JP5152238B2 - 洗濯機 - Google Patents

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Description

本発明は、投入された洗剤の種類に応じて、行程運転の動作制御をおこなう洗濯機に関するものである。
従来、この種の洗濯機は、洗濯液状態検出手段として、水槽内に導電率センサー等の洗濯液の状態を検知する汚れセンサーを設置し、洗濯液の汚れ等の状態を検知することで洗濯工程の制御を行うことが考えられている(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、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、検知した透過度が電圧値に変換される。第1の制御手段3’は、この電圧値にもとづき、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、洗剤の種類を判別し、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。
洗濯を開始して一定時間経過すると、透過度検知手段3により洗濯液透過度を検知する。そして、その透過度の変化率が設定値以下になると、洗濯が終了検知を行ない、その後、導電率検知手段4により導電率検知が行なわれ、第2の制御手段4’により検知した導電率から洗剤の種類を判断し、粉末洗剤であれば洗濯行程が終了し、液体洗剤であれば洗濯時間の延長を行うようになっている。
特開昭63−154196号公報
しかしながら、このような従来の構成では、洗剤の種類にかかわらず、まず、設定された一定時間の間に洗剤を溶解させつつ洗濯動作を行ない、その一定時間が経過してから、洗剤の種類を判断し、洗濯動作を終了するか洗濯動作を延長するかを決定する構成のため、洗剤溶解時間には差がある点は考慮されず、洗濯行程全体の時間短縮を行なう上での課題があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水温を行程運転の初期に把握することにより、洗い行程の時間短縮を行なうことを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の洗濯機は、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、前記筺体上部に構成された液体洗剤を収納する液体洗剤自動投入装置および給水弁と、前記外槽底部に連通する排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記外槽から水を排水る排水弁と、前記排水ダクトに設けられた温度検知手段と、前記給水弁と前記排水ダクトを連結する洗浄ホースと、前記駆動手段、前記給水弁などの動作を制御し、前記パルセータの外周部上面よりも低い水位で前記内槽を回転させて洗剤を溶解する洗剤溶解行程と、洗い、すすぎ、脱水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、前記給水弁を動作させて給水された水の温度を前記温度検知手段にて検知し、その検知温度に応じて洗剤自動投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を決定するようにしたものである。
これにより、洗い行程の時間短縮ができ、省エネルギーにつなげることができる。
本発明の洗濯機は、水温に応じて、洗い行程の時間短縮を行い省エネルギーにつなげることができる。
本発明の実施の形態1における洗濯機の縦断面図 同洗濯機のブロック回路図 同洗濯機の操作表示部図 同洗濯機の洗いから脱水までのシーケンスを示す図 同洗濯機の洗いから脱水までのフローチャート 従来の洗濯機の縦断面構成図
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、前記筺体上部に構成された液体洗剤を収納する液体洗剤自動投入装置および給水弁と、前記外槽底部に連通する排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記外槽から水を排水る排水弁と、前記排水ダクトに設けられた温度検知手段と、前記給水弁と前記排水ダクトを連結する洗浄ホースと、前記駆動手段、前記給水弁などの動作を制御し、前記パルセータの外周部上面よりも低い水位で前記内槽を回転させて洗剤を溶解する洗剤溶解行程と、洗い、すすぎ、脱水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、前記給水弁を動作させて給水された水の温度を前記温度検知手段にて検知し、その検知温度に応じて洗剤自動投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を決定することにより、水温に応じて、洗い行程の時間短縮が効果的にでき、省エネルギーにつなげることができる。
第2の発明は、第1の発明において、液体洗剤自動投入が選択された時、洗剤自動投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を、粉末洗剤使用時よりも短縮することにより、洗剤の種類に応じて、洗い行程の時間短縮が効果的にでき、省エネルギーにつなげることができる。
