(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気泡発生用空気を発生する気泡発生手段；
前記気泡発生手段から流入した前記気泡発生用空気に高電圧を印加してオゾンを発生するオゾン発生手段；
前記オゾン発生手段から流入したオゾンを、活性酸素ラジカル発生触媒中を通過させることで第１系列活性酸素ラジカルに変換するためのラジカル変換手段；及び
一体形成された前記気泡発生手段、オゾン発生手段、及びラジカル変換手段を収納するハウジング；を含むラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項２】
前記ラジカル変換手段は、前記オゾン発生手段から流入するオゾンの吸込口を有する左側壁、及び前記ラジカル変換手段によって変換された第１系列活性酸素ラジカルを吐出する吐出口を有する右側壁を備えると共に六面体状の中空空間を持つ触媒室；及び
オゾンから第１系列活性酸素ラジカルを発生させるために前記中空空間に充填された前記活性酸素ラジカル発生触媒を含むことを特徴とする請求項１に記載のラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項３】
前記活性酸素ラジカル発生触媒は、ＴｉＯ2、ＭｎＯ2及びＣｕＯ2のいずれか一つを有する主触媒；
Ｐｔ又はＰｄを有する助触媒；及び
Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＭｇＯのいずれか１つを有する担体を備えてなることを特徴とする請求項２に記載のラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項４】
前記触媒室は、前記オゾン吸込口と前記ラジカル吐出口との間の前記中空空間内に設置された第１隔膜；及び
前記第１隔膜及び前記ラジカル吐出口との間の前記中空空間内に設置された第２隔膜を含むことを特徴とする請求項２に記載のラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項５】
前記第１系列活性酸素ラジカルは、水中や空気中の水分子及び水素と反応する第２系列活性酸素ラジカルを誘発することを特徴とする請求項２に記載のラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項６】
前記ハウジングに収納され、その内部に前記オゾン発生手段が設置されるガス室を更に含み、
前記オゾン発生手段は、オゾンを発生するために前記ガス室に貯蔵された前記気泡発生用空気に高電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載のラジカル発生システムを有する洗濯機。
【請求項７】
気泡発生用空気を発生する気泡発生手段；
前記気泡発生手段から流入した前記気泡発生用空気に高電圧を印加してオゾンを発生するオゾン発生手段；及び
前記オゾン発生手段から流入したオゾンを、水分子及び水素と反応して第２系列活性酸素ラジカルを形成するように第１系列活性酸素ラジカルに変換するためのラジカル変換手段を含むラジカル発生システムを有し、
前記ラジカル変換手段は、前記オゾン発生手段から流入したオゾンの吸込口を有する左側壁、及び前記ラジカル変換手段によって変換された第１系列活性酸素ラジカルを吐出する吐出口を有する右側壁を備えると共に六面体状の中空空間を持つ触媒室；及び
オゾンから第１系列活性酸素ラジカルを発生させるために前記中空空間に充填された活性酸素ラジカル発生触媒を含み、
前記活性酸素ラジカル発生触媒は、ＴｉＯ2、ＭｎＯ2及びＣｕＯ2のいずれか一つを有する主触媒；
Ｐｔ又はＰｄを有する助触媒；及び
Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＭｇＯのいずれか１つを有する担体を含むことを特徴とするラジカル発生システムを有する洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明はラジカル発生システムに関し、より詳しくは気泡発生手段、オゾン発生手段、及びラジカル変換手段により一体形成されたラジカル発生システムを有する洗濯機に関する。
