JP2014068798A

JP2014068798A - 洗濯機および洗濯方法

Info

Publication number: JP2014068798A
Application number: JP2012216885A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamanaka; 弘次山中
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】繊維や繊維製品の洗濯において、洗浄効果を維持しながら、洗剤使用量を低減し、洗濯コストの節減を図ることができ、特段の付帯設備を必要としない洗濯機及び洗濯方法を提供すること。
【解決手段】洗濯機１は、密閉可能な洗濯槽２に給水管４、給水弁８、給水圧力調整弁７、排気管６、排気弁１０、及び、これらを制御する制御装置を備える。この制御装置は、洗濯槽２を密閉した状態で給水弁８を開くことで水道の供給圧力によって水道水を洗濯槽２内に導入し、かつ、給水圧力調整弁７と排気弁１０を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように洗濯槽２内の水に洗濯槽２内の空気を溶解させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用または業務用の洗濯機に関し、より具体的には洗濯効果を維持しながら洗剤使用量を低減する洗濯機および洗濯方法に関する。

繊維、繊維製品などの洗濯において、洗浄力の向上、洗濯時間の短縮、洗濯コストの節減、生地の傷みの抑制は求めて止まない目標であり、これを実現するために、洗剤、助剤、洗濯機などの開発が続けられてきた。

一方、家庭用、業務用に係わらず、洗濯に使用する水、例えば洗濯用水やすすぎ用水としては、水道水、井戸水、湖沼水、河川水などをそのまま用いるか、これらに濾過、殺菌などの処理を行って用いていた。つまり、これらの水に溶解している溶存気体、例えば溶存酸素や溶存窒素などの濃度については放置され、長年にわたってコントロールされることはほとんどなかった。したがって洗濯やすすぎは、下記の例外を除いては通常空気飽和の水により行われていた。

これに対して、洗濯用水の溶存ガスをコントロールする試みとして、特許文献１には、洗濯物を密閉した洗濯槽内に入れ、この洗濯槽内を減圧方向に圧力変化させて、洗濯用水に溶解している気体を気泡化させて洗濯物に作用させる方法が開示されている。さらに、前記洗濯槽内を減圧方向に圧力変化させる為に、洗濯槽内を一旦加圧した後、常圧または負圧にすることが開示されている。

また特許文献２において、圧力容器内に水道水とガスボンベ内のCO₂ガスを導入することでCO₂溶解水を生成し、このCO₂溶解水を洗濯槽内の水に供給する方法が開示されている。この方法では、前記CO₂溶解水が洗濯槽内の水に供給されると、洗濯槽内の水にCO₂ガスの微細気泡が発生し、その微細気泡によって洗濯物の汚れを落とす効果が生じる。

特開平5-309195号公報特開2001-87587号公報

洗濯に於いて洗浄力を増すには、洗剤濃度を増すこと、水温を上げること、ｐＨを上げること、水流剪断速度を上げることなども可能であるが、これらの方法は洗浄コストの増加、廃水汚染の増加、衣類の縮みの発生、生地の傷みの増加などを招き好ましくない。

また、特許文献１及び２に開示されるような方法では、洗濯用水にガスを溶解させる設備や、洗濯槽内の水からガスの気泡を発生させる設備などが必要である。すなわち特許文献１に開示の洗濯機では、密閉された洗濯槽内を加圧／減圧するポンプが用意されており、特許文献２に開示の洗濯機では、洗濯槽内の水に供給するCO₂溶解水を生成するために圧力容器やCO₂ガスボンベが用意されている。このようにガス溶解に関する付帯設備が必要なため、洗濯機が高価になるという課題がある。

本発明の目的はこれらの問題や、さらには手間の増加や安全上の問題を生じること無く、繊維や繊維製品の洗濯において、洗浄効果を維持しながら、洗剤使用量を低減し、洗濯コストの節減を図ることができ、ガス溶解に関する特段の付帯設備を必要としないことにある。

