(57)【要約】【課題】洗剤泡沫の発生量を低減し、化学力と機械力による両方の洗浄力を十分に得ることができ、さらには微細気泡の作用による洗浄効果を得ることができ、洗浄力を大幅に向上させた洗濯機及び洗濯方法を提供する。【解決手段】洗濯槽３内から洗濯水を取水し、その洗濯水を前記微細気泡発生機構２４に供給して、当該微細気泡発生機構１３により生成される微細気泡水を前記洗濯槽２内へと戻す水循環系２が構成されており、前記水循環系２に前記洗濯槽２内の所定位置に微細気泡水を所定量だけ噴射する微細気泡水噴射機構２５を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯槽と、洗濯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生機構とを備えた洗濯機であって、
前記洗濯槽内から洗濯水を取水し、その洗濯水を前記微細気泡発生機構に供給して、当該微細気泡発生機構により生成される微細気泡水を前記洗濯槽内へと戻す水循環系が構成されており、
前記水循環系が、前記洗濯槽内の所定位置に微細気泡水を所定量だけ噴射する微細気泡水噴射機構を備えていることを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記所定位置が、前記洗濯槽内における洗濯物の移動軌跡上に設定されており、
前記微細気泡水噴射機構が、洗濯物が前記所定位置に到達するよりも所定時間前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように微細気泡水を噴射するよう構成されている請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記洗濯槽の回転軸が水平又は斜めに傾斜して設定されており、洗濯物の移動軌跡が前記洗濯槽内における上昇軌跡と落下軌跡とからなり、
前記所定位置が前記落下軌跡の終端近傍に設定されており、
前記微細気泡水噴射機構が、洗濯物が洗濯槽に着地する直前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように微細気泡水を噴射するように構成されている請求項１乃至２いずれかに記載の洗濯機。
【請求項４】
前記微細気泡水噴射機構が、微細気泡水を噴射する噴射部材と、前記噴射部材の微細気泡水の噴射タイミングを制御するタイミング制御部とから構成されており、
前記タイミング制御部が、前記洗濯槽の回転角に基づいて噴射タイミングを制御するように構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の洗濯機。
【請求項５】
前記微細気泡水噴射機構が、微細気泡水を噴射する噴射部材と、前記噴射部材の微細気泡水の噴射タイミングを制御するタイミング制御部とから構成されており、
前記洗濯槽における洗濯物による偏心荷重を検知する荷重検知機構をさらに備え、
前記タイミング制御部が前記荷重検知機構で検知される偏心荷重に基づいて噴射タイミングを制御するように構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の洗濯機。
【請求項６】
前記噴射部材が、前記洗濯槽の上部に設けられており、当該洗濯槽の上部から下部へと微細気泡水が噴射される請求項４又は５記載の洗濯機。
【請求項７】
前記水循環系が、前記微細気泡発生機構よりも上流に洗濯水を一時的に貯めておく貯水部を備えている請求項１乃至６いずれかに記載の洗濯機。
【請求項８】
前記微細気泡発生機構が、気体を混合した洗濯水を加圧した後に減圧することで洗濯水中に微細気泡を生成し、微細気泡水とするように構成された請求項１乃至７いずれかに記載の洗濯機。
【請求項９】
前記微細気泡発生機構により生成される微細気泡のうち、気泡径５０μｍ以下の微細気泡の気泡密度が１０万個／ｍｌ以上である請求項１乃至８いずれかに記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記微細気泡水噴射機構から噴射される微細気泡水の噴射量が、１０ｍｌ以上１０００ｍｌ以下である請求項１乃至９いずれかに記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記微細気泡発生機構における加圧時の圧力が０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下である請求項１乃至１０いずれかに記載の洗濯機。
