JP2005177329A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】攪拌翼を駆動する手段の洗濯機内に配置する位置の自由度が高いとともに洗濯時の洗濯槽内においてより複雑な水流を発生する複数の攪拌翼が設置された洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯機は、被洗濯物を収容する回転可能な筒状の洗濯槽を備えた洗濯機において、上記洗濯槽の内側に上記洗濯槽の回転方向に回転自在に支持された攪拌翼と、上記攪拌翼とともに回転するように上記攪拌翼に設けられた永久磁石からなる複数の槽壁回転子と、上記槽壁回転子に近接するように上記洗濯槽の外側に配設され、上記槽壁回転子とともにモータを構成する巻芯コイルからなる複数の外部固定子と、上記攪拌翼を回転させるように上記外部固定子を励磁する駆動回路と、を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、水と被洗濯物を内部空間に入れる洗濯槽を回転して洗濯する洗濯機に関する。

従来の洗濯機は、洗濯槽底部または回転中心軸の軸心部周辺に配置されているパルセータと呼ばれる撹拌翼または洗濯槽を回転駆動している。これら攪拌翼または洗濯槽はそれらの回転軸につながったベルトまたはギアなどを介して誘導電動機などのモータにより駆動される（例えば、特許文献１参照。）。
また、ベルトまたはギアなどの動力伝達機構を使わずに、パルセータまたは洗濯槽の回転軸に直接モータ、例えばリニアモータを直結して回転している（例えば、特許文献２参照。）。

特開平８−１５５１９０号公報 特開平８−１７２７５７号公報

しかし、洗濯槽または撹拌翼の回転中心軸の延長線上にモータを直結する従来の洗濯槽および攪拌翼の駆動方法では、モータの設置する位置が限定されるとともに洗濯機の高さが高くなってしまうという問題があった。
また、動力伝達機構を介してモータから回転中心軸に回転動力を伝達する方法では、その動力伝達機構を回転中心軸に対して垂直に配置しなければならないために、洗濯機の幅が一方だけ広くなってしまい、それ以外の方向がデッドスペースになってしまうという問題があった。さらに、ベルトやギアなどの動力伝達機構がある場合、それによる騒音も問題であった。
また、攪拌翼の配置位置も、攪拌翼の回転中心軸周辺などに限定されていた。また、洗濯槽の槽壁に固定された攪拌翼では、洗濯槽の回転と同期した回転のみであり、より複雑な水流を洗濯槽内で生じさせるには制限があった。

この発明の目的は、攪拌翼を駆動する手段の洗濯機内に配置する位置の自由度が高いとともに洗濯時の洗濯槽内においてより複雑な水流を発生する複数の攪拌翼が設置された洗濯機を提供する。

この発明に係わる洗濯機は、被洗濯物を収容する回転可能な筒状の洗濯槽を備えた洗濯機において、上記洗濯槽の内側に上記洗濯槽の回転方向に回転自在に支持された攪拌翼と、上記攪拌翼とともに回転するように上記攪拌翼に設けられた永久磁石からなる複数の槽壁回転子と、上記槽壁回転子に近接するように上記洗濯槽の外側に配設され、上記槽壁回転子とともにモータを構成する巻芯コイルからなる複数の外部固定子と、上記攪拌翼を回転させるように上記外部固定子を励磁する駆動回路と、を有する。

この発明に係わる洗濯機の効果は、攪拌翼および攪拌翼を回転する手段の設置位置の自由度が高く、攪拌翼を回転する手段を洗濯機のデッドスペースになりやすい位置に納めやすいので、洗濯機を小型化することができる。また、従来のような攪拌翼を回転する手段を併用するときも、その駆動動力を小容量化することができるので、洗濯機の外形寸法の小型化ができる。また、攪拌翼を複数個設置することができるとともに、それぞれの攪拌翼に異なる回転方向および回転速度を与えることができるので、洗濯槽内においてより複雑な水流を発生させ易くなる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係わる洗濯機の縦断面図である。図２は実施の形態１の洗濯機の横断面図である。図３はこの実施の形態１における洗濯槽の内部の一部を鳥瞰した図である。図４はこの実施の形態１における脱水板と洗濯槽との周辺の拡大断面模式図である。図５は実施の形態１の洗濯機の別の横断面図である。図６は実施の形態１の攪拌翼基部と洗濯槽との間の拡大断面模式図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ断面図であり、図２は図１のＢ−Ｂ断面図である。図５は図１のＣ−Ｃ断面図である。

