JP4542124B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、吸水ポンプ、更に詳細には自吸式吸水ポンプの構造に関し、特に洗濯機に内蔵される吸水ポンプに関する。

自吸式吸水ポンプについては従来から種々の構造がとられている。

なお、洗濯機に風呂水等を給水するための吸水ポンプを内蔵し、このポンプを介して浴槽内の残り湯を洗濯槽内に供給する先行技術としては、例えば特開昭５７−１１７８９４号（特許文献１），特開昭５７−１１７８９５号（特許文献２）、および特開平６−２３１９０号公報（特許文献３）等を挙げることができる。

特開昭５７−１１７８９４号公報， 特開昭５７−１１７８９５号公報、 特開平６−２３１９０号公報

洗濯機にポンプを内蔵する場合、運転開始時には、ポンプと浴槽間を連通する吸水ホース内は空気で満たされており、この空気を完全に排出するための自吸運転が必要となる。ホース内の空気が完全に無くなるまでの時間（自吸時間）と定常運転時の流量特性は、反比例の関係がある。

即ち、ランナーの吐出側に設けた気水分離室からランナーの吸い込み側に還流させる水の量を多くする程自吸時間は短縮できるが、この還流水は、定常運転時においては、吐出水量を少なくすることになり、流量特性を損なうものである。それ故、この種ポンプとしては、自吸時間と流量特性のバランスがとれたコンパクトで収納性のよいものが要求されている。

更に、洗濯機に風呂水吸水ポンプを内蔵するためには、耐湿性を考慮し、モータを密閉構造とする必要があるため、モータの温度上昇が問題となる。また、高湿環境の中で、万一モータの絶縁が低下しても、使用者が感電しない構造が要求される。

なお、前掲の特開平６−２３１９０号公報に呼び水タンクを不要とした風呂水吸水ポンプ付の洗濯機が提案されているが具体的構造の開示は無い。

本発明の目的とするところは、コンパクトで、収納性が良い吸水ポンプを備えた洗濯機を提供することにある。

本発明は、洗濯槽と、前記洗濯槽に注ぐ水道水を出したり止めたりする水道給水用電磁弁と、前記洗濯槽に供給する風呂水を吸水する風呂水吸水ポンプとを有する洗濯機であって、前記風呂水吸水ポンプは、風呂水吸水口と逆止弁とポンプランナーと気水分離機能を有する吐出室と吐出口と呼び水口とを備えたポンプ部と、前記ポンプランナーを回転駆動するモータを備えたモータ部とを有し、前記ポンプ部は、前記呼び水口から呼び水が供給され、前記ポンプランナーの回転により前記風呂水吸水口から吸水された風呂水が前記逆止弁を介して前記ポンプランナーに導かれ、前記ポンプランナーで送られた前記風呂水が前記吐出室を通って吐出口から吐出するように構成され、前記吐出口と前記呼び水口は前記ポンプランナーより高い位置に設けられ、前記風呂水吸水口は前記吐出口および前記呼び水口より高い位置に設けられ、前記水道給水用電磁弁から吐出する水道水は、吐出口の下流で前記呼び水口に流れる呼び水（１）と、前記洗濯槽に注がれる給水（２）とに分けられ、前記呼び水（１）が流れる呼び水の水路は、前記吐出口から吐出した前記水道水が前記水道給水用電磁弁の吐出口より上の位置に上げられて前記風呂水吸水ポンプの前記呼び水口へ供給されるように形成され、前記風呂水吸水ポンプで吸われて吐出口から吐出する前記風呂水と前記給水（２）を前記洗濯槽に注ぐ水道水注水口兼風呂水注水口を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、コンパクトで、収納性が良い吸水ポンプを備えた洗濯機とすることができる。

以下、本発明を、図面に示す一実施例にもとづいて説明すると、図１において、１は洗濯機のトップカバー、２は洗濯機の運転を制御するコントローラである。コントローラ２は、トップカバー１の前方に内蔵され、タイマー機能を備えたマイクロコンピュータ等で構成されている。

