JP4876876B2 - 洗濯機 - Google Patents

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、銀イオンの抗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）。

特許文献２の洗濯機の構成と作用を図１３を用いて説明する。図１３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１３に示すように、洗濯機１０１は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１０２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、洗濯物に洗濯物である洗濯物に除菌、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、水の銀イオン濃度は所定の濃度になり、パルセータ１０７および内筒１０６がモータ１０８で攪拌することで、洗濯物に銀イオンが付着し、洗濯物に付着している細菌の除菌を行う。また、洗濯物に付着した銀イオンは洗濯物に残留するので、洗濯後でも洗濯物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、多量の洗濯物を抗菌あるいは除菌処理するためには、イオン供給ユニット１１０からは高濃度の銀イオンを溶出する必要があり、繰り返し洗濯物を銀イオンで処理し続けると洗濯物が変色してしまうという課題があった。さらに、銀イオンによる除菌は、大腸菌や黄色ブドウ球菌に対しては効果が高いが、それ以外の細菌やカビに対しては効果が低くなる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、低濃度の抗菌材でも多量の洗濯物を除菌、抗菌処理することができ、細菌やカビ類に対して幅広い除菌、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、前記洗濯物の出し入れを行い、洗濯槽に対向する内蓋および外蓋と、光励起作用を有する光励起抗菌材を溶出させて水に添加した光励起抗菌材添加水を前記洗濯槽に供給する光励起抗菌材発生手段と、前記外蓋と前記内蓋との間に設けられ少なくとも洗濯の濯ぎ脱水工程において前記洗濯槽に供給された前記光励起抗菌材添加水および前記光励起抗菌材添加水を含浸した洗濯物に紫外光から可視光の波長の光を照射する光照射手段とを有する構成としたものである。

濯ぎ脱水工程などの特定の工程において、光励起抗菌材添加水を洗濯物に接触させることで、水に溶出した光励起抗菌材を洗濯物に付着させるとともに、洗濯物に付着した光励起抗菌材および洗濯槽内に供給された光励起抗菌材添加水に、蓋に設けた光照射手段から放射される紫外光から可視光の波長の光を照射することによって、光触媒反応で放出された電子を水分子と反応させ、除菌作用の大きいヒドロキシラジカルあるいはスーパーオキシド等の活性酸素種を生成させることができる。

本発明の洗濯機は、光励起抗菌材添加水に、蓋に設けた光照射手段から放射される紫外光から可視光を照射することによって、光触媒反応で放出された電子を水分子と反応させ、除菌作用の大きいヒドロキシラジカルあるいはスーパーオキシド等の活性酸素種を生成し、これらの強い酸化力によって高い除菌効果を得ることができる。

第１の発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯物の出し入れをするための開口部を開閉し、前記洗濯槽に対向する内蓋および外郭を形成する外蓋と、光励起作用を有する光励起抗菌材を溶出させて水に添加した光励起抗菌材添加水を前記洗濯槽に供給する光励起抗菌材発生手段と、前記外蓋と内蓋との間に設けられ少なくとも洗濯の濯ぎ脱水工程において前記洗濯槽に供給された前記光励起抗菌材添加水および前記光励起抗菌材添加水を含浸した洗濯物に紫外光から可視光の波長の光を照射する光照射手段とを有することにより、光励起抗菌材添加水を洗濯物に接触させることで、水に溶出した光励起抗菌材により洗濯物に付着している細菌を除菌するとともに、洗濯物に付着した光励起抗菌材および洗濯槽内に供給された光励起抗菌材添加水に光照射手段から放射される紫外光から可視光を照射することによって、光触媒反応で放出された電子を水分子と反応させ、除菌作用の大きいヒドロキシラジカルあるいはスーパーオキシド等の活性酸素種を生成し、これらの強い酸化力によって除菌する。これらの相乗効果により低濃度でも除菌・抗菌効果を発揮することができる。さらに、活性酸素種による酸化分解を利用するので、抗菌スペクトルを拡げ大腸菌や黄色ブドウ球菌の以外の細菌やカビに対しても効果を発揮することができる。

