(57)【要約】【課題】洗濯液の泡量が多くなった場合に確実に検知し、洗濯機の動作の制御を行って泡量を抑制して洗浄性能を低下させないドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯物を収容して回転する洗濯槽のドラム３と、ドラム３を収容する外槽２と、ドラム３を駆動するモータ４と、水を供給する給水弁１０と、外槽２およびドラム３の水位を検知する水位検知手段８と、外槽２の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口５と、取水口５と一端が連通する循環経路１２と、循環経路１２の他端と連通し外槽２やドラム３内に洗濯液を吐出する吐出口１１と、循環経路１２へ洗濯液を取り込んで吐出口１１より外槽２やドラム３内に洗濯液を吐出する循環ポンプ１３と、循環経路１２に設置して外槽２やドラム３内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段の透過度センサ１４と、透過度センサ１４の出力と循環ポンプ１３の電流値により泡の多少を検知する制御手段とを備えた。【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、前記洗濯槽を駆動するモータと、水を供給する給水弁と、前記外槽および前記洗濯槽の水位を検知する水位検知手段と、前記外槽の下部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する循環経路と、前記循環経路の他端と連通し前記外槽や前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口より前記外槽や前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記循環経路に設置して前記外槽や前記洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段と、前記洗濯液状態検出手段の出力値と前記循環ポンプの電流値により泡の多少を検知する制御手段とを備えたドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯液状態検出手段の出力値が上昇して第１の閾値を超え、かつ前記循環ポンプの電流値が低下して第２の閾値を下回った場合に泡が増加したと判定する請求項１記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記洗濯液状態検出手段の出力値の上昇と前記循環ポンプの電流値の低下が同時に発生した場合に泡が増加したと判定する請求項２記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載のドラム式洗濯機において少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【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、脱水を行うドラム式洗濯機もしくは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の洗い工程では、洗濯物を洗濯槽に投入した後、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受けを介して洗濯槽を収容する外槽から注水される。注水後は、洗濯槽を低速で回転させながら、洗剤を水に溶かした洗濯液をつくると同時に洗濯物を十分に洗濯液で濡らし、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】
ところが、洗剤の量が衣類の汚れ量に対して多すぎると、洗剤の主成分である界面活性剤により泡立ちが多くなる。泡が立ち過ぎると、洗濯機前面の窓のシール部分などから泡が漏れたり、泡がクッションの働きをして洗浄性能を低下させる恐れがある。
【０００４】
そこで、洗濯槽内の泡を検知する電極による洗濯液の接触抵抗を用いた泡センサが考えられており、泡立ちすぎると洗浄を停止して表示したり、脱水してすすぎ工程に入ったりすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、できるだけ少ない水量での洗浄を行おうとすると、洗濯液の衣類への浸透を全体にまんべんなく行うことが容易でない。このため、循環ポンプを用いて洗濯液をシャワーにしてドラムの中に循環吐出させることが行われている。ところが、循環経路に空気が入ると、循環ポンプがエアがみを起こし、シャワーが出なくなったり弱くなったりしてシャワーの効果を低下させたり、騒音を発生させたりすることが問題になる。特に、ドラム式洗濯機は水量が少なく泡が衣類より下の位置にあるために、循環経路に泡が入って来やすい。このため、循環経路に泡が多く入った場合には、できるだけ早く検知する必要がある。そこで、循環ポンプの電流値によりエアがみを検知することが考えられており、エアがみを検出すると、循環ポンプの流水量を抑えるなどの制御を行うことが行われている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１１８１９５号公報
【特許文献２】特開２０１１−０４１７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された洗濯機のように、泡検知のためのみに泡センサを設けるのはコストアップにつながる。給水量を確認するための水圧を用いた水位センサを用いて泡検知を行う方法もあるが、これでは泡の水圧が水とは異なるため精度が十分ではない。
【０００８】
また、特許文献２に記載された洗濯機のように、循環ポンプを用いて洗濯液を循環させる洗濯機では、一般に循環ポンプの電流の低下でエアがみと判断することができるが、これだけでは水が少ないときのエアがみと泡立ちが多くなったときのエアがみとの区別がつ
