ドラム式洗濯機
【課題】洗剤量に応じて最適な洗浄を行い、かつ省エネルギー性の高い洗い運転を行うことができるドラム式洗濯機を提供すること。
【解決手段】洗い工程がドラム１内で洗濯物が張り付かない程度の低速で回転する工程（Ｓ１２）と、洗濯物がドラム１の壁面方向に張り付いた状態となる高速で回転させる遠心力洗浄工程（Ｓ１４）からなり、制御部７０は、洗剤量判定部３２により洗剤量が多いと判定した場合、高速で回転させる工程の回転数を低くする。
【解決手段】洗い工程がドラム１内で洗濯物が張り付かない程度の低速で回転する工程（Ｓ１２）と、洗濯物がドラム１の壁面方向に張り付いた状態となる高速で回転させる遠心力洗浄工程（Ｓ１４）からなり、制御部７０は、洗剤量判定部３２により洗剤量が多いと判定した場合、高速で回転させる工程の回転数を低くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性的に支持された受筒内に洗濯物を収容して回転可能なドラム（洗濯槽）を備え、そのドラム内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行うドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラム式洗濯機においては、洗濯物がドラムに投入された後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ洗剤が投入されている洗剤入れを介して、ドラムを収容する受筒またはドラムに注水される。注水後は、ドラムを低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗剤が含んだ洗浄液で濡らした後、ドラムを一定時間、洗濯物がドラム壁面に張り付かない程度の低速で回転させる。これによって、濡れた洗濯物が回転に伴ってドラム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が行われている。このようなドラム式洗濯機においては、特に洗濯物の量が多い場合に、洗濯物を濡らす工程において、ドラム内に投入された洗濯物を均一に濡らすことが困難である。このために、洗いムラが発生し、洗浄性能が著しく低下するといった課題が存在した。
【０００３】
そこで、給水後に、ドラムを比較的低速な所定の回転数で回転させる、たたき洗いを行うとともに、洗濯物の中の洗浄液を遠心力によりドラム状回転槽の外に排出し得る角速度以上の回転数であって、所定の回転数よりも高い回転数でドラムを回転させることが考えられている。このような構成により、しぼり洗いを行うことで、洗濯物がより入り交じるようにして撹拌がされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記の洗濯機においては、投入された洗剤量の多少に関わらず、一定の高速回転動作がされるため、洗剤量が多く、洗剤濃度の高い洗浄液が衣類の汚れに作用しやすいときには、必要以上に無駄な高速回転動作をしてしまう。これになり、省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗剤量に応じて最適な洗浄を行い、かつ省エネルギー性の高い洗い運転を行うことができる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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容する受筒と、前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を逐次制御する制御部とを備え、前記洗い工程が、前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたものである。
【０００８】
このような構成によって、洗剤量が多いときには遠心力洗浄工程における高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑え、省エネルギー性能を確保する。一方で、洗剤量が少ないときには高速回転の回転数を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ洗浄力を高める。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドラム式洗濯機は、洗剤量に応じた最適な洗浄を行い、かつ省エネルギー性の高い洗い運転を行うことができるドラム式洗濯機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図
【図２】同ドラム式洗濯機の制御ブロック図
【図３】同ドラム式洗濯機における洗濯運転時の制御部の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態４に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容する受筒と、前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を逐次制御する制御部とを備え、前記洗い工程が、前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたものである。
【００１２】
このような構成によって、洗剤量が多いときには高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑えることで、省エネルギー性能を高くすることができる。また、洗剤量が多いために洗剤濃度が高い状態で、ドラムの高速回転の回転速度を低くするので、異常発泡の発生を低減することができる。一方で、洗剤量が少ないときには、高速回転の回転速度を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明のドラム式洗濯機は、前記洗濯物に前記洗浄水を含水させる含水手段をさらに備え、前記含水手段は、前記遠心力洗浄工程において前記洗濯物に前記洗浄水を含水させるようにしたものである。
【００１４】
このような構成によって、洗濯物に付着した汚れに対して、積極的に洗剤成分を含んだ洗浄水を作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第２の発明のドラム式洗濯機の前記含水手段は、前記受筒の内底部に溜まった前記洗浄水に前記洗濯物の一部が浸漬することで含水することを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によって、受筒の内定部に溜まった汚れがまだ付着していない洗浄水を洗濯物に効果的に吸収させて、さらに、遠心力により、洗濯物から汚れ成分を含む洗浄水が脱水されて、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第２または第３の発明のドラム式洗濯機の前記含水手段は、前記受筒の前記内底部に溜まる前記洗浄水を吸引して前記ドラム内の前記洗濯物に再び吐出す
る循環シャワーであることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成によって、洗浄水の循環は循環ポンプの制御のみで行えるので、ドラム回転による水流など、通常、洗浄力を制御する洗浄制御とは関係なく洗浄水を循環させることができる。汚れがまだ付着していない洗浄水を洗濯物に効果的に吸収させて、さらに、遠心力により、洗濯物から汚れ成分を含む洗浄水が脱水されて、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機の前記洗剤量判定部による前記洗剤の量の判定は、濁度、導電率、色度の少なくとも１つ以上のセンサを用いて行うようにしたものである。
【００２０】
このような構成によって、洗剤量判定部が洗剤の種類や洗剤成分に応じた精度の良い洗剤量判定をすることができ、洗剤量に応じた洗浄に対応することができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、収容した前記洗濯物の量を検知する布量検知部をさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記布量検知部が検知した前記洗濯物の量に応じて前記洗剤の量を決定するようにしたものである。
【００２２】
このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、低コストで洗剤量の判定を実現することができる。
【００２３】
第７の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、前記洗剤を投入するための洗剤投入部と、前記洗剤投入部の前記洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部とをさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記洗剤投入部重量検知部が検知した前記洗剤の重量に応じて前記洗剤量を決定するようにしたものである。
【００２４】
このような構成によって、使用者によって投入された洗剤量を直接重量で検知することができ、高精度で洗剤量を判定することができる。
【００２５】
