JP5147082B2 - 洗濯装置 - Google Patents

Description

本発明は、被洗浄物を洗浄する洗濯装置に関するもので、特に、水、石油溶剤或いは有機系溶剤などを含む洗浄液を充填した洗濯槽内で被洗浄物を洗浄する洗濯装置に関する。

従来の洗濯装置として、鉛直方向に回転軸を形成する洗濯槽を備えるものだけでなく、水平方向或いは水平方向から傾斜させた方向（以下、単に「水平傾斜方向」と呼ぶ）に回転軸を形成する洗濯槽を備えるものが、広く普及されている。鉛直方向に回転軸を形成する洗濯槽を備えた洗濯装置は、洗濯槽の底部に設置されたパルセータを回転させて、洗濯槽内の洗浄液に回転流（渦巻き水流）を発生させる。そして、発生した洗浄液の回転流の力によって、衣類などの被洗浄物同士が擦り合わさることで（もみ洗いの原理）、被洗浄物が洗浄される。一方、水平方向或いは水平傾斜方向に回転軸を形成する洗濯槽を備えた洗濯装置は、洗濯槽を回転させることで、洗濯槽の内壁面に突設された羽根により被洗浄物を洗濯槽の上側に移動させた後、その被洗浄物を自重で落下させる。この被洗浄物が落下したときに、洗濯槽の内壁面との衝突による衝撃力によって（たたき洗いの原理）、被洗浄物が洗浄される。

このような洗濯装置による洗濯に利用される洗浄液は、水、或いは水に界面活性剤を混入させた溶剤などの水系の洗浄液と、石油系溶剤、或いは有機系溶剤などの非水系の洗浄液とに分類される。水系の洗浄液を利用した場合、被洗浄物に付着した水溶性の汚れが洗浄されるが、被洗浄物の生地や繊維によっては硬化や損傷を受けるため、洗浄後の被洗浄物の状態を悪くしてしまう。一方、非水系の洗浄液を利用した場合、水系の洗浄液のような被洗浄物の損傷の危険性を回避できるが、水溶性の汚れを確実に洗浄できない。

これに対して、本出願人は、中心軸が水平方向となる洗濯槽がその内部に設置されたケーシング内を洗浄液で充填させて、洗濯槽を回転させることで、洗濯槽内に収容された被洗浄物を洗浄液中で浮遊させるようにして洗浄する洗濯方法（特許文献１参照）及び洗濯装置（特許文献２）を提案した。この特許文献１の洗濯方法及び特許文献２の洗濯装置ではそれぞれ、内壁面に周方向に連続した凹凸が設けられた洗濯槽を回転させることで、洗濯槽の内壁面側の洗浄液において、洗濯槽の内壁面の凹凸毎の渦流が発生する。この渦流が洗濯槽の内壁面に沿って連続して形成されることで、洗濯槽内の洗浄液には、洗濯槽の回転に沿った大きな流れが発生する。このようにして発生する渦流と大きな流れとが被洗浄物に影響を与えるため、被洗浄物は、洗濯槽内で漂うように浮遊して広がる。そのため、被洗浄物における洗浄液との接触面が広くなるだけでなく、被洗浄物への洗浄液の浸透力が高まり、結果、被洗浄物の汚れに対する洗浄液による洗浄効果が高まった。

即ち、本出願人は、特許文献１の洗濯方法及び特許文献２の洗濯装置のように、ケーシング内に充填させた洗浄液に対して、洗濯槽の回転に基づく圧力分布を形成して洗浄を行うことで、被洗浄物の損傷を防ぐとともに、その洗浄効果を高めることができた。又、洗浄液に形成される圧力分布が、被洗浄物の洗浄液中での挙動に影響するため、これらの効果を十分に発揮するためには、ケーシング内に充填させた洗浄液に対して、その圧力分布を効果的に形成する必要がある。

そして、本出願人は、特許文献１及び特許文献２それぞれの構成について更なる検証を行った結果、上述したように、洗濯槽の内壁面に周方向に連続して設けられた凹凸面の回転により、洗浄液内に圧力分布が形成されることが明らかになった。即ち、洗濯槽には、その回転方向に沿って凹凸面が形成される。そのため、洗濯槽が回転したとき、凹部内の洗浄液は凸部によって回転方向に移動しようとするが、洗浄液自身は滞留しようとすることで、その凹部内に渦巻状の旋回流が発生する。

この渦巻き状の旋回流が、各凹部に形成されることで、ケーシング内に充填させた洗浄液は、洗濯槽の径方向に略同心円状に異なる流速で流れて、洗濯槽の径方向に圧力分布が形成される。洗濯槽の径方向に対して形成される圧力分布が、洗濯槽内で被洗浄物を浮遊させるため、結果的に、洗浄液中で浮遊して漂う被洗浄物を拡げることとなり、洗浄効果を促進するとともに、被洗浄物の損傷を防止できる。