また、洗濯槽に対向した内蓋と外郭を形成する外蓋を有し、光照射手段は前記内蓋と外蓋の間に設定する構成とすることにより、洗濯中の光照射手段への水の飛散を防止し、洗濯物に対して効率よく光を照射することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の内蓋を紫外線透過材料で構成することにより、光照射手段に紫外線を放射する光源を用いた場合でも光を効率よく洗濯槽内に導入する。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の光照射手段を内槽の回転軸の延長線上近傍に設けた構成とすることにより、内槽の回転中心に強度の最大値を持ち回転中心から同心円状に分布した放射強度を照射するので、内槽に効率的に光を照射することができる。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明の光照射手段を蓋の周縁部に設けた構成とすることにより、回転中心に光を集中させることなく、内槽内を均一に照射することができる。

第５の発明は、特に、第１または第２の発明の光照射手段を、複数の光源を有し蓋周縁部の異なった場所に設けた構成とすることにより、各光源近傍の照射強度を強くすることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の光照射手段から放射される光は、少なくとも内槽の回転中心近傍または内槽下部に照射される構成とすることにより、洗濯槽内の洗濯物または光励起抗菌剤添加水に確実に光を照射することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明の光照射手段の光源をＬＥＤとすることにより、光源を小さくすることができる。また、ＬＥＤの構成によって照射する角度（指向角）を変えることができるので、照射範囲を任意に設定することができる。また、いずれかの光源に不具合が生じ発光できなくなっても、他の光源で発光を継続し、除菌操作を継続することができる。

第８の発明は、特に、第７の発明の光照射手段の光源であるＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤを指向角の外縁部に強い放射強度を有する構成とすることにより、洗濯の状態によって照射方法を変化させ、除菌を効果的に行うことができる。

第９の発明は、特に、第７または第８の発明の光照射手段の光源であるＬＥＤを波長の異なるＬＥＤを組み合わせた構成とすることにより、視覚的に除菌中であることを知らせることができる。

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）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機断面構成図、図２は、電解槽の斜視図を示すものである。図１において、洗濯機１は、外槽２とその外槽２内に回転自在に配され内槽３を内蔵しており、外槽２と内槽３から洗濯槽４を形成している。外槽２の下部に排水路５の一端を接続し、排水路５には排水弁６を接続して洗濯槽４内の洗濯水を排水するようにしている。洗濯槽４への給水は給水路７の給水弁８を開き、電解槽９を通って洗濯槽４内に水を給水するものである。

内槽３は、有底円筒形に形成され、その周面に外槽２内に通じる多数の通水孔が形成され、内周面の複数位置にバッフル１０を設けている。内槽３の回転中心に略傾斜方向に回転軸を設け、内槽３の軸心方向を背面側から正面側に向けて上向きに傾斜させて配設している。この回転軸に、外槽２の背面側に取り付けたモータ１１を連結し、内槽３を正転および逆転方向に回転駆動するようにしている。

光励起抗菌材供給手段である電解槽９は、ケース３１内に２枚の銀の板状の電極３２を有し、長手方向の一方の端に水の流入口３３、他方の端に水の流出口３４を備える。ケース３１内部には、流入口３３から流出口３４へと向かう水流に沿う形で、２枚の板状の電
極３２が向かい合わせに配置し、光励起抗菌材である銀をイオンで供給することができる。また、電極３２の一部には、電圧を印加するための接続端子３５を設けている。

ケース３１の中に水が存在する状態で電極３２に所定の電圧を印加すると、電極の陽極側から電極構成金属の金属イオンが溶出する。電解槽９では、電圧の印加の有無で金属イオンの溶出、非溶出を選択できる。また電流や電圧印加時間を制御することにより金属イオンの溶出量を制御できる。電解槽９に長時間一方向に電流を流すと、陽極側となっている電極が減耗するとともに、陰極側となっている電極には水中のカルシウムなどの不純物がスケールとして固着する。また電極の成分金属の塩化物及び硫化物が電極表面に発生する。これは電解槽９の性能低下をきたすので、電極の極性を反転して電極駆動回路を運転できるように構成されている。

