(57)【要約】【課題】残水の凍結時に破損しない電磁給水弁を有する洗濯機を提供すること。【解決手段】電磁給水弁５６は、ボディ１に内包されたダイヤフラム弁１１の外周部を、プランジャー１３を内包し巻線１６を有するコイル１８に内包されたプランジャーガイド１２の外周下端部により押圧され、プランジャーガイド１２とコイル１８を、下面板金２８を介してネジ２９にてボディ１に締結するとともに、ネジ２９の頭部と下面板金２８との間に上下方向に圧縮可能な弾性構造体３０を設け、プランジャーガイド１２、下面板金２８、コイル１８は上方へ移動可能な構成とすることにより、電磁給水弁５６内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体内部に防振支持される水槽と、前記水槽内に給水する電磁給水弁とを備え、前記電磁給水弁は、プランジャーによりダイヤフラム弁に形成したパイロットオリフィスを開閉することにより、前記ダイヤフラム弁を開閉して給水するパイロット式の電磁給水弁であって、前記電磁給水弁は、圧縮可能な弾性構造体を設け、水の凍結膨張時にプランジャーガイドが、前記弾性構造体の圧縮を伴って変位することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
電磁給水弁は、プランジャーガイドとコイルを、下面板金を介してネジにてボディに固着するとともに、前記プランジャーガイドと前記下面板金との間に上下方向に圧縮可能な弾性構造体を設け、前記プランジャーガイドは上方へ移動可能な請求項１に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を行なう洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を自動制御するために、洗濯槽内に適時に給水する電磁給水弁を備えており、冬期において、電磁給水弁が内部残水の凍結により破損しないようにする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の給水部に関する模式図である。
【０００４】
図６において、水道栓１０４に蛇口側電磁給水弁１０１が接続されており、洗濯機本体１００側には本体側電磁給水弁１０２が配設されている。蛇口側電磁給水弁１０１と本体側電磁給水弁１０２の間は給水ホース１０３で接続されている。また、本体側電磁給水弁１０２には、機内ホース１０７が洗濯槽１０６に給水可能に配管連設されている。
【０００５】
以上の構成にて、給水停止時には、蛇口側電磁給水弁１０１を最初に閉止し、所定の時間経過後に、本体側電磁給水弁１０２を閉止する。これにより、給水ホース１０３内、蛇口側電磁給水弁１０１内、および本体側電磁給水弁１０２内の残水を低減し、外気温が０℃以下に低下した場合の残水凍結による各電磁給水弁の破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、蛇口側電磁給水弁と洗濯機間に制御用の配線が必要となり、また、２つの電磁給水弁を必要とするため、コストが高くなるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電磁給水弁内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を抑制できる電磁給水弁を有する洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、筺体内部に防振支持される水槽と、前記水槽内に給水する電磁給水弁とを備え、前記電磁給水弁は、プランジャーによりダイヤフラム弁に形成したパイロットオリフィスを開閉することにより、前記ダイヤフラム弁を開閉して給水するパイロット式の電磁給水弁であって、前記電磁給水弁は、圧縮可能な弾性構造体を設け、水の凍結膨張時にプランジャーガイドが、前記弾性構造体の圧縮を伴って変位する構成としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗濯機は、電磁給水弁において、安価な構造にて水の凍結時の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機の給水弁の通常時の断面図
【図３】同給水弁の凍結時の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における洗濯機の給水弁の通常時の断面図
【図５】同給水弁の凍結時の断面図
【図６】従来の洗濯機の給水部に関する模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、筺体内部に防振支持される水槽と、前記水槽内に給水する電磁給水弁とを備え、前記電磁給水弁は、プランジャーによりダイヤフラム弁に形成したパイロットオリフィスを開閉することにより、前記ダイヤフラム弁を開閉して給水するパイロット式の電磁給水弁であって、前記電磁給水弁は、圧縮可能な弾性構造体を設け、水の凍結膨張時にプランジャーガイドが、前記弾性構造体の圧縮を伴って変位する構成とすることにより、電磁給水弁内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。
【００１３】
第２の発明は、電磁給水弁は、プランジャーガイドとコイルを、下面板金を介してネジにてボディに固着するとともに、前記プランジャーガイドと前記下面板金との間に上下方向に圧縮可能な弾性構造体を設け、前記プランジャーガイドは上方へ移動可能な構成とすることにより、電磁給水弁内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。なお、本実施の形態の説明において、上、下等の表現を用いているが、図面に基づく記載であって、この記載によって発明を限定するものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の縦断面図である。
