(57)【要約】【課題】洗剤なしで通常汚れの衣類の洗浄を行う。【解決手段】洗浄水室１３と電解質室１４を隔膜１２で分離形成した電解槽１１を設け、前記電解質室１４に電解質溶液を充填し、前記洗浄水室側で得られる洗浄水を前記洗濯槽に供給する構成としたものであり、電解質室１４に電解質溶液を充填することで、アルカリ水を生成するために必要な陽イオンを供給することができ、短時間で洗剤の使用なしで通常汚れの衣類の洗濯を行うことができる洗浄力を有するアルカリ水を生成することができる。また、アルカリ水を生成するために酸性水を排水する必要がなくなり、使用水量を減少させることができる。【選択図】図１
2006204562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体内部に配設した洗濯槽と、少なくとも一対の電極を有し内部を洗浄水室と電解質室に隔膜で分離形成した電解槽を設け、前記電解質室に電解質溶液を充填し、前記洗浄水室側で得られる洗浄水を前記洗濯槽に供給することを特徴とした洗濯機。
【請求項２】
洗浄水室に洗濯槽の水を循環する循環手段を備えた請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
電解質室に電解質溶液を循環する電解質循環手段を備えた請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
電解質溶液を循環させる流路に電解質濃度検知手段を備えた電解質溶液タンクを設けた請求項３記載の洗濯機。
【請求項５】
電解質濃度検知手段は、電解質濃度を導電率により検知するようにした請求項４記載の洗濯機。
【請求項６】
電解質濃度検知手段は、電解槽に流れる電流値により電解質濃度を検知するようにした請求項５記載の洗濯機。
【請求項７】
電極の極性を反転し、洗濯槽に供給する洗浄水のｐＨを切り替える構成とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項８】
被洗浄物の、すすぎ運転時には洗浄水室側を陽極とし、洗浄水室で得られる酸性水を洗浄に用いるようにした請求項７記載の洗濯機。
【請求項９】
隔膜は陽イオン交換膜とした、請求項１〜８のいずれか１項に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解槽を備えアルカリ性の水を用いて衣類の洗浄を行う洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、洗濯機では洗剤を用いて衣類の洗浄を行っている。洗剤の使用量を減らすことで環境負荷を低減することを目的として、従来水道水中の硬度成分を除去し軟水を洗浄用水に用いるもの（例えば、特許文献１参照）、電気分解で生成した次亜塩素酸を用いて衣類を漂白するもの（例えば、特許文献２参照）、放電によりオゾンを発生させたオゾン水により衣類を殺菌漂白するもの（例えば、特許文献３参照）、電気分解で得られるアルカリ水を洗浄に用いるもの（例えば、特許文献４参照）があった。
【特許文献１】特開２００２−２８６４７号公報
【特許文献２】特開平５−１２３４８８号公報
【特許文献３】実開平１−６２７８７号公報
【特許文献４】特開平７−１８５１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、水道水中の硬度成分を除去した軟水を洗浄用水として用いた場合、洗剤の使用量を低減することは可能であるが、洗剤なしで通常の汚れを洗浄することはできなかった。また、次亜塩素酸やオゾンを用いた方法では、次亜塩素酸やオゾンによる酸化で衣類を漂白し軽い汚れを洗浄することは可能であるが、皮脂などの通常の汚れを洗剤なしで洗浄することはできなかった。また、電気分解で得られるアルカリ水を洗浄に用いることで、アルカリ水の油汚れに対する乳化分散、膨潤作用を利用して、洗剤の使用を行わずに汚れを洗浄することが可能である。
【０００４】
しかしながら、電気分解により生成するアルカリのｐＨは水中に含まれる陽イオンの量によって規制されるため、水道水を電気分解して洗剤を使用せずに汚れの洗浄可能な洗浄力を有するアルカリ水を得るためには、長時間の電解および高電圧・高電流が必要になるとともに、アルカリ水を得るために使用するアルカリ水と同量以上の酸性水側の水を排水しなくてはならず、洗剤の使用量を減らし環境負荷の低減を行うにもかかわらず、洗濯での使用水量が増加してしまうという課題があった。
【０００５】
