(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性を有する銀イオンを水に添加して用いる洗濯機において、
洗濯物の量に基づいて水量を設定する設定手段と、
設定された水量または洗濯物の量の定格容量に基づいて銀電極間を流れる電気量を制御することで銀イオンを溶出する銀イオン溶出手段と、
を備え、洗濯物の量が定格容量の場合には、定格容量より少ない場合よりも水量を多くするとともに水量に対する銀イオン量の比が大きくなるように銀イオンを溶出して、銀イオン濃度を、洗濯物の量が定格容量より少ない場合の銀イオン濃度よりも高くしたことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗濯物を金属イオンで抗菌処理することのできる洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機で洗濯を行う際、水、特にすすぎ水に仕上物質を加えることが良く行われる。仕上物質として一般的なのは柔軟剤やのり剤である。これに加え、最近では洗濯物に抗菌性を持たせる仕上処理のニーズが高まっている。
【０００３】
洗濯物は、衛生上の観点からは天日干しをすることが望ましい。しかしながら近年では、女性就労率の向上や核家族化の進行により、日中は家に誰もいないという家庭が増えている。このような家庭では室内干しにたよらざるを得ない。日中誰かが在宅している家庭にあっても、雨天の折りは室内干しをすることになる。
【０００４】
室内干しの場合、天日干しに比べ洗濯物に細菌やカビが繁殖しやすくなる。梅雨時のような高湿時や低温時など、洗濯物の乾燥に時間がかかる場合にこの傾向は顕著である。繁殖状況によっては洗濯物が異臭を放つときもある。
【０００５】
また最近では節約意識が高まり、入浴後の風呂水を洗濯に再利用する家庭が多くなっている。ところが一晩置いた風呂水は細菌が増加しており、この細菌が洗濯物に付着してさらに繁殖し、異臭の原因となるという問題も発生している。
【０００６】
このため、日常的に室内干しを余儀なくされる家庭、あるいは風呂水を洗濯に再利用する家庭では、細菌やカビの繁殖を抑制するため、布類に抗菌処理を施したいという要請が強い。
【０００７】
最近では繊維に抗菌防臭加工や制菌加工を施した衣類も多くなっている。しかしながら家庭内の繊維製品をすべて抗菌防臭加工済みのもので揃えるのは困難である。また抗菌防臭加工の効果は洗濯を重ねるにつれ落ちて行く。
【０００８】
そこで、洗濯の都度洗濯物を抗菌処理しようという考えが生まれた。例えば特許文献１には、銀イオン、銅イオンなど殺菌力を有する金属イオンを発生するイオン発生機器を装備した電気洗濯機が記載されている。特許文献２には電界の発生によって洗浄液を殺菌するようにした洗濯機が記載されている。特許文献３には洗浄水に銀イオンを添加する銀イオン添加ユニットを具備した洗濯機が記載されている。
【０００９】
また洗濯機に用途限定したものではないが、イオンにより水を浄化する殺菌浄化装置が特許文献４に記載されている。
【００１０】
【特許文献１】実開平５−７４４８７号公報
【特許文献２】特開２０００−９３６９１号公報
【特許文献３】特開２００１−２７６４８４号公報
【特許文献４】実開昭６３−１２６０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献３記載の洗濯機では、水に３〜５０ｐｐｂの濃度で銀イオンを添加して洗濯物に抗菌性を付与することとしている。しかしながら最近の洗濯機の設計は、一時に大量の洗濯物を洗濯できる能力が求められるため、浴比（洗濯物の量に対する水の量）を小さくして、できるだけ大量の負荷（＝洗濯物）を受け入れられるようにする傾向にある。そのため、最大負荷量の洗濯物を投入したときには、３〜５０ｐｐｂの銀イオン濃度では全部の洗濯物を抗菌処理するだけの銀イオン総量が得られないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、洗濯物を金属イオンで抗菌処理するにあたり、洗濯物をその量に釣り合った金属イオンで処理することのできる洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明では洗濯機を次のように構成した。
【００１４】
抗菌性を有する銀イオンを水に添加して用いる洗濯機において、洗濯物の量に基づいて水量を設定する設定手段と、設定された水量または洗濯物の量の定格容量に基づいて銀電極間を流れる電気量を制御することで銀イオンを溶出する銀イオン溶出手段と、を備え、洗濯物の量が定格容量の場合には、定格容量より少ない場合よりも水量を多くするとともに水量に対する銀イオン量の比が大きくなるように銀イオンを溶出して、銀イオン濃度を、洗濯物の量が定格容量より少ない場合の銀イオン濃度よりも高くしたことを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、洗濯物の量が多い場合でも十分に抗菌性を付与することができる。浴比小で最大負荷量大という洗濯機構造にきわめて良く適合する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、洗濯物の量が多い場合でも十分に抗菌性を付与することができ、確実に防臭効果を得ることができるとともに、浴比小で最大負荷量大という洗濯機構造にきわめて良く適合する。また、銀電極間を流れる電気量を制御することで銀イオンを溶出する銀イオン溶出手段を備えているので、必要なだけの銀イオンをその場で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１５に基づき説明する。
