JP2013128535A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】黒ずみ原因の一つである粒子汚れと脂汚れの混合物の形成を防ぎ、混合物の再付着を防止する洗濯機を提供すること。
【解決手段】洗濯物を収容し回転自在な洗濯兼脱水槽３２と、洗濯兼脱水槽３２を収容する水槽３１と、洗濯兼脱水槽３２を駆動する駆動手段３３と、洗浄水の汚れ量を検知する汚れ検知手段７２と、洗濯兼脱水槽３２に水を給水する給水手段４ａと、洗い工程を制御する制御装置８１とを備え、洗い工程において、水のみの予洗い行程と本洗い工程を有し、制御装置は８１、汚れ検知手段７２が検知した汚れ量に基づいて予洗い工程を行うか判断する。これにより、予洗い工程でカーボンなどの粒子汚れを先に外に排出し、皮脂などの脂汚れと粒子汚れが混ざることを防ぐことで、衣類の再汚染を防ぐ。
【選択図】図２

Description

本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機に関する。

従来のドラム式洗濯機は、洗い工程を２回実行し、１回目の洗い工程で洗剤を２回目より少なくしかつ時間を短くすることで、汚れを早めに洗濯機から排出させ、汚れの再付着を防いでいるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１８１７９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、洗い工程において投入された洗剤によって、皮脂などの脂汚れが洗浄水中に洗い流され、脂汚れと粒子汚れが混ざりできた混合物が、衣類に再付着すると衣類から離れにくくなり、黒ずみの原因となるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、黒ずみ原因の一つである粒子汚れと脂汚れの混合物の形成を防ぎ、混合物の再付着を防止する洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容し回転自在な洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を収容する水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前記洗浄水の汚れ量を検知する汚れ検知手段と、前記洗濯兼脱水槽に水を給水する給水手段と、洗い工程を制御する制御装置とを備え、前記洗い工程において、水のみの予洗い行程と本洗い工程を有し、前記制御装置は、前記汚れ検知手段が検知した汚れ量に基づいて予洗い工程を行うかを判断するものである。

これにより、予洗い工程でカーボンなどの粒子汚れを先に外に排出し、皮脂などの脂汚れと粒子汚れが混ざることを防ぐことで、混合物の衣類への再汚染を防ぐことができる。

本発明のドラム式洗濯機は、洗い工程において、水で予洗い工程をすることで、粒子汚れと皮脂汚れの混合物が作られることを防ぎ、洗浄性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の断面図 本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の動作を示すフローチャート

第１の発明は、洗濯物を収容し回転自在な洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を収容する水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、洗浄水の汚れ量を検知する汚れ検知手段と、前記洗濯兼脱水槽に水を給水する給水手段と、洗い工程を制御する制御装置とを備え、前記洗い工程は、汚れ検知工程、洗剤を投入しない予洗い行程、洗剤を投入する本洗い工程を有し、前記制御装置は、前記汚れ検知工程において、前記汚れ検知手段が検知
した汚れ量に基づいて予洗い工程を行うかを判断するものである。これにより、水には溶けにくい皮脂などの脂汚れが溶け出す前に、粒子汚れを洗濯物から剥がし取り、粒子汚れを洗濯機の外へ排出することができる。よって、粒子汚れと脂汚れが混ざることを防ぎ、衣類の再汚染をできるだけ低減することで洗濯物の黒ずみを抑制することができる。

第２の発明は、特に第１の発明のドラム式洗濯機の汚れ検知工程は、給水開始後、洗濯兼脱水槽を回転させた後、汚れ検知手段により洗浄水の汚れ量を検知することとしたものである。これにより、衣類に付着した粒子が洗い落とされ、汚れ検知手段による汚れ量の検知を行いやすくすることができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明のドラム式洗濯機の制御装置は、予洗い工程において、水洗いを行った後、排水、脱水を行うものである。これによって、洗濯物が脱水されて含水量が少なくなっているため、次に給水する際の水の洗濯物への浸透を早めることができ、洗浄性能をより向上させることが可能となる。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１項に記載の発明のドラム式洗濯機の制御装置は、本洗い工程時間を超えない時間で予洗い工程を行うものである。これにより、素早く粒子汚れを落とし、再び粒子汚れが繊維に入り込むことを防ぐことが可能になる。

