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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-25
(45)【発行日】2024-05-08
(54)【発明の名称】洗濯機、および洗濯機の制御方法
(51)【国際特許分類】
   D06F 33/69 20200101AFI20240426BHJP
   D06F 39/10 20060101ALI20240426BHJP
【FI】
D06F33/69
D06F39/10 E
D06F39/10 D
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019223375
(22)【出願日】2019-12-11
(65)【公開番号】P2021090641
(43)【公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-06-15
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100131495
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 健児
(72)【発明者】
【氏名】倉掛 敏之
【審査官】沖田 孝裕
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/049697(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/107479(WO,A1)
【文献】特開2011-030924(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
D06F 33/00
D06F 39/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、
前記洗濯水が前記洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、
前記水路に設けられ、前記洗濯水を前記水路に循環させるポンプ部と、
前記水路に設けられ、循環する前記洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、
前記遠心分離部は、前記洗濯水が通過するケースと、前記ケース内に回転可能に設けられ前記異物を捕捉する回転筒と、前記回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、
前記制御部は、前記遠心分離部および前記ポンプ部を駆動する異物分離運転、及び、前記回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備え、前記洗浄動作において、前記遠心分離部および前記ポンプ部を駆動する異物分離運転を実行するとともに、前記洗浄動作の途中で前記異物分離運転の実行を終了するように構成される、
洗濯機。
【請求項2】
少なくとも前記排水動作を行う前の前記洗浄動作の途中で前記異物除去運転を開始し、前記排水動作において前記洗濯水により前記遠心分離部内の異物を排出するように構成される、
請求項1に記載の洗濯機。
【請求項3】
被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、
前記洗濯水が前記洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、
前記水路に設けられ前記洗濯水を前記水路に循環させるポンプ部と、
前記水路に設けられ、循環する前記洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、
前記遠心分離部は、前記洗濯水が通過するケースと、前記ケース内に回転可能に設けられ前記異物を捕捉する回転筒と、前記回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、
前記制御部は、前記遠心分離部および前記ポンプ部を駆動する異物分離運転、及び、前記回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備える、洗濯機において、
前記洗浄動作において、前記異物分離運転を実行するとともに、前記洗浄動作の途中で前
記異物分離運転の実行を終了する、
洗濯機の制御方法。
【請求項4】
なくとも前記排水動作を行う前の前記洗浄動作の途中で前記異物除去運転を開始し、前記排水動作において前記洗濯水により前記遠心分離部内の異物を排出する、
請求項3に記載の洗濯機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機、および洗濯機の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、洗濯中に洗濯物から遊離した汚れ等の異物を洗濯水から分離して、洗濯水を浄化する構成を備える洗濯機が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図12は、特許文献1に記載された従来の洗濯機に搭載された遠心分離部の要部断面図である。図12に示されるように、従来の洗濯機は、外槽(図示せず)と、遠心分離部51と、水路52と、ポンプ部53などを備える。遠心分離部51は、外槽内の洗濯水に含まれる異物を洗濯水から分離する。水路52は、遠心分離部51を通して外槽内の洗濯水を循環させる。ポンプ部53は、水路52に設けられた遠心分離部51を通して外槽内の洗濯水を循環させる。
【0004】
遠心分離部51は、水路52と連通接続された円筒状のケース54と、ケース54内に回転可能に設けられた円筒状の回転筒55と、回転筒55と一体に構成されたポンプ羽根53aと、回転筒55を回転駆動する回転筒モータ56とを有している。ポンプ羽根53aは、ポンプ部53内に設けられている。
【0005】
従来の洗濯機は、回転筒モータ56が駆動されると、回転筒55とポンプ羽根53aが回転し、ポンプ羽根53aのポンプ作用によって外槽内の洗濯水が水路52を矢印方向へ流れ、遠心分離部51を通過して循環する。このとき、洗濯運転により洗濯物から洗濯水に洗い落とされて遊離した汚れ物質等の異物は、回転筒55の高速回転による遠心力の作用によって洗濯水から分離され、回転筒55の内面に保持される。これにより、洗濯水から異物が除去される。異物が除去された洗濯水は、遠心分離部51と外槽との間で循環し、浄化が進行する。
【0006】
また、洗濯水から遠心分離されて回転筒55の内面に付着した異物を、回転筒55から除去する洗濯機が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開2018-183277号公報
【文献】国際公開第2019/049697号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記従来の構成では、洗濯水から異物を遠心分離する時間が長いと、回転筒の内面に付着する異物の量が多くなる。また、回転筒の内面に付着した異物において遠心力を受ける時間が長いと、異物が付着する力が強固になる。従来、回転筒の内面に付着した異物を除去する動作と、異物を含んだ洗濯水を排出する動作とを同時に行っていたため、所定の排水時間では異物を十分に除去できず、排水動作で確実に排出できない場合があるという課題があった。
【0009】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯水から遠心分離された異物を所定の排水動作で排出することができる洗濯機、および洗濯機の制御方法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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部とを備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータとを有し、制御部は、回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備え、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部内の異物を排出するように構成されるものである。
【0011】
これによって、洗濯水から遠心分離されて回転筒の内面に捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力によって異物が回転筒の内面に強く付着した場合でも、異物除去運転を行うことによって、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0012】
