JP4948642B1 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯物の布濡れを速やかに行い、効率良く洗濯物全体及び洗濯液の温度を上昇させることができ、良好な洗浄効果が得られ、洗濯乾燥時間を短縮することができ、節水することができる洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】洗濯乾燥機１００は、水を加熱蒸発させて水蒸気を発生する蒸気発生器８を有し、発生した水蒸気を、水槽２内で回転するドラム３の内側に供給する蒸気供給部５と、洗濯、及び乾燥の運転を制御する制御部１６とを備える。蒸気供給部５は、水蒸気を蒸気発生器８からドラム３の内側に向けて供給するように、水槽２の開口縁部に設けられた蒸気管５１と、水蒸気を蒸気発生器８からドラム３の周面の外側に向けて供給するように、水槽２の周面に設けられた蒸気管５４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内部に水蒸気を供給する蒸気供給手段を備える洗濯乾燥機に関する。

近年、洗濯性能を高めるとともに、種々の機能を付加した洗濯乾燥機が提案されている。この種の洗濯乾燥機の一つとして、蒸気発生器と、該蒸気発生器が発生する水蒸気を洗濯水槽の周面に案内する蒸気供給管と、該蒸気供給管の出口に取り付けられた蒸気拡散ノズルとを備え、洗濯水槽内で回転し、通孔を有する回転ドラムの内部に該通孔を介し水蒸気を供給するように構成された洗濯乾燥機がある（例えば特許文献１）。

特許文献１の洗濯乾燥機において、回転ドラムの内部への水蒸気の供給は、洗濯運転中には、回転ドラム及び洗濯水槽の内部で循環する洗濯水の温度を高め、回転ドラムの内部に投入される洗濯物を高温下で洗濯し、汚れ落ちを促進して良好な洗浄性能を得るために実施されており、また、洗濯水に浸された洗濯物に高温の水蒸気を当てることで殺菌効果を得るために実施されている。

さらに、従来の蒸気発生器を備える洗濯乾燥機の中には、洗濯完了後の乾燥運転中にも水蒸気を供給し、乾燥途中の洗濯物に水蒸気を当てて、該洗濯物のしわを取り除くように構成されたものがある。このように、回転ドラムの内部に水蒸気を供給することにより、洗濯性能を高めることができ、洗濯物の殺菌、乾燥時のしわ取り等の付加機能を実現することができる。

特許第４０８３１５１号公報

上述の特許文献１の洗濯乾燥機においては、水蒸気は主として回転ドラムの加熱に用いられ、洗濯物に直接作用する水蒸気の量は少なく、洗濯物の布濡れを速やかに行って洗濯物の温度を上昇させ、膨潤作用により洗浄効果を向上させるのが不十分であるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、洗濯物の布濡れを速やかに行い、効率良く洗濯物全体及び洗濯液の温度を上昇させることができ、良好な洗浄効果が得られ、洗濯乾燥時間を短縮することができ、節水することができる洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内側に水蒸気を供給する蒸気供給手段と、洗濯、及び乾燥の運転を制御する運転制御手段とを備える洗濯乾燥機において、前記蒸気供給手段は、前記水蒸気を前記回転ドラムの内側に向けて供給するように、前記洗濯水槽の開口縁部に設けられた開口縁部供給管と、前記水蒸気を前記回転ドラムの周面の外側に向けて供給するように、前記洗濯水槽の周面に設けられた周面供給管とを備えることを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記回転ドラムの周面には複数の孔を設けてあり、前記周面供給管により前記洗濯水槽の周面に供給された前記水蒸気が噴出する前記回転ドラムの周面部分は、開口率を他部分より大きくしてあることを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記周面部分に設ける孔の数を他部分より多くしてあることを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記洗濯水槽の開口縁部に、前記開口縁部供給管を複数設けてあることを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記蒸気供給手段は前記水蒸気を発生する蒸気発生器を有し、前記運転制御手段は、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記回転ドラムの内部に収容した洗濯物の量を検出する量検出手段を備え、前記運転制御手段は、前記量検出手段により検出した量に基づいて、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御することを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記運転制御手段は、前記量検出手段により検出した前記量が所定値以上である場合に、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管の両方へ前記水蒸気を供給することを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記運転制御手段は、前記乾燥の運転を制御するときに、前記蒸気発生器から前記周面供給管へ前記水蒸気を供給することを特徴とする。

本発明に係る洗濯乾燥機は、前記洗濯物の布質が親水性であるか又は疎水性であるかを判定する布質判定手段を備え、前記運転制御手段は、前記布質判定手段により判定した布質に基づいて、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御することを特徴とする。

本発明においては、開口縁部供給管により回転ドラム内の洗濯物の中心部に、周面供給管により洗濯物の外周部に水蒸気を供給することができる。従って、洗濯物の布濡れを速やかに行い、効率良く洗濯物及び洗濯液の温度を上昇させることができ、膨潤作用により良好な洗浄効果が得られる。洗浄力が向上するので、洗濯運転時間を短縮化することができ、水蒸気により全体的に温まった洗濯物の洗剤液は粘性が低いため、脱水時の泡切れが良く、節水効果があり、省エネルギーを図ることができる。

