洗濯乾燥機
【課題】本発明は、洗濯物の出し入れがし易く、洗浄力が良く、洗濯物の傷みが少なく、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置したドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、前記洗濯ドラム槽の径Ｄと、洗濯ドラム槽の前後方向の長さＬとが、（Ｄ／２）／Ｌ＝０．９〜１．１であることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置したドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、前記洗濯ドラム槽の径Ｄと、洗濯ドラム槽の前後方向の長さＬとが、（Ｄ／２）／Ｌ＝０．９〜１．１であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯ドラム槽の回転軸心線が横向きに置かれるドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式の洗濯機は、特開２００３−７９９９５号公報（特許文献１）に記載されている。このドラム式洗濯機は、投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線が斜めに設置され、洗濯ドラム槽を内置する外槽がサスペンションで防振支持される構成を有する。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−３２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機は、洗濯ドラム槽の回転軸心線を洗濯物の投入口が上向きになるように傾斜させることで、洗濯ドラムへの洗濯物の出し入れがし易くなる。
【０００５】
しかし、その傾斜の傾き角度を大きくすると、洗濯物の出し入れがし易くなる反面で、洗濯物の洗浄力が低下する。
【０００６】
また、洗濯ドラムの半径ｄと奥行きＬとの対比で、Ｌをｄより大きくすると、叩き洗いによる機械力が低下し、洗浄力が低下する。それとともに洗濯機の外枠筐体の奥行寸法が増大し、薄型化が図れない。
【０００７】
逆にｄをＬより大きくすると、叩き洗いによる機械力が増加し、洗濯物の傷みが増大する。それとともに外枠筐体の幅や丈が増大してコンパクト化が図れない。加えて、脱水時の遠心力増大により、振動・騒音が増大する。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、洗濯物の出し入れがし易く、洗浄力が良く、洗濯物の傷みが少なく、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水やすすぎ水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置したドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、前記洗濯ドラム槽の径Ｄと、洗濯ドラム槽の前後方向の長さＬとが、（Ｄ／２）／Ｌ＝０．９〜１．１であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、洗濯物の出し入れがし易く、洗浄力が良く、洗濯物の傷みが少なく、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例について、図面を引用して説明する。
【００１２】
以下に挙げる実施例はドラム式洗濯機であるが、本発明はドラム式洗濯乾燥機にも適用できるものである。ドラム式洗濯乾燥機より乾燥機能部を除くと、ドラム式洗濯機になる。なお、図１、図２では乾燥機能部が省略されて図示されている。
【００１３】
まず、図１、図２を引用してドラム式洗濯乾燥機の概要から述べる。
【００１４】
図１、図２に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機は、外枠筐体１の内側に有底円筒形状の外槽２が置かれる。
【００１５】
外枠筐体１の外形寸法は、丈Ｈが１１００ｍｍ、前側の幅Ｗが６５０ｍｍ、奥行きＤが６１０ｍｍである。この外形寸法は、洗濯容量が８〜１０ｋｇ、乾燥容量が６〜８ｋｇの場合である。洗濯容量、乾燥容量が変わると、洗濯ドラム槽の大きさも変わるため外形寸法は変わる。
【００１６】
外槽２は、中央より後寄りが複数個のサスペンション３により下方から支持される。また外槽２は、その上部から引きバネ４により吊り下げ支持される。
【００１７】
サスペンション３は、外槽２を含む全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠筐体１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。
【００１８】
サスペンション３の取付け位置は、外槽２のほぼ重心位置に設けられる。外槽２は、後端側が下になるように傾斜するように設けられているので、サスペンション３を後側に位置させるサスペンション３の高さが低くなる。サスペンション３のストロークが少なくなる。
【００１９】
このため、サスペンションの減衰機能を維持する上で、サスペンション３の取付け位置は外槽２のほぼ中心側に位置した方が、後方に位置するよりも望ましい。
【００２０】
また、外槽２の上部から吊り下げ支持する引きバネ４は、外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の上下・左右振動を低減するために設けられている。
【００２１】
外枠筐体１の上側内部には、給水電磁弁６、洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により給水電磁弁６と連通接続される。給水電磁弁６には、給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。
【００２２】
洗濯やすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００２３】
洗剤投入ケース８には、洗濯に必要な洗剤が投入される。また、すすぎ時に、洗濯物の仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤が洗剤投入ケース８に設けられた仕上げ剤を溜めるケース部に投入され、必要な時に外槽２に自動的に投入される。
【００２４】
すなわち、洗濯時に、注水ホース７から供給された水により、洗剤投入ケース８内で洗剤が溶かされ、フレキシブルホース１０を流れて外槽２の上部から内部に投入される。
【００２５】
洗濯ドラム槽１１は、外槽２に回動自在に内置される。前側に投入口が設けられた有底円筒形を有する洗濯ドラム槽１１は、前端を外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。
【００２６】
洗濯ドラム槽１１が内置される外槽２も外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。
【００２７】
外槽２と洗濯ドラム槽１１は、円筒形の軸心線が同心になるように置かれ、かつ洗濯ドラム槽１１の投入口１１ａと外槽２の投入口１１ｂが外枠筐体１の前側に設けられている投入口１１ｃに臨むように配置される。
【００２８】
外槽２と洗濯ドラム槽１１は、投入口が設けられている前端側の方を上に、後端側の方を下になるように傾斜させて配置される。この傾き角度（水平線に対する軸心線の角度）θは、１５度である。洗濯物の取り出しなどから１５度程度の傾き角度が望ましいが、（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。
【００２９】
外枠筐体１は、投入口１１ｃを開閉される外蓋１２が備えられる。洗濯ドラム槽１１に洗濯物の出し入れする際に外蓋１２の開閉が行なわれる。
【００３０】
ベローズ２１は、外枠筐体１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口１１ｂの内縁部に水密的に取付けられる。このゴム（弾性体）で出来ているベローズ２１により、外枠筐体１と外槽２の間の水密は保たれる。外蓋１２は、内側がベローズ２１に密着するので、外枠筐体１の投入口１１ｃから外部への漏水は生じない。
