JP2009106330A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗剤を効果的に溶解させて、衣類の洗濯ムラを少なくする。
【解決手段】パルセータ１３の裏面に設けた下面羽根１４と、前記下面羽根を配設したポンプ室１６と、前記ポンプ室の水を洗濯兼脱水槽１２に送出して循環させる循環水路１８と、前記循環水路に設けた開閉手段２２とを備え、前記開閉手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧に応じて循環水路を開閉し、所定の水圧以下で前記循環水路を閉じるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯水を洗濯兼脱水槽と水受け槽間に循環させて衣類を洗うパルセータ方式の洗濯機に関するものである。

洗濯時において使用する洗剤量の低減は、排水時における環境負荷低減の視点から重要な課題である。洗濯をするユーザーの視点においても無駄な洗剤を使用しないという点から資源、コストの節約にも繋がっている。従来は、洗濯量に合わせて溜められた洗濯水に洗剤を溶解する方法であったが、近年は、十分な洗濯水量にまで到達する以前の少量の水に、あらかじめ溶かした高濃度の洗濯水を衣類に噴霧する高濃度洗浄方法が有効な手段として採用されている。この際に、少量の水に所定量の洗剤を溶解させなければならないものの、洗剤の種類、水温や水の硬度の影響により、洗剤の溶解状態は季節や地域によって変化するため、洗濯の洗浄度合いにも直接影響し、洗剤の溶解性向上は重要な課題となっている。

課題である洗剤の溶解性を向上させるために、従来においては、実際の洗い工程よりも少ない水を洗濯槽に給水した後、駆動手段によって洗濯兼脱水槽内に設けられたパルセータを回転制御し、パルセータ下部に設けられた下羽根によって高濃度洗剤液を生成する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、上記文献１に提案された洗濯機の構成図である。水受け槽１は底部にパルセータ３を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽（以下、洗濯槽という）２を内包している。洗濯槽２の内面に循環水路７が複数個独立して形成されており、これによって下面羽根４の回転によって押し出された洗濯水が洗濯槽２の下部から吐出口９に向けて流れ、吐出口９から吐出された後に、再び洗濯槽２下部を経由する循環流が作り出されている。

本提案においては、洗濯が開始される前に、洗剤は洗剤投入口８に一旦保管され、洗濯が開始されると給水ユニット１０を通じて洗剤投入口８に水が注ぎ込まれる。洗剤は水と混じった状態で循環水路７を下降し、継続して注水された状態にて水受け槽１および洗濯槽２下部に溜められる。一定量の水が注水された後に、注水を一旦停止し、パルセータ３および下面羽根４を回転させることで洗濯槽２下部に溜まった溶解不十分な洗剤を攪拌しながら溶解させている。さらに、上記操作によって溶解させた洗濯水を、循環水路７を経由して衣類へ吐出し、洗濯工程へと進めている。
特開２００６−３３４１１７号公報

しかしながら、このような従来の全自動洗濯機では、洗濯槽２下部に溜まった溶解不十分な洗剤を短時間で溶解しようとパルセータ３および下面羽根４の回転数を高めて攪拌力を上げると、溶解不十分な洗剤を含んだ洗濯水が循環水路７に流れ込み、そのまま洗濯衣類に吐出され、付着した未溶解の洗剤によって衣類の洗浄ムラが発生するといった課題が存在した。また、回転数を高めて攪拌力が上げられないことによって、特に、水温が低くなる冬場においては溶解不十分な洗剤が多くなり、溶解させるために長い時間が必要であったり、洗浄ムラが顕著になるといった課題が存在した。また、洗濯槽２下部で十分洗剤を溶解させたとしても、洗剤を含んだ洗濯水が存在するのは、洗濯槽２だけでなく水受け槽１の底部にも存在し、水受け槽１下部に溶解不十分な洗剤が残ることによって洗剤を栄養源とするカビや菌類が生息しやすくなり、洗濯機全体の衛生面が悪化するといった課題が存在した。

本発明は上記課題を解決するもので、洗剤を効果的に溶解させて、衣類の洗濯ムラを少なくすることを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、水受け槽と、前記水受け槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内の底部に回転自在に設けたパルセータと、前記パルセータの裏面に設けた下面羽根と、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを回転駆動する駆動モータと、前記水受け槽内に洗濯水を供給する給水手段と、前記給水手段より水受け槽底部へと水を導く給水路と、前記給水路に設けた洗剤投入口と、前記駆動モータと前記給水手段を制御する制御手段と、前記下面羽根を配設したポンプ室と、前記ポンプ室の水を、前記洗濯兼脱水槽に送出して循環させる循環水路と、前記循環水路に設けた開閉手段とを備え、前記開閉手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧に応じて循環水路を開閉し、所定の水圧以上で前記循環水路を開くようにしたものである。

