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JP4425767B2 - 洗濯機 - Google Patents

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JP4425767B2
JP4425767B2 JP2004338247A JP2004338247A JP4425767B2 JP 4425767 B2 JP4425767 B2 JP 4425767B2 JP 2004338247 A JP2004338247 A JP 2004338247A JP 2004338247 A JP2004338247 A JP 2004338247A JP 4425767 B2 JP4425767 B2 JP 4425767B2
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Description

本発明は、洗濯(洗い,濯ぎ),脱水,乾燥などの一連の工程を自動的に実行する洗濯機に関する。
一般の全自動の洗濯機は、外枠と、この外枠内に防振機構を備えた吊り棒を介して吊り下げるように設けた水受け槽である外槽と、この外槽内に回転可能に設けた洗濯槽兼脱水槽である内槽と、前記内槽内の底部に位置させて回転可能に設けた洗濯回転体と、前記内槽及び洗濯回転体を選択的または一緒に回転駆動する駆動装置と、前記外槽内に洗濯水を供給する給水装置と、外槽内の水量(水位)を検出するための洗濯水位センサと、前記外槽の底部に溜った洗濯水を前記内槽内に導くように循環させる洗濯水循環路と、前記洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、前記外槽内の洗濯水を排水する排水装置と、前記駆動機構と給水及び排水装置を制御する制御装置を備える。
また、乾燥機能を備えた全自動の洗濯機では、更に、洗濯物を乾燥するためのヒータと送風ファン(送風手段)及びこれらを制御するための温度および湿度センサを備える。
そして、このような全自動の洗濯機は、内槽に洗濯物及び洗剤を投入した状態で、内槽または外槽に洗濯水を給水し、洗濯回転体を正逆回転させながら洗濯水を循環させることにより洗濯を実行し、洗濯後は、外槽内の洗濯水を排水し、内槽を高速回転させることによって洗濯物を遠心脱水する。乾燥機能を備えた全自動の洗濯機では、その後、洗濯回転体で洗濯物を撹拌しながらヒータにより加熱した温風を送風ファンにより循環して該洗濯物を乾燥する。
このような洗濯機は、特許文献1,特許文献2,特許文献3,特許文献4に記載されている。
特開平8−215472号公報 特開2001−157789号公報 特開2002−102587号公報 特開2004−97520号公報
このような洗濯機においては、洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑は、洗濯水循環路における流水抵抗となって循環水の流量を減少させる。そして、捕集量が過多になって洗濯水の循環流量が不足状態になると洗濯能力が著しく低下する。
また、循環ポンプが回転不良状態になると洗濯水を循環させることができなくなるので、正常な洗濯機能を発揮することができなくなる。
特に、このような不具合は、その上面に、その中心に対して互いに対向するように位置して中心部から外周側に向かって順次に高くなる形態の凸部と、その間に位置して中心部から外周側に向かって順次に低くなる形態の凹部を形成した洗濯回転体を使用し、この洗濯回転体の高さに略等しい水位となるように洗濯水を外槽内に給水して溜め、洗濯水を洗濯物上に振り掛けるように循環ポンプで循環させながら前記洗濯回転体を正回転―停止―逆回転―停止を繰り返すように回転駆動することによって、洗濯物に上下方向と回転方向に力を作用させて該洗濯物を移動させ上下の入れ替わりを促進させて押し洗いまたは叩き洗いのような洗濯を行なう洗濯機において顕著に現われる。
本発明の1つの目的は、洗濯水循環路に設けた洗濯糸屑捕集手段に洗濯糸屑が過度に蓄積することによる不具合(洗濯能力の低下)の発生を防止または軽減することにある。
本発明の他の目的は、洗濯水循環路に設けた循環ポンプの動作不良よる不具合(洗濯能力の低下)の発生を防止または軽減することにある。
本発明は、外槽の底部に溜った洗濯水を内槽内に導くように循環させる洗濯水循環路と、この洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、洗濯工程を制御する制御手段と備えた洗濯機において、前記洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑の捕集度合に応じて変わる洗濯水の循環流量を検出する循環水流量検出手段を設け、前記制御手段は、前記循環水流量検出手段の検出結果に基づいて、洗濯工程の制御および/または運転状況表示制御を行うように構成したことを特徴とする。
そして、前記制御手段は、洗濯水の循環流量が正常な流量である第1の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯制御を行い、
洗濯水の循環流量が正常な流量を下回る第2の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯で洗濯時間を延長する制御と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示の制御を行い、
洗濯水の循環流量が前記第2の所定範囲を下回る第3の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示と、全工程終了後の警報音発生の制御を行い、
