JP6998645B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、脱水処理の機能を備えた洗濯機に関し、その中でも特に、洗濯物に防水性の衣類等が含まれている場合に適切に対処する技術に関する。

近年、衣類の多様化によって防水性の生地を用いた衣類が増加し、防水性の衣類が洗濯される機会も増える傾向にある。また、本来、洗濯機で洗濯するものではないが、敷き布団に被せる防水性のシーツが洗濯される機会も増える傾向にある。すなわち、防水性のシーツは、高齢者の介護でよく利用されており、高齢者の増加によってその利用機会が増えているうえに、その上に敷いた敷布などとともに洗濯され易いため、誤って洗濯される機会が増加する傾向にある（これらを包括的に防水性洗濯物ともいう）。

全自動式の洗濯機（単に洗濯機ともいう）には、通常、水を溜めるタブ（水受槽）の内部に、周壁面に孔が開いた回転可能な円筒状のドラム（脱水槽）が設けられている。洗濯機では、そのドラムに洗剤等とともに洗濯物を投入し、各種スイッチを操作することで、洗濯から濯ぎ、脱水までの一連の処理が自動的に行われるようになっている。

脱水処理は、タブ内に溜まった濯ぎ水を排水してドラムを回転させ、洗濯物に含まれる水を遠心力で振り飛ばすことによって行われる。従って、水を通さない、あるいは水を通し難い防水性の洗濯物は、それ自体の脱水が不可又は困難なうえ、ドラムからの水の流出を阻害する場合があるため、本来、脱水処理には適していない。

すなわち、全自動式の洗濯機で脱水処理が開始すると、通常であれば、ドラムが回転し始めると直ぐにドラム内の水のほとんどが流出し、回転数の上昇に伴って洗濯物がドラムの壁面に張り付いて動かなくなるので、高速でも安定してドラムが回転し、適切な脱水処理が行える。衣類の重量バランスの偏りなどによって大きな振動や騒音が発生する場合もあるが、ドラム内に水が残ることがないため、大きなトラブルを招くおそれはない。

ところが、洗濯物に防水性洗濯物が含まれていると、これらによって水の流出が阻害され、ドラム内に水が残って脱水困難になる状態（異常残水状態）になり易い。異常残水状態のままで脱水処理が行われると、水が振り回されることによってドラムの回転がアンバランスになり、極めて大きな異常振動や騒音が発生するおそれがある。特に、面積の大きな防水性のシーツは多量の水を溜め込み易いため、洗濯物に防水性のシーツが含まれている場合には、想定外の異常振動が発生し、洗濯機の破損など、大きなトラブルを招く可能性がある。

そこで、このような脱水処理時に発生する振動の問題に対処するべく、これまでも様々な検討が行われている。

例えば、特許文献１には、ドラムを収容しているタブに加速度センサを取り付けてその検出値から異常振動を検出し、ドラムの回転を停止等する洗濯機が開示されている。また、特許文献２には、ドラムを駆動するモータに入力される電流波形から異常振動を検出する洗濯機が開示されている。

特許文献３には、脱水処理前の排水時に、ドラムとタブとの間の水位が所定量変化するのに要する時間を計測し、予め設定されている標準の基準排水時間と比較することによって異常残水状態を検知し、異常報知等する洗濯機が開示されている。また、特許文献４には、脱水工程の初期に、洗濯物の脱水率や含水率を測定し、基準となる脱水率や含水率と比較することによって異常残水状態を検知する洗濯機が開示されている。

特開２０１１－４５６１８号公報 特開平８－２５２３９０号公報 特開２００１－１０４６８０号公報 特開２０１４－６４９１９号公報

特許文献１や特許文献２の洗濯機では、異常振動を未然に防止することができない。そのため、異常残水状態であっても、異常振動が発生して検出されるまで、ドラムの回転を放置せざるを得ない。また、異常振動を検出しても、ドラムの回転は直ぐに停止できないため、洗濯機の破損などのトラブルを招くおそれがある。

それに対し、特許文献３や特許文献４の洗濯機は、脱水処理の前ないし初期段階で、異常残水状態を検知して報知等するので、異常振動を未然に防止できる。しかし、特許文献３や特許文献４の洗濯機には、検知精度等の面で改良の余地がある。

例えば、特許文献３の洗濯機では、排水時間の違いから異常残水状態を検知しているが、排水口から排出される水量は限られるため、水位の変化が緩慢で、異常残水状態の検知が難しい。しかも、異常残水状態として、防水性洗濯物がドラムの壁面に張り付いている状態が想定されているが、ドラムが高速で回転しない洗濯や濯ぎの段階で、必ずそのような状態になるわけではないので、適切に検知できる条件が限られる。

特許文献４の洗濯機の場合も、脱水率や含水率は、洗濯物の種類や量などによって大きく左右されるため、高精度な検知は期待できない。また、特許文献４の洗濯機では、洗濯物の脱水率や含水率を測定するためにドラムの回転及び停止を複数回行う必要があり、異常残水状態の検知に時間がかかって脱水工程の大幅な時間増を招くという問題もある。

