JP2004222838A - 洗剤溶解装置およびこれを備えた洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗剤溶解装置は、水の供給経路の途中に設けられた給水容器1と、洗剤を溶解するための洗剤溶解容器2とを備える。給水容器1の内部には、水の力によって回転する第1羽根車3が配置され、洗剤溶解容器2の内部には、第1羽根車3の回転力が伝達されることによって回転する第2羽根車4を備える。洗濯機は、上記の洗剤溶解装置を備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本装置は洗剤溶解装置に関する。特に粉末状の洗剤溶解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
衣類や機器などを洗浄する洗剤の一つに粉末状の洗剤がある。特に衣類の洗濯における洗剤には粉末状のものが多い。洗濯機に洗剤溶解装置が備えられていない場合、洗濯水量に応じた洗剤を、直接洗濯槽に投入する。冬期などの水道水の温度が低い場合は洗剤の溶解度が低下して、完全に溶解せずに衣類の間などに残る場合がある。また、衣類の量が多くて洗濯機を稼動するための負荷が大きい場合、洗濯機内における洗濯液の攪拌状態が悪化するため、洗剤が完全に溶解されずに残る場合がある。このような場合、洗剤が本来有する化学洗浄力を十分に発揮できず、さらに、すすぎによっても完全に洗剤が溶解されずに、固体のまま残る場合があった。洗濯機には洗剤を完全に溶解させるために、洗剤溶解装置が備えられたものがある。
【0003】
簡易的な洗剤溶解装置としては、給水の経路の途中に箱を設けて洗剤溶解ボックスとし、この洗剤溶解ボックスに予め粉末洗剤を投入しておき、洗濯機の洗濯槽に水を入れると同時に、洗剤溶解ボックスに投入された洗剤を洗濯機の洗濯槽へ押し流す洗剤溶解装置がある。
【0004】
特開2002−177689号公報には、より高度な洗濯機の洗剤溶解装置が提案されている。同公報に提案されている洗剤溶解装置は、粉末洗剤の載置網を設けた洗剤溶解容器を備えて、洗剤溶解容器の中に洗剤攪拌翼を設け、洗い水の量の1/16〜1/40の量の洗剤溶解水を供給しながら洗剤攪拌翼をモータで回転させて洗剤を溶解させる装置である。この洗剤溶解装置では、高濃度の洗剤液を洗濯槽へ供給することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−177689号公報(第3−5頁、第1,4図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術において、簡易的な洗剤溶解装置では、強制的に洗剤を溶解させる機構を有していなかったため、洗剤が固まった固体のまま洗濯槽に押し流されたり、完全に溶解しないまま洗濯槽に押し流される場合があった。
【0007】
上記公報の洗剤溶解装置においては、装置そのものが複雑であるという欠点を有し、また、洗剤の攪拌のためにモータなどの外部からの動力を必要とする。さらに、このモータは水中で使用するので、電気的な絶縁、漏電に対する対策、モータ内部に水が侵入しないような軸シールの構造などを十分に考慮する必要があった。
【0008】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、モータなどの外力や複雑な構造を必要とせず、洗剤を十分に溶解した洗剤液を供給することができる洗剤溶解装置およびこれを備えた洗濯機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく洗剤溶解装置は、水の供給経路の途中に設けられた給水容器と洗剤を溶解するための洗剤溶解容器とを備える。上記給水容器の内部に配置され上記水の力によって回転する第1羽根車と、上記洗剤溶解容器の内部に配置され、上記第1羽根車の回転力が伝達されることによって回転する第2羽根車とを備える。この構成を採用することにより、モータなどの外力を必要とせず、また構造が簡単な洗剤溶解装置を提供することができる。
【0010】
上記発明において好ましくは、上記給水容器と上記洗剤溶解容器とが隣接して配置され、上記第1羽根車の回転軸と上記第2羽根車の回転軸とが同軸上に連結して形成されている。この構成を採用することにより、装置を小型化することができ、また、上記構造をより簡単にすることができる。
【0011】