第５の発明は、特に第１〜３のいずれか１項に記載の発明のドラム式洗濯機の制御装置は、汚れ量が所定の値以下になるまで繰り返し予洗い工程を行うものである。これにより、粒子汚れの量が多い場合でも、皮脂などの脂汚れが溶け出す前に、確実に粒子汚れを洗濯機の外へ排出することが可能になる。

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、本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、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の断面図、図２は，本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の動作を示すフローチャートである。なお、本発明の原理は、図１に示されるドラム式洗濯機に限らず、他の洗濯機（例えば、パルセータ方式の洗濯機や撹拌式洗濯機など）に適用することも可能である。

ドラム式洗濯機１は、筐体２を備える。筐体２の内部には、洗濯槽３が配設される。洗濯槽３は、筐体２の内部で揺動自在に支持される一端有底円筒状の水槽３１と、水槽３１内で回転自在に支持される一端有底円筒状の回転ドラム３２と、回転ドラム３２を回転させるモータ３３とを含む。モータ３３は、水槽３１の底部外面に取り付けられる。水槽３１は、洗浄水を排出するための排出口３１１と、洗浄水が流入する流入口３１２とを含み、洗浄水を循環して使用することができる構造をなす。

筐体２の内部には更に、水槽３１内へ給水する給水系４、水槽３１内の洗浄水を排水あるいは循環させる排水系５および洗濯物を乾燥させるための温風を洗濯槽３に送り込む乾燥系６を収容する。

給水系４は、水槽３１に洗剤収容部４２を横切り水槽３１に給水する洗剤あり給水管路４１と、洗剤収容部４２を横切らずに水槽３１に給水する洗剤なし給水管路４３とを含む。給水系４は、電磁弁である給水弁４ａの開閉動作により、洗剤あり給水管路４１を介して水槽３１に適時に給水することができる（図１中、実線矢印）。また、図１に示されるドラム式洗濯機１は、給水系４の給水を利用して、洗剤あり給水管路４１を部分的に横切って配設される洗剤収容部４２内の洗剤を水槽３１内に適時に投入することもできる。

排水系５は、水槽３１の排出口３１１に接続される一端部を備える第１排水管路５１と、第１排水管路５１の他端部に接続されるとともに水槽３１からの洗浄水を受ける排水制御ユニット７と、排水制御ユニット７が備える循環ポンプ７１と水槽３１との間で延びる第２管路５２とを含む。循環ポンプ７１は、台板７１２に固定されている。第２管路５２の一端部は、循環ポンプ７１の吐出口と接続され、第２管路５２の他端部は、水槽３１の流入口３１２に接続される。水槽３１、第１排水管路５１、排水制御ユニット７および第２管路５２は、洗浄水の循環路を形成する。循環ポンプ７１は、循環路内で洗浄水を排出口３１１から流入口３１２に向けて流動、循環させる。

排水制御ユニット７は、循環ポンプ７１に加えて、洗浄水の濁度を検知する光センサ７２（汚れ検知手段）、洗浄水の導電度を検知する導電センサとして用いられる電極センサ７３、洗浄水を外部に排水するための排水管路７５、排水管路７５の途中部に配設されるとともに排水管路７５を開閉させる排水弁７５および第１排水管路５１から流入する洗浄水に含まれるリント（糸くずなど）を捕集するフィルタ部７７を含む。

乾燥系６は、水槽３１の排気口３１３と接続する一端部と、水槽３１の底部から乾燥用空気を送り込むための通気口とを備える循環管路６１と、循環管路６１の内部に配設されるとともに循環管路６１内で空気を流動させる送風機６２とを含む。乾燥系６は、必要に応じて、糸屑類を捕集するとともに除塵するフィルタ、除塵後の導入空気を除湿する除湿部、除塵後の空気を加熱するとともに乾燥した高温空気を作り出す加熱部とを含むことができる。なお、乾燥系６は必ずしも必要とされるものではない。

ドラム式洗濯機１は、筐体２の前面上部に配設される操作パネル８を備える。操作パネル８は、使用者がドラム式洗濯機１の運転コース等のモードや各種機能を選択することを可能にする。制御回路部８１（制御装置）は、使用者が入力した情報や洗濯工程の残時間などを操作パネル８が備える工程表示部に表示する。操作パネル８は、後述する光センサや導電センサの測定値から、制御回路部８１が所定のアルゴリズムに従い計算した洗浄水の状態の判定結果を表示するＬＥＤなどによる判定表示部を含む。判定表示部は、判定結果に応じて点灯、点滅など表示パターンを変えるよう設定されている。

