JP5251222B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、外槽内に有底円筒形に形成された回転ドラムを配設したドラム式洗濯機に関するものである。

図７は、従来技術に係るドラム式洗濯機の構成を示すもので、洗濯機筐体５０内に回転ドラム５１がその回転軸方向が水平方向になるようにして水槽５２内に配置されている。洗濯機筐体５０の正面側に設けられた扉体５３を開き、扉体５３に対向させて水槽５２に形成されている洗濯物出入口５４から回転ドラム５１内に洗濯物を投入し、ドラム駆動モータ５５によって回転ドラム５１を回転させることにより、回転ドラム５１内に収容された洗濯物を回転ドラム５１の内周壁に設けられた攪拌突起５６に引っ掛けて持ち上げ、持ち上げられた洗濯物が適当な高さから落下することによって洗濯物が叩き洗いされるというものである（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−２１５８９４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、回転ドラムの内周面に設けられた攪拌突起に引っ掛けられて円周方向に持ち上げられた洗濯物を上方から落下させて叩き洗いを行っているため、洗濯物に作用する重力よりも遠心力が小さくなるような速度で回転ドラムを回転させる必要があった。そして、実用に耐え得る洗浄性能を確保するために叩き洗い回数を多くしていたので、洗濯時間が長くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、回転ドラムを洗濯物に作用する重力よりも遠心力が大きくなるような速度で回転ドラムを高速回転させても洗濯を可能とすることによって、洗濯時間の短縮化が可能となるドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、外槽と、外槽内に有底円筒形に形成され開口部側から内底部側に向けて下向きに傾斜させた回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動させる駆動手段と、前記回転ドラムの内底部へ洗濯物を収集させるために前記回転ドラムの内壁面に設けられた洗濯物収集手段と、前記回転ドラムの内底部から開口部方向へ突出するように前記回転ドラムの内底部に設けられ前記回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設ける突起体とを備え、前記回転ドラムと前記突起体との回転速度差により洗濯物を洗濯するようにしたドラム式洗濯機である。

この構成によって、従来のドラム式洗濯機で叩き洗いを行っていた回転速度よりも高速回転で回転ドラムを回転させて、回転ドラムと突起体との間で洗濯工程を行うことができるので、洗濯物に与える機械力を増加させることができる。

本発明のドラム式洗濯機は、回転ドラムを、洗濯物に作用する重力よりも遠心力が小さくなるような速度で回転させるよりも高速に回転させて洗濯工程を行うことができ、洗濯物に与える機械力を増加させることで、洗浄力が向上し洗濯時間の短縮化を図ることがで
きる。

第１の発明は、外槽と、外槽内に有底円筒形に形成され開口部側から内底部側に向けて下向きに傾斜させた回転ドラムと、前記回転ドラムを回転駆動させる駆動手段と、前記回転ドラムの内底部へ洗濯物を収集させるために前記回転ドラムの内壁面に設けられた洗濯物収集手段と、前記回転ドラムの内底部から開口部方向へ突出するように前記回転ドラムの内底部に設けられ前記回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設ける突起体とを備え、前記回転ドラムと前記突起体との回転速度差により洗濯物を洗濯するようにしたものである。

これによって、洗濯物の重力の作用で回転ドラムの内底部に洗濯物が集まることとなり、洗濯物と回転ドラムとの摩擦による洗浄、洗濯物と突起体との摩擦による洗浄、突起体と回転ドラムとの間に洗濯物が押し込まれ回転することによる押し洗い洗浄が行われる。従って、洗濯物に作用する重力より遠心力が大きくなる速度で回転ドラムを高速回転させても、洗浄を行うことができるので、洗濯物に与える機械力を増加させることができ、洗浄力が向上し洗濯時間の短縮化を図ることができる。

また、突起体は、洗濯物から前記突起体に所定以上の力を受けると、前記突起体の回転軸に対して前記突起体を相対的に変位させる変位手段を備えたものである。

これによって、洗濯物が回転ドラムと突起体との間に噛み込んでも、洗濯物から作用する力によって突起体が変位し、洗濯物から作用する力を逃がそうとするので、回転ドラムが洗濯物の噛み込みによって停止し、洗浄を行うことができないといった状況を回避することができるので、確実に動作するドラム式洗濯機を提供できる。

