JP7422648B2

JP7422648B2 - 衣類処理装置

Info

Publication number: JP7422648B2
Application number: JP2020199469A
Authority: JP
Inventors: 真司上野; 幸太郎高橋; 将矢野; 康之上甲
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2024-01-26
Anticipated expiration: 2040-12-01
Also published as: WO2022118511A1; JP2022087500A; CN116348642A

Description

本発明は，衣類処理装置に関する。

洗濯機などの衣類処理装置において、内部の衣類に対して紫外線を照射して衣類の除菌を行う技術が知られている。また、紫外線を照射する光源が、衣類処理装置の扉に設置される技術もある。例えば、特許文献１には、「外箱に接続された一つの構造部品としての外扉に光源部材が取付けられている」（特許文献１の段落００４０）、「内扉には、外部から衣類の状態を視認することができるように、また光が通過するようにドアガラスが設けられている」（特許文献１の段落００３７）、と記載されている。

特開２００８－２９５６０号公報

特許文献１では、ドアガラスの種類や紫外線の波長域について明示がされていない。しかし、ホウケイ酸ガラスなどの一般的なガラスは、除菌効果の高い深紫外線の透過率が極めて低く、特許文献１に記載の技術では、高い除菌効果を得ることは難しい。

本発明の目的は、衣類に付着した細菌やウイルスを除菌あるいは消毒する効果を高めた衣類処理装置を提供することにある。

前述の目的を達成するため、本発明は、前側に開口部を有する外枠と、前記外枠に取り付けられて開閉可能な扉と、前記扉に設けられて後側に紫外線を照射する紫外線照射部と、
を備えた衣類処理装置において、前記紫外線照射部は、紫外線を発生させる光源と、前記光源の後側に位置して前記光源を保護する保護カバーと、を有し、前記保護カバーを、石英ガラスまたは紫外線透過性樹脂で形成した。

本発明によれば、衣類に付着した細菌やウイルスを除菌あるいは消毒する効果を高めた衣類処理装置を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。

実施形態に係る衣類乾燥機の正面図。図１のＡ－Ａ矢視断面図。実施形態に係る衣類乾燥機の扉を開けた状態を示す斜視図。実施形態に係る紫外線照射部の正面図。図４のＢ－Ｂ断面斜視図。衣類が下にある状態を示す前方視断面図。衣類がリフターにより持ち上げられた状態を示す前方視断面図。衣類が重力によって自由落下を始める直前の状態を示す前方視断面図。ドラムが１回転するときの衣類の軌跡を示す前方視断面図である。ドラムの回転方向と衣類の軌跡を示す図。紫外線照射部が１個の場合の配置を示す図。紫外線照射部が２個の場合の配置を示す図。紫外線照射部が３個の場合の配置を示す図。紫外線照射部が４個の場合の配置を示す図。紫外線照射部が５個の場合の配置を示す図。紫外線照射部を３個設ける場合における紫外線の照射領域を示す前方視断面図。紫外線照射部を３個設ける場合における紫外線の照射領域を示す側方視断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を用意にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

＜衣類乾燥機の構成＞
まず、衣類乾燥機１の構成について、図１～図３を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る衣類乾燥機１の正面図であり、図２は、図１のＡ－Ａ矢視断面図であり、図３は、本実施形態に係る衣類乾燥機１の扉３を開けた状態を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る衣類乾燥機１の筐体である外枠２の前側は、中央の開口部にヒンジ式で開閉する扉３が取り付けられ、下部には乾燥運転の設定などを行う操作部４が設けられている。

また、外枠２の内部には、図２に示すように、衣類を出し入れする前側の開口部と、後側の底面部と、を備えた有底状のドラム５（衣類収容槽）が配置されている。このドラム５は、乾燥室を構成し、駆動部の動力がベルトによって伝えられることで回転軸６を中心として回転可能となっている。さらに、ドラム５の内面には軸方向（前後方向）に延びるリフター７が設けられており、ドラム５の回転に伴って衣類を持ち上げる役割を果たしている。リフター７で持ち上げられた衣類は、重力で落下することになるが、このように衣類に動きを与えることで、ドラム５内で衣類が広がり乾燥し易くなっている。

