JPH11137882A

JPH11137882A - 家庭用洗浄機器

Info

Publication number: JPH11137882A
Application number: JP9310067A
Authority: JP
Inventors: Takao Kawaguchi; 卓男川口; Yuka Hirota; 由香広田; Tetsuo Ishikawa; 鉄雄石川; Takami Koyama; 高見小山; Noriko Shimazaki; 典子嶋崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】洗濯機や食器洗い機等の家庭用洗浄機器を使用
して出る排水の中でも特に有機物濃度の高い、洗剤を用
いた洗浄工程で使用した汚れ成分を、洗浄効率を損なう
ことなく、浄化した上で機外に排出して排水のＣＯＤや
ＢＯＤの値を低減することのできる家庭用洗浄機器の提
供。【解決手段】水を洗浄溶媒とし、洗剤を用い、空気中や
水中の酸素を原料として利用するオゾン発生機構を備え
る家庭用洗浄機器であって、洗剤を用いた洗浄工程が終
了した後に、前記オゾン発生機構からのオゾンを洗濯液
中に溶解させる工程を付加した制御手段を備えることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機や食器洗い
機等の家庭用洗浄機器に係り、さらに詳細には、洗濯機
や食器洗い機等から出る、洗剤等の有機物を多量に含ん
だ水をオゾンにより酸化分解して下水に排出する排水処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般的な洗濯機の構成を、図１の全
自動洗濯機の基本構造図に従って説明する。

【０００３】１は外枠、２は洗濯兼脱水槽で、洗濯兼脱
水槽２の上部に流体バランサー３を設け、洗濯兼脱水槽
２の底部には撹拌翼４が回転自在に配設されている。

【０００４】５は洗濯兼脱水槽２を内包する外槽であ
り、その底部には、駆動部を鋼板製のセンターベース６
を介して取り付けるとともに、外枠１の上端四隅から防
振装置７によって垂下支持されている。

【０００５】駆動部はモータ８、クラッチ９、Ｖベルト
１０、モータプーリ１１、Ｐプーリ１２等で構成され、
モータ８の回転をモータプーリ１１、Ｖベルト１０、Ｐ
プーリ１２を介してクラッチ９に伝達し、クラッチ９
は、内部の減速ギアを介してモータ８の回転力を洗濯兼
脱水槽２に伝達し、脱水を行う。

【０００６】１３は給水電磁弁であり、その一端は水栓
に接続され、他端は注水口１４に接続されている。

【０００７】１５はパネルボックス部を有する上面カバ
ーであり、その内部には、制御部であるコントロールユ
ニット１６、水位を制御する水位センサー１７、電源ス
イッチ１８、入力スイッチ部１９、進行表示部２０等が
収納されている。２１はパネルボックス部を示し、パネ
ルボックス部２１は、前側と後側の２箇所に設けられて
いる。２２はフロントパネル、２３はバックパネルであ
り、両パネル２２，２３間の開口部２４上には、蓋体２
５が開閉自在に設けられている。

【０００８】撹拌翼４の底面には放射状リブ４６が設け
られている。このリブ４６には、撹拌翼４の剛性を補強
する役割と、洗濯水に水圧を発生させる役割がある。放
射状リブ４６により発生した水圧は、フィルタケース４
７を通して洗濯液の水面付近に放出される。その際、洗
濯水はフィルター４８を通過し、フィルター４８は、洗
濯物より出る糸屑やごみ類を捕集する。

【０００９】２７は排水装置であり、排止弁２８、内部
排水ホース２９、外部排水ホース３０等で構成される。
排水弁２８の一端は、外槽５の底部に設けられた排水口
５ａに装着され、他端は、内部排水ホース２９に接続さ
れている。

【００１０】枠体１の下面部には、脚部を有する合成樹
脂性のベース３４が装着されている。脚は、ベース３４
の四隅にそれぞれ１個ずつ形成し、右前が高さ調整可能
な調整脚３２であり、他の３個は、高さが一定な固定脚
３３で構成されている。

【００１１】次にこの全自動洗濯機を使用した、最も一
般的な洗濯の一連の工程を説明する。

【００１２】洗濯（洗浄工程）時は、洗濯兼脱水槽２内
に洗濯物と洗剤を入れ、運転を開始すると、電磁給水弁
１３から給水される。給水量は水位センサー１７で検知
し、所定の水位に達すると電磁給水弁１３への通電を止
め、モータ８の駆動により撹拌翼４を回転させて洗濯物
を撹拌する。

【００１３】洗濯（洗浄工程）が終了すると、排水弁２
８を開き、内部排水ホース２９、外部排水ホース３０を
介して建築物等の排水口３１へと排水を排出する。

【００１４】脱水時は、排水弁２８を開いたまま、クラ
ッチ９の切り替えによりモータ８の駆動力を洗濯兼脱水
槽２に伝達し、洗濯兼脱水槽２の回転の遠心力により、
洗濯物を脱水する。この後にすすぎ工程に移る。

