負荷状態で、前記温風発生手段と前記モータを制御して、前記回転ドラムの外表面と前記水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で前記回転ドラムを回転させることを特徴とする洗濯機。
2. 温風発生手段はヒータと送風ファンを備え、制御手段は前記ヒータを間欠的に動作させる請求項１記載の洗濯機。
3. 制御手段は、温風発生手段とモータを制御して、回転ドラムの外表面と水受け槽の内壁面との間に温風の循環流を生じせしめる回転数で回転ドラムを回転させて前記回転ドラムの内外表面および前記水受け槽内面を乾燥させる槽乾燥行程の後、送風ファンを動作して前記回転ドラムおよび前記水受け槽の温度を下げるクールダウン行程を行う請求項２記載の洗濯機。
4. 制御手段は、クールダウン行程において、モータと送風ファンを制御して回転ドラムの外表面と水受け槽の内壁面との間に空気の循環流を生じせしめる回転数で回転ドラムを回転させることを特徴とする請求項３記載の洗濯機。
5. 制御手段は、回転ドラムの内外表面および水受け槽の内壁面を乾燥させる槽乾燥行程およびそれらの温度を下げるクールダウン行程を入力設定手段の設定によって行う請求項３または４記載の洗濯機。

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