JP7420594B2

JP7420594B2 - 洗濯機

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Publication number: JP7420594B2
Application number: JP2020034929A
Authority: JP
Inventors: 圭一森山
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: JP2021137114A; CN113417114A; CN113417114B

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

近年、ファインバブルと称されるマイクロバブルやウルトラファインバブル等の微細気泡を含む微細気泡水を洗濯機に用いることで洗浄効果を向上させる技術が注目されている。しかしながら、従来構成においては、微細気泡水による洗浄効果を十分に発揮する点について改善の余地があった。

特開２０１９－９７８６５号公報

そこで、微細気泡水による洗浄効果の向上を図ることができる洗濯機を提供する。

実施形態の洗濯機は、水槽と、外部の給水源から供給される水を前記水槽に給水する複数の給水経路と、を備え、前記複数の給水経路は、前記外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる加圧溶解装置と、前記加圧溶解装置の下流側に設けられて前記加圧溶解装置から流出した水にマイクロバブルを含む微細気泡を発生させる第１微細気泡発生器と、を有する第１給水経路を含んで構成されている。

一実施形態によるドラム式洗濯機の一例を概略的に示す図一実施形態による縦型洗濯機の一例を概略的に示す図一実施形態による注水装置の内部構成の一例を概略的に示す図一実施形態による加圧溶解装置の一例を示す断面図一実施形態による加圧溶解装置の加圧タンクの一例を示す断面図一実施形態による微細気泡発生器の一例を示す断面図一実施形態による微細気泡発生器の一例を図６のＸ７－Ｘ７線に沿って示す断面図一実施形態による制御装置の電気的構成の一例を概略的に示す図一実施形態による洗い工程及びすすぎ工程における給水経路構成の一例を示す図変形例による注水装置の内部構成の一例を概略的に示す図変形例による洗い工程及びすすぎ工程における給水経路構成の一例を示す図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、図１に示す横軸または斜め軸型のドラム式洗濯機１０、及び図２に示す縦軸型の洗濯機２０のいずれにも適用することができる。

図１に示す洗濯機１０は、外箱１１、水槽１２、回転槽１３、モータ１４、排水経路１５、排水弁１６、フィルタ装置１７、循環経路１８、及び循環ポンプ１９を備えている。なお、図１において、洗濯機１０の設置面側つまり鉛直下側を洗濯機１０の下側とし、設置面と反対側つまり鉛直上側を洗濯機１０の上側とする。洗濯機１０は、回転槽１３の回転軸が水平へ向かう横軸型又は後方へ向かって下降傾斜した斜め軸型のドラム式洗濯機である。この場合、水槽１２及び回転槽１３は、洗濯物を収納する洗濯槽として機能する。

図２に示す洗濯機２０は、外箱２１、水槽２２、回転槽２３、モータ２４、排水経路２５、排水弁２６、フィルタ装置２７、循環経路２８、及び循環ポンプ２９を備えている。なお、図２において、洗濯機２０の設置面側つまり鉛直下側を洗濯機２０の下側とし、設置面と反対側つまり鉛直上側を洗濯機２０の上側とする。洗濯機２０は、回転槽２３の回転軸が鉛直方向を向いた縦型洗濯機である。この場合、水槽２２及び回転槽２３は、洗濯物を収納する洗濯槽として機能する。なお、循環ポンプ２９に換えて、バッフル２３１の裏側に水をかき上げる羽根部材を設け、バッフル２３１の駆動により、回転槽２３と水槽２２との間に設けた図示しない循環水路を通して水槽２２内の水を循環させる構成としても良い。

図１に示すドラム式洗濯機１０及び図２に示す縦型洗濯機２０において、水槽１２、２２は、外箱１１、２１内に配置されて図示しないサスペンションによって弾性的に支持されている。回転槽１３、２３は、水槽１２、２２内に回転可能に配置されており、モータ１４、２４によって回転駆動される。

排水経路１５、２５は、水槽１２、２２内に貯留されている水を洗濯機１０、２０の機外に排出するための経路である。排水経路１５、２５は、例えば可撓性を有する排水ホースで構成されており、一方の端部が排水弁１６、２６に接続され、他方の端部が洗濯機１０、２０の機外に引き出されている。

排水弁１６、２６は、電磁的に開閉動作が可能な液体用の開閉弁である。排水弁１６、２６は、水槽１２、２２の底部に設けられた排水口１２１、２２１と、排水経路１５、２５との間に設けられている。排水弁１６、２６は、図８に示す制御装置８０からの制御信号に基づき、排水経路１５、２５を開閉する。

フィルタ装置１７、２７は、排水口１２１、２２１と排水弁１６、２６との間に設けられている。フィルタ装置１７、２７は、内部に網目状のフィルタ１７１、２７１を有しており、そのフィルタ１７１、２７１によって、フィルタ装置１７、２７内を通過する水に含まれるリントやゴミを捕集する。

循環経路１８、２８は、水槽１２、２２内に貯留されている水を汲み上げて、その汲み上げた水を水槽１２、２２の上部から再び水槽１２、２２内に供給するための経路である。循環経路１８、２８は、水槽１２、２２の外部に設けられている。循環経路１８、２８の一方の端部は、フィルタ装置１７、２７を介して水槽１２、２２の排水口１２１、２２１に接続されており、他方の端部は、水槽１２、２２の上部に設けられたノズル部１８１、２８１に接続されている。ノズル部１８１、２８１は、詳細は図示しないが、ノズル部１８１、２８１から吐出された水が水槽１２、２２の中央側へ向かうように構成されている。