本発明の一態様は、密閉可能な洗濯槽を備えた洗濯機に係るもので、給水管、給水弁、給水圧力調整弁、排気管、排気弁、及び制御装置を備える。

給水管は水道配管に接続されていて、該水道配管を流れる水道水を洗濯槽に供給するものである。給水弁は該給水管の流路を開閉可能である。給水圧力調整弁は、該給水管を通って該洗濯槽内に供給される水道水の圧力を調整可能である。排気管は、該洗濯槽内の気体を排気するものである。排気弁は、該排気管の流路を開閉可能である。制御装置は、該給水弁と該給水圧力調整弁と該排気弁を制御するものである。

制御装置は、該洗濯槽を密閉した状態で該給水弁を開くことで水道の供給圧力によって水道水を該洗濯槽内に導入し、かつ、該給水圧力調整弁と該排気弁を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように該洗濯槽内の水に該洗濯槽内の空気を溶解させる。

他の態様は、水道水を用いて洗濯槽内の洗濯物を洗う洗濯方法であって、該洗濯槽内に洗濯物を投入した後、該洗濯槽を密閉した状態で水道の供給圧力によって水道水を該洗濯槽内に導入し、かつ、該洗濯槽への水道水の導入圧と該洗濯槽内の圧力を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように該洗濯槽内の水に該洗濯槽内のガスを溶解させることを特徴とする。

更に本発明の態様について述べる。

本発明者は洗濯やすすぎにおよぼす溶存気体濃度の効果について調べた結果、浸漬、洗濯、すすぎなど、洗濯に使用する水として、大気圧下で密閉された洗濯槽内に水道水を導入し、その水道水の供給圧によって洗濯槽内を加圧しながら、洗濯槽内の水中の溶存ガス濃度（溶解ガス濃度や、ガス溶存率とも呼ばれる。）を大気圧下の飽和溶解度の120%以上に上昇させた後、浸漬、洗濯、すすぎなどの洗濯工程中に洗濯槽内の圧力を大気圧に開放することによって、過飽和となった溶存ガスを洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面で微細気泡として発生させ、その微細気泡によって汚れを浮き上がらせて効果的に除去することが出来、ガス溶解に関する特段の付帯設備を要することなく洗濯時間の短縮、洗剤使用量の低減などの効果があることを見いだし、鋭意検討を進め本発明に到達した。

本発明でいう洗濯は、通常云われるところの洗濯、即ち、繊維状物品、皮革、毛皮、羽毛、獣毛、またはこれらからなる製品や、これらの性状を持つ人工的製品の洗浄をいい、また、染色等の後の洗浄や動物、鳥類などの生物の洗浄も含む。これらの中で、繊維および繊維製品に対して特に有効である。本発明は、洗濯用液体として水を使用するものに関し、洗剤類と一緒に使用するものだけなく、水洗いも含まれる。

本発明でいう洗濯に使用される水としては、例えば浸漬用水、予洗用水、洗濯用水、すすぎ用水などとして使用される水を言う。本発明においては、浸漬、予洗、洗濯、浸漬等の操作のいずれか一つ、または複数の操作に於いて、密閉された洗濯槽へ水道水を導入し、その水道供給圧によって溶存ガス濃度を高めた水が使用される。

溶存ガス濃度を高めた水とは、水中の全溶存ガス濃度が大気圧下における飽和溶解度の120%以上となるように洗濯槽内のガスが加圧溶解された水である。ガスとは、常温常圧において気体で存在する物質を指し、例えば、酸素、窒素、二酸化炭素、オゾン、塩素、水素、希ガス類などを例示することができる。複数の種類のガスの混合ガス（空気を含む。）を用いる場合には、該混合ガスの大気圧下における各成分ガスの各分圧における飽和溶解度の120％以上になるように各成分ガスが加圧溶解された水を用いる。オゾン、塩素などの酸化性ガスを使用した場合には、後述する圧力開放による気泡発生がもたらす洗浄効果に加えて、酸化力による殺菌、漂白などの洗浄効果も得ることができる。しかしながら、入手の容易さ、コスト、安全性から、本発明で使用するガスとしては空気（窒素約80%、酸素約20%）が望ましい。例えば、空気が大気圧、２５℃の場合の溶存窒素飽和溶解度は約14mg/l、溶存酸素飽和溶解度は約8mg/lである。ガスの水への溶解度はヘンリーの法則に従うので、絶対圧1.2気圧以上とすれば、ガス飽和溶解度は大気圧下のときの120%以上となり、当該ガス溶解水は、後述するように浸漬、予洗、洗濯、すすぎなどの洗濯工程において、圧力を開放することにより洗濯物の繊維内部で微細気泡を発生し、汚れを浮き上がらせて良好な洗浄効果を得ることができる。