【００１５】すすぎ工程にはシャワーすすぎや溜めすす
ぎ等、各種の手段があるが、いずれも水の入替えと洗濯
物の撹拌によって残留した微量の洗剤や汚れを抽出する
ことを目的としている。

【００１６】なお、洗浄工程やすすぎ工程では、放射状
リブ４６によって発生させた揚力で底部の水をフィルタ
ーケース４７を通して持ち上げ、水面付近へ噴出する際
にフィルター４８を透過させて糸屑類を捕集する。

【００１７】近年の地球環境問題への認識の高まりに伴
い、洗濯機の分野においても、節電力や節水のみなら
ず、製品廃棄処分時のリサイクル性の改善を目的とした
新しい機構が考案され、新製品に実用化されている。ま
た洗濯洗剤についても、配合成分の濃縮化による使用量
の少量化等、洗濯作業トータルでの資源浪費を低減する
方向で各種努力がなされている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】洗濯排水は、下水道施
設の完備した地域では、下水道に排出され、集中処理さ
れるが、対象地域以外では、河川に排出され、湖沼や海
水を汚染する。これら汚水の量が河川等の自然浄化作用
の限度を越えると蓄積され、化学物質の毒性等が直接の
環境問題となるのみならず、水質を過剰に富栄養化する
ために、藻や水性生物の異常繁殖をまねく等、自然環境
に対して甚大な悪影響を及ぼす。洗濯排水には、洗剤、
さらには衣類から除去された汚れ等の有機物を含んでお
り、これが前述のような環境負荷の問題へとつながる。
汚れは土や塵埃のような無機物と皮脂や汗等の有機物を
成分とし、このうち特に有機質の汚れが水質の富栄養化
につながる。

【００１９】また、洗剤成分にも同様に無機物と有機物
が配合されている。洗剤の構成成分は界面活性剤を主体
とし、これに加えて助剤と呼ばれる無機塩類や、酵素、
蛍光剤等の添加剤が配合される。過去に界面活性剤の生
分解性や、窒素、リン系の助剤による環境の富栄養化が
問題となり、逐次改善されつつはあるものの、洗剤を含
む洗濯廃液をそのまま排出する限り、抜本的対策とはな
らない。

【００２０】従来公知の、洗濯機の排水処理技術として
は、特開平５−３４５０９５号公報に記載されているよ
うに、微生物の分解作用を利用した排水処理技術があ
る。しかしながら、この技術は排水処理に長時間を要す
る点で改良の余地が残されている。つまり、この技術に
よれば、多孔質部材に洗濯液中の微生物が自然に繁殖
し、排水を分解するとあるが、安定した微生物層を形成
するまでに時間がかかり、一度形成されても、処理には
最低でも数時間を要するために、排水を長期間、装置内
に溜めておかなければならず、特に冬期の水温低下時に
はほとんど作用しない。また逆に、給湯設備を用いて高
温の湯を通したり、次亜塩素酸系等の殺菌性の漂白剤
や、洗濯機洗浄剤を投入すると、成育した微生物が死滅
して効果が消失する。さらには微生物の代謝過程で出さ
れる物質の臭気が洗濯槽側に逆流し、異臭が問題となる
場合もある。これらの問題点から、微生物による排水処
理は、浄化槽や集中処理施設等の、管理ができる大量処
理には好適であるが、洗濯機の付帯機構としては適当で
ない。

【００２１】ところで、特開平６−１２６０９０号公報
に記載されている既知の技術として、排水を一部別容器
に封入し、気泡発生機構により発泡させた後に容器を高
速回転させ、微量の泡を側面より回収し、再利用すると
いうものがある。つまり、この技術は気泡発生機構と高
速回転機構を盛り込んだものであるが、スペース上の制
約や大がかりな駆動力発生機構を必要とするため洗濯機
内部に設置できるものではない。また、回収液の洗剤濃
度が制御できないので、次回洗濯作業時にこの回収液を
再利用しようとしても節約すべき洗剤の量が不確定にな
るという問題があった。

【００２２】なお、洗濯機の洗濯液にオゾンを混入させ
る従来技術が例えば特開平５−１６１７７３号、特開平
５−２５３３８０号、特開平６−３１９８９１号、特開
平７−８８２７７号公報等に記載されており、その内容
は、オゾンを洗濯液中に混合させ、洗剤と同時に用いる
というものであり、オゾンの分解効果により洗浄効果が
向上したり、殺菌効果により清潔になる等と記載されて
いる。

【００２３】つまり、オゾンは、その酸化力によって、
界面活性剤や助剤、漂白成分、酵素、蛍光成分、金属中
和剤、香料等の各種洗剤の成分や、衣類から脱離した皮
脂や汗の成分等の各種脂肪酸や脂肪酸エステル類、タン
パク質類等の汚染成分を低分子の状態に分解し、洗濯排
水のＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand，生化学的酸
素要求量）やＣＯＤ（Chemical Oxygen Demand，化学的
酸素要求量）等の酸素要求量を低下させるように作用す
る。

