JP2021087567A - 洗濯機 - Google Patents

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大翼 三浦
Daisuke Miura
大翼 三浦
泰佑 堀木
Taisuke Horiki
泰佑 堀木
村尾 剛
Takeshi Murao
剛 村尾
賢 手島
Ken Tejima
賢 手島
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Abstract

【課題】本開示は、液剤投入装置において、シール開閉弁が動作不能になることを抑止する洗濯機を提供する。【解決手段】本開示におけるドラム式洗濯機は、液剤を収容する、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10と、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10から水槽ユニット2および回転ドラム1へ液剤を供給する液剤自動投入装置11を備える。液剤自動投入装置11は、液剤の貯留タンクの封止弁、タンクから自動投入経路に連通される部品のシール開閉弁、ピストンポンプの吸入部分の逆止弁と弁体を3構成設けている。前記シール開閉弁に液剤の作用により膨潤しにくいゴムを用いる。これにより、継続的にスムーズな液体洗剤・液体柔軟剤等の投入が行え、且つ、安定した投入量を維持できる。【選択図】図5

Description

本開示は、洗剤・柔軟剤等の液剤を用いて洗濯を行う洗濯機に関する。
特許文献1は、液剤自動投入装置を備えたドラム式洗濯機を開示する。
特許文献1におけるドラム式洗濯機は、液剤を収容する液剤タンクと、液剤タンクから洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備える。液剤投入装置は、剤の貯留タンクの封止弁、タンクから自動投入経路に連通される部品のシール開閉弁、ピストンポンプの吸入部分の逆止弁と弁体を3構成設けている。
特表2016−524995号公報
洗濯機の洗剤・柔軟剤自動投入装置においてピストンポンプを用いて剤を洗濯槽へ順次送り出す機構を用いた構成に対し、剤の貯留タンクの封止弁、タンクから自動投入経路に連通される部品のシール開閉弁、ピストンポンプの吸入部分の逆止弁と、弁体を3構成設けており、その弁体のゴムが剤の作用によりゴムが膨潤する現象が発生し、衣類用洗剤・柔軟剤等をスムーズに供給出来ない事象が発生するという課題があった。
本開示は、弁体のゴムが、衣類用洗剤のアルカリ(pH12以下)および柔軟剤の酸(pH3以上)に侵されない材質、または構成とする。
本開示における洗濯機は、筐体と、前記筐体の内部に弾性支持された水槽ユニットと、前記水槽ユニットの内部に回転可能に設けられた洗濯槽と、液剤を収容する一つ以上の液剤タンクと、前記液剤タンクから前記洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備える。前記液剤投入装置は、少なくとも一つのピストンとシリンダから成るピストンポンプを有し、液剤をシリンダ内に吸入または洗濯槽内へ続く経路へ排出する為にシリンダ内のゴムの逆止弁がピストンの上流、下流の少なくとも一箇所に設けており、前記液剤タンクから自動投入経路に連通される部分のゴムのシール開閉弁を有し、前記ゴムのうち少なくとも前記シール開閉弁は、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸(pH3以上)に侵されない材質、または構成とする。
本開示における洗濯機は、ゴムの膨潤を発生させないことにより、継続的にスムーズな液体洗剤・液体柔軟剤等の投入が行える且つ、安定した投入量を維持することができる。
実施の形態1における洗濯機の縦断面図 同洗濯機の外観を示す斜視図 同洗濯機の液剤自動投入装置の平面図 同洗濯機の液剤自動投入装置の側面の断面図 同洗濯機の液剤自動投入装置の要部断面図 同洗濯機の液剤自動投入装置のピストンポンプの要部断面図
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態1)
以下、図1〜6を用いて、実施の形態1を説明する。本実施の形態では、洗濯機としてドラム式洗濯機を例に説明する。
洗濯機の基本構成を説明する。
図1は、実施の形態1における洗濯機の縦断面図である。
図1に示すように、水槽ユニット2は、本体3との間に設けられたばね体(図示せず)及び防振ダンパー5により防振支持されている。水槽ユニット2の内部には、洗濯物を収容する回転ドラム1が回転自在に設けられている。回転ドラム1及び水槽ユニット2は、回転ドラム1の回転軸が前方から後方にかけて傾斜するように配設されている。回転ドラム1は、水槽ユニット2の底部に設けられたモータ6により回転駆動される。
