JP2017023614A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯物の布量と布質に応じて、最適な洗濯を行うドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯開始時、洗濯物が含水する前の乾布状態での布量判定後、ドラムを回転させながら、判定した布量に合った所定量の給水を行った上で、ドラムを洗濯物がドラムに張り付く所定の回転数で回転させた時、水槽または洗濯機本体の直交する３軸方向の振幅値の大きさから、洗濯物の布質判定をするものであり、簡単な構成で精度良く布質を判定することができるとともに、洗い工程に入る前に洗濯物の布量判定と布質判定を行うことにより、洗い工程から洗濯物の布量と布質に合った洗濯シーケンスで、洗濯物を効率よく洗濯することが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、ドラムに投入された洗濯物の布量と布質に応じて、最適な洗濯を行うドラム式洗濯機に関する。

一般的なドラム式洗濯機の構造の一例を図７を参照しながら説明する。洗濯機本体１内には、防振構造を有するサスペンション構造（図示せず）によって水槽２が宙吊り状態に支持されている。前記水槽２内には、有底円筒形に形成されたドラム３が、その軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて回転自在に支持されている。水槽２の正面側にはドラム３の開口端に通じる衣類出入口４が形成され、洗濯機本体１の正面側の上向き傾斜面に設けられた開口部を開閉可能に閉じる扉５を開閉することにより、衣類出入口４を介してドラム３内に対して洗濯物を出し入れすることができる。

ドラム３には、その周面に水槽２内に通じる多数の透孔６が形成され、内周面の複数位置に衣類攪拌用の攪拌突起１５が設けられている。ドラム３は、水槽２の背面側に取り付けられたモータ７によって正転及び逆転方向に回転駆動される。また、水槽２には、注水管路８及び排水管路９が配管接続され、図示しない注水弁及び排水弁の制御によって水槽２内への注水及び排水がなされる。

扉５を開き、ドラム３内に洗濯物及び洗剤を投入して、洗濯機本体１の例えば前面上部に設けられた操作パネル１０での操作により運転を開始させると、水槽２内には注水管路８から所定量の注水がなされ、モータ７によりドラム３が回転駆動されて洗い工程が開始される。ドラム３内に収容された洗濯物は、ドラム３の回転により、ドラム３の内周壁に設けられた攪拌突起１５によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。

所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水管路９から排出され、ドラム３を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、その後、水槽２内に注水管路８から注水してすすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においてもドラム３内に収容された洗濯物はドラム３の回転により攪拌突起１５により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。

また、モータ７の背面には、モータ７の回転状態を検知するために、モータ７の回転子（ロータ）の位置を検出する位置検出素子等で構成された回転検知部１４が設けられている。

ドラム式洗濯機には、ドラム３内に収容した洗濯物を乾燥する機能が設けられている。乾燥機能は、循環送風経路１１により、水槽２内の空気を排気して除湿し、加熱して乾燥させた空気を再び水槽２内に送風ファン１２にて送風するものである。

以上のような構成のドラム式洗濯機においては、布質を検出し、布質に応じて洗濯時間等を自動的に決定する機能が付加されているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

複数回の布質判定を行うことにより洗濯物の布質を３つ以上のランクに分類し、それぞれのランクに応じた洗濯を行うことで、節水性、省エネルギー性の優れた洗濯運転を行う
方法の一例について、図８〜図１１を参照して、以下に説明する。

特許文献１の布質判定は、ドラム３内の洗濯物の量を検知する布量検知を所定の工程で行うことにより布質判定を行っている。布量検知の一例について、ドラム３の回転数を検知する回転数検知部を用いた方法について説明する。

まず、モータ７を回転駆動する。このとき、ドラム３の回転数を、洗濯物がドラム３の内側に張り付く程度の回転速度、例えば１００〜１４０ｒ／ｍｉｎ程度の回転速度まで立ち上げた後、モータ７の通電をオフする。これにより、ドラム３の惰性回転が、逆にモータ７を回転させる状態になる。ドラム３の惰性回転力は、摩擦トルクによりしだいに低下して、やがてドラム３は停止する。通電停止からドラム３の停止までの時間は、洗濯物の量が多いときは長く、洗濯物の量が少ないときは短い。ドラム３の停止に要する時間の違いが洗濯物の量に比例することを利用して洗濯物の量を検知する。