【００３１】
洗濯ドラム槽１１は、バランサー１３を有する。バランサー１３の内周側が前述した投入口１１ａになっている。このバランサー１３により、脱水時の振動は低減される。
【００３２】
また、洗濯ドラム槽１１は、円筒部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。
【００３３】
洗濯ドラム槽１１の円筒部には、内周に複数１６が設（３本）のリフターけられる。このリフター１６は、軸心線（回転軸心線）の方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘ってほぼ同じ高さである。
【００３４】
奥側に位置する洗濯物の動きを良くするため、リフター１６は洗濯ドラム槽１１の回転軸心に対してほぼ水平（下側に位置した際での水平）とすることも可能である。複数のリフター１６は、例えば３本の場合、１２０度の等間隔で配置される。
【００３５】
ＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外面に取り付け固定される。このＤＣブラシレスモータ１９は、洗濯ドラム槽１１を回転駆動する駆動源である。
【００３６】
洗濯ドラム槽１１は、円筒部の底側である後端にフランジ１７を有する。フランジ１７に設けた主軸１８は１９の、ＤＣブラシレスモータロータ側に結合される。こうして、洗濯ドラム槽１１は、駆動源のＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。
【００３７】
排水路の排水ホース２３は、外槽２の後下部に連通するように設けられる。この排水路には、排水弁２２が設けられる。排水電磁弁２２を開放操作することにより、外槽２に溜まっている洗濯水やすすぎ水２３を通は、排水ホース２３を通じて機外に排水される。
【００３８】
排水路の排水ホース２３は、外枠ベース２０を貫通して下流側の先端は家屋の排水穴に挿入される。
【００３９】
図３は、ドラム式洗濯乾燥機の運転工程を示す。
【００４０】
この運転工程は洗濯物９に付着した汚れを落としたり、すすぎで洗剤分をすすいだりリントを除去したりする。また洗濯物９に含まれた洗浄水を洗濯ドラム槽１１の回転により脱水穴１４から遠心力で脱水し、排水することを自動的に行う自動洗濯運転工程を示す。
【００４１】
最初に給水電磁弁６がオンして給水３００が行なわれる。給水量約２０リットルまで給水がされる。総給水量は通常２５リットル程度である。
【００４２】
洗剤ケース８にセットされた洗剤は、給水の際に一緒に洗濯ドラム槽１１の内に外側に流れ込み、洗濯ドラム槽１１の回転で洗剤が溶解される。洗い３０１では洗濯に必要な洗浄水が供給されると、インバータモータ１９が回転して洗濯ドラム槽１１を回転させる。
【００４３】
この時の洗濯ドラム槽１１の回転速度は毎分４０〜６０回転で洗濯ドラム槽１１の外形が大きいほど回転数は低くなり、休止をおいて正逆回転を数分間行い、洗濯物９がリフター１６によりかきあげられながら、叩き洗いにより洗濯される。
【００４４】
洗い３０１が終了すると、洗濯物９から流出した汚れを含む洗浄水を、排水弁２２をオンして排水ホース２３により機外に排水する工程の排水３０２に移行する。
【００４５】
排水３０２が終了した後、洗濯物９に含まれている洗剤分を脱水する脱水３０３に移行する。脱水３０３では洗濯ドラム槽１１を高速回転して、遠心力により洗濯ドラム槽１１内に開けられた脱水穴１４を通して洗濯物９に含まれた洗浄水を脱水する。
【００４６】
脱水３０３が終了すると、洗濯物９に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ（１）３０４へと移行する。この時、給水３０５が行われるが給水水位は洗濯３０１より水位を高くしてすすぎ（１）３０４が行われる。
【００４７】
すすぎ（１）３０４が終了すると排水３０６、脱水３０７が行われ、すすぎ（１）の時の給水３０５と同じように給水が行われ、すすぎ（２）３０８が行われる。
この時の給水量は洗濯時と同等あるいはすすぎ（１）時に増加した分、水量を低減した給水量としている。すすぎ（２）３０８が終了すると排水３０９、最終脱水３１０が行われ洗濯の運転工程が終了する。
【００４８】
乾燥工程まで設定されていると、最終脱水３１０の終了後に乾燥工程３１１が続けて実行され終了３１２に至る。
【００４９】
図４は、洗い、すすぎ、脱水、乾燥に至るまでの工程を制御する制御手段のブロックを示したものである。
【００５０】
制御手段は、マイコン６１を主要部として構成される。
【００５１】
マイコン６１はクロックパルス発生手段のタイマー６３、中央処理装置（ＣＰＵ）６２、メモリ６４、入力ポート６６、出力ポート６５などから構成されている。中央処理装置６２には、演算部６２ａや制御部６２ｂなどがある。
【００５２】
洗濯機の運転動作は、マイコン６１の中にある中央処理装置６２とタイマー６３およびメモリ６４をデータバスによりデータのやりとりをして設定された条件をもとに駆動している。
【００５３】
中央処理装置６２は、基本的には制御命令の取り出しと解読、実行指令であるが、具体的には算術演算やメモリ指定アドレス内容の読み出しで制御、入出力装置への指定アドレスの入出力や全自動コースやアニュマル設定のプログラムの制御を行う。
【００５４】
メモリ６４には、プログラムデータを読み出して書き込みを行う機能を持つＲＡＭ６４ａと読み出し専用機能だけを持つＲＯＭ６４ｂの２種類を備えており、ＲＡＭ６４ａは洗濯運転条件に必要なデータを主に記憶して、設定されたプログラムを組む上での作業エリアとして用いる。
【００５５】
ＲＯＭ６４ｂは、決ったプログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理をする場合に使用する。入力ポート６６と出力ポート６５は、中央処理装置６２と入力回路７０と出力回路７１との間でデータの受け渡しを行う場合の仲介をする回路である。
【００５６】
入出回路部７０側には、洗濯機に組込まれている、各種センサーからの情報や電源スイッチなどが接続されている。電源スイッチ７２から洗濯機を運転するのに必要な電源が供給される。
【００５７】
電源スイッチ７２を押すことにより、既に図１で説明した給水電磁弁６が開放されて洗濯機内に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００５８】
洗濯やすすぎに必要な、水の量は洗濯機に組み込まれた水位センサー７３からの情報を受けて、中央処理装置６２で情報の処理を行い、適正な水量かを判断して、適正であれば図３に示す工程図により次の工程へ移行する。
【００５９】
洗濯や脱水、すすぎなどのＤＣブラシレスモータ１９の回転数は、ＤＣブラシレスモータ１９の近傍に設けられたＩＣホール素子７４からの情報を中央処理装置６２へ伝えてＤＣブラシレスモータ１９の適正な回転制御を行う。
【００６０】
その他、入力側には蓋の開閉状態を検知する蓋開閉センサー７５や、全自動コースを設定する全自動コース選択キー７６、マニュアル設定キー７７、洗濯物９の量を検知する布量センサー７８などが設けられている。
【００６１】
また、出力側にはＤＣブラシレスモータ１９や、給水電磁弁６や排水電磁弁２２、蓋ロックソレノイド７９、終了を知らせる終了ブザー８０などが設けられている。
【００６２】
これらの入力・出力装置側からとマイコン６１をデータバスにて情報のやり取りをしながら洗濯機は、洗いからすすぎ、脱水に至る作業を自動的に行うものである。
【００６３】
比容積について図５、図６を引用して説明する。
【００６４】
比容積は、洗濯ドラム槽１１の内容積Ｖリットルと乾燥定格容量ｋｇとの割合である。
【００６５】
洗濯ドラム槽１１の内容積Ｖは、径ＤΦと奥行きＬから求められる。この洗濯ドラム槽１１で乾燥する良好な乾燥の比容積の範囲は、９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）である。
【００６６】
