JP7213480B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

この発明は、洗濯機に関する。

下記特許文献１に記載の洗濯機では、筐体内における洗濯槽の上方に撮像装置が設けられる。洗濯機の制御部は、給水前および給水後のそれぞれのタイミングに撮像装置によって洗濯槽内を撮影し、給水前の画像データと、給水後の画像データとを比較して、洗濯槽内の洗濯物において水の濡れ具合の悪い部分があるか否かを判定する。制御部は、洗濯物において濡れ具合の悪い部分が給水口の下方付近にくるようにモータによって洗濯槽を回転させた後に、給水口から注水を行う。これにより、洗濯物において濡れ具合の悪い部分に給水口からの水が掛かりやすくなるので、濡れ具合の改善が図られる。

特開２０１６－８３１０６号公報

特許文献１に記載の洗濯機のように画像データを用いても、洗濯物における濡れ具合を正確に判定できないおそれがある。また、給水口から繰り返し注水しても、洗濯物において濡れ具合の悪い部分に給水口からの水が掛からなければ、濡れ具合が改善されないうえに、使用水量が必要以上に増加するおそれがある。また、給水口からの水によって濡れ具合が改善された洗濯物が洗濯槽内で浮くと、今度は、この洗濯物において水面からはみ出た部分の濡れ具合が悪化するので、この状態では洗濯物を効果的に洗濯することが困難である。

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、洗濯物を適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる洗濯機を提供することを目的とする。

本願発明は、洗濯物を収容し、水が溜められる洗濯槽と、前記洗濯槽の内部空間の高さ寸法を検知する高さ寸法検知部と、前記洗濯槽内の水位を検知する水位検知部と、前記洗濯槽内に給水する給水部と、前記洗濯槽内の洗濯物を攪拌する攪拌部と、前記高さ寸法検知部および水位検知部の検知結果に基づいて、前記給水部および攪拌部を制御する制御部とを含み、前記制御部は、（１）給水に先立ち、前記洗濯槽が空のときの内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により検知して、検知した寸法を第１高さ寸法Ｄａとし、（２）前記洗濯槽に洗濯物が収容されたときの内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により検知して、検知した寸法を第２高さ寸法Ｄｂとし、（３）第１高さ寸法Ｄａと、第２高さ寸法Ｄｂとにより洗濯物の高さ寸法Ｈを決定し、かつ、洗い工程で前記攪拌部により発生させる水流の初期値Ｓｉ及び上限値Ｓｍａｘを決定し、（４）前記給水部により前記洗濯槽内への給水を開始させ、（５）前記高さ寸法検知部により洗濯物が収容されたときの内部空間の高さ寸法を検知して、第２高さ寸法Ｄｂを更新し、（６）前記第１高さ寸法Ｄａと、更新した第２高さ寸法Ｄｂと、前記水位検知部が検知する水位Ｌとに基づいて、前記洗濯槽内が、水の水面が洗濯物の上端よりも高い位置にある状態Ａになったか否かを監視し、（７）前記洗濯槽内が前記状態Ａになったときには、前記洗濯槽内の水位が所定の水位になるまで前記給水部による給水を継続させ、（８）前記洗濯槽内が前記状態Ａにならないときは、前記水位検知部の検知結果に基づいて前記洗濯槽内に洗いに必要な量の水が溜まったか否かを判別し、溜まったと判別したときには前記決定した水流の初期値Ｓｉを引き上げ、（９）前記給水部による前記洗濯槽内への給水を停止して、洗い工程を開始させる、洗濯機である。

本発明によれば、洗濯機では、空のときの洗濯槽の内部空間の第１高さ寸法と、洗濯物を収容したときの洗濯槽の内部空間の第２高さ寸法と、洗濯物を収容して水が溜められたときの洗濯槽内の水位とに基いて、洗濯槽内における洗濯物と水面との位置関係が判定される。洗濯槽内において水面から所定距離以上低い水没位置にあると判定された洗濯物は、全体が濡れた状態にあるので、第１の勢いの水流でも効果的に洗濯できる。一方、水没位置にないと判定された洗濯物は、水面からはみ出すことによって濡れ具合の悪い部分を有するおそれがあるので、第１の勢いよりも強い第２の勢いの水流によって、全体が濡れるように洗濯される。このように、洗濯物が水没位置にあってもなくても、この洗濯物を適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。

また、本発明によれば、洗濯物が水没位置にあるか否かの判定は、給水中に行われ、この判定の完了に応じて給水が停止される。これにより、洗濯物が水没位置にある場合には、必要以上の給水が行われないし、洗濯物が水没位置にない場合であっても、判定後に追加の給水は行われない。水没位置にない洗濯物は、追加の給水がなくても、第２の勢いの水流によって全体が濡れるように洗濯される。そのため、洗濯物が水没位置にあってもなくても、使用水量の増加を抑制しつつ、この洗濯物を適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。

また、本発明によれば、洗濯物が水没位置にあるか否かの判定は、給水後の洗濯中にも行われるので、当初は水没位置にあって第１の勢いの水流による洗濯が開始されたものの洗濯途中で水没位置にないと判定された洗濯物は、第１の勢いよりも強い第２の勢いの水流によって、全体が濡れるように洗濯される。このように、洗濯物が洗濯途中で水没位置から移動しても、この洗濯物を適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。

