JP2021164550A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯物に最適な脱水時間、又は乾燥運転が可能な洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯物を収納する洗濯脱水槽と、洗濯脱水槽を回転させる駆動部と、空気を洗濯脱水槽内に供給する送風手段と、洗濯脱水槽内の洗濯物の水分量を判定する水分量判定部と、洗い工程、すすぎ工程、及び脱水工程を制御する制御装置と、を有する洗濯機であって、制御装置は、水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に基づいて、脱水工程における脱水時間を制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、洗濯物を洗濯する洗濯機に関するものである。

従来の洗濯乾燥機は、一般的に外槽内に配置された回転可能な洗濯脱水槽に洗濯物を投入して、洗濯物の汚れを落とす洗い工程と、洗濯物から洗剤成分を取り除くすすぎ工程と、洗濯物に含まれる水分を減らす脱水工程をそれぞれ単独、または連続して運転する洗濯コースと、湿った洗濯物を乾燥させる乾燥工程を運転する乾燥コースと、洗濯コースと乾燥コースを連続して運転する洗乾コースを実施することができる。構造による違いから、洗濯脱水槽の回転軸が水平もしくは前方を上に向けて傾斜させたドラム式洗濯乾燥機と、洗濯脱水槽の回転軸を設置面に対して略垂直としたタテ型洗濯乾燥機とがある。

乾燥工程においては、洗濯物が収容された洗濯脱水槽内に温風を供給し、洗濯物を温めることにより洗濯物に含まれる水分を蒸発させ、湿気を含んだ温風を冷却し、湿気を凝縮回収し、冷却されて温度が下がった温風を再び加熱して洗濯脱水槽内に供給する。温風の循環経路内には、循環している温風の湿度を検知して洗濯物が乾燥されたと判断する湿度検知方法と、循環している温風の温度を検知して洗濯物が乾燥されたと判断する温度検知方法がある（特許文献１参照）。

特許第３６２９４４３号公報

同じ重さの洗濯物でも、水分を含みやすい綿などの繊維は乾き難く、水分を含み難い化繊などの繊維は乾き易い特徴があり、それぞれの洗濯物に適した脱水運転や乾燥運転による乾燥効率の向上及び消費電力の低減、運転時間の短縮が望まれている。

本発明の目的は、洗濯物に最適な脱水時間、又は乾燥運転が可能な洗濯機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の洗濯機は、洗濯物を収納する洗濯脱水槽と、洗濯脱水槽を回転させる駆動部と、空気を洗濯脱水槽内に供給する送風部と、洗濯脱水槽内の洗濯物の水分量を判定する水分量判定部と、洗い工程、すすぎ工程、及び脱水工程を制御する制御部と、を有し、制御部は、水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に基づいて、脱水工程における脱水時間を制御する、構成とする。

本発明によれば、洗濯物に最適な脱水時間、又は乾燥運転が可能な洗濯機を提供できる。

本発明の実施形態による洗濯乾燥機の外観を示す図である。 本発明の実施形態による洗濯乾燥機の内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態による洗濯乾燥機の内部構造を示す概略図である。 本発明の実施形態による洗濯乾燥機の機能を示す構成図である。 本発明の実施形態による洗濯乾燥機の基本的な制御フローチャートを示す図である。 本発明の実施形態による脱水工程中の電導度の出力を示す図である。 本発明の実施形態による脱水工程の基本的な制御フローチャートを示す図である。 本発明の実施形態による乾燥工程初期の洗濯物の温度変化を示す図である。

以下、本発明の実施形態による洗濯乾燥機について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

以下、本発明の一実施例を図１〜図５に沿って説明する。

洗濯乾燥機の筐体１は、ベース１ｈの上に取り付けられており、左右を側板１ａ、側板１ｂ、前面カバー１ｃ、背面カバー１ｄ、上面カバー１ｅ、下部前面カバー１ｆで構成されている。これらの構成部品は、上補強材１ｊ、前補強材１ｋ、後補強材（図示せず）と結合されて箱状の筐体１を形成しており、十分な強度を有している。

前面カバー１ｃの略中央に設けた洗濯物を出し入れするための投入口を塞ぐドア９は、前補強材１ｋに設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア９に設けられたドア開放レバー９ａを握るとロック機構（図示せず）が外れてドア９が開き、ドア９を前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じられる。

