JP7365283B2

JP7365283B2 - 洗濯装置

Info

Publication number: JP7365283B2
Application number: JP2020056372A
Authority: JP
Inventors: 孝士橘
Original assignee: Nihon Trim Co Ltd
Current assignee: Nihon Trim Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2023-10-19
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2021153787A

Description

本発明は、洗浄効果を高めうる洗濯装置に関する。

近年、水を電気分解して得られる水素水（アルカリ性水）を、洗濯用の水として用いることが提案されている。この水素水は、衣服の汚れである皮脂などの油汚れを膨潤して乳化分解させる効果を有する。そのため、洗浄効果を高めるとともに、洗剤の使用量の削減を図ることが可能になる。また水素水中に含まれる水素ガスの気泡が、分解された汚れに付着して浮き上がらせる所謂ローリングアップ効果を発揮し、洗浄効果をさらに向上させうる。

しかし、水を電気分解して得られた水素水には、電解用電極に析出するカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの物質の一部が混在する。そのため、このような水素水を洗濯用の水として使用した場合、前記物質が、汚れの乳化分解を阻害し、洗浄効果が十分に発揮されないという問題がある。

そこで、下記の特許文献１には、水を電気分解することで得られるアルカリ性の軟水を、洗濯用水として洗濯槽に供給する洗濯機が提案されている。

具体的には、前記提案の洗濯機は、洗濯槽に水を供給する給水路と、前記給水路にナトリウム型陽イオン交換樹脂を充填した軟水化手段と、少なくとも一対の電極を有し内部を隔膜で分離形成した電解槽とを有する。この洗濯槽では、前記軟水化手段により、水中のカルシウムおよびマグネシウム等の硬度成分をナトリウムにイオン交換し、硬度成分を除去して軟水化した水を、電解槽により電気分解している。そのため、生成されるアルカリ性水に、カルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの物質が混在するのを抑制でき、洗浄能力の低下を抑えうる。

特開２００６－４３１０１号公報

しかし、上記提案の洗濯機は、軟水化手段を必要とするため、コストの上昇やメンテナンス性の低下を招く。また、アルカリ性水の水素濃度は、洗濯中の水流などにより徐々に減じる傾向にある。しかし、上記提案の洗濯機では、生成したアルカリ性水を洗濯槽に供給するため、洗濯中に低下する水素濃度を補うことができず、洗浄効果において、さらなる改善が望まれる。

そこで発明は、コストの上昇やメンテナンス性の低下を抑えるとともに、洗濯中の水素濃度の低下を補うことが可能であり、洗浄効果の向上に貢献しうる洗濯装置を提供することを課題としている。

本発明は、洗濯槽と、水を電気分解して水素ガスと酸素ガスとを発生させる電解槽を有する電解手段と、給水源からの水を、洗濯用水として前記洗濯槽内に送る第１流路と、前記給水源からの水を、電気分解用水として前記電解槽内に送る第２流路と、前記電解槽で発生する前記水素ガスを、前記洗濯槽の前記洗濯用水中に放出させる水素ガス放出口を有する第３流路とを含む。

本発明に係る洗濯装置において、前記第３流路は、前記洗濯槽内の前記洗濯用水が、前記電解槽の側に逆流するのを阻止する一方弁を具えるのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記電解槽で発生する前記酸素ガスを、前記洗濯槽の前記洗濯用水中に放出させる酸素ガス放出口を有する第４流路をさらに含むのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記第４流路は、前記洗濯槽内の前記洗濯用水が、前記電解槽の側に逆流するのを阻止する一方弁を具えるのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記洗濯槽は、外槽部と、前記外槽部内で回転可能に支持される内槽部とを有し、前記外槽部と前記内槽部との間で洗濯用水が通り抜け可能であるのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記水素ガス放出口は、前記外槽部と前記内槽部との間で開口する前記水素ガス放出口は、前記外槽部と前記内槽部との間で開口するのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記酸素ガス放出口は、前記外槽部と前記内槽部との間で開口するのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記酸素ガス放出口には、前記洗濯用水の上面を越えて上方にのび、前記酸素ガスを前記洗濯槽外に排出する排出管が配されるのが好ましい。

本発明に係る洗濯装置において、前記電解手段は、洗濯中にも電気分解し、前記水素ガスを、洗濯中の前記洗濯用水中に放出させうるのが好ましい。

本発明の洗濯装置では、電解槽で発生する水素ガスを、第３流路の水素ガス放出口から洗濯槽の洗濯用水中に放出させることにより、水素ガスが洗濯用水に溶解する。これにより、水素水を洗濯槽内で直接に生成しうる。

