特許 6890403 洗濯機及び洗濯乾燥機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6890403

(24)【登録日】2021年5月27日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】洗濯機及び洗濯乾燥機

(51)【国際特許分類】

   D06F 58/02 20060101AFI20210607BHJP

   D06F 39/04 20060101ALI20210607BHJP

【ＦＩ】

   D06F58/02 F

   D06F39/04 Z

【請求項の数】2

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-231993(P2016-231993)

(22)【出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-86205(P2018-86205A)

(43)【公開日】2018年6月7日

【審査請求日】2019年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】今成 正雄

(72)【発明者】

【氏名】川村 圭三

(72)【発明者】

【氏名】林 正二

(72)【発明者】

【氏名】大杉 寛

(72)【発明者】

【氏名】友部 克史

(72)【発明者】

【氏名】濱口 智雄

(72)【発明者】

【氏名】石井 秀之

(72)【発明者】

【氏名】小池 敏文

【審査官】 柿沼 善一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２６６５８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０００９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５８６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−２０９０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１７９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８９５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０３６９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５０５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１５８８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２４６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０００３１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０６Ｆ ５８／００−５８／２８

Ｄ０６Ｆ ３９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に液体を貯溜可能な外槽と、
該外槽内に回転自在に支持され、洗濯物が収容される略円筒型のドラムと、
前記外槽に送風する送風手段と、
前記送風手段の出口からの風を前記ドラム内に導く送風ダクトと、
前記外槽下部に設けた水受け部と、
前記送風ダクトに連結され、前記水受け部下方に設けられ、風を加熱する熱交換ダクトと、
空気や水を加熱するヒータと前記ヒータを挟持して配置された一対のフィンとを有する熱交換手段と、を備え、
前記一対のフィンの一方のフィンは、前記水受け部に収められ、前記ヒータからの熱により前記外槽内の洗浄水と熱交換し、
前記一対のフィンの他方のフィンは、前記熱交換ダクト内に収められ、前記一方のフィンが前記ヒーターからの熱により前記洗浄水と熱交換をしながら、前記一対のフィンの他方のフィンは、前記ヒータからの熱により前記熱交換ダクト内に流れる空気と熱交換する、ことを特徴とする洗濯機。

【請求項2】

請求項１記載の洗濯機において、
前記外槽から前記送風手段に導かれる空気の一部もしくは全量を、前記外槽外の空気と入れ替える換気のための手段を備えたことを特徴とする洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機及び洗濯から乾燥まで一貫して行う洗濯乾燥機に関する。

【背景技術】

【0002】

洗濯機は回転可能な内槽に洗濯物を投入して洗い工程、すすぎ工程、脱水工程を行うものであり、洗濯乾燥機は、前記工程のほかに、さらに乾燥工程を備えたものである。内槽の回転軸が水平もしくは前方を上に向けて傾斜させたドラム式と、回転軸を設置面に対して略垂直としたいわゆるタテ型があるが、各工程の概要と制御アルゴリズムには大きな差はないため、以下、ドラム式を前提に説明する。洗い工程、すすぎ工程ではドラムを低速で回転させ、ドラム下方に溜まった洗濯物を持ち上げて、ドラム上方から落下させるタンブリング動作を行う。このタンブリング動作により、洗濯物に機械的な力を与えて洗浄およびすすぎを行っている。特に、この動作に伴う洗浄をたたき洗いと呼んでいる。脱水工程時ではドラムを高速で回転させ、回転による遠心力で洗濯物から水分を押し出す遠心脱水を行う。

【0003】

また、洗い工程において、洗浄効果を高めるために循環ポンプを設けて、洗濯槽（外槽）内の洗浄水を汲み上げて洗濯物にかけることで、洗剤が溶けた洗浄水を洗濯物に満遍なく浸透させる。このように、ドラム式洗濯機は、タンブリング動作と循環ポンプによる洗浄水の循環により、少ない水でも洗浄性能が確保できるので、縦型洗濯機と比較して節水することができるようになっている。

【0004】

さらに洗浄力を高める方法の一つとして，洗浄温度を上げることが行われる。すなわち，洗濯物及び洗浄水の温度を上げることで、洗剤酵素の働きを高めたり、洗浄水中の界面活性剤などの拡散を促進させることで、洗浄力を高めることができる。ドラム内に洗浄水を十分に満たして外槽下部に洗浄水を常に溜めた状態での洗濯に対しては、外槽下部に設けた加熱手段を用いて、外槽下部の洗浄水を温めながら循環ポンプで汲み上げて、ドラム上方から洗濯物へ掛けることで、外槽を含む循環系全体を温めていく方法がある。

【0005】

一方、皮脂汚れなどを効果的に落とす洗浄では、少ない給水による高濃度の洗剤液を洗濯物に散布、浸透させて、タンブリング動作を行う洗濯、即ち洗浄水を通常の洗濯よりも少なめとした運転とした場合、洗浄水を洗濯物に浸透させた後において、ドラム下部の残りの洗浄水量がほとんどない状態となる。このためドラム下部に設けた加熱手段が浸水せず、直接洗浄水を温めることが難しく、温風などを洗濯物に直接当てて、温めるのが好ましい。

【0006】

また洗濯乾燥機における乾燥工程では、低湿高温の温風を洗濯物に当てる温風乾燥を基本とした場合、循環空気の加熱を要する。加熱源にヒータを用いる場合は、加熱した温風からの放熱損失を極力小さくするために、ファンからの送風をドラムに導くダクト内もしくはファンユニット内にヒータを設けて、空気を加熱するのが好ましい。なお、洗い工程と乾燥工程どちらにおいても温風を洗濯物に当てる場合は、ドラム下部に凝集された状態からドラムのタンブリング動作にて上部に持ち上げられた後に落下するタイミングにおいて、温風を洗濯物に当てるのが好ましい。

【0007】

これら温風用ヒータと温水用ヒータを一つのヒータとしたものに、特許文献１がある。特許文献１には「乾燥機能のための発熱手段を利用して洗濯が加熱水で効果的にでき、もって、乾燥機能を有することの付加価値を洗濯機能に有効に与え得る洗濯機を提供する」ことを目的として、「機内に具えられた水槽と、この水槽の側面部に設けられたダクトと、このダクトを通じて前記水槽の内部に送風する送風装置と、前記ダクトの内部に設けられた発熱手段とを具備して成ることを特徴とする洗濯機」が記載されており、効果として「送風装置からダクトを通じて送る風をダクトの内部で発熱手段より加熱して温風化し、この温風が水槽の内部に供給されることで、水槽内部の洗濯物を乾燥させることができる。そして、洗濯時には、水槽の内部に給水することで、その水がダクトの内部にも溜まるから、それをダクトの内部に設けた発熱手段により加熱して温水化し、更には水槽内部の水を温水化して、この温水（加熱水）により洗濯物の洗濯ができる。」ことが開示されている。また特許文献２には「水槽に回転自在に内装され槽璧に多数の脱水孔が形成された回転槽と、該回転槽に回転自在に内装された回転翼とを備え、前記水槽と回転槽との間にヒータが配され、該ヒータを通電制御することにより温水洗濯を行う全自動洗濯機において、前記水槽内の空気を水槽と回転槽との間で循環させる通風経路が形成され、該通風経路に通風温度を検出する通風温度検出器が配され、前記回転翼を回転駆動して前記通風温度検出器からの温度情報に基づいてヒータの通電制御を行い、前記通風経路に温風を循環させる乾燥制御手段が設けられたことを特徴とする全自動洗濯機。」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−１６７３８５号公報

【特許文献2】特開平５−７６６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１および２に記載の洗濯機もしくは洗濯乾燥機では、温水用と温風用を兼ねているヒータで温めた空気を外槽もしくはバスケット内へ送風する送風口と、ヒータを浸水させて温水をつくる場合の洗濯水のヒータへの連通部を共通としている。このため、ヒータで加熱した温風の送風口は、外槽もしくはバスケットの底部に設けた構成となるため、ヒータで温めた空気も底部からの送風となり、乾燥工程および洗い工程において温風を効率よく洗濯物に当てることが出来ない。

