JP2006020795A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯槽を陰極化して、洗濯槽への微生物の付着を確実に抑制し、かつ陽極にリント等が付着することのない洗濯機を提供する。
【解決手段】洗濯水を溜める外槽４と、この外槽４の内部に配置され、洗濯物が投入される内槽１０と、この内槽１０の底部に設けられる攪拌翼１３と、により構成される洗濯槽を備えてなる洗濯機において、洗濯槽の少なくとも一部を導体で構成して陰極とするとともに、その対極である陽極３０を、導体から距離をおいて配置し、陰極と陽極との間に洗濯水を介して電圧を印加することにより洗濯槽に微生物が付着することを抑制する構成とする。そしてこの構成では陽極３０を、電極の作用面が設置部位の面と同一平面をなすように設置し、陽極３０にリント等が付着することのない構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は洗濯機に関し、特に洗濯槽に微生物が付着することを抑制する機能を有する洗濯機に係るものである。

洗濯機において洗濯槽には、洗濯の度に洗剤溶液、汗、垢、泥等の汚れ成分が接触し、洗濯終了後は汚れを含む洗剤溶液が付着して残存するため、湿度が高い状態となる。また、洗濯物に付着した細菌、真菌類(カビ)等の微生物が洗濯により洗剤溶液中に溶け込んで残存する。

このため、洗濯槽を構成する外槽、内槽、攪拌翼などにおいて、微生物が洗剤成分や汚れ成分を栄養源として繁殖し、数ヶ月後には、繁殖した微生物が剥離して洗剤溶液中に浮遊し、洗濯物に付着するようになる。

これを防止するためには、洗濯機の使用者が数ヶ月に一度程度、市販の洗濯槽クリーナを使用して、洗濯槽に付着した微生物を除去しているのが現状である。

この洗濯槽に付着する微生物の問題に対処できる洗濯機として特許文献１には、洗濯槽内に設置され、微生物の付着、殺菌及び離脱を行う少なくとも一対の電極と、当該電極間に印加極性を切替え可能に駆動用の電位差を印加する電源装置と、を有してなる洗濯機が記載されている。そして、この特許文献１には、洗濯槽内に突出する陽極を設け、この陽極に微生物を付着させて殺菌する構成が記載されている。
また、非特許文献１には、電極による電気化学的殺菌、すなわち陽極側に特定の微生物を電気的に吸着させて酸化反応を起こさせ、微生物を死滅または不活性化する技術について記載がある。
特開平５−１８４７７６号公報(段落００３２および図５参照) 松永是著「微生物の電気制菌」ケミカル・エンジニアリング１９９０年１２月号 (株)化学工業社 １９９０年

これらの特許文献および非特許文献に記載の技術を適用した洗濯機では、洗濯物から出たリント(糸屑類)等が陽極に付着しやすく、特に特許文献１における陽極は洗濯槽内に大きく突出しているため、これにリント等が引掛かる状態となって洗濯槽内に残存し、そこからまた微生物が繁殖するおそれがあった。

本発明は上述の如き問題点を解消するためになされたもので、洗濯槽に微生物が付着することを確実に抑制し、かつ陽極にリント等が付着することのない洗濯機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため本発明は、洗濯水を溜める外槽と、この外槽の内部に配置され、洗濯物が投入される内槽と、この内槽の底部に設けられる攪拌翼と、により構成される洗濯槽を備え、洗濯槽の少なくとも一部を導体で構成して陰極とするとともに、その対極である陽極を、導体から距離をおいて配置し、陰極と陽極との間に洗濯水を介して電圧を印加することにより洗濯槽に微生物が付着することを抑制する構成とする。そしてこの構成においては、陽極を、電極の作用面が設置部位の面と同一平面をなすように設置するものとする。

