JP2008183122A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入した場合であっても、洗濯物の重量に応じた本洗い行程を行うことができるドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】第２回の重量検知（ステップＳ６）の検知重量と第１回の重量検知（ステップＳ１）の検知重量とから洗濯物の水分量を算出し、この算出した水分量を第３回の重量検知（ステップＳ１０）の検知重量から減算して補正重量とする（ステップＳ１１）。予洗い行程（ステップＳ５）の終了後にドラム内に洗濯物を追加投入して給水後に洗い、排水、脱水等を行う本洗い行程（ステップＳ１５）の洗濯条件は、当該本洗い行程の給水の前、つまり、湿った洗濯物と乾いた洗濯物とが混在した状態における検知重量から洗濯物に含まれる水分量を減算した補正重量を基に設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入して本洗い行程を実行可能に構成されたドラム式洗濯機に関する。

縦軸型の洗濯兼脱水槽たる回転槽を備えた全自動洗濯機においては、例えば汚れのひどい洗濯物を洗濯する予洗い行程の終了後に、汚れの軽い洗濯物を追加投入して洗濯する本洗い行程を実行可能に構成したものが考えられている。この場合、予洗い行程及び本洗い行程の実行前に洗濯物の重量を検知し、検知された重量に基づいて各行程の洗濯条件（洗濯水の水位や洗剤量など）を設定することが望ましい。

ところが、本洗い行程実行前においては、予洗い行程終了後の湿った洗濯物と新たに追加投入された乾いた洗濯物とが混在した状態となるので、この状態で重量検知を行ったとしても、洗濯物の水分量による誤差が生じてしまい精度の良い重量検知を行うことができない。そこで、従来では、回転槽内に給水して追加投入された洗濯物にも水分を含ませ、予洗い行程終了後の洗濯物及び追加投入された洗濯物を水に浸かった均一な状態で重量検知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１１６３８１号公報

近年では、上記したような縦軸型の全自動洗濯機に代わり、洗濯兼脱水槽として横軸型のドラムを用いたドラム式洗濯機が主流になりつつあり、このようなドラム式洗濯機においても、前述したような予洗い行程及び本洗い行程を実行可能にすることが望まれている。

このドラム式洗濯機においては、例えばドラム全体を回転させ、その際にドラムモータに作用する負荷量から洗濯物の重量を検知することができる。しかし、このようなドラム全体を回転させる重量検知を、特許文献１に記載の全自動洗濯機ように洗濯物が水に浸かった状態で行うと、ドラムの回転に伴って、水分を含んだ洗濯物と水槽内の水とが掻き揚げられることとなる。従って、予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入した場合の重量検知において、水の抵抗による影響が大きくなってしまい、精度の良い重量検知を行うことができず、洗濯物の重量に応じた本洗い行程を行うことができないという問題がある。

特に、ドラム式洗濯機では、ドラムを回転させることにより洗濯物を掻き揚げて叩き落す叩き洗いにより洗濯を行うので、洗濯する際の水位を洗濯物の重量に応じた最適な水位にしておかないと、叩き洗いを効果的に行うことができなくなってしまう。そのため、ドラム式洗濯機においては、縦軸型の全自動洗濯機に比べ、より厳密に水位を設定しなければならないという事情もある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入した場合であっても、洗濯物の重量に応じた本洗い行程を行うことができるドラム式洗濯機を提供することにある。

本発明のドラム式洗濯機は、洗濯兼脱水槽として横軸型のドラムを用いたドラム式洗濯機において、給水後に洗い、排水、脱水を行う予洗い行程と、この予洗い行程の終了後に前記ドラム内に洗濯物が追加投入された上で給水後に洗い、排水、脱水等を行う本洗い行程とを実行する制御手段と、この制御手段の指令の基に、前記予洗い行程の給水の前、前記予洗い行程の脱水の後及び前記本洗い行程の給水の前に前記ドラム内の洗濯物の夫々第１回、第２回及び第３回の重量検知を行う重量検知手段と、前記第２回の重量検知の検知重量と前記第１回の重量検知の検知重量とから洗濯物の水分量を算出し、この算出した水分量を前記第３回の重量検知の検知重量から減算して補正重量とする補正手段とを具備し、前記制御手段は、前記第１回の重量検知の検知重量を基に前記予洗い行程の洗濯条件を設定し、前記補正重量を基に前記本洗い行程の洗濯条件を設定することに特徴を有する。

