JP3953380B2 - イオン溶出ユニット及びこれを搭載した洗濯機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗濯物を金属イオンで抗菌処理することのできる洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
洗濯機で洗濯を行う際、水、特にすすぎ水に仕上物質を加えることが良く行われる。仕上物質として一般的なのは柔軟剤やのり剤である。これに加え、最近では洗濯物に抗菌性を持たせる仕上処理のニーズが高まっている。
【０００３】
洗濯物は、衛生上の観点からは天日干しをすることが望ましい。しかしながら近年では、女性就労率の向上や核家族化の進行により、日中は家に誰もいないという家庭が増えている。このような家庭では室内干しにたよらざるを得ない。日中誰かが在宅している家庭にあっても、雨天の折りは室内干しをすることになる。
【０００４】
室内干しの場合、天日干しに比べ洗濯物に細菌やカビが繁殖しやすくなる。梅雨時のような高湿時や低温時など、洗濯物の乾燥に時間がかかる場合にこの傾向は顕著である。繁殖状況によっては洗濯物が異臭を放つときもある。
【０００５】
また最近では節約意識が高まり、入浴後の風呂水を洗濯に再利用する家庭が多くなっている。ところが一晩置いた風呂水は細菌が増加しており、この細菌が洗濯物に付着してさらに繁殖し、異臭の原因となるという問題も発生している。
【０００６】
このため、日常的に室内干しを余儀なくされる家庭、あるいは風呂水を洗濯に再利用する家庭では、細菌やカビの繁殖を抑制するため、布類に抗菌処理を施したいという要請が強い。
【０００７】
最近では繊維に抗菌防臭加工や制菌加工を施した衣類も多くなっている。しかしながら家庭内の繊維製品をすべて抗菌防臭加工済みのもので揃えるのは困難である。また抗菌防臭加工の効果は洗濯を重ねるにつれ落ちて行く。
【０００８】
そこで、洗濯の都度洗濯物を抗菌処理しようという考えが生まれた。例えば実開平５−７４４８７号公報には、銀イオン、銅イオンなど殺菌力を有する金属イオンを発生するイオン発生機器を装備した電気洗濯機が記載されている。特開２０００−９３６９１号公報には電界の発生によって洗浄液を殺菌するようにした洗濯機が記載されている。特開２００１−２７６４８４号公報には洗浄水に銀イオンを添加する銀イオン添加ユニットを具備した洗濯機が記載されている。
【０００９】
また洗濯機に用途限定したものではないが、イオンにより水を浄化する殺菌浄化装置が実開昭６３−１２６０９９号公報に記載されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
洗濯工程において抗菌処理を行う手法の中では、金属イオンを用いるものが効果も大きく、実用的である。脱水後、洗濯物が乾くまでの間は金属、例えば銀はイオンとして存在し、殺菌作用を発揮する。洗濯物が乾いた後は銀はイオンでなく銀塩として存在するが、再度水に濡らすと再びイオン化し、殺菌力を回復する。この金属イオンは、１対の電極を水に浸し、この電極間に電圧を印加することにより、電極から溶出する。従って使用を続けるうちに次第に電極が減耗し、金属イオンの溶出量が減少する。使用が長期にわたれば金属イオンの溶出量が不安定になったり、所定の溶出量を確保できなくなったりする。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、洗濯物の抗菌処理のため水に金属イオンを溶出するイオン溶出ユニットにおいて、電極が減耗して所定量の金属イオンを溶出できなくなったことがすぐにわかるイオン溶出ユニットを提供することを第１の目的とする。また、このようなイオン溶出ユニットを搭載して洗濯物に抗菌処理を施すとともに、イオン溶出ユニットが十分に機能を果たすことができなくなったときはこれを交換することのできる洗濯機を提供することを第２の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明ではイオン溶出ユニットを次のように構成した。
【００１３】
電極間に電圧を印加して金属イオンを生成するイオン溶出ユニットにおいて、そのケースの少なくとも一部が、内部の電極を視認できる透視部となっているとともに、電極の形状変化を判定する目盛がケースに形成されている。
【００１４】
この構成によれば、イオン溶出ユニットの内部の電極の状態を直接目で確認できる。その上、この構成によれば、電極が使用に耐えるだけの体積を維持しているかどうかを目盛を用いて正確に判定することができる。
【００１５】
なお、イオン溶出ユニットでは、目盛に電極交換の指標が含まれていると望ましい。
【００１６】
この構成によれば、電極を交換すべきタイミングが明確となり、イオン溶出ユニットに所期の性能を発揮させ続けることができる。
【００１７】
また、電極間に電圧を印加して金属イオンを生成するイオン溶出ユニットでは、そのケースの少なくとも一部が、内部の電極を視認できる透視部となっているとともに、電極を照らす照明手段が設けられているとよい。
【００１８】
この構成によれば、イオン溶出ユニットが暗がりに置かれていたり、そのケース表面が汚れて視認性が低下していたとしても、電極が照明されるので電極の形状や状態をしっかりと認識することができる。
【００１９】
なお、イオン溶出ユニットでは、金属イオン溶出中、照明手段が点灯されると望ましい。
【００２０】
この構成によれば、イオン溶出ユニットが稼働中であることが一目でわかる。
【００２１】
また本発明では、洗濯機を次のように構成した。
【００２２】