また、ドラム式洗濯機は、給排水やドラム３の駆動の指示以外にも、水位検知部３８などの各種センサ出力を含め、すべての入出力制御をタイマで管理できるシステムを有しており、各動作、タイミングにおける所要時間を知ることができる。

図８は、従来技術におけるドラム式洗濯機の制御装置を示す回路図、図９は、従来技術におけるドラム式洗濯機の洗い工程および１回目のすすぎ工程を表すフローチャート、図１０は、従来技術におけるドラム式洗濯機の２回目のすすぎ工程を表すフローチャート、図１１は、従来技術におけるドラム式洗濯機の脱水工程を表すフローチャートである。

まず、使用者が洗濯物をドラム３内に投入し、入力設定部２５により洗濯運転をスタートし、洗い工程を開始する。図８、図９において、制御部３１は、給水弁２７により給水が開始される前に、即ち洗濯物が含水する前に、モータ７を回転駆動することで、洗濯物が含水する前の乾布の布量検知（布量判定）動作を行う（ステップＳ１）。布量検知は、制御部３１の布量検知部３６により行われる。布量検知後、制御部３１は、給水弁２７により給水を開始して（ステップＳ２）、モータ７を回転駆動することで、ドラム３を回転させて洗濯物を撹拌し、洗濯する（ステップＳ３）。このときの回転速度は、洗濯物がドラム３内の上部から落下するような回転数であり、布量やドラム３の大きさにもよるが５０ｒｐｍ程度である。

所定時間、洗い工程が行われると、１回目のすすぎ工程を開始する。１回目のすすぎ工程では、排水弁２８の開動作により排水動作を行う（ステップＳ４）。その後、モータ７を高速回転させて、脱水動作を行う（ステップＳ５）。このときの脱水は、脱水工程における脱水動作と区別するために中間脱水と称する。そして、中間脱水の後に洗濯物が含水する前と同様の方法にて、洗濯物が含水した状態での布量判定動作を行う（ステップＳ６）。

その後、布質検知部３４により１回目の布質判定を行う（ステップＳ７）。布質検知部３４による布質判定は、洗濯物が含水する前の布量判定結果と、洗濯物が含水した後の布量判定結果を用いることで得られる。詳細には、洗濯物が含水する前の布量判定結果を含水した後の布量判定結果で割り、その値が小さいほど含水量が多い布質、すなわち綿系衣類であると判断する。逆に、洗濯物の含水前後の比が大きいほど含水量が少ない布質、即ち化繊系衣類であると判断する。

上記の方法により布質を判定し、次工程である１回目のすすぎ工程における給水量を布質に応じて設定する。含水性の低い化繊系衣類の割合が５０％以上である場合には（ステップＳ８のＹＥＳ）、１回目のすすぎ工程における給水量Ｖ１をＡ−ｘ（Ｌ）とする（ス
テップＳ９）。化繊系衣類の割合が５０％以上でない場合、すなわち綿系衣類が５０％以上である場合には（ステップＳ８のＮＯ）、１回目のすすぎ工程における給水量Ｖ１をＡ（Ｌ）とする（ステップＳ１０）。ここで、Ａ（Ｌ）およびｘ（Ｌ）は、実験や経験を通じて予め定めた水量である。

そして、化繊系衣類の割合が５０％以上か否かによって決定された給水量Ｖ１に基づいて給水を行う（ステップＳ１１）。その後、モータ７を制御してドラム３を回転させ、撹拌を行う（ステップＳ１２）。所定時間が経過すると、ドラム３の回転を停止し、１回目のすすぎ工程を終了する。

１回目のすすぎ工程が終了すると、２回目のすすぎ工程を開始する。図１０に示すように、２回目のすすぎ工程では、まず、排水弁２８の開動作により排水動作が行われる（ステップＳ１３）。その後、モータ７を高速回転させて、脱水動作が行われる（ステップＳ１４）。このときの脱水は、脱水工程における脱水動作と区別するために中間脱水と称する。