特許３８４１８２２号公報 特許３８６３１７６号公報

この特許文献１及び特許文献２それぞれでは、上述したように、ケーシング内に洗浄液を充填したケーシング内で洗濯槽を回転することで、洗浄液中で被洗浄物を浮遊させて洗浄する。しかしながら、ダウンジャケットなどのように、比重が小さい被洗浄物を洗浄する場合、その重力に比べて浮力が大きく働くため、被洗浄物が、洗濯槽の上部（天部）に浮いてしまう。そのため、比重が小さい被洗浄物を洗浄する場合は、被洗浄物に働く浮力により、洗濯槽の上部に浮いてしまうこととなり、その結果、回転している洗濯槽の内壁面に被洗浄物が接触することとなる。よって、洗濯槽の上部において、被洗浄物が洗濯槽の内壁面との衝突を繰り返すこととなり、その結果、被洗浄物の生地に損傷を与えることとなる。

このような問題に鑑みて、本発明は、比重が小さい被洗浄物を洗浄液中で拡がるように浮遊させるとともに、洗濯槽への衝突を防ぐことができる洗濯装置を提案することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の洗濯装置は、鉛直方向より水平方向に傾いた方向或いは水平方向となる回転軸により回転するとともに被洗浄物が内部に収容される洗濯槽であって、該洗濯槽の内壁面において径方向に凹凸させた凹凸曲面を設けた洗濯槽と、該洗濯槽を覆うとともに洗浄液が供給されるケーシングと、該ケーシングに前記洗浄液を供給する給液流路と、該ケーシングから前記洗浄液を排出する排液流路とを備え、被洗浄物を洗浄液中で漂うにして広がりながら浮遊させて洗浄する洗濯装置において、前記ケーシング内に供給された洗浄液の液位を測定する液位センサと、洗浄液の前記ケーシング内への供給及び循環と前記洗濯槽の回転とを制御して、前記被洗浄物の洗浄動作を制御する制御部と、を備え、
前記被洗浄物を洗浄する際、前記制御部は、前記ケーシング内の洗浄液の液位を、前記洗濯槽の中心軸以上の高さ位置で、前記洗濯槽に投入される被洗浄物の種類に応じた前記ケーシング内の洗浄液の液位を設定し、前記液位センサの検出した値に基づいて、前記給液流路によって前記ケーシングに供給される洗浄液の流量と、前記排液流路によって前記ケーシングから排出する洗浄液の流量とを制御して、前記ケーシング内の洗浄液の液位を設定された液位とした状態で、前記洗濯槽を回転させることを特徴とする。

これらの洗濯装置において、前記給液流路が、前記ケーシングにおける前記洗濯槽の直上に設置されるものとしてもよいし、前記給液流路が、前記ケーシングにおける前記洗濯槽の直上から外れた位置に設置されるものとしてもよい。

本発明によると、液位センサによりケーシング内の洗浄液の液位を測定し、被洗浄物の種類に応じた液位で、被洗浄物の洗浄を行うことができる。これにより、洗浄液中を漂うようにして拡がりながら洗浄される被洗浄物が、その洗浄液の液位により、浮遊する範囲が制限される。そのため、比重の小さい被洗浄物を洗浄する場合においては、ケーシング内の洗浄液の液位を低くすることにより、洗浄液中で浮き上がって洗濯槽に衝突することを防止できる。

は、本発明の洗濯装置の基本構成示す概略斜視図である。 は、図１の洗濯装置のケーシング内に設けられる洗濯槽の構成を示す概略斜視図である。 は、図２に示す洗濯槽の回転軸に垂直な方向における洗濯槽の概略断面図である。 は、図３に示す洗濯槽の要部拡大図である。 は、本発明の第１の実施形態の洗濯装置の概略構成を示す図である。 は、本発明の第２の実施形態の洗濯装置の概略構成を示す図である。

＜基本構成＞
本発明の洗濯装置の基本構成について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の洗濯装置の構成を示す概略斜視図であり、図２は、図１の洗濯装置における洗濯槽の構成を示す概略斜視図である。又、図３は、図２に示す洗濯槽の回転軸に垂直な方向における洗濯槽の概略断面図であり、図４は、図３における要部拡大図である。

