JP4610464B2 - 洗濯脱水乾燥装置 - Google Patents

Description

この発明は、洗濯脱水乾燥装置に関する。

洗濯物の洗濯、脱水および乾燥を行う洗濯脱水乾燥装置が、従来から提案されている。
特許文献1に記載のドラム式洗濯乾燥機では、周面に多数の透孔を有するドラムにおいて、その内周面の一部に、内周面の内方に突出した形態の無孔壁部を設けている。これにより、脱水運転の際にドラム内周面に張り付いた洗濯物のうち、この無孔壁部に位置する一部は無孔壁部に張り付かないので、脱水運転の後に続く乾燥運転の開始時においてドラムが回転すると、上述した無孔壁部に位置する洗濯物の一部を起点として、洗濯物がドラム内周面から剥がれ落ちる。
特開２００４−１０５２５０号公報

従来から提案されている洗濯脱水乾燥装置において、脱水運転で内槽を回転させると、遠心力により内槽の内周面に洗濯物が張り付き、内槽の回転を停止しても洗濯物が張り付いたままになる。このような脱水運転に続いて乾燥運転に移行すると、洗濯物には頑固なしわ、特に上述した透孔の形状が転写された丸い痕跡が多く生じて乾燥後の洗濯物の仕上がりは悪いものとなる。また、洗濯物が透孔を塞いでしまうので、乾燥運転において洗濯物を乾燥させるための熱風の通気性が低下し、洗濯物は不完全乾燥になる虞がある。

一方、特許文献１に記載のドラム式洗濯機は、従来から提案されている洗濯乾燥装置において、ドラム内周面に張り付いた洗濯物が無孔壁部により剥がれ落ちるので、洗濯物に生じる多くのしわを解消して乾燥後の洗濯物の仕上がりを向上させ、また透孔が塞がれることを防止して熱風の通気性を確保するものであるが、依然として改善すべき箇所が残されている。

先ず、無孔壁部には上述した透孔が形成されておらず、脱水運転における洗濯物の脱水量が、無孔壁部が設けられていない場合に比べて低下するので、脱水効率も同様に低下する。また、脱水運転と同様に、乾燥運転においても、洗濯物を乾燥させるための熱風の通気性が、無孔壁部が設けられていない場合に比べて低下するので、乾燥効率も同様に低下する。これらの現象は上述した不完全乾燥の原因になるものである。そのため、無孔壁部が設けられていない場合と同数の透孔の確保が望ましい。

また、脱水運転終了時の洗濯物はこの無孔壁部に必ずしも張り付かないとは限らないので、さらに確実に洗濯物を張り付かせない機構が必要である。
このような背景のもとになされたこの発明の目的は、乾燥運転における内槽（ドラム）の内周面への洗濯物の張り付きを抑え、乾燥後の洗濯物の仕上がりの良い洗濯脱水乾燥装置を提供することである。

この発明の他の目的は、洗濯物の不完全乾燥を防止することのできる洗濯脱水乾燥装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、円筒状の外槽と、前記外槽内に設けられた円筒体であって、円筒体を貫通する多数の孔と円筒体の内周面に設けられた突起とを備え、洗濯物を収容して回転駆動される内槽と、前記内槽を回転駆動する駆動手段と、を有し、前記突起は、針金で形成された１対の脚部を有し、当該各脚部の基端部が、前記内槽の内周面にスライド自在に設けられており、１対の脚部の連結部が、内周面から突出する突出状態と、内周面に沿った非突出状態とに変形可能であり、前記１対の脚部の基端部の間に架設された付勢手段を備えており、常時は前記付勢手段により前記針金製の脚部の連結部は前記内槽の径方向内側へ向かって突出していることを特徴とする洗濯脱水乾燥装置である。

請求項２記載の発明は、前記駆動手段による前記内槽の回転速度が所定速度を超えると、前記突起に加わる遠心力が、前記突起を前記内槽の径方向内側へ向かって突出させる前記付勢手段の付勢力を上回り、前記突起は非突出状態となることを特徴とする、請求項１記載の洗濯脱水乾燥装置である。