３は洗濯機の運転内容を作業者が外部から指示するメンブレンスイッチである。

４は蓋で、支点５を軸にして上方に開き洗濯ものを槽内に投入する。

６は洗濯物投入口、７は洗濯兼脱水槽（以下、洗濯槽と略称する）８と外槽９との間に洗濯物が落下するのを防止するカバーで、外槽９の上部に設けられている。

１０は洗濯槽８の壁面に穿設された脱水孔である。

１１はバランスリングで、洗濯槽８の上端に固着され、脱水運転時に洗濯槽８の振動を低減し、洗濯槽８の回転を円滑に行う。

１２は吊り棒で、外枠２１の四隅部から下方に延び、バネ１３を介して外槽９を懸垂する。

１４は撹拌翼で、洗濯槽８の底部中央に回転可能に設置され、洗濯及び濯ぎ時には、短い周期で正逆転する。

１５は撹拌翼１４及び洗濯槽８を駆動するモータで、モータ１５の動力をモータプーリ１６，ベルト１７，従動プーリ１８，クラット・減速部１９を介して、洗濯，濯ぎ時には撹拌翼１４を、また脱水時には洗濯槽８と撹拌翼１４とを一緒に駆動する。

２０は外枠２１の下部に設けた脚部、２２は外槽９の底部に設けた排水孔で、排水孔２２の下流側には、コントローラ２からの指令で開閉する排水電磁弁２３と排水ホース２４とを有する。

２５はバックパネルで、後述の風呂水吸水ポンプ２６，給水電磁弁３１等がここに収納されている。

２６は抗菌剤入りの合成樹脂でケーシングを成形した風呂水吸水ポンプで、トップカバー１のバックパネル部に内蔵されている。

２７は抗菌剤入りの風呂水吸水ホースで、その接続端はＯリング２８を介してポンプ２６の上面に設けた風呂水吸水口２６ａに着脱自在に装着される。

図２は、バックパネル２５を取り除いてその内部構造を示す図であり、１ａはトップカバー１に設けた、水道水を洗濯槽内に供給する注水口と風呂水供給の吸水口とを共用化した水道水注水口兼風呂水吸水口で、この水道水注水口兼風呂水吸水口１ａからはソフナーも投入される。

２６ｂはポンプの吐出管、２９は蓋スイッチ、３０は水道水蛇口に接続したホース、３１は水道水を洗濯槽８内に供給する給水電磁弁である。給水電磁弁３１の吐出口３１ａから吐出された水の一部は、図３に示すように呼び水供給口３３の壁に当たり、呼び水ホース３４を介してポンプ２６の気水分離室に導かれるようになっている。

図４は、風呂水吸水ポンプ２６の内部構造を示すもので、２６ａは、ケーシングカバー４１と一体に形成された吸水口であり、ホース２７がここに接続される。

ケーシングカバー４１には、逆止弁４６を収納する吸込室４１ｄと仕切り壁４１ｃとが一体に形成されている。

ケーシング４０には、モータ４３を保持する円筒部４０ｍと後述のポンプランナー室とメカニカルシール４８及びカップリング４５を収納する室と気水分離室の一部と冷却用水路４０ｅとが一体に設けられている。

更に、ケーシング４０には、メカニカルシールからの漏水を排水する水抜き穴４０ｆ，カップリング４５並びにモータ４３の周辺に発生した蒸気を排出する蒸気抜き穴４０ｇ，４０ｈが設けられている。

ケーシング４０とケーシングカバー４１の間に吸い込み口を有する仕切り板４４が挟み込れて固定されている。

モータシャフト４３ａに絶縁材料からなるカップリング４５を介してランナーシャフト４９が接続される。カップリング４５には、そのほぼ中央部に環状の突起が形成されシール４８から漏洩した水がシャフトに沿ってモータ方向に移動するのをこの突起により防止する。

