JP2016007308A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】水に溶存している気体を減圧析出させることで微細な気泡を効果的に多く析出させることができ、微細気泡による効果を効果的に発揮させることを可能とする。【解決手段】槽内へ給水する給水路に設けられる微細気泡発生手段は、流入口と流出口をつなぐ流路中に設けられ流入口より流路面積を小さくする絞り部と、この絞り部において流路を複数のセグメント領域に区画する形態で配置され絞り部の流路面積をさらに減少させる衝突部と、を有し、流入口から流路に供給された気体溶解液体を衝突部に衝突させた後、複数のセグメント領域に分配しつつ増速して通過させ、その減圧効果により、溶解した気体を析出させて微細な気泡を含有する微細気泡含有液体となし、この微細気泡含有液体を前記流出口から流出させる構成である。この微細気泡発生手段を通した水を給水路を通して槽内へ供給する。【選択図】図１

Description

本実施形態は、洗濯機に関する。

水中に形成される気泡は、その気泡径のサイズによりミリバブルあるいはマイクロバブル、さらにはマイクロ・ナノバブル、ナノバブルなどに分類されている。ミリバブルはある程度の巨大な気泡であり、水中を急速に上昇して最終的には水面で破裂して消滅する。これに対して、直径が５０μｍ以下の気泡は、微細であるが故に水中での滞在時間が長く、気体の溶解能力にも優れているため、水中においてさらに縮小してゆき、ついには水中で消滅（完全溶解）する特殊な性質を有し、これをマイクロバブルと称することが一般化しつつある。本明細書において「微細気泡」とは、上記マイクロバブルのほか、さらに径の小さいマイクロ・ナノバブル（直径１０ｎｍ以上１μｍ未満）およびナノバブル（直径１０ｎｍ未満）を総称する概念を指すものとする。気泡の直径が数十ナノメートルになると、光の波長よりも小さくなるため視認することができなくなり、液体は透明になる。この極めて微細な気泡をウルトラファインバブルと呼ぶこともある。

このような微細気泡は、総界面面積が大きいこと、浮上速度が遅いこと、内部圧力が大きいことの３つの大きな特徴から、疎水性分子の吸着に優れ、ガスの可溶性を高める効果がある。例えば洗濯機において、ベンチュリー管の技術を用いた気泡発生器を搭載し、槽内に供給する水に微細気泡を含ませるようにしたものが提案されている。

しかしながら、従来のものでは、気泡のサイズが大きく、微細気泡の量も少ないため、微細気泡による洗浄効果も限定的であった。

特開２００９−１７２０６０号公報 国際公開第２０１３／０１２０６９号

そこで、水に溶存している気体を減圧析出させることで微細な気泡を効果的に多く析出させることができ、微細気泡による効果を効果的に発揮させることが可能な洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、槽内へ給水する給水路に設けられた微細気泡発生手段を備える。微細気泡発生手段は、流入口と流出口をつなぐ流路中に設けられ流入口より流路面積を小さくする絞り部と、この絞り部において流路を複数のセグメント領域に区画する形態で配置され絞り部の流路面積をさらに減少させる衝突部と、を有し、流入口から流路に供給された気体溶解液体を衝突部に衝突させた後、複数のセグメント領域に分配しつつ増速して通過させ、その減圧効果により、溶解した気体を析出させて微細な気泡を含有する微細気泡含有液体となし、この微細気泡含有液体を前記流出口から流出させる構成である。この微細気泡発生手段を通した水を給水路を通して槽内へ供給する。

第１実施形態による洗濯機の概略的な縦断側面図 ＵＦＢエンジン（微細気泡発生手段）の概略構成を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は流入口側から見た正面図 要部の拡大正面図 ウルトラファインバブルによる水分子クラスターの分解メカニズムを説明する図 本実施形態によるドライコース（布傷み抑性コース）の概要を示す図 従来のドライコースの概要を示す図 本実施形態による槽洗浄コースの流れを示す図 第２実施形態を示すもので、給水弁およびＵＦＢエンジン付近の接続構成を示す図

以下、複数の実施形態による洗濯機を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
ドラム式洗濯機に適用した第１実施形態について図１から図７を参照して説明する。

まず、ドラム式洗濯機の概略構成が示された図１において、外箱１は、合成樹脂製の基台１ａと、この基台１ａに結合された箱本体１ｂとから構成されている。箱本体１ｂの前面部である図１中、左側は、前下がりの傾斜状に形成されていて、ここのほぼ中央部に、洗濯物出入口２が形成されているとともに、この洗濯物出入口２を開閉する扉３が設けられている。箱本体１ｂの前面部の上部には操作パネル４が設けられ、この操作パネル４の裏側に制御手段を構成する制御装置５が設けられている。操作パネル４には、図示はしないが操作部および表示部が設けられていて、使用者が操作部を操作することで、コースなどを設定するようになっている。制御装置５は、例えばマイクロコンピュータを主体に構成されていて、洗濯機の動作全般を制御する機能を備えている。

