以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1に示すように、洗濯機1は外箱10を備えている。また、図3に示すように、洗濯機1は水槽40と回転ドラム20とを備えている。洗濯機1は全自動式のドラム式洗濯機である。ただし、洗濯機1は、回転ドラム20に収容される衣類等の洗濯物を乾燥させる機能を有していてもよい。図1に示すように、外箱10は略直方体形状を有している。また、外箱10は、底盤11と胴部12と天板13とを有している。底盤11は洗濯機1の底部を形成している。胴部12は、底盤11から上方に延びている。また、胴部12は、前面121と右側面122と左側面123(図2参照)と背面124(図3参照)とを有している。天板13は、胴部12の一部であり、洗濯機1の天部を形成している。
なお、図1〜図3において、符号Fr、Rr、Up、Dn、Ri、Leは、洗濯機1のそれぞれ前方、後方、上方、下方、右方、左方を示している。図1に示すように、左右方向を幅方向Wと言い換えることができる。また、前後方向を奥行き方向Dと言い換えることができ、上下方向を高さ方向Hと言い換えることができる。
図1に示すように、前面121の上部には、洗剤ケース16が配置されている。洗剤ケース16は引き出し自在に外箱10に収容されている。洗濯機1の使用者は、洗剤ケース16内に、洗剤、漂白剤、および柔軟剤等を投入することができる。また、外箱10の前面121の上部には、洗剤ケース16と幅方向Wに並ぶように操作部17が配置されている。操作部17は、図示しない操作ボタンと表示パネルとを有している。
図3に示すように、洗濯機1は、洗濯槽としての回転ドラム20と、液体バランサ30と、回転ドラム20を覆う水槽40と、駆動部としてのモータ5とを備えている。また、洗濯機1は、図示しない制御部を備えている。水槽40と回転ドラム20とは、外箱10に収容されている。
回転ドラム20は、開口部21と底部22とを有し、有底筒形状を有している。開口部21は、前方に向かって開口している。底部22は開口部21と対向するように配置されている。回転ドラム20は回転軸線Rを中心に回転する。回転ドラム20の回転軸線Rは、水平方向から傾斜した方向に延びている。底部22は回転軸線Rの略垂直方向に延びている。回転ドラム20の開口部21と底部22とを結ぶ方向のうちの水平方向と平行な方向は、洗濯機1の前後方向である。回転ドラム20のうち、回転軸線Rを中心とする円の半径方向に関して開口部21の縁27の外側には、液体バランサ30が取り付けられている。
回転ドラム20の材質としては、ステンレス鋼板が一般的に用いられている。回転ドラム20の周壁23と底部22には、給水、排水および通気のための複数の小孔24が形成されている。周壁23は、回転ドラム20のうちの筒状の部分である。洗濯機1では、周壁23は略円筒形状を有している。また、周壁23は、回転軸線Rが延びる方向と平行な方向に延びている。なお、底部22に形成された小孔の図示は省略する。
周壁23には、複数のバッフル26が配置されている。バッフル26は、回転軸線Rと略平行に延びている。また、バッフル26は、回転軸線Rを中心とする円の半径方向の内方に向かって周壁23から突出している。
水槽40は、開口部41と底部42とを有し、有底筒形状を有している。回転ドラム20は、水槽40の内部に形成される空間に収容されている。開口部41は、前方に向かって開口している。底部42は開口部41と対向するように配置されている。洗濯機1では、水槽40の周壁48は略円筒形状を有している(図2参照)。水槽40の周壁48は、水槽40のうちの筒状の部分である。また、周壁48は、回転軸線Rが延びる方向と平行な方向に延びている。
水槽40の下部には、カウンターウェイト28が取り付けられている。詳細には、カウンターウェイト28は、筒形状の水槽40の周壁48のうち、外箱10の前面121の近傍且つ底盤11に面する位置に配置されている。なお、水槽40全体のバランスをとるため、複数個のカウンターウェイト28が水槽40に取り付けられていてもよい。また、カウンターウェイト28は、水槽40の上部に取り付けられていてもよい。
図3に示すように、回転ドラム20の底部22の外側面には、駆動軸25が固定されている。駆動軸25にはモータ5が連結されている。モータ5は、水槽40の底部42の外側面に取り付けられている。モータ5は、ロータ51とステータ52とモータケース53とを有している。ロータ51とステータ52と駆動軸25の一部とは、モータケース53に収容されている。ロータ51は永久磁石を有している。また、ロータ51は駆動軸25に固定されている。ステータ52は、駆動軸25を中心とする円の半径方向の内方にロータ51を取り囲むように、モータケース53の内部に配置されている。また、ステータ52はコイルを有している。モータ5に供給される電力が制御部によって制御されることにより、ロータ51の回転数と回転方向とが可変制御される。これにより、回転ドラム20が所定の回転数および所定の方向に回転する。
洗濯機1の脱水時には、洗濯機1を正面から見る場合つまり洗濯機1の正面視において、回転ドラム20は反時計回りに回転する。また、洗濯機1の洗濯時には、洗濯機1の正面視において、回転ドラム20は時計回りと反時計回りとに回転する。
図1に示すように、外箱10の前面121には外扉18が取り付けられている。開口部15は、回転ドラム20の開口部21よりも前方であって水槽40の開口部41よりも前方に配置されている。外扉18は、前面121に形成された開口部15を開閉する。外扉18は、外箱10の開口部15とともに水槽40の開口部41を開閉する。外扉18を開くことにより、外箱10の開口部15および水槽40の開口部41を通じて回転ドラム20に洗濯物を投入、または、回転ドラム20から洗濯物を取り出すことができる。
外扉18は、透明状の窓81を有している。これにより、洗濯機1の使用者は、外箱10の外方から回転ドラム20の内部を視認することができる。また、外扉18は突出部82を有している。突出部82は器形状を有している。突出部82は前方から後方に向かって窪んでいる。水槽40の開口部41の縁43には、ゴム等の弾性体によって形成されたパッキン44が取り付けられている。使用者が外扉18を閉じたときに、パッキン44が突出部82の周縁83に密着することにより、突出部82とパッキン44とによって水槽40が密閉される。
なお、洗濯機1は、外扉18の代わりに、外箱10の開口部15のみを開閉する扉と、水槽40の開口部41を開閉する扉とを備えていてもよい。
洗濯機1は、複数の防振部材を有する防振機構6を備えている。回転ドラム20が水槽40の内部にて回転軸線Rを中心に回転することができるように、水槽40が複数の防振部材に支持されている。防振機構6は、外箱10内において水槽40の下方に配置されている。防振機構6は、複数の防振部材として、前側防振部材61と後側防振部材62とを有している。前側防振部材61と後側防振部材62とは、外箱10の底盤11から上方に向かって水槽40を支持している。洗濯機1では、前側防振部材61と後側防振部材62とは、互いに同じ構成を有している。
図2に示すように、洗濯機1の正面視つまり洗濯機1を正面から見る場合に、前側防振部材61と後側防振部材62とは、それぞれ洗濯機1の左側と右側とに配置されている。前側防振部材61は、ダンパー63と圧縮コイルバネ64とを有している。防振機構6において、ダンパー63の下端が前側防振部材61の下端を形成している。前側防振部材61の下端は、底盤11に連結されている。また、ダンパー63は、ダンパー63から上方に突出するロッド65を有している。ダンパー63は、ロッド65に作用する衝撃力を緩衝する。圧縮コイルバネ64は、ロッド65に巻きつくようにロッド65の回りに配置されている。ロッド65の上端と圧縮コイルバネ64の上端とは、鍔状の連結具66によって互いに連結されている。なお、上述のように、後側防振部材62の構成は前側防振部材61の構成と同一であるため、後側防振部材62の構成の説明を省略する。