また、本発明によれば、第２高さ寸法と第１高さ寸法との差に相当する洗濯物の高さ寸法が、この洗濯物の上面部における凹凸によってばらついても、撹拌部がこの洗濯物を撹拌することによって当該凹凸が小さくなる。これにより、洗濯物の高さ寸法のばらつきが小さくなるので、第２高さ寸法のばらつきも小さくなる。そのため、値が安定した第２高さ寸法に基いて、洗濯槽内における洗濯物と水面との位置関係を正確に判定することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係る洗濯機の模式的な縦断面右側面図である。 図２は、洗濯機の電気的構成を示すブロック図である。 図３は、給水に伴う洗濯機内の変化を説明するための模式図である。 図４は、洗濯機において実行される洗い工程を示すフローチャートである。 図５は、洗い工程の途中の処理を示すフローチャートである。 図６は、洗い工程の後のすすぎ工程を示すフローチャートである。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る洗濯機１の模式的な縦断面右側面図である。図１における上下方向を洗濯機１の上下方向Ｚといい、図１における左右方向を洗濯機１の前後方向Ｙという。上下方向Ｚのうち、上側を上側Ｚ１といい、下側を下側Ｚ２という。前後方向Ｙのうち、図１における左側を前側Ｙ１といい、図１における右側を後側Ｙ２という。洗濯機１は、筐体２と、外槽３と、洗濯槽４と、水流発生部および撹拌部の一例としてのパルセータ５と、モータ６と、伝達機構７とを含む。

筐体２は、例えば金属製であり、ボックス状に形成される。筐体２の上面２Ａには、筐体２の内外を連通させる開口部２Ｂが形成される。上面２Ａには、開口部２Ｂを開閉する扉１０が設けられる。上面２Ａにおいて開口部２Ｂの周囲、詳しくは前側Ｙ１の領域には、液晶操作パネルなどで構成された操作部１１が設けられる。洗濯機１の使用者は、操作部１１を操作することによって、洗濯機１で実行される洗濯運転についての運転条件を選択したり、洗濯機１に対して洗濯運転の開始や停止などを指示したりすることができる。

外槽３は、例えば樹脂製であり、有底円筒状に形成される。外槽３は、上下方向Ｚに沿って配置された略円筒状の円周壁３Ａと、円周壁３Ａの中空部分を下側Ｚ２から塞いだ底壁３Ｂと、円周壁３Ａの上側Ｚ１側の端縁を縁取りつつ円周壁３Ａの円中心側へ張り出したリング状の環状壁３Ｃとを有する。環状壁３Ｃの内側には、円周壁３Ａの中空部分に上側Ｚ１から連通する出入口３Ｄが形成される。出入口３Ｄは、筐体２の開口部２Ｂに対して下側Ｚ２から対向し、連通した状態にある。環状壁３Ｃには、出入口３Ｄを開閉する扉１２が設けられる。底壁３Ｂは、略水平に延びる円板状に形成され、底壁３Ｂの円中心位置には、底壁３Ｂを貫通した貫通孔３Ｅが形成される。

外槽３の環状壁３Ｃには、水道水の蛇口につながった給水路１３が上側Ｚ１から接続される。給水路１３の途中には、給水部の一例としての給水弁１４が設けられる。外槽３の底壁３Ｂには、排水路１５が下側Ｚ２から接続される。排水路１５の途中には、排水弁１６が設けられる。排水弁１６が閉じた状態で給水弁１４が開くと、給水路１３から外槽３内に給水されることによって、外槽３内に水が溜められる。給水弁１４が閉じると、給水が停止する。排水弁１６が開くと、外槽３内の水が排水路１５から機外に排出される。

洗濯槽４は、例えば金属製であり、外槽３よりも一回り小さい有底円筒状に形成され、内部に洗濯物を収容することができる。洗濯槽４は、外槽３内に同軸状で収容される。外槽３内に収容された状態の洗濯槽４は、その中心軸をなして上下方向Ｚに延びる軸線Ｊを中心として回転可能である。洗濯槽４は、上下方向Ｚに沿って配置された略円筒状の円周壁４Ａと、円周壁４Ａの中空部分を下側Ｚ２から塞いだ底壁４Ｂとを有する。

円周壁４Ａの内周面は、洗濯槽４の内周面である。円周壁４Ａの内周面の上端部は、円周壁４Ａの中空部分を上側Ｚ１に露出させる出入口４Ｃである。出入口４Ｃは、外槽３の出入口３Ｄに対して下側Ｚ２から対向し、連通した状態にある。使用者は、開放された開口部２Ｂ、出入口３Ｄおよび出入口４Ｃを介して、洗濯槽４に対して上側Ｚ１から洗濯物を出し入れする。

洗濯槽４の円周壁４Ａおよび底壁４Ｂには、貫通孔４Ｄが複数形成され、外槽３内の水は、貫通孔４Ｄを介して外槽３と洗濯槽４との間で行き来して、洗濯槽４内にも溜められる。そのため、外槽３内の水位と洗濯槽４内の水位とは、一致する。

洗濯槽４の底壁４Ｂは、外槽３の底壁３Ｂに対して上側Ｚ１に間隔を隔てて略平行に延びる円板状に形成され、底壁４Ｂにおいて軸線Ｊと一致する円中心位置には、底壁４Ｂを貫通した貫通孔４Ｅが形成される。底壁４Ｂには、貫通孔４Ｅを取り囲みつつ軸線Ｊに沿って下側Ｚ２へ延び出た管状の支持軸１７が設けられる。支持軸１７は、外槽３の底壁３Ｂの貫通孔３Ｅに挿通されて、支持軸１７の下端部は、底壁３Ｂよりも下側Ｚ２に位置する。

