JPH07108095A

JPH07108095A - 固形洗剤，漂白剤自動投入制御装置付洗濯機

Info

Publication number: JPH07108095A
Application number: JP5255447A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ishikawa; 俊一石川; Tamotsu Shikamori; 保鹿森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【構成】布の量を計測する布量センサ３４や洗濯水位を
検知する水位センサ２２，洗濯水の汚れ度合いを計測す
る濁度センサを応用し、布の質や洗濯水の濁り程度を把
握して、それらの条件に適合した固形洗剤の量を制御
し、自動的に投入する。【効果】布の質や汚れに適合した洗剤量が自動的に投入
されることにより、効率的な洗濯作業ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機における固形の洗
剤や固形の漂白剤等の自動投入制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗濯機に利用されている洗剤は、
粉末または液体が一般的であった。このため、洗濯機に
おける自動投入の制御は、粉末や液体の洗剤に関するも
のであったが、粉末洗剤の場合、大気中の水分を吸湿し
て固まる欠点があり、定量の洗剤が自動的に供給されな
いという欠点があった。また、液体洗剤に関しては、液
だれが発生したり長期間放置しておくことにより、洗剤
液が固まる等の問題点があり、これらの洗剤における洗
濯機の自動投入は、その効果を充分発揮することが出来
ない問題があった。

【０００３】また、これらの粉末や液体の洗剤に代わ
り、固形（錠剤タイプ）の洗剤投入制御があるが、この
制御方法では、洗濯物の量により給水量をセンサ等で制
御し、その情報を基に固形洗剤等の投入量を制御してい
るものがある。しかし、洗濯物の量と汚れの量は比例的
関係になっていない場合が多く、例えば、木綿の肌着等
は、汗程度であり、化セン類の洗濯物の汚れは、化セン
の性質上吸湿性が良くないため、汚れは少なく、また化
セン類の衣類の着用方法からしても汚れは少ない。しか
し、作業服とかズボン等を考えるとその衣類の着用から
して、少ない量でも汚れが多いというように洗濯物の種
類により、汚れの程度は大きく異なっている。このた
め、洗濯物の量や洗濯水量のみで洗剤を投入する従来の
制御では、汚れの落ち方が悪かったり、また洗剤量が多
すぎたりした欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、洗剤
または、漂白剤を洗濯物の衣類の質に応じて、自動的に
投入する制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】洗濯機の上部に位置して
いるトップカバー及び、衣類投入口の蓋の一部に、固形
用の洗剤または、漂白剤の自動投入装置を備え、洗濯機
に設けてあるセンサの情報により、自動的に投入する方
法として、センサにより、洗濯物の布の質を検知し、そ
の布の質により洗剤量を決定して、自動的に投入する制
御とする。また、本発明の洗濯機は洗濯中の洗濯液の濁
り具合を濁度センサ等により検知し、その情報を基に追
加の洗剤量を自動的に投入する手段を有するものであ
る。

【０００６】また、洗剤の使用投入量の精度を向上させ
るため布の量を検知する布量センサと給水量を検知する
水位センサ及び、布の質を計測する計測手段からなるも
のにおいて、これらの各種情報を基に適正な洗剤及び漂
白剤の投入制御手段を有する。

【０００７】

【作用】洗濯衣類の布の質に対応して、固形の洗剤や漂
白剤を適正量投入し効率の良い全自動洗濯コースとす
る。

【０００８】

【実施例】本発明を実施例図を基に説明する。図１は、
本発明を採用する全自動洗濯機の縦断面図である。

【０００９】全自動洗濯機は、外枠１の内側に四本の吊
棒５により、外槽２が、外枠１の上部の四隅にあるコー
ナプレート２１より支持されている。吊棒５には、洗濯
及び脱水時、振動を吸収する押しばね４を介在してあ
る。洗濯する場合、蓋１８を開け、衣類を洗濯槽３内へ
投入し、制御部１９の指令より、給水後、モータ２０を
正逆回転させる。モータ２０の回転は、Ｖベルト１６を
介在し、モータプーリ１７より、クラッチ１４にあるク
ラッチプーリ１５へ回転を伝達する。伝達された回転
は、クラッチ１４の操作により、洗濯時は、洗濯槽３の
中央部に位置している衣類を動かす撹拌翼７を回動させ
て洗濯する。

