JP3026739B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗濯槽内に水および湯
を供給することができ、洗濯に適した温度の洗濯水で洗
濯を行うことができる洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、洗濯機の洗浄効果を向上させ
るために、水と湯とを混合して生成した温水を洗濯槽に
貯水し、この温水で洗濯を行う洗濯機が知られている。
たとえば、特開平４−３５６９０号公報には、給水時間
および給湯時間を自動調節して、洗濯槽内の洗濯水を洗
濯に適した温度に制御する洗濯機が開示されている。

【０００３】上記公開公報に開示されている洗濯機は、
洗濯槽内への水および湯の供給をそれぞれ制御する給水
弁および給湯弁を備えている。洗濯槽内に供給される水
および湯の温度は温度検出手段により検出され、洗濯槽
内に供給される水および湯の流量は流量検出手段によっ
て検出される。温水での洗濯に当たっては、まず給水弁
が所定時間開かれるとともに、洗濯槽内に供給される水
の温度Ｔｃおよび流量Ｑｃが検出される。次いで、給湯
弁が所定時間開かれ、このとき、給湯開始直後から、洗
濯槽内に供給される湯の温度Ｔｈおよび流量Ｑｈが検出
される。この検出された温度Ｔｃ、Ｔｈおよび流量Ｑ
ｃ、Ｑｈを用いて、洗濯槽内の洗濯水の持つ熱量が設定
手段により設定された設定温度および設定水位に対応す
る値になるように、給水弁および給湯弁の各開口時間が
演算される。そして、この演算の結果に従って給水弁お
よび給湯弁が開閉制御されることにより、設定温度およ
び設定水位の洗濯水が洗濯槽内に貯水される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行技術では、洗濯槽内に貯水された洗濯水の温度が必
ずしも設定温度にならない場合がある。具体的には、給
湯開始直後から湯温が検出されるので、給湯配管内の残
水と、残水に引き続いて供給される湯との間の温度差の
ために、給水弁および給湯弁の各開口時間が適切に設定
されないおそれがある。また、給水・給湯中に水温また
は湯温が変化した場合には、この水温または湯温の変化
に追従できず、洗濯槽内の洗濯水の温度が設定温度にな
らない。さらに、給水・給湯開始時に、洗濯機内にぬれ
た洗濯物が収容されている場合や洗濯機槽内に水が残っ
ている場合にも、洗濯槽に貯水された洗濯水の温度は設
定温度にならない。

【０００５】これらの問題を解決するために、先願人は
先に、特願平５−３００１７１号において、洗濯槽に供
給される水の温度（以下、「給水温度」という。）およ
び供給される湯の温度（以下、「給湯温度」とい
う。）、ならびに洗濯槽内に貯水された洗濯水の温度
（以下、「槽内温度」という。）および貯水された洗濯
水の水位を、給水・給湯期間中にわたって常時測定する
ようにした洗濯機を提案している。

【０００６】この提案に係る洗濯機では、水位センサで
検出できる最低水位であるリセット水位に達した時点
で、給湯温度、給水温度および槽内温度が検出される。
この検出結果に基づいて、水および湯を同時に給水して
も差し支えない水位の上限である同時給水水位が求めら
れる。同時給水水位に達するまでは、水および湯の同時
給水が行われる。同時給水中、この同時給水水位は繰り
返し演算し直される。また、給湯温度および給水温度も
繰り返し検出される。同時給水水位に達した後は、給水
温度、給湯温度、槽内温度および設定温度に応じて、設
定水位に達するまで、給湯および給水が個別に制御され
る。

【０００７】しかしながら、上記提案の構成では、上記
リセット水位と設定水位との差が小さく、かつ、設定温
度が給水温度に近い場合、設定水位まで貯水された洗濯
水の温度を設定温度に制御できないおそれがある。すな
わち、リセット水位までは水と湯との同時給水を行うの
で、給水温度が比較的高いときには、リセット水位に達
したときの槽内温度が設定温度よりも高くなっている。
したがって、その後は槽内温度を設定温度に近づけるた
めに、水のみが供給されることになる。しかし、リセッ
ト水位と設定水位の差が小さいと、設定水位まで水のみ
を供給しても、その供給量が少ないので、槽内温度を設
定温度まで下げることができない。このような場合の具
体例につき、以下に詳述する。

【０００８】給水配管から供給される水の温度が２５
℃、その流量が毎分８リットル、給湯配管から供給され
る湯の温度が６５℃、その流量が毎分７リットル、リセ
ット水位が１０リットル、給湯配管内に２５℃の水が１
リットル残っているとする。そして、洗濯水の温度を２
７℃に設定し、その水位（水量）を２５リットルに設定
するものとする。

【０００９】最初に給湯配管内の残水が洗濯槽に供給さ
れ、次にリセット水位まで水と湯との同時給水が行われ
る。そうすると、リセット水位に達するまでに供給され
る水量は、 １＋（１０−１）×８／（８＋７）＝５．８（リットル） であり、湯量は、 （１０−１）×７／（８＋７）＝４．２（リットル） である。したがって、槽内温度Ｔｍ0 は、 Ｔｍ0 ＝（５．８×２５＋４．２×６５）／１０＝４１．８（℃） となる。

【００１０】次に、リセット水位から設定水位までは水
のみが供給される。すなわち、残り１５（リットル）の
水が供給されると、設定水位に達したときの槽内温度Ｔ
ｍ1は、 Ｔｍ1 ＝（１０×４１．８＋１５×２５）／２５＝３１．７（℃） となる。したがって、設定温度の２７℃よりも高くなっ
てしまう。

