JP2017158817A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水を浄化する遠心分離部を備え、再付着汚れの抑制と洗浄効果の向上を両立させた洗濯機を提供する。
【解決手段】筐体２内に弾性支持された外槽１と、外槽１内に回転可能に設けられた洗濯槽４と、洗濯槽４を回転駆動するモータ１０と、外槽１内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部２１と、外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１を通して外槽１内へ供給する送水路１９と、外槽１内の洗濯水を送水路１９に設けられた遠心分離部２１を通して循環させるポンプ２０と、洗い、すすぎ、脱水等の各工程を逐次制御し、洗濯運転を実行する制御部２２とを備え、制御部２２は、外槽１内の洗濯水の硬度が低下した後、遠心分離を開始するように構成された洗濯機である。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等の繊維製品の洗濯を行う洗濯機に関する。

従来の洗濯機において、洗濯中に洗濯物から遊離した汚れや糸屑等の不純物を洗濯水から分離して洗濯水を浄化し、洗濯物への再付着を防止することが考えられている（例えば、特許文献１、２参照）。

図２１は、従来の洗濯機従来の洗濯機の概略構成図である。図２１に示されるように、第１の給水管５１と、第２の給水管５２および第３の給水管５３で構成された風呂水供給路にサイクロン式分離器５４が設けられている。洗濯時に風呂水供給ポンプ５５が駆動されると、ドラム５６内の水が接続管５７からサイクロン式分離器５４に導入され、サイクロン式分離器５４で洗濯物から遊離した汚れや糸屑等の不純物が取り除かれる。不純物が取り除かれた水は、第２の給水管５２および第１の給水管５１を通してドラム５６内に戻される。

また、特許文献２において、洗濯槽の回転軸を鉛直方向に設定したいわゆる縦型洗濯機において、サイクロン糸屑分離器により洗濯水に混在する糸屑や固形物質を分離することが考えられている。

特開２００５−１５２２１２号公報 特開２００１−７０６９４号公報

洗濯水に用いられる水道水には、カルシウムやマグネシウム等の金属イオンが含まれている。金属イオンは、洗剤に含まれる多くのアニオン系の界面活性剤と結合し、界面活性剤の洗浄力を低下させる。そこで、洗濯用の粉末洗剤には、洗濯水に含まれる金属イオンによる洗浄力の低下を防ぐために、金属イオンを補捉する洗浄補助剤としてゼオライト等の水軟化剤が含まれている。

しかしながら、前記従来の構成では、サイクロン式分離器により水軟化剤まで洗濯水から取り除かれてしまう。このため、洗濯水に含まれる金属イオンを捕捉する水軟化剤の働きが弱まり、界面活性剤の洗浄力が低下するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗浄力を低下させることなく、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができ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、筐体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、前記外槽内の洗濯水を前記遠心分離部を通して前記外槽内へ供給する送水路と、前記外槽内の洗濯水を前記送水路に設けられた前記遠心分離部を通して循環させるポンプと、洗い、すすぎ、脱水等の各工程を
逐次制御し、洗濯運転を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記外槽内の洗濯水の硬度が低下した後、遠心分離を開始するように構成されたものである。

この構成によって、洗剤に含まれる水軟化剤が洗濯水に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンを捕捉し、洗濯水の硬度が低下した後に洗濯水が遠心分離部へ供給されて遠心分離が開始される。このため、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができるようになり、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

本発明の洗濯機は、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができ、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略構成図 本実施の形態における洗濯機のブロック構成図 本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャート 本実施の形態における洗濯機の洗濯水の硬度変化を示すグラフ 本実施の形態における洗濯機の洗い工程の動作を示す参考図 本実施の形態における洗濯機の他の例の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態２における洗濯機のブロック構成図 本発明の実施の形態３における洗濯機の概略構成図 本実施の形態における洗濯機のブロック構成図 本発明の実施の形態４における洗濯機の概略構成図 本実施の形態における洗濯機の要部構成図 本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャート 本発明の実施の形態５における洗濯機の概略構成図 本実施の形態における洗濯機の要部構成図 本実施の形態における洗濯機のブロック構成図 本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャート 本発明の実施の形態６における洗濯機の概略構成図 本実施の形態における洗濯機の要部構成図 本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャート 本実施の形態における洗濯機の他の例の動作を示すタイムチャート 従来の洗濯機の概略構成図

第１の発明は、筐体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、前記外槽内の洗濯水を前記遠心分離部を通して前記外槽内へ供給する送水路と、前記外槽内の洗濯水を前記送水路に設けられた前記遠心分離部を通して循環させるポンプと、洗い、すすぎ、脱水等の各工程を逐次制御し、洗濯運転を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記外槽内の洗濯水の硬度が低下した後、遠心分離を開始するように構成されたものである。この構成により、洗剤に含まれる水軟化剤が洗濯水に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンを捕捉し、洗濯水の硬度が低下した後に洗濯水を遠心分離部へ供給して遠心分離が開始される。このため、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができるようになり、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

