(57)【要約】【課題】循環経路の閉塞状態を検知し循環ポンプを停止することにより省エネルギー性に優れたものとすること。【解決手段】循環経路を通じ制御手段により駆動される循環ポンプにより循環させる水循環系を備え、回転ドラム内に循環水を噴射する噴射口を有した構成において、制御手段は、水槽内の水の水位を検知する水位検知手段を備え、循環ポンプ駆動時と停止時の水位の差が所定の値以下の場合、駆動を停止し、使用者に報知し異物の排除を促すことで、ポンプの出力が低下を抑えることで洗浄効果を高めることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面に開口部を有する有底円筒形に形成された回転ドラムと、
前記回転ドラムを内部に配設する水槽と、
前記水槽に接続された循環経路を通じ、前記水槽内の洗濯水を循環ポンプにより循環させる水循環系と、
前記水槽内の水位を検知する水位検知手段と、
洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位差が所定の値以下の場合、前記循環ポンプの駆動を停止するようにしたドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位の差が所定の値以下の場合、報知を行う報知手段を備えた請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記循環ポンプの上流側の前記循環経路に、取り外し可能な異物を捕集するフィルタを備え、
前記報知手段は、前記フィルタの掃除を促す報知を行うようにした請求項２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記循環ポンプ駆動時と停止時との所定時間の水位の平均値の差で前記循環ポンプの駆動停止の判定を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記循環ポンプの駆動時の負荷量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記循環ポンプの負荷量が所定の値以下の場合、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位の差の判定を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯水を循環させる循環装置を備えたドラム式洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水槽内の洗濯水を循環ポンプで循環させる循環機能を有したドラム式洗濯機が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のドラム式洗濯機は、洗浄力を向上させる目的で、洗濯槽内の衣類に洗浄水の噴射を行うポンプを駆動源とする循環経路を有し、水位センサで所定の水位を維持しながら運転を行うことで被処理物を効率よく洗浄するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３６０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の水循環技術は、循環経路内への異物の混入や堆積などにより、循環経路が閉塞状態になると、洗濯水を循環させることができずに、不要に循環ポンプを駆動させてしまうという課題があった。
【０００６】
本発明の主たる目的は、循環経路の閉塞状態を検知すると循環ポンプの駆動を停止させることにより、省エネルギー性に優れたドラム式洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るドラム式洗濯機は、正面に開口部を有する有底円筒形に形成された回転ドラムと、前記回転ドラムを内部に配設する水槽と、前記水槽に接続された循環経路を通じ、前記水槽内の洗濯水を循環ポンプにより循環させる水循環系と、前記水槽内の水位を検知する水位検知手段と、洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位差が所定の値以下の場合、前記循環ポンプの駆動を停止するようにしたものである。
