JPH09140982A - 自動洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗濯物同志の接触や絡み合いなどによる摩耗
に基づく洗濯物の寿命の短縮を確実に防止できる自動洗
濯機を提供する。 【解決手段】 側部に多数の小孔６ａを有し、モータ４
により回転される回転ドラム６と、回転ドラムの下部に
設けられたシャワー発生筒７と、回転ドラムの底部に設
けられ、水槽底部の水をシャワー発生筒内に供給する揚
水手段９と、水槽底部から揚水手段で揚水できる水位を
検出する水位検知器１０と、水槽の排水用電磁弁１５
と、洗いサイクル及び濯ぎサイクルにおいては、水位検
知器が検知出力するまで給水するとともに、排水用電磁
弁１５を閉じたままモータ４を所定時間高速回転させ、
脱水サイクルにおいては、排水用電磁弁を開けた状態で
モータ４を所定時間高速回転させる制御手段１１とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動洗濯機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動洗濯機は、水槽の中に挿入さ
れた、側部に多数の小孔を有する回転ドラムを水槽の底
部中央において貫通した外側回転軸に結合するととも
に、外側回転軸の中心を貫通させた内側回転軸を回転ド
ラムの底部内側まで延長して、その内側回転軸の上端部
にパルセータを結合し、前記両回転軸をそれぞれモータ
により回転するように構成してあり、洗濯工程を洗いサ
イクルと、濯ぎサイクルと、脱水サイクルとに分けた場
合の洗いサイクルにおいては、水位が水槽の上部に到達
するまで給水し、回転ドラムは停止したまま、パルセー
タのみを正転と逆転を所定時間繰り返して、水槽内に水
流と渦を発生させることにより、洗濯物を水とともに撹
拌し、洗濯物に捩じれを加えて、汚れを落とすようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の洗濯
機では、上記のように洗濯物に水流と渦などにより、又
は洗濯物同志の引っ張り合い、もつれなどにより、過度
な捩じれ力が反復的に加わるために、繊維が早期に痛み
易く、衣料品の寿命が短縮される点が問題となってい
る。洗いサイクルにおいては、洗剤が繊維同志の摩擦係
数を低減する作用を有するのが、濯ぎサイクルにおいて
は、真水が使用されるため、とくに繊維同志の絡み合い
などによる摩耗が激しく、寿命短縮の大きな原因となっ
ている。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、洗濯物同志の接触や絡み合いなどによる摩耗に
基づく洗濯物の寿命の短縮を確実に防止できる自動洗濯
機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による自動洗濯機は、水槽内に、上部が開放
され、側部に小孔を有する、モータにより回転される回
転ドラムを設け、回転ドラムは、内部が上部の洗濯室と
下部の揚水室とに区分され、回転ドラム内の回転軸上
に、内部が前記揚水室に連通し、前記洗濯室内を起立し
て、側面に小孔を有するシャワー発生筒を設け、揚水室
に、回転ドラムの底部に設けた孔から水槽底部の水を取
込むとともに、シャワー発生筒に供給する揚水手段を設
け、揚水室から揚水手段により揚水するに足りる水位を
検知する水位検知器を設け、洗いサイクル及び濯ぎサイ
クルにおいては、水位検知器が検知信号を出力まで水を
供給するとともに、排水用電磁弁を閉じたまま前記モー
タを所定時間高速回転させ、脱水サイクルにおいては、
排水用電磁弁を開けた状態で前記モータを所定時間高速
回転させる制御手段を有することを特徴としている。

【０００６】揚水手段は、回転ドラムの底部内側中央に
固着されたプロペラで構成することができる。

【０００７】制御手段は、洗いサイクルにおいて、同サ
イクル開始直後に回転ドラム内に投入された洗濯物を均
等に分散させるに必要な僅少時間回転した後、給水用電
磁弁を水位検知器が出力するまで開放して給水し、前記
水位検知器の出力に基づいてモータを所定時間高速回転
させるものであることが望ましい。