そこで本発明の目的は、洗濯物に防水性の衣類等が含まれている場合であっても、適切に対処できる洗濯機を提供することにある。

本発明は、脱水処理の機能を備えた洗濯機に関する。

前記洗濯機に関連する洗濯機は、貯水及び排水が可能な水受槽（タブ）と、前記水受槽に回転可能に収容され、内外に水が通過する周壁を有する脱水槽（ドラム）と、前記脱水槽を回転駆動する駆動装置と、前記水受槽と前記脱水槽との間に貯まる槽間水の水位を検出する水位センサと、前記脱水槽の内部に給水して前記水受槽の内部に貯まる水を循環させる循環ポンプと、前記駆動装置、前記水位センサ、及び前記循環ポンプと協働して前記脱水処理を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記循環ポンプが作動することによって発生する前記槽間水の水位の変化に基づいて、前記脱水処理の工程を決定する脱水工程決定部を有している（関連する洗濯機）。

すなわち、この洗濯機には、ドラムの内部に給水してタブの内部に貯まる水を循環させる循環ポンプが備えられていて、脱水処理を実行する制御装置が、脱水処理の工程を決定する脱水工程決定部を有している。そして、この脱水工程決定部が、循環ポンプが作動することによって発生する槽間水、すなわちタブとドラムとの間に貯まる水の変化に基づいて、脱水処理の工程を決定する。

循環ポンプが作動した時、洗濯物に防水性洗濯物が含まれていない場合には、ドラムから抵抗なく水が出ていくので、循環ポンプが作動しても槽間水の水位はほとんど変化しないのに対し、洗濯物に防水性洗濯物が含まれている場合には、防水性洗濯物によってドラムからの水の流出が阻害されるため、槽間水の水位が大きく変化（減少）する。従って、この水の変化に基づいて、脱水工程決定部が脱水処理の工程を決定することで、異常残水状態の高精度な検知が可能になるので、洗濯物に防水性の衣類等が含まれている場合であっても、適切に対処できる。

一方、本発明に係る洗濯機は、貯水及び排水が可能な水受槽と、前記水受槽に回転可能に収容され、内外に水が通過する周壁を有する脱水槽と、前記脱水槽を回転駆動する駆動装置と、前記水受槽と前記脱水槽との間に貯まる槽間水の水位を計測する水位センサと、前記駆動装置及び前記水位センサと協働して前記脱水処理を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記水受槽に水が貯まった状態で前記脱水槽が回転することによって発生する遠心力の作用に起因して上昇する前記槽間水の水位の変化（水位差）に基づいて、前記脱水槽に投入された洗濯物に防水性洗濯物が含まれているか否かを判定して、前記脱水処理の工程を決定する脱水工程決定部を有しているように構成してもよい（第１の実施形態の洗濯機）。

すなわち、この洗濯機では、循環ポンプが無くてもよいように、タブに水が貯まった状態でドラムが回転し、脱水工程決定部が、その際に発生する槽間水の水位の変化に基づいて、脱水処理の工程を決定するようになっている。

ドラムが回転した時、洗濯物に防水性洗濯物が含まれていない場合には、遠心力の作用によってドラムの内部の水がドラムから抵抗なく出ていくので、槽間水の水位が大きく変化（増加）するのに対し、洗濯物に防水性洗濯物が含まれている場合には、防水性洗濯物によってドラムからの水の流出が阻害されるため、槽間水の水位はほとんど変化しない。従って、この水の変化に基づいて、脱水工程決定部が脱水処理の工程を決定することで、異常残水状態の高精度な検知が可能になるので、洗濯物に防水性の衣類等が含まれている場合であっても、適切に対処できる。

また更に、脱水処理の機能を備えた洗濯機は、循環ポンプを更に備え、前記制御装置が、前記循環ポンプが作動することによって発生する前記槽間水の水位の変化に基づいて、前記脱水処理の工程を決定する脱水工程決定部を更に有している、としてもよい。換言すれば、前記水受槽の内部に貯まる水を循環させる循環ポンプと、前記駆動装置、前記水位センサ、及び前記循環ポンプと協働して前記脱水処理を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記循環ポンプが作動することによって発生する前記槽間水の水位の変化に基づいて、前記脱水処理の工程を決定する第１の脱水工程決定部と、前記水受槽に水が貯まった状態で前記脱水槽が回転することによって発生する前記槽間水の水位の変化に基づいて、前記脱水処理の工程を決定する第２の脱水工程決定部とを有しているように構成してもよい（第２の実施形態の洗濯機）。

すなわち、この洗濯機の制御装置には、上述した関連する洗濯機の脱水工程決定部に相当する第１の脱水工程決定部と、第１の実施形態の洗濯機の脱水工程決定部に相当する第２の脱水工程決定部とが設けられていて、これら脱水工程決定部が、それぞれ異なった槽間水の水位の変化に基づいて、脱水処理の工程を決定するようになっているので、検知精度を大幅に向上させることができ、洗濯物に防水性洗濯物が含まれている場合に、よりいっそう適切に対処できる。

前記脱水槽は、当該脱水槽の内部に貯まる水を撹拌する撹拌装置を有し、前記撹拌装置の停止中に、前記制御装置が前記循環ポンプを作動させ、前記水位センサが前記槽間水の水位の変化を計測するようにするとよい。

