JP2006055192A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】被洗濯乾燥物の洗浄、すすぎ、脱水、乾燥の効率化を図る。
【解決手段】気密構造の洗濯乾燥槽にエアポンプ１４を接続して洗濯乾燥槽内を加圧および減圧し、衣類の内部空気を収縮あるいは拡張させて水の移動を促進するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類の洗濯を行う洗濯機に関するものである。

衣類は、非常に複雑な構造をもつ被洗濯乾燥物である。例を木綿の衣類にとると、綿の素繊維は、２０から３０マイクロメートルの径のセルロースの中空繊維である。セルロースは約７０％が結晶状で隙間がなく、汚れ物質や空気が殆ど入り込むことができないが、残り約３０％は非晶質で疎であり汚れ物質や空気が入り込むことができる微細な隙間がある。

木綿の素繊維どうしは、撚られて糸となる。糸の中では、素繊維と素繊維の間に汚れ物質や空気が入り込むことができる。衣類によっては、糸はさらに合わされ撚りをかけて合糸され太い糸になる。糸と糸の間に汚れ物質や空気が入り込むことができる。

糸は織られて布となる。布の中では、糸と糸の接触部に細かな隙間があり、また織りの目開きに大きな隙間ができ、いずれの隙間にも汚れ物質や空気が入り込むことができる。

布は裁断製縫されて被洗濯乾燥物である衣類ができる。布どうしが折重なった大きな隙間にも空気が入りえる。

このように、深く入り組んだ微細な構造のために、洗濯乾燥を通して物質の移動は非常に悪い。通常の洗濯の洗浄工程では、衣類に洗剤液が注水される。この時、洗剤液は内部に入り込んだ空気のために布の細かな内部に入れない。したがって、内部に入り込んだ汚れ物質には接触できない。このように、洗浄工程のうちの洗剤液の注水は空気と洗剤液の置換の操作になっている。

さらに、細かく入り組んだ隙間で洗剤液と汚れ物質が接触して汚れが剥離したとしても、細かく入り組んだ内部からは汚れ物質は容易に出て行かない。細かく入り組んだ隙間と衣類外の洗剤液が置換することが難しいからである。

洗浄あるいは、すすぎ工程の後には、通常、脱水（絞り）工程が入る。これは水あるいは洗剤液と空気の置換の工程である。しかしながら、毛細管現象のために、内部の細かい隙間を空気と置き換えることは困難である。したがって脱水は効率が悪い。洗浄工程後の脱水工程では細かく入り組んだ内部からは汚れを含んだ洗剤液は出て行かない。このために汚れ物質は内部に留まり洗浄力が発揮されない。

なお、乾燥機では、乾燥室内を減圧させることにより水分蒸発速度を向上させるようにしたものが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６１−２７２０９９号公報

しかしながら、布内部の細かく入り組んだ隙間で洗剤液と汚れ物質が接触して汚れが剥離したとしても、汚れ物質を細かく入り組んだ内部から外へ出すことは容易でなく、細かく入り組んだ隙間と衣類外の洗剤液を置換することが難しいという問題があった。また、熱風による加熱乾燥では、水分子の強い凝集力のために、気化しにくく、内部が空気と置き換わって乾燥しにくいという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥を効率化することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、加圧減圧手段により洗濯槽内を加圧および減圧する構成としたものであり、洗濯槽内を加圧および減圧して内部空気を収縮あるいは拡張させ水の移動を促進する。

本発明の洗濯機は、洗浄、すすぎ、脱水を効率よく行うことができる。

第１の発明は、気密構造の洗濯槽と、前記洗濯槽に接続した加圧減圧手段を備え、前記加圧減圧手段により前記洗濯槽内を加圧および減圧する構成としたことにより、内部の空気を収縮あるいは拡張させて水の移動を促進することができ、被洗濯乾燥物の洗浄、すすぎ、脱水、乾燥の効率化を図ることができる。

