JP5406888B2 - Stirring device and washing machine using the same - Google Patents
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Description
本発明は流体物を撹拌する撹拌装置及びそれを用いた洗濯機に関する。 The present invention relates to an agitator for agitating a fluid and a washing machine using the agitator.
従来の洗濯機は特許文献１に開示される。この洗濯機は脱水槽と水槽を撹拌槽として共通化したタイプの洗濯機であり、撹拌槽は上部にしか脱水孔がない孔なしタイプの撹拌槽である。撹拌槽の底部には撹拌翼が回転可能に配置されている。洗濯時において洗濯物を収容した撹拌槽に水を貯留し、撹拌翼の回転によって流体である水を撹拌して洗濯物を洗濯する。この洗濯機は撹拌翼が生み出す水流は回転方向が支配的である。しかし、回転方向のみの水流では十分な撹拌効果及び洗浄効果を得ることができなかった。 A conventional washing machine is disclosed in Patent Document 1. This washing machine is a type of washing machine in which a dewatering tank and a water tank are used as a stirring tank, and the stirring tank is a non-hole type stirring tank having a dewatering hole only in the upper part. A stirring blade is rotatably disposed at the bottom of the stirring tank. At the time of washing, water is stored in an agitation tank containing the laundry, and the laundry, which is a fluid, is agitated by the rotation of the agitation blade to wash the laundry. In this washing machine, the direction of rotation of the water flow generated by the stirring blades is dominant. However, a sufficient stirring effect and cleaning effect could not be obtained with a water flow only in the rotating direction.
そこで、特許文献１以外に正逆反転を繰り返し洗濯物にねじりを加えて洗浄する洗濯機が知られている。また、撹拌翼の上面に***形状を設けて撹拌翼の回転により水を***形状に沿って持ち上げ、落とす動作を繰り返す洗濯機が提案されている。***形状を上面に設けた撹拌翼は上下方向の水流を発生させ、上下往復水流により洗濯物を洗濯することができる。 Therefore, other than Patent Document 1, there is known a washing machine that repeats forward / reverse inversion and twists the laundry to wash it. In addition, a washing machine has been proposed in which a raised shape is provided on the upper surface of the stirring blade and water is lifted and dropped along the raised shape by the rotation of the stirring blade. The stirring blade provided with a raised shape on the upper surface generates a water flow in the vertical direction, and the laundry can be washed by the vertical reciprocating water flow.
しかしながら、上記従来の洗濯機によると、正逆反転を繰り返し洗濯物にねじりを加える洗濯機は正転で生じた水流が逆転で生じた水流により打ち消されて回転方向の水流が弱まる。また、撹拌翼の上面に***形状を設けた洗濯機は回転方向の水流が弱く、回転方向のせん断力が小さい。このため、従来の洗濯機では十分な撹拌効果及び洗浄効果が得られない問題があった。 However, according to the conventional washing machine described above, in a washing machine that repeatedly twists forward and reverse and twists the laundry, the water flow generated by the forward rotation is canceled out by the water flow generated by the reverse rotation, and the water flow in the rotational direction is weakened. Further, a washing machine having a raised shape on the upper surface of the stirring blade has a weak water flow in the rotational direction and a small shearing force in the rotational direction. For this reason, the conventional washing machine has a problem that a sufficient stirring effect and cleaning effect cannot be obtained.
本発明は撹拌効果及び洗浄効果の向上を図ることができる撹拌装置及び洗濯機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the stirring apparatus and washing machine which can aim at the improvement of a stirring effect and a cleaning effect.
上記目的を達成するために本発明は、底壁と前記底壁の周縁から上方に起立する周壁とを有して流体を貯留する撹拌槽と、前記底壁に回転可能に配される円盤状の撹拌翼とを備える撹拌装置であって、前記撹拌翼が下面に放射状に延びて前記周壁に面する開放端を有する複数の溝部と前記溝部の底面から突設して径方向に延びるブレード部とを有し、前記撹拌翼を正逆反転して流体を撹拌することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a stirring tank having a bottom wall and a peripheral wall that rises upward from a peripheral edge of the bottom wall to store a fluid, and a disk shape that is rotatably arranged on the bottom wall. A plurality of groove portions having open ends radially extending on the lower surface and facing the peripheral wall, and blade portions extending in the radial direction projecting from the bottom surface of the groove portions. The fluid is stirred by reversing the stirring blades forward and backward.