図１に示すように、本発明の洗濯装置は、洗浄液が内部に供給されるケーシング１と、このケーシング１内部に設けられる円筒形状の洗濯槽２と、ケーシング１の前面側を開口して設けられた被洗浄物の投入口１１を覆う扉部３と、ケーシング１を貫通して洗濯槽２に接続された回転軸４と、回転軸４を通じて回転力を伝達させて洗濯槽２を回転させる駆動機構５と、を備える。図１示すケーシング１及び洗濯槽２のそれぞれは、その中心軸が鉛直方向から水平方向に傾斜した円筒形状で構成されている。即ち、洗濯装置２は、鉛直方向から水平方向に傾斜した中心軸を回転軸として、ケーシング１内で回転する。尚、ケーシング１は、洗濯槽２と同心円状の断面を備える円筒形状に限られるものではなく、その内部で洗濯槽２が自由に回転できる形状であればよい。

扉部３は、図１に示すように、その一部が投入口１１よりケーシング１内に挿入される突起部を有し、扉部３により投入口１１を閉じたときに、扉部３の突起部が投入口１１に嵌入することで、外部に洗浄液が漏れないように、ケーシング１が扉部３により密封される。又、扉部３は、ケーシング１を閉じたときに、作業者がケーシング１内部を確認できるように、ガラスなどの透明部材で構成された窓部を備えるものとしてもよい。これにより、作業者は、ケーシング１内に供給される洗浄液の量や、洗浄中の被洗浄物の様子などを視認できる。駆動機構５は、回転軸４を備えた電動モータで構成するものとしてもよいし、回転軸４を間接的に回転させる電動モータと、電動モータの回転を回転軸４に伝達させるプーリ及びベルトとによって構成するものとしてもよい。又、この駆動機構５は、ケーシング１の外部に設けられるため、回転軸４は、ケーシング１に挿入されて洗濯槽２と接続される。よって、ケーシング１は、この回転軸４が挿入される軸受部が設けられる。この軸受部は、ケーシング１内の洗浄液が外部に漏れないようにするシール構造を備える。

このように構成される洗濯装置における洗濯槽２の構成について、図２〜４を参照して以下に説明する。図２に示すように、その回転軸が鉛直方向から水平方向に傾斜した円筒形状に構成された洗濯槽２は、一方の底面に開口された開口部２１を備えた籠形状である。洗濯槽２の内壁面には、洗濯槽２の回転軸に対して垂直な断面が円周方向に連続した凹凸形状となる凹凸曲面２２と、洗濯槽２の回転軸の方向を長手方向として開口したスリット２３とを備える。そして、図３に示すように、洗濯槽２の回転軸に対して垂直な洗濯槽２の内壁面の断面における円周方向に沿って、凹凸曲面２２とスリット２３とが交互に形成される。

洗濯槽２の内壁面に構成される凹凸曲面２２は、図２に示すように、洗濯槽２の回転軸に対して垂直となる凹凸形状による断面を洗濯槽２の回転軸方向に沿って連続させた曲面によって形成される。即ち、洗濯槽２の回転軸方向をそれぞれの長手方向とする凹部２２ａ及び凸部２２ｂ（図３参照）が、洗濯槽２の回転軸に垂直な円周方向に沿って交互に連続して形成されることで、洗濯槽２の内壁面に凹凸曲面２２が構成される。又、スリット２３は、洗濯槽２の内壁から外壁に向かって貫通するため、このスリット２３によって、洗濯槽２内の洗浄液がケーシング１と洗濯槽２との間の領域に排出されるとともに、ケーシング１と洗濯槽２との間の領域内の洗浄液が洗濯槽２内に流入される。

尚、図２の構成では、スリット２３を、洗濯槽２の回転軸方向を長手方向として開口させたものとしたが、洗濯槽２の回転軸方向に対して配列させた複数の孔によって形成されるものとしてもよい。又、このスリット２３は、洗濯槽２の周面となる内壁面だけでなく、開口面２１に対抗した底面２４にも設けられるものとしてもよいし、ケーシング１（図１参照）と開口面２１との間に間隙を設けて構成してもよい。そして、ケーシング１と開口面２１との間又は底面２４だけにスリット２３を設けるものとしてもよい。更に、洗濯槽２の構成についても、その内壁面に凹凸曲目２２とスリット２３とが交互に形成されるものに限らず、洗濯槽２の内壁面の全周面にわたって、凹凸曲面２２が形成されるとともに、凹部２２ａ（図３参照）の一部にスリット２３が設けられる構成としてもよい。