また、本発明の洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、制御部は、洗浄動作において、遠心分離部およびポンプ部を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了するように構成されるものである。
【0013】
これによって、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、分離された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒の内面に強く付着することを抑制でき、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0014】
また、本発明の洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、制御部は、回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備えた、洗濯機の制御方法であって、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部内の異物を排出する。
【0015】
これによって、洗濯水から遠心分離されて回転筒の内面に捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力によって異物が回転筒の内面に強く付着した場合でも、異物除去運転を行うことによって、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0016】
また、本発明の洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕
捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有する、洗濯機の制御方法であって、洗浄動作において、遠心分離部およびポンプ部を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了する。
【0017】
これによって、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、分離された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒の内面に強く付着することを抑制でき、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の洗濯機、および洗濯機の制御方法は、洗濯水から遠心分離された異物を所定の排水動作で十分に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】実施の形態1における洗濯機の概略構成断面図
図2】実施の形態1における洗濯機の遠心分離部の要部断面図
図3】実施の形態1における洗濯機のブロック構成図
図4】実施の形態1における洗濯機の動作を示すタイムチャート
図5】実施の形態1における洗濯機における一般的な洗浄特性図
図6】実施の形態1における洗濯機の異物分離運転と異物除去運転の組合せを示す図
図7】実施の形態1における洗濯機の洗い工程およびすすぎ工程での異物分離運転と異物除去運転の組合せパターンを示す図
図8A】実施の形態1における洗濯機の他の動作を示すタイムチャート
図8B】実施の形態1における洗濯機の他の動作を示すタイムチャート
図8C】実施の形態1における洗濯機の他の動作を示すタイムチャート
図8D】実施の形態1における洗濯機の他の動作を示すタイムチャート
図9】実施の形態2における洗濯機の概略構成断面図
図10】実施の形態2における洗濯機の動作を示すタイムチャート
図11】実施の形態3における洗濯機の動作を示すタイムチャート
図12】従来の洗濯機に搭載された遠心分離部の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0021】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
【0022】
(実施の形態1)
以下、図1図8Dを用いて、実施の形態1を説明する。
【0023】
[1-1.構成]
図1は、実施の形態1における洗濯機の概略構成断面図である。以下では、図1などにおいて示す、左側を前方、右側を後方、上側を上方、下側を下方として、説明する。
【0024】
図1に示されるように、洗濯機は、被洗浄物と洗濯水を収容する洗濯槽として、外槽1と、外槽1内に設けられた回転槽4とを有する。外槽1は有底筒状で形成され、洗濯機の
外枠を構成する筐体2の内部で複数のサスペンション機構3によって弾性的に支持されている。また、回転槽4は有底筒状で形成され、槽回転軸7を中心として回転可能に設けられる。回転槽4は、前面側(図1において左側)に投入口6が設けられて、投入口6を介して、使用者は被洗浄物である衣類等の洗濯物5の出し入れと収容を行う。
【0025】
回転槽4の周壁面には、内方へ突出した複数(例えば、3個)のバッフル8と、多数の小孔9が設けられている。外槽1内と回転槽4内は、小孔9を通して連通している。外槽1と回転槽4と槽回転軸7は、水平に対して角度θ(例えば、20°)前上がり(図1の左上方向)に傾けて設けられている。そして、回転槽4は、外槽1の後部に設けられたモータ10と、槽回転軸7を介して連結され、正逆回転自在に構成されている。モータ10は、例えば、ブラシレス直流モータで構成され、後述する制御部31のインバータ制御によって、回転数を自在に変更可能に構成されている。
【0026】
筐体2の前面には、投入口6を開閉するための、略円形状に形成された扉11が設けられている。外槽1の開口部1aは、投入口6と対向して形成され、伸縮自在な蛇腹状のパッキン12と連結して、外槽1と筐体2と水密構成を確保している。
【0027】
給水口13は、筐体2の後面上部に設けられている。給水口13は、ホース(図示せず)などを介して、水道の蛇口13aと接続されている。これにより、給水口13から供給される水道水が、洗濯水として、外槽1内に供給される。給水口13の下流側に給水弁14と洗剤ケース15とが設けられている。給水弁14は、制御部31によって開閉駆動され、洗濯水の供給と停止とを行う。なお、本実施の形態1で説明する洗濯水には、洗剤を含んだ水、洗剤を含まない水、すすぎ時のすすぎ水などが含まれる。
【0028】
洗剤ケース15は、洗剤投入部15aを含む。洗剤投入部15aは、点線矢印Aで示されるように、洗剤ケース15から前方側へ引き出し可能に構成されている。これにより、使用者は、洗剤ケース15内への洗剤の投入が容易に行える。洗濯水は、点線矢印Bで示されるように、給水口13から洗剤ケース15に供給され、後述する洗濯運転の洗い工程において、洗剤ケース15内に投入されている洗剤を溶かしながら外槽1内へ流入する。
【0029】
排水口16は、外槽1の底部に設けられる。排水路17は、排水口16に連結されている。排水路17には排水弁18が設けられている。排水弁18は制御部31によって開閉駆動される。具体的には、排水弁18の閉成時は外槽1内に供給される洗濯水を溜め、開成時は外槽1内の洗濯水を機外に排出する。
【0030】
水路19は、一端が排水口16と連通する排水路17に接続されている。水路19の他端は、外槽1の前寄りの下部に連通接続されている。水路19は、遠心分離部20を挟んで連通する、第一の水路19aおよび第二の水路19bを含んで構成される。第一の水路19aは、外槽1内の洗濯水を、排水路17を経由して遠心分離部20へ流入させる流路を形成する。第二の水路19bは、遠心分離部20を通過した洗濯水を洗濯槽4内へ流入させる流路を形成する。
【0031】
つまり、洗濯水は、排水口16から排水路17を経由して、第一の水路19a、遠心分離部20および第二の水路19bを流れる。このとき、洗濯水に含まれる異物は、遠心分離部20を通過する際に、遠心分離部20により洗濯水から分離される。ここで、上記異物には、洗濯物5から遊離した汚れや糸屑、洗濯水に溶解した洗剤に含まれる水軟化剤等が含まれる。
【0032】
以上のように、本実施の形態1の洗濯機は構成される。
【0033】
つぎに、本実施の形態1の洗濯機の遠心分離部20の構成について説明する。図2は、本実施の形態1における洗濯機の遠心分離部の要部断面図である。
【0034】
遠心分離部20は、ケース21と、回転筒22と、回転筒モータ23とを有している。ケース21は、水路19と連通接続されている。
【0035】
回転筒22は、ケース21内に回転可能に設けられた中空の回転筒であり、洗濯水入口22aと、洗濯水出口22bとが設けられ、円筒状の内面である、内周面22cを有している。外槽1内の洗濯水は、第一の水路19aを通って洗濯水入口22aから回転筒22内に流入する。回転筒22内に流入した洗濯水は、洗濯水出口22bから第二の水路19bへ流出する。洗濯水入口22aは、回転筒22底面の中央部に設けられる。洗濯水出口22bは、回転筒22の上部に設けられる。このような構成により、遠心分離部20を通過する洗濯水は、回転筒22内を下方から上方に向かって流れる。
