JP2749371B2

JP2749371B2 - 全自動洗濯・乾燥機

Info

Publication number: JP2749371B2
Application number: JP1127551A
Authority: JP
Inventors: 征夫小畑; 均小笠原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-05-20
Filing date: 1989-05-20
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: EP0399406A3; EP0399406A2; JPH02305593A; US5029458A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、円筒部に多数の***を穿設したドラムを有
し、洗濯から脱水、さらには乾燥までを自動的に一貫し
ておこなう全自動洗濯・乾燥機の改良に関する。

〔従来の技術〕

洗濯から乾燥までを自動的に一貫しておこなう従来形
全自動洗濯・乾燥機は、たとえば特開昭56-5964号公報
に記載のように、洗濯槽および脱水槽として機能しか
つ、乾燥容器としても機能する円筒部に多数の***を穿
設したドラムを横形に軸受けし、洗浄行程時には、前記
ドラムを低速回転（約50rpm）し、洗濯物をドラム内周
に配設したリフタで持ち上げて落下させ、これを繰り返
して洗浄をおこない、脱水行程時には、前記ドラムを高
速回転（600〜1100rpm）させて脱水する。なお、前記し
た従来形全自動洗濯・乾燥機によつて洗濯物を乾燥させ
るには、ドラムを低速回転（約50rpm）させながら、ヒ
ータなどの熱源で加熱した熱風をドラム内に送り込み、
洗濯物から蒸発した水分を含んだ湿り空気を機外へ排出
して洗濯物を乾燥させるようにしている。

また、従来形全自動洗濯・乾燥機としては、前記以外
に、たとえば特開昭55-78996号公報に記載のように、乾
燥運転中、洗濯物から蒸発した水分を含み、ドラムから
排出させた湿り空気に冷水を散布して強制冷却し、この
湿り空気中の水分を凝縮させて絶対湿度を下げ、その空
気をヒータ（たとえば、電気絶縁したシーズヒータな
ど）で加熱して、再び前記ドラムへ供給するようにした
ものも先に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

全自動洗濯・乾燥機の従来例は、大略以上のごときで
あるが、ドラム式を採用する前記従来形全自動洗濯・乾
燥機には、以下に列挙するような問題があり、この点で
改善の余地がある。

すなわち、（１）ドラム式の洗浄力は、洗浄槽の底面に配設した
回転翼を回転させて洗浄する渦巻式、さらには洗浄槽の
中心部に配設したかくはん翼を正逆反転させて洗浄する
かくはん式に較べて小さい。すなわち、ドラム式の洗浄
機構は、ドラムを低速回転（約50rpm）させ、ドラム内
周に設置したリフタにより洗濯物を持ち上げて、上方部
から落下させ、その落下による衝撃で汚れを落とす構成
を採用する。したがって、ドラム式を採用する全自動洗
濯・乾燥機では、従来、洗浄力を高めるために、洗浄水
として温水を使用するとともに、ドラムの直径を大きく
し、洗濯物の落下による衝撃力を高める方策がとられて
いた。

しかしながら、ドラム式を採用する従来形全自動洗濯
・乾燥機によれば、温水使用により運転経費が高くな
り、またドラム直径の大径化により、脱水運転時、洗濯
物の片寄りが生じやすくなつて、振動・騒音が大きくな
る不具合があり、さらに機体の大形化、特に高さと奥行
（または幅）とが大きくなるなどの問題があつた。

（２）全自動洗濯・乾燥機の乾燥方式としては、従
来、先に述べたように、（イ）ヒータで加熱した熱風を
ドラムに送り、洗濯物から蒸発した水分を含む湿り空気
を機外に排出する方式（以下、排気乾燥式という）と、
（ロ）外槽の筒体上方部にヒータを配設し、また筒体下
方部の排水口に直結して復水器部（除湿装置）を配設
し、ヒータで加熱した熱風をドラムに送り、洗濯物から
蒸発した水分を含む湿り空気を復水器部で冷水により冷
却し、前記湿り空気中の水分を凝縮させてその絶対湿度
を下げる方式（以下、水冷除湿乾燥式という）とがあ
る。

しかして、前記２つの乾燥方式のうち、前者の排気乾
燥式は、湿り空気の除湿装置（復水器部）を装備しない
点で構造上簡単であるが、高湿度の湿り空気を機外へ排
出するためには、乾燥機構を据え付けた室内の温度と湿
度とを高めること、また機体の小形化をはかるために
は、ヒータで加熱した熱風をダクトを通してドラムに送
風する構成を採用することにより、ダクトからの放熱流
が増大し、熱損失が大きくなるなどの問題があつた。

一方、水冷除湿乾燥式は、外槽の筒体上方部にヒータ
を配設し、このヒータに送風される湿り空気を加熱し
て、ドラムの筒体部に穿設した***から熱風を回転ドラ
ムに供給する構成を採用しているが、これによれば、ヒ
ータで加熱された熱風中、ドラムに入らずに外槽とドラ
ムとの間を通つて復水器部に至る漏洩風量があるため、
熱損失が大きい。また、前記熱損失を低減すべく、循環
する湿り空気量を少なくして、ヒータで加熱した熱風の
漏洩割合を減らすようにしているが、これによれば、前
記熱風の温度が高くなり、洗濯物を変色させるなどの問
題があつた。

（３）ドラム式を採用する全自動洗濯・乾燥機にあつ
ては、既述のごとく、洗濯運転と乾燥運転時に約50rp
m、脱水運転時に600〜1100rpmの回転速度でドラムを回
転させる。しかして、前記回転速度でドラムを回転させ
るためには、多量の水を含んだ洗濯物がドラムの下半分
部に片寄つて位置するため、ドラムに対して大きなトル
クを伝達しなければならない。

