JP2004313747A - 洗濯機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 洗濯物が汚染しないながらも殺菌効果は十分に得るため、適正範囲内の銀イオン濃度を有するようにする殺菌洗濯機及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 殺菌洗濯機は、殺菌水供給装置、駆動部及び制御部を含み、殺菌水供給装置は洗濯物を殺菌するための殺菌水を供給し、制御部は、殺菌水が十分な殺菌効果を与えながらも洗濯物を汚染させない適正濃度を有するように制御する。制御部は、殺菌水を発生させるために印加される駆動電流の大きさから殺菌水の濃度を検出し、殺菌水の濃度が設定値を超えると、駆動電流の印加を一時中断して殺菌水の濃度を低下させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は洗濯機に係り、より詳しくは洗濯物を殺菌するための殺菌水供給装置を備えた洗濯機に関するものである。

殺菌洗濯機は、オゾンを用いるものと、銀イオンを用いるものとが挙げられる。このうち、銀溶液を用いる殺菌洗濯機は、銀溶液の抗菌及び殺菌作用により洗濯物を殺菌するように銀溶液を製造して供給する殺菌水供給装置を採用した洗濯機である。

銀溶液は銀イオン（Ａｇ^＋）を発生させて水に溶かしたもので、抗菌剤又は殺菌剤としても使用する。銀溶液はおよそ６５０余種の最近を殺菌（消毒）するものと報告されている。特に、銀溶液は一般の抗生物質とは異なり、耐性を持っていないという特徴があり、毒性が全くなくて非常に安全である。銀溶液を作る方法としては、電気的分解方法、化学的分解方法、粉砕方法などがある。このうち、最も高い効果を有するものが電気分解方法であるが、この方法は銀イオンを水に分解させて溶かす方法である。

銀溶液による殺菌効果は銀溶液の濃度によって決定される。すなわち、銀溶液の濃度が低すぎると、殺菌効果が低下し、逆に銀溶液の濃度が高すぎると、却って銀溶液が洗濯物を変色させる。したがって、十分な殺菌効果を得ながらも洗濯物が汚染しないように銀溶液の濃度を適切に調節しなければならない。適正濃度の銀溶液を製造するためには、銀イオン発生装置の銀板に印加される電圧を適切な範囲に調節しなければならない。

したがって、本発明は前記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、現在の銀溶液の濃度が前もって設定された範囲を外れると、銀板に印加される電圧の大きさを調節することにより、洗濯物が汚染しないながらも殺菌効果は十分に得るため、適正範囲内の銀イオン濃度を有するようにする殺菌洗濯機及びその制御方法を提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明による殺菌洗濯機は、殺菌水供給装置、駆動部及び制御部を含み、殺菌水供給装置は洗濯物を殺菌するための殺菌水を供給する。この殺菌水供給装置により供給される殺菌水は、十分な殺菌効果を与えながらも洗濯物を汚染させないように適切な濃度を維持する。制御部は、殺菌水殺菌水の濃度を検出し、殺菌水の濃度が前もって設定された範囲内の値を有するように駆動部を制御する。駆動部は制御部の制御により適切なレベルの第１及び第２制御電圧を出力して、殺菌水供給装置の殺菌水の濃度を調節する。

以上説明したように、本発明は、現在の銀溶液の濃度に応じて、銀板に印加される電圧を制御することにより、銀溶液が十分な殺菌効果を与えながらも洗濯物は汚染させない適正範囲の濃度に維持するようにする。

以下、本発明による殺菌洗濯機及びその制御方法の好ましい実施例を図１ないし図６に基づいて詳細に説明する。先ず、図１は本発明による殺菌洗濯機を示す断面図である。同図に示すように、洗濯水を入れるため、本体ケース１０２の内部に水槽１０４が設けられ、この水槽１０４の内部に洗濯槽１０６が回転可能に取り付けられる。洗濯槽１０６の内部には、洗濯水流を形成するように正回転及び逆回転するパルセーター１０８が設けられ、水槽１０４の下部には、洗濯槽１０６及びパルセーター１０８を回転させるための駆動装置１１０が設けられる。この駆動装置１１０は駆動モータ１１２と伝動装置１１４とから構成される。この駆動モータ１１２は電源の印加により回転し、伝動装置１１４は前記駆動モータ１１２の回転力がパルセーター１０８と洗濯槽１０６に選択的に伝達されるようにする。駆動モータ１１２と伝動装置１１４間には伝動を媒介するベルト１１６が連結される。

図２は従来の殺菌水供給装置を示す断面図である。まず、殺菌洗濯機に洗濯物が投入され、電源が供給された後、洗濯コースが設定されると、水槽１０４の内部に洗濯水が給水される。給水される洗濯水は洗剤溶解装置（図示せず）を経由しながら洗剤を溶解させ、洗剤とともに水槽１０４の内部に給水される。