【0036】
このとき、制御部31は、回転筒モータ23を駆動して、回転筒22を回転駆動させる。回転筒22の回転軸22dは鉛直方向に設定されている。回転筒モータ23は、回転筒22を、例えば、約4000rpmの高速で回転するように設定されている。これにより、洗濯水入口22aから回転筒22内に導入された洗濯水は、回転筒22の回転方向に沿って、高速の旋回流が発生する。旋回した洗濯水は、回転筒22の上部に設けられた洗濯水出口22bからポンプ部24を通って、第二の水路19bへ流出する。つまり、洗濯水は、回転筒22を通過する間に、回転筒モータ23の駆動により、回転筒22の回転による遠心力を受ける。そして、遠心力の作用により、洗濯水に含まれる異物が遠心分離される。分離された異物は、回転筒22の内周面22cに向かい、内周面22cに付着して集積される。
【0037】
回転筒22の内周面22cの直径は、洗濯水入口22aと洗濯水出口22bの最大径より大きく構成されている。これによって、回転筒22の回転軸22dである中心から内周面22cに向かうほど、異物に作用する遠心力は強まる。したがって、遠心力によって分離された異物は、強い遠心力で内周面22cに保持される。これにより、分離された異物が、回転筒22を下方から上方へ向かって通過する洗濯水の循環流に、再び、引き込まれることが抑制される。その結果、洗濯物5に汚れが再付着する不具合を防ぐことができ、洗浄力を向上させることができる。
【0038】
遠心分離部20には、上述したポンプ部24が、ケース21を通過する洗濯水の流出側に設けられている。ポンプ部24には、回転筒22と一体的に形成されたポンプ羽根24aが配設されている。ポンプ部24は、図示しないが、ポンプ羽根24aの回転中心から側方に偏った位置で、第二の水路19bが連通接続されている。
【0039】
ポンプ羽根24aは、回転筒モータ23の駆動により回転筒22とともに回転する。これにより、洗濯水に対して、ポンプ羽根24aによるポンプ作用が発生する。ポンプ作用によって、外槽1内の洗濯水は、図1および図2における矢印Cで示されるように、第一の水路19aを流れて遠心分離部20を通過し、第二の水路19bを通して外槽1と遠心分離部20との間で循環する。
【0040】
水路19を流れる洗濯水の流速は、ポンプ部24の能力および水路径などによって設定される。ポンプ部24の能力は、ポンプ羽根24aの回転数に加え、ポンプ羽根24aの枚数(本実施の形態1では、8枚)や、形状などによって設定することができる。
【0041】
ここで遠心分離部20を通過する循環流において、回転軸22d方向の流速をV1、旋回方向の流速をV2としたとき、流速V2が流速V1より高速となるようにV2>V1に
設定されている。なお、流速V1およびV2は、例えば上述のポンプ部24の能力、回転筒22の大きさ、回転筒モータ23による回転筒22の回転数などによって設定される。
【0042】
つぎに、洗濯機の制御部31の構成について説明する。制御部31は、例えば、筐体2内の下部に設けられている。図3に示されるように、制御部31は、水量検知部33の出力と、水量検知部33の出力と、回転検知部34の出力と、汚れ検知部38などの出力が入力される。布量検知部32は、回転槽4に投入された洗濯物5の量を検知する。水量検知部33は、外槽1内に供給された洗濯水の量を検知する。回転検知部34は、回転槽4の回転駆動を検知する。汚れ検知部38は、洗濯水の汚れ度を、たとえば濁度などで検知する。
【0043】
また、制御部31は、操作表示部35により使用者が設定した洗濯コースと、内蔵するタイマー部36により計測された時間とに基づいて、モータ10、給水弁14、排水弁18、回転筒モータ23などの駆動を制御し、下記の給水動作、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する。洗濯運転には、例えば、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程などが含まれる。
【0044】
制御部31の機能は、一例として、マイクロコンピュータおよび周辺回路によって実現されてもよい。
【0045】
なお、このマイクロコンピュータおよび周辺回路は、後述する制御を行うものであれば、どのような形態であってもよい。制御部31は、演算処理部と、制御プログラムを記憶する記憶部とで構成されてもよい。演算処理部としては、MPU(Micro Processing Unit)、およびCPU(Central Processing Unit)が例示される。記憶部としては、メモリが例示される。記憶部に記録されている制御プログラムが、演算処理部によって実行される。
【0046】
また、制御部31は、ハードロジックで構成されてもよい。ハードロジックで構成すれば、処理速度の向上に有効である。各構成要素は、一つの半導体チップで構成されてもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成されてもよい。複数の半導体チップで制御部31を構成した場合には、後述する各制御を、それぞれ別の半導体チップで実現することもできる。
【0047】
[1-2.動作]
以上のように構成された洗濯機について、その動作、作用を説明する。洗濯運転には、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程が含まれる。洗い工程およびすすぎ工程には、水道水が供給される給水動作、回転槽4が回転して洗濯物5を撹拌する洗浄動作、および、洗濯水を排出する排水動作が含まれる。
【0048】
具体的に、各工程を説明する。洗い工程において、最初に給水動作によって、水道水に洗剤ケース15内の洗剤が溶解した洗濯水が外槽1内に供給される。次に洗浄動作によって、洗濯物5の撹拌によって叩き洗いが行われ、洗濯物5の汚れが洗い落とされる。最後に排水動作によって、洗濯物5の汚れを含む洗濯水が機外に排出される。
【0049】
洗い工程に続くすすぎ工程において、最初に給水動作によって、洗剤を含まない水道水が洗濯水として外槽1内に供給される。次に洗浄動作によって、洗濯物5の撹拌によって洗濯物5に含まれる洗剤および汚れを洗濯水に拡散させて薄めることによりすすがれる。最後に排水動作によって、洗濯物5の洗剤および汚れを薄めた洗濯水が機外に排出される。ここで、すすぎ工程は、排水動作の後に中間脱水動作を含んで、複数回行われてもよい。
【0050】
そして、すすぎ工程に続いて、洗濯運転の最後に、洗濯物5から洗濯水を脱水する脱水工程が実行される。
【0051】
以下、実際の洗濯運転について詳細に説明する。まず、使用者が、筐体2の前面に設けられた扉11を開いて投入口6から回転槽4内に洗濯物5を投入する。次に、使用者は、筐体2の前面上部に設けられている操作表示部35の電源スイッチ(図示せず)を入れ、スタートスイッチ(図示せず)を操作する。これによって、洗濯運転が開始される。
【0052】
洗濯運転が開始されると、制御部31は、最初に、回転槽4内に投入された洗濯物5の量を布量検知部32によって検知する。具体的には、布量検知部32は、洗濯物5の量を、回転槽4を回転させたときにモータ10にかかるトルク量、または、モータ10の電流値などから検知する。
【0053】
次に、制御部31は、検知した洗濯物5の量に応じて、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程等の各工程の時間および洗濯水の量を設定する。併せて、制御部31は、洗濯物5の量に応じて予め設定された洗剤量を操作表示部35に表示する。これにより、使用者は、洗剤ケース15から洗剤投入部15aを引き出し、操作表示部35に表示された洗剤量の目安にしたがって洗剤を投入する。使用者は、洗剤投入した後、洗剤投入部15aを洗剤ケース15内へ移動させる。
【0054】
洗い工程において、まず、給水動作を開始する。制御部31は、洗剤投入部15aが洗剤ケース15内へ収容されたことを洗剤ケース検知部(図示せず)で検知して、給水動作を開始し、給水弁14を開成する。給水弁14が開成されると、図1の点線矢印Bに示されるように、水道水が、洗濯水として、給水口13から洗剤ケース15に流入する。流入した洗濯水は、洗剤投入部15aに投入されている洗剤を溶かしながら外槽1内へ供給される。
【0055】
外槽1内の底部に溜まった洗剤を含む洗濯水は、小孔9から回転槽4内に流入する。このとき、制御部31は、水量検知部33によって、外槽1内に供給された洗濯水の量を検知する。制御部31は、洗濯物5の量に応じて予め設定された所定量の洗濯水が供給されたことを水量検知部33で検知すると、給水弁14を閉成し、給水動作を完了する。
【0056】