外箱１内には、背面側が閉塞された有底円筒状の水槽６が配設されている。この水槽６は、当該水槽６の軸線がやや前上がりに傾斜した状態で、弾性支持装置７を介して基台１ａ上に弾性的に支持されている。水槽６の背面側の中央部には、モータ８が設けられている。このモータ８は、例えばＤＣブラシレスモータからなるもので、アウターロータ形であり、ステータ８ａおよびロータ８ｂを備えている。ステータ８ａは、水槽６の背面側に固定状態に取り付けられている。ロータ８ｂの中心部に設けられた回転軸８ｃは、軸受ブラケット９に軸受１０を介して回転自在に支承された状態で水槽６の内部に挿通されている。

水槽６内には、背面側が閉塞された有底円筒状をなすドラム１１が収容されている。このドラム１１は、背面側の中心部が前記回転軸８ｃの先端部に連結されていて、水槽６と同様に当該ドラム１１の軸線がやや前上がりに傾斜した状態で、水槽６内に回転可能に設けられている。ドラム１１は、前記モータ８により回転軸８ｃを介して回転駆動される。ドラム１１の周壁である胴部には、ほぼ全域にわたって孔１２が多数形成されている。また、ドラム１１の内周部には、洗濯物掻き上げ用のバッフル１３が複数、例えば３箇所に設けられている。

水槽６およびドラム１１は、ともに前面が開口している。このうち水槽６の前面側の開口部１４は、環状の弾性材例えばゴム製のべローズ１５を介して前記洗濯物出入口２に接続されている。また、ドラム１１の前面の開口部１６の周囲部には、例えば液体封入形の環状をなす回転バランサ１１ａが装着されている。この結果、洗濯物出入口２は、べローズ１５、水槽６の開口部１４、ドラム１１の開口部１６を介して、ドラム１１の内部に連通している。したがって、洗濯物出入口２からドラム１１の内部に対して洗濯物を出し入れできるようになっている。この場合、水槽６とドラム１１で槽１７を構成し、ドラム１１は回転槽として機能する。

水槽６の後部側の底部には、取水口を兼ねる排水口１８が形成されている。この排水口１８には、中間ホース１９の一端部が接続されている。中間ホース１９の他端部は、基台１ａの前部に設けられたフィルタケース２０の中間ホース接続部２１に接続されている。フィルタケース２０には、上部に前記中間ホース接続部２１が設けられ、前端部にキャップ２２が着脱可能に装着されている。キャップ２２の後ろ側には、図示はしないがリントフィルタが設けられていて、このリントフィルタがフィルタケース２０内に収容されている。外箱１の箱本体１ｂの下部には、キャップ２２に対応する部位に位置させてカバー２３が設けられている。使用者は、このカバー２３を開放させた状態で、キャップ２２をフィルタケース２０から外すことで、リントフィルタを取り出して掃除をすることができる。

フィルタケース２０の下部には排水弁２４が設けられており、この排水弁２４の出口部に排水パイプ２５の基端部が接続されている。排水パイプ２５の先端部は、基台１ａから機外に臨み、図示しない機外排水ホースに接続されるようになっている。フィルタケース２０の後部には循環ポンプ２６が設けられている。この循環ポンプ２６は、槽１７（水槽６、ドラム１１）内の水を排水口１８、中間ホース１９、およびフィルタケース２０を介して吸引する。

循環ポンプ２６の周側部の上部には吐出口２７が設けられていて、この吐出口２７に送水ホース２８の一端部が接続されている。送水ホース２８の他端部は、べローズ１５の外側を通って上方へ延びており、先端部が、水槽６の開口部１４の上部付近に設けられた噴水ノズル２９に接続されている。この結果、排水口１８と噴水ノズル２９をつなぐようにして循環水路３０が形成されている。この循環水路３０は、排水口１８、中間ホース１９、フィルタケース２０、送水ホース、および噴水ノズル２９により形成されていて、循環ポンプ２６が循環水路３０中に位置するように設けられている。

ここで、槽１７内に水が貯留された状態で循環ポンプ２６が駆動されると、槽１７内の水が中間ホース１９を介して循環ポンプ２６側に吸引され、その水が吐出口２７から送水ホース２８側へ吐出される。吐出口２７から吐出された水は、送水ホース２８を通り、噴水ノズル２９から、矢印で示すようにドラム１１内に吐出される。

フィルタケース２０の前部の上部には、エアトラップ３１が設けられている。このエアトラップ３１と、外箱１の箱本体１ｂの上部に設けられた水位センサ３２とは、エアチューブ３３によって接続されている。水位センサ３２は、槽１７（水槽６）内の水位を、中間ホース１９、フィルタケース２０、エアトラップ３１、およびエアチューブ３３を介して検出するようになっていて、水位検出手段として機能する。

