JP2020116059A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯運転時に、洗濯水の汚れの状態を検知し、洗濯水からの異物の分離を最適に行う。【解決手段】洗濯機は、筐体２内に支持された外槽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９と、外槽１内の洗濯水に含まれる異物を分離する異物分離部２２と、外槽１内の洗濯水を異物分離部２２を通して循環させるための水路１９と、水路１９を通して外槽１と異物分離部２２との間で洗濯水を循環させるポンプ２１と、洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部２７と、洗濯運転を制御する制御部３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等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等の異物を洗濯水から分離して、洗濯水を浄化することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の概略構成図である。図１３は、従来の洗濯機の遠心分離部の構成図である。図１２および図１３に示されるように、外槽５１内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部５２と、外槽５１内の洗濯水を遠心分離部５２を通して外槽５１内へ供給する水路５３と、外槽５１内の洗濯水を水路５３に設けられた遠心分離部５２を通して循環させるポンプ５４が設けられている。

遠心分離部５２は、円筒状のケース５５内に円筒状の回転部５６が回転可能に設けられている。ケース５５は、周側面の下部に設けた流入部５７と、上部に設けた流出部５８を有し、各々水路５３と連通接続している。回転部５６は、ケース５５の下方に設けられたモータ５９によって回転駆動される。

ポンプ５４が駆動されると、外槽５１内の洗濯水が水路５３を矢印方向へ流れ、遠心分離部５２を通過して循環する。洗濯運転により洗濯物から洗濯水に洗い落とされて遊離した汚れや糸屑等の異物は、回転部５６の高速回転による遠心力の作用により回転部５６の内周面に保持され、洗濯水から取り除かれて浄化が進行する。

また、洗濯液の透過度（濁度）や導電率を検知して、洗濯時間や洗濯水の温度を制御することが考えられている（例えば、特許文献２、３参照）。

特開２０１８−８３０５４号公報 特開昭６３−１５４１９６号公報 特開２０１４−６８７３７号公報

しかしながら、前記遠心分離部等の洗濯水から異物を分離する装置を具備した従来の洗濯機は、外槽５１内の洗濯水が遠心分離部５２を通過して循環する際に、洗濯水に含まれる汚れ等の異物は、徐々に洗濯水から取り除かれて浄化が進行するが、洗濯物の汚れの程度や種類等によって浄化の度合いが異な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、洗濯水の汚れの状態を検知し、洗濯水からの異物の分離を最適に行う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、筐体内に支持された外槽と、外槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する異物分離部と、外槽内の洗濯水を異物分離部を通して循環させるための水路と、水路を通して外槽と異物分離部との間で洗濯水を循環させるポンプと、
洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部と、洗濯運転を制御する制御部とを備えたものである。

これによって、洗濯運転時において、洗濯水の汚れの状態を汚れ検知部で検知することができ、洗濯水からの異物の分離を最適に行うことができる。

本発明の洗濯機は、洗濯水の汚れの状態を検知することができ、洗濯水からの異物の分離を最適に行うことができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機の異物分離部の構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機の汚れ検知部の構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機のブロック構成図 本発明の実施の形態１における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態１における洗濯機の洗い工程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１における洗濯機の汚れ検知部の他の例の構成図 本発明の実施の形態２における洗濯機の概略構成図 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２における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャート 本発明の実施の形態３における洗濯機の洗い工程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 従来の洗濯機の遠心分離部の構成図

第１の発明の洗濯機は、筐体内に支持された外槽と、外槽内に回転可能に設けられた洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する異物分離部と、外槽内の洗濯水を異物分離部を通して循環させるための水路と、水路を通して外槽と異物分離部との間で洗濯水を循環させるポンプと、洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部と、洗濯運転を制御する制御部とを備えたものである。

これによって、洗濯運転時に洗濯水の汚れの状態を汚れ検知部で検知することができ、洗濯水からの異物の分離を最適に行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制御部は、洗濯運転を開始してから所定時間経過後に、汚れ検知部により洗濯水の汚れの状態を検知するものである。

これによって、洗濯物から汚れが洗い落とされるタイミングで、洗濯水の汚れの状態を的確に検知することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、制御部は、汚れ検知部の出力に基づいて異物分離部の動作を制御するものである。

これによって、汚れ検知部で検知された洗濯水の汚れの状態に応じて異物分離部の動作を最適化することができ、洗濯水の浄化を効果的に行うことができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、異物分離部は、水路に接続されたケースと、ケース内に回転可能に設けられた回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有し、制御部は、汚れ検知部の出力が所定値以上のときは、回転筒の回転数を増加させるように回転筒モータを制御するものである。

これによって、回転筒を通過する洗濯水に作用する遠心力を強めることができ、異物を分離する能力を高めて洗濯水を効果的に浄化することができる。

第５の発明は、特に、第３の発明において、異物分離部は、水路に接続されたケースと、ケース内に回転可能に設けられた回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有し、制御部は、汚れ検知部の出力が所定値以下のときは、回転筒の回転数を減少させるように回転筒モータを制御するものである。

これによって、洗濯水から分離された異物が回転筒に保持される回転数まで低下させることができ、回転筒を通過する洗濯水への異物の分散が防止できるとともに、回転筒モータの消費電力量を少なくすることができる。

