JP2017006574A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯液の汚れ度合いを検知して洗い時間を加減しつつも、予約運転した場合には設定した時間に運転終了する洗濯機を提供すること。【解決手段】操作パネル８に表示する運転残時間を算出する運転残時間算出手段を設け、運転残時間算出手段は、操作パネル８によって予約運転が設定されているか否かによって算出アルゴリズムを切り替えるものとし、予約運転が設定されている場合の算出方法は、水槽３１内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段による判定結果で汚れ程度が高い場合を基準として運転残時間の算出を開始するもので、洗濯液の汚れ度合いを検知した結果に基づいて洗い時間を加減しつつ、予約運転した場合には、汚れ程度が高い場合を基準として運転残時間の算出を開始することにより、洗い時間を短縮した時間に相当する待機時間を設けることで予約運転で設定した時間に運転終了することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯液の物性の変化を高い精度で検知するセンサを備える予約運転が可能な洗濯機に関する。

近年、様々な態様の洗濯機が市場に供給されている。ある種の洗濯機は、光センサを用いて、洗濯液の濁度を検知し、その濁度の検知結果に基づき洗濯時間を加減することによって、洗濯物の汚れ度合いに応じて最適な洗浄性能が得られるようにするものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−６７３１２号公報

特許文献１は、洗濯液の濁度を検知し、その濁度の検知結果に基づいて洗濯時間を加減し、さらに残時間の表示に反映させること、及び予約運転について言及している。しかしながら、特許文献１では洗濯時間が加減されることによって予約運転時に要求される予約設定した時間通りに運転が終了することについて言及するものではない。

予約運転時には、使用者によって設定される運転が終了すべき時間に対して著しく乖離して運転が終了すると、使用者の意図に反して運転が終了しないという課題、もしくは使用者の意図に反して運転が終了してから長時間洗濯物が放置され、洗濯が終了した洗濯物に臭いやしわがつくという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯液の濁度の検知結果によって洗濯時間が加減される洗濯機において、予約運転で設定された運転終了時間に合わせて運転が終了する機能を実現することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、外箱と、前記外箱内に設けた水槽と、前記水槽内に水を供給する給水手段と、前記水槽内に回転可能な状態で設けた回転ドラムと、使用者による操作を受け付けつつ運転状態を表示する操作表示手段と、前記水槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段とを設け、さらに前記洗濯液状態検知手段による判定結果によって前記操作表示手段に表示する運転残時間を算出する運転残時間算出手段とを設け、前記運転残時間算出手段は、前記操作表示手段によって予約運転が設定されているか否かによって算出アルゴリズムを切り替えるものとし、予約運転が設定されている場合の算出方法は、前記洗濯液状態検知手段による判定結果で汚れ程度が高い場合を基準として運転残時間の算出を開始することを特徴とする。

これによって、洗濯液状態検知手段による判定結果によって最適な運転時間を設定し、予約運転時には予約運転設定時間に合わせて運転終了しつつ、通常運転の場合には運転終了する時間を洗濯液状態検知手段による判定結果を即座に残時間表示に反映させることができる。

本発明に係る洗濯機は、洗濯物の汚れ量を正確に推定し、最適な運転制御を実現しつつ、予約運転時には設定された予約した運転終了時間に合わせて運転を終了することができ、通常運転の場合には汚れの判定結果を即座に残時間表示に反映させることができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の概略構成図 同ドラム式洗濯機の通常運転時の残時間の変化の概略説明図 同ドラム式洗濯機の予約運転時の残時間の変化の概略説明図 同ドラム式洗濯機の予約運転時の残時間の変化の概略説明図 同ドラム式洗濯機の汚れ判定時の残時間計算のフローチャート

第１の発明は、外箱と、前記外箱内に設けた水槽と、前記水槽内に水を供給する給水手段と、前記水槽内に回転可能な状態で設けた回転ドラムと、使用者による操作を受け付けつつ運転状態を表示する操作表示手段と、前記水槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段とを設け、さらに前記洗濯液状態検知手段による判定結果によって前記操作表示手段に表示する運転残時間を算出する運転残時間算出手段とを設け、前記運転残時間算出手段は、前記操作表示手段によって予約運転が設定されているか否かによって算出アルゴリズムを切り替えるものとし、予約運転が設定されている場合の算出方法は、前記洗濯液状態検知手段による判定結果で汚れ程度が高い場合を基準として運転残時間の算出を開始することにより、洗濯液状態検知手段による判定結果によって最適な運転時間を設定し、予約運転時には予約運転設定時間に合わせて運転終了しつつ、通常運転の場合には運転終了する時間を洗濯液状態検知手段による判定結果を即座に残時間表示に反映させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記運転残時間算出手段は、予約運転が設定されている場合、前記洗濯液状態検知手段による判定結果によって短縮される運転時間に相当する待機時間を算出し、残時間の計算時には前記待機時間を合算することにより、洗濯液状態検知手段による判定結果によって最適な運転時間を設定し、予約運転時には予約運転設定時間に合わせて運転を終了させることができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、予約運転が設定されている場合、洗濯運転の脱水工程の前に前記待機時間に相当する時間、動作を停止することにより、洗濯液状態検知手段による判定結果によって最適な運転時間を設定し、予約運転時には予約運転設定時間に合わせて運転を終了させることができる。さらに、生じた待機時間をすすぎ工程後の脱水工程の前に設定することにより、洗濯物をすすぎ水につかった状態で待機を行い、脱水後に放置されて臭いやしわがつくことを防ぐことが出来る。また、柔軟剤が利用される場合、すすぎの最後のすすぎ水には柔軟剤が含まれていることにより、臭いやしわがつくことをさらに防ぐことができる。また、動作を停止し単純に待機する工程とすることで洗濯運転にかかる消費電力や水量の増加も防ぐことができる。