【０００２】
背景技術
一般の洗濯機はパルセータの機械的な力及び化学洗剤の表面活性力を用いて洗濯物の洗濯を行う。従って、洗濯効率の向上のために、多くの洗濯機メーカーではパルセータの洗濯物の攪拌能力を向上させるか、又は水流時間のためのモータの動作時間を延長したり、あるいは洗濯機に使用される洗剤の質を高くしたり、当該洗剤の量を増加したりする種々の方法を利用している。しかし、上記した方法で洗濯効率を高めるのには次のような理由から限界がある。
【０００３】
まず、洗濯効率の向上のために、増加された機械的な力を用いる方法は、洗濯物に損傷を与えたりして、かえって洗濯効率を低下させることがある。また、増加された洗剤量を用いる方法では、洗濯物と反応しなかった比較的多量の洗剤がそのまま排出され、後で環境汚染を誘発させ、また残りの洗剤が洗濯物にくっついてしまい、洗濯物の効果的な洗濯が妨げられる。
【０００４】
１９９７年８月５日付でJANG，Byung-Kewに許与された米国特許第５，６５３，１２９号には並列に連結された気泡発生手段及びオゾン発生手段を備える気泡式洗濯機が開示されている。
【０００５】
図１は上記した米国特許第５、６５３、１２９号に開示されたような従来の並列に連結された気泡発生手段及びオゾン発生手段を備える気泡式洗濯機１００を示している。
【０００６】
前記気泡式洗濯機１００はハウジング１０２と、その内部に洗濯水を収容するように該ハウジング１０２内に装着された静置貯水槽１０４とを含む。パルセータ１０６は、洗濯槽１１２内に渦流を発生させるために、正逆回転可能に設置されている。
【０００７】
気泡式洗濯機１００の上部には洗濯物が出入できるような扉１０８が設けられている。扉１０８の内面には気泡発生手段１１０が洗濯槽１１２に向かって延設されている。気泡発生手段１１０は図２に詳細に示されている。エアポンプ１１６は空気路１１４を介して気泡発生手段１１０に連通している。同図において、エアポンプ１１６は洗濯機１００の底板に設置されているが、他の適当な個所に設置されても良い。
【０００８】
気泡発生手段１１０は上下動可能なテレスコープ状伸縮パイプ２０２と、このテレスコープ状伸縮パイプ２０２を駆動するためのドライバー２０４とから構成される。同図においては３段式テレスコープ状伸縮パイプ２０２が示されているが、洗濯機が円滑に動作する限り、その段数は特に制限されていない。
【０００９】
テレスコープ状伸縮パイプ２０２は洗濯槽１１２と同軸的にドライバー２０４のケーシング２１８に固定される。ケーシング２１８は扉１０８の内面に固定され、ケーシング２１８には直流モータ２０６が設置される。直流モータ２０６の駆動軸２０８は第１プーリ２１０と連動し、第１プーリ２１０はベルト２１２を介して第２プーリと連動する。
【００１０】
第２プーリ２１４の外周にはベルト２１２用溝及び別途の歯が形成されており、該歯上には可撓性プラスチック紐２１６が巻線されている。可撓性プラスチック紐２１６には第２プーリ２１４の前記歯と歯合するための歯列が形成されている。可撓性プラスチック紐２１６はテレスコープ状伸縮パイプ２０２の伸縮に適した所定の柔軟性を有する。
【００１１】
可撓性プラスチック紐２１６はケーシング２１８に形成された孔２１９を通して、テレスコープ状伸縮パイプ２０２内に同軸的に設置され、その一端がケーシング２１８に固定されたテレスコープ状内部伸縮パイプ２２０内に延びる。可撓性プラスチック紐２１６の先端は、テレスコープ状内部伸縮パイプ２２０の他端に固定され、テレスコープ状内部伸縮パイプ２２０の他端はテレスコープ状伸縮パイプ２０２の下端に固定される。
【００１２】
テレスコープ状伸縮パイプ２０２の最下段には気泡発生のための複数の噴出孔２２２が形成されている。空気路１１４はケーシング２１８を介して延びてテレスコープ状伸縮パイプ２０２の内部に連通する。テレスコープ状伸縮パイプ２０２とテレスコープ状内部伸縮パイプ２２０との間のスペースは空気通路として作用するため、空気路１１４から流出した空気は前記スペースを経て複数の噴出孔２２２を介して洗濯槽１１２内に噴出される。
【００１３】