これに対処するため、ドラム式を採用する従来形全自
動洗濯・乾燥機にあつては、ドラムの駆動部を速度切替
形のモータと減速比（モータの回転速度とドラムの回転
速度との比で、以下、減速比という）の大きい減速装置
とで構成し、ドラムへの伝達トルクの増大化をはかるよ
うにしている。たとえば、２極と24極の極数を備えたコ
ンデンサ誘導モータと、減速比４の減速装置とでドラム
の駆動機構を構成し、電源周波数50Hzのもとで運転した
とき、洗濯および乾燥時には、24極で運転し、ドラムを
50〜60rpm（なお、ドラムが65〜70rpmを越える回転速度
で回転すると、洗濯物がドラムの内周に貼り付き、ドラ
ムと一体に回転して、かくはん作用がなくなることが実
験で確認されている）で回転させ、脱水時には、２極で
運転し、ドラムを約750rpmで回転させるようにしてい
る。また、モータを多変速形の周波数変換形モータ（イ
ンバータモータ）、もしくは電圧切替形の直流モータに
して、減速装置を備え、洗濯および乾燥時には、ドラム
を50〜60rpmで回転させ、脱水時には、ドラムの回転負
荷を低減させるとともに、洗濯物をドラムの全内周に分
散させるために、ドラムを80〜250rpmで低速回転させ
て、洗濯物に多量に含まれている水分を脱水し、その
後、ドラムを600〜1100rpmで高速回転させるようにして
いる。

しかしながら、前記ドラム式の全自動洗濯・乾燥機に
装備される速度切替形のモータは、速度切替装置を備え
ることもあつて、渦巻式やかくはん式洗濯機に装備され
ているコンデンサ誘導モータ（４極）にくらべて高価で
ある。

本発明の目的は、前記した従来技術の問題をなくし、
洗浄および乾燥性能の向上と、ドラム駆動部のコスト低
減と、機体の小形化とをはかつた改良された全自動洗濯
・乾燥機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明においては、（１）洗濯槽と脱水槽とを兼ねかつ、乾燥容器として
機能するドラムを、後述するように、従来形全自動洗濯
・乾燥機のドラムに較べてその直径を小さくし、筒体部
を長くして胴長形状とし、ドラム内周に複数個のリフタ
（３ないし４個のリフタ）を等間隔に配設し、他方、前
記ドラムを横形に軸受けした全自動洗濯・乾燥機におい
て、洗濯物の洗浄力向上のために、洗浄水の水位を前記
ドラムの中心より下位にして、洗濯物を内蔵するドラム
を短周期で正逆回転させるよう構成した。また、脱水運
転時の振動・騒音の低減をはかるために、前記のごとく
ドラムの直径を小さくして胴長状にすることにより、洗
濯物の片寄り量を減らすとともに、脱水運転時には、ド
ラムを低速回転（80〜120rpm）で始動させ、その後、高
速回転させる構成を採用した。

（２）乾燥機構はこれを、ドラムを内包する外槽の側
板上部に、羽根車の中心を境にして、一方側に吸込口
を、他方側に吐出口をそれぞれ形成してなる扁平状の貫
流形の循環フアンを配設するとともに、ドラムの中心部
に位置して、円形平面の外周部に多数の***を穿設した
凹み部を形成し、その凹み部に対し、乾燥の熱源となる
ヒータ（シーズヒータ）を収納し、外槽側板の中心部に
固設した加熱室を気密状に嵌着させ、そして前記循環フ
アンの吐出口と前記加熱室とを連通させた、ドラムに熱
風を供給する熱風供給機構と、外槽の下部の排水口部か
ら立ち上げたダクトを前記循環フアンの吸込口に接続
し、前記ダクトの途中に、当該ダクト内に冷却水を散布
する散水口を付設して、当該散水口に水道から水を供給
し、ドラムから排出される洗濯物からの蒸発水分を含む
湿り空気を冷却し、含有水分を凝縮させる除湿機構とで
構成し、乾燥運転に際し、ドラムに入らずに漏洩して復
水器（除湿機構）に至る熱風の漏洩量を減らすために、
前述したように、ドラムの中心部に形成した凹み部に対
し、ヒータを収納した加熱室を気密状に嵌着（ただし、
ドラムが回転可能な状態）させ、熱風をドラムに吹き入
れる構造とした。また、熱風の高温による洗濯物の変色
を防ぐために、循環風量を増やし、ヒータによる加熱温
度を下げることとし、装備する循環フアンを、機体を大
きくせずに、羽根車の直径を大きくすることにより風量
を増やせる扁平状の貫流形フアンとした。

（３）ドラムの駆動機構、特に、モータのコストを低
減するために、ドラムの駆動部を、４極のコンデンサ誘
導モータとクラツチを付設した減速機およびベルト伝動
機構とで構成した。そして、洗濯および乾燥時に前記ク
ラツチを解放し、モータを短周期で正逆回転させて、そ
の回転を前記減速機で減速してドラムに伝え、洗濯物を
かくはんするようにし、脱水時には、ドラムの回転負荷
を減らすために、前記クラツチを解放し、モータ回転を
減少してドラムに伝え、低速回転（定常回転速度が80〜
120rpm）させて、洗濯物に多量に含まれた水を脱水し、
その後、前記クラツチを入れてドラムを高速で回転する
ようにした。

（４）機体の小形化、特に、高さと奥行寸法とを減ら
し、洗濯機と脱水機とを隣り合わせて構成した二槽式洗
濯機（一般に奥行寸法が小さく、横幅が大きい）と同じ
スペースの場所にも据え付けられるようにするととも
に、脱水運転時の振動・騒音を小さくし、またドラムの
回転負荷を減らすために、ドラムの直径を、一般のドラ
ム式全自動洗濯・乾燥機におけるドラムの直径（450〜5
50mm）より小さい380〜440mmの範囲とし、他方、前記構
成によつてドラム直径が小さくなることに起因するドラ
ム容積の減容を、ドラムの筒体部を長くすることで補つ
た形状とした。さらに、乾燥用の循環フアンを、吸込口
と吐出口とを同一面上に形成した、扁平状の貫流形とし
た。

〔作用〕

以上の構成において、洗浄は、洗濯物を内蔵するドラ
ムに対し、その中心より下位に設定した水位まで、洗剤
を含む洗浄水で満たし、前記ドラムを、正転0.5〜2.5回
転−休止（モータの電源を切る）0.3〜2.0秒−逆転0.5
〜2.5回転−休止0.3〜2.0秒を１サイクルとして、10〜3
0サイクル／分の繰返し速度で正逆回転させ、洗浄水中
でドラムの回転方向が変わるときに、リフタにより洗濯
物に強い衝撃を加えることでおこなう。この洗浄形態
は、かくはん翼を正逆反転させるかくはん式洗濯機の場
合と同様になり、ドラム式を採用しかつ温水を使用しな
くとも、前記した洗浄形態で、所要とする実用上の洗浄
力が得られる。

