(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯機外枠内に配される水槽と、この水槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容するドラムと、このドラムを回転駆動するモータと、前記洗濯機外枠と前記水槽との間に装備し前記水槽の荷重を受ける防振ばねと、前記水槽と外枠の間に装備し水槽の振動を抑制する防振ダンパと、前記洗濯機外枠の前面に衣類を投入する投入口と、この投入口と前記水槽を繋ぐベローズと、排水流路に設けられた排水弁と、前記ドラムを回転して行う脱水工程とを備えたドラム式洗濯機において、前記脱水中、前記ドラムが所定回転数に達すると開いていた排水弁を閉じるようにしたものであって、前記所定回転数は、前記排水弁が開いたままだと、前記ベローズが磨耗する回転数であることを特徴とするドラム式洗濯機。
【請求項２】
請求項１において、
前記所定回転数は、前記排水弁が開いたままだと、前記ベローズ同士が接触したり、前記水槽と前記ベローズが接触したりする回転数であることを特徴とするドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機に関し、特にドラム式洗濯機の脱水性能の向上および高信頼性に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のドラム式洗濯機は、例えば、特開２００３−１５９４９４号公報に開示されている。この従来技術に記載のドラム式洗濯機は、外周側に多数の通水孔を有し洗濯物を洗濯脱水するために回転するドラムと、このドラムを内包する水槽と、この水槽の振動を低減するために水槽に設けられた重りと、水槽を収納する洗濯機外枠と、水槽と洗濯機外枠との間に装備し水槽の荷重を受ける防振ばねと、水槽と洗濯機外枠の間に装備し水槽の振動を抑制する防振ダンパと、ドラムを駆動するモータと、一端をドラムの回転中心に固定した回転軸を備えた構成になっている。
【０００３】
また、洗浄・すすぎ工程時にはドラムはモータにより低速回転駆動され、ドラム内の洗濯物を持ち上げ水面上に落下させて洗浄・すすぎを行う。脱水工程時には、ドラムを高速回転させて遠心力により洗濯物内の水を抜き脱水を行う。この脱水工程では、すすぎ性能向上や乾燥時間短縮等のために脱水性能（含水量低減）向上を目指し、脱水時の洗濯物に加わる遠心力を大きくするために、可能な限りドラムを高速で回転させ脱水を行っている。この高速回転脱水時にベローズ等の磨耗を防ぐために、ベローズの各部が十分隙間を持つ形状になっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５９４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、脱水性能向上のためにドラムをできるだけ高速で回転させ脱水を行いたいが、ドラムが回転することにより発生する遠心力により、ドラム内の空気が外周側に移動し、水槽内部で外周側の圧力が高く、内周側の圧力が低くなるという現象が発生する。このとき、外枠に設けられた投入口の投入口蓋とベローズとドラム開口部により形成されている空間も、水槽（ドラム）内周側に繋がっているため負圧になり、そのため前記空間が小さくなろうとする力が発生する。前記空間が小さくなるとき、投入口蓋は固定されているため、一番動きやすい水槽が、投入口蓋に吸いつけられるように、ベローズを圧縮変形しながら前へ移動する。この現象は、ドラムが高速で回転するほど内外周の圧力差が大きくなるため、回転数が高くなるほど水槽の移動量は大きくなる。このように、水槽が前へ移動する量が大きくなると、ベローズの磨耗防止に設けられている隙間が減少し、ベローズ同士が接触したり、水槽とベローズが接触してしまい、ベローズが破損してしまうという問題があった。そのうえ、洗濯機本体の小型化や、ドラム径の大型化が進むと、ベローズを配置するスペースが従来以下に減少してしまい、ベローズの磨耗を防ぐ目的である各部の隙間が十分取れなくなり、従来以上の回転数で脱水を行うことが難しい問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、脱水性能向上のために、高速回転で脱水を行う場合の水槽移動量を低減し、脱水性能と信頼性が高いドラム式洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、洗濯機外枠内に配される水槽と、この水槽内に回転可能に設けられるとともに洗濯物を収容するドラムと、このドラムを回転駆動するモータと、前記洗濯機外枠と前記水槽との間に装備し前記水槽の荷重を受ける防振ばねと、水槽と外枠の間に装備し水槽の振動を抑制する防振ダンパと、前記洗濯機外枠の前面に衣類を投入する投入口と、この投入口と前記水槽を繋ぐベローズを備えたドラム式洗濯機において、脱水中に排水弁を閉じることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