この構成によると、撹拌翼の回転によってブレード部は撹拌翼と撹拌槽の底壁との間の流体を掻いて溝部に沿って径方向の外側に強い流体の流れを発生する。この流体の流れは溝部の開放端から撹拌槽の周壁に沿って撹拌槽上部へ上昇する。これにより、水面には上下に振動する波が発生し、溝部の数に応じた***部が形成される。また、撹拌翼を正逆反転して流体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流体の定常波が発生する。これにより、流体内に上下方向のせん断力が発生する。 According to this configuration, the blade portion scrapes the fluid between the stirring blade and the bottom wall of the stirring tank by the rotation of the stirring blade, and generates a strong fluid flow radially outward along the groove portion. This fluid flow rises from the open end of the groove to the upper part of the stirring tank along the peripheral wall of the stirring tank. Thereby, the wave which vibrates up and down is generated on the water surface, and a raised portion corresponding to the number of grooves is formed. In addition, when the fluid is stirred by reversing the stirring blades in the forward and reverse directions, a stationary wave of the fluid that vibrates in the vertical direction is generated by collision of waves whose directions of travel are opposite. Thereby, a vertical shearing force is generated in the fluid.
また、本発明の撹拌装置は、上記構成において、前記周壁の下端を曲面に形成して前記底壁に連接したことを特徴としている。この構成によると、開放端から周壁へ向かう流体の流れが曲面に沿って上昇する。 Moreover, the stirring device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the lower end of the peripheral wall is formed into a curved surface and connected to the bottom wall. According to this configuration, the fluid flow from the open end toward the peripheral wall rises along the curved surface.
また、本発明の撹拌装置は、上記構成において、前記撹拌翼の上面の前記溝部に対応する位置に軸方向に突出する羽根部を設けたことを特徴としている。この構成によると、撹拌翼の回転により撹拌翼表面に流体の流れが発生する。 The stirring device according to the present invention is characterized in that, in the above configuration, a blade portion protruding in the axial direction is provided at a position corresponding to the groove portion on the upper surface of the stirring blade. According to this configuration, a fluid flow is generated on the surface of the stirring blade by the rotation of the stirring blade.
また、本発明の撹拌装置は、上記構成において、前記ブレード部は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とを特徴としている。 Moreover, the stirring device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the blade portion is formed such that the height on the outer peripheral side is gradually lower than the inner peripheral side.
また、本発明の撹拌装置は、上記構成において、前記撹拌翼の中心近傍に貫通孔を設けたことを特徴としている。この構成によると、撹拌翼の回転時、負圧となった撹拌翼裏側の空間へ貫通孔を介して流体が吸い込まれ、撹拌翼の中心近傍では下方向に下降する流体の流れが発生する。 Moreover, the stirring device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, a through hole is provided in the vicinity of the center of the stirring blade. According to this configuration, when the agitating blade rotates, the fluid is sucked into the space behind the agitating blade, which has become a negative pressure, through the through-hole, and a fluid flow descending downward is generated in the vicinity of the center of the agitating blade.
また、本発明の洗濯機は、上記構成の撹拌装置を備えたことを特徴としている。 The washing machine of the present invention is characterized by including the stirring device having the above-described configuration.
また、本発明の撹拌方法は、撹拌槽の底面に配した撹拌翼の回転によって流体を撹拌する撹拌方法であって、前記撹拌翼の正転により流体に発生した上下に振動する複数の波と逆転により流体に発生した上下に振動する複数の波とを衝突させて定常波を形成することを特徴としている。 The stirring method of the present invention is a stirring method for stirring fluid by rotation of a stirring blade disposed on the bottom surface of a stirring tank, and includes a plurality of waves that vibrate up and down generated in the fluid by normal rotation of the stirring blade. It is characterized in that a stationary wave is formed by colliding with a plurality of waves that vibrate up and down generated in the fluid by reversal.