すなわち、洗濯機は、以上のようなイオン溶出ユニットを交換可能に搭載し、水に金属イオンを添加して用いることができるようにした。
【００２３】
この構成によれば、洗濯機で用いる水に金属イオンを添加して洗濯物に抗菌処理を施すことができ、また寿命が来たイオン溶出ユニットはこれを交換して抗菌処理機能を維持し続けることができる。
【００２４】
なお、洗濯機は、イオン溶出ユニットを、外部より視認できる位置に配置していると望ましい。
【００２５】
この構成によれば、洗濯機が金属イオンによる抗菌処理の能力を備えていることが直ちに認識でき、またイオン溶出ユニットの状況を常にチェックすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００２９】
図１は洗濯機１の全体構成を示す垂直断面図である。洗濯機１は全自動型のものであり、外箱１０を備える。外箱１０は直方体形状で、金属又は合成樹脂により成形され、その上面と底面は開口部となっている。外箱１０の上面開口部には合成樹脂製の上面板１１を重ね、外箱１０にネジで固定する。図１において左側が洗濯機１の正面、右側が背面であり、背面側に位置する上面板１１の上面に同じく合成樹脂製のバックパネル１２を重ね、上面板１１にネジで固定する。外箱１０の底面開口部には合成樹脂製のベース１３を重ね、外箱１０にネジで固定する。これまでに述べてきたネジはいずれも図示しない。
【００３０】
ベース１３の四隅には外箱１０を床の上に支えるための脚部１４ａ、１４ｂが設けられている。背面側の脚部１４ｂはベース１３に一体成型した固定脚である。正面側の脚部１４ａは高さ可変のネジ脚であり、これを回して洗濯機１のレベル出しを行う。
【００３１】
上面板１１には後述する洗濯槽に洗濯物を投入するための洗濯物投入口１５が形設される。洗濯物投入口１５を蓋１６が上から覆う。蓋１６は上面板１１にヒンジ部１７で結合され、垂直面内で回動する。
【００３２】
外箱１０の内部には水槽２０と、脱水槽を兼ねる洗濯槽３０を配置する。水槽２０も洗濯槽３０も上面が開口した円筒形のカップの形状を呈しており、各々軸線を垂直にし、水槽２０を外側、洗濯槽３０を内側とする形で同心的に配置される。水槽２０をサスペンション部材２１が吊り下げる。サスペンション部材２１は水槽２０の外面下部と外箱１０の内面コーナー部とを連結する形で計４箇所に配備され、水槽２０を水平面内で揺動できるように支持する。
【００３３】
洗濯槽３０は上方に向かい緩やかなテーパで広がる周壁を有する。この周壁には、その最上部に環状に配置した複数個の脱水孔３１を除き、液体を通すための開口部はない。すなわち洗濯槽３０はいわゆる「穴なし」タイプである。洗濯槽３０の上部開口部の縁には、洗濯物の脱水のため洗濯槽３０を高速回転させたときに振動を抑制する働きをする環状のバランサ３２を装着する。洗濯槽３０の内部底面には槽内で洗濯水あるいはすすぎ水の流動を生じさせるためのパルセータ３３を配置する。
【００３４】
水槽２０の下面には駆動ユニット４０が装着される。駆動ユニット４０はモータ４１、クラッチ機構４２、及びブレーキ機構４３を含み、その中心部から脱水軸４４とパルセータ軸４５を上向きに突出させている。脱水軸４４とパルセータ軸４５は脱水軸４４を外側、パルセータ軸４５を内側とする二重軸構造となっており、水槽２０の中に入り込んだ後、脱水軸４４は洗濯槽３０に連結されてこれを支える。パルセータ軸４５はさらに洗濯槽３０の中に入り込み、パルセータ３３に連結してこれを支える。脱水軸４４と水槽２０の間、及び脱水軸４４とパルセータ軸４５の間には各々水もれを防ぐためのシール部材を配置する。
【００３５】
バックパネル１２の下の空間には電磁的に開閉する給水弁５０が配置される。給水弁５０からは接続管５１及び給水管５２が延び出す。接続管５１には水道水などの上水を供給する給水ホース（図示せず）が接続される。給水管５２は容器状の給水口５３に接続する。給水口５３は洗濯槽３０の内部に臨む位置にあり、図２に示す構造を有する。
【００３６】
図２は給水口５３の模型的垂直断面図で、正面側から見た形になっている。給水口５３は上面が開口しており、内部は左右に区画されている。左側の区画は洗剤室５４で、洗剤を入れておく準備空間となる。右側の区画は仕上剤室５５で、洗濯用の仕上剤を入れておく準備空間となる。洗剤室５４の底部正面側には洗濯槽３０に注水する横長の注水口５６が設けられている。仕上剤室５５にはサイホン部５７が設けられている。
【００３７】
サイホン部５７は仕上剤室５５の底面から垂直に立ち上がる内管５７ａと、内管５７ａにかぶせられるキャップ状の外管５７ｂとからなる。内管５７ａと外管５７ｂの間には水の通る隙間が形成されている。内管５７ａの底部は洗濯槽３０の内部に向かって開口する。外管５７ｂの下端は仕上剤室５５の底面と所定の隙間を保ち、ここが水の入口になる。内管５７ａの上端を超えるレベルまで仕上剤室５５に水が注ぎ込まれるとサイホンの作用が起こり、水はサイホン部５７を通って仕上剤室５５から吸い出され、洗濯槽３０へと落下する。
【００３８】
給水弁５０はメイン給水弁５０ａとサブ給水弁５０ｂからなる。接続管５１はメイン給水弁５０ａ及びサブ給水弁５０ｂの両方に共通である。給水管５２もメイン給水弁５０ａに接続されたメイン給水管５２ａとサブ給水弁５０ｂに接続されたサブ給水管５２ｂからなる。
【００３９】
メイン給水管５２ａは洗剤室５４に接続され、サブ給水管５２ｂは仕上剤室５５に接続される。すなわちメイン給水管５２ａから洗剤室５４を通って洗濯槽３０に注ぐ経路と、サブ給水管５２ｂから仕上剤室５５を通って洗濯槽３０に注ぐ経路とは別系統になっている。
【００４０】