【請求項１２】
前記噴射部材の前記洗濯槽に対する取り付け角度が、立体角４５°の範囲で自由に変更可能に構成された請求項４乃至１１いずれかに記載の洗濯機。
【請求項１３】
洗濯槽と、洗濯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生機構とを備え、前記洗濯槽内から洗濯水を取水し、その洗濯水を前記微細気泡発生機構に供給して、当該微細気泡発生機構により生成される微細気泡水を前記洗濯槽内へと戻す水循環系が構成されており、前記水循環系が、前記洗濯槽内の所定位置に微細気泡水を噴射する微細気泡水噴射機構を備えている洗濯機を用いた洗濯方法であって、
前記所定位置を、前記洗濯槽内における洗濯物の移動軌跡上に設定する噴射位置設定ステップと、
洗濯物が前記所定位置に到達するよりも所定時間前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように前記微細気泡水噴射機構に微細気泡水を噴射させる微細気泡水噴射ステップとを備えた洗濯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細気泡発生機構を備えた洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗濯水に微細気泡を含ませて洗浄力の向上を図ろうとしている洗濯機がある。例えば、特許文献１に示される洗濯機は、洗剤の溶け込んでいる洗濯水を取水し、その洗濯水を微細気泡発生機構に通して微細なクリーム状の泡として、洗浄工程中の洗濯槽内に戻すように構成されている。
【０００３】
言い換えると、従来の微細気泡発生機構を備えた洗濯機は、水の中に微細気泡を生成するだけでなく、洗濯水に含まれている界面活性剤の作用により洗剤泡沫を大量に発生させた状態で洗濯に利用している。
【０００４】
ところで、洗濯機の汚れに対する洗浄力は、洗剤に含まれる界面活性剤の化学力だけで決まるものではなく、洗濯槽の回転による洗濯物への摩擦や、洗濯槽が横又は斜めに設けられたものであればリフターにより巻き上げられた洗濯物が上側から下側へ落下する際の衝撃等といった機械力も重要な要素である。
【０００５】
しかしながら、前述したような微細気泡発生機構を用いて洗濯水に微細気泡だけでなく、洗剤泡沫を大量に作ってしまうと、この洗剤泡沫が洗濯物に対して緩衝剤の役割を果たしてしまい洗濯物に加えられる機械力が吸収されて洗浄力の一部が低減してしまうため、結果的に微細気泡発生機構を導入しても洗浄力が向上しないという問題があった。
【０００６】
さらに、洗浄工程において発生した洗剤泡沫は、すすぎ工程に移行する際に洗濯槽から十分に排出されず、すすぎ時に洗濯物に再付着して汚染してしまうという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】２００６−１６７１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、微細気泡を含んだ洗濯水である微細気泡水を使用しつつ、洗剤泡沫の発生量を低減し、化学力と機械力による両方の洗浄力を十分に得ることができ、さらには微細気泡の作用による洗浄効果を得ることができ、洗浄力を大幅に向上させた洗濯機及び洗濯方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の洗濯機は、洗濯槽と、洗濯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生機構とを備えた洗濯機であって、前記洗濯槽内から洗濯水を取水し、その洗濯水を前記微細気泡発生機構に供給して、当該微細気泡発生機構により生成される微細気泡水を前記洗濯槽内へと戻す水循環系が構成されており、前記水循環系が、前記洗濯槽内の所定位置に微細気泡水を所定量だけ噴射する微細気泡水噴射機構を備えていることを特徴とする。
【００１０】