筐体１の上部右側に設けた操作パネル６は、電源スイッチ１２、スタートボタン１３、操作スイッチ１４、７セグメントまたは液晶などで構成された表示器１５を備えており、操作パネル６は、筐体１の上部に設けた制御部である制御装置１１と電気的に接続している。制御装置１１は、図５で説明する、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程、及び乾燥工程などの運転制御を行う。

円筒状の外槽２は、回転可能に支持された円筒状の洗濯脱水槽３を同軸上に内包し、前面は開口し、外槽カバー２ｄを設けており、前面中央には、洗濯物を出し入れするための外槽開口部２ｃを有している。外槽開口部２ｃは、前補強材１ｋとゴム等の弾性体によって成形されたベローズ１０で接続されており、ドア９を閉じることで、外槽２内にためた水を水封可能としている。外槽２の底面最下部には排水口２ｂが設けてあり、排水ホース２６が接続してある。排水ホース２６の途中には排水弁２５が設けてあり、排水弁２５を閉じた状態で給水することにより、外槽２内に水をため、排水弁２５を開くことで外槽２内の水を機外に排出する。外槽カバー２ｄの前側外周部には溢水口を有しており、オーバーフローホースで排水弁２５の下流側で排水ホース２６と接続してある。

外槽２後面の外側中央に駆動部４を取り付ける。駆動部４の回転軸は、外槽２を貫通し、洗濯脱水槽３の底壁中央と結合し、洗濯脱水槽３を回転させている。

洗濯物を収納する洗濯脱水槽３は、その外周壁および底壁に多数の貫通穴を有し、前面には洗濯物を出し入れするための槽開口部３ａを設けてある。

槽開口部３ａの外周には、洗濯脱水槽３と一体の流体バランサ３ｃを備えている。外周壁の内側には、軸方向に延びるリフタ３ｂが複数個設けてあり、洗濯工程、乾燥工程時に洗濯脱水槽３を回転させると、洗濯物はリフタ３ｂと遠心力で外周壁に沿って持ち上がり、重力で落下するような動きを繰り返す。洗濯脱水槽３の回転中心軸は、水平または槽開口部３ａを上方に向けて傾斜している。

外槽２は、下側をベース１ｈに固定された、コイルばねとダンパで構成されたサスペンション５により、防振支持されている。また、外槽２の上側は、上補強材１ｊに取り付けた補助ばね（図示せず）で支持されており、外槽２が前後方向へ倒れることを防いでいる。

筐体１内の上部左側には、複数の部屋に仕切られた洗剤容器１９が装着されており、粉末洗剤や、液体洗剤、柔軟仕上げ剤などを投入できる。洗剤容器１９の上には、開閉式の洗剤フタ７を設けている。開閉式の洗剤フタ７を、下に押すことでロックが解除され、ばね（図示せず）の力で開く。洗剤容器１９は、筐体１の上補強材１ｊに固定されている。

洗剤容器１９の後ろ側には、給水弁１６や風呂水ポンプ１７など給水に関連する部品が設けてある。上面カバー１ｅ後方に、水道栓の蛇口と接続する給水ホース接続口１６ａ、風呂の残り湯を吸い込むための風呂水ホース接続口１７ａが設けてある。

外槽２の背面内側を凹ませて縦方向に設置した循環ダクト２９は、外槽２の背面下方まで通っている。循環ダクト２９を覆うように外槽２の背面内側の面と略面一となるようにダクトカバー２３を取り付ける。ダクトカバー２３を取り付けることで、循環ダクト２９に風が流れる風路が校正される。ダクトカバー２３の縦方向の長さは、循環ダクト２９の縦方向の長さより短くしてあり、循環ダクト２９の下方に空気の吸気口２ａを形成している。循環ダクト２９内の上側には、水冷除湿手段２１を設けており、冷却水を供給する。

冷却水は、循環ダクト２９の壁面を伝わって流下し、吸気口２ａから外槽２に入り、排水口２ｂから排水される。循環ダクト２９の上部は、筐体１内の後方上部に設置した乾燥フィルタケースにダクト蛇腹２４で接続している。乾燥工程において洗濯物から発生した糸くずを回収するために、着脱可能な乾燥フィルタ８が挿入してあり、回収された糸くずは、使用者により廃棄される。
ダクト蛇腹２４上側の接続部には、ダクトを洗浄するためのダクト洗浄口（図示せず）が設けてあり、循環ダクト２９やダクト蛇腹２４の内部に付着した糸くずを流し落とす。

