JP7232989B2

JP7232989B2 - 洗濯機

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Publication number: JP7232989B2
Application number: JP2019165157A
Authority: JP
Inventors: 賢手島; 剛村尾
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2023-03-06
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: JP2021040943A

Description

本開示は、洗剤や柔軟剤等の液剤を用いて洗濯を行う洗濯機に関する。

特許文献１は、液剤自動投入装置を備えたドラム式洗濯機を開示する。

特許文献１におけるドラム式洗濯機は、液剤を収容する液剤タンクと、液剤タンクから洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備える。液剤投入装置は、筒状に形成されたシリンダと、シリンダに内装されて液体洗剤を吸入または排出するように動作するピストンと、ピストンを駆動する駆動モータと、ピストン駆動時の液剤の流れを一方向に限定する為の一対の逆止弁と、を含むピストンポンプを有する。

特表２０１６－５２４９９５号公報

しかしながら、ピストンポンプで液剤を洗濯槽へ送り出す為には、ポンプに備わっている逆止弁で逆流を防いでおく必要があるが、前記従来技術による構成では、砂、埃等の生活環境から発生する異物が逆止弁に噛み込むことによって弁の逆流防止性能が喪失、または、低下し、ピストンポンプで液剤を洗濯槽へ送り出す能力が低下または喪失するといった課題があった。

本開示は、液剤を供給する液剤投入装置において、逆止弁への異物詰まりを抑止する洗濯機を提供する。

本開示におけるドラム式洗濯機は、筐体と、前記筐体の内部に弾性支持された水槽ユニットと、前記水槽ユニットの内部に回転可能に設けられた洗濯槽と、液剤を収容する、一つ以上の液剤タンクと、前記液剤タンクから前記洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備える。前記液剤投入装置は、筒状に形成されたシリンダと、少なくとも一部がシリンダ内に貫入し、前記シリンダと摺動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを直線移動させる駆動部と、を含むピストンポンプを有する。前記ピストンポンプは、筒状に形成された弁ケースと、前記弁ケースと摺動可能に支持された弁体と、前記弁体を前記弁ケースに当接させておく為のばねと、を含む逆止弁を、前記シリンダ内において前記ピストンが摺動する注筒部と連通する経路上の上流側と下流側にそれぞれ一つ以上有する。前記ピストンを駆動させ、前記シリンダ内の圧力変動によって前記弁ケースと前記弁体が離れた際に生じる隙間が、上流側の逆止弁よりも下流側の逆止弁が大きくなるように構成したものである。

本開示における洗濯機は、液剤を供給する液剤投入装置において、異物の混入による故障を抑止することができる。

実施の形態１における洗濯機の縦断面図同洗濯機の外観を示す斜視図同洗濯機の液剤自動投入装置の平面図同洗濯機の液剤自動投入装置の側面の断面図同洗濯機の液剤自動投入装置の要部断面図同洗濯機の液剤自動投入装置のピストンポンプにおける要部断面図同洗濯機の液剤自動投入装置のピストンポンプ部における吸入工程と吐出工程を示す模式図

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
以下、図１～７を用いて、実施の形態１を説明する。本実施の形態では、洗濯機としてドラム式洗濯機を例に説明する。

洗濯機の基本構成を説明する。

図１は、実施の形態１における洗濯機の縦断面図である。

図１に示すように、水槽ユニット２は、本体３との間に設けられたばね体（図示せず）及び防振ダンパー５により防振支持されている。水槽ユニット２の内部には、洗濯物を収容する回転ドラム１が回転自在に設けられている。回転ドラム１及び水槽ユニット２は、回転ドラム１の回転軸が前方から後方にかけて傾斜するように配設されている。回転ドラム１は、水槽ユニット２の底部に設けられたモータ６により回転駆動される。

次に、液剤自動投入装置１１の基本構成を説明する。

図２は、実施の形態１における洗濯機の外観を示す斜視図、図３は、同洗濯機の液剤自動投入装置の平面図、図４は、同洗濯機の液剤自動投入装置の側面図、図５は、同洗濯機の液剤自動投入装置の要部断面図、である。

図２に示すように、本体３の前方上部には洗剤入れ７が配設されており、洗剤入れ７の内側には収納部７ａが形成されている。収納部７ａの前方には、洗剤、柔軟剤を手動投入する際に用いる洗剤容器８が着脱可能に収納されている。

