JP2018082917A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】給水経路中にオゾン水生成装置を備え、オゾン溶存濃度が高い状態でオゾン水を外槽内に給水可能であり、殺菌等の効果が高い洗濯が可能な洗濯機を実現する。
【解決手段】本発明の洗濯機は、第２の給水経路１０７中にオゾン水生成装置１０２を備え、オゾン水が第２の給水経路１０７から外槽１内に給水されるオゾン水吐出部１０５が洗濯機動作時の外槽１内の水位より下方に設けられたことにより、オゾン水と空気との接触による溶存オゾン濃度の低下を抑制することができ、殺菌等の効果が高い洗濯が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等に殺菌、漂白、消毒、脱臭作用を加えて洗浄をおこなうことができる洗濯機に関する。

給水部より供給される水をオゾン発生部に入れてオゾン水を生成し、そのオゾン水を洗濯槽上部の所定の位置に設けられた給水口から洗濯槽内に給水し、その洗濯槽内に収容された衣類等に殺菌、漂白、消毒、脱臭作用を加えて洗濯する洗濯機が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、外槽に給水される水とオゾンガスとを混合する気液混合器が給水経路に設置された構造を備えた洗濯機も知られている（例えば、特許文献２参照）。このような洗濯機においては、気液混合器で生成されたオゾン水は、外槽の底部から外槽内に給水される。

特開平６−２７７３８５号公報 特開平７−１４４０８６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような構成の洗濯機では、洗濯槽内の水面より上に位置する洗濯槽上部からオゾン水が洗濯槽内に給水されるため、水面に到達するまでにオゾン水と空気とが接触する。さらに、オゾン水が水面に落下する際に水面が撹乱され、オゾン水と空気との接触が多くなる。したがって、上記構成の洗濯機は、過飽和に溶存したオゾンが水から揮発してしまい、オゾン水の溶存オゾン濃度が低下するという課題を有している。

また、特許文献２に記載されたような構成の洗濯機は、外槽底部からオゾン水を給水することで、オゾン水と空気との接触によって発生するオゾンが水から揮発するという現象を防止している。これにより上記の構成の洗濯機では、溶存オゾン濃度を保ったまま洗濯機に給水することが可能になる。しかしながら、このような構成の洗濯機の場合、その温度、圧力（オゾンの分圧）によって決まる飽和溶存オゾン濃度付近の濃度までしかオゾンを溶解させることができない。さらに、給水側の水道管が負圧状態になった際に、洗濯機内の水が水道管に逆流する恐れもある。

前記課題を解決するために、本発明の洗濯機は、給水経路中にオゾン水生成装置を備え、オゾン水の給水経路から外槽内へのオゾン水吐出口が、洗濯機動作時の外槽内の水位より下方に設けられたものである。

本発明の洗濯機は、殺菌、漂白、消毒、脱臭作用を加えて衣類等を洗濯することができる洗濯機において、過飽和溶存オゾン濃度を保ったまま外槽内に給水することができる。これによって、殺菌等の効果が高い洗濯が可能となる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の全体構成を示す側断面図 本発明の実施の形態１における洗濯機のオゾン水給水時の状態を示す図 本発明の実施の形態１における洗濯機の水道管負圧時の状態を示す図 本発明の実施の形態１における洗濯機の吸気部の構成を示す側断面図 本発明の実施の形態１における洗濯機の吸気部が外槽内に設置された形態の全体構成を示す側断面図

第１の発明の洗濯機は、衣類等の洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転自在に内包し、水を貯水する外槽と、前記洗濯槽を回転させるモータと、前記外槽内へ給水経路を経由して水を供給する給水部と、前記外槽内の水を機外に排出する排水部と、洗い、濯ぎ、脱水の各工程を逐次実行する制御部とを備え、水にオゾンを溶解させてオゾン水を生成するオゾン水生成装置が前記給水経路中に設けられ、前記オゾン水生成装置によって生成されたオゾン水が前記給水経路から前記外槽内に給水されるオゾン水吐出部が、洗濯機動作時の前記外槽内の水位より下方に設けられたものである。すなわち、本発明の洗濯機は、洗濯機動作時に貯水した際に、水面より下の位置からオゾン水が給水される構成となっている。この構成によって、オゾン水と空気との接触が少なく、過飽和に溶解させたオゾン水中のオゾンが空気中に揮発するのを抑制することができる。よって、殺菌等の効果が高い洗濯が可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記給水経路に空気を取り込み可能な吸気部が設けられたものである。この構成によって、断水時など水道管が負圧になった際に、オゾン水給水経路を通じて、外槽内に貯水した水が水道管内に逆流してしまうことを防止することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記吸気部は、前記オゾン水生成装置より上流側に設けられたものである。この構成によって、外槽内に貯水された水だけでなく、オゾン水生成装置内のオゾン水の逆流も防止することができる。加えて、洗濯機の運転終了後などの、オゾン水給水経路からの給水が停止され、外槽内の水が排水された状態のときに、オゾン水生成装置内に水が残ることを防ぐことができる。よって、凍結や腐食などの問題がオゾン水生成装置内で生じることを防ぐことができる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明において、前記吸気部は、前記外槽内に設けられたものである。この構成によって、仮に吸気部が故障するなどして、水漏れが発生した場合にも、洗濯機外に水を漏らすことを防止できる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記オゾン水生成装置は、電解式で構成されたものである。オゾンガスを気液混合器などを利用して水に溶解させる場合、その温度、圧力（オゾンの分圧）によって決まる飽和溶存オゾン濃度付近の濃度までしかオゾンは溶解しない。それに対して、電解式の場合、水の電気分解によって、溶存状態でオゾンが発生する。このため、過飽和濃度の溶存オゾン水を得ることができる。このような過飽和溶存オゾン水の場合、空気との接触によって、オゾンが空気中に揮発しやすい。したがって、本発明のような、オゾン水と空気との接触を低減する構成は、殺菌等の効果を必要とする洗濯にとって、より有効である。