【０００８】
循環経路内が正常な場合、循環ポンプ駆動時は循環経路内を満たし噴射に必要な体積分水位は低下するが、循環ポンプ停止時は循環経路内と噴射に必要な水が回収されるため水位は回復する。しかし、実際は被洗濯物が回転ドラム内にあり、循環ポンプ駆動時は噴射された洗浄水を被洗浄物が含むことにより水位は更に低下する。このため、循環ポンプ駆動時と停止時の水位の差はさらに広がる。しかし循環経路への異物の混入や堆積などにより、循環経路が閉塞状態になり、噴射不能となる可能性がある。よって循環ポンプの駆動時でも水槽内の水位は低下しないことがある。また、噴射も行えないため被洗浄物が含む洗浄水も減るため更に水位の低下は起こらない。完全閉塞状態でなくても、噴射が低下するため水位の低下量は減少する。この水位の低下の差を水位検知手段により検知し、循環経路内への異物の混入や堆積などによる、循環経路が閉塞状態を検知し、循環ポンプの駆動を停止することにより、循環ポンプ駆動時の異音を防ぐことができる。また、循環ポンプの駆動を不要に行うことがないので、省エネルギー性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドラム式洗濯機によれば、循環ポンプの駆動を不要に行うことがないので、省エネルギー性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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造を示す断面図
【図２】同ドラム式洗濯機の循環ポンプを示す図
【図３】同ドラム式洗濯機のブロック図
【図４】同ドラム式洗濯機のポンプの動作と水位の関係を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のドラム式洗濯機は、正面に開口部を有する有底円筒形に形成された回転ドラムと、
前記回転ドラムを内部に配設する水槽と、
前記水槽に接続された循環経路を通じ、前記水槽内の洗濯水を循環ポンプにより循環させる水循環系と、
前記水槽内の水位を検知する水位検知手段と、
洗い工程、すすぎ工程の少なくとも１つを実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位差が所定の値以下の場合、前記循環ポンプの駆動を停止するようにしたものである。
【００１２】
これにより、循環経路内が正常な場合、循環ポンプ駆動時は循環経路内を満たし噴射に必要な体積分水位は低下するが、循環ポンプ停止時は循環経路内と噴射に必要な水が回収されるため水位は回復する。実際は被洗濯物がドラム内にあり、循環ポンプ駆動時は噴射された洗浄水を被洗浄物が含むことにより水位は更に低下するため、循環ポンプ駆動時と停止時の水位の差はさらに広がる。しかし循環経路への異物の混入や堆積などにより、循環経路が閉塞状態になり、最悪の場合噴射不能となるだけでなく、循環経路内を満すことも不能となるため、循環ポンプ駆動時でも水位は低下しない。また、噴射も行えないため被洗浄物が含む洗浄水も減るため更に水位の低下は起こらない。完全閉塞状態でなくても、噴射が低下するため水位の低下量は減少する。この水位の低下の差を水位検知手段により検知することが可能となる。この水位の低下の差を水位検知手段により検知し、循環経路内への異物の混入や堆積などによる、循環経路が閉塞状態を検知し、循環ポンプの駆動を停止することにより、循環ポンプ駆動時の異音を防ぐことができる。また、循環ポンプの駆動を不要に行うことがないので、省エネルギー性を高めることができる。
【００１３】
さらに、上記構成において、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位の差が所定の値以下の場合、報知を行う報知手段を備えてもよい。
【００１４】
これにより、循環ポンプ駆動時と停止時の水位の差が所定の値以下の場合、循環経路の異物詰まりとして使用者に報知を行うようにすることで、使用者に対し以上を報知することができる。
