(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部と、上記羽根部に対して周方向に隣接した凹部とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記羽根部に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部を有し、
上記複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する上記突起部の間隔が徐々に狭くなっていることを特徴とする撹拌翼。
【請求項２】
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部と、上記羽根部に対して周方向に隣接した凹部とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記羽根部に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部を有し、
上記複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって上記突起部の大きさが徐々に小さくなっていることを特徴とする撹拌翼。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撹拌翼において、
上記複数の突起部は、上記羽根部の最大高さ位置から回転方向の前縁側に寄った立ち上がり壁面に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられていることを特徴とする撹拌翼。
【請求項４】
請求項３に記載の撹拌翼において、
正逆反転する回転によって上記流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記複数の突起部は、上記羽根部の正回転方向の前縁側または後縁側の一方に設けられていることを特徴とする撹拌翼。
【請求項５】
請求項１または２に記載の撹拌翼において、
上記羽根部は、少なくとも一面に配されて軸方向に突出した１または複数の隆起部であり、
上記複数の突起部は、上記隆起部の径方向に延びる稜線上に並ぶように設けられていることを特徴とする撹拌翼。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載の撹拌翼と、
上記撹拌翼が回転可能に配置され、上記流体が貯留される撹拌槽と
を備えたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撹拌装置を備えたことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を撹拌する撹拌翼およびそれを用いた撹拌装置、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撹拌翼としては、回転によって流体を撹拌する役割の羽根部を有するものがある(例えば、特開２００７−００７０９１公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
このような羽根部を有する構成の撹拌翼は、洗濯物を洗浄する洗濯機に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−００７０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記羽根部を有する構成の撹拌翼において、流れに垂直な凹凸を羽根部の表面に設けることによって摩擦抵抗を低減する従来技術が提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記摩擦抵抗を低減する凹凸を羽根部の表面に設けた撹拌翼は、羽根部(または隆起部)の軸方向最大高さ位置から流体の流れが剥離してしまうために、モータの動力を十分に水に伝えられず、モータに投入する電力の割に強い水流を与えることができないという問題があった。
【０００７】
このため、このような撹拌翼を用いた洗濯機は、洗浄力が低いという問題があった。上記洗濯機は、撹拌力およびそれに伴う洗浄力を高めるためにさらなる電力を投入して撹拌翼を回転させたとしても、上記流れが剥離してしまうために、損失ばかりが増えてそれ以上水流を強化できず洗浄力を向上できない。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる撹拌翼を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明の撹拌翼は、
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部と、上記羽根部に対して周方向に隣接した凹部とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記羽根部に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部を有し、
上記複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する上記突起部の間隔が徐々に狭くなっている。
【００１１】
また、この発明の撹拌翼は、
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部と、上記羽根部に対して周方向に隣接した凹部とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記羽根部に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部を有し、
上記複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって上記突起部の大きさが徐々に小さくなっている。
また、一実施形態の撹拌翼では、
上記複数の突起部は、上記羽根部の最大高さ位置から回転方向の前縁側に寄った立ち上がり壁面に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられている。
【００１２】
また、一実施形態の撹拌翼では、
正逆反転する回転によって上記流体を撹拌する撹拌翼であって、
上記複数の突起部は、上記羽根部の正回転方向の前縁側または後縁側の一方に設けられている。
【００１３】
また、一実施形態の撹拌翼では、
上記羽根部は、少なくとも一面に配されて軸方向に突出した１または複数の隆起部であり、
上記複数の突起部は、上記隆起部の径方向に延びる稜線上に並ぶように設けられている。
【００１４】
【００１５】
また、一実施形態の撹拌翼では、
上記撹拌翼の中央部分に設けられ、上記撹拌翼と共に一体となって回転することにより上下方向の流体流れを発生する流体流発生部を備えた。
【００１６】
また、この発明の撹拌装置は、
上記撹拌翼と、
上記撹拌翼が回転可能に配置され、上記流体が貯留される撹拌槽と
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の洗濯機は、
上記撹拌装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上より明らかなように、この発明によれば、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる撹拌翼およびそれを用いた撹拌装置、洗濯機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の撹拌翼を用いた洗濯機の縦断面図である。
【図２】図２は上記撹拌翼の斜視図である。
【図３】図３は上記撹拌翼の上面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線から見た縦断面図である。
【図５】図５は図３のＶ−Ｖ線から見た縦断面図である。
【図６】図６は上記撹拌翼の回転による水流について説明するための図である。
【図７】図７は上記洗濯機の撹拌槽内で発生する水流を示す模式図である。
【図８】図８はこの発明の第２実施形態の撹拌翼の上面図である。
【図９】図９は上記第２実施形態の撹拌翼の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３実施形態の撹拌翼の斜視図である。
【図１１】図１１はこの発明の第４実施形態の撹拌翼の斜視図である。
【図１２】図１２はこの発明の第５実施形態の撹拌翼の分解斜視図である。
【図１３】図１３は上記撹拌翼のスクリューを斜め上方から見た斜視図である。
【図１４】図１４は上記撹拌翼のスクリューを斜め下方から見た斜視図である。
【図１５】図１５は上記撹拌翼の保護カバーを斜め上方から見た斜視図である。
【図１６】図１６は上記撹拌翼の上面図である。
【図１７】図１７は図１６のXVII−XVII線から見た縦断面図である。
【図１８】図１８は上記撹拌翼の斜視図である。
【図１９】図１９は上記撹拌翼の保護カバーを外した状態の上面図である。
【図２０】図２０は上記撹拌翼の側面図である。
【図２１】図２１は上記撹拌翼の裏面図である。
【図２２】図２２は上記撹拌翼の保護カバーとスクリューを外した状態の上面図である。
【図２３】図２３は上記撹拌翼を上方から見て時計回りに回転させたときの水流について説明するための図である。
【図２４】図２４は上記撹拌翼を上方から見て反時計回りに回転させたときの水流について説明するための図である。
【図２５】図２５はこの発明の第６実施形態の撹拌翼の上面図である。
【図２６】図２６は上記撹拌翼のスクリューを斜め上方から見た斜視図である。
【図２７】図２７は上記スクリューを含む要部の側面図である。
【図２８】図２８は上記スクリューのブレードにより発生する縦渦を示す模式図である。
【図２９】図２９はこの発明の第７実施形態の撹拌翼の上面図である。
【図３０】図３０は洗浄性能の評価におけるスクリューの占める割合と洗浄率の比との関係を示すグラフである。
【図３１】図３１は洗濯物０.５ｋｇにおける洗浄率と洗浄率の比を示す表である。
【図３２】図３２は洗濯物４.５ｋｇにおける洗浄率と洗浄率の比を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の撹拌翼およびそれを用いた撹拌装置、洗濯機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の撹拌翼１００を用いた洗濯機１の縦断面図である。
【００２２】
この第１実施形態の洗濯機１は、図１に示すように、全自動型のものであり、金属製または合成樹脂製の外箱１０を備える。外箱１０は、直方体形状に成形され、その上面および底面は開口部となっている。外箱１０の上面開口部には、操作パネル等が設けられた合成樹脂製の上面板１１が固定されている。また、外箱１０の底面開口部には、合成樹脂製のベース１２がネジ(図示せず)で固定されている。このベース１２の四隅には、外箱１０を床の上に支えるための脚部１３が設けられている。
【００２３】
上面板１１には、洗濯機１内に洗濯物(被攪拌物の一例)を投入するための洗濯物投入口１４を設けている。上蓋１５は、洗濯機１の奧側で水平回動軸により上面板１１に回動可能に取り付けられている。この上蓋１５を手前側に上下に回動させて洗濯物投入口１４を開閉することにより、外箱１０内に収納された撹拌槽３０に洗濯物を投入したり、撹拌槽３０から洗濯物を取り出したりすることができる。
【００２４】
外箱１０の内部には、撹拌槽３０とその撹拌槽３０を収納する水槽２０が収容されている。撹拌槽３０は、洗剤を溶かした水またはすすぎ用の水などの洗濯水を溜める。水槽２０および撹拌槽３０の夫々は、上面が開口した有底筒状のカップの形状を呈しており、各々軸線を垂直にして水槽２０を外側、撹拌槽３０を内側とする形で同心的に配置される。上記洗濯水は、流体の一例である。
【００２５】
水槽２０は、外箱１０に対してサスペンション部材(図示せず)によって吊り下げられる。このサスペンション部材は、水槽２０の外面下部と外箱１０の内面コーナー部とを連結する形で計４箇所に配備されている。このサスペンション部材によって、水槽２０を水平部内で揺動できるように支持している。
【００２６】
撹拌槽３０は、底壁３０ａから上方に向かってテーパ状に広がる周壁３０ｂを有している。この周壁３０ｂには、その最上部に複数の脱水孔３１を環状に配置している。この周壁３０ｂには、複数の脱水孔３１除いて液体を通すための開口部はない。すなわち、撹拌槽３０はいわゆる「孔なし」タイプである。
【００２７】
なお、以下の実施形態の説明においては、「孔なし」タイプの撹拌槽３０を例に説明するが、孔ありタイプの撹拌槽でも、この発明の構成をそのまま実施できる。
【００２８】
また、撹拌槽３０の上部開口部の縁には、洗濯物を脱水するため、撹拌槽３０を高速回転させたときに振動を抑制する働きをする環状のバランサ３２が装着されている。撹拌槽３０の内部底面には、槽内で洗濯水の流動を生じさせるための撹拌翼１００が回転可能に配置される。
【００２９】
