(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽内に回転可能に設置した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽内に回転可能に設置した攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽および攪拌翼を回転または静止する駆動装置と、給水および排水手段と、前記駆動装置と給水および排水手段を制御する制御装置とを備え、前記駆動装置は、前記洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を回転駆動する第１の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を洗濯兼脱水槽に与える状態で攪拌翼を回転駆動する第２の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽と攪拌翼を一体的に回転駆動する第３の駆動形態に切り換わるように構成した電気洗濯機において、
前記制御装置は、洗濯物の量が予め設定した設定値未満のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御し、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第１の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成したことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項２】
請求項１において、前記制御装置は、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして洗い攪拌を実行した後に第１の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成したことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項３】
請求項１〜２の１項において、前記制御装置は、洗濯物の量が予め設定した設定値未満のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして濯ぎ攪拌を実行するように前記駆動装置を制御し、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第１の駆動形態にして濯ぎ攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成したことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項４】
請求項１〜３の１項において、前記制御装置は、第１の駆動形態において攪拌翼を反転駆動するオン時限を第２の駆動形態において攪拌翼を反転駆動するオン時限よりも短くすることを特徴とする電気洗濯機。
【請求項５】
請求項１〜４の１項において、前記攪拌翼は、洗濯兼脱水槽の底部の大部分を覆う大径で周縁部を迫り上げるように上向きにわん曲させた皿状形態であることを特徴とする電気洗濯機。
【請求項６】
請求項５において、前記攪拌翼の外径寸法を洗濯兼脱水槽の内径寸法の９０％以上にしたことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項７】
請求項１〜６の１項において、粉末洗剤を溶解して高濃度洗剤液を生成して洗濯物に降りかける高濃度洗剤液生成・供給手段を備え、前記制御装置は、高濃度洗剤液生成・供給手段を制御して高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させた後に洗い水を供給して洗い工程を実行するように構成したことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項８】
請求項７において、前記高濃度洗剤液生成・供給手段は、洗い水の洗剤濃度の５〜３０倍の洗剤濃度の高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させることを特徴とする電気洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外槽内に回転可能に設置した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽内に回転可能に設置した攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽および攪拌翼の回転を制御する駆動装置と、給水および排水手段と、前記駆動装置と給水および排水手段を制御する制御装置とを備え、前記駆動装置は、前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を与える状態で攪拌翼を回転駆動する洗濯駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する脱水駆動形態に切り換え可能に構成した電気洗濯機が提案されている。
【０００３】
このような洗濯機は、特開２００１−２９６８４号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような電気洗濯機は、駆動装置を、洗濯兼脱水槽を静止部材に係合させて該洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を回転駆動する第１の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を与える状態で攪拌翼を回転駆動する第２の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽と攪拌翼を一体的に回転駆動する第３の駆動形態に切り換わるように構成し、これらの駆動形態を選択的に実行することにより、更に効率的な洗濯および脱水を行うことができるようになる。
【０００５】
このような３つの駆動形態に切り換え可能な駆動装置を構成するためには、操作電動機によって切り換え操作する切り換えクラッチ機構を設けることが望ましい。
【０００６】
このような電気洗濯機は、効率的な洗濯および脱水を行うことができるが、洗濯物の量に関わらずに一定の駆動形態で洗濯することは、洗濯物の傷みや絡み（布傷みや布絡み）の観点から好ましいことではない。
【０００７】
本発明の１つの目的は、必要な洗浄力を維持した状態で布傷みおよび布絡みを軽減することができる電気洗濯機を提案することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、必要な洗浄力および濯ぎ力を維持した状態で布傷みおよび布絡みを軽減することができる電気洗濯機を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外槽内に回転可能に設置した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽内に回転可能に設置した攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽および攪拌翼を回転または静止する駆動装置と、給水および排水手段と、前記駆動装置と給水および排水手段を制御する制御装置とを備えた電気洗濯機において、前記駆動装置は、前記洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を回転駆動する第１の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を洗濯兼脱水槽に与える状態で攪拌翼を回転駆動する第２の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽と攪拌翼を一体的に回転駆動する第３の駆動形態に切り換わるように構成し、前記制御装置は、洗濯物の量が予め設定した設定値未満のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御し、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第１の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