次に、液剤自動投入装置11の基本構成を説明する。
図2は、実施の形態1における洗濯機の外観を示す斜視図、図3は、同洗濯機の液剤自動投入装置の平面図、図4は、同洗濯機の液剤自動投入装置の側面図、図5は、同洗濯機の液剤自動投入装置の要部断面図である。
図2に示すように、本体3の前方上部には洗剤入れ7が配設されており、洗剤入れ7の内側には収納部7a(図4参照)が形成されている。収納部7aの前方には、液体洗剤、液体柔軟剤を手動投入する際に用いる洗剤容器8が着脱可能に収納されている。
また、収納部7aの後方には、液剤自動投入装置11(後述する)に供給する液剤が充填された洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10が着脱可能に収納されている。
図3、図4に示すように、洗剤入れ7の後方外部には液剤自動投入装置11が配設されている。液剤自動投入装置11は、ピストンポンプ22により洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10に充填された液剤を吸引し、吐出経路11a、連結ホース25を介して、水槽ユニット2へと液剤を送り出す。
また、液剤自動投入装置11の後方には、水を供給する為の給水弁16が配設されている。給水弁16は開閉可能に設けられ、給水経路11bは給水弁16と液剤自動投入装置11とを接続する。
次に、液剤自動投入装置11の詳細構成を説明する。
図4および図5に示すように、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10の底部には、それぞれ洗剤供給口9a、柔軟剤供給口10aが設けられている。洗剤供給口9a、柔軟剤供給口10aには洗剤側逆止弁9b、柔軟剤側逆止弁10bがそれぞれ設けられ、洗剤側逆止弁9b、柔軟剤側逆止弁10bには、洗剤側逆止弁ゴム体9c、柔軟剤側逆止弁ゴム体10cが装着されている。そして、洗剤タンク9、柔軟剤タンク10を取り外している場合、洗剤側逆止弁9bおよび洗剤側逆止弁ゴム体9c、柔軟剤側逆止弁10bおよび柔軟剤側逆止弁ゴム体10cにより、洗剤タンク9、柔軟剤タンク10内から洗剤、柔軟剤が流
出するのを抑止している。
洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15は、液剤自動投入装置11から突出するように形成されている。洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15は、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10が収納部7aに収納された状態で洗剤供給口9a、柔軟剤供給口10aと連結するように、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10に対して着脱可能に設けられている。
洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15の先端には洗剤側リブ14a、柔軟剤側リブ15aが設けられており、洗剤側リブ14a、柔軟剤側リブ15aの外周には洗剤側Vリング14b、柔軟剤側Vリング15bが配設されている。これにより、吸入口と供給口との密閉性を向上させている。
また、洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15の先端の洗剤側リブ14a、柔軟剤側リブ15aから突出するように洗剤側突出リブ14e、柔軟剤側突出リブ15eが設けられており、洗剤タンク9及び柔軟剤タンク10が収納部7aに収納された状態で洗剤供給口9a、柔軟剤供給口10aと連結した際に、洗剤側突出リブ14e、柔軟剤側突出リブ15eが洗剤側逆止弁9b、柔軟剤側逆止弁10bを押すことで、経路を開放し、洗剤、柔軟剤が洗剤吸入経路14c、柔軟剤吸入経路15cに流れ込むように構成している。
洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15は、それぞれ洗剤吸入経路14c、柔軟剤吸入経路15cを介してピストンポンプ22と接続されている。洗剤吸入経路14c、柔軟剤吸入経路15cには、洗剤側切換弁(シール開閉弁)20及び柔軟剤側切換弁(シール開閉弁)21がそれぞれ配設されている。
洗剤側切換弁20及び柔軟剤側切換弁21は、洗剤タンク9の液体洗剤と柔軟剤タンク10の液体柔軟剤を選択的にピストンポンプ22へ吐出する切換弁である。
