JP2018082916A - 脱水機 - Google Patents

Abstract

【課題】バランサー装置の補正力を犠牲にせずに薄型化を図るとともに、回転槽の開口部の口径の拡張を図ることができる脱水機を提供する。【解決手段】開口部４３に円環形状のバランサー装置４４が配設された回転槽３４と、回転槽３４を回転可能に内包する外槽３３と、回転槽３４を回転駆動するモータ３６と、外槽３３を防振支持するサスペンション装置３２とを備えた脱水機において、バランサー装置４４は、外郭であるバランサーケース４４ａを金属材料で構成され、バランサーケース４４ａの内部に水溶液４４ｂが封入されたもので、バランサー装置は、外郭の薄肉化が実現でき、バランサー装置の内部の容積が増加して補正量は増加し、重量増加も振動抑制に効果的であるため、補正力を維持したまま薄型化および小型化が実現できる。【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸を有する回転槽内に衣類を収容し、遠心脱水する脱水機に関する。

従来の脱水機について、２槽式洗濯機の脱水槽を用いて説明する。図８は従来の２槽式洗濯機の脱水槽の縦断面図である。図９は、図８の脱水槽の流体バランサーの要部拡大図である（例えば、特許文献１参照）。脱水槽６は、樹脂製の脱水槽本体と流体バランサー２０とで構成されている。流体バランサー２０は、上部バランスリング２５と下部バランスリング２６とがスピンウェルディングにより溶着されてリング状のケースを構成している。ケースの内部には食塩水Ｎが一定量封入されている。このようにして一体形成された流体バランサー２０が脱水槽本体に挿入され、樹脂同士がスピンウェルディングによって溶着され、脱水槽６が形成されている。このとき、流体バランサー２０は、液体が封入されたバランサー装置として必要な性能が発揮できる最小限の幅寸法を有し、補正力に必要な食塩水の量を考慮して高さが設定されることで、薄型のバランサー装置として構成されている。

また、図１０は従来の全自動洗濯機の縦断面図である。図１１は、図１０の脱水槽のバランサー装置の要部拡大図である（例えば、特許文献２参照）。水槽２の内部に、洗濯脱水槽３が回転可能に設けられている。洗濯脱水槽３は、樹脂で形成されており、上部に円環形状のバランサー装置４が設けられている。バランサー装置４は、下部バランサーケース４ａと上部バランサーケース４ｂとを水密に固着して構成されている。上部バランサーケース４ｂの内部には金属製のリング状補強板１９が固着されている。リング状補強板１９は、圧環強度を向上させることができ、脱水運転時に衣類の偏りによるアンバランスに起因する遠心力による洗濯槽の変形を小さくすることができる。

特開平６−０５４９９３号公報 特開平２−３０９９９５号公報

しかしながら、流体バランサーの補正力は内部に封入される液体量に起因する。このため、仮に径方向に薄型化された場合には、同じ内容積を確保するために高さが伸長される必要がある。一般的に、遠心脱水時の排水のため脱水槽本体の側面に水抜き穴が形成される。しかし、流体バランサーの高さが伸長されると、脱水槽本体の側面の高さがその分短縮され、水抜き穴が形成される領域が狭くなって脱水性能が低下する。このため、無制限に伸長されることは不可能である。振動の抑制という流体バランサー本来の目的を鑑みれば、流体バランサーの内容積を削減してまでの小型化はできないものであった。

また、脱水槽の直径が大きくなるほど、もしくは脱水時の回転数が高くなるほど、流体バランサーや脱水槽に働く遠心力は大きくなる。そのため、流体バランサーが充分な圧環強度を保有するために、例えば、直径４６０ｍｍの脱水槽が脱水回転数７００ｒｐｍで運転される条件では、流体バランサーの外郭の樹脂厚さは３ｍｍ以上に設定される必要があった。

また、バランサー装置を金属製の補強部品で補強する場合、樹脂に金属製の別部品を固
着するために製造工程が複雑になるとともに、製造コストが増大する。また、バランサー装置の内容積が補強部品の分だけ削減されることとなり、内部に封入する液体量が削減されることで補正力が低下してしまうものであった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、バランサー装置の補正力を犠牲にせずに薄型化を図るとともに、回転槽の開口部の口径の拡張を図ることができる脱水機を提供する。

前記従来の課題を解決するために、本発明の脱水機は、有底円筒形で開口部を有し、前記開口部に円環形状のバランサー装置が配設された回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備えた脱水機において、前記バランサー装置は、円筒形状の内側側面および外側側面と環状の上面および底面とを含む外郭を金属材料で構成され、前記外郭の内部に液体が封入されたことを特徴とする脱水機である。