このように構成される洗濯槽２において、図３に示すように、洗濯槽２の周方向に隣接するスリット２３の間に設けられた凹凸曲面２２は、複数の凹部２２ａと複数の凸部２２ｂとが交互に形成された構成となる。このとき、図４に示すように、凹部２２ａの底部２２１、凸部２２ｂの頂部２２２、及び凹部２２ａと凸部２２ｂとの接続部２２３それぞれにおける形状の変化を緩やかなものとすることで、凹凸曲面２２の周方向の断面による曲線を滑らかなものとする。これにより、凹凸曲面２２が洗濯槽２の周方向に沿って回転したとき、凹部２２ａの内側の流体に対して、凸部２２ｂが流れを形成する際、その流れに与える乱れを抑制できる。この凹凸曲面２２は、洗濯槽２の周方向に対して同じ幅に形成されるものとしてもよいし、図３に示すように、洗濯槽２の周方向に沿った幅が異なるものとしてもよい。尚、この凹凸曲面２２は、湾曲させた薄肉の金属板で形成し、スリット２３を設けられた円筒籠状の洗濯槽２の内壁面に取り付けられるものとしてもよい。

このような構成の洗濯槽２が、回転軸４を通じて駆動機構５から伝達された回転力によって、洗浄液が供給されたケーシング１内で回転して、洗濯槽２内に収容された被洗浄物の洗浄や濯ぎが成される。このときの洗濯槽２内部における洗浄液の挙動と被洗浄物の関係について、図３及び図４を参照して簡単に説明する。図４に示す矢印Ａの方向に洗濯槽２が回転するとき、この回転方向（矢印Ａ）に対して凹部２２ａよりも後ろ側の凸部２２ｂが、凹部２２ａの位置に移動するため、凹部２２ａの両側にある２つの凸部２２ｂと凹部２２ａに囲まれた領域Ｒ内の洗浄液が回転方向（矢印Ａ）に移動しようとする。しかしながら、領域Ｒ内において凸部２２ｂの頂部２２２に近い側では、凹部２２ａの両側に挟まれた凸部２２ｂの間隔が広くなるため、凸部２２ｂの移動による影響が小さくなる。そのため、凸部２２ｂの頂部２２２に近い側の洗浄液は停滞しようとして、矢印Ａに沿って回転する凸部２２ｂに沿った大きな流れを形成する。

このように、洗濯槽２の内壁面に近傍の洗浄液は、凹凸曲面２２の回転により、その回転方向（矢印Ａ）に沿った大きな流れを形成するとともに、凹凸曲面２２における凹部２２ａ及び凸部２２ｂで形成される各領域Ｒ内に、凹部２２ａ及び凸部２２ｂに沿った渦流を形成する。一方、洗濯槽２の回転軸側の領域における洗浄液は、凹凸曲面２２から離れるため、この凹凸曲面２２の回転による影響が小さい。これらのことから、凹凸曲面２２の回転により形成される回転方向（矢印Ａ）に沿った大きな流れと凹部２２ａ及び凸部２２ｂに沿った渦流とが、洗濯槽２の中心軸に向かって径方向に伝播する。

よって、洗濯槽２内の洗浄液は、洗濯槽２の回転軸に対して垂直な断面において、洗濯槽２の内壁面から回転軸に向かって、異なる流速による洗浄液の流れの層が形成される。即ち、洗濯槽２内では、内壁面側に、最も速い流速となる洗浄液の流れの層が周方向に形成され、洗濯槽２の回転軸に向かって、その流速が遅くなる洗浄液の流れの層が形成される。これによって、洗濯槽２内を充填される洗浄液は、内壁面から回転軸に向かう径方向に対して、圧力分布が形成されることとなり、この圧力分布に基づいて被洗浄物が洗浄液中を漂う。即ち、被洗浄物は、洗浄液中に発生する圧力分布や浮力などの影響によって、洗濯槽２内の洗浄液中で、無重力状態で遊泳しているような挙動を示す。よって、この洗濯槽２内の被洗浄物は、自身も拡がりながら洗浄液中を浮遊することとなる。

又、洗濯槽２内の洗浄液に流速の異なる層が形成されて圧力分布ができるため、洗浄液中の被洗浄物は、洗濯槽２の内壁面側に移動した場合、洗浄液の速い流れに影響された挙動を示す。即ち、回転方向の大きな流れに加えて、凹凸曲面２２によって形成される渦流が存在することから、この洗浄液の流れによって、被洗浄物が洗濯槽２の内壁面に衝突が防がれるだけでなく、回転軸側に強制的に移動させられる。更に、洗浄液の流速が異なることから圧力分布が形成されるため、各層の流速の影響を受ける被洗浄物は、洗浄液中を漂うことで拡がる。これにより、被洗浄物は、洗浄液の液体分子と接触する面が拡がるため、洗浄液による洗浄及び濯ぎの効果が高くなるだけでなく、被洗浄物に対して、洗浄液の流れに基づく捻りや洗濯槽への衝突などの負担が軽減されるため、洗浄による損傷が低減される。

