(57)【要約】【課題】水酸化物スラリーである洗浄剤の生成を安定して行う。【解決手段】陽極１１と陰極１２との間に直流電圧を印加して水酸化物のスラリーを生成する電解室１３を設け、前記電解室１３へ水を流入する入水口１４と電解室１３の間、あるいは、電解室１３から水を流出する出水口１５と電解室１３の間、あるいは、その両方に整流板１６、１７を設けたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入水口と出水口を有し、その内部に平板状の陽極と陰極を水を介して対向配置するとともに、前記陽極と陰極との間に直流電圧を印加して水酸化物のスラリーを生成する電解室を備え、前記入水口と電解室の間、あるいは、出水口と電解室の間、あるいは、その両方に整流板を設けた洗浄剤供給装置。
【請求項２】
入水口と出水口を有し、その内部に平板状の陽極と陰極を水を介して対向配置するとともに、前記陽極と陰極との間に直流電圧を印加して水酸化物のスラリーを生成する電解室を備え、前記出水口側に水酸化物のスラリーを含有する洗浄剤の貯留槽を設けた洗浄剤供給装置。
【請求項３】
陽極を金属亜鉛で形成し、陰極との間に直流電圧を印加して亜鉛水酸化物スラリーを生成するようにした請求項１または２に記載の洗浄剤供給装置。
【請求項４】
陽極を金属アルミニウムで形成し、陰極との間に直流電圧を印加してアルミニウム水酸化物スラリーを生成するようにした請求項１または２に記載の洗浄剤供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄剤供給装置から洗浄剤を供給する洗濯機。
【請求項６】
洗濯水の受け槽である外槽と、前記外槽の内部にあって衣類を納め回転運動を行う円筒状の内槽を備え、洗浄剤供給装置から供給された洗浄剤に前記内槽の回転により遠心力を加えて旋回流を生成し、この旋回流外周の液面上昇により前記外槽および内槽を洗浄するようにした請求項５に記載の洗濯機。
【請求項７】
洗濯水の受け槽である外槽と、前記外槽の内部にあって衣類を納め回転運動を行う円筒状の内槽を備え、洗浄剤供給装置から供給された洗浄剤に前記内槽の回転により遠心力を加えて旋回流を生成し、この旋回流中に設置した翼により揚水し前記外槽および内槽を洗浄するようにした請求項５に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、器物表面を洗浄する洗浄剤供給装置、および洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自然界の汚れ物質の大部分は陰イオン性である。例をあげれば、土粒はケイ酸の陰イオン性である。細菌やカビなどの微生物は、細胞表層にカルボキシル基を有する陰イオン性の粒子である。タンパクの殆どは、陽イオン性のアミノ基に対し過剰のカルボキシル基を有し、全体として陰イオン性である。多糖も陽イオン性のものは稀で、殆どが陰イオン性である。核酸も陰イオン性である。脂質も遊離の脂肪酸のために通常陰イオン性である。そして、これらの汚れ物質を洗浄除去する洗浄剤は、界面活性剤、アルカリ剤、キレート剤などを主剤としている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
辻  薦著「洗浄と洗剤」地人書館、１９９２年１０月１日
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の洗浄剤では、カルシウム、マグネシウムなどの多価の陽イオンは、界面活性剤の主力であるアニオン系界面活性剤とイオン結合して界面活性作用を阻害し、上述の汚れ成分とは架橋的にイオン結合して凝集・不溶化を起こし、溶解・分散が必要な洗浄除去に阻害的に働く。そのために、多価の陽イオンを補足し作用しないようにする目的で、キレート剤が配合される。
【０００５】
一方、汚れ物質と多価の陽イオンの凝集反応は、被洗物である器物の表面で、イオン結合による強い力を働かしえることを示している。この器物の汚れ面で働く強い力を、汚れの剥離動力とした洗浄剤に亜鉛水酸化物を用い、これを金属亜鉛の電気分解で製造する場合、水酸化物は金属亜鉛表面で生成する。
