(57)【要約】【課題】使用者が判断する必要なしに、洗濯物への繊維や色落ちの再付着の程度を検知し、必要と判断されたときのみ洗濯物への繊維や色落ちの再付着を抑え衣類の黒ずみを抑制できる洗濯機を提供すること。【解決手段】洗濯物を収容して回転する洗濯槽３と、洗濯槽３を収容する外槽２と、水道に接続して給水弁１０を介して洗濯槽３および外槽２へ給水する給水口９と、洗濯槽３を駆動するモータ４と外槽２の前端壁裏面に設置して洗濯槽３に投入する洗濯物の色を読み取るカラーセンサ１６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、
前記洗濯槽を収容する外槽と、
水道に接続して給水弁を介して前記洗濯槽および前記外槽へ給水する給水口と、
前記洗濯槽を駆動するモータと、
前記外槽の前端壁裏面に設置して前記洗濯槽に投入する洗濯物の色を読み取るカラーセンサとを備えた洗濯機。
【請求項２】
前記カラーセンサは、前記外槽の前端壁裏面上方に前記洗濯槽内に向けて設置された請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記カラーセンサでの洗濯物の色の読み取りは、前記洗濯槽に投入する衣類が前記カラーセンサの前を通過するときに認識することによって行う請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
前記カラーセンサでの洗濯物の色の読み取りは、前記洗濯槽に投入する衣類を前記カラーセンサに近づけることで認識させる請求項２または３に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記カラーセンサでの洗濯物の色の読み取りは、前記洗濯槽を数回回転させてカラーセンサの前を通過する洗濯物の色の認識で行う請求項２記載の洗濯機。
【請求項６】
前記カラーセンサによって洗濯物の色が濃いと判定すると、洗い工程やすすぎ工程の少なくともいずれかの工程での水量を通常より多くする制御を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記外槽に接続して洗濯液が入り込む取水口と、
前記取水口と一端が連通して前記外槽に設けられ前記洗濯槽方向に開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、
前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプとを備え、
前記カラーセンサによって洗濯物の色が濃いと判定すると、洗い工程やすすぎ工程の少なくともいずれかの工程で前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を通常より減らす制御を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性支持された外槽内に洗濯物を収容して回転可能な洗濯槽を備え、その洗濯槽内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行う洗濯機、特にドラム式洗濯機もしくは乾燥機能をも備えたドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯機においては、洗濯物を洗濯槽に投入した後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ既定量の洗剤が投入されている洗剤入れを介して洗濯槽を収容する外槽または洗濯槽に注水される。注水後は、洗濯槽を低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗濯液で濡らした後、洗濯槽を一定時間、洗濯物が洗濯槽壁面に張り付かない程度の低速で回転させながら、濡れた洗濯物が回転に伴って洗濯槽の上部より落下する際の衝撃によって汚れを落とすことで洗浄を行っている。
【０００３】
特に、ドラム式洗濯機では洗濯槽の上部より洗濯物を落下させて汚れを落とす方式のために洗濯物が洗濯液に浮かないように給水量を少なくするので、洗濯物全体が浸かりきるほど洗濯液の水量がなく、循環ポンプを用いて洗濯液を洗濯槽の上下に循環させて循環シャワーとして洗濯物に向けて吐出して洗濯液を満遍なく浸透させることが行われている。
【０００４】
このように洗い時の水量が少ないために、ドラム式洗濯機においては、洗濯物から浮き出させた繊維、色落ちや汚れが再度洗濯物に付着しやすくなり、衣類の黒ずみの原因となることがある。特に色物の衣類からは色移りや繊維の付着が目立ってしまう。
