JP6439134B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類を洗濯する洗濯機に関する。

洗濯機において、洗い工程で洗剤をなるべく早く溶解し、衣類に浸透させることは、衣類の汚れを取り除くのに非常に効率的である。また、溶解した洗濯液を泡状にして衣類の上に散布することは、体積の増大とともに高濃度の洗剤成分（主に界面活性剤）を衣類の隅々まで行き渡らせるのに有効な手段である。

従来より、水槽に溜めた洗濯液をポンプで循環させ、循環流路中で空気を導入して泡を生成する洗濯機が開示されている（特許文献１および特許文献２）。

特開２０１０−１７２５４７号公報 特開２００５−７２２４号公報

特許文献１の構成は、循環ポンプを用いて洗濯液を循環させ、循環流路中に設けた泡発生タンクにエアポンプから空気を放出し、泡を生成するものであるが、特許文献１の技術では、生成される泡が比較的小さなものとなり衣類に広く拡散できない。また、空気を導入するのにエアポンプが必要となる。

特許文献２の構成は、循環ポンプを用いて洗濯液を循環させ、ポンプの前段で空気を吸入して泡を生成するものであるが、水圧により流路中で泡が消滅し易く、洗濯槽内へ導入する際、衣類に十分な泡を拡散することが困難である。また、空気吸入部には、ダックビル方式などの空気補給弁が必要である。

本発明は、簡単な構成で、泡の生成および洗剤の溶解による効率的な衣類等の洗浄を行う洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、衣類を収容する収容槽と、前記収容槽内の洗濯液を循環経路を介して泡生成部に供給する循環ポンプとを備え、前記泡生成部は、泡生成室を有し、前記循環ポンプから供給される洗濯液の給水路に、前記泡生成室内に貯留した洗濯液の液面に洗濯液を衝突させるように供給する吐出口を形成し、前記吐出口と前記泡生成室との間に外気を誘引する空気誘引室を形成することを特徴とする洗濯機。

上記構成によれば、循環ポンプにより洗剤を含んだ水が泡生成部に供給されて、泡生成部内に貯留した洗濯液の液面に衝突し、空気を巻き込むことで液層に気泡が生成される。気泡により体積を増した洗濯液は、泡生成部から収容槽の衣類の上に行き渡る。洗濯液が衣類に接触し浸透すると、気泡は泡膜となり衣類を覆う。泡膜は高濃度の界面活性剤を含むので、衣類の汚れを効率的に除去することができる。収容槽に供給された洗濯液は、水槽に流れ落ち、循環ポンプから循環経路を介して、再び泡生成部に供給される。循環ポンプから送水された洗濯液は、所定の流量で安定して泡生成部に供給されるため、洗剤の溶解とともに、高い信頼性を以て泡を生成することができる。気泡の生成には、特許文献１
のエアポンプを用いた空気導入手段や、特許文献２のダックビル方式などの空気補給弁が必要な空気吸入手段などは不要である。従って、簡単な構成で、洗剤の溶解および泡の生成による効率的な衣類の洗浄が可能である。

本発明に係る洗濯機は、簡単な構成で、泡の生成および洗剤の溶解による効率的な衣類の洗浄を行うことができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略的なブロック図 同洗濯機の概略的な斜視図 同洗濯機の概略的な断面図 同洗濯機の概略的な正面図 同洗濯機の概略的な側面図 同洗濯機の泡生成部の概略的な透過図 同洗濯機の水槽内循環経路の概略的な透過図 本発明の実施の形態２における洗濯機の泡生成部の概略的な透過図 同洗濯機の泡生成部の上方から見た概略的な透過図

以下、図面を参照しつつ、例示的な洗濯機が説明される。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とする。したがって、これらの用語は、洗濯機の原理を何ら限定するものではない。以下に開示される洗濯機は、衣類を洗濯する洗濯機能だけでなく、衣類を乾燥する乾燥機能を有する。代替的に、衣類処理装置は、乾燥機能を有さない洗濯機であってもよい。

