JPH04187192A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転体の不釣合を自動的に低減する流体バラン
サを脱水槽に装着した洗濯機に関する。

〔従来の技術〕

従来技術゛とその問題点を第１５図および第１６図を用
いて説明する。洗濯機の脱水機などに用いられている従
来の流体バランサは、流体バランサを構成する容器内の
液体が回転時の遠心力によりその回転中心に対して同心
の自由表面を形成する現象を利用している。第１５図（
ａ）に断面図として示すように、円筒状の容器２１内に
その内容積よりは少ない量の液体１８が収容されており
、容器２１は図示されてない回転体と一体的に回転する
よう同心的に取付けられている。いま回転体に不釣合が
なく、その回転中心０点まわりに回転していると、容器
２］−の図心Ｓは０点と一致する。

このとき液体１８は、その内側の自由表面や○を中心と
する円となる。従って、液体１−８の半径方向の厚みは
均一であり、その重心は０点と一致する。

次に回転体に不釣合１９がある場合、回転体の危険速度
Ｎｃより前と後では、液体１８は別の作用を回転体に与
える。その作用を示したのが、第１５図（ｂ）、（ｃ）
であり、それぞれ危険速度Ｎｃより前と後の状態を示す
。すなわち、Ｎｃより低い回転数では、第１５図（ｂ）
に示すように液体１８は不釣合１９の方に片寄り、不釣
合１９と液体１８の重心は回転中心Ｏから見て同じ側に
位置し、液体１８は回転体の不釣合を大きくするように
作用する。それに対し、回転数がＮｃより高い領域では
、第１５図（ｂ）に示すように、不釣合１９と液体１８
の重心は互いに回転中心Ｏを挾んで反対側にくるため、
液体１８は回転体の不釣合を低減するように作用する。

これは、回転体の変位が危険速度ＮＯの後では不釣合に
よる加振力と位相が１８０度逆転するのに対し、液体１
８は回転中心Ｏを中心とした自由表面を作ることによる
。そのため、回転体の振動応答は、液体バランサの有無
により第１６図に示すようになる。これは、危険速度Ｎ
ｃ以上の運転範囲では振幅を小さくするように梳体バラ
ンサは作用するが、危険速度Ｎｃより低い回転数では逆
に振幅を大きくすることを示している。この問題点を解
決するため、従来の洗濯機等で用いられる流体バランサ
では、例えば特公平１−４３１７８号公報に記載のよう
に、仕切り板を設ける等により液体１８の移動を遅らせ
て危険速度Ｎｃを越えてしまう等の工夫をしているが、
本質的には解決されていないのが現状である。また、危
険速度Ｎｃ以上の運転範囲での振幅低減効果もリング状
の液体の偏心によるものであり、ある程度以上は期待で
きないという限界がある。

特に洗濯機では、脱水時に洗濯物が片寄りアンバランス
となり、槽が大きく振動することが多い。

そのため、脱水槽の上部に流体バランサが装着されてい
るが、上記の理由等に加え、さらに低振動・低騒音化を
図るためには、流体バランサさらに改良する必要がある
。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、従来技術で上述した問題点を解決し、起動時
から危険速度を越え定格回転に至る全回転数範囲でアン
バランスを低減し、振動を小さくすることができる流体
バランサを備えた低振動・低騒音の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〕

上記目的を達成するために、本発明の洗濯機は、脱水槽
を有する洗濯機において、該脱水槽と同心的に配置され
た内部中空の円環状の主容器と、該主容器上に同心的に
配置され内部を円周方向に等間隔の複数の部屋に仕切ら
れた円環状の補助容器と、主容器の外周に等間隔に設け
られた複数の接続口のそれぞれから該接続口とは主容器
中心について反対にあたる補助容器の部屋に接続する複
数の導管と、主容器の一部を満たす液体とから構成され
た液体バランサを、脱水槽に装着したことを特徴として
いる。

また本発明の別の洗濯機は、上記の本発明の洗濯機と主
容器の構造を異にしたもので、主容器の内部のほぼ上半
部を円周方向に等間隔の複数の区画に仕切り、主容器の
区画のそれぞれから該区画とは主容器中心について反対
にあたる補助容器の部屋に容器外周を通って接続する複
数の導管を設けた液体バランサを、脱水槽に装着したこ
とを特徴としている。