また、洗濯水を遠心分離部へ供給するタイミングが洗い工程の初期段階なので、洗濯物
からの汚れを遠心分離するための充分な時間を確保することができる。また、洗い工程を開始してしばらくは、洗濯物からの汚れ落ち量は比較的少ないため、遠心分離部が作動していないことによる洗濯水からの汚れ除去停止の影響は小さい。さらに、遠心分離部は、洗濯物からの汚れと、金属イオンを除去した後は不要物となる水軟化剤の両方を除去することができる。このように、洗濯水から水軟化剤が除去されることによって、外槽や洗濯槽に徐々に付着する水軟化剤の堆積の進行が抑制される。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記制御部は、洗濯用洗剤に含まれる水軟化剤により前記外槽内の洗濯水が所定の硬度に低下することを見込んだ所定時間後に遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、洗濯水の硬度が低下してから洗濯水が遠心分離部へ供給されるようになるので、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができ、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記所定時間は、洗濯用洗剤に含まれる水軟化剤により前記洗濯水の硬度が低下する硬度低下特性に基づいて、硬度が所定値以下に低下する見込み時間が設定されるものである。これにより、硬度が十分に低下した洗濯水が遠心分離部へ供給されるようになるので、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができ、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明において、洗濯水の硬度を設定する硬度設定部を有し、前記所定時間は、前記硬度設定部で設定された硬度に応じて設定されるように構成されたものである。これにより、使用される洗濯水の硬度に合わせて所定時間が適切に設定されるようにすることができる。一般的に、洗濯に使用される水道水は、地域によって硬度に差がある。このため、洗濯機の設置時等にその地域の硬度が設定されることによって、所定時間が適切に設定されるようになる。

第５の発明は、特に、第１の発明において、洗濯水の硬度を検知する硬度検知部を有し、前記制御部は、前記硬度検知部で検知された洗濯水の硬度が所定値を下回ると、遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、制御部は、洗濯水の硬度が所定の硬度に低下するタイミングを的確に判定し、所定の硬度に低下する前に遠心分離部で洗濯水から水軟化剤が除去されることを防ぐことができる。そして、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗浄効果を高めることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記遠心分離部は、前記ポンプの送水圧力により前記洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離するように構成されたものである。これにより、送水路から遠心分離部に流入する洗濯水の水流で洗濯水から異物を容易に分離することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記制御部は、停止状態の前記ポンプを駆動させて前記遠心分離部に通水し遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、ポンプの駆動で洗濯水を遠心分離部へ流入させることができ、洗濯水から異物を容易に分離することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記制御部は、前記ポンプを低速駆動状態から高速駆動状態へ移行させて遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、洗濯水に含まれる汚れ等の異物が遠心分離部で分離されるポンプの高速駆動状態へ移行する前に、異物が分離されない低速でポンプを駆動させて外槽内の洗濯水を送水路を通して循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、
水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

第９の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記送水路には、前記遠心分離部を通らずに前記遠心分離部の入口側と出口側とを連通したバイパス路が設けられ、前記制御部は、前記外槽内の洗濯水が前記バイパス路を流れる状態と前記遠心分離部を流れる状態とを切り替えるように構成されたものである。これにより、洗濯水の硬度が低下するまでは外槽内の洗濯水を遠心分離部を通過せずにバイパス路を通して循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

第１０の発明は、特に、第９の発明において、前記制御部は、前記ポンプの回転を反転させることにより洗濯水の流れを切り替えるように構成されたものである。これにより、外槽内の洗濯水がバイパス路を流れる状態から遠心分離部を流れる状態への切り替えを容易に行うことができる。

第１１の発明は、特に、第９の発明において、前記送水路に洗濯水の流れを切り替える切替弁が設けられ、前記制御部は、前記切替弁により洗濯水がバイパス路を流れる状態と前記遠心分離部を流れる状態とを切り替えるように構成されたものである。これにより、外槽内の洗濯水がバイパス路を流れる状態から遠心分離部を流れる状態への切り替えを容易に行うことができる。

第１２の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記遠心分離部に電動機により回転する回転部が設けられ、前記制御部は、前記電動機を駆動して前記回転部を回転させることにより、前記遠心分離部内の洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離するように構成されたものである。これにより、電動機の回転制御で遠心分離部における洗濯水に含まれる異物の分離を確実に行うことができる。

第１３の発明は、特に、第１２の発明において、前記制御部は、前記回転部を停止状態または低速駆動状態から高速駆動状態へ移行させて遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、回転部を停止状態から高速回転させることで、遠心分離部へ流入する洗濯水に遠心力を作用させて洗濯水から異物を容易に分離することができる。また、回転部を低速回転から高速回転させることで、洗濯水に含まれる異物が洗濯水から分離される前に、外槽内の洗濯水を循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

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である。図１に示されるように、有底筒状に構成された外槽１は、洗濯機の外枠を構成する筐体２の内部で複数のサスペンション機構３によって弾性的に支持されている。有底筒状に構成された洗濯槽４は外槽１内に設けられている。外槽１と洗濯槽４とは、前面側（図１において左側）に衣類等の洗濯物５を出し入れする開口部６が設けられている。