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、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、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1における洗濯機の縦断面図、図2は、同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であって兼通気孔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攪拌されるとともに、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、衣類は攪拌により、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。
乾燥機能の熱交換ダクト52は、循環する湿った温風(循環風)を除湿するもので、一旦を、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を構成する温風送風手段61の入り口側に接続している。
また、温風循環経路57の入り口側には、温風送風手段61に入ってくる循環風の温度を検知する第1の温度検知手段62が設けられ、出口側にはヒータで温められた循環風の温度を検知する第2の温度検知手段63が設けられ、乾燥行程時の循環風温度を検知している。
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、水道水等から供給され、一方の水路は弁の開面積または洗浄ホース72側の吐出口面積を小さくして小流量の水が流れる構成で、洗浄ホース72にて外槽43外底部の排水ダクト75に形成された洗浄パイプ77に接続し、他方の水路は弁の開面積または給水ホース73側の吐出口面積を大きくして大流量で水が流れる構成で、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。
また、上部枠体68内方の支持部材71には、複数回の洗濯に使用できる量の液体洗剤が収納可能で、その液体洗剤を外槽43内に自動的に投入する液体洗剤自動投入装置64が構成されている。液体洗剤自動投入装置64と外槽カバー65の間には、可撓性のある洗剤注水ホース59が接続され、空気ポンプ等(図示せず)によって、液体洗剤自動投入装置64から圧送された液体洗剤が、この洗剤注水ホース59を介して、外槽43と内槽44の間に滴下される。なお、洗剤注水ホース59は可撓性があるために、脱水時に、振動系である外槽43全体が振れ回っても、振動系や洗剤注水ホース59そのものへの影響はほとんど無い。
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、前記排水ダクト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の一端が接続された洗浄パイプ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、光線を発光・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外面には、第3の温度検知手段97が設けられ、排水ダクト75内の水温を、つまり連通する外槽43内に給水弁70より給水された洗濯水の水温を検知するようになっている。
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94を有する導電率検知手段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、外槽43の外周側壁にはエアートラップ95を構成し、空気管96にて圧力センサーなどで構成された水位検知手段90に連接し、外槽43内部に給水された洗濯水の水圧により複数段の水位を検知する事が出来る。
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、表示手段84(図2で後述)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、布量検知手段93、水位検知手段90、第1の温度検知手段62、第2の温度検知手段63、第3の温度検知手段97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、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、空気ポンプ40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。
また、制御手段87は、導電率検知手段78から得られる洗濯液の導電率や、濁度検知手段92から得られる光線透過度合、およびその変化率をもとに、洗濯水の有無や洗剤の種類や衣類の汚れ度合いなどを検知し、各行程を制御する。
上記構成において、本願の言及する液体洗剤自動投入を選択した際の洗濯、すすぎ、脱水行程の基本的な動作を説明する。