水槽40の下部の外周面には、台座45と台座46とが設けられている。前側防振部材61と後側防振部材62とは、それぞれ台座45と台座46とに取り付けられる。前側防振部材61が台座45に取り付けられるときは、ゴム等の弾性部材によって形成されたブッシュ67が連結具66と台座45との間に配置されている。
台座45の上下方向の寸法は、台座46の上下方向の寸法よりも大きい。台座45の下端と台座46の下端とは、上下方向に関して互いに同じ位置に配置されている。前側防振部材61は、上下方向に関して底盤11と台座45との間に配置されるとともに、底盤11から上方に向かって水槽40を支持している。同様に、後側防振部材62は、上下方向に関して底盤11と台座46との間に配置されるとともに、底盤11から上方に向かって水槽40を支持している。なお、前側防振部材61および後側防振部材62の構成は、特に限定されず、他の構成を有していてもよい。
前側防振部材61の上端と後側防振部材62の上端とは、それぞれの下端よりも幅方向W(図1参照)の内方に配置されている。これにより、前側防振部材61と後側防振部材62とは、洗濯機1の正面視において前側防振部材61と後側防振部材62とによって略逆V字が描かれるように、外箱10の内部に配置されている。
一方、図3に示すように、前側防振部材61と後側防振部材62との間には、前後方向に関して所定の間隔が開けられている。洗濯機1では、洗濯機1を側方から見る場合つまり洗濯機1の側面視において、前側防振部材61と後側防振部材62とは、略鉛直方向に延びるように水槽40を支持している。このように、前側防振部材61の中心線C1と後側防振部材62の中心線C2とは、それぞれ略鉛直方向に延びている。
所定の間隔、つまり、前後方向に関する中心線C1と中心線C2との間の距離Lは、系の重心が洗濯機1の無負荷状態のときと定格負荷状態にて洗濯機1が運転するときとの間で移動する範囲を含んでいる。この系は、少なくとも回転ドラム20と水槽40とモータ5と液体バランサ30とカウンターウェイト28とによって構成されている。
なお、洗濯機1の無負荷状態とは、回転ドラム20内に洗濯物が全く入っていない状態且つ水槽40内に水が全く入っていない状態である。また、定格負荷とは、例えば、回転ドラム20に入れられる洗濯物の重量のうち、許容される最大重量のことである。定格負荷状態とは、少なくとも定格負荷の重量の洗濯物が回転ドラム20内に収容されている状態のことである。なお、洗濯機1が乾燥機能を有している場合に、乾燥時の定格負荷が洗濯時および脱水時のものと異なっていてもよい。この場合の乾燥時の定格負荷は、洗濯時および脱水時のものよりも小さいことが好ましい。洗濯時とは、後述する洗濯行程とすすぎ行程とのうち、少なくとも洗濯行程にて洗濯機1が運転している時のことであり、脱水時とは、脱水行程にて洗濯機1が運転している時のことである。
例として、洗濯機1の定格負荷が10kgであると仮定する。洗濯機1の定格負荷が10kgである場合は、洗濯時には40kg程度(洗濯物の重量が10kg、洗濯物に含まれる水の重量が約10kg、水槽40および回転ドラム20内に溜められる水の重量が約20kg)の重量が洗濯機1に負荷される。また、洗濯機1の定格負荷が10kgである場合は、脱水時(特に脱水開始時)には20kg程度(洗濯物の重量が10kg、洗濯物に含まれる水の重量が約10kg)の重量が洗濯機1に負荷される。このように、定格負荷の洗濯物が回転ドラム20に収容されている場合は、支持部材としての前側防振部材61と後側防振部材62とに洗濯時に負荷される重量は、脱水時に負荷される重量よりも大きい。
洗濯機1では、回転軸線Rが延びる方向が水平方向から傾斜している。しかしながら、回転軸線Rは略水平方向に延びているため、回転ドラム20と水槽40とが含まれる系の重心の位置は、水槽40と回転ドラム20とに洗濯物と水とが入れられる前と後とで前後方向にて変化する。また、洗濯物と水との重量が大きくなるに従い、洗濯物や水が位置する領域が回転ドラム20のより前方の部分にまで広がるため、系の重心の位置が前方に変位する。しかしながら、洗濯機1では、洗濯機1の無負荷状態での重心G0と、定格負荷状態のうちの回転ドラム20および水槽40に水が溜められた状態(つまり洗濯時)での重心GWと、定格負荷状態のうちの脱水時での重心GHとは、前後方向に関して、中心線C1と中心線C2との間に配置される。
なお、図3に示す重心G0、重心GW、および重心GHの位置は、前後方向に関するそれぞれの位置の順を示すものである。そのため、例えば中心線C2と、重心G0、重心GW、または重心GHとの前後方向に関するそれぞれの間隔は、図3に示すものに限定されない。また、重心G0、重心GW、または重心GHのうち、重心GWは中心線C1よりも前方に位置するものであってもよい。
洗濯機1は、上部付勢部70と、下部付勢部としてのコイルバネ73とを備えている。上部付勢部70は、水槽40の上部と外箱10の上部とに接続されている。水槽40の上部とは、高さ方向Hに関して、水槽40の中央よりも上方の部分のことである。洗濯機1では、上部付勢部70は、水槽40の周壁48と支持部12aとに接続されている。支持部12aは、胴部12に取り付けられ、天板13の内面に配置されている。上部付勢部70はコイルバネ71とコイルバネ72とを有している。コイルバネ71の一端は周壁48の前端に取り付けられ、他端は支持部12aに取り付けられている。コイルバネ71は、後方斜め上方に水槽40を付勢している。コイルバネ72の一端は水槽40の後部の周壁48に取り付けられ、他端は支持部12aのうちコイルバネ71の他端の近傍に取り付けられている。コイルバネ72は、前方斜め上方に水槽40を付勢している。このように、上部付勢部70は、水槽40を前方と後方とに付勢する。なお、洗濯機1では支持部12aは板形状を有している。しかし、支持部12aの形状は特に限定されず、支持部12aの材質は特に限定されない。
コイルバネ73は、水槽40の前方下部と、外箱10の前面121の内側に配置された部材とに接続されている。コイルバネ73の一端は外箱10の前面121に接続された板金75に取り付けられ、他端は水槽40の下部の周壁48に設けられた台座74に取り付けられている。板金75は、前面121の後方であって水槽40の開口部41よりも下方に配置されている。このように、コイルバネ73は、板金75を介して外箱10に向かって水槽40を前方斜め上方に引っ張るように、外箱10の内部に配置されている。なお、コイルバネ71,72,および73は、コイルバネに限定されず、一般的な他の付勢手段であってもよい。
洗濯機1では、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程において、水槽40と回転ドラム20とに入れられる洗濯物や水の量に基づき、水槽40の姿勢が変化する。また、回転ドラム20が回転する場合には、少なくとも前側防振部材61と後側防振部材62とに、洗濯物と水との重量に基づく荷重が負荷される。
次に、液体バランサ30について説明する。
図4に示すように、液体バランサ30は、環形状の容器33を有している。容器33は、液体としての水を収容する。容器33の外径は、回転ドラム20(図3参照)の外径と略同一である。液体バランサ30は、回転ドラム20とともに回転軸線Rを中心に回転するように構成されている。回転軸線Rが容器33の中心Cを通るように、液体バランサ30は回転ドラム20に固定されている。
