JP2004121872A

JP2004121872A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2004121872A
Application number: JP2004017898A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Fujii; 藤井　裕幸; Fumio Ota; 太田　文夫; Yuko Omura; 大村　優子; Shunji Imai; 今井　俊次
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】撹拌翼を回転させることなく給水開始と同時に洗剤を溶解し、また、溶解した洗濯水を撹拌翼を回転させることなくまんべんに洗濯物へと散水することで洗濯時間の有効活用、および洗浄力の確保や洗いむらの低減を行うと共に、洗濯物の損傷や絡みを低減する。
【解決手段】外槽１内に洗濯兼脱水槽２を回転自在に設け、この洗濯兼脱水槽２をモータ５により駆動し、制御手段により洗濯兼脱水槽２内に給水する給水弁１０、モータ５などの動作を制御して行程を制御する。制御手段は、給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転させる第１の行程と、洗濯兼脱水槽２の回転により外槽１と洗濯兼脱水槽２との間から洗濯兼脱水槽２内へ洗濯水を散水する第２の行程を有し、第２行程において水位に対応して洗濯兼脱水槽の回転数を設定するものである。
【選択図】図１

Description

　本発明は、洗濯時の機械力による衣類の損傷や絡みを極力少なくすると共に、洗濯水の効果的な作用によって汚れの除去を効率的に行う洗濯機に関するものである。

　従来からの代表的な洗濯方式の一つであるパルセータ式洗濯機の構成を図１１を参照しながら説明する。

　図１１に示すように、外槽３０は、底部に撹拌翼３１を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽３２を内包し、吊り棒３３により洗濯機外枠３４に吊り下げている。モータ３５は、Ｖベルト３６および減速機構兼クラッチ３７を介して、撹拌翼３１または洗濯兼脱水槽３２を駆動する。排水弁３８は洗濯兼脱水槽３２内の洗濯水を排水し、給水弁３９は洗濯兼脱水槽３２内に給水するものである。

　洗濯兼脱水槽３２には脱水時の振動を低減させるための流体バランサー４０を設け、洗濯兼脱水槽３２の上部には蓋４１を配設している。制御装置４２は、モータ３５、排水弁３８、給水弁３９などを制御して、洗濯、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御するものである。

　上記構成において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽３２に洗濯物と所定量の洗剤を投入した後、洗濯を開始すると制御装置４２により給水弁３９が制御されて洗濯兼脱水槽３２内に所定量の水が給水され、その後制御装置４２により、モータ３５が制御されて撹拌翼３１が回転する。撹拌翼３１の回転によって洗濯兼脱水槽３２内の洗濯物と水とが撹拌され、この撹拌によって洗剤が徐々に溶解して洗濯水となり、洗濯物の汚れに作用することとなる。

　しかしながら、この構成の洗濯機の場合、投入された洗剤を溶解するために、撹拌翼３１を高速で回転させて洗濯物や水を撹拌するのが一般的であり、この場合、洗濯物に過度の機械力が加わらないようにするため、洗濯兼脱水槽３２に所定量の水を給水してから撹拌翼３１による撹拌を行っていた。

　つまり、所定量の水が給水されるまでは撹拌翼３１を撹拌させないため、この給水時間は洗濯物の汚れ除去の観点からは、意味を持たないものとなっていた。また、給水された水は洗濯物にそのまましみ込むことになり、この場合、撹拌開始によって溶解しはじめた洗剤が、洗濯物全体に浸透し、汚れ除去に必要な濃度に均一化されるまで所定の時間が必要となり、この場合も汚れ除去の観点からすると無駄な時間となっていた。

　また、洗剤が洗濯物に十分に作用していない状態から撹拌翼３１による撹拌を開始することは、洗濯物の傷みという観点からも、非効率である。つまり、洗濯物に洗剤がしみ込んでいない状態で洗濯物を撹拌すると大きな摩擦力が洗濯物表面に加わることになり、その結果として洗濯物表面に毛羽立ちなどの傷みが生じてしまうという問題点があった。

　本発明は、上記課題を解決するもので、本発明は上記課題を解決するもので、撹拌翼を回転させることなく給水開始と同時に洗剤を溶解し、また、溶解した洗濯水を撹拌翼を回転させることなくまんべんに洗濯物へと散水することで洗濯時間の有効活用、および洗浄力の確保や洗いむらの低減を行うと共に、洗濯物の損傷や絡みを低減し、さらに機体に無理な負荷を加えることなく使用することを目的としている。