【００１８】
図１は洗濯機１の全体構成を示す垂直断面図である。洗濯機１は全自動型のものであり、外箱１０を備える。外箱１０は直方体形状で、金属又は合成樹脂により成形され、その上面と底面は開口部となっている。外箱１０の上面開口部には合成樹脂製の上面板１１を重ね、外箱１０にネジで固定する。図１において左側が洗濯機１の正面、右側が背面であり、背面側に位置する上面板１１の上面に同じく合成樹脂製のバックパネル１２を重ね、外箱１０又は上面板１１にネジで固定する。外箱１０の底面開口部には合成樹脂製のベース１３を重ね、外箱１０にネジで固定する。これまでに述べてきたネジはいずれも図示しない。
【００１９】
ベース１３の四隅には外箱１０を床の上に支えるための脚部１４ａ、１４ｂが設けられている。背面側の脚部１４ｂはベース１３に一体成型した固定脚である。正面側の脚部１４ａは高さ可変のネジ脚であり、これを回して洗濯機１のレベル出しを行う。
【００２０】
上面板１１には後述する洗濯槽に洗濯物を投入するための洗濯物投入口１５が形設される。洗濯物投入口１５を蓋１６が上から覆う。蓋１６は上面板１１にヒンジ部１７で結合され、垂直面内で回動する。
【００２１】
外箱１０の内部には水槽２０と、脱水槽を兼ねる洗濯槽３０を配置する。水槽２０も洗濯槽３０も上面が開口した円筒形のカップの形状を呈しており、各々軸線を垂直にし、水槽２０を外側、洗濯槽３０を内側とする形で同心的に配置される。水槽２０をサスペンション部材２１が吊り下げる。サスペンション部材２１は水槽２０の外面下部と外箱１０の内面コーナー部とを連結する形で計４箇所に配備され、水槽２０を水平面内で揺動できるように支持する。
【００２２】
洗濯槽３０は上方に向かい緩やかなテーパで広がる周壁を有する。この周壁には、その最上部に環状に配置した複数個の脱水孔３１を除き、液体を通すための開口部はない。すなわち洗濯槽３０はいわゆる「穴なし」タイプである。洗濯槽３０の上部開口部の縁には、洗濯物の脱水のため洗濯槽３０を高速回転させたときに振動を抑制する働きをする環状のバランサ３２を装着する。洗濯槽３０の内部底面には槽内で洗濯水あるいはすすぎ水の流動を生じさせるためのパルセータ３３を配置する。
【００２３】
水槽２０の下面には駆動ユニット４０が装着される。駆動ユニット４０はモータ４１、クラッチ機構４２、及びブレーキ機構４３を含み、その中心部から脱水軸４４とパルセータ軸４５を上向きに突出させている。脱水軸４４とパルセータ軸４５は脱水軸４４を外側、パルセータ軸４５を内側とする二重軸構造となっており、水槽２０の中に入り込んだ後、脱水軸４４は洗濯槽３０に連結されてこれを支える。パルセータ軸４５はさらに洗濯槽３０の中に入り込み、パルセータ３３に連結してこれを支える。脱水軸４４と水槽２０の間、及び脱水軸４４とパルセータ軸４５の間には各々水もれを防ぐためのシール部材を配置する。
【００２４】
バックパネル１２の下の空間には電磁的に開閉する給水弁５０が配置される。給水弁５０はバックパネル１２を貫通して上方に突き出す接続管５１を有する。接続管５１には水道水などの上水を供給する給水ホース（図示せず）が接続される。給水弁５０からは給水管５２が延び出す。給水管５２の先端は容器状の給水口５３に接続する。給水口５３は洗濯槽３０の内部に臨む位置にあり、図２に示す構造を有する。
【００２５】
図２は給水口５３の模型的垂直断面図で、正面側から見た形になっている。給水口５３は上面が開口しており、内部は左右に区画されている。左側の区画は洗剤室５４で、洗剤を入れておく準備空間となる。右側の区画は仕上剤室５５で、洗濯用の仕上剤を入れておく準備空間となる。洗剤室５４の底部正面側には洗濯槽３０に注水する横長の注水口５６が設けられている。仕上剤室５５にはサイホン部５７が設けられている。
【００２６】
サイホン部５７は仕上剤室５５の底面から垂直に立ち上がる内管５７ａと、内管５７ａにかぶせられるキャップ状の外管５７ｂとからなる。内管５７ａと外管５７ｂの間には水の通る隙間が形成されている。内管５７ａの底部は洗濯槽３０の内部に向かって開口する。外管５７ｂの下端は仕上剤室５５の底面と所定の隙間を保ち、ここが水の入口になる。内管５７ａの上端を超えるレベルまで仕上剤室５５に水が注ぎ込まれるとサイホンの作用が起こり、水はサイホン部５７を通って仕上剤室５５から吸い出され、洗濯槽３０へと落下する。
【００２７】
給水弁５０はメイン給水弁５０ａとサブ給水弁５０ｂからなる。接続管５１はメイン給水弁５０ａ及びサブ給水弁５０ｂの両方に共通である。給水管５２もメイン給水弁５０ａに接続されたメイン給水管５２ａとサブ給水弁５０ｂに接続されたサブ給水管５２ｂからなる。
【００２８】
メイン給水管５２ａは洗剤室５４に接続され、サブ給水管５２ｂは仕上剤室５５に接続される。すなわちメイン給水管５２ａから洗剤室５４を通って洗濯槽３０に注ぐ経路と、サブ給水管５２ｂから仕上剤室５５を通って洗濯槽３０に注ぐ経路とは別系統になっている。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。水槽２０の底部には水槽２０及び洗濯槽３０の中の水を外箱１０の外に排水する排水ホース６０が取り付けられる。排水ホース６０には排水管６１及び排水管６２から水が流れ込む。排水管６１は水槽２０の底面の外周寄りの箇所に接続されている。排水管６２は水槽２０の底面の中心寄りの箇所に接続されている。
【００３０】
水槽２０の内部底面には排水管６２の接続箇所を内側に囲い込むように環状の隔壁６３が固定されている。隔壁６３の上部には環状のシール部材６４が取り付けられる。このシール部材６４が洗濯槽３０の底部外面に固定したディスク６５の外周面に接触することにより、水槽２０と洗濯槽３０との間に独立した排水空間６６が形成される。排水空間６６は洗濯槽３０の底部に形設した排水口６７を介して洗濯槽３０の内部に連通する。
