JP2011030922A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯の工程の制御を大きく変えることなく、容易に洗濯液の状態の測定を安定して行える洗濯機を提供する。
【解決手段】外槽２の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口５と、取水口５と一端が連通する循環経路９と、循環経路９の他端と連通し洗濯槽３内に洗濯液を吐出する吐出口８と、前記洗濯槽３内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段１０と、循環経路９へ洗濯液を取り込んで吐出口８より洗濯槽３内に洗濯液を吐出する循環ポンプ１５と、取水口８から循環ポンプ１５までの間に浮遊粒子を取り除くフィルタ１４を有し、洗濯液状態検出手段１０の接続された位置の循環経路９が上流の循環経路９の断面積に比べて大きくなっていることで、洗濯の工程の制御を大きく変えることなく、容易に洗濯液の状態の測定を安定して行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯液の状態に応じて洗濯運転を制御する洗濯機に関するものである。

従来、洗濯機のよごれ検知装置として、ドラム外槽の外側に循環経路を設け、濁度センサを取り付けて洗濯水の濁度より汚れを判定することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

また、洗濯槽内に水流のある状態で測定すると循環経路での測定でも水流、気泡や汚濁物の影響を受けやすいので、水流を停止して測定することが考えられている（例えば、特許文献２参照）。

特開平４−２４０４８５号公報 特開平２−２１３３９６号公報

しかしながら上記特許文献１の洗濯機の構成では、ドラムの回転によって循環経路へ洗濯液を循環させるため、洗濯工程や洗濯の制御によって循環経路内の洗濯液の状態が変化するので、安定した汚れの検出が困難である。また、上記特許文献２の洗濯機の構成では、測定時毎に水流を停止させるためにドラムやパルセータの回転を停止の制御を行う必要がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯の工程の制御を大きく変えることなく、容易に洗濯液の状態の測定を安定して行える洗濯機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の洗濯機は、外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、取水口と一端が連通する循環経路と、循環経路の他端と連通し洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段と、循環経路へ洗濯液を取り込んで吐出口より洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、取水口から循環ポンプまでの間に浮遊粒子を取り除くフィルタとを備え、洗濯液状態検出手段は、循環経路に設けられ、洗濯液状態検出手段が設けられた位置の循環経路は、その断面積が、上流の循環経路の断面積に比べて大きくなっていることを特徴とするものである。

これによって、循環経路に入ってくる洗濯液は広がった循環経路によってゆっくり進み、洗濯液状態検出手段では遅い水流での検知を行うため洗濯液そのものの状態を検出することができる。

本発明の洗濯機は、前記洗濯液状態検出手段が設けられた位置の前記循環経路は、その断面積が、上流の前記循環経路の断面積に比べて大きくし、洗濯液状態検出手段の位置での水流を遅くすることによって、循環経路に入ってくる洗濯液は広がった循環経路によってゆっくり進み、洗濯液状態検出手段では遅い水流での検知を行うため、洗濯液そのものの状態を検出することができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略構成図 同洗濯機の循環経路への洗濯液状態検知手段の設置図 本発明の実施の形態２における洗濯機の概略構成図

第１の発明の洗濯機は、周面に複数の通水孔を有する有底円筒状の洗濯槽と、前記洗濯槽を回転自在に収容する外槽と、前記外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記取水口と一端が連通する循環経路と、前記循環経路の他端と連通し前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口より前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記取水口から前記循環ポンプまでの間に浮遊粒子を取り除くフィルタとを備え、前記洗濯液状態検出手段は、前記循環経路に設けられ、前記洗濯液状態検出手段が設けられた位置の前記循環経路は、その断面積が、上流の前記循環経路の断面積に比べて大きくなっていることを特徴とするものであり、循環経路に入ってくる洗濯液は広がった循環経路によってゆっくり進み、洗濯液状態検出手段では遅い水流での検知を行うため、安定した状態で、洗濯液のそのものの状態を検出することができる。

第２の発明の洗濯機は、特に、第１の発明の洗濯液状態検出手段が、発光素子と受光素子で構成された透過度センサを用いるものであり、これによって、洗濯液の汚れ具合に応じて濁度が変化することを透過度として検出することができる。

第３の発明の洗濯機は、特に、第１または第２の発明の洗濯液状態検出手段が、前記循環経路中に浸漬した１対の電極で構成する導電率センサを用いるものであり、これによって、洗濯液の汚れ具合に応じて導電率が変化することを電極間の洗剤液の抵抗として検出することができる。

