(57)【要約】【課題】洗剤を追加投入しても正確に洗濯液の状態を検知する。【解決手段】洗剤を投入する洗剤投入手段１２と、洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段９と、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段１０とを備え、制御手段１０は、洗濯開始より所定時間後に、洗濯液状態検知手段９の出力値を衣類量毎に設定したあらかじめ定めた第一の閾値に基づいて第一の汚れ量を判定し、その判定結果によって追加洗剤量を決定して洗剤を洗剤投入手段１２によって追加投入し、洗剤追加後の汚れ量の判定に第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けた外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた洗濯槽と、前記洗濯槽内に給水する給水手段と、洗剤を投入する洗剤投入手段と、洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段と、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯開始より所定時間後に、前記洗濯液状態検知手段の出力値を衣類量毎に設定したあらかじめ定めた第一の閾値に基づいて第一の汚れ量を判定し、前記判定結果によって追加洗剤量を決定して洗剤を前記洗剤投入手段によって追加投入し、洗剤追加後の汚れ量の判定に第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにした洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、洗剤追加後の汚れ量の判定に、第一の汚れ量に応じた第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにした請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
制御手段は、第二の汚れ量に応じて洗濯時間、追加洗剤量、追加水量、撹拌間隔、撹拌力の少なくともいずれか１つを決定するようにした請求項１または２記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯液の状態に応じて洗濯運転を制御する洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、汚れを検知する構成として、外槽の最下部付近に濁度センサ等の洗濯液の状態を検知する汚れセンサを設置し、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）。
【０００３】
また、水と洗剤とを供給した後、一定時間だけ洗濯動作を行った時点の洗濯液の濁度を汚れセンサによって検知し、濁度がある値を超えていると洗剤や水を補給して洗濯を行うことで必要な洗剤量や水量を効率よく制御することが考えられている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１８１８３号公報
【特許文献２】特開平７−１４４０９０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、前記従来の構成では、汚れが多い場合に洗剤や水を追加するので、最初に汚れを測定した時と、洗剤量と水量の関係が異なるために汚れ量の相対値が取れないという問題があった。例えば、濁度で考えると、洗剤のみをさらに１倍追加すると、洗剤分による濁度も上昇し、さらに汚れが溶け出す量も増加するため濁度が上昇する。そのために、汚れ量が増加したように見えてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗剤を追加投入した場合でも、正確に洗濯液の状態が検知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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗剤を投入する洗剤投入手段と、洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段と、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯開始より所定時間後に、前記洗濯液状態検知手段の出力値を衣類量毎に設定したあらかじめ定めた第一の閾値に基づいて第一の汚れ量を判定し、前記判定結果によって追加洗剤量を決定して洗剤を前記洗剤投入手段によって追加投入し、洗剤追加後の汚れ量の判定に第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにしたものである。