また、収納部７ａの後方には、液剤自動投入装置１１（後述）に供給する液剤が充填された洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０が着脱可能に収納されている。

図３、図４に示すように、洗剤入れ７の後方外部には液剤自動投入装置１１が配設されている。液剤自動投入装置１１は、ピストンポンプ２２により洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０に充填された液剤を吸引し、吐出経路１１ａ、連結ホース２５を介して、水槽ユニット２へと液剤を送り出す。

また、液剤自動投入装置１１の後方には、水を供給する為の給水弁１６が配設されている。給水弁１６は開閉可能に設けられ、給水経路１１ｂは給水弁１６と液剤自動投入装置１１とを接続する。

次に、液剤自動投入装置１１の詳細構成を説明する。

図５に示すように、洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０の底部には、それぞれ供給口９ａ、供給口１０ａが設けられている。供給口９ａ、供給口１０ａには逆止弁９ｂ、逆止弁
１０ｂがそれぞれ設けられ、逆流を抑止している。

吸入口１４、吸入口１５は、液剤自動投入装置１１から突出するように形成されている。吸入口１４、１５は、洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０が収納部７ａに収納された状態で供給口９ａ、１０ａと連結するように、着脱可能に設けられている。吸入口１４、吸入口１５の先端にはリブ１４ａ、リブ１５ａが設けられており、リブ１４ａ、リブ１５ａの外周にはＶリング１４ｂ、Ｖリング１５ｂが配設されている。これにより、吸入口と供給口との密閉性を向上させている。

吸入口１４、吸入口１５は、それぞれ吸入経路１５ｃ及び吸入経路１４ｃを介してピストンポンプ２２と接続されている。吸入経路１５ｃ及び吸入経路１４ｃには、切換弁２０及び切換弁２１がそれぞれ配設されている。吸入口１４、吸入口１５から供給された液剤は、対応する切換弁が開状態の時、ピストンポンプ２２へと導入される。なお、給水弁１６と繋がる給水経路１１ｂは、切換弁２０と接続する。対応する切換弁が開状態の時、給水弁１６から供給された水は給水経路１１ｂを介し、ピストンポンプ２２へと到達する。

次に、ピストンポンプ２２について説明する。

図６は、同液剤自動投入装置のピストンポンプにおける要部断面図、図７は、同液剤自動投入装置のピストンポンプ部における潤滑剤の塗布箇所を示す模式図である。

図６に示すように、ピストンポンプ２２は、駆動モータ２２ａ、カム２２ｃ、ピストン２２ｂ、シリンダ２２ｄ、注筒部２２ｆ、ピストンポンプ吸入口２６、ピストンポンプ吐出口２７で構成されている。カム２２ｃは、駆動モータ２２ａによる回転駆動力（矢印ａ）を上下の直線移動（矢印ｂ）へと変換する。ピストン２２ｂの一部は、シリンダ２２ｄに内包されている。ピストン２２ｂは、カム２２ｃによって駆動され、上下に直線移動をしながらシリンダ２２ｄの内部の注筒部２２ｆを摺動する。ピストン２２ｂとシリンダ２２ｄとの間にはパッキン２２ｅが配設されており、ピストン２２ｂとシリンダ２２ｄとの間から液剤や空気がシリンダの外側へ漏れ出ない構造となっている。

シリンダ２２ｄの下部は、吸入側であるピストンポンプ吸入口２６から注筒部２２ｆを通り吐出側であるピストンポンプ吐出口２７へ逆Ｕ字状の管となるように形成されている。ピストンポンプ吸入口２６の下流には吸入側逆止弁２３が、ピストンポンプ吐出口２７の上流には吐出側逆止弁２４がそれぞれ配設されており、液剤を送り出す方向を一方向に限定する。吸入側逆止弁２３は、吸入側逆止弁可動部２３ａ、吸入側逆止弁固定部２３ｂ、吸入側逆止弁Ｏリング２３ｃ、吸入側ばね２３ｄにより構成され、吐出側逆止弁２４は、吐出側逆止弁可動部２４ａ、吐出側逆止弁固定部２４ｂ、吐出側逆止弁Ｏリング２４ｃ、吐出側ばね２４ｄにより構成されている。