上記発明において好ましくは、上記給水容器と上記洗剤溶解容器との隔離壁に、連通穴が形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器へ水を供給するための供給手段を別途形成する必要はなく、簡単な構成で上記洗剤溶解容器に水を供給することができる。
【0012】
上記発明において好ましくは、上記連通穴は、上記連通穴を通過する水の流量の総和が、上記給水容器のみを通過する水の流量の1/10以下となるような大きさである。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器での上記水の滞留時間を長くすることができ、したがって上記洗剤を十分に攪拌することができ、その結果溶け残りを防止することができる。
【0013】
上記発明において好ましくは、上記給水容器は、断面が円である円筒形状に形成され、また、上記第1羽根車の回転軸と上記円の中心とが一致するように配置されている。さらに、上記円の第1の接線方向から上記水が供給される給水入口管と、上記円の第2の接線方向へと上記水が出ていく給水出口管とを備える。この構成を採用することにより、上記水の力を効率よく上記第1羽根車に伝達することができる。
【0014】
上記発明において好ましくは、上記洗剤溶解容器は、内壁に、凸部の高低差が100μm以上3mm以下の凹凸形状を有する。より好ましくは、上記内壁の側面の略全面に亘って、上記凹凸形状が形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤が上記内壁に衝突することによって微粒子化され、上記洗剤の溶解を促進する効果が大きくなる。
【0015】
上記発明において好ましくは、上記給水容器から出てくる上記水に対して、上記洗剤溶解容器から出てくる洗剤液を合流させる集合管を備える。より好ましくは、上記集合管は、上記給水容器から出てくる水の流れに対して略垂直な方向から、上記洗剤液を合流させるように形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器において完全に溶解しなかった上記洗剤が残っていても上記集合管で溶解させることができる。上記水と上記洗剤液との合流する角度を垂直にすることによって、上記洗剤を溶解させる効果が増大する。
【0016】
上記目的を達成するため、本発明に基づく洗濯機は、上述の洗剤溶解装置を備える。この構成を採用することにより、上記洗剤の溶解を促進して、上記洗剤の化学洗浄力を十分に引き出して洗濯を行なうことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(構成)
図1から図4を参照して、本発明に基づく洗剤溶解装置について説明する。
【0018】
図1は、本実施の形態における洗剤溶解装置の断面図である。装置は大別して、給水容器1、洗剤溶解容器2および集合管8からなり、それぞれの装置については配管などで互いに接続されている。
【0019】
給水容器1および洗剤溶解容器2は、それぞれ円筒形の容器であり、互いに隣接して配置されている。給水容器1および洗剤溶解容器2との境界には、仕切り板24が配置されている。給水容器1の側面(断面が円形である曲面)の底部には水を給水容器1に供給するための給水入口管5が配置され、給水容器1の上部には、給水容器1から水を排出するための給水出口管6が配置されている。
【0020】
給水容器1の内部には、第1羽根車3が配置されている。第1羽根車3には、6枚の平面状の羽根が形成されており、各羽根の主表面は、給水容器1の軸方向と平行になるように形成され、回転自在になるように配置されている。第1羽根車3の回転軸は、給水容器1の底面(円形)の中心と一致するように配置されている。第1羽根車3は、モータなどの外部から動力が伝えられる装置に接続されていない。
【0021】
図1におけるII−II線に関する矢視断面図を図2に示す。給水入口管5は、給水容器1の断面形状である円の接線方向に配置されている。同様に、給水出口管6も、給水容器1の断面形状である円の接線方向に配置されている。第1羽根車3は上記の通り6枚の羽から形成され、回転軸は、給水容器1の断面形状の円の中心と一致している。水道水などの給水は、矢印30に示すように給水入口管5を通って、給水容器1に供給され、矢印31に示すように、給水出口管6を通って給水容器1から排出される。本実施の形態においては、給水入口管5と給水出口管6とは、互いに逆の向きに配置されている。すなわち、図2においては、向かって右側に給水入口管5が配置され、向かって左側に給水出口管6が配置されている。
【0022】
