(57)【要約】【課題】  源水の使用量を長期に渡り低減する洗濯機を提供する。【解決手段】  洗浄水中の有機汚染物を変性および／または分解する触媒を収納し、洗濯槽より排出された洗浄水を前記触媒と接触させて処理水とする分解手段、ならびに前記分解手段内に収納された前記洗浄水中に酸化剤を生成させる酸化剤生成手段を備え、前記処理水を洗濯槽へ返送しすすぎ工程に再使用する。【選択図】図１
2006346258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯槽に設置され洗浄水を排出する排水口、
触媒を収納し、前記排水口より排出された前記洗浄水を、前記触媒と接触させて処理水とする分解手段、
前記分解手段において前記触媒と接触する前記洗浄水中に、酸化剤を生成させる酸化剤生成手段、および
前記処理水を前記洗濯槽に給水する給水口を有することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記酸化剤生成手段は、前記分解手段内に設置される少なくとも一対の陽極および陰極、ならびに前記陽極および陰極に電力を供給する電源供給部を少なくとも有し、
前記分解手段内に収納された前記洗浄水へ電圧を印加し電気分解を実施することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記酸化剤生成手段により前記洗浄水の電気分解を実施する際、前記触媒の少なくとも一部が、前記陽極の下端より上部に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記酸化剤生成手段は電解制御部をさらに有し、前記洗浄水への電圧の印加を二回以上に分割して実施することを特徴とする請求項２または３に記載の洗濯機。
【請求項５】
ハロゲン塩を前記分解手段内に収納された前記洗浄水へ供給する電解質供給手段をさらに有し、前記酸化剤生成手段により生成される酸化剤の少なくとも一部が次亜ハロゲン酸であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項６】
前記分解手段の内部が、隔膜により前記陽極を含む陽極室と前記陰極を含む陰極室に区画されており、前記触媒は前記陽極室内に設置されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項７】
前記分解手段内に収納された前記触媒を加熱する分解系加熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項８】
前記分解手段と前記給水口との間の前記処理水の流路に、前記処理水中に含有される前記酸化剤を除去する酸化剤除去手段をさらに有する請求項１〜７のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項９】
前記排水口と前記分解手段との間の前記洗浄水の流路、または前記分解手段と前記給水口との間の前記処理水の流路に、吸着剤を充填し、前記洗浄水または前記処理水を濾過する吸着手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項１０】
前記吸着剤により前記洗浄水中より吸着した汚染物を、前記吸着剤より排出させる吸着剤再生手段をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の洗濯機。
【請求項１１】
前記吸着手段を密閉する圧力保持手段を有しており、前記吸着剤再生手段が、前記吸着剤の少なくとも一部が水に接触した状態で前記圧力保持手段により前記吸着手段を密閉し、前記吸着剤を１００℃以上２５０℃以下に加熱した後、前記圧力保持手段を開放し、前記吸着剤より排出された前記汚染物と前記水との混合物を前記吸着手段より排出させることを特徴とする請求項９または１０に記載の洗濯機。
【請求項１２】
前記吸着手段は前記排水口と前記分解手段との間の前記洗浄水の流路に設置され、
さらに前記排水口と前記吸着手段との間の前記洗浄水の流路、または前記分解手段と洗濯機外部への前記処理水の排出口との間の前記処理水の流路に貯水タンクを有し、
前記分解手段は、前記吸着手段より排出された前記汚染物と前記水の混合物を、前記触媒ならびに前記洗浄水中に生成させた前記酸化剤と接触させて処理排水とした後、前記処理排水を前記貯水タンク内に貯留された水とともに洗濯機外部へ排出させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類等を洗浄する洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衣類等の汚れを洗浄する洗濯機は従来より広く用いられている。その作用は、洗濯工程中は洗剤を含有した洗浄水が被洗濯物に接触して汚染物を被洗濯物から遊離させ、この汚染された洗浄水を一旦洗濯機外部へ排出した後にすすぎ工程として新たに水を供給し、被洗濯物に付着する汚染物や洗剤の残渣や汚染された洗浄水を洗い流すものである。つまり、洗浄工程とすすぎ工程においては別途の源水を使用するため、多量の水の使用が避けられなかった。
【０００３】
源水使用量を少なくする洗濯機として、洗浄水中の界面活性剤を吸着させる活性アルミナと、この活性アルミナを加熱するヒータからなる吸着ユニットを備える洗濯機（特許文献１参照）、洗濯槽からの洗浄水中に含有される汚染物を吸収し、その先洗浄水を濾過する吸収濾過材を充填した濾過槽を備えた洗濯機（特許文献２参照）光触媒を担持したフィルターと紫外線放射灯を組み合わせて洗濯液を濾過浄化する濾過器を備えた洗濯機（特許文献３参照）が提案されている。
【０００４】
いずれの特許文献に記載された洗濯機においても、洗濯工程に使用した水を浄化してすすぎ工程へ循環使用することにより、源水の使用量を少なくしている。特許文献１においては、洗濯工程またはすすぎ工程にて洗浄水を精密濾過膜および活性アルミナにて浄化した後、活性アルミナをヒータにより加熱し吸着した界面活性剤を熱分解することにより、活性アルミナを長期間使用することができるとしている。特許文献２においては、吸収濾過材として有機物分解用触媒を有する無機物がコートされたものを使用し、濾過槽内に吸収濾過材を加熱する加熱手段を設け、すすぎ工程終了後に濾過槽からの水を洗濯機外部へ排出する際、その加熱手段を用いて吸収濾過材を加熱することにより、その吸収濾過材からの汚染物の脱離や分解を促進することができるとしている。
【０００５】
また、特許文献３においては、洗濯工程にて洗浄水をフィルターにて濾過浄化させた後、洗濯工程終了後に紫外線と光触媒によりフィルターに付着した有機汚染物を分解することにより、フィルターの濾過機能を長期的に維持することができるとしている。
【特許文献１】特開平６−４７１８９号公報
【特許文献２】特開２０００−８４２９１号公報
【特許文献３】特開平９−４７５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
いずれの特許文献に記載された洗濯機においても、洗浄水より除去された汚染物は酸化分解反応を受けていると考えられる。汚染物の酸化分解を実施する場合、酸化剤を反応系に共存させることが酸化分解を促進させるために必要である。特許文献１によると、活性アルミナに吸着され洗浄水から除去された界面活性剤は、吸着ユニットに水が溜まっていない状態において活性アルミナを加熱することにより酸化分解を受けている。特許文献１において酸化剤の種類は明示されていないが、酸化剤としては空気中の酸素を利用していると考えられる。
【０００７】
特許文献１に開示された水の非存在下における汚染物の酸化分解においては、酸素の酸化力は他の一般的な酸化剤と比較して弱く、したがって界面活性剤のような難分解性有機物の分解には、活性アルミナ上に金属酸化触媒を担持させた場合においても２５０℃から３００℃の加熱が必要となり、再生に要するエネルギーが大きい上吸着ユニットの材料に高い耐熱性が要求される、さらに吸着ユニット内に残留する水の蒸発潜熱として余剰のエネルギーが必要となるという問題を有していた。
【０００８】
また、特許文献２によると、洗浄水より吸収濾過された汚染物は有機物分解用触媒の作用により炭酸ガスや水に変換、つまり酸化分解反応を受けている。特許文献２において酸化剤の種類は明示されていないが、空気中の酸素を利用していることが考えられる。
特許文献２に開示された水の存在下における汚染物の酸化分解、つまり湿式酸化反応においては、常圧における水への酸素の溶解度が低いため、酸化剤を反応系に積極的に導入する手段を講じない状態においては酸化反応が十分に進行しないと考えられる。しかしながら、前記従来の構成では、吸収濾過材を充填した濾過槽において、吸収濾過材にコートされた有機物分解用触媒による汚染物の酸化分解を促進させる酸化剤を積極的に導入する手段が講じられておらず、汚染物の酸化分解率は十分でなかった。この結果、吸収濾過材の脱離再生の効果が不十分であり、洗濯ならびにすすぎ工程における再使用に耐えうる水質の濾過水を長期に渡り継続して得ることが困難であるという問題を有していた。
【０００９】
特許文献３によると、フィルターに付着し洗浄水から除去された有機汚染物は、フィルター表面に担持された光触媒により酸化分解される。紫外線の照射により光触媒の正孔が持つ酸化反応が促進されるとしている。しかしながら、光触媒による酸化反応の進行は触媒の表面のみに限られることから、洗浄水中に数ｇ以上と多量に存在する有機物を高速に分解する高効率な光酸化反応の実現は困難である、また、濁りを呈することが多い洗浄水の存在下では、照射した紫外線のエネルギーが有効に利用できないという問題を有していた。
【００１０】