【0010】

また外槽に水面が現れる程に給水した場合、その水位を保ちつつ温風を生成できる構成にもなっていない。さらに、温風生成に対して、ヒータと熱交換させる空気の風速を熱交換前後で一定に保てるいわゆるダクト構造ではなく、熱交換促進のためのフィンも有していない。このため、熱交換効率が低くなりヒータの温度が上がり易く、部材の耐熱温度を超えてしまう。これを回避するためにヒータ入力を下げざるを得ないので、結果的に温風の熱容量を確保できず、洗濯物や洗濯水の加熱に時間を要してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明の洗濯機は、内部に液体を貯溜可能な外槽と、該外槽内に回転自在に支持され、洗濯物が収容される略円筒型のドラムと、前記外槽に送風する送風手段と、前記送風手段の出口からの風を前記ドラム内に導く送風ダクトと、前記外槽下部に設けた水受け部と、前記送風ダクトに連結され、前記水受け部下方に設けられ、風を加熱する熱交換ダクトと、空気や水を加熱するヒータと前記ヒータを挟持して配置された一対のフィンとを有する熱交換手段と、を備え、前記一対のフィンの一方のフィンは、前記水受け部に収められ、前記ヒータからの熱により前記外槽内の洗浄水や空気と熱交換し、前記一対のフィンの他方のフィンは、前記熱交換ダクト内に収められ、前記一方のフィンが前記ヒーターからの熱により前記洗浄水と熱交換をしながら、前記一対のフィンの他方のフィンは、前記ヒータからの熱により前記熱交換ダクト内に流れる空気と熱交換する、構成とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、乾燥工程および洗い工程において温風を効率よく洗濯物に当てることができる。さらに一つの加熱源により，送風路を通して外槽内に送る温風と、外槽内の水および空気を、各々加熱することができるので、温水を作りつつ、温風を洗濯物に当てることができる。これにより、汚れに応じた最適な洗浄工程を組み立てることができることで、効率よく温水洗浄ができる。また洗浄時の発泡現象に対しても、外槽内への給水量に影響されずに温風として洗濯物にあてることができるので、いちはやく消泡できて洗浄時間の延長を抑制できる。さらに、排水を伴う脱水工程においても、温風を洗濯物に当てることができるので、洗濯物に含水された洗濯水もしくはすすぎ水の脱水性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機を示す外観斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す正面から見て右側面の概略断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るドラム散水機構と温風循環機構を模式的に示した斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係るヒータユニットの基本構成を示す模式図である。

【図5】本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置の構成を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の上面カバーを外した平面図である。

【図7】本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の外槽下部を中心に本体正面上方からみた斜視図である。

【図8】第１実施形態例に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯運転（洗い〜すすぎ〜脱水）の運転工程を説明する工程図である。

【図9】本発明の第２の実施例におけるドラム３の基本構成について示した斜視図である。

【図10】本発明の第３の実施例におけるタテ型洗濯乾燥機の基本構成について示した全体断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、実施例を図面を用いて説明する。洗い工程においては、ドラム式洗濯機でも洗濯乾燥機でも同じ工程であるため、以下の実施例ではドラム式洗濯乾燥機を用いて説明する。

【0016】

（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図を示す。また図２は、本発明の第１の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す正面から見て右側面の概略断面図である。

【0017】

まず外観について説明する。ベース１ｈの上部に、主に鋼板と樹脂成形品で作られた側板1ａ及び補強材(図示せず)を組合わせて骨格を構成し、さらにその上に前面カバー１ｃ、上面カバー１ｅを取り付けることで筐体１を形成している。前面カバー１ｃには洗濯物２０７を出し入れするドア９が設けられており、背面には背面カバー１ｄがとりつけられている。

【0018】

つぎに洗濯乾燥機の概略構造と、洗い工程から乾燥工程までにおける各構成要素の動作と役割について簡単に説明する。図１に示す筐体１の内側には図２のごとく、ほぼ中央部に外槽２が備えられている。外槽２は下部の複数個のダンパ５により支持されている。外槽２の内側に回転可能に設けたドラム３には、ドア９を開けて洗濯物２０７を投入する。ドア９自体は、ドア枠９ｂにドアガラス９ａを固定したものであり、ヒンジ(図示せず)により、筐体に取り付けられている。回転可能なドラム３の開口部の外周には、脱水時の洗濯物２０７のアンバランスによる振動を低減するための、流体バランサー２０８が必要に応じて設けられている。また、ドラム３の内側には洗濯物２０７を持ち上げる複数個のリフター２０９が設けられている。回転可能なドラム３は金属製フランジ２１０に連結された主軸２１１を介して、ドラム駆動用のモータM１０ａに直結されている。あるいは本実施例に対して別方式となる、主軸に固定されたプーリと外槽に固定したモータとをベルトを介して連結させ、ドラムを駆動させるいわゆるベルト駆動構成でもよい。

【0019】

また外槽２の開口部には弾性体からなるゴム製のベローズ１０が取付けられている。このゴム製のベローズ１０は、外槽２内とドア９との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い，すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。回転可能なドラム３は、側壁である円筒部に遠心脱水兼通風用の多数の小孔（図示せず）を有する。

【0020】

図３は、外槽２下部の水受け部５４から循環ポンプ１８を介してドラム３上部に散水する散水機構２２４の基本構成要素と、外槽２の循環空気出口２ｂから送風ファン２０を介してヒータユニット２３６の下半分のフィン２３９が収まっている熱交換ダクト２３１で加熱されて、吹出しノズル２０３からドラム３内に吹き出される温風を循環させるための基本構成要素を模式的に示した斜視図である。図３に示すように、外槽２内に貯めた洗浄水を外槽２の内側にて回転させるドラム３により掻きあげて洗濯物に散布させる散水作用に加えて、外槽２よりも下部の筐体ベース１ｈ側に、ドラム３内の洗濯物２０７に散布するための循環ポンプ１８を必要に応じて設けて、ドラム３の回転とは独立かつ強制的に、洗浄水を外槽２上部まで汲み上げて散水させる機構２２４が設けられている。また水受け部５４の底面５４ａに排水のために設けた排水口２１（図３参照）は、糸くずフィルタ２２２と排水ポンプ２３０を介して、排水ホース２６に通じており、水受け部５４内の水を排水ポンプ２３０により排水できる。

【0021】

送風手段である送風ファン２０と送風ファン２０出口からの送風をドラム３内に導く送風ダクト２９は、外槽２から離して筐体１に固定（図示せず）されている。一方、温風を加熱する熱交換ダクト２３１と吹出しノズル２０３は外槽２に固定されており、吹出しノズル２０３は外槽２に、洗濯乾燥機正面からみて回転可能なドラム３の中心軸よりも上側且つ、洗濯乾燥機側面からみて、正面寄りの前側の位置に固定されている。熱交換ダクト２３１と送風ダクト２９の出口の連結部には必要に応じて柔軟構造のゴム製の蛇腹管２１２で、その長手伸縮方向が外槽２の回転軸に対して略垂直となる配置で接続しており、外槽２の振動を吸収している。また同様にして外槽２の循環空気出口２ｂから換気ダクト２３２との接続と、換気ダクト２３２と送風ファン２０の吸込側の接続にも、必要に応じてジャバラホース２１５を設けている。排水口２１，送風ファン２０の吸気側につながる循環空気出口２ｂ及び熱交換ダクト２３１の出口には温度センサ（図示せず）が設けてある。

【0022】

洗濯もしくは洗濯乾燥コースを選んで運転を開始すると、投入された洗剤を溶かして洗濯物２０７に散布する洗剤溶かし工程を実行する。洗い工程の初期は、工程終了までに使用する全水量よりも少ない給水量で洗剤を溶かして洗浄水を高濃度洗剤液とし、ドラム３の回転により、洗濯物２０７を攪拌させながら、ドラム３による掻き揚げ動作と循環ポンプ１８による強制循環にて洗浄水を満遍なく散布する。このため通常は、外槽２内には洗剤液のしみこんだ洗濯物２０７と、外槽２下部の水受け部５４に少量の洗剤液が存在する。ドラム３を回転させることで、洗濯物２０７をドラム３上部に持ち上げた後、重力により下部まで落下させるタンブリング動作に基づくたたき洗いを行い続けると、洗濯物２０７にしみこんだ洗剤液が搾り出されてくるが、ドラム３の回転に伴う洗浄水の掻き揚げ動作により再び散布される。さらに必要に応じて間欠的に循環ポンプ１８を駆動させて、搾り出された洗浄水を洗濯物２０７に強制散布する。この動作中においても、洗浄水と洗濯物２０７のいわゆる洗浄温度を上げることで、洗浄性能を向上できる。本実施例では、この洗い工程においては、送風ファン２０を駆動させて熱交換ダクト２３１にて温風をつくり、洗浄水及び洗濯物２０７を温める。