図3は、本発明の実施の形態1における洗濯機の操作表示部図、図4は、同洗濯機の洗い〜脱水のシーケンス表を示すものであり、図5は、同洗い〜脱水制御のフローチャートである。図3,4,5をもとに説明する。
図4のシーケンス表において、基本行程は、準備作業、洗い行程、すすぎ(1)行程、すすぎ(2)行程、脱水行程で構成される。
準備作業では、使用者が外蓋69を開け、中蓋66を開けて、内槽44に衣類を投入する。そして、図3の操作表示部図において、入力設定手段83にて、電源入りボタン83aを押して電源を入れ、コースボタン83b、洗・乾切換ボタン83c、行程ボタン83dにて運転コースを設定し、風呂水ボタン83eにて風呂水の利用行程の選択可否を設定し、液体洗剤自動投入を選定する場合は、液体洗剤自動投入ボタン83fを押し液体洗剤表示部84fにて液体洗剤量の程度を設定して運転をスタートする。
図5のフローチャートにおいて、行程がスタートする(S101)と、布量検知定手段93にて投入された布量を検知(S102)し、制御手段87にて布量に応じた水位、洗剤量の決定および以降のシーケンスの仮決定をし、表示手段84の水位表示部83gとデジタル表示部84hにて表示する(S103)。
同時に、小流量の給水弁70が動作して洗浄ホース72側へ給水が開始され(給水b)、洗浄パイプ77から排水ダクト75内に、排水ダクト75が満たされる程度の水量が給水される(S104)。そして、濁度検知のD0判定(S105)が行なわれ、給水された水道水の濁度が、濁度検知手段92にて検知され、そのデータが制御手段87に入力される。
なお、水位は、ランク1からランク9まで順に水位が高くなるように設定されており、ランク3までがパルセータ46の外周部上面よりも低い水位であり、また、ランク4(「極少」水位)からランク9(「高2」水位)までが布量に応じて、後述する洗い攪拌bが行なわれる水位である。なお、図4、図5は、布量が多く、高水位(ランク9)に設定するように検知された場合の例を示している。
そして、水位・洗剤量表示(S103)に引き続いて、洗剤投入が行なわれる(S106)。
洗剤投入は、使用者がデジタル表示部84hに表示された洗剤量表示に応じて粉末洗剤を投入する場合と、液体洗剤が自動投入される場合とがあり、準備作業で既述したように、液体洗剤自動投入ボタン83fを押して選択しているので、本実施の形態では液体洗剤が標準量で自動投入された場合で説明する。
液体洗剤が、液体洗剤自動投入装置64から洗剤注水ホース59を介して、外槽43と内槽44の間に自動的に投入されると、給水bにて、つまり小流量の給水弁70が動作して、洗浄ホース72、洗浄パイプ77を介して、排水ダクト75、接続ダクト53を通り、下側から槽内へ水位ランク1まで給水され(S107)、給水と同時に、排水ダクト75に入った水道水の温度が、第3の温度検知手段97にて検知される(S108)。
水位ランク1とは、パルセータ46の外周部上面よりも略100mm低く、導電率検知手段78が水に浸かる少容量の水位であり、導電率検知手段78にて水位が検知され(S109)、給水が停止する(S110)。
次に、排水弁74は閉じた状態で、伝達機構部のクラッチ49を脱水側に切り換えて、モータ48の動力を、脱水軸を介し内槽44に伝達して回転させ、内槽44とパルセータ46を同時に50〜120r/min前後の低速で回転させる、洗剤溶解のための槽回転動作をおこなう(S111)。
これにより、槽内の洗濯液は、遠心力の作用で内槽44と外槽43の間をゆっくりと回転し、洗濯液が衣類の汚れに付着することなく、洗剤が十分に溶解され泡立てられる。
ここで、粉末洗剤の場合は、溶解時間が80秒と設定されている。
一方、スタート(S101)前の準備作業で液体洗剤の自動投入が選択され(S112)、その投入量が標準量で選択された場合(S113)は、水温検知(S108)された結果に応じて、水温が所定の温度(常温たとえば20度)より高い場合40秒、常温の場合45秒、所定の温度より低い水温の場合50秒の3段階の時間に区分された洗剤溶解のための槽回転時間が設定される(S114)。
これは、粉末洗剤は顆粒の洗剤粉が水に溶解するまでの時間が掛かるのに比べ、液体洗剤はその時間が不要であり、供給された水と均一に混合されて泡立つ時間があれば良いからである。また、洗剤溶解の速度は水温に依存するので、給水の水温に応じて洗剤溶解の槽回転時間を複数段に区分した制御をおこなう。すなわち、槽回転時間を水温が高くなるほど短く設定し、逆に水温が低くなるほど長く設定する。
また、ランク1の低水位即ち少容量の洗濯水で高濃度に洗剤溶解した洗濯水を準備している。
次に槽回転を停止して(S115)濁度検知のD1判定が行なわれ(S116)、洗濯液の洗剤による濁度の初期値が、濁度検知手段92にて検知され、前のステップ(D0判定)で検知した水道水の濁度を排除して、(D1−D0)により、衣類からの汚れが抽出していない状態の洗濯液のデータが制御手段87に入力される(S117)。
次に、ランク2まで給水をしながら、排水弁74は閉じた状態で、伝達機構部のクラッチ49を脱水側に切り換えて、モータ48の動力を、脱水軸を介し内槽44に伝達して回転させ、内槽44とパルセータ46を一緒に、上記よりさらに低速の35r/min前後で回転させる(給水&槽回転)(S118)。