使用者が殺菌洗濯コースを洗濯した場合は、このような給水動作と同時に、殺菌水供給装置１２０の入口バルブ２０４が開放し、貯蔵容器１２２の内部に水が給水される。殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２２に＋極性と−極性の電圧がそれぞれ印加されると、銀イオンが発生して銀溶液殺菌水が製造される。この銀溶液殺菌水が洗濯槽１０６の内部に給水され洗濯物を殺菌する。

すなわち、貯蔵容器１２２の入口２０２を通じて給水される水は貯蔵容器１２２の第１空間２１０に満たされながら流速及び流れが安定するように整流され、第１空間２１０の水が第１仕切り２０６を越えて第２空間２１４に流れる。そして、第１空間２１０を経て第２空間２１４に流入する水は第２仕切り２０８の高さに相当する水位で第２空間２１４に満たされ、第２空間２１４に水が満たされた後、第２仕切り２０８を越えて第３空間２２４に流れ、出口２１６を通じて洗濯槽１０６に給水される。この際、第２空間２１４の水は一定量を維持したままで第３空間に流れる。この過程で、２枚の銀板２２０、２２２と水の電気分解により銀溶液殺菌水が製造され、製造された殺菌水が出口２１６を通じて洗濯槽１０６に給水される。このような殺菌水の製造動作は給水中に持続的に行われる。

殺菌水を製造する過程において、入口２０２に給水される水が多い場合には、貯蔵容器１２２の内部の水が放流配管１２８を通じて排水管１１８ａ側に流れるため、貯蔵容器１２２の内部水位を適正水位で維持することができ、よって常に一定濃度の銀溶液殺菌水を製造することができる。殺菌水製造動作が終了するときは、入口バルブ２０４が閉じて、貯蔵容器１２２への給水が中断されるとともに２枚の銀板２２０、２２２への電源印加も中断される。この際、内部に残存する水は二つの仕切り２０６、２０８の下部の残水排出孔２０６ａ、２０８ａを通じて出口２１６側に流れてすっかり排出される。

水槽１０４に、殺菌水を含む洗濯水が満たされた後、パルセーター１０８が回転しながら洗濯物の洗濯を行い、洗濯の過程で、殺菌水により細菌が滅菌される。

殺菌水供給装置１２０は、２枚の銀板２２０、２２２に＋極性と−極性の電圧を交番に印加して水中で電気分解を行うことにより、陰イオンを発生させる。この際、銀イオンの発生量、つまり銀溶液の濃度は２枚の銀板２２０、２２２を通じて流れる電流量、或いは２枚の銀板２２０、２２２に印加される電圧の大きさに比例する。

図３は本発明による殺菌洗濯機に備えられた銀溶液濃度制御装置を示すブロック図である。同図に示すように、駆動部３０２は殺菌水供給装置１２０に＋極性及び−極性の電圧を交番に印加して銀溶液を製造する。この駆動部３０２から殺菌水供給装置１２０に印加される電圧の極性は、制御部３０６から駆動部３０２に出力される第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８により制御される。

殺菌水供給装置１２０に供給される電流量は印加電圧の大きさに比例し、印加電圧は駆動部３０２に流れる駆動電流３２４から決定することができる。制御部３０６は、駆動部３０２の駆動電流３２４の大きさが洗濯物の殺菌に必要な適正濃度の銀溶液を生成し得る範囲の上限を超えると、第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の印加を一時中断して、銀イオンが発生しないようにする。逆に、駆動電流３２４の大きさが下限未満に減少すると、それに応じて適切な保護措置を取る。駆動電流３２４が足りないのは、殺菌水供給装置１２０からの給水が行われないか、或いは少なくとも給水量が不足したことを意味し、銀板２２０、２２２の結合状態が不良であるか又は電源線が断線したことを意味する。したがって、駆動部３０２の駆動電流３２４の大きさが下限未満に減少すると、警報を発生させて使用者に知らせ、殺菌洗濯機の動作を一時停止させる。

第１比較器３１２は、電流検出部３０８で検出された駆動電流３２４の大きさが前もって設定された上限を超えると、電流量超過信号３２０を発生させて制御部３０６に出力する。制御部３０６は、第１比較器３１２で電流量超過信号３２０が発生すると、第１スイッチング信号３１６及び第２スイッチング信号３１８のなかで少なくとも一つの信号が印加されないようにして、殺菌水供給装置１２０における銀イオン発生を中断させる。殺菌水供給装置１２０に給水される状態で、銀イオンの発生が中断すると、殺菌水の銀イオン濃度が低下する。

第２比較器３１０は、電流検出部３０８で検出された駆動電流３２４の大きさが前もって設定された下限未満に減少すると、電流量不足信号３２２を発生させて制御部３０６に出力する。制御部３０６は、第２比較器３１０で電流量不足信号３２２が発生すると、警報を発生させて使用者に知らせ、殺菌洗濯機の動作を一時停止させる。