４７は、ケーシング４０とケーシングカバー４１の接合面をシールするパッキングである。

図５は、ケーシングカバー４１と仕切り板４４を取り外した状態の正面図であり、ケーシング４０と一体に形成された上ボリュート４０ａ１，下ボリュート４０ａ２によりランナー室が構成され、そこにランナー４２が設けられる。

４０ｂ１及び４０ｂ２はそれぞれ上ボリュート及び下ボリュートの途中からランナーの方向に突出した分離壁であり、ランナーの回転方向で分離壁４０ｂ１及び４０ｂ２に近接した位置にボリュートの内外を連通する戻り水穴４０ｃ１ 及び４０ｃ２が設けられる。

下ボリュート４０ａ２の上端は水平方向に外側に向かって延長され気泡防止リブ４０ｄを構成している。

ランナー４２の吸い込み口を取り囲んでランナーの平面部４２ｂよりも突出した環状の突起４２ａが形成され、図４において、突起４２ａと仕切り板４４との間隙ｍは、１〜３ｍｍとし、平面部４２ｂと仕切り板４４との間隙は０．６〜１．２ｍｍに設定している。

ランナー４２がＰ方向に回転すると、ランナー４２で加圧された水は、上ボリュート及び下ボリュートに沿って吐出室４０ｉへ吐出され、吐出室の上部に形成された気水分離室４０ｋへ至る。

気水分離室４０ｋには、図６に見られるように吐出ホース２６ｂが接続される吐出口４１ａと呼び水ホース３４が接続される呼び水口４１ｂが連通している。

給水ホース２７の先端を浴槽に挿入し、洗濯機の電源スイッチを「入」にして、風呂水コーススタートボタンを押すと、１５秒間給水電磁弁３１に通電され、水道水が給水される。

電磁弁３１の吐出口３１ａからでた水は、呼び水供給口３３の壁に当たり、呼び水ホース３４を通してケーシングカバー４１の呼び水口４１ｂからポンプ２６の中へ呼び水として供給される。１５秒経過すると給水電磁弁３１の通電が停止し、ポンプ２６へ通電される。モータ４３が回転すると、モータシャフト４３ａ，カップリング４５，ランナーシャフト４９を介して、ランナー４２がＰ方向に回転する。

ランナー４２の回転により吸込室４１ｄは負圧となり、逆止弁４６を開いて吸水口２６ａに接続された吸水ホース２７内の空気を吸い込み、空気と水の混合したものを排出室４０ｉへ送りだす。この時ランナー４２内に吸い込まれた空気は、分離壁４０ｂ１及び４０ｂ２，戻り水穴４０ｃ１及び４０ｃ２，気泡防止リブ４０ｄの効果により、短時間で空気と水を分離する構造としている。

自吸運転中ランナー４２から吐出された水には多量の空気を含んだ気水混合体となっているが、排出室４０ｉに至ると流速が比重の差によつて空気は分離室４０ｋの上部に至り、水は排出室４０ｉの下方に溜る。ランナーの回転により分離壁４０ｂ１及び４０ｂ２の下流側の圧力が低下するので、排出室内の水が戻り水穴４０ｃ１及び４０ｃ２を通ってボリュートの内側に流れ込み、戻り水穴からボリュートの内側に流入した水は、間隙ｍ，ｎを通ってランナーの吸い込み側に至り空気を一緒に巻き込んでランナーにより再び加圧されて排出室に吐出される。

このような動作を繰り返すことにより、ホース２７内の空気をポンプの吐出側に移動させてホース内が水で満たされると定常の給水運転に移行する。

上ボリュートから吐出された流体は、旋回方向の成分を含み空気を排出室４０ｉの下方に巻き込む恐れがあるため一方のボリュートの上端を延長して気泡防止リブ４０ｄを構成し、空気の下方への巻き込みを少なくしている。