【０００８】制御手段は、洗いサイクル開始直後及び／
又は給水後に、モータの正転と逆転を１回又は２回以上
の繰り返しの態様で行わせるものとすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて説明する。図１は、本実施例の断面
図であり、図２は主として制御系統を示すブロック図で
ある。

【００１０】本発明による自動洗濯機は、筐体１の中に
設置された水槽２と、筐体１の上面開口を開閉するカバ
ー３と、水槽の底部に固定されたモータ４と、水槽の底
部にその中央において水密性を有する軸受を介して回転
自在に貫通され、下端部が前記モータ４に動力的に結合
された回転軸５と、前記水槽内に同心円状に設置され、
回転軸５の上端部に固定された回転ドラム６とを有す
る。

【００１１】回転ドラム６は、上部が開放され、側部に
多数の小孔６ａを有する。そして、回転ドラム６の内側
に、その回転軸上において、シャワー発生筒７が固定さ
れている。シャワー発生筒７は、環状の鍔部７ａと、そ
の鍔部の内周から回転ドラムの上部付近まで起立する筒
部７ｂとからなっており、筒部７ｂは、上端部が閉塞さ
れていることが望ましい。そして、筒部７ｂの側部に
は、内外貫通する多数の小孔７ｃが形成してある。シャ
ワー発生筒７は、鍔部７ａの外周において回転ドラム６
に溶着、嵌着、接着、その他の任意の方法により固着さ
れている。このシャワー発生筒７の設置により、回転ド
ラム内は、上部の洗濯室８ａと、下部の揚水室８ｂとに
区分されている。

【００１２】揚水室８ｂの中央には、水槽２の底部から
水を取込み、その取込んだ水をシャワー発生筒７の筒部
７ｂに供給する揚水手段９が取付けられている。揚水手
段９は、吐出口を筒部７ｂの中央に向けて回転ドラムに
固定したポンプであっても良い。しかし、好ましい実施
例は、図示の例のように、回転ドラム６が高速回転され
るのを利用して揚水作用を行うプロペラで構成すること
が、電力節約効果が得られ、かつ、配線の繁雑さがな
く、回転ドラムの底部に容易に設置できるので、望まし
い。

【００１３】回転ドラム６の周壁下端部及び／又は底面
に、水槽２の底部内の水を揚水室８ｂに取込むための孔
６ｂが形成してある。また、揚水手段９がシャワー発生
筒７内に水を供給するに足りる水量が水素槽底部に存在
するときに、その水面を検出するための既知の水位検知
器１０（図２参照。図１では図示省略）が設けてあり、
その水位検知器１０の検知出力は、筐体１内の適当な位
置、例えば、操作パネルの裏面に設けてある制御器１１
に与えられる。

【００１４】制御器１１には、また、この自動洗濯機を
動作させるための操作部１３が接続されている。操作部
１３には、従来機と同様に、洗濯機上面の操作パネルに
設けられ、図２に示すように、主電源スイッチ１３ａ
と、洗濯機の動作を、洗いモード（洗いサイクル、濯ぎ
サイクル、脱水サイクルのすべてを実行するモー
ド。）、濯ぎモード（濯ぎサイクルと脱水サイクルを実
行するモード。）、脱水モード（脱水サイクルのみ実行
するモード。）のいずれかを設定するモード選択スイッ
チ１３ｂと、動作を開始させ、又は停止させるためのス
タートスイッチ１３ｃと、ストップスイッチ１３ｄとが
設けてある。スタートスイッチ１３ｃとストップスイッ
チ１３ｄは、既知の自動洗濯機で用いられているよう
に、一つのスイッチで兼ねて、その１回目の押下でスタ
ート信号を出力し、２回目の押下でストップ信号を出力
するものでもよい。さらに、制御器１１には、モータ４
と、水槽２の上方に設けてある給水用電磁弁１４と、水
槽２の底部の排水口に設けられた排水用電磁弁１５と、
電磁クラッチ式などのブレーキ装置１６とが接続されて
いる。