本発明の洗濯機では、外槽、洗濯兼脱水槽、攪拌翼の少なくとも一部を導体で構成して陰極としたことにより、洗濯水の中で負に帯電した微生物との間で反発力が生じることになるので、外槽、洗濯兼脱水槽、攪拌翼に微生物が付着することを効果的に抑制することができる。そして、特に本発明の洗濯機では、陽極がその設置部位の面から突出することがないので、陽極にリント等が付着することを効果的に防止することができ、微生物の繁殖をより確実に抑制することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１は本発明による洗濯機の一実施例を示す構成図である。
図において１は洗濯機の外筐を構成する四角筒状の外枠を示し、この外枠１は、全体として鋼板等の金属板材で構成され、一部分が樹脂材で形成されており、その上面側には、洗濯物投入口２を開閉する上扉３が装着されている。

前記外枠１の内部に設けられる洗濯槽は、洗濯水を溜める外槽４と、この外槽４の内部に配置される内槽しての洗濯兼脱水槽１０と、この洗濯兼脱水槽１０の底部に設けられる攪拌翼１３と、により構成される。

外槽４は樹脂製の水槽であって、この外槽４に洗濯水供給手段から給水された洗濯水が溜められる。洗濯水供給手段は、水道栓に接続される接続口５と外槽４内に開口する注水口６との間に給水電磁弁７を配置して構成され、この給水電磁弁７を開放することによって外槽４内に洗濯水として水道水が給水される。なお、この構成に加えて、風呂水ポンプによって風呂の残り湯を給水する風呂水給水手段を設けてもよい。
また、外槽４に溜まった洗濯水は、排水電磁弁８を開放することによって外槽４の底部から排水ホース９を通って洗濯機外へと排水されるようになっている。

内槽である洗濯兼脱水槽１０は、ステンレス製の側板部１０ａと、アルミダイカスト材を内含する樹脂製の底板部１０ｂとからなり、この洗濯兼脱水槽１０に洗濯物が投入される。この洗濯兼脱水槽１０の側板部１０ａには通水および通風のための多数の小穴１１が形成され、また側板部１０ａの上端には回転時にバランスをとるための流体バランサ１２が取り付けられている。

攪拌翼１３は、洗濯兼脱水槽１０の底部に回転可能に配置される羽根付円盤状の部材であり、これを回転させることによって洗濯水および洗濯物を攪拌し、洗濯物に対する洗い力を作用させるものである。

外槽４の底部の外側には、洗濯兼脱水槽１０と攪拌翼１３を回転駆動するための駆動装置１５が鋼板製の取り付けベース１６を介して取り付けられている。この駆動装置１５は、駆動電動機(モータ)と電動操作クラッチ機構と遊星歯車減速機構を内蔵し、その出力軸である同軸構造の回転軸１５ａと１５ｂにそれぞれ攪拌翼１３と洗濯兼脱水槽１０が連結されている。

そして、この駆動装置１５は、洗濯兼脱水槽１０を静止させた状態で撹拌翼１３を回転させる「撹拌モード」と、洗濯兼脱水槽１０と撹拌翼１３をそれぞれ反対方向に回転させる「洗濯モード」と、洗濯兼脱水槽１０と撹拌翼１３を一体的に同一方向に高速回転させる「脱水モード」とを切り換えて動作させる選択的な駆動機能を有し、これによって洗濯機における一連の洗濯・脱水動作が行われるようになっている。

このように構成される洗濯機に備えられる微生物付着抑制手段は、水中に浮遊する微生物が、一般に負に帯電していることを利用し、洗濯水(洗剤溶液)と接する外槽４、洗濯兼脱水槽１０、攪拌翼１３の表面を負に帯電させることにより、微生物が当該表面に付着することを抑制するものである。

この場合、本発明では、外槽４、洗濯兼脱水槽１０、攪拌翼１３の一部を導体で構成し、これを陰極として用いるようにしている。すなわち、外槽４の外側面には導体によりなる電極板２２が付設され、また洗濯兼脱水槽１０は側板部１０ａが導体であるステンレスで形成されているとともに底板部１０ｂには導体であるアルミダイカスト材を内含し、さらに攪拌翼１３にも導体が内含されており、それぞれが陰極として作用するようになっている。一方、外槽４の底部においては、前記陰極の対極である陽極３０が前記導体から距離をおいて設けられている。