容器33は、第1の部分としての蓋部31と第2の部分としての桶部32とを有している。蓋部31と桶部32とは、それぞれ円環形状を有している。なお、容器33は蓋部31と桶部32の他に、さらに別の部分を有していてもよい。蓋部31は、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に関して開口部21の側に配置される。一方、桶部32は、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に関して底部22の側に配置される。蓋部31の所定の位置と桶部32との所定の位置とが互いに固定されることにより、容器33が形成される。また、蓋部31と桶部32とによって容器33の内部に空間が形成される。容器33の蓋部31と桶部32とは、例えば合成樹脂によって形成されている。図4〜図6に示すように、容器33の中心Cと蓋部31の中心Cと桶部32の中心Cとは、互いに一致している。
図5と図6とに示すように、容器33は、複数の流路として流路310と流路320と流路330とを有している。流路310と流路320と流路330とは、容器33の半径方向に関して、内側に配置された内周側面と外側に配置された外周側面とをそれぞれ有し、それぞれの内周側面と外周側面とに挟まれている。
図7と図8とに示すように、蓋部31は、天井面311と天井面312と天井面313とを有している。また、蓋部31は、容器33の半径方向の内方から外方に向かって順に内周側面314と内周側面315と内周側面316とを有している。さらに、蓋部31は、容器33の半径方向の内方から外方に向かって順に外周側面317と外周側面318と外周側面319とを有している。例えば流路310は、蓋部31において、容器33の半径方向に関して内周側面314と外周側面317とに挟まれている。
一方、図9と図10とに示すように、桶部32は、底面321と底面322と底面323とを有している。また、桶部32は、容器33の半径方向の内方から外方に向かって順に内周側面324と内周側面325と内周側面326とを有している。さらに、蓋部31は、容器33の半径方向の内方から外方に向かって順に外周側面327と外周側面328と外周側面329とを有している。例えば流路310は、桶部32において、容器33の半径方向に関して内周側面324と外周側面327とに挟まれている。また、例えば流路310は、容器33の深さ方向(図4の表裏方向)に関して、蓋部31の天井面311(図7参照)と桶部32の底面321とに挟まれている。このように、例えば流路310は、内周側面314および内周側面324と、外周側面317および外周側面327と、蓋部31の天井面311と、桶部32の底面321とに囲まれている。つまり、内周側面314および内周側面324と、外周側面317および外周側面327と、蓋部31の天井面311と、桶部32の底面321とに囲まれた空間により、流路310が形成されている。
同様に、流路320は、容器33の半径方向に関して、蓋部31において内周側面315と外周側面318とに挟まれ(図7参照)、桶部32において内周側面325と外周側面328とに挟まれている(図9参照)。また、流路320は、容器33の深さ方向に関して、蓋部31の天井面312と桶部32の底面322とに挟まれている。このように、流路320は、内周側面315および内周側面325と外周側面318および外周側面328と蓋部31の天井面312と桶部32の底面322とに囲まれている。同様に、流路330は、内周側面316および内周側面326と外周側面319および外周側面329と蓋部31の天井面313と桶部32の底面323とに囲まれている。
流路310と流路320と流路330とは、それぞれ円環形状を有するように容器33の内部に形成されている。すなわち、内周側面314および内周側面324と、外周側面317および外周側面327と、内周側面315および内周側面325と、外周側面318および外周側面328と、内周側面316および内周側面326と、外周側面319および外周側面329とは、容器33の内部にて円環形状を有している。
なお、流路の数は、特に限定されず、4つ以上であってもよい。また、流路310の幅と流路320の幅と流路330の幅とは、それぞれ異なっていてもよく、互いに同一であってもよい。例えば流路310の幅とは、容器33の半径方向の流路310の寸法である。さらに、流路310の深さと流路320の深さと流路330の深さとは、それぞれ異なっていてもよく、互いに同一であってもよい。例えば流路310の深さとは、回転軸線Rが延びる方向の流路310の寸法である。各流路において、深さ方向の寸法と半径方向の寸法とは、それぞれ一定であってもよく、異なる部分を有していてもよい。図4と図5とに示すように、蓋部31には、流路310,320,330に水をそれぞれ供給するための注入部391,392,393が、それぞれ天井面311,312,313に配置されている。
図5に示すように、蓋部31は、複数の仕切部350を有している。蓋部31が有する仕切部350の数量は12である。液体バランサ30(図4参照)では、複数の仕切部350は、蓋部31の円周方向にそれぞれ30度の間隔を開けて配置されている。ただし、蓋部31が有する仕切部350の数量は特に限定されない。それぞれ隣り合う仕切部350の間隔は、仕切部350の数量に応じて適宜決定されていればよい。
蓋部31では、回転ドラム20(図3参照)の底部22から開口部21に向かう方向に仕切部350が延びている。図7に示すように、各仕切部350は、仕切壁351と仕切壁352と仕切壁353とを有している。仕切壁351は天井面311から図7の紙面表面方向に延びている。仕切壁351は、蓋部31の半径方向に関して流路310を外側分岐流路344と内側分岐流路341とに分岐させる。同様に、仕切壁352と仕切壁353とは、それぞれ天井面312と天井面313から図7の紙面表面方向に延びている。蓋部31の半径方向に関して、仕切壁352は流路320を外側分岐流路345と内側分岐流路342とに分岐させ、仕切壁353は流路330を外側分岐流路346と内側分岐流路343とに分岐させる。例えば流路310において、外側分岐流路344の幅(蓋部31の半径方向の外側分岐流路344の寸法)は、内側分岐流路341の幅(蓋部31の半径方向の内側分岐流路341の寸法)よりも小さい。
図6に示すように、底部22では、回転ドラム20(図3参照)の開口部21から底部22に向かう方向に仕切部360が延びている。図9に示すように、各仕切部360は、仕切壁361と仕切壁362と仕切壁363とを有している。仕切壁361は底面321から図9の紙面表面方向に延びている。仕切壁361は、桶部32の半径方向に関して流路310を外側分岐流路344と内側分岐流路341とに分岐させる。同様に、仕切壁362と仕切壁363とは、それぞれ底面322と底面323から図9の紙面表面方向に延びている。桶部32の半径方向に関して、仕切壁362は流路320を外側分岐流路345と内側分岐流路342とに分岐させ、仕切壁363は流路330を外側分岐流路346と内側分岐流路343とに分岐させる。
これらのように、容器33は複数の仕切部350および仕切部360を有している。仕切部350と仕切部360とは、蓋部31と桶部32とが互いに合わさることによって容器33を形成するときには、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置されている(図11の右側の断面を参照)。ただし、仕切壁351と仕切壁352と仕切壁353とは、蓋部31の円周方向に関して互いに異なる位置に配置されていてもよい。同様に、仕切壁361と仕切壁362と仕切壁363とは、桶部32の円周方向に関して互いに異なる位置に配置されていてもよい。蓋部31と桶部32とが互いに合わさることによって容器33を形成するときに、例えば仕切壁351と仕切壁361とが、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置されていればよい。
