JP7195225B2 - 洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、洗濯機に関する。
洗濯機における洗剤自動投入機構は省手間につながる技術の一つである。特に、最近は液体洗剤が急速に普及し、液体洗剤に限った自動投入機構であっても要求度は高い。その上、洗剤では濃縮タイプの普及、柔軟剤では様々な香りが選べて、洗濯物に合わせて使い分ける人も少なくない。
特許文献1には、「添加剤自動投入装置と、液体添加剤を入れる添加剤ケースとを含む、添加剤を自動投入する洗濯機であって、前記添加剤ケースが独立した密封のインクカートリッジ式構造であり、洗濯機の筐体に少なくとも1つの開口が設けられ、添加剤ケースが1つ1つ対応して開口内に引出可能に設置され、添加剤自動投入装置と連通/遮断されることを特徴とする洗濯機。」が記載されている。
特許文献2には、「業務用洗濯機の洗濯機槽に洗濯用薬液を投入する装置であって、洗濯用薬液を収容する薬液タンクと、前記薬液タンクの洗濯用薬液を薬液タンク側から洗濯機槽側に送り、かつ洗濯機槽側から薬液タンク側に戻すように循環させるための循環用配管と、前記洗濯用薬液を前記循環用配管にて循環させる循環ポンプと、前記循環用配管から分岐して設けられ前記洗濯機槽に前記洗濯用薬液を投入するための投入用配管と、前記投入用配管の流路を開閉する弁と、前記投入用配管を流れる前記洗濯用薬液の流量を測定する流量計と、を備える洗濯用薬液の投入装置。」が記載されている。
特表2017-506959号公報 特開2018-47027号公報
しかしながら、特許文献1に記載の洗濯機では、専用のカートリッジを用いるため、予め決められた種類の薬剤の投入に限られてしまう。また、特許文献2に記載の投入装置では、複数種の薬剤を準備できる構成にはなっていない。
本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、タンクに充填する液体を好みに応じて変更でき、しかも運転毎に使用する液体を選択することが可能な洗濯機を提供することを目的とする。
本発明は、筐体内に支持される外槽と、前記外槽内に回転自在に支持される内槽と、洗剤または柔軟剤の液体を貯溜可能な複数のタンクと、前記筐体に設けられ、前記複数のタンクを着脱自在に収納するタンクトレイと、前記タンクから前記液体を取り出して前記外槽内に投入する液体投入装置と、記液体を判別する判別手段と、前記タンクに充填された前記液体の残量を検知する残量検知手段と、前記液体投入装置を制御する制御装置と、を備え、前記残量検知手段は、前記タンク内の液面に応じて動作するとともに内部に磁石が設けられる浮き部、前記浮き部を支持する腕部および前記腕部を前記タンクの天井に回動可能に支持する軸受部を有するフロートと、前記タンクトレイに設けられる磁気センサと、を備えて構成され、前記磁気センサは、前記タンクトレイの底面の外側に位置し、前記制御装置は、前記判別手段によって前記外槽に投入された前記液体の種類を確認し、かつ、前記残量検知手段によって検知された前記液体の残量を報知する閾値を、前記タンク内に充填した前記液体の種類に応じて切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、タンクに充填する液体を好みに応じて変更でき、しかも運転毎に使用する液体を選択することが可能な洗濯機を提供できる。
第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機を示す外観斜視図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す概略断面図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における外槽の内側を本体正面側からみた斜視図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。 図4のV-V線断面図である。 図4のVI-VI線断面図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機におけるタンクトレイを上側から見た斜視図である。 第1実施形態に係るタンクから外槽までの流れを示す模式図である。 第1実施形態に係る別のタンクから外槽までの流れを示す模式図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機におけるタンクの断面図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置の構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯運転(洗い~乾燥)の動作を説明するフローチャートである。 図2のA部の全開時の動作図である。 図2のA部の半開時の動作図である。 第1実施形態に係るタンクの変形例を示す断面図である。 第2実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。 図16の洗剤類自動投入ユニットのセンサ高さ位置で切断したときの概略断面図である。 第2実施形態に係る洗剤類自動投入ユニットのセンサ出力特性図である。 第3実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。 タンクの軸受部の位置での断面図である。 タンクトレイ蓋を閉じたときの内容物を判別する動作説明図である。 第4実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、洗濯工程においては、ドラム式洗濯機でも、洗濯物を入れるバスケットの出し入れ口を上方とし、回転モータを下方に収めて、設置面に対してバスケットの回転主軸を略垂直としたいわゆるタテ型洗濯乾燥機(以下、タテ型洗濯乾燥機と呼ぶ)でも、基本的には同じ工程であるため、以下の実施形態では、ドラム式洗濯乾燥機を例に挙げて説明する。
(第1実施形態)
まず、本実施形態の外観及び概略構造について図1および図2を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図である。図2は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す概略断面図である。
図1に示すように、第1実施形態のドラム式洗濯乾燥機100は、筐体1を有している。この筐体1は、ベース1hの上部に、主に鋼板で作られた側板1a、背板1dおよび補強材(図示せず)を組み合わせて骨格を構成し、さらにその上に前面カバー1c、下部前面カバー1f、上面カバー1eを取り付けて構成されている。
前面カバー1cには、洗濯物207(図2参照)を出し入れするドア9が設けられている。ドア9は、ドア枠9bにドアガラス9aを固定したものであり、ヒンジ9cによって筐体1に取り付けられている。
上面カバー1eの手前側には、操作パネル6が設けられている。この操作パネル6は、操作スイッチ12,13および表示器14を備えている。また、上面カバー1eの手前側には、洗剤類投入部7が設けられている。洗剤類投入部7は、洗剤類投入部扉7aが設けられている。
また、上面カバー1eの洗剤類投入部7の後方には、洗剤類自動投入ユニット301が設けられている。また、上面カバー1eには、洗剤類自動投入ユニット301の右側方に、乾燥フィルタ8が設けられている。
図2に示すように、ドラム式洗濯乾燥機100は、筐体1の内側には、外槽2、ドラム3(内槽)、循環ポンプ18、送風ファン20、送風ダクト29、オーバーフローホース205を備えている。
外槽2は、有底円筒状に形成され、下部に設けられた複数個のダンパ5により弾性支持されている。また、外槽2は、開口2bを含む側である外槽カバー2cと、モータMが取り付けられる側である外槽本体2dとによって構成されている。
また、外槽2の開口2bには、弾性体からなるゴム製のベローズ10が取り付けられている。このベローズ10は、外槽2内とドア9との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い時、すすぎ時および脱水時の水漏れの防止が図られている。
ドラム3は、有底円筒形状に形成され、外槽2内において回転可能に支持されている。また、ドラム3は、ドア9を開けることで洗濯物207を投入できるようになっている。また、ドラム3は、側壁(周壁)である円筒部に遠心脱水および通風用の多数の小孔(図示せず)を有する。また、ドラム3の開口部の外周には、脱水時の洗濯物207のアンバランスによる振動を低減するための流体バランサー208が設けられている。また、ドラム3の内側には、洗濯物207を持ち上げる複数個のリフター209が設けられている。また、ドラム3は、金属製フランジ210に連結された主軸211を介して、ドラム駆動用のモータMに直結されている。
循環ポンプ18は、洗濯水を外槽2の上部までくみ上げて、ドラム3内の洗濯物207に散布するものであり、外槽2よりも下部のベース1h側に固定されている。洗濯水は、外槽2の下部に設けられた水受け部54の排水口21から、糸くずフィルタ222を通して循環ポンプ18の吸込口側に入る。そして、循環ポンプ18で昇圧されたのち、散水ノズル223からドラム3内に向けて散水される。また、水受け部54の底部に排水のために設けた排水口21は、糸くずフィルタ222と排水弁V1を介して、排水ホース26に通じており、水受け部54内の水を排水できるようになっている。
ドラム3内の洗濯物207に気流を導く送風ダクト29と、送風手段である送風ファン20は、外槽2から離して筐体1に固定(図示せず)されている。送風ファン20を収容するファンケース20aには、ヒータ213が設けられている。吹出しノズル203は、外槽2に、ドラム式洗濯乾燥機100の正面からみて回転可能なドラム3の中心軸よりも上側且つドラム式洗濯乾燥機100の側面からみて、正面寄りの前側の位置に固定されている。吹出しノズル203とファンケース20aの出口とは、柔軟構造のゴム製の蛇腹管212によって、その長手伸縮方向が外槽2に対して略垂直となる配置で接続され、外槽2の振動を吸収している。排水口21、送風ファン20の吸気口(図示せず)および吐出口(図示せず)には温度センサT1,T2,T3(図11参照)が設けられている。本実施形態の加熱手段の一つであるヒータ213は必要に応じて、送風温度を調節するのに用いる。
送風ダクト29は、外槽2の背部に上下方向に延びて配置されている。また、送風ダクト29の上端は、送風ファン20の吸気口(不図示)に接続されている。また、送風ダクト29の下端は、蛇腹ホース215を介して外槽2の背面下部に接続されている。
オーバーフローホース205は、上流側の端部が送風ダクト29と接続されている。また、オーバーフローホース205は、下流側の端部が排水弁V1の手前で排水口21からの連結ホース(図示せず)と合流するように接続されている。すなわち、排水弁V1が開になることで、オーバーフローホース205を通って排水ホース26に洗濯水が排出される。なお、水密性よりも水圧上昇に対する安全性を重視させた場合、すなわちオーバーフローホース205が取り付けてある所定の水位よりも水量が増えてしまった場合には、いかなる場合でも強制的に排水できるように、オーバーフローホース205を排水弁V1よりも下流側で、排水ホース26と連通させる構成としてもなんら差し支えない。