具体的には、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして洗い攪拌を実行した後に第１の駆動形態にして洗い攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成する。
【００１１】
また、洗濯物の量が予め設定した設定値未満のときには前記駆動装置を第２の駆動形態にして濯ぎ攪拌を実行するように前記駆動装置を制御し、洗濯物の量が予め設定した設定値以上のときには前記駆動装置を第１の駆動形態にして濯ぎ攪拌を実行するように前記駆動装置を制御するように構成する。
【００１２】
また、粉末洗剤を溶解して高濃度洗剤液を生成して洗濯物に降りかける高濃度洗剤液生成・供給手段を備え、前記制御装置は、高濃度洗剤液生成・供給手段を制御して高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させた後に洗い水を供給して洗い工程を実行するように構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
以下に説明する実施の形態における電気洗濯機は、洗濯（洗いと濯ぎ）と脱水と乾燥を実行することができる洗濯乾燥方式の電気洗濯機であって、具体的には後述するが、外槽内に回転可能に設置した洗濯兼脱水槽と、この洗濯兼脱水槽内に回転可能に設置した攪拌翼と、前記洗濯兼脱水槽および攪拌翼を回転または静止する駆動装置と、給水および排水手段と、粉末洗剤を溶解して高濃度洗剤液を生成して洗濯物に降りかける高濃度洗剤液生成・供給手段と、温風循環乾燥手段と、前記駆動装置と給水および排水手段と高濃度洗剤液生成・供給手段と温風循環乾燥手段を制御する制御装置とを備える。
【００１５】
前記攪拌翼は、洗濯兼脱水槽の底部の大部分を覆う大径（外径寸法が洗濯兼脱水槽の内径寸法の９０％以上）で周縁部を迫り上げるように上向きにわん曲させて皿状形態に形成し、洗濯物を受け支える状態で回転するように構成する。
【００１６】
また、前記駆動装置は、駆動電動機と減速機構と切り換えクラッチ機構とクラッチ操作電動機とを備え、減速機構は遊星歯車機構によって構成して駆動電動機の回転を減速して前記攪拌翼を回転駆動するように連結し、前記切り換えクラッチ機構は、前記クラッチ操作電動機に操作されて、前記洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を反転駆動する第１の駆動形態と、前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を洗濯兼脱水槽に与える状態で攪拌翼と洗濯兼脱水槽を回転駆動する第２の駆動形態と、前記駆動電動機の回転を前記洗濯兼脱水槽に直に伝達して該洗濯兼脱水槽と攪拌翼を前記駆動電動機によって一体的に回転駆動する第３の駆動形態に切り換わるように構成する。
【００１７】
切り換えクラッチ機構の前記各駆動形態の切り換え操作は、クラッチ操作電動機により回転駆動するカムによってクラッチ操作レバーを揺動させることによって実現するように構成し、各駆動形態の検出は、カムが第１の駆動形態と第３の駆動形態の位置にあることを２つの位置検出スイッチによってそれぞれ検出し、第２の駆動形態は、前記位置検出スイッチが検出した状態からの回転駆動経過時間によって推定することにより行うように構成する。
【００１８】
また、高濃度洗剤液生成・供給手段は、粉末洗剤を水道水に溶解して生成した洗い水の洗剤濃度の５〜３０倍の洗剤濃度の高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させる構成である。
【００１９】
温風循環乾燥手段は、外槽内の湿潤空気を吸い出して水冷除湿した後に加熱して洗濯兼脱水槽内に吹き込む構成である。
【００２０】
そして、制御装置は、次のような制御処理を実行する。
先ず、電源が投入されると、切り換えクラッチ機構が第２の駆動形態となるようにクラッチ操作電動機を駆動する切換クラッチ機構初期化制御を行う。この第２の駆動形態は、その後に実行する工程が、一般的には、洗濯物の量を検出するための駆動形態と同一であることから、工程の進行に遅れ時間が発生するのを軽減するのに好適な初期化状態である。
【００２１】
次に、初期設定操作後にスタートスイッチが押されると、一般的な自動洗濯が設定されている場合には、切り換えクラッチ機構を第２の駆動形態のままにして攪拌翼を回転させることにより、洗濯兼脱水槽に投入されている洗濯物の量を検出（乾布センシング）して好適な洗濯（洗いおよび濯ぎ）水量を設定し、この設定水量に応じて好ましい洗剤濃度の洗い水を生成するための洗剤量（一般的には粉末合成洗剤の投入量）を設定し、表示する。この第２の駆動形態での洗濯物の量の検出は、切り換えクラッチ機構の不安定な挙動による影響をなくして高精度の検出を実現することができる。
【００２２】
次に、洗濯兼脱水槽および／または攪拌翼を回転させながら洗濯物に水を降りかけて湿潤させて嵩を低減し、高濃度洗剤液を降りかけて浸沈させるのに好適な状態とする。
【００２３】
洗剤投入手段に設定された量の粉末洗剤が投入されると、この洗いに好ましい量の粉末洗剤を少量の洗剤溶解水で溶かして高濃度洗剤液を生成し、この高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させることによって該高濃度洗剤液の高い化学的な洗浄力を汚れに作用させ、その後の機械的な洗浄力（攪拌翼と洗濯兼脱水槽によって洗濯物に作用させる機械力）を軽減することによって、必要な洗浄力を維持した状態で布傷みや布絡みを軽減することができるようにする。洗濯物に降りかけて浸沈させる高濃度洗剤液の洗剤濃度は、洗い水における洗剤濃度の５〜３０倍であり、洗剤液生成・供給におけるばらつきを考慮すると、１０倍程度を目標値に設定するのが好都合である。
【００２４】
次いで、洗いに好ましい値に設定された水量（水位）まで給水する。この給水過程で、攪拌翼を回転駆動して洗濯物の量の検出（湿布センシング）を行い、乾布センシングおよび湿布センシングの結果に基づいて、洗濯物の質の推定，反転駆動のオン−オフ時限の設定，洗濯時間の設定，設定水位の補正等を行う。反転駆動のオン時限は、洗濯物の量が多くなるに従って長くなるように設定する。
【００２５】
設定水位までの給水が終了すると、攪拌翼および洗濯兼脱水槽を反転駆動して洗濯物に機械力を作用させる洗い攪拌制御を実行する。この洗い攪拌制御は、洗濯物の量に応じて切り換えクラッチ機構を第１または第２の駆動形態に操作し、また、洗濯物の量および質に応じて設定した反転駆動のオン−オフ時限および洗い時間に従って実行する。駆動形態は、洗濯物が所定の量（この実施の形態では定格負荷量の８０％）未満のときには、切り換えクラッチ機構を第２の駆動形態にして攪拌翼と洗濯兼脱水槽に反対方向の回転駆動力を与える反転駆動による洗い攪拌を実行し、所定量以上では、先ず、切り換えクラッチ機構を第２の駆動形態にして攪拌翼と洗濯兼脱水槽に反対方向の回転駆動力を与える反転駆動による洗い攪拌を実行し、その後、切り換えクラッチ機構を第１の駆動形態にして洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を反転駆動する洗い攪拌を実行する。この所定量以上における洗い攪拌では、第１の駆動形態のオン時限を第２の駆動形態におけるオン時限よりも短く設定して過大な攪拌力となるのを防止する。
【００２６】
ここで、反転駆動とは、攪拌翼を正方向回転駆動→休止→逆方向回転駆動→休止→正方向回転駆動…の繰り返しを意味し、オン時限とは、正または逆方向回転駆動の１回の駆動時間（駆動電動機への給電オン時間）を意味し、オフ時限は休止時間を意味する。
【００２７】
このような洗い工程は、高濃度洗剤液の化学的な洗浄力を有効に活用していることから、少ない攪拌力（機械力）で十分に汚れを落すことができ、布絡みおよび布傷みを軽減する。