循環ポンプ１９、２９は、循環経路１８、２８上に設けられている。排水弁１６、２６によって排水経路１５、２５が閉じられた状態で循環ポンプ１９、２９が駆動すると、循環ポンプ１９、２９は、排水口１２１、２２１を通して水槽１２、２２内の水を汲み上げて、ノズル部１８１、２８１から再び水槽１２、２２内へ注水する。これにより、循環ポンプ１９、２９は、水槽１２、２２内に貯留されている水を、循環経路１８、２８を通して循環させる。

また、図１及び図２に示すように、洗濯機１０、２０は、それぞれ注水装置３０を備えている。注水装置３０は、それぞれ外箱１１、２１の上部に設けられている。注水装置３０は、図１及び図２に示すように、給水ホース１００を介して、例えば図示しない水道の蛇口等の外部の給水源に接続される。注水装置３０は、洗濯処理剤を内部に収容可能な洗濯処理剤ケース５０を有して構成されており、水道水や風呂水等、外部から供給された水を受けて洗濯処理剤を水槽１２、２２内に流し落とす機能を有する。なお、本実施形態において、洗濯処理剤とは、例えば粉末洗剤や液体洗剤等の洗剤、及び柔軟剤や香り付け剤等の仕上げ剤を含む概念である。

注水装置３０は、図３に示すように、接続口３１、給水弁３２、３３、３４、及び注水ケース４０を有している。接続口３１は、ホース１００を介して水道の蛇口等の外部の給水源に接続される。接続口３１の下流側は、給水弁３２、３３、３４を介して注水ケース４０に接続されている。つまり、接続口３１と注水ケース４０との間は複数の給水経路で接続されている。本実施形態の場合、接続口３１の下流側は３つに分岐している。

給水弁３２、３３、３４は、電磁的に開閉動作可能な液体用の開閉弁である。給水弁３２、３３、３４の流入側は接続口３１に接続され、吐出側は注水ケース４０に接続されている。本実施形態では、３つの給水弁のうち、給水弁３２を第１給水弁３２と称し、給水弁３３を第２給水弁と称し、給水弁３４を第３給水弁と称する。

ここで、本実施形態では、外部の給水源から接続口３１に供給された水が第１給水弁３２、加圧溶解装置７０、及び第１微細気泡発生器８０１を通って注水ケース４０内に至る経路を第１給水経路Ｒ１と称する。また、外部の給水源から接続口３１に供給された水が第２給水弁３３及び第２微細気泡発生器８０２を通って注水ケース４０内に至る経路を第２給水経路Ｒ２と称する。更に、外部の給水源から接続口３１に供給された水が第３給水弁３４を通って注水ケース４０内に至る経路を、第３給水経路Ｒ３と称する。すなわち、第３給水経路Ｒ３は、外部の給水源から供給された水が第３給水弁３４を通って直接注水ケース４０に供給される給水経路である。本実施形態では、接続口３１と注水ケース４０との間は、第１給水経路Ｒ１、第２給水経路Ｒ２、第３給水経路Ｒ３、による３つの給水経路によって構成されている。

なお、本実施形態において、洗濯機１０、２０は、３つの給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を有する構成としているが、これに限らず、給水経路を２系統とし例えば第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２とを備える構成、あるいは第１給水経路Ｒ１と第３給水経路Ｒ３とを備える構成としても良い。つまり、対象とするユーザの使用環境に応じて、換言すれば要求される洗浄性能に応じて給水経路の構成は適宜選択されれば良い。

注水ケース４０は、注水装置３０の外殻を構成するものであり、例えば樹脂製であって内部に空間を有する箱状に形成されている。この場合、注水ケース４０は、内部に収容空間４１を有しているとともに、下部に注水口４２を有している。注水口４２は、注水ケース４０の内部の収容空間４１と外部とを連通しており、水槽１２、２２側へ向かって開口している。すなわち、注水口４２は、注水ケース４０内に流入した水を水槽１２、２２内に注水する機能を有する。

ここで、一般に微細気泡又はファインバブルは、その気泡の粒子径によって次のように分類されている。例えば、粒子径が数μｍから１００μｍ程度つまりマイクロオーダーの気泡は、上述したようにマイクロバブルと称されている。これに対し、粒子径が５０ｎｍ～１，０００ｎｍ未満つまりナノオーダーの気泡は、上述したようにウルトラファインバブルと称されている。

例えばマイクロバブルは、以下の性質を有している。マイクロバブルは、電気的特性としてマイナス電荷を帯びており、洗濯物に付着したプラス電荷を帯びた皮脂汚れ等の汚れと静電的に吸着しやすい。マイクロバブルとの電気的反応により洗濯物から引き剥がされた汚れは、マイクロバブル表面に吸着したままマイクロバブルの浮力により水面に浮上し滞留する。さらに、気泡表面がマイナスに帯電したマイクロバブル同士は反発しあい結合することがなく液体中では分散するため、洗濯物から取り除いた汚れが洗浄水中で再び洗濯物に付着することを抑制することができる。洗濯物に付着した汚れを除去し水面に浮上する及び液体中の分散作用により洗濯物への再付着を防ぐ等の洗浄能力から、特に洗い工程で効果を発揮することが期待される。一方、マイクロバブルは水面浮上等により発生から数分後には消滅してしまう性質を有する。

