WO2013035256A1 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

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WO2013035256A1
WO2013035256A1 PCT/JP2012/005273 JP2012005273W WO2013035256A1 WO 2013035256 A1 WO2013035256 A1 WO 2013035256A1 JP 2012005273 W JP2012005273 W JP 2012005273W WO 2013035256 A1 WO2013035256 A1 WO 2013035256A1
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laundry
water
cloth
unit
rotating drum
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PCT/JP2012/005273
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French (fr)
Inventor
堀部 泰之
寺井 謙治
松岡 真二
将大 鈴木
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/32Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry
    • D06F33/40Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry of centrifugal separation of water from the laundry
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/02Characteristics of laundry or load
    • D06F2103/04Quantity, e.g. weight or variation of weight
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06F2105/46Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
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    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/18Condition of the laundry, e.g. nature or weight

Definitions

  • the present invention relates to a drum type washing machine.
  • the conventional washing machine has a rotating drum, a water tank, a water supply unit, a water level detection unit, a motor, a cloth amount detection unit, and a control unit.
  • the water tank includes a rotating drum formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the water supply unit supplies water into the water tank.
  • a water level detection part detects the water level of the washing water in a water tank.
  • the motor rotates the rotary drum.
  • the cloth amount detection unit detects the amount of laundry in the rotating drum.
  • a control part controls a motor etc. and performs at least 1 of a washing process and a rinse process.
  • control unit includes a cloth quality determination unit that determines the quality of the laundry from the cloth amount detection result before washing of the laundry and the cloth amount detection result in a state where the laundry is wet, and the driving time of the dehydration process It was characterized by shortening.
  • a cloth quality determination unit that determines the quality of the laundry from the cloth amount detection result before washing of the laundry and the cloth amount detection result in a state where the laundry is wet, and the driving time of the dehydration process It was characterized by shortening.
  • the dehydration process was provided with a plurality of set rotational speeds. That is, dewatering control is performed in which the vicinity of the maximum rotation speed of dewatering is made into two or more steps. As a result, generation of noise with a high maximum rotational speed is reduced, waste of power consumption is suppressed, and the dehydration rate is maintained (for example, Patent Document 2).
  • the washing machine disclosed in Patent Document 1 simply shortens the driving time of the dehydration process, and thus the time required for the dehydration process is not significantly reduced.
  • the time required for the dehydration process is to be significantly shortened, there is a problem that a predetermined dehydration rate may not be obtained.
  • the drive time for the maximum number of revolutions in the dehydration process is shortened, the above problem becomes more prominent because the degree of decrease in the dewatering rate is large.
  • the cloth quality is determined from the values before and after the laundry is wetted by the cloth amount detection unit.
  • An absolute value determination threshold is provided for each clothing weight determination rank, that is, for each amount of laundry. For this reason, there is a problem in that when the determination of the amount of laundry is shifted due to variations in each drum type washing machine and aging deterioration, a wrong determination may be made and a desired dewatering performance may not be obtained. It was.
  • the washing machine of Patent Document 2 performs forward / reverse rotation of the motor during the washing process, and determines the cloth quality from the signal between the terminals of the driving capacitor of the generated back electromotive force. Therefore, the cloth quality determination has a problem that a variation factor due to the amount of water, foaming, and the amount of cloth becomes large.
  • JP 2008-6179 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-14960
  • the drum type washing machine of the present invention detects a rotating drum formed in a bottomed cylindrical shape, a water tank in which the rotating drum is disposed, a water supply unit for supplying water into the water tank, and a washing water level in the water tank.
  • a water level detection unit, a motor that rotationally drives the rotary drum, and a control unit are provided.
  • the control unit includes a cloth amount detection unit that detects the amount of laundry in the rotary drum, and controls at least the dehydration operation. And the control part determines the cloth quality of the laundry from the cloth amount detection result by the cloth amount detection part before the water supply of the water supply part and the cloth amount detection result by the cloth amount detection part in a state where the laundry is wet.
  • a determination unit is provided. Further, the control unit drives the rotating drum for a predetermined time based on the result of the cloth quality determination unit at a constant rotation speed smaller than the maximum rotation speed of the rotation drum in the dehydrating operation.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a drum type washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block circuit diagram of the drum type washing machine.
  • FIG. 3 is a diagram showing a result of cloth quality determination of the drum type washing machine.
  • FIG. 4 is a time chart showing the operation of the dehydration process of the drum type washing machine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a drum type washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • the washing water in this Embodiment contains both the washing water containing the detergent component in a washing process, and the rinse water in a rinse process.
  • the configuration of the drum type washing machine according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
  • a washing tub 3 is housed in the washing machine body 2 so as to be swingable.
  • a rotating drum 4 formed in a cylindrical shape with a bottom is disposed in the water tank 3 so as to be rotatable about a rotating shaft 4a.
  • the rotating shaft 4 a is directly connected to a motor 6 attached to the back outer side of the water tank 3.
  • the rotating drum 4 is rotationally driven by the motor 6.
  • the rotating drum 4 is provided with a plurality of through holes 4e over the entire peripheral wall 4c. Therefore, the water tank 3 and the rotating drum 4 can be passed and vented.
  • a plurality of stirring protrusions 4 b are provided on the inner surface of the peripheral wall 4 c of the rotating drum 4. The laundry in the rotating drum 4 is lifted by the rotation of the rotating drum 4.
