JP3545313B2

JP3545313B2 - 洗濯機

Info

Publication number: JP3545313B2
Application number: JP2000128109A
Authority: JP
Inventors: 保川村; 達哉廣田; 一浩山本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP2001300190A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、洗濯物の洗濯を行う洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
洗濯物および水を収容可能な槽を備え、この槽内に水流を発生させて洗濯物の洗濯およびすすぎを行い、洗濯物が収容された槽を高速回転させて脱水を行う洗濯機がある。
この種の洗濯機では従来、洗濯物の洗濯に、主として中性洗剤が使用されてきたが、近時、環境への配慮などの観点から中性洗剤の使用量を減らしたり、あるいは中性洗剤の使用をやめて、より環境にやさしいとされる石けん（液体石けん、粉末石けんなど）を使用したりする動きが、一般家庭にも広がりつつある。
【０００３】
ところが、中性洗剤の使用量を規定量より減らしたり、あるいは中性洗剤より洗浄力の低い石けんに置き換えたりした場合には、洗浄力が不足して洗濯物がきれいに洗濯されないために、洗い残しが生じやすいという問題があった。
この発明の目的は、中性洗剤の使用量を規定量より減らしたり、中性洗剤より洗浄力の低い石けんに置き換えたりした場合でも洗濯物をきれいに洗濯することが可能な、新規な洗濯機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、洗濯物および水を収容可能な槽と、槽を回転させる回転駆動手段と、槽内に水を給水する給水手段とを備え、上記給水手段は、少なくとも２枚の電極板からなる電極組を有し、この電極組に通電して水を電解処理することで電解水を生成させる電解水生成部と、槽からあふれ出た水を電解水生成部に戻す還流経路と、還流経路に水を流通させる還流ポンプと、水道の蛇口から給水された水を電解水生成部に給水する給水経路と、を含み、運転が開始されると、電極組への通電を停止した状態で、水道の蛇口から電解水生成部を経由して槽内に給水することで、電解水生成部内の洗浄を兼ねる給水を行い、槽内の水位が所定の水位に達して洗濯が開始されてから、一定時間が経過した時点で電極組に通電し、電極組への通電と還流ポンプの作動によって水の還流と電解処理とを行う制御部を、備えたことを特徴とする洗濯機である。
【０００８】
請求項１の構成によれば、電解水生成部で生成させた、それ自体が滅菌、洗浄力のある電解水を、洗濯物の洗濯、すすぎに用いる水として使用できるため、例えば中性洗剤の使用量を規定量より減らしたり、あるいは中性洗剤より洗浄力の低い石けんに置き換えたりした場合でも、洗濯物を、洗い残しなくきれいに洗濯することが可能となる。
また洗濯、すすぎに要する時間をこれまでより短くして、洗濯から脱水までのトータルの時間を短縮したり、それに伴う消費電力を低減したりすることも可能である。
【０００９】
もちろん、汚れのひどい洗濯物であれば、規定量の中性洗剤を加えてもよい。その場合でも、例えば中性洗剤の量を規定量より増量したり、洗濯やすすぎの時間を延長したりすることなく、洗濯物を、洗い残しなくきれいに洗濯することができる。
一方、汚れの少ない洗濯物であれば、中性洗剤や石けんなどを全く使用せずに、電解水のみで洗濯することも可能である。
【００１０】
さらにこの発明によれば、特に石けんを使用した場合に槽内に発生しやすい黒カビの発生とその増殖とを、上記電解水の滅菌効果によって抑制することも可能である。
【００１１】