図3は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における外槽を本体正面側からみた斜視図である。なお、図3は、外槽2の前部に設けられる外槽カバー2c(図2参照)を取り外して、外槽本体2dのみを図示している。
図3に示すように、外槽2(外槽本体2d)は、外周壁51と底壁52とを有する。底壁52の背面53(内面)には、水、洗剤、漂白剤等を含む液体を給水口2aから外槽2の下方部分に導くための給水経路50(溝55)が形成されている。
給水経路50は、外槽2内の上部に供給された水などを、外槽2の内底部56に形成された水受け部54に流れるようにガイドする経路である。この給水経路50は、例えば、外槽2の上部に形成され、外槽2内に液体を供給する給水口2aと、外槽2の底壁52に形成され、液体を給水口2aから外槽2の下方部分に導くための溝55と、溝55の下端部以外を覆って管路を形成するカバー部材61と、を備えて構成されている。なお、カバー部材61は、設けなくても構わない。
溝55は、給水口2aから鉛直方向下方に延び、外槽2の下方部分に向けて、緩やかにカーブした略円弧形状に形成された流路(給水経路50)からなる。また、溝55は、断面視においてコ字状に形成されている。給水口2aから外槽2内への給水は、矩形断面の奥側隅部付近を流れ、溝55内から外槽2内に広がり出ることはない。
カバー部材61は、溝55の形状に対応して平面上で湾曲した帯状板材で構成されている。また、カバー部材61の材質としては、例えば外槽2と同じPP(ポリプロピレン)が使用される。また、溝55の両側部には、背面53よりも後方に退避した段部(図示省略)が形成されている。この段部(図示省略)上にカバー部材61が配置されることによって、カバー部材61の上面(前面)が背面53よりも前方に出っ張らないようになっている。また、カバー部材61は、その帯状板材の両側部の複数個所に設けられたねじ穴にねじ部材(図示省略)をねじ込むことにより外槽2に固定され、給水経路50の管路が形成される。
電導度センサ4(電導度検出手段)は、給水口2aから供給された水が最初に触れる位置に設けられている。すなわち、給水口2aから供給された水が溝55を通って水受け部54に流下する位置に設けられている。このため、電導度センサ4は、水道水が給水された場合、水の電導度を正しく測定することができる。また、洗剤や柔軟剤が供給された場合も、電導度センサ4は、水の中に洗剤や柔軟剤が含まれていることを検知することができる。また、電導度センサ4は、水受け部54の内部に配置されているので、後記する洗剤溶かし工程において、洗剤が溶かされた水の電導度を検出することができるようになっている。
また、電導度センサ4は、洗濯前の水道水、洗濯運転(洗い、すすぎ、脱水)時の洗濯水の電導度を検出するセンサであり、合成樹脂製のセンサベースに、一対の電極(図示せず)を備えた構成となっている。電極は、たとえば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、安定した電導度の検知が可能になる。電導度センサ4を用いれば、洗濯水やすすぎ水内の洗剤や柔軟剤の有無を判定できるので、洗剤類自動投入ユニット301による洗剤もしくは柔軟剤の投入レベルの確認にも併用できる。
図4は、洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。なお、図4に示すタンク303A,303Bは、内部が見えるように一部切り欠いた状態で示している。
図4に示すように、洗剤類自動投入ユニット301は、タンクトレイ302、複数のタンク303A,303B,303C,303D、タンクトレイ蓋304、磁気センサ310a,310b,310c,310d(図7参照)、供給ポンプ237を備えて構成されている。
タンクトレイ302は、上面に矩形状の開口302aが形成され、複数のタンク303A~303Dが収容される。また、タンクトレイ302は、タンクトレイ蓋304によって開口302aを塞ぐことができるようになっている。
タンク303A~303Dは、それぞれ略四角箱状に形成され、左右に並べられた状態でタンクトレイ302に収容されている。また、タンク303A~303Dには、洗剤または柔軟剤の液体が充填される。洗剤と柔軟剤(柔軟仕上剤)の組み合わせとしては、タンク303A~303Dのうちの一つを洗剤、残りの三つを柔軟剤としてもよく、タンク303A~303Dのうちの二つを洗剤、残りの二つを柔軟剤としてもよく、またはタンク303A~303Dのうちの三つを洗剤、残りの一つを柔軟剤としてもよい。また、洗剤と柔軟剤の組み合わせとしては、303A~303Dのすべてに洗剤を充填してもよく、303A~303Dのすべてに柔軟剤を充填してもよい。このように、タンク303A~303Dには、好みに応じて、洗剤または柔軟剤を充填しておくことができる。
なお、本実施形態の洗剤類自動投入ユニット301に収められているタンクは4つであるが、前記したように洗剤もしくは柔軟剤のどちらを充填してもよく、各々のタンク303A~303Dを設置した後にどちら(洗剤または柔軟剤)を充填したか予め設定しておく。その設定方法としては、操作パネル6(図1参照)からの直接入力あるいは通信手段(例えば、モバイル端末)からの入力どちらでもよい。
例えば、2つのタンク303A、303Bに洗剤を充填し、残りのタンク303C、303Dに柔軟剤を充填した場合、2つのタンク303A、303Bに充填した洗剤は、異なる洗剤でも同じ洗剤でもどちらでもよい。異なる洗剤としては、例えば、一方がデリケートな衣類に対応した洗剤、他方が通常の洗剤である。また、異なる洗剤の他の例としては、一方が通常の洗剤、他方が洗浄力高めの洗剤である。異なる洗剤を充填した場合は、単純にどちらから先に使うかの順番付けに加え、洗濯始めのセンシング(布量センシング)の結果による判定に基づいての選定の有無、洗濯時間を延長する(排水に関係せず)ときの追加用に使う設定、洗濯時間帯(時刻区分)に基づいての選定有無を設定できる。洗濯時間帯に基づいての選定有無とは、朝の汚れの少ない衣類の洗濯では通常の洗剤を使用し、夕方の子供が帰宅して汚れのひどい衣類を洗濯する場合には強めの洗剤を使用する場合などである。
なお、柔軟剤においても洗剤と同様に、同じものを充填してもよく、異なるものを充填してもよい。また、布量センシングの結果に基づいての使い分けなども設定できる。また、異なる柔軟剤としては、例えば、香りの種類が異なるもの、香りの強さが異なるものなどである。
図4に示すように、タンク303Aは、ケース303aと、蓋311aと、フロート305と、を備えて構成されている。
ケース303aは、上面が解放した略四角箱状に形成され、下部の四隅に脚部303s(一部図示省略)が形成されている。このように、ケース303aに脚部303sを形成することで、ケース303aの底面とタンクトレイ302の底面との間に空間が形成されている。また、ケース303aの内壁面には、液体を充填する際の上限(FULLの位置)を示す指示線(不図示)が形成されている。
蓋311aは、ケース303aの上部開口を閉塞するものであり、略板状の部材によって形成されている。また、蓋311aには、洗剤や柔軟剤の液体を充填または補充する際に開閉される開閉扉312aが形成されている。この開閉扉312aは、蓋311aに回動自在に支持されている。
フロート305は、液体の残量を検出する手段の一部であり、浮き部306、アーム307、軸受部308を有して構成されている。
浮き部306は、四角扁平な形状であり、内部に磁石309を有している。アーム307は、上下方向に延びて形成され、下端(一端)が浮き部306の上面に固定され、上端(他端)が軸受部308に回転可能に支持されている。
軸受部308は、アーム307を支持するアーム支持部308aと、アーム支持部308aから左右方向に延びる腕部308b、308bと、を有している。腕部308bの端部は、それぞれケース303aに支持されている。ケース303aを蓋311aによって閉じることで、蓋311aの上面(表面)が開閉扉312aとともに平らな形状になる。
タンク303Bは、タンク303Aと同様に、ケース303aと、蓋311aと、フロート305と、を備えて構成されている。また、タンク303C,303Dも、タンク303A,303Bと同様に構成されている。
タンクトレイ302の後方には、給水電磁弁16、風呂水を吸い上げるポンプ17が設けられている。また、給水電磁弁16には、給水ホース(不図示)を介して給水栓(不図示)と接続される給水ホース接続口16aが設けられている。ポンプ17には、風呂水用のホース(不図示)が接続される風呂水ホース接続口17aが設けられている。給水ホース接続口16aと風呂水ホース接続口17aは、上面カバー1eに形成され開口から突出している。
また、タンクトレイ302の後方には、給水電磁弁16の手前側に、洗剤および柔軟剤を投入経路317(図2参照)に送り込む供給ポンプ237(図7参照)が設けられている。供給ポンプ237が作動することで、タンク303A~303Dに充填された洗剤や柔軟剤を吸引して投入経路317に供給するように構成されている。
図5は、図4のV-V線断面図である。なお、タンク303B~303Dはタンク303Aと同様に構成されており、以下では、タンク303Aを例に挙げて説明する。
図5に示すように、タンク303Aは、ケース303aの左右の内壁面303tに、支持部303u、303uが突出して形成されている。この支持部303uには腕部308bの端部が載置されている。
また、支持部303uは、ケース303aの上端よりも低い位置に形成されている。蓋311aによってケース303aを閉じたときに、軸受部308が、蓋311aと支持部303uとによって挟持され、軸受部308がケース303a内に固定される。また、ケース303aと蓋311aとの間にはパッキン303pが設けられ、タンク303A内の液体が漏れ出ないようになっている。
また、タンク303Aは、液体を充填する上限高さは、軸受部308よりも下側に設定されている。これにより、液体が軸受部308に付着することがないので、液体によって軸受部308が固着するのを防止できる。なお、タンク303Aの液体を充填する上限高さは、脱水時の振動による液面の変動を考慮して設定してもよい。これにより、軸受部308の固着を確実に防止できる。
このように、本実施形態においては、回転軸314を支持する軸受部308をタンク303Aの側面間に渡して、側面上部に固定した構成にしている。このため、仮に、蓋311aを外して洗剤を充填しようとしたときでも、フロート305の浮き部306がタンク303A内に収まった状態にできるので、洗剤を周囲に垂らさないで済む。