洗剤側切換弁20及び柔軟剤側切換弁21は、洗剤側弁体20aと、洗剤側コイル20bと、洗剤側切換弁バネ20cと、洗剤側切換弁ボデー20eと、から構成され、柔軟剤側切換弁21は、柔軟剤側弁体21aと、柔軟剤側コイル21bと、柔軟剤側切換弁バネ21cと、柔軟剤側切換弁ボデー21eと、から構成される。
洗剤側弁体20aと、柔軟剤側弁体21aの先端部には、それぞれ、洗剤側切換弁ボデー20eと、柔軟剤側切換弁ボデー21eから出た位置に、洗剤側ゴム体20dと、柔軟剤側ゴム体21dが取り付けられている。洗剤側コイル20bと、柔軟剤側コイル21bに通電していない状態では、洗剤側切換弁バネ20cと、柔軟剤側切換弁バネ21cが、洗剤側弁体20aと、柔軟剤側弁体21aを、洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15側に付勢し、洗剤吸入経路14c、柔軟剤吸入経路15cの吐出口である略円筒状の洗剤吐出口14d、柔軟剤吐出口15dの先端部に、洗剤側ゴム体20dと、柔軟剤側ゴム体21dを押し付けるように構成している。これによって、洗剤吸入経路14c、柔軟剤吸入経路15c内の洗剤、柔軟剤が洗剤吐出口14d、柔軟剤吐出口15dから流れ出るのを防止している。
洗剤側コイル20bに通電されると、洗剤側切換弁バネ20cに抗して、洗剤側弁体20aが洗剤吸入口14から離れる方向に引っ張られ、洗剤側ゴム体20dと洗剤吐出口14dの間に隙間が発生し、洗剤タンク9の液体洗剤が放出される。
同様に、柔軟剤側コイル21bに通電されると、柔軟剤側切換弁バネ21cに抗して、柔軟剤側弁体21aが柔軟剤吸入口15から離れる方向に引っ張られ、柔軟剤側ゴム体21dと柔軟剤吐出口15dの間に隙間が発生し、柔軟剤タンク10の液体柔軟剤が放出さ
れる。
給水弁16と繋がる給水経路11bは、洗剤側切換弁20、柔軟剤側切換弁21と順に接続する。洗剤側切換弁20が開状態の時、給水弁16から供給された水は、給水経路11bを介し、放出された液体洗剤とともにピストンポンプ22へと到達する。また、柔軟剤側切換弁21が開状態の時、給水弁16から供給された水は、給水経路11bを介し、放出された液体柔軟剤とともにピストンポンプ22へと到達する。
次に、ピストンポンプ22について説明する。図6は、実施の形態1における洗濯機の液剤自動投入装置のピストンポンプの要部断面図
図6に示すように、ピストンポンプ22は、駆動モータ22a、カム22c、ピストン22b、シリンダ22dで構成されている。カム22cは、駆動モータ22aによる回転駆動力を上下の直線運動へと変換する。ピストン22bの一部は、シリンダ22dに内包されている。ピストン22bは、カム22cによって駆動され、上下に直線運動をしながらシリンダ22dの内部を摺動する。
ピストン22bとシリンダ22dとの間にはパッキン22eが配設されており、ピストン22bとシリンダ22dとの間から液剤や空気がシリンダの外側へ漏れ出ない構造となっている。
シリンダ22dの下部は、吸入側から吐出側へ逆U字状の管となるように注筒部22fが形成されている。上流である吸入側には吸入側逆止弁23が、下流である吐出側には吐出側逆止弁24がそれぞれ配設されており、液剤を送り出す方向を一方向に限定する。
シリンダ22dの円筒状の流路経路である注筒部22f上の吸入側逆止弁23、吐出側逆止弁24本体内に、吸入側逆止弁可動部23a、吐出側逆止弁可動部24a及び吸入側逆止弁固定部23b、吐出側逆止弁固定部24bによりそれぞれ構成されている。
吸入側逆止弁可動部23a、吐出側逆止弁可動部24aには、バネ定数が、吸入側逆止弁バネ23d≦吐出側逆止弁バネ24dの関係で吸入側逆止弁バネ23d、吐出側逆止弁バネ24dが配設されている。そして、吸入側逆止弁可動部23a、吐出側逆止弁可動部24aには、吸入側逆止弁固定部23b、吐出側逆止弁固定部24bに押し付けられている状態で、その間をシールするように吸入側逆止弁ゴム体23cおよび吐出側逆止弁ゴム体24cが装着されている。
吸入側逆止弁可動部23a、吐出側逆止弁可動部24aのうち対応する逆止弁が開いた状態で、ピストン22bが上方に動くと洗剤吸入口14、柔軟剤吸入口15から液剤が導入され、ピストン22bが下方に動くと吐出口から液剤が吐出される。
逆止弁が開くメカニズムは以下となっている。
吸入側逆止弁23は、吸入側逆止弁可動部23aを吸入側逆止弁バネ23dで常時閉弁態勢に付勢し、ピストン22bが上方に動くことで、管路を流れる流体の抗力で吸入側逆止弁バネ23dに抗して吸入側逆止弁可動部23aを弁開し、流体の抗力が減退し停止した際に吸入側逆止弁バネ23dの復元力で吸入側逆止弁可動部23aを弁閉する仕組みである。