また洗濯物に棲息する細菌を死滅させるために、更に、オゾン発生手段１１８をエアポンプ１１６とドライバー２０４との間に設置することができる。この場合、洗濯槽１１２内に噴出された気泡にはオゾンが含まれて洗濯物に棲息する細菌を死滅させることになる。
【００１４】
又、脱水工程後、洗濯物の乾燥のための熱風を発生するためにヒータ１２０をオゾン発生手段１１８とドライバー２０４との間に設置しても良い。エアポンプ１１６から発生された空気流れは空気路１１４を通してヒータ１２０に伝達され加熱されて洗濯槽１１２内の洗濯物に伝達される。
【００１５】
しかし、従来の気泡式洗濯機１００では気泡発生手段１１０及びオゾン発生手段１１８をそれぞれ並列に連結することにより、設置スペースが大きくなり、気泡発生手段１１０から生成された酸素（Ｏ2）がオゾン発生手段１１８によりオゾン（Ｏ3）に変換される、すなわちＯ3の生成効率が低いという問題点がある。また、洗濯に有効な殺菌力及び洗濯力を得るためには多量のオゾンが必要となるが、この場合洗濯中に洗濯水の上へ放出されるオゾン濃度が高くて人体に有害で、且つオゾン特有の生臭さがするという問題点があった。
【００１６】
発明の開示
本発明は上記した従来の問題点を解決するためのもので、その目的は気泡発生手段、オゾン発生手段、及びラジカル変換手段により一体形成されたラジカル発生システムを有する洗濯機を提供することにある。
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明による洗濯機は、
気泡発生用空気を発生する気泡発生手段；
前記気泡発生手段から流入した前記気泡発生用空気に高電圧を印加してオゾンを発生するオゾン発生手段；
前記オゾン発生手段から流入したオゾンを、活性酸素ラジカル発生触媒中を通過させることで第１系列活性酸素ラジカルに変換するためのラジカル変換手段；及び
一体形成された前記気泡発生手段、オゾン発生手段、及びラジカル変換手段を収納するハウジング；を含む。
【００１８】
発明を実施するための最良の形態
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付の図面を参照して進められた本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述からより容易に明らかになる。
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
図３は本発明の望ましい実施の形態によるラジカル発生システム３００を示す。
【００２１】
同図において、前記ラジカル発生システム３００は、気泡発生手段３０２、オゾン発生手段３０４、ラジカル変換手段３０８、ハウジング３１０、第１逆止弁３１１、及び第２逆止弁３１３を含む。
【００２２】
図４は図３のＡ−Ａ線に沿う気泡発生手段３０２の側断面図であり、図５は図３及び図４の気泡発生手段３０２の動作原理を説明する図である。
【００２３】
同図において、前記気泡発生手段３０２は気泡発生用空気を発生させ、該気泡発生手段３０２はエアポンプ３１２及び動作部３１４を含む。
【００２４】
前記エアポンプ３１２は気泡及びオゾン発生用の空気をポンプし、該エアポンプ３１２は前記動作部３１４に固定されたダイヤフラム３１２ａを含む。前記ダイヤフラム３１２ａは、前記動作部３１４の上下動に応じて伸縮して、その内部に設けられたポンプ室３１２ｂの容積を膨張・収縮する。ダイヤフラム３１２ａは外力により膨張・収縮可能な、例えばゴムなどの弾性材質から作製される。エアポンプ本体３１２ｄは弁座３１２ｃから所定間隔離れて設置され、前記ダイヤフラム３１２ａの膨張及び収縮により外気をポンプ室３１２ｂに流入させるための空気吸込口３１２ｅ、及びポンプ室３１２ｂ内の空気をガス室３０６側へ排出させるための空気吐出口３１２ｆを含む。空気吸込口３１２ｅから流入した空気は第１孔３１２ｇを通して、ダイヤフラム３１２ａ及びエアポンプ本体３１２ｄにより規定されるポンプ室３１２ｂ内に案内される。前記ポンプ室３１２ｂ内に圧縮された空気は第２孔３１２ｈを通して空気吐出口３１２ｆに排出される。
【００２５】