本発明においては、前記周面部分の開口率を大きくしてあるので、ロスが減じた状態で水蒸気を有効に洗濯物に当てることができる。

本発明においては、前記周面部分に設ける孔の数を他部分より多くしてあるので、該周面部分の開口率を容易に大きくすることができる。

本発明においては、開口縁部に、前記開口縁部供給管を複数設けてあるので、開口縁部供給管からロスなく直接洗濯物へ供給される水蒸気量が増加し、より洗浄効果が向上する。

本発明においては、洗濯物の量に応じて、開口縁部供給管及び周面供給管への水蒸気の供給量を制御する。例えば洗濯物の量が多く、開口縁部供給管のみによる水蒸気の供給では回転ドラムの底部側の洗濯物に水蒸気が接触しない場合に、蒸気発生器から周面供給管への水蒸気の供給を行うことにより、洗濯物全体に略均一に水蒸気を接触させることができ、良好な洗浄効果を得ることができる。そして、洗濯物の量が多い場合に、乾燥工程の終了前に蒸気発生器から周面供給管への水蒸気の供給を行うことにより、洗濯物全体に略均一に水蒸気を接触させることができ、良好に仕上げることができる。

本発明においては、乾燥時に周面供給管により回転ドラムに水蒸気を供給することで、回転ドラム全体の湿度を高めて、しわを抑えて良好に仕上げることができる。

本発明においては、洗濯物の布質に応じて、開口縁部供給管及び周面供給管への水蒸気の供給量を制御する。布質が親水性である場合、疎水性である場合より汚れやすい。また、乾燥時にもしわがよりやすい。従って、布質が親水性である場合、洗濯時に開口縁部供給管及び周面供給管へ水蒸気を供給し、洗浄力を高めた状態で洗浄することができる。そして、布質が親水性である場合、乾燥時に周面供給管により水蒸気を供給することで、繊維の表面を起毛させ、しわが伸びた状態でふんわりと仕上げることができる。

本発明の洗濯乾燥機によれば、開口縁部供給管により回転ドラム内の洗濯物の中心部に、周面供給管により洗濯物の外周部に水蒸気を供給することができるので、洗濯物の布濡れを速やかに行い、効率良く洗濯物全体及び洗濯液の温度を上昇させることができる。従って、良好な洗浄効果が得られ、洗濯乾燥時間を短縮することができ、節水して省エネルギーを図ることができる。

本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の内部構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の内部構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る蒸気発生部の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るＣＰＵによる洗濯乾燥処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＣＰＵによる洗濯乾燥処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の外観を示す斜視図、図２及び図３は本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機の内部構成を示す縦断面図、図４は蒸気発生部の構成を示す模式図である。
本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機は、外装を構成する外箱１の内部に水槽（洗濯水槽）２を備えている。水槽２は、洗濯物の投入のための開口２０を一側に備える大径の有底円筒体であり、外箱１の底面に立設された複数本の支持脚２１（１本のみ図示）により、前記開口２０の側を上に傾斜した状態で弾性支持されている。水槽２の傾斜角度は、水平面に対して５°〜３０°程度である。

外箱１の前面（図２の左側面）には、水槽２の前記開口２０を臨む位置に、蓋体１０により開閉自在に洗濯物の投入口１１が開設されており、該投入口１１と前記開口２０との間は、ベローズ１２により液密に封止されている。

水槽２の内部には、ドラム（回転ドラム）３が水槽２と同軸の状態で支持されている。該ドラム３は、水槽２よりもやや小径の有底円筒体であり、一側には洗濯物の投入のための開口３０が開設されている。ドラム３は、水槽２の開口２０の内側に前記開口３０を臨ませ、水槽２の底部中央に固設されたドラムモータ４の出力軸４０の端部に連結され、該ドラムモータ４からの伝動により、水槽２の内部で回転するように構成されている。

ドラム３の開口３０の外側には、ドラム３の回転に伴う振動を吸収するように流体バランサ３１が周設されている。前記ドラムモータ４は、水槽２の底板の外側に連設されたモータ室４１の内部に固設してある。ドラムモータ４の出力軸４０は、水槽２の内部に、該水槽２の底板を液密に貫通して突出しており、ドラム３は、この突出端部に連結されている。

図２に示すように、ドラム３の周面の軸方向中央部分の、後述する蒸気噴射口５５からの水蒸気が噴射される部分には多数の孔３４が全周に亘って貫通形成されている。また、周面の前記部分以外の部分、すなわち開口３０側及び底面側には孔３４より孔間の間隔を大きくした状態で孔３５が全周に亘って貫通形成されている。
また、ドラム３の内面には、軸長方向に延びるバッフル３３が周方向に等配に複数突設されている。なお、図２中には、孔３４，３５の一部と一つのバッフル３３のみが図示されている。孔３４又は孔３５はドラム３の周面の全周に亘って形成されている場合に限定されるものではなく、周方向に等配に、一群の孔３４又は一群の孔３５を複数群、形成することにしてもよい。

図１に示すように、蓋体１０は、開閉のために把持される把持部１３を備え、また外箱１の前面には、蓋体１０の近傍にドア開ボタン１４を配してあり、蓋体１０は、把持部１３又はドア開ボタン１４の操作により開閉される。外箱１の前面に設けた投入口１１から投入される洗濯物は、前記開口２０，３０を経てドラム３の内部に導入される。ドラム３の内部には、周面に設けた前記孔３４，３５から水槽２の内部の洗濯水が流入し、ドラム３の内面には、複数のバッフル３３が突設されているので、ドラム３内に投入された洗濯物は、流入した洗濯水中に浸され、前記バッフル３３により持ち上げ及び落下されつつ攪拌されて洗浄される。

また、外箱１の前面上部には、各種の操作のための操作キー、各種の表示のための表示部を備える操作パネル１５が設けられている。操作パネル１５は、該操作パネル１５の内側に設けた制御部（運転制御手段）１６（図２参照）に接続されている。洗濯運転、脱水運転及び乾燥運転を含む洗濯乾燥機の運転は、操作パネル１５の操作内容に基づく制御部１６の動作により実行される。これらの洗濯運転、脱水運転及び乾燥運転は、それぞれ公知の手順で実施されるものであり、詳細な説明は省略する。

