(57)【要約】【課題】モータなどの外力や複雑な構造を必要とせず、洗剤を十分に溶解した洗剤液を供給することができる洗剤溶解装置およびこれを備えた洗濯機を提供する。【解決手段】洗剤溶解装置は、水の供給経路の途中に設けられた給水容器１と、洗剤を溶解するための洗剤溶解容器２とを備える。給水容器１の内部には、水の力によって回転する第１羽根車３が配置され、洗剤溶解容器２の内部には、第１羽根車３の回転力が伝達されることによって回転する第２羽根車４を備える。洗濯機は、上記の洗剤溶解装置を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の供給経路の途中に設けられた給水容器と、
洗剤を溶解するための洗剤溶解容器と、
前記給水容器の内部に配置され、前記水の力によって回転する第１羽根車と、前記洗剤溶解容器の内部に配置され、前記第１羽根車の回転力が伝達されることによって回転する第２羽根車と
を備える、洗剤溶解装置。
【請求項２】
前記給水容器と前記洗剤溶解容器とが隣接して配置され、前記第１羽根車の回転軸と前記第２羽根車の回転軸とが同軸上に連結して形成された、請求項１に記載の洗剤溶解装置。
【請求項３】
前記給水容器と前記洗剤溶解容器との隔離壁に、連通穴が形成された、請求項１に記載の洗濯機の洗剤溶解装置。
【請求項４】
前記連通穴は、前記連通穴を通過する水の流量の総和が、前記給水容器のみを通過する水の流量の１／１０以下となるような大きさである、請求項３に記載の洗剤溶解装置。
【請求項５】
前記給水容器は、断面が円である円筒形状に形成され、
前記第１羽根車の回転軸と前記円の中心とが一致するように配置され、
前記円の第１の接線方向から前記水が供給される給水入口管と、
前記円の第２の接線方向へと前記水が出ていく給水出口管と
を備える、請求項１に記載の洗剤溶解装置。
【請求項６】
前記洗剤溶解容器は、内壁に、凸部の高低差が１００μｍ以上３ｍｍ以下の凹凸形状を有する、請求項１に記載の洗剤溶解装置。
【請求項７】
前記内壁の側面の略全面に亘って、前記凹凸形状が形成されている、請求項６に記載の洗剤溶解装置。
【請求項８】
前記給水容器から出てくる前記水に対して、前記洗剤溶解容器から出てくる洗剤液を合流させる集合管を備える、請求項１に記載の洗剤溶解装置。
【請求項９】
前記集合管は、前記給水容器から出てくる水の流れに対して略垂直な方向から、前記洗剤液を合流させるように形成されている、請求項８に記載の洗剤溶解装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の洗剤溶解装置を備える洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本装置は洗剤溶解装置に関する。特に粉末状の洗剤溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衣類や機器などを洗浄する洗剤の一つに粉末状の洗剤がある。特に衣類の洗濯における洗剤には粉末状のものが多い。洗濯機に洗剤溶解装置が備えられていない場合、洗濯水量に応じた洗剤を、直接洗濯槽に投入する。冬期などの水道水の温度が低い場合は洗剤の溶解度が低下して、完全に溶解せずに衣類の間などに残る場合がある。また、衣類の量が多くて洗濯機を稼動するための負荷が大きい場合、洗濯機内における洗濯液の攪拌状態が悪化するため、洗剤が完全に溶解されずに残る場合がある。このような場合、洗剤が本来有する化学洗浄力を十分に発揮できず、さらに、すすぎによっても完全に洗剤が溶解されずに、固体のまま残る場合があった。洗濯機には洗剤を完全に溶解させるために、洗剤溶解装置が備えられたものがある。
【０００３】
簡易的な洗剤溶解装置としては、給水の経路の途中に箱を設けて洗剤溶解ボックスとし、この洗剤溶解ボックスに予め粉末洗剤を投入しておき、洗濯機の洗濯槽に水を入れると同時に、洗剤溶解ボックスに投入された洗剤を洗濯機の洗濯槽へ押し流す洗剤溶解装置がある。
【０００４】
特開２００２−１７７６８９号公報には、より高度な洗濯機の洗剤溶解装置が提案されている。同公報に提案されている洗剤溶解装置は、粉末洗剤の載置網を設けた洗剤溶解容器を備えて、洗剤溶解容器の中に洗剤攪拌翼を設け、洗い水の量の１／１６〜１／４０の量の洗剤溶解水を供給しながら洗剤攪拌翼をモータで回転させて洗剤を溶解させる装置である。この洗剤溶解装置では、高濃度の洗剤液を洗濯槽へ供給することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１７７６８９号公報（第３−５頁、第１，４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術において、簡易的な洗剤溶解装置では、強制的に洗剤を溶解させる機構を有していなかったため、洗剤が固まった固体のまま洗濯槽に押し流されたり、完全に溶解しないまま洗濯槽に押し流される場合があった。