外槽２の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋１２により開閉自在に覆い、この蓋１２を開くことにより、内槽３内に洗濯物１３を出し入れすることができる。蓋１２を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物の出し入れは腰を屈めることなく行うことができ、一般には横向きまたは上向きにある開口部から洗濯物１３を出し入れする洗濯機の作業性の悪さを改善している。蓋１２は洗濯機１の外郭の一部を形成する外蓋１２ａと外蓋１２ａの内側にあって洗濯槽４と対向するように設けられた内蓋１２ｂを有している。１４は外蓋１２ａと内蓋１２ｂとの間に設けられた光照射手段であり、内槽３の回転軸の延長線上近傍（蓋１２の中央近傍）に設けられている。

次に動作について説明する。蓋１２を開いて内槽３内に洗濯物１３及び洗剤を投入して洗濯機１の運転を開始させると、外槽２内には給水路７から所定量の注水がなされ、モータ１１により内槽３が回転駆動されて洗濯行程が開始される。内槽３の回転により、内槽３内に収容された洗濯物１３は内槽３の内周面に設けられたバッフル１０によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する撹拌動作が繰り返されるので、洗濯物１３には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。

所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水路５から排出され、内槽３を高速回転させる脱水動作により洗濯物１３に含まれた洗濯液を脱水し、その後、外槽２内に電解槽９で生成された銀イオン水を添加した水を給水路７から注水して濯ぎ行程が実施される。この濯ぎ行程においても内槽３内に収容された洗濯物１３は内槽３の回転によりバッフル１０により持ち上げられて落下する撹拌動作が繰り返されて濯ぎ洗いが実施される。濯ぎ洗い実施後、濯ぎ液は排水路５から排出され、内槽３を高速回転させる脱水動作により洗濯物１３に含まれた濯ぎ液を脱水し、洗濯行程が終了する。

この濯ぎ脱水行程において、洗濯物１３および金属イオン水を添加した濯ぎ液に、光照射手段１４により光を照射する。内蓋１２ｂは紫外線透過材料であるメタクリル樹脂で構成されており、紫外線を透過することにより光照射手段１４からの光を透過して洗濯物１３および金属イオン水を添加した濯ぎ液に、紫外線を照射する。紫外線透過材料としてはメタクリル樹脂のほかにＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、石英ガラス、硼珪酸ガラス、ソーダガラスなどが使用可能である。

また、洗濯槽４を前上がりの傾斜角を有する構成とし、蓋１２を光透過性材料で形成することにより光照射手段からの光に加えて室内照明の光を取り入れやすくし、光による除菌効果を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、内槽３の回転中心に略傾斜方向に回転軸を設け、内槽３の軸心方向を背面側から正面側に向けて上向きに傾斜させて配設しているが、内槽３の回転中心に略水平方向に回転軸を設け、内槽３の軸心方向を略水平方向に配設してもよい。また
、内槽３の回転中心に略垂直方向に回転軸を設け、内槽３の軸心方向を略垂直方向に配設してもよい。

また、電解槽９では給水後の銀イオン濃度が０．０１ｐｐｍ〜１ｐｐｍになるように洗濯槽４の水の量にあわせて電流ないし電圧を調整している。このことにより、洗濯物１３の除菌・抗菌性能を維持している。洗濯物１３の量または注水量が少ない場合には、銀イオン濃度を低くし、洗濯物１３の量または中推量が多い場合には銀イオン濃度が高くなるように制御手段１５で調整している。

さらに、制御手段１５では、排水弁６、給水弁８、モータ１１の動作制御を行い、洗い工程、濯ぎ脱水工程の制御を行っている。具体的には、洗い工程および濯ぎ脱水工程で、注水動作、洗い（濯ぎ）動作、排水動作、脱水動作の制御を行っている。