また、吐出側逆止弁24は、吐出側逆止弁可動部24aを吐出側逆止弁バネ24dで常時閉弁態勢に付勢し、ピストン22bが下方に動くことで、管路を流れる流体の抗力で吐出側逆止弁バネ24dに抗して吐出側逆止弁可動部24aを弁開し、流体の抗力が減退し
停止した際に吐出側逆止弁バネ24dの復元力で吐出側逆止弁可動部24aを弁閉する仕組みである。
以上の様に構成された洗濯機において、液剤自動投入装置11の動作を以下説明する。
使用者は、予め洗剤タンク9、柔軟剤タンク10に液体洗剤、液体柔軟剤をそれぞれ充填しておく。使用者が回転ドラム1に洗濯物を入れて洗濯運転を開始させると、洗濯機は、洗い行程、すすぎ行程、脱水工程等の一連の洗濯運転を実施する。液剤自動投入装置11は洗濯運転における各工程の最適なタイミングで、液剤の自動投入動作を実施する。
以下、液体洗剤を自動投入する際の動作を例に説明する。
液剤自動投入装置11は、洗剤吸入経路14cを開き、ピストンポンプ22によって洗剤タンク9内の液体洗剤を吸出し、水槽ユニット2へ続く経路へと吐出する。このとき、洗剤タンク9から水槽ユニット2へ続く洗剤吸入経路14c、洗剤側切換弁20おいて、吐出経路11aを通って液体洗剤が流れる。
その時、液体洗剤の種類によっては、洗剤側切換弁20の洗剤側ゴム体20dが、膨潤する現象が発生する虞がある。仮に、洗剤側ゴム体20dが膨潤したとすると、洗剤側ゴム体20dと洗剤側切換弁ボデー20eの先端部との隙間が狭くなり、洗剤側コイル20bへの通電時に、洗剤側弁体20aが引かれた場合でも、洗剤側ゴム体20dと洗剤吐出口14dの隙間が狭くなることで、適切な量の液体洗剤の投入できなくなってしまう。
さらに、洗剤側ゴム体20dが膨潤することで、上記の隙間がなくなると電磁力により開閉を繰り返す動作が出来なくなり、液体洗剤が投入されない等の不具合を引き起こしてしまうという問題があった。
また、液体柔軟剤を自動投入する場合においても、液体柔軟剤の種類によっては、上記液体洗剤と同様に、柔軟剤側ゴム体21dが膨潤する現象が発生する虞がある。この液体柔軟剤の場合でも、柔軟剤側ゴム体21dが膨潤してしまうと、適切な量の液体柔軟剤の投入できなくなってしまうとか、液体柔軟剤が投入されない等の不具合を引き起こしてしまうという問題があった。
そこで、洗剤側ゴム体20dを、前記の隙間を確保する為にシール開閉弁は液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない材質、または構成とする。
例えば、洗剤側ゴム体20dと柔軟剤側ゴム体21dのゴム材を、フッ素ゴム、且つ、パーオキサイド加硫により加工されているゴム架橋物とする。これにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができる。
また、洗剤側ゴム体20dと柔軟剤側ゴム体21dのゴム材を、三元共重合体で生成されたゴム架橋物とする。これにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができる。
また、洗剤側ゴム体20dと柔軟剤側ゴム体21dのゴム材の表面が、液体洗剤のアルカリおよび液体柔軟剤の酸に侵されない材料でコーティングされているゴム架橋物とする。これにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3
以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができる。
また、洗剤側切換弁20および柔軟剤側切換弁21は、液体洗剤および液体柔軟剤の原液に直接さらされる箇所が弾性力のある樹脂で構成されているものである。すなわち、洗剤吐出口14dおよび柔軟剤吐出口15dに圧接する、洗剤側ゴム体20dおよび柔軟剤側ゴム体21dの先端部分に弾性力のある樹脂材料を装着している構成としているものである。これにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができる。
これにより、剤が流れる適切な経路を確保することが出来て継続的にスムーズな液体洗剤・液体柔軟剤等の投入が行える安定した投入量を維持できる。
なお、上記については、例として、洗剤側切換弁20および柔軟剤側切換弁21について説明したが、ピストンポンプ22のシリンダ22d内の吸入側逆止弁23および吐出側逆止弁24の吸入側逆止弁ゴム体23cおよび吐出側逆止弁ゴム体24cについても、上記材質、または上記構成とすることにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができるものである。