請求項３記載の発明は、前記突起が、前記内槽が前記駆動手段により脱水回転されているときに、非突出状態となり、脱水が終わると突出状態となることを特徴とする、請求項１または２記載の洗濯脱水乾燥装置である。

請求項１記載の発明によれば、内槽の内周面に設けられた突起により、内槽の内周面には凹凸が形成され、内槽の内周面への洗濯物の張り付きが抑制される。そのため、内槽を貫通する多数の孔を塞ぐことがなく、高い脱水効率および乾燥効率を維持することができ、結果として洗濯物の不完全乾燥を防止することができる。そして乾燥後の洗濯物の仕上がりを良くすることができる。

そして、この突起における針金製の１対の脚部の連結部は、内周面から突出する突出状態と、内周面に沿った非突出状態とに変形可能であり、常時は付勢手段により内槽の内周面から径方向内側に突出している（突出状態）。そのため、突出状態にある突起（連結部）に対して径方向外側に向けた外力が作用された場合、付勢手段の付勢力に抗して突起は径方向外側に向けて移動する。つまり、この突起の径方向内側への突出量は、付勢手段の付勢力と外力との差に応じて可変であり、これにより、内槽の内周面に張り付いた洗濯物のうち、この突起に位置する一部は、突起が径方向に移動することにより剥がれやすくなる。そのため、内槽の内周面に張り付いた洗濯物は確実に剥がれ落ちることができる。
また、前記突起は、連結部で連結された１対の脚部と付勢手段といった簡単な機構で構成されている。そのため、突起は、上述した径方向へ正確に移動し、内槽の内周面に張り付いた洗濯物はさらに確実に剥がれ落ちることができる。また、内槽の内周面への突起の取り付けの自由度も広いので、上述した内槽を貫通する多数の孔を減少させずに、突起を内槽の内周面に取り付けることができる。
また、突起において、１対の脚部が針金で形成されているので、突起と内槽の内周面との接続面積を小さくすることができるので、内槽を貫通する孔を塞いでその数を減少させる虞はない。

請求項２記載の発明によれば、内槽の回転速度が所定速度を超えると、突起に生じる遠心力が付勢手段の付勢力を上回り、この突起の径方向内側への突出量は減少され、突起は突出状態から非突出状態へと変形する。この非突出状態において、上述した内槽の内周面の凹凸は小さくなる。よって、内槽の内周面へ遠心力により押し付けられた洗濯物の、内周面との接触面積を広くすることができ、洗濯物の脱水量および脱水効率を、突起が備えられていない内槽と同程度に維持することができる。そして、内槽の回転速度が所定速度を下回ると、突起に生じる遠心力が付勢手段の付勢力を下回るので、この突起は径方向内側に突出し、突出状態となる。そのため、非突出状態での遠心力により内槽の内周面に張り付いた洗濯物のうち、この突起に位置する一部が、径方向内側に突出した突起により径方向内側へ突き動かされ、この衝撃により洗濯物はさらに確実に剥がれ落ちることができる。

請求項３記載の発明によれば、突起が非突出状態となる脱水回転において、洗濯物が内槽の内周面に張り付いたとしても、脱水が終わると突起が突出状態となるので、洗濯物は内周面に張り付いたままにならずに剥がれ落ち、その後の乾燥運転も円滑に行われる。

図１は、この発明の一実施形態に係るクリーニング店などで使用される業務用の洗濯脱水乾燥装置としての洗濯機１０を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を側方から見た概略側断面図である。以下では、この洗濯機１０およびその構成要素（構成部品）の説明に関し、便宜上、図１における左側を正面（前）側、右側を背面（後）側、上側を上面（上）側、下側を底面（下）側、手前を右側、奥を左側として説明する。

図２は、この洗濯機１０を左右方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を正面側から見た概略縦断面図であり、また、図３は、図２において、突起を説明するための要部拡大図であり、（ａ）は、非突出状態にある突起を示したものであり、（ｂ）は、突出状態にある突起を示したものである。
主として図１を参照して、洗濯機１０は、その外形がハウジング１１で区画されている。ハウジング１１は正面形状が縦長の長方形状をした略直方体である。