【００１１】図１０は、上述の具体例の給水弁および給
湯弁の開閉状態ならびに槽内温度の変化を示すタイムチ
ャートである。貯水動作開始から８．５秒で給湯配管内
の残水が完全になくなり、水と湯の同時給水が行われ
る。３６秒間の同時給水によって、貯水動作開始後４
４．５秒の時点で水位はリセット水位に達し、給水弁お
よび給湯弁は閉じられる。その後、２０秒間放置され、
続いて水のみの供給が行われる。こうして、貯水動作開
始してから１７６秒間で、水位が設定水位に達するが、
槽内温度は設定温度の２７℃よりも高くなっていること
がわかる。

【００１２】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、水温が設定温度に近い場合でも設定温度の
洗濯水を洗濯槽内に確実に貯水することができる洗濯機
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項１記載の洗濯機は、洗濯槽内に貯水された洗
濯水で洗濯を行う洗濯機において、洗濯槽内に水を供給
する給水手段と、上記給水手段によって供給される水の
温度を検出する水温検出手段と、洗濯槽内に湯を供給す
る給湯手段と、洗濯水の温度を設定するための温度設定
手段と、上記給水手段による洗濯槽への給水およびその
停止、ならびに上記給湯手段による洗濯槽への給湯およ
びその停止を制御する制御手段とを含み、上記制御手段
は、上記水温検出手段によって検出される水温と上記温
度設定手段によって設定された設定温度との差が所定温
度差以下であるときに、上記給湯手段による給湯を禁止
するとともに上記給水手段により洗濯槽へ給水させるこ
とによって、上記洗濯槽内に所定水位まで貯水させる第
１の制御手段と、上記水温検出手段によって検出される
水温と上記温度設定手段によって設定された設定温度と
の差が上記所定温度差よりも大きいときに、上記給水手
段による洗濯槽への給水と上記給湯手段による給湯とを
並行して行わせることによって、上記洗濯槽内に上記所
定水位まで貯水させる第２の制御手段とを含むことを特
徴とするものである。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、上記給湯手
段によって供給される湯の温度を検出する湯温検出手段
と、洗濯槽内に溜まった洗濯水の温度を検出する槽内温
度検出手段と、洗濯槽内に貯水すべき洗濯水の水位を設
定するための水位設定手段と、洗濯槽内に上記所定水位
以上貯水された洗濯水の水位を検出することができる水
位検出手段と、上記水温検出手段、上記湯温検出手段お
よび上記槽内温度検出手段の各出力、ならびに上記温度
設定手段によって設定された設定温度および上記水位設
定手段によって設定された設定水位に基づいて、上記給
水手段による給水および上記給湯手段による給湯を並行
して行わせてもその後の給水または給湯によって洗濯槽
内に貯水された洗濯水の温度を上記設定水位において上
記設定温度に制御することができる上限の水位である同
時給水水位を、上記水位検出手段によって上記洗濯槽内
の水位が上記所定水位に達したことが検出された後の期
間に繰り返し算出する同時給水水位算出手段とをさらに
含み、上記制御手段は、上記所定水位から上記同時給水
水位算出手段によって算出された同時給水水位まで、上
記給水手段による給水と上記給湯手段による給湯とを並
行して行わせる第３の制御手段をさらに含むものである
ことを特徴とする請求項１記載の洗濯機である。

【００１５】請求項３記載の発明は、上記制御手段が、
上記槽内温度検出手段の出力と上記温度設定手段によっ
て設定された設定温度とを比較する比較手段と、この比
較手段による比較結果に基づいて、上記槽内温度検出手
段の出力を上記設定温度に近づけるべく上記給水手段お
よび上記給湯手段を個別に制御しつつ、上記同時給水水
位算出手段によって算出された同時給水水位から上記水
位設定手段によって設定された設定水位まで貯水を行わ
せる第４の制御手段とをさらに含むものであることを特
徴とする請求項２記載の洗濯機である。

【００１６】

【作用】請求項１記載の構成によれば、制御手段が給水
手段による給水および給湯手段による給湯を制御するこ
とによって、洗濯槽内に洗濯水が貯水される。給水手段
によって供給される水の温度は水温検出手段によって検
出される。この検出される水温と温度設定手段によって
設定された洗濯水の設定温度の差が所定温度以下である
ときには、第１の制御手段による制御の下、給湯手段に
よる給湯が禁止され、所定水位まで給水のみが行われ
る。また、水温検出手段によって検出される水温と設定
温度との差が所定温度差よりも大きければ、第２の制御
手段による制御の下、所定水位まで給水および給湯が並
行して行われる。

【００１７】このようにして、水温が設定温度に近い場
合には給水のみが行われるので、所定水位まで貯水した
後の給水または給湯によって、洗濯水の温度を容易に設
定温度に制御することができる。また、水温と設定温度
との温度差が十分大きいときには、所定水位まで給水お
よび給湯が並行して行われることにより、その後の給水
または給湯による洗濯水の温度制御を容易にすることが
できる。そのうえ、貯水に要する時間を短縮できる。

【００１８】請求項２記載の構成によれば、洗濯槽内に
溜まった洗濯水の温度が槽内温度検出手段によって検出
され、洗濯槽内における所定水位以上の水位が水位検出
手段によって検出される。さらに、給湯手段によって供
給される湯の温度が湯温検出手段によって検出される。
洗濯水の水位は、水位設定手段によって設定される。そ
して、洗濯槽内の水位が所定水位に達した後の期間に
は、水温、湯温、槽内の洗濯水の温度、設定温度および
設定水位に基づいて、同時給水水位が同時給水水位算出
手段によって繰り返し算出される。この同時給水水位と
は、給水および給湯を並行して行うことができる水位の
上限である。すなわち、この同時給水水位から設定水位
までの給水または給湯によって洗濯槽内の洗濯水の温度
を確実に設定温度とすることができるような水位であ
る。