脱水は、直径を小さくした胴長状のドラムを低速回転
（80〜120rpm）させ、洗濯物に多量に含む水を脱水し
て、ドラムの回転負荷を低減し、その後、ドラムを高速
回転させることでおこなう。

しかして、本発明によれば、ドラムの直径を一般のド
ラム式全自動洗濯・乾燥機よりも小さくしたことによ
り、回転負荷が小さくなることはもとより、低速回転に
よる脱水時に、洗濯物に多量に含まれている水を脱水す
るとともに、洗濯物をドラムの全内周に均一的に分散さ
せやすくなり、さらに回転負荷が小さくなる。また、こ
れにより、脱水に際し、ドラム内における洗濯物の片寄
り量を減らせるので、振動および騒音が小さくなる。

乾燥は、洗浄と同じように、モータを短周期で起動・
停止させることにより、ドラムを正逆回転して洗濯物を
かくはんし、前記ドラムに対し、循環フアンにより、ヒ
ータを介して加熱した熱風を送風し、一方、ドラムから
排出された湿り空気を外槽の排水口からダクトに送り、
ここで、水道から供給された水を前記湿り空気に散布し
て、その湿り空気の温度を下げ、含有する水分を凝縮さ
せて、除湿後の湿り空気を再びヒータで加熱し、循環さ
せることでおこなうものであつて、この過程で、加熱室
からドラム内に対し、熱風を漏れなく送風できるので、
漏洩による熱損失が少なくなり、またヒータを収納した
前記加熱室をドラムに近接して配置したので、放熱によ
り熱損失も少なくなる。さらに、直径が大きい貫流形の
循環フアンを装備し、循環風量を増やすことにより、ヒ
ータ通過後の熱風の温度を所要とする温度にまで下げる
ことができ、洗濯物の変色を防止することができる。

しかして、ドラムの駆動機構は、前述のように、モー
タの回転を、洗濯および乾燥時と低速回転による脱水時
に、クラツチを解放して減速機で減速し、高速回転によ
る脱水時には、クラツチを入れて、前記減速機で減速せ
ずに、ドラムに伝えるように動作する。これにより、４
極のコンデンサ誘導モータを装備して、洗濯と乾燥時に
ドラムを正逆回転させる動作と、脱水時にドラムを低速
回転および高速回転させる動作とが、速度切替形のモー
タを装備せずに得られる。さらに、前述のように、脱水
時にドラムの回転負荷を小さくすることにより、前記モ
ータを小形化することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、図面にもとづいて説明すると、第１
図は、本発明に係る全自動洗濯・乾燥機の全体構成を示
す縦断面図、第２図は、第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図
は、同じく第１図のＹ−Ｙ断面図である。

第１図〜第３図において、１は、ゴム脚1aで支持され
た、外装部である外枠、２は、制御装置49を収納する制
御盤部2aとカバー部2bとを一体にして、外枠１に固設し
たトツプカバー、３は、カバー部2bに蝶設した蓋であ
る。４は、筒体部4aと側板4b,4cとで構成した外槽で、
外槽４は、筒体部4aの上端部に洗濯物Ａを出し入れする
ための開口部4dと、筒体部4aの下端部に穿設した排水口
4eと、筒体部4aの上方部に付設した注水口4fとを有し、
さらに側板4bの中央部に位置して、乾燥時ドラム７に送
風するための開口部4gを有し、かつ前記側板4b,4cの中
央部でドラム７を軸受し、洗浄およびすすぎ時、洗浄水
およびすすぎ水を収容する。５は、開口部5aを有し、そ
の開口部5aを外槽４の開口部4dに係合させて、外槽４に
固設した槽カバー、６は、前記槽カバー５に蝶設した外
槽蓋である。直径380〜440mmのドラム７は、洗濯槽と脱
水槽とを兼ねるとともに、乾燥時に乾燥容器として機能
する。また、ドラム７には、胴長状円筒部８と、側板９
と、側板10とを備えている。しかして、胴長状円筒部８
は、以下のように構成されている。すなわち、8aは、洗
濯時、洗濯物Ａに衝撃を加えて洗浄し、乾燥時、洗濯物
Ａをかくはんしながら乾燥させるために、ドラム７の内
周に等間隔に、中心方向に向かつて配設した複数個のリ
フタ、8bは、脱水運転時の脱水穴として機能するととも
に、乾燥運転時における湿り空気の排出穴として機能す
る、直径４〜6mmの***で、この小孔8bは、ドラム７の
全周にわたつて、熱風の吹出し側には疎に、その対向側
には密に穿設されている。8cは、洗濯物Ａを出し入れす
るために、ドラム７の一部を切り欠いて開口させた投入
口で、投入口8cの周端部には、後記のドラム蓋11が蝶設
されている。また、側板９は、以下のように構成されて
いる。すなわち、9aは、乾燥時に熱風の吹出し側とな
る、ドラム７の側面中央部に形成した凹み部、9bは、前
記凹み部9aの円形平面の外周に穿設した、熱風吹出し用
の多数の***である。さらに、側板10は、以下のように
構成されている。すなわち、側板10は、前記側板９と同
一形状で、凹み部10aと湿り空気排出用の***10bとを有
し、側板９に対向して配置されている。

11は、前記のごとく、ドラム７の投入口8c部の周端部
に蝶設されたドラム蓋で、ドラム蓋11は、前蓋11aと後
蓋11bとで構成されている。12は、ドラム７の側板９に
固設したハブ部12aと軸部12bとを一体化した回転軸、13
は、側板10に固設したハブ部13aと、プーリ14が固設さ
れた軸部13bとを一体化した回転軸であり、プーリ14
は、前記回転軸13の軸部13bに固設したドラム駆動用の
プーリである。