水槽２０の下面には、駆動ユニット４０が取り付けられている。駆動ユニット４０は、モータ４１と、モータ４１の回転出力を伝達するベルト機構４２と、クラッチ・ブレーキ機構４３を含んでおり、その中心部から同軸に配される脱水軸４４と撹拌翼軸４５とが上方に突出している。脱水軸４４と撹拌翼軸４５とは、脱水軸４４が外側に配置され、撹拌翼軸４５が内側に配置された二重軸構造となっている。脱水軸４４は、下方から上方に向かって水槽２０底面を貫き、撹拌槽３０を支持している。撹拌翼軸４５は、下方から上方に向かって水槽２０を貫通し、さらに撹拌槽３０の底壁３０ａを貫き、撹拌翼１００を支持している。
【００３０】
撹拌翼１００は、５５〜３００ｒｐｍの回転を行い、洗濯またはすすぎを行う。また、脱水時には、撹拌槽３０と一緒に０〜１２００ｒｐｍで回転して脱水を行う。脱水軸４４と水槽２０との間および脱水軸４４と撹拌翼軸４５との間には、各々、水漏れを防ぐためのシール部材が配置されている。
【００３１】
上面板１１内の空間には、電磁的に開閉する給水弁(図示せず)が配置されている。給水弁の上流側に接続され、かつ上面板１１を貫通して上方に突き出す接続管５１には水道水などの上水を供給する給水ホース(図示せず)が接続される。また、給水弁の下流側は、撹拌槽３０の内部に臨む位置に配置された容器状の給水口(図示せず)に接続されている。
【００３２】
また、上面板１１内には、制御部７０が設けられている。この制御部７０は、上面板１１の上面に設けられた操作表示部(図示せず)を通じて使用者からの操作指令を受け、駆動ユニット４０、給水弁および排水弁６８に動作指令を発する。また、制御部７０は、操作表示部に対して、運転コースや各工程の所用時間等の運転内容の表示指令を発する。
【００３３】
水槽２０の底部には、水槽２０および撹拌槽３０内の水を外箱１０の外に排水する排水ホース６０が取り付けられている。この排水ホース６０には、水槽２０底部に開口する排水口６１から水が流れ込むようになっている。脱水時に撹拌槽３０の外側へ排出された水は、配水管(図示せず)を介して排水ホース６０に流される。
【００３４】
また、撹拌槽３０と水槽２０との間にはパッキン(図示せず)が挟み込まれ、中心部からの水漏れを防止している。水槽２０の底面中心部には、シールホルダ６３が取り付けられている。このシールホルダ６３と水槽２０との間で排水口６１までを含めて排水経路が形成されている。撹拌槽３０の底部には、排水孔６７が円周上に４箇所設けられ、排水孔６７は、撹拌槽３０内部の水を排水口６１から電磁的に開閉する排水弁６８に導く。シールホルダ６３には、内側においてオイルシール(図示せず)が圧入されている。このオイルシールが撹拌槽３０をシールすることによって、撹拌槽３０は回転可能でかつ水密構造となり、水槽２０と撹拌槽３０との間に独立した排水空間６６が形成されている。
【００３５】
上記洗濯機１の構造によって、撹拌翼１００が回転する洗濯時に撹拌槽３０内の水は排水弁６８で止水され、撹拌槽３０内にのみ水が貯められる。このとき、撹拌槽３０と水槽２０との間には水が貯まらない。これにより、洗濯時に高い節水性を実現している。脱水を行うときは排水弁６８が開かれ、撹拌槽３０内の水は外部に排水される。このとき、脱水軸４４と撹拌翼軸４５と撹拌槽３０がモータ４１の駆動により回転するが、上記オイルシールにより撹拌槽３０とシールホルダ６３は相対回転可能でかつ水密構造を取り続けることができる。
【００３６】
上記撹拌翼１００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【００３７】
次に、撹拌翼１００について説明する。
【００３８】
図２は上記撹拌翼１００の斜視図を示している。上記撹拌翼１００は、図２に示すように、直径が４００ｍｍの円盤状であり、周縁部１００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。この撹拌翼１００の表面には、中心角９０°で放射状に周方向に交互に配列された羽根部１１０および羽根部１２０が突出して形成されている。また、羽根部１１０,１２０に対して周方向に隣接する４つの凹部１０２を設けている。なお、撹拌翼１００の直径は、洗濯機１の構成などに応じて適宜設定してよい。
【００３９】
上記２つの羽根部１１０は、回転中心に対して点対称で、かつ、径方向の内周と外周との中間付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。一方、２つの羽根部１２０は、回転中心に対して点対称で、かつ、外周側付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。
【００４０】
この羽根部１１０,１２０は、撹拌翼１００の一面に配されて軸方向に突出している。
【００４１】
また、羽根部１１０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に等間隔で並ぶように複数のこぶ状の突起部１１１を設けている。この羽根部１１０の複数の突起部１１１の大きさが略等しい。
【００４２】
また、羽根部１２０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に間隔をあけて並ぶように複数のこぶ状の突起部１２１を設けると共に、羽根部１２０の後縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に等間隔で並ぶように複数のこぶ状の突起部１２２を設けている。この羽根部１２０の複数の突起部１２１の大きさが略等しい。
【００４３】
上記撹拌翼１００の羽根部１１０,１２０表面に複数のリブ１０３ａを設けると共に、撹拌翼１００の凹部１０２表面に複数のリブ１０３ｂを設けている。
【００４４】
このリブ１０３ａ,１０３ｂは、撹拌翼１００の表面における洗濯水の流れる方向に並設してその方向に直交する方向に延びている。また、撹拌翼１００の表面において洗濯水の水流の平均の速さが大きい領域のリブ１０３ａ,１０３ｂの間隔は水流の平均の速さが遅い領域のリブ１０３ａ,１０３ｂの間隔よりも狭く形成されている。
【００４５】
具体的には、羽根部１１０,１２０の上面には、撹拌翼１００の径方向に延びる複数のリブ１０３ａが周方向に並設されている。このとき、外周側のリブ１０３ａの間隔が、内周側のリブ１０３ａの間隔よりも狭くなるように、複数のリブ１０３ａが形成されている。また、凹部１０２の上面には、撹拌翼１００の周方向に延びる複数のリブ１０３ｂが径方向に並設される。このとき、リブ１０３ｂは、回転中心を中心とする円弧に対して湾曲し、羽根部１１０,１２０に近い位置で回転中心からの距離が小さく、離れた位置で回転中心からの距離が大きくなっている。また、羽根部１１０,１２０に近い位置のリブ１０３ｂの間隔が離れた位置よりも狭く形成される。
【００４６】
図３は上記撹拌翼１００の上面図を示している。図３において、図２に示す撹拌翼１００と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００４７】
また、図４に図３のIV−IV線から見た縦断面図を示し、図５に図３のＶ−Ｖ線から見た縦断面図を示している。図４,図５において、図１〜図３に示す撹拌翼１００と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【００４８】
図４,図５に示すように、撹拌翼１００の下面は、中心に軸孔１０６を有するボス部１３０を設けている。このボス部１３０の軸孔１０６に撹拌翼軸４５(図１に示す)の先端を挿入している。また、撹拌翼１００の表面に形成された２つの羽根部１１０,１１０の裏側には溝部１１７が形成されている。これにより、羽根部１１０,１１０と溝部１１７とは表裏一体の関係にある。また、溝部１１７の外周側の開放端１１７ａは、撹拌槽３０の周壁３０ｂ(図１に示す)に面する。
【００４９】
上記溝部１１７の底には、径方向に延びる薄板状のブレード部１１８が突設されている。ブレード部１１８は、撹拌翼１００の中心に近い内端から径方向に一定の高さで水平方向に延びた後、外周端に近くなるほど内周側に対して外周側の高さが徐々に低く形成されている。このような形状のブレード部１１８は、径方向に水を掻くのに適する。
【００５０】
なお、２つの羽根部１２０,１２０の裏側においても、同様に、溝部１２７(図５に示す)が形成され、その溝部１２７の底には、径方向に延びる薄板状のブレード部(図示せず)が突設されている。
【００５１】
したがって、撹拌翼１００の回転によって、羽根部１１０,１１０の裏側のブレード部１１８および羽根部１２０,１２０の裏側のブレード部は、撹拌翼１００と撹拌槽３０の底壁３０ａとの間の洗濯水を掻いて、溝部１２７に沿って径方向の外側に強い水流を発生させる。
【００５２】
次に、図６に従って撹拌翼１００の回転による水流について説明する。
【００５３】
図６では、撹拌翼１００が反時計方向に回転すると、凹部１０２からの水流ｆ１が羽根部１１０の複数の突起部１１１に衝突して、各突起部１１１から下流に向かって縦渦が形成される(羽根部１２０の複数の突起部１２１も同様)。この縦渦により下流側の水流ｆ２に対して揚力が発生する。この水流に対する揚力によって、羽根部１１０の上側を通過する水流ｆ２が下流側で剥離しないように抑え込み、周方向の水流を強化する。
【００５４】
これにより、周方向の水流が強化されて、撹拌翼１００の中央部分から外向の水流ｆ３が発生するので、撹拌翼１００の中央部分において上方からの吸い込み水流ｆ４が強化される。
【００５５】
このように、簡単な構成で撹拌槽３０内の水流を強化することができ、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌する。
【００５６】
図７は上記洗濯機１の撹拌槽３０内で発生する水流を示している。図７に示すように、撹拌翼１００が回転すると、撹拌翼１００の上面の羽根部１１０,１２０によって周方向に水流が発生する。また、凹部１０２内には回転方向後方の羽根部１１０,１２０の壁面に沿って径方向の外側に向かう水流が発生する。
【００５７】
また、撹拌翼１００の下面では、溝部１１７,１２７(図３,図４に示す)が水路を形成している。遠心力によって溝部１１７,１２７の内周側から外周側に向かって径方向に水が流れる(水流Ｃ)。このとき、溝部１１７の薄板状のブレード部１１８および溝部１２７の薄板状のブレード部がオール(oar)のように機能して水が外側に掻き出され、撹拌槽３０の周壁３０ｂに向かって強い水流が形成される。
【００５８】
そして、撹拌翼１００の溝部１１７,１２７から流出した水は、撹拌翼１００と周壁３０ｂとの隙間を通り、周壁３０ｂに沿って上昇する水流Ｙとなる。このとき、周壁３０ｂの下端が曲面に形成されるため、円滑に水流を上昇させることができる。
【００５９】
撹拌翼１００の正転と逆転とを繰り返すことにより、進行方向が反転する波が衝突して撹拌槽３０内には上下に振動する定常波が形成される。なお、定常波の腹の数は、ブレード部１１８の数に比例している。
【００６０】
撹拌翼１００の裏側の空間は、洗濯水が外側に押し出された後、負圧の状態となるため、撹拌翼１００の中心近傍の複数の小孔１０４(図２に示す)から新たな洗濯水が流入し、撹拌翼１００の上方の回転中心付近では下方向に下降する水流が発生する。これにより、下降する水流と上昇する水流により撹拌槽３０内で洗濯水が継続して循環する。
【００６１】
定常波Ｕは、水面に対して上下方向に振幅する往復水流であり、洗濯物に互い違いに上下方向の往復運動が働く。これにより、洗濯物に上下方向のせん断力が働き、洗濯物に対してもみ洗いのような機械的動作が行われる。したがって、定常波Ｕが洗濯物の洗浄効果の向上に寄与する。
【００６２】
また、周方向の水流である回転水流Ｘにより洗濯物にはねじりの動作が働く。撹拌槽３０内では、回転水流Ｘと定常波Ｕの水流が同時に洗濯物に働く。これにより、上下方向のせん断力に加えて周方向のねじりが加わり洗浄効果が向上する。また、撹拌槽３０の外周側を上昇する上昇水流Ｙと回転中心付近で下方向に流れる下降水流Ｚにより洗濯物が適切に移動し、洗濯物全体に均一な洗浄力が働く。
【００６３】
ここで、羽根部１１０の複数の突起部１１１および羽根部１２０の複数の突起部１２１によって、撹拌翼１００による水流が強化されるので、上昇水流Ｙが強化されて定常波Ｕの高さが△ｈ増大すると共に、下降水流Ｚも強化される。
【００６４】
したがって、上記構成の洗濯機１によれば、洗濯物の撹拌作用が増大して洗浄力を向上することができる。これにより、洗浄時間を短縮して洗濯機１の省電力化を図ることができる。また、撹拌翼１００の水流作用が大幅に改善されることに付随して、洗剤の溶解性も良くなることで洗浄効果の向上に寄与する。
【００６５】
このようにして、撹拌翼１００の回転により流体である洗濯水の流れが発生すると、撹拌翼１００の表面上において洗濯水の境界層が生じ、境界層には粘性の高い領域が存在する。そこで、撹拌翼１００の表面にリブ１０３ａ,１０３ｂを並設することにより、境界層を破壊して摩擦抵抗を低減することができる。
【００６６】