９（Ｌ／ｋｇ）以下になると、洗濯物が洗濯ドラム槽内に一杯になり、乾燥した洗濯物９にシワが多く生じ、仕上がりが良くない。
【００６７】
１３（Ｌ／ｋｇ）以上になると、乾燥仕上がりは良くなるが、洗濯ドラム槽１１の内容積は大きくなる。外枠筐体１の寸法が大きくなるので、据付面積が広く取り、住宅事情により需要数が低下する。
【００６８】
比容積を９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）の範囲内にすることで、コンパクト大容量化を図ることができる。
【００６９】
図６に示すように、９（Ｌ／ｋｇ）では、定格容量が８ｋｇの場合に洗濯ドラム槽１１の内容積は約７２Ｌになる。１３（Ｌ／ｋｇ）では内容積は約１０４Ｌになる。洗濯ドラム槽１１の内容積は斜線の範囲をキープして設計する必要がある。
【００７０】
図７、図８を引用して乾布質量と湿布質量・軸トルクについて説明する。
【００７１】
図７のＡは、含水率の高いタオル地系の洗濯物９における乾布質量と湿布質量との関係を表す。Ｂは木綿地系の洗濯物９を表す。
【００７２】
タオル地系の場合（Ａ）では、８ｋｇの乾布質量に対し、湿布質量が約３８ｋｇになる。重量比で４．７５倍になり、約３０Ｌの水分を含水することになる。
【００７３】
木綿地系の場合（Ｂ）では、８ｋｇの乾布質量に対し、湿布質量が約３０ｋｇになる。重量比で３．７５倍になり、約２２Ｌの水分を含水することになる。
【００７４】
このように洗濯や濯ぎでは、洗濯ドラム槽は水分が含まれる重い洗濯物を担って回転するため図８に示すように、主軸１８に大きな軸トルクが発生する。
【００７５】
因みに、脱水により洗濯物の水分が除去された場合について述べる。湿布質量８ｋｇのタオル地系を５０％脱水した場合には、脱水後の質量が１６ｋｇなり、洗濯物９に含まれる水分は８Ｌになる。木綿地系の５０％脱水では脱水後に洗濯物９に含まれる水分は８Ｌになる。
【００７６】
このように洗濯ドラム槽１１の主軸１８には大きな軸トルクがかかる。特に脱水時には大きな偏心荷重にともなうアンバランス振動騒音が発生するので、それを抑える対応が必要である。
【００７７】
洗濯ドラム槽の傾きと洗浄について、図９、図１０を引用して説明する。
【００７８】
ドラム式洗濯乾燥機は、洗濯ドラム槽１１の回転により、リフター１６により洗濯物９を掻き上げて洗濯ドラム槽１１の内底に落下させる叩き洗いにより洗濯する。
この落下させる叩き洗いの衝撃が大きいのは、図９に示す傾斜角度θが０°である。傾斜角度θが９０°のときに叩き洗いの衝撃が最小になる。
【００７９】
図１０は洗濯ドラム槽１１の傾斜角度θと洗浄力指数との関係を表わすグラフに表したものである。
【００８０】
傾斜角度θが０°のときに洗浄力指数を１としている。傾斜角度θが大きくなるに従い洗浄力指数は下がる。ＪＩＳ指定の標準洗濯機を１とした場合、一般的に洗浄力指数が０．８以上あれば、洗濯物９の汚れを落とす洗濯機として受け入れられる。
【００８１】
洗浄力指数が０．８のときの傾斜角度θは２０°〜２５°である。満足の往く洗浄力が得られる洗浄力指数は０．９以上必要である。傾斜角度θでは１５°前後以下である。傾斜角度と軸トルクについて、図１１のグラフを引用して述べる。
【００８２】
ここで用いた洗濯ドラム槽１１は、径ＤΦが６００ｍｍ、奥行きＬが３００ｍｍのものである。洗濯物はタオル地とし、洗濯物には乾布質量に対し水分が約４．６倍含まれている状態で、洗濯ドラム槽１１を回転させたときに主軸１８に作用する軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）をグラフで表した。
【００８３】
軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は、傾斜角度θが０°で洗濯負荷量が５ｋｇのときに最大になる。洗濯負荷量が５ｋｇ以下になると、負荷荷重が少なくなるので軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は低下する。
【００８４】
洗濯負荷量が５ｋｇ以上になると、負荷荷重が多くなるが、洗濯物量９の増大にともない洗濯ドラム槽１１内に洗濯物９がほぼ均一に分散される。この分散効果が大きく影響するので、洗濯負荷量が５ｋｇ以上なると、軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は低下してくるのである。このため
傾斜角度θが大きくなると、軸トルク（ｋｇｆ−ｃｍ）は低下する。また叩き洗い効果も低減する。９０度では軸トルクが最小になる。洗濯性能を維持しながら可能な限り、軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）が小さい傾斜角度を設定することにより、洗濯ドラム槽を駆動するＤＣブラシレスモータ１９の出力低減を図ることができる。
【００８５】
洗濯物９の出し入れ易さと傾斜角度の関係について、図１２を引用して説明する。
【００８６】
図１２は、傾斜角度θと洗濯物の出し入れ易さを５段階官能試験により評価したグラフである。
【００８７】
評価値が高い場合は出し入れがし易く、評価値が低い場合は出し入れがし難い。この官能試験より、傾斜角度θが大きくなるにしたがい洗濯物の出し入れ性に対する満足度が増すことが分かる。
【００８８】
この評価値、前述した洗浄指数、軸トルクを総合的に検討すると、傾斜角度θは１０°〜２０°範囲が洗濯機としての性能が満足できる。
【００８９】
洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について、図１３と図１４を引用いて説明する。
【００９０】
この洗濯ドラム槽は、傾斜角度θを１０°〜２０°に設定した。
【００９１】
ドラム式洗濯乾燥機の図２に示す外枠筐体１の外形寸法で奥行きＤｍｍの薄形化を図るには、洗濯ドラム槽１１の奥行き長さＬｍｍを薄くする必要がある。
【００９２】
図１３は薄形前、図１４は薄形後の洗濯ドラム槽１１と外槽２を示す。
【００９３】
洗濯ドラム槽１１の奥行きＬｍｍをＬ１ｍｍに薄くして、洗濯ドラム槽１１の比容積を９〜１３（Ｌ／ｋｇ）に保つには直径ＤΦをＤ１Φとすることに可能となる。
【００９４】
前側の洗濯水位Ｈは同じであるが、奥行きＬ１を短くしているので洗濯や濯ぎの水量３０を低減することができる。洗濯ドラム槽１１の薄形化は節水の効果も奏するのである。
【００９５】
コンパクト化大容量について、図１５を引用して説明する。
【００９６】
先にも述べたように、洗濯物９の定格容量が８ｋｇで比容積を９〜１３（Ｌ／ｋｇ）とした場合、洗濯ドラム槽の内容積Ｖリットルは約７２リットル〜１０４リットルとなる。
【００９７】
この範囲内とする場合、洗濯ドラム槽１１の径と奥行きの関係では次のようになる。
【００９８】
径Ｄ１Φが５４０ｍｍの場合には、奥行きＬは３１５ｍｍ必要になる。
【００９９】
径Ｄ１Φが６６０ｍｍの場合には、奥行きＬは２０５ｍｍ必要になる。
【０１００】
奥行きＬが３１５ｍｍでは外枠筐体１の薄形化は図れない。径Ｄ１Φが６６０ｍｍの場合には、奥行きＬが２０５ｍｍで薄形化になるが、径大にともない本体筐体１の幅（Ｗ）が大きくなってしまう。このため家屋への据付性が悪くなる。
【０１０１】
そこで、コンパクト大容量化を図るには、比容積を９〜１３（ｋｇ）の中心あたりを狙うと定格容量が８ｋｇの場合で、８０〜８８（Ｌ）が望ましい。この結果より、奥行きＬは２８０〜３１０ｍｍ、径Ｄ１Φは６００ｍｍとすることが望ましい。
【０１０２】
主軸にかかる軸モーメントについて、図１６を引用して説明する。
【０１０３】
洗濯ドラム槽が水平の場合
軸モーメントＦＭ＝Ｌ・Ｗ（ｋｇｆ−ｍｍ）
Ｗ：洗濯ドラム槽の先端に加わる力（ｋｇｆ）
（バランサが付いているため、先端荷重が大きくなる）
Ｌ：洗濯ドラム槽の奥行き長さ
洗濯ドラム槽が傾いている場合（傾斜角度θを有する場合）
軸モーメントＦＭθ＝ＬＣＯＳθ・Ｗ（ｋｇｆ−ｍｍ）
上記式より洗濯ドラム槽１１の主軸１８にかかる軸モーメントは、傾斜角度θを大きくするにつれて小さくなる。このため、ドラム式洗濯乾燥機の方が主軸１８にかかる軸モーメントは縦型洗濯機より大きくなる。
【０１０４】
