JP2019130196A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯運転開始後における給水動作異常の検知を，速やかに実施するとともに，使用者にその旨を報知することで使い勝手を向上する。【解決の手段】筐体と，前記筐体内に防振支持され，内部に洗濯水を貯留する外槽と，前記外槽内に回転自在に支持され，洗濯物が収容される洗濯兼脱水槽と，前記洗濯兼脱水槽に給水する給水手段と，前記筐体の湿度を検知する湿度検知手段と，洗い，すすぎ，脱水，乾燥の各運転動作を制御する運転制御手段を備える洗濯乾燥機において，前記制御手段は，前記給水手段で給水動作を開始してから，前記湿度検知手段で取得した湿度が，規定時間内に規定値未満の場合，給水動作異常と判断する。【選択図】 図５

Description

本発明は，洗濯乾燥機の給水動作制御に関する。

洗濯乾燥機は，一般的に洗い・すすぎ運転において水道水から規定量の水を供給し，それを外槽にためる給水動作を行う。この際，水栓が閉じたままにされていると，水道水からの供給ができなくなるため，途中で運転を停止し，給水動作異常として使用者に報知する必要がある。従来（特許文献１）より，給水動作異常を報知するためには，規定時間内に規定水量まで給水されたかどうかを水位検知手段により検知することで実現している。しかしながら前述の規定時間は外槽の容積，水位検知手段の構成および規定水量の関係から，一般的に３〜８分といった分単位の長さに設定する必要があり，給水開始してから即座に使用者に報知できない。

一方で，給水の状態を検知するための別手段として湿度検知手段がある。従来，湿度検知手段は乾燥運転中の相対湿度を検知する目的に使用されている。特許文献２は給水量を最小限にするために，検知した相対湿度に応じて給水弁を開閉制御する機能を有している。また特許文献３は乾燥工程全般でのエネルギー効率向上を目的として，検知した湿度に応じた給水量制御を行う機能を有している。

特開平11−114274号公報

実開平02-138686公報

特開2015−16184号公報

前述のように，一般的に水位検知手段による給水動作異常の検知は時間がかかり，使用者へ即座に報知できず使い勝手が悪いという課題があった。また，特許文献２および３は給水動作異常の検知について言及していない。

本発明は，上記の課題を解決するもので，洗濯運転開始後における給水動作異常の検知を，速やかに実施するとともに，使用者にその旨を報知することで使い勝手を向上するものである。

本発明は，筐体と，前記筐体内に防振支持され，内部に洗濯水を貯留する外槽と，前記外槽内に回転自在に支持され，洗濯物が収容される洗濯兼脱水槽と，前記洗濯兼脱水槽に給水する給水手段と，前記筐体の湿度を検知する湿度検知手段と，洗い，すすぎ，脱水，乾燥の各運転動作を制御する運転制御手段を備える洗濯乾燥機において，前記制御手段は，前記給水手段で給水動作を開始してから，前記湿度検知手段で取得した湿度が，規定時間内に規定値未満の場合，給水動作異常と判断する。

本発明によれば，水栓が閉じたままにされている状態で洗濯運転を開始しても，給水動作異常として即座に検知，報知することができ，使い勝手を向上することができる。

本実施形態に係る洗濯機（洗濯乾燥機）の外観斜視図である。 図１に示した洗濯機（洗濯乾燥機）の内部構造を示すために筐体の一部および外槽を切断して示した右側断面図である。 図２に示した洗濯機（洗濯乾燥機）の制御系のブロック線図である。 図３に示した制御系のコントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する制御処理のフローチャートである。 ステップＳ５０４における実際の給水量，水位センサで検出される水位検知値，湿度センサで検出される湿度検知値のグラフである。

以下，本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について，適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお，本説明において，同一の構成要素には同一の番号を付し，重複する説明は省略する。

