(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機本体に内装された水槽と、この水槽内に投入される洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌手段と、前記水槽の内側で洗濯水が浸される位置に設けられた導電磁性体部材と、前記水槽の外側でかつ前記導電磁性体部材に対向する位置に設けられた誘導加熱コイルとを備え、前記水槽の洗濯液を前記導電磁性体部材を介して間接的に加熱する洗濯機であって、
前記撹拌手段は洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌翼とその撹拌翼を回転駆動する駆動軸とを水槽内底部に備え、前記導電磁性体部材が前記撹拌手段の撹拌翼よりも水槽壁面側にある位置の駆動軸に設置し、前記導電磁性体部材上に循環翼をさらに備え、前記撹拌手段が回転駆動する際、前記導電磁性体部材の循環翼が回転駆動し前記誘導加熱コイルによって誘導加熱された洗濯水を強制循環させることを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記水槽内の側面に設置し洗濯水を循環する循環水路と、この循環水路に接続して前記導電磁性体部材の循環翼を囲むハウジングとを備え、前記導電磁性体部材の循環翼が回転駆動することにより前記循環水路を介して前記洗濯水を前記水槽内全体に循環させるポンプとして機能する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
洗濯機本体に内装された水槽と、この水槽の内側で洗濯水が浸される位置に設けられた回転可能な導電磁性体部材と、この誘電磁性体部材上に複数形成された循環翼と、前記誘導磁性体部材を回転駆動する動力源と、前記水槽の外側でかつ前記導電磁性体部材に対向する位置に設けられた誘導加熱コイルとを備え、前記水槽の洗濯液を前記導電磁性体部材を介して間接的に加熱するとともに、前記導電磁性体部材の循環翼を回転駆動し、加熱された洗濯水を強制循環させることを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は水槽内の洗濯液を加熱して洗濯物を洗濯する洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、洗濯機において、洗剤の溶け残りを低減し洗浄力を向上させるための方法として、予めガス湯沸かし器や電気温水器で加熱した温水を水槽内に給水する方法、あるいは水槽内に給水された水を後から加熱する方法がある。
前者の方法は、加熱した温水を水槽内に給水する配管等の大規模な工事が必要になる。そこで、後者の方法として、水槽内に発熱体（シーズヒータ）を直接設置し、水槽内の水を加熱する洗濯機が提案されている（実開平２−７５０８７号公報、参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開平２−７５０８７号公報では、例えば、シーズヒータ（充電部）を水槽内に設置して給水された水を直接加熱するためシーズヒータを保護するための機構部品や漏水を防止するための機構部品が必要になり、さらに、シーズヒータには交流電源が流れることから漏電等による感電の危険性の問題があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を考慮してなされたもので、水槽内の洗濯水を外部の誘導加熱コイルにより間接的に加熱することにより、漏電等による危険性が少なく安全性の高い洗濯機を提供するものである。
また本発明の他の目的は、導電磁性体部材に循環翼を設けた構成にすることにより、誘導加熱した洗濯水を強制的に循環させ、洗濯水に含まれる洗剤の溶け残りを低減し洗浄力を向上させるとともに排水に含まれる洗剤成分が少ない洗濯機を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、洗濯機本体に内装された水槽と、この水槽内に投入される洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌手段と、前記水槽の内側で洗濯水が浸される位置に設けられた導電磁性体部材と、前記水槽の外側でかつ前記導電磁性体部材に対向する位置に設けられた誘導加熱コイルとを備え、前記水槽の洗濯液を前記導電磁性体部材を介して間接的に加熱する洗濯機であって、前記撹拌手段は洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌翼とその撹拌翼を回転駆動する駆動軸とを水槽内底部に備え、前記導電磁性体部材が前記撹拌手段の撹拌翼よりも水槽壁面側にある位置の駆動軸に設置し、前記導電磁性体部材上に循環翼をさらに備え、前記撹拌手段が回転駆動する際、前記導電磁性体部材の循環翼が回転駆動し前記誘導加熱コイルによって誘導加熱された洗濯水を強制循環させることを特徴とする洗濯機である。
