JP6361015B2

JP6361015B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP6361015B2
Application number: JP2013194911A
Authority: JP
Inventors: 安井　利彦; 利彦安井; 脇田　克也; 克也脇田; 中間　啓人; 啓人中間; 菊川　智之; 智之菊川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2033-09-20
Also published as: JP2015058243A

Description

本発明は、洗濯槽内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機もしくは乾燥機能をも備えた洗濯乾燥機に関する。

ドラム式洗濯機は、洗濯物が洗濯槽に投入された後、給水部によって洗濯機外部より水道水が供給される。水道水は、あらかじめ既定量の洗剤が投入されている洗剤入れを介して洗濯槽を収容する外槽または洗濯槽に水位センサによって所定水位を検知するまで給水される。給水後は、洗濯槽を低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗濯液で濡らす。その後、洗濯槽を一定時間、洗濯物が洗濯槽壁面に張り付かない程度の低速で回転させながら、濡れた洗濯物が回転に伴って洗濯槽の上部より落下する際の衝撃によって汚れを落とす。ドラム式洗濯機はこのように動作することで洗浄を行っている。

特に、ドラム式洗濯機は、洗濯槽の上部より洗濯物を落下させて汚れを落とす方式のために、洗濯物が洗濯液に浮かないように給水量を少なくするので、洗濯物全体が浸かりきるほど洗濯液の水量がない。このため、循環ポンプを用いて洗濯液を洗濯槽の上下に循環させて循環シャワーとして洗濯物に向けて吐出し、洗濯液を満遍なく浸透させることが行われている。
しかし、ドラム式洗濯機は洗い時の水量が少ないために、洗濯物から浮き出させた汚れが再度洗濯物に付着してしまい、衣類の黒ずみの原因となることがある。

このため、衣類への再付着を防止するために予洗いを行って、汚れの多くを先に排出してしまうといったことが考えられている（例えば、特許文献１参照）。これは、入力設定部にて黒ずみ防止コースが選択された時、制御部は、布量検知部にて布量検知後、洗剤自動投入装置により洗剤を投入して予洗いを行い、排水した後に再度洗剤自動投入装置により洗剤を投入して本洗いを行うことで、洗剤量も少ない状態にて高洗剤濃度洗浄を実現し、洗浄性能を高めて衣類の黒ずみを防止するものである。

また、洗剤量を増やすこともが考えられている（例えば、特許文献２参照）。これは、入力設定部にて黒ずみ防止コースが選択された時、制御部は、布量検知部にて布量検知後、表示部にて布量に対応する水位と、水位に対応する標準洗剤量の略２倍の洗剤量を表示することにより、投入される洗剤量を多くして高洗剤濃度で洗浄性能を高めて衣類の黒ずみを防止するものである。

特開２０１２−０７５５０５号公報特開２０１２−０９０８２９号公報

しかし、このような従来の構成では、予洗いのために洗濯時間が延びたり、予洗い分の洗剤量が多く必要になったりするといった問題がある。
さらに、洗濯機は一般に衣類の重量のみによって給水量や洗剤量を制御するため、衣類量の割に汚れの多い衣類では衣類から洗濯液に溶け出す汚れの濃度が高くなり、洗濯物への再付着が起こりやすいといった課題がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯時間を延ばしたり洗剤を増やしたりするような使用者に負担となる変更をすることなく、洗濯物への汚れの再付着を抑え衣類の黒ずみを抑制できる洗濯機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の洗濯機は、洗濯槽内の洗濯液の汚れの量を検知する汚れセンサを備え、前記汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、循環ポンプを制御して循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行うものである。これによって、汚れが洗濯液に多く溶け出している洗濯液中にある汚れの衣類への接触を少なくし、洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御することができる。

本発明の洗濯機は、汚れが洗濯液に多く溶け出している洗濯液中にある汚れの衣類への接触を少なくし、洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御するので、衣類の黒ずみを抑制できる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略構成図本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の洗い工程の制御を示すフローチャート

第１の発明にかかる洗濯機は、洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記洗濯槽を駆動するモータと、前記外槽の下部に設けられて洗濯液が流れ込む取水口と、前記取水口と一端が連通し、前記洗濯槽の方向に開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記
洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記洗濯槽内の洗濯液の汚れの量を検知する汚れセンサと、前記汚れセンサからの出力で汚れ量を判断し洗濯機の制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、洗い工程において、前記汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、前記循環ポンプを制御して前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行うものである。これによって、洗濯物の汚れが多いと判断した場合に再付着しにくい制御を行うことができる。