図1において、給水容器1の上側には、仕切り板24を介して、円筒形の洗剤溶解容器2が配置されている。第1羽根車3の回転軸の一方は、給水容器1の底板14に支えられ、他方は第2羽根車4と連結部材13を介して連結されている。連結部材13の周りには、少量の水を給水容器1から洗剤溶解容器2へ移動させるための連通穴10が円形に形成されている。本実施の形態においては、連通穴10の中心と第1羽根車3の回転軸とが一致するように、1つの貫通する穴が形成されているが、仕切り板24に中間軸受けを形成して連結部材13を支えて、仕切り板24の他の位置に、連通穴が複数個形成されていてもよい。
【0023】
洗剤溶解容器2の内部には第2羽根車4が配置されている。本実施の形態においては、第2羽根車4は、第1羽根車3と同様の形状であり6枚の羽を有しているが、第1羽根車3の形状は水の力を回転エネルギーに変換する作用が大きいものが好ましく、第2の羽根車4の形状は、洗剤を攪拌する作用が大きいものが好ましい。たとえば、第1の羽根車3をスパイラル形状にすることが挙げられる。
【0024】
第2羽根車4の上部は上部軸受板23によって支えられ、下部は連結部材13に連結している。上部軸受板23は、棒状であり洗剤溶解容器2の側壁から内側に突出するように形成されている。第1羽根車3の回転軸と第2羽根車4の回転軸とは同軸上に連結して形成されている。すなわち、第1羽根車3が回転するとその回転に従って、第2羽根車4も一体的に回転するように形成されている。
【0025】
洗剤20は、図1に示すように、スプーン27などを使って、洗剤溶解容器2の上側から洗剤溶解容器2に投入される。洗剤溶解容器2の上部には、洗剤溶解容器2の形状に対応するように形成された蓋21が配置されている。蓋21は開閉自在になるように形成されている。蓋21の内側には、ゴムパッキン22が配置されており、蓋21と洗剤溶解容器2との密閉性が確保できるように形成されている。
【0026】
洗剤溶解容器2の上部には、洗剤溶解容器2の側面から突出するように、洗剤液出口管7が配置されている。洗剤液出口管7の延長上には、T字形の集合管8が配置されており、給水容器1に接続されている給水出口管6を流れる水に対して垂直な方向から、洗剤液出口管7を流れる洗剤液が合流するように形成されている。
【0027】
給水容器1の底板14には、給水容器1および洗剤溶解容器2に残った水を排出できるように排水管26および排水電磁弁25が配置されている。
【0028】
洗剤溶解容器2の側壁の拡大断面図を図3に示す。洗剤溶解容器2の側面の壁9の内側には四角錐形の凹凸12が形成されている。本実施の形態では、凹凸12の断面における三角形の形状の頂点と底辺との距離は約2mmである。また、凹凸12は洗剤溶解容器2の側面の壁9全体に亘って形成されているが、壁9の一部に凹凸12が形成されていてもよい。たとえば、図4に示すように、洗剤溶解容器2の長手方向に、複数列の凹凸12が断続的に形成されていてもよい。
【0029】
本装置は、洗濯機に備えることができる。たとえば、洗濯機の筐体の内側であって、洗濯槽やモータの配置に支障をきたさない上部の位置に本装置を取り付けることができる。洗剤の投入口の蓋は、洗濯機の上面に露出するように配置される。水道などからの配管は給水入口管に接続して、集合管からの洗濯液を洗濯槽に送るように、各配管を接続する。
【0030】
(作用・効果)
本洗剤溶解装置を使用する場合は、図1に示す排水電磁弁25は閉じた状態にする。初めに、洗剤溶解容器2の上部の蓋21を開けて洗剤20を洗剤溶解容器2に投入する。次に、水が漏れ出てこないように蓋21を閉じて、矢印30に示すように、水道水などの水を本装置に供給する。水は給水入口管5を通って給水容器1に供給されると同時に、第1羽根車3をその水圧によって回転させる。
【0031】
給水容器1に供給された水は、給水容器1の内部を完全に充填して、矢印36に示すように仕切り板24に形成された連通穴10を通って洗剤溶解容器2に流入する。この際、給水容器1に供給された水の一部は、給水容器1の水圧によって連通穴10を通過する。連通穴10を通過しなかった水は、矢印31に示すように給水出口管6を通って、集合管8へと向かう。
【0032】
洗剤溶解容器2では、連通穴10から供給される水によって洗剤20が溶解される。連続的な水の供給により、第1羽根車3の回転力が第2羽根車4に伝達されて、第2羽根車4が回転する。連通穴10から水が供給されることに加えて、第2羽根車4で攪拌されることにより、洗剤20の溶解が促進される。洗剤の含まれていない水が、連通穴10を通じて連続的に洗剤溶解容器2に供給されるので、洗剤の溶解度が飽和しない状態を維持することができる。洗剤が水に溶解したものである洗剤液は洗剤液出口管7を通じて集合管8へと向かう。