（実施の形態１）
（洗濯機）
図１は、実施の形態１の洗濯機１００の概略的なブロック図である。図１を参照して、洗濯機１００が説明される。尚、図１に示される実線矢印は、水の流れを表す。図１に示される点線矢印は、空気の流れを表す。図１に示される鎖線矢印は、制御信号の伝達経路を表す。

洗濯機１００は、主筐体２００と、制御部３００と、給水機構４００と、洗濯機構５００と、循環機構６００と、乾燥機構７００と、を備える。主筐体２００は、制御部３００と、給水機構４００と、洗濯機構５００と、循環機構６００と、乾燥機構７００と、を収容する。制御部３００は、給水機構４００と、洗濯機構５００と、循環機構６００と、乾燥機構７００と、を制御する。

洗濯機１００は、衣類を洗う洗い工程と、衣類を濯ぐ濯ぎ工程と、衣類を脱水する脱水工程と、衣類を乾燥する乾燥工程と、を順次実行してもよい。

洗濯機構５００は、衣類が収容される収容槽５１０と、収容槽５１０を駆動するモータ５２０と、を備える。モータ５２０は、制御部３００の制御下で、収容槽５１０を駆動する。洗い工程において、収容槽５１０は、洗剤を含む液体中で、衣類を攪拌する。この結果、衣類は、適切に洗浄される。濯ぎ工程において、収容槽５１０は、洗い工程よりも低い洗剤濃度を有する水中で衣類を攪拌する。また、濯ぎ工程において、収容槽５１０への給水及び収容槽５１０からの排水が繰り返される。この結果、洗剤は、衣類から適切に取り除かれる。脱水工程において、収容槽５１０は、遠心力を利用して、衣類から脱水する。この結果、衣類の乾燥が促進される。乾燥工程において、収容槽５１０に乾燥空気が供
給される。乾燥空気の湿度は低く、且つ、温度は高いので、衣類は収容槽５１０内で適切に乾燥される。乾燥空気が供給されている間、収容槽５１０は、衣類を攪拌する。この結果、衣類は、適切に乾燥されることとなる。

給水機構４００は、上述の洗い工程及び濯ぎ工程において、収容槽５１０に水を供給する。給水機構４００は、蛇口に接続される給水口４１０と、切替弁４２０と、洗剤が収容される洗剤収容部４３０と、を備える。給水口４１０に供給された水は、切替弁４２０に至る。切替弁４２０は、収容槽５１０に水が直接的に向かう第１給水経路４２１と、洗剤収容部４３０を通じて収容槽５１０に水が供給される第２給水経路４２２と、の間で、給水経路を切り替える。第１給水経路４２１は、例えば、濯ぎ工程において用いられてもよい。この結果、水道水が収容槽５１０に直接的に供給される。第２給水経路４２２は、例えば、洗い工程に用いられてもよい。切替弁４２０が第２給水経路４２２を開くと、水は、洗剤収容部４３０に流入する。洗剤収容部４３０内において、水及び洗剤が混合される。この結果、洗剤を含有する水が、収容槽５１０に流入する。本実施形態において、第２給水経路４２２を規定する管路は、給水管として例示される。給水機構４００は、給水部として例示される。

循環機構６００は、循環ポンプ６１０と、泡生成部６２０と、を備える。循環機構６００は、上述の洗い工程及び濯ぎ工程において、循環ポンプ６１０と収容槽５１０との間で水を循環させてもよい。本実施形態において、循環機構６００は、循環ポンプ６１０と収容槽５１０との間での水の循環のために、第１循環経路６１１と第２循環経路６１２とを備える。第１循環経路６１１が用いられるとき、水は、泡生成部６２０を通じて、収容槽５１０に流入する。第２循環経路６１２が用いられるとき、水は、循環ポンプ６１０から収容槽５１０へ直接的に送られる。水の循環経路の切替のために、切替弁や、水の流れ方向を選択的に規定することができる他の要素が用いられてもよい。単一のポンプ６１０によって、水は、泡生成部６２０及び収容槽５１０に送られるので、主筐体２００内のスペースは有効に利用され、且つ、洗濯機１００は、廉価に製造され得る。加えて、単一のポンプ６１０の使用は、主筐体２００内のレイアウト設計の自由度の増大に帰結する。