図11に示すように、例えば仕切壁351と仕切壁361とは、容器33の半径方向に関して、流路310を外側分岐流路344と内側分岐流路341とに分岐させる。流路310において、外側分岐流路344の断面積は内側分岐流路341の断面積よりも小さい。同様に、流路320において外側分岐流路345の断面積は内側分岐流路342の断面積よりも小さく、且つ、流路330において外側分岐流路346の断面積は内側分岐流路343の断面積よりも小さい。
例えば流路310において、容器33の円周方向に関して、外側分岐流路344は外側に配置され、内側分岐流路341は内側に配置されている。液体バランサ30が回転し始める場合は、容器33の円周方向に関して仕切壁351および仕切壁361が配置されている位置では、水は内側分岐流路341と外側分岐流路344とを通る。液体バランサ30の回転数が次第に上昇することにより、水は遠心力によって外周側面317または外周側面327に押し付けられながら流路310を流れる。このとき、容器33の円周方向に関して仕切壁351および仕切壁361が配置されている位置では、水は主に外側分岐流路344を通る。このように、液体バランサ30の回転数に基づき、容器33内の水は各分岐流路を通過しながら流路310,320,330を流れる。
図5に示すように、障害部としての突起370が蓋部31に配置されている。蓋部31の突起370は、回転ドラム20(図3参照)の開口部21から底部22に向かう方向に延びている。洗濯機1では、突起370は、回転軸線Rが延びる方向と略平行な方向に延びている。流路310には複数の突起371が配置され、流路320には複数の突起372が配置され、且つ流路330には複数の突起373が配置されている。流路310,320,330には、蓋部31の円周方向に関してそれぞれ10度ごとに突起371,372,373が配置されている。ただし、蓋部31の円周方向に関して、突起371,372,373が配置される間隔は、仕切部350が配置される間隔とともに適宜決定されていればよい。
図6に示すように、複数の障害部としての突起380が桶部32に配置されている。桶部32の突起380は、回転ドラム20(図3参照)の底部22から開口部21に向かう方向に延びている。洗濯機1では、突起380は、回転軸線Rが延びる方向と略平行な方向に延びている。蓋部31の突起370のように、流路310,320,330には、桶部32の円周方向に関してそれぞれ10度ごとに突起381,382,383が配置されている。ただし、桶部32の円周方向に関して、突起381,382,383が配置される間隔は、蓋部31の突起370および仕切部350に合わせ、仕切部360が配置される間隔とともに適宜決定されていればよい。
図11(容器33のうちの図11の左側の断面)に示すように、蓋部31の突起371,372,373および桶部32の突起381,382,383は、略円柱形状を有している。これらの突起371,372,373,381,382,383は、例えば、蓋部31と桶部32とが鋳造にて形成されるときと同時に形成されるものであってもよく、蓋部31または桶部32が形成された後に接合されるものであってもよい。
例えば流路310において、蓋部31の円周方向に関して互いに隣り合う二つの仕切壁351(図7参照)の間に、複数の突起371のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよい。同様に、蓋部31の円周方向に関して、互いに隣り合う二つの仕切壁352の間に複数の突起372のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよく、互いに隣り合う二つの仕切壁353の間に複数の突起373のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよい。さらに同様に、桶部32の円周方向に関して、例えば互いに隣り合う二つの仕切壁361(図9参照)の間に、複数の突起381のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよい。
さらに例えば流路310において、容器33の円周方向に関して二つの仕切壁351および仕切壁361の間に、複数の突起371および突起381のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよい。同様に、容器33の円周方向に関して、二つの仕切壁352および仕切壁362の間に複数の突起372および突起382のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよく、二つの仕切壁353および仕切壁363の間に複数の突起373および突起383のうちの少なくとも一つがそれぞれ配置されていればよい。
また、例えば流路310において、複数の突起371および突起381のうちの少なくとも一つが流路310に配置されていればよい(図5と図6とを参照)。同様に、複数の突起372および突起382のうちの少なくとも一つが流路320に配置されていればよく、複数の突起373および突起383のうちの少なくとも一つが流路330に配置されていればよい。
なお、図11(容器33のうちの図11の左側の断面)に示すように、液体バランサ30では、突起371と突起381とは、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置されている。同様に、突起372と突起382とは、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置され、且つ、突起373と突起383とは、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置されている。このように、蓋部31の各突起370と桶部32の各突起380とは、容器33の円周方向および半径方向に関して互いに略同一の位置に配置されている。
また、図7と図8とに示すように、蓋部31において、天井面311に配置される複数の突起371は、それぞれ円周線cl1に並んでいる。図9と図10とに示すように、桶部32において、底面321に配置される複数の突起381は、それぞれ円周線cl1に並んでいる。このように、例えば各突起371は、流路310において同一の円周に配置されている。円周線cl1,cl2,cl3は、容器33の中心Cを中心とする円の円周である。なお、円周線cl1と円周線cl2とは、それぞれ流路310の略中心と流路320の略中心とを通っている。円周線cl3は、流路330の略中心よりも容器33の半径方向の内方を通っている。例えば流路310の中心とは、容器33の半径方向に関して、蓋部31の内周側面314と外周側面317との中間位置であり、且つ、桶部32の内周側面324と外周側面327との中間位置である。
以下では、図3を参照して洗濯機1の動作を説明する。
まず、使用者は、外扉18を開き、開口部15から回転ドラム20内に洗濯物を投入した後、外扉18を閉じる。洗濯に使用される洗剤は、洗剤ケース16(図1参照)に入れられる。必要であれば、使用者は、洗剤ケース16に仕上剤を入れる。使用者は、洗い行程またはすすぎ行程の途中で仕上剤を入れてもよい。また、洗濯機1には、仕上剤用のケース(図示しない)が洗剤ケース16とは別に設けられていてもよい。
次に、使用者は、操作部17を操作して、洗濯の条件と乾燥の条件とを選択する。使用者による操作部17の操作に基づき、操作部17が制御部に制御信号を送信し、これにより制御部が洗濯機1の各部材を制御する。制御部によって、使用者が選んだ洗濯の条件と乾燥の条件とに従って、例えば、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程が行われる。
まず、洗い行程について説明する。使用者が操作部17のスタートボタンを押すことにより、制御部によって、外扉18と給水弁(図示しない)とが制御される。これにより、外扉18がロックされるとともに、給水弁が開かれることによって水道水が水槽40内に供給される。このとき、水槽40には、洗剤ケース16に収容されていた洗剤が混じった水が供給される。
