(57)【要約】【課題】構造を大きく変えることなく、洗濯液の循環を無駄なく効率的に行って洗浄性能を向上することができる洗濯機を提供する。【解決手段】外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口５と、ドラム３（洗濯槽）内に洗濯液を吐出する吐出口１１と、取水口５と吐出口１１とを連通させる循環経路１２と、循環経路１２に設けられ、洗濯液を循環経路１２を介してドラム３に循環させる循環ポンプ１３と、洗濯液の水位を検知する水位センサ８と、洗濯工程の制御を行う制御手段１６とを備え、給水後にドラム３の回転を行い、循環ポンプ１３を駆動する直前に水位センサ８が検知した水位に応じて循環ポンプ１３の駆動時間を制御する。【選択図】図３
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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、外部から水を給水する給水部と、前記外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記取水口と前記吐出口とを連通させる循環経路と、前記循環経路に設けられ、洗濯液を前記循環経路を介して前記洗濯槽に循環させる循環ポンプと、前記洗濯液の水位を検知する水位センサと、洗濯工程の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、給水後に前記洗濯槽の回転を行い、前記循環ポンプを駆動する直前に前記水位センサが検知した水位に応じて前記循環ポンプの駆動時間を設定することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
洗濯物の布質を検知する布質検知手段を備え、前記制御手段は、前記布質検知手段が検知した布質に応じて、前記水位センサの検知した水位に応じて設定した駆動時間を増減することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記循環ポンプの駆動時間は、所定の水位以上では所定の最大値の時間以下とすることを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記循環ポンプの駆動中に水位が所定の水位より低下すると、前記循環ポンプを停止して所定の水位まで給水することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の洗濯機。
【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】
ドラム式洗濯機では、洗い時の洗浄力やすすぎの性能、さらには節水性を高めるため、洗濯機水槽の底部に集められた洗濯液を回転ドラム内に循環させる経路を設けることにより、洗濯液と衣類とを早く接触させたり、循環水の噴射力により汚れを分離したり、少ない水量でも洗濯物を濡らすことができる等の効果や作用を有するものが提示されている。
【０００３】
ところが、縦型洗濯機に比べて特に水量の少ないドラム式洗濯機では、洗濯液の循環を行うと、洗濯液の液面が低下し、洗濯液の循環が十分にできなくなる可能性がある。この状態で洗い工程を進めると、洗濯物が十分に洗濯液に浸からず、洗濯物の洗浄性能の低下を招き、さらに洗濯液の循環に循環ポンプを利用する場合にはエアがみを発生させることで騒音やポンプ痛みの原因にもなる。
【０００４】
このことを防止するため、通常は外槽底部からの洗濯液面高さを検知する水位検知手段が設けられ、洗濯液の循環を行っているときに洗濯液面が低すぎることを検知した場合は、洗濯液の循環を停止するといった対策が取られていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８７４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような従来の構成では、洗濯液の循環を行っているときには液面が大きく変動するために水位の検知が安定しないため、停止のタイミングも安定して行うことが困難になるという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、構造を大きく変えることなく、洗濯液の循環を無駄なく効率的に行って洗浄性能を向上することが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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の洗濯機は、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、外部から水を給水する給水部と、外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記取水口と前記吐出口とを連通させる循環経路と、前記循環経路に設けられ、前記洗濯液を前記循環経路を介して前記洗濯槽に循環させる循環ポンプと、前記洗濯液の水位を検知する水位センサと、洗濯工程の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、給水後に前記洗濯槽の回転を行い、前記循環ポンプを駆動する直前に前記水位センサが検知した水位に応じて前記循環ポンプの駆動時間を設定することを特徴とするものである。これによって、洗濯液を循環する直前で、液面が大きく変動していない水位によって循環ポンプの駆動時間を決定するので適切な駆動時間を設定することができ、洗濯液の循環による水位の低下で水位不足になる前に循環ポンプを停止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯機は、洗濯液を循環する直前で、液面が大きく変動していない水位によって循環ポンプの駆動時間を決定するので適切な駆動時間を設定することができ、洗濯液の循環による水位の低下で水位不足になる前に循環ポンプを停止することができる。このため、洗濯物が洗濯液に浸からなくなることもなく、洗濯液の循環を無駄なく効率的に行って洗浄性能を向上することができる。