第４の発明の洗濯機は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の洗濯液状態検出手段が、循環経路が鉛直方向に配設された場所に設置していることを特徴とするものであり、これによって、前記循環ポンプの停止している状態でも泡が前記洗濯液状態検出手段の場所に停滞することがなく吐出口の方へ抜けるため、常に洗濯液自体の状態を正確に検出することができる。

第５の発明の洗濯機は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の洗濯液状態検出手段は、循環ポンプを動作した状態で、洗濯液の状態の検出を行うようにしたことを特徴とするものであり、これによって、循環経路に入ってくる洗濯液は広がった循環経路によってゆっくり進み、洗濯液状態検出手段では遅い水流での検知を行うため、安定した状態で、洗濯液のそのものの状態を検出することができ、洗濯機の洗浄やすすぎの制御を変更することなく、いつでも洗濯液の状態を検知することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の概略構成図、図２は、同洗濯機の循環経路への洗濯液状態検知手段の設置図を示すものである。

図１において、洗濯機全体の外箱１の内部に外槽２が配設され、さらに外槽２の内側に洗濯槽としてのドラム３が水平方向から少し傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配
設されている。ドラム３は、背面にモータ４が接続されてモータ４の回転によりドラム３が回転するようになっている。また、ドラム３は外周面に複数の通水孔が設けられており、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能するものである。

外槽２の最低部には、取水口５が接続されており、排水弁６につながっており、排水弁６は排水管７につながっている。

また、取水口５と排水弁６の間には、浮遊ごみを取り除くためのフィルタ１４があり、取水口５から取り込んだ洗濯液をドラム３に吐出する吐出口８につながった循環経路９が連通しており、循環ポンプ１５によって外槽２の洗濯液やすすぎ液を循環できるようにしている。

循環経路９のフィルタの下流には、洗濯液状態検知手段１０を設置しており、洗濯液の状態を検知する。

洗濯液状態検知手段１０は、図２の循環経路９の断面図に示すように、循環経路９が上流の経路断面積に比べて広がっている位置に設置されており、循環経路９に１対の電極１３ａおよび電極１３ｂを挿入した形状からなる導電率センサ１１によって導電率を測定する。導電率の測定は、例えば、電極１３ａと電極１３ｂの間の洗濯液のインピーダンスと制御回路（図示せず）上のコンデンサでＲＣ発振回路を構成し、洗濯液のインピーダンスの変化を周波数変化として出力し、さらにこれを電圧値に変換すればよい。

さらに、その前には、ＬＥＤ等の発光素子１６とフォトトランジスタ等の受光素子１７で構成された濁度センサ１２が循環経路９を挟んで対峙して設置されており、これらの素子に挟まれた部分の循環経路９は透光性の材料でできており、発光素子１６から発光した光を循環経路９中の洗濯液を通して受光素子１７で受光して電圧に変換して出力する。このため、洗濯液状態検知手段１０の少なくとも濁度センサ部分は受光素子１７が外部からの光を受光しないように、遮光された密閉構造としている。

洗濯液状態検知手段１０の濁度センサ１２は、循環経路９が地面と水平方向に配置された位置に設置されており、発光素子１６と受光素子１７を循環経路９の断面において中央より下よりに左右にそれぞれ配置している。

発光素子１６の発光制御や受光素子１７の出力の取り込みはマイコン等の制御回路（図示せず）によって行われ、受光素子１７からの出力値を循環経路９中を通過する洗濯液の濁度として処理を行い、この濁度をもとにして洗濯工程やすすぎ工程の制御を行う。

洗濯工程における洗濯液は、洗剤や撹拌によって洗濯物からの汚れが溶け出して徐々に導電率や濁度が上昇してくる。このため、洗剤液の導電率や濁度の変化を見ることにより、汚れの量や洗浄の完了を判定することができる。

次に、本実施の形態１の洗濯液の状態を検知する動作について説明する。

洗濯時やすすぎ時に循環ポンプ１５を作動することで、ドラム３や外槽２内の洗濯液が取水口５より入り、洗濯液状態検知手段１０のある循環経路９を通ってドラム３にまで循環する（矢印ａ）。これにより、循環経路９内の水は常にドラム３や外槽２内の洗濯液と等しくなる。

洗濯液状態検知手段１０では、例えば１分毎に導電率センサと濁度センサの出力をその時点の洗濯液の導電率および濁度として洗濯工程やすすぎ工程の制御に用いることとする
。特に、洗濯液の導電率を測定すると、洗濯液中の洗剤種別や洗剤量を判定したり、洗濯物から溶け出した汗を主としたイオン成分の汚れの量を判定できるので、洗濯工程の制御をより細かく行うことができる。

