(57)【要約】      （修正有）【課題】洗濯機の使用者がメンテナンスをすることなく洗濯用水を軟水化して洗浄性能を向上し、発生したガスがシステム内に滞留することを防止し安全性を向上する。【解決手段】洗濯物を収容する洗濯槽と、洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、給水パイプの途中に設けられた軟水化手段１３とを備え、軟水化手段１３は、ケーシング１８の内部に、少なくとも一対の電極１９と、陽イオン交換体２２と陰イオン交換体２３を有した水分解イオン交換体２０と、水分解イオン交換体２０の表面に接する流路２１とから構成され、ケーシング１８の下部には給水パイプ９に開口して接続された第１開口部２４を設け、ケーシング１８の上部には給水パイプ１８に開口して接続された第２開口部２５を設け、軟水化処理時及び水分解イオン交換体２０の再生時に、原水を第１開口部２４から第２開口部２５へ流水することとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、前記給水パイプの途中に設けられた軟水化手段とを備え、前記軟水化手段は、ケーシングの内部に、少なくとも一対の電極と、陽イオン交換体と陰イオン交換体を有した水分解イオン交換体と、前記水分解イオン交換体の表面に接する流路とから構成され、前記ケーシングの下部には前記給水パイプに開口して接続された第１開口部を設け、前記ケーシングの上部には前記給水パイプに開口して接続された第２開口部を設け、軟水化処理時及び前記水分解イオン交換体の再生時に、原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水するように構成した洗濯機。
【請求項２】
軟水化手段のケーシングの天面は凸面形状を成し、第２開口部は前記ケーシングの天面の最上部に位置するように構成した請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、前記給水パイプの途中に設けられた軟水化手段とを備え、前記軟水化手段は、ケーシングの内部に、少なくとも一対の電極と、陽イオン交換体と陰イオン交換体を有した水分解イオン交換体と、前記水分解イオン交換体の表面に接する流路とから構成され、前記ケーシングの下部には前記給水パイプに開口して接続された第１開口部を設け、前記ケーシングの上部には前記給水パイプに開口して接続された第２開口部を設け、軟水化処理時は原水を第２開口部から前記第１開口部へ流水し、前記水分解イオン交換膜の再生時は原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水するように構成した洗濯機。
【請求項４】
軟水化手段の上流側の給水パイプから分岐してバイパス給水パイプが設けられ、前記バイパス給水パイプは、前記軟水化手段の下流側の前記給水パイプに接続されており、前記軟水化手段の上流側の分岐部には第１切換弁、前記軟水化手段の下流側の接続部には第２切換弁を設けるように構成した請求項３記載の洗濯機。
【請求項５】
軟水化手段のケーシング天面及び底面は凸面形状を成し、第２開口部は前記ケーシング天面の最上部に、第１開口部は前記ケーシング底面の最下部に位置するように構成した請求項３または４に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯に洗剤による衣類の洗浄性能を向上させる洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣類の洗浄性能を向上させるために、イオン交換樹脂を用いて洗濯用の水を軟水化させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
洗剤の洗浄力に大きな影響を及ぼすのは、硬度成分としてのカルシウム、マグネシウムという２価の陽イオンである。これらは、洗剤中の界面活性剤と反応して不溶性の金属せっけんを生成し、洗浄に寄与する界面活性剤量を減少させて洗浄力を低下させる。したがって、このような洗濯用水の硬度成分を除去することで、洗濯機の洗浄性能を向上することができる。
【０００４】
図７は、特許文献１に記載された従来の軟水化技術を適用した洗濯機の軟水化手段の断面図を示すものである。
【０００５】