また、洗剤を充填する場合、フロート305の浮き部306の沈み込み容積分も目視確認しつつ充填させることができるので、充填後に蓋311aを閉めたときでも、万が一洗剤を溢れさせてしまう心配もない。また、蓋311aを外したときに、洗剤が軸受部308から滴り落ちている状況や、有色の洗剤ならば軸受部308まで飛び跳ねた形跡も確認できるので、拭き掃除の必要性や洗剤充填量の調整の判断も容易にできる。
図6は、図4のVI-VI線断面図である。なお、図6では、タンク303C、303Dの図示を省略している。
図6に示すように、タンク303Aは、ケース303aに対して蓋311aが開閉しないようにする蓋ロック部331を備えている。すなわち、ケース303aの上端の外面には、爪部303bが形成されている。一方、蓋311aには、上面から側面に向けて延びる曲げ部311bが形成されている。この曲げ部311bには、前記爪部303bが係止される孔部311cが形成されている。これら爪部303b、曲げ部311bおよび孔部311cによって蓋ロック部331が構成されている。なお、図示していないが、タンク303Aの蓋ロック部331とは左右反対側には、ロック時に蓋311aがケース303aから外れないようにする図示しない機構が設けられている。
このように、タンク303Aの蓋ロック部331が、タンク303Aとタンク303Bとの間に潜り込むように配置されることで、タンク303Aをタンクトレイ302から取り外さないとケース303aから蓋311aを取り外すことができないようになっている。これにより、タンクトレイ302にタンク303Aが装着されているときに、蓋311aが外されるのを防止できる。
また、タンク303Aに隣り合うタンク303Bは、タンク303Aの蓋ロック部331と同様な蓋ロック部332(図4参照)を備えている。この蓋ロック部332は、タンク303Aの蓋ロック部331と左右方向(タンクの並び方向)において重ならない位置に形成されている。これにより、タンク303Aとタンク303Bとの距離Sを、蓋ロック部331,332を左右方向(タンクの並び方向)に重なる位置に形成した場合よりも、短くすることができ、洗剤類自動投入ユニット301を小型化できる。また、タンク303Aの片側に蓋ロック部331を設けることで、両側に蓋ロック部331を設ける場合よりも左右方向の寸法を短くすることができ、洗剤類自動投入ユニット301をさらに小型化できる。なお、本実施形態は、タンク303Aの左右両側に蓋ロック部331を設けることを妨げるものではない。
図7は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機におけるタンクトレイを上側から見た斜視図である。なお、図7は、洗剤類自動投入ユニット301から、タンク303A~303D、タンクトレイ蓋304を取り外した状態である。また、図7は、タンク303A~303Dに設けられた逆止弁313a~313dを残した状態で示している。
図7に示すように、タンクトレイ302の底面302bには、タンク303A,303B,303C,303Dの逆止弁313a,313b,313c,313dが接続される。逆止弁313a~313dは、タンク303A~303Dがタンクトレイ302に装着されることで、開弁するように構成されている。また、逆止弁313a~313dは、タンクトレイ302からタンク303A~303Dが取り外されることで、タンク303A~303D内の液体が漏れ出ないようになっている。
また、タンクトレイ302の底面302bには、通水経路318が設けられている。この通水経路318は、洗剤類投入部7と連通している。洗剤類投入部7には、給水電磁弁16(図4参照)から供給される水(水道水)が導入される導入部7bが形成されている。導入部7bから洗剤類投入部7に導入された水は、給水経路318を流れ、投入経路317(図2参照)を通って外槽2(図2参照)に供給される。
また、タンクトレイ302の底面302bの外側には、磁気センサ310a,310b,310c,310dが設けられている(図7の破線部参照)。このように、磁束密度の変化に対する磁気センサ310a~310dの出力変化の測定は非接触となるため、タンク303A~303Dをタンクトレイ302から外しての清掃時には、電気配線の脱着などを必要とせずユーザの負担を軽減できる。
また、タンクトレイ302には、水を取り入れる取入口315と、この取入口315から取り入れた水を磁気センサ310a~310dの測定面302cに流す流水経路316とが形成されている。また、タンクトレイ302の底面302bは、給水経路318に向けて下るように傾斜している。
ところで、磁気センサ310a~310dのような非接触式では、測定面の汚れは測定に影響を及ぼす。そこで、本実施形態では、洗剤供給時の給水の一部を、外部投入用(手動投入用)の洗剤類投入部7およびタンクトレイ302を介して外槽2の底部に給水する通水経路318に通す。さらに、給水の一部もしくは供給ポンプ237およびその周囲配管(図示せず)の残水を、取入口315を通して流水経路316から磁気センサ310a~310dの取付部周辺に流す構成にしている。これにより、常にタンクトレイ302の内面が洗浄されるので、磁気センサ310a~310dと磁石309(図4参照)とが向き合う間隙を形成する内壁の清掃性を向上できる。
図8は、第1実施形態に係るタンクから外槽までの流れを示す模式図である。図9は、第1実施形態に係る別のタンクから外槽までの流れを示す模式図である。
図8に示すように、タンク303A~303Dは、逆止弁313a~313dを介して個別供給路319a,319b,319c,319dに接続されている。個別供給路319a~319dは、三方弁321a~321dを介して主供給路320に接続されている。主供給路320は、給水経路318から分岐して形成されている。また、主供給路320は、給水経路318に合流するように形成されている。
三方弁321aは、タンク303Aと主供給路320とを連通させる状態と、タンク303Aと主供給路320との連通を遮断して主供給路320のみ連通する状態に切り替える。同様に、三方弁321b~321dは、タンク303B~303Dと主供給路320とを連通させる状態と、タンク303B~303Dとの連通を遮断して主供給路320のみ連通する状態に切り替える。
また、主供給路320には、三方弁321dの下流側に供給ポンプ237が設けられている。供給ポンプ237が作動することで、タンク303A~303Dに充填された洗剤や柔軟剤を吸引して外槽2の給水口2aに供給するようになっている。なお、本実施形態では、供給ポンプ237と三方弁321a~321dと主供給路320とで液体投入装置が構成されている。
タンク303Aがタンクトレイ302に装着されると、逆止弁313aが開弁し、タンク303Aと個別供給路319aとが連通する。同様に、タンク303B~303Dがタンクトレイ302に装着されると、逆止弁313b~313dが開弁し、タンク303B~303Dと個別供給路319b~319dとが連通する。
例えば、図8に示すように、タンク303A内の液体(洗剤または柔軟剤)を供給する場合には、個別供給路319aと主供給路320とが連通するように三方弁321aを切り替える。残りの三方弁321b~321dは、主供給路320のみと連通する状態のままとする。この状態で、供給ポンプ237を作動させることで、白抜き矢印で示すように、タンク303A内の液体が個別供給路319aを通って主供給路320に吸引される。そして、三方弁321b~321dを通って、通水経路318に供給され、投入経路317を通って、給水口2aから外槽2内に供給される。
また、図9に示すように、タンク303Bから液体(洗剤または柔軟剤)を供給する場合には、三方弁321bのみを、個別供給路319bと主供給路320とを連通させる側に切り替える。それ以外の三方弁321a,321c,321dは、主供給路320のみと連通する側に切り替える。この状態で、供給ポンプ237を作動させることで、タンク303B内の液体は、白抜き矢印で示すように、個別供給路319bを通って主供給路320に吸引される。そして、液体は、三方弁321c,321dを通って、通水経路318に供給され、投入経路317を通って、給水口2aから外槽2内に供給される。
なお、三方弁321aは主供給路320のみ連通する側に切り替えてあるが、この工程においては実際には通流しない。洗剤や柔軟剤投入後や洗濯初期において主供給路320内を水で洗浄するときは、すべての三方弁321a~321dを主供給路320のみ連通する側に切り替えて、主供給路320に外槽2への給水の一部を流すことで洗浄する。
図10は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機におけるタンクの断面図である。なお、洗剤もしくは柔軟剤の供給動作以外の基本構成や制御動作などは4つのタンク303A~303Dで共通となるので、以下の説明においては代表してタンク303Aについて説明する。また、図10では、浮き部306が底付きした状態を実線で示し、液体が満タン時の状態を破線で示している。
図10に示すように、タンク303Aには、軸受部308に対して回転自在に取り付けられたフロート305が収められている。このフロート305は、磁石309が内装された浮き部306、軸受部308に支持される回転軸314、回転軸314と浮き部306とを繋ぐアーム307とから構成されている。
浮き部306は、断面視四角形状の中空部306aを有し、この中空部306aの底面306bに磁石309が固定されている。
浮き部306は、液体が満たされた状態で、ある沈み込み(例えば、7mm)をもって、浮く質量に調整されている。また、浮き部306が浮くと磁石309の底面309aとタンクトレイ302の底部に設けた磁気センサ310aとの距離が定まり、磁気センサ310aが受ける磁石309の磁束密度から磁気センサ310aの出力が得られる。すなわち、液面高さによって磁石309の底面309aの位置が定まるので、液面が安定していれば磁気センサ310aの出力も安定する。なお、脱水運転時には振動によって液面が変動し、センサ出力がばらつくので、このような運転時を除いて(例えば、運転の始めと終わりに)検出が行われる。
また、軸受部308は、規定量(満タン)の洗剤を充填したときでも液面L1(二点鎖線参照)よりも上方に位置している。換言すると、軸受部308は、洗剤(柔軟剤)が浸からない位置に設けられている。これにより、洗剤や柔軟剤が軸受部308に付着することを防止できる。その結果、回転軸314が洗剤や柔軟剤によって固着するのを防止でき、フロート305が動作しなくなるのを防止できる。
