JP6918573B2

JP6918573B2 - 洗濯機

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Publication number: JP6918573B2
Application number: JP2017100812A
Authority: JP
Inventors: 宏格笹木; 具典内山
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2021-08-11
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: WO2018216288A1; JP2018192191A; CN110494606A; CN110494606B

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

従来、循環ポンプによりドラム内の洗浄水を循環させるようにしたドラム式の洗濯機にあっては、循環ポンプにエアを混入させるエア混入経路を設け、該循環ポンプ内でエアを破砕して微細な気泡を発生させ、界面活性剤を保持する微細気泡を含んだ洗浄水とすることにより、界面活性剤（洗剤）の作用を増大させて洗浄力を向上させることが考えられている（例えば特許文献１参照）。

尚、近年では、微細気泡として例えば直径が数十ｎｍ〜数百ｎｍのファインバブル（ウルトラファインバブル又はマイクロバブル）を発生させるための装置を洗濯機に設けることも考えられている（例えば特許文献２参照）。このファインバブル発生装置は、流体力学のいわゆるベンチュリ効果を利用して、水の流速を高めて、圧力を急激に低下させ、水中に溶存している空気を微細な気泡として多量に析出させるものとなっている。

特開２０１１−１１５３６０号公報特開２０１７−３２００１号公報

従来技術では、微細気泡が含まれた水は、洗い行程で洗浄力向上のために用いられるに止まっていた。そのため、洗い行程以外でも、ファインバブル発生装置により発生するファインバブル水を、より一層有効に利用することが望まれる。

そこで、微細気泡発生装置を備えたものにあって、洗い行程以外でも、ファインバブル水をより一層有効に利用することができる洗濯機を提供する。

実施形態の洗濯機は、衣類が収容される洗濯槽と、前記洗濯槽内に給水する給水機構と、微細気泡が混入されたファインバブル水を生成する微細気泡発生装置と、前記洗濯槽内の衣類を撹拌する撹拌機構と、前記各機構を制御して洗い、すすぎを含む洗濯行程を実行する制御装置とを備え、前記洗い行程直後のすすぎ行程において、前記微細気泡発生装置により生成されたファインバブル水を給水してすすぎ行程を実行すると共に、前記洗い行程後は、排水動作を行った後脱水動作を行うことなくすすぎ行程の給水動作に移行する。

尚、実施形態における「微細気泡」或いは「ファインバブル」とは、例えば直径が１μｍ〜数百μｍ程度のマイクロバブル、及び、直径が５０ｎｍ〜１μｍ程度のウルトラファインバブルを含んだ概念である。ファインバブル水とは、そのような微細気泡を多量に含んだ水をいう。

第１の実施形態を示すもので、洗濯機の構成を概略的に示す縦断正面図給水機構の構成を模式的に示す図制御装置を中心にした電気的構成を概略的に示すブロック図ＵＦＢユニットの組付け部分の構成を示す断面図下流側から見たＵＦＢユニットを示す斜視図ＵＦＢユニットの下流側から見た分解斜視図ＵＦＢユニットの上流側から見た分解斜視図ＵＦＢユニットの断面図図８のＸ９−Ｘ９線に沿う拡大縦断側面図制御装置が実行する洗い行程後のすすぎ行程における制御状態を示す図各行程における全体給水量に対するファインバブル水の割合を示す図ファインバブル水を用いた場合の洗浄性能を調べた試験結果を示す図第２の実施形態を示すもので、各行程及び温度区分における全体の給水量に対するファインバブル水の割合を示す図第３の実施形態を示すもので、制御装置が実行する洗い行程からすすぎ行程における制御状態を示す図

以下、いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に述べる実施形態では、乾燥機能も備えたいわゆる縦軸型の洗濯機に適用するようにしている。尚、複数の実施形態間で、同一部分には同一符号を付して新たな図示や繰り返しの説明を省略する。

（１）第１の実施形態
図１から図１２を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る洗濯機１の全体構成を概略的に示しており、この洗濯機１は、例えば鋼板から全体として矩形箱状に構成された外箱２の上部に、合成樹脂製のトップカバー３を備えている。前記外箱２内には、洗濯水を溜めることが可能な水槽４が、周知構成の弾性吊持機構（図示せず）により弾性的に吊り下げ支持されて設けられている。

尚、図示はしないが、水槽４の上端開口部には、洗濯物（衣類）の出入口を有する水槽カバーが設けられている。この水槽カバーには、給水口や温風供給口が設けられている。また、詳しく図示はしないが、水槽４の底部には、排水口が形成され、この排水口に、排水弁３２（図３にのみ図示）を備えた排水路が接続されている。更に、外箱２内には、水槽４の底部に設けられたエアトラップに接続されたエアチューブを介して、水槽４内の水位を検出する水位センサ３３（図３にのみ図示）も設けられている。

前記水槽４内には、脱水槽を兼用する縦軸型の洗濯槽（回転槽）５が回転可能に設けられている。この洗濯槽５は、有底円筒状をなし、その周壁部には、図示しない多数個の脱水孔が形成されている。この洗濯槽５の上端部には、例えば液体封入形の回転バランサ６が取付けられている。また、洗濯槽５の内底部には、撹拌機構を構成するパルセータ７が配設されている。洗濯槽５内には、図示しない衣類が収容されるようになっており、衣類の洗い、すすぎ、脱水等の行程からなる洗濯運転や、乾燥運転が行われる。

