JP7308388B2 - Centrifugal separator and washing machine equipped with the centrifugal separator - Google Patents
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Description
本開示は、流入する水に含まれる異物を遠心分離する遠心分離装置、及び、遠心分離装置を搭載した洗濯機に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a centrifugal separation device that centrifuges foreign substances contained in inflowing water, and a washing machine equipped with the centrifugal separation device.
遠心分離装置が搭載された従来の洗濯機において、洗濯中に洗濯物から遊離した、汚れ及び糸屑等の不純物を、洗濯水から分離して洗濯水を浄化するとともに、分離された異物が洗濯物へ再付着することを防止することが考えられている(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional washing machine equipped with a centrifugal separator, impurities such as dirt and lint released from the laundry during washing are separated from the washing water to purify the washing water, and the separated foreign matter is washed. It is considered to prevent reattachment to objects (see, for example, Patent Document 1).
図6は、特許文献1に示された、従来の洗濯機の概略構成を示す図である。図6に示すように、第1の給水管51、第2の給水管52及び第3の給水管53で構成された風呂水供給路に、サイクロン式分離器54が設けられている。洗濯時に風呂水供給ポンプ55が駆動されると、ドラム56内の水が接続管57からサイクロン式分離器54に導入される。そして、サイクロン式分離器54で、洗濯物から遊離した、汚れ及び糸屑等の不純物が取り除かれる。不純物が取り除かれた水は、第2の給水管52及び第1の給水管51を通してドラム56内に戻される。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional washing machine disclosed in
また、洗濯槽の回転軸が鉛直方向に設定された、いわゆる縦型洗濯機において、サイクロン糸屑分離器によって、洗濯水に混在する糸屑及び固形物質を分離することが考えられている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in a so-called vertical washing machine in which the rotation axis of the washing tub is set in the vertical direction, it is considered to separate lint and solid substances mixed in the washing water with a cyclone lint separator (for example, , see Patent Document 2).
洗濯水に含まれる異物には、洗濯物から遊離した皮脂等のように、水より比重の軽いもの及び微細なものが含まれる。しかしながら、これらを液体サイクロン装置で分離することは難しい。また、分離できた場合であっても、循環する洗濯水へ再混入することを防止するために、分離された異物を液体サイクロン装置の内部に留め置くことは困難である。 Foreign substances contained in the washing water include fine substances and substances having a specific gravity lighter than water, such as sebum separated from the laundry. However, it is difficult to separate these with a hydrocyclone device. Moreover, even if the foreign matter can be separated, it is difficult to retain the separated foreign matter inside the liquid cyclone device in order to prevent it from being re-mixed into the circulating washing water.
また、液体サイクロン装置によって異物を分離する場合には、一般的に、液体サイクロン装置によって処理する液体の一部を、液体サイクロン装置の運転中に廃棄する必要がある。従って、液体サイクロン装置を利用して洗濯水の浄化を行う場合は、洗濯中に洗濯水が減少してしまう。このため、洗濯運転の開始時に洗濯物の量に応じて給水された適量の洗濯水を維持するために、洗濯中に補給水が必要になる。従って、洗濯運転時に使用される水の量が増加する。 Further, when separating foreign matters by a hydrocyclone device, it is generally necessary to discard part of the liquid to be treated by the hydrocyclone device during operation of the hydrocyclone device. Therefore, when washing water is purified using a liquid cyclone device, the amount of washing water decreases during washing. Therefore, replenishment water is required during washing in order to maintain an appropriate amount of washing water supplied according to the amount of laundry when the washing operation is started. Therefore, the amount of water used during the washing operation increases.
ここで、洗濯機において、洗濯水の循環路に遠心分離部を設けて、異物を含んだ洗濯水に遠心力を作用させることによって異物を遠心分離させ、洗濯水から異物を分離することが考えられる。 Here, in the washing machine, it is conceivable to provide a centrifugal separation part in the circulation path of the washing water, and apply a centrifugal force to the washing water containing the foreign matter, thereby centrifuging the foreign matter and separating the foreign matter from the washing water. be done.
しかしながら、このような遠心分離部を設けた構成においても、異物の粘性が高い等の場合には、異物が遠心分離部から脱離せず、洗濯機の外部に排出されないことがある。 However, even in such a configuration in which the centrifugal separation section is provided, if the foreign matter is highly viscous, the foreign matter may not be separated from the centrifugal separation section and discharged to the outside of the washing machine.
本開示の遠心分離装置は、ケースと、ケース内に、第1の方向及び第2の方向に回転可能に設けられ、水を流入させる水入口及び水を流出させる水出口を有する回転筒と、回転筒を第1の方向及び第2の方向に回転駆動する駆動部と、を備え、回転筒が第1の方向に回転された際には、水に含まれる除去対象物が遠心分離されて回転筒の内周面に向かい、回転筒が第2の方向に回転された際には、水に含まれる除去対象物の遠心分離が行われないように構成されたものである。 The centrifugal separation device of the present disclosure includes a case, a rotating cylinder provided in the case so as to be rotatable in a first direction and a second direction, and having a water inlet for inflowing water and a water outlet for outflowing water; and a driving unit that rotates the rotating cylinder in a first direction and a second direction, and when the rotating cylinder is rotated in the first direction, the substances to be removed contained in the water are centrifuged. It is configured such that when the rotary cylinder is rotated in the second direction toward the inner peripheral surface of the rotary cylinder, centrifugal separation of substances to be removed contained in water is not performed.
この構成によって、回転筒を第1の方向に回転させた際には、流入する水に含まれる異物を遠心分離作用により分離させ、回転筒の内周面に堆積させることができる。また、異物を遠心分離装置から排出するときには、回転筒を第2の方向に回転させることで、回転筒の内周面に堆積した異物を効率的に排出することができる。 With this configuration, when the rotating shell is rotated in the first direction, foreign matter contained in the inflowing water can be separated by centrifugal separation and deposited on the inner peripheral surface of the rotating shell. Further, when the foreign matters are discharged from the centrifugal separator, by rotating the rotary tube in the second direction, the foreign matters deposited on the inner peripheral surface of the rotary tube can be efficiently discharged.
また、本開示の洗濯機は、洗濯物及び洗濯水が収容される洗濯槽と、上記の遠心分離装置と、洗濯槽内の洗濯水を遠心分離装置内に流入させる第1の送水路と、遠心分離装置に設けられた第1の吐出口から洗濯内に洗濯水を流入させる第2の送水路と、遠心分離装置に設けられた第2の吐出口から洗濯機外に洗濯水を排出させる排水路と、を備える。 Further, the washing machine of the present disclosure includes a washing tub containing laundry and washing water, the above-described centrifugal separator, a first water supply channel for causing the washing water in the washing tub to flow into the centrifugal separator, A second water supply path that allows washing water to flow into the laundry from a first outlet provided in the centrifugal separator, and a second outlet provided in the centrifugal separator to discharge the washing water out of the washing machine. a drainage channel;
この構成によって、回転筒を第1の方向に回転させることで、洗濯水を循環させながら洗濯水中の異物を分離できる。また、回転筒を第2の方向に回転させることで、洗濯水を排水する際に、分離された異物の排出を行うことができる。 With this configuration, by rotating the rotating cylinder in the first direction, foreign matter in the washing water can be separated while circulating the washing water. Further, by rotating the rotating cylinder in the second direction, the separated foreign matter can be discharged when the washing water is drained.
本開示の一態様に係る遠心分離装置は、ケースと、ケース内に、第1の方向及び第2の方向に回転可能に設けられ、水を流入させる水入口及び水を流出させる水出口を有する回転筒と、回転筒を第1の方向及び第2の方向に回転駆動する駆動部と、を備え、回転筒が第1の方向に回転された際には、水に含まれる除去対象物が遠心分離されて回転筒の内周面に向かい、回転筒が第2の方向に回転された際には、水に含まれる除去対象物の遠心分離が行われないように構成されたものである。 A centrifugal separation device according to an aspect of the present disclosure includes a case, and a water inlet that is rotatable in a first direction and a second direction in the case, and has a water inlet that allows water to flow in and a water outlet that allows water to flow out. A rotating cylinder and a driving unit for rotating and driving the rotating cylinder in a first direction and a second direction are provided, and when the rotating cylinder is rotated in the first direction, the object to be removed contained in the water is removed. The centrifugal separation is directed toward the inner peripheral surface of the rotating cylinder, and when the rotating cylinder is rotated in the second direction, the centrifugal separation of the removal target contained in the water is not performed. .
