JP3953129B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯槽の底部に集められた洗濯液を再循環させる手段を備え、これによってすすぎ段階で清水の使用量を大幅に節約することができるようにしてある、特に家庭用の洗濯機に関する。
【０００２】
本発明は、前から洗濯物を入れるタイプの洗濯機と上から洗濯物を入れるタイプの洗濯機とのいずれにも等しく良好に適用されうる。
【０００３】
【従来の技術およびその課題】
洗濯機、特に家庭用の洗濯機の設計技師および製造業者が現在取り組んでいる主要な問題の１つが、主給水管からの清水の使用量の節減を実現しうる態様に関することは周知である。また、市場で見られる家庭用洗濯機は、大体において、約５ｋｇの洗濯物を処理するのに合計約５０リットル〜約７０リットルの水を使用する。
【０００４】
このような使用量は、標準洗濯プログラムに含まれる洗濯およびすすぎ段階の回数に起因する。これらの段階の中でも使用水量の観点から特に水を浪費する段階は言うまでもなくすすぎ段階であり、その理由は、すすぎ段階は一般に決して３回を下回ることがないためであり、また、すすぎ効率は使用水量に直接関係するものと考えられうるという基本的な考察により、これらの段階を遂行するために注入される実際の水の量が一般に多量になりがちなためでもある。
【０００５】
総体的に使用水量を減らすために、さまざまなタイプの洗濯機が提案されており、その中でも特に、洗濯槽内の洗濯液をポンプまたは同様の手段によって吸い上げて再び洗濯物の上に注ぐいわゆる「再循環式」洗濯機と、洗濯機から排出されるはずの洗濯液を回収するために用いられる回収タンクを備えており、こうした回収タンクを備えることによって、洗濯液を排出する代わりに、洗濯槽に注入されなければならない洗濯液の品質と前記回収タンク内に保存されている以前に回収された洗濯液の品質とが同等である場合に、その後の洗濯プログラムの期間中であることが好ましいその後の１回以上の洗濯動作段階で再利用する洗濯機とがあげられる。
【０００６】
しかしながら、再循環式洗濯機において達成されうる節水効果は、基本的にその洗濯プロセスの洗濯段階のみに限定され、実際に洗濯液の再循環を行なうだけなので、すすぎプロセスは実質的に変更されずに放置される。さらにまた、回収タンクを使用する場合には、この回収タンクを常用的かつ正確に動作させるという観点からさまざまな構成部分を付随させなければならないために、洗濯機の大幅な再設計が必要になり、そのために洗濯機がはるかに複雑かつ高価になるとともに、何よりも、回収された大量の洗濯液の変質（発酵、悪臭または異臭等）が進むことを確実に防ぐ必要があることから、使用面ではるかに注意を要する。
【０００７】
したがって、洗濯機および／または製造工程に関するいかなる主要な構造的変更または再設計作業をも行なうことなしに、すすぎ段階において有意な節水効果をもたらすことができる一方で、回収タンクおよび関連の動作手段を設ける必要がない洗濯機を提供することが望ましく、本発明の目的は実際にこのような洗濯機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために提供される本発明中、請求項１に記載の発明は、特に家庭用型で、外側ケーシングと、洗濯槽（３）と、前記洗濯槽に内蔵されており、洗濯および回転脱水時に前記洗濯槽内で自身の軸のまわりを回転するようにしてある円筒状穴あきドラムと、前記洗濯槽より下に配置されかつ前記洗濯槽の底部（２）に接続される導管（１）内に入っている溶液を適切な導管（８）とそれに関連ある噴射ノズル（９）とを介して再び前記ドラムの内側へと吸い上げる再循環ポンプ（５）と、前記下側導管（１）の底部に接続されており、前記導管内に存在する溶液柱の対応する高さに関する情報を伝えるようにしてある圧力センサ（６）と、少なくとも１回のすすぎ段階とを具え、前記少なくとも１回のすすぎ段階において、
ａ）最初に所定量の水を前記洗濯槽内に注入することと、
ｂ）前記下側導管の底部から作用する前記再循環ポンプを一定時間にわたって動作させて、前記水が前記ドラム内へと完全に吸い上げられるようにする一方で同時に前記ドラムが始動して低速で回転するようにすることと、
ｃ）洗濯槽内でより低い水位が回復されるまで所定の時間にわたって回転脱水段階を開始させることと、