本実施形態では、洗濯槽５の内底部には、前記パルセータ７が配置される円形の凹状領域が設けられ、前記パルセータ７との間にポンプ室８が形成されるようになっている。このとき、前記パルセータ７は、表面（上面）に回転水流生成用の凸部７ａを有する円盤状をなし、また、その盤面を上下に貫通するように複数個の通水孔（図示せず）が形成されている。このパルセータ７の裏面には、複数枚のポンプ羽根９が一体に設けられている。このポンプ羽根９は、中心部から放射方向（半径方向）に延びる薄板状をなしている。前記ポンプ室８の外周部の、円周方向に１２０度間隔で配置された３箇所に、流出口８ａ（２個のみ図示）が設けられている。

前記洗濯槽５の側壁部には、各流出口８ａから上方に延びるようにして、洗濯水を前記ポンプ室８から揚水するための３個（２個のみ図示）の通水路１０が設けられている。これら通水路１０は、洗濯槽５内の上部の回転バランサ６の下方に吐出口１０ａを有している。これにて、ポンプ室８におけるパルセータ７つまりポンプ羽根９の回転により、洗濯槽５内の洗濯水（後述する洗剤が溶けたファインバブル水、或いはすすぎ用のファインバブル水等）が、ポンプ室８の３つの流出口８ａから外周方向に向けて吐出される。その洗濯水は、通水路１０内を上昇（揚水）し、吐出口１０ａから洗濯槽５内に吐出（散水）される。

また、前記水槽４の外底部には、前記パルセータ７と共に撹拌機構を構成する周知の駆動機構１１が配設されている。詳しい図示及び説明は省略するが、この駆動機構１１は、例えばアウタロータ形のＤＣ三相ブラシレスモータからなる洗濯機モータ３４（図３参照）を備えると共に、その洗濯機モータ３４の駆動力を前記パルセータ７又は洗濯槽５に選択的に伝達する図示しないクラッチ機構等を備えている。洗濯機モータ３４及びクラッチ機構は、後述する制御装置３１により制御され、洗い時及びすすぎ（ためすすぎ）時には洗濯槽５の固定（停止）状態で、洗濯機モータ３４の駆動力をパルセータ７に伝達してパルセータ７を低速で直接正逆回転駆動する。また、脱水すすぎ時や脱水時等には、クラッチ機構は、洗濯機モータ３４の駆動力を洗濯槽５に伝達し、洗濯槽５（及びパルセータ７）を一方向に高速で回転駆動する。

前記トップカバー３内には、図２にも一部示すように、前記水槽４（洗濯槽５）内に給水を行う給水機構１２が設けられる。給水機構１２については後述する。また、本実施形態では、トップカバー３内に、乾燥ユニット（温風供給機構）２８が設けられている。詳しく図示はしないが、乾燥ユニット２８は、温風生成用のヒータや送風装置を備え、水槽４内の空気を吸込み、加熱して温風とし、その温風を温風供給ホース２９から温風供給口を通して再び水槽４内に供給するように構成されている。

前記給水機構１２は、給水経路１３、例えば３個の給水弁２０〜２２、注水ケース１８、注水ケース１８の出口部である注水口１９等を備えている。前記給水経路１３は、基端側に水道等の給水源に接続されるホース接続口１４を有している。給水経路１３は、ホース接続口１４から延びた後、３本に分岐して延び、図２にも示すように、メイン給水経路１５、ＦＢ用給水経路１６、柔軟剤用給水経路１７となる。給水経路１３の基端部のうち、分岐部分よりも基端側（上流）側には、水の流量を計測する流量計３５が設けられている。尚、ホース接続口１４は水道の蛇口に接続され、家庭用の所定の水道水圧（例えば１．０〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ^２（０．１〜０．２９ＭＰａ）程度）で、水が供給されるようになっている。

図２に示すように、前記注水ケース１８は、矩形箱状をなし、その中段部には、図で右側に位置して、洗剤（粉末洗剤及び液体洗剤）が収容される洗剤収容部２３が設けられ、左側に位置して柔軟剤等が収容される柔軟剤収容部２４が設けられる。これら洗剤収容部２３及び柔軟剤収容部２４は引き出し式に構成されている。注水ケース１８内の上部には、仕切板１８ａによって仕切られることにより、洗剤収容部２３及び柔軟剤収容部２４の夫々上方に位置して、第１上部空間２５及び第２上部空間２６が設けられている。前記メイン給水経路１５及びＦＢ用給水経路１６の先端部は、前記第１上部空間２５に連通するように、注水ケース１８の上壁に接続されている。前記柔軟剤用給水経路１７の先端部は、前記第２上部空間２６に連通するように、注水ケース１８の上壁に接続されている。