15は、後記の減速装置16と、これまた後記のベルト伝
動機構とでドラム７の駆動部を構成する、４極のコンデ
ンサ誘導モータ（以下、単にモータという）で、モータ
15は、外槽４の下部に固設され、洗濯および乾燥時、ド
ラム７を、後記の減速機部18で減速して、正転0.5〜2.5
回転−休止（モータの電源を切る）0.3〜2.0秒−逆転0.
5〜2.5回転−休止0.3〜2.0秒を１サイクルとし、10〜30
サイクル／分の繰返し速度で正逆回転させ、脱水時に
は、洗濯時と同じように、後記の減速機部18で減速して
低速回転（80〜120rpm）させ、その後、減速機部18で減
速せず（後記のクラツチ部17が入る）に、高速回転（60
0〜1100rpm）させる。16は、後記の第４図で説明する、
クラツチ部17と減速機部18とを一体的に構成した減速装
置で、前記モータ15と同じく、外槽４の下部に固設さ
れ、モータ15の回転をドラム７に伝達する。

19は、モータ15の軸15aに固設したプーリ、20は、後
記の減速機部18の従動軸18aに固設したプーリ、21は、
プーリ19とプーリ20との間に掛けたベルトであり、プー
リ19,20とベルト21とで第１のベルト伝動機構を構成す
る。なお、この第１のベルト伝動機構に関しては、減速
装置16を構成する、後記のクラツチ部17と減速機部18と
の歯車の摩耗と騒音とを少なくするため、また高速脱水
時のドラム７の回転速度を所要とする回転速度にするた
めに、プーリ20の直径をプーリ19の直径よりも大きく
し、モータ15の回転を減速して、後記の減速機部18の従
動軸18aを回転させる。22は、前記プーリ14と直径を同
じくし、後記の減速装置16の出力軸18bに固設したプー
リ、23は、前記プーリ22とドラム駆動用プーリ14との間
に掛けたベルトであり、プーリ22,14とベルト23とで第
２のベルト伝動機構を構成する。

24は、羽根車24aの中心を境にして、ケーシング24bを
左右に二分し、一面上に吸込口24cと吐出口24dとを形成
した、扁平状の貫流形循環フアンで、フアン24は、外槽
４の側板4b上の上方部に固設され、乾燥時、ドラム７へ
の熱風供給および排出された湿り空気を循環する。25
は、前記ケーシング24bの前後の側板で軸受けしたフア
ン軸、26は、前記フアン軸25に固設したプーリである。
27は、外槽４の側板4bの中心部の内側に固設し、ドラム
７の側板９の凹み部9aに気密状に嵌着させた加熱室で、
その下半分部に、ドラム７に熱風を吹き入れるための開
口部27aを有する。28は、ドラム７の側板９の凹み部9a
と前記加熱室27との間に配設し、加熱室27に固設した輪
状の気密保持部材で、気密保持部材28は、耐熱性と自己
潤滑性に富む材料（たとえば、弗素樹脂など）で成形さ
れている。29は、乾燥時に循環する湿り空気を加熱し、
ドラム７に供給するためのシーズヒータ（導電部分に電
気絶縁をほどこしたヒータ）で、シーズヒータ29は、空
気との接触面積を大きくするために、多数の***を穿設
した輪状の板材を外表に有し、加熱室27内に収納固設さ
れている。

30は、外槽４の排水口4eに接続し、かつ当該外槽４の
下部に固設した排水室で、排水室30は、後記の排水弁35
に通じる排水穴30aと、後記のトラツプ33を接続する穴
と、後記のダクト31の接続部とを有する。31は、前記排
水室30から立ち上げて、循環フアン24の吸込口24cに接
続したダクトで、その途中に、後記の給水弁（Ｃ）41を
接続し、下方に向つて冷却水を散布する散水口32（シヤ
ワー状もしくは霧状に散布する形状よりなる）を付設し
てある。33は、外槽４内の水位を検出する後記の水位セ
ンサ48に圧力を伝えるために、排水室30に接続したトラ
ツプ、34は、前記トラツプ33と水位センサ48とを連通さ
せる、可撓性に富む細径のチューブである。35は、排水
室30の排水穴30aと連通する排水弁（電磁弁）、36は、
前記排水弁35の吐出管に接続した排水ホースである。37
は、外槽４の下部に固設した、循環フアン24を駆動する
フアンモータ、38は、前記フアンモータ37の軸に固設し
たプーリ、39は、前記プーリ38とプーリ26との間に掛け
たベルトである。40,41は、それぞれ給水弁（Ｓ），
（Ｃ）で、２つの給水弁（Ｓ）40,（Ｃ）41は一体化さ
れて、共通の水道水の流入口と、それぞれ独立した吐出
口とを有し、給水弁（Ｓ）40は、洗濯およびすすぎ時に
開いて、外槽４に水を供給し、給水弁（Ｃ）41は、乾燥
時に開いて、冷却水をダクト31内に散布する。42は、前
記給水弁（Ｃ）41の吐出口に接続した流量制限器で、流
量制限器42は、水道水圧の大小に応じて流路面積が自動
的に変わり、ダクト31内に常に一定した流量の冷却水を
供給する。43は、ドラム７から排出された湿り空気と冷
却水との熱交換効率を高めるために、ダクト31内に収納
した、吸水性に富む板材を隙間を設けて縦方向に並べた
吸水体である。44は、吸水弁（Ｓ）40,（Ｃ）41の共通
する流入口と水道の水栓（図示せず）とを接続する給水
ホース、45は、給水弁（Ｓ）40の吐出口と外槽４の注水
口4fと接続する、可撓性に富む注水ホース、46は、流量
制限器42と散水口32とを接続する、可撓性に富む細径の
チユーブである。

47は、ロツド47aと、圧縮コイルばねを内蔵した緩衝
体47bとで構成したシヨツクアブソーバで、シヨツクア
ブソーバ47は、外枠１の四隅から外槽４を吊り下げて緩
衝支持している。

48は、外槽４内の水位を検出する水位センサ（圧力ス
イツチ）で、水位センサ48は、トラツプ33から、可撓性
に富む細径のチユーブ34を通して伝えられる圧力により
動作し、給水弁（Ｓ）40の開閉を制御して、外槽４内の
水位を設定水位に保持する。49は、制御盤部2aに収納し
た後記の制御装置で、制御装置49は、洗濯から乾燥まで
のプログラムを制御する。