【0023】

図４は本実施例におけるヒータユニット２３６の概略構造を示す斜視図である。本実施例では兼用ヒータ２３７の断面に対して上半分と下半分とで、各々形状の異なるフィンを取り付けた構造としている。上半分のフィン２３８は、外槽２の下部の水受け部５４に収められており、兼用ヒータ２３７の熱が上半分のフィン２３８を通して、外槽２内の洗浄水や空気と熱交換できる。一方、下半分のフィン２３９は熱交換ダクト２３１内に収められており、兼用ヒータ２３７の熱が下半分のフィン２３９を通して、熱交換ダクト２３１内を流れる空気と熱交換できる。ヒータユニット２３６は本実施例では、上半分のフィン２３８と下半分のフィン２３９を組み合わせた構成としているのに対して、ヒータ部を予め備えた型に、フィン構成部材を流し込んで固化させて成型させたいわゆるダイキャスト成型品であってもよい。また洗浄水と主に熱交換させる上半分のフィン２３８と送風ファン２０から送風された空気と熱交換させる下半分のフィン２３９は、それぞれ熱交換させる媒体（水や空気）への伝熱特性と経済性を考慮して、材質の異なるフィン(たとえば上半分のフィン２３８はアルミとし、下半分のフィン２３９は銅とする)を組み合わせた構成としてもよい。また上半分のフィン２３８と下半分のフィン２３９の伝熱面積は、それぞれ熱交換させる媒体（空気や水）への伝熱特性を考慮して、最適な大きさとすることが好ましく、特に空気と熱交換させる下半分のフィン２３９は、上半分のフィン２３８と比較して、十分な伝熱面積を確保したものが好ましい。

【0024】

その後の洗い工程において、外槽２内に追加給水して、洗浄水を通常の洗濯水量まで増やすと、外槽２下部の水受け部５４にも十分な水量が確保される。ヒータユニット２３６の外槽２内に収まっている上半分のフィン２３８も浸水するため, 兼用ヒータ２３７の通電により直接洗浄水を温めることができる。追加給水した後でも、送風ファン２０を駆動させて温風をドラム３に送り続けることで、洗濯物２０７と洗浄水を効率よく加熱することができるので、追加給水による洗濯物２０７の急激な温度低下も抑えることができ、より洗浄性能を向上させることができる。

【0025】

このように構成したドラム式洗濯乾燥機における洗い工程から乾燥工程に至るまでを運転パターンと温風及び温水生成のタイミングの観点から、図２、３を用いて詳述する。なお，通常の洗濯コース運転の前段階として、洗い工程から脱水工程までを、通常の洗濯コース用とは分けて準備した洗剤により行う予洗い運転を設定できる機種もあるが、ここでは通常の洗濯運転を対象とする。

【0026】

回転可能なドラム３内に洗濯物２０７を投入し、排水ポンプ２３０を停止させた状態で給水して、ドラム３を回転させて洗濯物２０７を洗濯する。洗い工程は、大別すると洗剤溶かし工程、前洗い工程、本洗い工程からなる。洗剤溶かし工程は、洗濯開始時の布量センシングで洗剤量と洗濯所要時間を提示し、投入された洗剤を水で溶かして、ドラム３内の洗濯物２０７に洗浄水を散布する工程である。洗剤投入部に給水された水は、洗剤とともにドラム３下部に位置する水受け部５４に導かれる。循環ポンプ１８を駆動すると、水受け部５４の水は，排水口２１から糸くずフィルタ２２２を介して循環ポンプ１８の吸込口(図示せず)に入る。循環ポンプ１８で昇圧された高濃度洗剤の洗浄水は、循環ポンプ１８の出口と連通する循環吐出口５４ｂから再び水受け部５４に戻される（洗剤溶かし工程の循環経路：図３参照）。この循環を繰り返すことで、少ない水で洗剤を溶かした高濃度洗剤液を生成する。循環ポンプ１８の出力は、最大洗濯負荷に応じた洗浄水を、外槽２の上方に設けた散水ノズル２２３まで、くみ上げるに十分な仕様となっている。このため、前述の洗剤溶かし工程の循環経路で循環させると、循環ポンプ１８の所要動力は最終的には熱エネルギーに変わり、高濃度洗剤液の温度を上昇させる。生成された高濃度洗剤液は、本実施例では循環ポンプ１８の回転方向を替えることで、外槽２の上方に設けた散水ノズル２２３までくみ上げられて、ドラム３内の洗濯物２０７へ散布される。すなわち、循環ポンプ１８の出口には、外槽２上方まで導く経路と、上述のように散布せずに水受け部５４に戻す経路が必要となるが、循環ポンプ１８のケーシング外周に各々の経路につながる吐出口(図３参照)を設けておき、循環ポンプ１８の回転方向を替えることで、回転方向に応じて最初に連通する吐出口側から吐出させることで経路を切り替えている。あるいは循環ポンプ１８の吐出口は一箇所として、その下流側で分岐させて流路を切り替えても、機能としてはなんら差し支えない。

【0027】

前洗い工程では、高濃度洗剤液が散布された洗濯物２０７を、タンブリング動作にてたたき洗いを実行する。洗濯物２０７は高濃度洗剤液を保水した状態であるため、洗剤成分と機械力の作用により、洗濯物２０７から汚れを分離できる。さらに必要に応じて兼用ヒータ２３７に通電するとともに送風ファン２０を駆動させて、温風をドラム３内に送ることで、洗濯物２０７を温めながら洗浄する。洗濯物２０７の繊維隙間を空気が占めるよりも熱伝導は良く、効率よく加熱できる。また温度を上げることで、保水されている高濃度洗剤液の表面張力を下げることができる。さらに洗濯物２０７の温度が上がると、繊維中の空気が繊維を膨潤させるので、高濃度洗剤液の繊維への浸透をより促進できる。これにより繊維から、より多くの汚れを短時間で分離できる。分離された汚れは、保水された高濃度洗剤液内に迅速に分散されるので、再び凝集して再付着することを防ぐことができる。

【0028】

また汚れによっては、洗濯物２０７にかけた洗浄水の水量が少ない(洗剤濃度が濃い)ほうがよく落ちる場合と、逆に洗浄水の水量が多い(洗剤濃度が薄い)ほうが良く落ちる場合とがある。両者に作用する汚れ落ちの原動力には違いがあり、以下のように解釈できる。洗剤の主成分の一つである界面活性剤は繊維の濡れを促進して、さらに汚れや布の表面電位を、界面活性剤のマイナス極性に引き寄せることで、負に帯電させる働きがある。これにより、洗濯物２０７から浮かせた汚れ同士や繊維と汚れの間の反発力を増す効果がある。このため、ファン・デル・ワールス力を主体として付着している固形の汚れの洗浄には、界面活性剤の濃度が濃いほうが、ファン・デル・ワールス力に対抗させる前述の反発力を増強できる。よって固形汚れなどは、一般的に界面活性剤濃度が濃いほうがよく落とせる。一方、水や洗浄水に溶け易いいわゆる水溶性の汚れは、溶媒である洗浄水に対する溶質となる汚れの濃度によって、溶解速度が変わる。汚れの濃度が薄い液では溶解速度が大きいが、濃い液では溶解速度が低下する。このため洗濯物２０７が保水する洗浄水中に分散している汚れの濃度を薄めておけば、さらに洗濯物２０７から汚れが落ちやすい。換言すれば、洗濯物２０７の保水する洗浄水は、汚れの濃度の極めて低い洗浄水に置き替えてやるか、汚れの濃度を薄めてやる処置が必要となる。即ち、この種の汚れに対する界面活性剤の役割は、洗濯物２０７からはがした汚れを分散保持して、凝集や再付着を防ぐ役割が大きいので、ある程度の洗剤濃度が満たされていれば、汚れ落ちに対する洗剤濃度の依存性は小さい。

【0029】

また、どちらの汚れに対しても、洗浄温度を上げることは、結果的に洗浄力を増すことにつながる。前者に対しては、温度を上げることで、洗浄水中の分子拡散が促進されるので、布表面や汚れ表面に、より多くの界面活性剤を付着させることができ、反発力を増強できる。後者に対しても、洗浄水中での界面活性剤の拡散が向上し、布表面の濡れを促進できる。さらに分離させた汚れも効果的に拡散できる。

【0030】

その後の本洗い工程では、前洗い工程が終了した時点で追加給水して、水受け部５４の水量を増やして、水位を上げる。この水位は、循環ポンプ１８により水受け部５４から洗浄水をくみ上げて、外槽２上部の散水ノズル２２３から連続して散布するのに十分な水位を保つものとする。すなわち十分な洗濯時間を確保して、洗浄水の水量が少なかった前洗い工程において落とし難かった汚れを効果的に落とす工程である。散水ノズル２２３からの散布は、連続であっても間欠であってもよい。具体的には、洗濯物２０７の裏側などに多くの汚れがまだ付着している間は、連続で散布して洗浄水の攪拌を促進することで、洗濯物２０７が保水する洗浄水を、常に汚れ濃度の低い洗浄水に入れ替えることができる。その後、汚れがほとんど落ちた後は、たたき洗いの機械力を主体として残りの汚れを落とすほうが洗浄効率がよい。よって後半の散布は、機械力を妨げないように間欠散布とするのが好ましい。また循環ポンプ１８の駆動力を間欠とすることで、消費電力量を抑えられるので、省エネルギーの面からも好ましい。