第１上部空間２５の底部には、前記洗剤収容部２３に連通する連通孔２５ａが設けられ、第２上部空間２６の底部には、前記柔軟剤収容部２４に連通する連通孔２６ａが設けられている。洗剤収容部２３の出口部２３ａ及び柔軟剤収容部２４の出口部２４ａは、注水ケース１８内の下部空間２７に連通し、下部空間２７が前記注水口１９に連なっている。そして、前記メイン給水経路１５には、メイン給水弁２０が設けられている。ＦＢ用給水経路１６には、ファインバブル用のＦＢ用給水弁２１及び後述するＵＦＢユニット５１が設けられている。柔軟剤用経路１７には、柔軟剤用給水弁２２が設けられている。これら給水弁２０、２１、２２は、電磁的に開閉動作する開閉弁からなり、図３に示すように、前記制御装置３１により制御される。

これにて、メイン給水弁２０が開放されると、給水源からの水がメイン給水経路１５を通って注水ケース１８の洗剤収容部２３に流れ、洗剤が収容されている場合にはその洗剤を溶かしながら注水口１９から排出され、水槽４（洗濯槽５）内に注水される。この場合、メイン給水経路１５を通して、ファインバブルを含まない水道水がそのまま水槽４内に供給される。

また、ファインバブル用のＦＢ用給水弁２１が開放されると、給水源からの水がＦＢ用給水経路１６を通って注水ケース１８の洗剤収容部２３に流れ、洗剤が収容されている場合にはその洗剤を溶かしながら注水口１９から排出され、水槽４内に注水される。このとき、後述するように、ＦＢ用給水経路１６を流れる水がＵＦＢユニット５１を通ることによって、多量のファインバブルを含んだファインバブル水となり、ファインバブル水に洗剤が溶け込んだ洗濯水が、水槽４（洗濯槽５）内に供給されるようになる。

更に、柔軟剤用の柔軟剤用給水弁２２が開放されると、給水源からの水が柔軟剤用給水経路１７を通って注水ケース１８の柔軟剤収容部２４に流れ、柔軟剤が収容されている場合にはその柔軟剤を溶かしながら注水口１９から排出され、水槽４（洗濯槽５）内に注水される。柔軟剤は、例えば最終回のためすすぎ行程において、水槽４内に供給される。尚、詳しく図示はしないが、このトップカバー３には、衣類の出入口、その出入口を開閉する蓋、操作パネル３６（図３参照）等も設けられている。操作パネル３６は、ユーザが洗濯機１に対する電源の入り切りや各種の設定・指示等を行うための操作部や、必要な表示を行う表示部等を備えて構成されている。

さて、本実施形態では、上記のように、ＦＢ用給水経路１６のうち、ＦＢ用給水弁２１の下流側である出口部近傍に組込まれるようにして、ベンチュリ管の原理を利用して微細気泡（以下「ファインバブル」という）を発生させる微細気泡発生装置としてのＵＦＢユニット５１が設けられる。このＵＦＢユニット５１について、図４から図９を参照して述べる。本実施形態では、ＵＦＢユニット５１は、共に合成樹脂製の、上流側流路部材５２と、下流側流路部材５３との２部品を組合せることにより構成される。

即ち、ＵＦＢユニット５１は、図８、図４等に示すように、全体として、軸方向を図で左右方向とし、後端部（図で右端部）にフランジ部５４を有する円柱状をなし、その中心部（軸心部）には、図で左右方向に貫通し、水が矢印Ａ方向に流れる流路５５が形成されている。この流路５５は、図で右側の開口部が流入口５５ａとされ、図で左側の開口部が流出口５５ｂとされている。そして、前記流路５５の中間部に、内周側に突出する突出部５６によって絞り部５５ｃが形成されている。流路５５は、流入口５５ａから全体の１／４程度の長さの範囲が、流路断面積が次第に小さくなるテーパ状に構成され、残りの部分は前記絞り部５５ｃを除いてほぼ一定の内径のストレート状に構成されている。

ＵＦＢユニット５１は、全体を二分割した如き、流路５５の上流側を構成し絞り部５５ｃの流路断面積を狭める突出部５６を一体に有する上流側流路部材５２と、流路５５の前記突出部５６よりも下流側を構成する下流側流路部材５３とを有し、それらを組合せて構成される。図５〜図７にも示すように、そのうち上流側流路部５２は、前記フランジ部５４の先端側（図で左側）に、やや径小な胴部５７を一体に備えると共に、その胴部５７の先端側に更に径小な径小部５８を備えている。この上流側流路部５２の内部には、図４及び図８に示すように、前記流路５５のうち上流側半部が形成されている。

このとき、径小部５８の先端部には、流路５５の内周面から中心側に突出する突出部５６が一体に形成されている。図９に示すように、突出部５６は、図で上下左右（９０度間隔）の４カ所に位置して内周側（流路の中心）に向けて先端が尖った形態で延び、これによって、流路５５が狭められ、絞り部５５ｃの流路断面積の最も小さい部分が、Ｘ字型（十文字型）のスリット状となっている。

これに対し、前記下流側流路部材５３は、図４〜図８に示すように、前記胴部５７と同等の外径を有する円筒状をなし、その基端側（図で右端側）に、前記上流側流路部５２の径小部５８が嵌合する円形凹部５９が形成されている。この下流側流路部材５３の内部（中心部）には、前記流路５５の下流側半部を構成するストレートな穴が、図で左右方向に貫通するように形成されている。