そこで、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化した処理水としてすすぎ工程に再使用することにより、源水の使用量を長期に渡り低減する洗濯機を提供することを目的とする。さらに本発明は、界面活性剤の変性により、すすぎ工程における衣類からの界面活性剤の除去効果を向上す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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯槽に設置され洗浄水を排出する排水口、触媒を収納し、前記排水口より排出された前記洗浄水を、前記触媒と接触させて処理水とする分解手段、前記分解手段において前記触媒と接触する前記洗浄水中に、酸化剤を生成させる酸化剤生成手段、および前記処理水を前記洗濯槽に給水する給水口を有する。
本構成によれば、高温加熱を実施することなく洗浄水中の有機汚染物を分解除去できることから、洗浄水中の有機汚染物を洗濯工程中に除去することにより、後段のすすぎ工程に使用する源水を削減することができる。あるいは、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化した処理水としてすすぎ工程に再使用することにより、新たな源水を使用することなくすすぎ工程を実施でき源水の使用量を低減することができる。さらに、すすぎ工程に再使用する洗浄水に含有される界面活性剤濃度がより低減されることおよび／または界面活性剤が変性されることにより衣類への吸着性が低下することにより、すすぎ工程における衣類からの界面活性剤の除去効果が向上する。
【００１２】
また本発明の洗濯機は、酸化剤生成手段が、分解手段内に設置される少なくとも一対の陽極および陰極、ならびに陽極および陰極に電力を供給する電源供給部を少なくとも有し、分解手段内に収納された洗浄水の電気分解を実施する。
本構成によれば、酸化剤として危険な薬剤や大掛かりな設備を保持する必要がなく酸化剤生成手段の管理が容易となり、化学物質の管理や設備の維持管理が困難である一般家庭においても使用することが可能となる。
【００１３】
さらに本発明の洗濯機は、酸化剤生成手段により洗浄水の電気分解を実施する際、触媒の少なくとも一部が、陽極の下端より上部に設置されている。
本構成によれば、電気分解により生成する次亜ハロゲン酸等の酸化剤とこれを活性化する触媒の接触効率が向上し、有機汚染物の酸化反応をさらに効率的に進行させることが可能となる。
【００１４】
さらに本発明の洗濯機は、酸化剤生成手段は電解制御部をさらに有し、洗浄水への電圧の印加を二回以上に分離して実施する。
本構成によれば、酸化剤として生成した次亜ハロゲン酸が有機汚染物を分解した後に発生するハロゲン化物イオンから、電気分解により再度次亜ハロゲン酸を調製することができ、電解質であるハロゲン塩の投入量を低減することが可能となる。
【００１５】
さらに本発明の洗濯機は、ハロゲン塩を分解手段内に収納された洗浄水へ供給する電解質供給手段をさらに有し、酸化剤生成手段により生成される酸化剤の少なくとも一部が次亜ハロゲン酸である。
本構成によれば、安全かつ入手容易なハロゲン塩の電気分解により、有機汚染物を分解するために必要な量の次亜ハロゲン酸を洗浄水中に生成させることが可能となり、化学物質の管理が困難である一般家庭においても十分な有機汚染物の分解除去能力を発揮することができる。
【００１６】
さらに本発明の洗濯機は、分解手段の内部が、隔膜により陽極を含む陽極室と陰極を含む陰極室に区画されており、触媒は陽極室内に設置されている。
本構成によれば、電気分解により酸化剤が生成する陽極室側に酸化剤である次亜ハロゲン酸を酸化力のより強い酸の状態にて生成させることが可能となり、有機汚染物の酸化反応が効率よく進行する。
【００１７】
また本発明の洗濯機は、分解手段内に収納された触媒を加熱する分解系加熱手段を有する。
本構成によれば、分解手段内にて進行する有機汚染物の変性および／または分解が加速され、洗浄水の浄化をより短時間にて実施することが可能となる。
【００１８】
また本発明の洗濯機は、分解手段と給水口との間の処理水の流路に、処理水中に含有される酸化剤を除去する酸化剤除去手段を有する。
本構成によれば、すすぎ工程に再利用される処理水から未反応の酸化剤が除去され、洗濯槽内に収納されている衣類の傷みや色落ちが防止される。
【００１９】
また本発明の洗濯機は、排水口と分解手段との間の洗浄水の流路、または分解手段と給水口との間の処理水の流路に、吸着剤を充填し、前記洗浄水または前記処理水を濾過する吸着手段をさらに有する。
本構成によれば、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質を有する処理水に浄化する際、洗浄水または処理水中に含有される有機汚染物の少なくとも一部が吸着手段により除去されるため、浄化が短時間で完了するとともに、処理水の水質をより向上することができる。また、酸化剤の消費量が低減されることから、酸化剤生成に要するエネルギーを削減するとともに触媒の負荷を低減することが可能となる。さらに、前記分解手段と前記給水口との間の前記処理水の流路に吸着手段を有する構成をとった場合、分解手段より排出された洗浄水中に含有される未反応の次亜ハロゲン酸を、吸着手段により除去することが可能となる。
【００２０】
さらに本発明の洗濯機は、吸着剤により洗浄水中より吸着した汚染物を、吸着剤より排出させる吸着剤再生手段をさらに有する。
本構成によれば、有機汚染物が吸着した吸着剤の再生が容易となり、吸着剤を交換することなく洗浄水の浄化効果を長期に渡り得ることが可能となる。
【００２１】
さらに本発明の洗濯機は、吸着手段を密閉する圧力保持手段を有しており、吸着剤再生手段が、吸着剤が水に接触した状態で圧力保持手段により吸着手段を密閉し、吸着剤を１００℃以上２５０℃以下に加熱した後、圧力保持手段を開放し、吸着剤より排出された汚染物と水の混合物を吸着手段より排出させる。
本構成によれば、吸着剤に吸着された有機汚染物が効率的に脱着し、吸着剤の寿命をより長期化することが可能となる。
【００２２】
さらに本発明の洗濯機は、吸着手段は排水口と分解手段との間の洗浄水の流路に設置され、さらに排水口と吸着手段との間の洗浄水の流路、または分解手段と洗濯機外部への処理水の排出口との間の処理水の流路に貯水タンクを有し、分解手段は、吸着手段より排出された汚染物と水の混合物を、触媒ならびに系中にて生成させた酸化剤と接触させて処理排水とした後、処理排水を貯水タンク内に貯留された水とともに洗濯機外部へ排出させる。
本構成によれば、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化し再使用することにより源水の使用量を低減するとともに、洗濯終了後に洗濯機外部へ排出される有機汚染物の量を削減し排水処理施設の負荷を低減することにより、環境負荷を抑制して洗濯機外部への排水を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の洗濯機によれば、洗濯工程に使用した洗浄水を、すすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化した処理水として再使用することにより、新たな源水を使用することなくすすぎ工程を実施でき源水の使用量を低減することができる。さらに本発明の洗濯機によれば、界面活性剤の変性により、すすぎ工程における衣類からの界面活性剤の除去効果を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の洗濯機においては、洗濯工程に使用された有機汚染物を含有した洗浄水を、有機汚染物を変性および／または分解することにより、すすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化した処理水として、この処理水をすすぎ工程にて再使用することにより、源水の使用量を低減する。
有機汚染物の変性および／または分解手法として、触媒ならびに酸化剤との作用による酸化反応を使用する。触媒により酸化剤を活性化させることにより、有機汚染物の変性および／または分解反応が加速されるとともに、最終的な反応率も向上する。反応機構としては、触媒により活性化した酸化剤が、有機化合物に含まれる炭素−炭素間結合や炭素−水素間結合等を酸化的に開裂し、親水性のカルボキシル基やヒドロキシル基等を生成させる変性過程を経て、最終的に有機化合物を二酸化炭素や水等に完全分解させると考えられる。
【００２５】
洗浄水中の有機汚染物としては、洗剤に由来する界面活性剤、再吸着防止剤や酵素、皮脂に由来する脂肪酸やグリセリド、表皮に由来するたんぱく質、汗に由来する尿素やアミノ酸等が挙げられ、このうち８割が洗剤の主成分である界面活性剤に占められる。洗濯洗剤に使用される界面活性剤としては、脂肪酸塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）、α−オレフィンスルホン酸塩（ＡＯＳ）等の陰イオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（ＡＥ）等の非イオン系界面活性剤が挙げられる。このことから、有機汚染物を変性および／または分解させる触媒としては、有機汚染物の中でも特に界面活性剤を変性および／または分解する能力を有するものが好ましい。この場合、酸化剤と触媒の利用による界面活性剤中の疎水基の酸化変性により、界面活性剤の疎水性が低減されて衣類への吸着力が減少し、再使用された処理水のすすぎ効果が向上することも期待される。
【００２６】
本発明の洗濯機において、有機汚染物を酸化変性および／または酸化分解するために使用される触媒の活性成分としては、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金、銅、金およびタングステン、ならびにこれら金属の化合物が挙げられる。これら金属およびその化合物は、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。これらの触媒活性成分の中では、有機物の酸化能力の高いルテニウムならびにその化合物の使用が特に好ましい。
【００２７】