また１本発明のさらに別の洗濯機は、上記本発明の洗濯
機と主容器の構造を異にするもので、主容器内部は上下
２段に隔壁により分割され、」二段部は円周方向に等間
隔の複数の部屋に仕切られ、下段部は中空で、かつ隔壁
は内周壁とは一定のすき間を有し、主容器上段部の部屋
それぞれから該部屋とは主容器中心について反対にあた
る補助容器の部屋に外周を通して接続する複数の導管を
設けた液体バランサを、脱水槽に装着したことを特徴と
している。

また、本発明のまたさらに別の洗濯機は、脱水槽を有す
る洗濯機において、該脱水槽と同心的に配置された内部
中空での円環状の主容器と、該主容器上に同心的に配置
され内部を円周方向に等間隔の複数の部屋に仕切られた
円環状の補助容器と、主容器の内周面上部に形成され始
端は底面からある高さで円周方向に等間隔に位置し、終
端はそれぞれ始端から主容器中心について反対にあたる
補助容器の部屋につながる多条のｆＡ旋状流路と、主容
器下段部の一部を満たす液体とから構成された液体バラ
ンサを、脱水槽に装着したことを特徴としている。

前記本発明の洗濯機、別の洗濯機、さらに別の洗濯機に
おいて、主容器と補助容器それぞれの内周部分を接続し
て主容器と補助容器を導通させる導通路を設けるのがよ
い。また、補助容器の底面が容器中心に向かって下り傾
斜を有するように構成するのがよい。なお補助容器の底
面の下り傾斜は本発明のまたさらに別の洗濯機において
も採用するとよい。

〔作用〕 本発明の洗濯機に適用した流体バランサは、危険速度を
越える前に脱水槽なる回転体のアンバランスを打ち消す
ように、主容器の液体をアンバランスと反対側に補助容
器の部屋に移動させるものである。

すなわち、危険速度Ｎｃより低い回転数では、主容器の
液体はアンバランスと同じ方向に集まろうとするが、主
容器は導管または流路により各部−８＝ 屋と１８０℃転じた対向する補助容器につなかっている
ため、液体は遠心力により主容器から導管または流路を
通りアンバランスと反対側の補助容器に移動する。補助
容器の各部屋に入る液体の量は、アンバランスと反対側
が多く、それによりアンバランスを打ち消す方向に作用
する。

以上の動作が危険速度Ｎｃを越える前に終了するので、
危険速度を越えるのが楽になり、定常回転時の振幅も小
さくすることができる。

また回転体にアンバランスがない場合には、液体は補助
容器に均等に分配されるので、液体がアンバランスとな
ることはない。

さらに、回転体が静止すると、補助容器に移動し液体は
動力により主容器に戻るので、アンバランス位置が変わ
っても、何度でも再利用可能である また主容器と補助容器それぞれの内周部分を接続した導
通路、および補助容器の底面に施した容器中心に向かっ
ての下り傾斜は補助容器から液体を主容器に戻すのを容
易にする。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第６図により説明
する。

まず本発明に係る洗濯機の全体構成について、第１図を
用いて説明する。この種の洗濯機では、脱水槽４は被洗
濯物の洗濯と脱水とに兼用され、脱水槽４を回転自在に
内設しかつ水を受けるための外槽３は、カバー２０を有
する外枠１に弾性支持機構２を介し弾性支持されている
。外槽３の底部にはモータ７および変速機９からなる駆
動機構がベース１ｏを介し固定されている。モータ７の
駆動力はベルト８を介し変速機９に伝達される。

変速機９は２軸構造になっており、外周側の軸には脱水
槽４が、中心側の軸には歯車機構を介して撹拌翼６が固
定されている脱水槽４の上部には流体バランサ５が貯水
槽４と同心的に固定されている。

液体バランサ５は、第２図及び第３図に示すように、環
状の主容器１４と、その上に環状支持体２５を介して同
心的に配置された環状の補助容器１２と、主容器１４内
を仕切って形成された部屋と補助容器１２内を仕切って
形成された部屋をつなぐ導管１３と、主容器１４と補助
容器１２の間を移動する液体１８とから構成されている
。主容器１４は、隔壁１６ｂを天井板とし、そして複数
の仕切り板１５ａにより円周方向に複数の部屋に等分割
されている。この仕切り板１５の下辺と主容器１４の底
面との間、及び仕切り１５の内側辺と主容器１４の内周
壁の間にはそれぞれすき間が設けられている。液体１８
は全量で仕切り板１５下辺の下方にとどまる程度に入っ
ている。なお、環状支持体２５は導管１３の配管を容易
にするために設けたもので、必ずしも必要とはしない。