ｄ）前記ａ）、ｂ）およびｃ）に記載の態様と同じ態様で遂行されるさらなるすすぎ段階を開始すること、
とを行なうようにしてある手段を備え、
前記ａ）において最初に注入される前記水は、前記ｃ）の終了時点で前記洗濯槽内のすすぎ液の上縁が必ず一貫して前記ドラムの前記下縁より下に保たれるような量で注入されることを特徴とする洗濯機である。
【０００９】
また好適には、上記本発明は更に、ａ）、ｂ）およびｃ）に記載の動作様式を所定の回数だけ行なうようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また好適には、上記本発明のいずれかは更に、前記ｃ）にしたがった短時間の回転脱水段階後に、前記洗濯槽の部分的な排水を行なって、前記洗濯槽内に入っているすすぎ液の水位を底部から略前記ドラムの下縁に達するところまで低下させるようにすることを特徴とする。
【００１１】
また好適には、上記本発明のいずれかは更に、前記ｃ）にしたがった短時間の回転脱水段階後に、すすぎ液柱の水位が前記圧力センサ（６）により測定されて、前記すすぎ液柱が所定の最低水位より低いことがわかった場合に、前記すすぎ液柱の水位が再び前記所定の最低水位に達するまで前記洗濯槽内に追加のすすぎ液が注入されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照しながら一例として以下に行なう説明から容易に理解されよう。ただし、以下の例は本発明を制限するものではない。
【００１３】
以下の説明全体を通じて、「水」という用語は「すすぎ液」という用語と同じ用法でかつ同じ意味に用いられる。しかしながら、当業者には直ちに理解されうるように、いずれの用語を用いても、前記用語が用いられている文脈を考えれば以下の説明の明確さは少しも左右されない。
【００１４】
本発明は、本質的に次のような考察を基本としている。すすぎプロセスの有効性は本質的に洗濯物から洗濯液を除去すること、すなわち洗濯液をすすぎ水で希釈することに依存するため、すすぎの有効性を高めるためには、こうしたプロセスに影響を及ぼす２つの要素に対処すること、すなわち、すすぎ液の量またはすすぎ段階の回数のいずれか一方あるいは理想的には前記要素の両方を増やすことが実際上不可欠となる。
【００１５】
しかし、いかなる場合も主給水管からの清水を使用しながら前記要素の両方を増やすと、できるだけ減らされなければならない使用水量を逆に著しく増加させることになってしまう。
【００１６】
使用水量をできるだけ減らすためには、同じすすぎ液を繰り返し使用することが自明の解決策であるように思われる。しかし、こうしたすすぎ液が先行するすすぎ段階により漸増的に汚染されていくことは避けられず、そのために前記すすぎ段階の各回の全体としての有効性は、すすぎ液が再利用される回数が増えるのに伴って次第に低下していく。
【００１７】
しかしながら、度重なる入念な検証において、こうしたすすぎ液の完全な再利用が、洗濯物を清水浴中に単に部分的に浸漬させるだけの慣例のすすぎプロセスの能力よりもはるかに優れたすすぎ能力をもたらし、すなわち洗剤溶液を除去して、したがって洗濯物に残留している洗剤溶液を希釈する究極的な効果を発揮することが観察された。
【００１８】
こうした現象を数量的に次のように説明することができる。慣例のすすぎプロセスでは、どんな最良のすすぎ段階であっても、すすぎ液を大量の洗濯物全体に浸透させて、以て浴液の水の分子が洗濯物に残留している水の分子に繰り返し置き換わるようにすることはできないため、通常は排出される浴液の最終的な希釈度が、毛管作用またはその他の作用により洗濯物に残留する一部の浴液の希釈度と一致するとは思われない。
【００１９】
言い換えれば、洗濯物にすでに存在している洗濯液である洗剤溶液の一部分の「残留」という周知の効果は、たとえ異なる極く低い濃度の洗剤溶液の浴液中に洗濯物を完全に浸漬させて撹拌する場合でも起こる。
【００２０】
このことから、すすぎ段階後に得られる浴液の濃度はいかなる場合も洗濯物に残留するすすぎ液の濃度をわずかなりとも下回ることを考えると、以前のすすぎ段階に使用されたばかりの同じすすぎ液を使用して行なわれる新たなすすぎ段階は、極くわずかであっても洗剤溶液の一部分を除去することにより、ともかくもさらなるすすぎ効果をもたらすため、同じ溶液を用いて新たなすすぎ段階を実行することにより、洗濯物における水の置換が高まることから、全体としてのすすぎ能力は漸増的に向上することになる。