【００１５】
上記構成において、前記循環ポンプの上流側の前記循環経路に、取り外し可能な異物を捕集するフィルタを備え、前記報知手段は、前記フィルタの掃除を促す報知を行うようにしてもよい。
【００１６】
これにより、使用者自身がフィルタのメンテナンスを行えるため、簡便にポンプの出力が低下を抑えることで洗浄効果を高めることが可能となる。使用者に報知し異物の排除を促すことができる。よって、循環ポンプの出力低下を抑えることができ、洗浄効果を高めることが可能となる。
【００１７】
上記構成において、前記制御手段は、前記循環ポンプ駆動時と停止時との所定時間の水位の平均値の差で前記循環ポンプの駆動停止の判定を行うこととしてもよい。
【００１８】
これにより、被洗濯物からの洗濯水の戻りの遅れによる水位変動やドラムの回転等の水位変動の影響を抑え精度を向上することが可能となる。
【００１９】
上記構成において、前記循環ポンプの駆動時の負荷量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記循環ポンプの負荷量が所定の値以下の場合、前記循環ポンプの駆動時と停止時との水位の差の判定を行うこととしてもよい。
【００２０】
これにより、水位変動だけでなく、循環ポンプの負荷でも検知を行うことで、更に精度を向上することが可能となる。
【００２１】
（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造を示す断面図、図２（ａ）は、同ドラム式洗濯機の循環ポンプの正面断面図、図２（ｂ）は、同ドラム式洗濯機の循環ポンプの側面図、図３は、同ドラム式洗濯機のブロック図、図４は、同ドラム式洗濯機のポンプの動作と水位の関係を示すタイムチャートである。
【００２２】
本実施の形態１のドラム式洗濯機は、モード設定や制御プログラムに従い、図１に示すモータ６、給水系７、排水系８、乾燥系９を自動制御して少なくとも洗浄工程、すすぎ工程、脱水工程、乾燥工程を行う機能を有したいわゆるドラム式洗濯乾燥機を構成している。また、上記に併せ、洗浄準備工程時、洗浄工程時、すすぎ工程時など必要に応じ、水循環系１５にて水槽３内の洗濯水を循環させて洗剤の早期溶け込みや偏りの防止、洗浄やすすぎの機能向上を図る機能も有している。
【００２３】
洗濯機本体２の内部には揺動自在に水槽３が収納され、水槽３内には回転ドラム４が回転軸４ａを中心に回転自在に配設されている。回転ドラム４の回転軸４ａは水槽３の背面外側に取り付けたモータ６に直結されており、このモータ６により回転ドラム４が回転駆動される。
【００２４】
回転ドラム４には、壁面全体に渡って複数の透孔４ｅが設けられ、水槽３内と回転ドラム４内とは通水および通気ができるようになっている。また、回転ドラム４の壁面の内面には複数の撹拌突起４ｄが設けられており、回転ドラム４の回転により回転ドラム４内の洗濯物を持ち上げる。なお、透孔４ｅは回転ドラム４の周壁４ｃ全体に渡り設けたが、回転ドラム４の壁面４ｃに部分的に形成してもよく、要は、水槽３内と回転ドラム４内との通気性および通水性を確保でき、洗濯から乾燥に支障が出ないように設定すればよい。
【００２５】
また、回転ドラム４の回転軸４ａは、開口する前面側から、底部となる背面側に向かって下向きになるように傾斜している。具体的には、水平方向から例えば２０±１０度下向き傾斜させて配置されている。このように回転軸４ａを傾斜させることで、水槽３の前面側の水槽開口３ｂを上側に配置することができるようになり、使用者は、大きく屈む姿勢をとることなく水槽開口３ｂを介して回転ドラム４内の洗濯物が取り出せるようになる。また、回転軸４ａを水平方向とした場合に比べ、水槽３内に給水された水が背面側に溜まって少ない水量でも深い貯水状態が得られる。水槽３は回転ドラム４内の洗濯物に効率よく給水を行うために、回転ドラム４と同じ傾斜を持ってその近くに沿うように設けられている。なお、給水量を考慮しなければ、回転ドラム４は水平であってもよいし、傾斜角度θが１０度未満であってもよい。
【００２６】
なお、給水系７は電磁弁の開閉によって実線矢印で示すように適時に給水でき、また給
