JP2006081573A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の意図で、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定できることを可能にしたドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラム１と、洗濯機本体９に弾性的に支持され回転ドラム１を回転自在に内包する水受け槽３と、水受け槽３内に給水する給水弁１４と、回転ドラム１内の洗濯物の量を検知する布量検知手段３０と、布量検知手段３０により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示部２２ｅと、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定スイッチ２１ｊとを備え、水位変更入力設定スイッチ２１ｊは、布量検知手段３０により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定できるようにしたもので、使用者の洗浄性能に対する不安感を払拭することができる。
【選択図】図３

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、洗い、すすぎ、脱水する洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、横軸に回転自在に支承された回転ドラム内に洗濯物を投入し、洗浄行程を開始すると、給水弁を通して水槽内に給水し、水位検知手段により洗浄水位より低い水位まで給水され、その後、布量検知手段により水を含んだ状態で投入された布量の検知を行い、この検知結果に対応した最適な洗浄水位を設定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２９１号公報

このような従来の構成では、布量検知手段で検知された布量により設定される水量で洗濯を行うが、ドラム式洗濯機は高濃度の洗剤液を洗濯物に含めて叩き洗う方式のため、使用水量が少なく節水が可能である。その反面、使用者の中には、洗濯中の洗濯物が洗濯液につからず濡れているように見えないので、洗濯、すすぎが十分に行われているようには見えないなどの潜在的な不満を持たれている場合があった。また、洗濯物が極めて少量の場合には、布量検知手段で検知された布量により設定される水量では、洗濯物が水面に浮きやすく、持ち上げられて落下するといった通常の動作が行われず、洗濯できるように見えないという不満点もあった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定できるようにしたもので、使用者の洗浄性能、すすぎ性能に対する不安感を払拭できるようにしたドラム式洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持され前記回転ドラムを回転自在に内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示手段と、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定手段とを備え、前記水位変更入力設定手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定できるようにしたものである。

これによって、洗い、すすぎ行程中に、さらに高い水位では洗濯物の濡れ性が向上し、さらに低い水位では衣類が転動しやすくなり、洗浄性能およびすすぎ性能が向上するとともに、使用者の洗浄性能、すすぎ性能に対する不安感を払拭できる。

本発明の洗濯機は、使用者の意図で、布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定でき、使用者の洗浄性能に対する不安感を払拭することができる。

第１の発明は、水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持され前記回転ドラムを回転自在に内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示手段と、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定手段とを備え、前記水位変更入力設定手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位を設定できるようにしたものであり、洗濯物の量に関わらず、多目の水量で、洗濯、すすぎを行うことができるため、洗浄、すすぎ性能が向上するとともに、洗濯中の洗濯物が、洗濯液につかりやすくなり濡れているように見えるため、使用者に安心感を与え、使用者の洗浄性能、すすぎ性能に対する不安感を払拭できる。

第２の発明は、水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持され前記回転ドラムを回転自在に内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示手段と、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定手段とを備え、前記水位変更入力設定手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに低い水位を設定できるようにしたものであり、更なる節水が可能になるとともに、洗濯物が極めて少量のときにも、洗濯物が持ち上げられて落下するといった通常の動作が確実に行われるようになるため、使用者に安心感を与え、使用者の洗浄性能、すすぎ性能に対する不安感を払拭できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位に対応した洗剤量を表示する洗剤量表示手段を備え、前記洗剤量表示手段は、水位変更入力設定手段により切換えて設定された水位に応じて、洗剤量を変更して表示するようにしたものであり、より高い水位に切換えた場合は、洗剤液が薄まることなく、高濃度の洗剤液で洗濯できるので、洗浄性能が向上でき、また、より低い水位に切換えた場合は、洗剤量を必要量まで少なくすることができ、省エネ効果が得られるとともに、すすぎ性能を向上することもでき、使用者の満足度を高めることができる。