中間脱水後、１回目の布質判定において化繊系衣類の割合が５０％以上であった場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、洗濯物が含水する前と同様の方法にて、洗濯物が含水した状態での布量判定動作を行う（ステップＳ１６）。その後、布質検知部３４により２回目の布質判定を行う（ステップＳ１７）。２回目の布質判定は、１回目の布質判定と同じであるが、含水性が低い洗濯物の割合が高いと判断する閾値を、１回目の布質判定よりも高くしている。詳細には、化繊系衣類が８５％以上か否かを判断している（ステップＳ１８）。化繊系衣類が８５％以上である場合には（ステップＳ１８のＹＥＳ）、２回目のすすぎにおける給水量Ｖ２をＢ−ｙ（Ｌ）とする（ステップＳ１９）。化繊系衣類が８５％以上でない場合、すなわち、綿系衣類が８５％以上である場合には（ステップＳ１８のＮＯ）、２回目のすすぎにおける給水量Ｖ２をＢ（Ｌ）とする（ステップＳ２０）。ここで、Ｂ（Ｌ）およびｙ（Ｌ）は、実験や経験を通じて予め定めた水量である。

１回目の布質判定において化繊系衣類の割合が５０％以上でなかった場合、すなわち綿系衣類が５０％以上である場合には（ステップＳ１５のＮＯ）、布量判定を行わず、給水量Ｖ２をＢ（Ｌ）とする（ステップＳ２１）。

制御部３１は、２回目の布質判定によって決定された給水量Ｖ２を給水すると（ステップＳ２２）、モータ７を駆動してドラム３を回転させ、撹拌を行う（ステップＳ２３）。撹拌開始から所定時間が経過すると、ドラム３の回転を停止し２回目のすすぎ工程が終了する。

２回目のすすぎ工程が終了すると、脱水工程を開始する。このときの脱水動作は、中間脱水と区別するために最終脱水と称する。図１１に示すように、最終脱水は、まず、排水弁２８の開動作により排水動作が行われる（ステップＳ２４）。

２回目の布質判定結果により、化繊系衣類の割合が８５％以上であった場合には（ステップＳ２５のＹＥＳ）、最終脱水工程における脱水時間ｔａを、ｔ１−ｖ１（分）とする（ステップＳ２６）。化繊系衣類の割合が８５％以上でなかった場合には（ステップＳ２５のＮＯ）、１回目の布質判定結果が、化繊系衣類の割合が５０％以上であるか否かを判断する（ステップＳ２７）。化繊系衣類の割合が５０％以上であった場合には（ステップＳ２７のＹＥＳ）、最終脱水工程における脱水時間ｔａを、ｔ１−ｕ１（分）とする（ステップＳ２８）。化繊系衣類の割合が５０％以上でなかった場合には（ステップＳ２７のＮＯ）、最終脱水工程における脱水時間ｔａを、ｔ１（分）とする（ステップＳ２９）。ここで、ｔ１（分）、ｕ１（分）およびｖ１（分）は、実験や経験を通じて予め定めた時
間である。

制御部３１は、モータ７を駆動して最終脱水動作を行い、上記のようにして布質に応じて決定された脱水時間ｔａが経過すると（ステップＳ３０のＹＥＳ）、脱水工程を終了し、洗濯を終了する。

特開２０１３−１８０１６１号公報

しかしながら、上記従来の布量および布質検知方法を用いる場合には、洗い工程後の中間脱水動作時に１回目の布質判定を行うため、洗い工程では、洗濯物の布質に合った洗濯シーケンスで洗濯物を効率よく洗濯することができないという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗濯開始時の給水開始前の布量判定後に洗濯物の布質を判定することで、洗い工程から洗濯物の布量と布質に合った洗濯シーケンスで洗濯物を効率よく洗濯することができる布質判定手段を有するドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するため、本発明のドラム式洗濯機は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽内に水を給水する給水手段と、前記ドラムの回転速度を検知するドラム回転速度検知部と、前記水槽または前記洗濯機本体の互いに直交する３軸方向の加速度を検知する加速度検知部と、一連の洗濯運転を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ドラム内の洗濯物の布量を判定し、前記給水手段により前記ドラム内の洗濯物に含水させた後、前記ドラムを洗濯物が前記ドラム内壁に張り付く所定の回転数で回転させ、前記加速度検知部が検知する加速度データと、前記ドラム回転速度検知部が検知するドラム回転速度データにより、前記水槽または前記洗濯機本体の３軸方向の振幅値を求め、前記振幅値の大きさから、前記ドラム内の洗濯物の布質を判定するようにしたものである。