本実施の形態では、濯ぎ脱水工程（注水、濯ぎ、排水、脱水で構成）を２回行い、それぞれの注水動作時に銀イオンを給水路９の水に溶解している。また、注水、濯ぎ、排水、脱水時に光照射手段１４で洗濯物１３および銀イオンを溶解した水に光を照射している。

なお、本実施の形態では、除菌・抗菌効果を最大限に発揮するためにすべての濯ぎ脱水工程で銀イオンを溶解し、光を照射したが、濯ぎ脱水工程を複数回行う場合には、すくなくともそのうちのいずれか一回で行うことで除菌抗菌効果を発揮することができる。

さらに、濯ぎ脱水工程の最終回の注水動作時に、電解槽９から銀イオンを供給すれば、最も効率的に銀イオンを使用し洗濯物１３の除菌・抗菌を行うことができる。さらに、最終回の脱水工程終了後に乾燥工程を有する場合は、この乾燥工程においても光を照射することにより、除菌・抗菌をさらに有効に行うことができる。

洗濯物１３の除菌・抗菌処理を行う際には銀イオンの濃度が重要な要因となる。処理洗濯物１３の最小量の場合（洗濯槽の水１２Ｌに対して洗濯物０．５ｋｇ）の場合であれば、０．０１ｐｐｍで十分な除菌・抗菌効果を発揮できる。洗濯物１３量が多くなるにしたがって、銀イオン濃度を高くするが、電解槽９で水中の銀イオン濃度を上昇させると沈殿が発生し、１ｐｐｍからこの沈殿現象が発生しはじめ、水に十分に溶解することができなくなる。したがって、効率的に除菌を行う場合には１ｐｐｍ以下にする必要がある。銀イオン濃度１ｐｐｍ以下であれば、通常の使用において銀イオンにより洗濯物１３が着色するようなことはない。

次に、光照射手段１４について説明する。光照射手段１４は内槽３の回転軸の略延長線上、外蓋１２ａと内蓋１２ｂの間に設置され、内槽３内部に光を照射する。洗濯槽４内部では内槽３の回転によって洗濯物１３が回動するため洗濯水も飛散するが、光照射手段１４を外蓋１２ａと内蓋１２ｂの間に設けることにより、水の飛散の影響を受けにくく、効率よく洗濯槽４内に光を照射することができる。

図３は光照射手段１４の断面の概略図を示したものである。図３において１６は基板で電極１７が形成されている。電極１７上には光源であるＬＥＤ１８が複数個直列に接続されている。１９は抵抗でＬＥＤ１８に流れる順方向電流が所定の値になるように設定されている。一般的なＬＥＤでは電流値が２０〜３０ｍＡとなるように設定されている。

図３では複数個のＬＥＤ１８を直列に接続している。ＬＥＤ１８は大出力のものを１個使用してもよいが、大出力にすると温度上昇のために放熱構成が必要になる。また寿命の点からも複数個に分散するほうが有利である。２０はＬＥＤ１８を収納するケース、２１は電極に接続されたリード線で制御手段１５に接続されている。２２は基板１６上下に充
填された絶縁材、２３はメタクリル樹脂よりなる防水フィルタで、厚さ２．０ｍｍの場合３２０ｎｍ〜可視光までの光の９０％以上透過することができる。

一般に透明樹脂として用いられるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）などは可視光の透過には優れているが、紫外光はほとんど透過しないのでＬＥＤに紫外光を用いる場合は防水カバー２３としては利用できない。紫外光の場合は上記メタクリル樹脂以外ではＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、シリコーン樹脂、石英ガラス、硼珪酸ガラス、ソーダガラスなどのガラスが使用可能であるが、ガラスは成形の自由度がなく、また、破損し易いことから本実施の形態ではメタクリル樹脂を使用した。