次に、第４図により、減速装置16の構成とその動作に
ついて説明する。

すなわち、第４図は、減速装置16の詳細を示す一部縦
断面図であり、減速装置16は、クラツチ部17と減速機部
18とから構成されている。

最初に、クラツチ部17について説明すると、18aは、
その先端に、後記のギヤボツクス57内に収納した小歯車
が一体的に形成された従動軸、50は、内部に複数個の円
筒状スライダおよび、これらスライダに巻き付けたクラ
ツチバネ（断面が角形である線材を密着させてコイル状
に成形したもの）と、前記スライダおよびクラツチばね
を囲うクラツチケース50aとで構成したクラツチ、51
は、一端を半径方向に沿つて外側に折り曲げたフツク部
51aを有し、前記クラツチケース50aの外周に嵌入した輪
ばねである。52は、電源の「切」で、前記輪ばね51のフ
ツク部51aに当接し、電源の「入」で離脱するプランジ
ヤ52aを有するクラツチソレノイド、53は、後記のギヤ
ボツクス57内で減速されて、後記の出力軸18bが回転す
るとき、ギヤボツクス57の回転を阻止するために、ブレ
ーキライニング54aが固設されたブレーキデスク54を後
記のフレーム蓋58aと加圧板55とで挟み、複数個の圧縮
コイルばね56で加圧するように構成したブレーキであ
る。

次に、減速機部18について説明すると、18bは、その
先端部に、後記のギヤボツクス57内に収納した大歯車が
固設された出力軸で、出力軸18bには、前述したよう
に、プーリ22が固設されている。57は、前記した従動軸
18aの先端に形成した小歯車と、出力軸18bに固設した大
歯車と、その両歯車の間に配設した減速用の多段中間歯
車とを収納したギヤボツクスで、ギヤボツクス57には、
従動軸18aを通してこれを軸受している中空軸57aと、出
力軸18bを通してこれを軸受しているボツクスフィルタ5
7bとが一体的に固設してある。58は、前記ギヤボツクス
57を覆い、ギヤボツクス57にフレーム蓋58aを締結した
ボツクスフレームである。

以上に説明した減速装置16は、次のように動作する。

すなわち、洗濯・すすぎ・脱水の低速回転、および乾
燥時には、クラツチソレノイド52のプランジヤ52aが輪
ばね51のフツク部51aに当接し、クラツチケース50aの回
転を阻止している（クラツチが解放）もとで、従動軸18
aの回転は、ギヤボツクス57内の歯車群で減速され、出
力軸18bに伝達されて、当該出力軸12bが低速回転する。
一方、このときに生じるギヤボツクス57の回転は、その
回転力が中空軸57aとクラツチ50とを介してブレーキデ
スク54に伝えられて阻止される。高速脱水時には、プラ
ンジヤ52aがフツク部51aから離脱した（クラツチが入
る）もとで、中空軸57aがブレーキ53から解放され、従
動軸18aの回転は、クラツチ50により中空軸57aに伝えら
れ、出力軸18bが、クラツチ50およびギヤボツクス57と
一体に、従動軸18aと同じ回転速度で回転する。

次に、本発明の制御系について説明すると、第５図
は、本実施例に係る全自動洗濯・乾燥機のブロツク回路
図、第６図は、洗濯から乾燥までのプログラムと、その
遂行に当つての制御機器の動作状態を示す。

第５図において、49は、後記のプログラム制御装置59
やスイツチ類を包括した制御装置、59は、マイクロプロ
セツサ（中央演算装置）とメモリ（記憶素子でROM,RA
M）とインターフエース（入出力信号処理装置）とで構
成したプログラム制御装置で、プログラム制御装置59
は、第６図に示すプログラムを遂行する機能を有する。
60は、前記プログラム制御装置59の信号を受け、抵抗61
を介してトライアツク62を作動させ、モータ15などの制
御機器の動作を制御する増幅回路、63は、制御装置49内
の装置およびスイツチ類等と、後記の各種センサとを動
作させるために交流電源を降圧し、直流電源に変換する
電源回路である。64は、手動で「切」・「入」ができ、
選択したプログラムの終了後、一定時間が経過した後に
オートオフスイツチ65が作動し、自動的に切られる主ス
イツチ、66は、後記の入力スイツチ68が投入されると同
時にオートオンリレー67が作動して自動的に入り、選定
したプログラムの終了と同時に切れ、また後記の蓋スイ
ツチ兼アンバラススイツチ70が切れると同時に切れる従
スイツチ、68は、洗濯から脱水まで、また洗濯から乾燥
までというように、あらかじめプログラム制御装置59の
メモリに記憶させてあるプログラムを選定して入力する
入力スイツチ、69は、電源入りの表示や選定・入力した
プログラムとその進行行程、さらに時間などを表示する
表示盤である。70は、蓋３が開いているとき、脱水運転
時に洗濯物Ａがドラム７内で片寄り、緩衝支持されてい
る外槽が大きく振れて、その振幅があらかじめ設定した
値を越えるときにオートオンリレー67の動作を停止さ
せ、従スイツチ66を切るために設置された蓋スイツチ兼
アンバランススイツチ、71は、選定したプログラムの終
了時などにドラム蓋11の位置角度を検出し、表示蓋69に
表示するため、ドラム７の回転軸12に近接して設置され
たドラム位置検出センサ（エンコーダなど）、72は、シ
ーズヒータ29を収納する加熱室27部の温度を検出し、設
定温度を越える異常に高い温度のとき、シーズヒータ29
への通電を断つため、シーズヒータ29に対面する外槽４
の側板4bに設置された温度センサ、73は、乾燥時に循環
する湿り空気の湿度を検出し、検出した値があらかじめ
設定した乾燥終了の値より小さいとき、熱風による乾燥
を終了とするため、循環フアン24の吸込口24c部に設置
された湿度センサである。74は電源プラグである。

