WO2020149003A1 - 洗濯機、および洗濯機の制御方法 - Google Patents

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WO2020149003A1
WO2020149003A1 PCT/JP2019/045508 JP2019045508W WO2020149003A1 WO 2020149003 A1 WO2020149003 A1 WO 2020149003A1 JP 2019045508 W JP2019045508 W JP 2019045508W WO 2020149003 A1 WO2020149003 A1 WO 2020149003A1
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WO
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rotary cylinder
washing
water
foreign matter
control unit
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PCT/JP2019/045508
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English (en)
French (fr)
Inventor
倉掛 敏之
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • 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 
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/10Filtering arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a washing machine for washing textile products such as clothes, and a method for controlling the washing machine.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration cross section of a conventional washing machine described in Patent Document 1.
  • FIG. 9 is a figure which shows the schematic structure cross section of the centrifugation part of the conventional washing machine.
  • the conventional washing machine includes an outer tub 51, a centrifugal separator 52, a water channel 53, a pump 54, and the like.
  • the centrifugal separator 52 separates foreign matter contained in the wash water in the outer tub 51.
  • the water channel 53 supplies the wash water in the outer tub 51 into the outer tub 51 through the centrifugal separator 52.
  • the pump 54 circulates the wash water in the outer tub 51 through the centrifugal separator 52 provided in the water channel 53.
  • the centrifuge unit 52 has a cylindrical rotating unit 56.
  • the rotating portion 56 is rotatably provided in the cylindrical case 55.
  • the case 55 has an inflow part 57 provided at the lower part of the peripheral side surface of the case 55 and an outflow part 58 provided at the upper part thereof, and is connected to the water channel 53 for communication.
  • the rotating part 56 is connected to a motor 59 provided below the case 55.
  • the rotating unit 56 is rotationally driven by the motor 59.
  • the washing water in the outer tub 51 flows through the water channel 53, passes through the centrifugal separator 52, and circulates. At this time, foreign matters such as dirt and lint that have been washed away from the laundry by the washing operation and pass through the centrifugal separator 52 together with the washing water.
  • the centrifuge unit 52 removes the foreign matter from the wash water to purify the wash water. That is, the foreign matter separated from the laundry receives the centrifugal force due to the high speed rotation of the rotating unit 56 of the centrifugal separating unit 52. Then, the foreign matter is held on the inner surface of the rotating portion 56 by the action of the centrifugal force. This removes foreign matter from the wash water.
  • a method for removing foreign matter from an aqueous solution in which the foreign matter is deposited on the inner wall of the separation tank by centrifugal separation from the aqueous solution containing the foreign matter, and a liquid is ejected from the center of the separation tank to remove the deposited foreign matter.
  • the washing machine of the present invention includes a housing, an outer tub elastically supported in the housing, a washing tub rotatably arranged in the outer tub, a motor for rotationally driving the washing tub, and an inner tub of the outer tub.
  • a centrifuge for separating foreign matter contained in the wash water is provided.
  • the washing machine has a water passage for circulating the washing water in the outer tub through the centrifugal separation unit, a pump unit for circulating the washing water between the outer tub and the centrifugal separation unit through the water passage, and the washing water in the outer tub. And a control unit for controlling the washing operation.
  • the centrifuge unit includes a case connected to the water channel, a rotary cylinder rotatably arranged in the case, and washing water passing through the case, and a rotary cylinder motor for rotating the rotary cylinder.
  • the control unit performs a foreign matter removal operation for removing foreign matter separated in the centrifugal separation unit, rotates the rotary cylinder during the foreign matter removal operation, and rotates the rotation speed of the rotary cylinder and the rotation speed of the washing water.
  • the rotating cylinder motor is controlled so as to generate a speed difference with the rotation speed of the cylinder.
  • the washing machine includes a housing, an outer tub elastically supported in the housing, a tub rotatably disposed in the outer tub, and a rotating tub.
  • a motor for driving and a centrifugal separator for separating foreign matter contained in the wash water in the outer tub are provided.
  • the washing machine has a water passage for circulating the washing water in the outer tub through the centrifugal separation unit, a pump unit for circulating the washing water between the outer tub and the centrifugal separation unit through the water passage, and the washing water in the outer tub.
  • a control unit for controlling the washing operation.
  • the centrifuge unit includes a case connected to the water channel, a rotary cylinder rotatably arranged in the case, and washing water passing through the case, and a rotary cylinder motor for rotating the rotary cylinder.
  • the control unit performs a foreign matter removal operation for removing foreign matter separated in the centrifugal separation unit, rotates the rotary cylinder during the foreign matter removal operation, and rotates the rotation speed of the rotary cylinder and the rotation speed of the washing water.
  • the rotating cylinder motor is controlled so as to generate a speed difference with the rotation speed of the cylinder.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration cross section of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration cross section of a centrifugal separation unit of the washing machine in the embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.
  • FIG. 5 is a block block diagram of the washing machine in the embodiment.
  • FIG. 6 is a time chart showing the operation during the foreign matter removal operation of the washing machine in the same embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart figure which shows operation
  • FIG. 8 is a figure which shows schematic structure cross section of the conventional washing machine.
  • FIG. 9 is a figure which shows the schematic structure cross section of the centrifugation part of the conventional washing machine.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration cross section of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • the washing machine includes a casing 2 forming an outer frame, an outer tub 1, a washing tub 4, and the like.
  • the outer tub 1 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and is elastically supported inside the housing 2 by a plurality of suspension mechanisms 3.
  • the washing tub 4 is formed in a cylindrical shape with a bottom and is arranged in the outer tub 1.
  • the washing tub 4 has an opening 6 formed on the front side (left side in FIG. 1). The user inserts and removes the laundry 5 such as clothes through the opening 6.
  • the left side (the side of the door 11 described later) shown in FIG. 1 and the like is the front
  • the right side (the side opposite to the door 11)
  • the upper side (the side of the detergent case 15 described later) is the upper side and the lower side (the later described side).
  • the description will be given with the centrifugal separation unit 20 side) as the lower side.
  • the washing tub 4 is provided so as to be rotatable around a rotating shaft 7.
  • the washing tub 4 has a plurality of (for example, three) baffles 8 that are formed on the peripheral wall surface 4a and project inward. Further, the peripheral wall surface 4a has a large number of small holes 9.
  • the small hole 9 connects the inside and the outside of the washing tub 4 in the outer tub 1.
  • the outer tub 1, the washing tub 4, and the rotating shaft 7 are arranged so as to be inclined forward (upper left direction in FIG. 1) by an angle ⁇ (eg, 20°) with respect to the horizontal.
  • the washing tub 4 is connected to a motor 10 provided on the outer bottom surface on the rear side of the outer tub 1 via a rotating shaft 7.
  • the washing tub 4 is driven by a motor 10 so as to be rotatable in forward and reverse directions.
  • the motor 10 is composed of, for example, a brushless DC motor.
  • the motor 10 is configured so that the rotation speed can be freely changed by the inverter control of the control unit 21 described later.
  • the outer tank 1 has an opening 1a
  • the housing 2 has an opening 2a.
  • the opening 1a and the opening 2a are formed to face the opening 6 of the washing tub 4.
  • the opening 1a and the opening 2a are connected by a bellows-like packing 12 which can expand and contract. This ensures the airtight structure between the outer tub 1 and the housing 2.
  • the housing 2 has a door 11 arranged on the front surface side. The door 11 opens and closes the opening 2a of the housing 2.
  • the water supply port 13 is provided on the upper rear surface of the housing 2 and supplies washing water into the outer tub 1.
  • the water supply port 13 is connected to the faucet 13a of the water supply via a hose (not shown) or the like. Thereby, the tap water supplied from the water supply port 13 is supplied into the outer tub 1 as washing water.
  • a water supply valve 14 and a detergent case 15 are provided on the downstream side of the water supply port 13. The water supply valve 14 is opened and closed by the control unit 21 to supply and stop washing water.
  • the detergent case 15 includes a detergent charging section 15a. As shown by the dotted line arrow A, the detergent inserting portion 15a is configured to be able to be pulled out from the detergent case 15 to the front side. This allows the user to easily put the detergent into the detergent case 15.
  • the washing water supplied from the water supply port 13 flows into the detergent case 15 as indicated by the dotted arrow B.
  • the inflowing wash water flows into the outer tub 1 while dissolving the detergent put in the detergent case 15 in the washing step of the washing operation described later.
  • the outer tank 1 has a drain port 16 provided near the bottom, which is the lowermost end.
  • the drainage port 16 drains the wash water in the outer tub 1.
  • One end of a drainage channel 17 is connected to the drainage port 16.
  • the drainage channel 17 is provided with a drainage valve 18 which is a drainage section.
  • the drain valve 18 is opened and closed by the controller 21. When the drain valve 18 is closed, the washing water supplied into the outer tub 1 is stored. When the drain valve 18 is opened, the wash water in the outer tub 1 is drained out of the machine.
  • the water channel 19 includes a centrifugal separator 20 that is connected in the middle of the circulation path.
  • the centrifugal separator 20 is arranged below the outer tank 1.
  • the water channel 19 is configured to include a first water channel 19a and a second water channel 19b that communicate with each other with the centrifugal separation section 20 interposed therebetween.
  • the first water channel 19 a forms a flow channel that allows the wash water in the outer tub 1 to flow into the centrifugal separation unit 20 via the drainage channel 17.
  • the second water passage 19b forms a passage for allowing the wash water that has passed through the centrifugal separator 20 to flow into the washing tub 4. Therefore, in detail, the discharge port 31 is provided at the outlet of the second water channel 19b.
  • the washing water flows from the drainage port 16 through the drainage channel 17 to the first channel 19a of the channel 19, the centrifugal separation unit 20, and the second channel 19b of the channel 19.
  • foreign matter contained in the wash water is separated from the wash water by the centrifugal separator 20 when passing through the centrifugal separator 20.
  • the foreign matter includes dirt and lint released from the laundry, a water softener contained in the detergent put in the wash water, and the like.
  • the washing machine of this embodiment is configured.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration cross section of the centrifugal separator 20 of the washing machine.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG.
  • the centrifugal separation unit 20 includes a case 20a, a rotary cylinder 20b, a rotary cylinder motor 20c, a swirl flow generation unit 20h, a pump chamber 20i, and the like.
  • the case 20a is communicatively connected to the first water channel 19a and the second water channel 19b that form the water channel 19.
  • the rotary cylinder 20b is rotatably provided in the case 20a.
  • the wash water flowing into the case 20a mainly passes through the inside of the rotary cylinder 20b.
  • the rotary cylinder motor 20c rotationally drives the rotary cylinder 20b.