このようなものでれば、前記微細気泡水噴射機構を備えており、前記洗濯槽内の所定位置に微細気泡水を所定量だけ噴射するようにしているので、洗濯物に対して適切なタイミングで少量の微細気泡水を噴射することができ、洗剤泡沫の生成を抑えることができる。
【００１１】
したがって、洗濯機の機械力による洗浄力を損なうことなく、洗剤の化学力と、微細気泡の圧壊による洗浄力も得ることができるので、従来よりも洗浄力を大幅に向上させることができる。
【００１２】
界面活性剤を含む洗濯水から生成された微細気泡水は、図１０に示すように微細気泡が存在する状態で所定時間放置されると大量の洗剤泡沫を発生させてしまうという特性がある。また、この洗剤泡沫がすすぎ工程に残ってしまうと汚れが再び洗濯物に付着してしまうことになる。これらのことから、微細気泡水中の微細気泡がすぐに圧壊して、微細気泡が存在しない状態となれば洗剤泡沫の発生を抑えられると考えられる。すなわち、前記洗濯槽内に噴射された微細気泡水中の微細気泡を洗濯物と衝突によりすぐに圧壊させられるようにし、洗剤泡沫の発生を抑えられるようにするには、前記所定位置が、前記洗濯槽内における洗濯物の移動軌跡上に設定されており、前記微細気泡水噴射機構が、洗濯物が前記所定位置に到達するよりも所定時間前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように微細気泡水を噴射するよう構成されていればよい。
【００１３】
微細気泡水中の微細気泡を効率的に圧壊させることができ、洗剤泡沫の発生を劇的に抑えることができる具体的な構成例としては、前記洗濯槽の回転軸が水平又は斜めに傾斜して設定されており、洗濯物の移動軌跡が前記洗濯槽内における上昇軌跡と落下軌跡とからなり、前記所定位置が前記落下軌跡の終端近傍に設定されており、前記微細気泡水噴射機構が、洗濯物が洗濯槽に着地する直前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように微細気泡水を噴射するように構成されているものが挙げられる。このようなものでれば、洗濯物の落下による運動エネルギーが最も大きい時点で噴射された微細気泡水が洗濯物と衝突することになるので、効率よく微細気泡が圧壊される。また、微細気泡水が、洗濯物が落下して前記洗濯槽に接触する直前に所定位置へと噴射されるので、微細気泡を含んでいる状態の時間をできる限り短時間にすることができ、このことも洗剤泡沫の発生防止に寄与する。
【００１４】
特別なセンサ等を付加することなく、例えば通常の洗濯機に用いられている洗濯槽の大まかな回転数や回転角を知るための安価なホールセンサを用いて、微細気泡水と洗濯物との衝突タイミングを制御し、効率よく微細気泡を圧壊させて洗剤泡沫の発生を防ぐには、前記微細気泡水噴射機構が、微細気泡水を噴射する噴射部材と、前記噴射部材の微細気泡水の噴射タイミングを制御するタイミング制御部とから構成されており、前記タイミング制御部が、前記洗濯槽の回転角に基づいて噴射タイミングを制御するように構成されていればよい。
【００１５】
より精度よく微細気泡水と洗濯物との衝突タイミングを制御できるようにするには、前記微細気泡水噴射機構が、微細気泡水を噴射する噴射部材と、前記噴射部材の微細気泡水の噴射タイミングを制御するタイミング制御部とから構成されており、前記洗濯槽における洗濯物による偏心荷重を検知する荷重検知機構をさらに備え、前記タイミング制御部が前記荷重検知機構で検知される偏心荷重に基づいて噴射タイミングを制御するように構成されていればよい。
【００１６】
微細気泡水を前記所定位置に対して正確に噴射しやすく、重力を利用した微細気泡の圧壊効率を向上させるには、前記噴射部材が、前記洗濯槽の上部に設けられており、当該洗濯槽の上部から下部へと微細気泡水が噴射されるものであればよい。
【００１７】
微細気泡水を微小量ずつ噴射して前記洗濯槽内に戻せるようにして、洗剤泡沫の発生を抑えやすくするには、前記水循環系が、前記微細気泡発生機構よりも上流に洗濯水を一時的に貯めておく貯水部を備えていればよい。このようなものあれば、洗濯槽内から取水された洗濯水を一時に大量の微細気泡水として洗濯槽に戻すのではなく、貯水部をバッファとして少しずつ微細気泡水を生成して、微小量ずつ前記微細気泡水噴射機構から洗濯槽内へと戻すことができる。
【００１８】