そうすれば、水位の変化の計測時に、水の撹拌による影響を回避できるので、精度高い計測が行える。

また、前記脱水槽は、当該脱水槽の内部に貯まる水を撹拌する撹拌装置を有し、前記撹拌装置の作動中に、前記制御装置が前記循環ポンプを作動させ、前記水位センサが前記槽間水の水位の変化を計測するようにしてもよい。

そうすれば、濯ぎ処理の終了を待たずに計測が行えるので、処理全体に要する時間を短縮できる。

これら洗濯機では、前記槽間水の水位の変化が、予め設定されている閾値と比較され、その比較結果に基づいて、回転速度を制限して脱水処理する低速脱水工程が行われるようにするのが好ましい。

そうすれば、閾値と比較することで、より精度高く、洗濯物に防水性洗濯物が含まれている場合の判定が可能になり、大きなトラブルを招くことなく脱水処理を行うことができる。

また、これら洗濯機では、前記槽間水の水位の変化が、予め設定されている閾値と比較され、その比較結果に基づいて、回転速度を制限しないで脱水処理する高速脱水工程が行われるようにするのが好ましい。

そうすれば、閾値と比較することで、より精度高く、洗濯物に防水性洗濯物が含まれていない場合の判定が可能になり、短時間で脱水効果の高い脱水処理が行える。

また更に、これら洗濯機では、前記槽間水の水位の変化が、予め設定されている閾値と比較され、その比較結果に基づいて、ユーザへの報知が行われるようにするとよい。

そうすれば、ユーザに的確な注意を促すことができ、ユーザは適切に対処できるようになるので、利便性に優れる。

本発明の洗濯機によれば、洗濯物に防水性の衣類等が含まれている場合であっても、適切に対処することができる。

本実施形態の洗濯機を示す概略斜視図である。 図１におけるＸ－Ｘ線での概略断面図である。 図１に示す洗濯機の要部を示す簡略図である。 関連する洗濯機の動作を示すフローチャートである。 通水性洗濯物だけの場合の、循環ポンプの作動前後における槽間水の水位変化の一例を示す図である。 通水性洗濯物だけの場合の循環ポンプの作動時の状態を示す簡略図である。 防水性洗濯物を含む場合の、循環ポンプの作動前後における槽間水の水位変化の一例を示す図である。 防水性洗濯物を含む場合の循環ポンプの作動時の状態を示す簡略図である。 防水性洗濯物を含む場合の循環ポンプの作動時の状態を示す簡略図である。 第１の実施形態の洗濯機の動作を示すフローチャートである。 通水性洗濯物だけの場合の、ドラムの回転前後における槽間水の水位変化の一例を示す図である。 通水性洗濯物だけの場合のドラムの回転時の状態を示す簡略図である。 防水性洗濯物を含む場合の、ドラムの回転前後における槽間水の水位変化の一例を示す図である。 防水性洗濯物を含む場合のドラムの回転時の状態を示す簡略図である。 防水性洗濯物を含む場合のドラムの回転時の状態を示す簡略図である。 第２の実施形態の洗濯機の要部を示す簡略図である。 第２の実施形態の洗濯機の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

＜洗濯機の構成＞
図１に、本実施形態の洗濯機１を示す。この洗濯機１は、洗いから濯ぎ、脱水の各処理が自動制御によって行うことができる全自動式の洗濯機１である。洗濯機１は、縦長な矩形箱状の筐体２を有し、その上部に、蓋３で開閉する投入口４が形成されている。洗濯物Ｓの出し入れは、この投入口４を通じて行われる（いわゆる縦型の洗濯機）。投入口４の後方には、ユーザーが操作する各種スイッチや表示部が設けられている。

なお説明では、必要に応じて、レインコート、ウエットスーツ、防水シート等、水を通さない又は水を通し難い生地を主体とする洗濯物Ｓは、防水性洗濯物Ｓ２といい、シャツ、タオル等、水を通す生地を主体とする洗濯物Ｓは、通常の通水性洗濯物Ｓ１ともいう。

図２に示すように、筐体２の内部には、タブ１０（水受槽）、ドラム２０（脱水槽）、駆動装置３０、パルセータ４０（撹拌機）、バランサ５０、水位センサ６０、制御装置７０などが設置されている。また、図３に簡略化して示すように、本実施形態の洗濯機１には、循環ポンプ８０も設置されている。

タブ１０は、有底円筒状の容器であり、開口を上方の投入口４に向けた状態で、複数の吊し部材１１によって筐体２の内部に懸架されている。不図示の注水機構を通じてタブ１０の内部に注水することにより、タブ１０は貯水可能となっており、また、不図示の排水機構を通じて、タブ１０に貯まった水は洗濯機１の外部に排水可能となっている。

ドラム２０は、タブ１０よりもひとまわり小さい、洗濯物Ｓを受け入れる有底円筒状の容器であり、開口を投入口４に向け、鉛直方向に延びる縦軸Ｊまわりに回転可能な状態でタブ１０に収容されている。洗濯物Ｓの洗いから濯ぎ、脱水の各処理は、全てこのドラム２０の内部で実行される。ドラム２０の円筒形状をした周壁２１には、その内外に水が抵抗なく通過できるように、多数の水抜孔２２が全面にわたって形成されている（図では一部のみ図示）。ドラム２０の底部には、上面に撹拌羽根を有する円板状のパルセータ４０が回転可能に設置されている。