【００１９】同時給水水位は繰り返し算出されるので、
水温、湯温および洗濯槽内の洗濯水の温度の変化にきめ
細かに対応した同時給水水位が算出されることになる。
したがって、同時給水水位の正確な算出を通じて、洗濯
槽内に貯水される洗濯水の正確な温度制御を期すること
ができる。また、同時給水水位までは、第３の制御手段
の制御の下、給水および給湯が並行して実行される。こ
れにより、給水／停止の回数および給湯／停止の回数を
低減することができる。さらには、単位時間に貯水され
る洗濯水の量を多くすることができるので、短時間で設
定水位まで貯水できる。

【００２０】請求項３記載の構成によれば、洗濯槽内の
洗濯水の温度と設定温度とが比較手段によって比較され
る。この比較手段の比較結果に基づいて、第４の制御手
段の制御の下、同時給水水位から設定水位までの貯水が
実行される。これにより、洗濯槽内の洗濯水の温度が設
定水位に近づけられる。このようにして、洗濯槽内に溜
まった洗濯水の温度を参照しながら設定水位まで貯水さ
れるので、洗濯水の温度を正確に制御することができ
る。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、添付図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例の全自
動洗濯機の構成を簡略化して示す断面図である。洗濯機
本体１は、上面に開口を有する箱型に形成されている。
洗濯機本体１には、スプリング付の吊り棒（図示せず）
を介して弾性的に吊支された外槽２と、この外槽２に回
転自在に内装された内槽３とが備えられている。外槽２
には、洗濯水が貯水され、内槽３には、衣類などの洗濯
物が収容される。

【００２２】外槽２の上方には、洗濯水を給水するため
の図外の給水口が形成されており、この給水口には供給
管４を介して水および湯が供給される。供給管４は、図
外の給水管から水が供給される給水用枝管４ａと、図外
の給湯管から湯が供給される給湯用枝管４ｂとを有して
いる。この２つの枝管４ａ、４ｂは供給管４の出口付近
で一本の管となっており、水および湯が外槽２に共通に
供給されるようになっている。給水用枝管４ａの途中部
には、外槽２への水の供給を制御する給水弁５が配設さ
れており、給湯用枝管４ｂの途中部には、外槽２への湯
の供給を制御する給湯弁６が配設されている。給水弁５
および給湯弁６には、たとえば電磁弁が使用されてい
る。

【００２３】給水用枝管４ａ内において、給水弁５より
も下流側には、水温センサ７が配置されている。給湯用
枝管４ｂ内において、給湯弁６よりも下流側には、湯温
センサ８が配置されている。給水弁５のみを開けば、水
のみが供給され、給湯弁６のみを開けば、湯のみが供給
される。そして、給水弁５および給湯弁６を同時に開く
と、水と湯とが混合されて温水が供給される。

【００２４】外槽２の底部には、外槽２内に溜まった洗
濯水を洗濯機本体１外へ排出するための排水口９が形成
されている。排水口９は、洗濯機本体１外に延びる排水
管１１に接続されている。この排水管１１の途中部に
は、排水弁１０が配設されている。排水弁１０には、た
とえば電磁弁が使用されている。外槽２の底部一角に
は、エアートラップ１２が設けられている。エアートラ
ップ１２は、洗濯機本体１の上面に配置された水位セン
サ１３に、エアーホース１４を介して接続されている。
外槽２内の水位の上昇に伴って、エアーホース１４内の
空気は圧縮される。水位センサ１３は、エアホース１４
内の空気圧を測定することによって、水位を検出する。
エアートラップ１２の底部には、外槽２内に溜まった洗
濯水の温度を検出する槽内温度センサ１５が設置してあ
る。

【００２５】内槽３は脱水槽も兼ねたものであって、そ
の周面には、多数の微細な脱水孔（図示せず）が形成さ
れている。また、内槽３の底部には、洗濯水を攪拌して
水流を発生させるためのパルセータ１８が正逆回転自在
に内装されている。内槽３の上部の内周には、流体バラ
ンサ１９が配設されている。洗濯機本体１の底部には、
内槽３およびパルセータ１８を回転させるための駆動力
を発生するモータ２０が設けられている。モータ２０の
回転力は、モータ２０の出力軸に取り付けられたモータ
プーリ２３および無端状のベルト２４を介して、軸受ケ
ース２１の羽根プーリ２２に伝えられる。羽根プーリ２
２は、軸受ケース２１の入力軸２１ａに固定されてい
る。軸受ケース２１は、入力軸２１ａからの回転力を、
出力軸２１ｂから内槽３またはパルセータ１８に与え
る。出力軸２１ｂは、外槽２を貫通し、内槽３およびパ
ルセータ１８を個別に駆動できるように二重シャフトで
構成されている。

【００２６】洗いおよびすすぎ工程では、モータ２０の
駆動力は軸受ケース２１を介して、パルセータ１８に伝
達される。これにより、パルセータ１８が正逆回転し、
内槽３内に水流が発生させられる。脱水工程では、排水
弁１０が開放され、外槽２内の洗濯水が排水されたうえ
で、モータ２０の駆動力が内槽３に伝達される。これに
より、内槽３を回転させることで洗濯物に含浸した水分
が脱水孔から排出される。

【００２７】図２は、上記の洗濯機の電気的構成を示す
ブロック線図である。洗い、すすぎおよび脱水の各工程
を含む一連の洗濯動作は、制御手段としてのマイクロコ
ンピュータ３０の制御の下に実行される。マイクロコン
ピュータ３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、データＲＡ
Ｍ（ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ）、プログラムＲ
ＯＭ（ＲＯＭ：リードオンリメモリ）などを備え、あら
かじめＲＯＭに記憶されているプログラムに従って各部
の制御を行う。