つぎに、洗浄動作に移行する。制御部31は、給水動作が完了すると洗浄動作を開始し、モータ10を駆動して回転槽4を回転させる。回転槽4が回転すると、回転槽4内の洗濯物5はバッフル8によって回転方向へ持ち上げられて上方から落下する。落下する洗濯物5は、回転槽4の底面、あるいは回転槽4の底に溜まっている洗濯物5に叩きつけられ、洗剤による化学力と併せて、落下による機械力によって、叩き洗いが行われる。洗濯物5を叩き洗いする際の回転槽4の回転数は、例えば、45rpmで、制御部31は、洗濯槽4を所定時間毎に正転と反転とを繰り返すように、モータ10を正逆回転で駆動させる。
【0057】
そして、排水動作に移行する。制御部31は、洗浄動作を所定時間行うと排水動作に移行し、排水弁18を開成して外槽1内の洗濯水を機外へ排出する。制御部31は、水量検知部33によって、洗濯水が排出されたことを検知すると、排水弁18を閉成し、排水動作を完了する。
【0058】
以上のような洗い工程を終了した後、すすぎ工程に移行する。すすぎ工程においても、洗い工程と同様に、制御部31は、給水動作として、外槽1内に所定量の洗濯水を供給する。なお、すすぎ工程において、外槽1内に供給される洗濯水は、洗剤を含まない。その
後、洗浄動作として、回転槽4を回転させて洗濯物5のすすぎを行う。このとき、中間脱水が行われると、洗濯物5に含まれる洗剤と汚れが洗濯水とともに脱水され、すすぎ工程の時間を短縮できる。洗浄動作後に、排水動作として、外槽1内の洗濯水を機外へ排出する。
【0059】
洗濯運転の最後に行われる脱水工程では、制御部31は、排水弁18を開成して外槽1内の洗濯水を機外へ排出する。その後、制御部31は、モータ10を駆動して、洗濯物5の入った回転槽4を高速で回転させ、洗濯物5の脱水を行う。脱水工程が完了すると、制御部31は洗濯運転を終了する。
【0060】
以上のように、本実施の形態1の洗濯機の洗濯運転が実行される。
【0061】
以下に、本実施の形態1の洗濯機の遠心分離部20において、洗濯水が浄化される作用について説明する。上述した洗い工程において、洗濯水は、汚れ物質などのさまざまな異物を含む。例えば、汚れ物質としては、砂、繊維屑、髪の毛、角質汚れなどのように水より比重が重いものがある。また、汚れ物質としては、皮脂に代表される脂分などのように水より軽くても、糸屑などの水より比重が重いものに付着するものなどがある。
【0062】
図4は、本実施の形態1における洗濯機の洗濯運転の動作を示すタイムチャートである。なお、洗濯運転のうち、洗い工程およびすすぎ工程を示し、脱水工程は省略している。図4に示されるように、洗い工程において、制御部31は、給水弁14を開成して給水動作を行った後、給水弁14を閉成して洗浄動作を開始する。洗浄動作では、異物分離運転と異物除去運転とを行う。以下にそれぞれの運転を説明する。
【0063】
まず、異物分離運転を説明する。制御部31は、給水弁14および排水弁18を閉成した状態で、回転筒モータ23を駆動して外槽1内の洗濯水を遠心分離部20へ循環させる。具体的には、回転筒モータ23が駆動されると、回転筒22とポンプ羽根24aとが一体的に回転する。ポンプ羽根24aによるポンプ作用により、外槽1内の洗濯水は排水口16から流出し、第一の水路19aを通って洗濯水流入部22aから回転筒22内に流入する。この洗濯水には、上述のように多くの異物(汚れ物質)が含まれる。
【0064】
回転筒22は回転筒モータ23によって高速で回転しているため、回転筒22内に流入した洗濯水は、回転筒22内で旋回流となる。洗濯水に含まれる洗濯物から遊離した、洗濯水より比重が重い異物は、上述したように、この旋回流による遠心力の作用によって、回転筒22の内周面22cに向かい、内周面22cに付着して集積される。このようにして、洗濯水に含まれる洗濯物特有の汚れ物質は、洗濯水から遠心分離されて除去される。
【0065】
すなわち、洗濯水に含まれる汚れの内、水より比重が重いもの(砂、髪の毛、角質汚れなど)や、水より比重が軽くても(皮脂に代表される脂分など)、水より比重が重いもの(糸屑など)に付着して分離されて洗濯水から除去することができ、洗濯水に含まれた洗濯物特有の汚れ物質を分離することができる。
【0066】
なお、回転筒22の回転数は、洗い工程またはすすぎ工程において、洗濯水が循環されて異物が遠心分離される回転数である。本実施の形態1では、例えば、4000rpmに設定されている。回転筒22の回転数は1つに限られるものではなく、複数段階に設定されてもよい。例えば、汚れ検知部38により洗濯水の汚れを検知し、制御部31は、洗濯水の汚れに応じて回転筒22の回転数を異ならせる。
【0067】
回転筒22内で汚れ物質が分離された洗濯水は、洗濯水出口22bからポンプ部24へ流出する。ポンプ部24に流入した洗濯水は、ポンプ羽根24aによるポンプ作用により
第二の水路19bを通って外槽1内に流入する。外槽1内の洗濯水は、遠心分離部20に備えられたポンプ機能により、水路19を通して遠心分離部20との間で循環し、洗濯水の浄化が進行する。以上のように、異物分離運転によって、分離した汚れ物質が洗濯物5へ再付着することを防止することができる。
【0068】
制御部31は、図4に示すように、洗い工程における給水動作後の洗浄動作において、回転筒モータ23を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了する。すなわち、制御部31は、洗浄動作の開始とともにタイマー部36で計時を開始し、異物分離運転を実行する。異物分離運転は、洗浄動作が開始されてから、所定の経過時間(t1)後に終了する。このとき、経過時間t1は洗浄動作時間より短く設定される。t1は例えば10分間である。
【0069】
ここで、経過時間t1について説明する。洗濯機で洗濯した場合の一般的な洗浄特性を、図5に示す。洗濯水および洗濯物の汚れ量を縦軸に、洗浄時間を横軸に示す。一般的な汚れの洗濯物を標準的な方法で洗濯をした場合、洗濯物洗浄特性Daに示すように、設定された洗浄時間t5が経過する前に洗濯物の汚れの大部分が落ち、洗浄動作が開始されてからの経過時間t1後においては洗濯物の汚れ量の減少がほぼ飽和状態であるdaになる。
【0070】
したがって、洗浄動作が開始されてから経過時間t1後に、洗浄動作の途中で異物分離運転を終了した場合でも、洗濯物の大部分の汚れが落ちているため、洗浄特性が損なわれることはない。そして、遠心分離部20において、洗浄動作全体の時間よりも短い時間の異物分離運転とすることによって、洗濯水から遠心分離される異物の付着量が抑制されるとともに、分離された異物に遠心力が作用する時間が短くなることにより異物の付着力を抑制することができ、洗浄特性と異物除去の両立が可能になる。
【0071】
なお、経過時間t1は、洗濯水に含まれる異物が遠心分離部20で捕捉される時間を見込んで設定される。この見込み時間は、実験やシミュレーションを通じて設定されてもよい。
【0072】
また、異物分離運転は、洗濯水の汚れ度を検知することによって、洗浄動作の途中で終了することも可能である。制御部31は、洗濯水の汚れの低下に基づいて異物分離運転を終了する。より具体的には、汚れ検知部38により洗濯水の汚れを検知し、制御部31は、洗濯水の汚れが所定の状態まで浄化されたことを検知すると異物分離運転を終了する。
【0073】
これは、洗濯水汚れ特性Dbは、図5に示されるように、洗濯物洗浄特性Daに関連して、洗浄時間とともに、洗濯物5から洗い落とされた汚れによって洗濯水の汚れ量が増加する。その後、洗濯物5の汚れ落ちの減少に応じて、洗濯水の汚れ量の増加がほぼ飽和状態であるdbになる。
【0074】
したがって、洗浄動作が開始されてから経過時間t1後に、洗濯水の汚れが所定のレベルまで低下すれば、洗浄動作の途中で異物分離運転を終了した場合でも、洗濯物5の大部分の汚れが落ちているため、洗浄特性が損なわれることはない。
【0075】
次に、異物除去運転を説明する。異物除去運転は、少なくとも排水動作を行う前、例えば、洗浄動作の途中で開始される。制御部31は、給水弁14および排水弁18を閉成した状態で、回転筒22の内周面22cに付着した異物を剥がして除去する運転を行う。
【0076】
具体的には、制御部31は、回転筒22の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒22の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータ23を制御する。
例えば、制御部31は、回転筒22の内周面22cに保持された異物が離散可能な回転速度の範囲内で、回転筒22の回転速度を急激に変化させるように回転筒モータ23を制御する。回転筒22の回転速度は例えば50rpm~400rpmである。
【0077】
このとき、回転筒22内は洗い工程で使用される洗濯水で満たされている状態であり、回転筒22の回転速度が急速に変化するのに対し、洗濯水の流速の変化は遅い。そのため、回転筒22の内周面22cに張り付いて一体となっている異物の回転速度と、水の流速との間に速度差が生じる。したがって、この速度差が異物に対して水によるせん断力として作用し、異物を回転筒22の内周面22cから引き剥がして除去することができる。
