JPH04288197A - 洗濯機の洗濯制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体，粉末などの洗剤に
より衣類を洗浄する洗濯機における洗濯液の状態を検知
するためのセンサー出力により、洗濯行程を制御する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の洗濯液の濃度，汚れ具合を検知す
るセンサーとしては洗濯機他メーカーにて採用している
光センサーにより、洗濯液の濁度を検知し、洗濯液の状
態を検知する方式が一般的に知られている。

【０００３】光センサーの構造は、透明あるいは半透明
ケースの外側に発光部，受光部を配置し、ケース内側の
洗濯液の濁度による光の透過率の大小により、洗濯液の
状態を検知するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、洗濯
液の状態の違いを液の濁りでとらえ、光の透過率で検知
しているため、 １．洗濯液と接触するケース内側面に汚れ，石鹸カスな
どが付着した場合に光の透過率が大きく変化し、正確な
測定を得られない。

【０００５】２．洗剤を入れただけで洗濯液は大きく濁
るため、汚れの量の大小をとらえること難しい。

【０００６】３．衣類と洗剤を入れた状態でいくらすす
いでも少量の界面活性剤が残り、この液が撹拌翼で撹拌
されるため泡立ちが発生し、この泡のため光の透過率が
悪くなり濁った状態と判定するなどの問題がある。

【０００７】本発明の目的は、洗剤の種類，洗剤濃度，
汚れ量および含水量を正確に検知でき、経年変化による
検知精度の誤作が少ない洗濯液の状態検知センサーを提
供するとともに、洗濯行程中にセンサー出力の変化をと
らえ、洗い・すすぎ・脱水の最適制御を実行するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、電極を直接洗濯液に接触させ、洗濯液の状態を電極
間のインピーダンスの変化としてとらえる電導度センサ
ーとし、洗濯機として考えた時、被測定液である使用水
（水道水又は井戸水）から洗剤液において、バラツキが
小さく、精度の良い洗濯液状態検知センサーが得られる
ものであり、洗濯行程中の洗い開始直後および数分後と
洗い終了直前の洗濯液のセンサー出力を演算することに
より、洗濯液中の汚れ具合いを判別するものである。

【０００９】

【作用】洗濯液状態検知センサーは、洗濯液の状態を電
極間のインピーダンス変化として検知する電導度センサ
ーとし、上記手段により、洗濯液中の汚れ具合いを判別
するため、衣類の汚れ度合に応じた洗濯時間又は洗濯水
流の強さの制御が可能となる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を各図面に基づいて説明する
。

【００１１】本発明を採用した洗濯機は図１に示すよう
に鋼板製の外枠１内に吊り棒２および防振装置３，４本
によって外槽４を吊架する構成になっている。

【００１２】洗濯時の水を溜める外槽４内には洗濯兼脱
水槽５を回転自在に設ける。洗濯兼脱水槽には、多数の
脱水孔５ａを設ける。洗濯兼脱水槽中央には洗濯撹拌用
のパルセータ６が配設されている。外槽４底面には駆動
用モータ７，脱水，洗濯切換用クラッチ８，クラッチ作
動および排水弁開閉用の排水バルブモータ９を設置する
とともに、底面側壁には洗濯液の電導度を測定する高周
波電導度センサー１０（以下電導センサーという）の電
極部が外槽４底面を貫通して水中に浸漬するよう設置さ
れている。

【００１３】図２より電導センサー１０はステンレス又
は黄銅の表面にカーボン印刷を施こし電極部と外部接続
用端子部１０ｃを合成樹脂製センサーケース１０ａにイ
ンサートモールドされており、これを外槽４底部に接着
剤１１で接着固定する構成になっている。この時、電極
１０ｂとセンサーケース１０ａは略同一平面としている
。

【００１４】また、外槽４底部から電極までの高さＨは
、脱水時に相対アンバランス量を低減させるために外槽
内に若干水を溜めた状態から脱水する残水起動方式の残
水水位と同一かそれ以下の高さとしている。