【０００８】
これによって、追加洗剤投入後に洗剤量が変わっても、閾値を変更して洗濯液の状態を正確に検知することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯機は、洗剤の追加投入後も正確に洗濯液の状態を検知することができ、汚れ量に応じた最適な洗浄制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における洗濯機の概略構成図
【図２】同洗濯機の洗濯液状態検知手段による洗濯液の透過度の推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、筐体内に設けた外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた洗濯槽と、前記洗濯槽内に給水する給水手段と、洗剤を投入する洗剤投入手段と、洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段と、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯開始より所定時間後に、前記洗濯液状態検知手段の出力値を衣類量毎に設定したあらかじめ定めた第一の閾値に基づいて第一の汚れ量を判定し、前記判定結果によって追加洗剤量を決定して洗剤を前記洗剤投入手段によって追加投入し、洗剤追加後の汚れ量の判定に第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにしたことにより、追加洗剤投入後に洗剤量が変わっても、閾値を変更して洗濯液の状態を正確に検知することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、洗剤追加後の汚れ量の判定に、第一の汚れ量に応じた第二の閾値を用いて第二の汚れ量の判定を行うようにしたことにより、第一の汚れ量に応じて閾値を変更して第二の汚れ量の判定することができ、洗濯液の状態を正確に検知することができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、第二の汚れ量に応じて洗濯時間、追加洗剤量、追加水量、撹拌間隔、撹拌力の少なくともいずれか１つを決定するようにしたことにより、追加洗剤投入後に洗剤量が変わっても閾値を変更して正確に洗濯液の状態を検知し、それを用いて汚れ量に応じた最適な洗濯の制御を効率よく行うことができる。
【００１４】
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、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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の概略構成図、図２は、同洗濯液状態検知手段による洗濯液の透過度の推移を示すグラフである。
【００１６】
図１および図２において、１は洗濯機全体の筐体で、その内部に上部を開口した有底筒状の外槽２が配設され、さらに外槽２の内側に脱水孔を周側壁面に多数設けた洗濯槽としての内槽３が回転可能に設けられており、さらに内槽３内の底部には撹拌体４を配設している。
【００１７】
外槽２の外底部にはモータ５が取り付けられており、このモータ５によって洗濯時には撹拌体４を低速で正逆回転させ、内槽３内に溜められた洗濯液に水流を発生させるとともに、洗濯物を撹拌する。脱水時には内槽３を高速で回転させて洗濯物に含まれている洗濯液を遠心力で脱水し、内槽３の周側壁面に多数設けた脱水孔から外槽２内へ排出する。外槽２の最低部には、排水口６が設けてあり、排水弁７を介して排水管８と連通し、排水弁７を開くことにより外槽２内の洗濯液を機外へ排出する。
【００１８】
また、外槽２の底部には洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検知手段９が設けてあり、排水口６と排水弁７との間に設置されている。洗濯液状態検知手段９は、例えばＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子で構成された透過度センサ（図示せず）が設置されており、これらの素子に挟まれた部分の経路は透光性の材料で構成されており、発光素子から発光した光を洗濯液を通して受光素子で受光し、電圧に変換して出力する。
【００１９】
洗濯液状態検知手段９の出力は、マイコン等の制御回路を有した制御手段１０に入力さ
れ、受光素子からの出力値を洗濯液の透過度として処理を行い、この透過度をもとにして洗濯工程やすすぎ工程の制御を行う。
【００２０】
洗濯工程における洗濯液は、洗剤や攪拌によって洗濯物からの汚れが溶け出して徐々に濁ってくる。このため、洗剤液の透過度や時間による透過度の変化を見ることにより、汚れの量や洗浄の完了を判定することができる。
