JP4751357B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

本発明は、静電霧化現象を利用して帯電微粒子水を生成する静電霧化装置を備えた洗濯機に関するものである。

従来の洗濯機としては、洗濯運転として、洗浄→すすぎ→脱水という一連の運転を行うもの、あるいは、洗浄→すすぎ→脱水→乾燥という一連の運転を行うものが知られている。後者の洗濯機は通常洗濯乾燥機と呼ばれており、特許文献１などにより知られている。

しかしながら、いずれのタイプの洗濯機においても、単に洗濯（洗浄→すすぎ→脱水、又は、洗浄→すすぎ→脱水→乾燥）をするだけのものにすぎず、除菌や脱臭を行うものではなかった。

そこで、洗濯機にオゾン発生装置を設けた脱臭機能付き洗濯機が提案されており、洗濯槽内に除菌や脱臭したいものを入れてオゾンにより除菌や脱臭をするようになっている。ところが、このオゾン発生装置を設けた脱臭機能付き洗濯機は、オゾンの毒性が高いため、高温でオゾンの処理をおこなう必要があり、オゾンの毒性や高温であるため、オゾン発生装置の運転途中や運転終了直後に扉を開くと、オゾン、高温気体が洗濯槽の開口から外部に飛散し、オゾンによる毒性、あるいは高温によるやけどの危険が生じるおそれがあり、このため、運転途中や運転終了直後に扉を開くことが出来ず、衣類などの内容物をすぐに取り出すことができないという問題があり、また、オゾン発生装置の運転中に扉を開けるとオゾンの毒性ややけどの危険があるため、オゾン発生装置の運転中に扉を開けて洗濯槽内に衣類などを追加して入れて除菌や脱臭することもできないという問題がある。
特開２００４−１９４８７６号公報 特開２００５−１９２９０１号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、洗濯物を洗濯する運転とは独立して静電霧化装置を運転して洗濯槽内にいれた衣類のような収納物を除菌、脱臭することができ、しかも、静電霧化装置の運転中や静電霧化装置運転直後であっても、扉を開けて出し入れすることができ、更に、衣類などが熱で傷むことなく除菌、脱臭ができ、更に、水洗いし難いものであっても、除菌、脱臭が効果的に行える洗濯機を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る洗濯機は、洗濯槽２の開口１３に扉４が開閉自在に設けられてなる洗濯機１に、静電霧化により帯電微粒子水を生成して洗濯槽２内に放出するための静電霧化装置３を設け、洗濯物を洗濯する洗濯モードによる運転とは独立して、当該洗濯槽２に水が存在しない状態で上記静電霧化装置３を運転する除菌・脱臭モードを備え、上記洗濯モードと除菌・脱臭モードを選択して運転するためのモード選択釦を設け、洗濯槽２の扉４の開閉検知手段５を設け、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、開閉検知手段５により扉４の開に引き続き閉がなされたことを検知して一定時間静電霧化装置３を運転するものであることを特徴とするものである。

このような構成とすることで、衣類やその他の物品の除菌や脱臭、あるいは花粉のようなアレルゲン物質の除去をするに当って、これらの物品を水が存在しない状態の洗濯槽２内に入れてモード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、扉４の開閉検知手段５により扉４の開に引き続いて閉がなされたことを検知して、洗濯槽２内に衣類などが入れられたと推定して一定時間自動的に静電霧化装置３を自動的に運転して静電霧化により帯電微粒子水を生成して水が存在しない状態の洗濯槽２内に放出し、帯電微粒子水により除菌、脱臭を行うことができ、静電霧化装置３の無駄な運転を防止できる。この場合、ラジカルを有する帯電微粒子水により衣類やその他の物品の除菌や脱臭、あるいはこれらの物品に付着した花粉のようなアレルゲン物質を不活性化することができ、特にナノメータサイズの帯電微粒子水であるから水が存在しない状態の洗濯槽２内をすみずみまで飛翔して衣類やその他の物品に付着すると衣類などの奥深くに浸透してより効果的に臭い成分やウイルス、カビ菌、アレルゲン物質の脱臭、除菌、不活性化を行うことができる。したがって、水洗いできない衣類やぬいぐるみや靴や麦わら帽子等の除菌、脱臭をしたりできる。また、一般的に、入浴などのために脱衣した衣類を洗濯機１の水が存在しない状態の洗濯槽２に入れて洗濯槽２を衣類籠として利用し、翌日、洗濯槽２に入れた衣類をそのまま洗濯するようにしているが、このように、水が存在しない状態の洗濯槽２を衣類籠として利用した場合に静電霧化装置３を運転することで、脱衣した汚れた衣類を洗濯槽２に入れて一晩中放置している間に、除菌、脱臭ができる。しかも、これらの静電霧化装置３を運転して除菌・脱臭モードで除菌、脱臭をおこなっている途中やあるいは静電霧化装置３の運転を停止した直後に扉４を開けても、従来のように大量のオゾンや高温気体が外に出るというようなことがないので安全である。