【0031】

なお散水ノズル２２３は、外槽２に、洗濯乾燥機正面からみて回転可能なドラム３の中心軸よりも上側且つ、洗濯乾燥機側面からみて、正面寄りの前側の位置に固定されており、散水ノズル２２３からの噴出範囲を、ドラム３の半径方向に対して広角にして散布する構造としている（図３参照）。この本洗い工程では、広範囲の散布とともに、ドラム３の回転によりドラム３内の下方に溜まった洗濯物２０７を持ち上げるとともに洗浄水を掻き揚げて、ドラム３内の上方から落下させることにより、洗濯物２０７に機械的な力を与えてたたき洗いをする。ドラム径が大きいほど、広範囲の散布とたたき洗いの相乗効果が得られ、本洗い工程の時間を短縮できる。この工程において、洗濯物２０７及び洗浄水の洗浄温度を上げるには、前洗い工程のように温風を用いても本質的には変わらない。ドラム３内の水位を上げることで、ドラム回転による洗浄水の掻き揚げ量や、同じ回転数に対する循環ポンプ１８の循環水量が増えても、水位に影響されずに風量を確保して送風できるダクト構造を有しているため、温風量を大幅に調節する必要がない。また、温風吹き出しノズル２０３と散水ノズル２２３とは、洗濯乾燥機を正面から見て、中心軸に対して相対する配置としている。このように温風と水流との直接接触が促される相対配置とすることで、発泡も速やかに消泡できる構成としている。

【0032】

また必要に応じて、本洗い工程は、第１本洗い工程および第１本洗い工程の後に実行される第２本洗い工程を有し、第１本洗い工程の終了時に給水して第２本洗い工程の水量は、第１本洗い工程の水量よりも多くすることで、ドラム回転により掻き揚げる水量を増やす。また必要に応じて第２本洗い工程の循環ポンプ１８の循環流量も、第１本洗い工程での循環ポンプ１８の循環流量よりも大きくする。さらに、第２本洗い工程のドラム駆動のモータＭ１０ａの回転速度は、第１本洗い工程のモータＭ１０ａの回転速度よりも低くする。

【0033】

本洗い工程は主に、水量の少ない前洗い工程では洗いにくい衣類の内側やポケットの中などの汚れを洗濯物２０７から分離させるために行う。さまざまな汚れを落とすために、前述のように水量とドラム駆動のモータＭ１０ａの回転速度を変えた、少なくとも２つ以上の工程の組み合わせとするのがより好ましい。第１本洗い工程では、ドラム３の回転速度を高くするため、ドラム３の回転とともに上方に持ち上げられた洗濯物２０７は、全て下方に落ちずに、大半は遠心力により、ドラム３の内壁に固定された状態で、ドラム３とともに回転している。そこに循環ポンプ１８から洗浄水を散布させるので、洗濯物２０７への洗浄水の貫通流速を速くしている。これにより、汚れを洗濯物２０７から溶け出しやすくしている。これに続く第２本洗い工程では、ドラム３の回転速度を第１本洗い工程よりも低くして、遠心力を弱めて前述の洗濯物２０７のドラム３への固着を極力抑えて、ドラム３の上方から下方に叩き落すたたき洗いを重視した工程としている。これにより、洗濯物２０７に機械力を作用させることで、主に疎水性の汚れを落としやすくできる。洗濯物２０７をドラム３の上方から下方に叩き落とす際に、ドラム３の下方に停留している洗浄水の水位を高くして、かつ循環水量も多くすることで、必要以上に洗濯物２０７どうしが直接ぶつかり合って、繊維を圧迫させることを防ぐこともできる。

【0034】

すすぎ工程では、排水ポンプ２３０を駆動させて洗浄水を排水した後、排水ポンプ２３０を止めて、外槽２内に所定の水位まですすぎ水を給水する。その後、ドラム３を回転させて、洗濯物２０７とすすぎ水を攪拌してすすぐ（主に図２参照）。

【0035】

また、脱水工程においては、排水ポンプ２３０を駆動させて外槽２内のすすぎ水を排水した後、ドラム３を回転させて洗濯物２０７を遠心脱水する。脱水回転数は、洗濯物２０７のバランスがとれずにモータM１０ａの電流値が上限を超えるなどの不具合がない限り、負荷に応じた設定回転数まで上昇させる。脱水回転数を上げて、ドラム３が高速回転すると、外槽２にも振動が伝わり、外槽２自身も僅かながら振動する。外槽２に固定された熱交換ダクト２３１と筐体１に固定されている送風ダクト２９は蛇腹管２１２にて連結しているため、蛇腹管２１２が連動して、振動の一部を吸収する。また脱水工程において温風をドラム３内に吹き込むことで、洗濯物２０７に含水された洗浄水の表面張力を下げて脱水性能をあげることができる（主に図２参照）。

【0036】

乾燥工程では、送風ファン２０を駆動させて兼用ヒータ２３７に通電して、温風をドラム３内に送る。本実施例では、送風ファン２０の吸込口(図示せず)に通ずる換気ダクト２３２に設けてある排気トビラ２３４と給気トビラ２３５を開けて、循環空気の一部を排気トビラ２３４から排気して、それと同量の筐体内空気を給気トビラ２３５から取り入れる。循環空気の一部を、周囲外気に通ずる筐体内空気と入れ替えることで、ドラム３から出た高湿の空気の湿度を下げることができる。とくに乾燥の前半では洗濯物２０７の含水量が多いため、上記空気の入れ替え量を多くして温風の湿度を低く保つのが好ましい（図２、３参照）。乾燥の後半では洗濯物２０７の含水量が減ってくるため、洗濯物２０７の繊維内部からの蒸発を促すために繊維表面の温度を上げて内部への伝熱量を多くする必要がある。そこで温風の温度を高くして洗濯物２０７への伝熱量を多くするために、換気ダクト２３２での空気の入れ替えを抑えて循環空気の温度レベルを上げていくのが好ましい。ただし乾燥負荷が小さく、空気の温湿度レベルを変えても乾燥時間や消費電力量にほとんど影響しない場合などは、換気ダクト２３２での空気の入れ替え量は固定であっても何ら差し支えない。

【0037】

以上のように、洗濯から乾燥までの運転が可能な洗濯乾燥機や洗濯を行う洗濯機によれば、洗濯物２０７と洗浄水の洗浄温度を、温水と温風を用いて効率よく高めることができる。さらに乾燥工程時には、兼用ヒータ２３７から下半分のフィン２３９を介しての循環空気の加熱と換気ダクト２３２での環境雰囲気相当の湿度の空気との入れ替えで、低湿度の温風を確保することができる。なお、周囲環境の空気の湿度が高く、入れ替えても湿度を下げるのが難しい使用条件に対応できるものとして、送風ダクト２９内に給水して、ダクト内空気を水冷除湿する(冷却水は送風ダクト最低部からダクト外へ排水)構成を追加装備しても、洗濯乾燥機能には何ら差支えない。

【0038】

次に制御装置１００および各構成要素の制御フローについて説明する。図５は、本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置１００の構成を示すブロック図である。制御装置１００（運転制御手段）は、モータＭ１０ａ（駆動装置Ｍ１０）および給水ユニット１５および兼用ヒータ２３７への通電を制御して洗い運転を実行可能にすると共に、電導度検出手段４で検出した外槽２内の洗浄水の電導度の算出、すすぎ水内に含有している柔軟仕上剤の有無の判定(基準濃度に対する判別)、脱水工程の短縮の判定、すすぎ工程の短縮の判定等を行う装置である。なお電導度検出手段４や循環ポンプ１８を設けず、洗剤量やすすぎ工程については予め規定した閾値を用い、さらに電導度変化から洗浄水内に交じり合った汚れのレベル判定をせず、規定時間の洗い工程として簡略化しても良い。ここでは、電導度検出手段４及び循環ポンプ１８を備えた場合の制御装置構成について説明する。まず構成要素について補足する。

【0039】

給水ユニット１５（給水手段）は、外槽２の外部に設けられた給水口２ａに水を供給して、外槽２内に給水するための装置である。給水ユニット１５は、上面カバー１ｅ（図５参照）の背面側に設けられている。図６は、本実施例の洗濯乾燥機における上面カバーを外した平面図である。図６に示すように、給水ユニット１５には、給水ホース接続口１６ａと、給水電磁弁１６と、洗剤投入部７で主に構成されている。本実施例の洗剤投入部７は、本洗い時に洗剤を供給するための洗剤投入室７３とすすぎ時に供給する柔軟仕上げ剤投入室７４に分かれており、機種によっては洗剤投入室７３はさらに液体洗剤投入室７３ｂと粉末洗剤投入室７３ａを有する。