　本発明は上記目的を達成するために、外槽内に洗濯兼脱水槽を回転自在に設け、この洗濯兼脱水槽を駆動手段により駆動し、布量検知手段により洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知し、制御手段により洗濯兼脱水槽内に給水する給水手段、駆動手段などの動作を制御して行程を制御するよう構成し、制御手段は、洗濯兼脱水槽内に給水しながら洗濯兼脱水槽をその上端からその内部に洗濯水が散水されない回転数で回転させる第１の行程と、洗濯兼脱水槽の回転により外槽と洗濯兼脱水槽の間の洗濯水が上昇し、洗濯兼脱水槽内の上端からその内部へ前記洗濯水が散水され、この散水された洗濯水が前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の中を通過し、この洗濯水の通過により、前記洗濯物に付着した汚れが除去される第２の行程を有し、前記布量検知手段により布量を検知し、その布量に応じた水位を設定した後、前記第１の行程、第２の行程を実行するようにし、前記第２の行程において、水位が第１の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数が、水位が前記第１の水位より高い第２の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数よりも、高くなるようにした洗濯機である。

　これにより、給水行程の開始段階から洗濯水を洗濯物の汚れに作用させることが可能となり、また、洗濯水を洗濯物にまんべんなく散水させて汚れに作用させることにより洗濯物に機械力を加えることなく汚れを除去することができるため、洗濯物の傷みや絡みの発生を防止することができるとともに、水位に応じた洗濯兼脱水槽の回転数を設定しているので、機体に無理な負荷を加えることなく使用することができる。

　本発明の洗濯機は、給水の開始と同時に洗濯物を撹拌せずに洗剤を溶解することができ、また、洗濯水を洗濯物に通過させて汚れを除去することができ、洗濯物に機械力を加えることなく汚れを除去することができるため、洗濯物の傷みや絡みの発生を防止することができるとともに、第２の行程において、水位に応じた最適な洗濯水の散水を行うことができ、機体に無理な負荷を加えることなく使用することができる。

　第１の発明は、外槽内に回転自在に設けた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水手段と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記給水手段、駆動手段などの動作を制御し行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記洗濯兼脱水槽内に給水しながら前記洗濯兼脱水槽をその上端からその内部に洗濯水が散水されない回転数で回転させる第１の行程と、前記洗濯兼脱水槽の回転により、前記外槽と洗濯兼脱水槽の間の洗濯水が上昇し、前記洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ前記洗濯水が散水され、この散水された洗濯水が前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の中を通過し、この洗濯水の通過により、前記洗濯物に付着した汚れが除去される第２の行程とを有し、前記布量検知手段により布量を検知し、その布量に応じた水位を設定した後、前記第１の行程、第２の行程を実行するようにし、前記第２の行程において、水位が第１の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数が、水位が前記第１の水位より高い第２の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数よりも、高くなるようにしたことにより、給水の開始と同時に洗濯物を撹拌せずに洗剤を溶解することができ、また、洗濯水を洗濯物に通過させて汚れを除去することができ、洗濯物に機械力を加えることなく汚れを除去することができるため、洗濯物の傷みや絡みの発生を防止することができるとともに、第２の行程において、水位に応じた最適な洗濯水の散水を行うことができ、機体に無理な負荷を加えることなく使用することができる。

　第２の発明は、上記第１の発明において、制御手段は、第２の行程において、洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ散水を実行している期間中に、前記洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ散水されない回転数で前記洗濯兼脱水槽を回転させる期間を、間欠的に設けたことにより、洗濯水の泡立ちをコントロールすることができ、機体の運転状態を最適な条件に保ちつつ効率的な洗濯を行うことができる。

　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。

　（実施の形態１）
　図１に示すように、外槽１は、回転自在に配設した洗濯兼脱水槽２を内包し、吊り棒３により洗濯機外枠４に吊り下げている。モータ（駆動手段）５は、Ｖベルト６および減速機構７を介して洗濯兼脱水槽２、および洗濯兼脱水槽２の内底部に回転自在に配設した撹拌翼８を回転駆動する。カバー体９は、外槽１の上部に設けられた散水用の吐出部を形成するもので、給水弁（給水手段）１０は、洗濯兼脱水槽２内に水を給水するものであり、水位検知手段１１は、水外槽１内の水位を検知するもので、排水弁１２は水外槽１内の洗濯水を排水するものである。