上記洗濯機においては、少なくとも２枚の電極板からなる電極組に通電すると、例えば電極組を構成する反対極性の電極板をそれぞれ、隔膜で隔てた２つの電解室内に収容、配置した電解槽の場合には、陽極側および陰極側で下記の反応が進行する。
（陽極側）
４Ｈ₂Ｏ−４ｅ^-→４Ｈ⁺＋Ｏ₂↑＋２Ｈ₂Ｏ
２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-
Ｈ₂Ｏ＋Ｃｌ₂⇔ＨＣｌＯ＋Ｈ⁺＋Ｃｌ^-
（陰極側）
４Ｈ₂Ｏ＋４ｅ^-→２Ｈ₂↑＋４ＯＨ^-
そして陰極側で生成されたアルカリ性の、それ自体が洗浄力のある電解水を、アルカリ性水給水経路を通して槽に給水しつつ、洗濯やすすぎを行うことができる。
【００１２】
また、陽極側で生成された酸性の電解水は、酸性水排水経路を通して、例えば洗濯機のドレン口から排水される。
また、電極組を構成する電極板を１つの電解室内に収容、配置した電解槽の場合には、上記の反応に加えてさらに下記の反応が進行する。
（陽極側＋陰極側）
Ｈ⁺＋ＯＨ^-→Ｈ₂Ｏ
そして生成した、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ^-）、塩素ガス（Ｃｌ₂）などの含塩素化合物を含み、それ自体が滅菌力を有する中性の電解水を、中性水給水経路を通して槽に給水しつつ、洗濯やすすぎを行うことができる。
【００１３】
さらにまた上記いずれの電解槽の場合でも、槽に給水する水を、前記の反応過程でごく短時間、発生する活性酸素（Ｏ_２ ⁻）によって滅菌する効果も得られる。上記の反応は、給水手段によって槽に給水する水として水道水を使用する場合、当該水道水中に含まれる塩素イオン分をイオン源とするだけで十分に進行するが、必要に応じて、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）などの塩類を、イオン源として水に添加してもよい。
【００１６】
なお還流経路を通して、槽からあふれた水を電解水生成部に戻しながら洗濯を行う場合には、洗濯開始当初の、中性洗剤や石けんが投入された直後の洗濯水が、上記還流経路を通して電解水生成部に戻されて電気分解にかけられると、中性洗剤や石けん自体も電気分解されてその洗浄力が大きく低下するおそれがある。
それゆえ、洗濯機を運転制御する制御手段の機能によって、洗濯開始時には電極組に通電せず、洗濯開始から一定時間が経過して、中性洗剤や石けんの洗浄力が落ち着いた時点で通電して、還流経路を通して戻された水の電解処理を開始するのが効率的である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。図１は、この発明の一実施形態にかかる洗濯機Ｗの全体構成を示す断面図である。
図に見るようにこの例の洗濯機Ｗは、洗濯物および水を収容可能な槽１と、当該槽１のうち後述する内槽１２およびパルセータ１３を回転させる回転駆動手段２と、槽１内に水を給水する給水手段３とを、筐体４内に配置したものである。
【００１９】
上記のうち槽１は、筐体４に回転時の振動が伝わらないように、当該筐体４に対して吊り棒１０、１０で吊り下げられた外槽１１と、この外槽１１内に同心状に配置された洗濯兼脱水槽としての内槽１２と、内槽１２の底部に設けられたパルセータ１３とを備えている。
また回転駆動手段２は、その回転軸２０ａがパルセータ１３に直結されたモータ２０と、上記パルセータ１３と内槽１２との間に介装されたクラッチ２１とを備えており、洗濯時およびすすぎ時にはクラッチ２１を切って、内槽１２は停止状態としつつ、モータ２０によって、パルセータ１３のみが一方方向または両方向に回転される。
【００２０】
また脱水時にはクラッチ２１を繋いで、モータ２０によって、パルセータ１３と内槽１２とが一体的に、一方方向に高速で回転される。
そして回転の遠心力によって、洗濯物が内槽１２の側壁にくっつくとともに、洗濯物に含まれる水分が、内槽１２に形成された多数の小孔１２ａ…を通って内槽１２と外槽１１との間の隙間にしぼり出され、この隙間から、図示しない排水経路を通って、これも図示しない洗濯機のドレン口から排水される。