この構成により、回転筒を第1の方向に回転させることにより、流入する水に含まれる水より比重が大きい異物が、水の旋回による遠心力の作用により、回転筒の内周面付近に集まる。従って、異物を水から分離することができる。また、回転筒を第2の方向に回転させると、回転筒の内周面に付着した異物を取り除くことができる。従って、回転筒の回転方向を切り替えることにより、回転筒内に堆積した異物を、遠心分離装置の外に容易に排出することができる。 With this configuration, by rotating the rotating cylinder in the first direction, foreign matter having a higher specific gravity than the water contained in the inflowing water gathers near the inner peripheral surface of the rotating cylinder due to the action of the centrifugal force caused by the swirling water. . Therefore, foreign matter can be separated from water. Further, by rotating the rotary barrel in the second direction, foreign matter adhering to the inner peripheral surface of the rotary barrel can be removed. Therefore, by switching the direction of rotation of the rotary tube, the foreign matter accumulated in the rotary tube can be easily discharged to the outside of the centrifugal separator.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、回転筒の内周面に突起体が設けられ、突起体が、回転筒の円周方向において非対称の形状を有する構成でもよい。 A centrifugal separation device according to another aspect of the present disclosure may have a configuration in which projections are provided on the inner peripheral surface of the rotating cylinder, and the projections have an asymmetrical shape in the circumferential direction of the rotating cylinder.
この構成によって、回転筒が、第1の方向に回転された場合と、第2の方向に回転された場合とで、回転筒内の水の状態が変化する。従って、回転筒の回転方向の切り替えにより、異物の遠心分離及び遠心分離された異物の排出を行うことができる。 With this configuration, the state of the water in the rotating barrel changes depending on whether the rotating barrel is rotated in the first direction or in the second direction. Therefore, by switching the rotation direction of the rotating cylinder, it is possible to perform centrifugal separation of the foreign matter and discharge of the centrifuged foreign matter.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、突起体の表面の、第1の方向と対向する部分の面積と、第2の方向と対向する部分の面積とが、異なるように構成されてもよい。 A centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure is configured such that the area of the portion of the surface of the protrusion facing the first direction and the area of the portion facing the second direction are different. may
この構成によって、第1の方向に回転された場合と、第2の方向に回転された場合とで、回転筒内の水の状態が変化する。従って、回転筒の回転方向の切り替えにより、異物の遠心分離及び遠心分離された異物の排出を行うことができる。 With this configuration, the state of the water in the rotary cylinder changes depending on whether it is rotated in the first direction or in the second direction. Therefore, by switching the rotation direction of the rotating cylinder, it is possible to perform centrifugal separation of the foreign matter and discharge of the centrifuged foreign matter.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、突起体の表面の、第2の方向と対向する部分の面積が、第1の方向と対向する部分の面積より大きく構成されてもよい。 A centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the area of the portion of the surface of the protrusion facing the second direction is larger than the area of the portion facing the first direction.
この構成によって、回転筒を第1の方向に回転させた時には、回転筒の内周面に沿った層状の流れが発生する。従って、遠心力による異物の分離を効果的に行うことができる。また、回転筒を第2の方向に回転させた時には、回転筒内に乱流が発生して、水が攪拌される。従って、回転筒の内周面に付着した異物をより効果的に除去することができる。 With this configuration, when the rotary tube is rotated in the first direction, a laminar flow is generated along the inner peripheral surface of the rotary tube. Therefore, foreign matter can be effectively separated by centrifugal force. Further, when the rotating barrel is rotated in the second direction, turbulent flow is generated in the rotating barrel and the water is agitated. Therefore, it is possible to more effectively remove the foreign matter adhering to the inner peripheral surface of the rotary cylinder.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、突起体の表面の第1の方向と対向する部分が第1の方向に凹んで構成されてもよい。 A centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure may be configured such that a portion of the surface of the protrusion facing the first direction is recessed in the first direction.
この構成によって、回転筒を第2の方向に回転させた時に、回転筒内により効果的に乱流を発生させることができる。 With this configuration, it is possible to more effectively generate turbulence in the rotating barrel when the rotating barrel is rotated in the second direction.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、突起体が複数の突起体で構成されてもよい。そして、複数の突起体は、回転筒の回転軸方向から見たときに、内周面の円周上に実質的に均等に配置されてもよい。 In a centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure, the protrusion may be composed of a plurality of protrusions. The plurality of protrusions may be arranged substantially evenly on the circumference of the inner peripheral surface when viewed from the rotation axis direction of the rotary cylinder.
この構成によって、回転筒が第1の方向に回転された場合に、回転筒内に均一な旋回流を発生させることができ、異物の遠心分離を効果的に行うことができる。 With this configuration, when the rotary tube is rotated in the first direction, a uniform swirling flow can be generated in the rotary tube, and foreign matter can be effectively centrifuged.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、回転筒の水入口から水出口への方向と、回転筒の回転軸方向とが、実質的に一致するように構成されてもよい。 A centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure may be configured such that the direction from the water inlet to the water outlet of the rotating shell substantially coincides with the direction of the rotating shaft of the rotating shell.
この構成によって、回転筒が第1の方向に回転された場合に、回転筒内に均一な旋回流を発生させることができ、異物の遠心分離を効果的に行うことができる。 With this configuration, when the rotary tube is rotated in the first direction, a uniform swirling flow can be generated in the rotary tube, and foreign matter can be effectively centrifuged.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、回転筒の下流に、インペラーを有するポンプ部をさらに備えてもよい。そして、ポンプ部に、回転筒が第1の方向に回転された際に水が吐水される第1の吐出口と、回転筒が第2の方向に回転された際に水が吐水される第2の吐出口と、が設けられてもよい。 A centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure may further include a pump section having an impeller downstream of the rotating cylinder. The pump portion has a first discharge port from which water is discharged when the rotary cylinder is rotated in the first direction, and a second discharge port from which water is discharged when the rotary cylinder is rotated in the second direction. 2 outlets may be provided.
この構成によって、ポンプ部でインペラーが回転することによるポンプ作用によって、遠心分離装置内の水を移送することができる。従って、遠心分離装置内に流入する水から異物を分離しつつ、浄化された水を第1の吐出口に供給することができる。また、遠心分離装置内に貯まった異物を離脱させて水に再度混入させつつ、異物を含んだ水を第2の吐出口から排出することができる。これにより、遠心分離装置の内部の清掃の必要性を低くすることができ、また、長期間にわたって遠心分離装置における水の移送性能を維持することができる。 With this configuration, the water in the centrifugal separator can be transferred by the pump action of the impeller rotating in the pump section. Therefore, purified water can be supplied to the first outlet while separating foreign substances from the water flowing into the centrifugal separator. Moreover, the water containing the foreign matter can be discharged from the second discharge port while removing the foreign matter accumulated in the centrifugal separator and mixing the foreign matter with the water again. As a result, the need for cleaning the inside of the centrifugal separator can be reduced, and the water transfer performance of the centrifugal separator can be maintained for a long period of time.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、第1の吐出口及び第2の吐出口が、ポンプ部の側方に偏って設けられてもよい。 In a centrifugal separator according to another aspect of the present disclosure, the first discharge port and the second discharge port may be provided to the sides of the pump section.
この構成によって、第1の吐出口及び第2の吐出口からスムーズに水を吐出させることができる。 With this configuration, water can be smoothly discharged from the first discharge port and the second discharge port.
本開示の一態様に係る洗濯機は、洗濯物及び洗濯水が収容される洗濯槽と、遠心分離装置と、洗濯槽内の洗濯水を遠心分離装置内に流入させる第1の送水路と、遠心分離装置の第1の吐出口から洗濯槽内に洗濯水を流入させる第2の送水路と、遠心分離装置の第2の吐出口から洗濯機外に洗濯水を排出させる排水路と、を備える。 A washing machine according to an aspect of the present disclosure includes a washing tub in which laundry and washing water are stored, a centrifugal separator, a first water supply channel for causing the washing water in the washing tub to flow into the centrifugal separator, A second water supply channel for flowing the washing water into the washing tub from the first outlet of the centrifugal separator, and a drain channel for discharging the washing water from the second outlet of the centrifugal separator to the outside of the washing machine. Prepare.
この構成によって、洗い時又はすすぎ時には、遠心分離装置の回転筒を第1の方向に回転させることで、洗濯水を洗濯槽内と遠心分離装置との間で循環させながら異物を除去することができる。また、洗濯水の排水時には、回転筒を第2の方向に回転させることで、洗濯槽内の洗濯水を洗濯機外に排出すると同時に、遠心分離装置内に貯まった異物を洗濯水とともに洗濯機外に排出することができる。 With this configuration, during washing or rinsing, foreign matter can be removed while washing water is circulated between the washing tub and the centrifugal separator by rotating the rotating cylinder of the centrifugal separator in the first direction. can. Further, when the washing water is drained, the washing water in the washing tub is discharged out of the washing machine by rotating the rotating cylinder in the second direction, and at the same time, the foreign substances accumulated in the centrifugal separator are removed from the washing machine together with the washing water. can be discharged outside.
