JP4663580B2 - 電気洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、外槽に溜まる洗濯水を汲み上げて内槽内に存在する洗濯物に降り掛ける循環ポンプが含まれる洗濯水循環機構を備えた電気洗濯機に関する。

洗濯水循環機構が備わる電気洗濯機は、洗濯物に洗濯水を振り掛けながら洗濯が行なわれるので、洗浄が良く行なわれる。また、洗濯物に上から洗濯水を掛けるので、洗濯水の水面に洗濯物が浮き出ても洗われるので、少なめの洗濯水量で洗濯できる良さがある。

特開平７−６８０８２号公報

この種の電気洗濯機は、未溶解の粉末洗剤を含む洗濯水を循環ポンプで揚水して内槽の上部から洗濯物に振り掛けると粉末が衣類の隙間に入り込み溶解が遅れるので、洗い、濯ぎ性能を著しく低下させる恐れがある。

粉末洗剤を溶解するには、十分に溶解が行われるまで振り掛けないように循環経路を塞ぐ手段が必要である。それには構造が複雑化し、制御や製造作業の複雑化が懸念される。

また、粉末洗剤を溶解する粉末洗剤溶解装置を備えた電気洗濯機はあるが、価格がアップし、構造が複雑になる不具合がある。

本発明は、上記の問題に鑑み、循環経路を塞ぐ手段や粉末洗剤溶解装置を備えることなことなく、安価で構造を複雑化することなく洗剤の溶解が良く行なわれる電気洗濯機を提供をすることを目的とする。

本発明は、洗濯水を溜める外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽である内槽と、前記外槽の底部に溜る洗濯水を吸い上げて前記内槽内に降り掛けるように循環させる洗濯水循環機構と、前記洗濯水循環機構に含まれる洗濯水循環経路、および洗濯水を吸い上げて循環させる電動循環ポンプを有する電気洗濯機において、前記電動循環ポンプの吸い上げにより、洗濯水が前記洗濯水循環経路を途中まで上ったら前記外槽の底部に戻す洗濯水の往き来を繰り返して洗濯水に含まれる洗剤を溶解する洗剤溶解機能を有することを特徴とする。

本発明によれば、循環ポンプの運転により粉末洗剤の溶解が良く行なわれるので、安価で構造が複雑化しない電気洗濯機を提供できる。

本発明の実施例について、図１〜図７を引用して説明する。

この実施例に挙げた電気洗濯機は乾燥機構が付いているが、本発明は乾燥機構がない電気洗濯機に適用できる。また、この電気洗濯機は縦型洗濯機であるが、本発明はドラム式洗濯機に適用できる。

図１は、電気洗濯機を縦断した状態で示す側面の模式図、図２は、この電気洗濯機の洗剤投入口を示す外観斜視図、図３は、このように構成した電気洗濯機の機能ブロック図、図６は、この電気洗濯機の制御系のブロック図、図７は、コントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する基本的な制御処理プログラムのフローチャートである。

図１において、１は、外郭を構成する四角筒状の外枠である。２は、内槽を構成する洗濯兼脱水槽であり、その周壁に通水および通風のための小穴２ａを有し、その上縁部に流体バランサー３を備え、底部の内側には回転自在に回転盤４を設置する。

５は、前記洗濯兼脱水槽２を内包する外槽であり、その底部の外側には鋼板製の取り付けベース６を介して洗濯脱水駆動装置７が取り付けられる。この外槽５は、図示説明は省略するが、外枠１の上端部の四隅部に設けた隅板に係止して垂下させた４本の支持棒に緩衝装置を介して支持される。

外槽５は、四方位を４本の支持棒に係合させて均等に支持することにより外枠１の中心部に懸垂される。

前記洗濯脱水駆動装置７は、可逆回転型のコンデンサ分相単相誘導電動機またはインバータ駆動電動機を使用した洗濯脱水駆動電動機と電磁操作クラッチ機構と遊星歯車減速機構を内蔵する。