図１は，本実施形態に係る洗濯機（洗濯乾燥機）の外観斜視図であり，図２は，内部構造を示すために筐体の一部および外槽を切断して示した右側断面図である。

洗濯乾燥機１は，洗濯兼脱水槽８の回転軸が略鉛直方向の縦型洗濯乾燥機である。洗濯乾燥機１の筐体２の上部には上面カバー２ａが設けられており，上面カバー２ａには外蓋３が設けられている。外蓋３は，山型に折れ曲がりながら後ろ側に開くことにより，開口部２ｂを開口し，洗濯兼脱水槽８に衣類（洗濯物）が出し入れ可能になっている。また，洗濯中は外蓋３を閉じて行うが，少なくとも洗濯兼脱水槽８が回転中や，乾燥時に内部が高温になっている場合は，使用者が誤って外蓋３を開けないよう，外蓋３のロック機構（図示せず）を設けてある。上面カバー２ａの背面側には，水道栓からの給水ホース接続口４および風呂の残り湯の吸水ホース接続口５が設けられている。上面カバー２ａの正面側には，電源スイッチ６が設けられ，外蓋３の正面側には，操作スイッチ群７ａおよび表示器７ｂからなる操作表示パネル７が設けられている。操作表示パネル７は，筐体２下部に設けた制御装置１００に電気的に接続されている。

有底円筒状の洗濯兼脱水槽８は，回転可能に外槽９に支持されており，その外周壁に通水および通風のための多数の貫通孔８ｂを有し，上側が開口している。外槽９は，円盤状の底壁部９ｄと円筒状の周壁部９ｅとを有して有底円筒状に形成され，洗濯兼脱水槽８を同軸上に内包し，上側が開口している。また，外槽９の上部には，槽カバー９ｂが設けられており，その略中央に開口部２ｂを有しており，開口部９ｆを覆うように内蓋９ａが設けられている。洗濯乾燥機１の使用者は，外蓋３および内蓋９ａを開くことにより，開口部２ｂ，９ｆから洗濯兼脱水槽８内に衣類の出し入れを行うことができる。

洗濯兼脱水槽８の内側底面に回転翼８ａを備える。回転翼８ａの上面には上方に凸状の攪拌リブが形成されている。また，外槽９の底面の外側中央に駆動装置１０を備える。駆動装置１０は，モータ１０ａとクラッチ機構１０ｂとを有し，駆動装置１０の回転軸１０ｃは外槽９を貫通し，洗濯兼脱水槽８および回転翼８ａと結合している。クラッチ機構１０ｂは，脱水モードではモータ１０ａの回転動力を洗濯兼脱水槽８および回転翼８ａに伝達し，攪拌モードでは洗濯兼脱水槽８を固定あるいは回転自由の状態としてモータ１０ａの回転動力を回転翼８ａに伝達する。モータ１０ａは，その回転を検出するホール素子あるいはフォトインタラプタなどで構成される回転センサ２８と，モータ１０ａに流れる電流を検出するモータ電流センサ２９を備える。

洗剤・仕上剤の投入装置１１は，上面カバー２ａの前側に備えられる。洗剤，仕上剤は投入ホース１１ａを通り，外槽９と洗濯兼脱水槽８の間に投入される。給水ユニット１２は，上面カバー２ａの背面側に設けられる。給水ユニット１２は，内部に複数の水路を有する給水ボックスと，各々の水路に接続される槽内給水電磁弁，洗剤給水電磁弁，仕上剤給水電磁弁，冷却水給水電磁弁とで構成され，給水ホース接続口４からの水道水を洗濯兼脱水槽８内や洗剤・仕上剤の投入装置１１，後述する水冷除湿機構（図示せず）へ給水する。また，吸水ホース接続口５には風呂水吸水ポンプ（図示せず）が接続しており，風呂水を注水ホース１１ｂを介して洗濯兼脱水槽８内に注水することができる。槽内給水電磁弁からの水道水は，注水ホース１１ｂを通り洗濯兼脱水槽８内に給水される。また，洗剤給水電磁弁からの水道水は，給水ホース１２ｉを通り洗剤・仕上剤投入装置１１の洗剤投入室に給水される。仕上剤給水電磁弁からの水道水は，給水ホース１２ｊを通り洗剤・仕上剤投入装置１１の仕上剤投入室に給水される。