【０００６】
この金属亜鉛の電気分解の過程で、水流のない場合には、この水酸化物は金属表面から離れることが出来ず、また次々下層から生成する水酸化物のために圧密層を作る。ついには水酸化物の圧密層の大きな電気抵抗のために酸化反応が継続できない。また、水流は金属亜鉛表面に生成する水酸化物を剥離しスラリー状態で持ち去る機能を担うことから、水流が不均一であると部分的に圧密層が生成し、水酸化物スラリーである洗浄剤の生成量が減少するという問題があった。
【０００７】
本発明は、水酸化物スラリーである洗浄剤の生成を安定して行うことを第１の目的としている。第２の目的は、洗浄剤供給装置の運転タイミングと使用タイミングのずれを解消することである。第３の目的は、この洗浄剤供給装置より洗濯機の洗浄が行えるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために本発明は、前記入水口と電解室の間、あるいは、出水口と電解室の間、あるいは、その両方に整流板を設けたものである。これにより、水酸化物スラリーである洗浄剤を安定して生成することができる。
【０００９】
第２の目的を達成するために本発明は、電解室の出水口側に水酸化物のスラリーを含有する洗浄剤の貯留槽を設けたものである。これにより、洗浄剤供給装置の運転タイミングと洗浄剤の使用タイミングのずれを解消することができる。
【００１０】
第３の目的を達成するために本発明は、上記洗浄剤供給装置から洗浄剤を洗濯機に供給するようにしたものである。これにより、洗濯機の内槽および外槽を洗浄することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、入水口と出水口を有し、その内部に平板状の陽極と陰極を水を介して対向配置するとともに、前記陽極と陰極との間に直流電圧を印加して水酸化物のスラリーを生成する電解室を備え、前記入水口と電解室の間、あるいは、出水口と電解室の間、あるいは、その両方に整流板を設けたものであり、水酸化物スラリーである洗浄剤を安定して生成することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、入水口と出水口を有し、その内部に平板状の陽極と陰極を水を介して対向配置するとともに、前記陽極と陰極との間に直流電圧を印加して水酸化物のスラリーを生成する電解室を備え、前記出水口側に水酸化物のスラリーを含有する洗浄剤の貯留槽を設けたものであり、洗浄剤供給装置の運転タイミングと洗浄剤の使用タイミングのずれを解消することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、陽極を金属亜鉛で形成し、陰極との間に直流電圧を印加して亜鉛水酸化物スラリーを生成するようにしたものであり、器物の汚れ面で働く強い力を、汚れの剥離動力とした洗浄剤を得ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、陽極を金属アルミニウムで形成し、陰極との間に直流電圧を印加してアルミニウム水酸化物スラリーを生成するようにしたものであり、器物の汚れ面で働く強い力を、汚れの剥離動力とした洗浄剤を得ることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４に記載の洗浄剤供給装置から洗浄剤を洗濯機に供給するものであり、内槽および外槽等に付着する汚れ物質を洗浄することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明において、洗濯水の受け槽である外槽と、前記外槽の内部にあって衣類を納め回転運動を行う円筒状の内槽を備え、洗浄剤供給装置から供給された洗浄剤に前記内槽の回転により遠心力を加えて旋回流を生成し、この旋回流外周の液面上昇により前記外槽および内槽を洗浄するようにしたものであり、内槽および外槽等に付着する汚れ物質を少ない洗浄剤で効率よく洗浄することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明において、洗濯水の受け槽である外槽と、前記外槽の内部にあって衣類を納め回転運動を行う円筒状の内槽を備え、洗浄剤供給装置から供給された洗浄剤に前記内槽の回転により遠心力を加えて旋回流を生成し、この旋回流中に設置した翼により揚水し前記外槽および内槽を洗浄するようにしたものであり、内槽および外槽等に付着する汚れ物質を少ない洗浄剤で効率よく洗浄することができる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１において、１１は金属亜鉛製の陽極で平板状に形成している。