ハウジング１１内には外槽１２が設けられており、外槽１２内には内槽としての回転ドラム槽１３が配置されている。外槽１２は前後方向へ水平に延びる中心軸１４を有する円筒状をなしている。回転ドラム槽１３は、横軸型であって、円筒状の外槽１２内に同心状に収容されており、中心軸１４を中心に回転自在に設けられている。なお、外槽１２、中心軸１４および回転ドラム槽１３が傾斜したいわゆる斜めドラム式洗濯機に対しても、さらには、縦軸型の回転ドラム槽１３を備えた従来からの洗濯機に対しても、この発明は適用できる。外槽１２の正面側端面１５は、周面沿いのリング状をしており、その中央に大きな洗濯物出し入れ用の出入口１６が形成されている。外槽１２の出入口１６に対応して、ハウジング１１には、その正面中央に、円形の開口１７が形成されている。そして開口１７と外槽１２の出入口１６との間は、たとえば図示しない弾性パッキンで密閉されている。

開口１７には、蓋１９が開閉自在に装着されている。蓋１９は、ハウジング１１の開口１７および外槽１２の出入口１６を開閉するとともに、回転ドラム槽１３の洗濯物出入口２０の蓋も兼用している。
回転ドラム槽１３は、円筒状の周面板２１と、出入口２０が開口された前端面板２２と、後端面板２３とを含んでいる。周面板２１には、ほぼ全周にわたって、多数の小孔２４が穿孔されている。小孔２４により、回転ドラム槽１３の内部は外槽１２内と連通している。回転ドラム槽１３内には、周面板２１の内壁から突出するように複数のバッフル２５が備えられている。バッフル２５は、後端面板２３にも突設されていてもよい。バッフル２５は、洗濯物を持ち上げるための突起である。

そして、回転ドラム槽１３内には、周面板２１の内壁から突出するように、突起としての可動突起８４が複数備えられている。なお、可動突起８４については、以下にて詳説する。
回転ドラム槽１３の後端面板２３には、中心軸１４を中心に後方へ突出する回転軸２７が備えられている。回転軸２７の中央部は、外槽１２の後端面板２９に備えられた軸受２８により回転自在に保持されている。

外槽１２の背面側下方には、回転ドラム槽１３を回転駆動させるための駆動手段としてのモータ２６が配置されている。モータ２６の駆動軸３０は前方に向かって延び、その前端部にプーリ３１が取り付けられている。回転ドラム槽１３の回転軸２７の後端部には、プーリ３４が取り付けられている。２つのプーリ３１，３４間には、所定の張力でベルト１８が掛け回されており、モータ２６が駆動されると、その駆動力がベルト１８を介して回転軸２７に伝達され、回転ドラム槽１３が回転される。

ハウジング１１のたとえば背面上側には、図示しない水道設備等が接続可能な給水口３２が備えられている。給水口３２には主給水管３３の一端が接続されており、主給水管３３の他端は給水孔３５とつながっている。主給水管３３の途中部には、給水バルブ３７が備えられている。給水バルブ３７を開くと、給水口３２から主給水管３３を介して供給される所定量の水道水が給水孔３５から外槽１２内に溜められる。外槽１２に溜まった水は、回転ドラム槽１３の周面板２１に形成された多数の小孔２４を通って回転ドラム槽１３内に入り、回転ドラム槽１３と外槽１２の水位はほぼ等しくなる。

外槽１２には、最低位置に排水口５０が形成されており、排水口５０には排水管５１の一端が接続されている。排水管５１の他端は機外に延びている。排水管５１の途中部には、排水バルブ５２が挿入されている。排水バルブ５２を開くと、回転ドラム槽１３および外槽１２に溜められた水が排水管５１を介して機外に排出される。
また、外槽１２の後端面板２９の上部には、外槽１２内に所定量以上の水が供給された場合に、その所定量以上の水を外槽１２の外部にオーバーフローさせるためのオーバーフロー管３８の一端部が接続されている。オーバーフロー管３８は、外槽１２の後方を通って下方に延び、その他端部が排水管５１の途中部（排水バルブ５２よりも下流側）に接続されている。外槽１２内からオーバーフロー管３８にオーバーフローした水は、排水管５１を介して機外に排出される。