本開示の他の一態様に係る洗濯機は、遠心分離装置は、回転筒の上流に旋回流生成部をさらに備え、第1の送水路は、旋回流生成部の側面に設けられた送水接続部に接続されてもよい。 In a washing machine according to another aspect of the present disclosure, the centrifugal separator further includes a swirling flow generating section upstream of the rotating cylinder, and the first water supply path is a water supply connection provided on a side surface of the swirling flow generating section. may be connected to the
この構成によって、回転筒に流入する水に旋回成分が付与されるため、回転筒内で発生する旋回流を、より高速、かつ、強力にすることができる。 With this configuration, a swirling component is imparted to the water flowing into the rotating shell, so that the swirling flow generated within the rotating shell can be made faster and more powerful.
従って、上記の構成によって、遠心分離装置における旋回流による異物の分離効果を最大限に発揮させ、洗浄性能及びすすぎ性能の優れた洗濯機を実現することができる。 Therefore, with the above configuration, it is possible to maximize the effect of separating foreign matter by the swirling flow in the centrifugal separator, and realize a washing machine with excellent washing performance and rinsing performance.
本開示の他の一態様に係る遠心分離装置は、ケースと、ケース内に、第1の方向及び第
2の方向に回転可能に設けられ、水を流入させる水入口及び水を流出させる水出口を有する回転筒と、回転筒を第1の方向及び第2の方向に回転駆動する駆動部と、回転筒の内周面に配置され、回転筒の円周方向において非対称の形状を有する突起体と、を備える。さらに、回転筒の下流に、インペラーを有するポンプ部を備え、ポンプ部に、回転筒が第1の方向に回転された際に水が吐水される第1の吐出口と、回転筒が第2の方向に回転された際に水が吐水される第2の吐出口と、が設けられる。
A centrifugal separation device according to another aspect of the present disclosure includes a case, and a water inlet that allows water to flow in and a water outlet that allows water to flow out. a driving unit that rotates the rotating cylinder in a first direction and a second direction; and a protrusion that is disposed on the inner peripheral surface of the rotating cylinder and has an asymmetrical shape in the circumferential direction of the rotating cylinder. And prepare. Furthermore, a pump section having an impeller is provided downstream of the rotary cylinder, and the pump section has a first discharge port through which water is discharged when the rotary cylinder is rotated in the first direction, and a second and a second outlet through which water is spouted when rotated in the direction of .
この構成によって、回転筒が、第1の方向に回転された場合と、第2の方向に回転された場合とで、回転筒内の水流の状態を異ならせることができる。従って、回転筒の回転方向を切り替えることで、水に含まれる異物を遠心分離する動作と、回転筒内に堆積した異物を取り除く動作とを切り替えることができる。この構成によって、ポンプ部でインペラーが回転することによるポンプ作用によって、遠心分離装置内の水を移送することができる。従って、遠心分離装置内に流入する水から異物を分離しつつ、浄化された水を第1の吐出口に供給することができる。また、遠心分離装置内に貯まった異物を離脱させて水に再度混入させつつ、異物を含んだ水を第2の吐出口から排出することができる。これにより、遠心分離装置の内部の清掃の必要性を低くすることができ、また、長期間にわたって遠心分離装置における水の移送性能を維持することができる。 With this configuration, the state of the water flow in the rotating barrel can be made different between when the rotating barrel is rotated in the first direction and when it is rotated in the second direction. Therefore, by switching the direction of rotation of the rotary barrel, it is possible to switch between the operation of centrifuging foreign matter contained in water and the operation of removing foreign matter accumulated in the rotary barrel. With this configuration, the water in the centrifugal separator can be transferred by the pump action of the impeller rotating in the pump section. Therefore, purified water can be supplied to the first outlet while separating foreign substances from the water flowing into the centrifugal separator. Moreover, the water containing the foreign matter can be discharged from the second discharge port while removing the foreign matter accumulated in the centrifugal separator and mixing the foreign matter with the water again. As a result, the need for cleaning the inside of the centrifugal separator can be reduced, and the water transfer performance of the centrifugal separator can be maintained for a long period of time.
以下、本開示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開示が限定されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
[1-1.遠心分離装置の構成]
図1は、本開示の実施の形態1における遠心分離装置の概略構成を示す図である。また、図2は、図1の遠心分離装置をA-A線により切断した断面図である。図3は、図1の遠心分離装置をB-B線により切断した断面図である。(Embodiment 1)
[1-1. Configuration of Centrifugal Separator]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a centrifugal separator according to
図1に示すように、遠心分離装置21は、ケース21aと、ケース21a内に回転可能に設けられた中空の回転筒21bと、回転筒21bを回転軸21gの回りに回転させる回転筒モータ(駆動部)21cと、を備える。また、遠心分離装置21は、回転筒21b内に水を流入させる水入口21eと、回転筒21bから水を流出させる水出口21fと、を有する。
As shown in FIG. 1, the
回転筒モータ21cは、回転筒21bを、第1の回転方向(第1の方向)及び、第1の回転方向と反対向きの、第2の回転方向(第2の方向)の両方向に、選択的に回転駆動する。
The
また、本実施の形態の遠心分離装置21の例では、図1及び図2に示すように、インペラー43を有するポンプ室(ポンプ部)44を備える。ポンプ室44は、遠心分離装置21からの水の吐出口である、第1の吐出口41及び第2の吐出口42と、を有する(図2参照)。
Further, in the example of the
図1に示すように、回転筒21bの水入口21e及び水出口21fは、水が回転筒21b内を通過する方向と回転筒21bの回転軸21gの方向とが実質的に一致するように配置されている。これにより、回転筒21bが第1の方向に回転された場合に、回転筒21b内に均一な旋回流を発生させることができ、異物の遠心分離を効果的に行うことができる。
As shown in FIG. 1, the
一例として、遠心分離装置21が、回転筒21bの水入口21eが下方に位置し、回転筒21bの回転軸21gが鉛直方向に位置するように構成された場合について説明する。水入口21e及び水出口21fは、回転筒21bの、底面及び上面の実質的に中央部にそれぞれ設けられている。そして、水出口21fは水入口21eの直上に位置し、水入口21e及び水出口21fのそれぞれの中心部を結ぶ線の方向は、回転筒21bの回転軸21gの方向と実質的に一致する。
As an example, the case where the
水入口21eは、回転筒21bの底面の略中央部に設けられている。水入口21eは、回転筒21bの回転軸21gの外周側において、スリット状の孔が複数(例えば、4個)設けられて形成されてもよい。
The