また、液面に対する浮き部306の高さを、磁束密度の変化で検知するため、液と磁気センサ310とは非接触での測定となる。このため、タンクトレイ302からのタンク303Aの脱着は、電気配線の脱着を伴わずに行うことができる。浮き部306内の磁石309は、浮き部306が稼動範囲の最下部に位置した状態において、タンク303Aを収納するタンクトレイ302の底部に設けた磁気センサ310a側にS極もしくはN極の磁極を向けた配置とする。なお、磁極の選択は、磁気センサ310aの特性と合わせて選択するが、フロート305の基本動作は変わらない。つまり、S極の磁極を向けた配置の場合には、S極に合った磁気センサ310aを使用し、N極の磁極を向けた配置の場合には、N極にあった磁気センサ310aを使用する。このような構成にすることで、回転軸314の軸方向での磁気センサ310aと磁石309の位置ズレが起きたとしても、磁極は基本的には磁気センサ310a側を向いたレイアウトを維持できる。このため、磁気センサ310aで受ける磁束密度の変動を小さく抑えることができ、磁気センサ310aの出力への影響を小さくすることができる。さらに必要に応じて、磁石309の断面形状を、図4のタンク303Aのフロート305の磁石309のように、回転軸314の軸方向g(図4参照)に対して長くする。これにより、回転軸314方向の磁石309と磁気センサ310aの位置ズレに対して、より安定した磁気センサ310aの出力を確保することができる。
例えば、液体(洗剤)が消費されるにつれて、浮き部306の沈み込み深さよりも液面が浅くなり、浮き部306がタンク303Aの底面302bに接触する、いわゆる底付きした状態が、磁石309と磁気センサ310aとが最も接近した状態である。それよりも液が満たされていると、浮き部306が回転軸314を中心としてタンク303A内で弧を描くような軌跡を伴って浮いた状態となる。このため、タンクトレイ302からその周囲(筐体内)への磁束の影響が大きくなるのは、浮き部306が底付き状態のとき(磁石309の磁極が最もタンク303Aの内壁に接近した状態)である。それ以外の状態では、磁石309はタンク303Aの側壁303a1や底壁303a2からある程度内側に収まった軌道を描くので、タンクトレイ302の周囲の電気部品などへの磁束の影響を小さく抑えることができる。
また、本実施形態では、タンク303Aの底面302bがタンク303Aの高さ方向(上下方向)に対して傾斜が設けられている。特に、液面が低い領域においては、液の減り具合に対する液面高さの変化を大きくしている。これにより、液体(例えば洗剤)が残り少なくなったときに、液の減り具合に対する磁石309の動きを大きくできるので、磁気センサ310aに対する磁束密度の変化割合を大きくできる。
図11は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置の構成を示すブロック図である。
図11に示すように、制御装置90は、マイクロコンピュータ(以下「マイコン」と称する)110を備える。マイコン110は、使用者の操作(操作スイッチ12,13)や、洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号(温度センサT1,T2,T3,T4、電導度センサ4、水位センサ34)を取得する。また、マイコン110は、駆動回路を介して、モータM、給水電磁弁16、排水弁V1、循環ポンプ18、送風ファン20、ヒータ213、三方弁321a~321d、供給ポンプ237に接続され、これらの開閉、回転、通電を制御する。また、マイコン110は、使用者にドラム式洗濯乾燥機100に関する情報を知らせるために、表示器14やブザー(図示せず)等を制御する。
また、マイコン110は、運転パターンデータベース111、工程制御部112、回転速度算出部113、衣類重量算出部114、電導度測定部115、洗剤量・洗い時間決定部116、濁度判定部117、閾値記憶部118を備える。
図12は、第1実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯運転(洗い~乾燥)の動作を説明するフローチャートである。図13は、図2のA部の全開時の動作図である。図14は、図2のA部の半開時の動作図である。
図12に示すように、制御装置90は、ステップS1において、ドラム式洗濯乾燥機100の運転工程のコース選択の入力を受け付ける(コース選択)。ここで、使用者は、ドア9を開けて、ドラム3内に洗濯する衣類を投入し、ドア9を閉じる。そして、使用者は、操作スイッチ12,13を操作することにより、運転工程のコースを選択し入力する。操作スイッチ12,13が操作されることにより、選択された運転工程のコースが制御装置90に入力される。制御装置90は、入力された運転工程のコースに基づいて、運転パターンデータベース111から対応する運転パターンを読み込み、ステップS2に進む。なお、以下の説明において、標準コース(洗い~すすぎ2回~脱水~乾燥)が選択されたものとして説明する。
ステップS2において、制御装置90は、ドラム3に投入された衣類の重量(布量)を検出する工程を実行する(布量センシング)。具体的には、工程制御部112が、モータMを駆動してドラム3を回転させるとともに、衣類重量算出部114が注水前の洗濯物207の重量(布量)を算出する。
ステップS3において、制御装置90は、洗剤量・運転時間を算出する工程を実行する。電導度測定部115は、給水された水の電導度(硬度)を検出する。また、外槽2の下部(例えば、排水口21)に設けた温度センサT1で、給水された水の温度を検出する。洗剤量・洗い時間決定部116は、検出した布量、電導度測定部115において電導度センサ4からの検出値を用いて求めた水の電導度(硬度)、水の温度に基づいてマップ検索により、投入する洗剤量と運転時間を決定する。そして、工程制御部112は、決定された洗剤量・運転時間を表示器14に表示する。
ステップS4において、制御装置90は、洗剤自動投入が設定されているか否かを判定する。制御装置90は、洗剤自動投入が設定されていると判定した場合には(S4、Yes)、ステップS5の処理に進み、洗剤自動投入が設定されていないと判定した場合には(S4、No)、ステップS6の処理に進む。
洗剤自動投入が設定されていれば(S4、Yes)、ステップS5において、制御装置90は、ステップS3で算出された洗剤量を投入して洗濯工程を開始する。洗剤類自動投入ユニット301において投入する洗剤量は、供給ポンプ237における単位時間当たりの吐出量と供給ポンプ237の稼動時間から見積もる。
洗剤自動投入が設定されていなければ(S4、No)、ステップS6において、制御装置90は、所定時間待機して(洗剤投入待ち工程)、ステップS7に進む。使用者は、待機中に表示器14に表示された洗剤量を参考に、洗剤類投入部7内に洗剤類を投入する。
洗濯工程は、洗剤溶かし工程、前洗い工程、本洗い工程に大別される。さらに、本洗い工程は、第1本洗い工程(本洗い1工程)とそれにつづく第2本洗い工程(本洗い2工程)に分けられるが、運転経過に対して各々の工程に明確に区別されていなくても機能上はなんら差し支えない。また、後述する工程中の動作の一部を省略しても洗濯工程全体としての機能に変わりはない。
ステップS7において、制御装置90は、洗剤溶かし工程を実行する。この工程では、洗剤類自動投入ユニット301において設定された洗剤が充填されたタンクから、給水口2aを介して外槽2に投入される。外槽2に投入された洗剤は、給水経路50(図3参照)を通って、ドラム3の底部に位置する水受け部54(図2、図3参照)に供給される。また、給水電磁弁16の所定の電磁弁が開かれ、給水される。この供給された水は、外部投入用の洗剤類投入部7から洗剤類自動投入ユニット301のタンクトレイ302を経て、投入経路317(図2参照)に流れ、水受け部54に導かれる。
洗剤および水が投入された後、循環ポンプ18(図2参照)を駆動すると、水受け部54の水は、排水口21から糸くずフィルタ222を介して循環ポンプ18の吸込口(図示せず)に入る。循環ポンプ18で昇圧された洗濯水は、循環ポンプ18の出口と連通する循環吐出口54b(図2参照)から再び水受け部54に戻される(洗剤溶かし工程の循環経路)。
制御装置90は、この時点で水受け部54内にある電導度センサ4(判別手段)において、電導度を検出し、高濃度洗剤水溶液のときの電導度データベースと柔軟剤水溶液のときの電導度データベースとの照合を行う。これにより、洗剤類自動投入ユニット301から供給された液体が、洗剤か柔軟剤かを判別して確認することができる。もし、洗剤でないと判定した場合には、操作パネル6のお知らせ部分(図示せず)を点灯させるかもしくは液晶パネル内に表示させる、などにより使用者に報知する。
また、供給ポンプ237の駆動時間から見積もった洗剤量による洗浄水濃度と、電導度センサ4で検出した濃度とが合っているかモニタして記憶しておく。例えば、大きくずれた状態での運転が数回続いていたら、洗剤類自動投入ユニット301からの洗剤供給が良好でないと判断し、使用者に報知する。
液体の種類を判別後、循環を繰り返すことで、少ない水で洗剤を溶かした高濃度洗剤液を生成する。この高濃度洗剤液を、ドラム3を回転させて、洗濯物207を攪拌させながら循環ポンプ18にて満遍なく散布する。
循環ポンプ18の出力は、最大洗濯負荷に応じた洗濯水を、外槽2の上方に設けた散水ノズル223まで、くみ上げるのに十分な仕様となっている。このため、洗剤溶かし工程(S7)の循環経路で循環させると、循環ポンプ18の所要動力は最終的には熱エネルギーに変わり、高濃度洗剤液の温度を上昇させる。生成された高濃度洗剤液は、その後の工程において外槽2の上方に設けた散水ノズル223までくみ上げられて、ドラム3内の洗濯物207へ散布される。このとき、循環ポンプ18の出口には、外槽2の上方まで導く経路と、散布せずに水受け部54に戻す経路とが必要となる。本実施形態では、循環ポンプ18のケーシング外周に各々の経路につながる吐出口(図2参照)を設けておき、循環ポンプ18の回転方向を変えることで経路を切り替えている。なお、循環ポンプ18の吐出口は一箇所として、その下流側で分岐させて流路を切り替えても、機能としてはなんら差し支えない。
ステップS8において、制御装置90は、前洗い工程を実行する。この工程では、通常、外槽2内には洗剤液の浸み込んだ洗濯物207と、外槽2の底部の水受け部54に少量の洗剤液が存在する。ドラム3を回転させることで、洗濯物207をドラム3の上部に持ち上げた後、重力により底部まで落下させるタンブリング動作に基づくたたき洗いを行う。これにより、洗濯物207に浸み込んだ洗剤液が搾り出てくるので、必要に応じて間欠的に循環ポンプ18を駆動させて、再び洗濯物207に洗剤液を散布する。この動作中においても、洗濯水と洗濯物のいわゆる洗浄温度を上げると、洗浄性能を向上できる。
また、洗濯コースに応じて、高濃度洗剤液が散布された洗濯物207に、送風ファン20からの気流を、ヒータ213にて温めた後に吹き付けて、洗濯物207を温めながら洗浄できる。洗濯物207は高濃度洗剤液を保水した状態であるため、洗濯物207の繊維隙間を空気が占めるよりも熱伝導は良く、効率よく加熱できる。また、温度を上げることで、保水されている高濃度洗剤液の表面張力を下げることができる。さらに、洗濯物207の温度が上がると、繊維中の空気が繊維を膨潤させるので、高濃度洗剤液の繊維への浸透をより促進できる。これにより繊維から、より多くの汚れを短時間で分離できる。分離できた汚れは、保水された高濃度洗剤液内に迅速に分散されるので、再び凝集して再付着することを防ぐことができる。