第８の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、入力設定部をさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記入力設定部を介して設定された洗剤量に応じて前記洗剤の量を決定するようにしたものである。
【００２６】
このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、また判定時間を要することもないため、簡易な構成とすることができる。
【００２７】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つのドラム式洗濯機と、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段と、を含むドラム式洗濯乾燥機である。
【００２８】
このように、上記の何れかのドラム式洗濯機を適用することにより、洗剤量に応じた、洗浄力が高くて省エネなドラム式洗濯乾燥機を実現できる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図である。また、図２は本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の制御ブロック図である。
【００３１】
図１において、受筒２は、筐体１００内に弾性的に支持されて、洗剤成分を含む洗浄水を貯める筒状の水槽である。前面開口で底面を有する筒状のドラム１は、受筒２に回転可能に内包され、洗濯物を収容する。受筒２の背面には、ドラム１の回転軸を前上がりに傾斜して回転させるドラム駆動モータ３（ドラム駆動部）が取り付けられている。
【００３２】
給水口４は水道に接続されており、給水弁５を介して受筒２やドラム１を順次、水で満たしていく。
【００３３】
給水弁５と受筒２の間にはあらかじめ洗剤を投入するための洗剤ケース１８（洗剤投入部）が設けられている。給水された水と、投入された洗剤が混ざり合いながら、給水配管１９を通じて、ドラム１内に注水される。
【００３４】
受筒２の最低部には図示しないが、受筒２に貯まった洗浄水を加熱するためのヒータ（加熱部）が設けられ、水道水が低温の場合であっても、洗浄水の温度を高くすることができ、洗剤の洗浄能力を高めることができる。
【００３５】
受筒２の最低部には、取水口６が接続されており、排水弁７を介して、排水管８から洗い後の洗浄水や、すすぎ後のすすぎ水が機外に排水される。
【００３６】
取水口６には、受筒２およびドラム１に給水された水位を検知するための水位センサ９（水位検知部）が設置されている。
【００３７】
また、取水口６と排水弁７の間からは、取水口６から取り込んだ洗浄水やすすぎ水を、ドラム１に吐出する吐出口１０につながった循環水路１１が連通されている。受筒２の洗浄水やすすぎ水が、取水口６から、循環水路１１を通り、吐出口１０からドラム１内に送水されることで、循環できる。循環水路１１への水の取り込みは、含水手段としての循環ポンプ１２を用いて行うこととすれば、循環水路１１による洗浄水の循環は、循環ポンプ１２の制御のみで行えるので、ドラム１の回転による水流など、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。
【００３８】
循環時の循環水（洗浄水やすすぎ水）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１２が詰まる恐れがあるため、循環ポンプ１２の上流に排水フィルタ１３が設置されている。排水フィルタ１３により、洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が取り除かれる。
【００３９】
本実施の形態において、洗剤量を検知するために、循環水路１１内を通過する水の透過度を検出することができる濁度センサ１４が、循環水路１１に設けられている。濁度センサ１４は、発光素子であるＬＥＤと、受光素子であるフォトトランジスタで構成され、循環水路１１を挟んで左右の略水平位置に対峙して設置されている。投入された洗剤が水と混ざり合って溶けた際に、洗剤量に応じて洗浄水の透過率（濁度）が変動することから、濁度センサ１４の出力結果に応じて洗剤量が検知される。濁度センサ１４は、赤外光線を出射する発光素子と、発光素子から出射された赤外光線を受光する受光素子とを含む。発光素子及び受光素子は、循環水路１１の外側に位置し、互いに対向する。したがって、発光素子と受光素子の間には、赤外光線の光軸が形成されるため、濁度センサ１４が取り付けられた循環水路１１は、少なくとも部分的に、赤外光線を透過させる材質を含む。濁度センサ１４が取り付けられている位置に相当する循環水路１１内の洗浄水中を、発光素子からの赤外光線が通過する。洗浄水の洗剤量が多く、濁りが大きいとき、受光素子に到達する赤外光線の光量は小さくなり、洗浄水の洗剤量が少なく、濁りが小さいとき、受光素子に到達する赤外光線の光量は大きくなる。したがって、濁度センサ１４は、洗浄水の濁
度に応じた出力を出力して、洗剤量判定部３２が洗剤量を判定することができる。
【００４０】
筐体１００には、ドラム１の開口端側に対向させて扉体１５が設けられており、使用者は、扉体１５を開くことで、ドラム１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。
【００４１】
ドラム１の内周壁には、複数の突起体１６が設けられている。ドラム１を低速で回転させることにより、衣類は突起体１６により引っ掛けられて、上方に持ち上げられる。その後、衣類は適当な高さから落下する。このように、突起体１６により、撹拌動作（タンブリング動作）を行うことができる。
【００４２】
また、ドラム１の内周壁には、複数の透孔１７が設けられており、ドラム１と受筒２の間を水が自由に往来できるようになっている。
【００４３】
図２に示すように、ドラム式洗濯機は、制御部７０を有している。制御部７０は、入力設定部３０を介して、使用者から入力される設定情報を表示部３１に表示し、設定情報と各部の動作状態の監視状況とに基づいて、洗い、すすぎ、脱水にわたる一連の運転動作を制御する。
【００４４】
制御部７０は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種処理の実行時にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力インタフェース及びこれらを接続するバスにより構成することができる。また、制御部７０は、洗剤量判定部３２とタイマ７１を有している。洗剤量判定部３２は、投入された洗剤の量を判定する。タイマ７１には、制御部７０の動作上の内部機能として組み込まれている内部タイマが用いられる。なお、タイマ７１として、制御部７０とは独立したタイマ装置が用いられることとしてもよい。
【００４５】
本実施の形態のドラム式洗濯機においては、交流電力２０を整流器２４により整流し、その後、チョークコイル２５及び平滑コンデンサ２６からなる平滑回路により平滑化する。そして、平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２２によりドラム駆動モータ３を回転駆動するようになっている。制御部７０は、入力設定部３０から入力される運転指示および各検知部により検知される運転状態の監視情報に基づいてドラム駆動モータ３の回転を制御する。さらに制御部７０は、負荷駆動部２３を介して給水弁５、排水弁７、循環ポンプ１２などの必要負荷の動作を制御する。
【００４６】
ドラム駆動モータ３は、例えば、３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子２７ａ〜２７ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成することができる。このドラム駆動モータ３は、スイッチング素子２２ａ〜２２ｆによりＰＷＭ制御可能に構成されたインバータ回路２２によって回転制御することができる。ここで、位置検出素子２７ａ〜２７ｃが検出するロータ位置検出信号は制御部７０に入力される。そして、制御部７０は、ロータ位置検出信号に基づいてインバータ駆動回路２１に制御信号を出力し、インバータ駆動回路２１を介してスイッチング素子２２ａ〜２２ｆのオン、オフ状態をＰＷＭ制御する。このようにして、制御部７０はステータの３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃに対する通電を制御し、ドラム駆動モータ３のロータを所望の回転速度で回転させる。なお、制御部７０は、３つの位置検出素子２７ａ、２７ｂ、２７ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転速度を内部機能としての回転数検知部７２によって算出する。
さらに、ドラム駆動モータ３に流れる電流信号を布量検知部７３が検知してドラム１の重さつまり洗濯物の重量を判定する機能も有している。
【００４７】
以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下、その動作および作用効果を、図３を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯が開始されると、制御部７０の布量検知部７３は、洗濯物の量を検出する（Ｓ１）。洗濯物の量の検出は、ドラム駆動モータ３を制御して、洗濯物とともにドラム１を回転させるときのドラム駆動モータ３の電流信号の大きさや、加速度、加速時間などを検出することによって行われる。
【００４９】