【００１０】排水時は、制御部１９の指令よりモータ２
０を休止させ、排水弁１２を開けて、洗濯槽３内の洗濯
又はすすぎ液を排水ホース１３より機外へ排出する。排
水後、脱水作業へ自動進行するが、脱水は衣類の片寄り
状態により、外槽２が大きく振れるため、外槽２の振れ
を防止するために、洗濯槽３の上部に、バランサ６を設
け、脱水による外槽の振れを防止している。

【００１１】脱水は、モータ２０の回転を洗濯時と同様
にＶベルト１６を介して、クラッチ１４へ回転を伝達
し、クラッチ１４の制御により、洗濯槽３を高速で回転
させ、遠心力により衣類内の水分を洗濯機３に設けてあ
る脱水孔３ａから外槽２へ脱水する。脱水された洗濯水
は、排水弁１２より、排水ホース１３から、機外へ排水
される。

【００１２】図２は、図１の制御部１９の詳細な説明図
である。マイコン３４は、タイマ３３とＣＰＵ（中央処
理装置）３２及び、メモリ３１，Ｉ／Ｏポート２９，３
０から構成されている。これらの、マイコン３４の処理
は、ＣＰＵ３２とタイマ３３、及びメモリ３１をデータ
バスにより、やり取りをし、制御している。この様な動
作制御は、基本的には、周知のように、タイマ３３，Ｃ
ＰＵ３２，メモリ３１，入力ポート２９，出力ポート３
０から成り立っており、洗濯時の制御指令は、ＣＰＵで
行うが、ＣＰＵには、演算部や、制御部があり、システ
ムの中心と成るものである。ＣＰＵは基本的には、命令
の取り出しと解読，実行指令であるが、具体的には算術
及び論理演算，メモリの指定アドレスの内容の読み出し
と書き込み制御，入出力装置への指定アドレスへの入出
力制御やプログラムの流れの制御を行う。

【００１３】メモリ３１は、プログラムとデータを記憶
するもので、読み出しと書き込みの両機能をもつＲＡＭ
と、読み出し機能だけをもつＲＯＭの二種類を備えてお
り、ＲＡＭは、データを記憶させたり、プログラムを組
むうえでの作業エリアとして用い、ＲＯＭは、きまった
プログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理をす
る場合に使用する。

【００１４】入力ポート２９と出力ポート３０は、ＣＰ
Ｕと入力装置，出力装置とのあいだで、データの受け渡
しを行う場合の仲介をする回路で、一般的にＩ／Ｏポー
トと呼んでいる。

【００１５】Ｉ／Ｏポートの入力側には、全自動洗濯機
からの電気的指令が入力される。これは主に、電源スイ
ッチ２３，水位センサ２２，蓋スイッチ２４，プログラ
ム選択スイッチ２５，スタート・ストップスイッチ２
６，布量センサ３４等が接続されている。又、出力側に
は、洗濯用モータ２０，給水弁１０，排水弁１２，クラ
ッチソレノイド２７，洗剤自動投入３５，報知器２８等
が接続されており、CPUの指令によりＩ／Ｏポートの介
在で洗濯機が制御され、一連の洗濯動作をする。従って
洗濯機は、カムスイッチより成る機械的制御と同様に制
御される。

【００１６】以上、図２を基に、マイコン制御による全
自動洗濯機の制御を記述したが、これらのマイコン制御
による動作を、図３の作業ブロック図を基に、さらに具
体的に説明する。

【００１７】洗濯機は、電源スイッチ２３を押し、プロ
グラム選択スイッチ２５で、例えば、標準的な洗濯コー
スを選択し、スタート・ストップスイッチ２６を押すこ
とにより、給水ホース１１から給水弁１０を介在し、洗
濯槽３の中に給水される。洗濯水が、規定量、洗濯槽３
内に入ったことを、水位センサ２２からの情報により、
ＣＰＵ３２で判断し、規定の洗濯動作を開始する。洗濯
動作が規定時間終了した後、排水弁により、排水ホース
１３より機外へ排出する。その後、脱水を行い衣類内
の水分を遠心力により、脱水孔３ａから脱水した後、す
すぎ用の給水をし、すすぎを行う。この様な一連の洗
濯作業を、マイコンにより行い洗濯する。