  • the rotary cylinder 20b includes an inner peripheral surface 20d that is a part of a cylindrical inner surface, a wash water inlet 20e, a wash water outlet 20f, a rotary shaft 20g, and the like.
  • the wash water inlet 20e is provided at the center of the bottom surface of the rotary cylinder 20b and allows the wash water to flow into the rotary cylinder 20b from the first water passage 19a through the swirling flow generating unit 20h.
  • the washing water outlet 20f is provided in the upper part of the rotary cylinder 20b and allows the wash water to flow out from the rotary cylinder 20b through the pump chamber 20i to the second water passage 19b.
  • the rotary shaft 20g has a shaft center 20m provided in the vertical direction and is connected to the rotary cylinder motor 20c.
  • the wash water in the outer tub 1 passes from the first water passage 19a to the swirl flow generation unit 20h, and enters the rotary cylinder 20b from the wash water inlet 20e provided at the center of the bottom surface of the rotary cylinder 20b. Inflow.
  • the wash water inlet 20e is provided below the wash water outlet 20f. Therefore, the wash water passing through the centrifugal separator 20 flows from the lower side to the upper side in the rotary cylinder 20b.
  • the control unit 21 drives the rotary cylinder motor 20c to rotate the rotary cylinder 20b at about 3500 rpm, for example.
  • the wash water is introduced into the rotary cylinder 20b from the wash water inlet 20e and swirls in the rotary cylinder 20b.
  • a high-speed swirling flow of washing water is generated along the rotation direction of the rotary cylinder 20b.
  • the wash water that has flowed into the rotary cylinder 20b and swirled flows out from the wash water outlet 20f provided at the upper part of the rotary cylinder 20b through the pump chamber 20i to the second water passage 19b.
  • the wash water receives the centrifugal force due to the rotation of the rotary cylinder 20b by the drive of the rotary cylinder motor 20c while passing through the rotary cylinder 20b. Then, by the action of the centrifugal force, the foreign matter contained in the wash water is centrifugally separated. The separated foreign matter is directed toward the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b, adheres to the inner peripheral surface 20d, and is accumulated.
  • the centrifugal separation unit 20 is configured so that the passing wash water flows in the rotating cylinder 20b in the direction of the rotating shaft 20g from below to above.
  • the diameter of the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b around the rotary shaft 20g is configured to be larger than the maximum diameter of the wash water inlet 20e and the wash water outlet 20f formed above and below the rotary cylinder 20b. It Therefore, the centrifugal force acting on the foreign matter becomes stronger as it goes from the center of the rotating cylinder 20b, which is the rotating shaft 20g, to the inner peripheral surface 20d. That is, the foreign matter separated from the wash water passing through the rotary cylinder 20b by the centrifugal force is retained on the inner peripheral surface 20d by a stronger centrifugal force as the foreign matter is closer to the inner peripheral surface 20d.
  • the separated foreign matter is prevented from being drawn again into the circulation flow of the wash water passing through the rotary cylinder 20b from the lower side to the upper side.
  • dirt such as foreign matter can be prevented from reattaching to the laundry 5 and a high washing power of the washing machine can be maintained.
  • the centrifugal separator 20 also has the above-described pump chamber 20i arranged on the outflow side of the wash water passing through the case 20a.
  • the pump chamber 20i is provided with a pump blade 20k that is a pump portion and is formed integrally with the rotary cylinder 20b. Further, as shown in FIG. 3, the pump chamber 20i is connected to the second water channel 19b at a position deviated laterally from the center of the pump chamber 20i.
  • the pump blade 20k rotates together with the rotary cylinder 20b by driving the rotary cylinder motor 20c. As a result, the pump action of the pump blade 20k is generated on the wash water. Then, by the pump action, the wash water in the outer tub 1 flows in the first water channel 19a and passes through the centrifugal separation section 20 as indicated by an arrow C shown in FIGS. 1 to 4, and further the second water channel. It flows in 19b and circulates. At this time, the flow rate of the wash water flowing through the water channel 19 can be set and changed by the capacity of the pump unit. Specifically, the capacity of the pump unit can be set to be changeable by the number of pump blades 20k (four in this embodiment), the shape, and the like in addition to the rotation speed of the pump blades 20k.
  • the wash water flows through the water passage 19 and circulates between the centrifugal separator 20 and the outer tub 1.
  • V2>V1 in the washing machine of the present embodiment when the flow velocity in the direction of the rotating shaft 20g is V1 and the flow velocity in the rotating direction in the rotating cylinder 20b is V2, V2>V1 in the washing machine of the present embodiment.
  • the relationship is set to be maintained. That is, the flow velocity V2 in the turning direction is set to be higher than the flow velocity V1 in the circulation direction.
  • the flow velocities V1 and V2 are set by, for example, the capacity of the pump unit described above, the number of rotations of the rotary cylinder 20b by the rotary cylinder motor 20c, and the like.
  • FIG. 5 is a block diagram of the washing machine.
  • the control unit 21 receives the output of the cloth amount detecting unit 22, the output of the water amount detecting unit 23, the output of the rotation detecting unit 24, and the like.
  • the cloth amount detection unit 22 detects the amount of the laundry 5 put into the washing tub 4.
  • the water amount detection unit 23 detects the amount of washing water supplied into the outer tub 1.
  • the rotation detection unit 24 detects the rotational drive state of the washing tub 4.
  • the control unit 21 also controls the drive of the motor 10, the water supply valve 14, the drain valve 18, the rotary cylinder motor 20c, and the like based on the washing course set by the user on the operation display unit 25, and executes the washing operation. ..
  • the washing operation includes, for example, a washing step, a rinsing step, a dehydrating step, and the like.
  • the washing machine of the present embodiment first executes a washing step in a washing operation.
  • the washing step is a step of supplying the washing water in which the detergent is dissolved into the outer tub 1 and removing the dirt of the laundry 5 while the washing tub 4 is rotated to strike and wash.
  • a rinse step after the wash step for example, the steps of the first intermediate dehydration, the first rinse, the second intermediate dehydration, and the second rinse are executed.
  • the user turns on the power switch (not shown) of the operation display unit 25 provided on the upper front surface of the housing 2 and operates the start switch (not shown). As a result, the washing step in the washing operation of the washing machine is started.
  • the control unit 21 When the washing step is started, the control unit 21 first rotates the washing tub 4 at a low speed. At this time, the control unit 21 detects the amount of the laundry 5 put into the washing tub 4 by the cloth amount detection unit 22. Specifically, the cloth amount detection unit 22 detects the amount of the laundry 5 from the torque amount applied to the motor 10 or the current value of the motor 10 when the washing tub 4 rotates at a low speed.
  • control unit 21 sets the time of each step of the washing step, the rinsing step and the dehydration step and the amount of washing water according to the detected amount of the laundry 5. Then, the control unit 21 displays the amount of detergent preset according to the amount of the laundry 5 on the operation display unit 25. As a result, the user pulls out the detergent inserting section 15a from the detergent case 15 and inserts the detergent into the detergent inserting section 15a according to the guideline of the detergent amount displayed on the operation display section 25. After the detergent is charged, the user pushes the detergent charging unit 15a to move it into the detergent case 15 and accommodates it therein.
  • the control unit 21 opens the water supply valve 14 by detecting the completion of the introduction of the detergent by the detergent case detection unit (not shown).
  • the water supply valve 14 When the water supply valve 14 is opened, tap water flows into the detergent case 15 as washing water from the water supply port 13 connected to the faucet 13a.
  • the inflowing washing water is supplied into the outer tub 1 while being dissolved in the detergent charged in the detergent charging portion 15a, as shown by a dotted arrow B in FIG.
  • the washing water containing the detergent accumulated at the bottom of the outer tub 1 flows into the washing tub 4 through the small holes 9 of the washing tub 4.
  • the control unit 21 causes the water amount detection unit 23 to detect the amount of washing water accumulated in the outer tub 1.
  • the control unit 21 closes the water supply valve 14 when the water amount detection unit 23 detects supply of a predetermined amount of washing water preset according to the amount of the laundry 5.
  • the control unit 21 drives the motor 10 to rotate the washing tub 4.
  • the washing tub 4 rotates, the laundry 5 in the washing tub 4 is lifted in the rotation direction by the baffle 8 and falls from above. The falling laundry is struck against the bottom surface of the washing tub 4 or the laundry 5 accumulated below the washing tub 4. As a result, the laundry 5 is hit and washed with the chemical force of the detergent and the mechanical force of the fall.
  • the control unit 21 drives the washing tub 4 at a rotation speed of, for example, 45 rpm. At this time, the control unit 21 controls the motor 10 so that the washing tub 4 is driven in forward/reverse rotation so as to rotate forward/reverse every predetermined time.
  • the control unit 21 opens the drain valve 18 and drains the wash water containing the dirt substances in the outer tub 1 out of the machine.
  • the control unit 21 closes the drain valve 18. This completes the wash step.
  • the control unit 21 executes the rinsing step.
  • the rinsing step after performing the first intermediate dehydration, the first rinsing is performed.
  • the control unit 21 supplies a predetermined amount of washing water into the outer tub 1 without containing the detergent. Then, the control unit 21 rotates the washing tub 4 and rinses the laundry 5 for a predetermined time. This completes the rinse step.
  • control unit 21 executes the final dehydration step.
  • the control unit 21 first opens the drain valve 18 and drains the wash water in the outer tub 1 out of the machine. After draining the washing water, the controller 21 drives the motor 10 to rotate the washing tub 4 containing the laundry 5 at a high speed (for example, 600 rpm to 1000 rpm). As a result, the washing water contained in the laundry 5 is centrifuged, scattered through the small holes 9 of the washing tub 4 into the outer tub 1, and flows into the drainage port 16. As a result, the laundry is dehydrated. When the dehydration step is completed, the control unit 21 ends the washing operation.
  • the washing operation of the washing machine of this embodiment is executed.
  • the washing water contains various foreign substances such as dirt substances.
  • soiling substances include substances having a higher specific gravity than water, such as sand, fiber dust, hair, and keratinous soil.
  • the dirt substance for example, there is a dirt substance such as a fat such as sebum, which is lighter than water but adheres to a substance having a higher specific gravity than water, such as thread waste. Therefore, as described below, for example, in the washing step, it is important to remove foreign matter contained in the wash water to purify the wash water.
  • the control unit 21 drives the rotary cylinder motor 20c of the centrifugal separation unit 20.
  • the wash water containing the dirt substance in the outer tub 1 is circulated to the centrifugal separator 20.
  • the washing water in the outer tub 1 flows into the swirl flow generation unit 20h of the centrifugal separation unit 20 through the first water passage 19a, which is the water passage 19, by the pumping action of the rotation of the pump blade 20k.