【００２８】マイクロコンピュータ３０には、水温セン
サ７、湯温センサ８、水位センサ１３、槽内温度センサ
１５、温度設定キー１６および水位設定キー１７からの
各出力が与えられる。また、マイクロコンピュータ３０
には、給水弁５を開閉させるための給水弁駆動回路３１
と、給湯弁６を開閉させるための給湯弁駆動回路３２
と、排水弁１０を開閉させるための排水弁駆動回路３３
と、モータ２０を駆動するためのモータ駆動回路３４
と、供給される湯の温度の異常を低温異常表示部４０お
よび高温異常表示部５０にそれぞれ表示させるための低
温異常表示回路３５および高温異常表示回路３６とが接
続されている。低温異常表示部４０および高温異常表示
部５０は洗濯機本体１の上部に配置されている。

【００２９】マイクロコンピュータ３０は、水温センサ
７、湯温センサ８、水位センサ１３、槽内温度センサ１
５、温度設定キー１６および水位設定キー１７からの各
出力に基づいて、駆動回路３１、３２、３３、３４を介
して、給水弁５、給湯弁６、排水弁１０およびモータ２
０の駆動を制御する。さらに低温異常表示回路３５およ
び高温異常表示回路３６を介して、低温異常表示部４０
および高温異常表示部５０を制御する。

【００３０】図３ないし図８は、外槽２内に温水を洗濯
水として貯水するための貯水動作を説明するためのフロ
ーチャートである。具体例として、給水用枝管４ａから
供給される水の温度（以下、「給水温度」という。）が
２５℃、その流量が毎分８リットル、給湯用枝管４ｂか
ら供給される湯の温度（以下、「給湯温度」という。）
が６５℃、その流量が毎分７リットル、水位センサ１３
で検出することができる最低の水位（最小水量。以下、
「リセット水位」という。）が１０リットルであるとき
を想定する。また、給湯用枝管４ｂ内に２５℃の水が１
リットル残っている場合において、洗濯水の温度が２７
℃に設定され、その水位（水量）が２５リットルに設定
されるときを想定する。すなわち、この具体例は供給さ
れる水の温度と設定水位との差が小さく、かつ、リセッ
ト水位と設定水位との差が小さいときを想定したもので
ある。

【００３１】貯水動作中は、常時、水温センサ７、湯温
センサ８、槽内温度センサ１５および水位センサ１３か
らの各検出出力に基づき、給水温度、給湯温度、外槽２
内の洗濯水の温度（以下、「槽内温度」という。）およ
び外槽２内に溜まった洗濯水の水位がそれぞれ測定され
る。また、槽内温度を正確に測定するために、貯水動作
開始後３０秒経つと、パルセータ１８の反転動作が開始
される。すなわち、パルセータ１８は５秒正回転、５秒
停止、５秒逆回転のサイクルで動作する。このパルセー
タ１８の反転動作は、貯水動作中終始繰り返される。

【００３２】図３を参照して、水位設定キー１７および
温度設定キー１６により洗濯水の水位Ａおよび温度Ｂ
（温度は水温から湯温までの範囲で設定可能）が設定さ
れ（ステップＳ１、ステップＳ２）、洗濯機本体１の上
部に配置された図外のスタートキーが操作されると（ス
テップＳ３）、外槽２内の水位が設定水位Ａに達してい
るかどうかが調べられる（ステップＳ４）。設定水位Ａ
に達していれば、ただちに洗い運転が開始される（ステ
ップＳ４４）。設定水位Ａに達していなければ、次に温
度設定が給水のみであるかどうかが判断される（ステッ
プＳ５）。

【００３３】給水のみを行って洗濯を行うことが設定さ
れている場合には、給水が開始される（ステップＳ４
５）。給水のみを行うことが設定されていない場合に
は、給湯弁６が開かれ（ステップＳ６）、湯温センサ８
の検出出力がマイクロコンピュータ３０によって参照さ
れ、給湯温度が設定温度Ｂよりも８℃以上高いか否かが
判断される（ステップＳ７）。給湯用枝管４ｂ内に低温
の残水があれば、図７のステップＳ４６の処理へ移る。
低温の残水がなければ、ステップＳ８の処理へと移る。

【００３４】上述の想定では、給水のみを行うことが設
定されてはいないので、給湯弁６が開かれる。また、貯
水動作開始直後は、給湯用枝管４ｂ内に残っている１リ
ットルの水が外槽２内に供給されるので、給湯温度は２
５℃である。そのため、処理はステップＳ７から図７の
ステップＳ４６に移る。ステップＳ４６では、給湯温度
が設定温度Ｂよりも２℃だけ高い温度（Ｂ＝２７℃のと
きは２９℃）以下かどうかが判断され、給湯温度が設定
温度Ｂよりも２℃だけ高い温度を越えるまで給湯が続け
られる。もし、この給湯が続いている間に洗濯水の水位
が設定水位Ａに達したときは（ステップＳ４７）、給湯
弁６が閉じられる（ステップＳ４８）。そして、槽内温
度が設定温度Ｂよりも３℃以上低いときは（ステップＳ
４９）、低温表示部４０に給湯温度低温異常が表示され
たうえで（ステップＳ５０）、洗い運転が開始される
（ステップＳ５１）。槽内温度が設定温度Ｂよりも３℃
以上低い状態でないときは、給湯温度低温異常が表示さ
れることなく、洗い運転が開始される。

【００３５】ステップＳ４６において、給湯温度が設定
温度Ｂよりも２℃だけ高い温度を越えていると判断され
ると、洗濯水の水位がリセット水位に達しているかどう
かが確認される（ステップＳ５２）。リセット水位に達
していなければ、図３のステップＳ７に移る。もし、リ
セット水位に達していたならば、図５の処理に移る。上
述の想定では、給湯用枝管４ｂ内の残水１リットルが供
給されている期間は、ステップＳ４６およびステップＳ
４７の処理が繰り返される。そして６５℃の湯が湯温セ
ンサ８に達すると、ステップＳ５２を経て、ステップＳ
７に戻ることになる。