すなわち、水槽の外周側から外気へ逃げる空気を抑えたり、ドラム内周側に外気を取り込んだり、圧力の高い水槽外周側と圧力の低い水槽内周側を繋ぐ循環風路を設けたり、乾燥用送風ファンを回転させ圧力が低い内周側へ強制的に空気を送り込むことによって、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。また、水槽の前後方向に、変位量によりばね定数が変化するばねや、水槽と隙間を有して配置されたばねを設けることによっても、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。以上により、高速回転脱水による脱水性能向上と、高速回転脱水時のベローズの磨耗低減による信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例１〜６を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施例の構成を図１から図４を用いて説明する。
【００１１】
図１はドラム式洗濯機の断面図である。図１において、１は洗濯機外枠、２は外枠１の上部に取り付けられている天板、３はドラム４を内包し洗濯水を溜める水槽、５はドラム４の外周に設けた通水孔、６はドラム４の内周に設けドラム４が回転するときに洗濯物を持ち上げるバッフル、７はドラム４の駆動用モータ１０を取り付けるためのベース、モータ１０はステータ８とロータ９で構成され、１１はロータ９の回転をドラム４に伝達する回転軸、１２は水槽３の振動を低減させる重り、１３は水槽３と外枠１の投入口を弾性接続するベローズ、１４は外枠１の投入口からの水漏れや洗濯物の飛び出しを防止する投入口蓋、１５はドラム式洗濯機の様々な設定の操作や制御を行う操作制御部、１６は水槽３を外枠１に吊り下げる防振ばね、１７は水槽３の振動を減衰させるための防振ダンパ、２０は脱水時に洗濯物の片寄り等により発生する不つりあいを低減する液体バランサである。洗濯物は、投入口蓋１４を開き外枠１の投入口からベローズ１３の中を通り、ドラム開口部２１よりドラム４内に入れられる。そして、洗濯・脱水を行うため、洗濯時は吸水弁１８を開き洗濯水を供給し、脱水時は排水弁１９を開き洗濯水を排水し、ドラム４を高速回転させ遠心力で洗濯物内の水分を除去する遠心脱水を行う。図２は、横軸は脱水回転数で縦軸は水槽３が前側に移動する量との関係を示す図であり、ドラム４の回転数の上昇とともに水槽は前側へ徐々に移動することが分かる。前述したように、この高速回転脱水時の水槽３が移動する要因は以下のように考えられる。ドラム４が回転することにより発生する遠心力により、ドラム４内の空気が外周側に移動し、水槽３内部で外周側の圧力が高く、内周側の圧力が低くなるという現象が発生する。このとき、外枠１に設けられた投入口の投入口蓋１４とベローズ１３とドラム開口部２１により形成されている空間も、水槽３（ドラム４）内周側に繋がっているため負圧になり、そのため前記空間が小さくなろうとする力が発生する。前記空間が小さくなるとき、投入口蓋１４は固定されているため、一番動きやすい水槽３が、投入口蓋１４に吸いつけられるように、ベローズ１３を圧縮変形しながら前へ移動する。この現象は、ドラム４が高速で回転するほど内外周の圧力差が大きくなるため、回転数が高くなるほど水槽３の移動量は大きくなる。このように、水槽３が前へ移動する量が大きくなると、ベローズ１３の磨耗防止に設けられている隙間が減少し、ベローズ１３同士が接触したり、水槽３とベローズ１３が接触してしまい、ベローズ１３が破損してしまう。
【００１２】
ここで、この水槽３の移動量低減方法として以下のことが考えられる。
【００１３】
（１）水槽３の外周側と外気が繋がっている流路を塞ぐ
（２）水槽３（ドラム４）の内周側に外気を取り込み、負圧を低減する
（３）圧力の高い水槽３外周側周辺と、圧力の低い水槽３内周側を繋ぐ循環風路を設け        る
（４）（２）の吸気流路および（３）の循環風路に、ファン等を設け強制的に空気を送        り込む
（５）水槽３の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える
そこで、本発明の実施例１は、上述の水槽３移動量の低減方法（１）について、水槽３の外周側から外気に繋がっている排水系の流路を用いた実施例である。一般の洗濯機は排水流路に排水弁１９を設け、この排水弁１９の開閉により、洗濯時は水槽３に水を溜め、脱水時には水槽３内に溜めてある洗濯水や洗濯物から出る水を排水している。ここで、排水弁１９を開・閉したときの脱水回転数と水槽３の移動量について説明する。図２の点線で表しているものが排水弁１９を開いた場合の脱水回転数と水槽３の移動の関係図で、実線で表しているのが排水弁１９を閉じた場合の関係図になっている。図のように、排水弁１９を開いていると、圧力が高い水槽３外周側の空気が排水弁１９を通り排水流路から外気に逃げてしまい、水槽３内周側の空気がより外周側に移動することにより、内周側の空気が減少し負圧が大きくために、排水弁１９を閉じた場合に比べて水槽３の移動量が多くなってしまう。