パルセータ５は、いわゆるパルセータであり、軸線Ｊを円中心とする円盤状に形成され、洗濯槽４内において底壁４Ｂに沿って洗濯槽４と同心状に配置される。パルセータ５において洗濯槽４の出入口４Ｃを臨む上面には、放射状に配置される複数の羽根５Ａが設けられる。パルセータ５には、その円中心から軸線Ｊに沿って下側Ｚ２へ延びる回転軸１８が設けられる。回転軸１８は、支持軸１７の中空部分に挿通されて、回転軸１８の下端部は、外槽３の底壁３Ｂよりも下側Ｚ２に位置する。

モータ６は、インバータモータなどの電動モータである。モータ６は、筐体２内において、外槽３の下側Ｚ２に配置される。モータ６は、軸線Ｊを中心として回転する出力軸１９を有し、発生した駆動力を出力軸１９から出力する。伝達機構７は、支持軸１７および回転軸１８のそれぞれの下端部と、モータ６から上側Ｚ１に突出した出力軸１９の上端部との間に介在される。伝達機構７は、モータ６が出力軸１９から出力する駆動力を、支持軸１７および回転軸１８の一方または両方に対して選択的に伝達する。伝達機構７として、公知のものが用いられる。モータ６からの駆動力が支持軸１７および回転軸１８に伝達されると、洗濯槽４およびパルセータ５は、モータ６の駆動力を受けて軸線Ｊまわりに回転する。

図２は、洗濯機１の電気的構成を示すブロック図である。洗濯機１は、判定部、水流発生部、給水部、撹拌部の一例としての制御部２１を含む。制御部２１は、例えば、ＣＰＵ２２と、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ２３と、タイマ２４とを含むマイコンとして構成され、筐体２内に内蔵される（図１参照）。

前述したモータ６、伝達機構７、操作部１１、給水弁１４および排水弁１６のそれぞれは、制御部２１に対して電気的に接続される。制御部２１は、モータ６を駆動させたり、停止させたりする。制御部２１は、伝達機構７を制御することによって、モータ６の駆動力の伝達先を支持軸１７および回転軸１８の一方または両方へと切り替える。使用者が操作部１１を操作して運転条件などについて選択すると、制御部２１は、その選択を受け付ける。制御部２１は、給水弁１４および排水弁１６の開閉を制御する。洗濯機１は、制御部２１に対して電気的に接続された扉ロック機構２５、回転数読取装置２６、水位検知部２７および高さ寸法検知部２８をさらに含む。

扉ロック機構２５は、筐体２において開口部２Ｂの付近に設けられて、爪（図示せず）と、この爪を進退させるソレノイドなどのアクチュエータ（図示せず）とを含む（図１参照）。制御部２１は、ソレノイドの動作を制御することによって、爪を進退させる。爪が進出すると、閉じた扉１０に係合するので、扉１０が閉じた状態でロックされる。爪が退避すると扉１０に係合しなくなるので、扉１０のロックが解除される。

回転数読取装置２６は、モータ６の回転数、厳密には、モータ６における出力軸１９の回転数を読み取る装置であり、例えばホールＩＣで構成される。回転数読取装置２６が読み取った回転数は、リアルタイムで制御部２１に入力される。制御部２１は、入力された回転数に基いて、モータ６に印加する電圧のデューティ比を制御することによって、所望の回転数で回転するようにモータ６を制御する。なお、洗濯槽４およびパルセータ５のそれぞれの回転数は、モータ６の回転数と同じであってもよいし、伝達機構７での減速比などの所定の定数をモータ６の回転数に乗じて得られる値であってもよい。いずれにせよ、回転数読取装置２６は、モータ６の回転数を読み取ることによって、洗濯槽４およびパルセータ５のそれぞれの回転数も読み取る。

水位検知部２７は、外槽３内の水位つまり洗濯槽４内の水位を検知する水位センサであって、例えば外槽３に取り付けられる（図１参照）。水位検知部２７として、一般的な水位センサを用いることができる。この実施形態における水位検知部２７は、一例として、外槽３内の圧力に基いて洗濯槽４内の水位を検知する圧力式水位センサである。

高さ寸法検知部２８は、超音波や赤外線などを用いた距離センサである。高さ寸法検知部２８は、洗濯槽４の内部空間を上側Ｚ１から臨む位置に配置され、ステー２９を介するなどによって外槽３の例えば円周壁３Ａに固定される（図１参照）。高さ寸法検知部２８は、洗濯槽４の内部空間の高さ寸法Ｄを上側Ｚ１から検知する。洗濯槽４の内部空間とは、洗濯槽４内に存在する物体よりも上側Ｚ１の空間であり、高さ寸法Ｄは、高さ寸法検知部２８から当該物体までの上下方向Ｚの距離である。なお、高さ寸法Ｄは、洗濯槽４の上端つまり出入口４Ｃから当該物体までの上下方向Ｚの距離であってもよい。

高さ寸法Ｄに関して、以下では、パルセータ５を洗濯槽４の底壁４Ｂの一部とみなしてもよい。図３を参照して、洗濯槽４が空つまり無負荷のときにおける高さ寸法Ｄは、高さ寸法検知部２８と底壁４Ｂとの上下方向Ｚの間隔であり、当該間隔を第１高さ寸法Ｄａという（洗濯機１Ａを参照）。洗濯槽４内に洗濯物Ｑが収容されることによって負荷が発生すると、高さ寸法Ｄは、洗濯物Ｑの大きさに応じて小さくなる。この場合の高さ寸法Ｄは、洗濯槽４が洗濯物Ｑを収容したときにおける高さ寸法検知部２８と洗濯物Ｑとの上下方向Ｚの間隔であり、当該間隔を第２高さ寸法Ｄｂという（洗濯機１Ｂを参照）。このように洗濯槽４内に洗濯物Ｑが収容されただけの状態、つまり給水の開始前の状態における第２高さ寸法Ｄｂと第１高さ寸法Ｄａとの差は、当該洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈに相当する。高さ寸法Ｈは、上下方向Ｚにおける底壁４Ｂから洗濯物Ｑの上端までの距離である。洗濯物Ｑは、１つだけの衣類に限らず、複数の衣類のまとまりを指してもよい。