本発明のドラム式洗濯機によれば、予洗い行程の終了後にドラム内に洗濯物を追加投入して給水後に洗い、排水、脱水等を行う本洗い行程の洗濯条件は、当該本洗い行程の給水の前、つまり、湿った洗濯物と乾いた洗濯物とが混在した状態における検知重量から洗濯物に含まれる水分量を減算した補正重量を基に設定される。これにより、本洗い行程の洗濯条件を水分を含まない乾いた洗濯物のみの状態に対応した条件に設定することができ、予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入した場合であっても、洗濯物の重量に応じた本洗い行程を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。まず、ドラム式洗濯機１の全体構成を示す図２において、ドラム式洗濯機１の外殻をなす外箱２の前面部には、中央部に扉３が設けられ、上部に操作パネル４（図３参照）が設けられている。扉３は、外箱２の前面部中央部に形成された洗濯物出入れ口５を開閉するものである。

外箱２の内部には、円筒状をなす水槽６が配設されている。この水槽６は、その軸方向が前後方向（図２では左右方向）となる横軸状で且つ前上がりの傾斜状に配設され、弾性支持装置７により弾性的に支持されている。水槽６の内部には、円筒状をなすドラム８が水槽６と同様に横軸状に配設されている。このドラム８は、洗い（すすぎ）の他、脱水及び乾燥に共用の槽として機能するもので、胴部のほぼ全域に小孔９が多数形成され（図２に一部のみ図示）、胴部の内周部にはバッフル１０が複数設けられている（図２に一つのみ図示）。

水槽６及びドラム８は、夫々前面部に洗濯物出入れ用の開口部１１，１２を有し、水槽６の開口部１１は洗濯物出入れ口５にベロー１３により水密に連ねられ、ドラム８の開口部１２はその水槽６の開口部１１に臨んでいる。ドラム８の開口部１２の周囲部にはバランスリング１４が設けられている。水槽６には給水管１５を介して給水手段たる給水弁１６が連結されており、この給水弁１６が開放されると、水槽６内に給水されるようになっている。

水槽６の背面部には、ドラム８を回転駆動する洗濯機モータ１７が配設されている。洗濯機モータ１７はアウタロータ形のＤＣブラシレスモータであり、そのステータ１８が、水槽６の背部中央部に取り付けられた軸受ハウジング１９の外周部に取り付けられている。ロータ２０は、ステータ１８を外側から覆うように配置され、中心部に取り付けられた回転軸２１が上記軸受ハウジング１９に軸受２２を介して回転可能に支承されている。軸受ハウジング１９から突出した回転軸２１の前端部はドラム８の背部の中央部に連結されている。即ち、洗濯機モータ１７のロータ２０が回転すると、ロータ２０と一体にドラム８も回転する構成となっている。

水槽６の上部には温風生成装置２３が設けられ、背部には熱交換器２４が設けられている。温風生成装置２３は、ケース２５内に配設された温風用ヒータ２６，ケーシング２７内に配設された温風用ファン２８，温風用ファン２８を回転駆動するファンモータ２９で構成され、ケース２５とケーシング２７とは連通されている。ケース２５の前部にはダクト３０が接続され、ダクト３０の先端部は、水槽６内の前部に突出してドラム８の開口部１２に臨んでいる。温風用ヒータ２６と温風用ファン２８とにより温風が生成され、その温風はダクト３０を通してドラム８内に供給される。ドラム８内に供給された温風はドラム８内の洗濯物を加熱するとともに水分を奪い、熱交換器２４側へ排出される。

熱交換器２４は、上部が上記ケーシング２７内と連通し、下部が水槽６内と連通している。また、熱交換器２４の上部には散水口３１が設けられており、この散水口３１には散水管３２を介して散水手段たる散水弁３３が連結されている。そして、散水弁３３が開放されると、散水口３１から熱交換器２４内に注水され、これにより、当該熱交換器２４内部を通る空気中の水蒸気を冷却し凝縮させて除湿する。この熱交換器２４を通った空気は再び温風生成装置２３に戻され、温風化されて循環する。
水槽６の下面後部には、排水ホース３４を介して排水手段たる排水弁３５が接続されており、この排水弁３５が開放されると、水槽６内の水が排出されるようになっている。

図３に示すように、上記した操作パネル４には、運転コース表示部３６、操作部３７、表示部３８、ドアロック表示部３９などが設けられている。
運転コース表示部３６には、各運転コースを示す文字（[標準]，[スピーディ]，[柔らか仕上]，・・・［予洗い］，［つけおき］など）が表記されている。操作部３７は、押圧可能に設けられたスタート兼一時停止ボタン４０と、このスタート兼一時停止ボタン４０の周囲を回動可能に設けられたダイヤル４１とから構成されており、ダイヤル４１が回動操作されると、その回動量に応じて、運転コース表示部３６に表記されている運転コースが順に選択されるようになっている。また、スタート兼一時停止ボタン４０が押圧操作されると、選択された運転コースの開始及び実行中の運転コースの一時停止がされるようになっている。

