JP6895606B2 - 脱水機 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸を有する回転槽内に収容された衣類を遠心脱水する脱水機に関する。

従来、家庭用の洗濯機あるいは洗濯乾燥機に用いられる脱水機は、洗濯兼脱水槽の上部に、洗濯兼脱水槽内の衣類の偏在に起因する脱水動作時のアンバランスを補正する流体バランサを備えている（例えば、特許文献１参照）。

従来の脱水機について、全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽を用いて説明する。図５は従来の全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽の縦断面図である。全自動洗濯機本体１内に外槽８が複数のサスペンション装置９を介して吊り下げられている。外槽８内に洗濯兼脱水槽２が回転自在に配設されている。洗濯兼脱水槽２上部に、円環状に形成された流体バランサ１６が固定されている。脱水工程において、洗濯兼脱水槽２はモータ１１によって高速回転駆動される。

流体バランサ１６は、内部に流体１９が封入されて一体形成されている。流体バランサ１６の内部の流体１９は、洗濯兼脱水槽２が高速回転されると、偏心荷重を生じさせるアンバランスに対して自動的にアンバランスを打ち消す位置に移動する。これによって、流体バランサ１６内で流体１９の偏りが生じる。すなわち、流体バランサ１６は、その内部に封入された流体１９の偏心によって、高速回転時のアンバランスを補正するという力学現象を利用している。流体バランサ１６は、アンバランス補正力を高めるために、中空閉管路１７に隔壁１８が設けられ、半径方向に複数の流体封入部を有する多層構造に構成されている。

特開平４−４０９９８号公報

しかしながら、このような従来の脱水機においては、バランサ装置（流体バランサ１６）は、多層構造としてアンバランス補正力を向上するものであり、中空閉管路１７を構成する外郭等の主要部が樹脂材料を用いて一体成型されることが一般的であった。バランサ装置において、多層構造を構成するためには、脱水槽（洗濯兼脱水槽２）の半径方向に複数の層に分割するための隔壁１８が必要である。さらに、樹脂材料を用いた一体成型によって製造される制約上、肉厚を比較的均一厚さにしなければならなかった。それによって、バランサ装置の内容積が削減され、封入できる液体量が減少する。その結果、従来の脱水機におけるバランサ装置は、アンバランス補正力を向上させることができないという課題があった。

また、一般に多層構造のバランサ装置は２つのケースを溶着にて接合させて製造される。その製造に際し、成形バラつきや溶着冶具のガタなどに起因する溶着不良が発生しうる。したがって、各層間の水密性が確保されていることに対する検査が必須であった。脱水機は高遠心力にて脱水運転を行い、バランサ装置内の流体にも高遠心力が作用する。この際に、仮に溶着不良が生じていると、各層間の水密性が保たれず流体の移動が生じ、所望のアンバランス補正力が維持できなくなる。そのため、従来の脱水機におけるバランサ装置は、各層間の水密性を確保してアンバランス補正力を維持し、バランサ装置の信頼性を
高めるために、製造時に成形精度に充分配慮し、さらに製造後の検査が必要であるといった課題があった。

前記従来の課題を解決するために、本発明の脱水機は、開口部を有する有底円筒状に形成され、前記開口部に円環形状に形成されたバランサ装置が配設された、衣類等の洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備え、前記バランサ装置は、中空円環形状に形成された外郭と、前記外郭内を前記回転槽の半径方向に複数の層に分割する少なくとも一つの円環状の壁部と、前記壁部によって分割された複数の層内に封入された流体とを有し、前記外郭と前記壁部とは別体で構成されるとともに、前記複数の層間の前記流体に対する水密性が保たれるように構成され、前記バランサ装置の前記壁部と前記外郭との間に、前記複数の層間の前記流体に対する水密性を保つ円環形状の防水部材が設けられた脱水機である。

本発明の脱水機は、多層構造のバランサ装置を有しながらも、バランサ装置の各層間の水密性を維持しつつ、脱水振動を抑制することができる。また、圧環強度を低下させることなくバランサ装置の薄型化を図れるため、回転槽の開口部を大きくすることができ、回転槽への洗濯物の出し入れの利便性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図 本発明の実施の形態１における洗濯機のバランサ装置の縦断面図 本発明の実施の形態２における洗濯機のバランサ装置の縦断面図 本発明の実施の形態３における洗濯機のバランサ装置の要部断面図 従来の全自動洗濯機の洗濯兼脱水槽の縦断面図