【0033】
このように、水の力によって第1羽根車を回転させて、その回転力を第2羽根車に伝達して第2羽根車を回転させる。洗剤を含んだ水を第2羽根車で攪拌することにより、モータなどの外部の動力を必要とせずに、洗剤の溶解を促進することができる。また、本実施の形態のように、給水容器と洗剤溶解容器とを隣接させて、第1羽根車の回転軸と第2羽根車の回転軸を同軸に連結することによって、本装置を簡単な構成とすることができる。本装置を配置する空間に制約がある場合は、給水容器と洗剤溶解容器とを分離して配置して、第1羽根車の回転軸と第2羽根車の回転軸とを適当な連結機構で連結して回転の動力を伝達してもよい。
【0034】
本発明に基づく洗剤溶解装置は、モータなどの外部動力を用いる洗剤溶解装置と比較して、電気絶縁や軸シール構造を形成する必要がなく、生産性が向上して安価に装置を製造することができる。また、構造が簡単であることから、部品の経年劣化もほとんど考慮する必要はない。さらに、装置自体を小型にすることができる。
【0035】
図2に示すように、給水容器への水の供給は、給水容器の円筒形状の断面における円の接線方向から行なわれ、給水容器からの水の排出は、給水容器の円筒形状の断面における円の接線方向へ行なわれる。この構成を採用することによって、水の力を効率よく第1羽根車に伝達することができる。
【0036】
さらに、連通穴を給水容器と洗剤溶解容器との隔離壁に形成することによって、洗剤溶解容器への専用の給水手段を形成せずに、簡単な構成で洗剤溶解容器に水を供給することができる。
【0037】
連通穴を通過する水は、給水容器と洗剤溶解容器との水圧差で移動するが、連通穴が大きすぎると、多量の水が一度に洗剤溶解容器に流れて、洗剤が洗剤溶解容器内部に滞留して攪拌される時間が短くなり、十分に溶解されないまま洗剤溶解容器から排出されてしまう。このため、連通穴を通過する水の流量はある程度小さいほうが好ましい。特に、給水容器のみを経て集合管に送られる流量の1/10以下にすると洗剤溶解容器における洗剤の滞留時間が長くなり、溶解が促進される。この条件を満たす連通穴を形成することにより、洗剤を洗剤溶解容器で十分に攪拌して溶解させることができる。たとえば、洗濯機の洗剤溶解装置の場合、給水容器のみを通る流量を4リットル/minとして、洗剤溶解容器の容積を400ml、連通穴の通過流量を400ml/minとすると、洗剤溶解容器での滞留時間は約1分となり、洗剤を攪拌して溶解する効果が十分に得られる。
【0038】
図3に示すように、洗剤溶解容器の内壁の略全面には、凹凸形状が形成されている。この構成を採用することにより、洗剤が回転して移動しながら遠心力で洗剤溶解容器の内側に衝突する際の抵抗が増して、洗剤粒などは擦りつぶされて微粒子化され、溶解効果を促進することができる。すなわち、第2羽根車によって攪拌されて溶解が促進する上に、洗剤溶解容器の内壁の凹凸に衝突して洗剤が微細化されて、さらに溶解が促進される。本実施の形態においては、凹凸形状として四角錐形のものを採用しているが、特に四角錐形に限られず、洗剤の接触する抵抗が増す形状であればよい。凹凸の大きさとしては、凹凸の高低差を100μm以上3mm以下とすると、洗剤を溶解する効果が大きく好ましい。
【0039】
洗剤溶解容器2の中で洗剤20が溶解した洗剤液は矢印32に示すように、洗剤溶解容器2から洗剤液出口管7を通じて、集合管8に送られる。集合管8に送られる流量は、連通穴10を通過する流量と同じである。集合管8では、矢印34に示す給水容器1から流れてくる水が主流となり流速も速い。この流れに対して略垂直な方向から、矢印33で示すように洗剤液が合流している。別の観点からいえば、洗剤溶解容器で生成された洗剤液は、集合管において多量の水に叩かれる。洗剤溶解容器内で完全に溶解しなかった洗剤があった場合においても、この作用によって、溶解が促進される。さらに、洗濯槽などに到達するまでに溶解されて、溶け残りを防止することができる。矢印35で示すように、集合管8で合流した洗剤液は、所定の容器やタンクなどに送られる。たとえば、洗濯機であれば洗濯槽に送られる。
【0040】
本装置の使用完了後に、装置の中に水が溜まったまま保管すると、雑菌が繁殖したり、冬期には水が凍結したりする。これらを防止するために、本装置の使用が終了したら、排水電磁弁25を開放して、排水管26から装置の内部に溜まった水を排水する。