さらに、外枠２内の前側には、図示しないが、乾燥用空気を加熱するためのヒータと、温風の吹き出し口が設けられており、ドラム５内へ前方から温風が吹き付けられるようになっている。一方、外枠２内の後側には、糸くずを捕集するフィルタ８と、その更に後側にある排気口と、排気口から排気された乾燥用空気を外気によって冷却させる熱交換機能を備えた熱交換ファン９と、が設けられている。そして、ドラム５から排気された乾燥用空気は、熱交換ファン９によって除湿されかつ循環風路（図示せず）に送られ、ドラム５の前方にあるヒータを通って吹き出し口から再びドラム５内へ流入する。

ここで、ドラム５の開口部を開閉する扉３の内面には、図３に示すように、紫外線照射部１０が複数（図３では３つ）取り付けられている。扉３は、意匠面を形成する樹脂製のパネル体１１と、パネル体１１の後側に固定され複数（図３では３つ）の開口を有する枠体１２と、を備えており、これらの開口に紫外線照射部１０が設けられる。このように、枠体１２の開口に紫外線照射部１０が設けられているので、紫外線照射部１０がドラム５内に向けて出張り難くなり、衣類の引っ掛かりを抑制することが可能となっている。また、紫外線照射部１０が扉３の後側（裏面）に設けられ、紫外線は後方へ向けて照射されるため、運転中に使用者が扉を開けた際に光源が万一ＯＦＦしなかった場合にも、使用者に紫外線が直接照射されるのが防止でき、安全性が高められている。

＜紫外線照射部の構成＞
次に、紫外線照射部１０の構成について、図４および図５を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る紫外線照射部１０の正面図であり、図５は、図４のＢ－Ｂ断面斜視図である。

図４に示すように、紫外線照射部１０は、紫外線を発生させる光源１３と、光源１３の後側（ドラム５側）に位置して光源１３を保護する保護カバー１４と、を備えている。光源１３は、主波長が２２０～２８０ｎｍとなる紫外線を照射するＬＥＤ等であり、このような深紫外線がドラム５内の衣類に照射されることで、衣類に付着している細菌やウイルスが除菌あるいは消毒される。保護カバー１４は、衣類が光源１３に接触したり、水分や埃が光源１３に侵入したりして、光源１３が損傷するのを防ぐカバーであり、後述のパッキン１５を介して枠体１２に取り付けられる。

保護カバー１４は、このような深紫外線を透過させる材料により形成されており、その材料としては、石英ガラスまたは紫外線透過性樹脂が採用される。仮に、保護カバー１４をホウケイ酸ガラス等の一般的なガラスで形成すると、深紫外線の透過率が極めて低いため、十分な除菌効果等が得られない。また、保護カバー１４をアクリルなどの樹脂で形成しても、深紫外線の透過率が３０％以下であるため、同様に十分な除菌効果等が得られない。しかし、本実施形態では、保護カバー１４が石英ガラスまたは紫外線透過性樹脂で形成されているので、深紫外線であっても透過率が高く、除菌効果等の低下が抑制できる。また、本実施形態は、光源１３の後方の必要箇所のみに保護カバー１４を設ける構成であるため、扉３の主要部品を保護カバー１４と同様の材料で構成する場合と比べ、低コストで実現できる。

なお、紫外線透過性樹脂は、主波長が２２０～２８０ｎｍの紫外線の透過率が５０％以上となる樹脂であれば良く、例えばポリエチレン系の樹脂が考えられる。このような紫外線透過性樹脂は、石英ガラスと比較すると紫外線の透過率が低いものの、一般的なガラスやアクリルなどの樹脂よりは透過率が格段に高く、石英ガラスよりはコスト面で優位である。

また、本実施形態の紫外線照射部１０は、図５に示すように、光源１３を支持する基板１６と、基板１６を収納する基板ケース１７と、保護カバー１４の縁部に取り付けられるパッキン１５と、をさらに備えている。なお、図５では、パネル体１１の図示は省略されている。パッキン１５は、枠体１２の開口の縁部と、基板ケース１７の縁部と、によって前後方向から押圧されることで、保護カバー１４と基板ケース１７とで囲まれる空間の水密性が高められ、衣類などに含まれる水分が基板１６に付着するのが抑制される。なお、パッキン１５を前後方向に押圧する力は、基板ケース１７を枠体１２に対して固定するネジ１８を締め付けることで得ることができる。

