JP7029583B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類等の洗濯物を洗う洗濯機に関する。

従来の洗濯機としては、衣類等の洗濯物を回転槽の内部で撹拌して洗う、いわゆる縦型洗濯機がある。また、洗濯物を回転槽の内部でその回転方向へ持ち上げて上方から落下させて叩き洗いする、いわゆるドラム式洗濯機がある。これらの洗濯機は、いずれも洗濯物に機械力を作用させて洗うものである。そして、洗った後の洗濯物の脱水は、回転槽の高速回転による遠心力で洗濯物から水分を分離する、いわゆる遠心力脱水によって行われることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

洗濯物に機械力を作用させて洗うこれらの洗濯機は、特に布傷みが生じ易い洗濯物や、洗濯物同士が絡んで引っ張られることにより型崩れしやすい洗濯物、風合いが劣化し易い洗濯物（一般的に手洗いされるもので、例えば、セーター、カーディガン等の毛糸の編み物や毛織物、極細の繊維で作られたデリケートな素材のスカーフ等）の洗濯には不適切である。また、洗った後の洗濯物の脱水に関しても、前記の洗濯物に対しては遠心力脱水は不適切である。

遠心力脱水は、脱水効率が高いという利点がある反面、回転槽の高速回転による振動、騒音が大きいという課題がある。脱水時の振動、騒音を低減するために、洗濯物から水分を吸引して脱水する洗濯機および脱水装置が提案されている（例えば、特許文献２～４参照）。

特許文献２に記載されたドラム式全自動洗濯機は、図８に示されるように、ドラム５１内の空気とともに洗濯物５２から水分を吸引する。ドラム５１の外周壁を覆ってドラム５１の通水孔５３と連通する吸引体５４を設け、ドラム５１の内周壁に張り付いた洗濯物５２が含む水分を吸引ポンプ５５により吸引体５４を通して吸引し、洗濯物５２の脱水を行う。

また、特許文献３に記載された洗濯機は、図９に示されるように、内蓋６１で密閉した洗濯兼脱水槽６２の内部を減圧し、洗濯物６３の水分を吸引脱水する。洗濯兼脱水槽６２の扉６４と、脱水開口６５を設けた脱水面６６上に支持された洗濯物６３との間を移動可能とした内蓋６１が設けられている。吸引装置６７を機能させることにより内蓋６１が洗濯物６３に密着して洗濯物６３周りを排気排水する。これによって、洗濯物６３の脱水が行われる。

また、特許文献４に記載された脱水装置は、洗濯槽の下方空間を減圧装置により減圧し、蛇腹形状の伸縮部の下端に設けられた押圧部を下動させる。これによって、洗濯物を押圧圧縮して脱水する。

特開平１０－２０１９８８号公報 特開平７－２２２８９４号公報 特開２００７－３８７号公報 特開昭６３－２１０９７号公報

しかしながら、前記特許文献２に記載された従来の洗濯機は、洗濯物５２の水分をドラム５１内の空気とともに吸引するため、脱水に偏りが生じるという課題を有している。一般的に、吸引脱水の場合、気流は最も抵抗の少ない流路を通過する。したがって、脱水が進行し、衣類構造間に洗浄水を含まない短絡風路ができると、この短絡風路に気流が集中する。特に、衣類構造に隙間を多く有する厚手ニット（毛糸の編み物や毛織物等）の場合、脱水の偏りが顕著で、全体を偏りなく脱水することが難しいという課題を有していた。

また、前記特許文献３に記載された従来の洗濯機では、洗濯物６３が内蓋６１で圧縮されると、洗濯物６３の繊維の体積変化により繊維に含まれている水が繊維の外に流出する。洗濯物６３の外に流出した水は、洗濯物６３を支持している脱水面６６に設けられた脱水開口６５から排水される。しかし、繊維間に流出した水は洗濯物６３の内部に保持されるため、脱水性能が低いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに洗い、すすぎ、脱水、特に脱水を良好に行うことができる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、被洗浄物と洗浄水を収容する洗浄槽と、可撓性を有する袋状に形成され前記洗浄槽の内部の被洗浄物に対して進退自在な押圧部を複数有する加圧減圧部と、前記押圧部と前記被洗浄物との間ですべての前記押圧部を内包するように設けられ前記洗浄槽の内部を密封可能に構成する膜体と、前記被洗浄物から洗浄水を吸引する吸引部と、前記加圧減圧部、前記吸引部等を制御して、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記押圧部による前記膜体を介した前記被洗浄物の押圧と押圧解除によって前記被洗浄物を押し洗い、前記脱水工程において、前記吸引部により前記被洗浄物に含まれる洗浄水を前記洗浄槽の内部の空気とともに吸引するとともに、この吸引の減圧による圧力差によって前記膜体で前記被洗浄物を押圧して、前記被洗浄物の脱水を行うものである。