これによって、洗濯物の布量判定後、ドラムを回転させながら、検知した布量に合った所定量の給水を行った上で、ドラムを洗濯物がドラム内壁に張り付く所定の回転数で回転させた時の水槽または洗濯機本体の直交する３軸方向の振幅値の大きさから、洗濯物の布質判定をすることが可能であり、簡単な構成で精度良く布質を判定することができる。

また、本発明のドラム式洗濯機は、洗い工程に入る前の洗濯物の布量判定と布質判定により、洗い工程から洗濯物の布量と布質に合った洗濯シーケンスで、効率よく洗濯することができる。

本発明のドラム式洗濯機は、洗濯開始時の給水開始前の布量判定後に、洗い工程に入る前に洗濯物の布質を判定することで、洗い工程から洗濯物の布量と布質に合った洗濯シーケンスで洗濯物を効率よく洗濯することができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の制御装置を示す回路図 同ドラム式洗濯機の布量判定と布質判定により洗濯シーケンスを決定するフローチャート 同ドラム式洗濯機のドラム内の洗濯物（綿系衣類が約８５％以上）に含水させた状態で、ドラムを回転させたときの水槽または洗濯機本体の３軸方向の振幅値の一例を示す図 同ドラム式洗濯機のドラム内の洗濯物（化繊系衣類が約８５％以上）に含水させた状態で、ドラムを回転させたときの水槽または洗濯機本体の３軸方向の振幅値の一例を表す図 同ドラム式洗濯機の布量判定と布質判定の結果を元に制御部が決定する洗濯シーケンスのパターンを表す図 同ドラム式洗濯機の洗濯シーケンスの各パターンの給水量、撹拌時間、ヒータＯＮ時間、予備脱水の回数、および脱水時間を表す図 従来のドラム式洗濯機の概略構成を示す断面図 従来のドラム式洗濯機の制御装置を示す回路図 従来のドラム式洗濯機の洗い工程および１回目のすすぎ工程を表すフローチャート 従来のドラム式洗濯機の２回目のすすぎ工程を表すフローチャート 従来のドラム式洗濯機の脱水工程を表すフローチャート

第１の発明は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽内に水を給水する給水手段と、前記ドラムの回転速度を検知するドラム回転速度検知部と、前記水槽または前記洗濯機本体の互いに直交する３軸方向の加速度を検知する加速度検知部と、一連の洗濯運転を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ドラム内の洗濯物の布量を判定し、前記給水手段により前記ドラム内の洗濯物に含水させた後、前記ドラムを洗濯物が前記ドラム内壁に張り付く所定の回転数で回転させ、前記加速度検知部が検知する加速度データと、前記ドラム回転速度検知部が検知するドラム回転速度データにより、前記水槽または前記洗濯機本体の３軸方向の振幅値を求め、前記振幅値の大きさから、前記ドラム内の洗濯物の布質を判定するようにしたドラム式洗濯機とすることにより、洗濯物の布量判定後、ドラムを回転させながら、判定した布量に合った所定量の給水を行った上で、ドラムを洗濯物がドラム内壁に張り付く所定の回転数で回転させた時の水槽または洗濯機本体の直交する３軸方向の振幅値の大きさから、洗濯物の布質判定をすることが可能であり、簡単な構成で精度良く布質を判定することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の制御部は、洗濯物の布量と布質に合った洗濯シーケンスで洗濯するように制御することにより、洗濯物を効率よく洗濯することが可能となる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明の制御部は、前記布量を判定した結果と前記布質を判定した結果とによって前記ドラム内の洗濯物のパターンを判定し、前記パターンに応じて予め設定された洗濯シーケンスで前記ドラム内の洗濯物を洗濯することにより、洗濯毎に種々雑多な洗濯物を数種類にパターン分けし、そのパターンに応じて設定された数種類の洗濯シーケンスを予め準備しておけばよいので、制御システムを簡略化することができる。また、洗濯時には最適な洗濯シーケンスが自動的に選択され実行されるので、洗濯物を効率よく洗濯することが可能となる。