【０００５】
このため、カラーセンサを洗濯機水槽の底部に設置して洗濯液の色の変化を検知し、色落ちの兆候を検知すると排水、報知を行うことが考案されている。（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２２４５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような従来の構成では、洗濯液の中にカラーセンサを埋没させる必要があるので、完全防水した状態で洗剤の混じった洗濯液からの検知精度を保たねばならず、さらに水槽の底部に設置することで保守性も悪いといった問題がある。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者が判断する必要なしに、洗濯物への繊維や色落ちの再付着の程度を検知し、必要と判断されたときのみ洗濯物への繊維や色落ちの再付着を抑え衣類の黒ずみを抑制できる洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、水道に接続して給水弁を介して前記洗濯槽および前記外槽へ給水する給水口と、前記洗濯槽を駆動するモータと、前記外槽の前端壁裏面に設置して前記洗濯槽に投入する洗濯物の色を読み取るカラーセンサとを備えたものである。
【００１０】
これによって、洗濯槽に洗濯物を投入する度に色を読み取ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の洗濯機は、洗濯機に投入される衣類の色を検知して黒ずみの増加する可能性が高い衣類を見分けて、その場合のみ黒ずみの起こりにくい工程をとれるので、衣類の黒ずみを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯機の洗い工程の制御を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態における再付着抑制設定時の衣類量による洗い中の循環ポンプ制御の図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第１にかかる洗濯機は、洗濯物を収容して回転する洗濯槽と、前記洗濯槽を収容する外槽と、水道に接続して給水弁を介して前記洗濯槽および前記外槽へ給水する給水口と、前記洗濯槽を駆動するモータと、前記外槽の前端壁裏面に設置して前記洗濯槽に投入する洗濯物の色を読み取るカラーセンサとを備えたものである。
【００１４】
これによって、洗濯槽に投入する洗濯物の色から洗濯物の色物の割合を確認することができ、洗濯物に色物が多いと判定した場合には、再付着を抑制する制御を行う設定とすることができる。
【００１５】
本発明の第２にかかる洗濯機は、第１の発明のカラーセンサは、前記外槽の前端壁裏面上方に前記洗濯槽内に向けて設置されたもので、洗濯物が投入されて洗濯槽の底部あたりに位置するたびにその色を検知することで、一つ一つの洗濯物の色を検知して洗濯物の色物の割合を精度よく判定することができる。
【００１６】
本発明の第３にかかる洗濯機は、第１の発明のカラーセンサでの洗濯物の色の読み取りを、前記洗濯槽に投入する衣類が前記カラーセンサの前を通過するときに認識することによって行うもので、洗濯物を洗濯槽に投入する時にその色を検知することで、一つ一つの洗濯物の色を検知して洗濯物の色物の割合を精度よく判定することができる。
【００１７】
本発明の第４にかかる洗濯機は、第２または第３の発明のカラーセンサでの洗濯物の色の読み取りを、前記洗濯槽に投入する衣類を前記カラーセンサに近づけることで認識させるもので、洗濯物を洗濯槽に投入する前に使用者がカラーセンサに近づけてその色を検知することで、一つ一つの洗濯物の色を確実に検知して洗濯物の色物の割合を精度よく判定することができる。
【００１８】
本発明の第５にかかる洗濯機は、第２の発明のカラーセンサでの洗濯物の色の読み取りを、前記洗濯槽を数回回転させてカラーセンサの前を通過する洗濯物の色の認識で行うもので、洗濯物を洗濯槽への投入を一枚ずつ行う必要がなく、洗濯物が洗濯槽の中でまんべんなく回転する間にカラーセンサが洗濯物の色を読み取るので、洗濯物全体から色物の割合を精度よく判定することができる。
【００１９】
本発明の第６にかかる洗濯機は、第１〜第５のいずれかの発明のカラーセンサによって洗濯物の色が濃いと判定すると、洗い工程やすすぎ工程の少なくともいずれかの工程での水量を通常より多くする制御を行うもので、それまでの工程で溶け出した繊維、色落ちや汚れを多く含んだ洗濯液の全体濃度が下がり、洗濯物に繊維、色落ちや汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