ここで、第６図に示す各行程の動作について説明す
る。

洗いは、ドラム７内に洗濯物Ａと洗剤とを投入して、
ドラム蓋11,外槽蓋6,蓋３をそれぞれ閉じ、その後、制
御装置49の主スイツチ64を入れ、運転プログラムを選定
し、それに該当する入力スイツチ68の釦を押すと、オー
トオンリレー67が動作し、従スイツチ66が入ることによ
り開始される。なお、外槽４内の水位があらかじめ設定
した水位（第３図に示すＳ面水位）に満たされない場合
は、これを水位センサ48が検出し、その信号により、給
水弁（Ｓ）40が開いて給水が始まり、水位が設定水位Ｓ
に達した時点で、その水位Ｓを前記水位センサ48が検出
して、給水弁（Ｓ）40と閉じ、同時にモータ15に通電さ
れる。モータ15は、短周期で正逆回転を繰り返し、その
回転がベルト21で減速装置16に伝えられ、ギヤボツクス
57の歯車群により減速されて、ベルト23によりドラム７
に伝達される。ドラム７は、前述したように、正転0.5
〜2.5回転−休止0.3〜2.0秒−逆転0.5〜2.5回転−休止
0.3〜2.0秒を１サイクルとするこのサイクルを、10〜30
サイクル／分の繰返し速度で正逆回転し、ドラム７の内
周に配設したリフタ8aにより、洗濯物Ａに衝撃を加える
とともに、当該洗濯物Ａをかくはんする。そして、所定
の洗浄時間が経過すると、モータ15か停止し、すすぎ行
程に移る。

すすぎは、まず、排水弁35に通電してこれを開き、洗
浄水を排水して、その後、後記する低速および高速脱水
をおこない、次に前述した洗い行程と同様にして、ドラ
ム４にＳ面まで給水し、モータ15を正逆回転させる。そ
して、所定回数すすぎをおこなって、この行程を終了す
る。

脱水は、排水弁35に通電してすすぎ水を排出し、その
後、モータ15に通電し、モータ15の回転をギヤボツクス
57内の歯車群で減速して、ドラム７を低速回転（80〜12
0rpm）する低速脱水をおこない、これにより、洗濯物Ａ
に多量に含まれた水を脱水するとともに、洗濯物Ａを、
ドラム７の円筒部８内に均一的に分散させて、当該ドラ
ム７の回転負荷と洗濯物Ａの片寄り量とを小さくし、続
いて、減速装置16のクラツチソレノイド52に通電して、
クラツチ50をブレーキ53から解放し、モータ15の回転を
プーリ19とプーリ20によるベルト伝動のみで減速して、
ドラム７を高速回転（600〜1100rpm）する高速脱水をお
こない、最後に、ドラム７に対し、短周期の正逆回転力
を付与して、当該ドラム７の内周に貼り付いた洗濯物Ａ
を解きほぐす。

乾燥は、給水弁（Ｃ）41,排水弁35,フアンモータ37,
モータ15,シーズヒータ29にそれぞれ通電し、給水弁
（Ｃ）41と排水弁35とを開き、フアンモータ37が循環フ
アン24の羽根車24aを第２図に示すＰ矢印方向に回転さ
せる一方、モータ15が洗い行程と同様にして、ドラム７
を短周期で正逆回転させることによりおこなう。ドラム
７内の洗濯物Ａは、リフタ8aとドラム７の正逆回転によ
る反力によりかくはんされ、一方、循環フアン24の吐出
口24dから送風された空気は、加熱室27でシーズヒータ2
9により加熱されて熱風となり、開口部27aからドラム側
板９の凹み部9aに穿設した***9bを介してドラム７内に
吹き込まれるものであり、その熱風が洗濯物Ａと接触
し、洗濯物Ａ中の水分を蒸発させて、この水分を含んだ
湿り空気となり、ドラム７の***8bと側板10の***10b
などから外槽４内に排出される。そして、外槽４内に排
出された湿り空気は、排水口4eから排水室30を介してダ
クト31内に導かれ、ここで、給水弁（Ｃ）41から流量制
限器42を介して供給された冷却水（この冷却水は水道水
で、その流量は、0.2〜0.4l/分）を、散水口32からシヤ
ワー状もしくは霧状（符号Ｄで示す）にして散布し、そ
の散布水Ｄと、この散布水Ｄが水滴になつて流れ落ちる
吸水体43上の水とにより、前記湿り空気は冷却され、含
有する水分を凝縮し、その絶対湿度を下げて除湿され、
再び循環フアン24により吸気・送風されてシーズヒータ
29で加熱され、ドラム７内に供給され、洗濯物Ａは、前
記した加熱と除湿をともなう湿り空気の循環により乾燥
される。一方、この過程で、前記冷却水は、湿り空気か
ら凝縮された水とともに排水弁35から機外に排出され
る。そして、以上の動作を所定の時間おこなつた後、も
しくは循環フアン24の吸込口24c部における湿り空気の
湿度を湿度センサ73で検出し、あらかじめ設定した所定
の値に達したことを検知すると、シーズヒータ29の通電
を断つて、熱風による乾燥を終了し、その後、洗濯物Ａ
と機体とを冷やすために、循環する湿り空気を加熱せず
に、あらかじめ設定した時間、冷風による乾燥をおこな
つて乾燥行程を終了する。なお、前記した冷風乾燥解き
は、冷却水量をできるだけ少なくするため、給水弁
（Ｃ）41を断続的に開くか、または給水弁（Ｃ）41を閉
じたままの状態とする、いわゆる自然放熱のみによるな
どして洗濯物Ａと機体とを冷やす。

以上が本実施例に係る全自動洗濯・乾燥機の動作であ
り、本実施例によれば、機体の小形化（特に、高さと奥
行寸法とを減らす）、および脱水運転時の振動・騒音の
低減を目的に、ドラム７の直径を小さくし、一方、洗濯
物Ａの十分な容量を確保するため、当該ドラム７を胴長
状に形成したが、この全自動洗濯・乾燥機によれば、洗
浄時、ドラム７を短周期で正逆回転させることにより、
当該ドラム７のリフタ8aで洗濯物Ａに強い衝撃力を加え
て洗浄することができ、渦巻式やかくはん式の洗濯機と
同等の洗浄能力が得られる。第７図と第８図とにその洗
浄性能を示す。

