JP4372622B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯機に関するものである。

従来の、この種の洗濯機は、パルセーターと呼ばれる撹拌翼を回転させて洗濯を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、上記特許文献１に記載された従来の洗濯機を示すもので、外槽２８は、底部
に撹拌翼２９を回転自在に配設した洗濯兼脱水槽（内槽）３０を内包し、吊り棒３１により洗濯機外枠３２に吊り下げられている。モータ３３は、Ｖベルト３４および減速機構兼クラッチ３５を介して、撹拌翼２９または洗濯兼脱水槽３０を駆動する。排水弁３６は洗濯兼脱水槽３０内の洗濯液を排水し、給水弁３７は洗濯兼脱水槽３０内に給水するものである。

洗濯兼脱水槽３０には脱水時の振動を低減させるための流体バランサー３８を設け、洗濯兼脱水槽３０の上部には蓋３９を開閉自在に配設している。制御装置４０は、モータ３３、排水弁３６、給水弁３７などを制御して、洗濯、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するものである。

上記構成において動作を説明すると、蓋３９を開けて、洗濯兼脱水槽３０に洗濯物と所定量の洗剤を投入した後、洗濯を開始すると、制御装置４０が給水弁３７を制御して洗濯兼脱水槽３０内に所定量の水を給水し、その後制御装置４０により、モータ３３を制御して撹拌翼２９を駆動する。撹拌翼２９の回転によって洗濯兼脱水槽３０内の洗濯物と水とを撹拌し、この撹拌によって洗剤が徐々に溶解して洗濯液となり、洗濯物の汚れに作用することとなる。
特開２００１−３７８２６号公報

しかしながら、このような従来の洗濯機の場合、撹拌翼２９の回転によって洗濯兼脱水槽３０内の洗濯物を撹拌するといった機械力のみによって洗浄力を確保しているため、洗濯兼脱水槽３０の底部にある洗濯物には機械力が伝わりやすく、高い洗浄力が得られるが、洗濯兼脱水槽３０の上部にある洗濯物には機械力が伝わりにくいため、洗浄力が得られず、洗いむらが大きくなるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高い洗浄力を確保するとともに、洗いむらの少ない洗濯機を提供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、内底部に撹拌翼を回転自在に配設した内槽と、前記内槽を回転自在に収容した外槽と、前記撹拌翼及び／または前記内槽を回転駆動する駆動手段と、前記外槽の内面で前記外槽の内底部よりも上方の位置に設けた泡室と、一端が泡室と接続され他端が前記内槽の上方に設けた泡吐出部と接続される循環経路と、前記駆動手段などの動作を制御して行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程時の水位よりも低い水位で前記内槽を回転駆動させることにより前記内槽と前記外槽の間の洗濯液に発生させた泡を前記外槽の内底部よりも上方に位置する前記泡室に集め、前記内槽の上方に設けられた前記泡吐出部と前記泡室とを接続する前記循環経路を通じて前記泡吐出部から前記内槽内に泡をかける泡行程を実行した後、洗濯工程時の水位より低い水位で前記撹拌翼を回転駆動させ泡を洗濯物に浸透させる泡浸透行程を実行するようにしたもので、泡行程で大量の泡を発生させ、発生した泡を内槽内に上方からかける事により洗濯物全体に泡が行きわたり、さらに洗剤濃度が高い状態で撹拌翼を回転駆動することにより、高い洗浄力を確保するとともに、洗いむらを少なくすることができる。