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、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いられる「上流」および／または「下流」との文言は、特段の説明がなされない限り、後述される洗濯槽の水槽の排出口から排水制御ユニットに向かう洗濯液の流れにおける「上流」および／または「下流」を意味する。また、本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１におけるドラム式洗濯機の概略構成図、図２は、同ドラム式洗濯機の通常運転時の残時間の変化の概略説明図、図３は、同ドラム式洗濯機の予約運転時の残時間の変化の概略説明図、図４は、同ドラム式洗濯機の予約運転時の残時間の変化の概略説明図、図５は、同ドラム式洗濯機の汚れ判定時の残時間計算のフローチャートである。なお、本発明の原理は、図１に示されるドラム式洗濯機に限らず、他の洗濯機（例えば、パルセータ方式の洗濯機や撹拌式洗濯機など）に適用することも可能である。

図１において、ドラム式洗濯機１は、筐体２（外箱）を備える。筐体２の内部には、洗濯槽３が配設される。洗濯槽３は、筐体２の内部で揺動自在に支持される一端有底円筒状の水槽３１と、水槽３１内で回転自在に支持される一端有底円筒状の回転ドラム３２と、回転ドラム３２を回転させるモータ３３とを含む。モータ３３は、水槽３１の底部外面に取り付けられる。水槽３１は、洗濯液を排出するための排出口３１１と、洗濯液が流入する流入口３１２とを含み、洗濯液を循環して使用することができる構造をなす。

筐体２の内部には更に、水槽３１内へ給水する給水系４（給水手段）、水槽３１内の洗濯液を排水あるいは循環させる排水系５および洗濯物を乾燥させるための温風を洗濯槽３に送り込む乾燥系６を収容する。なお、乾燥系６は必ずしも必要とされるものではない。

乾燥系６は、水槽３１の排気口３１３と接続する一端部と、水槽３１の底部から乾燥用空気を送り込むための通気口とを備える循環管路６１と、循環管路６１の内部に配設されるとともに循環管路６１内で空気を流動させる送風機６２とを含む。乾燥系６は、必要に応じて、糸屑類を捕集するとともに除塵するフィルタ、除塵後の導入空気を除湿する除湿部、除塵後の空気を加熱するとともに乾燥した高温空気を作り出す加熱部とを含むことができる。

ドラム式洗濯機１は、筐体２の前面上部に配設される操作パネル８（操作表示手段）を備える。操作パネル８は、使用者がドラム式洗濯機１の運転コース等のモードや各種機能を選択することを可能にする。

操作パネル８は、制御回路部８１を含む。制御回路部８１は、使用者が入力した情報や、洗濯工程の残時間などを操作パネル８が備える工程表示部に表示する。操作パネル８は、後述する光センサや導電センサの測定値から、制御回路部８１が所定のアルゴリズムに従い計算した洗濯液の状態の判定結果を表示するＬＥＤなどによる判定表示部を含む。判定表示部は、判定結果に応じて点灯、点滅など表示パターンを変えるよう設定されている。

また、操作パネル８は、後述する光センサや導電センサの測定値から、制御回路部８１が内蔵する所定のアルゴリズムにより計算された最適な洗浄時間やすすぎ回数、また洗濯工程の経過時間や残時間などを工程表示部に表示することができる。

操作パネル８を通じて、ドラム式洗濯機１の運転開始が設定されると、例えば、水槽３１内の液位を検知する液位センサ、洗濯液の濁度を検知する濁度センサとして用いられる光センサ７２や洗濯液の導電度を検知する導電センサとして用いられる電極センサ７３等から検知信号を受信し、これら検知信号に基づき、給水系４に含まれる電磁弁や排水系５に含まれる排水弁７５などに対する制御を実行する。モータ３３、給水系４、排水系５および乾燥系６は、制御回路部８１によって、モード設定や制御プログラムに従い、自動制御され、少なくとも洗い工程、すすぎ工程、脱水工程および乾燥工程を実行することができる。

給水系４は、水槽３１に接続される給水管路４１と、洗剤を収容する洗剤収容部４２と
を含む。給水系４は、電磁弁の開閉動作により、給水管路４１を介して水槽３１に適時に給水することができる（図１中、実線矢印を参照）。また、図１に示されるドラム式洗濯機１は、給水系４の給水を利用して、給水管路４１を部分的に横切って配設される洗剤収容部４２内の洗剤を水槽３１内に適時に投入することができる。