（実施の形態１）
図１に示すように、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔２を全面に設け、水受け槽３内に回転自在に配設している。回転ドラム１の回転中心に略傾斜方向に回転軸（回転中心軸）４を設け、回転ドラム１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４に、水受け槽３の背面に取り付けたモータ５を連結し、回転ドラム１を正転、逆転方向に回転駆動する。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の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋体７により開閉自在に覆い、この蓋体７を開くことにより衣類出入口８を通して回転ドラム１内に洗濯物を出し入れできるようにしている。蓋体７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３は洗濯機本体９よりばね体１０とダンパー１１により揺動可能に吊り下げており、水受け槽３の下部に排水経路１２の一端を接続し、排水経路１２の他端を排水弁１３に接続して水受け槽３内の洗濯水を排水するようにしている。給水弁（給水手段）１４は洗剤投入ケース３５および給水経路１５を通して水受け槽３内に水を給水するものである。水位検知手段１６は水受け槽３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１の回転中心に略傾斜方向に回転軸４を設け、回転ドラム１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１の回転中心に略水平方向に回転軸４を設け、回転ドラム１の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。

また、図１には図示していないが、回転ドラム１内に温風を送風する送風ファン１７と温風を加熱するヒータ１８（図２参照）とを備え、回転ドラム１内の洗濯物を乾燥する乾燥機能を有している。

制御装置１９は、図２に示すように構成しており、モータ５、排水弁１３、給水弁１４、送風ファン１７、ヒータ１８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２０を有している。制御手段２０は、運転コース等を設定するための入力設定手段２１からの情報を入力して、その情報を基に表示手段２２で表示して使用者に知らせるとともに、入力設定手段２１により運転開始が設定されると、水受け槽３内の水位を検知する水位検知手段１６等からのデータを入力して負荷駆動手段２３を介して、排水弁１３、給水弁１４、送風ファン１７、ヒータ１８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２０は、モータ５のロータの位置を検出する位置検出手段２４からの情報に基づいて、駆動回路２５を介してインバータ２６を制御することによりモータ５を回転制御するようにしている。モータ５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５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃ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２６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２６ａと第２のスイッチング素子２６ｂの直列回路と、第３のスイッチング素子２６ｃと第４のスイッチング素子２６ｄの直列回路と、第５のスイッチング素子２６ｅと第６のスイッチング素子２６ｆ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２４ａ、２４ｂ、２４ｃからの情報に基づいて制御手段２０により制御される。位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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２０は、３つの位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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２４ａ、２４ｂ、２４ｃの信号を基に、スイッチング素子２６ａ〜２６ｆ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５ａ、第２の巻線５ｂ、第３の巻線５ｃ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２６ａ、２６ｃ、２６ｅ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２０は、３つの位置検出手段２４ａ、２４ｂ、２４ｃ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２６ａ、２６ｃ、２６ｅをＰＷＭ制御する。

電流検知手段２７は、インバータ２６の一方の入力端子に接続した抵抗２８と、この抵抗２８に接続した電流検知回路２９とで構成し、インバータ２６の入力電流値を検知し、その出力を制御手段２０に入力している。モータ５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２８に接続した電流検知回路２９により、インバータ２６の入力電流値を検知することで、モータ５のトルクを検知することができる。

布量検知手段３０は、回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するもので、回転ドラム１を所定回転数（例えば、２００ｒ／ｍｉｎ）に立ち上げるときの電流検知手段２７からの信号により回転ドラム１内の洗濯物の量を検知するようにしている。

商用電源３１は、ダイオードブリッジ３２、チョークコイル３３、平滑用コンデンサ３４からなる直流電源変換装置を介して、インバータ２６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５の構成、インバータ２６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２１は、図３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２１ａ、すすぎ回数を設定するすすぎ回数設定スイッチ２１ｂ、脱水時間を設定する脱水時間設定スイッチ２１ｃ、乾燥時間を設定する乾燥時間設定スイッチ２１ｄ、スタート・一時停止スイッチ２１ｅ、電源入りスイッチ２１ｆ、電源切りスイッチ２１ｇ、第１のコース設定スイッチ２１ｈ、第２のコース設定スイッチ２１ｉ、水位変更入力設定スイッチ（水位変更入力設定手段）２１ｊなどを有している。

第１のコース設定スイッチ２１ｈ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順次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２１ｉは、おまかせコース、お急ぎコース、わたし流コース、毛布コースなどを切換設定するもので、順次、切り換えられるようにしている。