外箱１の後部上面には、水道への接続端となる給水口１７が設けてあり、該給水口１７は、図２に示すように外箱１の内側に設けた給水弁１８（図２参照）に接続されている。給水弁１８は、複数の給水出口を有する多連形の電磁弁である。給水弁１８の第１給水出口は、給水管１９を介して水槽２の底板近傍の上部周面に接続されており、給水弁１８が第１給水出口に切り換えられた場合、給水口１７への給水は、給水弁１８及び給水管１９を経て水槽２の内部に供給される。なお、給水管１９の中途には、公知のように洗剤ケースを配置し、給水と共に適量の洗剤が導入されるように構成することができる。

また、水槽２には、最下位置となる底板近傍の周面に導水管２２が接続されており、この導水管２２は、外箱１内側の前下部に固定支持された筒形のフィルタケース２３に接続されている。フィルタケース２３の内部には、水中に混在する異物を捕捉するリントフィルタ２４が収容されている。また、フィルタケース２３の下部は、排水弁２５を介して外箱１の底面に沿って敷設された排水管２６に接続され、排水管２６は下水管に接続されている。さらにフィルタケース２３の後端部には、循環ポンプ２７を介して戻し管２８が接続されており、該戻し管２８は、水槽２の前部に沿って上方に延長され、該水槽２の開口縁部に上方から接続されている。

導水管２２の水槽２側にはエアートラップ３６が設けられており、エアートラップ３６には導圧パイプ３７が接続され、該導圧パイプ３７の上端部には水位センサ３８が設けられている。水位センサ３８は導圧パイプ３７及びエアートラップ３６を介して水槽２と連通し、水槽２内の水位による圧力（水圧）が水位センサ３８に伝えられるように構成されている。
水位センサ３８は、コイルと磁性体とを内装し、水槽２内の水位による圧力変化に応じて磁性体がコイル内を移動する。そして、コイル内の磁性体の位置により生じるコイルのインダクタンスを発振周波数として検出し、水槽２内の水位を検知するように構成されている。

水槽２内に給水される洗濯水は、導水管２２を経てフィルタケース２３に導入され、該フィルタケース２３の内部に充満する。フィルタケース２３に付設された循環ポンプ２７は、前述した洗濯運転中に、連続又は間欠的に駆動される。この駆動によりフィルタケース２３の内部の洗濯水は、循環ポンプ２７に吸い込まれて昇圧され、戻し管２８を経て水槽２の上部に送水されて、該戻し管２８の先端からドラム３内部の洗濯物に噴射されて洗浄効果を高めるべく作用する。フィルタケース２３の内部には、導水管２２を経て水槽２内部の洗濯水が連続的に供給されるので、水槽２からフィルタケース２３の内部を通ってドラム３内に戻る洗濯水の循環が生じる。このように循環する洗濯水中に含まれる繊維屑等の異物は、フィルタケース２３内に設けたリントフィルタ２４に捕捉されて除去され、ドラム３内部には、戻し管２８を経て清浄な洗濯水が降り注がれることとなる。

フィルタケース２３の下部に設けられた排水弁２５は、以上の洗濯運転の後に開放される。この開放により水槽２内部の洗濯水は、導水管２２及びフィルタケース２３を経て排水管２６に排出され、前記下水管に排水される。この排水に際しても、洗濯水中に含まれる異物は、フィルタケース２３内部のリントフィルタ２４に捕捉されるから、排水管２６を経て下水管に排出される虞れがなく環境負荷の軽減が図られている。

図３に示すように、乾燥部９は、送風機９１と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ９２と、外箱１の上面に取り付けられ、乾燥フィルタ９４を収納したケース９５と、加熱及び乾燥された空気をドラム３へ吹き出す送風ダクト９６と、水槽２の背面側に設けられた熱交換部９３とを備えている。

送風機９１は、ファンケース９１ａと、ファンケース９１ａ内に収容された回転羽根９１ｂと、回転羽根９１ｂを回転駆動するファンモータ９１ｃとで構成され、水槽２の上部に取り付けられている。ファンモータ９１ｃは回転羽根９１ｂに接続され、ダイレクトドライブ構造によって回転羽根９１ｂを回転駆動するように構成されている。

ＰＴＣヒータ９２は、送風機９１内の、ファンケース９１ａと送風ダクト９６との間に配置され、送風機９１により送風される空気を加熱する。水槽２の開口縁部に送風ダクト９６の送風口９７が設けられており、該送風口９７からドラム３の下部に向かって温風が吹き出される。
熱交換部９３は、水槽２の上部にある送風機９１側の開口部９３ａと水槽２の背面下部の開口部９３ｂとをつなぐように形成されている。熱交換部９３の周壁には冷却水が通流されている。熱交換部９３の開口部９３ｂ，９３ａ側には、それぞれ第１温度センサ９３ｃ，第２温度センサ９３ｄが設けられており、開口部９３ｂ，９３ａ付近の温度（空気、冷却水の温度）を検出する。