また、制御回路部８１は、後述する光センサや導電センサの測定値から、制御回路部８１が内蔵する所定のアルゴリズムにより計算された最適な洗浄時間やすすぎ回数、また洗濯工程の経過時間や残時間などを工程表示部に表示することができる。

操作パネル８を通じて、ドラム式洗濯機１の運転開始が設定されると、制御回路部８１は、例えば、水槽３１内の液位を検知する液位センサ、光センサ７２や電極センサ７３等から検知信号を受信し、これら検知信号に基づき、給水系４に含まれる給水弁４ａや排水系５に含まれる排水弁７５などに対する制御を実行する。モータ３３、給水系４、排水系５および乾燥系６は、制御回路部８１によって、モード設定や制御プログラムに従い、自動制御され、少なくとも洗い工程、すすぎ工程、脱水工程および乾燥工程を実行することができる。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下、黒ずみ抑制の考え方、その動作、作用を説明する。

まず、黒ずみの抑制について説明する。カーボンなどの粒子汚れと、皮脂などの脂汚れが、水と洗浄水中に含まれる洗剤によって溶け出し、ドラムが回転することによりそれらが混合し、衣類に再び付着することにより衣類が黒ずむ。

そこで本発明では、洗剤を含まない水だけで予め洗浄をする。これにより、水に溶けにくい脂汚れは衣類に付着したまま、粒子汚れが先に洗い流される。その後、洗剤が投入されて、水では溶け出さない脂汚れを衣類からはがし取る。このように、黒ずみの原因物質に応じた洗いを別々に行うことで、原因物質の混合を防ぎ、黒ずみを防止することができる。

次に、その動作、作用について、詳細を説明する。

扉１３を開いて回転ドラム３２内に洗濯物を投入し、ドラム式洗濯機１の上面前部に設けた操作部２５の電源スイッチ（図示せず）をオンし、スタートスイッチ（図示せず）を操作して運転を開始させると、給水手段４ａが動作して給水が開始され、洗剤なし給水管路４３で水槽３１内に水が給水される。これを第１の給水とする。

液位センサによって所定の水位まで供給されたことが検知されるまで、この給水は続けられる。

第１の給水が終了すると、モータ３３の動作により回転ドラム３２の回転が開始される。回転ドラム３２の回転速度は、衣類の撹拌による洗浄効果を高めるために、３０ｒ／ｍｉｎ〜５０ｒ／ｍｉｎ程度が望ましい。

また水槽３１内の水量は一定となるので、制御回路部８１は所定のタイミングで光センサ７２による測定を開始する。測定は、予洗い工程中の２回、３回などの複数回にわたり行うことができる。

以下、光センサの測定値の差を用いる方法について説明するが、本実施の原理は、測定の回数や測定値の演算処理について、これに限定されるものではない。

洗濯を開始すると、制御回路部８１は、第１の給水を行う（Ｓ１００）。所定水位になると（Ｓ２００のＹＥＳ）、給水を停止する（Ｓ３００）。回転ドラム３２の回転を開始する（Ｓ４００）。回転ドラム３２の回転によって、衣類に付着した粒子が洗い落とされる。なお、給水停止前に回転ドラム３２の回転を開始することとしてもよい。

ここで、光センサ７２によって、洗浄水中の汚れを測定する。なお、このときの洗浄水とは、洗剤成分を含まない水である。撹拌開始直後の光センサ７２の測定値をＸ０とし、所定時間経過後の測定値をＸ１として、制御回路部８１が記憶する。測定値の差（Ｘ１−Ｘ０）を用いて、粒子汚れの量を推定し、その汚れ量から、制御回路部８１は内蔵するアルゴリズムに従って、洗濯物の汚れ程度を推定し、最適な洗浄時間を決定する。すなわち、測定値の差（Ｘ１−Ｘ０）が所定値Ａよりも大きい場合（Ｓ５００のＹＥＳ）、洗剤なしの予洗いを行う（Ｓ６００）。測定値の差（Ｘ１−Ｘ０）が所定値Ａよりも小さい場合（Ｓ５００のＮＯ）、本洗い工程に移行する。