洗濯槽４は、回転軸７を中心として回転可能に設けられている。洗濯槽４の周壁面４ａには、内方へ突出した複数（例えば、３個）のバッフル８が設けられている。さらに、周壁面４ａには多数の小孔９が設けられ、外槽１内において洗濯槽４の内外は小孔９を通し
て連通している。外槽１と洗濯槽４と回転軸７は、水平に対して角度θ（例えば、２０°）だけ前上がりに傾けて設けられている。

洗濯槽４は、外槽１の後部に設けられたモータ１０によって正逆回転自在に構成されている。モータ１０は、例えばブラシレス直流モータであり、後述する制御部２２のインバータ制御によって回転速度を自在に変化させることができるように構成されている。

外槽１の開口部１ａと筐体２の開口部２ａとは、洗濯槽４の開口部６と対向して形成されている。外槽１の開口部１ａと筐体２の開口部２ａとは、伸縮自在な蛇腹状のパッキン１２によって気密構成を確保して連結されている。筐体２の前面には、開口部２ａを開閉する扉１１が設けられている。

洗濯水を供給する給水口１３が、筐体２の後面上部に設けられている。給水口１３は、水道の蛇口１３ａと接続されている。洗濯水は、給水口１３から供給される水道水である。給水口１３のあとに、給水弁１４と洗剤ケース１５とが設けられている。給水弁１４は、制御部２２によって開閉駆動され、給水と停止を行う。洗剤ケース１５は、矢印Ａで示されるように、洗剤投入部１５ａを洗剤ケース１５から手前側へ引き出し可能に構成されている。これにより、使用者は、洗剤ケース１５内への洗剤の投入が容易に行える。

給水口１３から供給された洗濯水は、矢印Ｂで示されるように洗剤ケース１５に流入する。洗濯水は、さらに洗剤ケース１５内に投入されている洗剤を溶かしながら外槽１へ流入する。

外槽１の底部には洗濯水を排出する排水口１６が設けられている。排水口１６には、排水路１７が連結されている。排水路１７には排水弁１８が設けられている。排水弁１８は、制御部２２によって開閉駆動され、外槽１内に洗濯水を溜めたり排水したりする。

送水路１９は、一端が排水路１７に接続され、他端は外槽１の前面下部に接続されて、循環経路を形成している。送水路１９には、外槽１の洗濯水を循環させるポンプ２０と遠心分離部２１とが接続されている。遠心分離部２１は、ポンプ２０の下流側に設けられている。

遠心分離部２１は、下細りの円錐部２１ａを有している。円錐部２１ａの上部側面には、送水路１９から洗濯水が流入する流入部２１ｂが接線方向に設けられている。円錐部２１ａの下端には、洗濯水から分離された異物を排出する排出部２１ｃが設けられている。さらに、排出部２１ｃの下方に異物を集める収集部２１ｅが設けられ、円錐部２１ａの上部に異物が分離された洗濯水が送水路１９へ流出する流出部２１ｄが設けられている。

外槽１内の洗濯水は、ポンプ２０によって排水路１７から送水路１９を通して矢印Ｃのように循環し、遠心分離部２１を通過する。洗濯水が遠心分離部２１を通過する際に、洗濯水に含まれる異物が分離される。異物には、洗濯物から遊離した汚れや糸屑、および、洗濯水に溶解した洗剤に含まれる水軟化剤等が含まれる。

制御部２２は、筐体２内の下部に設けられている。図２は、本実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。制御部２２には、洗濯槽４に投入された洗濯物５の量を検知する布量検知部２３の出力と、外槽１内に給水された洗濯水の量を検知する水量検知部２４の出力と、洗濯槽４の回転駆動を検知する回転検知部２５等の出力が入力される。制御部２２は、操作表示部２６により使用者が設定した洗濯コースに基づいて、モータ１０、給水弁１４、排水弁１８、ポンプ２０等の駆動を制御し、洗濯運転を実行する。洗濯運転には、洗い、すすぎ、脱水等の各工程が含まれる。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。図３は、本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャートである。洗濯運転において、洗い工程は、洗剤が溶解した洗濯水が外槽１内に給水され、洗濯槽４の回転によって叩き洗いを行いながら洗濯物５の汚れが落とされる工程である。洗い工程に続いて、すすぎ工程が行われ、例えば、中間脱水１、すすぎ１、中間脱水２、すすぎ２、の各工程が行われる。そして、最後に脱水工程が実行される。

まず、使用者が、筐体２の前面に設けられた扉１１を開いて開口部６から洗濯槽４に洗濯物５を投入する。次に、筐体２の前面上部に設けられている操作表示部２６の電源スイッチ（図示せず）を入れ、スタートスイッチ（図示せず）を操作して洗濯運転を開始する。

洗濯運転の開始により、制御部２２は、最初に、洗濯槽４内に投入された洗濯物５の量を布量検知部２３によって検知する。洗濯物５の量は、洗濯槽４を低速で回転させたときにモータ１０にかかるトルク量、または、モータ１０の電流値等から検知される。

制御部２２は、検知した洗濯物５の量に応じて洗い、すすぎ、脱水の各工程の時間および洗濯水の量を設定する。合わせて、洗濯物５の量に応じて予め設定された洗剤量を操作表示部２６に表示する。使用者は、洗剤ケース１５から洗剤投入部１５ａを引き出し、操作表示部２６に表示された洗剤量の目安にしたがって洗剤を投入した後、洗剤投入部１５ａを洗剤ケース１５内へ移動させる。

