JP2014036788A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】衣類等の洗濯物への消臭・除菌・カビ抑制効果を必要十分な運転時間で行い、無駄な電気エネルギー・時間をなくし、かつ使用者の安全性も向上できる洗濯乾燥機を実現する。
【解決手段】洗濯槽２を回転駆動するモータ４と、外槽３内の空気を加熱するヒートポンプユニット１２と、送風経路１１内の空気を圧送して循環させる送風ユニット９と、静電霧化発生粒子およびオゾンを外槽３内に供給する静電霧化ユニット１３と、送風経路１１内のオゾン濃度を検出するオゾンセンサー１５と、それらを制御する制御手段とを備え、制御手段は、静電霧化ユニット１３及び送風ユニット９を駆動させて洗濯物の消臭・除菌および洗濯槽２のカビ抑制を行う静電霧化工程において、オゾンセンサー１５によって検出されるオゾン濃度値が設定値よりも大きくなった時点で運転を終了する洗濯乾燥機であり、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯槽と外槽に放電デバイスにより発生させたオゾンや静電霧化発生粒子を供給することによって、衣類や小物などの消臭・除菌および洗濯機内部のカビ抑制等を可能とする洗濯乾燥機に関するものである。

近年、衣類の消臭・除菌、洗濯機のカビ抑制効果を訴求する商品が市場に多々流通しており、ランドリー商品においても、衣類や布製品・革製品・玩具や小物などを消臭・除菌する機能を有するとともに、洗濯機内部のカビ抑制機能を有する洗濯乾燥機が販売されている。一般的には洗濯槽内に処理対象物を投入し、数十分の運転を行う専用コースを設定している。

特開２００９−１００８７５号公報

しかしながら、従来の放電デバイスを搭載した洗濯機において、放電時に発生するオゾンガスを完全に無くすことは不可能であるため、運転時間を制限したり、放電デバイスの運転を間欠的に行う等の制御を行ったりしている。これにより、本来の目的である消臭・除菌・カビ抑制効果が不十分になったり、十分な効果を得るために放電デバイスの運転を長時間・間欠的に行うため運転時間が必要以上に長くなったりする等の問題がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、対象物への消臭・除菌・カビ抑制効果を必要十分な運転時間で行い、無駄な電気エネルギー・時間をなくし、かつ使用者の安全性も向上させることができる。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、洗濯槽と外槽に放電により発生させた静電霧化発生粒子を暴露することによって、洗濯槽内に収容された衣類・小物等の消臭・除菌および洗濯機のカビ抑制を行いながら、同時にその送風経路内に設置されたオゾンセンサー（半導体センサー）によるオゾン濃度検知を行うことで、自動的に十分な効果を必要最低限の時間で行い、無駄な電気エネルギー・時間をなくし、かつ安全に運転終了を行うことができる。

本発明の洗濯乾燥機は、静電霧化発生手段による衣類等の消臭・除菌、洗濯機のカビ抑制効果を行いながら、洗濯乾燥機内部のオゾン濃度を自動的に検知することが可能となり、十分な効果を必要最低限の時間で行い、かつ安全に運転終了することにより、無駄な電気エネルギー・時間を無くし、使用者の安全性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１の洗濯乾燥機の側面図 同洗濯乾燥機の後面図 同洗濯乾燥機の静電霧化ユニット、送風ユニット及びヒートポンプユニットの斜視図 同洗濯乾燥機の静電霧化ユニット周辺の構成を示す要部断面図 同洗濯乾燥機の静電霧化ユニットの断面図 同洗濯乾燥機の静電霧化コースのフローチャート 同洗濯乾燥機の静電霧化コースのシーケンス図