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、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ドラム式洗濯機の動作を制御する制御装置の概略構成を示すものである。また、同ドラム式洗濯機の概略構成は、図７に示した従来例のものと同様であり、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。

図１に示す制御装置においては、商用電源２０の交流電力を整流器２１より整流し、チョークコイル２２及び平滑コンデンサ２３からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２４によりモータ７を回転駆動する。また、入力設定部２５から入力される運転指示、及び各検知手段（図示せず）により検知される運転状態の監視情報に基づいてモータ７の回転を制御し、負荷駆動部２６により給水弁２７、排水弁２８、送風ファン１２、ヒータ２９の動作を制御する。

モータ７は、３相巻線７ａ、７ｂ、７ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ等より成る回転検知部１４を設けた直流ブラシレスモータとして構成され、スイッチング素子２４ａ〜２４ｆにより構成されたＰＷＭ制御方式のインバータ回路２４により回転制御される。位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃが検出するロータ位置検出信号は、マイコンにより構成された制御部３１に入力される。このロータ位置検出信号に基づいて、駆動回路３２によりスイッチング素子２４ａ〜２４ｆのオン／オフ状態をＰＷＭ制御することにより、ステータの３相巻線７ａ、７ｂ、７ｃに対する通電を制御してロータを所要回転速度で回転させる。

制御部３１は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃの検出出力が入力される回転速度検知部３３（ドラム回転速度検知部）を有する。前記回転速度検知部３３は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期によりロータの回転速度を算出する。ドラム３の回転速度は、回転速度検知部３３の検知出力により得られる。

また、制御部３１は、加速度検知部３５を備え、加速度検知部３５は、水槽２または洗濯機本体１の互いに直交する３軸方向の加速度を検知する。水槽２または洗濯機本体１には、互いに直交する３軸方向の加速度を検知できる加速度センサ（図示せず）が取り付けられており、この加速度センサの検出出力が加速度検知部３５に入力される。

制御部３１は、加速度検知部３５が検知する加速度データと、回転速度検知部３３が検知するドラム３の回転速度により、水槽２または洗濯機本体１の互いに直交する３軸方向の振幅値を求める。

また、制御部３１は、回転速度検知部３３の検知情報に基づいてドラム３内の洗濯物の布量を検知、判定する布量検知部３６と、回転速度検知部３３の検知情報と加速度検知部３５の検知情報とに基づいてドラム３内の洗濯物の布質を検知、判定する布質検知部３４とを備えている。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下、その動作、作用を布質判定制御の流れを含めて説明する。

図２は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯の布量判定と布質判定により、洗濯シーケンスを決定するフローチャートである。

まず、使用者が洗濯物をドラム３内に投入し、入力設定部２５により洗濯運転をスタートする（ステップＳ３１）。制御部３１は、給水弁２７により給水が開始される前に、即ち洗濯物が含水する前に、モータ７を回転駆動することで、洗濯物が含水する前の乾布の布量判定動作を行う（ステップＳ３２）。

布量判定は、制御部３１の布量検知部３６により行われる。まず、モータ７を回転駆動する。このとき、ドラム３の回転数を、洗濯物がドラム３の内側に張り付く程度の回転速度、例えば１００〜１４０ｒｐｍ程度まで立ち上げた後、モータ７の通電をオフする。モータ７のオフにより、ドラム３の惰性回転が、逆にモータ７を回転させる状態になる。このとき、ドラム３の惰性回転力は、摩擦トルクにより次第に低下して、やがてドラム３が停止する。通電停止からドラム３の停止までの時間は、洗濯物の量が多いときは長く、洗濯物の量が少ないときは短くなる。このドラム３の停止に要する時間の違いが洗濯物の量に比例することを利用して洗濯物の量を検知する。モータ７の通電オフ後のドラム３の惰性回転時のモータ７の回転数低下状況を回転速度検知部３３で検知し、その検知情報に基づいて布量検知部３６が布量を判定する。