第２の発明は、加圧減圧手段をエアポンプにより構成したことにより、洗濯槽内の加圧および減圧を簡単な構成で容易に行うことができる。

第３の発明は、減圧下に洗剤液を注入し、常圧あるいは加圧下で洗浄を行うようにしたことにより、衣類の内部にあった空気は減圧下の膨張状態から常圧の収縮状態、あるいは加圧のさらに強い収縮状態へと体積を減じ、その体積減少分だけ洗剤を溶解した洗浄液が衣類の内部に深く速く侵入する。このため洗剤の化学的な洗浄力が深部まで働き、洗浄効果を高めることができる。攪拌動力を加えた洗浄を行うとより効果的である。

第４の発明は、洗濯工程の攪拌動力を加えた洗浄中に交互に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにしたことにより、衣類内の空気は膨張と収縮を繰り返し、膨張収縮の体積変化分の洗剤液が衣類の内部と外部を行き来する。この洗剤液の移動に伴って、洗剤液に溶解した内部の汚れが外部に搬送され、洗浄性が向上する。

第５の発明は、洗浄工程後あるいはすすぎ工程後の遠心脱水起動時に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにしたことにより、内槽と外槽の間に排水されずに残った泡が体積変化を繰り返す間に破泡され、容易に高速回転の遠心脱水に移ることができる。

第６の発明は、減圧下で脱水を行うようにしたことにより、毛細管現象に打ち勝って水あるいは洗剤液が繊維の外へ出やすくなり、脱水率を上げることができる。また、洗浄後の脱水であれば、衣類中の洗剤液の残量が減って、次のすすぎ工程が容易になる。また、すすぎ後の脱水工程であれば、衣類中の水の残量が減って、次の乾燥工程が容易になる。

第７の発明は、減圧下にすすぎ水を給水し、常圧あるいは加圧下ですすぎを行うようにしたことにより、減圧されて衣類中の空気は膨張して体積を増す。この状態で給水して衣類を濡らし、その後、常圧あるいは加圧すると衣類内の空気は収縮して、体積を減じ、水が深くまで侵入する。この水に内部に残った洗剤液が希釈されてすすぎ性を向上することができる。

第８の発明は、すすぎ工程の攪拌動力を加えたすすぎ中に交互に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにしたことにより、衣類内の空気は膨張と収縮を繰り返し、膨張収縮の体積変化分の水が衣類の内部と外部を行き来する。この水の移動に伴って、内部の洗剤液と外部の水が混合希釈されて、外部に搬送され、すすぎ性を向上することができる。

第９の発明は、減圧下に熱風乾燥を行う乾燥機能を備えたことにより、減圧により水の沸点が降下して揮発しやすくなり、乾燥を促進することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の構成を示す図である。まず図１を用いて本発明の第１の全体構成を説明する。

図中１は円筒横置きの外槽であって、その蓋２はタイト部３を介して外槽１の開口部４に密着し、外槽１に機密性を付与する。外槽１の内部には衣類を収納し、シャフト６とモータ７により回転駆動される円筒状の内槽５が設けられ、シャフト６の外槽１貫通部は、機密性を保つためにシール材８を介して接触している。モータ７は洗濯工程、すすぎ工程で攪拌動力を内槽５内に加える他、脱水工程で遠心力により衣類から水を振り切ること、さらに、乾燥工程での熱風と衣類面の接触の拡大に用いられ、その動作は制御手段（図示せず）により制御される。外槽１から排水を機外に排出する排水管２０には排水弁９が設置され、必要時以外は閉じて、外槽１の機密性を維持する。

洗浄工程では、給水弁１８を介して水（通常は水道水）が洗剤ケース１９内に入り、洗剤を溶解して外槽１内に洗剤液を供給する。すすぎ工程では、すでに洗剤ケース１９に洗剤はなく、単なるすすぎ水が供給される。

