JP2005261691A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】 ランニングコストを抑制しつつ洗濯物を乾燥させる。
【解決手段】ドラム１４の一端面の中央の軸着部を覆う保護用キャップ３３に軸を中心に放射状に翼体を形成する。また、そのドラム１４端面に対向する外槽１１壁面には機外に連通する吸気風路３２を形成する。最終脱水行程の後に送風乾燥行程として、ドラム１４を脱水時と同等の高速回転速度で回転させる期間と低速反転回転のほぐし運転期間とを交互に行う。ドラム１４が高速で回転すると、ドラム１４と一体に回転する翼体が吸気風路３２を通して外気を吸い込み、この外気をドラム１４内へと吐き出す。ドラム１４内に収容されている洗濯物に外気が接触して水分の蒸発が促進され、湿気を含んだ空気は背面側の空気流出開口３４から排気風路を通って機外へと排出される。
【選択図】 図２

Description

本発明はドラム式洗濯機に関する。

従来より、洗濯から乾燥までの一連の行程を自動的に行う洗濯乾燥機が知られている。こうした洗濯乾燥機では、洗濯脱水槽（ドラム）を内装する外槽に空気吹出口と空気排気口とを有する循環風路を形成し、該循環風路内に設けたヒータで加熱した空気をブロアで空気吹出口から外槽内へと送り込む。ドラム内に収容されている洗濯物にその加熱空気が接触することによって洗濯物から水蒸気が蒸発し、湿気を含む空気は空気排出口を通して外槽から出て行く。湿気を含んだ空気は冷却水で冷却されることで除湿され、乾いた空気がヒータに戻されて再び加熱されて循環される（例えば特許文献１など参照）。

こうした洗濯乾燥機において、乾燥運転時のヒータの電力消費量は非常に大きい。また、水冷除湿乾燥方式であるために乾燥運転時にも水を使用する。そのため、一般的に乾燥を行う際には洗濯時よりもランニングコスト（電気代や水道代）がかなり高くなるという問題がある。また、加熱空気が洗濯物に接触するため、熱に弱い繊維を使用した衣類では布傷みが発生するおそれがある。

こうした問題に対し、渦巻き式の洗濯機では、例えば特許文献２のような技術が知られている。すなわち、上蓋に吸気口、外箱の背面に排気口を設け、最終脱水行程の後に、さらに洗濯脱水槽を高速回転させる。これによって遠心力が作用するとともに、吸気口を通して大量の外気が洗濯脱水槽内に吸引される。洗濯脱水槽内に入った外気は洗濯物に接触し、洗濯物に含まれる水分を蒸発させ、その湿気を含んだ空気が排気口から機外へと出て行く。すなわち、基本的にはヒータを使用せず、大量の空気流を洗濯物に当てることによって洗濯物を乾燥させるものである。本明細書では、こうした乾燥方法を従来のようにヒータによる加熱空気を洗濯物に当てて乾燥させる方法と区別して送風乾燥と呼ぶこととする。

渦巻き式洗濯機では、もともと内槽である洗濯脱水槽の上面と外槽の上面とがともに広く開口しているため、単に上蓋に吸気口を設けることで、吸気口を通して洗濯脱水槽内に多量の空気を吸い込んで強い空気流を生起することができる。ところが、例えば外箱の前面にドアを設けたドラム式洗濯機の場合には、ドラムの洗濯物投入口の開口の径はドラム径に比べればかなり小さく、しかも洗濯時の水漏れを回避するためにドアには大きな吸気口を設けることができない。そのため、ドラム内に多量の外気を送り込んで効率の良い送風乾燥を行うことはきわめて難しい。また、特許文献１に開示されているようにドラムの周面に洗濯物投入開口を設け、外槽及び外箱の上面にそれぞれ開閉自在の蓋体を備えたドラム式洗濯機の場合には、ドラム回転時にはドラム及び外槽の開口を蓋体で閉鎖する必要があり、そもそも上記構成のようにしてドラム内に多量の外気を送り込むようにすることはできない。

