(57)【要約】【課題】ファインバブル水を生成するファインバブル発生装置を備えたものにあって、衣類の洗浄性をより高める。【解決手段】実施形態の洗濯機は、衣類が収容される洗濯槽と、ファインバブルを含むファインバブル水を生成するファインバブル発生装置と、前記ファインバブル発生装置により生成されたファインバブル水を前記洗濯槽内に給水する給水機構と、前記洗濯槽内のファインバブル水に対して、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波を照射する超音波発生装置とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類が収容される洗濯槽と、
ファインバブルを含むファインバブル水を生成するファインバブル発生装置と、
前記ファインバブル発生装置により生成されたファインバブル水を前記洗濯槽内に給水する給水機構と、
前記洗濯槽内のファインバブル水に対して、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波を照射する超音波発生装置とを備えてなる洗濯機。
【請求項２】
前記洗濯槽は、衣類が収容され撹拌水流による洗濯が行われるメイン洗濯槽と、該メイン洗濯槽よりも小容量に構成された補助洗濯槽とを含み、
前記超音波発生装置は、前記補助洗濯槽に設けられ、
前記補助洗濯槽内に、前記給水機構によりファインバブル水を給水すると共に、前記超音波発生装置を駆動させて該補助洗濯槽内の衣類を洗うことが可能とされている請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記補助洗濯槽内に水が収容されているかどうかを検出する水検出手段と、
前記水検出手段により水が検出されていないときには前記超音波発生装置の駆動を禁止する第１の禁止手段とを備える請求項２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記補助洗濯槽の上部を開閉可能に塞ぐ外蓋と、
前記外蓋の開閉状態を検知する蓋検知手段と、
前記蓋検知手段により前記外蓋の閉塞が検知されていないときには前記超音波発生装置の駆動を禁止する第２の禁止手段とを備える請求項２又は３記載の洗濯機。
【請求項５】
前記超音波発生装置は、前記補助洗濯槽の底部中央部に設けられている請求項２から４のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記補助洗濯槽の底部には金属板が設けられており、前記超音波発生装置は、前記金属板に取付けられている請求項２から５のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記補助洗濯槽は、前記メイン洗濯槽の上方で、且つ、前記給水機構の下方に設けられており、
前記給水機構は、前記補助洗濯槽及びメイン洗濯槽に共用される請求項２から６のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項８】
前記給水機構は、前記メイン洗濯槽に給水を行う第１給水経路と、前記補助洗濯槽内に給水を行う第２給水経路とを備えている請求項２から７のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項９】
前記メイン洗濯槽が収容されている水槽の外側に該水槽からの溢水を行う溢水路が設けられていると共に、
前記補助洗濯槽内から前記溢水路を通して排水するための溢水排水路が設けられている請求項２から８のいずれか一項に記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記メイン洗濯槽は、水槽内に収容されており、
前記補助洗濯槽内から前記メイン洗濯槽と水槽との間を通して排水するための水槽排水路が設けられている請求項２から８のいずれか一項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆる縦軸型の洗濯機において、流体力学のいわゆるベンチュリ効果を利用して、例えば直径が数十ｎｍ〜数百ｎｍのファインバブル（ウルトラファインバブル又はマイクロバブル）を発生させるバブル発生ユニットを組込むことが考えられている（例えば特許文献１参照）。この洗濯機では、多数のファインバブルを含んだファインバブル水を洗濯槽（水槽）に供給し、ファインバブル水に洗剤を溶かした洗濯水で洗い行程を実行することにより、洗浄効果が向上される。
【０００３】
これと共に、特許文献１の技術では、例えば水槽の底部に、超音波発生装置を設けて、洗い行程において、水槽（洗濯槽）内に溜められた洗剤を含むファインバブル水に対し、１５ＭＨｚの超音波を照射するようにしている。この超音波の照射によって、洗濯水中に含まれるファインバブルを弾けさせ、その破裂の際に発生する衝撃波によって衣類から汚れを引きはがす効果をより高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１９６２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来技術では、周波数の極めて高い超音波を照射して、繊維の隙間に入り込んだファインバブルを破裂させ、その際の衝撃によって汚れ落としの効果を高めようとしている。ところが、洗濯機における洗浄の対象である衣類は、柔らかい繊維製であるため、ファインバブルがはじける際の衝撃は、繊維に容易に吸収されてしまい、さほど汚れ落とし効果が得られないのが実情である。