この場合、図９に示すように、前記円形凹部５９の内径寸法は、前記径小部５８の外形寸法よりもやや大きく構成され、図７にも示すように、その内周面には、複数本例えば角度９０度間隔で４本の圧入用リブ６０が軸方向（左右方向）に延びて一体に設けられている。これにて、図９に示すように、上流側流路部材５２の径小部５８を、下流側流路部材５３の円形凹部５９内に挿入（圧入）することに伴い、圧入用リブ６０が潰れるように変形し、径小部５８と円形凹部５９とが強固に固定されるようになっている。

一方、図４に示すように、前記注水ケース１８には、水の入口部としての入口管４２が一体的に設けられている。この入口管４２には、前記ＦＢ用給水弁２１の出口管４４が接続される。出口管４４は円管状をなし、その先端部には、段差が形成されることにより、外周面が径小になる径小部４４ａが設けられている。前記ＵＦＢユニット５１は、ＦＢ用給水弁２１の出口管４４と、注水ケース１８の入口管４２との間に挟まれるように組付けられる。

前記入口管４２は、その内径が、入口側（図で右側）から順に３段階に小さくなっていくような形状をなし、第１径大部４２ａ、第２径大部４２ｂ、径小部４２ｃが設けられている。第１径大部４２ａの内径寸法は、前記出口管４４の外径寸法に対応（嵌合可能）している。第２径大部４２ｂの内径寸法は、出口管４４の径小部４４ａ及び前記ＵＦＢユニット５１のフランジ部５４の外径寸法に対応（嵌合可能）している。径小部４２ｃの内径寸法は、ＵＦＢユニット５１の外径寸法に対応（嵌合可能）している。入口管４２の奥側（図で左側）の端部には、ＵＦＢユニット５１の先端面が係止されるリブ４５が設けられている。そのリブ４５の中心部には、流路５５の流出口５５ｂと同等の径で連続し、注水ケース１８内（洗剤収容ケース）に連通する連通孔４５ａが形成されている。

図４に示すように、前記ＵＦＢユニット５１は、上流側流路部材５２と下流側流路部材５３とを組合せた状態で、入口管４２内の奥側に挿入される。これにて、ＵＦＢユニット５１（下流側流路部材５３）の先端面がリブ４５に当接すると共に、ＵＦＢユニット５１の後端部を除く外周（主として下流側流路部材５３の外周）が径小部４２ｃの内周に嵌合する。また、ＵＦＢユニット５１（上流側流路部材５２）のフランジ部５４の外周が、第２径大部４２ｂの内周に嵌合する。このとき、上流側流路部材５２の胴部５７の外周面と、入口管４２の第２径大部４２ｂの内周面との間には隙間が生じているが、この部分に、該隙間を気密にシールするためのシール部材としてのＯリング４６が設けられる。

そして、この状態で、入口管４２内の開口端部側に、前記ＦＢ用給水弁２１の出口管４４の先端部が挿入されて接続される。この場合、出口管４４の先端部の外周が、入口管４２の第１径大部４２ａの内周に嵌合する。これと共に、出口管４４の先端面が、ＵＦＢユニット５１（上流側流路部材５２）の後端面に当接する。また、出口管４４の径小部４４ａの外周面と、入口管４２の第１径大部４２ａの内周面との間にも、水漏れを防止するためのＯリング４７が設けられるようになっている。

上記構成においては、図４に示すように、給水時などに、ＦＢ用給水弁２１が開放されると、出口管４４から比較的高圧の水道水がＵＦＢユニット５１に供給され、流入口５５ａから流路５５を矢印Ａ方向に流れる。ＵＦＢユニット５１においては、流路５５の途中に突出部５６による絞り部５５ｃが設けられていることにより、流体力学のいわゆるベンチュリ効果により、流速が高められて、圧力が急激に低下される。これにより、水中に溶存している空気を微細な気泡として多量に析出させることができる。

本実施形態のＵＦＢユニット５１により、直径が５０ｎｍ〜１μｍ程度のウルトラファインバブル、及び、直径が１μｍ〜数百μｍ程度のマイクロバブルを含んだ微細気泡（ファインバブル）を多量に発生させることができる。これにて、多量のファインバブルを含んだファインバブル水を、流出口５５ｂから連通孔４５ａを通して注水ケース１８（洗剤収容部２３）ひいては水槽４内に注水することができる。本実施形態のＵＦＢユニット５１では、特に、直径５０ｎｍ〜３００ｎｍのファインバブルを、１ミリリットル当りの個数で例えば１０^６個／ｍｌ以上の濃度で含んだファインバブル水が生成される。

尚、ＦＢ用給水弁２１の開放によるＵＦＢユニット５１を通したファインバブル水の給水は、ＵＦＢユニット５１を通す際の水の流量が制限されるため、単位時間当りの給水量（流量）が、メイン給水弁２０や柔軟剤用給水弁２２を開放させた場合の給水量よりも少なくなる。例えば、メイン給水弁２０を通した水道水の給水は、ＵＦＢユニット５１を通したファインバブル水の給水に比べて２倍程度の流量で行われる。

図３は、上記した制御装置３１を中心とした、洗濯機１の電気的構成を概略的に示している。制御装置３１は、コンピュータを主体として構成され、洗濯機１全体を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各行程からなる洗濯運転、並びに乾燥運転を実行する。この制御装置３１は、前記操作パネル３６が接続されると共に、水位センサ３３や流量計３５からの検知信号が入力される。この場合、制御装置３１は、流量計３５の検知信号の積算により、供給した水量を算出することができる。尚、本実施形態では、給水される水温（或いは外気温）を検出する水温センサ３７が設けられており、その検出信号が制御装置３１に入力される。

