JP5588916B2 - 洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、洗濯機に関するもので、特に洗濯水の硬度を測定可能な洗濯機に関する。
洗濯機(洗濯乾燥機)は、水道水で洗剤を溶解した洗濯水で衣類の洗い運転を行うものである。洗濯機(洗濯乾燥機)に給水される水道水は、カルシウムやマグネシウムなどの硬度成分を含んでいる。硬度成分は、洗剤の主成分である界面活性剤と結合して石鹸かすとなるため、洗濯水中の界面活性剤量を減少させ、洗浄力を低下させる原因となっている。また、水道水の硬度は、各地域で異なり、また季節ごとにも変動する。このため、水道水の硬度を考慮して洗い運転を行う洗濯機(洗濯乾燥機)が求められている。
特許文献1には、洗濯水が溜まる外槽に洗濯水の電気伝導度を測定するための一対の電極を備え、測定した洗濯水の電気伝導度から、洗濯水の硬度を換算し、洗濯水の硬度に応じて洗濯工程を行う洗濯機が開示されている。
特開2009−195737号公報
しかしながら、特許文献1で開示された洗濯機は、外槽に設けられた空気チャンバの底面から外槽内に突出するように一対の電極が設けられている。このため、一対の電極間に石鹸かすや糸くず等が堆積するおそれがある。このように底面に石鹸かすや糸くず等が堆積すると、洗濯水と接触する電極の表面積が減少し、洗濯水の電気伝導度を正しく測定することができず、洗濯水の硬度を正しく換算することができない問題がある。
また、一対の電極間に糸くず等が詰まると、電気伝導度の測定時に糸くず等を介して電流が流れ、洗濯水の電気伝導度を正しく測定することができず、洗濯水の硬度を正しく換算することができない。
本発明は、洗濯に用いられる水の硬度(電気伝導度)を高精度に測定し、能率よく洗濯が行える洗濯機を提供することを課題とする。
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、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動させる駆動装置と、前記外槽内に給水する給水手段と、洗濯に使用される水の電気伝導度を検出する電導度検出手段と、前記駆動装置および前記給水手段を制御して、少なくとも洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行可能な運転制御手段と、を備える洗濯機において、前記洗濯物の量を判定する洗濯物量判定手段と、前記水の温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記電導度検出手段は、互いに向かい合う一対の電極と、この一対の電極を支持する支持体を備えて、前記外槽内の底部の外周縁部に設けられ、前記支持体の上面には、前記外槽の径方向に延びる溝部が形成され、前記電極が前記溝部の径方向側面に沿って設けられ、前記溝部の前記径方向の内側は開口し、前記溝部の前記径方向の外側は壁面が形成され、前記運転制御手段は、前記洗濯物量判定手段が判定した洗濯物の量と、前記電導度検出手段が検出した水の電気伝導度と、前記温度検出手段が検出した水の温度とに基づいて、洗剤量および洗濯時間を制御し、かつ、前記洗い工程、前記すすぎ工程および前記脱水工程のそれぞれにおいて検出した前記電気伝導度に基づいて前記洗濯時間を補正する
本発明によれば、洗濯に用いられる水の硬度(電気伝導度)を高精度に測定し、能率よく洗濯が行える洗濯機を提供することができる。
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。 本実施形態に係る洗濯機(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。 本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の給水ユニットの斜視図である。 本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の硬度センサを示し、(a)は上方から見たときの斜視図、(b)は逆さにして底側から見たときの斜視図である。 (a)は電極単体を示す斜視図、(b)は図4(a)のA−A線断面図である。 本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の硬度センサの取付状態を示し、(a)は外槽上部から見たときの平面図、(b)は図4のB部拡大図、(c)は斜視図である。 図6のC−C線断面図である。 硬度センサの機能図である。 本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の機能構成図である。 本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の洗濯運転(洗い〜すすぎ〜脱水)の運転工程を説明する工程図である。 水道水の硬度と水温から洗剤量と洗い時間を決定するテーブルである。 水道水の硬度測定から洗剤量、運転時間を決定するフローチャートである。 外槽内の水温から洗い運転の時間を変更するフローチャートである。 (a)は硬度から洗いの短縮時間を決定するテーブル、(b)硬度からすすぎの短縮時間を決定するテーブル、(c)は硬度から脱水の短縮時間を決定するテーブルである。
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)の外観斜視図である。