【００２４】しかし、本発明者等の検討結果によれば、
市販の各種衣類洗濯用洗剤の水溶液にオゾンを混入させ
ると、界面活性剤や酵素等の成分を中心として、オゾン
による酸化を受け、その洗浄効率が低下してしまうこと
がわかった。

【００２５】本発明の目的は、洗濯機や食器洗い機等の
家庭用洗浄機器を使用して出る排水の中でも特に有機物
濃度の高い、洗剤を用いた洗浄工程で使用した汚れ成分
を、洗浄効率を損なうことなく、浄化した上で機外に排
出して排水のＣＯＤやＢＯＤの値を低減することのでき
る家庭用洗浄機器を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】前記課題は、水を洗浄溶
媒とし、洗剤を用い、空気中や水中の酸素を原料として
利用するオゾン発生機構を備える家庭用洗浄機器であっ
て、洗剤を用いた洗浄工程が終了した後に、前記オゾン
発生機構からのオゾンを洗濯液中に溶解させる工程を付
加した制御手段を備えることによって達成される。

【００２７】汚水処理場等の施設で、下水や河川の水等
の有機物質を含む水溶液の、ＢＯＤやＣＯＤを下げるた
めの技術としては、以下のような技術が用いられる。

【００２８】すなわち、物理的な処理方法として、フィ
ルター等を用いた濾過、吸着法、また化学反応を用いる
処理として、酸化法や還元法、さらに微生物による処理
方法として、活性汚泥等の好気性や嫌気性のバクテリア
等を用いる方法等があり、これらに、触媒や沈殿凝固剤
等を併用して効率を上げたりする。

【００２９】前述したように、これらの中で微生物法
は、洗濯機や食器洗い機等の家庭用洗浄機器には好適で
はない。

【００３０】また、物理的手法は濾過、吸着した有機物
を洗浄したり、交換したりする工程を要するために、煩
雑なメンテナンスが必要であるばかりでなく、これらフ
ィルター材の廃棄上の問題が発生するため、環境問題の
解決にはなりにくい。

【００３１】化学反応利用法のように、酸化剤や還元剤
を投入する方法では、薬剤補給の問題や、その残留薬剤
自体の毒性の問題が生じるので好ましくない。

【００３２】本発明は、オゾンの強力な酸化力を用い
て、有機物を分解する原理を背景としている。

【００３３】オゾン生成の原料であるの酸素の補給に問
題はなく、一方、発生させたオゾンの余剰分は経時と共
に再び酸素に戻るので安全であるのみならず、水中の溶
存酸素濃度を増加させる効果もある。

【００３４】洗剤の効果を最大限に活かすためには、洗
浄液の撹拌動作によって充分な時間、衣類に物理力を与
え、汚れを溶かし出した後に、この洗浄液をオゾンで処
理することが最も効果的となる。これは、洗浄動作中に
同時にオゾンを混入させると、界面活性剤や酵素等の各
種有機洗剤成分が分解されて洗浄効果を低減させるため
である。

【００３５】なお、既述のごとく、洗濯機の洗濯液にオ
ゾンを混入させる従来技術が例えば特開平５−１６１７
７３号公報等に記載されており、その内容は、オゾンを
洗濯液中に混合させ、洗剤と同時に用いるというもので
あるが、本発明者等の検討結果によれば、市販の各種衣
類洗濯用洗剤の水溶液にオゾンを混入させると、界面活
性剤や酵素等の成分を中心として、オゾンによる酸化を
受け、その洗浄効率が低下することが確認された。

【００３６】これに対し、本発明では、洗剤による洗浄
動作を終了した後に、洗浄液にオゾンを作用させること
を特徴としているので、洗浄効率を低下させることがな
い。

【００３７】ところで、洗浄槽とオゾンを混入させる水
槽を別々にすると更に効果が高くなる。すなわち、洗浄
槽中にオゾンを混入させると、洗浄の総工程にかかる時
間が増えてしまうので、充分にＣＯＤを低下させるに
は、洗浄液を別槽に溜めておき、ここでオゾン処理する
ことで、充分な時間をかけて処理することができる。ま
た、オゾンは、その濃度が濃いほど処理効率は高まる
が、反面、前記一連の公知例で言及はないものの、色材
に含まれる可視光領域に吸光特性をもつ二重結合を分解
して開裂させ、紫外領域に変化させるため、洗浄機器が
洗濯機の場合、洗濯物の色落ちの原因となったり、衣類
繊維のダメージにつながる。このため、オゾンを高濃度
にして処理効率を上げる場合には、別槽での処理の方が
好ましい。別槽での処理を行う場合には、必ずしも洗浄
液全てを対象としなくてもよい。例えば、洗浄機器が洗
濯機の場合、その洗濯容量は年を追って大容量化してい
るが、設置スペースが限られていることから、洗濯機の
中での余剰な空間容量は非常に小さい。したがって、４
０ｋｇ〜８０ｋｇというような、通常の洗濯水量を、全
て溜める容量を確保することは困難である。一部の洗浄
液を処理する場合でも、その液のＣＯＤを大きく低下さ
せることにより、洗浄液全体のＣＯＤを若干低下させる
のと総量で見て同じ効果が得られる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、全自動洗濯機に
適用した場合を例にとり、図面を用いて詳細に説明す
る。