光源としては例えば紫外線光源の場合、ブラックライトや一般に用いられている殺菌灯などでもよいが、光照射手段１４を洗濯機１内部に設置することから、光源を非常に小さくできるＬＥＤが好適である。またＬＥＤ１８は指向角（光の放射の角度：通常光軸上の光度１に対し光度が０．５になる角度）を約１０°〜１４０°と目的に応じて選定可能である。また、３５０ｎｍ〜６６０ｎｍの波長の発光が可能であり、紫外光、紫、青、緑、黄、赤、などの単色光や白色など使用目的に応じた選択が可能である。

図４はＬＥＤ１８の波長（色）と除菌効果の関係を示したものである。細菌を滅菌水に懸濁し、試験布に菌を採取した後に洗濯物１３とともに洗濯機に入れ、洗濯した後に光励起抗菌材添加水によって濯ぎ脱水工程を行い、その後の乾燥工程を含めて光を照射した場合の試験布に残存した菌数（Ｅ_Ｌ）を光照射前の菌数（Ｅ_０）に対する割合（−ｌｏｇＥ_Ｌ／Ｅ_０）で示した。図４の結果より、波長の長い６３０ｎｍの波長の光（赤色）でも効果が得られるが、波長が短いほど除菌効率が上がっており、光照射手段１４の光源としては紫外線が好適である。

このように洗濯物に付着した光励起抗菌材および洗濯槽内に供給された光励起抗菌材添加水に光照射手段から放射される紫外光から可視光を照射することによって、光触媒反応で放出された電子を水分子と反応させ、除菌作用の大きいヒドロキシラジカルあるいはスーパーオキシド等の活性酸素種を生成し、これらの強い酸化力によって除菌する。これらの相乗効果により低濃度でも除菌・抗菌効果を発揮することができる。さらに、活性酸素種による酸化分解を利用するので、抗菌スペクトルを拡げ大腸菌や黄色ブドウ球菌の以外の細菌やカビに対しても効果を発揮することができる。

（表１）はかびに対する除去効果を示したものである。かびを滅菌水に懸濁し、試験布に菌を採取した後に洗濯物１３とともに洗濯機に入れ、洗濯した後に光励起抗菌材（銀イオン）添加水によって光を照射しながら濯ぎ脱水工程を行った場合と、光を照射せずに濯ぎ脱水工程を行った場合とについて除去率を測定した。光を照射した場合は、光を照射しなかった場合に比べ、除去率が大幅に改善されており、銀イオンに光を当てることによってかびの除去にも効果があることがわかった。

（表２）は光励起抗菌材（銀イオン）濃度による除去率を示したものである。銀イオン濃度は洗濯物１３の量に応じて変化させる。そこで、洗濯物量０．５ｋｇ、３．５ｋｇ、７ｋｇに対してそれぞれ銀イオン濃度０．０１ｐｐｍ、０．０３ｐｐｍ、０．１ｐｐｍとした。菌を滅菌水に懸濁し、試験布に菌を採取した後に洗濯物１３とともに洗濯機に入れ、洗濯した後に光励起抗菌材（銀イオン）添加水によって光を照射しながら濯ぎ脱水工程を行った後、菌の除去率を測定した。銀イオン濃度が０．０１ｐｐｍと低濃度でも光を照射することによって高い除去率が得られた。

図５は光照射手段１４による光の照射方法を示したものである。光照射手段１４は、図５（ａ）に示すように、少なくとも内槽３の回転中心近傍（内槽３の回転軸と光照射手段１４の光軸がほぼ一致する方向）を照射するよう設定すればよい。この場合、指向角の比較的大きなものを用いることにより、内槽３内部の広い範囲に光を照射して除菌を行う。指向角の大きなＬＥＤ１８を用いた場合、内槽３の回転中心近傍を照射する（光軸Ｘ１）ことにより、回転中心近傍に比較的放射強度の強い領域が形成され、回転中心近傍から略同心円状に放射強度分布が形成される。

内槽３は通常ステンレスなどの金属で構成されており、内槽３表面は光を反射するため、回転中心から距離が離れても紫外線強度が極端に小さくなることはない。また、反射光によってＬＥＤ１８からの直接放射光が当たらない洗濯物１３にも光が到達する機会が増え、除菌が行われる。また、直接放射光が洗濯槽外にもれることがないので、光照射手段１４からの光が有効に活用できるのに加え、紫外線による人体への影響も抑制することができる。