この微生物付着抑制手段の電気的な接続は、電源回路２１から、導線２３、外枠１、導線２４を介して外槽４の外側面の電極板２２に負の電圧を印加して陰極とし、また外枠１より導線２５、取り付けベース１６、駆動装置１５の回転軸１５ｂを介して洗濯兼脱水槽１０の底板部１０ｂ内のアルミダイカスト材に負の電圧を印加しさらにここから導線２６を介してステンレス製の側板部１０ａに負の電圧を印加して陰極とし、さらには取り付けベース１６より駆動装置１５の回転軸１５ａを介して攪拌翼１３の内部の導体に負の電圧を印加して陰極とする。これに対し陽極３０には、電源回路２１から導線２７を介して正の電圧を印加する。

印加電圧は、例えば、陰極である洗濯兼脱水槽１０の側板部１０ａと陽極３０との電位差が２．５Ｖ以上、望ましくは３．０Ｖ以上、さらに望ましくは３．３Ｖ以上となるようにする。外槽４の場合、外側面に電極板２２を付設してあるため、外槽４の内側面と陽極３０との電位差が前記の２．５Ｖ以上となるように３０Ｖ程度の印加電圧を設定することが必要である。

これにより、陰極の表面または陰極近傍の樹脂表面には負電荷が蓄えられ、洗濯水の中で負に帯電した微生物との間で反発力が生じることになるので、陰極の表面または陰極近傍の樹脂表面である外槽４の内側面や洗濯兼脱水槽１０の内外面、攪拌翼１３の表面に微生物が付着するのを抑制することができる。
前記の電圧印加による微生物の付着抑制作用は、クラドスポリウム・クラドスポリオイデス、酵母、ブドウ球菌等の微生物(真菌類、細菌)の付着抑制実験により効果を確認した。

なお、この洗濯機では、アース線１８を介して外枠１をアースに接続し、陰極の電位をアースと等しくすることにより、使用者が洗濯機の外枠１や洗濯兼脱水槽１０等に触れても感電することがないようにしている。

図２は、陽極３０の構成を示す図であり、(Ａ)は上面図、(Ｂ)は縦断面図である。
この陽極３０は、その本体である電極３１を、絶縁体によりなる基板３４に嵌め込んで構成されている。電極３１は、導体からなり、ステンレス鋼、アルミ板等の金属や炭素棒または炭素繊維あるいは導電性セラミックスを用いている。洗濯水中での電気的な腐食を防止するためには，炭素または導電性セラミックスを用いることが望ましい。
この電極３１の端子３２には導線３３が接続されており、この導線３３を介して電源回路から電極３１に正の電圧が印加され、電極３１の表面が陽極として作用する。

ここで図２(Ｂ)に示す如く陽極３０は、電極３１の表面(露出面)がその設置部位である外槽４の底部内面４ａと同一平面をなすように設置されている。この構成により陽極３０は、外槽４の底部内面４ａから電極３１が突出することがないので、これに洗濯物から出るリント等が付着することを効果的に防止することができる。

またこの陽極３０では、電極３１の端子３２を樹脂製の被覆材３５で覆うことにより、端子３２に腐食等が起こらないようにしてある。ここで電極３１が炭素繊維の場合、単に端子３２を覆うだけでは毛細管力により電極３１から端子３２に洗濯水が浸透し、端子３２に腐食が起こる恐れがあるため、電極３１における端子３２の近傍部分に樹脂を含浸させて洗濯水が端子３２まで浸透しないようにすることが望ましい。

またこの陽極３０において、基板３４の材料に防カビ材を練り込んだ樹脂を用いると、陽極に付着したカビ等の微生物が繁殖することを防止することができる。

また、電極３１が炭素繊維である場合、繊維の一端がほつれて陰極側に接触し、短絡してしまう恐れがある。この場合に備えて電源回路２１には、陰極と陽極との間に流れる過電流を検知することにより両極への電圧印加を停止する回路を設けておく。