前記乾燥部９が稼働すると、図３の矢印で示すように、空気が水槽２内を循環する。すなわち、送風機９１の回転羽根９１ｂが回転し、ＰＴＣヒータ９２で生成された温風がケース９５及び乾燥フィルタ９４を通過し、送風ダクト９６を経て送風口９７からドラム３内の空間の下部に向かって吹き出す。これにより、ドラム３内の洗濯物の水分が蒸発する。その水分を含んだ空気、つまり湿潤空気は、孔３４及び３５からドラム３外に出て、水槽２の背面下部の開口部９３ｂから熱交換部９３に吸い込まれ、該熱交換部９３の外周に流されている冷却水によって冷却される。これにより、湿潤空気が含む水分が凝縮される。すなわち、該湿潤空気が熱交換部９３により除湿されて乾燥空気となる。この乾燥空気は、送風機９１側の開口部９３ａに吸い込まれ、ファンケース９１ａ内に送られて、ＰＴＣヒータ９２で再び加熱され、ケース９５及び乾燥フィルタ９４を通過した後、送風口９７からドラム３内の下部に向かって吹き出す。乾燥部９が稼動し、温風が循環することにより、ドラム３内にある洗濯物を乾燥させることができる。

図４に示すように、前記給水弁１８の第２給水出口には、小径の給水管５０が接続されており、該給水管５０には、給水弁１８が第２給水出口に切り換えられることで給水口１７からの給水が供給される。給水管５０は、水槽２の上部空間内で前方に延設されている。なお、給水弁１８により、給水管５０及び１９の両方に同時に給水することもできる。
給水管５０の他端は、該給水管５０からの給水を一旦貯留する水タンク６に接続され、水タンク６は一定量の水を送水可能な定量ポンプ７に、給水管５７により接続されている。さらに、定量ポンプ７は給水管５８により蒸気発生器８に接続されている。給水管５０，５７，５８、水タンク６、定量ポンプ７、蒸気発生器８並びに蒸気管（開口縁部供給管）５１，５１及び蒸気管（周面供給管）５４から蒸気供給部（蒸気供給手段）５が構成される。

図１に示すように、蒸気発生器８は、給水管５８からの給水を加熱蒸発させて水蒸気を発生し、蒸気管５１，５１及び５４へ送り出す。蒸気管５１，５１は、蒸気発生器８からさらに前方に延長されており、水槽２の開口縁部に前記戻し管２８と並べて設けた一方の蒸気噴射口５２，開口縁部の洗濯乾燥機横方向の反対側に設けた他方の蒸気噴射口５２に接続されている。蒸気管５１，５１に送出される水蒸気は、蒸気噴射口５２，５２から、ドラム３の内部に投入される洗濯物の中心部に向けて噴射されるように構成されている。
蒸気管５４は、蒸気発生器８から後方に延長され、水槽２の周面の軸方向の略中央部に設けた蒸気噴射口５５に接続されている。蒸気管５４に送出される水蒸気は、蒸気噴射口５５からドラム３の周面の中央部より少し後部寄りに向けて噴射され、孔３４から内部の洗濯物の外周部に当てられるように構成されている。
蒸気管５１，５４は長さが短くなるように、すなわち水蒸気の通流経路が短くなるようにし、水蒸気の熱膨張による温度低下を防ぐのが好ましい。

水タンク６は、所定量の水を貯留可能な中空の容器であり、上面に連通する入口管６０、底面近傍の側面に連通する出口管６１、及び底面から離れた位置の側面に連通するオーバフロー管６２とを備えている。給水弁１８から延びる給水管５０は、入口管６０に接続されており、水タンク６の内部に入口管６０から流入する水が貯留されるように構成されている。出口管６１は、給水管５７を介して定量ポンプ７に接続されており、オーバフロー管６２には、導水管６３が接続されている。

オーバフロー管６２は、水タンク６の内部の貯留水の水位が上昇したとき、開口位置を超えた水を導水管６３に送り出し、水タンク６の内水位を一定に保持する。導水管６３に送り出される水は、前記熱交換部９３に供給し、該熱交換部９３内を流れる湿潤空気を冷却し、除湿するための冷却水として再利用される。また導水管６３に送り出される水は、水槽２の内部に供給し、洗濯水の一部として再利用される。

定量ポンプ７は、弾性チューブ７０と押圧体７１とを備え、所謂チューブポンプとして構成されている。押圧体７１は、周方向の複数か所に径方向外向きに突出する押圧片を備える円板であり、モータ７２の出力端に固定され、該モータ７２の駆動により回転する。弾性チューブ７０は、両端を継手７３に連結し、押圧体７１の外側を囲繞するように円形に曲げて配されている。水タンク６の出口管６１から延びる給水管５７は、継手７３を介して弾性チューブ７０の一端に接続されており、水タンク６の内部の貯留水は給水管５７を経て弾性チューブ７０内に導入される。弾性チューブ７０の他端は、継手７３の同側に接続された給水管５８を介して蒸気発生器８に連結されている。

押圧体７１に設けた押圧片は、図示のように、それぞれの先端で弾性チューブ７０の対応部位を押し潰し、押圧体７１の回転に応じて移動する。この移動により弾性チューブ７０内の水は、他端に向けて押し出され、下流の給水管５０を介して蒸気発生器８に送り出される。押圧体７１の押圧片は、複数（図においては３つ）設けてあり、それぞれが弾性チューブ７０を押し潰した状態で移動することから、蒸気発生器８には、押圧体７１の回転に応じて定量の水が連続して送り出される。
定量ポンプ７は、図示のチューブポンプに限定されない。

蒸気発生器８のハウジング８０の下面、上面及び側面の一部は、ヒータ線８１が埋設された熱板８２により被覆されている。ハウジング８０の上面には、底面の熱板８２の略中央に上方から対向するように流下口８３が開設してあり、定量ポンプ７から延びる給水管５８が流下口８３に接続されている。またハウジング８０の底面の一側は、熱板８２の敷設位置よりも段上げされ、この段上げ部の洗濯乾燥機横方向の両端部に２つの送出口８４，８４が開設されており、送出口８４，８４は、第１給気弁５３，５３及び前記蒸気管５１，５１を介して前記蒸気噴射口５２，５２と接続されている。
ハウジング８０の段上げ部が設けられている側と反対側の側面には、送出口８７が開設されており、送出口８７は、第２給気弁５６及び前記蒸気管５４を介して前記蒸気噴射口５５と接続されている。