洗濯水の循環流量がゼロまたはゼロに近い第4の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯と、循環ポンプ動作不良を表示する制御を行うように構成したこと特徴とする。
本発明によれば、循環水流量検出手段によって検出した洗濯水の循環流量に基づいて、洗濯工程の制御および/または運転状況表示制御(例えば、洗濯時間の延長,洗濯方式の変更,洗濯糸屑捕集フィルタの目詰り表示,循環ポンプの動作不良)を行う構成であるので、洗濯水循環路に設けた洗濯糸屑捕集手段に洗濯糸屑が過度に蓄積することによる不具合の発生を防止または軽減し、洗濯水循環路に設けた循環ポンプの動作不良よる不具合の発生を防止または軽減することができる。
本発明の洗濯機は、内底部に回転自在なる洗濯回転体を備え、かつ洗濯物を収容する内槽と、この内槽を回転自在に内置し、かつ洗濯水を溜める外槽と、前記洗濯回転体および前記内槽を回転駆動する駆動手段と、前記外槽の底部に溜った洗濯水を前記内槽の上側に導いて散布する洗濯水循環路と、この洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、洗濯,脱水などの一連の工程を制御する制御手段とを備えた洗濯機において、
前記洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑の捕集度合に応じて変わる洗濯水の循環流量を検出する循環水流量検出手段を設け、
前記制御装置は、洗濯水の循環流量が正常な流量である第1の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら前記洗濯回転体を回転させて行う押し洗い撹拌洗濯制御を行い、
洗濯水の循環流量が正常な流量を下回る第2の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら前記洗濯回転体を回転させて行う押し洗い撹拌洗濯で洗濯時間を延長する制御と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示の制御を行い、
洗濯水の循環流量が前記第2の所定範囲を下回る第3の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で前記洗濯回転体を回転させて行う洗濯水撹拌洗濯と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示と、全工程終了後の警報音発生の制御を行い、
洗濯水の循環流量がゼロまたはゼロに近い第4の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で前記洗濯回転体を回転させて行う洗濯水撹拌洗濯と、循環ポンプ動作不良を表示する制御を行うように構成する。
図面を参照して本発明の実施例1を具体的に説明する。この実施例1は、全自動の洗濯乾燥機である。この洗濯乾燥機は、温風を洗濯物に作用させて乾燥させる機能が付加された洗濯機である。
図1は、実施例1の洗濯乾燥機の縦断側面図である。外枠1は、全自動洗濯機の外郭を構成する四角筒状の外枠で、通常、鋼板で形成する。外槽2は、洗濯水を溜めると共に内側に洗濯兼脱水槽としての内槽3を回転自在に設置し、更にその内側には洗濯物に洗濯用の機械力を作用させる洗濯回転体4を回転自在に設置する。
前記外槽2は、その四隅を、内槽3が回転したときや洗濯回転体4が回転することにより発生する振動を吸収して振れを抑制する吊り棒5によって外枠1の上部から吊り下げて支持する。
前記内槽3は、その周壁に通水および通風のための小穴3aを備え、底壁外面に洗剤溶かし撹拌翼3bを備え、周壁の内側上端部には内槽3が回転したときにアンバランスにより発生する振れ回りを抑制するための流体バランサー6を備える。
前記洗濯回転体4は、駆動装置7によって正逆回転させることにより、洗濯物に繰り返し上下方向の分力を与えて該洗濯物を押し洗いまたは叩き洗いするような機械力を発生する。具体的な構成は、後述する。
前記駆動装置7は、可逆回転形のコンデンサ電動機またはDCブラシレスモータを駆動源として、クラッチ機構により前記内槽3と洗濯回転体4への回転力伝達系を切り替える。前記洗濯回転体4を単独で回転駆動するための回転力伝達系には、遊星歯車を利用した減速機を介在させる。
外側洗濯物投入口8aを形成したトップカバー8は、外枠1の上部開口を覆うように該外枠1の上部開口端縁に嵌め込んで取り付け螺子によって該外枠1に固定するように取り付ける。このトップカバー8は、必要に応じて複数の部材を組み合わせて構成する。トップカバー8に形成した前記外側洗濯物投入口8aは、基部ヒンジ9により前記トップカバー8に起伏可能に取り付けた外蓋10によって開閉自在に覆う。また、トップカバー8の前記外側洗濯物投入口8aの周縁には、前記外側洗濯物投入口8aを閉じるように前記外蓋10を倒したときに該外蓋10の上面が前記トップカバー8の上面と等しい高さとなるように該外蓋10の周縁部を受け入れる外蓋受け入れ部8bを備える。
前記トップカバー8における前記外蓋受け入れ部8bは、その幅方向中心から一方側に片寄った前方のコーナー部に、粉末洗剤を投入する粉末洗剤投入箱11を備え、更に、前記外蓋受け入れ部8bの前方に形成したスイッチ実装面8cには、入力スイッチ群と表示素子群と発音素子を備えた操作パネル12と電源スイッチ13を実装する。
前記粉末洗剤投入箱11に投入された粉末洗剤は、給水電磁弁によって給水する水道水によって円滑に外槽2と内槽3の間に流し込むように構成する。そして、外槽2内に流し込んだ粉末洗剤は、前記内槽3を一次共振の回転速度よりも高い回転速度で安定に回転させることによって外槽2内に流し込んだ水道水に溶かし、洗剤による発泡が始まると回転負荷トルクが増加して駆動装置7の電動機負荷電流が増加することから、電動機負荷電流の増加を検出して洗剤の溶かし工程を完了させる。