　制御装置１３は、図２に示すように構成しており、制御手段１４は、マイクロコンピュータで構成し、パワースイッチング手段１５を介してモータ５、給水弁１０、排水弁１２などの動作を制御し、洗濯、すすぎ、脱水などの一連の行程を逐次制御する。入力設定手段１６は、運転コース等を設定するもので、制御手段１４は入力設定手段１６からの情報を入力して、その情報を基に表示手段１７で表示して使用者に知らせる。記憶手段１８は、制御手段１４により制御するのに必要なデータを記憶している。なお、１９は商用電源、２０は電源スイッチである。

　ここで、制御手段１４は、洗濯行程において、給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転させる第１の行程と、洗濯兼脱水槽２の回転により外槽１と洗濯兼脱水槽２との間から洗濯兼脱水槽２内へ洗濯水を散水する第２の行程とを有している。

　上記構成において図３を参照しながら動作を説明すると、洗濯兼脱水槽２に洗濯物と洗剤を投入した後、給水弁１０を作動して洗濯兼脱水槽２内に給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転させる第１の行程を実行する。図３（ａ）に示すように、洗濯兼脱水槽２内の水位が設定水位Ｓ１に達するＴ１までの間、洗濯兼脱水槽２は、図３（ｂ）に示すように回転数Ｒ１で回転する。このように洗濯兼脱水槽２を回転しながら給水を行った場合、洗濯兼脱水槽２の回転によって生じる撹拌力によって、投入された洗剤が溶解し始め、図３（ｃ）に示すように、洗濯兼脱水槽２内の洗濯水濃度は、回転開始と同時に上昇する。そして、一時的に１００％を超える高濃度状態を経て、最終的には、ほぼ１００％の濃度に達する。

　この洗濯兼脱水槽２を回転させながら設定水位まで給水を行うことが第１の行程の動作である。この第１の行程Ｔ１までの間に高濃度の洗濯水が洗濯物へ徐々に浸透して汚れに作用し、洗濯兼脱水槽２の回転によって生じる遠心力によって洗濯水が洗濯物を通過し、洗濯物の汚れに作用する。また、この第１の行程では、洗濯物に直接摩擦力が加えられないため、洗濯物を傷めることはない。

　つぎに、第２の行程の動作について説明すると、洗濯兼脱水槽２内の水位がＳ１に達したＴ１の時点で、給水弁１０を停止し、洗濯兼脱水槽２の回転数が上昇する。洗濯兼脱水槽２の回転数が上昇することにより洗濯兼脱水槽２の洗濯水を撹拌する力が増大し、洗濯兼脱水槽２内の水面は、図４に示すように、中央部が下降し、洗濯兼脱水槽２と外槽１との間が上昇し、ついには洗濯兼脱水槽２の上端部の高さを越えて、洗濯兼脱水槽２内部へと散水される。回転数Ｒ２は、あらかじめ洗濯兼脱水槽２内に洗濯水が散水される回転数に設定されている。

　このようにＴ１からＴ２までの間に洗濯水が洗濯兼脱水槽２の上部から散水されて、洗濯物の中を通過循環する行程が第２の行程の動作である。この行程によって、洗濯物への洗濯水の供給がまんべんなく行えると共に、散水された洗濯水が洗濯兼脱水槽２の回転による遠心力によって洗濯物の中を繰り返し通過循環し、この洗濯水の繰り返し通過によって洗濯物に付着する汚れが除去される。また、この第２の行程でも洗濯水の散水、通過時に洗濯物が直接撹拌されないため、洗濯物を傷めることない。

　（実施の形態２）
　図５に示すように、回転検知手段２１はホールＩＣなどで構成し、モータ５に取り付けている。布量検知手段２２は、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の量を検知するもので、回転検知手段２１の出力を入力し、洗濯兼脱水槽２内に洗濯物を投入した状態でモータ５により撹拌翼８を駆動した後、駆動を停止したときの撹拌翼８の回転数の低下度合いにより洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の量を検知する。制御手段２３は、布量検知手段２２の信号を受けて複数存在する洗濯水位をどの水位に設定するか決定し、布量検知後に第１の行程を開始するようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。

　上記構成において動作を説明すると、洗濯兼脱水槽２内に洗濯物と洗剤を投入した後、運転を開始すると、制御手段２３によってモータ５が作動して撹拌翼８が撹拌され、洗濯物を一定時間撹拌する。このとき、回転検知手段２１に生じる信号は布量検知手段２２に送られ、その信号によって洗濯兼脱水槽２内の洗濯物の量を検知する。

　布量検知手段２２によって洗濯物の量を検知した後、制御手段２３は洗濯物の量に応じた洗濯時の水位を設定し、給水弁１０を作動させて給水を開始し、同時に洗濯兼脱水槽２が回転を始めて第１の行程を開始する。