本発明の洗濯機は、洗浄力に優れ、しかも洗いむらが少ないものである。

第１の発明は、内底部に撹拌翼を回転自在に配設した内槽と、前記内槽を回転自在に収容した外槽と、前記撹拌翼及び／または前記内槽を回転駆動する駆動手段と、前記外槽の内面で前記外槽の内底部よりも上方の位置に設けた泡室と、一端が泡室と接続され他端が前記内槽の上方に設けた泡吐出部と接続される循環経路と、前記駆動手段などの動作を制御して行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程時の水位よりも低い水位で前記内槽を回転駆動させることにより前記内槽と前記外槽の間の洗濯液に発生させた泡を前記外槽の内底部よりも上方に位置する前記泡室に集め、前記内槽の上方に設けられた前記泡吐出部と前記泡室とを接続する前記循環経路を通じて前記泡吐出部から前記内槽内に泡をかける泡行程を実行した後、洗濯工程時の水位より低い水位で前記撹拌翼を回転駆動させ泡を洗濯物に浸透させる泡浸透行程を実行するようにしたもので、内槽と外槽の間の洗濯液に大量の空気を送り込んでそれらを混合させ、大量の泡を発生させることができ、発生した大量の泡は比重が軽いため洗濯液の上部に移動し、外槽の内側を回転しながら勢いよく泡室に入ってくるので、泡室に入ってきた泡は上方に揚水され、循環経路を通して泡吐出部から内槽内にその上方より吐出されることにより、洗濯物全体に泡が行きわたり、さらに洗剤濃度が高い状態で撹拌翼を回転駆動することにより、高い洗浄力を確保するとともに、洗いむらを少なくすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、泡行程時の水位で泡浸透行程を実行した後、給水をしながら撹拌翼を回転駆動する給水撹拌行程を実行するようにしたもので、通常の洗濯水位まで給水動作を行っている間に、洗濯物に機械力を加えて汚れを落とすとともに、撹拌動作で衣類を反転させることにより洗いむらを少なくし、より効率的に洗浄力を向上することができる。

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。また、この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）
以下に、本発明の第１の実施の形態における洗濯機について図１〜７を用いて説明する。図１は、本実施の形態における洗濯機の縦断面図を示すものである。

図１において、外槽１は、内側に回転自在に配設した内槽２を内包し、内槽２の内底部に減速機構３を介して撹拌翼４を回転自在に配設すると共に、吊り棒７により洗濯機外枠８に吊り下げられている。外槽１の上部開口部にはパッキン５を介して外槽カバー６が設けられている。

９は、減速機構３を介して内槽２を回転駆動する駆動手段となるモータである。給水弁１０は、内槽２内に水を給水するものであり、水位検知手段１１は外槽１内の水位を検知するもので、排水弁１２は外槽１内の洗濯液を排水するものである。

外槽１の内面には、図２に示すように、外槽１の内底部１ａよりも上方に位置した泡室１３を構成しており、泡室１３の上部の開口部にはパッキン５を介して外槽カバー６に形成した蓋部１４（図３に示す）で密閉するとともに、蓋部１４の一部には循環経路１５の一部を形成しており、循環経路１５の先端に泡吐出部１６を配設している。

また、泡室１３の外周部を形成する側板１７は、図２に示すように、回転方向に向かって外槽１の内面より外側に広がるように形成され、また泡室１３と外槽１の内部を仕切る仕切り板１８を備えている。泡室１３の底面を構成する案内板１９は、回転方向に向かって上方に湾曲するように形成されている。

泡吐出部１６は、図３に示すように、泡の吐出方向が内槽２の回転方向と同方向になり
、かつ吐出した泡が内槽２の略中心部２ａから外周部２ｂまでかかるように形成されている。

制御装置２０は、図４に示すように、マイクロコンピュータで構成され入力設定手段２４と表示手段２５に接続された制御手段２１と、パワースイッチング手段２２とを備え、同パワースイッチング手段２２を介してモータ９、給水弁１０、排水弁１２などを制御し、洗い、すすぎ、脱水の各行程を制御するものである。布量検知手段２３は内槽２内の洗濯物の量を検知するものである。

入力設定手段２４は、運転コース等を設定するもので、制御手段２１は入力設定手段２４からの情報を入力して、その情報を基に表示手段２５で表示して使用者に知らせる。なお、２６は商用電源、２７は電源スイッチである。