排水系５は、水槽３１の排出口３１１に接続される一端部を備える第１管路５１と、第１管路５１の他端部に接続されるとともに水槽３１からの洗濯液を受ける排水制御ユニット７と、排水制御ユニット７が備える循環ポンプ７１と水槽３１との間で延びる第２管路５２とを含む。図１に示されるドラム式洗濯機１において、循環ポンプ７１は、台板７１２に固定されている。第２管路５２の一端部は、循環ポンプ７１の吐出口と接続され、第２管路５２の他端部は、水槽３１の流入口３１２に接続される。水槽３１、第１管路５１、排水制御ユニット７および第２管路５２は、洗濯液の循環路を形成する。循環ポンプ７１は、循環路内で洗濯液を排出口３１１から流入口３１２に向けて流動・循環させる。

排水制御ユニット７は、循環ポンプ７１に加えて、洗濯液の濁度を検知する濁度センサとして用いられる光センサ７２、洗濯液の導電度を検知する導電センサとして用いられる電極センサ７３、洗濯液を外部に排水するための排水管路７４、排水管路７４の途中部に配設されるとともに排水管路７４を開閉させる排水弁７５および第１管路５１から流入する洗濯液に含まれるリント（糸くずなど）を捕集するフィルタ部７６を含む。

排水弁７５は、洗い工程終了時やすすぎ工程終了時など必要に応じて開く。この結果、第１管路５１から排水制御ユニット７に流入した洗濯水は、フィルタ部７６を通じてリントの除去処理を施された後、外部に排出される。

排水弁７５を閉じ、循環ポンプ７１を作動させることにより、水槽３１内に存する洗濯液は、第１管路５１を通じて、排水制御ユニット７に流入する。その後、洗濯液は、排水制御ユニット７内に配設されるフィルタ部７６を通過し、汚れ成分の除去がなされる。フィルタ部７６を通過した後、循環ポンプ７１の吸引口と接続される吸引管路７１１を通じて、洗濯液は、循環ポンプ７１内に流入し、循環ポンプ７１の吐出口と接続される第２管路５２を通じて、水槽３１内に戻される。洗い工程やすすぎ工程を実行している間、必要に応じて、このような洗濯液の循環を繰り返し行うことで、洗い工程やすすぎ工程の機能向上を図ることが可能となる。

循環ポンプ７１の回転数は可変とすることができる。循環ポンプ７１の回転数が高く設定される（例えば、３５００ｒ／ｍｉｎ）と、水槽３１の流入口３１２に流入した洗濯液は、回転ドラム３２内に向かう軌跡を描いて移動する（図１中、矢印Ｆｉ参照）。一方で、循環ポンプ７１の回転数が低く設定される（例えば、１０００ｒ／ｍｉｎ）と、水槽３１の流入口３１２に流入した洗濯液は、回転ドラム３２と水槽３１との間に形成される空間内に向かう（図１中、矢印Ｆｏ参照）。

循環ポンプ７１は、例えば、洗い工程とすすぎ工程のうち少なくとも１つの工程の開始時において、低速回転される。これにより、洗濯終了時の溶け残った洗剤あるいは柔軟剤投入直後の高濃度の柔軟剤が、回転ドラム３２内の洗濯物に降り注がれることが防がれる。

回転ドラム３２と水槽３１との間の空間に流入した洗濯液は、排出口３１１から第１管路５１に排出され、循環ポンプ７１によって、再度、水槽３１の流入口３１２に戻る（水槽内循環工程）。水槽内循環工程を繰り返すことにより、洗剤は完全に溶解され、柔軟剤の濃度は均一化されることになる。この結果、溶け残った洗剤や高濃度の柔軟剤に起因する洗濯物のしみなどの問題を回避することが可能となる。

水槽内循環工程は、例えば、洗い工程および／またはすすぎ工程の給水工程の約１０秒後に設定されることが好ましい。あるいは、例えば、水槽３１の下端から４０ｍｍ程度の液位を検知したときに水槽内循環工程が開始されることが好ましい。これにより、循環ポンプ７１内に洗濯液が十分に満たされていない状態での循環ポンプ７１の作動を避けることが可能となる。これにより、循環ポンプ７１の泡がみ音などの異音、不十分な洗濯液量に起因する循環ポンプ７１の異常温度並びに異常温度下での循環ポンプ７１の作動を回避することができる。

なお、上記の例では循環ポンプ７１の回転数を低くすることで、洗濯終了時の溶け残った洗剤あるいは柔軟剤投入直後の高濃度の柔軟剤が、回転ドラム３２内の洗濯物に降り注がれることが防ぐとしたが、これに限定されるものではない。例えば、回転数は一定で、回転を間欠的に動作させることで循環ポンプの流量を下げるようにしても良い。

ドラム式洗濯機１は、更に、風呂水を水槽３１へ供給するためのポンプ等を備えてもよい。この場合には、風呂水供給用のポンプにより、水槽３１に風呂水を供給した後に、水槽内循環工程がなされることが好ましい。これにより、風呂水供給用のポンプと循環ポンプ７１とが同時に動作せず、使用者を不快にさせる大きな騒音の発生を防止することが可能となる。

ドラム式洗濯機１は、操作パネル８の操作により、予約運転を設定することが可能である。ドラム式洗濯機１が予約運転されるとき、水槽内循環工程は、例えば、通常時の２倍の長さの期間、行なわれることが好ましい。これにより、予約待機中（予約設定してから実際にドラム式洗濯機１が動作を開始するまでの期間）に固化した洗剤を確実に溶解することが可能となる。この結果、予約運転の間、十分な洗浄力が得られるとともに、洗剤残りの問題も回避可能となる。