特開２００４−４１７５１号公報 特開２００３−２２０２９４号公報

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その主たる目的は、ヒータ等の加熱源やモータにより駆動される送風ブロア等を用いずに、低いランニングコストで洗濯物の乾燥を促進させることができるドラム式洗濯機を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明は、外形を成す外箱と、該外箱内に配設された外槽と、該外槽内に回転自在に設けられ内部に洗濯物が収容されるドラムと、該ドラムを回転駆動する駆動源と、を具備するドラム式洗濯機において、
前記ドラムの一方の端面に対向する外槽の壁面に設けられた吸気口部と、
前記ドラム端面に該ドラムと一体に回転するように設けられた複数の翼体を含み、回転に伴ってドラム外側から空気を吸引してドラム内に吐き出す送風手段と、
前記外槽にあって前記吸気口部とは異なる壁面に設けられた排気口部と、
を備え、前記ドラム内に水分を含む洗濯物が収容された状態で前記駆動源により該ドラムを高速回転させることで、前記送風手段により前記吸気口部を通して外気をドラム内に吸い込む一方、該ドラム内で洗濯物から蒸発した水分を含む空気を前記排気口部を通して排出するようにしたことを特徴としている。

本発明に係るドラム式洗濯機では、例えば最終脱水行程の後に駆動源によりドラムを脱水行程時とほぼ同程度の高速で回転させる。すると、ドラムと一体に回転する翼体の作用により、吸気口部を通して外気が大量に吸い込まれてドラム内に吐き出される。そして、ドラム内に収容されている湿った洗濯物にこの空気流が接触し、洗濯物に含まれる水分の蒸発を促進させる。こうして洗濯物から吐き出された湿気を含んだ空気は例えばドラムの周面に形成されている多数の通水孔を通して外槽側へ出て、さらに排気口部を通して外槽から排出される。ドラムが高速回転で駆動されている期間中、送風手段により常に新鮮な外気がドラム内に大量に供給されるので、ドラム内の洗濯物は連続的に風（空気流）に晒されている状態となり、洗濯物に含まれる水分は効率良く除去される。

ドラムが高速回転する際に効率良く、つまり大量にドラム内へ外気を取り入れるためには、例えば送風手段にあって、前記翼体は前記ドラムの回転軸の周囲に放射状に形成され、隣接する翼体の間に間隙を有し、回転に伴って該間隙を通して空気を吸い込む構成とするとよい。

また一般にドラム式洗濯機では、外槽は比較的気密性が要求されるのに対し、外箱には通気穴等を設け易い。したがって、前記吸気口部及び排気口部が単に外箱内の空間に開放した開口部であっても、外箱の通気穴や隙間等を通して機外の外気を吸い込んだり機外へと湿った空気を吐き出しあたりすることができる。但し、より好ましくは、吸気口部は外槽壁面の開口と機外とを連通する吸気風路を含む構成とし、一方、排気口部は、外槽壁面の開口と機外とを連通する排気風路を含む構成とするとよい。この場合、吸気風路や排気風路は必ずしも気密性の高いものである必要はなく、空気流を案内することができる程度の構造であればよい。こうした構成によれば、ドラム内への外気の送り込みやドラム内からの湿った空気の吐き出しが一層円滑になり、送風乾燥の効率向上に寄与する。

また、送風手段はドラム端面の軸の取り付け部を覆う保護部材を兼ねる構成とすることができる。この構成によれば、保護部材の形状を適宜に変形して送風手段とすることができるので、部材の数が増加することがなくコスト増加が小さくて済む。

本発明に係るドラム式洗濯機によれば、ヒータ等の加熱源や専用のモータで駆動される送風ブロアなどを用いることなく、大量の空気流によって、洗濯が終了した後の洗濯物の乾燥を促進させることができる。したがって、ドラムを駆動するためのモータ等の消費電力しか要さず、低いランニングコストで以て洗濯物の簡易的な乾燥を行うことができる。また、従来の水冷除湿乾燥方式のドラム式洗濯機が備えていた、ヒータ、送風ブロア、除湿冷却器など配置した複雑な構造の循環風路が不要になるので、外箱のサイズを小さくし軽量化を図ることができる。

以下、本発明に係るドラム洗濯機の一実施例について、図面を参照して説明する。

図１は本実施例によるドラム式洗濯機の外観斜視図、図２は本ドラム式洗濯機の正面概略断面図、図３は本ドラム式洗濯機の側面概略断面図である。

このドラム式洗濯機において、外箱１の上面には洗濯物投入口３が形成されており、この洗濯物投入口３は上蓋２により開閉自在である。上蓋２の左側には前方に引き出し自在の洗剤容器４が、右側には前後方向に延伸して操作パネル５が設けられている。操作パネル５には、運転コースや予約時間等を設定するためなどの各種の操作キーと、これら設定に応じて点灯したり、洗濯行程の進捗状況を報知したり、或いは予約や運転の残り時間などを表示するための各種の表示器が適宜に分散して配置されている。