次に、ウルトラファインバブルは、洗剤に含まれる界面活性剤との相互作用により洗剤のミセル化を防止し洗浄能力を向上させることができる。さらに、粒径が細かいため繊維の奥の方まで浸透し、汚れや残存している洗剤成分つまり界面活性成分を洗濯物から除去する洗浄効果を発揮することができる。そのため、洗濯運転のすすぎ工程におけるすすぎの性能を向上することができる。また、ウルトラファインバブルは、粒子径がナノオーダーであり浮力が小さいこと及びマイクロバブルと比較して疎水性が大きく水に溶けにくいため液体中での滞在時間が長いという性質を有する。

以上のように、マイクロバブルとウルトラファインバブルとは、その特性の違いから期待される洗浄能力も異なるため、両者を併用することで洗浄効果をより高めることが可能となる。例えば、汚れが目立つ洗濯物の洗濯時には、マイクロバブルが洗濯物表面のマクロな汚れを除去し、繊維の隙間へ洗剤液が浸透しやすくしたのちにウルトラファインバブルが繊維の奥から汚れ等を除去することで洗浄効果の向上を図ることができる。

さて、本実施形態の洗濯機１０、２０は、図３に示すように、加圧溶解装置７０と、第１微細気泡発生器８０１と、第２微細気泡発生器８０２と、を備えている。加圧溶解装置７０は第１給水経路Ｒ１に設けられている。より具体的には、加圧溶解装置７０は、第１給水弁３２から注水ケース４０の出口つまり注水口４２に至る経路上に設けられている。本実施形態の場合、加圧溶解装置７０は、注水ケース４０とは別部材であって、給水経路Ｒ１に対して着脱可能に構成されている。そして、加圧溶解装置７０は、外部の給水源から供給される水に対し空気を加圧溶解させる機能を有する。これにより、加圧溶解装置７０の下流側に設けられた第１微細気泡発生器８０１を通過した水にマイクロバブルを多量に発生させることができる。

加圧溶解装置７０は、外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる機能を有する。加圧溶解装置７０は、図４に示すように、水が矢印Ａ方向に流れる流路を構成する。加圧溶解装置７０は、図４及び図５に示すように、加圧タンク７１、入口部７２、出口部７３、及び空気導入部７４を有している。

加圧タンク７１は、例えば気密及び水密性を有するとともに耐圧性を有する合成樹脂製の容器で構成されている。この場合、耐圧性とは、大気圧以上の圧力に耐え得ることを意味する。入口部７２は、加圧タンク７１の上部に設けられており、第１給水弁３２の吐出側に接続されている。外部の給水源から接続口３１を介して第１給水弁３２に供給された水は、入口部７２を通って加圧タンク７１内に導入される。この場合、第１給水弁３２と入口部７２との間には大きな抵抗となる構成が存在していないため、第１給水弁３２から吐出された水は比較的高圧の状態で加圧タンク７１に供給される。

出口部７３は、加圧溶解装置７０の下部に設けられている。入口部７２から加圧タンク７１内に流入した水は、出口部７３を通って加圧タンク７１の外部に流出する。なお、本実施形態においては、出口部７３からの排水は加圧タンク７１に貯留した水の水圧つまり静水圧のみで行われ、排水のための専用のポンプ等の駆動源を要していない。

空気導入部７４は、加圧タンク７１の上部に設けられており、加圧タンク７１の内部と外部とを開閉可能に連通している。本実施形態の場合、空気導入部７４は、空気導入管７４１及び吸気弁７４２を有している。吸気弁７４２は、例えば制御装置８０からの信号に基づき開閉駆動する空気用の電磁弁で構成されている。制御装置８０からの信号に基づき吸気弁７４２が開放されると、空気導入管７４１を介して加圧タンク７１に外気が補充される。

通常、吸気弁７４２は、第１給水弁３２が開放され給水が行われているときは閉じられている。第１給水弁３２の開放により給水を開始した後、加圧タンク７１内の水位が所定位置まで上昇又は給水時間が所定時間経過すると、制御装置８０からの信号に基づき第１給水弁３２が閉鎖し加圧タンク７１内への給水が一旦停止される。そして、第１給水弁３２を閉鎖している期間に吸気弁７４２を開放することにより、加圧タンク７１内に新たな空気が導入される。

本実施形態の場合、出口部７３の下流側に第１微細気泡発生器８０１が設けられている。第１微細気泡発生器８０１は、水の流路を局所的に絞ることでその水に溶存する空気を析出させて微細気泡を発生させる機能を有する。ここで、加圧タンク７１内の圧力が大気圧の状態で第１給水弁３２が開放された場合、入口部７２から加圧タンク７１内に流入する水の量は、出口部７３から加圧タンク７１外に流出する水の量よりも多くなる。

したがって、加圧タンク７１内の圧力が大気圧の状態つまり加圧タンク７１内に水がほとんど溜まっていない初期の段階で第１給水弁３２が開放されると、入口部７２から加圧タンク７１内に流入した水のうち出口部７３から流出しなかった残りの水が加圧タンク７１内に貯留されて加圧タンク７１内の水位が上昇する。このとき、加圧タンク７１内の空気は上昇する水面に圧縮され、これにより加圧タンク７１内の圧力が上昇する。

その後、入口部７２からの水の流入が継続されて加圧タンク７１内の水位が所定水位まで上昇すると、加圧タンク７１内の圧力と外部の給水源から流入する水の圧力この場合水道圧とが均衡する。その結果、入口部７２から加圧タンク７１内に流入する水の量と出口部７３から加圧タンク７１外に流出する水の量とが略等しくなり、加圧タンク７１内が最大圧力この場合水道圧に近い圧力となる。このように、加圧タンク７１内の圧力が大気圧よりも上昇することにより、加圧タンク７１内の空気が加圧タンク７１内に貯留されている水に溶解し易くなる。