【0041】
本装置は洗剤を十分に溶解する必要性がある機器全般に取り付けることができる。本装置を洗濯機に取り付ける場合には、洗濯槽への水の供給経路の途中に本装置を取り付ける。こうすることで、予め洗剤を洗剤溶解容器に入れて水の供給を開始すると、水の供給と同時に溶解した洗剤を洗濯槽へ投入することができる。よって、洗剤の溶け残りを防止することができ、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる。特に冬期においては、洗剤を溶解するための水の温度が低くなって洗剤の溶解度が小さくなり、本願発明による洗剤溶解の効果が顕著になる。水の供給の開始および停止や排水電磁弁の開閉は、洗濯機の制御部からの信号によって行なわれるようにしてもよい。
【0042】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【0043】
【発明の効果】
本発明の洗剤溶解装置によれば、水の供給圧力を利用して羽根車を回転させることによって、モータなどの外力を使用せず、また、複雑な構造を有さず、粉末洗剤を効果的に溶解して、洗剤液を供給することができる洗剤溶解容器を供給することができる。この結果、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる。また、本発明における洗剤溶解装置を洗濯機に備えることにより、洗剤の溶け残りを防止して、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる洗濯機を供給することができる。特に冬期の水温の低いときなどには、本願装置の効果が顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく実施の形態における洗剤溶解装置の概略断面図である。
【図2】図1におけるII−II線に関する矢視断面図である。
【図3】本発明に基づく実施の形態における第1の洗剤溶解容器の壁の拡大断面図である。
【図4】本発明に基づく実施の形態における第2の洗剤溶解容器の斜視図である。
【符号の説明】
1 給水容器、2 洗剤溶解容器、3 第1羽根車、4 第2羽根車、5 給水入口管、6 給水出口管、7 洗剤液出口管、8 集合管、9 壁、10 連通穴、12 凹凸、13 連結部材、14 底板、20 洗剤、21 蓋、22ゴムパッキン、23 上部軸受板、24 仕切り板、25 排水電磁弁、26排水管、27 スプーン、30,31,32,33,34,35,36 矢印。
Claims (10)
- 水の供給経路の途中に設けられた給水容器と、
洗剤を溶解するための洗剤溶解容器と、
前記給水容器の内部に配置され、前記水の力によって回転する第1羽根車と、前記洗剤溶解容器の内部に配置され、前記第1羽根車の回転力が伝達されることによって回転する第2羽根車と
を備える、洗剤溶解装置。 - 前記給水容器と前記洗剤溶解容器とが隣接して配置され、前記第1羽根車の回転軸と前記第2羽根車の回転軸とが同軸上に連結して形成された、請求項1に記載の洗剤溶解装置。
- 前記給水容器と前記洗剤溶解容器との隔離壁に、連通穴が形成された、請求項1に記載の洗濯機の洗剤溶解装置。
- 前記連通穴は、前記連通穴を通過する水の流量の総和が、前記給水容器のみを通過する水の流量の1/10以下となるような大きさである、請求項3に記載の洗剤溶解装置。
- 前記給水容器は、断面が円である円筒形状に形成され、
前記第1羽根車の回転軸と前記円の中心とが一致するように配置され、
前記円の第1の接線方向から前記水が供給される給水入口管と、
前記円の第2の接線方向へと前記水が出ていく給水出口管と
を備える、請求項1に記載の洗剤溶解装置。 - 前記洗剤溶解容器は、内壁に、凸部の高低差が100μm以上3mm以下の凹凸形状を有する、請求項1に記載の洗剤溶解装置。
- 前記内壁の側面の略全面に亘って、前記凹凸形状が形成されている、請求項6に記載の洗剤溶解装置。
- 前記給水容器から出てくる前記水に対して、前記洗剤溶解容器から出てくる洗剤液を合流させる集合管を備える、請求項1に記載の洗剤溶解装置。
- 前記集合管は、前記給水容器から出てくる水の流れに対して略垂直な方向から、前記洗剤液を合流させるように形成されている、請求項8に記載の洗剤溶解装置。
- 請求項1に記載の洗剤溶解装置を備える洗濯機。
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