また、電極３１の炭素繊維の表面をメッシュ状の絶縁部材で覆うことにより、ほつれた繊維が陰極側に接触するのを防止する構造としてもよい。さらに電極３１に炭素繊維を用いる場合、炭素繊維を折り重ねて設置すると、電気分解による炭素繊維の劣化、減量に対する寿命を延ばすことができる。

図３は、洗濯兼脱水槽１０における底板部１０ｂの中央付近の縦断面図である。
洗濯兼脱水槽１０の底板部１０ｂは、樹脂材４１にアルミダイカスト材４２を内含した構成となっており、その中心部において駆動装置１５の回転軸１５ｂに連結固定されている。回転軸１５ｂはステンレス鋼製であり、この回転軸１５ｂと前記アルミダイカスト材４２との電気的接続を図るため、その間に導体によりなるワッシャ４３を挟み込む形で洗濯兼脱水槽１０の底板部１０ｂを回転軸１５ｂにナット状の締め具４４によって固定している。

本実施例においては、回転軸１５ｂ、アルミダイカスト材４２ともに弱アルカリ性の洗剤溶液中で負の電圧を印加される。このとき、ワッシャ４３とアルミダイカスト材４２との間に接触電位差が生じてアルミダイカスト材４２の腐食が発生する場合がある。そのため、ワッシャ４３として標準電極電位がアルミダイカスト材４２とステンレス鋼製の回転軸１５ｂとの中間レベルにある導体を用いることが望ましい。このワッシャ４３の材質としては、低炭素鋼等の鋼材が好適である。

また、アルミダイカスト材４２の腐食を防止するため、ワッシャ４３を絶縁体としてアルミダイカスト材４２と回転軸１５ｂとを絶縁し、回転軸１５ｂと洗濯兼脱水槽１０の側板部１０ａとを導線によって直接導通させる構成としてもよい。

図４は、攪拌翼１３の中央付近の縦断面図である。
攪拌翼１３は、その中心部に金属製の軸受４６を有し、これを駆動装置１５の回転軸１５ａに嵌合させた状態で、回転軸１５ａの頂部の螺子穴４７に螺合される螺子４８によって固定してある。攪拌翼１３は全体として樹脂材４９によりなり、その内部には金属製の軸受４６に電気的に接続する形で導体５０が内含されている。この構成により、ステンレス鋼製の回転軸１５ａから金属製の軸受４６を介して攪拌翼１３の内部の導体５０に負の電圧を印加することで、樹脂材を介して攪拌翼１３の表面が負に帯電し、攪拌翼１３が陰極として作用する。

図５は、外槽４の外側面への電極板２２の付設形態を示す部分的な縦断面図である。
外槽４の外側面には電極板２２を固定するための突起５１が設けられ、これと対応して電極板２２には、突起５１を通すための穴５２が形成されている。そして、電極板２２を外槽４の外側面に密着させ、穴５２に突起５１を通した状態で突起５１の頭部を潰してかしめることにより電極板２２を固定した構造となっている。この構造により、電極板２２は外槽４の外側面にしっかりと固定され、洗濯機の脱水動作時の振動等が加わっても電極板２２が外槽４の外側面から外れてしまうことはない。この構成では、電極板２２に負の電圧を印加することにより、外槽４を構成する樹脂材を介して外槽４の内側面が負に帯電し、その面が陰極として作用することになる。

図６は、洗濯兼脱水槽１０における側板部１０ａと底板部１０ｂとの間の電気的な接続構造を示す部分的な縦断面図である。
洗濯兼脱水槽１０のステンレス製の側板部１０ａと、底板部１０ｂに内含されるアルミダイカスト材４２との電気的接続を図るため、側板部１０ａと底板部１０ｂの間には洗濯兼脱水槽１０の外側において導線２６が配置され、その両端部をそれぞれ螺子５４と５５によって側板部１０ａとアルミダイカスト材４２に接続してある。ここで側板部１０ａと導線２６とは、絶縁膜５６を介した電気的接続とするものであり、またアルミダイカスト材４２側の螺子５５は金属製であるのに対し、側板部１０ａ側の螺子５４は絶縁体である樹脂材で形成されている。この構成により、導線２６と側板部１０ａとの間で部分的にコンデンサを形成して側板部１０ａを陰極化することができる。

