JP2014050630A - 流体バランサ及びそれを備えた洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高速回転する洗濯槽20開口部の流体バランサ30は、円環状リング31内に水33封入の円環状可撓性袋32を設け、その袋は水を円環全長に亘って移動可能な内容積を有して空気抜きされている。洗濯槽の高速回転に伴って洗濯槽の不釣り合いAが生じると、袋内の水が回転軸心に対し不釣り合いの反対方向に移動してその不釣り合いを打ち消し安定した回転を担保する。この状態の水が移動した反対部分の袋は縮小した扁平状態となる。二次共振振動領域に近づくと、水が不釣り合い方向に移動しようとするが、不釣り合い方向の袋部分は扁平状態のため、その移動はその扁平状態を押し広げ、その押し広げ作用は壁面を押して行われるため、水の不釣り合い方向への移動は抑制される。このため、二次共振振動領域及びその近辺においても、アンバランス補正が行なわれて二次共振振動の騒音が抑制される。
【選択図】図3
Description
このため、従来から、その振動と騒音を解消すべく、流体バランサに種々の工夫がなされており、例えば、上記円環状リング31の内面外周に緩衝部材を設け、その緩衝部材によって、上記共振振動時の流体の移動を抑制して、共振を防止した技術がある(特許文献1請求項1)。
さらに、上記円環状リングを流体入りチューブで構成し、そのチューブをリンク機構及び押え板を介して調芯ウエートによって押圧自在とし、回転体の回転に伴う前記調芯ウエートの移動によって前記チューブを押してその中の流体を移動させ、その流体移動によって回転体のバランスをとる技術もある(特許文献3、請求項1、段落0005、図1、2)。
また、特許文献3に記載の技術は、リンク等を有するため、洗濯機等の回転機器に組み込むことは困難である。
その波打ち現象は、図5に示すように、流体(水)33表面に波wが生じ、その波wが矢印方向に移動することにより障害物を乗り越えたりして流体全体が移動するものである。このため、その波wが生じないようにすれば、流体の移動は抑制されると考える。
この状態において、二次共振振動領域に近づくと、流体が不釣り合い方向に移動しようとするが、その不釣り合い方向の可撓性袋部分は縮んだ扁平状態であるため、その移動はその扁平状態を押し広げて行うこととなるとともに、その押し広げ作用は壁面を押して行われるため、上記波打ち現象も生じにくい。このため、流体の不釣り合い方向への移動は抑制される。
したがって、二次共振振動領域及びその近辺においては、二次共振振動による騒音の抑制が行われ、安定した回転を担保する(図8参照)。
洗濯槽20の上部開口の縁に、この発明に係わる円環状の流体バランサ30が装着され、洗濯槽20の内部底面には、洗濯槽20内で洗濯水、または、すすぎ水の流動を生じさせるためのパルセータ22が配置されている。
容器31は、例えば合成樹脂等の変形しない材料によって形成されており、外側壁部31aと内側壁部31bとを有した断面四角筒状をしており、その両壁31a、31bの間にナイロン製の可撓性袋(筒状チューブ)32が装填されている。その可撓性袋32内には流体として水33が収容されている。水33は、例えば、容器31の容積の3分の1から半分程度の量、例えば150g収容されて、その収容状態において、可撓性袋32内は空気抜きされている。
脱水工程は、例えば、洗い工程とすすぎ工程の間と、すすぎ工程との後の排水開始前、又は排水と同時に行われ、まず、低速脱水が行われる。低速脱水は、モータ51が脱水軸54を回転することによって行われる。モータ51が脱水軸54を回転させると、洗濯槽20が脱水回転する。洗濯槽20とともに、パルセータ22も回転する。
この流体(水)33が不釣り合いの反対方向に移動した可撓性袋32の状態は、空気抜きがなされているため、その流体33が移動した反対部分は容積が縮小し皺状の扁平状態(ナイロン製筒状チューブ内の空気が抜かれて壁31aにへばりついた状態)となる(図3、図4(b)参照)。この流体33の移動によって、一次共振振動数を超えた高速回転時の振動と騒音は抑制される。
なお、可撓性袋32に折目線を入れる等の畳み癖を付けておけば、図4(b)に示すように、皺状とならずに安定した畳まれ状態(扁平状態)となる。
しかし、その不釣り合い方向の可撓性袋部分は扁平状態であるため(図3、図4(b)参照)、その移動はその扁平状態を押し広げて行うこととなるとともに、その押し広げ作用は壁面(外側壁部31aの内面)を押して行われるため、波打ち現象も生じにくく、流体33の不釣り合い方向(洗濯物Aの方向)への移動は抑制される。このため、二次共振振動領域及びその近辺においても、流体バランサ30はそのバランス機能を発揮し、二次共振振動による騒音の抑制が行われ、二次共振振動領域を超えると、再び、流体は不釣り合いの反対方向に移動して集まり、その不釣り合いを打ち消して安定した回転を担保する。
