JP6843495B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は，ドラム式洗濯機に関する。

ドラム式洗濯機では，内部に洗濯水を貯留する外槽と，外槽に内包され洗濯物が収容されるドラムと，ドラムを回転させるモータを備え，ドラム背面の底板には凹部が設けられ，この凹部にドラムを支えるフランジが備えられている。そして，このフランジとモータがシャフトで接続されている。フランジには，外槽底板と対向する側面に補強用の凹凸形状（リブ）が複数設けられている。脱水工程時において，ドラムの高速回転時の空気抵抗を減らすために特許文献１では，ドラム支え（フランジ）のリブを覆うように整流カバーが設けられている。また，整流カバーの替わりにドラム支えのリブの向きを外槽底部と対向する面と反対側のドラム底部側に向け，外槽底部側のドラム支え側面を平坦にしている。

特許第４８５４２０６号公報

しかしながら，特許文献１に記載の技術では，ドラム支え（フランジ）のリブが整流カバーで覆われていたり，リブの向きがドラム背面側を向いていたりするため，ドラム（内槽）の背面（ドラム底板）とリブとの隙間に入り込んだ洗剤や汚れなどの清掃性が悪く，洗濯のすすぎ工程において隙間に入り込んだ洗剤や汚れを洗浄するために多くのすすぎ水や時間を必要としていた。また，ドラム底板の凹部とドラム支え（フランジ）の側面に空間が形成され，脱水工程時においてドラムの高速回転により空間に空気の流れが生じる。この空気の流れによる抵抗で風損が発生し，消費電力の増大につながっていた。

本発明は，このような課題を解決するものであり，ドラム背面のドラム底板とドラム支えのリブの清掃性を向上させ，使用水量の低減と洗浄時間の短縮，および脱水工程時の風損を抑え消費電力を低減するドラム式洗濯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、一例として、筐体内に支持され、内部に洗濯水を貯留する外槽と、該外槽に内包され、洗濯物が収容される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、前記外槽に給水する給水手段を備え、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程を有するドラム式洗濯機において、前記内槽の背面に該内槽を支える放射状のフランジを備え、該フランジの前記内槽側に凸面と該フランジの反内槽側に突起を備えた凹部を設け、前記放射状のフランジの前記凸面の頂点から外周側は傾斜しており、該傾斜に前記内槽の背面に設けた凹部を略一定の距離を保って沿わせ、前記略一定の距離を保った隙間が傾斜され、前記フランジの凹部を設けた突起は、前記フランジの放射状及び前記フランジの径方向に複数個設け、前記凹部の底から上部まで面状に形成された構成とする。

本発明によれば，ドラム背面の底板とドラム支え（フランジ）のリブの清掃性を向上させ，使用水量の低減と洗浄時間の短縮，および脱水工程時の風損を抑え消費電力を低減することができる。

本実施形態例に係るドラム式洗濯機の外観を示す斜視図である。 本実施形態例に係るドラム式洗濯機の内部構造を示す側面図である。 本実施形態例に係るドラム式洗濯機の内部構造を示す斜視図である。 本実施形態例に係るドラム式洗濯機のフランジの外観を示す斜視図である。 本実施形態例に係るドラム式洗濯機の内槽（ドラム）の外観を示す斜視図である。 本実施形態例に係るドラム式洗濯機の内槽（ドラム）にフランジを組込んだ外観を示す斜視図である。 図６（ｂ）に示す内槽（ドラム）のＡ-Ａ断面を示す横断面図である。

以下，本発明の実施形態例について洗濯から乾燥までの工程を行うことができるドラム式洗濯乾燥機（以下，洗濯機と表記する）を適宜図面を参照しながら詳細に説明する。また，以下では，洗濯機Ｓ１を正面から見たときの方向を基準として説明する。なお，本発明は以下の実施形態例に限定されることなく，本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。