【００３６】再び図３を参照して、ステップＳ７で給湯
温度が設定温度Ｂよりも８℃以上高くなったと判断され
ると、給水弁５が開かれ（ステップＳ８）、外槽２内に
水および湯が混合されて供給される。このときの給湯温
度が７５℃より高いときには（図４のステップＳ９）、
図８に示す高温異常処理動作が実行される。すなわち、
給湯弁６が直ちに閉じられ（ステップＳ５３）、給水弁
５が開かれていないならば、給水弁５が開かれ（ステッ
プＳ５４、ステップＳ５５）、高温異常表示部に給湯温
度高温異常の表示を行う（ステップＳ５６）。そして、
設定水位まで給水のみを行い（ステップＳ５７）、設定
水位Ａに達した時点で給水弁５が閉じられ（ステップＳ
５８）、洗い運転が開始される（ステップＳ５９）。

【００３７】図４を参照して、給湯温度が正常であれ
ば、ステップＳ９からステップＳ１０に処理が移る。ス
テップＳ１０では、給水温度が設定温度Ｂよりも１４℃
だけ低い温度（Ｂ＝２７℃のときは１３℃）以上かどう
かが判断される。つまり、給水温度が設定温度Ｂに近い
かどうか判断される。この判断が肯定されると、給湯温
度Ｔｈ１が記録され（ステップＳ１５）、給湯弁６が閉
じられる（ステップＳ１６）。その後は、洗濯水の水位
がリセット水位（１０リットル）に達するまで給水のみ
が行われる。洗濯水の水位がリセット水位に達すると
（ステップＳ１７）、給水温度Ｔｃ１が記録され（ステ
ップＳ１８）、給水弁５が閉じられる（ステップＳ１
９）。この状態で２０秒間待機した後（ステップＳ２
０）、処理は図５のステップＳ２１からの同時給水動作
に処理が移る。

【００３８】なお、ステップＳ２０における２０秒間の
待機は、外槽２内の洗濯水の温度が各部で均一になるの
を待って、槽内温度センサ１５による槽内温度の検出精
度を向上させるための処理である。このようにして、給
水温度が設定温度Ｂに近い場合には、給湯が禁止され、
リセット水位まで給水のみが行われる。すなわち、上記
ステップＳ１０からステップＳ１９の処理が、第１の制
御手段の機能に対応する。

【００３９】上述の想定では、給水温度が２５℃、設定
温度が２７℃であり、両者の温度差は２℃であるから、
ステップＳ１０の判断は肯定される。したがって、処理
はステップＳ１０からステップＳ１５へと移り、給湯温
度Ｔｈ１が記録された後、給湯弁６が閉じられて、リセ
ット水位まで給水のみが行われることになる。もし、ス
テップＳ１０において、給水温度が設定温度Ｂよりも１
４℃だけ低い温度未満であると判断されると、洗濯水の
水位がリセット水位に達するまで給水と給湯とが並行し
て行われる（ステップＳ１１、ステップＳ１４）。つま
り、給水温度が設定温度Ｂに比べて十分低いときには、
リセット水位まで給水および給湯が並行して行われる。
洗濯水の水位がリセット水位に達すると（ステップＳ１
１）、給湯温度Ｔｈ１および給水温度Ｔｃ１が記録され
（ステップＳ１２）、さらに、給水弁５および給湯弁６
が閉じられる（ステップＳ１３）。この後の処理はステ
ップＳ２０に進む。なお、リセット水位に達するまでの
期間中は、給湯温度が繰り返し測定される（ステップＳ
１４）。このとき、給湯温度が７５℃より高いなら、上
述の高温異常処理（図８）が行われる。

【００４０】このようにして、ステップＳ１０からステ
ップＳ１３までの処理により、給水温度と設定温度Ｂと
の差が十分大きいときには、リセット水位まで給水と給
湯とが同時に行われる。したがって、上記ステップＳ１
０からステップＳ１３の処理が、第２の制御手段の機能
に相当する。次に図５を参照して、ステップＳ２１では
給湯温度が７５℃以下かどうかが判断され（ステップＳ
２１）、給湯温度が７５℃より高いときは、上述の高温
異常処理（図８）に移る。給湯温度が７５℃以下のとき
は、槽内温度Ｔｍ、給湯温度Ｔｈ２、給水温度Ｔｃ２が
記録される（ステップＳ２２）。なお、給水弁５が閉じ
ている場合においては、閉じる前に記録された給水温度
がＴｃ２とされる。また、給湯弁６が閉じている場合に
おいては、閉じる前に記録された給湯温度がＴｈ２とさ
れる。さらに給水弁５が一度も開かれていないときは、
気温がＴｃ２とされる。

【００４１】次に、槽内温度Ｔｍと設定温度Ｂとが比較
され（ステップＳ２３）、槽内温度Ｔｍが設定温度Ｂよ
りも低い場合はステップＳ２４に移り、槽内温度Ｔｍが
設定温度Ｂ以上のときはステップＳ２５に移る。ステッ
プＳ２５では、槽内温度Ｔｍ、給水温度Ｔｃ２、設定水
位Ａおよび設定温度Ｂが下記計算式１に代入され、同時
給水水位Ｍが求められる。ステップＳ２４では、槽内温
度Ｔｍ、給湯温度Ｔｈ２、設定水位Ａおよび設定温度Ｂ
が下記計算式２に代入され、同時給水水位Ｍが求められ
る。