【0040】

給水ホース接続口１６ａは、一端が水道水の水栓に取り付けられたホース（図示省略）の他端が接続される接続部分である。給水電磁弁１６は、洗剤投入部７３の粉末洗剤投入室７３ａおよび液体洗剤投入室７３ｂに連通する給水管(図示せず)や、柔軟仕上剤投入室７４に連通する給水管(図示せず)などと、水道水を注水する弁体の開閉制御を電磁力で行うバルブである。粉末洗剤投入室７３ａ、液体洗剤投入室７３ｂおよび柔軟仕上剤投入室７４内に供給された水道水は、洗剤類、柔軟仕上剤と共に給水口２ａを介して外槽２内に注水される。ここで、給水電磁弁１６は、基本的には５つの電磁弁で構成されており、給水ホース接続口からの給水を制御する電磁弁(第1電磁弁)のほかに、第２電磁弁を開閉することにより給水管(図示せず)を介して粉末洗剤投入室７３ａおよび液体洗剤投入室７３ｂに給水し、第３電磁弁を開閉することにより給水管(図示せず)を介して柔軟仕上剤投入室７４に給水し、第４電磁弁を開閉することにより給水管（図示せず）を介して外槽２の給水口２ａに直接給水し、必要に応じて、第５電磁弁を開閉することにより給水ホース３２を介して乾燥ダクト２９（図３参照）の水冷除湿機構（図示せず）に給水する機種や槽カバー内自動おそうじ用散水スプレー(図示せず)に給水することができるようになっている。外槽２の給水口２ａに供給された洗浄水は、ドラム３を駆動させるモータもしくはベルト駆動のプーリが取り付けられている外槽底壁に沿わせて水受け部５４まで導かれる。必要に応じて、外槽底壁に溝を掘っておき、外槽底壁と同一面となるようにフタを設けることで、供給された洗浄水を、水受け部５４まで円滑に流通させる構成としてもよい。

【0041】

図７は、本発明の実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の外槽下部を中心に本体正面上方からみた斜視図である。

【0042】

電導度検出手段４は、給水口２ａ（図６参照）から供給された水が外槽下部において最初に触れる位置に設けられている。即ち、給水口２ａから供給された水が水受け部５４に流下する位置に設けてある。このため電導度検出手段４は、水道水が給水された場合、水の電導度を精度良く測定することができる。洗剤や柔軟仕上剤が供給された場合も、電導度検出手段４は、水の中に洗剤や柔軟仕上剤が含まれていることを検知することができる。また、電導度検出手段４は、水受け部５４の内部に配置されているので、後述する洗剤溶かし工程において、洗剤が溶かされた水の電導度を検出することができるようになっている。また電導度検出手段４は、洗濯前の水道水、洗濯（洗い、すすぎ、脱水）時の洗浄水の電導度を検出するセンサであり、具体的には合成樹脂製のセンサベースに、一対の電極（図示せず）を備えた構成となっている。電極は、たとえば平板形状とすることにより、電極面積を棒状の電極に比べて広く確保することができ、安定した電導度の検知が可能になる。

【0043】

図５に示すように、制御装置１００は、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と称する）１１０、駆動回路、操作スイッチ１２，１３や電導度検出手段４や各種センサからの入力回路等で構成される。マイコン１１０は、使用者の操作や、洗い工程、乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイコン１１０は、駆動回路を介して、駆動装置Ｍ１０（モータＭ１０ａ）、給水電磁弁１６、排水ポンプ２３０、送風ファン２０等に接続され、これらの開閉、回転、通電を制御する。また、使用者にドラム式洗濯機に関する情報を知らせるために、表示器１４やブザー（図示せず）等を制御する。

【0044】

図２に示すように、駆動装置Ｍ１０は、ドラム３を回転駆動させる装置であり、外槽２の底面の外側中央に設置されている。駆動装置Ｍ１０は、モータＭ１０ａと取付具Ｍ１０ｂとを有している。モータＭ１０ａの主軸２１１は、外槽２を貫通し、ドラム３に結合されている。モータＭ１０ａは、その回転を検出するホール素子あるいはフォトインタラプタなどで構成される回転検出装置２８と、モータＭ１０ａに流れる電流を検出するモータ電流検出装置（図示省略）とを備えている。このように制御装置１００は、マイコン１１０を中心に構成される。マイコン１１０は、運転パターンデータベース１１１と、工程制御部１１２と、回転速度算出部１１３と、衣類重量算出部１１４と、電導度測定部１１５と、洗剤量・洗い時間決定部１１６と、濁度判定部１１７と、閾値記憶部１１８と、を備えている。なお、これらの機能については後述する。

【0045】

操作スイッチ１２，１３は、使用者により運転コースを入力することができるように構成されており、入力された信号をマイコン１１０に出力する。また、水位センサ３４は、外槽２の内部に貯留された水の水位を検出することができるようになっており、検出された信号をマイコン１１０に出力する。

【0046】

温度センサＴ１は、外槽２の下部（例えば、排水口２１）に設けられ、外槽２の内部に貯留された水の温度を検出することができるようになっている。温度センサＴ２は、送風ファン２０の吸気側に向かう外槽２の循環空気出口２ｂに設けられ、送風ファン２０に吸気されるドラム３出口の空気の温度を検出することができる。温度センサＴ３は、送風ファン２０の排気側にあたるヒータユニット２３６よりも下流側に設けられ、送風ファン２０からドラム３内に吹き出される温風温度を検出することができるようになっている。温度センサＴ４は、筐体内上部に具えた吸気トビラ２３５近くに設けられ、筐体内雰囲気温度を検出できる。なお、温度センサＴ１〜Ｔ４で検出された信号は、マイコン１１０に出力される。加速度センサ２７は外槽２に取り付けられ、外槽２（ドラム３）の振動を検知する。加速度センサ２７で検知された信号は、マイコン１１０に出力される。

【0047】

回転検出装置２８は、例えばレゾルバ(回転角センサの一種)で構成され、モータＭ１０ａの回転を検出することができ、検出された信号はマイコン１１０に出力される。モータ電流検出装置２５は、モータＭ１０ａの電流値を検出することができ、検出された信号は、マイコン１１０に出力される。電導度検出手段４は、外槽２の内部に貯留された水の電導度を検出することができ、検出された信号はマイコン１１０に出力される。

【0048】

マイコン１１０は、操作スイッチ１２，１３から入力された運転コースに対応する運転パターンを運転パターンデータベース１１１から呼び出し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の何れかから開始する機能を有する。工程制御部１１２は、運転パターンデータベース１１１から呼び出された運転パターンに基づき、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程の各工程を運転制御する機能を有する。各工程において、工程制御部１１２は、表示器１４、給水ユニット１５、給水電磁弁１６、排水ポンプ２３０を制御する機能を有する。また、工程制御部１１２は、モータ駆動回路１２１を介して駆動装置Ｍ１０のモータＭ１０ａを駆動制御し、兼用ヒータスイッチ１２３のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより兼用ヒータ２３７への通電を制御する。ファン駆動回路１２４を介して送風ファン２０を制御し、循環ポンプ駆動回路１２５を介して循環ポンプ１８を駆動制御する機能を有する。ここで、循環ポンプ１８は、排水口２１から吸い込んだ水を水受け部５４の循環吐出口５４ｂから吐出させる洗剤溶かし動作と、排水口２１から吸い込んだ水を外槽２の開口部に設けられた散水ノズル２２３からドラム３の内部に吐出させる循環動作とを切り替えて行うことができるようになっている。なお、このような動作切替可能な循環ポンプ１８の構成は、循環ポンプ１８と切替弁（図示せず）とにより構成されるものであってもよく、あるいは循環ポンプ１８の回転方向を切り替えることにより吐出方向を切り替えることができる構成であってもよい。

【0049】

回転速度算出部１１３は、モータＭ１０ａの回転を検出する回転検出装置２８からの検出値に基づき、モータＭ１０ａの回転速度を算出する機能を有する。衣類重量算出部１１４は、回転速度算出部１１３で算出された回転速度と、モータ電流検出装置２５の検出値に基づいて、ドラム３（図２参照）内の洗濯物２０７の重量を算出する機能を有する。洗濯物２０７の重量が増加することによりドラム３を回転させるための負荷が大きくなり、モータＭ１０ａに流れるモータ電流が多く必要になることから、モータＭ１０ａのモータ電流と回転速度により洗濯物２０７の重量、つまり洗濯コースに対する負荷を算出することができる。

