JP2011229650A

JP2011229650A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2011229650A
Application number: JP2010102015A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Nishimura; 好美西村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: JP5439273B2

Abstract

【課題】水や時間の浪費を抑えて脱水行程時に発生した泡を排出することができる洗濯機を提供することを目的とする。
【解決手段】洗い行程と、脱水行程とを実行可能な洗濯機において、脱水行程時における水槽内の泡の発生を検知する泡検知手段において泡の発生を検知すると、排水弁を開放した状態で給水弁を開放した後に給水弁を閉塞する泡排出行程を１回又は複数回繰り返し実行し、泡排出行程において水位センサにより検出された水位のピークが、所定水位以下まで低下した以降に泡排出行程を終了することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

洗い行程と脱水行程とを実行可能な洗濯機に関する。

洗い行程と脱水行程とを実行可能な洗濯機では、脱水行程時に、回転槽とこれを包囲する水槽との間において、洗剤分が水分と共に攪拌されてクリーム状の泡が生じ、この泡が回転槽と水槽との間に充満して回転槽の回転を阻害して充分な脱水ができない場合がある。

そこで、脱水行程時に泡の発生を検知すると、脱水行程を中止して、水槽内の洗濯水を排出する排水弁を開放した状態で水槽内に給水する給水弁を断続的に開閉する泡排出行程を実行することで、回転槽と水槽との間に溜まった泡を排出することがある（下記、特許文献１参照）。

上記した泡排出行程は、泡の排出状況に関係なく一定の回数だけ給水弁を開閉するように設定されているため、回転槽と水槽との間に溜まった泡が十分に排出されているにも関わらず、更に、給水弁の開閉を繰り返して水や時間を浪費するおそれがある。

特開２００８−２７９１２０号公報

本発明は、上記の問題を考慮してなされたものであり、水や時間の浪費を抑えて脱水行程時に発生した泡を排出することができる洗濯機を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る洗濯機は、貯水が可能な水槽と、通水が可能な孔を有し前記水槽内に回転可能に配設された回転槽と、前記水槽内に給水する給水弁と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水弁と、前記水槽内の水位を検出する水位センサとを備え、洗濯物を洗剤と洗濯水と共に収納した前記回転槽を回転させる洗い行程と、前記回転槽を回転させて前記回転槽内の洗濯物の脱水を行う脱水行程とを実行可能な洗濯機において、前記脱水行程時における前記水槽内の泡の発生を検知する泡検知手段と、前記泡検知手段において泡の発生を検知すると、前記排水弁を開放した状態で前記給水弁を開放した後に前記給水弁を閉塞する泡排出行程を１回又は複数回繰り返して実行し、前記泡排出行程において前記水位センサにより検出された水位のピークが、所定水位以下まで低下した以降に前記泡排出行程を終了する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態にかかる洗濯機の断面図である。図１に示す洗濯機の電気構成を示すブロック図である。図１に示す洗濯機の制御内容を示すフローチャートである。図１に示す洗濯機の泡排出行程の内容を示すフローチャートである。図１に示す洗濯機の制御内容を示すタイムチャートである。図１に示す洗濯機の他の制御内容を示すタイムチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態の洗濯機１は、図１に例示するような回転軸を傾斜させたドラムを備えるドラム式洗濯機であって、外郭を形成する筐体３の前面中央部分に洗濯物を出し入れする円形の投入口７が開口している。この投入口７は透明窓を備えたドア９により開閉自在に閉塞されており、閉扉時にドア９の前面が筐体３の前面とほぼ同一面になるようになっている。

筐体３の内部には、前方に向かって上方へ傾斜する円筒状の水槽１１が、サスペンション１２により弾性的に支持された状態で配設されている。水槽１１の前面に設けられた開口部１１ａと投入口７とが、全体として筒状をなすゴムなどの弾性材からなるベローズ１３により水密に連通するように接続されている。

