JP2009232921A - Drum type washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドラム式洗濯機に関し、特にドラム式洗濯機の脱水性能の向上および高信頼性に関するものである。 The present invention relates to a drum type washing machine, and more particularly to an improvement in dewatering performance and high reliability of a drum type washing machine.
従来のドラム式洗濯機は、例えば、特開2003−159494号公報に開示されている。この従来技術に記載のドラム式洗濯機は、外周側に多数の通水孔を有し洗濯物を洗濯脱水するために回転するドラムと、このドラムを内包する水槽と、この水槽の振動を低減するために水槽に設けられた重りと、水槽を収納する洗濯機外枠と、水槽と洗濯機外枠との間に装備し水槽の荷重を受ける防振ばねと、水槽と洗濯機外枠の間に装備し水槽の振動を抑制する防振ダンパと、ドラムを駆動するモータと、一端をドラムの回転中心に固定した回転軸を備えた構成になっている。 A conventional drum type washing machine is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-159494. The drum type washing machine described in this prior art has a large number of water passage holes on the outer peripheral side, a drum that rotates to wash and dehydrate laundry, a water tank that contains the drum, and vibration of the water tank. A weight provided in the aquarium, a washing machine outer frame that houses the aquarium, a vibration-proof spring that is installed between the aquarium and the washing machine outer frame and receives the load of the aquarium, and a tank and a washing machine outer frame. It is equipped with an anti-vibration damper that is installed in between and suppresses vibrations of the water tank, a motor that drives the drum, and a rotating shaft that has one end fixed to the rotation center of the drum.
また、洗浄・すすぎ工程時にはドラムはモータにより低速回転駆動され、ドラム内の洗濯物を持ち上げ水面上に落下させて洗浄・すすぎを行う。脱水工程時には、ドラムを高速回転させて遠心力により洗濯物内の水を抜き脱水を行う。この脱水工程では、すすぎ性能向上や乾燥時間短縮等のために脱水性能(含水量低減)向上を目指し、脱水時の洗濯物に加わる遠心力を大きくするために、可能な限りドラムを高速で回転させ脱水を行っている。この高速回転脱水時にベローズ等の磨耗を防ぐために、ベローズの各部が十分隙間を持つ形状になっている。 Further, during the washing / rinsing process, the drum is driven to rotate at a low speed by a motor, and the laundry in the drum is lifted and dropped on the water surface for washing / rinsing. At the time of the dehydration process, the drum is rotated at a high speed and the water in the laundry is drained by centrifugal force to perform dehydration. In this dehydration process, the drum is rotated as fast as possible in order to increase the centrifugal force applied to the laundry during dehydration with the aim of improving dewatering performance (reducing moisture content) in order to improve rinsing performance and shorten the drying time. Dehydration is performed. In order to prevent wear of the bellows and the like during this high-speed rotation dehydration, each part of the bellows has a shape with a sufficient gap.