洗濯乾燥機1は、洗濯兼脱水槽8(図2参照)の回転軸が略鉛直方向の縦型式洗濯機(縦型式洗濯乾燥機)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(図2参照)を開口し、洗濯兼脱水槽8(図2参照)に衣類(洗濯物)が出し入れ可能になっている。
上面カバー2aの背面側(後側)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(前側)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。
図2は、本実施形態に係る洗濯機(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。
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9cと円筒状の周壁部9d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、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。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、モータ10aの回転動力を洗濯兼脱水槽8および/または回転翼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検出装置28と、モータ10aに流れる電流を検出するモータ電流検出装置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、仕上剤の投入は投入ホース11aにより、外槽9と洗濯兼脱水槽8の間に行われる。
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、給水ホース接続口4からの水道水を洗剤・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、給水ユニット12は、給水ホース接続口4からの水道水や吸水ホース接続口5(図1参照)からの風呂水を、注水ホース11bを介して、外槽9と洗濯兼脱水槽8の間から外槽9内に注水することができる。
外槽9の底面に設けられた落込部9b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9b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9b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9b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、高温低湿の風を吹出ノズル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。
外槽9の落込部9b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。
外槽9の側面上部には、外槽9の振動による振動加速度を検知する加速度センサ27を備えている。
なお、水位センサ25、温度センサ26a,26b,26c、加速度センサ27で検出された信号は、制御装置100に送信される。
図3は、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の給水ユニットの斜視図である。
給水ユニット12は、洗剤給水電磁弁12aと、仕上剤給水電磁弁12bと、冷却水給水電磁弁12cと、外槽給水電磁弁12dと、風呂水電磁弁12eと、風呂水ポンプ12fと、給水経路ユニット30と、を備えている。
洗剤給水電磁弁12aは、給水ホース接続口4からの水道水を、入水口31から給水経路ユニット30内を通り、出水口32に接続されるホース12i(図2参照)を介して、投入装置11(図2参照)の洗剤投入室(図示せず)に給水する。洗剤投入室に注水された水道水は、投入された洗剤とともに、投入ホース11a(図2参照)を介して、外槽9内に注水される。
仕上剤給水電磁弁12bは、給水ホース接続口4からの水道水を、入水口33から給水経路ユニット30内を通り、出水口34に接続されるホース12j(図2参照)を介して、投入装置11(図2参照)の仕上剤投入室(図示せず)に給水する。仕上剤投入室に注水された水道水は、投入された仕上剤とともに、投入ホース11a(図2参照)を介して、外槽9内に注水される。
冷却水給水電磁弁12cは、給水ホース接続口4からの水道水を、流路12gに接続されるホースを介して、乾燥ダクト20(図2参照)の水冷除湿機構(図示せず)に給水する。
外槽給水電磁弁12dは、給水ホース接続口4からの水道水を、流路12hに接続される注水ホース11b(図2参照)から外槽9内に給水する。
風呂水電磁弁12eは、風呂水ポンプ12fで汲み上げられた吸水ホース接続口5からの風呂水を、流路12hに接続される注水ホース11b(図2参照)から外槽9内に給水する。
図4は、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の硬度センサを示し、(a)は上方から見たときの斜視図、(b)は逆さにして底側から見たときの斜視図である。