【００３９】図２には、本発明の第１実施例として、エ
アポンプ３５を用いてオゾンを洗濯兼脱水槽２の洗濯液
中に噴出させる場合の構造を示す。

【００４０】本実施例においては、外槽５の底部付近に
噴出口４２が連結されており、ここからオゾンを含む空
気が水中に噴出する。

【００４１】オゾンを供給しないときは、給気弁４１が
閉じている。

【００４２】オゾンを洗濯水中に噴出させる際には、オ
ゾン発生機３７を作動させ、同時にエアポンプ３５を作
動させた状態で給気弁４１を開放する。この一連の動作
により、吸気口４０より取り込まれた空気中の酸素の一
部はオゾン発生機３７内で電気的エネルギーにより励起
されてオゾンに変化し、このオゾンを含む空気は、エア
ポンプ３５によって発生する圧力により、外槽５内に溜
められた洗濯水中に気泡状になって噴出する。気泡中の
オゾンは水中に溶解し、その酸化力で水中の有機物を酸
化分解し、低分子化合物へと変化させる。これにより洗
浄水中のＣＯＤやＢＯＤの値が減少する。

【００４３】オゾン処理は、洗剤を用いる洗浄工程でで
きる洗浄液に対して行うのが最適である。すなわち、他
のすすぎ工程で排出される排水中の有機物量に比較し
て、洗浄工程での排水中の有機物量が圧倒的に多いから
である。洗浄工程では、洗剤成分と、洗濯物から洗剤に
よって引き出された汚れ成分とが大量に分散している。

【００４４】表１に従来の標準的な洗濯工程の内容と、
各工程で排出される排水のＣＯＤ測定値を示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１から明らかなように、洗浄工程後の排
水中のＣＯＤ値は、その後の各すすぎ工程の排水のＣＯ
Ｄ値よりはるかに大きい。

【００４７】表２には、本実施例でのオゾン噴出工程を
応用した洗濯工程を示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】オゾンの噴出は洗浄工程の終了した直後に
行う。前述のように、洗浄時の撹拌動作と同時にオゾン
を噴出させると、汚れ成分のみならず、洗剤成分自体も
酸化分解されてしまい、洗剤本来の洗浄能力を低下させ
てしまう問題がある。したがって、洗濯物から充分に汚
れを引き出し終わった状態で洗浄液全体をオゾン処理す
る。オゾン噴出時には、撹拌翼４を回転させ、洗浄液全
体を撹拌すると、液全体にオゾンの気泡がまんべんなく
分散し、処理効率が高まる。

【００５０】本実施例では、オゾン発生機構として、交
流の高電圧をセラミック基板上に設けた電極間に印加す
る、沿面放電型の無声放電式のオゾン発生機を用いてい
るが、本発明において、大気中の酸素を電気エネルギー
によって励起させる手段であれば、オゾンを発生させる
手段についての制約はない。その他のオゾン生成法の例
としては、水中で電気分解させることで陰極側にオゾン
を生成させる方法や、波長が１３０〜２４２（ｎｍ）の
紫外線を酸素分子に照射することによってオゾンを生成
するような、紫外線を用いる方法、あるいは、高周波電
磁場を用いて酸素分子からオゾンを生成する方法等を利
用することができる。特に、紫外線を用いてオゾンを生
成する場合は、発生させた紫外線を、空気と同時に、直
接洗浄液にも照射することで、紫外線のエネルギーによ
って液中の有機物類が分解される効果が得られる。ま
た、洗浄液に紫外線が照射される部分の接液部分を、二
酸化チタン等の光活性触媒の微粉末をゾルゲルガラス等
で定着させた部材で構成すると、洗浄液中の洗剤や各種
汚れ成分を酸化分解して浄化する効果は更に高まる。

【００５１】表２において、洗濯の条件としては、市販
の粉末コンパクト型の洗濯洗剤を用いた。使用濃度とし
ては５７リットルの水道水に対して指定濃度である０．
０７（ｗｔ％）を配合した。また、洗濯する衣類は、最
も有機物の汚れの多い肌着を用い、素材には木綿、化繊
を混合したものを用いた。衣類の量は三段階の設定をし
た。図中の衣類量大は乾燥重量で６．０（ｋｇ）であ
り、衣類量中とは５．０（ｋｇ）、衣類量小は３．０
（ｋｇ）を指す。発生させたオゾンのガス濃度は１５
（ｐｐｍ）であり、この濃度のオゾンを含む空気を毎分
５５リットル噴出させた。その結果、例えば衣類量が中
量の場合では、処理前の洗浄液のＣＯＤ値が１６８(mg
Ｏ/ｌ）であったのに対して、１０分間オゾン処理を行
った後の洗浄液のＣＯＤ値は１０２(mgＯ/ｌ）と、非常
に短時間で３９（％）も低減される効果を得た。