また、本発明の撹拌方法は、上記構成において、前記撹拌槽の外周側に上方向の流体の流れを発生させ、前記撹拌槽の内周側に下方向の流体の流れを発生させることを特徴としている。 The stirring method of the present invention is characterized in that, in the above-described configuration, an upward fluid flow is generated on the outer peripheral side of the stirring tank, and a downward fluid flow is generated on the inner peripheral side of the stirring tank. It is said.
また、本発明の撹拌方法は、上記構成において、前記撹拌翼の回転方向に流体の流れを発生させることを特徴としている。 Moreover, the stirring method of the present invention is characterized in that, in the above configuration, a fluid flow is generated in the rotation direction of the stirring blade.
本発明によると、撹拌翼は下面に放射状に延びて周壁に面する開放端を有する複数の溝部と溝部の底面から突設して径方向に延びるブレード部とを設けたので、上下方向に振動する流体の定常波を発生させることができる。これにより、流体にせん断力が発生し、撹拌効果を向上させることができる。また、撹拌槽内に投入された洗濯物に水流の反転によるねじり効果と定常波による上下方向のもみ洗いのようなせん断力によって、洗浄効果を向上させることができる。これにより、洗浄時間を短縮して洗濯機の消費電力を低減することができる。 According to the present invention, the agitating blade is provided with a plurality of groove portions having an open end radially extending on the lower surface and facing the peripheral wall, and a blade portion projecting from the bottom surface of the groove portion and extending in the radial direction. It is possible to generate a standing wave of fluid. Thereby, a shearing force is generated in the fluid, and the stirring effect can be improved. In addition, the washing effect can be improved by the twisting effect caused by the reversal of the water flow and the shearing force such as the vertical washing by the standing wave on the laundry put in the stirring tank. Thereby, washing time can be shortened and the power consumption of a washing machine can be reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る洗濯機１の概略構造を示す正面断面図である。なお、図１の手前側が洗濯機１の正面であり、奥側が背面である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view showing a schematic structure of a washing machine 1 according to the present embodiment. In addition, the near side of FIG. 1 is the front of the washing machine 1, and the back side is a back surface.
洗濯機１は全自動型のものであり、金属又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、その上面及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。外箱１０の底面開口部には合成樹脂製のベース１２がネジで固定されている。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。
The washing machine 1 is a fully automatic type and includes an
上面板１１には洗濯機１内に洗濯物を投入するための洗濯物投入口１４が開設されている。上蓋１５は洗濯機１の奧側で水平回動軸により上面板１１に枢支されている。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、後述する撹拌槽３０に洗濯物を投入したり、撹拌槽３０から洗濯物を取り出すことができる。
The
外箱１０の内部には撹拌槽３０と撹拌槽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（以下これらを総称して「洗濯水」という）を溜める。水槽２０及び撹拌槽３０はともに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。
Inside the
水槽２０は外箱１０に対してサスペンション部材（不図示）によって吊り下げられる。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、水槽２０を水平部内で揺動できるように支持している。
The
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、この周壁３０ｂにはその最上部に環状に配置した複数個の脱水孔３１を除いて液体を通すための開口部はない。即ち、撹拌槽３０はいわゆる「孔なし」タイプに形成される。撹拌槽３０の上部開口部の縁には、洗濯物の脱水のため脱水槽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が装着される。脱水槽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７０が回転可能に配置される。このとき、撹拌翼７０の周縁部７０ａと周壁３０ｂとの間には隙間３４が形成されている。また、周壁３０ｂの下端は曲面に形成されて底壁３０ａの周縁と連接している。