第１の発明は、衣類等の洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転可能に内装した外槽と、前記外槽を弾性支持する筐体と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽に洗濯水を供給する給水手段と、前記外槽内の空気を加熱する加熱手段と、前記外槽内の空気を前記加熱手段を経由して循環可能とする送風経路と、前記送風経路内の空気を圧送して循環させる送風手段と、前記送風経路内に設けられ静電霧化発生粒子およびオゾンを前記外槽内に供給するための静電霧化発生手段と、前記送風経路内に設けられ前記送風経路内を流れる空気中のオゾン濃度を検出するオゾンセンサーと、前記モータ、前記給水手段、前記加熱手段、前記送風手段、前記静電霧化発生手段および前記オゾンセンサーの駆動等を制御して、洗濯工程、すすぎ工程、乾燥工程、静電霧化工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記静電霧化発生手段及び前記送風手段を駆動させて洗濯物の消臭・除菌および前記洗濯槽のカビ抑制を行う前記静電霧化工程において、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された値よりも大きくなった時点で運転を終了する洗濯乾燥機である。

これにより、オゾン濃度が事前に設定された値を越えたことを判定した時点で、ニオイ物質・菌・カビの酸化分解が十分に行われたと自動的に判定して静電霧化工程の運転が終了されるので、洗濯槽に入れられた衣類等の消臭・除菌や洗濯乾燥機内のカビ抑制を必要最低限な時間で十分に行うことができ、無駄な電気エネルギー・時間をなくすことができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記制御手段は、前記静電霧化工程において、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された値よりも大きくなったと判定した後、前記静電霧化発生手段を停止するとともに、前記送風手段の運転と前記オゾンセンサーの検知を継続して行い、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された人体へ影響しない濃度まで低下したことを判定した時点で運転を終了することにより、衣類等の消臭を行う消臭・除菌や洗濯乾燥機のカビ抑制の静電霧化発生手段の動作終了を洗濯乾燥機内のオゾン濃度で判定した後、さらにオゾン濃度が人体に影響を与えない濃度以下の事前に設定された値になるのを待ってから、運転終了を行うように制御されるので、使用者が洗濯乾燥機の扉を開けたときにも高濃度のオゾンに暴露されることを防止することができ、使用者の安全性を向上させることができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態に係る洗濯乾燥機について、図を参照しながら以下に説明し、本発明の理解に供する。なお以下の説明は本発明の一具体例であって、特許請求の範囲の内容を限定するものではない。

本実施の形態に係る洗濯乾燥機１は、図１、図２に示すように、洗濯槽２を回転軸方向が水平または後部に向け水平方向から下向き傾斜となるようにして外槽３内に設置されている。洗濯槽２の水平配置ないしは図示する傾斜に対応して、外槽３の正面側には洗濯槽２の開口端に通じる衣類投入口５が形成され、洗濯乾燥機１の正面側に形成された上向き傾斜面に設けられた開口部を開閉可能に閉じる扉７を開くことにより、洗濯槽２内に対して洗濯物を出し入れすることができる。扉７が上向き傾斜面に設けられているため、洗濯物を出し入れする作業を、腰を屈めることなく実施できる。

洗濯槽２には、その周面に外槽３内に通じる多数の透孔６が形成され、内周面の周方向複数位置に攪拌突起（図示せず）が設けられている。この洗濯槽２は外槽３の後部下側に取り付けられたモータ４により正転及び逆転方向に回転駆動される。また、外槽３には、注水管路及び排水管路が配管接続され、注水弁（給水手段）及び排水弁の制御によって外槽３内への注水及び排水がなされる。

また、洗濯乾燥機１には、洗濯槽２内の湿った空気を送風ユニット９（送風手段）によって吸引し、透孔６を通じて加熱手段であるヒートポンプユニット１２に導き、そこで除湿および加熱された空気を再び洗濯槽２内へと循環させる、送風経路１１が備えられている。この送風経路１１内には、図４に示すように、静電霧化発生粒子およびオゾンを外槽３内に供給する静電霧化ユニット１３と、送風経路１１を流れる空気の温度を検知するサーミスタ１４が配設されている。

また、洗濯乾燥機１には、モータ４、注水弁、排水弁、送風ユニット９、ヒートポンプユニット１２、静電霧化ユニット１３等を制御して、洗濯工程、すすぎ工程、乾燥工程、静電霧化工程を実行する制御手段（図示せず）が備えられている。