すなわち、外部の給水源から供給された水を加圧溶解装置７０に通すことによって、加圧溶解装置７０の下流側に設けられた第１微細気泡発生器８０１に対して、加圧溶解装置７０を通らない通常の水に比べて多量の空気を溶存させた水を供給することができる。

また、図５に示すように、加圧溶解装置７０は、仕切壁７５を有している。仕切壁７５は、加圧タンク７１内の底部に設けられており、加圧タンク７１内の空間のうち下部の空間を水平方向に仕切っている。すなわち、仕切壁７５は、加圧タンク７１内の空間のうち下部の空間を、入口部７２側の空間と出口部７３側の空間とに仕切っている。

仕切壁７５には、スリット７５１が形成されている。スリット７５１は、粒径の大きな泡を遮蔽する機能を有している、つまり加圧タンク７１内からの空気の流出を防ぐ役割を果たしている。入口部７２から加圧タンク７１内に流入した水のうち仕切壁７５の上端よりも下方に位置する水は、仕切壁７５のスリット７５１を通過して出口部７３側の空間に流れる。このとき、入口部７２からの落下等により発生した例えばミリオーダーの比較的大きな気泡は、スリット７５１を通過せずに出口部７３側の空間に流出することなく消滅する。

なお、吸気弁７４２に代えて、エアーポンプにより空気を導入する構成としても良い。また、吸気弁７４２は、例えば加圧タンク７１の外部から加圧タンク７１の内部へ向かう空気は通すが、加圧タンク７１の内部から加圧タンク７１の外部へ向かう空気は遮断する機能を有する逆止弁で構成することができる。この場合、吸気弁７４２は、加圧タンク７１内の圧力が大気圧よりも高くなると閉じ、加圧タンク７１内の圧力が大気圧以下になると開く構成とする。これにより、第１給水弁３２が開いて加圧タンク７１内に水が流入すると、加圧タンク７１内の水位の上昇に伴い加圧タンク７１内が加圧される。一方、第１給水弁３２を閉じると、加圧タンク７１内の水位の低下に伴い加圧タンク７１内の圧力も大気圧以下に低下し、吸気弁７４２が開いて外気が導入される。

第１微細気泡発生器８０１は、第１給水経路Ｒ１において加圧溶解装置７０の下流側に設けられている。また、第２微細気泡発生器８０２は、第２給水経路Ｒ２に設けられている。本実施形態では、第１微細気泡発生器８０１と第２微細気泡発生器８０２とは同様の構造であり、水槽１２、２２に供給する水にマイクロオーダー及びナノオーダーの微細気泡を析出させる機能を有する。なお、本実施形態において、ナノオーダーの微細気泡、ウルトラファインバブル及びナノバブルは、いずれも同義であり、粒子径がナノオーダーの気泡を意味する。

ここで、本願発明者は、微細気泡発生器８０１、８０２を通過する水に溶存している空気の量が増えるほど、ウルトラファインバブルに比べてマイクロバブルの量が増えることを見出した。そこで、本実施形態において、第１微細気泡発生器８０１の上流側に加圧溶解装置７０が設けられる。これにより、加圧溶解装置７０によって溶存空気が増加した水が第１微細気泡発生器８０１に供給されるため、第１微細気泡発生器８０１を通過した水にはマイクロバブルが多量に析出される。すなわち、第１給水経路Ｒ１から水槽１２、２２に供給される水には、第２給水経路Ｒ２及び第３給水経路Ｒ３から水槽１２、２２に供給される水に比べてマイクロバブルが多量に含まれている。

一方、第２微細気泡発生器８０２の上流側に加圧溶解装置７０は設けられていない。このため、第２微細気泡発生器８０２に供給される水の溶存空気量は、加圧溶解装置７０を経て第１微細気泡発生器８０１に供給される水の溶存空気量よりも少ない。したがって、第２微細気泡発生器８０２を通過した水に含まれている微細気泡は、マイクロバブルに比べてウルトラファインバブルの方が多い。すなわち、第２給水経路Ｒ２から水槽１２、２２に供給される水には、第１給水経路Ｒ１及び第３給水経路Ｒ３から水槽１２、２２に供給される水に比べてウルトラファインバブルが多量に含まれている。

次に、図６及び図７を参照して微細気泡発生器８０１、８０２の構成について説明する。微細気泡発生器８０１、８０２の直径及び全長は、例えば数ｍｍ～数十ｍｍ程度、具体的には直径が最大約１５ｍｍで長さが約１０ｍｍに設定されている。そして、微細気泡発生器８０１、８０２は、それぞれ注水ケース４０とは別部材であって、各給水経路Ｒ１、Ｒ２に対して着脱可能に構成されている。

また、本実施形態において、微細気泡発生器８０１、８０２は、水の通過可能な面積を局所的に縮小することにより微細気泡発生器８０１、８０２を通過する水にマイクロバブル又はウルトラファインバブルを含ませる。具体的には、微細気泡発生器８０１、８０２は、図６に示すように、絞り部８１、上流側ストレート部８２、衝突部８３、及び下流側ストレート部８４を有している。絞り部８１、上流側ストレート部８２、及び下流側ストレート部８４は、微細気泡発生器８０１、８０２の長手方向へ向かって貫いた穴であり、水が矢印Ａ方向に流れる流路を構成する。