つぎに、殺菌水供給装置１２０の銀溶液濃度を制御するための駆動部３０２の構成を図４及び図５に基づいて説明する。図４は本発明による銀溶液濃度制御装置の駆動部を示す回路図である。同図に示すように、電源電圧（ＶＣＣ）と接地（ＧＮＤ）間にＮＰＮバイボーラトランジスタ４０２、４０４が一つの直列回路を構成する。ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０６、４０８がこの直列回路に対して並列でほかの直列回路を構成する。

ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０２、４０８は第１スイッチング信号３１６により制御され、ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０４、４０６は第２スイッチング信号３１８により制御される。ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０２、４０４間で出力される第１制御電圧３２６は殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２２のいずれか１枚に印加される。ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０６、４０８間で出力される第２制御電圧３２８は殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板のなかでほかの１枚に印加される。図４において、ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０４、４０８のエミッタ電流は駆動部３０２に流れる全体電流である駆動電流３２４であって、図３を参照した説明で言及した電流検出部３０８により検出されて第１及び第２比較器３１２、３１０に供給される。

図５は本発明による銀溶液濃度制御装置の駆動部に印加される信号の波形を示す波形図である。同図に示すように、入力信号である第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の位相は反対相である。ただし、第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の各転移点には少しの死区間（ｔ_ｄ）が存在する。第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８が同時に転移すると、二つの信号が重畳する区間が発生する。この場合、殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２２が電気的に短絡する。第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の転移時点間に死区間（ｔ_ｄ）を置くと、殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２２が電気的に短絡することを防止することができる。

第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８と同様に、出力信号である第１及び第２制御電圧３２６、３２８の位相も反対相である。第１制御電圧３２６の位相は第１スイッチング信号３１６の位相と同一であり、第２制御電圧３２８の位相は第２スイッチング信号３１８の位相と同一である。

ついで、殺菌水供給装置１２０の銀溶液濃度を制御するための駆動部３０２の動作を図４及び図５に基づいて説明する。図５において、第１スイッチング信号３１６がハイレベルで、第２スイッチング信号３１８がローレベルであると、図４のＮＰＮバイポーラトランジスタ４０２、４０８のみがターンオンされ、電源電圧（ＶＣＣ）がＮＰＮバイポーラトランジスタ４０２、殺菌水供給装置１２０、ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０８を介して接地（ＧＮＤ）に印加される。この際、殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２０に電圧が印加されるが、第１制御電圧３２６は＋極性であり、第２制御電圧３２８は−極性である。

第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の位相が互いに取り替えられ、第１スイッチング信号３１６がローレベルで、第２スイッチング信号３１８がハイレベルであると、図４のＮＰＮバイポーラトランジスタ４０６、４０４のみがターンオンされ、電源電圧（ＶＣＣ）がＮＰＮバイポーラトランジスタ４０６、殺菌水供給装置１２０、ＮＰＮバイポーラトランジスタ４０４を介して設置（ＧＮＤ）に印加される。この際、殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板２２０、２２２に電圧が印加されるが、第１制御電圧３２６は−極性に換わり、第２制御電圧３２８は＋極性に換わる。

このように、駆動部３０２から殺菌水供給装置１２０に出力される第１及び第２制御電圧３２６、３２８は第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８により極性が交互に反転される。第１及び第２制御電圧３１６、３１８は殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板に印加される電圧であるので、殺菌水供給装置１２０では、前記第１及び第２制御電圧３２６、３２８が供給されているうち、銀溶液が作られる。

図６は本発明による殺菌洗濯機の銀溶液濃度制御方法を示すフローチャートである。同図に示すように、殺菌洗濯モードが開始すると（６０２）、第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８を印加して、第１及び第２制御電圧３２６、３２８が発生するようにする（６０４）。この際、駆動部３０２に流れる駆動電流３２４を検出し、第１及び第２比較器３２０、３２２で比較して、駆動電流３２４が前もって設定された上限（Ｉ_ｍａｘ）と下限（Ｉ_ｍｉｎ）間の範囲にあるかを判別する（６０８）。

駆動電流３２４の大きさが上限（Ｉ_ｍａｘ）と下限（Ｉ_ｍｉｎ）間の範囲にあると（６１０で「ＹＥＳ」）、第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８を印加し続け（６１２）、設定された洗濯行程時間が経過すると、洗濯を終了する（６１４）。駆動電流３２４の大きさが上限（Ｉ_ｍａｘ）を超えると（６１０で「ＮＯ」、６１６で「ＹＥＳ」）、第１及び第２スイッチング信号３１６、３１８の印加を中止して（６１８）、銀溶液の濃度がそれ以上増加しないようにし、駆動電流３２４が設定範囲内にあるかを監視する段階６１０に戻る。駆動電流３２４の大きさが下限（Ｉ_ｍｉｎ）未満に減少すると（６２０）、警報を発生させ、洗濯機の動作を停止させる（６２２）。このように、本発明による殺菌洗濯機の制御部３０６は、殺菌水供給装置１２０の２枚の銀板間に流れる電流量を監視することにより、現在発生している銀溶液が適正範囲以内の濃度を有するかを検出し、銀溶液が適正範囲を外れないように制御する。