また、循環ポンプ18よりも小流量の循環ポンプ(図示せず)を別に設置してもよい。この場合、水受け部54から汲み上げて送風ファン20の出口近傍にて温風内に散布することで、温風に液滴を混ぜて、洗濯物207に散布させてもよい。洗濯工程の途中で、通常の循環量レベルを確保できるまで追加給水して、循環ポンプ18にて散布させると、洗濯物207の温度は急激に低下する。そこで、前記のような構成にして、少量の循環水を温風にのせて散布させれば、洗濯物207に含まれる水を満遍なく且つ僅かずつ入れ替えることができる。このため、洗濯物207の急激な温度低下も抑えることができるので、より洗浄性能を向上させることができる。
ステップS9において、制御装置90は、第1本洗い工程を実行する。この工程では、前洗い工程が終了した時点で追加給水して、水受け部54の水量を増やして、水位を上げる。この水位は、循環ポンプ18により水受け部54から洗濯水をくみ上げて、外槽2の上部の散水ノズル223から連続して散布するのに十分な水位を保つものとする。なお、水位は、水位センサ34(図11参照)によって検出される。
散水ノズル223からの散布は、連続であっても間欠であってもよい。具体的には、洗濯物207の裏側などに多くの汚れがまだ付着している間は、連続で散布して洗濯水の攪拌を促進する。これにより、洗濯物207が保水する洗濯水を、常に汚れ濃度の低い洗濯水に入れ替えることができる。その後、汚れがほとんど落ちた後は、たたき洗いの機械力を主として、残りの汚れを落とすほうが洗浄効率がよい。よって、後半の散布は、機械力を妨げないように間欠散布とするのが好ましい。また、循環ポンプ18の駆動力を間欠とすることで、消費電力量を抑えられるので、省エネルギーの面からも好ましい。
なお、散水ノズル223は、外槽2に、ドラム式洗濯乾燥機100の正面からみて回転可能なドラム3の中心軸よりも上側、且つ、ドラム式洗濯乾燥機100側面からみて、正面寄りの前側に位置している。これにより、散水ノズル223からの噴出範囲を、ドラム3の半径方向に対して広角にして散布する構造としている。この第1本洗い工程では、広範囲の散布とともに、ドラム3の回転によってドラム3内の下方に溜まった洗濯物207を持ち上げて、ドラム3内の上方から落下させることにより、洗濯物207に機械的な力を与えてたたき洗いをする。ドラム径が大きいほど、広範囲の散布とたたき洗いの相乗効果が得られ、第1本洗い工程の時間を短縮できる。
ステップS10において、制御装置90は、第2本洗い工程を実行する。第1本洗い工程の終了時に給水することで、第2本洗い工程の水量を、第1本洗い工程の水量よりも多くする。また、第2本洗い工程の循環ポンプ18の循環流量は、第1本洗い工程での循環ポンプ18の循環流量よりも多くする。さらに、第2本洗い工程のドラム3のモータMの回転速度は、第1本洗い工程のモータMの回転速度よりも低くする。
本洗い工程(第1本洗い工程、第2本洗い工程)は、主に、水量の少ない前洗い工程において洗いにくい衣類の内側やポケットの中などの汚れを洗濯物207から分離させるために行う。このため、様々な汚れを落とすために、前記のように水量とドラム3のモータMの回転速度を変えた、少なくとも2つ以上の工程の組み合わせとするのがより好ましい。第1本洗い工程では、ドラム3の回転速度を高くする。このため、ドラム3の回転とともに上方に持ち上げられた洗濯物207は、全て下方に落ちずに、大半は遠心力により、ドラム3の内壁にへばり着いた状態で、ドラム3とともに回転している。そこに循環ポンプ18から洗濯水を散布させるので、洗濯物207への洗濯水の貫通流速を速くしている。これにより、汚れを洗濯物207から溶け出しやすくしている。これに続く第2本洗い工程では、ドラム3の回転速度を第1本洗い工程よりも低くして、遠心力を弱めて前記の洗濯物207のドラム3へのへばりつきを極力抑えて、ドラム3の上方から下方に叩き落すたたき洗いを重視した工程としている。これにより、洗濯物207に機械力を作用させることで、主に疎水性の汚れを落としやすくできる。洗濯物207をドラム3の上方から下方に叩き落とす際に、ドラム3の下方に停留している洗濯水の水位を高くして、かつ循環水量も多くすることで、必要以上に洗濯物207同士が直接ぶつかり合って、繊維を圧迫させることを防ぐこともできる。
このように第1本洗い工程と第2本洗い工程の組み合わせは、洗濯物207の黒ずみ、ごわつきを抑制させる運転アルゴリズムとしている。以下、そのメカニズムを中心に説明する。第1本洗い工程の後に第2本洗い工程を行うが、第2本洗い工程の水位WL2は、第1本洗い工程の水位WL1よりも高くなっている(WL1<WL2)。すなわち、外槽2内の洗浄水の水量を増やすことにより、洗濯物207から剥がされた汚れを洗浄水に分散させることができ、洗濯物207から剥がされた汚れが再び洗濯物207に付着することにより生じる「洗濯物の黒ずみ」を抑制することができる。
また、第2本洗い工程のドラム3の回転速度DR2は、第1本洗い工程のドラム3の回転速度DR1よりも遅くなっている(DR1>DR2)。ドラム3の回転速度DR2を回転速度DR1より遅くすることにより、ドラム3の回転によりドラム3内の下方に溜まった洗濯物207を持ち上げてドラム3内の上方から落下させる際、落下を開始する位置が低くなる。すなわち、たたき洗いされる洗濯物207に加わる落下衝撃(機械力)が抑制され、「洗濯物のごわつき」を抑制することができる。また、水位WL2を水位WL1よりも高くすることによっても、落下衝撃(機械力)が抑制され、「洗濯物のごわつき」を抑制することができる。一方、ドラム3の回転速度DR1は、遠心力によってドラム3の内壁に張り付いた洗濯物207が、上方に持ち上げられるまでに、重力により全て剥がれ落ちてしまうよりも速い回転速度で回して(遠心力>重力)、すべての洗濯物に対して、たたき洗いのような落下をさせない運転としても差し支えない。すなわち、たたき洗いを極力抑えつつ、通常の洗濯運転よりも多い循環量を洗濯物207に通過させることで、洗浄する運転としてもよい。
また、本洗い工程時の制御では、主に濁度判定部117(図11参照)と閾値記憶部118(図11参照)を用いて、以下のように制御する。ここで濁度判定部117は、電導度測定部115が測定した電導度に基づいて、衣類の汚れ具合(以下、濁度とする)を判定する機能を有する。閾値記憶部118は、濁度判定部117が衣類の汚れ具合(濁度)を判定する際に用いる閾値を記憶する機能を有する。第1本洗い工程の前後において、電導度測定部115により、洗浄水の電導度EC1を計測する。なお、電導度を計測する際は、給水電磁弁16による外槽2への給水、循環ポンプ18による循環、モータMによるドラム3の回転は停止されていることが望ましい。濁度判定部117において、第1本洗い工程の前後で測定した電導度EC1の差が、閾値記憶部118に記憶された閾値以上か否かを判定する。もし閾値よりも低ければ、汚れが少ないと判断し、閾値以上であれば、汚れが多いと判断して、その後の第2本洗い工程に進む。またこのとき、洗剤を追加もしく排水後の洗剤液入れ替えの有無を判定し、必要であれば洗剤類自動投入ユニット301から供給する。
第2本洗い工程は、前記のように第1本洗い工程よりも水位を高くして、さらに循環ポンプ18の循環流量も多くしたたたき洗いとしている。すなわち、洗濯物207がドラム3上方に持ち上げられて、下方にたたき落とされた際に、洗濯物207どうしがぶつかり合って、繊維を圧迫するのを防いでいる。しかしながら、この工程が長いほど、洗濯物207のごわつきは増大する傾向にある。したがって、汚れが比較的少ない場合は、第2本洗い工程を極力短くする。汚れが少ないと判断した場合には、第2本洗い工程の運転時間を短く調整する。なお、濁度の判定は、他の工程間の切り替えタイミングや各工程の運転時間の見直しにも使用できる。
ステップS11において、制御装置90は、第1すすぎ工程(すすぎ1工程)を実行する。この工程では、排水弁V1を開けて、洗濯水を排出した後、排水弁V1を閉じて、外槽2内に所定の水位まですすぎ水を供給する。その後、ドラム3を回転させて、洗濯物207とすすぎ水を攪拌してすすぐ。
ステップS12において、制御装置90は、第2すすぎ工程(すすぎ2工程)を実行する。第2すすぎ工程では、第1すすぎ工程と同様にして、排水弁V1を開けて、すすぎ水を排出した後、排水弁V1を閉じて、外槽2内に所定の水位まですすぎ水を供給する。そして、洗剤類自動投入ユニット301において、柔軟剤が充填されたタンク303Bから柔軟剤を外槽2内に投入する。これにより、外槽2内に供給されたすすぎ水と柔軟剤とを混ぜ合わせる。その後、ドラム3を回転させて、洗濯物207とすすぎ水を攪拌してすすぐ。
柔軟剤を自動投入した後は、洗剤および柔軟剤どちらにおいても残量検知を行う。この残量検知のタイミングとしては、磁気センサ310aへの電気的ノイズや液面の振動に伴うフロート305の浮き部306の変動が生じないかもしくは補正できる程度のタイミングで行う。
また、柔軟剤を自動投入した後は、電導度センサ4(判別手段)において、電導度を検出し、柔軟剤水溶液のときの電導度データベースと高濃度洗剤水溶液のときの電導度データベースとの照合を制御装置90で行う。これにより、洗剤類自動投入ユニット301から供給された液体が、洗剤か柔軟剤かを判別して確認することができる。もし、柔軟剤でないと判定した場合には、操作パネル6のお知らせ部分(図示せず)を点灯させるかもしくは液晶パネル内に表示させる、などにより使用者に報知する。
ステップS13において、制御装置90は、脱水工程を実行する。この工程では、排水弁V1を開いて外槽2内のすすぎ水を排水した後、ドラム3を回転させて洗濯物207を遠心脱水する。脱水の回転速度は、洗濯物207のバランスがとれずにモータMの電流値が上限を超えるなどの不具合がない限り、負荷に応じた設定回転速度まで上昇させる。脱水された水の一部が送風ダクト29側に巻き上げられてきても、外槽2の背面部と送風ダクト29の下部とをつなぐ蛇腹ホース215(図2参照)ならびに外槽側取付部216(図2参照)に、送風ダクト29から外槽2の背面部に向かって下り傾斜をつけてあるため、速やかに外槽側に戻すことができる。そして、脱水の回転速度を上げて、ドラム3が高速回転すると、外槽2にも振動が伝わり、外槽2自身も僅かながら振動する。送風ダクト29は筐体1に固定されているため、外槽2の背面部と送風ダクト29の下部とをつなぐ蛇腹ホース215を設けることによって振動の一部を吸収する。また、ドラム3の高速回転に伴って、振動がドア9側にも伝わるため、蛇腹管212を設けることによって、送風ファン20への振動を吸収する。
ステップS14において、制御装置90は、乾燥工程を実行する。この工程の前半では、送風ファン20による断熱圧縮で昇温した空気をドラム3内へ吹出しノズル203を通して供給する。これにより、昇温した空気と洗濯物207とを熱交換させ、洗濯物207から水分を蒸発させる。蒸発した水分を含んで高湿となった空気を、送風ダクト29を通して送風ファン20の吸込口に導き、再び昇圧した後、ドラム3内へ送風する。給気弁204は、送風ダクト29の壁面の一部を形成して、送風ダクト29の内と外を隔離した全閉状態とする。ドラム3から出た高湿な空気は、外槽2および送風ダクト29を通るときに、外槽2および送風ダクト29と熱交換して、もし露点温度以下となれば、飽和蒸気圧が下がる分の水分を外槽2および送風ダクト29の壁面において凝縮させる。もし凝縮量を増やして乾燥時間の短縮を図る場合は、送風ダクト29内の上部に冷却水散水部(図示せず)を設けて、送風ダクト29内に散水して空気を露点以下まで強制的に冷やして、除湿しても何ら差し支えない(水冷除湿方式との併用)。