【００３１】
排水管６２には電磁的に開閉する排水弁６８が設けられる。排水管６２の排水弁６８の上流側にあたる箇所にはエアトラップ６９が設けられる。エアトラップ６９からは導圧管７０が延び出す。導圧管７０の上端には水位スイッチ７１が接続される。
【００３２】
外箱１０の正面側には制御部８０を配置する。制御部８０は上面板１１の下に置かれており、上面板１１の上面に設けられた操作／表示部８１を通じて使用者からの操作指令を受け、駆動ユニット４０、給水弁５０、及び排水弁６８に動作指令を発する。また制御部８０は操作／表示部８１に表示指令を発する。制御部８０は後述するイオン溶出ユニットの駆動回路を含む。
【００３３】
洗濯機１の動作につき説明する。蓋１６を開け、洗濯物投入口１５から洗濯槽３０の中へ洗濯物を投入する。給水口５３の洗剤室５４には洗剤を入れる。必要なら給水口５３の仕上剤室５５に仕上剤を入れる。仕上剤は洗濯工程の途中で入れてもよい。
【００３４】
洗剤の投入準備を整えた後、蓋１６を閉じ、操作／表示部８１の操作ボタン群を操作して洗濯条件を選ぶ。最後にスタートボタンを押せば、図３〜図６のフローチャートに従い洗濯工程が遂行される。
【００３５】
図３は洗濯の全体工程を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、設定した時刻に洗濯を開始する、予約運転の選択がなされているかどうかを確認する。予約運転が選択されていればステップＳ２０６に進む。選択されていなければステップＳ２０２に進む。
【００３６】
ステップＳ２０６に進んだ場合は運転開始時刻になったかどうかの確認が行われる。運転開始時刻になったらステップＳ２０２に進む。
【００３７】
ステップＳ２０２では洗い工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択がなされていればステップＳ３００に進む。ステップＳ３００の洗い工程の内容は別途図４のフローチャートで説明する。洗い工程終了後、ステップＳ２０３に進む。洗い工程の選択がなされていなければステップＳ２０２から直ちにステップＳ２０３に進む。
【００３８】
ステップＳ２０３ではすすぎ工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ４００に進む。ステップＳ４００のすすぎ工程の内容は別途図５のフローチャートで説明する。すすぎ工程終了後、ステップＳ２０４に進む。すすぎ工程の選択がなされていなければステップＳ２０３から直ちにステップＳ２０４に進む。
【００３９】
ステップＳ２０４では脱水工程の選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ５００に進む。ステップＳ５００の脱水工程の内容は別途図６のフローチャートで説明する。脱水工程終了後、ステップＳ２０５に進む。脱水工程の選択がなされていなければステップＳ２０４から直ちにステップＳ２０５に進む。
【００４０】
ステップＳ２０５では制御部８０、特にその中に含まれる演算装置（マイクロコンピュータ）の終了処理が手順に従って自動的に進められる。また洗濯工程が完了したことを終了音で報知する。すべてが終了した後、洗濯機１は次の洗濯工程に備えて待機状態に戻る。
【００４１】
続いて図４〜図６に基づき洗い、すすぎ、脱水の各個別工程の内容を説明する。
【００４２】
図４は洗い工程のフローチャートである。ステップＳ３０１では水位スイッチ７１の検知している洗濯槽３０内の水位データのとり込みが行われる。ステップＳ３０２では容量センシングの選択がなされているかどうかを確認する。選択されていればステップＳ３０８に進む。選択されていなければステップＳ３０２から直ちにステップＳ３０３に進む。
【００４３】
ステップＳ３０８ではパルセータ３３の回転負荷により洗濯物の量を測定する。容量センシング後、ステップＳ３０３に進む。
【００４４】
ステップ３０３ではメイン給水弁５０ａが開き、メイン給水管５２ａ及び給水口５３を通じて洗濯槽３０に水が注がれる。給水口５３の洗剤室５４に入れられた洗剤も水に混じって洗濯槽３０に投入される。排水弁６８は閉じている。水位スイッチ７１が設定水位を検知したらメイン給水弁５０ａは閉じる。そしてステップＳ３０４に進む。
【００４５】
ステップＳ３０４ではなじませ運転を行う。パルセータ３３が反転回転し、洗濯物と水を攪拌して、洗濯物を水になじませる。これにより、洗濯物に水を十分に吸収させる。また洗濯物の各所にとらわれていた空気を逃がす。なじませ運転の結果、水位スイッチ７１の検知する水位が当初より下がったときは、ステップＳ３０５でメイン給水弁５０ａを開いて水を補給し、設定水位を回復させる。
【００４６】
「布質センシング」を行う洗濯コースを選んでいれば、なじませ運転と共に布質センシングが実施される。なじませ運転を行った後、設定水位からの水位変化を検出し、水位が規定値以上に低下していれば吸水性の高い布質であると判断する。
【００４７】
ステップＳ３０５で安定した設定水位が得られた後、ステップＳ３０６に移る。使用者の設定に従い、モータ４１がパルセータ３３を所定のパターンで回転させ、洗濯槽３０の中に洗濯のための主水流を形成する。この主水流により洗濯物の洗濯が行われる。脱水軸４４にはブレーキ装置４３によりブレーキがかかっており、洗濯水及び洗濯物が動いても洗濯槽３０は回転しない。
【００４８】