以上のように構成された蒸気発生器８は、定量ポンプ７から給水管５８を経て水を供給され、ヒータ線８１の通電により熱板８２を発熱させることにより蒸気を発生する。前記給水は、給水管５８に接続された流下口８３から下方に対向する熱板８２の略中央に流下し、該熱板８２との接触により加熱されて蒸発し、ハウジング８０の内部に水蒸気が発生する。発生した水蒸気は、制御部１６の制御により第１給気弁５３，５３が開いたとき、送出口８４，８４を経て蒸気管５１，５１内に送り出され、該蒸気管５１，５１の先端の蒸気噴射口５２，５２から噴射されて、前述のようにドラム３内の洗濯物の中心部に供給される。また、水蒸気は制御部１６の制御により第２給気弁５６が開いたとき、送出口８７を経て蒸気管５４内に送り出され、該蒸気管５４の先端の蒸気噴射口５５から噴射されて、ドラム３内の洗濯物の外周部に供給される。

蒸気発生器８には、定量ポンプ７の前述した動作により水が安定して供給され、この給水が熱板８２との接触により逐次蒸発するから、蒸気発生器８は、一定量の水蒸気を安定して発生することができ、この水蒸気がドラム３の内部に供給される。
ドラム３内への水蒸気の供給は、洗濯運転に際し、洗濯水の給水と並行して実施される。供給された水蒸気は、洗濯水に浸される前の洗濯物に当たり、該洗濯物を加熱すると共に濡らし、汚れ成分を柔かくし、該汚れ成分を除去する作用を促進させる。従って、給水後の洗濯運転において洗濯効果を高めることができる。

蒸気発生器８の熱板８２には、該熱板８２の温度を検出する温度検出器８５が設けられ、ハウジング８０の上面には、異常温度検出器８６が設けられている。温度検出器８５の検出温度はヒータ８１の通電のオンオフ制御のために使用されている。異常温度検出器８６は、例えば温度検出器８５の異常によりヒータ８１のオンオフ制御が正常に実行されず、熱板８２が過熱状態となったことを検出し、ヒータ８１への通電を強制遮断するために設けられている。
なお、蒸気発生部５の構成は上述の構成に限定されない。水を収納する容器にヒータを備え、該容器に給水し、水を沸騰させて該容器から水蒸気を蒸気管５１，５４へ送るように構成してもよい。

図５は、洗濯乾燥機１００の制御ブロック図である。
制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６１、洗濯乾燥機１００の全体を制御するための制御プログラム、洗濯給気時間テーブル１６３、及び乾燥給気時間テーブル１６４を格納したＲＯＭ１６２、及び作業領域としてのＲＡＭ１６５を備えたマイクロコンピュータ（マイコン）で構成される。ＣＰＵ１６１が、ＲＯＭ１６２に格納された制御プログラムをＲＡＭ１６５上に読み出し、処理中のデータを一時的にＲＡＭ１６５に格納しながらその制御プログラムを実行する。

洗濯給気時間テーブル１６３においては、洗濯乾燥コース毎に、洗濯物の布量及び布質別に、洗濯工程の布質判定後に、蒸気管５１，５４からドラム３へ水蒸気を供給する時間が設定されている。乾燥給気時間テーブル１６４においては、洗濯乾燥コース毎に、洗濯物の布量及び布質別に、乾燥仕上げ時に蒸気管５１，５４からドラム３へ水蒸気を供給する時間が設定されている。給気時間のデータは、洗濯乾燥コース、布量及び布質毎に行った実験データに基づいている。

表１は、洗濯乾燥コースが標準コースである場合の洗濯給気時間テーブル１６３の一例を示す表である。表中、「布量小」は布量が２ｋｇ未満である場合、「布量大」は布量が２ｋｇ以上である場合を示す。時間の単位は秒であり、布質判定後の給気時間を示す。
布質は、洗濯物中の綿等の親水性繊維と化学繊維等の疎水性繊維との割合（質量比）が６０／４０以上である場合、親水性（綿多め）であるとし、前記割合が４０／６０以上６０／４０未満である場合、布質が標準（混紡）であるとし、前記割合が４０／６０未満である場合、布質は疎水性（化繊多め）であるとする。なお、この布質判定のための割合は随意に設定することができる。布質は、洗濯物を構成する各衣類が同一の繊維（例えば綿１００％）からなるか、複数の繊維の混紡（例えば綿６０％と化繊４０％との混紡）からなるかに関わらず、洗濯物全体として判定する。また、衣類が化繊からなる場合であっても、厚みが厚いときは吸水量が多くなるので親水性であると判断され得る。
布質の判定は、後述するように「減水量の検出」及び／又は「ドラムモータ４のトルクの変動の検出」によって行う。

表１に示すように、例えば布量が２ｋｇ以上であり、蒸気管５１，５１のみによる水蒸気の供給ではドラム３の底部側の洗濯物に水蒸気が接触しない場合に、蒸気発生器８から蒸気管５４への水蒸気の供給を行うことにより、洗濯物全体に略均一に水蒸気を接触させることができ、良好な洗浄効果が得られる。また、綿多め、混紡、化繊多めの順に汚れやすいので、この順に給気時間を長くして洗浄力の向上を図っている。