【００２１】
内槽１２の側壁の一部には、当該内槽１２内と仕切られた状態で、その底部の、パルセータ１３の下側の位置から、上部の、入口の近傍まで続く小水路１２ｂが形成されており、この小水路１２ｂの出口を覆うように、槽内の水からゴミを除去するためのゴミ除去フィルター１４が、内槽１２に対して着脱自在に取り付けられている。
そして洗濯時やすすぎ時には、パルセータ１３の回転に伴って、上記小水路１２ｂ内を下から上へ流れる水流が発生し、この水流から、ゴミ除去フィルター１４によって、糸くずなどのゴミが連続的に除去される。
【００２２】
またこの例では上記ゴミ除去フィルター１４が、図２に示すように、活性炭や備長炭などの吸着剤粒子の層１４ａを、２枚の不織布１４ｂ、１４ｂで挟んだ積層体１４ｃを、さらにゴミ除去のための二重の網体１４ｄ、１４ｄ間に挟んだ積層構造に構成されており、それによって前述したように、中性洗剤や石けんと、電解水との働きによって洗濯物から離れた汚れを、上記吸着剤粒子の層１４ａに吸着させて洗濯水から除去することができる。
【００２３】
また上記層１４ａを構成する吸着剤粒子が吸着力を失った際には、ゴミ除去フィルター１４ごと交換される。
給水手段３は、図１に白矢印で示すように水道の蛇口（図示せず）などから供給された水を、前記内槽１２に直接に給水する主給水経路３１と、水の一部に柔軟剤を加えたのち内槽１２に給水する柔軟剤供給経路３２と、２枚の電極板５１ａ、５１ｂからなる電極組５１に通電して水を電解処理することで電解水を生成させる電解水生成部５に給水する副給水経路３３と、風呂水ポンプ６のポンプ本体６０に起動時の呼び水を給水する呼び水給水経路３４とを備えるとともに、洗濯機Ｗの動作段階に応じて、水を、制御手段からの制御信号に基づいて、上記各経路３１〜３４に連続的に、あるいは断続的に供給するために切り替えを行う給水弁３０とを備えている。
【００２４】
また上記給水手段３は、洗濯時やすすぎ時に、内槽１２から、外槽１１との間の隙間にあふれ出た水を、図中二重実線の矢印で示すようにろ過フィルター３５ａでろ過して糸くずなどのゴミを除去したのち、前記電解水生成部５に戻す還流経路３５をも備えている。なお図において符号３５ｂは、上記還流経路３５に、上記の方向に水を流通させるための還流ポンプである。
電解水生成部５は、図３にも示すように電極組５１を構成する反対極性の２枚の電極板５１ａ、５１ｂをそれぞれ、隔膜５２で隔てた２つの電解室５３ａ、５３ｂ内に収容、配置した電解槽５３を備えている。
【００２５】
この電解槽５３は、上記のように隔膜５２で隔てた２つの電解室５３ａ、５３ｂを有する槽本体５３ｃと、この槽本体５３ｃの上部開口を覆う蓋体５３ｄとを備えており、このうち槽本体５３ｃの底部には、両電解室５３ａ、５３ｂに繋がれて、開閉弁５４ａ、５４ｂを介したのち互いに合流される排水経路５５ａ、５５ｂが接続されている。
また合流された排水経路５５ａ、５５ｂはその後、再び２方向に分岐されて、一方は、開閉弁５６ａを介して、電解槽５３で生成されたアルカリ性の電解水を槽１に給水するアルカリ性水給水経路５７ａに接続され、他方は、電解槽５３で生成された酸性の電解水を、図示しない洗濯機のドレン口から排水する酸性水排水経路５７ｂに接続されている。
【００２６】
蓋体５３ｄには、前記副給水経路３３からの水を両電解室５３ａ、５３ｂに供給するために、コネクタ３３０でもって分岐された分岐経路３３０ａ、３３０ｂと、還流経路３５からの水を両電解室５３ａ、５３ｂに供給するために、コネクタ３５０でもって分岐された分岐経路３５０ａ、３５０ｂとが接続されている。上記のうち電極板５１ａ、５１ｂは、電解によるいずれか一方の一方的な消耗を防止するために、電解の累計時間、累計回数などに応じて、印加する極性を定期的に逆転させるように設定されており、例えば電極板５１ａを陰極、電極板５１ｂを陽極とした場合には、電解室５３ａが陰極室、電解室５３ｂが陽極室として使用されて電解が行われる。