The
水槽２０の下面には駆動ユニット４０が取り付けられる。駆動ユニット４０はモータ４１、モータ４１の回転出力を伝道するベルト伝道機構４２及びクラッチ・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を貫通し更に撹拌槽３０の底壁３０ａを貫き、撹拌翼７０を支持している。
A drive unit 40 is attached to the lower surface of the
撹拌翼７０は５５〜３００ｒｐｍの回転を行い、洗濯又は濯ぎを行う。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との間及び脱水軸４４と撹拌翼軸４５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。
The stirring
上面板１１内の空間には電磁的に開閉する給水弁（不図示）が配置されている。給水弁の上流側に接続され、且つ上面板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（不図示）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（不図示）に接続されている。
A water supply valve (not shown) that opens and closes electromagnetically is disposed in the space in the
また、上面板１１内には制御部（不図示）が設けられている。制御部は上面板１１の上面に設けられた操作表示部（不図示）を通じて使用者からの操作指令を受け、駆動ユニット４０、給水弁及び排水弁６８に動作指令を発する。また、制御部は操作表示部に運転コース、各工程の所用時間等の運転内容の表示指令を発する。
A control unit (not shown) is provided in the
水槽２０の底部には水槽２０及び撹拌槽３０の中の水を外箱１０の外に排水する排水ホース６０が取り付けられている。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（不図示）を通じて排水ホース６０に流される。
A
撹拌槽３０と水槽２０の間にはパッキン（不図示）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、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（不図示）が圧入されており、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は回転可能で且つ水密構造となり、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。
A packing (not shown) is sandwiched between the
上記した構造によって、撹拌翼７０が回転する洗濯時には撹拌槽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の間には水が貯まらない。これにより、洗濯時の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，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、上記したオイルシールにより撹拌槽３０とシールホルダ６３は相対回転可能で且つ水密構造を取り続けることができる。
With the structure described above, the water in the
次に、撹拌翼７０について説明する。図２は撹拌翼７０の斜視図であり、図３は撹拌翼７０の上面図である。撹拌翼７０は円盤状であり、撹拌翼７０の上面は周縁部７０ａ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７０の上面には中心角９０°で放射状に配される４つの羽根部７１が突出して形成されている。また、羽根部７１に対して周方向に隣接する凹部７２が設けられている。洗濯時、羽根部７１は撹拌翼７０の回転によって撹拌槽３０内に流体である洗濯水の流れを発生させる。
Next, the stirring
図４は撹拌翼７０の下面を示す斜視図であり、図５は撹拌翼７０の底面図である。撹拌翼７０の下面は中心に軸孔７６を有する。軸孔７６は撹拌翼軸４５の先端に固定される。また、撹拌翼７０の表面に形成された羽根部７１の裏側には溝部７７が形成されている。これにより、羽根部７１と溝部７７とは表裏一体の関係にある。また、溝部７７の外周側の開放端７７ａは撹拌槽３０の周壁３０ｂに面する。
FIG. 4 is a perspective view showing the lower surface of the
溝部７７の底面には径方向に延びる薄板状のブレード部７８が突設されている。ブレード部７８は撹拌翼７０の中心に近い内端から径方向に一定の高さで水平に延びた後、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形成されている。このような形状のブレード部７８は径方向に水を掻くのに適する。したがって、撹拌翼７０の回転によってブレード部７８は撹拌翼７０と撹拌槽３０の底壁３０ａとの間の洗濯水を掻いて溝部７７に沿って径方向の外側に強い水流を発生させる。
A thin plate-
撹拌翼７０を回転させると、羽根部７１の表面には周方向に水流が発生する。また、凹部７２内には回転方向後方の羽根部７１の壁面に沿って径方向の外側に向かう水流が発生する。
When the
撹拌翼７０の表面には複数のリブ７３ａ、７３ｂが設けられている。リブ７３ａ、７３ｂは撹拌翼７０の表面における洗濯水の流れる方向に並設して該方向に直交する方向に延びている。また、撹拌翼７０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７３ａ、７３ｂの間隔は水流の平均の速さが遅い領域のリブ７３ａ、７３ｂの間隔よりも狭く形成されている。
A plurality of
具体的には、羽根部７１の上面には撹拌翼７０の径方向に延びる複数のリブ７３ａが周方向に並設されている。このとき、外周側のリブ７３ａの間隔が内周側よりも狭く形成されている。凹部７２の上面には撹拌翼７０の周方向に延びる複数のリブ７３ｂが径方向に並設される。このとき、リブ７３ｂは回転中心を中心とする円弧に対して湾曲し、羽根部７１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７１に近い位置のリブ７３ｂの間隔が離れた位置よりも狭く形成される。
Specifically, a plurality of