絞り部８１は、微細気泡発生器８０１、８０２の流入側つまり上流側に設けられている。絞り部８１は、微細気泡発生器８０１、８０２の長手方向の上流側端部から途中部分にかけて流路の断面積つまり内径が連続的に徐々に減少するようないわゆる截頭円錐形のテーパ管状に形成されている。上流側ストレート部８２は、絞り部８１の下流側に設けられている。上流側ストレート部８２は、内径が変化しない、すなわち流路の断面積つまり液体の通過可能な面積が変化しない円筒形、いわゆるストレート管状に形成されている。

衝突部８３は、上流側ストレート部８２と下流側ストレート部８４との境界部分に設けられている。すなわち、衝突部８３は、上流側ストレート部８２の下流側の端部でかつ下流側ストレート部８４の上流側の端部に設けられている。衝突部８３は、微細気泡発生器８０１、８０２における水の通過可能な断面積を局所的に縮小することで、微細気泡発生器８０１、８０２を通過する液体中に微細気泡を発生させることができる。すなわち、衝突部８３は、上流側ストレート部８２の断面積を局所的に縮小することで、上流側ストレート部８２を通過する液体中にマイクロバブル又はウルトラファインバブルを発生させることができる。なお、上流側ストレート部８２における衝突部８３により局所的に縮小された部分の断面積つまり微細気泡発生器８０１から水が流出する部分の断面積は、加圧溶解装置７０の入口部７２の断面積よりも小さい断面積で構成されている。

下流側ストレート部８４は、衝突部８３の下流側つまり微細気泡発生器８０１、８０２の流出側に設けられている。下流側ストレート部８４は、上流側ストレート部８２と同様に、内径が変化しない、すなわち流路の断面積つまり液体の通過可能な面積が変化しない円筒形、いわゆるストレート管状に形成されている。下流側ストレート部８４は、衝突部８３を通過した水の速度を高速に維持し、これによりマイクロバブル又はウルトラファインバブルの発生を促進させる。

なお、本実施形態の場合、微細気泡発生器８０１、８０２は、図６に示すように、例えば絞り部８１、上流側ストレート部８２、及び衝突部８３を有する上流側の部材８５１と、下流側ストレート部を有する下流側の部材８５２との２つの部材に分割して構成されている。しかし、微細気泡発生器８０１、８０２はこの構成に限られない。微細気泡発生器８０１、８０２は、例えば上流側の部材８５１と下流側の部材８５２とを一体に構成し、絞り部８１、上流側ストレート部８２、衝突部８３、及び下流側ストレート部８４を１つの部材に設けた構成であっても良い。さらに、本実施形態では、各微細気泡発生器８０１、８０２は同様の部材で構成されているが、各微細気泡発生器８０１、８０２が異なる部材で構成されていても良い。

本実施形態の場合、衝突部８３は、図７に示すように、例えば先端が尖った４本の棒状の部分で構成され、下流側ストレート部８４の内周面からこの下流側ストレート部８４の断面における中心方向へ向かって突出している。４本の衝突部８３は、下流側ストレート部８４の断面の周方向に向かって相互に等間隔に離間した状態で配置されている。この場合、各衝突部８３の下流側の面は、平坦面に形成されている。

微細気泡発生器８０１、８０２の上流側に水が流入すると、截頭円錐テーパ形状に縮小するように形成された絞り部８１において流路断面積が絞られることによって、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る。そして、その高速流が下流側ストレート部８４を通過する際に衝突部８３に衝突することで圧力が急激に低下される。これにより、微細気泡発生器８０１、８０２は、微細気泡発生器８０１、８０２内を通過する水の中に溶存している空気をウルトラファインバブルとして多量に析出させてウルトラファインバブル水を供給することができる。

この微細気泡発生器８０１、８０２は、外部から気体の供給を能動的つまり積極的に得ることなくウルトラファインバブル水を生成することができる。すなわち、微細気泡発生器８０１、８０２は、水圧以外には、ウルトラファインバブルを発生させるための専用のポンプ等の駆動源を要さない。

ここで、第１給水経路Ｒ１を通って水槽１２、２２に供給される水はマイクロバブルを多量に含んでいる。そして、このマイクロバブルを多量に含んだ水を用いて洗いやすすぎを行うことにより、その水に含まれるマイクロバブルによって洗濯物に付着した皮脂汚れ等を効果的に引き剥がすことができる。さらに、汚れを吸着して取り込んだマイクロバブルは、その浮力によって水面に浮上し、また、マイクロバブル同士が反発し合うことで、洗濯物への汚れの再付着が抑制される。

また、第２給水経路Ｒ２を通って水槽１２、２２に供給される水はウルトラファインバブルを多量に含んでいる。そして、このウルトラファインバブルを多量に含んだ水を用いて洗いやすすぎを行うことにより、洗濯物の繊維の奥の汚れや残存した洗剤成分を除去することができる。このように、第１給水経路Ｒ１を通過させることにより多量のマイクロバブルを含ませた水と、第２給水経路Ｒ２を通過させることにより多量のウルトラファインバブルを含ませた水とを併用することで、洗浄能力の向上つまり洗いやすすぎの性能向上を図ることができる。