  • the through-hole 4e is provided over the whole surrounding wall 4c, you may be partially formed in the surrounding wall 4c. In short, the air permeability and the water permeability between the water tank 3 and the rotating drum 4 can be ensured, and the washing and drying should not be hindered.
  • the rotating shaft 4a is inclined so as to face downward from the opening front side toward the back side as the bottom. Specifically, it is arranged to be inclined downward, for example, 20 ⁇ 10 degrees from the horizontal direction 1.
  • the rotating shaft 4a is inclined, the opening 13 on the front side of the water tank 3 is disposed on the upper side. Therefore, the user can take out the laundry in the rotating drum 4 through the opening 13 of the water tank 3 without taking a posture of bending greatly.
  • the rotating shaft 4a is in the horizontal direction 1
  • the water supplied into the water tank 3 is accumulated on the back side, and a deep water storage state can be obtained even with a small amount of water.
  • the water tank 3 is provided along the vicinity of the rotating drum 4 with the same inclination as the rotating drum 4 in order to efficiently supply water to the laundry in the rotating drum 4. If the amount of water supply is not taken into consideration, the rotating drum 4 may be horizontal or the inclination angle ⁇ may be less than 10 degrees.
  • a water supply system 7 having a water supply valve 7a for supplying water into the water tank 3 and a detergent container 7b is provided.
  • Water is supplied from the outside of the drum type washing machine by opening and closing the water supply valve 7a which is a water supply unit. The supplied water is supplied into the water tank 3 together with the detergent in the detergent container 7b through the water supply path.
  • a drainage system 8 having a drain pipe 8 a having one end connected to the bottom of the water tank 3 and a drain valve 19 is provided.
  • a drain valve 19 By opening and closing the drain valve 19, water in the water tank 3 is drained through the drain pipe 8a when necessary, such as at the end of the washing process or at the end of the rinsing process.
  • a drainage filter 8b that is removable from the outside of the washing machine main body 2 is disposed on the downstream side of the drainage pipe 8a, and collects lint contained in the drainage.
  • the water in the aquarium 3 passes through a drain pipe 8a connected to the lower part of the aquarium 3, as indicated by a one-dot chain line arrow when necessary, such as at the end of the washing process or at the end of the rinsing process by opening and closing the drain valve 19. After passing through the drainage filter 8b, the water is drained.
  • the drying system 9 circulates the air in the water tank 3 and the rotating drum 4 by the blower 12 as indicated by the broken arrow in FIG.
  • the drying system 9 includes a filter (not shown) that collects and removes dust from the yarns, a dehumidifying part (not shown) that dehumidifies the introduced air after dust removal, high-temperature air that is heated by drying the dehumidified air, A heating unit (not shown) or the like.
  • the drum type washing machine improves the function of washing and rinsing by circulating water in the water tank 3 in the circulation system 16 as necessary during the washing step, the rinsing step, and the like. Is planned.
  • the circulation system 16 circulates the water in the water tank 3 by driving the circulation pump 20.
  • the water in the aquarium 3 passes through the drainage filter 8b through the drainage pipe 8a, and flows into the circulation pump 20 in the circulation path 31, the circulation pump 20, and the discharge side path from the circulation pump 20 in the circulation path 31. It returns in the water tank 3 through 31b. By repeating this, a circulating shower is performed.
  • the discharge-side path 31 b is connected to the injection port 51 around the opening 13 from the outer surface. Then, the water circulated as shown by the arrow a is discharged into the rotating drum 4.
  • the motor rotation speed of the circulation pump 20 at this time is set to 3500 rotations / minute, for example. Further, the water injection port 51 from the discharge side path 31 b is in a position where it does not come into contact with the laundry in the rotating drum 4. Therefore, it is possible to prevent the laundry from being caught and disturbing the behavior necessary for washing, rinsing and drying, or damaging or damaging the laundry. Furthermore, the appearance that looks good is not impaired.
  • the drum type washing machine of the present embodiment is provided with a water level detection unit 10 that detects the amount of water supplied into the rotating drum 4, that is, the level of the washing water in the water tank 3.
  • the water level detection unit 10 is formed by connecting an air trap unit (not shown) disposed at a predetermined position near the bottom of the water tank 3 and a pressure detection unit (not shown) by a hose (not shown).
  • the pressure detection unit includes a ferrite integrated with a bellows portion that moves by pressure, and a fixed coil that surrounds the outer periphery of the bellows portion. Then, the movement stroke distance is converted into the trap internal pressure using the inductance change of the coil.
  • the water level detection unit 10 is in an open air state when the cleaning water does not flow in the air trap unit, and the output is constant.
  • the water level detection unit 10 is generally sensing by measuring the air internal pressure of the air trap mechanism. Moreover, in the water level detection part 10, measuring the time until the air internal pressure changes from the stable atmospheric open pressure is an appropriate calculation method that is not affected by variations in the water level sensor.
  • the output of the water level detection unit 10 changes depending on the rotation of the rotating drum 4 during the washing operation, such as whether or not the rotating drum 4 rotates and the number of rotations thereof. Therefore, the water level detection unit 10 has a plurality of frequency and water level tables according to the number of rotations of the rotary drum 4. That is, the water level detector 10 can recognize the water level even when the rotating drum 4 is stationary or rotating.
  • FIG. 2 is a block circuit diagram of the drum type washing machine according to the embodiment of the present invention.