図4(a)に示すように、硬度センサ40(電気伝導度センサ、電導度検出手段)は、洗濯前の水道水、洗濯(洗い、すすぎ、脱水)時の洗濯水の硬度を検出するものであり、合成樹脂製のベース41(支持体)、一対の電極42A,42Bを備えて構成されている。また、硬度センサ40は、ベース41と電極42A,42Bとがインサート成型により一体に構成されている。
ベース41は、電極42A,42Bが支持される電極支持部41a、この電極支持部41aを外槽9(図2参照)に固定するための固定部41bを有している。
電極支持部41aは、円筒部41c1と、この円筒部41c1の上部を覆う上面部41c2(上面)とを有し、この上面部41c2に帯状に延びる溝部41dが形成されている。溝部41dは、その一端が開放し、他端には壁部41d1(壁面)が形成されて構成されている。なお、溝部41dの一端の開口側は、円筒部41c1が切り欠かれるようにして構成されている。
また、溝部41dの側面41d2,41d3には、電極42A,42Bが前記側面41d2,41d3の面に沿うようにして互いに対向して配置されている。また、溝部41dの底面41d4の中央には、リブ41eが電極42A,42Bに沿って形成されている。
固定部41bは、ベース41の底面を構成する部材であり、電極支持部41aの下端部から略三角板形状の取付部41fを有している。取付部41fは、電極支持部41aに対して外側方に向けて突出して形成され、取付部41fの3つの角部には、ねじ挿通孔41f1が形成されている。
取付部41fには、ねじ挿通孔41f1と電極支持部41aとの間に、電極支持部41aを取り囲むようにして形成された環状部41gが上方に突出して形成されている。環状部41gの上端部41g1は、上下方向(高さ方向)において、電極支持部41aの鉛直方向(高さ方向)の略中間部まで延びて形成されている。
図4(b)に示すように、ベース41の電極支持部41aは、底側が開放しており、電極支持部41aに設けられた電極42A,42Bの一部が円筒部41c1内において下方に向けて突出している。
図5(a)は電極単体を示す斜視図、(b)は図4(a)のA−A線断面図である。
図5(a)に示すように、電極42A,42Bは、いずれも同一の平板形状であり、前記溝部41d内に突出する検出部42a、電極支持部41aに固定される樹脂固定部42b、検出用のコネクタC(図7参照)が接続されるコネクタ接続部42cを有している。このように、電極42A,42Bを平板形状とすることにより、電極面積を棒状の電極に比べて広く確保することができ、安定した硬度検知が可能になる。
検出部42aは、略矩形状に形成され、樹脂固定部42bやコネクタ接続部42cよりも表面積が大きくなるように形成されている。また、検出部42aは、その長さLが溝部41dの長さLm(図6(b)参照)よりも短く形成されている。また、検出部42aの上端縁部42a1は、円弧状に形成されている。このように円弧状に形成されることにより、角部を無くすことで糸くずなどのゴミの引っ掛かりを防止することができる。
樹脂固定部42bは、検出部42aと同じ幅の第1固定部42b1と、検出部42aよりも幅狭の第2固定部42b2とを有している。
第1固定部42b1は、略T字状の貫通孔42b3を有している。第2固定部42b2は、両端縁部が第1固定部42b1からコネクタ接続部42cにかけて先細り形状となるテーパ部42b4を有している。
図5(b)に示すように、電極支持部41aの裏側(溝部41dが形成される面とは反対側の面)には、溝部41dの側面41d2,41d3に対応する位置において、下方へ突出する突条部41hが形成されている。この突条部41hには、前記貫通孔42b3が位置するようになっている。
これにより、インサート成型時の樹脂が貫通孔42b3を介して繋がることで、電極42A,42Bがベース41に対して強固に支持される。また、貫通孔42b3の面積を実施形態のように大きく確保することにより、電極42A(42B)がベース41に対してより強固に支持される。
図6は、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の硬度センサの取付状態を示し、(a)は外槽上部から見たときの平面図、(b)は図4のB部拡大図、(c)は斜視図である。
図6(a)に示すように、硬度センサ40は、外槽9の底壁部9cの外周縁部に配置される。このとき、硬度センサ40の溝部41dは、外槽9の径方向S(法線方向)に延びるように配置されている。
図6(b)に示すように、溝部41dの側面41d2は、凹み部41iを有し、この凹み部41iに電極42Aが嵌まるようにして配置されている。もう一方の側面41d3についても同様に、側面41d3に凹み部41iが形成され、電極42Bが嵌るようにして配置されている。
前記した溝部41dの底面41d4に形成されたリブ41eは、電極42Aと電極42Bとの間において径方向Sに延びて形成されている。また、リブ41eは、電極42A,42Bよりも長く形成され、一端(開口側、径方向Sの内側)から他端(壁部41d1側、径方向Sの外側)まで延びて形成されている。
図6(c)に示すように、前記リブ41eは、電極42A,42Bの高さよりも十分に低く形成されている。なお、外槽9の周壁部9dの内周面には、電極支持部41aの円筒状の外周面と同様の曲率で形成された切欠部9d1が形成されている。この切欠部9d1は、上方に向けて円弧形状が短くなるように形成されている。
このように、切欠部9d1を形成することにより、電極支持部41aと外槽9の周壁面9dとの間に溝が形成されるのを防止でき、その溝に汚れやゴミが入り込まないようになっている。また、溝部41dの壁部41d1と、切欠部9d1の面とが連続した面となることで周壁部9dから流れ落ちた水が溝部41dを通過し易くなる。