すなわち、従来のような、電気分解によって生成された水素水（アルカリ性）を、洗濯槽に供給するものと相違するため、カルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの物質が、洗濯用水に混在するのを抑制しうる。そのため、前記物質に起因する洗浄能力の低下を抑えうる。またイオン交換樹脂を用いた軟水化手段が不要となるため、コストの上昇やメンテナンス性の低下を抑えうる。

しかも、水素ガスを供給するため、洗濯中における水素濃度の低下を抑えることができ、洗浄効果の維持、或いはさらなる向上を図りうる。

本発明の洗濯装置の一実施形態を概念的に示す模式図である。洗濯装置の主要部を拡大して示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示されるように、本実施形態の洗濯装置１は、洗濯槽２と、電解手段３と、第１流路４と、第２流路５と、第３流路６とを含んで構成される。

洗濯槽２は、洗濯用水Ｗ１を溜める上開口の水槽であって、筺体８の内部に配される。洗濯用水Ｗ１には、洗剤や柔軟剤などの薬剤を適宜加えることができる。なお洗濯用水Ｗ１は、薬剤が加えられない濯ぎ用の水であっても良い。

洗濯槽２の内部には、洗濯用水Ｗ１を撹拌させて洗濯や濯ぎを行うための撹拌羽根９が回転可能に配される。この撹拌羽根９は、洗濯槽２の底部から突出している。撹拌羽根９は、例えば、筺体８或いはそのフレーム等に支持されるモータＭにより、回転駆動される。

本例では、洗濯槽２は、外槽部２ｏと、この外槽部２ｏ内に配される内槽部２ｉとを有し、この内槽部２ｉ内に洗濯物が投入される。内槽部２ｉは、洗濯物を脱水する脱水槽であり、その軸心周りで回転可能に支持される。洗濯槽２では、外槽部２ｏと内槽部２ｉとの間で洗濯用水Ｗ１が通り抜け可能であり、この通り抜けのための複数の貫通孔１７が、内槽部２ｉの周壁部に形成されている。撹拌羽根９は、内槽部２ｉの内部に配され、内槽部２ｉとは独立して回転駆動される。

外槽部２ｏには、洗濯用水Ｗ１を機外に排出するための排水流路１０が接続されている。この排水流路１０には、洗濯用水Ｗ１を排出する際に開弁する排水弁１１が設けられている。

図示されないが、筺体８には、外槽部２ｏ及び内槽部２ｉをそれぞれ開閉する蓋体、洗濯装置１の操作や表示を行うための操作パネル、洗濯槽２内に洗剤や柔軟剤などの薬剤を投入するための投入部などを適宜設けることができる。

第１流路４は、給水源１２からの水を、洗濯用水Ｗ１として洗濯槽２内に送給する。給水源１２として、本例では、水道の水詮（例えば蛇口）が挙げられる。なお井戸水や地下水などを供給する給水管等の水詮であっても良く、また水道或いは給水管自体であっても良い。

次に、電解手段３は、水を電気分解して水素ガスと酸素ガスとを発生させる電解槽１５を有する。

図２に拡大して示されるように、電解槽１５内には、第１、第２の電極２１、２２が互いに対向して配されるとともに、第１、第２の電極２１、２２間には隔膜２３が配される。この隔膜２３は、電解槽１５内の電解室１６を、電極２１側の第１の極室１６Ａと電極２２側の第２の極室１６Ｂとに区分する。

第１、第２の極室１６Ａ、１６Ｂには、それぞれ、給水源１２からの水が電気分解用水Ｗ２として第２流路５を介して送給される。そして第１、第２の電極２１、２２間に直流電圧が印加されることにより。電解室１６内で水の電気分解が生じる。隔膜２３は、電気分解で生じたイオンを通過でき、これにより、陰極側の例えば第１の極室１６Ａから水素ガスが発生し、陽極側の例えば第２の極室１６Ｂから酸素ガスが発生する。隔膜２３に代えて固体高分子電解質膜を用いることもできる。固体高分子電解質膜には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料からなる固体高分子材料が用いられる。このような固体高分子電解質膜を用いることにより、極室１６Ａ、１６Ｂ内の水が中性に保たれる。

ここで、本実施形態の洗濯装置１では、水が電気分解されている間、電解槽１５への電気分解用水Ｗ２の供給は停止されている。これにより、電気分解は、電解室１６内に貯留されている水に対して行われ、電解槽１５からは、水素ガス及び酸素ガスのみが取り出され、水素水及び酸性水は取り出されない。