乾燥工程の後半では、給気弁204および排水弁V1を開く。図13および図14を参照して、乾燥工程後半におけるドラム式洗濯乾燥機100内の空気の流れを示す。送風ファン20の吸込側にある給気弁204を送風ダクト29の内側(風路内)に折り曲げるようにして開く。開度θは、送風ダクト29の風路を大概(漏洩レベルは無視)塞ぐように開いた全開状態θT(図13参照)に対して、本実施形態では略半分開く(0<θ<θT、図14参照)。給気弁204から送風ダクト29外の筐体1内の空気を吸い込み、循環空気の一部と混ぜて、ドラム3内へ送風する。ドラム3から押し出される空気は、排水口21より排水ホース26を通り、排水孔39に排出される。一般的な排水トラップ202の場合、水封じ高さは50~80mm程度あるため、この工程のはじめに、給気弁204を全開(図13参照)にして、ドラム3内の圧力を上げて水封じを破っておく。水封じを破るには、排水ホース26側の圧力は約1000Pa以上必要となるので、適度に送風ファン20の回転速度を上げて昇圧するのが好ましい。また、乾燥が進むにつれ、凝縮水が生じ、排水トラップ202に凝縮水が溜まる。このため、一定間隔をおいて、水封じを破る動作を行なう。
ドラム3からの排気は、排水口21から排水弁V1までの接続ホースと、オーバーフローホース205とを通して行う。一方、主に筐体1の底部から筐体1内に取り込まれた吸気は、筐体1の上部にある給気弁204までの間に、モータMや送風ファン20のモータ(不図示)の周囲を通るため、高温の空気となって給気弁204から送風ダクト29内に取り込まれる。このため、通常は、送風ファン20の出口に設けられているヒータ213を通電する必要はない。ドラム3からオーバーフローホース205を通して排水弁V1から排気する排気経路内に、外槽2の背面部の外槽側取付部216と蛇腹ホース215が含まれるが、外槽2の背面部から送風ダクト29に対しては上り傾斜となり、排気の送風ダクト29への流入角は、90度よりも大きい鈍角となり、排気経路の風路損失を減らすことができる。
乾燥判定は、乾燥開始時もしくはある運転開始からの規定時間において排水温度センサT1によって外槽2の下部排水口温度T1aと外気温度センサT4によって外気温度T4aを測定する(初期温度の設定)。その後、負荷に見合った規定時間経過後に終了判定のための外槽2の下部排水口温度T1bと外気温度T4bを測定し、各々初期温度と終了判定温度との差を求める(ΔT1=T1a-T1b、ΔT4=T4a-T4b)。さらにそれらの温度差(ΔT1-ΔT4)が規定温度以上であるかどうかを確認して乾燥終了を判定する。
乾燥終了後は、排水孔39側の圧力より排水ホース26側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまで送風ファン20の回転速度を下げて、給水電磁弁16を開いて水を流し、排水トラップ202の水封じを回復させて乾燥工程を終了する。
このように、乾燥終了後に、排水ホース26側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホース26を経由して排水孔39に水を供給することにより、排水孔39からの臭気を抑えながら排水トラップ202の水封じを回復させることができる。なお、この排水トラップ202の回復は、排水ホース26側の圧力を高く保つことができれば、乾燥運転の最後または乾燥運転の終了後のいずれでもよい。
なお、コース選択(S1)において乾燥工程が設定されていない場合は、ステップS13において運転を終了する。
本実施形態の洗濯乾燥運転における残量検知のタイミングは、基本的には筐体1の振動による液面変動や構成機器の可動による電気的ノイズの干渉が確実に回避できる主電源の投入直後が好ましい。この時点で残量がなければ報知する。必要に応じて、洗剤や柔軟剤投入後の構成機器への電源投入がないかもしくは残量検知に影響がないタイミングにおいて、残量有無の判定を行う。洗濯運転直後に残量の確認を行い、もし残量が無ければ、この時点で報知する。さらに洗濯乾燥運転の場合では、乾燥終了時点(洗濯乾燥運転終了後)においても残量を確認し、もし残量がなければ報知することが好ましい。
図15は、第1実施形態に係るタンクの変形例を示す断面図である。なお、図15において、破線で示すフロート305Aは、実線で示すフロート305Aにおいて向きを変えて付け替えた状態を示している。また、図10に示す構成と同様な構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図15に示すように、タンク303Eは、ケース303aを有している。このケース303aの底面は、傾斜が小さい底壁303a3(第2壁部)と、底壁303a3よりも傾斜が大きい底壁303a4(第1壁部)と、を有して構成されている。底壁303a3は、底壁303a4よりも高い位置に形成されている。
浮き部306の底面306bは、動作する方向の一方の角部306cが底壁303a4から徐々に離れるように形成されている。また、磁石309は、角部306cとは動作方向W1の逆側に位置している。また、浮き部306に接続されたアーム307の回転軸314は、タンク303Eの長手方向の略中央に位置している。
また、磁気センサ310aは、タンクトレイ302の下面側(外側)に位置している。また、磁気センサ310aは、回転軸314と上下方向において重なる位置に配置されている。
図15では、浮き部306が底壁303a4に付いた状態(第1の姿勢)を実線で示し、浮き部306が底壁303a3に付いた状態(第2の姿勢)を破線で示している。
また、図15において破線で示すフロート305Aは、図15の実線で示すフロート305Aを回転軸314の左右両端を入れ替えて配置したものである。
磁気センサ310aは、実線で示すフロート305Aの磁石309と、破線で示す磁石309との距離の中間に位置している。つまり、実線で示す浮き部306が底付きしたときの磁石309と磁気センサ310aとの距離と、破線で示す浮き部306が底付きしたときの磁石309と磁気センサ310aとの距離が、ほぼ同じ位置になるように構成されている。
ところで、タンク303E内の残量に応じて、磁気センサ310aの感知する磁束密度が決まるので、フロート305Aの取付け姿勢を変更しない場合は、洗剤においても柔軟剤においても比重が同じレベルであれば、ほぼ同量の残量になる。一般的に柔軟剤の1回の使用量は、洗剤の1回の使用量よりも少ないので、残量が少ない旨の報知をした後でも多数回使用できる。もし、ユーザが柔軟剤の種類を替えたい場合などは、ユーザにとって早すぎる報知となる。
そこで、図15に示すように、洗剤と柔軟剤とにおいてフロート305Aの取付け向き(実線で示す状態と破線で示す状態)を切り替えることで、浮き部306がタンク303Eの底に付く状態のときの液量を切り替えることができる。
具体的には、図15において、フロート305Aが図示右側に浮く方向に取り付けた場合(実線で示す状態)は、タンク303Eの深みP1に位置するので、底付き状態に達するまでの残量を少なくできる。この場合は、タンク303Eには、柔軟剤を充填することで、柔軟剤の残量が十分に少なくなったときに報知することができる。
反対に、フロート305Aが図示左側に浮く方向に取り付けた場合(破線で示す状態)は、タンク303Eの浅瀬P2に位置するので、底付き状態に達し易くできる。この場合は、タンク303Eには、洗剤を充填することで、洗剤の残量が無くなる前に報知することができる。
さらに、必要に応じて、残量が少ないときの報知タイミングを判別するセンサ閾値も変えることで、洗剤もしくは柔軟剤のどちらを充填した場合でも、残量報知のタイミングを適正化できる。これにより、IoT連携による補充のための注文タイミングも適正にできる。なお、第1の姿勢のときに残量を報知する閾値は、浮き部306が底付きする直前の液面L2になるときである。第2の姿勢のときに残量を報知する閾値は、浮き部306が底付きする直前の液面L3になるときである。
また、磁気センサ310aの出力は、液面の変動などの影響を受ける可能性があるので、計測は過去の計測値との比較による推定使用量と、供給ポンプ237の可動時間からの推定吐出量から今回の使用量を見積もることが好ましい。このため、本実施形態では、磁気センサ310aの出力は、液面高さの変化に応じた変化として読み取れるアナログ式としている。
アナログ式では、通常、S極とN極で反転させずに出力させるため、0mTを印加電圧の中間電圧値にシフトさせた出力に変えているものが多い。例えば、印加電圧5Vの場合、磁束のかかっていない0mT時の設定出力は2.5Vとなるが、実際には製品ばらつきにより、ずれている場合もある。そこで磁束のかかっていない状態での出力を2.5Vとする回路上の補正を施すことで、測定精度をより向上させることができる。さらに、磁石309の磁束密度の差異を取り除いて、より精度を向上させるには、フロート305が最下点に位置したときの磁気センサ310a出力と前記の0mT時の磁気センサ310aの出力の2点を測定して補正することが好ましい。具体的には、2点間の出力差が基準とする磁気センサ310aの2点間の出力差に対してどの程度(比率)のレベルかを割り出し、この比率にしたがって、その都度測定した磁気センサ310aの出力を補正すると、より精度を向上させることができる。
以上説明したように、第1実施形態の洗濯機では、筐体1内に支持される外槽2と、外槽2内に回転自在に支持されるドラム3と、洗剤または柔軟剤の液体を貯溜可能な複数のタンク303A~303Dと、筐体1に設けられ、複数のタンク303A~303Dを着脱自在に収納するタンクトレイ302と、タンク303A~303Dから液体を取り出して外槽2内に投入する液体投入装置(三方弁321a~321d、主供給路320、供給ポンプ237)と、タンク303Aに充填された液体を判別する電導度センサ4と、液体投入装置を制御する制御装置90と、を備える。制御装置90は、電導度センサ4によって外槽2に投入された液体の種類を確認する。これによれば、好みに応じてタンク303A~303Dに洗剤や柔軟剤を充填した場合でも、タンク303A~303D内の液体の種類を判別して確認することができる。その結果、タンク303Aに充填する液体を好みに応じて変更でき、しかも運転毎に使用する液体を選択することができることが可能になる。また、タンク303A~303Dを運転毎に選ぶだけではなく、予約運転の時間帯に対応して選んでおくこともができる。
また、第1実施形態は、液体の静電容量を検出する電導度センサ4によって判別手段が構成されている(図3参照)。これによれば、洗剤や柔軟剤の液体の判別だけではなく、洗剤量や洗濯時間を決定する際の水の硬度の検出にも適用できる。
また、第1実施形態は、電導度センサ4は、外槽2の内底部56に設けられている(図3参照)。これによれば、洗剤や柔軟剤の液体を内底部56に溜めることができるので、液体の種類の判別を確実に行うことができる。