  • the control unit 22 is configured by a microcomputer.
  • the control unit 22 follows mode setting and a control program.
  • the control unit 22 automatically controls the motor 6, the water supply valve 7a, the drain valve 19, the circulation pump 20, and the like, and has a function of controlling at least the washing process, the rinsing process, and the dehydration process.
  • the control unit 22 includes a cloth quality determination unit 22 a that determines the cloth quality of the laundry and a cloth amount detection unit 22 b that detects the amount of the laundry in the rotary drum 4.
  • the drum type washing machine includes a rotating drum 4, a water tub 3, a water supply unit 7 a, a water level detection unit 10, a motor 6, and a control unit 22.
  • the cloth amount detection for detecting the amount of laundry put into the rotary drum 4 is detected by using a rotation speed detection unit (not shown) that detects the rotation speed of the rotation drum 4. An example of the cloth amount detection will be described below.
  • the motor 6 shown in FIGS. 1 and 2 is rotationally driven.
  • the rotation speed is such that the laundry sticks to the inside of the rotating drum 4, for example, 100 to 140 rotations / minute.
  • the motor 6 is turned off.
  • the inertial rotation of the rotary drum 4 is in a state where the motor 6 is rotated.
  • the inertial rotational force of the rotating drum 4 gradually decreases due to the friction torque, and the rotating drum 4 eventually stops.
  • the time from the stop of energization to the stop of the rotating drum 4 is long when the amount of laundry is large, and short when the amount of laundry is small.
  • the amount of laundry is detected using the fact that the difference in time required for this stop is proportional to the amount of laundry.
  • the drum type washing machine of the present embodiment is provided with a system that can manage all input / output control by a timer, including not only instructions for water supply / drainage and driving of the rotating drum 4, but also outputs of various sensors such as the water level detection unit 10. ing. The time required for each operation and timing is measured.
  • the mode such as the driving course and the selection of various functions are input from the operation panel 21 provided at the upper front of the washing machine body 2 shown in FIG.
  • the control unit 22 displays on the display unit 21b shown in FIG. 2 on the operation panel 21 based on the input information to notify the user.
  • the control part 22 controls operation
  • the controller 22 drives the motor 6 before water supply is started by the water supply valve 7a, that is, before the laundry contains water, and performs a cloth amount detection operation before the laundry contains water.
  • the controller 22 starts water supply by the water supply valve 7a, drives the motor 6, rotates the rotating drum 4, and performs the washing process.
  • the process proceeds to the rinsing process.
  • the dehydrating operation is performed through the draining operation by the opening operation of the drain valve 19.
  • the cloth amount detection operation in a state where the laundry is wet is performed in the same manner as before the laundry is wet.
  • the cloth amount detection operation after the laundry has been wetted may be performed after the rinsing process and during the dehydrating operation in the intermediate dehydrating process before the next rinsing process. .
  • the cloth quality determination by the cloth quality determination unit 22a is obtained by using the cloth amount detection result before the laundry contains water and the cloth amount detection result after the laundry contains water as described above.
  • the difference between after the laundry is wet and before the wet is taken, the larger the difference, the higher the moisture content, that is, the cotton-based clothing.
  • the smaller the above-mentioned difference is, the lower the moisture content, that is, the cloth-based clothing.
  • the control unit 22 needs to accurately determine the amount of laundry in the rotary drum 4 and compare it with a preset cloth quality determination threshold value. This requires an absolute value threshold value for each amount of laundry, which leads to complication of the program.
  • the method of accurately determining the amount of laundry in the rotating drum 4 and comparing it with a preset cloth quality determination threshold is a variation between drum-type washing machines, usage conditions such as temperature changes, installation conditions, The variation in the amount of laundry caused by deterioration over time cannot be offset. In other words, the above-described manufacturing variation greatly affects the determination accuracy, and the desired dewatering performance may not be obtained.
  • FIG. 3 is a diagram showing the cloth quality determination result of the drum type washing machine according to the embodiment of the present invention. If the amount of cloth before the water content of the laundry is a value obtained by dividing the amount of the cloth after the water content of the laundry is small, the cloth quality has a high water content, for example, cotton-based clothing. On the other hand, if the cloth quality detection determination value is large, the cloth quality is low in moisture content, for example, synthetic clothing.
  • the cloth quality detection determination value has the same value as the dewatering rate after the laundry contains water and is dehydrated, and thus is a constant value regardless of the amount of laundry in the rotating drum 4. That is, since the cloth quality determination threshold value is the difference in the dehydration rate depending on the cloth quality, it is possible to cancel all variations in the laundry amount such as variations among the drum-type washing machines and aging deterioration.
  • the cloth quality determination unit 22a performs washing from the cloth amount detection result by the cloth amount detection unit 22b before the start of water supply of the water supply unit 7a and the cloth amount detection result by the cloth amount detection unit 22b in a state where the laundry contains water. Judge the quality of the material. Furthermore, the cloth quality determination unit 22a uses the cloth quality detection determination value obtained by dividing the cloth amount detection result by the cloth amount detection unit 22b before the start of water supply by the cloth amount detection result by the cloth amount detection unit 22b in a state where the laundry is wet. judge. Thereby, the above-described manufacturing variations do not affect the determination accuracy, and a desired dehydrating performance can always be obtained. And after the cloth quality determination by the cloth quality determination part 22a, it transfers to a spin-drying
  • FIG. 4 is a time chart showing the operation of the dehydration process of the drum type washing machine according to the embodiment of the present invention.