この構成によって、被洗浄物を均一に押圧し、被洗浄物から洗浄水を洗浄槽の内部の空気とともに吸引することができ、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに脱水を良好に行うことができる。また、被洗浄物を撹拌することなく、被洗浄物を押し洗うことができ、被洗浄物に機械力を作用させて洗うことが不適切な被洗浄物の布傷みや型崩れを抑え、かつ、洗浄効果を高めることができる。

本発明の洗濯機は、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに洗い、すすぎ、脱水を良好に行うことができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図 本実施の形態における洗濯機の蓋体を開いた状態の断面図 （ａ）本実施の形態における洗濯機の洗い時の動作を示す模式図（ｂ）本実施の形態における洗濯機の洗い時の動作を示す模式図 本実施の形態における洗濯機の脱水時の断面図 本実施の形態における洗濯機の脱水時の動作を示すタイムチャート 本実施の形態における洗濯機の別の構成の洗い時の動作を示す模式図 本実施の形態における洗濯機のさらなる別の構成の洗い時の動作を示す模式図 従来の洗濯機の構成図 従来の他の洗濯機の構成図

第１の発明の洗濯機は、被洗浄物と洗浄水を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽の内部の被洗浄物に対して進退自在な押圧部を有する加圧減圧部と、前記加圧減圧部と前記被洗浄物との間に設けられ前記洗浄槽の内部を密封可能に構成する膜体と、前記被洗浄物から洗浄水を吸引する吸引部と、前記加圧減圧部、前記吸引部等を制御して、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記押圧部による前記膜体を介した前記被洗浄物の押圧と押圧解除によって前記被洗浄物を押し洗い、前記脱水工程において、前記膜体で前記被洗浄物を押圧するとともに、前記吸引部により前記被洗浄物に含まれる洗浄水を前記洗浄槽の内部の空気とともに吸引して、前記被洗浄物の脱水を行うものである。

この構成により、被洗浄物を押圧することができ、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに洗い、すすぎ、脱水を良好に行うことができる。特に、脱水工程において、被洗浄物を押圧すると同時に、被洗浄物から洗浄水を洗浄槽の内部の空気とともに吸引することによって、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに脱水を良好に行うことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記膜体は可撓性を有し、前記押圧部側の内面に凸部を設けたものである。この構成によって、膜体と押圧部との接触により膜体が摩耗し厚みが薄くなることを避け、長期間、安定した洗い性能、すすぎ性能および脱水性能を維持することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記膜体は、前記押圧部と連結され、前記被洗浄物に対し進退自在に構成されたものである。この構成によって、押圧部が収縮する際に、膜体も連動して被洗浄物から離れる方向に移動するため、洗い工程およびすすぎ工程中の被洗浄物の膨張、収縮がより容易かつ確実に行われ、洗浄性能をさらに向上させることができる。

第４の発明は、特に、第１～第３のいずれかの発明において、前記洗浄槽の内部に外気を導入する外気導入部を備えたものである。この構成によって、吸引部の駆動による被洗浄物からの洗浄水の吸引と同時に外気を被洗浄物の内部に送り込むことが可能となる。これによって、さらに効率的かつ効果の大きい脱水を行うことができる。

第５の発明は、特に、第１～第４のいずれかの発明において、前記洗浄槽と前記吸引部との間に、前記吸引部によって吸引された洗浄水と空気とを分離させる分離機構を備えたものである。この構成によって、吸引された洗浄水による吸引力の低下を防止することができ、脱水工程の後半においても高い脱水効果を維持することができる。

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。なお、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）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図である。図２は、本実施の形態における洗濯機の蓋体を開いた状態の断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、本
実施の形態における洗濯機の洗い時の動作を示す模式図である。

図１～図３において、洗濯機１は、下部の水槽部６と、上部の蓋体５とで構成されている。水槽部６は、所定の深さを有する方形状に形成された洗浄槽４を備えている。洗浄槽４の上面に開口部３が形成され、衣類等の洗濯物である被洗浄物２を入れる開口になっている。蓋体５は、水槽部６の上辺の後縁にヒンジ部６ａによって回動自在に取り付けられ、洗浄槽４の開口部３を開閉する蓋部５ｂを有している。

洗浄槽４の底部４ａには、使用者によって被洗浄物２が形を整えて収容される。本実施の形態において、被洗浄物２は、例えば、セーター、カーディガン等の毛織物や、極細の繊維で作られたデリケートな素材のスカーフ等、被洗浄物２に機械力が作用する一般的な洗濯機で洗うと型崩れしたり痛みやすいものが有効である。

蓋体５の前面には、ハンドル５ａが設けられている。蓋体５は、使用者がハンドル５ａを持って矢印Ｒ１方向へ回動させることによって開口部３を開閉し、開いた状態で保持されるように構成されている。蓋体５は、開口部３を閉じるとロック装置（図示せず）により施錠されて閉じた状態に保持される。また、開くときはハンドル５ａの操作でロック装置が解錠される。

蓋体５の内側には、加圧減圧部７が設けられている。本実施の形態において、加圧減圧部７は、２組の第１の加圧減圧部７ａと第２の加圧減圧部７ｂとで構成されている。具体的には、第１の加圧減圧部７ａは、押圧部８ａと加圧ポンプ１０ａと開閉弁１１ａとを含む。第２の加圧減圧部７ｂは、押圧部８ｂと加圧ポンプ１０ｂと開閉弁１１ｂとを含む。