ドラム式洗濯乾燥機の場合、洗濯ドラム槽１１の傾斜角θを大きくして軸モーメントを少なくする対応が可能である。しかし、傾斜角度θはドラム式洗濯乾燥機の基本性能を維持するために、前述したように１０〜２０°範囲内に制限される。
【０１０５】
また、洗濯ドラム槽１１の奥行きＬと径ＤΦの関係では、ＤΦを一定としてＬを短くすることで軸モーメントを低減できるが、比容積より限度がある。
【０１０６】
洗浄力、損傷、洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬとの関係について、図１７を引用して説明する。
【０１０７】
この図は、左縦軸線に洗浄力指数、右縦軸線にＭＡ値（傷み値）、横軸線に洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬの比を表している。実線が洗浄力指数、点線がＭＡ値を示している。
【０１０８】
このデータは、洗濯ドラム槽１１の傾斜角度θを１０°〜２０°に設定した場合の測定値である。
【０１０９】
ＭＡ（Ｍａｃｈａｎｉｃａｌ Ａｃｔｉｏｎ）試験法とは、洗濯物９の損傷評価法である。
【０１１０】
洗濯物９が物理的作用を受けて損傷する程度を評価するＭＡ（Ｍａｃｈａｎｉｃａｌ
Ａｃｔｉｏｎ）試験法では、直径Ｄ３５ｍｍの円を５ケ所打ち抜いた４００ｍｍ角の平織り綿布を使用する。洗いや濯ぎ時の叩き洗い等による機械力で、５ケ所の円内に生じた糸のほつれ数の総和による洗濯物の傷みを検証し、評価する。
【０１１１】
ＭＡ値が高い程、洗濯物が受ける機械力が強く、洗浄力は向上するが、洗濯物９の傷みが激しくなる。
【０１１２】
標準的な洗濯コースでのＭＡ値は４５〜５５程度である。それ以下であれば汚れ落ちが悪くなる。それ以上であれば布傷みが激しくなり、洗濯機としての機能を損なう。
【０１１３】
洗濯時間を長くすれば、洗濯物９が受ける機械力の総量が増し、洗浄も向上する反面布傷みも増す。また、洗濯ドラム槽１１の径を大きくすると、叩き洗いの効果が向上して汚れ落ちは良くなるが、布傷みが激しくなる。
【０１１４】
上記洗濯性能にかかわる利害得失を考慮し、種々試験検討、試行を重ねた末に、洗濯ドラム槽１１の「半径ｄΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬ」の比（ｄ／Ｌ）を０．９〜１．１の範囲にすることが適正であることを突き止めた。なお、ｄは洗濯ドラム槽１１の半径である。
【０１１５】
また、比（ｄ／Ｌ）を０．９〜１．１の範囲にすることで、洗濯物９の出し入れがし易く、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯乾燥機を提供することもできる。
【０１１６】
コンパクト化、騒音・振動について、図１８、図１９、図２０を引用して説明する。
【０１１７】
図１８は、ｄ＝Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は軸モーメントが最小で理想的である。
【０１１８】
図１９は、ｄ＜Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は、叩き洗いによる機械力の低下し、洗浄力が低下する。また、外枠筐体１の奥行き寸法が増大するので、コンパクト化が図れない。
【０１１９】
図２０は、ｄ＞Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は、外枠筐体１の前側幅が増大し、コンパクト化が図れない。洗濯ドラム槽１１の径が大きくなると、脱水時の遠心力が増大より、騒音・振動が大きくなる。
【０１２０】
上記より、洗濯ドラム槽１１の「半径ｄΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬ」の比（ｄ／Ｌ）は、１に近づく方が軸モーメントが最小値となる。
【０１２１】
またコパクト化、騒音・振動や、図１７に示す洗浄性能や布傷み性能からも０．９〜１．１の範囲が適正である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。
【図２】本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機を前側から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係わるもので、洗濯から乾燥までの運転工程を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係わるもので、回路ブロック図である。
【図５】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係わるもので、定格容量と洗濯ドラム槽の容積との関係を比容積の観点から表したグラフである。
【図７】本発明の実施例に係わるもので、乾布質量と湿布質量との関係を表したグラフである。
【図８】本発明の実施例に係わるもので、乾布質量と湿布質量・軸トルクについて説明するための図である。
【図９】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾きと洗浄について説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾きと洗浄との関係をグラフに表した図である。
【図１１】本発明の実施例に係わるもので、洗濯量と軸トルクとの関係をグラフに表した図である。
【図１２】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾斜角度θと評価値との関係をグラフに表した図である。
【図１３】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について説明するために挙げた薄形前の大きさを示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について説明するために挙げた薄形後の大きさを示す図である。
【図１５】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化大容量をグラフで表した図である。
【図１６】本発明の実施例に係わるもので、主軸にかかる軸モーメントを説明するための図である。
【図１７】本発明の実施例に係わるもので、洗浄力、損傷、洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽の奥行きＬとの関係をグラフに表した図である。
【図１８】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＝Ｌの例示である。
【図１９】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＜Ｌの例示である。
【図２０】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＞Ｌの例示である。
【符号の説明】
【０１２３】
１…外枠筐体、２…外槽、１１…洗濯ドラム槽、９…洗濯物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯ドラム槽の回転軸心線が横向きに置かれるドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式の洗濯機は、特開２００３−７９９９５号公報（特許文献１）に記載されている。このドラム式洗濯機は、投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線が斜めに設置され、洗濯ドラム槽を内置する外槽がサスペンションで防振支持される構成を有する。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−３２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機は、洗濯ドラム槽の回転軸心線を洗濯物の投入口が上向きになるように傾斜させることで、洗濯ドラムへの洗濯物の出し入れがし易くなる。
【０００５】