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）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の全体構成を示す側断面図である。図１
に示されるように、有底円筒状に形成された外槽１は、洗濯機の筐体２の内部に複数のサスペンション機構３により弾性的に支持されている。洗濯槽４が、外槽１内に配設されている。その洗濯槽４は、正面側に洗濯物５を出し入れする投入口６を有し、有底円筒状に形成されている。前記洗濯槽４は、回転軸７まわりに回転可能に構成されている。洗濯槽４には洗濯物５が収納される。洗濯槽４の周壁８には複数の排出孔９が設けられている。外槽１、洗濯槽４および回転軸７は、水平に対して角度θ（例えば２０°）前上がりに傾けられて配置されている。

モータ１０が、外槽１の外底部に配設されている。モータ１０は、洗濯槽４を回転軸７まわりに正方向または逆方向に回転させる。

筐体２は、その前面に、洗濯物５を出し入れする円形の投入口６と、これを開閉する扉１１を有している。外槽１は、筐体２の前記投入口６と対向する位置に円形の開口１ａを有している。この開口１ａは、扉１１が閉じられた時に、パッキン１２によって筐体２との間に気密構成を確保して連結される。

外槽１内に水を供給する給水口１３が、筐体２の後上部に配設されている。この給水口１３と外槽１内とを連通させる２つの給水経路が設けられている。第１の給水経路１０６は、給水口１３から給水弁１４（給水部）および洗剤ケース１５を経由して、外槽１の上部に設けられた洗剤投入部１ｂに接続されている。第２の給水経路１０７は、給水口１３からオゾン水給水弁１０１およびオゾン水生成装置１０２を経由して、外槽１の後底部に設けられたオゾン水吐出部１０５に接続されている。

給水口１３から供給される水は、矢印Ａに示されるように、第１の給水経路１０６および洗剤ケース１５を通って洗剤投入部１ｂから外槽１内に給水される。また、必要に応じて、給水口１３から供給される水は、矢印Ｂに示されるように、第２の給水経路１０７およびオゾン水生成装置１０２を通ってオゾン水吐出部１０５から外槽１内に給水される。

吸気部１０３が、矢印Ｂで示された経路中のオゾン水給水弁１０１とオゾン水生成装置１０２との間に設けられている。すなわち、吸気部１０３は、オゾン水生成装置１０２より上流側に設けられている。吸気部１０３は、外槽１内の洗濯水の逆流およびオゾン水生成装置１０２内のオゾン水の逆流を防止する。

洗濯機は、外槽１内の水を送水路１８を経由させて循環させる循環ポンプ１９を備えている。循環ポンプ１９は、洗い工程や濯ぎ工程において駆動され、洗いや濯ぎの効果を向上させる。

洗剤ケース１５は、筐体２に対して出し入れ可能に設けられている。これによって、使用者が洗剤ケース１５内に洗剤を投入しやすくなる。

また、外槽１は、その底部に、洗濯水を機外に排出する排水口１６を有している。この排水口１６は、排水弁１７に連結されている。排水弁１７は、外槽１内の水を機外に排出する排水部である。

洗濯機は、筐体２内に、制御部（図示せず）を備えている。制御部は、モータ１０、給水弁１４、オゾン水給水弁１０１、排水弁１７等を制御し、洗濯槽４の回転および停止や外槽１に対する給水および排水などを行い、洗い、濯ぎ、脱水の各工程を逐次実行する。