  • the wash water containing the foreign matter flows into the swirl flow generation unit 20h from the first water channel 19a which is connected to the swirl flow generation unit 20h in a laterally biased manner.
  • the swirling flow generation unit 20h imparts a swirling component to the wash water that has flowed in, and then flows into the rotary cylinder 20b from the wash water inlet 20e.
  • the rotary cylinder 20b is rotated by the rotary cylinder motor 20c connected to the rotary shaft 20g. Therefore, the washing water introduced into the rotary cylinder 20b becomes a swirling flow at a higher speed in the rotary cylinder 20b.
  • the wash water is introduced from the wash water inlet 20e, passes through the rotary cylinder 20b while forming a swirling flow, and flows out from the wash water outlet 20f.
  • the foreign matter having a higher specific gravity than the wash water contained in the wash water moves toward the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b by the strong centrifugal force generated by the high-speed swirling flow.
  • the dirt substance specific to the laundry contained in the wash water is separated from the wash water.
  • the separated dirt substance receives a strong centrifugal force due to the swirling flow, and adheres and accumulates, for example, in a film shape on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b.
  • the washing water from which the dirt substances have been separated in the rotary cylinder 20b is discharged to the outside of the rotary cylinder 20b. Then, the purified washing water flows out from the washing water outlet 20f of the rotary cylinder 20b into the pump chamber 20i of the centrifugal separator 20. The washing water flowing into the pump chamber 20i is discharged into the washing tub 4 from the discharge port 31 through the second water passage 19b by the pump action of the pump blade 20k.
  • the washing water in the outer tub 1 circulates between the washing water in the outer tub 1 and the centrifugal separation unit 20 through the water channel 19 by the pump function of the pump blade 20k included in the centrifugal separation unit 20. Then, the centrifugal separator 20 advances the purification of the wash water. As a result, it is possible to prevent the dirt substances separated from the wash water from reattaching to the laundry 5 and maintain a high washing power of the washing machine.
  • the washing step of the washing operation is executed while purifying the washing water in the centrifugal separator 20.
  • the foreign matter removal operation is performed with the case 20a of the centrifugal separator 20 filled with water.
  • the foreign matter separated from the wash water adheres to and accumulates on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b of the centrifugal separator 20. Therefore, the foreign matter removing operation is performed in a state where the entire rotary cylinder 20b is immersed in the water in the case 20a, that is, a state in which the accumulated foreign matter is immersed in the water.
  • the foreign matter removing operation is executed when the centrifugal separation unit 20 does not perform the operation of separating the foreign matter from the wash water. For example, it is executed during drainage after the washing step during washing operation, during drainage after the rinsing step, or both during drainage after the washing step and drainage after the rinsing step.
  • the water for example, the wash water used in at least one of the washing step and the rinsing step is used.
  • the control unit 21 opens the drain valve 18 during the above drainage.
  • the control unit 21 causes the water amount detection unit 23 to detect the amount of water in the outer tub 1 that decreases with the progress of drainage.
  • the water amount detection unit 23 detects the amount of water in the outer tub 1 that decreases with the progress of drainage.
  • the control unit 21 closes the drain valve 18 based on the output of the water amount detection unit 23.
  • the inside of the case 20a of the centrifugal separation unit 20 is filled with the remaining water without being drained. That is, the state where the entire rotary cylinder 20b is submerged in the water filled in the case 20a is realized. As a result, the foreign substance removal operation can be started.
  • the control unit 21 energizes the rotary cylinder motor 20c to rotate the rotary cylinder 20b in the forward rotation direction (CW), for example.
  • CW forward rotation direction
  • the control unit 21 energizes the rotary cylinder motor 20c to rotate the rotary cylinder 20b in the forward rotation direction (CW), for example.
  • CW forward rotation direction
  • water near the inner peripheral surface 20d away from the rotation shaft 20g which is the center of the rotary cylinder 20b flows in the same direction as the rotary cylinder 20b.
  • a swirling flow is generated in the water near the inner peripheral surface 20d as the rotary cylinder 20b rotates.
  • the rotating cylinder motor 20c is energized and the energization is stopped repeatedly, the rotating cylinder 20b is repeatedly rotated and stopped, and the rotating cylinder 20b operates intermittently.
  • the control unit 21 sets the ON time (t1) for energizing the rotary cylinder motor 20c to 1 second and the OFF time (t2) to stop energizing for 3 seconds, for example, and sets the rotary cylinder 20b. Control to operate intermittently.
  • the control unit 21 stops energizing the rotary cylinder motor 20c
  • the rotary cylinder 20b gradually decreases in rotation speed due to inertia.
  • the control unit 21 energizes the rotary cylinder motor 20c.
  • the rotary cylinder 20b is rapidly accelerated from the inertial rotation state when the energization is stopped to the driving rotation by the energization.
  • control unit 21 controls the driving operation of the rotary cylinder motor 20c, and repeatedly executes the inertial rotation operation and the rapid acceleration rotation operation of the rotary cylinder 20b.
  • the rotation speed F is a rotation speed at which foreign matter deposited on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be separated from the inner peripheral surface 20d by a water flow. That is, the rotation speed F is a rotation speed that gives a centrifugal force to the extent that foreign matter is not held on the inner peripheral surface 20d. Specifically, the rotation speed F is, for example, 50 rpm to 400 rpm. Thereby, the foreign matter is not strongly pressed against the inner peripheral surface 20d by the centrifugal force. Therefore, the foreign matter deposited on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be easily peeled off and removed by the shearing force of water due to the speed difference.
  • the control unit 21 opens the drain valve 18.
  • the water containing the foreign matter removed from the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b of the centrifugal separator 20 is discharged to the outside of the machine through the first water passage 19a.
  • the control unit 21 when the washing machine is in the above state, the control unit 21 first opens the water supply valve 14 to supply tap water into the outer tub 1. At this time, the control unit 21 detects the amount of tap water newly supplied from the water supply port 13 by the water amount detection unit 23. Next, when the water amount detector 23 detects that the case 20a of the centrifugal separator 20 is filled with water, the controller 21 closes the water supply valve 14. Then, the control unit 21 executes the foreign matter removal operation by the same operation as that of the above-described rotary cylinder 20b. Finally, when the foreign matter removal operation is completed, the control unit 21 opens the drain valve 18.
  • the foreign matter removing operation for removing the foreign matter accumulated on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b is executed.
  • FIG. 7 is a time chart diagram showing an operation according to another example of the washing machine during the foreign matter removing operation.
  • the control unit 21 controls the drive of the rotary cylinder motor 20c so as to alternately rotate the rotary cylinder 20b in the forward and reverse directions.
  • FIG. 7 illustrates an example in which the stop time is provided while the rotary cylinder motor 20c is alternately rotated in the forward and reverse directions, an operation in which the stop time is not provided will be described below as an example.
  • the control unit 21 controls the rotary cylinder motor 20c to alternately repeat the forward rotation direction (CW) and the reverse rotation direction (CCW) during the foreign matter removal operation.
  • the control unit 21 controls the rotary cylinder 20b to rotate in different directions with rapid acceleration.
  • the water flow near the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b is changed to the same direction as the reverse direction of the rotary cylinder 20b along with the reverse operation of the rotary cylinder 20b, and tries to follow the rotation direction of the rotary cylinder 20b. ..
  • the water flow gradually turns in the rotational direction of the rotary cylinder 20b from the turning before the reversing operation due to inertia. That is, the water flow is delayed so as to be reversed after the reversing operation of the rotary cylinder 20b.
  • the control unit 21 sets the forward rotation time (t3) to 1 second and the reverse rotation time (t4) to the reverse operation by the normal rotation drive and the reverse rotation drive of the rotary cylinder motor 20c. It is controlled to rotate for 1 second. Thereby, the reversing operation of the rotary cylinder 20b is controlled.
  • the above speed difference makes it possible to repeatedly apply a shearing force due to water to foreign matter sticking to the inner peripheral surface 20d in the opposite direction every time the rotating cylinder 20b is reversed. Thereby, the foreign matter can be more easily peeled off and removed from the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b.
  • the forward rotation time and the reverse rotation time are examples and may be set to different times. Further, as shown in FIG. 7, an OFF time for stopping the energization of the rotary cylinder motor 20c may be provided between the forward rotation and the reverse rotation.
  • the OFF time is, for example, 1 second. Further, the forward rotation and the reverse rotation may be repeated without providing the OFF time.
  • the rotational speed (rotation speed) of the rotary cylinder 20b in the normal rotation direction and the reverse rotation direction of the rotary cylinder motor 20c is dispersed from the inner peripheral surface 20d by the water flow with respect to the foreign matter, as described using FIG. It is desirable to set the rotational speed F or less so as to give a possible centrifugal force.
  • the rotation speed F is a rotation speed at which foreign matter deposited on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be separated from the inner peripheral surface 20d by a water flow. That is, the rotation speed F is a rotation speed that gives a centrifugal force to the extent that foreign matter is not held on the inner peripheral surface 20d.
  • the rotation speed F is, for example, 50 rpm to 400 rpm.
  • the foreign matter is not strongly pressed against the inner peripheral surface 20d by the centrifugal force. Therefore, the foreign matter deposited on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be easily peeled off by the shearing force of water due to the speed difference.
  • the control unit 21 may rotate the rotary cylinder 20b by another operation so as to remove the foreign matter attached to the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b.
  • the washing machine includes the housing 2, the outer tub 1 elastically supported in the housing 2, and the washing tub 4 rotatably arranged in the outer tub 1.
  • a motor 10 for rotating the washing tub 4 and a centrifugal separator 20 for separating foreign matters contained in the washing water in the outer tub 1 are provided.
  • the washing machine includes a water passage 19 for circulating the washing water in the outer tub 1 through the centrifugal separation unit 20, and a pump blade 20k for circulating the washing water between the outer tub 1 and the centrifugal separation unit 20 through the water passage 19.
  • a drain valve 18 for draining the washing water in the outer tub 1 and a controller 21 for controlling the washing operation are provided.
  • the centrifuge 20 includes a case 20a connected to the water passage 19, a rotary cylinder 20b rotatably disposed in the case 20a, through which wash water passes, and a rotary cylinder motor 20c for rotating the rotary cylinder 20b.
  • the control unit 21 performs a foreign matter removal operation for removing foreign matter separated by the centrifugal separation unit 20, rotates the rotary cylinder 20b during the foreign matter removal operation, and wash water flowing with the rotation of the rotary cylinder 20b. It is desirable to control the rotary cylinder motor 20c so as to generate a speed difference between the flow velocity and the rotation speed of the rotary cylinder 20b.
  • control unit 21 controls the rotation speed of the rotary cylinder 20b within a range of the rotation speed at which the foreign matter held on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be separated from the inner peripheral surface 20d. It is desirable to control the rotary cylinder motor 20c so as to make a sudden change.