泡生成部６２０は、泡を生成する。気泡により体積を増した洗濯液は、収容槽５１０に送られ、衣類の上に行き渡る。洗濯液が衣類に接触し浸透すると、気泡は泡膜となり衣類を覆う。泡膜は高濃度の界面活性剤を含むので、衣類の汚れを効率的に除去することができる。

乾燥機構７００は、収容槽５１０から送り出された空気を受けるエアフィルタ７１０と、エアフィルタ７１０を通過した空気と熱を交換する熱交換部７２０と、熱交換部７２０を通過した空気を送り出す送風ファン７３０と、を備える。エアフィルタ７１０は、収容槽５１０から送り出された空気からリントを除去する。したがって、清浄化された空気が、熱交換部７２０に流入する。乾燥工程において、制御部３００は、熱交換部７２０を起動させてもよい。熱交換部７２０は、空気を除湿並びに加熱する。この結果、衣類を乾燥させるのに適した乾燥空気が生成される。制御部３００は、洗い工程から脱水工程の間、熱交換部７２０を停止させてもよい。この結果、熱交換部７２０は、電力を不必要に消費しない。代替的に、制御部３００は、洗い工程において、熱交換部７２０を起動させてもよい。この結果、熱交換部７２０から空気に受け渡された熱を利用して、洗剤が活性化されてもよい。本実施形態において、乾燥機構７００は、送風部として例示される。

図２は、洗濯機１００の概略的な斜視図である。図１及び図２を参照して、洗濯機１００が更に説明される。

主筐体２００は、前壁２１０と、前壁２１０とは反対側の後壁２２０と、前壁２１０と
後壁２２０との間で立設された左壁２３０と、左壁２３０とは反対側の右壁２４０と、前壁２１０、後壁２２０、左壁２３０及び右壁２４０の上縁に囲まれた天壁２５０と、天壁２５０とは反対側の底壁２６０と、を含む。図１を参照して説明された給水口４１０は、天壁２５０上で露出している。使用者は、例えば、ホースを用いて、給水口４１０と蛇口（図示せず）とを接続することができる。

洗濯機１００は、前壁２１０に取り付けられた扉体１０１を更に備える。扉体１０１は、前壁２１０に沿う閉位置と、前壁２１０から突出した開位置と、の間で回動する。尚、図２に示される扉体１０１は、開位置に存する。扉体１０１が開位置に存するとき、収容槽５１０が規定する投入口５１１が露出する。使用者は、扉体１０１を開位置へ回動し、投入口５１１を通じて、衣類を収容槽５１０に投入することができる。

図３は、洗濯機１００の概略的な断面図である。図１及び図３を参照して、洗濯機１００が更に説明される。

収容槽５１０は、衣類が収容される回転ドラム５３０と、回転ドラム５３０が収容される水槽５４０と、を含む。回転ドラム５３０は、投入口５１１を規定する内環壁５３１と、内環壁５３１とは反対側の内底壁５３２と、内環壁５３１と内底壁５３２との間の円筒状の内周壁５３３と、を含む。水槽５４０は、前壁２１０と内環壁５３１との間に配置される外環壁５４１と、後壁２２０と内底壁５３２との間に配置される外底壁５４２と、外環壁５４１と外底壁５４２との間で内周壁５３３を取り囲む外周壁５４３と、を含む。本実施形態において、回転ドラム５３０は、内槽として例示される。水槽５４０は、外槽として例示される。

モータ５２０は、駆動力を発生させる本体部５２１と、駆動力を回転ドラム５３０へ伝達する駆動シャフト５２２と、を含む。駆動シャフト５２２は、外底壁５４２を貫通し、内底壁５３２に接続される。