この構成により、バランサー装置は、外郭全体の強度が向上し、同等の補正力を有する樹脂製外郭のバランサー装置と比べて強度と内容積を保ったまま小型化が可能になる。
また、バランサー装置自体の重量も振動の抑制に効果的である。このため、外郭が樹脂と比べて比重の高い金属材料で構成されると重量が増加し、その分、振動の抑制効果が向上する。これにより、その重量分をバランサー装置の液量削減かつ内容積削減に振替えることで、さらなる小型化が可能になる。

本発明の脱水機は、補正力を維持したままバランサー装置を小型化できる構成であるため、大型化することなく大容量化が図れる。また、圧環強度を低下させることなくバランサー装置を薄型化できる構成であるため、回転槽の開口部の口径の拡張が図れる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図 本実施の形態における洗濯機のバランサー装置の縦断面図 本実施の形態における洗濯機のバランサー装置と同等補正力を有する従来のバランサー装置の縦断面図 本発明の実施の形態２における洗濯機のバランサー装置の縦断面図 本発明の実施の形態３における洗濯機のバランサー装置の縦断面図 本発明の実施の形態４における洗濯機のバランサー装置の縦断面図 本発明の実施の形態５における洗濯機のバランサー装置の縦断面図 従来の２槽式洗濯機の脱水槽の縦断面図 図８の脱水槽の流体バランサーの要部拡大図 従来の全自動洗濯機の縦断面図 図１０の脱水槽のバランサー装置の要部拡大図

第１の発明は、有底円筒形で開口部を有し、前記開口部に円環形状のバランサー装置が配設された回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備えた脱水機において、前記バランサー装置は、円筒形状の内側側面および外側側面と環状の上面および底面とを含む外郭を金属材料で構成され、前記外郭の内部に液体が封入されたことを特徴とする脱水機である。

この構成により、バランサー装置は、外郭全体の強度が向上し、同等の補正力を有する樹脂製外郭のバランサー装置と比べて強度と内容積を保ったままバランサー装置を小型化することができ、薄型化することも可能である。これにより、回転槽の開口部の口径の拡張を図ることができる。また、バランサー装置自体の重量も振動の抑制に効果的である。このため、外郭が樹脂と比べて比重の大きい金属材料で構成されると重量が増加し、その分、振動の抑制効果が向上する。これにより、その重量分をバランサー装置の液量削減かつ内容積削減に振り替えることで、さらなる小型化が可能になる。

また、縦型の全自動洗濯機の場合、一般的に回転槽は、脱水槽と洗濯槽とを兼ねるものとなる。この構成では、洗い工程時に洗剤や汚れが混在した洗濯液が跳ねてバランサー装置に付着し、汚れの原因となる。この汚れの除去について、使用者にお手入れが委ねられているが、樹脂部品に付着した汚れは時間経過とともに取れづらくなるため、小まめなお手入れが必要である。しかし、外郭を金属材料で構成されることで、固着した汚れも比較的掃除しやすく、また、金属材料自体が清潔感を使用者に喚起させるものであるため、より清潔な状態が維持される。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記バランサー装置は、前記内側側面と前記外側側面と前記底面とを含み前記上面を開放された円環形状の容器部と、前記上面を封止する上面部とで構成されたものである。この構成により、液体が収容される形状の容器部を上面部で蓋をするように簡略化された製造工程でバランサー装置の本体を形成することができる。また、容器部が一体で構成されれば封入される液体が漏れる可能性がある接合部を削減することができる。さらに、接合部が少ないほど、衣類の出し入れ時に引っかかるようなことも減少する。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記容器部は、前記内側側面を構成する内側面部と、前記外側側面を構成する外側面部と、環状の前記底面を構成する下面部との３部品で構成されたものである。バランサー装置に封入される液体は、補正力を向上させるために、水より比重が大きい塩化ナトリウムまたは塩化カルシウムなどの水溶液が用いられる。しかしながら、外郭が金属材料の場合、ピンホール状の孔食が発生することがある。水溶液中の塩化物イオンや酸化剤により腐食し、ピンホール状の孔食が発生しやすくなる。その対策としては、金属外郭の内面に塗装もしくはフィルムなどのコーティングを行うことが有効である。