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、布量検知部７３が、洗濯物の量を「少」と判定した時は、制御部７０は「低」水位のＷＬ１を設定水位とする。布量検知部７３が、洗濯物の量を「中」と判定した時は、制御部７０は「中」水位のＷＬ２を設定水位とする。また、布量検知部７３が、洗濯物の量を「多」と判定した時は、制御部７０は「高」水位のＷＬ３を設定水位とする（Ｓ２）。
【００５０】
次に、制御部７０は、給水弁５を開放して（Ｓ３）、受筒２およびドラム１に設定水位になるまで給水を行う（Ｓ４）。
【００５１】
次に、設定水位に到達すると（Ｓ４のＹＥＳ）、給水弁５を閉じ（Ｓ５）、洗剤量判定部３２が洗剤量を決定する（Ｓ６）。
【００５２】
循環ポンプ１２やドラム１を駆動してしまうと、洗剤が水に溶ける前に衣類が洗浄水を吸ってしまうため、洗剤量の判定は、これらを駆動させる前に実施することが望ましい。もしくは、洗剤を均一濃度にするために、洗浄水が衣類に吐出されないくらいの回転数で循環ポンプ１２を駆動して、洗剤量を判定してもよい。
【００５３】
洗剤量判定部３２の判定結果が、所定値Ａ以下の洗剤量であれば（Ｓ７のＹＥＳ）、パラメータＲ（ドラム高速回転時の回転数）を３００ｒｐｍとする（Ｓ８）。判定結果が所定値Ａより多く、その１．２倍以下の洗剤量であれば（Ｓ９のＹＥＳ）、パラメータＲを２００ｒｐｍとする（Ｓ１０）。そうでなければ（Ｓ９のＮＯ）、すなわち、判定結果が所定値Ａの１．２倍より多い洗剤量であれば、パラメータＲを１５０ｒｐｍとする（Ｓ１７）。つまり、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が少ないほど、パラメータＲの値は大きいものとする。このようにすることで、洗剤量が多いときには高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑えることで、省エネルギー性能を高くすることができる。また、洗剤量が多いために洗剤濃度が高い状態で、ドラムの高速回転の回転速度を低くするので、異常発泡の発生を低減することができる。一方で、洗剤量が少ないときには、高速回転の回転速度を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００５４】
次に、ドラム１内で洗濯物が張り付かない程度の低速でドラム１を回転する撹拌工程を開始する（Ｓ１２）。ドラム１の回転速度は洗濯物がドラム１内で持ち上げられ、ドラム１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１壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度である。このときの回転速度は、洗濯物の量にも依存するが５０ｒｐｍ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。
【００５５】
この時、制御部７０により循環ポンプ１２を制御して、洗剤が十分に溶けた洗浄水が循環水路１１を介して吐出口１０よりドラム１内へ循環する循環シャワーにより、洗浄水の洗濯物への浸透が促進される。このため、循環ポンプ１２の回転数は、ドラム１内に循環水がしっかり吐出して洗濯物に洗浄水を浸透しやすくできる回転数とする。また、ドラム
１内の洗濯物は受筒２の内定部に溜まる洗浄水に浸漬している。ドラム１が回転することによって、洗濯物全体が繰り返し浸漬し、洗浄水の含水と脱水が繰り返されて、洗浄水の洗濯物への浸透が促進される。
【００５６】
一定時間（例えば２分）経過した後（Ｓ１３のＹＥＳ）に、遠心力洗浄工程を行う（Ｓ１４）。この時の回転速度は、上記設定したパラメータＲの回転数にて高速で回転させる。
【００５７】
高速にドラム１を回転させることで発生する遠心力によって、洗濯物はドラムの壁面方向に張り付いた状態となり、洗濯物が含んでいる水分は絞り出された後、ドラム１の透孔１７を通過して受筒２側へ移動する。
【００５８】
高速にドラム１を回転させる速度は、少なくとも、遠心力によって洗濯物が含んでいる水分が強制的に離脱することが十分可能な１５０ｒｐｍ以上が好ましく、より好ましくは３００ｒｐｍ以上である。
【００５９】
ただし、上記のように、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量に応じて回転数を変動させている。すなわち、洗剤量が多い（洗浄水の洗剤濃度が高い）ときには３００ｒｐｍまで高速回転させず、洗濯物が含んでいる水分を離脱するのに最低限必要な１５０ｒｐｍにとどめ、モータ消費電力の少ない省エネ運転を行う。一方で、洗剤量が少ない（洗浄水の洗剤濃度が低い）ときには３００ｒｐｍまで高速回転させて効果的に洗濯物に含まれる洗浄液の入れ替えを促進する。また、本高速回転を行う際の単位操作としては、連続的な一度の操作であっても短時間でＯＮ／ＯＦＦを行うような断続的に繰り返し行うものでも構わない。
【００６０】
高速でドラム１を回転させる遠心力洗浄工程において、先に行われた撹拌工程時に、衣類繊維の汚れ物質に付着した、界面活性剤によってなる洗剤が含まれている衣類繊維近傍の洗浄水を遠心力によって除去する。これによって、繊維中から汚れ物質が洗浄水と共に効率良く除かれることが可能となる。さらに、高速回転時に洗浄水を循環ポンプ１２によってドラム１内の洗濯物に向けて吐出することとすれば、汚れがまだ付着していない洗浄水が洗濯物に効果的に吸収されることにより、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００６１】
遠心力洗浄工程の時間は、洗濯物に含まれる洗浄水を絞り出すことができればよいため比較的短時間でよく、例えば３０秒間だけ行うこととする（Ｓ１５のＹＥＳ）。
【００６２】
続いて再びドラム１を低速で回転する撹拌工程を実施する（Ｓ１６）。本工程ではＳ１２の工程と同様に循環ポンプ１２を起動させ、循環水路１１を経由して吐出口１０よりドラム１内へ吐出させる。この時、ドラム１は洗濯物が張り付かずドラム１内で転がる程度の回転数で回転し、循環ポンプ１２を稼動させ吐出口１０より洗浄水を吐出させるタイミングは連続であっても間欠であっても構わない。
【００６３】
ドラム１を高速で回転させる工程の後、さらに継続して撹拌工程を行うことで、再び洗剤の化学力とドラム１の回転に伴う機械力によって繊維に残存していた汚れ物質もさらに剥ぎ取ることが可能となる。繊維間の洗浄水中の汚れ物質濃度が高い場合には、繊維への再付着が懸念されるが、洗剤の界面活性剤に付着して囲まれた汚れは再付着しにくく、汚れに付着していない界面活性剤のみが洗濯物に吸い付くので、洗剤の化学力を残った汚れに対して働かせることができる。
【００６４】
その後、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を開始してから５分経過したことをタイマ７１が
確認すると（Ｓ１７のＹＥＳ）、ドラム１の回転を止めて洗い工程は終了する。
【００６５】
遠心力洗浄工程の後の撹拌工程の時間は、残りの洗剤を洗濯物に十分に浸透させる時間があればよいため、布量にかかわらず特定の時間に固定している。１分演算や定数テーブルが少なくて済むため、制御部７０の負荷を軽くすることができる。なお、本実施の形態では、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を開始してから５分としたが、洗い工程の時間を規定し、洗い工程開始から規定時間が経過すると、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を終了することとしてもよい。このようにすることで、洗い工程を不要に長くすることがない。
【００６６】
以上のように、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が多いほど遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を低くすることで、洗剤濃度の高い洗浄水が、洗濯物に含まれる洗浄水と入れ替わるだけの必要最低限のドラム駆動モータの消費電力で洗浄を行うことができる。このため、省エネルギー性の高い運転を実現することができる。一方、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が少ないほど、遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を高くすることで、効果的に洗濯物に含まれる洗浄水の入れ替えを促進することができ、洗浄力を高めることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、洗剤量検知手段として濁度センサ１４から構成されるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、水の導電率を検出する導電率センサから構成されるものとしてもよい。すなわち、洗剤が水と混ざり合って溶けた際に溶け出した成分に応じて水の導電率が変化することから、その変化率に応じて洗剤量を判定する構成とすることもできる。また、洗剤量判定部３２は水の色度を検出する色度センサから構成されるものとしてもよい。すなわち、洗剤が水と混ざり合って溶けた際に溶け出した成分に応じて水の色度が変化することから、その変化率に応じて洗剤量を判定する構成とすることもできる。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、遠心力洗浄工程（Ｓ１４）を１回のみ実施する洗い工程を例示したが、これに限定されるものではない。たとえば、洗濯物量が多い場合に、遠心力洗浄工程（Ｓ１４）と撹拌工程（Ｓ１５）を交互に複数回繰り返すことで、ドラム高速回転の工程の頻度を増加させ、汚れをより強力に排出すことのできる洗浄工程とすることもできる。