ガスを水に溶解させる方法としては、水中の溶存ガス濃度が大気圧下における飽和溶解度の120%以上となりうる方法であれば良く、例えば、コンプレッサーによる気体の加圧、ポンプによる水の加圧、水道の供給圧による加圧、一部を可動とした洗濯槽で気液共存密閉下において加圧溶解する方法、エゼクターによるガス溶解、加圧下の乱流によるガス溶解方法、またはこれらの方法を組み合わせた方法などを例示することができる。コンプレッサーによる気体の加圧、ポンプによる水の加圧、水道の供給圧による加圧では、密閉可能な構造の洗濯槽に、コンプレッサーによって加圧されたガスを吹き込むか、ポンプによって加圧された水を導入する。流体を噴射してその周囲の気体や液体を吸引する装置をエゼクターというが、ポンプによる加圧か、または水道の供給水圧で水をノズルより噴射し、周囲のガスを吸引してガスを水に溶解させることもできる。とりわけ本発明では、通常1〜7kg/cm²程度で供給される水道水を密閉された洗濯槽内に導入することで、水道の供給圧を利用して洗濯槽内のガスを洗濯槽内の水に加圧溶解する。水道水圧を利用する方法は、洗濯機としては洗濯槽内を加圧する設備を必要とせず、洗濯槽を耐圧構造にするだけで済むので、特に好適である。

上記ガス溶解方法において、気液二相が接触している状態で水またはガスの流れによって乱流を形成すれば、ガスの溶解をより効率よく行うことが出来る。例えば、密閉された洗濯槽に水道水を導入し、水道の供給水圧によって洗濯槽内を加圧した状態で回転ドラム等で洗濯槽内の水を揺動させることで水とガスの接触効率を高めてガスを水に溶解させる方法を例示することが出来る。

本発明の洗濯機では、浸漬、予洗、洗濯、すすぎなどの洗濯工程で、ガス加圧溶解の際と同等の圧力で洗濯物と水が接触して保持された後、洗濯槽につながる配管に設けられた圧力開放弁が開放されて大気圧となることにより、当該水において過飽和となった溶存ガスが洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面で微細気泡として発生し、気泡によって汚れを浮き上がらせて効果的に除去することができる。前記圧力の保持は、ガスの溶解平衡を保持するため、洗濯槽内に気液二相が存在する状態で行われることが望ましい。また、圧力開放弁が洗濯槽内の液相側に設置されると、圧力開放の際に水を排出してしまうので好ましくない。圧力開放用の弁は、前記洗濯槽内の気相側に設置され、気体の排出によって洗濯槽の内圧が大気圧へと開放されることが望ましい。

飽和溶存ガス濃度は、溶解時の圧力を上昇させればヘンリーの法則にしたがって上昇し、圧力開放時のガス発生量も多くなるので、より良好な洗浄効果が得られる傾向にある。しかしながら、高圧に耐えうる洗濯槽は費用が嵩む。水中の溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%を超えていれば一定の洗浄効果は得られるので、水中の溶存ガス濃度の下限を大気圧下の飽和溶解度の120％とし、その上限は費用、安全性等を総合的に考慮して決定することが好ましい。

上述した、大気圧への圧力変動による微細気泡発生に続いて、洗濯槽をさらに減圧して水中の全溶存ガス濃度を大気圧下の飽和溶解度の80%以下とし、洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面での微細気泡発生を促進させることで、より強力な汚れ除去効果を得ることができる。水中の溶存ガス濃度を大気圧下の飽和溶解度の80%以下とするには、絶対圧0.8気圧（608mmHg）以下の真空度とすれば良く、真空ポンプやエゼクターによる減圧で容易に達成することができる。真空度を絶対圧0.8気圧（608mmHg）より更に下げればより多くの気泡を発生させることは可能ではある。しかし、増加する気泡量はわずかであるため、洗濯槽の真空度の上限は水中の溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の80%となる真空度とし、その下限は洗濯槽の耐真空性にかかる費用などを総合的に考慮して決定することが好ましい。