この洗濯機は、洗濯機の各部位を収納する角筒形状の筐体１を有し、筐体１には角筒の開口端の一端を閉じる底板２と他端を開閉する外蓋３とが設けられている。筐体１は底板２を洗濯機の設置箇所に接するように設置してある。また、筐体１の上部には、図示しない電源の入切または運転モード選択などを行うスイッチ類と運転状況および水位などを表示する表示器類などが配置されている。筐体１は塗装鋼板、ステンレスまたは樹脂から作られている。

さらに洗濯機は、筐体１内に収納され、回転自在に支持された有底円筒形状の洗濯槽４を有し、洗濯槽４は円筒形状の側部５とその円筒形状の一端部を閉じる底部６からなる。この底部６は筐体１の底板２に対面するように配置され、洗濯槽４の一端の開口部は筐体１の外蓋３に面するように配置されている。洗濯槽４の底部６は洗濯槽４の外側に突き出た頭を切った円錐形状であり、底部６は筐体１に固定された軸受７により水平面内で回転自在に支持されている。洗濯槽４の底部６は、回転中心軸８に沿った円錐形状であり、排水が容易な構成となっている。洗濯槽４の重量、水および被洗濯物はこの軸受７によって回転するように支持されている。円筒形状の洗濯槽４は円筒の中心軸を中心にして回転でき、この中心軸を洗濯槽４の回転中心軸８と称す。洗濯槽４の上端部には開口部を開閉する内蓋９が設けられている。洗濯槽４はステンレスから作られている。

なお、筐体１と洗濯槽４の上部の開口部は、被洗濯物の出し入れのために開けられていて、その開口部を覆うように、自在に開閉できる外蓋３と内蓋９とが取り付けられている。洗濯時および脱水時など洗濯槽４が回転しているときには、外蓋３および内蓋９によって筐体１および洗濯槽４の上部の開口部が閉じられ、水滴の飛散防止および防音の機能を果たす。なお、外蓋３または内蓋９を必ずしも備えなくてもよく、少なくとも一方は備えてなくてもよい。
また、洗濯槽４は、内蓋９が閉じられ、かつ後述する排水弁２１が閉じられているときには底部６および側部５を含む洗濯槽４の壁には洗濯槽４の内外で通水することができる脱水孔を備えておらず、洗濯するときには洗濯槽４の上部の図示しない給水口から洗濯槽４内へ給水がなされる。

次に、洗濯槽４の内部に脱水板１１が配置されている。脱水板１１は、洗濯槽４の側部５の内面に対向し、周方向に４分割され、軸方向に間隙を有して２分割され、組み合わせると２つの円筒になる側面脱水板１２と、底部６と側部５とを区分けする底部脱水板１３とからなる。図４に示すように脱水板１１は、波板状であり、脱水板１１には脱水板１１の表裏の通水ができるように設けられた脱水孔１４が設けられている。さらに脱水板１１の洗濯槽４の内面に対向する面に脱水板１１を洗濯槽４に支持するための脱水板脚部１５が設けられ、この脱水板脚部１５と洗濯槽４の内面との間を吸盤１６で着脱可能に支持されている。このように支持された脱水板１１と洗濯槽４の内面との間に通水路１７と脱水溝１８とが形作られ、脱水時の水の通路の役割をはたす。図４では、脱水孔１４を開けた波板状とし、内面側に脱水溝１８を形成し、特に脱水時に排水し易くしている。また脱水板脚部１５を設けることで、通水路１７を十分大きくとることができる。底部脱水板１３は、扇状に３分割された円盤からなり、着脱自在となるように設置されている。図１では底部脱水板１３を中央部分が頂点となる円錐形の配置とするため脚部の長さを位置によって変えている。脱水板１１はステンレス鋼板からできている。

なお、底部脱水板１３は、図１のような中央部分を頂点とした円錐形ではなく、洗濯槽４の円錐状の底部６の内面に沿うように配置したり、水平な配置となるように配置してもよい。また、側面脱水板１２は、周方向や軸方向へ分割することで、装脱着単位が小さくなり、側面脱水板１２の装脱着がより容易となる。また、側面脱水板１２の分割の数および水平に対する角度もそれぞれ異なっていてもよい。

洗濯槽４の洗濯槽壁への脱水板１１の取り付け方法は、図４に示すように脱水板脚部１５を介して吸盤１６によって取り付ける。なお、槽壁側に設けた部材と脱水板脚部１５に取り付けた部材を嵌め込むようにするなど、洗濯槽４の回転によっても不安定にならないように強固に取り付けることができればこれに限らない。脱水板１１を分割している場合に、隙間に被洗濯物が入り込まないようにするため、分割の繋ぎ目はあまり大きく取らないようにすることが望ましい。
また、脱水板１１の内外を貫通する構造として、図４に示すように内外を貫通する脱水孔１４が設けられている。なお、脱水板１１を網にしてもよい。
また、脱水板１１は図４に示すように波板状である。なお、脱水板１１は平板でもよいし、表面をエンボス加工し、エンボスの凹部などに脱水孔１４を備えた板状でも良い。さらには、脱水板１１の少なくとも一部を通水性や吸水性の高い多孔質体や吸水性のある高分子体などで構成すると、脱水孔１４は必ずしも備えてなくてもよい。また、脱水板１１が波板状などの凹凸を備える場合、脱水板脚部１５を特に備えていなくてもよい。脱水板脚部１５の長さの代わりに、脱水板１１の厚みで、洗濯槽４の通水路１７が確保可能である。

