JP2014236769A - 洗濯機 - Google Patents

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安井 利彦
Toshihiko Yasui
利彦 安井
尾関 祐仁
Sukehito Ozeki
祐仁 尾関
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パナソニック株式会社
Panasonic Corp
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Abstract

【課題】洗濯時間を延ばしたり洗剤を増やしたりするような使用者に負担となる変更をすることなく、洗濯物への汚れの再付着を抑え衣類の黒ずみを抑制できる洗濯機を提供すること。【解決手段】洗濯物の布質を判定する布質検知手段16を備え、布質検知手段16によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、循環ポンプ13による洗濯液の循環水量を減らす制御を行うことにより、汚れが多く溶け出している洗濯液から洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御するので、衣類の黒ずみを抑制することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、弾性支持された外槽内に洗濯物を収容して回転可能な洗濯槽を備え、その洗濯槽内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機、特にドラム式洗濯機もしくは乾燥機能をも備えたドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
ドラム式の洗濯機においては、洗濯物を洗濯槽に投入した後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ既定量の洗剤が投入されている洗剤入れを介して洗濯槽を収容する外槽または洗濯槽に注水される。注水後は、洗濯槽を低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗濯液で濡らした後、洗濯槽を一定時間、洗濯物が洗濯槽壁面に張り付かない程度の低速で回転させながら、濡れた洗濯物が回転に伴って洗濯槽の上部より落下する際の衝撃によって汚れを落とすことで洗浄を行っている。
特に、ドラム式洗濯機では洗濯槽の上部より洗濯物を落下させて汚れを落とす方式のために洗濯物が洗濯液に浮かないように給水量を少なくするので、洗濯物全体が浸かりきるほど洗濯液の水量がないため、循環ポンプを用いて洗濯液を洗濯槽の上下に循環させて循環シャワーとして洗濯物に向けて吐出して洗濯液を満遍なく浸透させることが行われている。
しかし、ドラム式洗濯機においては、洗い時の水量が少ないために、洗濯物から浮き出させた汚れが再度洗濯物に付着してしまい、衣類の黒ずみの原因となることがある。
このため、衣類への再付着を防止するために予洗いを行って汚れの多くを先に排水してしまうといったことが考えられている(たとえば特許文献1、2参照)。
特開2012−075505号公報 特開2012−090829号公報
しかし、このような従来の構成では、予洗いのために洗濯時間が延びたり、予洗い分の洗剤量が多く必要になったりするといった問題がある。
さらに、洗濯機は一般に水位によって給水量を制御するため、特に化学繊維等の衣類では吸水性が低いために洗濯時に少ない水量になることが多く、洗い時間が経過するにつれて洗濯液に洗濯物から汚れが溶け出してくるため、少ない洗濯水に溶け出した汚れは濃度がより高くなり、循環シャワーによって洗濯液を洗濯物にかけると再付着が起こりやすくなるといった課題がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯時間を延ばしたり洗剤を増やしたりするような使用者に負担となる変更をすることなく、洗濯物への汚れの再付着を抑え衣類の黒ずみを抑制でき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、洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前
記洗濯槽を駆動するモータと、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記外槽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し、前記外槽に設けられ前記洗濯槽に向けて開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、前記取水口から前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、洗濯物の布質を判定する布質検知手段と、洗濯機の洗い、すすぎ、脱水の工程制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記布質検知手段によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を減らす制御を行うものである。
これによって、汚れが多く溶け出している洗濯液からの洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御することができる。
本発明の洗濯機は、汚れが多く溶け出している洗濯液から洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御するので、衣類の黒ずみを抑制できる。
本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の洗い工程の制御を示すフローチャート 本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略構成図 本発明の実施の形態における洗濯物の布質による給水時間と水位の関係を示す図 本発明の実施の形態における衣類量による洗いシーケンスの図
