JP2000210492A - 部分洗い装置付き洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、作業性に優れ布を損傷することな
く高い洗浄力を得ると共に、安全で収納性に優れた部分
洗い装置を備えた洗濯機を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の洗濯機は、ケース内に超音波振
動子及び該超音波振動子での振動を増幅する超音波振動
ホーンを配し該超音波振動ホーンの先端部によって振動
が与えられた洗浄水を被洗浄物に供給する超音波洗浄部
１０を備えた洗濯機において、フタ２は前後で２つに分
割されていて山折りにたたんで開成するものであって、
分割されたフタ２のうち手前側フタ部２ａの上面には横
方向の中心に上記超音波洗浄部１０が設けられているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波の洗浄作用を
利用して衣類の部分汚れを洗い落とす部分洗い装置を備
えた洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の家庭用洗濯機ではカッターシャツ
の衿や袖口、靴下などの頑固汚れは落ち難く、これらを
洗濯槽に投入する前にブラシ又は手洗いによって前洗浄
を行うのが一般的であった。しかしながら、これには手
間がかかるのに加えて繊維の摩擦による布損傷が大きい
という問題がある。

【０００３】そこで、特開平４−２２４７９３号公報で
は部分洗い装置付き洗濯機が提案されている。この洗濯
機の構成を図７に示す。部分洗い装置である噴射ノズル
２１は洗濯機本体２２内で洗濯槽２３の上方に位置して
おり、洗浄水供給部材２５のポンプ２６から供給された
洗浄水が洗濯槽２３に向けて噴射される。

【０００４】このとき、噴射ノズル２１からの洗浄水に
は超音波発生部材２７により超音波振動が伝達される。
超音波振動が与えられた洗浄水に被洗浄物の汚れ部分を
当てると、洗浄水の振動加速度と噴流の噴射圧との相乗
効果によって汚れが落ちる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の洗濯機では次のような問題点がある。先ず、噴射ノ
ズル２１は洗濯機本体２２内で開口部２４の高さに設け
られており、洗浄水が噴射する位置は開口部２４よりも
下方となる。実際、使用者は約７５０〜８００mmの高さ
で部分洗い作業を行うこととなり、これにはやや前傾姿
勢をとらなければならないので非常に疲れやすい。

【０００６】また、上記従来の洗濯機では超音波振動を
噴射ノズル２１で絞り込むことでエネルギー密度を高め
る構成となっており、噴出する洗浄水の流速は数m/sec
となる。故に、被洗浄物に洗浄水が当たると周囲に飛散
し、洗濯機周囲を濡らしてしまうことが多々あった。

【０００７】また、ここでは約５００kHz〜数MHzといっ
た比較的高周波帯の超音波が使用されており、洗浄水の
超音波強度は噴出ノズル２１の近傍で最も高くなってい
る。しかしながら、周波数によっても多少異なるが、噴
出ノズル２１から数十mm離れると洗浄水の周波数は急激
に減衰する。

【０００８】故に、高い洗浄効果を得るには噴射ノズル
２１からのある程度の距離で被洗浄物を保持しなければ
ならない。例えば、１MHzであれば噴射ノズル２１から
２０mm程度の距離で洗浄する必要がある。従って、噴射
ノズル２１から被洗浄物までの距離を一定に保持しにく
い従来の構成では、作業の仕方によって洗浄効果が著し
く低下するおそれがあった。

【０００９】さらに、超音波振動が伝達された噴射ノズ
ル２１付近の洗浄水はエネルギー密度が高く、人体の深
部に伝達する周波数帯であるため、人の手先に触れると
十分痛みを感じるものである。また、軟骨に悪影響が出
るともいわれており、家庭用洗濯機としては十分に注意
を払った構成を必要とする。

【００１０】加えて、本体開口部２４に噴射ノズル２１
が突出しているため、部分洗いをしない場合は洗濯物の
出し入れに障害となっていた。特に、洗濯槽２３から洗
濯物を取り出す際、噴射ノズル２１に洗濯物が引っかか
って噴射ノズル２１を損傷させる懸念もあった。

【００１１】本発明は上記課題をかんがみて成されたも
のであり、作業性に優れ布を損傷することなく高い洗浄
力を得ると共に、安全で収納性に優れた部分洗い装置を
備えた洗濯機を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の洗濯機は、超音波振動が与えられた洗浄
水によって被洗浄物の部分汚れを除去するために、超音
波振動する超音波振動子、及び該超音波振動子での振動
を増幅する超音波振動ホーン、及び該超音波振動ホーン
の先端部によって振動が与えられた洗浄水を被洗浄物に
供給する給水手段から成る超音波洗浄部を備えた洗濯機
において、フタは前後で２つに分割されていて山折りに
たたんで開成するものであって、分割されたフタのうち
手前側フタ部の上面には横方向の中心に上記超音波洗浄
部が設けられていることを特徴とする。