第１の発明は、開口部を有する有底円筒状に形成され、前記開口部に円環形状に形成されたバランサ装置が配設された、衣類等の洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備え、前記バランサ装置は、中空円環形状に形成された外郭と、前記外郭内を前記回転槽の半径方向に複数の層に分割する少なくとも一つの円環状の壁部と、前記壁部によって分割された複数の層内に封入された流体とを有し、前記外郭と前記壁部とは別体で構成されるとともに、前記複数の層間の前記流体に対する水密性が保たれるように構成された脱水機である。

この構成によって、バランサ装置を一体成型でなく複数部品で製作でき、かつ、多層構造を実現できる。バランサ装置を複数部品で製作することで、従来に比べバランサ装置の各壁面形状を簡素化でき、内部構造の薄肉化を図ることができる。これによって、バランサ装置内に充填可能な流体量を増やすことができ、バランサ装置のアンバランス補正力の向上が図れる。また、水密性が確保される構成であるため、バランサ装置が複数の層に分割構成されていても、各層間の流体の移動を防止できる。

以上のように、本発明の脱水機は、バランサ装置のアンバランス補正力が維持されバランサ装置の信頼性向上が図れる。したがって、多層構造のバランサ装置を有しながらも、バランサ装置の各層間の水密性を維持しつつ、脱水振動を抑制させた脱水機を提供することができる。

また、圧環強度を低下させることなくバランサ装置の薄型化を図れるため、回転槽の開
口部を大きくすることができ、回転槽への洗濯物の出し入れの利便性を向上させた脱水機を提供することができる。

さらに、前記バランサ装置の前記壁部と前記外郭との間に、前記複数の層間の前記流体に対する水密性を保つ円環形状の防水部材が設けられたものである。この構成によって、複数部品で多層構造のバランサ装置を実現しながらも、高遠心力の作用により、流体が内周側の層から外周側の層へと移動してしまうことを防止できる。バランサ装置を水密性が確保された多層構造とすることができるため、アンバランス補正力を維持でき、バランサ装置の性能の信頼性を向上させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記バランサ装置の前記外郭と前記壁部とは、互いに異なる材料で構成されたものである。この構成によって、バランサ装置の外郭とバランサ装置内部の壁部のそれぞれに適正な材料を選定できる。そのため、従来の樹脂で一体成型されていた構成に比べ、耐久性やアンバランス補正力において、バランサ装置の性能向上を図ることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記バランサ装置の外郭は金属材料で形成され、前記壁部は樹脂材料で形成されたものである。この構成によって、バランサ装置の外郭の強度と内容積を保ったままバランサ装置を小型化することができる。これにより、回転槽の開口部を大きくすることができ、脱水機の使い勝手の向上を図ることができる。

また、外郭を樹脂と比べて比重の高い金属材料とすることによってバランサ装置の重量が増加し、その重量による振動抑制効果によって、回転槽の高速回転時の振動を抑制することができる。また、バランサ装置重量増加によるアンバランス補正力向上分を、バランサ装置の流体充填量削減かつ内容積削減に振り替えることで、さらなる小型化が可能となる。

また、縦型の全自動洗濯機においては、一般的に脱水槽は洗濯槽を兼ねている。この場合、洗濯時の洗剤や汚れが混在した洗濯水が跳ねてバランサ装置に付着し、汚れの原因となる。バランサ装置の外郭が樹脂材料で形成されている場合、この樹脂部品に付着した汚れは時間経過とともに取れづらくなっていくため、小まめな手入れが必要である。本発明の脱水機は、バランサ装置の外郭を金属材料で形成することによって、固着した汚れも比較的掃除しやすく、また、金属材料自体が清潔感を使用者に喚起させるものであるため、清潔な状態が維持されやすい。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記バランサ装置の前記壁部は金属材料で形成され、前記外郭は樹脂材料で形成されたものである。この構成によって、バランサ装置内部構造の薄肉化を図ることができる。バランサ装置内部には、バランサ装置の不安定振動の発生を抑制するために、内部で流体が円周方向に移動するのを防止するリブが複数設けられている。本発明の脱水機は、バランサ装置の壁部に金属材料を用いることで、バランサ装置内部のリブ構造の薄肉化を図ることができる。

これによって、バランサ装置内に充填可能な流体量を増加させることができ、従来と同じ外形のバランサ装置であっても、脱水機の振動抑制効果を向上させることができる。また、従来と同じ流体充填量であっても、バランサ装置の外郭を小型化することができ、従来同様のアンバランス補正力を維持しながらも、回転槽の開口部を大きくすることができ、洗濯機の使い勝手を向上させることができる。