外槽１２の背面側上方には乾燥風路６６が形成されている。乾燥風路６６は、ハウジング１１のたとえば背面に形成された吸気口７７を介して機外と連通されており、内部にはヒータ６８が配置されている。ヒータ６８は、たとえば図示しないガス供給路から供給されるガスを燃焼させ、その燃焼熱により周囲の空気を加熱するガスヒータである。
外槽１２の上部の内周面には乾燥風路６６と外槽１２内部とを連通させるための流入口７１が形成されており、この流入口７１よりも回転軸１４の軸方向正面側において、環状のシール部材７２が回転ドラム槽１３に外嵌されている。このシール部材７２は、側断面視が略コ字形状で、形状記憶合金で形成された骨組みに、ゴムなどの弾性部材を被膜して形成されている。そして、シール部材７２は、回転ドラム槽１３に外嵌された状態において、常温、すなわち洗い運転、すすぎ運転および脱水運転での周囲温度においては外槽１２に対して径方向に隙間を形成し、乾燥運転での高い周囲温度においてはその隙間を塞ぐように変形する。

また、シール部材７２よりも回転軸１４の軸方向正面側において、外槽１２の上部の内周面には流出口７６が形成されている。この流出口７６を介して、外槽１２内部と、屋外に連通された図示しないダクトに接続される排気口７８を介して外槽１２内の空気を排気するための排気風路７９とが連通されている。排気風路７９は、外槽１２の正面側上方に形成されており、内部にはファン６７が配置されている。

次に、洗濯機１０の駆動方法（洗濯機１０を用いた洗濯の仕方）について、洗い運転、すすぎ運転および乾燥運転を説明する。
（１）洗い運転
ユーザは、蓋１９を開け、回転ドラム槽１３内に洗剤および洗濯物を投入して、蓋１９を閉じる。なお、図示しない洗剤供給手段により、所定のタイミングで回転ドラム槽１３内に洗剤が供給されても構わない。そして図示しないスタートボタンを押すと、洗濯機１０は、以下の洗い運転を開始する。

給水バルブ３７が開かれ、主給水管３３および給水孔３５を介して外槽１２に洗浄水が供給される。このとき、排水バルブ５２は閉じられていて、外槽１２および回転ドラム槽１３内に洗浄水が溜まる。所定量の洗浄水が供給された後、給水バルブ３７が閉じられ、モータ２６によって回転ドラム槽１３が回転される。この回転に伴い、バッフル２５によって回転ドラム槽１３内の洗濯物が持ち上げられ、落下されて、洗いが行われる。

洗い終了後、排水バルブ５２が開かれ、外槽１２内の洗浄水が排水管５１を介して機外へ排水される。なお、排水口５０は、シール部材７２よりも正面側の排水口５０ａと背面側の排水口５０ｂとに分割して設けられているので、排水時において、外槽１２内の全ての洗浄水は、排水口５０ａおよび排水口５０ｂから排水管５１を介して機外へ確実に排水される。洗浄水排水後、モータ２６によって回転ドラム槽１３が脱水回転（高速回転）され、洗濯物に含まれる洗浄水が脱水される脱水運転が行われる。
（２）すすぎ運転
排水バルブ５２が閉じられ、給水バルブ３７が開かれて、主給水管３３および給水孔３５を介して外槽１２に所定量のすすぎ水が供給される。そしてモータ２６により回転ドラム槽１３が回転され、回転ドラム槽１３内の洗濯物がすすがれる。すすぎ終了後、排水バルブ５２が開かれ、外槽１２内のすすぎが終わった後のすすぎ水が排水管５１を介して機外へ排水される。