本例では、給水源１２からのびる一つの共通流路１３が、二つに分岐されており、その分岐流路の一方、他方が第１流路４及び第２流路５を構成する。従って、洗濯用水Ｗ１及び電気分解用水Ｗ２は、給水源１２からの水が分岐したものである。本例では、共通流路１３には、給水源１２からの水を洗濯槽２及び電解槽１５に送給する際にのみ開弁する開閉弁１４が設けられている。

第２流路５は、第１の極室１６Ａに通じる分岐流路部５Ａと、第２の極室１６Ｂに通じる分岐流路部５Ｂとを含む。本例の第２流路５は、前記分岐流路部５Ａ、５Ｂに加え、排水流路１０に通じる接続流路部２４をさらに含む。接続流路部２４には、洗濯が終了し電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２を排出する際に開弁する排水弁２５が設けられている。

第２流路５は、分岐流路部５Ａ、５Ｂよりも上流側に、一方弁２６を具える。この一方弁２６は、電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２が、上流側（給水源１２の側）に逆流するのを防止する。これにより、前記逆流によって電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２の貯留量が減じられるのを防止できる。本例では、電解槽１５には、電解室１６の水位低下をさらに抑制するための副貯水部２７が付設される。ここで、電解槽１５では、電気分解にともない電気分解用水Ｗ２の貯留量が次第に低下し、電極２１、２２の一部が露出することで電解効率が低下する恐れを有する。これに対し、副貯水部２７は、電解槽１５における電気分解用水Ｗ２の貯留量を増やし、電解効率の低下を防止しうる。この副貯水部２７は、電解室１６の上部に連設されるのが好ましい。

排水流路１０に設けられる前記排水弁１１は、排水流路１０と接続流路部２４との合流点よりも上流側に設けることが好ましい。これにより、洗濯用水Ｗ１の排出とは独立して、電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２を排出しうる。また排水弁２５により、洗濯槽２から排出された洗濯用水Ｗ１が電解槽１５側に逆流するのを防止しうる。

第３流路６は、電解槽１５で発生する水素ガスを、洗濯槽２の洗濯用水Ｗ１中に放出させる水素ガス放出口３０を有する。即ち、第３流路６は、電解槽１５（本例では極室１６Ａ）から水素ガス放出口３０まで延びる。

水素ガス放出口３０から放出される水素ガスは、洗濯槽２内の洗濯用水Ｗ１に溶解して、洗濯用水Ｗ１を水素水として機能させうる。これにより、皮脂などの汚れを乳化分解させる効果を発揮でき、洗剤と協働して洗浄効果を高めうる。また洗剤の使用量の削減を図ることが可能になる。溶解度を高めるために、撹拌羽根９による洗濯用水Ｗ１の撹拌が有効に機能しうる。

さらに本実施形態では、洗濯用水Ｗ１に混在する水素ガスの気泡（バルブ）が、ローリングアップ効果を発揮し、洗浄効果をさらに高めうる。特に、水素ガス自体が洗濯用水Ｗ１中に放出されるため、洗濯用水Ｗ１中の水素ガスの気泡量が多くなり、より高いローリングアップ効果が発揮される。また、濯ぎ中の洗濯用水Ｗ１に水素ガスの気泡が混在されることにより、洗濯物の汚れがより一層除去される。

また従来のような、電気分解によって生成された水素水を、洗濯槽に供給するものと相違するため、カルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの物質が、洗濯用水に混在するのを抑制しうる。そのため、前記物質に起因する洗浄能力の低下を抑えうる。またイオン交換樹脂を用いた軟水化手段が不要となるため、コストの上昇やメンテナンス性の低下を抑えうる。

また水素ガス自体を供給するため、洗濯中に水素濃度が低下するのを抑えることができ、洗浄効果の維持を図ることが可能になる。また洗濯物の汚れの状態に応じて水素濃度を調整することも可能となる。

洗浄効果をさらに高めるために、水素ガス放出口３０に、水素ガスをファインバブル（マイクロバブル、ナノバブルを含む。）化させて洗濯用水Ｗ１に放出するファインバブル発生ノズル（図示省略）を設けることが好ましい。このようなファインバブルは、水素濃度を高める。また繊維間や繊維と汚れとの間にバブルが入りやすくなり、汚れを繊維から分離させる効果を高める。