【００１６】
図１において、筐体５８は，内部に複数のサスペンション５９によって水槽５１を吊り下げ、防振支持している。洗濯軸６０は中空で２軸構造としている。
【００１７】
水槽５１に回転自在に内包された洗濯槽５３は側壁に多数の脱水孔（図示せず）を有するとともに、内周の上部に振動低減用の流体バランサ６１を有し，中央底部には衣類攪拌用の攪拌翼５２が配設されている。
【００１８】
伝達機構部６２は、内部に洗濯時の減速ギア（図示せず）を内蔵している。モータ５４は水槽５１の外底部に取り付けられ、伝達機構部６２を介し、攪拌翼５２及び洗濯槽５３を回転させる。
【００１９】
筐体５８の上部には、上部枠体６３を配し、上部枠体６３の前部には、各種の入力設定を行ない、設定内容を表示する操作表示部６４を配設している。そして、操作表示部６４の内方には、制御装置５７が収設され、制御装置５７は、電磁給水弁５６、モータ５４、排水弁５５などを制御し、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程の一連の行程を逐次制御する制御手段（図示せず）を備えている。
【００２０】
上部枠体６３の後部内方には、電磁給水弁５６が取り付けられ、注水ホース６５、および水槽５１の上部開口縁を水密的に覆う水槽カバー６６を介して、適時に洗濯槽５３内へ給水する。
【００２１】
また、上部枠体６３の略中央部には衣類投入口６７が形成され、その衣類投入口６７を覆うように蓋体６８が開閉自在に設けられている。
【００２２】
排水弁５５は、水槽５１の下部に設けられ、排水弁５５の開閉により水槽５１及び洗濯槽５３内の洗濯水を機外へ排水する。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の給水弁の通常時の断面図、図３は、同給水弁の凍結時の断面図である。
【００２４】
図２において、電磁給水弁５６のボディ１は、入水口２、入水路３、弁室４、弁座５、出水路６、出水口７から構成され、入水口２の外周部には、ホース接続用のホース接続ネジ部８が形成されている。
【００２５】
入水口２の内部には、水道管内の鉄錆などを捕集するフィルタ９と流量制御部品１０が配される。また、弁座５を閉鎖するようにダイヤフラム弁１１が配され、ダイヤフラム弁１１の外周部を押圧するようにプランジャーガイド１２が配されている。
【００２６】
プランジャーガイド１２の内部には、プランジャー１３と、プランジャーガイド１２を下方向へ付勢するコイルスプリング１４が内包されている。
【００２７】
プランジャーガイド１２の外周部には、円筒形のボビン１５に銅の巻線１６を巻き付けて、端部に接続端子１７を設けたコイル１８が配されている。
【００２８】
ダイヤフラム弁１１は、硬質樹脂板１９と、例えばＥＰＤＭゴム等からなる弾性部材２０から構成され、硬質樹脂板１９の中央部に貫通し出水路６に連通するパイロットオリフィス２１が１個と、周辺部には弁室４に連通するサイドオリフィス２２が１個形成されている。
【００２９】
プランジャー１３は、円筒型金属部２３と、円筒型金属部２３の下側先端部に設けられた弁体２４で構成されている。
【００３０】
プランジャーガイド１２の内部のコイルスプリング１４は、非通電時は、プランジャー１３を下方向へ付勢し押力を発生させているので、プランジャー１３の弁体２４がパイロットオリフィス２１を閉じている。
【００３１】
背圧室２５は、ダイヤフラム弁１１とプランジャーガイド１２に囲まれた空間であり、プランジャー１３がダイヤフラム弁１１のパイロットオリフィス２１を閉鎖しているときには、背圧室２５側と弁室４側は、サイドオリフィス２２を通じて同圧になっており、出水路６が大気圧となっているため、ダイヤフラム弁１１の上下で圧力差が生じ、ダイヤフラム弁１１が弁座５に下向きに押圧されている。
【００３２】
コイル１８は、内側の円筒板金２６と側面板金２７（図示せず）と下面板金２８によって磁気回路を形成している。そして、ネジ２９の締結により、下面板金２８がその内側に配されたプランジャーガイド１２に押力を与え、プランジャーガイド１２の下端部がダイヤフラム弁１１を構成する弾性部材２０の外周部を押圧してシール性を保たせている。
【００３３】
また、ネジ２９の頭部と下面板金２８の間には、上下方向に圧縮可能な状態で弾性構造体３０が挟み込まれている。弾性構造体３０は、図示ではコイルバネとなっているが、バネ座金やゴム部材であってもよい。
【００３４】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３５】
コイル１８に通電すると、電磁力が発生してプランジャー１３が上向きの力を受けて浮上し、パイロットオリフィス２１が開放されて、背圧室２５と出水路６が貫通する。背圧室２５の圧力は、出水路６側の圧力と同圧となるため、ダイヤフラム弁１１の弁室４側の水圧による上向きの力が大きくなり、ダイヤフラム弁１１を弁座５に押圧することができなくなり、ダイヤフラム弁１１は、弁座５から上向きに浮上する。同時に水が弁室４から出水路６、出水口７を通じて排出され、注水ホース６５から水槽カバー６６を介して洗濯槽５３内へ給水される。
【００３６】
ここで、通常のネジ２９の締付時に弾性構造体３０が圧縮されている変位をｘ１、バネ乗数をｋ１として、弾性構造体３０の圧縮によって発生する力Ｆ１とすると、
Ｆ１＝ｋ１ｘ１
となる。
【００３７】