きにくい。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、泡立ちの多少を速やかに検知して適切な制御を行うドラム式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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のドラム式洗濯機は、循環経路へ洗濯液を取り込んで吐出口より外槽や洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記循環経路に設置して前記外槽や前記洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段とを備え、前記洗濯液状態検出手段の出力値と前記循環ポンプの電流値により泡の多少を検知する制御手段を備えたものである。
【００１１】
これによって、洗濯液が循環経路を通過するときに洗濯液状態検出手段の出力値と循環ポンプの電流値によって洗濯液中の泡が多くなったことを速やかに検出することができ、洗濯時間、攪拌動作割合、攪拌回転数、循環ポンプ動作割合、循環ポンプ動作回転数の少なくともいずれかの増減を適切に行うことで泡立ちを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のドラム式洗濯機は、洗濯液が循環経路を通過するときに洗濯液状態検出手段の出力値と循環ポンプの電流値によって洗濯液中の泡が多くなったことを速やかに検出して泡を抑制する制御を行うので、泡による洗浄性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一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】本発明の第一の実施の形態におけるドラム式洗濯機の洗浄制御を示すフローチャート
【図３】本発明の第一の実施の形態における通常の循環ポンプ駆動時の洗濯液状態検出手段の出力と循環ポンプの電流値を示す図
【図４】本発明の第一の実施の形態における泡が多いときの循環ポンプ駆動時の洗濯液状態検出手段の出力と循環ポンプの電流値を示す図
【図５】本発明の第一の実施の形態における洗濯液が少なく循環経路に空気が入ってきたときの循環ポンプ駆動時の洗濯液状態検出手段の出力と循環ポンプの電流値を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明にかかるドラム式洗濯機は、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、前記洗濯槽を駆動するモータと、水を供給する給水弁と、前記外槽および前記洗濯槽の水位を検知する水位検知手段と、前記外槽の下部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する循環経路と、前記循環経路の他端と連通し前記外槽や前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記循環経路へ洗濯液を取り込んで前記吐出口より前記外槽や前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する循環ポンプと、前記循環経路に設置して前記外槽や前記洗濯槽内の洗濯液の状態を検知する洗濯液状態検出手段と、前記洗濯液状態検出手段の出力値と前記循環ポンプの電流値により泡の多少を検知する制御手段を備えたので、洗濯液が循環経路を通過するときに洗濯液状態検出手段の出力と循環ポンプの電流値によって洗濯液中の泡が多くなったことを速やかに検出して泡を抑制する制御を行って泡による洗浄性能の低下を抑えることができる。
【００１５】
第２の発明にかかるドラム式洗濯機は、第１の発明において、前記洗濯液状態検出手段の出力値が上昇して第１の閾値を超え、かつ前記循環ポンプの電流値が低下して第２の閾値を下回った場合に泡が増加したと判定するので、水量不足のエアがみでなく、洗濯液の泡の増加であることを確実に検知できるので、泡立ちに対する制御を確実に行うことがで
きる。
【００１６】
第３の発明にかかるドラム式洗濯機は、第２の発明において、前記洗濯液状態検出手段の出力値の上昇と前記循環ポンプの電流値の低下とが同時に発生した場合に泡が増加したと判定するので、水量不足のエアがみでなく、洗濯液の泡の増加であることを確実に検知できるので、泡立ちに対する制御を確実に行うことができる。
【００１７】
第４の発明にかかるドラム式洗濯機は、第１〜第３のいずれかの発明の洗濯機において、少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、これによって記録媒体や通信回線でのダウンロードによって運用途中でのプログラムの変更や追加を行うことができるので、新たな仕様変更に対応することができる。
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明の第一の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の第一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、洗濯機全体の外箱１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、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、乾燥槽として機能するものである。
【００１９】
給水口９は水道に接続され、給水弁１０が開くとあらかじめ洗剤を投入しておいた洗剤受け１７を介して外槽２やドラム３に洗剤を含む水が給水される。なお、洗剤は洗剤受け１７を用いずに直接手で投入しても良いし、他の自動投入装置を設けても良い。