さらに、バランサ装置の外郭に樹脂材料を用いることで、使用者の手が触れやすく、使
用者の目にも留まりやすいバランサ装置の外郭の錆発生を確実に防止することができる。また、バランサ装置の外郭を樹脂材料で形成することにより、回転槽の高速回転時に、バランサ装置の外郭が外槽と接触しても、発生する騒音を小さく抑えることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記防水部材は、その重心位置が、前記防水部材と前記壁部との結合部より前記回転槽の回転中心側に存するように形成されたものである。この構成によって、脱水工程等の回転槽高速回転中において、バランサ装置の防水部材は、高遠心力を受けて、壁部と外郭の隙間を埋めるように壁部および外郭に貼り付く。これによって、バランサ装置の複数の層間の水密性をより確実なものとすることができ、バランサ装置のアンバランス補正力が維持され、バランサ装置の信頼性向上を図ることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記防水部材は、円環状に形成されたシール主部と、前記シール主部の内周側に全周にわたって延設させて形成された内縁部とで構成され、前記内縁部の内周面が、前記外郭側に向かって前記回転槽の回転中心側に傾斜しているように形成されたものである。この構成によって、回転槽が高速回転して、この傾斜部に流体から外向きの力が加わった時に、防水部材に外郭方向への分力を作用させることができる。したがって、防水部材と外郭との間の水密性をより強化することができる。また、延設された内縁部の端面によって、防水部材と外郭の内面との貼り付き面積を広く確保することができる。これによって、防水部材による流体移動防止効果をより大きいものとすることができる。これによって、バランサ装置の複数の層間の水密性をより確実なものとすることができ、バランサ装置のアンバランス補正力が維持され、バランサ装置の信頼性向上を図ることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記回転槽は、金属材料で構成されたものである。この構成によって、バランサ装置を含む回転槽全体が金属
部品で構成されることとなり、使用者は回転槽を掃除しやすくなる。それに伴い、美観が向上し、使用者の満足度が向上する。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、複数の実施の形態に記載された内容において、可能な範囲で組み合わされることは問題ない。

（実施の形態１）
本発明の脱水機について、回転槽を高速回転させて衣類の脱水を行う洗濯機を例示して説明する。図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図である。

図１に示されるように、洗濯機本体３１は、内部に洗濯水をためる外槽３３と、洗濯物である衣類を収容する回転槽３４とを有している。外槽３３は、洗濯機本体３１から防振装置である４本のサスペンション装置３２（図示は１本）によって吊り下げられている。

サスペンション装置３２は、ダンパ部３２１とバネ部３２２と棒材３２３で構成されている。ダンパ部３２１とバネ部３２２と棒材３２３の下端部とが連結一体化され、外装体３２４内に収納されている。棒材３２３は、外装体３２４の上部を突き抜けて上方に延設され、その上端部において洗濯機本体３１と連結されている。外装体３２４は、外槽３３の下部に連結されている。バネ部３２２は、棒材３２３の変位に対し引っ張りバネとして構成されている。

また、外槽３３には、側面外側に垂直方向の複数本のリブ（図示せず）が設けられている。これによって、外槽３３の剛性を向上させ、水平方向のたわみを抑制している。

回転槽３４は、上部に開口部４３を有し、有底円筒形状に金属材料のステンレス材で形成されている。回転槽３４は、脱水槽と洗濯槽とを兼ねるものである。回転槽３４は、外槽３３内に回転自在に配設され、内底部に撹拌翼３５が設けられている。モータ３６が、外槽３３の底面外側に設けられている。モータ３６は、ブラシレス直流モータから成っており、インバータ制御され、回転速度が自在に変化されるようになっている。モータ３６は、減速機構３７を介して、撹拌翼３５および回転槽３４を、略鉛直な回転軸まわりに回転駆動させる駆動部である。

洗濯水供給部３８は、回転槽３４内に水道水を給水する。水位検知部３９は、外槽３３内の洗濯水の水位を検知する。排水部４０は、外槽３３内の洗濯水を排水する。

制御装置４１が、洗濯機本体３１の背面に設けられている。操作表示部４２が、洗濯機本体３１の上面に設けられている。制御装置４１は、使用者によって操作表示部４２から入力された設定内容に基づいて、モータ３６ 、洗濯水供給部３８、排水部４０などを制御して、洗い、すすぎ、脱水の各工程を逐次実行する。

