JP2015100596A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】
比較的簡潔な構成で高い発泡能力を得て、洗濯機の洗浄力を高める。
【解決手段】
洗濯機の発泡容器２０１は、空気が流入する空気流入口２１１、洗濯水が流入する洗濯水流入口２１２、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口２１３を有し（または空気と洗濯水との混合液が流入する混合液流入口、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口を有し）、上記発泡容器２０１の発泡液排出口２１３の上端が、発泡容器２０１内に溜まる洗濯水の最高水位よりも低い位置に設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、洗濯水に泡を発生させる機能を有する洗濯機に関するものである。

従来より、洗濯機を運転する際に、洗濯水に泡を発生させることによって洗浄効果を高め得ることが知られている。そこで、洗濯水の流路中に発泡体を設け、上記発泡体にエアポンプからエアを供給して泡を発生させ、洗濯槽に供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、泡発生用ポンプとエアポンプとを設け、エアポンプから送られる圧縮空気と洗濯水とを泡発生用ポンプで撹拌して気泡を発生させ、洗濯槽に供給する技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−２７５４９１号公報 特開２００３−３１１０６４号公報

しかしながら、上記のように泡を発生させるための発泡体は、多数の微小な孔やノズルが洗剤や糸くずの固着などによって目詰まりしやすく、安定的に泡を発生させることが困難である。また、泡発生用ポンプを用いる場合、高い発泡能力を得るためには発泡装置が大がかりになりがちであるという課題を有していた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡潔な構成で高い発泡能力を得て、洗濯機の洗浄力を高められるようにすることにある。

第１の発明は、
洗濯槽と、
発泡容器と、
上記発泡容器に洗濯水を供給する洗濯水ポンプと、
上記発泡容器に空気を供給する空気ポンプと、
を備え、
上記発泡容器は、空気が流入する空気流入口、洗濯水が流入する洗濯水流入口、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口を有し、または空気と洗濯水との混合液が流入する混合液流入口、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口を有し、
上記発泡容器の発泡液排出口の上端が、発泡容器内に溜まる洗濯水の最高水位よりも低い位置に設定されていることを特徴とする。

これにより、発泡容器内に洗濯水と空気とが供給されると、その供給された空気によって発泡容器内の洗濯水の水面が押し下げられる。そして、水面が発泡液排出口の上端よりも低くなると、洗濯水とともに発泡容器内の空気が突発的に排出される。その際、排出される空気が、発泡液排出口で細かくちぎられながら洗濯水に混入して多量の微小な泡が発生する。そこで、洗濯槽内の洗濯物を、泡の作用による高い洗浄力で洗濯することができる。

第２の発明は、
第１の発明の洗濯機であって、
上記洗濯槽は、上記発泡容器から排出された発泡液が流入する発泡液流入口を有し、
上記発泡容器の発泡液排出口と、上記洗濯槽の発泡液流入口とが直接連通していることを特徴とする。

これにより、発泡容器の発泡液排出口で発生した泡が、直ちに洗濯槽内に供給される。

第３の発明は、
第１の発明または第２の発明の洗濯機であって、
上記発泡容器の発泡液排出口の下端が、発泡容器の底壁の最も低い位置に設定されていることを特徴とする。

これにより、洗濯終了後に、発泡容器内に洗濯水が残りにくいようにできる。

第４の発明は、
第１の発明から第３の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記発泡容器から排出された発泡液が、上記洗濯槽内の洗濯水の水面付近に供給されるように構成されていることを特徴とする。

これにより、発泡容器から排出された発泡液の水流によって、洗濯水の水面上の空気が巻き込まれ、その巻き込まれた空気によってさらに泡の量を増加させることが容易になる。

第５の発明は、
第１の発明から第４の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
さらに、回転中心軸を略水平方向または前面側が高い略斜め方向に有し洗濯槽内に回転自在に配設された回転ドラムを備え、
上記発泡液が、上記回転中心軸方向の上記回転ドラムと洗濯槽との間の隙間に上記前面側の方向に向けて流入するように構成されていることを特徴とする。