本発明の実施の形態１では、布量判定結果を３ランクに分け、ドラム３の容量に対して洗濯物の量が多い順にランク２、ランク１、ランク０とする。

布量判定後、制御部３１は、給水弁２７により水槽２内に給水を開始して、モータ７を回転駆動することで、ドラム３を回転させる（ステップＳ３３）。このときのドラム３の回転速度は、洗濯物がドラム３の上部から落下するような回転数であり、布量やドラム３の大きさにもよるが、本実施の形態では、５０ｒｐｍ程度である。この給水撹拌により、ドラム３内の洗濯物すべてに万遍なく充分に含水させることができる。

給水撹拌後、ドラム３を、洗濯物がドラム内壁に張り付くがほとんど脱水はされない程度の所定の回転速度Ｎｒｐｍで回転する（ステップＳ３４）。布量やドラム３の大きさにもよるが、本実施の形態では、８０ｒｐｍ程度である。この時、加速度検知部３５が検知する加速度データと、回転速度検知部３３が検知するドラム回転速度データにより、水槽２または洗濯機本体１の互いに直交する３軸方向の振幅値を求める（ステップＳ３５）。

次に、時間Ｋｓｅｃにおける水槽２または洗濯機本体１の３軸方向の振幅値の最大値と最小値の平均振幅値Ｍｍｍを求める（ステップＳ３６）。振幅値を検出する時間Ｋは、水槽２または洗濯機本体１の３軸方向の振幅値の検出精度によるが、一般的に下記のように決定することができる。

ドラム３の回転速度をＮｒｐｍとした場合、ドラム３の回転周期Ｔｓｅｃは式（１）で表される。
Ｔ＝６０／Ｎ （１）
よって、時間Ｋは、Ｔの定数倍に設定する方が好ましい。また、この検知時間Ｋが短いと検知精度が低くなるため、所定値以上の時間に設定する。例えば、ドラム３の回転速度Ｎが８０ｒｐｍで、水槽２または洗濯機本体１の３軸方向の振幅値のデータ更新がドラム３の１回転周期でされる場合、時間Ｋは３０秒程度に設定する。

洗濯物の布質は、３軸方向の振幅値の最大値と最小値の平均振幅値Ｍを用いることにより判定できる。詳細には、綿系衣類は化繊系衣類に比べ含水量が多い。よって、洗濯物に給水した状態で、洗濯物がドラム内壁に張り付く速度でドラム３を回転させた場合、綿系衣類は、化繊系衣類に比べ、水槽２または洗濯機本体１の３軸方向の振幅値の変動（最大値と最小値の平均振幅値Ｍ）が大きくなる。

図３と図４は、ドラム３内の洗濯物に給水し、含水させた状態で、ドラム３の回転数Ｎを８０ｒｐｍにしたときの、水槽２または洗濯機本体１の３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の振幅値（ｍｍ）の一例を表している。図３は、洗濯物の綿系衣類が約８５％以上占めている場合を、また、図４は、洗濯物の化繊系衣類が約８５％以上占めている場合をそれぞ
れ示しており、洗濯物の布質によって布質検知で用いる３軸方向の振幅値の最大値と最小値の平均振幅値Ｍの傾向（洗濯物に給水し、含水させた状態で、洗濯物がドラム内壁に張り付く所定の速度でドラム３を回転させた場合、綿系衣類は、化繊系衣類に比べ、水槽２または洗濯機本体１の３軸方向の振幅値の最大値と最小値の平均振幅値Ｍが大きくなる）が表れていることが分かる。

図２にあるように、振幅値の平均振幅値Ｍが、閾値ｍ１以下の場合には（ステップＳ３７のＮｏ）、化繊系衣類の割合が８５％以上であると判断し（ステップＳ４１）、布量判定（ステップＳ３２）による布量判定結果のランクと布質判定（ステップＳ４１）結果を元に洗濯シーケンスを決定する（ステップＳ４４）。