前記外槽2の上端開口部には、内側洗濯物投入口14aを形成した外槽上カバー14を取り付けることによって外槽2と内槽3の間の間隙を覆うように構成し、この外槽上カバー14に形成した前記内側洗濯物投入口14aは、内蓋(図示省略)により開閉自在に覆うように構成する。
この外槽上カバー14には、内槽3に向けて開口するように散水口15と噴気口16を設けると共に外槽2と内槽3の間隙に向けて開口するように洗剤投入口17を設ける。この洗剤投入口17は、蛇腹管18を介して前記粉末洗剤投入箱11の底部に接続する。前記散水口15は、内側洗濯物投入口14aを開閉する前記内蓋(図示省略)に取り付けて設置する。
制御装置を構成するコントローラ19は、前記トップカバー8の内側に形成した空間または外枠1内の空間に実装する。
外槽2は、その下部の側壁に洗濯水位検出のためのエアトラップ2aを形成してエアチューブ20を介して洗濯水位検出手段である洗濯水位センサ21に接続し、その底部には排水兼排気口2bを設ける。
前記排水兼排気口2bは、蛇腹管22と内部配管23を介して排水電磁弁24と循環ポンプ25の各入水口に接続する。循環ポンプ25の出水口は、洗濯糸屑捕集手段である洗濯糸屑捕集フィルタ26の入水口側に接続する。これら排水電磁弁24と循環ポンプ25と洗濯糸屑捕集フィルタ26は、外枠1の下の底部ベース27に取り付けて設置し、排水電磁弁24の出水口は、外部排水ホース28に接続し、循環ポンプ25の出水口は、前記洗濯糸屑捕集フィルタ26と内部配管29と蛇腹管30を介して前記散水口15に接続する。
この実施例1において、蛇腹管22,循環ポンプ25,洗濯糸屑捕集フィルタ26,内部配管29,蛇腹管30を連ねて排水兼排気口2bから散水口15に至る洗濯水の流れ経路は、洗濯水循環路を形成する。そして、この洗濯水循環路は、前記外槽2の底部に溜った洗濯水を吸い込んで散水口15から内槽3内の洗濯物に向けて散布するように循環させる。
循環水流量検出手段は、前記洗濯水循環路に流れる洗濯水の流量を検出するように設置する。この実施例1の循環水量検出手段は、前記洗濯水循環路に流れる洗濯水の流量に応じて該洗濯水循環路おける前記洗濯糸屑捕集フィルタ26の上流側(循環ポンプ25の吐出側)に発生する水圧を循環水圧力センサによって検出して循環流量を求めるように構成する。
洗濯水循環路における循環ポンプ25の吐出側の近傍には該循環ポンプ25の吐出水圧を導入する分岐管31を設け、この分岐管31をチューブ32を介して循環水圧力センサ33に接続する。洗濯糸屑捕集フィルタ26に捕集される洗濯糸屑の蓄積量が多くなって目詰まりしてくると、洗濯水の循環水流に対する通水抵抗が大きくなり、循環ポンプ25の吐出側の洗濯水循環路の水圧が上昇する。循環水圧力センチ33は、この洗濯水循環路内の水圧に応じた電気信号を検出結果として出力する。そして、コントローラ19は、この検出結果である電気信号に基づいて洗濯水の循環流量と洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り度合いと循環ポンプ25の動作不良を検出する。
この循環水流量検出手段は、圧力センサ式以外の構成も可能である。しかし、圧力センサ式が好都合である。すなわち、循環水圧力センサ33を使用することにより、流れの早い循環水が流れる部分は分岐管31の入り口だけに限定されて内部にはほとんど流れがないことから、チューブ32や循環水圧力センサ33内に洗濯糸屑が侵入して集積することがない。
なお、前記分岐管31は、この実施例1においては循環ポンプ25の吐出方向に直角に形成しているが、循環水に含まれる洗濯糸屑が引っ掛かりにくくするには、流れに対して直角より鋭角にして形成することにより、洗濯糸屑の集積をより低減することができる。
前記循環水圧力センサ33は、一面をダイヤフラムで封止した圧力検出室にチューブ33の先端を接続して該ダイヤフラムが内圧に応じて歪むように構成し、このダイヤフラムの歪み(変位)に応動してインダクタンスが変化するコイルとコンデンサによる共振回路を使用した発振回路の発振周波数の変化に基づいて圧力を検出する構成や、ダイヤフラムの歪みに応動して電気抵抗値が変化する半導体の電気抵抗値に基づいて圧力を検出する構成で実現することができる。発振周波数や電気抵抗値に基づいて所定の圧力を速やかに検出するには、予め用意したデータテーブルを参照して行うようにする構成が望ましい。
外枠1の後側面の内側には、水冷除湿機構34を設置する。この水冷除湿機構34の基本的な構成は、既に知られているように、外槽2内の湿潤した空気を排水兼排気口2bから吸い出し、水冷除湿した後に加熱することによって相対湿度を低下させて内槽3の上方から該内槽3内に吹き込むように構成する除湿乾燥空気循環系の一部を構成する。
水冷除湿機構34は、蛇腹管35を介して前記排水兼排気口2bに接続された水冷除湿風路34aを備え、この水冷除湿風路34a内に水冷除湿板34bを設置し、その下流側に乾燥糸屑フィルタ36と電動送風機37を設ける。電動送風機37により排水兼排気口2bから吸い出された湿潤空気は、上昇風路34cを通って上昇する間に水冷除湿板34bと冷却水に触れて水冷除湿され、乾燥糸屑フィルタ36と空気加熱管38内のPTCヒータ39を通って加熱されて蛇腹管40を介して前記噴気口16から内槽3内に吹き込まれるように循環する。なお、電動送風機37の吸込み口に近い上流側に位置させて、循環空気の温度と湿度を検出する温度センサと湿度センサ(後述する)を設置する。
前記粉末洗剤投入箱11,散水口15,水冷除湿機構34の水冷除湿板34bのそれぞれに水道水を給水する給水電磁弁である給水電磁弁群41は、トップカバー8の後部の内側に形成した空間内に設置する。
この実施例1の洗濯乾燥機における洗濯回転体4の具体的な形態を図2を参照して説明する。
洗濯回転体4の上面は、その中心に対して互いに対向するように位置して中心部から外周側に向かって順次に高くなる形態の凸部4a,4bと、その間に位置して外周側に向かって順次に低くなる形態の凹部4c,4dと、凸部4a,4bの頂部領域を除く領域に形成した貫通穴群4eを備える。