しかし、上述したように、脱水時には排水を行わなければならないため、脱水工程全ての時間において排水弁１９を閉じておくことは不可能である。そこで、例えば図３および図４に示すように、設定した回転数（従来通りのベローズ１３の磨耗が起きない変位ｘ１の回転数Ｎ１）以上の場合のみ、排水弁１９を閉じて、脱水性能を向上させるために脱水回転数をＮ２（変位がｘ１のところ）まで上昇させる。しかし、そのまま回転を持続させていると水槽３内に水が溜ってしまうので、Ｔ１時間経過したら、排水弁１９を開き脱水回転数をＮ１まで低下させる。ここで、排水時間Ｔ２だけ待ち排水作業を行い、その後、脱水設定時間Ｔ０まで経過していない場合には、再度排水弁１９を閉じて、脱水回転数をＮ２まで上昇させる。という動作を繰り返し、設定時間Ｔ０を経過したら脱水は終了する。という図４のフローチャートのような運転を行うことによって、図３に示すように従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。ここで、脱水回転数Ｎ２で回転している時間Ｔ１は、製品により異なってしまうため、最大洗濯容量で製品化前にあらかじめ検討する必要がある。排水時間Ｔ２についても同様である。
【実施例２】
【００１４】
次に、上述した水槽３移動量の低減方法（２）（水槽３の内周側に外気を取り込み、負圧を低減する）について以下、本発明の一実施例の構成を図５から図１１を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図１とほぼ同じだが、水槽３の振動を低減する重り１２を省略した図５を用いて説明する。本実施例では図５に示すように、水槽３の内周側に外気を導入するために、水槽３のベローズ１３との接続部分付近に外気導入口２５を設けた実施例である。図５のように、投入口蓋１４とベローズ１３とドラム開口部２１によって形成された空間と外気と連通する外気導入口２５を設けることにより、水槽３の内周側、つまりドラム４の内周側に外気を導入でき、遠心力で空気が外周側に移動させられて負圧になったドラム４の内周側に空気を補うことにより負圧を緩和し、水槽３の移動量を低減することができる。そして、脱水時の水槽３内の圧力分布は、水槽３の外周に行くほど圧力は高くなり、中心に近づくほど負圧になっているために、外気導入口２５は、できるだけ中心付近が良いが、投入口蓋１４とベローズ１３とドラム開口部２１で形成された空間と外気を連通させても、ドラム開口部２１はドラム４の中心に位置しているため、高い低減効果を得ることができる。そして、図１１のように、回転軸２８を中空２９にして外気の導入口とすることにより、もっとも負圧になっているドラム４の中心と外気を連通することになり、高い低減効果を得ることができる。ただし、外気導入口２５が開放状態になっていると、乾燥時等に振動によって水槽３が前側に移動した場合などは、水槽３内部が正圧になる場合もあり、水槽３から湿気が外枠１内に漏れ外枠１内で結露が発生したり、洗濯機を置いてある部屋に湿気を出してしまう。そこで、図６のように、外気導入口２５に吸気しか行わない逆止弁２６を設け、排気を行わないような構造にすることによって、水槽３から湿気を外に出さずに水槽３内に吸気のみを行うということが可能になる。
【００１５】
また、通常は負圧の部分と外気を連通させると排気を行わずに、吸気のみを行うが、負圧の小さな場合吸入力が少なくなるため、移動量低減効果も少なくなるので、負圧の小さな部分にしか外気導入口２５が設けられない場合や、より水槽３移動量の低減効果が必要な場合には、図７のように外気導入口２５に吸気ファン２７を設け、吸気ファン２７を回転させより多くの空気を水槽３内に吸入することにより、より高い効果を得ることができる。そして、図８のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図９および図１０のように、設定した回転数（従来通りのベローズ１３の磨耗が起きない変位ｘ１の回転数Ｎ１）以上の場合のみ、吸気ファン２７を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
【実施例３】
【００１６】
次に、上述した水槽３移動量の低減方法（３）（圧力の高い水槽３外周側周辺と、圧力の低い水槽３内周側を繋ぐ）について以下、本発明の一実施例の構成を図１２から図１５を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図５とほぼ同じである。本実施例では図１２に示すように、圧力の高い水槽３の外周側と、圧力の低いドラム開口部２１と同じ空間を形成している水槽３のベローズ１３との接続部分付近を繋ぐ循環風路３０を設けることにより、水槽３内の圧力が高い部分と、低い部分を繋ぐことになるため水槽３内の圧力差を緩和することができ、水槽３の移動量を低減することができる。そして、循環風路３０に循環ファン３１を設け、循環ファン３１を回転させより多くの空気を循環させることにより、より高い効果を得ることができる。そして、図１３のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図１４および図１５のように、設定した回転数（従来通りのベローズ１３の磨耗が起きない変位ｘ１の回転数Ｎ１）以上の場合のみ、循環ファン３１を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
