JP2009172048A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】被洗浄対象物に与える機械力を向上させて、洗浄性能を高めることが可能な洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯機1は、制御部150と、被洗浄対象物2を収容するためのドラム120と、ドラム120の外周面を覆い、洗浄水を保持するための外槽130と、洗浄水をドラム120の内部に収容されている被洗浄対象物2に対して噴射するための噴射ノズル200と、噴射ノズル200を回動させるための回動軸とを備え、ドラム120は、外槽130の内部において、水平方向に延びる回転軸線、または、水平方向に対して傾斜した回転軸線の周りに回転可能であるように支持され、制御部150は、ドラム120に収容される被洗浄対象物2の量に基づいて、洗浄水が噴射ノズル200から噴射される方向を変化させるように、回動軸を中心に噴射ノズル200を回動させるように構成されている。
【選択図】図1
【解決手段】洗濯機1は、制御部150と、被洗浄対象物2を収容するためのドラム120と、ドラム120の外周面を覆い、洗浄水を保持するための外槽130と、洗浄水をドラム120の内部に収容されている被洗浄対象物2に対して噴射するための噴射ノズル200と、噴射ノズル200を回動させるための回動軸とを備え、ドラム120は、外槽130の内部において、水平方向に延びる回転軸線、または、水平方向に対して傾斜した回転軸線の周りに回転可能であるように支持され、制御部150は、ドラム120に収容される被洗浄対象物2の量に基づいて、洗浄水が噴射ノズル200から噴射される方向を変化させるように、回動軸を中心に噴射ノズル200を回動させるように構成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、一般的には洗濯機に関し、特定的には、ドラム式洗濯機に関する。
従来、ドラム式洗濯機においては、主としてドラムの回転により被洗浄対象物を持ち上げ、重力で落下させるタンブリングによって被洗浄対象物の洗浄が行われている。このように、重力を利用して洗浄する場合には、縦型の洗濯機と比較して、被洗浄対象物に与えられる機械力が小さく、洗浄性能が劣る。
洗濯機の洗浄性能は、被洗浄対象物を攪拌する、こする、叩くといった機械力と、洗剤に含まれる界面活性剤の化学力の二つが重要な因子となる。そのため、ドラム式洗濯機において洗浄性能を向上させるためには、機械力と化学力を効率よく被洗浄対象物に与えることと、これらの力の絶対値を向上させることが必要である。
化学力を向上させるためには、最も単純には、洗浄水中の界面活性剤濃度を上げればよい。機械力については、縦型洗濯機においては、パルセータの回転速度を速くすることで比較的簡単に機械力を向上させることが可能である。一方、ドラム式洗濯機においては、ドラムの回転速度を単純に速くすれば、遠心力で被洗浄対象物がドラム内壁に張り付いてしまい、タンブリングができなくなってしまう。そこで、ドラム式洗濯機において洗浄性能を向上させるためには、ドラムの回転速度を変速させて慣性力を利用する手法や、被洗浄対象物を持ち上げるためにドラム内壁に設置されるバッフルの形状や配置を工夫する手法等がとられている。
例えば、特開平4−97784号公報(特許文献1)には、ドラムの回転速度を高速、低速回転に切り替え、バッフルの表面に凹凸部を形成することによって、被洗浄対象物のかき揚げ落下に変化を生じさせ、バッフルの表面の凹凸部に被洗浄対象物を落下させて、機械力を向上させるドラム式洗濯機が記載されている。
また、特開昭64−20897号公報(特許文献2)に記載のドラム式洗濯機においては、被洗浄対象物が落下しない速度でドラムを回転させながら、上方より洗剤が溶解した洗濯液をシャワーする。このように、ドラム内の洗濯物に洗濯液を泡状にしてかけることで、洗いむらを低減するとともに洗浄性能を向上させている。
特開平4−97784号公報
特開昭64−20897号公報