上記構成において動作を説明すると、内槽２に洗濯物と洗剤を投入して運転を開始すると、制御手段２１は、給水弁１０を動作させて給水を開始する。水位検知手段１１が通常の洗濯水位よりも低い所定水位（例えば、洗濯水位の約１／４）を検知すると、制御手段２１に信号を送り、給水弁１０の動作を停止する。その後、洗剤溶解行程に移り、制御手段２１によってモータ９を駆動し、内槽２を回転する。このときの回転数は、この後の泡行程よりも低く設定しているため、洗剤を溶解する前に洗濯液が泡吐出部１６から吐出することなく、洗剤を溶解する。

つぎに、泡を揚水または吐出させる泡行程に移り、洗剤溶解行程時の回転数よりも高い回転数で内槽２を回転させることで、内槽２と外槽１の間の洗濯液に大量の空気を送り込んでそれらを混合させ、大量の泡を発生させる。そして、発生した大量の泡は比重が軽いため洗濯液の上部に移動し、外槽１の内側を回転しながら勢いよく泡室１３に入ってくる。

泡室１３に入ってきた泡は、案内板１９に沿ってその速度成分を水平方向から垂直方向に変換することで上方に揚水され、循環経路１５を通して泡吐出部１６から内槽２内にその上方より吐出される。このとき、泡吐出部１６は泡の吐出方向が内槽２の回転方向と同方向になるため、吐出した泡と内槽２または内槽２内の洗濯物との速度差を小さくすることができ、落下した泡が内槽２または内槽２内の洗濯物に当たって、飛び跳ねるのを防ぐことができる。

また、泡吐出部１６は、吐出した泡が内槽２の略中心部２ａから外周部２ｂまでかかるように構成しているため、内槽２内の洗濯物が部分的に洗濯液の上面より突出していても、内槽２が回転すれば泡は内槽２内の洗濯物に万遍なくかけることができる。

次に、泡について詳述する。

一般に洗剤分子Ａをモデル的に表すと、図５に示すように、親水基ａと親油基ｂとからなる。そこで、洗剤を水に溶かした状態を表すと、図６に示すように、界面（水面）に洗剤分子Ａが整列し、並びきれない洗剤分子は水中に個々またはミセル（集団）として存在する。そして、界面の洗剤分子が取り除かれると、直ちに水中の洗剤分子が界面に移動し補充する働きがある。

したがって、例えば、図７に示すように、洗剤液に気泡Ｂを送り込むと、気泡Ｂは上昇して界面に達し、界面に整列して洗剤分子Ａをそのまま泡の膜に保持した形の泡Ｃが発生する。すなわち、洗剤分子Ａをできるだけ並べた泡Ｃとなり、洗剤濃度は高濃度である。このとき、泡によって持ち去られた洗剤分子の補充には、液中の洗剤分子が移動すること
になり、気泡Ｂを次々送れば、泡Ｃが次々と作られることになる。このとき、当然のことながら、この泡の膜内外に親油基ｂを向けている。

このようにして作られた泡Ｃを、汚れた洗濯物の表面あるいは洗濯物を通過させることによって、親油基ｂに油および油に付着した粒子汚れを結合して持ち去ることになる。また、泡Ｃが洗濯物を通過中に破泡すると洗濯物に高濃度の洗剤液がしみ込むことになり、これによっても汚れが落ちやすい状態となる。

泡行程実行後、泡行程水位において制御手段２１によって、モータ９を駆動し、撹拌翼４を反転させる泡浸透行程を実行する。撹拌翼４の反転で、泡を洗濯物全体に浸透させるとともに、洗濯物の位置を入れ換えることができ、さらに洗剤濃度が高い状態で撹拌行程を実行することにより、高い洗浄力を確保するとともに、洗いむらを少なくすることができる。