これらの触媒活性成分は、常法に従って、公知の触媒担体に担持した状態にて使用される。担体としては、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物、これら金属酸化物を含有する複合金属酸化物（アルミナ―シリカ、アルミナ―シリカ―ジルコニア、チタニア―ジルコニア等）、これら金属酸化物または複合金属酸化物を主成分とする金属酸化物系担体、鉄、アルミニウム等の金属担体が挙げられる。
担体の形状は、処理を行う洗浄水との間で十分な接触効率を確保できる形状であれば特に限定されない。例えば球状、ペレット状、円柱状、破砕片状、粉末状、ハニカム状等の担体を使用することができる。
【００２８】
本発明の洗濯機において、有機汚染物を変性および／または分解させる酸化剤については、触媒を収納した分解手段内部に投入された洗浄水中に直接生成させる。酸化剤を、その活性化に寄与する触媒、ならびに酸化分解すべき有機汚染物の近傍にて生成させることにより、触媒により活性化された酸化力の高い活性種が、さまざまな副反応により失活することなく有機汚染物と接触し、有機汚染物の酸化反応を高効率にて進行させることが可能となる。また、酸化力の強い活性種を液相中に直接生成させるため、空気中の酸素を利用した気相酸化反応時のような高温加熱は不要である。
【００２９】
生成させる酸化剤としては、オゾン、過酸化水素、酸素、亜ハロゲン酸、次亜ハロゲン酸、次亜ハロゲン酸イオン、塩素、二酸化塩素等が挙げられる。亜ハロゲン酸としては、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸が挙げられ、次亜ハロゲン酸としては、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸が挙げられる。なお、酸化力の強さから、亜塩素酸、亜臭素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸が好ましい。また、上記酸化剤は、単独で生成させてもよいし、２種類以上を生成させてもよい。
【００３０】
上記の酸化剤を分解手段内にて生成させる方法としては、洗浄水中へ発生させた酸素を含有した気泡へ放電ないし光照射を実施しオゾンを生成させる方法、混合により酸化剤を発生させる２種類以上の薬剤を洗浄水中に投入する方法、電気分解、あるいはこれらの方法の組み合わせ等が挙げられる。２種類以上の薬剤を洗浄水中に投入する方法の一例としては、亜塩素酸塩と塩酸、あるいは塩素酸塩と過酸化水素等の混合による二酸化塩素の生成等が挙げられるが、当然これらに限定されるものではない。電気分解による酸化剤の生成については後述する。
【００３１】
本発明の洗濯機において、その内部に触媒を収納し、酸化剤を生成させて洗浄水中の有機汚染物を変性および／または分解させる分解手段を構成する材料は、内部にて生成される酸化剤に対し耐久性を有するものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等の樹脂、ステンレスやチタン等の高耐食性の金属、あるいは内壁にガラス、ゴム、テフロン等耐食性の材料によりライニングを施した金属等を使用することができる。配管にはポリエチレン管や硬質塩ビ管等を用いることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の断面構成略図である。
図１に示す洗濯機は、洗濯槽１、排水口２、ポンプ３、内部に触媒保持手段５を有し触媒４を収納した分解手段６、陽極８および陰極９ならびに電源供給部１０よりなる酸化剤生成手段７、電解質供給手段１１、酸化剤除去手段１２、切替弁１３、給水口１４、洗濯機外部への排出口１５、およびこれらを接続する配管より構成される。切替弁１３は、酸化剤除去手段１２より排出された処理水の流路を、洗濯槽１と洗濯機外部への排出口１５へ切り替える作用を有する。
本実施の形態における酸化剤生成手段７は、分解手段６内に設置され少なくとも一部が洗浄水と接触している陽極８および陰極９ならびに電源供給部１０を有し、電源供給部１０より陽極８および陰極９を通じて電力を供給し、分解手段６内の洗浄水を電気分解することにより酸化剤を生成する構成としている。
【００３３】
電解質を含有する水に対し電気分解を実施すると、電極近傍にてさまざまな電子の授受反応が起こり、これに伴い各種の活性種が発生する。例えば、電解質としてハロゲン化物イオンが存在する場合、陽極近傍にて以下の反応が進行し、酸化剤であるハロゲンガスおよび次亜ハロゲン酸が生成する（式１）。
２Ｘ-  →  Ｘ2↑  ＋  ２ｅ-    （Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）
Ｘ2  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＨＸ  ＋  ＨＸＯ                      ・・・式１
また、陰極として触媒を担持したガス拡散電極等を使用することにより、陰極の近傍において過酸化水素が生成する（式２）。
Ｏ２  ＋  Ｈ２Ｏ  ＋  ２ｅ−  →  ＨＯ２−  ＋  ＯＨ−        ・・・式２
さらに電気分解時の電極近傍においては、酸素ラジカルやヒドロキシルラジカル等、強い酸化力を有する活性種が生成すると考えられる。
【００３４】
先に述べた酸化剤の多くは危険物第一類に属し、取り扱いならびに保管においては危険物取扱者の免許を要する。また、オゾン等のように人体に対し有害性を示す物質もある。本発明の洗濯機においては、これらの酸化剤を薬剤として添加することなく、有機汚染物を分解する工程の際に洗浄水中に直接生成させることから、危険な薬剤の取り扱いや保管の必要がなくなる。また、本実施の形態における酸化剤生成手段７は、少なくとも一対の陽極８および陰極ならびに電源供給部等から構成され、また、ハロゲン塩等の電解質を含む水を電気分解するのみなので管理が容易である。したがって、薬剤の管理が困難である一般家庭等において容易に適用が可能となる。また、酸化剤を保持するタンクを必要としないため、装置の小型化が可能である。さらに、ラジカルのように不安定であるが酸化力の強い活性種をも、有機汚染物の酸化分解反応に寄与させることができ、洗浄水の浄化が一層効果的に進行すると考えられる。
【００３５】
なお上記の反応式に示すとおり、電気分解における酸化剤の生成量は、通電した電流量との間に相関関係を有すると考えられる。このため、電流量と酸化剤生成量の相関関係を予め求めておけば、洗浄水中に含有される電解質等の濃度が異なる場合においても、電解時間や電圧等電解条件の調整により酸化剤生成量の制御を容易に行うことが可能となる。
電気分解の実施方法としては、例えば、洗浄水に接触させた陽極および陰極に直流電圧を印加する方法等が挙げられる。電解条件は、例えば電圧は５〜５０Ｖ、電流は電極表面積あたり０．５〜６００Ａ／ｍ2で実施する。なお電流密度が６００Ａ／ｍ2より高い場合には、陽極の表面が剥離したり、溶出したりする。電流密度が０．５Ａ／ｍ2より低い場合には、陽極の面積が大きくなりやすく小型化が困難となり不適である。
【００３６】
陽極８および陰極９の材料としては、電気分解反応の用途で通常用いられる材料、例えば、表面に、ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫若しくはこれらの酸化物又はフェライトを有する材料を用いることが好ましい。例えば、陽極８および陰極９そのものがこれらの物質で構成されていてもよい。あるいは、陽極８および陰極９の基材の表面がこれらの物質で被覆されていてもよい。ルテニウム、イリジウム、白金、パラジウム、ロジウム、錫は、金属元素そのものであってもよいし、酸化物であってもよい。また、これらの金属の合金も好適に用いられる。合金としては、例えば、白金―イリジウム、ルテニウム―錫、ルテニウム―チタン等が挙げられる。
【００３７】
上記した金属等は、耐食性に優れており、陽極として用いる場合に優れた不溶性を示し好適である。特にハロゲンガス発生用の陽極としては、さらに不溶解性、電解水質の安全性等が要求されるため、パラジウム、ルテニウム、白金とイリジウムとの合金を主成分とするものが特に好ましい。陰極として用いる材料は特に厳しい不溶性が要求されないため、例えばステンレス、炭素鋼、チタン又はチタン合金、ハステロイ、インコネル等のニッケル合金も用いることができる。
【００３８】
電気分解を実施するにあたり、洗浄水中には電解質として、汗に由来するナトリウムイオンや塩化物イオン等、界面活性剤由来のイオンが含まれている。分解手段６内に収納された洗浄水中にて電気分解により酸化剤を生成させる場合、洗浄水をそのまま電気分解してもよいが、洗浄水中におけるこうした電解質の濃度は高くなく、洗濯機の使用において実用的な時間（すすぎ水の浄化においては数十分ないし数時間以内、排出水の浄化においては数時間ないし１日以内と考えられる）内に酸化剤を生成させるのに十分な電流量を得られない場合が多い。そこで本発明の洗濯機においては、電解電流を増加させ酸化剤の生成速度を速めるため、および電気分解中にガスとして気相中に放出されることで消費されたイオンを補充し電解電流を維持するため、分解手段６内に収納された洗浄水中に電解質を投入する電解質供給手段１１を有することが好ましい。
【００３９】
洗浄水に投入される電解質としては、塩酸、硫酸、酢酸等に代表される酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、消石灰等に代表されるアルカリ、ハロゲン塩、硫酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩、スルホン酸塩等に代表される金属塩等、水に溶解しイオンを生成する各種化合物を使用することができる。洗濯機が一般家庭において広く使用されることを考慮すると、安全かつ安価で家庭においても入手が容易でイオンへの解離度も高いハロゲン塩、特に塩化ナトリウムないし塩化カリウムを電解質として使用することがより好ましい。ハロゲン塩を電解質として投入して電気分解を実施することにより、酸化剤である次亜ハロゲン酸を、洗浄水中に有機汚染物の酸化分解に十分な量生成させることが可能となる。