【００５２】また、表３に示すように、オゾン処理動作
を、最終すすぎ工程の最後に追加して行うこともでき
る。洗濯機内部の各部品が接液する最後の液が、この最
終すすぎ水であり、最終すすぎ工程の最後にオゾン処理
を追加することにより、前記接液部品の表面に繁殖する
各種微生物を殺菌、あるいは繁殖抑制する効果が得られ
る。

【００５３】

【表３】

【００５４】図３に本発明の第２実施例を示す。この第
２の実施例は、前記第１の実施例のように、電動機を用
いて圧力を発生させ、オゾンを洗濯液中に送り込むので
はなく、洗濯液の水流を利用して、水流ポンプ（アスピ
レータ）３６によってオゾンを水流の中へ巻き込ませる
手段を用いた実施例である。

【００５５】図４に第２実施例中の水流ポンプ３６の拡
大図を示す。

【００５６】なお、本実施例でも、吸気口４０から取り
入れた空気中の酸素を、オゾン発生機３７中で電気エネ
ルギーによって励起するまでは、前記第１の実施例の場
合と同じ原理である。

【００５７】オゾン発生機３７にたまったオゾンを含む
空気は、水流ポンプ３６によって発生させる空気流を利
用して、洗濯液中に気泡状になって巻き込まれる。前述
のように、従来の全自動洗濯機には、撹拌翼４の底面に
設けられた放射状リブ４６の回転力によって発生する揚
力により、洗濯液を水面付近まで持ち上げ、液の濾過を
行う機構を具備している。本水流ポンプ３６は、この水
流の出口部分に設置される。

【００５８】水流ポンプ３６の構造は、図４に示すよう
に、フィルター４８部分から吐出する水流が水流入口４
３部分に流れ込み、水流出口４４部分から排出されるよ
うになっている。この水流が絞られるに際し、周囲の気
体を巻き込むため、オゾン発生機３７内にたまったオゾ
ンを含む空気は、オゾン流入口４５を介して吸い込まれ
る。その結果、水流出口４４から排出される液の中に
は、オゾンを含む空気が細かい気泡状になって混合さ
れ、洗濯兼脱水槽２の洗濯液の中に勢い良く流入し、分
散する。

【００５９】本実施例では、洗浄液の中にオゾンを送り
込むためのポンプ等の動力機構を必要としない特徴があ
る。したがって、洗濯機内部での設置スペースが小さく
て済み、処理に要する消費電力が低減できる効果があ
る。

【００６０】なお、この第２の実施例は、本体に水流ポ
ンプ３６を設置し、この水流ポンプ３６が発生する水流
を利用してオゾンを洗浄液の中に吸い込む例であるが、
これに代えて、例えば、排水弁２８の出口側に別途、循
環の目的でポンプを連結させ、このポンプの揚力で液を
再び洗濯兼脱水槽２の上部まで持ち上げて、洗浄液水面
へと流し込む水流を作り、この循環経路の一部分にオゾ
ンを混入させるようにしてもよく、この場合、液循環専
用のポンプが必要になるが、水流速度の制御も容易であ
り、更に効率の良い排水浄化効果を得ることができる。

【００６１】図５に本発明の第３の実施例を示す。

【００６２】本実施例では、洗濯機内の空間にオゾン処
理槽３９を設け、その処理槽３９内でオゾンを噴出させ
る。

【００６３】本実施例の特徴は、前記第１、第２の実施
例とは異なり、オゾン処理工程を、洗濯兼脱水槽２の中
でなく、別槽内で行う。外槽５には、切替弁２６が直結
しており、この切替弁２６によって、洗剤や汚れを多量
に含む洗浄工程の排水は、オゾン処理槽３９に導かれ
る。これ以外のＣＯＤ値の低いすすぎ工程の排水は、切
替弁２６によって、直接、外部排水ホース３０に流れ、
そのまま排水される。オゾン処理槽３９には、第１の実
施例と同様に、噴出口４２が連結されており、ここから
オゾンを含む空気が水中へ噴出する。オゾンを供給しな
いときは、給気弁４１が閉じている。オゾンを洗濯水中
へ噴出させる際には、オゾン発生機３７を作動させて、
同時にエアポンプ３５を作動させた状態で、給気弁４１
を開放する。オゾン処理槽３９内に流れ込んだ排水の過
剰分は、槽上部に取り付けられた排水ホース３１からオ
ーバーフローして排水される。本実施例の構成において
は、オゾン処理槽３９の内容量は、洗濯機内の余剰スペ
ース上の問題から、３５リットルであり、洗濯兼脱水槽
２の容量の約半分である。したがって、対象とする高Ｃ
ＯＤ値の排水の約半分の量しか処理ができず、残りの約
半分の排水は、オゾン処理されることなく排出される。
しかしながら、本構成においては、オゾン処理を充分な
時間かけて行うことができるために、処理レベルを上げ
ることができるという利点がある。通常１日に１回の洗
濯の場合、最大２４時間をオゾン処理に利用することが
できるので、第１の実施例の場合の半分の量の排水を対
象としてはいるが、ＣＯＤ低下効果を倍以上に上げるこ
とが容易に可能であり、結果として、全体のＣＯＤ値を
下げたのと同様の効果を得ることができる。続けて２回
以上の洗濯作業を行う場合でも、次回の洗浄工程の排水
が出るまでの時間は、オゾン処理に利用できる。例え
ば、表２に示したような工程で考えると、３６分に各工
程での排水時間を加算して、最低でも約４０分間オゾン
処理することができる。このため、第１の実施例の場合
の約４倍の処理が可能となる。オゾン処理槽３９の容量
が充分に確保できない場合は、供給するオゾンの濃度を
高濃度にして処理効率を高めることも可能である。本
来、オゾンの酸化分解作用を利用して、液のＣＯＤ値を
低減することを目的としているのであるが、同時に、洗
濯物の染料をも分解することがある。高濃度でオゾンを
作用させると、洗濯衣類の色あせが生じるため、洗濯兼
脱水槽２内でのオゾン処理の際には、濃度上の制約があ
る。しかし、第３の実施例の場合は、排水のみを対象と
するので、濃度、時間ともに充分に作用させて、高レベ
ルの処理を行うことが可能である。