撹拌翼１００表面のリブ１０３ａ間およびリブ１０３ｂ間およびにおいて、洗濯水の一部が渦となり停滞して停滞部(渦)が形成される。リブ１０３ａ,１０３ｂの上方を流れる洗濯水は、リブ１０３ａ,１０３ｂの上面およびリブ１０３ａ間およびリブ１０３ｂ間に停滞する停滞部上を流通する。このとき、洗濯水とリブ１０３ａ,１０３ｂの上面との接触面積が小さいことに加えて停滞部によるベアリング効果によって洗濯水の摩擦抵抗を低減することができる。
【００６７】
隣接するリブ１０３ａ間およびリブ１０３ｂ間に撹拌翼１００を貫通する多数の小孔１０４が設けられている。この小孔１０４は、羽根部１１０,１２０にも設けられている。小孔１０４は、撹拌翼１００の回転時、負圧となる撹拌翼１００の裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。
【００６８】
上記第１実施形態の撹拌翼１００によれば、撹拌翼１００自体の回転によって洗濯水が衝突する羽根部１１０,１２０の前縁側に、径方向に間隔をあけて並ぶように複数の突起部１１１,１２１を設けることによって、各突起部１１１,１２１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により洗濯水に対して揚力が発生する。この洗濯水に対する揚力によって、羽根部１１０,１２０の上側を流れる洗濯水が下流側で剥離しないように抑え込み、周方向の水流を強化する。これにより、簡単な構成で洗濯水の流れを強化することにより、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。なお、洗浄力一定とした場合には、撹拌翼１００を駆動するための消費電力を低減することができる。
【００６９】
上記複数の突起部１１１,１２１は、例えば、剥離ポイントとなる羽根部１１０,１２０の軸方向最大高さ位置から流れのやや上流側、すなわち最大高さ位置から周方向片側に寄った位置に設ける。
【００７０】
上記複数の突起部１１１,１２１は、洗濯水がぶつかって最も撹拌に寄与する箇所(隆起する羽根部１１０,１２０の最も高い箇所や壁のように立ち上がった部分等)に設けて、敢えて洗濯水を各突起部１１１,１２１にぶつけることによって凹凸形状の凸部(突起部)から縦渦を形成することで新たな運動エネルギー(回転エネルギー)を洗濯水に与えて、羽根部１１０,１２０から発生する剥離を物理的に抑え込み、それによって洗濯水の流れを強化する。
【００７１】
また、上記複数の突起部１１１,１２１によって、羽根部１１０,１２０の軸方向最大高さ位置から流れが剥離することを防止して、投入する電力に伴い水流を無駄なく強化することができると共に、この撹拌翼１００を用いた洗濯機１では、投入する電力に伴い洗浄力が無駄なく強化される。
【００７２】
また、上記複数の突起部１１１,１２１によって、複数の縦渦を発生させてその渦により粉末洗剤や洗濯石鹸を溶かし泡立てる効果を発揮させることができる。
【００７３】
なお、正逆反転する回転によって洗濯水を撹拌する撹拌翼では、羽根部の回転方向の前縁側および後縁側の両方に複数の突起部を設けた場合は、どちらの回転方向においても洗濯水の流れを強化できる。
【００７４】
また、撹拌翼を正逆反転させて洗濯水を撹拌することにより、進行方向が逆向きの波が衝突して上下方向に振動する洗濯水の定常波が発生する。この定常波により、洗濯水内に上下方向のせん断力が発生し、突部から発生した吸込み流によりこの上下方向のせん断力がより強化される。また、径方向の羽根部を設けることで、正回転時および逆回転時の両方で安定した水流を生成できる。また、正回転時および逆回転時で水流を変化させたい場合には、放射状でなく、螺旋状の羽根部を設けてもよい。
【００７５】
以上のように構成された洗濯機１は、洗濯物を撹拌槽３０内に投入し、運転開始の指令を受けた制御部７０によって、給水弁を制御して所定水位まで給水を行う。次に、洗濯工程に入ると、モータ４１の動力をベルト機構４２、撹拌翼軸４５を通じて撹拌翼１００に伝達し、撹拌翼１００を右回転と左回転を交互に行う。このときの撹拌翼１００の動作に応じて、撹拌槽３０内の洗濯物と洗濯水が撹拌され、洗濯物の洗浄が進行する。
【００７６】
また、羽根部１１０の複数の突起部１１１および羽根部１２０の複数の突起部１２１の高さが高くなるほど、洗濯物の布地と突起部１１１,１２１がぶつかって布傷みが増加するので、複数の突起部１１１,１２１により形成された凹凸の間隔に対する突起部１１１,１２１の高さを、突起部１１１,１２１により洗濯物を傷めることのない高さに設定する。
【００７７】
また、撹拌翼１００に放射状に設けられた羽根部１１０,１２０上に、径方向に延びるリブ１０３ａを設けたことにより、羽根部１１０,１２０の上面における洗濯水の摩擦抵抗を低減することができる。
【００７８】
また、上記撹拌翼１００の隣接するリブ１０３ａ間およびリブ１０３ｂ間に複数の小孔１０４を貫通して設けることにより、撹拌翼１００の回転時、負圧となった撹拌翼１００裏側の空間へ小孔１０４を介して洗濯水が吸い込まれる。
【００７９】
上記第１実施形態では、羽根部１２０の後縁側(反時計回りを正回転とした場合)に複数の突起部１２２を設けたが、羽根部の後縁側に複数の突起部はなくともよい。
【００８０】
また、上記構成の洗濯機１によれば、撹拌槽３０内に配置された撹拌翼１００が回転することにより、撹拌槽３０内の水流を強化して効果的に撹拌でき、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌して洗浄力を向上できる。
【００８１】
なお、撹拌翼１００の中央部分に、撹拌翼１００と共に一体となって回転するスクリュー(流体流発生部)を設けてもよい。このスクリューによって、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、羽根部に設けられた複数の突起部によって強化された水流をさらに強化できる。
【００８２】
また、撹拌翼１００の中央に開口部を設けてもよい。この開口部を介して、撹拌翼の下側から吸い込めるため、羽根部の複数の突起部において発生する縦渦により強化された水流により、中央部の吹き出し流を強化することができる。羽根部の両側に複数の突起部を設けると、反転時に発生する中央部の吸込み流がさらに強化されるため、吹き出しにくくなってしまう可能性がある。中央部の吹き出し流のみを強化したい場合には、吹き出すときにのみ機能する複数の突起部を設けるとよい。
【００８３】
さらに、上記スクリューを収容するスクリュー収納部を覆うようにキャップ状の保護カバーを取り付けることにより、スクリューにより洗濯物が傷むのを防止できる。その保護カバーに複数の突起部を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【００８４】
〔第２実施形態〕
図８はこの発明の第２実施形態の撹拌翼２００の上面図を示している。この撹拌翼２００は、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられる。
【００８５】
上記撹拌翼２００は、図８に示すように、直径が４００ｍｍの円盤状であり、周縁部２００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。この撹拌翼２００の表面には、中心角９０°で放射状に配列された羽根部２１０および羽根部２２０が突出して形成されている。この羽根部２１０および羽根部２２０は、周方向に交互に配列されているまた、羽根部２１０,２２０に対して周方向に隣接する４つの凹部２０２を設けている。なお、撹拌翼２００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【００８６】
上記２つの羽根部２１０は、回転中心に対して点対称で、かつ、径方向の内周と外周との中間付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。一方、２つの羽根部２２０は、回転中心に対して点対称で、かつ、外周側付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。
【００８７】
この羽根部２１０,２２０は、撹拌翼２００の一面に配されて軸方向に突出している。
【００８８】
また、羽根部２１０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に間隔をあけて並ぶように複数のこぶ状の突起部２１１を設けている。この羽根部２１０の複数の突起部２１１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部２１１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部２１１の大きさが徐々に小さくなっている。
【００８９】
また、羽根部２２０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に間隔をあけて並ぶように複数のこぶ状の突起部２２１を設けている。この羽根部２２０の複数の突起部２２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部２２１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部２２１の大きさが徐々に小さくなっている。
【００９０】
上記撹拌翼２００の羽根部２１０,２２０表面に複数のリブ２０３ａを設けると共に、撹拌翼２００の凹部２０２表面に複数のリブ２０３ｂを設けている。
【００９１】
隣接するリブ２０３ａ間およびリブ２０３ｂ間に撹拌翼２００を貫通する多数の小孔２０４が設けられている。この小孔２０４は、羽根部２１０,２２０にも設けられている。小孔２０４は、撹拌翼２００の回転時、負圧となる撹拌翼２００の裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。
【００９２】
上記撹拌翼２００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【００９３】
上記第２実施形態の撹拌翼２００は、図２に示す第１実施形態の撹拌翼１００の羽根部１２０の複数の突起部１２２が無いという点で相違するが、第１実施形態の撹拌翼１００と同様の効果を有する。
【００９４】
また、上記複数の突起部２１１,２２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部２１１,２２１の間隔が徐々に狭くなるようにすると共に、上記複数の突起部２１１,２２１は、径方向内側から径方向外側に向かって突起部２１１,２２１の大きさが徐々に小さくなるようにすることによって、洗濯水の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼２００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。これにより、洗濯水の撹拌翼２００に対する作用が均等になるので、撹拌翼２００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【００９５】
なお、複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部の間隔が徐々に狭くして、突起部の大きさを同じにしてもよい。また、複数の突起部は、径方向内側から径方向外側に向かって突起部の大きさが徐々に小さくして、互いに隣接する突起部の間隔が等しくしてもよい。
【００９６】
また、撹拌翼２００を正逆反転する回転によって洗濯水を撹拌する洗濯機において、上方から見て反時計回りを正回転方向としたとき、羽根部２１０,２２０の正回転方向の前縁側のみに複数の突起部２１１,２２１が設けられている。これにより、正回転方向の洗濯水の流れが強化される一方、逆回転方向では、洗濯水の流れが強化されないので、回転方向によって異なる水流を作り出すことが可能になり、より複雑な水流を形成できる。このような複雑な水流により洗剤などが溶けやすくなり、洗浄力を向上できる。
【００９７】
なお、撹拌翼２００の中央部分に、撹拌翼２００と共に一体となって回転するスクリュー(流体流発生部)を設けてもよい。このスクリューによって、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、羽根部に設けられた複数の突起部によって強化された水流をさらに強化できる。
【００９８】
また、撹拌翼２００の中央に開口部を設けてもよい。この開口部を介して、撹拌翼の下側から吸い込めるため、羽根部の複数の突起部において発生する縦渦により強化された水流により、中央部の吹き出し流を強化することができる。羽根部の両側に複数の突起部を設けると、反転時に発生する中央部の吸込み流がさらに強化されるため、吹き出しにくくなってしまう可能性がある。中央部の吹き出し流のみを強化したい場合には、吹き出すときにのみ機能する複数の突起部を設けるとよい。
【００９９】