  • the rotary cylinder 20b rapidly accelerates the rotary cylinder 20b within the range of the rotational speed in a state where the centrifugal force acting on the foreign matter accumulated on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b is weakened.
  • the shearing force of water acts on the foreign matter.
  • the foreign matter deposited on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be easily removed from the inner peripheral surface 20d.
  • control unit 21 causes the foreign matter retained on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b to move from the inner peripheral surface 20d during the inertial rotation of the rotary cylinder 20b due to the stop of energization of the rotary cylinder motor 20c. It is desirable to control the rotary cylinder motor 20c so that the rotation speed of the rotary cylinder 20b is suddenly and intermittently changed within a range of the discrete rotation speed.
  • the rotary cylinder 20b rapidly accelerates the rotary cylinder 20b within the range of the rotational speed in a state where the centrifugal force acting on the foreign matter accumulated on the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b is weakened.
  • the shearing force of water repeatedly acts on the foreign matter.
  • foreign matter attached to the inner peripheral surface 20d of the rotary cylinder 20b can be easily removed from the inner peripheral surface 20d.
  • control unit 21 controls the rotary cylinder motor 20c so as to rotate the rotary cylinder 20b in the forward and reverse directions during the foreign matter removing operation.
  • the washing machine of the present invention rotationally drives the housing, the outer tub elastically supported in the housing, the tub rotatably disposed in the outer tub, and the washing tub.
  • a motor and a centrifugal separator for separating foreign matter contained in the wash water in the outer tub are provided.
  • the washing machine has a water passage for circulating the washing water in the outer tub through the centrifugal separation unit, a pump unit for circulating the washing water between the outer tub and the centrifugal separation unit through the water passage, and the washing water in the outer tub. And a control unit for controlling the washing operation.
  • the centrifuge unit includes a case connected to the water channel, a rotary cylinder rotatably arranged in the case, and washing water passing through the case, and a rotary cylinder motor for rotating the rotary cylinder.
  • the control unit performs a foreign matter removal operation for removing foreign matter separated in the centrifugal separation unit, rotates the rotary cylinder during the foreign matter removal operation, and rotates the rotation speed of the rotary cylinder and the rotation speed of the washing water.
  • the rotating cylinder motor is controlled so as to generate a speed difference with the rotation speed of the cylinder.
  • control unit of the washing machine of the present invention rapidly changes the rotation speed of the rotary cylinder during the foreign matter removal operation within a range of the rotation speed at which the foreign matter retained on the inner surface of the rotary cylinder can be separated from the inner surface. It is desirable that the rotary cylinder motor be controlled so as to control the rotation.
  • the rotary cylinder can apply a shearing force of water to the foreign matter within the range of the rotational speed in a state where the centrifugal force acting on the foreign matter accumulated on the inner surface of the rotary cylinder is weakened. ..
  • the foreign matter attached to the inner surface of the rotary cylinder can be easily removed from the inner surface.
  • the control unit of the washing machine of the present invention has a range of rotation speeds in which foreign matter retained on the inner surface of the rotary cylinder can be dispersed during inertial rotation of the rotary cylinder due to stop of energization of the rotary cylinder motor. It is desirable to control the rotary cylinder motor so that the rotation speed of the rotary cylinder is suddenly and intermittently changed.
  • the shearing force of water can be repeatedly applied to the foreign matter deposited on the inner surface of the rotary cylinder.
  • the foreign matter attached to the inner surface of the rotary cylinder can be easily removed from the inner surface.
  • control unit of the washing machine of the present invention controls the rotary cylinder motor so as to rotate the rotary cylinder in the forward and reverse directions during the foreign matter removing operation.
  • the washing machine includes a housing, an outer tub elastically supported in the housing, a tub rotatably disposed in the outer tub, and a rotating tub.
  • a motor for driving and a centrifugal separator for separating foreign matter contained in the wash water in the outer tub are provided.
  • the washing machine has a water passage for circulating the washing water in the outer tub through the centrifugal separation unit, a pump unit for circulating the washing water between the outer tub and the centrifugal separation unit through the water passage, and the washing water in the outer tub.
  • a control unit for controlling the washing operation.
  • the centrifuge unit includes a case connected to the water channel, a rotary cylinder rotatably arranged in the case, and washing water passing through the case, and a rotary cylinder motor for rotating the rotary cylinder.
  • the control unit performs a foreign matter removal operation for removing foreign matter separated in the centrifugal separation unit, rotates the rotary cylinder during the foreign matter removal operation, and rotates the rotation speed of the rotary cylinder and the rotation speed of the washing water.