  • a fixed rotation speed region is provided in a five-step staircase to increase the rotation speed.
  • vibration resonance points are avoided during low-speed rotation, and high noise generated at the maximum rotation speed is prevented while maintaining the total dewatering time and dewatering rate during high-speed rotation, and power consumption is reduced.
  • the time of high speed rotation it is controlled at, for example, 780 rpm, 840 rpm, or 900 rpm.
  • the final squeeze is further performed at a higher speed 840.
  • the drive time T2 of 840 rotations / minute and the drive time T3 of 900 rotations / minute are shorter than the drive time T1 of 780 rotations / minute, for example, about 30% each. More specifically, T1 is 4 minutes, T2 is 1 minute, and T3 is 1 minute.
  • the ability to dehydrate washing water from the laundry depends on the force applied to the laundry and the time during which the force is applied.
  • the force applied to the laundry in the dehydrating operation is a centrifugal force applied to the laundry and depends on the rotational speed. Further, the amount of drainage from the laundry is saturated when a predetermined time has elapsed.
  • the drive time T1 at 780 revolutions / minute to be the longest, the approximate moisture is discharged, and the generation period and power consumption of the highest-level noise at the highest rotation speed are reduced. .
  • T2 and T3 of 840 revolutions / minute and 900 revolutions / minute may be shorter than T1 is that the amount of drainage is immediately saturated because the water is dehydrated to some extent at 780 revolutions / minute. This reduces the generation period of noise and power consumption.
  • the laundry is, for example, synthetic fiber clothing
  • the drainage amount is saturated at the initial stage of 780 rpm as shown by the broken line in FIG. T4 is operating unnecessarily.
  • the driving time T1 at 780 rpm is shortened by T4. That is, the predetermined time for dewatering at a constant rotational speed is reduced to (T1-T4).
  • T1-T4 the predetermined time for dewatering at a constant rotational speed
  • the laundry is often a mixture of cotton-based clothing and synthetic fiber clothing, or a mixture of cotton and synthetic fiber. Therefore, when it is determined that the laundry is more likely to contain water from the above-described cloth quality determination result with respect to the preset driving time T1 of 780 rpm, the driving time T1 of 780 rpm is extended. When it is determined that the laundry is less likely to contain water, the driving time T1 of 780 revolutions / minute may be shortened.
  • the initial driving time T1 of 780 rpm is set to be shorter in advance, the initial operating time is shorter, and the power consumption is suppressed, while the power consumption is suppressed, and 780 rpm per minute is applied.