【００４０】
洗浄水中への電解質の供給方法としては、洗浄水中におけるハロゲン塩濃度の均一性を確保する観点から、水溶液として投入することが好ましいが、これに限定されるものではない。この電解質の供給は、電気分解を開始する時点までに少なくとも１回は実施されることが好ましい。また、洗浄水への電気分解の継続中に、電解質を適宜追加投入してもよい。電解質供給手段１１を構成する材料は、ハロゲン化物イオンへの耐久性を有するものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等の樹脂を使用することができる。
【００４１】
電気分解により陽極より生成した次亜ハロゲン酸の効率的な活性化を実現するためには、生成した次亜ハロゲン酸と触媒との接触効率を向上させる必要がある。次亜ハロゲン酸は、陽極表面より発生し水面へ浮上するハロゲンガスが洗浄水に溶解することにより生成するため、陽極より上方にて生成確率が高くなると考えられる。このため、触媒の少なくとも一部が、電気分解の実施中に陽極の下端より上方に位置していることが接触効率を高める上で好ましい。触媒を陽極の下端より上方に位置させる手法としては、次亜ハロゲン酸への耐久性を有する材料にて形成され、水を透過する構造を有し、触媒をその少なくとも一部が陽極の下端より上方に位置するよう保持する触媒保持手段５の利用、かくはんや上向／下向流等水流の利用による触媒の流動等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
本実施の形態においては、分解手段６より排出された処理水を洗濯槽１へ返送する場合、未反応の酸化剤が洗浄水中に残留していると、その酸化力により衣類を構成する繊維が劣化したり、色や柄が漂白され損なわれたりする恐れがあるため、分解手段６と前記給水口１４との間の前記処理水の流路に酸化剤除去手段１２を設置することが好ましい。酸化剤除去手段１２は、分解手段６内において酸化剤を生成させた後の処理水から、未反応の酸化剤を除去できるものであれば特に限定されない。例えば、酸化剤を還元分解するチオ硫酸ナトリウム等の還元剤、活性炭、二酸化マンガンや酸化ニッケル等酸化剤を分解する触媒、酸化剤を揮発させる曝気手段等が考えられる。
【００４３】
図１に示す洗濯機の動作機構を以下に示す。まず、洗濯槽１において洗剤を含有した洗浄水により衣類の洗濯工程を実施する。洗濯工程の終了後、洗剤を含有した洗浄水を、ポンプ３の作用により排水口２から触媒４を収納した分解手段６へ排出する。続いてこの洗浄水に対し、電解質供給手段１１より電解質を投入した後、酸化剤生成手段７により電源供給部１０から陽極８および陰極９を通じて電圧を印加して電気分解を実施し、陽極８および／または陰極９近傍より生成する酸化剤を触媒４ならびに洗浄水と接触させ、洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施して処理水とする。
【００４４】
電気分解を実施する際、電気分解により洗浄水中に酸化剤を生成させた後、所定時間電気分解を一旦停止する工程を繰り返し、電圧の印加を２回以上に分割してもよい。上記工程については、所定時間繰返し工程を実施する以外に、電気分解停止後に洗浄水中に残留する未反応の酸化剤を検知することにより繰返し工程を継続するか判定することもできる。洗浄水中における酸化剤の残留については、例えば酸化還元電位（ＯＲＰ）計により検知が可能である。洗浄水の酸化還元電位は、酸化剤が存在する場合は上昇し、酸化剤が有機汚染物の酸化反応等により完全に消費されると低下する。したがって、電気分解停止後も洗浄水の酸化還元電位が低下しなくなった段階で、洗浄水中の有機汚染物が全て酸化分解されたとみなすことができる。
【００４５】
例えば電解質としてハロゲン塩を使用する場合、電気分解により生成した次亜ハロゲン酸は、触媒により活性化され有機汚染物を酸化することにより、最終的にハロゲン化物イオンへと還元される（式３）。式３にて生成したハロゲン化物イオンは、再度陽極にて酸化を受けることにより、次亜ハロゲン酸へと再生される。
（２ａ  ＋  ｂ／２  −  ｃ）ＨＸＯ  ＋  ＣaＨbＯcＮd 
→  ａＣＯ2  ＋  ｂ／２Ｈ2Ｏ  ＋  ｄ／２Ｎ2  ＋  ＨＸ      ・・・式３
（ＣａＨｂＯｃＮｄ：有機汚染物の一般式）
【００４６】
洗浄水に対し電気分解を実施して次亜ハロゲン酸を生成させた後、一旦電気分解を停止し、生成した次亜ハロゲン酸の全量を消費しハロゲン化物イオンへ還元させる工程を、必要な回数だけ繰り返すことにより、有機汚染物の酸化反応に必要な酸化剤が効率よく生成され、余分な電力消費を回避することが可能となる。
上記の浄化工程により得られた処理水は、酸化剤除去手段１２により未反応の酸化剤を除去した後、洗濯槽１側へ切り替えられた切替弁１３を経由して洗濯槽１へ返送され、衣類のすすぎ工程に再使用される。この洗浄水の循環は、すすぎ工程中、適宜繰り返し実施してもよい。
【００４７】
すすぎ工程終了後、切替弁１３を洗濯機外部への排出口１５側に切り替え、洗浄水を分解手段６および酸化剤除去手段１２を経由して洗濯機外部へ排出する。この際、洗浄水に対し再度電気分解を実施し、排出する洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施してもよい。
なお、浄化後の洗浄水の水質がすすぎ工程における使用に耐えうるレベルにまで達していない場合は、洗浄水を洗濯機外部へ排出した後、新たに源水を投入し、追加のすすぎ工程を実施してもよい。この場合にも、分解手段６によりすすぎ水を浄化し洗濯槽１に返送を行うことにより、少量のすすぎ水によりすすぎ効果を得ることが可能となる。なおこの場合の「すすぎ工程における使用に耐えうるレベル」とは、浄化後の洗浄水中に含有される有機物濃度（洗剤中の界面活性剤や有機汚染物の濃度の指標と考えてよい）が、洗浄水における濃度の５％程度であることを指す。この点については、以下の実施の形態についても同様である。
【００４８】
本構成によれば、洗浄水中の有機汚染物を洗濯工程中に除去することにより、後段のすすぎ工程に使用する源水を削減することができる。あるいは、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化した処理水としてすすぎ工程に再使用することにより、新たな源水を使用することなくすすぎ工程を実施でき源水の使用量をさらに低減することができる。さらに、すすぎ工程に再使用する洗浄水に含有される界面活性剤濃度がより低減されることおよび／または界面活性剤が変性されることにより衣類への吸着性が低下することにより、すすぎ工程における衣類からの界面活性剤の除去効果が向上する。
【００４９】
また本構成によれば、酸化剤を洗浄水の電気分解により有機汚染物を含有する洗浄水中に直接生成することにより、酸化剤として危険な薬剤を保持する必要がなく酸化剤生成手段７の管理が簡単となり、化学物質の管理が困難である一般家庭においても容易に使用することが可能となる。
なお、本実施の形態において、分解手段６の内部が隔膜により陽極室と陰極室に区画されていない構成としたが、分解手段６が隔膜を有し内部が区画されている構成としてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態において、触媒４の少なくとも一部が陽極の下端より上部に設置されるよう、分解手段６の内部に触媒保持手段５を設ける構成としたが、触媒保持手段５を設けず、攪拌や上向／下向流等水流の利用による触媒の流動等を利用して触媒４の少なくとも一部を陽極の下端より上部に位置させる構成としてもよい。この点については、以下の実施の形態においても同様である。
【００５１】
実施の形態２
図２は、本発明の実施の形態２における洗濯機の断面構成略図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図２に示す洗濯機は、図１に示す洗濯機に加え、さらに分解系加熱手段１６、分解系加熱制御手段１７、および分解手段６内に隔膜１８を有する。切替弁１３は、酸化剤除去手段１２より排出された処理水の流路を、洗濯槽１と洗濯機外部への排出口１５へ切り替える作用を有する。
本実施の形態においては、分解手段６が隔膜１８を有し、その内部が隔膜１８により陽極室と陰極室に区画されている構成をとっている。隔膜１８にはセラミック、樹脂、ガラス繊維等を使用できる。例えば、ポリエステル、ガラス繊維の不織布に０．２〜２００μｍの孔径の樹脂皮膜をつけて親水性としたものを使用できる。
【００５２】
電解質としてハロゲン塩を使用して洗浄水の電気分解を実施する場合、陽極８と陰極９の間を隔膜１８により区画することにより、陽極８側の陽極室においては次亜ハロゲン酸を含有する酸性水が、陰極９側の陰極室においてはアルカリ性水がそれぞれ生成する。次亜ハロゲン酸はｐＨにより次亜ハロゲン酸と次亜ハロゲン酸イオンの２種類の状態を取りうる（式４）が、低ｐＨにおける次亜ハロゲン酸の方が酸化力は強い。
ＨＸＯ  ⇔  Ｈ+  ＋  ＸＯ-        ・・・式４
【００５３】
したがって、陽極８と陰極９の間を区画し陽極室にて酸性水を生成することにより、洗浄水中に生成される次亜ハロゲン酸の酸化力が強まり、有機汚染物の酸化反応をより効果的に進行させることが可能となる。この場合、酸化剤である次亜ハロゲン酸は陽極室でのみ生成するため、触媒を陽極室側のみに収納することにより、触媒の利用効率が向上する。したがって次亜ハロゲン酸の効率的な活性化が実現し、有機汚染物の酸化による変性および／または分解反応を効率的に進行させることが可能となる。
なお、陰極室にて生成したアルカリ性水の一部を陽極室へ添加する構成をとってもよい。
【００５４】