本発明の洗濯機においては、微細気泡の発生が繊維内部の汚れを浮き上がらせて除去できるので、洗剤の使用量を大幅に低減することができる。一般に洗剤は、一定量以上使用しても洗浄効果が使用量に応じて良くなり続けるものではない。過剰な洗剤の使用は、洗剤を無駄にするだけでなく、排水による環境負荷を増大させ、またより多くのすすぎ水を必要とするなど、デメリットが大きい。そこで、洗剤には適正な使用量を示す標準使用量が定められているが、本発明の洗濯機では、微細気泡が洗浄効果を補助するので、後述の実施例で例示するように、洗剤使用量を標準使用量の1/3以下としても、従来の洗濯機において標準使用量を用いた場合と同等の洗浄効果を得ることができる。

また、本発明の洗濯機において、浸漬、予洗、洗濯、すすぎなどの洗濯工程に用いるガスを溶解させる水を、硬度50mgCaCO₃/l以下の軟水とすれば、洗剤の洗浄効果を高めることができる。硬度50mgCaCO₃/lの軟水は、通常の軟化操作により得ることが出来る。即ち、Na形陽イオン交換樹脂（例えばロームアンドハース社製アンバーライト120b）の充填層に空間流速50h-1程度で原水を通水し、原水中の硬度成分をナトリウムイオンと交換させることにより軟水を得る。

更に、本発明の洗濯機において、ガスを溶解させる水として、導電率100μS/cm以下、より好ましくは導電率50μS/cm以下の脱塩水を用いれば、更に洗剤の洗浄効果を高めることができる。水を脱塩する方法は特に限定されるものではなく、イオン交換樹脂や逆浸透膜を用いる方法を例示することが出来る。特開2010-29753号公報に開示されているような電気化学式脱イオン水製造装置を用いれば、イオン交換樹脂カートリッジや逆浸透膜モジュールの交換が不要となり好適である。

洗剤の主成分である界面活性剤は、親水部と疎水部よりなる分子構造を有し、汚れである油分を疎水部で疎水性相互作用によって補足しながら、同時に他方において親水部の水への親和性で水中に分散することにより、汚れを水中に安定分散させて水の排水とともに流出除去させる働きを有している。水中にイオン、中でもカルシウムやマグネシウムといった二価のイオンが存在すると、これらのイオンが界面活性剤の親水部と結合してしまい、界面活性剤の機能を著しく阻害する。このため、二価のカルシウムやマグネシウムイオンを一価のナトリウムイオンに交換した軟水を用いた場合、上述のように良好な洗浄効果を得ることができる。更に、水を脱塩し一価のイオンも除去した場合には、軟水に比べて更に界面活性剤の汚れ分散効果が高くなり、極めて良好な洗浄効果を得ることができる。
通常、市販されている洗剤には、イオンによる界面活性剤の阻害を防止するために、助剤（キレート剤）などが含まれている。軟水や脱塩水を用いた場合には、イオンによる界面活性剤の阻害がほとんどないので、助剤を含まない天然石鹸でも良好な洗浄効果を得ることができる。

本発明の洗濯機において、水道水導入時の加圧による水へのガス溶解、圧力開放弁の開放による大気圧への開放、その後必要に応じて行われる減圧は、浸漬、予洗、洗濯、すすぎなどの洗濯工程の少なくとも一部で、通常一回行われて良好な洗浄効果をもたらすが、汚れがひどい場合などは、前記加圧、大気開放、減圧のサイクルを必要回数繰り返すことにより、良好な洗浄効果を得ることができる。