【００２１】
このことは周知の事実であると同時に、すすぎの持続時間をできるだけ延長する傾向にある実際の理由でもあるが、それでもプロセス全体の最大持続時間には限度がある。
【００２２】
すすぎ段階の終了時点での回転脱水動作は、毛管作用または物理的理由により洗濯物に残留しているすすぎ液のかなりの部分を除去する手段であり、したがって洗濯物に残留している洗剤溶液の相応量が除去されることも周知である。これによって実際にその後のすすぎに用いられるすすぎ液の汚染度が低下して、最終的に達成される全体としてのすすぎ能力は向上する。
【００２３】
しかし、清水を用いて行なわれる各々のすすぎ段階で実際に洗濯物が効果的にすすがれるとすると、各々のすすぎ段階で用いられる水が、まだほとんど汚染されない時点で実際に洗濯機から排出されてしまって、結局のところ、実際にすすぎに再利用されうる水が浪費されることになるため、このような改善は、使用水量の増加を伴うという点で逆効果となる。
【００２４】
また、すすぎの回数を重ねることにより洗濯物に残留している洗剤溶液を除去することおよび各々のすすぎ段階の終了時点で回転脱水により洗剤溶液を物理的に除去することという上述の２つの効果の利用を組み合わせて、できるだけ優れた結果を得ることも周知であり、かつ一般に実践されている。
【００２５】
しかし、すでに指摘したように、そのためには逐次的な清水の注入を用いることが必要になる。
【００２６】
まだ相対的に清浄な水を「廃棄」しなければならないという前述の欠点をなくすためには、回転脱水段階でこの水を適切な回収タンクに流入させて、洗濯槽を完全に空にするようにして適正な回転脱水効果を得ることにより、同じ注入水を複数回使用することができる。
【００２７】
実際には、所定量の清水を使用し、その後でこの水を略完全に、ともかくも第１のすすぎ段階後に洗濯物から抽出されうる最大量に対応する程度まで回収し、これをその後の１回以上のすすぎ段階で再利用して、使用水量を減らすことができる。
【００２８】
このようにすると、洗濯物に含まれる洗濯液である汚染物質濃度は徐々に低下し、その結果として、すすぎ液中の前記洗濯液の濃度が相応に上昇して、ともかくも洗濯物から抽出された後に回収される同じすすぎ液を用いて遂行されるその後の各すすぎ段階で、これらの値が互いに接近していく傾向が見られるようになる。
【００２９】
この方法により、一定量の清水を逐次的に注入することによる使用水量の倍増を防ぎながら、ともかくも複数回のすすぎ段階と各すすぎ段階の終了時点でのそれぞれの回転脱水段階とを行なうことができる。
【００３０】
しかし、このような方法は、微小な大きさでないことが明らかな回収タンクを適切な給水導管および戻り導管と関連のポンプおよび付属部材とともに洗濯機に付随させて設けることの必要性と構造的に相容れず、そのためにあまりにも高価かつ複雑な洗濯機になってしまうことは避けられない。
【００３１】
本発明は、上述の結果と同じ結果を得る方法、すなわち１回分ではあるが複数回使用されるすすぎ浴液と関連の回転脱水段階とを用いる方法において、回収タンクの使用と１つの槽から別の槽へのすすぎ液の輸送と対応するポンプ等を一切使用する必要なしに、浴液をまず洗濯槽から除去し、その後で再び洗濯物の上に注ぐ方法を教示するものである。
【００３２】
本発明は、再循環式洗濯機において、洗濯機の送水回路内にすでに存在しているが基本的にこのような目的には利用されない特定の容積を利用することからなり、したがってこの容積を活用して前述のタイプの回収タンクとして機能させることができ、そのために前記洗濯機の構造にいかなる改良を加える必要も生じない。
【００３３】
このような容積とは、下記のものである：
− 洗濯槽の一部分、すなわちドラムの下縁部の下に位置する洗濯槽の一部分と、
− 添付図面の略図に示すように、洗濯槽３の底部２から洗濯槽の下に配置されるフィルタ４および／または再循環ポンプ５に至る導管１。
【００３４】
このような洗濯機は、構造上は通常の再循環式洗濯機と全く変わらない。むしろ唯一の相違点は、以下に説明するように、実行されるすすぎプログラムと水位制御装置である圧力スイッチ６が用いられることとにある。
【００３５】