一方、分解系加熱手段１６は、分解手段６内に収納された触媒４を加熱できるものであれば特に限定されない。例えば、ジュール熱を用いた電気加熱手段、ガスや石油等の燃焼熱を用いた燃焼手段、ヒートポンプ、誘導加熱手段等が考えられる。電気加熱等の接触加熱を採用する場合は、吸着手段２０ないし分解手段６の内壁に設置したり、投げ込みヒータのように配管をコイル状にして吸着手段２０ないし分解手段６の内容物に直接接触して加熱効率を高めたりすることが好ましい。
分解系加熱制御手段１７は、分解手段６内に収納された触媒４の温度を測定するとともに、測定された温度のデータに基づいて分解系加熱手段１６の運転を制御する。分解系加熱制御手段１７の構成については特に限定されないが、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ等を用いた温度センサ等と、制御プログラムが入力されたマイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ、ＩＣメモリ等の組み合わせにより実現することが可能である。
【００５５】
図２に示す洗濯機の、酸化剤として次亜ハロゲン酸を生成させる場合の動作機構を以下に示す。洗浄水の分解手段６への排出までは、実施の形態１と同様である。続いてこの洗浄水に対し、電解質供給手段１１よりハロゲン塩を投入した後、酸化剤生成手段７により電源供給部１０から陽極８および陰極９を通じて電圧を印加して電気分解を実施し、陽極近傍より生成する次亜ハロゲン酸を触媒４ならびに洗浄水と接触させ、洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施して処理水とする。この際、分解系加熱手段１６により、触媒４の加熱を行う。触媒４の加熱温度は、系中に含有される有機汚染物の酸化変性および／または酸化分解が十分に加速される温度に設定する。特に本発明の洗濯機においては、分解手段６内に収納された触媒４の加熱温度は、１００℃以下とすることが望ましい。１００℃以上では、分解手段６内の水分の蒸発に伴う圧力上昇に対応する圧力容器等の設備が必要となり、コストならびに設置性の面から好ましくない。
【００５６】
上記の浄化工程により得られた処理水は、酸化剤除去手段１２により未反応の次亜ハロゲン酸を除去した後、洗濯槽１側へ切り替えられた切替弁１３を経由して洗濯槽１へ返送され、衣類のすすぎ工程に再使用される。この洗浄水の循環は、すすぎ工程中、適宜繰り返し実施してもよい。これ以降の工程については、実施の形態１と同様である。
本構成によれば、隔膜１８を用いて分解手段６内部を陽極室と陰極室に区画することにより、陽極室側に酸化剤である次亜ハロゲン酸を酸化力のより強い酸の状態にて生成させることが可能となり、有機汚染物の酸化反応が効率よく進行する。また、分解系加熱手段１６にて洗浄水を加熱することにより、酸化分解反応を一層加速させることができる。さらに副次的な効果として、分解系加熱手段１６により洗浄水が加熱された結果、洗浄水のすすぎ効果がより強化されることが期待できる。
【００５７】
実施の形態３
図３は、本発明の実施の形態３における洗濯機の断面構成略図である。図３において、図１から２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図３に示す洗濯機は、洗濯槽１、排水口２、ポンプ３、吸着剤１９を充填した吸着手段２０、吸着剤１９を加熱する吸着剤再生手段２１、圧力保持手段２２、触媒４を収納した分解手段６、分解系加熱手段１６、分解系加熱制御手段１７、陽極８および陰極９ならびに電源供給部１０よりなる酸化剤生成手段７、電解質供給手段１１、酸化剤除去手段１２、切替弁１３、給水口１４、洗濯機外部への排出口１５、およびこれらを接続する配管より構成される。切替弁１３は、分解手段６より排出された洗浄水の流路を、洗濯槽１と洗濯機外部への排出口１５へ切り替える作用を有する。
【００５８】
本実施の形態においては、排水口２と前記分解手段６との間の前記洗浄水の流路に、吸着剤１９を充填した吸着手段２０を設けている。この吸着手段２０により、分解手段６へ投入される前の洗浄水に含まれる有機汚染物の一部を、あらかじめ吸着除去する。この結果、分解手段６にて変性および／または分解を受ける有機汚染物の量が削減され、洗浄水の浄化工程を短時間にて実施することができるとともに、処理水中に含まれる有機汚染物の量も低減しすすぎ工程で再使用される処理水の水質が向上する。さらに、酸化剤の消費量も削減されるため、酸化剤生成に要するエネルギー（電気分解による生成の場合は電力）消費が低減され、ランニングコストの低減に寄与する。
【００５９】
吸着剤１９は、洗濯槽１ないし分解手段６より排出される洗浄水中に含有される有機汚染物を吸着するものであればよい。例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、ゼオライト、白土、酸化チタン等の多孔性化合物を使用することができる。
吸着剤再生手段２１は、吸着剤１９に吸着された有機汚染物を、吸着剤１９から排出させる手段である。具体的には、吸着剤１９の加熱による有機汚染物の脱着ないし熱分解、新しい源水または有機汚染物を分散できる溶媒の投入による有機汚染物の脱着、超音波振動による有機汚染物の脱着等の手段が考えられる。本発明においては特に、吸着剤１９を水に接触させた状態において加熱することによる吸着剤１９からの有機汚染物の脱着を利用することにより、吸着剤１９からの有機汚染物の排出を実現している。
【００６０】
吸着剤１９の加熱手段は、吸着手段２０に充填された吸着剤１９を加熱できるものであれば特に限定されない。例えば、分解系加熱手段１６と同様、ジュール熱を用いた電気加熱手段、ガスや石油等の燃焼熱を用いた燃焼手段、ヒートポンプ、誘導加熱手段等が考えられる。吸着剤１９を加熱する吸着剤再生手段２１においても、電気加熱等の接触加熱を採用する場合は、吸着手段２０の内壁に設置したり、投げ込みヒータのように配管をコイル状にして吸着手段２０の内容物に直接接触して加熱効率を高めたりすることが好ましい。さらにグラスウールやロックウール等の断熱材を使用し、周囲への放熱を抑制することにより、加熱効率を高めることがより好ましい。なお、吸着剤再生手段２１より発生する廃熱や吸着剤再生手段２１により加熱された後吸着手段２０より排出された洗浄水を、分解系加熱手段１６の代わりに分解手段６の加熱に利用したり、吸着剤再生手段２１が分解系加熱手段１６を兼用したりすることも考えられる。
【００６１】
吸着剤１９の加熱温度は、吸着された有機汚染物が十分に脱着される温度に設定する。特に本発明の洗濯機においては、加熱温度は１００℃を超えて、特に１００℃〜２５０℃の範囲に設定することが好ましい。１００℃以下では吸着剤１９からの有機汚染物の脱着が不十分であり、２５０℃を超えると有機汚染物ならびに有機汚染物の成分の重合が起こり始め、タール等の高分子が生成し易くなり、吸着手段２０内の内壁や吸着剤１９にタール状の付着物が増えてメンテナンス性が悪くなるからである。また、特に吸着剤１９として活性炭を使用する場合、２５０℃以上の高温では酸化分解に伴う重量減少が見られる場合があり好ましくない。この場合、吸着手段を構成する材料としては、加熱温度に対して十分な耐久性を有するものであれば特に限定されず、鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属やセラミック等を使用することができる。
【００６２】
吸着剤１９の加熱温度が１００℃を超える場合、加熱により吸着手段２０内に保持された水の蒸発を防止するため、吸着手段２０に圧力保持手段２２を設置することが好ましい。圧力保持手段２２は、吸着剤１９を加熱している間に、加熱による水蒸気やガス等が大気に逃げないように閉空間を形成できていればよい。例えば、吸着手段２０にて洗浄水を投入する投入口および加熱後に洗浄水を排出する排出口を密閉するためのバルブを設置し、このバルブを少なくとも加熱時には閉じることにより実現する。もちろん加熱時に内部の圧力が上がるが、その圧力状態でも投入口、排出口らが閉鎖を保てるような耐圧性を持つ。但し、内部の異常なガス発生で内圧が上がりすぎた場合に、内部の蒸気を逃がす圧力開放弁を配置することが好ましい。もちろんこの圧力開放弁は吸着手段２０の強度を保障するよりも小さい値に、例えば０．５から１５ＭＰａ以下に設定する。この排出口は、吸着手段２０内の水を外部に排出するとともに、加熱時の圧力に耐える開閉が制御できるものが設置されていればよい。
【００６３】
図３に示す洗濯機の動作機構を以下に示す。まず、洗濯槽１において洗剤を含有した洗浄水により衣類の洗濯工程を実施する。洗濯工程の終了後、洗剤を含有した洗浄水を、ポンプ３の作用により吸着手段２０へ移送する。吸着手段２０に充填された吸着剤１９により有機汚染物が吸着除去された洗浄水は、続いて分解手段６へと移送される。続いてこの洗浄水に対し、電解質供給手段１１より電解質を投入した後、酸化剤生成手段７により電源供給部１０から陽極８および陰極９を通じて電圧を印加して電気分解を実施し、陽極８および／または陰極９近傍より生成する酸化剤を触媒４ならびに洗浄水と接触させ、洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施して処理水とする。得られた処理水は、酸化剤除去手段１２により未反応の酸化剤を除去した後、洗濯槽１側へ切り替えられた切替弁１３を経由して洗濯槽１へ返送され、衣類のすすぎ工程に再使用される。この洗浄水の循環は、すすぎ工程中、適宜繰り返し実施してもよい。
【００６４】
すすぎ工程終了後、切替弁１３を洗濯機外部への排出口１５側に切り替え、洗浄水を吸着手段２０、分解手段６および酸化剤除去手段１２を経由して洗濯機外部へ排出する。この際、洗浄水の一部を吸着手段２０内に残した状態で圧力保持手段２２を閉鎖し、洗浄水の排出を停止する。続いて吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を加熱し、吸着されている有機汚染物を吸着手段２０内に残留した洗浄水へと脱着させて吸着剤１９を再生する。本構成においては、吸着剤１９の加熱時間としては、加熱温度に到達後２分から２時間程度保持することが好ましい。保持時間が２分未満では吸着剤１９からの有機汚染物の脱着が不十分である一方、保持時間が２時間を超えると、吸着剤１９と有機汚染物の吸脱着反応が平衡に達し、さらなる脱着の進行は期待できない。