また、制御装置３１は、洗濯機モータ３４、排水弁３２、メイン給水弁２０、ＦＢ用給水弁２１、柔軟剤用給水弁２２、乾燥ユニット２８を制御する。この構成により、制御装置３１は、操作パネル３６にてユーザにより設定される運転コースに応じて、各センサからの入力信号や予め記憶された制御プログラムに基づいて、洗濯機１の各機構を制御し、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程からなる周知の洗濯運転、更には乾燥ユニット２８による乾燥運転を自動で実行する。尚、洗濯運転を行うにあたっては、周知の布量検知動作が行われ、その検知結果に基づいて洗い行程及びすすぎ行程における給水水位や動作時間が自動で決定される。

次の作用説明でも述べるように、本実施形態では、ユーザにより例えば通常コースの洗濯運転が選択された場合には、洗い行程、２回のすすぎ行程、脱水行程が順に実行される。このとき、制御装置３１は、主としてそのソフトウエア構成により、洗い行程直後のすすぎ行程において、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水を給水してすすぎ行程を実行する。このすすぎ（ためすすぎ）の行程は、水槽４（洗濯槽５）内に、所定のすすぎ水位まで給水した状態で、パルセータ７を所定時間駆動することにより行われる。本実施形態では、洗い行程終了後、排水動作を行い、その後、脱水動作（脱水すすぎ）を行うことなく、１回目のすすぎ（ためすすぎ）の行程（給水動作）に移行するようになっている。

この場合、１回目のすすぎ行程における給水は、メイン給水弁２０とＦＢ用給水弁２１とを交互に開放させて行われる。具体的には、図１１に示すように、全体の給水量に対し、ファインバブル水の割合が５０％となる、即ち、水道水とファインバブル水とが１：１の割合となるように給水が行われる。これにより、例えばファインバブルの数が、１０^５個／ｍｌ以上となるような濃度で含まれたファインバブル水が用いられる。つまり、ファインバブル水と、水道水とは、微細気泡数が１０^５個／ｍｌ以上となるような所定割合で混合される。

更に、本実施形態では、１回目のすすぎ行程後に行われる２回目（最終）のすすぎ行程においても、１回目のすすぎ行程と同様のファインバブル水を用いてすすぎ行程が行われる。

尚、本実施形態では、洗い行程においても、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水が給水され、ファインバブル水を用いた洗い行程が実行される。この場合、洗い行程開始時に、メイン給水弁２０とＦＢ用給水弁２１とを交互に開放させて給水が行われ、水道水とファインバブル水とが混合された形態で給水が行われる。図１１に示すように、このときの全体の給水量に対するファインバブル水の割合は、３０％とされる。従って、すすぎ行程で用いられるファインバブル水の方が、洗い行程のファインバブル水よりも微細気泡数が多くなるように給水される。

次に、上記構成の洗濯機１の作用について、図１０〜図１２も参照して述べる。洗濯運転を開始するにあたっては、ユーザは、洗濯槽５内に洗濯する衣類を投入すると共に、注水ケース１８の洗剤収容部２３に所要量の洗剤を収容し、更に必要に応じて柔軟剤収容部２４に所要量の柔軟剤を収容しておいた上で、操作パネル３６にて開始操作を行う。すると、制御装置３１は、洗い、すすぎ、脱水などの行程からなる洗濯運転を自動で実行する。洗濯運転がスタートされると、まず周知の布量検知動作が行われ、その検知結果に基づいて給水水位等が自動で決定され、洗い行程に進む。

洗い行程では、上記のように、まず、メイン給水弁２０とＦＢ用給水弁２１とが交互に開放され、図１１に示すように、ファインバブル水を３０％含んだ洗濯水が所定水位まで給水される。このとき、水槽４への給水は、洗剤収容部２３内の洗剤を溶かしながら行われ、ファインバブル水に洗剤が溶け込んだ洗濯水が水槽４内に供給される。所定水位までの給水が行われると、パルセータ７を正逆回転駆動させる洗い行程が、所定時間実行される。

ここで、ファインバブルは、液体中例えば水中で、不規則な運動を生ずるブラウン運動を起こし、その速度は浮上速度よりも速いため、長時間に渡って液体中に止まる性質を有する。そして、ファインバブルの表面はマイナスに帯電しているため、洗濯水に含まれている塊りとなっていた洗剤分（界面活性剤）をばらすようにしながら吸着し、洗剤の分散性を向上させる役割を果たす。ファインバブル同士は反発し合い、結合することがない。また、そのように洗剤分を吸着したファインバブルは、衣類の繊維の隙間（例えば１０μｍ）中に容易に入り込み、効率良く洗剤を衣類の内部に運んで汚れをはがすことができ、その汚れの衣類への再付着を抑制する。このようなファインバブルの機能により、多量のファインバブルが含まれたファインバブル水に洗剤を溶かした洗濯水を用いて洗い行程を行うことにより、優れた洗浄作用を得ることができる。