図1に示すように、ポンプ室44は、回転筒21bの下流に設けられている。ポンプ室44は、回転筒21bに連通されて、ケース21aと一体的に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ポンプ室44には、第1の吐出口41及び第2の吐出口42が設けられている。第1の吐出口41及び第2の吐出口42は、回転筒21bが、第1の方向に回転された際に、第1の吐出口41から水が吐出され、第2の方向に回転された際に、第2の吐出口42から水が吐出される。また、第1の吐出口41及び第2の吐出口42は、ポンプ室44の側方に偏って設けられている。すなわち、第1の吐出口41及び第2の吐出口42は、ポンプ室44の外周の接線方向に沿って水が吐出されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、第1の吐出口41における第1の方向(接線方向T1)と、第1の吐出口41から水が吐出される方向(W1)とがなす角度が、鋭角である。一方、第2の吐出口42における第1の方向(接線方向T2)と、第2の吐出口42から水が吐出される方向(W2)とがなす角度が、鈍角である。同様に、第2の吐出口42における第2の方向(接線方向T3)と、第2の吐出口42から水が吐出される方向(W2)とがなす角度が、鋭角である。一方、第1の吐出口41における第2の方向(接線方向T4)と、第1の吐出口41から水が吐出される方向(W1)とがなす角度が、鈍角である。これにより、回転筒21bが第1の方向に回転された際には第1の吐出口41からスムーズに水が吐出される。また、回転筒21bが第2の方向に回転された際には、第2の吐出口42からスムーズに水が吐出される。
Specifically, the angle formed by the first direction (tangential direction T1) in the
また、第1の吐出口41及び第2の吐出口42は、ポンプ部44の平面視における円周上の90°以内の位置に配置されている。これにより、第1の吐出口41及び第2の吐出口42が近い位置に配置されるため、遠心分離装置21が機器に組み込まれる際に、配管等の位置をまとめることができ、機器の省スペース化を実現することができる。
In addition, the
ポンプ室44内には、インペラー43が配置されている。インペラー43は、図2に示すように、複数(例えば、4枚)のプレート状の羽根により構成されている。インペラー43は、回転筒21bとともに回転される。例えば、インペラー43は、回転筒21bと同一部材により構成され、又は、回転筒21bと別部材で構成されて回転筒21bに固定されている。これにより、インペラー43は、回転筒21bの回転に伴って回転する。
An
本実施の形態では、図1に示すように、旋回流生成部21hが、水入口21eより水の流入側に設けられている。旋回流生成部21hには、第2の吐出口42と同様に、送水接続部21iが、旋回流生成部21hの側面に設けられている。具体的には、送水接続部21iは、旋回流生成部21hの側方に偏った位置に設けられている。すなわち、送水接続部21iは、回転筒21bが第1の方向に回転された際に、旋回流生成部21hの外周の接線方向に沿って水が流入するように構成されている。旋回流生成部21hの外郭は、ケース21aと同一部材により構成され、又は、ケース21aと別部材で構成されてケース21aに固定され、これによりケース21aと一体的に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the swirling
図3に示すように、回転筒21bの内周面21dには、突起体21jが設けられている。突起体21jは、回転筒21bの内周面21dから回転筒21bの内側に向けて突出している。本実施の形態では、複数の突起体21j(例えば、3個)が設けられている。
As shown in FIG. 3, a
突起体21jは、回転筒21bの円周方向において非対称の形状を有する。本実施の形態では、突起体21jは、第1の方向(図2及び図3の実線矢印の方向)に面する面積と、第2の方向(図2及び図3の実線矢印の逆方向)に面する面積が異なるように構成されている。すなわち、突起体21jの表面(S)の、第1の方向と対向する部分(S1)の面積と、第2の方向と対向する部分(S2)の面積とが異なる。本実施の形態では、図3に示すように、S2の面積はS1の面積よりも大きい。言い換えると、図3の例では、回転筒21bの内周面21dへのS2の投影面積が、回転筒21bの内周面21dへのS1の投影面積よりも大きいということもできる。
The
上述のように、突起体21jの表面Sにおいて、第2の方向と対向する部分S2の面積が大きいため、回転筒21bが第1の方向に回転されても、回転筒21b内の水は突起体21jによって大きく乱されない。従って、回転筒21bが第1の方向に回転されると、回転筒21bの内周面21dに沿った層状の水の流れが形成される。すなわち、回転筒21bの回転に伴って、回転筒21bの内周面21dに沿って回転する流れ(旋回流)が形成される。
As described above, on the surface S of the
一方、回転筒21bが第2の方向(図2及び図3の矢印の、逆方向)に回転された場合には、突起体21jの表面Sにおいて、第1の方向と対向する部分S1の面積が小さいため、回転筒21bの回転によって回転筒21b内の水がかき乱されて乱流となる。
On the other hand, when the
すなわち、回転筒21bが第1の方向に回転された場合と第2の方向に回転された場合とでは、回転筒21b内の水の状態が異なる。
That is, the state of the water in the
また、言い換えると、突起体21jは、回転筒21bが、第1の方向に回転された場合と第2の方向に回転された場合とで、回転筒21b内の水から受ける抵抗が異なるように構成されている。そして、第1の方向に回転された場合に突起体21jが水から受ける抵抗力の方が、第2の方向に回転された場合の抵抗力よりも小さい。
In other words, the
なお、図3に示すように、突起体21jの表面Sの、第1の方向と対向する部分S1が第1の方向に凹んでいてもよい。これにより、回転筒21bが第2の方向に回転された際に、水が突起体21jから受ける抵抗が大きくなり、回転筒21b内の水がより大きく乱される。
In addition, as shown in FIG. 3, a portion S1 of the surface S of the
なお、図3に示すように、複数の突起体21jが、回転筒21bの回転軸方向から見たときに、内周面21dの円周上に実質的に均等に配置されてもよい。これにより、回転筒21bが第1の方向に回転された場合に、回転筒21b内に均一な旋回流を発生させることができ、異物の遠心分離を効果的に行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 3, the plurality of
[1-2.動作]
以上のように構成された遠心分離装置21の動作について説明する。[1-2. motion]
The operation of the
水が遠心分離装置21内にある状態で、回転筒21b及びインペラー43を第1の方向に、例えば約4000rpmで回転させると、インペラー43の回転によるポンプ作用によって、第1の吐出口41から水が吐出される。第1の方向への回転が続けられることによって、旋回流生成部21hを通じて水入口21eに、遠心分離される前の水である原水が供給される。これにより、遠心分離装置21内に水を流し続けることができる。
When the
このとき、第1の方向と同じ旋回方向の旋回流を発生させるように、送水接続部21iから旋回流生成部21hに水が流入する。これにより、回転筒21bに流入する水に第1の方向と同じ旋回方向の旋回成分が付与される。従って、回転筒21b内で高速の旋回流がより発生しやすくし、かつ、旋回流を強力なものとすることができる。
At this time, water flows into the swirling
遠心分離装置21内では、回転筒21bが第1の方向に回転されることにより、さらに高速で回転する水の流れ(旋回流)が形成される。これにより、遠心分離装置21内に流入した水は、回転筒21b内を通過する間に、遠心力を受け、原水に含まれる水より重い異物が回転筒21bの内周面21dに貯留される。すなわち、原水に含まれる異物が遠心分離される。その結果、第1の吐出口41から吐出される水は、異物が分離され、かつ、除去された水となる。
In the
なお、回転筒21bの回転軸21gを中心とした、内周面21dの直径は、水入口21e及び水出口21fの直径の最大径より大きく構成されている。これにより、遠心分離された異物は、より強い遠心力で内周面21dに保持される。従って、遠心力によって分離された異物が、回転軸21g近傍を旋回しながら通過する水流に引き込まれて、第1の吐出口41から吐出される水に再び混入されることを防ぐことができる。
The diameter of the inner
ここで、回転筒21bの回転を停止させると、上述の旋回流の作用により遠心分離された異物は、回転筒21bの内周面21dから離れて水中に分散する。従って、この状態で遠心分離装置21内の水を排水させると、異物も水と同時に排出される。しかし、異物の量が多い場合、又は、異物が粘着質のものである場合等は、異物が回転筒21bの内周面21dに付着し、堆積することがある。そのような場合には、回転筒21bに堆積した異物を除去する必要がある。
Here, when the rotation of the
本実施の形態では、回転筒21b及びインペラー43を第2の方向(図2及び図3の実線矢印の逆方向)に回転させると、インペラー43の回転によるポンプ作用によって、第2の吐出口42から水が排出される。水入口21eに原水が供給され続けるとともに、第2の方向への回転が続けられることによって、遠心分離装置21内に水を流し続けることができる。遠心分離装置21内では、回転筒21bが回転しており、前述した、回転筒21bの内周面21dの突起体21j(図3参照)の構造の効果によって、回転筒21b内に乱流が形成される。これにより、遠心分離装置21内に流れ込んだ水は、遠心分離力を受けることなく、原水に含まれる異物はそのまま第2の吐出口42から水とともに吐出される。また、回転筒21bが第1の方向に回転されることで異物が遠心分離されるなどして、内周面21dなどに異物が付着していた場合でも、回転筒21b内に乱流を形成させることで回転筒21bの内周面21dなどから異物を離脱させ、回転筒21b内から効率よく異物を除去することができる。
In the present embodiment, when the
また、このとき、第2の方向とは逆方向の旋回流を発生させるように、送水接続部21iから旋回流生成部21hに水が流入する。これにより、回転筒21bが第2の方向に回転された際には、回転筒21b内により効果的に乱流が発生し、これにより、回転筒21bの内周面21dに付着した異物をより効果的に除去することができる。
Further, at this time, water flows from the water
なお、回転筒21bが第2の方向に回転された場合においても、弱い旋回流が発生して、回転筒21bを通過する水から異物が遠心分離される可能性がある。しかしながら、そのような場合においても、回転筒21bが第2の方向に回転された場合に遠心分離される異物の量よりも、回転筒21bが第1の方向に回転された場合に遠心分離される異物の量の方が多い。また、回転筒21bが第2の方向へ回転された場合において、弱い旋回流による異物の遠心分離作用よりも、乱流による異物の離脱作用の方が、回転筒21b内の水に対して作用する割合が大きい。
Note that even when the
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態における遠心分離装置21は、外郭を構成するケース21aと、ケース21a内に回転可能に設けられた中空の回転筒21bと、回転筒21bに水を流入させる水入口21eと、回転筒21bから水を流出させる水出口21fと、回転筒21bを第1の方向と第2の方向の両方向に選択的に回転駆動する回転筒モータ21c(駆動部)とを備える。また、水入口21eと水出口21fとは、水が回転筒21b内を通過する方向と回転筒21bの回転軸21gの方向とが実質的に一致するように配設され、回転筒21bを第1の方向に回転させた際には、水に含まれる異物が遠心分離されて回転筒21bの内周面21dに向かい、回転筒21bを第2の方向に回転させた際には、水に含まれる異物の遠心分離が行われないように構成されている。[1-3. effects, etc.]