このような凸部4a,4bと凹部4b,4cを上面に形成した洗濯回転体4は、回転することによって、上面に乗った洗濯物に対して、中心部の周速の遅い部分でも上下方向の分力を作用させると共に回転方向に移動させる分力を直に作用させ、洗濯物の上下の入れ替わりを促進しながら該洗濯物に対して押し洗いまたは叩き洗いのような機械力(以下、押し洗い機械力という)を直に作用させて洗濯(以下、押し洗い撹拌洗濯という)することによって洗濯ムラを減少する。
このような押し洗い機械力は、洗濯水位を洗濯回転体4の上面より僅かに低くした状態で該洗濯回転体4の正回転−停止−逆回転−停止を繰り返すことによって洗濯物に有効に作用させることができる。しかしながら、洗濯水位が、これより高くなって洗濯物が洗濯水によって浮き上がるような水位になると、洗濯回転体4の回転により発生する上下方向の分力を洗濯水を介して洗濯物に間接的に作用させる洗濯水撹拌洗濯状態となり、洗濯物に作用する洗濯力が小さくなって洗浄力が低下する。すなわち、外槽2に溜まる洗濯水の水位によって洗濯物に作用する機械力が変化する。従って、この実施例1の洗濯乾燥機において、洗濯水位は重要な要素であり、洗濯水の循環流量を安定させることは、この洗濯水位の変動を小さくするためにも重要である。
この実施例1における洗濯乾燥機は、洗濯工程では、内槽3を静止させた状態で洗濯回転体4を130〜150rpmの回転速度で正回転―休止―逆回転―休止を繰り返し回転させながら循環ポンプ31を運転して外槽2の底部に溜った洗濯水を排水兼排気口2bから蛇腹管22と内部配管23を通して吸い込み、内部配管29と蛇腹管30を通して散水口15から洗濯回転体4上の洗濯物に振り掛けるように散布して循環させる押し洗い撹拌洗濯を実行する。
この押し洗い撹拌洗濯方式における洗濯水の循環流量は、9kgの洗濯物の洗濯では、20リットル/分以上とし、この実施例1においては、約22リットル/分に設定している。
因に、従来のパルセータ撹拌方式のように洗濯物と洗濯水をパルセータによって撹拌して洗濯する洗濯水撹拌洗濯では、洗濯工程における洗濯水位を洗濯物が該洗濯水に浮遊する状態となるような高水位に設定し、パルセータを回転させて洗濯水を撹拌することによって該洗濯水中に浮遊した洗濯物に機械力を間接的に作用させる構成であり、節水のために洗濯水位を低水位に設定して洗濯水を循環ポンプで循環させるように変形すると、洗濯物が入れ替わりにくくなって洗浄ムラが発生することから、洗濯水位を低くして節水することは困難である。
しかしながら、この実施例1におけるような洗濯回転体4を使用して洗濯水を洗濯物上に振り掛けるように循環させながら洗濯回転体4を回転させて低水位で洗濯するする押し洗い撹拌洗濯方式では、洗濯物の動きが上下方向に大きくなって洗濯ムラの発生が少ないことから、洗濯水位を外槽2と内槽3の底部の間の高さの水位から洗濯回転体4の上面よりやや上まで大きく変化させることができ、節水の度合いを幅広く調整することができる。
因に、この押し洗い撹拌洗濯方式では、洗濯物の動きが上下方向に大きいことから、洗濯水が高くなると洗濯物と洗濯水の両方の荷重が洗濯回転体4の上に加わるために負荷トルクが大きくなり、洗濯水位が低くると負荷トルクは逆に小さくなる傾向を示す。
次に、循環水流量検出手段による洗濯糸屑捕集フィルタ31の目詰まり状態検出について、図3および図4を参照して説明する。
図3に示すように、循環ポンプ25の中心から吐出口15までの高さをHとし、洗濯糸屑捕集フィルタ26での損失圧力をH(F)とすると、循環水圧力センサ33による検出圧力H(P)は、H(P)=H+H(F)となる。洗濯水位が変動することによって循環ポンプ25の吐出圧力が変動した場合には、その変動分としてH(α)を右辺に加えれば良い。
図4は、循環水圧力センサ33によって検出する検出圧力と基準洗濯水位での循環ポンプ25のQ−H特性の関係を示している。ここで、圧力は、水位の高さに換算して示している。
A点は、洗濯糸屑捕集フィルタ26に洗濯糸屑が捕集されていない状態での検出水位(圧力)である。洗濯糸屑捕集フィルタ26に捕集される洗濯糸屑が徐々に蓄積して該洗濯糸屑捕集フィルタ26の通水抵抗が増加すると、循環ポンプ25は締切り方向に近づくので、検出水位(圧力)は、A点から徐々に上昇してB点側に移動する。洗濯糸屑捕集フィルタ26に蓄積する洗濯糸屑が満杯に詰った状態になったときの検出圧力(水位)はB点である。
これは、洗濯糸屑捕集フィルタ26が循環ポンプ25の吐出側である下流側に位置することから、洗濯糸屑捕集フィルタ26に捕集されて蓄積する洗濯糸屑が多くなって目詰まり状態が進むと通水抵抗が増大することにより洗濯水の循環流量が減少して該洗濯糸屑捕集フィルタ26の上流側の圧力が上昇することによる。つまり、循環ポンプ25が締切り状態に近づいて洗濯水の循環流量が減少して吐出圧力が高くなることによる。これにより検出圧力、すなわち検出水位に基づいて洗濯水の循環流量と洗濯糸屑捕集フィルタ26における洗濯糸屑の目詰まり状態を検出することができる。
この実施例1では、洗濯水の循環流量が12L/分に低下した状態を洗濯糸屑捕集フィルタ26における洗濯糸屑蓄積量が満杯であるとして第1の検出圧力(検出水位)の閾値H1を設定し、更に、この第1の検出圧力H1よりも高いところに第2の検出圧力(検出水位)H2を設定している。第1の検出圧力H1よりも低い領域は、洗濯水が正常な流量で循環していることから低い洗濯水位で洗濯水を循環させながら洗濯回転体4を回転させて行なう押し洗い撹拌洗濯を正常に実行することができる領域であり、この第1の検出圧力H1から第2の検出圧力H2の間の領域は、洗濯水の循環流量が減少して洗浄力が低下するが、洗濯時間を延長することによって低い洗濯水位で洗濯水を循環させながら洗濯回転体4を回転させることによって所期の洗濯結果を得る押し洗い撹拌洗濯を実行することができる領域であり、第2の検出圧力H2を越えた領域は、低い水位で洗濯水を循環させながら洗濯回転体4を回転させる押し洗い撹拌洗濯では所期の洗濯結果を得る洗濯を実現することができない領域である。