加圧減圧部７（７ａ、７ｂ）は、ゴムや合成樹脂等で蛇腹状に形成された可撓性を有する袋状の押圧部８（８ａ、８ｂ）と、この押圧部８（８ａ、８ｂ）にホース９（９ａ、９ｂ）を通して連通し、押圧部８（８ａ、８ｂ）の内部に気体または液体などの流体を供給する加圧ポンプ１０（１０ａ、１０ｂ）と、押圧部８（８ａ、８ｂ）に供給された流体を排出する開閉弁１１（１１ａ、１１ｂ）とで構成されている。以降、複数を示すａ、ｂの符号については、特に区別の必要がない限りは省略して表記する。

２つの加圧減圧部７ａ、７ｂは蓋体５の内側に並べて設けられている。押圧部８は、蓋体５の洗浄槽４側に取り付けられており、膨張収縮することによって伸縮自在に設けられ、洗浄槽４の底部４ａに収容された被洗浄物２に対して進退自在に構成されている。押圧部８は、被洗浄物２を押圧する押圧面８ｃと、蛇腹状の伸縮部８ｄとを有する。また、押圧部８は、押圧面８ｃが洗浄槽４の底部４ａに届く程度まで伸長する。

加圧減圧部７には、押圧部８の内部が所定の圧力になると開放して外部へ排出する定圧開放弁（図示せず）が設けられている。定圧開放弁は、押圧部８が所定の圧力を超えて加圧されることを防ぐ。なお、本実施の形態では、押圧部８の内部に供給される流体を、空気として説明する。

蓋体５の底部には、押圧部８を内包するようにゴムなど可撓性を持つ材料で構成された膜体４１が設けられている。膜体４１は、押圧部８ａ、８ｂそれぞれの押圧面８ｃを下方から内包し、押圧部８ａ、８ｂそれぞれの伸縮部８ｄを外側から内包して、その端部が蓋部５ｂの外周下端部に固着されている。この膜体４１の端部と蓋部５ｂの外周下端部との固着部は、水密性が確保されている。蓋体５には、押圧部８ａおよび８ｂと干渉しない位置に開放孔４２が設けられている。開放孔４２は、押圧部８ａおよび８ｂの内部とは連通していない。開放孔４２は、膜体４１が形状変化した際に蓋体５と膜体４１で囲われた内部の空気を外部に逃がす。

蓋部５ｂには変形自在な中空のパッキン１２が押圧部８の外側に環状に設けられている。パッキン１２は、膜体４１の端部と蓋部５ｂとの固着部より外側に配設されている。パッキン１２は、蓋体５とともに蓋部５ｂが閉じられると洗浄槽４の開口部３の周縁部に沿って凹状に形成されたシール部１３と密接する。これにより、蓋部５ｂが閉じられた際に洗浄槽４の内部は水密かつ気密の空間になり、洗い、すすぎおよび脱水の各工程が実行される際に、水や空気が開口部３から外部に漏れることがない。

蓋体５には洗浄槽４に洗浄水を供給する給水経路１６が設けられている。給水経路１６には給水弁１４が設けられ、洗剤ケース１５を介して洗浄槽４の内部に連通している。給水弁１４が開閉されることにより、洗浄槽４の内部への水道水（洗浄水）の給水と停止が行われる。

また、水位検知部１７が、洗浄槽４の内部に連通して設けられている。水位検知部１７は、上方に開口部を有する水位検知槽１８と、水位検知槽１８の内部の水位の変動に応じて上下動するフロート１９と、フロート１９が所定の位置まで上昇したときに検知する水位スイッチ２０を有している。

洗浄槽４の底部４ａには、洗い工程等で使用された洗浄水を排出する排水孔２１が形成されている。排水孔２１は、排水弁２２が設けられた排水経路２３に連通している。排水弁２２が開閉されることにより、洗浄槽４の内部の洗浄水の排水と停止が行われる。

また、水槽部６には、洗浄槽４の内部の水位が所定以上になったときに、洗浄槽４の内部の洗浄水を外部に排水するための溢水経路２４が設けられている。溢水経路２４は、洗浄槽４の上部に溢水孔２４ａを有し、排水弁２２の下流側で排水経路２３と接続されている。

溢水経路２４には、逆止弁（図示せず）が設けられている。逆止弁は、溢水経路２４を排出方向では開放し、流入方向では封止するように構成されている。すなわち、逆止弁は、洗い工程およびすすぎ工程においては、溢水孔２４ａから溢水経路２４に流出した洗浄水を通過させて外部へ排出する。逆止弁は、脱水工程においては、後述する吸引ポンプ２７で洗浄槽４の内部の空気が吸引された場合に、溢水経路２４からの外気の通過を阻止し、外気の洗浄槽４の内部への流入を防止する。

