JPH0218116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、表面活性剤を含む浴の中で、例えば
洗たく物のような物品を洗たくするための自動洗
たく機に関する。

ロ 従来の技術および発明が解決しようとする問
題点 例えばクリーニング業で使う洗たく機の場合、
そのような洗たく機は普通、洗たくを行なうため
の様々なパラメータ、例えば、洗たく物の量と種
類、汚れの程度、洗たく溶液の温度及び充満レベ
ル等のような諸パラメーターをプリセツトするた
めの電子−機械式または電子式のプログラム組込
み及び調時ユニツトを備え、また手動操作できる
装置を備えることもある。

それら装置は全て洗たく機の操作成分と組合わ
され、そしてそれによつて使用者は、きれいにす
べき洗たく物の特性に応じて相当多数の洗たくプ
ログラムを選び、洗たく機に行わせることができ
る。

それらのプログラムは各々、前洗い相、主洗い
相、すすぎ相、及び遠心脱水相のようないろいろ
な相を含む。良好な洗たく結果を得るために、そ
れら相の或るものは再度あるいは何回か繰返され
ることもある。

そのようなプログラムは、適当に選ばれた後、
洗たく機によつて自動的に実施され、そしてプロ
グラムごとに異なる所定の時間が経過した後終え
られる。各プログラムの実施時間の長さは研究所
での実験に基づいて洗たく機の設計者が算出す
る。

いうまでもなく、そして現実では一般的なこと
であるが、実際に使用した場合の洗たく機の操作
条件が設計者の想定した条件と一致することはま
れである。従つて、或る洗たくサイクルは洗たく
物が完全にきれいにならない内に終了し、そして
他の場合には洗たくサイクルの時間長が実際に必
要なものより長くなるということがあり得る。

前者の場合洗たくの結果は使用者にとつて不満
足なものになり、そして後者の場合エネルギー、
水、及び洗剤の無駄が生じる。

上述のような欠点を無くすため従来様々なシス
テムが提案されているが、そのいずれの提案も、
洗たく物からの汚れ除去程度を直接且つ確実に測
定できないということで、完全に満足すべき確決
をもたらすものはない。

例えば英国特許第1258839号では、光感知装置
を使つてすすぎ相中の水の透明度を測定し、そし
てそのすすぎ水が所定の透明度に達したら洗たく
サイクルを停止させることを記載している。

しかしそのような装置では、洗たく物に或る量
の汚れがなお付着していてもすすぎ水が所定の透
明度になることがあるから、洗たく物を完全にき
れいにすることはできない。またその装置では、
洗剤、水、及びエネルギーの所要量を、洗たく物
から汚れを完全に除去するための必要最少限まで
減らすことができない。換言するとその解決法
は、すすぎ相における水の節減ができるだけであ
る。

また例えばドイツ特許出願第2854148号では、
洗たくタブ内に設置したセンサーによつて或る時
間間隔ごとに水の比電導率を測定する。そしてそ
れら測定値を記憶し、相互に比較する。続いた２
つの値の間の差が予め選ばれた基準値より小さく
なればすすぎ相が終えられる。

同様なシステムがフランス特許出願第2485576
号に記載されている。このシステムでは発水装置
を使つて洗たく相及びすすぎ相時の水の純度を連
続的に監視する。

更に英国特許第2052251号では、洗たくに必要
な水と洗剤の量を適切に計算するため水の表面張
力、硬度、電導率、及びPH値を測定することによ
つて洗たく機の操作を制御するようになつてい
る。

しかし上に挙げた解決法はいずれも完全に満足
できるものではない。それは主として、それら解
決法が、洗たく操作の過程を真に表示していない
フアクターの測定に基づいているためである。

実際、洗たく浴の透明度、電導率、硬度、及び
酸性度といつたフアクターは、洗たくされる物品
からの汚れの実際の除去を殆んど表示しない。表
面張力は、洗たく浴に加えられる洗剤に含まれて
いる表面活性剤の洗浄効果をある程度まで表示す
るが、いずれにしろ正確な情報を提示するもので
はない。事実、表面張力は、水の硬度や温度のよ
うな他の変数によつて左右される。