【０００６】
そこで、ファインバブル水を生成するファインバブル発生装置を備えたものにあって、衣類の洗浄性をより高めることができる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の洗濯機は、衣類が収容される洗濯槽と、ファインバブルを含むファインバブル水を生成するファインバブル発生装置と、前記ファインバブル発生装置により生成されたファインバブル水を前記洗濯槽内に給水する給水機構と、前記洗濯槽内のファインバブル水に対して、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波を照射する超音波発生装置とを備えている。
【０００８】
尚、実施形態における「ファインバブル」或いは「微細気泡」とは、例えば直径が１μｍ〜数百μｍ程度のマイクロバブル、及び、直径が５０ｎｍ〜１μｍ程度のウルトラファインバブルを含んだ概念である。ファインバブル水とは、そのような微細気泡を多量に含んだ水をいう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示すもので、洗濯機の構成を補助洗濯槽が開放位置にある状態で概略的に示す縦断側面図
【図２】洗濯機の構成を補助洗濯槽が使用位置にある状態で概略的に示す縦断側面図
【図３】外蓋を開放した状態の洗濯機の上面図
【図４】補助洗濯槽部分の構成を示す縦断面図
【図５】制御装置を中心にした電気的構成を概略的に示すブロック図
【図６】下流側から見たＵＦＢユニットを示す斜視図
【図７】ＵＦＢユニットの下流側から見た分解斜視図
【図８】ＵＦＢユニットの上流側から見た分解斜視図
【図９】ＵＦＢユニットの断面図
【図１０】第２の実施形態を示すもので、補助洗濯槽の構成を示す縦断面図
【図１１】第３の実施形態を示すもので、外蓋を開放した状態の洗濯機の上面図
【図１２】第４の実施形態を示すもので、洗濯機の構成を補助洗濯槽が使用位置にある状態で概略的に示す縦断側面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、いわゆる縦軸型の洗濯機に適用したいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、複数の実施形態間で、同一部分には同一符号を付して新たな図示や繰り返しの説明を省略する。
【００１１】
（１）第１の実施形態
図１から図９を参照して第１の実施形態について述べる。図１〜図２は、本実施形態に係る洗濯機１の全体構成を概略的に示しており、この洗濯機１は、例えば鋼板から全体として矩形箱状に構成された外箱２の上部に、合成樹脂製のトップカバー３を備えている。前記外箱２内には、洗濯水を溜めることが可能な水槽４が、周知構成の弾性吊持機構（図示せず）により弾性的に吊り下げ支持されて設けられている。
【００１２】
前記水槽４内には、図示しない衣類が収容される洗濯槽としての縦軸型のメイン洗濯槽（回転槽）５が回転可能に設けられている。このメイン洗濯槽５は、脱水槽を兼用するもので、有底円筒状をなし、その周壁部には、図示しない多数個の脱水孔が形成されている。このメイン洗濯槽５の上端部には、例えば液体封入形の回転バランサ６が取付けられている。また、メイン洗濯槽５の内底部には、撹拌機構を構成する水流生成用のパルセータ７が配設されている。このメイン洗濯槽５内において、衣類の洗い、すすぎ、脱水等の行程からなる標準コースの洗濯運転が行われる。
【００１３】
前記水槽４の外底部には、前記パルセータ７と共に撹拌機構を構成する周知の駆動機構８が配設されている。詳しい図示及び説明は省略するが、この駆動機構８は、例えばアウタロータ形のＤＣ三相ブラシレスモータからなる洗濯機モータ９（図５参照）を備えると共に、その洗濯機モータ９の駆動力を前記パルセータ７又はメイン洗濯槽５に選択的に伝達する図示しないクラッチ機構等を備えている。洗濯機モータ９及びクラッチ機構は、後述する制御装置１０（図５参照）により制御され、上記標準コースにおける洗い時及びすすぎ（ためすすぎ）時にはメイン洗濯槽５の固定（停止）状態で、洗濯機モータ９の駆動力をパルセータ７に伝達してパルセータ７を低速で直接正逆回転駆動する。また、脱水すすぎ時や脱水時等には、クラッチ機構は、洗濯機モータ９の駆動力をメイン洗濯槽５に伝達し、メイン洗濯槽５（及びパルセータ７）を一方向に高速で回転駆動する。
【００１４】