空気を洗濯脱水槽３内に供給する送風部である送風手段２８は、送風モータ２８ａ、ファン羽根車２８ｃ、ヒータ３１、ファンケース２８ｂで構成されており、ファン羽根車２８ｃにより送られる空気は、ヒータ３１によって加熱される。ヒータ３１は、熱量の切り替えが可能であり、本発明の実施例では、最大熱量の強モードと、略半分の熱量である弱モードを有している。
送風手段２８は、温風ダクト３０に接続されている。温風ダクト３０は、ゴム等の弾性体で成形された温風蛇腹管３０ａ、蛇腹管継手３０ｂを介して、外槽カバー２ｄに設けた温風吹き出し口３２に接続されている。

送風手段２８の出口近傍に、図４に示すように、温風の温度を検出する温風温度センサ３３を、乾燥フィルタ８と送風手段２８の間に、加熱する前の空気の温度を検出する循環温度センサ３４を、排水口２ｂと排水弁２５の間に、冷却して凝縮回収された結露水を含む冷却水の水温を検出する水温センサ３５を設けてある。この水温センサ３５は、洗い工程や、すすぎ工程では給水された水の水温を検出し、洗い工程や、すすぎ工程の制御内容を変更することに利用することも可能である。

乾燥運転時の空気の流れを太い矢印で示す。送風モータ２８ａを起動し、ファン羽根車２８ｃが回転することで、送風手段２８は送風を開始する。ヒータ３１に通電して発熱させると、温風吹き出し口３２から洗濯脱水槽３内に温められた空気が吹き込む。洗濯脱水槽３内に収容された湿った洗濯物に温められた空気を当てて、洗濯物を温め、洗濯物から水分を蒸発させる。

乾燥運転中は、洗濯脱水槽３を正逆回転させて、リフタ３ｂにより洗濯物を持ち上げ、重力で落下させる動きを繰り返すことで、洗濯物に万遍なく空気を行き渡らせる。温められた空気は、洗濯物から蒸発した湿気を含んで多湿状態となり、洗濯脱水槽３に設けた貫通穴から外槽２に流れる。吸気口２ａから循環ダクト２９に吸い込まれ、循環ダクト２９の下側から上側に向かう。循環ダクト２９の壁面に、水冷除湿手段２１から冷却水を流すことで、温められた多湿状態の空気は冷却され、凝結されて水として取り出されるので除湿され乾いた空気となり、ダクト蛇腹２４、乾燥フィルタ８を通り、送風手段２８に吸い込まれる。

次に、図４、図５を参照して、本発明の実施形態による洗濯乾燥機の洗い、すすぎ、脱水、乾燥の工程について説明する。

マイクロコンピュータ３９は、電源スイッチ１２が押されて電源が投入されると次のような制御処理を実行する。

ステップＳ０１
電源が投入されると、制御処理系の初期化処理を行った後に、初期状態であることを操作パネル６に表示する。また、排水弁２５が閉じていなかったら閉じる制御を行う。

ステップＳ０２
使用者は、洗濯脱水槽３に洗濯物を投入し、操作スイッチ１４のコース選択ボタンを操作して、洗濯したいコースを選択し、スタートボタン１３を押す。マイクロコンピュータ３９は、スタートボタン１３が押されると、選択されたコースの初期設定を行う。

ステップＳ０３
制御装置１１は、駆動部４を制御し、洗濯脱水槽３を回転させ、投入された洗濯物の重量を計測する。マイクロコンピュータ３９は、計測された洗濯物の重量に対応した洗剤量を表示器１５に表示する。洗剤や柔軟仕上げ剤を自動で投入する機能が備わっている場合は、設定された洗剤量を投入する。使用者が洗剤を投入する場合は、洗剤フタ７を開けて洗剤容器１９に、表示器１５に表示された分量の洗剤、柔軟仕上げ剤を投入する。

ステップＳ０４
給水弁１６を開いて水道水の給水を開始する。この洗い給水は、洗濯物の重量に対応した設定水量まで給水を行う。洗濯物を早く含水させるため、洗濯脱水槽３を回転させながら、循環ポンプ１８を制御し、洗濯物に高濃度の洗剤液を散布する制御を行う。

ステップＳ０５
設定された水量まで給水されたら、駆動部４を制御し、洗濯脱水槽３を正回転／逆回転させて、洗濯物をリフタ３ｂで持ち上げて重力で落下させる、たたき洗いや、洗濯物が重力で落下しない回転数で洗濯脱水槽３を回転させる、押し洗いや、洗濯物がリフタ３ｂで持ち上げられない状態で正回転、逆回転を繰り返す、もみ洗いを組み合わせて洗濯物の汚れを落とす。