表示部３８には、洗剤量、残り時間、予約時刻、現在時刻などの情報が表示されるようになっている。また、ドアロック表示部３９は、扉３がドアロック機構（図示せず）により閉鎖状態でロックされると点灯表示される。その他、操作パネル４には、電源ボタン、洗濯運転ボタン、洗濯乾燥運転ボタン、乾燥運転ボタンなどが設けられている。なお、各運転コースは、これら洗濯運転ボタン、洗濯乾燥運転ボタン及び乾燥運転ボタンの押圧回数によっても順に選択可能となっている。

上記の運転コース表示部３６に表示されている各運転コースのうち「予洗いコース」は、図４（ａ）に示すように、予洗い行程と、この予洗い行程の終了後に休止期間を挟んで本洗い行程とを実行する運転コースである。予洗い行程は、「給水」、「洗い」、「排水」、「脱水」及び「ほぐし」からなる。「ほぐし」は約１分間行われ、この間、ドラム８は低速回転（例えば５０ｒｐｍ）で約２０秒ごとに反転される。また、「ほぐし」においては上記の温風生成装置２３から温風が供給される。これにより、脱水後の絡まった洗濯物をほぐすことができる。本洗い行程は、「給水」、「洗い」、「排水」、「脱水」、「給水」、「すすぎ」、「排水」及び「脱水」からなる。「つけおきコース」は、図４（ｂ）に示すように、上記の予洗い行程の一種たる予洗い（つけおき）行程において「洗い」の後はそのままの状態に放置する「つけおき」を行う運転コースである。

次に、上記のドラム式洗濯機１の電気的構成について図５を参照して説明する。制御回路５１（制御手段、重量検知手段及び補正手段に相当）はドラム式洗濯機１の動作全般を制御する機能を有するもので、マイクロコンピュータを主体にＣＰＵ５２、ＲＡＭ５３、ＲＯＭ５４などを備えて構成されている。制御回路５１には、上記した操作パネル４の他に、水位センサ５５、扉スイッチ５６、温風温度センサ５７などが接続されている。また、制御回路５１には、インバータ回路５８を介して洗濯機モータ１７が接続され、駆動回路５９，６０，６１，６２，６３を介して給水弁１６、温風用ヒータ２６、ファンモータ２９、散水弁３３、排水弁３５などが夫々接続されている。

操作パネル４は、各種操作信号を制御回路５１に入力する。水位センサ５５は、水槽６内の水位を例えば高，中，低の３段階で検知して、検知結果を制御回路５１に入力する。扉スイッチ５６は、扉３の開閉を検知して制御回路５１に入力する。温風温度センサ５７は、温風生成装置２３が生成する温風の温度を検知して検知結果を制御回路５１に入力する。

制御回路５１は、これら入力された各種の信号やＲＯＭ５４に記憶された制御プログラムに基づいて、洗濯機モータ１７、給水弁１６、温風用ヒータ２６、ファンモータ２９、散水弁３３、排水弁３５などを制御することにより、周知のように、「給水」、「洗い（すすぎ）」、「排水」、「脱水」及び「乾燥」を実行するようにしている。

この場合、インバータ回路５８は、６個のＩＧＢＴ６４（図５では２つのみ図示）を三相ブリッジ接続して構成されており（図５では一相のみ図示）、直流入力端子には直流電圧（例えば２８２Ｖ）が印加され、三相の交流出力端子は洗濯機モータ１７の三相の入力端子に接続されている。インバータ回路５８の下アームにおける三相のＩＧＢＴ６４のエミッタは、夫々電流検出手段たるシャント抵抗器６５を介してグランドに接続されている。そして、シャント抵抗器６５により検出される三相のモータ電流データは制御回路５１に入力される。

制御回路５１は、三相のモータ電流データを直交座標系の２軸電流データに変換し、更に、これらの２軸電流データを回転座標系のｄ軸電流及びｑ軸電流に変換する。制御回路５１は、ｄ軸電流及びｑ軸電流に基づいて洗濯機モータ１７のロータ２０の回転位置及び回転速度を推定し、そして、ｑ軸電流値とｑ軸電流指令値とを比較してインバータ回路５８をＰＷＭ制御し、以って、ベクトル制御により洗濯機モータ１７を設定回転速度に制御するようになっている（以上のベクトル制御の詳細については、特開２００４−２６７３３４号公報参照）。