筐体３の上面後方には、水道などの給水源に接続させる入水口４が設けられ、この入水口４が給水弁１４に設けられている。給水弁１４の出口側は、給水接続管１５を介して洗剤ケース１８に接続されている。洗剤ケース１８は、給水ホース２０を介して水槽１１の上部後側に形成された給水口１１ｂに接続されている。これにより、給水弁１４を開放することで、給水源から水と洗剤ケース１８に収納された洗剤とが水槽１１の内部に供給される。

水槽１１の底部には、排水弁１６を介して排水ホース１７が接続されている。排水弁１６を閉塞することで水槽１１の内部に洗濯水が貯水され、排水弁１６を開放することで水槽１１の内部に貯水された洗濯水が排水ホース１７を通って洗濯機１外部へ排水される。

また、水槽１１の下部には、水槽１１の内部と連通するチューブ２が接続され、その上端部に水槽１１内の水位を検出するための圧力センサからなる水位センサ３７が設けられている。

水槽１１の内部には、洗濯物を収容する有底円筒状のドラム１９が水槽１１と同軸状に配設されている。このドラム１９は、前面開口部が筐体３の前面に設けられた投入口７に対向して配置され、水槽１１に沿う傾斜状態に支承されている。ドラム１９は、胴部周壁に多数の透孔１９ａが設けられ、内周面に洗濯物掻き上げ用のバッフル１９ｂが複数設けられている。

ドラム１９は、背面の中心部分から後方へ突出するドラム軸２１により水槽１１の閉塞された背面部に軸支されており、ドラム軸２１に接続されたモータ２３によって回転駆動されるようになっている。

モータ２３は、例えば、アウタロータ形のブラシレスモータであって、水槽１１の背面に配設されたハウジング２５に固定された固定子２７と、この固定子２７の外方に配設された回転子２９とを備える。回転子２９がドラム軸２１の後端部と一体回転可能に連結されており、モータ２３はドラム軸２１を介してドラム１９をダイレクトに回転駆動する。

モータ２３には、複数のホール素子を有して構成される回転センサ２４が設けられており（図２参照）、回転するモータ２３の回転子２９の位置とドラム１９の回転速度に相当するモータ２３の回転速度を検出するようになっている。

筐体３の上部前面側には、使用者が洗濯機１の運転に係る各種の操作をするための各種の操作キーや表示部を備えた操作パネル５が設けられている。操作パネル５の裏面には、操作回路３１を備える操作パネル制御ユニット３３が配設されており、操作回路３１が操作パネル５の各種操作キーに基づく操作信号を制御回路５０に出力する。

制御回路５０は、マイクロコンピュータを含んで構成されたもので、図２に示すように、上記した操作回路３１からの操作信号以外にも、回転センサ２４から回転子２９の位置とモータ２３の回転速度に関する回転速度信号や、水槽１１の貯留水位を検知する水位センサ３７から水位検知信号など、が入力され、上記の各種信号の入力及び予めメモリ５２に記憶された制御プログラムに基づき、モータ２３、操作パネル５の表示部５ａ、給水弁１４、排水弁１６を駆動制御する駆動回路６０に駆動制御信号を出力するようになっている。

また、制御回路５０は、上記のように駆動回路６０に駆動制御信号を出力するとともに泡検知手段として機能する。

泡検知手段は、脱水行程時におけるドラム１９内の泡の発生、すなわち、水槽１１とドラム１９との間において洗剤分が残存する水と共に撹拌されてクリーム状の泡が生じ、その泡が水槽１１とドラム１９との間に充満した状態となって回転抵抗が大きくなり、ドラム１９の回転数が十分に上昇しない回転不良の発生を検知するものである。具体的には、例えば、脱水開始から所定時間経過後のドラム１９の回転数を回転センサ２４で検出し、その回転数が所定回転数に達していなければ、ドラム１９の回転不良が発生していると判断し泡の発生を検知したり、あるいは、脱水開始から所定時間経過後のモータ２３に供給する電流値を検出し、その電流値が所定値より大きければ、ドラム１９の回転不良が発生していると判断し泡の発生を検知する。