以上のように本発明では、大気圧下で密閉された洗濯槽内に水道水を導入し、その水道水の供給圧によって洗濯槽内を加圧することで、水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように洗濯槽内のガスを洗濯槽内の水に加圧溶解させた後、洗濯槽に設置された圧力開放弁を開放することによって、圧力解放後は当該水において過飽和となった溶存ガスを洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面で微細気泡として発生させ、該気泡によって汚れを浮き上がらせて除去することができる。更に洗濯槽を減圧して、水中の全溶存ガス濃度を大気圧下の飽和溶解度の80%以下とすることで、洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面での微細気泡発生を促進させ、より強力な汚れ除去効果を得ることができる。また、水道水圧を利用して水にガスを溶解させたことにより、洗濯機はガス溶解に関する特段の付帯設備が要らないため、洗濯機の価格を低く抑えることが出来る。

したがって本発明の洗濯機によれば、繊維や繊維製品の洗濯において、洗浄効果を維持しながら、洗剤使用量を低減し、洗濯コストの節減を図ることができ、ガス溶解に関する特段の付帯設備を必要としない。

本発明の一実施例による洗濯機の構成要素を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１に本実施例の洗濯機の構成を模式的に示す。図１によると、洗濯機１は洗濯槽２を有し、洗濯槽２は、水又は、洗剤等を含んだ水と一緒に洗濯物を回転させる回転ドラム３を備えている。さらに洗濯槽２は、水漏れだけでなく空気漏れしないように密閉できる構造を有する。例えば洗濯槽２には洗濯物の投入口を開閉できる蓋が設けられ、投入口と蓋の間にはパッキン等のシール部材および、その蓋で投入口が気密に閉じられた状態に蓋を固定するロック機構が設けられている。

洗濯槽２の上部には、水道水を洗濯槽内２に供給する給水管４、及び洗濯槽内６の気体を排出する排気管６がそれぞれ別個に接続されている。給水管４の洗濯機１より上流側端は水道蛇口、もしくは水道配管の水取り出し弁とつながっており、洗濯機１の内部においては給水管４には、給水圧力を調整する給水圧力調整弁７、及び給水管４の流路を開閉する給水弁８が設置されている。さらに洗濯機１の内部において排気管６には、排気管６の流路を開閉する排気弁６が設置されている。

洗濯槽２の底部には、洗濯槽２内の水又は、洗剤等を含んだ水を洗濯機１の外へ排出する排水管５が接続されている。さらに洗濯機１の内部において排水管５には、排水管５の流路を開閉する排水弁９が設置されている。

上記回転ドラム３、給水圧力調整弁７、給水弁８、排水弁９、及び排気弁１０は不図示の制御装置との電気信号の授受により制御されるようになっている。

本実施例の洗濯機１で洗濯する場合は、洗濯槽２に洗濯物を投入した後、洗濯物投入口を蓋で密閉し、排水弁９及び排気弁１０を閉じ、給水弁８のみを開けておく。尚、この洗濯物投入口の密閉並びに排水弁９及び排気弁１０の閉操作後に空気以外のガス（オゾン、塩素など）を洗濯槽内２に導入しても良いが、コストと安全性から本実施例ではそのようなガスを導入していない。

次いで、水道蛇口もしくは、水道配管の水取り出し弁を開き、水道水を給水管４によって洗濯槽２内へ導入する。この水道水導入中においては、給水圧力調整弁７により所定の給水圧力（ゲージ圧0.02MPa（絶対圧0.12MPa）以上の固定値）とした水道水を導入し、かつ、洗濯槽２内が所定の圧力（ゲージ圧0.02MPa（絶対圧0.12MPa）以上の固定値）及び所定の水量になるように排気弁１０の開閉を適宜行う。これにより、水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように洗濯槽内のガス（空気）が洗濯槽内の水に加圧溶解する。

その後、給水弁８を閉じ、回転ドラム３を回転又は揺動させて洗濯槽２内の水相と気相を混合させる。これにより、洗濯槽２内において空気の水への溶解が促進される。

続いて、回転ドラム３の回転を一旦停止し、排気弁６のみを開いて洗濯槽２内を大気圧に開放する。これにより、水において過飽和となった溶存ガス（酸素と窒素が主な成分である空気）を洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面で微細気泡として発生させ、該気泡によって汚れを浮き上がらせて除去することができる。