【００６５】
加熱終了後吸着剤１９を１００℃以下まで冷却した後、圧力保持手段２２を開放し、有機汚染物を含有した洗浄水を、分解手段６、酸化剤除去手段１２ならびに洗濯機外部への排出口１５側へ切り替えられた切替弁１３を経由して洗濯機外部へと排出する。
本構成によれば、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質を有する処理水に浄化する際、洗浄水中に含有される有機汚染物の少なくとも一部が吸着手段２０により除去されるため、浄化が短時間で完了するとともに、処理水の水質をより向上することができる。また、酸化剤の消費量を削減し触媒４の負荷を低減することが可能となる。
なお、本実施の形態において、洗浄水の一部を使用して吸着剤１９からの有機汚染物の脱着を行う方法を提示したが、実際には洗浄水を全量放出した後、洗濯槽１を経由して新たに源水を吸着手段２０に供給し、脱着工程を実施してもよい。
なお、本実施の形態において、分解手段６の内部が隔膜により陽極室と陰極室に区画されていない構成としたが、分解手段６が隔膜を有し内部が区画されている構成としてもよい。
【００６６】
実施の形態４
図４は、本発明の実施の形態４における洗濯機の断面構成略図である。図４において、図１から３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図４に示す洗濯機は、洗濯槽１、排水口２、ポンプ３、触媒４を収納した分解手段６、分解系加熱手段１６、分解系加熱制御手段１７、陽極８および陰極９ならびに電源供給部１０よりなる酸化剤生成手段７、電解質供給手段１１、吸着剤１９を充填した吸着手段２０、吸着剤１９を加熱する吸着剤再生手段２１、圧力保持手段２２、切替弁１３、給水口１４、洗濯機外部への排出口１５およびこれらを接続する配管より構成される。切替弁１３は、吸着手段２０より排出された洗浄水の流路を、洗濯槽１と洗濯機外部への排出口１５へ切り替える作用を有する。
【００６７】
本実施の形態においては、分解手段６と給水口１４との間の処理水の流路に、吸着剤１９を充填した吸着手段２０を設けている。この吸着手段２０により、分解手段６から排出され、洗濯槽１へ返送される前の処理水に残留する有機汚染物の一部を吸着除去する。この結果、すすぎ工程で再使用される処理水の水質が向上する。また、吸着剤１９として活性炭を使用する場合、活性炭は還元作用を有するため、処理水中に残留する未反応の酸化剤を分解除去することが可能である。この結果、酸化剤除去手段１２を小型化、あるいは省略することができる。
【００６８】
図４に示す洗濯機の動作機構を以下に示す。まず、洗濯槽１において洗剤を含有した洗浄水により衣類の洗濯工程を実施する。洗濯工程の終了後、洗剤を含有した洗浄水を、ポンプ３の作用により分解手段６へ移送する。続いてこの洗浄水に対し、電解質供給手段１１より電解質を投入した後、酸化剤生成手段７により電源供給部１０から陽極８および陰極９を通じて電圧を印加して電気分解を実施し、陽極８および／または陰極９近傍より生成する酸化剤を触媒４ならびに洗浄水と接触させ、洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施して処理水とする。この際、分解手段６に収納された触媒４は、分解系加熱手段１６により適宜加熱されてもよい。
【００６９】
続いて、触媒４および酸化剤の作用により有機汚染物の少なくとも一部が変性および／または分解された処理水が、分解手段６より吸着手段２０へ排出される。処理水中に含有された少なくとも一部が変性および／または分解された有機汚染物は、吸着手段２０に収納された吸着剤１９に吸着除去される。その後、処理水は切替弁１３を経由して洗濯槽１へ返送され、すすぎ工程に再使用される。
上記の一連の工程は、すすぎ工程中適宜繰り返し実施されてもよい。そしてすすぎ工程終了後、切替弁１３を洗濯機外部への排出口１５側に切り替え、洗浄水を分解手段６および吸着手段２０を経由して洗濯機外部へ排出する。なお、すすぎ工程終了後、実施の形態３と同様、吸着剤再生手段２１により吸着剤１９から有機汚染物を脱着させて吸着剤１９を再生する工程を実施することが、吸着剤１９の長寿命化の観点から好ましい。
【００７０】
本構成によれば、処理水中に含有される有機汚染物の少なくとも一部が吸着手段２０により除去されるため、処理水の水質をより向上することができる。また、吸着剤１９として活性炭を、酸化剤としてハロゲン塩存在下における電気分解により生成した次亜ハロゲン酸をそれぞれ使用した場合、分解手段６より排出された洗浄水中に含有される未反応の次亜ハロゲン酸を吸着手段２０により除去することが可能となる。
なお、本実施の形態において、分解系加熱手段１６を吸着剤再生手段２１と別に設けた構成としたが、吸着剤再生手段２１により加熱された洗浄水を冷却することなく分解手段６へ投入したり、分解手段６との間で熱交換を実施したりすることによっても、分解系加熱手段１６を別に設けることと類似の効果を得ることができると考えられる。
なお、本実施の形態において、分解手段６の内部が隔膜により陽極室と陰極室に区画されていない構成としたが、分解手段６が隔膜を有し内部が区画されている構成としてもよい。
【００７１】
実施の形態５  
図５は、本発明の実施の形態５における洗濯機の断面構成略図である。図５において、図１から４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図５に示す洗濯機は、洗濯槽１、排水口２、ポンプ３、吸着剤１９を充填した吸着手段２０、吸着剤１９を加熱する吸着剤再生手段２１、圧力保持手段２２、触媒４を収納した分解手段６、陽極８および陰極９ならびに電源供給部１０よりなる酸化剤生成手段７、電解質供給手段１１、酸化剤除去手段１２、切替弁１３、給水口１４、貯水タンク２３、貯水タンク用バルブ２４、洗濯機外部への排出口１５、およびこれらを接続する配管より構成される。切替弁１３は、分解手段６より排出された洗浄水の流路を、洗濯槽１と洗濯機外部への排出口１５へ切り替える作用を有する。
【００７２】
貯水タンク２３は、すすぎ工程終了時に、洗濯槽１から排水口２を経て排出される洗浄水の少なくとも一部を貯留する。吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を加熱した後に吸着手段２０より排出される洗浄水は、有機汚染物が洗濯工程における濃度の数倍から数十倍に濃縮されており、そのまま洗濯機外部へ排出すると排水処理施設に大きな負荷を与える。そこで、吸着手段２０より排出される洗浄水を、分解手段６にて触媒４および酸化剤と接触させ有機汚染物の少なくとも一部を変性および／または分解させた後、貯水タンク２３に貯留していたすすぎ工程終了後の洗浄水にて希釈して洗濯機外部に排出することにより、源水の使用量の低減と排水処理への負荷低減を両立させることが可能となる。なお、貯水タンク２３を構成する材料は、洗浄水に対し耐久性を有するものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等の樹脂、ステンレスやチタン等の高耐食性の金属、あるいは内壁にガラス、ゴム、テフロン等耐食性の材料によりライニングを施した金属等を使用することができる。
【００７３】
図５に示す洗濯機の動作機構を以下に示す。まず、衣類の洗濯工程から、吸着手段２０ならびに分解手段６による洗浄水の浄化工程については、実施の形態３と同様である。すすぎ工程終了後、切替弁１３を洗濯機外部への排出口１５側に切り替え、洗浄水を吸着手段２０および分解手段６を経由して洗濯機外部へ排出する際、洗浄水の一部を吸着手段２０ならびに貯水タンク２３に残した状態で圧力保持手段２２ならびに貯水タンク用バルブ２４を閉鎖する。続いて吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を加熱し、吸着されている有機汚染物を吸着手段２０内に残留した洗浄水へと脱着させて吸着剤１９を再生する。
【００７４】
加熱終了後吸着手段２０を１００℃以下まで冷却した後、圧力保持手段２２を開放し、有機汚染物を含有した洗浄水を、触媒４を収納した分解手段６へ排出する。続いてこの洗浄水に対し、電解質供給手段１１より電解質を投入した後、酸化剤生成手段７により電源供給部１０から陽極８および陰極９を通じて電圧を印加して電気分解を実施し、陽極８および／または陰極９近傍より生成する酸化剤を触媒４ならびに洗浄水と接触させ、洗浄水中に含有される有機汚染物の変性および／または分解を実施して処理水とする。所定時間の経過後、処理水とともに、貯水タンク２３に貯留していたすすぎ工程終了後の洗浄水を、洗濯機外部への排出口１５を経て洗濯機外部へと排出する。
【００７５】
本構成によれば、洗濯工程に使用した洗浄水をすすぎ工程における使用に耐えうる水質にまで浄化し再使用することにより源水の使用量を低減するとともに、洗濯終了後に洗濯機外部へ排出される有機汚染物の量を削減し排水処理施設の負荷を低減することにより、環境負荷を抑制して洗濯機外部への排水を行うことが可能となる。
なお、本実施の形態において、貯水タンク２３を切替弁１３と洗濯機外部への排出口１５の間の処理水の流路に設けた構成としたが、貯水タンク２３は排水口２と分解手段６との間の洗浄水の流路、あるいは分解手段６と洗濯機外部への排出口１５の間の処理水の流路のいずれかに設置されていれば特に問題はない。
また、本実施の形態において、分解系加熱手段１６ならびに分解系加熱制御手段１７を特に設けず、吸着剤再生手段２１による加熱後の余熱を利用して触媒４を加熱する構成としたが、分解系加熱手段１６ならびに分解系加熱制御手段１７を別途設けても差し支えない。
【００７６】