このような構成の洗濯機１は、洗い、すすぎ、脱水の各機能行程を選択設定して自動的に実行する。

詳細には、まず、投入口７より洗濯物をドラム１９内に投入しドア９を閉じ、電源スイッチの投入後、操作パネル５の操作キーを操作して例えば「洗濯コース」を選択し、スタートスイッチを操作すると、図３においてステップＳ１で示すように、まず重量検知及び水位設定が行われる。

この重量検知はモータ２３に予め決められた一定電圧を一定時間供給し、その間のドラム１９の回転数を測定して検出する。ドラム１９の回転数は、回転センサ２６を用いて測定する。洗濯物の重量が検知されると、その検知重量に応じた洗剤洗い用水位の設定が行われる。例えば検知重量が重いほど、洗剤洗い用水位が高くなるように設定する。また、検出した洗濯物の重量を制御回路５０が有するメモリ５２に記憶させる。本実施形態では、検出した洗濯物の重量に応じて、例えば、「大」、「中」、「小」の３段階に洗濯物の重量を分類し、その分類をメモリ５２に記憶させる。

次いで、ステップＳ２に移行して、洗剤洗い行程を実行する。この洗剤洗い行程では、
給水弁１４が開放され、給水源から供給された水と洗剤ケース１８に収納された洗剤とが水槽１１の内部に供給される。水位センサ３７によって検出される水槽１１内の水位が、ステップＳ１において設定した洗剤洗い用水位になると、給水弁１４を閉塞する。そして、モータ２３が起動され、ドラム１９を所定の回転速度で回転させ、洗濯物をバッフル１９ｂで掻き上げては落下させる撹拌運動により洗い運転を実行する。ステップＳ１において検出した洗濯物の重量に応じた所定時間経過すると、モータ２３を停止して洗剤洗い行程を終了する。

次いで、ステップＳ３では、第１脱水行程が実行される。この第１脱水行程は、排水弁１６を開放し、水槽１１内の水を排出した後、モータ２３により所定の脱水用回転速度（例えば１０００ｒｐｍ）でドラム１９を回転駆動して洗濯物の脱水を行う。

次いで、ステップＳ４では、泡検知手段によって脱水開始から所定時間経過後のドラム１９の回転数を回転センサ２４で検出することで脱水行程実行中の泡の発生の有無を判断する。ステップＳ４において、泡検知手段が泡の発生を検出しない場合は第１脱水行程を所定時間だけ継続し第１脱水行程を終了してからステップＳ５へ進み、図５および図６に示すように、泡検知手段が泡の発生を検知した場合は第１脱水行程を終了してからステップＳ４０に進む。

ステップＳ５では、水槽１１内に新たな水が所定量供給されるとともに、ドラム１９がモータ２３により低速回転されて、すすぎ行程が行われる。すすぎ行程を所定時間実行すると、すすぎ行程を終了して、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、排水弁１６を開放し、水槽１１内の水を排出した後、モータ２３により所定の脱水用回転速度（例えば１０００ｒｐｍ）でドラム１９を回転駆動して洗濯物の脱水を行う第２脱水行程を実行する。第２脱水行程を所定時間実行すると、洗濯コースの運転を終了する。

ステップＳ４において脱水行程中に泡検知手段が泡の発生を検出すると、脱水行程中に水槽１１とドラム１９との間に発生した泡を洗濯機１の外部へ排出するため、排水・給水行程と、排水行程とを行う泡排出行程を開始する。