１２は陽極１１に対向して配設したステンレス鋼製の陰極で平板状に形成している。１３は上記陽極１１および陰極１２を設けた電解室で、この電解室１３に水を流入する入水口１４と、陽極１１および陰極１２の間を通過した水を流出する出水口１５を設けている。
【００２０】
水を介して対向配置した陽極１１および陰極１２との間に直流電圧を印加する電源（図示せず）の印加により、陽極１１の亜鉛は酸化され、さらに電解室１３内の水と反応して、水酸化物のスラリーを生成する。陰極１２では、水素イオンが還元されて水素ガスを発生する。これら電極反応の生産物が水の流れに乗って出水口１５から流出する。本発明の洗浄剤供給装置はこの流出水を洗浄剤として使用する。
【００２１】
１６、１７は薄い板に均一に孔を開けた整流板で、入水口１４と電解室１３の間、あるいは出水口１５と電解室１３の間、あるいはその両方に設けてあり、水圧を拡散させて電解室１３内を均一に水流が通過するようにしたものである。本洗浄剤供給装置の水酸化物スラリーの生成過程では、水酸化物は金属亜鉛からなる陽極１１の表面で生成する。水流のない場合には、この水酸化物は金属表面から離れることが出来ず、また、次々下層から生成する水酸化物のために圧密層を作る。ついには水酸化物の圧密層の大きな電気抵抗のために酸化反応が継続できない。水流は、金属亜鉛表面に生成する水酸化物を剥離しスラリー状態で持ち去る機能を担う。整流板１６、１７がない場合、水流の不均一により、部分的に圧密層が生成し、水酸化物スラリーである洗浄剤の生成量が減少する。
【００２２】
１８は出水口１５より流出する洗浄剤を受ける貯留槽である。１９はサイフォン管であって、洗浄剤使用時に貯留槽１８より洗浄剤を引き出す。２０は逆流防止弁であって、貯留槽１８よりの水を止め、空気は外部に逃がす。また、外部より貯留槽１８内部への空気の流入を許す。従って、入水口１４より通水した場合に、貯留槽１８は満水になるまで水を貯留し、満水以上に通水すれば、サイフォン管１９から溢水する。入水口１４からの通水を止めれば、逆流防止弁２０から空気を吸いながら、貯留槽１８が空になるまでサイフォン管１９から水が出ることになる。
【００２３】
貯留槽１８が満水になるまで入水口１４から通水し、陽極１１および陰極１２との間に直流電圧を印加して洗浄剤を製造する。製造された洗浄剤は通水および通電を止めた状態で貯留槽１８に貯留される。洗浄剤を取り出して使用するときは、再び少量の水を通水すれば貯留槽１８内の全洗浄剤がサイフォン管１９より出るので、これを使用する。ここで貯留槽１８の容量を使用の必要所定量に設定し、洗浄剤を生成して貯留しておくことにより、時間のかかる洗浄剤の製造に関係なく任意のタイミングで必要量の洗浄剤を使用することが出来る。
【００２４】
次に、本発明の基礎となる洗浄原理を、剥離原理を示す図２を基に説明する。図２（ａ）は基壁と亜鉛水酸化物と汚れとの関係を示す。２１は多価金属の水酸化物である亜鉛水酸化物の不溶性の固形物、２２は基材の材質でありポリプロピレンを想定している。２３は基壁であって、その上に汚れ物質２４が層状に付着している。汚れ物質２４は陰イオン性であって、亜鉛水酸化物を作用させる水系の環境では、汚れ物質２４の解離基はその親水性のために水側（図２では上側）を向く。
【００２５】
同（ｂ）は、亜鉛水酸化物２１が基壁２３の汚れ物質２４に接触した場合を示す。亜鉛水酸化物２１が有する陽イオンは、汚れ物質２４の陰イオンと結合するために、亜鉛水酸化物２１側に引き付けられて、基壁２３から剥離する力が生じ、亜鉛水酸化物２１を核として巻き取られて、脱離するのである。言い換えると、汚れと基壁の界面張力と、汚れと亜鉛水酸化物接触面の界面張力との張力差で汚れ物質２４が基壁２３から取れやすくなる。