なお、表１においては、布質に応じて給気時間を変えているが、これに限定されず、蒸気管５１から給気する時間を、布量が「小」か「大」かに応じて変えてもよく、また、「布量大」の場合に蒸気管５１と蒸気管５４とで給気時間を変えることにしてもよい。さらに、「布量小」の場合に、供給量を蒸気管５１からの供給量より減じた状態で、蒸気管５４からも給気することにしてもよい。

表２は、洗濯乾燥コースが標準コースである場合の乾燥給気時間テーブル１６４の一例を示す表である。表中、「布量小」は布量が２ｋｇ未満である場合、「布量大」は布量が２ｋｇ以上である場合を示す。時間の単位は秒である。

表２に示すように、布量が２ｋｇ以上であり、蒸気管５１，５１のみによる水蒸気の供給ではドラム３の底部側の洗濯物に水蒸気が接触しない場合に、蒸気発生器８から蒸気管５４への水蒸気の供給を行うことにより、洗濯物全体に略均一に水蒸気を接触させることができ、乾燥により硬くなった繊維をほぐして、洗濯物全体に亘って生じているしわを伸ばし、良好に仕上げることができる。
また、綿多め、混紡、化繊多めの順にしわが生じやすいので、この順に給気時間を長くしてしわ伸ばし効果の向上を図っている。タオル地等の綿製の洗濯物は、水蒸気の接触により起毛されて肌触りが良くなる。
なお、表２においては、布質に応じて給気時間を変えているが、これに限定されず、蒸気管５１から給気する時間を布量に応じて変えてもよく、また、「布量大」の場合に蒸気管５１と蒸気管５４とで給気時間を変えることにしてもよい。さらに、「布量小」の場合に、供給量を蒸気管５１からの供給量より減じた状態で、蒸気管５４からも給気することにしてもよい。

制御部１６には、水位センサ３８、第１温度センサ９３ｃ，第２温度センサ９３ｄの検出信号、及び操作パネル１５の操作キーの信号が入力される。制御部１６からは、操作パネル１５の表示部に対する表示信号の他に、ドラムモータ４、ファンモータ９１ｃ、ＰＴＣヒータ９２、給水弁１８、第１給気弁５３、及び第２給気弁５６に対する駆動信号が出力される。

以上のように構成された洗濯乾燥機１００においては、操作パネル１５のスタートキーが押下されたときにＣＰＵ１６１により洗濯物の布量（容量、質量）を計量し、該布量に基づきドラム３内へ水蒸気を供給する蒸気管を選択して、対応する給気弁を開く。そして、水蒸気の供給と同時に給水を行い、このとき検出される洗濯物の吸水量（水位の低下に基づく減水量）から判定される布質に基づき、ユーザが選択した洗濯乾燥コースに対応する洗濯給気時間テーブル１６３を参照し、給気時間を設定して水蒸気を供給する。また、乾燥の仕上げ時に、前記布量に基づいて選択した給気弁を開き、前記布質に基づき、乾燥給気時間テーブル１６４を参照し、給気時間を設定して水蒸気を供給するように構成されている。
なお、洗濯工程における水蒸気の供給は、給水と同時に行う場合には限定されない。

図６及び図７はＣＰＵ１６１による洗濯乾燥処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１６１は電源キーがオンされたか否かを判定する（Ｓ１）。ＣＰＵ１６１は電源キーがオンされていないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理を繰り返す。
ＣＰＵ１６１は電源キーがオンされたと判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、洗濯乾燥コース（例えば標準、わが家流、念入り、ドライ、毛布等の複数段階）の選択を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２）。ＣＰＵ１６１は前記選択を受け付けていないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理を繰り返す。

ＣＰＵ１６１は前記選択を受け付けたと判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、スタートキーがオンされたか否かを判定する（Ｓ３）。ＣＰＵ１６１はスタートキーがオンされていないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理を繰り返す。
ＣＰＵ１６１はスタートキーがオンされたと判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、洗濯物の布量（質量）を検出する（Ｓ４）。ＣＰＵ１６１はドラムモータ４の回転数を所定の回転数から所定量増加するのに要した時間と、ブレーキをかけた後、所定の回転数から所定量減じるのに要した時間との比に基づいて布量を検出する。なお、布量の検出方法はこの方法には限定されない。

次に、ＣＰＵ１６１は、ステップＳ４で検出した布量が２ｋｇ以上であるか否かを判定し（Ｓ５）、前記布量が２ｋｇ以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、第１給気弁５３，５３及び第２給気弁５６を開き、蒸気噴射口５２，５２及び５５から洗濯物の中心部及び外周部へ水蒸気を噴射させ、給気を開始する（Ｓ６）。ＣＰＵ１６１は布量が２ｋｇ以上でない、すなわち２ｋｇ未満である場合（Ｓ５：ＮＯ）、第１給気弁５３，５３のみを開き、蒸気噴射口５２，５２から洗濯物の中心部へ水蒸気を噴射させる（Ｓ７）。ＣＰＵ１６１は、同時に給水を開始する。
なお、ステップＳ５で判定する布量の大きさは２ｋｇに限定されず、適宜の値を設定することができる。

そして、ＣＰＵ１６１は布質を判定する（Ｓ８）。ＣＰＵ１６１は水槽２に所定量給水し、給水完了後の水位を水位センサ３８により検知し、例えば１分等の所定時間撹拌（なじませ水流）を行った後に再度水位センサ３８にて水位を検知し、前記給水完了時の水位からの減水量を検出する。そして、再度水槽２に給水し、１分間撹拌して減水量を検出するのを２回繰り返す。ＣＰＵ１６１は、この３回の減水量の合計値、又は３回目の減水量をＲＯＭ１６２に記憶する。布質が親水性である場合、減水量が多くなる。なお、減水量の求め方は上記の場合に限定されない。ＣＰＵ１６１はドラム３内の水位が所定の水位に達して安定した後に、ｑ軸電流の大きさに基づいてドラムモータ４のトルク変動の大きさ（変動幅及び平均値）を検知することにしてもよい。洗濯物中の綿の比率が大きく、吸水性が大きい場合、ドラムモータ４の変動は大きくなる。