第２の発明は、第１の発明において、変位手段は、弾性体を用いて変位可能としたものである。これによって、変位手段の構成が、簡単かつ安価で実現でき、確実に動作するドラム式洗濯機を提供することができる。

第３の発明は、第１または２の発明において、突起体は、変位手段によって結合された複数の部材から構成されるとともに、回転ドラムの回転軸と回転ドラムの内周部との間に設けたものである。

これによって、突起体の動かし方に幅ができるとともに、突起体と回転ドラムとの空間には狭い空間や広い空間が生じ、摩擦力や圧縮力は洗濯物の多箇所に働くことになり洗浄ムラをなくしたドラム式洗濯機を提供することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、洗濯物収集手段は、前記回転ドラムの回転軸に対し、開口部から内底部方向へ向かって高さが低くなるように形成したものである。

これによって、回転ドラムが回転すると、洗濯物収集手段の翼の高さが低い方へ、つまり回転ドラムの内底部に洗濯物が集まることとなり、より確実に洗濯物と回転ドラムとの摩擦による洗浄、洗濯物と突起体との摩擦による洗浄、突起体と回転ドラムとの間に洗濯物が押し込まれ回転することによる押し洗い洗浄を行うことができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、突起体は、前記突起体の回転軸を回転ドラムと逆方向に回転させ、回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設けたものである。

これによって、回転ドラムと突起体の回転速度に相対的な回転速度差を大きく生じさせることが可能であり、回転ドラムの内表面や突起体の表面における洗濯物との摩擦力を増大させ洗浄力を大幅に向上させることができる。

第６の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、突起体は、前記突起体の回転軸を固定して静止させることにより、回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設けたものである。これによって、突起体の駆動手段が不要で安価に実現できる。

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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の断面図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯機の外観を示す斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における要部断面図を示すものである。

図１〜３において、外槽１はドラム式洗濯機の筐体２の内部に複数のサスペンション機構３により弾性的に支持されている。回転ドラム４は、正面側に洗濯物５を出し入れする投入口６を有して有底円筒状に構成され、外槽１内に配設されている。

また、回転ドラム４は、開口部側から内底部側に向けて下向き傾斜となるように設けられた回転軸により回転可能となっており、洗濯物５を収納するものであり、回転ドラム４の側壁面７には複数の孔８を設けている。

外槽１の外部には駆動手段１０を設け、駆動手段１０のロータ１０ａは回転ドラム４の回転軸１１に固着され、回転軸１１は軸受け１０ｂにより回転自在に軸支され、回転ドラム４を回転駆動するもので正逆回転させるようになっている。

回転ドラム４の内底部１２には、円柱状に形成され周囲に凸形状を持った突起体１３が配設されている。突起体１３は、回転ドラム４の回転軸１１に内包された突起体の回転軸１４にバネ材２４を介して固着されており、突起体の回転軸１４は軸受け１４ａにより回転自在に支持されている。突起体１３は突起体駆動手段１５により回転駆動されるもので正逆回転するようになっている。

回転ドラム４の内壁面には、回転ドラムの回転軸１１と略平行方向に開口部から内底部方向へ向かって高さが低くなるように洗濯物収集手段として収集翼１６が取付けられている。また、回転ドラム４は、開口部側から内底部側に向けて角度θだけ下向き傾斜となるように設けられている。

回転ドラム４の投入口６側には、流体バランサー１７を設け、回転ドラム４の回転時に洗濯物５の偏りを修正して振動を少なくするものである。筐体２の前面には洗濯物５を出し入れする略円形状の投入口１８と、これを開閉する扉１９が設けられている。前記投入口１８と対向する外槽１の開口部はパッキン２０によって筐体２と気密構成を確保して連結されている。なお、外槽１の底部には排出口２１を設け、排出口２１の下流には排水弁２２、排水口２３が設けられている。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下にその動作、作用を説明する。