【００１５】制御器１１は、ＣＰＵで構成された制御部
１１Ａと、この制御部１１Ａを水位検知器１０及び操作
部１３に接続する入力インターフェース１１Ｂと、制御
部１１Ａをモータ４、電磁弁１４，１５及びブレーキ装
置１６に接続する出力インターフェース１１Ｃと、制御
部１１Ａに接続された記憶部１１Ｄとから構成されてい
る。

【００１６】ＲＯＭで構成された記憶部１１Ｄには、操
作部１３のモード選択スイッチ１３ｂにより選択された
洗いモード、濯ぎモード及び脱水モードの各モードに対
応するシーケンスプログラムが格納されている。モード
選択スイッチが動作されない場合は、予め設定された洗
いモードが指定されて制御部１１Ａに選択信号が入力さ
れるようになっている。

【００１７】また、記憶部１１Ｄには、前記シーケンス
プログラムの実行の際に、モータ４、給水用電磁弁１
４、排水用電磁弁１５、ブレーキ装置１６の電磁クラッ
チを駆動させる時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を記憶させたタイ
ムテーブルが格納されている。

【００１８】制御部１１Ａは、従来の自動洗濯機の場合
と同様に、スタートスイッチ１３ｃが押下された時に設
定されているモードに対応するシーケンスプログラムを
読み出して実行し、各ステップにおいて所定時間だけモ
ータ４を駆動させ、あるいは所定時間だけ電磁弁１４，
１５を開放させ、ブレーキ装置１６を動作させるように
なっている。もちろん、回転ドラム回転中にカバー３が
開けられる場合は、これを検知してブレーキ装置を動作
させて、その回転を緊急停止させるなどの安全防護機構
を機能させる周知の技術が完備されている。

【００１９】続いて、代表的に、洗いモードでスタート
スイッチ１３ｃが押下された場合の、この実施例の自動
洗濯機の動作を、図３を参照して詳細に説明する。回転
ドラム６内に洗濯物を投入し、かつ、所要量の洗剤を注
入した後、主電源スイッチ１３ａをＯＮし、さらに、ス
タートスイッチ１３ｃをＯＮすると、制御部１１Ａは、
記憶部からメインプログラムである洗いモードのシーケ
ンスプログラムを読出して実行を開始する。図３は、洗
いモードのシーケンスプログラムの内容を示すフローチ
ャートである。洗いモードのシーケンスプログラムは、
図３に示すフローで示されるような各種の動作を外部機
器に行わせるための一連の命令から構成されている。図
３の（ａ）は洗いサイクル、（ｂ）は濯ぎサイクル、
（ｃ）は脱水サイクルに対応する制御命令の内容を示
す。濯ぎモードのシーケンスプログラムは、図３の
（ｂ）及び（ｃ）のフローに対応する動作を実行させる
ための一連の命令からなり、脱水モードのシーケンスプ
ログラムは、同じく（ｃ）のフローに対応する動作を実
行させるための一連の命令からなる。

【００２０】洗いモードのプログラムが起動されると、
まず第１ステップ（以下、ステップ数をＳと数字で表
す。）において、給水ルーチンの実行を開始させるスタ
ート命令を出す。

【００２１】給水ルーチンは、図４に示すように、スタ
ートスイッチ１３ｃのＯＮ動作とともに起動され、メイ
ンプログラムにおいて給水ルーチンのスタート命令が出
されたか否かを監視し（Ｓ１７）、スタート命令が出さ
れた時は、水位検知器１０の出力状態を調べ（Ｓ１
８）、水面を検知しない時は、給水用電磁弁１４を開放
して、洗濯水を水槽２内に供給し始める（Ｓ１９）。引
き続き、水位検知器１０の出力状態を監視し（Ｓ２
０）、水面が所定位置に到達した時は、給水用電磁弁１
４を閉じた後（Ｓ２１）、メインプログラムにおいて給
水ルーチンのエンド命令が出されていないか否かを調べ
（Ｓ２２）、出されていない時はステップ１８に戻り、
出されている場合は、給水ルーチンの実行を停止する。