この洗濯槽２内に洗浄液を満たした場合、比重の小さいダウンコートなどのように、浮力が大きく働く被洗浄物の場合は、洗浄及び濯ぎを行うために洗濯槽２を回転させたとき、被洗浄物が洗濯槽２の上部に浮いて、洗濯槽２の上部の内壁面に接触してしまう。よって、以下の各実施形態で説明するように、浮力の大きい被洗浄物の洗濯槽２への接触を防ぐために、洗濯槽２を洗浄液で満たすことなく、洗濯槽２の上部に空気の層を形成させる。即ち、洗浄液の液位が、洗濯槽２の内壁面の最下位から内周径以上の位置と最上位よりも低い位置とされ、洗浄液の液位から洗濯槽２の最上位の間に空気の層が形成される。このように洗濯槽２中に空気の層を形成することで、洗浄液中を浮遊する被洗浄物は、洗浄液の液位よりも高い位置に移動することがないため、洗濯槽２の上部の内壁面に被洗浄物が衝突することを防止できる。

このように洗濯槽２を回転させて、洗濯槽２内の洗浄液に圧力分布を形成して、洗浄液中で被洗浄物を拡がるように浮遊させることで、被洗浄物の洗浄や濯ぎを行える。尚、濯ぎの場合は、洗浄液の代わりに濯ぎ用の水が供給される。この被洗浄物の洗浄や濯ぎを行うための洗濯槽２の回転については、一定方向の回転のみを所定時間連続して行うものとしてもよいし、一定方向の回転を所定時間毎に断続して行うものとしてもよい。即ち、洗濯槽２を正転方向（或いは逆転方向）に一定時間連続して回転させてもよいし、洗濯槽２を正転方向（或いは逆転方向）に回転させる回転期間と洗濯槽２の回転の停止期間とを一定期間が経過するまで繰り返し行うものとしてもよい。更に、洗浄や濯ぎのための洗濯槽２の回転を断続的に行う場合において、断続的に開始される回転毎に、その回転方向を逆方向に切り換えるものとしてもよい。即ち、洗濯槽２を回転させ回転させる回転期間と洗濯槽２の回転の停止期間とを一定期間が経過するまで繰り返し行い、且つ、回転期間毎に洗濯槽２の回転方向を正転方向と反転方向とで切り換えるものとしてもよい。

尚、このようにして洗浄及び濯ぎが実行される洗濯装置において、洗浄時に供給される洗浄液は、水系又は非水系のいずれであっても構わない。そして、水系の洗浄液としては、水、或いは水に界面活性剤を調合させたものなどが使用される。この水系の洗浄液により、水溶性の汚れを洗浄することができる。又、界面活性剤が調合される場合は、この界面活性剤が化学的に反応することで、油性の汚れをも洗浄できる。一方、非水系の洗浄液としては、石油系（炭化水素系）溶剤、或いは有機系溶剤などが使用される。この非水系の洗浄液は、主に油性の汚れを洗浄でき、又、水系の洗浄液に比べて乾燥性が良いという特性を備える。

又、洗浄及び濯ぎの実行時において、洗浄液及び濯ぎ用の水はそれぞれ循環される。即ち、ケーシング１内に供給された洗浄液及び濯ぎ用の水は、ケーシング１より排出されると、濾過や化学処理などによる再生処理がなされた後、不図示のポンプなどで循環されて、ケーシング１に再び供給される。更に、洗浄及び濯ぎのそれぞれを開始するために洗浄液又は濯ぎ用の水を供給するとき、又は、洗浄及び濯ぎのそれぞれを終了するために洗浄液又は濯ぎ用の水を排出するとき、後述の各実施形態で説明するように、ケーシング１に設けられた空気流路により大気開放される。これにより、洗浄液又は濯ぎ用の水の供給又は排出のみを行うときにおいて、不図示のポンプなどにかかる負荷を低減し、その供給又は排出を速やかに実行できる。

以下の各実施形態における洗濯装置は、この基本構成で説明した洗濯装置の構成を共通に備えるものであり、又、この基本構成で説明した洗浄又は濯ぎにおける動作を共通に行うものである。よって、以下では、各実施形態の洗濯装置で特徴とする部分について詳細に説明するものとし、基本構成で共通となる部分の説明については省略する。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施の形態となる洗濯装置について、図面を参照して以下に説明する。図５は、本実施形態の洗濯装置の構成を示す概略図である。本実施形態の洗濯装置は、上述の基本構成で説明した構成を有するケーシング１及び洗濯槽２を備えるとともに、基本構成で説明した動作により被洗浄物の洗浄又は濯ぎを行う。