しかしながら、ドラム式洗濯機においてはドラムの回転により被洗浄対象物を持ち上げ、重力で落下させることによって機械力を得るため、結局はドラムの大きさ、すなわち、衣類を持ち上げられる高さによって、得られる機械力の大きさが左右される。特開平4−97784号公報(特許文献1)に記載されているドラム式洗濯機のように、ドラムの回転速度を変速させることによって、被洗浄対象物に対する効率的な機械力の付与は可能であるが、機械力の絶対値を向上させることは困難である。さらに、ドラム内を被洗浄対象物が満たした高被洗浄対象物負荷の状態においては、被洗浄対象物とドラム内壁との間に空間が生じないので、タンブリングによる効果をほとんど得ることができない。また同時に、ドラムの回転と衣類の回転が同調してしまい、攪拌や布間のこすれもほとんど生じないので、著しく洗浄性能が低下してしまっていた。
一方、特開昭64−20897号公報(特許文献2)に記載されているようなドラム式洗濯機においては、被洗浄対象物を落下させずに洗濯液を被洗浄対象物に上方からシャワーしているが、このような洗濯機によっては、洗濯むらの発生を防止することはできても、被洗浄対象物に与える機械力を向上させることはできない。
そこで、この発明の目的は、被洗浄対象物に与える機械力を向上させて、洗浄性能を高めることが可能な洗濯機を提供することである。
この発明に従った洗濯機は、制御部と、被洗浄対象物を収容するための内槽と、内槽の外周面を覆い、洗浄水を保持するための外槽と、洗浄水を内槽の内部に収容されている被洗浄対象物に対して噴射するための噴射部と、噴射部を回動させるための回動軸とを備え、内槽は、外槽の内部において、水平方向に延びる回転軸線、または、水平方向に対して傾斜した回転軸線の周りに回転可能であるように支持され、制御部は、内槽に収容される被洗浄対象物の量に基づいて、洗浄水が噴射部から噴射される方向を変化させるように、回動軸を中心に噴射部を回動させるように構成されている。
このように、被洗浄対象物の量に基づいて、洗浄水が噴射部から噴射される方向を変化させることにより、被洗浄対象物の量に応じて洗浄水の噴射によって機械力を被洗浄対象物に付与することができる。これにより、被洗浄対象物の量に応じて被洗浄対象物に与える機械力を向上させて、洗浄性能を高めることが可能な洗濯機を提供することができる。
この発明に従った洗濯機は、洗浄水を内槽の内部に循環供給するための循環手段を備え、循環手段は、洗浄水を循環させるための循環装置と、洗浄水が流通するための洗浄水循環経路とを含むことが好ましい。
このようにすることにより、外部から洗浄水を供給する必要がなくなる。
この発明に従った洗濯機においては、制御部は、内槽に収容されている被洗浄対象物が所定の量よりも少ない場合には、洗浄水が噴射部からほぼ鉛直下向きに噴射されるように、噴射部を回動させるように構成されていることが好ましい。
内槽に収容される被洗浄対象物の量が少ない状態においては、被洗浄対象物と内槽の内壁との間に比較的大きな空間が存在する。このように、被洗浄対象物の量が少ない場合には、洗浄水の噴射方向をほぼ鉛直下向きとすることによって、洗浄水を被洗浄対象物に対して噴きつけて、洗浄水の噴射による運動量を、タンブリング時に内槽内において落下途中の被洗浄対象物に与えて、落下の速度を加速させることができる。このようにすることにより、内槽の大きさを変えることなく、タンブリングによる機械力の絶対値を向上させることが可能となる。
この発明に従った洗濯機においては、制御部は、内槽に収容されている被洗浄対象物が所定の量よりも多い場合には、洗浄水が噴射部から内槽の回転方向と逆の方向に向かって噴射されるように、噴射部を回動させるように構成されていることが好ましい。
内槽に収容される被洗浄対象物の量が多い状態においては、洗浄中の被洗浄対象物と内槽の内壁との間に大きな空間が存在しない。このように、被洗浄対象物の量が多い場合には、洗浄水の噴射方向を、内槽の回転方向、すなわち、内槽に収容されている被洗浄対象物が回転する方向と逆の方向とする。このようにすることにより、被洗浄対象物にせん断応力を与えることができるので、被洗浄対象物の量が多くタンブリングの効果が期待できない場合においても、洗浄性能を高めることができる。