洗濯機モータ１７のモータ電流値、例えばベクトル制御におけるｑ軸電流値は、ドラム８内に投入された洗濯物の重量と密接な関係にある（図６参照）。従って、洗濯機モータ１７を所定回転数（例えば７５ｒｐｍ）で回転したときの、このようなモータ電流値を検知することにより洗濯物の重量を検知することができる（上記特開２００４−２６７３３４号公報参照）。

次に、上記構成の作用について図１を参照して説明する。図１は、予洗いコースが選択された場合における制御回路５１による制御内容を示すフローチャートである。
「予洗いコース」が選択されてスタート兼一時停止ボタン４０が操作されると、制御回路５１は、この制御を開始して、第１回の重量検知（予洗い行程の給水の前における重量検知）を行う（ステップＳ１）。そして、制御回路５１は、この第１回の重量検知の検知重量を基に予洗い行程の洗濯条件として水位、洗い時間を設定し（ステップＳ２）、更に、洗濯条件として洗剤量を設定して表示部３８に表示する（ステップＳ３）。洗剤量を表示すると、制御回路５１は、洗剤の投入を可能とするために所定時間が経過するまで待機し（ステップＳ４にてＮＯ）、所定時間が経過すると（ＹＥＳ）、予洗い行程を実行する（ステップＳ５）。この予洗い行程の給水中に、制御回路５１は、扉３の開閉をロックする。また、予洗い行程の脱水時には、制御回路５１は、後に実行する本洗い行程（ステップＳ１５参照）の脱水時よりも、ドラム８の回転速度を下げ、若しくは、脱水時間を短く設定する。この脱水時において、制御回路５１は、ドラム８を一方向に回転させる。

予洗い行程を終了すると、制御回路５１は、第２回の重量検知（予洗い行程の脱水の後における重量検知）を行う（ステップＳ６）。第２回の重量検知を終了すると、制御回路５１は休止期間に入る。この休止期間において、制御回路５１は、予洗い行程を終了した旨を報知（例えば表示部３８に表示）するとともに、洗濯物の追加投入を可能とするために扉３のロックを解除する（ステップＳ７）。そして、扉スイッチ５６からの信号に基づいて、扉３が開かれて再び閉じられたか否かを監視する（ステップＳ８）。扉スイッチ５６から信号が入力されない場合は（ＮＯ）、制御回路５１は、設定時間（例えば１０分）が経過するまで扉３の開閉を監視する（ステップＳ９にてＮＯ）。

休止期間中に、使用者が扉３を開いてドラム８内に洗濯物を追加投入し再び扉３を閉じると（ステップＳ８にてＹＥＳ）、制御回路５１は、第３回の重量検知（本洗い行程の給水の前における重量検知）を行い（ステップＳ１０）、その後、検知重量の補正処理を行う（ステップＳ１１）。この検知重量の補正処理では、制御回路５１は、上記した第２回の重量検知の検知重量と第１回の重量検知の検知重量とから予洗い行程後の洗濯物の水分量を算出し、この算出した水分量を第３回の重量検知の検知重量から減算して補正重量とする。

そして、制御回路５１は、この補正重量を基に本洗い行程の洗濯条件として水位、洗い時間を設定し（ステップＳ１２）、更に、洗濯条件として洗剤量を設定して表示部３８に表示する（ステップＳ１３）。洗剤量を表示すると、制御回路５１は、洗剤の投入を可能とするために所定時間が経過するまで待機し（ステップＳ１４にてＮＯ）、所定時間が経過すると（ＹＥＳ）、本洗い行程を実行する（ステップＳ１５）。この本洗い行程の給水中に、制御回路５１は、扉３の開閉をロックする。

予洗い行程の終了後にドラム８内に洗濯物が追加投入されなかった場合、つまり、上記のステップＳ９において設定時間が経過した場合には（ＹＥＳ）、制御回路５１は、第３回の重量検知（ステップＳ１０）及び検知重量の補正処理（ステップＳ１１）は行わずに第１回の重量検知（ステップＳ１）の検知重量に基づいてステップＳ１２及びＳ１３を実行した後、本洗い行程を実行する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。

以上は「予洗いコース」について説明したが、「つけおきコース」が選択されてスタート兼一時停止ボタン４０が操作された場合、制御回路５１は、上記の「予洗いコース」と同様のステップを順に実行し、予洗い（つけおき）行程及び本洗い行程を行う。この場合、制御回路５１は、ステップＳ５において予洗い（つけおき）行程を実行するが、この予洗い（つけおき）行程における「洗い」は、洗濯物の攪拌ができる程度の弱回転で行ってもよい。