【００２１】
給水手段としての給水弁１１は水道に接続され、洗濯時は、給水弁１１が開かれて外槽２内へ給水され、脱水孔を通して内槽３内にも洗濯水が満たされる。洗剤投入手段１２は、あらかじめ洗剤を溜めておき、必要に応じて制御弁１３が開かれて、給水弁１１から供給される洗濯水とともに外槽２内に洗剤が投入される。
【００２２】
制御手段１０は、排水弁７、給水弁１１、洗剤投入手段１２の制御弁１３の開閉、およびモータ５の制御等をおこない、洗濯、すすぎ、脱水等の各工程を逐次制御する。
【００２３】
次に、本実施の形態の洗濯機の動作について説明する。洗濯開始時は、制御手段１０によりモータ５を動作させて撹拌体４を回転し、モータ５にかかる負荷によって内槽３に投入された洗濯物の重量を判定する。この判定結果によって給水量および投入洗剤量を決定する。
【００２４】
制御手段１０によって給水弁１１が開かれ、上記で決定した給水量の水道水が洗濯水として外槽２に流し込まれる。洗剤投入手段１２からは、制御弁１３を規定時間だけ開放することで上記で決定した洗剤量が洗濯水とともに外槽２や内槽３に供給される。例えば、洗濯物の重量が３ｋｇと判定している場合には、規定洗剤量の３７ｇの０．５倍にあたる１８ｇが供給される時間だけ制御弁１３を開放する。初期の洗剤量を規定洗剤量の０．５倍とするのは、洗濯物の汚れ量が少ないときは無駄に多くの洗剤を先に投入する必要がないからである。
【００２５】
洗濯液状態検知手段９では、洗濯を開始すると、例えば１分毎に発光素子より発光を行って、受光素子で受光した出力を制御手段１０によってその時点の洗濯液の透過度として処理する。洗濯工程が進むと、洗濯液に洗濯物の汚れが溶け出すので、図２に示す洗濯時間による洗濯液の透過度の推移のように洗剤液の透過度が低下してくる。
【００２６】
制御手段１０は、洗濯開始から一定時間Ｔ１（例えば５分）が経過すると、このときの洗濯液の透過度を洗濯状態検知手段９によって検知し、表１に示す第一の汚れ判定表のように、１０％、７０％、９０％の３つの閾値で第一の汚れ量判定として４つの汚れレベルのいずれかを決定し、この値によって追加洗剤量を決定する。一般的に、汚れ量が多いときには洗剤を多く必要とするため、追加洗剤量は多くなるように制御する。
【００２７】
【表１】
2012024513.tif 000003
【００２８】
例えば、図２の透過度遷移のように時間Ｔ１（洗濯開始から例えば５分後）において、透過度が透過度６５％であると検知すると、１０％以上で７０％未満なので、表１に示す
ように汚れ量レベルをレベルＣとして追加洗剤量は０．５倍と決定する。０．５倍は、規定洗剤量に対する倍数で、洗濯物の重量が３ｋｇと判定している場合には、規定洗剤量の３７ｇの０．５倍にあたる１８ｇを洗濯投入手段１２より供給する。
【００２９】
洗濯開始から一定時間Ｔ２（例えば７分）が経過すると、追加洗剤を含む洗濯液に洗濯物の汚れがさらに溶け出してくる。制御手段１０は、このときの洗濯液の透過度を洗濯状態検知手段９によって検知し、表２に示す第二の汚れ判定表のように、１０％、３０％、５０％の３つの閾値で第二の汚れ量判定として４つの汚れ量レベルのいずれかを決定し、この値によって洗浄の短縮時間を決定する。一般的に、汚れ量が多いときには洗浄時間を長く必要とするため、汚れが少ないと判定したときは時間短縮を行い、汚れが多いと判定したときは洗浄時間が長くなるように制御する。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
例えば、図２の透過度遷移２０１のように時間Ｔ２（洗濯開始から例えば７分後）において、透過度が４０％であると検知すると、３０％以上で５０％未満なので、汚れ量レベルをレベルＣＢとして洗浄時間は標準の１分短縮と決定する。例えば、洗濯物の重量が３ｋｇと判定している場合には標準の洗浄時間は１６分とすれば、汚れ量レベルがレベルＣ
Ｂであれば洗浄時間は１５分に設定される。
【００３２】
ところが、洗剤追加後に図２の透過度遷移２０２のように時間Ｔ２において、透過度が２５％まで低下したと検知すると、１０％以上で３０％未満なので、汚れ量レベルをレベルＣＣとして洗浄時間は標準からの短縮なしと決定する。例えば、洗濯物の重量が３ｋｇと判定している場合には標準の洗浄時間は１６分とすれば、汚れ量レベルがレベルＣＣであれば洗浄時間は１６分のままに設定される。
【００３３】
以上のように、第一の汚れ量判定によって、追加洗剤量を決定し、追加洗剤投入後の第二の汚れ量判定によって洗浄の時間を決定するので、洗濯物の汚れ量によって洗剤量や洗浄時間を効率的に制御することができる。
【００３４】
なお、表１および表２の３つの閾値を、衣類量によって変えるようにすれば、衣類量による浴比の違い等による洗濯液の透過度をもとに、より精度よく汚れ量を判定することができる。
【００３５】