前記動作部３１４は電流供給により前記エアポンプ３１２の圧縮及び復帰を行う。前記動作部３１４は電磁石３１４ａ、磁石３１４ｂ、及び操作部材３１４ｃを含む。前記電磁石３１４ａは電流供給により磁界を発生し、前記磁石３１４ｂは前記電磁石３１４ａにより発生された磁界に応じて振動する。前記操作部材３１４ｃは前記磁石３１４ｂの振動に応じて上下動する。
【００２６】
図５に示したように、前記気泡発生手段３０２は電磁石３１４ａの原理を用いたもので、コイルが巻かれたコアに１００〜２５０Ｖ／５０〜６０Ｈｚの電源が印加されると、電磁石３１４ａの位相がシフトされ、これによりコアの表面に発生される磁界極性が変わるようになる。従って、磁石３１４ｂをプッシュプルするという現象が繰り返されて１秒当たり６０回発振する。１０Ｈｚで発振する磁石３１４ｂはエアポンプ３１２を圧縮、復帰させることによりダイヤフラム３１２ａを介してポンプ作用が行われる。
【００２７】
オゾン発生手段３０４は前記気泡発生用空気に高電圧を印加し、オゾンは酸素の３原子同素体であって、典型的な酸素分子が２つの酸素原子を有することに対し、オゾン分子は３つの酸素原子からなる。オゾンは空気または酸素を高強度の電界を通過させることで生じられる。
【００２８】
前記ラジカル変換手段３０８はハウジング３１０内に設置され、前記ガス室３０６と連通している。前記ラジカル変換手段３０８は、オゾンを第１系列活性酸素ラジカル（・Ｏ・、・Ｏ-、1ΔｇＯ2、Ｏ2-など）に変換させるための活性酸素ラジカル発生触媒を有する。前記第１系列活性酸素ラジカルは水分子と反応して第２系列活性酸素ラジカル（ＯＨ・、ＯＨ-、ＨＯ2・、ＨＯ2-、Ｈ2Ｏ2など）を生成する。前記第２系列活性酸素ラジカルは最も強い水酸基（ＯＨ・）を含む。
【００２９】
前記ラジカル変換手段３０８は活性酸素ラジカル発生触媒３０８ａ及び触媒室３０８ｂを有する。前記活性酸素ラジカル発生触媒３０８ａは主触媒、助触媒、及び担体を含む。前記主触媒は、ＴｉＯ2、ＭｎＯ2、ＣｕＯ2のいずれか一つを有する。前記助触媒はＰｔ又はＰｄを有する。前記担体はＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及びＭｇＯのいずれか一つを有する。
【００３０】
前記触媒室３０８ｂは、中空空間３０８ｉ、左側壁３０８ｃ、及び右側壁３０８ｅを有する。前記中空空間３０８ｉは六面体状を有する。前記左側壁３０８ｃは前記オゾン発生手段３０４から流入したオゾンの吸込口を有する。前記右側壁３０８ｅには前記ラジカル変換手段３０８によって変換された第１系列活性酸素ラジカルを吐出する吐出口を有する。また、前記触媒室３０８ｂは第１隔膜（separate membrane）３０８ｇ及び第２隔膜３０８ｈを有する。前記第１隔膜３０８ｇは前記オゾン吸込口３０８ｄと前記ラジカル吐出口３０８ｆとの間の中空空間３０８ｉ内に設置される。前記第２隔膜３０８ｈは前記第１隔膜３０８ｇと前記ラジカル吐出口３０８ｆとの間の中空空間３０８ｉ内に設置される。
【００３１】
ハウジング３１０は全体として一体形成される前記気泡発生手段３０２、オゾン発生手段３０４、及びラジカル変換手段３０８を有する。
【００３２】
前記第１逆止弁３１１は、前記気泡発生手段３０２と前記ガス室３０６との間に装着され、前記気泡発生手段３０２からの気泡発生用空気を前記オゾン発生手段３０４に選択的に流入させる。前記第１逆止弁３１１は前記気泡発生手段３０２からの気泡発生用空気の逆流を防止する。
【００３３】
第２逆止弁３１３は、前記ガス室３０６と前記ラジカル変換手段３０８との間に装着され、前記オゾン発生手段３０４からの気泡発生用空気を前記ラジカル変換手段３０８に選択的に流入させる。第２逆止弁３１３は前記オゾン発生手段３０４からの気泡発生用空気の逆流を防止する。
【００３４】
次に、本発明の望ましい実施の形態によるラジカル発生システム３００の動作を説明する。
【００３５】
気泡発生手段３０２の動作部３１４内の電磁石３１４ａに電流が印加されると、前記電磁石３１４ａは磁界を発生する。前記磁石３１４ｂは前記電磁石３１４ａにより発生された磁界に応じて振動する。前記操作部材３１４ｃは前記磁石３１４ｂの振動に応じて上下動する。
【００３６】