以上のように構成された洗濯機について、その動作および作用を説明する。

まず、洗い工程において、制御部は、排水弁１７を閉じた状態で給水弁１４を開き、外槽１内に所定水位１０４に達する水量の給水を行う。その後、モータ１０を駆動制御して洗濯物５と洗濯水の入った洗濯槽４を回転させて洗いを行う。なお、オゾン水を使用しない場合、上記給水時には、オゾン水給水弁１０１は閉じられている。

制御部は、所定時間洗い工程を実行した後、濯ぎ工程を実行する。制御部は、濯ぎ工程においても、洗い工程と同様に外槽１内に給水を行い、洗濯槽４を回転させて洗濯物５の濯ぎを行う。制御部は、所定回数の濯ぎ工程を実行した後、最後に脱水工程を実行する。脱水工程では、排水弁１７を開いて洗濯槽４内の水を機外へ排水した後、モータ１０を駆動制御して洗濯物５の入った洗濯槽４を高速回転させて、洗濯物５を脱水する。

洗い工程時にオゾン水を使用する場合の給水動作について、図２を用いて説明する。

図２に示されるように、制御部は、排水弁１７を閉じた状態で、オゾン水給水弁１０１を開放する。オゾン水給水弁１０１から供給される水は、オゾン水生成装置１０２によってオゾンが添加され、オゾン水となる。この生成されたオゾン水は、矢印Ｂで示される経路を通り、外槽１の後底部に設けられたオゾン水吐出部１０５から外槽１内に給水される。

以上説明したように、本実施の形態における洗濯機は、オゾン水を外槽１内に洗濯機動作時の外槽１内の水位より下方から給水することによって、オゾン水と空気との接触による溶存オゾン濃度の低下を抑制することができる。

オゾン水生成装置１０２は、電解式のデバイスで構成されている。具体的な構成およびその動作は、例えば下記の通りである。陽極として、酸化タンタル被覆白金電極を、陰極として白金電極を用いて構成されている。制御部は、通水時に両極間に電圧を印加する。これによって、水が電気分解され、オゾンが発生する。このようにして、オゾン水生成装置１０２は、オゾン水を生成する。

オゾンガスを気液混合器などを利用して水に溶解させる場合、その温度、圧力（オゾンの分圧）によって決まる飽和溶存オゾン濃度付近の濃度までしかオゾンは溶解しない。それに対して、電解式の場合、水の電気分解によって、溶存状態でオゾンが発生するため、過飽和濃度の溶存オゾン水が生成される。このような過飽和溶存オゾン水の場合、空気との接触によって、オゾンが空気中に揮発しやすい。したがって、本発明のような、オゾン水と空気との接触を低減する構成は、殺菌等の効果を必要とする洗濯にとって、より有効である。

なお、オゾン水生成装置１０２は、電解式の構成であればダイヤモンド電極を用いるのが好ましい。また、電解式の構成に限られるものではなく、オゾンガスを気液混合により溶解させる構成でも良い。しかしながら、上述したように、電解式の構成のものが、高い溶存オゾン濃度が得られるため、より効果的である。

制御部がオゾン水給水弁１０１の開閉を制御して、洗い時の所定水位１０４に達するまで給水を行うことで、外槽１内に所定の水量の貯水を行うことができる。なお、貯水に使用される水はオゾン水のみでなくても良く、例えば図１に矢印Ａで示される経路から行う、給水弁１４を通じての給水も同時に実施しても良い。なお、その場合、給水弁１４を通じての給水は水面より上方からの給水となる。その結果、水面が撹乱され、オゾンが空気中に揮発する恐れがある。したがって、制御部が、給水弁１４を通じての給水をオゾン水の給水より先に行うことが望ましい。

以上の説明は、洗い工程時にオゾン水を使用する場合の説明であるが、同様に、すすぎ工程時や槽洗浄コースなどの時にオゾン水が使用されても良い。

また、給水される所定の水位は洗濯物５の量やコースにより異なるが、オゾン水が使用される洗濯物５の量やコースにそれぞれ対応させた複数の所定の水位での水面より下方にオゾン水吐出部１０５が設けられることによって、溶存オゾン濃度を低下させずに給水することができる。しかし、オゾン水吐出部１０５が外槽１の最下部に配設されていない場合、給水中に水位がオゾン水吐出部１０５の高さ位置に達するまでは、水面より上方からオゾン水が給水されることになる。したがって、オゾン水吐出部１０５は外槽１の最下部付近に配置されることが、より好ましい。

次に、水道管が負圧になった場合の状況について、図３を用いて説明する。

図３に示されるように、水道管が負圧になった際には、吸気部１０３から空気が吸引され、吸引された空気が矢印Ｃで示される経路を通って水道管に向かって流れ、負圧が解消される。外槽１内に貯水されている状況で、水道管が負圧になった場合、仮に吸気部１０３がなければ、外槽１内の洗濯水が水道管に逆流する恐れがある。外槽１内の洗濯水が水道管に逆流した場合、上水に洗濯水が混じり、衛生上の問題が発生する。この現象は、給水弁１４が閉じており、オゾン水給水弁１０１が開いているオゾン水給水中に起こりやすい。

