JP2013090811A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】濁度検知機能の低下を防ぎ、安定した洗浄効果の全自動洗濯機を提供すること。
【解決手段】内槽４４の内壁に設けた循環水路カバー９３と、内槽４４と循環水路カバー９３とで構成され、パルセータ４６裏面側と連通している循環水路９６と、循環水路９６の上部に設けたリントフィルタ９４と、内槽４４またはパルセータ４６を回転駆動する駆動手段４８と、赤外線の透過度合により洗濯液の濁度を検知する濁度検知手段９２と、一連の行程を逐次制御する制御手段８７とを備え、制御手段８７は、濁度検知手段９２により一定時間毎に赤外線透過度合いに対する出力信号値を取得し、連続する出力信号値の変化率が所定値以上の場合に、駆動手段４８によるパルセータ４６の回転時限のＯＮ時間を長くすることにより、リントフィルタ９４によるリント捕集を増加させて、濁度検知手段９２へのリント付着を防止し、検知機能の低下を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯液の汚れに応じて洗い、すすぎ運転などの動作制御をおこなう全自動の洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機においては、光センサにより洗濯液の光透過度を検知し、その変化率により汚れの落ち度合いを検知し運転制御を行うものが提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の縦断面構成図、図７は同洗濯機の制御を示す要部のフローチャートを示すものである。

図６において、内底部に撹拌翼７を配される洗濯槽１を収納する受け筒２の排水口に、光センサを用いて洗濯液の透過度を検知する透過度検知手段３が設けられている。この透過度検知手段３は、入力部、出力部、演算制御部よりなる第１の制御手段３’により、検知した透過度を電圧変換される。第１の制御手段３’は、この電圧値により、撹拌翼７を駆動するモータ６を、モータ駆動手段５を介して駆動させる。

洗濯槽１と、受け筒２の間の洗濯液の導電率検知手段４は、洗剤のタイプを判別し、入力部、出力部、演算制御部よりなる第２の制御手段４’により、モータ駆動手段５を介して、モータ６を駆動させる。

図７において、ステップ８で洗濯が開始されて、一定時間経過するとステップ９で透過度検知手段３により洗濯液透過度を検知する。次に、ステップ１０で透過度の変化量が設定値以下になると、洗濯が終了検知を行い、その後、ステップ１１で導電率検知手段４により導電率検知が行われ、ステップ１２で液体洗剤か粉末洗剤かの判別が行われる。粉末洗剤であれば、ステップ１４で洗濯行程が終了し、液体洗剤であれば、ステップ１３で洗濯時間が所定時間（ｔ分）延長された後、ステップ１４で洗濯行程が終了する。

特開昭６３−１５４１９６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、透過度検知手段には、洗濯液中の汚れが、例えばリント（糸くず）が少しずつ付着していき、光の透過が悪くなり誤検知するという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗濯液濁度検知手段（光センサ）の検知機能の低下を防止し、衣類の洗浄制御を的確に行なうことを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、筐体内に弾性的に吊支した外槽と、前記外槽内に回転自在に支持された内槽と、前記内槽の内底部に設けられたパルセータと、前記パルセータ裏面側と連通している循環水路と、前記循環水路の上部に設けたリントフィルタと、前記内槽または前記パルセータを回転駆動する駆動手段と、前記外槽底部に設けられた接続ダクトと、前記接続ダクトを介して外槽と前記内槽内に温風を供給する温風送風手段を連結する熱交換ダクトと、前記接続ダクトに接続された排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記接続ダクトと前記熱交換ダクトに接続された排水弁と、前記排水ダクトに設けられた赤外線透過部と、赤外線の透過度合により洗濯液の濁度を検知する濁度検知手段と、前記駆動手段、温風送風手段などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記濁度検知手段により一定時間毎に赤外線透過度合いに対する出力信号値を取得し、連続する前記出力信号値の変化率が所定値以上の場合に、前記駆動手段による前記パルセータの回転時限のＯＮ時間を長くすることにより、リントフィルタで捕集するリントを増加させ、濁度検知手段の赤外線透過部である薄肉部の内面側にリントが付着するのを防止して、濁度検知手段の検知機能の低下を防止し、衣類の洗浄制御を的確に行なうことができる。