洗浄槽４の底部４ａの略中央部には、洗浄槽４の内部に被洗浄物２がセットされたときに、被洗浄物２によって覆われる吸引口２５が設けられている。脱水経路２６が、吸引口２５に連通して設けられている。さらに、被洗浄物２から洗浄水を吸引する吸引部である吸引ポンプ２７が脱水経路２６に連通して設けられている。

洗浄槽４の内部に連通する外気導入部２８が水槽部６に設けられている。外気導入部２８は、洗浄槽４の内部に溜められる洗浄水の水位より上方に開口が設けられていればよい。本実施の形態では、この開口は洗浄槽４の内部と連通している水位検知部１７の上部に設けられている。この構成によって、吸引ポンプ２７によって被洗浄物２から洗浄水が吸引されると、洗浄槽４の内部の空気も吸引される。そのときに、外気導入部２８によって洗浄槽４の外部から洗浄槽４の内部に外気が導入される。

外気導入部２８には、導入される風量を調節可能な風量調整部である風量調整弁２９が設けられている。風量調整弁２９は、例えば、ニードルバルブのように流路に狭小な風路面積部を有し、吸引ポンプ２７が吸引する風量を調整することができる。導入される外気は、洗濯機１の外部から直接導入されてもよいし、洗濯機１の内部空間を経由して導入さ
れてもよい。

吸引ポンプ２７と脱水経路２６との間には、吸引ポンプ２７によって吸引された洗浄水と空気とを分離させる分離機構である気液分離部３０が設けられている。気液分離部３０は、洗浄槽４の内部の空気と被洗浄物２から吸引された洗浄水とを分離し、吸引された洗浄水を内底部に貯水する。気液分離部３０は、耐圧容器で構成され、上方に脱水経路２６と連通する二次側通風口３１を有し、吸引経路３２を通して吸引ポンプ２７と連通する一次側通風口３３を備えている。

一次側通風口３３と二次側通風口３１との間に障壁３４が設けられている。障壁３４は、気液分離部３０の天面から下方へ突出して形成されている。障壁３４は、二次側通風口３１から気液分離部３０の内部に吸引された洗浄水が、一次側通風口３３に侵入するのを防止する。

気液分離部３０の底部に脱水排水口３５が設けられている。脱水排水口３５は、開閉自在な脱水排水弁３７を有する脱水排水経路３６に連通している。気液分離部３０の内部の側壁の所定の高さに溢水検知部３８が設けられている。溢水検知部３８は、例えば、１対の電極等で構成され、気液分離部３０の内部に貯水された洗浄水が所定量に達したことを検知する。溢水検知部３８が洗浄水を検知すると、脱水排水弁３７が開かれて洗浄水が排水される。溢水検知部３８は、洗浄水が検知されたときに、障壁３４の下端と洗浄水の水面との間に一定空間が存在するように設けられている。

脱水経路２６、吸引ポンプ２７、気液分離部３０、吸引経路３２、脱水排水弁３７、脱水排水弁３７より上流側の脱水排水経路３６のそれぞれの構造体および互いの接続部は、洗浄槽４の外部に対し気密および水密に構成されている。

制御部３９が、蓋体５の内部の側面部に配設されている。また、操作表示部４０が制御部３９の上面に設けられている。制御部３９は、加圧ポンプ１０、開閉弁１１、給水弁１４、排水弁２２、吸引ポンプ２７、風量調整弁２９、脱水排水弁３７等を制御し、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を逐次制御して洗濯運転を実行する。

以上のように構成された洗濯機１について、以下その動作、作用を説明する。

使用者は、蓋体５の上面前部に設けられた操作表示部４０から、運転コースの選択や各工程の時間等の設定内容を入力する。制御部３９は、設定内容に基づいて、洗いから脱水までの工程を一連の動作として実行する。使用者は、洗い工程のみを実行するなど、任意に選択することができる。なお、この設定作業は、後述する被洗浄物２をセットした後に行われてもよい。

使用者は、ハンドル５ａを操作して解錠した後、蓋体５を開いて洗浄槽４の底部４ａに被洗浄物２の形を整えてセットする。被洗浄物２の大きさによっては、折りたたんでセットしてもよい。被洗浄物２のセットが完了し、蓋体５が閉じられて施錠されると、制御部３９は、操作表示部４０で設定された運転コースに応じて運転を開始する。

運転コースの最初の洗い工程において、制御部３９は、初めに給水動作を行う。制御部３９が給水弁１４を開放することにより、給水経路１６から洗浄槽４の内部に洗浄水として水道水と洗剤が供給される。このとき、洗浄水は徐々に被洗浄物２に浸透し、被洗浄物２の繊維の間に含まれた状態となる。制御部３９は、洗浄水が洗浄槽４の内部に所定水位まで供給され、水位検知部１７の水位スイッチ２０により所定の水位を検知すると給水弁１４を閉止する。