【００２６】
ここでは汚れ物質２４が陰イオンであることを想定しているが、実際に自然界の汚れ物質の大部分は陰イオン性である。例をあげれば、土粒はケイ酸の陰イオン性である。細菌やカビなどの微生物は、細胞表層にカルボキシル基を有する陰イオン性の粒子である。タンパクの殆どは、陽イオン性のアミノ基に対し過剰のカルボキシル基を有し、全体として陰イオン性である。多糖も陽イオン性のものは稀で、殆どが陰イオン性である。核酸も陰イオン性である。脂質も遊離の脂肪酸のために通常陰イオン性である。このように、汚れ物質が陰イオンであるため、本発明の洗浄剤が洗浄効果を発揮し得る。また、亜鉛の酸化物（亜鉛華）は水にけん濁しておくと水酸化物に変化し同様の洗浄効果を発揮する。
【００２７】
同（ｃ）は、マグネシウム水酸化物２５の作用を示す。マグネシウムは水溶性が高く、多くがマグネシウムイオンとして溶解している。そのため、汚れに対して、固形物ではなく単独のマグネシウム陽イオンとして先にイオン結合する。その結果は、汚れ物質の陰イオンがマスクされるだけである。先述の亜鉛とマグネシウムの違いは、亜鉛とマグネシウムの溶解度の違いであって、水溶性が低いために水酸化物の固形物で大部分が存在する亜鉛では固形物を核とした剥離力が働く。本発明が成り立つためには、固形物であることが必要である。
【００２８】
同（ｄ）は、基材２６が亜鉛水酸化物２１を吸着する材質の場合であって、この場合は、亜鉛水酸化物２１自体が基壁２７に残るという問題が発生する。従って、被洗物である基材２６の材質は、不活性であって、亜鉛を吸着残留しないものが望ましい。例示したポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂材料は洗浄しやすい材料である。緻密な不動態膜で覆われたステンレスは、活性基が少なく比較的洗浄しやすい。ガラスなどの表面は、亜鉛が吸着しやすく、洗浄も困難である。
【００２９】
（実施例２）
この実施例は、陽極を金属アルミニウムで形成し、陰極との間に直流電圧を印加してアルミニウム水酸化物スラリーを生成するようにしたものである。他の構成および洗浄原理は上記実施例１と同じであり、説明は省略する。
【００３０】
このアルミニウム水酸化物スラリーの場合も、亜鉛水酸化物スラリーと同様に、器物の汚れ面で働く強い力を、汚れの剥離動力とした洗浄剤を得ることができる。
【００３１】
（実施例３）
図３は本発明の洗浄剤供給装置から洗浄剤を供給するようにした洗濯機である。３０は洗濯水を溜める外槽、３１は衣類を納める内槽で外槽３０内に設けられている。３２は内槽３１内に納めた衣類および洗濯水を攪拌するパルセータで、内槽３１とパルセータ３２はモータ３３をもって回転駆動する。以上の構成の電気式洗濯機に貯留部３５を含む浄剤供給装置３４を接続し、水道栓３６よりの水を通水して、外槽３０、内槽３１、パルセータ３２に対し洗浄剤を供給する。洗濯水は水道栓３６から浄剤供給装置３４を通らずに水路３７を経て洗濯機へ供給され、その水経路の切り換えはバルブ（図示せず）によって行われる。
【００３２】
ここで、本発明の洗浄剤の被洗物は洗濯機の外槽３０、内槽３１、パルセータ３２などの部材表面である。これらの部材表面は、電気式洗濯機の本来機能である衣類の洗濯時に、衣類から溶出される脂質やタンパクなどの皮脂汚垢や、衣類用洗剤に由来する脂肪酸（石鹸分）、キレート剤として配合されているゼオライトなどの陰イオン性物質の複合物が付着している。さらに、長期使用の間には、これらを栄養源として細菌、カビ、酵母などの微生物が生育して微生物膜を形成する。この微生物も汚れ物質である。いずれも陰イオン性の物質であって、本発明の洗浄剤はこれらの汚れ物質とイオン結合を作って凝集させ剥離させ、長年月の洗濯機の使用によっても洗濯機内部の清浄性が保たれる。
【００３３】
（実施例４）
図４は本発明の洗浄剤供給装置から洗浄剤を供給するようにした洗濯機の他の実施例を示したものであり、３０は洗濯水を溜める外槽、３１は衣類を納める内槽で外槽３０内に設けられている。３２は内槽３１内に納めた衣類および洗濯水を攪拌するパルセータで、内槽３１とパルセータ３２はモータ３３をもって回転駆動する。本発明の洗浄剤の被洗物は洗濯機の外槽３０、内槽３１、パルセータ３２などの部材表面である。