これにより、多量の発泡液が回転ドラムの前面側の開口から内部に供給されやすくすることができる。

第６の発明は、
第１の発明から第５の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記洗濯槽が密閉された状態で洗濯機が運転されるように構成されるとともに、
上記空気ポンプは、上記洗濯槽の内部から空気を吸入するように構成されていることを特徴とする。

これにより、洗濯槽内の圧力の増大による、洗剤入れの隙間などから外部への泡の流出を防止できる。

第７の発明は、
第１の発明から第６の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記空気ポンプの吐出側に逆止弁が設けられていることを特徴とする。

これにより、洗濯水が発泡容器から空気ポンプに逆流して空気ポンプが破損することなどを防止できる。

第８の発明は、
第１の発明から第７の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記洗濯水ポンプが発泡容器に洗濯水を供給しているときには、上記空気ポンプが発泡容器に空気を供給するように制御されることを特徴とする。

これにより、やはり、洗濯水が発泡容器から空気ポンプに逆流して空気ポンプが破損することなどを防止できる。

第９の発明は、
第１の発明から第８の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記発泡容器が、洗濯槽の内部に設けられていることを特徴とする。

これにより、発泡容器の設置の自由度を高めることなどができる。

第１０の発明は、
第１の発明から第９の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記洗濯水ポンプが、洗濯槽内の洗濯水を循環させる循環用ポンプを兼ねていることを特徴とする。

これにより、部品点数や製造コストの低減を容易に図ることができる。

第１１の発明は、
第１の発明から第１０の発明のうち何れか１つの洗濯機であって、
上記発泡容器は、略円筒形状、または略直方体形状を有していることを特徴とする。

これにより、発泡容器を容易に形成することができる。

本発明では、比較的簡潔な構成で高い発泡能力を得て、洗濯機の洗浄力を高めることができる。

実施形態１の洗濯機の構成を模式的に示す側面断面図である。 実施形態１の発泡容器の構成を示す平面図である。 実施形態１の発泡容器の構成を示す側面断面図である。 空気流入口と発泡液排出口の距離と発泡量との関係例を示すグラフである。 実施形態１の変形例の発泡容器の構成を示す平面図である。 実施形態１の変形例の発泡容器の構成を示す側面断面図である。 発泡液排出口の内径と発泡量との関係例を示すグラフである。 洗濯水流量と発泡量との関係例を示すグラフである。 空気流量と発泡量との関係例を示すグラフである。 実施形態２の洗濯機の構成を模式的に示す側面断面図である。 実施形態２の発泡容器の構成を示す平面図である。 実施形態２の発泡容器の構成を示す側面断面図である。 実施形態３の洗濯機の構成を模式的に示す側面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。

《発明の実施形態１》
（洗濯機の構成）
実施形態１の洗濯機１０１は、図１に示すように、外箱１０２の内部に、洗濯水が溜められる洗濯槽１０３を備えている。洗濯槽１０３の内部には、洗濯物が投入される回転ドラム１０４が、モータ１０５によって略水平方向の回転中心軸１０６の周りに回転可能に設けられている。上記洗濯槽１０３、および回転ドラム１０４は、それぞれ、洗濯機１０１の前面側に洗濯槽開口１０３ａ、または回転ドラム開口１０４ａを有している。上記洗濯槽開口１０３ａは、洗濯時には前面蓋１０７によって塞がれるようになっている。