洗濯槽４が洗濯物Ｑを収容した状態において給水弁１４が開いて給水が始まると、洗濯槽４に水が溜まっていくことによって水面Ｗが上昇し、水位Ｌは、水位検知部２７によって検知される（洗濯機１Ｃを参照）。洗濯槽４内に溜まった水の水面Ｗが洗濯物Ｑの上端よりも高い位置にあるときにおける洗濯槽４内の状態を状態Ａという（洗濯機１Ｄを参照）。状態Ａでは、前述した第２高さ寸法Ｄｂは、高さ寸法検知部２８と水面Ｗとの上下方向Ｚの間隔であり、第２高さ寸法Ｄｂと水位Ｌとの合計が第１高さ寸法Ｄａと一致する。状態Ａにおける洗濯物Ｑは、洗濯槽４の底壁４Ｂから離れずに水没した状態にある。

一方、水面Ｗが洗濯物Ｑの上端よりも低い位置にあるときにおける洗濯槽４内の状態を状態Ｂという（洗濯機１Ｃおよび１Ｅを参照）。状態Ｂでは、前述した第２高さ寸法Ｄｂは、高さ寸法検知部２８と洗濯物Ｑとの上下方向Ｚの間隔のままであり、第２高さ寸法Ｄｂと水位Ｌとの合計が第１高さ寸法Ｄａよりも小さい。状態Ｂにおける洗濯物Ｑは、洗濯槽４の底壁４Ｂから離れて水面Ｗまで浮き上がった状態にある。

制御部２１は、モータ６、伝達機構７、給水弁１４および排水弁１６の動作を制御することによって、洗濯運転を実行する。洗濯運転は、洗濯物Ｑを洗う洗い工程と、洗い工程の後に洗濯物Ｑをすすぐすすぎ工程と、すすぎ工程の後に洗濯槽４を回転させて洗濯物Ｑを脱水する脱水工程とを有する。なお、洗濯機１は、脱水工程の後に洗濯物Ｑを乾燥させる乾燥工程も実行する洗濯乾燥機であってもよい。

図４のフローチャートを参照して、洗い工程が始まった直後の洗濯機１は空であり（図３の洗濯機１Ａ参照）、制御部２１は、高さ寸法検知部２８によって第１高さ寸法Ｄａを検知つまり測定する（ステップＳ１）。使用者が扉１０および扉１２を開いて洗濯物Ｑを洗濯槽４内に投入してこれらの扉を閉じ、扉ロック機構２５が閉位置の扉１０をロックすると、制御部２１は、洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈ、ならびに、今回の洗い工程においてこれから洗濯槽４内で発生させる水流の勢いの設定値Ｓについての初期値Ｓｉおよび上限値Ｓｍａｘを決定する（ステップＳ２）。なお、使用者は、洗濯物Ｑの投入に前後して、洗剤を洗濯槽４内に投入してもよい。

Ｈ、ＳｉおよびＳｍａｘを決定する手順に関して、具体的には、図５のフローチャートを参照して、制御部２１は、まず、高さ寸法検知部２８によって第２高さ寸法Ｄｂ（図３の洗濯機１Ｂ参照）を複数回検知する（ステップＳ２１）。このとき、制御部２１は、モータ６によって洗濯槽４を低速回転させてもよく、この場合には、静止した高さ寸法検知部２８によって、洗濯槽４の回転方向において異なる複数の位置のそれぞれにおける第２高さ寸法Ｄｂが検知される。次に、制御部２１は、ステップＳ２１で複数回検知した第２高さ寸法Ｄｂと、ステップＳ１で測定した第１高さ寸法Ｄａとによって、高さ寸法Ｈ（＝Ｄａ－Ｄｂ）を複数回算出する（ステップＳ２２）。

次に、制御部２１は、算出した複数の高さ寸法Ｈのなかから最大値Ｈｍａｘおよび最小値Ｈｍｉｎを抽出し、最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとの差が所定の閾値γを下回るか否かを確認する（ステップＳ２３）。閾値γは、実験などで予め求められてメモリ２３に記憶される。洗濯物Ｑの上面部の凹凸が小さい場合には、最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとの差が閾値γを下回るので（ステップＳ２３でＹＥＳ）、制御部２１は、最大値Ｈｍａｘを今回の高さ寸法Ｈに決定する（ステップＳ２４）。

一方、洗濯物Ｑの上面部の凹凸が大きい場合には、最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとの差が閾値γを下回らないので（ステップＳ２３でＮＯ）、制御部２１は、モータ６によってパルセータ５を回転させる（ステップＳ２５）。これにより、パルセータ５上の洗濯物Ｑが撹拌されることによって、洗濯物Ｑの上面部の凹凸がならされて小さくなる。その後、制御部２１は、ステップＳ２１からＳ２３の処理を再度実施する。パルセータ５の回転後に再度求めた最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとの差が閾値γを下回ると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、制御部２１は、この最大値Ｈｍａｘを今回の高さ寸法Ｈに決定する（ステップＳ２４）。なお、最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとの差が閾値γを下回るまで、ステップＳ２１からＳ２３およびＳ２５の処理が繰り返される。