前記エアポンプ３１２のダイヤフラム３１２ａは前記操作部材３１４ｃの上下動に応じて伸縮され、その内部に設けられたポンプ室３１２ｂの容積を膨張・収縮させて気泡発生用空気をポンプする。
【００３７】
第１逆止弁３１１は前記気泡発生手段３０２からの気泡発生用空気をガス室３０６に注入して前記ガス室３０６内に前記気泡発生用空気が貯蔵される。前記オゾン発生手段３０４は前記ガス室３０６に貯蔵された気泡発生用空気及びオゾンに高電圧を印加してオゾンを発生する。
【００３８】
第２逆止弁３１３は前記オゾン発生手段３０４からの気泡発生用空気を注入する。前記オゾンは前記ラジカル変換手段３０８内に含まれた活性酸素ラジカル発生触媒３０８ａで第１系列活性酸素ラジカルに分解される。次いで、前記オゾンは連続して第１隔膜３０８ｇ及び第２隔膜３０８ｈを通過する。前記オゾンの接触時間及び流動距離が延長することにつれ、前記オゾンは渦動し、前記ラジカル変換手段３０８のオゾン発生効率が向上する。
【００３９】
第２系列活性酸素ラジカルを誘発する第１系列活性酸素ラジカルは水分子及び水素分子と反応する。酸化力はＦ2（2.87eV）＞ＯＨ・ラジカル（2.85eV）＞Ｏ3（2.07eV）＞Ｈ2Ｏ2（1.78eV）＞Ｃｌ2・（1.36eV）の順に高い。よって、第２系列活性酸素ラジカル（ＯＨ・／ＯＨ-、ＨＯ2・、ＨＯ2-、Ｈ2Ｏ2など）の中で水酸基ラジカルは２番目に強い酸化力を有し、また速い酸化作用の特性を有する。前記ラジカルはオゾンに対し速やかに反応して消えてしまう。
【００４０】
前記第１系列及び第２系列の活性酸素ラジカルの強力な酸化作用は水中、空気中、及び固形物に棲息する細菌、ウィルス、カビ、菌類、及び藻類などを効率よく殺菌する。すなわち、これらラジカルは菌の原形質膜を攻撃して、溶菌現象（lysis）によって殺菌される。
【００４１】
前記ラジカルの脱臭過程は発臭物質によって化学的な変換過程が異なる。芳香成分のラジカルは、たとえば、Ｃ＝Ｃ炭素二重結合を切断してしまうことで、発臭成分が無臭分子構造へ変わることになる。
【００４２】
なお、前記各実施の形態は一例として開示したもので、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、実施の際しては請求項に記載した技術的事項の範囲内で適宜変更又は修正して実施できることは勿論である。
【００４３】
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によるラジカル発生システムは、洗濯水又は洗濯物に棲息する細菌、ウィルス、カビ、菌類、及び藻類などを殺菌する。また、本発明は第１系列活性酸素ラジカル及び第２系列活性酸素ラジカルの酸化及び漂白作用により洗濯機の洗濯効率を向上できる。
【００４４】
また、前記ラジカル発生システムは、酸化力を有する成分が実際の適用時点まで維持できるようにする固形剤のような添加物質が使われず、これによってこれら添加成分による殺菌効率の低下及び環境汚染を防止することができる。さらに、前記ラジカル発生システムはオゾン発生手段に比べて高効率の殺菌及び脱臭力を有し、有害で且つ特有の不快な臭さがない。
【００４５】
なお、本発明によるラジカルシステムは清潔ベッド、浄水機、汚水浄化、下水処理、洗濯機、冷蔵庫、加湿器、及び洗滌器などのような広範囲にわたる分野及び製品に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の並列に連結された気泡発生手段及びオゾン発生手段を備える気泡式洗濯機の構造全体を示す概略断面図である。
【図２】  図１に示した気泡発生手段の拡大断面図である。
【図３】  本発明の望ましい実施の形態によるラジカル発生システムの平面図である。
【図４】  図３のＡ−Ａ線に沿う気泡発生手段の側断面図である。
【図５】  図３及び図４に示した気泡発生手段の動作原理を説明する図である。
【図１】
0003949380.tif 000002
【図２】
0003949380.tif 000003
【図３】
0003949380.tif 000004
【図４】
0003949380.tif 000005
【図５】
0003949380.tif 000006