JP2022159584A

JP2022159584A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2022159584A
Application number: JP2021063861A
Authority: JP
Inventors: 圭佑網代; Keisuke AJIRO; 道太菅原; Michita Sugawara
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2022-10-18

Abstract

【課題】衣類の量に応じた無駄がなく、乾燥仕上がりの良い洗濯機を提供する。【解決手段】衣類が収容された洗濯槽と、洗濯槽の底部に設けられた回転翼盤と、洗濯槽を内包し洗濯水を溜める外槽と、洗濯槽と回転翼盤とを回転駆動する駆動機構と、洗濯槽内に吹出部から温風を吹き出す乾燥機構と、吹出部を駆動する吹出駆動部と、洗濯運転を制御する制御部と、を有し、吹出駆動部は、洗濯槽内に収容された衣類量に応じて吹出部を駆動する構成とする。【選択図】図５

Description

本発明は衣類を洗濯する洗濯機に関する。

一般的に縦型洗濯乾燥機は、衣類を収容する洗濯槽の底部に回転翼を設け、洗濯槽及び回転翼を回転支持する外槽に水を溜めた状態で、回転翼を正逆回転させて洗いを行う。そして、洗濯槽を高速回転させて脱水を終了した後の乾燥工程では、ヒータで加熱された温風を送風ファンにより衣類に吹付ける。温風により衣類に含まれた水分は蒸発し、水分を含んだ空気は循環経路に導かれ、この循環経路に設けられた除湿機構により水分が取り除かれる。

特許文献１では、縦型洗濯乾燥機で洗濯槽上部から高速で温風を吹き付けることによりしわの発生を抑制して乾燥仕上りの良くできることが開示されている。

特開２０２０－１０８６３号公報

特許文献１ではノズルから下方向に高速風を吹き出しているが、衣類の量とノズルとの距離については考慮されていない。

本発明の目的は、衣類の量に応じた無駄がなく、乾燥仕上がりの良い洗濯機を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の洗濯機は、衣類が収容された洗濯槽と、洗濯槽の底部に設けられた回転翼盤と、洗濯槽を内包し洗濯水を溜める外槽と、洗濯槽と回転翼盤とを回転駆動する駆動機構と、洗濯槽内に吹出部から温風を吹き出す乾燥機構と、吹出部を駆動する吹出駆動部と、洗濯運転を制御する制御部と、を有し、吹出駆動部は、洗濯槽内に収容された衣類量に応じて吹出部を駆動する構成とする。

本発明によれば、衣類の量に応じた無駄がなく、乾燥仕上がりの良い洗濯機を提供することができる。

本発明に係る洗濯機の縦断面を示す図である。本発明に係る洗濯機の吹出駆動部の詳細構造を説明する図である。本発明に係る洗濯機の制御装置の一構成例を示す図である。本発明の制御装置が実行する乾燥工程のフローチャートを示す図である。本発明の制御装置が実行する乾燥工程のフローチャートを示す図である。本発明の他の実施例に係る洗濯機の縦断面の槽内風路部分を示す図である。本発明の他の実施例の制御装置が実行する乾燥工程のフローチャートを示す図である。本発明の他の実施例の制御装置が実行する乾燥工程のフローチャートを示す図である。

本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥を行うことができる洗濯機Ｓ（いわゆる、縦型の洗濯乾燥機）を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る乾燥フィルタ装置が搭載される洗濯機を示す右側縦断面図である。図１に示すように、洗濯機Ｓは、筐体の外枠１、洗濯水を貯留する外槽２、洗濯槽３、回転翼盤４および駆動モータ（駆動部）１０を備えている。

外枠１は、板金（鉄板）をプレス加工等によって四角筒状に形成したものである。また、外枠１の下部には、合成樹脂製のベース３２が設けられている。また、外枠１の上部には、合成樹脂製のトップカバー（上板）６が設けられている。なお、図示していないが、外枠１の内部は、補強部材を用いて外枠１が補強されている。また、ベース３２は、内部に格子状のリブなどを設けて補強されている。

外槽２は、合成樹脂製であり、有底略円筒状を呈し、外枠１内の中央において、防振装置（不図示）を介して支持されている。防振装置は、バネや弾性ゴムからなり、外枠１内の上部から外槽２を吊り下げ支持している。