図７に示すように、硬度成分を除去するための陽イオン交換樹脂３１とイオン交換樹脂３１を再生するための食塩６２を入れる容器６０が備えられている。
【０００６】
この容器６０は、円筒状を成し、その側周面下部に入水口２９ａが形成され、その側周面中部に吐出口２９ｂが形成され、その側周面上部に塩溶解用注水管６０ｈが形成され、その底面に塩水排出口２９ｃが形成されている。また、この容器６０の側周面上端には、凸部６０ｊが形成されており、蓋６１は、この凸部６０ｊに嵌合するかたちで固定される。この蓋６１には、その天面に空気孔６１ａが形成されている。この容器６０は、後部収納箱１７ｂの底面に塩水排出口２９ｃが箱底面を貫通するよう固定される。
【０００７】
この容器６０内は、吐出口２９ｂより僅かに上の位置も設けられている隔壁６０ｄにより、上下の第１空間及び第２空間に仕切られている。隔壁６０ｄより上の第１空間は、塩収納空間６０ａを形成し、隔壁６０ｄより下の第２空間は、二つのメッシュフィルタ２９ｄ、２９ｄにより、さらに、上空間２９ｇ、中空間２９ｆ、下空間２９ｅの三つの空間に仕切られている。二つのメッシュフィルタ２９ｄ，２９ｄは、いずれも入水口２９ａより上方で吐出口２９ｂより下方に設けられている。中空間２９ｆには、イオン交換樹脂３１が充填されている。
【０００８】
隔壁６０ｄには、塩収納空間６０ａから上空間に貫通する貫通孔６０ｅが形成されている。この貫通孔６０ｅの下、上空間２９ｇ側には逆止弁６０ｆが配され、上空間２９ｇが水で満たされている間、貫通孔６０ｅを塞ぎ、上空間２９ｇから塩収納空間６０ａに水が流れ込むのを防ぐ。また、貫通孔６０ｅの上、塩収納空間６０ａ側には塩粒流出防止フィルタ６０ｇが配され、塩投入空間６０ａから塩粒が上空間２９ｇに流出するのを防止する。
【０００９】
塩溶解用注水管６０ｈは、その吐出口が、塩収納空間６０ａ内の上部に位置し、斜め下方を向いている。この塩収納空間６０ａは、一週間分の食塩６２、約２００ｇ（再生１回に必要な塩２９ｇの７回分）を収納できる容積である。塩収納空間６０ａは、後部収納箱１７ｂの上面より上に位置し、使用者が蓋６１を容易に開け閉めできるようになっていると共に、周囲壁面全部あるいは一部が透明になっており、洗濯毎のイオン交換樹脂の再生で消費される食塩６２が洗濯機前面から観察できるようになっている。
【００１０】
塩水排出口２９ｃには、先に述べた形態と同様に、チューブ３５、ボールバルブ３４ａ、塩水排出チューブ３６が接続されている。また、ボールバルブ３４ａには、連結ロッド３４ｄを介して、塩水排出ソレノイド４０が設けられている。これら、ボールバルブ３４ａと連結ロッド３４ｄと塩水排出ソレノイド４０とで、塩水排出電磁弁３９を構成している。
【００１１】
以上のような構成の軟水化手段を設けた洗濯機について、その動作を説明する。
【００１２】
洗濯槽へ供給される洗濯用水は、容器６０内の陽イオン交換樹脂３１に通水されることによって、水中のカルシウム、マグネシウムがイオン交換して除去され軟水となって洗濯槽へ供給される。陽イオン交換樹脂３１は、イオン交換できる交換容量が決まっている為、処理水量が交換容量以上になると硬度成分がリークしてしまう。このため、処理水量が交換容量を超える前に、陽イオン交換樹脂３１を再生する必要がある。
【００１３】
陽イオン交換樹脂３１はナトリウム型のイオン交換樹脂であるので、再生剤として塩化ナトリウムである食塩６２を溶解した食塩水を通水することで再生することができる。したがって、使用者が食塩６２を投入して定期的（１週間）に陽イオン交換樹脂３１を再生させることで、長期の使用に対しても洗濯用水は軟水化され洗濯機の洗浄性能を維持することができる。
【００１４】
一方、軟水化処理する技術として、水分解イオン交換膜を用いた技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
この方式では、一対の電極間に陽イオン交換層と陰イオン交換層の２層から成る水分解イオン交換膜を挟み込んだ構成であり、電極に通電すると水分解イオン交換膜の表面に硬度成分が吸着してイオン交換されて軟水化処理される。また、極性を逆にして電圧を印加すると陽イオン交換層と陰イオン交換層の界面で水が解離し、解離により生成した水素イオン、水酸化物イオンにより水分解イオン交換膜を再生することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平１１−２４４５８５号公報