また、水中に陽イオンを補給する目的で電解質を供給して電解を行う場合においては、アルカリ水側に電解質を供給すると、電解質が妨害イオンとなって洗浄を阻害するという課題や、緩衝作用によりｐＨの上昇が阻害されるという課題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の課題を解決することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、少なくとも一対の電極を有し内部を洗浄水室と電解質室に隔膜で分離形成した電解槽を設け、前記電解質室に電解質溶液を充填し、前記洗浄水室側で得られる洗浄水を前記洗濯槽に供給する構成としたものである。
【０００８】
これにより、電気分解により電解質溶液から陽イオンを洗浄水室に移動させることができ、短時間でｐＨの高いアルカリ水を得ることができる。また、酸性水側に電解質溶液を充填することで、酸性水側の水を排水する必要がなくなり、使用水量を減少させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の洗濯機は、電解質室に電解質溶液を充填することで、アルカリ水を生成するために必要な陽イオンを供給することができ、短時間で洗剤の使用なしで通常汚れの衣類の洗濯を行うことができる洗浄力を有するアルカリ水を生成することができる。また、アルカリ水を生成するために酸性水を排水する必要がなくなり、使用水量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、筐体と、前記筐体内部に配設した洗濯槽と、少なくとも一対の電極を有し内部を洗浄水室と電解質室に隔膜で分離形成した電解槽を設け、前記電解質室に電解質溶液を充填し、前記洗浄水室側で得られる洗浄水を前記洗濯槽に供給することにより、電解質室に電解質溶液を充填することで、アルカリ水を生成するために必要な陽イオンを供給することができ、短時間で洗剤の使用なしで通常汚れの衣類の洗濯を行うことができる洗浄力を有するアルカリ水を生成することができる。また、アルカリ水を生成するために酸性水を排水する必要がなくなり、使用水量を減少させることができる。
【００１１】
第２の発明は、洗浄水室に洗濯槽の水を循環する循環手段を備えたことにより、被洗浄物の洗浄運転中にも洗浄水の電気分解を行うことで、洗浄水に電気分解で生成した気泡が混入することで、アルカリ水による洗浄効果のみでなく気泡による洗浄効果を得ることができる。
【００１２】
第３の発明は、電解質室に電解質溶液を循環する電解質循環手段を備えたことにより、電解質室側の水を対流させることで、電解槽の隔膜近傍での濃度分極による電流低下を防止することができ、電解効率を高めることができる。
【００１３】
第４の発明は、電解質溶液を循環させる流路に電解質濃度検知手段を備えた電解質溶液タンクを設けたことにより、電解質の供給頻度を減らすことができ使用者への負担を軽減できるとともに、電解質濃度検知手段により電解質濃度が低下したことを検知することができ、使用者に補給タイミングを知らせることができる。
【００１４】
第５の発明は、電解質濃度検知手段は、電解質濃度を導電率により検知するようにしたことにより、導電率により電解質濃度を検知することができる。
【００１５】
第６の発明は、電解質濃度検知手段は、電解槽に流れる電流値により電解質濃度を検知するようにしたことにより、電解槽に流れる電流により電解質濃度を検知することができる。
【００１６】
第７の発明は、電極の極性を反転し、洗濯槽に供給する洗浄水のｐＨを切り替える構成としたことにより、電気分解で得られるアルカリ水と酸性水を洗浄用水として用いることができ、アルカリ水による汚れの乳化分散や次亜塩素酸やオゾンによる酸化漂白を行うことができ洗浄力を高めることができる。
【００１７】
第８の発明は、被洗浄物の、すすぎ運転時には洗浄水室側を陽極とし、洗浄水室で得られる酸性水を洗浄に用いるようにしたことにより、洗浄に用いたアルカリ水を短時間で洗浄することができる。
【００１８】
第９の発明は、隔膜を陽イオン交換膜としたことにより、電気分解により生成するアルカリ水の生成効率を高めることができ洗浄能力を高めることができる。
【００１９】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（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の構成を示すものである。図１において、洗濯機は筐体１の内部に洗濯槽２と筐体１の上面に開閉自在な蓋部３を設け、洗濯槽２の底部にはモータ４により駆動する撹拌翼５を設けている。原水６は電磁弁７を介して洗浄剤収納ケース８を通り給水路９に供給される。給水路９は３方弁１０を介して電解槽１１の洗浄水室１３および電解質室１４の下部と接続し、電解槽１１は隔膜１２で内部を洗浄水室１３と電解質室１４に分離形成し、洗浄水室１３および電解質室１４には電極１５ａ、１５ｂが設けられている。
【００２１】