　したがって、洗濯物の量に見合った水位まで給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転させることで、給水開始と同時に洗濯水を直接洗濯物にしみ込ませることができる。

　（実施の形態３）
　図６に示すように、制御手段２４は、モータ５の回転数を制御する回転制御手段２５を備えており、回転制御手段２５は、図７に示すように、回転検知手段の出力より回転数を検知する回転数検知手段２６と、水位検知手段１１の出力より回転数を設定する回転数設定手段２７と、回転数検知手段２６の出力と回転数設定手段２７の出力とを比較する回転数比較手段２８と、回転数比較手段２８の出力によりパワースイッチング手段１５の導通角を設定する導通角設定手段２９とで構成している。

　洗濯兼脱水槽２内の水位は水位検知手段１１によって検知され、その情報は、回転数設定手段２７に送られる。回転数設定手段２７には、水位に応じた適正なモータ５の回転数が設定されており、第１または第２の行程の少なくとも一方を水位に応じて、洗濯兼脱水槽２の回転数を可変可能としている。

　上記構成において、給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転する第１の行程での動作を図８を参照しながら説明する。

　洗濯兼脱水槽２内に洗濯物と洗剤を投入した後、運転を開始すると、制御手段２４によって給水弁１０が作動して洗濯兼脱水槽２内に水を給水する。同時にモータ５が作動して洗濯兼脱水槽２が回転を始める。時間が経過するにつれて洗濯兼脱水槽２内の水位はＳ２へと上昇していく。洗濯兼脱水槽２内の水位は、水位検知手段１１によって検知され、その情報は回転数設定手段２７へ伝達される。

　回転数設定手段２７には、あらかじめ水位に応じた適正な回転数が設定されており、水位検知手段１１からの水位情報を受けて回転数設定手段２７から回転数比較手段２８に適正回転数の情報が送られ、回転数比較手段２８によって回転数検知手段２６の出力と比較し、導通角設定手段２９によりパワースイッチング手段１５の導通角を設定して、モータ５の回転数を制御する。

　図８は第１の行程での洗濯兼脱水槽２内の水位の変化に応じて洗濯兼脱水槽２の回転数を変化させた１つの事例を示したものである。洗濯兼脱水槽２を一定速度で回転させながら給水を行う場合、洗濯兼脱水槽２内の水位が徐々に上昇するにつれて外槽１と洗濯兼脱水槽２の間の水面も上昇し、この水が洗濯兼脱水槽２の回転を妨げる抵抗となる。洗濯兼脱水槽２を一定速度で回転させ続けた場合、モータ５の消費電力が著しく増大したり、また、モータ５の温度が著しく上昇して許容範囲をオーバーした場合には故障するなどの問題が生じることがある。

　これらの問題を解決するには、モータ５に加わる負荷を一定量以下に制御することが必要である。つまり、図８に示すように、洗濯兼脱水槽２内の水位の上昇を検知して洗濯兼脱水槽２の回転数を所定の回転数Ｒ３からＲ４へと徐々に減速することが有効な手段であることを発明者らは確認している。

　つぎに、洗濯兼脱水槽２の回転により外槽１と洗濯兼脱水槽２との間から洗濯兼脱水槽２内に洗濯水を散水する第２の行程での動作について図９を参照しながら説明する。

　図９（ａ）に示すように、洗濯兼脱水槽２内の水位がＳ３に達したＴ１”の時点で、この水位情報は水位検知手段１１より回転数設定手段２７へ送られ、あらかじめ水位Ｓ３に応じた適正回転数Ｒ５になるように回転数比較手段２８へ信号が送られる。回転数比較手段２８は、回転数検知手段２６の出力と比較し、導通角設定手段２９によりパワースイッチング手段１５の導通角を設定して、Ｔ１”からＴ２”までの間、洗濯兼脱水槽２の回転数がＲ５になるように制御する。

　また、図９（ａ）に示すように、Ｔ２”からＴ３”の時間変化で洗濯兼脱水槽２内の水位がＳ４へと上昇した場合、水位検知手段１１より回転数設定手段２７へと送られ、水位Ｓ４に対応した回転数であるＲ６に回転制御するように回転数比較手段２８へ信号が送られる。回転数比較手段２８は、回転数検知手段２６の出力と比較し、導通角設定手段２９によりパワースイッチング手段１５の導通角を設定して、Ｔ３”からＴ４”までの間、洗濯兼脱水槽２の回転数がＲ６になるようにモータ５を制御する。