また、光照射手段１４は、図５（ｂ）に示すように内槽３下部を照射するように設定することができる。この場合、指向角の比較的小さなものが望ましい。図５（ａ）のように内槽３内を広い範囲で均一に照射することはできないが、狭い範囲に集中して強い光を照射して除菌を行う。濯ぎ時、洗濯物１３は内槽３の回転およびバッフル１０によって上方に持ち上げられた後、光励起抗菌材添加水に落下するという動作を繰り返す。したがって、洗濯槽４の下部を照射していれば、必ず洗濯物１３は光を照射されることになり、洗濯物１３が除菌される。

また、光照射手段１４は、図５（ｃ）に示すように複数のＬＥＤ１８を用い、洗濯槽４内のそれぞれ異なった場所を照射するように構成してもよい。指向角の小さなＬＥＤ１８を用いて異なった場所を照射することにより、比較的放射強度の大きな照射部分を数箇所形成するとともに、広い範囲で照射するので図５（ａ）の場合と同様の効果を得ることができる。ただし、この場合は洗濯槽４外、すなわち、蓋１２を通して直接放射光が外に漏れないように照射角度などを設定することが望ましい。それによって、洗濯槽４内で除菌のために有効に光を活用することができる。また、特に紫外領域の波長のＬＥＤ１８を用いる場合は、直接放射光が外に漏れない構成とすることにより人体への影響を抑制することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機断面構成図を示すものである。基本的な構成は実施の形態１と同じであるので、異なる点のみ説明する。図６では光照射手段１４を蓋１２の周縁部に設けている。蓋１２の周縁部に設け、内槽３の回転軸と光照射手段１４の光軸をずらすことにより、回転中心に光を集中させることなく、内槽３内を均一に照射することができる。たとえば、有底円筒状の内槽３の底面での光の強度は光軸Ｘ２の到達点は、図５（ａ）Ｘ１の到達点に比べて内槽３底面までの距離が長くなるので強度が弱くなる一方、Ａ２方向では指向角の広がりにより強度は弱くなるものの、内槽３底面までの距離が短くなるため図５（ａ）のＡ１の到達点に比べて強度は強くなる。

また、Ｂ２方向は指向角の広がりにより強度は弱くなるものの、内槽３の壁面での反射成分が増えるため図５（ａ）のＢ１に比べると、内槽３底面での放射強度の低下は抑えられる。したがって、内槽３底面では均一な放射強度が得られる。また、特に外蓋１２ａを光透過性材料で形成した場合は、光照射手段１４を蓋１２周縁部に設けることにより、光照射手段１４と制御手段１５を接続するリード線（図示せず）を人が見えないように配線することができるので、外観を損なうこともない。

図７は内槽３底面での放射強度分布を図５（ａ）の場合と図６の場合で測定した結果であり、図７（ａ）は図５（ａ）の構成の場合、図７（ｂ）は図６の構成の場合の結果を示す。図７（ｂ）は内槽３底面で均一な放射強度分布を示していることがわかる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における洗濯機断面構成図を示すものである。基本的な構成は実施の形態１と同じであるので、異なる点のみ説明する。

複数のＬＥＤ２４、２５を蓋１２の周縁部の異なった場所に設置し、光の照射領域を分割して、それぞれの領域ごとに任意に照射方法を設定することができる。したがって、照射対象との距離を短く設定して、領域ごとに照射対象に集中して光を照射することができる。第１の実施の形態では複数のＬＥＤ１８を直列に設属していたが、図９に示すように並列に接続してもよい。抵抗１９（図９中のＲ１〜Ｒ４）はそれぞれのＬＥＤ１８（図９中のＬ１〜Ｌ４）に対応して設けている。さらに、切り替え手段２６を設けることにより、複数のＬＥＤ１８の照射方法を任意に設定することが可能な構成としている。また、いずれかの光源に不具合が生じ発光できなくなっても、他の光源で発光を継続し、除菌操作を継続することができる。