すすぎ段階である段階１の開始時点で、洗濯機（図１）には洗濯物７により完全に吸収されうるような量の清水を注入され、その時点で洗濯機は給水口を閉じる。この段階では洗濯物を全体的にかつ完全に浸漬させるのに適当であることが証明されるように計算された所定量の水が実際に注入されるが、このことは、水は再循環用導管８からなる対応する再循環回路によって循環されるまで洗濯槽の底部に放置されうるため、水が必ずしも直に洗濯物に達しなければならないことを示唆するわけではないという点を強調しておくべきである。
【００３６】
理論的には、洗濯機はこのような限度を超える水位まで注水されうる。しかしながら、洗濯物が上述の態様で浸漬された後に洗濯槽内の浴液の水位を前記縁部より下に位置させるためには、このような限度を超えないことが好適かつ賢明である。
【００３７】
このような量の水が実際に洗濯物により吸収されることが確実になるのは、再循環ポンプ５によって吸い上げられる噴射水が、適切な導管８と洗濯槽の中央に向って配向される最終ノズル９とを介して洗濯物に噴射されるという事実のためである。その後、段階２（図２参照）において、ポンプ５が付勢され、ドラムが駆動されて低回転速度で回転して、洗濯物全体が、洗濯機内に注入されてポンプにより再循環されるとともに洗濯物に向って噴射される水によって湿潤されかつ浸漬される。この段階では、洗濯槽内のすすぎ液の水位は低下し続けて、最終的に再循環ポンプのすぐ上に位置する高さＨに達する。
【００３８】
所定の期間の後に、ドラムは今度は数分間にわたって高回転速度で回転し始めるように駆動される（図４）。このドラムの高速回転動作の目的は、洗濯物からより多量のすすぎ水を除去し、その結果として洗濯物に含まれている洗濯液である洗剤溶液を除去することにある。
【００３９】
この段階の終了時点で、洗濯槽内のすすぎ液の水位はドラムの下縁部１５より下に保たれており、そのために全く何の問題または困難もなしに高速回転脱水を遂行することができる。
【００４０】
したがって、ここでは段階１の開始時点での優勢な状況と実質的に同じ状況になって、前記一連の段階を何度でも所望の回数だけ繰り返すことができるようになる。
【００４１】
よって、同じすすぎ浴液が再利用され、同じ溶液を用いて行なわれる各々のすすぎ段階の終了時点で回転脱水段階をドラムの最大可能回転速度でも遂行され、何らかの回収タンクおよび関連の付属部材を用いてすすぎ液を回収する必要が全くない前述のすすぎ方法が用いられる。
【００４２】
本発明の有効性および重要性の証拠は、「慣例」の洗濯機と本発明にしたがった特徴を具備する洗濯機との全体としての使用水量の値を単純比較することによって得られることは言うまでもない。例として、このような比較が、本出願人により製作された、５ｋｇの洗濯物を入れたままで１５００ｒｐｍの回転速度で回転可能なＥＬＥＣＴＲＯＬＵＸ ＥＷ １５００ Ｆ型洗濯機に関して行なわれた。
【００４３】
その他の全ての条件を等しくすると、特に同じすすぎ能力に対して、洗濯プログラム全体での実際の使用水量は、清水５４リットルから、すすぎ液回収用タンクを特別に備えた同じ種類の洗濯機に関して記録された使用水量と正確に一致するわずか４２リットルに減少した。
【００４４】
ここで考察対象とする実施例の場合には、相違点は、本発明の特徴を具備する洗濯機がいかなる余分なタンクも含まないという事実にあり、このことが結果的に所望の利点をもたらすのである。
【００４５】
本発明によって、次のような数多くの有利な改善点が得られる。第１の改善点は、第１のすすぎ用清水の注入を、ドラム内の洗濯物を完全に浸漬させる効果を確保しうるだけでなく、このような浸漬後に確実に一定量の水が洗濯槽の底部に残存するような量で遂行することにある。
【００４６】
圧力センサ６を適切な制御回路（図示せず）と併せて設けることにより、洗濯槽内のすすぎ液の水位を連続的に監視して、前記水位がドラムの下縁部１５に接近しつつあることが検出されるやいなや排水ポンプ１０を短期間にわたって始動させて、回転ドラムと洗濯槽内の水位との間で起こりうるあらゆる抵触の危険性が防がれるようにすることができる。
【００４７】
このような解決策の利点は、単に洗濯機のプログラムにしたがって理論的に選択される実際量をわずかに上回る量の清水を注水して、洗濯物全体が実際に浸漬されて、以てすすぎ能力が向上するという全面的な保証が得られるようにすることができるという事実にある。
【００４８】