  • the rotating cylinder motor is controlled so as to generate a speed difference with the rotation speed of the cylinder.
  • the present invention it is possible to remove foreign matter accumulated in the centrifuge and wash the washing water while keeping the washing water in a clean state. Therefore, it is useful for a household or commercial washing machine in which higher washing performance is desired.

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Abstract

洗濯機は、外槽(1)内の洗濯槽(4)を駆動するモータ(10)、洗濯水中の異物を分離する遠心分離部(20)、洗濯水を、遠心分離部(20)を通して循環させる水路(19)、洗濯水を循環させるポンプ羽根(20k)、洗濯水を排水する排水弁(18)、制御部(21)を備える。遠心分離部(20)は、ケース(20a)、回転筒(20b)、回転筒(20b)を回転させる回転筒モータ(20c)を有する。制御部(21)は、異物除去運転時において、回転筒(20b)の回転により流動する洗濯水の流速と、回転筒(20b)の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータ(20c)を制御する。これにより、遠心分離部(20)に堆積する異物を除去して、清浄な状態を維持して洗濯できる洗濯機を提供する。

Description

洗濯機、および洗濯機の制御方法
 本発明は、衣類などの繊維製品の洗濯を行う洗濯機、および洗濯機の制御方法に関する。
 従来、洗濯中に洗濯物から遊離した汚れなどの異物を洗濯水から分離して、洗濯水を浄化する構成を備える洗濯機が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
 図8は、特許文献1に記載の従来の洗濯機の概略構成断面を示す図である。図9は、従来の洗濯機の遠心分離部の概略構成断面を示す図である。
 図8および図9に示すように、従来の洗濯機は、外槽51と、遠心分離部52と、水路53と、ポンプ54などを備える。遠心分離部52は、外槽51内の洗濯水に含まれる異物を分離する。水路53は、外槽51内の洗濯水を、遠心分離部52を通して外槽51内へ供給する。ポンプ54は、外槽51内の洗濯水を水路53に設けられた遠心分離部52を通して循環させる。
 遠心分離部52は、円筒状の回転部56を有する。回転部56は、円筒状のケース55内に回転可能に設けられる。ケース55は、ケース55の周側面の下部に設けた流入部57と、上部に設けた流出部58を有し、それぞれ水路53と連通接続している。回転部56は、ケース55の下方に設けられたモータ59と連結される。回転部56は、モータ59によって回転駆動される。
 従来の洗濯機は、ポンプ54が駆動されると、外槽51内の洗濯水が水路53を流れ、遠心分離部52を通過して循環する。このとき、洗濯運転により洗濯物から洗い落とされて遊離した汚れや糸屑などの異物は、洗濯水とともに、遠心分離部52を通過する。遠心分離部52は、上記異物を洗濯水から取り除いて、洗浄水を浄化する。つまり、洗濯物から分離された異物は、遠心分離部52の回転部56の高速回転による遠心力を受ける。そして、異物は、遠心力の作用により、回転部56の内面に保持される。これにより、洗濯水から異物が取り除かれる。
 また、異物が混入した水溶液中から遠心分離により異物を分離槽の内壁に堆積させるとともに、堆積した異物に対して分離槽の中央部から液体を噴射させて除去する水溶液中の異物除去方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
 一般的に、衣類などの洗濯物に付着している汚れは、主に、人体の垢や皮脂、泥、飲食物の食べこぼしなどである。付着した汚れは、洗濯によって洗濯物から洗い落とされ、洗濯水中に分散される。洗濯物から遊離した異種の汚れ物質特有の微細な異物は、遠心分離部を通過する際に、回転部の高速回転による強い遠心力を受ける。そして、異物は、遠心力の作用により、回転部の内面に押し付けられて、膜状に付着する。付着する異物は、洗濯が行われる度に、回転部の内面に、さらに付着して積層される。これにより、回転部の内面に付着する異物の量が、徐々に増加する。その結果、回転部の内面に堆積した異物が剥がれ難くなるため、異物の除去が難しくなる。
特開2018-83054号公報 特開平8-243556号公報
 本発明は、洗濯水から分離されて遠心分離部に堆積した異物を除去できる洗濯機、および洗濯機の制御方法を提供する。
 本発明の洗濯機は、筐体と、筐体内に弾性支持される外槽と、外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部を備える。さらに、洗濯機は、外槽内の洗濯水を、遠心分離部を通して循環させる水路と、水路を通して外槽と遠心分離部との間で洗濯水を循環させるポンプ部と、外槽内の洗濯水を排水する排水部と、洗濯運転を制御する制御部を備える。遠心分離部は、水路に接続されるケースと、ケース内に回転可能に配設され、洗濯水がその内部を通過する回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有する。制御部は、遠心分離部で分離される異物を除去する異物除去運転を実行し、異物除去運転時において、回転筒を回転させ、回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータを制御する。
 これにより、遠心分離部の回転筒の内面に堆積する汚れ物質などの異物を、より確実に除去できる。その結果、遠心分離部を清浄な状態に維持して、遠心分離部での雑菌の増殖などを、効果的に抑制できる。
 また、本発明の洗濯機の制御方法において、洗濯機は、筐体と、筐体内に弾性支持される外槽と、外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、を備える。さらに、洗濯機は、外槽内の洗濯水を、遠心分離部を通して循環させる水路と、水路を通して外槽と遠心分離部との間で洗濯水を循環させるポンプ部と、外槽内の洗濯水を排水する排水部と、洗濯運転を制御する制御部を備える。遠心分離部は、水路に接続されるケースと、ケース内に回転可能に配設され、洗濯水がその内部を通過する回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有する。制御部は、遠心分離部で分離される異物を除去する異物除去運転を実行し、異物除去運転時において、回転筒を回転させ、回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータを制御する。
 これにより、遠心分離部の回転筒の内面に堆積する汚れ物質などの異物を、より確実に除去できる。その結果、遠心分離部を清浄な状態に維持して、遠心分離部での雑菌の増殖などを、効果的に抑制できる。
図1は、本発明の実施の形態における洗濯機の概略構成断面を示す図である。 図2は、同実施の形態における洗濯機の遠心分離部の概略構成断面を示す図である。 図3は、図2における3-3線断面図である。 図4は、図2における4-4線断面図である。 図5は、同実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。 図6は、同実施の形態における洗濯機の異物除去運転時の動作を示すタイムチャート図である。 図7は、同実施の形態における洗濯機の他の例に係る異物除去運転時の動作を示すタイムチャート図である。 図8は、従来の洗濯機の概略構成断面を示す図である。 図9は、従来の洗濯機の遠心分離部の概略構成断面を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態の洗濯機、および洗濯機の制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
 (実施の形態)
 以下、本発明の実施の形態の洗濯機、および洗濯機の制御方法について、図1を参照しながら、説明する。
 図1は、本発明の実施の形態における洗濯機の概略構成断面を示す図である。
 図1に示すように、本実施の形態の洗濯機は、外枠を構成する筐体2と、外槽1と、洗濯槽4などを備える。外槽1は、有底筒状で形成され、筐体2の内部に複数のサスペンション機構3によって弾性的に支持される。洗濯槽4は、有底筒状で形成され、外槽1内に配設される。洗濯槽4は、前面側(図1において左側)に形成される開口部6を有する。開口部6を介して、使用者は、衣類などの洗濯物5を出し入れする。
 なお、以下では、図1などにおいて示す、左側(後述の扉11側)を前方、右側(扉11の反対側)を後方、上側(後述の洗剤ケース15側)を上方、下側(後述の遠心分離部20側)を下方として、説明する。
 洗濯槽4は、回転軸7を中心として回転可能に設けられる。洗濯槽4は、周壁面4aに形成される、内方へ突出する複数(例えば、3個)のバッフル8を有する。さらに、周壁面4aは、多数の小孔9を有する。小孔9は、外槽1内において、洗濯槽4の内外を連通させる。上記外槽1、洗濯槽4および回転軸7は、水平に対して角度θ(例えば、20°)だけ前上がり(図1の左上方向)に傾けて配設される。
 洗濯槽4は、外槽1の後部側の外底面に設けられるモータ10と、回転軸7を介して連結される。洗濯槽4は、モータ10によって正逆回転自在に駆動される。モータ10は、例えばブラシレス直流モータなどで構成される。モータ10は、後述する制御部21のインバータ制御によって、回転速度を自在に変更可能に構成される。
 外槽1は開口部1aを有し、筐体2は開口部2aを有する。開口部1aと、開口部2aは、洗濯槽4の開口部6と対向して形成される。開口部1aと開口部2aとは、伸縮自在な蛇腹状のパッキン12によって、連結される。これにより、外槽1と筐体2との気密構成を確保している。筐体2は、前面側に配設される扉11を有する。扉11は、筐体2の開口部2aを開閉する。
 給水口13は、筐体2の後面上部に設けられ、外槽1内に洗濯水を供給する。給水口13は、ホース(図示せず)などを介して、水道の蛇口13aと接続される。これにより、給水口13から給水される水道水が、洗濯水として、外槽1内に供給される。給水口13の下流側には、給水弁14と洗剤ケース15が設けられる。給水弁14は、制御部21によって開閉駆動され、洗濯水の給水と停止を行う。
 洗剤ケース15は、洗剤投入部15aを含む。洗剤投入部15aは、点線矢印Aで示すように、洗剤ケース15から前方側へ引き出し可能に構成される。これにより、使用者は、洗剤ケース15内への洗剤の投入を容易に行うことができる。
 給水口13から供給された洗濯水は、点線矢印Bで示すように、洗剤ケース15に流入する。流入した洗濯水は、後述する洗濯運転の洗いステップにおいて、洗剤ケース15内に投入されている洗剤を溶かしながら、外槽1内へ流入する。
 外槽1は、最下端となる底部近傍に設けられる排水口16を備える。排水口16は、外槽1内の洗濯水を排出する。排水口16には、排水路17の一端が連結される。排水路17には、排水部である排水弁18が設けられる。排水弁18は、制御部21によって開閉駆動される。排水弁18の閉成時、外槽1内に供給される洗濯水を溜める。排水弁18の開成時、外槽1内の洗濯水を機外に排水する。
 排水路17の他端は、水路19(具体的には、後述する第1の水路19a)の一端に接続される。水路19(具体的には、後述する第2の水路19b)の他端には、遠心分離部20を経由して、吐出口31が設けられる。吐出口31は、洗濯槽4の前面側に設けられた開口部6の上部に、洗濯槽4の開口部6と対向するように設けられる。吐出口31は、外槽1内の洗濯水の水位より高い位置から、洗濯槽4内の洗濯物5の広い範囲に洗濯水を降りかけるように、洗濯水をシャワー状に吐出させる。
 上記により、吐出口31から洗濯槽4内へ洗濯水が吐出される循環経路が形成される。
 水路19は、循環経路の途中に連通接続される遠心分離部20を備える。遠心分離部20は、外槽1の下方に配設される。
 より詳細には、水路19は、遠心分離部20を挟んで連通する、第1の水路19aおよび第2の水路19bを含んで構成される。第1の水路19aは、外槽1内の洗濯水を、排水路17を経由して遠心分離部20へ流入させる流路を形成する。第2の水路19bは、遠心分離部20を通過した洗濯水を洗濯槽4内へ流入させる流路を形成する。そのため、上記吐出口31は、詳しくは、第2の水路19bの出口に設けられる。