図１に示すように，本実施形態例の洗濯機Ｓ１は，外郭が鋼板と樹脂成型品とを組み合わせて構成された筐体１を有し，筐体１がベース１ｈの上に取り付けられて構成されている。筐体１は，左右の側板１ａ，前面カバー１ｃ，背面カバー１ｄ（図２参照），上面カバー１ｅ，下部前面カバー１ｆで構成されている。左右の側板１ａは，コの字型の上補強材（図示せず），前補強材（図示せず），後補強材（図示せず）で結合されており，ベース１ｈを含めて箱状を形成し，十分な強度を有している。前面カバー１ｃの略中央には，衣類など（洗濯物，乾燥対象物）を出し入れするための投入口を塞ぐドア２が，前補強材に設けたヒンジで開閉可能に支持されて構成されている。ドア２の近傍の前面カバー１ｃには，ドア２のロック機構（図示せず）を解除するドア開放ボタン３が設けられている。ドア開放ボタン３を押すことで，ロック機構（図示せず）が外れてドア２が開き，ドア２を前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じるようになっている。図示しない前補強材は，後記する外槽２０（図２参照）の開口部２０ｂ（図３参照）と同心に，衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。筐体１の上部中央には，電源スイッチ４ａ，操作スイッチ４ｂ，４ｃ，表示器４ｄなどを備えた操作パネル４が設けられている。操作パネル４は，筐体１下部に設けた制御装置６０（図２および図３参照）に電気的に接続されている。また，操作パネル４の左側には，洗剤や柔軟剤などを投入する引き出し式のトレイ５が設けられている。また，操作パネル４の右側には，引き出し式の乾燥フィルタ６が設けられている。乾燥フィルタ６は，メッシュ式のフィルタ６ａ（図３参照）を備えており，糸くずなどが除去されるようになっている。乾燥フィルタ６の掃除は，乾燥フィルタ６を引き出してメッシュ式のフィルタ６ａを取り出して行う。また，上面カバー１ｅには，水道栓からの給水ホース接続口７ａ，風呂の残り湯の吸水ホース接続口７ｂが設けられている。

図２に示すように，洗濯機Ｓ１は，筐体１内に，回転可能に支持された円筒状の洗濯兼
脱水槽としての回転する内槽（ドラム）１０が設けられている。この内槽１０は，前側（手前側）端面に衣類を出し入れするための開口部１０ａを有するとともに，その周壁に通水および通風のための多数の貫通孔１０ｄを有している。開口部１０ａの縁部には，内槽１０と一体のバランスリング（流体バランサ）１０ｂが設けられている。このバランスリング１０ｂは，その内部に比重の大きな流体を封入して構成され，内槽１０の回転時に洗濯物の片寄り等によって偏心が生じたときに，バランスリング１０ｂ内での流体の移動によって偏心をキャンセルし，回転のバランスを維持する働きを有する。内槽１０の内周壁には，奥行き方向（軸方向）に延びるリフタ１０ｃが複数個設けられている。洗濯，乾燥時に内槽１０が回転すると，衣類などがリフタ１０ｃと遠心力で周壁に沿って持ち上がり，重力で落下するような動きを繰り返すようになっている。内槽１０の回転中心Ｏ１は，開口部１０ａ側が高くなるように傾斜している。また，洗濯機Ｓ１は，内槽１０を同軸上に内包し，前面が開口した円筒状の外槽２０を備えている。外槽２０は，外槽本体２１と外槽カバー２２とで構成されている。外槽本体２１の前面の開口には，合成樹脂製の外槽カバー２２が設けられ，外槽２０内への貯水を可能としている。外槽カバー２２の前側（手前側）中央には，衣類などを出し入れするための開口部２０ｂが形成されている。開口部２０ｂと前補強材に設けた開口部は，ゴム製のパッキン２３で接続されている。このパッキン２３は，外槽２０とドア２との水密性を維持する役割を果たしている。これにより，洗い，すすぎおよび脱水時の水漏れの防止が図られている。外槽２０の底面最下部には，排水口２０ｃが設けられ，排水ホース８が接続されている。排水ホース８の先端部は，床面Ｇに設けられた排水孔１０１に接続されている。また，排水ホース８の途中には，排水弁Ｖが設けられ，この排水弁Ｖを閉じて給水することで外槽２０内に水が溜められ，排水弁Ｖを開くことで外槽２０内の水が機外へ排出される。

また，洗濯機Ｓ１は，外槽２０の背面中央（底面中央）に，内槽１０を回転駆動するためのモータＭが取り付けられている。なお，モータＭの回転軸ｍ１は，外槽２０を貫通し，内槽１０の背面に設けられた金属製のフランジ１２と結合している。フランジ１２は，図４に示すように６本のアーム１２ｄが放射状に延びており，各アーム１２ｄには補強用の凹凸形状である放射状リブ１２ａと環状リブ１２ｂが設けられている。フランジ１２は，図５に示す内槽１０の背面の底板１１に設けられた凹部１１ａに組込まれ，フランジ１２の中央部とアーム１２ｄの端部が内槽１０とボルト（図示せず）で締結される。内槽１０にフランジ１２が組込まれた外観斜視図を図６に示す。図６（ａ）は開口部１０ａ側から，図６（ｂ）は内槽１０の背面側からの外観斜視図を示す。図６（ｂ）のＡ-Ａ断面を図７に示す。アーム１２ｄの内槽１０側の凸面の斜めリブ１２ｃは傾斜しており，この傾斜に沿わせて底板１１を設けている。