また、第1実施形態は、タンク303A~303Dに充填された液体の残量を検知する残量検知手段(磁石309、磁気センサ310a~310d)を有する(図7参照)。残量検知手段によって検知された液体の残量を報知する閾値を、タンク303A内に充填した液体の種類に応じて切り替える。これによれば、1回毎の使用量が異なる洗剤と柔軟剤の残量検知を最適化できる。
また、第1実施形態は、残量検知手段は、タンク303A~303D内の液面に応じて動作するとともに内部に磁石309が設けられる浮き部306、浮き部306を支持するアーム307およびアーム307をタンク303A~303Dの天井に回動可能に支持する軸受部308を有するフロート305と、タンクトレイ302に設けられる磁気センサ310a~310dと、を備えて構成される。磁気センサ310a~310dは、タンクトレイ302の底面の外側に位置している(図10参照)。これによれば、タンク303A~303Dをタンクトレイ302から外しての清掃時には、電気配線の脱着などを必要とせずユーザの負担を軽減できる。
また、第1実施形態は、軸受部308は、液体の満タン時の液面L1よりも上方に位置している(図10参照)。これによれば、洗剤や柔軟剤の液体が軸受部308に付着することを防止できる。その結果、回転軸314が洗剤や柔軟剤によって固着するのを防止でき、フロート305が動作しなくなるのを防止できる。
また、第1実施形態は、タンク303Aは、フロート305Aが第1の姿勢で配置されたときに浮き部306が底付きする底壁303a4(第1底部)と、フロート305Aが第2の姿勢で配置されたときに浮き部306が底壁303a4よりも高い位置で底付きする底壁303a3(第2底部)と、を備える(図15参照)。これによれば、洗剤や柔軟剤のような1回の使用量が異なる液体を充填した場合に、それぞれの液体に対応した残量に切り替えることができる。
また、第1実施形態は、磁石309は、軸受部308に支持されるアーム307の回転軸314の軸方向gに細長く形成されている(図4参照)。これによれば、回転軸314方向の磁石309と磁気センサ310aの位置ズレに対して、より安定した磁気センサ310aの出力を確保することができる。
また、第1実施形態は、タンク303A~303Dは、上面に開口が形成されるケース303aと、開口を閉塞する蓋311aと、蓋311aをケース303aにロックする蓋ロック部331,332と、を備える。蓋ロック部331,332は、隣接して配置されるタンク303A,303Bの隙間に位置している。これによれば、タンクトレイ302にタンク303A,303Bが装着されているときに、蓋311aが外されるのを防止できる。
また、第1実施形態は、蓋311aは、液体を補充する開閉扉312aを備える(図4参照)。これによれば、洗剤や柔軟剤の液体を容易に補充することが可能になる。
また、第1実施形態は、タンクトレイ302には、当該タンクトレイ302の底面302bに洗浄水を取り入れる取入口315が設けられている(図7参照)。これによれば、磁気センサ310a~310dの測定面を清浄化できる。
(第2実施形態)
図16は、第2実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。図17は、図16の洗剤類自動投入ユニットのセンサ高さ位置で切断したときの概略断面図である。図18は、第2実施形態に係る洗剤類自動投入ユニットのセンサ出力特性図である。なお、図16では、洗剤類自動投入ユニット301Aからタンクトレイ蓋304(図4参照)を取り外した状態を示している。
図16に示すように、第2実施形態の洗剤類自動投入ユニット301Aは、第1実施形態の洗剤類自動投入ユニット301に、判別手段として電導度センサ4に替えて、静電容量センサ322a,322b,322c,322d(判別手段)を追加した構成である。これら静電容量センサ322a~322dは、タンクトレイ302の外側壁面に設けられている。また、静電容量センサ322a~322dは、タンク303A~303Dに対応している。なお、以下では、静電容量センサ322aを例に挙げて説明するが、その他の静電容量センサ322b~322dについても静電容量センサ322aと同様に構成されている。
図17に示すように、静電容量センサ322aは、タンクトレイ302の外壁面302dに固定されている。また、静電容量センサ322aは、検出電極e1と接地電極e2を有して構成されている。検出電極e1と接地電極e2は、タンク303Aの底部からタンク303Aの高さ方向に延びて形成されている。また、検出電極e1と接地電極e2は、制御装置90と電気的に接続されている。
このように、静電容量センサ322aを用いることによって、タンク303Aに洗剤を充填したときと、タンク303Aに柔軟剤を充電したときとで、感度が変化する。すなわち、洗剤の場合は、柔軟剤の場合よりも感度が高くなることで、タンク303Aに充填される液体が洗剤であるか、柔軟剤であるかを判別することができる。
図18は、タンク内残量に対する静電容量センサ出力の一例を示したものである。なお、図18は、タンク底部からタンク高さ(Full)mL相当をカバーできる電極(不図示)を用いた結果である。図18の下側のグラフは、磁気センサの出力結果である。図18の上側のグラフに示すように、洗剤の場合、柔軟剤の場合それぞれにおいてセンサ出力に違いがある。例えば、タンク303A内が空の状態でのセンサ出力はS0となる。これに対して、洗剤の残量AmLのときはセンサ出力がS1となり、柔軟剤の残量AmLのときはセンサ出力がS2となる。そこで、AmL以上のタンク内残量があってもセンサ出力としては、AmL以上は検知しない電極の大きさ(上下方向の長さ)とすることが好ましい。つまり、磁気センサ310a~310dにおいて閾値M2になるときの残量をAmLに合わせておけば、もし柔軟剤を充填した場合はセンサ出力がS2となり、一方洗剤のときはセンサ出力がS1となり、タンクに投入した液体の種類と、設定した種類とを判別できる。
また、前記したように磁気センサ310a~310dの出力を洗剤と柔軟剤で変えた場合でも以下のように判別できる。洗剤を設定したときに、閾値M1以上に洗剤を入れた場合は、AmL以上は検知しないので、センサ出力はS1となる。しかしながら、誤って柔軟剤を充填してしまった場合にセンサ出力がS2となり、確認を促す報知ができる。同様に、柔軟剤に設定したときに閾値M2以上に柔軟剤を入れた場合、センサ出力はS2となるはずが、誤って洗剤を入れてしまった場合のセンサ出力はS1となり、誤って充填したことが判別できる。
なお、一般的に洗剤は陰イオン界面活性剤を多く含み、柔軟剤は陽イオン界面活性剤を含むので、タンクの少なくとも計測部にガラス部材を用いれば、水溶液に浸されたガラスはマイナスの電荷を帯びるので、洗剤と柔軟剤に対するセンサ出力の差をより大きくできる。
このように、第2実施形態では、液体の静電容量を検出する静電容量センサによって判別手段が構成されている。これによれば、測定は非接触で行うことができ、取り扱いが容易になる。
また、第2実施形態は、静電容量センサ322a~322dは、タンクトレイ302に設けられている。外槽2に液体を投入する前に液体の種類(洗剤であるか柔軟剤であるか)を判別することができる。また、タンク303A~303Dをタンクトレイ302から外しての清掃時には、電気配線の脱着などを必要とせずユーザの負担を軽減できる。
(第3実施形態)
図19は、第3実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機における洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。図20は、タンクの軸受部の位置での断面図である。図21は、外蓋を閉じたときの洗剤と柔軟剤を判別する動作説明図である。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図19に示すように、第3実施形態の洗剤類自動投入ユニット301Bは、各々のタンク303A~303Dの蓋311aに凸部325a,325b,325c,325dが設けられている。また、洗剤類自動投入ユニット301Bは、タンクトレイ蓋304の下面に、凸部325a~325dが収まる凹部326a,326b,326c,326dが設けられている。また、凸部325a~325dの上面には、ピン形状の姿勢判定部327が形成されている。
凸部325a~325dには、前後方向の一方の側面に「洗剤」の表示部328aが形成され、他方の側面に「柔軟剤」の表示部328bが形成されている。図19では、タンク303Aには洗剤が充填され、タンク303B~303Dにはそれぞれ柔軟剤が充填されている状態を示している。
また、凸部325a~325dは、各タンク303A~303Dにおいて全て異なる形状を有している(図19参照)。一方、凹部326a~326dは、凸部325a~325dの形状に沿う形状を有している。
これにより、タンクトレイ302内でのタンク303A~303Dの収納位置を固定することができる。このような構成にすることで、各タンク303A~303Dに充填した内容物(液体)を設定する際、タンクトレイ302内に収納したタンク303A~303Dの位置も確定させることで、誤設定を防止することができる。
図20に示すように、タンク303Aは、アーム支持部308aの上面に凸部325aが固定されている。また、凸部325aの上面には、姿勢判定部327が形成されている。そして、蓋311aには、前記凸部325aが挿通される挿通孔311eが形成されている。これにより、タンク303Aは、蓋311aを閉じたときに、凸部325aが挿通孔311eから上方に突出するようになっている。
また、タンク303Aは、フロート305Aが図15の実線で示す状態(第1の姿勢)に取り付けられたときに、前側(手前側、ユーザから見える側)に「柔軟剤」の表示部328bが向くように配置される。また、タンク303Aは、フロート305Aが図15の破線で示す状態(第2の姿勢)に取り付けられたときに、前側(手前側、ユーザから見える側)に「洗剤」の表示部328aが向くように配置される。
このように、柔軟剤と洗剤に対してフロート305Aの取付け姿勢を替えると、取付け姿勢に対して姿勢判定部327の位置が変わる。これにより、タンクトレイ302の凹部326aにおいて姿勢識別スイッチ328により姿勢判定部327の向きを検出して、充填した内容物の設定を確認することができる。もしユーザが設定した内容と検出したフロート305Aの取付け姿勢が異なれば、確認を促す報知をすることで、洗濯運転を始める前に誤設定を未然に防ぐことができる。
図21に示すように、凹部326a~326dには、それぞれ、凹状のくぼみ部326e,326fが形成されている。くぼみ部326e,326fには、姿勢判定部327の有無を検出する姿勢判定スイッチ329A(第2姿勢判定スイッチ)および姿勢判定スイッチ329B(第1姿勢判定スイッチ)が設けられている。姿勢判定スイッチ329Aは、一対の端子部329a,329bと、この端子部329a,329bを支持する支持部329c,329dと、支持部329c,329dの一端同士を回動自在に支持する軸部329eと、端子部329a,329bを離間する方向に付勢するばね部329fと、を備えて構成されている。姿勢判定スイッチ329Bは、姿勢判定スイッチ329Aと同様に構成され、左右対称に配置されている。