外槽１２のすすぎ水が排水された後、上述した脱水運転が行われ、洗濯物に含まれるすすぎ水が脱水される。この水も機外に放出される。なお、排水管５１から機外へ排出される汚れ成分は、フィルタ等で捕獲し、廃棄物やごみとして処理するようにすればよい。すすぎ運転は、通常２回行われるが、必要に応じてすすぎ運転を追加してもよい。
（３）乾燥運転
脱水運転終了後、乾燥運転が行われる。乾燥運転では、モータ２６によって回転ドラム槽１３が乾燥回転され、また、ファン６７がオンされて、外槽１２、回転ドラム槽１３、乾燥風路６６および、ファン６７と流出口７６との間の範囲における排気風路７９の内部が負圧となる。そのため、吸気口７７より機外の空気が乾燥風路６６内に吸い込まれる。この空気は、ファン６７と同時にオンされたヒータ６８を通過すると加熱されて熱風となる。この熱風は乾燥経路６６を通って流入口７１より外槽１２内に流入し、小孔２４を介して回転ドラム槽１３内に流入する。そして回転ドラム槽１３内の洗濯物と熱交換して洗濯物に含まれた水分を気化させた後、水蒸気と共に流出口７６を介して排気風路７９を通過し、排気口７８より機外に排出される。なお、湿気を含んだ空気は排気口７８に接続された上記のダクトにより屋外へ放出されるので、洗濯機１０を配置した室内に湿気が溜まる虞はない。

また、上述したように、常温、すなわち洗い運転、すすぎ運転および脱水運転での周囲温度においてシール部材７２と外槽１２との間に形成された径方向における隙間が、乾燥運転での高い周囲温度において塞がれる。そのため、流入口７１からの熱風が、上述の隙間よりリークして回転ドラム槽１３内に流入せずに直接流出口７６に向かうことなく、流入口７１から回転ドラム槽１３内に流入でき（図１矢印参照）、効率良く洗濯物が乾燥される。

次に、この実施形態に係る洗濯機１０の特徴である可動突起８４について説明する。
可動突起８４は、上述したように、周面板２１の内壁から突出するように複数備えられている。そして、可動突起８４は、図２に示すように、１対の脚部８５、軸部８６および付勢手段としての付勢バネ８７を備えている。
１対の脚部８５は、防錆処理の施された針金で形成されており、各基端部が周面板２１の周方向に沿ってスライド自在となるように、かつ互いに対向するように周面板２１に接続されている。

そのため、１対の脚部８５が針金で形成されるのであれば、１対の脚部８５と周面板２１との接続面積は小さくすることができるので、周面板２１に穿孔された小孔２４を塞いでその数を減少させる虞はない。また、図１に示すように、１対の脚部８５が、前後方向に長手の薄板で形成されているのであれば小孔２４は塞がれるが、図３に示すように、脚部８５に多数の貫通孔８９を設ければ、貫通孔８９は塞がれた小孔２４と同じ役割を果たすことができる。

そして、１対の脚部８５の各遊端部には孔８８が形成されており、これらの孔８８に軸部８６が挿通されることにより、１対の脚部８５は、軸部８６を中心に開脚および閉脚が自在となる。
また、付勢バネ８７は、たとえばコイルバネであり、１対の脚部８５の基端部の間に架設されており、１対の脚部８５は、各基端部が互いに接近し、それと同時に各遊端部および軸部８６が回転ドラム槽１３の径方向内側に向かって突出する、すなわち閉脚するように常時付勢されており、この常態（図３（ｂ）参照）を、以降「突出状態」と呼ぶ。

そして、回転ドラム槽１３が回転されると、この可動突起８４および洗濯物８０には遠心力が作用する。特に、上述した脱水運転において、洗い運転、すすぎ運転および乾燥運転に比べて、回転ドラム槽１３は高速で回転されるので、大きな遠心力が作用する。この遠心力は、１対の脚部８５が閉脚するように付勢している付勢バネ８７の付勢力を上回るので、図３（ａ）に示すように、突出状態にある可動突起８４の１対の脚部８５は開脚し、各遊端部および軸部８６は周面板２１に向かって、回転ドラム槽１３の径方向外側へ移動する。

可動突起８４には、可動突起８４に作用する遠心力とともに、遠心力が負荷されて周面板２１に押し付けられる洗濯物８０の押圧力が負荷されるので、１対の脚部８６は、より確実に開脚し、各遊端部および軸部８６は周面板２１に向かってさらに移動する。なお、この移動が終了し、可動突起８４が周面板２１の内壁に沿っている状態を、以降「非突出状態」と呼ぶ。