次に、本実施の形態の洗濯乾燥機１に搭載する静電霧化ユニット１３（静電霧化発生手段）について、図３〜図５に沿って説明する。静電霧化ユニット１３は、図２及び図４に示すように、送風経路１１内の送風ユニット９より下流位置に設けられている。図３に示すように、静電霧化ユニット１３は、送風ユニット９およびサーミスタ１４とともにヒートポンプユニット１２に固定、一体化されて、洗濯乾燥機１内の後方下部に配設されている。図４に示すように、静電霧化ユニット１３は、その内部で２方に分岐し合流するバイパス経路８３を有し、そのバイパス経路８３内に、空気中の水分（湿気）を静電霧化する霧化放電ブロック８４を備えている。

静電霧化ユニット１３を構成する霧化放電ブロック８４は、図５に示すとおり、放電電極８４ａと、放電電極８４ａに対向配置した対向電極８４ｂと、放電電極８４ａに水を供給する水供給手段８４ｃと、放電電極８４ａと対向電極８４ｂとの間に高電圧を印加する電圧印加手段８４ｄとを備え、電圧印加手段８４ｄにて放電電極８４ａと対向電極８４ｂとの間に高電圧を印加することで放電電極８４ａに供給された水を静電霧化するものである。ここでは、４．８５ｋＶの負電圧を印加して静電霧化させ、その時の放電電流値が約６μＡとなるようにフィードバック制御を行っている。

静電霧化は、高電圧の印加によって放電電極８４ａ側が負電極となって電荷が集中するとともに放電電極８４ａの表面に付着した水が円錐形状に盛り上がってテイラーコーンが形成され、このテイラーコーンの先端に電荷が集中して高密度となって、この高密度の電荷の反発力ではじけるようにして水が***・飛散するレイリー***を繰り返すことで行われる。この時、テイラーコーンの形成は放電電極８４ａの表面の濡れ性に影響されるもので、濡れ性が小さいと所定のテイラーコーンが形成されず静電霧化できないため、放電電極８４ａの表面の水を所定量確保する必要がある。

水供給手段８４ｃは、ペルチェ素子８４ｅからなる冷却手段を備えたもので、この冷却手段にて放電電極８４ａを冷却させて空気中の水分（湿気）を放電電極８４ａの先端部表面に結露させることで水を供給するものである。ここで静電霧化に必要な水量は０．５ｍｌ／ｈ程度である。ペルチェ素子８４ｅの放電電極８４ａ側の端部が冷却部８４ｆ、その反対側の端部が放熱部８４ｇとなっており、冷却部８４ｆは放電電極８４ａに熱的に接続してあるとともに、放熱部８４ｇは放熱フィン８４ｈに熱的に接続してある。

静電霧化ユニット１３のバイパス経路８３内を流れる空気は、放熱フィン８４ｈに接触させて流れるように構成し、霧化放電を行う時にはこの空気の流れを放熱に利用している。ペルチェ式の霧化放電ブロックの場合、霧化放電時の必要放熱量が決まるため、放熱用のフィンを決定すれば必要最低風速が決まる。本構成では０．５ｍ／ｓ以上が必要となるが、それ以上の十分な風速を確保している。放熱に送風経路１１内を循環する空気を利用することで、本来必要となる放熱手段を廃止することができる。

また、送風経路１１内、具体的には静電霧化ユニット１３のバイパス経路８３内で霧化放電ブロック８４の近傍上流側には、流れる空気中のオゾン濃度を計測するオゾンセンサー１５が設けられている。このオゾンセンサー１５は、一対の電極に薄膜半導体が接触した状態で保持され、この電極間に電圧が印加される構成のもので、薄膜半導体表面にオゾンガスが接触したときに生ずる抵抗値の変化（電気伝導度の変化）を検出するものである。これにより、バイパス経路８３内（送風経路１１内）の空気中のオゾン濃度が定量される。

続いて、本実施の形態の洗濯乾燥機１の各運転コースにおける動作及び作用の詳細について説明する。

本実施の形態における洗濯乾燥機１の運転コースは、洗濯工程のみを行う洗濯コース、乾燥のみを行う乾燥コース、洗濯から乾燥まで連続で行う洗濯乾燥コース、洗濯槽内の衣類等の消臭を行う消臭コースの４種類の設定が存在する。