主水流の期間が経過した後、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐし、洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにする。これは洗濯槽３０の脱水回転に備えるためである。
【００４９】
続いて図５のフローチャートに基づきすすぎ工程の内容を説明する。最初にステップＳ５００の脱水工程が入るが、これについては図６のフローチャートで説明する。脱水後、ステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１ではメイン給水弁５０ａが開き、設定水位まで給水が行われる。
【００５０】
給水後、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２ではなじませ運転が行われる。ステップＳ４０２のなじませ運転では、ステップＳ５００（脱水工程）で洗濯槽３０に貼り付いた洗濯物を剥離し、水になじませ、洗濯物に水を十分に吸収させる。
【００５１】
なじませ運転の後、ステップＳ４０３に進む。なじませ運転の結果、水位スイッチ７１の検知する水位が当初より下がっていたときはメイン給水弁５０ａを開いて水を補給し、設定水位を回復させる。
【００５２】
ステップＳ４０３で設定水位を回復した後、ステップＳ４０４に進む。使用者の設定に従い、モータ４１がパルセータ３３を所定のパターンで回転させ、洗濯槽３０の中にすすぎのための主水流を形成する。この主水流により洗濯物のすすぎが行われる。脱水軸４４にはブレーキ装置４３によりブレーキがかかっており、すすぎ水及び洗濯物が動いても洗濯槽３０は回転しない。
【００５３】
主水流の期間が経過した後、ステップＳ４０５に移る。ステップＳ４０５ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐす。これにより洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにし、脱水回転に備える。
【００５４】
上記説明では洗濯槽３０の中にすすぎ水をためておいてすすぎを行う「ためすすぎ」を実行するものとしたが、常に新しい水を補給する「注水すすぎ」、あるいは洗濯槽３０を低速回転させながら給水口５３より洗濯物に水を注ぎかける「シャワーすすぎ」を行うこととしてもよい。
【００５５】
続いて図６のフローチャートに基づき脱水工程の内容を説明する。まずステップＳ５０１で排水弁６８が開く。洗濯槽３０の中の洗濯水は排水空間６６を通じて排水される。排水弁６８は脱水工程中は開いたままである。
【００５６】
洗濯物から大部分の洗濯水が抜けたところでクラッチ装置４２及びブレーキ装置４３が切り替わる。クラッチ装置４２及びブレーキ装置４３の切り替えタイミングは排水開始前、又は排水と同時でもよい。モータ４１が今度は脱水軸４４を回転させる。これにより洗濯槽３０が脱水回転を行う。パルセータ３３も洗濯槽３０とともに回転する。
【００５７】
洗濯槽３０が高速で回転すると、洗濯物は遠心力で洗濯槽３０の内周壁に押しつけられる。洗濯物に含まれていた洗濯水も洗濯槽３０の周壁内面に集まってくるが、前述の通り、洗濯槽３０はテーパ状に上方に広がっているので、遠心力を受けた洗濯水は洗濯槽３０の内面を上昇する。洗濯水は洗濯槽３０の上端にたどりついたところで脱水孔３１から放出される。脱水孔３１を離れた洗濯水は水槽２０の内面にたたきつけられ、水槽２０の内面を伝って水槽２０の底部に流れ落ちる。そして排水管６１と、それに続く排水ホース６０を通って外箱１０の外に排出される。
【００５８】
図６のフローでは、ステップＳ５０２で比較的低速の脱水運転を行った後、ステップＳ５０３で高速の脱水運転を行う構成となっている。ステップＳ５０３の後、ステップＳ５０４に移行する。ステップＳ５０４ではモータ４１への通電を断ち、停止処理を行う。
【００５９】
さて、洗濯機１はイオン溶出ユニット１００を備える。イオン溶出ユニット１００はメイン給水管５２ａの途中、すなわちメイン給水弁５０ａと洗剤室５４の間に配置されている。商品の仕様によっては、サブ給水管５２ｂの途中、すなわちメイン給水弁５０ｂと仕上剤室５５の間に配置することとしてもよい。以下図７〜図１５に基づきイオン溶出ユニット１００の構造と機能、及び洗濯機１に搭載されて果たす役割につき説明する。
【００６０】
図７及び図８はイオン溶出ユニット１００の第１実施形態を示す模型的断面図で、図７は水平断面図、図８は垂直断面図である。イオン溶出ユニット１００は合成樹脂、シリコン、ゴムなど絶縁材料からなるケース１１０を有する。ケース１１０は一方の端に水の流入口１１１、他方の端に水の流出口１１２を備える。ケース１１０の内部には２枚の板状電極１１３、１１４が互いに平行する形で、且つ所定間隔を置いて配置されている。電極１１３、１１４は抗菌性を有する金属イオンのもとになる金属、すなわち銀、銅、亜鉛などからなる。
【００６１】
電極１１３、１１４には各々一端に端子１１５、１１６が設けられる。電極１１３と端子１１５、電極１１４と端子１１６をそれぞれ一体化できればよいが、一体化できない場合は、電極と端子の間の接合部及びケース１１０内の端子部分を合成樹脂でコーティングして水との接触を断ち、電食が生じないようにしておく。端子１１５、１１６はケース１１０の外に突出し、制御部８０の中の駆動回路に接続される。
【００６２】
ケース１１０の内部には電極１１３、１１４の長手方向と平行に水が流れる。ケース１１０の中に水が存在する状態で電極１１３、１１４に所定の電圧を印加すると、電極１１３、１１４の陽極側から電極構成金属の金属イオンが溶出する。電極１１３、１１４は例えば２ｃｍ×５ｃｍ、厚さ１ｍｍ程度の銀プレートとし、５ｍｍの距離を隔てて配置する。銀電極の場合、陽極側の電極においてＡｇ→Ａｇ+＋ｅ-の反応が起こり、水中に銀イオンＡｇ+が溶出する。