また、前記水槽４の底部には、排水口１１が形成され、この排水口１１に、排水弁１２を備えた排水路１３が接続されている。詳しく図示はしないが、水槽４の上部には、上限水位を超えた洗濯水を溢水させる溢水口が設けられると共に、水槽４の外面部に、その溢水口から下方に延びて、前記排水路１３の排水弁１２よりも下流部に接続される溢水路１５が設けられている。尚、外箱２内には、水槽４の底部に設けられたエアトラップに接続されたエアチューブを介して、水槽４内の水位を検出する水位センサ１６（図５にのみ図示）も設けられている。
【００１５】
図３にも示すように、前記トップカバー３の中央部には、前記水槽４（メイン洗濯槽５）の上面開口部に連なる衣類の出入口１７が設けられている。トップカバー３の上面には、前記出入口１７を開閉する外蓋１８が、後辺部のヒンジ１８ａを介して開閉操作可能に設けられている。このとき、トップカバー３内には、外蓋１８の閉塞状態を検知するための蓋検知手段としての蓋スイッチ１９（図５にのみ図示）が設けられている。トップカバー３の上面に前辺部には、操作パネル２０が設けられている。詳しい図示及び説明は省略するが、操作パネル２０には、電源キー、洗濯運転のコースを選択するためのコース選択キー、スタートキー等を有する操作部や、必要な表示を行う表示部が設けられている。
【００１６】
さらに、前記トップカバー３内の後部には、図３に示すように、前記水槽４（メイン洗濯槽５）内並びに後述する補助洗濯槽２１内に給水を行う給水機構２２が設けられる。詳しい図示及び説明は省略するが、この給水機構２２は、洗剤収容部等を有する注水ケースに複数個の給水弁２３〜２６を組込んでユニット化した給水ユニットを備えると共に、給水経路を備えている。前記給水弁２３〜２６は、電磁的に開閉動作する開閉弁からなる。給水経路は、基端側に水道等の給水源に接続されるホース接続口を有し、ホース接続口から延びた後、４本に分岐して延び、メイン給水経路、ＦＢ用給水経路、柔軟剤用給水経路、第２給水経路２７となる。そのうちメイン給水経路、ＦＢ用給水経路、柔軟剤用給水経路の３つの給水経路が、メイン洗濯槽５に給水を行う第１給水経路となる。
【００１７】
図５にのみ示すように、前記メイン給水経路には、メイン給水弁２３が設けられている。前記ＦＢ用給水経路には、ファインバブル用のＦＢ用給水弁２４及び後述するＵＦＢユニット５１が設けられている。柔軟剤用給水経路には、柔軟剤用給水弁２５が設けられている。前記メイン給水弁２３が開放されると、給水源からの水が、メイン給水経路を通って注水ケースの洗剤収容部に流れ、洗剤が収容されている場合にはその洗剤を溶かしながら、水槽４（メイン洗濯槽５）内に注水される。
【００１８】
前記ＦＢ用給水弁２４が開放されると、給水源からの水がＦＢ用給水経路を通って注水ケースの洗剤収容部に流れ、洗剤が収容されている場合にはその洗剤を溶かしながら、水槽４内に注水される。このとき、後述するように、ＦＢ用給水経路を流れる水がＵＦＢユニット５１を通ることによって、多量のファインバブルを含んだファインバブル水となり、ファインバブル水に洗剤が溶け込んだ洗濯水が、水槽４（メイン洗濯槽５）内に供給されるようになる。前記柔軟剤用給水弁２５が開放されると、給水源からの水が柔軟剤用給水経路通って注水ケースの柔軟剤収容部に流れ、柔軟剤が収容されている場合にはその柔軟剤を溶かしながら、水槽４（メイン洗濯槽５）内に注水される。柔軟剤は、例えば最終回のためすすぎ行程において、水槽４内に供給される。
【００１９】
前記第２給水経路２７は、図３に示すように、前記トップカバー３内の前記注水ケースから左方に延びた後、前方に折曲がって前記トップカバー３内の左辺部を前方に延び、その先端の供給口２７ａが補助洗濯槽２１の左辺部の上部に位置している。注水ケース内には、この第２給水経路２７を開閉する補助洗濯槽用給水弁２６が設けられている。そして、この第２給水経路２７の途中部にも、微細気泡発生装置としてのＵＦＢユニット５１が設けられる。補助洗濯槽用給水弁２６が開放されると、給水源からの水が、第２給水経路２７を通って補助洗濯槽２１に供給される。このときも、第２給水経路２７を流れる水がＵＦＢユニット５１を通ることによって、多量のファインバブルを含んだファインバブル水となる。
【００２０】
ここで、前記ＵＦＢユニット５１について、図６〜図９を参照して述べる。このＵＦＢユニット５１は、ベンチュリ管の原理を利用して微細気泡（以下「ファインバブル」という）を発生させるもので、共に合成樹脂製の、上流側流路部材５２と、下流側流路部材５３との２部品を組合せることにより構成される。即ち、ＵＦＢユニット５１は、図９等に示すように、全体として、軸方向を図で左右方向とし、後端部（図で右端部）にフランジ部５４を有する円柱状をなし、その中心部（軸心部）には、図で左右方向に貫通し、水が矢印Ａ方向に流れる流路５５が形成されている。
【００２１】
この流路５５は、図で右側の開口部が流入口５５ａとされ、図で左側の開口部が流出口５５ｂとされている。そして、前記流路５５の中間部に、内周側に突出する突出部５６によって絞り部５５ｃが形成されている。流路５５は、流入口５５ａから全体の１／４程度の長さの範囲が、流路断面積が次第に小さくなるテーパ状に構成され、残りの部分は前記絞り部５５ｃを除いてほぼ一定の内径のストレート状に構成されている。
【００２２】