第２の発明にかかる洗濯機は、第１の発明の制御部が、前記洗い工程の後半に前記汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行うもので、汚れが洗濯液に多く溶け出している洗いの後半に洗濯物への汚れの再付着を抑えるように洗い動作を制御することができる。

第３の発明にかかる洗濯機は、第１または第２の発明の前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御は、前記循環ポンプの回転数を低減する制御を行うもので、循環経路に流れる水量を少なくして衣類への洗濯液の接触を弱めることで洗濯液中に溶け出した汚れが再度洗濯物に付きにくくなる制御を行うことができる。

第４の発明にかかる洗濯機は、第１または第２の発明の循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御は、前記循環ポンプの回転している時間を低減する制御を行うもので、循環経路に洗濯液が流れる時間を少なくして衣類への洗濯液の接触を弱めることで洗濯液中に溶け出した汚れが再度洗濯物に付きにくくなる制御を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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におけるドラム式洗濯機の概略構成を示したものである。以降の説明において、洗濯における洗剤が含まれる洗剤水や、洗剤を洗い流すためのすすぎ水等をまとめて洗濯液と称する。図１において、ドラム式洗濯機の筐体１の内部に外槽２が配設される。さらに外槽２の内側に洗濯槽としてのドラム３が水平方向から少し傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。ドラム３は背面にモータ４が接続され、モータ４の回転によりドラム３が回転する。また、ドラム３は外周面に複数の通水孔（図示せず）が設けられており、工程に応じて、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽として機能する。

給水口９は水道に接続され、給水弁１０を介して外槽２やドラム３に水道水を洗濯液として供給する。外槽２の最低部には取水口５が設けられて配管が接続されており、排水弁６を介して排水管７につながって排水経路が構成されている。
取水口５には、給水口９から供給された洗濯液の水位を検知する水位検知部である水位センサ８が設置されている。水位センサ８は、給水開始後にすぐに反応する位置に設置されて、たとえば隔膜（ダイアフラム）に加わる圧力を膜の変形として検出することで水位を検知する。隔膜の変形を検出する方法には、静電容量の変化やひずみゲージを使う。

また、取水口５と排水弁６の間には、取水口５から取り込んだ洗濯液をドラム３の方向に吐出する吐出口１１につながった循環経路１２が連通しており、外槽２やドラム３を満たしている洗濯液を循環できる。この循環経路１２への洗濯液の取り込みは、循環ポンプ１３を用いて行われる。このようにすれば、循環経路１２による洗濯液の循環は循環ポンプ１３の制御のみで行えるので、ドラム３の回転による水流などの通常洗浄力を制御する洗浄制御とは関係なく循環させることができる。

循環経路１２には、濁度センサによって構成される汚れセンサ１７が設置されている。濁度センサは、例えばＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子で構成される。これらの素子に挟まれた部分の経路は透光性の材料でできており、発光素子が発光した光を洗濯液を通して受光素子が受光して電圧に変換して出力する。濁度は濁度センサの受光素子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、循環経路１２を通過する洗濯液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。

洗濯液の循環時に洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が多く含まれると、循環ポンプ１３や排水管７が詰まる恐れがある。そのため、取水口５の先にはフィルタ１５が設置されて洗濯物の繊維や髪の毛などの異物を取り除く。

制御部１６は、マイクロコンピュータ等で構成され、水位センサ８からの水位検出信号を入力し、排水弁６、給水弁１０の開閉、モータ４や循環ポンプ１３等の制御を行う。これによって、制御部１６はすべての洗濯工程の制御を行う。さらに、制御部１６は、モータ４に流れる電流信号や回転角を検知してドラム３の重さつまり洗濯物の重量を判定する布量検知部としての機能も有している。

次に、本実施の形態のドラム式洗濯機の動作について、図２の制御フローチャートおよび図１の構成を参照しながら説明する。使用者により洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯が開始されると、制御部１６は、洗濯物の量を検出する（Ｓ１）。この洗濯物の量の検出は、モータ４を制御して洗濯物とともにドラム３を回転させるときのモータ４の電流信号の大きさ、電流変化量や回転角の変化などの少なくとも１つのモータ動作に関する情報を検出することによって行われる。