【0078】
制御部31は、回転筒モータ23を急速に反転駆動し、回転筒22を正逆反転させる。例えば、回転筒モータ23に正転駆動する時間を1秒、逆転駆動する時間を1秒とする。回転筒22の内周面22cに張り付いた異物に対して、水によるせん断力を、回転筒22の反転動作の度に、反対方向へ交互に繰り返し作用させることができる。これにより、回転筒22の内周面22cから、異物を、より一層、容易に剥がして除去することができる。
【0079】
このとき、回転筒22と一体に形成されたポンプ羽根24aは、回転筒22とともに急速に正逆反転される。その結果、ポンプ作用が生じないため、洗濯水の循環が停止される。したがって、回転筒22の内周面22cから除去された異物は、回転筒22内から第二の水路19bへ流出して外槽1内へ流入することなく、外槽1内の洗濯物5への再付着が防止される。
【0080】
なお、異物除去運転は、回転筒22を急速に正逆反転させるほか、一方向へ間欠的に急速回転させるようにしてもよい。この場合、短時間の急動と停止が繰り返し行われる。例えば、回転筒モータ23に通電するON時間を1秒、通電を停止するOFF時間を3秒とする。回転筒モータ23の通電停止により、回転筒22は惰性により回転し徐々に速度が低下する。制御部31は、回転筒モータ23の通電停止からOFF時間後、回転筒22の惰性回転時に回転筒22の回転が急激に加速されるように回転筒モータ23を制御し、この急加速動作を繰り返し行う。要は、回転筒22の内周面22cに付着した異物に対して水の流速との間に速度差が生じ、水の抵抗によるせん断力が作用するように動作が行われればよい。回転筒モータ23のON時間および回転速度は、洗濯水が循環しない範囲である。なお、異物除去運転は、回転筒22の内周面22cに付着した異物を除去するよう、制御部31は、回転筒22を別の動作で回転させてもかまわない。
【0081】
制御部31は、異物分離運転の終了後、排水動作の開始前に異物除去運転を開始するとともに、タイマー部36で計時を開始する。制御部31は、異物除去運転が開始されてから、所定の時間(t2)後に終了する。このとき、時間t2は排水時間t3より長く設定されてもよい。例えば、異物除去運転の時間t2を排出時間t3より長く設定することで、排水動作中(時間t3)だけ行うより、異物除去運転を長時間実行できる。これによって、十分に異物を除去することができる。例えば、t2は1分間、t3は30秒である。
【0082】
また、異物除去運転は、洗浄動作中や洗浄動作終了時に終了してもよい。あるいは、異物除去運転は、洗い工程の排水動作中に終了してもよい。要は、回転筒22内に洗濯水がある状態であればよい。
【0083】
つまり、制御部31は、洗い工程で使用された洗濯水が回転筒22内にある状態で異物除去運転を実行する。これによって、異物除去運転を排水動作前に実行でき、洗濯水の抵抗によるせん断力を利用して回転筒22の内周面22cに付着した異物を容易に除去することができる。そして、除去された異物は、排水動作において、水路19を循環する方向
と逆方向、すなわち、排水方向へ流れる洗濯水とともに、開成された排水弁18を通して機外へ排出される。
【0084】
このように、異物除去運転は、少なくとも洗濯水の排出が開始される前に実行されることより、洗濯水から遠心分離されて回転筒22の内周面22cに捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力によって回転筒22の内周面22cに強く付着した場合でも、所定の排水動作で除去された異物を排出することができる。
【0085】
また、洗浄動作において、異物分離運転を実行終了した後、排水動作を行う前に異物除去運転を行うことで、遠心分離部において、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、捕捉された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒22の内周面22cに強く付着すること自体を抑制することができる。そして、回転筒22の内周面22cに付着した異物が強く付着する前の剥がれやすいときに、異物除去運転を実行するため、異物を回転筒22の内周面22cから容易に除去して洗濯水とともに排出することができる。
【0086】
また、図4に示されるように、異物除去運転は、すすぎ工程で実行されてもよい。すすぎ工程では、洗い工程で使用された洗濯水が排出され、新たな洗濯水が供給されて異物除去運転が実行される。また、この給水動作の前に、汚れを含む洗濯水が洗濯物5から脱水される中間脱水動作が行われてもよい。その場合、すすぎ工程は、洗濯水に含まれる異物が少なく、洗い工程で遠心分離された異物が回転筒22の内周面22cに残るような場合に、これらを内周面22cから剥がす異物除去運転を実行するのに適している。
【0087】
異物除去運転は、洗い工程と同様にすすぎ工程において、洗浄動作の中で少なくとも排水動作前に実行される。回転筒22と一体に形成されたポンプ羽根24aは、回転筒22とともに急速に正逆反転される。その結果、ポンプ作用が生じないため、洗濯水の循環は発生しない。したがって、回転筒22の内周面22cから剥がれた異物は、回転筒22内から第二の水路19bへ流出して外槽1内へ流入することなく、洗濯物5への再付着が防止される。
【0088】
なお、図4のすすぎ工程においては、異物分離運転を実行しないため、異物除去運転は、洗浄動作のどのタイミングから実行されてもよい。実行する時間t4についても、時間t2と同様に、任意に設定されてもよい。t4は例えば1分間である。
【0089】
以上のように、図4において、本実施の形態1の洗濯機の動作を示すタイムチャートを説明したが、異物分離運転と異物除去運転の組合せはこれに限らないことを説明する。図6に、洗浄動作における、異物分離運転と異物除去運転の組合せを示す。また、図7に、洗い工程およびすすぎ工程における異物分離運転と異物除去運転の組合せのパターンを示す。
【0090】
図6は、1つの洗浄動作において、組合せAは、異物分離運転と異物除去運転との両方が実行されることを示す。同様に、組合せBは、異物除去運転のみが実行され、組合せCは、異物分離運転のみが実行される。組合せDは、いずれの運転も実行されない。
【0091】
図7は、洗い工程およびすすぎ工程において、異物分離運転と異物除去運転の組合せパターンを、図6の組合せA~Dを用いて説明する。例えば、図4の実施の形態での組合せは、洗い工程が組合せAで実行され、すすぎ工程が組合せBで実行されることを示す。しかしながら、異物分離運転と異物除去運転との組合せパターンはこれに限られるものではなく、他の実施の形態での組合せは、洗い工程およびすすぎ工程は、組合せA、B、Cのいずれかで実行されてもよい。さらに、洗濯物5の状態および運転条件によっては、異物
分離運転および異物除去運転の両方が実行されない組合せDもあり得る。
【0092】
一例として、異物分離運転と異物除去運転との組合せパターンを図8A図8B図8C図8Dに示す。図8Aは、洗い工程およびすすぎ工程ともに、異物分離運転と異物除去運転とを実行する(組合せA)。図8Bは、洗い工程において異物分離運転と異物除去運転と実行し(組合せA)、すすぎ工程において異物分離運転を実行する(組合せC)。図8Cは、洗い工程において異物分離運転を実行し(組合せC)、すすぎ工程において異物分離運転と異物除去運転とを実行する(組合せA)。図8Dは、洗い工程において異物分離運転を実行し(組合せC)、すすぎ工程において異物除去運転を実行する(組合せB)。
【0093】
いずれにしても、洗い工程で異物分離運転を実行するのであれば、そのあと、異物除去運転を洗い工程またはすすぎ工程で実行してもよい。あるいは、洗い工程とすすぎ工程の両方で実行してもよい。また、異物分離運転をすすぎ工程で実行してもよい。そして、これらの組合せパターンが、洗濯運転のたびに設定変更されてもよい。その設定変更が、使用者によるものであってもよい。あるいはまた、制御部31によって組合せパターンが設定されてもよい。例えば、布量検知部32によって検知した洗濯物5の量に応じて、制御部31は、組合せパターンを選択する。また、洗浄動作時において、汚れ検知部38によって検知した洗濯水の汚れに応じて、制御部31は、組合せパターンを選択する。
【0094】
なお、異物除去運転は、洗濯機が使用されていないときに実行されてもよく、例えば、洗濯運転の終了後または所定の洗濯運転回数毎に異物除去運転が実行されてもよい。この場合、制御部31は、給水弁14を開成し、給水口13から水道水が供給される水量を水量検知部33で検知し、遠心分離部20のケース21内に水が満たされた状態で給水弁14を閉成し、異物除去運転を実行する。その後、制御部31は、排水弁18を開成して除去した異物を排出する。
【0095】