洗濯機１０、２０の運転は、制御装置８０によって制御される。制御装置８０は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、洗い工程、すすぎ工程等の洗濯運転を制御する機能を有している。制御装置８０は、例えば図示しない操作パネルや水位センサ、モータ１４、２４に配置された回転センサからの信号を受信し、その信号に基づき、モータ１４、２４、排水弁１６、２６、各給水弁３２、３３、３４、及び吸気弁７４２の駆動制御を行う。

この場合、制御装置８０は、各給水弁３２、３３、３４の開閉を制御することで各給水弁３２、３３、３４に対応した給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３による給水経路構成を切り替えることができる。これにより、洗濯物や洗濯運転の状態に応じて適宜給水経路を変更して給水を行うことで、効果的な洗濯運転を実行することができる。

図９では、各給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち洗い工程及びすすぎ工程における注水に使用する給水経路に「〇」を付している。図９に示すように、本実施形態において、洗い工程で行う注水には、主に第１給水経路Ｒ１を通過してマイクロバブルを多量に含んだ水と、第２給水経路Ｒ２を通過してウルトラファインバブルを多量に含んだ水と、を用いる。また、すすぎ工程で行う注水には、主に第２給水経路Ｒ２を通過してウルトラファインバブルを多量に含んだ水と、第３給水経路Ｒ３を通過した水と、を用いる。

このように、洗い工程時に第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２との給水を併用することにより、ウルトラファインバブルの供給量を増加させることで洗浄効果を高めるとともに、給水量を補給することで第１給水経路Ｒ１のみの給水と比較して給水時間の短縮を図ることができる。

さらに、すすぎ工程においては、加圧溶解装置７０を有さず、かつ、第２微細気泡発生器８０２を有する第２給水経路Ｒ２から給水が行われることで洗濯物の繊維の奥に残存した洗剤成分を効果的に除去することができる。また、すすぎ工程は水の入れ替えが多く発生するため、第２給水経路からの給水に加えて、外部の給水源からの水を直接水槽１２、２２に給水する第３給水経路からの給水を行うことで、給水時間の短縮を図ることができる。

なお、この場合、洗い工程における注水の全てを第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２から行う必要はない。すなわち、洗い工程における注水は、第１給水経路Ｒ１から供給されるマイクロバブル及び第２給水経路Ｒ２から供給されるウルトラファインバブルの作用効果の発揮を妨げない程度であれば、第３給水経路Ｒ３からの注水が含まれていても良い。同様に、すすぎ工程における注水の全てを第２給水経路Ｒ２及び第３給水経路Ｒ３から行う必要はない。すなわち、すすぎ工程における注水は、その注水時間を大幅に延長するような態様でなければ、第１給水経路Ｒ１からの注水が含まれていても良い。

また、洗い工程における注水において、第１給水経路Ｒ１から給水される期間と、第２給水経路Ｒ２から給水される期間とは、重なっていてもよいし重なっていなくても良い。すなわち、例えば第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２とを用いて同時に給水しても良いし、第１給水経路Ｒ１を用いて給水する期間と第２給水経路Ｒ２を用いて給水する期間とを交互に設定しても良い。同様に、すすぎ工程における注水において、第２給水経路Ｒ２を用いて給水する期間と、第３給水経路Ｒ３を用いて給水する期間とは、重なっていてもよいし重なっていなくても良い。すなわち、例えば第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２とを用いて同時に給水しても良いし、第１給水経路Ｒ１を用いて給水する期間と第２給水経路Ｒ２を用いて給水する期間とを交互に設定しても良い。このように給水する期間を交互に設定すれば、例えば給水量の多い第３給水経路Ｒ３が開くことで水路の抵抗が大きい第２給水経路Ｒ２側の給水量が影響を受けるといった状態を極力回避できマイクロバブル等の発生を安定化することができる。また、洗濯機１０、２０は、各給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３をそれぞれ２つ以上備えていても良い。

以上説明した実施形態によれば、洗濯機１０、２０は、水槽１２、２２と、複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、を備えている。複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、外部の給水源から供給される水を水槽１２、２２に給水するためのものである。複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、第１給水経路Ｒ１を含んで構成されている。第１給水経路Ｒ１は、加圧溶解装置７０と、第１微細気泡発生器８０１と、を有する。加圧溶解装置７０は、外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる機能を有する。第１微細気泡発生器８０１は、加圧溶解装置７０の下流側に設けられており、加圧溶解装置７０から流出した水にマイクロバブルを含む微細気泡を発生させる機能を有する。

これによれば、第１給水経路Ｒ１から水槽１２、２２には、多量のマイクロバブルを含んだ水が供給される。これにより、マイクロバブルが洗濯物表面のマクロな汚れを除去し、繊維の隙間へ洗剤液を浸透しやすくしたのちにウルトラファインバブルが繊維の奥から汚れを除去するといった両者の相互作用により洗浄効率の向上を図ることができる。これによれば、水道水等の通常の水を用いた場合のみならず、ウルトラファインバブル水のみを供給する場合に比べても、より高い洗浄効果を得ることができる。

複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、加圧溶解装置７０を有さず、かつ、第２微細気泡発生器８０２を有する第２給水経路Ｒ２を更に含んで構成されている。第２微細気泡発生器８０２は、外部の給水源から供給された水にナノバブルつまりウルトラファインバブルを含む微細気泡を発生させる機能を有する。これによれば、ウルトラファインバブルを含んだ水を供給することで、洗濯における洗浄効果を高めるとともに、給水量を補給することで第１給水経路Ｒ１のみの給水と比較して給水時間の短縮を図ることができる。