ドラム式洗濯機１は、必要に応じて、温度センサを備えることができる。温度センサを用いて測定された洗濯水の温度に応じて、水槽内循環工程の長さを変化させてもよい。例えば、温度センサが５℃の洗濯水の温度を検知したときには、例えば、２０℃の洗濯水の温度を検知したときの倍の長さの水槽内循環工程を実行することができる。これにより、低い水温下においても、十分に洗剤を溶解することが可能となる。

以下、本実施の形態のドラム式洗濯機１の行う洗濯工程について、特に洗い工程での給水動作と、光センサ７２と電極センサ７３の測定動作と、操作パネル８内の工程表示部と判定表示部での表示動作の時間的順序について詳しく説明する。

先ず、操作パネル８を通じてドラム式洗濯機１の運転開始が設定されると、給水系４によって水道水が水槽３１内へ供給される。液位センサによって所定の水位まで供給されたことが検知されるまで、この給水工程（以下、第１の給水工程という）は続けられる。

第１の給水工程が終了すると、モータ３３の動作により回転ドラム３２が回転する撹拌工程が開始する。回転ドラム３２の回転速度は、衣類の撹拌による洗浄効果を高めるために、３０ｒ／ｍｉｎ〜６０ｒ／ｍｉｎ程度が望ましい。

撹拌工程では水槽３１内の水量は一定となるので、制御回路部８１は所定のタイミングで光センサ７２と電極センサ７３による測定を開始する。測定は、撹拌工程中の２回、３回などの複数回にわたり行うことができる。

なお、循環ポンプ７１は、その停止時に洗濯液が静止状態となることで、光センサ７２
と電極センサ７３による測定が安定した状態で行えるので、撹拌工程中に２回、３回などの複数回にわたり循環ポンプ７１の停止を行うことが望ましい。

以下、撹拌工程中の２回の測定値の差を用いる方法について説明するが、本実施の原理は、測定の回数や測定値の演算処理について、これに限定されるものではない。

撹拌工程開始直後の測定値をＸ０とし、所定時間経過後の測定値をＸ１として、それらを制御回路部８１は記憶し、それらの差（Ｘ１−Ｘ０）を用いて、洗濯液中に含まれるイオン成分量や不溶成分量を推定し、それらの汚れの成分量から、制御回路部８１は内蔵するアルゴリズムに従って、洗濯物の汚れ程度を推定し、最適な洗浄時間を決定する。

汚れの成分量に基づいて、操作パネル８が備える照明手段である判定表示部のＬＥＤが、所定の表示（照明）動作を行う。例えば、汚れの成分量が既定値より多い時は、表示は点滅し、既定値より小さい時は、表示は点灯するなどの動作を行う。

また、制御回路部８１が決定した最適な洗浄時間または洗濯工程の経過時間や残時間などを、工程表示部に設けた複数個の７セグメントＬＥＤなどにより、洗濯工程開始時の既定値から変更させて数字で表示する。

制御回路部８１が光センサ７２と電極センサ７３の測定値から洗濯液に含まれる汚れ成分量を決定した後に、または、操作パネル８の工程表示部や判定表示部に所望の表示を行った後に、例えば衣類が洗濯液を吸収して回転ドラム３２での水位が低下している場合などは、給水系４によって水槽３１内へ再度給水が開始され（以下、第２の給水工程という）、液位センサによって所定の水位まで給水されたことが検知されると、第２の給水工程は終了する。

なお、所定時間ごとに液位センサによって水位を検知することで、第３、第４などのさらに複数回の給水工程が行われてもよい。

上記の構成により、第１の給水工程から第２の給水工程の間の撹拌工程で制御回路部８１が光センサ７２と電極センサ７３により洗濯液の濁度と導電率の変化を測定するので、水量に大きく依存する物性値である濁度と導電率を水量が一定の状態で検知するので、洗濯液の状態変化を精度高く検知することが実現する。

また、制御回路部８１が光センサ７２と電極センサ７３の変化値から洗濯液に含まれる汚れ成分量を決定した後に、または、操作パネル８の工程表示部や判定表示部に所望の表示を行った後に、給水系４によって第２の給水工程が開始されるので、使用者は第２の給水工程の開始前に前記工程表示部や判定表示部によって判定結果や最適制御運転の内容を知ることとなり、使用者は給水工程による検知精度の低下などの心配を引き起こすことが無く、判定結果や最適制御運転の内容の信頼性の高い表示が実現することとなる。

また、制御回路部８１が、判定した汚れの成分量に応じて、操作パネル８の備える照明手段である判定表示部のＬＥＤを点灯や点滅など行わせるので、使用者は視覚的に簡便に光センサ７２と電極センサ７３による汚れ量の判定結果を知ることが出来ると言う利便性が実現することとなる。

また、制御回路部８１が決定した最適な洗浄時間または洗濯工程の経過時間や残時間などを、工程表示部に設けた複数個の７セグメントＬＥＤなどにより数字で表示するので、制御回路部８１による洗濯機の最適制御運転の様子を、使用者は簡便に定量的に把握することが出来ると言う利便性が実現することとなる。

次に、図２から図５を用いてドラム式洗濯機１の操作パネル８に表示される残時間表示について説明する。

図２は、予約運転設定を行わずに、運転を開始した場合の、操作パネル８に表示される残時間として表示される時間を縦軸に、横軸にドラム式洗濯機１の電源を入れた後の経過時間を示したものである。