【００６９】
なお、上記の各実施の形態においては、洗濯機能のみ具備するドラム式洗濯機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段を備えてドラム乾燥機能を具備したドラム式洗濯乾燥機にも適用できる。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、収容した洗濯物の量を検知する布量検知部７３を備え、洗剤量判定部３２は、布量検知部７３が検知した洗濯物の量に応じて洗剤の量を決定するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、洗濯に必要な洗剤の量を間接的に判定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７１】
洗剤量判定部３２は投入された洗濯物の量を検知する布量検知部７３が検知した洗濯物量に応じて洗剤量を判定する。すなわち、洗濯物量に応じて推奨される洗剤量が洗剤の種類や銘柄によって決まっており、洗濯物量を検知すれば使用者が投入する洗剤量の目安が分かることから、布量検知部の検知結果に応じて洗剤量を判定する。このように、布量検知部７３の出力から、間接的に洗剤量を判定することによって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、低コストで洗剤量の判定を実現することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、収容した洗濯物の量を検知する布量検知部７３と、洗剤自動投入装置を備え、洗剤量判定部３２は、布量検知部７３が検知した洗濯物の量に応じて洗剤の量を決定し、制御部７０が決定された洗剤の量に応じた洗剤を洗剤自動投入装置により受筒へ供給するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、自動的に投入される洗剤の量を決定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７３】
洗剤量判定部３２は投入された洗濯物の量を検知する布量検知部７３が検知した洗濯物量に応じて洗剤量を決定する。すなわち、洗剤量判定部３２は、投入する洗剤の量を検知したり、洗剤の量を推定したりすることなく、投入された洗剤の量が確実に判定できる。布量検知部の検知結果に応じて洗剤量を決定し、制御部７０は、この洗剤量をもって遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を決定する。このように、洗剤自動投入装置を設けることで、高精度で洗剤量を判定することができる。よって、実際に投入された洗剤量に応じて、遠心力洗浄を行うことができ、省エネルギー性能の向上および洗浄力の確保ができる。
【００７４】
（実施の形態４）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、洗剤ケース１８（洗剤投入部）の洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３をさらに備え、洗剤量判定部３２は、洗剤投入部重量検知部３３が検知した洗剤の重量に応じて洗剤量を決定するようにしたものである。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７５】
図４は、本発明の実施の形態４に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図である。洗剤ケース１８の洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３が備えられている。
洗剤ケース１８に洗剤が投入されると、洗剤ケース１８の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３が洗剤の重量を検知する。検知された洗剤の重量によって、洗剤量判定部３２が洗剤量を判定する。このように、投入された洗剤の重量に応じて変化する洗剤投入部の重量を直接検知して、洗剤量を判定するので、使用者によって投入された洗剤を直接重量で検知することができ、高精度で洗剤量を判定することができる。よって、実際に投入された洗剤量に応じて、遠心力洗浄を行うことができ、省エネルギー性能の向上および洗浄力の確保ができる。
【００７６】
（実施の形態５）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、入力設定部３０を備え、洗剤量判定部３２は、入力設定部３０を介して設定された洗剤量に応じて洗剤の量を決定するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、使用者の意向を反映した洗剤の量から、洗剤量判定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７７】
使用者は入力設定部３０を介して洗剤量を設定する。制御部７０は、設定された洗剤量に応じて、遠心力洗浄の回転数を決定する。すなわち使用者が、投入する洗濯物の量や洗濯物の汚れ度合いから、自ら洗剤量の多少を判断して洗剤量を決定し、入力設定部３０を介して、入力された洗剤量を洗剤量判定部３２が判定する。このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、また判定時間を要することもないため、簡易な構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る洗濯機および洗濯乾燥機は、家庭用のドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機だけでなく、家庭用の縦型洗濯機または縦型洗濯乾燥機や業務用のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機などにも広く好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ドラム
２ 受筒
３ ドラム駆動モータ（ドラム駆動部）
４ 給水口
５ 給水弁
６ 取水口
７ 排水弁
８ 排水管
９ 水位センサ
１０ 吐出口
１１ 循環水路
１２ 循環ポンプ（含水手段）
１３ 排水フィルタ
１４ 濁度センサ
１５ 扉体
１６ 突起体
１７ 透孔
１８ 洗剤ケース（洗剤投入部）
１９ 給水配管
３２ 洗剤量判定部
３３ 洗剤投入部重量検知部
７０ 制御部
７３ 布量検知部
１００ 筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性的に支持された受筒内に洗濯物を収容して回転可能なドラム（洗濯槽）を備え、そのドラム内で洗濯物の洗い、すすぎ、脱水を行うドラム式洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラム式洗濯機においては、洗濯物がドラムに投入された後、給水手段によって洗濯機外部より水道水が供給され、あらかじめ洗剤が投入されている洗剤入れを介して、ドラムを収容する受筒またはドラムに注水される。注水後は、ドラムを低速で回転させながら、洗濯物を十分に洗剤が含んだ洗浄液で濡らした後、ドラムを一定時間、洗濯物がドラム壁面に張り付かない程度の低速で回転させる。これによって、濡れた洗濯物が回転に伴ってドラム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が行われている。このようなドラム式洗濯機においては、特に洗濯物の量が多い場合に、洗濯物を濡らす工程において、ドラム内に投入された洗濯物を均一に濡らすことが困難である。このために、洗いムラが発生し、洗浄性能が著しく低下するといった課題が存在した。
【０００３】
そこで、給水後に、ドラムを比較的低速な所定の回転数で回転させる、たたき洗いを行うとともに、洗濯物の中の洗浄液を遠心力によりドラム状回転槽の外に排出し得る角速度以上の回転数であって、所定の回転数よりも高い回転数でドラムを回転させることが考えられている。このような構成により、しぼり洗いを行うことで、洗濯物がより入り交じるようにして撹拌がされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記の洗濯機においては、投入された洗剤量の多少に関わらず、一定の高速回転動作がされるため、洗剤量が多く、洗剤濃度の高い洗浄液が衣類の汚れに作用しやすいときには、必要以上に無駄な高速回転動作をしてしまう。これになり、省エネルギー性に欠けるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗剤量に応じて最適な洗浄を行い、かつ省エネルギー性の高い洗い運転を行うことができる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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容する受筒と、前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を逐次制御する制御部とを備え、前記洗い工程が、前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたものである。
