JP2008229154A

JP2008229154A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2008229154A
Application number: JP2007075049A
Authority: JP
Inventors: Keizo Kamata; 敬三鎌田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】コスト高が生じるのを防ぐことができ、その上、部品点数の増加を防ぐことができる洗濯機を提供する。
【解決手段】外槽４内には内槽５が回転自在に配置されている。内槽５の周壁１８の上端部には孔６が設けられている。内槽５は上端部の径が下端部の径よりも大きい。内槽５の半径方向外側には環状のバランスリング７が配置されている。環状のバランスリング７は、孔６に対向して、孔６から内槽５外へ出た脱水時の水を保持可能な水保持部１９を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯および脱水を行う洗濯機に関する。より詳しくは、本発明は、バランスリングのバランスウエイトとして脱水された水を使用する洗濯機に関する。

従来の洗濯および脱水を行う洗濯機は、製造時にバランスリング内に所定量の水あるいは塩水のような液体を注入し密閉する構成である。このバランスリングは、特公昭６１−２０７３６号公報に開示されているように、いわゆる不釣合い質量をもって回転する回転体の不釣合い振動を低減させる対策であり、回転体の回転時に液体が回転体の不釣合い位置と反対側に位置し、流体バランサ装置としての役目を果たし、回転体の過大な不釣合い振動を防止するものである。

しかし、上記構成では、製造時に封入した液体をそのまま長期にわたって使用するものであるため、密閉構造を確実なものにする必要があり、コスト高となるという問題があった。

さらに、上記バランスリングは、製造時に確実な密閉構造を達成していても、長期使用に際しシールの劣化等により水漏れを生じて、封入水量が減少してバランス作用を損なうことがあるという問題があった。

他の従来の洗濯および脱水を行う洗濯機としては、特公昭６１−１９２７９号公報に開示されたものがある。この洗濯機では、バランスリングは完全に密閉されておらず、運転毎にバランスリング内に一定量の水が供給される。

しかし、上記洗濯機には、バランスリング内に一定量の水を供給するための部品が必要となるため、部品点数が増加するという問題があった。

また、上記洗濯機には、長期に渡って正確な供給水量を維持することが難しいことから、封入水量のばらつき、ひいてはバランス作用の低下を招くという問題があった。

また、上記洗濯機では、内槽の回転速度をωとし、共振が起こる回転速度をω_ｎとすると、内槽の回転速度が徐々に増加する脱水行程初期においてω_ｎ＞ωの時、バランスリング内のバランスウエイトは、内槽中の洗濯物の偏りにより生じる、回転中心に対するアンバランスと同じ方向に移動し、振動を増大させてしまう問題があった。

また、上記洗濯機では、内槽の回転速度が徐々に減少する脱水行程終了時においてω_ｎ＞ωとなる時、再びバランスリング内のバランスウエイトが、内槽中の洗濯物の偏りにより生じる、回転中心に対するアンバランスと同じ方向に移動し、振動を増大させてしまう問題があった。
特公昭６１−２０７３６号公報特公昭６１−１９２７９号公報

そこで、本発明の課題は、コスト高が生じるのを防ぐことができ、その上、部品点数の増加を防ぐことができる洗濯機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の洗濯機は、
外槽と、
上記外槽内に回転自在に配置されていると共に、周壁の上端部の径が上記周壁の下端部の径よりも大きい内槽と、
上記内槽の半径方向外側に配置されたバランスリングと
を備え、
上記バランスリングは、上記上端部から上記内槽外へ出た水を遠心力により保持可能な水保持部を有することを特徴としている。

上記構成の洗濯機によれば、上記バランスリングは厳密な密閉中空構造を必要としないので、コスト高になるのを防ぐことができる。

また、上記内槽は上端部の径が下端部の径よりも大きくなっているので、洗濯物から遠心分離された水が、遠心力により、内槽の周壁に沿って周壁の上端部に達し、この上端部を通ってバランスリングの水保持部に入る。これにより、上記内槽からの水がバランスリングの水保持部に遠心力により保持されて、内槽回転時の不釣合い振動を低減させる。