As described above, the
この構成により、回転筒21bを第1の方向に回転させると、回転筒21b内に流入する水に含まれる、水より比重が大きい異物は、水の旋回による遠心力の作用により回転筒21bの内周面21d付近に集まるため、異物を水から分離することができる。なお、回転筒21bの回転を停止させると、異物は回転筒21bの内周面21dから離れて水中に分散するため、この状態で遠心分離装置21内の水を排水すると異物も同時に排水される。しかし、異物の量が多かったり、粘着質のものだったりすると、回転筒21bの内周面21dに付着することがある。その場合に、回転筒21bを第2の方向に回転させると、回転筒21b内の水が攪拌されるため、回転筒21bの内周面21dに付着した異物を効果的に取り除くことができる。また、異物を遠心分離装置21外に容易に排出することができる。
With this configuration, when the
また、回転筒21bの内周面21dには、複数の突起体21jが設けられている。突起体21jは、第1の方向に面する面積と第2の方向に面する面積とが異なるように構成されている。
In addition, a plurality of
この構成によって、回転筒21bを第1の方向に回転させた時には、回転筒21bの内周面21dに沿った層状の流れが発生し、遠心力による異物の分離をより効果的に行うことができる。また、回転筒21bを第2の方向に回転させた時には、回転筒21b内に乱流を発生させて水を攪拌することで、内周面21dに付着した異物をより効果的に除去することができる。
With this configuration, when the
また、遠心分離装置21は、回転筒21bより水の流入側に、第1の方向と同じ旋回方向の旋回流を発生させる旋回流生成部21hを備え、水が流入する送水接続部21iが旋回流生成部21hの側方に設けられている。
Further, the
この構成によって、回転筒21bに流入する水に第1の方向と同じ旋回方向の旋回成分を付与することができ、回転筒21b内で高速の旋回流をより発生しやすくし、かつ、旋回流を強力なものとすることができる。これにより、遠心分離装置21内に流入する水に含まれる異物をより効果的に分離することができる。
With this configuration, a swirling component in the same swirling direction as the first direction can be imparted to the water flowing into the
さらに、遠心分離装置21は、回転筒21bより水の流出側に、回転することにより水にポンプ作用を及ぼすインペラー43と、インペラー43を内包するポンプ室44とを備える。ポンプ室44には、回転筒21bの水出口21fと連通させて、回転筒21bが第1の方向に回転された時に吐水される第1の吐出口41、及び、回転筒21bが第2の方向に回転された時に吐水される第2の吐出口42が設けられている。
Further, the
この構成によって、ポンプ室44内でインペラー43が回転することによるポンプ作用で、水を移送することができる。さらに、回転筒21b及びインペラー43を第1の方向に回転させることにより、遠心分離装置21に流入する水から異物を除去しながら、浄化された水を第1の吐出口41に供給することができる。一方で、回転筒21b及びインペラー43を第2の方向に回転させることにより、遠心分離装置21内に貯留された異物を離脱させて水に再度混入させ、かつ、遠心分離装置21内の異物を含んだ水を第2の吐出口42から排出することができる。これにより、遠心分離装置21の内部の清掃の必要性が少なく、長期間にわたって水の移送性能を維持することができる遠心分離装置21を提供することができる。
With this configuration, water can be transferred by the pumping action of the
なお、本実施の形態では、回転筒21bの内周面21dに突起体21jが設けられる構成としている。しかしながら、遠心分離装置21の構成はこれに限られない。例えば、回転筒21bの第1の方向及び第2の方向への回転を制御することで、異物の遠心分離及び脱離を切り替えられるように構成されていてもよい。すなわち、回転筒21bを第1の方向へ回転させる際は回転速度を大きくし、第2の方向へ回転させる場合は回転速度を小さくする等してもよい。また、回転筒21bの内周面21dから異物を脱離させるときには、第1の方向と第2の方向との間での回転方向の切り換えを、小刻みに行ってもよい。
In addition, in the present embodiment, a
(実施の形態2)
本開示の実施の形態2における洗濯機100は、上記実施の形態1と同様の遠心分離装置21を搭載した洗濯機である。なお、本実施の形態においては、洗濯機の一例として、ドラム式洗濯機について説明するが、これに限定されるものではない。要するに、洗浄水を用いて洗濯物を洗浄する洗濯機であればよい。すなわち、ドラム式洗濯機のように叩き洗いをする構成、縦型洗濯機のように撹拌洗浄をする構成、又は、収納ケース内で押し洗い若しくはシャワー洗浄をする構成等の、いずれの構成の洗濯機にも適用可能である。(Embodiment 2)
[2-1.洗濯機の構成]
図4は、本開示の実施の形態2における洗濯機の概略構成を示す図である。[2-1. Configuration of washing machine]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a washing machine according to
図4に示すように、洗濯機100は、洗濯槽1として、外槽3と、外槽3内に回転可能に設けられた回転槽4と、を有する。また、洗濯機100は、回転槽4を駆動するモータ10と、遠心分離装置21と、制御部22と、を有する。
As shown in FIG. 4 , the
図4に示すように、外槽3は、有底筒状に構成されており、洗濯機100の筐体2の内部で複数のサスペンション機構によって弾性的に支持されている。
As shown in FIG. 4, the
回転槽4は、外槽3内に配置されている。回転槽4には、正面側(図4における左側)に衣類等の繊維製品(以下、洗濯物5と称する)が収容される。回転槽4には、洗濯物5が出し入れされる、略円形状に形成された投入口6が設けられている。外槽3の正面側には、回転槽4の投入口6に対向させて形成された開口部3aが設けられている。
The
回転槽4の内周の壁面には、内方へ突出させた複数(例えば、3個)のバッフル8と、多数の小孔9が設けられている。外槽3内において、回転槽4の内側と外側とは、小孔9を通して連通されている。
A plurality of (for example, three) baffles 8 protruding inward and a large number of small holes 9 are provided on the inner peripheral wall surface of the
回転槽4は、回転軸7を中心として回転可能に設けられている。外槽3、回転槽4及び回転軸7はそれぞれ、水平に対して角度θ(例えば、20°)だけ、前面側が上方に傾けられて設けられている。
The
回転槽4は、外槽3の後部に設けられたモータ10によって、正逆方向に回転可能に構成されている。モータ10は、例えばブラシレス直流モータで構成されており、後述される制御部22のインバータ制御によって、その回転速度を自在に変化させることができるように構成されている。
The
筐体2の前面には、外槽3の開口部3aに対向する開口部2aが設けられている。開口部2aには、洗濯物5が出し入れされる外槽3の開口部3aを開閉する扉11が設けられている。外槽3の開口部3aと、筐体2の開口部2aとは、伸縮自在な蛇腹状の可撓性を有するパッキン12によって、気密性が確保された状態で連結されている。
The front surface of the
洗濯水を外槽3および回転槽4内に供給する給水口13が、筐体2の後部の上方に設けられている。給水口13は、水道の蛇口13aと接続されている。給水口13の下流側に、給水弁14及び洗剤ケース15が設けられている。給水弁14は、制御部22によって開閉駆動され、給水及び給水の停止が行われる。給水口13から供給された洗濯水(水道水)は、矢印Aで示されるように洗剤ケース15に流入し、洗剤ケース15内に投入された洗剤を溶かしながら外槽3内へ流入する。このようにして、洗濯水が、洗濯槽1内に収容される。
A
矢印Bで示されるように、洗剤ケース15の洗剤投入部15aは、洗剤ケース15から前面側へ引き出し可能に構成されている。これにより、使用者は、洗剤を洗剤ケース15内へ容易に投入できる。
As indicated by an arrow B, the
外槽3の後方の下部には、洗濯槽1内の洗濯水を排出する排水口16が設けられている。
A
[2-2.遠心分装置の構成]
本実施の形態における洗濯機は、実施の形態1における遠心分離装置と同様の構成を備え、同様の動作及び作用を及ぼす遠心分離装置21を搭載している。[2-2. Configuration of centrifuge device]
The washing machine according to the present embodiment has a configuration similar to that of the centrifugal separator according to the first embodiment, and is equipped with a