また、除菌・脱臭モード時に洗濯槽２内に送風することが好ましい。

このような構成とすることで、帯電微粒子水を送風にのって水が存在しない状態の洗濯槽２の隅々まで運んで衣類やその他の物品に付着すると衣類などの奥深くに浸透してより効果的に臭い成分やウイルス、カビ菌、アレルゲン物質の脱臭、除菌、不活性化を行うことができる。

また、除菌・脱臭モード時に洗濯槽２を回動させることが好ましい。

このような構成とすることで、水が存在しない状態の洗濯槽２内に入れた衣類などの物品が揺動してかき回されることになり、衣類などの物品の様々な部位に帯電微粒子水を付着させて臭い成分やウイルス、カビ菌、アレルゲン物質の脱臭、除菌、不活性化を行うことができる。

また、洗濯槽２の扉４の開閉検知手段５と、洗濯槽２内に入れた物の重量を検知する重量検知手段を設け、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で開閉検知手段５により扉４の開に引き続き閉がなされたことを検知し、且つ、重量検知手段で洗濯槽２内に入れた物の重量を検知すると、一定時間静電霧化装置３を運転することが好ましい。

このような構成とすることで、静電霧化装置３を運転して除菌や脱臭をするに当って、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、扉４の開に引き続いて閉がなされ、重量検知手段により洗濯物が入っていることを検知することで、水が存在しない状態の洗濯槽２内に衣類などが入れられたと判断して所定時間自動的に静電霧化装置３を運転して帯電微粒子水により除菌、脱臭が自動的に行え、静電霧化装置３の無駄な運転を防止できる。

本発明は、上記のように、洗濯物を洗濯する洗濯モードによる運転とは独立して、当該洗濯槽に水が存在しない状態で上記静電霧化装置を運転する除菌・脱臭モードを備え、上記洗濯モードと除菌・脱臭モードを選択して運転するためのモード選択釦を設け、洗濯槽の扉の開閉検知手段を設け、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、開閉検知手段により扉の開に引き続き閉がなされたことを検知して一定時間静電霧化装置を運転するものであるから、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、開閉検知手段により扉の開に引き続いて閉がなされたことを検知して、水が存在しない状態の洗濯槽内に衣類などが入れられたと推定して一定時間自動的に静電霧化装置を自動的に運転して静電霧化により帯電微粒子水を生成して、当該洗濯槽に水が存在しない状態で洗濯槽内に放出し、帯電微粒子水により除菌、脱臭を行うことができ、静電霧化装置の無駄な運転を防止できる。この結果、洗濯物を洗濯する運転とは独立して静電霧化装置を運転して洗濯槽内にいれた衣類のような収納物を除菌、脱臭することができ、しかも、静電霧化装置の運転中や静電霧化装置運転直後であっても、扉を開けて出し入れすることができ、更に、衣類などが熱で傷むことなく除菌、脱臭ができ、更に、水洗いし難いものであっても、除菌、脱臭が効果的にできる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１には洗濯機１として洗濯機能と乾燥機能を持った洗濯乾燥機と称される洗濯機１の例が示してある。

洗濯機１の外郭を構成する洗濯機本体７内には洗濯槽２が内装してあり、洗濯槽２は内部に回転ドラム９を配置した水槽８により構成してある。回転ドラム９は多数の小孔を形成してあり、モータ１０により回動するようになっている。水槽８には給水路１１、排水路１２が接続してある。

また、図示を省略しているが、水槽８には温風又は冷風を噴出す噴出し口が設けてあり、温風又は冷風を水槽８内に噴出して回転ドラム９内の洗濯物を乾燥することができるようになっている。