この電気洗濯は、洗濯脱水駆動電動機と電磁操作クラッチ機構を制御することによって、洗濯兼脱水槽２を静止させた状態で回転盤４を繰り返し正逆（往復）回転させる撹拌駆動モードと、洗濯兼脱水槽２と回転盤４を一体的に同一方向に回転させる脱水駆動モードを選択に実行する駆動機能を有する。

８はトップカバー、８ａは外側衣類投入口、８ｂは当接面、８ｃはスイッチ実装面、８ｄは粉末洗剤投入箱、１０は外蓋、１０ａは後半部、１０ｃは前半部、１０ｄは取っ手部である。

２８は洗濯水循環路、３２は水冷除湿機構、４８は仕上げ剤給水管、４９…洗剤給水管、１６は散水口、１７は噴気口、１８は洗剤投入口、１９は給水口、２７は外部排水ホース、２８は洗濯水循環路、３２は水冷除湿機構である。

２は洗濯兼脱水槽（内槽）、４は回転盤、４ａは傾斜凸面、５は外槽、５ｂは排水兼排気口である。

図１および図３において、外槽５は、その下部の側壁に水位検出のためのエアトラップ５ａを有する。このエアトラップ５ａにエアチューブ２１を介して水位検出手段である感圧式の水位検出センサ２２に接続され、底部には排水兼排気口５ｂが設けられる。

図２において、８ｄは、粉末洗剤を投入する粉末洗剤投入箱である。前記粉末洗剤投入箱８ｄは、洗剤給水管４９と接続している。前記洗剤給水管４９には給水機構５０の洗剤給水電磁弁５０ａを接続している。

排水兼排気口５ｂは、図１に示すように、蛇腹管２３と内部配管２４を介して排水電磁弁２５と電動循環ポンプ２６の各入水口に接続する。

この排水電磁弁２５と電動循環ポンプ２６は、外枠１に関連した固定部材に設置する。排水電磁弁２５の出水口は、外部排水ホース２７に接続する。

電動循環ポンプ２６の出水口は、内部配管２８と蛇腹管２９と内部配管３０を介して散水口１６に接続する。前記内部配管３０の途中には、糸屑フィルタ３１を着脱可能に設置する。

ここで、前記排水兼排気口５ｂと蛇腹管２３と内部配管２４と電動循環ポンプ２６と内部配管２８，３０と蛇腹管２９と散水口１６は、洗濯水循環機構を構成する。

洗濯水循環機構に含まれる洗濯水循環経路は、内部配管２８、蛇腹管２３、内部配管２４などを有する。

外枠１の後側面の内側には、水冷除湿機構３２を設置する。

この水冷除湿機構３２の基本的な構成は、既に知られているように、外槽５内の湿潤した空気を排水兼排気口５ｂから吸い出し、水冷除湿した後に加熱することによって相対湿度を低下させて洗濯兼脱水槽２の上方から該洗濯兼脱水槽２内に吹き込むように構成する乾燥空気循環系の一部を構成する。

水冷除湿機構３２は、図１に示すように、蛇腹管３３を介して前記排水兼排気口５ｂに接続された水冷除湿風路３４を備え、この水冷除湿風路３４内に水冷除湿板３５を設置し、途中に糸屑フィルタ３６と電動送風機３７を設ける。

水冷除湿風路３４は、蛇腹管３３から上方に向けて伸びるように設けた上昇風路３４ａ内に前記水冷除湿板３５を設置する。

そして、上昇風路３４ａの上端部から折り返して下方に向けて伸びる下降風路３４ｂを設け、この折り返し部に前記糸屑フィルタ３６を着脱可能に設置する。

下降風路３４ｂ内には該下降風路３４ｂ内を流れる空気の湿度に感応する湿度センサ３８を設置する。

この下降風路３４ｂの下端部に前記電動送風機３７の吸気口を接続し、この電動送風機３７の排気口から上方に向けて伸びる上昇風路３４ｃを設ける。

上昇風路３４ｃの先は、空気加熱管３９と蛇腹管４０を介して前記噴気口１７に接続し、前記空気加熱管３９内には循環空気を加熱する電熱ヒータであるＰＴＣヒータ４１を内装する。