【０００７】
上記公報の洗剤溶解装置においては、装置そのものが複雑であるという欠点を有し、また、洗剤の攪拌のためにモータなどの外部からの動力を必要とする。さらに、このモータは水中で使用するので、電気的な絶縁、漏電に対する対策、モータ内部に水が侵入しないような軸シールの構造などを十分に考慮する必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、モータなどの外力や複雑な構造を必要とせず、洗剤を十分に溶解した洗剤液を供給することができる洗剤溶解装置およびこれを備えた洗濯機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づく洗剤溶解装置は、水の供給経路の途中に設けられた給水容器と洗剤を溶解するための洗剤溶解容器とを備える。上記給水容器の内部に配置され上記水の力によって回転する第１羽根車と、上記洗剤溶解容器の内部に配置され、上記第１羽根車の回転力が伝達されることによって回転する第２羽根車とを備える。この構成を採用することにより、モータなどの外力を必要とせず、また構造が簡単な洗剤溶解装置を提供することができる。
【００１０】
上記発明において好ましくは、上記給水容器と上記洗剤溶解容器とが隣接して配置され、上記第１羽根車の回転軸と上記第２羽根車の回転軸とが同軸上に連結して形成されている。この構成を採用することにより、装置を小型化することができ、また、上記構造をより簡単にすることができる。
【００１１】
上記発明において好ましくは、上記給水容器と上記洗剤溶解容器との隔離壁に、連通穴が形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器へ水を供給するための供給手段を別途形成する必要はなく、簡単な構成で上記洗剤溶解容器に水を供給することができる。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記連通穴は、上記連通穴を通過する水の流量の総和が、上記給水容器のみを通過する水の流量の１／１０以下となるような大きさである。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器での上記水の滞留時間を長くすることができ、したがって上記洗剤を十分に攪拌することができ、その結果溶け残りを防止することができる。
【００１３】
上記発明において好ましくは、上記給水容器は、断面が円である円筒形状に形成され、また、上記第１羽根車の回転軸と上記円の中心とが一致するように配置されている。さらに、上記円の第１の接線方向から上記水が供給される給水入口管と、上記円の第２の接線方向へと上記水が出ていく給水出口管とを備える。この構成を採用することにより、上記水の力を効率よく上記第１羽根車に伝達することができる。
【００１４】
上記発明において好ましくは、上記洗剤溶解容器は、内壁に、凸部の高低差が１００μｍ以上３ｍｍ以下の凹凸形状を有する。より好ましくは、上記内壁の側面の略全面に亘って、上記凹凸形状が形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤が上記内壁に衝突することによって微粒子化され、上記洗剤の溶解を促進する効果が大きくなる。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記給水容器から出てくる上記水に対して、上記洗剤溶解容器から出てくる洗剤液を合流させる集合管を備える。より好ましくは、上記集合管は、上記給水容器から出てくる水の流れに対して略垂直な方向から、上記洗剤液を合流させるように形成されている。この構成を採用することにより、上記洗剤溶解容器において完全に溶解しなかった上記洗剤が残っていても上記集合管で溶解させることができる。上記水と上記洗剤液との合流する角度を垂直にすることによって、上記洗剤を溶解させる効果が増大する。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく洗濯機は、上述の洗剤溶解装置を備える。この構成を採用することにより、上記洗剤の溶解を促進して、上記洗剤の化学洗浄力を十分に引き出して洗濯を行なうことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（構成）