洗濯槽（洗濯兼脱水槽）３は、洗濯、脱水、乾燥される洗濯物（衣類）を収容する有底円筒形状を有する。また、洗濯槽３は、回転軸が略鉛直方向を向いている。また、洗濯槽３は、外槽２の内部中央に設けられ、外槽２内において回転自在に支持される。また、洗濯槽３は、その外周壁に通水および通風のための多数の小さな貫通孔３ａ（図１では一部のみ図示）を有している。また、洗濯槽３は、その底壁に通水および通風のための複数の貫通孔３ｂを有している。また、洗濯槽３の上縁部には流体バランサー３ｃを備えている。また、洗濯槽３の底部には、洗濯水を攪拌し、て、洗いやすすぎなどを行う回転翼盤４が回動自在に設けられている。

回転翼盤４は、洗濯運転時および乾燥運転時に、正転／逆転を繰り返す動作が行われる。また、回転翼盤４は、脱水運転時に、洗濯槽３と一緒に洗濯槽３内の洗濯物とともに高速回転し、洗濯物に含まれる水分を遠心力で脱水する。

駆動モータ１０は、外枠１内に設けられ、回転翼盤４および洗濯槽３を選択的に回転駆動する。また、駆動モータ１０は、例えばＤＣブラシレスモータが使用される。ＤＣブラシレスモータは、ベクトル制御によって制御が行われる。また、駆動モータ１０は、回転翼盤４および洗濯槽３をダイレクトドライブするものであってもよく、ベルトなどの減速機構を用いて駆動してもよい。

外枠１の上部には、開閉自在な外蓋５が設けられている。外蓋５は、外枠１の上部に設けられたトップカバー６に後側が軸支持されている。外槽２の上部には、外蓋５の下方に、内蓋３４が後側の軸周りに開閉自在に設けられている。洗濯槽３に対する洗濯物の出し入れは、外蓋５および内蓋３４を開くことで行われる。

外枠１内には、トップカバー６の外蓋５の後側に、給水ユニット７が設けられている。給水ユニット７は、内部に複数の水路を有する給水ボックス（図示せず）を有している。給水ユニット７は、トップカバー６から上方に突き出る給水ホース接続口８から供給される。この給水ホース接続口８から水道水や風呂水が供給され、外槽２の内部に注がれる。また、トップカバー６の前側には、洗剤、仕上剤の投入装置３５が設けられている。洗剤、仕上剤は、投入ホース３６により、外槽２と洗濯槽３との間に注がれる。

また、洗濯機Ｓは、洗濯物を乾かす乾燥機構９を備えている。乾燥機構９は、洗濯槽３内の洗濯物を乾燥する乾燥用空気の循環送風や除湿を行う。乾燥機構９は、大部分が乾燥用空気循環路で占められている。乾燥用空気循環路は、外槽２の底部に連通する底部循環路２０と、底部循環路２０から上向きに延びる除湿用縦通路２１（乾燥ダクト）とを備える。除湿用縦通路２１は、外枠１にねじ固定されるものではなく、外槽２と一体に構成されている。

また、乾燥機構９は、洗濯機Ｓの乾燥工程において、乾燥風を作る送風機２２およびヒータ（不図示）を有する。送風機２２の下部の吸込側は、除湿用縦通路２１の上端部に接続される。送風機２２と除湿用縦通路２１の間には乾燥フィルタ装置４５が配置され、送風機２２に異物が流入しないようになっている。

送風機２２の前部の排出側は、戻り接続循環路２５と接続されている。戻り接続循環路２５は、その一部の上部蛇腹ホース２３を介して、吹出部２６に連通する。戻り接続循環路２５には、乾燥風を洗濯槽３内に吐出する吹出部２６が形成されている。吹出部２６は洗濯槽３の上部に取り付けらえた吹出駆動部２７によって図１に示すように上下方向に駆動される。吹出駆動部２７の詳細については後述する。

底部循環路２０は、外槽２の底側の側面（周面）と連通している。また、外槽２の底部に設けられた底落込部３１は、排水時のみ開弁される常閉型の排水弁４４を介して、排水用の洗濯水排水路４２に連通している。

排水弁４４は、洗濯運転時や乾燥運転時には閉じられている。排水弁４４は、洗濯水を排水する排水時に開いて、外槽２に溜まっている洗濯水やすすぎ水を、洗濯水排水路４２から洗濯機Ｓの外部（機外）に排出する。

外槽２に溜まる洗濯水やすすぎ水は、循環水路１１ａ、１２ａから循環水路１１ｂ、１２ｂに流入し、循環水路１１ｂ、１２ｂ内を上方へ向かって流れる。循環水路１１ｂ、１２ｂを上昇した洗濯水は、糸屑が糸屑フィルタ３３で取り除かれ、洗濯槽３内に入る。