【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１におけるドラム式洗濯機の循環ポンプ動作時の制御を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１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４】本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の循環ポンプ動作時の制御を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明にかかる洗濯機は、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、前記洗濯槽を駆動するモータと、外部から水を給水する給水部と、前記外槽の下部に接続して洗濯液が入り込む取水口と、前記洗濯槽内に洗濯液を吐出する吐出口と、前記取水口と前記吐出口とを連通させる循環経路と、前記循環経路に設けられ、前記洗濯液を前記循環経路を介して前記洗濯槽に循環させる循環ポンプと、前記洗濯液の水位を検知する水位センサと、洗濯工程の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、給水後に前記洗濯槽の回転を行い、前記循環ポンプを駆動する直前に前記水位センサが検知した水位に応じて前記循環ポンプの駆動時間を設定することを特徴とするものである。これによって、洗濯液を循環する直前で、液面が大きく変動していない水位によって循環ポンプの駆動時間を決定するので適切な駆動時間を設定することができ、洗濯液の循環による水位の低下で水位不足になる前に循環ポンプを停止することができる。
【００１２】
第２の発明にかかる洗濯機は、第１の発明の構成に加えて洗濯物の布質を検知する布質検知手段を備え、前記制御手段は、前記布質検知手段が検知した布質に応じて、前記水位センサが検知した水位に応じて設定した駆動時間を増減するもので、洗濯物の布質によって洗濯物の水の吸い方、抜け方が異なるために循環ポンプ駆動時の水位の減少の早さも異なるので、例えば、水位の減少が遅い布質と判定した場合は循環ポンプの駆動時間を少しでも長くすることができる。
【００１３】
第３の発明にかかる洗濯機は、前記循環ポンプの駆動時間は、所定水位以上では所定の最大値の時間以下とするもので、循環ポンプの駆動時間に上限を設けることにより、循環ポンプを駆動していない時間が一定時間以上確保されるので、水位が低下しない時間を長くとって洗濯物への洗濯液との接触時間をできるだけ長くすることができる。
【００１４】
第４の発明にかかる洗濯機は、前記循環ポンプの駆動中に水位が所定水位より低下すると、前記循環ポンプを停止して所定水位まで給水するもので、循環ポンプの駆動で水位が大きく低下するとさらに給水を行うので、洗濯物が十分に吸水して水位が安定するまで給水を行うことができる。
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、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を示したものである。図１において、洗濯機の外箱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が接続されてモータ４の駆動によりドラム３が回転する。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。
【００１７】
外槽２の最低部には、洗濯液が入り込む取水口５が接続されており、排水弁６を有する排水管７につながっている。
【００１８】
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反応する位置に設置され、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。外槽２に外部から給水する給水部として給水口９と給水弁１０を有し、給水口９は水道に接続され、給水弁１０を介して外槽２やドラム３が順次水で満たされていく。
【００１９】
また、外槽２の前方下部には洗濯液をドラム３に吐出する吐出口１１が設けられ、取水口５と排水弁６の間で分岐して取水口５から吐出口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に溜まった洗濯液を循環できるようにしている。循環経路１２には循環ポンプ１３が設けられ、循環経路１２への洗濯液の取り込みを循環ポンプ１３を用いて行う。これにより、循環経路１２を介した外槽２及びドラム３への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。