制御部３９は、給水が終わると、まず、第１の加圧減圧部７ａの開閉弁１１ａを閉じて加圧ポンプ１０ａを所定時間、又は、押圧部８ａの内部が所定圧に到達するまで駆動する。これにより、押圧部８ａの内部に空気を供給して押圧部８ａを膨張させる。図３（ａ）に示されるように、伸縮部８ｄが伸長し、押圧部８ａが被洗浄物２に向かって伸びると、押圧部８ａの下方の被洗浄物２は膜体４１を介して押圧部８ａの押圧面８ｃによって押圧される。被洗浄物２の押圧された部分は圧縮され、厚みが薄くなる。このとき、制御部３９は、第２の加圧減圧部７ｂの開閉弁１１ｂを開放し、押圧部８ｂを収縮可能にする。

押圧部８ａの膨張により被洗浄物２が圧縮されて体積変化することに伴い、被洗浄物２の内部に含まれる洗浄水は、被洗浄物２から押し出される。これによって、被洗浄物２の内部で水流が発生し、被洗浄物２に付着していた汚れがその水流により繊維から離れて除去される。

また、被洗浄物２の内部に含まれる洗浄水は、被洗浄物２の内部で押圧部８ａの下方から押圧部８ｂの下方へ矢印Ａで示される方向へ移動する。そして、このように移動する洗浄水は、押圧部８ｂの下方の被洗浄物２を膨張させながら押圧部８ｂの押圧面８ｃを上方へ押し上げ、開放されている開閉弁１１ｂから押圧部８ｂの内部の空気を排出して押圧部８ｂを収縮させる。

次に、制御部３９は、第２の加圧減圧部７ｂの開閉弁１１ｂを閉じて加圧ポンプ１０ｂを所定時間、又は、押圧部８ｂの内部が所定圧に到達するまで駆動し、押圧部８ｂの内部に空気を供給して押圧部８ｂを膨張させる。図３（ｂ）に示されるように、伸縮部８ｄが伸長し、押圧部８ｂが被洗浄物２に向かって伸びると、押圧部８ｂの下方の被洗浄物２は膜体４１を介して押圧部８ｂの押圧面８ｃによって押圧される。被洗浄物２の押圧された部分は圧縮され、厚みが薄くなる。このとき、制御部３９は、第１の加圧減圧部７ａの開閉弁１１ａを開放し、押圧部８ａを収縮可能にする。

押圧部８ｂの膨張により被洗浄物２が圧縮されて体積変化することに伴い、被洗浄物２の内部に含まれる洗浄水は、被洗浄物２から押し出される。これによって、被洗浄物２の内部で水流が発生し、被洗浄物２に付着していた汚れがその水流により繊維から離れて除去される。

また、被洗浄物２の内部に含まれる洗浄水は、被洗浄物２の内部で押圧部８ｂの下方から押圧部８ａの下方へ矢印Ｂで示される方向へ移動する。そして、このように移動する洗浄水は、押圧部８ａの下方の被洗浄物２を膨張させながら押圧部８ａの押圧面８ｃを上方へ押し上げ、開放されている開閉弁１１ａから押圧部８ａの内部の空気を排出して押圧部８ａを収縮させる。

このように、洗い工程では、押圧部８ａと押圧部８ｂを交互となる異なるタイミングで膨張と収縮（例えば、押圧部８ａの膨張による加圧および押圧部８ｂの収縮による減圧を１秒、押圧部８ｂの膨張による加圧および押圧部８ａの収縮による減圧を１秒）を所定時間（例えば、１０分）繰り返すことにより、被洗浄物２に対して押し洗い効果を発揮させることができる。すなわち、被洗浄物２に撹拌や叩き洗い等による機械力が作用することなく、被洗浄物２の内部に多方向の水流を発生させて汚れを除去することができる。

このとき、膜体４１が備えられたことで、２つの押圧部８ａ、８ｂの間に被洗浄物２を噛みこむことを防ぐことができる。

洗い工程から脱水工程までを一貫して実行する運転コースが設定された場合、制御部３
９は、洗い工程に続いて、すすぎ工程および脱水工程を実行する。

すすぎ工程では、例えば、排水動作、中間脱水動作の後、ためすすぎ動作が行われる。排水動作では、排水弁２２が開放され、洗浄槽４の内部の洗浄水が排水孔２１から排水経路２３を通じて機外に排水される。中間脱水動作では、排水弁２２が開放された状態で、開閉弁１１ａ、１１ｂが閉じられて加圧ポンプ１０ａ、１０ｂが駆動され、押圧部８ａ、８ｂが膨張する。これによって、被洗浄物２は、膜体４１を介して押圧部８ａ、８ｂそれぞれの押圧面８ｃによって押圧されて圧縮され、被洗浄物２が含んでいる洗浄水の一部が強制的に排出される。

ためすすぎ動作では、給水弁１４が開放され、洗浄槽４の内部に所定量の洗浄水が供給される。このとき供給される洗浄水には、洗剤は含まれない。その後、洗い工程と同様に、加圧ポンプ１０ａ、１０ｂが駆動され、押圧部８ａ、８ｂの膨張と収縮が交互に繰り返され、被洗浄物２の内部の洗浄水の洗剤濃度が希釈される。このすすぎ工程が複数回（例えば、２回）繰り返される。