しかし、容器部が上面を開放された円環形状の場合、特に内側側面と外側側面との間隔が狭いとこれらの側面に均一に塗装をすることが困難である。また、容器部が深い形状では底面に塗装することが困難である。また、このような金属部品はプレス加工で製造されるのが一般的であるが、片面フィルムコーティングされた金属がプレス加工されると、金型との接触および塑性変形によりフィルムが破れる懸念がある。そこで、容器部が３部品で構成され、上面部と合わせて４部品でバランサー装置の外郭が構成されることで、各部品が分割された状態で塗装を行うことが可能になる。また、各部品の製造に大きな塑性変形を生じないのでフィルムコーティングが可能となる。

第４の発明は、特に、第２の発明において、前記容器部は、前記内側側面と前記底面とを一体に構成する二面構成部と、前記外側側面を構成する外側面部との２部品で構成されたものである。この構成により、回転槽の内部へ露出するバランサー装置の内側側面から底面までが一体で滑らかな形状となるため、衣類の出し入れ時に引っかかることがない。さらに、外郭のすべての面が分割された部品で形成される構成と比較して部品点数が少なくなり、製造工程が簡略化されることでコスト削減が可能である。なお、この構成であっても、内側側面と外側側面とが別部品のため、これらの内面側への塗装によるコーティングは問題なく実施が可能である。

第５の発明は、特に、第２〜４のいずれか１つの発明において、前記上面部は、前記内側面部と前記外側面部とのそれぞれに密接する縦面部を有し、前記容器部の内側へ嵌合して固着されるように構成されたものである。この構成により、上面部が縦面部により強化され、バランサー装置全体の強度が向上する。

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、前記内側側面は、前記外側側面より上方に突出するように構成されたものである。この構成により、衣類量が多い場合、回転槽の開口部近傍にまで衣類が存在する。このため、脱水運転の高速回転時、衣類が開口部から飛び出して回転槽と外槽との隙間に進入し、衣類が損傷する恐れがある。そこで、内側面部が外側面部より上方に突出するように構成されることにより、内側面部は回転槽と外槽との隙間を一定程度遮蔽する形となり、衣類が隙間へ進入することを防止できる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記内側側面は、下方ほど円筒形状の直径が大きくなり、縦断面において前記回転槽の回転軸に対して傾斜するように形成されたものである。回転槽に多くの衣類が収容され、最上部に位置する衣類が回転数の高まりにしたがってバランサー装置の内側側面に押し付けられることがある。そのような場合でも、この構成により、押し付けられた衣類は下方へ誘導され、開口部から飛び出すことはない。同様に、衣類から遠心脱水された水、およびすすぎ工程でバランサー装置の内側側面へ付着した水なども、下方へ誘導され、開口部から飛び出すことはない。

第８の発明は、特に、第７の発明において、前記内側側面の前記回転軸に対する傾斜角度は、上下に２段階以上で構成され、下段ほど前記傾斜角度が大きくなるように形成されたものである。この構成により、バランサー装置の下端に近づくほど傾斜角度が大きくなるため、バランサー装置の内側側面に押し付けられた衣類は下方へ誘導されやすくなる。

第９の発明は、特に、第８の発明において、前記内側側面の傾斜角度は２段階で構成され、前記傾斜角度が変化する接続部の位置が最大衣類容量投入時の上面位置に設定されるものである。この構成によって、その接続部の位置が衣類の収容限界として一目で分かりやすく明示され、使用者が衣類を入れすぎることを防止できる。また、バランサー装置の途中の高さに目印が設けられることにより衣類の収容限界が上がり、回転槽の衣類収容量が増加する。

第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明において、前記回転槽は、金属材料で構成されたものである。この構成により、バランサー装置を含む回転槽全体が金属部品で構成されることとなり、使用者は回転槽を掃除しやすくなる。それに伴い、美観が向上し、使用者の満足度が向上する。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、複数の実施の形態に記載された内容において、可能な範囲で組み合わされることは問題ない。

（実施の形態１）
本発明の脱水機について、回転槽を高速回転させて衣類の脱水を行う洗濯機を例示して説明する。図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図である。

図１に示されるように、洗濯機本体３１は、内部に洗濯水をためる外槽３３と、洗濯物である衣類を収容する回転槽３４とを有している。外槽３３は、洗濯機本体３１から防振
装置である４本のサスペンション装置３２（図示は１本）により吊り下げられている。

回転槽３４は、上部に開口部４３を有し、有底円筒形状に金属材料のステンレス材で形成されている。回転槽３４は、脱水槽と洗濯槽とを兼ねるものである。回転槽３４は、外槽３３内に回転自在に配設され、底部に撹拌翼３５が設けられている。モータ３６が、外槽３３の底面外側に設けられている。モータ３６は、ブラシレス直流モータから成っており、インバータ制御され、回転速度が自在に変化されるようになっている。モータ３６は、回転槽３４と撹拌翼３５を減速機構３７を介して回転させる駆動部である。洗濯水供給部３８は、回転槽３４内に水道水を給水する。水位検知部３９は、外槽３３内の洗濯水位を検知する。排水部４０は、外槽３３内の洗濯水を排水する。