【００１５】更に、高さＨより低い位置には洗濯兼脱水
槽の脱水穴５ａを設けない構成となっている。

【００１６】トップカバー１２後部には操作パネル部１
３が設けられており、操作パネル部１３内には水道水栓
からの水を槽内に給水する給水電磁弁１４を設ける。給
水電磁弁１４の出口は直接洗濯兼脱水槽５に給水する、
槽内給水口１５ａと槽カバー１６に設けられた外槽４と
洗濯兼脱水槽の間に給水する、センサー給水口１５ｂに
分岐されている。（給水電磁弁１４とセンサー給水口１
５ｂはフレキシブルなホースで接続されている。）セン
サー給水口１５ｂの略真下には、電導センサー１０が位
置している。操作パネル１３内には更に外槽４の水位を
検知する水位センサー（図示せず）、洗濯機を制御する
ための制御基板１７が配置されている。制御基板は図３
に示す如く電源スイッチ１８を介し、制御を司どるマイ
コン，電源回路，ＬＥＤ表示回路，外部操作スイッチ回
路，ソレノイド出力回路，出力回路、および電導センサ
ー１０制御用の高周波発振回路，センサー読込回路など
から構成されている。

【００１７】電導度センサー１０は絶縁トランス１７ａ
を介して、電導センサー１０の電極１０ｂ間の状態（水
のみ，洗剤濃度，汚れ量など）に応じて変化するインピ
ーダンスの変化をセンサー読込回路により絶縁トランス
１７ａの一次側電圧の変化でとらえマイコンに入力し、
予め記憶させたデータとの比較演算により、外槽４内の
洗濯液の種類，状態および衣類の種類を検知するもので
ある。

【００１８】次に洗濯機の動作と電導センサー１０によ
る制御方法を説明する。洗剤，洗濯物を投入し電源スイ
ッチを「入」にして、操作スイッチにより「標準」全自
動コースを設定し「スタート」ボタンを押すと、全自動
運転を実行する。

【００１９】まず始めに給水電磁弁１４が開き、給水を
開始する。次に給水が規定された布量センシング水位ま
で達すると一旦給水を停止し、衣類の量および質を検知
し設定水位を決めるため、約３０秒間撹拌する布量セン
シング行程を実行する。

【００２０】次に布量および布質センシングにより自動
設定された水位まで給水し、洗濯を開始する。この時の
給水終了後の電導度の値ＶＷＳを測定する。次に２〜５
分間撹拌後の電導度ＶＷ２を測定しマイコンに記憶する
。さらに洗い撹拌終了直前の電導度Ｖｗｆを測定する。

【００２１】洗いが終了するとすすぎ１回目の排水，脱
水行程を実行し、この時の排水は完全に水が抜けるまで
実行される。

【００２２】次にすすぎの給水を開始し規定水位までの
給水が完了した時の電導度ＶＲＳ１　を測定し、すすぎ
の撹拌を実行する。そしてすすぎ撹拌終了直前のすすぎ
１回目の電導度ＶＲｆ１を測定しマイコンに記憶する。

【００２３】次に２回目の排水，脱水，すすぎ行程を実
行する。２回目のすすぎも１回目のすすぎとほぼ同様の
行程を実行し、給水完了後およびすすぎ撹拌終了直前の
電導度を測定し、各々の値をＶＲＳ２およびＶＲｆ２と
し、マイコンに記憶する。又、上述した行程の中で、１
回目の排水もしくは２回の中間脱水行程のいずれかで、
空気の値ＶＤｆを測定し、マイコンに記憶する。

【００２４】すすぎが終了すると最終の脱水行程を開始
する。脱水時には洗濯物に含まれる水が遠心力により、
外槽４にはじき出され外槽４の壁面に沿って下降し、電
導センサー１０の電極部間に到達し、前記センサー出力
が変化する。脱水時間が経過すれば洗濯物からでる水の
量も徐々に少なくなり、脱水時の電導度出力の値がほぼ
空気の値に近くなる。ここで最終すすぎ撹拌直前の電導
度ＶＲｆ２　と１回目の排水時、又はすすぎ行程中の中
間脱水の休止時に測定した空気の電導度ＶＤｆとの間に
、ある敷居値ＶＳ　を設け、脱水開始から前記敷居値を
下まわるまでの時間Ｔを測定する。

【００２５】以上の様に給水，洗い，すすぎ，脱水の各
洗濯行程における電導度を測定し各値をマイコンに記憶
させ、予めプログラムされているデータとの比較，演算
することにより次の様に各工程の実行時間，行程を制御
し最適洗濯コースを実行させることができる。