【００２８】
洗いを終了すると、洗い水を排水し、切り換えクラッチ機構を第２の駆動形態に操作して攪拌翼と洗濯兼脱水槽を一体的に一方向に高速回転させることによって洗濯物に含まれている洗い水を遠心脱水する。
【００２９】
次いで、濯ぎに好ましい値に設定された水量（水位）まで給水し、濯ぎ攪拌のための反転駆動を実行する。この濯ぎ攪拌のための反転駆動は、洗濯物の量が所定値未満では第２の駆動形態による反転駆動を採用し、所定値以上では第１の駆動形態による反転駆動を採用する。
【００３０】
設定された濯ぎ攪拌を終了すると、濯ぎ水を排水し、切り換えクラッチ機構を第３の駆動形態に操作して攪拌翼と洗濯兼脱水槽を一体的に一方向に高速回転させることによって洗濯物に含まれている濯ぎ水を遠心脱水する。
【００３１】
この濯ぎ攪拌と排水および遠心脱水を必要回数繰り返し、最終脱水は、その後の乾燥工程に好ましい脱水状態になるまで実行する。
【００３２】
脱水した洗濯物を洗濯兼脱水槽内で乾燥させるときには、洗濯兼脱水槽を緩速回転させながら温風循環乾燥手段を稼働させて洗濯兼脱水槽内の空気を吸い出して除湿した後に加熱して洗濯兼脱水槽内に吹き込むことにより洗濯物に循環空気を触れさせて乾燥する。前述したように、高濃度洗剤液の化学的な洗浄力を効果的に活用することによって機械力を軽減して実行した洗濯は、洗濯物の絡みを軽減するので、循環空気を洗濯物に均一に触れさせて乾燥効率を高めるのに有効である。
【００３３】
図１は、本発明の一実施の形態である電気洗濯機の全体構成を示す模式図である。
【００３４】
１は、外郭を構成する枠体である。２は、洗濯兼脱水槽であり、その周壁に通水穴２ａを有し、その上縁部に流体バランサー３を備え、底部の内側には回転自在に攪拌翼４を設置する。攪拌翼４は、大径（洗濯兼脱水槽２の内径寸法の９０％以上が望ましい）で周縁部を迫り上げるように上向きにわん曲させた皿状形態で、低位領域に通水穴４ａを設ける。５は、前記洗濯兼脱水槽２を内包する外槽であり、その底部の外側には駆動装置６を鋼板製の取り付けベース７によって取り付け、外枠１の上端部の四隅から防振支持装置８によって懸垂するように支持する。
【００３５】
駆動装置６は、詳細は後述するが、駆動電動機と電動機操作方式の切り換えクラッチ機構と遊星歯車機構を使用した減速機構を内蔵し、洗濯兼脱水槽２を静止させた状態で攪拌翼４を回転させる第１の駆動形態と、洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４にそれぞれ反対方向の回転駆動力を作用させる第２の駆動形態と、洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を一体的に同一方向に回転させる第３の駆動形態を選択的に実行することができるように構成する。
【００３６】
衣類投入開口９ａを形成した上面カバー９は、枠体１の上部開口を覆うように該開口端縁に嵌め込み、フロントパネル１０およびバックパネル１１と共に取り付けねじによって枠体１に取り付ける。
【００３７】
上面カバー９とフロントパネル１０の間に形成されるフロントパネルボックス１２には、電源スイッチ１３と入力スイッチ群および表示素子群を備えた操作パネル１４と、外槽５内の水位に応じた水位信号を発生する水位センサ１５と、コントロールユニット１６を内蔵する。これらは、制御装置を構成する。
【００３８】
上面カバー９とバックパネル１１の間に形成されるバックパネルボックス１７には、洗濯水給水手段と高濃度洗剤液生成・供給手段を横並びに設置するように内蔵する。
【００３９】
洗濯水給水手段は、入水側を水栓接続口１８に接続し、出水側を注水口１９に接続した主給水電磁弁２０によって構成する。
【００４０】
高濃度洗剤液生成・供給手段は、補助給水電磁弁２２から洗剤溶解容器２１に少量の洗剤溶解水を供給し、この洗剤溶解容器２１内に投入されている粉末合成洗剤を攪拌しながら前記洗剤溶解水で溶解して高濃度洗剤液を生成する。洗剤溶解容器２１は、給水口１９に連なる溢水部（図示省略）を有し、生成した高濃度洗剤液を更なる給水（希釈給水）によって希釈して増量することにより前記溢水部から溢水させて注水口１９に供給する。高濃度洗剤液を生成するための洗剤溶解水は、洗剤溶解容器２１の溢水部から溢水しない程度の少量に設定し、希釈給水時には、洗濯物に浸沈させるのに好ましい洗剤濃度に希釈するために、主給水電磁弁２０も開放して追加の希釈水を注水口１９に供給するように構成する。
【００４１】
洗剤溶解容器２１に仕上剤投入器を付設したときには、仕上剤を流し出すための補助給水電磁弁２２ａを設ける。
【００４２】
温風循環乾燥手段は、外槽５の底部近くの側壁に形成した吸い出し口５ａから該外槽５の後側の外壁面に沿って垂直状態で上向きに伸びるように形成して前記吸い出し口５ａから浸入した洗濯水を堰き止める水冷除湿ダクト２３と、この水冷除湿ダクト２３内の上部に位置して該ダクト内に冷却水を供給する冷却散水部２４と、洗濯運転における外槽５の水位よりも高い位置で折り返して該外槽５の外壁面に沿って該外槽５の下側に向かって垂直に伸びる下降風路ダクト２５と、外槽５の下側の空間に配置されて前記下降風路ダクト２５から空気を吸い込んで循環空気を生成する循環ファン２６と、この循環ファン２６の吐出口から外槽５の外壁面に沿って上方向に垂直状態に伸びる上昇風路ダクト２７と、外槽上カバー２８上に設置されて前記上昇風路ダクト２７から送り込まれる循環空気を加熱するヒータ（ＰＴＣヒータ）２９と、ヒータ２９によって加熱された循環空気を洗濯兼脱水槽２内に向けて吹き込む吹き出し口３０を備える。
【００４３】
下降風路ダクト２５内には湿度検知手段である湿度センサ４０と第１温度センサ４１を設置し、ヒータ２９の下流側の風路内には第２温度センサ４２を設置する。
【００４４】
また、水冷除湿ダクト２３の上部から下降風路ダクト２５への折り返し部に糸屑捕集フィルタ（図示省略）を設置する。
【００４５】
前記水冷除湿ダクト２３，下降風路ダクト２５および上昇風路ダクト２７は、外槽５の後側の外壁面に該外槽５の周方向に並べて実装する。
【００４６】
そして、この温風循環乾燥手段は、洗濯後に外槽５内の洗濯水を排水し、洗濯兼脱水槽２を高速回転させて脱水した後に低速回転させながら、循環ファン２６を運転することによって、外槽５および洗濯兼脱水槽３内の湿潤空気を吸い出し口５ａから吸い出し、水冷除湿ダクト２３内を上昇させる過程において冷却散水部２４から該水冷除湿ダクト２３内に供給される冷却水によって冷却して除湿する。その後、冷却除湿した空気は、下降風路ダクト２５を下降させて循環ファン２６に吸い込み、この循環ファン２６から上昇風路ダクト２７とヒータ２９を通して吹き出し口３０に送り込み、ヒータ２９によって加熱して洗濯兼脱水槽２内の内壁面付近に向けて該洗濯兼脱水槽２の回転方向に対して逆向きに吹き込む。このように洗濯兼脱水槽２に吹き込まれた循環空気は、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物に触れて該洗濯物を乾燥する。
【００４７】
上面カバー９に形成した衣類投入開口９ａは、外蓋３１によって開閉自在に覆い、外槽上カバー２８に形成した開口２８ａは、内蓋３２によって開閉自在に覆うように構成する。
【００４８】
外槽５の底に形成した排水口５ｂは、排水電磁弁３３を介して排水ホース３４に接続する。エアートラップ５ｃは、エアーチューブ３５を介して前記水位センサ１５に接続する。枠体１の下端縁には、四隅に脚３６を取り付けた合成樹脂で成形されたベース３７を装着する。
【００４９】
なお、参照符号３８は、洗濯兼脱水槽２内に投入された洗濯物である。
【００５０】
図２は、前述した電気洗濯機の具体的な構成を示す縦断側面図である。図１の説明と重複する説明は一部省略する。
【００５１】
駆動装置６は、駆動電動機６１と切り換えクラッチ機構６２と減速機構６３と中心出力軸６４と外側出力軸６５を備え、鋼板製の取付けベース７の下面上に一体的に組み立て、この取付けベース７を外槽５の底下面にねじ止めすることにより取り付ける。
【００５２】