さらに、上記スクリューを収容するスクリュー収納部を覆うようにキャップ状の保護カバーを取り付けることにより、スクリューにより洗濯物が傷むのを防止できる。その保護カバーに複数の突起部を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【０１００】
〔第２実施形態の変形例〕
図９は上記第２実施形態の撹拌翼２００の変形例を示す斜視図を示している。
【０１０１】
この図９に示す変形例は、中央部分に貫通穴２４０が設けられている点が図８に示す第２実施形態の撹拌翼２００と相違し、図８と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１０２】
図９では、撹拌翼２００が反時計方向に回転すると、凹部２０２からの水流ｆ１１が羽根部２１０の複数の突起部２１１に衝突して、各突起部２１１から下流に向かって縦渦が形成される(羽根部２２０の複数の突起部２２１も同様)。この縦渦により下流側の水流ｆ１２に対して揚力が発生する。この水流に対する揚力とは、羽根部１１０の上側の水流ｆ１２が下流側で剥離しないように抑え込む力である。
【０１０３】
これにより、周方向の水流が強化されることによって、撹拌翼２００の中央部分から外向の水流ｆ１３が発生するので、撹拌翼２００の中央部分に貫通穴２４０から吹き出し水流ｆ１４が強化される。
【０１０４】
これにより、簡単な構成で撹拌槽３０内の水流を強化することができ、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。
【０１０５】
〔第３実施形態〕
図１０はこの発明の第３実施形態の撹拌翼３００の斜視図を示している。この撹拌翼３００は、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられる。
【０１０６】
この第３実施形態の撹拌翼３００は、図１０に示すように、直径が４００ｍｍの円盤状であり、撹拌翼３００の表面は、周縁部３００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。撹拌翼３００の表面には中心角１８０°で放射状に配される２つの羽根部３０１,３０１が突出して形成されている。この２つの羽根部３０１,３０１は、隆起部である。なお、撹拌翼３００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【０１０７】
２つの羽根部３０１,３０１は同一形状に形成され、撹拌翼３００が２回対称の回転対称に形成されている。この撹拌翼３００を３回対称や４回対称に形成してもよい。羽根部３０１は、回転方向に対向する第１側壁３０１ａと第２側壁３０１ｂの上端を略平面形状となる上壁３０１ｃで連結されている。上壁３０１ｃの両側縁は、上方から見て撹拌翼３００の中心線に対して外周を第１側壁３０１ａの側に傾斜するように湾曲して形成される。
【０１０８】
また、隣接する羽根部３０１間に中央が下がる曲面の底面部３０２が設けられ、第１側壁３０１ａの下端と第２側壁３０１ｂの下端とが底面部３０２により連結される。洗濯時に撹拌翼３００が回転し、羽根部３０１によって撹拌槽３０(図１に示す)内に洗濯水の水流を発生させる。上記底面部３０２は、凹部の一例である。
【０１０９】
上記底面部３０２に撹拌翼３００を貫通する多数の小孔３０４が設けられている。この小孔３０４は、羽根部３０１にも設けられている。小孔３０４は、撹拌翼３００の回転時、負圧となる撹拌翼３００の裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。
【０１１０】
上記２つの羽根部３０１の径方向に延びる稜線ＲＬ１に並ぶように複数のこぶ状の突起部３１１を設けている。
【０１１１】
この羽根部３０１の複数の突起部３１１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部３１１の間隔が徐々に狭くし、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部３１１の大きさを徐々に小さくしている。これによって、洗濯水の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼３００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。このため、洗濯水の撹拌翼３００に対する作用が均等になるので、撹拌翼３００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【０１１２】
羽根部３０１(隆起部)の径方向に延びる稜線ＲＬ１に並ぶように複数の突起部３１１を設けることによって、各突起部３１１から下流に向かって縦渦が形成され、この縦渦により洗濯水に対して揚力が発生する。この洗濯水に対する揚力とは、羽根部３０１の上側を流れる洗濯水が下流側で剥離しないように抑え込む力である。これにより、簡単な構成で洗濯水の流れを強化することにより、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。
【０１１３】
上記撹拌翼３００において、２つの羽根部３０１(隆起部)のうちの一方から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって底面部３０２(凹部)に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって他方の羽根部３０１に連なる。
【０１１４】
なお、上記複数の突起部３１１が形成される羽根部３０１の稜線ＲＬ１は、周方向における最大高さ位置を結んだ曲線で表される。
【０１１５】
上記構成の撹拌翼３００によると、撹拌翼３００が回転すると、底面部３０２からの水流が羽根部３０１の複数の突起部３１１に衝突して、各突起部３１１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により下流側の水流に対して揚力が発生する。この揚力によって、羽根部１１０の上側を通過する水流が下流側で剥離しないように抑え込み、周方向の水流を強化する。
【０１１６】
これにより、簡単な構成で撹拌槽３０内の水流を強化することができ、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。
【０１１７】
上記撹拌翼３００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【０１１８】
なお、撹拌翼３００の中央部分に、撹拌翼３００と共に一体となって回転するスクリュー(流体流発生部)を設けてもよい。このスクリューによって、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、羽根部に設けられた複数の突起部によって強化された水流をさらに強化できる。
【０１１９】
また、撹拌翼３００の中央に開口部を設けてもよい。この開口部を介して、撹拌翼の下側から吸い込めるため、羽根部の複数の突起部において発生する縦渦により強化された水流により、中央部の吹き出し流を強化することができる。羽根部の両側に複数の突起部を設けると、反転時に発生する中央部の吸込み流がさらに強化されるため、吹き出しにくくなってしまう可能性がある。中央部の吹き出し流のみを強化したい場合には、吹き出すときにのみ機能する複数の突起部を設けるとよい。
【０１２０】
さらに、上記スクリューを収容するスクリュー収納部を覆うようにキャップ状の保護カバーを取り付けることにより、スクリューにより洗濯物が傷むのを防止できる。その保護カバーに複数の突起部を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【０１２１】
〔第４実施形態〕
図１１はこの発明の第４実施形態の撹拌翼４００の斜視図を示している。この撹拌翼４００は、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられ、図１を援用する。
【０１２２】
この第４実施形態の撹拌翼４００は、図１１に示すように、撹拌翼４００は、直径が４００ｍｍの円盤状であり、撹拌翼４００の表面には中心角１８０°で放射状に配される２つの羽根部４０１,４０１が突出して形成されている。この２つの羽根部４０１,４０１は、隆起部である。なお、撹拌翼４００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【０１２３】
２つの羽根部４０１,４０１は同一形状に形成され、撹拌翼４００が２回対称の回転対称に形成されている。この撹拌翼４００を３回対称や４回対称に形成してもよい。
【０１２４】
また、隣接する羽根部４０１間に底面部４０２が設けられている。上記底面部４０２は、凹部の一例である。
【０１２５】
上記２つの羽根部４０１,４０１の径方向に延びる稜線ＲＬ２に対して周方向の一方に間隔をあけてかつ稜線ＲＬ２に沿うように複数のこぶ状の突起部４１１を設けている。
【０１２６】
この羽根部４０１の複数の突起部４１１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部４１１の間隔を徐々に狭くし、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部４１１の大きさを徐々に小さくしている。これによって、洗濯水の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼４００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。このため、洗濯水の撹拌翼４００に対する作用が均等になるので、撹拌翼４００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【０１２７】
上記撹拌翼４００において、２つの羽根部４０１(隆起部)のうちの一方から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって底面部４０２(凹部)に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって他方の羽根部４０１に連なる。
【０１２８】
なお、上記複数の突起部４１１が形成される羽根部４０１の稜線ＲＬ２は、周方向における最大高さ位置を結んだ曲線で表される。
【０１２９】
上記撹拌翼４００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【０１３０】
上記構成の撹拌翼４００によれば、水流が衝突する箇所に複数の突起部４１１を設けたことによって、各突起部４１１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により下流側の水流に対して揚力が発生する。この揚力によって、羽根部１１０の上側を通過する水流が下流側で剥離しないように抑え込み、周方向の水流を強化する。
【０１３１】
これにより、簡単な構成で撹拌槽３０内の水流を強化することができ、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。
【０１３２】
さらに、撹拌翼４００を正逆反転する回転によって洗濯水を撹拌する洗濯機において、上方から見て反時計回りを正回転方向としたとき、羽根部４０１,４０１の正回転方向の前縁側のみに複数の突起部４１１が設けられている。これにより、正回転方向の洗濯水の流れが強化される一方、逆回転方向では、洗濯水の流れが強化されないので、回転方向によって異なる水流を作り出すことが可能になり、より複雑な水流を形成できる。このような複雑な水流により洗剤などが溶けやすくなり、洗浄力を向上できる。
【０１３３】
また、羽根部４０１(隆起部)の径方向に延びる稜線ＲＬ２に対して周方向の一方に間隔をあけてかつ稜線ＲＬ２に沿うように複数の突起部４１１を設けることによって、正逆反転する回転をすることで複雑な水流を形成することができる。
【０１３４】
なお、撹拌翼４００の中央部分に、撹拌翼４００と共に一体となって回転するスクリュー(流体流発生部)を設けてもよい。このスクリューによって、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、羽根部に設けられた複数の突起部によって強化された水流をさらに強化できる。
【０１３５】
また、撹拌翼４００の中央に開口部を設けてもよい。この開口部を介して、撹拌翼の下側から吸い込めるため、羽根部の複数の突起部において発生する縦渦により強化された水流により、中央部の吹き出し流を強化することができる。羽根部の両側に複数の突起部を設けると、反転時に発生する中央部の吸込み流がさらに強化されるため、吹き出しにくくなってしまう可能性がある。中央部の吹き出し流のみを強化したい場合には、吹き出すときにのみ機能する複数の突起部を設けるとよい。
【０１３６】
さらに、上記スクリューを収容するスクリュー収納部を覆うようにキャップ状の保護カバーを取り付けることにより、スクリューにより洗濯物が傷むのを防止できる。その保護カバーに複数の突起部を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【０１３７】