従って、この実施例1では、第2の検出圧力H2を越えた領域では、洗濯物が浮遊するほどの高い洗濯水位となるように補給水して該洗濯水を洗濯回転体4の回転により撹拌することによって洗濯物に機械力を作用させる洗濯水撹拌洗濯を実行するように洗濯方式を変更するように構成する。この洗濯水撹拌洗濯方式においては、循環ポンプ25は作動させない。
また、循環ポンプ25のランナーが洗濯糸屑などによって拘束されて回転不能(動作不良)状態に陥った状態では、検出圧力は略ゼロになるので、このゼロに近いところに第3の検出圧力(検出水位)H3を設定し、検出圧力が第3の検出圧力(検出水位)H3に満たない状態では、第2の検出圧力H2を越えた状態と同様に、洗濯物が浮遊するほどの高い洗濯水位となるように補給水して該洗濯水を洗濯回転体4の回転により撹拌することによって洗濯物に機械力を作用させる洗濯水撹拌洗濯を実行するように洗濯方式を変更するように構成する。この洗濯水撹拌洗濯においても、循環ポンプ25は作動させない。
また、循環水圧力センサ33は、循環ポンプ25の吐出圧力(洗濯水循環流量=洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り状態)を連続的に検出して出力する。従って、この検出圧力に応じて操作パネル12の表示素子群における発光ダイオードを複数段階に点灯し、発音素子を制御することによって、洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り状態や清掃勧告を表示したり警報音を発生するように構成する。
図5は、この実施例1におけるコントローラ19の回路ブロック図である。
コントローラ19は、電源スイッチ13とコンセント42を介して商用電源43に接続する。このコントローラ19は、フィルタ回路19aと整流回路19bとインバータ回路19cを順次に介して駆動装置7におけるDCブラシレスモータ7aに給電する。
空気加熱管38に設けたPTCヒータ39を構成するPTCヒータ素子39a,39bは、フィルタ回路19aの電源側にトライアックタ19d,19eを介して並列に接続する。トライアックタ19d,19eは、リレー回路で代用することもできる。フィルタ回路19aの電源側に接続する構成は、フィルタ回路19aに使用するコイルの負荷電流を軽減して該フィルタ回路19aの低価格化に貢献する。
循環ポンプ25の駆動電動機25aは、フィルタ回路19aと整流回路19bの間にトライアック19f,19gを介して接続する。この駆動電動機25aは、隈取り誘導電動機であり、前記トライアック22f,22gは、電源周波数(50Hzと60Hz)に応じてタップ切り換えを行なうことによって電源周波数の違いによって循環ポンプ25の洗濯水吐出特性が変わるのを防止するように構成する。
マイクロコンピュータ19hは、洗濯,脱水,乾燥工程の制御プログラムを内蔵し、操作パネル12の入力スイッチ群12aからの指示入力に従って洗濯,脱水,乾燥工程の制御定数を設定して次のような制御処理を実行する。
先ず、駆動装置9の回転力伝達系を内槽2を静止させた状態で洗濯回転体4を回転駆動するように制御すると共に、電圧検出装置19iからの検出信号と電流検出装置19jからの検出信号と磁極位置検出装置7bからの回転位置検出信号を参照しながらインバータ駆動回路19kを介してインバータ回路19cを制御することによりDCブラシレスモータ7aに給電することによって洗濯回転体4を回転させてその負荷状態に基づいて洗濯物の布量を検出する。
次に、検出した洗濯物の布量に適量の洗剤量を求めて該洗剤量を表示素子群12bによって表示する。
次に、洗濯水位センサ21から入力される検出信号を監視しながら給水電磁弁群41における洗剤給水電磁弁を電磁弁駆動回路43により開弁して粉末洗剤投入箱11に水道水を給水することによって該粉末洗剤箱11内の粉末洗剤を外槽2内の底部に流し込む。このときの給水量は、次の洗剤溶かし工程において、内槽3を回転させることにより該内槽3の底に設けた洗剤溶かし撹拌翼3bによって水と粉末洗剤を撹拌して該粉末洗剤を溶かすのに十分な水量とする。この実施例1では、約10リットルに設定した。
次に、駆動装置7の回転力伝達系を内槽2と洗濯回転体4を一体的に回転駆動するように制御すると共に、電圧検出装置19iからの検出信号と電流検出装置19jからの検出信号と磁極位置検出装置7bからの回転位置検出信号を参照しながらインバータ駆動回路19kを介してインバータ回路19cを制御することによりDCブラシレスモータ7aに給電することによって内槽3と洗濯回転体4を一体的に緩速回転(約70rpm)させて洗剤溶かし撹拌翼3bにより水と粉末洗剤を撹拌して粉末洗剤を溶かす。これにより外槽2の底部に生成する洗い水の洗剤濃度は、標準洗剤濃度(粉末洗剤量20グラム/水30リットルの割合)の約7倍程度となる。
次に、内槽3と洗濯回転体4を一体的に一方向に緩速回転(35〜40rpm)させながら給水電磁弁群41における洗濯給水電磁弁を電磁弁駆動回路43により開弁して水道水を散水口15から洗濯物上に振り掛けるように散布して該洗濯物を濡らすプレ給水を行なう。このプレ給水によって濡れた洗濯物は、次の洗い工程において振り掛けられる高洗剤濃度の洗い水が洗濯物内に均一に拡散し易くなって蛍光増白剤による色むらの発生を防止する。そして、このプレ給水量は、外槽2の底に溜った洗濯水の水位が洗濯回転体4の上面より僅かに低いとなるように制御する。