しかし、その傾斜の傾き角度を大きくすると、洗濯物の出し入れがし易くなる反面で、洗濯物の洗浄力が低下する。
【０００６】
また、洗濯ドラムの半径ｄと奥行きＬとの対比で、Ｌをｄより大きくすると、叩き洗いによる機械力が低下し、洗浄力が低下する。それとともに洗濯機の外枠筐体の奥行寸法が増大し、薄型化が図れない。
【０００７】
逆にｄをＬより大きくすると、叩き洗いによる機械力が増加し、洗濯物の傷みが増大する。それとともに外枠筐体の幅や丈が増大してコンパクト化が図れない。加えて、脱水時の遠心力増大により、振動・騒音が増大する。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑み、洗濯物の出し入れがし易く、洗浄力が良く、洗濯物の傷みが少なく、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水やすすぎ水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置したドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、前記洗濯ドラム槽の径Ｄと、洗濯ドラム槽の前後方向の長さＬとが、（Ｄ／２）／Ｌ＝０．９〜１．１であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、洗濯物の出し入れがし易く、洗浄力が良く、洗濯物の傷みが少なく、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例について、図面を引用して説明する。
【００１２】
以下に挙げる実施例はドラム式洗濯機であるが、本発明はドラム式洗濯乾燥機にも適用できるものである。ドラム式洗濯乾燥機より乾燥機能部を除くと、ドラム式洗濯機になる。なお、図１、図２では乾燥機能部が省略されて図示されている。
【００１３】
まず、図１、図２を引用してドラム式洗濯乾燥機の概要から述べる。
【００１４】
図１、図２に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機は、外枠筐体１の内側に有底円筒形状の外槽２が置かれる。
【００１５】
外枠筐体１の外形寸法は、丈Ｈが１１００ｍｍ、前側の幅Ｗが６５０ｍｍ、奥行きＤが６１０ｍｍである。この外形寸法は、洗濯容量が８〜１０ｋｇ、乾燥容量が６〜８ｋｇの場合である。洗濯容量、乾燥容量が変わると、洗濯ドラム槽の大きさも変わるため外形寸法は変わる。
【００１６】
外槽２は、中央より後寄りが複数個のサスペンション３により下方から支持される。また外槽２は、その上部から引きバネ４により吊り下げ支持される。
【００１７】
サスペンション３は、外槽２を含む全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠筐体１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。
【００１８】
サスペンション３の取付け位置は、外槽２のほぼ重心位置に設けられる。外槽２は、後端側が下になるように傾斜するように設けられているので、サスペンション３を後側に位置させるサスペンション３の高さが低くなる。サスペンション３のストロークが少なくなる。
【００１９】
このため、サスペンションの減衰機能を維持する上で、サスペンション３の取付け位置は外槽２のほぼ中心側に位置した方が、後方に位置するよりも望ましい。
【００２０】
また、外槽２の上部から吊り下げ支持する引きバネ４は、外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や脱水時の上下・左右振動を低減するために設けられている。
【００２１】
外枠筐体１の上側内部には、給水電磁弁６、洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により給水電磁弁６と連通接続される。給水電磁弁６には、給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。
【００２２】
洗濯やすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００２３】
洗剤投入ケース８には、洗濯に必要な洗剤が投入される。また、すすぎ時に、洗濯物の仕上がりを良くするための柔軟仕上げ剤が洗剤投入ケース８に設けられた仕上げ剤を溜めるケース部に投入され、必要な時に外槽２に自動的に投入される。
【００２４】
すなわち、洗濯時に、注水ホース７から供給された水により、洗剤投入ケース８内で洗剤が溶かされ、フレキシブルホース１０を流れて外槽２の上部から内部に投入される。
【００２５】
洗濯ドラム槽１１は、外槽２に回動自在に内置される。前側に投入口が設けられた有底円筒形を有する洗濯ドラム槽１１は、前端を外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。
【００２６】
洗濯ドラム槽１１が内置される外槽２も外枠筐体１の前側に向け、後端を外枠筐体１の後側に向けるように配置される。
【００２７】
外槽２と洗濯ドラム槽１１は、円筒形の軸心線が同心になるように置かれ、かつ洗濯ドラム槽１１の投入口１１ａと外槽２の投入口１１ｂが外枠筐体１の前側に設けられている投入口１１ｃに臨むように配置される。
【００２８】
外槽２と洗濯ドラム槽１１は、投入口が設けられている前端側の方を上に、後端側の方を下になるように傾斜させて配置される。この傾き角度（水平線に対する軸心線の角度）θは、１５度である。洗濯物の取り出しなどから１５度程度の傾き角度が望ましいが、（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。
【００２９】
外枠筐体１は、投入口１１ｃを開閉される外蓋１２が備えられる。洗濯ドラム槽１１に洗濯物の出し入れする際に外蓋１２の開閉が行なわれる。
【００３０】
ベローズ２１は、外枠筐体１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口１１ｂの内縁部に水密的に取付けられる。このゴム（弾性体）で出来ているベローズ２１により、外枠筐体１と外槽２の間の水密は保たれる。外蓋１２は、内側がベローズ２１に密着するので、外枠筐体１の投入口１１ｃから外部への漏水は生じない。
【００３１】
洗濯ドラム槽１１は、バランサー１３を有する。バランサー１３の内周側が前述した投入口１１ａになっている。このバランサー１３により、脱水時の振動は低減される。
【００３２】
また、洗濯ドラム槽１１は、円筒部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。
【００３３】
洗濯ドラム槽１１の円筒部には、内周に複数１６が設（３本）のリフターけられる。このリフター１６は、軸心線（回転軸心線）の方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘ってほぼ同じ高さである。
【００３４】
奥側に位置する洗濯物の動きを良くするため、リフター１６は洗濯ドラム槽１１の回転軸心に対してほぼ水平（下側に位置した際での水平）とすることも可能である。複数のリフター１６は、例えば３本の場合、１２０度の等間隔で配置される。
【００３５】
ＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外面に取り付け固定される。このＤＣブラシレスモータ１９は、洗濯ドラム槽１１を回転駆動する駆動源である。
【００３６】
洗濯ドラム槽１１は、円筒部の底側である後端にフランジ１７を有する。フランジ１７に設けた主軸１８は１９の、ＤＣブラシレスモータロータ側に結合される。こうして、洗濯ドラム槽１１は、駆動源のＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。
【００３７】
排水路の排水ホース２３は、外槽２の後下部に連通するように設けられる。この排水路には、排水弁２２が設けられる。排水電磁弁２２を開放操作することにより、外槽２に溜まっている洗濯水やすすぎ水２３を通は、排水ホース２３を通じて機外に排水される。