本発明の全自動洗濯機は、洗濯液濁度検知の検知機能の低下を防ぐため、濁度検知が正しく持続され、衣類洗浄の的確な制御を持続することができる。

本発明の実施の形態における全自動洗濯機の縦断面図 同全自動洗濯機のブロック回路図 同全自動洗濯機の排水ダクト部の赤外線透過部を示す断面図 同全自動洗濯機の洗濯〜脱水のシーケンス表 同全自動洗濯機の洗い行程の動作のフローチャート 従来の洗濯機の構成図 同洗濯機の制御を示す要部のフローチャート

第１の発明は、筐体内に弾性的に吊支した外槽と、前記外槽内に回転自在に支持された内槽と、前記内槽の内底部に設けられたパルセータと、前記パルセータ裏面側と連通している循環水路と、前記循環水路の上部に設けたリントフィルタと、前記内槽または前記パルセータを回転駆動する駆動手段と、前記外槽底部に設けられた接続ダクトと、前記接続ダクトを介して外槽と前記内槽内に温風を供給する温風送風手段を連結する熱交換ダクトと、前記接続ダクトに接続された排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記接続ダクトと前記熱交換ダクトに接続された排水弁と、前記排水ダクトに設けられた赤外線透過部と、赤外線の透過度合により洗濯液の濁度を検知する濁度検知手段と、前記駆動手段、温風送風手段などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記濁度検知手段により一定時間毎に赤外線透過度合いに対する出力信号値を取得し、連続する前記出力信号値の変化率が所定値以上の場合に、前記駆動手段による前記パルセータの回転時限のＯＮ時間を長くすることにより、リントフィルタで捕集するリントを増加させ、濁度検知手段の赤外線透過部である薄肉部の内面側にリントが付着するのを防止し、前記濁度検知手段の検知機能の低下を防止し、衣類の洗浄制御を的確に行なうことができる。

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。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１）
図１は、本発明の実施の形態における全自動洗濯機の縦断面図、図２は、同全自動洗濯機のブロック回路図である。

図１において、筐体４１は、内部に複数のサスペンション４２によって弾性的に吊り下げた外槽４３を設け、脱水時の振動をサスペンション４２によって吸収する構成としている。外槽４３の内部には、衣類および乾燥対象物を収容する内槽４４を中空で２重構造とした洗濯・脱水軸４５を中心に回転可能に配設し、内槽４４の内底部に衣類や乾燥対象物を撹拌するパルセータ４６を回転自在に配設している。

また、内槽４４の内部周壁には、脱水時の水抜き穴、兼乾燥時の通気孔４４ａを多数設けるとともに、上方には流体バランサ４７を設けている。モータ（駆動手段）４８は、外槽４３の外底部に取り付け、洗濯または脱水時に回転力の伝達を洗濯・脱水軸４５に切り換えるクラッチ４９と洗濯・脱水軸４５を介して、内槽４４またはパルセータ４６に連結している。パルセータ４６は外周部に傾斜面５０を有する略鍋型の形状をし、撹拌用突出部５１を形成し、洗濯行程時に衣類が撹拌されるとともに、乾燥行程において、乾燥対象物をパルセータ４６の回転による遠心力で傾斜面に沿って上方へと舞い上がりやすくしている。つまり、衣類は撹拌により、左右（回転方向）に入れ替わるとともに、上下にも入れ替わるという動きをするように構成されている。

熱交換ダクト５２は、循環する湿った温風（循環風）を除湿するもので、一端を接続ダクト５３を介して外槽４３の下部に設けた排水経路口５４に接続し、他端を、温風循環経路５７の入り口側で、乾燥用ファン５５の下部に位置する循環風受け室５９の一端に接続している。

乾燥用ファン５５の上部には、ヒータ５６が設けられ、温風循環経路５７の出口側は、温風噴出孔６０を有する上部蛇腹状ホース５８に接続されており、循環風受け室５９から内槽４４へ繋がり循環する温風循環経路５７を構成し、この温風循環経路５７を含めた前記各部品にて、温風送風手段６１を構成している。

温風循環経路５７の入り口側には、温度検知手段６２が、出口側には温度検知手段６３が設けられ、乾燥行程時の循環風温度を検知している。

循環風受け室５９内には、フィルタ６４が設けられており、循環風は、このフィルタ６４を通って循環しており、フィルタ６４で、衣類から発生したリントなどを捕集している。

外槽４３には、外槽４３の上面を気密的に覆う外槽カバー６５を設けており、この外槽カバー６５に伸縮自在の上部蛇腹状ホース５８からの温風噴出孔６０を開口している。また、外槽カバー６５に中蓋６６を開閉自在に設け、衣類を出し入れするようにしている。