図１に戻って説明を続ける。水槽２０の底部には水槽２０及び洗濯槽３０の中の水を外箱１０の外に排水する排水ホース６０が取り付けられる。排水ホース６０には排水管６１及び排水管６２から水が流れ込む。排水管６１は水槽２０の底面の外周寄りの箇所に接続されている。排水管６２は水槽２０の底面の中心寄りの箇所に接続されている。
【００４１】
水槽２０の内部底面には排水管６２の接続箇所を内側に囲い込むように環状の隔壁６３が固定されている。隔壁６３の上部には環状のシール部材６４が取り付けられる。このシール部材６４が洗濯槽３０の底部外面に固定したディスク６５の外周面に接触することにより、水槽２０と洗濯槽３０との間に独立した排水空間６６が形成される。排水空間６６は洗濯槽３０の底部に形設した排水口６７を介して洗濯槽３０の内部に連通する。
【００４２】
排水管６２には電磁的に開閉する排水弁６８が設けられる。排水管６２の排水弁６８の上流側にあたる箇所にはエアトラップ６９が設けられる。エアトラップ６９からは導圧管７０が延び出す。導圧管７０の上端には水位スイッチ７１が接続される。
【００４３】
外箱１０の正面側には制御部８０を配置する。制御部８０は上面板１１の下に置かれており、上面板１１の上面に設けられた操作／表示部８１を通じて使用者からの操作指令を受け、駆動ユニット４０、給水弁５０、及び排水弁６８に動作指令を発する。また制御部８０は操作／表示部８１に表示指令を発する。制御部８０は後述するイオン溶出ユニットの駆動回路を含む。
【００４４】
洗濯機１の動作につき説明する。蓋１６を開け、洗濯物投入口１５から洗濯槽３０の中へ洗濯物を投入する。給水口５３の洗剤室５４には洗剤を入れる。必要なら給水口５３の仕上剤室５５に仕上剤を入れる。仕上剤は洗濯工程の途中で入れてもよい。
【００４５】
洗剤の投入準備を整えた後、蓋１６を閉じ、操作／表示部８１の操作ボタン群を操作して洗濯条件を選ぶ。最後にスタートボタンを押せば、図３〜図６のフローチャートに従い洗濯工程が遂行される。
【００４６】
図３は洗濯の全体工程を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、設定した時刻に洗濯を開始する、予約運転の選択がなされているかどうかを確認する。予約運転が選択されていればステップＳ２０６に進む。選択されていなければステップＳ２０２に進む。
【００４７】
ステップＳ２０６に進んだ場合は運転開始時刻になったかどうかの確認が行われる。運転開始時刻になったらステップＳ２０２に進む。
【００４８】
ステップＳ２０２では洗い工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択がなされていればステップＳ３００に進む。ステップＳ３００の洗い工程の内容は別途図４のフローチャートで説明する。洗い工程終了後、ステップＳ２０３に進む。洗い工程の選択がなされていなければステップＳ２０２から直ちにステップＳ２０３に進む。
【００４９】
ステップＳ２０３ではすすぎ工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ４００に進む。ステップＳ４００のすすぎ工程の内容は別途図５のフローチャートで説明する。すすぎ工程終了後、ステップＳ２０４に進む。すすぎ工程の選択がなされていなければステップＳ２０３から直ちにステップＳ２０４に進む。
【００５０】
ステップＳ２０４では脱水工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ５００に進む。ステップＳ５００の脱水工程の内容は別途図６のフローチャートで説明する。脱水工程終了後、ステップＳ２０５に進む。脱水工程の選択がなされていなければステップＳ２０４から直ちにステップＳ２０５に進む。
【００５１】
ステップＳ２０５では制御部８０、特にその中に含まれる演算装置（マイクロコンピュータ）の終了処理が手順に従って自動的に進められる。また洗濯工程が完了したことを終了音で報知する。すべてが終了した後、洗濯機１は次の洗濯工程に備えて電源ＯＦＦ状態で待機する。
【００５２】
続いて図４〜図６に基づき洗い、すすぎ、脱水の各個別工程につき説明する。
【００５３】
図４は洗い工程のフローチャートである。ステップＳ３０１では水位スイッチ７１の検知している洗濯槽３０内の水位データのとり込みが行われる。ステップＳ３０２では容量センシングの選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ３０８に進む。選択されていなければステップＳ３０２から直ちにステップＳ３０３に進む。
【００５４】
ステップＳ３０８ではパルセータ３３の回転負荷により洗濯物の量を測定する。容量センシング後、ステップＳ３０３に進む。
【００５５】
ステップ３０３ではメイン給水弁５０ａが開き、メイン給水管５２ａ及び給水口５３を通じて洗濯槽３０に水が注がれる。給水口５３の洗剤室５４に入れられた洗剤も水に混じって洗濯槽３０に投入される。排水弁６８は閉じている。水位スイッチ７１が設定水位を検知したらメイン給水弁５０ａは閉じる。そしてステップＳ３０４に進む。
【００５６】
ステップＳ３０４ではなじませ運転を行う。パルセータ３３が反転回転し、洗濯物を水の中で揺り動かして、洗濯物を水になじませる。これにより、洗濯物に水を十分に吸収させる。また洗濯物の各所にとらわれていた空気を逃がす。なじませ運転の結果、水位スイッチ７１の検知する水位が当初より下がったときは、ステップＳ３０５でメイン給水弁５０ａを開いて水を補給し、設定水位を回復させる。
【００５７】