外槽９の底面に設けられた落込部９ｃは，下部連通管１３と連通するように接続されている。下部連通管１３は，排水弁１４を介して，洗濯水排水路１５と連通するように接続されている。排水弁１４を閉弁することにより，外槽９内に洗い水やすすぎ水を貯水可能となる。また，排水弁１４を開弁することにより，外槽９内の水を，洗濯水排水路１５を介して，洗濯乾燥機１の機外へ排水することができる。

また，下部連通管１３は，筐体２の下部に設置された異物除去装置１６および循環ポンプ１７を介して洗濯水循環水路１８と連通するように接続されている。また，洗濯水循環水路１８は，洗濯兼脱水槽８より上側に設けられた糸くず除去装置１９と連通するように接続されている。循環ポンプ１７を駆動すると，外槽９内の水が，落込部９ｃおよび下部連通管１３を介して異物除去装置１６に流入し異物が除去され，循環ポンプ１７の吸込口に流入する。循環ポンプ１７の吐出口から吐出された水は，洗濯水循環水路１８を介して糸くず除去装置１９に流入し糸くずが除去され，糸くずが除去された水（循環水）は糸くず除去装置１９から洗濯兼脱水槽８内に散布するように注水される。

乾燥ダクト２０は，筐体２の背面内側に縦方向に設置され，ダクト下部は外槽９の落込部９ｃとゴム製の蛇腹管２０ａで接続される。乾燥ダクト２０内には，水冷除湿機構（図示せず）を内蔵しており，給水ユニット１２の冷却水給水電磁弁から水冷除湿機構へ冷却水を供給する。冷却水は乾燥ダクト２０の壁面を伝わって流下して落込部９ｃに入り，下部連通管１３，洗濯水排水路１５を通り機外へ排出される。乾燥ダクト２０の出口はファン２１の吸気口と接続され，ファン２１の吐出口はヒータ２２と接続されている。ヒータ２２の出口は，送風ダクト２３およびゴム製の蛇腹管２３ａを介して，吹出ノズル２４と接続されている。このように，乾燥工程においては，外槽９内の衣類から蒸発した水分を含む高温多湿の空気を乾燥ダクト２０で水冷除湿してファン２１の吸込口から吸込し，ファン２１の吐出口から吐出された空気をヒータ２２で加熱して，高温低湿の風として吹出ノズル２４から洗濯兼脱水槽８内に向けて吹き出すことができる。

外槽９には，空圧チャンバ２５ａが設けられており，その上側には，外槽９に溜められた洗濯水の水位を検出する水位センサ２５を備えている。送風ダクト２３には，乾燥運転中に洗濯兼脱水槽８内に向けて吹き出される風の温度を検出する温度センサ２６ａを備えている。また，洗濯兼脱水槽８内の相対湿度を検出する湿度センサ２７を備えている。なお，湿度センサ２７は湿度を良好に検出するため，洗濯兼脱水槽８に近い位置に配置することが好ましい。外槽９の落込部９ｃには，洗濯水の温度や，乾燥運転中に乾燥ダクト２０に吸い込まれる空気の温度を検出する温度センサ２６ｂを備えている。下部連通管１３と排水弁１４の間には，洗濯水の温度や，乾燥運転中に洗濯水排水路１５から機外に排出される空気の温度を検出する温度センサ２６ｃを備えている。

操作パネル７の操作スイッチ群７ａは，実行する運転（洗濯・乾燥）の種類を設定するコース設定スイッチや，洗濯物に応じて洗濯および乾燥の実行方法を設定するモード設定スイッチを備える。コース設定スイッチには，洗濯コース，乾燥コース，洗濯・乾燥コースを選択的に設定する操作スイッチを設け，モードスイッチには，標準モード，手造りモード，おいそぎモードなどを選択的に設定する操作スイッチを設ける。また，洗いの水量や時間，すすぎ回数，脱水時間をそれぞれ設定する操作スイッチや，温水洗濯，温風ほぐしなどの特殊な運転モードを設定する操作スイッチを設ける。さらに，実行する運転の開始時に操作するスタートスイッチを設ける。