図６は撹拌翼７０の表面上で生じる現象を模式的に示す概略断面図である。撹拌翼７０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７０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７０の表面にリブ７３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。図６に示すように、撹拌翼７０表面のリブ７３間において洗濯水の一部が渦となり停滞して停滞部（渦）７５が形成される。リブ７３の上方を流れる流体（矢印Ａ）はリブ７３の上面及びリブ７３間に停滞する停滞部７５上を流通する。このとき、流体とリブ７３の上面との接触面積が小さいことに加えて停滞部７５によるベアリング効果によって流体の摩擦抵抗を低減することができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view schematically showing a phenomenon that occurs on the surface of the
また、撹拌翼７０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７３の間隔は水流の平均の速さが遅い領域のリブ７３の間隔よりも狭く形成することにより、撹拌翼７０表面のレイノルズ数が一定になる。これにより、流体の撹拌翼７０に対する作用が均質化する。したがって、撹拌翼７０表面の流体に対する摩擦抵抗低減効果が均質化する。このため、撹拌翼７０表面の複数の領域においてレイノルズ数が一定になるようにリブ７３の配置及び形状を設計することにより、広範囲にわたる撹拌翼７０表面において摩擦抵抗低減効果を最大限に発揮させることができる。
Further, the spacing between the
また、隣接するリブ７３の間隔とリブ７３の高さの比は１００：１〜５：１の範囲内に形成され、５０：１〜１５：１の範囲内にあることがより好ましい。リブ７３の間隔がリブ７３の高さに対して広すぎると撹拌翼７０表面のリブ７３間に停滞部（渦）７５が形成され難く、撹拌翼７０の摩擦抵抗を十分に低減することができない。一方、リブ７３の間隔に対してリブ７３の高さが高すぎるとリブ７３と洗濯物が衝突して洗濯物を傷める。
Further, the ratio of the interval between the
隣接するリブ７３の間に撹拌翼７０を貫通する多数の小孔７４が設けられている。小孔７４は羽根部７１にも設けられている。小孔７４は、撹拌翼７０の回転時、負圧となる撹拌翼７０裏側の空間へ吸い込まれる水流を発生させる。この水流によって、径方向外向きの流れが強化され、撹拌翼７０裏面全体にわたって放射状に径方向外向きの水流が発生する。
A large number of
以上のように構成された洗濯機は洗濯物を撹拌槽３０の中に投入し、制御装置によって、運転開始を指令すると、給水弁を制御し所定水位まで給水を行う。洗濯工程に入ると、モータ４１の動力をベルト伝道機構４２、撹拌翼軸４５を通じて撹拌翼７０に伝達し、撹拌翼７０を右回転・左回転交互に動作させる。撹拌翼７０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。
When the washing machine configured as described above puts laundry into the
図７は撹拌槽３０内で発生する水流を模式的に示す概略断面図である。撹拌翼７０が回転すると、撹拌翼７０の上面の羽根部７１によって周方向に水流Ｘが発生する。また、撹拌翼７０の下面では溝部７７が水路を形成し、遠心力によって溝部７７の内周側から外周側に向かって径方向に水が流れる（矢印Ｃ参照）。このとき、薄板状のブレード部７８がオール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。撹拌翼７０の溝部７７から流出した水は撹拌翼７０と周壁３０ｂとの隙間３４を通り（図１参照）、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。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing a water flow generated in the stirring
撹拌翼７０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Ｕが形成される。なお、定常波の腹の数は水柱の発生と同様にブレード部７８の数に比例しており、撹拌槽３０の回転数によって発生する定常波Ｕの腹の数を可変することができる。
By repeating forward rotation and reverse rotation of the
撹拌翼７０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７０の中心近傍の小孔（貫通孔）７４から新たな洗濯水が流入し、撹拌翼７０の上方の回転中心付近では下方向に下降する水流Ｚが発生する。これにより、下降する水流Ｚと上昇する水流Ｙにより撹拌槽３０内で洗濯水が継続して循環する。
Since the space behind the stirring
図８、図９は洗濯物Ｗの運動を模式的に示す概略断面図である。図８に示すように、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Ｗに互い違いに上下方向の往復運動（矢印Ｅ、Ｆ参照）が働く。これにより、洗濯物Ｗに上下方向のせん断力が働き、洗濯物Ｗに対してもみ洗いのような機械的動作が働く。したがって、定常波Ｕが洗濯物Ｗの洗浄効果の向上に寄与する。 8 and 9 are schematic cross-sectional views schematically showing the movement of the laundry W. As shown in FIG. 8, the standing wave U is a reciprocating water flow that swings in the vertical direction with respect to the water surface, and the reciprocating motion in the vertical direction (see arrows E and F) alternately acts on the laundry W. As a result, a vertical shearing force is applied to the laundry W, and a mechanical operation such as fumigation is applied to the laundry W. Therefore, the standing wave U contributes to the improvement of the washing effect of the laundry W.