また、図１に戻ってこの実施の形態１の洗濯機は、２種類の攪拌翼３０、３１が用いられている。一方の攪拌翼３０は、洗濯槽４に設けられた正転同期手段３２により支持され、他方の攪拌翼３１は、側面脱水板１２に設けられた正転同期手段３３により支持されている。これら正転同期手段３２、３３は取り付け場所が洗濯槽４と側面脱水板１２の違いだけで同様であるので一方の正転同期手段３２について説明する。図３に示すように正転同期手段３２は、攪拌翼３０が洗濯槽４の内部に向かって固定され、洗濯槽４内を環状に回転自在な帯状の攪拌翼基部３４と環状に回転する攪拌翼基部３４を例えば回転中心軸８の軸方向へずれないように支持する攪拌翼支持材３５と、図６に示すように攪拌翼基部３４に設けた伸縮ツメ３６と、伸縮ツメ３６を伸縮するための伸縮バネ３７と、洗濯槽４の槽壁内面側に設けた出っ張りで、攪拌翼基部３４の回転する位置に合わせて設けたツメ３８とを有する。正転同期手段３２、３３は、攪拌翼３０、３１が洗濯槽４と同一方向へ回転するように同期をとる手段である。

図３に示すように洗濯槽４内を環状に回転する攪拌翼基部３４は、回転中心軸８の軸方向（上下）に２台設置している。上部側の攪拌翼基部３４は、洗濯槽４の槽壁内面側で回転し、下部側の攪拌翼基部３４は、洗濯槽４の槽壁内面側に装着された側面脱水板１２の内面側で回転する。上部側および下部側のそれぞれの攪拌翼基部３４には、槽壁回転子４１が固定されている。その外周部に沿った筐体１側には外部固定子４２が配置されている。

また、攪拌翼３０、３１は、洗濯槽４の周方向にそれぞれの攪拌翼基部３４に４箇所で固定されており、上部側の攪拌翼３０は三角柱形状、下部側の攪拌翼３１は洗濯槽４の回転面に対して角度を持って取り付けられた平板状で、断面が流線型状である。なお、洗濯槽の回転方向や回転中心軸方向への攪拌翼３０の取付位置や個数、あるいは攪拌翼３０の形状は上記に限ったものではなく、様々な位置へ取り付けていたり、他の形状であったり、取付個数もより多くても少なくてもよい。

また、攪拌翼支持材３５は、攪拌翼基部３４を上下から挟むようにして洗濯槽４の槽壁または側面脱水板１２に環状に固定されている。攪拌翼基部３４または攪拌翼支持材３５のどちらか一方または両方に図示しない車輪を備えているので、攪拌翼基部３４の回転がスムーズになる。なお、車輪に限るものではなく、摺動をスムーズにするものであればよい。

また、側面脱水板１２は、上部側の攪拌翼基部３４を挟んで上部側と下部側とに２分割されていて、洗濯槽４の回転面の周方向に同一形状で４分割されている。
また、底部脱水板１３は、回転中心軸８周辺を頂点とした円錐状であり、同一形状の扇状に３分割されている。なお、側面脱水板１２、底部脱水板１３はともに、その分割数はより多くても少なくてもよく、同一形状への分割でなくてもよい。

また、図６に示すように伸縮ツメ３６は、攪拌翼基部３４と洗濯槽４の接触面側にあり、通常は伸縮バネ３７の作用により攪拌翼基部３４の表面から出ており、外部から押す力が加わると伸縮バネ３７が縮んで攪拌翼基部３４内に収納されるようになっている。なお、図６においては、右から左へ動作する方向を正モードとしている。（矢印の方向）
なお、底部脱水板１３にも側面脱水板１２と同様な攪拌翼が固定されていてもよい。攪拌翼は、複数に分割された側面脱水板１２や底部脱水板１３などの脱水板１１の繋ぎ目を利用したり、脱水板１１の一部を開けたり、脱水板１１を設置しない場所を設けたりして、洗濯槽４の槽壁内面側に固定するようにしてもよい。