この発明に従った洗濯機は、噴射部から噴射される洗浄水の噴射圧を任意に変更するための噴射圧変更手段を備えることが好ましい。
このようにすることにより、被洗浄対象物の種類、汚れの度合いに応じて適切な噴射圧で洗浄水を噴射し、被洗浄対象物に適切な機械力を与えて、布痛み等を抑えて洗浄することが可能となる。
以上のように、この発明によれば、被洗浄対象物に与える機械力を向上させて、洗浄性能を高めることが可能な洗濯機を提供することができる。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の一つの実施の形態として、洗濯機の全体を概略的に示す側断面図である。図の左側が洗濯機の正面側である。
図1に示すように、ドラム式の洗濯機1は、キャビネット100の内部に、被洗浄対象物2を攪拌洗浄するための内槽としてドラム120と、洗浄水を保持するための外槽130と、ドラム120を回転させるためのドラム回転モーター121とを備える。ドラム120の外周面は、外槽130によって覆われている。外槽130とドラム120は、洗濯機1の正面側において開口部を有し、開口部は前扉110によって開放または閉塞される。外槽130はダンパー131によって、洗濯機1のキャビネット100内に支持されている。
ドラム120は、洗濯機1の背面側において、ドラム軸122によってドラム回転モーター121と接合されており、ドラム回転モーター121が駆動されることによって、ドラム軸122を中心にして回転する。ドラム軸122は、水平方向、または、水平方向に対して傾斜するように延びている。ドラム120の内壁面上には、被洗浄対象物2を攪拌するためのバッフル123が複数、配置されている。ドラム120の周壁面には、多数の穴が形成されている。
外槽130の下部には、洗浄水をドラム120内に循環供給するための循環手段が配置されている。循環手段は、洗浄水循環経路141と、循環装置としての循環ポンプ142とを含む。洗浄水循環経路141は、外槽130の下部において洗浄水循環経路141の内部と外槽130の内部とが連通するように外槽130に接続されており、外槽130内の上部において、噴射部として噴射ノズル200に接続されている。循環ポンプ142は、洗浄水循環経路141内の洗浄水を、噴射ノズル200を通じてドラム120内に送り出す。
噴射ノズル200の取付軸は、外槽130に保持されている。噴射ノズル200は、取付軸の周りに回動自在であるように、ドラム120の内部に噴射口201を向けて設置されている。噴射ノズル200は、洗浄水がドラム120の前方からドラム120の内部に向かって噴射されるように、噴射口201がドラム120の底部隅に対向するように設置されている。
図中のy軸は、噴射ノズル200の噴射口201がドラム120底部の最も低い位置に対向している状態において、噴射口201とドラム120の最低部とを結ぶ線に沿った軸である。洗濯機1の上方側をy軸の正の方向とする。z軸は、y軸に直交し、噴射ノズル200の取付軸に沿った軸である。洗濯機1の後方側をz軸の正の方向とする。x軸は、y軸とz軸に直交し、図1に示す洗濯機1の右側面から左側面、すなわち、図1の紙面の表側から裏側に向かって延びる軸である。洗濯機1の左側、すなわち、図1の紙面の裏側をx軸の正の方向とする。噴射ノズル200は、z軸を中心としてxy平面内で回動自在である。z軸は、噴射ノズル200の回動軸の一例である。
図2は、洗濯機の右側から見たときの噴射ノズルを概略的に示す図(A)と、洗濯機の正面側から見たときの噴射ノズルを概略的に示す図(B)である。
図2の(A)に示すように、噴射ノズル200は、ノズル側ギア202に固定されている。ノズル側ギア202は、モーター側ギア211と噛み合うように配置されている。モーター側ギア211は、噴射ノズル回動モーター210に接続されている。洗浄水は、図2の(A)に示す矢印Wの方向に、噴射ノズル200の内部を流れて、高圧ジェットとして噴射口201からドラム120内に噴射される。