【００１８】次に洗濯する布の量を計測する布量センサ
の原理を、図４を基に基本的な方法を説明する。

【００１９】布の量は、洗濯槽３の中に適当な洗濯衣類
を投入し、電源スイッチ２３を押し、スタート・ストッ
プスイッチ２６を押すことにより、モータ２０が運転す
る。モータ２０の運転は、マイコン３４の指令よりトラ
イアック３６ａと３６ｂのゲートに、必要に応じ交互に
信号を送ることにより、モータ２０が正逆回転する。モ
ータ２０の正逆回転から、図１で説明した回転伝達方式
で、洗濯槽３の中央部に位置している撹拌翼７を正逆転
させ、洗濯衣類を撹拌翼７により動かす。このとき洗濯
衣類が多い場合と少ない場合により、撹拌翼７に加わる
抵抗が変化し、この変化度合いをコンデンサ３９の逆起
電力より検知する。

【００２０】さらに、これらの一連の逆起電力による変
化度合いを、図４と図５を基に説明する。図４，図５に
おいて、モータ２０がマイコン３４の指令により、トラ
イアック３６ａにオフ指令の信号を出したとき、図４に
示すトライアック３６ａは、図５のトライアックオフ信
号４３の様になる、このとき、コンデンサ３９の端子間
電圧は、図５のトライアックオフ信号４３から、減衰し
てくる。コンデンサ３９の減衰電圧を、ホト，トライア
ックカプラ３７により矩形波とし、インバータ４０で、
矩形波４１のように反転させ、その信号をマイコン３４
へ送る、これらの情報のマイコンとのやりとりは、図２
に示す布量センサ３５で行われる。

【００２１】図４の、ホト，トライアックカプラ３７及
び、インバータ４０で矩形波になった信号は、図５のセ
ンシングパルス４１の様な状態となり、マイコン３４の
入力ポートへ入り、マイコン３４内のＣＰＵ３２で処理
される。ここで、布量が多いか，少ないかの判断は、モ
ータ２０の正逆回転により、撹拌翼７に加わる布の抵抗
から、図５に示すセンシングパルス４１のΔｔが変化す
ることにより計測する。この変化量の実験結果を図６を
基に説明する。

【００２２】負荷量に比例して、センシングパルス４１
のΔｔが長くなることがわかる。この状態を利用し、セ
ンシングパルス４１が、マイコン３４へ取り込まれたと
き、マイコン３４は、センシングパルス４１のΔｔmsec
を計測し、Δｔmsecの長さに対応して、洗濯衣類の多い
少ないという判断をする。この判断に従い、マイコン３
４は、次に洗濯水位を、少水位か又は中，高、等設定さ
れているいずれかの水位を選択し決定して給水弁１０よ
り、洗濯槽３内へ水を供給する。

【００２３】水の供給量は、あらかじめマイコン３４
で、布の量に対応した水位まで供給するが、マイコン３
４で設定した水位を検知するのが、水位センサ２２であ
る。

【００２４】マイコン３４は、図２に示す様に、給水弁
１０より水を供給させながら、水位センサ２２で、布量
で決定した水位になったかを常に監視続け、水位センサ
２２からの信号が、マイコン３４に設定されていた信号
と同じとなった場合、給水弁１０を停止し、洗濯作業へ
移行して洗濯する。

【００２５】次に布質センシングについて説明する。布
質センシングは、洗濯衣類の布の質を判断し、洗い時
間，洗い水流等、洗濯衣類の布の質に合った条件で洗濯
制御するものであり、まず、頭初説明した布量センシン
グでその布の量をセンシングし、布の量に合った洗濯水
位を決定して給水する。布量に合った規定の水位まで給
水した後、布量センシングで行ったときと同じ方法で撹
拌翼７を動かし、その時、撹拌翼７に加わる抵抗で、布
量センシングの時と同じ様なコンデンサの減衰パルス時
間を計測する。この時の減衰パルス時間をΔｔ₂(msec）
とする。布質を判断する場合は、最初の布量センシング
で得た減衰パルス時間Δｔ(msec)とその布量センシング
により、負荷量に合った規定水位まで給水した後のセン
シングによる減衰パルス時間Δｔ₂(msec)の差で、洗濯
衣類の布質を判断する。

【００２６】前述のように、規定量給水してから最初の
布量センシングと同じ方法で撹拌翼７を回動させ、撹拌
翼７に加わる抵抗で布質が判断出来る。これは、布の質
が、例えば、化センの場合、木綿の衣類より、規定水量
での洗濯槽３内での動きが弱くなる。これは、布の質に
より、化セン類は、布に含まれる含水量が少なく、また
水に浮きやすいため、撹拌翼７に加わる抵抗が少なくな
るためである。