このように、洗濯物から遠心分離された水をバランスリングの水保持部に供給するので、バランスリングの水保持部に給水するための例えば揚水ポンプを使用しなくてもよく、部品点数の増加を防ぐことができる。

一実施形態の洗濯機では、
上記内槽の回転速度が共振回転速度になると、上記内槽の１次モード共振が起こり、
上記水保持部は、
上記内槽の回転速度が上記共振回転速度を越えると、上記上端部から上記内槽外へ出た水を遠心力により保持し、
上記内槽の回転速度が上記共振回転速度未満になると、上記水の保持を解除する。

上記実施形態の洗濯機によれば、上記内槽の回転速度が共振回転速度未満だと、内槽内の水が周壁上端部を通ってバランスリングの水保持部に供給しても、バランスリングの水保持部はその水を保持しない。

したがって、脱水行程初期および脱水工程終期の低回転速度時における内槽の自励振動を招くことなしに、高回転速度時の不釣合い振動を低減させると共に、脱水行程初期および脱水工程後期に自重を減少させることで、回転開始時あるいは制動時の駆動モータ等への負担を減少させることができる。

一実施形態の洗濯機は、
上記水保持部が保持する水の量を検知する保持水量検知装置と、
上記内槽に水を給水する給水装置と
を備えている。

上記実施形態の洗濯機によれば、上記保持水量検知装置が検知した水量、つまり、水保持部が保持する水の量が、脱水工程時の不釣合い振動を低減させるための量に対して不十分である場合、給水装置が周壁の上端部に水を供給することにより、バランスリングの水保持部に水を補充することができる。

したがって、例えば洗濯物が少なくて上記水保持部が保持する水の量が、脱水工程時の不釣合い振動を低減させるための量に対して不十分であっても、脱水工程時の不釣合い振動を低減させることができる。

一実施形態の洗濯機では、
上記給水装置が上記内槽に給水する水は、殺菌効果を有する液体である。

上記実施形態の洗濯機によれば、上記給水装置によって、殺菌効果を有する液体が内槽に給水されると、その液体が周壁の上端部を通ってバランスリングの水保持部に入る。

したがって、上記液体を内槽に給水することにより、長期間に渡って洗濯・脱水を繰り返しても、バランスリングの水保持部の汚れや、その汚れに伴うカビの発生を抑えることができる。

一実施形態の洗濯機では、
上記殺菌効果を有する液体は殺菌性銀イオン水である。

上記実施形態の洗濯機によれば、上記給水装置によって、殺菌性銀イオン水が内槽に給水されると、その殺菌性銀イオン水が周壁の上端部を通ってバランスリング内に入る。

したがって、上記殺菌性銀イオン水を内槽に給水することにより、長期間に渡って洗濯・脱水を繰り返しても、バランスリング内の汚れや、その汚れに伴うカビの発生を抑えることができる。

また、上記殺菌性銀イオン水がバランスリングの水保持部に入ることにより、バランスリングの水保持部において殺菌効果に加えて抗菌効果も得られる。

本発明の洗濯機によれば、バランスリングは厳密な密閉中空構造を必要としないので、コスト高になるのを防ぐことができる。

また、上記内槽は上端部の径が下端部の径よりも大きくなっていることによって、洗濯物から遠心分離された水が、遠心力により、内槽の周壁に沿って周壁の上端部に達し、この上端部を通ってバランスリングの水保持部に入るので、バランスリングの水保持部に給水するための部品を追加しなくてもよく、部品点数の増加を防ぐことができる。

以下、本発明の洗濯機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態の洗濯機を側方から見た概略断面図である。

上記洗濯機１は、筺体２と、この筺体２内に配置されて防振系３で支持された外槽４と、この外槽４内に回転自在に配置された内槽５と、この内槽５内に配置されたパルセータ９と、内槽５の半径方向外側に配置された環状のバランスリング７と、パルセータ９を回転駆動するための動力を発生するモータ１１と、その動力をパルセータ９に伝達する動力伝達機構１２と、モータ１１の駆動を制御する制御装置１７とを備えている。