制御装置４１は、洗濯機本体３１の背面に設けられている。操作表示部４２は、洗濯機本体３１の上面に設けられている。制御装置４１は、使用者によって操作表示部４２から入力された設定内容に基づいて、モータ３６、洗濯水供給部３８、排水部４０などを制御し、洗い、すすぎ、脱水の各工程を実行する。

回転槽３４は、脱水工程において、濡れた衣類を収容して高速回転する。衣類は不均一に収容されるため、回転槽３４が高速で回転するとアンバランス状態となって振動を発生させる。このため、衣類のアンバランスを打ち消すためのバランサー装置４４が、回転槽３４の上部の開口部４３に設置されている。バランサー装置４４は円環形状で、外郭であるバランサーケース４４ａと、バランサーケース４４ａの内部に封入された塩化カルシウムなどの水溶液４４ｂとで構成される流体バランサーであるバランサーケース４４ａは、全体を金属材料のステンレス材で形成されている。

図２は、本実施の形態における洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。バランサーケース４４ａは、中空の円環形状であるとともに、縦断面形状は実質的に四角形であり、円筒形状の内側側面Ｓ１および外側側面Ｓ２と、環状の上面Ｔおよび底面Ｂとを含む。参考として、図３は、本実施の形態における洗濯機のバランサー装置と同等補正力を有する従来の洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。従来のバランサー装置のバランサーケースは樹脂で形成され、内部に塩化カルシウムなどの水溶液４４ｂが封入されている。本実施の形態におけるバランサー装置４４と、図３に示される従来のバランサー装置とは、アンバランスに対して同程度の補正力を有するものである。なお、液体バランサーに封入される液体は、水よりも比重が大きな水溶液４４ｂが用いられる。具体的には、塩化カルシウム水溶液または塩化ナトリウム水溶液などであるが、これらに限られるものではない。

バランサー装置４４は、従来の樹脂製のバランサー装置に比べ、半径方向の幅Ｗが従来の幅Ｗ０と比べて外郭の外側側面Ｓ２基準で薄型化されている。これにより、バランサー装置４４の内径が拡大される。すなわち、衣類が出し入れされる開口部４３の口径が拡張される。また、補正力を維持したまま、できるだけバランサーケース４４ａが薄型化されるように、液体が封入される内部空間の高さＨが従来の高さＨ０より伸長されており、例えば、Ｈ０＝７４ｍｍだったものがＨ＝１００ｍｍに伸長されている。

なお、バランサーケース４４ａ内の液体に働く遠心力は半径の二乗に比例する。バランサー装置４４の外側側面Ｓ２において、外径が同じ寸法で径方向に薄型化される場合、バランサーケース４４ａ内の液体は、外郭を薄肉化した分、より外側でアンバランスを補正することとなり補正力が上昇する。そのため、同一補正力とするならば、バランサー装置４４全体としては、バランサーケース４４ａの肉厚の薄肉化以上の薄型化が実現できる。

また、図２に示されるように、バランサー装置４４の外郭の内側側面Ｓ１は、下方ほど
円筒形状の直径が大きくなり、縦断面において回転槽３４の回転軸（図示せず）に対して下方ほど外側へ向かって傾斜するように形成されている。さらに、内側側面Ｓ１の傾斜角度は上方からα１、α２、と２段階で構成され、下段の傾斜角度の方が上段の傾斜角度より大きい（α２＞α１）。また、２段階の傾斜面の接続部４５は、回転槽３４の底面Ｂからの高さが従来のバランサー装置の底面の高さ（ＨＨ）と同等となっている。なお、従来の樹脂製のバランサー装置が用いられた回転槽の衣類の収容限界は、一般的にバランサー装置の底面の高さ（ＨＨ）である。本実施の形態においては、バランサー装置４４の内側側面Ｓ１における複数の傾斜面の接続部４５までが衣類の収容限界とする。これにより、回転槽３４は少なくとも従来と同等の収容量が確保され、洗濯機は、同等の量の衣類を洗濯および脱水することができる仕様となる。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、使用者は、回転槽３４内に衣類と洗剤を投入する。その後、操作表示部４２を操作してコースを設定し、洗濯運転を開始する。これによって、制御装置４１は、洗い工程を開始し、洗濯水供給部３８を動作させる。これによって、回転槽３４内に洗濯水が供給される。制御装置４１は、規定量の洗濯水が供給されると洗濯水供給部３８を制御して給水を停止する。制御装置４１は、モータ３６を制御し、撹拌翼３５を回転させる。これによって、洗剤は洗濯水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。制御装置４１は、撹拌翼３５を例えば約１３０ｒ／ｍｉｎで回転させ、洗濯液中で衣類を撹拌する揉み洗いを規定時間行う。洗い工程が終了すると、制御装置４１は、排水部４０を動作させる。これによって、汚れを溶かし込んだ洗濯液は外槽３３の外に排出される。排水が終了すると、制御装置４１は、回転槽３４を回転させて中間脱水を行う。