上述したように、脱水性能向上のためにドラムをできるだけ高速で回転させ脱水を行いたいが、ドラムが回転することにより発生する遠心力により、ドラム内の空気が外周側に移動し、水槽内部で外周側の圧力が高く、内周側の圧力が低くなるという現象が発生する。このとき、外枠に設けられた投入口の投入口蓋とベローズとドラム開口部により形成されている空間も、水槽(ドラム)内周側に繋がっているため負圧になり、そのため前記空間が小さくなろうとする力が発生する。前記空間が小さくなるとき、投入口蓋は固定されているため、一番動きやすい水槽が、投入口蓋に吸いつけられるように、ベローズを圧縮変形しながら前へ移動する。この現象は、ドラムが高速で回転するほど内外周の圧力差が大きくなるため、回転数が高くなるほど水槽の移動量は大きくなる。このように、水槽が前へ移動する量が大きくなると、ベローズの磨耗防止に設けられている隙間が減少し、ベローズ同士が接触したり、水槽とベローズが接触してしまい、ベローズが破損してしまうという問題があった。そのうえ、洗濯機本体の小型化や、ドラム径の大型化が進むと、ベローズを配置するスペースが従来以下に減少してしまい、ベローズの磨耗を防ぐ目的である各部の隙間が十分取れなくなり、従来以上の回転数で脱水を行うことが難しい問題もあった。 As described above, in order to improve the dewatering performance, we want to rotate the drum as fast as possible, but the centrifugal force generated by the rotation of the drum causes the air in the drum to move to the outer peripheral side, and inside the water tank. A phenomenon occurs in which the pressure on the outer peripheral side is high and the pressure on the inner peripheral side is low. At this time, the space formed by the charging port lid, bellows, and drum opening provided in the outer frame is also connected to the inner peripheral side of the water tank (drum), and thus has a negative pressure. The force to become is generated. When the space becomes smaller, the charging port lid is fixed, so that the most movable water tank moves forward while compressing and deforming the bellows so as to be sucked by the charging port lid. In this phenomenon, the pressure difference between the inner and outer circumferences increases as the drum rotates at a higher speed. Therefore, the amount of movement of the water tank increases as the number of rotations increases. In this way, when the amount of movement of the water tank increases, the gap provided for preventing the wear of the bellows decreases, the bellows come into contact with each other, the water tank and the bellows come into contact, and the bellows is damaged. There was a problem that. In addition, when the washing machine main body is downsized and the drum diameter is increased, the space for placing the bellows is reduced to less than before, and the gap between each part, which is the purpose of preventing the wear of the bellows, cannot be taken sufficiently. There was also a problem that it was difficult to perform dehydration at the above rotational speed.
本発明の目的は、脱水性能向上のために、高速回転で脱水を行う場合の水槽移動量を低減し、脱水性能と信頼性が高いドラム式洗濯機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a drum-type washing machine having a high dewatering performance and high reliability by reducing the amount of water tank movement when dewatering at high speed rotation in order to improve the dewatering performance.
上記の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯機外枠内に配される水槽と、この水槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容するドラムと、このドラムを回転駆動するモータと、前記洗濯機外枠と前記水槽との間に装備し前記水槽の荷重を受ける防振ばねと、水槽と外枠の間に装備し水槽の振動を抑制する防振ダンパと、前記洗濯機外枠の前面に衣類を投入する投入口と、この投入口と前記水槽を繋ぐベローズを備えたドラム式洗濯機において、脱水中に排水弁を閉じることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a drum-type washing machine of the present invention includes a water tub disposed in an outer frame of the washing machine, a drum that is rotatably provided in the water tub and that stores laundry, and the drum. An anti-vibration spring that is installed between the outer frame of the washing machine and the aquarium and receives the load of the aquarium, and an anti-vibration damper that is installed between the aquarium and the outer frame to suppress vibration of the aquarium And a drum-type washing machine comprising a slot for feeding clothes on the front surface of the outer frame of the washing machine and a bellows connecting the slot to the water tank, wherein the drain valve is closed during dehydration.
すなわち、水槽の外周側から外気へ逃げる空気を抑えたり、ドラム内周側に外気を取り込んだり、圧力の高い水槽外周側と圧力の低い水槽内周側を繋ぐ循環風路を設けたり、乾燥用送風ファンを回転させ圧力が低い内周側へ強制的に空気を送り込むことによって、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。また、水槽の前後方向に、変位量によりばね定数が変化するばねや、水槽と隙間を有して配置されたばねを設けることによっても、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。以上により、高速回転脱水による脱水性能向上と、高速回転脱水時のベローズの磨耗低減による信頼性を向上させることができる。 In other words, the air that escapes from the outer periphery of the water tank to the outside air is suppressed, the outside air is taken into the drum inner periphery, a circulation air passage that connects the high pressure water tank outer periphery side and the low pressure water tank inner periphery side, etc. By rotating the blower fan and forcibly sending air to the inner peripheral side where the pressure is low, the amount of movement of the water tank during high-speed rotation dehydration can be reduced. Moreover, the movement amount of the water tank at the time of high-speed rotation dehydration can also be reduced by providing a spring whose spring constant changes depending on the amount of displacement in the front-rear direction of the water tank, or a spring disposed with a clearance from the water tank. As described above, it is possible to improve the dewatering performance by high-speed rotation dewatering and the reliability by reducing the wear of the bellows during high-speed rotation dewatering.