制御部３９は、すすぎ工程を実行した後、脱水工程を実行する。図４は、本実施の形態における洗濯機の脱水時の断面図である。図５は、本実施の形態における洗濯機の脱水時の動作を示すタイムチャートである。脱水工程では、排水動作と、最終脱水動作が行われる。

まず、制御部３９は排水動作を行う。排水弁２２が開放され、洗浄槽４の内部の洗浄水が排水孔２１から排水経路２３を通じて機外に排水される。このとき、外気導入部２８が開放されて洗浄槽４の内部が外部と連通され、洗浄水は円滑に排出される。なお、風量調整弁２９は開かれており、開閉弁１１ａ、１１ｂは両方とも閉じられており、脱水排水弁３７は閉じられている。

制御部３９は、排水動作の完了後、最終脱水動作を行う。図５に示されるように、排水弁２２が開放され、開閉弁１１ａ、１１ｂが両方とも閉じられた状態で、加圧ポンプ１０ａ、１０ｂが２台とも駆動される。これにより、図４に示されるように、押圧部８ａ、８ｂの内部に空気が供給され、押圧部８ａ、８ｂは膨張する。押圧部８ａ、８ｂの膨張により被洗浄物２が膜体４１を介して押圧されて圧縮される。これにより、被洗浄物２が含んでいる洗浄水の一部が強制的に排出され、排水孔２１から排水経路２３を通じて機外に排水される。このような押圧部８の構成および作用により、被洗浄物２に膜体４１を密着させて、膜体４１を介して押圧部８の押圧面８ｃによって均一に押圧することができ、被洗浄物２の内部に含まれた洗浄水を強制的に押し出すことができる。

具体的には、加圧ポンプ１０ａ、１０ｂが駆動されてから所定時間Ｔ１（例えば、１分）後、加圧ポンプ１０ａ、１０ｂは停止され、被洗浄物２が押圧された状態で排水弁２２が閉じられ、吸引ポンプ２７が駆動され、洗浄槽４の内部の空気と水が吸引される。この際、図４に示されるように、洗浄槽４の内部は大気より減圧され、膜体４１は圧力差によって被洗浄物２を押圧する。外気導入部２８から洗浄槽４の内部に外気が導入され、膜体４１で押圧された被洗浄物２の内部に導入された外気が侵入する。洗浄槽４の内部の圧力は、例えば、定圧開放弁等によって所定の圧力に保たれ、被洗浄物２は膜体４１によって一定の圧力で加圧された状態が維持される。

外気導入部２８から洗浄槽４の内部に導入された外気は、被洗浄物２の繊維の間に留まっている洗浄水を押し出しながら一緒に吸引ポンプ２７によって吸引され、吸引口２５へ移動する。外気によって吸引口２５まで運ばれた洗浄水は、表面張力により被洗浄物２の繊維に留まろうとする。しかし、気流によるせん断力によって繊維から分離され、吸引口
２５から脱水経路２６を通じて気液分離部３０へ運ばれる。

洗浄水とともに吸引された空気は、吸引口２５から脱水経路２６を通じて二次側通風口３１から気液分離部３０の内部へ導かれる。そして、気液分離部３０の上部に設けられた一次側通風口３３から吸引ポンプ２７により吸引され、排出される。空気とともに吸引された洗浄水は、二次側通風口３１から重力により落下し、一次側通風口３３と二次側通風口３１との間に設けられた障壁３４によって、一次側通風口３３に侵入することなく、気液分離部３０の内底部に貯水される。

洗浄槽４の内部の洗浄水と空気は、吸引されると、最も抵抗の少ない経路を通過する。したがって、脱水が進行し、被洗浄物２の内部に洗浄水を含まない短絡経路ができると、この短絡経路に空気の流れが集中し、被洗浄物２からの洗浄水の吸引が進まなくなる。

しかしながら、本実施の形態では、洗浄槽４の内部が大気より減圧されることによる圧力差によって、被洗浄物２は、膜体４１によって常時一定の圧力で均一に加圧されている。これによって、被洗浄物２の内部に短絡風路ができることが抑制され、洗浄槽４の内部に導入される外気とともに洗浄水の吸引脱水が停滞することなく進行する。このようにして、加圧ポンプ１０により押圧部８を膨張させることができるとともに、吸引ポンプ２７により被洗浄物２に膜体４１を密着させて均一に押圧することができ、被洗浄物２の内部に外気が導入されて所定の脱水性能を得ることができる。

制御部３９は、吸引ポンプ２７により洗浄槽４の内部に導入された外気とともに洗浄水を吸引し、所定時間Ｔ２（例えば、４分）が経過すると、吸引ポンプ２７の駆動を停止する。これによって、洗浄槽４の内部の圧力は大気圧に戻り、被洗浄物２は、膜体４１による押圧が解除されて脱水工程が終了する。脱水工程が終了すると、制御部３９は、運転コースの実行を終了する。