そこで、洗たくブロセスの展開を直接監視して
そのプロセスを最適に行わせるように制御でき、
そして洗たく物が適正にきれいにされると直ぐに
洗たくプロセスを終了させるような自動洗たく機
を提供することが望まれるのであり、そしてそれ
が本発明の主要な目的である。

ハ 問題点を解決するための手段および作用 この目的のために本発明は、洗たく浴に入れた
物品に対する洗剤の効果の経過を確実に測定でき
る洗たく機を提供する。

本発明は原理的に、洗剤水溶液内で洗たくされ
る物品（例えば織物）からの汚れ（例えば脂肪有
機物）の除去が実質的に、洗剤に通常含まれる表
面活性剤が汚染物に吸着し、これにより、汚れた
物品と水との間の表面張力が小さくされることに
よつて行われるという研究に基づいている。

顕微鏡的レベルにおいて特にいえることとし
て、洗たく浴に溶解する洗剤内に通常含まれる表
面活性剤は一般的に、非極性疎水末端（普通−
CH₃末端基で形成される）及び極性親水末端（例
えば−COOH^-または−SO₃Na⁺の型式の）を有
する、ミセルの形に塊集した鎖状炭化水素で構成
される。

鎖状炭化水素の疎水末端は疎水脂肪物質に接着
し、そして親水末端は水の方へ付く。こうして洗
たくが行われるとき表面活性剤が脂肪物質を溶解
化して洗たく浴内にそのエマルジヨンを作る。こ
の結果、それに相当するだけ、吸着される洗剤の
自由分子の数が減少する。

本発明によれば、前述の目的は、ミセルまたは
エマルジヨン若しくはこれら両者の形の表面活性
剤を含む洗たく浴中で物品を洗たくするための自
動洗たく機であつて、該洗たく機が作動部分と、
これら作動部分の作動を制御するためのプログラ
ム組込み可能な制御装置と、洗たく浴の状態を監
視しかつこの洗たく浴の状態を示す信号を制御装
置へ出力する感知装置とを含み、制御装置が前記
感知装置からの信号に応じて作動部分の作動を制
御する自動洗たく機において、前記感知装置は、
洗たく浴に接触して配置された、該洗たく浴中で
汚れの除去に利用可能な表面活性剤の自由分子の
量の変化を検出することにより該洗たく浴の状態
を監視する少なくとも１つの検出装置を含み、こ
の検出装置は該検出装置に付着する表面活性剤の
分子の量に比例して電気容量が変化しこの電気容
量変化に対応する信号を発生し、これにより制御
装置は洗たくプロセスの結果に関連した機械的攪
拌、水と洗剤の量などの作動装置の作動を洗たく
物品からの実際の汚れ除去程度に応じて制御する
ことを特徴とする自動洗たく機によつて達せられ
る。

実際、顕微鏡的レベルにおける洗たく浴の監視
だけが、洗たくされる物品からの汚れの除去程度
の正確な測定を可能にする唯一のものである。

本発明の他の特徴によれば、洗たく浴の状態を
検出する該装置が好適に、少なくとも１つの容量
要素を形成するように該洗たく浴と接触する疎水
層を被せられ且つ誘電体基板上に支持される電極
を備える。

ニ 実施例 本発明のそれらの特徴及び長所は、以下に添付
図面を参照に行う実施例の説明から更に明瞭にな
ろう。

単なる１つの具体例として、第１図は特に家庭
用の洗たく機を示す。しかし本発明がその他に、
例えば工業用の物品を自動的に洗浄するための機
械にも適用され得ることは理解されよう。

第１図の洗たく機はタブ１０を備え、このタブ
にはソレノイド弁１１を通して主水が供給され、
またそれと一諸に洗剤が供給される。洗剤は好適
には液の形で、計量ソレノイド弁１３をもつた槽
１２内に貯蔵される。

タブ１０内にドラム１４が装架され、このドラ
ムの中に洗たく物９が入れられる。ドラム１４は
周知のようにしてモータ１５により伝動ベルト１
６を介して様々な洗たく及び遠心脱水速度で回転
駆動される。

またタブ１０内に、洗たく液を加熱するため電
気抵抗加熱器１７が設置されている。タブの底部
はポンプ１８を通して放出口に接続される。例え
ばドイツ実用新案第7813880号に記載のような型
式の洗たく液再循環コンジツト１９がタブ１０に
結合される。