ＵＦＢユニット５１は、全体を二分割した如き、流路５５の上流側を構成し絞り部５５ｃの流路断面積を狭める突出部５６を一体に有する上流側流路部材５２と、流路５５の前記突出部５６よりも下流側を構成する下流側流路部材５３とを有し、それらを組合せて構成される。図６〜図８にも示すように、そのうち上流側流路部５２は、前記フランジ部５４の先端側（図で左側）に、やや径小な胴部５７を一体に備えると共に、その胴部５７の先端側に更に径小な径小部５８を備えている。この上流側流路部５２の内部には、図９に示すように、前記流路５５のうち上流側半部が形成されている。
【００２３】
このとき、径小部５８の先端部には、流路５５の内周面から中心側に突出する突出部５６が一体に形成されている。図８に示すように、突出部５６は、図で上下左右の９０度間隔の４箇所（２箇所のみ図示）に位置して内周側（流路の中心）に向けて先端が尖った形態で延び、これによって、流路５５が狭められ、絞り部５５ｃの流路断面積の最も小さい部分が、Ｘ字型（十文字型）のスリット状となっている。
【００２４】
これに対し、前記下流側流路部材５３は、図６〜図９に示すように、前記胴部５７と同等の外径を有する円筒状をなし、その基端側（図で右端側）に、前記上流側流路部５２の径小部５８が嵌合する円形凹部５９が形成されている。この下流側流路部材５３の内部（中心部）には、前記流路５５の下流側半部を構成するストレートな穴が、図で左右方向に貫通するように形成されている。
【００２５】
この場合、前記円形凹部５９の内径寸法は、前記径小部５８の外形寸法よりもやや大きく構成され、図８に示すように、その内周面には、複数本例えば角度９０度間隔で４本の圧入用リブ６０（２本のみ図示）が軸方向に延びて一体に設けられている。これにて、上流側流路部材５２の径小部５８を、下流側流路部材５３の円形凹部５９内に挿入（圧入）することに伴い、圧入用リブ６０が潰れるように変形し、径小部５８と円形凹部５９とが強固に固定されるようになっている。
【００２６】
以上のように構成されたＵＦＢユニット５１は、第２給水経路２７を構成する管の途中部（並びにＦＢ用給水経路の途中部）に、挿入されるようにして嵌合固定される。このとき、管の内周面とＵＦＢユニット５１の外周面との間は、Ｏリングなどで液密にシールされる。これにて、ＵＦＢユニット５１には、比較的高圧の水道水が供給され、図９に示すように、流入口５５ａから流路５５を矢印Ａ方向に流れる。すると、流路５５の途中に突出部５６による絞り部５５ｃが設けられていることにより、流体力学のいわゆるベンチュリ効果により、流速が高められて、圧力が急激に低下される。これにより、水中に溶存している空気を微細な気泡として多量に析出させることができる。
【００２７】
本実施形態のＵＦＢユニット５１により、直径が５０ｎｍ〜１μｍ程度のウルトラファインバブル、及び、直径が１μｍ〜数百μｍ程度のマイクロバブルを含んだ微細気泡（ファインバブル）を多量に発生させることができる。これにて、多量のファインバブルを含んだファインバブル水を、補助洗濯槽２１内並びに水槽４（メイン洗濯槽５）内に注水することができる。本実施形態のＵＦＢユニット５１では、特に、直径５０ｎｍ〜３００ｎｍのファインバブルを、１ミリリットル当りの個数で例えば１０6 個／ｍｌ以上の濃度で含んだファインバブル水が生成される。
【００２８】
さて、本実施形態では、図１〜図３に示すように、外箱２内には、前記トップカバー３部分に位置して、前記メイン洗濯槽５とは別に、該メイン洗濯槽５よりも小容量に構成された補助洗濯槽２１が設けられる。図４にも示すように、この補助洗濯槽２１は、プラスチックから、底部がほぼ平坦で、深さ方向に薄型の角部に丸みを帯びた矩形容器状（桶状）に構成されている。更に、図１、図２に示すように、補助洗濯槽２１の後辺部下部には、該補助洗濯槽２１からの排水を、前記溢水路１５を通して行うための溢水排水路２８が設けられている。
【００２９】
補助洗濯槽２１は、前記トップカバー３の出入口１７よりもやや小さく構成され、その上部後辺部がヒンジ２９によりトップカバー３の出入口１７の後部に回動可能に支持されている。これにて、補助洗濯槽２１は、図２、図３に示すような、出入口１７内に嵌合している使用位置と、図１に示すような、上方に回動された開放位置との間で回動可能に設けられている。尚、このような補助洗濯槽２１の回動は、ユーザの手動操作によりなされる。
【００３０】
補助洗濯槽２１の使用位置では、図２に示すように、メイン洗濯槽５（水槽４）の上部に、出入口１７を閉塞するように位置されると共に、前記第２給水経路２７の供給口２７ａからファインバブル水の給水が可能とされる。またこの状態では、前記外蓋１８が閉塞されることにより、補助洗濯槽２１の上面開口部が塞がれる。これに対し、補助洗濯槽２１の開放位置では、図１に示すように、出入口１７を開放させて前記メイン洗濯槽５に対する衣類の出し入れが可能となる。これと共に、補助洗濯槽２１の開放位置では、前記溢水排水路２８が、前記溢水路１５の上部につながり、補助洗濯槽２１からの排水がなされるようになっている。
【００３１】