  • a further optimal driving time T1 of 780 revolutions / minute is set.
  • the control unit 22 performs the rotation of the rotary drum 4 in the dehydration process, for example, at a constant rotational speed smaller than the maximum reached rotational speed of the rotating drum 4, for example, 900 rotations / minute, for example, 840 rotations / minute.
  • Drive for a predetermined time based on the result.
  • the predetermined time is the above-described extended T1, shortened T1, or (T1-T4).
  • the driving time in the rotation speed range lower than the maximum rotation speed in the final dehydration process is changed based on the result of the cloth quality determination unit 22a.
  • the present invention may be applied to the dehydrating operation. That is, in the dehydration operation after the washing process, the fabric quality is determined based on the amount of the laundry after hydration. It may be shortened.
  • the present invention is useful as a washing machine that detects the cloth quality of laundry and performs washing suitable for the cloth quality.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

ドラム式洗濯機は回転ドラム(4)と、水槽(3)と、給水部(7a)と、水位検知部(10)と、モータ(6)と、制御部(22)とを備えている。制御部(22)は布量検知部(22b)を有し、脱水動作の制御を行う。そして制御部(22)は給水部(7a)の給水開始前の布量検知結果と、洗濯物が含水した状態の布量検知結果とから洗濯物の布質を判定する布質判定部(22a)を備えている。さらに制御部(22)は、脱水動作にて回転ドラム(4)を回転ドラム(4)の最高到達回転数より小さい一定回転数において、布質判定部(22a)による結果に基づき所定時間駆動させる。

Description

ドラム式洗濯機
 本発明は、ドラム式洗濯機に関する。
 従来の洗濯機は回転ドラムと、水槽と、給水部と、水位検知部と、モータと、布量検知部と、制御部とを備えていた。ここで水槽は、有底円筒形に形成されている回転ドラムを内部に備えている。給水部は、水槽内に給水する。水位検知部は、水槽内の洗濯水の水位を検知する。モータは、回転ドラムを回転駆動する。布量検知部は、回転ドラム内の洗濯物の量を検知する。制御部は、モータ等を制御して洗い工程、すすぎ工程の少なくとも1つを実行する。また制御部は、洗濯物の洗濯前の布量検知結果と、洗濯物が含水した状態における布量検知結果とから洗濯物の布質を判定する布質判定部を備え、脱水工程の駆動時間を短くすることを特徴としていた。(例えば、特許文献1参照)。
 また、脱水工程には複数の設定回転数が備えられていた。すなわち、脱水の最高回転数付近を2段以上の階段状にした脱水制御が行われていた。その結果、最高回転数の高い騒音の発生が低減されるとともに、消費電力の浪費が抑えられ、脱水率が維持される(例えば特許文献2)。
 しかしながら、上記特許文献1の洗濯機は、脱水工程の駆動時間を単純に短くするだけなので、脱水工程の所要時間は大幅に短縮しない。若しくは、脱水工程の所要時間を大幅に短縮しようとすると、所定の脱水率が得られなくなる可能性があるという課題を有していた。特に、脱水工程の最高到達回転数の駆動時間が短くなった場合、脱水率の低下度合いが大きい為、上記課題がより顕著となる。さらに、布量検知部により洗濯物が含水する前と、含水した後との値から布質が判定されている。そして衣類重量判定ランク毎、即ち洗濯物の量毎に絶対値の判定閾値が設けられている。その為、各ドラム式洗濯機毎のバラツキ、および経年劣化などにより洗濯物の量の判定がずれた場合、誤判定をして所望の脱水性能が得られない可能性があるという課題を有していた。
 また特許文献2の洗濯機は、洗い工程中にモータの正逆回転を行い、発生する逆起電力の駆動用コンデンサの端子間電圧の信号から布質判定を行っている。その為、布質判定は水量、泡立ち、および布量の大小などによるバラツキ要素が大きくなるという課題を有していた。
特開2008-6179号公報 特開2000-14960号公報
 本発明のドラム式洗濯機は有底円筒形に形成された回転ドラムと、回転ドラムを内部に配設する水槽と、水槽内に給水する給水部と、水槽内の洗濯水の水位を検知する水位検知部と、回転ドラムを回転駆動させるモータと、制御部とを備えている。制御部は回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知部を有し、少なくとも脱水動作の制御を行う。そして制御部は給水部の給水開始前の布量検知部による布量検知結果と、洗濯物が含水した状態の布量検知部による布量検知結果とから洗濯物の布質を判定する布質判定部を備えている。さらに制御部は、脱水動作にて回転ドラムを回転ドラムの最高到達回転数より小さい一定回転数において、布質判定部による結果に基づき所定時間駆動させる。