図2の(B)に示すように、噴射ノズル回動モーター210が駆動すると、モーター側ギア211が回動する。モーター側ギア211と噛み合っているノズル側ギア202は、モーター側ギア211と逆方向に回動する。ノズル側ギア202は、z軸を中心に、時計回り、反時計回りのどちらの方向にも回動可能である。ノズル側ギア202が回動すると、ノズル側ギア202に固定されている噴射ノズル200が回動する。噴射ノズル200が、z軸の負の方向から正の方向に見て、すなわち、洗濯機の正面側から見て、z軸を中心に反時計回りに振り角θ回動する場合の回動角度を+θ、時計回りに振り角θ回動する場合の回動角度を−θとする。噴射ノズル200の噴射口201がドラム120の底部の最も低い位置に対向する状態においては、振り角θの大きさは、0°である。
噴射ノズル200がy軸に沿った方向に向けられており、噴射口201がドラム120の最低部に対向している場合には、洗浄水は、ドラム120の最低部に向かって、ほぼ鉛直下向きに、矢印Woの方向に噴射される。この状態から、噴射ノズル200が、z軸の負の方向から正の方向に見て、すなわち、洗濯機の正面側から見て、z軸を中心に反時計回りに振り角θ、すなわち、振り角+θ回動されると、洗浄水は矢印W+の方向に噴射され、噴射ノズル200が振り角−θ回動されると、洗浄水は矢印W−の方向に噴射される。
図3は、この発明の一つの実施形態の洗濯機に係る制御関連の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、洗濯機は制御部150と、被洗浄対象物負荷量検知手段160と、噴射圧変更手段170を備える。被洗浄対象物負荷量検知手段160は、制御部150に検知信号を送信し、制御部150は、噴射ノズル回動モーター210、噴射圧変更手段170、循環ポンプ142、ドラム回転モーター121に制御信号を送信する。
以下、本発明の洗濯機1による被洗浄対象物2の洗浄について説明する。
被洗浄対象物2を洗濯する際には、使用者は、前扉110を開けてドラム120内部に被洗浄対象物2を収容し、前扉110を閉じる。洗濯機1の運転を開始すると、被洗浄対象物負荷量検知手段160がドラム120内の被洗浄対象物2の量を自動的に検知し、制御部150に検知信号を送信する。
制御部150は、被洗浄対象物負荷量検知手段160によって検知された被洗浄対象物2の量に応じて、予め設定された所定の量の水を給水し、ドラム120の回転を開始する。まず、洗浄水が水供給手段(図示しない)によってドラム120と外槽130内に供給される。外槽130内に配置されているドラム120の周壁面には多数の穴が形成されているので、洗浄水は、外槽130とドラム120の内部に貯められて、被洗浄対象物2が洗浄水に浸される。
所定量の洗浄水が供給されると、制御部150は、ドラム回転モーター121に制御信号を送信して、ドラム120を回転させるようにドラム回転モーター121を制御する。ドラム120は、ドラム軸122を中心として、時計回り、反時計回りのどちらの方向にも回転する。
ドラム120が回転することにより、ドラム120の内壁面上に設置されたバッフル123が被洗浄対象物2を攪拌し、持ち上げ、落下させて、タンブリングによって洗浄を行う。
外槽130内に保持される洗浄水は、外槽130の下部において洗浄水循環経路141内に流入し、循環ポンプ142によって洗浄水循環経路141内を洗濯機1の上部に向かって送られ、ドラム120の上部において噴射ノズル200内に流入して、噴射ノズル200からドラム120内に高圧ジェットとして噴射される。ドラム120内に噴射された洗浄水は、ドラム120の周壁に形成された穴を通ってドラム120の外周面と外槽130の内周面との間に流出し、再び洗浄水循環経路141を通って、ドラム120内に循環供給される。
図4は、低被洗浄対象物負荷時のドラムの内部を、洗濯機の右側から見たときの状態を示す図(A)と、洗濯機の正面側から見たときの状態を示す図(B)である。
図4に示すように、低被洗浄対象物負荷の状態とは、ドラム120内に被洗浄対象物2が収容されている状態において、被洗浄対象物2の量が所定の量よりも少なく、被洗浄対象物2とドラム120の内壁との間に十分な空間124が存在する状態とする。具体的には、被洗浄対象物2の体積がドラム120の体積の半分未満の状態を指す。