そして、図４にも示すように、補助洗濯槽２１には、補助洗濯槽２１内のファインバブル水に対して、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲（例えば１００ｋＨｚ）の超音波を照射する超音波発生装置３０が設けられる。この超音波発生装置３０は、圧電素子により超音波振動する超音波振動子及び前記圧電素子に高周波電圧を印加する給電回路を備えた周知構成を備え、補助洗濯槽２１の底部中央部に設けられている。このとき、図４に示すように、本実施形態では、補助洗濯槽２１の内底部には、ほぼ全体に例えばステンレス板からなる金属板３１が設けられており、超音波発生装置３０は、金属板３１の上面中央部の凹部３１ａ内に配置されている。
【００３２】
また、本実施形態では、図４に示すように、補助洗濯槽２１の側壁部に、該補助洗濯槽２１内に水、この場合ファインバブル水が収容されているかどうかを検出する水検出手段としての水検知センサ３２が設けられている。この水検知センサ３２は、例えば一対の電極間の電気抵抗値によって水の有無を検知するもので、水が補助洗濯槽２１の側壁中段部の所定深さまで存在することを検知するように設けられている。尚、図示はしないが、超音波発生装置３０及び水検知センサ３２は、フレキシブルなリード線及びコネクタを介して、本体側つまり制御装置１０に電気的に接続されるようになっている。
【００３３】
図５は、上記した制御装置１０を中心とした、洗濯機１の電気的構成を概略的に示している。制御装置１０は、コンピュータを主体として構成され、そのソフトウエア的構成（運転制御プログラムの実行）により、洗濯機１全体を制御して、洗い、すすぎ、脱水の各行程からなる洗濯運転等を実行する。この制御装置１０には、前記操作パネル２０が接続されると共に、水位センサ１６や蓋スイッチ１９、水検知センサ３２からの検知信号が入力される。
【００３４】
また、制御装置１０は、前記洗濯機モータ９、排水弁１２、メイン給水弁２３、ＦＢ用給水弁２４、柔軟剤用給水弁２５、補助洗濯槽用給水弁２６、超音波発生装置３０を制御する。この構成により、制御装置１０は、操作パネル２０にてユーザにより設定される洗濯運転のコースに応じて、各センサからの入力信号や予め記憶された制御プログラムに基づいて、洗濯機１の各機構を制御し、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程からなる周知の洗濯運転などを自動で実行する。
【００３５】
次の作用説明でも述べるように、本実施形態では、洗濯運転のコースには、前記メイン洗濯槽５内で洗濯運転を実行する「標準コース」等の他に、前記補助洗濯槽２１を用いて、例えば汚れのひどい比較的少量の衣類を予洗い（分け洗い）する「予洗いコース」の実行が可能とされている。この「予洗いコース」は、前記補助洗濯槽２１内に衣類及び洗剤が投入された状態で、ファインバブル水を給水して溜め、その後、超音波発生装置３０によりファインバブル水に超音波を照射することにより行われる。
【００３６】
このとき、制御装置１０は、「予洗いコース」が開始されると、まず、補助洗濯槽用給水弁２６を一定時間開放させ、第２給水経路２７を通して、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水を補助洗濯槽２１内への必要量の給水を行う。その後制御装置１０は、超音波発生装置３０を所定時間（例えば３０分程度）駆動して、補助洗濯槽２１内のファインバブル水に周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波を照射する。この超音波の照射は、所定時間例えば３０分間実行される。
【００３７】
本実施形態では、制御装置１０は、「予洗いコース」の実行中に、前記水検知センサ３２の信号を監視し、水が検出されていることを条件に、超音波発生装置３０を駆動し、水が検出されていないときには、超音波発生装置３０の駆動を禁止する。また本実施形態では、制御装置１０は、「予洗いコース」の実行中に、前記蓋スイッチ１９の信号を監視し、外蓋１８が閉塞されていることを条件に、超音波発生装置３０を駆動し、外蓋１８の閉塞が検知されていないときには、超音波発生装置３０の駆動を禁止する。従って、制御装置１０が、第１の禁止手段及び第２の禁止手段として機能する。
【００３８】
尚、ユーザにより「標準コース」の洗濯運転が選択された場合には、メイン洗濯槽５において、周知の洗い行程、すすぎ行程、脱水行程が順に実行される。このとき、制御装置１０は、洗い行程において、ＦＢ用給水弁２４を開放させて給水を行うことにより、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水をメイン洗濯槽５に給水することができ、ファインバブル水を用いた洗い行程を実行することができる。すすぎ（ためすすぎ）の行程においても、ファインバブル水を用いることができる。水道水とファインバブル水とを混合させた形態で給水を行うこともできる。
【００３９】