複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、第３給水経路Ｒ３を更に含んで構成されている。第３給水経路Ｒ３は、外部の給水源に接続されて、外部の給水源から供給される水を直接水槽１２、２２に給水する給水経路である。この場合、第３給水経路Ｒ３は、微細気泡発生器８０１、８０２を有していないため、第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２に比べて単位時間当たりの給水量が多い。このため、洗浄性能よりも給水時間の短縮を優先する場合や例えば泡消し工程等のように洗浄性能が問題とならないような給水時において、第３給水経路Ｒ３から給水を行うことで、給水時間を短縮することができ、ひいては洗濯時間全体の短縮を図ることができる。

洗濯機１０、２０は、複数の給水弁３２、３３、３４と、制御装置８０と、を更に備えている。各給水弁３２、３３、３４は、各給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応して設けられ、複数の給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を開閉する機能を有する。制御装置８０は、各給水弁３２、３３、３４の開閉を制御する。制御装置８０は、洗濯運転の状態に応じて開閉の対象となる給水弁３２、３３、３４を変更することで、水槽１２、２２への給水に用いる給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の数及び組合せを切り替える処理を実行可能である。

すなわち、これによれば、制御装置８０は、水槽１２、２２に対する注水において、マイクロバブルを多量に含む水を注水可能な第１給水経路Ｒ１と、ウルトラファインバブルを多量に含む水を注水可能な第２給水経路Ｒ２と、マイクロバブル及びウルトラファインバブルのいずれも含まないが第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２に比べて流量が多い第３給水経路Ｒ３と、を選択的に用いることができる。これによれば、洗濯物や洗濯運転の状態等のユーザの使用環境に応じて注水に用いる給水経路Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を変更することで、効果的な洗濯運転を実行することができる。

また、洗濯機１０、２０は、第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２とを備えている。そして、制御装置８０は、洗い工程において第１給水弁３２を開いて第１給水経路Ｒ１から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。また、制御装置８０は、すすぎ工程において第２給水弁３３を開いて第２給水経路Ｒ２から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。

これによれば、洗い工程においては第１給水経路Ｒ１からの給水により、マイクロバブルによる洗浄効果の向上を図ることができる。さらに、すすぎ工程においては第２給水経路Ｒ２からの給水により、ウルトラファインバブルの作用により洗濯物の繊維の奥に残存した洗剤を効果的に除去することができ、すすぎの効果を向上させることができる。

また、洗濯機１０、２０は、第１給水経路Ｒ１と第３給水経路Ｒ３とを備えている。そして、制御装置８０は、洗い工程において第１給水弁３２を開いて第１給水経路Ｒ１から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。また、制御装置８０は、すすぎ工程において第３給水弁３４を開いて第３給水経路Ｒ３から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。

これによれば、洗い工程においては第１給水経路Ｒ１からの給水により、マイクロバブルによる洗浄効果の向上を図ることができ、すすぎ工程においては第３給水経路Ｒ３からの給水により、給水時間の短縮を図ることができる。

そして、本実施形態において、洗濯機１０、２０は、第１給水経路Ｒ１と、第２給水経路Ｒ２と、第３給水経路Ｒ３と、を備えている。制御装置８０は、洗い工程において第１給水弁３２及び第２給水弁３３を開いて第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。また、制御装置８０は、すすぎ工程において第２給水弁３３及び第３給水弁３４を開いて第２給水経路Ｒ２及び第３給水経路Ｒ３から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。

これによれば、洗い工程においては、第１給水経路Ｒ１からの給水に加えて第２給水経路Ｒ２からも給水をすることにより、マイクロバブルとウルトラファインバブルとの両方の効果が得られるため洗浄性能が格段に向上する。更に、第１給水経路Ｒ１と第２給水経路Ｒ２との両方を用いて給水することで、微細気泡発生器８０１、８０２によって低下する流量を補うことができ、給水時間の短縮を図ることができる。さらに、すすぎ工程においては、ウルトラファインバブルによるすすぎ性能の向上を得つつ、第３給水経路Ｒ３の給水により給水時間の短縮を図ることができる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について図１０及び図１１に基づき説明する。
変形例の注水装置３０は、上記実施形態の給水弁３２、３３、３４に換えて、第４給水弁３５及び第５給水弁３６を有している。また、注水装置３０は、シャトル弁３７を更に有している。第４給水弁３５は、上記実施形態の第１給水弁３２と第２給水弁３３を兼用するものであり、第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２を開閉する。また、第５給水弁３６は、上記実施形態の第２給水弁３３及び第３給水弁３４を兼用するものであり、第２給水経路Ｒ２及び第３給水経路Ｒ３を開閉する。

シャトル弁３７は、第４給水弁３５及び第５給水弁３６と、第２微細気泡発生器８０２との間に設けられている。シャトル弁３７は、２つの入力ポート３７１、３７２と１つの出力ポート３７３を有している。２つの入力ポート３７１、３７２のうち一方は第４給水弁３５に接続され、他方は第５給水弁３６に接続されている。そして、シャトル弁３７の出力ポート３７３は第２微細気泡発生器８０２に接続されている。

シャトル弁３７は、２つの入力ポート３７１、３７２から入力された水を、他方の入力ポート３７１、３７２から外部へ逆流させずに出力ポート３７３からのみ流出させる機能を有する。この場合、第４給水弁３５からシャトル弁３７の入力ポート３７１に供給された水は、他方の入力ポート３７２から第３給水経路Ｒ３側へは逆流せずに、出力ポート３７３から第２微細気泡発生器８０２へ供給される。また、第５給水弁３６からシャトル弁３７の入力ポート３７２に供給された水は、他方の入力ポート３７１から第１給水経路Ｒ１側へは逆流せずに、出力ポート３７３から第２微細気泡発生器８０２へ供給される。