図中左側の領域の残時間表示が一定の期間は、電源を入れた後で操作パネル８での運転開始を操作するまでの初期待機中の状態を示している。ここで表示されている残時間は、初期残時間２００として表される。この初期残時間２００は、初期に想定されている、初期の洗い工程時間２０５、すすぎ工程時間２０６、脱水工程時間２０７の合計によって算出される。

初期の洗い工程時間としているのは、先述の洗い工程の途中で制御回路部８１が洗濯物の汚れ程度を推定し、最適な洗浄時間を決定し、それを操作パネル８の残時間の表示に反映させる前の時間であることを意味している。

ここで、洗濯物の汚れ程度が高くもなく、低くもない標準的な程度であった場合の残時間表示の動きを説明する。この場合、図２下部の汚れ程度が標準的だった場合の工程の推移に沿って運転が継続する。すなわち、洗い工程の時間は、先述の初期の洗い工程時間２０５から変化しない。結果として、図２中の残時間表示の線は、洗い工程の途中での汚れ程度の推定後も経過時間と共に連続的に変化し、最終的な運転時間は洗い工程時間２０５、すすぎ工程時間２０６、脱水工程時間２０７の合計である初期残時間２００と一致することとなる。

次に、洗い工程の途中での汚れ判定において、汚れ程度が高い場合の残時間表示の動きを説明する。この場合、図２下部の汚れ程度が高い場合の工程の推移に沿って運転が継続する。洗い工程の途中の、汚れ程度が高いと判断されたタイミングで、制御回路部８１が運転残時間算出手段として動作し、光センサ７２や電極センサ７３などの洗濯液状態検知手段による判定結果によって運転残時間を算出し、洗い工程の時間を延長することが決定される。この洗い工程の時間の延長はその時点で残時間表示に反映され、延長時間２０１分だけ汚れ判定された時間から洗い工程の時間が延長される。その後は、運転の経過時間が進むにつれ、残時間が減っていく動きとなる。結果としての洗い工程の時間２０４は、汚れ程度が標準的だった場合の洗い工程時間２０５に延長時間２０１を加算した時間となる。すすぎ、脱水にかかる時間は、汚れ程度が標準的だった場合と同じであるので、最終的な運転時間は、当初の初期残時間２００に、洗い工程の延長時間の２０１を加算した値となる。

次に、洗い工程の途中での汚れ判定において、汚れ程度が低い場合の残時間表示の動きを説明する。この場合、図２下部の汚れ程度が低い場合の工程の推移に沿って運転が継続する。洗い工程の途中で、汚れ程度が低いと判断されたタイミングで、制御回路部８１が運転残時間算出手段として動作し、光センサ７２や電極センサ７３などの洗濯液状態検知手段による判定結果によって運転残時間を算出し、洗い工程の時間を短縮することが決定される。この洗い工程の時間の短縮はその時点で残時間表示に反映され、短縮時間２０２分だけ汚れ判定された時間から洗い工程の時間が短縮される。その後は、運転の経過時間が進むにつれ、残時間が減っていく動きとなる。結果としての洗い工程の時間２０３は、汚れ程度が標準的だった場合の洗い工程時間２０５に短縮時間２０２を減算した時間となる。すすぎ、脱水にかかる時間は、汚れ程度が標準的だった場合と同じであるので、最終的な運転時間は、当初の初期残時間２００に、洗い工程の短縮時間２０２を減算した値と
なる。

上記のように、まず初期の残時間表示に標準的な汚れの場合の運転時間を表示することで、使用者に大まかな運転時間を提示することができる。また、洗い工程の途中で洗濯物の汚れ程度を判定した時点で、洗い工程の時間の増減を残時間表示に反映させることで、最終的な運転時間を出来るだけ早い段階で使用者に提示し、汚れ量の判定結果を報知することができる。

次に、図３を用いて、予約運転を行った場合の残時間表示について、特に汚れ判定で汚れ程度が高い場合について説明する。

予約運転とは、操作パネル８への操作によって、洗濯運転が終わる時間を予約することができる機能のことである。図３では洗濯運転を終えるように設定された時間は、予約運転設定時間３０１として示されている。制御回路部８１は、使用者による予約運転開始の操作の後、設定された予約運転設定時間３０１に対して、運転想定時間３００と一定の余裕度を確保するための余裕時間３０２とを減じて残った予約待機時間３０３の間、予約待機中として運転開始を待機した後に、運転を開始する。

運転想定時間３００は、運転残時間算出手段である制御回路部８１が汚れ判定の結果として算出した最大の洗い工程時間となる洗い時間３０４と、すすぎ工程時間、脱水工程時間とを合算したものである。図２と比較すれば、洗い時間３０４は図２での汚れ程度が高い場合の洗い時間２０４と同じ値となり、運転想定時間３００は図２の初期残時間２００に洗いの延長時間２０１を加算したものとなる。

運転開始時点の残時間として上記の運転想定時間３００を用いる為、運転が開始された後、洗い工程の途中での汚れ判定で汚れ程度が高いと判定されるが、このタイミングでも洗い工程の時間は変化しない。その為、残時間表示は運転の経過時間と共に連続的に減っていく動きとなる。