次に、上記構成の洗濯機１の作用について述べる。今、ユーザが、汚れのひどい比較的少量の衣類を予洗い（分け洗い）したい場合には、使用位置にある補助洗濯槽２１内に、その衣類を所要量の洗剤と共に収容し、外蓋１８を閉じた上で、操作パネル２０にて「予洗いコース」を選択すると共に運転の開始操作を行う。すると、上記したように、制御装置１０は、まず、補助洗濯槽用給水弁２６を開放して、補助洗濯槽２１内に、所定量のファインバブル水の給水を行う。
【００４０】
これにて、補助洗濯槽２１内においては、多量のファインバブルが含まれたファインバブル水に洗剤を溶かした洗濯水中に、汚れのひどい衣類が浸された状態となる。次いで、制御装置１０は、水検知センサ３２により補助洗濯槽２１内に水が検出されており、且つ、蓋スイッチ１９により外蓋１８の閉塞が検知されていることを条件に、超音波発生装置３０を駆動させる。これにより、補助洗濯槽２１内のファインバブル水には、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波が照射される。
【００４１】
ここで、ファインバブルは、液体中例えば水中で、不規則な運動を生ずるブラウン運動を起こし、その速度は浮上速度よりも速いため、長時間に渡って液体中に止まる性質を有する。そして、ファインバブルの表面はマイナスに帯電しているため、洗濯水に含まれている塊りとなっていた洗剤分（界面活性剤）をばらすようにしながら吸着し、洗剤の分散性を向上させる役割を果たす。ファインバブル同士は反発し合い、結合することがない。また、そのように洗剤分を吸着したファインバブルは、衣類の繊維の隙間（例えば１０μｍ）中に容易に入り込み、効率良く洗剤を衣類の内部に運んで汚れをはがすことができ、その汚れの衣類への再付着を抑制する。
【００４２】
そして、それに加えて、超音波発生装置３０により、周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波が照射されることにより、含まれているファインバブルが振動（共振）するようになる。衣類の繊維の隙間に入り込んだファインバブルが共振することによって、繊維から汚れを引き剥がす効果が極めて高いものとなり、振動が連続して実施されることによって、汚れ落とし効果を持続して得ることができる。本発明者の研究によれば、超音波の周波数を、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚとすることにより、優れた洗浄効果を得ることができた。ちなみに、超音波の周波数が、１．６ＭＨｚ以上になると、ファインバブルを破裂させてしまう作用を呈し、上記作用が得られなくなってしまう。
【００４３】
このようなファインバブル自体の機能及びファインバブル水に対する超音波の照射により、衣類に対する優れた洗浄作用を得ることができる。このとき、超音波発生装置３０は、小容量の補助洗濯槽２１内の比較的少量のファインバブル水に超音波を照射するものであるから、出力が比較的小さいもので良く、小型で安価に済ませることができる。衣類のしみ汚れ等をピンポイントで洗いたい場合などに有効となる。
【００４４】
しかも、超音波発生装置３０は、補助洗濯槽２１の底部中央部に設けられている。これにより、補助洗濯槽２１内のファインバブル水全体に対して、超音波の照射を行き渡らせることが可能となり、補助洗濯槽２１内に僅かなファインバブル水を収容した状態で、比較的少量の衣類の予洗い（分け洗い）を実行することができる。更に、超音波発生装置３０は、ステンレス板からなる金属板３１に取付けられているので、超音波発生装置３０からの超音波を、金属板３１を介して照射及び反射させることができる。これにより、ファインバブル水に対する超音波の伝達性をより良好とすることができ、超音波の照射効率を高めることができる。
【００４５】
また、上記したように、制御装置１０は、この分け洗い中に、水検知センサ３２の信号を監視し、水が検出されていないときには超音波発生装置３０の駆動を禁止する。これにより、補助洗濯槽２１内にファインバブル水が収容されていない状態では、超音波発生装置３０が停止される。この結果、ユーザに対する安全性を高めることができると共に、水のない状態で駆動することによる超音波発生装置３０の故障等を未然に防止することができる。
【００４６】
これと共に、制御装置１０は、この分け洗い中に、蓋スイッチ１９の信号を監視し、外蓋１８が閉塞されていない状態では、超音波発生装置３０の駆動を禁止する。これにより、外蓋１８が開放されている状態では、超音波発生装置３０の駆動が禁止されるので、ユーザが誤って補助洗濯槽２１内に手を入れてしまっても、超音波に晒されるといったことがなくなり、ユーザに対する安全性をより一層高めることができる。
【００４７】
所定時間（例えば３０分）の「予洗いコース」の運転が終了すると、超音波発生装置３０の駆動が停止され、ユーザに対し、運転の終了が通知される。ユーザは、外蓋１８を開放し、図１に示すように、補助洗濯槽２１内の衣類を取出すと共に、補助洗濯槽２１を開放位置に回動させる。すると、補助洗濯槽２１内に残存していた汚れた洗濯水を、溢水排水路２８から溢水路１５を通して、つまりメイン洗濯槽５内を通さずに排水することができる。この後、ユーザは必要に応じて、分け洗いが完了した衣類を、他の衣類と共にメイン洗濯槽５に収容し、標準コースの洗濯運転を行うことができる。