図１から図４を参照して、本発明に基づく洗剤溶解装置について説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態における洗剤溶解装置の断面図である。装置は大別して、給水容器１、洗剤溶解容器２および集合管８からなり、それぞれの装置については配管などで互いに接続されている。
【００１９】
給水容器１および洗剤溶解容器２は、それぞれ円筒形の容器であり、互いに隣接して配置されている。給水容器１および洗剤溶解容器２との境界には、仕切り板２４が配置されている。給水容器１の側面（断面が円形である曲面）の底部には水を給水容器１に供給するための給水入口管５が配置され、給水容器１の上部には、給水容器１から水を排出するための給水出口管６が配置されている。
【００２０】
給水容器１の内部には、第１羽根車３が配置されている。第１羽根車３には、６枚の平面状の羽根が形成されており、各羽根の主表面は、給水容器１の軸方向と平行になるように形成され、回転自在になるように配置されている。第１羽根車３の回転軸は、給水容器１の底面（円形）の中心と一致するように配置されている。第１羽根車３は、モータなどの外部から動力が伝えられる装置に接続されていない。
【００２１】
図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図を図２に示す。給水入口管５は、給水容器１の断面形状である円の接線方向に配置されている。同様に、給水出口管６も、給水容器１の断面形状である円の接線方向に配置されている。第１羽根車３は上記の通り６枚の羽から形成され、回転軸は、給水容器１の断面形状の円の中心と一致している。水道水などの給水は、矢印３０に示すように給水入口管５を通って、給水容器１に供給され、矢印３１に示すように、給水出口管６を通って給水容器１から排出される。本実施の形態においては、給水入口管５と給水出口管６とは、互いに逆の向きに配置されている。すなわち、図２においては、向かって右側に給水入口管５が配置され、向かって左側に給水出口管６が配置されている。
【００２２】
図１において、給水容器１の上側には、仕切り板２４を介して、円筒形の洗剤溶解容器２が配置されている。第１羽根車３の回転軸の一方は、給水容器１の底板１４に支えられ、他方は第２羽根車４と連結部材１３を介して連結されている。連結部材１３の周りには、少量の水を給水容器１から洗剤溶解容器２へ移動させるための連通穴１０が円形に形成されている。本実施の形態においては、連通穴１０の中心と第１羽根車３の回転軸とが一致するように、１つの貫通する穴が形成されているが、仕切り板２４に中間軸受けを形成して連結部材１３を支えて、仕切り板２４の他の位置に、連通穴が複数個形成されていてもよい。
【００２３】
洗剤溶解容器２の内部には第２羽根車４が配置されている。本実施の形態においては、第２羽根車４は、第１羽根車３と同様の形状であり６枚の羽を有しているが、第１羽根車３の形状は水の力を回転エネルギーに変換する作用が大きいものが好ましく、第２の羽根車４の形状は、洗剤を攪拌する作用が大きいものが好ましい。たとえば、第１の羽根車３をスパイラル形状にすることが挙げられる。
【００２４】
第２羽根車４の上部は上部軸受板２３によって支えられ、下部は連結部材１３に連結している。上部軸受板２３は、棒状であり洗剤溶解容器２の側壁から内側に突出するように形成されている。第１羽根車３の回転軸と第２羽根車４の回転軸とは同軸上に連結して形成されている。すなわち、第１羽根車３が回転するとその回転に従って、第２羽根車４も一体的に回転するように形成されている。
【００２５】
洗剤２０は、図１に示すように、スプーン２７などを使って、洗剤溶解容器２の上側から洗剤溶解容器２に投入される。洗剤溶解容器２の上部には、洗剤溶解容器２の形状に対応するように形成された蓋２１が配置されている。蓋２１は開閉自在になるように形成されている。蓋２１の内側には、ゴムパッキン２２が配置されており、蓋２１と洗剤溶解容器２との密閉性が確保できるように形成されている。
【００２６】
洗剤溶解容器２の上部には、洗剤溶解容器２の側面から突出するように、洗剤液出口管７が配置されている。洗剤液出口管７の延長上には、Ｔ字形の集合管８が配置されており、給水容器１に接続されている給水出口管６を流れる水に対して垂直な方向から、洗剤液出口管７を流れる洗剤液が合流するように形成されている。
【００２７】
給水容器１の底板１４には、給水容器１および洗剤溶解容器２に残った水を排出できるように排水管２６および排水電磁弁２５が配置されている。
【００２８】