回転槽３４は、脱水工程において、濡れた衣類が収容された状態で高速回転される。衣類は回転槽３４内に不均一に偏在した状態で収容されている。したがって、回転槽３４が高速で回転されると、アンバランス状態となって、振動が発生する。この衣類のアンバランス状態を打ち消すためのバランサ装置４４が、回転槽３４の上部の開口部４３に配設されている。バランサ装置４４は、全体として円環形状に形成されている。バランサ装置４４の内周部の径によって開口部４３の開口径がほぼ規定されている。

バランサ装置４４について、図を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における洗濯機のバランサ装置４４の縦断面図である。図２に示されるように、バランサ装置４４は、中空円環形状に形成された外郭４４３と、バランサ装置４４すなわち外郭４４３内を半径方向に複数の層（本実施の形態においては２層）に分割する円環状の壁部４４４と、外郭４４３および壁部４４４によって形成される第１槽４４１（内層）および第２槽４４２（外層）と、内側の第１槽４４１内および外側の第２槽４４２内にそれぞれ封入された流体４４７にて構成されている。

バランサ装置４４の多層構成を成す第１槽４４１（内層）および第２槽４４２（外層）は、ともに中空円環形状に形成されている。そして、縦断面形状は、ともに実質的に四角形である。

壁部４４４は外郭４４３とは別体で構成されている。壁部４４４と外郭４４３の天面Ｔおよび底面Ｂとの隙間には、それぞれ防水部材４４５が挿入されている。外郭４４３は金属材料で形成されている。壁部４４４は樹脂で成型されている。すなわち、外郭４４３と壁部４４４は異なる材料で形成されている。

なお、外郭４４３には、バランサ装置４４内部に封入される流体４４７に対して耐食性を有する、ステンレス等の金属材料が使用されることが望ましい。外郭４４３を金属材料で構成することにより、腐食防止効果に加えて、樹脂材料に比べて薄く構成することが可能である。

また、外側の第２槽４４２内の外郭４４３部分には、流体４４７の周方向への移動を制限しアンバランス補正力を向上させる流体移動防止リブ４４６が設けられていてもよい。

また、防水部材４４５には、コストおよび信頼性を考慮すれば、ＯリングやＵ字パッキ
ンなどのゴムパッキン等が使用されることが望ましい。しかしながら、同様の防水効果を有するものであれば、オイルシールやメカニカルシールなどの回転機械用の防水部品が使用されてもよい。あるいは、外郭４４３と壁部４４４とが接着剤によって接合され、水密構成とされてもよい。

さらに、バランサ装置４４は回転槽３４の開口部４３にだけ設置されてもよいし、回転槽３４の開口部４３と底部外側の両方に設置されていてもよい。

また、バランサ装置４４内部に封入される流体４４７は、一般に塩化カルシウム水溶液が用いられるが、ボールなどの転動体や磁性流体などの機能性流体が封入されていてもよい。

以上のように構成された洗濯機について、以下その動作および作用を説明する。

まず、使用者は、回転槽３４内に衣類と洗剤を投入する。その後、使用者は、操作表示部４２を操作して洗濯運転コースを設定し、洗濯運転を開始する。これによって、制御装置４１は、洗い工程を開始する。制御装置４１は、洗濯水供給部３８を動作させ、回転槽３４内および外槽３３内に洗濯水を供給する。水位検知部３９によって外槽３３内に規定量の洗濯水が供給されたことが検知されると、制御装置４１は、洗濯水供給部３８を制御して給水を停止する。

次に、制御装置４１は、モータ３６および減速機構３７を制御し、撹拌翼３５を回転させる。これによって、洗剤は洗濯水に溶かされ、洗濯液となって衣類に浸透する。制御装置４１は、撹拌翼３５を例えば１３０ｒ／ｍｉｎ程度の低速で回転させ、洗濯液中で衣類を撹拌する揉み洗いを規定時間行う。洗い工程が終了すると、制御装置４１は、排水部４０を動作させる。これによって、衣類から落とされた汚れが溶かし込まれた洗濯液は、外槽３３の外に排出される。洗濯液の排出が終了すると、制御装置４１は、回転槽３４を高速で回転させて中間脱水を行う。その後、制御装置４１は、洗い工程と同様にすすぎ工程を実行し、さらにその後、脱水工程を実行する。