次に、図２を用いて、本発明に係る洗濯機の吹出駆動部の構造の詳細を説明する。

吹出駆動部２７は吹出部２６をを駆動するものである。吹出駆動部２７は、吹出部２６を可動する可動機構と、その可動機構を駆動する可動機構駆動部と、を備える。具体的には、リンクｂ、サーボモータｃ、リンクｄ、リンクｅ、リンクｆ、を備え、可動機構駆動部であるサーボモータｃにより可動部であるリンクｆを駆動し、リンクｅ、リンクｄ、を介してリンクｂを搖動させることによりリンクｂに取り付けられた吹出部２６を上下動させる。上側の図は、衣類量が少ない場合、吹出部２６を洗濯槽３側（下方）へ動かした位置であり、下側の図は、衣類量が多い場合、吹出部２６を上方へ動かした位置である。

つまり、衣類量が所定より多い場合は少ない場合に比べて吹出部２６の位置が高く、衣類量が所定より少ない場合は多い場合に比べて吹出部２６の位置が低くする。

本発明では、後述するが、吹出駆動部２７でによって、洗濯槽３内に収容された衣類量に応じて吹出部２６を駆動することとする。

図３は、本発明に係る洗濯機の制御装置の一構成例を示すブロック図である。

制御部であるマイクロコンピュータ４０は、ガラスタッチパネル１６、各スイッチ１７に接続される操作ボタン入力回路４１や水位センサ２１、温度センサ２６、振動センサ２７と接続され、使用者のボタン操作や洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータ４０からの出力は駆動回路４２に接続され、給水ユニット７、クラッチ４８、排水弁１５、電動機１０、送風機２２、ヒータ２８などに接続され、これらの開閉や回転、通電を制御する。また、使用者に洗濯機の動作状態を知らせるためのブザー４３、ガラスタッチパネル上の７セグメント発光ダイオード表示器２５や発光ダイオード７に接続される。

このような構成を備えた洗濯乾燥機において、次に本発明の特徴的な動作を説明する。

図４、５は、図１に示した洗濯機において、図３の制御装置のマイクロコンピュータ４０が実行する乾燥工程における制御処理の一例を示す制御フローを示したフローチャートである。以下その制御フリーについて図４、５を用いて説明する。

≪ステップＳ１００≫
衣類量検出処理を実行する。洗濯槽３を静止させた状態で回転翼盤４を一方向に回転させたときに、回転翼盤４に作用する回転負荷量に基づいて衣類５６の布量を検出する。

≪ステップＳ１０１≫
乾燥工程では、更に衣類の脱水を行うために高速で洗濯槽３を回転させる。

≪ステップＳ１０２≫
ステップＳ１０１を所定時間行うための処理であり、決められた規定時間を経過するまで脱水/攪拌を実行する。

≪ステップＳ１０３≫
乾燥運転１を実行する。送風機２２は低速回転、ヒータ２８強モード、吹出部は上方位置で運転を行い、ヒータ２８よって加熱された温風５１aを吹出部２６衣類５６に向けて衣類５６吹付ける。

≪ステップＳ１０４≫
洗濯槽３と回転翼盤４を一体的に緩速回転する。または、洗濯槽３を静止させた状態で回転翼盤４を正逆回転することにより、衣類５６全体を撹拌しながら加熱させ乾燥を行う。

≪ステップＳ１０５≫
乾燥開始からの経過時間が既定の時間になったかどうかを確認して処理を分岐する。規定の時間は、衣類の乾燥度（＝乾布の質量／湿布の質量）が０.９に達するより前に設定する。

乾燥は、次のように進行する。乾燥の初期は、衣類の温度を上昇させる予熱期間で、衣類の温度を速く上昇させるために、極力多くの熱量を衣類に与えることが重要である。予熱期間中は、衣類からの水分の蒸発は少ない。

衣類の温度が上昇するに従い、衣類からの水分の蒸発が多くなるため、気化熱により衣類の温度上昇は鈍くなり、やがて加熱と気化熱がバランスし、衣類の温度はほとんど一定となる（恒率乾燥）。衣類の水分量が少なくなると気化熱が減少し、衣類の温度が再び上昇を始め、衣類の水分がなくなると温風とほぼ同一の温度となり乾燥が終了する（減率乾燥）。衣類の温度が上昇を始めるのは、乾燥度が０.９付近になった時である。

衣類に水分が多く含まれている時点では、衣類にしわがついたとしても簡単に直すことができる（しわがついた衣類に霧吹きやスチームで水分を与えるとしわがとれることからも分かる）。しかし、しわが付いたままの状態で乾燥度０.９以上に乾燥が進むとしわが固定化する。一度固定化したしわをそれ以降の工程でとることは、ほとんどできない。従って、乾燥度が０.９になる前にしわを伸ばすことが重要となる。