【０００６】
また、洗濯機本体に内装された水槽と、この水槽の内側で洗濯水が浸される位置に設けられた回転可能な導電磁性体部材と、この誘電磁性体部材上に複数形成された循環翼と、前記誘導磁性体部材を回転駆動する動力源と、前記水槽の外側でかつ前記導電磁性体部材に対向する位置に設けられた誘導加熱コイルとを備え、前記水槽の洗濯液を前記導電磁性体部材を介して間接的に加熱するとともに、前記導電磁性体部材の循環翼を回転駆動し、加熱された洗濯水を強制循環させることを特徴とする洗濯機である。
【０００７】
前記水槽内の側面に設置し洗濯水を循環する循環水路と、この循環水路に接続して前記導電磁性体板の循環翼を囲むハウジングとを備え、導電磁性体部材の循環翼が回転駆動することにより循環水路を介して前記洗濯水を前記水槽内全体に循環させるポンプとして機能するよう構成することが好ましい。
【０００８】
なお、本発明において、誘導加熱コイルに交番電流を流し交番磁束を発生させる交番電源として、サイリスタインバータ回路、あるいはトランジスタインバータ回路が用いられる。誘導加熱コイルから発生する交番磁界により水槽内に設置した導電磁性体部材に渦電流によるジュール熱が発生して洗濯水を間接的に加熱する。
【０００９】
撹拌手段としては、通常、パルセータ（撹拌翼）が用いられる。このパルセータの下部に導電磁性体部材が設けられている。
また、導電磁性体部材としては、例えば、円形状のステンレス板や防錆処理した鉄板などが用いられ、さらに、この円板上に複数の循環翼が一体形成され、洗濯水を強制循環させることができる。この循環翼にハウジングを形成することによりポンプとして機能し、循環水路を水槽内の側面に設けてこのポンプと接続することにより効率よく洗剤の濃度が高い洗濯液を水槽全体の洗剤と素早く均一に混ぜることが可能となる。
【００１０】
また、上記の構成の他に、パルセータ及び導電磁性体部材を駆動軸と接続し回転駆動するモータと、給水あるいは排水するための電磁弁と、交番電源、モータ及び電磁弁を制御する制御部と、洗濯機の操作手順を指示する操作部とをさらに備えている。
また、制御部はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏポートからなるマイクロコンピュータが用いられる。また、操作部としては操作指示するフラットキーパネル、操作状況を表示するＬＥＤ表示器が用いられる。
【００１１】
【作用】
本発明の構成によれば、洗濯機本体に洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌手段を設ける水槽内に、洗濯水が浸される位置に導電磁性体部材と、水槽の外側で導電磁性体部材に対向する位置に誘導加熱コイルをそれぞれ設けたことにより、この誘導加熱コイルに交番電源から交番電流を供給し交番磁界が発生させると、この交番磁界により水槽内に設置した導電磁性体部材に渦電流によるジュール熱が発生して洗濯水を間接的に加熱することができる。
従って、充電部が水槽内の水に露出する危険性がなく安全性の高い洗濯機を提供することができる。
【００１２】
前記撹拌手段は洗濯水及び洗濯物を撹拌する撹拌翼とその撹拌翼を回転駆動する駆動軸とを水槽内底部に備え、前記導電磁性体部材が前記撹拌手段の撹拌翼よりも水槽壁面側にある位置の駆動軸に設置し、前記導電磁性体部材上に循環翼をさらに備えた構成にするならば、前記撹拌手段が回転駆動した際、前記導電磁性体部材の循環翼が回転駆動し前記誘導加熱コイルによって誘導加熱された洗濯水を強制循環させることができる。
従って、洗濯水が効率的にむらなく暖められ洗剤の溶け残りを低減し洗浄力を向上させることができる。
【００１３】
また、前記水槽内の側面に設置し洗濯水を循環する循環水路と、この循環水路に接続して前記導電磁性体部材の循環翼を囲むハウジングとを備え、導電磁性体部材の循環翼が回転駆動することにより循環水路を介して前記洗濯水を前記水槽内全体に循環させるポンプとして機能するよう構成するならば、導電性磁性体部材自体でポンプを形成することができる。
従って、導電性磁性体板自体のポンプ機能により、水槽の底にたまりがちな洗剤を高温の洗濯水で撹拌することになり、効率よく洗剤を溶かすことができる。