まず、洗濯工程の動作及び作用について、順に説明する。扉７を開いて洗濯槽２内に洗濯物及び洗剤を投入して洗濯乾燥機１の例えば前面上部に設けられた操作パネルでの操作で、その内側などに設けられた制御基板などの制御手段による制御を通じて運転を開始させると、外槽３内には注水管路から所定量の注水がなされ、モータ４により洗濯槽２が回転駆動されて洗い工程が開始される。洗濯槽２の回転により、洗濯槽２内に収容された洗濯物は洗濯槽２の内周壁に設けられた攪拌突起によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗浄がなされる。

所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水管路から排出され、洗濯槽２を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液をしぼり出し、その後、外槽３内に注水管路から注水してすすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においても洗濯槽２内に収容された洗濯物は洗濯槽２の回転により攪拌突起により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返されてすすぎが実施される。すすぎ工程が終わると排水され、洗濯槽２を高速回転させる脱水動作により洗濯物の水分を飛ばして洗濯工程を終了する。

次に、乾燥工程の動作及び作用について順に説明する。扉７を開いて洗濯槽２内に洗濯物を投入して洗濯乾燥機１の例えば前面上部に設けられた操作パネルでの操作で、その内側などに設けられた制御基板などの制御手段による制御を通じて運転を開始させると、送風ユニット９により送風経路１１を通じ、外槽３内の空気を吸引して乾燥フィルター８を経てヒートポンプユニット１２に通し、除湿及び加熱した空気にして外槽３内に循環送風し、洗濯物を乾燥させる。乾燥工程においては、乾燥させる対象物に応じて洗濯槽２の回転モード、静止モードを選択することができる。

洗濯から乾燥まで連続で行う洗濯乾燥コースは、前記洗濯工程後に、前記乾燥工程が順次実行されるよう制御されたものである。

最後に、２つの静電霧化コースにおける静電霧化工程の動作及び作用について図６及び
図７に示した動作フロー及びシーケンスに沿って順次説明する。まず、図６（ａ）に示すように、静電霧化（標準）コースの運転は、洗濯乾燥機１の例えば前面上部に設けられた操作パネルの操作により静電霧化（標準）コースを選択しスタートされると、洗濯乾燥機１の内側に設けられた制御基板などの制御手段による制御を通じて運転を開始させる。

まず、前述した乾燥工程（送風ユニット９及びヒートポンプユニット１２を動作させる）を所定時間（例えば２０分間）行い、温風を衣類等に吹き付けることで衣類等に付着したニオイ成分を洗濯槽２内の空気中に拡散させる。これによって、空気中のニオイ物質の濃度は高くなるとともに、消臭効果はより高くなる。

その後、ヒートポンプユニット１２を停止し、静電霧化工程（送風ユニット９及び静電霧化ユニット１３を動作させる）を行う。そして、静電霧化ユニット１３及び送風ユニット９の運転が開始されると同時にオゾンセンサー１５によるオゾン濃度検知が行われる。このとき静電霧化ユニット１３から発生した静電霧化された水粒子（以下、静電霧化粒子と称する）およびオゾンは送風経路１１を通じ洗濯槽２内に送りこまれ洗濯槽２内に存在するニオイ物質・菌・カビ等を酸化分解する。このときの酸化反応により、静電霧化粒子及びオゾンは水分や酸素などの無害成分へと還元されるため、オゾンセンサー１５には検出されない。

静電霧化ユニット１３により発生した静電霧化粒子が洗濯槽２内に供給され衣類等の消臭・除菌、洗濯機のカビ抑制等を行いながら、オゾンセンサー１５は洗濯機内のオゾン濃度を常に検知する。運転当初は、静電霧化ユニット１３により発生した静電霧化粒子やオゾンガスと酸化対象物であるニオイ物質・菌・カビ等の反応が活発に行われるため、洗濯乾燥機１内部のオゾン濃度の上昇は抑えられる。しかし、運転時間が進むにつれて、静電霧化粒子やオゾンガスと反応するニオイ物質・菌・カビが減少し、洗濯乾燥機１内部のオゾン濃度が上昇していく。このようにして、運転が継続されニオイ物質・菌・カビ等の酸化分解が十分に行われると、洗濯槽２内の静電霧化粒子およびオゾン濃度が上昇し、オゾンについてはオゾンセンサー１５により、その濃度が検出される。