補助容器１２は、主容器１４と同様に仕切り板１５ｂに
より円周方向に複数の部屋に等分割され、仕切り板１５
ｂの内側辺と補助容器１２の内周壁との間にすき間が設
けられている。複数の導管１３は、容器の外周に沿って
取り付けられ、主容器１４の部屋のそれぞれと、容器中
心に関し反対にあたる補助容器１２の部屋のそれぞれと
をつないでいる。この導管１３はらせん状に上に伸びて
行くが、半径方向に徐々に外側に向かう構造にしておく
と液体は流れやすくなる。また補助容器１２の底板であ
る隔壁１６ａ及び主容器１４の天井板である隔壁１６ｂ
には、それぞれの容器の内周壁に沿ってすき間が設けら
れている。

次にその動作について説明する。洗濯したい衣類と洗剤
を脱水槽４に入れ通電することにより、一定量の水が給
水され、給水が終わると自動的に撹拌翼６が回転を始め
、衣類を撹拌しながら洗濯する。洗濯が終わると、排水
・すすぎを行い、さらに排水を行い、その後脱水槽４が
回転し衣類は遠心脱水される。この脱水行程中に衣類の
片寄りによりアンバランスが生じ、脱水槽４や外槽３が
激しく振動する。この振動を低減するために洗濯機では
流体バランサ５を用いている。従来の流体バランサは危
険速度Ｎｃより高い回転数では右動に働くが、危険速度
Ｎｃを越えるまでは逆効果となることが多い。

本実施例の流体バランサは、全体構成で述べた構造とな
っているため、危険速度Ｎｃより低い回転数で回転させ
ることにより、第２図及び第３図に示すようにアンバラ
ンサ１９と同じ側の主容器１４に集まった液体１８が遠
心力で主容器１４下部の外周の穴から導管１３を通って
１８０°反対側に移動し、隔壁１６．ａに設けた穴１７
より補助容器１２に収納される。この状態で回転させる
ことにより主容器１４の液体１８は全て補助容器１２に
収納されることになる。その結果、液体１８はアンバラ
ンス１９と反対側の容器１２に多く分布するので、アン
バランス１９が低減されたことになる。この状態で危険
速度Ｎｃを越えるようにすれば、第４図に示したように
、全ての回転数範囲で振幅を低減することができる。

以上の動作において、洗濯機では脱水起動時には多量の
水分を含んでいるため回転数の上昇が緩やかなのを利用
して、危険速度Ｎ　Ｏを越える前に液体１８をアンバラ
ンス１９と反対側に移動させることができるが、ある回
転数で回転させ液体の移動が終了してから危険速度Ｎｃ
を越えるように制御すれば、流体バランサの効果は更に
大きくなる。

また、アンバランス１９がない状態では、第５図及び第
６図に示すように、液体１８は主容器１４に均等に分布
するので、液体１８は導管１３を通し補助容器１２にも
均等に分配される。同様にして一定時間経過後主容器１
４の液体１８は全て補助容器１２に均等に分配されるの
で、液体１８がアンバランスとなることはない。

さらに、停止時には補助容器１２の液体１８は導管１３
および隔壁１６ａ、１６ｂの内側のすき間より重力によ
り主容器］４に戻るので、本流体バランサは何度でも再
利用可能である。仕切り板１６ａ、１６ｂに傾斜をつけ
れば液体は更に戻りやすくなる。

次に本発明の第２の実施例について、第７図乃至第１０
図を用いて説明する。

まず全体構成について第９図を用いて説明する。

第２図と同一部品に同一符号を付して示す。

本実施例において、第１実施例と比べて相違する点は、
主容器１４を上下の２段に分割した点である。これは、
バランスのくずれた分だけ液体を移動させるためである
。主容器１４は隔壁１−６ｂを天井板としており、その
下方に設けられた隔壁１６ｃにより」二段部及び下段部
に分割されている。

下段部１４．　ｂには仕切り板がなく、液体の全量はこ
の下段部の一部を満たす程度に入れられている。

一方、上段部１４ａは複数の仕切り板１５ｂにより円周
方向に複数の部屋に等分割されており、この仕切り板１
５ｂと主容器１４の内周壁との間にはすき間が設けられ
ている。また隔壁１６ｂ及び１６ｃと主容器１４の内周
壁との間にもすき間が設けられている。補助容器１２の
構造は第１実施例と全く同しであり、複数の導管１３は
、環状支持体２５の外周に沿って取り付けられ、主容器
１４の上段部の部屋のそれぞれと、容器中心に関し１８
０度反対に位置する補助容器１２の部屋のそれぞれとを
つないでいる。本実施例は、上記の相違点を除いて第１
の実施例と同一の構造を有するので、同一部分の説明は
省略する。