操作パネル７の表示器７ｂは，操作スイッチ群で設定された内容を表示するもので，実行するコースや，モード，水量，時間，回数，洗濯コースの残時間などを表示する表示器を備える。

図３は，本実施例の洗濯乾燥機の制御装置１００のブロック図である。５０はマイクロコンピュータで，各操作スイッチ群７ａに接続される操作ボタン入力回路５１や水位センサ２５，温度センサ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，湿度センサ２７，回転センサ２８，モータ電流センサ２９と接続され，使用者のボタン操作や洗濯工程，乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータ５０からの出力は，駆動回路５４に接続され，給水ユニット１２，排水弁１４，循環ポンプ１７，モータ１０ａ，クラッチ機構１０ｂ，ファン２１，ヒータ２２などに接続され，これらの開閉や回転，通電を制御する。また，使用者に洗濯機の動作状態を知らせるための７セグメント発光ダイオードもしくは液晶の表示器７ｂや発光ダイオード５２，ブザー５３に接続される。

次に，本実施形態に係る洗濯機（洗濯乾燥機）の洗濯・乾燥コースの運転について説明する。マイクロコンピュータ５０は，電源スイッチ６が押されると起動し，図４に示すフローを実行する。

ステップＳ５０１
電源が投入されると，制御処理系の初期化処理を行った後に，クラッチ機構１０ｂの初期化制御処理を行う。具体的には，攪拌モードの駆動形態となるよう，クラッチ機構１０ｂを制御する。

ステップＳ５０２
操作パネル７の表示器７ｂを点灯し，操作スイッチ群７ａからの指示入力に従って洗濯／乾燥コースを設定する。ここでは，洗濯コースの標準モードが選択された場合の運転制御を例示する。その後，スタートスイッチが押されると，洗濯を開始する。

ステップＳ５０３
洗濯物の布量の検出を行う。この布量検出は，給水前の乾布状態において，モータ１０ａに短時間通電し，回転翼８ａを回転駆動し，この時に回転翼８ａに作用する回転負荷に基づいて行う。検出した布量に基づいて，洗い水量および好ましい洗剤濃度の洗い水を生成するための洗剤量を算出して決定し，この洗剤量を表示器７ｂに表示する。

ステップＳ５０４
給水では，給水ユニット１２の洗剤給水電磁弁を開弁して，洗剤・仕上剤投入装置１１の洗剤投入室に入れられた洗剤を投入ホース１１ａを介して外槽９に沿って供給するとともに，洗濯に必要な水量になるまで槽内給水電磁弁を開弁して，外槽９内（洗濯兼脱水槽８内）に給水する。

なお，使用者が水栓を開け忘れ，水栓が閉じたままである場合，給水できず次のステップに移行できないため，予め設けた規定時間を超過しても水量が未達の場合は給水動作異常として使用者に報知し，運転を一時停止する。詳細は後述する。

ステップＳ５０５
モータ１０ａに通電し回転翼８ａを回転駆動し，洗いを実行する。この時，回転翼８ａが正逆回転するようモータ１０ａを制御する。具体的には，右回転−停止−左回転−停止を繰り返す。この時の回転時間（オン）と停止時間（オフ）をそれぞれオン時限，オフ時限と呼び，時限は布量や洗濯モードに応じて予め設定されている。また，攪拌翼８ａの回転数についても，布量や洗濯モードに応じてあらかじめ設定されている。攪拌翼８ａの正逆回転により衣類が攪拌され汚れが落ちる。あらかじめ決められた時間洗いを実行し洗い運転を終了する。