外箱１の内部において、台座部１０の上には、周面が略円筒形状で両端面がほぼ閉塞された外槽１１が、外箱１の左右側面にそれぞれ端面が対向する状態で、左右両側上方から吊下げ支持する２本のばね１２と、前後方向に外槽１１の下部を支え受ける２本のダンパ１３とにより適度に揺動自在に保持される。外槽１１の内部には、多数の通水孔１５が穿孔された略円筒形状の周面の両端面がほぼ閉塞されている横型のドラム１４が、左右方向に延伸する水平軸線Ｃを中心に回転自在に設けられている。ドラム１４の左端面中央に固着された主軸１６は、外槽１１の左端面に固定されている第１軸受ケース１８に保持された軸受１９により支承される。他方、ドラム１４の右端面中央に固着された補助軸１７は、外槽１１の右端面に固定されている第２軸受ケース２０に保持された軸受２１により支承される。この主軸１６及び補助軸１７によりドラム１４の回転軸である水平軸線Ｃが形成される。

外槽１１の左端面から左方へと突出した主軸１６の先端には、本発明におけるドラムの駆動源としてアウタロータ型直流モータであるドラムモータ２２のロータ２２ｂが固定され、一方、モータ台を兼ねる第１軸受ケース１８にはドラムモータ２２のステータ２２ａが固定されている。このステータ２２ａに駆動電流が供給されるとそれに応じてロータ２２ｂが回転し、主軸１６を介してロータ２２ｂと同一の回転速度でドラム１４が回転駆動される。

また、外槽１１の周面の上部から斜め前方にかけて、外箱１の洗濯物投入口３と一致する位置に、外槽扉１１ｂにより開閉自在である外槽開口１１ａが設けられ、ドラム１４の周面にもドラム扉１４ｂにより開閉自在であるドラム開口１４ａが設けられている。ドラム１４は回転可能であるため、ドラム開口１４ａが外槽開口１１ａと径方向に一致した位置でドラム１４が停止状態を保持するように、ステータ２２ａの下方にはドラムロック装置２３が設けられている。そして、このドラムロック装置２３によりドラム１４の回転位置が固定された状態で、上蓋２、外槽扉１１ｂ及びドラム扉１４ｂを開放してドラム１４内に洗濯物の出し入れを行うようになっている。

本実施例に係るドラム式洗濯機に特徴的な構成として、ドラム１４の右端面及び第２軸受ケース２０には補助軸１７の周囲に空気流入開口３０が設けられ、外槽１１の側壁面を貫通して空気流入開口３０と外箱１の右側面に形成された吸気口３１とを連通する吸気風路３２が、本発明における吸気口部として設けられている。ドラム１４の右端面内側には、主軸１６の固定部及び空気流入開口３０を閉塞するように保護用キャップ３３が取り付けられているが、この保護用キャップ３３が本発明における送風手段として機能する。

図４は保護用キャップ３３の構成を示す図であり、（ａ）はドラム１４内部から見たときの平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は１本の翼体の斜視図である。この保護用キャップ３３では、中央のハブ３３１から放射状に多数の翼体３３２が等角度間隔で設けられている。ハブ３３１は湾曲状に窪んでおり、隣接する翼体３３２の間には放射状に空気を吸い込むための間隙３３３が形成されている。ドラム１４が回転駆動されると保護用キャップ３３はドラム１４と一体に回転する。ドラム１４が高速で所定方向（図１中に矢印で示す方向）に回転するとき、翼体３３２は図４（ｂ）中に矢印で示すように、間隙３３３を通して背面側つまりドラム１４の外側から空気を吸い込み、前面側つまりドラム１４内側へと空気を送り出すような空気流を生成する。なお、ハブ３３１が上記のように湾曲状に窪んだ形状となっていることにより、乱流や空気の滞留が生じにくく、吸い込まれた空気がスムーズに前方に送り出される。したがって、図２中に示すように、吸気口３１から機外の空気（外気）を吸い込み、吸気風路３２及び空気流入開口３０を通してドラム１４内側へと吐き出す経路で空気流が生成されることになる。保護用キャップ３３つまりはドラム１４の回転速度が大きくなるほど空気流は大量になる。

一方、外槽１１の後方面には空気流出開口３４が形成されており、空気流出開口３４は本発明における排気口部としての排気風路３５により外箱１の背面に開口した排気口３６に連通している。上述したようにドラム１４が高速で回転する際に翼体３３２の作用によりドラム１４内に外気が送り込まれて来たとき、排気風路３５はドラム１４内及び外槽１１内から空気を機外へと逃がすように作用する。すなわち、ドラム１４が所定方向に高速回転されるときには、図５の上面概略図に示すように、外箱１の右側面から外気が吸い込まれてドラム１４内へと供給される一方、ドラム１４内の空気は外箱１の背面から機外へと排出されることになる。