図7は、図4のC−C線断面図である。
図7に示すように、硬度センサ40は、外槽9の底壁部9cに形成された円形の取付孔9c1に対して外槽9の外側(下側)から電極支持部41aが挿入され、外槽9の底壁部9cの底面9c2に対して溝部41dの底面41d4が若干高くなるように設定されている。
また、溝部41dの底面41d4は、底壁部9cの水平な底面9c2に対して、径方向S(図6(a)参照)の内側よりも径方向Sの外側が鉛直方向(高さ方向)において高くなるように傾斜している。この底面41d4の傾斜角度αは、例えば6度に設定されている。このような角度αに設定されることで、水が停滞するのを防止できる。
また、硬度センサ40に形成された環状部41gは、外槽9の底壁部9cの裏面に形成された環状の挿入部9eに挿入されている。また、底壁部9cの裏面には、硬度センサ40に形成された取付部41fのねじ挿通孔41f1に対応する位置に、ねじ穴9fが形成され、ねじ50がねじ挿通孔41f1に挿通されて、ねじ穴9fに螺着されることにより、硬度センサ40が外槽9の下部に固定されている。このとき、挿入部9eに接着性を有するシール部材が充填された後に、挿入部9eに環状部41gが挿入されるようになっている。なお、電極42A,42Bのコネクタ接続部42cが突出する電極支持部41aの奥部にシール性を有する部材を充填して構成してもよい。
したがって、外槽9の周壁部9dから硬度センサ40の溝部41dを通って外槽9の底壁部9cに至る面は、ほぼ連続した面となるように構成されている。例えば、洗濯運転時の脱水工程において、洗濯兼脱水槽8の貫通孔8bから外槽9に排出されたすすぎ水の一部は、外槽9の周壁部9dに沿って流れ落ち、切欠部9d1、硬度センサ40の溝部41d、外槽9の底面9c2を流れるようになっている。
図9は、硬度センサの機能図である。
一対の電極42A,42Bは、コイル48aと接続され、共振回路48を形成する。コイル48aは、コイル49aと磁気結合されており、コイル49aは、発振回路49と接続されている。
これら、一対の電極42A,42B、コイル48a、コイル49a、発振回路49で硬度センサ(電気伝導度センサ)40を形成している。
発振回路49は、電気伝導度(即ち、硬度)に相当する信号を制御装置100(図2参照)のマイクロコンピュータ(以下、マイコンと記す)110に送信する。
図9は、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の制御装置の構成を説明する機能ブロック図である。
制御装置100は、マイコン110を中心に構成される。
マイコン110は、運転パターンデータベース111と、工程制御部112と、回転速度算出部113と、衣類重量算出部114と、硬度測定部115と、洗剤量・洗い時間決定部116とを備える。
マイコン110は、操作スイッチ7aから入力された運転コースにあった運転パターンを運転パターンデータベース111から呼び出し、洗濯または/および乾燥を開始する機能を有する。工程制御部112は、運転パターンデータベース111から呼び出された運転パターンに基づき、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程の各工程を運転制御する機能を有する。
各工程では、工程制御部112は、給水ユニット12、排水弁14を制御する機能を有する。また、工程制御部112は、モータ駆動回路121を介して駆動装置10のモータ10aを駆動制御し、クラッチ制御回路122を介してクラッチ機構10bを切り替え、ヒータスイッチ123のON/OFFを制御することによりヒータ22の通電を制御し、ファン駆動回路124を介してファン21を制御し、循環ポンプ駆動回路125を介して循環ポンプ17を駆動制御する機能を有する。
回転速度算出部113は、モータ10aの回転を検出する回転検出装置28からの検出値に基づき、モータ10aの回転速度を算出する機能を有する。
衣類重量算出部114は、回転速度算出部113で算出された回転速度と、モータ電流検出装置29の検出値に基づいて、洗濯兼脱水槽8内の衣類の重量を算出する機能を有する。衣類の重量が増加することにより洗濯兼脱水槽8を回転させるための負荷が大きくなり、モータ10aに流れるモータ電流が多く必要になることから、モータ10aのモータ電流と回転速度により衣類の重量を算出することができる。
硬度測定部115は、硬度センサ(電気伝導度センサ)40からの検出値を用いて水道水、洗濯水の硬度を測定する機能を有する。
洗剤量・洗い時間決定部116は、硬度測定部115が測定した硬度等に基づいて、洗剤量および衣類の洗い時間を決定する機能を有するものであり、詳細は後述する。
次に、図10を参照して、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機1)の運転工程について説明する。
図10は、本実施形態に係る洗濯機(洗濯乾燥機)の洗濯運転(洗い〜すすぎ〜脱水)の運転工程を説明する工程図である。
布量センシング工程S1では、工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を回転させ、マイコン110の衣類重量算出部114は、注水前の衣類について布量を算出する。
配管内空気抜き動作工程S2では、工程制御部112は、給水ユニット12の外槽給水電磁弁12dを開弁する。