駆動電動機６１は、複数段または無段変速の可逆回転型の電動機とする。布量（布質）検出，高濃度洗剤液降りかけ，洗い，濯ぎ，脱水，乾燥において好ましい回転速度で攪拌翼４や洗濯兼脱水槽２を多様に回転駆動するためには、インバータ駆動のブラシレス電動機を使用することが望ましい。
【００５３】
減速機構６３は、遊星歯車式の減速機構であって、遊星歯車を支持するキャリアを中心出力軸６４に結合し、内歯車を外側出力軸６５に結合し、太陽歯車を駆動電動機６１に直に結合した構成である。
【００５４】
そして、切り換えクラッチ機構６２は、クラッチ操作電動機６２ａによって回転させるカム６２ｂによってクラッチ操作レバー６２ｆを操作することによって、第１の駆動形態と第２の駆動形態と第３の駆動形態に選択的に設定する。第１の駆動形態では、減速機構６３の内歯車を静止部材に係合させることによって洗濯兼脱水槽２に静止力を作用させた状態で駆動電動機６１の回転力を減速機構６３と中心出力軸６４を介して攪拌翼４に伝達して該攪拌翼４を回転させて洗濯攪拌を実行させる。第２の駆動形態では、減速機構６３の内歯車を回転自由にした状態で駆動電動機６１によって太陽歯車を回転させることによって該駆動電動機６１の回転力を中心出力軸６４および外側出力軸６５の双方に反対向きに伝達して洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を反対向きに回転駆動して布量（布質）検出および洗濯攪拌を実行させる。そして、第３の駆動形態では、減速機構６２の内歯車を駆動電動機６１と連結状態として該駆動電動機６１によって太陽歯車と内歯車を一体的に回転駆動し、中心出力軸６４および外側出力軸６５を同一方向に回転させて洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を同一方向に回転駆動して湿潤給水を実行させ、高濃度洗剤液の降りかけを実行させ、遠心脱水を実行させ、温風乾燥を実行させる構成である。
【００５５】
図３および図４は、この実施の形態における洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４の関係および攪拌翼４の形態を示すものであって、図３は、洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４の縦断側面図、図４は、攪拌翼４の斜視図である。
【００５６】
この実施の形態における攪拌翼４は、外径寸法を洗濯兼脱水槽２の内径寸法の９０％以上の大径寸法に形成して洗濯兼脱水槽２の底部の大部分を覆うように構成する。また、この攪拌翼４は、周縁部を迫り上げるように上向きにわん曲させて上面に放射状の攪拌リブ４ｂを設けた皿状形態に形成し、洗濯物を受け支える状態で回転するように構成する。中央部分の盛り上がりは、その裏側（下面側）に中心出力軸６４を嵌着するボス４ｃを形成するためのものである。
【００５７】
図５は、駆動装置６の内部構成を詳細に示す縦断側面図であり、切り換えクラッチ機構６２が第１の駆動形態にある状態を示している。また、図６は、切り換えクラッチ機構６２の一部分を拡大して示す縦断側面図である。
【００５８】
この駆動装置６は、洗濯兼脱水槽２および攪拌翼４を結合する出力軸６４，６５を軸心にして垂直方向に減速機構６３と噛み合い式の切り換えクラッチ機構６２と駆動電動機６１を同心的に直列に配列して取り付け強度部材である鋼板製のセンターベース７に取り付けた構成である。
【００５９】
減速機構６３は、結合フランジを合わせて取り付けねじ６３ａによってセンターベース７に取り付けた２つ割りの減速機構外ケース６３ｂ，６３ｃの内側にボールベアリング６３ｄ，６３ｅによって内外２重構造の駆動回転軸系６３ｆを支持する。
【００６０】
この駆動回転軸系６３ｆは、中空の外側出力軸６５系とその中空内に配置した中心出力軸６４系を備える。
【００６１】
外側出力軸６５系は、駆動電動機６１の回転を直に洗濯兼脱水槽２に伝達して該洗濯兼脱水槽２を駆動する回転軸系であり、外ケース６３ｂの外側に伸びて外槽５を貫通した先端部に洗濯兼脱水槽２を結合する前記外側出力軸６５と、外ケース６３ｃの外側に伸びた筒状部の外周面に切り換えクラッチ機構６２の摺動子を係合させるセレーション６３ｇを形成し、内側端にフランジを形成した外側入力軸部６３ｈと、その中間に位置して遊星歯車減速機構を収容する歯車ケース部６３ｈを備える。歯車ケース部６３ｉの内周には遊星歯車減速機構の一部を構成する環状の内歯車６３ｊを固着している。
【００６２】
この外側出力軸６５系の内側に設ける中心出力軸６４系は、駆動電動機６１の回転を減速して攪拌翼４に伝達して該攪拌翼４を駆動する回転軸系であり、前記外側出力軸６５内にメタル軸受６７ａ，６７ｂとシールリング（図示省略）によって水密および抜け止め状態に設けられ、外側出力軸６５の先端から洗濯兼脱水槽２内に突出して攪拌翼４が取り付けられる攪拌翼取付部（図示省略）が形成され、内端から歯車ケース部６３ｉ内に突出して遊星歯車減速機構と結合する内端部分にセレーションが形成された前記中心出力軸６４と、前記外側入力軸部６３ｈの内側にボールベアリング６３ｋ，６３ｍによって支持され、この外側入力軸部６３ｈの外端から片持ち状態に伸び出た外端部分に電動機回転子嵌着部６３ｎと止めねじ部６３ｐが形成され、歯車ケース部６３ｉ内に伸びた内端側部分に太陽歯車６３ｑが形成された内側入力軸部６３ｒと、歯車ケース部６３ｉ内において前記中心出力軸６４の内端部分のセレーションに嵌合したキャリア６３ｓに軸支されて前記歯車６３ｊ，６３ｑに噛み合って回動して前記キャリア６３ｓに減速した回転力を伝達する遊星歯車６３ｔを備える。
【００６３】
駆動電動機５１は、外ケース６３ｃの下端面に絶縁部材６１ｃを介在させて取り付けねじ（図示省略）によって絶縁状態に取り付けた電動機ハウジング６１ｄを下向きに開口させ、開口端から固定子６１ｅを嵌入して複数個の切り越し突起と折り曲げ爪によって挟持するように固定した構成である。具体的には、固定子６１ｅは、可逆回転型電動機を構成するように、固定子鉄心６１ｆに６極構成の固定子巻線６１ａを巻装し、固定子鉄心６１ｆの外周面を電動機ハウジング６１ｄに嵌入して固定し、その後に、この電動機ハウジング６１ｄを外ケース６３ｃの下端面に取り付ける。この固定子６１ｅに組する回転子６１ｈは、内側入力軸６３ｒに形成した回転子嵌着部６３ｎに嵌着し、止めねじ部６３ｐに螺着した止めナット６１ｉによって締め付けて固定する。そして、電動機ハウジング６１ｄの下側開口は、電動機カバー６１ｊを嵌着して覆う。
【００６４】
誘導電動機を使用した場合の回転子６１ｈは、回転子鉄心として外側鉄心６１ｋと内側鉄心６１ｍを同心状態に積層し、外側鉄心６１ｋに対してアルミニウムダイカストにより籠型２次導体６１ｎと冷却羽根６１ｐを一体的に成形し、外側鉄心６１ｋと内側鉄心６１ｍの間の間隙に絶縁樹脂を注入して両者を結合する絶縁樹脂層６１ｑを形成する。また、この絶縁樹脂層６１ｑは、回転子６１ｈの上側の端面に伸ばして該端面に後述する切り換えクラッチ機構６２の摺動子を噛み合い／解除自在に係合させる噛み合い凹凸部６１ｒを形成する。
【００６５】
インバータ駆動のブラシレス電動機（同期電動機）を使用する場合の回転子６１ｈは、回転子鉄心の外周に磁極を形成した構成にする。
【００６６】
切り換えクラッチ機構６２は、その一部の構成部品を図６に詳しく示すように、駆動電動機６１の回転子６１ｈに噛み合い係合によって結合して外側出力軸６５系に該回転子６１ｈの回転力を伝達して回転させ（第３の駆動形態）、回転子６１ｈとの噛み合い係合を解いて該外側出力軸６５を自由な状態にし（第２の駆動状態）、また、静止部材である鋼板ベース６２ｃに噛み合い係合して外側出力軸６５を回り止め（静止）する（第３の駆動形態）ように機能する摺動子６２ｄを備える。
【００６７】
この切り換えクラッチ機構６２は、駆動装置６の軸方向の全体寸法を小さくするために、静止部材であると共に強度部材である環状の鋼板ベース６２ｃを電動機ハウジング６１ｄの内側に該電動機ハウジング６１ｄを前記減速機構外ケース６３ｃに取り付ける取り付けねじによって共締めして取り付け、固定子巻線６１ａのエンドコイルによって囲まれた内側空間に外側入力軸部６３ｈを取り巻くように設置する。
【００６８】