表示手段２２は、洗い時間表示部２２ａ、すすぎ回数表示部２２ｂ、脱水時間表示部２２ｃ、第２のコース設定スイッチ２１ｉで設定されるコースを表示するコース設定表示部２２ｄ、水位表示部（水位表示手段）２２ｅ、数字表示部２２ｆ、数字表示部２２ｆに表示されているのが洗剤量の場合点灯する洗剤量表示部２２ｇ、数字表示部２２ｆに表示されているのが残り時間の場合点灯する残り時間表示部２２ｈ等を有している。

制御手段２０は、布量検知手段３０の出力により設定された設定水位を水位表示部２２ｅに表示し、また、水位変更入力設定スイッチ２１ｊの設定に基づいて、設定水位を変更するとともに、水位表示部２２ｅの表示も変更するようにしている。その変更に伴い、投入する洗剤量についても、使用者が確認可能なように、洗剤量表示部２２ｇを点灯させるとともに、数字表示部２２ｆに変更後の洗剤量（杯）を表示するようにしている。

ここで、布量検知手段３０、設定水位、洗剤量表示部２２ｇの関係を表１に示す。表１において、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量が、０〜３ｋｇ未満の場合、水位表示部２２ｅは「低」を表示し、設定水位は９０ｍｍに設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「０．５」が表示される。また、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量が、３〜５ｋｇ未満の場合、水位表示部２２ｅは「中」を表示し、設定水位は１００ｍｍに設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「１．０」が表示される。さらに、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量が、５〜８ｋｇの場合、水位表示部２２ｅは「高」を表示し、設定水位は１１０ｍｍに設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「１．２」が表示される。

この後、使用者により、水位変更入力設定スイッチ２１ｊが操作され、「少量」に設定されると、設定水位は６０ｍｍに変更して設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「０．３」が表示される。一方、使用者により、水位変更入力設定スイッチ２１ｊが操作され、「最高」に設定されると、設定水位は１６０ｍｍに変更して設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「１．３」が表示される。

上記構成において、図４を参照しながら動作を説明する。回転ドラム１内に洗濯物を投入し、ステップ１００で動作を開始し、ステップ１０１で電源入りスイッチ２１ｆをオンし、ステップ１０２にて第１のコース設定スイッチ２１ｈおよび第２のコース設定スイッチ２１ｉを操作してコースを設定する。

ステップ１０３にてスタート・一時停止スイッチ２１ｆをオンすると、ステップ１０４にて布量検知手段３０により回転ドラム１内に投入された衣類の量を検知する。ここで、布量検知の動作を開始すると、制御手段２０は回転ドラム１内の洗濯物のバランスをとりながら回転数を上昇させ、回転ドラム１の回転数が１５０ｒ／ｍｉｎから２００ｒ／ｍｉｎの範囲で、電流検知回路２９で検知したインバータ２６の入力電流値、いいかえればモータ５の電流値を積算し、この積算値に基づいて、回転ドラム１内の洗濯物の量を検知する。

次いで、ステップ１０４で検知した洗濯物の量に対応して、ステップ１０５で、表１に示すように、水位表示部２２ｅは「低」、「中」、「高」のいずれかを表示し、設定水位はそれに対応して、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１１０ｍｍのいずれかに設定され、洗剤量表示部２２ｇが点灯するとともに、数字表示部２２ｆに「０．５」、「１．０」、「１．２」のいずれかが表示される。

その後、ステップ１０６で水位変更入力設定スイッチ２１ｊの操作有りか否かを判定する。このとき、水位変更入力設定スイッチ２１ｊの操作がある場合は、その操作に基づき、ステップ１０７で、設定水位を変更し、変更後の設定水位および洗剤量を表示する。ステップ１０８で所定時間（例えば、３０秒）経過したか否かを判定する。この所定時間の間に、使用者は表示された洗剤量に基づいて、洗剤投入ケース３５の中に洗剤を投入する。

なお、ステップ１０６で、水位変更入力設定スイッチ２１ｊの操作がない場合は、ステップ１０８に移行し、またステップ１０８で、所定時間経過していなければ、ステップ１０５に戻る。

ステップ１０８で、所定時間経過したことを判定すると、ステップ１０９で給水を始める。ステップ１１０で設定水位を判定するまで、給水を続ける。ステップ１１０で設定水位を判定すると、ステップ１１１で回転ドラム１の回転、すなわち洗い行程を実行する。

