JP6551721B2 - 洗濯機 - Google Patents

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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、洗剤の溶解および泡の生成による効率的な衣類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、泡を生成し、泡を前記収容槽に供給する泡生成部と、前記収容槽内の洗濯液を前記泡生成部に供給する第1循環経路及び前記収容槽内の洗濯液を前記収容槽に供給する第2循環経路と、前記第1循環経路及び前記第2循環経路に洗濯液を供給する循環ポンプとを備え、前記泡生成部は、泡生成室と、前記循環ポンプから供給される洗濯液を前記泡生成室へ導く通路となる給水路と、前記泡生成室の上方位置に設けられる前記給水路の吐出口と、前記泡
生成室に供給された洗濯液を排出する流出口とを備え、前記給水路と前記泡生成室とは隔壁により区画され、前記泡生成室は、前記吐出口からの供給量と前記流出口からの流出量が均衡した状態となって洗濯液を溜める構成とし、前記吐出口は、前記泡生成室内に貯留した洗濯液の液面に向かって上方位置から洗濯液を衝突させて泡を生成するものである。
上記構成によれば、循環ポンプより洗剤を含んだ水が泡生成部に供給され、泡生成部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供給される。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出来る。収容槽に散布された洗濯液は、水槽に流れ落ち、循環ポンプから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筐体に供給される為、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出来る。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。
上記泡の生成と収容槽への散布と同時に、収容槽に洗濯液を吐出させることにより、短時間で衣類の濡れ性を向上させ、洗濯液との接触を増すことにより、ムラなく効率的に衣類を洗浄することが可能となる。
本発明に係る洗濯機は、簡単な構成で、泡と洗濯液を同時に散布させることにより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 本発明の実施の循環水の経路を示す概略図 本発明の実施の循環ポンプのケーシングの概略図
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。
本発明においては、簡単な構成でかつ第1循環経路611と第2循環経路612に同時に給水し、短時間に効率的に泡と洗濯液を収容槽510に供給して高い洗浄力を得ることを目的としている。また、単一の循環ポンプ610によって、水を泡生成部620と収容槽510とに供給するので、主筐体200内のスペースを有効に利用でき、且つ、洗濯機100は、廉価に製造し得る。加えて、単一の循環ポンプ610を用いることにより、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。また、同時に第2循環経路612より洗濯液を収容槽510に吐出することにより衣類の濡れ性を向上させ、ムラなく衣類に洗濯液をかけることにより、高濃度の泡の浸透力を増すと共に、高洗浄力が短時間で得られる。
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730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、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、泡生成部620で生成された泡を収容槽510に供給する槽吐出口685も回転軸RXよりも上部に配置される。
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、第2循環経路612に形成した複数の液吐出口613から収容槽510内へ洗濯液を供給する。槽吐出口685及び液吐出口613から吐出される洗濯液は、互いに衝突しないように槽吐出口685と液吐出口613の位置や吐出量を設定している。
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循環経路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。
(循環ポンプ)
図8は、洗濯液を循環させるための駆動装置として用いる循環ポンプのケーシング900の形状を示す側面図である。
図8中に示す回転方向A及び回転方向Bは、循環ポンプ610のインペラーの回転方向を示し、循環ポンプ610のインペラーは、回転方向Aまたは回転方向Bに選択的に回転する。循環ポンプ610には、吐出口A910及び吐出口B620が形成され、吐出口A910が第1循環経路611に接続され、吐出口B620が第2循環経路612に接続される。吐出口A910と吐出口B620は、吐出口A910の断面積が吐出口B620の断面積より小さく形成している。また、循環ポンプ610には、インペラーの回転に対し水を呼び込むためのトング930を設けている。
インペラーが回転方向Aに回転すると、吐出口A910及び吐出口B620に洗濯液を吐出して、第1循環経路611及び第2循環経路612に供給する。吐出口A910と吐出口Bへの吐出量は、略均一に設定している。インペラーの回転方向Aへの回転時には、第1循環経路611を介して泡生成部620に洗濯液が供給され、生成された泡とともに洗濯液が槽吐出口685から収容槽510に供給される。また、第2循環経路612を介して液吐出口613から収容槽510に供給される。この状態では、回転ドラム530の回転軸RXより下方に位置する液吐出口613からのみ洗濯液が吐出するように吐出量を設定している。これにより、槽吐出口685から収容槽510に供給される泡が液吐出口613から吐出する洗濯液に衝突して消泡するのを抑制している。
槽吐出口685からの泡と、液吐出口613からの洗濯液は、収容槽510内の衣類上に供給され、衣類に浸透し、泡が泡膜となって衣類を覆い、高濃度の界面活性剤を含む泡膜が衣類の汚れを効率的に除去する。
インペラーが回転方向Bに回転すると、主として吐出口B920に洗濯液が吐出される。この状態では、全ての液吐出口613から収容槽510に洗濯液が吐出する。これにより、収容槽510の前方側全域から効率よく洗濯液を循環させることができる。
なお、本実施の形態では、循環ポンプ610のインペラーが回転方向Aに回転する場合に、循環ポンプ610の吐出量により回転ドラム530の回転軸RXより下方に位置する液吐出口613から洗濯液が吐出するように構成したが、制御弁を設けて同様の動作を行なってもよく、あるいは、液吐出口613を回転ドラム530の回転軸RXより下方位置にのみ形成してもよい。
また、循環ポンプ610のインペラーが回転方向Bに回転する際に、吐出口B620に洗濯液が供給されるよう構成したが、吐出口A910と吐出口B920の両方に洗濯液が
供給されるように構成してもよい。この構成では、吐出口A910への洗濯液の供給量は少なくなるため、泡生成部620内に洗濯液が貯留されることなく、槽吐出口685から吐出される。泡生成部620での泡の生成は少なく、洗濯液の状態で槽吐出口685から吐出する。よって、インペラーの回転方向Bの回転時には、槽吐出口685は、液吐出口と同等の機能を果たすことになり、液吐出口613からの洗濯液の吐出とあわせて収容槽510の前方側全域からより均等に効率よく洗濯液を循環させることができる。
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 (3)

  1. 衣類を収容する収容槽と、泡を生成し、泡を前記収容槽に供給する泡生成部と、前記収容槽内の洗濯液を前記泡生成部に供給する第1循環経路及び前記収容槽内の洗濯液を前記収容槽に供給する第2循環経路と、前記第1循環経路及び前記第2循環経路に洗濯液を供給する循環ポンプとを備え、前記泡生成部は、泡生成室と、前記循環ポンプから供給される洗濯液を前記泡生成室へ導く通路となる給水路と、前記泡生成室の上方位置に設けられる前記給水路の吐出口と、前記泡生成室に供給された洗濯液を排出する流出口とを備え、前記給水路と前記泡生成室とは隔壁により区画され、前記泡生成室は、前記吐出口からの供給量と前記流出口からの流出量が均衡した状態となって洗濯液を溜める構成とし、前記吐出口は、前記泡生成室内に貯留した洗濯液の液面に向かって上方位置から洗濯液を衝突させて泡を生成する洗濯機。
  2. 前記循環ポンプは、前記第1循環経路及び前記第2循環経路に同時に前記収容槽内の洗濯液を供給する請求項1に記載の洗濯機。
  3. 前記泡生成部は、前記収容槽の外に配設されることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
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