さらに、図１に示すように洗濯槽４は、洗濯槽４の底部６の頭を切られた頂部に固定された円筒形状の排水管２０と、底部６が固定された排水管２０の反対の端部に固定された排水弁２１とが備えられている。排水弁２１の出口には排水槽２２が筐体１に支持されており、その排水槽２２から筐体１の外部に排水を導く排水導出管２３が筐体１の側面または底面を貫通して設けられている。排水槽２２には排水槽２２の水位を検出し、排水槽２２の水位が所定の水位に達したとき排水弁２１を閉じる水位センサ２４が備えられている。この接続時において、離して間接的に排水を受けるようにすればよく、水密シールする必要はない。接続は機械的に接続するのではなく、浮かせて間接的に接続してもよい。排水弁２１は電磁弁でもよいし、別途筐体１側に取り付けた図示しないモータ等の動力源を利用して機械的に動作させる弁としてもよい。排水管２０、排水弁２１は洗濯槽４と一体構成とし、洗濯動作時には一体となって回転するように構成する。なお、排水槽２２を特に設けず、筐体１の底板２を排水槽に代用するようにしてもよい。また材質についてはカビが付着しにくいものとしてステンレスを用いているが、他の金属系材料または軽量化のため抗菌剤を含有したプラスチック樹脂（ポリプロピレン、ＡＢＳ等）を用いてもよい。特に、排水弁２１より下流の排水管２０、排水槽２２、排水導出管２３については、カビや汚れが付着しても洗濯槽に水が戻ることがないので、ステンレスや抗菌性のある材質を用いる必然はない。

この洗濯機の槽回転手段３９は、図１に示すように正転同期手段３２、３３に内蔵された２つのリング状の槽壁回転子４１と、筐体１に支持され、槽壁回転子４１に離間しながら近接している外部固定子４２と、筐体１に支持され、槽壁回転子４１から離間しながら近接しかつ外部固定子４２を洗濯槽４の回転方向の両側から挟む案内固定子４３と、外部固定子４２を励磁するインバータ４４とを有している。

槽壁回転子４１は、図５に示すように１６個の永久磁石からなり、その永久磁石がリング状に洗濯槽４の内側面に周方向に沿って接着してある。永久磁石の極性は洗濯槽４の内側面に対して垂直にＮ極・Ｓ極を有していて、隣接する永久磁石の極性は交互に反転している。槽壁回転子４１を構成する個々の永久磁石によって発生する磁界方向は、概ね回転中心軸８の法線方向であるが、多少法線方向からずれていてもよい。

なお、槽壁回転子４１を構成する永久磁石の個数は１６個でなくてもよいし、永久磁石を周方向にそれぞれ密着せずに隙間を開けて配置するようにしてもよい。ただし、外部固定子４２の巻芯コイルの配置ピッチと、槽壁回転子４１の永久磁石の配置ピッチとは合致させることが望ましい。また、槽壁回転子４１はＵ字型永久磁石を並べるようにしても良い。

外部固定子４２は、コイル状に巻線された１つまたは複数の巻芯コイルからなり、巻芯コイルに外部のインバータ４４から電流を流すことにより巻芯コイルの中心軸方向に磁界を発生することができる。巻芯コイルの中心軸方向は回転中心軸８の法線方向になるように外部固定子４２を筐体１に固定してある。外部固定子４２を構成する巻芯コイルによって発生する磁界方向は、概ね回転中心軸８の法線方向であるが、多少法線方向からずれていてもよい。また、外部固定子４２は、筐体１の四隅で高さ方向（回転中心軸８の軸方向)に２つで計８つを分割設置している。

なお、外部固定子４２の設置方法は、１ヶ所に複数の巻芯コイルを設置していたり、隣接する複数の巻芯コイルの磁極が反転するようにしていたり、Ｕ字型の巻芯コイルであってもよい。また、洗濯槽４の四隅以外の部分に設置してもよいし、設置する個数がより多かったり少なかったりしてもよい。また垂直方向についても１つでもよいし更に多くてもかまわない。

案内固定子４３は自発的には磁界を発生せず、磁界を発生する槽壁回転子４１が付設された洗濯槽４が回転することでフレミングの法則に従って磁力が誘導されるものであり、導線を巻線にしたコイルを洗濯槽４の外周部に外部固定子４２の説明で記載したのと同様な方法で配置したものである。案内固定子４３は槽壁回転子４１に対応した位置であって、外部固定子４２の洗濯槽４の周方向の両側に設置してある。