しかる後、再び回転ドラム３により洗濯槽１内の洗濯物を回転させて洗う。

以上の操作により洗濯工程が行われるが、すすぎ工程においても洗濯工程と操作は同じである。

なお、上記説明では水中に微細気泡を発生させるのに排気弁６を開いて洗濯槽２内を大気圧に開放しているが、より多くの微細気泡発生の為には、排気弁６を閉じた状態で洗濯槽２内を大気圧以下に減圧することが好ましい。このため、排気管６には、洗濯槽内２を大気圧以下に減圧する（即ち負圧にする）真空ポンプやエグゼクター等の減圧装置が取り付けられていると良い。

また、洗剤の洗浄効果を高める為には、図１に示すように、洗濯槽２に供給される水道水を硬度50mgCaCO₃/l以下の軟水にする軟水化装置１１、又は／及び、当該水道水を導電率100μS/cm以下、より好ましくは導電率50μS/cm以下の脱塩水にする脱塩装置１２が給水管４に取り付けられていると良い。しかし、洗濯機がこのような軟水化装置や脱塩装置を具備しなくても本願の課題は解決される。

なお、軟水化装置としては例えば、Na形陽イオン交換樹脂（例えばロームアンドハース社製アンバーライト120b）の充填層に通水させる装置を適用できる。脱塩装置としては例えば、イオン交換樹脂や逆浸透膜、あるいは特開2010-29753号公報に開示されているような電気化学式脱イオン水製造装置を適用できる。

JIS C9811「家庭用電気洗濯機の性能測定方法」に従って本発明の洗濯機の洗浄効果を確認した。以下、そのための実施例を示す。

（実施例１）
ａ）洗濯槽について
ステンレス製で内径100mmの円筒形の密閉可能な容量1.2リットルの容器を作製し洗濯槽とした。洗濯槽の直胴部中央付近に外径3mmのステンレス配管を円周方向に6cm離して2本接続し、該配管にそれぞれ一個のステンレス製バルブを配設して、一つを水導入弁、他方をガス排出弁とした。水導入弁は、圧力調整弁（いわゆる減圧弁）と該圧力調整弁の下流側に圧力計を配設した配管を通じて水道蛇口に接続され、洗濯槽に水道水を該圧力調整弁で設定した所定の圧力で導入する際に開として用いた。ガス排出弁は、洗濯槽への水導入時に必要に応じて開として適宜洗濯槽内の空気を排出し、前記所定の圧力で後述の所定の洗濯水量（600ml）を洗濯槽内に導入するよう調整した。また、ガス排出弁は、洗濯槽内の圧力を開放して大気圧とする際にも開として用いた。用いた水道水の導電率は250μS/cm、硬度は80mgCaCO₃/lであった。

ｂ）洗濯物について
本実施例で使用される洗濯物としては、JIS C9811附属書３で規定されている汚染布を財団法人洗濯科学協会が調製頒布しているもの（5cm×5cm）を購入して用いた。

ｃ）洗濯工程について
洗濯槽に汚染布3 枚と市販洗剤（花王ニュービーズ：標準使用量25g/30リットル）を水600mlに対して標準使用量の1/3となるように投入した。次に前記圧力調整弁によって給水圧0.02MPa（ゲージ圧）とした水道水を洗濯槽内に導入し、洗濯槽内の圧力がゲージ圧0.02MPa（絶対圧0.12MPa）、水量が600mlとなるように前記ガス排出弁を適宜開として洗濯槽内の空気を排出しながら洗濯槽に水を張り込んだ。水導入弁、ガス排出弁を閉として洗濯槽を密閉状態とし、洗濯槽を振とう機に取り付け25℃で10分間振とうした。次に、一旦振とうを停止してガス排出弁を開とし、洗濯槽内の圧力を大気圧とした後、再度ガス排出弁を閉として更に5分間振とうした。

ｄ）すすぎ工程について
前記洗濯の後、洗濯槽内の水を排出して洗濯工程と同様に水道水600mlを導入して洗濯槽内の圧力をゲージ圧0.02MPa（絶対圧0.12MPa）とした。洗濯槽を振とう機に取り付け室温で5分間振とうし、一旦振とうを停止してガス排出弁を開とし、洗濯槽内の圧力を大気圧とした後、再度ガス導入排出弁を閉として更に5分間振とうした。前記のような加圧状態で5分間、大気開放で5分間の振とうを再度行い、合計20分間の振とうをすすぎ工程とした。