第７図は、直径が420mmのドラムに定格容量の洗濯物
Ａを入れ、あらかじめ設定した洗浄時間洗浄をおこな
い、ドラム７の回転速度（なお、洗浄時、ドラム７は、
始動と停止とを繰り返し、短周期で正逆回転するため、
その回転速度を確定できないので、同じように減速機部
18で減速してドラム７を駆動する低速脱水時におけるド
ラム７の定常回転速度をドラムの回転速度とした）と洗
浄比（実験により求めた洗浄率と、あらかじめ定めた所
要とする洗浄率との比）との関係を、第３図に示すリフ
タ8aの高さｈとドラム７の半径Ｒとの比h/Rをパラメー
タにして表わした図であり、ドラム７の回転速度が100
〜120rpmで所要の洗浄率（能力）が得られる。

第８図は、第７図におけるドラム７の回転速度を110r
pmに設定し、第３図に示す水位Ｈとドラム７の半径Ｒと
の比H/Rと、前記洗浄比との関係を表わした図であり、H
/Rの値が0.5〜0.75で所要とする洗浄率が得られる。そ
して、水位Ｈがドラム７の中心に近づくにつれ、洗浄比
が低下する。これは、洗濯物Ａが洗浄水中で動きやすく
なつて、リフタ8aによる衝撃力が弱まるためであり、同
じような洗浄比の低下は、前記H/Rが0.5〜0.75の場合で
も、洗剤の泡立ちが著しいときにみられる。なお、この
泡立ちによる洗浄比の低下を避けるためには、ドラム７
を連続して正逆回転させずに、たとえば20秒間正逆回転
し、その後、10秒間休止（この間に泡の一部が消える）
する繰返し運転などが効果的である。

脱水に際しては、ドラム７の直径を小さくしたことに
より、低速脱水時、洗濯物Ａがドラム７の内周に均一的
に分散しやすくなり、これにより、ドラム７の回転負荷
と洗濯物Ａの片寄り量とを小さくできるので、高速脱水
時における振動と騒音とを小さくすることができる。そ
の効果を第９図に示す。

すなわち、第９図は、容積は一定であるが、直径を変
えたドラムに対し、定格容量の1/2相当の洗濯物（アン
バランスが生じやすい量）を入れ、110rpmで低速脱水し
たときにおける、ドラムの直径と最大振幅比（測定した
うちのドラム中心の最大振幅と、あらかじめ設定した許
容とする振幅との比）との関係を示す図であり、これに
より、容積を一定にして直径を小さくし、その分、胴長
状にしたドラムが、脱水時の振動低減に大きな効果があ
ることが分る。

また、第６図に示す排水行程に際し、排水しながら、
洗いの行程時と同じように、ドラム７を正逆回転させる
ことにより、洗濯物Ａのからみが解け、低速脱水時に洗
濯物Ａがドラム７の内周に分散しやすくなり、したがつ
て排水時におけるドラムの正逆回転は、振動低減に確率
的な効果がある。

乾燥に際しては、シーズヒータ29で加熱した熱風を、
加熱室27の開口部27aより漏れなく、そしてドラム７の
下半分部に吹込み供給するので、洗濯物Ａに接触せずに
ドラム７を通り抜ける熱風がなくなるとともに、シーズ
ヒータ29を収納し隆27をドラム７に近接して配置したこ
とにより、放熱流が少なくなり、乾燥性能を高めること
ができ、またドラム７から排出された湿り空気にダクト
31で冷却水を散布し、効率よく冷却して前記湿り空気中
の水分を凝縮・除湿させるように構成したことにより、
除湿性能を高めることができる。また、機体の大形化を
伴わずに配置できる直径のい大きな貫流形のフアンを装
備し、循環風量を増やすことにより、熱風の温度を所要
とする温度にまで下げることができ、洗濯物Ａの変色を
防ぐことができる。

しかして、本発明によれば、ドラム７の駆動部につい
ては、当該ドラム７の直径を小さくするとともに、低速
脱水により高速脱水時の回転負荷が少なくなるように
し、そしてドラム７の駆動部を４極のコンデンサ誘導モ
ータ15と、クラツチ部17を備えた減速装置16と、ベルト
伝動機構とにより構成し、洗濯および乾燥時には、ドラ
ム７を正逆回転させる動作と、脱水時にドラム７を低速
および高速回転させる動作とが、クラツチ部17を切り替
えることにより得られるので、モータのコスト低減化を
はかることができる。また、減速装置16は、モータ15の
回転速度を減速し、ドラム７の高速脱水時における回転
速度と同じ回転速度で駆動することにより、クラツチ部
17と減速機部18との歯車の摩耗や騒音を小さくすること
ができる。

また、機体の小形化については、前述したように直径
を小さくし、その分、胴長状にドラム７を構成し、そし
て循環フアン24は、一面上に吸込口24cと吐出口24dとを
形成し、羽根車24aをベルト39を介して回転する貫流形
フアンとするとともに、湿り空気の除湿装置は、排水室
30から立ち上げたダクト31に冷却水を散布する構成とし
たことにより、機体を小形にまとめて、二槽式洗濯機と
同じスペースの場所に据え付けられる大きさにすること
もできる。