この洗たく機は更に、洗たく機の前部に装架の
制御パネル２０内に備えられる選択制御装置を備
える。これら選択制御装置はそれぞれ、好適には
電子マイクロプロセツサの型式のプログラム組込
み可能な制御ユニツト２２のプリセツトされる入
力部２３に接続される。

制御ユニツト２２は、洗たく機の各操作成分１
１から１８までを制御するための複数個の制御出
力端子２４を有する。制御ユニツト２２は更に制
御入力部２５を備える。周知のようにして制御ユ
ニツト２２（特にその中のマイクロプロセツサ）
は、使用者が制御パネル２０を操作することによ
り、洗たく機に与えられる情報（例えば、洗たく
物の種類や量）に従つて洗たく機の操作成分を制
御するためのプログラムを適当に組込まれる。プ
ログラムはまた制御ユニツト２２の入力部２５′
に与えられる信号によつても作られる。

本発明においては、それら信号は洗たく浴内の
ミセル及びエマルジヨンの顕微鏡的特性に対応す
る。従つて制御入力部２５′は洗たくの状態を検
出する装置２１に接続される。この検出装置２１
は好適には再循環コンジツト１９の中、即ち、検
出装置の操作を最適にするため比較的静かな個所
に設置される。

検出装置２１は好適には第２図に示すようなも
のとされる。この実施例の検出装置２１は、平ら
な電気容量を実質的に形成する交互の極性の電極
２５と２６を備える。

電極２５と２６は誘電体基板２７上に支持さ
れ、そして疎水物質、例えばポリマーの薄い層２
８を被せられる。この層が洗たく浴に接する。誘
電体基板２７はこれ自体ピエゾ電気セラミツクス
の体部２９上に支持される。この体部２９は制御
ユニツト２２により周知のようにして適当にエネ
ルギーを与えられると、検出装置２１全体に超音
波振動を伝達する。

第３図に示されるように、洗剤を添加した後の
洗たく物周りの洗たく浴は表面活性剤を含み、こ
の表面活性剤の分子３０はミセル３１の形に塊集
する。表面活性剤分子３０はその疎水末端で脂肪
汚れ物質３２に付着し（第４図）、その汚れ３２
を洗たく物９から放し（第５図）、次いでエマル
ジヨンを作る（第６図）。

同様に活性剤分子３０は検出装置２１の疎水力
バー層２８に付着して（第２図）その容量値を変
える。この容量値は実験によつて層２８に付着し
た分子３０の量に比例することが知られている。

マイクロプロセツサに組込まれたプログラムに
従う制御ユニツトは一定の選ばれた時間間隔ごと
にピエゾ電気体部２９にエネルギーを与え、これ
によつて疎水層２８に付着した表面活性剤分子は
その層から放される。こうして検知装置２１は定
期的に超音波振動によつてきれいにされるので、
層２８の平滑さの劣化が避けられ、そして洗たく
浴の変化する状態を一定時間間隔ごとに確実に測
定することができる。

記述のように、洗たく操作が進む間に表面活性
剤は脂肪物質を溶解化し、洗たく浴内にエマルジ
ヨンを作る。この結果、検知装置２１の層２８に
自由に付着する残りの分子３０の数は次第に少な
くなるので、その容量値の変化のために検知装置
より入力部２５′を通して制御ユニツト２２へ送
られる信号は、洗たく浴内の洗剤の漸進的な消耗
と、従つてミセル３１の顕微鏡的特性の対応する
変化とを指示することになる。そこで制御ユニツ
ト２２はその基本的なプログラムに従い、入力部
２５′によつて送られるそれら信号に応答して洗
たく機の操作成分１１から１８までを制御し、洗
たく物９の最適な洗たく操作を行わせる。

検出装置２１による表面活性剤の吸着度が一定
で変化しなくなつたら、洗たく物から全ての汚れ
が除去されたか、あるいは洗たく浴内の表面活性
剤が消耗されたと判断できる。

後者の場合に対しては、更に追加の所定量の洗
剤をタブ１０へ供給するようなプログラムを、当
該技術が容易に制御ユニツト２２に組込むことが
できよう。そのような追加の洗剤は、洗たく浴の
状態に応じて、自由な溶解状態として残るか、あ
るいは洗たく物９から汚れを更に除去する働きを
する。また変化形として、浴の温度を上げたり、
機械的攪拌を増したりすることも可能である。