また、本実施の形態において、分解手段６の内部が隔膜により陽極室と陰極室に区画されていない構成としたが、分解手段６が隔膜を有し内部が区画されている構成としてもよい。
また、本実施の形態において、貯水タンク２３に貯留していたすすぎ工程終了後の洗浄水は、その全量が洗濯機外部への排出口１５を経て洗濯機外部へと排水される構成としたが、この貯留された洗浄水は有機汚染物が十分に除去されたものであることから、貯水タンク２３に貯留された洗浄水を洗濯槽１へ投入する手段をさらに追加しても差し支えない。貯水タンク２３に貯留された洗浄水の洗濯槽１への投入手段の追加により、この貯留された洗浄水を次回の洗濯工程ないしすすぎ工程における洗浄水として再使用することができ、洗濯における源水の使用量をさらに低減することが可能となる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は、本発明の一形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００７７】
《実施例１》
図１に示す洗濯機の、源水使用量削減効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。
分解手段６は、ポリエチレンにて構成され、その内容積が２Ｌであるものを用い、その内部に触媒４として酸化チタン担持ルテニウム触媒（金属量３％）２０ｇを収納した。触媒保持手段５としてはステンレス製金網（４００メッシュ）を使用した。
酸化剤生成手段７については、陽極８として白金により表面を被覆したチタン板、陰極９としてステンレス板、電源供給部１０として直流電源をそれぞれ用いた。また、電解質供給手段１１としては、塩化ナトリウム水溶液（飽和濃度）を収容したポリエチレン容器を用いた。
酸化剤除去手段１２としては粒状活性炭を、切替弁１３としては樹脂製の三方弁をそれぞれ使用した。
洗剤成分として直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（以下ＬＡＳ）を２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を１０時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入し、酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を印加した。上記の分解工程終了後、洗浄水は洗濯機外部へ排出した。
【００７８】
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水の全有機炭素濃度（以下ＴＯＣ）を、（株）島津製作所製ＴＯＣ計（ＴＯＣ−５０００Ａ）により測定した。実施例１においては、分解工程終了後の洗浄水のＴＯＣが、浄化前のＴＯＣの５％を超えていたため、上水２５Ｌを新たに洗濯槽１に加え、追加のすすぎ工程を１回実施した。追加のすすぎ水についても、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を１．５時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入し、酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を印加した。分解工程終了後、すすぎ水は洗濯機外部へ排出した。
【００７９】
なお比較例１として、従来広く利用されている洗浄水を再使用しない洗濯機（使用水量：洗濯工程３０Ｌ、すすぎ工程２５Ｌ×２回、合計８０Ｌ）、比較例２としては、特許文献２に記載のとおり、マンガン酸化物をコートしたゼオライトを吸収濾過材として洗浄水の浄化再使用を実施する洗濯機による源水使用量削減効果を示した。また、比較例３としては、図１に示す洗濯機から触媒保持手段５を除き、触媒４の全量が陽極８の下端より下部に設置されている洗濯機について、上記と同様の検証方法を実施した。この点については、以下の実施例においても同様である。
【００８０】
検証の結果を表１（実施例１）に示す。分解工程の実施により、洗浄水を再使用しない洗濯機（比較例１）と比較して、源水の使用量を約３０％削減することができた。なお、本実施の形態における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水ならびに排水の浄化効果はほとんど低下しなかったのに対し、比較例２の洗濯機においては、吸収濾過材からの汚染物の排出が十分でなく、繰り返し使用に伴う浄化効果の低下が著しかった。また、触媒４の全量が陽極８の下端より下部に設置されている洗濯機（比較例３）と比較して、電気分解により生成した次亜塩素酸が効率よく消費され、有機汚染物の酸化変性および／または酸化分解による洗浄水浄化効果がより高かった。
【００８１】
なお、酸化剤生成手段７として、本実施例における陽極および陰極ならびに電源供給部に代え、オゾン発生装置（オゾン発生量１０００ｍｇ／ｈ）を用い、発生したオゾンを分解手段６内に収納された洗浄水に対して曝気させる構成とし、洗浄水の分解工程を２０時間、すすぎ水の分解工程を２時間、それぞれ実施することによっても、同様の源水使用量削減効果を得ることができる。ただしオゾン発生装置を用いた場合、装置構成が大きくなり（本実施例の直流電源１５０×５０×１５０ｍｍに対し、オゾン発生装置３００×２５０×４００ｍｍ）、設置性がよくないことから、酸化剤生成手段７としては陽極および陰極ならびに電源供給部を用いることがより好ましいと考えられる。
【００８２】
《実施例２》
図１に示す洗濯機の、源水使用量削減効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。構成については実施例１と同様である。
洗剤成分として直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（以下ＬＡＳ）を２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を１０時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を３分間印加した後、２分間電圧印加を停止する工程を繰り返し実施した。上記の分解工程終了後、洗浄水は洗濯機外部へ排出した。
【００８３】
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水、および脱着した有機汚染物を含有し洗濯機外部へ排出された洗浄水のＴＯＣを測定した。実施例２においても、分解工程終了後の洗浄水のＴＯＣが、浄化前のＴＯＣの５％を超えていたため、上水２５Ｌを新たに洗濯槽１に加え、追加のすすぎ工程を１回実施した。追加のすすぎ水についても、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を１．５時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を３分間印加した後、２分間電圧印加を停止する工程を繰り返し実施した。分解工程終了後、すすぎ水は洗濯機外部へ排出した。
【００８４】
検証の結果を表１（実施例２）に示す。分解工程において電圧印加を分割して実施することにより、生成した次亜ハロゲン酸が有機汚染物の酸化変性および／または酸化分解に効率よく利用され、電圧印加を連続して実施した場合（実施例１）と同等の洗浄水浄化効果を得ることができた。この結果、実施例１と比較して消費電力を４０％低減することが可能となった。なお、本実施の形態における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水の浄化効果はほとんど低下しなかった。
【００８５】
《実施例３》
図２に示す洗濯機の、源水使用量削減効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。
分解手段６内にはポリエステル製の隔膜１８を設置し、陽極室と陰極室に区画した。触媒４として、酸化チタン担持ルテニウム触媒（金属量３％）２０ｇを陽極室内に設置した。分解系加熱手段１６としては投げ込みヒータを用いた。分解系加熱制御手段１７については、分解手段６内部に投入した熱電対とマイクロコンピュータ（図示せず）より構成し、触媒４の温度を制御した。その他の構成については実施例１と同様である。
洗剤成分として直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（以下ＬＡＳ）を２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を８時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を印加した。分解手段６内に収納された触媒４は、分解系加熱手段１６により８０℃に加熱した。上記の分解工程終了後、洗浄水は洗濯機外部へ排出した。
【００８６】
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水、および脱着した有機汚染物を含有し洗濯機外部へ排出された洗浄水のＴＯＣを測定した。実施例２においても、分解工程終了後の洗浄水のＴＯＣが、浄化前のＴＯＣの５％を超えていたため、上水２５Ｌを新たに洗濯槽１に加え、追加のすすぎ工程を１回実施した。追加のすすぎ水についても、流速４Ｌ／分にて分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する分解工程を１時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を印加した。分解手段６内に収納された触媒４は、分解系加熱手段１６により８０℃に加熱した。分解工程終了後、すすぎ水は洗濯機外部へ排出した。
【００８７】