これによって、パルセータおよび下面羽根の回転数を上げて攪拌力を高めても、溶解不十分な洗剤と洗濯水が循環水路を通って洗濯槽内の衣類に吐出されることがなく、短い時間でも洗剤を洗濯水に十分溶解させることが可能となる。さらに、未溶解の洗剤を溶解させるための攪拌力が向上することにより、水温が低い場合でも十分溶解させることが可能となる。

本発明の洗濯機は、下面羽根の回転数を高めて洗剤を効果的に溶解させることができ、溶解不十分な洗剤と洗濯水が循環水路を通って洗濯槽内の衣類に吐出されることがなく、衣類の洗濯ムラを少なくすることができる。

第１の発明は、水受け槽と、前記水受け槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内の底部に回転自在に設けたパルセータと、前記パルセータの裏面に設けた下面羽根と、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを回転駆動する駆動モータと、前記水受け槽内に洗濯水を供給する給水手段と、前記給水手段より水受け槽底部へと水を導く給水路と、前記給水路に設けた洗剤投入口と、前記駆動モータと前記給水手段を制御する制御手段と、前記下面羽根を配設したポンプ室と、前記ポンプ室の水を、前記洗濯兼脱水槽に送出して循環させる循環水路と、前記循環水路に設けた開閉手段とを備え、前記開閉手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧に応じて循環水路を開閉し、所定の水圧以上で前記循環水路を開くようにしたことにより、下面羽根の回転数を高めても洗濯水と未溶解の洗剤が洗濯槽内に吐出されることはなく、ポンプ室内において十分に洗剤を溶解させることができ、洗浄むらの少ない洗濯を行うことができる。また、下面羽根の回転数を上げることで攪拌効果が向上し、少量の水に洗剤を多く溶かすことも可能となり、節水特性に優れ、濃厚な洗浄水による洗浄能力に優れた洗濯機を提供することが可能となる。さらには、従来は溶けきれずに排水されていた洗剤も有効に利用することができるため使用する洗剤量を減らすことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、給水手段による給水開始後、パルセータを開閉手段が閉じた状態を維持する回転数で所定時間低速回転させ、その後前記開閉手段が開いた状態となる回転数で回転させるようにしたことにより、開閉手段が閉じた状態を維持できる最大の回転数でパルセータおよび下面羽根を回転させて洗剤を溶解させることができ、洗剤を完全に溶解させるまでの時間を短縮することができるとともに、ポンプ室において十分洗剤を溶解させた後に洗濯槽内への吐出が可能となり、洗浄ムラを少なくすることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、給水手段による給水開始後、パルセータと洗濯兼脱水槽を同じ方向に所定時間、開閉手段が閉じた状態を維持する速度で回転させ、その後前記パルセータのみを回転させ、前記開閉手段が開いた状態となる回転数で回転させるようにしたことにより、未溶解の洗剤を洗濯水に溶解させている間、洗濯兼脱水槽全体と共に洗濯物が回転し、パルセータの回転に伴う洗濯物のねじれや衣類間の圧縮等、洗濯物に対する負荷を減らすことで衣類の傷みを低減することができる。したがって、洗濯衣類が十分に濡れていない状態であっても、洗濯衣類を傷めることなくパルセータおよび下面羽根の回転数を高めることができ、洗剤を溶解するための攪拌力を上げることができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明のポンプ室と水受け槽の底部を連通する吐出水路と、前記吐出水路を開閉する閉塞手段を設け、前記閉塞手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧が所定の圧力より低いときに吐出水路を開き、所定の圧力より高くなったときに前記吐出水路を閉塞するようにしたことにより、ポンプ室から水受け槽への洗濯水の流れが生じ、水受け槽内に残留する未溶解洗剤の溶解が促進される。したがって、洗濯槽底部のポンプ室だけではなく、水受け槽底部に存在する未溶解の洗剤に対する溶解が促進され、洗剤カスの残らない清潔な洗濯機を提供することが可能となる。