【００２６】標準コースを設定し布量センシングを行な
い水位が設定されると、予めプログラムされた布量に応
じた標準コースが決定される。例えば、布量４．０Ｋｇ
　、高水位が設定された時は「洗い９分，すすぎ１回目
脱水２分撹拌２分，すすぎ２回目脱水２．５分撹拌２．
５分，脱水５分」となり、以下の如く洗濯，すすぎ，脱
水の各行程の時間および回数を補正する。

【００２７】（１）洗剤の投入方法による「洗剤溶け具
合」検知 現在の洗剤（特に合成洗剤および粉石鹸をいう。）は、
投入方法によって溶け具合が異なる。例えば、予め水に
溶かした場合および洗濯槽の底部に投入し、洗濯を行っ
た場合の洗剤は溶けやすく、一方、衣類を投入後および
前記布量検知後に洗剤を投入した場合の洗剤は溶けにく
く、洗い落ちのバラツキあるいは洗剤が衣類に付着した
まま洗濯が完了する場合がある。特に洗濯容量が多くな
る程この傾向がある。

【００２８】従って上記問題を解消するため、前記した
電導度の値ＶＷＳとＶＷ２との演算により洗剤の溶け具
合を検知し、洗濯時間および水流の強さを補正する。

【００２９】（２）汚れの多少による「洗い落ち具合い
」の検知 汚れ量の多少により洗濯行程中の電導度が変化するため
、前記電導度の値ＶＷＳ，ＶＷ２およびＶＷｆによる演
算結果にて、洗濯液中の汚れ度合いを検知することによ
り、泥および油汚れ等の汚れの種類と量を検知すること
ができ、洗濯時間および水流の強さを補正することによ
り、洗い落ちの優れた洗濯機となる。

【００３０】（３）「洗剤種類」の検知洗剤は、液体お
よび粉末洗剤（合成洗剤および粉石鹸）に大別され、液
体洗剤の電導度は洗剤濃度に対し変化量が小さく、粉末
洗剤の電導度は変化量が大きい傾向にあり、前記電導度
の値ＶＷｆとＶＲＳ１　との演算により洗剤種類を判別
し、その洗剤に合致したすすぎの時間および回数，すす
ぎ方式（溜め又は注水すすぎ等）を補正することにより
、特に液体洗剤はすすぎ具合が早く、すすぎ過ぎによる
水の無駄使い防止や、粉石鹸のすすぎを十分に行うこと
により、すすぎ不足による衣類の黄ばみ等の不具合の防
止を図るものである。

【００３１】（４）洗剤液濃度および衣類の種類による
「すすぎ具合い」の変更 同一のすすぎ方式を行なった場合に、初期の洗剤濃度お
よび洗濯する衣類の種類によって最終すすぎ液の濃度が
異なる。すなわち衣類が同一の場合、洗剤濃度が濃い場
合はすすぎが不充分となり、薄い場合はすすぎ過ぎ（水
のむだ）となる恐れがある。又、洗剤液が同一の場合に
おいて、木綿の衣類の場合洗剤の脱着性が悪いため充分
にすすぐ必要があり、化繊類の場合脱着性が良く、軽く
すすぐだけで充分すすげる結果となる。

【００３２】そこで、すすぎ具合いの検知は前記電導度
の値ＶＲＳ１とＶＲｆ１およびＶＲＳ２　とＶＲｆ２　
との演算により、すすぎ撹拌液の電導度を検知し、予め
決められた規定濃度以下になるまですすぎを実行し、か
つ洗濯液濃度，衣類の種類に応じたすすぎ方式とするこ
とにより、満足するすすぎが得られるものである。

【００３３】特に、最終すすぎのすすぎ具合い検知結果
、すすぎ不足と判定され、注水すすぎがある設定時間追
加された場合に、前記注水すすぎ設定時間終了後の電導
度を再度測定し、すすぎ不足と判定された場合には更に
注水すすぎを追加すれば更に満足の行くすすぎとするこ
とができる。前記２回の注水すすぎが完了した場合には
すすぎ度合に関係なく、最終脱水に移行するものとし、
電導センサー１０の故障，誤動作による多量のむだ水使
用を防止してある。

【００３４】（５）「衣類の種類（木綿，化繊など）」
の検知 洗濯する衣類の質に対するすすぎ方式および脱水時間を
考えると水分（洗剤分を含む。）の脱着しにくい木綿類
はすすぎ方式の変更および脱水時間を長くする事により
、すすぎ具合いおよび脱水率を向上させることができる
。また、脱着性の良い、化繊，混紡類は短時間のすすぎ
および脱水で上記性能は十分である。