本発明による殺菌洗濯機を示す断面図である。 本発明による殺菌洗濯機に備えられた殺菌水供給装置を示す断面図である。 本発明による殺菌洗濯機に備えられた銀溶液濃度制御装置を示すブロック図である。 本発明による銀溶液濃度制御装置の駆動部を示す回路図である。 本発明による銀用液濃度制御装置の駆動部に印加される信号の波形を示す波形図である。 本発明による殺菌洗濯機の銀溶液濃度制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０４ 水槽
１０６ 洗濯槽
１０８ パルセーター
１２０ 殺菌水供給装置
１２２ 貯蔵容器
１２４ 出口配管
１２８ 放流配管
２０４ 入口バルブ
２０６ 第１仕切り
２０８ 第２仕切り
２１０ 第１空間
２１４ 第２空間
２１６ 出口
２２４ 第３空間
２２０、２２２ 銀板
３０２ 駆動部
３０６ 制御部
３０８ 電流検出部
３１０ 第２比較器
３１２ 第１比較器
３１６ 第１スイッチング信号
３１８ 第２スイッチング信号
３２０ 電流量超過信号
３２４ 駆動電流
４０２、４０４、４０６、４０８ ＮＰＮバイポーラトランジスタ

Claims (9)

1. 洗濯物を殺菌するための殺菌水を供給する殺菌水供給装置と、
   前記殺菌水の濃度を決定する第１及び第２制御電圧を発生させて前記殺菌水供給装置に出力する駆動部と、
   前記殺菌水の濃度が前もって設定された範囲内にあるかを判別する比較部と、
   前記比較部の出力に応じて、前記殺菌水の濃度が前もって設定された範囲内の値を有するように前記駆動部を制御する制御部とを含んでなることを特徴とする洗濯機。
2. 前記殺菌水が、前記殺菌水供給装置に備えられた少なくとも２枚の銀板に前記第１及び第２制御電圧を印加して電気分解することにより作られる銀溶液であることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記銀溶液の濃度が前記第１及び第２制御電圧のレベルによって決定されることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
4. 前記駆動部から前記殺菌水供給装置に供給される電流量を検出するための電流検出部をさらに含み、
   前記制御部が前記電流検出部で検出された電流量から前記殺菌水の濃度を判別することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
5. 前記比較部は、
   前記駆動部から前記殺菌水供給装置に供給される電流量が前もって設定された上限より大きいとき、前記制御部に電流量超過信号を出力する第１比較器と、
   前記駆動部から前記殺菌水供給装置に供給される電流量が前もって設定された下限より小さいとき、前記制御部に電流量不足信号を出力する第２比較器とを含み、
   前記制御部が、前記電流量超過信号が発生すると、前記駆動部を制御して前記殺菌水の濃度を低め、前記電流量不足信号が発生すると、警報を発生させることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
6. 前記駆動部が、ハイレベルとローレベルが交番に反転され、互いに反対の位相を有する第１及び第２スイッチング信号を受信し、前記第１及び第２スイッチング回路を介して互いに反対の位相の第１及び第２制御電圧を出力する第１及び第２スイッチング回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
7. 前記第１及び第２スイッチング回路が前記第１及び第２スイッチング信号によって交互にターンオンされ、前記第１及び第２制御電圧が前記第１及び第２スイッチング信号と同一の位相及び周期を有することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
8. 洗濯物を殺菌するための殺菌水を給水する殺菌水供給装置と、殺菌水の濃度を決定する第１及び第２制御電圧を発生させて前記殺菌水供給装置に出力する駆動部とを備える洗濯機の制御方法において、
   前記第１及び第２制御電圧によって、前記駆動部から発生する駆動電流の大きさを判別する段階と、
   前記駆動電流の大きさが前もって設定された範囲内にあると、前記第１及び第２制御電圧を続けて発生させる段階と、
   前記駆動電流が前記設定範囲を外れると、前記洗濯機の動作を制限させる段階とを含んでなることを特徴とする洗濯機の制御方法。
9. 前記駆動電流が前記設定範囲の上限を超えると、前記第１及び第２制御電圧の発生を中止させ、前記駆動電流が前記設定範囲の下限未満に減少すると、警報を発生させた後、洗濯機の動作を停止させることを特徴とする請求項８に記載の洗濯機の制御方法。
   
   

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