「布質センシング」を行う洗濯コースを選んでいれば、なじませ運転と共に布質センシングが実施される。なじませ運転を行った後、設定水位からの水位変化を検出し、水位が規定値以上に低下していれば吸水性の高い布質であると判断する。
【００５８】
ステップＳ３０５で安定した設定水位が得られた後、ステップＳ３０６に移る。使用者の設定に従い、モータ４１がパルセータ３３を所定のパターンで回転させ、洗濯槽３０の中に洗濯のための主水流を形成する。この主水流により洗濯物の洗濯が行われる。脱水軸４４にはブレーキ装置４３によりブレーキがかかっており、洗濯水及び洗濯物が動いても洗濯槽３０は回転しない。
【００５９】
主水流の期間が経過した後、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐし、洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにする。これは洗濯槽３０の脱水回転に備えるためである。
【００６０】
続いて図５のフローチャートに基づきすすぎ工程を説明する。最初にステップＳ５００の脱水工程が入るが、これについては図６のフローチャートで説明する。脱水後、ステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１ではメイン給水弁５０ａが開き、設定水位まで給水が行われる。
【００６１】
給水後、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２ではなじませ運転が行われる。なじませ運転は洗い工程のステップＳ３０４で行ったのと同様のものである。
【００６２】
なじませ運転の後、ステップＳ４０３に進む。なじませ運転の結果、水位スイッチ７１の検知する水位が当初より下がっていたときはメイン給水弁５０ａを開いて水を補給し、設定水位を回復させる。
【００６３】
ステップＳ４０３で設定水位を回復した後、ステップＳ４０４に進む。使用者の設定に従い、モータ４１がパルセータ３３を所定のパターンで回転させ、洗濯槽３０の中にすすぎのための主水流を形成する。この主水流により洗濯物のすすぎが行われる。脱水軸４４にはブレーキ装置４３によりブレーキがかかっており、すすぎ水及び洗濯物が動いても洗濯槽３０は回転しない。
【００６４】
主水流の期間が経過した後、ステップＳ４０５に移る。ステップＳ４０５ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐす。これにより洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにし、脱水回転に備える。
【００６５】
上記説明では洗濯槽３０の中にすすぎ水をためておいてすすぎを行う「ためすすぎ」を行うものとしたが、洗濯槽３０を低速回転させながら給水口５３より水を注ぐ「シャワー注水」を行うこともある。どちらを採用するか、あるいは両方とも採用するかは使用者の選択により決定される。
【００６６】
続いて図６のフローチャートに基づき脱水工程を説明する。まずステップＳ５０１で排水弁６８が開く。洗濯槽３０の中の洗濯水は排水空間６６を通じて排水される。排水弁６８は脱水工程中は開いたままである。
【００６７】
洗濯物から大部分の洗濯水が抜けたところでクラッチ装置４２及びブレーキ装置４３が切り替わる。クラッチ装置４２及びブレーキ装置４３の切り替えタイミングは排水開始前、又は排水と同時でもよい。するとモータ４１が今度は脱水軸４４を回転させる。これにより洗濯槽３０が脱水回転を行う。パルセータ３３も洗濯槽３０とともに回転する。
【００６８】
洗濯槽３０が高速で回転すると、洗濯物は遠心力で洗濯槽３０の内周壁に押しつけられる。洗濯物に含まれていた洗濯水も洗濯槽３０の周壁内面に集まってくるが、前述の通り、洗濯槽３０はテーパ状に上方に広がっているので、遠心力を受けた洗濯水は洗濯槽３０の内面を上昇する。洗濯水は洗濯槽３０の上端にたどりついたところで脱水孔３１から放出される。脱水孔３１を離れた洗濯水は水槽２０の内面にたたきつけられ、水槽２０の内面を伝って水槽２０の底部に流れ落ちる。そして排水管６１と、それに続く排水ホース６０を通って外箱１０の外に排出される。
【００６９】
図６のフローでは、ステップＳ５０２で比較的低速の脱水運転を行った後、ステップＳ５０３で高速の脱水運転を行う構成となっている。ステップＳ５０３の後、ステップＳ５０４に移行する。ステップＳ５０４ではモータ４１への通電を断ち、停止処理を行う。
【００７０】
さて、洗濯機１はイオン溶出ユニット１００を備える。イオン溶出ユニット１００はバックパネル１２の上に、接続管５１に接続された状態で配置される。以下図７〜図１３に基づきイオン溶出ユニット１００の構造と機能、及び洗濯機１に搭載されて果たす役割につき説明する。
【００７１】
図７及び図８はイオン溶出ユニット１００の第１実施形態を示す模型的断面図で、図７は水平断面図、図８は垂直断面図である。イオン溶出ユニット１００は合成樹脂、シリコン、ゴムなど絶縁材料からなるケース１１０を有する。ケース１１０は一方の端に水の流入口１１１、他方の端に水の流出口１１２を備える。ケース１１０の内部には２枚の板状電極１１３、１１４が所定間隔を置いて配置されている。電極１１３、１１４は抗菌性を有する金属イオンのもとになる金属、すなわち銀、銅、亜鉛などからなる。電極１１３、１１４の大きさは、例えば２ｃｍ×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ程度とすることができる。
【００７２】
