JP2009165683A - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転ドラムの回転数を上げても洗濯を可能とすることによって、洗濯時間の短縮化が可能で、回転ドラム内の洗濯物の回転周期を同じにすることによって、洗濯物の洗いジワを軽減し、仕上がりを向上させたドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】回転ドラム4の側壁面7に複数の回転体12を有した構成とすることによって、回転ドラム4を高速回転させても、洗濯物5が回転ドラム4の内壁に貼り付くことなく叩き洗いを行うことができ、それと同時に洗濯物5と回転体12との摩擦力による洗浄効果を生み出すことができる。
【選択図】図1
【解決手段】回転ドラム4の側壁面7に複数の回転体12を有した構成とすることによって、回転ドラム4を高速回転させても、洗濯物5が回転ドラム4の内壁に貼り付くことなく叩き洗いを行うことができ、それと同時に洗濯物5と回転体12との摩擦力による洗浄効果を生み出すことができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、回転ドラムをその回転軸心が略水平となるように外槽内に配設したドラム式洗濯機に関するものである。
従来、この種のドラム式洗濯機は水平方向に設定した回転軸で回転可能に設けられた衣類を収納する回転ドラムで洗濯するドラム式洗濯機がある(例えば、特許文献1参照)。この公報に記載されたドラム式洗濯機は、図13に示すように、洗濯機筐体50内に回転自在に制御される回転ドラム51がその回転軸方向が水平方向になるようにして水槽52内に配置されている。洗濯機筐体50の正面側に設けられた扉体53を開き、扉体53に対向させて水槽52に形成されている洗濯物出入口54から回転ドラム51内に洗濯物を投入し、ドラム駆動モータ55によって伝達機構を介して回転ドラム51を回転させることにより、回転ドラム51内に収容された洗濯物を回転ドラム51の内側の側壁面に設けられた攪拌突起に引っ掛けて持ち上げ、持ち上げられた洗濯物が適当な高さから落下することによって洗濯物を叩き洗いすることができる。
しかし、ドラム式洗濯機は回転ドラムを横向きに配しているため洗濯物の出し入れは正面側から行うことになり、腰を屈める作業が伴う苦痛や日本の狭い住宅事情に不適な構造とされてきた。このドラム式洗濯乾燥機の課題を解決すべく、回転ドラムの投入口側が上向きとなるように回転軸心を傾斜させることにより、洗濯物の出し入れを容易にして、狭い空間にも配置することができるドラム式洗濯乾燥機が存在する(例えば、特許文献2参照)。
特開平08−243291号公報
特開2003−053087号公報
しかしながら、前記従来の構成では、確実に洗濯物を叩き洗いするために、洗濯物に作用する重力よりも遠心力が小さくなるような速度で回転ドラムを回転させるため、回転速度を遅くする必要があった。そして、実用に耐え得る洗浄性能を確保するために叩き洗い回数を多くしていたので、洗濯時間が長くなるという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、回転ドラムを高速で回転させても洗濯を可能とすることによって、洗濯時間の短縮化を可能としたドラム式洗濯機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、外槽と、外槽内に回転可能な回転軸を有し前面に開口部を設けた有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転させるモータと、前記回転ドラムの側壁面の開口部側と底面部側に前記回転ドラムの回転軸方向と略平行方向の回転軸を有した複数の回転体とを備え、前記回転ドラムは、洗濯物に作用する重力Mgと遠心力Fとの関係がMg>Fを満足する回転速度で回転させるようにしたものである。
この構成によって、洗濯物は回転ドラムの回転で上方に持ち上げられ、その一方で洗濯物は回転ドラムの側壁面に配設した回転体によって下方に滑り落とされる。つまり洗濯物が滑り落とされた分だけ洗濯物の回転速度は遅くなり、洗濯物に対する遠心力が小さくなるので、従来のドラム式洗濯機で叩き洗いを行っていた回転速度よりも高速回転で回転ドラムを回転させても、洗濯物の回転速度は遅くなり、洗濯物に対する遠心力は小さくなるので叩き洗いを行うことが可能となる。