検証の結果を表１（実施例３）に示す。分解手段６内に隔膜１８を設置し、陽極室内に触媒４を設置することにより、陽極近傍にて生成し、酸性条件下にて酸化力の強まった次亜ハロゲン酸が、有機汚染物の酸化変性および／または酸化分解に効率よく利用され、この結果、隔膜を有しない場合（実施例１）と比較して消費電力を２０％低減することが可能となった。なお、本実施の形態における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水の浄化効果はほとんど低下しなかった。
【００８８】
《実施例４》
図３に示す洗濯機の、源水使用量削減効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。
吸着手段２０は、ＳＵＳ３０４にて構成され、その内容積が１．５Ｌであるものを用いた。吸着剤１９としては、繊維状活性炭５００ｍＬ（比表面積２０００ｍ２／ｇ、細孔容積０．７５ｍＬ／ｇ、比重約０．１ｇ／ｍＬ）を使用した。吸着剤再生手段２１としてはバンドヒータを用い、吸着手段２０内部に投入した熱電対とマイクロコンピュータ（図示せず）により吸着剤１９の温度を制御した。また、圧力保持手段２２としては、ステンレス製の電磁弁を使用した。その他の構成については実施例１と同様である。
洗剤成分としてＬＡＳを２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて吸着手段２０ならびに分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する吸着分解工程を３時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を３分間印加した後、２分間電圧印加を停止する工程を繰り返し実施した。分解手段６内に収納された触媒４は、分解系加熱手段１６により８０℃に加熱した。
【００８９】
吸着分解工程の終了後、吸着手段２０内に１Ｌを残して洗濯機外部へ排出し、圧力保持手段２２を閉じ、吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を２５０℃にて１時間加熱した。吸着剤１９を１００℃以下まで冷却した後、圧力保持手段２２を開放し、脱着した有機汚染物を含有する洗浄水を洗濯機外部へ排出した。
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水、および脱着した有機汚染物を含有し洗濯機外部へ排出された洗浄水のＴＯＣを測定した。
【００９０】
検証の結果を表１（実施例４）に示す。吸着工程の実施により、洗浄水中に含有される有機汚染物の一部が分解手段６までにあらかじめ除去され、この結果、吸着工程を実施しない場合（実施例１から３）と比較してより短時間の電気分解により洗浄水の浄化を実施することが可能となった。さらに、分解工程終了後の洗浄水のＴＯＣは浄化前の約５％に達していたため、追加のすすぎ工程は必要なく、源水の使用量を従来（比較例１）より約６０％低減することができた。なお、本実施の形態における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水の浄化効果はほとんど低下しなかった。
【００９１】
《実施例５》
図４に示す洗濯機の、源水使用量削減効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。
吸着剤１９である繊維状活性炭の量は３００ｍＬとした。その他の構成については前述のとおりである。
洗剤成分としてＬＡＳを２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて分解手段６ならびに吸着手段２０に通水し、洗濯槽１へ返送する分解吸着工程を３時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入した。酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を３分間印加した後、２分間電圧印加を停止する工程を繰り返し実施した。分解手段６内に収納された触媒４は、分解系加熱手段１６により８０℃に加熱した。
【００９２】
分解吸着工程の終了後、吸着手段２０内に１Ｌを残して洗濯機外部へ排出し、圧力保持手段２２を閉じ、吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を２５０℃にて１時間加熱した。吸着剤１９を１００℃以下まで冷却した後、圧力保持手段２２を開放し、脱着した有機汚染物を含有する洗浄水を洗濯機外部へ排出した。
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水、および脱着した有機汚染物を含有し洗濯機外部へ排出された洗浄水のＴＯＣを測定した。
【００９３】
検証の結果を表１（実施例５）に示す。分解手段６による変性および／または分解の後、吸着手段２０による吸着工程を実施することにより、吸着工程を実施しない場合（実施例１から３）と比較して、より短時間の電気分解により洗浄水の浄化を実施することが可能となった。また、分解手段６による変性および／または分解の前に吸着工程を実施する場合（実施例４）と比較して、少ない量の吸着剤１９によって、洗浄水の浄化を実施することが可能となった。さらに、分解工程終了後の洗浄水のＴＯＣは浄化前の約５％に達していたため、追加のすすぎ工程は必要なく、源水の使用量を従来（比較例１）より約６０％低減することができた。なお、本実施の形態における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水の浄化効果はほとんど低下しなかった。
【００９４】
《実施例６》
図５に示す洗濯機の、源水使用量削減効果ならびに排水浄化効果を検証した。検証方法は以下のとおりである。貯水タンク２３は、ポリエチレンにて構成され、その内容積が２５Ｌであるものを用い、貯水タンク用バルブ２４としては、従来洗濯機用の排水弁を使用した。その他の構成については前述のとおりである。
洗剤成分としてＬＡＳを２００ｐｐｍ含有する洗浄水３０Ｌを、流速４Ｌ／分にて吸着手段２０ならびに分解手段６に通水し、洗濯槽１へ返送する吸着工程を３時間継続した。分解工程の最初の７．５分間に、電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液を分解手段６へ１５０ｍＬ／分の割合で投入し、酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を印加した。
【００９５】
吸着分解工程の終了後、吸着手段２０内に１Ｌ、貯水タンク２３内に２０Ｌをそれぞれ残して洗浄水を洗濯機外部へ排出し、圧力保持手段２２を閉じ、吸着剤再生手段２１により吸着剤１９を２５０℃にて１時間加熱した。吸着剤１９を１００℃以下まで冷却した後、圧力保持手段２２を開放し、脱着した有機汚染物を含有する洗浄水を分解手段６へ排出した。続いて、分解手段６へ電解質供給手段１１より塩化ナトリウム水溶液３０ｍＬを添加し、酸化剤生成手段７により２５Ｖの直流電圧を３分間印加した後、２分間電圧印加を停止する工程を７時間繰り返し実施した。その後、得られた処理水は貯水タンク２３に貯留された２０Ｌの水とともに洗濯機外部へ排出された。
洗浄水の浄化効果を確認するため、分解工程実施前ならびに終了後における洗浄水、および洗濯機外部へ排出された洗浄水のＴＯＣを測定した。
【００９６】
検証の結果を表１（実施例６）に示す。表１に示すとおり、洗濯機外部へ排出される排水中のＴＯＣは、吸着ならびに分解工程をまったく実施しない場合の洗浄水（比較例１）、および吸着剤１９の加熱後に脱着した有機汚染物の変性および／または分解工程を実施しない場合の排水（実施例４および５）と比較して低い値を示し、排水処理への負荷を抑制して洗濯機外部への排水が可能であった。なお、比較例２については、吸収濾過材からの汚染物の脱離ならびに分解が不十分であり、再生が困難であった。
【００９７】
【表１】
2006346258.tif 000003
【００９８】
表１は、本発明の洗濯機における源水使用量削減効果ならびに排水浄化効果の関係を示す。本発明における洗濯機については検証実験を５回繰り返しても洗浄水ならびに排水の浄化効果はほとんど低下しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明にかかる洗濯機は、源水の使用量を低減する洗濯機として有用である。また、界面活性剤の変性によりすすぎ工程における衣類からの界面活性剤の除去効果を向上する洗濯機にも応用できる。さらに、環境負荷を抑制して洗濯機外部に排水を行う洗濯機にも応用できる。また、界面活性剤を使用して洗浄を行う各種洗浄装置へも同様に展開できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の断面構成略図
【図２】本発明の実施の形態２における洗濯機の断面構成略図
【図３】本発明の実施の形態３における洗濯機の断面構成略図
【図４】本発明の実施の形態４における洗濯機の断面構成略図
【図５】本発明の実施の形態５における洗濯機の断面構成略図
【符号の説明】
【０１０１】
１  洗濯槽
２  排水口
３  ポンプ
４  触媒
５  触媒保持手段
６  分解手段
７  酸化剤生成手段
８  陽極
９  陰極
１０  電源供給部
１１  電解質供給手段
１２  酸化剤除去手段
１３  切替弁
１４  給水口
１５  洗濯機外部への排出口
１６  分解系加熱手段
１７  分解系加熱制御手段
１８  隔膜
１９  吸着剤
２０  吸着手段
２１  吸着剤再生手段
２２  圧力保持手段
２３  貯水タンク
２４  貯水タンク用バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006346258.tif 000006
【図４】
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【図５】
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