したがって、この流体バランサ30によれば、この洗濯槽20等からなる系の回転数が二次共振振動数の近辺にあるとき、及びその振動数に達したときも振動の振幅が増大することを抑え、騒音を低減させることができる。
荷重計測装置250は、モータ支持台240の反力を計測する反力計251と、動歪計252と、AD変換器253とからなり、その反力計251は図6に示す支柱250内に付設され、パルス計測装置291はモータ230に付設されている。そのパルス計測装置291によって計測されたパルスの情報は、AD変換器292を通して処理部290に送信される。反力計251によって計測されたモータ支持台240の反力は、動歪計252とAD変換器253とを通して、処理部(パソコン)290に送信される。処理部290では、パルス計測装置291と荷重計測装置250とから送信された情報に基づいて、それぞれの回転数における荷重の大きさを求める。
以上から、この発明の流体バランサ300(30)を用いれば、一次共振振動領域における荷重より、二次共振振動領域の場合の方がその荷重が低くなっており、可撓性袋32内に封入された流体(水)33の移動抑制によって、二次共振振動領域及びその近くにおけるアンバランス補正効果が優れていることが理解できる。
また、図6の実験例において、流体が上記の水33(150g)である場合、アンバランス補正時に移動する位置は、偏心荷重280に対してほぼ180度の位相差(ほぼ点対称位置)であったが、水33に代えて砂(160g)で行なったところ、偏心荷重280に対してほぼ270度の位相差であった。また、ビー玉(165g)の場合は同225度の位相位置であった。その一次共振振動回転数付近における荷重は、前者:90N前後、後者:110N前後であり、両者の場合も、水33と同様に、二次共振振動領域及びその近くにおけるアンバランス補正効果が優れたものであった。
また、特許文献1に記載の緩衝部材等の突起物を円環状リング(容器)31の内壁や可撓性袋32の内壁に設けて、流体33の移動抑制作用を付加することもできる。
このように、上記開示された実施の形態と実験例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。この発明の範囲は、以上の実施の形態と実験例ではなく、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修正と変形を含むものである。
20、210 洗濯槽(回転体)
30、300 流体バランサ
31 円環状容器(リング)
32 可撓性袋(チューブ)
33 水(流体)
280 偏心荷重
A 洗濯物
Claims (2)
- 回転体(20、210)の回転軸線(R)の周りにその軸線(R)と同心で設けられた前記回転体と一体に回転する円環状容器(31)と、その容器(31)内にその全周に亘って装填された円環状可撓性袋(32)と、その可撓性袋(32)内に封入された流体(33)とからなり、前記円環状容器(31)はその回転によって変形しないものであり、前記可撓性袋(32)は、前記流体(33)を円環全長に亘って移動可能とする内容積を有するとともに空気抜きがなされたものであることを特徴とする流体バランサ。
- 洗濯槽(20)と、その洗濯槽(20)を回転軸心(R)を中心として回転させる駆動部(51)と、請求項1記載の流体バランサ(30)とからなり、その流体バランサ(30)は、前記回転軸心(R)を中心にして前記洗濯槽(20)と共に回転するようになっていることを特徴とする洗濯機。
Priority Applications (1)
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JP2012198379A JP2014050630A (ja) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | 流体バランサ及びそれを備えた洗濯機 |
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2012
- 2012-09-10 JP JP2012198379A patent/JP2014050630A/ja active Pending
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