バランサ５０は、内部に複数のボールや粘性流体を収容した円環状の部材である。バランサ５０は、ドラム２０の回転時に洗濯物Ｓの偏りによって生じる重量バランスの不均衡を調整するために、ドラム２０の開口部に設置されている。

水位センサ６０は、タブ１０の下隅部から上方に延びるように配置された縦配管６１の上端部に設置されている。縦配管６１の上端は封止され、縦配管６１の下端はタブ１０の内部に連通しているため、タブ１０内の水の水位の上下動に連動して縦配管６１に水が出入りすることで縦配管６１の内圧が変化する。水位センサ６０は、その内圧の変化から、タブ１０の内部に貯まる水、詳しくはタブ１０とドラム２０との間に貯まる水（槽間水ＩＷ）の水位を検出する。

駆動装置３０は、モータ３１や動力伝達機構３２などで構成されていて、タブ１０の底部の外面に設置されている。動力伝達機構３２は、タブ１０の内部に突出する第１軸３３及び第２軸３４を有している。第１軸３３はドラム２０に取り付けられ、第２軸３４は更にドラム２０の内部に突出してパルセータ４０に取り付けられている。

駆動装置３０は、モータ３１の駆動によって第１軸３３及び第２軸３４を介してタブ１０及びドラム２０を正逆反転可能に回転させる。例えば、洗いや濯ぎの処理では、駆動装置３０がパルセータ４０を一定周期で反転させながら回転駆動することにより、水や洗剤と共に洗濯物Ｓが撹拌される。脱水処理では、駆動装置３０がドラム２０を一定方向に高速で回転駆動することにより、洗濯物Ｓが周壁２１に押し付けられ、ドラム２０の内部に貯まる水や洗濯物Ｓに含まれる水が遠心力の作用で水抜孔２２を通じてドラム２０から排出される。

図３に示すように、循環ポンプ８０が、駆動装置３０に隣接してタブ１０の底部の外面に設置されている。循環ポンプ８０は、タブ１０の底部に開口する吸込口８２を一端に有し、ドラム２０の内部に向く給水口８３を他端に有する循環水路８１の途中に設置されている。循環ポンプ８０が作動すると、吸込口８２から水が吸い込まれ、その水が給水口８３からドラム２０の内部に放水されることによって、タブ１０の内部に貯まる水が循環するようになっている。

制御装置７０は、ＣＰＵやＲＯＭなどのハードウエアと、制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されており、洗濯機１で行われる各処理を総合的に制御する機能を有している。制御装置７０には、駆動装置３０や水位センサ６０、循環ポンプ８０などが電気的に接続されており、ユーザの指示に従って、これらと協働して洗濯や濯ぎ、脱水の処理を実行する。

制御装置７０には、洗濯処理の各工程を制御する洗濯処理部７１、濯ぎ処理の各工程を制御する濯ぎ処理部７２、脱水処理の各工程を制御する脱水処理部７３などが設けられている。特に、脱水処理部７３には、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれている場合でも、適切に対処できるように、脱水工程決定部７４が設けられている。

（洗濯機の関連動作）
次に、図４のフローチャートを参照しながら、洗濯機１における開示技術の関連動作について説明する。まず、ユーザが、投入口４から洗濯物Ｓ及び洗剤を投入し、スイッチを操作して全自動処理を実行することで、洗濯機１が作動し、洗濯から脱水の一連の処理が開始される。

そうすると、洗濯処理部７１により、所定量の水が注水された後、駆動装置３０が所定時間、パルセータ４０を回転駆動し、洗濯処理が実行される（ステップＳ１）。その後、濯ぎ処理部７２により、水の入れ替えとともに、駆動装置３０が所定時間、パルセータ４０を回転駆動し、濯ぎ処理が実行される（ステップＳ２）。適宜、これらの処理中に所定時間、循環ポンプ８０が作動し、タブ１０の内部の水を循環させる処理が実行される。

濯ぎ処理部７２において、脱水処理に移行可能かどうかが判断されており（ステップＳ３）、移行可能になるまで濯ぎ処理が実行される。そして、濯ぎ処理が終了して脱水処理に移行可能になると、タブ１０の内部に水が溜まった状態でパルセータ４０が緩やかに正逆回転し、収容した洗濯物Ｓをほぐして洗濯物Ｓのアンバランスを低減する、ほぐし処理が実行される。

そして、そのほぐし処理とともに、脱水処理の工程を決定する脱水工程決定処理が実行される（ステップＳ３でＹＥＳ）。なお、ほぐし処理と別に脱水工程決定処理を実行してもよいが、ほぐし処理とともに脱水工程決定処理を実行することで、ドラム２０の内部での洗濯物Ｓの状態のばらつきが緩和されるため、より安定した検知が可能になる。

脱水工程決定処理は、防水性洗濯物Ｓ２の影響によってドラム２０の内部に水が残って脱水が困難になる状態（異常残水状態）かどうかを検知し、その検知結果に応じて脱水処理の工程を決定する処理であり、脱水工程決定部７４によって行われる。