給水電磁弁12a,12b,12c,12dが閉弁している状態では、給水ホース接続口4に接続されているホース内に空気が含まれていることがある。この空気は水道圧で圧縮されており、給水電磁弁12a,12b,12c,12dを開弁すると、高圧の水道圧から大気圧に開放され、水道水内の空気は急激に膨張して吹き出し、給水流路に設けられた機器を損傷したり、洗剤、仕上剤の投入装置11に給水する場合には、洗剤を吹き飛ばしたりするおそれがある。
そのため、工程制御部112は、給水経路内にセンサ等が設けられていない外槽給水電磁弁12dを開弁し、水道水とともに、圧縮された空気を外槽9内に排出する。
硬度測定工程S3では、まず、硬度測定部115は、電極42A,42Bが水道水に触れていない状態(オープン状態)で、硬度センサ40を動作させて信号を検出する。この検出値を初期値(H0)として、以降、電気伝導度を相対的に算出する。
工程制御部112は、洗剤給水電磁弁12aを開弁し、外槽9内に水道水を注水する。そして、硬度測定部115は、硬度センサ40を動作させて信号を検出し、水道水の電気伝導度(硬度H1)を測定する。なお、測定後は、再び硬度センサ40を停止させる。
なお、マイコン110は、オープン状態との電気伝導度の変化を見ることにより、電極42A,42Bを設けた外槽9に注水がされているかを検知することができる。
所定時間(例えば洗剤給水電磁弁12aの解放後2秒)で電気伝導度に変化が無い場合には、給水不可エラーを表示器7bに表示して使用者に知らせることができる。
従来、注水エラー判定は、規定時間内(例えば、15分)に外槽9に設けられた水位センサ25で規定の水位まで注水されたか否かをもって判定している。このため、使用者が水道栓を閉めたままの状態で洗濯運転を操作しても、注水エラーの判定まで15分程度を要していた。
これに対し、本実施形態に係る洗濯乾燥機1によれば、洗剤給水電磁弁12aを開弁後、短い時間(例えば2秒)で注水エラー判定を行うことができる。
このような、水道栓閉めによる注水エラーを早期に表示することにより、使用者に注意を喚起し、洗濯時間の延長を防止することができる。
洗剤量、残時間表示工程S4では、洗剤量・洗い時間決定部116は、衣類の布量および水道水の硬度に基づいて、投入すべき洗剤量と、洗濯完了までの所要時間を表示器7bに表示する。
使用者は、表示された洗剤量に基づいて洗剤を投入する。
ここで、図11および図12を用いて、洗剤量、残時間表示工程S4における洗剤量・洗い時間決定部116について更に説明する。
図11は、水道水の硬度と水温から洗剤量と洗い時間を決定するテーブルである。
洗剤量・洗い時間決定部116は、図11に示すような、水の硬度と水温から洗剤量と洗い時間を決定するテーブルをあらかじめ記憶している。
なお、図11では、水の硬度の判定閾値h1,h2と、水温の判定閾値T1、T2とを用いて、9つの状態に分けて判定している。
図12は、水道水の硬度測定から洗剤量、運転時間を決定するフローチャートである。
洗剤量・洗い時間決定部116は、硬度測定部115が硬度測定工程S3(図10参照)で測定した水の硬度を取得する(ステップS41)。
洗剤量・洗い時間決定部116は、ステップS41で取得した水の硬度と、洗剤量・洗い時間決定部116に記憶されている前回の洗い運転時の水温と、図11に示すテーブルを用いて洗剤量と洗い時間を判定する(ステップS42)。
水道水の水温は、外気温度の変化に対して緩やかにしか変化しないため、前回の洗濯時の水温を用いて硬度を算出することができる。
なお、洗濯機(洗濯乾燥機1)を設置して最初の運転時には、初期値(例えば15℃)を用いる。
ステップS42で、k0と判定された場合には、ステップS43に進み、洗剤量をV0、洗い時間をt0として、表示器7bに表示する。
ステップS42で、k1と判定された場合には、k0の状態より洗浄力が向上しているとして、ステップS44に進み、洗剤量をV0、洗い時間をt0より短いt1として、表示器7bに表示する。
ステップS42で、k2と判定された場合には、k1の状態より洗浄力が向上しているとして、ステップS45に進み、洗剤量をV0より少ないV1とし、洗い時間をt1として、表示器7bに表示する。
図10に戻り、洗剤溶かし給水工程S5では、まず、工程制御部112は、洗剤給水電磁弁12aを開弁して外槽9に沿って洗剤と水を供給する。そして、工程制御部112は、循環ポンプ17を駆動して少量の水で洗剤を溶かし、高濃度の洗剤溶液を生成する。
槽回転給水工程S6では、工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8および/または回転翼8aを回転させながら、循環ポンプ17を駆動して、高濃度の洗剤溶液を糸くず除去装置19から洗濯兼脱水槽8内の衣類に散布する。
前洗い工程S7では、この高濃度の洗剤溶液で衣類を洗う。
布質センシング工程S8では、まず、衣類重量算出部114は、水を含んだ状態の衣類の重量を算出する。そして、布量センシング工程S1で算出した衣類の重量と布質センシング工程S8で算出した水を含んだ状態の衣類の重量から、衣類の布質(吸水性)を判断する。判別された衣類の布質に従って以下の工程が制御される。
洗濯乾燥機1が乾燥工程を含む運転を行っていた場合、乾燥工程では、高温の温風を洗濯兼脱水槽8内の衣類に吹き付けるため、洗濯兼脱水槽8や外槽9、筐体2内の空気が温められた状態となる。この暖められた状態で、続けて洗濯運転を行うと、給水された水が洗濯兼脱水槽8や外槽9等の熱で温められ、洗い工程時の水温が上昇する場合がある。水温が上昇することにより、洗剤の化学的作用が向上し、洗浄力が向上する。