また、図９に示すように、周方向の水流である回転水流Ｘにより洗濯物Ｗ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Ｗ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Ｗが適切に移動し、洗濯物Ｗ全体に均一な洗浄力が働く。したがって、洗濯物Ｗの撹拌作用が増大して洗浄力が向上する。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７０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。
Further, as shown in FIG. 9, the laundry W is twisted by the rotating water flow X that is a circumferential water flow. In the stirring
次に本実施形態に係るブレード部７８を有する撹拌翼７０を備えた洗濯機１の洗浄性能について評価を行った。表１、表２に評価結果を示す。
Next, the washing performance of the washing machine 1 provided with the stirring
表１は下面にブレード部７８を設けた撹拌翼７０を本実施形態とし、ブレード部７８を設けていない撹拌翼を比較例とし、０．５ｋｇの洗濯物を８５ｒｐｍ又は１２０ｒｐｍで所定時間回転させて洗浄率を比較した結果を示している。また、表２は同様の方法により、４．５ｋｇの洗濯物を８５ｒｐｍ又は１２０ｒｐｍで所定時間回転させて洗浄率を比較した結果を示している。
Table 1 shows a
洗浄性能の評価はＪＩＳ Ｃ ９６０６の方法に従って、洗浄前後の汚染布の反射率から洗浄率を算出した。洗浄率とは、ＪＩＳ Ｃ ９６０６で規定される標準洗濯機での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）又は１枚５００ｇの試験布９枚（負荷４．５ｋｇ）使用して実施した。 The cleaning performance was evaluated by calculating the cleaning rate from the reflectance of the contaminated fabric before and after cleaning according to the method of JIS C 9606. The washing rate is the ratio of the degree of washing measured in each washing machine based on the degree of washing performed in a standard washing machine defined in JIS C 9606. In addition, the laundry was carried out using five 100 g test cloths (load 0.5 kg) or nine 500 g test cloths (load 4.5 kg).