また洗濯物が回転体に沿って滑り落ちる時に、回転体との間で摩擦力が発生するため、摩擦力による洗浄をも行うことができる。その結果、回転ドラムを高速回転させても、洗濯物が遠心力によって回転ドラムの内壁に貼り付くことなく叩き洗いを行うことができ、それと同時に摩擦力による洗浄効果を生み出すことができる。
本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムを高速回転させても、遠心力によって洗濯物が回転ドラムの内壁に貼り付くことなく叩き洗いを行うことができ、それと同時に摩擦力による洗浄効果を生み出すことができるので、洗浄力が向上し洗濯時間の短縮化が図れる。
第1の発明は、外槽と、外槽内に回転可能な回転軸を有し前面に開口部を設けた有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転させるモータと、前記回転ドラムの側壁面の開口部側と底面部側に前記回転ドラムの回転軸方向と略平行方向の回転軸を有した複数の回転体とを備え、前記回転ドラムは、洗濯物に作用する重力Mgと遠心力Fとの関係がMg>Fを満足する回転速度で回転させるようにしたことにより、回転ドラムを高速回転させても洗濯物が回転ドラムの内壁面に貼り付くことなく叩き洗いを行うことができ、それと同時に摩擦力による洗浄効果を生み出すことができる。その結果、洗浄力が向上し、洗濯時間を短縮することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明において、回転体は、前記回転ドラムの開口部側に配設する個数よりも底面部側に配設する個数を多くした構成により、洗濯物の捩れを低減させることが可能となり、洗いジワの発生を抑えて仕上がり具合を向上することができる。
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記回転ドラムの内壁に洗濯物を攪拌させる攪拌体を設け、前記回転体は前記攪拌体の間に配設したことにより、洗濯物を効率よく攪拌し、洗浄ムラのない洗濯を行うことができる。
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明において、前記回転体は、前記回転体の周側面に、前記回転体の回転軸方向と略並行方向に線条凸形状を設けたことにより、回転体と洗濯物との摩擦力が増大し、洗浄力を向上させることができる。
第5の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明において、前記回転体は、前記回転体の周側面に、多数の突起を設けたことにより、回転体と洗濯物との摩擦力が増大し、洗浄力を向上させることができる。
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明において、洗濯物の動きを検出するセンサを備え、洗浄工程中は洗濯物が所定の動きを行うように、前記回転ドラムの回転数を制御する構成としたことにより、常に安定した洗浄を行うことができるので、使用者にとって使い勝手の良いドラム式洗濯機を提供することができる。
第7の発明は、特に、第6の発明において、センサは、前記モータの回転軸にかかる負荷トルクを検出するトルク検出装置であり、洗浄工程中は検出したトルク値が所定の値より小さくなった場合は、前記回転ドラムの回転数を減少させて、前記回転ドラムの内面に貼り付いた洗濯物の剥がし動作を行うようにしたことにより、洗濯物が回転ドラム内面に貼り付いて十分な洗浄性能が確保できなくなっても、洗濯物を回転ドラム内面から剥がすことにより、通常の洗濯工程に戻ることで十分な洗浄力を確保することができる。