制御部２１は、ステップＳ２４で決定した洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈに基いて、洗濯物Ｑの量、いわゆる負荷量を決定する（ステップＳ２６）。洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈと負荷量との関係は、実験などで予め求められてメモリ２３に記憶される。制御部２１は、ステップＳ２６で決定した洗濯物Ｑの負荷量に基いて、今回の洗い工程で発生させる水流の勢いの設定値Ｓについての初期値Ｓｉおよび上限値Ｓｍａｘを決定する（ステップＳ２７）。設定値Ｓは、例えば下限値Ｓｍｉｎをレベル１として上限値Ｓｍａｘをレベル５として、レベル１～レベル５までの５段階の中から設定できる。設定値Ｓは、具体的にはモータ６の回転数つまりモータ６への通電時間に対応し、設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘ側へ引き上げられる度に、当該通電時間が長くなって当該回転数が増加するので、水流の勢いが段階的に強くなる。洗濯物Ｑの負荷量と、下限値Ｓｍｉｎから上限値Ｓｍａｘまでの各レベルの設定値Ｓとの関係は、実験などで予め求められてメモリ２３に記憶される。初期値Ｓｉとして、レベル１の下限値Ｓｍｉｎが採用されてもよいし、中間の強さであるレベル３の設定値Ｓが採用されてもよい。

図４に戻り、制御部２１は、このように高さ寸法Ｈ、初期値Ｓｉおよび上限値Ｓｍａｘを決定すると、給水弁１４を開いて洗濯槽４内への給水を開始する（ステップＳ３）。排水弁１６は閉じた状態にあるので、洗濯槽４内の水位Ｌが上昇する（図３の洗濯機１Ｃ参照）。給水中において、制御部２１は、高さ寸法検知部２８によって最新の第２高さ寸法Ｄｂを繰り返し検知し、水位検知部２７によって最新の水位Ｌを繰り返し検知し、第１高さ寸法Ｄａと第２高さ寸法Ｄｂと水位Ｌとに基いて、洗濯槽４内が状態Ａ（図３の洗濯機１Ｄ参照）になったか否かを監視する（ステップＳ４）。

洗濯槽４内が状態Ａになった場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部２１は、水位Ｌが洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈよりも所定の高さαだけ高い位置を上回ったか否かを確認する（ステップＳ５）。高さαは、洗濯物Ｑが完全に水没した状態にあるか否かを判定するための閾値として実験などで予め求められた正の値であって、メモリ２３に記憶される。水位Ｌが高さ寸法Ｈと高さαとの合計よりも大きい場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、必要な量の水が洗濯槽４内に溜まって、洗濯槽４内の洗濯物Ｑは、水面Ｗから所定距離以上低い水没位置にあって完全に水没した状態にあり、洗濯槽４の底壁４Ｂから離れて浮き上がる可能性はほとんど無い。

この場合、制御部２１は、給水弁１４を閉じて洗濯槽４への給水を停止し、洗濯槽４が静止した状態で、モータ６によってパルセータ５を回転させる（ステップＳ６）。これにより、洗濯槽４内では、初期値Ｓｉに応じた勢いの水流が発生する。洗濯槽４内の洗濯物Ｑは、回転するパルセータ５や水流によって撹拌される。そのため、洗濯物Ｑから汚れが除去される。つまり、洗濯物Ｑが洗われる。なお、洗剤が洗濯槽４内に投入された場合には、洗濯物Ｑの汚れが洗剤によって分解される。

洗濯槽４内が状態Ａでない場合、つまり、状態Ｂ（図３の洗濯機１Ｅ参照）のままである場合には（ステップＳ４でＮＯ）、制御部２１は、水位Ｌが洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈと所定の高さβとの合計に相当する位置を上回ったか否かを確認する（ステップＳ７）。高さβは、洗濯物Ｑが水面Ｗ近くまで浮いた状態にあるか否かを判定するための閾値として実験などで予め求められた正の値であって、メモリ２３に記憶される。高さβと、前述した高さαとは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。水位Ｌが高さ寸法Ｈと高さβとの合計以下である場合には（ステップＳ７でＮＯ）、必要な量の水が洗濯槽４内に溜まった状態になく、洗濯槽４内の水位Ｌが低いので、制御部２１は、給水を継続する。

洗濯槽４内が状態Ｂのまま、必要な量の水が洗濯槽４内に溜まると、洗濯槽４の底壁４Ｂから離れて浮き上がった洗濯物Ｑの上端が水面Ｗ付近にあり、水位Ｌが高さ寸法Ｈと高さβとの合計よりも大きくなる。この場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御部２１は、水流の勢いについての設定値Ｓを、当初の初期値Ｓｉから一段階引き上げる（ステップＳ８）。そして、制御部２１は、ステップＳ６において、給水を停止して、引き上げ後の設定値Ｓに応じた勢いの水流での洗いを開始する。

このように、制御部２１は、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７およびＳ８では、第１高さ寸法Ｄａと第２高さ寸法Ｄｂと水位Ｌとに基いて、洗濯槽４内における洗濯物Ｑと水面Ｗとの位置関係を給水中に判定する。そして、制御部２１は、判定の完了に応じて、給水を停止する（ステップＳ６）。洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にあるという判定結果に基いて、ステップＳ６からの洗いでは、初期値Ｓｉに応じた第１の勢いの水流を洗濯槽４内に発生させる。一方、制御部２１は、洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にないという判定結果に基いて、ステップＳ６からの洗いでは、ステップＳ８にて初期値Ｓｉから引き上げられた設定値Ｓに応じた第２の勢いの水流を洗濯槽４内に発生させる。第２の勢いは、第１の勢いよりも強い。また、ステップＳ６での洗い開始時における水位Ｌは、事前に決められた訳でなく、当該判定の度に個別に決定される。