泡浸透行程を実行後、制御手段２１は、給水弁１０を作動させて給水を開始する。水位検知手段１１が設定水位（通常の洗濯水位）を検知すると制御手段２１に信号を送り、給水弁１０の動作を停止する。そして、制御手段２１によって、モータ９を駆動し、撹拌翼４を所定時間反転させ、本洗い行程を実行して洗浄を行う。

このように、本実施の形態によれば、外槽１の内面に泡室１３を形成し、この泡室１３に連通した循環経路１５の先端に泡吐出部１６を配設し、内槽２を回転させることによって内槽２と外槽１との間の洗濯液に泡を発生させ、発生した洗濯液上部の泡を泡室１３に集めて上方に揚水し、泡吐出部１６から内槽２内にその上方より泡を吐出するように構成し、内槽２の回転によってそれらを混合させることで、溶解した洗濯液より大量の泡を発生させ、この泡を内槽２の上方より洗濯物にかけて洗濯物の表面あるいは洗濯物を通過させる泡行程を実行した後、その泡行程水位で撹拌翼４を回転駆動する泡浸透行程を実行するようにしたので、洗剤濃度が高い状態で洗いをすることができ、高い洗浄力を確保するとともに、洗いむらを少なくすることができる。

また、泡行程では、泡だけでなく泡と洗濯液の混合したものを吐出させるようにしてもよい。

（実施の形態２）
図８は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の動作を示すタイミングチャート図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、上記第１の実施の形態で示した泡浸透行程後に、給水をしながら撹拌動作を行う給水撹拌行程を実行するようにしたもので、詳細は以下の通りである。

泡浸透行程の実行後、制御手段２１が給水弁１０を作動させて給水を開始し、水位検知手段１１が給水撹拌水位を検知すると制御手段２１に信号を送り、所定時間（ｔ秒）に渡ってモータ９を駆動して、撹拌翼４の正転、反転を繰り返す。そして水位検知手段１１が設定水位（通常の洗濯水位）を検知すると給水弁１０を停止し、制御手段２１によって、モータ９を駆動し、撹拌翼４を所定時間反転させ、本洗い行程を実行して洗浄を行う。

このように、本実施の形態によれば、制御手段２１は、泡浸透行程を実行した後、給水をしながら撹拌動作を行う給水撹拌行程を実行するようにしたので、通常の洗濯水位まで給水を行う間に洗濯物に機械力を加えて汚れを落とすとともに、衣類を反転させて洗いむらを少なくし、より効率的に洗浄力を向上することができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機の水位の変化を示すグラフである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第１の実施の形態における泡行程の実行後、制御手段２１で、布量検知手段２３の出力に応じて、即ち洗濯物の量に応じて、泡浸透行程の動作時間を変化させるようにしたものである。

より具体的には、泡行程実行後、泡行程水位において制御手段２１によって、モータ９を駆動し、撹拌翼４を反転させる泡浸透行程を実行する。泡浸透行程の動作時間は、洗濯物の量が少ない場合は、高濃度の洗剤液が衣類全体に行きわたりやすく、また機械力も洗濯物に伝わりやすいため、動作時間は短い設定時間ｔａ（例えば３０秒）とし、洗濯物の量が多い場合、高濃度洗剤液が衣類全体に行きわたり難いので、動作時間を長い設定時間ｔｂ（例えば、６０秒）（ｔｂ＞ｔａ）にする。

このように、本実施の形態によれば、泡浸透行程の動作時間を布量検知手段２３の出力に応じて変更可能としたので、洗濯物の量に合わせた最適な時間の設定が可能となり、衣類の量に左右されずに常に安定した洗浄力を確保することができる。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の第４の実施の形態における洗濯機の撹拌時限のタイミングチャートである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、第１の実施の形態における泡行程の実行後、制御手段２１で、泡浸透行程時の撹拌時限を、布量検知手段２３の出力に応じて、即ち洗濯物の量に応じて変化させるようにしたものである。