次に、前洗いを実行する。この前洗いは、駆動装置7の回転力伝達系を内槽3を静止させた状態で洗濯回転体4を回転駆動するように制御すると共に洗濯回転体4を正回転−停止−逆回転転−停止を繰り返すようにDCブラシレスモータ7aを運転して洗濯物に押し洗い機械力を作用させ、更に、循環ポンプ25の駆動電動機25aを運転して外槽2の底部に溜った洗い水を排水兼排気口2bから吸い込んで吐出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26を通して洗濯糸屑を捕集しながら散水口15から洗濯物上に振り掛けるように循環させる押し洗い撹拌洗い方式で行なう。この前洗いにおける洗濯回転体4の回転速度は、約100rpmとする。
循環ポンプ25の駆動電動機25aの運転は、周波数検出回路19mから出力される電源の周波数検出信号を確認し、循環ポンプ25の洗濯水吐出特性が所定の特性となるように導通させるトライアック19f,19gを選択的に設定して行なう。そして、洗い水循環中に循環水圧力センサ33から出力する水圧検出信号を参照して洗濯水の循環流量を検出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り度合いと循環ポンプ25の動作不良を検出する。
この前洗いにおける洗濯物の撹拌と洗い水の循環は、間欠的に複数回実行し、その停止期間中に洗濯水位センサ21から出力する水位検出信号を確認して外槽2の底部の洗い水の水位が洗濯回転体4の上面より僅かに低い水位となるように給水電磁弁群41における洗濯給水電磁弁を開弁して補給水する。
この前洗いにおける洗い水の洗剤濃度は、プレ給水と補給水によって、標準濃度の約2倍になる。
次に、本洗いを実行する。この本洗いは、前記前洗いと同様に、駆動装置7の回転力伝達系を内槽3を静止させた状態で洗濯回転体4を回転駆動するように制御すると共に洗濯回転体4が正回転−停止−逆回転−停止を繰り返すようにDCブラシレスモータ7aを運転して洗濯物に押し洗い機械力を作用させ、更に、循環ポンプ25の駆動電動機25aを運転して外槽2の底部に溜った洗い水を排水兼排気口2bから吸い込んで吐出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26を通して洗濯糸屑を捕集しながら散水口15から洗濯物上に振り掛けるように循環させる押し洗い撹拌洗い方式で行なう。この本洗いにおける洗濯回転体4の回転速度は、約130rpmとする。
そして、洗い水循環中に循環水圧力センサ33から出力する水圧検出信号を参照して洗濯水流量を検出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り度合いと循環ポンプ25の動作不良を検出する。
次に、シャワー濯ぎを実行する。このシャワー濯ぎでは、先ず、外槽2内の洗い水の排水と洗濯物に含まれる洗い水の遠心脱水を行ない、その後に槽回転濯ぎを行なう。
洗い水の排水は、排水電磁弁24を電磁弁駆動回路43により開弁して外槽2内の洗い水を排水兼排気口2bから蛇腹管22と内部配管23と排水電磁弁24を介して外部排水ホース28に放出するようにして行なう。
遠心脱水は、駆動装置7の回転力伝達系を内槽2と洗濯回転体4を一体的に回転駆動するように制御すると共に、電圧検出装置19iからの検出信号と電流検出装置19jからの検出信号と磁極位置検出装置7bからの回転位置検出信号を参照しながらインバータ駆動回路19kを介してインバータ回路19cを制御することによりDCブラシレスモータ7aに給電することによって内槽3と洗濯回転体4を一体的に高速回転(約1000rpm)させて洗濯物に含まれる洗い水を遠心脱水し、脱水した洗い水を同様に排水するようにして行なう。
槽回転濯ぎは、排水電磁弁24を閉じた状態で、駆動装置7の回転力伝達系を内槽2と洗濯回転体4を一体的に回転駆動するように制御すると共に、電圧検出装置19iからの検出信号と電流検出装置19jからの検出信号と磁極位置検出装置7bからの回転位置検出信号を参照しながらインバータ駆動回路19kを介してインバータ回路19cを制御することによりDCブラシレスモータ7aに給電することによって内槽3と洗濯回転体4を一体的に緩速回転(約35〜40rpm)させながら給水電磁弁群41における洗濯給水電磁弁を開弁して水道水を散水口15から洗濯物に振り掛けるように吐出させることによって行なう。このときの濯ぎ水量は、約9リットルとし、必要に応じて、循環ポンプ25を運転することによって外槽2の底部に溜る濯ぎ水を循環させる。この槽回転濯ぎ中にも循環水圧力センサ33から出力する水圧検出信号を参照して濯ぎ水の循環流量を検出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り度合いと循環ポンプ25の動作不良を検出する。
次に、溜め濯ぎを実行する。この溜め濯ぎでは、先ず、外槽2内のシャワー濯ぎ水の排水と洗濯物に含まれる濯ぎ水の遠心脱水を行ない、その後に押し洗い撹拌濯ぎを行なう。
濯ぎ水の排水と遠心脱水は、シャワー濯ぎにおける洗い水の排水と遠心脱水と同様に行なう。
その後、排水電磁弁24を閉じ、駆動装置7の回転力伝達系を内槽2と洗濯回転体4を一体的に回転駆動するように制御すると共に、電圧検出装置19iからの検出信号と電流検出装置19jからの検出信号と磁極位置検出装置7bからの回転位置検出信号を参照しながらインバータ駆動回路19kを介してインバータ回路19cを制御することによりDCブラシレスモータ7aに給電することによって内槽3と洗濯回転体4を一体的に緩速回転(約35〜40rpm)させながら給水電磁弁群41における洗濯給水電磁弁を開弁して水道水を散水口15から洗濯物に振り掛けるように吐出させて給水する。このときの濯ぎ給水量は、約8リットルとする。
次に、内槽3と洗濯回転体4を静止させた状態で外槽2の底部の濯ぎ水の水位が所定の水位となるように洗濯給水電磁弁を開弁して補給水する。