〔第５実施形態〕
図１２はこの発明の第５実施形態の撹拌翼５００の分解斜視図を示している。この撹拌翼５００は、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられ、図１を援用する。
【０１３８】
上記撹拌翼５００は、図１２に示すように、直径が４００ｍｍの円盤状であり、周縁部５００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。この撹拌翼５００の表面には、中心角９０°で放射状に配列された羽根部５１０および羽根部５２０が突出して形成されている。羽根部５１０および羽根部５２０は、周方向に交互に配列されている。また、羽根部５１０,５２０に対して周方向に隣接する４つの凹部５０２を設けている。なお、撹拌翼５００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【０１３９】
上記２つの羽根部５１０は、回転中心に対して点対称で、かつ、径方向の内周と外周との中間付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。一方、２つの羽根部５２０は、回転中心に対して点対称で、かつ、外周側付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。
【０１４０】
この羽根部５１０,５２０は、撹拌翼５００の一面に配されて軸方向に突出している。
【０１４１】
また、羽根部５１０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に等間隔で並ぶように複数のこぶ状の突起部５１１を設けている。この羽根部５１０の複数の突起部５１１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部５１１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部５１１の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１４２】
また、羽根部５２０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に間隔をあけて並ぶように複数のこぶ状の突起部５２１を設けている。この羽根部５２０の複数の突起部５２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部５２１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部５２１の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１４３】
これによって、洗濯水の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼５００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。これにより、洗濯水の撹拌翼５００に対する作用が均等になるので、撹拌翼５００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【０１４４】
上記撹拌翼５００の羽根部５１０,５２０表面に複数のリブ５０３ａを設けると共に、撹拌翼５００の凹部５０２表面に複数のリブ５０３ｂを設けている。
【０１４５】
隣接するリブ５０３ａ間およびリブ５０３ｂ間に撹拌翼５００を貫通する多数の小孔５０４が設けられている。この小孔５０４は、羽根部５１０,５２０にも設けられている。小孔５０４は、撹拌翼５００の回転時、負圧となる撹拌翼５００の裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。
【０１４６】
また、撹拌翼５００の中央部分に、直径が１００ｍｍのスクリュー収納部５４０が設けられている。このスクリュー収納部５４０の中心に軸部５５０を立設している。
【０１４７】
また、撹拌翼５００は、軸部５５０に取り付けられたスクリュー６００と、そのスクリュー６００を収容するスクリュー収納部５４０を覆うように取り付けられたキャップ状の保護カバー７００を有する。このスクリュー６００は、上下方向の流体流れを発生させる流体流発生部の一例である。上記保護カバー７００は、透明樹脂からなり、内側のスクリュー６００が目視できるようになっている。
【０１４８】
図１３は撹拌翼５００のスクリュー６００を斜め上方から見た斜視図を示し、図１４は撹拌翼５００のスクリュー６００を斜め下方から見た斜視図を示している。
【０１４９】
このスクリュー６００は、図１３,図１４に示すように、軸穴６０１ａを有する円筒部６０１と、円筒部６０１の側面に周方向等間隔に設けられた４つのブレード６０２を有する。
【０１５０】
上記スクリュー６００は、上方から見て反時計回りに回転するときの前縁部６０２ａが波形状をしている。この波形状の前縁部６０２ａは、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する波のピッチが徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって波の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１５１】
スクリュー６００の円筒部６０１の軸穴６０１ａに軸部５５０(図１２に示す)が挿入される。このとき、スクリュー６００の円筒部６０１に設けられたキー溝６０１ｂ,６０１ｂに軸部５５０(図１２に示す)のキー５５０ａ,５５０ａが嵌合する。
【０１５２】
また、図１５は上記撹拌翼５００の保護カバー７００を斜め上方から見た斜視図を示している。この保護カバー７００は、図１５に示すように、ドーム部７０１と、ドーム部７０１の下側縁から下方に延びる筒部７０２と、筒部７０２の下端から下方に延びる４つの脚部７０３を有する。この脚部７０３の下端に係合爪７０３ａが設けられている。
【０１５３】
上記ドーム部７０１の表面に複数のこぶ状の第１突起部７１０とその第１突起部７１０よりも小さい複数のこぶ状の第２突起部７２０を設けている。また、ドーム部７０１の第１,第２突起部７１０,７２０を除く領域に、複数の小孔７０４を設けている。
【０１５４】
図１６に示す撹拌翼５００は、スクリュー６００と保護カバー７００を取り付けた状態の上面図を示している。図１６において、図１２と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１５５】
図１７は図１６のXVII−XVII線から見た縦断面図を示している。図１７において、図１２と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１５６】
また、図１８はスクリュー６００と保護カバー７００を取り付けた状態の撹拌翼５００の斜視図を示している。図１８において、図１２と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１５７】
また、図１９は保護カバー７００を外した状態の撹拌翼５００の上面図を示している。図１９において、図１２と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１５８】
さらに、図２０は図１９に示す撹拌翼５００を右側方から見た側面図を示している。図２２において、図１２〜図１９と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１５９】
図２０に示すように、羽根部５１０の裏側の溝部５１７に、径方向に延びる薄板状のブレード部５１８を立設している。
【０１６０】
図２１は上記撹拌翼５００の裏面図を示している。図２１に示すように、撹拌翼５００の下面の中心に、軸孔５０６を有するボス部５３０を立設している。このボス部５３０の軸孔５０６に撹拌翼軸４５の先端を固定する。また、羽根部５１０(図１９に示す)の裏側の溝部５１７に、径方向に延びる薄板状のブレード部５１８を立設している。また、羽根部５２０(図１９に示す)の裏側の溝部５２７に、径方向に延びる薄板状のブレード部５２８を立設している。
【０１６１】
この羽根部５１０と溝部５１７とは、表裏一体の関係にある。また、この羽根部５２０と溝部５２７とは、表裏一体の関係にある。この溝部５１７,５２７の外周側の開放端５１７ａ,５２７ａは、撹拌槽３０の周壁３０ｂ(図１に示す)に面する。
【０１６２】
上記ブレード部５１８,５２８は撹拌翼５００の中心に近い内端から径方向に一定の高さで水平方向に延びた後、外端に行くほど内周側に対して外周側の高さが徐々に低くなるように形成されている。このような形状のブレード部５１８,５２８は径方向に水を掻くのに適する。したがって、撹拌翼５００の回転によって、ブレード部５１８,５２８は、撹拌翼５００と撹拌槽３０の周壁３０ｂとの間の洗濯水を掻いて溝部５１７,５２７に沿って径方向の外側に強い水流を発生させる。
【０１６３】
上記撹拌翼５００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【０１６４】
また、図２２は上記撹拌翼５００の保護カバー７００とスクリュー６００を外した状態の上面図を示している。図２２において、図１２〜図１９と同一の構成部には同一参照番号を付している。
【０１６５】
図２２に示すように、撹拌翼５００の中央部分のスクリュー収納部５４０に、複数の開口部５４０ａを設けている。この開口部５４０ａは、扇状の開口を複数有する。この開口部５４０ａによって、撹拌翼５００の中央部分の裏面側と上面側との間で上下方向に洗濯水が流れる流路を形成する。
【０１６６】
次に、図２３,図２４に従って撹拌翼５００の水流について説明する。
【０１６７】
図２３は撹拌翼５００を上方から見て時計回りに回転させたときの水流を示し、図２４は撹拌翼５００を上方から見て反時計回りに回転させたときの水流を示している。図１２〜図１９と同一の構成部には同一参照番号を付している。また、図２３,図２４では、図を見やすくするために保護カバー７００を省略している。
【０１６８】
上記構成の撹拌翼５００によれば、図２３に示すように、上方から見て時計回りに撹拌翼５００を回転させることによって、撹拌翼５００の中央のスクリュー６００も撹拌翼５００と共に一体に回転する。
【０１６９】
このとき、撹拌翼５００の裏側の空間は、洗濯水が外側に押し出された後、負圧の状態となるため、撹拌翼５００の中心近傍の複数の小孔５０４から新たな洗濯水が流入し、撹拌翼５００の上方の回転中心付近では下方向に下降する水流が発生する。これにより、中心側を下降する水流と外周側を上昇する水流により撹拌槽３０内で洗濯水が継続して循環する。
【０１７０】
このスクリュー６００の時計回りの回転(逆回転)により、撹拌翼５００の中央部分で洗濯水が吸い込まれて、開口部５４０ａ(図２２に示す)を介して撹拌翼５００の下側に流入し、遠心力によって溝部５１７,５２７(図２１に示す)の内周側から外周側に向かって径方向に水が流れる。このとき、溝部５１７の薄板状のブレード部５１８および溝部５２７の薄板状のブレード部５２８がオール(oar)のように機能して水が外側に掻き出され、撹拌槽３０の周壁３０ｂ(図２１に示す)に向かって強い水流が形成される。
【０１７１】
そして、撹拌翼５００の溝部５１７,５２７から流出した水は、撹拌翼５００と周壁３０ｂとの隙間を通り、周壁３０ｂに沿って上昇する。
【０１７２】
一方、図２４に示すように、上方から見て反時計回りに撹拌翼５００を回転させることによって、撹拌翼５００の中央のスクリュー６００が撹拌翼５００と共に一体に回転する。
【０１７３】
このスクリュー６００の反時計回りの回転(正回転)により、撹拌翼５００の中央部分の下側から開口部５４０ａ(図２２に示す)を介して洗濯水が吹き出する。このとき、遠心力によって溝部５１７,５２７の内周側から外周側に向かって径方向に水が流れる。このとき、溝部５１７の薄板状のブレード部５１８および溝部５２７の薄板状のブレード部５２８がオール(oar)のように機能して水が外側に掻き出され、撹拌槽３０の周壁３０ｂに向かって強い水流が形成される。
【０１７４】
そして、撹拌翼５００の溝部５１７,５２７から流出した水は、撹拌翼５００と周壁３０ｂとの隙間を通り、周壁３０ｂに沿って撹拌槽３０の上部へ上昇する。
【０１７５】
このとき、撹拌翼５００の正回転,逆回転のいずれにおいても、撹拌槽３０の水面には上下に振動する波が発生し、溝部の数に応じた隆起部分が形成される。
【０１７６】
上記撹拌翼５００によれば、スクリュー６００の回転によって、撹拌槽３０の中央部分に上下往復水流(吸い込み流・吹き出し流)を発生させることが可能となる。特に、これまでの撹拌翼では発生できなかった吹き出し流の発生によって、撹拌力が大幅に高まる。
【０１７７】
また、撹拌翼５００に開口部５４０ａを設けることによって、図２４に示すように、羽根部５１０の複数の突起部５１１および羽根部１２０の複数の突起部５２１により強化された水流で、開口部５４０ａからの吹き出し流をさらに強化できる。