本実施の形態において、遠心分離装置21は、回転筒21bの水入口21eが下方に位置し、回転筒21bの回転軸21gが鉛直方向となるようにして、外槽3の前部下方に配置されている。
In the present embodiment, the
排水口16と遠心分離装置21とは、パイプ状の可撓性を有した送水路(第1の送水路)19によって連通接続されている。送水路19は、一端が外槽3の排水口16に接続され、他端は遠心分離装置21の旋回流生成部21hに接続されている。本実施の形態では、送水路19は、旋回流生成部21hの側方に偏って設けられた送水接続部21iに接続され、水入口21eに連通されている。
The
遠心分離装置21の第1の吐出口41は循環経路(第2の送水路)31に接続され、外槽3内に洗濯水を戻すように接続されている。遠心分離装置21の第2の吐出口42は、排水路32に接続され、洗濯機外に洗濯水を排出するように接続されている。
A
遠心分離装置21は、回転筒モータ21cによって回転筒21bが第1の方向(図2及び図3の実線矢印の方向)に回転された時、外槽3内の洗濯水が、インペラー43の回転によるポンプ作用によって、外槽3外の下方に形成された送水路19、遠心分離装置21、第1の吐出口41、循環経路31を矢印C方向へ流れ、循環するように構成されている。また、外槽3と連通接続されている送水路19には、外槽3の振動を緩衝するための蛇腹部(図示せず)が設けられている。
In the
送水路19を流れる洗濯水の流速は、インペラー43の回転によるポンプの能力によって設定可能である。ポンプの能力は、回転筒モータ21cによるインペラー43の回転数の他、インペラー43の枚数(本実施の形態では、4枚)、及び、形状等によって設定することができる。なお、遠心分離装置21を通過する循環流の流速をV1、回転筒21b内で洗濯水が旋回する旋回流の流速をV2としたとき、旋回流の流速V2が循環流の流速V1より高速となるように、すなわち、V2>V1となるように設定されている。
The flow rate of the washing water flowing through the
排水口16から送水路19を経由し、送水接続部21iから遠心分離装置21に流入する洗濯水は、遠心分離装置21を通過する際に洗濯水に含まれる異物が分離される。異物には、洗濯物5から遊離した汚れや糸屑、及び、洗濯水に溶解した洗剤に含まれる水軟化剤等が含まれる。
The washing water that flows from the
また、遠心分離装置21の回転筒21bが第2の方向(図2及び図3の実線矢印の逆方向)に回転されると、送水路19、遠心分離装置21、第2の吐出口42、及び排水路32の順に洗濯水が流れ、外槽3内の洗濯水を洗濯機100外に排水するように構成されている。
Further, when the
[2-3.制御部]
図4に示すように、本実施の形態では、制御部22が、筐体2内の下部に設けられている。[2-3. control section]
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
図5は、本実施の形態における洗濯機のブロック構成図である。 FIG. 5 is a block configuration diagram of the washing machine according to this embodiment.
図5に示すように、制御部22には、回転槽4に投入された洗濯物5の量を検知する布量検知部23の出力、外槽3内に給水された洗濯水の量を検知する水量検知部24の出力、及び、回転槽4の回転駆動を検知する回転検知部25の出力等が入力される。制御部22は、使用者が操作表示部26により設定した洗濯コースに基づいて、モータ10、給水弁14及び回転筒モータ21c等の駆動を制御し、洗濯運転を実行する。洗濯運転には、例えば、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程等が含まれる。
As shown in FIG. 5, the
洗濯運転においては、例えば、まず洗い工程が実行される。そして、洗い工程に続いて、すすぎ工程が行われる。すすぎ工程では、例えば、第1の中間脱水、第1のすすぎ、第2の中間脱水、第2のすすぎ、の各工程が順に行われる。そして、すすぎ工程が終了すると、最後に脱水工程が実行される。 In the washing operation, for example, a washing process is first performed. Then, following the washing process, a rinsing process is performed. In the rinsing step, for example, each step of first intermediate dehydration, first rinsing, second intermediate dehydration, and second rinsing is performed in order. After the rinsing process is completed, the dehydration process is finally performed.
[2-4.動作]
以上のように構成された洗濯機100について、以下その動作及び作用を説明する。[2-4. motion]
The operation and action of the
[2-4-1.洗い工程]
まず、使用者が、筐体2の前面側に設けられた扉11を開いて投入口6から回転槽4に洗濯物5を投入する。次に、使用者が、筐体2の前面側の上部に設けられた操作表示部26の電源スイッチを入れ、洗濯運転コースおよび各種洗濯条件を入力し、設定した後、スタートスイッチを操作して洗濯運転を開始させる。[2-4-1. washing process]
First, the user opens the
洗濯運転が開始されると、洗い工程が開始される。制御部22は、最初に、回転槽4内に投入された洗濯物5の量を布量検知部23によって検知する。洗濯物5の量は、回転槽4を低速で回転駆動させた時に、モータ10にかかるトルク量、または、モータ10の電流値等から検知される。
When the washing operation is started, the washing process is started. The
制御部22は、検知した洗濯物5の量に応じて、洗い工程、すすぎ工程、及び脱水工程等の各工程の時間、および洗濯水の量を設定する。また、制御部22は、洗濯物5の量に応じて予め設定されている洗剤量を操作表示部26に表示させる。使用者は、洗剤ケース15から洗剤投入部15aを引き出し、操作表示部26に表示された洗剤量を目安にして洗剤を投入した後、洗剤投入部15aを洗剤ケース15内へ移動させる。
The
制御部22は、洗剤の投入が完了した頃を見計らって(洗剤の投入に必要な所定時間が経過した後)、給水弁14を開く。給水弁14が開かれると、洗濯水が給水口13から洗剤ケース15に流入する。洗濯水は、矢印Aに示されるように、投入されている洗剤を溶かしながら外槽3へ給水される。外槽3内の底部に溜まった洗濯水は、小孔9から回転槽4内に流入する。
The
外槽3内に溜まった洗濯水の量は、水量検知部24によって検知される。制御部22は、洗濯物5の量に応じて予め設定された所定量の洗濯水が外槽3内に給水されると、給水弁14を閉じる。
The amount of washing water accumulated in the
制御部22は、給水が完了すると、モータ10を駆動して回転槽4を回転させる。回転槽4が回転すると、回転槽4内の洗濯物5はバッフル8によって回転方向へ持ち上げられて上方から落下し、回転槽4の底面又は回転槽4の底に溜まっている洗濯物5に叩きつけられる。このようにして、洗剤による化学力と併せて、機械力によって洗濯物5の叩き洗いが行われる。洗濯物5が叩き洗いされる際の回転槽4の回転数は、例えば、45rpmである。回転槽4は、所定時間毎に回転方向が反転されて、正逆の両方向に回転駆動される。
When the water supply is completed, the
洗い工程において、洗濯水は、汚れ物質などのさまざまな異物を含む。例えば、汚れ物質は、砂、繊維屑、髪の毛及び角質汚れなどのように水より比重が重いもの、および、皮脂に代表される脂分などのように水より軽くても、糸屑などの水より比重が重いものに付着するものなどがある。 In the washing process, the wash water contains various foreign substances such as dirt substances. For example, soiling substances include those with a higher specific gravity than water, such as sand, fiber waste, hair, and keratin stains, and those that are lighter than water, such as oil, such as sebum. Some adhere to objects with a higher specific gravity.