また、オゾン水生成装置１０２内のオゾン水も逆流する恐れがあり、上水にオゾン水が混じると、味および臭いが付くなどの問題が発生する恐れがある。図３に示されるように、吸気部１０３がオゾン水生成装置１０２の上流側に設けられることによって、吸気部１０３は、オゾン水生成装置１０２内のオゾン水の逆流も防ぐことができる。

また、吸気部１０３がオゾン水生成装置１０２よりも給水経路の上流側に設けられることで、外槽１の貯水が排水された際に、吸気部１０３は、オゾン水生成装置１０２内に水が残存するのを防ぐことができる。これによって、凍結や腐食などの問題がオゾン水生成装置１０２内で生じることを防ぐことができる。

なお、オゾン水生成装置１０２は、洗濯機の運転における各コースおよび各条件での水位の内の最も高い水位より高い位置に設置されることが望ましい。この構成によって、外槽１に貯水が完了した後、オゾン水生成装置１０２内には水が存在しない状態を実現することができる。よって、外槽１内の洗剤や洗濯物５由来の汚れなどが、オゾン水生成装置１０２に流入することがない。

ここで、吸気部１０３について、図４を用いて説明する。本実施の形態の洗濯機の吸気部１０３は、図４に示されるように、一端部に開口部１１２を有して管状に形成された吸気部本体１１０内に、板状弾性体１１１を配設して構成されている。板状弾性体１１１の一部は、吸気部本体１１０の内壁に気密に固着されている。板状弾性体１１１のそれ以外の部分は、吸気部本体１１０の内壁に気密に、かつ水道管の方向に変形可能に係止されている。

給水時には、吸気部１０３に水圧がかかるため、図４（ａ）に示されるように、板状弾性体１１１によって開口部１１２が塞がれ、給水経路を流れる水が吸気部１０３から漏れない。負圧発生時には、図４（ｂ）に示されるように、板状弾性体１１１が変形し、開口部１１２が開口し、吸気部１０３は吸気することができる。このように、吸気部１０３は逆止弁のような構成となっている。

なお、吸気部１０３は、このような弁のような構成に限られず、疎水性の膜や疎水性の材料で微小な穴を備えた部材など、水は実質的に漏れないが、空気の流入は可能な部材で構成されても良い。

また、吸気部１０３の機能が低下した場合や、水の漏れの抑制が完全ではない場合にも、洗濯機外に水が漏れるなどの問題が発生しないようにするため、図５に示されるように、吸気部１０３を外槽１内あるいは外槽１内と連通させた場所に配置しても良い。

なお、上記の説明においては、洗濯のみを行う洗濯機について実施の形態を述べたが、本発明によれば、洗濯機能と乾燥機能の両方を有する洗濯機（洗濯乾燥機とも称される）においても、上記と同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、オゾン溶存濃度が高い状態でオゾン水を外槽内に給水可能であり、また、洗濯水やオゾン水が水道管へ逆流することを防ぐことができる。よって、本発明にかかる洗濯機は、殺菌、漂白、消毒、脱臭作用を加えて衣類等を洗濯することができる洗濯機および洗濯乾燥機として有用である。

１ 外槽
２ 筐体
４ 洗濯槽
５ 洗濯物
１０ モータ
１４ 給水弁（給水部）
１７ 排水弁（排水部）
１０２ オゾン水生成装置
１０３ 吸気部
１０７ 第２の給水経路（給水経路）

Claims (5)

1. 衣類等の洗濯物を収容する洗濯槽と、
   前記洗濯槽を回転自在に内包し、水を貯水する外槽と、
   前記洗濯槽を回転させるモータと、
   前記外槽内へ給水経路を経由して水を供給する給水部と、
   前記外槽内の水を機外に排出する排水部と、
   洗い、濯ぎ、脱水の各工程を逐次実行する制御部とを備え、
   水にオゾンを溶解させてオゾン水を生成するオゾン水生成装置が前記給水経路中に設けられ、
   前記オゾン水生成装置によって生成されたオゾン水が前記給水経路から前記外槽内に給水されるオゾン水吐出部が、洗濯機動作時の前記外槽内の水位より下方に設けられてたことを特徴とする洗濯機。
2. 前記給水経路に空気を取り込み可能な吸気部が設けられた請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記吸気部は、前記オゾン水生成装置より上流側に設けられた請求項２に記載の洗濯機。
4. 前記吸気部は、前記外槽内に設けられた請求項２または３に記載の洗濯機。
5. 前記オゾン水生成装置は、電解式で構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。

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