以上のように構成された本実施例の動作について、第７
図乃至第１０図を用いて説明する。第７図及び第８図は
アンバランスのある状態を説明する断面図である。危険
速度Ｎｃより低い回転数で回すと、アンバランス１９に
よる振れ回りにより主容器下段部１４．　ｂの液体１８
はアンバランス１９と同じ側に集まる。その結果、隔壁
１６ｃのすき間より溢れた液体１８が上の主容器中段部
１４ａの各部屋に入り、外周の穴より配管１３を通り１
８０°反対側の補助容器１２の部屋に収納される。主容
器下段部上４ｂの液体１８はそのまま残り従来の流体バ
ランサと同じように作用し。

危険速度Ｎｃを越えた後、アンバランス１８と反対側に
多く集まりアンバランス１８を打ち消すように作用する
補助容器１２に移動した液体１８は第一の実施例と同様
な動作をするので、危険速度Ｎｃを越える前にバランス
させておけば、本実施例の周波数応答も第４図とほぼ同
等のものとなり、定格回転数までの全ての周波数で振幅
低減効果が得られる。またアンバランスのない場合には
、第９図及び第１０図に示すようになり、液体１８は、
主容器下段部１４ｂより溢れた分は補助容器１２に、残
りは主容器下段部１４　ｂに均等に分布するので、液体
１８がアンバランスとなることはない。

その他の動作に関しては第一の実施例と同様である。

次に本発明の第三の実施例について、第１１図乃至第１
２図を用いて説明する。

まず、流体バランサの構造について説明する。

第２図に示す第１実施例と同一部品及び同一機能を有す
る部品については同一の符号を（−１’　Ｌ、て示す。

本実施例の特徴は、主容器１４の内周壁面」一部に流路
１３ａを設け、第１実施例の配管」３に代えた点である
。

第１１図に示すように、主容器１４は、内部が仕切り板
のない空間を有し、洗濯機の停止時には、底部に液体１
８を収容している。主容器１４の内周壁面上部には多条
のらせん状の溝である流路１３　ａが設けられ、その流
路１３　ａそれぞれが補助容器１２のそれぞれの部屋に
つながっている。

これにより構造の簡略化を図ったものである。他の構成
に関しては第１実施例と同じである。

以上のように構成された本実施例の動作について、第１
１図及び第１２図を用いて説明する。基本的な動作は第
一の実施例と同じである。本実施例特有の動作は、遠心
力により主容器１４に押し付けられた液体１８が、各流
路１３ａに入り、各流路１３ａに沿って１８０°反対側
の補助容器１２の部屋に収納される点である。以上の動
作を危険速度Ｎｃを越える前に実行することにより、本
実施例の周波数応答も第４図とほぼ同等のものとなる。

アンバランスがない状態及びその他の動作に関しては第
一′の実施例と同様である。

また、第−及び第二の実施例において、配管１３の代り
に流路１３ａを第三の実施例のように採用することも可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、洗濯機は液体バランサを設けた脱水槽
を備え、その液体バランサは、脱水槽と同心的に配置さ
れ液体を収容する主容器と、その主容器の上に配置され
円周方向に等分割された部屋を有する補助容器と、主容
器と補助容器の部屋を接続する導管（または流路）とか
ら構成され、アンバランスを有する脱水槽が回転した場
合、液体は導管を通じてアンバランスと反対位置にある
補助容器の部屋に移動するので、以下に記憶するような
効果を奏する。

脱水槽の作動時、危険速度Ｎｃより低い回転数でアンバ
ランス量を低減できるので、危険速度Ｎｃも含め定格の
回転数までの全ての回転数で振幅を低減できる。

また、主容器の上部に補助容器を設けたことにより、回
転時にアンバランスと反対側に移動した補助容器内の液
体が、停止時には重力により自然に初期の状態に戻るの
で、何度でも繰り返し利用ができる。