この電気洗濯機の制御系は、図６に示すように構成されている。

４５はコントローラである。操作表示パネル部１１に設けた指示入力ボタンスイッチ１１ａは、各種の洗濯コースを設定するスイッチ群を備える。表示パネル１１ｂは、設定された洗濯コースの表示と各工程（処理）の進行状態や検出した洗剤量を表示する。

１２は、電源スイッチ１２である。電源スイッチ１２が押されると自己保持リレー４５ｄが入る。１３は外蓋開閉指示スイッチ、１３ａは外蓋開閉スイッチ、４５ｃはＤＣ電源回路、１４は洗剤量検出指示スイッチである。２２は水位検出センサ、３８は湿度センサ、４６は外蓋全開検出センサである。

４５ｂは負荷駆動回路である。７は洗濯脱水駆動装置、７ａは洗濯脱水駆動電動機、７ｂは電磁操作クラッチ機構７ｂである。１０ｆは外蓋ロック機構、２５は排水電磁弁、２６は電動循環ポンプ、３７は電動送風機である。４１はＰＴＣヒータ、５０は給水機構、
５０ａは洗剤給水電磁弁、５０ｂは仕上げ剤給水電磁弁、５０ｃは洗濯水給水電磁弁、５０ｅは冷却水給水電磁弁である。

前記マイクロコンピュータ４５ａは、洗濯・乾燥に際して、電源スイッチ１２が押されて電源が投入されると起動し、図７に示すような洗濯・乾燥の基本的な制御処理プログラムを実行するように構成する。

洗濯・乾燥の基本的な制御処理プログラムについて、図７を引用して説明する。

〔ステップＳ０１〕
操作表示パネル部１１の表示パネル１１ｂを点灯表示し、指示入力ボタンスイッチ１１ａからの指示入力に従って洗濯コースを設定し、洗濯をスタートする。指示入力がない状態では、標準の洗濯コースまたは前回実施の洗濯コースを自動的に設定する。

〔ステップＳ０２〕
洗剤量検出指示スイッチ１４から指示入力があると、洗剤量検出処理を実行する。

この洗剤量検出は、洗い水を給水する前の乾布状態において、洗濯兼脱水槽２を静止させた状態で回転盤４を一方向に回転させたときに該回転盤４に作用する負荷量に基づいて洗濯物の布量を検出するように洗濯脱水駆動装置７における洗濯脱水駆動電動機７ａと電磁操作クラッチ機構７ｂを制御し、検出した布量に基づいて洗剤の適量（洗剤量）を求めることによって行う。

具体的には、布量の検出は、洗濯脱水駆動電動機７ａとしてコンデンサ分相単相誘導電動機を使用した構成では洗濯脱水駆動電動機７ａを飽和回転速度まで上昇させるように給電した状態で断電した後の惰性回転減速特性を検出することによって行う。

洗濯脱水駆動電動機７ａとしてインバータ駆動電動機を使用した構成では洗濯脱水駆動電動機７ａを回転させるように所定時間給電したときの到達回転速度を検出することによって行う。

そして、好ましい洗剤量は、予め設定した布量と洗剤量の対照テーブルを参照することによって求める。

〔ステップＳ０３〕
求めた洗剤量を操作表示パネル部１１における表示パネル１１ｂに表示する。使用者は、表示された量の粉末洗剤を投入する。

〔ステップＳ０４〕
粉末洗剤投入箱８ｄに投入された粉末洗剤は、洗剤給水電磁弁５０ａへの給電により、洗剤給水管４９から投入された洗剤溶かし水により、蛇腹管２０を通して洗剤投入口１８から外槽５の底部から内部配管２４内に流れ込む。