具体的には、循環ポンプ８０が作動し、水位センサ６０により、循環ポンプ８０の作動開始直後に基準用の水位データＷ１が計測される（ステップＳ４）。

その後、例えば、循環ポンプ８０の作動開始から１分後など、循環ポンプ８０が作動して一定時間が経過した時に、比較用の水位データＷ２が水位センサ６０によって計測される。計測が終わると、循環ポンプ８０やパルセータ４０が停止され、洗濯機１の外部への排水処理が実行される（ステップＳ５）。

脱水工程決定部７４は、水位センサ６０から入力されるこれら水位データＷ１，Ｗ２を用いて、水位差ΔＷ（Ｗ２とＷ１との差）を算出し（ステップＳ６）、水位差ΔＷが所定の閾値（例えば６０ｍｍ）以上かどうかを判定する（ステップＳ７）。

閾値は、異常残水状態になり得るか否かの判定基準となる値であり、脱水工程決定部７４に予め設定されている。閾値は、洗濯機のサイズや種類ごとに、脱水試験等の結果や経験則に基づいて設定される。また、水位データや閾値の単位系は、必ずしも長さである必要はなく、水位に対応した電流値や周波数値などであってもよい。

脱水工程決定部７４での判定について、図５～図９を参照して詳しく説明する。図５は、洗濯物Ｓが通水性洗濯物Ｓ１だけの場合の槽間水ＩＷの水位変化の一例を示している。循環ポンプ８０が作動を開始する約４０秒前までの水位変動は、濯ぎ処理での水流の影響によるものであり、その後の水位変動は、ほぐし処理の影響によるものである。

図６に示すように、循環ポンプ８０が作動すると、タブ１０の底部から水が吸い込まれ、その水がドラム２０の内部に戻されるが、洗濯物Ｓが通水性洗濯物Ｓ１だけの場合には、ドラム２０から抵抗なく水が出ていくので、図５に矢印で示すように、循環ポンプ８０が作動しても槽間水ＩＷの水位はほとんど変化しない。従って、洗濯物Ｓが通水性洗濯物Ｓ１だけの場合の水位差ΔＷは、極めて小さい値となる。なお、図５（図７も同様）において循環ポンプ８０が停止した後の水位の低下は、排水処理の実行によるものである。

図７は、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれている場合の槽間水ＩＷの水位変化の一例を示している。例えば、図８に示すように、防水性洗濯物Ｓ２がドラム２０の壁面に張り付いた場合には、ドラム２０から流出する水量が減るため、ドラム２０の内部の水位は上昇していくのに対し、槽間水ＩＷの水位は、図７に矢印で示すように、循環ポンプ８０の吸い込みによって下降していく。従って、水位差ΔＷは大きい値となる。

また、図９に示すように、防水性洗濯物Ｓ２がドラム２０の壁面に張り付かず、防水性洗濯物Ｓ２が水を抱き込んで漂っている場合などは、上述した特許文献３のように、排水時間による方法では検知できないが、この洗濯機１の場合、水の循環によって側壁に向かう水流がドラム２０の内部に生じるため、防水性洗濯物Ｓ２が側壁に寄っていき、ドラム２０からの水の流出を阻害するようになる。従って、このような場合も水位差ΔＷは大きい値となる。

このように、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれている場合の水位差ΔＷは、通水性洗濯物Ｓ１だけの場合の水位差ΔＷと比べて有意に大きくなる。従って、図示例であれば、閾値を６０ｍｍなどに設定することで、異常残水状態を検知することができる。

なお、基準用及び比較用の水位データＷ１，Ｗ２を計測するタイミングは、循環ポンプ８０の作動開始直後と作動中に限らない。例えば、基準用の水位データＷ１の計測は、循環ポンプ８０の作動前や作動後でもよく、比較用の水位データＷ２の計測は、循環ポンプ８０の停止後でもよい。要は、循環ポンプ８０が作動している期間の少なくとも一部を挟むタイミングで両水位データＷ１，Ｗ２が計測されればよい。また、水位データを３つ以上計測し、これらに基づいて異常残水状態を検知してもよい。

更に、パルセータ４０が作動する濯ぎ処理が行われている最中に、循環ポンプ８０を作動させて基準用及び／又は比較用の水位データを計測するようにしてもよい。この場合、水流の影響による水位変動はあり得るが、濯ぎ処理の終了後、直ぐに脱水処理に移行できるので、処理全体に要する時間を短縮できる。

そうして、脱水工程決定部７４により、水位差ΔＷが閾値以上であると判定された場合には、低速脱水工程が選択され、ドラム２０の回転速度を制限して、中間脱水や最終脱水の脱水処理が行われる（ステップＳ８）。具体的には、ドラム２０の回転速度を２００ｒｐｍ以下に制限して脱水処理が行われる。ドラム２０の回転速度を２００ｒｐｍ以下に制限することで、想定外の異常振動を発生させずに脱水処理が行える。