以上のことから、洗濯物のアンバランスがどこにできる
かわからない洗濯機において、脱水時のアンバランス量
を流体バランサ内の液体のバランス作用により低減でき
るので、起動から定格回転＝１９− までの全ての回転数で振動・騒音の小さい洗濯機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示す図であり、
第１図は本発明の一実施例の洗濯機の縦断面図、第２図
はアンバランス作用時の流体バランサ動作を示す脱水槽
上部の縦断面図、第３図は第２図の１−１線断面図、第
４図は本実施例の効果説明図、第５図はアンバランスが
ない場合の流体バランサ動作を示す脱水槽上部の縦断面
図、第６図は第５図のＩ−１線断面図である。 第７図乃至第１０図は第２の実施例を示す図であり、第
７図はアンバランス作用時の流体バランサ動作を示す脱
水槽上部の縦断面図、第８図は第７図のＩ−１線断面図
、第９図はアンバランスがない場合の流体バランサ動作
を示す脱水槽上部の縦断面図、第１０図は第９図のＩ−
Ｉ線断面図である。 第１１図乃至第１４図は第３の実施例を示す図であり、
第１１図はアンバランス作用時の流体バランサ動作を示
す脱水槽上部の縦断面図、第１２図は第［１図の１−１
線断面図、第１３図はアンバランスがない場合の流体バ
ランサ動作を示す脱水槽上部の縦断面図、第１４図は第
１３図のＩ−■線断面図、第１５図は従来の流体バラン
サの横断面図、第１６図は従来の流体バランサの効果説
明図である。 ４・・・脱水槽、５・・・流体バランサ、１２・・補助
容器、１３・・・導管、１３ａ・・・流路、１４・・・
主容器、１４ａ・・・主容器上段部、１４ｂ・・・主容
器下段部、１５　・仕切り板、１８　・液体、１９・・
アンバランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脱水槽を有する洗濯機において、該脱水槽と同心的
   に配置された内部中空の円環状の主容器と、該主容器上
   に同心的に配置され内部を円周方向に等間隔の複数の部
   屋に仕切られた円環状の補助容器と、主容器の外周に等
   間隔に設けられた複数の接続口のそれぞれから該接続口
   とは主容器中心について反対にあたる補助容器の部屋に
   接続する複数の導管と、主容器の一部を満たす液体とか
   ら構成された液体バランサを、脱水槽に装着したことを
   特徴とする洗濯機。 ２、脱水槽を有する洗濯機において、該脱水槽と同心的
   に配置され内部のほぼ上半部を円周方向に等間隔の複数
   の区画に仕切られた円環状の主容器と、該主容器上に同
   心的に配置され内部を円周方向に等間隔の複数の部屋に
   仕切られた円環状の補助容器と、主容器の区画のそれぞ
   れから該区画とは主容器中心について反対にあたる補助
   容器の部屋に外周を通って接続する複数の導管と、主容
   器の一部を満たす液体とから構成された液体バランサを
   、脱水槽に装着したことを特徴とする洗濯機。 ３、脱水槽を有する洗濯機において、該脱水槽と同心的
   に配置され、内部を上下２段に隔壁により分割され、上
   段部は円周方向に等間隔の複数の部屋に仕切られ、下段
   部は中空で、かつ隔壁は内周壁とは一定のすき間を有す
   る円環状の主容器と、該主容器上に同心的に配置され内
   部を円周方向に等間隔の複数の部屋に仕切られた円環状
   の補助容器と、主容器上段部の部屋それぞれから該部屋
   とは主容器中心について反対にあたる補助容器の部屋に
   外周を通って接続する複数の導管と、主容器下段部の一
   部を満たす液体とから構成された液体バランサを、脱水
   槽に装着したことを特徴とする洗濯機。 ４、脱水槽を有する洗濯機において、該脱水槽と同心的
   に配置された内部中空の円環状の主容器と、該主容器上
   に同心的に配置され内部を円周方向に等間隔の複数の部
   屋に仕切られた円環状の補助容器と、主容器の内周面上
   部に形成され始端は底面からある高さで円周方向に等間
   隔に位置し、終端はそれぞれ始端から主容器中心につい
   て反対にあたる補助容器の部屋につながる多条の螺旋状
   流路と、主容器下段部の一部を満たす液体とから構成さ
   れた液体バランサを、脱水槽に装着したことを特徴とす
   る洗濯機。 ５、前記主容器と補助容器それぞれの内周部分を接続し
   て主容器と補助容器を導通させる導通路を設けたことを
   特徴とする請求項１〜３いずれか記載の洗濯機。 ６、前記補助容器の底面が容器中心に向かって下り傾斜
   を有することを特徴とする請求項４または５記載の洗濯
   機。