また、表１および表２の汚れレベル毎の追加洗剤量や洗浄時間の切り替えも、衣類量によって変えるようにすれば、衣類量毎により細かな効率の良い制御を行うことができる。
【００３６】
また、表２では、第二の汚れ量判定の３つの閾値は、第一の汚れ量判定にかかわらず同じとしたが、第一の汚れ量判定毎に第二の汚れ量判定の３つの閾値を変えるように設定しても良く、より細かな洗濯工程の制御を行うことができる。
【００３７】
また、本実施の形態では閾値を３つとした汚れ量判定を行っているが、閾値を１つにして汚れが多い／少ないという２者選択とすれば、２通りの切り替えになり制御が容易になる。逆に、閾値をさらに増やせば、より細かな洗濯制御を行うことができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、閾値や洗剤量、洗浄時間を表として持っていることとしているが、１つの基本値を決めておき、衣類量、洗剤量、汚れ量等によってそれぞれ増減させるように制御することとすれば、制御手段１０の演算処理のみで制御内容を決定することができるので、制御手段１０の記憶装置の容量を節約することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、第二の汚れ量判定を洗浄時間の設定に用いたが、さらなる追加洗剤量、追加水量、撹拌間隔や撹拌力などの他の洗濯工程の制御に用いることもできる。例えば、第二の汚れ量判定で汚れ量が多いと判定すると、さらなる追加洗剤量を多く、水量を多く、撹拌間隔を短くして、撹拌力を高くするなどの制御のいずれか、またはその組み合わせを行うことによって洗浄力がより高くなるようにする。これにより、汚れ量に応じたより細かな制御を行うことができる。
【００４０】
また、洗剤をさらに追加したときには、本実施の形態の第二の汚れ量判定と同様に新たな閾値を用いて汚れ量を判定し、追加洗剤量、追加水量、撹拌間隔や撹拌力などの他の洗濯工程の制御に用いることを繰り返してもよい。これによって、洗濯物の汚れの種類や汚れ溶け出し方が異なっても効率の良い洗浄制御を行うことができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、追加洗剤は洗剤投入手段１２により洗剤のみ外槽２へ投入されることとしたが、洗剤を追加するときに給水弁１１を開放して給水を行うようにすれば、特に追加洗剤が粉末洗剤である場合にはより早く水に溶かすことができるため、洗浄性能を高めることができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、洗濯液状態検知手段９を外槽２の底部に設置した構成として
いるが、洗濯液の浸かる外槽２の側面であっても良く、また、洗濯液を外槽２や内槽３に循環させる循環経路がある場合には、循環経路に設置されていても同じ効果が得られる。
【００４３】
また、本実施の形態では、洗濯液状態検知手段９の洗濯液の状態の検知内容として、透過度を用いたが、洗濯液内に１対の電極を挿入した構成からなる導電率センサによって、導電率を測定することとすれば、本実施の形態と同様のタイミングで導電率を測定することができる。この場合は、その時点の洗濯液の導電率として洗濯工程やすすぎ工程の制御に用いることができる。
【００４４】
導電率の測定は、例えば、電極間の洗濯液のインピーダンスと制御回路（図示せず）上のコンデンサでＲＣ発振回路を構成し、洗濯液のインピーダンスの変化を周波数変化として出力し、これを電圧値に変換すればよい。洗濯液の導電率を測定すると、洗濯液中の洗剤種別や洗剤量が判定できるほか、洗濯物から溶け出した汗を主とした導電成分の汚れの量を判定することができるので、より細かな洗濯工程の制御が行える。
【００４５】
また、本実施の形態では、撹拌体４を用いた縦型洗濯機の例を示したが、内槽３の回転軸を水平方向または水平方向に対して上下方向に傾斜した構成とし、洗濯時にも内槽３が回転し、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能するドラム式洗濯機の場合であっても同じ効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗剤の追加投入後も正確に洗濯液の状態を検知することができ、汚れ量に応じた最適な洗浄制御を行うことができるので、洗濯機として有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  筐体
２  外槽
３  内槽（洗濯槽）
５  モータ
９  洗濯液状態検知手段
１０  制御手段
１１  給水弁（給水手段）
１２  洗剤投入手段
１３  制御弁
【図１】
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【図２】
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