電極１１３、１１４には各々一端に端子１１５、１１６が設けられる。電極１１３と端子１１５、電極１１４と端子１１６をそれぞれ一体化できればよいが、一体化できない場合は、電極と端子の間の接合部及びケース１１０内の端子部分を合成樹脂でコーティングして水との接触を断ち、電食が生じないようにしておく。端子１１５、１１６はケース１１０の外に突出し、制御部８０の中の駆動回路に接続される。
【００７３】
ケース１１０の内部には電極１１３、１１４の長手方向と平行に水が流れる。ケース１１０の中に水が存在する状態で電極１１３、１１４に所定の電圧を印加すると、電極１１３、１１４の陽極側から電極構成金属の金属イオンが溶出する。
【００７４】
図９に示すのはイオン溶出ユニット１００の駆動回路１２０である。商用電源１２１にトランス１２２が接続され、１００Ｖを所定の電圧に降圧する。トランス１２２の出力電圧は全波整流回路１２３によって整流された後、定電圧回路１２４で定電圧とされる。定電圧回路１２４には定電流回路１２５が接続されている。定電流回路１２５は後述する電極駆動回路１５０に対し、電極駆動回路１５０内の抵抗値の変化にかかわらず一定の電流を供給するように動作する。
【００７５】
商用電源１２１にはトランス１２２と並列に整流ダイオード１２６が接続される。整流ダイオード１２６の出力電圧はコンデンサ１２７によって平滑化された後、定電圧回路１２８によって定電圧とされ、マイクロコンピュータ１３０に供給される。マイクロコンピュータ１３０はトランス１２２の一次側コイルの一端と商用電源１２１との間に接続されたトライアック１２９を起動制御する。
【００７６】
電極駆動回路１５０はＮＰＮ型トランジスタＱ１〜Ｑ４とダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ７を図のように接続して構成されている。トランジスタＱ１とダイオードＤ１はフォトカプラ１５１を構成し、トランジスタＱ２とダイオードＤ２はフォトカプラ１５２を構成する。すなわちダイオードＤ１、Ｄ２はフォトダイオードであり、トランジスタＱ１、Ｑ２はフォトトランジスタである。
【００７７】
今、マイクロコンピュータ１３０からラインＬ１にハイレベルの電圧、ラインＬ２にローレベルの電圧又はＯＦＦ（ゼロ電圧）が与えられると、ダイオードＤ２がＯＮになり、それに付随してトランジスタＱ２もＯＮになる。トランジスタＱ２がＯＮになると抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ７に電流が流れ、トランジスタＱ３のベースにバイアスがかかり、トランジスタＱ３はＯＮになる。
【００７８】
一方、ダイオードＤ１はＯＦＦなのでトランジスタＱ１はＯＦＦ、トランジスタＱ４もＯＦＦとなる。この状態では、陽極側の電極１１３から陰極側の電極１１４に向かって電流が流れる。これによってイオン溶出ユニット１００には陽イオンの金属イオンと陰イオンとが発生する。
【００７９】
イオン溶出ユニット１００に長時間一方向に電流を流すと、図９で陽極側となっている電極１１３が減耗するとともに、陰極側となっている電極１１４には水中の不純物がスケールとして固着する。これはイオン溶出ユニット１００の性能低下をもたらすので、強制的電極洗浄モードで電極駆動回路１５０を運転できるように構成されている。
【００８０】
強制的電極洗浄モードでは、ラインＬ１、Ｌ２の電圧を逆にして、電極１１３、１１４を逆方向に電流が流れるようにマイクロコンピュータ１３０が制御を切り替える。この場合、トランジスタＱ１、Ｑ４がＯＮ、トランジスタＱ２、Ｑ３がＯＦＦとなる。マイクロコンピュータ１３０はカウンタ機能を有していて、所定カウント数に達する度に上述の切り替えを行う。
【００８１】
電極駆動回路１５０内の抵抗の変化、特に電極１１３、１１４の抵抗変化によって、電極間を流れる電流値が減少するなどの事態が生じた場合は、定電流回路１２５がその出力電圧を上げ、電流の減少を防止する。しかしながら、累積使用時間が長くなるとイオン溶出ユニット１００が寿命を迎え、強制的電極洗浄モードへの切り替えや、定電流回路１２５の出力電圧上昇を実施しても電流減少を防げなくなる。
【００８２】
そこで本回路では、イオン溶出ユニット１００の電極１１３、１１４間を流れる電流を抵抗Ｒ７に生じる電圧によって監視し、その電流が所定の最小電流値に至ると、それを電流検知回路１６０が検出するようにしている。最小電流値を検出したという情報はフォトカプラ１６３を構成するフォトダイオードＤ３からフォトトランジスタＱ５を介してマイクロコンピュータ１３０に伝達される。マイクロコンピュータ１３０は線路Ｌ３を介して警告報知手段１３１を駆動し、所定の警告報知を行わせる。警告報知手段１３１は操作／表示部８１又は制御部８０に配置されている。
【００８３】
また、電極駆動回路１５０内でのショートなどの事故については、電流が所定の最大電流値以上になったことを検出する電流検知回路１６１が用意されており、この電流検知回路１６１の出力に基づいてマイクロコンピュータ１３０は警告表示手段１３１を駆動する。さらに、定電流回路１２５の出力電圧が予め定めた最小値以下になると、電圧検知回路１６２がこれを検知し、同様にマイクロコンピュータ１３０が警告報知手段１３１を駆動する。
【００８４】
駆動回路１２０は、洗濯機１に搭載されたイオン溶出ユニット１００を次のように駆動する。
【００８５】
図１０は金属イオンの溶出と投入のシーケンスを示すフローチャートである。図１０のシーケンスは、図５のフロー中、ステップＳ４０１（給水）又はステップＳ４０３（補給水）の段階で遂行される。すなわちすすぎが開始されるとステップＳ４１１で金属イオンの投入が選択されているかどうかを確認する。この確認ステップはもっと前に置いてもよい。操作／表示部８１による選択動作で「金属イオンの投入」が選択されていればステップＳ４１２に進む。選択されていなければステップＳ４１４に進む。