図4を用いて、低被洗浄対象物負荷時の洗浄シーケンスについて説明する。被洗浄対象物負荷量検知手段160(図3)によって、被洗浄対象物2の体積がドラム120の体積の半分未満であることが検知されると、制御部150は、噴射ノズル200の噴射口201がドラム120の底部隅の最も低い位置を向くように、噴射ノズル回動モーター210を制御する。このときの振り角θの大きさは、0°である。噴射ノズル200は、図2の(B)に実線で示す位置にあり、噴射ノズル200の噴射口201からは、洗浄水が矢印W0の方向に、ほぼ鉛直下向きに、高圧ジェットとして噴射される。低被洗浄対象物負荷時には、ドラム120が回転している間、噴射ノズル200は噴射口201をドラム120の最低部を向けたままにされ、z軸を中心として回動されない。
ドラム120の回転方向が反時計周りの場合について説明する。ドラム120が回転を始める前に、図中に二点鎖線で示す位置にあった被洗浄対象物2は、ドラム120が回転を始めると、バッフル123によってドラム120の回転方向に、すなわち、図中に破線で示す矢印Rの方向に持ち上げられる。被洗浄対象物2がある程度の高さまで持ち上げられると、被洗浄対象物2はドラム120の内面から剥離し、破線で示す矢印Qの方向に、重力によって落下する。
このとき、噴射ノズル200から噴射される高圧ジェットが落下途中の被洗浄対象物2に当たる。矢印Pで示す、噴射ノズル200から噴射される高圧ジェットの持つ運動量が、落下途中の被洗浄対象物2に与えられて、被洗浄対象物2の落下速度が増大する。被洗浄対象物2の落下速度が増大することによって、被洗浄対象物2は、高圧ジェットを噴射しない通常のタンブリング時よりも大きな力でドラム120の内壁に叩きつけられる。このようにして、被洗浄対象物2は洗浄水が当たることによる叩き洗浄と、落下してドラム120内壁に衝突することによる叩き洗浄とを同時に受けることになるので、従来を大きく上回る洗浄効果が発揮される。
図5は、高被洗浄対象物負荷時にドラムが時計回りに回転するときのドラムの内部を洗濯機の正面側から見たときの状態を示す図である。また、図6は、高被洗浄対象物負荷時にドラムが反時計回りに回転するときのドラムの内部を洗濯機の正面側から見たときの状態を示す図である。
ここで、高被洗浄対象物負荷の状態とは、ドラム120内に被洗浄対象物2が入った状態において、被洗浄対象物2が所定の量より多く、被洗浄対象物2とドラム120の内壁との間の空間が狭い状態とする。具体的には、被洗浄対象物2の体積がドラム120体積の半分より大きい状態を指す。
図5と図6に示すように、高被洗浄対象物負荷状態では、ドラム120と被洗浄対象物2の間の空間が小さく、被洗浄対象物2は自由に移動できない。このような状態においては、被洗浄対象物2はドラム120の回転に従ってバッフル123によって持ち上げられても、ほとんど落下しない。被洗浄対象物2がほとんど落下しないので、通常のタンブリングによる洗浄で機械力を得ることは困難である。
被洗浄対象物負荷量検知手段160(図3)によって、被洗浄対象物2の体積がドラム120の体積の半分より大きいことが検知されると、制御部150は、ドラム120の回転に応じて噴射ノズル200を回動させるように、噴射ノズル回動モーター210を制御する。
図5に示すように、ドラム120が、z軸の負の方向から正の方向に見て、すなわち、洗濯機1の正面側から見て、時計回りに回転する場合には、被洗浄対象物2はドラム120の回転に合わせて、破線の矢印R−の方向に回転する。制御部150は、噴射ノズル200がドラム120の最低部を向いた方向から、z軸を中心に時計回りに振り角θ回動するように、噴射ノズル回動モーター210を制御する。このとき、噴射ノズル200は図2の(B)に実線で示す状態から振り角−θ回動して、二点鎖線で示す方向を向く。振り角θは45°未満であることが望ましい。
噴射ノズル200が振り角−θ回動された状態では、洗浄水は噴射口201から矢印W−で示す方向に高圧ジェットとして噴射される。このとき、洗浄水は噴射圧によって、噴射口201から、z軸の負の方向から正の方向を見て反時計回りに噴射される。ドラム120の回転によって破線の矢印R−の方向に回転させられる被洗浄対象物2には、ドラム120の回転方向R−と逆向きに、矢印P+で示すように、z軸の負の方向から正の方向を見て反時計回りの方向に、高圧ジェットの力が働く。