外槽２０（図２参照）の下部は，下側をベース１ｈに固定された複数のサスペンション９（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。また，外槽２０の上部は，上部補強部材に取り付けた補助ばね（図示せず）で支持されており，外槽２０の前後方向への倒れを防ぐように構成されている。また，洗濯機Ｓ１は，筐体１の背面内側および上面内側を通る送風ダクト（送風路）３０を備えている。送風ダクト３０は，外槽２０の背面側を上下方向に延びるダクト３２と，外槽２０の上面側を後方から前方に延びるダクト３３とを有している。ダクト３２の下部には，排水弁Ｖの下流において排水ホース８と合流するように接続されるオーバーフロー用のホース１５が接続されている。このホース１５の上流端は，後記するベローズ３１よりも上側に位置するように接続されている。ダクト３３の下流側には，ファン４１（送風手段）とヒータ４２（加熱手段）とを備えた送風ファンユニット４０が設けられている。なお，図示していないが，ダクト３２内には，例えば，水冷除湿機構として，多数の突起が形成されたステンレス製のプレート（熱交換板）が配設されており，プレートには，その壁面に沿って冷却水を流すための給水管（図示せず）が接続されている。冷却水給水電磁弁が開弁されることにより，水冷除湿が機能するようになっている。送風ダクト３０（ダクト３２）の下部は，外槽２０の背面下部に設けられた出口２０ｄに柔軟構造のベローズ３１で略水平に接続されている。

図３に示すように，ファン４１は，いわゆる遠心ファンなどと称されるものであり，ファンケース４１ａ内に，複数枚の羽根で構成された羽根車（図示せず）が収容され，羽根車の周囲にスクロール状（渦巻き状）の流路（図示せず）が形成されて構成されている。また，ファンケース４１ａの外面には，羽根車の回転中心の一面側に，空気を吸い込む吸気孔（図示せず）が形成され，他面側に，羽根車を高速で回転させる電動機Ｍ１が取り付けられている。ヒータ４２（図２参照）は，ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータなどで構成され，ファンケース４１ａ内のスクロール状の流路の下流側に設けられている。また，ヒータ４２の下流側のファンケース４１ａには，ヒータ４２により生成された温風（乾燥用の空気）が吐出される吐出口（図示せず）が形成されている。ダクト３３（図２参照）は，フィルタダクト３３ａを備え，フィルタダクト３３ａの前面は開口部を有しており，この開口部に引き出し式の乾燥フィルタ６が挿入される。乾燥フィルタ６の下流側は，送風ファンユニット４０の吸気孔（図示せず）と接続され，送風ファンユニット４０の吐出口（図示せず）に，温風ダクト３５，ベローズ３６，温風吹出ノズル３７が順に接続されている。

洗濯機Ｓ１は，循環ポンプＰと循環ホースＨ１，Ｈ２を備え，外槽２０内の貯留水を循
環させる機能を有している。循環ポンプＰは，外槽２０の下方に配置され，その導入ポー
トが循環ホースＨ１を介して外槽２０の底板と接続され，導出ポートが循環ホースＨ２を
介して外槽カバー２２の側部に接続されている。これにより，外槽２０内に貯留された水
を循環ポンプＰによって汲み上げて，外槽２０内の洗濯物の上部に散水されるように構成
されている。制御装置６０は，洗い工程，すすぎ工程，槽洗浄工程，（最終）脱水工程，乾燥工程が順に実行される。すすぎ工程では，すすぎ１工程およびすすぎ２工程が実行される。すなわち，すすぎ１の排水工程において，制御装置６０は，排水弁Ｖを開弁し，外槽２０内の洗濯水を排水する。なお，排水の終了判定は，水位センサ（図示せず）の検出値によって行われる。次に，（すすぎ）脱水工程において，制御装置６０は，排水終了後，内槽１０を高速で回転させて衣類に含まれる洗濯水を脱水する。なお，このときの内槽１０の回転速度は，例えば１０００ｒ/ｍｉｎ以上に設定される。続いて，回転シャワー工程において，制御装置６０は，排水弁Ｖを閉弁し，外槽給水電磁弁（図示せず）を開弁して，外槽２０にすすぎ水を供給する。また，内槽１０を回転させつつ，循環ポンプＰを駆動して，すすぎ水を内槽１０内の衣類に散布する。さらに，（すすぎ）脱水工程において，制御装置６０は，内槽１０を高速で回転させつつ，循環ポンプＰを停止させて，衣類からすすぎ水を脱水する。そして，回転シャワー工程において，制御装置６０は，内槽１０を回転させつつ，再び循環ポンプＰを駆動して，すすぎ水を内槽１０内の衣類に散布する。

