JP2012236111A - 洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】洗濯水に接触する位置である水槽5の底部に、汚れ粒子除去フィルタ43を設ける。汚れ粒子除去フィルタ43は、繊維状で導電性を有する繊維状導電性部材43Aと繊維状で非導電性を有する繊維状非導電性部材43Bとを混在して構成し、繊維状導電性部材43Aに電圧を印加する電圧印加装置42を設け、洗い行程時に、電圧印加装置42によって繊維状非導電性部材43Bのゼータ電位と異なる電位を繊維状導電性部材43Aに付与する制御装置38を設ける。そして、洗い行程時に、繊維状導電性部材43Aに電圧を印加することにより、汚れ粒子を汚れ粒子除去フィルタ43の電位の高い部材(繊維状非導電性部材43B)に吸着し、洗濯水中から除去することができる。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図11、必要に応じて図12及び図21を参照して説明する。
繊維状導電性部材43Aは、導電性を有する材料、例えば金属材料、又は炭素を含有する材料、本実施形態ではSUS(ステンレス)で構成されている。この繊維状導電性部材43Aは、一端部が支持部材44の下部形成部44Cに電気的に接続され、他端部が支持部材44の上部に向かって延びている。即ち、繊維状導電性部材43Aは、図7に示すように支持部材44の上下方向に延びた繊維である。この繊維状導電性部材43Aには、電圧印加手段たる電圧印加装置42によって発生した電圧が印加される。
繊維状非導電性部材43Bは、非導電性を有する材料、例えば、「綿」、「ガラス繊維」、「ガラス繊維シランカップリング処理」、「ナイロン」及び「綿ポリアクリルアミド処理」からなり、図7に示すように支持部材44の左右方向に延びて設けられている。この繊維状非導電性部材43Bは、図9に示すように、洗濯水のpHが高くなっても、洗濯水が中性のときのゼータ電位の値とほぼ同じである(pHの変化による変動幅が小さい)特性を有している。この繊維状非導電性部材43Bは、ある繊維に表面処理を施すことによって得ることができる。例えば、ある繊維(例えば綿)の表面をポリアクリルアミド又はヒドロキシプロピルセルロースでコーティングし、繊維の表面を不活性にする表面処理を施すことによって得ることができる。
ある繊維を繊維状非導電性部材43Bにする表面処理としては、他に、ある繊維の表面に表面処理としてポリエチレングリコール、アミノアルキルメタアクリレートアクリルアミド共重合体、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合体物、ポリジメチルアミノメタクリレートを施して繊維状非導電性部材43Bを得る方法もある。
尚、表面処理を施さない場合の「ある繊維」とは、洗濯水が中性及びアルカリ性の場合においてゼータ電位の値がほぼ同じである繊維である。又、繊維に表面処理(繊維状非導電性部材43Bにする表面処理)を施す場合の「ある繊維」とは、いずれの繊維でもよい。
汚れ粒子除去フィルタ43は、上述したように、繊維状導電性部材43Aの繊維が支持部材44の上下方向に、繊維状非導電性部材43Bが支持部材44の左右方向に延びて設けられている。この場合、繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43Bは、交差部分において交互に織り込まれている。これにより、フィルタ部材34は、繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43Bとが混在(混紡)して構成されている。
使用者が、洗濯槽7内に洗濯物(図示せず)を収容した状態で、入力部36を操作し、洗濯運転を開始させると、制御装置38は、洗濯槽7内に収容された洗濯物の布量検知を行う。尚、この場合、洗濯運転としては標準コースが設定されているとする。
次に、制御装置38は、すすぎ行程を実行する。すすぎ行程では、制御装置38は、排水弁33を閉鎖し、給水弁18を開放させて洗濯槽7内へ、所定水位まで給水する(すすぎ用の洗濯水(水道水)を供給する)。そして、撹拌体14を低速で正逆回転させることにより、洗濯槽7内の洗濯物はすすがれる。又、すすぎ行程時に生成された比較的きれいな洗濯水(洗濯水が水道水で薄まったほぼ中性(pH約8の水)。以下、すすぎ水と称する)は、汚れ粒子除去フィルタ43に接触する。そして、所定時間後、排水弁33が開放され、水槽5内ひいては洗濯槽7内のすすぎ水は機外へ順次排出される。すすぎ行程では、給水、すすぎ、排水が複数回行われる。