第8の発明は、特に、第6または第7の発明において、前センサは、前記モータの回転軸にかかる負荷トルクを検出するトルク検出装置であり、洗浄工程中は検出したトルク変動値が所定の値より大きくなった場合は、前記回転ドラムの回転数を減少させて、前記回転ドラム内で団子状に固まった洗濯物のほぐし動作を行うようにしたことにより、洗濯物が団子状に固まり十分な洗浄性能が確保できなくなっても、洗濯物をほぐして、通常の洗濯工程を行うことで十分な洗浄力を確保することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図、図2は本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機の外観を示す斜視図を示すものである。図1、図2において、外槽1はドラム式洗濯機の筐体2の内部に複数のサスペンション機構3により弾性的に支持されている。回転ドラム4は、正面側に洗濯物5を出し入れする投入口6を有して有底筒状に構成され、外槽1内に配設されている。また、回転ドラム4は、略水平に設けられた回転軸により回転可能となっており、洗濯物5を収納するものであり、回転ドラム4の側壁面7には複数の排出孔8を設けている。回転軸は外槽1の外部には駆動手段としてのモータ9を設け、モータ9の回転軸10は軸受け(図示せず)により回転自在に軸支され、回転ドラム4を回転駆動するもので正逆回転させるようになっている。このモータ10にはトルク検出可能なトルク検出装置11が設けられている。回転ドラム4の側壁面7には、図3で示すように回転自在に軸受けによって軸支された回転体12が、回転ドラム4の回転軸方向と略平行方向の回転軸を有して配設されている。ここで図3は回転体を配設した回転ドラムの断面図であり回転体12は前後2列に配設されている。回転体12の表面は図4に示すように、回転体12の回転軸方向と略並行方向に線条凸形状13を有した形状となっている。
図1は本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図、図2は本発明の第1の実施の形態におけるドラム式洗濯機の外観を示す斜視図を示すものである。図1、図2において、外槽1はドラム式洗濯機の筐体2の内部に複数のサスペンション機構3により弾性的に支持されている。回転ドラム4は、正面側に洗濯物5を出し入れする投入口6を有して有底筒状に構成され、外槽1内に配設されている。また、回転ドラム4は、略水平に設けられた回転軸により回転可能となっており、洗濯物5を収納するものであり、回転ドラム4の側壁面7には複数の排出孔8を設けている。回転軸は外槽1の外部には駆動手段としてのモータ9を設け、モータ9の回転軸10は軸受け(図示せず)により回転自在に軸支され、回転ドラム4を回転駆動するもので正逆回転させるようになっている。このモータ10にはトルク検出可能なトルク検出装置11が設けられている。回転ドラム4の側壁面7には、図3で示すように回転自在に軸受けによって軸支された回転体12が、回転ドラム4の回転軸方向と略平行方向の回転軸を有して配設されている。ここで図3は回転体を配設した回転ドラムの断面図であり回転体12は前後2列に配設されている。回転体12の表面は図4に示すように、回転体12の回転軸方向と略並行方向に線条凸形状13を有した形状となっている。
回転ドラム4の投入口6側には、流体バランサー14を設け、回転ドラム4の回転時に洗濯物5の偏りを修正して振動を少なくするものである。筐体2の前面には洗濯物5を出し入れする略円形状の投入口15と、これを開閉する扉16が設けられている。前記投入口15と対向する外槽1の開口部はパッキン17によって筐体2と気密構成を確保して連結されている。なお、外槽1の底部には排出口18を設け、排出口18の下流には排水弁19、排水口20が設けられている。
以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下にその動作、作用を説明する。
まず、洗浄工程では、回転ドラム4に洗濯物5と洗剤、及び洗濯水を供給しモータ9を運転し回転ドラム4を正逆運転して洗濯を所定時間実施する。