ステップ１１１での洗い行程の実行中に、水位変更入力設定スイッチ２１ｊの操作がある場合は、回転ドラム１の回転を中止し、ステップ１１４で水位変更入力設定スイッチ２１ｊの操作に基づき設定水位を変更する。このとき、ステップ１１５で水位の変更が、アップか否かを判定する。水位の変更がアップでなく、ダウンの場合、以下のステップをとばし、ステップ１１８に移行する。これは、せっかく溜めた洗濯水を洗濯に使用せずに排水してしまうといった、非経済的なことを行わないようにし、使用者に不安感を与えないようにするためである。なお、水位の変更は次行程で行う。

一方、水位の変更がアップの場合は、ステップ１１６で補給水を行う。ステップ１１７で変更した設定水位を判定するまで、補給水を続ける。ステップ１１７で変更した設定水位を判定すると、ステップ１１８で再度回転ドラム１の回転させ、洗い行程を続行する。

ステップ１１９で所定の洗い時間か否かを判定し、所定の洗い時間が経過するまで、上記ステップを行う。所定の洗い時間が経過すると。ステップ１２０で次行程（例えば、排水、すすぎ行程）に移行する。

以上のように、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量に対応した水位よりも、さらに高い水位を設定できるので、洗濯物の量に関わらず、多目の水量で洗濯、すすぎを行うことができるため、洗浄、すすぎ性能が向上するとともに、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量に対応した水位では、洗濯中の洗濯物が洗濯液につからず濡れているように見えない使用者に対しても、洗濯物が洗濯液につかりやすくなり濡れているように見えるため、使用者に安心感を与え、使用者の洗浄性能、すすぎ性能に対する不安感を払拭できる。

また、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量に対応した水位よりも、さらに低い水位を設定できるので、更なる節水が可能になるとともに、布量検知手段３０により検知された洗濯物の量に対応した水位では、洗濯物が極めて少量のときに、洗濯物が水面に浮きやすく、持ち上げられて落下するといった通常の動作が行われず、洗濯できるように見えない使用者に対しても、水位をさらに低くすることにより、洗濯物が突起板６に確実に引掛けられ、持ち上げられで、回転ドラム１内の上方近傍から下方に落下するといった動作を実現できるため、使用者に安心感を与え、洗浄性能、すすぎ性能を確実に実現することができる。

さらに、変更設定された水位に応じて洗剤量表示をすることで、より高い水位に切換えた場合でも洗剤液が薄まることなく、高濃度の洗剤液の間々で洗濯できるので、洗浄性能が向上できる。また、より低い水位に切換えた場合は、洗剤量を必要量まで少なくすることができ、省エネがはかれるとともに、すすぎ性能を向上することもできる。以上より、お客さまの満足度を高めることができる。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、使用者の意図で、布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位、あるいは、さらに低い水位を設定でき、使用者の洗浄性能に対する不安感を払拭することができるので、乾燥機能も有したドラム式洗濯乾燥機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の縦断面図 同ドラム式洗濯機のブロック回路図 同ドラム式洗濯機の入力設定手段および表示手段の拡大正面図 同ドラム式洗濯機の要部動作フローチャート

符号の説明

１ 回転ドラム
３ 水受け槽
４ 回転軸（回転中心軸）
９ 洗濯機本体
１４ 給水弁（給水手段）
２１ｊ 水位変更入力設定スイッチ（水位変更入力設定手段）
２２ｅ 水位表示部（水位表示手段）
３０ 布量検知手段

Claims (3)

1. 水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持され前記回転ドラムを回転自在に内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示手段と、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定手段とを備え、前記水位変更入力設定手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに高い水位を設定できるようにしたドラム式洗濯機。
2. 水平または斜めの回転中心軸を有する回転ドラムと、洗濯機本体に弾性的に支持され前記回転ドラムを回転自在に内包する水受け槽と、前記水受け槽内に給水する給水手段と、前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位を表示する水位表示手段と、設定された水位を変更可能な水位変更入力設定手段とを備え、前記水位変更入力設定手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位の範囲よりも、さらに低い水位を設定できるようにしたドラム式洗濯機。
3. 布量検知手段により検知した洗濯物の量に対応して設定された水位に対応した洗剤量を表示する洗剤量表示手段を備え、前記洗剤量表示手段は、水位変更入力設定手段により切換えて設定された水位に応じて、洗剤量を変更して表示するようにした請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。

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