循環機構６００は、循環ポンプ６１０と泡生成部６２０（図１を参照）とに加えて、排水弁６９０と、水槽５４０から循環ポンプ６１０へ流れる水の経路を規定する上流循環管６４０と、循環ポンプ６１０から水槽５４０へ戻る水の経路を規定する下流循環管６５０と、主筐体２００外への排水経路を規定する排水管６６０と、を備える。排水弁６９０は、排水管６６０に取り付けられる。制御部３００（図１を参照）は、排水弁６９０を制御する。収容槽５１０と循環ポンプ６１０との間で水が循環されている間、制御部３００は、排水弁６９０を閉じる。制御部３００は、不要となった水を排出するために排水弁６９０を開く。

下流循環管６５０は、循環ポンプ６１０が吐出した水が流入する主管６５９と、主管６５９から分岐し、泡生成部６２０へ接続される第１枝管６５１と、主管６５９から分岐し、外環壁５４１に接続される第２枝管６５２と、を含む。第１枝管６５１は、図１を参照して説明された第１循環経路６１１を規定する。第２枝管６５２は、図１を参照して説明された第２循環経路６１２を規定する。制御部３００は、循環ポンプ６１０の回転方向および回転数を制御し、第１枝管６５１を通じた水の循環と、第２枝管６５２を通じた水の循環と、を選択的に実行してもよい。本実施形態において、下流循環管６５０は、循環ポンプ６１０を介して分岐管として例示される。

乾燥機構７００は、エアフィルタ７１０と熱交換部７２０と送風ファン７３０とに加えて、収容槽５１０から送風ファン７３０への空気の流動経路を規定する吸気管７５０と、送風ファン７３０から送り出される空気の流れを規定する送気管７６０と、を備える。エアフィルタ７１０及び熱交換部７２０は、吸気管７５０内に配置される。送風ファン７３
０は、吸気管７５０と送気管７６０との接続部に配置される。送風ファン７３０が回転すると、吸気管７５０内において負圧環境が作り出される一方で、送気管７６０内において正圧環境が作り出される。

図４および図５は、洗濯機１００の概略的な正面図および側面図である。図１、図３、図４および図５を参照して、洗濯機１００が更に説明される。

水槽５４０の外周壁５４３は、外環壁５４１が取り付けられる前周壁５４５と、外底壁５４２と前周壁５４５との間に配置される後周壁５４６と、を含む。泡生成部６２０は、前周壁５４５に取り付けられる。図３及び図５には、モータ５２０によって規定される回転ドラム５３０の回転軸ＲＸが示されている。本実施形態において、泡生成部６２０は、回転軸ＲＸよりも上方に配置される。

本実施形態において、下流循環管６５０の第１枝管６５１は、水槽の前周壁５４５に接続され、前周壁５４５内の内部循環経路を介して泡生成部６２０に至る構造として例示される。これによって、主筐体２００内のスペースは有効に利用され、かつ洗濯機１００は廉価に製造され得る。加えて、主筐体２００内のレイアウト設計の自由度の増大に帰結する。

（循環経路、泡生成部）
図６は、泡生成部６２０の概略的な透過図である。図３、図４、図５及び図６を参照して、泡生成部６２０が説明される。

また、図７は泡生成部への循環経路の概略的な透過図である。図３、図４、図５及び図７を参照して、泡生成部６２０への第１循環経路６１１及び収容槽５１０への第２循環経路６１２が説明される。

図５に示される如く、循環ポンプ６１０は、収容槽５１０よりも下方に配置される。泡生成部６２０は、回転ドラム５３０の回転軸ＲＸよりも上方位置（水槽内の洗濯水の水位よりも上方位置）に配置される。

図７に示される如く、泡生成部６２０への第１循環経路６１１は、水槽５４０内部に形成され、循環ポンプ６１０から水槽５４０の下側に接続される第１枝管６５１と、泡生成部６２０とに接続される。また、収容槽５１０への第２循環経路６１２は、水槽５４０内部に形成され、第２枝管６５２接続され、収容槽５１０内へ洗濯水を供給する。