微細気泡水を生成するための具体的な構成としては、前記微細気泡発生機構が、気体を混合した洗濯水を加圧した後に減圧することで洗濯水中に微細気泡を生成し、微細気泡水とするように構成されたものが挙げられる。
【００１９】
微細気泡の圧壊による洗浄力の向上が顕著な状態となる微細気泡水の例としては、前記微細気泡発生機構により生成される微細気泡のうち、気泡径５０μｍ以下の微細気泡の気泡密度が１０万個／ｍｌ以上であるものが挙げられる。
【００２０】
洗剤泡沫の発生を好適に抑えることができる前記微細気泡水噴射機構からの噴射量の範囲としては、前記微細気泡水噴射機構から噴射される微細気泡水の噴射量が、１０ｍｌ以上１０００ｍｌ以下であるものが挙げられる。
【００２１】
洗浄効果の向上が望める所望の直径の微細気泡水を効率よく生成できるようにするには、前記微細気泡発生機構における加圧時の圧力が０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下であればよい。
【００２２】
微細気泡水と洗濯物の衝突を容易に調整できるようにするには、前記噴射部材の前記洗濯槽に対する取り付け角度が、立体角４５°の範囲で自由に変更可能に構成されたものであればよい。
【００２３】
洗剤泡沫の発生を抑えることができ、化学力と機械力の両方の洗浄力を得ることができ、従来と比較して大幅な洗浄力の向上を実現することができる洗濯方法としては、洗濯槽と、洗濯水中に微細気泡を発生させる微細気泡発生機構とを備え、前記洗濯槽内から洗濯水を取水し、その洗濯水を前記微細気泡発生機構に供給して、当該微細気泡発生機構により生成される微細気泡水を前記洗濯槽内へと戻す水循環系が構成されており、前記水循環系が、前記洗濯槽内の所定位置に微細気泡水を噴射する微細気泡水噴射機構を備えている洗濯機を用いた洗濯方法であって、前記所定位置を、前記洗濯槽内における洗濯物の移動軌跡上に設定する噴射位置設定ステップと、洗濯物が前記所定位置に到達するよりも所定時間前に微細気泡水が前記所定位置に到達するように前記微細気泡水噴射機構に微細気泡水を所定量だけ噴射させる微細気泡水噴射ステップとを備えた洗濯方法が挙げられる。
【発明の効果】
【００２４】
このように本発明の洗濯機及び洗濯方法によれば、微細気泡水噴射機構により少量の微細気泡水を、洗濯物と微細気泡水が短時間で衝突するように適切なタイミングで噴射することができるので、微細気泡を即時に圧壊させて洗剤泡沫の発生を抑えることができる。したがって、洗剤泡沫による機械力による洗浄力の低下はほとんどなく、界面活性剤の化学力と、微細気泡が圧壊する際の衝撃力も得ることができるので、非常に優れた洗浄性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗濯機の構造を示す模式図。
【図２】同第１実施形態の動作及び洗浄効果に関する作用について示す模式図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る洗濯機の構造を示す模式図。
【図４】本発明の洗浄効果に関する検証を行うための実験モデルを示した模式図。
【図５】微細気泡の有無による洗浄度の違いに関する実験結果を示したグラフ。
【図６】噴射タイミングの違いによる洗浄度の違いに関する実験結果を示したグラフ。
【図７】微細気泡水の供給量と洗剤泡沫の発生量との関係を検証する実験結果を示したグラフ。
【図８】噴射部材を用いずに微細気泡水を洗濯槽内に投入する構成を有した比較例としての洗濯機の模式図。
【図９】微細気泡の導入方法の違いによる気泡密度の違いを示すグラフ。
【図１０】従来の洗濯機において生じる洗剤泡沫の問題について示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２７】
第１実施形態の洗濯機１００は、図１に示すように水道水又は水道水に洗剤が溶融した洗濯水に微細気泡を発生させて微細気泡水とする微細気泡発生機構２４を備えた洗濯機１００である。この洗濯機１００は、洗濯槽３の回転軸が水平に設定された横型の洗濯機１００であり、洗濯槽３内の図示しないリフターにより洗濯物Ｃを上部まで巻きあげて、洗濯槽３の側面底部に貯まっている洗濯水中に洗濯物Ｃを落とし、その衝撃力により洗浄効果を得るように構成してある。
【００２８】