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、汚れ検知部は、異物分離部への流入側、または、異物分離部からの流出側、または、その両方の水路に設けられたものである。

これによって、異物分離部を通過する洗濯水の汚れ度合いを的確に検知することができる。

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、汚れ検知部は、発光素子と受光素子を有する光センサで構成されたものである。

これによって、受光素子の出力から汚れ検知部を通過する洗濯水の汚れ度合いを検知することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、異物分離部の流入側と流出側の水路に接続され、異物分離部を迂回するように設けられたバイパス路と、水路に設けられた水路切替部を有し、制御部は、水路を流れる洗濯水が異物分離部またはバイパス路のいずれかを通過するように水路切替部を制御するものである。

これによって、外槽内の洗濯水は、異物分離部を通過せずにバイパス路を通して吐出口から洗濯槽内に吐出されて循環する経路と、異物分離部を通過して吐出口から洗濯槽内に吐出されて循環する経路とを選択的に切り替えることができる。

第９の発明は、特に、第８の発明において、汚れ検知部は、バイパス路を通して循環する洗濯水の汚れの状態を検知し、制御部は、汚れ検知部の出力に基づいて、バイパス路を流れる洗濯水が異物分離部を通過するように水路切替部を制御するものである。

これによって、洗濯水は汚れ検知部の出力に基づいて異物分離部を通して循環するように切り替えられ、洗濯水に含まれる異物を効果的に分離することができる。

第１０の発明は、特に、第８または第９の発明において、制御部は、洗濯水がバイパス路を流れる流速に対して、異物分離部を通過する洗濯水の流速が低速となるようにポンプを制御するものである。

これによって、異物分離部を通過する洗濯水に対して、遠心力を効果的に作用させて異物の分離効果を高めることができる。また、バイパス路を流れる洗濯水は、流量を多くして洗濯槽へ多量に吐出させることができ、洗濯槽内の洗濯物に洗濯水を十分に浸透させて汚れ落ちをよくすることができる。

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、本発明の実施の形態１における洗濯機の概略構成図である。図２は、本実施の形態１における洗濯機の異物分離部の構成図である。図３は、本実施の形態１における洗濯機の汚れ検知部の構成図である。

図１〜図３において、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。洗濯槽４の前面側（図１において左側）には、衣類等の洗濯物を出し入れする投入口５が設けられている。

洗濯槽４は、回転軸６を中心として回転可能に設けられ洗濯物を収容する。洗濯槽４の周壁面には、内方へ突出させた複数（例えば、３個）のバッフル７と、多数の小孔８が設けられている。外槽１内と洗濯槽４内は、小孔８を通して連通している。外槽１と洗濯槽４と回転軸６は、水平に対して角度θ（例えば、１０°）前上がりに傾けて配設されている。

洗濯槽４は、外槽１の後部に設けられたモータ９によって正逆回転自在に構成されている。モータ９は、例えば、ブラシレス直流モータで構成され、後述する制御部３０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。

筐体２の前面には、洗濯物を出し入れする略円形状に形成された投入口５を開閉する扉１０が設けられている。投入口５と対向して形成された外槽１の開口部１ａは、伸縮自在な可撓性を有したパッキン１２によって筐体２と気密構成を確保して連結されている。

給水弁１３が設けられた給水配管１４は、水道の蛇口（図示せず）と接続され、制御部３０による給水弁１３の開閉駆動によって給水と停止が行える。給水配管１４を通して給水された洗濯水（水道水）は、洗剤ケース１５に流入し、洗剤ケース１５内に投入されている洗剤を溶かしながら給水路１４ａを通して外槽１へ給水される。

外槽１の底部に洗濯水を排出する排水口１６が設けられており、開閉自在な排水弁１７が設けられた排水経路１８が連結されている。パイプ状の水路１９は、外槽１の後方下部に設けられた排水口１６に接続されている排水経路１８に一端が接続され、他端は外槽１の前方下部に設けられた吐出口１９ａと連通接続されている。水路１９は、外槽１外の下方で前後方向に形成されている。

水路１９の一端は、排水口１６と排水弁１７の間の排水経路１８に設けられた切替弁２０と連通接続しており、外槽１内の洗濯水は、切替弁２０によって水路１９側と排水弁１７側とに流れが切り替えられる。外槽１内の洗濯水の排水と停止は、制御部３０による排水弁１７と切替弁２０の開閉駆動によって行われる。

水路１９には、外槽１の下方に設けられたポンプ２１と異物分離部２２が接続されてい
る。異物分離部２２は、ポンプ２１の下流側に配設されている。外槽１内の洗濯水は、水路１９側に切り替えられた切替弁２０を経て、ポンプ２１によって、外槽１外の下方に形成された水路１９を矢印方向に流れて循環するように構成されている。

異物分離部２２は、水路１９に接続されたケース２３と、ケース２３内に回転可能に設けられ洗濯水がその内部を通過する回転筒２４と、回転筒２４を回転させる回転筒モータ２５を有している。回転筒２４は、略円筒形の中空状に形成されており、回転筒２４の下部には、回転筒２４内に洗濯水を流入させる洗濯水入口２４ａが設けられ、回転筒２４の上部には、回転筒２４から水路１９へ洗濯水を流出させる洗濯水出口２４ｂが設けられている。