 つまり、洗濯水は、排水口16から排水路17を経由して、水路19の第1の水路19a、遠心分離部20および水路19の第2の水路19bを流れる。このとき、洗濯水中に含まれる異物は、遠心分離部20を通過する際に、遠心分離部20により洗濯水から分離される。ここで、上記異物には、洗濯物から遊離した汚れや糸屑、洗濯水に投入された洗剤に含まれる水軟化剤などが含まれる。
 以上のように、本実施の形態の洗濯機は構成される。
 つぎに、本実施の形態の洗濯機の遠心分離部20の構成、動作および作用について、図2から図4を参照しながら、説明する。
 図2は、同洗濯機の遠心分離部20の概略構成断面を示す図である。図3は、図2における3-3線断面図である。図4は、図2における4-4線断面図である。
 図2に示すように、遠心分離部20は、ケース20aと、回転筒20bと、回転筒モータ20cと、旋回流生成部20hと、ポンプ室20iなどを含む。ケース20aは、水路19を構成する第1の水路19aおよび第2の水路19bと連通接続される。回転筒20bは、ケース20a内に回転可能に設けられる。このとき、ケース20aに流入する洗濯水は、回転筒20bの内部を、主に、通過する。回転筒モータ20cは、回転筒20bを回転駆動する。
 回転筒20bは、円筒状の内面の一部である内周面20dと、洗濯水入口20eと、洗濯水出口20fと、回転軸20gなどを含む。洗濯水入口20eは、回転筒20b底面の中央部に設けられ、第1の水路19aから旋回流生成部20hを通して、回転筒20b内に洗濯水を流入させる。洗濯水出口20fは、回転筒20bの上部に設けられ、回転筒20bからポンプ室20iを通して、第2の水路19bへ洗濯水を流出させる。回転軸20gは、軸心20mが鉛直方向に沿って設けられ、上記回転筒モータ20cと連結される。
 上記の構成により、外槽1内の洗濯水は、第1の水路19aから旋回流生成部20hを通って、回転筒20b底面の中央部に設けられる洗濯水入口20eから、回転筒20b内に流入する。また、洗濯水入口20eは、洗濯水出口20fの下方に設けられている。そのため、遠心分離部20を通過する洗濯水は、回転筒20b内を下方から上方に向かって流れる。
 このとき、制御部21は、回転筒モータ20cを駆動して、例えば約3500rpmで、回転筒20bを回転させる。これにより、洗濯水は、洗濯水入口20eから回転筒20b内に導入され、回転筒20b内で旋回する。その結果、回転筒20bの回転方向に沿って、洗濯水の高速の旋回流が発生する。回転筒20b内に流入し、旋回した洗濯水は、回転筒20bの上部に設けられた洗濯水出口20fからポンプ室20iを通って、第2の水路19bへ流出する。
 つまり、洗濯水は、回転筒20bを通過する間に、回転筒モータ20cの駆動により、回転筒20bの回転による遠心力を受ける。そして、遠心力の作用により、洗濯水に含まれる異物が遠心分離される。分離された異物は、回転筒20bの内周面20dに向かい、内周面20dに付着して集積される。
 上述したように、遠心分離部20は、通過する洗濯水が、回転筒20b内を回転軸20g方向に、下方から上方に向かって流れるように構成される。
 さらに、回転筒20bの回転軸20gを中心とした内周面20dの直径は、回転筒20bの上下に形成される洗濯水入口20eと洗濯水出口20fの最大径よりも大きくなるように構成される。そのため、回転筒20bの回転軸20gである中心から内周面20dに向かうほど、異物に作用する遠心力が強まる。つまり、回転筒20bを通過する洗濯水から遠心力によって分離された異物は、内周面20dに近づくほど、より強い遠心力で内周面20dに保持される。これにより、分離された異物が、回転筒20bを下方から上方に向かって通過する洗濯水の循環流に、再び、引き込まれることが抑制される。その結果、異物などの汚れの洗濯物5への再付着を防いで、洗濯機の高い洗浄力を維持できる。
 遠心分離部20は、ケース20aを通過する洗濯水の流入側に設けられる、上述した、円筒状の旋回流生成部20hを有する。旋回流生成部20hは、ケース20aと一体的に形成される。旋回流生成部20hは、図4に示すように、円筒状の旋回流生成部20hの中心から側方に偏った位置で、第1の水路19aが連通接続される。これにより、第1の水路19aから流入する洗濯水は、矢印Cで示すように、旋回流生成部20hの内周面に沿って流れる。その結果、旋回流生成部20h内で、洗濯水の旋回流が生成される。
 また、遠心分離部20は、ケース20aを通過する洗濯水の流出側に配設される、上述した、ポンプ室20iを有する。ポンプ室20iには、回転筒20bと一体的に形成された、ポンプ部であるポンプ羽根20kが配設される。さらに、ポンプ室20iは、図3に示すように、ポンプ室20iの中心から側方に偏った位置で、第2の水路19bが連通接続される。
 ポンプ羽根20kは、回転筒モータ20cの駆動により、回転筒20bとともに回転する。これにより、洗濯水に対して、ポンプ羽根20kによるポンプ作用が発生する。そして、ポンプ作用によって、外槽1内の洗濯水は、図1から図4に示す矢印Cのように、第1の水路19a内を流れて遠心分離部20を通過し、さらに第2の水路19b内を流れて、循環する。このとき、水路19を流れる洗濯水の流速は、ポンプ部の能力によって設定変更可能に構成される。具体的には、ポンプ部の能力は、ポンプ羽根20kの回転数に加え、ポンプ羽根20kの枚数(本実施の形態では、4枚)や、形状などによって、変更可能に設定できる。
 以上の構成により、洗濯水が水路19を流れて遠心分離部20と外槽1との間を循環する。
 なお、遠心分離部20を通過する循環流において、回転軸20g方向の流速をV1、回転筒20b内で旋回方向の流速をV2としたとき、本実施の形態の洗濯機では、V2>V1の関係が維持されるように設定される。つまり、旋回方向の流速V2が、循環方向の流速V1より高速となるように設定される。なお、流速V1およびV2は、例えば上述のポンプ部の能力、回転筒モータ20cによる回転筒20bの回転数などによって設定される。
 つぎに、洗濯機の制御部21の構成および動作について、図5を参照しながら、説明する。
 図5は、同洗濯機のブロック構成図である。
 なお、制御部21は、図1に示すように、例えば筐体2内の下部に設けられる。
 図5に示すように、制御部21は、布量検知部22の出力と、水量検知部23の出力と、回転検知部24の出力などが入力される。布量検知部22は、洗濯槽4に投入された洗濯物5の量を検知する。水量検知部23は、外槽1内に給水された洗濯水の量を検知する。回転検知部24は、洗濯槽4の回転駆動の状態を検知する。
 また、制御部21は、操作表示部25により使用者が設定した洗濯コースに基づいて、モータ10、給水弁14、排水弁18、回転筒モータ20cなどの駆動を制御し、洗濯運転を実行する。洗濯運転には、例えば、洗いステップ、すすぎステップ、脱水ステップなどが含まれる。
 つぎに、上記構成を有する洗濯機の洗濯運転における動作および作用、効果について、説明する。
 本実施の形態の洗濯機は、洗濯運転において、まず、洗いステップを実行する。洗いステップは、洗剤が溶解した洗濯水を外槽1内に供給して、洗濯槽4の回転によって叩き洗いを行いながら、洗濯物5の汚れを落とすステップである。
 洗いステップに続いて、すすぎステップを実行する。すすぎステップは、例えば第一の中間脱水、第一のすすぎ、第二の中間脱水および第二のすすぎの各ステップを実行する。
 そして、すすぎステップに続いて、最後に、脱水ステップを実行する。
 具体的には、まず、使用者は、筐体2の前面に設けられる扉11を開いて、開口部6から洗濯槽4内に洗濯物5を投入する。
 つぎに、使用者は、筐体2の前面上部に設けられる操作表示部25の電源スイッチ(図示せず)を入れ、スタートスイッチ(図示せず)を操作する。これにより、洗濯機の洗濯運転における洗いステップが開始される。
 洗いステップが開始されると、制御部21は、最初に、洗濯槽4を低速で回転させる。このとき、制御部21は、洗濯槽4内に投入された洗濯物5の量を、布量検知部22によって検知する。具体的には、布量検知部22は、洗濯槽4の低速回転時における、モータ10にかかるトルク量、または、モータ10の電流値などから、洗濯物5の量を検知する。
 つぎに、制御部21は、検知した洗濯物5の量に応じて、洗いステップ、すすぎステップ、脱水ステップの各ステップの時間および洗濯水の量を設定する。そして、制御部21は、洗濯物5の量に応じて予め設定された洗剤量を、操作表示部25に表示する。これにより、使用者は、洗剤ケース15から洗剤投入部15aを引き出し、操作表示部25に表示された洗剤量の目安にしたがって、洗剤を洗剤投入部15aに投入する。洗剤投入後、使用者は、洗剤投入部15aを押し込んで、洗剤ケース15内へ移動させ、収容する。
 つぎに、制御部21は、洗剤の投入が完了したことを洗剤ケース検知部(図示せず)で検知して、給水弁14を開く。給水弁14の開成により、蛇口13aに接続された給水口13から洗剤ケース15に、水道水が、洗濯水として流入する。流入した洗濯水は、図1の点線矢印Bで示すように、洗剤投入部15aに投入されている洗剤を溶かしながら、外槽1内に供給され、外槽1内の底部に溜まる。外槽1内の底部に溜まった洗剤を含む洗濯水は、洗濯槽4の小孔9から、洗濯槽4内に流入する。このとき、制御部21は、外槽1内に溜まった洗濯水の量を、水量検知部23で検知する。そして、制御部21は、洗濯物5の量に応じて予め設定された所定量の洗濯水の給水を、水量検知部23で検知すると、給水弁14を閉じる。
 つぎに、制御部21は、所定量の洗濯水の給水が完了すると、モータ10を駆動して洗濯槽4を回転させる。洗濯槽4が回転すると、洗濯槽4内の洗濯物5はバッフル8によって回転方向へ持ち上げられて上方から落下する。落下する洗濯物は、洗濯槽4の底面、あるいは洗濯槽4の下方に溜まっている洗濯物5に叩きつけられる。これにより、洗濯物5に対して、洗剤による化学力と併せて、落下による機械力によって、叩き洗いが行われる。ここで、洗濯物5を叩き洗いする際、制御部21は、例えば45rpmの回転数で、洗濯槽4を駆動する。このとき、制御部21は、洗濯槽4が、所定時間毎に、正転・反転するように正逆回転で駆動されるように、モータ10を制御する。
 つぎに、制御部21は、洗いステップを所定時間、実行すると、排水弁18を開いて、外槽1内の汚れ物質などを含む洗濯水を、機外へ排水する。制御部21は、水量検知部23によって、洗濯水が排水されたことを検知すると、排水弁18を閉成する。これにより、洗いステップが完了する。
 排水の完了後、制御部21は、すすぎステップを実行する。すすぎステップにおいては、第一の中間脱水を実行後、第一のすすぎを行う。なお、すすぎステップにおいても、洗いステップと同様に、制御部21は、外槽1内に、洗剤を含まない状態で所定量の洗濯水を給水する。そして、制御部21は、洗濯槽4を回転させて洗濯物5のすすぎを、所定時間実行する。これにより、すすぎステップが完了する。
 すすぎステップの完了後、制御部21は、最後に行う脱水ステップを実行する。
 脱水ステップでは、制御部21は、まず、排水弁18を開いて、外槽1内の洗濯水を機外へ排出する。洗濯水を排出後、制御部21は、モータ10を駆動して、洗濯物5の入った洗濯槽4を高速(例えば、600rpmから1000rpm)で回転させる。これにより、洗濯物5に含まれる洗濯水が遠心分離され、洗濯槽4の小孔9を介して、外槽1内に飛散し、排水口16に流れる。その結果、洗濯物が脱水される。脱水ステップが完了すると、制御部21は、洗濯運転を終了する。
 以上のように、本実施の形態の洗濯機の洗濯運転が実行される。
 以下に、本実施の形態の洗濯機の遠心分離部20において、洗濯水が浄化される作用、効果について、説明する。
 洗濯運転の洗いステップにおいては、洗濯水には、汚れ物質などの、さまざまな異物が含まれる。汚れ物質としては、例えば、砂、繊維屑、髪の毛、角質汚れなどのように水より比重が重い物質がある。また、汚れ物質としては、例えば、皮脂に代表される脂分などのように水より軽いが、糸屑などの水より比重が重い物質に付着する汚れ物質などもある。そのため、以下で説明するように、例えば洗いステップにおいて、洗濯水に含まれる異物を除去して、洗浄水を浄化することが重要となる。
 そこで、具体的には、洗いステップにおいて、制御部21は、遠心分離部20の回転筒モータ20cを駆動する。これにより、外槽1内の汚れ物質を含む洗濯水を、遠心分離部20へ循環させる。
 つまり、回転筒モータ20cの駆動により、回転筒20bと、ポンプ部であるポンプ羽根20kとが、一体的に回転する。そして、ポンプ羽根20kの回転によるポンプ作用により、外槽1内の洗濯水は、水路19である第1の水路19aを通って、遠心分離部20の旋回流生成部20hに流入する。