制御装置４１は、上記中間脱水および脱水工程において、モータ３６および減速機構３７を制御し、回転槽３４を例えば約９００ｒ／ｍｉｎの高速で回転させる。このとき、回転槽３４の回転に対して衣類のアンバランスが生じた場合、アンバランスによる遠心力によって、回転槽３４および外槽３３は大きく振れ回ろうとする。そこで、このアンバランスに対して、回転槽３４に配設されたバランサ装置４４によるアンバランス補正効果が発揮される。具体的には、バランサ装置４４の第１槽４４１および外側の第２槽４４２の内部に封入された流体４４７が、回転中にアンバランス状態を検知すると、アンバランスに対向する位置に流動し、アンバランス状態を解消する。このようにして、回転槽３４を含む外槽３３全体の振動が抑制される。

本実施の形態における洗濯機のバランサ装置４４の作用効果について、従来の脱水機と比較しながら説明する。

従来の脱水機においては、図５を用いて前述されたように、バランサ装置（流体バランサ１６）は、多層構成のものにおいても樹脂で一体成型されていた。また、一般にバランサ装置においては、高速回転時の内部流体の周方向への移動に起因するスロッシングと呼ばれる振動が生じうる。これを防止するため、バランサ装置の内部には、断面に複数種類の流体移動防止リブ（図５には図示せず）が設けられる。流体移動防止リブを用いることで、周方向への流体の移動を抑制し、スロッシング振動を防止することができる。

多層構成のバランサ装置において、外郭、壁部および流体移動防止リブなどを従来のように樹脂で一体成型すると、成形加工時の樹脂の流動性の確保や成型後の強度の確保の必要上、各部の厚さがほぼ均一となり、部位によっては必要以上に厚くなってしまう。

また、従来の脱水機のバランサ装置（流体バランサ１６）は、中空閉管路１７を構成する複数のケースの主要部を樹脂材料を用いて構成し、それらを溶着することにより各層間の水密性が確保されていた。この場合、流体バランサ１６の隔壁１８や流体移動防止リブなどの内部リブ構造には、工法上や信頼性の面から、リブの厚みに制限があり、薄肉化が困難であった。

本実施の形態における洗濯機のバランサ装置４４においては、図２に示されたように、外郭４４３と壁部４４４とが別体で構成されている。この構成によって、バランサ装置４４を、一体成型でなく、複数部品に分けて製作できる。これによって、従来に比べ、バランサ装置４４の各壁面形状を簡素化することができる。したがって、バランサ装置４４の内部構造の薄肉化が図れ、バランサ装置４４内に充填可能な流体量を増やすことができる。これによって、バランサ装置４４のアンバランス補正力を向上させることができる。

また、バランサ装置４４に壁部４４４を備えたことにより、バランサ装置４４の流体封入部の多層構造を実現できる。これによって、バランサ装置４４のアンバランス補正力の向上が図れる。

また、本実施の形態における洗濯機のバランサ装置４４においては、壁部４４４と外郭４４３の天面Ｔおよび底面Ｂでの接合部の隙間には防水部材４４５が挿入されている。これによって、バランサ装置４４が前述されたように複数部品で製作されていても、中間脱水および脱水工程等の回転槽３４の高速回転時においても、遠心力によって内周側の第１槽４４１から外周側の第２槽４４２へと流体４４７が移動することを防止できる。これによって、バランサ装置４４のアンバランス補正力を維持することができ、信頼性の高いバランサ装置４４を備えた洗濯機を実現することができる。

さらに、本実施の形態における洗濯機のバランサ装置４４は、外郭４４３と壁部４４４とを別体で構成したことによって、外郭４４３と壁部４４４とを互いに異なる材料を用いて構成することができる。具体的には、外郭４４３はステンレス等の金属材料で、壁部４４４は樹脂材料で構成されている。従来に比べ、外郭４４３は樹脂材料より強度が高い金属材料で構成することによって薄肉化でき、壁部４４４は単純な円環形状とすることによって薄肉化できる。したがって、バランサ装置４４の外径を同じとすれば、内径を大きくすることができる。これによって、回転槽３４の上部の開口部４３の開口径を大きくすることができ、衣類の出し入れを行いやすくすることができる。

また、この構成によって、流体４４７を、より外側に位置させることができる。したがって、回転槽３４の高速回転時に、より大きい遠心力を流体４４７に作用させることができ、アンバランス補正力を向上させることができる。アンバランス補正力を同じでよしとするならば、バランサ装置４４の小型化、あるいは回転槽３４の開口部４３のさらなる大口径化が可能となる。