なお、案内固定子４３としては、それ自体では磁力を発生しないアルミニウムなどの金属製薄板１枚または複数枚を洗濯槽４の外部に帯状に多層で配置したものまたは洗濯槽４の回転方向に複数に分割して配置したものでもよい。この場合、磁界を持った槽壁回転子４１が高速回転することで、金属製薄板内に局部的に渦電流が誘起されて磁力（斥力）が発生するというものである。

次に動作について説明する。洗濯槽４の回転中心軸８の回転方向により「正モード」と「逆モード」を定義する。ただし正モード、逆モードは上から見た場合の時計回り、反時計回りのいずれでもよいが、ここでは正モードを時計回り、逆モードを反時計回りとする。
洗濯時の動作においては、被洗濯物と水と洗剤を洗濯槽４に入れ、外部固定子４２の巻芯コイルに電流を流すことで、コイル周辺に磁界が生じ、この磁界が攪拌翼基部３４に固定された槽壁回転子４１に作用してフレミングの法則から攪拌翼基部３４を接線方向に移動しようとする力が働く。その結果、攪拌翼基部３４が回転し、いずれ伸縮ツメ３６がツメ３８にぶつかることになり、伸縮ツメ３６がツメ３８を押す状態で洗濯槽４と攪拌翼基部３４とが一体となって回転する。
なお、外部固定子４２と槽壁回転子４１との関係は、永久磁石式の同期モータにおけるステーターとローターとの関係に対応し、洗濯槽４を回転するための外部固定子４２への電力の供給方法や制御方法は、永久磁石式の同期モータと同様であればよい。すなわち、外部固定子４２へ供給する交流電力の周波数、電流または電圧などをインバータ４４で調節することで、回転方向の逆転や回転速度の変更などが容易に可能となる。
同時に、槽壁回転子４１が回転するので、フレミングの法則に従って案内固定子４３との間で回転中心軸８の法線方向に磁力による斥力が誘導され、洗濯槽４が回転中心軸８の法線方向に浮揚するように作用する。外部固定子４２の巻芯コイルの中心方向や槽壁回転子４１の磁界方向を回転中心軸８の法線方向と水平ではなく多少ズラしておけば、回転中心軸８の軸方向への浮力を得ることも可能である。回転するにつれて攪拌翼３０、３１により洗濯槽４の内部の水と被洗濯物の混合物も回転し、複雑な水流となって被洗濯物の洗浄が行われる。
次に、一定時間、例えば1分間後に、逆方向に回転するように励磁順序を逆転して逆回転する。このような正モード、逆モードの組合せを数回繰り返した後に、排水弁２１を開いて排水する。排水時においては水位センサ２４により排水槽２２の水位を検知して排水弁２１の開閉動作を行う。たとえば、排水槽２２の水位が低ければ、排水弁２１を開け、水位が高ければ、閉める。このとき排水槽２２から水が漏出しないような水位を設定する。なお、排水管２０からの排水量に比して排水導出管２３からの排水量を配管サイズを大きくするなどして充分大きくすれば、洗濯槽４からの排水時における、排水槽２２の水位に応じた排水弁２１の開閉動作は必ずなければならないというものではなく、排水弁２１の開閉動作や水位センサ２４は省略することも可能である。

なお、外部固定子４２へ供給されるのが直流であってもよく、電圧や電流の方向やそれらの値などを変更することで、回転方向の逆転や回転速度の変更を上記同様容易に可能となる。さらに、洗濯槽４を挟んで対向する位置や周方向に均等角度で配置した外部固定子４２で発生する磁力の方向や力を同期させるようにすれば、洗濯槽４のブレを抑制できる効果も期待できる。

逆モード時においては、攪拌翼基部３４が図６における右方向へ移動し、正モード時と同様にいずれ伸縮ツメ３６がツメ３８にぶつかることになるが、ツメ３８に押されて伸縮ツメ３６が攪拌翼基部３４内に収納されることとなり、洗濯槽４にはほとんど力が作用せず、攪拌翼基部３４のみが回転し、洗濯槽４は回転しない状態となる。攪拌翼基部３４は上部側と下部側に２箇所設置しており、上記の動作は、２箇所同時に正回転または逆回転する際の動作であるが、一方側を正回転とし、他方側を逆回転とすることもでき、その場合、洗濯槽４を正回転しながら、一方の攪拌翼基部３４が逆回転している状態となる。また、逆回転している攪拌翼基部３４を上部側と下部側を定期的に入れ替えるなどすることも容易に可能である。

なお、誘導磁力を使った浮揚は、洗濯槽４が回転しないと生じないので、洗濯槽４の外部から、車輪やベアリングなどで洗濯槽４を支持できるようにしておくことが必要である。ただし、洗濯槽４回転時には車輪やベアリングが洗濯槽４に接触しないよう適度な隙間を空けておくことが望ましい。