また、自吸運転中気水分離した水の還流量を多くする程自吸性能が良くなるが、定常運転時のポンプ性能を低下させるので、両方の性能のバランスから間隙ｍ，ｎには、最適値が存在する。

本発明者等の実験結果によれば、間隙ｍは、１〜３ｍｍ、間隙ｎは、０．６〜１．２ｍｍに設定すると好ましい性能が得られた。
気水分離室４０ｋに連通して、冷却水路４０ｅが設けられているため吸水された風呂水が冷却用通水路４０ｅを循環し、モータを冷却するとともに、モータの騒音を吸収している。
吸込室４１ｄと排出室４０ｉを分離する仕切り板４４のリブ４４ａは、ケーシングカバー４１の気水分離室形成壁４１ｃとはラビリンス構造で取り付けられている。

定常運転になると吸水された風呂水は、ランナー４２を介して排出室４０ｉに送られ、排出室４０ｉに送られた風呂水は、気水分離室４０ｋ，吐出ホース２６ｂを介して洗濯槽８内に供給される。
給水が完了すると、洗濯，濯ぎ動作が行われるが、これは、従来の洗濯機と変わるところは無い。

本発明洗濯機の一実施例を示す全体的内部構造説明図である。 図１に符号２５で示すバックパネルを取り除いてその内部構造を示した平面図である。 図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 風呂水吸水ポンプ２６の内部構造を示す断面図である。 ケーシングカバー仕切り板を除去して内景を示す図である。 図５のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

符号の説明

１…トップカバー、８…洗濯槽（洗濯兼脱水槽）、２５…バックパネル、２６…風呂水吸水ポンプ、４０…ケーシング、４０ａ１，４０ａ２…ボリュート、４０ｂ１，４０ｂ２…分離壁、４０ｃ１，４０ｃ２…戻り水穴、４０ｄ…気泡防止リブ、４０ｅ…冷却用通水路、４０ｆ…水抜き穴、４０ｇ…蒸気抜き穴、４０ｋ…気水分離室、４１…ケーシングカバー、４２…ランナー、４３…モータ、４４…仕切り板、４５…カップリング。

Claims (1)

1. 洗濯槽と、前記洗濯槽に注ぐ水道水を出したり止めたりする水道給水用電磁弁と、前記洗濯槽に供給する風呂水を吸水する風呂水吸水ポンプとを有する洗濯機であって、
   前記風呂水吸水ポンプは、風呂水吸水口と逆止弁とポンプランナーと気水分離機能を有する吐出室と吐出口と呼び水口とを備えたポンプ部と、前記ポンプランナーを回転駆動するモータを備えたモータ部とを有し、
   前記ポンプ部は、前記呼び水口から呼び水が供給され、前記ポンプランナーの回転により前記風呂水吸水口から吸水された風呂水が前記逆止弁を介して前記ポンプランナーに導かれ、前記ポンプランナーで送られた前記風呂水が前記吐出室を通って吐出口から吐出するように構成され、
   前記吐出口と前記呼び水口は前記ポンプランナーより高い位置に設けられ、
   前記風呂水吸水口は前記吐出口および前記呼び水口より高い位置に設けられ、
   前記水道給水用電磁弁から吐出する水道水は、吐出口の下流で前記呼び水口に流れる呼び水（１）と、前記洗濯槽に注がれる給水（２）とに分けられ、
   前記呼び水（１）が流れる呼び水の水路は、前記吐出口から吐出した前記水道水が前記水道給水用電磁弁の吐出口より上の位置に上げられて前記風呂水吸水ポンプの前記呼び水口へ供給されるように形成され、
   前記風呂水吸水ポンプで吸われて吐出口から吐出する前記風呂水と前記給水（２）を前記洗濯槽に注ぐ水道水注水口兼風呂水注水口を備えたことを特徴とする洗濯機。

Images