JP6993486B2

JP6993486B2 - 洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP6993486B2
Application number: JP2020170895A
Authority: JP
Inventors: 裕之小池; 光渡辺; 丈曽我; 道太菅原; 伸一綿引; 健太郎高田
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-02-21
Anticipated expiration: 2037-04-13
Also published as: JP2021000570A

Description

本発明は、毛布や布団などの洗濯が行える洗濯乾燥機に関するものである。

直接人の肌に接する機会が多い毛布や布団を清潔にするため、洗濯や天日干し、掃除機で吸い取るなどを行うのが一般的である。洗濯や掃除によりダニの糞や死骸を除去することは可能であるが、洗濯や天日干しでダニを死滅させることは容易ではなく、また、厚みのある毛布や布団の繊維にしがみついているダニを吸い取ることも容易ではない。

屋内で最も多いチリダニ科のダニは、熱に弱く５０℃以上の温度を２０分間保持することで１００％死滅するという実験結果が公表されている。

このような熱によりダニを死滅させる機能を備えた洗濯機が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、「洗濯物を収納し洗浄する洗濯槽と、この洗濯槽へ蒸気を供給する蒸気発生手段または熱水供給手段とを備え、蒸気発生手段または熱水供給手段は、洗濯槽内へ衣類を投入した後給水が行われるまでの間に作動し、洗濯槽上方から蒸気または熱水を衣類へ供給し、その後通常の洗濯行程を開始する殺菌・殺ダニ機能付洗濯機。」と記載されている。

また、毛布や布団の洗濯が行える機能を備えた洗濯機が特許文献２に記載されている。この特許文献２には、「外枠内に防振支持された外槽と、前記外槽内に配置した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に配置した回転翼、前記外枠の上部に操作部及び表示部を配置した脱水洗濯機において、前記操作部で布団を洗うコースを選択した場合、給水される水位は定格容量の洗濯物を洗う高水位よりも高い水位まで前記洗濯兼脱水槽内に給水を行い、前記表示部では定格容量の洗濯物を洗う高水位を表示し、前記洗濯兼脱水槽と前記回転翼とを一体として一方向に断続的に回転して洗濯することを特徴とする脱水洗濯機。」と記載されている。

特許第２６３９０４５号公報特許第３２３２８９２号公報

蒸気や熱水による殺菌・殺ダニを目的としているが、折り重なった毛布や布団の内部や下方部分では蒸気の浸透効果がほとんど期待できないものであった。

また、従来、タテ型洗濯機の毛布を洗うコースは、毛布が浸かる水位まで水を給水し、洗濯兼脱水槽と回転翼を一体として一方向に回転することにより、毛布や布団を洗濯するものであり、毛布や布団に作用する機械力が小さいため、ダニの死骸を十分に除去することが期待できないものであった。

そこで、本発明の目的は、熱に弱い毛布などの洗濯物を加熱してダニを死滅させるとともに、死滅させたダニを洗濯物から効率的に除去することを可能とする洗濯乾燥機を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の洗濯乾燥機は、筐体と、前記筐体内に支持され内部に洗濯水を溜める外槽と、前記外槽内に回転自在に支持され洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽の底部に回転可能に設置した回転翼と、前記洗濯槽及び前記回転翼を駆動する駆動手段と、前記洗濯槽内に空気を送出する送風手段と、前記送風手段で送出された空気を加熱する加熱手段と、前記洗濯槽内に水を給水する給水手段と、前記洗濯槽内に水のミストを散布するミスト散布手段と、前記駆動手段、前記送風手段、前記加熱手段及び前記給水手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、洗い工程時又はすすぎ工程時の前記給水手段による給水を実施する前に、前記洗濯槽内に温風を供給するとともに前記洗濯槽内にミストを散布する加熱加湿処理を実行し、前記加熱加湿処理実行後、且つ前記洗濯槽を静止させた状態で前記回転翼を回転させる動作をした後に、排水を実施する、構成とする。

本発明によれば、熱に弱い毛布などの洗濯物を加熱してダニを死滅させる場合、ダニを死滅させた後に実行する洗い工程またはすすぎ工程時に、洗濯物に機械力を与えることで、ダニの死骸を効率的に除去することが可能となる。

本発明の実施形態による洗濯乾燥機の構造を示す縦断面図本発明の実施形態による洗濯乾燥機の機能構成図本発明の実施形態によるダニ対策コースの基本的な制御フローチャート本発明の別の実施形態によるダニ対策コースの基本的な制御フローチャート本発明の実施形態による加熱加湿処理の制御フローチャート本発明の実施形態による毛布温度分布本発明の実施形態による動作と駆動モードの説明図本発明の別の実施形態による洗濯乾燥機の構造を示す縦断面図