第５の発明は、特に、第４の発明の閉塞手段は、開閉手段によって循環水路が開かれたときに吐出水路を閉じるようにしたことにより、開閉手段が閉じられた際には、ポンプ室から循環水路への洗濯水の流れが遮断されて、ポンプ室と水受け槽間のみで洗濯水が攪拌、循環することとなり、洗濯槽および水受け槽の底部に残存している未溶解洗剤の溶解が促進され、開閉手段が開かれた際には洗剤が十分溶解した洗濯水を洗濯槽内へ吐出することができる。したがって、洗濯槽底部のポンプ室だけではなく水受け槽底部に存在する未溶解の洗剤に対する溶解促進も可能となり、洗剤カスの残らない清潔な洗濯機を提供することができる。

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、実施の形態１における洗濯機の断面図、図２は要部の拡大図である。図中１１は水受け槽、１２は水受け槽１１内に回転可能に設けた洗濯兼脱水槽、１３は洗濯兼脱水槽１２の底部に回転自在に配設されたパルセータ、１４はパルセータ１３の下面に形成された下面羽根、１５は洗濯兼脱水槽１２の底部に設けた吸水口で、下面羽根１４の下方に設けてあり水受け槽１１と連通している。１６は下面羽根１４の外周に形成されたポンプ室で吸水口１５を介して水受け槽１１の底部と連通している。１７は洗濯兼脱水槽１２およびパルセータ１３を一体または個別に回転駆動する駆動モータ、１８は洗濯兼脱水槽１２の底部から側壁に沿って上方へ延びる循環水路で、下部でポンプ室１６とつながっている。

１９は洗剤投入口、２０は循環水路１８を上昇してきた洗濯水を洗濯兼脱水槽１２に吐出する吐出口で、上下方向に所定の間隔をおいて複数の位置に設けている。２１は給水手段で、この給水手段２１より水受け槽１１の底部へ水を導く給水路２１ａを設けている。２２はポンプ室１６と循環水路１８の連結部を開閉する開閉手段、２３はＶベルト、２４は減速機構、２５は洗濯兼脱水槽１２が高速で回転する際にそのブレを抑制するための流体バランサーである。

開閉手段２２は、開閉弁２６と圧力応答部２７で構成され、ポンプ室１６と循環水路１８の水路を連通遮断するもので、洗濯兼脱水槽１２の側壁に複数設けた各々の循環水路１８に設けてあり、循環水路１８の最下位に位置する吐出口２０よりもポンプ室１６側に設けている。圧力応答部２７は、下面羽根１４の回転に伴い押し出されてくる水圧に比例して可逆的に応答するもので、弾性応答するバネで形成している。

常時はバネの付勢力でポンプ室１６と循環水路１８は開閉弁２６で遮断されるように閉じており、下面羽根１４が回転しポンプ室１６が所定の圧力に上昇すると、その水圧で圧力応答部２７を圧縮して開閉弁２６の位置を変位させ、ポンプ室１６と循環水路１８が連通する。図中の矢印イは、下面羽根１４が回転した際の水受け槽１からポンプ室１６への水の流れを示している。なお、駆動モータ１７、給水手段２１等を制御し、洗濯、濯ぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段（図示せず）を備えている。

次に、本実施の形態における動作を説明する。洗濯兼脱水槽１２に洗濯物を投入し、洗濯機のスタートスイッチ（図示せず）を入れると、投入重量によって使用する洗剤量が表示され洗剤投入口１９に適量がセッティングされる。給水手段２１から洗剤投入口１９へ洗濯物投入量に対して洗濯時に通常設定されるよりも少量の水が送り出され、洗剤投入口１９に配置された洗剤と共に水受け槽１１と洗濯兼脱水槽１２間に形成した給水路２１ａを通り、水受け槽１１の底部に溜められる。この際の水量は、少なくとも水受け槽１２の底部からパルセータ１３の下面に形成された下面羽根１４が浸漬するまでの量であることが好ましい。

次に、パルセータ１３および下面羽根１４を所定の回転数で所定時間回転させる。回転に伴いポンプ室１６に存在する洗濯水は循環水路１８に向かって押し出されるが、所定の水圧以下の回転数では開閉手段２２は開かないので循環水路１８に洗濯水は流れず、ポンプ室１６および水受け槽１１底部の空間内で攪拌される。したがって、洗濯水に溶けきれていなかった洗剤の溶解を促進し、充分に溶かすことができる。この場合、回転数は開閉手段２２が開かない回転数まで高くすることが可能であり、回転により発生する遠心力に基づく水圧と圧力応答部２７であるバネのバネ定数との関係で開閉機構２６の移動量を設定して決めればよい。