吸入側ばね２３ｄ、吐出側ばね２４ｄは、吸入側逆止弁可動部２３ａ、吐出側逆止弁可動部２４ａを、吸入側逆止弁固定部２３ｂ、吐出側逆止弁固定部２４ｂへ押し当てる方向に復元力が働くようにそれぞれ配設されている。吸入側逆止弁２３、吐出側逆止弁２４が閉じているときは、吸入側逆止弁可動部２３ａ、吐出側逆止弁可動部２４ａに配設された吸入側逆止弁Ｏリング２３ｃ、吐出側逆止弁Ｏリング２４ｃが、吸入側逆止弁固定部２３ｂ、吐出側逆止弁固定部２４ｂと当接し、経路を遮蔽する。

図７に示すように、給水弁１６を開くと、水道水の水圧により、水道水と洗剤または柔軟剤が、ピストンポンプ吸入口２６に到達する。その時、ピストン２２ｂが、上下に直線移動する。

図７の吸入工程に示すように、ピストン２２ｂが、上方向（矢印ｃ）に移動することで、吸入力が吸入側ばね２３ｄの閉弁力よりも大きくなると、吸入側逆止弁可動部２３ａが上方向に移動し、当接していた吸入側逆止弁Ｏリング２３ｃと吸入側逆止弁固定部２３ｂ、との間に吸入側逆止弁開き時の空隙２３ｅが生じ、ピストンポンプ吸入口２６から液剤や補給水等の作動流体が注筒部２２ｆへ通過することが可能となる。

その後、図７の吐出工程に示すように、ピストン２２ｂが、下方向（矢印ｄ）に移動することで、吐出力が吐出側ばね２４ｄの閉弁力よりも大きくなると、吐出側逆止弁可動部２４ａが下方向に移動し、当接していた吐出側逆止弁Ｏリング２４ｃと吐出側逆止弁固定部２４ｂとの間に吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅが生じ、注筒部２２ｆから液剤や補給水等の作動流体がピストンポンプ吐出口２７へ通過することが可能となる。

このように、対応する切換弁が開いた状態で、ピストン２２ｂが上方に動くと吐出側逆止弁２４が閉じ、吸入側逆止弁２３が開くので、給水経路１１ｂ、吸入経路１４ｃ、吸入経路１５ｃからピストンポンプ吸入口２６を通って、液剤が注筒部２２ｆに導入され、ピストン２２ｂが下方に動くと吸入側逆止弁２３が閉じ、吐出側逆止弁２４が開くので、注筒部２２ｆから液剤がピストンポンプ吐出口２７に吐出され、その後、水槽ユニット２内へ投入される。

ピストンポンプ２２へ連通する経路に砂や埃等の異物が混入し、逆止弁固定部と逆止弁可動部の当接部に挟まると、逆止弁の逆流防止能力が喪失する。特に、ピストンポンプ吐出側の逆止弁が異物によって不能になると、ポンプの吸入工程において下流側の流体が逆流し、ポンプ能力が喪失する。

そこで、本実施の形態では、吸入側ばね２３ｄ、吐出側ばね２４ｄによる閉弁力の大きさを、吸入側逆止弁２３＞吐出側逆止弁２４とし、逆止弁開き時の空隙の大きさが、吸入側逆止弁開き時の空隙２３ｅ＜吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅとなるよう構成しているので、吸入側逆止弁２３を通過可能な異物の大きさは、吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅよりも小さくなるよう限定される。これにより、異物より吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅの方が大きいので、異物が逆止弁を通過することができ、異物が逆止弁に詰まるのを防止できる。この構成は補給水、ピストン２２ｂの動作に関わらず可能である。

以上の様に構成された洗濯機において、液剤自動投入装置１１の動作を以下説明する。

使用者は、予め洗剤タンク９、柔軟剤タンク１０に液剤洗剤、柔軟剤をそれぞれ充填しておく。使用者が回転ドラム１に洗濯物を入れて洗濯運転を開始させると、洗濯機は洗い行程、すすぎ行程、脱水工程等の一連の洗濯運転を実施する。液剤自動投入装置１１は洗濯運転における各工程の最適なタイミングで、自動投入動作を実施する。以下、洗剤を自動投入する際の動作を例にとり説明する。

液剤自動投入装置１１は、吸入経路１４ｃを開き、ピストンポンプ２２によって洗剤タンク９内の洗剤を吸出し、水槽ユニット２へ続く経路へと吐出する。このとき、洗剤タンク９から水槽ユニット２へ続く吸入経路１４ｃ、吐出経路１１ａ及びシリンダの注筒部２２ｆ、吸入側逆止弁２３、吐出側逆止弁２４において、洗剤が流れる。