従来のドラム式洗濯機では、洗濯物5に対する遠心力よりも重力が大きくなるように回転ドラムは約40rpmで回転しているが、本実施の形態では約120rpmで回転させている。この時の洗浄工程中の回転ドラム4と洗濯物5の動作について詳細を述べる。図5は回転ドラムが0°→180°→360°→540°と180°づつ回転した時点での洗濯物の動きを示した説明図である。図5に示すように、回転ドラム4が0°→180°→360°→540°と回転すると、洗濯物5は回転自在に取付けられた回転体12が回転することによって滑り落とそうとする作用を受けて、0°→60°→120°→180°と回転移動する。この時、回転ドラム4は120rpm、洗濯物5は40rpmで回転することとなり、洗濯物が180°の位置に来ると重力の作用を受けて、洗濯物5は落下し叩き洗いされる。また、回転体12によって洗濯物5が滑り落とされるときに、洗濯物5と回転体12との間には摩擦力が発生し、その摩擦力によって洗濯物5は洗浄される。つまり、叩き洗いの他に摩擦力による洗浄効果も付加され洗浄性能が向上し、洗濯時間の短縮になる。
ここで、回転体12は回転ドラム4の側壁面7の全周にある程度の間隔を設けて配設しても良いし、隙間なく設けても良い。配設する回転体12の個数を多くすればするほど、回転体12によって洗濯物5を滑り落とそうとする作用が多く働くため、回転ドラム4を更に高速回転させても、洗濯物5の回転速度が約40rpmとすることができれば、叩き洗い及び摩擦力による洗浄が可能となる。しかも、回転ドラム4が高速回転すればするほど回転体12と洗濯物5との間に働く摩擦力は大きくなり、洗浄性能は向上する。したがって、洗浄力を更に向上させることができ、洗濯時間を短縮することができる。
また、回転体12は図4に示すように、その周側面が線条凸形状13で形成されたことにより、回転体12の凸部のエッジ部により洗濯物5との摩擦力が増大し洗浄力が大幅に向上する。なお、図6に示すように回転体の周側面に多数の突起21を設けても、回転体12と洗濯物5との摩擦力を増大させることができるので洗浄力を向上させることができる。また、回転体12の表面形状は、ここに挙げたものでなくとも、回転体12と洗濯物5との摩擦力を増大させ、洗浄力を向上させることが可能であればどんな形状であろうと何ら問題はない。
また、洗濯物5の動きを検出するセンサとして、モータ9の回転軸10にかかる負荷トルクを検出するトルク検出装置11を備えている。通常の洗浄工程中の負荷トルクは、図7に示すように、洗濯物5が下方から上方へ持ち上げられている間はほぼ一定のトルク値となり、上方から下方への叩き洗いが行われると落下の衝撃によってトルク値は増加するといった周期的なトルクの変動が計測できる。従って、所定のトルクと異なるトルクが計測されないように回転ドラム4の回転数を制御することによって、回転ドラム4をできるだけ高速回転させて洗浄工程を行うことができる。
また、何らかの原因により、洗濯物5が回転ドラム4の内面に貼り付いたときには、叩き洗いは行われなくなるので、図8に示すようにモータ9の回転軸10にかかる負荷トルクは減少する。この状態では、叩き洗い及び摩擦力による洗浄を行えないので十分な洗浄性能が確保できなくなる。したがって、トルク検出装置11により負荷トルクが減少するのを検知して、回転ドラム4の回転を減少させて、その後、正転逆転を短い周期で繰り返すことによって回転ドラム4に微振動を与え、洗濯物5の剥がし動作を行うことで、通常の洗濯動作を行うことができる。なお、剥がし動作としては、この方法に限らず、回転ドラム4を急停止させることで剥がし動作を行うなど、どのような方法を用いても良い。トルク検知装置11の例としては、モータ9に流れる電流と回転ドラム4の回転数よりトルクを検出する方法がある。またこれに限らず、どのような方法を用いてもトルクを検出できるのであれば何ら問題ない。ここで、回転ドラム4の回転数は120rpmとしているが、この回転数よりも多くしても少なくしても、叩き洗いおよび、洗濯物5と回転体12との摩擦による洗浄が可能であれば回転数は幾つであってもよい。
また、洗浄工程中に洗濯物5が団子状に固まると、洗濯物5の内部にまで十分な洗浄作用が及ばず洗浄ムラが発生してしまう。この時、回転ドラム4は洗濯物5が叩き洗いされる度に強い衝撃を受けるので、図9に示すようにモータ9の回転軸10にかかる負荷トルクは周期的に増大する。そこで、トルク検出装置11により負荷トルク値の変動が増大するのを検知すると、回転ドラム4の回転を減少させて、その後、回転ドラム4を逆回転させる等して洗濯物5をほぐし、通常の洗濯動作を行うことができる。なお、ほぐし動作として回転ドラムを逆回転させる方法を述べたが、これに限らず洗濯物5をほぐすことが可能であれば、洗濯物5が十分浸るくらいに回転ドラム4内への給水を行って回転ドラム4をゆっくりと回転させる方法などを用いても良いし、どのような方法を用いても良い。