さらに、この洗濯機１００は前記洗濯槽３内から洗濯水を取水し、前記微細気泡発生機構に供給して、前記微細気泡発生機構２４により生成される微細気泡水を前記洗濯槽３内に戻す水循環系２を備えている。
【００２９】
より具体的には、この水循環系２は、前記洗濯槽３内から洗濯水を取水する取水部２１と、洗濯に必要とされる水道水を供給する給水部２３と、前記取水部２１からの洗濯水と、前記給水部２３からの水道水とが一時的に貯水される貯水部２２と、前記貯水部２２から水道水又は洗濯水の供給を受けて、その水に微細気泡を発生させる微細気泡発生機構２４と、前記微細気泡発生機構２４で生成された微細気泡水を前記洗濯槽３内の所定位置Ｐに所定量だけ間欠的に噴射する微細気泡水噴射機構２５とから構成してある。
【００３０】
さらにこの洗濯機１００はＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ、入出力手段等から構成されるいわゆるコンピュータを具備し、前記メモリに格納されたプログラムを実行することによって、微細気泡水が噴射されるタイミングを制御するタイミング制御部２５２としての機能を少なくとも実現するように構成してある。
【００３１】
各部について説明する。なお、以下の説明では基本的には洗濯機１００における洗浄工程での動作や作用に関連する構成や特徴について記載することとする。
【００３２】
前記洗濯槽３は、図示しないモータによりその回転速度又は回転角度が制御されるものであって、洗濯物Ｃを所定の高さまで巻きあげた後に、自由落下により洗濯槽３の側面底部において洗濯水が貯まっている部分に洗濯物Ｃを落とすように構成してある。なお、洗濯水は水道水に洗剤が溶け込んだものであり、界面活性剤の化学力により洗濯物Ｃの汚れを分解するようものである。また、洗濯物Ｃは洗濯槽３の上部から下部へと落とされることにより、その衝撃力によっても汚れが落とされる。
【００３３】
前記取水部２１は、前記洗濯槽３の側面底部に貯まっている洗濯水を所定量ずつ取水し、前記貯水部２２へと送るものである。
【００３４】
前記給水部２３は、洗浄工程における最初の工程において洗濯物Ｃの重量に応じて必要とされる量の水道水を前記貯水部２２へと送るものである。
【００３５】
前記貯水部２２は、前記微細気泡水噴射機構２５が間欠的に所定量の微細気泡水を噴射するのに合わせて、略同等の量の洗濯水又は水道水を前記微細気泡発生機構２４に送るものであり、一時的なバッファとなるように作用する。
【００３６】
前記微細気泡発生機構２４は、気体を混合した洗濯水を加圧した後に減圧することで洗濯水中に微細気泡を生成し、微細気泡水とするものである。より具体的には、前記微細気泡発生機構２４は、気体を混合し、気泡が存在する洗濯水に対して０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の圧力がかかるように加圧する。そして、前記微細気泡発生機構２４は、圧縮された洗濯水を大気圧に減圧することにより多数の微細気泡を含んだ微細気泡水を生成する。
【００３７】
また、前記微細気泡発生機構２４により生成される微細気泡のうち、気泡径５０μｍ以下の微細気泡の気泡密度が１０万個／ｍｌ以上となるように設定してあり、後述するように微細気泡の圧壊による衝撃力による洗浄効果を得られるようにしてある。
【００３８】
前記微細気泡水噴射機構２５は、前記洗濯槽３の側面上部側に設けられており、前記微細気泡水を噴射する噴射部材２５１（噴射ノズル）と、前記タイミング制御部２５２とから構成してある。
【００３９】
前記噴射部材２５１は、前記洗濯槽３の回転によらず常に絶対位置として同じ場所にあるように設けられており、前記所定位置Ｐに対して前記微細気泡発生機構２４により生成された微細気泡水を所定量ずつ、前記タイミング制御部２５２から指示されるタイミングで噴射するものである。また図１に示しているように、この噴射部材２５１は前記洗濯槽３の上部側から下部側に向けて微細気泡水を噴射するように構成してあるので、その微細気泡水が到達する位置精度を高めやすい。また、この噴射部材２５１は１回当たりの微細気泡水の噴射量を１０ｍｌ以上１０００ｍｌ以下に制限しており、洗濯水全体と比較して微小量の微細気泡水が短時間だけ洗濯槽３内に存在するようにしている。