さらに、並列接続することにより、濯ぎ時と、脱水時で照射方法を変えることも可能である。濯ぎ時、洗濯物１３は内槽３の回転およびバッフル１０によって上方に持ち上げられた後、光励起抗菌材添加水に落下するという撹拌動作を繰り返す。したがって、洗濯槽４の下部を照射していれば、必ず洗濯物１３は光を照射されることになり、洗濯物１３が
除菌される。一方、脱水時は高速で回転するために、遠心力により内槽３内壁に押さえつけられた状態で回転する。したがって、濯ぎ時のよう洗濯槽４下部のみを照射するだけでは照射効率が悪くなる。そこで、脱水時は、ＬＥＤ２４によって洗濯槽４の下部を照射し、脱水時は加えてＬＥＤ２５によって洗濯槽４上部（内槽３上部内面）を照射することによって洗濯物１３に効果的に光を照射して除菌を行うことができる。

また、洗濯物１３の量に応じて、ＬＥＤ２４、２５の照射方法を設定することもできる。実施の形態１において銀イオンの濃度を洗濯物１３の量に応じて変化させることを述べたが、それに応じて光の照射方法も変化させることが可能である。すなわち、洗濯物１３の量が少ないときは洗濯槽４の下部を照射するＬＥＤ２４を点灯し、洗濯物１３が多いときには、ＬＥＤ２４、２５を点灯させることで効率的な除菌が可能となる。もちろん、すべてのＬＥＤを同時に点灯させても何等問題ない。

（実施の形態４）
図１０は本発明の第４の実施の形態における洗濯機の光照射手段の断面の概略図を示すものである。基本的な構成は上述した実施の形態１と同じであるので、異なる点のみ説明する。

図１０において２７はＬＥＤである。通常用いられるＬＥＤは光軸上に放射の最大強度を持ち、角度が光軸から広がるにしたがって強度が小さくなるが、ＬＥＤ２７は図１１に示すように光軸上（角度０°の線上）は放射強度が小さく、角度が光軸から広がるにしたがって強度が強くなる傾向を示す。このようなＬＥＤ２７は図１０に示すようにＬＥＤの先端に凹部を形成したり平滑にしたりすることによって得られる。複数のＬＥＤ１８のうち少なくとも１個をＬＥＤ２７とし、これらを並列に接続することによって、照射方法を任意に設定することができる。

すなわち、実施の形態２で説明したように濯ぎ時は光軸上に最大強度を有するＬＥＤ１８を点灯し、脱水時はＬＥＤ１８とあわせて、光軸上から離れた位置に最大強度を有するＬＥＤ２７を点灯する。また、洗濯物１３の量に応じて照射方法を変化させても良い。すなわち洗濯物１３の量が少ないときは光軸上に最大強度を有するＬＥＤ１８を点灯し、洗濯物１３が多いときにはＬＥＤ１８とあわせて、光軸上から離れた位置に最大強度を有するＬＥＤ２７を点灯する。この場合、ＬＥＤ１８およびＬＥＤ２７は図１０に示すように一つのケース２０内に収納してもよく、また、図８に示すように蓋１２の端周縁部の異なった場所に設置しても良い。

（実施の形態５）
図１２は本発明の第５の実施の形態における洗濯機の光照射手段の断面の概略図を示すものである。基本的な構成は上記実施の形態と同じであるので、異なる点のみ説明する。

図１２において２８は可視光の波長領域を発光するＬＥＤである。除菌効果の大きい紫外光のＬＥＤ１８のうち少なくとも１個をこのＬＥＤ２８に置き換えている。本来はすべて紫外線を発光するＬＥＤ１８を用いるほうが除菌には有効である。しかし、紫外線は人に見えないので、蛍光剤を含んだ洗濯物１３などが洗濯槽４に入っていないと、除菌中であることを認知しにくい。そこで、除菌中に紫外線のＬＥＤ１８を点灯すると同時に可視光ＬＥＤ２８を点灯し、視覚的に除菌中であることを知らせることができる。