さて、所定時間の洗い行程が終了すると、すすぎ行程（１回目のすすぎ行程）に移行される。図１０は、制御装置３１による、洗い行程終了後の２回のすすぎ行程における、メイン給水弁２０、ＦＢ用給水弁２１、柔軟剤用給水弁２２、排水弁３２の開閉制御の様子を示すタイムチャートである。この図１０に示すように、１回目のすすぎ行程が開始されると、まず、排水弁３２が開放されて水槽４からの排水が行われる。この時点では、全ての給水弁２０、２１、２２が閉塞されている。

排水が終了すると、排水弁３２が閉塞され、給水が行われる。ここでは、まずメイン給水弁２０が開放（ＦＢ用給水弁２１及び柔軟剤用給水弁２２は閉塞）され、水道水が給水される。所定のすすぎ水位の半分の水位（５０％）まで水道水が給水されると、メイン給水弁２０が閉塞されてＦＢ用給水弁２１が開放される。これにて、多量のファインバブルを含んだファインバブル水が水槽４内に供給される。所定のすすぎ水位まで給水が行われると、ＦＢ用給水弁２１が閉塞される。メイン給水弁２０の開放と、ＦＢ用給水弁２１の開放とは順序が逆であっても良い。

引続き、パルセータ１２を間欠的に正逆回転駆動させる撹拌動作が実行され、一定時間のためすすぎが行われる。ここで、本発明者らの研究によれば、洗い行程直後のすすぎ行程においても、多量のファインバブルが含まれたファインバブル水を用いることにより、衣類に対する汚れ落ちの効果が得られることの知見が得られた。

即ち、洗い行程直後においては、洗い行程で使用した洗剤の一部（排水により排除されなかった分）が残存して衣類に付着しており、ファインバブルにより、残存している洗剤（界面活性剤）を吸着し、分散させることができる。この洗剤分を、洗い行程で落としきれなかった衣類の汚れと反応させることができ、汚れ落とし効果を得ることができる。更に、ファインバブルが弾けるときに発生するキャビテーションにより、衣類に付着していた汚れを引き剥がす効果も得られる。これらにより、すすぎ行程においても、ファインバブル水を用いることにより洗浄の効果をより高めることができると考えられる。

この場合、洗い行程後の排水の後に脱水動作が行われていないので、脱水動作に伴う洗剤分の排出が抑えられる。従って、脱水動作が行われた場合と比較して、洗剤分が比較的多く残った状態で、すすぎ行程に移行させることができる。また、本発明者らの研究によれば、すすぎ行程において使用されるファインバブル水を、微細気泡数が、１０^５個／ｍｌ以上の濃度とすることにより、すすぎ行程における、良好な洗浄効果が得られることが確認された。

ちなみに、図１２は、洗い行程及びすすぎ行程（１回目）において、ファインバブル水を用いた場合の洗浄性能を調べた試験結果を示している。この試験は、「ＪＩＳＣ９８１１：１９９９家庭用電気洗濯機の性能測定方法」に準じて行われている。但し、人工的な皮脂汚れを付与した汚染布を試料とし、オイルバイオレットによる染色後の汚染布の色差測定により評価を行った。試験結果は、横軸が洗濯水中のファインバブルの濃度（個／ｍｌ）を示し、縦軸が水道水を用いた場合に対する洗浄性能の向上率を示している。この結果から、ファインバブルの数が１０^５個／ｍｌ以上の濃度のファインバブル水を用いることにより、洗い行程はもとより、すすぎ行程においても洗浄性能が向上することが理解できる。ファインバブルの数（濃度）が高いほど、より高い洗浄性能が得られた。

図１０に戻って、１回目のすすぎの動作が終了すると、２回目のすすぎ行程に移行する。この２回目のすすぎ行程では、まず排水弁３２が開放されて排水が行われ、引続き、排水弁３２が開放されたまま所定時間の中間脱水動作（洗濯槽５を高速で連続回転させる動作）が実行される。中間脱水動作が終了すると、排水弁３２が閉塞され、給水が開始される。

ここでは、まず柔軟剤用給水弁２２が開放（メイン給水弁２０及びＦＢ用給水弁２１は閉塞）され、水道水が柔軟剤収容部２４を通って、柔軟剤を溶かしながら水槽４に供給される。所定のすすぎ水位の半分の水位（５０％）まで水道水が給水されると、柔軟剤用給水弁２２が閉塞されてＦＢ用給水弁２１が開放される。これにて、多量のファインバブルを含んだファインバブル水が水槽４内に供給される。所定のすすぎ水位まで給水が行われると、ＦＢ用給水弁２１が閉塞される。柔軟剤用給水弁２２の開放と、ＦＢ用給水弁２１の開放とは順序が逆であっても良い。

引続き、パルセータ１２を間欠的に正逆回転駆動させる撹拌動作が実行され、一定時間のためすすぎが行われる。２回目のすすぎ行程でも、ファインバブル水を用いない場合と比べて、ファインバブル水による一定の洗浄効果を得ることができる。また、ファインバブル水を用いることにより、すすぎの性能についての向上も図ることができる。尚、図示はしていないが、２回目のすすぎの行程が終了すると、排水が行われて脱水の行程が実行される。