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態1において、洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路19と、水路19に設けられ、洗濯水を水路19に循環させるポンプ部24と、水路19に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部20と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部31と、を備え、遠心分離部20は、洗濯水が通過するケース21と、ケース21内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒22と、回転筒22を回転駆動する回転筒モータ23と、を有し、制御部31は、回転筒22の内周面22cで捕捉された異物をその内周面22cから除去する異物除去運転を備え、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部20内の異物を排出するように構成される。
【0096】
また、洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路19と、水路19に設けられ、洗濯水を水路19に循環させるポンプ部24と、水路19に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部20と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部31と、を備え、遠心分離部20は、洗濯水が通過するケース21と、ケース21内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒22と、回転筒22を回転駆動する回転筒モータ23と、を有し、制御部31は、回転筒22の内周面22cで捕捉された異物をその内周面22cから除去する異物除去運転を備えた、洗濯機の制御方法であって、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部20内の異物を排出する。
【0097】
このような洗濯機、および洗濯機の制御方法により、洗濯水から遠心分離されて回転筒22の内周面22cに捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力によって回転筒22の内周面22cに強く付着した場合でも、異物除去運転を行うことによって、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0098】
また、異物除去運転時において、制御部31は、回転筒22の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒22の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータ23を制御するように構成される。これにより、回転筒22の内周面22cに付着した異物に対してせん断力を作用させることができ、回転筒22の内周面22cから異物を除去しやすくすることができる。
【0099】
また、制御部31は、洗浄動作の途中で異物除去運転を開始するように構成される。これにより、回転筒22の内周面22cに付着した異物が強く付着する前の剥がれやすいときに、異物除去運転が実行されるため、異物を回転筒22の内周面22cから容易に除去することができる。
【0100】
また、制御部31は、異物除去運転を実行しているとき、洗濯水の循環を停止するように構成される。これにより、異物除去運転で除去された異物が第二の水路19bを通して洗濯槽へ供給されることがなく、洗濯物5への異物の再付着を抑えることができる。
【0101】
また、ポンプ部24は、回転筒モータ23を兼用して遠心分離部20と一体的に構成され、制御部31は、回転筒モータ23を洗濯水が循環しない回転速度で駆動して異物除去運転を実行するように構成される。これにより、ポンプ部24は、遠心分離部20との一体化で構成が簡略化される。そして、異物除去運転が実行されると、自動的に洗濯水の循環が停止される。
【0102】
また、洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路19と、水路19に設けられ、洗濯水を水路19に循環させるポンプ部24と、水路19に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部20と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部31と、を備え、遠心分離部20は、洗濯水が通過するケース21と、ケース21内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒22と、回転筒22を回転駆動する回転筒モータ23と、を有し、制御部31は、洗浄動作において、遠心分離部20およびポンプ部24を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了するように構成される。
【0103】
また、洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路19と、水路19に設けられ、洗濯水を水路19に循環させるポンプ部24と、水路19に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部20と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部31と、を備え、遠心分離部20は、洗濯水が通過するケース21と、ケース21内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒22と、回転筒22を回転駆動する回転筒モータ23と、を有する、洗濯機の制御方法であって、洗浄動作において、遠心分離部20およびポンプ部24を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了する。
【0104】
このような洗濯機、および洗濯機の制御方法により、遠心分離部20において、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、分離された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒22の内周面22cに強く付着することを抑制することができる。
【0105】
また、制御部31は、洗浄動作の途中で異物分離運転を実行終了した後、排水動作を行う前に異物除去運転を行うことで、回転筒22の内周面22cに付着した異物が強く付着する前の剥がれやすいときに、異物除去運転を実行するため、異物を回転筒22の内周面22cから容易に除去して洗濯水とともに排出することができる。
【0106】
また、制御部31は、洗浄動作が開始されてからの経過時間に基づいて、異物分離運転を終了するように構成される。これにより、洗浄動作で実行される異物分離運転を、経過時間に基づいて最適化することができる。
【0107】
また、洗浄動作が開始されてからの経過時間は、洗濯水に含まれる異物が遠心分離部20により捕捉される時間を見込んで設定される。これにより、洗浄動作で実行される異物分離運転を、異物が捕捉される時間に基づいて最適化することができる。
【0108】
また、制御部31は、洗濯水の汚れの低下に基づいて、異物分離運転を終了するように構成される。これにより、洗浄動作で実行される異物分離運転を、洗濯水の汚れの低下に基づいて最適化することができる。
【0109】
また、洗濯機は、洗濯水の汚れを検知する汚れ検知部38を備え、制御部31は、汚れ検知部38により、洗濯水の汚れが所定の状態まで浄化されたことを検知するように構成される。これにより、洗濯水の汚れの低下を確実に把握することができ、洗浄動作で実行される異物分離運転を、洗濯水の浄化の状態に基づいて最適化することができる。
【0110】
また、洗濯機は、水路19から分岐して洗濯水を機外に排出する排水路17と、排水路17に設けられる排水弁18とをさらに備え、制御部31は、排水弁18を開成して洗濯水を排出するように構成される。これにより、回転筒22内で除去された異物を洗濯水とともに排水路17を通して排出することができ、回転筒22内を清浄にすることができる。
【0111】
(実施の形態2)
[2-1.構成]
図9は、実施の形態2における洗濯機の概略構成断面図である。本実施の形態2の特徴は、ポンプ部37が遠心分離部20とは独立して構成され、制御部31は、ポンプ部37を駆動して外槽1内の洗濯水を循環させ異物分離運転を実行する。また、制御部31は、ポンプ部37の駆動を停止して異物除去運転を実行する。他の構成は実施の形態1と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態1のものを援用する。
【0112】