このオゾンセンサー１５によるオゾン濃度値Ｔ１があらかじめ設定されたオゾン濃度値Ｔ２よりも大きくなった場合、洗濯槽２内のニオイ・菌・カビ等の酸化分解が十分に行われたと自動的に判断し、運転が終了される。

次に、静電霧化（しっかり）コースの運転は、静電霧化（標準）コースの制御において運転終了を判定するオゾン濃度値Ｔ２が静電霧化（標準）コースよりも高く設定されており、静電霧化（しっかり）コースは静電霧化（標準）コースに比べ、よりしっかりと衣類等の消臭・除菌、洗濯槽２のカビ抑制を行うことができる。しかし、このコースは洗濯槽２内のオゾン濃度が高くなりすぎるため、すぐに運転を中止した場合、使用者が扉７を開けた瞬間に高濃度のオゾンに暴露される恐れがある。

これを防止するため、静電霧化（しっかり）コースは、図６（ｂ）に示すように、運転終了を判定するオゾン濃度値Ｔ２を検知した場合、静電霧化ユニット１３の運転を停止し、送風ユニット９の運転およびオゾンセンサー１５による検知を継続して行う。そして、このオゾン濃度値Ｔ１があらかじめ設定された人体への影響がないオゾン濃度値Ｔ３以下になることを検知した場合、残留オゾンの人体への影響が無いと判断し、運転が終了される。

なお、上記２つの静電霧化コースにおける、送風ユニット９、ヒートポンプユニット１２および静電霧化ユニット１３の動作シーケンスは図７に示すとおりである。また、静電霧化コースにおいて、乾燥工程は必ず行わなければならない工程ではない。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、洗濯槽と外槽に静電霧化発生粒子およびオゾンを供給し洗濯槽内の対象物を消臭・除菌および洗濯槽のカビ抑制をする機能を有し、かつその効果は洗濯乾燥機内のオゾン濃度を検知することによってニオイ物質・菌・カビ等との酸化反応が十分に行われたことを判定することでニオイ物質・菌・カビ等の量に関係なく必要な効果を最低限の時間で実現することができるので、衣類や小物などの消臭・除菌および洗濯機内部のカビ抑制等が必要とされる洗濯乾燥機等の家庭用機器に適する。

１ 洗濯乾燥機
２ 洗濯槽
３ 外槽
４ モータ
５ 衣類投入口
６ 透孔
７ 扉
８ 乾燥フィルター
９ 送風ユニット（送風手段）
１１ 送風経路
１２ ヒートポンプユニット（加熱手段）
１３ 静電霧化ユニット（静電霧化発生手段）
１４ サーミスタ
１５ オゾンセンサー

Claims (2)

1. 衣類等の洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を回転可能に内装した外槽と、前記外槽を弾性支持する筐体と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記外槽に洗濯水を供給する給水手段と、前記外槽内の空気を加熱する加熱手段と、前記外槽内の空気を前記加熱手段を経由して循環可能とする送風経路と、前記送風経路内の空気を圧送して循環させる送風手段と、前記送風経路内に設けられ静電霧化発生粒子およびオゾンを前記外槽内に供給するための静電霧化発生手段と、前記送風経路内に設けられ前記送風経路内を流れる空気中のオゾン濃度を検出するオゾンセンサーと、前記モータ、前記給水手段、前記加熱手段、前記送風手段、前記静電霧化発生手段および前記オゾンセンサーの駆動等を制御して、洗濯工程、すすぎ工程、乾燥工程、静電霧化工程を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記静電霧化発生手段及び前記送風手段を駆動させて洗濯物の消臭・除菌および前記洗濯槽のカビ抑制を行う前記静電霧化工程において、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された値よりも大きくなった時点で運転を終了する洗濯乾燥機。
2. 前記制御手段は、前記静電霧化工程において、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された値よりも大きくなったと判定した後、前記静電霧化発生手段を停止するとともに、前記送風手段の運転と前記オゾンセンサーの検知を継続して行い、前記オゾンセンサーによって検出されるオゾン濃度値があらかじめ設定された人体へ影響しない濃度まで低下したことを判定した時点で運転を終了する請求項１記載の洗濯乾燥機。