実際の乾燥時には、材質や厚さが異なる衣類を同時に乾燥するので、乾燥度が０.９になる時間も衣類により様々である。従って、本実施の形態例では、最もしわになりやすい薄手の綿衣類の乾燥度が０.８から０.８５程度になる時間に設定してある。また、布量によって乾燥度が０.９になる時間は異なるため、布量に応じて時間を設定する必要があることはもちろんである。

≪ステップＳ１０６≫
ステップ１００でセンシングした衣類量のセンシング値を読み出す。衣類量が多い場合はステップ１０７－１へ衣類量が少ない場合はステップ１０７－２へ進む。

≪ステップＳ１０７－１≫
衣類量が多いため吹出部２６をより衣類５６の遠くに駆動させる。

≪ステップＳ１０７－２≫
衣類量が少ないため吹出部２６をより衣類５６の近くに駆動させる。

≪ステップＳ１０８≫
乾燥運転２を実行する。送風機２２を高速回転し、ヒータ２８を停止にして洗濯槽３内の衣類に高速の風を吹き付け、しわを伸ばしながら乾燥を行う。送風機２２を高速回転した時に、ヒータ２８を停止させるのは、許容電流値を越えないようにするためである。

本ステップでは、ヒータ２０が停止状態となるため、ステップＳ１０３に比べ温風５１aの温度が低下する。特に乾燥度が０.９を越すと衣類の温度が上昇し、温風温度に近づいてゆくが、温風温度が低いため、衣類の温度を低く抑えることができ、衣類へのダメージを軽減できるメリットもある。

≪ステップＳ１０９≫
温度センサ２９により温風の温度を監視しながら実行し、温度変化の割合が所定の値になったときに乾燥終了と判断する。

≪ステップＳ１１０≫
ヒータ２８を停止状態にし、更に送風機２２を停止させ、洗濯槽３と回転翼盤４の回転を停止させて乾燥工程を終了する。

以上のように、ステップＳ１０６でセンシングした衣類量に応じて、ステップＳ１０７にて、吹出駆動部２７により吹出部２６を上下方向に駆動することで、衣類の量に応じた無駄がなく、乾燥仕上がりの良い洗濯機を提供することができる。

次に、本発明の他の実施例に係る洗濯機について図６を用いて説明する。本実施例の洗濯機の構成は図１の構成と比べて主として洗濯槽３内部の構造が異なるが、他の洗濯機の構成は同様であるため説明を省略する。

洗濯槽３内部に図６に示す槽内風路６１を有し、槽内風路６１は洗濯槽３に固定され一体となって回転する。洗濯槽３を位置制御することにより槽内風路６１の受け口６１ａと吹出部２６を鉛直方向に並ぶ位置（対向位置）に配置する。槽内風路６１の受け口６１ａと吹出部２６が鉛直方向に並んでいる時、吹出駆動部２７を駆動させ吹出部２６と槽内風路６１を連結させる。吹出部２６と槽内風路６１を連結させることにより槽内風路６１内部を温風５２が吹き込み、槽内風路吹出口６１ｂから衣類５６の側面から温風５１ｂを吹き付ける。

槽内風路６１と吹出部２６の連結は、吹出駆動部２７により切り離し可能であるため、槽内風路６１の受け口６１ａを吹出部２６の対向位置にすることにより、衣類５６の上方から温風５１ａを吹き付けることができる。

温風５１ａの上面吹出しと温風５１ｂの側面吹出しの切り替えが可能となる。側面吹出しにより、個々の衣類に吹付けられる風量と風速が増加するため、衣類のしわを低減して乾燥仕上りの良い、且つ、上方から衣類全体に温風５１ａを吹き付けることにより乾燥効率が向上して消費電力量を低減することができる。

図７、８は図１に示した洗濯機の制御装置内の制御部のマイクロコンピュータが実行する乾燥工程における制御処理の一例を示す制御フローを示したフローチャートである。以下、乾燥工程の詳細な制御フローを説明する。

≪ステップＳ１０３≫
洗濯槽３の回転を停止させて、吹出部２６と槽内風路６１が対向した位置で静止させる。

≪ステップＳ１０４≫
乾燥運転１を実行する。送風機２２は低速回転、ヒータ２８は強モード、吹出部は上方位置で運転を行い、ヒータ２８によって加熱された温風５１aを吹出部２６から衣類５６に向けて衣類５６全体に吹付ける。