表１に示すように、８５ｒｐｍの回転において負荷０．５ｋｇの洗濯物に対して本実施形態の撹拌翼７０を用いることにより、比較例に対して洗浄率は０．８４９から０．８９０に上昇し、上昇率は＋４．８％であった。また、１２０ｒｐｍの回転において洗浄率は０．８５７から０．９６８に上昇し、上昇率は＋１３．０％であった。また、本実施形態において回転数を８５ｒｐｍから１２０ｒｐｍに上げることによって洗浄率は０．８９０から０．９６８に上昇し、上昇率は＋８．８％であった。一方、比較例において回転数を８５ｒｐｍから１２０ｒｐｍに上げることによって洗浄率は０．８４９から０．８５７に上昇し、上昇率は＋０．９％であった。
As shown in Table 1, by using the
また、表２に示すように、８５ｒｐｍの回転において負荷４．５ｋｇの洗濯物に対して本実施形態の撹拌翼７０を用いることにより、比較例に対して洗浄率は０．８６８から０．８８２に上昇し、上昇率は＋１．６％であった。また、１２０ｒｐｍの回転において洗浄率は０．８８０から０．９８６に上昇し、上昇率は＋１２．０％であった。また、本実施形態において回転数を８５ｒｐｍから１２０ｒｐｍに上げることによって洗浄率は０．８８２から０．９８６に上昇し、上昇率は＋１１．８％であった。一方、比較例において回転数を８５ｒｐｍから１２０ｒｐｍに上げることによって洗浄率は０．８６８から０．８８０に上昇し、上昇率は＋１．４％であった。
Further, as shown in Table 2, by using the
これにより、本実施形態の撹拌翼７０を用いることにより明らかな洗浄率の向上が見られた。また、本実施形態は撹拌翼７０の回転数を上げて水流を強化することにより大幅な洗浄率の向上が見られた。なお、本実施形態における撹拌ではいずれにおいても撹拌槽３０の水面に定常波が確認された。
Thereby, the improvement of the clear washing | cleaning rate was seen by using the
本実施形態によると、撹拌翼７０が下面に放射状に延びて周壁３０ｂに面する開放端７７ａを有する複数の溝部７７と溝部７７の底面から突設して径方向に延びるブレード部７８とを有し、撹拌翼７０を正逆反転して流体を撹拌することにより、撹拌翼７０の回転によってブレード部７８は撹拌翼７０と撹拌槽３０の底壁３０ａとの間の流体を掻いて溝部７７に沿って径方向の外側に強い流体の流れを発生させる。この流体の流れは溝部７７の開放端７７ａから撹拌槽３０の周壁３０ｂに沿って撹拌槽３０上部へ上昇する。これにより、水面には上下に振動する波が発生し、溝部７７の数に応じた***部が形成される。また、撹拌翼７０を正逆反転して流体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流体の定常波が発生する。これにより、流体内に上下方向のせん断力が発生して撹拌効果を向上させることができる。また、撹拌槽３０内に投入された洗濯物に水流の反転によるねじり効果と定常波による上下方向のもみ洗いのようなせん断力によって、洗濯機１の洗浄効果を向上させることができる。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、洗濯機１が乾燥機能付き洗濯機である場合、撹拌翼７０の下面にブレード部７８を設けることにより、乾燥工程における撹拌翼７０の回転によってブレード部７８が撹拌翼７０と底壁３０ａとの間の気体を掻いて溝部７７に沿って径方向の外側に強い気体の流れを発生させる。この気体の流れは溝部７７の開放端７７ａから撹拌槽３０の周壁３０ｂに沿って撹拌槽３０上部へ上昇する。これにより、撹拌槽３０内の温風の循環を促して効率よく洗濯物を乾燥することができる。また、乾燥時間を短縮して乾燥機能付き洗濯機の省電力化を図ることができる。
According to the present embodiment, the stirring
また、周壁３０ｂの下端を曲面に形成して底壁３０ａに連接したことにより、開放端７７ａから周壁３０ｂへ向かう流体の流れが曲面に沿って上昇し、より強く上昇する流体の流れを発生することができる。これにより、流体内に上下方向のせん断力がより大きく発生して撹拌効果をさらに向上させることができる。
Further, since the lower end of the peripheral wall 30b is formed into a curved surface and connected to the
また、撹拌翼７０の上面の溝部７７に対応する位置に軸方向に突出する羽根部７１を設けることにより、撹拌翼７０の回転により撹拌翼７０表面に流体の流れが発生し、流体の反転によるねじり効果がより大きくなる。
Further, by providing the
また、ブレード部７８は内周側に対して外周側の高さが徐々に低く形成されることにより、ブレード部７８がオール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。
Further, the
また、撹拌翼７０の中心近傍に小孔（貫通孔）７４を設けたことにより、撹拌翼７０の回転時、負圧となった撹拌翼７０裏側の空間へ小孔（貫通孔）７４を介して流体が吸い込まれ、撹拌翼７０の中心近傍では下方向に下降する流体の流れが発生する。これにより、下降する水流Ｚと上昇する水流Ｙにより撹拌槽３０内で洗濯水が継続して循環する。
Further, by providing a small hole (through hole) 74 near the center of the
また、撹拌槽３０の底面に配した撹拌翼７０の回転によって流体を撹拌する撹拌方法であって、撹拌翼７０の正転により流体に発生した上下に振動する複数の波と逆転により流体に発生した上下に振動する複数の波とを衝突させて定常波を形成することにより、流体内に上下方向のせん断力が発生して撹拌効果を向上させることができる。
Further, the stirring method is to stir the fluid by the rotation of the
また、撹拌槽３０の外周側に上方向の流体の流れを発生させ、撹拌槽３０の内周側に下方向の流体の流れを発生させることにより、下降する水流Ｚと上昇する水流Ｙにより撹拌槽３０内で洗濯水が継続して循環する。これにより、流体が撹拌槽内を適切に移動し、撹拌槽内全体に均一な撹拌することができる。撹拌槽内の洗濯物は適切に移動し、洗濯物全体に均一な洗浄力が働く。したがって、洗濯物の撹拌作用が増大して洗浄力が向上する。