そして、停止した後、大流量の給水弁70を動作させ(給水a)、ランク3まで給水して(S119)、伝達機構部のクラッチ49によりモータ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が回転するという攪拌aを行ない(S120)、さらに、ランク5まで給水して(S121)、攪拌aを行なう(S122)。これらの給水時のランク2以上の複数の水位検知は、圧力式の水位検知手段90にて行われる。
これらの動作により、定格水位(ここでは布量検知により設定されたランク9の水位)より低い水位で、この場合は、高水位より4ランク下の水位で、いわゆる洗浄効果の高い洗剤高濃度攪拌が行なわれ、洗剤は予め十分溶解させており泡立ちも十分に行なわれ、衣類の汚れも効果的に洗濯液中に溶出される。
そして、パルセータ駆動を停止して(S123)濁度検知のD2判定が行なわれ(S124)、洗濯液の濁度が、濁度検知手段92にて検知され、衣類の汚れが多いか、少ないかというデータが制御手段87に入力される(S117)。このデータは、後述するD3判定(S127)と合わせて、演算・検証される。
次に、大流量の給水弁70を動作させ(給水a)、給水ホース73を介して内槽44内に給水が始まり、定格水位まで、すなわち図4、図5の場合は高水位(ランク9)まで給水される(S125)。給水が終わると、決定された時間の洗い攪拌b(S126)が始まり、パルセータ46が回転することで、衣類がパルセータ46の攪拌用突出部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、衣類に含まれた汚れは洗濯水中に溶出し洗濯水の濁度が、順次変化していく。
所定の定格水位(ランク6〜9)で洗い行程の洗い攪拌bが開始された後も濁度検知手段92にて洗濯液の濁度検知のD3判定を行ない(S127)、D2判定にて検知したデータと合わせて演算・検証を行ない(S128)、以降の洗濯時間(S129)の補正を行うことができる。
次行程の、すすぎ(1)行程では、排水弁74を開いて内槽44内の水を排水した後、伝達機構部のクラッチ49を脱水側に切り換えて、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ったのち、給水aにて、大流量の給水弁70を動作させ、高水位(ランク9)まで給水し、再度モータ48が駆動し、衣類から洗剤液を出すためのすすぎ攪拌cが開始される(S130)。
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、すすぎ攪拌cが開始される(S131)。
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(S132)。
以上のように、本実施の形態においては、上部枠体前面部に設けた入力設定手段にて液体洗剤自動投入が選択された時、洗剤投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を、粉末洗剤使用時よりも短縮するとともに、給水弁を動作させて給水された水の温度を温度検知手段にて検知し、その検知温度に応じて洗剤溶解行程時間を複数段階に区分するようにし、かつ洗剤溶解行程に続く洗剤高濃度攪拌行程のための高濃度の洗剤液を準備するようにしたものである。
これにより、洗剤の種類と水温に応じて、洗濯機の所要時間を効果的に短縮することができるので、省エネルギーを達成することができるとともに、洗剤溶解を高濃度で準備し、洗剤高濃度攪拌行程の効果を高める事が出来る。
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗剤の種類と水温に応じて、洗い時間の短縮が可能となるので、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)
53 接続ダクト
64 液体洗剤自動投入装置
68 上部枠体
70 給水弁
71 支持部材
72 洗浄ホース
74 排水弁
75 排水ダクト
83 入力設定手段
84 表示手段
85 操作表示部
87 制御手段
97 第3の温度検知手段

Claims (2)

  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、前記筺体上部に構成された液体洗剤を収納する液体洗剤自動投入装置および給水弁と、前記外槽底部に連通する排水ダクトと、前記排水ダクトを介して前記外槽から水を排水る排水弁と、前記排水ダクトに設けられた温度検知手段と、前記給水弁と前記排水ダクトを連結する洗浄ホースと、前記駆動手段、前記給水弁などの動作を制御し、前記パルセータの外周部上面よりも低い水位で前記内槽を回転させて洗剤を溶解する洗剤溶解行程と、洗い、すすぎ、脱水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、前記給水弁を動作させて給水された水の温度を前記温度検知手段にて検知し、その検知温度に応じて洗剤自動投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を決定することを特徴とする洗濯機。
  2. 液体洗剤自動投入が選択された時、洗剤自動投入後に行なう洗剤溶解行程の時間を、粉末洗剤使用時よりも短縮するようにした請求項1記載の洗濯機。
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