結果として、最終的な運転時間は、当初の運転想定時間３００と同じであり、洗濯機の運転は、使用者が設定した予約運転設定時間３０１に対して余裕時間３０２だけ早く運転終了することになる。

なお、上記の説明は、洗い、すすぎ、脱水の各工程が、想定通りの時間で終わった場合の理想的な動きとして説明している。

実際には、洗いやすすぎの際の給水時には、ドラム式洗濯機１に接続された給水環境や洗濯する衣類の量などによる目標の水位などによって給水にかかる時間が変化する。同様にすすぎや脱水の排水時にはドラム式洗濯機１に接続された排水環境やドラム式洗濯機１の排水制御ユニット７のばらつき等によっても排水にかかる時間が変化する。また、すすぎや脱水の際の回転ドラム３２の高速回転時には、回転ドラム３２内の洗濯物のバランスの状態を検知することによって高速回転を一度停止し、バランスをよくする追加工程などを実施した後に再度高速回転を繰り返すなどの動作をするため、運転にかかる時間が変化する。

もしも上記のような時間変化によって、想定している各工程の時間を実際の各工程の運転時間がオーバした場合には、運転時間が経過していっても、各工程が終了するまで残時間表示を変化させずにおく。逆に想定している各工程の時間よりも実際の各工程の運転時間が短かった場合には、残時間表示をスキップさせるようにする。

このようにすることで、残時間表示は運転の経過に沿って、適時適切な値を保持することができるのだが、初期の運転想定時間と比較して、最終的な運転時間が変化することになる。この最終的な運転時間の変化に対して、使用者による予約運転設定時間３０１の範囲内に運転が終了するために余裕時間として設定しているのが、余裕時間３０２である。

なお、ここでは各工程として、洗い、すすぎ、脱水という３つの工程をあげているが、この工程をさらに分割した細かい工程で同様の工程時間の設定を行えば、より適時適切な残時間表示を保持することができる。たとえば、すすぎ工程の中を、排水、回転ドラム３２の高速回転による脱水、給水、攪拌という一連の工程に分割し、それぞれに対して工程時間を設定すればよい。

ここで、仮に、洗い工程の途中での汚れ判定において、汚れ度合いが標準的、もしくは低いとされた場合に、そのまま残時間表示に反映させた場合を説明する。この場合、洗い途中で、汚れ度合いが標準的な場合の洗い時間と汚れ度合いが高い場合の洗い時間との差に相当する短縮時間３０５、もしくはさらに汚れ度合いが低い場合の洗い時間との差に相当する短縮時間３０６を加えた洗い時間の短縮を行い、その後運転が進んで運転経過時間が進むにつれ残時間表示が減っていくこととなる。

このようにすると、結果として、最も早く運転が終了する汚れ度合いが低い場合には、使用者が設定した予約運転設定時間３０１に対して、余裕時間３０２、短縮時間３０５、短縮時間３０６の合算した時間分早く運転が終了する。使用者が設定した予約運転設定時間３０１の範囲内に終了してはいるが、使用者は設定した予約運転設定時間３０１に合わせて洗濯後の処理を行うことが想定されるので、使用者が洗濯後の処理を行うまでに長時間洗濯機内に洗濯終了後の洗濯物が放置されることになる。これによって、洗濯物に臭いがついたり、しわがついたりというような不具合が起こることが想定される。

上記の不具合を解決するため、洗い工程の途中での汚れ判定の際に汚れ程度が標準的、もしくは汚れ程度が低いとされる場合に、本実施の形態の洗濯機にてどのように処理するかを図４及び図５を用いて説明する。

図４は、予約運転を行った場合の残時間表示について、特に汚れ判定で汚れ程度が高い場合以外について説明するものである。

ここで、余裕時間４０２は、図３の余裕時間３０２と同じである。また、初期の運転想定時間４００は、図３の運転想定時間３００と同じである。これは、運転開始前、もしくは洗い工程途中の汚れ度合いの判定前までは、図４の下部に示した運転開始時点に想定している工程遷移を想定しているからであり、その際の洗い工程の時間４０６は図３の洗い工程の時間３０４と同じである。

図４において、使用者によって設定される予約運転設定時間４０１が図３の予約運転設定時間３０１と同じであれば、予約待機を行う予約待機時間４０３も図３の予約待機時間３０３と同じとなる。つまり、ドラム式洗濯機１の動作は、洗い工程の当初までは汚れ判定で汚れ程度が高い場合の動作と全く同じものとなる。

その後洗いが進むと、汚れ判定が実施されるタイミングとなる。この汚れ判定の結果、汚れ程度が高くない場合には、洗い工程の時間を短縮することとなる。図４の下部の洗い工程途中での汚れ判定後に想定する工程遷移が、前記洗い工程の時間短縮を行った後の工程遷移を示している。洗い時間は当初の洗い工程時間４０６から短縮されて、洗い工程時間４０４となっているが、この短縮された時間分の新しい工程として脱水待機工程が追加されている。この工程の時間の脱水待機時間４０５は、当初の洗い工程時間４０６と汚れ
判定後の洗い工程時間４０４との差分の時間である。