洗濯水入口２４ａは洗濯水出口２４ｂの下方に設けられているため、異物分離部２２を通過する洗濯水は下方から上方に向けて流れる。洗濯水は、洗濯水入口２４ａから回転筒２４内に流入し、洗濯水出口２４ｂから流出する間に、回転筒２４の回転による遠心力が作用し、汚れ物質はこの遠心力によって洗濯水から分離され、回転筒２４の周側部２４ｃへ向かう構成としている。

回転筒２４底面の略中央部に設けられた洗濯水入口２４ａは、回転筒モータ２５の回転軸２６の外側にスリット状の孔を円弧状に複数（例えば、２個）設けて形成している。回転軸２６を中心とした周側部２４ｃの直径は、洗濯水入口２４ａと洗濯水出口２４ｂの最大径より大きく構成されている。

水路１９を流れる洗濯水の汚れの状態は、汚れ検知部２７で検知される。汚れ検知部２７は、異物分離部２２の洗濯水入口２４ａ側（流入側）の水路１９および、異物分離部２２の洗濯水出口２４ｂ側（流出側）の水路１９に設けられている。異物分離部２２への流入側に設けられた第１の汚れ検知部２７ａは、異物分離部２２とポンプ２１の間に配設され、異物分離部２２からの流出側に設けられた第２の汚れ検知部２７ｂは、異物分離部２２と吐出口１９ａの間に配設されている。

排水口１６から水路１９を流れる洗濯水は、第１の汚れ検知部２７ａを通過して異物分離部２２に入る。異物分離部２２を通過した洗濯水は、第２の汚れ検知部２７ｂを通過して水路１９へと流出する。異物分離部２２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、洗濯物から洗い落されて遊離した汚れ物質や糸屑、洗濯水に投入された洗剤に含まれる助剤等が含まれる。外槽１内の洗濯水は、ポンプ２１により水路１９を流れ、汚れ検知部２７（２７ａおよび２７ｂ）および異物分離部２２を経由して循環する。

汚れ検知部２７は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子２８と、フォトトランジスタ等の受光素子２９を有する光センサで構成されている。発光素子２８と受光素子２９は、水路１９に対向して設けられている。発光素子２８から発光された光は、水路１９を流れる洗濯水を通して受光素子２９で受光し、電圧に変換して出力される。

洗濯水の汚れ度合いを示す濁度は、受光素子２９の出力電圧から換算され、濁度が高いほど電圧が低くなる。つまり、水路１９を流れる洗濯水に洗濯物の汚れが多く溶け出して濁度が高くなると低い電圧が出力される。したがって、受光素子２９の出力電圧から洗濯水の汚れ度合いを検知することができる。

図４は、本実施の形態１における洗濯機のブロック構成図である。制御部３０は、筐体２内の前面側の上部に設けられている。制御部３０には、洗濯水の汚れ度合いを検知する汚れ検知部２７の出力と、洗濯槽４に投入された洗濯物の量を検知する布量検知部３１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３２の出力と、洗濯槽４
の回転駆動を検知する回転検知部３３等の出力が入力される。また、制御部３０は時間を計るタイマー部３５を備える。

制御部３０は、操作表示部３４により使用者が設定した洗濯コースに基づいて、モータ９、給水弁１３、排水弁１７、切替弁２０、ポンプ２１、回転筒モータ２５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。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の汚れを洗い落とす工程である。洗い工程に続いて、すすぎ工程が行われ、例えば、第１の中間脱水、第１のすすぎ、第２の中間脱水、第２のすすぎ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開閉自在な扉１０を開いて投入口５から洗濯槽４内に洗濯物を投入する。次に、筐体２の上面前部に設けられている操作表示部３４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）を操作して運転を開始する。

洗濯運転の開始により、制御部３０は、最初に、洗濯槽４内に投入された洗濯物の量を布量検知部３１によって検知する。洗濯物の量は、洗濯槽４を回転させたときのモータ９にかかるトルク量、または、モータ９の電流値等から検知される。

制御部３０は、検知した洗濯物の量に応じて、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。併せて、洗濯物の量に応じて予め設定された洗剤量を操作表示部３４に表示する。使用者は、操作表示部３４に表示された洗剤量の目安にしたがって洗剤ケース１５に洗剤を投入する。なお、洗剤は、自動投入装置（図示せず）によって投入されてもよい。

制御部３０は、洗剤投入後に給水弁１３を開く。給水弁１３が開かれると、洗濯水が給水配管１４を流れて洗剤ケース１５に流入し、投入されている洗剤を溶かしながら外槽１へと給水される。外槽１内の底部に溜まった洗濯水は小孔８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３２で検知される。制御部３０は、洗濯物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１３を閉じる。

制御部３０は、給水が完了すると、モータ９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内の洗濯物はバッフル７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する。

制御部３０は、洗い工程を所定時間行うと、外槽１内の洗濯水が排水弁１７側へ流れるように切替弁２０を切り替えるとともに、排水弁１７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、第１の中間脱水に続いて第１のすすぎが行われる。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のすすぎを行う。

洗い工程およびすすぎ工程の排水時において、切替弁２０が排水弁１７とポンプ２１側を連通するように切り替えられると、異物分離部２２内の異物を含んだ洗濯水、および、水路１９内の洗濯水をポンプ２１により排水弁１７方向へ流して排出することができる。
なお、異物分離部２２内の洗濯水の排出は、外槽１内の洗濯水の排水と略同時に行えるほか、外槽１内の排水前、あるいは、排水後に時間差を有して行うことができる。