その時、異物が経路上に混入すると、給水弁１６を開くことによる通水や、ピストンポンプ２２の動作によって異物が吐出側逆止弁２４まで運ばれ、吐出側逆止弁可動部２４ａと吐出側逆止弁固定部２４ｂとの間に挟まると、吐出側逆止弁可動部２４ａと吐出側逆止弁固定部２４ｂが当接しなくなり、逆止弁の逆流防止性能が喪失された結果、ピストンポンプ２２の吸入工程にて、下流側の流体（液剤、水、空気など）が逆流し、ポンプ能力が
喪失し、この異物の■み込み状態は、ピストンポンプの動作による吸込、吐出が不能となる不具合を引き起こすといった虞があった。

前述の通り、実施の形態１におけるドラム式洗濯機は、本体３と、本体３の内部に弾性支持された水槽ユニット２と、水槽ユニット２の内部に回転可能に設けられた回転ドラム１と、液剤を収容する、洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０と、洗剤タンク９及び柔軟剤タンク１０から回転ドラム１へ液剤を供給する液剤自動投入装置１１を備える。液剤自動投入装置１１は、筒状に形成されたシリンダ２２ｄと、少なくとも一部がシリンダ２２ｄ内に貫入し、シリンダ２２ｄと摺動可能に設けられたピストン２２ｂと、ピストン２２ｂを長手方向に直線移動させるカム２２ｃ及び駆動モータ２２ａと、を含むピストンポンプ２２を有する。ピストンポンプ２２は、上流側には、吸入側逆止弁固定部２３ｂと、吸入側逆止弁固定部２３ｂと摺動可能に支持された吸入側逆止弁可動部２３ａと、吸入側逆止弁可動部２３ａを吸入側逆止弁固定部２３ｂに当接させておく為の吸入側ばね２３ｄと、を含む吸入側逆止弁２３を有し、下流側には、吐出側逆止弁固定部２４ｂと、吐出側逆止弁固定部２４ｂと摺動可能に支持された吐出側逆止弁可動部２４ａと、吐出側逆止弁可動部２４ａを吐出側逆止弁固定部２４ｂに当接させておく為の吐出側ばね２４ｄと、を含む吐出側逆止弁２４を有する。ピストン２２ｂを駆動させ、シリンダ２２ｄ内の圧力変動によって生じる、吸入側逆止弁固定部２３ｂと吸入側逆止弁可動部２３ａの隙間である吸入側逆止弁開き時の空隙２３ｅより、吐出側逆止弁固定部２４ｂと吐出側逆止弁可動部２４ａの隙間である吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅのほうが大きくなるように構成されている。

これにより、吐出側逆止弁２４まで到達できる異物の大きさが、吸入側逆止弁開き時の空隙２３ｅよりも小さくなるよう限定され、これは吐出側逆止弁２４の吐出側逆止弁開き時の空隙２４ｅよりも小さいので、吐出側逆止弁２４に到達した異物は、吐出側逆止弁２４を通過可能となる。その為、吐出側逆止弁２４に異物が挟まるのを抑止でき、ピストンポンプ２２の逆流を防止できる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術はこれに限定されない。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１では、洗濯機の一例としてドラム式洗濯機を説明した。洗濯機は、液剤を用いて洗濯物を洗濯できるものであればよい。従って、洗濯機は、ドラム式洗濯機に限定されず、縦型全自動洗濯機や二層式洗濯機であってもよい。

実施の形態１では、ピストンポンプの一例として上下移動するピストンを説明した。ピストンは、直線移動すればよいので上下移動に限定されず、水平方向に直線移動してもよい。また、ポンプ形式はピストンポンプだけでなく、ダイヤフラムポンプ等の容積ポンプであれば本開示による技術を適用可能である。

実施の形態１では、吐出側逆止弁の空隙を大きくする手段の一例として、閉弁用のばね力に差を設ける方法を説明した。逆止弁開き時の空隙の大きさが、吸入側よりも吐出側の方が大きくなればよい。従って、逆止弁通過時の作動流体流速を吐出側の方が大きくなるように、流路断面積や、ピストンの移動速度に差をつけてもよい。また、吐出側逆止弁の方が流体から作用する抗力がより大きくなるよう、流体抵抗が大きくなる（抗力係数の大きい）形状としてもよい。