本実施形態の洗濯装置は、図５に示すように、ケーシング１の上部に、ケーシング１に洗浄液を供給する給液流路１２と、ケーシング１内の空気の排気と吸気とを行う空気流路１３とを備えるとともに、ケーシング１の下部に、ケーシング１から洗浄液を排出する排液流路１４を備え、更に、ケーシング１内に供給された洗浄液の液位を計測するための液位計測用配管１５及び圧力センサ１６を備える。そして、給液流路１２は、ケーシング１の上部における、洗濯槽２と重なる領域に設置されるため、給液流路１２から供給される洗浄液は洗濯槽２の外壁面に衝突する。この給液流路１２は、洗濯槽２の中心軸に並行な方向に沿って、複数の流路が構成されるものでとしてもよいし、１つの流路が形成されるものとしてもよい。

又、液位計測用配管１５は、ケーシング１に対して、洗濯槽２の中心軸よりも低い位置に接続されるとともに、鉛直方向に屈曲された構成となる。この液位計測用配管１５は、ケーシング１の接続側と逆側の端部に、液位計測用配管１５内の圧力を測定する圧力センサ１６が、鉛直方向において洗濯槽２の最上位よりも高い位置に設置される。このように圧力センサ１６が設置された液位計測用配管１５は、ケーシング１内に供給された洗浄液の一部が流入し、その洗浄液の鉛直方向における液位が、ケーシング１内の洗浄液５０の液位と同一の高さ位置となる。そして、圧力センサ１６が、液位計測用配管１５内の空圧を測定することで、液位計測用配管１５内の洗浄液５１の液位を測定するため、その液位と同一高さとなるケーシング１内の液位が測定される。尚、本実施形態において、ケーシング１内の洗浄液の液位を測定する液位センサとして、液位計測用配管１５と圧力センサ１６を用いた構成としたが、静電容量や電気抵抗を測定して液位を測定する構成のもののように、別の構成であってもよい。

更に、この洗濯装置は、給液流路１２から供給される洗浄液の流量を制御する流量制御弁１７と、排液流路１４から排出される洗浄液の流量を制御する流量制御弁１８と、作業者による操作を受け付ける操作部１９と、弁開度を指定して流量制御弁１７，１８それぞれの開閉制御を行う制御部２０と、を備える。そして、制御部２０は、操作部１９で受け付けられた操作内容に基づく信号を受けるとともに、操作部１９での操作内容に応じて、圧力センサ１６からの信号に基づいて、流量制御弁１７，１８それぞれの弁開度を設定する。即ち、作業者により操作部１９が操作されて、洗濯される被洗浄物の内容が入力されると、制御部２０は、洗濯槽２に投入された被洗浄物の内容より、ケーシング１内に供給される洗浄液５０の液位を算出する。そして、制御部２０は、算出した洗浄液５０の液位が保持されるように、圧力センサ１６からの信号による液位に基づいて、流量制御弁１７，１８の弁開度を最適な開度となるように制御する。

このような構成の洗濯装置の動作について、以下に説明する。被洗浄物６０が洗濯槽２に投入された後、作業者により操作部１９が操作されて、その被洗浄物６０の種類が入力されると、操作部１９の入力内容を制御部２０が判断して、ケーシング１内に供給する洗浄液５０の液位を設定する。即ち、被洗浄物６０が、比重が大きく洗浄液中で浮力と重力とによる均衡がとることができる種類のものであれば、洗濯槽２内が洗浄液５０で満たされるよう、ケーシング１内の洗浄液５０の液位を、洗濯槽２の最上位よりも高い位置に設定する。一方、被洗浄物６０が、例えば、ダウンジャケットなどのように、比重が小さく洗浄液中で浮力が大きく働く種類のものであれば、洗濯槽２内に空気の層が形成されるよう、ケーシング１内の洗浄液５０の液位を、洗濯槽２の中心軸位置から最上位の間となる位置に設定する。この液位については、その比重が小さくなるものほど、洗濯槽２の中心軸位置に近い位置に設定されるようにしてもよい。

このようにして、洗浄液５０の液位が設定されると、制御部２０は、流量制御弁１８を閉じるとともに流量制御弁１７を開いて、洗浄液のケーシング１内への供給を開始する。流量制御弁１７からケーシング１内に洗浄液５０が供給されるとき、洗浄液５０の一部が液位計測用配管１５に流れ込み、液位計測用配管１５内の洗浄液５１の液位に基づく圧力を圧力センサ１６が検出する。この圧力センサ１６が、検出した液位計測用配管１５内の圧力を示す信号を制御部２０に送出すると、制御部２０は、圧力センサ１６からの信号により、液位計測用配管１５内の洗浄液５１の液位を測定することで、ケーシング１内の洗浄液５０の液位を測定する。制御部２０は、ケーシング１内の洗浄液５０の液位が、設定された液位に到達したことを確認すると、流量制御弁１８を開いて、ケーシング１内の洗浄液５０が排液流路１４から排出できるようにして、ケーシング１に供給される洗浄液５０を循環させる。