最後に行われる脱水工程では、外槽１内の洗濯水が排水弁１７側へ流れるように切替弁２０が切り替えられるとともに、排水弁１７が開かれる。外槽１内の洗濯水が排水弁１７を通して機外へ排出された後、モータ９により洗濯物が入った洗濯槽４が高速で回転される。洗濯物から脱水された水が機外へ排出されて脱水工程が終わると、制御部３０は、洗濯運転を終了する。

次に、異物分離部２２における洗濯水の浄化と、汚れ検知部２７による洗濯水の汚れ度合いの検知について説明する。図５は、本実施の形態１における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャートである。

洗い工程において、洗濯水は、汚れ物質等の様々な異物を含む。例えば、異物は、砂、繊維屑、髪の毛、角質汚れなどのように水より比重が重いもの、および、皮脂に代表される脂分などのように水より軽くても、糸屑などのように水より比重が重いものに付着するものなどがある。

洗い工程が開始されると、制御部３０は、ポンプ２１を駆動して外槽１内の異物を含む洗濯水を異物分離部２２を通して循環させる。このとき、回転筒モータ２５はＯＦＦであり、回転筒モータ２５によって回転駆動される回転筒２４は停止状態である。ポンプ２１が駆動されると、外槽１内の洗濯水は、水路１９側に切り替えられている切替弁２０を通って水路１９に流入し、異物分離部２２の流入側の水路１９に設けられている第１の汚れ検知部２７ａに到達する。

第１の汚れ検知部２７ａを通過した洗濯水は、回転筒２４の下部に設けられている洗濯水入口２４ａから回転筒２４内に流入する。回転筒２４内に流入した洗濯水は、回転筒２４の上部に設けられている洗濯水出口２４ｂから水路１９へ流出し、異物分離部２２の流出側の水路１９に設けられている第２の汚れ検知部２７ｂに到達する。

第２の汚れ検知部２７ｂを通過した洗濯水は、水路１９の出口側の端部に設けられた吐出口１９ａから洗濯槽４内に吐出され、洗濯槽４内で叩き洗いが行われている洗濯物にかけられた後、外槽１の底部に設けられた排水口１６から流出し、水路１９へ流入する。このように、異物分離部２２を通して循環する洗濯水は、第１の汚れ検知部２７ａおよび第２の汚れ検知部２７ｂを通過する。このとき、後述するように、第１の汚れ検知部２７ａおよび第２の汚れ検知部２７ｂの検知はＯＦＦとしている。

洗い工程の進行にともない、洗濯物から汚れが洗い落とされて、洗濯水中の汚れ物質が増加する。制御部３０は、洗濯運転が開始されてからタイマー部３５によって計時された所定時間Ｔ１後の、時間ｔ１で回転筒モータ２５を駆動し回転筒２４を回転数Ｓ２で回転させる。回転数Ｓ２は、例えば、３０００ｒｐｍである。

すなわち、洗濯運転（洗い工程）が開始されてから所定時間Ｔ１が経過すると、洗剤は洗濯水に溶解し、洗濯物に付着している汚れの多くが洗い落とされて、洗濯水中の汚れ物質が増加する。したがって、洗い工程が開始されてから所定時間Ｔ１後の時間ｔ１において、洗濯水中の汚れ物質が増加した時点で異物分離部２２を作動させることにより、洗濯水中の汚れ物質を洗濯水から効率よく分離することができる。

所定時間Ｔ１は、洗い工程が開始されてから１分〜５分経過後で、洗い工程で設定されている洗い時間（洗い工程が開始されてから、洗い工程が終了するまでの時間）の半分以
下であることが望ましい。例えば、洗い工程の時間が９分に設定されている場合、所定時間Ｔ１は２分である。

なお、回転筒モータ２５を駆動するタイミングである所定時間Ｔ１は、例えば、洗濯運転の開始時に、布量検知部３１で検知された洗濯物の量に応じて、タイマー部３５により設定されるようにしてもよい。

洗濯水は、洗濯水入口２４ａから回転筒２４内に流入し、回転数Ｓ２で高速回転する回転筒２４を通過する際に、洗濯水に含まれる洗濯水より比重の重い汚れ物質等の異物が、高速の旋回流による強い遠心力によって回転筒２４の周側部２４ｃに向かう。このようにして、洗濯水に含まれる洗濯物特有の汚れ物質は、異物分離部２２で洗濯水から分離される。回転筒２４を通過した洗濯水は、洗濯水出口２４ｂから流出して循環し、浄化が進行する。

回転筒モータ２５が駆動され、洗濯水から異物の除去が開始される時間ｔ１で、同時に汚れ検知部２７（第１の汚れ検知部２７ａおよび第２の汚れ検知部２７ｂ）によって、異物分離部２２を通して循環する洗濯水の汚れ度合いが検知される。