【０１７８】
上記第５実施形態の撹拌翼５００によれば、撹拌翼５００自体の回転によって洗濯水が衝突する羽根部５１０,５２０の前縁側に、径方向に間隔をあけて並ぶように複数の突起部５１１,５２１を設けることによって、各突起部５１１,５２１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により洗濯水に対して揚力が発生する。この洗濯水に対する揚力によって、羽根部５１０,５２０の上側を流れる洗濯水が下流側で剥離しないように抑え込む。これにより、簡単な構成で洗濯水の流れを強化することにより、洗濯水中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌することができる。
【０１７９】
また、撹拌翼５００を正逆反転する回転によって洗濯水を撹拌する洗濯機において、上方から見て反時計回りを正回転方向としたとき、羽根部５１０,５２０の正回転方向の前縁側のみに複数の突起部５１１,５２１が設けられている。これにより、正回転方向の洗濯水の流れが強化される一方、逆回転方向では、洗濯水の流れが強化されないので、回転方向によって異なる水流を作り出すことが可能になり、より複雑な水流を形成できる。特に撹拌翼を用いた洗濯機では、このような複雑な水流により洗剤などが溶けやすくなり、洗浄力を向上できる。
【０１８０】
また、撹拌翼５００の中央部分に設けられたスクリュー６００(流体流発生部)が撹拌翼５００と共に一体となって回転することにより、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼５００の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、羽根部５１０,５２０に設けられた複数の突起部５１１,５２１によって強化された水流をさらに強化できる。
【０１８１】
さらに、撹拌翼５００の中央に開口部５４０ａがあり、撹拌翼５００の下側から吸い込めるため、羽根部５１０,５２０の複数の突起部５１１,５２１において発生する縦渦により強化された水流により、中央部の吹き出し流を強化することができる。羽根部５１０,５２０の両側に複数の突起部を設けると、反転時に発生する中央部の吸込み流がさらに強化されるため、吹き出しにくくなってしまう可能性がある。中央部の吹き出し流のみを強化したい場合には、吹き出すときにのみ機能する複数の突起部を設けるとよい。
【０１８２】
さらに、キャップ状の保護カバー７００に複数の突起部７１０,７２０を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【０１８３】
従来の撹拌翼では、例えば粉末洗剤や洗濯石鹸が溶けにくく、粉末洗剤や洗濯石鹸が溶け残ると、洗浄液に含まれる洗剤の濃度が低くなり洗浄力が弱くなるだけでなく、溶け残りが撹拌翼や洗濯機の壁面や底などに蓄積し、そこに黒カビなどの雑菌が繁殖して、撹拌翼や洗濯機が汚染されてしまうという問題があった。
【０１８４】
これに対して、この第５実施形態の撹拌翼５００によれば、図１３に示すように、上方から見て反時計回り(左回転)において、スクリュー６００(流体流発生部)のブレード６０２の前縁部６０２ａの複数の波形状の先端から縦渦が発生して、各ブレード６０２で発生した縦渦同士がぶつかり合うことで洗剤粉を効率よく撹拌して溶かし、洗浄効果を高めることができる。
【０１８５】
〔第６実施形態〕
図２５はこの発明の第６実施形態の撹拌翼８００の上面図を示している。この第６実施形態の撹拌翼８００は、スクリュー９００を除いて第５実施形態の撹拌翼５００と同一の構成をしており、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられ、図１を援用する。
【０１８６】
上記撹拌翼８００は、図２５に示すように、直径が４００ｍｍの円盤状であり、周縁部８００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。この撹拌翼８００の表面には、中心角９０°で放射状に周方向に交互に配列された羽根部８１０および羽根部８２０が突出して形成されている。また、羽根部８１０,８２０に対して周方向に隣接する４つの凹部８０２を設けている。なお、撹拌翼８００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【０１８７】
上記２つの羽根部８１０は、回転中心に対して点対称で、かつ、径方向の内周と外周との中間付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。一方、２つの羽根部８２０は、回転中心に対して点対称で、かつ、外周側付近が最も高く上方に膨らんだ形状をしている。
【０１８８】
この羽根部８１０,８２０は、撹拌翼８００の一面に配されて軸方向に突出している。
【０１８９】
また、羽根部８１０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に等間隔で並ぶように複数のこぶ状の突起部８１１を設けている。この羽根部８１０の複数の突起部８１１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部８１１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部８１１の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１９０】
また、羽根部８２０の前縁側(反時計回りを正回転とした場合)に径方向に間隔をあけて並ぶように複数のこぶ状の突起部８２１を設けている。この羽根部８２０の複数の突起部８２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部８２１の間隔が徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって突起部８２１の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１９１】
上記撹拌翼８００の羽根部８１０,８２０表面に複数のリブ８０３ａを設けると共に、撹拌翼８００の凹部８０２表面に複数のリブ８０３ｂを設けている。
【０１９２】
隣接するリブ８０３ａ間およびリブ８０３ｂ間に撹拌翼８００を貫通する多数の小孔８０４が設けられている。この小孔８０４は、羽根部８１０,８２０にも設けられている。小孔８０４は、撹拌翼８００の回転時、負圧となる撹拌翼８００の裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。
【０１９３】
また、撹拌翼８００の中央部分にスクリュー収納部８４０が設けられている。このスクリュー収納部８４０の中心に軸部８５０を立設している。
【０１９４】
そして、撹拌翼８００は、軸部８５０に取り付けられたスクリュー９００と、そのスクリュー９００を収容するスクリュー収納部８４０を覆うように取り付けられたキャップ状の保護カバー１０００(図２７に示す)を有する。このスクリュー９００は、流体流発生部の一例である。
【０１９５】
上記第６実施形態の撹拌翼８００は、スクリュー９００を除いて第５実施形態の撹拌翼５００と同一の構成をしている。
【０１９６】
また、図２６は上記撹拌翼８００のスクリュー９００を斜め上方から見た斜視図を示している。このスクリュー９００は、図２６に示すように、軸穴９０１ａを有する円筒部９０１と、円筒部９０１の側面に周方向等間隔に設けられた８つのブレード９０２を有する。
【０１９７】
上記スクリュー９００は、上方から見て反時計回りに回転するときの前縁部９０２ａが波形状をしている。この波形状の前縁部９０２ａは、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する波のピッチが徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって波の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１９８】
また、スクリュー９００は、上方から見て反時計回りに回転するときの後縁部９０２ｂが波形状をしている。この波形状の後縁部９０２ｂは、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する波のピッチが徐々に狭くなっており、かつ、径方向内側から径方向外側に向かって波の大きさが徐々に小さくなっている。
【０１９９】
スクリュー９００の円筒部９０１の軸穴９０１ａに軸部８５０(図２５に示す)が挿入される。このとき、スクリュー９００の円筒部９０１に設けられた２つのキー溝９０１bに軸部８５０のキー(図示せず)が嵌合する。
【０２００】
図２７は上記スクリュー９００を含む要部の側面図を示しており、図２７において、１０００は保護カバーである。図２７に示すように、上方から見て反時計回りに回転すると、下側から上側に向かって水流が発生する。
【０２０１】
図２８は上記スクリュー９００のブレード９０２により発生する縦渦を示す模式図である。図２８の(ａ)において、上方から見て反時計回り(左回転)において、ブレード９０２の前縁部９０２ａの複数の波形状の先端から縦渦が発生する。そして、各ブレード９０２で発生した縦渦同士がぶつかり合うことで洗剤粉を効率よく撹拌して溶かし、洗浄効果を高めることができる。
【０２０２】
一方、図２８の(ｂ)において、上方から見て時計回り(右回転)において、ブレード９０２の後縁部９０２ｂが前縁側となって、その複数の波形状の先端から縦渦が発生する。そして、各ブレード９０２で発生した縦渦同士がぶつかり合うことで洗剤粉を効率よく撹拌して溶かし、洗浄効果を高めることができる。
【０２０３】
また、スクリュー９００のブレード９０２により発生する縦渦によりブレード９０２からの剥離が抑制されるので、ブレード９０２の傾きを大きくすることが可能になり、上下方向の水流をさらに強化することができる。
【０２０４】
〔第７実施形態〕
図２９はこの発明の第７実施形態の撹拌翼１１００の上面図を示している。この撹拌翼１１００は、第１実施形態の洗濯機１と同様の構成の洗濯機に用いられ、図１を援用する。
【０２０５】
この第７実施形態の撹拌翼１１００は、図２９に示すように、撹拌翼１１００は、直径が４００ｍｍの円盤状であり、撹拌翼１１００の表面は、周縁部１１００ａに対して中心に行くほど深くなる盆状に形成されている。撹拌翼１１００の表面には中心角１８０°で放射状に配される２つの羽根部１１０１が突出して形成されている。この２つの羽根部１１０１は、隆起部である。なお、撹拌翼１１００の直径は、洗濯機の構成などに応じて適宜設定してよい。
【０２０６】
２つの羽根部１１０１,１１０１は同一形状に形成され、撹拌翼１１００が２回対称の回転対称に形成される。この撹拌翼１１００を３回対称や４回対称に形成してもよい。羽根部１１０１は、回転方向に対向する第１側壁１１０１ａと第２側壁１１０１ｂの上端を略平面形状となる上壁１１０１ｃで連結される。上壁１１０１ｃの両側縁は、上方から見て撹拌翼１１００の中心線に対して外周を第１側壁１１０１ａの側に傾斜するように湾曲して形成される。
【０２０７】
また、隣接する羽根部１１０１間に中央が下がる曲面の底面部１１０２が設けられ、第１側壁１１０１ａの下端と第２側壁１１０１ｂの下端とが底面部１１０２により連結される。洗濯時に撹拌翼１１００が回転し、羽根部１１０１によって撹拌槽３０(図１に示す)内に洗濯水の水流を発生させる。上記底面部１１０２は、凹部の一例である。
【０２０８】
上記撹拌翼１１００と撹拌槽３０で撹拌装置を構成している。
【０２０９】
上記撹拌翼１１００において、２つの羽根部１１０１(隆起部)のうちの一方から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって底面部１１０２(凹部)に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって他方の羽根部１１０１に連なる。
【０２１０】
また、撹拌翼１１００の中央部分に、直径が１６０ｍｍのスクリュー収納部１１４０が設けられている。このスクリュー収納部１１４０の中心に軸部１１５０を立設している。また、スクリュー収納部１１４０に、複数の開口部１１４０ａを設けている。この開口部１１４０ａは、扇状の開口を複数有する。この開口部１１４０ａによって、撹拌翼１１００の中央部分の裏面側と上面側との間で上下方向に洗濯水が流れる流路を形成する。
【０２１１】
そして、撹拌翼１１００は、軸部１１５０に取り付けられたスクリュー１２００と、そのスクリュー１２００を収容するスクリュー収納部１１４０を覆うように取り付けられたキャップ状の保護カバー(図示せず)を有する。このスクリュー１２００は、流体流発生部の一例である。
【０２１２】
このスクリュー１２００は、第５実施形態のスクリュー６００と同一の構成をしている。また、保護カバーは、第５実施形態の保護カバー７００と同一の構成をしている。
【０２１３】