【００２２】給水ルーチンスタート命令を出した後（Ｓ
１）は、水位検知器１０が検知出力を出している時（Ｓ
２おいてＹの時）は、モータ４の回転を起動させると同
時に所定時間Ｔ１のタイマーのカウントをスタートさせ
る（Ｓ３）。Ｔ１は、洗いサイクルにおいて洗濯物の洗
浄効果が十分に得られるに必要なモータ駆動時間として
設定された時間である。モータ４の回転により、回転ド
ラム６及び揚水手段であるプロペラ９が高速回転される
ため、水槽底部に存在する洗濯水がシャワー発生筒７の
筒部７ｂ内に向けて上方に吐出される。その結果、筒部
７ｂ内に揚水された洗濯水は、後続揚水の圧力を受け
て、筒部７ｂの側部に設けてある小孔７ｃから回転ドラ
ムの側部に向けて吐出される。そして、さらに、回転ド
ラム６の高速回転により、その吐出水に遠心力が加わる
ため、回転ドラム内に筒部７ｂから回転ドラムの周壁に
向かうジェットシャワーが発生する。そして、回転ドラ
ムの周壁の小孔を通過した洗浄液は、回転ドラムの周壁
と水槽の周壁との間を水槽底部まで流下し、回転ドラム
６の底部に設けてある孔６ｂから揚水室８内に取込まれ
て戻るため、再びシャワー発生筒７に向けて吐出され、
洗浄水が循環される。

【００２３】従って、回転ドラム内に洗濯物が収容され
ている場合は、洗剤を含んだ洗濯水が洗濯物の繊維間を
高速で通過するため、その際に、普通の軽い汚れはもち
ろん、油などの付着力が大きい頑固な汚れも、非常に効
果的に剥離・除去される。

【００２４】従来のパルセータを用いる洗濯機では、洗
濯物が洗濯水内を水と共に遊動するため、洗濯水の洗濯
物表面接触量は多いが、繊維間通過量が少ないため、洗
浄効率が低い。従って、所要の洗浄効果を得るために
は、洗いサイクルの所要時間を長く設定する必要があっ
た。これに対して、本発明では、高速ジェットシャワー
が回転ドラムの中心から同ドラムの周壁に向けて発射さ
れ、かつ、遠心力を受けるため、洗浄液の洗濯物繊維間
通過量が飛躍的に増大しているので、洗浄効率が非常に
高い。従って、洗いサイクルの所要時間を従来の数十分
の一に短縮することが可能である。

【００２５】洗いサイクルの開始時点からＴ１の時間が
経過した時（Ｓ４においてＹの時）は、給水ルーチンの
実行を停止させるエンド命令が出されて（Ｓ５）、洗い
サイクルが終了する。

【００２６】引き続いて、ステップＳ６に進んで、濯ぎ
サイクルの実行が開始される。濯ぎサイクルでは、ま
ず、排水用電磁弁１５が開放されて、水槽２底部の排水
口から排水管１７を経て排水されると同時に、脱水を開
始する。すなわち、排水を行いながら回転ドラムの高速
回転を継続する。そして、洗濯物に含まれている洗浄水
が完全に除去されるために必要な所定時間Ｔ２を設定さ
れたタイマーのカウントをスタートさせる。

【００２７】排水開始の際に、回転ドラムの回転を停止
させずに継続する場合は、回転ドラムの底部から揚水さ
れなくなるまでの間は、脱水効果が上がらないので、モ
ータ駆動のための電力を浪費する懸念がある。この懸念
を払拭するためには、排水当初は、回転ドラム底部の水
が揚水手段９により揚水されなくなるまで、回転ドラム
６の高速回転を一旦停止することが望ましい。このよう
に、モータを僅少時間停止した後に、回転ドラムを再び
高速回転させる場合は、その後の脱水効果が顕著であ
る。また、一旦停止後のモータ起動時にタイマーＴ２の
カウントが開始されることとなる。