脱水行程が終了することにより、通常の運転コースが終了する。
次に、汚れ粒子除去フィルタ43の作用について説明する。
水槽5の底部にフィルタ部材34が設けられているので、洗濯水(すすぎ行程時には、すすぎ水)は、洗い行程及びすすぎ行程中にフィルタ部材34に接触した状態となる。
洗い行程時の洗濯水には、洗濯物から脱離した油汚れ(油滴)、泥汚れ(本実施形態では例えば関東ローム土)、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれるカーボンブラック、水道管中に含まれる鉄さびの汚れ粒子が存在していることがある。これらの汚れ粒子は、図21に示すように、一般に洗濯水のpHが高くなるほど、洗濯水中の水酸基が汚れ粒子に吸着されることにより、ゼータ電位が低くなり負側に大きな値となっていく。
本実施形態では、繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43Bとを混在してなる汚れ粒子除去フィルタ43を水槽5の底部に設け、制御装置38は、洗い行程時に、繊維状非導電性部材43Bのゼータ電位と異なる電位を繊維状導電性部材43Aに付与している。
洗い行程時等の汚れ粒子を除去したいときに繊維状導電性部材43Aに電圧を印加することによって洗濯水中に存在する汚れ粒子を吸着する吸着作用を発揮することができる。
更に、繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43Bとの間に極めて高い電界強度が発生し、汚れ粒子を除去したいときに繊維状導電性部材43Aに電圧を印加することによって洗濯水中から汚れ粒子をより多く繊維状非導電性部材43Bに吸着させることができ、洗濯水中から汚れ粒子をより多く除去することができる。
次に本発明の第2の実施形態について図12を参照して説明する。
第2の実施形態の汚れ粒子除去フィルタは、第1の実施形態の汚れ粒子除去フィルタ43を構成する部材が異なる。尚、第2の実施形態は、第1の実施形態の汚れ粒子除去フィルタを構成する部材のみが異なるので、第1の実施形態と異なるものに「´」(ダッシュ)を付して説明する。この場合、第2の実施形態の汚れ粒子除去フィルタ43´は、第1の実施形態と同じ繊維状導電性部材43Aと、繊維状非導電性部材43B´とから構成されている。
洗い行程時等の汚れ粒子を除去したいときに、制御装置38は、繊維状導電性部材43Aに−20mVの電圧を印加している。これにより、洗濯水中に存在する汚れ粒子は、繊維状非導電性部材43Bのゼータ電位(−80mV)よりも電位が高い(−20mV)繊維状導電性部材43Aに吸着する。これにより、洗い行程時等の汚れ粒子を除去したいときに繊維状導電性部材43Aに電圧を印加することによって、洗濯水中から汚れ粒子を除去することができる。
次に本発明の第3の実施形態について図13を参照して説明する。
第3の実施形態では、第1の実施形態及び第2の実施形態と構成は同じであるが、陰イオン界面活性剤の濃度とゼータ電位の関係に着目している。
汚れ粒子除去フィルタ43の繊維状非導電性部材43Bのゼータ電位は、洗濯水中の陰イオン界面活性剤の濃度が高くなっても、洗濯水中に陰イオン界面活性剤がほとんど存在していないときのゼータ電位の値とほぼ同じである。ここで、汚れ粒子除去フィルタ43の繊維状非導電性部材43Bの電位は、第1の実施形態と同様に、電圧印加装置42で制御される構成である。
汚れ粒子除去フィルタ43´の繊維状非導電性部材43B´のゼータ電位は、洗濯水中の陰イオン界面活性剤の濃度が高くなると、第1の実施形態の繊維状非導電性部材43Bよりも少し負側に大きくなる。ここで、汚れ粒子除去フィルタ43の繊維状非導電性部材43Bの電位は、第1及び第2の実施形態と同様に、電圧印加装置42で制御される構成である。
尚、繊維状非導電性部材43B,43B´として、「綿表面酸化処理(カルボキシル基処理)」「綿」、「ガラス繊維」、「ガラス繊維シランカップリング処理」、「ナイロン」、「綿ポリアクリルアミド処理」を用いても、同様の汚れ粒子の吸着及び離脱作用が生じ、汚れ粒子除去フィルタ43,43´の吸着力を再生させることができる。