通常は、最大水圧時（例えば１ＭＰａ）に水圧によって、プランジャーガイド１２が下面板金２８を押し上げようとする力をＦ２として
Ｆ１＞Ｆ２
であれば、常に下面板金２８が、ボディ１に密着した状態でプランジャーガイド１２もシール面を保持できている。
【００３８】
図３において、電磁給水弁５６の内部残水が凍結した時は、氷に変化した水によって入水口２、入水路３、弁室４の体積が約１０％程度大きくなろうとするため、プランジャーガイド１２が下面板金２８に大きな押上力Ｆ３を生じさせる。しかし、水の膨張によって、下面板金２８が受ける押上力Ｆ３は、弾性構造体３０の更なる圧縮変位ｘ２を発生させて、水の体積膨張が約１０％程度になる位置まで膨張する。
【００３９】
この時、下面板金２８が弾性構造体３０の更なる圧縮変位ｘ２によって浮き上がり、ボディ１から離れてしまう。また、それにつれて、プランジャーガイド１２も上昇する。このように下面板金２８及びコイル１８全体が持ち上がるので、下面板金２８の変形量は少なくなる。同時に、プランジャーガイド１２も下面板金２８の圧縮変位ｘ２だけ上昇するので、曲げモーメントを受けることがなくなり、凍結による破損を防止することができる。ただし、この時、プランジャーガイド１２の下端部とダイヤフラム弁１１の外周部とのシール性が損なわれることはない。
【００４０】
以上のように、本実施の形態１においては、電磁給水弁５６は、ボディ１に内包されたダイヤフラム弁１１の外周部を、プランジャー１３を内包し巻線１６を有するコイル１８に内包されたプランジャーガイド１２の外周下端部により押圧され、プランジャーガイド１２とコイル１８を、下面板金２８を介してネジ２９にてボディ１に締結するとともに、ネジ２９の頭部と下面板金２８との間に上下方向に圧縮可能な弾性構造体３０を設け、プランジャーガイド１２、下面板金２８、コイル１８は上方へ移動可能な構成とすることにより、電磁給水弁５６内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の給水弁の通常時の断面図、図５は、同給水弁の凍結時の断面図である。なお、第１の実施の形態と同一構成部品は同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図４において、電磁給水弁７６のボディ７１の下面板金２８を取り付ける位置を高くして、プランジャーガイド１２を挿入した際に、下面板金２８とプランジャーガイド１２との間に空間を形成する。下面板金２８とプランジャーガイド１２との間の空間部には、上下方向に圧縮可能な状態で弾性構造体３２を配置している。弾性構造体３２は、図示では板状のゴム部材であるが、例えば、バネ座金やコイルバネであってもよい。
【００４３】
ここで、通常の状態時に弾性構造体３２が圧縮されている変位をｘ４、バネ乗数をｋ４とする。このとき弾性構造体３２の圧縮によって発生する力Ｆ４とすると、通常時の最大水圧時（例えば１ＭＰａ）のプランジャーガイド１２が弾性構造体３２を介して下面板金２８を押し上げようとする力をＦ２として
Ｆ４＝ｋ４ｘ４＞Ｆ２
となる。
【００４４】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４５】
図５において、電磁給水弁７６の内部残水が凍結した時は、氷に変化した水によって入水口２、入水路３、弁室４の体積が約１０％程度大きくなろうとするため、プランジャーガイド１２が弾性構造体３２に押上力Ｆ５を生じさせる。しかし、水の膨張によって、弾性構造体３２が受ける押上力Ｆ５は、弾性構造体３２の更なる圧縮変位ｘ５を発生させて、水の体積膨張が約１０％程度になる位置まで膨張する。
【００４６】
このように、残水して凍結した部分の体積が増え、プランジャーガイド１２全体が持ち上がって弾性構造体３２が圧縮され、下面板金２８を均一に押し上げようとするので、下面板金２８の変形量は少なくなる。同時に、プランジャーガイド１２も下面板金２８の圧縮変位ｘ５だけ上昇するので、曲げモーメントを発生することが少なくなり、凍結による破損を防止することができる。ただし、この時、プランジャーガイド１２の下端部とダイヤフラム弁１１の外周部とのシール性が損なわれることはない。
【００４７】
以上のように、本実施の形態２においては、電磁給水弁７６は、プランジャーガイド１２とコイル１８を、下面板金２８を介してネジ７９にてボディ７１に固着するとともに、プランジャーガイド１２と下面板金２８との間に上下方向に圧縮可能な弾性構造体３２を設け、プランジャーガイド１２は上方へ移動可能な構成とすることにより、電磁給水弁７６内で残水が凍結した場合に、安価な構造にて水の体積膨張を吸収して、凍結時の破損を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、電磁給水弁において、凍結時でも水の膨張を構造的に吸収でき、凍結時の破損を防止することが可能となるので、給水弁を有するドラム式など他の洗濯機の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１  ボディ
１１  ダイヤフラム弁
１２  プランジャーガイド
１３  プランジャー
１６  巻線
１８  コイル
２１  パイロットオリフィス
２８  下面板金
２９  ネジ
３０  弾性構造体
３２  弾性構造体
５１  水槽
５２  攪拌翼
５３  洗濯槽
５４  モータ
５６  電磁給水弁
５８  筐体
７１  ボディ
７６  電磁給水弁
７９  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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