【実施例４】
【００１７】
次に、上述した水槽３移動量の低減方法（３）（圧力の高い水槽３外周側周辺と、圧力の低い水槽３内周側を繋ぐ）について以下、乾燥機能を持ったドラム式洗濯機における本発明の一実施例の構成を図１６から図１９を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図５とほぼ同じである。本実施例では、図１６のように、乾燥用の構成部品として水槽３の後面と水槽３のベローズ１３との接続部分付近を繋ぐ乾燥用ダクト２２と、そのダクト２２の中の空気を循環させる送風ファン２３と、乾燥のために循環風の温度を上昇させるヒータ２４を備えている。この実施例の乾燥用ダクト２２は、圧力の比較的高い水槽３の後面外周側と、圧力が低いドラム開口部２１と同じ空間を形成している水槽３のベローズ１３との接続部分付近を繋いでいるため、水槽３内の圧力差を緩和することができ、水槽３の移動を低減することができる。そして、送風ファン２３を回転させることにより、より多くの空気がダクト２２内を循環することができ、より高い効果を得ることができる。また、このときに循環風が温風である必要がないため、ヒータ２４の電源を入れる必要はない。しかし、循環風を温風にすることにより脱水性能も上昇するため、ヒータ２４の電源を入れ温風にしても良い。そして、図１７のように、脱水工程の初期から回転させても良く、図１８および図１９のように、設定した回転数（従来通りのベローズ１３の磨耗が起きない変位ｘ１の回転数Ｎ１）以上の場合のみ、送風ファン２３を回転させても、従来の磨耗が発生しない変位を保ち信頼性を維持するとともに、脱水性能の向上も達成できる。
【実施例５】
【００１８】
次に、上述した水槽３移動量の低減方法（５）（水槽３の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える）について以下、本発明の一実施例の構成を図２０と図２１を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図５とほぼ同じである。本実施例では図２０に示すように、水槽３と外枠１との間に前後方向ばね３２を配置しており、そのばね３２を図２１に示すように、ある変位以上になるとばね定数が増すような非線形ばね、または、多段ばねを用いることにより、通常使用状態では、柔らかいばね定数で水槽３と外枠１を繋ぎ、水槽３の振動が外枠１に伝達しにくく外枠１の振動を抑えている。しかし、脱水の高速回転脱水時には、外枠１に伝達する振動は大きくなるが、水槽３の移動量を低減しベローズ１３の磨耗を低減するために、ばね定数を大きくすることにより、通常時の低振動化と、高速回転脱水時の高信頼性を達成できる。
【実施例６】
【００１９】
次に、上述した水槽３移動量の低減方法（５）（水槽３の前後方向にばねを設け、ばね力で変位を抑える）について以下、本発明の一実施例の構成を図２２と図２３を用いて説明する。ドラム式洗濯機の全体の構成は図２０とほぼ同じである。本実施例では、図２２に示すように、外枠１に設けられた前後方向ばね３３は水槽３の間に隙間ｘを有しているため、図２３に示すように、隙間ｘ以上になると前後方向ばね３３が作用する構造になっている。そのため、通常使用状態では、前後方向ばね３３と水槽３とは接触しないため、水槽３の振動が外枠１に伝達しない。しかし、高速回転脱水時に水槽３移動量が大きくなり隙間ｘを超えると、前後方向ばね３３が作用し、外枠１に伝達する振動は大きくなるが、ベローズ１３の磨耗を低減するために変位を抑えることにより、通常時の低振動化と、高速回転時の高信頼性を達成できる。
【００２０】
また、実施例１から実施例６の技術を組み合わせることにより、より高い水槽３移動量の低減効果を得ることができる。
【００２１】
以上のように、上述の各本実施例によれば、水槽の外周側から外気へ逃げる空気を抑えたり、ドラム内周側に外気を取り込んだり、圧力の高い水槽外周側と圧力の低い水槽内周側を繋ぐ循環風路を設けたり、乾燥用送風ファンを回転させ圧力が低い内周側へ強制的に空気を送り込むことによって、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。また、水槽の前後方向に、変位量によりばね定数が変化するばねや、水槽と隙間を有して配置されたばねを設けることによっても、高速回転脱水時の水槽の移動量を低減できる。以上により、高速回転脱水による脱水性能向上と、高速回転脱水時のベローズの磨耗低減による信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図２】本発明の実施例１の排水弁開・閉時の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図３】本発明の実施例１の排水弁を制御した場合の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図４】本発明の実施例１の一手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例２であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図６】本発明の実施例２の外気導入口へ設けた逆止弁を示す断面図。