予洗い工程では、制御回路部８１が光センサ７２の測定値から洗浄水に含まれる粒子汚れの量を決定した際、汚れ量が多い場合、循環ポンプ７１を駆動させながら正逆回転駆動する（Ｓ６０１）。排水弁７５を閉じ、循環ポンプ７１を作動させることにより、水槽３１内に存する洗浄水は、第１排水管路５１を通じて、排水制御ユニット７に流入する。その後、洗浄水は、排水制御ユニット７内に配設されるフィルタ部７７を通過し、汚れ成分の除去がなされる。フィルタ部７７を通過した後、循環ポンプ７１の吸引口と接続される吸引管路７１１を通じて、洗浄水は、循環ポンプ７１内に流入し、循環ポンプ７１の吐出口と接続される第２管路５２を通じて、水槽３１内に戻される。洗い工程やすすぎ工程を実行している間、必要に応じて、このような洗浄水の循環を繰り返し行なうことで、洗い
工程やすすぎ工程の機能向上を図ることが可能となる。

また、循環ポンプ７１の回転数は可変とすることができる。循環ポンプ７１の回転数が高く設定される（例えば、３５００ｒ／ｍｉｎ）と、水槽３１の流入口３１２に流入した洗浄水は、回転ドラム３２内に向かう軌跡を描いて移動する（図１中、矢印参照）。一方で、循環ポンプ７１の回転数が低く設定される（例えば、１０００ｒ／ｍｉｎ）と、水槽３１の流入口３１２に流入した洗浄水は、回転ドラム３２と水槽３１との間に形成される空間内に向かう（図１中、矢印参照）。

水槽内循環工程は、例えば、洗い工程および／またはすすぎ工程の給水工程の約１０秒後に設定されることが好ましい。あるいは、例えば、水槽３１の下端から４０ｍｍ程度の液位を検知したときに水槽内循環工程が開始されることが好ましい。これにより、循環ポンプ７１内に洗浄水が十分に満たされていない状態での循環ポンプ７１の作動を避けることが可能となる。これにより、循環ポンプ７１の泡がみ音などの異音、不十分な洗浄水量に起因する循環ポンプ７１の異常温度並びに異常温度下での循環ポンプ７１の作動を回避することができる。

なお、循環ポンプ７１は、その停止時に洗浄水が静止状態となることで、光センサ７２による測定が安定した状態で行うことができるので、予洗い工程中に２回、３回などの複数回にわたり測定することもできる。

その後、排水弁７５を開く（６０２）。これにより、第１排水管路５１から排水制御ユニット７に流入した洗浄水は、フィルタ部７７を通じてリントの除去処理を施された後、外部に排出される。

水のみで洗う予洗い工程により、洗濯物についた粒子汚れが、皮脂などの脂汚れと混ざり再び洗濯物に付着する前に洗い落とされ、水槽３１外に排出することができる。

次に、洗浄水を排出した後、中間脱水（例えば９００ｒ／ｍ）を例えば６０秒行う（Ｓ６０３）。これにより、次に給水される水がより衣類に吸収されやすくなり、洗浄力を向上させることができる。

以上のようにして予洗い工程が終了すると、再度、給水弁４ａを動作させて、洗剤なし給水管路４３で水槽３１内に水が給水され、給水が開始される（Ｓ１００）。液位センサによって所定の水位まで供給されたことが検知されるまで（Ｓ２００のＹＥＳ）、この給水は続けられる。

給水が終了すると（Ｓ３００）、モータ３３の動作により回転ドラム３２の回転が開始される（Ｓ４００）。また水槽３１内の水量は一定となるので、制御回路部８１は所定のタイミングで光センサ７２による測定を開始する（Ｓ５９９）。測定は、撹拌中の２回、３回などの複数回にわたり行うことができる。

制御回路部８１が光センサ７２の測定値から洗浄水に含まれる粒子汚れの量を決定し、その汚れの量が所定の値以下になるまで、繰り返し給水と予洗い工程を繰り返す。

なお、本実施の形態では、汚れ量が所定以下になるまで予洗いを繰り返すこととしたが、予洗い工程は本洗い工程を超えない時間で行うこととしてもよい。これにより、素早く粒子汚れを落とし、再び粒子汚れが繊維に入り込むことを防ぐことができる。

光センサ７２で検知した汚れ量の差（Ｘ１−Ｘ０）が所定値以下であれば、本洗い工程
に移行する（Ｓ５００のＮＯ）。まず、洗剤あり給水管路４１から洗剤を含んだ水が給水され（Ｓ７０１）、液体センサによって所定の水位まで供給されたことが検知されるまで、この給水は続けられる（Ｓ７０２）。