洗濯槽１０３の後面側には、発泡容器２０１が取り付けられている。上記発泡容器２０１には、空気ポンプ１２１によって、洗濯槽１０３の上部の空気吸入口１２２から吸入された空気が逆止弁１２３を介して供給されるようになっている。また、洗濯水ポンプ１２５によって、洗濯槽１０３の下部の洗濯水吸入口１２４から吸入された洗濯水が供給されるようになっている。ここで、上記逆止弁１２３は、例えば発泡を行わせず、洗濯水の循環のみを行わせる場合に、洗濯水が発泡容器２０１から空気ポンプ１２１に逆流して空気ポンプ１２１が破損することなどを防止するために設けられている。なお、逆止弁１２３を設ける位置は、空気ポンプ１２１から発泡容器２０１までの配管上に限らず、空気ポンプ１２１自体や発泡容器２０１自体に設けてもよい。また、洗濯水ポンプ１２５は、泡発生専用に設けてもよいし、洗濯水の循環用ポンプと兼用して、洗濯槽１０３内の洗濯水を循環経路に送り出すとともに、発泡容器２０１に供給し得るようにしてもよい。

上記発泡容器２０１には、図２、図３に示すように、空気ポンプ１２１から供給される空気が流入する空気流入口２１１、洗濯水ポンプ１２５から供給される洗濯水が流入する洗濯水流入口２１２、および発泡液が排出される発泡液排出口２１３が設けられている。上記空気流入口２１１と発泡液排出口２１３との間の水平方向の距離は、後述するように所定以上の距離Ｌ１に設定されている。

また、発泡液排出口２１３の上端は、発泡容器２０１内に溜まる洗濯水の最高水位よりも低い位置に設定されている。これによって、後述するように高い発泡能力で泡を発生させられるようになっている。一方、発泡液排出口２１３の下端は、発泡容器２０１の底壁の最も低い位置に設定されている。これによって、洗濯終了後、洗濯機１０１内に洗濯水が残りにくいようにでき、衛生的に保つことが容易にできる。

また、発泡液排出口２１３は、洗濯槽１０３の発泡液流入口１０３ｂに直接連通するようになっている。すなわち、発泡液排出口２１３が形成された発泡容器２０１の容器壁と、発泡液流入口１０３ｂが形成された洗濯槽１０３の槽壁とが接し、発泡液排出口２１３から排出される発泡液が直ちに発泡液流入口１０３ｂから洗濯槽１０３内に流入するようになっている。なお、発泡液排出口２１３と発泡液流入口１０３ｂとを配管等を介して接続することなども考えられるが、上記のように直結する方が、発泡容器２０１内の空気が発泡液排出口２１３、および発泡液流入口１０３ｂを通過する際に多量の微小な泡が発生して１０３内で広がりやすいので、より好ましい。

洗濯槽１０３における上記発泡液流入口１０３ｂの位置は、例えば流入した発泡液が、洗濯槽１０３と回転ドラム１０４との周方向の隙間を洗濯機１０１の後面側から前面側の方向に向けて流れる位置に設定されている。このように設定されていることによって、多量の発泡液が回転ドラム１０４の回転ドラム開口１０４ａから内部に供給されやすくすることができる。なお、図１では、発泡液流入口１０３ｂは洗濯槽１０３の最も低い位置付近に描かれているが、これを回転中心軸１０６の回りに回転させた洗濯槽１０３内の洗濯水の水面付近の位置、すなわち、発泡液流入口１０３ｂから噴出する発泡液の水流によって洗濯水の水面上の空気が巻き込まれやすい高さ位置に配置する場合には、その巻き込まれた空気によってさらに泡の量を増加させることが容易になる。

（発泡時の動作）
上記のように構成された洗濯機１０１では、洗濯水流入口２１２から洗濯水が供給されると、その洗濯水は発泡液排出口２１３から流出するが、その流出量よりも供給量が多いと、発泡容器２０１の内部には洗濯水が溜まり、水面が上昇しようとする。一方、空気流入口２１１から所定以上の圧力で空気が供給されると、洗濯水の水面は押し下げられ、発泡液排出口２１３の上端よりも水面が低くなると、洗濯水とともに発泡容器２０１内の空気が突発的に排出される。その際、排出される空気が、発泡液排出口２１３で細かくちぎられながら洗濯水に混入して多量の微小な泡が発生する。すなわち、発泡容器２０１内の空気の圧力により、空気と洗濯水の混合、および気泡の細分化が同時に、断続的、継続的に行われ、洗濯水が発泡液として排出されることになる。