筺体４１の上部は、略中央部に衣類投入口６７を有する上部枠体６８が装着されており、衣類投入口６７を覆うように外蓋６９が開閉自在に設けられている。

また、上部枠体６８後部内方には、温風送風手段６１や給水弁７０などを装着した支持部材７１が設けられている。

給水弁７０は、２個以上の水路が開閉可能な複数弁構成とし、一つの水路は小流量で洗浄ホース７２にて、排水ダクト７５に形成された洗浄パイプ７７に接続し、他の水路は大流量で給水ホース７３にて、支持部材７１に設けた注水部材（図示せず）等を介して内槽４４に洗濯水として給水可能に接続される。

外槽４３の底部には、外槽４３内の水を排水する排水弁７４を設け、排水ダクト７５を介して熱交換ダクト５２と接続ダクト５３とに接続し、接続ダクト５３と熱交換ダクト５２からの排水を排水ダクト７５、排水弁７４に導き、排水ホース７６から機外へ排水するようにしている。また、前述のように、排水ダクト７５には、給水弁７０に配管された洗浄ホース７２の一端が接続する洗浄パイプ７７が形成されている。

また、排水ダクト７５には、排水弁７４の上流に、赤外線を発光、受光させ、その透過度合、変化率により洗濯水の濁度を検知し、衣類の汚れ度合いを検知する濁度検知手段９２が取り付けられている。

外槽４３の外周下部内方には、洗濯水の導電率を検知して、水の有無や洗剤の種類を検知する一対の電極（導電率検知手段）７８が設けられており、外槽４３の下部でパルセータ４６外周部上面より下方にあるため、パルセータ４６の回転による水流の影響を受けにくく、安定して導電率を検知することができる。

また、内槽４４の内壁に循環水路カバー９３を設け、内槽４４との間に循環水路９６を構成している。循環水路カバー９３の下部には循環水路カバー開口部９５が形成されて、パルセータ４６裏面側と循環水路９６が連通しており、上部には内槽４４の内部に向けた開口部にリントフィルタ９４を設けられており、パルセータ４６の回転で起こる水流により循環水が上方に持ち上げられ、網目状のリントフィルタ９４で衣類から発生したリント（糸くず）などを捕集するようになっている。

冷却用送風機７９は、筺体４１の側面に取り付け、筺体４１の内部に外槽４３、熱交換ダクト５２などを冷却するように送風できるよう構成している。

制御装置８０は、一体集中的に形成するとともに、筺体４１の背面部（裏カバー）８１に略垂直に配設し、制御装置８０の下側に冷却用送風機７９を設けている。また、制御装置８０は、カバー８２にて覆われ保護されている。

上部枠体６８の前面部には、入力設定手段８３と、図２にて後述する表示手段８４とで構成される操作表示部８５が設けられている。

図２のブロック回路図において、制御装置８０は、負荷駆動手段８６を介して、モータ（駆動手段）４８、クラッチ４９や、温風送風手段６１を構成する乾燥用ファン５５およびヒータ５６、排水弁７４、冷却用送風機（冷却手段）７９、給水弁７０などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各行程および除菌・脱臭行程を制御する制御手段８７を有している。

制御手段８７は、マイクロコンピュータなどで構成し、商用電源８８から、電源スイッチ８９のＯＮにより電力が供給されて動作を始め、水位検知手段９０、温度検知手段６２、６３の出力を入力し、入力設定手段８３にて使用者の入力により設定された内容に基づいて、表示手段８４に設定内容を表示するとともに、インバータ制御素子、双方向サイリスタ、リレーなどで構成した負荷駆動手段８６を介して、モータ（駆動手段）４８、クラッチ４９、乾燥用ファン５５、ヒータ５６、排水弁７４、冷却用送風機７９、給水弁７０、吸水ポンプ９１などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各行程を制御する。また、入力設定手段８３と表示手段８４とで、操作表示部８５を構成している。