水を利用して洗剤収容部の洗剤を水槽３内に適時に投入できるようになっている。排水系８は排水弁１９の開閉によって洗浄工程終了時、すすぎ工程終了時など必要なときに排水できるようになっている。また、水循環系１５は水槽３内の洗濯水を循環ポンプ２０により吸い込み水槽３内に戻すことを繰り返す。
【００２７】
運転コース等のモードや各種機能の選択は、洗濯機本体２の前面上部に設けられる操作手段２１から入力して行い、制御手段２２がその入力情報を基に操作手段２１上の表示手段２３（報知手段）で表示して使用者に知らせるとともに、操作手段２１での入力設定手段により運転開始が設定されると、水槽３内の水位を検知する水位検知手段６１等からのデータを入力して駆動を開始して、排水弁、給水弁などの動作を制御し、洗浄、脱水、乾燥などの運転を行う。
【００２８】
水槽３の上部には、給水弁７ａと洗剤収容部７ｂとを有する給水系７が設けられている。給水弁７ａの開閉によって洗濯機の外部から水が供給される。供給された水は、給水経路を介して洗剤収容部７ｂ内の洗剤とともに、水槽３内に供給される。
【００２９】
水槽３の下方には、洗濯水を循環させる水循環系１５が設けられている。水循環系１５は、水が循環する経路である水循環経路１６、水を吸引して押し出す循環ポンプ２０、洗濯水中の異物を捕集し取り外し可能なフィルタ５５を有する。水循環経路１６は、循環ポンプ２０より上流側の吸引側経路１６ａと、循環ポンプ２０より下流側の吐出側経路１６ｂとを有する。
【００３０】
循環ポンプ２０は、台板２ａに固定し、水循環経路１６の循環ポンプ２０からの吐出側経路１６ｂは、水槽３の開口１３が位置する洗濯機本体２の前方に向けて延びたものとしている。具体的には、循環ポンプ２０は、図２に示すようにインペラ２０ａを収容した樹脂製のポンプケーシング２０ｂがその開口側で、循環モータ２０ｃのモータケーシング２０ｄの前端にある軸受隔壁２０ｄ１に当てがわれて一体化し、インペラ２０ａをモータ軸２０ｅに直結したものとしてあり、これを樹脂製の取り付け座３５に嵌め付けてある。
【００３１】
循環ポンプ２０により加圧された洗濯水は、水循環経路１６の吐出側経路１６ｂを介して前端壁３ｈの裏面とこれに対応する回転ドラム４の前端壁の表面との間に洗濯水を噴射し、それらの間で形成する流路５２を通じて回転ドラム４内に吐出するようにしてある。これらの動作は、循環モータ２０ｃの駆動を制御する制御手段２２により行われる。
【００３２】
吸引側経路１６ａの途中には、水位検知手段６１が設けられている。水位検知手段６１は、回転ドラム４内に給水された水量を検知する。水位検知手段６１は、水槽３の最低部近傍の所定位置に配設されたエアトラップ部と、水槽３の上方に配設された圧力検知部をホースにより接続したものである。圧力検知部は、圧力によって移動するベローズ部分に一体化されたフェライトと、その外周上を囲む固定側のコイルとで構成され、そのインダクタンス変化を利用して移動ストローク距離をトラップ内圧力に変換する。この水位検知手段６１は、エアトラップ部に洗浄水がこないと大気開放状態となり、出力は一定となる。
【００３３】
このように、水位検知手段６１はエアトラップ機構によるエア内圧計測によるセンシングが一般的であり、エア内圧が安定的な大気開放圧力から変化するまでの時間を計測するのが水位センサのばらつきに影響を受けない適切な算出方法である。
【００３４】
また水位検知手段６１の出力は、回転ドラム４の回転ありなしやその回転数など、洗濯動作中の回転ドラム４の回転によって出力が変化するため、回転ドラム４の回転数に応じて周波数と水位のテーブルを複数持っている。つまり回転ドラム４が静止中でも回転中で
も水位を認識することができる。
【００３５】
図４は、循環ポンプ２０の駆動による水槽３内の水位変動を示す図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）はフィルタ５５の目詰まり時である。
【００３６】