【特許文献２】特表２００１−５０９０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に示した従来の構成では、陽イオン交換樹脂３１はナトリウム型のイオン交換樹脂を使用しており食塩６２によって再生していることから、洗濯機の使用者は定期的に洗濯機に食塩６２を投入しなければならずメンテナンスが必要になるという課題があった。
【００１８】
一方、特許文献２に示した水分解イオン交換膜を用いた方式は、電極に電圧を印加することにより、水分解イオン交換膜表面に硬度成分を吸着しイオン交換して硬度成分を除去している。そして再生時には、電極に逆極性の電圧を印加することにより、硬度成分がイオン交換した水分解イオン交換膜の界面で水を解離させて水素イオンと水酸化物イオンを生成して再生する。したがって、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで軟水化及び再生することができ、洗濯機への応用が期待できる有効な軟水化技術と考えられる。しかし、水中で電気分解を行うと、電極表面から水素及び酸素のガスが発生する。そして、この発生したガスが軟水化手段内部や他のシステム内に蓄積する可能性があるという課題があった
。
【００１９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、メンテナンスフリーで軟水化処理及び再生することができ、電気分解によって生成したガスがシステム内に滞留することを防止し安全性を向上することができ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】
【００２０】
前記課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、前記給水パイプの途中に設けられた軟水化手段とを備え、前記軟水化手段は、ケーシングの内部に、少なくとも一対の電極と、陽イオン交換体と陰イオン交換体を有した水分解イオン交換体と、前記水分解イオン交換体の表面に接する流路とから構成され、前記ケーシングの下部には前記給水パイプに開口して接続された第１開口部を設け、前記ケーシングの上部には前記給水パイプに開口して接続された第２開口部を設け、軟水化処理時及び前記水分解イオン交換体の再生時に、原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水するように構成したことにより、水分解イオン交換体で硬度成分を吸着しイオン交換して硬度成分を除去でき、そして再生時には、硬度成分がイオン交換した水分解イオン交換体の界面で水を解離させて水素イオンと水酸化物イオンを生成して再生するので、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで軟水化及び再生することができる。また、電気分解により発生したガスは水より比重が軽いので、軟水化手段のケーシング内で上部へ移動する。これにより、軟水化処理及び再生時にケーシングの下部から上部へ向かって流水することで、発生したガスは軟水化手段から流水と共に排出され易くなり、洗濯槽あるいは排水路の開放空間へ排出することができる。したがって、軟水化手段内部及びシステム内にガスが残留することを抑制することができるので、安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の洗濯機は、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで洗濯用水を軟水化して洗浄性能を向上することができ、電気分解によって発生したガスが軟水化手段内に滞留することを防止し安全性を向上することができる洗濯機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機の軟水化時の軟水化手段の断面図
【図３】同洗濯機の再生時の軟水化手段の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における洗濯機の縦断面図
【図５】同洗濯機の軟水化時の軟水化手段の断面図
【図６】同洗濯機の再生時の軟水化手段の断面図