【００４０】
前記所定位置Ｐについて説明すると、この所定位置Ｐは前記洗濯槽３内における洗濯物Ｃの移動軌跡Ｌ上に設定してあり、より具体的には前記移動軌跡Ｌにおける上昇軌跡Ｌ１と落下軌跡Ｌ２のうちの落下軌跡Ｌ２上に前記所定位置Ｐは設定してある。より厳密には、落下軌跡Ｌ２において洗濯槽３の側面底部に洗濯物Ｃが着地する直前の点であって、前記洗濯槽３の側面底部において洗濯水が貯まっている部分よりも所定高さだけ上の点に設定してある。
【００４１】
前記タイミング制御部２５２は、前記噴射部材２５１から噴射された微細気泡水が洗濯槽３の内側面や側面底部に貯まっている洗濯水と略接触することなく、前記所定位置Ｐにおいて洗濯物Ｃと衝突するようにその噴射タイミングを制御するものである。すなわち、このタイミング制御部２５２は、噴射された微細気泡水が前記所定位置Ｐに到達したその直後に洗濯物Ｃと衝突するとともに、前記洗濯槽３に側面底部に洗濯物Ｃが着地するようにタイミングを合わせている。このようにタイミングが合わされると、洗濯物Ｃの落下速度による洗濯槽３の側面底部への衝撃力によって微細気泡水中の微細気泡を噴射直後に圧壊させることができる。したがって、長時間にわたって前記洗濯槽３内に大量の微細気泡を含んだ微細気泡水が存在することがなく、微細気泡と界面活性剤の作用により大量の洗剤泡沫が発生するのを防ぐことができる。
【００４２】
そして第１実施形態の前記タイミング制御部２５２は、前記洗濯槽３の回転角を取得し、その取得された回転角に基づいて噴射タイミングを制御するようにしている。前記洗濯槽３の回転角は、例えば前記洗濯槽３を回転させるための図示しないモータの電機子電流や図示しないホール素子により取得することができる。噴射タイミングについては、前記洗濯槽３の回転周期の１／４〜１／２周期で微細気泡水を噴射するよう設定するのが好ましい。このような周期で微細気泡水を噴射すれば、複数の洗濯物Ｃがある場合、それぞれが別々に上昇落下を繰り返している場合にそれぞれの洗濯物Ｃに対して微細気泡水を噴射し、それぞれで微細気泡を圧壊させて均一な洗浄効果を得ることができる。また、このような洗濯槽３の回転角に基づいた噴射タイミングの制御は、間接的ではあるものの洗濯物Ｃの位置をある程度の精度で推定でき、しかも余計な付加センサを必要としないため安価に実現することができる。
【００４３】
次に、このように構成された第１実施形態の洗濯機１００における洗濯物Ｃと微細気泡水との作用、及び、洗浄効果について図２を参照しながらより詳細に説明する。
【００４４】
図２に示されるように、まず、洗濯物Ｃは洗濯槽３の回転運動により上昇軌跡Ｌ１にそって巻きあげられた後、落下軌跡Ｌ２に沿って前記洗濯槽３の略側面底部に落下してくる。この洗濯物Ｃの落下直前に、前記タイミング制御部２５２は前記噴射部材２５１に対して微細気泡と界面活性剤とを含む微細気泡水を前記所定位置Ｐである洗濯物Ｃと前記洗濯槽３の側面底部との間に空間に噴射させる。そして、洗濯物Ｃは微細気泡水を巻きこみつつ前記洗濯槽３の側面底部と衝突することになり、その衝撃で微細気泡水中の微細気泡は圧壊することになる。
【００４５】
これらのことから洗濯物Ｃには３種類の異なる洗浄力が作用することになる。まず、洗濯もの落下の衝撃エネルギー、すなわち機械力による汚れの作用がある。さらに、前記微細気泡水は界面活性剤を含んでいるので、この界面活性剤の化学力が汚れにたいして作用する。また、図２に示すように微細気泡は外部からの刺激により圧壊する際に、局所、局時的に数千気圧に相当する反応場を形成することから、この衝撃も洗濯物Ｃの汚れに作用する。
【００４６】
また、噴射部材２５１により噴射された微細気泡水はすぐに洗濯物Ｃとの衝突による刺激で圧壊してしまうので、大気圧化において大量の微細気泡と界面活性剤とが共存している時間は非常に短い。つまり、微細気泡をすぐに消費して汚れを落とすことができ、かつ、界面活性剤との作用により洗剤泡沫が大量に生成されるのを防ぐことができる。したがって、洗剤泡沫がクッションとなることにより、洗濯物Ｃが落下する際の衝撃が低減され、機械力による汚れの落ちが悪くなるといった事態を防ぎ、洗濯機１００の機械力による洗浄力を保つことができる。また、洗浄工程において洗剤泡沫がほとんど発生しないようにできるので、すすぎ工程に洗剤泡沫が残ることもなく、洗浄された汚れがすすぎ工程で洗濯物Ｃに再付着することも防げる。