【００２７】
そして陰極室である電解室５３ａで生成されたアルカリ性の電解水は、洗濯時やすすぎ時に、開閉弁５４ａ、５６ａが開かれ、かつ開閉弁５４ｂ、５６ｂが閉じられることで、排水経路５５ａ、およびアルカリ性水給水経路５７ａを通して槽１に給水される。また陽極室である電解室５３ｂで生成された酸性の電解水は、非給水時に、開閉弁５４ｂ、５６ｂが開かれ、かつ開閉弁５４ａ、５６ａが閉じられることで、排水経路５５ｂ、および酸性水排水経路５７ｂを通して、ドレン口から排水される。
【００２８】
また上記と極性を逆転させて、電極板５１ａを陽極、電極板５１ｂを陰極とした場合には、電解室５３ａが陽極室、電解室５３ｂが陰極室として使用されて電解が行われる。
そして陰極室である電解室５３ｂで生成されたアルカリ性の電解水は、洗濯時やすすぎ時に、開閉弁５４ｂ、５６ａが開かれ、かつ開閉弁５４ａ、５６ｂが閉じられることで、排水経路５５ｂ、およびアルカリ性水給水経路５７ａを通して槽１に給水される。また陽極室である電解室５３ａで生成された酸性の電解水は、非給水時に、開閉弁５４ａ、５６ｂが開かれ、かつ開閉弁５４ｂ、５６ａが閉じられることで、排水経路５５ａ、および酸性水排水経路５７ｂを通して、ドレン口から排水される。
【００２９】
また電解槽５３は、例えば図４に示すように、電極組５１を構成する電極板５１ａ、５１ｂを１つの電解室５３ｅ内に収容、配置したものであってもよい。
この場合には上記のように電解室５３ｅが１つしかないので、副給水経路３３、および還流経路３５はいずれも分岐されずに、電解槽５３を構成する蓋体５３ｇに直結されている。また槽本体５３ｆからの排水経路５５ｃも１本とされ、それが開閉弁５４ｃを介して、槽１に繋がる中性水給水経路５７ｃに直結されているとともに、ドレン口に繋がる排水経路が省略されている。
【００３０】
電極板５１ａ、５１ｂは、この場合も、電解によるいずれか一方の一方的な消耗を防止するために、電解の累計時間、累計回数などに応じて、印加する極性を定期的に逆転させるように設定されている。
そして電極板５１ａを陽極、電極板５１ｂを陰極として使用するか、あるいは逆に電極板５１ａを陰極、電極板５１ｂを陽極として使用して電解を行って、電解室５３ｅ内で生成された中性の電解水は、洗濯時やすすぎ時に、開閉弁５４ｃを開くことで、排水経路５５ｃ、および中性水給水経路５７ｃを通して槽１に給水される。
【００３１】
なお前記図３の電解槽５３を、図４のものと同様に中性の電解水の生成に使用することも可能である。すなわち両電解室５３ａ、５３ｂでそれぞれ生成したアルカリ性および酸性の電解水が、洗濯時やすすぎ時に、開閉弁５４ａ、５４ｂ、５６ｂが開かれ、かつ開閉弁５６ｂが閉じられることで、排水経路５５ａ、５５ｂを通して合流されて、中性の電解水とされたのち、アルカリ性水給水経路５７ａを通して槽１に給水されるようにすることも可能である。
【００３２】
風呂水ポンプ６は、ポンプ本体６０と、このポンプ本体６０に接続された状態で筐体４外へ延設された、ビニールホース等の柔軟な管体で形成された風呂水の吸い上げ管６１と、この吸い上げ管６１の先端の、風呂水の吸い上げ口６１ａ…の直後に配置されたろ過フィルター６２と、上記ポンプ本体６０と前記副給水経路３３との間を繋ぐ給水管６３とを備えている。またこの給水管６３上には、給水弁３０から、水道水などを、副給水経路３３を通して電解水生成部５に給水する際に、その一部または全部が給水管６３に流入するのを防止するための逆止弁６４が配置されている。
【００３３】
上記風呂水ポンプ６を用いて、風呂の残り湯などを電解水生成部５に給水する場合には、まず前述した給水弁３０が開閉されて、少量の水が、呼び水給水経路３４を通してポンプ本体６０に供給された状態で、当該ポンプ本体６０が起動される。そして、風呂水に投入しておいた吸い上げ管６１の先端の、風呂水の吸い上げ口６１ａ…から、図中黒矢印で示すように風呂水が吸い上げられ、ろ過フィルター６２を通して髪の毛などのゴミが除去されたのち、給水管６３、および副給水経路３３を通して電解水生成部５に給水される。