ただし、内部のパルセータ１３も同時に回転するために、パルセータ１３の回転と共に投入された衣類も攪拌され、衣類の傷む原因ともなることから回転数は５０ｒｐｍ以下が好ましい。また、衣類の傷みを抑えながら、下面羽根１４の回転数をより高くするためにパルセータ１３と下面羽根１４を別々の構造とし、遊星ギヤによって運動エネルギーを伝達しながら両者の回転比率を変化させて稼動させても問題はない。

さらに、所定時間回転させた後、パルセータ１３および下面羽根１４の回転数を高めて開閉手段２２を変位させ、ポンプ室１６と循環水路１８の間の遮断を解くことで、十分に攪拌された洗濯液が循環水路１８を通り、吐出口２０より洗濯物に噴きかけられる。さらに所定量の水を加えながら通常の洗濯プロセスが実施される。

また、パルセータ１３および下面羽根１４を回転させる場合に、パルセータ１３の回転と同期させて洗濯兼脱水槽１２を同じ方向にほぼ同じ回転速度で回転するよう制御することは、下面羽根１４の回転によりポンプ室１６での未溶解洗剤の溶解が促進されている間、パルセータ１３の回転に合わせて洗濯物も動くことが可能となり、洗濯物に対する負荷が低減され衣類の傷みを抑えることができて好ましい。

（実施の形態２）
図３は、本実施の形態２における洗濯機の断面図、図４は、同洗濯機の要部断面図である。２８はポンプ室１６と水受け槽１１の底部を連通する吐出水路２９を開閉する閉塞手段で、閉塞弁３０と、圧力応答部３１で構成している。図中、矢印ロは、下面羽根１４が回転した際の水受け槽１１からポンプ室１６への水の流れを示している。

圧力応答部３１は、下面羽根１４の回転に伴い押し出されてくる水圧に比例して可逆的に応動し、下面羽根１４が停止しているときは図４に示すように吐出水路２９を開いた状態にしており、弾性応答するバネあるいはゴム等が好ましい。

開閉手段２２は、実施の形態１で記載したようにポンプ室１６と循環水路１８の水路を開閉するものであり、洗濯兼脱水槽１２に設けられた循環水路１８ごとに設けられ、設置される箇所は最下位に位置する吐出口２０よりもポンプ室１６側である。下面羽根１４の回転によりポンプ室１６が所定の圧力に上昇すると、その水圧によって開閉手段２２が開かれるとともに、閉塞手段２８の閉塞弁３０が圧力応答部３１の付勢力に抗して変位し、吐出水路２９を閉じる。

以下、本実施の形態における動作を説明する。洗濯兼脱水槽１２に洗濯物を投入し、洗濯機のスタートスイッチ（図示せず）を入れると、投入重量によって使用する洗剤量が表示され洗剤投入口１９に適量がセッティングされる。給水手段２１から洗剤投入口１９へ、洗濯物投入量に対して洗濯時に通常設定されるよりも少量の水が送り出され、洗剤投入口１９に配置された洗剤と共に水受け槽１１と洗濯兼脱水槽１２間に設けられた給水路２１ａを通り、水受け槽１１の底部に溜められる。この際の水量は、少なくとも水受け槽１２の底部からパルセータ１３の下面に形成された下面羽根１４が浸漬するまでの量であることが好ましい。

次に、パルセータ１３および下面羽根１４を所定時間回転させる。回転に伴い、ポンプ室１６に存在する洗濯水は循環水路１８に向かって押し出されるが、開閉手段２２によって循環水路１８には流れずに、閉塞手段２８が開かれていることで吐出水路２９を通りポンプ室１６から再び水受け槽１１へと流れ出し、さらには吸水口１５を経由してポンプ室１６まで循環する矢印ロの流れを形成する。

この際に、ポンプ室１６および水受け槽１１の底部の空間内で洗濯水が攪拌され、洗濯水に溶けていなかったポンプ室１６および水受け槽１１に存在する洗剤の溶解を促進することとなる。

特に限定されるものではないが、下面羽根１４は開閉手段２２が開かない回転数まで、そして、閉塞手段２８が閉じない回転数まで高くすることが可能であり、回転により発生する遠心力に基づく水圧と圧力応答部３１であるバネのバネ定数との関係で、開閉弁３０および閉塞弁３０の移動量を調節して決めればよい。ただし、内部のパルセータ１３も同時に回転するために、パルセータ１３の回転と共に投入された衣類も攪拌され、衣類の傷む原因ともなることから回転数は５０ｒｐｍ以下が好ましい。