【０００８】
このような構成によって、洗剤量が多いときには遠心力洗浄工程における高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑え、省エネルギー性能を確保する。一方で、洗剤量が少ないときには高速回転の回転数を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ洗浄力を高める。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドラム式洗濯機は、洗剤量に応じた最適な洗浄を行い、かつ省エネルギー性の高い洗い運転を行うことができるドラム式洗濯機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図
【図２】同ドラム式洗濯機の制御ブロック図
【図３】同ドラム式洗濯機における洗濯運転時の制御部の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態４に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明のドラム式洗濯機は、洗濯物を収容して回転するドラムと、前記ドラムを収容する受筒と、前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程の各工程を逐次制御する制御部とを備え、前記洗い工程が、前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたものである。
【００１２】
このような構成によって、洗剤量が多いときには高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑えることで、省エネルギー性能を高くすることができる。また、洗剤量が多いために洗剤濃度が高い状態で、ドラムの高速回転の回転速度を低くするので、異常発泡の発生を低減することができる。一方で、洗剤量が少ないときには、高速回転の回転速度を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明のドラム式洗濯機は、前記洗濯物に前記洗浄水を含水させる含水手段をさらに備え、前記含水手段は、前記遠心力洗浄工程において前記洗濯物に前記洗浄水を含水させるようにしたものである。
【００１４】
このような構成によって、洗濯物に付着した汚れに対して、積極的に洗剤成分を含んだ洗浄水を作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第２の発明のドラム式洗濯機の前記含水手段は、前記受筒の内底部に溜まった前記洗浄水に前記洗濯物の一部が浸漬することで含水することを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によって、受筒の内定部に溜まった汚れがまだ付着していない洗浄水を洗濯物に効果的に吸収させて、さらに、遠心力により、洗濯物から汚れ成分を含む洗浄水が脱水されて、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第２または第３の発明のドラム式洗濯機の前記含水手段は、前記受筒の前記内底部に溜まる前記洗浄水を吸引して前記ドラム内の前記洗濯物に再び吐出す
る循環シャワーであることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成によって、洗浄水の循環は循環ポンプの制御のみで行えるので、ドラム回転による水流など、通常、洗浄力を制御する洗浄制御とは関係なく洗浄水を循環させることができる。汚れがまだ付着していない洗浄水を洗濯物に効果的に吸収させて、さらに、遠心力により、洗濯物から汚れ成分を含む洗浄水が脱水されて、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００１９】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機の前記洗剤量判定部による前記洗剤の量の判定は、濁度、導電率、色度の少なくとも１つ以上のセンサを用いて行うようにしたものである。
【００２０】
このような構成によって、洗剤量判定部が洗剤の種類や洗剤成分に応じた精度の良い洗剤量判定をすることができ、洗剤量に応じた洗浄に対応することができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、収容した前記洗濯物の量を検知する布量検知部をさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記布量検知部が検知した前記洗濯物の量に応じて前記洗剤の量を決定するようにしたものである。
【００２２】
このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、低コストで洗剤量の判定を実現することができる。
【００２３】
第７の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、前記洗剤を投入するための洗剤投入部と、前記洗剤投入部の前記洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部とをさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記洗剤投入部重量検知部が検知した前記洗剤の重量に応じて前記洗剤量を決定するようにしたものである。
【００２４】
このような構成によって、使用者によって投入された洗剤量を直接重量で検知することができ、高精度で洗剤量を判定することができる。
【００２５】
第８の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つのドラム式洗濯機は、入力設定部をさらに備え、前記洗剤量判定部は、前記入力設定部を介して設定された洗剤量に応じて前記洗剤の量を決定するようにしたものである。
【００２６】
このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、また判定時間を要することもないため、簡易な構成とすることができる。
【００２７】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つのドラム式洗濯機と、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段と、を含むドラム式洗濯乾燥機である。
【００２８】
このように、上記の何れかのドラム式洗濯機を適用することにより、洗剤量に応じた、洗浄力が高くて省エネなドラム式洗濯乾燥機を実現できる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図である。また、図２は本発明の実施の形態１に係るドラム式洗濯機の制御ブロック図である。
【００３１】
図１において、受筒２は、筐体１００内に弾性的に支持されて、洗剤成分を含む洗浄水を貯める筒状の水槽である。前面開口で底面を有する筒状のドラム１は、受筒２に回転可能に内包され、洗濯物を収容する。受筒２の背面には、ドラム１の回転軸を前上がりに傾斜して回転させるドラム駆動モータ３（ドラム駆動部）が取り付けられている。
【００３２】
給水口４は水道に接続されており、給水弁５を介して受筒２やドラム１を順次、水で満たしていく。
【００３３】
給水弁５と受筒２の間にはあらかじめ洗剤を投入するための洗剤ケース１８（洗剤投入部）が設けられている。給水された水と、投入された洗剤が混ざり合いながら、給水配管１９を通じて、ドラム１内に注水される。
【００３４】
受筒２の最低部には図示しないが、受筒２に貯まった洗浄水を加熱するためのヒータ（加熱部）が設けられ、水道水が低温の場合であっても、洗浄水の温度を高くすることができ、洗剤の洗浄能力を高めることができる。
【００３５】
受筒２の最低部には、取水口６が接続されており、排水弁７を介して、排水管８から洗い後の洗浄水や、すすぎ後のすすぎ水が機外に排水される。
【００３６】
取水口６には、受筒２およびドラム１に給水された水位を検知するための水位センサ９（水位検知部）が設置されている。
【００３７】
また、取水口６と排水弁７の間からは、取水口６から取り込んだ洗浄水やすすぎ水を、ドラム１に吐出する吐出口１０につながった循環水路１１が連通されている。受筒２の洗浄水やすすぎ水が、取水口６から、循環水路１１を通り、吐出口１０からドラム１内に送水されることで、循環できる。循環水路１１への水の取り込みは、含水手段としての循環ポンプ１２を用いて行うこととすれば、循環水路１１による洗浄水の循環は、循環ポンプ１２の制御のみで行えるので、ドラム１の回転による水流など、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。
【００３８】
循環時の循環水（洗浄水やすすぎ水）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１２が詰まる恐れがあるため、循環ポンプ１２の上流に排水フィルタ１３が設置されている。排水フィルタ１３により、洗濯物の繊維や髪の毛などの異物が取り除かれる。