【００３８】
排水路の排水ホース２３は、外枠ベース２０を貫通して下流側の先端は家屋の排水穴に挿入される。
【００３９】
図３は、ドラム式洗濯乾燥機の運転工程を示す。
【００４０】
この運転工程は洗濯物９に付着した汚れを落としたり、すすぎで洗剤分をすすいだりリントを除去したりする。また洗濯物９に含まれた洗浄水を洗濯ドラム槽１１の回転により脱水穴１４から遠心力で脱水し、排水することを自動的に行う自動洗濯運転工程を示す。
【００４１】
最初に給水電磁弁６がオンして給水３００が行なわれる。給水量約２０リットルまで給水がされる。総給水量は通常２５リットル程度である。
【００４２】
洗剤ケース８にセットされた洗剤は、給水の際に一緒に洗濯ドラム槽１１の内に外側に流れ込み、洗濯ドラム槽１１の回転で洗剤が溶解される。洗い３０１では洗濯に必要な洗浄水が供給されると、インバータモータ１９が回転して洗濯ドラム槽１１を回転させる。
【００４３】
この時の洗濯ドラム槽１１の回転速度は毎分４０〜６０回転で洗濯ドラム槽１１の外形が大きいほど回転数は低くなり、休止をおいて正逆回転を数分間行い、洗濯物９がリフター１６によりかきあげられながら、叩き洗いにより洗濯される。
【００４４】
洗い３０１が終了すると、洗濯物９から流出した汚れを含む洗浄水を、排水弁２２をオンして排水ホース２３により機外に排水する工程の排水３０２に移行する。
【００４５】
排水３０２が終了した後、洗濯物９に含まれている洗剤分を脱水する脱水３０３に移行する。脱水３０３では洗濯ドラム槽１１を高速回転して、遠心力により洗濯ドラム槽１１内に開けられた脱水穴１４を通して洗濯物９に含まれた洗浄水を脱水する。
【００４６】
脱水３０３が終了すると、洗濯物９に含まれた洗剤分をすすぐ、すすぎ（１）３０４へと移行する。この時、給水３０５が行われるが給水水位は洗濯３０１より水位を高くしてすすぎ（１）３０４が行われる。
【００４７】
すすぎ（１）３０４が終了すると排水３０６、脱水３０７が行われ、すすぎ（１）の時の給水３０５と同じように給水が行われ、すすぎ（２）３０８が行われる。
この時の給水量は洗濯時と同等あるいはすすぎ（１）時に増加した分、水量を低減した給水量としている。すすぎ（２）３０８が終了すると排水３０９、最終脱水３１０が行われ洗濯の運転工程が終了する。
【００４８】
乾燥工程まで設定されていると、最終脱水３１０の終了後に乾燥工程３１１が続けて実行され終了３１２に至る。
【００４９】
図４は、洗い、すすぎ、脱水、乾燥に至るまでの工程を制御する制御手段のブロックを示したものである。
【００５０】
制御手段は、マイコン６１を主要部として構成される。
【００５１】
マイコン６１はクロックパルス発生手段のタイマー６３、中央処理装置（ＣＰＵ）６２、メモリ６４、入力ポート６６、出力ポート６５などから構成されている。中央処理装置６２には、演算部６２ａや制御部６２ｂなどがある。
【００５２】
洗濯機の運転動作は、マイコン６１の中にある中央処理装置６２とタイマー６３およびメモリ６４をデータバスによりデータのやりとりをして設定された条件をもとに駆動している。
【００５３】
中央処理装置６２は、基本的には制御命令の取り出しと解読、実行指令であるが、具体的には算術演算やメモリ指定アドレス内容の読み出しで制御、入出力装置への指定アドレスの入出力や全自動コースやアニュマル設定のプログラムの制御を行う。
【００５４】
メモリ６４には、プログラムデータを読み出して書き込みを行う機能を持つＲＡＭ６４ａと読み出し専用機能だけを持つＲＯＭ６４ｂの２種類を備えており、ＲＡＭ６４ａは洗濯運転条件に必要なデータを主に記憶して、設定されたプログラムを組む上での作業エリアとして用いる。
【００５５】
ＲＯＭ６４ｂは、決ったプログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理をする場合に使用する。入力ポート６６と出力ポート６５は、中央処理装置６２と入力回路７０と出力回路７１との間でデータの受け渡しを行う場合の仲介をする回路である。
【００５６】
入出回路部７０側には、洗濯機に組込まれている、各種センサーからの情報や電源スイッチなどが接続されている。電源スイッチ７２から洗濯機を運転するのに必要な電源が供給される。
【００５７】
電源スイッチ７２を押すことにより、既に図１で説明した給水電磁弁６が開放されて洗濯機内に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。
【００５８】
洗濯やすすぎに必要な、水の量は洗濯機に組み込まれた水位センサー７３からの情報を受けて、中央処理装置６２で情報の処理を行い、適正な水量かを判断して、適正であれば図３に示す工程図により次の工程へ移行する。
【００５９】
洗濯や脱水、すすぎなどのＤＣブラシレスモータ１９の回転数は、ＤＣブラシレスモータ１９の近傍に設けられたＩＣホール素子７４からの情報を中央処理装置６２へ伝えてＤＣブラシレスモータ１９の適正な回転制御を行う。
【００６０】
その他、入力側には蓋の開閉状態を検知する蓋開閉センサー７５や、全自動コースを設定する全自動コース選択キー７６、マニュアル設定キー７７、洗濯物９の量を検知する布量センサー７８などが設けられている。
【００６１】
また、出力側にはＤＣブラシレスモータ１９や、給水電磁弁６や排水電磁弁２２、蓋ロックソレノイド７９、終了を知らせる終了ブザー８０などが設けられている。
【００６２】
これらの入力・出力装置側からとマイコン６１をデータバスにて情報のやり取りをしながら洗濯機は、洗いからすすぎ、脱水に至る作業を自動的に行うものである。
【００６３】
比容積について図５、図６を引用して説明する。
【００６４】
比容積は、洗濯ドラム槽１１の内容積Ｖリットルと乾燥定格容量ｋｇとの割合である。
【００６５】
洗濯ドラム槽１１の内容積Ｖは、径ＤΦと奥行きＬから求められる。この洗濯ドラム槽１１で乾燥する良好な乾燥の比容積の範囲は、９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）である。
【００６６】
９（Ｌ／ｋｇ）以下になると、洗濯物が洗濯ドラム槽内に一杯になり、乾燥した洗濯物９にシワが多く生じ、仕上がりが良くない。
【００６７】
１３（Ｌ／ｋｇ）以上になると、乾燥仕上がりは良くなるが、洗濯ドラム槽１１の内容積は大きくなる。外枠筐体１の寸法が大きくなるので、据付面積が広く取り、住宅事情により需要数が低下する。
【００６８】
比容積を９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）の範囲内にすることで、コンパクト大容量化を図ることができる。
【００６９】
図６に示すように、９（Ｌ／ｋｇ）では、定格容量が８ｋｇの場合に洗濯ドラム槽１１の内容積は約７２Ｌになる。１３（Ｌ／ｋｇ）では内容積は約１０４Ｌになる。洗濯ドラム槽１１の内容積は斜線の範囲をキープして設計する必要がある。
【００７０】
図７、図８を引用して乾布質量と湿布質量・軸トルクについて説明する。
【００７１】
図７のＡは、含水率の高いタオル地系の洗濯物９における乾布質量と湿布質量との関係を表す。Ｂは木綿地系の洗濯物９を表す。
【００７２】
タオル地系の場合（Ａ）では、８ｋｇの乾布質量に対し、湿布質量が約３８ｋｇになる。重量比で４．７５倍になり、約３０Ｌの水分を含水することになる。
【００７３】
木綿地系の場合（Ｂ）では、８ｋｇの乾布質量に対し、湿布質量が約３０ｋｇになる。重量比で３．７５倍になり、約２２Ｌの水分を含水することになる。
【００７４】
このように洗濯や濯ぎでは、洗濯ドラム槽は水分が含まれる重い洗濯物を担って回転するため図８に示すように、主軸１８に大きな軸トルクが発生する。
【００７５】
因みに、脱水により洗濯物の水分が除去された場合について述べる。湿布質量８ｋｇのタオル地系を５０％脱水した場合には、脱水後の質量が１６ｋｇなり、洗濯物９に含まれる水分は８Ｌになる。木綿地系の５０％脱水では脱水後に洗濯物９に含まれる水分は８Ｌになる。
【００７６】
このように洗濯ドラム槽１１の主軸１８には大きな軸トルクがかかる。特に脱水時には大きな偏心荷重にともなうアンバランス振動騒音が発生するので、それを抑える対応が必要である。