このようにして発泡液排出口２１３から排出された発泡液は洗濯槽１０３の発泡液流入口１０３ｂから洗濯槽１０３内に流入し、例えば洗濯槽１０３の下部付近に溜まった泡が回転ドラム１０４の回転によって撹拌され、さらに発泡量が増大する。洗濯槽１０３と回転ドラム１０４との間に満たされた泡は、回転ドラム１０４に形成された図示しない多数の孔から回転ドラム１０４内に流入するとともに、洗濯槽１０３と回転ドラム１０４との間の隙間を通って前面側に流れ、回転ドラム開口１０４ａから回転ドラム１０４の内部に流入する。そこで、回転ドラム１０４内の洗濯物を、泡の作用による高い洗浄力で洗濯することができる。

（その他の事項）
空気流入口２１１と発泡液排出口２１３との間の距離Ｌ１は、例えば８０ｍｍ以上などと、ある程度長く設定する方が好ましい。これは、上記距離Ｌ１が短すぎると、発泡容器２０１内で空気の圧力が洗濯水の水面全体に一様にかかりにくく、そのために発泡液排出口２１３付近の水面だけが定常的に発泡液排出口２１３の上端より低くなって、洗濯水と空気とが、それぞれ連続的に発泡液排出口２１３から流出し、空気の突発的な排出による洗濯水への混合が生じにくくなるからだと考えられる。これらは、図4に示した試験結果の通りである。図4の試験は、6kgの衣類を20ｌの軟水で洗濯した場合を模試しており、洗濯機の循環ポンプ(洗濯液流量20ｌ)とエアーポンプ(空気流量10ｌ)を用いて行った。発泡容器は、各々の距離に空気流入口を備えた、容積200ccの立方体のモデルを用いて行った。この図から分かるように、距離L1が80mmまでは、発泡量の増加割合が大きく、80mmを超えると、発泡量の増加割合は鈍化する。この事から、可能な限り距離L1を大きくした方が発泡量は増大するので、効果的ではある。但し、装置の小型化等を考えた場合でも、80mm程度距離を取らなければ、発泡量増大の効果が目減りする。なお、図２に示したような発泡液の排出方向の距離Ｌ１を長くするのに限らず、図５に示すように発泡液の排出方向に垂直な方向の距離Ｌ２を長くしたり、図６に示すように高さ方向の距離Ｈを長くしたりしてもよい。また、これらを組み合わせてもよい。

また、発泡液排出口２１３の内径は、図7の実験結果から、小さい程発泡量が増大する事が分かる。図7の試験は、図4の試験と条件は同じで、発泡容器のみ異なる。発泡容器は、各々の内径で開けた穴を備えた、1000ccの円筒形状のモデルを用いて行った。この結果から、内径は小さい程発泡量が増大するが、内径があまりにも小さいと、糸くずや洗剤の固着が生じてしまう。この事により、内径は糸くずが通過でき、洗剤の固着が起きない最小径、例えば直径5から8mm程度に設定する事が好ましい。

また、発泡容器２０１に供給される洗濯水と空気（常温常圧）の流量の比は、例えば図８、図９に示すように、概ね１：２程度が好ましい。図8、図9の試験は、図7の試験条件と同じである。図8の試験は、エアーポンプ(空気流量10ｌ)はそのままで、循環ポンプ(洗剤液流量20ｌ)の流量を絞りながら行った。図9の試験は、図8の試験とは反対に、循環ポンプ(洗剤液流量20ｌ)はそのままで、エアーポンプ(空気流量10ｌ)を絞りながら行った。これらの結果を見てみると、当然ながら、どちらの流量も大きくした方が発泡量は増大する。しかしながら、洗濯機に搭載する事を考えた場合、ポンプの大きさ等の制限が発生する。この事から、図8、図9の実験結果を見たとき、洗剤液の流量を大きくした場合に比べると、空気流量を大きくした場合の方が、発泡量増大の割合が小さい。エアーポンプ自体も、流量を大きくしようとしたとき、一般的に水ポンプよりも大型化する傾向にある。これらの事を考えた場合、洗濯機に搭載するという観点から、空気流量と洗濯液流量の割合は、概ね1：2程度が効果的である。