図６は本実施例のドラム式洗濯機の要部の電気系構成図である。制御部４０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを含むマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成されており、ＲＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて、洗い、すすぎ、脱水及び後述する送風乾燥の各行程の運転動作を行うための各種の制御を実行する。制御部４０には、操作パネル５に設けられた操作部４２からキー入力信号が与えられるとともに、外槽１１内に貯留された水の水位を検知する水位センサ４４等から検知信号が入力される。また、制御部４０には負荷駆動部４１が接続されており、この負荷駆動部４１を介して既に説明したドラムモータ２２のほか、給水バルブ４５、排水バルブ４６、ドラムロック用トルクモータ４７などの動作をそれぞれ独立に制御する。また、操作パネル５に設けられた表示部４３に各種表示制御信号を送る。

図７は本実施例のドラム式洗濯機による標準的な洗濯行程の流れを示すフローチャートである。
使用者がドラム１４内に洗濯物を投入し、操作部４２より運転の開始を指示すると、まず制御部４０は洗い行程を実行する（ステップＳ１）。すなわち、給水バルブ４５を開放して水位センサ４４による検知信号に基づいて所定水位までの洗剤水を外槽１１に貯留する。そして、ドラムモータ２２によりドラム１４を適度な速度で回転させることにより、ドラム１４内に収容されている洗濯物を洗浄する。所定の洗い時間が終了すると、排水バルブ４６を開放して洗剤水を排出し、その後、中間脱水行程を実行する（ステップＳ２）。すなわち、ドラムモータ２２によりドラム１４を例えば１０００ｒｐｍ程度の高速で回転する。このとき、洗濯物に作用する遠心力によって洗濯物に染みこんでいる洗剤水が洗濯物から吐き出されて飛散する。中間脱水行程の後に２回のすすぎ行程を実行する（ステップＳ３）。すなわち、洗い時と同様に給水バルブ４５を開いて水道水を外槽１１内に貯留させ、ドラム１４を低速で反転駆動することで洗濯物のすすぎを行う。なお、２回のすすぎ行程の間にはステップＳ２と同様の中間脱水行程を実行する。

２回目のすすぎ行程すなわち最終すすぎ行程が終了すると、ドラム１４を高速で回転させることにより最終脱水行程を実行する（ステップＳ４）。従来の一般的なドラム式洗濯乾燥機では、この最終脱水行程の後に乾燥行程に移行するが、本実施例のドラム式洗濯機では、乾燥行程の代わりに特徴的な送風乾燥行程が実行される。この送風乾燥行程の詳細について、図８のフローチャートを参照して説明する。

送風乾燥行程では、まず制御部４０はドラムモータ２２によりドラム１４を高速で回転させる（ステップＳ１１）。このときの回転速度は例えば１０００ｒｐｍであり、これが５分間継続される。これは最終脱水行程と殆ど同じ動作であるが、目的とするところはそれぞれ異なる。すなわち、最終脱水行程におけるドラム高速回転の主たる目的は洗濯物に染みこんでいる水を遠心力によって絞り出して飛散させることにあるが、この送風乾燥行程におけるドラム高速回転は、保護用キャップ３３に設けた翼体３３２の作用によって上述したようにドラム１４内に大量の外気を送り込むことにある。

ステップＳ１１でドラム１４が高速回転される間、洗濯物は遠心力によってドラム１４の内周面に張り付いており、ドラム１４内に発生する空気流はこの洗濯物に接触する。したがって、洗濯物は強い風に連続的に晒されているような状態となり、洗濯物に含まれる水分が蒸発して空気流によって運び去られる。こうして洗濯物の乾燥が促進される。

５分の高速回転が終了すると、次に、ほぐし運転を実行する（ステップＳ１２）。このほぐし運転では、ドラム１４は、５０ｒｐｍの低速で、右回転１０秒−停止５秒−左回転１０秒−停止５秒、を１周期とし、これを３周期繰り返す。上記ドラム高速回転中には洗濯物は遠心力によってドラム１４の内周面に張り付いているから、軸方向に向いている洗濯物しか直接空気流に接触しないが、ほぐし運転によって洗濯物は撹拌されて位置が入れ替わり、送風乾燥を満遍なく行うことができる。上記ほぐし運転が終了すると、予め定めた送風乾燥運転時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ１３）。例えば送風乾燥運転時間は６０分、９０分、１２０分といった規定値の中から予め使用者が選んでおくことができる。