【００６４】本実施例では、オゾン処理槽３９を、洗濯
機内部に設置しているため、容量の制約があるが、洗濯
機外部に設置してもよい。この場合は、充分に大きな容
量を確保することができる。

【００６５】なお、前記の各実施例では、洗濯機本体が
撹拌翼を用いたタイプの洗濯槽が縦向きに回転する洗濯
機を対象としているが、本発明の効果はこれに限定され
るものではない。すなわち、一般にドラム式と呼ばれる
横向きに洗濯槽が回転する方式のものでも同様の効果が
得られる。ドラム式の場合、洗濯槽が密閉されており、
洗濯槽内の空間部分に発生させたオゾンを注入しておく
だけで、回転動作が始まると空間部分のオゾンを含む空
気と洗濯液が混合されるので、強制的にオゾンガスを洗
濯液に混合させる工程が不要となる効果がある。

【００６６】また本発明を、洗濯槽と脱水槽とを並設し
たいわゆる２槽式洗濯機の洗濯槽に適用することに問題
はない。

【００６７】図６および図７は本発明を食器洗浄機に適
用した場合を示す。

【００６８】すなわち、図６は食器洗い機の内部構造説
明図、図７は、図６と異なる部位を切断して示す食器洗
い機の内部構造説明図である。

【００６９】図６および図７において、符号４９は食器
洗い機を総称しており、食器洗い機４９は、箱型の外枠
５０を有している。外枠５０内には、食器収納槽５１が
配置されており、その前面開口部にドア５２が設けられ
ている。食器収納槽５１の側壁下部には、段部５１ａが
設けられており、この段部５１ａに、食器収納用下かご
５３が着脱自在に配置されている。

【００７０】食器収納槽５１の側壁上部には、前後に可
動するレール５４が取り付られており、レール５４に食
器収納用上かご５５をはめ込むことにより、この食器収
納用上かご５５を自由に出し入れすることができる。

【００７１】食器収納槽５１の下方には、図６に示すよ
うに、給水ポンプ５６が配置されており、給水ポンプ５
６は、ポンプモータ５７を有している。食器収納用下か
ご５３の真下には、中央部を支点として回転する下アー
ムノズル５８が配置されており、下アームノズル５８の
上面には、複数個の小孔５８ａが設けられている。食器
収納用下かご５３には、給水ポンプ５６によって給水さ
れた洗浄水を上アームノズル５９に送るベンチエリー管
５９ｂが配置されている。そして、食器収納用上かご５
５の真下には、これまた中央部を支点として回転する上
アームノズル５９が配置されており、上アームノズル５
９の上面には、複数個の小孔５９ａが設けられている。

【００７２】食器収納槽５１の背面には、図７に示すよ
うに、ヒータ６０を包むようにヒータカバー６１が配置
されている。食器収納槽５１の背面には、前記ヒータ６
０以外に、給水電磁弁６２が配置されている。

【００７３】食器収納槽５１の上方には、排気ダクト６
３が配置されており、排気ダクト６３は排気口６４に連
結されている。ドア５２の上方には、コントロールパネ
ル６５が配置されている。