洗い工程において、制御部22は、回転筒モータ21cを駆動して、遠心分離装置21の回転筒21b及びインペラー43を第1の方向に回転させる。インペラー43の回転によるポンプ作用によって、外槽3内の洗濯水は、送水路19を通って遠心分離装置21に流入し、遠心分離装置21を通過した後、循環経路31を通って外槽3内に戻る。これにより、洗濯水が循環する。この際の回転筒21b及びインペラー43の回転数は高く(例えば、4000rpm)、回転筒21b及びインペラー43は高速で回転駆動される。
In the washing process, the
洗濯水は、回転筒モータ21cの駆動によって、旋回流生成部21hから水入口21eを経て遠心分離装置21内に導入される。洗濯水は、回転筒21b内を通過して水出口21fからポンプ室44に流入し、第1の吐出口41から流出する。水入口21eが水出口21fの下方にあるため、洗濯水は、回転筒21b内を下方から上方に向かって流れる。
Washing water is introduced into the
このとき、洗濯水は、旋回流生成部21hの側方に偏って連通接続された送水路19から旋回流生成部21hに流入されることにより、旋回成分が付与されて、水入口21eから回転筒21b内に流入する。回転筒21bは回転筒モータ21cによって回転駆動されている。これにより、回転筒21b内に導入された洗濯水は、回転筒21b内で高速の旋回流となる。
At this time, the washing water flows into the swirling
洗濯物5から遊離して洗濯水に含まれる、水よりも比重が重い異物が、回転筒21bの高速回転によって発生した高速の旋回流による遠心力によって回転筒21bの内周面21dに向かう。これによって、回転筒21b内を旋回しながら通過する洗濯水から異物が遠心分離される。このようにして、洗濯水に含まれる汚れのうち、水よりも比重が重いもの(例えば、砂、髪の毛及び角質汚れなど)、および、水よりも比重が軽いもの(皮脂に代表される脂分など)であっても、水よりも比重が重いもの(糸屑など)に付着したもの等の異物が、洗濯水から分離され、除去される。
Foreign matter, which is separated from the
回転筒21b内において洗濯水は、回転筒21bの回転軸21g近傍では旋回しながら下から上に向かって上昇流として流れている。そして、回転筒21bの水入口21eおよびポンプ室44に通じる水出口21fは、上昇流で占められている。そして、上昇流より外側で回転筒21bの内周面21dより内側の回転筒21b内を満たす洗濯水には、上昇流部分から回転筒21bの内周面21dに向かう方向に強い遠心力が作用している。したがって、遠心力により洗濯水から分離されて回転筒21bの内周面21dに向かった異物は、回転筒21bを通過する上昇流に引き込まれて再び上昇流に戻ることがない。
In the
また、遠心分離装置21において、洗濯水が旋回しながら下から上に向かって回転筒21b内を通過する。このとき、洗濯水に含まれる洗剤によって生じる気泡、又は、送水路19中の気泡が、洗濯水とともに回転筒21bに入ってくることがある。
In addition, in the
このような場合でも、これらの気泡は水より軽いため、旋回流によって回転筒21bの中心部に集められる。さらに、気泡が上方へ浮上しようとする作用と、洗濯水の上昇流とによって、これらの気泡は、上方のポンプ室44に通じる水出口21fから回転筒21b外へ容易に排出される。
Even in such a case, since these bubbles are lighter than water, they are collected at the center of the
これによって、水より軽い気泡が回転筒21b内に留まることによって生じる回転筒21b内の水及び気泡の分布のアンバランスを防ぐことができる。従って、回転筒21bを回転させるために必要なトルクについて、その変動を最小限に抑えることができる。このため、トルク変動によって生じる回転筒21bの回転数変動を防ぐことができる。また、アンバランスによる、回転の振動(回転ブレ)を防ぐことができるため、回転筒21bをより大きく構成することができ、遠心分離装置21の性能を向上させることができる。
As a result, it is possible to prevent an imbalance in the distribution of water and air bubbles in the
さらに、回転筒21b内に水より軽い気泡が留まることによって生じる回転筒21b内の水流の乱れを抑制することができる。従って、一旦分離されて回転筒21bの内周面21dに保持された異物が流れの乱れによって洗濯水へ戻ることを防ぐことができる。
Furthermore, it is possible to suppress the turbulence of the water flow in the
回転筒21b内において異物が分離除去された洗濯水は、水出口21fからポンプ室44に流出する。そして、ポンプ室44に流入した洗濯水は、インペラー43の回転によるポンプ作用によって循環経路31を通って外槽3に流入する。このように、外槽3内の洗濯水は、遠心分離装置21に備えられたポンプ機能により、送水路19および循環経路31を通じて外槽3と遠心分離装置21との間を循環し、浄化される。さらに、分離された異物の洗濯物5への再付着も防止することができ、洗濯機100の洗浄性能を向上させることができる。
The washing water from which the foreign matter is separated and removed in the
制御部22は、洗い工程を所定時間行った後、回転筒モータ21cを駆動して、遠心分離装置21の回転筒21b及びインペラー43を、洗い工程時とは逆方向の第2の方向(図2、図3の矢印の方向の、逆方向)に回転させる。インペラー43の回転によるポンプ作用によって、外槽3内の洗濯水は、送水路19を通って遠心分離装置21に流入して遠心分離装置21を通過した後、第2の吐出口42から、排水路32を経由して洗濯機100の外に排出される。このときに、遠心分離装置21の回転筒21b内の内周面21dに貯留された異物は、回転筒21b内に発生した乱流によって内周面21dから剥がされて洗濯水に再び混入し、洗濯水とともに洗濯機100の外に排出される。
After performing the washing process for a predetermined time, the
[2-4-2.すすぎ工程及び脱水工程]
排水が完了した後、すすぎ工程に移行する。すすぎ工程においては、まず、第1の中間脱水動作が行われ、続いて第1のすすぎ動作が行われる。すすぎ工程においても、洗い工程と同様に、外槽3内に所定量の洗濯水が給水される。そして、回転槽4が回転制御されて洗濯物5のすすぎが行われる。[2-4-2. Rinsing process and dehydration process]
After the water is completely drained, the rinsing process is started. In the rinsing process, first, a first intermediate dewatering operation is performed, followed by a first rinsing operation. Also in the rinsing process, a predetermined amount of washing water is supplied into the
遠心分離装置21による、洗濯水に含まれる異物の分離は、洗い工程における異物の分離の場合と同様の動作によって、すすぎ工程においても実行することができる。すすぎ工程において洗濯物5から洗濯水に出た異物を遠心分離装置21で分離することにより、すすぎ効果を高めることができる。すすぎ時は、例えば、洗剤に含まれる洗浄助剤のうち比重が水より重いゼオライトを除去することも可能である。従って、洗濯機100のすすぎ性能を向上させることができる。
Separation of foreign matter contained in the washing water by the
第1のすすぎ動作に次いで、第2の中間脱水動作および第2のすすぎ動作が、第1の中間脱水動作および第1のすすぎ動作と同様に行われる。そして、制御部22は、すすぎ工程を終了し、最終の脱水工程を実行する。
After the first rinsing operation, a second intermediate dewatering operation and a second rinsing operation are performed in the same manner as the first intermediate dewatering operation and the first rinsing operation. Then, the
最後に行われる脱水工程では、制御部22は、回転筒モータ21cを駆動して、遠心分離装置21の回転筒21b及びインペラー43を、第2の方向(図2及び図3の実線矢印の逆方向)に回転させる。これにより、外槽3内の洗濯水が、第2の吐出口42から排水路32を通って洗濯機100の外へ排出される。その後、制御部22は、モータ10により洗濯物5が収容された回転槽4を高速で回転させ、洗濯物5を脱水する。脱水工程が完了すると、制御部22は洗濯運転を終了する。
In the final dehydration process, the
[2-5.効果等]
以上のように、本実施の形態における洗濯機100は、筐体2内に弾性支持された外槽3と、外槽3内に回転可能に設けられ洗濯物5が収容される回転槽4と、回転槽4を回転駆動するモータ10と、外槽3内の洗濯水に含まれる異物を分離する遠心分離装置21と、洗濯槽1内の洗濯水を遠心分離装置21の水入口21eに流入させる送水路19と、遠心分離装置21の第1の吐出口41から外槽3内に洗濯水を供給する循環経路31と、遠心分離装置21の第2の吐出口42から洗濯機外に洗濯水を排出する排水路32と、洗濯運転を制御する制御部22と、を備えている。[2-5. effects, etc.]