【００３４】
以上の構成の電気式洗濯機に洗浄剤供給装置（図示せず）から洗浄剤４０を洗濯機内に供給する。その後、パルセータ３２と内槽３１をモータ３３で駆動して回転させると、洗浄剤４０は内槽３１、パルセータ３２につれて回転して旋回流を生じる。このとき洗浄剤４０は遠心力によって周辺に押しやられ、洗浄剤４０の液面４１は中央部分が凹む形となる。また、旋回流の周辺の液面は上昇し、やがて内槽３１の上部を越えて一部が内槽３１の内部に戻る。このようにして洗濯機内の外槽３０、内槽３１、パルセータ３２の全体が洗浄剤に洗われ、洗い残しが無くなる。また、液面が中凹みとなる分、洗浄剤が少なくて済み、効率の良い洗浄が出来る。
【００３５】
（実施例５）
図５は本発明の洗浄剤供給装置から洗浄剤を供給するようにした洗濯機の他の実施例を示したものであり、３０は洗濯水を溜める外槽、３１は衣類を納める内槽で外槽３０内に設けられている。３２は内槽３１内に納めた衣類および洗濯水を攪拌するパルセータで、内槽３１とパルセータ３２はモータ３３をもって回転駆動する。４２は内槽３１の外周側面に取り付けられた翼であり、内槽３１の回転方向に向かって前下がりに設置されている。本発明の洗浄剤の被洗物は洗濯機の外槽３０、内槽３１、パルセータ３２などの部材表面である。
【００３６】
以上の構成の電気式洗濯機に洗浄剤供給装置（図示せず）から洗浄剤４０を洗濯機内に供給する。その後、パルセータ３２と内槽３１をモータ３３で駆動して回転させると、洗浄剤４０は内槽３１、パルセータ３２につれて回転して旋回流を生じる。さらに、内槽３１の回転方向に向かって前下がりに設置された翼４２は、洗浄剤に揚力を与え、旋回流の周辺の液面上昇はさらに大きくなり、さらに少ない洗浄液で、洗濯機内の外槽３０、内槽３１、パルセータ３２の全体が洗浄剤に洗われ、洗い残しが無くなる。以上のようにしてさらに効率の良い洗浄が出来る。
【００３７】
なお、上記実施例３〜５は洗濯機に洗浄剤供給装置を外付けで接続することによって実施できるほか、洗濯機本体に洗浄剤供給装置を内蔵して実施することができるものであり、いずれであってもよい。また、いずれの場合も洗浄剤供給装置は洗濯機本体に着脱自在に構成することが可能であり、洗浄剤供給装置から洗浄剤が洗濯機の洗浄部分に供給されるものであればよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明によれば、水酸化物スラリーである洗浄剤を安定して生成できる洗浄剤供給装置を実現することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、洗浄剤供給装置の運転タイミングと洗浄剤の使用タイミングのずれを解消することができる。また、請求項５〜７に記載の発明によれば、洗濯機の内部を効率的に清浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の洗浄剤供給装置の構成図
【図２】（ａ）剥離原理を示す水酸化物と汚れとの関係図
（ｂ）水酸化物が汚れと接触した場合の作用図
（ｃ）マグネシウム水酸化物の作用図
（ｄ）水酸化物が吸着する場合の作用図
【図３】本発明の実施例３の洗濯機の構成を示す図
【図４】本発明の実施例４の洗濯機の構成を示す図
【図５】本発明の実施例５の洗濯機の構成を示す図
【符号の説明】
１１  陽極
１２  陰極
１３  電解室
１４  入水口
１５  出水口
１６  整流板
１７  整流板
１８  貯留槽
１９  サイフォン管
２０  逆流防止弁
２１  亜鉛水酸化物
２２  基材
２３  基壁
２４  汚れ物質
２５  マグネシウム水酸化物
３０  外槽
３１  内槽
３２  パルセータ
３３  モータ
３４  洗浄剤供給装置
３５  貯留部
３６  水道栓
４０  洗浄剤
４１  洗浄剤の液面
４２  翼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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