ステップＳ０６
排水弁２５を開いて、外槽２内の洗濯液を排水ホース２６から機外に排水する。

ステップＳ０７
排水が終了した後、駆動部４を制御し、洗濯脱水槽３を正回転、逆回転させて、洗濯物が片寄らずに洗濯脱水槽３の壁面に張り付いた状態にしてから、洗濯脱水槽３を高速回転させ、洗濯物に含まれる洗濯液を遠心脱水する。外槽２の振動が大きくならないように、振動センサ３７で常に監視し、規定レベルを超える場合は、洗濯脱水槽３の回転数を抑制し、振動を抑える制御を行う。

ステップＳ０８
排水弁２５
排水弁２５を閉じ、給水弁１６を開いて水道水を設定水量まで給水する。シャワーすすぎが設定されている場合など、洗濯脱水槽３を回転させながら、給水弁１６を開いて、水道水を洗濯物に散布する。

ステップＳ０９
駆動部４を制御し、洗濯脱水槽３を正回転／逆回転させる、すすぎ１運転を実行する。シャワーすすぎが設定されている場合は、ステップＳ０９をスキップすることもある。

ステップＳ１０
排水弁２５を開いて、外槽２内のすすぎ水を排水ホース２６から機外に排水する。シャワーすすぎが設定されている場合など、ステップＳ１０をスキップすることもある。

ステップＳ１１
駆動部４を制御し、洗濯脱水槽３を高速回転させ、洗濯物に含まれるすすぎ水を遠心脱水する。

ステップＳ１２
排水弁２５を閉じ、給水弁１６を開いて水道水を設定水量まで給水するとともに、柔軟仕上げ剤を投入する。

ステップＳ１３
駆動部４を制御し、すすぎ２運転を実行する。

ステップＳ１４
排水弁２５を開いて、外槽２内のすすぎ水を排水ホース２６から機外に排水する。

ステップＳ１５
十分なすすぎが終了した洗濯物は、この最終脱水で遠心脱水される。

この最終脱水において、制御部である制御装置１１は、電導度センサ３６を用いて、脱水される水を測定することで、洗濯物に含まれている水分量を判定する水分量判定部を備える。例えば、図６に示すように、洗濯脱水槽３の回転数Ａが高くなるとともに、バスタオルなど吸水性の高い洗濯物の場合には、実線Ｂのように、電導度センサ３６で検出される電導度の出力は高くなり、ワイシャツなど化繊を含んだ吸水性の低い洗濯物の場合には、点線Ｃのように、電導度センサ３６で検出される電導度の出力は低い値を示す。

このように、最終脱水の工程時に、電導度センサ３６で検出した電導度が、しきい値Ｄより高くなった場合は水分を多く含んでおり、乾き難い洗濯物、しきい値Ｄより低い場合は水分をあまり含んでおらず、乾きやすい洗濯物と判定する。しきい値Ｄはマイクロコンピュータ３９に記憶させている。このしきい値Ｄは複数記憶させ、ステップＳ０３で測定した洗濯物の量により任意のしきい値Ｄを選択して設定することも可能である。

図７に示すように、最終脱水では、ステップＳ１５-１で脱水制御を初期化し、ステップＳ１５-２で洗濯脱水槽３を回転する。ステップＳ１５-３で洗濯脱水槽３の回転数がしきい値Ｎ以上になったら、ステップＳ１５-４で洗濯物から排出される水の量を電導度センサ３６で検出し、ステップＳ１５-５で計測した電導度がしきい値以上か判定する。

しきい値以上となった場合は、ステップＳ１５-６で化繊が少なめと設定し、しきい値未満の場合は、ステップＳ１５-７で化繊が多めと設定する。
化繊が少ない洗濯物は、ステップＳ１５-８でＴ１分経過するまで脱水した後、ステップＳ１５-９でＴ２分経過するまで脱水を継続する。化繊が少ない洗濯物は脱水時間を長くすることで、洗濯物に含まれる水分を極力減らす制御を実行する。

化繊が多めの洗濯物は、脱水時間を短くしても十分に絞ることができるため、ステップＳ１５-８のＴ１分を実行せず、ステップＳ１５-９でＴ２分経過するまで脱水し、Ｔ２分経過したら、ステップ１５-１０で洗濯脱水槽３を停止して最終脱水を終了する。