以下、本発明の実施形態による洗濯乾燥機について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

以下、本発明の一実施例を図１、図２、図３、図４、図５、図６、図7に沿って説明する。

図１は、本発明の実施形態による洗濯乾燥機の構造を示す縦断面図であり、図２は、本発明の実施形態による洗濯乾燥機の機能構成図である。

洗濯乾燥機の外枠１内には、洗濯水を溜める外槽２が外枠１の上端四隅部から垂下させた４本の吊り部材（図示せず）で防振支持され、外枠１内の中心部に縦向きに配置されている。外槽２内に配置される洗濯槽３は、ステンレス鋼板を用いて、軸方向に長い有底円筒形状に形成されている。洗濯槽３の周壁には、通水及び通風のための貫通穴７が形成される。

洗濯槽３内の内底面部の中央には、洗濯物を撹拌して洗い運転、すすぎ運転、乾燥運転などを行う回転翼６が回転自在に設けられている。回転翼６は、駆動装置８によって回転駆動され、正回転／逆回転を繰り返して洗い運転、すすぎ運転、乾燥運転などを行う。脱水運転時には、洗濯槽３と回転翼６は一体的に高速回転し、洗濯物に含まれる水分が脱水される。

駆動装置８は、可逆回転型のコンデンサ分相単相誘導電動機、インバータ駆動電動機などを使用した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し、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、洗濯槽３を静止させた状態で回転翼６を繰り返し正逆（往復）回転させる撹拌駆動モード（第１駆動形態）と、洗濯槽３と回転翼６を一体的に同一方向に回転させる脱水駆動モード（第２駆動形態）と、洗濯槽３と撹拌翼６を結合せず、撹拌翼６を回転させるとその反動により洗濯槽３が逆方向に回転する中立駆動モード（第３駆動形態）を選択的に実行する駆動機能を有する。

外枠１内の後側部には、排気接続部２４により外槽２と接続された循環ダクト１８が設置されており、循環ダクト１８の風路内には、乾燥工程において洗濯物から蒸発した水分を含む温風を、冷却水で冷却して除湿するための水冷除湿板２０が設置され、循環している温風に含まれる糸くずなどを除去する糸屑フィルタ（図示せず）が着脱可能に設置されている。温風の流れは、白抜き矢印で示すように、外槽２から排気接続部２４を通り、循環ダクト１８の下から上方向に向かい、その先には送風機１９と、冷却されて除湿した後の循環温風を加熱するためのヒータ１７とが設けられている。ヒータ１７により加熱された空気は送風ダクト２６を通り洗濯槽３に温風を供給する。洗濯槽３に供給される温風の供給口には、金属細線を略半球の網状に織り上げてなるミストメッシュ２８が装着されている。ミストメッシュ２８の上方には、送風ダクト２６内にミストノズル２７が下方に向かって突出している。ミストノズル２７に水道水が供給されると、ミストノズル２７から下方に向かって噴射された水道水がミストメッシュ２８に衝突し、水道水が微細化（ミスト化）して洗濯槽３内に散布される。

ミストメッシュ２８の網の目は、給水ホース接続口１０の内部に設けられた給水フィルタ（図示せず）よりも粗くしておくことが望ましい。これにより、水道水中のゴミによってミストメッシュ２８が目詰まりすることを防止できる。また、ミストノズル２７の下方にミストメッシュ２８を配置したことにより、ミストノズル２７から噴射された水は、重力加速度によって加速された上でミストメッシュ２８に衝突するため、水の微細化を一層促進することができる。

送風ダクト２６内には、加熱した温風の温度を検出する温風温度センサ２１が設置されており、ヒータ１７の加熱を制御するために利用する。また、風路内には循環空気の湿度に感応する湿度センサ（図示せず）が設置される。

循環ダクト１８には洗濯槽３から排出され循環ダクト１８内を循環する温風の温度を検出する循環温度センサ２２を設置し、排気接続部２４には冷却水の流れる位置に排水温度センサ２３を設置し、冷却して凝縮回収された結露水を含む冷却水の温度を検出する。

洗濯運転時は、循環温度センサ２２、または、排水温度センサ２３により、洗濯水、または、すすぎ水の水温を検出し、検出した水温により洗い工程や、すすぎ工程の制御内容を変更することに利用することも可能である。