このように本実施形態によれば、洗い行程直後のすすぎ行程においても、ファインバブルが含まれたファインバブル水を用いるように構成した。これにより、すすぎ行程においても、ファインバブル水による洗浄の効果を高めることができる。この結果、ファインバブル水を洗い行程で洗浄力向上のために用いるに止まっていた従来と異なり、洗い行程以外でも、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水を、より一層有効に利用することが可能となる。

本実施形態では、洗い行程後に、排水動作を行った後脱水動作を行うことなくすすぎ行程の給水動作に移行するように構成した。これにより、排水動作の後に脱水動作が行われないので、脱水動作に伴う洗剤分の排出が抑えられる。従って、脱水動作が行われた場合と比較して、洗剤分が比較的多く残った状態で、すすぎ行程に移行されるようになり、すすぎ行程における洗浄効果をより高いものとすることができる。

特に本実施形態では、すすぎ行程を複数回（２回）実行するものにあって、２回目のすすぎ行程に関しても、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水を給水してすすぎ行程を実行するようにした。これにより、２回目のすすぎ行程でも、ファインバブル水を用いない場合と比べて、ファインバブル水による一定の洗浄効果を得ることができる。

また、本実施形態では、すすぎ行程において使用されるファインバブル水を、微細気泡数が、１０^５個／ｍｌ以上の濃度とした。これにより、すすぎ行程における、良好な洗浄効果が得られた。このとき、ファインバブル水と、水道水とを、微細気泡数が１０^５個／ｍｌ以上となるような所定割合で混合させながら給水を行うようにした。これにより、ファインバブル水による所定の洗浄効果を得ることができながら、水道水を使用した分だけ給水に要する時間の短縮化を図ることができる。

更に、特に本実施形態では、洗い行程におけるファインバブル水の濃度に比べて、すすぎ行程で用いられるファインバブル水の濃度の方が大きく（微細気泡数が多く）なるように給水が行われる。すすぎ行程においては、洗い行程に比べて洗剤の残存量が少ないため、洗浄効果を高めるために、すすぎ行程で用いるファインバブル水の微細気泡数（ファインバブルの濃度）を洗い行程に比べて上げることにより、より良好な洗浄効果を得ることができる。

（２）第２、第３の実施形態、その他の実施形態
図１３は、第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、制御装置３１が実行する、洗い行程及びすすぎ行程における制御にある。具体的には、制御装置３１は、水温センサ３７の検出した水温に応じて、洗い行程およびすすぎ行程の給水における、全体の給水量に対するファインバブル水の割合を変更するようにしている。

即ち、水温センサ３７の検出した水温（或いは外気温）が、低温（１５℃未満）である場合、中温（１５℃以上３０℃未満）である場合、高温（３０℃以上）の３つの区分において、ファインバブル水の供給量（全体の給水量に対する割合）を変更する、つまり水温が高いほどファインバブル水の割合を小さくするようにしている。また、上記第１の実施形態と同様に、同じ温度区分であれば、洗い行程におけるファインバブル水の濃度に比べて、すすぎ行程で用いられるファインバブル水の濃度の方が大きく（微細気泡数が多く）なるように給水が行われる。

本実施形態では、洗い行程の給水時には、給水量全体に対するファインバブル水の割合を、水温が低温である場合には８０％、中温である場合には５０％、高温である場合には３０％としている。また、すすぎ行程の給水時には、給水量全体に対するファインバブル水の割合を、水温が低温である場合には１００％、中温である場合には７０％、高温である場合には５０％としている。

ここで、洗い行程およびすすぎ行程においては、給水される水温が高い方が、より高い洗浄効果が得られることが知られている。従って、本実施形態によれば、水温が比較的低い場合には、洗浄効果が低くなるが、ファインバブル水の濃度を高くすることにより、水温が低い分をカバーして、洗浄性能を確保することができる。一方、水温が比較的高い場合には、水温自体によって高い洗浄効果を得ることができるため、ファインバブル水の濃度を比較的低くして、給水時間の短縮化を図ることができる。また、すすぎ行程で用いるファインバブル水の濃度を洗い行程に比べて上げることにより、すすぎ行程におけるより良好な洗浄効果を得ることができる。

図１４は、第３の実施形態を示すものである。この第３の実施形態では、洗い行程の途中につけおき洗いを行う運転コースを実行することが可能となっている。このつけおき洗いとは、パルセータ７を停止した状態で、洗濯槽５内で衣類を洗濯水に一定時間つけておくものであり、衣類の汚れ度合いが大きい場合などに実行すると効果がある。ユーザが操作パネル３６を操作することにより、つけおき洗いの時間を、複数段階（０時間即ちつけおき洗い動作を行わないことも含む）で設定することができる。

そして、本実施形態では、つけおき洗いが設定されている場合には、制御装置３１は、洗い運転（第１洗い）の開始から、１８０分を上限として、乾燥ユニット２８を駆動して温風を水槽４内に供給するようになっている。これにより、つけおき時に、水槽４（洗濯槽５）内の洗濯水が加熱され、洗濯水の温度を給水時から約１０度程度上昇させることができる。