【００２７】逆に、木綿の様な含水率の高い衣類は、水
分を多く含むため、撹拌翼７の附近に衣類が沈み、撹拌
翼７に加わる抵抗が大きくなる。これらの布の質の性質
を利用し、洗濯される布の質を検知する。

【００２８】図７は、全自動洗濯機の斜視図であり、外
枠１の上部には、プラスチック等により成形されたトッ
プカバー４６や、洗濯槽３内へ洗濯物を投入し、撹拌翼
７で洗うためトップカバー４６の中央部に位置している
洗濯物投入口部用の蓋１８がある。

【００２９】固形用洗剤や固形用漂白剤等の投入装置
は、これらトップカバー４６か蓋１８の一部に設けら
れ、センサの情報により、マイコン３４の指令で適量の
洗剤や、漂白剤を洗濯に最も適した条件の時に自動的に
投入する。

【００３０】洗濯機は、洗濯衣類を投入し、全自動コー
スのいずれかをプログラム選択スイッチ２５により選択
した後、スタート・ストップスイッチ２６を押すことに
より、洗濯用モータ２０が数秒間運転した場合、図４，
図５および図６で説明した様に、洗濯物の量を布量セン
サ３４により計測し、その値Δｔ(msec)を介し、マイコ
ン３４へ送り、洗濯物の量を判断し、洗濯物の量に応
じ、洗濯用に給水される給水作業前に固形の洗剤や漂白
剤を自動的に投入する。それらのものを自動的に投入
後、布量センサの情報を基に洗濯に必要な洗濯水を水位
センサ２２で検知しながら規定量給水してから通常の洗
濯作業を進める。

【００３１】図７に示すトップカバー４６の前面部に
は、全自動コースや洗濯条件等を表示する表示パネル４
４がある。この表示パネル４４には、図８に示す様な表
示やこれらの表示に従い全自動コース等の条件を選択す
る押しボタンスイッチが設けられている。

【００３２】洗濯条件設定時、押しボタンスイッチによ
り全自動コースを標準か、手洗い（ウール）か、バイオ
５（つけおき）等選択しスタートするが、例えば、木綿
の肌着等は標準コースとか、ウール製品は手洗いコース
等設定することにより、それらの衣類の条件に合った洗
濯を自動的に行う。このとき衣類の汚れ具合の諸条件に
より、標準コースやバイオコース等、それらのコースの
特徴に合って選択するものであり、全自動コースにより
投入洗剤量も必然的に異なる。このため、選択された全
自動コースにより固形の洗剤や漂白剤の量を自動的に調
整して投入する。

【００３３】また、ウール製品は一般の衣類を洗う弱ア
ルカリ性の洗剤ではその特性上収納するため、ウール製
品専用の中性洗剤を使用して洗うことが通常、常識とし
て知られている。このため、手洗い（ウール）コースを
選択した場合、固形洗剤が一般用木綿系の衣類を洗う弱
アルカリ性の洗剤の自動投入を停止する制御とする。図
２に示す濁度センサ３４ａを有している洗濯機の場合、
洗濯機の洗濯開始と同時に洗濯液の濁り具合を検知し、
ある規定以上の濁り具合が濁度センサ３４ａで検知し
て、その情報をマイコンに知らせた場合、マイコン３４
はその情報を基に、追加の固形洗剤量を設定し洗濯の途
中に自動的に投入する制御とするとともに、洗濯時間
も、洗剤の投入量に合わせて制御する。

【００３４】また、図７を引用して説明した様に固形の
洗剤や漂白剤等は、トップカバー４６や蓋１８に設けた
自動投入装置からマイコン３４の指令により、自動的に
投入されるが、この装置に固形洗剤の残量を検知するセ
ンサを設け、センサの情報を基に固形洗剤等の残量を表
示パネル４４に表示し、かつ自動投入装置内に洗剤が無
くなった場合の洗濯の全自動作業による進行は、洗濯作
業時で停止しておき、再スタートスイッチにより、手動
で操作して通常の全自動コースの運転を開始をする。