【００３９】
本実施の形態において、洗剤量を検知するために、循環水路１１内を通過する水の透過度を検出することができる濁度センサ１４が、循環水路１１に設けられている。濁度センサ１４は、発光素子であるＬＥＤと、受光素子であるフォトトランジスタで構成され、循環水路１１を挟んで左右の略水平位置に対峙して設置されている。投入された洗剤が水と混ざり合って溶けた際に、洗剤量に応じて洗浄水の透過率（濁度）が変動することから、濁度センサ１４の出力結果に応じて洗剤量が検知される。濁度センサ１４は、赤外光線を出射する発光素子と、発光素子から出射された赤外光線を受光する受光素子とを含む。発光素子及び受光素子は、循環水路１１の外側に位置し、互いに対向する。したがって、発光素子と受光素子の間には、赤外光線の光軸が形成されるため、濁度センサ１４が取り付けられた循環水路１１は、少なくとも部分的に、赤外光線を透過させる材質を含む。濁度センサ１４が取り付けられている位置に相当する循環水路１１内の洗浄水中を、発光素子からの赤外光線が通過する。洗浄水の洗剤量が多く、濁りが大きいとき、受光素子に到達する赤外光線の光量は小さくなり、洗浄水の洗剤量が少なく、濁りが小さいとき、受光素子に到達する赤外光線の光量は大きくなる。したがって、濁度センサ１４は、洗浄水の濁
度に応じた出力を出力して、洗剤量判定部３２が洗剤量を判定することができる。
【００４０】
筐体１００には、ドラム１の開口端側に対向させて扉体１５が設けられており、使用者は、扉体１５を開くことで、ドラム１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。
【００４１】
ドラム１の内周壁には、複数の突起体１６が設けられている。ドラム１を低速で回転させることにより、衣類は突起体１６により引っ掛けられて、上方に持ち上げられる。その後、衣類は適当な高さから落下する。このように、突起体１６により、撹拌動作（タンブリング動作）を行うことができる。
【００４２】
また、ドラム１の内周壁には、複数の透孔１７が設けられており、ドラム１と受筒２の間を水が自由に往来できるようになっている。
【００４３】
図２に示すように、ドラム式洗濯機は、制御部７０を有している。制御部７０は、入力設定部３０を介して、使用者から入力される設定情報を表示部３１に表示し、設定情報と各部の動作状態の監視状況とに基づいて、洗い、すすぎ、脱水にわたる一連の運転動作を制御する。
【００４４】
制御部７０は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種処理の実行時にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力インタフェース及びこれらを接続するバスにより構成することができる。また、制御部７０は、洗剤量判定部３２とタイマ７１を有している。洗剤量判定部３２は、投入された洗剤の量を判定する。タイマ７１には、制御部７０の動作上の内部機能として組み込まれている内部タイマが用いられる。なお、タイマ７１として、制御部７０とは独立したタイマ装置が用いられることとしてもよい。
【００４５】
本実施の形態のドラム式洗濯機においては、交流電力２０を整流器２４により整流し、その後、チョークコイル２５及び平滑コンデンサ２６からなる平滑回路により平滑化する。そして、平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２２によりドラム駆動モータ３を回転駆動するようになっている。制御部７０は、入力設定部３０から入力される運転指示および各検知部により検知される運転状態の監視情報に基づいてドラム駆動モータ３の回転を制御する。さらに制御部７０は、負荷駆動部２３を介して給水弁５、排水弁７、循環ポンプ１２などの必要負荷の動作を制御する。
【００４６】
ドラム駆動モータ３は、例えば、３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子２７ａ〜２７ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成することができる。このドラム駆動モータ３は、スイッチング素子２２ａ〜２２ｆによりＰＷＭ制御可能に構成されたインバータ回路２２によって回転制御することができる。ここで、位置検出素子２７ａ〜２７ｃが検出するロータ位置検出信号は制御部７０に入力される。そして、制御部７０は、ロータ位置検出信号に基づいてインバータ駆動回路２１に制御信号を出力し、インバータ駆動回路２１を介してスイッチング素子２２ａ〜２２ｆのオン、オフ状態をＰＷＭ制御する。このようにして、制御部７０はステータの３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃに対する通電を制御し、ドラム駆動モータ３のロータを所望の回転速度で回転させる。なお、制御部７０は、３つの位置検出素子２７ａ、２７ｂ、２７ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転速度を内部機能としての回転数検知部７２によって算出する。
さらに、ドラム駆動モータ３に流れる電流信号を布量検知部７３が検知してドラム１の重さつまり洗濯物の重量を判定する機能も有している。
【００４７】
以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下、その動作および作用効果を、図３を参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
洗濯機に洗濯物が投入されて洗濯が開始されると、制御部７０の布量検知部７３は、洗濯物の量を検出する（Ｓ１）。洗濯物の量の検出は、ドラム駆動モータ３を制御して、洗濯物とともにドラム１を回転させるときのドラム駆動モータ３の電流信号の大きさや、加速度、加速時間などを検出することによって行われる。
【００４９】
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、布量検知部７３が、洗濯物の量を「少」と判定した時は、制御部７０は「低」水位のＷＬ１を設定水位とする。布量検知部７３が、洗濯物の量を「中」と判定した時は、制御部７０は「中」水位のＷＬ２を設定水位とする。また、布量検知部７３が、洗濯物の量を「多」と判定した時は、制御部７０は「高」水位のＷＬ３を設定水位とする（Ｓ２）。
【００５０】
次に、制御部７０は、給水弁５を開放して（Ｓ３）、受筒２およびドラム１に設定水位になるまで給水を行う（Ｓ４）。
【００５１】
次に、設定水位に到達すると（Ｓ４のＹＥＳ）、給水弁５を閉じ（Ｓ５）、洗剤量判定部３２が洗剤量を決定する（Ｓ６）。
【００５２】
循環ポンプ１２やドラム１を駆動してしまうと、洗剤が水に溶ける前に衣類が洗浄水を吸ってしまうため、洗剤量の判定は、これらを駆動させる前に実施することが望ましい。もしくは、洗剤を均一濃度にするために、洗浄水が衣類に吐出されないくらいの回転数で循環ポンプ１２を駆動して、洗剤量を判定してもよい。
【００５３】
洗剤量判定部３２の判定結果が、所定値Ａ以下の洗剤量であれば（Ｓ７のＹＥＳ）、パラメータＲ（ドラム高速回転時の回転数）を３００ｒｐｍとする（Ｓ８）。判定結果が所定値Ａより多く、その１．２倍以下の洗剤量であれば（Ｓ９のＹＥＳ）、パラメータＲを２００ｒｐｍとする（Ｓ１０）。そうでなければ（Ｓ９のＮＯ）、すなわち、判定結果が所定値Ａの１．２倍より多い洗剤量であれば、パラメータＲを１５０ｒｐｍとする（Ｓ１７）。つまり、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が少ないほど、パラメータＲの値は大きいものとする。このようにすることで、洗剤量が多いときには高速回転の回転速度を低くして、ドラム駆動モータの消費電力を抑えることで、省エネルギー性能を高くすることができる。また、洗剤量が多いために洗剤濃度が高い状態で、ドラムの高速回転の回転速度を低くするので、異常発泡の発生を低減することができる。一方で、洗剤量が少ないときには、高速回転の回転速度を高くして、効率良く洗浄液を衣類の汚れに作用させ、洗浄力を高めることができる。
【００５４】
次に、ドラム１内で洗濯物が張り付かない程度の低速でドラム１を回転する撹拌工程を開始する（Ｓ１２）。ドラム１の回転速度は洗濯物がドラム１内で持ち上げられ、ドラム１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１壁面に遠心力によって張り付かない程度の回転速度である。このときの回転速度は、洗濯物の量にも依存するが５０ｒｐｍ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。
【００５５】
この時、制御部７０により循環ポンプ１２を制御して、洗剤が十分に溶けた洗浄水が循環水路１１を介して吐出口１０よりドラム１内へ循環する循環シャワーにより、洗浄水の洗濯物への浸透が促進される。このため、循環ポンプ１２の回転数は、ドラム１内に循環水がしっかり吐出して洗濯物に洗浄水を浸透しやすくできる回転数とする。また、ドラム
１内の洗濯物は受筒２の内定部に溜まる洗浄水に浸漬している。ドラム１が回転することによって、洗濯物全体が繰り返し浸漬し、洗浄水の含水と脱水が繰り返されて、洗浄水の洗濯物への浸透が促進される。
【００５６】
一定時間（例えば２分）経過した後（Ｓ１３のＹＥＳ）に、遠心力洗浄工程を行う（Ｓ１４）。この時の回転速度は、上記設定したパラメータＲの回転数にて高速で回転させる。