図１４に示すように、制御装置３１は、つけおき洗いが設定されている場合には、洗い行程において、所定水位までの給水動作の後に、第１洗いの動作を所定時間（例えば２０分間）実行し、その後、パルセータ７を停止させて、つけおき洗いを実行する。このとき、上記したように、第１洗いの開始から乾燥ユニット２８がオンされ、温風により洗濯水が加熱される。乾燥ユニット２８は、所定時間経過後例えばつけおき洗いの途中でオフされ、温度が約１０度上昇した洗濯水で、つけおき洗い及び第２洗いが行われる。

設定された時間のつけおき洗いが終了すると、第２洗いの動作を所定時間（例えば２０分間）実行して洗い行程を終了する。上記洗い行程の開始時の給水は、メイン給水弁２０とＦＢ用給水弁２１とを交互に開放することにより行われ、ファインバブル水を所定の割合で含んだ洗濯水とされる。この給水においては、図１３に示したように、現在の水温或いはそこから１０度上昇した水温に応じて、ファインバブル水の割合を決定することもできる。

洗い行程が終了すると、すすぎ行程に移行される。このすすぎ行程は、脱水動作と１回のためすすぎとを含んでおり、排水が行われた後、脱水動作が所定時間行われる。この後、メイン給水弁２０と、ＦＢ用給水弁２１とを交互に開放して所定のすすぎ水位までの給水が行われる。この場合も、図１３に示したように、現在の水温に応じて、ファインバブル水の割合を決定することもできる。引続き、パルセータ１２を間欠的に正逆回転駆動させる撹拌動作が実行される。

このような第３の実施形態においても、洗い行程直後のすすぎ行程において、ファインバブルが含まれたファインバブル水を用いるように構成したことにより、すすぎ行程においても、ファインバブル水による洗浄の効果を高めることができるという優れた効果を得ることができる。また、つけおき洗いの採用により、洗い行程における洗浄性能をより高めることができる。

尚、上記各実施形態では、すすぎ行程において、給水完了後に撹拌を行うようにしたが、洗い行程直後のすすぎ行程においては、ファインバブル水の給水途中の低水位、例えば設定水位の３／４程度の水位から、撹拌動作（パルセータ７の駆動）を開始するようにしても良い。この場合、撹拌が開始されてしばらくした後に、給水が完了し、その時間も含めて所定時間の撹拌が実行されるようになっている。この場合、ファインバブル水の給水は、水道水の給水に比べて、時間がかかる事情があるが、最終的なすすぎ水位まで給水が完了する以前に、撹拌を開始することにより、その分、すすぎ行程全体に要する時間の短縮を図ることができる。

また、上記各実施形態で用いた時間や水位、微細気泡数（濃度）、水道水とファインバブル水との割合、温度区分などの具体的数値は、一例を挙げたものに過ぎず、適宜変更して実施することができる。洗濯運転のコースの内容についても、すすぎを３回以上行うなど様々な変更が可能である。さらに、上記実施形態では、縦軸型の洗濯機に適用したが、縦軸型の洗濯機に限らず、ドラム式洗濯機など洗濯機全般に適用することができる。その他、微細気泡発生装置の具体的構造や、注水ケースや給水機構の構成等についても、様々な変更が可能である。

以上説明したいくつかの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は洗濯機、４は水槽、５は洗濯槽、７はパルセータ（撹拌機構）、１１は駆動機構、１２は給水機構、１３は給水経路、１８は注水ケース、２０はメイン給水弁、２１はＦＢ用給水弁、２８は乾燥ユニット、３１は制御装置、３２は排水弁、３３は水位センサ、３５は流量計、３６は操作パネル、３７は水温計、５１はＵＦＢユニット（微細気泡発生装置）を示す。

Claims

衣類が収容される洗濯槽と、
前記洗濯槽内に給水する給水機構と、
微細気泡が混入されたファインバブル水を生成する微細気泡発生装置と、
前記洗濯槽内の衣類を撹拌する撹拌機構と、
前記各機構を制御して洗い、すすぎを含む洗濯行程を実行する制御装置とを備え、
前記洗い行程直後のすすぎ行程において、前記微細気泡発生装置により生成されたファインバブル水を給水してすすぎ行程を実行すると共に、
前記洗い行程後は、排水動作を行った後脱水動作を行うことなくすすぎ行程の給水動作に移行する洗濯機。
前記洗い行程直後のすすぎ行程においては、所定のすすぎ水位に達する前の給水途中から、前記撹拌機構による撹拌を開始する請求項１記載の洗濯機。
前記すすぎ行程を複数回実行するものにあって、２回目以降のすすぎ行程に関しても、前記微細気泡発生装置により生成されたファインバブル水を給水してすすぎ行程を実行する請求項１又は２記載の洗濯機。
前記すすぎ行程において使用されるファインバブル水は、微細気泡数が、１０ ^５個／ｍｌ以上である請求項１から３のいずれか一項に記載の洗濯機。
前記すすぎ行程においては、前記微細気泡発生装置により生成されたファインバブル水と、水道水とを、微細気泡数が１０ ^５個／ｍｌ以上となるような所定割合で混合させながら給水を行う請求項４記載の洗濯機。
前記洗い行程は、前記ファインバブル水を用いて行われると共に、前記すすぎ行程で用いられるファインバブル水の方が前記洗い行程のファインバブル水よりも微細気泡数が多くなるように給水される請求項１から５のいずれか一項に記載の洗濯機。