ヒータ１０、送風機１１、熱交換器１２は乾燥配管１３内に設置され、乾燥工程での乾燥熱風の供給と衣類から水分が蒸発して湿った空気の除湿に用いられる。湿り空気から除湿されてできる水（液体）は排水管２０に合流し、機外に排出される。

エアポンプ１４は２つの三方弁１５、１６に挟まれて加減圧配管１７内に置かれ、三方弁１５と１６での経路切り替えにより、加圧と減圧と大気開放に対応する。このときの三方弁動作を図２に示す。加圧時には空気は、エアポンプ１４に駆動されて矢印２１から２２、２３に流れて外槽１内を加圧する。減圧時には空気は、エアポンプ１４に駆動されて矢印２４から２２、２５に流れて大気に開放し、外槽１内を減圧する。大気開放時には、矢印２６を通って内外が連通する。連通の場合はエアポンプ１４は停止している。

以上のようにして、各洗濯乾燥工程で外槽１内に収納した衣類を加圧減圧あるいは大気開放の常圧を与えることができる。

なお、上記モータ７、ヒータ１０、送風機１１、エアポンプ１４等を含む洗濯乾燥機の動作は制御手段により制御される。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２から第８の実施の形態における洗濯乾燥機の運転シークエンスを示す図である。以下図３を用いて本発明の第２の実施の形態の構成を説明する。

図中、内槽５への衣類投入３１と洗剤投入３２は洗濯乾燥機の使用者が行う初期操作４４である。その後、外槽１への給水３３、内槽５転動による攪拌洗浄３４で洗浄され汚れが溶出した洗剤液が、排水３５によって排水管２０より機外に排出される洗浄工程４５が続く。

その後の脱水工程４６では、洗濯槽内に残留する泡を破泡して内槽５高速回転時の泡による抵抗を除く操作である脱水起動３６の後に、内槽５は高速回転して遠心力により衣類に含まれる水を振り飛ばして脱水するの遠心脱水３７が行われる。

次にすすぎ工程４７が続く。ここではすすぎ水が給水３８され、その後、内槽５の転動による攪拌動力の加わった攪拌すすぎ３９が行われ、すすぎ出された洗剤成分が排水４０される。次の脱水工程４８の脱水起動４１と遠心脱水４２は、先の３６と３７とに同様である。

次にすすぎ脱水後の衣類は、内槽５の転動によりさばかれながら熱風乾燥４３を受け乾燥した洗濯物となり、一連の洗濯乾燥動作か完了する。

本実施の形態では、洗濯乾燥機の洗浄工程４５の給水３３を減圧下に行う。この給水３３では水は洗剤を溶解して外槽１に溜まり内槽５内の衣類を濡らす。その後、常圧あるいは加圧すると、衣類の内部にあった空気は減圧下の膨張状態から常圧の収縮状態、あるいは加圧のさらに強い収縮状態へと体積を減じ、その体積減少分だけ洗剤を溶解した洗浄液が衣類の内部に深く速く侵入する。このため洗剤の化学的な洗浄力が深部まで働き洗浄効果が上がる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態は、洗濯乾燥機の洗浄工程４５の攪拌洗浄３４中に、交互に減圧と常圧、あるいは減圧と加圧を繰り返すものである。これに伴って、衣類内の空気は膨張と収縮を繰り返し、膨張収縮の体積変化分の洗剤液が衣類の内部と外部を行き来する。この洗剤液の移動に伴って、洗剤液に溶解した内部の汚れは、外部に搬送される。したがって、洗浄性が向上する。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態は、洗濯乾燥機の洗浄工程４５後、あるいはすすぎ工程４７後の遠心脱水起動３６、４１時に、減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すものである。これにより、内槽５と外槽１の間に排水されずに残った泡が体積変化を繰り返す間に破泡される。したがって、容易に高速回転の遠心脱水に移ることができる。