【００４７】
このように第１実施形態の洗濯機１００によれば、機械力、化学力、そして、微細気泡の圧壊が合わさった洗浄力を得ることができるので、洗浄力を大幅に向上させることができる。さらに、洗剤泡沫も併せて発生しないようにできるので、洗浄力の低下やすすぎ工程での汚れの再付着といった問題も生じない。さらに、上述したように少量の微細気泡水を噴射することにより洗浄力の向上を図ることができるので、洗浄工程における水の使用量を減らすことができ、節水にも貢献できる。
【００４８】
次に第２実施形態の洗濯機１００について図３を参照しながら説明する。なお、第１実施形態に対応する部材には同じ符号を付すこととする。
【００４９】
図３に示すように第２実施形態の洗濯機１００は、洗濯物Ｃの前記洗濯槽３における洗濯物Ｃによる偏心荷重を検知する荷重検知機構４を備えている点と、前記タイミング制御部２５２が、洗濯槽３の回転角ではなく、前記荷重検知機構４により検知された偏心荷重に基づいて微細気泡水の噴射タイミングを制御する点において第１実施形態と異なっている。
【００５０】
前記荷重検知機構４は、例えば前記洗濯槽３により洗濯物Ｃが最下点から所定の高さだけ上った位置における偏心荷重の有無を検出するものである。第２実施形態では、上昇軌跡Ｌ１において、最高点に到達する手前の点で偏心荷重を検知できるように、最下点から略９０度洗濯槽３が回転した位置に前記荷重検知機構４は設けてある。
【００５１】
前記タイミング制御部２５２は、前記荷重検知機構４において偏心荷重が検知されてから所定時間経過後に前記噴射部材２５１に微細気泡水を噴射させるように構成してある。この所定時間は、偏心荷重が検知されてから洗濯物Ｃが前記所定位置Ｐの手前に到達するまでの時間に設定してあり、洗濯物Ｃが洗濯槽３に落下する直前に前記洗濯槽３と洗濯物Ｃの間に微細気泡水が到達するようにしている。
【００５２】
このようなものであれば、微細気泡水と洗濯物Ｃとが噴射直後に必ず衝突するようにでき、微細気泡を圧壊させて洗浄力を得るとともに、洗剤泡沫の発生を確実に防げるようになる。
【００５３】
次に各実施形態において説明した構成による洗浄力等に関する実証実験の結果について説明することにより、本発明の効果の信頼性について示す。
【００５４】
図４に示すように規定量の汚れを付着させた洗濯物Ｃを垂直落下させるとともに、その着地直前に微細気泡水を洗濯物Ｃと水槽の底との間に噴射し、各種パラメータを変更しながら洗浄力に関する実験を行った。また、この実験では反射率計により落下前と、３０回洗濯物Ｃの落下させた後における洗濯物Ｃの反射率の違いから汚れの洗浄度を測定した。具体的には白布の反射率を１、汚れを付着させた洗濯物Ｃの反射率を０として、汚れ落ちの度合いを測定した。
【００５５】
固定している実験条件としては、洗濯物Ｃは綿１００％のシャツであり、水循環系２において取水される洗濯水には、所定銘柄の洗剤を１．３５／Ｌの濃度で溶解させた。また、水温は２５〜３０℃に保たれており、洗濯物Ｃを５０ｃｍ上方から落下させるようにした。
【００５６】
このような実験条件で、噴射部材２５１から微細気泡水を噴射した場合、と微細気泡を含まない洗濯水を噴射した場合とで比較実験を行った。
【００５７】
図５の実験結果に示すように微細気泡を含んだ微細気泡水を落下のタイミングに合わせて噴射させている場合の方が洗浄度は向上する事が分かった。
【００５８】
次に噴射タイミングの違いによる洗浄度の違いを検証した。すなわち、上述した実験と固定された条件は同じであり、洗濯物Ｃが着地する直前に微細気泡水を噴射した場合と、洗濯物Ｃが着地した後に微細気泡水を噴射した場合とで洗浄度の違いを測定した。
【００５９】
図６に示すように、洗濯物Ｃの着地寸前に微細気泡水を噴射した場合の方が洗浄度は向上する事が分かった。これは、前記各実施形態においても説明したように、洗濯物Ｃが落下する際の衝撃力により微細気泡を圧壊させることができ、その圧壊による洗浄作用を得られているからだと考えられる。
【００６０】
次に微細気泡水を噴射する１回当たりの量による洗剤泡沫の発生量について同じ実験設備を用いて検討を行った。
【００６１】