水循環経路１６内が正常な場合、循環ポンプ２０駆動時は水循環経路１６内を満たし、噴射に必要な体積分、水位は低下するが、循環ポンプ２０停止時は水循環経路１６内と噴射に必要な水が回収されるため水位は回復する。実際は被洗濯物が回転ドラム４内にあり、循環ポンプ２０駆動時は噴射された洗浄水を被洗浄物が含むことにより水位は更に低下するため、循環ポンプ２０駆動時と停止時の水位の差はさらに広がる。しかし水循環経路１６への異物の混入や堆積などにより、水循環経路１６が閉塞状態になり、最悪の場合噴射不能となるだけでなく、水循環経路１６内を満すことも不能となるため、循環ポンプ２０駆動時でも水位は低下しない。また、噴射も行えないため被洗浄物が含む洗浄水も減るため更に水位の低下は起こらない。完全閉塞状態でなくても、噴射が低下するため水位の低下量は減少する。この水位の低下の差を水位検知手段により検知し、水循環経路１６内への異物の混入や堆積などによる、水循環経路１６が閉塞状態を検知することが可能となる。
【００３７】
以上のドラム式洗濯機における動作、作用を以下に説明する。
【００３８】
まず、使用者が洗濯物を回転ドラム４内に投入し、操作手段２１により洗濯運転をスタートする。布量検知後、制御手段２２は、給水弁７ａにより給水を開始して、モータ６を回転駆動することで、回転ドラム４を回転させ、洗い工程を行う。所定時間、洗い工程が行われると、排水弁１９の開動作により排水動作を経て脱水工程が行われる。そして、その後に洗濯物が含水する前と同様の方法にて、洗濯物が含水した状態での布量検知動作が行われる。
【００３９】
布量検知後、給水弁７ａが開かれ、水槽３内に洗濯水が供給され、洗い工程が開始される。モータ６が駆動することにより、回転ドラム４が回転する。回転ドラム４は、洗濯物が撹拌突起４ｄにより回転ドラム４内の上方に持ち上げられる。洗濯物が上方に達すると、重力により下方に落下する。このタンブリングのとき、回転ドラム４の周壁４ｃに叩きつけられることにより、洗濯物の汚れは効果的に落とされる。洗い工程において、適宜、循環ポンプ２０が駆動することにより、水槽３内の洗濯水が水循環経路１６を通って再度洗濯物に対し吐出される。このようにして、少ない水量でも効率的に洗濯することが可能となる。
【００４０】
洗い工程が終了すると、排水弁１９が開かれ、水槽３内の洗濯水は洗濯機本体２の外に排水される。その後、モータ６の駆動により回転ドラム４が高速で回転し、洗濯物から遠心力により洗濯水が除かれる。この脱水動作を経た後、排水弁１９が閉じられ、すすぎ工程が行われる。
【００４１】
すすぎ工程においても、洗い工程と同様に、給水弁７ａが開かれ、水槽３に布量に応じた洗濯水が供給される。給水弁７ａの作動が完了すると、回転ドラム４が回転することによりすすぎ動作が行われる。その後、排水、脱水を経て、すすぎが再度行われる。
【００４２】
すすぎ工程が完了すると、脱水工程に移る。回転ドラム４が洗濯物の重力よりも早い回転速度で回転することにより、回転ドラム４の周壁４ｃに張り付く。張り付いた洗濯物から遠心力により洗濯水が除かれる。脱水工程が終了すると、洗濯が終了となる。
【００４３】
タンブリングや脱水動作により、洗濯物から糸くずなどの異物が発生する。異物は循環
ポンプ２０の駆動により、水循環経路１６内に浸入する。浸入した異物はフィルタ５５により捕集される。よって、循環する洗濯水はフィルタ５５を通過することにより、異物が除去されて洗濯物に吐出される。
【００４４】
使用者は定期的にフィルタ５５の掃除をすることが求められる。しかし、使用者によっては、フィルタ５５の掃除を忘れることがある。このような場合には、フィルタ５５に異物が堆積する。水循環経路１６の吸引側経路１６ａに取り込まれた洗濯水は、堆積した異物により、吐出側経路１６ｂに到達することができない。
【００４５】
通常の掃除がされたフィルタ５５であれば、水循環経路１６内に取り込まれた洗濯水は、水槽開口３ｂから洗濯物に対して吐出されるので、循環ポンプ２０の駆動がない場合に比べて水位が低下する。これは、洗濯物が洗濯水を吸水し、一定時間の間保持するためである。
【００４６】
しかし、フィルタ５５の堆積により、洗濯水が水循環経路１６の吐出側経路１６ｂに浸入できない場合には、洗濯物に対して洗濯水が吐出されない。よって洗濯物の含水量は減少する。よって、水槽３内の水位は、通常に比べて低下しない。
【００４７】
