(57)【要約】【課題】洗濯水の濁度検知能力を高め、最適な洗濯、すすぎ工程を行う洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯機の運転を制御手段２９と、透過率検知手段２２と、光の３原色の波長を個々に発光する素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、その発光波長を受光し電気信号に変換する受光素子２２ｄとを対向して配置して構成し、光の３原色の波長ごとに受光素子２２ｄで電気信号に変換された検知電圧から各色の透過率を求め、すすぎ工程初期の透過率と比較し、投入された洗剤の種類が粉末か、液体か、粉石鹸なのかを推測し、また透過率の時間的大小の振幅から洗濯水に泡が多いか少ないか、あるいは汚れが衣類から除去されて洗濯水の濁度が変化をしたか、色物衣類の色落ちであるか、を推測し、洗濯時間やすすぎ回数の制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体に支持した外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた内槽と、前記内槽を駆動する駆動手段と、前記内槽内に洗濯水を供給する給水手段と、前記内槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記内槽の底面に導水溝と、前記導水溝の内槽の外側に洗濯水の透過率を検知する透過率検知手段と、前記透過率検知手段での発光素子の制御の条件を記憶する記憶手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段を備え、前記透過率検知手段は光の３原色の波長を個々に発光する素子と、その発光波長を受光し電気信号に変換する受光素子を対向して配置して構成し、前記制御手段は、前記透過率検知手段の出力により洗い条件を設定し、洗濯工程前とすすぎ工程初期に出力電圧値を一定となるよう発光素子の光量を調整し、洗濯開始後前記透過率検知手段の出力比に応じて洗い時間や、すすぎ条件を設定するようにしたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
制御手段は、光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧から各色の透過率を求め、その値の時間的大小の振幅から洗濯水に泡が多いか少ないかを判定し、時間的大小の振幅が大きいとき泡が多いとみなし、すすぎ工程の時間を長く設定する、あるいは複数回あるすすぎ工程の回数を増やす、等の制御をすることを特徴とした請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
制御手段は、すすぎ工程の初期での真水に近い洗濯水の光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの発光素子の光量を調節し、その時の発光素子に印加される電圧のデュティ比率を記憶素子に記憶しておき、洗濯工程前の洗剤の種類を判定するときの基準とすることを特徴とした請求項１または２に記載の洗濯機。
【請求項４】
制御手段は、内槽に衣類と洗濯水と洗剤を投入して一定の時間攪拌し、一旦停止して光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの発光素子の光量を調節し、その光量で洗濯工程以降の検知電圧から各色の透過率を求めることを特徴とした請求項１〜３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、洗濯物を収容した回転ドラムを回転駆動して洗濯、すすぎ、脱水の各工程を行うドラム式の洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の洗濯機には、洗濯物の汚れ（濁度）状態を検知し衣類の汚れの落ち（即ち洗濯状態）を推測し最適な洗濯工程を制御する構成となっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４および図５は、従来の濁度センサ検知装置を応用したドラム式の洗濯機の構成を示すものであり、以下、その構成を説明する。
【０００４】
図４（ａ）、（ｂ）は濁度検知装置の外観斜視図で、（ｂ）は、（ａ）の背面から見た斜視図である。
【０００５】
図４において、濁度センサ３１は、発光素子３１ａと受光素子３１ｂを対向に配置して洗濯水の汚れを検知するもので、きれいな水のときを基準にした濁度センサ出力（以下、センサ電圧という）として、洗濯攪拌で洗剤や洗濯物の汚れがだんだん溶け始めるためセンサ電圧が徐々に低下するときのセンサ電圧レベル（周期ごとの最大値）の時間的変化率を検知し、洗濯物の汚れを判断するものであり、補助タンク３２に取り付けている。
【０００６】
補助タンク３２は、上方向に広がる傾斜面３２ａを有し、上面には給水口３２ｂを形設し、かつ上部側面に泡抜き口３２ｃを設け、後述する泡抜きホース４３に接続している。
【０００７】
濁度センサ３１の取付部は、ほぼ凸形状断面を有し濁度センサ３１の取付面３２ｄを透明性の材料で形成し、底部側面には複数個の連結管３２ｅを配設し、この連結管３２ｅの先端は下部を開放した半月形状にしている。一方、底部３２ｆは連結管３２ｅ側が低くなるように傾斜させている。