【0050】

電導度測定部１１５は、電導度検出手段４からの検出値を用いて水道水や洗浄水の電導度を測定する機能を有する。洗剤量・洗い時間決定部１１６は、電導度測定部１１５が測定した電導度等に基づいて、洗剤量および洗濯物のすすぎ時間を決定する機能を有するものであり、詳細は後述する。

【0051】

濁度判定部１１７は、電導度測定部１１５が測定した電導度に基づいて、洗濯物２０７の汚れ具合（以下、濁度とする）を判定する機能を有する。閾値記憶部１１８は、濁度判定部１１７が衣類の汚れ具合（濁度）を判定する際に用いる閾値を記憶する機能を有する。ちなみに、濁度判定部１１７および閾値記憶部１１８は、本実施例では、以下のように本洗い工程時の制御に使用している。第１本洗い工程の前後において、電導度測定部１１５により、洗浄水の電導度ＥＣ１を計測する。なお、電導度を計測する際は、給水電磁弁１６による外槽２への給水、循環ポンプ１８による循環、モータＭ１０ａによるドラム３の回転は停止されていることが望ましい。濁度判定部１１７において、第１本洗い工程の前後で測定した電導度ＥＣ１の差が、閾値記憶部１１８に記憶された閾値以上か否かを判定する。もし否(閾値よりも低い)であれば、汚れが少ないと判断し、可であれば、汚れが多いと判断して、その後の第２本洗い工程に進む。第２本洗い工程は、前述のように第１本洗い工程よりも水位を高くして、さらに循環ポンプ１８の循環流量も多くしたたたき洗いとしている。即ち、洗濯物２０７がドラム３上方に持ち上げられて、下方にたたき落とされた際に、洗濯物２０７どうしがぶつかり合って、繊維を圧迫するのを防いでいる。しかしながらこの工程が長いほど、洗濯物２０７のごわつきは増大する傾向にある。したがって、汚れが比較的少ない場合は、第２本洗い工程を極力短くしたい。そこで、汚れが少ないと判断できた場合には、第２本洗い工程の運転時間を短く調整する。なお、濁度の判定は、他の工程間の切り替えタイミングや各工程の運転時間の見直しにも使用できる。

【0052】

次に、第１実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の運転工程について主に制御アルゴリズムの観点から説明する。図８は、第１実施形態例に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯運転（洗い〜すすぎ〜脱水〜乾燥）の運転工程を説明する工程図である。

【0053】

ステップＳ１において、工程制御部１１２は、ドラム式洗濯乾燥機の運転工程のコース選択の入力を受け付ける（コース選択）。ここで、使用者は、ドア９を開けて、ドラム３の内部に洗濯する洗濯物２０７を投入し、ドア９を閉じる。そして、使用者は、操作スイッチ１２，１３を操作することにより、運転工程のコースを選択し入力する。操作スイッチ１２，１３が操作されることにより、選択された運転工程のコースが工程制御部１１２に入力される。工程制御部１１２は、入力された運転工程のコースに基づいて、運転パターンデータベース１１１から対応する運転パターンを読み込み、ステップＳ２に進む。なお、以下の説明において、４０℃温水洗濯コース（予洗いなしの洗い〜すすぎ２回〜脱水）が選択されたものとして説明する。

【0054】

ステップＳ２において、工程制御部１１２は、ドラム３に投入された洗濯物の重量（布量）を検出する工程を実行する（布量センシング）。具体的には、工程制御部１１２は、モータＭ１０ａを駆動してドラム３を回転させるとともに、衣類重量算出部１１４が注水前の洗濯物２０７の重量（布量）を算出する。

【0055】

ステップＳ３において、工程制御部１１２は、コース選択の一つである予洗い工程の選択の有無を判断し、制御アルゴリズムの分岐選択を行う。以下、予洗いなしが選択されているものとする。

【0056】

ステップＳ４において、工程制御部１１２は、洗剤量・運転時間を算出する工程を実行する（洗剤量運転時間算出）。具体的には、工程制御部１１２は、給水電磁弁１６を制御して（例えば、第４電磁弁を開弁して）、外槽２の給水口２ａに直接給水する。電導度測定部１１５は、給水された水の電導度（硬度）を検出する。また、センサＴ１で、給水された水の温度を検出する。その後、給水電磁弁１６を制御して、外槽２への給水を終了する。

【0057】

洗剤量・洗い時間決定部１１６は、ステップＳ２で検出した布量、水の電導度（硬度）、水の温度に基づいて、マップ検索により、投入する洗剤量と運転時間を決定する。すなわち布の量、水の電導度と温度に対して各々洗浄性能を確保できる洗剤量と運転時間をデータのマップとして記憶しておき、測定した値をマップと照らし合わせて、測定値が収まる範囲内に基づいた洗剤量と運転時間を決定する。そして、工程制御部１１２は、決定された洗剤量・運転時間を表示器１４に表示する。なお、外槽２に給水して水の電導度（硬度）および水温を検出するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、前回運転時の水の電導度（硬度）および水温をマイコン１１０の記憶部（図示せず）に記憶しておき、それを用いてもよい。

【0058】

ステップＳ５において、工程制御部１１２は、洗剤投入待ち工程を実行する（洗剤投入待ち工程）。例えば、工程制御部１１２は所定時間待機して、ステップＳ６に進む。なお、工程制御部１１２は、洗剤投入部７の開閉を検知する手段（図示せず）により、洗剤投入部７が開けられた後に閉じられた場合、洗剤が投入されたものとして、ステップＳ６に進む構成であってもよい。

【0059】

ステップＳ６において、工程制御部１１２は、洗剤溶かし工程を実行する（洗剤溶かし工程）。例えば、工程制御部１１２は給水電磁弁１６を制御して、給水管を介して粉末洗剤投入室７３ａおよび液体洗剤投入室７３ｂに給水する。粉末洗剤投入室７３ａおよび液体洗剤投入室７３ｂの洗剤と水は、給水口２ａから外槽２の水受け部５４まで流入する（図９及び１０参照）。所定水量まで給水すると、工程制御部１１２は給水電磁弁１６を制御して（例えば、第１電磁弁を閉弁して）、給水を停止させる。そして、工程制御部１１２は洗剤溶かし動作を実行する（洗剤溶かし動作）。具体的には、工程制御部１１２は、循環ポンプ１８を制御して、排水口２１から吸い込んだ水と洗剤を水受け部５４の循環吐出口５４ｂから吐出させる。循環吐出口５４ｂから吐出された水と洗剤は水受け部５４を流れ、排水口２１へと向かい、循環するようになっている（図７参照）。これにより、水と洗剤が攪拌され、洗剤が水に溶かされるようになっている。所定時間（例えば、１０秒）が経過した後、生成した高濃度洗剤液を外槽上部の散水ノズル２２３までくみ上げて、散布する。少ない高濃度洗剤液を、極力、洗濯物２０７に均一に散布するために、散布直前にドラム３を高速で回転させて、遠心力でドラム３内面に洗濯物２０７を張り付かせておく。ドラム３の回転を保ちながら、循環ポンプ１８で外槽２上部の散水ノズル２３１までくみ上げた高濃度洗剤液を散布する。高濃度洗剤液は散水時の速度エネルギーと、洗濯物２０７に到達してから働く遠心力により、ドラム３内壁に向かって洗濯物２０７に浸透していく。またドラム３は洗濯物２０７が遠心力で張り付く回転速度で回っているため、たとえばドラム３を８０ｒ／ｍｉｎで回した場合、散布時間が２０秒でも、ドラム上の同一点に対して約２６回散水された水を浴びせることができる。

【0060】

高濃度洗剤液を洗濯物２０７に浸み込ませた後、次の工程において温風を効率よく生成し吹き付けることで、消費電力をおさえつつ、洗浄力を向上できる。

【0061】

ステップＳ7において、工程制御部１１２は、前洗い洗浄工程を実行する（前洗い洗浄工程）。前洗い洗浄工程では、高濃度洗剤液を散布された洗濯物２０７に、兼用ヒータ２３７で加熱した温風を送風ファン２０により洗濯物２０７に吹き付け、押し広げるとともに加熱していく。本工程において、洗濯物２０７は高濃度洗剤液を保水した状態であるため、洗濯物２０７の見かけの熱伝導率は高く、効率よく加熱できる。また温度を上げることで、保水されている高濃度洗剤液の表面張力と粘度をさげることができて、さらに洗濯物２０７の繊維を膨潤させるので、高濃度洗剤液の繊維への浸透をより促進できる。これにより、繊維から汚れを効率よく分離できる。分離できた汚れは、保水された高濃度洗剤液内に迅速に分散されるので、再び凝集して再付着することを防ぐことができる。工程を開始してから所定時間が経過すると、給水電磁弁１６を制御して、外槽２内の洗浄水の水位を上昇させる。そして外槽２内の洗浄水の水位が、洗剤溶かし工程時の水位ＷＬ０に対して所定の水位ＷＬ１（ＷＬ０＜ＷＬ１）まで上昇すると給水を停止させ、前洗い工程を終了し、ステップＳ８に進む。