 このとき、異物を含む洗濯水は、旋回流生成部20hの側方に偏って連通接続された第1の水路19aから、旋回流生成部20hに流入する。流入した洗濯水は、図4に示すように、旋回流生成部20hにより旋回成分が付与されて、洗濯水入口20eから回転筒20b内に流入する。このとき、回転筒20bは、回転軸20gと連結された回転筒モータ20cによって回転している。そのため、回転筒20b内に導入された洗濯水は、回転筒20b内で、さらに高速の旋回流となる。
 つまり、洗濯水は、洗濯水入口20eから導入されて、旋回流を形成しながら回転筒20bを通過し、洗濯水出口20fから流出する。このとき、洗濯水に含まれる洗濯水よりも比重が重い異物は、高速の旋回流による強い遠心力によって、回転筒20bの内周面20dに向かう。これにより、洗濯水に含まれた洗濯物特有の汚れ物質が、洗濯水から分離される。そして、分離された汚れ物質は、旋回流による強い遠心力を受けて、回転筒20bの内周面20dに、例えば膜状に付着し、堆積する。
 一方、遠心分離部20の回転筒20bを旋回しながら通過する循環流において、回転筒20bの回転軸20g近傍より外側で、回転筒20bの内周面20dより内側の回転筒20b内を満たす洗濯水には、回転筒20bの内周面20dに向かって、旋回流により強い遠心力が作用している。このとき、回転筒20bの洗濯水入口20eおよび洗濯水出口20fでは、下方から上方に向かって通過する循環流の洗濯水で占められている。そのため、遠心力により、洗濯水から分離され、回転筒20bの内周面20dに向かう汚れ物質は、回転筒20bを通過する循環流の洗濯水に引き込まれることがない。すなわち、洗濯水から分離された汚れ物質は、再び、洗濯水に戻ることがない。これにより、洗濯水と、汚れ物質との分離状態を、より確実に維持することができる。
 また、上述したように、洗濯水は、遠心分離部20の回転筒20bを、旋回しながら下方から上方に向かって通過する。このとき、例えば洗濯水中に洗剤によって生じる気泡、および、水路19(特に、第1の水路19a)中に残存する気泡が、回転筒20bに入ることがある。このような場合でも、水より軽い気泡は、洗濯水の旋回流によって回転筒20bの中心部(軸心20m)近傍に集まる。集まった気泡には、気泡自身の浮力による上方へ浮上しようとする作用と、下方から上方に向かう洗濯水の流れによる作用が、同時に働く。そのため、2つの作用が相まって、回転筒20bに入った気泡は、洗濯水出口20fから回転筒20b外へ容易に排出される。
 これにより、水より軽い気泡が回転筒20b内に留まることによって生じる回転筒20b内の洗濯水と気泡分布のアンバランスを防止できる。その結果、回転筒20bを回転させるために必要な、回転筒モータ20cに加わるトルクの変動を、最小限に抑えることができる。また、トルクの変動によって生じる回転筒20bの回転数の変動も抑制できる。さらに、アンバランスによって発生する回転筒20bの回転振動を防止できるため、回転筒20bを、より大きな形状で構成することができる。これにより、洗濯水と汚れ物質とを、さらに効率よく分離できる。
 また、水より軽い気泡の滞留によって生じる、回転筒20b内の洗濯水の流れの乱れを抑制できる。そのため、一旦、洗濯水から分離され、回転筒20bの内周面20dに保持された異物が、再度、洗濯水へ戻ることを防止できる。
 これにより、回転筒20b内で汚れ物質が分離された洗濯水が、回転筒20b外へ排出される。そして、浄化された洗濯水が、回転筒20bの洗濯水出口20fから遠心分離部20のポンプ室20iへ流出する。ポンプ室20iに流入した洗濯水は、ポンプ羽根20kによるポンプ作用により、第2の水路19bを通って吐出口31から洗濯槽4内に吐出される。
 つまり、外槽1内の洗濯水は、遠心分離部20が備えるポンプ羽根20kのポンプ機能により、水路19を通して遠心分離部20との間で循環する。そして、遠心分離部20により、洗濯水の浄化が進行する。これにより、洗濯水から分離した汚れ物質の洗濯物5への再付着を防止して、洗濯機の高い洗浄力を維持できる。
 以上のように、遠心分離部20で洗濯水を浄化しながら、洗濯運転の洗いステップが実行される。
 つぎに、遠心分離部20で洗濯水から分離され、回転筒20bの内周面20dに堆積した異物を除去して排出する動作、作用および効果について、図6を参照しながら、説明する。
 図6は、同洗濯機の異物除去運転時の動作を示すタイムチャート図である。
 通常、異物除去運転は、遠心分離部20のケース20a内を、水で満たした状態で実行される。上述したように、洗いステップにおいて、洗濯水から分離された異物は、遠心分離部20の回転筒20bの内周面20dに付着し、堆積している。そのため、異物除去運転は、回転筒20b全体がケース20a内の水に浸かった状態、つまり堆積した異物が水に浸かった状態で行われる。
 また、異物除去運転は、遠心分離部20において、洗濯水から異物を分離する動作が行われていないときに実行される。例えば、洗濯運転中の洗いステップ後の排水時、すすぎステップ後の排水時、または、洗いステップ後の排水時とすすぎステップ後の排水時の両方にて実行される。上記の水としては、例えば洗いステップおよびすすぎステップの少なくとも一方で使用された洗濯水が使用される。
 具体的には、まず、制御部21は、上記の排水時において、排水弁18を開成する。このとき、制御部21は、排水の進行にともなって減少する外槽1内の水量を、水量検知部23で検知する。具体的には、水量検知部23は、前上がりに配設された洗濯槽4の下端が、排水にともなう水位の低下によって水面から露出する水位(洗濯槽4内の洗濯物5が水面から露出)にまで低下したか否かを検知する。そして、水量検知部23が、洗濯槽4の下端まで低下した水位を検知すると、制御部21は、水量検知部23の出力に基づいて、排水弁18を閉成する。これにより、遠心分離部20のケース20a内が、排水されずに残った水で満たされた状態となる。つまり、回転筒20bの全体が、ケース20a内に満たされた水に浸かった状態が実現される。これにより、異物除去運転の開始が可能な状態になる。
 そして、異物除去運転の開始時において、制御部21は、回転筒モータ20cの通電の開始と通電の停止の動作を、断続的に行う。
 まず、制御部21は、回転筒モータ20cに通電して、例えば回転筒20bを正転方向(CW)に回転させる。このとき、回転筒20bの回転にともなって、回転筒20bの中心である回転軸20gから離れた内周面20d付近の水は、回転筒20bと同じ方向へ流動する。これにより、内周面20d付近の水に、回転筒20bの回転にともなって、旋回流が生成される。
 このとき、回転筒20bの回転を急激に加速させるように、制御部21は、回転筒モータ20cを制御する。これにより、回転筒20bの回転速度が、急速に上昇する。一方、回転筒20bの回転速度の急激な上昇に対し、旋回する水の流速は、慣性により上昇する速度が遅い。そのため、回転筒20bの内周面20dに張り付いて一体となって回転する異物の回転速度と、旋回する水の流速との間に、速度差が生じる。この速度差は、内周面20dに張り付く異物に対して、水によるせん断力として作用する。水によるせん断力は、回転筒20bの内周面20dから、異物を引き剥がすように作用する。これにより、回転筒20bの内周面20dから、異物を引き剥がして除去することができる。
 さらに、回転筒モータ20cの通電と、通電停止の繰り返しにともない、回転筒20bの回転と停止が繰り返され、回転筒20bが間欠動作する。このとき、制御部21は、図6に示すように、例えば、回転筒モータ20cに通電するON時間(t1)を1秒、通電を停止するOFF時間(t2)を3秒として、回転筒20bが間欠動作するように制御する。
 具体的には、制御部21が回転筒モータ20cへの通電を停止すると、回転筒20bは、惰性により、回転しながら徐々に回転速度が低下する。そして、回転筒モータ20cへの通電停止からOFF時間(t2=3秒)後、制御部21は、回転筒モータ20cへ通電する。これにより、回転筒20bは、通電停止時の惰性回転状態から、通電による駆動回転へと、急激に加速される。
 以上のように、制御部21は、回転筒モータ20cの駆動動作を制御し、回転筒20bの惰性回転動作から急加速回転動作を、繰り返し実行する。
 このとき、回転筒モータ20cの通電時の回転筒20bの回転速度(回転数)は、回転速度F以下に設定することが望ましい。回転速度Fは、回転筒20bの内周面20dに堆積している異物が、水流によって内周面20dから離散可能な回転速度である。つまり、回転速度Fは、異物が内周面20dに保持されない程度の遠心力を与える回転速度である。具体的には、回転速度Fは、例えば50rpmから400rpmである。これにより、異物は、遠心力によって、内周面20dに強く押し付けられることがない。そのため、上記速度差による水のせん断力により、回転筒20bの内周面20dに堆積する異物を、容易に剥がして除去することができる。
 そして、異物除去運転が終わると、制御部21は、排水弁18を開成する。これにより、遠心分離部20の回転筒20bの内周面20dから除去された異物を含む水が、第1の水路19aを通って、機外へ排出される。
 なお、本実施の形態では、異物除去運転において、制御部21は、回転筒モータ20cの通電と通電停止とを繰り返して、回転筒20bを回転動作させる構成を例に説明したが、これに限られない。例えば、図6に示すt2時間の間、制御部21は、回転筒モータ20cへの通電を停止せずに回転速度を落とすように制御し、回転筒20bの回転速度を急激に変化させる構成としてもよい。この場合、回転筒20bの内周面20dから異物を剥がれ易くなる回転速度であれば、回転筒20bの回転速度は任意でよい。
 また、異物除去運転は、洗濯運転時ではなく、使用者が洗濯機を使用していないときに実行してもよい。さらに、洗濯運転の終了後、あるいは、洗濯運転の開始前に、異物除去運転を実行してもよい。
 この場合、洗濯機が上記状態において、制御部21は、まず、給水弁14を開成して、外槽1内に水道水を供給する。このとき、制御部21は、新たに給水口13から給水される水道水の量を水量検知部23で検知する。つぎに、制御部21は、水量検知部23が遠心分離部20のケース20a内に水が満たされた状態を検知すると、給水弁14を閉成する。そして、制御部21は、上述した回転筒20bと同様の動作により、異物除去運転を実行する。最後に、異物除去運転が終わると、制御部21は、排水弁18を開成する。これにより、遠心分離部20の回転筒20bの内周面20dから除去された異物を含む水が、第1の水路19aを通って、機外へ排出される。このようにして、上述した同様の効果が得られる。
 以上のように、回転筒20bの内周面20dに堆積した異物が除去される異物除去運転が実行される。
 つぎに、上記とは異なる他の例に係る異物除去運転における異物を除去する動作、作用および効果について、図7を参照しながら、説明する。
 図7は、同洗濯機の異物除去運転時の他の例に係る動作を示すタイムチャート図である。
 図7に示すように、他の例に係る異物除去運転時の動作においては、制御部21は、回転筒20bを交互に正逆回転させるように、回転筒モータ20cの駆動を制御する。なお、図7では、回転筒モータ20cを交互に正逆回転動作する間に、停止時間を設ける例で図示しているが、以下では、停止時間を設けない動作を例に説明する。
 つまり、制御部21は、異物除去運転時において、回転筒モータ20cを、正転方向(CW)と逆転方向(CCW)とを、交互に繰り返し行うように制御する。このとき、制御部21は、回転筒20bが、異なる方向へ急加速で回転するように制御する。これにより、回転筒20bの内周面20d付近の水流は、回転筒20bの反転動作にともない、回転筒20bの反転方向と同じ方向へ転換して、回転筒20bの回転方向に追随しようとする。しかし、水流は、惰性により、反転動作前の旋回から、徐々に回転筒20bの回転方向に旋回する。つまり、水流は、回転筒20bの反転動作から遅れて、反転するように流れる。
 これにより、回転筒20bの内周面20dに張り付いて一体となって回転する異物の回転速度と、水の流速との間に、速度差が生じる。
 具体的には、制御部21は、回転筒モータ20cの正転駆動と逆転駆動による反転動作を、図7に示すように、例えば正転時間(t3)を1秒、逆転時間(t4)を1秒として、回転動作するように制御する。これにより、回転筒20bの反転動作が制御される。
 上記速度差は、内周面20dに張り付く異物に対して、水によるせん断力を、回転筒20bの反転動作の度に、反対方向へ交互に繰り返し作用させることができる。これにより、回転筒20bの内周面20dから、異物を、より一層、容易に剥がして除去することができる。
 なお、上記正転時間および逆転時間は、一例で、異なる時間に設定してもよい。さらに、正転と逆転との間に、図7に示すように、上述した回転筒モータ20cの通電を停止するOFF時間を設けてもよい。OFF時間は、例えば1秒である。また、OFF時間を設けずに正転と逆転とを繰り返してもよい。