汚れ度合いが検知されるタイミングは、洗濯水から異物の除去が開始されると同時（またはその前後）である時間ｔ１以降のほか、汚れ検知部２７を洗い工程の開始時にＯＮし、終了するまでの間、連続して検知可能にしてもよい。また、洗い工程の開始から終了までの間で、予め設定された間隔で断続的に検知されるようにしてもよく、さらには、洗い工程の開始から終了までの間の予め設定されたタイミングで検知されるようにしてもよい。

時間ｔ１から、回転筒２４を回転数Ｓ２で回転させると、異物は徐々に洗濯水から分離され洗濯水の汚れ度合いである濁度は減少する。所定時間Ｔ２（例えば、３分）経過後の時間ｔ２で、濁度を検知する。このとき、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ２が所定値Ｄ２以上であると、洗濯水の浄化が不十分と判定して、制御部３０は、回転筒２４を回転数Ｓ３（例えば、３５００ｒｐｍ）に回転数を増加させるように回転筒モータ２５を制御する。

そして、時間ｔ２から回転筒２４の回転数をＳ３で回転させて異物の分離を行い、所定時間Ｔ３（例えば、３分）経過後の時間ｔ３で、洗濯水の汚れ度合いである濁度を検知する。このとき、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ１が所定値Ｄ１以下であると、洗濯水の浄化が十分と判定して、制御部３０は、回転筒２４を回転数Ｓ１（例えば、８００ｒｐｍ）に回転数を減少させるように回転筒モータ２５を制御する。このとき、制御部３０は、回転筒２４を回転数Ｓ１に回転数を減少させるとともに、汚れ検知部２７の検知をＯＦＦしても構わない。

回転筒２４の回転数Ｓ１は、異物分離部２２で洗濯水から分離された異物が、回転筒２４の周側部２４ｃに保持される回転数であり、洗い工程が終了するまで継続される。したがって、洗濯水が所定のレベルまで浄化された状態で、洗い工程が続行されて終了するため、洗濯物から洗い落とされて洗濯水に含まれた汚れ物質等の異物が、洗い工程での洗濯物への再付着が抑制され、洗濯後の衣類の黒ずみや、不快臭の発生が抑えられて、洗濯による仕上がり効果をよくすることができる。

なお、時間ｔ３において、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ１が所定値Ｄ１を超えているときは、洗濯水の浄化が不十分と判定して、制御部３０は回転筒２４を回転数Ｓ３で回転させる時間Ｔ３を延長させてもよい。

また、洗い工程が開始されてから所定時間Ｔ１後の時間ｔ１において、洗濯水中の汚れ物質が増加した時点で汚れ検知部２７により汚れ度合いを検知し、この汚れ度合いに応じて所定値Ｄ１およびＤ２の値を設定してもよい。

次に、異物分離部２２の他の例の動作について説明する。図６は、本実施の形態１における洗濯機の洗い工程の他の例の動作を示すタイムチャートである。

制御部３０は、洗い工程が開始されてから所定時間Ｔ４（例えば、２分）後の、時間ｔ４で回転筒モータ２５を駆動し、回転筒２４を回転数Ｓ２で回転させる。回転数Ｓ２は、例えば、３０００ｒｐｍである。

回転筒モータ２５が駆動され、洗濯水から異物の除去が開始される時間ｔ４で、同時に汚れ検知部２７（第１の汚れ検知部２７ａおよび第２の汚れ検知部２７ｂ）によって、異物分離部２２を通して循環する洗濯水の汚れ度合いが検知される。時間ｔ４から、回転筒２４を回転数Ｓ２で回転させて異物の分離を行い、所定時間Ｔ５（例えば、３分）経過後の時間ｔ５で、洗濯水の汚れ度合いである濁度が検知される。

このとき、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ１が、洗濯水が浄化されたと判定される基準値として設定された所定値Ｄ１以下であると、制御部３０は、回転筒２４を回転数Ｓ１（例えば、８００ｒｐｍ）に回転数を減少させるように回転筒モータ２５を制御する。回転筒２４の回転数Ｓ１は、異物分離部２２で洗濯水から分離された異物が、回転筒２４の周側部２４ｃに保持される回転数であり、回転筒２４内を通過する洗濯水の循環流によって、保持されている異物が周側部２４ｃから離散することがなく、洗い工程が終了するまで回転数Ｓ１が継続される。

なお、汚れ検知部２７は、必ずしも複数（本実施の形態１では２個）設けられる必要はなく、１つでもよい。図７は、本実施の形態１における洗濯機の汚れ検知部２７の他の例の構成図である。図７に示される例は、光センサで構成され汚れ検知部２７が、異物分離部２２の洗濯水出口２４ｂ側（流出側）の水路１９に１つ設けられている。汚れ検知部２７は、異物分離部２２と吐出口１９ａの間に配設されている。この場合は、汚れ検知部２７によって、異物分離部２２によって洗濯水から異物を分離した直後の洗濯水の汚れ度合いが検知される。

また、汚れ検知部２７が異物分離部２２の流入側の水路１９に設けられている場合（図２の２７ａ）は、汚れ検知部２７によって、洗濯槽４内で叩き洗いが行われている洗濯物にかけられた後、外槽１の底部に設けられた排水口１６から流出し、水路１９へ流入する洗濯水の汚れ度合いが検知される。また、図２のように汚れ検知部２７ａおよび２７ｂを設ける場合、制御部３０は汚れ検知部２７ａおよび２７ｂが検知した洗濯水の汚れ度合いを比較することにより、異物分離部２２による異物の分離状態を検知することが可能である。