【０００８】
図５はドラム式洗濯機の断面図であり、外槽３３は洗濯水を溜めるもので、この外槽３３の中にドラム（洗濯兼脱水槽）３４を回転自在に取付け洗濯物を攪拌する。図４にて説明した濁度センサ３１を取り付けた補助タンク３２は、底部側面に設けた複数個の連結管３２ｅにより外槽３３の底部に接続している。制御手段３５は、濁度センサ３１や外槽３３内の給水水位を検知する水位検知手段３６の信号でモータ３７、給水手段３８などの負荷を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各行程を制御する。
【０００９】
モータ３７は駆動連結にベルトを使い、ドラム３４を回転駆動してドラム３４内の洗濯物を攪拌させる。給水手段３８は外槽３３内に洗濯水を給水するもので、排水手段３９は外槽３３内の洗濯水を外に排出するものである。
【００１０】
前記給水手段３８は、給水ホース４０により洗剤ケース４１と接続し、この給水ホース４０より分岐したクリーニングホース４２を補助タンク３２の給水口３２ｂに接続し、給水時に補助タンク３２へ分岐給水するようにしている。補助タンク３２の泡抜き口３２ｃと外槽３３の上部とを泡抜きホース４３で接続している。
【００１１】
上記の従来例構成からも判るように、洗濯機に取り付けられる従来の透過率検知手段は、発光素子３１ａとその発光波長を受光し電気信号に変換する受光素子３１ｂとを対向して配置し、前もって給水時に記憶しておいた、真水に近い洗濯水を透過し受光素子で電気信号に変換された検知電圧と、洗濯工程時に洗剤と衣類から落ちた汚れの混ざった洗濯水を透過し受光素子で電気信号に変換された検知電圧の差を単純に濁度変化として検知するものであった。
【００１２】
また泡の影響のため受光素子で電気信号に変換された検知電圧が下がり、それを実際の汚れよりも汚れていると誤検知するため、その防止の為、泡の影響が少なくなるように設置する必要があり、外槽３３の底部に配置し、かつ泡抜きホース４３を構成して対応している。
【特許文献１】特開平０５−１５４２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、色物衣類を洗濯したときの色落ちにより洗濯水が変色するが、衣類から落ちた汚れの種類や量を検知するだけで洗濯水の色合いを検知することはできない。このため、洗濯水が衣類から染料が抜け落ちることにより変色しても検知することができず、衣類から抜け落ちた染料が他の衣類に移ってしまう「移染」を防止することができない、という課題があった。
【００１４】
また、泡の影響をただのノイズとしてとらえて、泡の影響がより少なくなるような所に設置するため、洗濯作用やすすぎ作用に影響のある「泡立ちの多い少ない」を検知することができないという課題や、真水時での検知電圧と洗濯工程時の検知電圧の差を単純に比較するだけなので、濁度の変化を衣類から落ちた汚れの影響なのか洗剤の影響なのかを明確に判断できないという課題があった。
【００１５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗濯水の濁度検知能力を高め、最適な洗濯、すすぎ工程を行う洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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、洗濯水の透過率を検知する透過率検知手段と、前記透過率検知手段での発光素子の制御の条件を記憶する記憶手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段を備え、前記透過率検知手段は光の３原色の波長を個々に発光する素子と、その発光波長を受光し電気信号に変換する受光素子とを対向して配置して構成し、前記制御手段は、前記透過率検知手段の出力により洗い条件を設定し、洗濯工程前とすすぎ工程初期に出力電圧値を一定となるよう発光素子の光量を調整し、洗濯開始後前記透過率検知手段の出力比に応じて洗い時間や、すすぎ条件を設定するようにしたものである。
【００１７】
これにより洗濯開始後の洗濯水の時間変化を光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧で検知が可能となり、色物衣類を洗濯したことによる色落ちを検知し、給水をしたりあるいは排水をしたりすることで衣類間の移染を防止したり、洗剤泡の影響を検知電圧の時間的大小の振幅・ノイズとして捉えることにより洗濯水の泡立ちの多い少ないが検知可能となり、すすぎ時間を増減したりあるいはすすぎ工程の回数を増減することにより、最適な洗濯、すすぎ工程が実現できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の洗濯機は、光の３原色波長による洗濯水の透過率検知により、洗濯水の濁度検知能力を高め、洗濯水の状態に対して最適な洗濯、すすぎを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、本体と、前記本体に支持した外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた内槽と、前記内槽を駆動する駆動手段と、前記内槽内に洗濯水を供給する給水手段と、前記内槽内の洗濯水を排水する排水手段と、前記内槽の底面