【００７７】
洗濯ドラム槽の傾きと洗浄について、図９、図１０を引用して説明する。
【００７８】
ドラム式洗濯乾燥機は、洗濯ドラム槽１１の回転により、リフター１６により洗濯物９を掻き上げて洗濯ドラム槽１１の内底に落下させる叩き洗いにより洗濯する。
この落下させる叩き洗いの衝撃が大きいのは、図９に示す傾斜角度θが０°である。傾斜角度θが９０°のときに叩き洗いの衝撃が最小になる。
【００７９】
図１０は洗濯ドラム槽１１の傾斜角度θと洗浄力指数との関係を表わすグラフに表したものである。
【００８０】
傾斜角度θが０°のときに洗浄力指数を１としている。傾斜角度θが大きくなるに従い洗浄力指数は下がる。ＪＩＳ指定の標準洗濯機を１とした場合、一般的に洗浄力指数が０．８以上あれば、洗濯物９の汚れを落とす洗濯機として受け入れられる。
【００８１】
洗浄力指数が０．８のときの傾斜角度θは２０°〜２５°である。満足の往く洗浄力が得られる洗浄力指数は０．９以上必要である。傾斜角度θでは１５°前後以下である。傾斜角度と軸トルクについて、図１１のグラフを引用して述べる。
【００８２】
ここで用いた洗濯ドラム槽１１は、径ＤΦが６００ｍｍ、奥行きＬが３００ｍｍのものである。洗濯物はタオル地とし、洗濯物には乾布質量に対し水分が約４．６倍含まれている状態で、洗濯ドラム槽１１を回転させたときに主軸１８に作用する軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）をグラフで表した。
【００８３】
軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は、傾斜角度θが０°で洗濯負荷量が５ｋｇのときに最大になる。洗濯負荷量が５ｋｇ以下になると、負荷荷重が少なくなるので軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は低下する。
【００８４】
洗濯負荷量が５ｋｇ以上になると、負荷荷重が多くなるが、洗濯物量９の増大にともない洗濯ドラム槽１１内に洗濯物９がほぼ均一に分散される。この分散効果が大きく影響するので、洗濯負荷量が５ｋｇ以上なると、軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）は低下してくるのである。このため
傾斜角度θが大きくなると、軸トルク（ｋｇｆ−ｃｍ）は低下する。また叩き洗い効果も低減する。９０度では軸トルクが最小になる。洗濯性能を維持しながら可能な限り、軸トルク（ｋｇ−ｃｍ）が小さい傾斜角度を設定することにより、洗濯ドラム槽を駆動するＤＣブラシレスモータ１９の出力低減を図ることができる。
【００８５】
洗濯物９の出し入れ易さと傾斜角度の関係について、図１２を引用して説明する。
【００８６】
図１２は、傾斜角度θと洗濯物の出し入れ易さを５段階官能試験により評価したグラフである。
【００８７】
評価値が高い場合は出し入れがし易く、評価値が低い場合は出し入れがし難い。この官能試験より、傾斜角度θが大きくなるにしたがい洗濯物の出し入れ性に対する満足度が増すことが分かる。
【００８８】
この評価値、前述した洗浄指数、軸トルクを総合的に検討すると、傾斜角度θは１０°〜２０°範囲が洗濯機としての性能が満足できる。
【００８９】
洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について、図１３と図１４を引用いて説明する。
【００９０】
この洗濯ドラム槽は、傾斜角度θを１０°〜２０°に設定した。
【００９１】
ドラム式洗濯乾燥機の図２に示す外枠筐体１の外形寸法で奥行きＤｍｍの薄形化を図るには、洗濯ドラム槽１１の奥行き長さＬｍｍを薄くする必要がある。
【００９２】
図１３は薄形前、図１４は薄形後の洗濯ドラム槽１１と外槽２を示す。
【００９３】
洗濯ドラム槽１１の奥行きＬｍｍをＬ１ｍｍに薄くして、洗濯ドラム槽１１の比容積を９〜１３（Ｌ／ｋｇ）に保つには直径ＤΦをＤ１Φとすることに可能となる。
【００９４】
前側の洗濯水位Ｈは同じであるが、奥行きＬ１を短くしているので洗濯や濯ぎの水量３０を低減することができる。洗濯ドラム槽１１の薄形化は節水の効果も奏するのである。
【００９５】
コンパクト化大容量について、図１５を引用して説明する。
【００９６】
先にも述べたように、洗濯物９の定格容量が８ｋｇで比容積を９〜１３（Ｌ／ｋｇ）とした場合、洗濯ドラム槽の内容積Ｖリットルは約７２リットル〜１０４リットルとなる。
【００９７】
この範囲内とする場合、洗濯ドラム槽１１の径と奥行きの関係では次のようになる。
【００９８】
径Ｄ１Φが５４０ｍｍの場合には、奥行きＬは３１５ｍｍ必要になる。
【００９９】
径Ｄ１Φが６６０ｍｍの場合には、奥行きＬは２０５ｍｍ必要になる。
【０１００】
奥行きＬが３１５ｍｍでは外枠筐体１の薄形化は図れない。径Ｄ１Φが６６０ｍｍの場合には、奥行きＬが２０５ｍｍで薄形化になるが、径大にともない本体筐体１の幅（Ｗ）が大きくなってしまう。このため家屋への据付性が悪くなる。
【０１０１】
そこで、コンパクト大容量化を図るには、比容積を９〜１３（ｋｇ）の中心あたりを狙うと定格容量が８ｋｇの場合で、８０〜８８（Ｌ）が望ましい。この結果より、奥行きＬは２８０〜３１０ｍｍ、径Ｄ１Φは６００ｍｍとすることが望ましい。
【０１０２】
主軸にかかる軸モーメントについて、図１６を引用して説明する。
【０１０３】
洗濯ドラム槽が水平の場合
軸モーメントＦＭ＝Ｌ・Ｗ（ｋｇｆ−ｍｍ）
Ｗ：洗濯ドラム槽の先端に加わる力（ｋｇｆ）
（バランサが付いているため、先端荷重が大きくなる）
Ｌ：洗濯ドラム槽の奥行き長さ
洗濯ドラム槽が傾いている場合（傾斜角度θを有する場合）
軸モーメントＦＭθ＝ＬＣＯＳθ・Ｗ（ｋｇｆ−ｍｍ）
上記式より洗濯ドラム槽１１の主軸１８にかかる軸モーメントは、傾斜角度θを大きくするにつれて小さくなる。このため、ドラム式洗濯乾燥機の方が主軸１８にかかる軸モーメントは縦型洗濯機より大きくなる。
【０１０４】
ドラム式洗濯乾燥機の場合、洗濯ドラム槽１１の傾斜角θを大きくして軸モーメントを少なくする対応が可能である。しかし、傾斜角度θはドラム式洗濯乾燥機の基本性能を維持するために、前述したように１０〜２０°範囲内に制限される。
【０１０５】
また、洗濯ドラム槽１１の奥行きＬと径ＤΦの関係では、ＤΦを一定としてＬを短くすることで軸モーメントを低減できるが、比容積より限度がある。
【０１０６】
洗浄力、損傷、洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬとの関係について、図１７を引用して説明する。
【０１０７】
この図は、左縦軸線に洗浄力指数、右縦軸線にＭＡ値（傷み値）、横軸線に洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬの比を表している。実線が洗浄力指数、点線がＭＡ値を示している。
【０１０８】
このデータは、洗濯ドラム槽１１の傾斜角度θを１０°〜２０°に設定した場合の測定値である。
【０１０９】
ＭＡ（Ｍａｃｈａｎｉｃａｌ Ａｃｔｉｏｎ）試験法とは、洗濯物９の損傷評価法である。
【０１１０】
洗濯物９が物理的作用を受けて損傷する程度を評価するＭＡ（Ｍａｃｈａｎｉｃａｌ
Ａｃｔｉｏｎ）試験法では、直径Ｄ３５ｍｍの円を５ケ所打ち抜いた４００ｍｍ角の平織り綿布を使用する。洗いや濯ぎ時の叩き洗い等による機械力で、５ケ所の円内に生じた糸のほつれ数の総和による洗濯物の傷みを検証し、評価する。
【０１１１】
ＭＡ値が高い程、洗濯物が受ける機械力が強く、洗浄力は向上するが、洗濯物９の傷みが激しくなる。
【０１１２】
標準的な洗濯コースでのＭＡ値は４５〜５５程度である。それ以下であれば汚れ落ちが悪くなる。それ以上であれば布傷みが激しくなり、洗濯機としての機能を損なう。
【０１１３】
洗濯時間を長くすれば、洗濯物９が受ける機械力の総量が増し、洗浄も向上する反面布傷みも増す。また、洗濯ドラム槽１１の径を大きくすると、叩き洗いの効果が向上して汚れ落ちは良くなるが、布傷みが激しくなる。
【０１１４】