一方、図6に示すように、ドラム120がz軸の負の方向から正の方向に見て、すなわち、洗濯機1の正面側から見て、反時計回りに回転する場合には、被洗浄対象物2はドラム120の回転に合わせて、破線の矢印R+の方向に回転する。制御部150は、噴射ノズル200がドラム120の最低部を向いた方向から、z軸を中心に反時計回りに振り角θ回動するように、噴射ノズル回動モーター210を制御する。このとき、噴射ノズル200は図2の(B)に実線で示す状態から振り角+θ回動して、二点鎖線で示す方向を向く。振り角θは45°未満であることが望ましい。
噴射ノズル200が振り角+θ回動された状態では、洗浄水は噴射口201から矢印W+で示す方向に高圧ジェットとして噴射される。このとき、洗浄水は噴射圧によって、噴射口201から、z軸の負の方向から正の方向に見て時計回りに噴射される。ドラム120の回転によって破線の矢印R+の方向に回転させられる被洗浄対象物2には、ドラム120の回転方向R+と逆向きに、矢印P−で示すように、z軸の負の方向から正の方向に見て時計回りの方向に、高圧ジェットの力が働く。
このように、噴射ノズル200から噴射される高圧ジェットの力は、ドラム120の回転方向と逆向きに働き、ドラム120とともに回転する被洗浄対象物2に効果的なせん断力を与えることができる。また、このせん断力により被洗浄対象物2を攪拌し、被洗浄対象物2どうしの間に効率的にせん断力を与えることが可能となる。このようにして、被洗浄対象物2は、洗浄水が当たることによる叩き洗浄と、被洗浄対象物2どうしが相対的に移動することによるこすり洗浄とを同時に受けることになり、従来方法を大きく上回る洗浄効果が発揮される。
ドラム120は、洗濯機1の運転中、反時計回りと時計回りとを交互に繰り返すように回転させられる。噴射ノズル200は、洗濯機1の運転中、ドラム120の回転に合わせて振り角+θ〜−θまでの間を往復するように回動する。
ここで、洗濯機1に搭載する高圧ジェットの噴射ノズル200と循環ポンプ142の設計、選定方法を説明する。
高圧ジェットの噴射力F[N]は、高圧ジェットの流速v[m/s]、ノズル出口断面積A[m2]、水の密度ρ[kg/m3]を用いて、次の式1で求められる。
循環ポンプ142の吐き出し圧力をp[MPa]とし、このときの流量をQ[m3/s]とする。断面積が同じ噴射ノズル200に対しては、流量Qは圧力pの(1/2)乗に比例することから、ある圧力p0の時の流量Q0の実測値を基準として、求めたい圧力pのときの流量Qは次の式2で推算できる。
高圧ジェットの流速vはQ/Aと表されるので、式1と式2から、高圧ジェットの噴射力F[N]は、循環ポンプ142の吐き出し圧力pを変数として、次の式3で求められる。
上記の式3をもとに、循環ポンプ142の吐き出し圧力pを変えることで、高圧ジェットによって被洗浄対象物2に与えられる機械力を制御することが可能となる。循環ポンプ142の吐き出し圧力pは、噴射圧変更手段170によって変更される。
以上のように、洗濯機1は、制御部150と、被洗浄対象物2を収容するためのドラム120と、ドラム120の外周面を覆い、洗浄水を保持するための外槽130と、洗浄水をドラム120の内部に収容されている被洗浄対象物2に対して噴射するための噴射ノズル200と、噴射ノズル200を回動させるための回動軸とを備え、ドラム120は、外槽130の内部において、水平方向に延びる回転軸線、または、水平方向に対して傾斜した回転軸線の周りに回転可能であるように支持され、制御部150は、ドラム120に収容される被洗浄対象物2の量に基づいて、洗浄水が噴射ノズル200から噴射される方向を変化させるように、回動軸を中心に噴射ノズル200を回動させるように構成されている。
