JP2010136738A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】除菌・抗菌機能を有する洗濯機において除菌・抗菌効果を向上すること。
【解決手段】銀電極を有する電解槽１０によって除菌性のある銀を電解して供給し、温度センサ１４によって検出される水温からその銀濃度が決定される。水温が低い時は銀濃度を高めて除菌力を高め、冬の時期のような水温が低下した時も除菌剤の働きを確実なものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯物を除菌処理する機能を備えた洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機は、銀イオン含有水を脱水運転時に洗濯物に接触させることにより、銀イオンを洗濯物に効率良く付着させられるようにしている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、洗濯物をその量に最適な濃度、例えば５０ｐｐｂ〜１００ｐｐｂあるいは５０ｐｐｂ〜９００ｐｐｂの銀イオンで処理することにより、銀イオンの除菌効果を十分に発揮させることができるようにしている（例えば、特許文献２参照）。あるいは、銀イオン含有水を乾燥しやすい小径粒子の液滴にして洗濯物に接触させることにより、水に溶けている銀イオンが水の乾燥によって一旦結晶化し、再度水に溶け出したときに、銀イオンの効果をより発揮しやすくしている（例えば、特許文献３参照）。

特に、特許文献２の洗濯機の構成と作用を、図５を用いて説明する。図５は前記公報に記載された洗濯機の断面図を示すものである。図５に示すように、洗濯機１０１はいわゆる全自動型のものであり、外箱１０２は直方体形状でその上面には洗濯物を投入するための開口部１０３を有している。外箱１０１には、受筒１０４、開口部の上面には蓋１０５を有し、ネジで固定されている。受筒１０４内には、洗濯物の攪拌のための内筒１０６およびパルセータ１０７を有し、モータ１０８の働きで回転する構成となっている。内筒１０６および受筒１０４に注水する際には、水流路１０９からイオン供給ユニット１１０を通して行う。

次に、洗濯物１１１に除菌・抗菌処理を行う際の動作について説明する。

洗濯物の除菌・抗菌を行う際には、水流路９から注水を行う際にイオン供給ユニット１１０を制御し、注水中に銀をイオン状態で供給する。このことにより、洗濯槽内水１１２の銀イオン濃度は所定の濃度になり、パルセータ７および内筒１０６がモータ１０８で攪拌することで、洗濯物１１１に銀イオンが付着し、洗濯物１１１に付着している細菌の除菌を行う。また、洗濯物１１１に付着した銀イオンは洗濯物１１１に残留するので、洗濯後でも洗濯物１１１が細菌の増殖を抑制する効果を有する（抗菌効果）ことになる。
特開２００４−５７４２３号公報 特開２００４−１０５６９２号公報 特開２００５−８７７１２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、常に高い除菌効果が得られにくい。なぜなら季節によって水道水の温度は変化し、冬においては１０℃以下になり、例えば銀の細菌への反応が著しく低下することがあるからである。例えば著者らがおこなった銀による除菌実験では、２０℃の水温で９０％の除菌率を示した条件下（銀濃度１００ｐｐｂ）において、水温が１０℃となったとき、除菌率は４０％に低下していた。

つまり従来の方法では、除菌・抗菌能力の高い除菌剤としての銀を使用しているのにも関わらず、条件によってはその能力を発揮できないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除菌剤による除菌・抗菌性能を安定的に高く引き出して、細菌やカビ類に対して除菌、抗菌効果を示すことができる洗濯機を提供
することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の洗濯機は、洗濯物を収容する洗濯槽と、除菌作用のある除菌剤を前記洗濯槽へ供給する除菌剤供給手段と、前記除菌剤の供給する量を制御する制御手段と、供給される水道水の水温を検知する水温検知手段を備え、前記水温検知手段によって得られた水温が高い時は水温が低い時に比べて前記除菌剤の量を少なくする制御をおこなう洗濯機としたものである。

除菌剤による細菌への作用は化学的な作用であり、一般に温度が高いほど（除菌剤が温度によって変性しない限り）高い除菌・抗菌効果を示す。例えば温度が高くなると、除菌成分と細菌との接触確率が増え、さらに除菌成分が細菌内部を移動する速度が増え、そして細菌の代謝が増すのでそれだけ除菌成分との細胞内反応も増すというように、温度上昇により飛躍的に除菌剤の除菌作用が増加するのである。すなわち逆を言えば、温度の低い時は除菌剤の除菌作用が低下するのである。

したがって、本発明のようにすれば水温の低い時に除菌剤を多く供給して除菌効果を高く維持でき、水温の高い時に除菌剤を少なく供給して除菌剤の量をなるべく少なく抑えることができる。例えば除菌剤が高価な銀の場合はとくに経済的である。また除菌剤による排水の水質への環境的な問題も少なくすることができる。