洗濯槽２には開口１３が設けてあり、該開口１３に開閉自在に扉４が設けてある。

洗濯機本体７内で且つ洗濯槽２の外部に（つまり水槽８の外部に）静電霧化装置３が設けてある。静電霧化装置３はケース１４内に入れられ、該ケース１４にはファン２６が設けてある。ケース１４には給気路１５を構成する給気ホースの一端が連通接続してあり、該給気ホースの他端が洗濯機本体７に開口して外部と連通している。また、ケース１４には放出経路１６を構成する放出ホースの一端が連通接続してあり、該放出ホースの他端が洗濯槽２の開口１３の端部に配置してあって回転ドラム９の内部に臨んでいる。

静電霧化装置３は、放電電極１７と、空気中の水分を結露水として生成することで放電電極１７に水を供給するための冷却手段と、放電電極１７に生成した結露水を静電霧化するために放電電極１７に高電圧を印加するための高電圧印加部１９とを備えている。

図２には本発明に用いる静電霧化装置３の概略構成図が示してある。図２に示す実施形態においてはペルチェユニット１８により冷却手段が構成してあり、冷却手段により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極１７に水を供給するようになっている。

ペルチェユニット１８は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板２７を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してあるＢｉＴｅ系の熱電素子２８を両ペルチェ回路板２７間で挟持すると共に隣接する熱電素子２８同士を両側の回路で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線２９を介してなされる熱電素子２８への通電により一方のペルチェ回路板２７側から他方のペルチェ回路板２７側に向けて熱が移動するように構成したものである。更に、上記一方の側のペルチェ回路板２７の外側には冷却部２１を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板２７の外側には放熱部２０が接続してあり、実施形態では放熱部２０として放熱フィンの例が示してある。ペルチェユニット１８の冷却部２１には放電電極１７の後端部が接続してある。

放電電極１７は絶縁材料からなる筒体３０で囲まれており、筒体３０の周壁には筒体３０内外を連通する窓３０ａが設けてある。また、筒体３０の先端開口部にリング状をした対向電極２５が配設され、放電電極１７の軸心の延長線上にリング状の対向電極２５のリングの中心が位置するように放電電極１７と対向電極２５とが対向している。

上記静電霧化装置３は、ペルチェユニット１８に通電することで、冷却部２１が冷却され、冷却部２１が冷却されることで放電電極１７が冷却され、空気中の水分を結露して放電電極１７に水（結露水）を供給するようになっている。

このように放電電極１７に水が供給された状態で上記放電電極１７と対向電極２５との間に高電圧を印加すると、放電電極１７と対向電極２５との間にかけられた高電圧により放電電極１７の先端部に供給された水と対向電極２５との間にクーロン力が働いて、水の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このようにテーラーコーンが形成されると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、これによりこの部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。このようにテーラーコーンが成長し該テーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テーラーコーンの先端部分の水が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返してマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水を大量に生成するようになっている。生成された帯電微粒子水は放出経路１６を経て洗濯槽２内に放出される。この場合、静電霧化装置３の運転時にファン２６が運転され、ファン２６の運転により、給気路１５を経て外部空気が静電霧化装置３を入れたケース１４内に入り、放出経路１６から洗濯槽２内に流れる空気流が生じるので、この空気流に乗って帯電微粒子水が回転ドラム９内に放出される。

また、図示を省略しているが、洗濯の際に洗濯槽２内に張られた水が放出経路１６を介して静電霧化装置３側に浸入しないような水浸入防止手段が設けてあり、水浸入防止手段としては例えは放出経路１６の洗濯槽２側の端部に開閉自在なシャッタを設けることで構成するが、必ずしもこれにのみ限定されるものではない。シャッタを設けた場合、静電霧化装置３を運転すると連動してシャッタが自動的に開となり、且つ、静電霧化装置３の運転を停止するとシャッタが自動的に閉となるように構成する。

上記の構成の静電霧化装置３を備えた洗濯機１は、少なくとも、通常の洗濯モードによる運転（洗浄→すすぎ→脱水→乾燥）と、この洗濯モードによる運転とは独立して静電霧化装置３を運転する除菌・脱臭モードによる運転とを備えている。

洗濯モードによる運転、除菌・脱臭モードによる運転は洗濯機１に設けた操作部（図示せず）に設けたモード選択釦を操作して選択するものである。

通常の洗濯モードを選択して洗濯運転をするには従来のこの種の洗濯機と同様の運転となる。すなわち、扉４を開けて開口１３から回転ドラム９内に洗濯物を入れ、更に、洗剤を入れ、扉４を閉じて洗濯モードを指定すると、洗濯槽２に自動的に水を張り、回転ドラム９を回動して洗浄を行う。洗浄が終了すると、すすぎ運転となり、すすぎが終了すると排水して、脱水運転となる。脱水運転が終了すると乾燥運転となり、乾燥運転が終わると洗濯（本実施形態では（洗浄→すすぎ→脱水→乾燥））が完了するので、洗濯機１の運転が停止する。