【００２０】
外槽２の最低部には取水口５が配設され、排水弁６が接続されており、排水弁６には排水管７が接続されている。
【００２１】
取水口５の近傍には外槽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浸水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。
【００２２】
また、取水口５と排水弁６との間からは取水口５から取り込んだ洗濯液を外槽２やドラム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での水の循環には循環ポンプ１３を用いて行うので、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、ドラム３の回転による水流などの制御とは関係なく循環させることができる。
【００２３】
循環時の洗濯液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と循環ポンプ１３との間にフィルタ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。
【００２４】
循環経路１２には、洗濯液状態検知手段として機能する透過度センサ１４が設置されている。透過度センサ１４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とで構成されており、これらの素子に挟まれた部分の経路は透光性の材料でできており、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て電圧に変換して出力する。
【００２５】
透過度は透過度センサ１４の受光素子の出力電圧から換算され、透過度が高いほど電圧が低くなる。つまり、循環経路１２を通過する洗濯液の汚れや泡が多く透過度が低いと、高い電圧が出力される。
【００２６】
制御手段１６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と給水弁１０の開閉、モータ４や循環ポンプ１３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。また、透過度センサ１４の受光素子からの出力値を洗濯液の透過度として入力処理を行い、この透過度をもとにして洗濯液の汚れ量や泡量を判定する。さらに、モータ４に流れる電流信号やモータ４の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検出して洗濯物の量の多少を判定する布量検知手段としての機能も有している。
【００２７】
次に、本実施の形態の洗濯機の動作について、図２の洗い工程を示す流れ図を参照しながら説明する。洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯を開始すると、制御手段１６は、洗濯物の重量を検出する（Ｓ１）。この洗濯物の重量の検出は、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。
【００２８】
基本的な給水量は、この洗濯物の量をもとに決定する。たとえば、洗濯物の量が「少」と判定した時は、「低」水位とする。洗濯物の量が「中」と判定した時は、「中」水位とする。また、洗濯物の量が「多」と判定した時は、「高」水位とする。同時に、それぞれの洗濯物の量に応じた洗濯の設定時間を決定する（Ｓ２）。
【００２９】
次に、制御手段１６は、給水弁１０を開放して給水口９に接続した水道からの給水を開始し（Ｓ３）、外槽２およびドラム３に設定水位になるまで給水を行う（Ｓ４）。
【００３０】
設定水位になるまでの給水中は、制御手段１６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濯水を循環経路１２を介して吐出口１１より外槽２へ循環させることで洗剤の水への溶け込みを促進する。吐出口１１からドラム３内に循環水が吐出されると、洗剤が十分に水に溶ける前に衣類が水を吸ってしまうため、循環ポンプ１３の回転数は、ドラム３内に循環水があまり吐出しない程度に弱くすることが望ましい。または、非常に短時間の間欠動作にする。
【００３１】
次に、設定水位に到達すると（Ｓ４のＹＥＳ）、給水弁１０を閉じ（Ｓ５）、ドラム３を低速で回転させながら撹拌を開始する（Ｓ６）。ドラム３の回転速度は洗濯物がドラム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壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度とする必要があり、洗濯物の量にも依存するが５０ｒｐｍ以下が好ましい。ドラム３の回転方向は、同一方向でもよいし、随時反対方向に切り替えることとしてもよい。
【００３２】
循環ポンプ１３は、洗剤が十分に溶けた洗濯水を循環経路１２を介して吐出口１１よりドラム３内へ吐出することで洗濯水の洗濯物への浸透を促進する（Ｓ９）。このため、循環ポンプ１３の回転数は、ドラム３内に循環水がしっかり吐出して洗濯物に洗濯液が浸透しやすくできる回転数とする。循環ポンプ１３の動作間隔は、洗浄工程中連続でもよいし、図２のＳ７からＳ１２に示すように、所定時間を設定してオンとオフを繰り返すこととしてもよい。
【００３３】
制御手段１６は、循環ポンプ１３を駆動している間は、透過度センサ１４の出力と循環ポンプ１３の電流値を検出し続ける。通常は図３に示すように、循環ポンプ１３により循