洗剤溶解容器２の側壁の拡大断面図を図３に示す。洗剤溶解容器２の側面の壁９の内側には四角錐形の凹凸１２が形成されている。本実施の形態では、凹凸１２の断面における三角形の形状の頂点と底辺との距離は約２ｍｍである。また、凹凸１２は洗剤溶解容器２の側面の壁９全体に亘って形成されているが、壁９の一部に凹凸１２が形成されていてもよい。たとえば、図４に示すように、洗剤溶解容器２の長手方向に、複数列の凹凸１２が断続的に形成されていてもよい。
【００２９】
本装置は、洗濯機に備えることができる。たとえば、洗濯機の筐体の内側であって、洗濯槽やモータの配置に支障をきたさない上部の位置に本装置を取り付けることができる。洗剤の投入口の蓋は、洗濯機の上面に露出するように配置される。水道などからの配管は給水入口管に接続して、集合管からの洗濯液を洗濯槽に送るように、各配管を接続する。
【００３０】
（作用・効果）
本洗剤溶解装置を使用する場合は、図１に示す排水電磁弁２５は閉じた状態にする。初めに、洗剤溶解容器２の上部の蓋２１を開けて洗剤２０を洗剤溶解容器２に投入する。次に、水が漏れ出てこないように蓋２１を閉じて、矢印３０に示すように、水道水などの水を本装置に供給する。水は給水入口管５を通って給水容器１に供給されると同時に、第１羽根車３をその水圧によって回転させる。
【００３１】
給水容器１に供給された水は、給水容器１の内部を完全に充填して、矢印３６に示すように仕切り板２４に形成された連通穴１０を通って洗剤溶解容器２に流入する。この際、給水容器１に供給された水の一部は、給水容器１の水圧によって連通穴１０を通過する。連通穴１０を通過しなかった水は、矢印３１に示すように給水出口管６を通って、集合管８へと向かう。
【００３２】
洗剤溶解容器２では、連通穴１０から供給される水によって洗剤２０が溶解される。連続的な水の供給により、第１羽根車３の回転力が第２羽根車４に伝達されて、第２羽根車４が回転する。連通穴１０から水が供給されることに加えて、第２羽根車４で攪拌されることにより、洗剤２０の溶解が促進される。洗剤の含まれていない水が、連通穴１０を通じて連続的に洗剤溶解容器２に供給されるので、洗剤の溶解度が飽和しない状態を維持することができる。洗剤が水に溶解したものである洗剤液は洗剤液出口管７を通じて集合管８へと向かう。
【００３３】
このように、水の力によって第１羽根車を回転させて、その回転力を第２羽根車に伝達して第２羽根車を回転させる。洗剤を含んだ水を第２羽根車で攪拌することにより、モータなどの外部の動力を必要とせずに、洗剤の溶解を促進することができる。また、本実施の形態のように、給水容器と洗剤溶解容器とを隣接させて、第１羽根車の回転軸と第２羽根車の回転軸を同軸に連結することによって、本装置を簡単な構成とすることができる。本装置を配置する空間に制約がある場合は、給水容器と洗剤溶解容器とを分離して配置して、第１羽根車の回転軸と第２羽根車の回転軸とを適当な連結機構で連結して回転の動力を伝達してもよい。
【００３４】
本発明に基づく洗剤溶解装置は、モータなどの外部動力を用いる洗剤溶解装置と比較して、電気絶縁や軸シール構造を形成する必要がなく、生産性が向上して安価に装置を製造することができる。また、構造が簡単であることから、部品の経年劣化もほとんど考慮する必要はない。さらに、装置自体を小型にすることができる。
【００３５】
図２に示すように、給水容器への水の供給は、給水容器の円筒形状の断面における円の接線方向から行なわれ、給水容器からの水の排出は、給水容器の円筒形状の断面における円の接線方向へ行なわれる。この構成を採用することによって、水の力を効率よく第１羽根車に伝達することができる。
【００３６】
さらに、連通穴を給水容器と洗剤溶解容器との隔離壁に形成することによって、洗剤溶解容器への専用の給水手段を形成せずに、簡単な構成で洗剤溶解容器に水を供給することができる。
【００３７】
連通穴を通過する水は、給水容器と洗剤溶解容器との水圧差で移動するが、連通穴が大きすぎると、多量の水が一度に洗剤溶解容器に流れて、洗剤が洗剤溶解容器内部に滞留して攪拌される時間が短くなり、十分に溶解されないまま洗剤溶解容器から排出されてしまう。このため、連通穴を通過する水の流量はある程度小さいほうが好ましい。特に、給水容器のみを経て集合管に送られる流量の１／１０以下にすると洗剤溶解容器における洗剤の滞留時間が長くなり、溶解が促進される。この条件を満たす連通穴を形成することにより、洗剤を洗剤溶解容器で十分に攪拌して溶解させることができる。たとえば、洗濯機の洗剤溶解装置の場合、給水容器のみを通る流量を４リットル／ｍｉｎとして、洗剤溶解容器の容積を４００ｍｌ、連通穴の通過流量を４００ｍｌ／ｍｉｎとすると、洗剤溶解容器での滞留時間は約１分となり、洗剤を攪拌して溶解する効果が十分に得られる。
【００３８】