一方、上記洗濯モードによる運転とは独立して除菌・脱臭モードによる除菌・脱臭運転を行うには、次のようにして行う。すなわち、扉４を開け、開口１３から水が存在しない状態の回転ドラム９内に衣類やその他の物品よりなる衣類や脱臭をしようとする物品を入れ、扉４を閉じて除菌・脱臭モードを指定する（除菌・脱臭モードの指定は扉４を開ける前や扉４を開けている最中でもよい）ことで、静電霧化装置３が運転される。静電霧化装置３が運転されると、前述のように帯電微粒子水が生成され、回転ドラム９内に放出され、回転ドラム９内に入れた衣類やその他の物品に付着する。帯電微粒子水はラジカルを有しているので、衣類やその他の物品の除菌や脱臭、あるいはこれらの物品に付着した花粉のようなアレルゲン物質を不活性化することができる。特に、ナノメータサイズの帯電微粒子水であるから洗濯槽２内をすみずみまで飛翔して衣類やその他の物品に付着すると衣類などの繊維の内部の奥深くに浸透してより効果的に臭い成分やウイルス、カビ菌、アレルゲン物質の脱臭、除菌、不活性化を行うことができる。

したがって、水洗いできない衣類やぬいぐるみや靴や麦わら帽子等の除菌、脱臭をしたりできる。

また、一般的に、入浴などのために脱衣した衣類を洗濯機１の洗濯槽２に入れて洗濯槽２を衣類籠として利用し、翌日、洗濯槽２に入れた衣類をそのまま洗濯するようにしているが、本発明の洗濯機１において、洗濯槽２を衣類籠として利用し、脱衣した衣類を上記のように洗濯槽２の回転ドラム９内に入れ、除菌・脱臭モードによる除菌・脱臭運転を行うと、洗濯槽２内に入れた洗濯をする前の衣類の除菌や脱臭ができる。このように、翌日洗濯するまでの間、洗濯槽２内に脱衣した衣類を一晩入れたままにしている間に、衣類の除菌や脱臭ができるので、翌日の洗濯がより効果的に行え、また、洗濯槽２内に臭いが蓄積したり、細菌が繁殖したりするのを確実に防止することができる。

ここで、洗濯機１に扉４の開閉検知手段５を設け、除菌・脱臭モードに設定した状態で、扉４の開を開閉検知手段５により検知し、引き続き閉を検知すると、静電霧化装置３を一定時間運転し、一定時間経過後に運転を停止して除菌・脱臭モードの運転を終了するようにしてもよい。このようにすることで、除菌・脱臭モードに設定していても、扉４が開いている時は静電霧化装置３の運転を休止して無駄な運転をしないようにし、また、除菌・脱臭モードに設定した状態で、一人が扉４を開いて脱衣した衣類を入れ、扉４を閉じると、一定時間だけ静電霧化装置３を運転して除菌、脱臭をし、次に、別の人が扉４を開いて脱衣した衣類を入れ、扉４を閉じると、同様に一定時間だけ静電霧化装置３が運転して除菌、脱臭をするというように、時間をあけて脱衣した衣類が次々と入れられるような場合に対応することができる。

上記例の場合、扉４の開を検知し、引き続き閉を検知することで、洗濯槽２内に衣類が入れられたと推定し、この推定に基づいて静電霧化装置３を運転するようにしているが、洗濯槽２内に衣類が入れられたことをより確実に検知して静電霧化装置３を運転するように、洗濯槽２の扉４の開閉検知手段５と、洗濯槽２内に入れた物の重量を検知する重量検知手段を設け、除菌・脱臭モードに設定した状態で、扉４の開に引き続き閉がなされたことを検知した後、重量検知手段で洗濯槽２内に入れた物の重量を検知すると、一定時間静電霧化装置３を運転するようにしてもよい。

この場合は、静電霧化装置３を運転して除菌や脱臭をするに当って、扉４を開に引き続いて閉がなされ、重量検知手段により洗濯物が入っていることを検知することで、洗濯槽２内に衣類などが入れられたと判断して所定時間自動的に静電霧化装置３を運転して帯電微粒子水により除菌、脱臭が自動的に行え、静電霧化装置３の無駄な運転を防止できる。