環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、透過度センサ１４の出力は上昇し、循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して透過度センサ１４の出力は低下する。循環ポンプ１３の電流値も同じで、循環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、循環ポンプ１３の電流値は上昇し、循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して循環ポンプ１３の電流値は低下する。
【００３４】
ところが、洗濯液中の泡の量が多くなってくると図４に示すように、循環ポンプ１３により循環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、透過度センサ１４の出力は上昇するが、泡が多く入ってきた時点でさらに急激に上昇して、透過度の閾値として設けている第１の閾値Ｓ１を超える（Ｔ２）。循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して透過度センサ１４の出力は低下するが、泡が残っていると低下割合が少なくなる。循環ポンプ１３の電流値は、循環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、循環ポンプ１３の電流値は上昇するが、泡が多く入ってきた時点で急激に低下して、電流の閾値として設定した第２の閾値Ｓ２を下回る（Ｔ２）。循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して循環ポンプ１３の電流値は低下する。特に、ドラム式洗濯機では、洗濯液の泡が立ってくるとドラム３と外槽２の間の泡が多くなるために循環経路１２に泡が入ってきやすい。
【００３５】
また、洗濯液が少なく循環経路１２に空気が入ってきた場合には図５に示すように、循環ポンプ１３により循環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、透過度センサ１４の出力は上昇し、循環ポンプ１３にエアがみが起こり始めるとさらに若干上昇するが透過度の閾値として設けている第１の閾値Ｓ１を超えるほどではない（Ｔ２）。循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して透過度センサ１４の出力は低下する。循環ポンプ１３の電流値は、循環経路１２の洗濯液が循環を始めると（Ｔ１）、循環ポンプ１３の電流値が上昇し、空気が多く入ってきた時点で急激に低下して、電流の閾値として設けている第２の閾値Ｓ２を下回る（Ｔ２）。循環ポンプ１３を停止すると（Ｔ３）、循環経路１２の洗濯液の循環が停止して循環ポンプ１３の電流値は低下する。
【００３６】
制御手段１６は、循環ポンプ１３の動作を開始して、所定の経過時間Ｄ１後の透過度センサ１４の出力が第１の閾値Ｓ１を超えて、循環ポンプ１３の電流値が第２の閾値Ｓ２以下である場合は、洗濯液の泡の量が多いと判断し（Ｓ１０のＹｅｓ）、ドラム３の回転数を８０％に下げることで泡立ちを抑える（Ｓ１１）。
【００３７】
また、泡立ちが多い場合、ドラム３の回転数を低下させる代わりに洗濯時間、攪拌動作割合、循環ポンプ動作割合、循環ポンプ動作回転数の少なくともいずれかを低下させることとしても泡立ちを抑えることができるので、洗濯機の構造や状況に合わせて組み合わせて制御を行えばよい。
【００３８】
また、循環ポンプ１３を動作していないときに透過度センサ１４の出力をみると、洗濯物の汚れが溶け出してくることによる汚れ量が検知できる。時間経過に伴って汚れが溶け出して徐々に値が上昇するので、洗い工程の開始からあらかじめ決めた時間経過後の透過度センサ１４の値によって洗濯物の汚れ量を推定することができるので、汚れ量によって洗濯時間、攪拌動作割合、攪拌回転数、循環ポンプ動作割合、循環ポンプ動作回転数の少なくともいずれかの増減を行うことで洗浄性能を低下させることなく時短や省エネを行うこともできる。
【００３９】
設定時間が経過すると（Ｓ１３のＹＥＳ）、洗い工程を終了し、次のすすぎ、脱水工程に進んで洗濯を終了する。
【００４０】
以上のように、透過度センサ１４の値の変化と循環ポンプ１３の電流低下が同時に発生した場合に泡が多いと判定することで、確実に洗濯液の泡が多い場合の検知を行い、洗濯時間、攪拌動作割合、攪拌回転数、循環ポンプ動作割合、循環ポンプ動作回転数の少なくともいずれかを減少させることで泡立ちを抑制することができ、泡立ちが多くなっても洗浄性能を低下しないようにすることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、透過度センサ１４からの出力を読み出して洗濯液状態の検知を行うこととしたが、例えば、循環経路１２内の必ず水没する場所の２箇所に電極を設置して、その電極間の水の抵抗値をセンシングすることで循環経路１２に流れる洗濯液の導電率を検知することとすれば、汗等の導電性の汚れ量が検知できるとともに、泡が多いときは電極間が泡で満たされて抵抗値が高くなるので泡の量を検知することができる。この場合、発光と受光デバイスによる透過度センサのように洗濯水の黒ずみ、白濁などの色に影響されず安定して洗濯液の泡量の検知ができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯液の泡量に基づいて洗い工程を制御して洗浄性能を低下させないことができるので、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】
【００４３】
２  外槽
３  ドラム（洗濯槽）
４  モータ
５  取水口
８  水位センサ（水位検知手段）
１０  給水弁
１１  吐出口
１２  循環経路
１３  循環ポンプ
１４  透過度センサ（洗濯液状態検知手段）
１６  制御手段
１７  洗剤受け
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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