前記外側入力軸部６３ｈの外周面に形成したセレーション６３ｇに軸方向に摺動可能に係合させた絶縁樹脂（ＰＰＳ）製の摺動子６２ｄには、コイルばね６２ｅによって前記回転子６１ｈの噛み合い凹凸部６１ｒに係合するように押し下げ力を作用させ、前記鋼板ベース６２ｃに取り付けたクラッチ操作レバー６２ｆによってコイルばね６２ｅの押し下げ力に逆らって摺動子６２ｄを引き上げることにより回転子６１ｈとの噛み合いを解除して外側入力軸部６３ｈを自由状態にし、鋼板ベース６２ｃに係合させて回り止める。
【００６９】
摺動子６２ｄは、内周面に前記外側入力軸部６３ｈの外周面のセレーション６３ｇと噛み合うセレーション６２ｇを設け、下端縁に前記回転子６１ｈの噛み合い凹凸部６１ｒに係合させる係合突起６２ｈを設け、前記クラッチ操作レバー６２ｆを当接する鍔部６２ｉを外周面に突設し、前記鋼板ベース６２ｃに形成した係止突起６２ｊに係合する係合突起６２ｋを形成した鋼板製の係合子５２ｍを一体的に設けるように樹脂成形した形態である。
【００７０】
鋼板ベース６２ｃは、前記係止突起６２ｊを環状に配列して形成し、外周縁を切り起こして操作レバー取り付け腕６２ｎを起立させた形態である。
【００７１】
クラッチ操作レバー６２ｆは、先端部を二股に形成した鋼板部材であり、中間部分に形成した取り付け穴６２ｐに前記取り付け腕６２ｎを挿入して取り付け、基端部に操作電動機６２ａを連結する連結穴６２ｑを形成し、二股の先端部は前記摺動子６２ｄの両側に迂回するように湾曲した部位上に摺動子６２ｄの鍔部６２ｉに線接触状態に当接する半円柱状の当接部を設けた樹脂（ジュラコン）成形の摺動片６２ｓを載置して取り付けねじ６２ｔによってねじ止め固着した形態である。また、このクラッチ操作レバー６２ｆの取り付け穴６２ｐの両側の下面には、抜け止め具６２ｖの半球状の突起を係合させる凹部を設ける。
【００７２】
操作電動機６２ａは、リラクタンス電動機のような同期電動機の回転を減速してカム６２ｂを回転させることにより該カム６２ｂに当接した操作子６２ｙを直線的に往復動させる構成であり、取り付けねじ６２ｚによってセンターベース７に取り付け、前記操作子６２ｙを前記クラッチ操作レバー６２ｆの連結穴６２ｑに挿入することによって連結させて該クラッチ操作レバー６２ｆを揺動させる形態である。そして、後述する位置検出スイッチ６２ｗとして、操作子６２ｙがクラッチ操作レバー６２ｆを第１の駆動形態にするための反時計方向転角の下限位置と第３の駆動形態にするための時計方向転角の上限位置に達したことを検出するように２つの位置検出スイッチを設ける。第２の駆動形態とするためのクラッチ操作レバー６２ｆの転角位置は、同期電動機の回転量に基づいて推定（検出）するように構成する。
【００７３】
この切り換えクラッチ機構６２は、電動機ハウジング６１ｄの内側に共締めして取り付けた鋼板ベース６２ｃの下側にコイルばね６２ｅをボールベアリング６３ｅの内輪との間に圧縮するように介在させた状態に摺動子６２ｄを位置させ、クラッチ操作レバー６２ｆの基端部を電動機ハウジング６１ｄに形成した操作窓６１ｓを貫通させて該電動機ハウジング６１ｄの外側に導出するような姿勢で該クラッチ操作レバー６２ｆの取り付け穴６２ｐを鋼板ベース６２ｃの操作レバー取り付け腕６２ｎに嵌合させ、その外側に抜け止め具６２ｖを嵌合させて操作レバー取り付け腕６２ｎの先端を押し広げて抜け止めすることにより、揺動自在に取り付ける。これにより、コイルばね６２ｅによって押し下げられる摺動子６２ｄは、その鍔部６２ｉがクラッチ操作レバー６２ｆに取り付けた摺動片６２ｓの当接部に線接触状態に当接する。
【００７４】
このように構成した駆動装置６は、切り換えクラッチ機構６２の操作電動機６２ａを制御することによって、操作子６２ｙを往復動させてクラッチ操作レバー６２ｆを揺動させ、摺動子６２ｄを外側入力軸部６３ｈのセレーション６３ｇに沿って摺動させる。
【００７５】
そして、第１の駆動形態では、図４に示すように、操作電動機６２ａによってクラッチ操作レバー６２ｆを反時計方向に最大角度に転角さて摺動子６２ｄをコイルばね６２ｅを圧縮して上昇させることによって該摺動子６２ｄの係合突起６２ｈを回転子６１ｈとの噛み合いから解放し、係合突起６２ｋを鋼板ベース６２ｃの係止突起６２ｊに係合させて回り止めし、外側出力軸６３ｈ，外側出力軸６５を回り止めして洗濯兼脱水槽２に静止力を作用させる。この状態では、駆動電動機６１の回転子６１ｈの回転は、内側入力軸部６３ｒから太陽歯車６３ｑ，遊星歯車６３ｔ，キャリア６３ｓを介して中心出力軸６４に伝達され、攪拌翼４を回転させる。
【００７６】
また、第２の駆動形態では、操作電動機６２ａによってクラッチ操作レバー６２ｆを第１の駆動形態から時計方向に転角さて摺動子６２ｄをコイルばね６２ｅの伸力により下降させることによって該摺動子６２ｄの係合突起６２ｋを鋼板ベース６２ｃの係止突起６２ｊとの噛み合い係合から解放し、係合突起６２ｈが回転子６１ｈの噛み合い凹凸部６１ｒに係合する手前の中間位置で止めて回転自由状態にする。この回転自由状態では、駆動電動機６１の回転子６１ｈの回転は、内側入力軸部６３ｒから太陽歯車６３ｑ，遊星歯車６３ｔ，キャリア６３ｒを介して減速して中心出力軸６４に伝達され、攪拌翼４を回転させる。このとき、遊星歯車６３ｔの回転は、内歯車６３ｊに反力を作用させるために、この内歯車６３ｊを固着した歯車ケース部６３ｉは、回転自由状態に解放された摺動子６２ｄと共に中心出力軸６４と反対方向に回転し、外側出力軸６５を介して洗濯兼脱水槽２を攪拌翼４と反対の方向に回転させる。
【００７７】
そして、第３の駆動形態では、操作電動機６２ａによってクラッチ操作レバー６２ｆを第２の駆動形態から更に時計方向に転角さて摺動子６２ｄをコイルばね６２ｅの伸力により下降させることによって該摺動子６２ｄの係合突起６２ｈを回転子６１ｈの噛み合い凹凸部６１ｒに係合させる。この状態では、駆動電動機６１の回転子６１ｈの回転は、外側入力軸部６３ｈと内側入力軸部６３ｒに一体的に伝達し、中心出力軸６４と外側出力軸６５を介して洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を一体的に回転させる。
【００７８】
図７は、この電気洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。
【００７９】
電源スイッチ１３を介して受電するコントロールユニット１６は、マイクロコンピュータ１６ａを中心にして構成し、電源回路１６ｂと、駆動装置６と主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２と洗剤攪拌電動機３９と排水電磁弁３３と循環ファン２６とヒータ２９と冷却散水電磁弁２４ａへの給電を制御するための半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）群を有する駆動回路１６ｃとを備える。
【００８０】
前記駆動装置６の駆動電動機６１は、固定子巻線６１ａと回転センサ６１ｂを有し、切り換えクラッチ機構６２は、操作電動機６２ａの回転位置（第１の駆動形態と第３の駆動形態に相当するカム６２ｂの回転位置）を検出する２つの位置検出スイッチ６２ｗを有する。
【００８１】
そして、前記駆動回路１６ｃは、駆動装置６における前記駆動電動機６１の固定子巻線６１ａへの給電制御に関しては、正逆回転制御用に２つの半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）１６ｃ1，１６ｃ2を備える。ＦＬＳ１６ｃ1は、正回転給電制御用の半導体スイッチング素子、ＦＬＳ１６ｃ2は逆回転給電制御用の半導体交流スイッチング素子である。この実施の形態において、駆動電動機６１の回転速度制御は、固定子巻線６１ａへの給電をＦＬＳ１６ｃ1，１６ｃ2によって位相制御することによって行うように構成しているが、インバータ駆動のブラシレス電動機を使用する構成においては、ＰＷＭ制御やＰＡＭ制御によって行うように構成することができる。また、駆動装置６における切り換えクラッチ機構６２の操作電動機６２ａへの給電を制御するためのＦＬＳ１６ｃ3を備える。
【００８２】