発明者らは、異常残水状態での脱水処理に関して、これまで様々な条件下で再現実験を行っている。それらによると、残水量にもよるが、異常残水状態で急激な異常振動が発生するのは、６００ｒｐｍ以上に集中しており、防水性のシーツを想定した１０Ｌ以上の多量の残水であっても４００ｒｐｍを下回る結果はこれまでのところ得られていない。

従って、ドラム２０の回転速度を、その４００ｒｐｍの半分である２００ｒｐｍ以下に制限して脱水処理を行うことで、異常残水状態であっても、トラブルを招くような想定外の異常振動を発生させずに脱水処理を行うことができる。

脱水処理の完了後には、脱水効果が低いことや、防水性洗濯物Ｓ２が含まれていることなど、ユーザに注意を促すメッセージが、ブザーや音声、表示などによって報知される（ステップＳ９）。このような報知は、脱水処理の完了後に限らず、脱水処理前に行ってもよい。脱水処理前に行えば、ユーザは、脱水処理を停止したり防水性洗濯物Ｓ２を取り除いて脱水処理を実行したりする対処ができるため、より利便性に優れる。

一方、脱水工程決定部７４によって水位差ΔＷが閾値未満であると判定された場合には、高速脱水工程が選択され、ドラム２０の回転速度を制限することなく、通常通りに２００ｒｐｍを超える回転速度で中間脱水や最終脱水の脱水処理が行われる（ステップＳ１０）。すなわち、異常残水状態でないと検知されたことで、５００ｒｐｍ以上等の高速でドラム２０を回転させ、最適な条件で脱水処理を実行する。従って、短時間で脱水効果の高い脱水処理が行える。

なお、上述した特許文献１や２の洗濯機は、アンバランスが発生してから検知するため、このようなドラム２０の回転数の高低を選択する脱水制御は不可能であるし、特許文献３や４の洗濯機は、異常残水状態の検知精度が低いため、工程の選択ミスが多発して適切な脱水処理が行えない。

＜第１の実施形態＞
（洗濯機の構成）
本実施形態の洗濯機の構成は、循環ポンプ８０や循環水路８１が設置されていない点を除けば、図１や図２に示すように、上述した洗濯機１と同様である。従って、洗濯機の符号１を含め、同様の構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。

この洗濯機１では、循環ポンプ８０が発生する槽間水ＩＷの水位の変化ではなく、ドラム２０に水が貯まった状態でドラム２０が回転することによって発生する槽間水ＩＷの水位の変化に基づいて、脱水処理の工程が決定されるようになっている。次に、図１０のフローチャートを参照しながら、洗濯機１の動作について説明する。

（洗濯機の動作）
洗濯の開始から洗濯処理や濯ぎ処理は、上述した関連動作と同様である。すなわち、ユーザが、洗濯物Ｓ及び洗剤を投入し、スイッチを操作することで洗濯機１が作動する。そうすることで、洗濯処理部７１によって洗濯処理が実行され（ステップＳ１）、濯ぎ処理部７２によって濯ぎ処理が実行される（ステップＳ２）。なお、この洗濯機１では、循環機能が無いため、タブ１０の内部の水を循環させる処理は実行されない。

そして、濯ぎ処理が終了するとほぐし処理が実行され、そのほぐし処理ととともに、脱水工程決定部７４により、異常残水状態の有無を検知して脱水処理の工程を決定する脱水工程決定処理が実行される。

具体的には、まず、水位センサ６０により、基準用の水位データＷ３が計測される（ステップＳ２０）。

その後、１００ｒｐｍ等、少なくとも２００ｒｐｍより低速の、水位検知用の回転数でドラム２０が回転駆動され、そのドラム２０の回転中に、比較用の水位データＷ４が水位センサ６０によって計測される（ステップＳ２１）。計測が終われば、ドラム２０やパルセータ４０の回転は停止され、排水処理が実行される。

脱水工程決定部７４は、水位センサ６０から入力されるこれら水位データＷ３，Ｗ４を用いて、水位差ΔＷ（Ｗ３とＷ４との差）を算出し（ステップＳ２２）、水位差ΔＷが所定の閾値（例えば１３ｍｍ）以上かどうかを判定する（ステップＳ２３）。

この点、図１１～図１５を参照して詳しく説明する。図１１は、通水性洗濯物Ｓ１だけの場合の槽間水ＩＷの水位変化の一例を示している。ドラム２０が回転を開始する約６０秒前まで水位変動は、濯ぎ処理での水流の影響によるものであり、その後に、ほぐし処理の影響によって水位の上昇が生じている。

図１２に示すように、ドラム２０が回転すると、通水性洗濯物Ｓ１だけの場合には、遠心力の作用によってドラム２０の内部の水がドラム２０から抵抗なく出ていくので、図１１に矢印で示すように、槽間水ＩＷの水位は大きく上昇し、水位差ΔＷは大きい値となる。

図１３は、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれている場合の槽間水ＩＷの水位変化の一例を示している。例えば、図１４に示すように、防水性洗濯物Ｓ２がドラム２０の壁面に張り付いている場合には、遠心力が作用しても、防水性洗濯物Ｓ２によってドラム２０の内部からの水の流出が阻害されるため、図１３に示すように、槽間水ＩＷの水位の大きな上昇は生じず、水位差ΔＷは小さい値となる。