洗剤類自動投入ユニット301Bでは、タンクトレイ蓋304によってタンクトレイ302が塞がれると、タンク303Aの姿勢判定部327がくぼみ部326e内の姿勢判定スイッチ329Aを動作させる。すなわち、姿勢判定部327がばね部329fの弾性力に抗して端子部329bを押し上げることで、端子部329bと端子部329aとが接触して通電する。これにより、通電したことが制御装置90に検出され、タンク303Aには洗剤が充填されていることが判断される。
また、洗剤類自動投入ユニット301Bでは、タンクトレイ蓋304によってタンクトレイ302が塞がれると、タンク303Bの姿勢判定部327がくぼみ部326f内の姿勢判定スイッチ329Bを動作させる。これにより、前記と同様の動作によって、タンク303Bには柔軟剤が充填されていることが判断される。
このように、第3実施形態は、タンクトレイ302の開口302aを塞ぐタンクトレイ蓋304を備える。蓋311aには、軸受部308の上部に形成された凸部325aが挿通される挿通孔311eが形成されている。タンクトレイ蓋304には、凸部325aに沿って形成される凹部326aが形成されている。凸部325aには、姿勢判定部327が形成されている。凹部326aには、フロート305が第1の姿勢で配置されたときに姿勢判定部327を検知する姿勢判定スイッチ329Bと、フロート305が第2の姿勢で配置されたときに姿勢判定部327を検知する姿勢判定スイッチ329Aと、が設けられている。これによれば、洗濯運転を始める前に誤設定を未然に防ぐことができる。
(第4実施形態)
図22は、第4実施形態に係る洗剤類自動投入ユニットの斜視図である。第4実施形態の洗剤類自動投入ユニット301Cは、第3実施形態のタンク303A~303Bの大きさを小さくし、タンク303F,303G,303H,303I,303J,303K,303L,303Mとしたものである。また、タンクトレイ302には、各タンク303F~303Mに充填される内容物(洗剤または柔軟剤)を判別する静電容量センサが設けられている(図22では一部のみ図示)。また、洗剤類自動投入ユニット301Cは、タンクトレイ302内の底面に設けられ、各タンク303F~303Mと接続される逆止弁、逆止弁と主供給路320とを接続する三方弁、各タンク303F~303Mの内容物を吸引して給水口2a(図2参照)に導入する供給ポンプ、磁気センサ(残量検出手段)を備えている。
例えば、洗剤を充填したタンクを4つとして同じ洗剤を充填した設定の場合、1つ目から順に使用していき、1つ目のタンク303Fがなくなり次第、2つ目のタンク303Gに切り替える。もし、タンクが小さくて残量検知手段を設けることが難しい場合には、外槽2の下部の水受け部54に設けられた電導度センサ4によって、洗剤溶かし工程時の値から洗剤が供給されているか否かを判別する。さらに、4つ目のタンク303Iまで使い切ってしまった場合には、1つ目のタンク303Fに戻るアルゴリズムとしておくことで、洗剤を途切らすことがない。また、4つすべてのタンク303F~303Iにおいて異なる洗剤を充填した設定の場合は、他の実施形態と同様に洗濯物の種類や洗濯時間帯などに応じて洗剤の種類をよりきめ細かく設定することができる。
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれるものである。例えば、前記した実施形態では、タンク303A~303Dとタンクトレイ302とが別体で構成された場合を例に挙げて説明したが、タンク303A~303Dとタンクトレイ302とが一体に構成されたものでよい。すなわち、筐体内に支持される外槽と、外槽内に回転自在に支持される内槽と、洗剤または柔軟剤の液体を貯溜可能な複数のタンクと、タンクから液体を取り出して外槽内に投入する液体投入装置と、タンクに充填された液体を判別する判別手段と、液体投入装置を制御する制御装置と、制御装置は、判別手段によって外槽に投入された液体の種類を確認することを特徴とする。これにより、部品点数を削減できる。
1 筐体
2 外槽
3 ドラム(内槽)
4 電導度センサ(判別手段)
6 操作パネル
7 洗剤類投入部
7a 洗剤類投入部扉
12,13 操作スイッチ
14 表示器
16 給水電磁弁
18 循環ポンプ
20 送風ファン
29 送風ダクト
50 給水経路
54 水受け部
55 溝
56 内底部(底部)
61 カバー部材
90 制御装置(運転制御手段)
207 洗濯物
213 ヒータ
237 供給ポンプ(液体投入装置)
301,301A,301B,301C 洗剤類自動投入ユニット
302 タンクトレイ
302a 開口(上部開口)
302b 底面
303A~303H タンク
304 タンクトレイ蓋
305 フロート
306 浮き部
307 アーム(腕部)
308 軸受部
309 磁石(残量検知手段)
310a~310d 磁気センサ(残量検知手段)
311a 蓋
312a 開閉扉
313a~313d 逆止弁
314 回転軸(軸部)
315 取入口
316 流水経路
317 投入経路
318 通水経路
319a~319d 個別供給路
320 主供給路(液体投入装置)
321a~321d 三方弁(液体投入装置)
322a~322d 静電容量センサ(判別手段)
325a~325d 凸部
326a~326d 凹部
327 姿勢判定部
328a,328b 表示部
329A 姿勢判定スイッチ(第2姿勢判定スイッチ)
329B 姿勢判定スイッチ(第1姿勢判定スイッチ)
331,332 蓋ロック部
M モータ

Claims (13)

  1. 筐体内に支持される外槽と、
    前記外槽内に回転自在に支持される内槽と、
    洗剤または柔軟剤の液体を貯溜可能な複数のタンクと、
    前記筐体に設けられ、前記複数のタンクを着脱自在に収納するタンクトレイと、
    前記タンクから前記液体を取り出して前記外槽内に投入する液体投入装置と、
    前記タンクに充填された前記液体を判別する判別手段と、
    前記タンクに充填された前記液体の残量を検知する残量検知手段と、
    前記液体投入装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記残量検知手段は、前記タンク内の液面に応じて動作するとともに内部に磁石が設けられる浮き部、前記浮き部を支持する腕部および前記腕部を前記タンクの天井に回動可能に支持する軸受部を有するフロートと、前記タンクトレイに設けられる磁気センサと、を備えて構成され、
    前記磁気センサは、前記タンクトレイの底面の外側に位置し、
    前記制御装置は、前記残量検知手段によって検知された前記液体の残量を報知する閾値を、前記タンク内に充填した前記液体の種類に応じて切り替えることを特徴とする洗濯機。
  2. 筐体内に支持される外槽と、
    前記外槽内に回転自在に支持される内槽と、
    洗剤または柔軟剤の液体を貯溜可能な複数のタンクと、
    前記筐体に設けられ、前記複数のタンクを着脱自在に収納するタンクトレイと、
    前記タンクから前記液体を取り出して前記外槽内に投入する液体投入装置と、
    記液体を判別する判別手段と、
    前記タンクに充填された前記液体の残量を検知する残量検知手段と、
    前記液体投入装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記残量検知手段は、前記タンク内の液面に応じて動作するとともに内部に磁石が設けられる浮き部、前記浮き部を支持する腕部および前記腕部を前記タンクの天井に回動可能に支持する軸受部を有するフロートと、前記タンクトレイに設けられる磁気センサと、を備えて構成され、
    前記磁気センサは、前記タンクトレイの底面の外側に位置し、
    前記制御装置は、前記判別手段によって前記外槽に投入された前記液体の種類を確認し、かつ、前記残量検知手段によって検知された前記液体の残量を報知する閾値を、前記タンク内に充填した前記液体の種類に応じて切り替えることを特徴とする洗濯機。
  3. 請求項1記載の洗濯機において、
    前記判別手段は、前記液体の静電容量を検出する静電容量センサによって構成されていることを特徴とする洗濯機。
  4. 請求項3記載の洗濯機において、
    前記静電容量センサは、前記タンクトレイに設けられていることを特徴とする洗濯機。
  5. 請求項2記載の洗濯機において、
    前記判別手段は、前記液体の電導度を検出する電導度センサによって構成されていることを特徴とする洗濯機。
  6. 請求項5に記載の洗濯機において、
    前記電導度センサは、前記外槽の底部に設けられていることを特徴とする洗濯機。
  7. 請求項1または請求項2に記載の洗濯機において、
    前記軸受部は、前記液体の満タン時の液面よりも上方に位置していることを特徴とする洗濯機。
  8. 請求項1または請求項2に記載の洗濯機において、
    前記タンクは、前記フロートが第1の姿勢で配置されたときに前記浮き部が底付きする第1底部と、前記フロートが第2の姿勢で配置されたときに前記浮き部が前記第1底部よりも高い位置で底付きする第2底部と、を備えることを特徴とする洗濯機。
  9. 請求項1または請求項2に記載の洗濯機において、
    前記磁石は、前記軸受部に支持される前記腕部の軸部の軸方向に細長く形成されていることを特徴とする洗濯機。
  10. 請求項8に記載の洗濯機において、
    前記タンクは、上面に開口が形成されるケースと、前記開口を閉塞する蓋と、前記蓋を前記ケースにロックする蓋ロック部と、を備え、
    前記蓋ロック部は、隣接して配置される前記タンクの隙間に位置していることを特徴とする洗濯機。
  11. 請求項10に記載の洗濯機において、
    前記蓋は、前記液体を補充する開閉扉を備えることを特徴とする洗濯機。
  12. 請求項1または請求項2に記載の洗濯機において、
    前記タンクトレイには、当該タンクトレイの底面に洗浄水を取り入れる取入口が設けられていることを特徴とする洗濯機。
  13. 請求項10に記載の洗濯機において、
    前記タンクトレイの上部開口を塞ぐタンクトレイ蓋を備え、
    前記蓋には、前記軸受部の上部に形成された凸部が挿通される挿通孔が形成され、
    前記タンクトレイ蓋には前記凸部に沿って形成される凹部が形成され、
    前記凸部には、姿勢判定部が形成され、
    前記凹部には、前記フロートが前記第1の姿勢で配置されたときに前記姿勢判定部を検知する第1姿勢判定スイッチと、前記フロートが第2の姿勢で配置されたときに前記姿勢判定部を検知する第2姿勢判定スイッチと、が設けられていることを特徴とする洗濯機。
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