さらに、洗剤側逆止弁9b、柔軟剤側逆止弁10bの洗剤側逆止弁ゴム体9c、柔軟剤側逆止弁ゴム体10cについても、上記材質、または上記構成とすることにより、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸の酸(pH3以上)に侵されない液剤自動投入装置11を実現することができるものである。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術はこれに限定されない。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態1では、洗濯機の一例として縦型洗濯機を説明した。洗濯機は、液剤を用いて洗濯物を洗濯できるものであればよい。従って、洗濯機は、縦型洗濯機に限定されず、ドラム式洗濯機や二槽式洗濯機であってもよい。
実施の形態1では、ピストンポンプの一例として上下運動するピストンを説明した。ピストンは、直線運動すればよいので上下運動に限定されず、水平方向に直線運動してもよい。
実施の形態1では、給水経路、液体洗剤用経路及び液体柔軟剤用経路が一つの経路へ合流させた構造で説明しているが、それぞれ単独もしくは2つ以上の経路を合流させる等、どのような組み合わせで経路を構成しても同様の効果を得られる。また同様に、液体洗剤・液体柔軟剤経路への通水は無くてもよい。
本開示は、液剤投入装置を備えた洗濯機に適用可能である。具体的には、縦型洗濯機、ドラム式洗濯機、二槽式洗濯機などに、本開示は適用可能である。
1 回転ドラム(洗濯槽)
2 水槽ユニット
3 本体
6 モータ
7 洗剤入れ
7a 収納部
8 洗剤容器
9 洗剤タンク
9a 洗剤供給口
9b 洗剤側逆止弁
9c 洗剤側逆止弁ゴム体
10 柔軟剤タンク
10a 柔軟剤供給口
10b 柔軟剤側逆止弁
10c 柔軟剤側逆止弁ゴム体
11 液剤自動投入装置
11a 吐出経路
11b 給水経路
14 洗剤吸入口
14a 洗剤側リブ
14b 洗剤側Vリング
14c 洗剤吸入経路
14d 洗剤吐出口
14e 洗剤側突出リブ
15 柔軟剤吸入口
15a 柔軟剤側リブ
15b 柔軟剤側Vリング
15c 柔軟剤吸入経路
15d 柔軟剤吐出口
15e 柔軟剤側突出リブ
20 洗剤側切換弁(シール開閉弁)
20a 洗剤側弁体
20b 洗剤側コイル
20c 洗剤側切換弁バネ
20d 洗剤側ゴム体
20e 洗剤側切換弁ボデー
21 柔軟剤側切換弁(シール開閉弁)
21a 柔軟剤側弁体
21b 柔軟剤側コイル
21c 柔軟剤側切換弁バネ
21d 柔軟剤側ゴム体
21e 柔軟剤側切換弁ボデー
22 ピストンポンプ
22a 駆動モータ
22b ピストン
22c カム
22d シリンダ
22e パッキン
22f 注筒部
23 吸入側逆止弁
23a 吸入側逆止弁可動部
23b 吸入側逆止弁固定部
23c 吸入側逆止弁ゴム体
23d 吸入側逆止弁バネ
24 吐出側逆止弁
24a 吐出側逆止弁可動部
24b 吐出側逆止弁固定部
24c 吐出側逆止弁ゴム体
24d 吐出側逆止弁バネ
25 連結ホース

Claims (5)

  1. 筐体と、
    前記筐体の内部に弾性支持された水槽ユニットと、
    前記水槽ユニットの内部に回転可能に設けられた洗濯槽と、
    液剤を収容する一つ以上の液剤タンクと、
    前記液剤タンクから前記洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備え、
    前記液剤投入装置は、
    少なくとも一つのピストンとシリンダから成るピストンポンプを有し、液剤をシリンダ内に吸入または洗濯槽内へ続く経路へ排出する為にシリンダ内のゴムの逆止弁がピストンの上流、下流の少なくとも一箇所に設けており、前記液剤タンクから自動投入経路に連通される部分のゴムのシール開閉弁を有し、前記ゴムのうち少なくとも前記シール開閉弁は、液体洗剤のアルカリ(pH12以下)および液体柔軟剤の酸(pH3以上)に侵されない材質、または構成とする洗濯機。
  2. 前記ゴムは、フッ素ゴム、且つ、パーオキサイド加硫により加工されたゴム架橋物である請求項1に記載の洗濯機。
  3. 前記ゴムは、三元共重合体で生成されたゴム架橋物である請求項1に記載の洗濯機。
  4. 前記ゴムは、表面が、液体洗剤のアルカリおよび液体柔軟剤の酸に侵されない材料でコーティングされているゴム架橋物である請求項1に記載の洗濯機。
  5. 前記シール開閉弁は、液体洗剤および液体柔軟剤の原液に直接さらされる箇所が弾性力のある樹脂で構成されている請求項1に記載の洗濯機。
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