このようにして、被洗浄物６０の洗浄を実行するための洗浄液５０を、給液流路１２からケーシング１内に供給した後に排液流路１４より排出させて、循環させるようになると、制御部２０は、駆動機構５（図１参照）を駆動させて、洗濯槽２を回転させる。即ち、ケーシング１内に供給される洗浄液５０を循環させると同時に、洗濯槽２を回転させることによって、被洗浄物６０の洗浄を行う。このとき、制御部２０は、圧力センサ１６からの信号を受けて、洗浄液５０の液位を確認し、この洗浄液５０の液位を設定された液位に保持するように、流量制御弁１７，１８それぞれの弁開度を調整する。

このようにして洗浄が行われているとき、投入された被洗浄物６０が、浮力による影響を大きく受ける被洗浄物である場合、上述したように、洗濯槽２内には、空気の層が形成されるように、洗浄液５０の液位が、洗濯槽２の最上位よりも低い位置に設定される。このとき、被洗浄物６０は、洗濯槽２の回転により発生する洗浄液５０中の流速分布の影響で、洗浄液５０中を漂うようが、洗浄液５０によって働く浮力により、洗濯槽２の上部に浮いてしまうことがある。しかしながら、洗浄液５０の液位よりも上側には被洗浄物６０が浮上することはないため、被洗浄物６０が回転している洗濯槽２の上部の内壁面に衝突することを防止できる。

このような洗浄が実行されているとき、排液流路１４より排出された洗浄液は、濾過や化学処理などによる再生処理がなされた後、不図示のポンプなどで循環されて、給液流路１２から再びケーシング１内に供給される。給液流路１２から供給された洗浄液は、回転している洗濯槽２の外壁面に衝突するため、洗濯槽２の外壁面に沿って流れた後、スリット２３（図２参照）より洗濯槽２内部に流れ込む。尚、スリット２３が給液流路１２の真下に位置する場合は、スリット２３から直接洗濯槽２内部に洗浄液が流れ込む。そして、被洗浄物６０の洗浄が終了すると、制御部２０は、流量制御弁１７を閉じて、給液流路１２からケーシング１への洗浄液の供給を禁止し、ケーシング１内の洗浄液５０を排液流路１４より排出する。

このように、本実施形態では、被洗浄物６０の種類に応じて、ケーシング１内に供給される洗浄液の液位を自動的に設定して、洗濯槽２を回転して洗浄を行う際において、被洗浄物６０が洗濯槽２の内壁面に接触することを防止できるものとした。これにより、比重が小さく浮力の影響を受けやすい被洗浄物６０を洗浄する場合であっても、その被洗浄物６０の洗濯槽２への接触を防ぎ、生地への損傷を未然に防ぐことができる。尚、上述においては、洗浄液による洗浄動作について説明したが、水を用いた濯ぎ動作についても、同様の動作を行うことで、被洗浄物６０への洗濯槽２への接触を防止できる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施の形態となる洗濯装置について、図面を参照して以下に説明する。図６は、本実施形態の洗濯装置の構成を示す概略図である。尚、図６に示す構成において、図５に示す構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の洗濯装置は、図６に示すように、第１の実施形態における洗濯装置（図５参照）と異なり、給液流路１２は、ケーシング１の上部における、洗濯槽２と重ならない領域に設置される。即ち、給液流路１２は、供給する洗浄液が洗濯槽２に直接衝突することのない位置に設置される。この洗濯装置のその他の構成については、第１の実施形態における洗濯装置と同一の構成となるため、その詳細な説明については省略し、以下では、給液流路１２による構成に基づく動作などを中心に説明する。

給液流路１２から供給される洗浄液は、ケーシング１の内壁面と洗濯槽２の外壁面との間となる領域に供給されるため、第１の実施形態のように、洗浄液が直接洗濯槽２の外壁面に流れて、洗濯槽２内部に流れ込むことがない。即ち、ケーシング１内における、洗濯槽２の外側に供給された洗浄液は、その洗浄液の液位より低い位置となる、洗濯槽２のスリット２３(図２参照９から洗濯槽２内部に流れ込む。これにより、ケーシング１内において、洗濯槽２内外の洗浄液５０の液位が等しくなる。よって、本実施形態においては、第１の実施形態と異なり、洗濯槽２の上部から洗浄液が洗濯槽２内に流れ込む構成ではないため、洗濯槽２に流れ込んだ洗浄液により、洗浄液５０の液面に振動を与えることがなく、洗浄液５０の液面を穏やかな状態とできる。