【００２０】
本発明の第７にかかる洗濯機は、第１〜第６のいずれかの発明において、前記外槽に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記取水口と一端が連通して前記外槽に設けられ前記洗濯槽方向に開口した吐出口に案内するように構成された循環経路と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口から前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプとを備え、前記カラーセンサによって洗濯物の色が濃いと判定すると、洗い工程やすすぎ工程の少なくともいずれかの工程で前記循環ポンプによる洗濯液の循環水量を通常より減らす制御を行うもので、それまでの工程で溶け出した繊維、色落ちや汚れを多く含んだ洗濯液をシャワーとして洗濯物に積極的にかけることがなく、洗濯物に汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態における洗濯機の概略構成を示したもので、図１において、１は洗濯機全体の外箱で、その内部に外槽２が配設され、さらに外槽２の内側に洗濯槽としてのドラム３が水平方向から少し傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。ドラム３は、背面にモータ４が接続されてモータ４の回転によりドラム３が回転するようになっている。また、ドラム３は外周面に複数の通水孔が設けられており、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能するものである。
【００２３】
外槽２の最低部には、取水口５が接続されており、排水弁６につながっており、排水弁６は排水管７につながっている。
【００２４】
取水口５には外槽２およびドラム３に給水された水位を検知する水位検知手段である水位センサ８が設置されている。水位センサ８は、給水開始後にすぐに反応する位置に設置して、たとえば隔膜（ダイアフラム）に加わる圧力を膜の変形として検出することで水位を検知する。隔膜の変形を検出する方法には、静電容量の変化やひずみゲージを使う。
【００２５】
給水口９は水道に接続して、給水弁１０を介して外槽２やドラム３を順次水で満たしていく。
【００２６】
また、取水口５と排水弁６の間からは取水口５から取り込んだ洗濯液をドラム３に吐出する吐出口１１につながった循環経路１２が連通しており、外槽２やドラム３を満たしている洗濯液を循環できるようにしている。この循環経路１２への水の取り込みは、循環ポンプ１３を用いて行うこととすれば、循環経路１２による洗濯液の循環は循環ポンプ１３の制御のみで行えるので、ドラム３の回転による水流などの通常洗浄力を制御する洗浄制御とは関係なく循環させることができる。
【００２７】
外槽２の底部にはシーズヒータ等からなる加熱手段としての温水ヒータ１４を備え、洗濯液を加熱して、ドラム３内部の洗濯物を温水洗浄する機能を有している。
【００２８】
洗濯液の循環時に洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が多く含まれると、循環ポンプ１３や排水管７が詰まってくる恐れがあるため、取水口５の先にはフィルタ１５を設置して洗濯物の繊維や髪の毛などの異物を取り除くようにする。
【００２９】
カラーセンサ１６は、外槽２の上方裏面にセンサ面をドラム３内に向けて設置し、ドラム３内に投入する洗濯物の色を読み取る。カラーセンサ１６の構成は、投光用の白色ＬＥＤと反射光検知用のＲＧＢ（赤緑青）のそれぞれの色の濃さによって電圧出力値ＣＲ、Ｃ
Ｇ、ＣＢが変わるカラーフィルタ付のフォトダイオード等によって構成した色検知センサとの組み合わせで、暗いドラム３内でも色を正確に検知できる。カラーセンサ１６を外槽２の上方裏面に設置することによって、ドラム３内の水位が高くても水没することはないので完全防水とする必要はなく、また上方からドラム３内にセンサ面を向けるのでドラム３内に投入された洗濯物を安定してセンシングすることができる。
【００３０】
制御手段１７は、マイクロコンピュータ等で構成して、水位センサ８からの水位検出信号を入力し、排水弁６、給水弁１０の開閉、モータ４、循環ポンプ１３や温水ヒータ１４の制御等を行うことによって、すべての洗濯工程の制御を行う。さらに、モータ４に流れる電流信号や回転角を検知してドラム３の重さつまり洗濯物の重量を判定する布量検知手段や、水位センサ８で検出した水位と工程時間によって洗濯物の布質を判定する布質検知手段としての機能も有している。