次に、駆動装置7の回転力伝達系を内槽3を静止させた状態で洗濯回転体4を回転駆動するように制御すると共に洗濯回転体4が正回転−停止−逆回転−停止を繰り返すようにDCブラシレスモータ7aを運転して洗濯物を押し洗い撹拌し、更に、循環ポンプ25の駆動電動機25aを運転して外槽2の底部に溜った濯ぎ水を排水兼排気口2bから吸い込んで吐出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26を通して洗濯糸屑を捕集しながら散水口15から洗濯物上に振り掛けるように循環させながら押し洗い撹拌濯ぎする。この押し洗い撹拌濯ぎにおける洗濯回転体4の回転速度は、約130rpmとする。
この溜め濯ぎ中にも循環水圧力センサ33から出力する水圧検出信号を参照して濯ぎ水の循環流量を検出し、洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰り度合いと循環ポンプ25の動作不良を検出する。
この溜め濯ぎは、必要に応じて複数回行なう。
このような洗濯(洗い,濯ぎ)工程実行中における洗濯水の循環流量の検出において、検出圧力が第3の検出圧力(検出水位)H3に満たない第4の所定範囲内のときには、循環ポンプ25が動作不良状態であって洗濯水を循環させながら洗濯回転体4を回転させて押し洗いする押し洗い撹拌洗濯を実行することは困難である。従って、このような状態を検出したときには、循環ポンプ25の運転を停止し、洗濯物が浮遊するほどの高い洗濯水位となるように洗濯物の布量に応じて洗濯水を補給水して該洗濯水を洗濯回転体4の回転により撹拌することによって洗濯物に機械力を作用させる洗濯水撹拌洗濯を実行するように洗濯方式を変更する。そして、循環ポンプ25の動作不良を操作パネル12の表示素子群12bによって表示する。
また、検出圧力が第1の検出圧力H1から第2の検出圧力H2の間の第2の所定範囲内にあるときには、洗濯糸屑フィルタ26の目詰りが進んで洗濯水の循環流量が減少して押し洗い撹拌洗濯による洗浄力は低下しているが、洗濯時間を延長することによって押し洗い撹拌洗濯でも所期の洗濯結果を得ることが可能な状態である。従って、このような状態を検出したときには、洗濯時間を延長する制御処理を行う。そして、洗濯糸屑フィルタ26の目詰り(清掃勧告)を操作パネル12の表示素子群12bによって表示する。
そして、検出圧力が第2の検出圧力H2を越えた第3の所定範囲内にあるときには、洗濯糸屑フィルタ26の目詰りが大幅に進んで洗濯水の循環流量が大幅に減少して押し洗い撹拌洗濯による洗濯時間の延長によっては所期の洗濯結果を得ることが困難な状態である。従って、このような状態を検出したときには、洗濯物が浮遊するほどの高い洗濯水位となるように洗濯物の布量に応じて洗濯水を補給水し、循環ポンプ25は作動させない状態で洗濯水を洗濯回転体4で撹拌することによって洗濯物に機械力を作用させる洗濯水撹拌洗濯を実行するように洗濯方式を変更する制御を行う。そして、洗濯糸屑フィルタ26の目詰り(清掃勧告)を操作パネル12の表示素子群12bによって表示し、全工程終了後に洗濯糸屑フィルタ26の目詰り(清掃勧告)の警報音を発生させる。
次に、最終脱水を行なう。この最終脱水では、排水電磁弁24を開弁して外槽2内の濯ぎ水を排水し、駆動装置7の回転力伝達系を内槽3と洗濯回転体4を一体的に回転駆動するように制御すると共に内槽3と洗濯回転体4を一方向に高速回転(約1000rpm)させるようにDCブラシレスモータ7aを運転して洗濯物を遠心脱水し、脱水した濯ぎ水を排水する。
次に、乾燥を実行する。この乾燥は、排水電磁弁25を開放したままの状態として、洗濯工程と同様に、内槽3を静止させた状態で洗濯回転体4を正逆回転させながら、水冷除湿風路34aの途中に設けた電動送風機37をファンモータ駆動回路44により運転することによって外槽2内の空気を排水兼排気口2bから蛇腹管35を通して水冷除湿風路34a内に吸い出し、この水冷除湿風路34aにおける上昇風路34c内を通過するときに該上昇風路34c内に設置した水冷除湿板34bおよび該水冷除湿板34bの表面を流れ落ちる冷却水に触れさせて冷却除湿した後に乾燥糸屑フィルタ36を通して乾燥糸屑を捕集し、空気加熱管38内に設けたPTCヒータ39(39a,39b)によって加熱した後に蛇腹管40を介して噴気口16に送り込んで該噴気口16から内槽3内に吹き込むことにより行う。
冷却水は、給水電磁弁群41における冷却給水電磁弁を電磁弁駆動回路43により開弁することによって水道水を水冷除湿板34bの表面に流出させて該水冷除湿板34bの表面に沿って流下させ、水冷除湿板34bを流れ落ちた冷却水は、蛇腹管35,排水兼排気口2b,蛇腹管22,内部配管23,排水電磁弁24を介して外部排水ホース28に流し出して排水する。
PTCヒータ39における発熱量制御は、水冷除湿した後の空気の温度に感応する温度検出センサ45から出力する検出信号を監視しながらPTCヒータ素子39a,39bへの給電を制御するトライアック19d,19eをオン・オフ制御することによって行う。
この乾燥制御は、水冷除湿した後の空気の湿度に感応する湿度検出センサ46から出力する検出信号を監視しながら実行し、所定の湿度まで低下したときに終了する。
本発明は、実施例1に例示した洗濯乾燥機を次のように変形して実施することができる。
循環水圧力センサ33による水圧検出位置を洗濯糸屑捕集フィルタ26の下流側に移すことができる。洗濯糸屑捕集フィルタ26の目詰りによる該洗濯糸屑捕集フィルタ26の下流側の水圧変動は少なくなる嫌いはあるが、洗濯糸屑が水圧検出用の分岐管31に詰らない良さが得られる。
洗濯水の循環流量の検出は、洗濯糸屑捕集フィルタ26が目詰りして流量が減少すると循環ポンプ25の負荷が増加して回転速度が低下することから、循環ポンプ25における隈取り電動機の回転速度に基づいて検出するように構成することもできる。