【００４８】
このように本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。即ち、本実施形態では、衣類が収容される補助洗濯槽２１内に、ＵＦＢユニット５１により生成されたファインバブル水を給水し、そのファインバブル水に対して、超音波発生装置３０により周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波を照射する構成とした。これにより、衣類に対する優れた洗浄効果を得ることができた。従って、実施形態によれば、ファインバブル水を生成するＵＦＢユニット５１を備えたものにあって、衣類の洗浄性をより高めることができるという優れた効果を得ることができる。
【００４９】
特に本実施形態では、メイン洗濯槽５よりも小容量に構成された補助洗濯槽２１を設け、補助洗濯槽２１内に、ファインバブル水を給水すると共に超音波発生装置３０を駆動させて衣類を洗うこと、即ち予洗いコースの実行が可能とされている。これにより、例えば汚れのひどい比較的少量の衣類を予洗い（分け洗い）することができる。このとき、高い洗浄効果が得られ、衣類のしみ汚れ等をピンポイントで洗いたい場合などに有効となる。超音波発生装置３０は、小容量の補助洗濯槽２１内の比較的少量のファインバブル水に超音波を照射するものであるから、出力が比較的小さいもので良く、小型で安価に済ませることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、水検知センサ３２により補助洗濯槽２１内の水が検出されていないときには、超音波発生装置３０の駆動を禁止するようにしたので、安全性を高めることができると共に、超音波発生装置３０の故障などを未然に防止することができる。蓋スイッチ１９により外蓋の閉塞が検知されていないときには、超音波発生装置３０の駆動を禁止するようにしたので、ユーザに対する安全性をより一層高めることができる。
【００５１】
本実施形態では、超音波発生装置３０を補助洗濯槽２１の底部中央部に設けたので、補助洗濯槽２１内のファインバブル水全体に対して、超音波の照射を行き渡らせることが可能となる。しかも、超音波発生装置３０は、ステンレス板からなる金属板３１に取付けられているので、ファインバブル水に対する超音波の伝達性をより良好とすることができ、超音波の照射効率を高めることができる。
【００５２】
更に本実施形態では、給水機構２２として、メイン洗濯槽５に給水を行う第１給水経路と、補助洗濯槽２１内に給水を行う第２給水経路２７と設けたので、専用の第２給水経路２７を通して補助洗濯槽２１内に給水を行うことができ、補助洗濯槽２１内に容易にファインバブル水を供給することができる。本実施形態では、補助洗濯槽２１内から溢水路１５を通して排水するための溢水排水路２８を設けるようにしたので、補助洗濯槽２１内からの排水を、溢水排水路２８を介し溢水路１５を通して容易に行う、つまりメイン洗濯槽５内を通さずに行うことができる。
【００５３】
（２）第２〜第４の実施形態、その他の実施形態
図１０は、第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、補助洗濯槽４１の構成にある。即ち、補助洗濯槽４１は、やはり、プラスチックから、底部がほぼ平坦で、深さ方向に薄型の角部に丸みを帯びた矩形容器状に構成されている。そして、補助洗濯槽４１の底部中央部の凹部内に、超音波発生装置３０が埋め込まれるように設けられると共に、補助洗濯槽４１の内底部には、超音波発生装置３０の上面を覆うように、ほぼ全体に例えばステンレス板からなる金属板４２が設けられている。
【００５４】
この構成によれば、補助洗濯槽４１内のファインバブル水に対し、超音波発生装置３０からの周波数が２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲の超音波を金属板４２の上面全体から照射及び反射させることができる。従って、この第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の作用・効果が得られることに加え、ファインバブル水に対する超音波の伝達性をより良好とすることができ、超音波の照射効率を高めることができる。
【００５５】
図１１は、第３の実施形態を示すものである。この第３の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、補助洗濯槽４４及び給水機構４５の構成にある。前記補助洗濯槽４４は、やはり、プラスチックから、底部がほぼ平坦で、深さ方向に薄型の角部に丸みを帯びた矩形容器状に構成されており、その内底部には、例えばステンレス板からなる金属板４６が設けられていると共に、超音波発生装置３０が設けられている。この場合、金属板４６は、上記第１の実施形態の金属板３１に比べて、幅方向寸法がやや小さく構成されている。
【００５６】