上記撹拌翼１１００の中央部分に設けられたスクリュー１２００(流体流発生部)が撹拌翼１１００と共に一体となって回転することにより、上下方向の水流を発生する。これにより、撹拌翼１１００の中心側から吹き出す水流を生成することが可能になり、水流を強化できる。
【０２１４】
さらに、撹拌翼１１００の中央に開口部１１４０ａがあり、撹拌翼１１００の下側から吸い込めるため、中央部の吹き出し流を強化することができる。
【０２１５】
さらに、キャップ状の保護カバーに複数の突起部を設けることによって、洗濯物をゴシゴシ洗う効果が得られる。
【０２１６】
なお、上記第７実施形態の撹拌翼１１００において、第３実施形態の撹拌翼３００と同様に、２つの羽根部１１０１の径方向に延びる稜線上に並ぶように複数の突起部を設けてもよい。
【０２１７】
上記第１〜第７実施形態では、撹拌翼を備えた洗濯機について説明したが、撹拌翼はこれに限らず、様々な流体を撹拌するための撹拌装置に適用することができる。
【０２１８】
また、上記第１〜第６実施形態では、羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に複数のこぶ状の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を設けたが、突起部の形状はこれに限らない。
【０２１９】
また、上記第１〜第７実施形態では、撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００,１１００の上面に羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０,１１０１を設けたが、羽根部を上面と下面の両方に設けた撹拌翼にこの発明を適用してもよい。
【０２２０】
〔第８実施形態〕
次に、この発明の第８実施形態の撹拌翼を備えた撹拌装置について説明する。
【０２２１】
この第８実施形態の撹拌装置は、上記第１〜第７実施形態のいずれか１つの撹拌翼と、その撹拌翼が回転可能に配置され、流体が貯留される撹拌槽(図示せず)とを備えている。ここで、流体は、洗濯水に限らず、あらゆる流体の撹拌にこの第８実施形態の撹拌装置を適用することができる。
【０２２２】
上記構成の撹拌装置によれば、撹拌槽内に配置された撹拌翼が回転することにより、撹拌槽内の流体を効果的に撹拌することができる。
【０２２３】
〔洗浄性能の評価試験〕
本発明者は、上記第５実施形態の撹拌翼において洗浄性能を評価するため、スクリューの大きさを変化させながら試験を行った。この評価試験では、スクリューを設けていない撹拌翼を比較例とし、０.５ｋｇの洗濯物を８５ｒｐｍで所定時間回転させて洗浄率を測定して比較すると共に、４.５ｋｇの洗濯物を８５ｒｐｍで所定時間回転させて洗浄率を測定して比較した。
【０２２４】
この洗浄性能の評価は、ＪＩＳ規格の規格番号「ＪＩＳ  Ｃ  ９６０６」の方法に従って行い、洗浄前後の汚染布の反射率から洗浄率を算出した。
【０２２５】
ここで、洗浄率とは、ＪＩＳ規格の規格番号「ＪＩＳ  Ｃ  ９６０６」で規定される標準洗濯機で洗濯した洗浄度を基準として、各洗濯機で測定した洗浄度を比率で示したものである。また、洗濯物は、１枚１００ｇの試験布を５枚(負荷０.５ｋｇ)または１枚５００ｇの試験布９枚(負荷４.５ｋｇ)使用して実施した。
【０２２６】
図３０は洗浄性能の評価におけるスクリューの占める割合と洗浄率の比との関係を示している。このグラフでは、横軸はスクリューの占める割合(スクリューの直径／撹拌翼の直径)を表し、縦軸は洗浄率の比(スクリューを設けた撹拌翼の洗浄率／スクリューを設けていない撹拌翼の洗浄率)を表す。
【０２２７】
これによると、スクリューの占める割合が０.５までは、スクリューを設けることにより洗浄率が強化されるが、スクリューの占める割合が０.５を超えると急激に洗浄率は低下する。
【０２２８】
より望ましくは、０.５ｋｇ時に１０％以上の効果が得られる０.１８〜０.３２の範囲にスクリューの占める割合を設定することにより、明らかな洗浄率の向上が得られる。
【０２２９】
なお、図３０のグラフに用いた詳細データを図３１,図３２に示している。この図３１は洗濯物０.５ｋｇにおける洗浄率と洗浄率の比を示し、図３２は洗濯物４.５ｋｇにおける洗浄率と洗浄率の比を示す。ここで、撹拌翼の直径は４００ｍｍである。
【０２３０】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第８実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第８実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【０２３１】
この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。
【０２３２】
この発明の撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００は、
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０と、上記羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に対して周方向に隣接した凹部１０２,２０２,５０２,８０２とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００であって、
上記羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の回転方向の前縁側に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を有することを特徴とする。
【０２３３】
上記構成によれば、撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００自体の回転によって流体が衝突する羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の前縁側に、径方向に間隔をあけて並ぶように複数の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を設けることによって、各突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により流体に対して揚力が発生する。この流体に対する揚力とは、羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の上側を流れる流体が下流側で剥離しないように抑え込む力である。これにより、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる。
【０２３４】
例えば、上記複数の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、剥離ポイントとなる羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の軸方向最大高さ位置から流れのやや上流側、すなわち最大高さ位置から周方向片側に寄った位置に設ける。
【０２３５】
なお、上記羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の回転方向の前縁側に複数の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を設けたが、正回転と逆回転が可能な撹拌翼では、正回転時は羽根部の正回転方向の前縁側に複数の突起部を設け、逆回転時は羽根部の逆回転方向の前縁側に複数の突起部を設ければよい。また、上記羽根部は、少なくとも一面に配されて軸方向に突出した１または複数の隆起部であってもよい。
【０２３６】
上記複数の突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、流体がぶつかって最も撹拌に寄与する箇所(隆起する羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の最も高い箇所や壁のように立ち上がった部分等)に設けて、敢えて流体を各突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１にぶつけることによって凹凸形状の凸部(突起部１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１)から縦渦を形成することで新たな運動エネルギー(回転エネルギー)を流体に与えて、羽根部１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０からの剥離を物理的に抑え込み、それによって流体の流れを強化する。
【０２３７】
また、正逆反転する回転によって流体を撹拌する撹拌翼では、羽根部の回転方向の前縁側および後縁側の両方に複数の突起部を設けた場合は、どちらの回転方向においても流体の流れを強化できる。
【０２３８】
また、この発明の撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００は、
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０と、上記羽根部２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に対して周方向に隣接した凹部２０２,５０２,８０２とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００であって、
上記羽根部２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を有し、
上記複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する上記突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１の間隔が徐々に狭くなっている。
【０２３９】
上記構成によれば、撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００自体の回転によって流体が衝突する羽根部１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に、径方向に間隔をあけて並ぶように複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を設けることによって、各突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により流体に対して揚力が発生する。この流体に対する揚力とは、羽根部１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の上側を流れる流体が下流側で剥離しないように抑え込む力である。これにより、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる。
【０２４０】
また、上記複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、径方向内側から径方向外側に向かって、互いに隣接する突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１の間隔が徐々に狭くなるようにすることによって、流体の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。これにより、流体の撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００に対する作用が均等になるので、撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【０２４１】
また、この発明の撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００は、
少なくとも一面に配されて軸方向に突出した羽根部２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０と、上記羽根部２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に対して周方向に隣接した凹部２０２,５０２,８０２とを備え、回転によって流体を撹拌する撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００であって、
上記羽根部１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に径方向に間隔をあけて並ぶように設けられ、上記流体が衝突する複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を有し、