制御手段２２は、正常時に循環ポンプ２０が駆動したときの水位低下量をあらかじめ記憶しておく。循環ポンプ２０の停止時と駆動時との水位差ｈが、記憶しておいた所定の値よりも小さいと判断した場合には、循環ポンプ２０を停止する。このとき、制御手段２２は、循環ポンプ２０駆動時と停止時の所定時間の水位の平均値の差で判定を行う。これにより、被洗濯物からの洗濯水の戻りの遅れによる水位変動や回転ドラム４の回転等の水位変動の影響を抑え精度を向上することが可能となる。
【００４８】
また、水位の低下度合いは、布量や布質によって異なる。よって、布量や布質による水位低下量をテーブルとして記憶しておく。これにより、循環ポンプ２０の目詰まり検知の制度を高めることができる。
【００４９】
このように、循環ポンプ２０を不要に駆動させることがないので、省エネルギー性能に優れたドラム式洗濯機を供給することができる。また、フィルタ５５の目詰まり時に循環ポンプ２０を駆動することにより発生する異音を防止することができる。
【００５０】
さらに、表示手段２３は、循環ポンプ２０の停止時と駆動時との水位差が所定値以下であると、使用者に対し警告を発する。例えば、表示手段２３は、「フィルタが目詰まりしています。掃除してください」といったように、フィルタ５５の掃除を促す表示を行う。なお、表示手段２３は、報知手段として例示したが、これに限られず、スピーカによる音声放置であってもよい。
【００５１】
このように、報知手段によって使用者に報知し異物の排除を促すことができる。よって、循環ポンプの出力低下を抑えることができ、洗浄効果を高めることが可能となる。また、使用者に報知し異物の排除を促すことで、循環ポンプ２０の出力が低下を抑えることで洗浄効果を高めることが可能となる。
【００５２】
また、制御手段２２は、循環ポンプ２０駆動時の負荷量検知手段を有し、負荷量が所定の値以下の際、循環ポンプ２０駆動時と停止時の水位の差の判定を行うこととしてもよい。これより、水位変動だけでなく、循環ポンプ２０の負荷でも検知を行うことで、更に精度を向上することが可能となる。負荷検知手段としては、循環ポンプ２０のモータ６の負荷を電流値や電力値として測定する負荷検知手段を制御手段２２設けることで検知するとともに、所定の負荷の値との比較を行う。
【００５３】
一般的に循環ポンプ２０は、高流量時に負荷が大きく、低流量時は負荷が小さい。水循環経路１６への異物の混入や堆積などにより、水循環経路１６が閉塞状態になると、圧損となり、流量が低下し循環ポンプの負荷は小さくなる。この循環ポンプの負荷の変化を利用し、水循環経路１６の閉塞状態に対し、製品のバラツキを想定し設定した所定の負荷を下回った場合、水循環経路１６の閉塞状態などの異常を検知することが可能となる。水位検知手段６１による検知が水位変動や、洗剤により発生する泡などで検知精度が悪い場合、負荷検知手段と組み合わせることで検知精度の向上を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のドラム式洗濯機によれば、水位検知手段により循環経路内への異物の混入や堆積などによる、循環経路の閉塞状態を検知し、使用者に報知し異物の排除を促すことで、ポンプの出力が低下を抑えることで洗浄効果を高めることが可能となり回転ドラム内に収容した洗濯物を洗濯するドラム式洗濯機等として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
２  洗濯機本体
２ｂ  本体開口
３  水槽
３ｂ  水槽開口
４  回転ドラム
４ｂ  ドラム開口
５  開閉扉
７  給水系
８  排水系
１５  水循環系
１６  水循環経路
１６ａ  吸引側経路
１６ｂ  吐出側経路
１９  排水弁
２０  循環ポンプ
２１  操作手段
２２  制御手段
２３  表示手段（報知手段）
６１  水位検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014083059.tif 000005
【図４】
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