送風乾燥運転時間が経過していなければ、ステップＳ１１へ戻ってドラム高速回転を実行し、送風乾燥運転時間が経過していればドラム１４を停止して運転を終了する。この例では、ドラム高速回転とほぐし運転とで５分３０秒を要するから、送風乾燥運転時間が６０分である場合にはドラム高速回転とほぐし運転とが１１回ずつ繰り返される。ほぐし運転の度に洗濯物が撹拌されて位置が入れ替わるから、吸い込まれた空気流はドラム１４内に収容されている洗濯物に満遍なく接触し、効率良く水分が蒸発する。

このようにして、本実施例のドラム式洗濯機では、ヒータなどの加熱源や送風ブロアなどを使用することなく、ドラム１４内で洗濯の終了した洗濯物を空気流によって乾燥させることができる。

なお、翼体３３２の作用によってドラム１４内に送り込まれた外気は主としてドラム１４周面に形成されている通水孔１５を通って外槽１１側へと抜けるが、大量の洗濯物がドラム１４内に収容されていると、通水孔１５の多くが湿った洗濯物で閉塞されてしまい、ドラム１４からの空気の抜けが悪くなり（つまり流路抵抗が増加し）、洗濯物の乾燥効率も低下する。そこで、大量の洗濯物が収容されている場合であってもドラム１４内での空気の流れを円滑にするために、保護用キャップ３３が装着されているのと反対側のドラム１４端面（つまり左端面）において、主軸１６の周囲に適宜の開口を設け、この開口を通してドラム１４内から外槽１１側へと空気が抜けるようにするとよい。

また、上記実施例は本発明の一例に過ぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行えることは明らかである。例えば、上記実施例において吸気口や排気口の位置は適宜に変更することができる。また、送風手段として機能する翼体の形状なども適宜に変形することができる。さらに、洗濯時（特に脱水時）に吸気風路や排気風路を通して水が機外へと飛び出ることを回避するために、吸気風路や排気風路を適宜の形状に変形したり、場合によっては開閉自在な構成としてもよい。

本発明の一実施例によるドラム式洗濯機の外観斜視図。 本実施例のドラム式洗濯機の正面概略断面図。 本実施例のドラム式洗濯機の側面概略断面図。 保護用キャップをドラム内部から見たときの平面図（ａ）、縦断面図（ｂ）、及び１本の翼体の斜視図（ｃ）。 送風乾燥時の空気の流れを示す概略上面図。 本実施例のドラム式洗濯機の要部の電気系構成図。 本実施例のドラム式洗濯機による標準的な洗濯行程の流れを示すフローチャート。 本実施例のドラム式洗濯機による送風乾燥行程時の制御フローチャート。

符号の説明

１…外箱
１０…台座部
１１…外槽
１４…ドラム
１５…通水孔
１６…主軸
１７…補助軸
２２…ドラムモータ
３０…空気流入開口
３１…吸気口
３２…吸気風路
３３…保護用キャップ
３３１…ハブ
３３２…翼体
３３３…間隙
３４…空気流出開口
３５…排気風路
３６…排気口
４０…制御部
４１…負荷駆動部

Claims (5)

1. 外形を成す外箱と、該外箱内に配設された外槽と、該外槽内に回転自在に設けられ内部に洗濯物が収容されるドラムと、該ドラムを回転駆動する駆動源と、を具備するドラム式洗濯機において、
   前記ドラムの一方の端面に対向する外槽の壁面に設けられた吸気口部と、
   前記ドラム端面に該ドラムと一体に回転するように設けられた複数の翼体を含み、回転に伴ってドラム外側から空気を吸引してドラム内に吐き出す送風手段と、
   前記外槽にあって前記吸気口部とは異なる壁面に設けられた排気口部と、
   を備え、前記ドラム内に水分を含む洗濯物が収容された状態で前記駆動源により該ドラムを高速回転させることで、前記送風手段により前記吸気口部を通して外気をドラム内に吸い込む一方、該ドラム内で洗濯物から蒸発した水分を含む空気を前記排気口部を通して排出するようにしたことを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 前記送風手段にあって、前記翼体は前記ドラムの回転軸の周囲に放射状に形成され、隣接する翼体の間に間隙を有し、回転に伴って該間隙を通して空気を吸い込むことを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 前記吸気口部は、外槽壁面の開口と機外とを連通する吸気風路を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のドラム式洗濯機。
4. 前記排気口部は、外槽壁面の開口と機外とを連通する排気風路を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
5. 前記送風手段は、ドラム端面の軸の取り付け部を覆う保護部材を兼ねることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のドラム式洗濯機。

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