水素ガス放出口３０は、外槽部２ｏと内槽部２ｉとの間で開口するのが好ましい。これにより、水素ガス放出口３０と洗濯物との接触が防がれ、水素ガス放出口３０が洗濯物と接触することによる損傷、及び水素ガスがバブル化することへの洗濯物による悪影響が抑制される。

第３流路６には、洗濯槽２内の洗濯用水Ｗ１が、電解槽１５の側に逆流するのを阻止する一方弁３１を具える。これにより、汚れ成分を含む洗濯用水Ｗ１による極室１６Ａ、特に電極２１及び隔膜２３の汚損が防止される。極室１６Ａでの水素ガスの発生に伴い、一方弁３１の両側で生ずる圧力差が大きくなると、水素ガスは一方弁３１を通過して洗濯槽２へと移動する。従って、ポンプ等の送出手段を用いることなく、極室１６Ａで発生した水素ガスを洗濯槽２に送出することが可能となる。

また洗濯装置１は、第４流路７をさらに含む。この第４流路７は、電解槽１５で発生する酸素ガスを、機外に排気する。本例では、第４流路７は、酸素ガスを洗濯槽２の洗濯用水Ｗ１中に放出させる酸素ガス放出口３２を有する。即ち、第４流路７は、電解槽１５（本例では極室１６Ｂ）から酸素ガス放出口３２まで延びる。

このように、酸素ガスを洗濯用水Ｗ１中に放出させることにより、洗濯装置１の内部、例えばモータ、配管、筺体８の内面などが酸化して早期に腐食劣化するのを抑制しうる。

酸素ガス放出口３２は、外槽部２ｏと内槽部２ｉとの間で開口するのが好ましい。これにより、酸素ガス放出口３２が洗濯物と接触することによる損傷が抑制される。

また酸素ガス放出口３２には、洗濯用水Ｗ１の上面を越えて上方にのび、酸素ガスを洗濯槽２の外に排出する排気管３３が配される。

この排気管３３は、酸素ガス放出口３２から放出された酸素ガスが、水素水の効果を低下させるのを最小限に抑える。即ち、酸素ガスを溶解させた洗濯用水Ｗ１を、排気管３３の内側に閉じ込め、排気管３３の外側に拡散することによる洗浄効果の低下を抑制させる。なお排気管３３の排気口３３Ａは、機外、例えば筺体８の外側で開口させるのが、装置内部の腐食劣化を抑える上で好ましい。

第４流路７にも、洗濯槽２内の洗濯用水Ｗ１が、電解槽１５の側に逆流するのを阻止する一方弁３４が配される。これにより、汚れ成分を含む洗濯用水Ｗ１による極室１６Ｂ、特に電極２２及び隔膜２３の汚損が防止される。また、一方弁３４によって、ポンプ等の送出手段を用いることなく、極室１６Ｂで発生した酸素ガスを洗濯装置１外に送出可能となる。

本例の電解手段３には、洗濯が終了して電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２を排出する際に、電解槽１５内に外気を供給する吸気管３５、３６を具える。吸気管３５、３６は、本例では、第３流路６及び第４流路７を介して極室１６Ａ、１６Ｂに接続される場合が示される。しかし、第３流路６及び第４流路７を介することなく極室１６Ａ、１６Ｂに直接接続されても良い。

この吸気管３５、３６には、極室１６Ａ、１６Ｂからの水素ガス及び酸素ガスが、吸気管３５、３６を通って排気されるのを防止する一方弁３７がそれぞれ配される。

本実施形態の洗濯装置１では、洗濯の開始に際し、開閉弁１４を開く。これにより、洗濯槽２内には、洗濯用水Ｗ１が給水源１２から第１流路４を介して供給される。これと同時に、電解槽１５には、電気分解用水Ｗ２が給水源１２から第２流路５を介して供給される。

本例では、電解槽１５に電気分解用水Ｗ２が満たされた後、電気分解用水Ｗ２は、第３流路６及び第４流路７を通って洗濯槽２に洗濯用水Ｗ１として送られる。

そして、洗濯槽２に洗濯用水Ｗ１が満たされると、開閉弁１４が閉じられ、給水源１２からの水の供給が止められる。

本例の電解手段３では、電極２１、２２が露出しないレベルまで電解槽１５に電気分解用水Ｗ２が溜まれば、電気分解が開始される。これにより、水素水の生成時間を短縮しうる。電極２１、２２が露出しないレベルとは、例えば、電極２１、２２の全体が電気分解用水Ｗ２に浸かるレベルであり、本例では、水位センサ（図示省略）によって検出される。