制御部９は、マイクロコンピューター３７を中心に構成される。

マイクロコンピューター３７は、表示パネル１６と、給水ユニット１１、排水弁１４を制御する機能を有する。また、モータ駆動回路３１を介して駆動装置８のモータ３２を駆動制御し、クラッチ駆動回路３３を介してクラッチ機構３４を切り替え、ヒータスイッチ３５のＯＮ／ＯＦＦを制御することによりヒータ１７の通電を制御し、強／弱／オフを制御し、ファン駆動回路３６を介して送風機１９を制御する機能を有する。

図３は、制御部９内のマイクロコンピューター３７が実行する本発明の実施形態によるダニ対策コースの基本的な制御フローチャートである。

図７は、制御部９内のマイクロコンピューター３７がクラッチ機構３４を制御する駆動モードの説明図である。

マイクロコンピューター３７は、電源スイッチ（図示せず）が投入されると次のような制御処理を実行する。

ステップＳ０１
電源が投入されると、制御処理系の初期化処理を行った後にクラッチ機構３４を洗濯開始時の位置に制御し、排水弁１４が閉じていなかったら閉じる制御を行う。

ステップＳ０２
洗濯槽３に洗濯物、ここでは毛布や布団を投入し、操作スイッチ３０のコース選択ボタン（図示せず）を操作して初期設定を行い、スタートボタンスイッチが押されると、運転制御処理を実行する。ここの初期設定では、本発明の実施形態であるダニ対策のコースを選択して設定する。

ステップＳ０３
給水ユニット１１の主給水電磁弁（図示せず）を開いて水道水の給水を開始する。この洗い給水は設定された水量まで給水を行うが、クラッチ機構３４を脱水の位置に制御して、洗濯槽３と回転翼６を一体的に同一方向に低速で回転させて洗濯物である毛布や布団を早く吸水させる制御を行う。

ステップＳ０４
垂直軸を中心に回転する洗濯槽３を有する洗濯乾燥機では、設定された水量まで給水された水道水は、洗濯するのに好ましい洗剤濃度まで洗剤を希釈しており、この洗濯液に洗濯物である毛布や布団は浸された状態となる。この状態で、駆動装置８を制御し、クラッチ機構３４を脱水駆動モードにして、洗濯槽３と回転翼６を一体的に回転させる槽回転洗いや、クラッチ機構３４を中立駆動モードにして、回転翼６を回転させた反動により、洗濯槽３を逆回転させる槽翼洗いを選択して実行する。

槽回転洗いは、毛布や布団を傷めずに洗濯するのに適しているが、毛布や布団に与える機械的な洗浄力は少ない。

槽翼洗いは、槽回転洗いと撹拌洗いの両方の利点を併せ持っており、毛布や布団を傷めずに適度な機械的な洗浄力を与えることができる。

水平軸または傾斜軸を中心に回転する洗濯槽３を有するいわゆるドラム式の洗濯乾燥機では、洗濯物である毛布や布団が浸るまで水道水を給水せず、洗濯槽３を正転／逆転させて、洗濯物である毛布や布団を上部に持ち上げ落下させるたたき洗い行う。

ステップＳ０５
排水弁１４を開いて洗濯液を機外に排水する。この洗い排水運転では、排水の途中または終了後にクラッチ機構３４を脱水駆動モードに制御する。

ステップＳ０６
排水が終了した後、洗濯槽３と回転翼６を一体的に一方向に高速回転させることにより、洗濯物である毛布や布団に含まれる洗濯液を遠心脱水する。

ステップＳ０７
排水弁１４を閉じ、給水ユニット１１の主給水電磁弁を開いて水道水を設定水量まで給水する。

ステップＳ０８
駆動装置８を制御してすすぎ１運転を実行する。場合により、運転時間を短縮するためにすすぎ１運転をスキップすることもある。

ステップＳ０９
排水弁１４を開いてすすぎ水を機外に排水する。このすすぎ１排水運転では、排水の途中でクラッチ機構３４を脱水駆動モードに制御する。

ステップＳ１０
洗濯槽３と回転翼６を一体的に一方向に高速回転させることにより、洗濯物である毛布や布団に含まれるすすぎ水を遠心脱水する。

ステップＳ１１
排水弁１４を閉じ、制御部９は、送風機１９、ヒータ１７、駆動装置８を制御して加熱加湿処理を実行する。

具体的には、図５のフローチャートに示すように、駆動装置８を制御して洗濯槽３を低速回転する（ステップＳ５０１）。そして、制御部９は、ファン駆動回路３６を制御し、送風機１９を運転して洗濯槽３内に空気を供給する（ステップＳ５０２）。