ｅ）乾燥工程について
汚染布を洗濯槽より取り出して室温で4時間放置乾燥後、アイロンをかけて乾燥させた。

ｆ）残留汚れの評価について
乾燥させた汚染布の残留汚れを日立製表面反射率測定装置U-3010を用いて波長535 nmでの表面反射率を測定し、下式によって残留汚れ(%)を算出して洗浄効果を評価した。
残留汚れ(%) = 試験前の汚染布の反射率(%) − 試験後の汚染布の反射率(%)
（実施例２）
洗濯とすすぎ工程での水道水導入時の圧力をゲージ圧0.05MPa（絶対圧0.15MPa）とした以外は、実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し実施例２とした。

（実施例３）
洗濯とすすぎ工程での水道水導入時の圧力をゲージ圧0.10MPa（絶対圧0.20MPa）とした以外は、実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し実施例３とした。本実施例では、水道水導入時にガス排出弁を開として水量を調整することなく、洗濯槽内をゲージ圧0.10MPa（絶対圧0.20MPa）として約600mlの水を張り込むことができた。水への空気の溶解により、本実施例では水量は600mlを約20ml上回ったが、わずかな違いであるので、他の実施例、比較例と同様に評価した。

（実施例４）
洗濯とすすぎ工程での大気開放に続けて、エゼクターをガス排出弁に接続し、洗濯槽内の圧力を絶対圧600mmHgの負圧とし、実施例１では大気圧下で行なわれた大気開放後の５分間の洗濯とすすぎを減圧下で行なった以外は実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し、実施例４とした。

（実施例５）
洗濯とすすぎ工程での大気開放に続けて、エゼクターをガス排出弁に接続し、洗濯槽内の圧力を絶対圧100mmHgの負圧とし、実施例１では大気圧下で行なわれた大気開放後の５分間の洗濯とすすぎを減圧下で行なった以外は実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し、実施例５とした。

（実施例６）
洗濯とすすぎ工程で使用する水を、水道水をNa形陽イオン交換樹脂に通水し軟化処理して得た軟水と水道水原水をブレンドすることにより、硬度50mgCaCO₃/lとした以外は、実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し実施例６とした。

（実施例７）
洗濯とすすぎ工程で使用する水を、水道水をH形陽イオン交換樹脂とOH形陰イオン交換樹脂の等体積混合層に通水して脱塩して得た純水と水道水原水をブレンドすることにより、導電率50μS/cmとした以外は、実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し実施例７とした。

（比較例１）
洗濯とすすぎ工程で水道水張り込み時にガス排出弁を開として、水道水圧による加圧を行なわず、洗濯とすすぎ工程の全てを大気圧下で行なった以外は、実施例１と同様に操作して残留汚れを評価し、比較例１とした。

（溶存ガス濃度の確認）
上述の実施例１〜７、比較例１において、圧力調整によって溶存ガスがヘンリーの法則に従って調整されていたことを以下の手順で確認した。洗濯槽に水道水600mlのみを入れ、ガス排出弁に空気ボンベを接続して洗濯槽内の圧力をゲージ圧0.00（大気圧）、0.02、0.05、0.10MPa（絶対圧0.10、0.12、0.15、0.20MPa）とするか、または実施例４、５に記載されたと同様の方法で洗濯槽内の圧力を絶対圧600、100mmHgの負圧とする。そして洗濯槽を25℃で振とう機で5分間振とうした後、溶存酸素濃度と溶存窒素濃度をオービスフェア社製3625型溶存ガス測定装置で測定した。結果を表１に示した。溶存酸素濃度と溶存窒素濃度は、絶対圧に比例し±10%以内の範囲でヘンリーの法則に従っていた。