これによれば、図１１に示すように、制御装置８０は、洗い工程において第４給水弁３５のみを開いて第１給水経路Ｒ１及び第２給水経路Ｒ２から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。また、制御装置８０は、すすぎ工程において第５給水弁３６のみを開いて第２給水経路Ｒ２及び第３給水経路Ｒ３から水槽１２、２２に給水を行う処理を実行可能である。その結果、上記実施形態と同様の構成及び作用効果が得られる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。

１０、２０…洗濯機、１２、２２…水槽、１８、２８…循環経路、３２…第１給水弁、３３…第２給水弁、３４…第３給水弁、４０…注水ケース、５０…洗濯処理剤ケース、Ｒ１…第１給水経路、Ｒ２…第２給水経路、Ｒ３…第３給水経路、７０…加圧溶解装置、８０１…第１微細気泡発生器、８０２…第２微細気泡発生器

Claims

水槽と、
外部の給水源から供給される水を前記水槽に給水する複数の給水経路と、を備え、
前記複数の給水経路は、
前記外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる加圧溶解装置と、前記加圧溶解装置の下流側に設けられて前記加圧溶解装置から流出した水にマイクロバブルを含む微細気泡を発生させる第１微細気泡発生器と、を有する第１給水経路と、
前記加圧溶解装置を有さず、かつ、前記外部の給水源から供給された水にナノバブルを含む微細気泡を発生させる第２微細気泡発生器を有する第２給水経路と、を含んで構成されている、
洗濯機。
水槽と、
外部の給水源から供給される水を前記水槽に給水する複数の給水経路と、を備え、
前記複数の給水経路は、
前記外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる加圧溶解装置と、前記加圧溶解装置の下流側に設けられて前記加圧溶解装置から流出した水にマイクロバブルを含む微細気泡を発生させる第１微細気泡発生器と、を有する第１給水経路と、
前記外部の給水源に接続されて前記外部の給水源から供給される水を直接前記水槽に給水する第３給水経路と、を含んで構成されている、
洗濯機。
水槽と、
外部の給水源から供給される水を前記水槽に給水する複数の給水経路と、を備え、
前記複数の給水経路は、
前記外部の給水源からの水に空気成分を溶解させる加圧溶解装置と、前記加圧溶解装置の下流側に設けられて前記加圧溶解装置から流出した水にマイクロバブルを含む微細気泡を発生させる第１微細気泡発生器と、を有する第１給水経路と、
前記加圧溶解装置を有さず、かつ、前記外部の給水源から供給された水にナノバブルを含む微細気泡を発生させる第２微細気泡発生器を有する第２給水経路と、
前記外部の給水源に接続されて前記外部の給水源から供給される水を直接前記水槽に給水する第３給水経路と、を含んで構成されている、
洗濯機。
前記複数の給水経路に対応して設けられ、前記複数の給水経路を開閉する複数の給水弁と、
前記複数の給水弁の開閉を制御する制御装置と、を更に備え、
前記制御装置は、洗濯運転の状態に応じて開閉の対象となる前記給水弁を変更することで前記水槽への給水に用いる前記給水経路の数及び組合せを切り替える処理を実行可能である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の洗濯機。
前記複数の給水経路は、前記加圧溶解装置を有さず、かつ、前記外部の給水源から供給された水にナノバブルを含む微細気泡を発生させる第２微細気泡発生器を有する第２給水経路を更に含んで構成され、
前記複数の給水弁は、前記第１給水経路を開閉する第１給水弁と、前記第２給水経路を開閉する第２給水弁と、を含んで構成され、
前記制御装置は、洗い工程において前記第１給水弁を開いて前記第１給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、すすぎ工程において前記第２給水弁を開いて前記第２給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、を実行可能である、
請求項４に記載の洗濯機。
前記複数の給水経路は、前記外部の給水源に接続されて前記外部の給水源から供給される水を直接前記水槽に給水する第３給水経路を更に含んで構成され、
前記複数の給水弁は、前記第１給水経路を開閉する第１給水弁と、前記第３給水経路を開閉する第３給水弁と、を含んで構成され、
前記制御装置は、洗い工程において前記第１給水弁を開いて前記第１給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、すすぎ工程において前記第３給水弁を開いて前記第３給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、を実行可能である、
請求項４に記載の洗濯機。
前記複数の給水経路は、前記加圧溶解装置を有さず、かつ、前記外部の給水源から供給された水にナノバブルを含む微細気泡を発生させる第２微細気泡発生器を有する第２給水経路と、前記外部の給水源に接続されて前記外部の給水源から供給される水を直接前記水槽に給水する第３給水経路と、を有し、
前記複数の給水弁は、前記第１給水経路を開閉する第１給水弁と、前記第２給水経路を開閉する第２給水弁と、前記第３給水経路を開閉する第３給水弁と、を含んで構成され、
前記制御装置は、洗い工程において前記第１給水弁及び前記第２給水弁を開いて前記第１給水経路及び前記第２給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、すすぎ工程において前記第２給水弁及び前記第３給水弁を開いて前記第２給水経路及び前記第３給水経路から前記水槽に給水を行う処理と、を実行可能である、
請求項４に記載の洗濯機。