外箱１の箱本体１ｂの上部には、給水弁３５および洗剤ケース３６が設けられている。給水弁３５は上部にホース接続口３７を有していて、このホース接続口３７に、図示しない水道の蛇口に接続される機外給水ホースの先端部が接続される。洗剤ケース３６は、図示はしないが、内部に洗剤収容部と仕上げ剤収容部を有している。この洗剤ケース３６の下部には一つの出口部が設けられていて、この出口部に接続された機内給水ホース３８の先端部が水槽６の上部に接続されている。

給水弁３５は、この場合、メイン出口３９ａと、仕上げ剤用出口３９ｂと、ＵＦＢ用出口３９ｃの３つの出口を有している。このうちメイン出口３９ａは、接続管４０ａを介して洗剤ケース３６の洗剤収容部に連通している。このメイン出口３９ａが開放されると、水道水が接続管４０ａから洗剤ケース３６内の洗剤収容部、機内給水ホース３８を通り、槽１７（水槽６）内へ供給される。このとき、洗剤収容部に洗剤が収容されていれば、その洗剤も水道水とともに槽１７内へ供給される。この場合、給水弁３５と、メイン出口３９ａと、接続管４０ａと、洗剤ケース３６の洗剤収容部と、機内給水ホース３８は、メイン給水路Ａ１を構成している。

給水弁３５の仕上げ剤用出口３９ｂは、接続管４０ｂを介して洗剤ケース３６の仕上げ剤収容部に連通している。この仕上げ剤用出口３９ｂが開放されると、水道水が接続管４０ｂから洗剤ケース３６内の仕上げ剤収容部、機内給水ホース３８を通り、槽１７（水槽６）内へ供給される。このとき、仕上げ剤収容部に仕上げ剤が収容されていれば、その仕上げ剤も水道水とともに槽１７内へ供給される。この場合、給水弁３５と、仕上げ剤用出口３９ｂと、接続管４０ｂと、洗剤ケース３６の仕上げ剤収容部と、機内給水ホース３８は、仕上げ剤用給水路Ａ２を構成している。

そして、給水弁３５のＵＦＢ用出口３９ｃは、微細気泡発生手段として機能するＵＦＢエンジン４２の流入口に接続されている。ＵＦＢエンジン４２については後で説明する。ＵＦＢエンジン４２の流出口には、第１の分岐路４３と第２の分岐路４４が接続されている。このうちの第１の分岐路４３の先端部４３ａは、水槽６の前部の上部において、ドラム１１における回転バランサ１１ａの上方付近に位置するように接続されている。第２の分岐路４４の先端部４４ａは、水槽６の後部において、第１の分岐路４３より下側で、かつ水槽６の溢水口４５のやや上側に位置するように接続されている。溢水口４５には、溢水ホース４６の一端部が接続されている。溢水ホース４６の他端部は、排水パイプ２５に接続されている。この場合、給水弁３５と、ＵＦＢ用出口３９ｃと、接続管４０ｃと、ＵＦＢエンジン４２と、第１の分岐路４３および第２の分岐路４４は、微細気泡含有水を槽１７内へ供給するＵＦＢ用給水路Ａ３を構成している。

次に、前記ＵＦＢエンジン４２について、図２および図３を参照して説明する。なお、このＵＦＢエンジン４２については、詳しくは特許文献２（国際公開第２０１３／０１２０６９号の明細書）を参照のこと。ＵＦＢエンジン４２の本体部５０には、流入口５１ａと流出口５１ｂをつなぐ流路５１が貫通状態に形成されている。この流路５１の途中位置には、流入口５１ａおよび流出口５１ｂよりも流路面積を小さくする絞り部５１ｃが形成されている。流入口５１ａは、入口から絞り部５１ｃに向けて次第に流路面積が小さくなるように先細り状のテーパ状に形成されている。流出口５１ｂは、出口から絞り部５１ｃに向けて次第に流路面積が小さくなるようなテーパ状に形成されている。絞り部５１ｃは、流路面積をほぼ一定となるように形成している。

絞り部５１ｃには、流路５１を複数、この場合４つのセグメント領域５２（図２（ｂ）、図３参照）に区画する形態で、当該絞り部５１ｃの流路面積をさらに減少させる衝突部５３が設けられている。各衝突部５３は、この場合ねじ部材により構成されていて、本体部５０の外周部側から半径方向に形成されたねじ孔５５にねじ込まれる形態で、絞り部５１ｃの中心部に向けて４本取り付けられている。４つの各セグメント領域５２は、流路面積が互いに等しくなるように形成されている。セグメント領域５２は、３つ以上の複数が好ましい。