前記洗剤溶かし水の給水を約３〜５リットル給水する。

図４に示すように、電動循環ポンプ２６を約１０００〜２０００ｒｐｍの回転数で約８秒駆動し、内部配管２８の中程まで揚水するよう制御する。

その後に、図５に示すように、約５秒、電動循環ポンプ２６を無通電状態にすることで、内部配管２８の中程まで揚水した洗剤溶かし水を一気に下降させる。

上記のように、電動循環ポンプ２６により、洗濯水循路の縦に延在する内部配管２８の中程まで洗剤溶かし水を上昇、下降する洗剤溶解を約５回実施し、粉末洗剤を十分に溶解する。

この洗剤溶解によって生成される洗い水の洗剤濃度は、標準濃度の約１０倍となる。ここで、標準濃度は、粉末洗剤量２０グラム／洗い水量３０リットルと定義する。

洗剤溶かし水量は、粉石鹸を溶かして高濃度洗剤液を生成するためにも好適である。

このように
洗濯水循環機構を構成する電動循環ポンプ２６を運転と停止を繰り返しにより洗剤を溶解する溶解機能を齎すことができるので、洗剤溶解のための装置や機器を必要とせず、構成が簡単で、安価な電気洗濯機を提供できる。

〔ステップＳ０５〕
洗濯兼脱水槽３を静止させた状態で回転盤４を正逆回転させながら、電動循環ポンプ２６を約３０００ｒｐｍ以上の回転数で起動し、前記散水口１６から回転盤４上の洗濯物に降り掛けるように吐出させて循環させる。

〔ステップＳ０６〕
洗い工程を開始する。

この洗いにおける回転盤４の正逆回転時間（正転時間，休止時間，逆転時間）や洗い時間は洗濯コースに応じて設定される。

そして、必要に応じて、この洗い中で布量に応じた補給水を適宜回数実行する。補給水後の洗い水の洗剤濃度は、標準濃度の約２〜３倍になる。

洗い水排水・脱水を実行する。この洗い水排水は、排水電磁弁２５を開放して外槽５内の洗い水を排水兼排気口５ｂから蛇腹管２３，内部配管２４，排水電磁弁２５を通して外部排水ホース２７に流し出すように行う。

そして、洗い水脱水は、洗濯兼脱水槽２と回転盤４を一体的に一方向に高速回転させるように洗濯脱水駆動装置７を制御することによって行う。

この洗い水脱水時の洗濯兼脱水槽２と回転盤４の回転速度は、後述する最終脱水における回転速度（約１０００ｒｐｍ）と同様に設定することによって高い脱水率（約６０％）を実現する。

上記ステップＳ０４の洗剤溶解において、十分に洗剤を溶解していることで、洗濯物に高濃度洗剤液を素早く浸透させ、溶け残りのない、洗浄効率が極めて高い洗い工程を実施することができる。

〔ステップＳ０７〕
濯ぎ工程を開始する。

この濯ぎ給水は、排水電磁弁２５を閉じ、濯ぎ給水電磁弁４４ｂを開放して水道水または風呂水吸水ポンプ４４ｃを運転して風呂の残り湯を散水口１６から回転盤４上の洗濯物に降り掛けるように吐出させることによって行う。

このときの濯ぎ水量は、略２５リットル（相当水位）とする。濯ぎ水循環濯ぎを実行する。

この循環濯ぎは、洗いと同様に、洗濯兼脱水槽３を静止させた状態で回転盤４を正逆回転させながら電動循環ポンプ２６を運転して外槽５の底部の濯ぎ水を吸い込んで散水口１６から回転盤４上の洗濯物に降り掛けるように吐出させて循環させることによって実行する。

この循環濯ぎにおける回転盤４の正逆回転時間（正転時間，休止時間，逆転時間）や濯ぎ時間は、洗濯物の布量，布質や設定された洗濯コースに応じて設定する。

この濯ぎ工程は、使用者の設定や、設定したコースに応じて複数回実施される。

上記ステップＳ０３の洗剤溶解において、十分に洗剤を溶解していることで、洗濯物に未溶解の粉末洗剤が付着していることがない為、極めて高い濯ぎ工程を実施することができる。