具体的には、図４に示すように、ステップＳ４０では、泡排出行程を開始し、後述する泡排出回数ｎを０にリセットする。

次いで、ステップＳ４１では、排水弁１６を開いた状態で給水弁１４を所定時間開いた状態としてドラム１９に給水しながら排水する排水・給水行程を実行する。

次いで、ステップＳ４２では、排水弁１６を開放した状態で給水弁１４を所定時間閉じた状態として排水のみ行う。

次いで、ステップＳ４３では、ステップＳ４１およびステップＳ４２で実行した泡排出行程において水位センサ３７により検出された水位のピークが所定水位以下であるか否か判断する。

詳細には、水槽１１とドラム１９との間に発生した泡は、少しずつ流れ落ちて排水ホース１７内に滞留して排水時の抵抗となる。そのため、図５および図６に示すように、上記した排水・給水行程時（ステップＳ４１）においては、水槽１１内に供給される水量より排水ホース１７から排水される水量が少なくなり、水槽１１内の水位が上昇する。そして、排水・給水行程が終了し排水行程（ステップＳ４２）が実行されると、給水弁１４が閉塞され水槽１１への給水が遮断されるため、水槽１１内の水位が低下する。つまり、排水・給水行程の終了時に水槽１１内の水位にピークが生じる。

本実施形態では、例えば、排水・給水行程の終了時において水位センサ３７で検出される水位を、泡排出行程において水位センサ３７で検出される検出水位のピークとして、予め定められた所定水位と比較する。

なお、本実施形態では、検出水位のピークと比較する所定水位を、例えば、水位センサの検出可能な最低水位に設定したり、あるいは、最低水位より高い任意の水位に設定することができるが、水位センサ３７が最低水位より低い水位を検出できないため、最低水位より高い水位に所定水位を設定することが好ましい。

すなわち、所定水位を最低水位に設定すると、水位センサ３７が最低水位より低い水位を検出できないため、所定水位より低い水位における水槽１１の水位変化を検出できず、水位のピークを特定できないおそれがあったり、あるいは、故障などにより水位センサ３７が水位を検出できない状態になると、所定水位（最低水位）以下の状態と水位センサ３７から出力される信号を区別することができず、所定水位まで低下していないにも関わらず、水位センサ３７が所定水位を誤検出するおそれがある。

これに対して、所定水位を最低水位より高い水位に設定することで、所定水位より低い水位における水位変化が検出可能となり、水位のピークを特定しやすくなるとともに、故障状態と所定水位以下の状態において水位センサ３７から出力される信号を異ならせて、水位センサ３７の誤検出を抑えることができる。

ただし、水位センサの故障は泡排出行程以前に例えば給水行程などで検出可能であることから、実用上は所定水位を水位センサの検出可能な最低水位に設定してピークが検出されなくなったことを判断するだけでも支障はなく、かつその場合は検出水位を極力低められることで泡の排出を確実なものとすることができる利点もある。

そして、水位センサ３７によって検出された水位のピークが、所定水位以下であればステップＳ４４に進み、所定水位より大きければステップＳ４５に進む。

なお、泡排出行程において水位センサ３７で検出される検出水位のピークを決定する方法として、上記のような方法以外にも、例えば、泡排出行程の間、水槽１１内の水位を水位センサ３７で逐次検出し、検出された水位からピークを算出してもよい。

ステップＳ４４では、水位センサ３７によって検出された水位のピークが、所定回数（例えば、２回）繰り返して所定水位以下となったか否か判断し、所定回数未満であればステップＳ４１に戻って泡排出行程を繰り返し、所定回数繰り返して所定水位以下となれば、泡排出行程を終了してステップＳ６に進む。

なお、本実施形態では、水位センサ３７によって検出された水位のピークが所定回数繰り返して所定水位以下となると、泡排出行程を終了するように構成したが、例えば、水位のピークが、所定水位以下となった時点で泡排出行程を終了したり、あるいは、所定水位以下となった時点から所定回数だけ泡排出行程を実行してから泡排出行程を終了したりするなど、水位センサ３７によって検出された水位のピークが所定水位以下まで低下した以降であれば、排水ホース１７に滞留する泡が少なくなり水槽１１とドラム１９との間に発生した泡が洗濯機１の外部へ十分に排出されたとして、泡排出行程を終了するタイミングを適宜設定することができる。