洗剤液の給水が終了すると（Ｓ７０３）、モータ３３の動作により回転ドラム３２の回転が開始される（Ｓ７０４）。

また水槽３１内の水量は一定となるので、制御回路部８１は所定のタイミングで光センサ７２と電極センサ７３による測定を開始する。測定は、撹拌中の２回、３回などの複数回にわたり行うことができる。

なお、循環ポンプ７１は、その停止時に洗浄水が静止状態となることで、光センサ７２と電極センサ７３による測定を安定した状態で行うことができる。撹拌中に２回、３回などの複数回にわたり測定することもできる。

なお、所定時間ごとに液位センサによって水位を検知することでさらに複数回の給水工程が行われてもよい。

上記の構成により、撹拌の間、洗い工程で制御回路部８１が光センサ７２と電極センサ７３により洗剤液の濁度と導電率の変化を測定するので、水量に大きく依存する物性値である濁度と導電率を水量が一定の状態で検知するので、洗浄水の状態変化を精度高く検知することが実現する。

なお、上記の本実施の形態１において、洗浄水の状態を検知するセンサとして光センサ７２を例示したが、本発明の原理は、これに限られず、洗浄水の物性を検知するための任意のセンサを用いる洗濯機に適用することができる。

また、上記の本実施の形態１において、光センサ７２は、洗剤液の粒子汚れの量を測定するために用いられたが、他の測定を目的として、用いられてもよい。例えば本発明の原理は、汚れ成分の堆積を検知するために用いられる光センサ７２や、光センサ７２を用いて好適に測定可能な他の物性あるいは環境変化などにも適用可能である。

また、上記の本実施の形態１において、洗浄水状態検知手段を洗浄水の循環路に設ける洗濯機を例示したが、本発明の原理は、これにのみ限定されるものではなく、循環路を有しない洗濯機に好適に利用され、その場合は、光センサ７２や電極センサ７３などの洗剤液状態検知手段を、例えば水槽３１の背面下部や側面下部などに設けることにより、精度の高い濁度や導電率の変化の検知が実現することとなる。

また、上記の本実施の形態１において、洗剤を含まずに給水させるために、洗剤なし給水管路４３を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗剤自動投入システム等を備えることで、洗剤を含まない水のみを給水することが可能な手段を用いて給水させてもよい。

以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、洗い工程において汚れに応じて予洗い工程をすることにより、洗濯物の粒子汚れを素早く洗濯機液から排出し、皮脂汚れのような脂汚れと混ざらなくなることで、衣類への再付着を防ぐことができ黒ずみを防止することができるため、洗浄力を向上させることが可能になり、ドラム式洗濯機として有用である。

１ ドラム式洗濯機
４ 給水系
４ａ 給水弁（給水手段）
５ 排水系
７ 排水制御ユニット
８ 操作パネル
３１ 水槽
３２ 回転ドラム（洗濯兼脱水槽）
３３ モータ（駆動手段）
４１ 洗剤あり給水管路
４２ 洗剤収容部
４３ 洗剤なし給水管路
５１ 第１排水管路
５２ 第２管路
７１ 循環ポンプ
７２ 光センサ（汚れ検知手段）
７３ 電極センサ
８１ 制御回路部（制御装置）

Claims (5)

1. 洗濯物を収容し回転自在な洗濯兼脱水槽と、
   前記洗濯兼脱水槽を収容する水槽と、
   前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、
   洗浄水の汚れ量を検知する汚れ検知手段と、
   前記洗濯兼脱水槽に水を給水する給水手段と、
   洗い工程を制御する制御装置とを備え、
   前記洗い工程は、汚れ検知工程、洗剤を投入しない予洗い行程、洗剤を投入する本洗い工程を有し、
   前記制御装置は、前記汚れ検知工程において、前記汚れ検知手段が検知した汚れ量に基づいて予洗い工程を行うかを判断する洗濯機。
2. 汚れ検知工程は、給水開始後、洗濯兼脱水槽を回転させた後、汚れ検知手段により洗浄水の汚れ量を検知することとした請求項１に記載の洗濯機。
3. 制御装置は、予洗い工程を行う場合、前記予洗い工程において、水洗いを行った後、排水、脱水を行う請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 制御装置は、本洗い工程時間を超えない時間で予洗い工程を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 制御装置は、汚れ量が所定の値以下になるまで繰り返し予洗い工程を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。