制御部２２は、洗剤の投入が完了した頃を見計らって給水弁１４を開く。給水弁１４が開かれると、洗濯水が給水口１３から洗剤ケース１５に流入し、矢印Ｂに示されるように、投入されている洗剤を溶かしながら外槽１へ給水される。外槽１内の底部に溜まった洗濯水は、小孔９から洗濯槽４内に流入する。外槽１内に溜まった洗濯水は、水量検知部２４で検知される。制御部２２は、洗濯物５の量に応じて予め設定された所定量の洗濯水が給水されると給水弁１４を閉じる。

制御部２２は、給水が完了すると、モータ１０を駆動して洗濯槽４を回転させる。洗濯槽４が回転すると、洗濯槽４内の洗濯物５はバッフル８によって回転方向へ持ち上げられて上方から落下し、洗濯槽４の底面あるいは洗濯槽４の底に溜まっている洗濯物５に叩きつけられる。このようにして、洗剤による化学力と併せて、その機械力によって叩き洗いが行われる。洗濯物５が叩き洗いされる洗濯槽４の回転数は、例えば、４５ｒｐｍで、所定時間毎に反転し正逆回転駆動される。

制御部２２は、洗い工程を所定時間行うと、排水弁１８を開いて外槽１内の洗濯水を機外へ排水する。排水が完了した後、すすぎ工程となり、中間脱水１に続いてすすぎ１が行われる。すすぎ工程においても、洗い工程と同様に外槽１内に所定量の洗濯水が給水され、洗濯槽４を回転させて洗濯物５のすすぎを行う。

最後に行われる脱水工程では、排水弁１８が開かれて外槽１内の洗濯水が機外へ排出された後、モータ１０により洗濯物５の入った洗濯槽４が高速に回転され、洗濯物が脱水される。脱水工程が完了すると、制御部２２は洗濯運転を終了する。

次に、遠心分離部２１において洗濯水が浄化される作用について説明する。

制御部２２は、洗い工程において、ポンプ２０を駆動して外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１へ循環させる。ポンプ２０は、洗い工程の給水が完了してから所定時間後に駆動さ
れ、外槽１内の洗濯水を送水路１９を通して遠心分離部２１へ供給する。つまり、所定量の洗濯水が給水されて給水弁１４が閉じられてから所定時間Ｔ後に、停止状態のポンプ２０が定格回転に駆動されて遠心分離部に通水される。

所定時間Ｔは、殆どの粉末洗剤に含まれている水軟化剤（例えば、ゼオライト等）が、洗濯水に溶け込んでいるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンを捕捉し、洗濯水の硬度を低下させる時間である。

ポンプ２０が駆動されると、外槽１内の洗濯水は、排水口１６から送水路１９を通り、流入部２１ｂから円錐部２１ａへ円周方向へ流入する。このとき、ポンプ２０の送水圧力により円錐部２１ａ内で洗濯水が高速旋回し、洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離する。洗濯水に含まれる洗濯物５から遊離した汚れや糸屑、および、硬度物質である金属イオンを捕捉した水軟化剤等の異物は、洗濯水から分離されて排出部２１ｃの下方に設けられている収集部２１ｅに集められる。異物を除去された洗濯水は、円錐部２１ａ内の中心上部に設けられた流出部２１ｄから送水路１９へ流出し、送水路１９を通って外槽１に前面から流入する。

このようにして、外槽１内の洗濯水は、外槽１と遠心分離部２１との間を循環して浄化が進行する。そして、収集部２１ｅに集められた異物は、排水弁１８を介して機外へ排出される。

洗濯水に洗剤が溶解すると、洗剤に含まれている水軟化剤（例えば、ゼオライト等）が、洗濯水に溶け込んでいるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンに作用し、これらの硬度成分を捕捉して洗濯水の硬度を低下させる。洗濯水の硬度は、洗濯水の電導度が計測されることにより検知される。

図４は、本実施の形態における洗濯機の洗濯水の硬度変化を示すグラフである。所定時間Ｔは、一般的な硬度の水道水に洗剤が投入され、洗濯水が所定の硬度Ｄ（例えば、軟水でも低いレベル、であったり、当初の硬度から１０分の１、など）に低下することを見込んだ時間である。このような硬度低下特性は、実験等により把握されることが可能である。つまり、所定時間Ｔは、洗剤に含まれている水軟化剤により洗濯水の硬度が低下する硬度低下特性に基づいて、硬度が所定値以下に低下する見込み時間である。

図５は、本実施の形態にける洗濯機の洗い工程の動作を示す参考図である。本実施の形態では、（ａ）に示されるように、制御部２２は、洗い工程における洗濯水の給水が完了してから所定時間Ｔ後にポンプ２０を駆動し、外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１へ加圧送水して遠心分離を開始するように構成されている。この所定時間Ｔは、洗濯物の量や給水量に応じて、実験結果などに基づいて設定されてもよい。