第１循環経路６１１及び第２循環経路６１２を水槽５４０内部に配置することにより、第１循環経路６１１及び第２循環経路６１２の水槽５４０外への露出を最小限にとどめることができ、製品内部の省スペース化を実現して、水槽５４０の揺動時に第１循環経路６１１や第２循環経路６１２が主筐体２００等に接触するのを防止することができる。

また、第１循環経路６１１は、第１枝管６５１から泡生成部６２０に至るまで均一な断面積を有する形状に形成している。これにより水圧の損失を抑制して、効率のよい洗濯液の揚水を可能とする。

第１循環経路６１１及び第２循環経路６１２は、構成部品Ａと構成部品Ｂにて形成されており、同一部品により形成することにより、部品点数の削減、組立の簡易化を実現している。第２環状経路６１２は、環状に形成され、第１循環経路６１１は、図７中左側部分において、第２循環経路６１２に隣接して形成しており、これにより、省スペース化を図っている。

図６に示される如く、泡生成部６２０は、筐体６２１を備え、筐体６２１内部は、隔壁６８０により給水路６２２と泡生成室６２３とに区画される。給水路６２２の一端側には流入口６８１を形成し、給水路６２２の他端側には、泡生成室６２３の上方位置に吐出口６８２を形成している。給水路６２２は、流入口６８１から吐出口６８２に向かって断面積が漸次減少するよう形成されており、吐出口６８２から泡生成室６２３に向けて噴出する洗濯水の流速を増大させるよう構成している。さらに、吐出口６８２は、吐出側先端に向かって断面積が漸次減少するように形成されており、吐出口６８２から泡生成室６２３に向けて噴出する洗濯水の流速を増大させるよう構成している。吐出口６８２から噴出する洗濯水の流速を増大させることにより、泡生成室６２３の洗濯水への衝突により発生する泡の量を増大させることができる。

吐出口６８２と泡生成室６２３との間には、空気誘引室６２４が形成され、空気誘引室６２４には、エア吸入口６８３が形成されている。吐出口６８２から泡生成室６２３に向けて吐出される洗濯水の流速によりエア吸入口６８３から外部空気が誘引され、外部空気が洗濯水とともに泡生成室６２３に吐出される。

泡生成室６２３には、吐出口６８２から離間した位置に流出口６８４を形成している。泡生成室６２３底面は、流出口６８４に向かって傾斜して形成し、流出口６８４は、泡生成室６２３底部に接して形成している。これにより、泡生成室６２３内に供給された洗濯水は、泡生成室６２３内に残留することなく、流出口６８４から排出される。

図３、図４および図５を参照して説明された第１枝管６５１は、水槽の前周壁５４５内の内部循環経路を介して、流入口６８１に接続される。循環ポンプ６１０が泡生成部６２０へ洗濯液を揚水すると、流入口６８１から流入した洗濯液は、吐出口６８１から、泡生成部６２０に向かって吐出される。

泡生成部６２０への洗濯液の流入により、泡生成室６２３内には、洗濯液が溜まり、吐出口６８２からの流入量と流出口６８４からの流出量が均衡した状態となる。この状態を図６に示しており、泡生成部６２０内には、液層ＷＬと空気層ＡＬの境界ＢＤが形成される。吐出口６８２から吐出された洗濯液は、境界ＢＤに衝突し、空気層ＡＬの空気を巻き込むことで液層ＷＬ内に気泡が混入される。吐出口６８２から吐出される洗濯液は、流速を増大させて境界ＢＤに衝突するよう構成しているので、液層ＷＬ内に効率よく気泡を発生させる。また、空気誘引室６２４においては、吐出口６８２からの洗濯液により、エア吸入口６８３から外部空気が誘引され、外部空気が洗濯液に巻き込まれて液層ＷＬ内に混入することにより、効率よく気泡を発生させる。