あるいは、バランサ装置４４の外郭４４３を従来どおりの大きさの外形とするのであれば、バランサ装置４４内部に封入できる流体４４７の量を増加させることができる。これによって、アンバランス補正力を向上させることもできる。

さらに、バランサ装置４４の重量も振動抑制に効果的である。このため、外郭４４３が樹脂と比べて比重の大きい金属材料で構成されると重量が増加し、その分、振動の抑制効
果が向上する。これにより、その重量分をバランサ装置４４の流体４４７の量削減かつ内容積削減に振り替えることで、さらなる小型化かつ薄型化が可能になる。

また、本実施の形態における洗濯機のバランサ装置４４は、外郭４４３を金属材料で構成しているため、バランサ装置４４自体の圧環強度を向上させることができる。これに伴って、バランサ装置４４と固定され、一体化されている回転槽３４の開口部４３の圧環強度も向上させることができる。

また、回転槽３４がステンレスなどの金属材料で構成されてもよい。この構成によれば、バランサ装置４４を含む回転槽３４全体が金属部品で構成されることとなり、使用者は回転槽３４を掃除しやすくなる。それに伴い、美観および清潔感が向上し、使用者の満足度が向上する。さらに、洗濯機のデザイン性も向上させることができる。

なお、バランサ装置４４および回転槽３４に用いる金属材料は、ステンレスに限られない。耐食性が高いものが望ましく、チタン合金なども有用である。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における洗濯機について、図を用いて説明する。洗濯機の基本的な構成は、図１を用いて説明された本発明の実施の形態１における洗濯機と同じであり、詳細な説明を省略する。

以下、上記実施の形態１の洗濯機とは構成が異なる、バランサ装置４４について、図を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態２における洗濯機のバランサ装置４４の縦断面図である。

バランサ装置４４は、全体として円環形状に形成されている。バランサ装置４４の内周部の径によって開口部４３の開口径がほぼ規定されている。図３に示されるように、バランサ装置４４は、外郭４４３と、バランサ装置４４を半径方向に複数の層（本実施の形態においては２層）に分割する円環状の壁部４４４と、外郭４４３および壁部４４４によって形成される第１槽４４１（内層）および第２槽４４２（外層）と、内側の第１槽４４１内および外側の第２槽４４２内にそれぞれ封入された流体４４７にて構成されている。

バランサ装置４４の多層構成を成す第１槽４４１（内層）および第２槽４４２（外層）は、ともに中空の円環形状に形成されている。そして、縦断面形状は、ともに実質的に四角形である。

壁部４４４は外郭４４３とは別体で構成されている。壁部４４４と外郭４４３天面Ｔおよび底面Ｂとの隙間には、それぞれ防水部材４４５が挿入されている。外郭４４３は樹脂材料で成型されており、壁部４４４は金属で形成されている。すなわち、外郭４４３と壁部４４４は異なる材料で形成されているが、実施の形態１とは使用材料が逆な組み合わせで構成されている。

本実施の形態におけるバランサ装置４４は、上記のように、外郭４４３は樹脂材料で、壁部４４４は金属材料で構成されている。したがって、従来に比べ壁部４４４を薄肉化できる。これにより、バランサ装置４４内に封入可能な流体４４７の量を増加させることができ、バランサ装置４４のアンバランス補正力を向上させることができる。

また、バランサ装置４４内部には、バランサ装置４４の不安定振動の発生を抑制するために、内部で流体４４７が円周方向に移動するのを防止する流体移動防止リブ４４６等のリブが複数設けられている。本実施の形態におけるバランサ装置４４は、壁部４４４に金
属材料を用いることで、バランサ装置４４内部のリブ構造の薄肉化を図ることができる。

これによって、バランサ装置４４内に充填可能な流体４４７の液量を増加させることができ、従来と同じ外形のバランサ装置であっても、振動抑制効果を向上させることができる。また、従来と同じ流体充填量であっても、バランサ装置４４を小型化することができる。したがって、従来同様のアンバランス補正力を維持しながらも、回転槽３４の開口部４３を大きくすることができ、洗濯機の使い勝手を向上させることができる。

また、外郭４４３は樹脂材料を使用することによって、衣類との擦れや洗剤の影響によるバランサ装置４４の外郭４４３の劣化も確実に防止できる。また、使用者の手が触れやすく、使用者の目にも留まりやすいバランサ装置４４の外郭４４３の錆発生を確実に防止することができる。