４本の各衝突部５３は、図３に示すように、先端部に円錐状の錐状部５３ａを有し、軸部の外周部にねじ山からなる絞りリブ５３ｂが螺旋状に形成されるとともに、隣り合った絞りリブ５３ｂに挟まれて谷状部５３ｃが螺旋状に形成されている。そして、セグメント領域５２を挟んで互いに隣接する２つの衝突部５３において、これらの錐状部５３ａの外周面間に、微小な隙間のスリット部５４ａが形成されている。スリット部５４ａは４箇所に形成されている。また、４箇所のスリット部５４ａの中心部には、中心ギャップ部５４ｂが形成されている。これら４箇所のスリット部５４ａと中心ギャップ部５４ｂは連通していて、全体として十字状に形成されている。

ここで、ＵＦＢエンジン４２の流入口５１ａを給水弁３５のＵＦＢ用出口３９ｃに接続した状態で、そのＵＦＢ用出口３９ｃが開放されると、水道水がＵＦＢエンジン４２の流入口５１ａから流路５１内へ流入する。流路５１内へ流入する水道水は、気体として主に空気が溶け込んだ気体溶解液体である。流路５１内へ流入した気体溶解液体は、衝突部５３に衝突した後、各セグメント領域５２に分配されつつ増速して流出口５１ｂ側へ流れる。

このとき、流路５１の絞り部５１ｃにおいて、流路５１の断面積が、高流速となる断面中心に向けて径方向に相似的に極端に縮小するのではなく、衝突部５３を障害物として用いることにより、液体が流通可能な領域が断面中心に関する周方向にいわば間引く形で縮小されることになる。その結果、絞り部５１ｃでの流体抵抗が過度に増加せず、流速の増加効果ひいては負圧発生効果を大幅に増すことができる。そして、セグメント領域５２に分配される気体溶解液体へのキャビテーション（減圧）効果が大幅に高められ、溶存空気濃度が同じ水流であってもより多量の微細な気泡を析出させることができる。流入口５１ａ側のテーパ部と流出口５１ｂ側のテーパ部との間には絞り部５１ｃが断面一定部として形成され、衝突部５３が、この断面一定の絞り部５１ｃに配置されているので、流入口５１ａのテーパ部により増速された流れを絞り部５１ｃの断面一定部にて安定化させつつ、衝突部５３に導くことができ、気泡をより安定して発生させることが可能となっている。

そして、絞り部５１ｃにおいては、流速が最も大きくなる断面中心付近の流れが衝突部５３の先端部を迂回して各セグメント領域５２に分配される。図３に示すように、衝突部５３の先端部間に隙間であるスリット部５４ａおよび中心ギャップ部５４ｂが形成されているので、断面中心付近の高速流は当該スリット部５４ａおよび中心ギャップ部５４ｂにて大きく減速することなく通過できる。その結果、これらスリット部５４ａおよび中心ギャップ部５４ｂでは通過水流によるキャビテーション効果が著しく高められ、発生する気泡の微細化が極めて顕著となる。

スリット部５４ａおよび中心ギャップ部５４ｂのうち、セグメント領域５２を挟んで隣接する衝突部５３の先端部間に形成されるスリット部５４ａは、錐状部５３ａの外周面母線方向に形成される。したがって、当該スリット部５４ａに向かう流れは錐状部５３ａの当該母線に沿う膨らみをいわば乗り越える形で絞られ圧縮される。このとき、スリット部５４ａの長手方向には、圧縮された液体の流動代が与えられるので流速が低下し難く、キャビテーション効果がさらに高められる。また、キャビテーション発生領域はスリット部５４ａに沿って線状に形成されるため、気泡が減圧析出する領域が大幅に拡張し、多量の微細気泡（ウルトラファインバブル）を析出させることができる。

一方、中心ギャップ部５４ｂは断面の中心を包含する形態で形成され、流速最大となる中心流れは、この中心ギャップ部５４ｂにより迂回の影響を受けずに通過できる。また、中心流れは中心ギャップ部５４ｂの通過によりさらに絞られて高速化しようとするが、セグメント領域５２側への流れ迂回が許容されているため、流体抵抗の増加が効果的に抑制される。これにより、断面中心部でのキャビテーション効果はさらに高められ、より多量の微細気泡を析出させることができる。セグメント領域５２に分配される各流れは、個々の衝突部５３の下流で渦流ないし乱流を発生させ、発生した気泡が当該渦流ないし乱流に巻き込まれて微細化する効果も期待できる。

そして、断面中心付近の高速流は、断面中心を取り囲むように配置される４つの錐状部５３ａにより効果的に絞られて中心ギャップ部５４ｂに増速しつつ流れ込む。中心ギャップ部５４ｂには周囲の４つのスリット部５４ａが連通し、中心ギャップ部５４ｂ内で絞られて圧縮される流れは、スリット部５４ａへ迂回することで流体抵抗の増加が極めて効果的に抑制される。また、スリット部５４ａへ迂回する流れ自体もスリット長手方向に自由度を有するため、流速低下は低く抑えられる。その結果、中心ギャップ部５４ｂおよびスリット部５４ａでもキャビテーション効果は極めて活発となり、ナノバブルレベルへの微細気泡を高濃度に発生させることができるようになる。また、中心ギャップ部５４ｂに臨む衝突部５３の先端（錐状部５３ａの先端）は先鋭に形成されており、その近傍を通過する流れを特に高速化できるので、気泡微細化がより顕著となる。