洗浄水室１３の上部は洗濯槽給水路１６に接続され、洗濯槽給水路１６から洗濯槽２に電気分解で得られた洗浄水が供給される。電解槽１１では電極１５ａ、１５ｂに直流電源１７より直流を印加して電気分解を行う。
【００２２】
電極１５ａ、１５ｂは、チタンの表面に白金等の貴金属を焼結ないしはメッキにより形成した貴金属電極を用いることができ、隔膜１２としては、ポリエチレンテレフタレートなどの織布もしくは不織布等の多孔体、もしくは陽イオン交換膜を用いることができる。洗濯槽２の底部６は三方弁１８を介して排水路１９および循環流路２０と接続され、循環流路２０は給水路９と接続し、循環流路２０に設けた循環手段２１により、洗濯槽２内の水を循環し洗浄水室１３に供給している。
【００２３】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、使用者は被洗浄物を洗濯槽２に収納し、洗浄剤収納ケース８に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、食塩などの電解質を供給し、洗濯機の運転を開始する。電磁弁７が開き、原水６は洗浄剤収納ケース８に供給され電解質を溶解した溶液は、給水路９を介して電解質室１４に供給される。
【００２４】
その後電解質室１４が電解質溶液で満たされた後、３方弁１０を切り替え原水６を洗浄水室１３に供給する。直流電源１７により、電極１５ａおよび１５ｂ間に直流電圧を印加し、電気分解を行う。洗浄時は電解質室１４に設けた電極１５ａを陽極、洗浄水室１３に設けた電極１５ｂを陰極とし、電解質室１４の電解質溶液より陽イオンが洗浄水室１３に移動し、洗浄水室１３にアルカリ水が得られる。
【００２５】
洗浄水室１３側（陰極側）で生成したアルカリ水を洗浄用水として洗濯槽２に供給し、モータ４により撹拌翼５を回転させて、撹拌による機械的な洗浄を行い、被洗浄物の洗浄を行う。洗浄時は、循環手段２１により洗濯槽２内部の水を循環させ、洗浄水のアルカリ性を高めるとともに、電気分解で得られる気泡を洗濯槽２に供給することで、洗浄効果を高めることができる。
【００２６】
アルカリ水を被洗浄物の洗浄に用いる場合、アルカリの作用により着衣の汚れである皮脂などの汚れを膨潤し乳化分散することで、汚れを洗浄することができる。洗浄に用いるアルカリ水のｐＨは高いほど洗浄効果が高まり、洗剤なしでの洗浄を達成するには少なくともｐＨ１２以上が必要である。
【００２７】
本発明では、アルカリ水を得るために必要な陽イオンを含む電解質溶液を電解質室１４に充填することで、陽極側の陽イオンの量を増やすことができ、陽極側の酸性水を排水することなく短時間にアルカリ水を得ることができる。また、電解質室１４のみに電解質溶液を充填するため、洗浄水側は電解質による緩衝作用や洗浄力の阻害をうけることなくアルカリ水を得ることができる。
【００２８】
隔膜１２に陽イオン交換膜を用いることで、陽イオン交換膜は陽イオンのみを選択的に透過するため、隔膜１２を介して陰イオンとして水酸化物イオンの移動が阻害されるため、電気分解により生成するアルカリ水の生成効率を高めることができ洗浄能力を高めることができる。
【００２９】
また、本実施の形態では洗剤を用いずに被洗浄物の汚れを洗浄する方法を用いたが、アルカリ水は洗剤の洗浄力を阻害するものではなく、強度の汚れに対しては洗剤を併用することで洗剤の洗浄力を引き出すことができ、洗剤の使用量を低減した洗浄を行うことができる。洗浄終了時には、三方弁１８を介して排水路１９より洗濯槽２内部の水は排水される。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の構成を示すものである。図２において、洗濯機は筐体１の内部に洗濯槽２と筐体１の上面に開閉自在な蓋部３を設け、洗濯槽２の底部にはモータ４により駆動する撹拌翼５を設けている。原水６は電磁弁７を介して洗浄剤収納ケース８を通り給水路９に供給される。
【００３１】
給水路９は３方弁２２を介して電解槽１１の洗浄水室１３および内部に導電率検知手段２３を備えた電解質溶液タンク２４と接続し、電解質溶液タンク２４はポンプで構成した電解質循環手段２５を介して電解質室１４下部と接続し、電解質室１４の上部は電解質溶液タンク２４と接続し、電解質溶液が電解質室１４を循環する構成となっている。
【００３２】
洗浄水室１３の上部は洗濯槽給水路１６に接続され、洗濯槽給水路１６から洗濯槽２に電気分解で得られた洗浄水が供給される。電解槽１１では電極１５ａ、１５ｂに直流電源１７より直流を印加して電気分解を行い、極性切り替え手段２６により、電極１５ａ、１５ｂの極性を切り替えている。
【００３３】
電極１５ａ、１５ｂは、チタンの表面に白金等の貴金属を焼結ないしはメッキにより形成した貴金属電極を用いることができ、隔膜１２としては、ポリエチレンテレフタレートなどの織布もしくは不織布等の多孔体、もしくは陽イオン交換膜を用いることができる。洗濯槽２の底部は三方弁１８を介して排水路１９および循環流路２０と接続され、循環流路２０は給水路９と接続し、循環流路２０に設けた循環手段２１により、洗濯槽２内の水を循環し洗浄水室１３に供給している。