また、駆動回路１６ｃは、主給水電磁弁２０，給水電磁弁２２，洗剤攪拌電動機３９，排水電磁弁３３，循環ファン２６，ヒータ２９，冷却散水電磁弁２４ａａへの給電を制御するＦＬＳ１６ｃ4〜１６ｃ10を備える。そして、この駆動回路１６ｃは、マイクロコンピュータ１６ａからの指示に従ってＦＬＳ１６ｃ1〜ＦＬＳ１６ｃ10の導通状態を制御して従属する負荷への給電制御を行う。
【００８３】
マイクロコンピュータ１６ａは、更に、前記駆動電動機６１の回転センサ６１ｂ，切り換えクラッチ機構６２の位置検出スイッチ６２ｗ，外槽５内の洗濯水位を検出する水位センサ１５，湿度センサ４０，第１，第２温度センサ４１，４２，アンバランス検出センサ４３，操作パネル１４に接続し、予め組み込まれた制御処理プログラムを実行することにより、操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａと水位センサ１５と回転センサ６１ｂと位置検出スイッチ６２ｗと湿度センサ４０と第１，第２温度センサ４１，４２とアンバランス検出センサ４３からの信号を取り込み、駆動回路１６ｃを制御することによって、検出，洗濯物湿潤，高濃度洗剤液生成・供給（浸沈），洗い，濯ぎ，脱水および温風乾燥の各運転制御を実行し、操作パネル１４の表示素子群１４ｂを制御することによってその進行状況を表示する。ここで、アンバランス検出センサ４３は、洗濯兼脱水槽２を回転させたときに該洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８の分布のアンバランスによって該洗濯兼脱水槽２（外槽５）が所定値以上に大きく振れるのを検出するセンサである。
【００８４】
操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａは、実行する運転（洗濯・乾燥）の種類を設定するコース設定スイッチや洗濯物（乾燥物）に応じて洗濯および乾燥の実行方法を設定するモード設定スイッチを備える。コース設定スイッチには、洗濯・乾燥コース，洗濯コース，乾燥コースを選択的に設定する設定スイッチを設け、モード設定スイッチには、標準モード，ワイシャツモード，毛布モード，生乾燥モード，ドライモード，仕上げモード，小物乾燥モードを選択的に設定するスイッチを設ける。
【００８５】
ここで、洗濯・乾燥コースは、洗いから乾燥までの運転を一貫して実行するコースであり、洗濯コースは、洗いから遠心脱水までの運転を実行するコースであり、乾燥コースは、洗濯および脱水されている洗濯物の乾燥運転のみを実行するコースである。また、標準モードは、各コースの運転を標準的に実行するモードであり、ワイシャツモードは、ワイシャツやブラウスのように皺になり易い洗濯物を対象にして各コースを実行するモードであり、毛布モードは、毛布などの嵩張る洗濯物を対象にして各コースを実行するモードであり、生乾燥モードは、洗濯物の洗濯皺を伸ばす程度に短時間の乾燥までのコースを実行するモードであり、ドライモードは、ドライマークの洗濯物を対象にして各コースを実行するモードであり、仕上げモードは、生乾きの洗濯物を対象にして仕上げの乾燥コースを実行するモードであり、小物乾燥モードは、ズックや帽子などのように型崩れが心配な洗濯物を対象にして乾燥コースを実行するモードである。
【００８６】
次に、洗濯・脱水および乾燥運転について説明する。
【００８７】
図８は、コントロールユニット１６内のマイクロコンピュータ１６ａが実行する前記各運転制御のフローチャートである。
【００８８】
マイクロコンピュータ１６ａは、電源スイッチ１３が投入されると次のような制御処理を実行する。
【００８９】
ステップ８０１
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切り換えクラッチ機構６２が第２の駆動形態となるようにクラッチ操作電動機６２ａを駆動するクラッチ機構初期化制御処理を行う。
【００９０】
このクラッチ機構初期化制御処理は、図９のフローチャートに示すように、先ず、操作電動機６２ａを起動する（ステップ８０１ａ）。そして、操作電動機６２ａが第１または第３の駆動形態に相当する位置に到来するのを２つの位置検出スイッチ６２ｗからの位置検出信号を監視して確認し（ステップ８０１ｂ）、何れかの位置検出信号を確認すると、そこから中間位置（第２の駆動形態）まで移動するまでの所要時間をセットする。この所要時間は、カム駆動区間の状態に影響されることから、第１の駆動形態から中間位置までの所要時間と、第３の駆動形態から中間位置までの所要時間は、個別に設定する（ステップ８０１ｃ）。その後、セットした所要時間が経過するまで操作電動機６２ａを運転して停止する（ステップ８０１ｄ，８０１ｅ）。この操作電動機６２ａの停止位置は、切り換えクラッチ機構６２が第２の駆動形態にあるカム回転位置に相当する。
【００９１】
ステップ８０２
洗濯兼脱水槽２に洗濯衣類３８を投入し、操作パネル１４の入力スイッチ群１４ａ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、各運転の自動制御処理をスタートする。
【００９２】
前記初期設定では、前記コースとモードを選択して設定する。ここでは、洗濯・乾燥コースが設定されたときの運転制御を例示する。
【００９３】
ステップ８０３
洗濯物３８の布量の検出制御処理を行う。この布量検出は、給水前の乾布状態において、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に維持した状態で、駆動電動機６１を短時間付勢して攪拌翼４を回転駆動し、そのときの到達回転速度に基づいて検出する。この回転速度は、回転センサ６１ｂの検出信号に基づいて検出する。この洗濯物の布量の検出結果に基づいて洗い水量および好ましい洗剤濃度の洗い水を生成するための洗剤量を演算して決定し、この洗剤量を表示素子群１４ｂによって表示して相当する量の粉末合成洗剤を洗剤溶解容器２１に投入させる。
【００９４】
ステップ８０４
駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に維持し、または第３の駆動形態に制御し、駆動電動機６１を低速運転して洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を低速回転させながら主給水電磁弁２０を開いて水道水を注水口１９に直に供給して該水道水を洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８上に散布する。洗濯物３８は、散布された水道水を吸水して湿潤し、嵩が低減する。このときの水道水の散布量は、検出運転によって検出した洗濯物３８の量に応じて制御し、洗濯物３８の量が少ないときには少なくし、多くなるにつれて多くなるように制御する。この給水量は、主給水電磁弁２０の開弁時間によって制御する。
【００９５】
ステップ８０５
補助給水電磁弁２２を開いて洗剤溶解容器２１に溢水しない程度の少量の水道水（洗剤溶解水）を供給し、好ましい洗剤濃度の洗い水を生成するために投入した洗剤溶解容器２１内の粉末合成洗剤を洗剤攪拌電動機３９を運転して攪拌しながら洗剤溶解水で溶解することによって高濃度洗剤液を生成する。洗剤溶解水の量は、洗剤溶解容器２１の溢水部から溢水せず、攪拌しながら粉末合成洗剤を良く溶解するのに好適な水量に設定する。
【００９６】
ステップ８０６
駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に維持し、または第３の駆動形態に制御し、駆動電動機６１を低速運転して洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を低速度で回転させながら補助給水電磁弁２２を開いて洗剤溶解容器２１に希釈給水することによって高濃度洗剤液を希釈して溢水部から溢水させることにより注水口１９に送り込むと共に主給水電磁弁２０を開いて注水口１９に給水して高濃度洗剤液を好ましい高濃度洗剤液（洗い水の洗剤濃度の５〜３０倍の洗剤濃度）に希釈して洗濯兼脱水槽２内の洗濯物３８に降りかけて該洗濯物３８に浸沈させる。
【００９７】
洗濯物３８に浸沈した高濃度洗剤液は、その化学的な高い洗浄力を洗濯物３８に作用させて洗浄力を高めることから、洗い運転において洗濯物３８に作用させる機械力を減少させて布傷みや布絡みを軽減させることを可能にする。