【図７】従来の洗濯機の軟水化手段の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１の発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、前記給水パイプの途中に設けられた軟水化手段とを備え、前記軟水化手段は、ケーシングの内部に、少なくとも一対の電極と、陽イオン交換体と陰イオン交換体を有した水分解イオン交換体と、前記水分解イオン交換体の表面に接する流路とから構成され、前記ケーシングの下部には前記給水パイプに開口して接続された第１開口部を設け、前記ケーシングの上部には前記給水パイプに開口して接続された第２開口部を設け、軟水化処理時及び前記水分解イオン交換体の再生時に、原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水するように構成した洗濯機としたことにより、水分解イオン交換体で硬度成分を吸着しイオン交換して硬度成分を除去でき、そして再生時には、硬度成分がイオン交換した水分解イオン交換体の界面で水を解離させて水素イオンと水酸化物イオンを生成して再生するの
で、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで軟水化及び再生することができる。また、電気分解により発生したガスは水より比重が軽いので、軟水化手段のケーシング内で上部へ移動する。これにより、軟水化処理及び再生時にケーシングの下部から上部へ向かって流水することで、発生したガスは軟水化手段から流水と共に排出され易くなり、洗濯槽あるいは排水路の開放空間へ排出することができる。したがって、軟水化手段内部及びシステム内にガスが残留することを抑制することができるので、安全性を向上することができる。
【００２４】
第２の発明は、特に、第１の発明の軟水化手段のケーシングの天面は凸面形状を成し、第２開口部は前記ケーシングの天面の最上部に位置するように構成した洗濯機としたことにより、軟水化処理及び再生時に発生したガスはケーシング上部の第２開口部の方に集められ、これにより、発生したガスは流水と共に外部へ排出されるため、ケーシング上部に局部的にガスが残留することを防止することができる。
【００２５】
第３の発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽に洗濯水を供給する給水パイプと、前記給水パイプの途中に設けられた軟水化手段とを備え、前記軟水化手段は、ケーシングの内部に、少なくとも一対の電極と、陽イオン交換体と陰イオン交換体を有した水分解イオン交換体と、前記水分解イオン交換体の表面に接する流路とから構成され、前記ケーシングの下部には前記給水パイプに開口して接続された第１開口部を設け、前記ケーシングの上部には前記給水パイプに開口して接続された第２開口部を設け、軟水化処理時は原水を第２開口部から前記第１開口部へ流水し、前記水分解イオン交換膜の再生時は原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水するように構成した洗濯機としたことにより、印加電圧が高くガス発生量が多くなる水分解イオン交換膜の再生時は、ケーシング上部に移動する発生ガスは下部から上部へ流水することで、流水と共に排水路へ排出し軟水化手段内部のガスの残留を防止することができ、また、軟水化処理時と水分解イオン交換膜の再生時で流水方向が逆になるので、主に流路の上流側の水分解イオン交換体にイオン交換した硬度成分が、再生時には脱着して逆方向の下流側から上流側に流出することから、生成した高濃度の濃縮成分が水分解イオン交換体全体に付着することを防止し耐久性を向上することができる。
【００２６】
第４の発明は、特に、第３の発明において、軟水化手段の上流側の給水パイプから分岐してバイパス給水パイプが設けられ、前記バイパス給水パイプは、前記軟水化手段の下流側の前記給水パイプに接続されており、前記軟水化手段の上流側の分岐部には第１切換弁、前記軟水化手段の下流側の接続部には第２切換弁を設けるように構成した洗濯機としたことにより、第１切換弁及び第２切換弁により給水経路を切り換えにより、軟水化処理と再生時の流水方向を簡便に行うことができる。
【００２７】