（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態は、洗濯乾燥機の洗浄工程４５後、あるいはすすぎ工程４７後の脱水工程中に減圧下で遠心脱水を行うものである。水あるいは洗剤液は毛細管現象で衣類繊維の深くまで浸透している。毛細管現象を支える力は、水あるいは洗剤液の表面張力であるが、陰圧は表面張力に対抗するので、毛細管現象に打ち勝って水あるいは洗剤液が繊維の外へ出やすくなる。したがって脱水率が上がる。洗浄後の脱水であれば、洗剤液の衣類中の残量が減って、次のすすぎ工程が容易になる。また、すすぎ後の脱水工程であれば、衣類中の水の残量が減って、次の乾燥工程が容易になる。

（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態は、洗濯乾燥機のすすぎ工程４７において、減圧下にすすぎ水を給水し、常圧あるいは加圧下ですすぎを行うものである。減圧されて衣類中の空気は膨張して体積を増す。この状態で給水して衣類を濡らし、その後、常圧あるいは加圧すると衣類内の空気は収縮して、体積を減じ、水が深くまで侵入する。この水に内部に残った洗剤液が希釈されてすすぎ性が向上する。

（実施の形態７）
本発明の第７の実施の形態は、洗濯乾燥機のすすぎ工程４７の攪拌動力を加えた溶出中に、交互に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すものである。これに伴って、衣類内の空気は膨張と収縮を繰り返し、膨張収縮の体積変化分の水が衣類の内部と外部を行き来する。この水の移動に伴って、内部の洗剤液と外部の水が混合希釈されて、外部に搬送される。したがって、すすぎ性が向上する。

（実施の形態８）
本発明の第８の実施の形態は、洗濯乾燥機の乾燥工程中、減圧下に熱風乾燥を行うものである。減圧により水の沸点が降下して揮発しやすくなり、乾燥が促進される。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、加圧減圧をもって、洗浄、すすぎ、脱水、乾燥の効率化が図れるものであり、衣類の洗濯乾燥機に有用である。

本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の構成図 同洗濯乾燥機の三方弁の動作説明図 本発明の第２から第８の実施の形態における洗濯乾燥機の運転シークエンスを示すフローチャート

符号の説明

１ 外槽
５ 内槽
７ モータ
１０ ヒータ
１１ 送風機
１２ 熱交換器
１３ 乾燥配管
１４ エアポンプ
１５ 三方弁
１６ 三方弁
１７ 加減圧配管
２１ 加圧方向
２２ エアポンプ送気方向
２３ 加圧方向
２４ 減圧方向
２５ 減圧方向
２６ 大気開放
３１ 衣類投入
３２ 洗剤投入
３３ 給水
３４ 攪拌洗浄
３５ 排水
３６ 脱水起動
３７ 遠心脱水
３８ 給水
３９ 攪拌すすぎ
４０ 排水
４１ 脱水起動
４２ 遠心脱水
４３ 熱風乾燥
４４ 初期操作
４５ 洗浄工程
４６ 脱水工程
４７ すすぎ工程
４８ 熱風乾燥

Claims (9)

1. 気密構造の洗濯槽と、前記洗濯槽に接続した加圧減圧手段を備え、前記加圧減圧手段により前記洗濯槽内を加圧および減圧する構成とした洗濯機。
2. 加圧減圧手段をエアポンプにより構成した請求項１記載の洗濯機。
3. 減圧下に洗剤液を注入し、常圧あるいは加圧下で洗浄を行うようにした請求項１記載の洗濯機。
4. 洗浄中に交互に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにした請求項１記載の洗濯機。
5. 脱水起動時に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにした請求項１記載の洗濯機。
6. 減圧下で脱水を行うようにした請求項１記載の洗濯機。
7. 減圧下にすすぎ水を給水し、常圧あるいは加圧下ですすぎを行うようにした請求項１記載の洗濯機。
8. すすぎ中に交互に減圧と常圧あるいは減圧と加圧を繰り返すようにした請求項１記載の洗濯機。
9. 減圧下に熱風乾燥を行う乾燥機能を備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の洗濯機。

Images