さらに、本実施形態の紫外線照射部１０のメンテナンスを行う際には、まず、パネル体１１を枠体１２から取り外す。次に、基板ケース１７を枠体１２に対して固定するネジ１８を緩めることで、枠体１２の前側から基板ケース１７を取り外すことが可能となる。その後、枠体１２から基板ケース１７を取り外し、基板ケース１７内の光源１３や基板１６の交換などの作業を行う。このように、本実施形態の紫外線照射部１０は、扉３を閉めた状態でも前方から光源１３や基板１６の交換などが可能であるため、メンテナンス性が高い利点がある。

なお、枠体１２は金属製にすることが望ましい。または枠体１２を樹脂製とし、枠体１２の後側を金属製のカバー(図示せず)で覆っても良い。その理由は２つある。一つ目は、紫外線照射部１０から照射された紫外線の一部が金属製のドラム５に当たって跳ね返ってきても、ドラム５の開口部の前方に金属製の枠体１２があると、紫外線を再びドラム５内へ向けて反射させることが可能となるためである。同様の理由で、基板１６上のうちパターンが形成されていない部分に高反射率の塗装を施しても良い。二つ目は、ドラム５内の衣類が自然発火等で燃えた場合でも、ドラム５の開口部の前方に金属製の枠体１２があると、発火した衣類はドラム５と枠体１２からなる金属製の空間に閉じ込められ、機外への延焼を防止することが可能となるためである。

ここで、紫外線照射部１０、具体的には保護カバー１４の大きさについて、説明する。光源１３は、その種類によって、照射角度θｖが決まっており、もともと紫外線が届かない領域にまで保護カバー１４を広げると、保護カバー１４の材料コストが増加してしまう。一方、保護カバー１４が小さ過ぎると、光源１３から照射された紫外線の一部が枠体１２によって阻害されてしまう。このため、保護カバー１４の大きさ（特に上下寸法および左右寸法）は、光源１３の照射角度θｖに対応したものとするのが望ましい。なお、保護カバー１４の形状については、図４に示す正方形に限らず、円形であっても良い。

＜紫外線照射部の配置＞
次に、紫外線照射部１０の配置について、図６～図１０を用いて説明する。図６Ａ～図６Ｃは、ドラム５の回転に伴う衣類の動きを示す前方視断面図であり、図６Ａは、衣類が下にある状態、図６Ｂは、衣類がリフター７により持ち上げられた状態、図６Ｃは、衣類が重力によって自由落下を始める直前の状態、をそれぞれ示している。また、図７は、ドラム５が１回転するときの衣類の軌跡（破線矢印）を示す前方視断面図である。

光源１３からの照射角度θｖには、前述の通り限界があるため、本実施形態では、複数の紫外線照射部１０が扉３の後側に設けられる。しかし、紫外線照射部１０を多数設けると、コスト増の要因となるため、除菌効果等を考慮して適切な場所に紫外線照射部１０を設けるのが望ましい。

まず、ドラム５内の衣類の動きに着目すると、図７を参照すれば分かる通り、衣類の位置としては、衣類が持ち上がる側に存在することが多い。これは、リフター７によって持ち上げられた衣類が最上部付近から自由落下して回転軸６寄りを通る軌跡となるだけでなく、リフター７に乗り切らずに途中で転がる衣類もあることから、持ち上がる側に衣類が相対的に集まるためである。そこで、本実施形態では、衣類が持ち上がる側にある紫外線照射部１０の個数を、その反対側よりも多くしている。なお、衣類が持ち上がる側は、ドラム５の回転方向によって異なるが、図６および図７のように正面から見て反時計回りにドラム５が回転する場合、ドラム５の回転軸を中心とした平面視で第４象限および第１象限であり、時計回りにドラム５が回転する場合、第３象限および第２象限である。

図８Ａは、正面から見た場合のドラム５の回転方向と衣類の軌跡（破線矢印）を示す図であり、図８Ｂ～図８Ｆは、紫外線照射部１０の個数に応じた適切な配置を示す図である。まず、図８Ｂに示すように、紫外線照射部１０を１個だけ設ける場合は、第４象限の原点近くにある、衣類軌跡の重心に相当する位置の近傍に配置する。このように、回転中心を通る水平方向のｘ軸に関して原点から＋ｘにずれた位置に紫外線照射部１０を配置することにより、多くの衣類に効果的に紫外線を照射させることができる。さらに、回転中心を通る鉛直方向のｙ軸に関しても原点から－ｙにずれた位置とし、ｙ軸方向のずれはｘ軸方向のずれよりも小さくすることで、紫外線照射部１０からの照射中心を衣類軌跡の重心近傍に位置させることが可能である。