上記洗濯性能にかかわる利害得失を考慮し、種々試験検討、試行を重ねた末に、洗濯ドラム槽１１の「半径ｄΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬ」の比（ｄ／Ｌ）を０．９〜１．１の範囲にすることが適正であることを突き止めた。なお、ｄは洗濯ドラム槽１１の半径である。
【０１１５】
また、比（ｄ／Ｌ）を０．９〜１．１の範囲にすることで、洗濯物９の出し入れがし易く、コンパクトで振動・騒音が少ないドラム式洗濯乾燥機を提供することもできる。
【０１１６】
コンパクト化、騒音・振動について、図１８、図１９、図２０を引用して説明する。
【０１１７】
図１８は、ｄ＝Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は軸モーメントが最小で理想的である。
【０１１８】
図１９は、ｄ＜Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は、叩き洗いによる機械力の低下し、洗浄力が低下する。また、外枠筐体１の奥行き寸法が増大するので、コンパクト化が図れない。
【０１１９】
図２０は、ｄ＞Ｌの洗濯ドラム槽１１である。この場合は、外枠筐体１の前側幅が増大し、コンパクト化が図れない。洗濯ドラム槽１１の径が大きくなると、脱水時の遠心力が増大より、騒音・振動が大きくなる。
【０１２０】
上記より、洗濯ドラム槽１１の「半径ｄΦ／洗濯ドラム槽１１の奥行きＬ」の比（ｄ／Ｌ）は、１に近づく方が軸モーメントが最小値となる。
【０１２１】
またコパクト化、騒音・振動や、図１７に示す洗浄性能や布傷み性能からも０．９〜１．１の範囲が適正である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。
【図２】本発明の実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機を前側から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係わるもので、洗濯から乾燥までの運転工程を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係わるもので、回路ブロック図である。
【図５】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係わるもので、定格容量と洗濯ドラム槽の容積との関係を比容積の観点から表したグラフである。
【図７】本発明の実施例に係わるもので、乾布質量と湿布質量との関係を表したグラフである。
【図８】本発明の実施例に係わるもので、乾布質量と湿布質量・軸トルクについて説明するための図である。
【図９】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾きと洗浄について説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾きと洗浄との関係をグラフに表した図である。
【図１１】本発明の実施例に係わるもので、洗濯量と軸トルクとの関係をグラフに表した図である。
【図１２】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の傾斜角度θと評価値との関係をグラフに表した図である。
【図１３】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について説明するために挙げた薄形前の大きさを示す図である。
【図１４】本発明の実施例に係わるもので、洗濯ドラム槽の薄形化（奥行き長さの縮小）と水量低減について説明するために挙げた薄形後の大きさを示す図である。
【図１５】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化大容量をグラフで表した図である。
【図１６】本発明の実施例に係わるもので、主軸にかかる軸モーメントを説明するための図である。
【図１７】本発明の実施例に係わるもので、洗浄力、損傷、洗濯ドラム槽の径ＤΦ／洗濯ドラム槽の奥行きＬとの関係をグラフに表した図である。
【図１８】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＝Ｌの例示である。
【図１９】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＜Ｌの例示である。
【図２０】本発明の実施例に係わるもので、コンパクト化、騒音・振動を説明するために挙げた図であってｄ＞Ｌの例示である。
【符号の説明】
【０１２３】
１…外枠筐体、２…外槽、１１…洗濯ドラム槽、９…洗濯物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水やすすぎ水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置した洗濯乾燥機において、
前記洗濯ドラム槽の乾燥容量が６〜８ｋｇであり、洗濯ドラム槽の比容積が９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）であることを特徴とするドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、
前記外槽を防振支持するサスペンションと、前記外槽を防振垂下支持する引きバネと、前記外槽の後部に設けられ、前記洗濯ドラム槽を回転自在に支持する駆動モータとを有するドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項１または２記載のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、
前記回転軸心線の傾斜を１０度〜３０度程度にしたことを特徴とするドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【請求項１】
外枠筐体内に設けられた円筒形状をした洗濯水やすすぎ水が溜まる外槽と、前記外槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する円筒形状の洗濯ドラム槽と、前記洗濯ドラム槽とを有し、前記洗濯ドラム槽の前端側に設けられた投入口が斜め上向きになるように洗濯ドラム槽の回転軸心線を斜めに設置した洗濯乾燥機において、
前記洗濯ドラム槽の乾燥容量が６〜８ｋｇであり、洗濯ドラム槽の比容積が９（Ｌ／ｋｇ）〜１３（Ｌ／ｋｇ）であることを特徴とするドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、
前記外槽を防振支持するサスペンションと、前記外槽を防振垂下支持する引きバネと、前記外槽の後部に設けられ、前記洗濯ドラム槽を回転自在に支持する駆動モータとを有するドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項１または２記載のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機において、
前記回転軸心線の傾斜を１０度〜３０度程度にしたことを特徴とするドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００８−２４６２３０（Ｐ２００８−２４６２３０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７６５２４（Ｐ２００８−１７６５２４）
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【分割の表示】特願２００６−１１５３７６（Ｐ２００６−１１５３７６）の分割
【原出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月７日（２００８．７．７）
【分割の表示】特願２００６−１１５３７６（Ｐ２００６−１１５３７６）の分割
【原出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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