【図７】本発明の実施例２の外気導入口へ設けた吸気ファンを示す断面図。
【図８】本発明の実施例２の吸気ファン回転・停止時の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図９】本発明の実施例２の吸気ファンを制御した場合の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図１０】本発明の実施例２の一手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施例２であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図１２】本発明の実施例３であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図１３】本発明の実施例３の循環ファン回転・停止時の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図１４】本発明の実施例３の循環ファンを制御した場合の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図１５】本発明の実施例３の一手順を示すフローチャート。
【図１６】本発明の実施例４であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図１７】本発明の実施例４の乾燥用送風ファン回転・停止時の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図１８】本発明の実施例４の乾燥用送風ファンを制御した場合の脱水回転数と水槽移動量との関係を示す模式図。
【図１９】本発明の実施例４の一手順を示すフローチャート。
【図２０】本発明の実施例５であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図２１】本発明の実施例５の前後ばねの変位とばね力との関係を示す模式図。
【図２２】本発明の実施例６であるドラム式洗濯機の側面断面図。
【図２３】本発明の実施例６の前後ばねの変位とばね力との関係を示す模式図。
【符号の説明】
【００２３】
１  外枠
２  天板
３  水槽
４  ドラム
５  通水孔
６  バッフル
７  ベース
８  ステータ
９  ロータ
１０  モータ
１１  回転軸
１２  重り
１３  ベローズ
１４  投入口蓋
１５  操作制御部
１６  防振ばね
１７  防振ダンパ
１８  吸水弁
１９  排水弁
２０  液体バランサ
２１  ドラム開口部
２２  乾燥用ダクト
２３  乾燥用送風ファン
２４  乾燥用ヒータ
２５  外気導入口
２６  逆止弁
２７  吸気ファン
２８  中空回転軸
２９  中空回転軸の中空部
３０  循環風路
３１  循環ファン
３２，３３  前後方向ばね
【図１】
0004734366.tif 000002
【図２】
0004734366.tif 000003
【図３】
0004734366.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004734366.tif 000007
【図７】
0004734366.tif 000008
【図８】
0004734366.tif 000009
【図９】
0004734366.tif 000010
【図１０】
0004734366.tif 000011
【図１１】
0004734366.tif 000012
【図１２】
0004734366.tif 000013
【図１３】
0004734366.tif 000014
【図１４】
0004734366.tif 000015
【図１５】
0004734366.tif 000016
【図１６】
0004734366.tif 000017
【図１７】
0004734366.tif 000018
【図１８】
0004734366.tif 000019
【図１９】
0004734366.tif 000020
【図２０】
0004734366.tif 000021
【図２１】
0004734366.tif 000022
【図２２】
0004734366.tif 000023
【図２３】
0004734366.tif 000024