【００４２】 Ｍ ＝ Ａ（Ｂ−Ｔｃ２）／（Ｔｍ−Ｔｃ２） （計算式１） Ｍ ＝ Ａ（Ｔｈ２−Ｂ）／（Ｔｈ２−Ｔｍ） （計算式２） ここで、同時給水水位Ｍとは、給水および給湯の両方を
行ってもその後の給水および給湯によって槽内温度Ｔｍ
を設定温度Ｂに制御することができる水位の上限であ
る。すなわち、同時給水水位Ｍから設定水位Ａまで、給
水または給湯によって貯水することにより、設定水位Ａ
での槽内温度Ｔｍを設定温度Ｂとすることができなけれ
ばならない。

【００４３】最終的に外槽２内に貯水されるべき洗濯水
の持つ熱量はＡＢで与えられる。また、同時給水水位Ｍ
での洗濯水の熱量はＭＴｍで与えられる。つまり、給水
同時水位Ｍの時点で、不足の熱量はＡＢ−ＭＴｍであ
る。一方、同時給水水位Ｍから設定水位Ａまで水のみを
供給すると、（Ａ−Ｍ）Ｔｃ２だけの熱量を加えること
ができ、湯のみを供給すると、（Ａ−Ｍ）Ｔｈ２の熱量
を加えることができる。したがって、下記（１）式が満
たされなければならない。

【００４４】 （Ａ−Ｍ）Ｔｃ２ ≦ ＡＢ−ＭＴｍ ≦ （Ａ−Ｍ）Ｔｈ２ ・・・（１） この不等式を分解して、変形することにより、同時給水
を行っても差支えのない水位の上限が上記計算式１また
は上記計算式２で与えられることが理解される。ステッ
プＳ２４またはステップＳ２５で同時給水水位Ｍが求ま
ると、ステップＳ２６において、水位が同時給水水位Ｍ
に達したかどうかが判断される。同時給水水位Ｍに達す
るまでは、ステップＳ２７からの処理によって、同時給
水が行われる。すなわち、給水弁５および給湯弁６の両
方が開かれる（ステップＳ２７、ステップＳ２８）。ス
テップＳ２９では、ステップＳ２４またはステップＳ２
５の計算後０．１秒経過したかどうかが判断され、０．
１秒経過する前であれば、ステップＳ３０において、給
湯温度が７５度以下かどうか調べられる。給湯温度が７
５℃よりも高ければ、図８の処理によって、給湯温度高
温異常が表示される。ステップＳ２４の計算後０．１秒
経過すると、ステップＳ２９から再びステップＳ２１に
移り、ステップＳ２１からの処理が繰り返される。

【００４５】ステップＳ２１ないしステップＳ２９の処
理が繰り返されている過程では、時間の経過とともに槽
内温度Ｔｍが上昇していく。そして、槽内温度Ｔｍが設
定温度Ｂ以上になると、ステップＳ２３からステップＳ
２５へ移り、上記計算式１によって同時給水水位Ｍが求
められるようになる。このため、上記計算式１の分母の
Ｔｍが時間とともに大きくなるから、同時給水水位Ｍは
小さくなっていき、ついには洗濯水の水位が同時給水水
位Ｍに達することになる。この後の処理はステップＳ２
６から図６のステップＳ３１に移る。

【００４６】このようにして、リセット水位から、給水
温度Ｔｃ２、給湯温度Ｔｈ２、槽内温度Ｔｍ、設定水位
Ａおよび設定温度Ｂに基づいて算出された同時給水水位
Ｍまでは、給水および給湯が並行して行われる。すなわ
ち、上記ステップＳ２１からステップＳ２５の処理が同
時給水水位算出手段の機能に対応しており、上記ステッ
プＳ２６からステップＳ３０の処理が第３の制御手段の
機能に対応している。

【００４７】上述の想定の場合に、同時給水動作の開始
から１０．８秒後の状況を計算してみると、次のとおり
である。まず、供給された水量は、 １０＋８×１０．８／６０＝１１．４４（リットル） であり、供給された湯量は、 ７×１０．８／６０＝１．２６（リットル） である。よって、このときの水位は、 １１．４４＋１．２６＝１２．７（リットル） となる。したがって、槽内温度Ｔｍは、 （１１．４４×２５＋１．２６×６５）／１２．７＝２９．０（℃） となる。

【００４８】一方、このときの同時給水水位Ｍを上記計
算式１に従って計算すると、 Ｍ＝２５（２７−２５）／（２９．０−２５）＝１２．５（リットル） となる。したがって、同時給水動作の開始から１０．８
秒が経過した時点で同時給水動作は一旦終了し、図６の
ステップＳ３１の処理に移る。図６のステップＳ３１で
は、槽内温度Ｔｍと設定温度Ｂとが比較される（ステッ
プＳ３１）。この処理が比較手段の機能に相当してい
る。もし、槽内温度Ｔｍと設定温度Ｂとが一致する場合
には、給水弁５および給湯弁６は同時に開かれ（ステッ
プＳ３２、ステップＳ３３）、ステップＳ３９へと進
む。また、槽内温度Ｔｍが設定温度Ｂより低い場合は
（ステップＳ３４）、給水弁５が閉じられ、給湯弁６の
みが開かれた後に（ステップＳ３７、ステップＳ３
８）、ステップＳ３９へ進む。ステップＳ３４におい
て、槽内温度Ｔｍ≧設定温度Ｂが成り立つときには、ス
テップＳ３５へと進み、給湯弁６が閉じられ、給水弁５
のみが開かれることによって、外槽２に水のみが供給さ
れる（ステップＳ３５、ステップＳ３６）。

【００４９】次いで、ステップＳ３９では水位が設定水
位Ａに達したかどうかが調べられる。設定水位Ａに達す
る以前には、ステップＳ４０において、最後に同時給水
水位Ｍの計算を行ってから０．１秒経過したかどうかが
判断される。０．１秒が経過する前であれば、ステップ
Ｓ４１に移り、給湯温度が７５℃以下であるかどうかが
調べられる。給湯温度が７５℃よりも高いときは、図８
の高温異常処理が行われる。給湯温度が７５℃以下であ
れば、処理はステップＳ４０に戻る。