すすぎ２の排水工程において，制御装置６０は，内槽１０および循環ポンプＰを停止さ
せて，排水弁Ｖを開弁し，外槽２０内のすすぎ水を排水する。（すすぎ）脱水工程において，制御装置６０は，排水終了後，内槽１０を高速で回転させて衣類に含まれる水（すすぎ水）を脱水する。給水工程において，制御装置６０は，排水弁Ｖを閉弁しつつ，外槽２０にすすぎ水を供給する。制御装置６０は，給水終了後，給水電磁弁を閉弁する。仕上剤給水工程において，制御装置６０は，仕上剤給水電磁弁（図示せず）を開弁し，外槽２０に仕上剤を含んだすすぎ水を供給する。制御装置６０は，仕上剤給水終了後，仕上剤給水電磁弁を閉弁する。回転給水・補給水工程において，制御装置６０は，外槽給水電磁弁を開弁し，すすぎ水を外槽２０内に給水する。なお，吸水性の高い衣類が投入されていて，給水量が不足する場合には，すすぎ水を補給する。また，外槽２０にすすぎ水を溜めた状態で内槽１０を回転させて衣類を攪拌しながらすすぎを行う。なお，このときの内槽１０の回転速度は，３５〜４５ｒ/ｍｉｎに設定される。

次に，槽洗浄工程に移行する。この工程では，制御装置６０は，内槽１０を，洗い工程時の回転速度（例えば，２５ｒ/ｍｉｎ）よりも高く，（すすぎ）脱水工程時の回転速度（例えば，１０００ｒ/ｍｉｎ）よりも低い回転速度で回転させる。なお，回転速度は，８０ｒ/ｍｉｎ以上３００ｒ/ｍｉｎ以下の範囲が望ましく，本実施形態例では，１００ｒ/ｍｉｎで右回転させる。なお，本実施形態例における槽洗浄工程では，すすぎ水を利用して槽洗浄を行っているが，槽洗浄を行ったすすぎ水を排水し，再び清水を溜めて槽洗浄を行っても良い。そして，内槽１０が回転し，外槽２０の底板に溜められた洗浄水（水道水）が上方へ巻き上げられることにより，水が巻き上げられる側の外槽２０の内側左側半分の領域や内槽１０の左側半分の領域が主に洗浄される。なお，外槽２０内側の側面（周面）は，内槽１０の側面に多数形成された貫通孔１０ｄから洗浄水が吹きかけられて洗浄される。次に，制御装置６０は，１００ｒ/ｍｉｎで内槽１０を左回転させる。これにより，右回転のときと同様に外槽２０内に溜められた洗浄水が巻き上げられて，外槽２０の内側の右側半分の領域や内槽１０の右側半分の領域が主に洗浄される。このように，内槽１０を右回転と左回転させることにより，洗浄される領域に片寄りが発生するのを防止できる。その後，制御装置６０は，内槽１０の回転（左回転，１００ｒ/ｍｉｎ）はそのまま維持する。そして，排水弁を開状態にして，（最終）脱水工程に進む。

（最終）脱水工程では，制御装置６０は，内槽１０の回転を維持した状態で排出弁Ｖを開弁する。これにより，槽洗浄工程で使用された外槽２０内の使用済みの洗浄水が排水ホース８を介して機外に排出される。このようにして槽洗浄工程を実行することにより，洗濯槽（内槽１０，外槽２０）内の全体の汚れやゴミが取り除かれ，また次回運転する際に汚れやゴミの付着を抑制することができる。（最終）脱水工程に入り，内槽１０の回転数が維持された状態で，制御装置６０は，排水が完了したと判定した場合には，内槽１０の回転数を上昇させる。そして，（最終）脱水工程を所定時間実行した後，排水弁Ｖを開けたまま，乾燥工程に移行する。そして，乾燥工程の運転が終了すると，排水弁Ｖを閉じる。

次に，本実施形態例の槽洗浄の詳細について説明する。槽内で汚れが残りやすいのは，外槽２０内部底面であり，一定水位付近に喫水線が発生する可能性がある。この喫水線は，洗濯工程及びすすぎ工程で付着し，その後の槽洗浄動作でも流れ落ち難い汚れである。そこで，本実施形態例では，この喫水線を落とすために，内槽１０の背面のフランジ１２（図６（ｂ）参照）に設けた補強用の凹凸形状である放射状リブ１２ａの機械力を利用する。放射状リブ１２ａの開口部は，外槽２０側を向き，放射状リブ１２ａは，フランジ１２の外周側に延びる形状となっているため，放射状リブ１２ａの側面が水面に当たることで水流を発生させ，強い力が加わることで喫水線を落とすことが可能となり，清掃性が向上する。

