(57)【要約】遠心分離装置（２１）は、ケース（２１ａ）と、ケース（２１ａ）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（２１ｅ）及び水を流出させる水出口（２１ｆ）を有する回転筒（２１ｂ）と、回転筒（２１ｂ）を第１の方向及び第２の方向に回転駆動する回転筒モータ（２１ｃ）とを備える。遠心分離装置（２１）は、回転筒（２１ｂ）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（２１ｂ）の内周面（２１ｄ）に向かい、回転筒（２１ｂ）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ている。
2019163666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離装置であって、
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た、
遠心分離装置。
【請求項２】
前記回転筒の内周面に突起体が設けられ、
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。
【請求項３】
前記突起体の表面の、前記第１の方向と対向する部分の面積と、前記第２の方向と対向する部分の面積とが、異なる、
請求項２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
前記突起体の表面の、前記第２の方向と対向する部分の面積が、前記第１の方向と対向する部分の面積より大きい、
請求項３に記載の遠心分離装置。
【請求項５】
前記突起体の表面の前記第１の方向と対向する部分が前記第１の方向に凹んでいる、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【請求項６】
前記突起体は複数の突起体で構成され、
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。
【請求項７】
前記回転筒の前記水入口から前記水出口への方向と、前記回転筒の回転軸方向とが、実質的に一致する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【請求項８】
前記遠心分離装置は、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、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の遠心分離装置。
【請求項９】
前記第１の吐出口及び前記第２の吐出口は、前記ポンプ部の側方に偏って設けられた、
請求項８に記載の遠心分離装置。
【請求項１０】
洗濯機であって、
洗濯物及び洗濯水が収容される洗濯槽と、
請求項８又は９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。
【請求項１１】
前記遠心分離装置は、前記回転筒の上流に旋回流生成部をさらに備え、
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１０に記載の洗濯機。
【請求項１２】
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、
を備えた遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。【０００３】
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。【０００４】
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）。【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１５２２１２号公報
【特許文献２】特開２００１−７０６９４号公報
【発明の概要】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】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】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。
【図４】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。
【図５】図５は、同実施の形態２における洗濯機のブロック構成図である。
【図６】図６は、従来の洗濯機の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
［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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
［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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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。
【００８１】
［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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
［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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
［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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
［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。
【０１０５】
［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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
［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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
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。
【符号の説明】
【０１３４】
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
【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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【国際調査報告】
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