≪ステップＳ１０５≫
洗濯槽３を静止させた状態で回転翼盤４を正逆回転することにより、衣類５６全体を撹拌しながら加熱させ乾燥を行う。

≪ステップＳ１０６≫
乾燥開始からの経過時間が既定の時間になったかどうかを確認して処理を分岐する。規定の時間は、衣類の乾燥度（＝乾布の質量／湿布の質量）が０.９に達するより前に設定する。
乾燥は、次のように進行する。乾燥の初期は、衣類の温度を上昇させる予熱期間で、衣類の温度を速く上昇させるために、極力多くの熱量を衣類に与えることが重要である。予熱期間中は、衣類からの水分の蒸発は少ない。

≪ステップＳ１０７≫
回転翼盤４を停止させ、洗濯槽３を回転させ吹出部２６と槽内風路６１が鉛直方向に並んだ位置で静止させる。

≪ステップＳ１０８≫
吹出部２６を駆動させ、槽内風路６１と吹出部２６を連結させる。

≪ステップＳ１０９≫
乾燥運転２を実行する。送風機２２を高速回転し、ヒータ２８を停止にして洗濯槽３内の衣類に高速の風を吹き付け、しわを伸ばしながら乾燥を行う。送風機２２を高速回転した時に、ヒータ２８を停止させるのは、許容電流値を越えないようにするためである。

吹出部２６から槽内風路６１へ送られた温風５２は、槽内風呂６１吹出し口から衣類へ吹付けられる。また、回転翼１１を回転させると回転翼のなだらかな傾斜面１１ｈにより衣類が持ち上げられる。持ち上げられた衣類に高速の温風５１ｂが吹付けられることにより、衣類が押し広げられ、乾燥中に発生するしわが低減する。また、吹出された高速の温風５１ｂを集中して個々の衣類に吹付けることにより、温風５１aを分散させる従来例と比較して衣類に当たる風速、風量が大きくなるため、より衣類が押し広げられ乾燥中に発生するしわが低減される。また、衣類からの蒸発が促進されて乾燥効率が向上するため、乾燥時の消費電力量を低減することが出来る。

≪ステップＳ１１０≫
温度センサ２９により温風の温度を監視しながら実行し、温度変化の割合が所定の値になったときに乾燥終了と判断する。

≪ステップＳ１１１≫
ヒータ２８を停止状態にし、更に送風機２２を停止させ、洗濯槽３と回転翼盤４の回転を停止させて乾燥工程を終了する。

以上のように、槽内風路６１を設けることで、風を上方から下方に吹き出すのではなく、衣類の側方から、または下方からあてることができ、さらに乾燥効率が向上して消費電力量を低減することができるる。

２外槽
３洗濯槽
４回転翼盤
９乾燥機構
２１除湿用縦通路
２２送風機
２３上部蛇腹ホース
２５戻り接続循環路
２６吹出部
２７吹出駆動部
６１槽内風路

Claims

衣類が収容された洗濯槽と、
前記洗濯槽の底部に設けられた回転翼盤と、
前記洗濯槽を内包し洗濯水を溜める外槽と、
前記洗濯槽と前記回転翼盤とを回転駆動する駆動機構と、
前記洗濯槽内に吹出部から温風を吹き出す乾燥機構と、
前記吹出部を駆動する吹出駆動部と、
洗濯運転を制御する制御部と、を有し、
前記吹出駆動部は、前記洗濯槽内に収容された衣類量に応じて前記吹出部を駆動することを特徴とする洗濯機。
請求項１記載の洗濯機であって
前記吹出駆動部は、乾燥工程内において前記吹出部を駆動し、衣類と前記吹出部との距離を変更する洗濯機。
請求項１または請求項２に記載の洗濯機であって、
前記吹出駆動部は、前記吹出部を可動する可動機構と、前記可動機構を駆動する可動機構駆動部と、を備える洗濯機。
請求項１または請求項２に記載の洗濯機であって、
前記吹出駆動部は、衣類量が所定より多い場合は少ない場合に比べて前記吹出部の位置が高い洗濯機。
請求項１または請求項２に記載の洗濯機であって、
前記吹出駆動部は、衣類量が所定より少ない場合は多い場合に比べて前記吹出部の位置が低い洗濯機。
請求項１または請求項２に記載の洗濯機であって、
前記吹出部は、前記洗濯槽上方に設けられ、前記洗濯槽底部に向けて風を吹き出す洗濯機。
請求項１または請求項２に記載の洗濯機であって、
前記吹出部と接続可能であって、前記洗濯槽内に設けられた槽内風路を有し、
前記吹出部から吹き出された温風は、前記槽内風路を介して、前記洗濯槽内の衣類に温風を吹きつける洗濯機。