【００６３】
なお、金属イオン供給の工程が終了した後、ケース１１０の中に水がたまらないようにするため、ケース１１０の底面は下流側が低くなるように傾斜をつけておくとよい。
【００６４】
図９に示すのはイオン溶出ユニット１００の駆動回路１２０である。商用電源１２１にトランス１２２が接続され、１００Ｖを所定の電圧に降圧する。トランス１２２の出力電圧は全波整流回路１２３によって整流された後、定電圧回路１２４で定電圧とされる。定電圧回路１２４には定電流回路１２５が接続されている。定電流回路１２５は後述する電極駆動回路１５０に対し、電極駆動回路１５０内の抵抗値の変化にかかわらず一定の電流を供給するように動作する。
【００６５】
商用電源１２１にはトランス１２２と並列に整流ダイオード１２６が接続される。整流ダイオード１２６の出力電圧はコンデンサ１２７によって平滑化された後、定電圧回路１２８によって定電圧とされ、マイクロコンピュータ１３０に供給される。マイクロコンピュータ１３０はトランス１２２の一次側コイルの一端と商用電源１２１との間に接続されたトライアック１２９を起動制御する。
【００６６】
電極駆動回路１５０はＮＰＮ型トランジスタＱ１〜Ｑ４とダイオードＤ１、Ｄ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ７を図のように接続して構成されている。トランジスタＱ１とダイオードＤ１はフォトカプラ１５１を構成し、トランジスタＱ２とダイオードＤ２はフォトカプラ１５２を構成する。すなわちダイオードＤ１、Ｄ２はフォトダイオードであり、トランジスタＱ１、Ｑ２はフォトトランジスタである。
【００６７】
今、マイクロコンピュータ１３０からラインＬ１にハイレベルの電圧、ラインＬ２にローレベルの電圧又はＯＦＦ（ゼロ電圧）が与えられると、ダイオードＤ２がＯＮになり、それに付随してトランジスタＱ２もＯＮになる。トランジスタＱ２がＯＮになると抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ７に電流が流れ、トランジスタＱ３のベースにバイアスがかかり、トランジスタＱ３はＯＮになる。
【００６８】
一方、ダイオードＤ１はＯＦＦなのでトランジスタＱ１はＯＦＦ、トランジスタＱ４もＯＦＦとなる。この状態では、陽極側の電極１１３から陰極側の電極１１４に向かって電流が流れる。これによってイオン溶出ユニット１００には陽イオンの金属イオンと陰イオンとが発生する。
【００６９】
イオン溶出ユニット１００に長時間一方向に電流を流すと、図９で陽極側となっている電極１１３が減耗するとともに、陰極側となっている電極１１４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。これはイオン溶出ユニット１００の性能低下をもたらすので、電極の極性を反転して電極駆動回路１５０を運転できるように構成されている。
【００７０】
電極の極性を反転するにあたっては、ラインＬ１、Ｌ２の電圧を逆にして、電極１１３、１１４を逆方向に電流が流れるようにマイクロコンピュータ１３０が制御を切り替える。この場合、トランジスタＱ１、Ｑ４がＯＮ、トランジスタＱ２、Ｑ３がＯＦＦとなる。マイクロコンピュータ１３０はカウンタ機能を有していて、所定カウント数に達する度に上述の切り替えを行う。
【００７１】
電極駆動回路１５０内の抵抗の変化、特に電極１１３、１１４の抵抗変化によって、電極間を流れる電流値が減少するなどの事態が生じた場合は、定電流回路１２５がその出力電圧を上げ、電流の減少を防止する。しかしながら、累積使用時間が長くなるとイオン溶出ユニット１００が寿命を迎え、電極の極性反転や、特定電極である時間を平時よりも長くして電極に付着した不純物を強制的に取り除く電極洗浄モードへの切り替えや、定電流回路１２５の出力電圧上昇を実施しても、電流減少を防げなくなる。
【００７２】
そこで本回路では、イオン溶出ユニット１００の電極１１３、１１４間を流れる電流を抵抗Ｒ７に生じる電圧によって監視し、その電流が所定の最小電流値に至ると、それを電流検知手段が検知するようにしている。電流検知回路１６０がその電流検知手段である。最小電流値を検出したという情報はフォトカプラ１６３を構成するフォトダイオードＤ３からフォトトランジスタＱ５を介してマイクロコンピュータ１３０に伝達される。マイクロコンピュータ１３０は線路Ｌ３を介して報知手段を駆動し、所定の警告報知を行わせる。警告報知手段１３１がその報知手段である。警告報知手段１３１は操作／表示部８１又は制御部８０に配置されている。
【００７３】
また、電極駆動回路１５０内でのショートなどの事故については、電流が所定の最大電流値以上になったことを検出する電流検知手段が用意されており、この電流検知手段の出力に基づいて、マイクロコンピュータ１３０は警告報知手段１３１を駆動する。電流検知回路１６１がその電流検知手段である。さらに、定電流回路１２５の出力電圧が予め定めた最小値以下になると、電圧検知回路１６２がこれを検知し、同様にマイクロコンピュータ１３０が警告報知手段１３１を駆動する。
【００７４】
駆動回路１２０は、洗濯機１に搭載されたイオン溶出ユニット１００を次のように駆動する。
【００７５】
図１０は金属イオンの溶出と投入のシーケンスを示すフローチャートである。図１０のシーケンスは、図５のフロー中、ステップＳ４０１（給水）又はステップＳ４０３（補給水）の段階で遂行される。すなわちすすぎが開始されるとステップＳ４１１で金属イオンの投入が選択されているかどうかを確認する。この確認ステップはもっと前に置いてもよい。操作／表示部８１による選択動作で「金属イオンの投入」が選択されていればステップＳ４１２に進む。選択されていなければステップＳ４１４に進む。