【００１３】この超音波洗浄部では超音波振動ホーンに
より振幅が増幅され、また振動エネルギーが収束される
ので、洗浄水に与えられるエネルギーは非常に高くな
る。故に、比較的低周波帯の周波数であっても少量の給
水で繊維の内部にキャビテーションを生じさせることが
でき、高い洗浄効果を得ることが可能となる。この場
合、ブラシなどで洗浄するのに比べて、繊維を過度に摩
擦したり変形させることがないので、布損傷も極めて少
なくすることが可能となる。

【００１４】また、上記構成の洗濯機では、フタを開成
していく途中で手前側フタ部の前縁部が洗濯槽の直径の
位置に達すると、手前側フタ部の上面に設けられた超音
波洗浄部は洗濯槽のほぼ中央に位置する。この状態でフ
タを固定すれば洗濯機本体の開口部における広い間口の
ところで超音波洗浄部による部分洗い作業を行うことが
できる。

【００１５】請求項２の洗濯機は、請求項１に記載の洗
濯機において、超音波洗浄部の超音波振動子及び超音波
振動ホーン及び給水手段はスリットが形成されたケース
内に固定されていて、被洗浄物をスリットに通すことで
洗浄水が被洗浄物に供給されることを特徴とする。

【００１６】従って、この洗濯機では被洗浄物をスリッ
トに通すだけなので洗浄水や超音波振動ホーンが直接手
に触れにくい。また、ケースのスリットに対する給水手
段の位置が決まっていることから、被洗浄物も給水手段
と常に同じ位置関係で給水される。

【００１７】請求項３の洗濯機は、請求項２に記載の洗
濯機において、給水手段として頂部が開口した略半球状
で下側に凸となるように超音波振動ホーンの下方に位置
する上部カバーと、頂部が開口した略半球状で上側に凸
となるように上部カバーの下方に位置する下部カバー
と、ケース内へ上部カバーよりも高い位置より給水する
給水管を備え、超音波振動ホーンの先端部は上部カバー
の開口よりも低い又は同じ高さに位置しており、スリッ
トに通した被洗浄物は上部カバーと下部カバーとの間を
通ることを特徴とする。

【００１８】上記構成の洗濯機では、給水管から供給さ
れた洗浄水は上部カバーの内側面に沿って流下する。そ
して、超音波振動ホーンの先端によって超音波振動が洗
浄水に与えられる。使用者がケースのスリットに被洗浄
物を通すと、被洗浄物には上部カバーから流下する超音
波振動水が供給される。また、被洗浄物は超音波振動ホ
ーンの先端部に僅かに触れることができる。

【００１９】請求項４の洗濯機は、請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の洗濯機において、超音波洗浄部は
該超音波洗浄部のケースの後壁に設けられた回転手段を
介して手前側フタ部に取り付けられており、超音波洗浄
部を９０度回転させるとケースの側壁は手前側フタ部の
上面と平行に近接することを特徴とする。

【００２０】超音波洗浄部はケースが直方体であって、
該ケースの４つの側壁のうち面積の小さいものを後壁に
して手前側フタ部に取り付けた場合、上記構成により９
０度回転させると手前側フタ部から突出する超音波洗浄
部の長さが回転前の状態よりも小さくなる。

【００２１】請求項５の洗濯機は、請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の洗濯機において、手前側フタ部に
は超音波洗浄部が出し入れ自在な凹部が形成されてお
り、超音波洗浄部を該凹部内に収納したとき手前側フタ
部の上面と超音波洗浄部のケースの前壁とは水平になる
ことを特徴とする。故に、超音波洗浄部を凹部内に完全
に収納すると、手前側フタ部の上面には突起がなくな
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を図
面を参照して説明する。図１は本実施形態の部分洗い装
置付き洗濯機の全体構成を示している。１０は超音波に
より衣類の部分汚れを洗浄する超音波洗浄部であり、洗
濯機本体１のフタ２に取り付けられている。また、３は
超音波駆動用電気パルスを発生する発振機、４は発振機
３での駆動信号を超音波洗浄部１０へ伝えるリード線、
５は洗濯水供給口６から分岐して超音波洗浄部１０の給
水管１１に連通する給水ホース、７は洗濯槽である。