水槽40内に水が所定の水位まで供給されたことが水位センサ(図示しない)によって検知される場合には、給水弁が閉じられる。続いて、循環ポンプ(図示しない)が駆動される。水槽40を通じて回転ドラム20内に供給された水は、循環ポンプの駆動によって水槽40から所定の流路を通り、回転ドラム20内に向けられた循環水出口(図示しない)からシャワー状に回転ドラム20内に噴射されることによって回転ドラム20内に戻される。さらに、回転ドラム20内の水は、小孔24を再び通って水槽40と所定の流路との間を循環する。循環ポンプが駆動している時間のうち、所定の時間が経過する場合には、制御部は循環ポンプの駆動を停止するように制御する。
次に、回転ドラム20がモータ5によって洗い行程用の回転チャートに従って回転する。洗濯機1では、回転ドラム20は、例えば50rpm程度で回転する。なお、回転ドラム20の回転チャートに関しては、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程の行程別に、あるいは、洗濯物の種類や洗濯乾燥のコースに応じて、回転速度、回転周期、反転周期等が異なる複数の回転チャートが予め設定されている。回転チャートは、使用者によって選択されるように、または、自動的に選択されるようにプログラムされている。
モータ5が正逆回転すると、回転ドラム20も同様に正逆回転する。つまり、洗濯機1の正面視において、回転ドラム20が時計回りと反時計回りとに回転する。回転ドラム20が回転することにより、回転ドラム20内の洗濯物がバッフル26に持ち上げられる。しかし、洗濯物は、一回転せずに回転の途中で回転ドラム20の内周壁面から離れ、下方に落下する。このような動作は、回転ドラム20が回転する間に繰り返される。これにより、洗濯物が回転ドラム20の内部で撹拌される。このように、洗濯物を撹拌することをタンブリングという。タンブリングは、10分間程度続けられる。このようにして、洗い行程は、いわゆるたたき洗い効果を利用して行なわれる。なお、この洗い行程のときに循環ポンプが駆動していてもよい。洗い行程が終了すると、水槽40内の水が排水部(図示しない)を通って外箱10の外に排出される。
排水が終了した後には、中間脱水行程が行なわれる。この行程では、回転ドラム20は中間脱水行程用の回転チャートで高速度にて回転する。中間脱水行程では、回転ドラム20の回転による遠心力によって、洗濯物に含まれた水が小孔24を通じて回転ドラム20から水槽40に吐出される。水槽40に吐出された水は、水槽40の内壁面を伝って下方に流れ、排水部を通って外箱10の外に排出される。
中間脱水行程が終了する場合は、プログラムは中間脱水行程からすすぎ行程に移行する。すすぎ行程では、給水弁が開放されて、水道水が水槽40に供給される。水槽40内に水が所定の水位まで供給されたことが水位センサによって検知される場合には、給水弁が閉じられる。給水弁が閉じられた後、制御部は、循環ポンプが所定の時間駆動するように、循環ポンプを制御する。所定の時間が経過する場合には、制御部は循環ポンプの駆動を停止させる。その後、すすぎ行程用の回転チャートに従って回転ドラム20が回転する。なお、このすすぎ行程のときに循環ポンプが駆動していてもよい。
中間脱水行程およびすすぎ行程が複数回繰り返された後、プログラムは、すすぎ行程から最終のすすぎ行程へと移行する。最終のすすぎ行程では、給水弁が開放されて、柔軟仕上剤を含んだ水が水槽40に供給される。
所定の回数のすすぎ行程を行われた後には、脱水行程が行われる。最終のすすぎ行程が終了する場合は、すすぎ液が水槽40から外箱10の外に排出される。排水が終了した後には、最終脱水行程用の回転チャートに従って、例えば1000rpmの高速度にて回転ドラム20が回転するように、最終脱水行程が行なわれる。最終脱水行程では、中間脱水行程と同様に、洗濯物に含まれたすすぎ液は、回転ドラム20の回転による遠心力によって小孔24を通じて水槽40に吐出される。脱水行程を開始してから所定の時間が経過した後は、制御部はモータ5への通電を断ち、停止処理を行う。
次に、液体バランサ30が回転ドラム20とともに回転する場合に容器33の内部の水が流路310,320,330を流れるときの作用について説明する。
上述のように液体バランサ30は回転ドラム20と一体に回転軸線Rを中心に回転するため、中間脱水行程と最終脱水行程とにおいて回転ドラム20が比較的高速度にて回転する場合は、液体バランサ30も回転ドラム20とともに比較的高速度にて回転する。
上述のように、液体バランサ30および回転ドラム20の回転数に基づき、容器33内の水は各分岐流路を通過しながら流路310,320,330を流れる。回転ドラム20が回転し始める場合は、例えば流路310のうちの容器33の円周方向に関して仕切壁351および仕切壁361が配置されている位置では、水は内側分岐流路341と外側分岐流路344とを通る。回転ドラム20の回転数が次第に上昇することにより、回転ドラム20の回転数が、回転ドラム20と水槽40とモータ5と液体バランサ30とを有する系の一次共振振動数に近づく。
容器33の円周方向に関して仕切壁351および仕切壁361が配置されている位置では、液体バランサ30の回転数が次第に上昇する場合には、水は遠心力によって外周側面317に押し付けられながら主に外側分岐流路344を通る。この場合に系全体に偏心が生じているときには、流路310,320,330の水は、系全体の偏心を解消する位置に移動する。回転ドラム20の回転数がさらに上昇することにより、回転ドラム20の回転数は、一次共振振動数を超えて、二次共振振動数に近づく。回転ドラム20に収容された洗濯物が脱水される際には、二次共振振動数よりもさらに高い回転数で回転ドラム20が回転する。
系全体の偏心を解消する位置に水が移動する場合に、比較的高い速度で容器33の内部を移動する水の一部は、外周側面317,318,319または外周側面327,328,329から天井面311,312,313または底面321,322,323に移動する。比較的高い速度とは、例えば、回転ドラム20および液体バランサ30が回転しているときに、流路310,320,330の内側分岐流路341,342,343を水が通過しないような速度である。
洗濯機1では、液体バランサ30は複数の突起370および突起380を有している。そのため、容器33の内部の水が突起370または突起380に衝突する際には、衝突の前後で水の速度が変化する。また、容器33の内部の水が突起370または突起380に衝突する際には、乱流もしくは渦流が発生することが想定される。これらにより、水の波エネルギーの一部が速度エネルギーに変換される。すなわち、水が突起370または突起380を通過する際に、水の波エネルギーの一部が突起370または突起380にて消費される。その結果、スロッシングが抑制される。そのため、容器33の内部の全体において水の移動を効果的に抑制することができる。このように、系の二次共振振動数付近の回転数で回転ドラム20が回転する場合でも、液体バランサ30の作用により、系の振動の増大を防ぐことができる。
以上のように、洗濯機1は、回転ドラム20と水槽40と液体バランサ30とを備えている。回転ドラム20は、開口部21と底部22とを有している。回転ドラム20は洗濯物を収容する。また、回転ドラム20は、回転軸線Rを中心に回転する。水槽40は回転ドラム20を覆っている。液体バランサ30は、環形状を持ち且つ液体を収容する容器33を有している。また、液体バランサ30は、回転ドラム20とともに回転軸線Rを中心に回転するように構成されている。容器33の内部には、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に延びる複数の突起380が配置されている。また、容器33の内部には、回転ドラム20の開口部21から底部22に向かう方向に延びる複数の突起370が配置されている。