制御部２１は、ステップＳ６での洗い開始からの経過時間を、タイマ２４によって計測する。今回の洗い工程として設定された洗い時間が経過すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、制御部２１は、モータ６によるパルセータ５の回転を停止させて、排水弁１６を開き、洗濯槽４の排水を行う（ステップＳ１０）。これにより、洗い工程が終了する。

洗い時間が経過する前では（ステップＳ９でＮＯ）、制御部２１は、所定時間ΔＴが経過する度に（ステップＳ１１でＹＥＳ）、洗濯槽４内が状態Ａにあるか否かを確認する（ステップＳ１２）。洗濯槽４内が状態Ａにあれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、制御部２１は、水流の勢いが現状のまま洗いを継続してもよいし、水流の勢いについての設定値Ｓを下限値Ｓｍｉｎ側、詳しくは初期値Ｓｉまで引き下げてから洗いを継続してもよい。洗濯槽４内が状態Ａになければ（ステップＳ１２でＮＯ）、制御部２１は、メモリ２３に設定された所定のフラグを０から１に変更して（ステップＳ１３）、現在の水流の勢いについての設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘよりも小さいか否かを確認する（ステップＳ１４）。設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘであれば（ステップＳ１４でＮＯ）、制御部２１は、現状を維持する。設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘよりも小さければ（ステップＳ１４でＹＥＳ）、制御部２１は、設定値Ｓを、現状から一段階引き上げる（ステップＳ１５）。これにより、勢いが一段階強くなった水流によって、洗い時間の経過まで洗濯物Ｑの洗いが継続される。なお、設定値Ｓの引き上げ後も洗濯槽４内が状態Ａになければ、設定値Ｓがさらに引き上げられてもよい。

このように、制御部２１は、給水中だけでなく、給水後の洗い中にも、洗濯槽４内における洗濯物Ｑと水面Ｗとの位置関係を判定する（ステップＳ１２）。そして、洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にあるという判定結果に基いて（ステップＳ１２でＹＥＳ）、その後の洗いでは、強さが現状と同等以下の第１の勢いの水流を洗濯槽４内に引き続き発生させる。一方、制御部２１は、洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にないという判定結果に基いて（ステップＳ１２でＮＯ）、その後の洗いでは、引き上げられた設定値Ｓに応じた第２の勢いの水流を洗濯槽４内に発生させる（ステップＳ１５）。ここでの第２の勢いは、第１の勢いよりも強い。

図６のフローチャートを参照して、洗い工程後のすすぎ工程が始まると、制御部２１は、前述したフラグが１であるか否か、つまり、洗い中の洗濯槽４内が状態Ｂであった履歴の有無を確認する（ステップＳ３１）。フラグが１でない、つまり０である場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、洗い中の洗濯槽４内は常に状態Ａであったので、制御部２１は、今回のすすぎ工程においてこれから洗濯槽４内で発生させる水流の勢いの設定値Ｓを初期値Ｓｉに設定してから（ステップＳ３２）、給水を開始する（ステップＳ３３）。フラグが１である場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、制御部２１は、これから洗濯槽４内で発生させる水流の勢いの設定値Ｓを初期値Ｓｉから一段階引き上げてから（ステップＳ３４）、給水を開始する（ステップＳ３３）。つまり、制御部２１は、洗い工程での判定結果を利用して、すすぎ工程における初期の設定値Ｓを設定する。なお、制御部２１は、ステップＳ３４において、フラグを１から０にリセットする。

給水開始後、洗濯槽４内の水位Ｌが、洗い工程での給水停止時つまり洗い開始時（ステップＳ６）における水位と同じすすぎ開始水位に到達すると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、制御部２１は、洗濯槽４への給水を停止し、洗濯槽４が静止した状態で、モータ６によってパルセータ５を回転させる（ステップＳ３６）。これにより、洗濯槽４内では、設定値Ｓに応じた勢いの水流が発生する。洗濯槽４内の洗濯物Ｑは、回転するパルセータ５や水流に撹拌されることによって、すすがれる。

制御部２１は、ステップＳ３６でのすすぎ開始からの経過時間を、タイマ２４によって計測する。今回のすすぎ工程として設定されたすすぎ時間が経過すると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、制御部２１は、モータ６によるパルセータ５の回転を停止させて洗濯槽４の排水を行う（ステップＳ３８）。これにより、すすぎ工程が終了する。

すすぎ時間が経過する前では（ステップＳ３７でＮＯ）、制御部２１は、所定時間ΔＴが経過する度に（ステップＳ３９でＹＥＳ）、洗濯槽４内が状態Ａにあるか否かを確認する（ステップＳ４０）。洗濯槽４内が状態Ａにあれば（ステップＳ４０でＹＥＳ）、制御部２１は、水流の勢いを変えることなくすすぎを継続してもよいし、水流の勢いについての設定値Ｓを例えば初期値Ｓｉまで引き下げてからすすぎを継続してもよい。洗濯槽４内が状態Ａになければ（ステップＳ４０でＮＯ）、現在の水流の勢いについての設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘよりも小さいか否かを確認する（ステップＳ４１）。設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘであれば（ステップＳ４１でＮＯ）、制御部２１は、現状を維持する。設定値Ｓが上限値Ｓｍａｘよりも小さければ（ステップＳ４１でＹＥＳ）、制御部２１は、設定値Ｓを、現状から一段階引き上げる（ステップＳ４２）。これにより、勢いが一段階強くなった水流によって、すすぎ時間の経過まで洗濯物Ｑのすすぎが継続される。なお、設定値Ｓの引き上げ後も洗濯槽４内が状態Ａになければ、設定値Ｓがさらに引き上げられてもよい。