上記複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、径方向内側から径方向外側に向かって上記突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１の大きさが徐々に小さくなっている。
【０２４２】
上記実施形態によれば、撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００自体の回転によって流体が衝突する羽根部１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０に、径方向に間隔をあけて並ぶように複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を設けることによって、各突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１から下流に向かって縦渦が形成される。この縦渦により流体に対して揚力が発生する。この流体に対する揚力とは、羽根部１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の上側を流れる流体が下流側で剥離しないように抑え込む力である。これにより、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる。
【０２４３】
また、上記複数の突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、径方向内側から径方向外側に向かって上記突起部２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１の大きさが徐々に小さくなるようにすることによって、流体の平均の速さが大きい領域(径方向外側)と小さい領域(径方向内側)における撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００表面のレイノルズ数が一定になるようにすることが可能になる。これにより、流体の撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００に対する作用が均等になるので、撹拌翼２００,３００,４００,５００,８００表面の水流アップ効果が均等に得られる。
【０２４４】
また、一実施形態の撹拌翼２００,４００,５００,８００では、
正逆反転する回転によって上記流体を撹拌する撹拌翼２００,４００,５００,８００であって、
上記複数の突起部２１１,２２１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１は、上記羽根部２１０,２２０,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の正回転方向の前縁側または後縁側の一方に設けられている。
【０２４５】
上記実施形態によれば、正逆反転する回転によって流体を撹拌する撹拌翼２００,４００,５００,８００において、羽根部２１０,２２０,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の正回転方向の前縁側または後縁側の一方に複数の突起部２１１,２２１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１が設けられていることによって、複雑な流体流れを形成することができる。
【０２４６】
例えば、複数の突起部２１１,２２１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１を、羽根部２１０,２２０,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０の正回転方向の前縁側のみに設けた場合、正回転方向の流体の流れが強化される一方、逆回転方向では、流体の流れが強化されないので、回転方向によって異なる流体流れを作り出すことが可能になり、より複雑な流体流れを形成できる。特に撹拌翼２００,４００,５００,８００を用いた洗濯機において、このような複雑な流体流れにより洗剤などが溶けやすくなり、洗浄力を向上できる。
【０２４７】
また、一実施形態の撹拌翼３００では、
上記羽根部３０１は、少なくとも一面に配されて軸方向に突出した１または複数の隆起部であり、
上記複数の突起部３１１は、上記隆起部の径方向に延びる稜線上に並ぶように設けられている。
【０２４８】
上記実施形態によれば、羽根部３０１としての隆起部の径方向に延びる稜線上に並ぶように複数の突起部３１１を設けることによって、各突起部３１１から下流に向かって縦渦が形成され、この縦渦により流体に対して揚力が発生する。この流体に対する揚力とは、隆起部の上側を流れる流体が下流側で剥離しないように抑え込む力である。これにより、簡単な構成で流体の流れを強化することにより、流体中の流れに乗る被撹拌物をより強力に撹拌することができる。
【０２４９】
上記撹拌翼３００において隆起部が１つの場合、隆起部の周方向における一端部から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって凹部３０２に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって隆起部の周方向における他端部に連なる。また、上記撹拌翼３００において隆起部が複数の場合、複数の隆起部のうちの１つの隆起部から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって凹部３０２に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって上記複数の隆起部のうちの他の隆起部に連なる。
【０２５０】
また、一実施形態の撹拌翼４００では、
上記羽根部４０１は、少なくとも一面に配されて軸方向に突出した１または複数の隆起部であり、
上記複数の突起部４１１は、上記隆起部の径方向に延びる稜線に対して周方向の一方に間隔をあけてかつ上記稜線に沿うように設けられている。
【０２５１】
上記実施形態によれば、羽根部４０１としての隆起部の径方向に延びる稜線に対して周方向の一方に間隔をあけてかつ稜線に沿うように複数の突起部４１１を設けることによって、正逆反転する回転をすることで複雑な流体流れを形成することができる。
【０２５２】
上記実施形態の撹拌翼４００において、隆起部が１つの場合、隆起部の周方向における一端部から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって凹部４０２に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって隆起部の周方向における他端部に連なる。また、上記実施形態の撹拌翼４００において、隆起部が複数の場合、複数の隆起部のうちの１つの隆起部から回転中心に対して周回しつつ徐々に高さが低くなって凹部４０２に至り、さらに周回しつつ徐々に高さが高くなって上記複数の隆起部のうちの他の隆起部に連なる。
【０２５３】
また、一実施形態の撹拌翼５００,８００では、
上記撹拌翼５００,８００の中央部分に設けられ、上記撹拌翼５００,８００と共に一体となって回転することにより上下方向の流体流れを発生する流体流発生部６００,９００を備えた。
【０２５４】
上記実施形態によれば、撹拌翼５００,８００の中央部分に設けられた流体流発生部６００,９００が撹拌翼５００,８００と共に一体となって回転することにより、上下方向の流体流れを発生する。これにより、撹拌翼５００,８００の中心側から吹き出す流体流れを生成することが可能になり、羽根部５１０,５２０,８１０,８２０に設けられた複数の突起部５１１,５２１,８１１,８２１によって強化された流体流れをさらに強化できる。
【０２５５】
なお、上記流体流発生部６００,９００は、プロペラやリボンスクリューなどの回転軸方向に流体の流れを生む推進装置であればよい。
【０２５６】
また、この発明の撹拌装置は、
上記撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００と、
上記撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００が回転可能に配置され、上記流体が貯留される撹拌槽３０と
を備えたことを特徴とする。
【０２５７】
上記構成によれば、撹拌槽３０内に配置された撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００が回転することにより、撹拌槽３０内の流体を効果的に撹拌することができる。
【０２５８】
また、この発明の洗濯機１は、
上記撹拌装置を備えたことを特徴とする。
【０２５９】
上記構成によれば、撹拌槽３０内に配置された撹拌翼１００,２００,３００,４００,５００,８００が回転することにより、撹拌槽３０内の水流を強化して効果的に撹拌でき、流体中の流れに乗る洗濯物をより強力に撹拌して洗浄力を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【０２６０】
この発明は、流体を撹拌する撹拌翼、撹拌装置および洗濯機に利用することができる。
【符号の説明】
【０２６１】
１…洗濯機
１０…外箱
１１…上面板
１２…ベース
１３…脚部
１４…洗濯物投入口
１５…上蓋
２０…水槽
３０…撹拌槽
３０ａ…底壁
３０ｂ…周壁
３１…脱水孔
３２…バランサ
４０…駆動ユニット
４１…モータ
４２…ベルト機構
４３…クラッチ・ブレーキ機構
４４…脱水軸
４５…撹拌翼軸
５１…接続管
６０…排水ホース
６１…排水口
６３…シールホルダ
６６…排水空間
６７…排水孔
６８…排水弁
７０…制御部
１００,２００,３００,４００,５００,８００,１１００…撹拌翼
１００ａ,２００ａ,３００ａ,５００ａ,８００ａ,１１００ａ…周縁部
１０２,２０２,５０２,８０２…凹部
１０３ａ,１０３ｂ,２０３ａ,２０３ｂ,５０３ａ,５０３ｂ,８０３ａ,８０３ｂ…リブ
１０４,２０４,３０４,５０４,８０４…小孔
１０６,５０６…軸孔
１１０,１２０,２１０,２２０,３０１,４０１,５１０,５２０,８１０,８２０,１１０１…羽根部
１１１,１２１,１２２,２１１,２２１,３１１,４１１,５１１,５２１,８１１,８２１…突起部
１１７,１２７,５１７,５２７…溝部
１１７ａ,５１７ａ,５２７ａ…開放端
１１８,５１８,５２８…ブレード部
１３０,５３０…ボス部
２４０…貫通穴
３０１ａ,１１０１ａ…第１側壁
３０１ｂ,１１０１ｂ…第２側壁
３０１ｃ,１１０１ｃ…上壁
３０２,４０２,１１０２…底面部
５４０,８４０,１１４０…スクリュー収納部
５４０ａ,１１４０ａ…開口部
５５０,８５０,１１５０…軸部
５５０ａ…キー
６００,９００,１２００…スクリュー
６０１,９０１…円筒部
６０１ａ,９０１ａ…軸穴
６０１ｂ,９０１ｂ…キー溝
６０２,９０２…ブレード
６０２ａ,９０２ａ…前縁部
７００,１０００…保護カバー
７０１…ドーム部
７０２…筒部
７０３…脚部
７０３ａ…係合爪
７０４…小孔
７１０…第１突起部
７２０…第２突起部
９０２ｂ…後縁部
【図１】
0006550249.tif 000002
【図２】
0006550249.tif 000003
【図３】
0006550249.tif 000004
【図４】
0006550249.tif 000005
【図５】
0006550249.tif 000006
【図６】
0006550249.tif 000007
【図７】
0006550249.tif 000008
【図８】
0006550249.tif 000009
【図９】
0006550249.tif 000010
【図１０】
0006550249.tif 000011
【図１１】
0006550249.tif 000012
【図１２】
0006550249.tif 000013
【図１３】
0006550249.tif 000014
【図１４】
0006550249.tif 000015
【図１５】
0006550249.tif 000016
【図１６】
0006550249.tif 000017
【図１７】
0006550249.tif 000018
【図１８】
0006550249.tif 000019
【図１９】
0006550249.tif 000020
【図２０】
0006550249.tif 000021
【図２１】
0006550249.tif 000022
【図２２】
0006550249.tif 000023
【図２３】
0006550249.tif 000024
【図２４】
0006550249.tif 000025
【図２５】
0006550249.tif 000026
【図２６】
0006550249.tif 000027
【図２７】
0006550249.tif 000028
【図２８】
0006550249.tif 000029
【図２９】
0006550249.tif 000030
【図３０】
0006550249.tif 000031
【図３１】
0006550249.tif 000032
【図３２】
0006550249.tif 000033