　（実施の形態４）
　図２における制御手段１４は、図１０に示すように、洗濯開始からｔ１までに第１の行程を実行した後、ｔ１からｔ６までの第２の行程の間に、回転数がＲ７となるｔ１からｔ２、ｔ３からｔ４、およびｔ５からｔ６の期間と、回転数がＲ７からＲ８の間で制御するｔ２からｔ３、ｔ４からｔ５の期間を実行するように構成し、第２の行程において、上方からの散水を間欠的に行うようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。

　上記構成の動作について説明すると、洗濯開始からｔ１まで給水しながら洗濯兼脱水槽２を回転させる第１の行程を実行することによって投入された洗剤が素早く溶解し、洗濯物にしみ込むことになる。ｔ１からｔ２までの間、洗濯兼脱水槽２の回転数をＲ７まで上げることにより、外槽１と洗濯兼脱水槽２との間から洗濯兼脱水槽２内に洗濯水を散水する第２の行程を実行する。

　この第２の行程によって洗濯物にまんべんなく洗濯水を散水し、同時に散水した洗濯水が洗濯兼脱水槽２の回転によって生じる遠心力によって洗濯物を通過循環し、この時に洗濯水が汚れに作用する。この洗濯水の散水、通過循環を繰り返し実行することによって洗濯物の汚れが除去される。

　しかしながら、第２の行程を実行している時に、散水した洗濯水によって洗濯兼脱水槽２内に洗剤成分による泡が多量に発生する場合がある。このように泡が多量に発生した場合、洗濯兼脱水槽２の外に泡が流出したり、また、発生した泡が外槽１と洗濯兼脱水槽２内の間に入り込んで洗濯兼脱水槽２の回転を妨げる抵抗となり、結果としてモータ５に過大な負荷をかける要因となることがある。

　そこで、本発明では、図１０に示すように、第２の行程を実行している期間に洗濯兼脱水槽２の上方からの散水が行われなくなる回転数Ｒ８の期間を設けて、洗濯水の散水が間欠的に行われるようにし、洗濯兼脱水槽２内の泡発生をコントロールする。このことにより、洗濯兼脱水槽２の外への泡の流出や泡が洗濯兼脱水槽２の回転の抵抗となって、モータ５に過大な負荷をかける要因となることが防止できる。

　なお、本実施例では、上記実施例１の第２の行程において、上方からの散水を間欠的に行うようにしているが、上記実施例２または３の第２の行程において、上方からの散水を間欠的に行うようにしてもよい。

　以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯時の機械力による衣類の損傷や絡みを極力少なくすると共に、洗濯水の効果的な作用によって汚れの除去を効率的に行う洗濯機等として有用である。

本発明の実施の形態１の洗濯機の縦断面図同洗濯機のブロック回路図同洗濯機の要部動作タイムチャート同洗濯機の第２の行程の動作状態を示す縦断面図本発明の実施の形態２の洗濯機のブロック回路図本発明の実施の形態３の洗濯機のブロック回路図同洗濯機の回転制御手段のブロック回路図同洗濯機の第１の行程を実行するときの要部動作タイムチャート同洗濯機の第２の行程まで実行するときの要部動作タイムチャート本発明の実施の形態４の洗濯機の要部動作タイムチャート従来の洗濯機の縦断面図

符号の説明

　１　外槽
　２　洗濯兼脱水槽
　５　モータ（駆動手段）
　８　撹拌翼
　１０　給水弁（給水手段）
　１４　制御手段

Claims

外槽内に回転自在に設けた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に給水する給水手段と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記給水手段、駆動手段などの動作を制御し行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記洗濯兼脱水槽内に給水しながら前記洗濯兼脱水槽をその上端からその内部に洗濯水が散水されない回転数で回転させる第１の行程と、前記洗濯兼脱水槽の回転により、前記外槽と洗濯兼脱水槽の間の洗濯水が上昇し、前記洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ前記洗濯水が散水され、この散水された洗濯水が前記洗濯兼脱水槽内の洗濯物の中を通過し、この洗濯水の通過により、前記洗濯物に付着した汚れが除去される第２の行程とを有し、前記布量検知手段により布量を検知し、その布量に応じた水位を設定した後、前記第１の行程、第２の行程を実行するようにし、前記第２の行程において、水位が第１の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数が、水位が前記第１の水位より高い第２の水位である場合の前記洗濯兼脱水槽の回転数よりも、高くなるようにした洗濯機。
制御手段は、第２の行程において、洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ散水を実行している期間中に、前記洗濯兼脱水槽の上端からその内部へ散水されない回転数で前記洗濯兼脱水槽を回転させる期間を、間欠的に設けた請求項１記載の洗濯機。