次に、振幅値の平均振幅値Ｍが、閾値ｍ１以上の場合には（ステップＳ３７のＹｅｓ）、閾値ｍ２と比較する（ステップＳ３８）。

振幅値の平均振幅値Ｍが、閾値ｍ２以下の場合には（ステップＳ３８のＮｏ）、化繊系衣類の割合が５０％以上であると判断し（ステップＳ４０）、布量判定（ステップＳ３２）による布量判定結果のランクと布質判定（ステップＳ４０）結果を元に洗濯シーケンスを決定する（ステップＳ４３）。

振幅値の平均振幅値Ｍが、閾値ｍ２以上の場合には（ステップＳ３８のＹｅｓ）、綿系衣類の割合が８５％以上であると判断し（ステップＳ３９）、布量判定（ステップＳ３２）による布量判定結果のランクと布質判定（ステップＳ３９）結果を元に洗濯シーケンスを決定する（ステップＳ４２）。

なお、本実施の形態では、３軸方向の振幅値の最大値と最小値の平均振幅値Ｍを用いて布質判定を行っているが、振幅値の最大値と最小値の差を用いてもよいし、振幅値の複数測定値の平均を用いてもよい。

上記のようにして、布量判定による布量判定結果のランクと布質判定結果を元に決定された洗濯シーケンスにしたがって行なわれる洗い工程、すすぎ工程、脱水工程について、以下に説明する。

図５は、本発明の実施の形態１における布量判定と布質判定の結果を元に制御部が決定する洗濯シーケンスのパターンを表す図、図６は、洗濯シーケンスの各パターンの給水量、撹拌時間、ヒータＯＮ時間、予備脱水の回数、および脱水時間を表す図である。

制御部３１は、布量判定と布質判定結果を元に、布質判定以降の工程を制御している。なお、給水量制御は水位検知部３８で検知した情報によって制御されている。

洗濯物の布量がランク２、綿系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合には、図５に示すようにパターン１の洗濯シーケンスの適用と判定され、図６に示すように、洗い工程の給水量Ｃ（Ｌ）、撹拌時間Ｄ（ｍｉｎ）、ヒータのＯＮ時間Ｅ（ｍｉｎ）、１回目のすすぎ工程の給水量Ｆ（Ｌ）、撹拌時間Ｇ（ｍｉｎ）、２回目のすすぎの給水量Ｈ（Ｌ）の給水量、撹拌時間Ｉ（ｍｉｎ）、最終脱水工程では予備脱水２回、脱水時間Ｊ（ｍｉｎ）という設定で各工程が行われる。

洗濯物の布量がランク１、綿系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合と、洗濯物の布量がランク２、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約５０％以上と判断された場合は、パターン２と分類され、パターン１に対し、洗い工程の給水量をｃ１（Ｌ）、撹拌時間ｄ１（ｍｉｎ）、ヒータのＯＮ時間ｅ１（ｍｉｎ）、１回目のすすぎ工程の給
水量ｆ１（Ｌ）、撹拌時間ｇ１（ｍｉｎ）、２回目のすすぎの給水量ｈ１（Ｌ）、撹拌時間ｉ１（ｍｉｎ）、最終脱水工程では脱水時間をｊ１（ｍｉｎ）として、それぞれ減らす設定で各工程が行われる。

洗濯物の布量がランク０、綿系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合と、洗濯物の布量がランク１、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約５０％以上と判断された場合と、洗濯物の布量がランク２、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合は、パターン３と分類され、パターン１に対し、洗い工程の給水量をｃ２（Ｌ）、撹拌時間ｄ２（ｍｉｎ）、ヒータのＯＮ時間ｅ２（ｍｉｎ）、１回目のすすぎ工程の給水量ｆ２（Ｌ）、撹拌時間ｇ２（ｍｉｎ）、２回目のすすぎの給水量ｈ２（Ｌ）、撹拌時間ｉ２（ｍｉｎ）、最終脱水工程では脱水時間をｊ２（ｍｉｎ）として、それぞれ減らし、最終脱水工程では、予備脱水を１回とする。