上記した各実施形態に示す除菌・脱臭モードの運転時に洗濯槽２の一構成部材である回転ドラム９を回動運転するようにしてもよい。この場合の回動運転は一方向にのみ回動してもよく、往復回動してもよい。このように回転ドラム９内に帯電微粒子水を放出する際に同時に衣類やその他の物品を入れた状態で回転ドラム９を回動することで、回転ドラム９内に入れた衣類やその他の物品が回転ドラム９内でかき回され、衣類やその他の物品の隅々まで帯電微粒子水を付着させることができる。

また、上記した各実施形態に示す除菌・脱臭モードの運転時にファン２６を同時に運転することで、帯電微粒子水が回転ドラム９内の隅々まで送って回転ドラム９内に入れた物品の隅々まで帯電微粒子水を付着させることができ、また、回転ドラム９の小孔を通して水槽８まで帯電微粒子水を至らせることができ、回転ドラム９の外面や水槽８の内面の除菌、脱臭ができる。この場合、図示を省略しているが、ファン２６で供給する送風をヒータにより加熱して温風とし、温風に乗せて帯電微粒子水を回転ドラム９内に放出するようにしてもよい。すなわち、静電霧化装置３を運転して放電電極１７に高電圧を印加して帯電微粒子水を生成する際、微量ではあるがオゾンが発生する。このオゾンは人体に悪影響を与えるので分解する必要があるが、温風を発生させることで帯電微粒子生成の際に僅かに生成されるオゾンの分解が早くなる。

前述の実施形態においては、静電霧化装置３を備えた洗濯機１が、少なくとも、通常の洗濯モードによる運転（洗浄→すすぎ→脱水→乾燥）と、この洗濯モードによる運転とは独立して静電霧化装置３を運転する除菌・脱臭モードによる運転とを備えている例で説明したが、洗濯モードによる運転が、洗浄→すすぎ→脱水→乾燥→静電霧化装置３による除菌・脱臭を一連の運転として自動的に行うもの、又は、静電霧化装置３による除菌・脱臭→洗浄→すすぎ→脱水→乾燥を一連の運転として自動的に行うもであってもよい。もちろん、洗浄モードが上記のような運転の場合であっても、これらの洗浄モードによる運転とは別に、独立して静電霧化装置３を運転する除菌・脱臭モードによる運転を備えている。

また、上記各実施形態においては洗濯機１として洗濯機能と乾燥機能を持った洗濯乾燥機と称される洗濯機１の例で説明したが、洗濯機１として洗濯機能のみを持った洗濯機において、洗濯（洗浄→すすぎ→脱水）という洗濯モードによる運転とは独立して静電霧化装置３を運転する除菌・脱臭モードによる運転とを備えているものであってもよい。

なお、添付図面に示す実施形態では放電電極と対向電極との間に高電圧を印加して帯電微粒子水を生成する静電霧化装置３の例を示したが、対向電極を設けない場合であってもよい。

本発明の洗濯機の概略断面図である。 同上に用いる静電霧化装置の概略構成図である。

１ 洗濯機
２ 洗濯槽
３ 静電霧化装置
４ 扉
５ 開閉検知手段

Claims (4)

1. 洗濯槽の開口に扉が開閉自在に設けられてなる洗濯機に、静電霧化により帯電微粒子水を生成して洗濯槽内に放出するための静電霧化装置を設け、洗濯物を洗濯する洗濯モードによる運転とは独立して、当該洗濯槽に水が存在しない状態で上記静電霧化装置を運転する除菌・脱臭モードを備え、上記洗濯モードと除菌・脱臭モードを選択して運転するためのモード選択釦を設け、洗濯槽の扉の開閉検知手段を設け、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で、開閉検知手段により扉の開に引き続き閉がなされたことを検知して一定時間静電霧化装置を運転するものであることを特徴とする洗濯機。
2. 除菌・脱臭モード時に洗濯槽内に送風することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
3. 除菌・脱臭モード時に洗濯槽を回動させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の洗濯機。
4. 洗濯槽の扉の開閉検知手段と、洗濯槽内に入れた物の重量を検知する重量検知手段を設け、モード選択釦を操作して除菌・脱臭モードに設定した状態で開閉検知手段により扉の開に引き続き閉がなされたことを検知し、且つ、重量検知手段で洗濯槽内に入れた物の重量を検知すると、一定時間静電霧化装置を運転することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の洗濯機。

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