液体バランサ30を備えた洗濯機1によれば、桶部32の内部にて、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に突起380が延びている。また、蓋部31の内部にて、回転ドラム20の開口部21から底部22に向かって突起370が延びている。容器33の内部を移動する水が突起370または突起380を通過する際には、通過の前後で水の速度が変化することがある。これにより、水の波エネルギーの一部を水の速度エネルギーに変換させることができる。その結果、スロッシングが抑制される。このように、容器33の内部に突起370または突起380を配置させるといった簡単な構成により、スロッシングを抑制することができる。
スロッシングが抑制されることにより、偏心荷重の逆位相に位置することによって偏心荷重を解消している水は、液体バランサ30が回転しているときに逆位相の位置から移動しにくい。系の回転数が次第に大きくなり、系において二次共振振動が発生する回転数に近づく前に偏心荷重を解消するような位置に水が位置する場合は、二次共振振動が発生する回転数に容器33の回転数が近づいても偏心荷重が増大することを抑制することができる。系の偏心荷重の増大が抑制される場合には、二次共振振動が発生する回転数に系の回転数が達したときの振幅を比較的小さくすることができる。すなわち、系の振動を抑えることができる。その結果、洗濯機1において二次共振振動が発生するときの騒音を低減させることができる。
洗濯機1では、容器33は、例えば内周側面316,326と外周側面319,329と流路330を有している。内周側面316と外周側面319とは、それぞれ蓋部31の半径方向に関して蓋部31の内部の内側と外側とに配置されている。内周側面326と外周側面329とは、それぞれ桶部32の半径方向に関して桶部32の内部の内側と外側とに配置されている。流路330は、内周側面316と外周側面319とに挟まれ且つ内周側面326と外周側面329とに挟まれている。流路330には、複数の突起373,383が配置されている。
この構成によれば、容器33の内部に例えば流路330が形成されている。複数の突起373,383は流路330に配置されている。そのため、容器33の内部の水は、流路330に沿って流れる。流路330を流れる水が突起373,383を通過する際に、水の波エネルギーの一部が速度エネルギーに変換される。その結果、容器33の内部のスロッシングが抑制される。このように、容器33の内部の流路330に突起373,383を配置させるといった簡単な構成により、スロッシングを抑制することができる。
洗濯機1では、容器33は複数の仕切部350,360を有している。例えば流路330には複数の仕切壁353,363が配置されている。複数の仕切壁353は、流路330において蓋部31の円周方向にそれぞれ所定の間隔を開けて配置されている。複数の仕切壁363は、流路330において桶部32の円周方向にそれぞれ所定の間隔を開けて配置されている。また、複数の仕切壁353は、回転ドラム20の開口部21から底部22に向かう方向に延びている。複数の仕切壁363は、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に延びている。さらに、複数の仕切壁353および仕切壁363は、容器33の半径方向に関して流路330を外側分岐流路346と内側分岐流路343とにそれぞれ分岐させる。外側分岐流路346の断面積は内側分岐流路343の断面積よりも小さい。また、複数の突起373のうちの少なくとも一つは、蓋部31の円周方向に関して複数の仕切壁353の間にそれぞれ配置されている。または、複数の突起383のうちの少なくとも一つは、桶部32の円周方向に関して互いに隣り合う二つの仕切壁363の間にそれぞれ配置されている。
この構成によれば、例えば流路330には複数の仕切壁353,363が配置されている。各仕切壁353,363は、容器33の半径方向に関して流路330を外側分岐流路346と内側分岐流路343とに分岐させる。液体バランサ30が比較的高速度で回転しているときには、容器33の半径方向の外方に遠心力が負荷された水は、仕切壁353または仕切壁363にて主に外側分岐流路346を通って流路330内を移動する。このとき、容器33の内部のうちの流路330の水は、所定の外側分岐流路346から隣り合う他の外側分岐流路346に向かう間に、突起373と突起383との少なくとも一方を通過する。流路330を移動する水が突起373または突起383を通過する際には、突起373または突起383の通過の前後で水の速度が変化することにより、比較的高い波エネルギーの一部を速度エネルギーに変換させることができる。その結果、スロッシングが抑制される。
洗濯機1では、容器33は流路310と流路320と流路330とを有している。流路310には、複数の突起371および突起381のうちの少なくとも一つが配置されている。流路320には、複数の突起372および突起382のうちの少なくとも一つが配置されている。流路330には、複数の突起373および突起383のうちの少なくとも一つが配置されている。
この構成によれば、液体バランサ30は、それぞれ半径方向に並ぶように容器33の内部に配置された流路310と流路320と流路330とを有している。容器33の内部の水が流路310と流路320と流路330とを移動するため、液体バランサ30が回転するときには、一つの流路が容器の内部に配置されている場合に比べて容器33内のアンバランスが解消され易い。また、突起371または突起381が流路310に配置され、突起372または突起382が流路320に配置され、且つ突起373または突起383が流路330に配置されていることにより、流路310と流路320と流路330とにおいてスロッシングがそれぞれ抑制される。
洗濯機1では、容器33は蓋部31と桶部32とを有している。回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に関して、蓋部31は回転ドラム20の開口部21の側に配置され、桶部32は底部22の側に配置されている。突起370は蓋部31に配置されている。突起380は桶部32に配置されている。
この構成によれば、障害部としての突起370が蓋部31に配置されている。または、突起380が桶部32に配置されている。そのため、スロッシングを突起370または突起380によって抑制することができる。
洗濯機1では、回転軸線Rは水平方向から傾斜した方向に延びている。
この構成によれば、回転軸線Rが水平方向から傾斜した方向に延びているため、衣類等を回転ドラム20が収容することにより、系の重心位置が洗濯機1の前後方向に移動する。これにより、重心の移動前後にて系の振動が変化し、系の振動が複雑化する。さらに、回転ドラム20が比較的高速度で回転している場合には、系に偏心荷重が生じることがある。重心が移動する場合と偏心荷重が生じる場合との系の振動は、重心が全く移動しない場合または偏心荷重が生じない場合に比べて複雑である。しかしながら、洗濯機1では、液体バランサ30はスロッシングを抑制することができる。すなわち、この構成によれば、系の振動が複雑化するような系の一部として液体バランサ30を洗濯機1が備えているにもかかわらず、液体バランサ30の性能を十分に発揮させることができる。
以上のように、本実施形態によれば、回転ドラム20と水槽40と液体バランサ30とが含まれる系が一次共振振動数で回転するときでも二次共振振動数で回転するときでも、簡単な構成で且つ回転軸線Rが延びる方向に依存せずに振動を抑えることが可能な洗濯機1を提供することができる。
(第2実施形態)