に導水溝と、前記導水溝の内槽の外側に洗濯水の透過率を検知する透過率検知手段と、前記透過率検知手段での発光素子の制御の条件を記憶する記憶手段と、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の工程を制御する制御手段を備え、前記透過率検知手段は光の３原色の波長を個々に発光する素子と、その発光波長を受光し電気信号に変換する受光素子を対向して配置して構成し、前記制御手段は、前記透過率検知手段の出力により洗い条件を設定し、洗濯工程前とすすぎ工程初期に出力電圧値を一定となるよう発光素子の光量を調整し、洗濯開始後前記透過率検知手段の出力比に応じて洗い時間や、すすぎ条件を設定するようにしたことにより、検知電圧の減少の大小により、洗濯時間を設定する事で、効率的な洗濯行程を制御でき、また、個々の光の三原色波長の変化を検知し、色物衣類からの色落ちを推定する事により、給水あるいは排水等の制御を行い、他の衣類への移染を防止できる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段を、光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧から各色の透過率を求め、その値の時間的大小の振幅から洗濯水に泡が多いか少ないかを判定し、時間的大小の振幅が大きいと泡が多いとみなし、すすぎ工程の時間を長く設定する、あるいは複数回あるすすぎ工程の回数を増やす、等の制御をしたことにより、最適すすぎ工程制御ができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段を、すすぎ工程の初期での真水に近い洗濯水の光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの発光素子の光量を調節し、その時の発光素子に印加される電圧のデュティ比率を記憶素子に記憶しておき、洗濯工程前の洗剤の種類を判定するときの基準としたことにより、洗剤の影響を排除した洗濯水濁度の検知が可能となり、より効率の高い工程制御が可能となる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の制御手段を、内槽に衣類と洗濯水と洗剤を投入して一定の時間攪拌し、一旦停止して光の３原色の波長ごとに受光素子で電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの発光素子の光量を調節し、その光量で洗濯工程以降の検知電圧から各色の透過率を求めるようにしたことにより、洗濯水の濁度の変化を洗剤の影響を排除して把握が可能となり、より正確な工程制御が可能となる。
【００２３】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照にしながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図であり、図２は同洗濯機の透過率検知手段の外観図、図３は同洗濯機の透過率検知手段の断面図を示す。
【００２５】
図１において、本体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の外槽３を設け、洗濯、脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する。外槽３の内部には、衣類４を収容する円筒状の内槽５を回転可能に設け、駆動手段であるモータ６により回転駆動されると共に、外槽３は洗濯工程やすすぎ工程においては、洗濯水を溜めるものである。
【００２６】
本体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、開口部１ａを開閉する扉７を設ける。外槽３および内槽５の前面側にも同様の開口部を有し、この外槽３の開口部はベローズ８によって本体１の開口部１ａと水密に連結されている。
【００２７】
外槽３の上部には洗濯水を給水する給水手段２３と、底部には洗濯水を排出する排水口（排水手段）９を有し、排水を開閉する排水弁１０に連結されている。洗濯時は排水弁１０が閉じられ、外槽３内に所定量の洗濯水を溜めることができる。
【００２８】
内槽５下方の底部には断面山形に凸状の導水溝２１と、導水溝２１に近接して洗濯水の透過率を検知する透過率検知手段２２を備え、また、本体１下方には、洗濯機の運転動作や工程を制御すると共に、透過率検知手段２２での発光素子の制御の条件を記憶する記憶手段とを備えた制御手段２９を配する。
【００２９】
図２（ａ）の外観図およびその背面図（ｂ）において、透過率検知手段２２は、光の３原色（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）（以下単にＲＧＢと言う）のＲＧＢの波長を個々に発光する赤色波長発光素子２２ａ、緑色波長発光素子２２ｂ、青色波長発光素子２２ｃと、その発光波長を導水溝２１を経由して受光し電気信号に変換する受光素子２２ｄとで構成される。
【００３０】
図３の断面図（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面を示すもので、光の３原色である各発光素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃの発光ラインを縦一列に角度Ｂを有して配置し、導水溝２１を経由して、１個の受光素子２２ｄに指向するように構成している。