第５の発明は、特に、第３または第４の発明において、軟水化手段のケーシング天面及び底面は凸面形状を成し、第２開口部は前記ケーシング天面の最上部に、第１開口部は前記ケーシング底面の最下部に位置するように構成した洗濯機としたことにより、軟水化処理時は、発生したガスは流水によりケーシング底面の第１開口部へ集中して集められ局部的に軟水化手段内に偏在することなく洗濯槽へ開放して排出することができる。水分解イオン交換膜の再生時は、発生したガスはケーシング上部の第２開口部の方に移動して集められる。これにより、発生したガスは流水と共に排水路へ排出される為、ケーシング上部に局部的にガスが残留することを防止することができる。
【００２８】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の縦断面図、図２は、同洗濯機の軟
水化時の軟水化手段の断面図、図３は、同洗濯機の再生時の軟水化手段の断面図の洗濯機の断面図を示すものである。
【００３０】
図１において、洗濯機本体１は、外槽２と、その外槽２内に回転自在に動作する内槽３から成る洗濯槽４を有している。内槽３は、モータ５によって内槽３を回転できるように構成されている。
【００３１】
外槽２の下部に排水路６の一端を接続し、排水路６には排水弁７を接続して外槽２内の洗濯水を排水するようにしている。
【００３２】
洗濯槽４への洗濯用水の給水は、水道栓（図示せず）と給水弁８を介して給水パイプ９が洗濯槽４に接続され、給水パイプ９の途中に洗剤ケース１０が設けられており、給水弁８の開閉によって行われる。
【００３３】
内槽３は有底円筒形に形成され、その周面に外槽２内に通じる多数の通水孔が形成され、内周面の複数位置にバッフル１１を設けている。内槽３の回転中心に略傾斜方向に回転軸を設け、内槽３の軸心方向を背面側から正面側に向けて上向きに傾斜させて配設している。この回転軸に、外槽２の背面側に取り付けたモータ５を連結し、内槽３を正転および逆転方向に回転駆動するようにしている。
【００３４】
洗濯用衣類の洗濯機への投入は、外槽２の正面側の上向き傾斜面に設けた開口部を蓋１２により開閉自在に覆い、この蓋１２を開くことにより洗濯物出入口を通して洗濯槽４内に洗濯物を出し入れすることができる。蓋１２を上向き傾斜面に設けているため、洗濯物の出し入れは腰を屈めることなく行うことができ、一般には横向きにある開口部から洗濯物を出し入れする洗濯機の作業性の悪さを改善している。
【００３５】
軟水化手段１３は、給水パイプ９の途中の洗剤ケース１０の上流側に設けられている。ここで、軟水化手段１３は原水の流入口が下側、流出口が上側になるように設置されている。そして、軟水化手段１３を出た給水パイプ９から分岐して排水パイプ１４が接続して設けられ、排水路６と接続されている。その分岐部には排水切換弁１５が備えられており、流路を洗濯槽４への方向と排水路６への方向に切り換えることができる。
【００３６】
さらに、軟水化手段１３の上流側の給水パイプ９が分岐してすすぎ給水パイプ１６が設けられており、洗濯槽４に接続されている。分岐部にはすすぎ切換弁１７が設けられており、これにより洗い工程時とすすぎ工程時の洗濯槽４への給水経路を切り換えている。
【００３７】
次に、軟水化手段１３について説明する。
【００３８】
図２において、軟水化手段１３は、ケーシング１８内に１対の電極１９が両端に設けられている。電極１９はチタンに白金がメッキされたものであり、電極の耐消耗性を確保している。電極１９の間には、水分解イオン交換体２０が流路２１を挟んで設けられている。
【００３９】
水分解イオン交換体２０は、強酸性のイオン交換基を持つ陽イオン交換体２２と強塩基性のイオン交換基を持つ陰イオン交換体２３が１枚に張り合わされた２層構造となっている。そして、陽イオン交換体２２と陰イオン交換体２３が向き合うように設置されている。ここで、陽イオン交換体２２は、−ＳＯ３Ｈを官能基とする強酸性イオン交換基を含み、陰イオン交換層２３は、−ＮＲ３ＯＨを官能基とする強塩基性イオン交換基を含む。
【００４０】
そして、ケーシング１８の下部及び上部は開口して給水パイプ９と接続されている。第
１開口部２４がケーシング１８下部の開口部で原水の流入口となり、第２開口部２５がケーシング１８上部の開口部で処理水の流出口となる。ここで、ケーシング１８の天面は凸面形状を成し、その最上部に第２開口部２５が位置するように設けられている。
【００４１】
以上のように構成された洗濯機について、以下その動作について説明する。