図７は、図６の変形例を示す部分的な縦断面図である。
この例では、洗濯兼脱水槽１０の側板部１０ａにおける螺子５４の周囲の部分に空隙５７を設けてある。このため、螺子５４は金属製でも樹脂製でもよく、金属製とした場合は接続部分の強度を高めることができる。

図８は、図６の他の変形例を示す部分的な縦断面図である。
この例では、洗濯兼脱水槽１０の側板部１０ａと導線２６との間に空隙５８を設けて電気的に接続する構造をとっている。この構造では、洗濯時に空隙５８の中が洗剤溶液で満たされる状態となるため、大容量のコンデンサとして機能する。この場合も、螺子５４は金属製と樹脂製のどちらでもよい。

図９は、陽極３０の他の構成例を示す縦断面図である。
すなわちこの例は、陽極３０を構成する電極３１の表面に薄膜状の保護部材３６を貼付し、これで電極３１を覆った構造としたものである。ここで保護部材３６としては、細孔の開いた樹脂でもよいし、導電膜等、通常の樹脂よりも電気伝導度の高い部材でもよい。具体的には、酸化スズ、酸化インジウム等の無機部材や高分子電解質膜等の有機部材が好適に用いられる。このように電極３１の表面を保護部材３６で覆うことにより、電極の摩耗を抑えて寿命を延ばすことができる。

図１０は、図９の変形例を示す縦断面図である。
この例は、基板３４の内部に電極３１を埋め込んだ構造としたものである。この場合、電極３１に正の電圧を印加することにより、基板３４の外表面３４ａが正に帯電し、その面が陽極として作用する。このように電極３１を基板３４の内部に埋め込んだ構造とすることで、電極３１をより確実に保護することができ、その寿命をさらに延ばすことが可能となる。

図１１は、陽極３０のさらに他の構成例を示す縦断面図である。
この例の陽極３０は、電極３１の両端部に端子３２ａと３２ｂが設けられており、洗濯運転時には電源回路から導線３３ａを介して一方の端子３２ａより電極３１に正の電圧を印加し、洗濯運転が終了した後は、外槽４内に洗濯水が残っている状態で、電源回路から導線３３ａと３３ｂを介して両側の端子３２ａと３２ｂ間に電圧を印加して電極３１をヒータとして加熱するようにする。これにより、電極３１に付着した微生物を死滅または不活性化させることができる。この場合、外槽４に残った洗濯水に電極３１が浸った状態で電極３１を加熱するようにしたことで、電極３１の過熱による焼損を防止することができる。

図１２は、電源回路から洗濯槽に負の電圧を印加する電気経路において、導線２３と外枠１の接続部の構造を示す断面図である。
ここで導線２３は、その端子２３ａを、絶縁体６０を介して外枠１の内側面に接続するようにしている。この場合、導線２３の端子２３ａと外枠１とを固定するリベット６１も絶縁体で形成する。これにより、使用者が外枠１に触れても感電しないようにしている。

図１３は、図１２の変形例であり、外枠１の内側に延長板部６２を突出形成し、この延長板部６２に絶縁体６０を介して導線２３の端子２３ａを接続する構成としたものである。この構成では、導線２３の端子２３ａを固定するリベット６１が外枠１の外側面に表出しないという利点がある。

図１４は、本発明の他の実施例であり、ここでは洗濯兼脱水槽１０の構成のみを示してある。
この実施例では、洗濯兼脱水槽１０の底板部１０ｂに電池７０と陽極３０を設置し、電池７０から導線７１を介して側板部１０ａに負の電圧を印加するとともに、電池７０から導線７２を介して陽極３０に正の電圧を印加する構成としている。これにより、駆動装置の回転軸１５ｂを介さずに洗濯兼脱水槽１０に電圧を印加することができるので、電圧印加による回転軸１５ｂの腐食の問題を回避することができる。