その後、制御部９は、ヒータスイッチ３５をＯＮに制御してヒータ１７を強運転する（ステップＳ５０３）。送風ダクト２６内に設置された温風温度センサ２１により、温風温度が８０℃以上になるまで、洗濯物である毛布や布団を加熱する（ステップＳ５０４）。温風温度センサ２１により、温風温度が８０℃を超えたと検出されると、制御部９は、給水ユニット１１を制御して、水道水をミストノズル２７から断続的に供給する（ステップＳ５０５）。

給水ユニット１１のミスト用給水電磁弁（図示せず）は、毎分０．２から０．５Ｌの水道水をミストノズル２７に供給できるが、本実施例では、洗濯物である毛布や布団が熱により繊維自体が変形して風合いがごわごわしてしまうのを防ぎながら、ダニを死滅させる温度を保つ必要があるので、ミスト用給水電磁弁を１０秒ＯＮしたのち、１７０秒ＯＦＦする断続給水を行う。このＯＮ／ＯＦＦの時間配分は、一つの制御案であり、それぞれの洗濯乾燥機に合わせて設定することで、洗濯物である毛布や布団の温度が上がり過ぎるのを防ぐことが可能となる。

循環ダクト１８内に設置された循環温度センサ２２により、循環ダクト１８内を循環する温風の温度が５０℃を超えるまで、断続的にミストを散布しながら、洗濯物である毛布や布団の加熱加湿を継続する（ステップＳ５０６）。

循環温度センサ２２により、循環温度が５０℃を超えたと検出されると、制御部９は、給水ユニット１１のミスト用給水電磁弁をＯＦＦし、ミストの断続散布を停止する（ステップＳ５０７）。その後、制御部９は、ヒータスイッチ３５を制御して、ヒータ１７を弱運転する（ステップＳ５０８）。ヒータ１７の弱運転を開始すると同時に、弱運転タイマーを起動し（ステップＳ５０９）、弱運転が３０分経過するまで継続する（ステップＳ５１０）。これは、ダニを死滅させるために、洗濯物である毛布や布団を５０℃以上の温度で２０分間保持するための処理であり、垂直軸を中心に回転する洗濯槽３に投入された洗濯物である毛布や布団の下部の温度が上がりにくいことへの対応である。水平軸または傾斜軸を中心に回転する洗濯槽３を有する洗濯乾燥機では、洗濯物である毛布や布団は洗濯槽３を回転させて位置を変えることができるため、弱運転をスキップすることも可能である。弱運転タイマーが３０分経過したら、制御部９は、ヒータスイッチ３５をＯＦＦしてヒータ１７による加熱を停止する（ステップＳ５１１）。ヒータ１７による加熱を停止すると同時に送風運転タイマーを起動する（ステップＳ５１２）。送風運転が１５分経過するまで送風機１９を運転し（ステップＳ５１３）、送風運転が１５分経過したら、制御部９は、ファン駆動回路３６を制御し、送風機１９の運転を停止する（ステップＳ５１４）。

送風運転を停止した後、制御部９は、駆動装置８を制御し、洗濯槽３の回転を停止する（ステップＳ５１５）。

ステップＳ１２
給水ユニット１１の主給水電磁弁を開いて水道水を設定水量まで給水する。

ステップＳ１３
駆動装置８を制御してすすぎ２運転を実行する。

すすぎ２運転では、死滅させたダニの死骸を除去するための機械力を洗濯物である毛布や布団に与えるため、クラッチ機構３４を撹拌駆動モードにして、洗濯槽３を静止させた状態で回転翼６を正転／逆転させる撹拌洗いや、クラッチ機構３４を中立駆動モードにして、回転翼６を回転させた反動により、洗濯槽３を逆回転させる槽翼洗いを選択して実行する。

ステップＳ１４
ステップＳ０９と同様にすすぎ水を機外に排水する。

ステップＳ１５
ステップＳ１０と同様に洗濯物である毛布や布団に含まれるすすぎ水を遠心脱水する。以下、同様にステップＳ１６、ステップＳ１７、ステップＳ１８を実行するが、これらは、場合によっては省略することも可能である。