また電解槽１５から発生する水素ガスは、第３流路６を通って洗濯槽２の洗濯用水Ｗ１中に放出される。水素ガスは、洗濯用水Ｗ１に溶解し、洗濯用水Ｗ１を水素水として機能させ、洗浄効果を発揮しうる。

また電解槽１５から発生する酸素ガスは、第４流路７及び排気管３３を通って洗濯装置１外に放出される。

なお電解手段３による電気分解は洗濯中にも行われ、水素ガスを、洗濯中の洗濯用水Ｗ１中に放出させうる。これにより、洗濯中に水素濃度が低下するのを抑えることができ、洗浄効果の維持を図ることが可能になる。また洗濯物の汚れの状態に応じて水素濃度を調整することも可能となる。

洗濯終了後、電解手段３による電気分解は停止される。その後、排水流路１０の排水弁１１及び接続流路部２４の排水弁２５が開弁することで、洗濯槽２内の洗濯用水Ｗ１及び電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２が、機外に排出される。

このとき、一方弁３７を通って吸気管３５、３６から、外気が極室１６Ａ、１６Ｂに供給されるため、電解槽１５内の電気分解用水Ｗ２の排水を円滑に行うことが可能になる。なお第３流路６及び第４流路７の一方弁３１、３４は、排水の際にも、洗濯槽２内の洗濯用水Ｗ１が電解槽１５に逆流するのを防止し、電解槽１５内の汚染を防止する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。すなわち、本発明は、洗濯槽２と、水を電気分解して水素ガスと酸素ガスとを発生させる電解槽１５を有する電解手段と、給水源１２からの水を、洗濯用水Ｗ１として洗濯槽２内に送る第１流路４と、給水源１２からの水を、電気分解用水Ｗ２として電解槽１５内に送る第２流路５と、電解槽１５で発生する水素ガスを、洗濯槽２の洗濯用水Ｗ１中に放出させる水素ガス放出口３０を有する第３流路６とを含んでいればよい。

１洗濯装置
２洗濯槽
２ｉ内槽部
２ｏ外槽部
３電解手段
４第１流路
５第２流路
６第３流路
７第４流路
１２給水源
１５電解槽
３０水素ガス放出口
３１一方弁
３２酸素ガス放出口
３３排気管
３４一方弁
Ｗ１洗濯用水
Ｗ２電気分解用水

Claims

洗濯槽と、
水を電気分解して水素ガスと酸素ガスとを発生させる電解槽を有する電解手段と、
給水源からの水を、洗濯用水として前記洗濯槽内に送る第１流路と、
前記給水源からの水を、電気分解用水として前記電解槽内に送る第２流路と、
前記電解槽で発生する前記水素ガスを、前記洗濯槽の前記洗濯用水中に放出させる水素ガス放出口を有する第３流路とを含み、
前記電解槽で発生する前記酸素ガスを、前記洗濯槽の前記洗濯用水中に放出させる酸素ガス放出口を有する第４流路をさらに含み、
前記酸素ガス放出口は、前記洗濯用水の上面を越えて上方にのび、前記酸素ガスを前記洗濯槽外に排出する排気管内に位置する、洗濯装置。
前記第３流路は、前記洗濯槽内の前記洗濯用水が、前記電解槽の側に逆流するのを阻止する一方弁を具える、請求項１記載の洗濯装置。
前記排気管は、前記酸素ガスを前記洗濯装置外に排出するようのびている、請求項１又は２記載の洗濯装置。
前記第４流路は、前記洗濯槽内の前記洗濯用水が、前記電解槽の側に逆流するのを阻止する一方弁を具える、請求項３記載の洗濯装置。
前記洗濯槽は、外槽部と、前記外槽部内で回転可能に支持される内槽部とを有し、前記外槽部と前記内槽部との間で前記洗濯用水が通り抜け可能である、請求項３又は４記載の洗濯装置。
前記水素ガス放出口は、前記外槽部と前記内槽部との間で開口する、請求項５記載の洗濯装置。
前記酸素ガス放出口は、前記外槽部と前記内槽部との間で開口する、請求項５又は６記載の洗濯装置。
前記洗濯装置は、前記洗濯槽を内部に配する筺体を含み、
前記排気管は、前記酸素ガスを前記筺体外に排出するようのびている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の洗濯装置。
前記電解手段は、洗濯中にも電気分解し、前記水素ガスを、洗濯中の前記洗濯用水中に放出させうる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の洗濯装置。