また、図１５に示すように、防水性洗濯物Ｓ２が水を抱き込んで漂っている場合などでも、遠心力の作用で防水性洗濯物Ｓ２が側壁に押し付けられるうえに、防水性洗濯物Ｓ２に抱き込まれた水は、自由に動けず、水位の変化に寄与し得ない状態となっているため、この場合も槽間水ＩＷの水位の大きな上昇は生じず、水位差ΔＷは小さい値となる。

このように、通水性洗濯物Ｓ１だけの場合の水位差ΔＷは、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれている場合の水位差ΔＷと比べて有意に大きくなる。従って、図示例であれば、閾値を１３ｍｍなどに設定することで、異常残水状態を検知することができる。

そうして、脱水工程決定部７４により、水位差ΔＷが閾値未満であると判定された場合には、第１実施形態と同様に、低速脱水工程が選択されて低速での脱水処理が行われ（ステップＳ８）、脱水処理の完了後には、ユーザへの報知が行われる（ステップＳ９）。そして、脱水工程決定部７４により、水位差ΔＷが閾値以上と判定された場合には、第１実施形態と同様に、高速脱水工程が選択され、通常の脱水処理が行われる（ステップＳ１０）。

＜第２の実施形態＞
（洗濯機の構成）
本実施形態の洗濯機の構成は、上述した洗濯機１と同様である。従って、同様の構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。

この洗濯機１では、循環ポンプ８０の作動によって発生する槽間水ＩＷの水位の変化と、ドラム２０を低回転することによって発生する槽間水ＩＷの水位の変化との双方に基づいて、脱水処理の工程が決定されるようになっている。

すなわち、この洗濯機１の脱水工程決定部７４は、図１６に示すように、関連する洗濯機１の脱水工程決定部７４に相当する第１の脱水工程決定部７４ａと、第１の実施形態の洗濯機１の脱水工程決定部７４に相当する第２の脱水工程決定部７４ｂとを有し、これらの制御を組み合わせることによって脱水工程決定処理が実行される。次に、図１７のフローチャートを参照しながら、洗濯機１の動作について説明する。

（洗濯機の動作）
洗濯の開始から洗濯処理や濯ぎ処理は、上述した関連動作と同様である。すなわち、ユーザが、洗濯物Ｓ及び洗剤を投入し、スイッチを操作することで洗濯機１が作動する。それにより、洗濯処理部７１の制御に基づいて洗濯処理が実行され（ステップＳ１）、その後、濯ぎ処理部７２の制御に基づいて、濯ぎ処理が実行される（ステップＳ２）。適宜、これらの処理中に所定時間、循環ポンプ８０が作動し、タブ１０の内部の水を循環させる処理が実行される。

濯ぎ処理部７２において、脱水処理に移行可能かどうかが判断されており（ステップＳ３）、濯ぎ処理が終了して脱水処理に移行可能になると、ほぐし処理とともに、第１の脱水工程決定部７４ａによって脱水処理の工程を決定する第１の脱水工程決定処理が実行される（ステップＳ３でＹＥＳ）。第１の脱水工程決定処理の内容は、上述した洗濯機１の脱水工程決定処理と同様である。

すなわち、循環ポンプ８０が作動し、水位センサ６０により、循環ポンプ８０の作動開始直後に基準用の水位データＷ１が計測され（ステップＳ４）、その後、循環ポンプ８０の作動中に、比較用の水位データＷ２が水位センサ６０によって計測され、計測が終わると循環ポンプ８０が停止される（ステップＳ５）。

第１の脱水工程決定部７４ａは、水位センサ６０から入力されるこれら水位データを用いて、水位差ΔＷ（Ｗ２とＷ１との差）を算出し（ステップＳ６）、水位差ΔＷが所定の閾値（例えば６０ｍｍ）以上かどうかを判定する（ステップＳ７）。

そして、第１の脱水工程決定部７４ａにより、水位差ΔＷが閾値以上であると判定された場合には、排水処理の後、低速脱水工程が選択されて低速での脱水処理が行われ（ステップＳ８）、脱水処理の完了後には、ユーザへの報知が行われる（ステップＳ９）。

一方、第１の脱水工程決定部７４ａにより、水位差ΔＷが閾値未満であると判定された場合には、更に、第２の脱水工程決定部７４ｂにより、ほぐし処理ととともに第２の脱水工程決定処理が実行される。第２の脱水工程決定処理の内容は、第１の実施形態の洗濯機１の脱水工程決定処理と同様である。

すなわち、水位センサ６０により、基準用の水位データＷ３が計測された後、水位検知用の低回転数でドラム２０が回転駆動され、ドラム２０の回転中に、比較用の水位データＷ４が計測される（ステップＳ２０，Ｓ２１）。計測が終われば、ドラム２０やパルセータ４０の回転は停止され、排水処理が実行される。

第２の脱水工程決定部７４ｂは、これら水位データを用いて水位差ΔＷ（Ｗ４とＷ３との差）を算出し、水位差ΔＷが所定の閾値（例えば１３ｍｍ）以上かどうかを判定する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