第4の実施形態では、本発明をドラム式の洗濯機に適用し、図14から図20を参照して説明する。尚、図16においては、フィルタケース付近を一部破断し模式的に示す。
水槽55の内部には、金属製の洗濯槽(ドラム)60が回転可能に設けられている。洗濯槽60は、軸方向が前後の横軸円筒状を成し、後部の中心部が上記モータ57の回転軸57Cの先端部に取り付けられ、水槽55と同軸の前上がりの傾斜状に支持されている。又、その結果、洗濯槽60はモータ57により直に回転される。このモータ57は、洗濯槽60を回転させる駆動手段として機能するようになっている。
フィルタケース73は、上部に前記機内排水ホース接続口74を有している。このフィルタケース73内には、図17から図19に示すように、フィルタ部材75が収容されている。フィルタ部材75の前端部にはキャップ76が設けられている。このフィルタ部材75は、後で詳述する。
フィルタケース73の後側の下部側方には排水弁81が接続されており、この排水弁81の出口部に排水パイプ82が接続されている。排水パイプ82の先端部は、外箱51の基台1Aから機外に臨み、図示しない機外排水ホースに接続されるようになっている。
又、箱本体51Bの前面部の上部には、操作パネル95が設けられている。操作パネル95には、図14に示すように、操作スイッチからなる複数の入力部96及び運転状態等を表示する表示部97が設けられている。又、操作パネル95の裏側には、図16及び図20に示すように、マイクロコンピュータを有する制御装置98が設けられている。
汚れ粒子除去フィルタ104は、第1の実施形態に示す繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43Bを混在して、或いは第2の実施形態に示す繊維状導電性部材43Aと繊維状非導電性部材43B´を混在して構成されたものである。
本実施形態では、例えば、使用者が操作パネル95の入力部96を操作して通常の運転コース(洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を行うコース)を選択すると、制御装置98は、入力部96から出力される信号に基づいて、まず洗濯物重量の検出を行う。洗濯物重量の検出は、洗濯槽60を所定の回転速度まで回転させ、それに要した時間と、その後、モータ57による洗濯槽60の駆動を停止させて洗濯槽60を惰性回転させ、それによって洗濯槽60の回転速度が所定の回転速度まで下降するのに要した時間とから演算するもので、洗濯物の重量をモータ57の回転負荷でもって検出するものである。この後、上記洗濯物重量の検出結果から、洗濯物重量を判定し、それに応じた、洗剤量の決定と、洗い行程及びすすぎ行程における水位の決定をする。この場合、モータ57の回転速度を検出する速度検出手段が、洗濯槽60内の洗濯物の重量を検出する重量検出手段となる。
制御装置98は、重量検出後、給水弁91を開放して、洗い行程用に決定した水位(洗濯物が浸される水位)まで水道水を供給する。この場合、給水ケース92の洗剤貯留部には、制御装置98による洗剤量の判定に応じた量の洗剤が予め供給されている。尚、水道水は、洗剤と混ざって洗濯水となる。
次に、制御装置98は、すすぎ行程を実行する。すすぎ行程では、制御装置98は、排水弁81を閉鎖し、給水弁91を開放させて洗濯槽60内へ、所定水位まで給水する。この後、洗濯槽60を低速で正逆回転させることにより、洗濯槽60内の洗濯物はすすがれる。すすぎ水(洗濯水)は、フィルタ部材75(汚れ粒子除去フィルタ104)に接触する。この場合、制御装置98は、第1の実施形態或いは第2の実施形態と同様にして、繊維状導電性部材43Aの電位と繊維状非導電性部材43B(43B´)のゼータ電位との差が、汚れ粒子除去フィルタ104が洗い行程時の洗濯水に浸されているときよりもすすぎ行程時の洗濯水に浸されているときの方が小さくなるように制御している。
次に、制御装置98は、脱水行程を実行する。脱水行程では、制御装置98は、排水弁81を開放した状態で洗濯槽60を一方向に高速回転をさせ、洗濯物に対して遠心脱水を行う。