また，放射状リブ１２ａの開口部が外槽２０側を向くことにより，放射状リブ１２ａ間の汚れは流し易くなるため，使用水量の低減と洗浄時間の短縮が可能となる。また，アーム１２ｄの外側面の傾斜に沿わせて底板１１を設け，底板１１とフランジ１２との隙間を傾斜させることにより，すすぎ工程や槽洗浄工程の内槽１０の回転によって生じる流れが隙間に流れ易くなり，清掃性が向上すると共に，使用水量の低減と洗浄時間の短縮が可能となる。

次に，これまでの各脱水工程の詳細について説明する。図６（ｂ）に示す放射状リブ１２ａをアーム１２ｄに複数設けることにより放射状リブ１２ａ間の開口部の幅が狭くなるため，フランジ１２の周方向の空気流れ１３の乱れが少なくなり，脱水工程時に内槽１０が高速回転しても風損が抑えられ，消費電力を低減できる。また，アーム１２ｄの外側面の傾斜に沿わせて底板１１を設けることにより，底板１１とフランジ１２との空間を低減し，フランジ１２の径方向の空気流れ１４を抑制することにより，高速回転時の風損を抑え，消費電力を低減できる。また，アーム１２ｄに環状リブ１２ｂを複数設けることにより，放射状リブ１２ａ間の径方向の空気流れ１４を抑制し，高速回転時の風損を抑えて消費電力を低減できる。なお、底板１１と斜めリブ１２ｃの間に空隙が存在するが、略一定の距離を保ったままリブ１２ｃを底板１１に沿わせて構成する。これにより、さらに風損抑制が可能となる。

１…筺体，１ａ…側板，１ｃ…前面カバー，１ｄ…背面カバー，１ｅ…上面カバー，１ｆ…下部前面カバー，１ｈ…ベース，２…ドア，３…ドア開放ボタン，４…操作パネル，４ａ…電源スイッチ，４ｂ，４ｃ…操作スイッチ，４ｄ…表示器，５…トレイ，６…乾燥フィルタ，６ａ…メッシュ式のフィルタ，７ａ…給水ホース接続口，７ｂ…吸水ホース接続口，８…排水ホース，９…サスペンション，１０…内槽（ドラム），１０ａ…開口部，１０ｂ…バランスリング，１０ｃ…リフタ，１０ｄ…貫通孔，１１…底板，１１ａ…凹部，１２…フランジ，１２ａ…放射状リブ，１２ｂ…環状リブ，１２ｃ…斜めリブ，１２ｄ…アーム，１３，１４…空気流れ，６０…制御装置，１５…ホース，２０…外槽，２０ｂ…開口部，２０ｃ…排水口，２０ｄ…出口，２０ｅ…出口，２１…外槽本体，２２…外槽カバー，２３…パッキン，３０…送風ダクト，３１…ベローズ，３２，３３…ダクト，３３ａ…フィルタダクト，３５…温風ダクト，３６…ベローズ，３７…温風吹出ノズル，４０…ファンユニット，４１…ファン，４１ａ…ファンケース，４２…ヒータ，６０…制御装置，１０１…排水口，Ｈ１，Ｈ２…循環ホース，Ｍ…モータ（駆動装置），Ｍ１…電動機，ｍ１…回転軸，Ｓ１…洗濯機，Ｖ…排水弁，Ｇ…床面。

Claims (1)

1. 筐体内に支持され、内部に洗濯水を貯留する外槽と、該外槽に内包され、洗濯物が収容される内槽と、該内槽を回転駆動させる駆動装置と、前記外槽に給水する給水手段を備え、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程を有するドラム式洗濯機において、
   前記内槽の背面に該内槽を支える放射状のフランジを備え、該フランジの前記内槽側に凸面と該フランジの反内槽側に突起を備えた凹部を設け、
   前記放射状のフランジの前記凸面の頂点から外周側は傾斜しており、該傾斜に前記内槽の背面に設けた凹部を略一定の距離を保って沿わせ、前記略一定の距離を保った隙間が傾斜され、
   前記フランジの凹部を設けた突起は、前記フランジの放射状及び前記フランジの径方向に複数個設け、前記凹部の底から上部まで面状に形成されたことを特徴とするドラム式洗濯機。

Images