【００４２】
洗濯機本体１の電源入れて、蓋１２を開けて衣類を入れ洗剤ケース１０に洗剤を投入して運転を開始すると、洗濯の洗い工程が開始する。
【００４３】
始めに、給水弁８が開いて水道水が給水パイプ９に流入する。すすぎ切換弁１７により給水経路は給水パイプ９側となり、原水が軟水化手段１３へ導入される。軟水化手段１３において、原水はケーシング１８下部の第１開口部２４から流入し、硬度成分の炭酸カルシウムがイオン化した状態で流路２１を流れる。
【００４４】
このとき、ケーシング１８に設置された電極１９には直流電圧が印加され、水分解イオン交換体２０の陽イオン交換体２２側の電極１９にはプラスの電圧が印加され、陰イオン交換層２３側の電極にはマイナスの電圧が印加される。
【００４５】
この結果、原水中のカルシウムイオンは陽イオン交換体２２へ、炭酸イオンは陰イオン交換層２３へ電気泳動してそれぞれのイオン交換体内に入り込む。そして、カルシウムイオンは、陽イオン交換体２２の強酸性イオン交換基の−ＳＯ３Ｈの水素イオンとイオン交換し、炭酸イオンは、陰イオン交換体２３の強塩基性イオン交換基の−ＮＲ３ＯＨの水酸化物イオンとイオン交換する。こうして、流路２１中の硬度成分は除去されて軟水化される。そして、軟水化された水は、ケーシング１８上部の第２開口部２５から流出し、給水パイプ９を通じて洗剤ケース１０内の洗剤と混合して洗濯槽４内へ給水される。
【００４６】
ここで、軟水化手段１３において、電極１９に電圧が印加されると、陽極から酸素、陰極から水素のガスが発生する。そして、この発生したガスは比重が水よりも軽い為、ケーシング１８の上部へ移動する。そして、ケーシング１８の下部から上部へ向かって流水されるので、発生したガスは軟水化手段１３から流水と共に排出され、洗濯槽４の開放空間へ排出される。
【００４７】
また、ケーシング１８の天面は凸面形状を成し、第２開口部２５はケーシング１８天面の最上部に位置しているので、発生したガスは第２開口部２５の方に集められる。これにより、発生したガスがケーシング１８の上部に局部的に残留することをさらに防止することができる。
【００４８】
洗濯槽４内へ洗剤と軟水が一定量供給された、モータ５により洗濯槽４の内槽３が回転駆動されて洗い工程が開始される。内槽３の回転により、洗濯槽４内に収容された洗濯物は内槽３の内周面に設けられたバッフル１１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撹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い工程が行われる。
【００４９】
ここで、洗濯槽４内に供給される洗濯用水は、軟水化手段１３によって硬度成分が除去されているので、洗剤中の界面活性剤が反応して不溶性の金属せっけんを生成することを防止することができる。したがって、洗浄に寄与する界面活性剤量を減少させて洗浄力を低下させることがないので、洗濯機の洗浄性能を向上することができる。そして、所要の洗い時間の後、排水弁７が開状態になり汚れた洗濯液が排水路６ら排出され、洗濯槽４の内槽３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脱水し、洗い工程が終了する。
【００５０】
洗い工程が終了した後、次にすすぎ工程が開始する。給水弁８が開いて給水が始まるとすすぎ切換弁１７により、給水経路が給水パイプ９からすすぎ給水パイプ１６へ切り換えられ洗濯槽４にすすぎ水が供給される。そして、洗い工程と同様に、洗濯物は内槽３の回転によりすすがれ洗剤を除去する。そして、内槽３を高速回転させる脱水動作により洗濯物の水分を脱水し、すすぎ工程が終了する。ここで、すすぎ工程では、軟水化手段１３を通過せずにすすぎ水を供給するので、洗濯時の軟水化手段１３の処理水量を軽減し長期耐久性を確保することができる。
【００５１】
このような洗濯の中で、すすぎ工程における洗濯槽４への給水が終了した後、軟水化手段１３は再生モードとなる。再生モードでは、すすぎ切換弁１７により給水経路を軟水化手段１３側へ切り換えられる。そして、軟水化手段１３に一定量の水が給水される。その後、排水切換弁１５は閉状態となり、軟水化手段１３のケーシング１８内に一定量の水が溜められる。
【００５２】