また、高温の洗濯液を循環させることにより、さらに、効率よく洗剤の濃度が高い洗濯液を水槽全体の洗濯液と素早く均一に混ぜることが可能となり、洗浄力を向上させることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものでない。本発明は、主として、水槽の洗濯水を加熱して洗濯する洗濯機に用いて好適であり、各構成要素は、「水槽の洗濯水を誘導加熱コイルと導電磁性体で誘電加熱することにより漏電等の危険性がない洗濯機」を達成する以外に、導電磁性体が洗濯液を循環させるポンプ機能をさらに備えた構成にして、より効率よく洗剤を溶かし洗浄力を向上させることができる洗濯機を提供することができる
【００１５】
図１は本発明の洗濯機の一実施例を示す断面図である。図１において、１０は洗濯機本体を示す。
１は非磁性体のプラスチック等で構成された水槽であり、洗濯機本体１０内部に固定されている。
２は洗濯水及び布等の洗濯物を撹拌する撹拌翼（パルセータ）、２ａは撹拌翼（パルセータ）を回転駆動する駆動軸であり、撹拌翼２は水槽１の内側底部に回転支持された駆動軸２ａに固定されている。
３は磁性ステンレス（ＳＵＳ４３０等）等で構成された導電磁性体（誘導磁性体）で循環翼３ａを持ち（図３、参照）、撹拌翼２を固定した駆動軸２ａに固定され、水槽１底部に当接している。
【００１６】
４は誘導加熱コイルであり、水槽１の外壁の誘導磁性体３に対向する位置に図２に示すような、渦巻き状の誘導加熱コイル４を設けてある。図２は誘導加熱コイル４の形状を示す拡大図である。
５は誘導加熱コイル４に高周波電流を供給する高周波電源であり、サイリスタインバータ回路、あるいはトランジスタインバータ回路が用いられる。
なお、この種のインバータ回路は、誘導加熱コイル４に付加する共振用コンデンサ、これらをスイッチング駆動するパワートランジスタ（サイリスタ）、高周波発振回路、商用交流電流を平滑するためのダイオードブリッジ、チョークコイル、平滑コンデンサ等から構成される（図示せず）。
高周波電源５から誘電加熱コイル４に高周波電流を供給すると、誘電加熱コイル４は交番磁束を発生し、この交番磁界により水槽内に当接した導電磁性体板３に渦電流によるジュール熱が発生して洗濯水を誘導加熱する。
【００１７】
また、図３は導電性磁性体３の形状を示す拡大図である。図３に示すように導電磁性体３の平板部は循環翼３ａを設けている。また、図４は導電性磁性体３の循環翼３ａとハウジング３ｂにより構成したポンプの断面図である。
図４に示すように、水槽１底部はこの導電磁性体３の循環翼３ａを取り囲むようなハウジング３ｂと吐出口３ｃで形成され、この循環翼３ａの回転によりポンプとして動作する。ポンプの吐出口３ｃは、図１に示す水槽１壁面外側の循環水路６と接続されている。循環水路６を通る洗濯水が水槽１上部より水槽１内へ還流するように形成されている。
【００１８】
７は駆動軸２ａを回転駆動する動力源であり、モータ７ａ、プーリ等（図示せず）等から構成されている。
８は洗濯終了時に洗濯水を排水するための電磁弁であり、水槽１の排水口１ａに電磁弁８が設けられている。洗濯時には電磁弁８により排水が止められている。
洗濯機本体１０上部には蓋等の設けられた上面板１０ａ、洗濯機本体１０の下部には全体を支える脚１０ｂがある。
【００１９】
また、上面板１０ａには、洗濯機の操作手順を指示する操作部１１が内蔵されている。操作部１１としては、操作指示を入力するフラットキーパネル、操作状況を表示するＬＥＤ表示器が用いられる（図６、参照）。
上面板１０ａには、操作部１１からの操作指示により、高周波電源５、撹拌翼２及び導電磁性体板３を回転駆動する動力源７、排水する電磁弁８、あるいは給水するための電磁弁等を制御する制御部１２が内蔵されている（図６、参照）。
【００２０】
図５は本発明を家庭用全自動洗濯機に適用した一実施例を示す断面図である。図５に示すように、誘導磁性体３が脱水槽９と水槽１の間に設けられており、また、循環水路６が脱水水槽１の外壁に設けられ、循環水が脱水槽９の内側に流れ込むように構成されている。
脱水槽９の底部の撹拌翼２の下部、駆動軸２ａに近い部分に、脱水槽９から、水槽１へ流れ出す穴９ａを設けてあり、導電磁性体３の循環翼３ａと水槽１で形成されたポンプへの給水部となる。
【００２１】
また、モータ７ａ等の駆動源７の回転を撹拌翼２と導電磁性体３のみを動かす場合と、脱水槽９も動かす場合を切り替えるために、駆動軸２にクラッチ機構７ｂを有している。
図５において、脱水槽９と駆動軸２ａの接続・非接続を切り替えるクラッチ機構７ｂを備えていること以外は、図１に示す洗濯機と全く同様であるので詳細な説明を省略する。
【００２２】