実施例１〜７および比較例１の結果を表２に示した。残留汚れ(%)は、３枚の汚染布の平均値を示した。

１洗濯機
２洗濯槽
３回転ドラム
４給水管
５排水管
６排気管
７給水圧力調整弁
８給水弁
９排水弁
１０排気弁

Claims

密閉可能な洗濯槽を備えた洗濯機であって、
水道配管に接続され、該水道配管を流れる水道水を前記洗濯槽に供給する給水管と、前記給水管の流路を開閉する給水弁と、前記給水管を通って前記洗濯槽内に供給される水道水の圧力を調整する給水圧力調整弁と、前記洗濯槽内の気体を排気する排気管と、前記排気管の流路を開閉する排気弁と、前記給水弁と前記給水圧力調整弁と前記排気弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記洗濯槽を密閉した状態で前記給水弁を開くことで水道の供給圧力によって水道水を前記洗濯槽内に導入し、かつ、前記給水圧力調整弁と前記排気弁を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように前記洗濯槽内の水に前記洗濯槽内のガスを溶解させることを特徴とする洗濯機。
前記制御装置は、前記洗濯槽を密閉した状態で前記給水弁を開くことで水道の供給圧力によって水道水を前記洗濯槽内に導入し、かつ、前記給水圧力調整弁と前記排気弁を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように前記洗濯槽内の水に前記洗濯槽内のガスを溶解させた後、前記給水弁を閉じ、かつ前記排気弁を開いて前記洗濯槽内を大気圧に開放することにより、当該洗濯槽内の水において過飽和となった溶存ガスを微細気泡として発生させることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
前記洗濯槽内の圧力を減圧する減圧手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記洗濯槽内を大気圧に開放した後、さらに前記減圧手段で前記洗濯槽内を大気圧以下に減圧することにより、前記微細気泡の発生を促進させることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
前記制御装置は前記減圧手段で前記洗濯槽内を減圧して、該洗濯槽内の水中の溶存ガス濃度を大気圧下の飽和溶解度の80%以下にすることを特徴とする請求項３に記載の洗濯機。
前記水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように前記洗濯槽内の水に前記洗濯槽内のガスを溶解させるとき、前記洗濯槽を回転又は揺動させて、前記洗濯槽内に導入された水道水に対して乱流を形成する機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の洗濯機。
前記洗濯槽内に導入する水道水を、硬度50mgCaCO₃/l以下の軟水とする軟水化装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の洗濯機。
前記洗濯槽内に導入する水道水を、導電率100μS/cm以下、より好ましくは導電率50μS/cm以下の脱塩水とする脱塩装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の洗濯機。
水道水を用いて洗濯槽内の洗濯物を洗う洗濯方法であって、
前記洗濯槽内に洗濯物を投入した後、前記洗濯槽を密閉した状態で水道の供給圧力によって水道水を前記洗濯槽内に導入し、かつ、該洗濯槽への水道水の導入圧と該洗濯槽内の圧力を制御して水中の全溶存ガス濃度が大気圧下の飽和溶解度の120%以上となるように前記洗濯槽内の水に前記洗濯槽内のガスを溶解させることを特徴とする洗濯方法。
前記洗濯槽内の水に前記洗濯槽内のガスを溶解させた後、前記洗濯槽内を大気圧に開放することにより、当該洗濯槽内の水において過飽和となった溶存ガスを前記洗濯物の繊維内部、あるいは洗濯物表面で微細気泡として発生させ、該微細気泡によって汚れを浮き上がらせて除去することを特徴とする請求項８に記載の洗濯方法。
前記洗濯槽内を大気圧に開放した後、さらに当該洗濯槽内を大気圧以下に減圧することにより、前記微細気泡の発生を促進させてより強力な汚れ除去効果を得ることを特徴とする請求項９に記載の洗濯方法。
前記洗濯槽内を減圧して、該洗濯槽内の水中の溶存ガス濃度を大気圧下の飽和溶解度の80%以下にすることを特徴とする請求項１０に記載の洗濯方法。
洗剤使用量を標準使用量の1/3以下とすることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の洗濯方法。
前記洗濯槽内に導入する水道水を、硬度50mgCaCO₃/l以下の軟水とすることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の洗濯方法。
前記洗濯槽内に導入する水道水を、導電率100μS/cm以下、より好ましくは導電率50μS/cm以下の脱塩水とすることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の洗濯方法。