図３に示すように、軟水化手段１３において、再生時は電極１９には軟水化時とは逆方向の電圧が印加される。陰イオン交換体２３側にプラスの電圧が印加され、陽イオン交換体２２側の電極にはマイナスの電圧が印加される。水分解イオン交換体２０の両側に電圧を印加すると、陽イオン交換体２２と陰イオン交換体２３の界面中のイオン成分が減少して抵抗が高くなり、ある時点で水の解離が行われ、水素イオン及び水酸化物イオンが生成する。陽イオン交換体２２では、軟水化時にイオン交換されたカルシウムイオンが、生成した水素イオンとイオン交換し再生される。そして、カルシウムイオンは流路２１中に放出される。一方、陰イオン交換体２３では、軟水化時にイオン交換された炭酸イオンが、生成した水酸化物イオンとイオン交換し再生される。そして、炭酸イオンは流路２１中に放出される。このようにして、水分解イオン交換体２０の両側に軟水化時とは逆極性の電圧を印加することによって、水解離が行われ膜の再生が行われる。
【００５３】
一定時間、水分解イオン交換体２０に電圧を印加して再生した後、排水切換弁１５により流路を排水パイプ１４の方へ切換える。そして、軟水化手段１３の中の硬度成分の濃縮水が排水パイプ１４から排水路６を通じて外部へ排水される。濃縮水が排水された後、排水切換弁１５は再度閉じた状態となり、再び一定量の水が軟水化手段１３に導入されて水分解イオン交換体２０の再生が行われる。その後、排水切換弁１５により流路が切換えられ、排水パイプ１４を通じて再生後の濃縮水が排出される。このような工程を数回繰り返すことで、軟水化手段１３の再生が行われる。
【００５４】
ここで、軟水化処理時と同様に、再生時も電極１９には電圧が印加されるので、電極１９の表面からガスが発生する。そして、この発生したガスはケーシング１８の上部へ移動する。そして、再生時もケーシング１８の下部から上部へ向かって流水されるので、発生したガスは軟水化手段１３から流水と共に排出され、排水パイプ１４を通じて排水路６へ開放して排出される。
【００５５】
また、ケーシング１８の天面は凸面形状を成し、第２開口部２５はケーシング１８天面の最上部に位置しているので、再生時に発生したガスがケーシング１８の上部に局部的に残留することをさらに防止することができる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態においては、洗濯物を収容する洗濯槽４と、洗濯槽４に洗濯水を供給する給水パイプ９と、給水パイプ９の途中に軟水化手段１３を設け、軟水化手段１３は、ケーシング１８の内部に、少なくとも一対の電極１９と、陽イオン交換体２２と陰イオン交換体２３を有した水分解イオン交換体２０と、水分解イオン交換体２０の表面に接する流路２１とから構成され、ケーシング１８の下部には給水パイプ９に開口して
接続された第１開口部２４、ケーシング１８の上部には給水パイプ１８に開口して接続された第２開口部２５を設け、軟水化処理時及び水分解イオン交換体２０の再生時に原水を第１開口部２４から第２開口部２５へ流水することとしたことにより、水分解イオン交換体で硬度成分を吸着しイオン交換して硬度成分を除去する。そして再生時には、硬度成分がイオン交換した水分解イオン交換体の界面で水を解離させて水素イオンと水酸化物イオンを生成して再生する。したがって、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで軟水化及び再生することができる。
【００５７】
また、電気分解により発生したガスは水より比重が軽いので、軟水化手段のケーシング内で上部へ移動する。これにより、軟水化処理及び再生時にケーシングの下部から上部へ向かって流水することで、発生したガスは軟水化手段から流水と共に排出され易くなり、洗濯槽あるいは排水路の開放空間へ排出することができる。したがって、軟水化手段内部及びシステム内にガスが残留することを抑制することができるので、安全性を向上することができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における洗濯機の縦断面図、図５は、同洗濯機の軟水化時の軟水化手段の断面図、図６は、同洗濯機の再生時の軟水化手段の断面図の洗濯機の断面図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成のものについては、同一符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