制御部１６は、基本的な給水量と洗い時間をこの洗濯物の量をもとに決定する（Ｓ２）。たとえば、洗濯物の量が「少ない」と判定した時は、「低」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ１とする。洗濯物の量が「中くらい」と判定した時は、「中」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ２とする。また、洗濯物の量が「多い」と判定した時は、「高」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ３とする。

次に、制御部１６は、給水弁１０を開放して（Ｓ３）、外槽２およびドラム３に設定水位になるまで給水を行う（Ｓ４）。給水中、制御部１６は循環ポンプ１３を制御して、洗剤とともに給水された水を循環経路１２を介して吐出口１１より外槽２へ循環させる。これにより、洗剤の水への溶け込みを促進することができる。この場合、吐出口１１からドラム３内に循環水が勢いよく吐出すると洗剤が水に溶ける前に洗濯物が水を吸ってしまう。そのため、循環ポンプ１３の循環流量を、ドラム３内に循環水があまり吐出しない程度に制御する必要がある。例えば、循環ポンプ１３の回転数を１２００ｒｐｍに制御して循環流量を２リットル毎分で非常に弱い水流にして循環させ、洗剤の十分に混ざった洗濯液を生成する。

制御部１６は、給水における設定水位への到達を検知すると（Ｓ４のＹＥＳ）、給水弁１０を閉じて（Ｓ５）、初期給水の工程を終了する。ドラム式洗濯機は、従来の縦型の洗濯槽に水を溜める撹拌式洗濯機と比較すると、給水量は少なめであり、節水が図られている。初期の給水が完了すると、洗濯液の汚れセンサ１７の初期値を測定する（Ｓ６）。ここで、汚れセンサ１７の出力を濁度Ｔ１とする。この値は、まだ洗濯物の汚れが洗濯液に溶け出していない洗剤のみの溶けた洗濯液自体の値である。

次に、制御部１６は、モータ４を制御してドラム３を低速で回転させながら撹拌を開始する（Ｓ７）。洗濯物がドラム３内で持ち上げられ、ドラム３の上部より重力によって落下し、落下時の運動エネルギーが効果的に加えられる。このために、ドラム３の回転速度は、ドラム３壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度が好ましく、例えば、洗濯物の量にも依存するが６０ｒｐｍ以下が好ましい。回転方向は、同一方向に連続するだけでもよいし、任意の時間間隔で反対方向に切り替えられてもよい。

制御部１６は、ドラム３を回転させて洗濯物を撹拌している間、循環ポンプ１３の駆動を行い、洗濯液が循環経路１２を通過する状態にする。これにより、洗濯液を循環経路１２を介して吐出口１１よりドラム３内へ循環させ、洗濯物に洗剤の溶け込んだ洗濯液をかけて洗濯物の濡れ性を高める。循環ポンプ１３の初期の回転数は、循環流量を給水時より多くするために、例えば３０００ｒｐｍにして吐出口１１から十分な水量が吐出するように設定される。

循環ポンプ１３の起動から１分が経過すると、制御部１６は、循環ポンプ１３を停止し、洗濯液の循環を停止する。さらに、循環ポンプ１３の停止から１分間が経過すると、再び循環ポンプ１３の駆動を１分間行う。このように循環ポンプ１３を間欠動作させて洗濯物に洗濯液をかけるシャワー間欠動作を行う（Ｓ８）。

上記の循環ポンプ１３の駆動と停止を繰り返してドラム３の撹拌を行うと、洗濯物に洗濯液が十分に浸透し、洗濯物の汚れの洗濯液への溶け出しも始まる。そこで、設定間隔の３分間が経過すると（Ｓ９のＹＥＳ）、制御部１６は、循環経路１２内の汚れセンサ１７によって洗濯液の濁度を検知する（Ｓ１０）。

制御部１６は、洗濯液の汚れ量ｄとして、汚れセンサ１７の濁度の初期値Ｔ１との差を算出することで行う。この時点（Ｓ１０）での洗濯液の濁度を濁度Ｔ２として、濁度Ｔ２
と初期値Ｔ１との差を汚れセンサで１７の汚れ量検知値ΔＴとする。汚れ量検知値ΔＴは、洗濯液と汚れの最大を考慮したスケール換算が行われ、汚れ量ｄとして、その最大値を１０として０から１０までの数値で表現される。