【００７６】
ステップＳ４１２ではメイン給水弁５０ａが開き、イオン溶出ユニット１００に所定流量の水を流す。同時に駆動回路１２０が電極１１３、１１４の間に電圧を印加し、電極構成金属のイオンを水中に溶出させる。電極間を流れる電流は直流である。金属イオン添加水は給水口５３から洗濯槽３０に投入される。
【００７７】
所定量の金属イオン添加水が投入され、すすぎ水の金属イオン濃度が所定値に達したと判断されたところで電極１１３、１１４への電圧印加を停止し、設定水位まで給水したところでメイン給水弁５０ａを閉じる。
【００７８】
続いてステップＳ４１３ですすぎ水が攪拌され、洗濯物と金属イオンとの接触が促進される。所定時間の間攪拌を行う。
【００７９】
続いてステップＳ４１４で仕上剤の投入が選択されているかどうかを確認する。この確認ステップはもっと前に置いてもよい。ステップＳ４１１で金属イオンの投入設定の確認と同時に確認してもよい。操作／表示部８１を通じての選択動作で「仕上剤の投入」が選択されていればステップＳ４１５に進む。選択されていなければステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５ではパルセータ３３が小刻みに反転して洗濯物をほぐし、洗濯槽３０の中に洗濯物がバランス良く配分されるようにして脱水回転に備える。
【００８０】
ステップＳ４１５ではサブ給水弁５０ｂが開き、給水口５３の仕上剤室５５に水を流す。仕上剤室５５に仕上剤が入れられていれば、その仕上剤はサイホン部５７から水と共に洗濯槽３０に投入される。仕上剤室５５の中の水位が所定高さに達してはじめてサイホン効果が生じるので、時期が来て水が仕上剤室５５に注入されるまで、液体の仕上剤を仕上剤室５５に保持しておくことができる。
【００８１】
所定量（サイホン部５７にサイホン作用を起こさせるに足る量か、それ以上）の水を仕上剤室５５に注入したところでサブ給水弁５０ｂは閉じる。なおこの水の注入工程すなわち仕上剤投入動作は、仕上剤が仕上剤室５５に入れられているかどうかに関わりなく、仕上剤の投入工程が選択されていれば自動的に実行される。
【００８２】
続いてステップＳ４１６ですすぎ水が攪拌され、洗濯物と仕上剤との接触が促進される。所定時間の間攪拌を行った後、ステップＳ４０５に進む。
【００８３】
上記シーケンスによれば、すすぎ水に対する金属イオンの投入実行後、所定時間の経過を待ってすすぎ水に対する仕上剤の投入が実行される。そのため、金属イオンと仕上剤（柔軟剤）を同時にすすぎ水に投入すれば金属イオンが柔軟剤成分と反応して抗菌性が減殺されるところ、金属イオンが洗濯物に十分に付着した後に仕上剤が投入されるものであり、金属イオンと仕上剤成分との反応が防がれ、金属イオンの抗菌効果を洗濯物に残すことができる。
【００８４】
電極１１３、１１４を構成する金属としては、銀の他、銅、銀と銅の合金、亜鉛などが選択可能である。銀電極から溶出する銀イオン、銅電極から溶出する銅イオン、及び亜鉛電極から溶出する亜鉛イオンは優れた殺菌効果や防カビ効果を発揮する。銀と銅の合金からは銀イオンと銅イオンを同時に溶出させることができる。
【００８５】
銀イオンは陽イオンである。洗濯物は水中では負に帯電しており、このため銀イオンは洗濯物に電気的に吸着される。洗濯物に吸着された状態では銀イオンは電気的に中和される。そのため仕上剤（柔軟剤）の成分である塩化物イオン（陰イオン）とは反応しにくくなる。ただし銀イオンは時間をかけて洗濯物に吸着されて行くので、仕上剤投入までにある程度時間を置かねばならない。そこで、銀イオン投入後の攪拌時間は５分以上を確保する。仕上剤投入後の攪拌時間は３分ほどで十分である。
【００８６】
金属イオンはメイン給水管５２ａから洗剤室５４を通って洗濯槽３０に投入される。仕上剤は仕上剤室５５から洗濯槽３０に投入される。このように金属イオンをすすぎ水に投入するための経路と、仕上剤をすすぎ水に投入するための経路とが別系統のため、仕上剤をすすぎ水に投入するための経路を金属イオンが通り、この経路に残留していた仕上剤に金属イオンが接触して化合物となり、抗菌力を失うということがない。
【００８７】
また上記シーケンスによれば、金属イオン及び仕上剤のそれぞれの投入に伴ってすすぎ水の攪拌が実行される。これにより、金属イオン及び仕上剤を洗濯物全体に確実に付着させることができる。
【００８８】
さて本発明では、金属イオンによる洗濯物の抗菌処理を実効性のあるものとするため、洗濯機１の運転に次のような条件を課す。
【００８９】
〈条件１〉
１番目の条件は金属イオンの量である。金属イオンの量を洗濯物の量に見合った量にする。図４の洗い工程のフローチャートにおいて、ステップＳ３０８で容量センシングが行われる。容量センシングにより把握された洗濯物の量に基づき洗い工程とすすぎ工程で洗濯槽３０に注水される水量が設定される。その設定水量に比例した金属イオンを溶出する。
【００９０】
図１１の表に示すのは上記条件１を満たすように銀イオンの溶出を行った実験例である。すすぎ水の設定水量は２３Ｌ、３５Ｌ、４６Ｌの３段階になっている。この設定水量と、電極１１３、１１４間を流れる電気量（電流×電圧印加時間）を比例させた。その結果、銀イオンの濃度はいずれの設定水量においても９０ｐｐｂとなった。これは設定水量に比例した量の銀イオンが溶出したということである。設定水量は洗濯物の量に基づき定められているので、結局洗濯物量見合いの銀イオン量ということになる。このように洗濯物の量が多い場合には金属イオンの量も多くすることにより、洗濯物の量が少ないときと同様の抗菌効果を得ることができる。