ステップＳ５０６
排水を実行する。排水弁１４を開弁し，外槽９内の洗い水を排水する。

ステップＳ５０７
高速脱水１を実行する。クラッチ機構１０ｂを脱水モードにし，モータ１０ａに通電し，洗濯兼脱水槽８と攪拌翼８ａを一体で高速回転する。高速回転に伴う遠心力により洗濯物に含まれた洗剤分を含む水は，洗濯兼脱水槽８に設けられた貫通孔８ｂから外槽９に排出され，洗濯水排水路１５を通り洗濯機１の機外へ排水される。高速脱水１では，モータ１０ａの回転数を段階的に上昇させる。これは，脱水初期には洗濯物から洗剤分を含んだ水が多量に排出され，排水速度を上回り外槽９内に溜まり過ぎ，洗濯兼脱水槽８の回転により泡立てられて発泡してしまうことを防ぐためである。

洗濯物に含まれている水が十分に脱水（脱水率は約５５〜６０％）された後の洗濯物は，洗濯兼脱水槽８の内壁面に張り付き押し付けられた状態となっている。

ステップＳ５０８
高速脱水１で洗濯兼脱水槽８の高速回転から回転を停止させずに，約３５ｒ／ｍｉｎの回転数まで減速し，槽内給水電磁弁を開弁して，洗濯兼脱水槽８内の洗濯物にすすぎ水を散布する回転シャワーを規定時間実施する。

一般的に，回転シャワーすすぎにおける洗濯兼脱水槽８の回転数は高い程大きなすすぎ効果があるとされる。しかし，実際の運転において，高速回転していると，散布した水は，洗濯物の表面にある凸凹に弾かれたり，洗濯物の一部だけを伝わって脱水されたりするため，洗濯物中にすすぎ水が浸透しにくく，十分なすすぎ効果を得るのは難しい。そのため，すすぎ水を洗濯物中に効率よく含浸させるためには，洗濯兼脱水槽８の回転数は，一次共振が発生しない低い回転数（例えば３５〜１３０ｒ／ｍｉｎ）にするのが望ましい。この回転数では，洗濯兼脱水槽８内で洗濯物に片寄りがあっても洗濯兼脱水槽８が大きく振れることもなく，振動が過大で脱水を中断する処理が実行されることもない。あらかじめ決められた時間回転シャワーを実行し，シャワーすすぎ運転を終了する。

ステップＳ５０９
高速脱水２を実行する。ステップＳ５０８から洗濯兼脱水槽８を停止させずに回転数を上昇させ，高速回転して洗濯物に含まれた水分を脱水する。規定時間が経過したら，モータ１０ａの通電を停止し，洗濯兼脱水槽８の回転を停止する。

ステップＳ５１０
排水弁１４を閉弁し，槽内給水電磁弁を開弁して，すすぎに必要なすすぎ水を外槽９および洗濯兼脱水槽８に供給する。

ステップＳ５１１
クラッチ機構１０ｂを攪拌モードにし，モータ１０ａに通電して回転翼８ａを正逆回転させて洗濯物を攪拌するためすすぎを実行する。このとき，仕上剤給水電磁弁を開弁して，洗剤・仕上剤投入装置１１に給水し，洗剤・仕上剤投入装置１１の仕上剤室に投入されていた仕上剤を水とともに洗濯兼脱水槽８内に投入する。規定時間ためすすぎを実行し，ためすすぎ運転を終了する。

ステップＳ５１２
排水を実行する。排水弁１４を開弁し，外槽９内のすすぎ水を排水する。排水では，脱水時の起動を安定させるため，ある一定量のすすぎ水が残った状態でステップＳ５１３の最終脱水に移行する場合もある。

ステップＳ５１３
クラッチ機構１０ｂを脱水モードにし，モータ１０ａに通電し，最終脱水を実行する。洗濯兼脱水槽８を高速で回転させて洗濯物に含まれる水を脱水する。規定時間が経過したら洗濯兼脱水槽８の回転を停止し，脱水運転を終了する。