 このとき、回転筒モータ20cの正転方向および逆転方向の回転筒20bの回転速度(回転数)は、図6を用いて説明したように、異物に対して、水流によって内周面20dから離散可能な遠心力を与える程度の回転速度F以下に設定することが望ましい。回転速度Fは、回転筒20bの内周面20dに堆積している異物が、水流によって内周面20dから離散可能な回転速度である。つまり、回転速度Fは、異物が内周面20dに保持されない程度の遠心力を与える回転速度である。具体的には、回転速度Fは、例えば50rpmから400rpmである。これにより、異物は、遠心力によって、内周面20dに強く押し付けられることがない。そのため、上記速度差による水のせん断力により、回転筒20bの内周面20dに堆積する異物を、容易に剥がすことができる。なお、異物除去運転は、回転筒20bの内周面20dに付着した異物を除去するように、制御部21は、回転筒20bを別の動作で回転させてもよい。
 以上のように、本実施の形態の洗濯機は、筐体2と、筐体2内に弾性支持される外槽1と、外槽1内に回転可能に配設される洗濯槽4と、洗濯槽4を回転駆動するモータ10と、外槽1内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部20を備える。さらに、洗濯機は、外槽1内の洗濯水を、遠心分離部20を通して循環させる水路19と、水路19を通して外槽1と遠心分離部20との間で洗濯水を循環させるポンプ羽根20kと、外槽1内の洗濯水を排水する排水弁18と、洗濯運転を制御する制御部21を備える。遠心分離部20は、水路19に接続されるケース20aと、ケース20a内に回転可能に配設され、洗濯水がその内部を通過する回転筒20bと、回転筒20bを回転させる回転筒モータ20cを有する。制御部21は、遠心分離部20で分離される異物を除去する異物除去運転を実行し、異物除去運転時において、回転筒20bを回転させ、回転筒20bの回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒20bの回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータ20cを制御すれば望ましい。
 上記の洗濯機、および洗濯機の制御方法によれば、洗濯で汚れた洗濯水から分離されて遠心分離部20の回転筒20bに堆積する汚れ物質などの異物を、回転筒20bから除去することができる。これにより、遠心分離部20を清浄な状態に維持して、遠心分離部20での雑菌の増殖などを抑制できる。
 また、制御部21は、異物除去運転時において、回転筒20bの内周面20dに保持される異物が、内周面20dから離散可能な回転速度の範囲内で、回転筒20bの回転速度を急激に変化させるように回転筒モータ20cを制御すれば望ましい。
 上記によれば、回転筒20bは、回転筒20bの内周面20dに堆積した異物に作用する遠心力を弱めた状態の回転速度の範囲内で、回転筒20bを急加速させる。これにより、異物に対して、水によるせん断力が作用する。その結果、回転筒20bの内周面20dに堆積する異物を、内周面20dから容易に除去することができる。
 また、制御部21は、異物除去運転時において、回転筒モータ20cへの通電停止による回転筒20bの惰性回転時に、回転筒20bの内周面20dに保持される異物が、内周面20dから離散可能な回転速度の範囲内で、断続的に回転筒20bの回転速度を急激に変化させるように回転筒モータ20cを制御すれば望ましい。
 上記によれば、回転筒20bは、回転筒20bの内周面20dに堆積した異物に作用する遠心力を弱めた状態の回転速度の範囲内で、回転筒20bを急加速させる。これにより、異物に対して、水によるせん断力が繰り返し作用する。その結果、回転筒20bの内周面20dに付着する異物を、内周面20dから容易に除去することができる。
 また、制御部21は、異物除去運転時において、回転筒20bを正逆回転させるように回転筒モータ20cを制御すれば望ましい。
 上記によれば、回転筒20bの内周面20dに堆積した異物に対して、水によるせん断力を反対方向へ交互に繰り返し作用させることができる。そのため、回転筒20bの内周面20dに堆積する異物を、内周面20dから容易に除去することができる。
 以上で説明したように、本発明の洗濯機は、筐体と、筐体内に弾性支持される外槽と、外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部を備える。さらに、洗濯機は、外槽内の洗濯水を、遠心分離部を通して循環させる水路と、水路を通して外槽と遠心分離部との間で洗濯水を循環させるポンプ部と、外槽内の洗濯水を排水する排水部と、洗濯運転を制御する制御部を備える。遠心分離部は、水路に接続されるケースと、ケース内に回転可能に配設され、洗濯水がその内部を通過する回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有する。制御部は、遠心分離部で分離される異物を除去する異物除去運転を実行し、異物除去運転時において、回転筒を回転させ、回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータを制御する。
 この構成によれば、遠心分離部の回転筒に堆積する汚れ物質などの異物を、回転筒から除去できる。これにより、遠心分離部を清浄な状態に維持して、遠心分離部での雑菌の増殖などを抑制できる。
 また、本発明の洗濯機の制御部は、異物除去運転時において、回転筒の内面に保持される異物が、内面から離散可能な回転速度の範囲内で、回転筒の回転速度を急激に変化させるように回転筒モータを制御する構成が望ましい。
 この構成によれば、回転筒は、回転筒の内面に堆積した異物に作用する遠心力を弱めた状態の回転速度の範囲内で、異物に対して、水によるせん断力を作用させることができる。これにより、回転筒の内面に付着する異物を、内面から容易に除去することができる。
 また、本発明の洗濯機の制御部は、異物除去運転時において、回転筒モータへの通電停止による回転筒の惰性回転時に、回転筒の内面に保持される異物が離散可能な回転速度の範囲内で、断続的に回転筒の回転速度を急激に変化させるように回転筒モータを制御する構成が望ましい。
 この構成によれば、回転筒の内面に堆積した異物に対して、水によるせん断力を繰り返し作用させることができる。これにより、回転筒の内面に付着する異物を、内面から容易に除去することができる。
 また、本発明の洗濯機の制御部は、異物除去運転時において、回転筒を正逆回転させるように回転筒モータを制御する構成が望ましい。
 この構成によれば、回転筒の内面に堆積した異物に対して、水によるせん断力を反対方向へ交互に繰り返し作用させることができる。これにより、回転筒の内面に付着する異物を、内面から容易に除去することができる。
 また、本発明の洗濯機の制御方法において、洗濯機は、筐体と、筐体内に弾性支持される外槽と、外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、洗濯槽を回転駆動するモータと、外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、を備える。さらに、洗濯機は、外槽内の洗濯水を、遠心分離部を通して循環させる水路と、水路を通して外槽と遠心分離部との間で洗濯水を循環させるポンプ部と、外槽内の洗濯水を排水する排水部と、洗濯運転を制御する制御部を備える。遠心分離部は、水路に接続されるケースと、ケース内に回転可能に配設され、洗濯水がその内部を通過する回転筒と、回転筒を回転させる回転筒モータを有する。制御部は、遠心分離部で分離される異物を除去する異物除去運転を実行し、異物除去運転時において、回転筒を回転させ、回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータを制御する。
 この洗濯機の制御方法によれば、遠心分離部の回転筒に堆積する汚れ物質などの異物を、回転筒から除去できる。これにより、遠心分離部を清浄な状態に維持して、遠心分離部での雑菌の増殖などを抑制できる。
 本発明は、遠心分離部に堆積する異物を除去して、洗濯水を清浄な状態に維持しながら洗濯することができる。そのため、より高い洗濯性能が要望される家庭用、業務用などの洗濯機などに有用である。
 1,51  外槽
 1a,2a,6  開口部
 2  筐体
 3  サスペンション機構
 4  洗濯槽
 4a  周壁面
 5  洗濯物
 7  回転軸
 8  バッフル
 9  小孔
 10,59  モータ
 11  扉
 12  パッキン
 13  給水口
 13a  蛇口
 14  給水弁
 15  洗剤ケース
 15a  洗剤投入部
 16  排水口
 17  排水路
 18  排水弁(排水部)
 19,53  水路
 19a  第1の水路
 19b  第2の水路
 20,52  遠心分離部
 20a,55  ケース
 20b  回転筒
 20c  回転筒モータ
 20d  内周面
 20e  洗濯水入口
 20f  洗濯水出口
 20g  回転軸
 20h  旋回流生成部
 20i  ポンプ室
 20k  ポンプ羽根(ポンプ部)
 20m  軸心
 21  制御部
 22  布量検知部
 23  水量検知部
 24  回転検知部
 25  操作表示部
 31  吐出口
 54  ポンプ
 56  回転部
 57  流入部
 58  流出部

Claims (5)

  1. 筐体と、
    前記筐体内に弾性支持される外槽と、
    前記外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、
    前記洗濯槽を回転駆動するモータと、
    前記外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、
    前記外槽内の前記洗濯水を、前記遠心分離部を通して循環させる水路と、
    前記水路を通して、前記外槽と前記遠心分離部との間で前記洗濯水を循環させるポンプ部と、
    前記外槽内の前記洗濯水を排水する排水部と、
    洗濯運転を制御する制御部と、を備え、
    前記遠心分離部は、
    前記水路に接続されるケースと、
    前記ケース内に回転可能に配設され、前記洗濯水が内部を通過する回転筒と、
    前記回転筒を回転させる回転筒モータを、有し、
    前記制御部は、
    前記遠心分離部で分離された異物を除去する異物除去運転を実行し、
    前記異物除去運転時において、前記制御部は、前記回転筒を回転させ、前記回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、前記回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように前記回転筒モータを制御する、
    洗濯機。
  2. 前記制御部は、前記異物除去運転時において、前記回転筒の内面に保持される異物が、前記内面から離散可能な回転速度の範囲内で、前記回転筒の回転速度を急激に変化させるように前記回転筒モータを制御する、
    請求項1に記載の洗濯機。
  3. 前記制御部は、前記異物除去運転時において、前記回転筒モータへの通電停止による前記回転筒の惰性回転時に、前記回転筒の内面に保持される異物が、前記内面から離散可能な回転速度の範囲内で、断続的に前記回転筒の回転速度を急激に変化させるように前記回転筒モータを制御する、
    請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の洗濯機。
  4. 前記制御部は、前記異物除去運転時において、前記回転筒を正逆回転させるように前記回転筒モータを制御する、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の洗濯機。
  5. 筐体と、
    前記筐体内に弾性支持される外槽と、
    前記外槽内に回転可能に配設される洗濯槽と、
    前記洗濯槽を回転駆動するモータと、
    前記外槽内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離部と、
    前記外槽内の前記洗濯水を、前記遠心分離部を通して循環させる水路と、
    前記水路を通して、前記外槽と前記遠心分離部との間で前記洗濯水を循環させるポンプ部と、
    前記外槽内の前記洗濯水を排水する排水部と、
    洗濯運転を制御する制御部と、を備える洗濯機において、
    前記遠心分離部は、
    前記水路に接続されるケースと、
    前記ケース内に回転可能に配設され、前記洗濯水が内部を通過する回転筒と、
    前記回転筒を回転させる回転筒モータを、有し、
    前記制御部は、
    前記遠心分離部で分離された異物を除去する異物除去運転を実行し、
    前記異物除去運転時において、前記制御部は、前記回転筒を回転させ、前記回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、前記回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように前記回転筒モータを制御する、
    洗濯機の制御方法。
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