【００３４】
上記各部のうち電極組５３を構成する電極板５１ａ、５１ｂとしては、例えばチタニウム（Ｔｉ）製の基板の表面全面に金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金−イリジウム（Ｐｔ−Ｉｒ）などの貴金属の薄膜を、めっき法や焼成処理によってコーティングしたものなどが使用される。
また槽本体５３ｃ、５３ｆ、蓋体５３ｄ、５３ｇ、および排水経路５５ａ〜５５ｃなどとしてはそれぞれ、これらの部材がいずれも電極組５１のごく近傍に位置するため、例えばポリプロピレンなどの、電気化学反応によって発生する含塩素化合物や活性酸素等に対して十分な耐性を有する樹脂によって形成される。
【００３５】
隔膜５２としては、電解用として使用される種々の材料からなる隔膜が、いずれも使用可能である。
ろ過フィルター３５ａ、６６としては、天然あるいは化学繊維製の不織布などが使用される。より具体的には、その耐久性などを考慮して、ポリプロピレン繊維などで形成された不織布、特に還流ポンプ３５ｂで還流させる水や、風呂水ポンプ６で吸い上げる風呂水の流量を低下させないために、平均径が１００μｍを超えるような不織布が好適に使用される。
【００３６】
図５は、図１の洗濯機Ｗの、電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように洗濯機Ｗは、電極組５１に通電制御しつつ回転駆動手段２、給水手段３などを作動させる制御手段としての制御部７０を備えている。
洗濯機Ｗの運転モードなどを入力する操作部Ｐ１、および内槽１２の水位を検知する水位センサＳ１の出力は制御部７０へ与えられる。制御部７０内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマ７１と、各運転モードなどの初期値を登録したメモリ７２とが備えられている。
【００３７】
制御部７０は、上記操作部Ｐ１や水位センサＳ１の出力、タイマ７１によって規定されたタイミング、並びにメモリ７２に登録された初期値に基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバ７３へ与える。
そしてドライバ７３は、与えられる信号に基づいて電極組５１への通電出力（通電電流）、通電時間等の通電制御を行い、かつモータ２０、クラッチ２１、還流ポンプ３５、風呂水ポンプ６の駆動制御、並びに給水弁３０、開閉弁５４ａ、５４ｂ、５６ａ、５６ｂの開閉を行う。
【００３８】
図６は、制御部７０により行われる制御のうち洗濯開始時における、電解処理の遅延作動の流れを示すフローチャートである。
洗濯機Ｗの電源が投入され、洗濯モードが選択されて運転が開始されると、まず水が内槽１２に給水される（ステップＳＰ１）。
またこの際、使用者は、内槽１２内に所定量の中性洗剤や石けんを投入する。あるいは給水部に、所定量の中性洗剤や石けんを、給水の水流によって内槽１２内に投入する自動給水手段を設けておき、この自動給水手段を使用して、給水開始とほぼ同時に自動的に、内槽１２内に中性洗剤や石けんを投入するようにしてもよい。
【００３９】
水を内槽１２に給水するモードとしては次の３つのうちの１つまたは２つ以上が選択される。
（１）水道の蛇口などから、主給水経路３１を通して直接に給水。
（２）水道の蛇口などから、副給水経路３３−電解槽５３−排水経路５５ａ、５５ｂ−アルカリ性水給水経路５７ａ（あるいは後２段は−排水経路５５ｃ−中性水給水経路５７ｃ）を経由して給水。
【００４０】