なお、脱水工程中に、気液分離部３０の内底部に設定量を超えて洗浄水が流入すると、制御部３９は、溢水検知部３８でこれを検知して吸引ポンプ２７を停止し、閉じていた脱水排水弁３７を開いて、気液分離部３０の内底部に貯水された洗浄水を脱水排水経路３６から機外に排水する。

なお、本実施の形態では、加圧減圧部７は、可撓性を有する押圧部８と、押圧部８の内部に空気を供給して膨張させる加圧ポンプ１０と、押圧部８の内部の空気を排出して収縮させる開閉弁１１とで構成されている。しかし、これに限られるものではなく、例えば、押圧部８を収縮させるための減圧が開閉弁１１に代えて減圧ポンプ（図示せず）により行われてもよい。また、加圧ポンプ１０が逆転されて減圧ポンプとして利用されてもよい。この場合、被洗浄物２がスカーフ等の弾力性に乏しい薄手のものであったり、ニットなど弾力性に富む厚手のものであったりしても、押圧部８から排出される空気の量と排出速度を制御することができる。これによって、洗濯機１は、被洗浄物２の状態などに合わせて安定した洗浄性能を得ることができる。

また、本実施の形態においては、加圧減圧部７が２組（７ａ、７ｂ）設けられ、洗い工程およびすすぎ工程において、押圧部８ａ、８ｂが交互に膨張、収縮するように構成されているが、３組以上設けて順次、異なるタイミングで膨張、収縮するように構成されてもよい。この場合、少なくとも１つの押圧部８の膨張時に、他の押圧部８が収縮するように構成され、膨張、収縮の順序は、規則的またはランダムのいずれであってもよい。

また、本実施の形態においては、洗浄槽４の内部に外気を導入する外気導入部２８が設けられているが、外気導入部２８は設けられず、吸引ポンプ２７の吸引によって外気が自
然に導入されるに任されてもよい。しかしながら、上記のように、積極的に導入された外気は、被洗浄物２の繊維の間に留まっている洗浄水を押し出す効果が大きいことから、外気導入部２８が設けられることが望ましい。

なお、本実施の形態では、押圧部８の内部に供給されて押圧部８を膨張させる流体を空気としたが、これに限られるものではなく、その他の気体でも液体でもよい。気体の場合、本実施の形態のように周囲の空気を加圧ポンプ１０等で吸気すればよく、排気するときも制約が少なくて都合がよい。液体の場合、水または水溶液またはオイルなどを使用することができる。さらに、液体を溜める貯留部があると望ましい。液体は空気より密度が高く気体のように弾性が大きくないため、押圧部８を確実に膨張させることができる。

また、脱水機能を有さない洗濯機の場合は、膜体４１の代わりにネットのように密封性を有しないもので構成しても、押圧部８ａ、８ｂ間の衣類噛みこむを防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態の洗濯機は、被洗浄物２と洗浄水を収容する洗浄槽４と、洗浄槽４の内部の被洗浄物２に対して進退自在な押圧部８を有する加圧減圧部７と、加圧減圧部７と被洗浄物２との間に設けられ洗浄槽４の内部を密封可能に構成する膜体４１と、被洗浄物２から洗浄水を吸引する吸引ポンプ２７（吸引部）と、加圧減圧部７、吸引ポンプ２７等を制御して、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行する制御部３９とを備え、制御部３９は、押圧部８による膜体４１を介した被洗浄物２の押圧と押圧解除によって被洗浄物２を押し洗い、脱水工程において、膜体４１で被洗浄物２を押圧するとともに、吸引ポンプ２７により被洗浄物２に含まれる洗浄水を洗浄槽４の内部の空気とともに吸引して、被洗浄物２の脱水を行うものである。

この構成により、脱水工程において、被洗浄物２を押圧すると同時に、被洗浄物２から洗浄水を洗浄槽４の内部に導入された外気とともに吸引することができ、被洗浄物２に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物２に対し、ねじり等の機械力を加えずに脱水を良好に行うことができる。また、膜体４１が備えられたことで、２つの押圧部８ａ、８ｂの間に被洗浄物２を噛みこむことを防ぐことができる。

また、制御部３９は、洗い工程およびすすぎ工程において、押圧部８による被洗浄物２の押圧と押圧解除により被洗浄物２を収縮膨張させ、被洗浄物２の内部に多方向の水流が発生するように構成されたものである。この構成により、被洗浄物２を撹拌することなく、被洗浄物２の内部で多方向の水流を発生させることができ、被洗浄物２に機械力を作用させて洗うことが不適切な被洗浄物２の布傷みや型崩れを抑え、かつ、洗浄効果を高めることができる。

また、洗浄槽４の内部の被洗浄物２に対して進退自在な押圧部８を有する加圧減圧部７を具備し、加圧減圧部７は、膨張収縮自在な複数の押圧部８（８ａ、８ｂ）と、押圧部８の内部に空気を供給する加圧ポンプ１０と、押圧部８の内部の空気を排出する開閉弁１１とを有し、制御部３９は、洗い工程およびすすぎ工程において、少なくとも１つの押圧部８ａの膨張時に、他の押圧部８ｂが収縮し、異なるタイミングで膨張収縮するように加圧減圧部７を制御し、脱水工程において、複数の押圧部８を同時に膨張させて下動させた膜体４１によって被洗浄物２を押圧し、吸引ポンプ２７の駆動によって発生させた圧力差を利用して膜体４１によって被洗浄物２をさらに押圧するとともに、吸引ポンプ２７により洗浄水と導入された外気を吸引するように構成されたものである。