なお、上記の例では、上記のような発泡容器２０１が、回転中心軸１０６が水平に設けられている洗濯機１０１に設けられている例を示したが、これに限らず、回転中心軸１０６は前面側が高い略斜め方向に設けられていてもよい。これらのいわゆるドラム式洗濯機の場合には、洗濯時には洗濯槽開口１０３ａが前面蓋１０７によって閉じられて、洗濯槽１０３は密閉されているので、空気ポンプ１２１が洗濯槽１０３の内部の空気を取り込むようにすることにより、洗濯槽１０３内の圧力の増大による、洗剤入れの隙間などから外部への泡の流出が防止される。

また、発泡容器２０１は、ドラム式洗濯機に限らず、回転中心軸が鉛直方向のいわゆる縦型洗濯機に設けられてもよい。この場合には、ドラム式洗濯機のように洗濯槽が密閉されていないので、空気ポンプ１２１はどこから空気を取り込むようにしてもよい。

《発明の実施形態２》
発泡容器２０１に流入する空気と洗濯水は、実施形態１のように別個に供給されるようにしてもよいが、図１０〜図１２に示すように、空気ポンプ１２１、および洗濯水ポンプ１２５から発泡容器２０１に至る配管中で空気と洗濯水が混合されて、共通の混合液流入口２２１から供給されるようにしてもよい。この場合でも、発泡容器２０１に流入した空気と洗濯水は、図１２に示すように発泡容器２０１の内部で容易に分離するので、実施形態１と同じように高い発泡能力で泡を発生させることができる。

ここで、上記のように発泡容器２０１に至る配管中で空気と洗濯水とを混合する場合、洗濯水が空気ポンプ１２１に逆流するのを防止するためには、実施形態１で示したような逆止弁を用いるとすれば、空気ポンプ１２１から配管の合流点までの間に設ければよいが、空気ポンプ１２１、および洗濯水ポンプ１２５の運転制御によって逆流を防止することもできる。すなわち、空気ポンプ１２１、および洗濯水ポンプ１２５を連動させて、同時に起動、停止させ、または空気ポンプ１２１を洗濯水ポンプ１２５よりも先に起動し、および／または後に停止させるようにして、洗濯水ポンプ１２５が発泡容器２０１に洗濯水を供給しているときには、空気ポンプ１２１が発泡容器２０１に空気を供給するように制御して、洗濯水の逆流を防止するようにしてもよい。

また、上記のように逆止弁を用いない場合、すすぎ行程の場合などに、洗濯水ポンプ１２５によって洗濯水の循環だけをさせるためには、空気ポンプ１２１、および洗濯水ポンプ１２５からの配管の合流点よりも洗濯水ポンプ１２５側に切替弁１３１を設け、循環させる洗濯水を回転ドラム１０４の上方の洗濯水吐出口１３２から供給するようにして、シャワー給水等が行われるようにしてもよい。

《発明の実施形態３》
発泡容器２０１は、洗濯槽１０３の後面側に設けられるのに限らず、図１３に示すように洗濯槽１０３の内部に設けてもよい。このように設ける場合でも、実施形態１、２と同様に高い発泡能力で泡を発生させることができるので、発泡容器２０１の配置の自由度を高めることが容易にできる。

なお、上記各実施形態や変形例で説明した構成要素は、それぞれ論理的に可能な限り、種々組み合わせてもよい。具体的には、例えば実施形態２（図１０）で示したような切替弁１３１を実施形態１のように空気と洗濯水とが別個に発泡容器２０１に供給される洗濯機１０１に適用してもよいし、実施形態１のような発泡容器２０１を実施形態３（図１３）のように洗濯槽１０３の内部に設けるなどしてもよい。