次にすすぎ工程、脱水行程を実行する。脱水工程は、すすぎ工程終了後、排水弁19を開状態にしてモータ9により回転ドラム4を徐々に高速回転させる。高速回転で洗濯物5に含まれる水分は遠心力で分離し、排出孔8から回転ドラム4の外に排出され排水口20から筐体2の外に排出される。
(実施の形態2)
図10は本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図を示したものであり、第1の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細な説明は省略する。ここで、実施の形態1と異なるところは、回転ドラム4の開口部側に回転軸10が前上がり傾斜しているという点と、回転ドラム4の開口部側に配設した回転体12の個数よりも、底面部側に配設した回転体12の個数を多くしたという点である。
図10は本発明の第2の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図を示したものであり、第1の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細な説明は省略する。ここで、実施の形態1と異なるところは、回転ドラム4の開口部側に回転軸10が前上がり傾斜しているという点と、回転ドラム4の開口部側に配設した回転体12の個数よりも、底面部側に配設した回転体12の個数を多くしたという点である。
以上のように構成されたドラム式洗濯機において詳細を述べる。
本実施の形態のドラム式洗濯機は、回転ドラム4の開口部側に回転軸10が前上がり傾斜しているという構成をとっているため、回転ドラム4の底面部側に位置する洗濯物5は重力によって、回転ドラム4の底面部と側壁面とで形成される周端部に押し込まれ動きが規制されるため、回転体12によって洗濯物5が滑り落とすという影響は小さくなる。つまり回転ドラム4の開口部側と底面部側で同数の回転体12を配設すると底面部側にある洗濯物5は開口部側にある洗濯物5よりも速い回転速度で回転することとなり、回転ドラム4に貼り付いて叩き洗いが行われなかったり、また、開口部側にある洗濯物5との回転数の違いにより洗濯物5に捩れが生じたりする。そこで、回転体12が洗濯物5を滑り落とそうとする作用が大きく働くように、回転体12を回転ドラム4の開口部側に配設する個数よりも底面部側に配設する個数を多くしている。
図11は回転ドラム4の回転中における洗濯物5の動きを示した説明図であり、図11(a)は回転ドラム4が0°→180°→360°→540°と回転した時における開口部側の洗濯物5の状態、(b)は回転ドラム4が0°→180°→360°→540°と回転した時における底面部側の洗濯物5の状態を示している。図11(a)に示すように、回転ドラム4が回転すると、開口部側にある洗濯物5は、回転体12が滑り落とそうとする作用を受けて、0°→60°→120°→180°と回転する。この時、回転ドラム4は120rpm、洗濯物5は40rpmで回転しているので、洗濯物が180°の位置に来ると重力の作用を受けて、洗濯物5は落下して叩き洗いされる。また、図11(b)に示すように底面部側にある洗濯物5も回転体12の数を多く配設しているため、回転ドラム4の底面部と側壁面とで形成される周端部に押し込まれて動きが規制されるという影響を小さくすることができるので、開口部側にある洗濯物5と同じように0°→60°→120°→180°と回転することができる。その結果、同じ回転速度で洗濯物5は回転し、叩き洗いが行われる。
このように、開口部側よりも底面部側の方に回転体5を多く設けた構成にしたことによって、回転ドラム4の高速回転を行うことで、叩き洗いと摩擦力による洗浄力の向上とともに、洗濯物5の回転周期を等しくさせることができるので、洗濯物5の捩れを防止することができ、洗濯の仕上がり具合を向上させることができる。ここで、回転体12は回転ドラム4の側壁面7の一部に設けても良いし、全周に設けても良い。
(実施の形態3)