ステップＳ１９
十分なすすぎが終了した洗濯物である毛布や布団は、この最終脱水で十分に遠心脱水される。

図４は、加熱加湿処理（ステップＳ１１）を洗い給水（ステップＳ０３）の前に実行する違いはあるものの、基本的な制御は図３のフローチャートと同様である。

図６は、毛布の温度分布を簡略的に説明した図であり、この図を用いて、加熱加湿処理の冷却効果を説明する。

（ａ）は、洗濯槽３内に微細化した水を断続的に供給しなかった場合の加熱処理を示し、（ｂ）は微細化した水を断続的に供給して加熱加湿処理を実行した場合を示す。

区間ｔＡはヒータ１７を強運転しており、区間ｔＢはヒータ１７を弱運転しており、区間ｔＣはヒータ１７をＯＦＦした送風運転をしている。

垂直軸を中心に回転する洗濯槽３に投入された洗濯物である毛布や布団は、温風が供給される場所に近い上面では温度変化Ｔ１のような温度変化となり、点Ａで５０℃を超える。
一方、洗濯槽３の下部では温度変化Ｔ２のような温度変化となり、５０℃を超える点Ｂまでの加熱時間が長くなる。このため、温度変化Ｔ１は、点Ａより更に加熱され続け、毛布に含まれる水分が少なくなるにつれて急激に温度が上昇し、点Ｃで最高温度となり、毛布の繊維が熱変形することになってしまう。

本実施例による加熱加湿処理を実行すると、温風温度が８０℃を超えると、ミストノズル２７から断続的に水道水が給水される（線Ｍ）。これにより、温風が供給される場所に近い上面では５０℃を超える点Ａからの温度上昇は緩やかになる。また、洗濯槽３の下部では、温度変化Ｔ２は点Ｂで５０℃を超え、その後も温度上昇を続ける。ヒータ１７を弱運転している区間ｔＢでは、温度変化Ｔ１はほぼ横ばいか緩やかな上昇をする。本実施例による加熱加湿処理では６０℃を超えることはない。一方、温度変化Ｔ２は、弱運転の区間ｔＢでも温度上昇を続け、更に、送風運転の区間ｔＣでも緩やかな温度上昇を続け、５０℃以上を２０分間以上保持することが可能となる。

以上本実施例によれば、洗濯物を適度に冷却および加湿することで、洗濯物の温度が上昇し過ぎるのを防ぐとともに、一定の温度を維持することでダニを効率的に死滅させることが可能となる。

また、上記の冷却処理にミストを用いることで、温度が急激に下がることを抑制し、より適切に温度制御することが可能となる。

図８は、本発明の別の実施形態による洗濯乾燥機の構造を示す縦断面図であり、実施例２における加熱処理は、実施例１のように洗濯槽３内に温風を供給するかわりに、給水ユニット１１から洗濯槽３内に給水する配管に給水用ヒータ３８を設置し、洗濯槽３内に加熱した水を給水することにより、洗濯物である毛布や布団を５０℃以上で２０分間保持して、ダニを効率的に死滅させる点が異なる。

水を加熱しながら給水するかわりに、外槽２と洗濯槽３の間に水を加熱するためのヒータ（図示せず）を設置し、給水した水を加熱し、洗濯物である毛布や布団を５０℃以上で２０分間保持することも可能である。

なお、いわゆるタテ型洗濯乾燥機の場合では、洗濯物である毛布や布団を洗濯するための水量が多く、その水を加熱するための時間が長くなる、または、消費電力量が多くかかるため、洗濯物である毛布や布団が乾いている状態、もしくは、含水している水分を脱水してから、温風により加熱するほうがより有効となる。

１外枠（筐体）
２外槽
３洗濯槽
６回転翼
８駆動装置（駆動部）
９制御部
１７ヒータ（加熱手段）
１９送風機（送風供給手段）
２０水冷除湿板（水冷除湿手段）
２１温風温度センサ
２２循環温度センサ
２７ミストノズル（ミスト散布手段）
２８ミストメッシュ（微細化部材、ミスト散布手段）

Claims

筐体と、
前記筐体内に支持され内部に洗濯水を溜める外槽と、
前記外槽内に回転自在に支持され洗濯物を収容する洗濯槽と、
前記洗濯槽の底部に回転可能に設置した回転翼と、
前記洗濯槽及び前記回転翼を駆動する駆動手段と、
前記洗濯槽内に空気を送出する送風手段と、
前記送風手段で送出された空気を加熱する加熱手段と、
前記洗濯槽内に水を給水する給水手段と、
前記洗濯槽内に水のミストを散布するミスト散布手段と、
前記駆動手段、前記送風手段、前記加熱手段及び前記給水手段を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、洗い工程時又はすすぎ工程時の前記給水手段による給水を実施する前に、前記洗濯槽内に温風を供給するとともに前記洗濯槽内にミストを散布する加熱加湿処理を実行し、前記加熱加湿処理実行後、且つ前記洗濯槽を静止させた状態で前記回転翼を回転させる動作をした後に、排水を実施する、ことを特徴とする、洗濯乾燥機。