このため、洗剤量・洗い時間決定部116は水温に応じて洗濯時間を補正する制御を行う。
ここで、図13を用いて、洗剤量、水温判定工程S9における洗剤量・洗い時間決定部116について更に説明する。
図13は、外槽内の水温から洗い運転の時間を変更するフローチャートである。
水温判定工程S9では、まず、洗剤量・洗い時間決定部116は、温度センサ26b(または、温度センサ26c)を用いて外槽9内に溜められた洗濯水の温度を検出する(ステップS91)。
そして、洗剤量・洗い時間決定部116は、ステップS91で検出された水温が、閾値温度T1以上であるか否かを判定する(ステップS92)。
水温がT1以上である場合には(ステップS92でYes)、洗剤量・洗い時間決定部116は、工程制御部112に本洗い1工程(S11)をスキップする指令を送信する(ステップS93)。
水温がT1未満である場合には(ステップS92でNo)または、ステップS93の後、洗剤量・洗い時間決定部116は、水温を記憶する(ステップS94)。
なお、この記憶した水温は、次回の洗い運転時のステップS42(図12参照)に、前回の水温として用いられるものである。
図10に戻り、工程制御部112は、布量センシング工程S1で算出した衣類の重量と、布質センシング工程S8で判断した衣類の布質に合わせて外槽9の内部に給水し(給水工程S10)、回転翼8aを回転して、衣類を洗う(本洗い1工程S11,本洗い2工程S12)。
また、工程制御部112は、回転翼8aを正方向逆方向に交互に回転させ衣類をほぐす運転を行う(ほぐし工程S13)。
工程制御部112は、この本洗い工程とほぐし工程を数回繰り返す(本洗い3工程S14,ほぐし工程S15,本洗い4工程S16、ほぐし工程S17)。
この本洗い3工程S14(洗い工程)時において、硬度センサ40を動作させて信号を検出することで、洗濯物の汚れ度合を検出することが可能になる。これは、洗い工程時の水の硬度は、水(洗い水)が綺麗になるほど硬度測定工程S3で測定した水道水の硬度H1に近くなることで汚れ度合を検知することが可能になる。ちなみに、本実施形態における硬度センサ40は、外槽9の底壁部9c(底部)に設けられているので、洗い工程時には、硬度センサ40が水没している状態であり、水(洗濯水)の硬度を測定することができる。
このように、洗い工程時の汚れ度合を硬度センサ40を用いて検知することで、洗い時間を制御(短縮)することが可能になる。洗剤量・洗い時間決定部116は、例えば、図14(a)に示すように、水の硬度から洗い時間(短縮時間)を決定するテーブルをあらかじめ記憶している。なお、硬度Hの閾値aは、閾値bよりも低い値とする。すなわち、洗い工程時に検出した水の硬度Hが閾値b以上の場合(洗濯前の水道水の硬度H1との差が大きい場合)には、洗い時間を変更(時間短縮)せず、水の硬度Hが閾値b未満閾値a以上の場合には、洗い時間(短縮時間)をマイナス1分とし、水の硬度Hが閾値a未満の場合(硬度H1との差が小さい場合)には、洗い時間(短縮時間)をマイナス2分とする。
なお、洗い工程時に硬度センサ40を動作させるタイミングとしては、本洗い3工程S14時に限定されるものではなく、本洗い2工程S12や本洗い4工程S16時に動作させて、洗い時間を制御(短縮)してもよい。
本洗いが終了すると、衣類のアンバランス状態を監視し、脱水に移行するか否かを判断する(バランス工程S18)。
工程制御部112は、排水弁14を開弁し、外槽9内の洗い水を排水する(排水工程S19)。排水終了後、工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を回転させて衣類に含まれる水(洗い水)を脱水する(脱水工程S20)。
工程制御部112は、排水弁14を閉弁、外槽給水電磁弁12dを開弁して、外槽9にすすぎ水を供給する。そして、洗濯兼脱水槽8を回転させつつ、循環ポンプ17を駆動して、すすぎ水を糸くず除去装置19から洗濯兼脱水槽8内の衣類に散布する(回転シャワすすぎ1工程S21)。
工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を回転させつつ、循環ポンプ17を停止させて、衣類からすすぎ水を脱水する(脱水工程S22)。
工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を回転させつつ、再び循環ポンプ17を駆動して、すすぎ水を糸くず除去装置19から洗濯兼脱水槽8内の衣類に散布する(回転シャワすすぎ2工程S23)。
工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8および循環ポンプ17を停止させて、排水弁14を閉弁し、外槽9内のすすぎ水を排水する(排水工程S24)。排水終了後、工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を回転させて衣類に含まれる水(すすぎ水)を脱水する(脱水工程S25)。
工程制御部112は、排水弁14を閉弁、仕上剤給水電磁弁12bを開弁して、外槽9にすすぎ水を供給する(給水工程S26)。
工程制御部112は、外槽9にすすぎ水を溜めた状態で洗濯兼脱水槽8を回転させて衣類を攪拌しすすぐ。(溜めすすぎ(攪拌)工程S27)。