【００９８】
粉末合成洗剤を多量の水道水に溶解して生成した洗い水では、洗剤に含まれているゼオライトの量が不足して有効な界面活性剤が大幅に減少してしまう。しかしながら、少量の水道水（洗剤溶解水）で粉末合成洗剤を溶解して生成した高濃度洗剤液（例えば、洗い水の洗剤濃度の１０倍の洗剤濃度）は、金属イオンの量が少ないことから、ゼオライトが十分に機能して有効な界面活性剤の減少を極めて少量（約２％程度）に抑制することができる。従って、このような高濃度の洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させることにより、洗剤液が洗濯物（汚れ衣類）に高速（洗い水の約４倍の速度）で浸透して素早く汚れに到達し、海面活性剤が汚れの乳化，分散を促進し、アルカリ材が油汚れの膨潤，鹸化を促進し、酵素が脂肪や蛋白質の汚れを分解する洗浄力を発揮する。
【００９９】
ステップ８０７
洗濯物３８に降りかけた高濃度洗剤液が該洗濯物３８内に浸透・浸沈するのを促進するための時間であって、省略することもできる。
【０１００】
ステップ８０８
主給水電磁弁２０および補助給水電磁弁２２を開いて水道水（洗い水）の給水を開始する。この洗い水の給水は、ステップ８０３において決定した水量まで行うが、給水の途中で洗濯物３８の布量（湿布値），布質を検出するために中断する。この中断水位は、マイクロコンピュータ１６ａに予め設定された湿布量検出および布質検出（推定）に適した水位である。
【０１０１】
ステップ８０９
湿布量と布質を検出して洗い水給水量の補正や洗い，濯ぎ，脱水，乾燥運転における制御定数の決定等を行う。この湿布量検出は、所定の低水位で給水を中断して駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に制御し、駆動電動機６１を短時間付勢して攪拌翼４を回転駆動し、その時の到達回転速度に基づいて第１の湿布量を検出し（この回転速度は、回転センサ６１ｂの検出信号に基づいて検出する）、次いで、給水を再開して所定の高水位まで洗い水を補給した後に給水を中断して駆動装置６の駆動電動機６１を短時間付勢して攪拌翼４を回転駆動したときの到達回転速度に基づいて第２の湿布量を検出するように実行する。そして、この第１の湿布量と第２の湿布量の差に基づいて洗濯物３８の布質を検出（推定）する。この布質検出制御は、初期設定により不要になったときには、省略する。そして、布量および布質に応じて、洗いおよび濯ぎ運転における水流（機械的攪拌の強さ＝オン−オフ時限）と運転時間や乾燥運転における制御定数を決定する。
【０１０２】
ステップ８１０
ステップ８０３で決定した水量まで水道水を給水する。この給水により、洗い水は、高濃度洗剤液を更に希釈して攪拌洗いに好ましい洗剤濃度となる。これにより、洗濯物３８は、洗濯兼脱水槽２内で所定の洗剤濃度の洗い水に浸した状態となり、洗濯兼脱水槽２や攪拌翼４を回転させて洗濯物３８に機械的な洗浄力（攪拌）を作用させるのに好適な状態となる。
【０１０３】
ステップ８１１
ステップ８０９において設定した洗い水流と洗い時間の洗い工程を行うように駆動装置６を制御する。この洗い工程において、駆動装置６は、洗濯物３８の量に応じて切り換えクラッチ機構６２の駆動形態を変えて攪拌翼４を反転駆動（洗い攪拌駆動）する。
【０１０４】
具体的には、図１０のフローチャートに示すように、洗濯物３８の布量を所定値（この実施の形態においては、定格負荷量を８ｋｇとしてその８０％を所定値とした）と比較し、その多少によって駆動装置６（切り換えクラッチ機構６２）の駆動形態を変えるように制御を分岐する（ステップ８１１ａ）。
【０１０５】
洗濯物３８の量が所定値未満のときには、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態とするように操作電動機６２ａを制御する（ステップ８１１ｂ）。そして、攪拌翼４を反転駆動するように駆動電動機６１を運転する（ステップ８１１ｃ）。この状態では、駆動電動機６１の回転駆動力は、減速機構６３を介して減速して攪拌翼４に伝達されるが、減速機構６３における遊星歯車機構の内歯車６３ｊに作用する反力が洗濯兼脱水槽２に攪拌翼４と反対方向の回転駆動力を与える。従って、駆動電動機６の正逆運転を繰り返すことによって洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４が反対向きに繰り返し回転して洗濯物３８に機械的な洗浄力を作用させる。洗濯物３８に作用させる機械（攪拌）力は、洗濯兼脱水槽２および攪拌翼４を反転駆動するための駆動電動機６１の正逆運転におけるオン−オフ時限を調整したり、回転数を調整したり、洗い（攪拌）時間を調整したりすることによって制御することができる。オン−オフ時限は、例えば、洗濯物３８の量に応じて、オン時限は、０．６〜１．９秒、オフ時限は、０．４〜０．７秒に設定する。
【０１０６】
洗濯物３８の量が所定値以上のときには、切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態にした反転駆動（前半）と第１の駆動形態にした反転駆動（後半）を実行する。先ず、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態とするように操作電動機６２ａを制御する（ステップ８１１ｄ）。そして、攪拌翼４を反転駆動するように駆動電動機６１を正逆運転する（ステップ８１１ｅ）。この状態では、前述したように、攪拌翼４と洗濯兼脱水槽２に反対方向の反転駆動力を与える反転駆動による攪拌を行うことになる。その後、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第１の駆動形態とするように操作電動機６２ａを制御する（ステップ８１１ｆ）。そして、攪拌翼４を反転駆動するように駆動電動機６１を正逆運転する（ステップ８１１ｇ）。この第１の駆動形態では、切り換えクラッチ機構６２は、摺動子６２ｄの係合突起６２ｋが鋼板ベース６２ｃの係止突起６２ｊに係合して外側入力軸部６３ｈを係止し、減速機構６３の内歯車６３ｊを係止することによって洗濯兼脱水槽２に静止力を作用させた状態となり、駆動電動機６１の回転力は減速機構６３と中心出力軸６４を介して攪拌翼４に伝達されて該攪拌翼４を回転させて反転駆動を実行することになる。オン−オフ時限は、例えば、前半の第２の駆動形態における反転駆動では、２．０秒（オン）−０．５秒（オフ）に設定し、後半の第１の駆動形態における反転駆動では、１．５秒（オン）−０．７秒（オフ）に設定する。
【０１０７】
この電気洗濯機は、高濃度洗剤液の化学的な高い洗浄力を利用するようにしているので、小さい機械（攪拌）力でも従来の洗浄方式よりも洗濯物３８の汚れが良く落ちるようになることから、洗濯物３８の傷みや絡みを低減することができる。
【０１０８】
ステップ８１２
排水電磁弁３３を開いて洗い水を機外に排水する。この排水運転では、排水終了後または終盤に、切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に操作して攪拌翼４と洗濯兼脱水槽２を一体的に一方向に高速回転させることによって洗濯物３８に含まれている洗い水を遠心脱水するように駆動装置６を制御する。この遠心脱水において、洗濯物３８の片寄りによって外槽５が大きく振れてアンバランス検出センサ４３が動作したときには、高速回転駆動を中断して洗濯物３８の均し運転制御を実行する。
【０１０９】
ステップ８１３
主給水電磁弁２０と補助給水電磁弁２２を開いて濯ぎ水（水道水）を設定水量まで給水する。必要に応じて、補助給水電磁弁２２ａを開いて仕上剤を混入させる。
【０１１０】
ステップ８１４
駆動装置６を制御して濯ぎ運転を実行する。この濯ぎ運転において、洗濯物３８の量に応じて切り換えクラッチ機構６２の駆動形態を変えて攪拌翼４を反転駆動（濯ぎ攪拌駆動）する。
【０１１１】
具体的には、図１１のフローチャートに示すように、洗濯物３８の布量を所定値（この実施の形態においては、定格負荷量の８０％）と比較し、その多少によって切り換えクラッチ機構６２の駆動形態を変えるように制御を分岐する（ステップ８１４ａ）。