【００２０】
外槽２の底部には、加熱手段としてシーズヒータ等からなる温水ヒータ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。
【００２１】
循環する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の後にはフィルタ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している。
【００２２】
制御手段１６は、マイクロコンピュータ等で構成され、すべての洗濯工程の制御を行う。洗濯工程は、洗い行程、すすぎ工程、脱水工程の順に行われる。具体的には、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、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としての機能等も有している。
【００２３】
次に、本実施の形態１の洗濯機の動作について図２および図３の制御フローチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
使用者により洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯が開始されると、制御手段１６は、洗濯物の量を検出する（Ｓ１）。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。
【００２５】
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「少ない」と判定した時は、「低」水位のＷＬ１を設定水位とする。洗濯物の量が「中くらい」
と判定した時は、「中」水位のＷＬ２を設定水位とする。また、洗濯物の量が「多い」と判定した時は、「高」水位のＷＬ３を設定水位とする（Ｓ２）。これに基づき、制御手段１６は、給水弁１０を開放して（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）。
【００２６】
給水中は、制御手段１６により循環ポンプ１３を運転制御して、洗剤とともに給水された洗濯液を循環経路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内に洗濯液が吐出すると洗剤が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の循環流量は、ドラム３内に洗濯液が吐出しない程度に制御する必要がある。
【００２７】
設定水位Ｗ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）。洗濯物はドラム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する。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。
【００２８】
次に、制御手段１６は温水ヒータ１４に所定時間（例えば１０分間）通電して洗濯液の加熱を行う（Ｓ７）。
【００２９】
加熱が終了すると、制御手段１６は水位センサ８により水位を確認して循環ポンプ１３を動作させる（Ｓ８）。初期の給水によって設定水位Ｗまで給水したが、ドラム３を回転して洗濯物を洗濯水とともに攪拌することで洗濯物が順次吸水するため水位センサ８によって検知する水位は最初の設定水位Ｗより低くなっている。
【００３０】
図３において、水位が所定水位Ａ（例えばドラム下端面より３０ｍｍ高い位置）より高ければ（Ｓ８１のＹＥＳ）、循環ポンプ１３の動作時間ｔを比較的長く設定し、例えば２分とする（Ｓ８２）。水位が所定水位Ａ以下で所定水位Ｂ（例えばドラム下端面より１０ｍｍ高い位置）より高ければ（Ｓ８３のＹＥＳ）、循環ポンプ１３の動作時間ｔをＳ８２で設定した時間より短くし、例えば３０秒とする（Ｓ８４）。水位が所定水位Ｂ以下であれば（Ｓ８３のＮＯ）、循環ポンプ１３の動作時間ｔを比較的短く設定し、例えば１５秒とする（Ｓ８５）。
【００３１】
次に、循環ポンプ１３の駆動を開始し（Ｓ８６）、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内へ循環させる。循環ポンプ１３の起動から時間ｔが経過すると（Ｓ８７のＹＥＳ）、制御手段１６は循環ポンプ１３を停止して洗濯液の循環を停止する（Ｓ８８）。
【００３２】
循環ポンプ１３の停止から所定時間（例えば２分間）が経過すると（Ｓ８９のＹＥＳ）、循環ポンプ動作の一サイクルのシーケンスを終了する。
【００３３】
さらに図２において、洗い工程の設定時間が経過していなければ（Ｓ９のＮＯ）、再度循環ポンプ動作であるＳ８１からのシーケンスを繰り返す。
【００３４】
洗い工程の設定時間が経過していれば（Ｓ１２のＹＥＳ）、洗い工程を終了し、次のすすぎ工程、脱水工程に入る。洗い工程の設定時間は固定としてもよいが、洗濯開始時の洗濯物の量の検出に応じて設定することとすれば、洗濯物の量に応じただけの時間で洗い工程を行うことで、洗濯物の量によらず洗浄性能を維持することができる。
【００３５】