さらに、制御装置４１は、洗い工程と同様にすすぎ工程を実行し、そのあと脱水工程を実行する。

制御装置４１は、中間脱水および脱水工程において、モータ３６と減速機構３７を制御し、回転槽３４を例えば約９００ｒ／ｍｉｎの高速で回転させる。このとき、回転槽３４の回転に対して衣類のアンバランスが生じた場合、回転槽３４および外槽３３は大きく振れまわろうとする。そこで、このアンバランスに対して、回転槽３４に配設されたバランサー装置４４によるバランシング効果が発揮される。具体的には、バランサー装置４４のバランサーケース４４ａの内部に封入された液体が、回転中にアンバランス状態を検知すると、アンバランスに対向する位置に流動し、アンバランスを解消する。このようにして、回転槽３４を含む外槽３３全体の振動が抑制される。このとき、本実施の形態におけるバランサー装置４４は、従来の樹脂製のバランサー装置に比べて小型化かつ薄型化されているものの、補正力は従来と同等を確保された構成のため、充分に振動を抑えることができる。

さらに、バランサー装置４４の重量も振動抑制に効果的である。このため、外郭が樹脂と比べて比重の大きい金属材料で構成されると重量が増加し、その分、振動の抑制効果が向上する。これにより、その重量分をバランサー装置４４の液量削減かつ内容積削減に振り替えることで、さらなる小型化かつ薄型化が可能になる。

さらに、回転槽３４の開口部４３は、変形しないように圧環強度が必要である。バランサー装置４４を薄型化すると、圧環強度の減少が懸念される。しかし、外郭を金属材料としているため、バランサー装置４４自体の圧環強度は上昇しており、それと一体化する回転槽３４の開口部の圧環強度も十分以上確保できる。

また、縦型の全自動洗濯機の場合、一般的に回転槽３４は脱水槽と洗濯槽とを兼ねるも
のとなる。この構成では、洗い工程時に洗剤や汚れが混在した洗濯液が跳ねてバランサー装置４４に付着し、汚れの原因となる。この汚れをすすぎ工程時に洗い流そうとしても、外槽３３の外部まで飛散することが懸念され、バランサー装置４４が配設される上方まですすぎ用の水は注水されず、洗濯機自体で掃除することは困難である。このため、使用者にお手入れが委ねられているが、樹脂部品に付着した汚れは時間経過とともに取れづらくなるため、小まめなお手入れが必要である。しかし、本実施の形態に示されるように、外郭を金属材料で構成されることで、固着した汚れも比較的掃除しやすく、また、金属材料自体が清潔感を使用者に喚起させるものであるため、より清潔な状態が維持される。

また、本実施の形態におけるバランサー装置４４は、従来のバランサー装置と比較して薄型化されている。このため、バランサー装置４４の内径が大きくなる。すなわち、衣類の取り出し口である開口部４３が大きくなり、衣類の出し入れ性が向上する。さらに、回転槽３４の内部を上から覗くときの視認性も向上するため、小物衣類の取り出し忘れ等も少なくなることが期待される。

また、脱水工程における回転槽３４が高速で回転している時、衣類は大きな遠心力を受けて回転槽３４の内壁へ押し付けられる。このため、回転槽３４内で衣類を収容可能な領域は、せいぜいバランサー装置４４の下端までである。しかし、衣類が限界近くまで収容された場合、回転槽３４の回転数が大きくなるにつれて最上部に置かれた衣類の一部（例えばＹシャツの袖等）がバランサー装置４４の高さまで持ち上げられることがある。このとき、その衣類はバランサー装置４４の内側側面Ｓ１に押し付けられる。