洗濯物の布量がランク０、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約５０％以上と判断された場合と、洗濯物の布量がランク１、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合と、洗濯物の布量がランク０、化繊系衣類が洗濯物全体に対して約８５％以上と判断された場合は、パターン４と分類され、パターン１に対し、洗い工程の給水量をｃ３（Ｌ）、撹拌時間ｄ３（ｍｉｎ）、１回目のすすぎ工程の給水量ｆ３（Ｌ）、撹拌時間ｇ３（ｍｉｎ）、最終脱水工程では脱水時間をｊ３（ｍｉｎ）として、それぞれ減らし、洗い工程でヒータをＯＮしない。また、すすぎ２工程と最終脱水工程の予備脱水を行わない。

上記において、パターン１からの減じる量については式（２）〜（９）とする。
ｃ１＜ｃ２＜ｃ３ （２）
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３ （３）
ｅ１＜ｅ２ （４）
ｆ１＜ｆ２＜ｆ３ （５）
ｇ１＜ｇ２＜ｇ３ （６）
ｈ１＜ｈ２ （７）
ｉ１＜ｉ２ （８）
ｊ１＜ｊ２＜ｊ３ （９）

以上のように、洗い工程に入る前に布量判定と布質判定を行うことによってドラム３内の洗濯物をパターン分けし、そのパターンに応じて設定された洗濯シーケンスを実行することにより、洗濯物の量と質に合わせた効率の良い洗濯を行うことができ、洗い性能、すすぎ性能、脱水性能、を確保した上で、節電と節水の性能を向上することができる。

また、洗濯毎に種々雑多な洗濯物を数種類にパターン分けし、そのパターンに応じて設定された数種類の洗濯シーケンスを予め準備しておけばよいので、制御システムを簡略化することができる。

なお、上記の実施の形態においては、すすぎ動作が複数回行われる場合を説明したが、これに限らず、すすぎ動作が１回である場合には、最終脱水工程における脱水動作後の布はがし工程において布量と布質判定結果を適用することとしてもよい。

また、乾燥機能を有したドラム式洗濯機においては、乾燥工程においても布量と布質判定結果を適用することとしてもよい。

以上のように、本発明のドラム式洗濯機によれば、洗濯開始時の給水開始前の布量判定後の洗い工程前に洗濯物の布質も判定することで、洗い工程から洗濯物の布量と布質に合
った洗濯シーケンスで洗濯物を効率よく洗濯することができる。

本発明にかかるドラム式洗濯機は、ドラムに投入された洗濯物の布量と布質を、洗濯開始前に簡単な構成で精度よく検知して、適切な洗濯時間の設定や適切な時間設定の脱水工程を行うことが可能であり、家庭用、業務用のドラム式洗濯機等として有用である。

１ 洗濯機本体
２ 水槽
３ ドラム
４ 衣類出入口
７ モータ
１４ 回転検知部
２０ 商用電源
２４ インバータ回路
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 位置検出素子
３１ 制御部
３２ 駆動回路
３３ 回転速度検知部（ドラム回転速度検知部）
３４ 布質検知部
３５ 加速度検知部
３６ 布量検知部

Claims (3)

1. 水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記水槽内に水を給水する給水手段と、前記ドラムの回転速度を検知するドラム回転速度検知部と、前記水槽または前記洗濯機本体の互いに直交する３軸方向の加速度を検知する加速度検知部と、一連の洗濯運転を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ドラム内の洗濯物の布量を判定し、前記給水手段により前記ドラム内の洗濯物に含水させた後、前記ドラムを洗濯物が前記ドラム内壁に張り付く所定の回転数で回転させ、前記加速度検知部が検知する加速度データと、前記ドラム回転速度検知部が検知するドラム回転速度データにより、前記水槽または前記洗濯機本体の３軸方向の振幅値を求め、前記振幅値の大きさから、前記ドラム内の洗濯物の布質を判定するドラム式洗濯機。
2. 前記制御部は、前記ドラム内の洗濯物の布質と布量に応じた洗濯シーケンスで洗濯物を洗濯する請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 前記制御部は、前記布量を判定した結果と前記布質を判定した結果とによって前記ドラム内の洗濯物のパターンを判定し、前記パターンに応じて予め設定された洗濯シーケンスで前記ドラム内の洗濯物を洗濯する請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。

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