前記脱水待機工程を合わせて残時間を管理するため、洗い工程途中での汚れ判定の結果を受けた洗い工程時間の短縮を受けても、汚れ判定の結果の前後で残時間に変化が起こらず、残時間の変化は、運転経過時間につれて、連続的に変化することになる。結果として、最終的な運転時間は、当初の運転想定時間４００と同じとなり、使用者によって設定した予約運転設定時間４０１に対して余裕時間４０２だけ早く運転終了することになる。

前記脱水待機工程について説明する。脱水待機工程とは、文字通りすすぎ工程が終了した後に、次の脱水工程を開始するまでの間待機している工程のことである。すすぎ工程が終了した時点から、次の脱水工程先頭での排水までは、洗濯物はすすぎ水につかった状態である。この状態で洗い時間短縮分の脱水待機時間４０５だけ待機を行うことにより、脱水後に放置されて臭いやしわがつくことを防ぐことが出来る。また、柔軟剤が利用される場合、すすぎの最後のすすぎ水には柔軟剤が含まれていることにより、臭いやしわがつくことをさらに防ぐことを期待できる。また、単純に待機する工程とすることで洗濯運転にかかる消費電力や水量が増えることもない。

脱水待機工程では、回転ドラム３２などの負荷が停止している為、もしもこの工程中に使用者がドラム式洗濯機１を見た場合に、動作しているか否かを判断することが難しくなる可能性があるが、操作パネル８での残時間表示が経過時間によって減っていくことから正常に動作し続けていることを判断することができる。また、操作パネル８のＬＥＤ表示などで、動作中であることを点滅表示するようにしても同様に正常に動作し続けていることを使用者に報知することができる。

なお、脱水待機工程は単純に待機する工程としたが、脱水待機時間４０５全体と比較して短い時間で回転ドラム３２を回転させることで、より臭いやしわがつくことを防ぎつつ、消費電力が増加することを防ぐことが出来る。

同様に脱水待機時間４０５全体と比較して短い時間で循環ポンプ７１を動作させることでも、より臭いやしわがつくことを防ぎつつ、消費電力が増加することを防ぐことが出来る。

洗い工程中の汚れ判定時の残時間の算出処理について、図５を用いて説明を加える。洗い工程中の汚れ判定のタイミングで、汚れ程度が決定されると、図５の残時間の再計算の処理が行われる。処理が開始されると、まず運転が予約運転か否かを判定するステップＳ５０１が実行される。

ステップＳ５０１で予約運転であると判定された場合は、ステップＳ５０２にて、洗い残時間の減算処理を行う。図３及び図４で説明した通り、予約運転である場合は、このステップＳ５０２より前の洗い工程の時間は、汚れ度合いが高いとなった最長の洗い工程の時間を元に算出されているので、ここでの洗い時間は短縮されるのみである。汚れ度合いが標準的である場合は、減算される時間は図２の時間２０１となる。汚れ度合いが低い場合は、減算される時間は図２の時間２０１と時間２０２を合算したものとなる。

ステップＳ５０２の次には、ステップＳ５０３にて、脱水待機時間を算出する。脱水待機時間は前述の通り、洗い工程の時間を短縮した時間そのものである。

ステップＳ５０３の次には、ステップＳ５０４にて、前記脱水待機時間の脱水待機工程があるものとして残時間を再計算する。ステップＳ５０２で減算した時間を、ステップＳ５０３で脱水待機時間として加えることにより、合計としての残時間はこのステップＳ５
０４の前後では変化しない。

ステップＳ５０１にて予約運転ではないと判断された場合は、ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０５よりも前の洗い工程の時間は、図２で汚れ程度が標準的だった場合の洗い時間２０５を元に算出されており、汚れ程度が低い場合は洗い工程の時間から短縮時間２０２を減算することになる。逆に汚れ度合いが高い場合は洗い工程の時間に増加時間２０１を加算することになる。

ステップＳ５０５の次には、ステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６では、ステップＳ５０４とは異なり、脱水待機工程なしで残時間を再計算する。結果として、合計としての残時間はこのステップＳ５０６の前後で、ステップＳ５０５での洗い時間に加減算された分だけ加減算されることになり、汚れ判定のタイミングで汚れ度合いによって残時間が変化することになる。変化の度合いは図２で説明したとおりである。

このように予約運転か否かで残時間の算出方法を変えることで、予約運転で無い場合には汚れ度合いを判定した結果を速やかに残時間表示に反映させて使用者に運転終了の予定時間を逐次更新して汚れ度合いの判定の状況を報知することを行い、予約運転の際には予約運転設定時間に合わせて運転終了することで洗濯物が放置されて臭いやしわがつくことを防ぐことを実現することができる。

なお、上記の本実施の形態１において、予約運転時の予約待機時間を計算するのに、想定される運転時間とあらかじめ決まった余裕時間とから予約運転設定時間を引いた時間で予約待機時間を設定して、運転開始を待機するとした。これにより、運転開始後の動作には予約運転設定時間は全く関係ないものとして単純な制御となっているが、これに限定されるものではない。上記の説明のとおり、余裕時間は給水や排水など実際の運転にかかる時間が変動することを吸収するためのものであるので、運転が進むほどに、給水や排水などを実施する回数が減っていくので、将来の時間の変動も少なくなる。そのため、予約運転開始からの時間を計測しておき、脱水待機工程に入る前に、脱水工程のみの変動を考慮した余裕時間と、前記予約運転開始からの時間と、予約運転設定時間とから脱水待機工程時間を再度計算すれば、さらに精度良く予約運転設定時間に合わせて運転を終了することができる。