第２の改善点は、第１の段階の後に洗濯槽内のすすぎ液の水位を測定して、こうした水位が実際上零位でないことを確認しうるところにある。
【００４９】
当然ながら、こうした水位の測定も、洗濯槽の底部と圧力センサ６の圧力検出点１１との間における導管１内の水柱の高さからなる。
【００５０】
実際に、こうした水位がほとんど零位であることが検出された場合、このことは、すすぎ液が全て吸収され、洗濯物はすすぎ液で完全に飽和しているわけではないことを明白に示しており、この状態ではすすぎの結果が悪くなることは避けられないことになる。
【００５１】
このような欠点を防ぐために、第１の回転脱水段階の後に、かつ好ましくは、同じすすぎ液を用いて行なわれるその後の全ての回転脱水段階後にも、すすぎ液の水位が自動的に測定されるとともに、上記ですでに述べたように、この水位が所定の最低水位を超えていないことがわかった場合は、水位回復段階が自動的に開始されて、洗濯槽内の水位が再び前記最低所定水位に達するまで洗濯槽内に追加の清水が注入される。
【００５２】
本発明の好適な実施例を例として取り上げて、周知の用語を用いて本発明を説明したが、当業者には、本発明の教示を利用して本発明にいかなる件数の変更または改変をも加えうることが理解されるため、本発明はこれらの実施例に制限されないものとする。したがって、添付の特許請求の範囲には、当業者に容易に明らかになりかつ明らかに本発明の範囲内に含まれるこのような全ての自明の改変が含まれることとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがった洗濯機における洗濯槽への第１の注水段階を示す略図である。
【図２】本発明にしたがった洗濯機におけるその後の回転脱水段階を示す略図である。
【図３】前記の後の回転脱水段階を示す略図である。
【図４】前記第１の注水段階の繰り返しを示す略図である。
【符号の説明】
１ 導管
２ 洗濯槽の底部
３ 洗濯槽
５ 再循環ポンプ
６ 圧力センサ
９ 噴射ノズル

Claims (2)

1. 特に家庭用型で、外側ケーシングと、洗濯槽（３）と、前記洗濯槽に内蔵されており、洗濯および回転脱水時に前記洗濯槽内で自身の軸のまわりを回転するようにしてある円筒状穴あきドラムと、前記洗濯槽より下に配置されかつ前記洗濯槽の底部（２）に接続される導管（１）内に入っている溶液を適切な導管（８）とそれに関連ある噴射ノズル（９）とを介して再び前記ドラムの内側へと吸い上げる再循環ポンプ（５）と、前記下側導管（１）の底部に接続されており、前記導管内に存在する溶液柱の対応する高さに関する情報を伝えるようにしてある圧力センサ（６）と、少なくとも１回のすすぎ段階とを具え、前記少なくとも１回のすすぎ段階において、
   ａ）最初に所定量の水を前記洗濯槽内に注入することと、
   ｂ）前記下側導管の底部から作用する前記再循環ポンプを一定時間にわたって動作させて、前記水が前記ドラム内へと完全に吸い上げられるようにする一方で同時に前記ドラムが始動して低速で回転するようにすることと、
   ｃ）洗濯槽内でより低い水位が回復されるまで所定の時間にわたって回転脱水段階を開始させることと、
   ｄ）前記ａ）、ｂ）およびｃ）に記載の態様と同じ態様で遂行されるさらなるすすぎ段階を開始すること、
   とを行なうようにしてある手段を備え、
   前記ａ）において最初に注入される前記水は、前記ｃ）の終了時点で前記洗濯槽内のすすぎ液の上縁が必ず一貫して前記ドラムの前記下縁より下に保たれるような量で注入される洗濯機であって、
   前記ｃ）にしたがった短時間の回転脱水段階後に、
   前記洗濯槽の部分的な排水を行なって、前記洗濯槽内に入っているすすぎ液の水位を底部から略前記ドラムの下縁に達するところまで低下させる工程と、
   すすぎ液柱の水位が前記圧力センサ（６）により測定されて、前記すすぎ液柱の水位が所定の最低水位より低いことが検知された場合に、前記すすぎ液柱の水位が再び前記所定の最低水位に達するまで前記洗濯槽内に追加のすすぎ液が注入される工程と、
   を備えていることを特徴とする
   洗濯機。
2. 請求項１のすすぎ段階と回転脱水段階を所定の回数だけ行なうようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。

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