具体的には、泡行程実行後、泡行程水位において制御手段２１によって、モータ９を駆動し、撹拌翼４を反転させる泡浸透行程を実行する。撹拌翼４を正転、反転させる際の夫々の回転時間を、洗濯物の量が多くなるほど長く（ｔｃ）なるように設定し、高濃度の洗剤液が衣類全体に行きわたり易くするとともに、機械力も洗濯物に伝わりやすくする。また、洗濯物が少ない場合は、回転時間ｔｄを短く設定し（ｔｄ＜ｔｃ）、強い撹拌時限で洗うことによる衣類の傷みを防止するとともに、撹拌翼４の反転力による反動により外槽１が洗濯機外枠８に当たり異常音を発するなどの悪影響を防止する。

以上のように、本実施の形態によれば、泡浸透行程の撹拌時限を布量検知手段２３の出力、即ち洗濯物の量に応じて変化させるようにしたので、洗濯物の量に合わせた最適な撹拌時限の設定が可能となり、少ない衣類を強い撹拌時限で洗うことによる衣類の傷みを防止するとともに、撹拌翼４の反転力による反動により外槽１が洗濯機外枠８に当たり異常音を発するなどの悪影響を防止することができる。

また、撹拌時限は、撹拌翼４の回転時間だけでなく、撹拌翼４の回転数やその停止時間を変更するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、泡浸透行程で泡を洗濯物全体に十分に行きわたらせ、洗剤濃度が高い状態で撹拌行程を実行することにより、洗浄力を向上させるとともに、洗いむらが少ないもので、衣類用の洗濯機に限らず、衣類以外の被洗浄物を洗浄す
る各種洗浄機器にも広く適用できるものである。

本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図 同洗濯機の外槽の一部切欠した斜視図 同洗濯機の一部切欠した要部斜視図 同洗濯機のブロック回路図 洗剤分子をモデル的に表した図 同洗剤分子を水に溶かした状態を表したモデル図 洗剤液中に気泡を通した場合のモデル図 本発明の実施の形態２における洗濯機の動作を示すタイミングチャート （ａ）本発明の実施の形態３における洗濯機の水位変化を示すグラフ（洗濯物の量が少ない場合）（ｂ）同洗濯機の水位変化を示すグラフ（洗濯物の量が多い場合） （ａ）本発明の実施の形態４における洗濯機の撹拌時限のタイミングチャート（洗濯物の量が少ない場合）（ｂ）同洗濯機の撹拌時限のタイミングチャート（洗濯物の量が多い場合） 従来の洗濯機の側断面図

１ 外槽
２ 内槽
４ 撹拌翼
９ モータ（駆動手段）
２１ 制御手段
２３ 布量検知手段

Claims (2)

1. 内底部に撹拌翼を回転自在に配設した内槽と、前記内槽を回転自在に収容した外槽と、前記撹拌翼及び／または前記内槽を回転駆動する駆動手段と、前記外槽の内面で前記外槽の内底部よりも上方の位置に設けた泡室と、一端が泡室と接続され他端が前記内槽の上方に設けた泡吐出部と接続される循環経路と、前記駆動手段などの動作を制御して行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、洗濯工程時の水位よりも低い水位で前記内槽を回転駆動させることにより前記内槽と前記外槽の間の洗濯液に発生させた泡を前記外槽の内底部よりも上方に位置する前記泡室に集め、前記内槽の上方に設けられた前記泡吐出部と前記泡室とを接続する前記循環経路を通じて前記泡吐出部から前記内槽内に泡をかける泡行程を実行した後、洗濯工程時の水位より低い水位で前記撹拌翼を回転駆動させ泡を洗濯物に浸透させる泡浸透行程を実行するようにした洗濯機。
2. 制御手段は、泡行程時の水位で泡浸透行程を実行した後、給水をしながら撹拌翼を回転駆動する給水撹拌行程を実行するようにした請求項１記載の洗濯機。

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