【００９１】
容量センシングの精度を上げ、設定水量の刻みを３段階よりも多くした場合には、電極１１３、１１４間を流れる電気量もそれに応じて多段階に変化させる。電流と電圧印加時間の一方又は双方を調節することにより、電気量の調節は容易に行うことができる。
【００９２】
水に添加する金属イオンの量を洗濯物に見合ったものにする手法としては、上記のように洗濯物の容量センシングに基づき金属イオンの溶出量を調節する手法（第１の手法）の他、次のようなものがある。
【００９３】
第２の手法は、容量センシングによらず、使用者が実測又は目分量による計測で洗濯物の量を確定し、それに基づき電極１１３、１１４間を流れる電気量を決定するというものである。数段階に区分された重量の選択肢の中から適当なものを選ぶことにより、電気量が決定されるようにしておくとよい。
【００９４】
第３の手法は、洗濯機１の最大容量（洗濯可能な洗濯物量の上限）によって電極１１３、１１４間を流れる電気量を決め、いかなる場合にもそれを適用するというものである。最大容量は洗濯機の機種毎に固有のものである。その最大容量に見合った量の金属イオンを溶出させるというのは、最大容量をパラメータとして、金属イオンの量を洗濯物量見合いのものとするということに他ならない。
【００９５】
この手法によれば、常に最大容量に見合った量の金属イオンが供給されるので、容量センシングの誤差や、実測あるいは目分量による計測の誤りで洗濯物の量を実際よりも過小に評価してしまい、その結果、金属イオンの量が過小になるといった事態を招くことがない。
【００９６】
〈条件２〉
２番目の条件は金属の種類と金属イオンの濃度である。金属としては銀を選択し、すすぎには銀イオン濃度が５０ｐｐｂ以上の水を用いる。
【００９７】
図１２の表に示すのは銀イオン濃度が抗菌効果に及ぼす影響を調べた実験例である。実験には実際の洗濯機を使用し、乾燥後の布の抗菌防臭性の評価はＪＩＳＬ１９０２（繊維製品の抗菌性試験）に則り行った。標準布に初期菌数が１．２×１０5個／ｍｌとなるように黄色ぶどう球菌を塗布し、１８時間培養した後に菌数を調べたところ、１．９×１０7個／ｍｌであった。洗濯物８ｋｇを銀イオン濃度５０ｐｐｂの水で１０分間すすぎ、脱水乾燥した後に同様の実験を行ったところ、残った菌数は２．４×１０6個／ｍｌであった。静菌活性値（標準布との菌数のｌｏｇ増減値差）は０．９であった。この値が２．０以上で抗菌防臭性が認められるので、８ｋｇの洗濯物を銀イオン濃度５０ｐｐｂの水ですすいだ場合は抗菌防臭性が明確とは言えない。
【００９８】
今度は初期菌数が同じく１．２×１０5個／ｍｌとなるよう黄色ぶどう球菌を塗布した洗濯物８ｋｇを銀イオン濃度９０ｐｐｂの水で１０分間すすぎ、脱水乾燥した後に同様の実験を行ったところ、残った菌数は２．５×１０4個／ｍｌであった。静菌活性値は２．９であり、抗菌防臭性が与えられたことが確認された。すなわち銀イオン濃度が５０〜１００ｐｐｂである場合、必要且つ十分な抗菌性を洗濯物に付与することができる。
【００９９】
銀イオン濃度をさらに高めて行けば、抗菌性も一層高まる。しかしながら水の銀イオン濃度があまりに高くなると、洗濯物が乾いたとき、洗濯物の表面に銀が目に見える形で析出する。析出した銀は酸化や硫化によって黒く変色し、洗濯物にしみをつくる。従って、洗濯物の抗菌処理に用いる水の銀イオン濃度には実用上の上限が存在する。
【０１００】
銀イオン濃度９００ｐｐｂの水ですすぎを繰り返したところ、すすぎ回数３回のときは洗濯物に外見上の変化は認められなかったが、すすぎ回数が５回になると、天日乾燥の後の反射率がすすぎ前に比べ３％低下した。この程度の反射率の低下は目視での識別は難しい。しかしながら、白色の洗濯物で反射率の低下（黒化）が目立ちやすいもの、あるいは白色でなくても洗濯を繰り返して反射率の低下が累積したものなどでは問題になる可能性がある。従って、銀イオン濃度の実用上の上限は９００ｐｐｂ程度と考えられる。
【０１０１】
なお銀イオン濃度を５０ｐｐｂ以上に制御するにあたっては、５０ｐｐｂという数値を制御目標の下限としてもよいが、測定誤差を考慮し、もう少し目標値に幅を持たせてもよい。５１〜５５ｐｐｂ程度を制御目標の下限とするのが実用的で、好ましい。
【０１０２】
〈条件３〉
３番目の条件は銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上の水と洗濯物との接触時間である。銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上の水に洗濯物が５分以上漬かることになるよう、運転プログラムを設定する。
【０１０３】
図１３の表及び図１４のグラフに示すのはすすぎ水と洗濯物との接触時間が抗菌効果に及ぼす影響を調べた実験例である。銀イオン濃度９０ｐｐｂのすすぎ水に洗濯物をつけおき、静菌活性値を調べた。５分以上つけおいたときに、抗菌効果を認め得る静菌活性値を得ることができた。つけおき時間が４分のときは静菌活性値が１．７で、抗菌防臭性を認めることができなかった。
【０１０４】
〈条件４〉
４番目の条件は銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上の水を洗濯物に接触させるときの接触のさせ方である。接触初期に所定時間の攪拌工程を置き、その後所定時間の静止工程を置く。
【０１０５】