図9に示されるように、水路19に外槽1内の洗濯水を循環させるポンプ部37が設けられる。ポンプ部37は、遠心分離部20の下流側である、第二の水路19bに設けられ、回転筒22を回転駆動する回転筒モータ23と異なるモータ(図示せず)で駆動される。すわなち、遠心分離部20には、洗濯水を循環させるためのポンプ機能がなく、洗濯水の循環は、ポンプ部37で行われる。
【0113】
また、排水動作時にポンプ部37は駆動されず、重力により洗濯水が自然に排出されるように構成され、ポンプ部37が回転筒22内の洗濯水の排出の障害とならないように構成される。あるいは、ポンプ部37は、正逆回転自在に構成され、排水動作時に洗濯水を排水方向へ流すように駆動されてもよい。
【0114】
なお、ポンプ部37は、遠心分離部20の上流側である、第一の水路19aに設けられてもよい。
【0115】
[2-2.動作]
以下、実際の動作について詳細に説明する。洗濯運転について、制御部31は、実施の形態1と同様に制御する。図10は、実施の形態2における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャートである。なお、洗濯運転のうち、すすぎ工程は実施の形態1の図4と同様であり省略している。異物分離運転と異物除去運転について、以下に説明する。
【0116】
洗浄動作において、異物分離運転を実行する。すなわち、制御部31は、回転筒モータ23を駆動し、回転筒22を高速回転させて洗濯水に含まれる異物を遠心分離部20において遠心分離する。このとき、制御部31は、ポンプ部37を正転で駆動させ、図9における矢印Cで示されるように、水路19を通して遠心分離部20へ外槽1内の洗濯水を循環させる。
【0117】
異物分離運転を行った後、異物除去運転を実行する。このとき、制御部31は、ポンプ部37の駆動を停止し、洗濯水の循環を停止させる。異物除去運転は、洗浄動作の終了時に終了してもよいし、次に行う排水動作の途中や終了時に終了してもよい。
【0118】
以上の洗浄動作に続いて、制御部31は、排水動作を実行する。このとき、制御部31は、ポンプ部37は駆動させずに排水弁18を開放し、重力により洗濯水が自然に排出する。あるいは、制御部31は、排水弁18が開放し、ポンプ部37を逆転で駆動して、洗濯水が排水方向へ流れることを促進してもよい。
【0119】
なお、図示しないが、すすぎ工程の洗浄動作において、図10のように異物除去運転を実行してもかまわない。また、洗浄動作において異物分離運転を行わずに、図10のように異物除去運転を実行してもかまわない。
【0120】
[2-3.効果等]
以上のように、本実施の形態2において、ポンプ部37は、遠心分離部20とは独立して構成され、制御部31は、ポンプ部37の駆動を停止して異物除去運転を実行するように構成される。これにより、異物除去運転で除去された異物が水路19を通して洗濯槽へ供給されることがなく、洗濯物5への異物の再付着を抑えることができる。また、制御部31は、ポンプ部37および遠心分離部20を個別に制御して、洗濯水の循環と停止を的確に制御することができる。
【0121】
また、ポンプ部37は、排水動作時に、洗濯水が排水方向へ流れるように構成される。これにより、洗濯水は自然に排出され、ポンプ部37が洗濯水の排出の障害とならない。また、ポンプ部37が逆転駆動されるのであれば、回転筒22内の洗濯水が迅速に排出される。
【0122】
(実施の形態3)
[3-1.構成]
洗濯機の構成は、実施の形態2と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態2のものを援用する。本実施の形態3の特徴は、異物除去運転の途中で、一時的に排水動作を行い、遠心分離部20内の異物を排出する。
【0123】
[3-2.動作]
以下、実際の動作について詳細に説明する。洗濯運転について、制御部31は、実施の形態1と同様に制御する。図11は、実施の形態3における洗濯機の洗い工程の動作を示すタイムチャートである。実施の形態2と同様に、洗濯運転のうち、すすぎ工程は実施の形態1の図4と同様であり省略している。異物分離運転と異物除去運転について、以下に
説明する。
【0124】
制御部31は、実施の形態2と同様に、洗浄動作において、異物分離運転として回転筒モータ23を駆動し、回転筒22を高速回転させて洗濯水に含まれる異物を遠心分離部20において遠心分離する。このとき、制御部31は、ポンプ部37を正転で駆動し、図9における矢印Cで示されるように、水路19を通して遠心分離部20へ外槽1内の洗濯水を循環させる。異物分離運転を行った後、異物除去運転を実行する。このとき、制御部31は、ポンプ部37の駆動を停止し、洗濯水の循環を停止させる。ここまでは、実施の形態2と同様である。
【0125】
そして、制御部31は、一時的な排水動作として、図11に示されるように、異物除去運転の途中で、ポンプ部37を循環時と逆方向へ一時的に短時間(t6)駆動するとともに排水弁18を開放し、回転筒22内の洗濯水を排水方向へ流す。t6は、回転筒22内の洗濯水の一部または全てが第一の水路19aに流出する程度の時間で、例えば2秒間である。これにより、異物除去運転によって剥がれた異物を含む回転筒22内の洗濯水は、排水弁18を通して機外へ排出される。回転筒22内の洗濯水の流出にともない、外槽1内の洗濯水が第二の水路19bから回転筒22内に流入し、回転筒22内の洗濯水が入れ替わる。
【0126】
制御部31は、一時的な排水動作を行った後、ポンプ部37の駆動を停止するとともに排水弁18を閉成し、異物除去運転を継続する。異物除去運転は、洗浄動作の終了時に終了してもよいし、次に行う排水動作の途中や終了時に終了してもよい。
【0127】
以上の洗浄動作に続いて、制御部31は、排水動作を実行する。このとき、制御部31は、ポンプ部37は駆動せずに排水弁18を開放し、重力により洗濯水が自然に排出する。あるいは、制御部31は、ポンプ部37を逆転で駆動して、洗濯水が排水方向へ流れることを促進してもよい。
【0128】
なお、実施の形態3において、一時的な排水動作として、制御部31は、ポンプ部37を駆動せずに、排水弁18を開放するだけの自然排水でもよい。例えば、図1の構成のように、ポンプ部37が回転筒モータ23を兼用して遠心分離部20と一体的に構成された洗濯機において、異物除去運転中に排水弁18を開放して一時的な排水動作を行うことができる。
【0129】
なお、図示しないが、すすぎ工程の洗浄動作において、図11のように異物除去運転を実行してもかまわない。また、洗浄動作において異物分離運転を行わずに、図11のように異物除去運転を実行してもかまわない。
【0130】
[3-3.効果等]
以上のように、本実施の形態3において、制御部31は、異物除去運転を実行している途中において、一時的に短時間の排水動作を行い、遠心分離部20内の異物を排出するように構成される。
【0131】
これにより、除去された異物とともに、回転筒22内の洗濯水が排出されるため、洗濯物5への異物の再付着が抑えられる。また、回転筒22内の洗濯水が排水方向へ流れることによって洗濯槽内の水が回転筒22へ流入する。そして、回転筒22内の水が入れ替わることにより、異物除去運転によって剥がれた回転筒22内の洗濯水に含まれる異物の濃度を低下させることができる。これによって、回転筒22の内周面22cに付着した異物は、異物の濃度が低くなった洗濯水へ移動しやすくなるため、異物の除去が促進される。
【0132】
特に、回転筒22の内周面22cに層状に付着している異物のうち、回転筒22の内周面22cに接している部分が洗濯水に拡散した後は、異物の代わりに、洗濯水が層状の異物と回転筒22の内周面22cとの間に入り込むため、層状の異物がまとまって回転筒22の内周面22cから剥がれやすくなる。この状態は、特に、微小粒子の異物が回転筒22の内周面22cに堆積しているときに発生しやすくなる。
【0133】
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1~3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1~3で説明した各構成要素を組合せて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【0134】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【0135】
本実施の形態1~3において、異物分離運転の一例として、制御部31は、異物分離運転を洗い工程における洗浄動作の開始と同時に開始することを説明した。しかしながら、制御部31は、異物分離運転を洗浄動作と同時には開始せず、所定時間が経過してから実行してもよい。これによって、洗浄動作の開始時に洗浄水に含まれる洗浄成分が分離されることが抑制される。
【0136】