本実施の形態においては、バランサー装置４４が下方に伸長され、衣類を収容可能な領域がバランサー装置４４の下部を含む高さまでとされる。このため、バランサー装置４４の内側側面Ｓ１に衣類が押し付けられやすくなる。しかし、本実施の形態においては、バランサー装置４４の内側側面Ｓ１は、下方ほど円筒形状の直径が大きくなり、縦断面において回転槽３４の回転軸に対して外側に向かって傾斜するように形成されている。このため、遠心力により押し付けられた衣類は下方へ誘導され、開口部４３から飛び出すことはない。同様に、衣類から遠心脱水された水、およびすすぎ工程でバランサー装置４４の内側側面Ｓ１へ付着した水なども、下方へ誘導され、開口部４３から飛び出すことはない。

さらに、内側側面Ｓ１の傾斜角度は２段階で構成され、これらの傾斜角度が変化する接続部４５の位置が最大衣類容量投入時の上面位置に設定されている。すなわち、収容される衣類の高さ限界が、バランサー装置４４の内側側面Ｓ１の複数の傾斜面の接続部４５までに設定されている。このため、衣類の収容限界がどこまでであるのか、形状により一目で分かりやすく明示され、使用者が誤って衣類を入れすぎることを防止できる。また、薄型化されたバランサー装置４４だけで比較した場合、途中の高さに目印が設けられることにより衣類の収容限界が上がり、回転槽３４の衣類収容量が増加する。

また、本実施の形態においては、傾斜面の角度を２段階で設定されたが、これに限られるものではない。すなわち、内側側面Ｓ１の回転軸に対する傾斜角度は、上下に２段階以上で構成され、下段ほど傾斜角度が大きくなるように形成されてもよい。この形状は、滑らかに形成された円弧形状も含む。これにより、バランサー装置４４の下端に近づくほど傾斜角度が大きくなるため、バランサー装置４４の内側側面Ｓ１に押し付けられた衣類は下方へ誘導されやすくなる。

さらに、本実施の形態のように、回転槽３４がステンレスなどの金属材料で構成されてもよい。これにより、バランサー装置４４を含む回転槽３４全体が金属部品で構成されることとなり、使用者は回転槽３４を掃除しやすくなる。それに伴い、美観が向上し、使用者の満足度が向上する。また、バランサー装置４４および回転槽３４に用いる金属材料は
、ステンレス材に限られない。耐食性が高いものが望ましく、チタン合金なども有用である。

以上の構成により、本実施の形態におけるバランサー装置４４は、アンバランスによる振動を確実に抑制しつつ、衣類の取り出し口である開口部４３の口径を拡張することができる。このため、衣類の取り出しやすい洗濯機が実現されることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。

バランサー装置４４は、外郭となるバランサーケース４４ａがステンレス材で構成され、薄肉化されている。ただし、内容積は、同等の補正力を有する従来の樹脂製のバランサー装置と同じに形成されている。すなわち、半径方向の幅Ｗは、従来の幅Ｗ０と比べて肉厚分しか短縮されていないが、高さＨが従来の高さＨ０より小さくなり、上下方向に薄型化が図られている。

このため、回転槽３４の内部における衣類の投入限界の高さが上昇する。これにより、より大容量の洗濯機が実現される。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。洗濯機およびバランサー装置４４の基本的な構成は、実施の形態１と同様であり、共通の構成は実施の形態１の構成を援用する。また、本実施の形態におけるバランサーケース４６は、縦断面において、内側側面Ｓ１が傾斜していない実質的な四角形に簡略化されているが、実施の形態１のように傾斜していてもよい。

バランサー装置４４の外郭であるバランサーケース４６は、内側側面Ｓ１と外側側面Ｓ２と底面Ｂとを含み上面Ｔを開放された円環形状の容器部４７と、上面Ｔを封止する上面部４８とで構成されている。容器部４７と上面部４８とは、例えば、ステンレス板のプレス加工によって成形される。上面部４８は、容器部４７の内側側面Ｓ１と外側側面Ｓ２とのそれぞれに密接する縦面部を有している。

バランサーケース４６は、容器部４７に上面部４８が嵌合され、内周部先端４６ａと外周部先端４６ｂとが巻き締め圧着により水密性を有するように形成されている。このとき、巻き締めされた内周部先端４６ａと外周部先端４６ｂとはバランサー装置４４の上方へ突出している。特に、内周部先端４６ａは外周部先端４６ｂより上方へ突出している。内周部先端４６ａは、外槽３３の開口部の高さ近傍まで突出している。