また、閉塞手段２８と開閉手段２２は連動して動くことが好ましく、閉塞手段２８が開閉手段２２によって循環水路１８が開かれた際には、吐出水路２９を閉じるように設定している。

また、衣類の傷みを抑えながら、下面羽根１４の回転数をより高くするために、パルセータ１３と下面羽根１４を別々の構造とし、遊星ギヤによって運動エネルギーを伝達しながら両者の回転比率を変化させて稼動させてもよい。

さらに、パルセータ１３および下面羽根１４を所定時間回転させた後、その回転数を高めて開閉手段２２および閉塞手段２８を変位させ、吐出水路２９を閉じて、ポンプ室１６と循環水路１８間を連通させることで、十分に攪拌された洗濯液が循環水路１８を通り、吐出口２０より洗濯物に噴きかけられる。さらに所定量の水を加えながら通常の洗濯プロセスが実施される。

また、実施の形態１と同様に、パルセータ１３および下面羽根１４を回転させる場合、パルセータ１３の駆動と同期させて洗濯兼脱水槽１２を同じ方向にほぼ同じ回転速度で駆動するよう制御することは、下面羽根１４の回転によりポンプ室１６および水受け槽１１での未溶解洗剤の溶解が促進されている間、パルセータ１３の回転に合わせて洗濯物も動くことが可能となり、洗濯物に対する負荷が低減され衣類の傷みを抑えることができて好ましい。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗剤を効果的に溶解させることができ、溶解不十分な洗剤と洗濯水が循環水路を通って洗濯槽内の衣類に吐出されることがなく、衣類の洗濯ムラを少なくすることができるので、洗濯水を洗濯兼脱水槽と水受け槽間に循環させて衣類を洗う洗濯機として有用である。

本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図 同洗濯機の開閉手段の断面図 本発明の実施の形態２における洗濯機の断面図 同洗濯機の閉塞手段の断面図 従来の洗濯機の断面図

符号の説明

１１ 水受け槽
１２ 洗濯兼脱水槽
１３ パルセータ
１４ 下面羽根
１５ 吸水口
１６ ポンプ室
１７ 駆動モータ
１８ 循環水路
１９ 洗剤投入口
２０ 吐出口
２１ 給水手段
２１ａ 給水路
２２ 開閉手段
２８ 閉塞手段
２９ 吐出水路

Claims (5)

1. 水受け槽と、前記水受け槽内に回転可能に設けられた洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内の底部に回転自在に設けたパルセータと、前記パルセータの裏面に設けた下面羽根と、前記洗濯兼脱水槽および前記パルセータを回転駆動する駆動モータと、前記水受け槽内に洗濯水を供給する給水手段と、前記給水手段より水受け槽底部へと水を導く給水路と、前記給水路に設けた洗剤投入口と、前記駆動モータと前記給水手段を制御する制御手段と、前記下面羽根を配設したポンプ室と、前記ポンプ室の水を、前記洗濯兼脱水槽に送出して循環させる循環水路と、前記循環水路に設けた開閉手段とを備え、前記開閉手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧に応じて循環水路を開閉し、所定の水圧以上で前記循環水路を開くようにした洗濯機。
2. 制御手段は、給水手段による給水開始後、パルセータを開閉手段が閉じた状態を維持する回転数で所定時間低速回転させ、その後前記開閉手段が開いた状態となる回転数で回転させるようにした請求項１記載の洗濯機。
3. 制御手段は、給水手段による給水開始後、パルセータと洗濯兼脱水槽を同じ方向に所定時間、開閉手段が閉じた状態を維持する速度で回転させ、その後前記パルセータのみを回転させ、前記開閉手段が開いた状態となる回転数で回転させるようにした請求項１記載の洗濯機。
4. ポンプ室と水受け槽の底部を連通する吐出水路と、前記吐出水路を開閉する閉塞手段を設け、前記閉塞手段は、前記ポンプ室内の下面羽根の回転によって発生する水圧が所定の圧力より低いときに吐出水路を開き、所定の圧力より高くなったときに前記吐出水路を閉塞するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 閉塞手段は、開閉手段によって循環水路が開かれたときに吐出水路を閉じるようにした請求項４記載の洗濯機。

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