As described above, the
この構成によって、洗い時又はすすぎ時には、遠心分離装置21の回転筒21bを第1の方向に回転させることで、洗濯水を外槽3内と遠心分離装置21との間で循環させながら異物を除去することができる。また、排水時には、回転筒21bを第2の方向に回転させることで、外槽3内の洗濯水を洗濯機100外に排出するとともに、遠心分離装置21内に貯まった異物を洗濯水とともに洗濯機100外に排出することができる。また、洗濯水が排水される位置に関して、外槽3より下方に洗濯水が排水されないような構成が採用された場合であっても、別途排水ポンプを使用する必要がない。これにより、洗浄力およびすすぎ性能を向上させた洗濯機100を安価に提供することができる。
With this configuration, when washing or rinsing, the
また、送水路19は、遠心分離装置21の旋回流生成部21hの送水接続部21iに接続されている。水が遠心分離装置21に流入する送水接続部21iは、旋回流生成部21hの側方に設けられている。従って、回転筒21bに流入する水に旋回成分が付与され、回転筒21b内で高速の旋回流がより発生しやすくなり、かつ、旋回流が強力なものとなる。
Further, the
また、回転筒21b内の、確実かつ強力な、高速の旋回流が、ポンプ室44内に送り込まれる。これにより、洗い時又はすすぎ時における第1の吐出口41から循環経路31への吐出、及び、排水時における第2の吐出口42から排水路32への吐出が確実に、かつ、スムーズに行われる。
Also, a reliable and powerful high-speed swirling flow inside the
したがって、上記の構成によって、遠心分離装置21の持つ、旋回流による洗濯水に含まれる異物の分離効果を、最大限に発揮させることができる。これにより、洗浄力およびすすぎ性能の優れた洗濯機100を実現することができる。
Therefore, with the above configuration, it is possible to maximize the effect of the
なお、本実施の形態では、回転筒モータ21cが駆動されることによって、洗濯水が循環又は排水される構成について説明したが、これに限られない。例えば、回転筒モータ21cとともに、回転槽4内の洗濯水を循環させる循環ポンプ、洗濯槽1内の洗濯水を洗濯機外に排出する排水ポンプ、及び、洗濯水の循環及び排水の両方の機能を兼ね備えた循環排水ポンプの少なくともいずれかが、用いられてもよい。
In addition, although this Embodiment demonstrated the structure which circulates or drains washing water by driving the
以上のように、本開示にかかる遠心分離装置は、流入する水から汚れ物質などの異物を分離して水を浄化し、第1の吐出口から吐出することができる。また、分離された異物を水とともに第2の吐出口から排出することができる。このため、特に水を循環させて対象物を浄化する洗濯機及び洗浄装置等に搭載される種々の遠心分離装置等として有用である。また、本開示にかかる洗濯機は、洗濯で汚れた洗濯水から異物を分離して洗濯水を浄化することができ、分離された異物の洗濯物への再付着を抑えて洗浄効果を高めることができるので、特に洗濯水を循環させて洗濯物を洗濯する種々の洗濯機として有用である。 As described above, the centrifugal separator according to the present disclosure can separate foreign substances such as contaminants from inflowing water, purify the water, and discharge the purified water from the first discharge port. Also, the separated foreign matter can be discharged from the second outlet together with the water. For this reason, it is particularly useful as various centrifugal separators and the like mounted in washing machines, cleaning devices, and the like that circulate water to purify objects. In addition, the washing machine according to the present disclosure can separate foreign matter from the washing water that has been soiled by washing to purify the washing water, and suppress reattachment of the separated foreign matter to the laundry to enhance the washing effect. Therefore, it is particularly useful as various washing machines for washing laundry by circulating washing water.
1 洗濯槽
2 筐体
3 外槽
4 回転槽
10 モータ
14 給水弁
19 送水路(第1の送水路)
21 遠心分離装置
21a ケース
21b 回転筒
21c 回転筒モータ(駆動部)
21d 内周面
21e 水入口
21f 水出口
21h 旋回流生成部
21i 送水接続部
21j 突起体
22 制御部
23 布量検知部
24 水量検知部
25 回転検知部
26 操作表示部
31 循環経路(第2の送水路)
32 排水路
41 第1の吐出口
42 第2の吐出口
43 インペラー
44 ポンプ室(ポンプ部)
100 洗濯機REFERENCE SIGNS
21
21d inner
32
100 washing machine
Claims (11)
ケースと、
前記ケース内に、第1の方向及び第2の方向に回転可能に設けられ、水を流入させる水入口及び前記水を流出させる水出口を有する回転筒と、
前記回転筒を前記第1の方向及び前記第2の方向に回転駆動する駆動部と、を備え、
前記遠心分離装置は、
前記回転筒が前記第1の方向に回転された際には、前記水に含まれる除去対象物が遠心分離されて前記回転筒の内周面に向かい、
前記回転筒が前記第2の方向に回転された際には、前記水に含まれる前記除去対象物の遠心分離が行われないように構成され、
前記回転筒の下流に、インペラーを有するポンプ部をさらに備え、
前記ポンプ部に、
前記回転筒が前記第1の方向に回転された際に前記水が吐水される第1の吐出口と、
前記回転筒が前記第2の方向に回転された際に前記水が吐水される第2の吐出口と、が設けられた、
遠心分離装置。 A centrifuge device,
a case;
a rotating cylinder provided within the case so as to be rotatable in a first direction and a second direction, and having a water inlet for inflowing water and a water outlet for outflowing the water;
a driving unit that rotationally drives the rotating cylinder in the first direction and the second direction,
The centrifugal separator is
when the rotating cylinder is rotated in the first direction, the objects to be removed contained in the water are centrifuged and directed toward the inner peripheral surface of the rotating cylinder;
When the rotating cylinder is rotated in the second direction, the object to be removed contained in the water is not centrifuged ,
A pump unit having an impeller is further provided downstream of the rotating cylinder,
in the pump section,
a first discharge port through which the water is discharged when the rotating cylinder is rotated in the first direction;
a second discharge port through which the water is discharged when the rotary cylinder is rotated in the second direction;
Centrifuge.
前記突起体は、前記回転筒の円周方向において非対称の形状を有する、
請求項1に記載の遠心分離装置。 A protrusion is provided on the inner peripheral surface of the rotating cylinder,
The protrusion has an asymmetric shape in the circumferential direction of the rotating cylinder,
2. The centrifugal separation device of claim 1.
請求項2に記載の遠心分離装置。 The area of the portion facing the first direction and the area of the portion facing the second direction of the surface of the protrusion are different,
3. Centrifuge device according to claim 2.
請求項3に記載の遠心分離装置。 The area of the portion of the surface of the protrusion facing the second direction is larger than the area of the portion facing the first direction,
4. Centrifuge device according to claim 3.
請求項2~4のいずれか1項に記載の遠心分離装置。 a portion of the surface of the protrusion facing the first direction is recessed in the first direction;
The centrifugal separation device according to any one of claims 2-4.
前記複数の突起体は、
前記回転筒の回転軸方向から見たときに、前記内周面の円周上に実質的に均等に配置される、
請求項2~5のいずれか1項に記載の遠心分離装置。 The projection is composed of a plurality of projections,
The plurality of protrusions are
are arranged substantially evenly on the circumference of the inner peripheral surface when viewed from the rotation axis direction of the rotating cylinder;
The centrifugal separation device according to any one of claims 2-5.
請求項1~6のいずれか1項に記載の遠心分離装置。 the direction from the water inlet of the rotating barrel to the water outlet substantially coincides with the direction of the rotation axis of the rotating barrel;
The centrifugal separation device according to any one of claims 1-6.
請求項1~7のいずれか1項に記載の遠心分離装置。 The first discharge port and the second discharge port are provided sideways of the pump unit,
Centrifuge device according to any one of claims 1-7 .
洗濯物及び洗濯水が収容される洗濯槽と、
請求項1~8のいずれか1項に記載の遠心分離装置と、
前記洗濯槽内の前記洗濯水を前記遠心分離装置内に流入させる第1の送水路と、
前記遠心分離装置の前記第1の吐出口から前記洗濯槽内に前記洗濯水を流入させる第2の送水路と、
前記遠心分離装置の前記第2の吐出口から前記洗濯機外に前記洗濯水を排出させる排水路と、
を備えた洗濯機。 a washing machine,
a washing tub containing laundry and washing water;
The centrifugal separation device according to any one of claims 1 to 8 ,
a first water supply channel for causing the washing water in the washing tub to flow into the centrifugal separator;
a second water supply passage for flowing the washing water into the washing tub from the first outlet of the centrifugal separator;
a drainage channel for discharging the washing water from the second outlet of the centrifugal separator to the outside of the washing machine;
washing machine.
前記第1の送水路は、前記旋回流生成部の側面に設けられた送水接続部に接続された、
請求項9に記載の洗濯機。 The centrifugal separator further comprises a swirling flow generator upstream of the rotating cylinder,
The first water supply channel is connected to a water supply connection part provided on the side surface of the swirl flow generating part,
The washing machine according to claim 9 .
前記ケース内に、第1の方向及び第2の方向に回転可能に設けられ、水を流入させる水入口及び前記水を流出させる水出口を有する回転筒と、
前記回転筒を第1の方向及び第2の方向に回転駆動する駆動部と、
前記回転筒の内周面に配置され、前記回転筒の円周方向において非対称の形状を有する突起体と、
を備え、
前記回転筒の下流に、インペラーを有するポンプ部をさらに備え、
前記ポンプ部に、
前記回転筒が前記第1の方向に回転された際に前記水が吐水される第1の吐出口と、
前記回転筒が前記第2の方向に回転された際に前記水が吐水される第2の吐出口と、が設けられた、
遠心分離装置。 a case;
a rotating cylinder provided within the case so as to be rotatable in a first direction and a second direction, and having a water inlet for inflowing water and a water outlet for outflowing the water;
a driving unit that rotationally drives the rotating barrel in a first direction and a second direction;
a protrusion disposed on the inner peripheral surface of the rotating cylinder and having an asymmetrical shape in the circumferential direction of the rotating cylinder;
with
A pump unit having an impeller is further provided downstream of the rotating cylinder,
in the pump section,
a first discharge port through which the water is discharged when the rotating cylinder is rotated in the first direction;
a second discharge port through which the water is discharged when the rotary cylinder is rotated in the second direction;
Centrifuge.
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