 含水性が小さい洗濯物は、最高到達回転数より小さい回転数において長時間駆動されても脱水効果が飽和してくる。そのため、布質判定部により洗濯物の含水率が小さいと判定された場合、最高到達回転数より小さい回転数における駆動時間が短縮され、短時間かつ効率的に所望の脱水性能が得られる。さらに、無用に脱水が継続されないので、洗濯物のシワも防止される。
図1は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略構造を示す断面図である。 図2は、同ドラム式洗濯機のブロック回路図である。 図3は、同ドラム式洗濯機の布質判定結果を示す図である。 図4は、同ドラム式洗濯機の脱水工程の動作を示すタイムチャートである。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明は限定されない。また本発明は、要旨を逸脱しない範囲内において、適宜本実施の形態を変更して実施し得る。
 (実施の形態)
 図1は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略構造を示す断面図である。なお、本実施の形態における洗濯水とは、洗い工程における洗剤成分を含む洗浄水と、すすぎ工程におけるすすぎ水との両方を含む。図1を用いて、本発明の実施の形態のドラム式洗濯機の構成を以下に説明する。
 洗濯機本体2の内部には、揺動自在に水槽3が収納されている。水槽3内には有底円筒形に形成された回転ドラム4が、回転軸4aを中心に回転自在に配設されている。回転軸4aは、水槽3の背面外側に取り付けたモータ6に直結されている。モータ6により、回転ドラム4が回転駆動される。
 回転ドラム4には、周壁4c全体に渡って複数の透孔4eが設けられている。そのため水槽3内と回転ドラム4内とは通水、および通気ができる。また、回転ドラム4の周壁4cの内面には複数の撹拌突起4bが設けられている。回転ドラム4の回転により、回転ドラム4内の洗濯物が持ち上げられる。なお、透孔4eは周壁4c全体に渡り設けられているが、周壁4cに部分的に形成されていてもよい。要は、水槽3内と回転ドラム4内との通気性、および通水性が確保でき、洗濯から乾燥に支障が出ないようにすればよい。
 また回転軸4aは、開口する前面側から底部となる背面側に向かって下向きになるように傾斜している。具体的には、水平方向1から例えば20±10度下向き傾斜させて配置されている。このように回転軸4aが傾斜されることにより、水槽3前面側の開口13が上側に配置される。そのため使用者は、大きく屈む姿勢をとることなく水槽3の開口13を介して回転ドラム4内の洗濯物が取り出せる。
 また、回転軸4aが水平方向1の場合に比べ、水槽3内に給水された水が背面側に溜まり、少ない水量でも深い貯水状態が得られる。水槽3は回転ドラム4内の洗濯物に効率よく給水を行うために、回転ドラム4と同じ傾斜を持って回転ドラム4近くに沿うように設けられている。なお、給水量を考慮しなければ、回転ドラム4は水平であってもよいし、傾斜角度θが10度未満であってもよい。
 水槽3の上方には、水槽3内に給水する給水弁7aと洗剤収容部7bとを有する給水系7が設けられている。給水部である給水弁7aの開閉によって、ドラム式洗濯機の外部から水が供給される。供給された水は、給水経路を介して洗剤収容部7b内の洗剤とともに、水槽3内に供給される。
 水槽3の下部には、水槽3の底部に一端を接続した排水管8aと、排水弁19とを有する排水系8が設けられている。排水弁19の開閉によって洗い工程終了時、すすぎ工程終了時など、必要なときに水槽3内の水が排水管8aを介して排水される。さらに、排水管8aの下流側には洗濯機本体2の外部から取り外し可能な排水フィルタ8bが配置され、排水に含まれる糸屑類を捕集する。すなわち水槽3内の水は、排水弁19の開閉によって洗い工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに一点鎖線矢印にて示すように、水槽3の下部に接続された排水管8aを介し、排水フィルタ8bを通過した後、排水される。
 乾燥系9は、水槽3および回転ドラム4内の空気を送風機12によって図1の破線矢印にて示すように循環させる。乾燥系9は、糸屑類を捕集し除塵するフィルタ(図示せず)、除塵後の導入空気を除湿する除湿部(図示せず)、除湿後の空気を加熱して乾いた高温空気とする加熱部(図示せず)等を有する。
 また本発明の実施の形態のドラム式洗濯機は、上記に加え洗い工程時、すすぎ工程時など必要に応じ、循環系16にて水槽3内の水を循環させて洗い、およびすすぎの機能向上が図られる。循環系16は、循環ポンプ20を駆動させることにより、水槽3内の水を循環させている。水槽3内の水は排水管8aを介し、排水フィルタ8bを通過し、循環経路31の循環ポンプ20への流入側経路31a、循環ポンプ20、および循環経路31の循環ポンプ20からの吐出側経路31bを介して、水槽3内に戻る。この繰り返しにより、循環シャワーが行われる。
 また図1に示すように吐出側経路31bは、開口13まわりの噴射口51に外面から接続されている。そして矢印aのように循環された水が、回転ドラム4内に吐出される。このときの循環ポンプ20のモータ回転速度は、例えば3500回転/分に設定されている。また、吐出側経路31bからの水の噴射口51が、回転ドラム4内の洗濯物と接触しない位置にある。そのため、洗濯物が引っ掛かって洗い、すすぎ、および乾燥などに必要な挙動が乱される、あるいは洗濯物を傷める、破損することが防止される。さらに、見栄えのよい外観が損なわれない。
 さらに本実施の形態のドラム式洗濯機には、回転ドラム4内に給水された水量、すなわち水槽3内の洗濯水の水位を検知する水位検知部10が設けられている。水位検知部10は、水槽3の底部近傍の所定位置に配設されたエアトラップ部(図示せず)と、圧力検知部(図示せず)とがホース(図示せず)により接続され、形成されている。圧力検知部は、圧力によって移動するベローズ部分に一体化されたフェライトと、ベローズ部分の外周上を囲む固定側のコイルとから構成されている。そして、コイルのインダクタンス変化を利用して、移動ストローク距離がトラップ内圧力に変換される。水位検知部10は、エアトラップ部に洗浄水がこないと大気開放状態となり、出力は一定となる。
 このように水位検知部10は、エアトラップ機構のエア内圧計測によるセンシングが一般的である。また水位検知部10では、エア内圧が安定的な大気開放圧力から変化するまでの時間を計測するのが、水位センサのばらつきに影響を受けない適切な算出方法である。