そして、第２の脱水工程決定部７４ｂにより、水位差ΔＷが閾値未満であると判定された場合には、低速での脱水処理やユーザへの報知が行われる（ステップＳ８，Ｓ９）。第２の脱水工程決定部７４ｂにより、水位差ΔＷが閾値以上と判定された場合には、高速脱水工程が選択され、通常の脱水処理が行われる（ステップＳ１０）。

このように同じ水位の変化であっても、視点の異なる検知を組み合わせることで、検知精度を大幅に向上させることができる。従って、第２の実施形態の洗濯機１では、洗濯物Ｓに防水性洗濯物Ｓ２が含まれていた場合に、よりいっそう適切な対処が可能になる。

なお、本発明の洗濯機は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

水位センサ６０は一例であり、その検出方法は特に限定されない。例えば、圧力に応じた発振周波数の変化によって検出するセンサや、音波等により非接触で液面までの距離を計測するセンサなどを用いることができる。

脱水処理が複数回行われる場合には、脱水処理ごとに脱水工程決定処理を行うのが好ましい。所定時間間隔で水位差を求めるのではなく、単位時間当たりの水位の変化を求めても、実質的に同様の効果を得ることができる。

水位の変化の程度によっては、低速脱水工程又は高速脱水工程を選択するだけでなく、脱水運転を停止させる脱水停止工程を選択するようにしてもよい。水位差は、絶対値として閾値と比較するだけでなく、正又は負の値として閾値と比較してもよい。

１ 洗濯機
１０ タブ（水受槽）
２０ ドラム（脱水槽）
２１ 周壁
４０ パルセータ（撹拌機）
６０ 水位センサ
７０ 制御装置
７１ 洗濯処理部
７２ 濯ぎ処理部
７３ 脱水処理部
７４ 脱水工程決定部
８０ 循環ポンプ
ＩＷ 槽間水
Ｓ 洗濯物
Ｓ１ 通水性洗濯物
Ｓ２ 防水性洗濯物

Claims (7)

1. 脱水処理の機能を備えた縦型の洗濯機であって、
   貯水及び排水が可能な水受槽と、
   前記水受槽に回転可能に収容され、内外に水が通過する周壁を有する脱水槽と、
   前記脱水槽を回転駆動する駆動装置と、
   前記水受槽と前記脱水槽との間に貯まる槽間水の水位を計測する水位センサと、
   前記駆動装置及び前記水位センサと協働して前記脱水処理の内容を決定する脱水工程決定処理を実行する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置が、前記水受槽に水が貯まった状態で前記脱水槽が回転することによって発生する遠心力の作用に起因して上昇する前記槽間水の水位差に基づいて、前記脱水槽に投入された洗濯物に防水性洗濯物が含まれることによって脱水が困難になる異常残水状態か否かを前記脱水処理へ移行するときに検知し、その検知結果に応じて前記脱水工程決定処理を行う脱水工程決定部を有し、
   前記脱水工程決定部が、前記水位センサによって前記脱水槽の回転前に計測される基準用の水位データと、前記脱水槽の回転中に計測される比較用の水位データとを用いて前記槽間水の水位差を算出し、当該槽間水の水位差を、予め設定されている閾値と比較することにより、前記異常残水状態か否かを検知する洗濯機。
2. 請求項１に記載の洗濯機において、
   前記水受槽の内部に貯まる水を循環させるとともに、前記水位センサと協働して前記制御装置が第２の脱水工程決定処理を実行するための循環ポンプを更に備え、
   前記制御装置が、前記循環ポンプが作動することによって発生する前記槽間水の水位差に基づいて、前記第２の脱水工程決定処理を行う第２の脱水工程決定部を更に有し、
   前記第２の脱水工程決定部が、前記循環ポンプが作動している期間の少なくとも一部を挟むタイミングにおいて前記水位センサによって計測される基準用及び比較用の各水位データを用いて前記槽間水の水位差を算出し、当該槽間水の水位差を、予め設定されている閾値と比較することにより、前記異常残水状態か否かを検知する洗濯機。
3. 請求項２に記載の洗濯機において、
   前記脱水槽は、当該脱水槽の内部に貯まる水を撹拌する撹拌装置を有し、
   前記撹拌装置の停止中に、前記制御装置が前記循環ポンプを作動させ、前記水位センサを用いて前記槽間水の水位差を算出する洗濯機。
4. 請求項２に記載の洗濯機において、
   前記脱水槽は、当該脱水槽の内部に貯まる水を撹拌する撹拌装置を有し、
   前記撹拌装置の作動中に、前記制御装置が前記循環ポンプを作動させ、前記水位センサを用いて前記槽間水の水位差を算出する洗濯機。
5. 請求項１～請求項４のいずれか１つに記載の洗濯機において、
   前記槽間水の水位差と前記閾値との比較結果に基づいて、回転速度を制限して脱水処理する低速脱水工程が行われる洗濯機。
6. 請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の洗濯機において、
   前記槽間水の水位差と前記閾値との比較結果に基づいて、回転速度を制限しないで脱水処理する高速脱水工程が行われる洗濯機。
7. 請求項１～請求項６のいずれか１つに記載の洗濯機において、
   前記槽間水の水位差と前記閾値との比較結果に基づいて、ユーザへの報知が行われる洗濯機。
   

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