図12は本発明の第3の実施の形態の回転ドラムの回転中における洗濯物の動きを示した模式図を示すものであり、第1の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細に説明は省略する。ここで、実施の形態1と異なるところは、回転ドラム4内の側壁面7に洗濯物5を効率的に攪拌するための攪拌体22を設けているという点である。
図12は本発明の第3の実施の形態の回転ドラムの回転中における洗濯物の動きを示した模式図を示すものであり、第1の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細に説明は省略する。ここで、実施の形態1と異なるところは、回転ドラム4内の側壁面7に洗濯物5を効率的に攪拌するための攪拌体22を設けているという点である。
以上のように構成されたドラム式洗濯機において、図12に示すように洗濯物5の下を攪拌体22が通過すると、攪拌体22によって洗濯物5は図12中の矢印のように攪拌され、回転ドラム4と洗濯物5との接触箇所が変わるので、回転ドラム4に配設された回転体12と洗濯物5との摩擦力によって得られる洗浄効果の与える箇所を変化させることができる。従って、洗浄ムラのない洗濯を行うことができる。
以上のように、本発明に関わるドラム式洗濯機は、回転ドラムを高速で回転させることによって洗浄力を向上させ、洗濯時間を短縮させることができるので、出荷作業のために洗浄を必要とする農作物などの洗浄機への用途にも適用できる。
1 外槽
4 回転ドラム
7 側壁面
9 モータ
10 回転軸
11 トルク検出装置
12 回転体
13 線条凸形状
21 突起
22 攪拌体
4 回転ドラム
7 側壁面
9 モータ
10 回転軸
11 トルク検出装置
12 回転体
13 線条凸形状
21 突起
22 攪拌体
Claims (8)
- 外槽と、外槽内に回転可能な回転軸を有し前面に開口部を設けた有底筒状の回転ドラムと、前記回転ドラムを回転させるモータと、前記回転ドラムの側壁面の開口部側と底面部側に前記回転ドラムの回転軸方向と略平行方向の回転軸を有した複数の回転体とを備え、前記回転ドラムは、洗濯物に作用する重力Mgと遠心力Fとの関係がMg>Fを満足する回転速度で回転させるようにしたドラム式洗濯機。
- 回転体は、回転ドラムの開口部側に配設する個数よりも底面部側に配設する個数を多くした請求項1記載のドラム式洗濯機。
- 回転ドラムの側壁面内側に洗濯物を攪拌させる攪拌体を設け、前記攪拌体は回転体の間に配設した請求項1または2に記載のドラム式洗濯機。
- 回転体は、その周側面に、前記回転体の回転軸方向と略並行方向に線条凸形状を設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
- 回転体は、その周側面に、複数の突起を設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
- 洗濯物の動きを検出するセンサを備え、洗浄工程中は洗濯物が所定の動きを行うように、回転ドラムの回転数を制御するようにした請求項1〜5のいずれか1項に記載のドラム式洗濯機。
- センサは、モータの回転軸にかかる負荷トルクを検出するトルク検出装置であり、洗浄工程中は検出したトルク値が所定の値より小さくなった場合は、前記回転ドラムの回転数を減少させて、前記回転ドラムの内面に貼り付いた洗濯物の剥がし動作を行うようにした請求項6記載のドラム式洗濯機。
- センサは、モータの回転軸にかかる負荷トルクを検出するトルク検出装置であり、洗浄工程中は検出したトルク変動値が所定の値より大きくなった場合は、前記回転ドラムの回転数を減少させて、前記回転ドラム内で団子状に固まった洗濯物のほぐし動作を行うようにした請求項6または7に記載のドラム式洗濯機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008007695A JP2009165683A (ja) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | ドラム式洗濯機 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=40967562
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