なお、上記の本実施の形態１において、初期待機中の残時間と、運転開始直後の残時間が等しいものとして例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、予約運転も含めて使用者による運転開始のタイミングで洗濯物の量を検知する工程を追加し、洗濯物の量に応じてより適切な洗い時間など設定すれば、より適切な洗濯運転を実施することが出来るので有利である。予約運転時の残時間の計算などには、前記洗濯物の量を検知した後の洗い時間を用いれば良い。

なお、上記の本実施の形態１において、汚れ度合いに応じて、洗い工程の時間を増減させて最適な運転を行う例を示したが、本発明の原理はこれに限定されるものではない。運転開始前には検知できない、運転中の検知に伴って運転時間が増減する場合であれば、同様に適用することができる。例えば、洗い中の給水工程で給水された水温を温度センサにて検知し、水温が低い場合には洗い時間を延長し、高い場合には洗い時間を短縮する場合にも適用できることはあきらかである。

別の例としては、汚れ度合いに応じて、すすぎの回数を増減させる場合があげられる。この場合、脱水待機工程の時間を計算する際に、すすぎの回数の増減によって変化する運転時間を考慮するようにすれば、同様に適用することができる。

また別の例としては、洗い前に洗濯物の重量を検知しておき、すすぎ中の脱水後に再度重量を検知して洗い前の洗濯物の重量と比較することで、洗濯物の水の吸収の度合いを求めて化繊などの水を吸収しないタイプか、綿などの水を吸収するタイプかを推定し、その後の運転動作を制御する例もあげられる。この場合、化繊などのタイプであれば、水を吸収しないことから洗濯工程最後の脱水工程の時間を短くして節電することができるようになる。この場合でも、脱水待機工程の時間を計算する際に、脱水工程の短縮分を勘案すれば良い。

なお、上記の本実施の形態１において、洗い途中の汚れ判定の度合いは、「標準」、「高い」、「低い」の三段階のみとしたが、これに限定されるものでないことは明らかである。

なお、上記の本実施の形態１において、排水制御ユニット７には排水弁７５が含まれるとしたが、これに限定されるものではない。排水弁７５を無くし、排水ポンプを設けて、排水を行う構成としても良い。

なお、上記の本実施の形態１において、洗濯液の状態を検知するセンサとして光センサ７２や電極センサ７３を例示したが、本発明の原理は、これに限られず、洗濯液の物性を検知するための任意のセンサを用いる洗濯機に適用することができる。

また、上記の本実施の形態１において、光センサ７２は、洗濯液の濁度を測定するために用いられたが、他の測定を目的として、用いられてもよい。例えば本発明の原理は、汚れ成分の堆積を検知するために用いられる光センサ７２や、光センサ７２を用いて好適に測定可能な他の物性あるいは環境変化などにも適用可能である。

また、上記の本実施の形態１において、洗濯液状態検知手段を洗濯液の循環路に設ける洗濯機を例示したが、本発明の原理は、これにのみ限定されるものではなく、循環路を有しない洗濯機にも好適に利用され、その場合は、光センサ７２や電極センサ７３などの洗濯液状態検知手段を、例えば水槽３１の背面下部や側面下部などに設けることにより、精度の高い濁度や導電率の変化の検知が実現することとなる。

また、上記の本実施の形態１において、洗濯液を流動させる流動装置として、ポンプを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、循環路あるいは流路中に配設されるスクリュ等を用いて洗濯液を流動させてもよい。

本発明は、上記したドラム式洗濯機の他、パルセータ方式の洗濯機や撹拌式洗濯機など各種の洗濯機に好適に利用される。

１ ドラム式洗濯機
２ 筐体（外箱）
３ 洗濯槽
４ 給水系（給水手段）
５ 排水系
８ 操作パネル（操作表示手段）
３１ 水槽
３２ 回転ドラム
７２ 光センサ（洗濯液状態検知手段）
７３ 電極センサ（洗濯液状態検知手段）
８１ 制御回路部（運転残時間算出手段）

Claims (3)

1. 外箱と、前記外箱内に設けた水槽と、前記水槽内に水を供給する給水手段と、前記水槽内に回転可能な状態で設けた回転ドラムと、使用者による操作を受け付けつつ運転状態を表示する操作表示手段と、前記水槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段とを設け、さらに前記洗濯液状態検知手段による判定結果によって前記操作表示手段に表示する運転残時間を算出する運転残時間算出手段とを設け、前記運転残時間算出手段は、前記操作表示手段によって予約運転が設定されているか否かによって算出アルゴリズムを切り替えるものとし、予約運転が設定されている場合の算出方法は、前記洗濯液状態検知手段による判定結果で汚れ程度が高い場合を基準として運転残時間の算出を開始することを特徴とする洗濯機。
2. 前記運転残時間算出手段は、予約運転が設定されている場合、前記洗濯液状態検知手段による判定結果によって短縮される運転時間に相当する待機時間を算出し、残時間の計算時には前記待機時間を合算することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 予約運転が設定されている場合、洗濯運転の脱水工程の前に前記待機時間に相当する時間、動作を停止することを特徴とする請求項２記載の洗濯機。

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