【００５７】
高速にドラム１を回転させることで発生する遠心力によって、洗濯物はドラムの壁面方向に張り付いた状態となり、洗濯物が含んでいる水分は絞り出された後、ドラム１の透孔１７を通過して受筒２側へ移動する。
【００５８】
高速にドラム１を回転させる速度は、少なくとも、遠心力によって洗濯物が含んでいる水分が強制的に離脱することが十分可能な１５０ｒｐｍ以上が好ましく、より好ましくは３００ｒｐｍ以上である。
【００５９】
ただし、上記のように、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量に応じて回転数を変動させている。すなわち、洗剤量が多い（洗浄水の洗剤濃度が高い）ときには３００ｒｐｍまで高速回転させず、洗濯物が含んでいる水分を離脱するのに最低限必要な１５０ｒｐｍにとどめ、モータ消費電力の少ない省エネ運転を行う。一方で、洗剤量が少ない（洗浄水の洗剤濃度が低い）ときには３００ｒｐｍまで高速回転させて効果的に洗濯物に含まれる洗浄液の入れ替えを促進する。また、本高速回転を行う際の単位操作としては、連続的な一度の操作であっても短時間でＯＮ／ＯＦＦを行うような断続的に繰り返し行うものでも構わない。
【００６０】
高速でドラム１を回転させる遠心力洗浄工程において、先に行われた撹拌工程時に、衣類繊維の汚れ物質に付着した、界面活性剤によってなる洗剤が含まれている衣類繊維近傍の洗浄水を遠心力によって除去する。これによって、繊維中から汚れ物質が洗浄水と共に効率良く除かれることが可能となる。さらに、高速回転時に洗浄水を循環ポンプ１２によってドラム１内の洗濯物に向けて吐出することとすれば、汚れがまだ付着していない洗浄水が洗濯物に効果的に吸収されることにより、衣類繊維に含まれる洗浄水の入れ替わりを促進することができる。
【００６１】
遠心力洗浄工程の時間は、洗濯物に含まれる洗浄水を絞り出すことができればよいため比較的短時間でよく、例えば３０秒間だけ行うこととする（Ｓ１５のＹＥＳ）。
【００６２】
続いて再びドラム１を低速で回転する撹拌工程を実施する（Ｓ１６）。本工程ではＳ１２の工程と同様に循環ポンプ１２を起動させ、循環水路１１を経由して吐出口１０よりドラム１内へ吐出させる。この時、ドラム１は洗濯物が張り付かずドラム１内で転がる程度の回転数で回転し、循環ポンプ１２を稼動させ吐出口１０より洗浄水を吐出させるタイミングは連続であっても間欠であっても構わない。
【００６３】
ドラム１を高速で回転させる工程の後、さらに継続して撹拌工程を行うことで、再び洗剤の化学力とドラム１の回転に伴う機械力によって繊維に残存していた汚れ物質もさらに剥ぎ取ることが可能となる。繊維間の洗浄水中の汚れ物質濃度が高い場合には、繊維への再付着が懸念されるが、洗剤の界面活性剤に付着して囲まれた汚れは再付着しにくく、汚れに付着していない界面活性剤のみが洗濯物に吸い付くので、洗剤の化学力を残った汚れに対して働かせることができる。
【００６４】
その後、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を開始してから５分経過したことをタイマ７１が
確認すると（Ｓ１７のＹＥＳ）、ドラム１の回転を止めて洗い工程は終了する。
【００６５】
遠心力洗浄工程の後の撹拌工程の時間は、残りの洗剤を洗濯物に十分に浸透させる時間があればよいため、布量にかかわらず特定の時間に固定している。１分演算や定数テーブルが少なくて済むため、制御部７０の負荷を軽くすることができる。なお、本実施の形態では、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を開始してから５分としたが、洗い工程の時間を規定し、洗い工程開始から規定時間が経過すると、遠心力洗浄工程後の撹拌工程を終了することとしてもよい。このようにすることで、洗い工程を不要に長くすることがない。
【００６６】
以上のように、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が多いほど遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を低くすることで、洗剤濃度の高い洗浄水が、洗濯物に含まれる洗浄水と入れ替わるだけの必要最低限のドラム駆動モータの消費電力で洗浄を行うことができる。このため、省エネルギー性の高い運転を実現することができる。一方、洗剤量判定部３２が判定した洗剤量が少ないほど、遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を高くすることで、効果的に洗濯物に含まれる洗浄水の入れ替えを促進することができ、洗浄力を高めることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、洗剤量検知手段として濁度センサ１４から構成されるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、水の導電率を検出する導電率センサから構成されるものとしてもよい。すなわち、洗剤が水と混ざり合って溶けた際に溶け出した成分に応じて水の導電率が変化することから、その変化率に応じて洗剤量を判定する構成とすることもできる。また、洗剤量判定部３２は水の色度を検出する色度センサから構成されるものとしてもよい。すなわち、洗剤が水と混ざり合って溶けた際に溶け出した成分に応じて水の色度が変化することから、その変化率に応じて洗剤量を判定する構成とすることもできる。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、遠心力洗浄工程（Ｓ１４）を１回のみ実施する洗い工程を例示したが、これに限定されるものではない。たとえば、洗濯物量が多い場合に、遠心力洗浄工程（Ｓ１４）と撹拌工程（Ｓ１５）を交互に複数回繰り返すことで、ドラム高速回転の工程の頻度を増加させ、汚れをより強力に排出すことのできる洗浄工程とすることもできる。
【００６９】
なお、上記の各実施の形態においては、洗濯機能のみ具備するドラム式洗濯機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段を備えてドラム乾燥機能を具備したドラム式洗濯乾燥機にも適用できる。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、収容した洗濯物の量を検知する布量検知部７３を備え、洗剤量判定部３２は、布量検知部７３が検知した洗濯物の量に応じて洗剤の量を決定するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、洗濯に必要な洗剤の量を間接的に判定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７１】
洗剤量判定部３２は投入された洗濯物の量を検知する布量検知部７３が検知した洗濯物量に応じて洗剤量を判定する。すなわち、洗濯物量に応じて推奨される洗剤量が洗剤の種類や銘柄によって決まっており、洗濯物量を検知すれば使用者が投入する洗剤量の目安が分かることから、布量検知部の検知結果に応じて洗剤量を判定する。このように、布量検知部７３の出力から、間接的に洗剤量を判定することによって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、低コストで洗剤量の判定を実現することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、収容した洗濯物の量を検知する布量検知部７３と、洗剤自動投入装置を備え、洗剤量判定部３２は、布量検知部７３が検知した洗濯物の量に応じて洗剤の量を決定し、制御部７０が決定された洗剤の量に応じた洗剤を洗剤自動投入装置により受筒へ供給するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、自動的に投入される洗剤の量を決定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７３】
洗剤量判定部３２は投入された洗濯物の量を検知する布量検知部７３が検知した洗濯物量に応じて洗剤量を決定する。すなわち、洗剤量判定部３２は、投入する洗剤の量を検知したり、洗剤の量を推定したりすることなく、投入された洗剤の量が確実に判定できる。布量検知部の検知結果に応じて洗剤量を決定し、制御部７０は、この洗剤量をもって遠心力洗浄工程におけるドラムの回転数を決定する。このように、洗剤自動投入装置を設けることで、高精度で洗剤量を判定することができる。よって、実際に投入された洗剤量に応じて、遠心力洗浄を行うことができ、省エネルギー性能の向上および洗浄力の確保ができる。
【００７４】
（実施の形態４）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、洗剤ケース１８（洗剤投入部）の洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３をさらに備え、洗剤量判定部３２は、洗剤投入部重量検知部３３が検知した洗剤の重量に応じて洗剤量を決定するようにしたものである。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７５】
図４は、本発明の実施の形態４に係るドラム式洗濯機の概略構成を示す側面断面図である。洗剤ケース１８の洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３が備えられている。