【００５０】同時給水水位Ｍの計算後０．１秒経過する
と、ステップＳ４０から再びステップＳ２１に移り、ス
テップＳ２１からの処理が繰り返される。こうして、水
位が上昇し、水位が設定水位Ａに達すると（ステップＳ
３９）、給水弁５および給湯弁６は閉じられ（ステップ
Ｓ４２）、洗い運転が開始される（ステップＳ４３）。

【００５１】このようにして、槽内温度Ｔｍと設定温度
Ｂとが比較され、その比較結果に基づいて、槽内温度Ｔ
ｍを設定温度Ｂに近づけるべく、給水弁５および給湯弁
６が個別に制御されつつ、同時給水水位Ｍから設定水位
Ａまでの貯水が実行される。すなわち、ステップＳ３１
からステップＳ４２までの処理が、第４の制御手段の機
能に対応する。

【００５２】上述の想定では、同時給水水位Ｍに達した
ときの槽内温度Ｔｍ（＝２９℃）は、設定温度Ｂ（＝２
７℃）よりも高いので、同時給水水位Ｍから設定水位Ａ
までの１２．３（＝２５−１２．７）リットルは給水の
みが行われる。したがって、槽内温度Ｔｍは、 Ｔｍ＝（２９．０×１２．７＋２５．０×１２．３）／
２５．０＝２７．０（℃） となり、設定温度Ｂと一致する。このように、設定温度
が給水温度に近く、設定水位がリセット水位に近いとき
でも、外槽２内に貯水された洗濯水の温度を設定温度に
制御することができる。

【００５３】図９は、給水弁５および給湯弁６の開閉状
態、ならびに槽内温度の変化を表すタイムチャートであ
る。貯水動作を開始してから８．５秒で給湯用枝管４ｂ
内の残水が完全になくなり、水のみの供給が行われる。
６６．５秒間給水が行われた時点（貯水動作開始から７
５秒後）で、水位はリセット水位に達し、給水弁５が閉
じられる。その後、２０秒間放置された後、水と湯との
同時給水が行われる。

【００５４】同時給水動作を開始してから１０．８秒間
を経過した時点（貯水動作開始から１０５．８秒経過し
た時点）で、水位が同時給水水位Ｍに達する。そして、
給湯弁６が閉じられ、再び水のみの供給が開始される。
９２．３秒間給水のみが行われた時点（貯水動作開始か
ら１９８秒経過した時点）で、水位は設定水位Ａに達
し、このとき槽内温度も設定温度と等しい２７℃とな
る。

【００５５】以上のように、本実施例では、給水温度が
（設定温度−１４℃）以上か未満かで、リセット水位ま
で給水のみを行うか、給水と給湯との同時給水を行うか
が選択される。したがって、給水温度と設定温度Ｂとの
差が小さく、かつ、設定水位Ａとリセット水位との差も
小さい場合においても、リセット水位まで給水のみを行
うことにより、設定温度Ｂの洗濯水を外槽２内に確実に
貯水することができる。

【００５６】また、同時給水水位Ｍを繰り返し求めるこ
とにより、外槽２内の洗濯水が設定水位になるまでの過
程で、給水温度または給湯温度の変化にきめ細かに対応
した同時給水水位Ｍが設定される。そのため、水または
湯の変化の影響を排除して、正確な温度制御を行うこと
ができる。さらに、同時給水水位Ｍから設定水位Ａまで
は、槽内温度Ｔｍと設定温度Ｂとを繰り返し比較した結
果に基づいて貯水され、また、同時給水動作Ｍの算出に
は槽内温度Ｔｍが考慮されるので、貯水動作開始時に洗
濯槽内に残水があるときや、濡れた洗濯物が洗濯槽に入
っているときにも、洗濯水の温度制御を正確に行うこと
ができる。

【００５７】なお、上述の処理において、図５のステッ
プＳ２９およびステップＳ３０、ならびに図６のステッ
プＳ４０およびステップＳ４１において、同時給水水位
Ｍが最後に計算された後０．１秒間が経過するまでステ
ップＳ２１の処理に移らないようにしているのは、マイ
クロコンピュータ３０の演算回数を減らすためである。
この時間を短くすればするほど正確な温度制御ができる
が、この時間は温度制御の正確さの要求の度合いに応じ
て設定されることが好ましい。

【００５８】また、図５のステップＳ２１ないしステッ
プＳ３０の同時給水動作を省き、ステップＳ２０からス
テップＳ３１へと処理を移しても、設定温度Ｂの洗濯水
を設定水位Ａまで貯水することができる。しかし、この
同時給水動作を省くと、給水弁５および給湯弁６の開閉
回数が多くなり、給水弁５および給湯弁６の耐用期間が
短くなるおそれがある。さらには、貯水動作にかかる時
間が長くなるおそれもある。

【００５９】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上述の実施例にあげた渦巻形洗濯機のほ
かにも、攪拌形洗濯機、振動形洗濯機などの洗濯機に対
しても、本発明の適用が可能である。さらにドラム形洗
濯機や節水型自動洗濯機のような設定水位の低い洗濯機
でも、本発明の適用により、槽内温度を高精度で制御す
ることができる。

【００６０】この他、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の変更を施すことが可能である。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、水温が設
定温度に近い場合には給水のみが行われるので、所定水
位まで貯水した後の給水または給湯によって、洗濯水の
温度を容易に設定温度に制御することができる。すなわ
ち、水温が設定温度に近い場合には、所定水位までの給
水および給湯を並行するようにして行うと、所定水位に
達したときの温度が設定温度と比較して非常に高くなる
おそれがある。したがって、もしも、所定水位に達した
後に洗濯槽内に供給すべき洗濯水の量が少ないと、所望
の水位に達した時点での洗濯水の温度を設定温度に正確
に制御することが困難である。このような事態が、本発
明によって、確実に防止される。