図12(A)および(B)に示すように、第2実施形態に係る洗濯機が第1実施形態に係る洗濯機1と異なる点としては、第2実施形態に係る洗濯機の液体バランサは、回転軸線R(図3参照)に平行な方向Rpから傾斜した方向に延びる突起を有している。なお、以下において、第1実施形態に係る洗濯機1と同一の構成のものには同符号を付し、その説明を省略する。つまり、以下では、特に限定しない限り、障害部としての突起を除く構成についてはその説明を省略する。
図12(A)に示すように、例えば流路310において、桶部32の底面321に突起821が配置されている。突起821は、回転軸線R(図3参照)が延びる方向に平行な方向Rpから桶部32の半径方向の内方に傾斜している。図12(B)に示す例では、突起822は、方向Rpから桶部32の半径方向の外方に傾斜している。
図示は省略するが、蓋部31に配置された突起が方向Rpから傾斜していてもよい。また、流路320(図11参照)または流路330(図11参照)に配置された突起が方向Rpから傾斜していてもよい。さらに、容器33に配置された突起のうちのいずれかの突起が、方向Rpから傾斜していることであってもよい。
(第3実施形態)
図13(A)および(B)に示すように、第3実施形態に係る洗濯機が第1実施形態に係る洗濯機1と異なる点としては、第3実施形態に係る洗濯機の液体バランサでは、障害部としての凹部が容器33に形成されている。
図13(A)に示すように、例えば桶部32の底面321には、障害部としての凹部831が形成されている。凹部831は、底面321から凹んだ部分である。凹部831は、開口部21から底部22に向かう方向に凹んでいる。つまり、凹部831は、開口部21から底部22に向かう方向に延びている。凹部831は、例えば、底面321の一部が切削されたものであってもよく、鋳造にて桶部32が形成されるときと同時に形成されるものであってもよい。
図13(A)に示す例では、凹部831は、略直方体状の形状を有している。一方、図13(B)に示す例のように、略円錐状の形状を有した凹部832が底面321に形成されていてもよい。また、凹部832は、略多角錐もしくは略多角柱の形状を有していてもよい。
図示は省略するが、障害部としての凹部は、蓋部31に形成されていてもよい。蓋部31に形成された凹部は、回転ドラム20の底部22から開口部21に向かう方向に凹んでいる。また、天井面312もしくは底面322に凹部が形成されることにより、流路320に凹部が配置されていてもよい。天井面313もしくは底面323に凹部が形成されることにより、流路330に凹部が配置されていてもよい。
以上のように、第3実施形態に係る洗濯機では、障害部としての凹部831または凹部832が、桶部32に形成されている。また、蓋部31には、他の凹部が形成されている。そのため、スロッシングを凹部によって抑制することができる。
(第4実施形態)
図14に示すように、第4実施形態に係る洗濯機が第1実施形態に係る洗濯機1と異なる点としては、第4実施形態に係る洗濯機の液体バランサでは、流路310に配置された突起と流路320に配置された突起と流路330に配置された突起とが、容器33の半径方向rdから互いにずれている。
図14に示すように、例えば桶部32の底面321には、突起841が配置されている。また、底面322には突起842が配置され且つ底面323には突起843が配置されている。突起841と突起842と突起843とは、桶部32の半径方向rdに互いに並んでおらず、半径方向rdに関してそれぞれ個別の位置に配置されている。なお、突起841と突起842と突起843とのうちのいずれか一つが、突起841と突起842と突起843とのうちの残りのものと半径方向rdに関して異なる位置に配置されていてもよい。
図示は省略するが、蓋部31の天井面311に配置された突起と、天井面312に配置された突起と、天井面313に配置された突起とが、半径方向rdに関してそれぞれ個別の位置に配置されていてもよい。また、天井面311に配置された突起と天井面312に配置された突起と天井面313に配置された突起とのうちのいずれか一つが、半径方向rdに関して残りのものと異なる位置に配置されていてもよい。さらに、例えば桶部32の底面321に配置された突起841と蓋部31の天井面311に配置された突起とは、半径方向rdに関して、略同一の位置に配置されていてもよく、互いに異なる位置に配置されていてもよい。
(第5実施形態)
図15に示すように、第5実施形態に係る洗濯機が第1実施形態に係る洗濯機1と異なる点としては、第5実施形態に係る洗濯機の液体バランサでは、各流路に配置されている複数の突起のそれぞれが同一の円周に並んでいない。
図15に示すように、例えば桶部32の底面321には、複数の突起851が配置されている。各突起851は、流路310の中心(つまり円周線cl1)からずれている。このように、流路310に配置された各突起851は、同一の円周に並んでいない。なお、複数の突起851のうち、一つの突起851が残りの突起851と同一の円周に並ばないように、複数の突起851が桶部32に配置されていてもよい。
また、底面322には突起852が配置され且つ底面323には突起853が配置されている。各突起852は、流路320の中心からずれている。また、各突起853は、流路330の中心からずれている。ただし、突起851と突起852と突起853とは、桶部32の半径方向rdに互いに並んでいる。なお、流路310に配置される複数の突起851と同様に、複数の突起852のうちのいずれかが流路320の中心からずれていてもよい。複数の突起853のうちのいずれかが流路330の中心からずれていてもよい。
図示は省略するが、蓋部31の天井面311に複数の突起が配置されている場合に、天井面311に配置された各突起は、流路310の中心(つまり円周線cl1)からずれることにより、同一の円周に互いに並んでいなくてもよい。同様に、天井面312に複数の突起が配置されている場合に、天井面312に配置された各突起が同一の円周に互いに並んでいなくてもよい。天井面313に複数の突起が配置されている場合に、天井面313に配置された各突起が同一の円周に互いに並んでいなくてもよい。さらに、例えば天井面311に配置された複数の突起のうちのいずれかが、流路310の中心からずれていてもよい。
なお、例えば流路310において、図15に示すように各突起851が円周線cl1からずれ、且つ、天井面311に配置された各突起が円周線cl1からずれている場合であっても、図16(A)に示すように桶部32の突起851aと蓋部31の突起951aとが容器33の半径方向(図16(A)の左右方向)および円周方向に関して互いに略同一の位置に配置されていてもよい。また、このような場合であっても、図16(B)に示すように、桶部32の突起851bと蓋部31の突起951bとが容器33の半径方向(図16(B)の左右方向)に関して互いに異なる位置に配置されていてもよい。図示は省略するが、このような場合であっても、桶部32の突起851bと蓋部31の突起951bとは、容器33の半径方向(図16(B)の左右方向)および円周方向に関して互いに異なる位置に配置されていてもよい。
(第6実施形態)
図17に示すように、障害部の形状は、略円柱状のものに限定されない。図17(A)〜(G)は、各突起をその上方から見た図である。
図17(A)に示す突起861は、頂点Tを有する円錐形状を持っている。また、容器33に配置される突起は、図17(B)に示すように、円錐台形状を持つ突起862であってもよい。また、突起862は多角錐台であってもよい。図17(C)に示す突起863は、四角錐の形状を有している。突起863の形状は、四角錐に限定されず、多角錐であればよい。図17(D)に示す突起864は、三角柱の形状を有している。突起864の形状は、三角柱に限定されず、多角柱であればよい。図17(E)に示す突起865は、平面視にて弧形状を有している。図17(F)に示す突起866は、三日月形状を有している。図17(G)に示す突起866は、平面視にて十字形状を有している。