まず、洗浄工程では、回転ドラム４に洗濯物５と洗剤、及び洗濯水を供給し駆動手段１
０を運転し回転ドラム４を正逆運転して洗濯を所定時間実施する。

回転ドラム４が回転すると、図４に示すように、洗濯物５は回転ドラム４の回転により発生する遠心力や収集翼１６によって、回転ドラム４の回転方向へドラムの内周面に沿って回転する。この時、突起体１３は回転ドラム４と逆方向に回転しているので、突起体１３の外周表面と洗濯物５との間には強い摩擦力が発生して、洗濯物５が洗浄されることとなる。また、収集翼１６と突起体１３との間に洗濯物５が通過すると洗濯物５に圧縮力が与えられ押し洗いが行われる。

回転ドラム４の回転数については、従来のような叩き洗いを行わないので、確実に叩き洗いがなされる回転数を設定する必要はなく、それ以上の回転数で回転ドラムを回転させても良い。回転数を上げて回転させることにより、洗濯物に与えられる摩擦力や圧縮力は増加するので、洗浄力が向上する。そのため、洗浄時間の短縮が可能である。

また、開口部側から内底部側に向けて下向き傾斜となるように取付けられた回転ドラム４の作用により、回転ドラム４が回転することによって、洗濯物５は、洗濯物５の重力の影響を受け回転ドラム内底部側に集められ、回転ドラム４と突起体１３との間の空間を満たすように洗濯物５が入り込むため、前述したような摩擦力や圧縮力が洗濯物により大きく作用する。その結果、更に洗浄力が向上し、洗浄時間の短縮が可能である。

更に、回転ドラム４の内壁面に、回転ドラム４の回転軸１１と略平行方向に開口部から内底部方向へ向かって高さが低くなるように形成された収集翼１６を備えているので、回転ドラム４が回転することによって、回転ドラム４の内底部側に集められ、回転ドラム４と突起体１３との間の空間を満たすように洗濯物５が入り込むため、前述したような摩擦力や圧縮力が洗濯物により大きく作用する。その結果、更に洗浄力が向上し、洗浄時間の短縮が可能である。

また、回転ドラム４の径に対して突起体１３の径が大きくなれば大きくなるほど、回転ドラム４内の空間に対して、洗濯物５が占める割合は大きくなる。そのため、摩擦力や圧縮力が洗濯物に更に大きく作用する。その結果、更に洗浄力が向上し、洗浄時間の短縮が可能である。

また、突起体１３は突起体の回転軸１４に変位手段として弾性体であるバネ材２４を介して固着されている。そのため洗濯物５の量が多い時や、洗濯物５が絡んで塊となり、回転ドラム４と突起体１３との間に噛み込む恐れがある場合でも、図３の矢印で示すように、突起体１３が所定以上の負荷で洗濯物５から力を受けると負荷を軽減させるように可動することができるので、洗濯物５が回転ドラム４と突起体１３との間に噛み込んで回転ドラム４が回転できなくなるといった事態も発生しない。従って、確実に動作するドラム式洗濯機を提供できる。

ここで、変位手段として、弾性体であるバネ材２４を用いた例を挙げているが、所定以上の負荷で洗濯物５から力を受けると負荷を軽減させるように可動するものであれば、どのような手段を用いても良い。

さらに、本実施の形態の構成においては、突起体１３は突起体の回転軸１４を回転ドラム４と逆方向に回転させ、回転ドラム４と突起体１３の回転速度に相対的な回転速度差を生じさせているが、突起体１３を回転させずに固定して静止させることにより、回転ドラム４と突起体１３の回転速度に相対的な回転速度差を生じさせることも可能である。この方法だと、突起体１３を回転させるための突起体駆動手段１５が不要となり、安価に実現できる。また、突起体１３と回転ドラム４とを回転速度差を設けて同一方向に回転させて
も良い。また、その他の方法であっても、回転ドラム４と突起体１３に相対的な回転速度差を与えることによって、圧縮力と摩擦力による洗浄が可能であれば何ら問題ない。

次にすすぎ工程、脱水行程を実行する。脱水工程は、すすぎ工程終了後、排水弁２２を開状態にして駆動手段１０により回転ドラム４を徐々に高速回転させる。高速回転で洗濯物５に含まれる水分は遠心力で分離し、孔８から回転ドラム４の外に排出され排水口２３から筐体２の外に排出される。