Further, by generating an upward fluid flow on the outer peripheral side of the
また、撹拌翼７０の回転方向に流体の流れを発生させることにより、回転方向の流体の反転によるねじり効果がより大きくなる。
Further, by generating a fluid flow in the rotation direction of the
本発明は洗濯機に利用することができる。 The present invention can be used in a washing machine.
１ 洗濯機
１０ 外箱
１１ 上面板
１１ａ 出入口
１２ ベース
１３ 脚部
１４ 洗濯物投入口
１５ 上蓋
１６ 延設部
１６ａ 鉛直部
１６ｂ 水平部
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 ベルト伝導機構
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 撹拌翼
７１ 羽根部
７２ 凹部
７３ リブ
７５ 停滞部
７６ 軸孔
７７ 溝部
７８ ブレード部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記底壁に回転可能に配される円盤状の撹拌翼とを備える撹拌装置であって、
前記撹拌翼は下面に前記撹拌翼の中心近傍から放射状に延びて前記周壁に面する開放端まで通じる複数の溝部と、
前記溝部の底面から突設して径方向に延び、その突設した下端が中心に近い内端から径方向に一定の高さで延びた後、外端に行くほど高さが徐々に低く形成されたブレード部と、を有し、
前記撹拌翼は上面に前記溝部に対応する位置に軸方向に突出する羽根部を有し、
前記撹拌翼を正逆反転して流体を撹拌することを特徴とする撹拌装置。 An agitation tank that has a bottom wall and a peripheral wall that rises upward from a peripheral edge of the bottom wall and has a curved lower end connected to the bottom wall to store fluid;
A stirring device comprising a disk-shaped stirring blade rotatably disposed on the bottom wall,
A plurality of grooves extending radially from the vicinity of the center of the stirring blade to the open end facing the peripheral wall on the lower surface;
Projecting from the bottom of the groove and extending in the radial direction, the projecting lower end extends from the inner end close to the center at a constant height in the radial direction, and then gradually decreases in height toward the outer end. has a blade portion that is, a,
The stirring blade has a blade portion protruding in the axial direction at a position corresponding to the groove on the upper surface,
A stirrer characterized by stirring the fluid by reversing the stirring blades forward and backward .
前記貫通孔は、前記羽根部および該羽根部に対して周方向に隣接する凹部に設けたことを特徴とする請求項１記載の撹拌装置。 A through hole is provided near the center of the stirring blade,
The stirring device according to claim 1, wherein the through hole is provided in the blade portion and a concave portion adjacent to the blade portion in the circumferential direction.
前記撹拌翼の正転により流体に発生した上下に振動する複数の波と、逆転により流体に発生した上下に振動する複数の波とを衝突させて定常波を形成することを特徴とする撹拌方法。 The stirring device according to claim 1 or 2, wherein the stirring method is for stirring the fluid by rotation of the stirring blade.
A stirring method, wherein a stationary wave is formed by colliding a plurality of vertically oscillating waves generated in a fluid due to normal rotation of the stirring blade and a plurality of vertically oscillating waves generated in a fluid due to reverse rotation.
The stirring method according to claim 4 or 5, wherein a flow of fluid is generated in a rotation direction of the stirring blade.
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