循環ポンプ25の駆動電動機25aとしてDCブラシレスモータを使用することにより電源周波数に関係なく回転速度を一定に制御する構成とすることができる。この構成では、DCブラシレスモータに流れる負荷電流の値を検出して検出水圧に換算することによって、洗濯水の循環流量を検出することができる。
乾燥機構を廃止し、洗濯,脱水を行う洗濯機の形態で実施することもできる。
内槽を回転軸が横または斜め向きとなるように設置し、洗濯回転体を廃止し、洗濯水を内槽内に注ぐように循環させながら内槽を回転させて該内槽内の洗濯物を洗濯する形態で実施することもできる。
本発明の実施例1である洗濯乾燥機の縦断側面図である。 本発明の実施例1の洗濯乾燥機における洗濯回転体の斜視図である。 本発明の実施例1の洗濯乾燥機における洗濯水循環系の簡略図である。 本発明の実施例1の洗濯乾燥機における循環ポンプのQ−H特性図である。 本発明の実施例1の洗濯乾燥機の制御系の電気回路図である。
符号の説明
2…外槽、3…内槽、4…洗濯回転体4、19…コントローラ、25…循環ポンプ、26…洗濯糸屑捕集フィルタ、33…循環水圧力センサ。

Claims (6)

  1. 外槽の底部に溜った洗濯水を内槽内に導くように循環させる洗濯水循環路と、この洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、洗濯工程を制御する制御手段と備えた洗濯機において、
    前記洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑の捕集度合に応じて変わる洗濯水の循環流量を検出する循環水流量検出手段を設け、
    前記制御手段は、洗濯水の循環流量が正常な流量である第1の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯制御を行い、洗濯水の循環流量が前記第1の所定範囲を下回る所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯の制御を行うことを特徴とする洗濯機。
  2. 内底部に回転自在なる洗濯回転体を備え、かつ洗濯物を収容する内槽と、この内槽を回転自在に内置し、かつ洗濯水を溜める外槽と、前記洗濯回転体および前記内槽を回転駆動する駆動手段と、前記外槽の底部に溜った洗濯水を前記内槽の上側に導いて散布する洗濯水循環路と、この洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、洗濯,脱水などの一連の工程を制御する制御手段とを備えた洗濯機において、
    前記洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑の捕集度合に応じて変わる洗濯水の循環流量を検出する循環水流量検出手段を設け、
    前記制御手段は、
    洗濯水の循環流量が正常な流量である第1の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯制御を行い、
    洗濯水の循環流量が正常な流量を下回る第2の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯で洗濯時間を延長する制御を行い、
    洗濯水の循環流量が前記第2の所定範囲を下回る第3の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯の制御を行うことを特徴とする洗濯機。
  3. 請求項1または2において、前記循環水流量検出手段は、前記洗濯水循環路内の水圧に基づいて洗濯水の循環流量を検出するように構成したことを特徴とする洗濯機。
  4. 請求項1または2において、前記洗濯糸屑捕集手段は、前記洗濯水循環路における前記循環ポンプの下流側に設置し、前記循環水流量検出手段は、前記洗濯水循環路における前記循環ポンプと前記洗濯糸屑捕集手段の間の該洗濯水循環路内の水圧に基づいて洗濯水の循環流量を検出するように構成したことを特徴とする洗濯機。
  5. 請求項1または2において、前記循環ポンプは、電動機によって駆動するように構成し、前記循環水流量検出手段は、前記循環ポンプを駆動する電動機の負荷電流または回転速度に基づいて洗濯水の循環流量を検出するように構成したことを特徴とする洗濯機。
  6. 外槽の底部に溜った洗濯水を内槽内に導くように循環させる洗濯水循環路と、この洗濯水循環路に設けた循環ポンプおよび洗濯糸屑捕集手段と、洗濯工程を制御する制御手段と備えた洗濯機において、
    前記洗濯糸屑捕集手段に捕集される洗濯糸屑の捕集度合に応じて変わる洗濯水の循環流量を検出する循環水流量検出手段を設け、
    前記制御手段は、
    洗濯水の循環流量が正常な流量である第1の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯制御を行い、
    洗濯水の循環流量が正常な流量を下回る第2の所定範囲の検出結果においては、洗濯物を浮遊させない洗濯水位で循環ポンプを運転して該洗濯水を循環させながら行う押し洗い撹拌洗濯で洗濯時間を延長する制御と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示の制御を行い、
    洗濯水の循環流量が前記第2の所定範囲を下回る第3の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯と、前記洗濯糸屑捕集手段の目詰り表示と、全工程終了後の警報音発生の制御を行い、
    洗濯水の循環流量がゼロまたはゼロに近い第4の所定範囲の検出結果においては、洗濯物が浮遊する状態となるような洗濯水位まで補給水を行って前記循環ポンプを停止させた状態で行う洗濯水撹拌洗濯と、循環ポンプ動作不良を表示する制御を行うように構成したこと特徴とする洗濯機。
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