以下、本発明の実施例1〜6を図面を用いて説明する。 Examples 1 to 6 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、本発明の第1の実施例の構成を図1から図4を用いて説明する。 The configuration of the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1はドラム式洗濯機の断面図である。図1において、1は洗濯機外枠、2は外枠1の上部に取り付けられている天板、3はドラム4を内包し洗濯水を溜める水槽、5はドラム4の外周に設けた通水孔、6はドラム4の内周に設けドラム4が回転するときに洗濯物を持ち上げるバッフル、7はドラム4の駆動用モータ10を取り付けるためのベース、モータ10はステータ8とロータ9で構成され、11はロータ9の回転をドラム4に伝達する回転軸、12は水槽3の振動を低減させる重り、13は水槽3と外枠1の投入口を弾性接続するベローズ、14は外枠1の投入口からの水漏れや洗濯物の飛び出しを防止する投入口蓋、15はドラム式洗濯機の様々な設定の操作や制御を行う操作制御部、16は水槽3を外枠1に吊り下げる防振ばね、17は水槽3の振動を減衰させるための防振ダンパ、20は脱水時に洗濯物の片寄り等により発生する不つりあいを低減する液体バランサである。洗濯物は、投入口蓋14を開き外枠1の投入口からベローズ13の中を通り、ドラム開口部21よりドラム4内に入れられる。そして、洗濯・脱水を行うため、洗濯時は吸水弁18を開き洗濯水を供給し、脱水時は排水弁19を開き洗濯水を排水し、ドラム4を高速回転させ遠心力で洗濯物内の水分を除去する遠心脱水を行う。図2は、横軸は脱水回転数で縦軸は水槽3が前側に移動する量との関係を示す図であり、ドラム4の回転数の上昇とともに水槽は前側へ徐々に移動することが分かる。前述したように、この高速回転脱水時の水槽3が移動する要因は以下のように考えられる。ドラム4が回転することにより発生する遠心力により、ドラム4内の空気が外周側に移動し、水槽3内部で外周側の圧力が高く、内周側の圧力が低くなるという現象が発生する。このとき、外枠1に設けられた投入口の投入口蓋14とベローズ13とドラム開口部21により形成されている空間も、水槽3(ドラム4)内周側に繋がっているため負圧になり、そのため前記空間が小さくなろうとする力が発生する。前記空間が小さくなるとき、投入口蓋14は固定されているため、一番動きやすい水槽3が、投入口蓋14に吸いつけられるように、ベローズ13を圧縮変形しながら前へ移動する。この現象は、ドラム4が高速で回転するほど内外周の圧力差が大きくなるため、回転数が高くなるほど水槽3の移動量は大きくなる。このように、水槽3が前へ移動する量が大きくなると、ベローズ13の磨耗防止に設けられている隙間が減少し、ベローズ13同士が接触したり、水槽3とベローズ13が接触してしまい、ベローズ13が破損してしまう。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a drum type washing machine. In FIG. 1, 1 is an outer frame of the washing machine, 2 is a top plate attached to the upper portion of the
ここで、この水槽3の移動量低減方法として以下のことが考えられる。
Here, the following can be considered as a method of reducing the amount of movement of the
(1)水槽3の外周側と外気が繋がっている流路を塞ぐ
(2)水槽3(ドラム4)の内周側に外気を取り込み、負圧を低減する
(3)圧力の高い水槽3外周側周辺と、圧力の低い水槽3内周側を繋ぐ循環風路を設け る
(4)(2)の吸気流路および(3)の循環風路に、ファン等を設け強制的に空気を送 り込む
(5)水槽3の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える
そこで、本発明の実施例1は、上述の水槽3移動量の低減方法(1)について、水槽3の外周側から外気に繋がっている排水系の流路を用いた実施例である。一般の洗濯機は排水流路に排水弁19を設け、この排水弁19の開閉により、洗濯時は水槽3に水を溜め、脱水時には水槽3内に溜めてある洗濯水や洗濯物から出る水を排水している。ここで、排水弁19を開・閉したときの脱水回転数と水槽3の移動量について説明する。図2の点線で表しているものが排水弁19を開いた場合の脱水回転数と水槽3の移動の関係図で、実線で表しているのが排水弁19を閉じた場合の関係図になっている。図のように、排水弁19を開いていると、圧力が高い水槽3外周側の空気が排水弁19を通り排水流路から外気に逃げてしまい、水槽3内周側の空気がより外周側に移動することにより、内周側の空気が減少し負圧が大きくために、排水弁19を閉じた場合に比べて水槽3の移動量が多くなってしまう。しかし、上述したように、脱水時には排水を行わなければならないため、脱水工程全ての時間において排水弁19を閉じておくことは不可能である。