【0062】

ステップＳ７の前洗い工程が終了すると、工程制御部１１２は、本洗い工程を実行する。ここで、本洗い工程とはドラム３の回転によりドラム３内の下方に溜まった洗濯物２０７を持ち上げてドラム３内の上方から落下させることにより、洗濯物２０７に機械的な力を与えてたたき洗いをする工程である。本洗い工程は、ステップＳ８の本洗い１工程（第１本洗い工程）と、ステップＳ９の本洗い２工程（第２本洗い工程）と、で構成されている。

【0063】

ステップＳ８において、工程制御部１１２は、第１本洗い工程を実行する（第１本洗い工程）。具体的には、工程制御部１１２は循環ポンプ１８を所定の流量ＰＦ１となるように制御して、排水口２１から吸い込んだ洗浄水を外槽２の開口部に設けられた散水ノズル２３１からドラム３の内部に散水させるとともに、モータＭ１０ａを制御してドラム３を所定の回転速度ＤＲ１で回転させることにより、ドラム３の内部の洗濯物２０７をたたき洗いする。このとき水受け部の兼用ヒータ２３７に通電して追加給水した水を選択設定された所定温度(４０℃)まで温める。また設定温度が高い場合や洗濯負荷が大きい場合には、ドラム３の回転と循環ポンプ１８を間欠運転とした状態で、送風ファン２０を駆動させて温風をドラム３内へ送風することで、洗濯物と含水されている洗浄水を主体にあたためる。ドラム３を連続的に回転させて追加給水を通常の循環ポンプ１８で散布させると洗濯物２０７の温度は急激に低下してしまうが、このように温風を送風しつつドラムと循環ポンプによる散水を間欠運転とすることで、洗濯物２０７に含まれる水を僅かずつ入れ替えることができるため、洗濯物２０７の急激な温度低下も抑えることができる。とくに高温環境で落としやすい付着した固形汚れなどの洗浄性能を向上させることができる。

【0064】

所定の時間（Ｔ１）が経過すると、工程制御部１１２は、第１本洗い工程を終了し、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、工程制御部１１２は第２本洗い工程を実行する（第２本洗い工程）。具体的には、工程制御部１１２は給水電磁弁１６を制御して、所定の水位ＷＬ２（ＷＬ１＜ＷＬ２）まで外槽２に給水する。また、工程制御部１１２は循環ポンプ１８を所定の流量ＰＦ２（ＰＦ１＜ＰＦ２）となるように制御して、排水口２１から吸い込んだ洗浄水を外槽２の開口部に設けられた散水ノズル２３１からドラム３の内部に散水させるとともに、モータＭ１０ａを制御してドラム３を所定の回転速度ＤＲ２（ＤＲ１＞ＤＲ２）で回転させることにより、ドラム３の内部の洗濯物２０７をたたき洗いする。所定の時間（Ｔ２）が経過すると、工程制御部１１２はモータＭ１０ａおよび循環ポンプ１８を停止させ、排水ポンプ２３０を駆動して外槽２内の洗浄水を排水する。

【0065】

ステップＳ９において、工程制御部１１２は第１すすぎ工程を実行する（第１すすぎ工程）。例えば、第１すすぎ工程において、工程制御部１１２は、給水電磁弁１６および排水弁Ｖ１を制御して、給水と排水を繰り返すとともに、モータＭ１０ａを制御してドラム３を回転させ、循環ポンプ１８を制御して、排水口２１から吸い込んだすすぎ水を外槽２の開口部に設けられた散水ノズル２３１からドラム３の内部に散水させて、衣類をすすぐ。そして、所定の時間が経過すると、工程制御部１１２はモータＭ１０ａおよび循環ポンプ１８を停止させ、排水ポンプ２３０を駆動して外槽２内のすすぎ水を排水する。

【0066】

ステップＳ１１において、工程制御部１１２は第２すすぎ工程を実行する（第２すすぎ工程）。例えば、第２すすぎ工程において、工程制御部１１２は排水ポンプ２３０を停止し、給水電磁弁１６を制御して、所定の水位まで外槽２に給水する。また、工程制御部１１２はモータＭ１０ａを制御してドラム３を回転させ、循環ポンプ１８を制御して、排水口２１から吸い込んだすすぎ水を外槽２の開口部に設けた散水ノズル２２３からドラム３の内部に散水させて、洗濯物２０７をすすぐ。そして、所定の時間が経過すると、工程制御部１１２はモータＭ１０ａおよび循環ポンプ１８を停止させ、排水ポンプ２３０を駆動して外槽２内のすすぎ水を排水する。

【0067】

ステップＳ１２において、工程制御部１１２は脱水工程を実行する（脱水工程）。具体的には、工程制御部１１２は排水ポンプ２３０を駆動させるとともに、モータＭ１０ａを制御してドラム３を本洗い工程時よりも高速で回転させ、洗濯物２０７を遠心脱水する。そして、所定の時間が経過すると、工程制御部１１２はモータＭ１０ａを停止させ、排水ポンプ２３０を停止して、洗濯コース（洗い〜すすぎ〜脱水）を終了する。なお，この工程において、送風ファン２０を駆動させ、兼用ヒータ２３７に通電させて温風をドラム３内に送ることで、洗濯物２０７に含まれる水を温めて表面張力を下げて脱水を促進させてもよい。

【0068】

なお、ステップＳ７及びステップＳ８における本洗い工程においては、洗濯物２０７の黒ずみ、ごわつきを抑制させる運転特性としており、以下にそのメカニズムを中心に説明する。第１本洗い工程（ステップＳ８）の後に第２本洗い工程（ステップＳ９）を行うが、第２本洗い工程の水位ＷＬ２は、第１本洗い工程の水位ＷＬ１よりも高くなっている（ＷＬ１＜ＷＬ２）。即ち、外槽２内の洗浄水の水量を増やすことにより、洗濯物２０７から剥がされた汚れを洗浄水に分散させることができ、洗濯物２０７から剥がされた汚れが再び洗濯物２０７に付着することにより生じる「洗濯物の黒ずみ」を抑制することができる。

【0069】

また、第２本洗い工程のドラム３の回転速度ＤＲ２は、第１本洗い工程のドラム３の回転速度ＤＲ１よりも遅くなっている（ＤＲ１＞ＤＲ２）。ドラム３の回転速度ＤＲ２を回転速度ＤＲ１より遅くすることにより、ドラム３の回転によりドラム３内の下方に溜まった洗濯物２０７を持ち上げてドラム３内の上方から落下させる際、落下を開始する位置が低くなる。即ち、たたき洗いされる洗濯物２０７に加わる落下衝撃（機械力）が抑制され、「洗濯物のごわつき」を抑制することができる。また、水位ＷＬ２を高くすることによっても、落下衝撃（機械力）が抑制され、「洗濯物のごわつき」を抑制することができる。一方、ドラム３の回転速度ＤＲ１は、遠心力によってドラム３内壁に張り付いた洗濯物２０７が、上方に持ち上げられるまでに、重力により全て剥がれ落ちてしまうよりも速い回転速度で回して（遠心力＞重力）、すべての洗濯物２０７に対して、たたき洗いのような落下をさせない運転としても、差支えない。即ち、たたき洗いを極力抑えつつ、通常の洗濯運転よりも多い循環量を洗濯物２０７に通過させることで、洗浄する運転としてもよい。しかしながら、たたき洗いによる洗浄性能が低下するおそれがあるが、これに対し、第２本洗い工程の循環ポンプ１８の流量ＰＦ２を、第１本洗い工程の循環ポンプ１８の流量ＰＦ１よりも大きくすることで（ＰＦ１＜ＰＦ２）、水流による洗浄性能を確保させることができる。たとえば循環ポンプ１８の循環流量は、３０Ｌ／ｍｉｎ以上８０Ｌ／ｍｉｎ以下とすることが望ましい。また、第１本洗い工程の運転時間（Ｔ１）と第２本洗い工程の運転時間（Ｔ２）は、第２本洗い工程の運転時間（Ｔ２）の方が第１本洗い工程の運転時間（Ｔ１）よりも長くなるように設定するのが望ましい（Ｔ１＜Ｔ２）。このようにすることにより、「洗濯物のごわつき」をより抑制することができる。