【００３５】次に図９を基に布量センサの情報と、布質
センサの情報から洗剤量の自動投入制御を説明する。

【００３６】洗濯開始時、洗濯物の量を検知する作業で
は、布量センシング４７により投入された布の量を検知
し、その情報を基に洗濯水位４８を決定する。これらの
洗濯水位は高水位，中水位，低水位と決定されてから、
給水１０を行い水位センサ２２により、規定水位に達し
たかを判断し、規定水位に達した時、次の作業である布
質センシング５０を行う、洗濯衣類の布の質は、前述し
た様な方法で判断し、化セン類の情報を得た場合、洗剤
は少なめ５２に自動投入し、木綿類の場合は多め５３の
様に投入，化センと木綿類の混合の場合は標準投入５４
の様に自動投入後、次の作業５５へ進む。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、洗濯する洗濯物の布の
質に応じ固形の洗剤または、漂白剤を自動的に投入する
ことができるため、布の質に合った衣類の汚れ程度によ
り、洗剤量を調整して洗濯できるため、従来技術の欠点
をなくし、さらに洗濯効率の良い洗濯作業が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】全自動洗濯機の縦断面図。

【図２】マイコン制御の説明図。

【図３】洗濯機の全自動コースの説明図。

【図４】布量センシングの回路図。

【図５】布量センシングの情報パルス説明図。

【図６】洗濯負荷量とセンシングパルス実験結果の説明
図。

【図７】全自動洗濯機の斜視図。

【図８】全自動洗濯機の表示パネルの正面図。

【図９】布量，布質制御のフローチャート。

【符号の説明】

１０…給水弁、２２…水位センサ、２５…プログラム選
択スイッチ、２６…スタート／ストップスイッチ、３４
…布量センサ、４４…表示パネル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗いから、すすぎ，脱水に至るコースを自
動的に進行し衣類を洗濯する全自動洗濯機において、洗
濯物の布質をセンサにより布の質を検知し、前記布質に
適合した数量の固形洗剤や固形漂白剤等を自動的に投入
することを特徴とする固形洗剤，漂白剤自動投入制御装
置付洗濯機。
【請求項２】洗濯機において、洗濯用に洗濯水として給
水する前に、洗濯物の量をセンサにより検知し、その情
報を基に固形洗剤や固形漂白剤等を自動的に投入するこ
とを特徴とする固形洗剤，漂白剤自動投入制御装置付洗
濯機。
【請求項３】全自動コースで、普通の衣類を洗う標準コ
ースや、ウール品を洗うウールコース，汚れの多い衣類
を洗う強力コース等、いずれかを選択した場合における
固形洗剤や固形漂白剤等を自動投入するとき、その数量
は、各種の全自動コースにより異ならせて投入するか、
または、ウール品を洗う場合、洗剤の成分が異なるた
め、ウールコースを選択した場合は、自動投入を停止す
ることを特徴とする固形洗剤，漂白剤自動投入制御装置
付洗濯機。
【請求項４】全自動洗濯機において、洗濯物の量を検知
する布量センサや、洗濯水位を検知する水位センサの他
に、洗濯時の洗濯水やすすぎ水の水の濁りを検知する濁
度センサを有しているものにおいて、洗濯中の洗濯水の
濁りの程度により、固形洗剤の数量を、自動的に制御し
投入することを特徴とする固形洗剤，漂白剤自動投入制
御装置付洗濯機。
【請求項５】洗濯機の固形洗剤，漂白剤自動投入装置に
おいて、固形洗剤等の投入状況を検知できるセンサを設
け、前記センサの情報により、前記固形洗剤の残量を把
握し、その状態を表示することを特徴とする固形洗剤，
漂白剤投入制御装置付洗濯機。
【請求項６】請求項５において、自動投入装置内にセン
サ等の情報により固形洗剤等がなかった場合、洗濯作業
の進行を自動的に停止し、外部操作により再スタートし
た時、設定された通常の全自動コースを進行する固形洗
剤，漂白剤自動投入制御装置付洗濯機。
【請求項７】固形洗剤や固形の漂白剤等の投入量は、洗
濯物の量を検知する布量センサにより、洗濯水位を決定
し、その情報を基に給水した場合、給水量を検知する水
位センサの情報と、前記洗濯物の布の質を計測した情報
を基に決定することを特徴とする固形洗剤，漂白剤自動
投入制御装置付洗濯機。
【請求項８】請求項５または６において、前記洗濯機の
上部をプラスチック等の合成樹脂により成形されたもの
で包囲されたカバーまたは、前記カバーの中央部付近に
位置している洗濯物を投入する投入口の蓋の一部に設け
た固形洗剤，漂白剤自動投入制御装置付洗濯機。