制御部１６は、この汚れ量ｄによって、循環ポンプ１３を動作させる回転数、つまり循環経路１２の洗濯液の流量を制御する。汚れ量ｄが所定の値Ｄ１（例えば、Ｄ１＝５）以上であれば（Ｓ１１のＹＥＳ）、汚れが多量に存在すると判断して、制御部１６は、循環ポンプ１３の回転数を５０ｒｐｍ低下させる（Ｓ１２）。

その後、ドラム３の撹拌動作や循環ポンプ１３の動作を繰り返して、洗い工程の設定時間が経過すれば（Ｓ１３のＹＥＳ）、洗い工程を終了し、次のすすぎ工程に入る。
洗い工程の設定時間は、固定時間でもよいし、洗濯物の量により何段階かに分けて設定した時間でもよい。

以上のように、洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行うこととした。これにより、汚れを多く含んだ洗濯液の汚れが洗濯物に接触しにくくなり、洗濯物に汚れが再付着しにくくなるので、衣類の黒ずみが抑制できる。

なお、実施の形態１において、汚れ量による循環経路の洗濯液の循環量の制御を一定時間ごとに行ったが、洗い工程の後半に汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、循環経路の洗濯液の循環量を低減する制御を行うようにしてもよい。このようにすれば、洗い工程の後半には洗濯物からの汚れの多くが洗濯液に溶け出して汚れ濃度が高くなっているため、特に汚れの多い場合に循環経路の洗濯液の循環量を低減させることで衣類への汚れの再付着を減らすことができ、衣類の黒ずみを防止することができる。

また、実施の形態１において、汚れの多いときに循環ポンプを制御して回転数を低下させることとしたが、汚れの多いときほど循環ポンプの回転数が低くなるような設定値を複数設けてもよい。このように、汚れの多さで回転数を設定することとすれば、汚れ量によって循環ポンプの回転数が一意に決まるため、循環ポンプの回転数を細かく制御する必要がなく循環ポンプ制御を単純にすることができる。

また、実施の形態１において、洗濯槽の撹拌力の低減を循環ポンプの回転数の制御によって行ったが、循環ポンプの回転している時間、つまり洗濯液が循環経路を流れている時間を制御することによって行ってもよい。時間を低減する制御で循環水量を制御することとすれば、洗い中の循環ポンプの制御は一定回転数でＯＮかＯＦＦかの切り替えでよいため、制御を容易に行うことができる。

なお、実施の形態１は、洗濯槽が水平方向から傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機で説明したが、洗濯槽が水平方向の回転軸を有するドラム式洗濯機や、洗濯槽が鉛直方向の回転軸を有する縦型洗濯機であっても、上記の内容と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗い時の水量が少なくても、洗濯槽の撹拌力の制御を行って洗濯物への汚れの再付着を抑制するので、繊維などの洗浄装置等の用途にも適用できる。

１筐体
２外槽
３ドラム（洗濯槽）
４モータ
５取水口
６排水弁
７排水管
８水位センサ
９給水口
１０給水弁
１１吐出口
１２循環経路
１３循環ポンプ
１５フィルタ
１６制御部
１７汚れセンサ

Claims

洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、前記洗濯槽を駆動するモータと、前記外槽の下部に設けられて洗濯液が流れ込む取水口と、前記取水口と一端が連通し、前記洗濯槽の方向に開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記洗濯槽内の洗濯液の汚れの量を検知する汚れセンサと、前記汚れセンサからの出力で汚れ量を判断し洗濯機の制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、洗い工程において、前記汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、前記循環ポンプを制御して前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行う洗濯機。
前記制御部は、前記洗い工程の後半に前記汚れセンサの出力によって洗濯液中の汚れ量が多いと判断すると、前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御を行う請求項１記載の洗濯機。
前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御は、前記循環ポンプの回転数を低減する制御を行う請求項１または２記載の洗濯機。
前記循環経路の洗濯液の循環量を少なくする制御は、前記循環ポンプの回転している時間を低減する制御を行う請求項１または２記載の洗濯機。