図１５は図１０の金属イオン投入シーケンスに上記静止工程を付加したものを示すフローチャートである。ステップＳ４１３の攪拌工程の後にステップＳ４３０の静止工程を置いた。すすぎ水を攪拌し、洗濯物の隅々にまで銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上（この場合は５０〜１００ｐｐｂ）のすすぎ水が接触する状態にしたうえで、そのまましばらく静止状態で放置するものである。なお、完全な静止状態とするのでなく、時々パルセータ３３をゆっくり動かして洗濯途中であることが使用者にわかるようにしておいてもよい。
【０１０６】
銀イオンは、それを含んだ水が動いていると否とにかかわらず、時間をかけて洗濯物に吸着されて行く。そのため、最初水を攪拌して銀イオンが洗濯物の隅々まで行き渡るようにしておけば、後は水を静止させても銀イオンは洗濯物に付着して行くものである。このように静止状態で銀イオンの付着を待つようにすることにより、洗濯物の布傷みを少なくすることができる。なおステップＳ４１３とステップＳ４３０を合わせて、銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上（この場合は５０〜１００ｐｐｂ）の水に洗濯物が５分以上接触するようにする。
【０１０７】
〈条件５〉
５番目の条件は攪拌力である。銀イオン濃度５０ｐｐｂ以上の水に洗濯物を浸漬させて攪拌を行うにあたり、洗濯物の量に応じて攪拌力を調節することとする。
【０１０８】
洗濯物の量が多いときはパルセータ３３の回転数を上げ、回転させる時間も長くする。洗濯物の量が少ないときはパルセータ３３の回転数を落とし、回転させる時間も短くする。このようにすれば、洗濯物の量が多くても少なくても洗濯物とすすぎ水とに一定以上の強さを持った流動が生じ、洗濯物の隅々にまで銀イオンが確実に行き渡る。
【０１０９】
上記条件１〜条件５は、それぞれ単独で実現されるようにしてもよいが、多くの条件が同時に実現されればなおよい。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【０１１１】
例えば、イオン溶出ユニット１００の配置個所は給水弁５０から給水口５３までの間に限られる訳ではない。接続管５１から給水口５３までの間であればどこでもよい。すなわち給水弁５０の上流側に置くこともできる。イオン溶出ユニット１００を給水弁５０より上流に置くこととすれば、イオン溶出ユニット１００は常に水に漬かっていることになり、シール部材が乾燥して変質し、水もれを生じるといったことがなくなる。
【０１１２】
また、イオン溶出ユニット１００を外箱１０の外に置いてもよい。例えばイオン溶出ユニット１００を交換可能なカートリッジの形状にし、接続管５１にネジ込みなどの手段で取り付け、このカートリッジに給水ホースを接続するといった構成が考えられる。
【０１１３】
カートリッジ形状にするかどうかは別として、イオン溶出ユニット１を外箱１０の外に置くこととすれば、洗濯機１の一部に設けた扉を開けたり、パネルを外したりすることなくイオン溶出ユニット１００を交換でき、メンテナンスが楽である。しかも洗濯機１の内部の充電部に触れることがないので安全である。
【０１１４】
上記のように外箱１０の外に置いたイオン溶出ユニット１００には、駆動回路１２０から延ばしたケーブルを防水コネクタを介して接続し、電流を供給すればよいが、駆動回路１２０からの給電に頼らず、電池を電源として駆動することとしてもよいし、給水の水流に接するように水車を備えた水力発電装置を電源として駆動することとしてもよい。
【０１１５】
イオン溶出ユニット１００を独立した商品として販売し、洗濯機以外の機器への搭載を促進してもよい。
【０１１６】
また本発明は、上記実施形態でとり上げたような形式の全自動洗濯機に適用対象が限定されるものではない。横型ドラム（タンブラー方式）、斜めドラム、乾燥機兼用のもの、又は二槽式など、あらゆる形式の洗濯機に本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る洗濯機の実施形態を示す垂直断面図
【図２】給水口の模型的垂直断面図
【図３】洗濯工程全体のフローチャート
【図４】洗い工程のフローチャート
【図５】すすぎ工程のフローチャート
【図６】脱水工程のフローチャート
【図７】イオン溶出ユニットの模型的水平断面図
【図８】イオン溶出ユニットの模型的垂直断面図
【図９】イオン溶出ユニットの駆動回路図
【図１０】金属イオン投入シーケンスを示す第１のフローチャート
【図１１】設定水量と銀イオン量を比例させる実験例の表
【図１２】銀イオン濃度が抗菌効果に及ぼす影響について調べた実験例の表
【図１３】銀イオンを含む水に洗濯物をつけおく場合のつけおき時間が抗菌効果に及ぼす影響について調べた実験例の表
【図１４】図１３の実験の結果を示すグラフ
【図１５】金属イオン投入シーケンスを示す第２のフローチャート
【符号の説明】
【０１１８】
１    洗濯機
１０  外箱
２０  水槽
３０  洗濯槽
３３  パルセータ
４０  駆動ユニット
５０  給水弁
５０ａ  メイン給水弁
５０ｂ  サブ給水弁
５３  給水口
５４  洗剤室
５５  仕上剤室
６８  排水弁
８０  制御部
８１  操作／表示部
１００  イオン溶出ユニット
１１３、１１４  電極
１２０  駆動回路
１２５  定電流回路
１５０  電極駆動回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004417404.tif 000010
【図１０】
0004417404.tif 000011
【図１１】
0004417404.tif 000012
【図１２】
0004417404.tif 000013
【図１３】
0004417404.tif 000014
【図１４】
0004417404.tif 000015
【図１５】
0004417404.tif 000016