そして、ＣＰＵ１６１は（洗濯）給気時間が経過したか否かを判定する（Ｓ９）。給気時間は、洗濯乾燥コースに対応して選択される上述の洗濯給気時間設定テーブル１６３につき、ステップＳ４で検出する布量及びステップＳ８で判定する布質に対応して設定される。ＣＰＵ１６１は給気時間が経過していないと判定した場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理を繰り返す。

ＣＰＵ１６１は給気時間が経過したと判定した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、洗濯工程を開始する（Ｓ１０）。ＣＰＵ１６１はドラムモータ４によりドラム３を正逆両方向に交互に回転させ、洗剤を用いた洗い処理、予め設定した一定の回転数及び回転時間でドラムを回転させる脱水処理、すすぎ処理等の通常の洗濯処理を実行する。

ＣＰＵ１６１は洗濯工程が終了したか否か、すなわちすすぎ後の脱水処理が終了したか否かを判定する（Ｓ１１）。ＣＰＵ１６１は洗濯工程が終了していないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理を繰り返す。
ＣＰＵ１６１は洗濯工程が終了したと判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、選択した洗濯運転コースに基づく最短（下限）運転時間及び最長（上限）運転時間に設定した上で、ドラム３を回転させ、乾燥部９を稼働させて洗濯物の乾燥を開始する（Ｓ１２）。
そして、ＣＰＵ１６１は、仕上げを開始する時点であるか否かを判定する（Ｓ１３）。ＣＰＵ１６１は、例えば最短運転時間が経過した後、第１温度センサ９３ｃ，第２温度センサ９３ｄが検知した温度の差が所定値以上であると判定した場合、又は最長運転時間が経過したと判定した場合、仕上げの開始時点であると判定する。ＣＰＵ１６１は前記開始時点でないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理を繰り返す。

乾燥の初期において、温風は洗濯物と接触し、水分を吸収して降温された状態でドラム３を排気され、開口部９３ｂを通流されて、第１温度センサ９３ｃにより温度を検知される。そして、乾燥が進行するに従い、熱が奪われず、水分の吸収量が減じるので、第１温度センサ９３ｃが検知する温度は徐々に上昇する。温風が含む熱は顕熱よりも潜熱が多いので、温風に含まれる水蒸気量（＝湿度）が低下することにより、熱交換部９３における潜熱交換の割合が低下し、顕熱交換が進むので、熱交換部９３において排出される総熱量が徐々に低下し、第２温度センサ９３ｄが検知する冷却水の温度は徐々に低下する。従って、乾燥が進行するのに従い、第１温度センサ９３ｃ，第２温度センサ９３ｄが検知した温度の差は大きくなるので、該温度の差が所定値以上であるか否かを判定することによって乾燥の仕上げを開始する時点であると判定することができる。

ＣＰＵ１６１は前記開始時点であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ４で検出した布量が２ｋｇ以上であるか否かを判定し（Ｓ１４）、前記布量が２ｋｇ以上である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、第１給気弁５３及び第２給気弁５６を開き、蒸気噴射口５２，５２及び５５から洗濯物の中心部及び外周部へ水蒸気を噴射させ、乾燥の仕上げを開始する（Ｓ１５）。ＣＰＵ１６１は布量が２ｋｇ以上でない、すなわち２ｋｇ未満である場合（Ｓ１４：ＮＯ）、第１給気弁５３のみを開き、蒸気噴射口５５から洗濯物の外周部へ水蒸気を噴射させて、乾燥の仕上げを開始する（Ｓ１６）。

そして、ＣＰＵ１６１は給気時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１７）。給気時間は、洗濯乾燥コースに対応して選択される上述の乾燥給気時間設定テーブル１６４につき、ステップＳ４で検出する布量及びステップＳ８で判定する布質に対応して設定される。ＣＰＵ１６１は給気時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理を繰り返す。

ＣＰＵ１６１は給気時間が経過したと判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、乾燥運転を終了し（Ｓ１８）、洗濯乾燥の処理を終了する。

以上のように、本実施の形態においては、蒸気管５１によりドラム３内の洗濯物の中心部に、蒸気管５４により洗濯物の外周部に水蒸気を供給できるので、洗濯物の布濡れを速やかに行って効率良く洗濯物全体及び洗剤液の温度を上昇させることができ、膨潤作用及び加温作用により良好な洗浄効果が得られる。

そして、本実施の形態においては、洗濯物の量に応じて、蒸気管５１，５１及び蒸気管５４への水蒸気の供給量を制御するように構成されているので、上述したように洗濯物の量が多い場合に、蒸気管５４にも水蒸気の供給を行うことで、洗濯物全体に略均一に水蒸気を接触させることができる。
また、本実施の形態においては、洗濯物の布質に応じて、蒸気管５１，５１及び蒸気管５４への水蒸気の供給時間を制御するように構成されているので、上述したように布質が親水性であって、汚れやすい場合に給気時間を長くして洗濯力を高めることができる。
以上のように、本実施の形態の洗濯乾燥機１００は洗浄力が向上しているので、洗濯運転時間を短縮化することができ、水蒸気により全体的に温まった洗濯物の洗剤液は粘性が低いため、脱水時の泡切れが良く、節水効果があり、省エネルギーを図ることができる。