【００８６】
ステップＳ４１２は金属イオン溶出工程であり、メイン給水弁５０ａが開き、イオン溶出ユニット１００に所定流量の水を流す。同時に駆動回路１２０が電極１１３、１１４の間に電圧を印加し、電極構成金属のイオンを水中に溶出させる。電極構成金属が銀の場合、陽極側の電極においてＡｇ→Ａｇ⁺＋ｅ^-の反応が生じ、水中に銀イオンＡｇ⁺が溶出する。電極間を流れる電流は直流である。金属イオン含有水は給水口５３から洗濯槽３０に投入される。
【００８７】
所定量の金属イオン含有水が投入され、すすぎ水の金属イオン濃度が所定値に達したと判断されたところで電極１１３、１１４への電圧印加を停止し、設定水位まで給水したところでメイン給水弁５０ａを閉じる。
【００８８】
続いてステップＳ４１３ですすぎ水が攪拌され、洗濯物と金属イオンとの接触が促進される。所定時間の間攪拌を行う。
【００８９】
続いてステップＳ４１４で仕上剤の投入が選択されているかどうかを確認する。この確認ステップはもっと前に置いてもよい。ステップＳ４１１で金属イオンの投入設定の確認と同時に確認してもよい。操作／表示部８１を通じての選択動作で「仕上剤の投入」が選択されていればステップＳ４１５に進む。選択されていなければステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐし、洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにして脱水回転に備える。
【００９０】
ステップＳ４１５ではサブ給水弁５０ｂが開き、給水口５３の仕上剤室５５に水を流す。仕上剤室５５に仕上剤が入れられていれば、その仕上剤はサイホン部５７から水と共に洗濯槽３０に投入される。仕上剤室５５の中の水位が所定高さに達してはじめてサイホン効果が生じるので、時期が来て水が仕上剤室５５に注入されるまで、液体の仕上剤を仕上剤室５５に保持しておくことができる。
【００９１】
所定量（サイホン部５７にサイホン作用を起こさせるに足る量か、それ以上）の水を仕上剤室５５に注入したところでサブ給水弁５０ｂは閉じる。なおこの水の注入工程すなわち仕上剤投入動作は、仕上剤が仕上剤室５５に入れられているかどうかに関わりなく、仕上剤の投入工程が選択されていれば自動的に実行される。
【００９２】
続いてステップＳ４１６ですすぎ水が攪拌され、洗濯物と仕上剤との接触が促進される。所定時間の間攪拌を行った後、ステップＳ４０５に進む。
【００９３】
上記シーケンスによれば、すすぎ水に対する金属イオンの投入実行後、所定時間の経過を待ってすすぎ水に対する仕上剤の投入が実行される。そのため、金属イオンと仕上剤（柔軟剤）を同時にすすぎ水に投入すれば金属イオンが柔軟剤成分と反応して抗菌性が減殺されるところ、金属イオンが洗濯物に十分に付着した後に仕上剤が投入されるものであり、金属イオンと仕上剤成分との反応が防がれ、金属イオンの抗菌効果を洗濯物に残すことができる。
【００９４】
電極１１３、１１４を構成する金属は銀、銅、もしくは銀と銅の合金であることが好ましい。銀電極から溶出する銀イオンは殺菌効果に優れ、銅電極から溶出する銅イオンは防カビ効果に優れる。銀と銅の合金からは銀イオンと銅イオンを同時に溶出させることができる。
【００９５】
銀イオンは陽イオンである。洗濯物は水中では負に帯電しており、このため銀イオンは洗濯物に電気的に吸着される。洗濯物に吸着された状態では銀イオンは電気的に中和される。そのため仕上剤（柔軟剤）の成分である塩化物イオン（陰イオン）とは反応しにくくなる。ただし銀イオンは時間をかけて洗濯物に吸着されて行くので、仕上剤投入までにある程度時間を置かねばならない。そこで、銀イオン投入後の攪拌時間は１０分を確保する。仕上剤投入後の攪拌時間は３分ほどで十分である。
【００９６】
金属イオンはメイン給水管５２ａから洗剤室５４を通って洗濯槽３０に投入される。仕上剤は仕上剤室５５から洗濯槽３０に投入される。このように金属イオンをすすぎ水に投入するための経路と、仕上剤をすすぎ水に投入するための経路とが別系統のため、仕上剤をすすぎ水に投入するための経路を金属イオンが通り、この経路に残留していた仕上剤に金属イオンが接触して化合物となり、抗菌力を失うということがない。
【００９７】
また上記シーケンスによれば、金属イオン及び仕上剤のそれぞれの投入に伴ってすすぎ水の攪拌が実行される。これにより、金属イオン及び仕上剤を洗濯物全体に確実に付着させることができる。
【００９８】
電極１１３、１１４は金属イオンの溶出を続けるうちに減耗し、金属イオンの溶出量が減少する。使用が長期にわたれば金属イオンの溶出量が不安定になったり、所定の溶出量を確保できなくなったりする。そのため、イオン溶出ユニット１００は交換可能とされ、電極１１３、１１４の寿命が来れば新しいユニットに交換できるようになっている。さらに、電極１１３、１１４が耐用限界に達したかどうかを判定するため、イオン溶出ユニット１００には次のような工夫が施されている。
【００９９】
電極１１３、１１４の端子１１５、１１６のある側の端を「根元」、その反対側の端を「先端」と呼ぶことにする。電極１１３、１１４は並列ではあるものの平行ではなく、図７に見られるように、先端ほど間隔が狭くなるようテーパ形に配置されている。このように配置すると、電極１１３、１１４は間隔の狭い部分から金属イオンとして溶出するので、電極１１３、１１４は先端から溶けて行くことになる。従って根元から先端までの長さに着目すれば、電極１１３、１１４の体積がどの程度減少したかを把握することができる。根元から先端までの長さを知るため、ケース１１０を次のように構成する。