この構成により、被洗浄物２に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物２の布傷みや型崩れを抑えて、良好に洗いおよびすすぎを行うことができるとともに、被洗浄物２に対して、ねじり等の機械力を加えずに良好に脱水を行うことがで
きる。

なお、図６に示されるように、膜体４１は押圧部８側の面に複数の凸部４３を有していることが望ましい。押圧部８が洗い工程およびすすぎ工程において膨張収縮する際に、押圧部８の押圧面８ｃが膜体４１と接触する。これによって、膜体４１の押圧部８側の面は、その全面において摩耗する可能性がある。膜体４１の押圧部８側の面に凸部４３が複数設けられていることで、膜体４１の押圧部８側の面の摩耗を凸部４３に集中させることができる。これによって、膜体４１の摩耗による破れを防止することができ、安定した洗い性能、すすぎ性能および脱水性能を長期に亘って維持することができる。

また、図７に示されるように、膜体４１に所用数の固定部４４を備え、膜体４１は、押圧部８と固定部４４で連結され、被洗浄物２に対し進退自在に構成されても良い。固定部４４は、図７に示されるように、例えばＬ字形状の係合部によって、押圧部８の押圧面８ｃに係合されて押圧部８に連結される。この場合、押圧部８が収縮する際に、膜体４１も連動して被洗浄物２から離れる方向に移動するため、洗い工程およびすすぎ工程中の被洗浄物２の膨張、収縮がより容易かつ確実に行われ、洗浄性能をさらに向上させることができる。

また、本実施の形態の洗濯機は、洗浄槽４の内部に外気を導入する外気導入部２８を備えたものである。この構成によって、吸引ポンプ２７の駆動による被洗浄物２からの洗浄水の吸引と同時に外気を被洗浄物２の内部に送り込むことが可能となる。これによって、さらに効率的かつ効果の大きい脱水を行うことができる。

また、本実施の形態の洗濯機は、洗浄槽４と吸引ポンプ２７との間に、吸引ポンプ２７によって吸引された洗浄水と空気とを分離させる気液分離部３０を備えたものである。この構成によって、吸引された洗浄水によって引き起こされる吸引力の低下を防止することができ、脱水工程の後半においても高い脱水効果を維持することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、被洗浄物に機械力を作用させて洗ったり、絞ったりすることが不適切な被洗浄物に対し、ねじり等の機械力を加えずに洗い、すすぎ、脱水を良好に行うことができるので、洗濯機として有用である。

１ 洗濯機
２ 被洗浄物
４ 洗浄槽
７（７ａ、７ｂ） 加圧減圧部
８（８ａ、８ｂ） 押圧部
１０（１０ａ、１０ｂ） 加圧ポンプ
１１（１１ａ、１１ｂ） 開閉弁
２７ 吸引ポンプ（吸引部）
２８ 外気導入部
３０ 気液分離部（分離機構）
３９ 制御部
４１ 膜体
４３ 凸部

Claims (6)

1. 被洗浄物と洗浄水を収容する洗浄槽と、
   可撓性を有する袋状に形成され前記洗浄槽の内部の被洗浄物に対して進退自在な押圧部を複数有する加圧減圧部と、
   前記押圧部と前記被洗浄物との間ですべての前記押圧部を内包するように設けられ前記洗浄槽の内部を密封可能に構成する膜体と、
   前記被洗浄物から洗浄水を吸引する吸引部と、
   前記加圧減圧部、前記吸引部等を制御して、洗い工程、すすぎ工程および脱水工程を実行する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記押圧部による前記膜体を介した前記被洗浄物の押圧と押圧解除によって前記被洗浄物を押し洗い、前記脱水工程において、前記吸引部により前記被洗浄物に含まれる洗浄水を前記洗浄槽の内部の空気とともに吸引するとともに、この吸引の減圧による圧力差によって前記膜体で前記被洗浄物を押圧して、前記被洗浄物の脱水を行う洗濯機。
2. 前記膜体は可撓性を有し、前記押圧部側の内面に凸部を設けた請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記膜体は、前記押圧部と連結され、前記被洗浄物に対し進退自在に構成された請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記洗浄槽の内部に外気を導入する外気導入部を備えた請求項１～３のいずれか１項に記載の洗濯機。
5. 前記洗浄槽と前記吸引部との間に、前記吸引部によって吸引された洗浄水と空気とを分離させる分離機構を備えた請求項１～４のいずれか１項に記載の洗濯機。
6. 前記膜体と前記押圧部と間の空間と前記洗浄槽の外部とを常時連通する開放孔を備えた請求項１～５のいずれか１項に記載の洗濯機。

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