そして、制御手段８７は、乾燥行程にて、温度検知手段６３により検知した温度が第１の所定温度（たとえば、１１０℃）に達したとき、ヒータ５６をオフし、そのときの温度検知手段６２による温度から第２の所定温度（たとえば、２ｋ）が下がったとき、ヒータ５６を動作させて循環風の温度を調節するよう構成している。

図３は、排水ダクト部の赤外線透過部を示す断面図である。

排水ダクト７５には、前述のように、排水弁７４の上流に、赤外線を発光、受光させ、その透過度合、変化率により洗濯水の濁度を検知し、衣類の汚れ度合いを検知する濁度検知手段９２が取り付けられている。

また、排水ダクト７５に形成した赤外線透過部でもある薄肉部９８ａ、９８ｂを、発光部９９から受光部１００に赤外線が透過する。

上記構成において、洗い、すすぎ、脱水から乾燥行程の基本的な動作を説明する。

図４は、洗い、すすぎ、脱水行程のシーケンスを示し、図５は、洗い行程の動作のフローチャートを示すものである。

図４において、洗い行程では、外蓋６９を開け、中蓋６６を開けて、内槽４４に衣類と洗剤を投入し、運転を開始すると給水ａにて所定の水位まで給水した後、モータ（駆動手段）４８を駆動する。このとき、伝達機構部のクラッチ４９によりモータ（駆動手段）４８の動力を、洗濯軸を介してパルセータ４６に伝達し、パルセータ４６が回転することで、衣類がパルセータ４６の撹拌用突出部１１に引っかかり、中心部へ引き込まれる。内槽４４の中心下層部の衣類は、引き込まれた衣類により、内槽４４の上層部へ押し上げられる。このようにして内槽４４内の衣類を撹拌して、衣類同士、または内槽４４の内壁やパルセータ４６との接触により作用する機械力と、水流力により行われる。洗い動作の詳細については、図５で後述する。

すすぎ（１）行程では、排水弁７４を開いて内槽４４内の水を排水ホース７６より排水した後、伝達機構部のクラッチ４９を脱水側に切り換えて、モータ（駆動手段）４８の動力を、脱水軸を介し内槽４４に伝達して回転させ、衣類に遠心力を与えることにより、水分を衣類から分離することで行う。そして、モータ（駆動手段）４８、クラッチ４９がＯＦＦになった後、給水ａにて所定の水位まで給水し、再度モータ（駆動手段）４８が駆動し、衣類から洗剤液を出すための撹拌が開始される。

すすぎ（２）行程、つまり最終すすぎ行程では、すすぎ（１）と同様に排水と脱水が行なわれ、それが終わった後に、給水し、衣類から洗剤液を出すための撹拌が行われる。

なお、上記すすぎ（１）行程は、衣類の汚れ程度や衣類の量により、省略することができるようになっている。

脱水行程では、すすぎ終了後、排水弁７４を開いて内槽４４内の水を排水ホース７６より排水した後、伝達機構部のクラッチ４９を脱水側に切り換えて、モータ（駆動手段）４８の動力を、脱水軸を介し内槽４４に伝達して回転させ、衣類に遠心力を与えることにより、水分を衣類から分離することで行う。そして、洗いから脱水までが終了する。

図５の、洗い行程の動作のフローチャートにおいて、給水が終わりスタートすると、パルセータ４６がＯＮ０．６秒−ＯＦＦ１．２秒で左右回転して、洗い動作が行なわれる（ステップＳ１）。洗い動作中には、濁度検知手段９２により洗濯液の透過度が検知され（ステップＳ２）、一定時間毎に出力値を制御手段８７に読み込まれる。そして、今回の値と前回の値との差を検証し、その変化率が所定値以下であるかどうかの演算と検証が行われる（ステップＳ３）。変化率が所定値以下であれば、異常なく衣類の汚れ除去が行なわれていると判定して、ステップ４に移り、洗い時間が終了かどうかを判定し（ステップＳ４）、洗い行程が終了（ステップＳ５）すれば、次工程へ移行する。