なお、所定時間は、上記（ａ）に示される所定時間Ｔのほか、（ｂ）に示されるように給水の途中から所定時間ｔ１が設定されてもよい。また、（ｃ）に示されるように給水の開始時から所定時間ｔ２が設定されてもよい。さらに、（ｄ）に示されるように洗濯の開始時から所定時間ｔ３が設定されてもよい。

すなわち、所定時間の計時を開始するタイミングは特に限定されるものではなく、要は、洗剤に含まれている水軟化剤が、洗濯水に溶け込んでいる金属イオンに作用して硬度成分を捕捉し、洗濯水が所定の硬度Ｄに低下することを見込んだ時間であればよい。

なお、洗濯水に含まれる異物の分離は、洗い工程のほか、すすぎ工程で実行することができる。すすぎ工程で洗濯物から洗濯水に出た異物を遠心分離部２１で分離することによ
り、すすぎ効果を高めることができる。

図６は、本実施の形態の他の例の動作を示すタイムチャートである。上述した構成と異なるのは、制御部２２が遠心分離を開始するときに、ポンプ２０を停止状態から駆動させるのではなく、ポンプ２０を低速駆動状態（Ｌｏ）から高速駆動状態（Ｈｉ）へ移行させるように構成されたことである。この構成によって、制御部２２は、遠心分離を開始するまで、遠心分離部２１で異物が分離されない低速でポンプ２０を駆動させることにより、外槽１内の洗濯水を送水路１９を通して循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

以上のように、本実施の形態においては、外槽１内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部２１と、外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１を通して外槽１内へ供給する送水路１９と、外槽１内の洗濯水を送水路１９に設けられた遠心分離部２１を通して循環させるポンプ２０と、洗濯運転を実行する制御部２２とを備え、制御部２２は、外槽１内の洗濯水の硬度が低下した後、遠心分離を開始するように構成されたものである。この構成により、洗剤に含まれる水軟化剤が洗濯水に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンを捕捉し、洗濯水の硬度が低下した後に洗濯水を遠心分離部２１へ供給して遠心分離が開始される。このため、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができるようになり、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができる。

また、洗濯水を遠心分離部２１へ供給するタイミングが洗い工程の初期段階なので、洗濯物から出た汚れを遠心分離するための充分な時間を確保することができる。また、洗い工程を開始してしばらくは、洗濯物からの汚れ落ち量は比較的少ないため、遠心分離部２１が作動していないことによる洗濯水からの汚れ除去停止の影響は小さい。さらに、遠心分離部２１は、洗濯物からの汚れと、金属イオンを捕捉した後は不要物となる水軟化剤の両方を除去することができる。このように、洗濯水から水軟化剤が除去されることによって、外槽１や洗濯槽４に徐々に付着する水軟化剤の堆積の進行が抑制される。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。第２の実施の形態の特徴は、洗濯水の硬度を設定する硬度設定部２７を有することである。制御部２２は、硬度設定部２７で設定された硬度に応じて所定時間が設定されるように構成されている。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

洗濯に使用される洗濯水は水道水が一般的であり、水道水は地域によって硬度に差がある。本実施の形態において、洗濯機の設置時に、設置者は、その地域の硬度を硬度設定部２７により設定する。設置場所が標準的な硬度より高い地域である場合、洗剤に含まれる水軟化剤により洗濯水の硬度が低下する時間がかかるため、所定時間は長目に設定される。硬度設定部２７は、洗濯機が設置された後は操作が不要であるため、使用者が誤って触れるおそれのない場所に設けられていることが好ましい。

以上のように、本実施の形態においては、洗濯水の硬度を設定する硬度設定部２７を有し、所定時間は、硬度設定部２７で設定された硬度に応じて設定されるように構成されたものである。この構成により、洗濯機の設置時にその地域の硬度が設定され、洗剤に含まれる水軟化剤により外槽１内の洗濯水が所定の硬度に低下することを見込んだ所定時間が適切に設定されるようになる。硬度の設定は、地域名や地域記号等、洗濯水の硬度と関連付けられたものであればよく、これにより、洗濯水から異物を分離する動作を適切に開始
することができ、特に、水道水の硬度が高い地域や国において有効である。

（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の概略構成図である。図９は、本実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。

第３の実施の形態の特徴は、図８に示されるように、洗濯水の硬度を検知する硬度検知部２８を有し、制御部２２は、硬度検知部２８で検知された洗濯水の硬度が所定値を下回ると、遠心分離を開始するように構成されたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

洗濯水に洗剤が投入されると、洗剤に含まれている水軟化剤が、洗濯水に溶け込んでいる金属イオンに作用し、硬度成分を捕捉して洗濯水の硬度を低下させる。洗濯水の硬度は、洗濯水の電導度が計測されることにより検知される。

硬度検知部２８は、給水された洗濯水に浸かる外槽１の底部または送水路１９などに設けられ、洗濯水の硬度を洗濯水の電導度により検知する。電導度は、一対の電極を有する電導度センサ（図示せず）により検知される電極間の洗濯水の電気抵抗でもよい。そして、制御部２２は、硬度検知部２８により洗濯水の硬度を検知して、硬度が所定値を下回ると、ポンプ２０を駆動して外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１へ供給し、遠心分離を開始する。