このように金属材料で形成されたバランサーケース４６は、内容積が減少することなく圧環強度が確保され、小型化かつ薄型化が可能となる。特に、容器部４７が一部品で構成されているので、バランサー装置４４の外郭としても、衣類が接触する内側側面Ｓ１から底面Ｂまでが滑らかに形成され、衣類が引っかかるようなことがなく、スムーズに出し入れ可能である。

また、衣類量が多い場合、回転槽３４の開口部４３近傍にまで衣類が存在する。このため、脱水工程で回転槽３４が高速回転するときに上部の衣類が開口部４３から飛び出して回転槽３４の上部と外槽３３の上部との隙間に進入し、衣類が損傷する恐れがある。このように、衣類が飛び出した場合でも、内周部先端４６ａは、外槽３３の開口部の高さ近傍まで突出していることにより、回転槽３４と外槽３３との隙間を遮蔽する形となり、衣類が隙間へ進入することが防止される。

また、上面部４８は、縦面部が容器部４７の側面へ嵌合して固着されており、側面が縦面部により強化されてバランサー装置４４全体の強度が向上する。

さらに、本実施の形態では、回転槽３４もステンレス材で形成されている。したがって、回転槽３４からバランサー装置４４までが金属部品で構成される。これにより、洗濯機の内部が全体的にステンレス材の一体感で美観とデザイン性が向上し、使用者の満足度が向上する。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。洗濯機およびバランサー装置４４の基本的な構成は、実施の形態１と同様であり、共通の構成は実施の形態１の構成を援用する。また、本実施の形態におけるバランサーケース４４ａは、縦断面において、内側側面Ｓ１が傾斜していない実質的な四角形に簡略化されているが、実施の形態１のように傾斜していてもよい。

バランサー装置４４の外郭であるバランサーケース４９は、上面Ｔが開放された容器部が、内側側面Ｓ１を構成する内側面部５０と、外側側面Ｓ２を構成する外側面部５１と、環状の底面Ｂを構成する下面部５２との３部品で構成されている。そして、上面Ｔを封止する上面部４８とで構成されている。容器部の３部品と上面部４８とは、例えば、金属材料のステンレス板のプレス加工によって成形される。

バランサーケース４９は、実施の形態３に記載された容器部となる３つの部品がそれぞれの接合部において巻き締め圧着して形成され、そこに上面部４８が巻き締め圧着して構成される。なお、この形成順序に限定されるものではなく、４箇所の接合部分が確実に水密性を有するように巻き締め圧着されればよい。また、水密性を向上させるために、接合部分に金属以外のシール部材が用いられてもよい。

特に、容器部が３部品で構成されることについて説明する。バランサー装置４４の内部に封入される液体は、水より比重が大きい塩化カルシウム水溶液などの水溶液が用いられる。その際、バランサーケース４９が金属材料の場合、金属が腐食してピンホール状の孔食が発生することがある。これは液体中に、特に塩化物イオンや酸化剤が含まれるときに発生しやすく、耐久性において問題となることがある。その対策としては、金属製の外郭の内面に塗装もしくはフィルムなどのコーティングを行うことが有効である。

しかし、容器部が上面を開放された円環形状の場合、特に内側側面Ｓ１と外側側面Ｓ２との間隔が狭いとこれらの内面に均一に塗装をすることが困難である。また、容器部が深い形状では底面Ｂに塗装することが困難である。また、このような金属部品はプレス加工で製造されるのが一般的であるが、片面フィルムコーティングされた金属がプレス加工されると、金型との接触および塑性変形によりフィルムが破れる懸念がある。そこで、容器部が３部品で構成され、上面部４８と合わせて４部品でバランサー装置４４の外郭が構成されることで、各部品が分割された状態で塗装を行うことが可能になる。また、各部品の製造に大きな塑性変形を生じないのでフィルムコーティングが可能となる。

上記構成により、金属材料をバランサーケース４９に用いつつ、封入される水溶液４４ｂに比重が大きい液体を採用することが可能となり、さらなる補正力の向上、もしくはバランサー装置４４の小型化ないしは薄型化が可能となる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における洗濯機のバランサー装置の縦断面図である。洗
濯機およびバランサー装置４４の基本的な構成は、実施の形態１と同様であり、共通の構成は実施の形態１の構成を援用する。また、本実施の形態におけるバランサーケース５３は、縦断面において、内側側面Ｓ１が傾斜していない実質的な四角形に簡略化されているが、実施の形態１のように傾斜していてもよい。

バランサー装置４４の外郭であるバランサーケース５３は、上面Ｔが開放された容器部が、内側側面Ｓ１と底面Ｂを一体に構成する二面構成部５４と、外側側面Ｓ２を構成する外側面部５５との２部品で構成されている。そして、上面Ｔを封止する上面部４８とで構成されている。容器部の２部品と上面部４８とは、例えば、金属材料のステンレス板のプレス加工によって成形される。