【００２３】図に示すように、フタ２は前後で２つに山
折れして開成するものであり、手前側フタ部２ａの横方
向の中心には前縁部に近接して超音波洗浄部１０が取り
付けられている。フタ２は、開成していく途中でその前
縁部が洗濯槽７の直径の位置に達したとき、図示しない
マグネットなどで簡易的にロックできる。これによっ
て、超音波洗浄部１０は洗濯槽７のほぼ中央に位置し、
超音波洗浄部１０の動作姿勢が整う。

【００２４】このように、洗濯槽７の中央付近で超音波
洗浄部１０を位置固定するのは、本体開口部１ａの間口
が広く、超音波洗浄部１０で衿汚れなどの長尺な汚れを
洗浄する際に非常に作業性がよいためである。

【００２５】また、床面からフタ２までの高さは洗濯機
によっても多少異なるが、約９００mm以上である。この
洗濯機では超音波洗浄部１０がフタ２に設けられている
ので、使用者はほぼ正立した作業姿勢をとることができ
る。従って、とても楽に作業を行うことができる。

【００２６】次に、超音波洗浄部１０について説明す
る。尚、この超音波洗浄部１０には本発明者が既に開示
した構成(特願平１０−１９７１２６号)が用いられてい
る。図２は超音波洗浄部１０内に設けられた超音波加振
部の斜視図である。１２は超音波振動子であり、１３は
その振動を増幅して洗浄水に伝達する超音波振動ホーン
である。

【００２７】図３は超音波洗浄部１０の断面概略図であ
る。上記超音波振動子１２及び超音波振動ホーン１３
は、超音波洗浄部１０のケース１４内で支持材１５によ
り固定されている。

【００２８】超音波振動ホーン１３の下方には、略半球
状であって頂部が開口したカバー１６が下側に凸となる
ように取り付けられている。このとき、超音波振動ホー
ン１３の先端部１３ａはカバー１６の開口１６ａと同じ
高さか、若しくはそれよりも僅かに下に位置している。
また、カバー１７はカバー１６と同じ形状のものであっ
て、カバー１７の下方に上側に凸となるように取り付け
られている。

【００２９】ケース１４にはスリット１４ａが形成され
ている。スリット１４ａよりケース１４内に挿入された
衣類などの被洗浄物８は、上部カバー１６と下部カバー
１７との間に設けられた隙間を通る。尚、図１に示す超
音波洗浄部１０には該スリット１４ａが示されている。

【００３０】給水管１１は給水ホース５(図１参照)を介
して洗濯水供給口６より水道管、或いはポンプなどの加
圧供給手段に連通するものであって、上部カバー１６よ
りも高い位置からケース１４内に給水している。この洗
浄水は上部カバー１６の内側面に沿って流下し、上部及
び下部カバー１６,１７の開口１６ａ,１７ａを通ってケ
ース１４の下端から洗濯槽７(図１参照)へ流れ落ちる。

【００３１】上記構成の超音波洗浄部１０による部分洗
いについて説明する。超音波振動子１２は発振機３(図
１参照)からの駆動信号によって共振周波数で振動し、
その振動は超音波振動ホーン１３で増幅される。先端部
１３ａではその材質と形状にもよるが、数倍〜数十倍以
上の振幅で振動する。同時に、ケース１４内には給水管
１１から給水されており、その水は上部カバー１６によ
って超音波振動ホーン１３の先端部１３ａに導かれる。
洗浄水はそこで強力な振動が与えられ、毛細表面波を生
じて微粒化する。

【００３２】使用者は、ケース１４のスリット１４ａに
被洗浄物８の汚れ部分を挿入して左右に移動させる。こ
のとき、超音波振動が与えられた洗浄水が被洗浄物８に
供給され、また超音波振動ホーン１３の先端部１３ａが
被洗浄物８に僅かに接触する。これによって、保水した
被洗浄物８の表面及び繊維内に発生する強力なキャビテ
ーションと、直接被洗浄物８に与えられる数十kHzの物
理的な振動機械力の相乗効果により、部分汚れは極めて
効果的に除去される。

【００３３】使用者は、洗浄具合を目視で確認しながら
作業の中止又は続行の判断を行えばよい。そして、部分
洗いを終えた被洗浄物８はそのまま洗濯槽７に投入し、
続けて通常の洗濯を行う。

【００３４】上記構成の洗濯機では超音波振動が与えら
れた水は霧状になっており、被洗浄物８に接近させても
浸透する程度で周囲に洗浄水が飛散することはない。故
に、従来のように周囲に水が飛び散って濡らすといった
不都合は生じない。