以上のように、本実施の形態においては、洗濯水の硬度を検知する硬度検知部２８を有し、制御部２２は、硬度検知部２８で検知された洗濯水の硬度が所定値を下回ると、遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、制御部２２は、水軟化剤によって洗濯水の硬度が所定の硬度に低下するタイミングを的確に判定し、所定の硬度に低下する前に遠心分離部２１で洗濯水から水軟化剤が除去されることを防ぐことができる。そして、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗浄効果を高めることができる。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の第４の実施の形態における洗濯機の概略構成図である。図１１は、本実施の形態における洗濯機の要部構成図である。図１２は、本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャートである。

第４の実施の形態の特徴は、図１０に示されるように、送水路１９に遠心分離部２１を通らずに遠心分離部２１の流入部２１ｂ側と流出部２１ｄ側とを連通したバイパス路２９が設けられ、外槽１内の洗濯水が、バイパス路２９を流れる状態と、遠心分離部２１を流れる状態とが切り替わるように構成されたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

図１１に示されるように、送水路１９には、遠心分離部２１を通らずに遠心分離部２１の入口側２１ｆと出口側２１ｇとを連通したバイパス路２９が設けられている。制御部２２は、外槽１内の洗濯水がバイパス路２９を流れる状態と、遠心分離部２１を流れる状態とを切り替えるように構成されている。また、ポンプ２０の回転方向が反転することにより、洗濯水の流れが切り替わるように構成されている。

図１１および図１２に示されるように、外槽１内に所定量の洗濯水が溜まり給水が完了すると、制御部２２は、ポンプ２０を矢印Ｅ方向へ正回転させる。これにより、洗濯水は、遠心分離部２１を通らずにバイパス路２９を流れて外槽１内へ流入する。すなわち、送
水路１９を通ってポンプ２０に到達した洗濯水は、矢印Ｆのように、遠心分離部２１の上流側である入口側２１ｆからバイパス路２９を流れ、遠心分離部２１の下流側である出口側２１ｇで送水路１９に流入し、外槽１内へ流入して循環する。

制御部２２は、所定量の給水が完了してから所定時間Ｔ後にポンプ２０を矢印Ｅ方向から矢印Ｇ方向へ逆回転させる。これにより、洗濯水が遠心分離部２１を流れる状態に切り替わる。そして、洗濯水に含まれる異物は、遠心分離部２１で分離され、洗濯水は浄化される。

なお、制御部２２は、外槽１内に送水可能な量の洗濯水が溜まれば、所定量の給水が完了する前にポンプ２０を駆動させてもよい。この場合、洗濯水が遠心分離部２１を流れる前にバイパス路２９を通して洗濯水を循環させる時間を長くすることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進できる。

以上のように、本実施の形態においては、送水路１９には、遠心分離部２１を通らずに遠心分離部２１の入口側２１ｆと出口側２１ｇとを連通したバイパス路２９が設けられ、制御部２２は、外槽１内の洗濯水がバイパス路２９を流れる状態と遠心分離部２１を流れる状態とを切り替えるように構成されたものである。これにより、洗濯水の硬度が低下するまでは外槽１内の洗濯水を遠心分離部２１を通過せずにバイパス路２９を通して循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。また、制御部２２は、ポンプ２０の回転を反転させることにより、洗濯水の流れを切り替えるように構成されたものである。これにより、外槽１内の洗濯水がバイパス路２９を流れる状態から遠心分離部２１を流れる状態への切り替えを容易に行うことができる。

（実施の形態５）
図１３は、本発明の第５の実施の形態における洗濯機の概略構成図である。図１４は、本実施の形態における洗濯機の要部構成図である。図１５は、本実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。図１６は、本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャートである。

第５の実施の形態の特徴は、図１３に示されるように、送水路１９に遠心分離部２１を通らずに遠心分離部２１の流入部２１ｂ側と流出部２１ｄ側とを連通したバイパス路２９が設けられるとともに、送水路１９に外槽１内の洗濯水の流れを切り替える切替弁３０が設けられ、切替弁３０により、洗濯水がバイパス路２９を流れる状態と、遠心分離部２１を流れる状態とが切り替わるように構成されたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

図１４に示されるように、送水路１９には、外槽１内の洗濯水の流れを切り替える切替弁３０が設けられている。制御部２２は、切替弁３０により洗濯水がバイパス路２９を流れる状態と、遠心分離部２１を流れる状態が切り替わるように構成されている。

図１５および図１６に示されるように、洗濯運転の開始時には、切替弁３０は矢印Ｈ側に設定され、遠心分離部２１の上流側である入口側２１ｆの送水路１９を閉じる。外槽１内に所定量の洗濯水が溜まり給水が完了すると、制御部２２はポンプ２０を駆動する。これにより、洗濯水は遠心分離部２１を通らずにバイパス路２９を流れて外槽１内へ流入する。すなわち、送水路１９を通ってポンプ２０に到達した洗濯水は、遠心分離部２１の上流側である入口側２１ｆからバイパス路２９を流れ、遠心分離部２１の下流側である出口
側２１ｇで送水路１９に流入し、外槽１内へ流入して循環する。