【００３５】そこで衣類の種類検知は前記電導度の値Ｖ
ＷｆとＶＲｆ１　との演算により、より正確な衣類の質
を判定することができ、このデータを基にすすぎ方式お
よび脱水時間を決定し木綿類は脱水率の向上，化繊，混
紡類はしわが少なく最高の脱水率を得ることができる最
適すすぎおよび脱水時間を自動設定するするものである
。

【００３６】（６）洗濯物の量および種類による「含水
量」の検知による脱水時間の補正 （５）項にて衣類の種類による脱水時間が決定されるが
、実際には衣類の量，メカロスなどにより定速回転に至
るまでの時間が異なり、実質脱水時間に相違が出るため
、必要脱水時間を補正する必要がある。補正する方法と
して、脱水時の水分の飛び出しを前述の方法で電導度セ
ンサー１０で検知し、前記電導度の値ＶＲｆ２とＶＤｆ
との間に、ある敷居値ＶＳを設け、電導度の出力が脱水
開始から前記敷居値を下まわるまでの時間Ｔを測定する
。 この時間Ｔの長短により、脱水時間を補正することによ
り、布量および布質に合致した最適な脱水時間を決定す
る。

【００３７】又、前記敷居値ＶＳ　は最終すすぎ撹拌終
了直前のすすぎ液（即ち、脱水液となる。）の電導度Ｖ
Ｒｆ２　が、使用水の硬度および温度により変動するた
め、これを補正し、精度の高い含水量検知を可能とする
ものであり、敷居値ＶＳ　は下記式の演算にて求め、Ｎ
の値にて最適敷居値が決定される。

【００３８】 敷居値ＶＳ＝｛（ＶＲｆ２−ＶＤｆ）／Ｎ｝＋ＶＤｆ前
記敷居値のＮ値は、実験結果及びマイコンの演算処理と
の関係で６〜１０が適当であり、更に偶数値とした方が
良い。

【００３９】以上の電導度センサー１０による各種検知
方法は、布量および布質に合致した最適水位毎に補正値
をマイコンにテーブル化することにより、きめ細かな制
御を可能とする。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、最適な洗濯行程を自動
的に制御することが可能となり、 （１）「洗剤の溶け具合い」「衣類の汚れ落ち具合い」
検知により、最適な洗濯時間および洗濯水流を決定し、
きめ細かな洗濯が可能となり、布いたみが少なく、洗浄
力の優れた洗濯機を提供する。

【００４１】（２）「洗剤の種類」「すすぎ時の洗剤濃
度」「衣類の質」検知により、各種洗剤および衣類の質
に対応したすすぎ方式の決定により、厚物の木綿系のす
すぎ不足による衣類の黄ばみを防止し良好なすすぎが可
能となり、又薄物の化繊系のすすぎ過ぎによる使用水の
無駄を省き、節水等の省資源を図ることができる。

【００４２】（３）「洗濯物の含水量」の検知により、
厚物木綿系の脱水力不足の解消や薄物化繊系の脱水過多
によるしわの防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を搭載した洗濯機の断面図である。

【図２】洗濯液状態検知センサーのＡ−Ａ断面図である
。

【図３】コントローラのブロック図である。

【符号の説明】

４…外槽、５…洗濯兼脱水槽、６…パルセータ、７…モ
ータ、１０…電導度センサー。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯機の洗濯行程中の洗濯液状態検知セン
   サーを水槽内に設置したものにおいて、洗い行程中の前
   記センサー出力の演算結果により、洗濯液中の汚れ度合
   いを判別することを特徴とした洗濯機の洗濯制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、洗い開始直後および数
   分後と洗い終了直前の洗濯液のセンサー出力の演算結果
   により、洗濯液中の汚れ具合いを判別することを特徴と
   した洗濯機の洗濯制御方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、洗濯液中の汚れ
   具合いを判別後、洗濯行程中の洗い時間又は洗濯水流の
   強さを制御することを特徴とした洗濯機の洗濯制御方法
   。
4. 【請求項４】請求項１，２，３において、洗濯液状態検
   知センサーは洗濯液の状態を電極間のインピーダンス変
   化として検知する電導度センサーとすることを特徴とし
   た洗濯機の洗濯制御方法。