【００３５】また、このときの超音波振動子１２からの
振動エネルギーは超音波振動ホーン１３で収束された形
となるので、先端部１３ａでのエネルギー密度は非常に
高くて容易に数十W/cm²以上の強力なパワー密度に達す
る。故に、先端部１３ａを手で触れると振動を吸収して
やけどなどの危険性がある。

【００３６】そこで、本実施形態ではケース１４のスリ
ット１４ａに被洗浄物８を通す構成とすることで手先が
先端部１３ａに接触するのを防止する。故に、スリット
１４ａの高さを手先の入りにくい寸法、例えば１０mmに
するとよい。このとき、少なくとも超音波振動ホーン１
３の近傍でスリット１４ａの高さを約１０mm前後とする
と、普段頻繁に部分洗いを行うカッターシャツの衿、
袖、靴下、シャツ、下着類などが無理なく挿入できる。

【００３７】また、この種の装置に用いられる数十kHz
の比較的低周波帯の超音波では、振動波が高周波帯のよ
うにビーム状に集中しないため、水の励振による超音波
振動が連続的に流下する液体に高強度で伝達されない。
故に、超音波洗浄部１０から流下して洗濯槽７に落ちる
水に手が触れても何ら問題はない。

【００３８】図４は本実施形態の洗濯機本体１の上面図
であり、フタ２を開成して上記ロックを行った状態を示
している。図に示すように、直方体状の超音波洗浄部１
０は後壁に設けられたヒンジ部１８を介して手前側フタ
部２ａに取り付けられている。部分洗いを行う際の超音
波洗浄部１０は、実線Ｘで示すように手前側フタ部２ａ
に対して垂直を成す位置で保持される。

【００３９】部分洗いを行わない場合は軸方向の上下を
支点として９０度回転させ(図中、矢印Ａ)、点線Ｙで示
すように超音波洗浄部１０の側壁を手前側フタ部２ａに
平行に近接させる。これによって、超音波洗浄部１０は
フタ２から大きく突出しないので、洗濯槽７からの出し
入れする被洗浄物がこれに引っかかることを防止する。

【００４０】また、図５には図４に示す実施形態と手前
側フタ部２ａに対する超音波洗浄部１０の取付が異なる
構成について示している。図に示すように、この洗濯機
では手前側フタ部２ａに概ね超音波洗浄部１０と同じ大
きさの凹部９が形成されている。

【００４１】超音波洗浄部１０はこの凹部９から出し入
れすることができ(図中、矢印Ｂ)、特に一定以上引き出
されるとロックされる構成となっている。このロック手
段としては、例えば超音波洗浄部１０の両側面の後縁部
に引っかかりとなる凸部を設け、手前側フタ部２ａに該
凸部に嵌合する凹部を設けるとよい。

【００４２】従って、部分洗いを行うときは超音波洗浄
部１０を引き出し、それ以外のときは超音波洗浄部１０
を凹部９内に収納する。収納時は手前側フタ部２ａの上
面と超音波洗浄部１０のケース１４の前壁がほぼ同一平
面となって突出しないことから、超音波洗浄部１０が邪
魔にならない。

【００４３】次に、本発明に係る洗濯機にて実際に布の
洗浄試験を行った結果を以下に示す。本試験ではＪＩＳ
電気洗濯機Ｃ９６０６洗浄試験に準拠して人工汚染布
(衿汚れを模擬したもの)を試験布に用いて洗浄度(%)を
求めたものであり、比較としてブラシ洗浄と手もみ洗浄
を同時に実施している。尚、洗浄度(%)は、洗浄度(%)=
(洗浄後反射率-洗浄前反射率)/(原布反射率-洗浄前反射
率)×100によって求められる。

【００４４】試験の条件としては、出力３０Wで４０kHz
の周波数を発生させる発信機を用いた。また、洗浄水に
は２５℃に調節された水道水を用い、事前に汚染布に市
販の部分洗い用液体洗剤を標準使用量塗布した。

【００４５】図６は本試験の結果を示した図であり、洗
浄時間に対する洗浄度(%)を示している。図に示すよう
に、本発明の超音波洗浄部によればわずか１０秒程度で
９０％を越える洗浄度が得られている。これに対して、
ブラシ洗浄及び手もみ洗浄では洗浄時間が１２倍になっ
ても洗浄度は９０％以下であり、超音波洗浄部は顕著な
洗浄効果を発揮していることが分かる。また、洗浄後の
人工汚染布の状態は、ブラシ洗浄、手もみ洗浄共に摩擦
損傷がみられたが、超音波洗浄ではほとんど損傷がみら
れず、損傷に対しても優位性が明かである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部分洗い
装置付き洗濯機は超音波振動が与えられた水によって洗
浄することから、布の接触抵抗が低減されて摩擦損傷が
解消される。故に、従来の手もみやブラシによる洗浄に
比較してしわや損傷が少ないうえ、強力な洗浄効果を得
ることが可能となる。また、部分洗浄後はそのまま被洗
浄物を洗濯槽に入れて丸洗いできるので非常に使い勝手
がよい。