また洗濯槽４を浮揚させる手段として案内固定子４３と槽壁回転子４１の間での誘導磁力を利用したが、洗濯槽４の下部に永久磁石を設け、さらに筐体１に接合して極が異なる永久磁石を設け、浮揚させる構造としてもよい。この場合は回転、停止動作にかかわらず常に洗濯槽４が浮揚している点で異なる。

また、案内固定子４３の配置位置は、図２では外部固定子４２の洗濯槽４の回転方向の両側としているが、外部固定子４２の上部や下部、あるいは外部固定子４２と洗濯槽４との間であってもよい。また、上記のように洗濯槽４の外部に案内固定子４３を設置するのではなく、攪拌翼の槽壁回転子４１に近接するように、槽壁回転子４１の外側であって、かつ洗濯槽４の側面や側面脱水板１２の内外面や、回転中心軸８の軸方向へ多少ずれた位置に案内固定子４３を設置するようにしてもよい。少なくとも攪拌翼の回転を安定化することができる。さらに、案内固定子４３を別個に取り付けるのではなく、槽壁回転子４１近傍の洗濯槽４の側面や側面脱水板１２を金属製薄板として、案内固定子４３として兼用するようにしてもよい。案内固定子４３がコイルであって外部固定子４２と洗濯槽４との間にある場合、案内固定子４３と外部固定子４２の巻線の中心とを上下左右にずらすようにして、外部固定子４２による駆動用の磁力と槽壁回転子４１により誘導される磁界との干渉を低減したり利用したりするようにしてもよい。さらに、案内固定子４３を巻線方向が異なるコイルを一対とした、すなわち八の字状のコイルとし、一方側コイルを槽壁回転子４１の上部側に設置して誘導される磁力が引力となるようにし、他方側コイルを下部に配置して誘導される磁力が斥力となるようにして、洗濯槽４を浮揚するように磁力作用が生じるようにしてもよい。このようにした場合、洗濯槽４の重量を軽減できるので、洗濯槽４の回転に伴う軸受７の摩耗をより軽減できる。

また、案内固定子４３が巻芯コイルである場合、図５に示すように洗濯槽４の回転中心軸を中心に点対称な位置に配設された２つの案内固定子４３は一方の巻芯コイルの一端を他方の巻芯コイルの一端に接続し、もう一方の巻芯コイルの他端を他方の巻芯コイルの他端に接続して１つのコイルになっている。この案内固定子４３間の接続は筐体１の内面などからなる導線４５で行うことができる。なお、案内固定子４３を外部固定子４２側ではなく洗濯槽４側に付設した場合にも、洗濯槽４の内外面を導線で結ぶことは容易に可能である。このように１つのコイルにすることにより、洗濯槽４の回転がブレて一方側へ偏ると導線４５に電流が流れて、近づいた方の案内固定子４３側には斥力が強くなり、離れた方の案内固定子４３側には引力が働き（あるいは斥力が弱くなり）、洗濯槽４のブレを自然に抑制する効果が生じる。
このような洗濯機は、洗濯槽の回転中心軸を中心に点対称な位置に配設された案内固定子に発生する磁力の差分が、回転槽回転時または攪拌翼回転時における回転中心軸の法線方向への洗濯槽または攪拌翼のぶれを抑制するので、揺動の少ない安定した回転が得られ、回転槽回転時または攪拌翼回転時の騒音および部材の摩耗を抑制する効果が大きくなる。

なお、図２および図５では、外部固定子４２、案内固定子４３は洗濯槽４外周の４箇所に設置しているが、より多くても少なくても良い。また、槽壁回転子４１と同心円周状に連続的に配置していても良い。

すすぎ時の動作については、排水弁２１を閉じた後に、水を洗濯槽４に注入して、洗濯槽４を回転させるが、基本的には洗濯時と同じ動作のため詳細な説明は省略する。

次に脱水時の動作について説明する。排水弁２１を開く動作を行い、外部固定子４２をインバータ制御して洗濯槽４の回転速度を洗濯時の動作時よりも大きくして行う。被洗濯物から排出された水は、遠心力および重力による作用で、底部脱水板１３や側面脱水板１２の脱水溝１８や脱水孔１４や通水路１７を介し、さらに排水管２０や排水弁２１を介して排水槽２２に送られ、排水導出管２３を介して筐体１の外に排水される。