本実施の形態1~3において、洗濯機の一例として、ドラム式洗濯機について説明したが、これに限定されるものではない。要するに、洗浄水を用いて洗濯物を洗浄する洗濯機であればよい。すなわち、ドラム式洗濯機のように叩き洗いをする構成、縦型洗濯機のように撹拌洗浄をする構成、または、収納ケース内で押し洗い、もしくは、シャワー洗浄をする構成等の、いずれの構成の洗濯機にも適用可能である。
【0137】
以上で説明したように、本実施の形態の洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、制御部は、回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備え、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部内の異物を排出するように構成される。
【0138】
これによれば、洗濯水から遠心分離されて回転筒の内面に捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力で強く付着した場合でも、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0139】
また、本実施の形態の洗濯機の制御部は、異物除去運転時において、回転筒の回転にともなって流動する洗濯水の流速と、回転筒の回転速度との間に速度差を生じさせるように回転筒モータを制御するように構成される。
【0140】
これによれば、回転筒の内面に付着した異物に対してせん断力を作用させることができ、回転筒の内面から異物を剥がれやすくすることができる。
【0141】
また、本実施の形態の洗濯機の制御部は、洗浄動作の途中で異物除去運転を開始するように構成される。
【0142】
これによれば、回転筒の内面に付着した異物が強く付着する前の剥がれやすいときに、異物除去運転が実行されるため、異物を回転筒の内面から容易に除去することができる。
【0143】
また、本実施の形態の洗濯機の制御部は、異物除去運転を実行しているとき、洗濯水の循環を停止するように構成される。
【0144】
これによれば、異物除去運転で剥がれた異物が水路を通して洗濯槽へ供給されることがなく、洗濯物への異物の再付着を抑えることができる。
【0145】
また、本実施の形態の洗濯機のポンプ部は、回転筒モータを兼用して遠心分離部と一体的に構成され、制御部は、回転筒モータを洗濯水が循環しない回転速度で駆動して異物除去運転を実行するように構成される。
【0146】
これによれば、異物除去運転で剥がれた異物が水路を通して洗濯槽へ供給されることがなく、洗濯物への異物の再付着を抑えることができる。また、ポンプ部は、遠心分離部との一体化で構成が簡略化される。そして、異物除去運転が実行されると、自動的に洗濯水の循環が停止される。
【0147】
また、本実施の形態の洗濯機のポンプ部は、遠心分離部とは独立して構成され、制御部は、ポンプ部の駆動を停止して異物除去運転を実行するように構成される。
【0148】
これによれば、異物除去運転で剥がれた異物が水路を通して洗濯槽へ供給されることがなく、洗濯物への異物の再付着を抑えることができる。また制御部は、独立したポンプ部および遠心分離部を個別に制御して、洗濯水の循環と停止を的確に制御することができる。
【0149】
また、本実施の形態の洗濯機のポンプ部は、排水動作時に、洗濯水が排水方向へ流れるように構成される。
【0150】
これによれば、回転筒内の洗濯水が剥がれた異物とともに排水方向へ流れるため、洗濯物への異物の再付着が抑えられる。また、回転筒内の洗濯水がポンプ部によって排出される。
【0151】
また、本実施の形態の洗濯機の制御部は、異物除去運転を実行している途中において、一時的に排水動作を行い、遠心分離部内の異物を排出するように構成される。
【0152】
これによれば、回転筒内の洗濯水が剥がれた異物とともに排出されるため、洗濯物への異物の再付着が抑えられる。また、回転筒内の洗濯水が排水方向へ流れることによって洗濯槽内の水が回転筒へ流入し、異物除去運転中に回転筒内の水が入れ替わることにより、異物の除去が促進される。
【0153】
また、本実施の形態の洗濯機は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、制御部は、洗浄動作において、遠心分離部およびポンプ部を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了するように構成される。
【0154】
これによれば、遠心分離部において、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、分離された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒の内面に強く付着することを抑制することができる。
【0155】
また、本実施の形態の制御部は、洗浄動作が開始されてからの経過時間に基づいて、異物分離運転を終了するように構成される。
【0156】
これによれば、洗浄動作で実行される異物分離運転を、経過時間に基づいて最適化することができる。
【0157】
また、本実施の形態の洗濯機は、経過時間は、洗濯水に含まれる異物が遠心分離部により捕捉される時間を見込んで設定される。
【0158】
これによれば、洗浄動作で実行される異物分離運転を、異物が捕捉される時間に基づいて最適化することができる。
【0159】
また、本実施の形態の洗濯機の制御部は、洗濯水の汚れの低下に基づいて、異物分離運転を終了するように構成される。
【0160】
これによれば、洗浄動作で実行される異物分離運転を、洗濯水の汚れの低下に基づいて最適化することができる。
【0161】
また、本実施の形態の洗濯機は、洗濯水の汚れを検知する汚れ検知部を備え、制御部は、汚れ検知部により、洗濯水の汚れが所定の状態まで浄化されたことを検知するように構成される。
【0162】
これによれば、洗濯水の汚れの低下を確実に把握することができ、洗浄動作で実行される異物分離運転を、洗濯水の浄化の状態に基づいて最適化することができる。
【0163】
また、本実施の形態の洗濯機は、水路から分岐して洗濯水を機外に排出する排水路と、排水路に設けられる排水弁と、をさらに備え、制御部は、排水動作時に、排水弁を開成して洗濯水を排出するように構成される。
【0164】
これによれば、回転筒内で剥がされた異物を洗濯水とともに排水路を通して排出することができ、回転筒内を清浄にすることができる。
【0165】
また、本実施の形態の洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有し、制御部は、回転筒の内面で捕捉された異物をその内面から除去する異物除去運転を備えた、洗濯機の制御方法であって、少なくとも排水動作を行う前に異物除去運転を実行し、排水動作において洗濯水により遠心分離部内の異物を排出する。
【0166】
これによれば、洗濯水から遠心分離されて回転筒の内面に捕捉される異物の量が多い場合、あるいは、分離された異物に作用する遠心力で強く付着した場合でも、所定の排水動作で異物を十分に排出することができる。
【0167】
また、本実施の形態の洗濯機の制御方法は、被洗浄物と洗濯水とを収容する洗濯槽と、洗濯水が洗濯槽外に循環するように設けられる水路と、水路に設けられ、洗濯水を水路に循環させるポンプ部と、水路に設けられ、循環する洗濯水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離部と、少なくとも、洗浄動作および排水動作を含む洗濯運転を制御する制御部と、を備え、遠心分離部は、洗濯水が通過するケースと、ケース内に回転可能に設けられ異物を捕捉する回転筒と、回転筒を回転駆動する回転筒モータと、を有する、洗濯機の制御方法であって、洗浄動作において、遠心分離部およびポンプ部を駆動する異物分離運転を実行するとともに、洗浄動作の途中で異物分離運転の実行を終了する。
【0168】
これによれば、遠心分離部において、洗濯水から遠心分離される異物の付着量、および、分離された異物に遠心力が作用する時間が制限され、異物が回転筒の内面に強く付着することを抑制することができる。
【0169】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【産業上の利用可能性】
【0170】
以上のように、本発明にかかる洗濯機、および洗濯機の制御方法は、洗濯水から遠心分離された異物を所定の排水動作で排出することができるので、洗濯機として有用である。
【符号の説明】
【0171】
1 外槽(洗濯槽)
4 回転槽(洗濯槽)
17 排水路
18 排水弁
19(19a、19b) 水路
20 遠心分離部
21 ケース
22 回転筒
22c 回転筒の内周面(内面)
23 回転筒モータ
24、37 ポンプ部
31 制御部
38 汚れ検知部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8A
図8B
図8C
図8D
図9
図10
図11
図12