上記ステップ３で、今回の値と前回の値の変化率が所定値以上であれば、透過度が急に悪くなったと判定する。つまり、通常であれば、洗い動作の進行により洗濯液の透過度は徐々に悪くなっていくことが実験的に分かっているが、急に悪くなったということは、洗濯液の中にリント（糸くず）が増加して、赤外線の透過を阻害していると判定して、ステップＳ６へ移行し、パルセータ４６の回転時限が、ＯＮ１．２秒−ＯＦＦ２．０秒に変更される。パルセータ４６の回転時限が変更されると、ＯＮ時間が延びるため、内槽４４と循環水路カバー９３で構成される循環水路９６を通る循環水が増加し、リントフィルタ９４で捕集するリントが増加する。これにより、洗濯液中のリントを減少させ、濁度検知手段９２の赤外線透過部である薄肉部９８ａ、９８ｂの内面側にリントが付着するのを防止することができる。その後、ステップ７に移り、洗い時間が終了かどうかを判定し、洗い行程が終了（ステップＳ８）すれば、次工程へ移行する。

なお、図４のシーケンス表には省略しているが、乾燥行程では、クラッチ４９を洗濯側に切り換えてモータ（駆動手段）４８を駆動してパルセータ４６に伝達し、パルセータ４６を急速に正転、反転することで、脱水後に内槽４４の内壁に張り付いた衣類を引き剥がす。つぎに、パルセータ４６を正転、反転させて撹拌用突出部１１で衣類を引っかけて撹拌しながら、乾燥用ファン５５とヒータ５６などからなる温風送風手段６１により温風を温風噴出孔６０に送る。温風噴出孔６０より内槽４４に吹き込まれた温風は、衣類から水分を蒸発させた後、内槽４４から外槽４３の内側へ出た後、排水経路口５４より接続ダクト５３を通過して、熱交換ダクト５２へ至る。

衣類の水分を奪って湿気を含んだ温風が、外槽４３の内壁や熱交換ダクト５２内を通過しているとき、筺体４１の側面に設置した冷却送風機７９による外部空気の流入で、外槽４３や熱交換ダクト５２の外壁は冷却されることになり、その内部では、水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて、循環風受け室５９へ入り、フィルタ６４を通過してから乾燥用ファン５５へ戻る。この循環路で温風を循環させることにより、内槽４４内の衣類を乾燥させることができる。

以上のように、洗い行程において撹拌動作を開始した後、一定時間ごとに濁度検知手段の出力値と変化率を演算、検証して、その結果により、リント（糸くず）の発生が増加したとして、パルセータの反転時限を変更し、リントフィルタで捕集するリントを増加させることにより、濁度検知手段の赤外線透過部である薄肉部の内面側にリントが付着するのを防止し、濁度検知手段の検知機能の低下を防止し、衣類の洗浄制御を的確に行なうことができる。

また、すすぎ行程においても、洗い行程と同様に、濁度検知手段による濁度検知と、演算、検証、その結果によるパルセータ回転制御を行なうことにより、濁度検知手段の検知機能の低下を防止し、衣類の洗浄制御を的確に行なうことができる。

以上のように、本発明にかかる全自動洗濯機は、濁度検知することで衣類洗浄の的確な制御が可能となるので、各種の洗濯機等の用途にも適用できる。

４３ 外槽
４４ 内槽
４６ パルセータ
４８ モータ（駆動手段）
５２ 熱交換ダクト
５３ 接続ダクト
６１ 温風送風手段
７４ 排水弁
７５ 排水ダクト
８７ 制御手段
９２ 濁度検知手段
９３ 循環水路カバー
９４ リントフィルタ
９６ 循環水路
９８ａ、９８ｂ 薄肉部（赤外線透過部）

Claims (1)

1. 筐体内に弾性的に吊支した外槽と、前記外槽内に回転自在に支持された内槽と、前記内槽の内底部に設けられたパルセータと、前記パルセータ裏面側と連通している循環水路と、前記循環水路の上部に設けたリントフィルタと、前記内槽または前記パルセータを回転駆動する駆動手段と、前記外槽底部に設けられた接続ダクトと、前記接続ダクトを介して外槽と前記内槽内に温風を供給する温風送風手段を連結する熱交換ダクトと、前記接続ダクトに接続された排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記接続ダクトと前記熱交換ダクトに接続された排水弁と、前記排水ダクトに設けられた赤外線透過部と、赤外線の透過度合により洗濯液の濁度を検知する濁度検知手段と、前記駆動手段、温風送風手段などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記濁度検知手段により一定時間毎に赤外線透過度合いに対する出力信号値を取得し、連続する前記出力信号値の変化率が所定値以上の場合に、前記駆動手段による前記パルセータの回転時限のＯＮ時間を長くすることを特徴とする洗濯機。

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