【００２８】そして、所定時間の脱水後（Ｓ７において
Ｙの時）は、排水用電磁弁１５を再び閉じ（Ｓ８）、給
水ルーチンを起動させて（Ｓ９）、前述したと同様に、
水槽２に水位検知器１０が検知出力するまで給水する
（Ｓ１０）。このときは、もちろん、水槽に洗剤注入は
行われない。給水により水位が所定位置まで到達すると
（Ｓ１０においてＹの時は）、濯ぎ動作が開始されると
同時に、濯ぎにより洗濯物に付着している洗剤の完全な
除去に必要な時間Ｔ３を設定されたタイマーのカウント
をスタートさせる（Ｓ１１）。そして、所定時間Ｔ３が
経過すると（Ｓ１２においてＹ）、給水ルーチンの実行
を停止させるエンド命令が出されて（Ｓ１３）、濯ぎサ
イクルが終了する。

【００２９】さらに引き続いて、ステップＳ１４に進ん
で、脱水サイクルが開始される。脱水サイクルでは、排
水用電磁弁１４が開放されると同時に、回転ドラム底部
の水が少なくなるまでの間、モータが瞬時停止された後
に、再び高速回転されて、脱水動作が開始され、併せ
て、ステップＳ７の場合と同様に所定時間Ｔ２のタイマ
のカウントがスタートされる。そして、所定時間Ｔ２の
脱水動作が終了すると（Ｓ１５においてＹの時）、排水
用電磁弁１５が閉じられ、かつ、回転ドラム６の回転も
停止されて（Ｓ１６）、指定された洗いモードの運転制
御が終了する。

【００３０】洗いサイル当初の洗剤の注入に関しては、
洗剤容器から人が所要量を取出して水槽に注入しても良
いが、好ましい実施例では、水槽２の上方に洗剤注入器
１８を取付け、洗いモードでスタートされた場合に、水
面検知後に、あるいは洗いサイクル開始後に、制御器１
１が洗剤注入器１８を動作させて、所定量の洗剤を水槽
に注入するようにすることも可能である。上記説明から
明らかなように、本発明による自動洗濯機においては、
洗浄液がジェットシャワーの状態で洗濯物の繊維間を通
過されるので、洗剤は、粉状洗剤よりも液状洗剤を用い
ることが望ましい。従って、洗剤注入器１８による注入
が一層好適である。

【００３１】本発明の他の実施例として、既存の自動洗
濯機の利用を可能にするため、シャワー発生筒７は、既
存の自動洗濯機の回転ドラム６の中に、鍔部７ａの外周
を押入嵌合して、固定するようにしても良い。この場合
は、揚水手段として、既存の自動洗濯機のパルセータを
回転ドラムの底部に回転自在に取付け、そのパルセータ
と回転軸５との間を増速ギヤで連結するようにしてもよ
い。本発明による洗濯機においては、洗濯サイクル及び
濯ぎサイクルにおいて、回転ドラムが中に収容されてい
る洗濯物をシャワー水が回転ドラム回転時の遠心力によ
り透過する程度の高速回転をされるので、パルセータは
回転ドラムの底部に固着することもできる。パルセータ
による揚水量が不足する懸念がある場合は、パルセータ
に代えて、プロペラを取付けることが良い。

【００３２】回転ドラム６内に投入された洗濯物が回転
ドラムの回転時に偏在することは好ましくない。これを
防止するため、洗いモードでスタートスイッチ１３ｃを
押したのち、給水ルーチン起動前に回転ドラムを例え
ば、５〜１０秒程度の僅少時間、正転又は正転と逆転さ
せることにより、洗濯物の偏在を矯正することが好まし
い。過度な揺れを検出する揺動検出器を備え、検出信号
が出力された場合は、正転と逆転を反復するように制御
することもできる。