【００３１】
次に、本実施の形態の洗濯機の動作について図２の制御フローチャートおよび図１を参照しながら説明する。
【００３２】
洗濯機の電源を入れると、制御手段１７は、カラーセンサ１６からのデータを電圧値として定期的に読み出す（Ｓ１）。洗濯物が投入されるとカラーセンサ１６のＲＧＢのそれぞれの電圧出力値ＣＲ、ＣＧ、ＣＢが変化する。ＲＧＢ電圧出力値のいずれもが大きい場合は、明るい白色に近い衣類である。洗濯物が投入される度にカラーセンサ１６の電圧出力値ＣＲ、ＣＧ、ＣＢが変化するので、これらをすべて平均して平均値ＣＴとして記憶していく。
【００３３】
洗濯機に洗濯物の投入が終了し、洗濯開始のために「スタート」ボタンを押すと（Ｓ２のＹＥＳ）、制御手段１７は、まずカラーセンサの平均値ＣＴが閾値のＣ１より小さいかを判定し（Ｓ３）、Ｃ１より小さければ洗濯物に色物が多いと判断して（Ｓ３のＹＥＳ）、再付着を抑制する制御を行う設定とする（Ｓ４）。
【００３４】
次に、制御手段１７は、洗濯物の量を検出する（Ｓ５）。この洗濯物の量の検出は、モータ４を制御して洗濯物とともにドラム３を回転させるときのモータ４の電流信号の大きさ、電流変化量や回転角の変化などの少なくとも１つのモータ動作に関する情報を検出することによって行う。
【００３５】
基本的な給水量と洗い時間は、この洗濯物の量をもとに決定する（Ｓ６）。たとえば、洗濯物の量が「少ない」と判定した時は、「低」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ１とする。洗濯物の量が「中くらい」と判定した時は、「中」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ２とする。また、洗濯物の量が「多い」と判定した時は、「高」水位を設定水位とし、洗い時間を設定時間Ａ３とする。
【００３６】
次に、制御手段１７は、給水弁１０を開放して（Ｓ７）、給水を開始する。
【００３７】
給水中は、制御手段１７により循環ポンプ１３を制御して、洗剤とともに給水された洗剤水を循環経路１２を介して吐出口１１より外槽２へ循環させることとすれば、洗剤の水への溶け込みを促進することができる。この場合、吐出口１１からドラム３内に循環水が吐出すると洗剤が水に溶ける前に洗濯物が水を吸ってしまうため、循環ポンプ１３の循環流量は、ドラム３内に循環水があまり吐出しない程度に制御する必要がある。
【００３８】
設定水位に到達すると（Ｓ８のＹＥＳ）、給水弁１０を閉じて（Ｓ９）、初期給水の工程を終了する。
【００３９】
次に、制御手段１７は、モータ４を制御してドラム３を低速で回転させながら撹拌を開始する（Ｓ１０）。洗濯物がドラム３内で持ち上げられ、ドラム３の上部より重力によって落下し、落下時の運動エネルギーが効果的に加えられるように、ドラム３の回転速度は、ドラム３壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度が好ましく、洗濯物の量にも依存するが６０ｒｐｍ以下が好ましい。回転方向は、同一方向でも、定期的に切り替えることとしてもよい。
【００４０】
ドラム３の攪拌中は、循環ポンプ１３の駆動を行い、洗濯液が循環経路１２を通過する状態にして、洗濯液を循環経路１２を介して吐出口１１よりドラム３内へ循環させ、洗濯物に洗剤の溶け込んだ洗濯液をかけて濡れ性を高める。
【００４１】
循環ポンプ１３の起動から１分が経過すると、制御手段１７は、循環ポンプ１３を停止して、洗濯液の循環を停止する。また、循環ポンプ１３の停止から１分間が経過すると、再び循環ポンプ１３の駆動を１分間行うことを繰り返す（Ｓ１１）。
【００４２】
上記の循環ポンプ１３の駆動と停止を繰り返してドラム３の攪拌を行っていると、洗濯物が水を吸って水位が低下するので、制御手段１７は、給水弁１０を開いて設定水位との不足分を再度給水する。
【００４３】
ドラムの攪拌開始から６分経過すると、制御手段１７は、温水ヒータ１４に通電して洗濯水の加熱を開始し、加熱所定時間が経過すると加熱を終了する。加熱所定時間は、洗濯開始時に使用者によって設定しても良いし、洗濯物の量によって制御手段１７が判断して設定しても良い。
【００４４】
さらに、洗い工程の設定時間Ａが経過していなければ（Ｓ１２のＮＯ）、ドラム３の攪拌動作や循環ポンプ１３の動作を繰り返す。
【００４５】