このように、電導度センサ３６により、洗濯物から絞られる水の量を検出することで、水分をあまり含まない洗濯物の脱水時間を短くし、水分を多く含む洗濯物は脱水時間を長めにする等、洗濯物に最適な脱水時間を設定することが可能である。つまり、制御部である制御装置１１は、洗濯物の水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に基づいて、脱水工程における脱水時間を制御することが可能である。ここで、水分量判定部は、駆動部４を制御して洗濯脱水槽３を回転させ、洗濯物に含まれる水分を脱水したときに排出される水の量から洗濯物の水分量を判定するものであり、水分量が多いと判定された場合、水分量が少ないと判定された場合より脱水工程時の脱水時間を長くする、又は、水分量が少ない判定された場合、水分量が多いと判定された場合より脱水工程時の脱水時間を短くする。

ステップＳ１６
洗濯から乾燥まで実行する洗乾コースを設定されている場合は、洗濯物を乾かす乾燥工程を実行する。ステップＳ１５で化繊が少ない洗濯物と判定された場合は、化繊が少ないときの乾燥制御を選択し、化繊が多いと判定された場合は、化繊が多いときの乾燥制御を選択して、実行することが可能である。つまり、制御部である制御装置１１は、乾燥工程において、水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に対応する乾燥制御を実行することが可能である。

乾燥の運転時間を短縮する一例として、図８に示すように、同じ量の洗濯物でも、洗濯物に含まれる水分が少ない場合は、破線Ｅのように洗濯物の温度Ｔまで上昇する時間はｔＥとなり、洗濯物に含まれる水分が多い場合は、点線Ｇのように洗濯物の温度Ｔまで上昇する時間は、ｔＥとｔＦとｔＧを加算した時間となる。

このように、洗濯物の温度Ｔを超えたら、次の制御に移行させることで、洗濯物に含まれる水分が少ない場合と、洗濯物に含まれる水分が多い場合では、ｔＦとｔＧを加算した時間だけ、運転時間を短縮することが可能である。また、いろいろな条件により、温度Ｔまで上昇しない場合を考慮し、ｔＥとｔＦとｔＧを加算した時間より長い任意の時間を設定し、その時間が経過した場合は、次の制御に移行させることで、必要以上に運転時間が長くなることを抑制する。

つまり、制御部である制御装置１１は、水分量判定部で、水分量が少ないと判定された場合、水分量が多いと判定された場合より乾燥工程時の乾燥運転時間を短くすることが可能である。

以上、本実施例によれば、洗濯物を絞った時に排出される水分量を検知することで、洗濯物の乾きやすさを判断し、それぞれの洗濯物に最適な脱水運転や乾燥運転を選択して実行することができるので、消費電力量の低減、運転時間の短縮が可能となる。

１ 筐体
２ 外槽
３ 洗濯脱水槽
６ 操作パネル
７ 洗剤フタ
８ 乾燥フィルタ
９ ドア
１１ 制御装置
１６ａ 給水ホース接続口
１７ａ 風呂水ホース接続口
２８ 送風手段
３１ ヒータ
３３ 温風温度センサ
３４ 循環温度センサ
３５ 水温センサ
３６ 電導度センサ

Claims (5)

1. 洗濯物を収納する洗濯脱水槽と、
   前記洗濯脱水槽を回転させる駆動部と、
   空気を前記洗濯脱水槽内に供給する送風部と、
   前記洗濯脱水槽内の洗濯物の水分量を判定する水分量判定部と、
   洗い工程、すすぎ工程、及び脱水工程を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に基づいて、脱水工程における脱水時間を制御する、ことを特徴とする洗濯機。
2. 請求項１記載の洗濯機であって、
   前記制御部は、乾燥工程を制御し、乾燥工程において、前記水分量判定部で判定された洗濯物の水分量に対応する乾燥制御を実行する、ことを特徴とする洗濯機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の洗濯機であって、
   前記水分量判定部は、前記駆動部を制御して前記洗濯脱水槽を回転させ、洗濯物に含まれる水分を脱水したときに排出される水の量から洗濯物の水分量を判定する、洗濯機。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の洗濯機であって、
   前記制御部は、前記水分量判定部で、水分量が多いと判定された場合、水分量が少ないと判定された場合より脱水工程時の脱水時間を長くする、洗濯機。
5. 請求項２記載の洗濯機であって、
   前記制御部は、前記水分量判定部で、水分量が少ないと判定された場合、水分量が多いと判定された場合より乾燥工程時の乾燥運転時間を短くする、洗濯機。

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