次に、図８Ｃに示すように、紫外線照射部１０を２個設ける場合は、１個目を第４象限、２個目を第１象限に配置する。具体的には、１個目を原点から＋ｘおよび－ｙずれた位置とし、２個目を原点から＋ｘおよび＋ｙずれた位置とする。さらに、１個目のｘ軸方向のずれは２個目よりも小さくする。このような配置により、ドラム５内を動く衣類に対して紫外線が満遍なく照射される。

同様に、図８Ｄでは紫外線照射部１０を３個設ける場合、図８Ｅでは紫外線照射部１０を４個設ける場合、図８Ｆでは紫外線照射部１０を５個設ける場合、において、望ましい配置を示している。このように紫外線照射部１０の個数が増えて行くと、コストも増加することになるが、紫外線による除菌等の効果は向上して行く。

図９は、紫外線照射部１０を３個設ける場合における紫外線の照射領域を示す前方視断面図であり、図１０は、紫外線照射部１０を３個設ける場合における紫外線の照射領域を示す側方視断面図である。図９に示すように、各紫外線照射部１０から照射された紫外線は、一定の照射角度θｖで後方へ広がり、衣類が持ち上がる側については全体がほぼカバーできていることが分かる。

このように、本実施形態によれば、扉３に設けられる光源１３について、結露や衣類との接触などによる損傷を抑制しつつ、ドラム５内の衣類に対して効率よく紫外線を照射させる、低コストの衣類乾燥機１が実現できる。また、本実施形態の衣類乾燥機１では、容易に洗濯できない衣類に対しても、水や洗剤を使わずに除菌ができる。

前述した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、前述の実施形態では、衣類乾燥機を例に挙げて説明したが、洗濯乾燥機や洗濯機の他、クローゼット等の衣類収容装置にも適用できる。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。さらに、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１：衣類乾燥機
２：外枠
３：扉
４：操作部
５：ドラム
６：回転軸
７：リフター
８：フィルタ
９：熱交換ファン
１０：紫外線照射部
１１：パネル体
１２：枠体
１３：光源
１４：保護カバー
１５：パッキン
１６：基板
１７：基板ケース
１８：ネジ

Claims

前側に開口部を有する外枠と、
前記外枠内に回転可能に配置された衣類収容槽と、
前記外枠に取り付けられて前記開口部を開閉可能な扉と、
前記扉に設けられて後側の前記衣類収容槽内に紫外線を照射する紫外線照射部と、
を備えた衣類処理装置において、
前記紫外線照射部は、紫外線を発生させる光源と、前記光源の後側に位置して前記光源を保護する保護カバーと、を有し、
前記保護カバーが、石英ガラスまたは紫外線透過性樹脂で形成されており、
前記紫外線照射部は、前記扉の後側に複数あり、
衣類が持ち上がる側にある前記紫外線照射部の個数を、その反対側よりも多くしたことを特徴とする衣類処理装置。
請求項１に記載の衣類処理装置において、
前記光源から発生させる紫外線の主波長は、２２０～２８０ｎｍであることを特徴とする衣類処理装置。
請求項１に記載の衣類処理装置において、
前記扉は、意匠面を形成する樹脂製のパネル体と、前記パネル体の後側に固定され前記紫外線照射部用の開口を有する枠体と、を備え、
前記枠体は、少なくとも一部が金属製であることを特徴とする衣類処理装置。
請求項１に記載の衣類処理装置において、
前記扉は、意匠面を形成する樹脂製のパネル体と、前記パネル体の後側に取り付けられ前記紫外線照射部用の開口を有する枠体と、を備え、
前記紫外線照射部は、前記光源を支持する基板と、前記基板を収納する基板ケースと、前記保護カバーの縁部に取り付けられるパッキンと、をさらに備え、
前記パッキンが、前記枠体の開口の縁部と、前記基板ケースの縁部と、によって前後方向から押圧されていることを特徴とする衣類処理装置。
請求項４に記載の衣類処理装置において、
前記基板ケースは、前記枠体に対して前側からネジで固定されるものであり、
前記ネジを締めると、前記パッキンが押圧され、前記保護カバーと前記基板ケースで囲まれる空間が密閉され、
前記ネジを緩めると、前記枠体の前側から前記基板ケースが取り外し可能となることを特徴とする衣類処理装置。