また、各衝突部５３の外周面には、周方向の絞りリブ５３ｂが衝突部５３の突出方向（軸方向）に沿って複数巻形成されている。衝突部５３の外周面の接線方向に流れ込む気体溶解液体は、絞りリブ５３ｂ間の谷状部５３ｃ内にて絞られることによりさらに増速し、減圧効果が高められる。

また、衝突部５３をねじ部材により形成しており、絞りリブ５３ｂを螺旋状に一体に形成している。これにより、ねじ山を絞りリブ５３ｂとして簡易に利用できるほか、流れに対し絞りリブ５３ｂが傾斜することで、絞りリブ５３ｂの稜線部を横切る流れ成分が増加し、流れ剥離に伴う乱流発生効果が著しくなるので、気泡のさらなる微細化が図れる利点も生じている。

このようにＵＦＢエンジン４２を通過した水道水には、微細な気泡（マイクロバブル、マイクロ・ナノバブル、ナノバブル、ウルトラファインバブル）が多量に含まれるようになり、この微細気泡を多量に含んだ水道水が、第１の分岐路４３および第２の分岐路４４に分かれて流れる。第１の分岐路４３を流れた水道水は、水槽６の前部の上部から、当該水槽６とドラム１１との間に供給される。また、第２の分岐路４４を流れた水道水は、水槽６の後部から、当該水槽６とドラム１１との間に供給される。

ここで、ウルトラファインバブルの特性である、水分子クラスターを分解するメカニズムについて、図４を参照して簡単に説明する。水中にウルトラファインバブルが発生すると、当該ウルトラファインバブルのマイナスの表面電荷δ−と、水クラスターの外郭のＨ（水素）のプラス電荷δ＋が作用する。すると、ウルトラファインバブルに近い箇所の水分子はウルトラファインバブルに引き寄せられ、ウルトラファインバブルから遠い箇所の水分子は他のウルトラファインバブルの電荷に引き寄せられるなどして、水分子クラスターが分解される。

さて、上記構成の洗濯機において、使用者が、洗濯コースのうち、例えば布傷みを抑制するコースであるドライコースを選択して実行しようとする場合、使用者は操作パネル４でドライコースを設定し、スタートボタンを操作する。すると、制御装置５は、予め備えた制御プログラムに基づきドライコースを実行する。図５には、本実施形態におけるドライコースの概要を示し、図６には、従来におけるドライコースの概要を示している。これら図５および図６において、給水弁の欄の矢印は、対応する出口が開放状態であることを示し、ドラム回転の欄の矢印は、ドラムが回転状態であることを示している。

図５に示すように、本実施形態のドライコースでは、洗い→排水・脱水→中間すすぎ１→排水・脱水→最終すすぎ→排水・最終脱水の順に行う。洗い行程での給水は、排水弁を閉じた状態で、まずメイン出口３９ａを開放させることで、洗剤ケース３６の洗剤収容部を通した水道水を槽１７内へ供給し（メイン給水）、貯留する。このとき、洗剤収容部に収容された洗剤も水道水とともに槽１７内へ供給される。この後、メイン出口３９ａを閉鎖し、代わりにＵＦＢ用出口３９ｃを開放させる。これにより、ＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有の水道水が第１の分岐路４３および第２の分岐路４４から槽１７内へ供給され（ＵＦＢ給水）、貯留される。そして、槽１７内の水位が設定水位まで達したら、給水を停止し、ドラム１１を、例えば標準コースの洗い時と同じ回転速度で正逆両方向に交互に回転させることで洗いを行う。これにより、ドラム１１内の洗濯物は、バッフル１３により持ち上げられては落下するといった、いわゆるたたき洗いされる。このとき、槽１７内の水には微細気泡が多量に含まれているので、微細気泡によるクッション効果で布傷みを低減させることができるため、布傷みを抑制しつつ、洗浄効果を高めることができる。

洗い行程が終了したら、排水・脱水の行程を行う。排水行程では、排水弁２４を開放させることで、槽１７内の水を機外へ排出する。脱水行程では、ドラム１１を一方向に高速度で回転させる。これにより、洗濯物は遠心脱水される。中間すすぎ１では、排水弁２４を閉じた状態でＵＦＢ用出口３９ｃを開放させることで、ＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有の水道水を槽１７内に供給して貯留し、ドラム１１を、例えば標準コースのすすぎ時と同じ回転速度で正逆両方向に交互に回転させることでためすすぎを行う。このとき、すすぎ水にはウルトラファインバブルを含む微細気泡が含まれており、そのウルトラファインバブルにより水クラスターを小さくできて衣類への浸透性が向上するとともに、水の溶媒力も向上する。これにより、残存した洗剤成分を衣類から剥離させ、すすぎ性能を向上させることができ、衣類の黒ずみなどを防止することができる。