【００７４】食器収納槽５１の下方には、前記給水ポン
プ５６以外に、さらに、図６に示す給水ポンプ６６が配
置されている。

【００７５】ここで、前記構成よりなる食器洗い機４９
の洗浄、水すすぎ、温水すすぎ、乾燥動作について説明
する。

【００７６】まず、洗浄動作は、給水電磁弁６２に通電
し、食器収納槽５１に洗浄水を給水して、ヒータ６０に
通電した状態でポンプモータ５７に通電し、洗浄用ラン
ナー６８を回転させて、食器収納槽５１の底部に配置さ
れている水溜め部６９より水を吸い込み、ポンプ吐出口
７０より下アームノズル５８内、およびベンチエリー管
５９ｂに圧力を供給し、ベンチエリー管５９ｂから上ア
ームノズル５９内に供給する。そして、下アームノズル
５８の小孔５８ａから食器収納用下かご５３内の食器に
圧力水を直接噴射し、また上アームノズル５９の小孔５
９ａから食器収納用上かご５５内の食器に圧力水を直接
噴射することにより、これらに付着している汚れを剥離
・分散させる。なお、このとき、下アームノズル５８お
よび上アームノズル５９からの圧力水を食器収納槽５１
内の全域にわたって噴射する。一定時間洗浄が行なわれ
たならば、ポンプモータ５７およびヒータ６０の通電を
停止して洗浄動作を終了させ、排水ポンプ６６に通電し
て、食器収納槽５１内の洗浄水を機外に排出させる。

【００７７】次に、すすぎ動作は、前記洗浄動作と同じ
動作を数回繰り返して行う。なお、このとき、ヒータ６
０への通電は、温水すすぎ動作のみ行われ、他のすすぎ
動作時には行われない。

【００７８】最後に、乾燥動作は送風ユニット６７に通
電して送風ファン７１を回転させ、食器収納槽５１の下
方に配置されている送風ダクト７２、ヒータ６０、送風
通路７３を介して食器収納槽５１内に送風する。なお、
このとき、ヒータ６０は、一定時間通電をＯＮ、ＯＦＦ
して冷風を温風に変えており、この温風により、食器収
納槽５１内に付着している水滴、および残水、さらには
食器収納用下かご５３や食器収納用上かご５５内に収納
されている食器に付着の水滴を蒸気に変え、排気ダクト
６３、排気口６４を介して機外に排出する。

【００７９】一定時間乾燥動作が行われたならば、食器
洗い機４９の運転が終了する。

【００８０】そして、本実施例においては、食器収納槽
５１の底部付近に噴出口７４が連結されており、ここか
らオゾンを含む空気が水中に噴出する。

【００８１】オゾンを供給しないときは、給気弁７５が
閉じている。

【００８２】オゾンを洗浄水中に噴出させる際には、オ
ゾン発生機７６を作動させ、同時にエアポンプ７７を作
動させた状態で給気弁７５を開放する。この一連の動作
により、吸気口７８より取り込まれた空気中の酸素の一
部はオゾン発生機７６内で電気的エネルギーにより励起
されてオゾンに変化し、このオゾンを含む空気は、エア
ポンプ７７によって発生する圧力により、食器収納槽５
１内に溜められた洗浄水中に気泡状になって噴出する。
気泡中のオゾンは水中に溶解し、その酸化力で水中の有
機物を酸化分解し、低分子化合物へと変化させる。これ
により洗浄水中のＣＯＤやＢＯＤの値が減少する。

【００８３】本発明において発生させたオゾンを完全に
水中に溶解できない場合は、未反応の気体として大気中
に放出される。オゾンは室温でも自己分解する性質があ
り、放置しておいても自然に酸素に戻るが、気中に混入
したオゾンは臭気の問題があり、家庭で使う場合には、
分解処理した後に機外に排出させることが好ましい。こ
の排オゾンの処理機構としては、オゾンを活性炭に接触
させることで酸素や二酸化炭素に変化させる手法や、オ
ゾンを３００℃程度の雰囲気に数秒間放置させることで
熱分解させる手法や、あるいは、酸化ニッケルや二酸化
マンガンや鉄系の触媒物質を利用して４０℃程度の低温
で分解処理させる手法が利用できる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、オゾンの酸化力により
洗浄液中の界面活性剤や助剤、漂白成分、酵素、蛍光成
分金属中和剤、香料等の各種洗剤の成分や脂成分等の汚
染成分を分解するので、排水のＢＯＤやＣＯＤを低下さ
せることができ、下水処理施設のある地域においては、
その集中処理施設の負担を軽減することができ、また下
水処理施設の普及していない地域においては、河川や湖
沼、海洋の汚染を軽減する効果がある。

【００８５】空気中や水中の酸素を原料とし、電気エネ
ルギーによって発生させたオゾンを用いることにより、
薬剤の補充や部品の交換等のメンテナンス作業が不要と
なる効果がある。

【００８６】洗浄槽とは別に設けた液溜め部分でオゾン
を用いた処理工程を行うことにより、充分な時間をかけ
て有機物分解を行うことができ、更に高度な排水のＢＯ
Ｄ、ＣＯＤ低下効果を得ることができる効果がある。こ
の場合は、必ずしも洗浄液全部を処理しないで、一部の
液を溜めておき、この一部の液を高度に処理することで
対象とする液全体を緩やかに処理したと同様の効果がト
ータルとして得られる。したがって限られたスペースの
中でもＣＯＤ、ＢＯＤの低減効果が得られるようにな
る。

【００８７】また、オゾンを含んだ空気を対象液中に混
入させる手段として、洗浄機器の撹拌力によって発生す
る水流を利用した水流ポンプを採用することにより、電
気力駆動の圧縮機や各種ポンプを用いて強制的に送り出
す機構が不要となり、消費電力の節約や構造の簡素化に
寄与する。