以上に説明したように本実施形態によれば、予洗い行程の終了後にドラム８内に洗濯物を追加投入して給水後に洗い、排水、脱水等を行う本洗い行程の洗濯条件たる水位、洗い時間及び洗剤量は、当該本洗い行程の給水の前、つまり、湿った洗濯物と乾いた洗濯物とが混在した状態における検知重量から洗濯物に含まれる水分量を減算した補正重量を基に設定される。これにより、本洗い行程の洗濯条件を水分を含まない乾いた洗濯物のみの状態に対応した条件に設定することができ、予洗い行程の終了後に洗濯物を追加投入した場合であっても、洗濯物の重量に応じた本洗い行程を行うことができる。

また、予洗い行程の脱水時には本洗い行程の脱水時よりも、ドラム８の回転速度を下げ、若しくは、脱水時間を短く設定するので、予洗い行程の脱水時において洗濯物が絡み難くなり、後続の「ほぐし」において洗濯物をほぐし易くできる。これにより、第２回及び第３回の重量検知を洗濯物が十分にほぐれた状態で精度良く行うことができる。

また、予洗い行程の終了後にドラム内に洗濯物が追加投入されなかった場合には、第３回の重量検知が省略され、これにより、本洗い行程に移行するまでの時間を短縮することができる。

また、「予洗いコース」と「つけおきコース」とを選択的に実行可能に構成した。これにより、例えば、「予洗いコース」を選択した場合には、汚れのひどい洗濯物を予洗い行程により洗濯した後に、汚れの軽い洗濯物を追加投入して本洗い行程により洗濯することができ、「つけおきコース」を選択した場合には、つけおきしてもよい洗濯物を予洗い（つけおき）行程により洗濯した後に、つけおきに適さない洗濯物（例えば縮みや色落ちする衣類）を追加投入して本洗い行程により洗濯することができる。

尚、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
「予洗いコース」及び「つけおきコース」の本洗い行程終了後に、必要に応じて乾燥行程を実行するようにしてもよい。

重量検知の方法は、ベクトル制御における洗濯機モータ１７のモータ電流値に基づくものに限られるものではない。例えば、洗濯機モータ１７に印加される電圧（端子電圧）と洗濯機モータ１７に流れる電流との位相差に基づいて重量を検知してもよい。また、ドラム８の回転速度が所定速度に立ち上がるまでの時間、或いは、立ち下がるまでの時間に基づいて重量を検知してもよいし、洗濯物が投入されたドラム８の重量を重量計等により直接量るようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示すものであり、制御回路の制御内容を示すフローチャート ドラム式洗濯機の内部構成を概略的に示す縦断側面図 操作パネルの正面図 予洗いコース（ａ）及びつけおきコース（ｂ）の内容を示す図 ドラム式洗濯機の電気的構成を示すブロック図 洗濯物の重量とモータ電流値の関係を示す図

符号の説明

図面中、１はドラム式洗濯機、８はドラム、５１は制御回路（制御手段、重量検知手段、補正手段）を示す。

Claims (4)

1. 洗濯兼脱水槽として横軸型のドラムを用いたドラム式洗濯機において、
   給水後に洗い、排水、脱水を行う予洗い行程と、この予洗い行程の終了後に前記ドラム内に洗濯物が追加投入された上で給水後に洗い、排水、脱水等を行う本洗い行程とを実行する制御手段と、
   この制御手段の指令の基に、前記予洗い行程の給水の前、前記予洗い行程の脱水の後及び前記本洗い行程の給水の前に前記ドラム内の洗濯物の夫々第１回、第２回及び第３回の重量検知を行う重量検知手段と、
   前記第２回の重量検知の検知重量と前記第１回の重量検知の検知重量とから洗濯物の水分量を算出し、この算出した水分量を前記第３回の重量検知の検知重量から減算して補正重量とする補正手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記第１回の重量検知の検知重量を基に前記予洗い行程の洗濯条件を設定し、前記補正重量を基に前記本洗い行程の洗濯条件を設定することを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 制御手段は、予洗い行程の脱水時には本洗い行程の脱水時よりも、ドラムの回転速度を下げ、若しくは、脱水時間を短く設定することを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
3. 制御手段は、予洗い行程の終了後にドラム内に洗濯物が追加投入されなかった場合には、第３回の重量検知は行わずに第１回の重量検知の検知重量に基づいて洗濯条件を設定して本洗い行程を実行させることを特徴とする請求項１記載のドラム式洗濯機。
4. 制御手段は、予洗い行程において、洗いの後はそのままの状態に放置するつけおきを選択的に行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のドラム式洗濯機。

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