次に、前述と同様の排水・脱水を行った後、最終すすぎを行う。最終すすぎ行程では、排水弁２４を閉じた状態でＵＦＢ用出口３９ｃを開放させることで、ＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有の水道水を槽１７内に供給して貯留し、この後、仕上げ剤用出口３９ｂを開放させることで、洗剤ケース３６の仕上げ剤収容部に収容された仕上げ剤を、水道水とともに槽１７内へ供給する。そして、ドラム１１を、例えば標準コースの最終すすぎ時と同じ回転速度で正逆両方向に交互に回転させることで最終すすぎを行う。この後、排水・最終脱水を行う。

これに対して、従来のドライコースにおいては、洗い行程やすすぎ行程でのドラム１１の回転速度は、布傷みを抑制するため、標準コースの洗い行程の場合よりやや低い回転速度で行い、しかも洗い時間をやや短く設定している。また、従来のドライコースにおいては、図６に示すように、中間すすぎは、機械力の抑制とすすぎ性能の両立を図るため、ドラム１１の回転速度を低くして弱い機械力で、中間すすぎ１と中間すすぎ２の２回行っていた。また、中間すすぎ１の後と中間すすぎ２の後は、機械力を抑制するため、排水のみで、脱水は省略していた。

この点、微細気泡含有水を使用する本実施形態においては、微細気泡によるクッション効果で洗濯物の機械力を抑制できるため、中間すすぎとしてはためすすぎ１回、最終すすぎとしてはためすすぎ１回として、ドラム１１の回転速度を標準コースと同等とすることで、従来のドライコースよりもすすぎ水を節約でき、しかも布傷み防止効果も得ることが可能となる。

一方、使用者が操作パネル４で槽洗浄コースを選択した場合には、制御装置５は、図７に示すように、メイン給水→ＵＦＢ給水→浸け置き→本洗い→排水・中間脱水→ＵＦＢ給水→すすぎ→排水・最終脱水の順に行う。メイン給水は、排水弁２４を閉じた状態でメイン出口３９ａを開放させることで、洗剤ケース３６の洗剤収容部を通した水道水を槽１７内へ供給して貯留する。このとき、洗剤収容部に槽クリーナー（槽洗浄用の洗剤）が収容されていた場合には、その槽クリーナーが水道水とともに槽１７内へ供給される。このメイン給水は例えば３０秒間のみとする。この後、ＵＦＢ用出口３９ｃを開放させることで、ＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有の水道水を第１の分岐路４３および第２の分岐路４４を通して槽１７内へ供給する（ＵＦＢ給水）。このとき、予め設定された最高水位まで給水する。浸け置き行程では、槽１７内の水位を最高水位に保ったまま、設定時間放置する。この浸け置き行程において、槽１７内の水に含まれた微細気泡の電荷による吸着力の効果により、水槽６の内面、ドラム１１の内外両面に付着した汚れ成分が剥がれ易くなる。このため、浸け置き行程の時間を、従来の場合よりも短くできる、あるいは従来と同じ時間であれば汚れ成分を一層落ち易くできる。

本洗い行程では、ドラム１１を比較的低速度で正逆両方向に交互に回転させる。これにより、水槽６の内面、ドラム１１の内外両面に付着した汚れ成分が、機械力により落とされる。排水・中間脱水では、まず排水弁２４を開放して排水した後、ドラム１１を一方向に高速回転させることで、ドラム１１に付着していた水分を脱水する。

この後、前述と同様なＵＦＢ給水を最高水位まで行い、すすぎ行程を行う。すすぎ行程では、洗い行程と同様に、ドラム１１を比較的低速度で正逆両方向に交互に回転させる。これにより、水槽６の内面、ドラム１１の内外両面に残っていた汚れ成分も落とされる。この後、排水・最終脱水が行われる。

なお、槽洗浄コースにおいて、本実施形態では、槽クリーナーを使用することを想定して、まずメイン給水を行い、槽クリーナーを給水とともに供給する例を示したが、槽クリーナーを使用しない、あるいは槽クリーナーをドラム１１内に直接投入する想定であれば、メイン給水を無くし、ＵＦＢ給水のみで給水するようにすることもできる。

上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
槽１７へ給水する給水路のうちＵＦＢ用給水路Ａ３に、微細気泡発生手段として機能するＵＦＢエンジン４２を設けている。このＵＦＢエンジン４２は、槽１７内へ供給される水（水道水）に溶存している気体を減圧析出させることで微細な気泡を効果的に多く析出させることができ、マイクロバブルやナノバブル、ウルトラファインバブルといった微細気泡を多量に含む微細気泡含有水を槽１７内へ供給することができる。これにより、微細気泡による効果を効果的に発揮させることが可能となる。