図３に示すように、洗剤溶解容器の内壁の略全面には、凹凸形状が形成されている。この構成を採用することにより、洗剤が回転して移動しながら遠心力で洗剤溶解容器の内側に衝突する際の抵抗が増して、洗剤粒などは擦りつぶされて微粒子化され、溶解効果を促進することができる。すなわち、第２羽根車によって攪拌されて溶解が促進する上に、洗剤溶解容器の内壁の凹凸に衝突して洗剤が微細化されて、さらに溶解が促進される。本実施の形態においては、凹凸形状として四角錐形のものを採用しているが、特に四角錐形に限られず、洗剤の接触する抵抗が増す形状であればよい。凹凸の大きさとしては、凹凸の高低差を１００μｍ以上３ｍｍ以下とすると、洗剤を溶解する効果が大きく好ましい。
【００３９】
洗剤溶解容器２の中で洗剤２０が溶解した洗剤液は矢印３２に示すように、洗剤溶解容器２から洗剤液出口管７を通じて、集合管８に送られる。集合管８に送られる流量は、連通穴１０を通過する流量と同じである。集合管８では、矢印３４に示す給水容器１から流れてくる水が主流となり流速も速い。この流れに対して略垂直な方向から、矢印３３で示すように洗剤液が合流している。別の観点からいえば、洗剤溶解容器で生成された洗剤液は、集合管において多量の水に叩かれる。洗剤溶解容器内で完全に溶解しなかった洗剤があった場合においても、この作用によって、溶解が促進される。さらに、洗濯槽などに到達するまでに溶解されて、溶け残りを防止することができる。矢印３５で示すように、集合管８で合流した洗剤液は、所定の容器やタンクなどに送られる。たとえば、洗濯機であれば洗濯槽に送られる。
【００４０】
本装置の使用完了後に、装置の中に水が溜まったまま保管すると、雑菌が繁殖したり、冬期には水が凍結したりする。これらを防止するために、本装置の使用が終了したら、排水電磁弁２５を開放して、排水管２６から装置の内部に溜まった水を排水する。
【００４１】
本装置は洗剤を十分に溶解する必要性がある機器全般に取り付けることができる。本装置を洗濯機に取り付ける場合には、洗濯槽への水の供給経路の途中に本装置を取り付ける。こうすることで、予め洗剤を洗剤溶解容器に入れて水の供給を開始すると、水の供給と同時に溶解した洗剤を洗濯槽へ投入することができる。よって、洗剤の溶け残りを防止することができ、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる。特に冬期においては、洗剤を溶解するための水の温度が低くなって洗剤の溶解度が小さくなり、本願発明による洗剤溶解の効果が顕著になる。水の供給の開始および停止や排水電磁弁の開閉は、洗濯機の制御部からの信号によって行なわれるようにしてもよい。
【００４２】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の洗剤溶解装置によれば、水の供給圧力を利用して羽根車を回転させることによって、モータなどの外力を使用せず、また、複雑な構造を有さず、粉末洗剤を効果的に溶解して、洗剤液を供給することができる洗剤溶解容器を供給することができる。この結果、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる。また、本発明における洗剤溶解装置を洗濯機に備えることにより、洗剤の溶け残りを防止して、洗剤の有する化学洗浄力を十分に引き出すことができる洗濯機を供給することができる。特に冬期の水温の低いときなどには、本願装置の効果が顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態における洗剤溶解装置の概略断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態における第１の洗剤溶解容器の壁の拡大断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態における第２の洗剤溶解容器の斜視図である。
【符号の説明】
１  給水容器、２  洗剤溶解容器、３  第１羽根車、４  第２羽根車、５  給水入口管、６  給水出口管、７  洗剤液出口管、８  集合管、９  壁、１０  連通穴、１２  凹凸、１３  連結部材、１４  底板、２０  洗剤、２１  蓋、２２ゴムパッキン、２３  上部軸受板、２４  仕切り板、２５  排水電磁弁、２６排水管、２７  スプーン、３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６  矢印。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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