制御部２２は、所定量の給水が完了し、ポンプ２０を駆動してから所定時間Ｔ後に切替弁３０の設定を矢印Ｈ側から矢印Ｉ側へ変更し、バイパス路２９を閉じる。これにより、遠心分離部２１の入口側２１ｆが開いて洗濯水が遠心分離部２１を流れる状態に切り替わる。そして、洗濯水に含まれる異物は、遠心分離部２１で分離され、洗濯水は浄化される。

なお、制御部２２は、外槽１内に送水可能な量の洗濯水が溜まれば、所定量の給水が完了する前にポンプ２０を駆動させてもよい。この場合は、洗濯水が遠心分離部２１を流れる前にバイパス路２９を通して洗濯水を循環させる時間を長くすることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進できる。

以上のように、本実施の形態においては、送水路１９には、遠心分離部２１を通らずに遠心分離部２１の入口側２１ｆと出口側２１ｇとを連通したバイパス路２９が設けられるとともに、外槽１内の洗濯水の流れを切り替える切替弁３０が設けられたものである。また、制御部２２は、切替弁３０を制御することにより、洗濯水がバイパス路２９を流れる状態と遠心分離部２１を流れる状態が切り替わるように構成されたものである。これにより、外槽１内の洗濯水がバイパス路２９を流れる状態から遠心分離部２１を流れる状態への切り替えを容易に行うことができる。

（実施の形態６）
図１７は、本発明の第６の実施の形態における洗濯機の概略構成図である。図１８は、本実施の形態における洗濯機の要部構成図である。図１９は、本実施の形態における洗濯機の動作の要部を示すタイムチャートである。

第６の実施の形態の特徴は、遠心分離部の構成が、上述した遠心分離部２１と構成が異なる。すなわち、図１７に示されるように、遠心分離部３１に設けられた回転部３３の回転により洗濯水に遠心力を作用させて、異物を遠心分離するように構成されたものである。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。

図１８に示されるように、遠心分離部３１は、円筒状のケース３２内に円筒状の回転部３３を回転可能に有している。ケース３２は、周側面の下部に設けられた流入部３２ａと上部に設けられた流出部３２ｂとを有し、各々送水路１９に連通接続されている。洗濯水は、送水路１９に設けられたポンプ２０の送水圧力により流入部３２ａからケース３２内に流入して流出部３２ｂから送水路１９へ流出し、遠心分離部３１を通して外槽１内へ循環する。

回転部３３は、回転軸３４によりケース３２の下方に設けられた電動機３５と結合されて回転駆動される。回転部３３の底面には、細長い円弧状の開口３３ａが回転軸３４を囲むように環状に複数（例えば、４個）設けられている。また、回転部３３の上面には、流出部３２ｂに対向して開口３３ｂが設けられている。流入部３２ａからケース３２内に流入した洗濯水は、開口３３ａから回転部３３に流入した後、開口３３ｂおよび流出部３２ｂを通って遠心分離部３１を通過する。

制御部２２は、所定量の洗濯水が溜められて給水が完了してから所定時間Ｔ後に、停止状態のポンプ２０を定格回転に駆動させるとともに電動機３５を駆動させる。所定時間Ｔは、殆どの粉末洗剤に含まれている水軟化剤（例えば、ゼオライト等）が、洗濯水に溶け
込んでいるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンを捕捉し、洗濯水の硬度を低下させる時間である。

このとき、ポンプ２０によって送水されて回転部３３内を通過する洗濯水は、電動機３５の駆動により高速回転する回転部３３で高速旋回流が発生する。そして、洗濯水に含まれる洗濯物５から遊離した汚れや糸屑、および、金属イオンを捕捉した水軟化剤等の異物は、旋回流の遠心力の作用により洗濯水から分離されて回転部３３の内周壁に捕捉される。このようにして異物が取り除かれた洗濯水は、流出部３２ｂから送水路１９へ流出し、遠心分離部３１と外槽１との間を循環して浄化が進行する。

図２０は、本実施の形態の他の例の動作を示すタイムチャートである。制御部２２は、電動機３５を低速駆動状態（Ｌｏ）から高速駆動状態（Ｈｉ）へ移行させて遠心分離を開始するように構成されている。制御部２２は、所定量の洗濯水が給水されて給水弁１４が閉じられると、ポンプ２０を定格回転で駆動させるとともに、電動機３５を低速で回転させる。そして、ポンプ２０の駆動を開始してから所定時間Ｔ後に、低速駆動状態（Ｌｏ）の電動機３５を高速駆動状態（Ｈｉ）へ移行させる。

この構成によって、制御部２２は、遠心分離を開始するまで、遠心分離部３１で異物が分離されない低速で回転部３３を駆動させることにより、駆動されているポンプ２０によって外槽１内の洗濯水を送水路１９を通して循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

以上のように、本実施の形態においては、遠心分離部３１に電動機３５により回転する回転部３３が設けられ、制御部２２は、電動機３５を駆動して回転部３３を回転させることにより、遠心分離部３１内の洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離するように構成されたものである。これにより、電動機３５の回転制御で遠心分離部３１における洗濯水に含まれる異物の分離を確実に行うことができる。