上記構成によれば、洗い行程時には、洗濯槽60の洗濯水を汚れ粒子除去フィルタ104に接触させた後、洗濯槽60に戻すように循環させているので、洗い行程時の洗濯水中から汚れ粒子を汚れ粒子除去フィルタ104で除去することができる。更に、すすぎ行程時には、循環ポンプ83が停止しているので、汚れ粒子除去フィルタ104から脱離した汚れ粒子は、洗濯槽60を経由せずに排水弁81から排出される。これにより、すすぎ行程時に汚れ粒子除去フィルタ104から脱離した汚れ粒子が、洗濯槽60内の洗濯物に再付着してしまうことを防止することができる。
尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されず、次のような変形、拡張が可能である。
第1及び第4実施形態の汚れ防止除去フィルタ43,43´、104は、繊維状導電性部材43A及び繊維状非導電性部材43B,43B´を、不織布のように複雑に絡み合わせて混在させて構成してもよい。
第3の実施形態において、繊維状非導電性部材43Bとして「ポリエステル」を用いた場合、繊維状導電性部材43Aに印加する電圧は、第2の実施形態に示すように、繊維状非導電性部材43Bよりも低い電圧としてもよい。
第2から第4に示す繊維状非導電性部材43A,43B´の繊維径は、第1の実施形態と同様に、細くすることが好ましい。又、第1から第4に示す繊維状導電性部材43A,43A´、繊維状非導電性部材43B,43B´の表面にシボを設けたり、断面を例えば星形にしたりして、汚れ粒子と接触する表面積を大きくする構成としてもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
Claims (7)
- 水槽と、
前記水槽内に設けられ、洗濯物が収容される洗濯槽と、
洗濯水に接触する位置に設けられる汚れ粒子除去フィルタとを備え、
前記汚れ粒子除去フィルタは、洗濯水に浸したときにゼータ電位が異なる複数の繊維を混在して構成され、
前記汚れ粒子除去フィルタを構成する複数の繊維のうちの2つの繊維のゼータ電位の差は、当該汚れ粒子除去フィルタがpH9以上の洗濯水に浸されたときよりも、pH9未満の洗濯水に浸されたときの方が小さいことを特徴とする洗濯機。 - 水槽と、
前記水槽内に設けられ、洗濯物が収容される洗濯槽と、
洗濯水に接触する位置に設けられる汚れ粒子除去フィルタとを備え、
前記汚れ粒子除去フィルタは、洗濯水に浸したときにゼータ電位が異なる複数の繊維を混在して構成され、
前記汚れ粒子除去フィルタを構成する複数の繊維のうちの2つの繊維のゼータ電位の差は、陰イオン界面活性剤の濃度が低いほど小さくなることを特徴とする洗濯機。 - 前記水槽の底部と接続された排水弁を備え、
前記汚れ粒子除去フィルタは、前記水槽と前記排水弁との間に配置され、
洗い時には、前記洗濯槽の洗濯水を前記汚れ粒子除去フィルタに接触させた後、前記洗濯槽に戻すように循環させ、すすぎ時には、前記洗濯槽の水を前記汚れ粒子除去フィルタに接触させた後、前記洗濯槽を経由せずに前記排水弁から排出させることを特徴とする請求項1又は2記載の洗濯機。 - 前記汚れ粒子除去フィルタの繊維は、その平均繊維径を10μm以下にしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の洗濯機。
- 前記汚れ粒子除去フィルタを構成する複数の繊維のうちの2つの繊維のうちゼータ電位が高い方の繊維に、ポリアクリルアミド又はヒドロキシプロピルセルロースによる表面処理が施されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の洗濯機。
- 前記汚れ粒子除去フィルタを構成する複数の繊維のうちの2つの繊維のうちゼータ電位が高い方の繊維の表面処理として、アミド基による塩基性基処理が施されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の洗濯機。
- 前記汚れ粒子除去フィルタを構成する複数の繊維のうちの2つの繊維のうちゼータ電位が低い方の繊維の表面処理として、カルボキシル基による酸性基処理が施されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の洗濯機。
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