バランサーケース５３は、実施の形態３に記載された容器部となる２つの部品がそれぞれの接合部において巻き締め圧着して形成され、そこに外側面部５５が巻き締め圧着され、さらに、上面部４８が巻き締め圧着して構成される。なお、この形成順序に限定されるものではなく、４箇所の接合部が確実に水密性を有するように巻き締め圧着されればよい。

特に、回転槽３４の内部へ露出するバランサーケース５３の内側側面から底面までが一体で滑らかな形状となるため、衣類の出し入れ時に引っかかることがない。また、実施の形態４の構成と比較して部品点数が少なくなり、製造工程が簡略化されることでコスト削減が可能である。なお、この構成であっても、内側側面Ｓ１と外側側面Ｓ２とが別部品のため、これらの内面への塗装によるコーティングは問題なく実施が可能である。ただし、フィルムコーティングに関しては、円筒形状の内側側面Ｓ１と底面Ｂとの一体成形については、折り曲げ加工、もしくはプレス加工を行う場合、塑性変形を伴う加工となるため、フィルムの破れや伸びて薄肉化してしまうことに対する注意が必要である。

以上のように、金属材料で形成されたバランサーケース５３は、内容積が減少することなく圧環強度が確保され、小型化かつ薄型化が可能となる。そして、バランサー装置４４が薄型化され、衣類が出し入れされる開口部４３の口径が拡張され、衣類の取り出しやすい洗濯機が実現される。

以上のように、本発明にかかる脱水機は、バランサー装置の内径を拡大して衣類を出し入れする開口部の口径を拡張しつつ、脱水振動を抑制することができるので、洗濯機のみならず、同様の脱水機や洗濯乾燥機等にも適用できる。また、回転槽が縦方向に配置された縦型洗濯機に限らず、斜めや水平に配置されたドラム式洗濯機などにも適用できる。

３１ 洗濯機本体
３２ サスペンション装置
３３ 外槽
３４ 回転槽
３５ 撹拌翼
３６ モータ（駆動部）
３７ 減速機構
３８ 洗濯水供給部
４０ 排水部
４１ 制御装置
４２ 操作表示部
４３ 開口部
４４ バランサー装置
４４ａ、４６、４９、５３ バランサーケース（外郭）
４４ｂ 水溶液
４５ 接続部
４７ 容器部
４８ 上面部
５０ 内側面部
５１、５５ 外側面部
５２ 下面部
５４ 二面構成部
Ｓ１ 内側側面
Ｓ２ 外側側面
Ｔ 上面
Ｂ 底面

Claims (10)

1. 有底円筒形で開口部を有し、前記開口部に円環形状のバランサー装置が配設された回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備えた脱水機において、前記バランサー装置は、円筒形状の内側側面および外側側面と環状の上面および底面とを含む外郭を金属材料で構成され、前記外郭の内部に液体が封入されたことを特徴とする脱水機。
2. 前記バランサー装置は、前記内側側面と前記外側側面と前記底面とを含み前記上面が開放された円環形状の容器部と、前記上面を封止する上面部とで構成された請求項１に記載の脱水機。
3. 前記容器部は、前記内側側面を構成する内側面部と、前記外側側面を構成する外側面部と、環状の前記底面を構成する下面部との３部品で構成された請求項２に記載の脱水機。
4. 前記容器部は、前記内側側面と前記底面とを一体に構成する二面構成部と、前記外側側面を構成する外側面部との２部品で構成された請求項２に記載の脱水機。
5. 前記上面部は、前記内側面部と前記外側面部とのそれぞれに密接する縦面部を有し、前記容器部の内側へ嵌合して固着されるように構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の脱水機。
6. 前記内側側面は、前記外側側面より上方に突出するように構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱水機。
7. 前記内側側面は、下方ほど円筒形状の直径が大きくなり、縦断面において前記回転槽の回転軸に対して傾斜するように形成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱水機。
8. 前記内側側面の前記回転軸に対する傾斜角度は、上下に２段階以上で構成され、下段ほど前記傾斜角度が大きくなるように形成された請求項７に記載の脱水機。
9. 前記内側側面の傾斜角度は２段階で構成され、前記傾斜角度が変化する接続部の位置を最大衣類容量投入時の上面位置に設定される請求項８に記載の脱水機。
10. 前記回転槽は、金属材料で構成された請求項１〜９のいずれか１項に記載の脱水機。

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