図６は本発明の洗濯機の制御系を示すブロック図である。図６において、制御部１２としては、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマー、Ｉ／Ｏポート及び各種負荷を駆動する駆動回路からなるマイクロコンピュータ１２ａが用いられる。このＲＯＭには、高周波電源の出力を制御する制御プログラム、洗濯機のシーケンスを制御する制御プログラム等が格納されている。
水槽１の外壁の底部あるいは側面には、洗濯水の温度及び異常温度上昇を検知する温度検知センサ１３が設けられ制御部１２で監視するよう構成している。
【００２３】
本発明の洗濯機の動作内容について、図１〜図６を用いて説明する。
洗濯時に水槽１内に洗濯物、水を入れ、洗剤を投入し、操作部１２から指示を入力すると、制御部１２は動力源７を動作させ、駆動軸２ａを回転駆動する。この駆動軸２ａに固定された撹拌翼２を回転させ、洗剤を溶かす。
次に、制御部１２は、高周波電源５から誘導加熱コイル４に高周波電流を流すよう制御することにより導電磁性体３に渦電流が流れジュール熱が発生する。
この誘導加熱（ジュール熱）で導電磁性体３の周辺の洗濯水が加熱されている。
このとき、制御部１２は、洗濯水の温度及び異常温度上昇を温度検知センサ１３で検知して監視し、高周波電源５を制御する。
【００２４】
動力源７を動作中、駆動軸２ａの回転に伴い誘導磁性体３が回転し、誘導磁性体３に設けられた循環翼３ａの回転力を受け水が移動する。
ここで、図４に示すように、水槽１底部の形状を誘導磁性体３との隙間を均一にしたハウジング３ｂの部分と、一部拡大した吐出口３ｃの部分を設けることにより、循環水路６の方向へ洗濯水を吐き出せる水圧が発生する。つまり、誘導磁性体３と水槽１壁面の形状によりポンプ機能を構成することができる。
このポンプより吐き出された洗濯水は、循環水路６を通り水槽１の上部へ持ち上げられ、水槽１の上部から再び水槽１の内部へ流し込まれる。
循環水路６を通る洗濯水は、加熱された誘導磁性体３の回りを通過する際に加熱され、このポンプ機能の働きにより、水槽１内に強制的に循環されかき混ぜられることになる。
【００２５】
通常、水槽１内に投入された洗剤のうち、溶けなかったものは水槽１の底にたまるが、この誘導磁性体３の循環翼３ａの回転により、周辺の局部的に暖まった水と直接かき混ぜられるため効率的に溶かすことができる。
従って、水槽１内の洗濯水全体の温度をそれ程上げることなく洗剤を溶かすことができので、洗浄力が高められ、洗濯時間が短縮されるので消費電力を節約することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、水槽内の洗濯水を外部の誘導加熱コイルにより間接的に加熱することにより、充電部が水槽内の水に露出する危険性がなく安全性の高い洗濯機が提供できる。従って、充電部を保護する機構が不要になるので加熱機構が簡単になる。
また、導電磁性体部材に循環翼を設けた構成にすることにより、誘導加熱した洗濯水を強制的に循環させ、洗濯水全体の温度をそれ程上げることなく洗剤を溶かすことができる。従って、少量の洗剤で洗浄力を高めることができるので洗濯時間が短縮され消費電力が節約することができる。
従って、充電部の露出による危険性を解決し、安全で低消費電力でかつ洗剤の量が少なく洗濯できる環境にもやさしい洗濯機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗濯機の一実施例を示す断面図である。
【図２】誘導加熱コイル４の形状を示す拡大図である。
【図３】導電性磁性体３の形状を示す拡大図である。
【図４】導電性磁性体３の循環翼３ａとハウジング３ｂにより構成したポンプの断面図である。
【図５】本発明を家庭用全自動洗濯機に適用した一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の洗濯機の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    水槽
１ａ  排水口
２    撹拌翼
２ａ  駆動軸
３    導電磁性体
３ａ  循環翼
３ｂ  ハウジング
３ｃ  吐出口
４    誘導加熱コイル
５    高周波電源
６    循環水路
７    動力源
７ａ  モータ
７ｂ  クラッチ機構
８    電磁弁
９    脱水槽
１０    洗濯機本体
１０ａ  上面板
１０ｂ  脚
１１    操作部
１２    制御部
１３    温度検知センサ
【図１】
0003744553.tif 000002
【図２】
0003744553.tif 000003
【図３】
0003744553.tif 000004
【図４】
0003744553.tif 000005
【図５】
0003744553.tif 000006
【図６】
0003744553.tif 000007