気泡により体積を増した洗濯液は、流出口６８４から収容槽の衣類に散布される。吐出口６８４の口径は、揚水量に応じて、液層に気泡が混入される流速になるよう調整してもよい。流速は循環ポンプの回転数で調整してもよい。エア吸入口６８３は、空気層ＡＬの形成に必要な空気を取り入れられる大きさで形成される。また、水漏れを考慮した形態として、本実施形態では水槽の前周壁５４５への接続を例示する。

本実施の形態においては、筐体６２１内部を隔壁６８０により区画することにより、給水路６２２と泡生成室６２３とを構成することができ、泡生成部６２０をコンパクトに形成でき、構造を簡素化することができる。

なお、給水路６２２は、泡生成室６２３に洗濯液を供給できる構成であればよく、本実施の形態以外にも、例えば、ホース等により構成することができる。

(実施の形態２)
図８は、本発明の実施の形態２における泡生成部６２０の概略的な透過図である。図９は、泡生成部６２０を上方から見た概念的な透過図である。

本実施の形態２においては、給水路６２２を流出口６８４側に延設し、吐出口６８２を流出口６８４とは逆方向に向かって傾斜させて形成している。また、泡生成部６２０は、吐出口６８２からの洗濯液が泡生成部６２０内の洗濯液に衝突する部分を幅広に形成し、生成した泡が吐出口６８２からの洗濯液を回避して流出口６８４に向かって流れ易く構成している。この構成により、吐出口６８２から吐出する洗濯液の流速により泡生成室６２３内に洗濯液がとどまりやすくすることができる。泡生成室６２３内の洗濯液の液面に斜め方向から洗濯液を噴射することにより、泡の生成効率が向上する。

本実施形態の原理は、泡を利用して衣類を洗浄する機能を有する装置に好適に利用される。

１００ 洗濯機
３００ 制御部
４００ 給水機構
４２２ 第２給水経路
４３０ 洗剤収容部
５００ 洗濯機構
５１０ 収容槽
５１１ 投入口
５３０ 回転ドラム
５４０ 水槽
６００ 循環機構
６１０ 循環ポンプ
６１１ 第１循環経路
６１２ 第２循環経路
６２０ 泡生成部
６２１ 筐体
６２３ 泡生成室
６５０ 下流循環管
６５１ 第１枝管
６５２ 第２枝管
６５９ 主管
７００ 乾燥機構
７３０ 送風ファン
ＡＬ 空気層
ＢＤ 境界
ＷＬ 液層

Claims (6)

1. 衣類を収容する収容槽と、前記収容槽内の洗濯液を循環経路を介して泡生成部に供給する循環ポンプとを備え、前記泡生成部は、泡生成室を有し、前記循環ポンプから供給される洗濯液の給水路に、前記泡生成室内に貯留した洗濯液の液面に洗濯液を衝突させるように供給する吐出口を形成し、前記吐出口と前記泡生成室との間に外気を誘引する空気誘引室を形成することを特徴とする洗濯機。
2. 前記泡生成部への循環経路は、前記収容槽の内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記収容槽への循環経路と前記泡生成部への循環経路は、同一の部品により形成することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
4. 前記泡生成部への循環経路には、前記泡生成部内の洗濯液に向かって洗濯液を吐出する吐出口を設け、前記泡生成部への循環経路は、前記吐出口に向かって断面積が減少するように設定することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
5. 前記泡生成部への循環経路には、前記泡生成部内の洗濯液に向かって洗濯液を吐出する吐出口を設け、前記吐出口は、吐出先端側に向かって断面積が減少するように設定することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
6. 前記泡生成部内の洗濯液を前記収容槽に供給する流出口を設けると共に、前記泡生成部への循環経路には、前記泡生成部内の洗濯液に向かって洗濯液を吐出する吐出口を設け、前記吐出口は、前記流出口とは逆方向に向かって傾斜するように設定することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。

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