さらに、回転槽３４内の衣類のアンバランス量が大きく、高速回転時に外槽３３、回転槽３４および洗濯機本体３１が接触してしまっても、この接触により発生する騒音を小さく抑えることができる。

なお、上記実施の形態１において説明されたその他の効果も、本実施の形態の洗濯機においても同様に得られるものであるが、説明を省略する。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における洗濯機について、図を用いて説明する。洗濯機の基本的な構成は、図１を用いて説明された本発明の実施の形態１あるいは実施の形態２における洗濯機と同じであり、詳細な説明を省略する。

以下、上記実施の形態１の洗濯機とは構成が異なる、バランサ装置４４について、図を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態３における洗濯機のバランサ装置４４の要部断面図である。

本実施の形態におけるバランサ装置４４は、防水部材４４５に特徴ある構成を有するものである。他の構成は、実施の形態１あるいは実施の形態２におけるバランサ装置４４と同じであり、詳細な説明を省略する。なお、図４においては、バランサ装置４４の基本的構成は、実施の形態１と同様の構成として表現されている。

図４（ａ）に示されるように、本実施の形態におけるバランサ装置４４の防水部材４４５は、壁部４４４と外郭４４３の天面Ｔあるいは底面Ｂとの隙間に挿入された時に、その重心４４８（図４において、＋で表示）が、壁部４４４より回転槽３４の回転中心側で、２層に分割された内側の第１槽４４１の外郭４４３側に位置するよう構成されている。すなわち、防水部材４４５の重心４４８は、防水部材４４５と壁部４４４との結合部より回転槽３４の回転半径の内側に位置させてある。

具体的には、防水部材４４５は、円環状に形成されたシール主部４４５１の内周側に、内縁部４４５２を全周にわたって延設させて構成されている。その延設は、回転槽３４の回転半径の内側方向および外郭４４３の天面Ｔあるいは底面Ｂとは逆方向になされている。そして、防水部材４４５は、この内縁部４４５２の外周面４４５２１を壁部４４４の内周面に接触または近接させて取り付けられている。また、内縁部４４５２の外郭４４３の天面Ｔあるいは底面Ｂと対向する端面４４５２２は、外郭４４３の天面Ｔあるいは底面Ｂに接触または近接させて取り付けられている。

防水部材４４５の内縁部４４５２の断面は、外周面４４５２１と端面４４５２２と両者
を結ぶ傾斜させた内周面４４５２３とによって略直角三角形に形成されている。そして、直角三角形の底辺側が、外郭４４３の天面Ｔおよび底面Ｂ側に位置するように形成されている。すなわち、防水部材４４５の内周面４４５２３は、外郭４４３側に向かって回転槽３４の回転中心側に傾斜しているように形成されている。

回転槽３４が高速回転されると、流体４４７に遠心力が加わる。すると、防水部材４４５は、図４（ｂ）に示されるように、流体４４７から外向きの力を受けて、壁部４４４と外郭４４３との間の隙間を埋めるように変形する。これによって、防水部材４４５の内縁部４４５２は壁部４４４の内周面および外郭４４３の内面（天面Ｔまたは底面Ｂ）に貼り付く。また、防水部材４４５のシール主部４４５１は外郭４４３の内面（天面Ｔまたは底面Ｂ）および壁部４４４の端面（上面または下面）に貼り付く。これによって、バランサ装置４４が前述されたように複数部品で製作されていても、遠心力によって内周側の第１槽４４１から外周側の第２槽４４２へと流体４４７が移動することを防止できる。

この際、防水部材４４５は、シール主部４４５１に延設させて設けられた内縁部４４５２の内周面４４５２３が、外郭４４３側に向かって回転槽３４の回転中心側に傾斜しているように形成されている。この構成によって、回転槽３４が高速回転して、この傾斜部に流体４４７から外向きの力が加わった時に、防水部材４４５に外郭４４３方向への分力を作用させることができる。したがって、防水部材４４５と外郭４４３との間の水密性をより強化することができる。

また、防水部材４４５の内縁部４４５２は、シール主部４４５１から回転槽３４の回転半径の内側方向にも延設されている。したがって、防水部材４４５と外郭４４３の内面（天面Ｔまたは底面Ｂ）との貼り付き面積を広く確保することができる。これによって、防水部材４４５の流体移動防止効果をより大きいものとすることができる。