本発明は、除菌剤が効果的に作用して衛生的な衣類を得るとともに、その除菌剤の使用量も抑えることができるので、経済的であり環境的であるといえる。

第１の発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、除菌作用のある除菌剤を前記洗濯槽へ供給する除菌剤供給手段と、前記除菌剤の供給する量を制御する制御手段と、供給される水道水の水温を検知する水温検知手段を備え、前記水温検知手段によって得られた水温が高い時は水温が低い時に比べて前記除菌剤の量を少なくする制御をおこなう洗濯機としたものである。

こうすることによって、たとえ水温が低い時でも除菌剤が効果的にその威力を発揮して除菌効果を得ることができ、水温が高い時は除菌剤の量を抑えられるので経済的であり環境的であるといえる。

第２の発明は、第１の発明において、除菌剤は銀であって、水温が１０℃以下のときは銀の濃度が洗濯槽内で３００ｐｐｂ以上、１０℃〜１５℃のときは１５０ｐｐｂ以上、１５℃〜２０℃のときは１００ｐｐｂ以上、２０℃以上のときは７０ｐｐｂ以上になるよう除菌剤供給手段によって銀が供給されるよう制御された洗濯機としたものである。

筆者らの試験によると、銀イオン濃度５０ｐｐｂ〜３００ｐｐｂの水を布上の黄色ブドウ状球菌に３０分間曝した場合、水温に応じて除菌率が変化する結果が得られた。そのグラフを図４に示す。

グラフのように水温が下がるにつれて同じ除菌率を得ようとすると、高い銀濃度が必要となってくる。水温が２５℃の条件では銀の濃度が５０ｐｐｂでも除菌率が約９０％（菌数減数値が対数で１のとき）になるのに対して、水温が２０℃では銀濃度１００ｐｐｂ、水温が１５℃では銀濃度が１５０ｐｐｂ、水温が１０℃では銀濃度１００ｐｐｂ、水温が２５℃では銀濃度が５０ｐｐｂのときに除菌率が約９０％となっている。

本発明のようにすれば、除菌効果を必要最小限の銀量で確実に得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
実施の形態１について図１〜３を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図を示すものである。

図２は本発明の実施の形態１における電解槽の断面図を示すものである。

図３は本発明の実施の形態１における水温と必要銀濃度の関係を表すグラフを示すものである。

図１において洗濯機１は洗濯と脱水が一体になったいわゆる全自動型のものであり、外箱２は直方体形状でその上面には洗濯物を投入するための開口部３を有している。外箱２には、受筒４、開口部３の上面には開閉可能な蓋５を有し、開閉可能となっている。受筒４内には、洗濯物の脱水のための孔の開いた内筒６およびパルセータ７を有し、モータ８の働きで、回転する構成となっている。内筒６（受筒４でもある）に注水する際には、水道と連結された給水路９から電解槽１０、水経路１１を通り、注水口１２から水が注水される。内筒６内には使用者が投入した洗濯物１３が収納されている。受筒４と内筒６の間には、温度センサ１４が配置され、水の温度を検知する機能を持つ。

次に図２において、電解槽１０は内部に対向する板状の二つの銀電極１５が配置され、リード線１６を通して直流電圧が図示していない制御部によって印加される。

次に、洗濯物１３を洗濯し、１回濯ぐ工程について図１をもとに説明する。まず使用者は蓋５を開け、開口部３から内筒６内に洗濯物１３と洗剤を投入し、図示していない操作盤の電源スイッチとスタートスイッチを押すと洗濯機１の運転が開始される。次に給水路９から水道の水が入り、注水口１２から水が所定量注水される。次にモータ８が作動しパルセータ７が回転して内筒６内の洗剤が溶けた水と洗濯物１３が撹拌され、洗濯物１３の汚れが落ちる。所定時間撹拌されると図示していない排水機構によって内筒６内の水は排水され洗濯工程は終了する。次に濯ぎ工程としてモータ８が作動し内筒６を回転して、洗濯物１３を遠心脱水し、その脱水された水は排水される。所定時間脱水が行なわれるとモータ８は止まり、給水路９から再び水が濯ぎ用の水として入り、内筒６内に所定量注水される。このとき温度センサ１４により検知された温度が図示していない制御部に記憶される。次にモータ８が作動しパルセータ７が回転して内筒６内の水と洗濯物１３が撹拌される。所定時間撹拌された後、水は排水され再び同様に脱水される。以上で１回目の濯ぎ工程が終了する。