図１５は、本発明のさらに他の実施例を示す構成図である。
この実施例は、図１で示した洗濯機の構成に加えて、外槽４に溜まった洗濯水を循環ポンプ８０で汲み上げて洗濯兼脱水槽１０の上方の散水口８１から降り掛ける循環流路８２を有し、洗濯運転時にはこの循環流路８２によって洗濯水を循環させることで、使用水量を抑え、かつ洗浄効果を高める構成としている。そしてこの実施例では、循環流路８２における循環ポンプ８０の上流側の位置に陽極３０を設置する。これにより、循環する洗濯水の流れを利用して、陽極３０への微生物の付着を少なくすることができる。

本発明は、実施例で示したような洗濯機に限ることなく、他にも例えばいわゆるドラム式の洗濯機や、乾燥機能が付いた洗濯乾燥機においても広く適用が可能である。

本発明による洗濯機の一実施例を示す構成図である。（実施例１） 陽極の構成を示す図で、(Ａ)は上面図、(Ｂ)は縦断面図である。 洗濯兼脱水槽における底板部の中央付近の縦断面図である。 攪拌翼の中央付近の縦断面図である。 外槽の外側面への電極板の付設形態を示す部分的な縦断面図である。 洗濯兼脱水槽における側板部と底板部との間の電気的な接続構造を示す部分的な縦断面図である。 図６の他の変形例を示す部分的な縦断面図である。 図６の他の変形例を示す部分的な縦断面図である。 陽極の他の構成例を示す縦断面図である。 図９の変形例を示す縦断面図である。 陽極のさらに他の構成例を示す縦断面図である。 電源回路から洗濯槽に負の電圧を印加する電気経路における一部の構造を示す断面図である。 図１２の変形例を示す断面図である。 本発明の他の実施例を示す洗濯兼脱水槽の構成図である。（実施例２） 本発明のさらに他の実施例を示す構成図である。（実施例３）

符号の説明

１…外枠、４…外槽、４ａ…底部内面(陽極設置面)、１０…洗濯兼脱水槽(内槽)、１０ａ…側板部(陰極)、１３…攪拌翼、２１…電源回路、２２…電極板(陰極)、３０…陽極、３１…電極、３４…基板、３６…保護部材、５０…導体(陰極)、８０…循環ポンプ、８２…循環流路

Claims (6)

1. 洗濯水を溜める外槽と、前記外槽の内部に配置され、洗濯物が投入される内槽と、前記内槽の底部に設けられる攪拌翼と、により構成される洗濯槽を備え、前記洗濯槽の少なくとも一部を導体で構成して陰極とするとともに、その対極である陽極を、前記導体から距離をおいて配置し、前記陰極と前記陽極との間に洗濯水を介して電圧を印加することにより前記洗濯槽に微生物が付着することを抑制する構成とし、この構成において、前記陽極は、電極の作用面が設置部位の面と同一平面をなすように設置されることを特徴とする洗濯機。
2. 請求項１に記載の洗濯機において、前記陽極は、電極の表面を保護部材で覆った構造としたことを特徴とする洗濯機。
3. 請求項１に記載の洗濯機において、前記陽極は、基板に電極を埋め込んだ構造としたことを特徴とする洗濯機。
4. 請求項１に記載の洗濯機において、前記陽極は、電極を加熱して細菌類を死滅または不活性化させるようにしたことを特徴とする洗濯機。
5. 請求項１に記載の洗濯機において、前記陰極と前記陽極との間の過電流を検出し、電圧の印加を停止する手段を備えたことを特徴とする洗濯機。
6. 請求項１に記載の洗濯機において、前記外槽に溜まった洗濯水を循環ポンプで汲み上げて前記内槽の上方から降り掛ける循環流路を備え、前記陽極は、前記循環流路における前記循環ポンプの上流側の位置に設置されることを特徴とする洗濯機。

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