設定時間Ａを経過した後は（Ｓ１２のＹＥＳ）、再付着を抑制する制御を行う設定としている場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、つまり洗濯物に色物が多いと判断している場合は、循環ポンプ１３の回転数を下げ（Ｓ１４）、洗濯液の循環流量を低下させることで吐出口１１から出る水流を弱くする。
【００４６】
その後もドラム３の攪拌動作や循環ポンプ１３の動作を繰り返し、設定時間Ｂが経過していれば（Ｓ１５のＹＥＳ）、洗い工程を終了し、次のすすぎ、脱水の工程に入る。
【００４７】
設定時間Ｂは、洗濯物の量により設定した設定時間Ａより長い時間が設定されており、固定時間でもよいし、設定時間Ａにあらかじめ決められた時間を追加したものでもよい。たとえば、図３では、設定時間Ａを洗濯物の量によって設定時間Ａ１を２０分、設定時間Ａ２を３０分、設定時間Ａ３を４０分と設定し、設定時間Ｂはそれぞれの設定時間Ａに１５分を足したものとしている。
【００４８】
以上のように、カラーセンサを外槽の上方裏面にセンサ面をドラム内に向けて設置し、ドラム内に投入する洗濯物の色を読み取るようにしたので、投入する洗濯物の色から洗濯物の色物の割合を確認することができ、洗濯物に色物が多いと判定した場合には、再付着を抑制する制御を行う設定として、洗いの後半に循環ポンプの回転数を下げることとしたので、洗い工程の前半までに溶け出した繊維、色落ちや汚れを多く含んだ洗濯液をシャワーとして洗濯物に積極的にかけることがなく、洗濯物に汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
【００４９】
また、上記の実施の形態では、カラーセンサによる洗濯物の色の読み取りを、衣類をド
ラムに投入する度に読み取ることとしたが、洗濯機の外部にカラーセンサを設置して、衣類を１枚ずつ近づけたり押し付けたりすることで色の読み取りを行い、その後に衣類をドラム内に投入することとすれば、カラーセンサでの色の読み取り誤りを少なくすることができ、より細かな衣類の色判定ができる。
【００５０】
また、上記の実施の形態では、カラーセンサによる洗濯物の色の読み取りを、衣類をドラムに投入する度に読み取ることとしたが、洗濯物を全てドラムの中に投入後にドラムを数回回転させる間にドラム内部を向いたカラーセンサが読み取った値を洗濯物の色の平均値とすることとすれば、使用者がカラーセンサによる色の読み取りに気を使うことなく、通常の洗濯動作の中で洗濯物の色物の割合を判定することができる。
【００５１】
なお、上記の実施の形態では、再付着を抑制する制御を行う洗いの後半に循環ポンプによる循環水量を少なくすることとしたが、洗いの後半に循環ポンプを動作させないこととしてもよい。これにより、洗いの後半に循環水の洗濯物の上からかけることがなくなるので、洗い工程の前半までに溶け出した汚れを多く含んだ洗濯液がシャワーとして洗濯物にかからず、洗濯物に汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
【００５２】
また、上記の実施の形態では、再付着を抑制する制御を行う洗いの後半に循環ポンプによる循環水量を制御することとしたが、洗いの後半に水量を増やすこととしてもよい。これにより、洗い工程の前半までに溶け出した繊維、色落ちや汚れを多く含んだ洗濯液の全体濃度が下がり、洗濯物に繊維、色落ちや汚れが再付着しにくいので衣類の黒ずみが抑制できる。
【００５３】
また、上記の各実施の形態における洗濯機の構成は、洗濯槽が水平方向から傾斜した回転軸を有するドラム式洗濯機で説明したが、洗濯槽が水平方向の回転軸を有するドラム式洗濯機や、洗濯槽が鉛直方向の回転軸を有する縦型洗濯機であっても、上記の内容と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、繊維や色落ちに対する再付着を抑制して洗浄性能を常に安定的に得られるので、繊維などの洗浄装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  外箱
２  外槽
３  ドラム（洗濯槽）
４  モータ
５  取水口
６  排水弁
７  配水管
８  水位センサ
９  給水口
１０  給水弁
１１  吐出口
１２  循環経路
１３  循環ポンプ
１４  温水ヒータ
１５  フィルタ
１６  カラーセンサ
１７  制御手段（布量検知手段、布質検知手段）
【図１】
2014239808.tif 000003
【図２】
2014239808.tif 000004
【図３】
2014239808.tif 000005