以上説明されたように、本実施の形態におけるバランサ装置４４によれば、多層構造のバランサ装置を有しながらも、防水部材４４５の経年劣化により水密性が損なわれることがない。したがって、バランサ装置４４の多層構造を維持することができる。さらに、バランサ装置４４の外郭４４３と壁部４４４とが別体でかつ異なる材料で構成されていても、そのアンバランス補正力を維持でき、振動低減装置としての信頼性を向上させることができる。

また、アンバランス補正力の大きい多層構造のバランサ装置を有しながらも、回転槽３４の開口部４３を大きくすることができる。これによって、回転槽３４への洗濯物の出し入れの利便性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態１および実施の形態２において説明されたその他の効果も、本実施の形態の洗濯機においても同様に得られるものであるが、説明を省略する。

なお、上記のような内縁部４４５２を有する構成は、本実施の形態においては、壁部４４４と外郭４４３の天面Ｔおよび底面Ｂとの両方の隙間に挿入された防水部材４４５に設けられているが、いずれか一方の防水部材４４５に設けられていてもよい。

また、防水部材４４５の内縁部４４５２の断面形状は、底辺側が外郭４４３の天面Ｔあるいは底面Ｂ側に位置する略三角形に限定されるものではない。回転槽３４の高速回転時に防水部材４４５に作用する分力による貼り付き効果を期待しないのであれば、例えば、逆の三角形であってもよいし、矩形であってもよいし、半円状であってもよい。内縁部４４５２の断面形状は、防水部材４４５の重心４４８を壁部４４４より回転槽３４の回転半径の内側に位置させることができる形状であれば、いかなる形状であってもよい。

以上のように、本発明にかかる脱水機は、多層構造のバランサ装置を有しながらも、バランサ装置の各層間の水密性を維持しつつ、脱水振動を抑制することができるので、脱水機のみならず、同様の脱水機能を備えた洗濯機や洗濯乾燥機等にも適用できる。また、回転槽が縦方向に配置されたものに限らず、回転槽が斜めや水平に配置された脱水機、洗濯機および洗濯乾燥機等にも適用できる。

３１ 洗濯機本体
３２ サスペンション装置
３３ 外槽
３４ 回転槽
３５ 撹拌翼
３６ モータ（駆動部）
３７ 減速機構
３８ 洗濯水供給部
３９ 水位検知部
４０ 排水部
４１ 制御装置
４２ 操作表示部
４３ 開口部
４４ バランサ装置
４４１ 第１槽
４４２ 第２槽
４４３ 外郭
４４４ 壁部
４４５ 防水部材
４４５１ シール主部
４４５２ 内縁部
４４５２１ 外周面
４４５２２ 端面
４４５２３ 内周面
４４６ 流体移動防止リブ
４４７ 流体
４４８ 重心（防水部材の重心）
Ｔ 天面
Ｂ 底面

Claims (7)

1. 開口部を有する有底円筒状に形成され、前記開口部に円環形状に形成されたバランサ装置が配設された、衣類等の洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する外槽と、前記外槽に配設され前記回転槽を回転駆動する駆動部と、前記外槽を防振支持する防振装置とを備え、
   前記バランサ装置は、中空円環形状に形成された外郭と、前記外郭内を前記回転槽の半径方向に複数の層に分割する少なくとも一つの円環状の壁部と、前記壁部によって分割された複数の層内に封入された流体とを有し、前記外郭と前記壁部とは別体で構成されるとともに、前記複数の層間の前記流体に対する水密性が保たれるように構成され、
   前記バランサ装置の前記壁部と前記外郭との間に、前記複数の層間の前記流体に対する水密性を保つ円環形状の防水部材が設けられた脱水機。
2. 前記バランサ装置の前記外郭と前記壁部とは、互いに異なる材料で構成された請求項１記載の脱水機。
3. 前記バランサ装置の前記外郭は金属材料で形成され、前記壁部は樹脂材料で形成された請求項１または２記載の脱水機。
4. 前記バランサ装置の前記壁部は金属材料で形成され、前記外郭は樹脂材料で形成された請求項１または２記載の脱水機。
5. 前記防水部材は、その重心位置が、前記防水部材と前記壁部との結合部より前記回転槽の回転中心側に存するように形成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱水機。
6. 前記防水部材は、円環状に形成されたシール主部と、前記シール主部の内周側に全周にわたって延設させて形成された内縁部とで構成され、前記内縁部の内周面が、前記外郭側に向かって前記回転槽の回転中心側に傾斜しているように形成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱水機。
7. 前記回転槽は、金属材料で構成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱水機。

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