図４に示すように、除菌に対しては波長が短いほうが効果が大きい。波長６３０ｎｍ（赤色）でも除菌効果は得られるが、できるだけ除菌効果を損なわないために可視光ＬＥＤ２８としては４６０ｎｍ近傍の波長（青色）のものが好適である。

なお、本実施の形態では光励起抗菌材として銀を選定し、電解槽９内に銀の電極を備え電気分解で水への溶解濃度を調整したが、抗菌作用を有する光励起抗菌材として銀のほかに亜鉛、ニッケル、銅がある。これらを除菌・抗菌したい微生物の対象に応じて使い分けることで最適な除菌・抗菌効果を期待できる。例えば、カビに対しては、亜鉛、藻類については銅、ニッケルが効果的である。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、洗濯物１３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洗濯機、食器洗浄器、エアコン、空気清浄機、冷蔵庫などの家電製品へも適用できる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の概略断面図 同洗濯機の電解槽の斜視図 同洗濯機の光照射手段の概略断面図 同洗濯機の除菌効果を示す特性図 （ａ）同洗濯機の光照射方法を示す概略断面図（ｂ）同洗濯機の他の光照射方法を示す概略断面図（ｃ）同洗濯機の他の光照射方法を示す概略断面図 本発明の実施の形態２における洗濯機の光照射方法を示す概略断面図 （ａ）本発明の実施の形態１における洗濯機の光照射手段の特性図（ｂ）本発明の実施の形態２における洗濯機の光照射手段の特性図 本発明の実施の形態３における洗濯機の光照射方法を示す概略断面図 同洗濯機の光照射手段の構成図 本発明の実施の形態４における洗濯機の光照射手段の概略断面図 同洗濯機の光照射手段の特性図 本発明の実施の形態５における洗濯機の光照射手段の概略断面図 従来の洗濯機の概略断面図

１ 洗濯機
２ 外槽
３ 内槽
４ 洗濯槽
１２ 蓋
１２ａ 外蓋
１２ｂ 内蓋
１３ 洗濯物
１４ 光照射手段
１８、２４、２５、２７、２８ ＬＥＤ

Claims (10)

1. 洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯物の出し入れするための開口部を開閉し、前記洗濯槽に対向する内蓋および外蓋を有する外蓋と、光励起作用を有する光励起抗菌材を溶出させて水に添加した光励起抗菌材添加水を前記洗濯槽に供給する光励起抗菌材発生手段と、前記外蓋と前記内蓋との間に設けられ少なくとも洗濯の濯ぎ脱水工程において前記洗濯槽に供給された前記光励起抗菌材添加水および前記光励起抗菌材添加水を含浸した洗濯物に紫外光から可視光の波長の光を照射する光照射手段とを有する洗濯機。
2. 蓋は、洗濯槽に対向した内蓋と外郭を形成する外蓋からなり、光照射手段は前記内蓋と外蓋の間に設定された請求項１記載の洗濯機。
3. 内蓋は紫外線透過材料からなる請求項２記載の洗濯機。
4. 光照射手段は、内槽の回転軸の延長線上近傍に設けた請求項２または３記載の洗濯機。
5. 光照射手段は、蓋の周縁部に設けられた請求項２または３記載の洗濯機。
6. 光照射手段は、複数の光源を有し、蓋周縁部の異なった場所に設けられた請求項２または３記載の洗濯機。
7. 光照射手段から放射される光は少なくとも内槽の回転中心近傍または内槽下部に照射される請求項２から６のいずれか１項に記載の洗濯機。
8. 光照射手段の光源はＬＥＤである請求項１〜７のいずれか１項に記載の洗濯機。
9. 光照射手段の光源であるＬＥＤの少なくとも１つのＬＥＤは、指向角の外縁部に強い放射強度を有する請求項８記載の洗濯機。
10. 光照射手段の光源であるＬＥＤは、波長の異なるＬＥＤを組み合わせた構成である請求項８または９記載の洗濯機。