【0070】

ステップＳ１３において、工程制御部は乾燥工程を実行する(乾燥工程)。具体的にはモータＭ１０を制御してドラム３を約４０ｒ／ｍｉｎで左右３０ｓずつをインターバル１０ｓをはさんで回転を繰り返す。すなわち洗濯物２０７がドラム３内壁にへばりつくよりも低い回転数での運転とする。この間、連続もしくは間欠的に送風ファン２０を駆動してドラム３内に送風するが、兼用ヒータ２３７も所定の温風温度となるように、連続もしくは間欠的に通電する。乾燥工程の間、排水ポンプ２３０は間欠的に駆動させておくことで、ドラム３下部から糸くずフィルタ２２２付近までに残留している水を排水させる。また換気のための給気トビラ２３５と排気トビラ２３４を開いて、循環空気の湿度を調節する。開度は乾燥コースや負荷に応じて予め用意しておいたデータテーブルに基づいて決めておき、規定時間経過後もしくは送風ファン２０の吸気側に向かうドラム３出口の空気温度Ｔ２が、初期温度に対して規定値以上に上昇してきたのを確認したら、乾燥が進んだものと判断して温風温度レベルを上げるために吸気トビラ２３５と排気トビラ２３４の開度を狭めて、換気量を減らすのが好ましい。乾燥開始から規定時間経過したら終了判定を行う。具体的には、乾燥初期の送風ファン２０の吸気側に向かうドラム３出口温度Ｔ２と判定時のＴ２との差ΔＴ２を求め、筐体内雰囲気Ｔ４の乾燥初期値と判定時の値との差ΔＴ４を求め、その比ΔＴ２／ΔＴ４が規定値以上となった場合には、乾燥を終了させる。すなわち雰囲気温度の変化に対してドラム３出口の温風温度の変化が規定よりも大きくなった場合、洗濯物２０７からの水分蒸発が治まったものと判定し、乾燥を終了させる。

【0071】

また本実施例では、スチーム乾燥機能を有しており、この機能を選択した場合は、乾燥工程の初期もしくは途中において、給水電磁弁１６を間欠的に開閉して外槽２下部に僅かに給水する。兼用ヒータ２３７の上半分のフィン２３８も加熱状態にあるため、このフィンに接触した水は速やかに蒸発し、ドラム３内に拡散していく。乾燥負荷に応じて給水量とタイミングを調節することで、しわを伸ばす程度の適度な湿り気を与えつつ乾燥させていくことで、よりしわの少ない上質な仕上がりを伴った乾燥ができる。

【0072】

以上のように、第１実施形態例に係るドラム式洗濯乾燥機の運転工程によれば、洗浄時には各コースの洗浄水量に応じて温水及び温風を生成して、洗濯物２０７や洗浄水のいわゆる洗浄温度を、効率よく適正値まで温めることができる。また乾燥時には、送風と熱交換させるための兼用ヒータ２３７に設けた下半分のフィン２３９の伝熱面積を十分確保した構成としているため、乾燥負荷や乾き具合に応じて兼用ヒータ２３７の入力と送風量を幅広く調節することができるので、効率よく短時間で乾燥させることができる。さらに衣類の黒ずみと衣類のごわつきを抑制することができる。

【0073】

４０℃洗浄コースを基準にして説明したが、温度に対して色落ち、色あせが気になる洗濯物や、加温により繊維の縮みが目立ってしまう洗濯物に関しては、通常の洗濯コースを選ぶことができる。この場合には消費電力量を低減できる。さらに、黒ずみが気になる白物や薄い柄物、ごわつきが気になるタオルなど以外の洗濯物で、どちらかというと節水を望む洗濯では、節水洗濯コースを選ぶことができる。この場合は、本洗い工程において水位を上げず、循環流量も、１５〜２０Ｌ／ｍｉｎに設定することで、洗濯全体の使用水量を抑えることができる。

【0074】

（実施例２）
図９は、本発明の第２の実施例におけるドラム３の基本構成について示した斜視図である。本実施例におけるドラム３は、外槽２と面する側面に、外槽下部の洗浄水を強制的に掻き揚げるための掻き揚げ具２３３を設けた構成となっている。このような構成とすることで、第１の実施例の説明で述べてきた循環ポンプ１８を設けずに、ドラム３の回転時の掻き揚げ動作のみで、十分な循環水量を確保できる。

【0075】

（実施例３）
図１０は、本発明の第３の実施例におけるタテ型洗濯乾燥機の基本構成について示した全体断面図である。内槽７８が床面に対して略垂直となるいわゆる縦型の洗濯乾燥機に適用したものである。前述のように、ドラム式とタテ型では、各工程の概要と制御アルゴリズムには大きな差はないため、本発明に関係した構成についてのみ説明する。送風ファン２０からの温風を送る送風ダクト２９は、外槽下部中心にある内槽駆動用のメインモータＭ１０ａとの干渉を避けて、内槽７８の中心軸から外周側に設けた構成となっている。このため、兼用ヒータ２３７も内槽７８の中心軸から外周側に位置させることで、兼用ヒータ２３７周囲の洗浄水の攪拌を良好にできる。また熱交換ダクト２３１からの温風を吹き出す吹き出しノズル２０３は、直接、内槽７８の内部に設けずに、外槽２内から内槽７８側壁に向けて吹くように設けてある。さらに内槽７８は、吹き出しノズル２０３と同じ高さにおいて、脱水孔の開口率を大きくした側面８０を設けた構成としている。このような構成とすることで、開口率を大きくした脱水孔を通して、温風を、比較的低速で回転中の内槽内に、一様に導くことが出来る。とくに内槽の回転は断続とし、パルセータ７９の回転頻度を上げておけば、パルセータ７９から換気ダクト２３２入口に向かう空気流れ内に吹き出すことができるので、パルセータ７９に連動した洗濯物２０７に温風を効率よく当てることが出来る。

【符号の説明】

【0076】

１ 筐体
１ａ，１ｂ 側板
１ｃ 前面カバー
１ｄ 背面に背面カバー
１ｅ 上面に上面カバー
１ｈ ベース
２ 外槽
２ａ 給水口
２ｂ 循環空気出口
３ ドラム
４ 電導度検出手段
５ ダンパ
７ 洗剤投入部
９ ドア
９ａ ドアガラス
９ｂ ドア枠
１０ ゴム製のベローズ
Ｍ１０ 駆動装置
Ｍ１０ａ モータ
Ｍ１０ｂ 取付具
１２、１３ 操作スイッチ
１４ 表示器
１５ 給水ユニット（給水手段）
１６ 給水電磁弁
１６ａ 給水ホース接続口
１８ 循環ポンプ
２０ 送風ファン
２１ 排水口
２６ 排水ホース
２７ 加速度センサ
２８ 回転検出装置
２９ 送風ダクト
３４ 水位センサ
５４ 水受け部
５４ａ 底面
５４ｂ 循環吐出口
７１ 引き出し式のトレイ
７３ 洗剤投入室
７３ａ 粉末洗剤投入室
７３ｂ 液体洗剤投入室
７４ 柔軟仕上剤投入室
７８ 内槽
７９ パルセータ
８０ 排水孔の開口率を大きくした側面

１００ 制御装置（運転制御手段）

１１０ マイクロコンピュータ
１１１ 運転パターンデータベース
１１２ 工程制御部
１１３ 回転速度算出部
１１４ 衣類重量算出部
１１５ 電導度測定部
１１６ 洗剤量・洗い時間決定部
１１７ 濁度判定部
１１８ 閾値記憶部

１２３ 兼用ヒータスイッチ
１２４ ファン駆動回路
１２５ 循環ポンプ駆動回路

Ｖ１ 排水弁
Ｔ１〜Ｔ４ 温度センサ

２０３ 吹出しノズル
２０７ 洗濯物
２０８ 流体バランサー
２０９ リフター
２１０ 金属製フランジ
２１１ 主軸
２１２ ゴム製の蛇腹管
２１５ ジャバラホース

２２２ 糸くずフィルタ
２２３ 散水ノズル
２２４ 散水機構

２３０ 排水ポンプ
２３１ 熱交換ダクト
２３２ 換気ダクト
２３３ 掻き揚げ具
２３４ 排気トビラ
２３５ 給気トビラ
２３６ ヒータユニット
２３７ 兼用ヒータ
２３８ 上半分のフィン
２３９ 下半分のフィン
２４０ 掻き揚げ具

ＥＣ１ （第１本洗い工程前の）電導度（電気伝導度）
ＥＣ２ （第１本洗い工程後の）電導度（電気伝導度）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】