このような洗濯機は、槽壁側から洗濯槽の回転を駆動する槽回転手段を設置する際の位置の自由度が高いので洗濯機のデッドスペースに納め易く、および槽回転手段以外の回転手段を小容量化できので、洗濯機の外形寸法の小型化が容易となる。
また、槽回転手段は、複数設置が容易となり、より多くの回転駆動力や支持力を得るようにしたり、個々の回転手段を小容量化したりでき、より一層上記の効果がある。
また、洗濯槽の回転中心軸の軸方向や洗濯槽の回転方向への槽回転手段の分割複数設置も容易で、洗濯槽回転時の揺動低減、洗濯槽の回転安定化、軸心部材の摩耗や振動の抑制に寄与することが可能となる。
また、洗濯槽内以外へは給水の必要が無いので、必要最小限の使用水量での洗濯が可能となる。
また、脱水板は着脱自在の構造としているため、カビなどの汚れが付着しても、洗浄することが容易である。

また、洗濯槽の回転手段を小容量化することができるので、洗濯機の外形寸法の小型化が容易となる。

なお、排水管２０の側面から接触するようにした軸受または図示しないベアリング機構を介して、洗濯槽４の回転を支持するようにしていてもよく、このようにすることで洗濯槽４の回転のぶれをより一層抑制することができる。なお、洗濯槽４の重量を支持する軸受７と回転自在に支持する図示しないベアリング機構とを別々に備えていてもよいし、兼用していてもよい。

実施の形態２.
図７はこの発明の実施の形態２に係わる洗濯機の攪拌翼の部分を内側からみた鳥瞰図である。この実施の形態２の洗濯機は実施の形態１の洗濯機と攪拌翼基部に備えられた攪拌翼が異なっていてその他は同様である。異なる部分だけ説明する。
図７に示すように、１つの攪拌翼基部３４に回転中心軸８方向および洗濯槽４の回転方向に複数の攪拌翼５０、５１が備えられている。攪拌翼５０は３角柱形状であり、攪拌翼５０の移動方向に直角に３角柱の壁があるので、水を洗濯槽４の内側に流すような働きをする。一方、攪拌翼５１は、その移動方向に対して斜めな壁があるので、水流を洗濯槽４の上下方向に変える働きをする。

このような洗濯機は、攪拌翼基部３４に水流を異なる方向に変える攪拌翼５０、５１を複数備えられているので、複雑な水流を作り出すことができ、洗濯能力が向上する。

実施の形態３.
図８はこの発明の実施の形態３に係わる洗濯槽の攪拌翼基部部分の断面図である。この実施の形態３の洗濯機は、実施の形態１の洗濯機と攪拌翼基部の構造が異なっていてその他は同様である。同様な部分の説明は省略する。
図８に示すように、攪拌翼基部３４、側面脱水板１２および攪拌翼支持材３５は洗濯槽４の回転方向に３分割されている。分割された個々の攪拌翼基部３４には平板状で断面が流線形の攪拌翼３１が３個備えられている。分割された攪拌翼基部３４は攪拌翼支持材３５の間に装着するとき攪拌翼連結材５２で連結して装着している。また、攪拌翼基部３４を洗濯槽４から取り外して清掃するときは攪拌翼連結材５２を外して取り出すことができる。

このような洗濯機は、攪拌翼連結材５２を着脱自在にしておくことで、攪拌翼基部３４の所定位置への装脱着が容易となり、清掃することが容易となる。

なお、洗濯槽を回転中心軸の軸方向へ複数の子洗濯槽に分割し、それぞれに上記実施の形態のような回転手段を設けて、子洗濯槽毎の回転を駆動するようにしてもよい。子洗濯槽毎に相対的に異なる回転（回転速度や回転方向など）を与える（槽壁の外側から物理的にあるいは磁力により非接触で押さえるなどして回転しない子洗濯槽があっても良い）ことが容易に可能となり、洗濯時の洗濯槽内において、より複雑な水流を発生させ易くなる。

また、上記実施の形態では、外部固定子４２や案内固定子４３や軸受７などを筐体１に直接固定するようにしているが、筐体１内面の上部から吊られた部材を介して間接的に筐体１に固定するようにしてもよい。この方法は従来の洗濯機でも用いられており、洗濯槽の回転にともなう振動や騒音が抑制される。
また、上記実施の形態では、洗濯槽の槽壁に脱水孔を備えず、洗濯槽の外部に外水槽を要しない洗濯機としているが、この限りではない。すなわち、脱水孔や外水槽を備えたものでもよい。ただし、特にこのとき、モータや外部固定子や案内固定子が水に触れる構造となる場合、モータや外部固定子や案内固定子を樹脂や碍子などの絶縁材で覆ったり容器に入れたりする水密処置や絶縁処置を施すことが必要である。さらに、外部固定子や案内固定子を水密処置や絶縁処置を施す場合は磁界を遮らない部材であることが好ましい。また、外水槽の外部から洗濯槽を磁力で回転駆動または支持する場合、洗濯槽の槽壁回転子と外水槽との間は極力隙間を開けないようにしたり、外水槽には磁力を遮らない材質としたりして、磁力の減衰を抑える様にすることが望ましい。