本発明の第1にかかる洗濯機は、洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前記洗濯槽を駆動するモータと、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記外槽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し、前記外槽に設けられ前記洗濯槽に向けて開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、前記取水口から前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、洗濯物の布質を判定する布質検知手段と、洗濯機の洗い、すすぎ、脱水の工程制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記布質検知手段によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を減らす制御を行うものである。これによって、汚れが多く溶け出している洗濯液の循環吐出を制御して、洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御することができる。
本発明の第2にかかる洗濯機は、第1の発明の制御手段が、前記布質検知手段によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、前記洗い工程の後半に前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を減らす制御を行うもので、汚れが洗濯液に多く溶け出している洗いの後半に洗濯物へ洗濯液をかけにくくするので、洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御することができる。
本発明の第3にかかる洗濯機は、第1または第2の発明の洗濯槽が、回転軸が水平または傾斜したことを特徴とするもので、構造上給水量が少なく洗濯液の中に溶け出した汚れの濃度が濃くなる場合に再付着しにくい制御を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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2は、本発明の実施の形態における洗濯機の概略構成を示したもので、図2において、1は洗濯機全体の外箱で、その内部に外槽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。
取水口5には外槽2およびドラム3に給水された水位を検知する水位検知手段である水位センサ8が設置されている。水位センサ8は、給水開始後にすぐに反応する位置に設置して、たとえば隔膜(ダイアフラム)に加わる圧力を膜の変形として検出することで水位を検知する。隔膜の変形を検出する方法には、静電容量の変化やひずみゲージを使う。
給水口9は水道に接続して、給水弁10を介して外槽2やドラム3を順次水で満たしていく。
また、取水口5と排水弁6の間からは取水口5から取り込んだ洗濯液をドラム3に吐出する吐出口11につながった循環経路12が連通しており、外槽2やドラム3を満たしている洗濯液を循環できるようにしている。この循環経路12への水の取り込みは、循環ポンプ13を用いて行うこととすれば、循環経路12による洗濯液の循環は循環ポンプ13の制御のみで行えるので、ドラム3の回転による水流などの通常洗浄力を制御する洗浄制御とは関係なく循環させることができる。
外槽2の底部にはシーズヒータ等からなる加熱手段としての温水ヒータ14を備え、洗濯液を加熱して、ドラム3内部の洗濯物を温水洗浄する機能を有している。
洗濯液の循環時に洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が多く含まれると、循環ポンプ13や排水管7が詰まってくる恐れがあるため、取水口5の先にはフィルタ15を設置して洗濯物の繊維や髪の毛などの異物を取り除くようにする。
制御手段16は、マイクロコンピュータ等で構成して、水位センサ8からの水位検出信号を入力し、排水弁6、給水弁10の開閉、モータ4、循環ポンプ13や温水ヒータ14の制御等を行うことによって、すべての洗濯工程の制御を行う。さらに、モータ4に流れる電流信号や回転角を検知してドラム3の重さつまり洗濯物の重量を判定する布量検知手段や、水位センサ8で検出した水位と工程時間によって洗濯物の布質を判定する布質検知手段としての機能も有している。
次に、本実施の形態の洗濯機の動作について図1の制御フローチャートおよび図2を参照しながら説明する。
洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯を開始すると、まず、制御手段16により、洗濯物の量を検出する(S1)。この洗濯物の量の検出は、モータ4を制御して洗濯物とともにドラム3を回転させるときのモータ4の電流信号の大きさ、電流変化量や回転角の変化などの少なくとも1つのモータ動作に関する情報を検出することによって行う。
基本的な給水量と洗い時間は、この洗濯物の量をもとに決定する(S2)。たとえば、洗濯物の量が「少ない」と判定した時は、「低」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間A1とする。洗濯物の量が「中くらい」と判定した時は、「中」水位を設定水位とし、
洗い時間を設定時間A2とする。また、洗濯物の量が「多い」と判定した時は、「高」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間A3とする。
次に、制御手段16は、給水弁10を開放して(S3)、給水時間tのカウントを開始し、外槽2およびドラム3に設定水位より少ない水量で到達する所定水位になるまで給水を行う(S4)。
給水中は、制御手段16により循環ポンプ13を制御して、洗剤とともに給水された洗剤水を循環経路12を介して吐出口11より外槽2へ循環させることとすれば、洗剤の水への溶け込みを促進することができる。この場合、吐出口11からドラム3内に循環水が吐出すると洗剤が水に溶ける前に洗濯物が水を吸ってしまうため、循環ポンプ13の循環流量は、ドラム3内に循環水があまり吐出しない程度に制御する必要がある。
所定水位になった時点(S4のYES)で、給水開始からそれまでに要した給水時間tがあらかじめ定めた時間T1より長い場合は(S5のYES)、再付着を抑制する制御を行う設定とする(S6)。
図3に示すように、同じ流量でドラム式洗濯機に給水を行うと、洗濯物の材質などの布質によって所定水位になる時間は異なっていることがわかる。たとえば、洗濯物が全て綿タオルであれば、所定水位になる時間が非常に早く、逆に化学繊維のポリエステルのジャージばかりであれば、所定水位になる時間が非常に遅くなるので、所定水位になる給水時間tを確認することで布質を判定することができる。
また、ポリエステルやナイロンなどの化学繊維は、衣類に多く使われる綿に比べて油性汚れの再付着率が高く、黒ずみを起こし易いことがわかっている。このために、布質検知によって、ポリエステル等の化学繊維が多いと判定すると、再付着を抑制する制御を行う設定とする。
設定水位に到達すると(S7のYES)、給水弁10を閉じて(S8)、初期給水の工程を終了する。