上記外槽４は水槽であって、給水経路１３からの水が外槽４内に流入する。また、上記外槽４内の水は、排水経路を介して外部に排水される。

上記内槽５は周壁１８を有し、この周壁１８の上端部のみに複数の孔６が設けられている。つまり、上記周壁１８の上端部以外の部分は無孔としている。また、上記内槽５は上端部の径が下端部の径よりも大きくなっている。より詳しくは、上記内槽５の径は、内槽５の下端部から内槽５の上端部に向かって次第に大きくなっている。このため、上記内槽５の周壁１８は水平面に対して傾斜している。このような内槽５が洗濯槽と脱水槽とを兼ねる。

上記バランスリング７は、周壁１８の上端部の孔６に対向して水保持部１９が形成され、この水保持部１９が孔６を介して内槽５内の空間と連通している。上記水保持部１９は、孔６から内槽５外へ出た水を所定の遠心力により保持可能かつ遠心力が働かないと保持不能な形状に形成されている。

上記パルセータ９は内槽５の底部に配置されている。このパルセータ９と内槽５の底部との間には所定の間隙１０が設けられている。上記パルセータ９を回転させることにより、内槽４内の水を攪拌することができる。

上記給水経路１３は外槽４に設けられている。また、上記給水経路１３には、銀イオン発生ユニット１４、外槽用給水弁１５および内槽用給水弁１６を有している。上記外槽用給水弁１５および内槽用給水弁１６の開閉は制御装置１７によって制御される。この外槽用給水弁１５が開放すると、給水経路１３から外槽４内に水が供給される一方、内槽用給水弁１６が開放すると、給水経路１３から周壁１８の上端部に水が供給される。なお、上記内槽用給水弁１６は給水装置の一部である。

上記構成の洗濯機１によれば、上記バランスリング７は厳密な密閉中空構造を必要としないので、コスト高になるのを防ぐことができる。

また、上記洗濯機１において、洗い工程終了後、内槽５中の水は間隙１０より排水経路８に導かれ排水される。内槽５中の水位が規定の値より低下したことを確認すると、脱水が開始されモータ１１は脱水回転運動を開始する。

そうすると、上記内槽５が回転運動して、この回転運動に伴って発生する遠心力により、洗濯物内の水が遠心分離される。このとき、上記内槽５は上端部の径が下端部の径よりも大きいテーパ形状となっていることから、遠心分離された水が内槽５の周壁１８に沿って上端部へと移動する。

上記内槽５の上端部へ移動した水は、内槽５の上端部に設けられた孔６を通じ、環状のバランスリング７の水保持部１９へ導かれる。このとき、上記バランスリング７の水保持部１９が半径方向外側に向かって突出するような形状であることから、バランスリング７の水保持部１９は遠心力により水を保持することができる。

このように、上記内槽５を回転させて脱水すれば、バランスリング７の水保持部１９に給水できるので、バランスリング７の水保持部１９に給水するための例えば揚水ポンプを新たに追加しなくてもよく、部品点数の増加を防ぐことができる。

上記バランスリング７の水保持部１９に導かれた水にかかる外力は、水の質量をｍとすると、回転運動による半径方向の遠心力ｍｒω^２（ｒは内槽５の回転軸線より水の重心までの半径方向長さ、ωは回転角速度）、鉛直方向の重力ｍｇである。上記バランスリング７の水保持部１９に導く水量と、回転時のバランスリング７の水保持部１９での液面と、上記遠心力ｍｒω^２と重力ｍｇとの合力（ベクトルＦ）とにより、バランスリング７の水保持部１９の形状を決定する。

図２に、上記周壁１８の上端部およびその周辺の概略拡大図を示す。

図２において、ハッチングが掛けられている部分は、孔６を通ってバランスリング７の水保持部１９に入った水を示している。

そして、図２に示すように、バランスリング７の外側下部の壁面の鉛直方向を０とした角度θを規定する。例えばθ＝１５°、内槽５の回転軸線から、水保持部１９に導かれた水の重心までの半径方向距離ｒを０．２５ｍとすると、内槽５の回転速度が１１５ｒｐｍ以下になると、ｇ／ｒω^２＞ｔａｎθとなり、水は水保持部１９より落下することになる。