この溜めすすぎ工程S27(すすぎ工程)時において、硬度センサ40を動作させて信号を検出することで、洗濯物のすすぎ度合を検知することが可能になる。これは、すすぎ工程時のすすぎ水の硬度は、洗い工程時と同様に、水が綺麗になるほど硬度測定工程S3で測定した水道水の硬度H1に近くなることですすぎ度合を検知することが可能になる。ちなみに、本実施形態における硬度センサ40は、外槽9の底壁部9c(底部)に設けられているので、すすぎ工程時には、硬度センサ40が水没している状態であり、水(洗濯水)の硬度を測定することができる。
このように、すすぎ工程時に汚れ度合を硬度センサ40を用いて検知することで、すすぎ時間を制御(短縮)することが可能になる。洗剤量・洗い時間決定部116は、例えば、図14(b)に示すように、水の硬度からすすぎ時間(短縮時間)を決定するテーブルをあらかじめ記憶している。なお、硬度Hの閾値cは、閾値dよりも低い値とする。すなわち、すすぎ工程時の水の硬度Hが閾値d以上の場合(硬度H1との差が大きい場合)には、すすぎ時間を変更(時間短縮)せず、水の硬度Hが閾値d未満閾値c以上の場合には、すすぎ時間(短縮時間)をマイナス1分とし、水の硬度Hが閾値c未満の場合(硬度H1との差が小さい場合)には、すすぎ時間(短縮時間)をマイナス2分とする。
なお、すすぎ工程時に硬度センサ40を動作させるタイミングとしては、溜めすすぎ工程S27時に限定されるものではなく、回転シャワすすぎ1工程S21や回転シャワすすぎ2工程S23時に動作させて、すすぎ時間を制御(短縮)してもよい。
溜めすすぎが終了すると、衣類のアンバランス状態を監視し、最終脱水に移行するか否かを判断する(バランス工程S28)。
工程制御部112は、排水弁14を開弁し、外槽9内のすすぎ水を排水する(排水工程S29)。排水終了後、工程制御部112は、洗濯兼脱水槽8を高速で回転させて衣類に含まれる水を脱水する(最終脱水工程S30)。
この最終脱水工程S30(脱水工程)時において、硬度センサ40を動作させて信号を検出することで、洗濯物の脱水度合を検知することが可能になる。ちなみに、脱水工程時には、この工程前に排水工程S29が実行されて、外槽9内には水がほとんど存在していないが、脱水工程時に洗濯兼脱水槽8が回転することにより、図7において実線矢印で示すように、洗濯物に含まれる水分が洗濯物から分離され、洗濯兼脱水槽8の貫通孔8bから外槽9の周壁部9dの内面に向けて排出される。周壁部9dに排出された水は、重力の作用によって周壁部9dの内面(表面)を流れ落ち、そして切欠部9d1内を流れ、硬度センサ40の溝部41dに流れ込む。これにより、硬度センサ40は、脱水時の水の硬度を検出することができる。
さらに説明すると、脱水時の硬度センサ40では、溝部41dに水が流れ込むことにより、溝部41dを通り抜ける水の量に応じて、電極42A,42Bに接触する水の面積が変化することにより、検出値(硬度)が変化する。例えば、洗濯物がバスタオルなど吸水性の高いものの場合には、排出される水の量も多くなり、溝部41dを通る水量が多くなるので、検出値(硬度)は高くなる。一方、例えば、洗濯物がワイシャツなど吸水性の低いものの場合には、排出される水の量は少なくなり、溝部41dを通る水量が少なくなるので、検出値(硬度)は低くなる。つまり、検出値が低いということは、硬度測定工程S3で測定した初期値H0(水がない状態)に近い値となることで判断できる。
このように、脱水工程時に脱水度合を硬度センサ40を用いて検知することで、脱水時間を制御(短縮)することが可能になる。洗剤量・洗い時間決定部116は、例えば、図14(c)に示すように、水の硬度から脱水時間(短縮時間)を決定するテーブルをあらかじめ記憶している。なお、硬度Hの閾値eは、閾値fよりも低い値とする。すなわち、脱水工程時の水の硬度Hが閾値f以上の場合(水の量が多い場合、初期値H0との差が大きい場合)には、脱水時間を変更(時間短縮)せず、水の硬度Hが閾値f未満閾値e以上の場合には、脱水時間(短縮時間)をマイナス1分とし、水の硬度Hが閾値e未満の場合(水の量が少ない場合、初期値H0との差が小さい場合)には、脱水時間(短縮時間)をマイナス2分とする。
なお、脱水工程時に硬度センサ40を動作させるタイミングとしては、最終脱水工程S30時に限定されるものではなく、他の脱水工程S20、S22、S25時に動作させて、脱水時間を制御(短縮)してもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る洗濯乾燥機1では、互いに向かい合う電極42A,42Bと、この電極42A,42Bを支持するベース41(支持体)を有する硬度センサ40が、外槽9内の底壁部9c(底部)の外周縁部に設けられ、ベース41(電極支持部42a)の上面部41c2(上面)には、外槽9の径方向Sに延びる溝部41dが形成されている。さらに、溝部41dには、電極42A,42Bが溝部41dの径方向Sの側面(径方向側面)に沿って配置され、かつ、溝部41dの径方向Sの内側は開口し、溝部41dの径方向Sの外側(径方向外側)には壁部41d1(壁面)が形成されている。これによれば、外槽9の周壁部9dから流れ落ちた水は、溝部41dの壁部41d1、底面41d4を通って溝部41dから排出されるように流れるので、電極42A,42B間に付着した石鹸かすや糸くず等を効率的に流すことが可能になる。したがって、電極42A,42B間に石鹸かすや糸くず等が堆積するのを防止できる。これにより、洗濯水と接触可能な電極42A,42Bの表面積が減少するのを防止でき、洗濯水の電気伝導度を常に正しく測定することができ、洗濯水の硬度を正しく換算することが可能になる。