以上のように、本実施の形態１においては、筐体２内に支持された外槽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９と、外槽１内の洗濯水に含まれる異物を分離する異物分離部２２と、外槽１内の洗濯水を異物分離部２２を通して循環させるための水路１９と、水路１９を通して外槽１と異物分離部２２との間で洗濯水を循環させるポンプ２１と、洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部２７と、洗濯運転を制御する制御部３０とを備えたものである。

これにより、洗濯運転時に、汚れ検知部２７により洗濯水の汚れの状態を検知すること
ができ、洗濯水からの異物の分離を最適に行うことができる。なお、汚れ検知部２７で検知された洗濯水の汚れの状態に応じて、洗い時間の延長または短縮等の再設定や、洗濯水の追加等も可能である。

また、制御部３０は、洗濯運転を開始してから所定時間経過後に、汚れ検知部２７により洗濯水の汚れの状態を検知するものである。

これにより、洗濯物から汚れが多く洗い落とされるタイミングで、洗濯水の汚れの状態を的確に検知することができる。

また、制御部３０は、汚れ検知部２７の出力に基づいて異物分離部２２の動作を制御するものである。

これにより、汚れ検知部２７で検知された洗濯水の汚れの状態に応じて異物分離部２２の動作を最適化することができ、洗濯水の浄化を効果的に行うことができる。

また、異物分離部２２は、水路１９に接続されたケース２３と、ケース２３内に回転可能に設けられた回転筒２４と、回転筒２４を回転させる回転筒モータ２５を有し、制御部３０は、汚れ検知部２７の出力が所定値Ｄ２以上のときは、回転筒２４の回転数を増加させるように回転筒モータ２５を制御するものである。

これにより、回転筒２４を通過する洗濯水に作用する遠心力を強めることができ、異物を分離する能力を高めて洗濯水を効果的に浄化することができる。

また、異物分離部２２は、水路１９に接続されたケース２３と、ケース２３内に回転可能に設けられた回転筒２４と、回転筒２４を回転させる回転筒モータ２５を有し、制御部３０は、汚れ検知部２７の出力が所定値Ｄ１以下のときは、回転筒２４の回転数を減少させるように回転筒モータ２５を制御するものである。

これにより、洗濯水から分離された異物が回転筒２４に保持される回転数まで低下させることができ、回転筒２４を通過する洗濯水への異物の分散を防止して、洗濯物への異物の再付着を抑えることができるとともに、回転筒モータ２５の駆動による消費電力量を少なくすることができる。

また、汚れ検知部２７は、異物分離部２２への流入側、または、異物分離部２２からの流出側、または、その両方の水路１９に設けられたものである。

これにより、異物分離部２２を通過して循環する洗濯水の汚れ度合いを的確に検知することができる。

また、汚れ検知部２７は、発光素子２８と受光素子２９を有する光センサで構成されたものである。

これにより、受光素子２９の出力からから汚れ検知部２７を通過する洗濯水の汚れ度合いを検知することができる。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における洗濯機の概略構成図である。本実施の形態２の特徴は、異物分離部２２を迂回するようにバイパス路３６が設けられ、水路切替弁３７ａおよび３７ｂによって、水路１９を流れる洗濯水が異物分離部２２とバイパス路３６のい
ずれかを通過するように、切替可能に構成されたものである。図９は、本実施の形態２における洗濯機のブロック構成図である。制御部３０は、水路切替弁３７ａおよび３７ｂの駆動を制御し、洗濯運転を実行する。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８において、バイパス路３６は、一端が異物分離部２２の流入側の水路１９に接続され、他端は異物分離部２２の流出側の水路１９に接続されている。バイパス路３６を流れる洗濯水は、異物分離部２２を通らずに迂回するように設けられている。バイパス路３６の両端と水路１９の各々の接続部には、水路切替弁３７ａおよび３７ｂが設けられている。

制御部３０は、異物分離部２２の流入側に設けられた水路切替弁３７ａを、ポンプ２１によって水路１９を流れる洗濯水が異物分離部２２またはバイパス路３６のいずれかを通過するように制御する。また、制御部３０は、異物分離部２２の流出側に設けられた水路切替弁３７ｂを、異物分離部２２またはバイパス路３６のいずれかを通過した洗濯水を吐出口１９ａへ導くように制御する。洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部２７は、水路切替弁３７ｂの下流側の水路１９に設けられ、吐出口１９ａと水路切替弁３７ｂの間に配設されている。

図１０は、本実施の形態２における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャートである。図１０において、洗い工程が開始され、洗剤の化学力によって洗濯物から汚れを積極的に洗い落とす段階では、制御部３０は、外槽１内の洗濯水がバイパス路３６を通過して循環するように、水路切替弁３７ａおよび３７ｂを切り替えるとともに、切替弁２０を水路１９側に切り替え、ポンプ２１をＨｉ（高速）で駆動する。

そして、外槽１内の洗濯水は、異物分離部２２を通らずにバイパス路３６を通って汚れ検知部２７を通過し、吐出口１９ａから多量の洗濯水が洗濯槽４内で叩き洗いが行われている洗濯物にかけられる。したがって、バイパス路３６を流れる洗濯水は、流量を多くして洗濯槽４内へ多量に吐出させることができ、洗濯槽４内の洗濯物に洗濯水を十分に浸透させることができる。