 また水位検知部10の出力は、回転ドラム4の回転ありなし、およびその回転数など洗濯動作中の回転ドラム4の回転によって変化する。そのため水位検知部10は、回転ドラム4の回転数に応じて周波数と水位とのテーブルを複数持っている。つまり回転ドラム4が静止中でも回転中でも、水位検知部10は水位を認識することができる。
 次に、制御部22の詳細を図2により説明する。図2は本発明の実施の形態のドラム式洗濯機のブロック回路図である。制御部22は、マイクロコンピュータにより構成されている。制御部22は、モード設定、および制御プログラムに従う。そして制御部22はモータ6、給水弁7a、排水弁19、循環ポンプ20等を自動制御し、少なくとも洗い工程、すすぎ工程、および脱水工程の制御を行う機能を有している。また制御部22は、洗濯物の布質を判定する布質判定部22aと、回転ドラム4内の洗濯物の布量を検知する布量検知部22bとを備えている。
 図1に示すように本発明の実施の形態のドラム式洗濯機は、回転ドラム4と、水槽3と、給水部7aと、水位検知部10と、モータ6と、制御部22とを備えている。回転ドラム4内に投入された洗濯物の量を検知する布量検知は、回転ドラム4の回転数を検知する回転数検知部(図示せず)を用いて検知している。以下に布量検知の一例について説明する。
 まず図1、図2に示すモータ6が回転駆動される。このとき、洗濯物が回転ドラム4の内側に張り付く程度の回転数、例えば100~140回転/分にする。所定時間、その回転数が維持された後、モータ6の通電をオフする。それにより回転ドラム4の惰性回転が、逆にモータ6を回転させる状態になる。このとき回転ドラム4の惰性回転力は、摩擦トルクによりしだいに低下して、やがて回転ドラム4は停止する。通電停止から回転ドラム4の停止までの時間は、洗濯物の量が多いときは長く、洗濯物の量が少ないときは短い。この停止に要する時間の違いが洗濯物の量に比例することを利用し、洗濯物の量が検知される。
 また本実施の形態のドラム式洗濯機は給排水、および回転ドラム4の駆動の指示はもちろん、水位検知部10などの各種センサ出力を含め、すべての入出力制御がタイマにより管理できるシステムが備えられている。そして各動作、タイミングにおける所要時間が計測される。
 また運転コース等のモード、および各種機能の選択は、図1に示す洗濯機本体2の前面上部に設けられている操作パネル21から入力される。制御部22が、その入力情報を基に操作パネル21上の図2に示す表示部21bにおいて表示して使用者に知らせる。それとともに、操作パネル21の入力設定部21aにより運転開始が設定されると、水槽3内の水位を検知する水位検知部10等からのデータが入力されてモータ6の駆動が開始される。そして制御部22が排水弁19、給水弁7aなどの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの運転を行う。
 以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下その動作を図1、図2を用い布質判定制御のステップを含めて説明する。
 まず、使用者が洗濯物を回転ドラム4内に投入し、入力設定部21aにより洗濯運転をスタートする。制御部22は、給水弁7aにより給水が開始される前に、即ち洗濯物が含水する前に、モータ6を駆動し、洗濯物が含水する前の布量検知動作を行う。
 布量検知後、制御部22は給水弁7aにより給水を開始し、モータ6を駆動して、回転ドラム4を回転させ、洗い工程を行う。所定時間、洗い工程が行われると、すすぎ工程に移る。すすぎ工程にて、排水弁19の開動作により排水動作を経て脱水動作が行われる。そして、その後に洗濯物が含水する前と同様の方法にて、洗濯物が含水した状態での布量検知動作が行われる。尚、すすぎ工程が複数回行われる場合、上記の洗濯物が含水した後の布量検知動作は、すすぎ工程後で、かつ次のすすぎ工程前の中間脱水工程における脱水動作時に実施されても良い。
 布質判定部22aによる布質判定は、上記したように洗濯物が含水する前の布量検知結果と、洗濯物が含水した後の布量検知結果とを用いることにより得られる。つまり、洗濯物が含水した後と含水する前との差分を取った場合、その差が大きいほど含水量が多い布質、即ち綿系衣類である。逆に上述の差が小さいほど含水量が少ない布質、即ち化繊系衣類である。
 しかしながら、洗濯物が含水した後と含水する前との差分を取った場合、布質により含水量の差は異なる。一方、同じ布質の洗濯物でも布量の大小によっても、含水量の差は大きく変化する。即ち、綿系衣類において布量が少ない場合と、化繊系衣類において布量が多い場合とでは、上述の差分が同じになる可能性がある。そのため、制御部22は回転ドラム4内の洗濯物の量を正確に判定し、予め設定された布質判定閾値と比較する必要が生じる。これは、洗濯物量毎に絶対値の閾値が必要となる為、プログラムの煩雑さを招く。さらに回転ドラム4内の洗濯物の量を正確に判定し、予め設定された布質判定閾値と比較する方法は、各ドラム式洗濯機間のバラツキ、および気温変化などの使用状況、設置状況、経年劣化等によって生じる洗濯物量の判定のバラツキを相殺できない。つまり、上述の製造上のバラツキ等が判定精度に大きく影響し、所望の脱水性能が得られない可能性がある。
 そこで、洗濯物が含水する前の布量検知結果と、洗濯物が含水した後の布量検知結果とを用い、含水前の結果を含水後の結果により除して布質判定が行われると、上述の課題は解決される。
 図3は、本発明の実施の形態のドラム式洗濯機の布質判定結果を示す図である。洗濯物の含水する前の布量が、洗濯物の含水した後の布量により除した値である布質検知判定値が小さければ含水量が多い布質であり、例えば綿系衣類である。一方、布質検知判定値が大きければ含水量が少ない布質であり、例えば化繊系衣類である。布質検知判定値は洗濯物が含水し、脱水された後の脱水率と同義となる為、回転ドラム4内の洗濯物の量に関わらず一定値となる。つまり、布質判定閾値は、布質による脱水率の違いを閾値とするので、各ドラム式洗濯機間のバラツキ、および経年劣化等の洗濯物量の判定バラツキを全て相殺できる。
 このように布質判定部22aは、給水部7aの給水開始前の布量検知部22bによる布量検知結果と、洗濯物が含水した状態の布量検知部22bによる布量検知結果とから洗濯物の布質を判定する。さらに布質判定部22aは、給水開始前の布量検知部22bによる布量検知結果を、洗濯物が含水した状態の布量検知部22bによる布量検知結果により除した布質検知判定値により判定する。これにより、上述の製造上のバラツキ等は判定精度に影響せず、常に所望の脱水性能が得られる。そして、布質判定部22aによる布質判定の後、すすぎ工程にて給水、すすぎ撹拌、排水動作を経て、脱水工程に移行する。