【００３３】制御器１１は、上述した例のようにマイク
ロコンピュータで構成することに代えて、従来周知のプ
ログラムタイマーの組合せにより実現すことも可能であ
る。

【００３４】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、水槽底
部に存在する洗濯水を揚水手段によりシャワー発生筒内
に供給して、そのシャワー発生筒により回転ドラムの中
心から回転ドラムに収容されている洗濯物を交差するよ
うにシャワー状に吐出させ、回転ドラムを高速回転させ
るようにしたので、洗濯物に吐出された洗濯水は、回転
ドラムの高速回転により生じる遠心力により、洗濯物の
繊維間を強制的に通過される。従って、洗浄水の洗濯物
通過量が非常に多いので、洗いサイクルにおいては繊維
の汚染物質の付着力が大きい場合でも、すべて非常に効
率的に剥離除去され、また、濯ぎサイクルにおいても、
同様に、繊維に付着している洗剤が非常に効率的に除去
される。従って、洗濯所要時間を従来の自動洗濯機より
も大幅に短縮することができる。

【００３５】しかも、洗濯物は、従来のように、洗濯水
の渦の中での捩じり、扱き、絡まりなどがなく、回転ド
ラムの周壁に押された状態で洗濯水が通過するだけであ
るので、繊維が劣化することが全くなく、衣料の寿命短
縮が有効に防止される。

【００３６】さらに、所要水量は、水槽の底部から揚水
手段によりシャワー発生筒に供給することができる量で
済むから、使用水量が著しく減少する。また、上述のよ
うに、洗い及び濯ぎに要する時間も、大幅に短縮される
から、洗濯コストの低減効果も顕著である。

【００３７】洗いモードにおいて、給水前に回転ドラム
を僅少時間回転させる場合は、回転ドラム内の洗濯物の
偏在が矯正されるので、回転ドラムの回転初期の過度な
揺れが防止され、また、全洗濯物における洗濯水の通過
が均一になるから、汚れ落ちのムラが生じないという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【図２】同実施例の制御系統の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】洗いモードの場合のメインプログラムによる動
作を説明するフローチャートである。

【図４】給水ルーチンの内容を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

２ 水槽 ４ モータ ５ 回転軸 ６ 回転ドラム ６ａ 小孔 ７ シャワー発生筒 ７ａ 鍔部 ７ｂ 筒部 ８ａ 洗濯室 ８ｂ 揚水室 ９ プロペラ（揚水手段） １０ 水位検知器 １１ 制御器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽内に、上部が開放され、側部に小孔を
   有する、モータにより回転される回転ドラムを設け、 前記回転ドラムは、内部が上部の洗濯室と下部の揚水室
   とに区分され、 前記回転ドラム内の回転軸上に、内部が前記揚水室に連
   通し、前記洗濯室内を起立して、側面に小孔を有するシ
   ャワー発生筒を設け、 前記揚水室に、前記回転ドラムの底部に設けた孔から前
   記水槽底部の水を取込むとともに、前記シャワー発生筒
   に供給する揚水手段を設け、 前記揚水室から前記揚水手段により揚水するに足りる水
   位を検知する水位検知器を設け、 洗いサイクル及び濯ぎサイクルにおいては、前記水位検
   知器が検知信号を出力まで水を供給するとともに、排水
   用電磁弁を閉じたまま前記モータを所定時間高速回転さ
   せ、脱水サイクルにおいては、前記排水用電磁弁を開け
   た状態で前記モータを所定時間高速回転させる制御手段
   を有すること、を特徴とする自動洗濯機。
2. 【請求項２】揚水手段は、回転ドラムの底部内側中央に
   固着されたプロペラであることを特徴とする請求項１記
   載の自動洗濯機。
3. 【請求項３】制御手段は、洗いサイクルにおいて、同サ
   イクル開始直後に回転ドラム内に投入された洗濯物を均
   等に分散させるに必要な僅少時間回転した後、給水用電
   磁弁を水位検知器が検知信号を出力するまで開放して給
   水し、前記水位検知器の検知信号の出力に基づいてモー
   タを所定時間高速回転させるものであることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の自動洗濯機。
4. 【請求項４】制御手段は、洗いサイクル開始直後のモー
   タ回転及び／又は給水後のモータ回転を、１回の正転と
   逆転、又は２回以上の正転と逆転の態様で行わせるもの
   であることを特徴とする請求項３記載の自動洗濯機。