なお、蒸気発生部５の構成、並びに洗濯時の蒸気管５１，５１及び蒸気管５４への水蒸気の供給量の制御は、本実施の形態において説明した場合には限定されない。蒸気管５１の数は２つに限定されず、１又は３以上であってもよい。また、第１給気弁５３及び第２給気弁５６をそれぞれ備える場合に限定されず、１つの切替弁を備え、蒸気管５１及び／又は蒸気管５４への切り替えを行うことにしてもよい。そして、本実施の形態においては給気時間で水蒸気の供給量を制御しているが、第１給気弁５３，第２給気弁５６から供給される単位時間当たりの水蒸気の流量を制御することにしてもよい。
布量及び布質に基づく供給量の制御も本実施の形態において説明した場合に限定されない。布量及び布質に基づいて水蒸気の供給を制御せず、一律に蒸気管５１及び蒸気管５４の両方から水蒸気を供給することにしてもよく、布量及び布質のいずれか一方に基づいて水蒸気の供給量を制御することにしてもよい。布量，布質の段階の数も２段階，３段階である場合に限定されない。

また、本実施の形態においては、ドラム３の周面の水蒸気が照射される部分は孔３４の数を多くし、開口率を大きくしているので、ロスが減じた状態で水蒸気を有効に洗濯物に当てることができる。そして、前記部分以外の部分の孔３５の数は少なくしているので、ドラム３の剛性（強度）の低下は抑制されている。
なお、孔３４及び孔３５の数の大小を変える場合に限定されるものではなく、孔３４の径を孔３５の径より大きくして開口率を大きくすることにしてもよい。

そして、本実施の形態においては、乾燥時に蒸気管５４からドラム３に水蒸気を供給することで、ドラム３全体の湿度を高めて、良好に仕上げることができる。上述したように布質が親水性である場合、しわがよりやすく、硬くなりやすいが、蒸気管５４からドラム３に水蒸気を供給することで、繊維の表面を起毛させ、しわが伸びた状態でふんわりと仕上げることができる。
乾燥時の水蒸気の供給の制御も本実施の形態において説明した場合に限定されない。布量及び布質に基づいて水蒸気の供給を制御せず、一律に蒸気管５４から水蒸気を供給することにしてもよく、布量及び布質のいずれか一方に基づいて水蒸気の供給量を制御することにしてもよい。

１ 外箱
２ 水槽
３ ドラム
４ ドラムモータ
５ 蒸気供給部
５０、５７、５８ 給水管
５１、５４ 蒸気管
５２、５５ 蒸気噴射口
５３ 第１給気弁
５６ 第２給気弁
６ 水タンク
７ 定量ポンプ
８ 蒸気発生器
９ 乾燥部
９１ 送風機
９２ ＰＴＣヒータ
９３ 熱交換部
９３ａ、９３ｂ 開口部
９３ｃ 第１温度センサ
９３ｄ 第２温度センサ
９４ 乾燥フィルタ
９５ ケース
９６ 送風ダクト
９７ 送風口
１５ 操作パネル
１６ 制御部
１６１ ＣＰＵ
１６２ ＲＯＭ
１６３ 洗濯給気時間テーブル
１６４ 乾燥給気時間テーブル
１６５ ＲＡＭ
３８ 水位センサ

Claims (9)

1. 洗濯水槽内で回転する回転ドラムの内側に水蒸気を供給する蒸気供給手段と、洗濯、及び乾燥の運転を制御する運転制御手段とを備える洗濯乾燥機において、
   前記蒸気供給手段は、
   前記水蒸気を前記回転ドラムの内側に向けて供給するように、前記洗濯水槽の開口縁部に設けられた開口縁部供給管と、
   前記水蒸気を前記回転ドラムの周面の外側に向けて供給するように、前記洗濯水槽の周面に設けられた周面供給管と
   を備えることを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 前記回転ドラムの周面には複数の孔を設けてあり、
   前記周面供給管により前記洗濯水槽の周面に供給された前記水蒸気が噴出する前記回転ドラムの周面部分は、開口率を他部分より大きくしてあることを特徴とする請求項１に記載の洗濯乾燥機。
3. 前記周面部分に設ける孔の数を他部分より多くしてあることを特徴とする請求項２に記載の洗濯乾燥機。
4. 前記洗濯水槽の開口縁部に、前記開口縁部供給管を複数設けてあることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１つに記載の洗濯乾燥機。
5. 前記蒸気供給手段は前記水蒸気を発生する蒸気発生器を有し、
   前記運転制御手段は、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載の洗濯乾燥機。
6. 前記回転ドラムの内部に収容した洗濯物の量を検出する量検出手段を備え、
   前記運転制御手段は、前記量検出手段により検出した量に基づいて、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御することを特徴とする請求項５に記載の洗濯乾燥機。
7. 前記運転制御手段は、前記量検出手段により検出した前記量が所定値以上である場合に、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管の両方へ前記水蒸気を供給することを特徴とする請求項６に記載の洗濯乾燥機。
8. 前記運転制御手段は、前記乾燥の運転を制御するときに、前記蒸気発生器から前記周面供給管へ前記水蒸気を供給することを特徴とする請求項５から７までのいずれか１つに記載の洗濯乾燥機。
9. 前記洗濯物の布質が親水性であるか又は疎水性であるかを判定する布質判定手段を備え、
   前記運転制御手段は、前記布質判定手段により判定した布質に基づいて、前記蒸気発生器から前記開口縁部供給管及び周面供給管への前記水蒸気の供給量を制御することを特徴とする請求項６に記載の洗濯乾燥機。

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