この際、前述したように中性洗剤や石けん自体の分解を防止するために、電解槽５３内の電極組５１への通電は停止されている。またこの通電を停止した状態での給水は、電解水生成部５を構成する上記各部内の洗浄、および給水を兼ねるので、特に図３の電解槽５３の場合は、水が、電解室５３ａ、５３ｂの両方を通過するように、開閉弁５４ａ、５４ｂを両方とも開いておくのが好ましい。
（３）浴槽などから、風呂水ポンプ６−電解槽５３を経由して、後は上記（２）と同じ経路で給水。
【００４１】
この場合も、電解槽５３内の電極組５１への通電は停止されている。また図３の電解槽５３の場合は、やはり水が、電解室５３ａ、５３ｂの両方を通過するように、開閉弁５４ａ、５４ｂを両方とも開いておくのがよい。
次に、内槽１２内の水位が所定の水位に達したことが前記水位センサＳ１によって検知された時点で給水を停止し、タイマ７１によって洗濯時間の計時を開始するとともに、クラッチ２１を切った状態でモータ２０を回転させて、パルセータ１３のみを回転させつつ洗濯を開始する（ステップＳＰ２）。
【００４２】
またそれと同時に、還流ポンプ３５ｂを作動させて、内槽１２からあふれ出た水を、還流経路３５を通して電解水生成部５に還流し、この電解水生成部５の電解槽５３から、排水経路５５ａ、５５ｂ−アルカリ性水給水経路５７ａ（あるいは排水経路５５ｃ−中性水給水経路５７ｃ）を経由して内槽１２に還流させる還流を開始する。なおこの際、やはり中性洗剤や石けん自体の分解を防止するために、電解槽５３内の電極組５１への通電は停止されている必要がある。
【００４３】
そして洗濯開始から一定時間（例えば図の場合は５分）が経過したか否かを判断し（ステップＳＰ３）、一定時間が経過した時点ではじめて、電極組５１に通電して電解処理を開始する（ステップＳＰ４）。
電解処理時の水の流れは先に説明したとおりとする。
そしてこの水の還流と電解処理とを、洗濯モードの終了まで継続して行う（ステップＳＰ５）。
【００４４】
この発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば還流経路３５や風呂水ポンプ６などは省略してもよい。またこの発明の構成を、洗濯槽と脱水槽とが別々に設けられた２槽式の洗濯機に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる洗濯機の構造を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１の洗濯機に組み込まれるゴミ除去フィルターの層構成を示す断面図である。
【図３】図１の洗濯機に組み込まれる電解水生成部の構成の一例を示す断面図である。
【図４】電解水生成部の構成の他の例を示す断面図である。
【図５】図１の洗濯機の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】制御部により行われる制御内容のうち、洗濯開始時における、電解処理の遅延作動の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｗ洗濯機
１槽
２回転駆動手段
３給水手段
５電解水生成部
５１電極組
５１ａ、５１ｂ電極板

Claims

洗濯物および水を収容可能な槽と、
槽を回転させる回転駆動手段と、
槽内に水を給水する給水手段とを備え、
上記給水手段は、少なくとも２枚の電極板からなる電極組を有し、この電極組に通電して水を電解処理することで電解水を生成させる電解水生成部と、槽からあふれ出た水を電解水生成部に戻す還流経路と、還流経路に水を流通させる還流ポンプと、水道の蛇口から給水された水を電解水生成部に給水する給水経路と、を含み、
運転が開始されると、電極組への通電を停止した状態で、水道の蛇口から電解水生成部を経由して槽内に給水することで、電解水生成部内の洗浄を兼ねる給水を行い、槽内の水位が所定の水位に達して洗濯が開始されてから、一定時間が経過した時点で電極組に通電し、電極組への通電と還流ポンプの作動によって水の還流と電解処理とを行う制御部を、
備えたことを特徴とする洗濯機。