以上が本発明の一実施例であるが、本発明において
は、洗浄時、ドラム７を正逆回転させて洗濯物Ａを洗浄
する場合に、ドラム７の内周面または側板9,10に対し、
リフタ8a以外の突起体もしくは摩擦体を付設すると、そ
の洗浄力を一段と高めることができる。また、ドラム７
の駆動機構を構成する第１のベルト伝動機構を歯車伝動
機構に置き換えて、これをモータ15に組み込むことによ
り、駆動機構の小形化をはかることができる。さらに、
洗濯および乾燥容量の増・減に際しては、その設定容量
に対応してドラム７の長さを変えるだけでよく、部品の
共用化をはかつてコストの低減化をはかることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、洗濯から乾燥
までを一貫して自動的におこなう全自動洗濯・乾燥機に
おいて、直径を小さくし、その分、胴長状にしたドラム
と、前記ドラムを駆動する４極のコンデンサ誘導モータ
と、扁平な貫流形の循環フアンと、水冷による湿り空気
の除湿装置とを備え、洗浄に際しては、ドラムをその下
半分以下の洗浄水で満して正逆回転させ、脱水に際して
は、ドラムを低速回転とそれに続く高速回転とし、乾燥
に際しては、ドラムを正逆回転しつつ、循環する湿り空
気中の水分を冷却水を散布することにより凝縮させて除
湿するよう構成したことにより、洗浄および乾燥性能の
向上と、脱水時の振動低減と、機体の小形化と、モータ
のコスト低減とを全て同時に達成することのできる、改
良された全自動洗濯・乾燥機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は、本発明に係
る全自動洗濯・乾燥機の全体構成を示す縦断面図、第２
図は、第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は、同じく第１図
のＹ−Ｙ断面図、第４図は、第１図〜第３図に符号16で
示す減速装置の詳細を示す一部縦断面図、第５図は、第
２図および第３図に符号49で示す制御装置のブロツク回
路図、第６図は、本発明に係る全自動洗濯・乾燥機の全
体的運転系を示すタイムチヤート、第７図は、第１図〜
第３図に符号７で示すドラムの回転速度と洗浄比との関
係を示す特性線図、第８図は、第３図に符号Ｈで示すド
ラム７の水位と洗濯物の洗浄比との関係を示す特性線
図、第９図は、前記ドラム７の直径と脱水時の振動振幅
との関係を示す特性線図である。４……外槽、７……ドラム、8a……リフタ、15……モー
タ、16……減速装置、17……クラツチ部、18……減速機
部、24……循環フアン、27……加熱室、29……シーズヒ
ータ、31……ダクト、32……散水口、49……制御装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯槽と脱水槽とを兼ねかつ、乾燥容器と
して機能するドラムを、防振支持形の外槽内で横形に軸
受し、洗濯から乾燥までを一貫しておこなう全自動洗濯
・乾燥機において、前記ドラムの駆動機構を、単一速度
で回転するモータと、クラツチと減速機とを有する減速
装置と、モータの回転を減速装置の従動軸に伝える第１
のベルト伝動機構と、減速装置の出力軸の回転をドラム
に伝える第２のベルト伝動機構とにより構成し、かつ前
記ドラムを、洗濯および乾燥行程時と脱水の初めの一定
時間（低速脱水時）に前記クラツチを解放して前記減速
機により減速駆動せしめ、脱水行程の高速脱水時には、
前記クラツチを入れて、前記減速機で減速することなく
回転させるドラム駆動機構を備えたことを特徴とする全
自動洗濯・乾燥機。
【請求項２】単一速度で回転するモータを、４極のコン
デンサ誘導モータとした、請求項１記載の全自動洗濯・
乾燥機。
【請求項３】第１のベルト伝動機構に代えて、歯車伝動
機構を備えた、請求項１記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項４】請求項１記載の全自動洗濯・乾燥機におい
て、ドラムの内面に、中心方向に向かつて突出するリフ
タを設置し、洗浄時、洗浄水の水位を、ドラムの中心よ
りも下位に設定し、モータを始動と休止させることによ
り、前記ドラムを短周期で正逆回転させる手段を備えた
全自動洗濯・乾燥機。
【請求項５】洗浄時におけるドラムを、正転0.5〜2.5回
転−休止0.3〜2.0秒−逆転0.5〜2.5回転−休止0.3〜2.0
秒を１サイクルとして、10〜30サイクル／分の繰返し速
度で正逆回転させる手段を備えた、請求項４記載の全自
動洗濯・乾燥機。
【請求項６】ドラムを一定時間正逆回転し、その後、一
定時間休止させる運転を、洗浄時に繰返しおこなう手段
を備えた、請求項４記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項７】モータの定常時における回転速度を減速
し、ドラムの回転速度を80〜120rpmとするドラム駆動機
構を備え、洗浄時に前記ドラムを正逆回転させる手段を
備えた、請求項４記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項８】請求項４記載の全自動洗濯・乾燥機におい
て、ドラムの直径を380〜440mmとし、前記ドラムを、脱
水行程の初めの一定時間の間、80〜120rpmの回転速度で
回転させ、その後、クラツチを入れて高速回転させ、洗
濯物を脱水する手段を備えた全自動洗濯・乾燥機。
【請求項９】排水行程時に排水しながらドラムを洗浄時
と同様に正逆回転させ、その後、脱水行程に移行する手
段を備えた、請求項８記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項１０】請求項４記載の全自動洗濯・乾燥機にお
いて、ドラムを内包する外槽の側板上部に設置した循環
フアンと、ドラムの中心部に形成されかつ、多数の***
を穿設した凹み部に対し、ヒータを気密状に嵌着収納し
て、これを外槽側板の中心部に固設した加熱室と、前記
ヒータとで構成された熱風供給機構と、外槽下部の排水
口部から立ち上げて、前記循環フアンの吸込口に接続し
たダクトと、前記ダクトの途中に付設しかつ、給水弁に
接続された散水口とで構成された除湿機構とを具備し、
さらに乾燥行程時、前記ダクト内に対し、給水弁から供
給された冷却水を前記散水口で散布して、ドラム内の洗
濯物から蒸発した水分を含む湿り空気を冷却し、前記水
分を凝縮除湿して、除湿後の湿り空気を再び前記循環フ
アンを介し前記ヒータで加熱してドラムに供給する循環
系により、洗濯物を乾燥させる乾燥機構を備えた全自動
洗濯・乾燥機。
【請求項１１】乾燥時、洗浄時と同様にドラムを短周期
で正逆回転する手段を備えた、請求項10記載の全自動洗
濯・乾燥機。
【請求項１２】循環フアンの吸込口と吐出口とを一面上
に形成し、羽根車をベルトで回転させる扁平状の貫流形
フアンとして、この貫流形フアンを、外槽の側板上部に
設置した、請求項10記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項１３】ヒータを収納する加熱室の下半分部に開
口部を設け、前記開口部からドラム内に熱風を吹き込む
構成とした、請求項10記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項１４】熱風による乾燥行程の終了後、給水弁を
断続的に開き、冷却水を断続的に湿り空気に散布した状
態で循環フアンを回転させ、冷風乾燥する手段を備え
た、請求項10記載の全自動洗濯・乾燥機。
【請求項１５】熱風による乾燥行程の終了後、給水弁を
閉じた状態で循環フアンを回転させ、冷風乾燥する手段
を備えた、請求項10記載の全自動洗濯・乾燥機。