次に、制御手段16は、モータ4を制御してドラム3を低速で回転させながら撹拌を開始する(S9)。洗濯物がドラム3内で持ち上げられ、ドラム3の上部より重力によって落下し、落下時の運動エネルギーが効果的に加えられるように、ドラム3の回転速度は、ドラム3壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度が好ましく、洗濯物の量にも依存するが60rpm以下が好ましい。回転方向は、同一方向でも、定期的に切り替えることとしてもよい。
ドラム3の攪拌中は、循環ポンプ13の駆動を行い、洗濯液が循環経路12を通過する状態にして、洗濯液を循環経路12を介して吐出口11よりドラム3内へ循環させ(S7)、洗濯物に洗剤の溶け込んだ洗濯液をかけて濡れ性を高める。
循環ポンプ13の起動から1分が経過すると、制御手段16は、循環ポンプ13を停止して、洗濯液の循環を停止する。また、循環ポンプ13の停止から1分間が経過すると、再び循環ポンプ13の駆動を1分間行うことを繰り返す(S10)。
上記の循環ポンプ13の駆動と停止を繰り返してドラム3の攪拌を行っていると、洗濯物が水を吸って水位が低下するので、制御手段16は、給水弁10を開いて設定水位との不足分を再度給水する。
ドラムの攪拌開始から6分経過すると、制御手段16は、温水ヒータ14に通電して洗濯水の加熱を開始し、加熱所定時間が経過すると加熱を終了する。加熱所定時間は、洗濯開始時に使用者によって設定しても良いし、洗濯物の量によって制御手段16が判断して設定しても良い。
さらに、洗い工程の設定時間Aが経過していなければ(S11のNO)、ドラム3の攪拌動作や循環ポンプ13の動作を繰り返す。
設定時間Aを経過した後は(S11のYES)、再付着を抑制する制御を行う設定としている場合(S12のYES)、つまり洗濯物に化学繊維が多いと判断している場合は、循環ポンプ13の回転数を下げ(S13)、洗濯液の循環流量を低下させることで吐出口11から出る水流を弱くする。
その後もドラム3の攪拌動作や循環ポンプ13の動作を繰り返し、設定時間Bが経過していれば(S14のYES)、洗い工程を終了し、次のすすぎ、脱水の工程に入る。
設定時間Bは、洗濯物の量により設定した設定時間Aより長い時間が設定されており、固定時間でもよいし、設定時間Aにあらかじめ決められた時間を追加したものでもよい。たとえば、図4では、設定時間Aを洗濯物の量によって設定時間A1を20分、設定時間A2を30分、設定時間A3を40分と設定し、設定時間Bはそれぞれの設定時間Aに15分を足したものとしている。設定時間Aでは循環ポンプの間欠動作を行い、設定時間Bでは循環ポンプ13の間欠動作を行わずに循環ポンプ13を停止する。または、設定時間Bでは循環ポンプ13の回転数を設定時間Aに比べて下げるようにする。
以上のように、洗濯物に化学繊維が多く再付着を抑制する制御を行う設定とした場合は、洗いの後半に循環ポンプの回転数を下げることとしたので、洗い工程の前半までに溶け出した汚れを多く含んだ洗濯液をシャワーとして洗濯物に積極的にかけることがなく、洗濯物に汚れが再付着しにくいので特に化学繊維の衣類の黒ずみが抑制できる。
また、上記の各実施の形態では、再付着を抑制する制御を行う洗いの後半に循環ポンプによる循環水量を少なくすることとしたが、洗いの後半に循環ポンプを動作させないこととしてもよい。洗いの後半に循環水の洗濯物の上からかけることがなくなるので、洗い工程の前半までに溶け出した汚れを多く含んだ洗濯液がシャワーとして洗濯物にかからず、洗濯物に汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
また、上記の各実施の形態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、洗濯槽が水平方向の回転軸を有するドラム式洗濯機や、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、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性能を常に安定的に得られるので、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(洗濯槽)
4 モータ
5 取水口
6 排水弁
7 配水管
8 水位センサ
9 給水口
10 給水弁
11 吐出口
12 循環経路
13 循環ポンプ
14 温水ヒータ
15 フィルタ
16 制御手段(布量検知手段、布質検知手段)

Claims (3)

  1. 洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、
    前記洗濯槽を駆動するモータと、
    前記洗濯槽を収容する外槽と、
    前記外槽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し、前記外槽に設けられ前記洗濯槽に向けて開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、
    前記取水口から前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、
    洗濯物の布質を判定する布質検知手段と、
    洗濯機の洗い、すすぎ、脱水の工程制御を行う制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記布質検知手段によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を減らす制御を行う洗濯機。
  2. 前記制御手段は、前記布質検知手段によって洗濯物の布質が低吸水性であると判定すると、前記洗い工程の後半に前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を減らす制御を行う請求項1記載の洗濯機。
  3. 前記洗濯槽は、回転軸が水平または傾斜したことを特徴とする請求項1または2に記載の洗濯機。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017023614A (ja) * 2015-07-28 2017-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 ドラム式洗濯機
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JP2017064428A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 洗濯機及び洗濯機の制御方法
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