そこで、例えば図3および図4に示すように、設定した回転数(従来通りのベローズ13の磨耗が起きない変位x1の回転数N1)以上の場合のみ、排水弁19を閉じて、脱水性能を向上させるために脱水回転数をN2(変位がx1のところ)まで上昇させる。しかし、そのまま回転を持続させていると水槽3内に水が溜ってしまうので、T1時間経過したら、排水弁19を開き脱水回転数をN1まで低下させる。ここで、排水時間T2だけ待ち排水作業を行い、その後、脱水設定時間T0まで経過していない場合には、再度排水弁19を閉じて、脱水回転数をN2まで上昇させる。という動作を繰り返し、設定時間T0を経過したら脱水は終了する。という図4のフローチャートのような運転を行うことによって、図3に示すように従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。ここで、脱水回転数N2で回転している時間T1は、製品により異なってしまうため、最大洗濯容量で製品化前にあらかじめ検討する必要がある。排水時間T2についても同様である。
(1) Block the flow path connecting the outer peripheral side of the
次に、上述した水槽3移動量の低減方法(2)(水槽3の内周側に外気を取り込み、負圧を低減する)について以下、本発明の一実施例の構成を図5から図11を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図1とほぼ同じだが、水槽3の振動を低減する重り12を省略した図5を用いて説明する。本実施例では図5に示すように、水槽3の内周側に外気を導入するために、水槽3のベローズ13との接続部分付近に外気導入口25を設けた実施例である。図5のように、投入口蓋14とベローズ13とドラム開口部21によって形成された空間と外気と連通する外気導入口25を設けることにより、水槽3の内周側、つまりドラム4の内周側に外気を導入でき、遠心力で空気が外周側に移動させられて負圧になったドラム4の内周側に空気を補うことにより負圧を緩和し、水槽3の移動量を低減することができる。そして、脱水時の水槽3内の圧力分布は、水槽3の外周に行くほど圧力は高くなり、中心に近づくほど負圧になっているために、外気導入口25は、できるだけ中心付近が良いが、投入口蓋14とベローズ13とドラム開口部21で形成された空間と外気を連通させても、ドラム開口部21はドラム4の中心に位置しているため、高い低減効果を得ることができる。そして、図11のように、回転軸28を中空29にして外気の導入口とすることにより、もっとも負圧になっているドラム4の中心と外気を連通することになり、高い低減効果を得ることができる。ただし、外気導入口25が開放状態になっていると、乾燥時等に振動によって水槽3が前側に移動した場合などは、水槽3内部が正圧になる場合もあり、水槽3から湿気が外枠1内に漏れ外枠1内で結露が発生したり、洗濯機を置いてある部屋に湿気を出してしまう。そこで、図6のように、外気導入口25に吸気しか行わない逆止弁26を設け、排気を行わないような構造にすることによって、水槽3から湿気を外に出さずに水槽3内に吸気のみを行うということが可能になる。
Next, regarding the method (2) for reducing the amount of movement of the
また、通常は負圧の部分と外気を連通させると排気を行わずに、吸気のみを行うが、負圧の小さな場合吸入力が少なくなるため、移動量低減効果も少なくなるので、負圧の小さな部分にしか外気導入口25が設けられない場合や、より水槽3移動量の低減効果が必要な場合には、図7のように外気導入口25に吸気ファン27を設け、吸気ファン27を回転させより多くの空気を水槽3内に吸入することにより、より高い効果を得ることができる。そして、図8のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図9および図10のように、設定した回転数(従来通りのベローズ13の磨耗が起きない変位x1の回転数N1)以上の場合のみ、吸気ファン27を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
Normally, if the negative pressure part is communicated with the outside air, only the intake is performed without exhausting, but if the negative pressure is small, the suction input is reduced and the effect of reducing the amount of movement is reduced. When the