ＵＦＢエンジン４２は、給水弁３５の下流側に存している。これによれば、給水弁３５から槽１７内へ供給する水を、ＵＦＢエンジン４２を通して給水する場合と、ＵＦＢエンジン４２を通さずに迂回させて給水する場合の選択が可能となる。

ＵＦＢエンジン４２を通した水である微細気泡含有水を、水槽６とドラム１１との間に供給する構成とした。これによれば、微細気泡含有水を、汚れが付着して残り易い水槽６の内面とドラム１１の外面に直接的に掛けることができるので、微細気泡による効果でそれら水槽６の外面およびドラム１１の外面の汚れを効果的に落とすことが可能となり、特に槽洗浄に有効である。

ＵＦＢエンジン４２を通した水が流れるＵＦＢ用給水路Ａ３の一つの接続先である第１の分岐路４３の接続先を、水槽６の上部とした。特に本実施形態のように水槽６およびドラム１１が前上がりに傾斜したドラム式洗濯機においては、ドラム１１の前上部となる回転バランサ１１ａの上部外面は、通常、水と接触し難く、汚れが付くと落ち難いという事情がある。この点、第１の分岐路４３の接続先を、水槽６の前上部としておくことで、微細気泡含有水を、ドラム１１における前上部の回転バランサ１１ａの外面付近に掛けることができ、微細気泡による洗浄効果を一層有効に活用することが期待できる。

また、ＵＦＢエンジン４２を通した水が流れるＵＦＢ用給水路Ａ３のもう一つの接続先である第２の分岐路４４の接続先を、第１の分岐路４３の接続先よりも下方の、水槽６の後部の中間部としている。これによれば、第２の分岐路４４から供給される微細気泡含有水を、循環水路３０の入口となる排水口１８近くに供給することが可能になり、微細気泡含有水による洗浄効果で、循環水路３０やフィルタケース２０、リントフィルタの洗浄が期待できる。

また、第２の分岐路４４の接続先を、水槽６の溢水口４５より上側としている。仮に第２の分岐路４４の接続先を、水槽６の溢水口４５より下側に接続した構成とした場合において、給水弁３５のＵＦＢ用出口３９ｃが開いた状態で給水弁３５が壊れた場合、槽１７内の洗濯水が、第２の分岐路４４、ＵＦＢエンジン４２、給水弁３５を通して上水道側に逆流することが懸念される。この点、本実施形態によれば、第２の分岐路４４の接続位置より溢水口４５が下側に存することになり、槽１７内の洗濯水は第２の分岐路４４に至る前に溢水口４５から機外へ排出されることになるため、上記した不具合の発生を未然に防止できる。

回転槽であるドラム１１内に収容した洗濯物をすすぐすすぎ行程における給水時に、ＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有水を槽１７内へ供給するようにしている。これにより、微細気泡のうち特にウルトラファインバブルによる水クラスターの細分化により、水分子を衣類に浸透させ、界面活性剤の剥がれを促進でき、すすぎを一層効果的に行うことができる。

洗濯物を洗うコースのうち布傷みを抑制するコースであるドライコースを実行する場合、槽１７内へ洗剤を投入する際にはＵＦＢエンジン４２を通さずにメイン給水路Ａ１を通して給水し、洗剤投入後はＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有水を槽１７内へ供給するようにしている。微細気泡含有水を用いて洗うことにより、微細気泡のクッション効果により布傷みを抑制しつつ、ドラム１１の回転速度を例えば標準コースと同等とすることで、洗浄効果を高めることができる。

槽洗浄コースを実行する場合、主にＵＦＢエンジン４２を通した微細気泡含有水を槽１７内へ供給して行うことで、微細気泡による洗浄効果で水槽６の内面、ドラム１１の内外両面を効果的に洗浄することが可能となる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について図８を参照して説明する。この第２実施形態においては、ＵＦＢ用給水路Ａ３における給水弁３５のＵＦＢ用出口３９ｃとＵＦＢエンジン４２との間に、気体導入手段として機能するベンチュリー管６０を設けている。ベンチュリー管６０は、詳細には示されていないが、図中上下方向に連通する流路の中間部に絞り部６１を有するとともに、この絞り部６１に一端部が大気に開放した外気導入管６２を有している。ベンチュリー管６０の流路の入口は、ＵＦＢ用出口３９ｃに接続され、流路の出口はＵＦＢエンジン４２の流入口に接続されている。外気導入管６２の基端部は、ベンチュリー管６０の絞り部６１に接続されている。