このように、制御部２１は、すすぎ中に、洗濯槽４内における洗濯物Ｑと水面Ｗとの位置関係を判定する（ステップＳ４０）。そして、洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にあるという判定結果に基いて（ステップＳ４０でＹＥＳ）、その後のすすぎでは、強さが現状と同等以下の第１の勢いの水流を洗濯槽４内に引き続き発生させる。一方、制御部２１は、洗濯槽４内の洗濯物Ｑが水没位置にないという判定結果に基いて（ステップＳ４０でＮＯ）、その後のすすぎでは、引き上げられた設定値Ｓに応じた第２の勢いの水流を洗濯槽４内に発生させる（ステップＳ４２）。ここでの第２の勢いは、第１の勢いよりも強い。

すすぎ工程は、複数回実施されてもよい。すすぎ工程後の脱水工程では、制御部２１は、排水弁１６を開いた状態で、洗濯槽４を高速回転させる。この高速回転により生じた遠心力によって、洗濯槽４内の洗濯物が脱水される。脱水により洗濯物から染み出た水は、排水路１５から機外に排出される。なお、脱水工程は、洗濯運転の最後に実行される最終脱水工程とは別の中間脱水工程として、洗い工程およびすすぎ工程のそれぞれの後に実施されてもよい。

以上のように、洗濯機１では、空のときの洗濯槽４の内部空間の第１高さ寸法Ｄａと、洗濯物Ｑを収容したときの洗濯槽４の内部空間の第２高さ寸法Ｄｂと、洗濯物Ｑを収容して水が溜められたときの洗濯槽４内の水位Ｌとに基いて、洗濯槽４内における洗濯物Ｑと水面Ｗとの位置関係が判定される。洗濯槽４内において水面Ｗから所定距離以上低い水没位置にあると判定された洗濯物Ｑは、全体が濡れた状態にあるので、第１の勢いの水流でも効果的に洗濯できる。一方、水没位置にないと判定された洗濯物Ｑは、水面Ｗからはみ出すことによって濡れ具合の悪い部分を有するおそれがあるので、第１の勢いよりも強い第２の勢いの水流によって、全体が濡れるように洗濯される。

そして、洗濯機１では、前述した判定によって洗濯槽４内における洗濯物Ｑの浮き具合が推定され、その浮き具合に応じて水流の勢いが調整されることによって洗濯物Ｑの濡れ具合が改善される。そのため、洗濯物Ｑが水没位置にあってもなくても、この洗濯物Ｑを、濡れ具合の悪い部分が存在しないように適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。また、このような水流によって洗剤が水に効果的に溶けるので、洗剤の溶け残りを抑制できる。さらに、水流によって洗濯物Ｑを水没させた状態で洗濯できるので、水面Ｗに泡が残留することも抑制できる。

洗い工程では、洗濯物Ｑが水没位置にあるか否かの判定（ステップＳ４、Ｓ５およびＳ７）は、給水中に行われ、この判定の完了に応じて給水が停止される（ステップＳ６）。これにより、洗濯物Ｑが水没位置にある場合には、必要以上の給水が行われないし、洗濯物Ｑが水没位置にない場合であっても、判定後に追加の給水は行われない。水没位置にない洗濯物Ｑは、追加の給水がなくても、第２の勢いの水流によって全体が濡れるように洗濯される。そのため、洗濯物Ｑが水没位置にあってもなくても、使用水量の増加を抑制しつつ、この洗濯物Ｑを適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。

洗濯物Ｑが水没位置にあるか否かの判定は、給水後の洗濯中にも定期的に行われる（ステップＳ１２およびＳ４０）。そのため、当初は水没位置にあって第１の勢いの水流による洗濯が開始されたものの洗濯途中で水没位置にないと判定された洗濯物Ｑは、第１の勢いよりも強い第２の勢いの水流によって、全体が濡れるように洗濯される（ステップＳ１５およびＳ４２）。このように、洗濯物Ｑが洗濯途中で水没位置から移動しても、この洗濯物Ｑを適切に濡らすことによって効果的に洗濯できる。

第２高さ寸法Ｄｂと第１高さ寸法Ｄａとの差に相当する洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈが、洗濯物Ｑの上面部における凹凸によってばらついても、撹拌部がこの洗濯物Ｑを撹拌することによって当該凹凸が小さくなる（ステップＳ２５）。これにより、洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈのばらつきが小さくなるので、第２高さ寸法Ｄｂのばらつきも小さくなる。そのため、値が安定した第２高さ寸法Ｄｂに基いて、洗濯槽４内における洗濯物Ｑと水面Ｗとの位置関係を正確に判定することができる（ステップＳ４、Ｓ５およびＳ７）。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内において種々の変更が可能である。

例えば、洗濯運転の終了後も洗濯物Ｑが取り出されずに放置されると、高さ寸法検知部２８が検知する高さ寸法Ｄは、第１高さ寸法Ｄａ（図３の洗濯機１Ａを参照）とは異なる値になる。そこで、洗濯運転終了後から一定時間が経過しても高さ寸法検知部２８が第１高さ寸法Ｄａを検知しない場合には、制御部２１は、洗濯物Ｑの取り忘れがあると判断して、その旨を操作部１１における表示やブザーなどによって使用者に報知してもよい。また、洗濯槽４やパルセータ５が停止した状態で高さ寸法Ｄが変化した場合には、制御部２１は、洗濯槽４内に動物などが存在すると判断して、その旨を使用者に報知してもよい。