それらの条件のもとに上記状態が維持または戻
され、検知装置２１により示されると、制御ユニ
ツト２２は洗たくプロセスを終らせ、こうして最
適の洗たくを行わせる。

以上のように本発明の洗たく機は、「閉鎖ルー
プ」システム内で洗たく物を最適に洗たくするよ
うに効果的に操作することができる。特に本発明
による洗たく機は、予め固定的に決められた時間
だけ洗たくプロセスを実施するようにプログラム
を組込まれるのでなく。検出装置２１により顕微
鏡レベルで繰返し表示される洗たく浴の状態に応
じて、洗たく浴の温度、機械的攪拌、水と洗剤の
量のような、洗たくプロセスの結果を決定する様
様なフアクタを連続的に変えることができるので
ある。

そのようにして達せられる長所は、一方におい
て洗たくプロセスの結果を改良し、そして他方に
おいて時間、エネルギー消費、水、及び洗剤を著
しく節減する。

ここに記述してきた洗たく機は、勿論、本発明
の主旨から逸脱することなく、その構造上の必要
性に応じて様々な変化形が可能である。

例えば、検出装置２１は再循環コンジツト１９
内でなく、タブ１０の中に設置することもでき
る。また洗たく機全体として、回転ドラムを備え
る家庭用洗たく機以外のもの、例えば織物以外の
物品を洗浄するために工業施設で使用される機械
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗たく機の形の本発明の実施例の概略
図、第２図は第１図の洗たく機の細部の拡大断面
図、第３図から第６図までは、表面活性剤の作用
による洗たく物からの汚れの除去の逐次的な相
を、顕微鏡的スケールで示す概略図である。 ９……洗たく物、１０……洗たく機タブ、１２
……洗剤槽、１４……ドラム、１９……洗たく液
再循環コンジツト、２０……制御パネル、２１…
…洗たく浴状態検出装置、２２……制御ユニツ
ト、２５，２６……電極、２７……誘電体基板、
２８……疎水カバー層、２９……ピエゾ電気体
部、３０……表面活性材分子、３１……ミセル、
３２……脂肪汚れ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミセルまたはエマルジヨン若しくはこれら両
   者の形の表面活性剤を含む洗たく浴中で物品を洗
   たくするための自動洗たく機であつて、該洗たく
   機が作動部分と、これら作動部分の作動を制御す
   るためのプログラム組込み可能な制御装置と、洗
   たく浴の状態を監視しかつこの洗たく浴の状態を
   示す信号を前記制御装置へ出力する感知装置とを
   含み、前記制御装置が前記感知装置からの信号に
   応じて前記作動部分の作動を制御する自動洗たく
   機において、 前記感知装置は、前記洗たく浴に接触して配置
   された、該洗たく浴中で汚れの除去に利用可能な
   表面活性剤の自由分子の量の変化を検出すること
   により該洗たく浴の状態を監視する少なくとも１
   つの検出装置を含み、前記検出装置は該検出装置
   に付着する表面活性剤の分子の量に比例して電気
   容量が変化しこの電気容量変化に対応する信号を
   発生し、これにより前記制御装置は洗たくプロセ
   スの結果に関連した機械的攪拌、水と洗剤の量な
   どの前記作動装置の作動を洗たく物品からの実際
   の汚れ除去程度に応じて制御することを特徴とす
   る自動洗たく機。 ２ 特許請求の範囲第１項の自動洗たく機におい
   て、前記検出装置が、少なくとも１つの容量要素
   を形成するように前記洗たく浴と接触する疎水層
   を被せられ且つ誘導体基板上に支持される電極を
   備えることを特徴とする自動洗たく機。 ３ 特許請求の範囲第２項の自動洗たく機におい
   て、前記検出装置が、前記疎水層に超音波振動を
   定期的に伝達する超音波発生装置を更に備えるこ
   とを特徴とする自動洗たく機。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか
   １項の自動洗たく機において、前記洗たく浴が少
   なくとも１つの再循環分岐コンジツトを備えるタ
   ブの中に収容され、そして前記検出装置が前記再
   循環コンジツト内に設けられることを特徴とする
   自動洗たく機。