１回当たりの噴射量を予め定めた値に固定し、５０ｃｍの高さから微細気泡水を１秒間隔で噴射し、発生する洗剤泡沫の高さによりその発生量を比較した。この噴射間隔は、洗濯槽３が１回転当たり１秒で回転している場合を想定している。
【００６２】
図７に示すように１回当たりの噴射量が３００ｍｌ以下の範囲では洗剤泡沫はほとんど発生しないが、それ以上の噴射量になる急激に洗剤泡沫が発生する事が分かった。すなわち、前記実施形態に示したように噴射部材２５１において１回当たりの微細気泡水の噴射量を微小量に制限することにより、洗剤泡沫の発生を抑えられることが分かった。
【００６３】
最後に、噴射部材２５１から微細気泡水を噴射した場合と、図８に示すように洗濯槽３の側壁に設けられている小孔を介して微細気泡水を洗濯槽３に導入し、微細気泡水が洗濯槽３の内部において予め一定量貯められている場合とで、洗浄力の比較を行った。すなわち、本発明のように噴射タイミング等を制御せずに、通常の洗濯水と同様に予め微細気泡水を貯めているだけでも本発明と同等の効果が得られるかどうかについて検討した。
【００６４】
検討の結果、図８に示すような方法では本発明と同等の効果は得られないものと考えられる。その理由としては、図８の方法では洗濯槽３の側壁の小孔を微細気泡水が通過する過程で圧力損失が生じてしまい、通過の際に微細気泡の多くが消失してしまい、貯められている微細気泡水の気泡密度が大幅に低下してしまうため、微細気泡の圧壊による洗浄力をそれほど得られないからである。実際に噴射部材２５１から噴射された微細気泡水の気泡密度と、洗濯槽３の側壁を通過した微細気泡水の気泡密度を実測して比較すると図９のグラフに示すように、洗濯槽３の側壁を通過した微細気泡水には噴射部材２５１から噴射された微細気泡水の半分程度の気泡密度しかなく、大幅に洗浄力が低下する事が予想される。
【００６５】
その他の実施形態について説明する。
【００６６】
第１実施形態及び第２実施形態では、洗濯槽の回転軸が水平のいわゆる横型の洗濯機についての適用例について説明したが、本発明はそれに限られるものではない。すなわち、洗濯槽の回転軸は斜めに傾斜した斜め型の洗濯機や、回転軸が垂直となった縦型の洗濯機について本発明は適用可能である。縦型の洗濯機の場合であれば、例えば、洗濯物の水平面内における移動軌跡上の微細気泡水が噴射されて到達する位置である所定位置を設定するとともに、洗濯物の偏心荷重位置等を検知することにより、微細気泡水と、洗濯物が略正面衝突するように噴射タイミングを同期させるようにすれば、前記各実施形態と同様の効果を得られる。
【００６７】
前記各実施形態に示した噴射部材の取り付け位置は、一例であってその他の位置に設けられていても構わない。また、第２実施形態における荷重検知機構の取り付け位置も図示された位置に限られるものではない。例えば制御の遅れや、精度等を考慮し、偏心荷重が検知されてから噴射された微細気泡水が所定位置に到達するタイミングが洗濯物の着地と略同期するようにできればよい。また、前記噴射部材の取り付け角度は固定されたものに限られず、自由に調整又は制御可能に構成しても構わない。例えば、記噴射部材の前記洗濯槽に対する取り付け角度が、立体角４５°の範囲で自由に変更可能に構成されたものであれば洗濯槽の略任意の点にて対して自由に微細気泡水を噴射できるようになる。
【００６８】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形例や、実施形態の組み合わせを行っても構わない。
【符号の説明】
【００６９】
１００    ：洗濯機
２        ：水循環系
２１      ：取水部
２２      ：貯水部
２３      ：給水部
２４      ：微細気泡発生機構
２５      ：微細気泡水噴射機構
２５１    ：噴射部材
２５２    ：タイミング制御部
３        ：洗濯槽
４        ：荷重検知機構
Ｃ        ：洗濯物
Ｌ        ：移動軌跡
Ｌ１      ：上昇軌跡
Ｌ２      ：落下軌跡
Ｐ        ：所定位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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