このように、被洗浄対象物2の量に基づいて、洗浄水が噴射ノズル200から噴射される方向を変化させることにより、被洗浄対象物2の量に応じて洗浄水の噴射によって機械力を被洗浄対象物2に付与することができる。これにより、被洗浄対象物2の量に応じて被洗浄対象物2に与える機械力を向上させて、洗浄性能を高めることが可能な洗濯機1を提供することができる。
また、洗濯機1は、洗浄水をドラム120の内部に循環供給するための循環手段を備え、循環手段は、洗浄水を循環させるための循環ポンプ142と、洗浄水が流通するための洗浄水循環経路141とを含む。
このようにすることにより、外部から洗浄水を供給する必要がなくなる。
また、洗濯機1においては、制御部150は、ドラム120に収容されている被洗浄対象物2が所定の量よりも少ない場合には、洗浄水が噴射ノズル200からほぼ鉛直下向きに噴射されるように、噴射ノズル200を回動させるように構成されている。
ドラム120に収容される被洗浄対象物2の量が少ない状態においては、被洗浄対象物2とドラム120の内壁との間に比較的大きな空間124が存在する。このように、被洗浄対象物2の量が少ない場合には、洗浄水の噴射方向をほぼ鉛直下向きとすることによって、洗浄水を被洗浄対象物2に対して噴きつけて、洗浄水の噴射による運動量を、タンブリング時にドラム120内において落下途中の被洗浄対象物2に与えて、落下の速度を加速させることができる。このようにすることにより、ドラム120の大きさを変えることなく、タンブリングによる機械力の絶対値を向上させることが可能となる。
また、洗濯機1においては、制御部150は、ドラム120に収容されている被洗浄対象物2が所定の量よりも多い場合には、洗浄水が噴射ノズル200からドラム120の回転方向と逆の方向に向かって噴射されるように、噴射ノズル200を回動させるように構成されている。
ドラム120に収容される被洗浄対象物2の量が多い状態においては、洗浄中の被洗浄対象物2とドラム120の内壁との間に大きな空間が存在しない。このように、被洗浄対象物2の量が多い場合には、洗浄水の噴射方向を、ドラム120の回転方向、すなわち、ドラム120に収容されている被洗浄対象物2が回転する方向と逆の方向とする。このようにすることにより、被洗浄対象物2にせん断応力を与えることができるので、被洗浄対象物2の量が多くタンブリングの効果が期待できない場合においても、洗浄性能を高めることができる。
また、洗濯機1は、噴射ノズル200から噴射される洗浄水の噴射圧を任意に変更するための噴射圧変更手段170を備える。
このようにすることにより、被洗浄対象物2の種類、汚れの度合いに応じて適切な噴射圧で洗浄水を噴射し、被洗浄対象物2に適切な機械力を与えて、布痛み等を抑えて洗浄することが可能となる。
本発明の一つの実施の形態として図1に示す本発明の洗濯機を用い、比較形態として従来のドラム式洗濯機を用いて、JIS C 9606洗浄試験を実施し、洗浄性能を評価した。使用した洗濯機の容量は、本発明の洗濯機と、比較形態として従来の洗濯機のどちらも洗濯物負荷最大9kgであった。被洗浄対象物はJIS湿式汚染布とした。被洗浄対象物負荷(JIS木綿布重量)は、2kg、6kg、9kgの場合について試験を行なった。水温は30℃であり、洗浄時間は20分間であった。使用水量と使用した洗剤の量は、各被洗浄対象物負荷の大きさに合わせた標準量であった。
比較形態としての従来型のドラム式洗濯機は、洗浄水の循環噴射を、前扉の下部からドラム内に向かって行う構成であった。この洗浄水の循環噴射の洗浄水吐出し圧は十分に低く、洗浄水によって得られる機械力は、タンブリングによって得られる機械力と比較して無視できるものである。この比較形態の洗濯機において行なわれる洗浄水の循環噴射は、本発明の洗濯機とは異なり、洗浄水を被洗浄対象物にむらなく行きわたらせることを目的として行なわれるものである。
本発明洗濯機での高圧ジェットは、圧力を6MPa、流量を4.6L/分とした。比較形態としての従来の洗濯機での循環水の供給は、圧力を0.01MPa、流量を6.8L/分とした。