本実施形態の洗濯装置についても、被洗浄物６０の洗浄を行う場合、第１の実施形態と同様、操作部１９が操作されて、洗濯槽２に投入された被洗浄物６０の種類が入力される。これにより、制御部２０は、その被洗浄物６０の洗浄に最適な洗浄液５０の液位を設定し、流量制御弁１８を閉じるとともに流量制御弁１７を開いて、ケーシング１内に洗浄液を供給する。そして、被洗浄物２０は、圧力センサ１６からの信号により、ケーシング１内の洗浄液５０の液位が設定された液位となったことを確認すると、流量制御弁１８を開くとともに洗濯槽２を回転させて、被洗浄物６０の洗浄を開始する。

このとき、排液流路１４から排出されて循環する洗浄液が、給液流路１２より再びケーシング１内に供給されるが、上述したように、第１の実施形態と異なり、洗濯槽２の外側に供給される。そのため、第１の実施形態のように、洗濯槽２内で、供給される洗浄液が洗浄液５０の液面に衝突することがないため、洗濯槽２内の洗浄液５０の液面の振動を抑制できる。これにより、被洗浄物６０が浮力の影響を受けやすい被洗浄物であるとき、洗浄液５０の液面側に漂ってくる場合において、洗浄液５０の液面の揺れが小さいため、洗濯槽２の内壁面に被洗浄物６０が衝突することを更に防止することができる。そして、被洗浄物６０の洗浄が終了すると、制御部２０は、流量制御弁１７を閉じて、給液流路１２からケーシング１への洗浄液の供給を禁止し、ケーシング１内の洗浄液５０を排液流路１４より排出する。

本発明は、循環して洗浄液が供給されるケーシング内で洗濯槽を回転させて被洗浄物の洗浄を行う洗濯装置に適用できる。又、この洗濯装置において使用する洗浄液として、水系の洗浄液であっても構わないし、非水系の洗浄液であっても構わない。

１ ケーシング
２ 洗濯槽
３ 扉部
４ 回転軸
５ 駆動機構
１１ 投入口
１２ 給液流路
１３ 空気流路
１４ 排液流路
１５ 液位計測用配管
１６ 圧力センサ
１７，１８ 流量制御弁
１９ 操作部
２０ 制御部
２１ 開口部
２２ 凹凸曲面
２２ａ 凹部
２２ｂ 凸部
２３ スリット
２４ 底面
５０，５１ 洗浄液
６０ 被洗浄物
２２１ 底部
２２２ 頂部
２２３ 接続部

Claims (4)

1. 鉛直方向より水平方向に傾いた方向或いは水平方向となる回転軸により回転するとともに被洗浄物が内部に収容される洗濯槽であって、該洗濯槽の内壁面において径方向に凹凸させた凹凸曲面を設けた洗濯槽と、該洗濯槽を覆うとともに洗浄液が供給されるケーシングと、該ケーシングに前記洗浄液を供給する給液流路と、該ケーシングから前記洗浄液を排出する排液流路とを備え、被洗浄物を洗浄液中で漂うにして広がりながら浮遊させて洗浄する洗濯装置において、
   前記ケーシング内に供給された洗浄液の液位を測定する液位センサと、
   洗浄液の前記ケーシング内への供給及び循環と前記洗濯槽の回転とを制御して、前記被洗浄物の洗浄動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記被洗浄物を洗浄する際、
   前記制御部は、前記ケーシング内の洗浄液の液位を、前記洗濯槽の中心軸以上の高さ位置で、前記洗濯槽に投入される被洗浄物の種類に応じた前記ケーシング内の洗浄液の液位を設定し、
   前記液位センサの検出した値に基づいて、前記給液流路によって前記ケーシングに供給される洗浄液の流量と、前記排液流路によって前記ケーシングから排出する洗浄液の流量とを制御して、前記ケーシング内の洗浄液の液位を設定された液位とした状態で、前記洗濯槽を回転させることを特徴とする洗濯装置。
2. 請求項１において、
   前記洗濯槽が、その内壁面から外壁面に向かって貫通したスリットを備えることを特徴とする洗濯装置。
3. 請求項１乃至請求項２のいずれか一項において、
   前記給液流路が、前記ケーシングにおける前記洗濯槽の直上に設置されることを特徴とする洗濯装置。
4. 請求項１乃至請求項２のいずれか一項において、
   前記給液流路が、前記ケーシングにおける前記洗濯槽の直上から外れた位置に設置されることを特徴とする洗濯装置。

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