【００４７】また、無理のない姿勢で作業することがで
きるだけでなく、衣類を左右に移動させるだけの簡単な
動作で誰でも同じ洗浄効果を得ることができる。さら
に、洗浄中は周囲に水を飛散させるおそれもない。故
に、手間なく簡単に部分洗浄を行うことができる。

【００４８】また、超音波振動ホーンや高い振動エネル
ギーを有する洗浄水が手に触れない構成であることか
ら、手を傷つけず安全に洗浄を行うことができる。

【００４９】また、部分洗いをしない場合は超音波洗浄
部を簡単に収納してフタから大きく突出させない構成と
しているので、洗濯槽から被洗浄物を出し入れしても邪
魔にならず、超音波洗浄部を破損するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る洗濯機の一実施形態を示した外
観斜視図である。

【図２】 本実施形態の超音波洗浄部の超音波加振部を
示した図である。

【図３】 本実施形態の超音波洗浄部の断面概略図であ
る。

【図４】 本実施形態の洗濯機の上面図である。

【図５】 本発明に係る洗濯機において超音波洗浄部の
取付のほかの実施形態を示した図である。

【図６】 本発明に係る洗濯機を用いた洗浄試験の結果
を示すグラフである。

【図７】 従来の洗濯機の一実施形態を示した外観斜視
図である。

【符号の説明】

２ フタ ２ａ 手前側フタ部 ３ 発振機 ８ 被洗浄物 ９ 凹部 １０ 超音波洗浄部 １１ 給水管 １２ 超音波振動子 １３ 超音波振動ホーン １４ ケース １４ａ スリット １６ 上部ケース １７ 下部ケース １８ ヒンジ部

フロントページの続き (72)発明者 田丸 理恵 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ 株式会社内 (72)発明者 吉川 浩史 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3B155 AA02 BA08 CA11 CB06 CB38 DA07 MA01 MA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動が与えられた洗浄水によって
   被洗浄物の部分汚れを除去するために、超音波振動する
   超音波振動子、及び該超音波振動子での振動を増幅する
   超音波振動ホーン、及び該超音波振動ホーンの先端部に
   よって振動が与えられた洗浄水を被洗浄物に供給する給
   水手段から成る超音波洗浄部を備えた洗濯機において、 フタは前後で２つに分割されていて山折りにたたんで開
   成するものであって、分割されたフタのうち手前側フタ
   部の上面には横方向の中心に前記超音波洗浄部が設けら
   れていることを特徴とする部分洗い装置付き洗濯機。
2. 【請求項２】 前記超音波洗浄部の前記超音波振動子及
   び前記超音波振動ホーン及び前記給水手段はスリットが
   形成されたケース内に固定されていて、被洗浄物を前記
   スリットに通すことで前記洗浄水が前記被洗浄物に供給
   されることを特徴とする請求項１に記載の部分洗い装置
   付き洗濯機。
3. 【請求項３】 前記給水手段として頂部が開口した略半
   球状で下側に凸となるように前記超音波振動ホーンの下
   方に位置する上部カバーと、頂部が開口した略半球状で
   上側に凸となるように前記上部カバーの下方に位置する
   下部カバーと、前記ケース内へ前記上部カバーよりも高
   い位置より給水する給水管を備え、前記超音波振動ホー
   ンの先端部は前記上部カバーの開口よりも低い又は同じ
   高さに位置しており、前記スリットに通した被洗浄物は
   前記上部カバーと前記下部カバーとの間を通ることを特
   徴とする請求項２に記載の部分洗い装置付き洗濯機。
4. 【請求項４】 前記超音波洗浄部は該超音波洗浄部のケ
   ースの後壁に設けられた回転手段を介して前記手前側フ
   タ部に取り付けられており、前記超音波洗浄部を９０度
   回転させると前記ケースの側壁は前記手前側フタ部の上
   面と平行に近接することを特徴とする請求項１乃至請求
   項３のいずれかに記載の部分洗い装置付き洗濯機。
5. 【請求項５】 前記手前側フタ部には前記超音波洗浄部
   が出し入れ自在な凹部が形成されており、前記超音波洗
   浄部を該凹部内に収納したとき前記手前側フタ部の上面
   と前記超音波洗浄部のケースの前壁とは水平になること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
   部分洗い装置付き洗濯機。