洗い工程の進行にともない、洗剤が溶解した洗濯水によって、洗濯物に付着している汚れの多くが洗い落とされて、洗濯水中の汚れ物質が増加する。制御部３０は、洗濯運転が開始されてからタイマー部３５によって計時された所定時間Ｔ６（例えば、２分）後の時間ｔ６において、洗濯水が異物分離部２２を通過するように水路切替弁３７ａおよび３７ｂを切り替える。これにより、外槽１内の洗濯水は、バイパス路３６を通らずに異物分離部２２を通って汚れ検知部２７を通過し、吐出口１９ａから洗濯槽４内に吐出されて循環する。

このとき、制御部３０は、回転筒モータ２５を駆動し、回転筒２４を回転数Ｓ２で回転させる。回転数Ｓ２は、例えば、３０００ｒｐｍである。同時に、制御部３０はポンプ２１をＨｉ（高速）からＬо（低速）に回転数を低くして駆動する。これにより、洗濯水がバイパス路３６を流れる流速に対して、異物分離部２２を通過する洗濯水の流速が低速となるため、回転筒２４内を通過する洗濯水に対して、遠心力を効果的に作用させて異物の分離効果を高めることができる。

以上のように、本実施の形態２においては、異物分離部２２の流入側と流出側の水路１９に接続され、異物分離部２２を迂回するように設けられたバイパス路３６と、水路１９に設けられた水路切替弁３７ａおよび３７ｂを有し、制御部３０は、水路１９を流れる洗濯水が異物分離部２２またはバイパス路３６のいずれかを通過するように水路切替弁３７
ａおよび３７ｂを制御するものである。

これにより、外槽１内の洗濯水は、異物分離部２２を通過せずにバイパス路３６を通して吐出口１９ａから洗濯槽４内に吐出されて循環する経路と、異物分離部２２を通して吐出口１９ａから洗濯槽４内に吐出されて循環する経路とを選択的に切り替えることができる。

また、制御部３０は、バイパス路３６を流れる洗濯水が、洗濯運転を開始してから所定時間Ｔ６経過後に、異物分離部２２を流れるように水路切替弁３７ａおよび３７ｂを制御するものである。

これにより、洗濯水は、洗濯物から汚れの多くが洗い落とされるタイミングで、異物分離部２２を通して循環するように切り替えられ、洗濯水に含まれる異物を効果的に分離することができる。

また、制御部３０は、洗濯水がバイパス路３６を流れる流速に対して、異物分離部２２を通過する洗濯水の流速が低速となるようにポンプ２１を制御するものである。

これにより、異物分離部２２を通過する洗濯水に対して、遠心力を効果的に作用させて異物の分離効果を高めることができる。また、バイパス路３６を流れる洗濯水は、流量を多くして洗濯槽４内へ多量に吐出させることができ、洗濯槽４内の洗濯物に洗濯水を十分に浸透させて、洗浄効果を高めることができる。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャートである。本実施の形態３の特徴は、バイパス路を流れる洗濯水の汚れの状態を検知して、水路切替弁３７ａおよび３７ｂを異物分離部２２側へ切り替えるものである。他の構成は実施の形態２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２のものを援用する。

図８、図９、および図１１において、洗い工程が開始され、洗剤の化学力によって洗濯物から汚れを積極的に洗い落とす段階では、制御部３０は、外槽１内の洗濯水がバイパス路３６を通過して循環するように、水路切替弁３７ａおよび３７ｂを切り替えるとともに、切替弁２０を水路１９側に切り替え、ポンプ２１をＨｉ（高速）で駆動する。ほぼ同時に、汚れ検知部２７をＯＮし、循環する洗濯水の汚れの状態を検知する。

最初に、外槽１内の洗濯水は、異物分離部２２を通らずにバイパス路３６を通って汚れ検知部２７を通過し、吐出口１９ａから多量の洗濯水が洗濯槽４内で叩き洗いが行われている洗濯物にかけられる。したがって、バイパス路３６を流れる洗濯水は、流量を多くして洗濯槽４内へ多量に吐出させることができ、洗濯槽４内の洗濯物に洗濯水を十分に浸透させることができる。

洗い工程の進行にともない、洗剤が溶解した洗濯水によって、洗濯物に付着している汚れの多くが洗い落とされて、洗濯水中の汚れ物質が増加する。制御部３０は、洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部２７の出力が所定値Ｄ２に達すると、洗濯水が異物分離部２２を通過するように水路切替弁３７ａおよび３７ｂを切り替える（時間ｔ７）。これにより、外槽１内の洗濯水は、バイパス路３６を通らずに異物分離部２２を通って汚れ検知部２７を通過し、吐出口１９ａから洗濯槽４内に吐出されて循環する。

このとき、制御部３０は、回転筒モータ２５を駆動し、回転筒２４を回転数Ｓ２で回転
させる。回転数Ｓ２は、例えば、３０００ｒｐｍである。同時に、制御部３０はポンプ２１をＨｉ（高速）からＬо（低速）に回転数を低くして駆動する。これにより、洗濯水がバイパス路３６を流れる流速に対して、異物分離部２２を通過する洗濯水の流速が低速となるため、回転筒２４内を通過する洗濯水に対して、遠心力を効果的に作用させて異物の分離効果を高めることができる。