被洗浄対象物負荷2kgは低被洗浄対象物負荷にあたり、6kgと9kgは、高被洗浄対象物負荷にあたる。被洗浄対象物負荷が2kgの場合には、噴射ノズルは図2の(B)において実線で示す位置になるように制御した。被洗浄対象物負荷が6kgまたは9kgのときには、噴射ノズルを、図2に示す振り角+θ〜−θまでの角度範囲内で往復させた。このとき、ドラムの回転方向に合わせて、洗浄水がドラムの回転方向と逆方向に噴射されるように、往復させた。噴射ノズルの振り角θは30°とした。
洗浄性能の評価はJIS C 9606の方法に従って、洗浄前後の汚染布の反射率から洗浄率を算出した。従来洗濯機での洗浄率を基準、すなわち、100%として、本発明の洗濯機での洗浄効果を評価した。本発明の洗濯機について算出した洗浄率を表1に示す。
表1に示すように、被洗浄対象物負荷が2kgであって、低被洗浄対象物負荷の場合には111%の洗浄率が得られた。被洗浄対象物負荷が6kgであって、高被洗浄対象物負荷の場合の洗浄率は126%、被洗浄対象物負荷が9kgの場合には113%の洗浄率が得られた。このように、本発明の洗濯機によって、低被洗浄対象物負荷であっても、高被洗浄対象物負荷であっても、洗浄性能が大きく向上することがわかった。
以上のように、本発明によれば、低被洗浄対象物負荷時であっても高被洗浄対象物負荷時であっても、洗浄性能を向上させることができる。洗浄性能の向上によって、仕上がり状態が向上するだけでなく、洗浄時間の短縮や、洗浄水量、洗剤使用量の抑制をすることも可能である。
このようにして、本発明によれば、従来の洗濯機に対して大きな変更を伴うことなく、効果的に洗浄性能を向上させることができる洗濯機を提供できるので、実用的な効果が大きいものである。
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、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修正と変形を含むものである。
1:洗濯機、2:被洗浄対象物、120:ドラム、130:外槽、141:洗浄水循環経路、142:循環ポンプ、150:制御部、170:噴射圧変更手段、200:噴射ノズル。
Claims (5)
- 制御部と、
被洗浄対象物を収容するための内槽と、
前記内槽の外周面を覆い、洗浄水を保持するための外槽と、
洗浄水を前記内槽の内部に収容されている被洗浄対象物に対して噴射するための噴射部と、
前記噴射部を回動させるための回動軸とを備え、
前記内槽は、前記外槽の内部において、水平方向に延びる回転軸線、または、水平方向に対して傾斜した回転軸線の周りに回転可能であるように支持され、
前記制御部は、前記内槽に収容される被洗浄対象物の量に基づいて、洗浄水が前記噴射部から噴射される方向を変化させるように、前記回動軸を中心に前記噴射部を回動させるように構成されている、洗濯機。 - 洗浄水を前記内槽の内部に循環供給するための循環手段を備え、
前記循環手段は、洗浄水を循環させるための循環装置と、洗浄水が流通するための洗浄水循環経路とを含む、請求項1に記載の洗濯機。 - 前記制御部は、前記内槽に収容されている被洗浄対象物が所定の量よりも少ない場合には、洗浄水が前記噴射部からほぼ鉛直下向きに噴射されるように、前記噴射部を回動させるように構成されている、請求項1または請求項2に記載の洗濯機。
- 前記制御部は、前記内槽に収容されている被洗浄対象物が所定の量よりも多い場合には、洗浄水が前記噴射部から前記内槽の回転方向と逆の方向に向かって噴射されるように、前記噴射部を回動させるように構成されている、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の洗濯機。
- 前記噴射部から噴射される洗浄水の噴射圧を任意に変更するための噴射圧変更手段を備える、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の洗濯機。
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2008
- 2008-01-22 JP JP2008011644A patent/JP2009172048A/ja active Pending
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