【０１１２】
洗濯物３８の量が所定値未満のときには、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態とするように操作電動機６２ａを制御する（ステップ８１４ｂ）。そして、攪拌翼４を反転駆動するように駆動電動機６１を運転する（ステップ８１４ｃ）。この状態では、駆動電動機６１の回転駆動力は、遊星歯車減速機構６３を介して減速して攪拌翼４に伝達されるが、遊星歯車減速機構６３における内歯車６３ｊに作用する反力が洗濯兼脱水槽２に攪拌翼４と反対方向の回転駆動力を与える。従って、駆動電動機６の正逆運転を繰り返すことによって洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４が反対向きに繰り返し回転して洗濯物３８に機械的な濯ぎ力を作用させる。洗濯物３８に作用させる機械（濯ぎ攪拌）力は、洗濯兼脱水槽２および攪拌翼４を反転駆動するための駆動電動機６１の正逆運転におけるオン時限を調整したり、回転数を調整したり、濯ぎ（攪拌）時間を調整したりすることによって制御することができる。オン−オフ時限は、例えば、洗濯物３８の量に応じて、オン時限は、０．４〜１．６秒、オフ時限は、０．４〜０．７秒に設定する。
【０１１３】
洗濯物３８の量が所定値以上のときには、切り換えクラッチ機構６２を第１の駆動形態にした反転駆動（濯ぎ攪拌駆動）を実行する。先ず、駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第１の駆動形態とするように操作電動機６２ａを制御する（ステップ８１４ｄ）。そして、攪拌翼４を反転駆動するように駆動電動機６１を正逆運転する（ステップ８１４ｅ）。この第１の駆動形態では、切り換えクラッチ機構６２は、摺動子６２ｄの係合突起６２ｋが鋼板ベース６２ｃの係止突起６２ｊに係合して外側入力軸部６３ｈを係止し、減速機構６３の内歯車６３ｊを係止することによって洗濯兼脱水槽２に静止力を作用させた状態となり、駆動電動機６１の回転力は減速機構６３と中心出力軸６４を介して攪拌翼４に伝達されて該攪拌翼４を回転させて反転駆動を実行することになる。オン−オフ時限は、例えば、１．５秒（オン）、０．７秒（オフ）に設定する。
【０１１４】
ステップ８１５
排水電磁弁３３を開いて濯ぎ水を機外に排水する。そして、排水終了後または終盤に、切り換えクラッチ機構６２を第２の駆動形態に操作して攪拌翼４と洗濯兼脱水槽２を一体的に一方向に高速回転させることによって洗濯物３８に含まれている洗い水を遠心脱水するように駆動装置６を制御する。この遠心脱水においても、洗濯物３８の片寄りによって外槽５が大きく振れてアンバランス検出センサ４３が動作したときには、高速回転駆動を中断して洗濯物３８の均し運転制御を実行する。
【０１１５】
この濯ぎにおける給水，攪拌と排水および遠心脱水は、必要に応じて複数回繰り返す。最終濯ぎにおける遠心脱水は、次の脱水運転となる。
【０１１６】
ステップ８１６
排水電磁弁３３を開いたままにして駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第３の駆動形態に制御し、駆動電動機６１を高速運転することによって洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を一体的に高速度で回転させることにより洗濯物３８に含まれている水分を遠心脱水する。この遠心脱水においても、洗濯物３８の片寄りによって外槽５が大きく振れてアンバランス検出センサ４３が動作したときには、高速回転駆動を中断して洗濯物３８の均し運転制御を実行する。この最終遠心脱水が終了した状態では、洗濯物３８は、洗濯兼脱水槽２の側壁に押し付けられて側壁面に付着した状態にある。
【０１１７】
ステップ８１７
駆動装置６の切り換えクラッチ機構６２を第３の駆動形態に維持した状態で、駆動電動機６１を運転して洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を回転させながら循環ファン２６を運転して外槽５内の空気を吸い出し口５ａから吸い出し、水冷除湿ダクト２３内を通過するときに冷却散水部２４から該水冷除湿ダクト２３内に供給する冷却水によって冷却除湿し、下降風路ダクト２５を通して循環ファン２６に吸い込み、この循環ファン２６から上昇風路ダクト２７とヒータ２９を通して吹き出し口３０に送り込み、ヒータ２９によって加熱して洗濯兼脱水槽２内の内壁面付近に向けて該洗濯兼脱水槽２の回転方向に対して逆向きに吹き込む循環空気を生成し、洗濯兼脱水槽２内の洗濯物を乾燥する。
【０１１８】
この温風乾燥運転は、基本的には、予め設定した所定のタイムスケジュールに従って、洗濯兼脱水槽２と攪拌翼４を回転させながら、循環ファン２６を運転して洗濯兼脱水槽２（外槽５）内の空気をダクト２３，２５，２７を通して循環させ、冷却散水部２４から散水して循環空気を水冷除湿し、水冷除湿した循環空気をヒータ２９によって加熱することにより実行するが、設定されているモードや洗濯物３８の量や循環空気の湿度（湿度センサ４０の検出信号）や温度（温度センサ４１，４２の検出信号）やアンバランス（アンバランス検出センサ４３の検出信号）の検出結果に応じて洗濯兼脱水槽２および攪拌翼４の回転制御や循環ファン２６の運転制御やヒータ２９の発熱制御や冷却散水部２４の散水制御を実行する。
【０１１９】
このような電気洗濯機は、温風循環乾燥手段とその制御処理を省略することによって、洗濯から脱水までを実行する電気洗濯機として実施することができる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明は、洗濯兼脱水槽を静止させた状態で攪拌翼を回転駆動する駆動形態と前記洗濯兼脱水槽を回転自由にして攪拌翼駆動の反力で攪拌翼と反対方向の駆動力を洗濯兼脱水槽に与える状態で攪拌翼を回転駆動する駆動形態を洗濯物の量に応じて切り換えて洗いおよび／または濯ぎ攪拌を実行するように構成したことにより、必要な洗浄力を維持した状態で布傷みおよび布絡みを軽減することができる。
【０１２１】
また、高濃度洗剤液を洗濯物に降りかけて浸沈させた後に洗い攪拌を実行することにより、前記効果を一層顕著にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である電気洗濯機の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した電気洗濯機の具体的な構成を示す縦断側面図である。
【図３】図２に示した電気洗濯機における洗濯兼脱水槽と攪拌翼の縦断側面図である。
【図４】図２に示した電気洗濯機における攪拌翼の斜視図である。
【図５】図２に示した電気洗濯機における駆動装置の内部構成を詳細に示す縦断側面図である。
【図６】図５に示した駆動装置における切り換えクラッチ機構の一部分を拡大して示す縦断側面図である。
【図７】図１および図２に示した電気洗濯機における電気的構成を示すブロック図である。
【図８】図１および図７に示した電気洗濯機におけるコントロールユニットが実行する運転制御のフローチャートである。
【図９】図８に示した運転制御におけるクラッチ機構初期化制御処理のフローチャートである。
【図１０】図８に示した運転制御における洗い制御処理のフローチャートである。
【図１１】図８に示した運転制御における濯ぎ制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２…洗濯兼脱水槽、４…攪拌翼、５…外槽、６…駆動装置、１６…コントロールユニット、２０…主給水電磁弁、２２，２２ａ…補助給水電磁弁、２１…洗剤溶解容器、３３…排水電磁弁、６１…駆動電動機、６２…切り換えクラッチ機構、６２ａ…クラッチ操作電動機、６２ｂ…カム、６２ｄ…摺動子、６２ｆ…クラッチ操作レバー、６３…減速機構、６３ｊ…内歯車、６３ｑ…太陽歯車、６３ｓ…キャリア、６３ｔ…遊星歯車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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