また、上記実施の形態では、槽壁回転手段によって洗濯槽を回転駆動するようにしているが、従来のような回転手段を併設しておいてもよい。このように併設すると少なくとも従来よりも回転手段は小容量でよく、小型化でき、デッドスペースを減らすことができる。また、従来のような攪拌翼およびその回転手段を洗濯槽の底部に備えた洗濯機であってもよい。

また、上記実施の形態では、回転中心軸が概ね垂直方向の洗濯機としているが、回転中心軸を概ね水平方向に配置した洗濯槽を備える洗濯機であってもよい。ただし、この場合、洗濯槽の槽壁には脱水孔を有し、洗濯槽の外部に外水槽を備えた洗濯機であることが望ましい。

なお、この発明の洗濯機の洗濯機以外への用途として、洗濯機の洗濯槽と同様な回転槽を備える乾燥機や、内容物の脱水をする脱水機や、内容物を粉砕する粉砕器（ジュースを作るジューサーやミルなど）や、様々な内容物をかき混ぜるためのかき混ぜ機などへの適用が容易に可能である。

この発明の実施の形態１に係わる洗濯機の縦断面図である。 この実施の形態１に係わる洗濯機の横断面図である。 この実施の形態１の洗濯機の洗濯槽内部の鳥瞰図である。 この実施の形態１の洗濯機の脱水板と洗濯槽との関係を説明する断面模式図である。 この実施の形態１の洗濯機の槽壁回転子と外部固定子との関係を示す横断面図である。 この実施の形態１の洗濯機を構成する正転同期手段を示す部分の拡大断面模式図である。 この発明の実施の形態２に係わる洗濯機の攪拌翼基部の鳥瞰図である。断面図である。 この発明の実施の形態３に係わる洗濯機の攪拌翼基部を含む横断面図である。

符号の説明

１ 筐体、２ 底板、３ 外蓋、４ 洗濯槽、５ （洗濯槽の）側部、６ （洗濯槽の）底部、７ 軸受、８ 回転中心軸、９ 内蓋、１１ 脱水板、１２ 側面脱水板、１３ 底部脱水板、１４ 脱水孔、１５ 脱水板脚部、１６ 吸盤、１７ 通水路、１８ 脱水溝、２０ 排水管、２１ 排水弁、２２ 排水槽、２３ 排水導出管、２４ 水位センサ、３０、３１、５０、５１ 攪拌翼、３２、３３ 正転同期手段、３４ 攪拌翼基部、３５ 攪拌翼支持材、３６ 伸縮ツメ、３７ 伸縮バネ、３８ ツメ、３９ 槽回転手段、４１ 槽壁回転子、４２ 外部固定子、４３ 案内固定子、４４ インバータ、４５ 導線、５２ 攪拌翼連結材。

Claims (6)

1. 被洗濯物を収容する回転可能な筒状の洗濯槽を備えた洗濯機において、
   上記洗濯槽の内側に上記洗濯槽の回転方向に回転自在に支持された攪拌翼と、
   上記攪拌翼とともに回転するように上記攪拌翼に設けられた永久磁石からなる複数の槽壁回転子と、
   上記槽壁回転子に近接するように上記洗濯槽の外側に配設され、上記槽壁回転子とともにモータを構成する巻芯コイルからなる複数の外部固定子と、
   上記攪拌翼を回転させるように上記外部固定子を励磁する駆動回路と、
   を有することを特徴とする洗濯機。
2. 上記槽壁回転子に近接するように上記槽壁回転子の外側で、かつ上記外部固定子との間または上記外部固定子からずれた位置に配設された導体からなる複数の案内固定子を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 上記各案内固定子は巻芯コイルからなり、上記洗濯槽の回転中心軸を中心に点対称に配設された１対の上記巻芯コイルの巻線同士がループ状に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
4. 上記攪拌翼が所定の方向に回転するとき、上記洗濯槽を係合して回転させる正転同期手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
5. 上記複数の槽壁回転子を設けるとともに、形状の異なる複数の上記攪拌翼を内側に固定して上記洗濯槽の内側に一周に渡って延び、上記洗濯槽の回転方向に回転自在に支持された攪拌翼基部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
6. 上記複数の槽壁回転子を設けるとともに、複数の上記攪拌翼を内側に固定して上記洗濯槽の内側に一周に渡って延び、上記洗濯槽の回転方向に回転自在に支持された攪拌翼基部を備え、上記攪拌翼基部が上記洗濯槽の回転方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。

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