次に、上述した水槽3移動量の低減方法(3)(圧力の高い水槽3外周側周辺と、圧力の低い水槽3内周側を繋ぐ)について以下、本発明の一実施例の構成を図12から図15を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図5とほぼ同じである。本実施例では図12に示すように、圧力の高い水槽3の外周側と、圧力の低いドラム開口部21と同じ空間を形成している水槽3のベローズ13との接続部分付近を繋ぐ循環風路30を設けることにより、水槽3内の圧力が高い部分と、低い部分を繋ぐことになるため水槽3内の圧力差を緩和することができ、水槽3の移動量を低減することができる。そして、循環風路30に循環ファン31を設け、循環ファン31を回転させより多くの空気を循環させることにより、より高い効果を得ることができる。そして、図13のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図14および図15のように、設定した回転数(従来通りのベローズ13の磨耗が起きない変位x1の回転数N1)以上の場合のみ、循環ファン31を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be described below with respect to the above-described method for reducing the amount of movement of the water tank 3 (3) (connecting the periphery of the
次に、上述した水槽3移動量の低減方法(3)(圧力の高い水槽3外周側周辺と、圧力の低い水槽3内周側を繋ぐ)について以下、乾燥機能を持ったドラム式洗濯機における本発明の一実施例の構成を図16から図19を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図5とほぼ同じである。本実施例では、図16のように、乾燥用の構成部品として水槽3の後面と水槽3のベローズ13との接続部分付近を繋ぐ乾燥用ダクト22と、そのダクト22の中の空気を循環させる送風ファン23と、乾燥のために循環風の温度を上昇させるヒータ24を備えている。この実施例の乾燥用ダクト22は、圧力の比較的高い水槽3の後面外周側と、圧力が低いドラム開口部21と同じ空間を形成している水槽3のベローズ13との接続部分付近を繋いでいるため、水槽3内の圧力差を緩和することができ、水槽3の移動を低減することができる。そして、送風ファン23を回転させることにより、より多くの空気がダクト22内を循環することができ、より高い効果を得ることができる。また、このときに循環風が温風である必要がないため、ヒータ24の電源を入れる必要はない。しかし、循環風を温風にすることにより脱水性能も上昇するため、ヒータ24の電源を入れ温風にしても良い。そして、図17のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図18および図19のように、設定した回転数(従来通りのベローズ13の磨耗が起きない変位x1の回転数N1)以上の場合のみ、送風ファン23を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
Next, in the above-described method for reducing the amount of movement of the water tank 3 (3) (connecting the periphery of the outer periphery of the high-
次に、上述した水槽3移動量の低減方法(5)(水槽3の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える)について以下、本発明の一実施例の構成を図20と図21を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図5とほぼ同じである。本実施例では図20に示すように、水槽3と外枠1との間に前後方向ばね32を配置しており、そのばね32を図21に示すように、ある変位以上になるとばね定数が増すような非線形ばね、または、多段ばねを用いることにより、通常使用状態では、柔らかいばね定数で水槽3と外枠1を繋ぎ、水槽3の振動が外枠1に伝達しにくく外枠1の振動を抑えている。しかし、脱水の高速回転脱水時には、外枠1に伝達する振動は大きくなるが、水槽3の移動量を低減しベローズ13の磨耗を低減するために、ばね定数を大きくすることにより、通常時の低振動化と、高速回転脱水時の高信頼性を達成できる。
Next, with regard to the method (5) for reducing the amount of movement of the
次に、上述した水槽3移動量の低減方法(5)(水槽3の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える)について以下、本発明の一実施例の構成を図22と図23を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図20とほぼ同じである。本実施例では、図22に示すように、外枠1に設けられた前後方向ばね33は水槽3の間に隙間xを有しているため、図23に示すように、隙間x以上になると前後方向ばね33が作用する構造になっている。そのため、通常使用状態では、前後方向ばね33と水槽3とは接触しないため、水槽3の振動が外枠1に伝達しない。しかし、高速回転脱水時に水槽3移動量が大きくなり隙間xを超えると、前後方向ばね33が作用し、外枠1に伝達する振動は大きくなるが、ベローズ13の磨耗を低減するために変位を抑えることにより、通常時の低振動化と、高速回転時の高信頼性を達成できる。