【０１００】
ケース１１０は電極１１４の配置されている側が正面、電極１１３の配置されている側が背面である。ケース１１０の正面側は透明の合成樹脂で形成し、透視部１７０とする。透視部１７０は電極１１３、１１４、特に手前側の電極１１４を視認するためのものである。
【０１０１】
透視部１７０には電極１１３、１１４、特に手前側の電極１１４の形状変化を判定する目盛１７１を形成する。電極１１３、１１４の根元から先端までの長さが形状変化を測定する物指となるので、電極の先端から電極の根元に向かって直線的に並ぶ目盛を設けておけばよい。
【０１０２】
目盛１７１のうち、電極の根元に最も近い目盛１７１ａは他と形状が異なっている。この目盛１７１ａが電極交換の指標となる。
【０１０３】
ケース１１０には照明手段１７２が設けられる。照明手段１７２は電球やＬＥＤからなり、電極１１４を正面側から照らす。駆動回路１２０に付属する形で照明手段駆動回路が設けられている。照明手段駆動回路は電極１１３、１１４間に電圧が印加されている間照明手段１７２を点灯させる。
【０１０４】
上記のように構成したから、すすぎ工程で金属イオンの溶出が開始されると照明手段１７２が点灯し、電極１１４の正面を照らす。これにより使用者は、洗濯機１の外側にイオン溶出装置１００が設けられていること、このイオン溶出装置１００が稼働中であること、及び目盛１７１と電極１１３、１１４を見比べて、電極１１３、１１４がどの程度に減耗した状態であるかを知ることができる。電極１１３、１１４の一方のみが減耗することのないよう、陽極と陰極の役割を適宜入れ替える。
【０１０５】
電極１１４が減耗してその先端が目盛１７１ａまで退いたときが電極１１３、１１４の寿命であり、イオン溶出ユニット１００の交換タイミングである。洗濯工程終了後、使用者は端子１１５、１１６からこれらと駆動回路１２０を接続しているケーブル（図示せず）を外し、それからイオン溶出ユニット１００そのものを洗濯機１から取り外す。新しいイオン溶出ユニット１００に入れ替えた後、ケーブルを再接続し、次の洗濯工程に備える。
【０１０６】
ケース１１０に透視部を設けるにあたっては、ケース１１０全体を透明な合成樹脂で形成し、電極１１３、１１４の全体を眺めることができるようにしてもよい。あるいは、ケース１１０の正面に透明板をはめ込んだスリットを設け、このスリットを通して電極１１４を覗くようにしてもよい。
【０１０７】
透視部を形成する材料は完全に透明である必要はなく、半透明であってもよい。要は内部の電極１１３、１１４の大きさ（長さ）を把握できればよい。
【０１０８】
照明手段１７２の放つ光の色を順次変えるようにしてもよい。すなわち最初は青又は緑の光とし、電極１１３、１１４が寿命に近づいたら黄又はオレンジの光とし、寿命を迎えたら赤の光として使用者の注意を喚起する（色のとり合わせはこれに限定されるものではない）。累積電圧印加時間と電極寿命の相関関係を実験によって求め、それに基づき発光色変化のタイミングを定める。
【０１０９】
図１１及び図１２はイオン溶出ユニット１００の第２実施形態を示す模型的断面図で、図７は水平断面図、図８は垂直断面図である。第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態で用いたのと同じ符号を付し、説明は省略する。
【０１１０】
第２実施形態では、照明手段１７２をケース１１０の背面側であって、目盛１７１ａと整列する位置に配置した。
【０１１１】
この構成では、極板１１３、１１４間に電圧が印加され、照明手段１７２が点灯されると、その放つ光は電極１１３、１１４のシルエットを浮かび上がらせることになる。これにより、電極１１３、１１４の大きさを明確に把握することができる。
【０１１２】
電極１１３、１１４が減耗してその先端が目盛１７１ａの位置まで退くと、照明手段１７２の放つ光が直接使用者の目を射るようになる。これにより使用者は、イオン溶出ユニット１００が交換時期に来たことを極めて明瞭に認識することができる。
【０１１３】
これまでの説明では、イオン溶出ユニット１００をそっくり新しいものに交換することとしていたが、電極１１３、１１４のみ交換する構成とすることも可能である。
【０１１４】
図１３はイオン溶出ユニット１００の取付構造の例を示す洗濯機の部分背面図である。構成要素の一部は断面で表されている。イオン溶出ユニット１００はカートリッジ形状を呈し、接続管５１のソケット部５１ａに垂直にねじ込んで取り付けられるものである。イオン溶出ユニット１００の上端には給水ホース１８０を接続するソケット部１００ａが設けられている。
【０１１５】
イオン溶出ユニット１００の内部には、電極１１３、１１４が先端を上流側に向けた形で配置される。端子１１５、１１６からはそれぞれケーブル１８１が延び出す。ケーブル１８１は駆動回路１２０から延び出すケーブル１８２に防水コネクタ１８３を介して接続する。
【０１１６】
図１３の取付構造によれば、洗濯機１の一部に設けた扉を開けたり、パネルを外したりすることなくイオン溶出ユニット１００を交換でき、メンテナンスが楽である。しかも洗濯機１の内部の充電部に触れることがないので安全である。
【０１１７】
イオン溶出ユニット１００は給水弁より上流にあり、常に水に漬かっている。そのため、シール部材が乾燥して変質し、水もれを生じるといったことがない。
【０１１８】
イオン溶出ユニット１００は洗濯機１からの給電によらなくても駆動可能である。電池を電源とすることもできる。
【０１１９】