以上のように、洗濯液を循環する直前で、液面が大きく変動していない水位によって循環ポンプの駆動時間を決定すれば適切な駆動時間を設定することができ、洗濯液の循環による水位の低下で水位不足になる前に循環ポンプを停止することができ、洗濯物が洗濯液につからなくなることもなく、洗濯液の循環を無駄なく効率的に行って洗浄性能を向上することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、所定水位としてあらかじめ設定した水位Ａや水位Ｂによって循環ポンプ１３の駆動時間を決定したが、洗濯物の量によって循環ポンプ１３の駆動時間を決定する水位Ａや水位Ｂの値を変えることとしてもよい。例えば、洗濯物の量が少なければ水量も少ないため、洗濯物の量が多い場合に比べて水位Ａや水位Ｂは低く設定すれば、低い水位でも循環ポンプ１３がエアがみして騒音を出すことをより確実に避けることができる。
【００３７】
さらに、洗濯物の量のみでなく、洗濯物の布質を検知する布質検知手段（図示せず）を備え、制御手段１６は、布質検知手段が検知した布質に応じて、洗濯液を循環する直前の水位に応じて設定した駆動時間を増減することとしてもよい。洗濯物の布質によって洗濯物の水の吸い方、抜け方が異なるために循環ポンプ１３の駆動時の水位の減少の早さも異なるので、このように駆動時間の設定を変更すれば、水位の減少が遅い布質と判定できた場合は循環ポンプを少しでも長く駆動することができる。
【００３８】
布質検知手段としては、たとえば最初に給水を行ったときの所定水位になる時間により判定する。洗濯物が全て綿タオルであれば、所定水位になる時間が非常に早く、逆に化学繊維のポリエステルのジャージばかりであれば、所定水位になる時間が非常に遅くなるので、所定水位になる給水時間を確認することで布質を判定することができる。
【００３９】
なお、循環ポンプ１３の駆動時間は、所定水位Ａ以上では所定の最大値の時間以下として、循環ポンプ１３の駆動時間に上限を設けるとよい。これにより、循環ポンプ１３を駆動していない時間が一定時間以上確保されるので、水位が低下しない時間を長くとって洗濯物への洗濯液との接触時間をできるだけ長くして、洗浄性能を向上することができる。
【００４０】
また、本実施の形態１では、循環ポンプ１３を駆動する前の２つの水位で循環ポンプ１３を駆動する時間を３つに分けたが、さらに細かく分ければ、水位によるより細かな制御で、できる限り多く洗濯液の循環を行なうことが可能となるし、ある水位以下であれば循環ポンプ１３を駆動しないこととすれば、水位が低すぎて循環ポンプ１３がエアがみして騒音を出すことを確実に避けることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
実施の形態２において、洗濯機の概略構成は実施の形態１と同じ図１に示す構成であり、図４に示す循環ポンプの駆動制御を示すフローチャートのように、循環ポンプ１３の駆動時に水位センサ８の出力が所定値を下回った時点で循環ポンプ１３を停止し、所定値まで給水を行うものである。
【００４２】
本実施の形態２の洗濯機の動作について、主に実施の形態１との違いを図４を参照しながら説明する。まず、給水から循環ポンプ１３の駆動開始まで（Ｓ１〜Ｓ８６）は、実施の形態１と同様である。
【００４３】
循環ポンプ１３を駆動して洗濯液が循環経路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内へ循環させている間に、水位が所定水位Ｃ（例えばドラム下端面の高さ）以下になると（Ｓ９０のＮＯ）、循環ポンプ１３を停止し（Ｓ９１）、給水弁を開き補給水を入れる（Ｓ９２）。
【００４４】
水位が所定水位Ｄ（例えばドラム下面より２０ｍｍ高い位置）になると（Ｓ９３のＹＥＳ）、給水弁を閉じて（Ｓ９４）、循環ポンプ１３の停止から所定時間（例えば２分間）が経過するまで待つ（Ｓ８９のＹＥＳ）。
【００４５】
補給水を入れている間に水位Ｄ以下のまま（Ｓ９３のＮＯ）で２分経過した場合（Ｓ９５のＹＥＳ）は、給水弁を閉じて（Ｓ９６）、循環ポンプ動作の一サイクルのシーケンスを終了する。
【００４６】
以上のように、洗濯液を循環している間に所定水位Ｃ以下になると、洗濯液の循環を停止して補給水を追加するので、洗濯液の循環による水位が低下して水位不足になる前に循環ポンプを停止することができ、補給水によって次に洗濯液を循環させるときにはより長く循環時間をとれるので、洗濯液の循環を無駄なく効率的に行って洗浄性能を向上することができる。
【００４７】
なお、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】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗浄槽から洗浄槽へと循環させた循環経路を使っ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】
【００４９】
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  排水管
８  水位センサ
９  給水口（給水部）
１０  給水弁（給水部）
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  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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