上記方法でバランスリング７の形状を決定することで、脱水回転初期の、１次モード共振が起こると考えられる回転速度よりも、内槽５の回転速度が低い場合、バランスリング７の水保持部１９に水を存在させないことで不要な自励振動の発生を防止するとともに、回転開始時の質量が小さいことからモータ１１や動力伝達部１２への負担を少なくし、回転上昇時間を短縮することができる。

また、上記洗濯物の脱水が終了しようとするとき、つまり、脱水行程終期、内槽５の回転速度が低下すると、水保持部１９の水は自重によりバランスリング７外へ出て排水経路８へ移動し、バランスリング７の質量を小さくするため、モータ１１や動力伝達部１２への負担を少なくし、制動時間を短縮することができる。

上記水保持部１９に保持された水は、内槽５の不釣合い位置と反対側に位置し、流体バランサ装置としての役目を果たし、内槽５の過大な不釣合い振動を防止することができる。

また、上記洗濯機１は、内槽５の脱水回転により遠心分離された内槽５中の水量、つまり、水保持部１９が保持する水の量を検知する保持水量検知装置２０を備えている。この保持水量検知装置２０は、内槽５の振動に基づいて、水保持部１９が保持する水の量を検知する。

上記保持水量検知装置２０を用いて、バランスリング７内の水量が脱水運転時の不釣合い振動を低減させるための量に対して不十分であることを検知した場合は、内槽用給水弁１６を開放して、周壁１８の上端部の壁面に水を供給する。これにより、上記水は遠心力によりバランスリング７内に入って水保持部１９に保持される。

したがって、上記水保持部１９が保持する水の量が、脱水工程時の不釣合い振動を低減させるための量に対して不十分であっても、洗濯物に水を再度供給することなしに、脱水工程時の不釣合い振動を低減させることができる。

また、上記洗濯機１は、洗い工程中や、すすぎ工程の後期に、内槽用給水弁１６を開放すると共に、銀イオン発生ユニット１４に通電すると、殺菌性銀イオン水が周壁１８の上端部の壁面に供給される。

その結果、上記殺菌性銀イオン水がバランスリング７の水保持部１９に入るので、バランスリング７の水保持部１９の汚れや、その汚れに伴うカビの発生を抑えることができる。

また、上記バランスリング７の水保持部１９に入った殺菌性銀イオン水は、脱水工程が終了すると自重でバランスリング７の水保持部１９から落下し、排水経路８を介して外部に排水される。

なお、今回開示した上記実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

図１は本発明の一実施の形態の洗濯機の概略断面図である。図２は上記洗濯機の要部の概略拡大図である。

符号の説明

１洗濯機
２筐体
４外槽
５内槽
６孔
７バランスリング
８排水経路
９パルセータ
１１モータ
１２動力伝達機構
１６内槽用給水弁
１８周壁
１９水保持部
２０保持水量検知装置

Claims

外槽と、
上記外槽内に回転自在に配置されていると共に、周壁の上端部の径が上記周壁の下端部の径よりも大きい内槽と、
上記内槽の半径方向外側に上記上端部に対向して配置されたバランスリングと
を備え、
上記バランスリングは、上記上端部から上記内槽外へ出た水を遠心力により保持可能な水保持部を有することを特徴とする洗濯機。
請求項１に記載の洗濯機において、
上記内槽の回転速度が共振回転速度になると、上記内槽の１次モード共振が起こり、
上記水保持部は、
上記内槽の回転速度が上記共振回転速度を越えると、上記上端部から上記内槽外へ出た水を遠心力により保持し、
上記内槽の回転速度が上記共振回転速度未満になると、上記水の保持を解除する
ことを特徴とする洗濯機。
請求項１に記載の洗濯機において、
上記水は、殺菌効果を有する液体であることを特徴とする洗濯機。