【００３４】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作、作用を説明する。まず、使用者はあらかじめ洗浄剤収納ケース８に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、食塩などの電解質を供給する。洗浄剤収納ケース８に収納された電解質は、給水路９を介して電解質溶液タンク２４に供給され、電解質溶液を生成する。使用者が被洗浄物を洗濯槽２に収納し、洗濯機の運転を開始すると、３方弁２２を切り替え、原水６を洗浄水室１３に供給する。
【００３５】
電解質溶液タンク２４の電解質溶液は、電解質循環手段２５により電解槽１１の電解質室１４を循環し、直流電源１７により、電極１５ａおよび１５ｂ間に直流電圧を印加し、電気分解を行う。洗浄時は電解質室１４に設けた電極１５ａを陽極、洗浄水室１３に設けた電極１５ｂを陰極とし、電解質室１４の電解質溶液より陽イオンが洗浄水室１３に移動し、洗浄水室１３にアルカリ水が得られる。
【００３６】
洗浄水室１３側（陰極側）で生成したアルカリ水を洗浄用水として洗浄水供給路１６より洗濯槽２に供給し、モータ４により撹拌翼５を回転させて、撹拌による機械的な洗浄を行い、被洗浄物の洗浄を行う。洗浄時は、循環手段２１により洗濯槽２内部の水を循環させ、洗浄水のアルカリ性を高めるとともに、電気分解で得られる気泡を洗濯槽２に供給することで、洗浄効果を高めることができる。
【００３７】
電解質溶液タンク２４内部に設けた導電率検知手段２３により、電解質溶液の濃度を検知し、濃度が小さくなった場合には、電解質の補給を知らせる（図示せず）構成となっている。
【００３８】
また、極性切り替え手段２６により電極１５ａ、１５ｂに印加する電圧の極性を切り替えることで、電気分解で得られるアルカリ水と酸性水を洗浄用水として用いることができ、アルカリ水による汚れの乳化分散や、次亜塩素酸やオゾンによる酸化漂白を行うことができ洗浄力を高めることができる。洗浄時にアルカリ水、すすぎ時に酸性水を用いることで、洗浄に用いたアルカリ水を短時間で洗浄することができ、洗濯時間を短縮することができる。
【００３９】
アルカリ水を被洗浄物の洗浄に用いる場合、アルカリの作用により着衣の汚れである皮脂などの汚れを膨潤し乳化分散することで、汚れを洗浄することができる。洗浄に用いるアルカリ水のｐＨは高いほど洗浄効果が高まり、洗剤なしでの洗浄を達成するには少なくともｐＨ１２以上が必要である。
【００４０】
本発明では、アルカリ水を得るために必要な陽イオンを含む電解質溶液を電解質室１４に充填することで、陽極側の陽イオンの量を増やすことができ、陽極側の酸性水を排水することなく短時間にアルカリ水を得ることができる。また、電解質溶液タンク２４を設けることで、複数回の電解質を一度に供給することができ使用者の負担を軽減するとともに、電解質循環手段２５により電解質室側の水を対流させることで、電解槽の隔膜近傍での濃度分極による電流低下を防止することができ、電解効率を高めることができる。
【００４１】
また、導電率検知手段２３により電解質濃度を検知することで、使用者に電解質補給のタイミングを知らせるとともに、電解質不足による洗浄能力の低下を防止することができる。
【００４２】
また、導電率検知手段２３を設けずに、電圧印加直後の電極１５ａ、１５ｂ間の電圧および電流を検知することでも、電解質溶液の濃度を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、電解質室に電解質溶液を充填することで、アルカリ水を生成するために必要な陽イオンを供給することができ、短時間で洗剤の使用なしで通常汚れの衣類の洗濯を行うことができる洗浄力を有するアルカリ水を生成することができる。また、アルカリ水を生成するために酸性水を排水する必要がなくなり、使用水量を減少させることができる。これにより衣類の洗浄のみでなく、食器の洗浄を行う食洗器などにも応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における洗濯機の構成図
【符号の説明】
【００４５】
１  筐体
２  洗濯槽
４  モータ
５  撹拌翼
１１  電解槽
１２  隔膜
１３  洗浄水室
１４  電解質室
１５ａ  電極
１５ｂ  電極
１７  直流電源
２１  循環手段
２３  導電率検知手段
２４  電解質溶液タンク
２５  電解質循環手段
【図１】
2006204562.tif 000003
【図２】
2006204562.tif 000004