また、軸部８６におもりなどの重量物を備えておくと、この重量物が上述した洗濯物８０と同様の作用をもたらすので、１対の脚部８６の開脚、すなわち可動突起８４の突出状態から非突出状態への変形はより確実なものとなり、各遊端部および軸部８６は周面板２１に向かってさらに移動する。
１対の脚部８５が開脚して各遊端部および軸部８６が周面板２１に向かって移動することにより、可動突起８４は突出状態から非突出状態へと変形し、可動突起８４と周面板２１の内壁とで形成されていた凹凸が小さくなる。これにより、周面板２１へ遠心力により押し付けられた洗濯物８０の、周面板２１との接触面積を広くすることができ、脱水量および脱水効率を、可動突起８４が備えられていない回転ドラム槽１３と同程度に維持することができる。一方、上述した凹凸により、脱水運転中において、洗濯物８０が周面板２１の内壁に張り付くことはなく、洗濯物８０は常に回転ドラム槽１３内を移動する。

そして、脱水運転が終了して回転ドラム槽１３の回転が停止に向けて減速されると、可動突起８４において、上述した遠心力が付勢バネ８７の付勢力を下回るので、図３（ｂ）に示すように、１対の脚部８５は閉脚し、１対の脚部８５の各遊端部および軸部８６が回転ドラム槽１３の径方向内側に向かって突出し、可動突起８４は非突出状態から突出状態へと変形する。上述したように、可動突起８４と周面板２１の内壁とで形成されていた凹凸により、回転ドラム槽１３の回転中において洗濯物８０が周面板２１の内壁に張り付くことはないが、仮に張り付いたとしても、その洗濯物８０のうち、可動突起８４に位置する部分が、径方向内側に突出した可動突起８４により径方向内側へ突き動かされ、この衝撃により洗濯物８０は確実に剥がれ落ちることができる。

これにより、洗濯物８０は、脱水運転終了後において小孔２４を塞ぐことがなく、引き続き乾燥運転が行われる場合には、乾燥風路６６からの熱風が円滑に回転ドラム槽１３内に流入することができるので、高い乾燥効率を維持することができ、結果として洗濯物８０の不完全乾燥を防止することができる。また、小孔２４の形状が洗濯物８０に転写されることもないので、乾燥後の洗濯物８０の仕上がりを良くすることができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態に係る洗濯機１０を前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を側方から見た概略側断面図である。 この洗濯機１０を左右方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を正面側から見た概略縦断面図である。 図２において、突起を説明するための要部拡大図であり、（ａ）は、非突出状態にある突起を示したものであり、（ｂ）は、突出状態にある突起を示したものである。

符号の説明

１０ 洗濯機
１２ 外槽
１３ 回転ドラム槽
２４ 小孔
２６ モータ
８４ 可動突起
８５ 脚部
８６ 軸部
８７ 付勢バネ

Claims (3)

1. 円筒状の外槽と、
   前記外槽内に設けられた円筒体であって、円筒体を貫通する多数の孔と円筒体の内周面に設けられた突起とを備え、洗濯物を収容して回転駆動される内槽と、
   前記内槽を回転駆動する駆動手段と、
   を有し、
   前記突起は、針金で形成された１対の脚部を有し、当該各脚部の基端部が、前記内槽の内周面にスライド自在に設けられており、１対の脚部の連結部が、内周面から突出する突出状態と、内周面に沿った非突出状態とに変形可能であり、
   前記１対の脚部の基端部の間に架設された付勢手段を備えており、常時は前記付勢手段により前記針金製の脚部の連結部は前記内槽の径方向内側へ向かって突出していることを特徴とする洗濯脱水乾燥装置。
2. 前記駆動手段による前記内槽の回転速度が所定速度を超えると、前記突起に加わる遠心力が、前記突起を前記内槽の径方向内側へ向かって突出させる前記付勢手段の付勢力を上回り、前記突起は非突出状態となることを特徴とする、請求項１記載の洗濯脱水乾燥装置。
3. 前記突起は、前記内槽が前記駆動手段により脱水回転されているときに、非突出状態となり、脱水が終わると突出状態となることを特徴とする、請求項１または２記載の洗濯脱水乾燥装置。

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