（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態の突起体要部断面図を示すものであり、第１の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細に説明は省略する。

ここで、実施の形態１と異なるところは、突起体１３が複数の部材から構成されており、突起体１３が回転ドラム４の内周部と回転ドラム４の回転軸１１との間に設けられているという点である。図５に示すように突起体１３は、突起体本体１３ａと円盤体１３ｃと回転軸１３ｂから構成されており、突起体本体１３ａと回転軸１３ｂはバネ材２４を介して固着され、回転軸１３ｃは円盤体１３ｂに対して回転自在に支持されている。突起体１３は実施の形態１で述べたように、突起体駆動手段１５により回転駆動されるもので正逆回転するようになっている。

以上のように構成されたドラム式洗濯機について、以下にその動作、作用を説明する。

突起体本体１３ａは、突起体の回転軸１４が回転することによって図６の矢印で示すように、回転ドラム４の回転軸に対して偏心して回転する。この偏心回転によって、洗濯物５は回転ドラム４と突起体１３ａとの間に挟まれて実施の形態１で述べたように摩擦力や圧縮力を受けて洗浄されることになる。

しかしながら、突起体本体１３ａは偏心して回転するために突起体本体１３ａと回転ドラム４との空間には、狭い空間や広い空間が生じる。従って、狭い空間では洗濯物５はより強い摩擦力や圧縮力を受けることになるので、洗浄力が向上する。また、広い空間では洗濯物５に与えられる圧縮力や摩擦力は小さくなる代わりに、空間内での動きが大きくなり、洗濯物５が動くことによって次に狭い空間を通過するときには洗濯物５に与えられる摩擦力や圧縮力は洗濯物５の他の箇所に働くことになり、洗浄ムラをなくすことができる。

なお、突起体１３を実施の形態１と同様に回転させずに固定して静止してもよい。

以上のように、本発明に関わるドラム式洗濯機は、回転ドラムを高速で回転させることによって洗浄力を向上させ、洗濯時間を短縮させることができるので、出荷作業のために洗浄を必要とする農作物などの洗浄機への用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機の断面図 同実施の形態におけるドラム式洗濯機の外観を示す斜視図 同実施の形態におけるドラム式洗濯機の要部拡大断面図 同実施の形態におけるドラム式洗濯機における洗浄工程中の模式図 本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯機の要部拡大断面図 同実施の形態におけるドラム式洗濯機における洗浄工程中の模式図 従来のドラム式洗濯機の断面図

１ 外槽
４ 回転ドラム
５ 洗濯物
１０ 駆動手段
１２ 内底部
１３ 突起体
１４ 突起体の回転軸
１６ 収集翼（洗濯物収集手段）
２４ バネ材（変位手段）

Claims (6)

1. 外槽と、
   前記外槽内に有底円筒形に形成され開口部側から内底部側に向けて下向きに傾斜させた回転ドラムと、
   前記回転ドラムを回転駆動させる駆動手段と、
   前記回転ドラムの内底部へ洗濯物を収集させるために前記回転ドラムの内壁面に設けられた洗濯物収集手段と、
   前記回転ドラムの内底部から開口部方向へ突出するように前記回転ドラムの内底部に設けられ前記回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設ける突起体とを備え、
   前記回転ドラムと前記突起体との回転速度差により洗濯物を洗濯するようにし、
   前記突起体は、洗濯物から前記突起体に所定以上の力を受けると、前記突起体の回転軸に対して前記突起体を相対的に変位させる変位手段を備えたドラム式洗濯機。
2. 変位手段は、弾性体を用いて変位可能とした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
3. 突起体は、変位手段によって結合された複数の部材から構成されるとともに、回転ドラムの回転軸と回転ドラムの内周部との間に設けた請求項１または２に記載のドラム式洗濯機。
4. 洗濯物収集手段は、前記回転ドラムの回転軸に対し、開口部から内底部方向へ向かって高さが低くなるように形成した請求項１〜３のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
5. 突起体は、前記突起体の回転軸を回転ドラムと逆方向に回転させ、回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。
6. 突起体は、前記突起体の回転軸を固定して静止させることにより、回転ドラムの回転速度と相対的な回転速度差を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載のドラム式洗濯機。

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