また、前述したステップＳ２１～Ｓ２３およびＳ２５（図５参照）において、洗濯槽４内の洗濯物Ｑの高さ寸法Ｈを複数回測定して、そのばらつきが所定範囲内におさまるように洗濯物Ｑをならす処理は、脱水工程の開始時や、洗濯運転の終了時に行われてもよい。この場合、脱水工程では、高さ寸法Ｈのばらつきが洗濯物Ｑの偏りに相当するので、洗濯物Ｑをほぐすことによって洗濯物Ｑの偏りを低減できる。洗濯運転の終了時には、洗濯物Ｑをほぐすことによって洗濯物Ｑの皴を低減することができる。

洗濯物Ｑの投入や給水に応じて洗濯槽４の上下方向Ｚが下側Ｚ２へずれるおそれがあるが、前述した実施形態では、高さ寸法検知部２８は、洗濯槽４を支持する外槽３に固定されるので、洗濯槽４の位置がずれても、高さ寸法Ｄを正確に検知できる。なお、洗濯槽４の位置ずれが、高さ寸法検知部２８による検知精度に影響を及ぼさないのであれば、高さ寸法検知部２８は、外槽３でなく、筐体２に固定されてもよい。また、前述したステップＳ２１において洗濯槽４の回転方向において異なる複数の位置のそれぞれにおける第２高さ寸法Ｄｂを検知するために、複数の高さ寸法検知部２８が当該回転方向に並んで配置されてもよい。この場合、これらの高さ寸法検知部２８が、外槽３や筐体２でなく、洗濯槽４に固定されて洗濯槽４と一体回転してもよい。

また、洗濯機１は、洗濯槽４の軸線Ｊが上下方向Ｚに沿って垂直に延びるように配置された縦型の洗濯乾燥機であるが（図１参照）、洗濯機１には、軸線Ｊが上下方向Ｚに対して若干傾斜して配置された構成も含まれる。

１ 洗濯機
４ 洗濯槽
５ パルセータ
１４ 給水弁
２１ 制御部
２７ 水位検知部
２８ 高さ寸法検知部
Ｄ 洗濯槽の内部空間の高さ寸法
Ｄａ 第１高さ寸法
Ｄｂ 第２高さ寸法
Ｈ 洗濯物の高さ寸法
Ｈｍａｘ 最大値
Ｈｍｉｎ 最小値
Ｌ 水位
Ｑ 洗濯物
Ｗ 水面
γ 閾値

Claims (3)

1. 洗濯物を収容し、水が溜められる洗濯槽と、
   前記洗濯槽の内部空間の高さ寸法を検知する高さ寸法検知部と、
   前記洗濯槽内の水位を検知する水位検知部と、
   前記洗濯槽内に給水する給水部と、
   前記洗濯槽内の洗濯物を攪拌する攪拌部と、
   前記高さ寸法検知部および水位検知部の検知結果に基づいて、前記給水部および攪拌部を制御する制御部とを含み、
   前記制御部は、
   （１）給水に先立ち、前記洗濯槽が空のときの内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により検知して、検知した寸法を第１高さ寸法Ｄａとし、
   （２）前記洗濯槽に洗濯物が収容されたときの内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により検知して、検知した寸法を第２高さ寸法Ｄｂとし、
   （３）第１高さ寸法Ｄａと、第２高さ寸法Ｄｂとにより洗濯物の高さ寸法Ｈを決定し、かつ、洗い工程で前記攪拌部により発生させる水流の初期値Ｓｉ及び上限値Ｓｍａｘを決定
   し、
   （４）前記給水部により前記洗濯槽内への給水を開始させ、
   （５）前記高さ寸法検知部により洗濯物が収容されたときの内部空間の高さ寸法を検知して、第２高さ寸法Ｄｂを更新し、
   （６）前記第１高さ寸法Ｄａと、更新した第２高さ寸法Ｄｂと、前記水位検知部が検知する水位Ｌとに基づいて、前記洗濯槽内が、水の水面が洗濯物の上端よりも高い位置にある状態Ａになったか否かを監視し、
   （７）前記洗濯槽内が前記状態Ａになったときには、前記洗濯槽内の水位が所定の水位になるまで前記給水部による給水を継続させ、
   （８）前記洗濯槽内が前記状態Ａにならないときは、前記水位検知部の検知結果に基づいて前記洗濯槽内に洗いに必要な量の水が溜まったか否かを判別し、溜まったと判別したときには前記決定した水流の初期値Ｓｉを引き上げ、
   （９）前記給水部による前記洗濯槽内への給水を停止して、
   洗い工程を開始させる、洗濯機。
2. 前記制御部は、前記洗い工程の実行中において、
   所定の時間が経過する毎に、前記洗濯槽内が前記状態Ａであるか否かを判別し、前記洗濯槽内が前記状態Ａでないときは、前記洗濯槽内に生じる水流を、予め定める水流の上限値未満の範囲内において、前記攪拌部により増加させる、請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御部は、
   前記（２）前記洗濯槽に洗濯物が収容されたときの内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により検知して、検知した寸法を第２高さ寸法Ｄｂとする場合において、
   前記攪拌部を駆動させて前記洗濯槽に収容された洗濯物を攪拌して、内部空間の高さ寸法を前記高さ寸法検知部により複数回検知して、第２高さ寸法Ｄｂを決定する、請求項１または２に記載の洗濯機。

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