実施の形態１では、逆止弁可動部と、逆止弁固定部との当接面の密着性を高くする為に、逆止弁可動部へＯリングをそれぞれ配設しているが、本発明の効果に必須の要素ではない。

実施の形態１では、給水経路、液剤洗剤用経路及び柔軟剤用経路が一つの経路へ合流させた構造で説明しているが、それぞれ単独もしくは２つ以上の経路を合流させる等、どのような組み合わせで経路を構成しても同様の効果を得られる。また同様に、液剤洗剤、柔軟剤経路への通水は無くてもよい。

本開示は、液剤投入装置を備えた洗濯機に適用可能である。具体的には、ドラム式洗濯機、縦型全自動洗濯機、二槽式洗濯機などに、本開示は適用可能である。

１回転ドラム（洗濯槽）
２水槽ユニット
３本体（筐体）
６モータ
７洗剤入れ
７ａ収納部
８洗剤容器
９洗剤タンク（液剤タンク）
９ａ供給口
９ｂ逆止弁
１０柔軟剤タンク（液剤タンク）
１０ａ供給口
１０ｂ逆止弁
１１液剤自動投入装置（液剤投入装置）
１１ａ吐出経路
１１ｂ給水経路
１４吸入口
１４ａリブ
１４ｂＶリング
１４ｃ吸入経路
１５吸入口
１５ａリブ
１５ｂＶリング
１５ｃ吸入経路
２０切換弁
２１切換弁
２２ピストンポンプ
２２ａ駆動モータ（駆動部）
２２ｂピストン
２２ｃカム（駆動部）
２２ｄシリンダ
２２ｅパッキン
２２ｆ注筒部
２３吸入側逆止弁
２３ａ吸入側逆止弁可動部（弁体）
２３ｂ吸入側逆止弁固定部（弁ケース）
２３ｃ吸入側逆止弁Ｏリング
２３ｄ吸入側ばね（ばね）
２３ｅ吸入側逆止弁開き時の空隙（隙間）
２４吐出側逆止弁
２４ａ吐出側逆止弁可動部（弁体）
２４ｂ吐出側逆止弁固定部（弁ケース）
２４ｃ吐出側逆止弁Ｏリング
２４ｄ吐出側ばね（ばね）
２４ｅ吐出側逆止弁開き時の空隙（隙間）
２５連結ホース
２６ピストンポンプ吸入口
２７ピストンポンプ吐出口

Claims

筐体と、
前記筐体の内部に弾性支持された水槽ユニットと、
前記水槽ユニットの内部に回転可能に設けられた洗濯槽と、
液剤を収容する、一つ以上の液剤タンクと、
前記液剤タンクから前記洗濯槽へ液剤を供給する液剤投入装置を備え、
前記液剤投入装置は、
筒状に形成されたシリンダと、少なくとも一部がシリンダ内に貫入し、前記シリンダと摺動可能に設けられたピストンと、前記ピストンを直線移動させる駆動部と、を含むピストンポンプを有し、
前記ピストンポンプは、
筒状に形成された弁ケースと、前記弁ケースと摺動可能に支持された弁体と、前記弁体を前記弁ケースに当接させておく為のばねと、を含む逆止弁を、前記シリンダ内において前記ピストンが摺動する注筒部と連通する経路上の上流側と下流側にそれぞれ一つ以上有し、
前記ピストンを駆動させ、前記シリンダ内の圧力変動によって前記弁ケースと前記弁体が離れた際に生じる隙間が、上流側の逆止弁よりも下流側の逆止弁が大きくなるように構成した、
洗濯機。
前記ピストンポンプは、前記逆止弁を開弁するために必要な力が、前記上流側の逆止弁より前記下流側の逆止弁が小さくなるように構成した、
請求項１に記載の洗濯機。
前記ピストンポンプは、前記逆止弁を液剤や水が通過する際、その流速が、前記上流側の逆止弁より前記下流側の逆止弁が大きくなるように構成した、
請求項１または２に記載の洗濯機。
前記ピストンポンプは、前記逆止弁の可動部において、作動流体から抗力を受ける際の抗力係数が、前記上流側の逆止弁より前記下流側の逆止弁が大きくなるように構成した、
請求項１～３のいずれか１項に記載の洗濯機。