以上のように、本実施の形態であれば、洗濯液が常に循環経路９を通過するので、循環経路９内の水は常にドラム３や外槽２内の洗濯液と等しくなり、循環経路９内ではフィルタ１４によって浮遊ごみ等の大きな粒子や大きな気泡が除かれるので、洗濯液状態検知手段１０において洗濯液の状態を粒子や気泡の影響が少ない状態で検知することができるし、電極１３への浮遊ごみの付着を減らすことができる。

特に、循環ポンプ１５を作動すると洗濯液をより撹拌することになるので、図１のように洗濯液状態検知手段１０を循環ポンプ１５よりも前に設置することで、循環ポンプ１５による泡の発生の影響を受けないようにすることができる。

なお、洗濯液は、洗剤の含まれた水であるため、もともと気泡が多く存在するものである。循環ポンプ１５を作動した状態では、洗濯槽の中の泡までも多く吸い込むため、たとえフィルタ１４を通過させても、特に濁度において実際の洗濯液の濁度より高く検出してしまうことがあるが、図２のように洗濯液状態検知手段１０を設置する循環経路９を上流より広くすることで水流を緩やかにすることができるため、洗濯液がより安定した状態で検知することができる。

さらに、循環ポンプ１５を停止したときに状態を検知することとすれば、より洗濯液が安定した状態での検知ができる。例えば、ポンプ循環ポンプ１５の動作は、３０秒間作動し、その後３０秒間停止を繰り返すこととし、３０秒停止後の循環経路９内の洗濯液の状態が安定した時点で洗濯液状態検知手段１０での測定を行い、その出力をその時点の洗濯液の状態とすればよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の概略構成図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付し、説明を省略する。

図３において、洗濯液状態検出手段１９は、循環経路１８が鉛直方向に配置された場所に設置されている。この構成によると、循環ポンプ１５の動作状態にかかわらず、気泡が洗濯液状態検出手段１９の場所に停滞することがなく吐出口８の方へ早く抜けるため、常に洗濯液自体の状態を正確に検出することができる。

また、循環ポンプ１５を停止すると、循環経路１８内に流れ込んできた気泡は、循環ポンプ１５の手前で停止し、さらに、循環ポンプ１５の動作によって発生した気泡は、循環ポンプ１５が停止すると、吐出口８へ抜け、気泡が洗濯液状態検知手段１９の場所に停滞することなく、常に循環経路１８内の気泡に影響されずに洗濯液の濁度を測定することができるので、洗剤の種類や量での気泡の多少による濁度の測定ばらつきが発生する心配がなくなる。

なお、上記の実施の形態１、２における洗濯機の構成は、洗濯槽が水平方向から傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機で説明したが、洗濯槽が鉛直方向の回転軸を有する縦型洗濯機であっても、外槽の下部に接続した取水口から循環経路を構成すれば、上記の内容と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗浄槽から洗浄槽へと循環させた循環経路を
使って洗浄液の状態を、測定ばらつきを少なく検出できるので、繊維などの洗浄装置等の用途にも適用できる。

１ 外箱
２ 外槽
３ ドラム
４ モータ
５ 取水口
６ 排水弁
７ 配水管
８ 吐出口
９ 循環経路
１０ 洗濯液状態検知手段
１１ 導電率センサ
１２ 濁度センサ
１３ 電極
１４ フィルタ
１５ 循環ポンプ
１６ 発光素子
１７ 受光素子

Claims (5)

1. 周面に複数の通水孔を有する有底円筒状の洗濯槽と、前記洗濯槽を回転自在に収容する外槽と、前記外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記取水口と一端が連通する循環経路と、前記循環経路の他端と連通し前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口より前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記取水口から前記循環ポンプまでの間に浮遊粒子を取り除くフィルタとを備え、前記洗濯液状態検出手段は、前記循環経路に設けられ、前記洗濯液状態検出手段が設けられた位置の前記循環経路は、その断面積が、上流の前記循環経路の断面積に比べて大きくなっていることを特徴とする洗濯機。
2. 洗濯液状態検出手段は、発光素子と受光素子で構成された透過度センサを用いていることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 洗濯液状態検出手段は、循環経路中に浸漬した１対の電極で構成する導電率センサを用いていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 洗濯液状態検出手段は、循環経路が鉛直方向に配設された場所に設置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 洗濯液状態検出手段は、循環ポンプを動作した状態で、洗濯液の状態の検出を行うようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。