Next, with regard to the method (5) for reducing the amount of movement of the
また、実施例1から実施例6の技術を組み合わせることにより、より高い水槽3移動量の低減効果を得ることができる。
Moreover, the reduction effect of the
以上のように、上述の各本実施例によれば、水槽の外周側から外気へ逃げる空気を抑えたり、ドラム内周側に外気を取り込んだり、圧力の高い水槽外周側と圧力の低い水槽内周側を繋ぐ循環風路を設けたり、乾燥用送風ファンを回転させ圧力が低い内周側へ強制的に空気を送り込むことによって、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。また、水槽の前後方向に、変位量によりばね定数が変化するばねや、水槽と隙間を有して配置されたばねを設けることによっても、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。以上により、高速回転脱水による脱水性能向上と、高速回転脱水時のベローズの磨耗低減による信頼性を向上させることができる。 As described above, according to each of the above-described embodiments, the air escaping from the outer peripheral side of the water tank to the outside air is suppressed, the outside air is taken into the drum inner peripheral side, or the high pressure water tank outer peripheral side and the low pressure water tank inside The amount of movement of the water tank during high-speed rotation dehydration can be reduced by providing a circulation air passage that connects the peripheral sides, or forcibly sending air to the inner peripheral side where the pressure is low by rotating the drying fan. Moreover, the movement amount of the water tank at the time of high-speed rotation dehydration can also be reduced by providing a spring whose spring constant changes depending on the amount of displacement in the front-rear direction of the water tank, or a spring disposed with a clearance from the water tank. As described above, it is possible to improve the dewatering performance by high-speed rotation dewatering and the reliability by reducing the wear of the bellows during high-speed rotation dewatering.
1 外枠
2 天板
3 水槽
4 ドラム
5 通水孔
6 バッフル
7 ベース
8 ステータ
9 ロータ
10 モータ
11 回転軸
12 重り
13 ベローズ
14 投入口蓋
15 操作制御部
16 防振ばね
17 防振ダンパ
18 吸水弁
19 排水弁
20 液体バランサ
21 ドラム開口部
22 乾燥用ダクト
23 乾燥用送風ファン
24 乾燥用ヒータ
25 外気導入口
26 逆止弁
27 吸気ファン
28 中空回転軸
29 中空回転軸の中空部
30 循環風路
31 循環ファン
32,33 前後方向ばね
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ドラムが所定回転数以上のとき、前記排水弁を閉じることを特徴とするドラム式洗濯機。 In claim 1,
The drum type washing machine, wherein the drain valve is closed when the drum has a predetermined number of revolutions or more.
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