また、ステップＳ４３において、水位センサ３７によって検出された水位のピークが、所定水位より大きい場合、排水ホース１７に泡が滞留しており、未だ水槽１１とドラム１９との間に泡が残っているとして、ステップＳ４５〜Ｓ４９に示すように、ステップＳ１において記憶した洗濯物の重量の分類、つまり、「大」、「中」、「小」の３段階の分類に応じた終了条件を設定した上で、泡排出行程を再度実行する。

具体的には、ステップＳ４５では、ステップＳ１において記憶した洗濯物の重量の分類が「大」であるか否か判断し、記憶された分類が「大」であればステップＳ４６に進み、「大」で無ければステップＳ４７に進む。

ステップＳ４６では、排水・給水行程（ステップＳ４１）および排水行程（ステップＳ４２）からなる泡排出行程を繰り返した回数（以下、泡排出回数という）ｎが１０回に達したか否か判断する。泡排出回数ｎが１０回未満であればステップＳ４１に戻って泡排出行程を再度実行し、泡排出回数ｎが１０回に達していれば泡排出行程を終了してステップＳ６に進む。つまり、本実施形態では、洗濯物の重量の分類が「大」の場合、泡排出回数ｎが１０回に達したことが、水位センサ３７により検出された水位のピークが所定水位まで低下する前に泡排出行程を終了する終了条件となっている。

ステップＳ４７では、ステップＳ１において記憶した洗濯物の重量の分類が「中」であるか否か判断し、記憶された分類が「中」であればステップＳ４８に進み、「中」で無ければステップＳ４９に進む。

ステップＳ４８では、泡排出回数ｎが５回に達したか否か判断する。泡排出回数ｎが５回未満であればステップＳ４１に戻って泡排出行程を再度実行し、泡排出回数ｎが５回に達していれば泡排出行程を終了してステップＳ６に進む。つまり、本実施形態では、洗濯物の重量の分類が「中」の場合、泡排出回数ｎが５回に達したことが、水位センサ３７により検出された水位のピークが所定水位まで低下する前に泡排出行程を終了する終了条件となっている。

ステップＳ４９では、泡排出回数ｎが３回に達したか否か判断する。泡排出回数ｎが３回未満であればステップＳ４１に戻って泡排出行程を再度実行し、泡排出回数ｎが３回に達していれば泡排出行程を終了してステップＳ６に進む。つまり、本実施形態では、洗濯物の重量の分類が「小」の場合、泡排出回数ｎが３回に達したことが、水位センサ３７により検出された水位のピークが所定水位まで低下する前に泡排出行程を終了する終了条件となっている。

なお、本実施形態では、泡排出回数ｎが所定回数に達したことを泡排出行程を終了する終了条件に設定したが、例えば、１回目の泡排出行程を開始してからの経過時間が所定時間経過したことなどを終了条件に設定してもよい。

ここで、図５及び図６を参照して一例を挙げる。図５および図６は、洗濯物の重量の分類が「大」に設定されている場合の泡排出行程を示すタイムチャートと、各時刻における水位センサ３７が検出する水位とドラム１９の回転数とを示したグラフを併せて示した図である。なお、図中のｎ１、・・・ｎ１０は、それぞれ１回目の泡排出行程、・・・１０回目の泡排出行程を示す。

図５に示す場合では、７回目および８回目の泡排出行程において水位センサ３７によって検出された水位のピークが所定水位以下となり、２回繰り返して所定水位以下となっていることから、８回目の泡排出行程が完了すると、次に、第２脱水行程を実行する。