この構成において、給水弁３５のＵＦＢ用出口３９ｃが開放されると、水道水が、ベンチュリー管６０の流路を通り、ＵＦＢエンジン４２に流入する。このとき、水道水が、ベンチュリー管６０の流路の絞り部６１を通過することに伴い流速があがり、これに伴い、外気導入管６２から外気がベンチュリー管６０の流路側に吸引される（ベルヌーイの定理）。これにより、ベンチュリー管６０の流路を流れる水道水に、気体である空気が導入されるようになる。したがって、ＵＦＢエンジン４２に導入される水道水には、一層多くの気体が含まれるようになるので、ＵＦＢエンジン４２を通過した水には、微細気泡が一層多量に含まれるようになり、微細気泡による効果を一層向上させることが可能となる。

水道の水圧が低い場合、ＵＦＢエンジン４２の流路を流れる水の流速が低くなり、析出される微細気泡の量が少なくなることが懸念されるが、本実施形態のようにＵＦＢエンジン４２の上流にベンチュリー管６０を設けることで、析出される微細気泡の量を多く確保できる利点がある。
外気導入手段としては、ベンチュリー管６０に限られず、例えばポンプにより空気などの気体を強制的に導入するものでもよい。

（その他の実施形態）
洗濯機としては、例示したドラム式洗濯機に限られず、水槽および回転槽の軸方向が上下方向に向く、いわゆる縦軸形の洗濯機にも適用できる。
ＵＦＢエンジン４２は、槽１７内へ給水する給水路であれば、例えば循環水路３０に設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の洗濯機によれば、微細気泡発生手段を通した水を槽内へ供給することで、水に溶存している気体を減圧析出させることで微細な気泡を効果的に多く析出させることができ、微細気泡による効果を効果的に発揮させることが可能な洗濯機を提供できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は外箱、５は制御装置（制御手段）、６は水槽、１１はドラム（回転槽）１７は槽、３０は循環水路、３５は給水弁、３９ａはメイン出口、３９ｂは仕上げ剤用出口、３９ｃはＵＦＢ用出口、４２はＵＦＢエンジン（微細気泡発生手段）、４３は第１の分岐路、４４は第２の分岐路、４５は溢水口、５０は本体部、５１は流路、５１ａは流入口、５１ｂは流出口、５１ｃは絞り部、５２はセグメント領域、５３は衝突部、５４ａはスリット部、５４ｂは中心ギャップ部、６０はベンチュリー管（気体導入手段）、Ａ３はＵＦＢ用給水路（給水路）を示す。

Claims (9)

1. 槽内へ給水する給水路に設けられた微細気泡発生手段、を備え、
   前記微細気泡発生手段は、流入口と流出口をつなぐ流路中に設けられ前記流入口より流路面積を小さくする絞り部と、この絞り部において前記流路を複数のセグメント領域に区画する形態で配置され前記絞り部の流路面積をさらに減少させる衝突部と、を有し、前記流入口から前記流路に供給された気体溶解液体を前記衝突部に衝突させた後、前記複数のセグメント領域に分配しつつ増速して通過させ、その減圧効果により、溶解した気体を析出させて微細な気泡を含有する微細気泡含有液体となし、この微細気泡含有液体を前記流出口から流出させる構成であり、
   この微細気泡発生手段を通した水を前記給水路を通して前記槽内へ供給する洗濯機。
2. 前記給水路に給水弁を備え、前記微細気泡発生手段は、前記給水弁の下流側に存している請求項１記載の洗濯機。
3. 前記給水路にあって前記微細気泡発生手段の上流側に位置させて、前記給水路内を流れる水に気体を導入する気体導入手段を備えた請求項１または２記載の洗濯機。
4. 前記槽は、水槽と、この水槽内に回転可能に設けられ洗濯物を収容する回転槽と、を備え、前記微細気泡発生手段を通した水を前記水槽と前記回転槽との間に供給する請求項１から３のいずれか一項記載の洗濯機。
5. 前記微細気泡発生手段を通した水が流れる給水路の接続先を、前記水槽の上部とこれより下側とした請求項４記載の洗濯機。
6. 前記微細気泡発生手段を通した水が流れる給水路と前記水槽の下側との接続位置は、前記水槽の溢水口より上側とする請求項５記載の洗濯機。
7. 前記回転槽内に収容した洗濯物をすすぐすすぎ行程における給水時に、前記微細気泡発生手段を通した水を前記槽内へ供給する請求項４から６のいずれか一項記載の洗濯機。
8. 前記回転槽内に収容した洗濯物を洗うコースのうち布傷みを抑制するコースを実行する場合、前記槽内へ洗剤を投入する際には前記微細気泡発生手段を通さずに前記槽内へ給水し、洗剤投入後は前記微細気泡発生手段を通した水を前記槽内へ供給する請求項１から７のいずれか一項記載の洗濯機。
9. 前記槽を洗浄するコースを実行する場合、主に前記微細気泡発生手段を通した水を前記槽内へ供給する請求項１から８のいずれか一項記載の洗濯機。

Images