そして、時間ｔ７から所定時間Ｔ８（例えば、３分）経過後の時間ｔ８で、洗濯水の汚れ度合いである濁度を検知する。このとき、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ１が所定値Ｄ１以下であると、洗濯水の浄化が十分と判定して、制御部３０は、回転筒２４を回転数Ｓ１（例えば、８００ｒｐｍ）に回転数を減少させるように回転筒モータ２５を制御する。

なお、時間ｔ８において、汚れ検知部２７で検知された出力Ｐ１が所定値Ｄ１以下であるとき、制御部３０は、再び洗濯水がバイパス路３６を通過するように水路切替弁３７ａおよび３７ｂを切り替えてもよい。このとき、制御部３０は、回転筒モータ２５をＯＦＦし、ポンプ２１をＬо（低速）からＨｉ（高速）に回転数を高くして駆動する。

なお、洗濯水が異物分離部２２を流れるように切り替えられるタイミングｔ７は、汚れ検知部２７の出力が所定値Ｄ２に達したときのほか、汚れ検知部２７で検知された濁度の上昇率が設定値以下に低下したとき、すなわち、汚れ落ちが少なくなったときであってもよい。同様に、回転筒２４を回転数Ｓ１に回転数を減少させるタイミングｔ８は、汚れ検知部２７の出力が所定値Ｄ１に達したときのほか、汚れ検知部２７で検知された濁度の下降率が設定値以下に低下したとき、すなわち、異物の分離が少なくなったときであってもよい。

また、洗い工程が開始されてから時間ｔ７に達するまでの時間長を検知し、この時間長に応じて所定値Ｄ１およびＤ２の値を設定してもよい。

以上のように、本実施の形態３においては、汚れ検知部２７は、バイパス路３６を流れる洗濯水の汚れの状態を検知し、制御部３０は、汚れ検知部２７の出力に基づいてバイパス路３６を流れる洗濯水が異物分離部２２を流れるように水路切替弁３７ａおよび３７ｂを制御するものである。

これにより、洗濯水は、汚れ検知部２７の出力に基づいて異物分離部２２を通して循環され、洗濯水に含まれる異物を効果的に分離して浄化することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯水の汚れの状態を検知することができ、異物分離部での異物の分離を最適に行うことができるので、洗濯機として有用である。

１、５１ 外槽
２ 筐体
４ 洗濯槽
９、５９ モータ
１９、５３ 水路
２１、５４ ポンプ
２２ 異物分離部
２３、５５ ケース
２４ 回転筒
２５ 回転筒モータ
２７、２７ａ、２７ｂ 汚れ検知部
２８ 発光素子
２９ 受光素子
３０ 制御部
３６ バイパス路
３７ａ、３７ｂ 水路切替弁（水路切替部）

Claims (10)

1. 筐体内に支持された外槽と、
   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異物分離部と、
   前記外槽内の洗濯水を前記異物分離部を通して循環させるための水路と、
   前記水路を通して前記外槽と前記異物分離部との間で洗濯水を循環させるポンプと、
   洗濯水の汚れの状態を検知する汚れ検知部と、
   洗濯運転を制御する制御部とを備えた洗濯機。
2. 前記制御部は、洗濯運転を開始してから所定時間経過後に、前記汚れ検知部により洗濯水の汚れの状態を検知する請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御部は、前記汚れ検知部の出力に基づいて前記異物分離部の動作を制御する請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記異物分離部は、前記水路に接続されたケースと、前記ケース内に回転可能に設けられた回転筒と、前記回転筒を回転させる回転筒モータを有し、
   前記制御部は、前記汚れ検知部の出力が所定値以上のときは、前記回転筒の回転数を増加させるように前記回転筒モータを制御する請求項３に記載の洗濯機。
5. 前記異物分離部は、前記水路に接続されたケースと、前記ケース内に回転可能に設けられた回転筒と、前記回転筒を回転させる回転筒モータを有し、
   前記制御部は、前記汚れ検知部の出力が所定値以下のときは、前記回転筒の回転数を減少させるように前記回転筒モータを制御する請求項３に記載の洗濯機。
6. 前記汚れ検知部は、前記異物分離部への流入側、または、前記異物分離部からの流出側、または、その両方の前記水路に設けられた請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
7. 前記汚れ検知部は、発光素子と受光素子を有する光センサで構成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
8. 前記異物分離部の流入側と流出側の前記水路に接続され、前記異物分離部を迂回するように設けられたバイパス路と、前記水路に設けられた水路切替部を有し、
   前記制御部は、前記水路を流れる洗濯水が前記異物分離部または前記バイパス路のいずれかを通過するように前記水路切替部を制御する請求項１〜７のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 前記汚れ検知部は、前記バイパス路を通して循環する洗濯水の汚れの状態を検知し、
   前記制御部は、前記汚れ検知部の出力に基づいて、前記バイパス路を流れる洗濯水が前記異物分離部を通過するように前記水路切替部を制御する請求項８に記載の洗濯機。
10. 前記制御部は、洗濯水が前記バイパス路を流れる流速に対して、前記異物分離部を通過する洗濯水の流速が低速となるように前記ポンプを制御する請求項８または９に記載の洗濯機。