ステップＳ５１４
乾燥を実行する。ファン２１，ヒータ２２を通電し，温風を洗濯兼脱水槽８に供給する。このとき回転翼８ａの回転駆動と洗濯兼脱水槽８の回転駆動を交互に行い，洗濯物が入れ替わるようにする。乾燥運転は下記条件がいずれか成立した場合に終了する。

・規定時間経過
・温度センサ２６ｂ，２６ｃから得た温度の差分が規定閾値以上
・湿度センサ２７から得た湿度が規定閾値以下
以上で洗濯・乾燥コースの運転が終了する。

次にステップＳ５０４で行う給水動作異常の判定について説明する。図５は給水動作における実際の給水量，水位センサ２５で検出される水位検知値，湿度センサ２７で検出される湿度検知値をグラフで示した図である。給水終了とする条件は「水位検知値が給水終了水位を超過」としている。

給水開始直後は水面が空圧チャンバ２５ａよりも下であるため，水位検知値はゼロである。給水途中から水面が空圧チャンバ２５ａよりも上がった時点から水位検知値が上昇していく。一般的な給水動作異常とみなす判定条件は「規定時間を超過しても水位が規定値未満」とするが，下限の給水圧条件において水位検知値が上昇し始める時間を規定時間の目安として設定する。そのため，水位検知値がゼロの期間よりも長い時間を規定時間として設定する必要があり，給水動作異常を即座に判断できない。

一方で，給水時のしぶきが揮発することで，洗濯兼脱水槽８内が加湿されるため，湿度検知値は給水開始と同時に上昇する。そこで本実施例の洗濯機は，給水動作異常とみなす判定条件を「規定時間を超過しても湿度が規定値未満」とし，湿度検知値が十分に飽和する期間を目安に規定時間を設定している。規定値は湿度の飽和値を目安に設定する。湿度の飽和は水位の上昇よりも早いため，給水動作異常の判定を早く確定することが可能となる。

以上より，給水動作異常の検知を速やかに実施するとともに，使用者にその旨を報知することで使い勝手を向上することができる。

なお，以上の実施例は，縦型洗濯乾燥機を例としたが，ドラム式洗濯乾燥機においても，湿度センサの構成を同一とすることで同様の効果が得られる。

１ 洗濯乾燥機
２ 筐体
３ 外蓋
４ 給水ホース接続口
５ 吸水ホース接続口
７ 操作表示パネル
８ 洗濯兼脱水槽
８ａ 回転翼
８ｂ 貫通孔
９ 外槽
９ａ 内蓋
９ｂ 槽カバー
９ｃ 落込部
９ｄ 底壁部
９ｅ 周壁部(周壁面)
１０ 駆動装置（駆動手段）
１０ａ モータ
１０ｂ クラッチ機構
１０ｃ 回転軸
１１ 洗剤・仕上剤投入装置
１２ 給水ユニット
１３ 下部連通管
１４ 排水弁
１５ 洗濯水排水路
１７ 循環ポンプ
２０ 乾燥ダクト
２２ ヒータ
２５ 水位センサ
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 温度センサ（温度検出手段）
２７ 湿度センサ（湿度検出手段）
２８ 回転センサ
２９ モータ電流センサ
１００ 制御装置（運転制御手段）

Claims (1)

1. 筐体と，
   前記筐体内に防振支持され，内部に洗濯水を貯留する外槽と，
   前記外槽内に回転自在に支持され，洗濯物が収容される洗濯兼脱水槽と，
   前記洗濯兼脱水槽に給水する給水手段と，
   前記筐体の湿度を検知する湿度検知手段と，
   洗い，すすぎ，脱水，乾燥の各運転動作を制御する運転制御手段を備え，
   前記制御手段は，前記給水手段で給水動作を開始してから，前記湿度検知手段で取得した湿度が，規定時間内に規定値未満の場合，給水動作異常と判断することを特徴とする洗濯乾燥機。

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