イオン溶出ユニット１００を独立した商品として販売し、洗濯機以外の機器への搭載を促進してもよい。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また本発明は、上記実施形態でとり上げたような形式の全自動洗濯機に適用対象が限定されるものではない。横型ドラム（タンブラー方式）、斜めドラム、乾燥機兼用のもの、又は二槽式など、あらゆる形式の洗濯機に本発明を適用できる。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明は以下に掲げるような効果を奏するものである。
【０１２２】
（１）電極間に電圧を印加して金属イオンを生成するイオン溶出ユニットにおいて、そのケースの少なくとも一部が、内部の電極を視認できる透視部となっていることとしたから、イオン溶出ユニットの内部の電極の状態を直接目で確認できる。機械的あるいは電気的な確認手段は不要である。
【０１２３】
（２）上記のようなイオン溶出ユニットにおいて、前記電極の形状変化を判定する目盛を前記ケースに形成したから、電極が使用に耐えるだけの体積を維持しているかどうかを目盛を用いて正確に判定することができる。目分量で判定を下す必要がない。
【０１２４】
（３）上記のようなイオン溶出ユニットにおいて、前記目盛に電極交換の指標が含まれていることとしたから、電極を交換すべきタイミングが明確となる。使用者はこれに基づき交換作業を行い、イオン溶出ユニットに所期の性能を発揮させ続けることができる。
【０１２５】
（４）上記のようなイオン溶出ユニットにおいて、前記電極の照明手段が設けられていることとしたから、イオン溶出ユニットが暗がりに置かれていたり、そのケース表面が汚れて視認性が低下していたとしても、電極が照明されるので電極の形状や状態をしっかりと認識することができる。寿命を迎えたイオン交換ユニットをそのまま使い続けるという事態を招かずに済む。
【０１２６】
（５）上記のようなイオン溶出ユニットにおいて、金属イオン溶出中、前記照明手段が点灯されることとしたから、イオン溶出ユニットが稼働中であることが一目でわかる。抗菌処理のための金属イオンが溶出中であることを使用者は認識し、安心感を得ることができる。
【０１２７】
（６）上記のようなイオン溶出ユニットを洗濯機に交換可能に搭載し、水に金属イオンを添加して用いることができるようにしたから、洗濯機で用いる水に金属イオンを添加して洗濯物に抗菌処理を施すことができ、また寿命が来たイオン溶出ユニットはこれを交換して抗菌処理機能を維持し続けることができる。従って洗濯機自体が寿命を迎えるまで、洗濯物の抗菌処理を行うことが可能である。
【００１２８】
（７）上記のような洗濯機において、前記イオン溶出ユニットを、外部より視認できる位置に配置したから、洗濯機が金属イオンによる抗菌処理の能力を備えていることが直ちに認識でき、またイオン溶出ユニットの状況を常にチェックすることができる。また視認できるだけでなく外部から交換できる位置にイオン溶出ユニットを配置すれば、洗濯機の一部に設けた扉を開けたり、パネルを外したりすることなくイオン溶出ユニットを交換でき、メンテナンスが楽である。しかも洗濯機の内部の充電部に触れることがないので安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態を示す洗濯機の垂直断面図
【図２】 給水口の模型的垂直断面図
【図３】 洗濯工程全体のフローチャート
【図４】 洗い工程のフローチャート
【図５】 すすぎ工程のフローチャート
【図６】 脱水工程のフローチャート
【図７】 イオン溶出ユニットの第１実施形態を示す模型的水平断面図
【図８】 イオン溶出ユニットの第１実施形態を示す模型的垂直断面図
【図９】 イオン溶出ユニットの駆動回路図
【図１０】 金属イオン及び仕上剤の投入シーケンスを説明するフローチャート
【図１１】 イオン溶出ユニットの第２実施形態を示す模型的水平断面図
【図１２】 イオン溶出ユニットの第２実施形態を示す模型的垂直断面図
【図１３】 イオン溶出ユニットの取付構造例を示す洗濯機の部分背面図
【符号の説明】
１ 洗濯機
１０ 外箱
２０ 水槽
３０ 洗濯槽
３３ パルセータ
４０ 駆動ユニット
５０ 給水弁
５０ａ メイン給水弁
５０ｂ サブ給水弁
５３ 給水口
５４ 洗剤室
５５ 仕上剤室
６８ 排水弁
８０ 制御部
１００ イオン溶出ユニット
１１０ ケース
１１３、１１４ 電極
１７０ 透視部
１７１、１７１ａ 目盛
１７２ 照明手段

Claims (5)

1. 電極間に電圧を印加して金属イオンを生成するイオン溶出ユニットにおいて、
   そのケースの少なくとも一部が、内部の電極を視認できる透視部となっているとともに、前記電極の形状変化を判定する目盛が前記ケースに形成されていることを特徴とするイオン溶出ユニット。
2. 前記目盛に電極交換の指標が含まれていることを特徴とする請求項１に記載のイオン溶出ユニット。
3. 電極間に電圧を印加して金属イオンを生成するイオン溶出ユニットにおいて、
   そのケースの少なくとも一部が、内部の電極を視認できる透視部となっているとともに、前記電極を照らす照明手段が設けられていることを特徴とするイオン溶出ユニット。
4. 金属イオン溶出中、前記照明手段が点灯されることを特徴とする請求項３に記載のイオン溶出ユニット。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のイオン溶出ユニットを交換可能に搭載し、水に金属イオンを添加して用いることができるようにしたことを特徴とする洗濯機。

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