なお、図17(A)〜(G)に示す例は、障害部としての凹部の形状を示す例であってもよい。また、図17(A)〜(G)に示す例の障害部が流路310、流路320、または流路330のいずれかに配置される場合は、各流路を流れる水は各障害部の任意の面に衝突する。つまり、各流路(例えば流路310)に配置される図17(A)〜(G)に示す例の各障害部の所定の面と、流路の中心線(例えば流路310の円周線cl1(図9参照))とが成す角度は、特に限定されない。
なお、この発明に従った洗濯機の液体バランサは、第1実施形態〜第6実施形態に係る液体バランサのうちのすべてまたはいずれか複数が組み合わされたものであってもよい。また、この発明に従った洗濯機の液体バランサでは、容器33のうち、桶部32のみに障害部が配置されていてもよく、蓋部31のみに障害部が配置されていてもよい。さらに、この発明に従った洗濯機の液体バランサでは、容器33のうち、流路310のみに障害部が配置されていてもよく、流路320のみに障害部が配置されていてもよく、または流路330のみに障害部が配置されていてもよい。例えば流路310のみに障害部が配置されている場合に、蓋部31のみに障害部が配置されていてもよく、桶部32のみに障害部が配置されていてもよい。
(実験例)
この発明に従った液体バランサの効果の一つとして、容器に収容された液体のスロッシングを防止することにより、洗濯槽と水槽と液体バランサとが含まれる系および洗濯機の振動を低減させる効果がある。この効果を以下のようにして確認した。
実験には、回転軸線Rが延びる方向が水平方向から傾斜している洗濯機が用いられた。洗濯機の振動は、外箱10に取り付けられた振動計によって測定された。この実験に用いた液体バランサのうち、本発明のものは、図5に示す蓋部31と比較して突起が全く配置されていない蓋部と、図6に示す桶部32と比較して流路310(底面321(図9参照))のみに複数の突起が配置された桶部とを有した液体バランサであった。桶部の底面321の複数の突起は、桶部の円周方向に関してそれぞれ10度ごとに間隔を開けて配置されていた。また、突起は略円柱形状を有していた。一方、比較例のものは、図5に示す蓋部31と図6に示す桶部32と比較して突起が全く配置されていない容器を有した液体バランサであった。
実験例では、本発明の液体バランサが取り付けられた回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合と、比較例の液体バランサが取り付けられた回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合とを比較した。なお、それぞれの場合に、衣類等の洗濯物による偏心を考慮するため、回転ドラム20の所定の位置に300gの錘が取り付けられた。なお、実験に用いた洗濯機では、回転ドラム20の回転数が0〜400rpmの間に一次共振が発生し、次に400〜800rpmの間に二次共振が発生する。
(実験例1)
実験例1では、回転ドラム20の内部の前端に300gの錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた。実験例1では、錘が取り付けられる位置は、回転ドラム20の内部の前端の円周方向に関して任意に第1の箇所と第2の箇所と第3の箇所との三箇所が選択された。
第1の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合に、一次共振発生時の振動値と、二次共振発生時の振動値と、回転数が800rpmのときの振動値と、回転数が950rpmのときの振動値とが記録された。また、第2の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合に、一次共振発生時の振動値と、二次共振発生時の振動値と、回転数が800rpmのときの振動値と、回転数が950rpmのときの振動値とが記録された。さらに、第3の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合に、一次共振発生時の振動値と、二次共振発生時の振動値と、回転数が800rpmのときの振動値と、回転数が950rpmのときの振動値とが記録された。
錘の位置が第1の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値と、錘の位置が第2の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値と、錘の位置が第3の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値との平均値を表1に示す。
(実験例2)
実験例2では、回転ドラム20の内部の後端に300gの錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた。実験例2では、錘が取り付けられる位置は、回転ドラム20の内部の後端の円周方向に関して任意に第4の箇所と第5の箇所と第6の箇所との三箇所が選択された。
第4の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合と、第5の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合と、第6の箇所に錘を取り付けて回転ドラム20を0〜950rpm過ぎまで回転させた場合とに、一次共振発生時の振動値と、二次共振発生時の振動値と、回転数が800rpmのときの振動値と、回転数が950rpmのときの振動値とがそれぞれ記録された。
錘の位置が第4の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値と、錘の位置が第5の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値と、錘の位置が第6の箇所であるときに記録したそれぞれの回転数での値との平均値を表2に示す。
表1および表2に示すように、本発明の液体バランサが用いられた場合には、一次共振発生時の振動値と二次共振発生時の振動値とが、比較例のものに比べて低下した。例えば、表2に示すように、本発明の液体バランサが用いられた場合であって回転ドラム20の後端に錘が取り付けられたときには、二次共振発生時の振動値が比較例のものに比べて約10%低下した。
表1および表2に示すように、本発明の液体バランサが用いられた場合には、回転ドラム20の回転数が800rpmであるときの振動値が、比較例のものに比べて低下した。また、表2に示すように、本発明の液体バランサが用いられ且つ回転ドラム20の後端に錘が取り付けられた場合には、回転ドラム20の回転数が950rpmであるときの振動値が、比較例のものに比べて約10%低下した。つまり、本発明の液体バランサが用いられた場合には、比較例のものに比べ、洗濯槽と水槽と液体バランサとが含まれる系および洗濯機の振動を抑制することができる。
このように、複数の障害部を有する液体バランサにより、本発明の洗濯機は、洗濯槽と水槽と液体バランサとが含まれる系が一次共振振動数で回転するときでも二次共振振動数で回転するときでも回転軸線が延びる方向に依存せずに振動の抑制が可能であることが分かった。このとき、液体バランサの容器の内部に障害部を配置させるといった簡単な構成により、スロッシングを抑制することができる。
以上に開示された実施の形態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。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、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。