また、図６に示す場合では、泡排出行程において水位センサ３７によって検出された水位のピークが一度も所定水位以下とならず、１０回目の泡排出行程が完了した時点で終了条件を満たしたことから、１０回目の泡排出行程が完了すると、次に、第２脱水行程行程を実行する。

なお、本実施形態では、洗剤洗い行程（図３のステップＳ３）終了後に行う第１脱水行程（図３のステップＳ４）において泡検知手段によって泡の発生を検出すると（図３のステップＳ４）、上記のような泡排出行程を実行する場合について説明したが、すすぎ行程（図３のステップＳ５）終了後などに行う第２脱水行程（図３のステップＳ６）中に泡検知手段が泡の発生を検出すると、上記のような泡排出行程を実行するように構成してもよい。

以上のように本実施形態の洗濯機１では、泡排出行程において水位センサにより検出された水位のピークが、所定水位以下まで低下した以降に泡排出行程を終了するため、水や時間の浪費を抑えて脱水行程時に発生した泡を排出することができる。

また、本実施形態の洗濯機１では、万一、水位のピークを誤検出することがあっても、所定回数繰り返して所定水位以下となるまで泡排出行程を終了することがないため、より確実に、水槽１１とドラム１９との間に充満した泡を洗濯機１の外部へ排出し終えてから次の行程へ移行することができる。したがって、水槽１１とドラム１９との間に充満した泡の排出が不十分であることに起因して、泡排出行程以降に行われる脱水行程の際に泡が発生しにくくなり、時間や水や電力の浪費を抑えることができる。

また、本実施形態の洗濯機１では、泡排出行程において水位センサ３７により検出された水位のピークが、所定水位以下まで低下する前であっても、終了条件を満たすと泡排出行程を終了する。そのため、例えば、水位センサ３７の低水位時の感度不良が発生した場合のように、既に水槽１１とドラム１９との間には泡が残っていないにも関わらず、水位センサ３７により検出された水位のピークが所定水位以下まで低下せず、脱水行程などの次行程に進むことができずに水や時間を浪費するおそれがない。

しかも、本実施形態の洗濯機１では、終了条件の内容が洗濯物の重量によって変更されるため、終了条件を予想される泡の発生量に応じた適切な条件に設定することができ、水や時間の浪費を抑えることができる。

１…洗濯機３…筐体１１…水槽
１４…給水弁１６…排水弁１８…洗剤ケース
１９…ドラム１９ａ…透孔２０…給水ホース
２１…ドラム軸２３…モータ３７…水位センサ

Claims

貯水が可能な水槽と、通水が可能な孔を有し前記水槽内に回転可能に配設された回転槽と、前記水槽内に給水する給水弁と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水弁と、前記水槽内の水位を検出する水位センサとを備え、
洗濯物を洗剤と洗濯水と共に収納した前記回転槽を回転させる洗い行程と、前記回転槽を回転させて前記回転槽内の洗濯物の脱水を行う脱水行程とを実行可能な洗濯機において、
前記脱水行程時における前記水槽内の泡の発生を検知する泡検知手段と、
前記泡検知手段において泡の発生を検知すると、前記排水弁を開放した状態で前記給水弁を開放した後に前記給水弁を閉塞する泡排出行程を１回又は複数回繰り返して実行し、前記泡排出行程において前記水位センサにより検出された水位のピークが、所定水位以下まで低下した以降に前記泡排出行程を終了する制御手段と
を備えることを特徴とする洗濯機。
前記制御手段は、前記泡排出行程において前記水位センサにより検出された水位のピークが、所定回数繰り返して所定水位以下となると前記泡排出行程を終了することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
前記制御手段は、前記水位センサによる検出水位のピークが、所定水位以下まで低下する前に、所定の終了条件を満たすと前記泡排出行程を終了することを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
前記回転槽に収納された洗濯物の重量を検知する重量センサを備え、
前記制御手段は、前記重量センサによる検出重量によって前記終了条件を変更することを特徴とする請求項３に記載の洗濯機。