また、制御部２２は、回転部３３を停止状態または低速駆動状態から高速駆動状態へ移行させて遠心分離を開始するように構成されたものである。これにより、回転部３３を停止状態から高速回転させることで、遠心分離部３１へ流入する洗濯水に遠心力を作用させて洗濯水から異物を容易に分離することができる。

また、回転部３３を低速回転から高速回転させることで、洗濯水に含まれる異物が洗濯水から分離される前に、ポンプ２０によって外槽１内の洗濯水を循環させることができ、洗濯水に投入された洗剤の溶解と、水軟化剤による洗濯水に含まれる金属イオンの捕捉とを促進し、迅速に洗濯水の硬度を低下させることができる。

なお、前記各実施の形態においては、洗濯のみを行う洗濯機について述べたが、洗った洗濯物５を乾かす乾燥機能を具備した洗濯乾燥機においても同様の効果が得られる。洗濯乾燥機の場合は、加えて、次のような作用効果も奏する。

すなわち、洗い工程直後の脱水の際に水とともに飛散して、脱水工程における洗濯槽４の高速回転で引き起こされる空気の流れに乗って乾燥フィルタ（図示せず）に到達する水軟化剤や、乾燥運転時に洗濯物５に残る水軟化剤が乾燥用空気に乗って乾燥フィルタに到達する水軟化剤の量を抑えることができる。そのため、乾燥フィルタでリントを捕捉するために構成されているメッシュが水軟化剤で詰まるのを抑制することができるため、乾燥フィルタの目詰まりによる乾燥用空気量の低下、ひいては、乾燥時間の増大や消費電力量の増加を防ぐことができる。

なお、本発明の洗濯機は、ドラム式洗濯機のほか、縦型洗濯機にも実施することができる。

なお、前記各実施の形態に記載の構成は、各々の一部を適宜組み合わせて実施することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、界面活性剤の働きを低下させることなく、洗濯水から汚れ物質を分離することができ、洗濯物への汚れの再付着を抑えて洗浄効果を高めることができるので、洗濯機として有用である。

１ 外槽
２ 筐体
４ 洗濯槽
１０ モータ
１９ 送水路
２０ ポンプ
２１ 遠心分離部
２２ 制御部
２７ 硬度設定部
２８ 硬度検知部
３１ 遠心分離部
３３ 回転部

Claims (13)

1. 筐体内に弾性支持された外槽と、前記外槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、前記外槽内の洗濯水を前記遠心分離部を通して前記外槽内へ供給する送水路と、前記外槽内の洗濯水を前記送水路に設けられた前記遠心分離部を通して循環させるポンプと、洗い、すすぎ、脱水等の各工程を逐次制御し、洗濯運転を実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記外槽内の洗濯水の硬度が低下した後、遠心分離を開始するように構成された洗濯機。
2. 前記制御部は、洗濯用洗剤に含まれる水軟化剤により前記外槽内の洗濯水が所定の硬度に低下することを見込んだ所定時間後に遠心分離を開始するように構成された請求項１記載の洗濯機。
3. 前記所定時間は、洗濯用洗剤に含まれる水軟化剤により前記洗濯水の硬度が低下する硬度低下特性に基づいて、硬度が所定値以下に低下する見込み時間である請求項２記載の洗濯機。
4. 洗濯水の硬度を設定する硬度設定部を有し、
   前記所定時間は、前記硬度設定部で設定された硬度に応じて設定されるように構成された請求項２または３記載の洗濯機。
5. 洗濯水の硬度を検知する硬度検知部を有し、
   前記制御部は、前記硬度検知部で検知された洗濯水の硬度が所定値を下回ると、遠心分離を開始するように構成された請求項１記載の洗濯機。
6. 前記遠心分離部は、前記ポンプの送水圧力により前記洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離するように構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 前記制御部は、停止状態の前記ポンプを駆動させて前記遠心分離部に通水し遠心分離を開始するように構成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
8. 前記制御部は、前記ポンプを低速駆動状態から高速駆動状態へ移行させて遠心分離を開始するように構成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 前記送水路には、前記遠心分離部を通らずに前記遠心分離部の入口側と出口側とを連通したバイパス路が設けられ、
   前記制御部は、前記外槽内の洗濯水が前記バイパス路を流れる状態と前記遠心分離部を流れる状態とを切り替えるように構成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
10. 前記制御部は、前記ポンプの回転を反転させることにより洗濯水の流れを切り替えるように構成された請求項９記載の洗濯機。
11. 前記送水路に洗濯水の流れを切り替える切替弁が設けられ、
    前記制御部は、前記切替弁により洗濯水がバイパス路を流れる状態と前記遠心分離部を流れる状態とを切り替えるように構成された請求項９記載の洗濯機。
12. 前記遠心分離部に電動機により回転する回転部が設けられ、
    前記制御部は、前記電動機を駆動して前記回転部を回転させることにより、前記遠心分離部内の洗濯水に遠心力を作用させて異物を遠心分離するように構成された請求項１〜５の
    いずれか１項に記載の洗濯機。
13. 前記制御部は、前記回転部を停止状態または低速駆動状態から高速駆動状態へ移行させて遠心分離を開始するように構成された請求項１２記載の洗濯機。

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