図４に示すように、軟水化手段１３の上流側の給水パイプ９から分岐してバイパス給水パイプ２６が設けられ、軟水化手段１３の下流側の給水パイプ９に接続されている。軟水化手段１３の上流側の分岐部には第１切換弁２７が設けられ、下流側の分岐部には第２切換弁２８が設けられている。
【００６０】
図５に示すように、軟水化手段１３のケーシング１８の天面及び底面は凸形状に形成されている。そして、第２開口部２５はケーシング１８の天面最上部に、第１開口部２４はケーシング１８の底面最下部に位置するように設けられている。
【００６１】
以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作について説明する。
【００６２】
洗濯機の洗い工程において、第１切換弁２７及び第２切換弁２８によって、原水は給水パイプ９を通って、軟水化手段１３の上部から導入される。即ち、ケーシング１８の上部の第２開口部２５から下部の第１開口部２４に向かって原水が軟水処理される。このとき、電極１９への電圧印加により発生したガスは、ケーシング１８の底面が凸形状を形成しているので、上方から下方へ移動しにくいガスが流水によりケーシング底面の第１開口部へ集中して集められる。そして、局部的に軟水化手段１３内にガスが偏在することなく、給水パイプ９を通じて洗濯槽４へ開放して排出することができる。
【００６３】
次に、軟水化手段１３の再生モードにおいては、第１切換弁２７によって給水経路がバイパス給水パイプ２６に切り換わる。そして、第２切換弁２８によって、バイパス給水パイプ２６から給水パイプ９を通じて軟水化手段１３の下部に水が導入されるように給水経路が切り換わる。そして、軟水化手段１３の下部から水が供給される。このとき、第１切換弁２７は、軟水化手段１３の上側の給水パイプ９から排水パイプ１４に向けても流通することができる。一定量の水が軟水化手段１３の下部から供給されて上部から排出されて排出パイプ１４を通じて流通する。そして第１切換弁２７を閉じると、一定量の水が軟水化手段１３内に貯留される。
【００６４】
そして、図６に示すように、軟水化手段１３において再生時は電極１９には軟水化時と
は逆方向の電圧が印加される。この発生したガスはケーシング１８の上部へ移動する。そして、再生時はケーシング１８の下部から上部へ向かって流水されるので、発生したガスは軟水化手段１３から流水と共に排出され、排水パイプ１４を通じて排水路６へ開放して排出される。
【００６５】
また、軟水処理時と再生時で流水方向が逆になるので、軟水化処理時に主に流路２１の上流側の水分解イオン交換体２０にイオン交換した硬度成分が、再生時には脱着して逆方向の下流側から上流側に流出することから、生成した高濃度の濃縮成分が水分解イオン交換体２０全体に付着することを防止し耐久性を向上することができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態２においては、軟水化処理時は原水を第２開口部から前記第１開口部へ流水し、前記水分解イオン交換膜の再生時は原水を前記第１開口部から前記第２開口部へ流水することとしたことにより、軟水化手段１３内のガスの蓄積を軽減すると共に、再生時の高濃度の濃縮成分が水分解イオン交換体２０全体に付着することを防止し耐久性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、薬剤を使わずにメンテナンスフリーで洗濯用水を軟水化して洗浄性能を向上することができ、電気分解によって発生したガスが軟水化手段内に滞留することを防止し安全性を向上することができるため食器洗い乾燥機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
４  洗濯槽
９  給水パイプ
１３  軟水化手段
１８  ケーシング
１９  電極
２０  水分解イオン交換体
２１  流路
２２  陽イオン交換体
２３  陰イオン交換体
２４  第１開口部
２５  第２開口部
２６  バイパス給水パイプ
２７  第１切換弁
２８  第２切換弁
【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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