また、本実施形態では、溝部41dの底面41d4に、電極42A,42B間において径方向Sに延びるリブ41eが形成されている。このようにリブ41eを設けることで、少ない水(水量)であっても電極42Aと電極42Bとの間が水で繋がらないようにすることで、脱水工程時における細かい値を検出することが可能になる。また、初期値H0を安定して(誤差なく)検出できる。
また、本実施形態では、溝部41dの底面41d4が径方向Sの外側から径方向Sの内側に向けて低くなるように傾斜している。これによれば、水が停滞するのを防止することができ、電極42A,42Bが水に触れていない状態(初期値)を常に正確に測定(オープン状態の測定値を安定化)することができる。
また、本実施形態では、外槽9内の周壁部9d(周壁面)が溝部41dの壁部41d1(壁面)と連続した面となる切欠部9d1を有している。これによれば、溝部41dと外槽9の周壁部9dとの間に溝が形成されるのを防止でき、外槽9の周壁部9dを流れ落ちる水を溝部41dに案内することができる。よって、電極42A,42B間に付着する石鹸かすや糸くず等を効率的に流すことができる。
以上、本実施形態に係る洗濯機として、洗濯兼脱水槽の回転軸が略鉛直方向の縦型式洗濯乾燥機を用いて説明したが、これに限られるものではなく、回転ドラム(洗濯兼脱水槽)の回転軸が略水平方向のドラム式洗濯乾燥機であってもよく、乾燥機能を有しない縦型式洗濯機、ドラム式洗濯機であってもよい。
1 洗濯乾燥機
2 筐体
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
9b 落込部
9c2 底面
9d 周壁部(周壁面)
9d1 切欠部
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 投入装置
12 給水ユニット(給水手段)
12a 洗剤給水電磁弁
12b 仕上剤給水電磁弁
12c 冷却水給水電磁弁
12d 外槽給水電磁弁
12e 風呂水電磁弁
12f 風呂水ポンプ
12g 流路
12h 流路
13 下部連通管
14 排水弁
15 洗濯水排水路
25 水圧センサ
26a,26b,26c 温度センサ(温度検出手段)
27 加速度センサ
28 回転検出装置
29 モータ電流検出装置
30 給水経路ユニット
40 硬度センサ(電導度検出手段)
41 ベース(支持体)
41a 電極支持部
41b 固定部
41c1 円筒部
41c2 上面部(上面)
41d 溝部
41d1 壁部(壁面)
41d4 底面
41e リブ
42A,42B 電極(一対の電極)
100 制御装置
110 マイクロコンピュータ
111 運転パターンデータベース
112 工程制御部(運転制御手段)
113 回転速度算出部
114 衣類重量算出部(洗濯物量判定手段)
115 硬度測定部(電導度検出手段)
116 洗剤量・洗い時間決定部(運転制御手段)
S 径方向

Claims (5)

  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、
    前記洗濯兼脱水槽を回転駆動させる駆動装置と、
    前記外槽内に給水する給水手段と、
    洗濯に使用される水の電気伝導度を検出する電導度検出手段と、
    前記駆動装置および前記給水手段を制御して、少なくとも洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行可能な運転制御手段と、を備える洗濯機において、
    前記洗濯物の量を判定する洗濯物量判定手段と、
    前記水の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
    前記電導度検出手段は、互いに向かい合う一対の電極と、この一対の電極を支持する支持体を備えて、前記外槽内の底部の外周縁部に設けられ、
    前記支持体の上面には、前記外槽の径方向に延びる溝部が形成され、前記電極が前記溝部の径方向側面に沿って設けられ、
    前記溝部の前記径方向の内側は開口し、前記溝部の前記径方向の外側は壁面が形成され
    前記運転制御手段は、
    前記洗濯物量判定手段が判定した洗濯物の量と、前記電導度検出手段が検出した水の電気伝導度と、前記温度検出手段が検出した水の温度とに基づいて、洗剤量および洗濯時間を制御し、かつ、前記洗い工程、前記すすぎ工程および前記脱水工程のそれぞれにおいて検出した前記電気伝導度に基づいて前記洗濯時間を補正することを特徴とする洗濯機。
  2. 前記運転制御手段は、給水前の前記電気伝導度と給水後の前記電気伝導度の変化に基づいて前記給水手段による給水可否を判定することを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
  3. 前記溝部の底面には、前記電極間に前記径方向に延びるリブが形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の洗濯機。
  4. 前記溝部の底面は、前記径方向の外側から前記径方向の内側に向けて低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の洗濯機。
  5. 外槽内の周壁面は、前記溝部の壁面と連続した面となる切欠部を有していることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の洗濯機。
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