【００６２】さらには、水温と設定温度との温度差が十
分に大きいときには、所定水位まで給水および給湯が並
行して行われるので、その後の給水または給湯による洗
濯水の温度制御を容易にすることができる。しかも、給
水および給湯の並行によって単位時間当りの洗濯水の供
給量を多くすることができるので、貯水に要する時間を
短縮することができる。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、水温、湯温
および槽内の洗濯水の温度などに基づいて、同時給水水
位が繰り返し算出される。そのため、同時給水水位の正
確な算出を通じて、洗濯水の正確な温度制御に寄与でき
る。また、同時給水水位までは、給水および給湯が並行
して実行されるから、給水／停止および給湯／停止のた
めの構成の動作回数を低減でき、このような構成の耐用
期間を長くすることができる。さらには、単位時間に貯
水される洗濯水の量を多くすることができるので、短時
間で設定水位まで貯水できる。

【００６４】請求項３記載の発明によれば、洗濯槽内の
洗濯水の温度と設定温度との比較結果に基づいて、同時
給水水位から設定水位までの貯水が実行される。このよ
うにして、洗濯槽内に溜まった洗濯水の温度を参照しな
がら貯水が行われるので、洗濯水の温度を正確に制御す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全自動洗濯機の内部構成を
示す断面図である。

【図２】上記全自動洗濯機の電気的構成を示すブロック
図である。

【図３】リセット水位までの貯水動作を説明するための
フローチャートである。

【図４】リセット水位までの貯水動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】同時給水による貯水動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図６】同時給水水位から設定水位までの貯水動作を説
明するためのフローチャートである。

【図７】給湯温度が低い場合の処理を説明するためのフ
ローチャートである。

【図８】給湯温度高温異常処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図９】本実施例における、給水弁および給湯弁の開閉
状態、ならびに槽内温度の変化を示すタイムチャートで
ある。

【図１０】従来技術における、給水弁および給湯弁の開
閉状態、ならびに槽内温度の変化を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

２ 外槽 ４ 供給管 ４ａ 給水用枝管 ４ｂ 給湯用枝管 ５ 給水弁 ６ 給湯弁 ７ 水温センサ ８ 湯温センサ １３ 水位センサ １５ 槽内温度センサ １６ 温度設定キー １７ 水位設定キー ３０ マイクロコンピュータ ３１ 給水弁駆動回路 ３２ 給湯弁駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 正雄 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 川口 智也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 中川 謙治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−114696（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−193297（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 39/08 D06F 33/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯槽内に貯水された洗濯水で洗濯を行う
   洗濯機において、 洗濯槽内に水を供給する給水手段と、 上記給水手段によって供給される水の温度を検出する水
   温検出手段と、 洗濯槽内に湯を供給する給湯手段と、 洗濯水の温度を設定するための温度設定手段と、 上記給水手段による洗濯槽への給水およびその停止、な
   らびに上記給湯手段による洗濯槽への給湯およびその停
   止を制御する制御手段とを含み、 上記制御手段は、 上記水温検出手段によって検出される水温と上記温度設
   定手段によって設定された設定温度との差が所定温度差
   以下であるときに、上記給湯手段による給湯を禁止する
   とともに上記給水手段により洗濯槽へ給水させることに
   よって、上記洗濯槽内に所定水位まで貯水させる第１の
   制御手段と、 上記水温検出手段によって検出される水温と上記温度設
   定手段によって設定された設定温度との差が上記所定温
   度差よりも大きいときに、上記給水手段による洗濯槽へ
   の給水と上記給湯手段による給湯とを並行して行わせる
   ことによって、上記洗濯槽内に上記所定水位まで貯水さ
   せる第２の制御手段とを含むことを特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】上記給湯手段によって供給される湯の温度
   を検出する湯温検出手段と、 洗濯槽内に溜まった洗濯水の温度を検出する槽内温度検
   出手段と、 洗濯槽内に貯水すべき洗濯水の水位を設定するための水
   位設定手段と、 洗濯槽内に上記所定水位以上貯水された洗濯水の水位を
   検出することができる水位検出手段と、 上記水温検出手段、上記湯温検出手段および上記槽内温
   度検出手段の各出力、ならびに上記温度設定手段によっ
   て設定された設定温度および上記水位設定手段によって
   設定された設定水位に基づいて、上記給水手段による給
   水および上記給湯手段による給湯を並行して行わせても
   その後の給水または給湯によって洗濯槽内に貯水された
   洗濯水の温度を上記設定水位において上記設定温度に制
   御することができる水位の上限である同時給水水位を、
   上記洗濯槽内の水位が上記所定水位に達したことが上記
   水位検出手段によって検出された後の期間に繰り返し算
   出する同時給水水位算出手段とをさらに含み、 上記制御手段は、 上記所定水位から上記同時給水水位算出手段によって算
   出された同時給水水位まで、上記給水手段による給水と
   上記給湯手段による給湯とを並行して行わせる第３の制
   御手段をさらに含むものであることを特徴とする請求項
   １記載の洗濯機。
3. 【請求項３】上記制御手段は、 上記槽内温度検出手段の出力と上記温度設定手段によっ
   て設定された設定温度とを比較する比較手段と、 この比較手段による比較結果に基づいて、上記槽内温度
   検出手段の出力を上記設定温度に近づけるべく上記給水
   手段および上記給湯手段を個別に制御しつつ、上記同時
   給水水位算出手段によって算出された同時給水水位から
   上記水位設定手段によって設定された設定水位まで貯水
   を行わせる第４の制御手段とをさらに含むものであるこ
   とを特徴とする請求項２記載の洗濯機。