１０１ 洗濯機
１０２ 外箱
１０３ 洗濯槽
１０３ａ 洗濯槽開口
１０３ｂ 発泡液流入口
１０４ 回転ドラム
１０４ａ 回転ドラム開口
１０５ モータ
１０６ 回転中心軸
１０７ 前面蓋
１２１ 空気ポンプ
１２２ 空気吸入口
１２３ 逆止弁
１２４ 洗濯水吸入口
１２５ 洗濯水ポンプ
１３１ 切替弁
１３２ 洗濯水吐出口
２０１ 発泡容器
２１１ 空気流入口
２１２ 洗濯水流入口
２１３ 発泡液排出口
２２１ 混合液流入口

Claims (11)

1. 洗濯槽と、
   発泡容器と、
   上記発泡容器に洗濯水を供給する洗濯水ポンプと、
   上記発泡容器に空気を供給する空気ポンプと、
   を備え、
   上記発泡容器は、空気が流入する空気流入口、洗濯水が流入する洗濯水流入口、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口を有し、または空気と洗濯水との混合液が流入する混合液流入口、および発泡液を排出して洗濯槽内に供給する発泡液排出口を有し、
   上記発泡容器の発泡液排出口の上端が、発泡容器内に溜まる洗濯水の最高水位よりも低い位置に設定されていることを特徴とする洗濯機。
2. 請求項１の洗濯機であって、
   上記洗濯槽は、上記発泡容器から排出された発泡液が流入する発泡液流入口を有し、
   上記発泡容器の発泡液排出口と、上記洗濯槽の発泡液流入口とが直接連通していることを特徴とする洗濯機。
3. 請求項１または請求項２の洗濯機であって、
   上記発泡容器の発泡液排出口の下端が、発泡容器の底壁の最も低い位置に設定されていることを特徴とする洗濯機。
4. 請求項１から請求項３のうち何れか１項の洗濯機であって、
   上記発泡容器から排出された発泡液が、上記洗濯槽内の洗濯水の水面付近に供給されるように構成されていることを特徴とする洗濯機。
5. 請求項１から請求項４のうち何れか１項の洗濯機であって、
   さらに、回転中心軸を略水平方向または前面側が高い略斜め方向に有し洗濯槽内に回転自在に配設された回転ドラムを備え、
   上記発泡液が、上記回転中心軸方向の上記回転ドラムと洗濯槽との間の隙間に上記前面側の方向に向けて流入するように構成されていることを特徴とする洗濯機。
6. 請求項１から請求項５のうち何れか１項の洗濯機であって、
   上記洗濯槽が密閉された状態で洗濯機が運転されるように構成されるとともに、
   上記空気ポンプは、上記洗濯槽の内部から空気を吸入するように構成されていることを特徴とする洗濯機。
7. 請求項１から請求項６のうち何れか１項の洗濯機であって、
   上記空気ポンプの吐出側に逆止弁が設けられていることを特徴とする洗濯機。
8. 請求項１から請求項７のうち何れか１項の洗濯機であって、
   上記洗濯水ポンプが発泡容器に洗濯水を供給しているときには、上記空気ポンプが発泡容器に空気を供給するように制御されることを特徴とする洗濯機。
9. 請求項１から請求項８のうち何れか１項の洗濯機であって、
   上記発泡容器が、洗濯槽の内部に設けられていることを特徴とする洗濯機。
10. 請求項１から請求項９のうち何れか１項の洗濯機であって、
    上記洗濯水ポンプが、洗濯槽内の洗濯水を循環させる循環用ポンプを兼ねていることを特徴とする洗濯機。
11. 請求項１から請求項１０のうち何れか１項の洗濯機であって、
    上記発泡容器は、略円筒形状、または略直方体形状を有していることを特徴とする洗濯機。

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