〔ステップＳ０８〕
最終脱水処理を実行する。

最終脱水は、排水電磁弁２５を開放としたままの状態で洗濯兼脱水槽２と回転盤４を一体的にして一方向に約１０００ｒｐｍの高速回転させるように洗濯脱水駆動装置７を運転して洗濯兼脱水槽２内の洗濯物を遠心脱水するように行う。

この最終脱水の所要時間は、所望の脱水率が得られる時間とする。

〔ステップＳ０９〕
乾燥を実行する。

この乾燥は、排水電磁弁２５を開放したままの状態として、水冷除湿風路３４の途中に設けた電動送風機３７を運転することによって外槽５内の空気を排水兼排気口５ｂから蛇腹管３３を通して水冷除湿風路３４内に吸い出す。

この水冷除湿風路３４における上昇風路３４ａ内を通過するときに該上昇風路３４ａ内に設置した水冷除湿板３５および該水冷除湿板３５の表面を流れ落ちる冷却水に触れさせて冷却除湿した後に糸屑フィルタ３６を通して糸屑を捕集し、空気加熱管３９内に設けたＰＴＣヒータ４１によって加熱した後に蛇腹管４０を介して噴気口１７に送り込んで該噴気口１７から洗濯兼脱水槽２内に吹き込むことにより行う。

水冷除湿板３５の表面を流れ落す冷却水には、冷却給水電磁弁４４ｄを開放することによって水道水を供給し、水冷除湿板３５を流れ落ちた冷却水は、蛇腹管３３，排水兼排気口５ｂ，蛇腹管２３，内部配管２４，排水電磁弁２５を介して外部排水ホース２７に流し出して排水する。

この乾燥制御は、水冷除湿した後の空気の湿度に感応する湿度センサ３８から出力する検出信号を監視しながら実行し、所定の湿度まで低下したときに終了する。

〔ステップＳ１０〕
終了して電力無消費待機状態となる。

上述したように、本実施例によれば、洗濯水循環機構の電動循環ポンプ２６の運転と停止を繰り返しによる洗剤溶解機能により、容易にほぼ完全に粉末洗剤を溶解した洗剤水を生成できる。

この洗剤溶解水を散水口１６より振り掛けることによって、高い洗剤浸透度による洗浄度の高い洗いが実施でき、未溶解の粉末洗剤を洗濯物に付着させることもないため、濯ぎの効率も向上することができる。

図７に示すステップＳ０４の洗剤溶解において、電動循環ポンプ２６を動作する前に図示せぬ外気温センサ（気温検知手段）により温度を検出する。

例えば、検出した温度が８℃以上なら電動循環ポンプ２６による揚水と下降による洗剤溶解動作を５回にし、８℃以下なら１０回というように低温度の場合は回数を多く制御することや、所定の回数でも８℃以上なら揚水を６秒間行い、８℃以下なら１２秒間行うように低温度の場合は時間を長く制御することで温度状況に応じた最適な溶解を実施できる。

また、電動循環ポンプ２６に電動機は、ブラシレス電動機を使用し、インバータ制御による速度制御や正転逆転の可逆転制御を行なう。ポンプは遠心ポンプタイプや軸流ポンプタイプを用いる。遠心ポンプタイプは、正転と逆転とでポンプの揚水高さが違うようなポンプ羽根の形状を選んだりする。

この電動機の速度制御とポンプの形態を種々組み合わせることにより、電動循環ポンプ２６は、洗濯水の降り掛ける本来の循環ポンプとして使われたり、洗剤溶解機能を齎すポンプとして使われる。

洗剤溶解に際して、電動循環ポンプ２６の回転速度を通常より低速で運転すると、ポンプの揚水高さが低下する。このため、洗濯水の揚水は洗濯水循環経路の途中で止まり、それ以上洗濯水は上昇しない。電動循環ポンプ２６の運転を長くしても洗濯水を内槽に降り掛けることにならないので、洗剤溶解運転では電動循環ポンプ２６を長い間隔でオン・オフさせることができ、電動循環ポンプ２６の起動音が少なくなる。