次に２回目の濯ぎ工程において、除菌・抗菌処理を行う。この際の動作については主に図２と図３を元にして説明する。まず給水路９から水道水が電解槽１０に流れてくる際、図示していない制御部が制御し、リード線１６に直流電圧が印加され、銀電極１５を電気分解によって水に溶出させる。銀の溶出量は先ほど水温センサ１４によって検知された温度によって決定され、本実施の形態では図３のように水温が１０℃以下のときは、所定量の水が内筒６内に入ったとき、その水の銀濃度は３００ｐｐｂ、水温が１０℃〜１５℃のときは１５０ｐｐｂ〜３００ｐｐｂ、１５℃〜２０℃のときは１００ｐｐｂ〜１５０ｐｐｂ、２０℃〜２５℃のときは７０ｐｐｂ〜１００ｐｐｂになるよう銀を溶出させる。

前述のように水温が低い時は高い除菌率が得られないので、それだけ高い銀濃度を必要とするのであり、水温が高い時は高い除菌率が得られるので銀濃度を低くおさえることができるのである。

本実施の形態では１０℃以下では必要とする銀濃度を、３００ｐｐｂを越える値とせず、３００ｐｐｂ一定とした。なぜなら水温が１０℃以下のような環境は冬の季節であり、そのような時期は食中毒や感染等の衛生リスクがもともと低い時期であるので、高い除菌率を維持するためにさらに銀濃度を高める必要は無いと判断したからである。

銀濃度は、銀電極１５に流れる電流値と通電時間の積で決まる銀量と受筒４内に入る水の量で求められるので、銀濃度の調整は本実施の形態において通電時間でおこなう。例えば水温が１８℃のとき、必要な銀濃度は１００ｐｐｂであり、所定の水量が５０Ｌとした場合、銀電極１６に１００ｍＡ流すとして、通電時間は４５秒必要である。

つまり１００ｍＡ×４５秒＝４．５Ｃ（クーロン）が流れた電気量であり、ファラデー定数で割ると、４．５÷（９．６５×１０^４）＝４．６６×１０^−５ｍｏｌの銀すなわち分子量１０７．９として、５．０３ｍｇの銀が電解される。これが５０Ｌの水に溶けるので濃度は約１００ｐｐｂになるという計算である。同様に銀濃度７０ｐｐｂのときは３１秒、１５０ｐｐｂのときは６７秒、２００ｐｐｂのときは９０秒、３００ｐｐｂのときは１３５秒の通電時間となる。

この直流電圧の印加は、陽極側の銀電極１６の銀だけが溶出するので、一方のみの銀電極１６だけが減らないように、一定時間ごとに電流の極性（プラスマイナス）を反転させる必要がある。本実施の形態では１５秒ごとに電流の向きを変えて電流を流している。

このようにして銀の含まれた水が洗濯物１３と混ざり合う。このときモータ８が作動しパルセータ７が回転して内筒６内の洗濯物１３が撹拌され、さらに混ざり合う。所定時間（本実施の形態では１０分とした）撹拌された後、水は排水され再び同様に脱水される。以上で２回目の濯ぎ工程が終了し、全工程が完了する。

以上のようにして、銀の含まれた水によって除菌される菌の割合は、水道の水温が低くて除菌効果が得られにくい時でも除菌率９９％以上となる。

以上のように本発明にかかる洗濯機は、洗濯物の除菌・抗菌を効果的に行うことができるので、家庭用だけでなく業務用の衛生装置および、食器洗浄機などの家電製品へも適用できる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の断面図 本発明の実施の形態１における電解槽の断面図 本発明の実施の形態１における水温と必要銀濃度の関係を表すグラフ 水温に応じて除菌率が変化する試験結果を表すグラフ 従来の洗濯機の断面図

符号の説明

４ 受筒
６ 内筒（洗濯槽）
１０ 電解槽（除菌供給手段）
１４ 温度センサ（水温検知手段）

Claims (2)

1. 洗濯物を収容する洗濯槽と、除菌作用のある除菌剤を前記洗濯槽へ供給する除菌剤供給手段と、前記除菌剤の供給する量を制御する制御手段と、供給される水道水の水温を検知する水温検知手段を備え、前記水温検知手段によって得られた水温が高い時は水温が低い時に比べて前記除菌剤の量を少なくする制御をおこなう洗濯機。
2. 除菌剤は銀であって、水温が１０℃以下のときは銀の濃度が洗濯槽内で３００ｐｐｂ以上、１０℃〜１５℃のときは１５０ｐｐｂ以上、１５℃〜２０℃のときは１００ｐｐｂ以上、２０℃以上のときは７０ｐｐｂ以上になるよう除菌剤供給手段によって銀が供給されるよう制御された請求項１記載の洗濯機。