 図4は、本発明の実施の形態のドラム式洗濯機の脱水工程の動作を示すタイムチャートである。図4に示す様に脱水工程は、例えば5段階の階段状に一定回転数域を設けて回転数を上昇させる。これにより、低速回転時は振動共振点の回避、高速回転時はトータルの脱水時間、脱水率を維持しながら、最高到達回転数において発生する高い騒音が防止され、消費電力も低減される。
 ここで高速回転時は、例えば780回転/分、840回転/分、900回転/分にて制御されている。図4において実線にて示された通り、洗濯物が例えば綿系の衣類の場合は、780回転/分にて洗濯物からおおよその水分が排出された後、最後の一搾りが更に高速の840回転/分および900回転/分にて実施される。この時、840回転/分の駆動時間T2と、900回転/分の駆動時間T3とは、780回転/分の駆動時間T1に比べ短く、例えばそれぞれ3割程度としている。より具体的には、T1は4分、T2は1分、T3は1分である。
 洗濯物からの洗濯水の脱水能力は、洗濯物にかかる力と、力がかけられている時間とに左右される。脱水動作において洗濯物にかかる力とは、洗濯物にかかる遠心力であり、回転数に依存する。また、洗濯物からの排水量は所定時間が経過すると飽和する。本実施の形態において、780回転/分における駆動時間T1が最も長く設定されることにより、おおよその水分が排出され、かつ最高到達回転数の最も高レベルの騒音の発生期間および消費電力が減少する。840回転/分、900回転/分のT2、T3の時間はT1より短くてよいのは、780回転/分において、ある程度脱水されているため、排水量がすぐ飽和するためである。これにより、騒音および消費電力の発生期間が減少する。
 これに対して、洗濯物が例えば化繊系の衣類の場合、上記と同制御を実施すると図4において破線にて示された通り、780回転/分の初期段階において排水量が飽和し、残りの時間T4は無用に運転していることとなる。即ち、消費電力と時間との無駄な浪費となっている。そこで、本実施の形態では、布質判定部22aによる布質判定結果により、洗濯物が化繊系と判定した場合は、780回転/分での駆動時間T1をT4だけ短縮する。即ち、一定回転数において脱水する所定時間を、(T1-T4)に減らす。その結果、脱水率を低下させずに、無用な脱水時間を継続することが回避できる。また、無用に脱水を継続しないので、洗濯物のシワも防止される。
 この結果、洗濯物が化繊系などの含水率が小さい、即ち脱水しやすい洗濯物の場合、時間と消費電力の浪費とが回避される。一方、洗濯物が綿系衣類などの含水率の大きい、即ち脱水しにくい洗濯物の場合も、従来通りに所定の脱水率が維持される。即ち、洗濯物の布質に応じて、最適な脱水制御が行われる。
 また、洗濯物は綿系衣類と化繊系衣類との混合であったり、綿と化繊との混紡衣類である場合が多い。従って、予め設定された780回転/分の駆動時間T1に対し、上記の布質判定結果により、洗濯物がより含水し易いものと判定した場合、780回転/分の駆動時間T1を延長する。洗濯物がより含水し難いと判定した場合、780回転/分の駆動時間T1を短縮する様にしても良い。
 つまり、初期の780回転/分の駆動時間T1を予め短めに設定し、初期の運転時間はより短く、消費電力も抑制しつつ、投入された洗濯物の布質に応じて780回転/分の時間を延長または短縮することにより、更に最適な780回転/分の駆動時間T1が設定される。この結果、洗濯物の布質に応じて、更にきめ細かく最適な脱水制御が行われる。このように制御部22は、脱水工程にて回転ドラム4を回転ドラム4の例えば900回転/分の最高到達回転数より小さい、例えば840回転/分の一定回転数において、布質判定部22aによる結果に基づき所定時間駆動させる。所定時間とは、上述した延長したT1、短縮したT1、または(T1-T4)である。
 なお本実施の形態において、最終の脱水工程における最高到達回転数より低い回転数域の駆動時間を布質判定部22aによる結果に基づき可変させることとしたが、複数回あるすすぎ工程における中間脱水工程における脱水動作に適用してもよい。すなわち洗い工程後の脱水動作において、含水後の洗濯物の量により布質を判定し、すすぎ工程後の中間脱水の最高到達回転数より低い回転数域の駆動時間を、化繊系が多いときに短くしてもよい。
 以上のように本発明は、洗濯物の布質を検知し、布質に適した洗濯を行う洗濯機として有用である。
 1  水平方向
 2  洗濯機本体
 3  水槽
 4  回転ドラム
 4a  回転軸
 4b  撹拌突起
 4c  周壁
 4e  透孔
 6  モータ
 7  給水系
 7a  給水弁(給水部)
 7b  洗剤収容部
 8  排水系
 8a  排水管
 8b  排水フィルタ
 9  乾燥系
 10  水位検知部
 12  送風機
 13  開口
 16  循環系
 19  排水弁
 20  循環ポンプ
 21  操作パネル
 22  制御部
 22a  布質判定部
 22b  布量検知部
 31  循環経路
 31a  流入側経路
 31b  吐出側経路
 51  噴射口

Claims (2)

  1. 有底円筒形に形成された回転ドラムと、
    前記回転ドラムを内部に配設する水槽と、
    前記水槽内に給水する給水部と、
    前記水槽内の洗濯水の水位を検知する水位検知部と、
    前記回転ドラムを回転駆動させるモータと、
    前記回転ドラム内の洗濯物の量を検知する布量検知部を有し
    少なくとも脱水動作の制御を行う制御部とを備え、
    前記制御部は前記給水部の給水開始前の前記布量検知部による布量検知結果と、前記洗濯物が含水した状態の前記布量検知部による布量検知結果とから前記洗濯物の布質を判定する布質判定部を備えるとともに、前記脱水動作にて前記回転ドラムを前記回転ドラムの最高到達回転数より小さい一定回転数において、前記布質判定部による結果に基づき所定時間駆動させることを特徴とするドラム式洗濯機。
  2. 前記布質判定部は、給水開始前の前記布量検知部による布量検知結果を、前記洗濯物が含水した状態の前記布量検知部による布量検知結果により除した布質検知判定値により判定することを特徴とする請求項1に記載のドラム式洗濯機。
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