また、電動循環ポンプ２６に軸流タイプポンプを用い、正逆転制御をすることにより、洗剤溶解運転における洗濯水の往き来時間を短縮することができる。

本発明の実施例に係わるもので、電気洗濯機の縦断図である。 本発明の実施例に係わるもので、洗剤投入口や関連する給水系を示す斜視図である。 本発明の実施例に係わるもので、電気洗濯機の機能部を概略的に示した図である。 本発明の実施例に係わるもので、電動循環ポンプで内部配管（洗濯水循環経路）の中程まで揚水した様子を示した図である。 本発明の実施例に係わるもので、電動循環ポンプを止めて揚水した洗濯水が電動循環ポンプの吸込側に戻された様子を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、電気洗濯機のコントローラのブロック図である。 本発明の実施例に係わるもので、電気洗濯機のコントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する基本的な制御処理プログラムのフローチャートである。

符号の説明

５…外槽、２…洗濯兼脱水槽（内槽）、２８…洗濯水循環路、２６…電動循環ポンプ。

Claims (7)

1. 洗濯水を溜める外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽である内槽と、前記外槽の底部に溜る洗濯水を吸い上げて前記内槽内に降り掛けるように循環させる洗濯水循環機構と、前記洗濯水循環機構に含まれる洗濯水循環経路、および洗濯水を吸い上げて循環させる電動循環ポンプを有する電気洗濯機において、
   前記電動循環ポンプの吸い上げにより、洗濯水が前記洗濯水循環経路を途中まで上ったら前記外槽の底部に戻す洗濯水の往き来を繰り返して洗濯水に含まれる洗剤を溶解する洗剤溶解機能を有することを特徴とする電気洗濯機。
2. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記電動循環ポンプの運転・停止を繰り返して前記洗剤溶解機能を齎すことを特徴とする電気洗濯機。
3. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記洗剤溶解機能を齎す際には、前記電動循環ポンプを通常より低速で運転することを特徴とする電気洗濯機。
4. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記電動循環ポンプの正逆転を繰り返して前記洗剤溶解機能を齎すことを特徴とする電気洗濯機。
5. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記洗剤溶解機能後に移行する洗濯運転では、吸い上げた洗濯水が前記内槽内に降り掛けられるように前記電動循環ポンプの連続運転を行なうことを特徴とする電気洗濯機。
6. 請求項１記載の電気洗濯機において、
   前記電動循環ポンプが前記洗剤溶解機能の齎しに費やされる時間や前記電動循環ポンプの運転速度は、気温に応じて変えることを特徴とする電気洗濯機。
7. 洗濯水を溜める外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽である内槽と、粉末洗剤を受け入れる洗剤投入口と、前記洗剤投入口に溜まった前記粉末洗剤を前記外槽と前記内槽の間に洗い流す給水機構と、前記外槽の底部に溜まる洗濯水を吸い上げて前記内槽の内に降り掛けるように洗濯水循環機構と、前記洗濯水循環機構に含まれる洗濯水循環経路、および洗濯水を吸い上げて循環させる電動循環ポンプと、前記内槽の回転、前記給水機構の作動、前記電動循環ポンプの運転を制御する制御装置を備えた電気洗濯機において、
   前記制御装置は、洗濯水が洗濯水循環経路の途中まで汲みあげたら前記外槽の底部に戻す洗濯水の往き来を繰り返して洗濯水に含まれる洗剤を溶かす溶解運転が行なわれるように前記電動循環ポンプを制御し、さらに前記溶解運転後に洗濯水の汲み上げを前記洗濯水循環経路の途中で止めないで前記内槽内に洗濯水が降り掛けられるように前記電動循環ポンプを制御することを特徴とする電気洗濯機。

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