【００３１】
図３の断面図（ａ）は、図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面を示し、導水溝２１は、外槽３の壁面から山形傾斜部２１ａを有する断面山形の凸状に形成し、その内部の洗濯水の濁度を、各発光素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃからの発光にて検知する。
【００３２】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３３】
洗濯開始後の洗濯水の濁度の時間変化を光の三原色（ＲＧＢ）の透過光量で検知することにより、洗濯工程時に衣類からの何れかの汚れが落ち、内槽５内の洗濯水の濁度変化が起きた場合、透過率は減少するため、ＲＧＢ波長の光量が受光素子２２ｄにより電気信号へと変換された検知電圧は一定を保ちつつ減少する。これから、検知電圧の減少の大小より衣類汚れの大小を検知し、検知した衣類汚れの大小により、洗濯時間を延ばしたりあるいは短くしたりすることで効率的な洗濯工程を制御できる。
【００３４】
また、ＲＧＢ波長の光量が受光素子２２ｄにより電気信号へと変換された検知電圧は、洗濯水の色によって、例えば赤ければＲ（赤）波長の光量が低下する。するとＲ（赤）の波長を受光した受光素子２２ｄからの電気信号に変換された検知電圧は低下し、それによって制御手段２９は、色物衣類を洗濯したことによる色落ちであると検知し、給水をしたりあるいは排水をしたりすることで衣類間の移染を防止することができる。
【００３５】
また、透過率検知手段２２は外槽３下方の底面に設置されているため、内槽５を駆動用モータ６により回転させた際には導水溝内に積極的に洗剤の泡が進入する。この際、泡が透過率検知手段２２のＲＧＢの各発光素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃと受光素子２２ｄの間に入り込むことにより、ＲＧＢ波長の光全てを乱反射させ、受光素子への到達を妨げるため、泡の影響が検知電圧の時間的大小の振幅・ノイズとして現れる。
【００３６】
この振幅・ノイズより、内槽５内の泡立ちの多い少ないを検知する。内槽５内の泡立ちが少ないと検知した場合、洗剤量は少ないと判断し次のすすぎ工程の時間を少なくしたり、あるいはすすぎの回数を減らしたりする。
【００３７】
また、すすぎ工程の初期において、真水に近い洗濯水のＲＧＢの波長ごとに受光素子２２ｄで電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの各発光素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃの光量を調節し、その時の発光素子に印加される電圧のデュティ比率を制御手段２９に記憶しておく。
【００３８】
この記憶したデュティ比率を、次に運転する時の洗濯工程前の洗剤の種類を判定するときの基準とする。即ち洗濯工程開始時に記憶したデュティ比率でＲＧＢ各発光素子を発光し、受光素子２２ｄで電気信号に変換された検知電圧と、先のすすぎ工程の初期において記憶した真水に近い洗濯水の検知電圧とを比較し、投入された洗剤の種類が粉末か、液体か、粉石鹸なのかを判別する。
【００３９】
よって、洗剤種類を推測することにより、以降の工程の洗濯時間やすすぎ回数等の最適な制御を行う事ができる。
【００４０】
また、内槽５に衣類と洗濯水と洗剤を投入して一定の時間攪拌し、一旦停止してＲＧＢの波長ごとに受光素子２２ｄで電気信号に変換された検知電圧が一定値になるように、それぞれの各発光素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃの光量を調節することで、洗濯工程以降の検知電圧から洗剤の影響を無視した、各色の透過率を求めることができる。
【００４１】
よって、洗濯水の濁度の変化を洗剤の影響を排除して把握が可能となり、より正確な工程制御が可能となる。
【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、洗剤の種類・濃度の違いによる影響の補正を的確にし、洗濯水の状態に対して最適な洗濯・すすぎを行うことが可能となるので、洗濯機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の側面図
【図２】同洗濯機の透過率検知手段の外観図
【図３】同洗濯機の透過率検知手段の断面図
【図４】従来の洗濯機の透過率検知手段の詳細図
【図５】同洗濯機の断面図
【符号の説明】
【００４４】
１  本体
３  外槽
５  内槽
６  駆動モータ（駆動手段）
９  排水手段
２１  導水溝
２２  透過率検知手段
２２ａ  赤色波長発光素子
２２ｂ  緑色波長発光素子
２２ｃ  青色波長発光素子
２２ｄ  受光素子
２３  給水手段
２９  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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【図５】
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