洗剤ケース１８に洗剤が投入されると、洗剤ケース１８の重量を検知する洗剤投入部重量検知部３３が洗剤の重量を検知する。検知された洗剤の重量によって、洗剤量判定部３２が洗剤量を判定する。このように、投入された洗剤の重量に応じて変化する洗剤投入部の重量を直接検知して、洗剤量を判定するので、使用者によって投入された洗剤を直接重量で検知することができ、高精度で洗剤量を判定することができる。よって、実際に投入された洗剤量に応じて、遠心力洗浄を行うことができ、省エネルギー性能の向上および洗浄力の確保ができる。
【００７６】
（実施の形態５）
本実施の形態に係るドラム式洗濯機は、入力設定部３０を備え、洗剤量判定部３２は、入力設定部３０を介して設定された洗剤量に応じて洗剤の量を決定するようにしたものである。すなわち、洗剤量判定部３２は、使用者の意向を反映した洗剤の量から、洗剤量判定している。その他の構成は、本発明の実施の形態１と同様である。
【００７７】
使用者は入力設定部３０を介して洗剤量を設定する。制御部７０は、設定された洗剤量に応じて、遠心力洗浄の回転数を決定する。すなわち使用者が、投入する洗濯物の量や洗濯物の汚れ度合いから、自ら洗剤量の多少を判断して洗剤量を決定し、入力設定部３０を介して、入力された洗剤量を洗剤量判定部３２が判定する。このような構成によって、新たに洗剤量検知手段を設ける必要がなく、また判定時間を要することもないため、簡易な構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る洗濯機および洗濯乾燥機は、家庭用のドラム式の洗濯機または洗濯乾燥機だけでなく、家庭用の縦型洗濯機または縦型洗濯乾燥機や業務用のドラム式洗濯機またはドラム式洗濯乾燥機などにも広く好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ ドラム
２ 受筒
３ ドラム駆動モータ（ドラム駆動部）
４ 給水口
５ 給水弁
６ 取水口
７ 排水弁
８ 排水管
９ 水位センサ
１０ 吐出口
１１ 循環水路
１２ 循環ポンプ（含水手段）
１３ 排水フィルタ
１４ 濁度センサ
１５ 扉体
１６ 突起体
１７ 透孔
１８ 洗剤ケース（洗剤投入部）
１９ 給水配管
３２ 洗剤量判定部
３３ 洗剤投入部重量検知部
７０ 制御部
７３ 布量検知部
１００ 筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容して回転するドラムと、
前記ドラムを収容する受筒と、
前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、
洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、少なくとも洗い工程を逐次制御する制御部とを備え、
前記洗い工程が、
前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、
前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、
前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯物に前記洗浄水を含水させる含水手段をさらに備え、
前記含水手段は、前記遠心力洗浄工程において前記洗濯物に前記洗浄水を含水させるようにした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記含水手段は、前記受筒の内底部に溜まった前記洗浄水に前記洗濯物の一部が浸漬することで含水することを特徴とする請求項２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記含水手段は、前記受筒の前記内底部に溜まる前記洗浄水を吸引して前記ドラム内の前記洗濯物に再び吐出する循環シャワーであることを特徴とする請求項２または３に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記洗剤量判定部による前記洗剤の量の判定は、濁度、導電率、色度の少なくとも１つ以上のセンサを用いて行うようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
収容した前記洗濯物の量を検知する布量検知部をさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記布量検知部が検知した前記洗濯物の量に応じて前記洗剤の量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項にいずれか記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記洗剤を投入するための洗剤投入部と、
前記洗剤投入部の前記洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部とをさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記洗剤投入部重量検知部が検知した前記洗剤の重量に応じて前記洗剤量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項８】
入力設定部をさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記入力設定部を介して設定された洗剤量に応じて前記洗剤の量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機と、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段と、を含むドラム式洗濯乾燥機。
【請求項１】
洗濯物を収容して回転するドラムと、
前記ドラムを収容する受筒と、
前記ドラムを駆動するドラム駆動部と、
洗剤の量を判定する洗剤量判定部を有し、前記洗剤量判定部の判定結果を基に、少なくとも洗い工程を逐次制御する制御部とを備え、
前記洗い工程が、
前記ドラム内で前記洗濯物が張り付かない程度の低速で前記ドラムを回転する撹拌工程と、
前記洗濯物が前記ドラムの壁面方向に張り付いた状態となる高速で前記ドラムを回転させ前記洗濯物から遠心力で洗浄水を排出する遠心力洗浄工程とを含み、
前記制御部は、前記洗剤量判定部が判定した前記洗剤の量が多いほど、前記遠心力洗浄工程における前記ドラムの回転数を低くするようにしたドラム式洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯物に前記洗浄水を含水させる含水手段をさらに備え、
前記含水手段は、前記遠心力洗浄工程において前記洗濯物に前記洗浄水を含水させるようにした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【請求項３】
前記含水手段は、前記受筒の内底部に溜まった前記洗浄水に前記洗濯物の一部が浸漬することで含水することを特徴とする請求項２に記載のドラム式洗濯機。
【請求項４】
前記含水手段は、前記受筒の前記内底部に溜まる前記洗浄水を吸引して前記ドラム内の前記洗濯物に再び吐出する循環シャワーであることを特徴とする請求項２または３に記載のドラム式洗濯機。
【請求項５】
前記洗剤量判定部による前記洗剤の量の判定は、濁度、導電率、色度の少なくとも１つ以上のセンサを用いて行うようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項６】
収容した前記洗濯物の量を検知する布量検知部をさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記布量検知部が検知した前記洗濯物の量に応じて前記洗剤の量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項にいずれか記載のドラム式洗濯機。
【請求項７】
前記洗剤を投入するための洗剤投入部と、
前記洗剤投入部の前記洗剤の重量を検知する洗剤投入部重量検知部とをさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記洗剤投入部重量検知部が検知した前記洗剤の重量に応じて前記洗剤量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項８】
入力設定部をさらに備え、
前記洗剤量判定部は、前記入力設定部を介して設定された洗剤量に応じて前記洗剤の量を判定するようにした請求項１から４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機と、洗濯した衣類を乾燥するための乾燥手段と、を含むドラム式洗濯乾燥機。
【図２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図３】
【図１】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５６０１９（Ｐ２０１３−５６０１９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５８１４（Ｐ２０１１−１９５８１４）
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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