この補助洗濯槽４４は、上記第１の実施形態の補助洗濯槽２１と同様に、メイン洗濯槽５の上方で、かつ、給水機構４５の下方に設けられている。そして、補助洗濯槽４４の底部のうち金属板４６の存在しない部位、例えば図で右端部には、排水孔４７が形成されていると共に、その排水孔４７をユーザが手動で開閉するための栓４８が設けられている。前記排水孔４７は、メイン洗濯槽５の上方に位置している。この実施形態では、給水機構４５が、補助洗濯槽４４及びメイン洗濯槽５に共用されるように構成されている。
【００５７】
即ち、前記給水機構４５は、詳しく図示はしないが、注水ケースに、メイン給水弁２３を有するメイン給水経路、ＦＢ用給水弁２４及びＵＦＢユニット５１を有するＦＢ用給水経路、柔軟剤用給水弁２５を有する柔軟剤用給水経路を備えており、前記補助洗濯槽４４に対して上方から給水を行うように構成されている。この場合、ユーザは、メイン洗濯槽５で洗濯運転を行う場合には、前記栓４８を操作して排水孔４７を開放させておくようにする。これにて、補助洗濯槽４４から排水孔４７を通してメイン洗濯槽５に対する給水が行われる。
【００５８】
これに対し、補助洗濯槽４４にて予洗いコースを行う場合には、栓４８により排水孔４７を閉塞させておくようにする。この場合も、ユーザが、操作パネル２０で予洗いコースを選択して運転を開始させると、ＦＢ用給水弁２４が開放され、ＵＦＢユニット５１を通して補助洗濯槽４４内にファインバブル水が給水される。これと共に、超音波発生装置３０が駆動される。これにより、ファインバブル自体の機能及びファインバブル水に対する超音波の照射により、衣類に対する優れた洗浄作用を得ることができる。このような第３の実施形態によれば、給水機構４５が補助洗濯槽４４及びメイン洗濯槽５に共用されるので、その分、構成の簡単化を図ることができる。メイン洗濯槽５に、ファインバブル水を供給して、洗濯運転を行うことが可能であることは勿論である。
【００５９】
図１２は、第４の実施形態を示すものである。この第４の実施形態が、上記第１の実施形態と異なるところは、補助洗濯槽６１の後辺部下部に、溢水排水路２８に代えて、水槽排水路６２を設けた構成にある。水槽排水路６２は、補助洗濯槽６１内からメイン洗濯槽５と水槽４との間を通して排水するためのものである。この場合も、上記第１の実施形態と同様に、補助洗濯槽６１は、出入口１７内に嵌合している使用位置と、図示するような、上方に回動された開放位置との間で回動可能とされている。
【００６０】
そして、補助洗濯槽６１の開放位置では、前記水槽排水路６２の先端（下端）が、水槽４の上面開口部の外周側部分に位置し、補助洗濯槽６１からの排水が、メイン洗濯槽５の外周面と水槽４の内周面との間を通してなされるようになっている。この第４の実施形態にあっても、補助洗濯槽６１内からの排水を、水槽排水路６２を介して、メイン洗濯槽５の外周側（水槽４との間）を通して容易に行うことができる。つまり、汚れた洗濯水を、メイン洗濯槽５内を通すことなく排水することができる。
【００６１】
尚、上記各実施形態では、メイン洗濯槽５（水槽４）の上部を塞ぐように補助洗濯槽を設けるようにしたが、補助洗濯槽を設ける位置としては、運転時に補助洗濯槽の上面を閉塞できる位置であれば、洗濯機の外箱２内の様々な位置に設けることができる。補助洗濯槽を着脱可能に設けるようにしても良い。また、上記各実施形態では、補助洗濯槽を回動可能に設けて、手動で補助洗濯槽内からの排水を行う構成としたが、自動で弁等を開閉して排水する構成とすることもできる。更に、予洗いコースの実行時間や、ファインバブル水におけるファインバブルの濃度といった具体的数値、金属板の具体的材質等は、一例を挙げたものに過ぎず、適宜変更して実施することができる。
【００６２】
その他、ファインバブル発生装置の具体的構造や、給水機構の構成、洗濯機の全体構成等についても、様々な変更が可能である。以上説明したいくつかの実施形態は、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。
【符号の説明】
【００６３】
図面中、１は洗濯機、３はトップカバー、４は水槽、５はメイン洗濯槽、１０は制御装置（第１の禁止手段、第２の禁止手段）、１３は排水路、１５は溢水路、１７は出入口、１８は外蓋、１９は蓋スイッチ（蓋検知手段）、２０は操作パネル、２１、４１、４４、６１は補助洗濯槽、２２、４５は給水機構、２３はメイン給水弁、２４はＦＢ用給水弁、２６は補助洗濯槽用給水弁、２７は第２給水経路、２８は溢水排水路、２９はヒンジ、３０は超音波発生装置、３１、４２、４６は金属板、３２は水検知センサ（水検出手段）、４７は排水孔、６２は水槽排水路を示す。
【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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【図１１】
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【図１２】
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