【００８８】オゾンには強い殺菌力があり、各種黴類や
細菌類に対して死滅あるいは発育抑制効果が知られてい
る。例えば、水中に浮遊する大腸菌や黄色ブドウ球菌に
対し、０．５(ppm)の濃度で１５秒間接触させることで
１００％死滅させることができる。この作用を利用し
て、洗浄機器内の微生物の繁殖を抑制する効果を得るこ
とができる。

【００８９】洗浄機器の内壁等、洗浄液の滞留しやすい
部分には、従来汚れが付着し、これらを栄養源として黴
や細菌等の微生物が繁殖しやすかった。これらの微生物
の繁殖は悪臭発生源となったり、被洗浄物を再汚染した
りする等、弊害が多く、繁殖を抑制するための手段とし
て、これら微生物の繁殖が問題となる部品の材料自体に
微生物の繁殖を抑えるための材料、抗菌剤や、防黴剤を
混合させたり、あるいは、それら対象部品の表面に抗
菌、防黴性の塗料を塗ったりすることで対策を行ってき
た。しかしこれらはいずれも効果の持続性に限りがあ
り、有効成分の溶出とともに効果が減少する欠点があ
る。また部品表面から滲みだした有効成分が、滞積した
汚れを貫通して表面にまで作用する必要があり、高濃度
の配合をする必要があった。オゾンの場合洗浄液の中に
含まれており、滞積汚れの表面で繁殖する微生物に直に
接触するので効果的に繁殖を抑制することができる。ま
た従来配合してきた抗菌剤や、防黴剤の場合、抑制効果
の大きいものには人体に対する毒性が高いものもしばし
ばあり、人体への影響が懸念されることも多かったが、
オゾンは室温で自己分解する性質があり、放置しておい
ても自然に酸素に戻るので毒性の心配がない。

【００９０】そして、本発明によれば、特に、オゾンを
洗浄液中に混入させる時期として、洗剤と撹拌力による
洗浄機本来の充分な洗浄時間を経過した後に混入させる
ことにより、洗剤中の成分がオゾンにより酸化分解され
ないので、洗浄率を低下させることがない。

【００９１】なお、洗剤を用いた洗浄工程終了後にオゾ
ンを用いてもよいが、洗浄機器の殺菌を特に効果的に行
う場合は、液が洗浄機器に最後に触れる、最終のすすぎ
工程でもオゾンを噴出させるのがよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】全自動洗濯機の基本構造を示す図である。

【図２】本発明を全自動洗濯機に適用した場合の第１の
実施例を示す図である。

【図３】本発明を全自動洗濯機に適用した場合の第２の
実施例を示す図である。

【図４】図３に符号３６で示す水流ポンプの拡大図であ
る。

【図５】本発明を全自動洗濯機に適用した場合の第３の
実施例を示す図である。

【図６】本発明を食器洗い機に適用した場合の一実施例
を示す図である。

【図７】図６と異なる部位を切断して示す食器洗い機の
内部構造説明図である。

【符号の説明】

１…外枠、２…洗濯兼脱水槽、４…撹拌翼、５…外槽、
２８…排水弁、３５…エアポンプ、３６…水流ポンプ、
３７…オゾン発生機、３８…オゾン室、３９…オゾン処
理槽、４０…吸気口、４１…給気弁、４２…噴出口、４
３…水流入口、４４…水流出口、４５…オゾン流入口、
５０…外枠、５１…食器収納槽、５５…食器収納用上か
ご、５３…食器収納用下かご、５８…下アームノズル、
５９…上アームノズル、７４…噴出口、７５…給気弁、
７６…オゾン発生機、７７…エアポンプ、７８…吸気
口。

フロントページの続き (72)発明者石川鉄雄茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内 (72)発明者小山高見茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内 (72)発明者嶋崎典子茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を洗浄溶媒とし、洗剤を用い、空気中
や水中の酸素を原料として利用するオゾン発生機構を備
える家庭用洗浄機器であって、洗剤を用いた洗浄工程が
終了した後に、前記オゾン発生機構からのオゾンを洗濯
液中に溶解させる工程を付加した制御手段を備えること
を特徴とする家庭用洗浄機器。
【請求項２】請求項１において、被洗浄物を洗浄する
際に利用する洗浄槽とは別に、洗浄に使用した液を一時
的に溜めておくための液溜め部を具備し、この液溜め部
に溜った液の中にオゾンを溶解せしめる構成とした家庭
用洗浄機器。
【請求項３】請求項２において、液溜め部の液容量
は、洗剤を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄工程で使用す
る洗浄液の容量以下である家庭用洗浄機器。
【請求項４】請求項１において、オゾン発生量を洗浄
に用いる水量に応じて調整する機構を具備した家庭用洗
浄機器。
【請求項５】請求項１において、洗浄液撹拌の作用で
発生する、流動する洗浄液の粘性を利用してオゾンを洗
浄液中に分散溶解させる構成とした家庭用洗浄機器。