(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯水中の洗剤成分を泡を用いて分離するための泡沫分離装置と、
前記泡沫分離装置によって洗剤成分が分離された後の洗濯水を浄化するための浄化装置と、を含み、
前記浄化装置は、浄化する洗濯水を溜めるための貯水槽を有し、貯水槽に溜められた洗濯水を浄化するものであり、
前記貯水槽と前記泡沫分離装置との間を洗濯水を循環させる循環装置を有し、
前記循環装置は、貯水槽の洗濯水を泡沫分離装置へ導く供給用水路と、
供給用水路に挿入され、洗濯水に空気を混合するエゼクタと、
供給用水路に挿入されたポンプと、
泡沫分離装置で処理された洗濯水を貯水槽へ導く還元用水路と
を含むことを特徴とする洗濯水処理装置。
【請求項２】
前記泡沫分離装置で泡沫分離を行わせるため、一定時間前記ポンプを駆動させ、その後、前記浄化装置を駆動させて、貯水槽の水の浄化処理を行わせるバッチ式制御手段を含むことを特徴とする請求項１記載の洗濯水処理装置。
【請求項３】
前記浄化装置は、貯水槽に溜められた洗濯水中の汚れ成分を凝集させることにより浄化を行うことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯水処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の洗濯水処理装置が組み込まれていることを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、洗いに使用された後の洗濯水やすすぎに使用された後の洗濯水等の洗濯水を処理するための装置、および、かかる水処理装置を備えた洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、洗濯液から泡を作成する泡作成手段と、泡作成手段にて作成された泡を液から分離する泡分離手段とを設け、泡が分離された洗濯液を洗濯槽に戻すようにして、すすぎ時間を短縮、少回数にした洗濯機が提案されている。
また、洗濯水から洗剤成分である界面活性剤を分離するために、泡沫分離法が利用できることが、上記特許文献１および特許文献２に開示されている。
【０００３】
さらに、洗いに使用された洗濯水から、泡沫分離によって分離された洗剤成分を含む泡を破泡して、破泡によって界面活性剤混入液を得るための破泡装置が、特許文献３に開示されている。
また、特許文献４および５には、洗濯水に対して凝集剤を供給することにより、洗濯水を浄化するようにした洗濯機が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１９３９２号公報
【特許文献２】特公昭５４−８０２２号公報
【特許文献３】特許第３１４４９１２号公報
【特許文献４】特開２００２−６６１９１号公報
【特許文献５】特開２００１−１４９６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の洗濯機は、その構成上、泡沫分離が良好に行えるか否かの点で疑問がある。仮に泡沫分離が良好に行えたとしても、特許文献１に記載の洗濯機では、すすぎ性能が改善されるだけで、洗いに使用された洗濯水が十分に浄化されるものではない。
特許文献２には、泡沫分離の構成が示されているが、洗濯機への利用については教示されていない。
【０００５】
特許文献３は、洗濯液から界面活性剤混合液を分離する装置が提案されているが、洗濯機の構成中に有機的にこの装置を組み込むことは教示されていない。また、洗濯機において、洗濯水を浄化することについては何ら記載がない。
特許文献４，５に記載の洗濯機は、凝集剤を用いて洗濯水を浄化するものであるが、凝集剤だけでは洗濯水の浄化は完全に行うことはできない。
【０００６】
この発明は、このような背景のもとになされたもので、泡沫分離法を用いて洗濯水の処理を行う洗濯水処理装置を提供することを主たる目的とする。
また、この発明は、泡沫分離法を用いて洗濯水の処理を行った後、処理後の洗濯水をさらに浄化する機構を備えた洗濯水処理装置を提供することを他の目的とする。
さらにこの発明は、すすぎに用いた洗濯水を処理して浄化する構成を備えた実用的な洗濯機を提供することをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、洗濯水中の洗剤成分を泡を用いて分離するための泡沫分離装置と、前記泡沫分離装置によって洗剤成分が分離された後の洗濯水を浄化するための浄化装置と、を含み、前記浄化装置は、浄化する洗濯水を溜めるための貯水槽を有し、貯水槽に溜められた洗濯水を浄化するものであり、前記貯水槽と前記泡沫分離装置との間を洗濯水を循環させる循環装置を有し、前記循環装置は、貯水槽の洗濯水を泡沫分離装置へ導く供給用水路と、供給用水路に挿入され、洗濯水に空気を混合するエゼクタと、供給用水路に挿入されたポンプと、泡沫分離装置で処理された洗濯水を貯水槽へ導く還元用水路とを含むことを特徴とする洗濯水処理装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記泡沫分離装置で泡沫分離を行わせるため、一定時間前記ポンプを駆動させ、その後、前記浄化装置を駆動させて、貯水槽の水の浄化処理を行わせるバッチ式制御手段を含むことを特徴とする請求項１記載の洗濯水処理装置である。
請求項３記載の発明は、前記浄化装置は、貯水槽に溜められた洗濯水中の汚れ成分を凝集させることにより浄化を行うことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯水処理装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の洗濯水処理装置が組み込まれていることを特徴とする洗濯機である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、洗濯水を処理するにあたり、泡沫分離装置を用いて洗濯水中の洗剤成分を分離するという処理と、浄化装置を用いて、洗剤成分が分離された後の洗濯水を浄化するという処理とに分かれているため、洗濯水を最適に浄化処理でき、洗濯水の再利用を図れる。浄化装置で浄化を行う際、洗濯水から予め洗剤成分が取り除かれているから、浄化時の負荷が小さく、浄化に必要なたとえばアルミニウムイオンなどの金属イオンや凝集剤等が少なくてすむ。さらにまた、洗濯水を環境に放出する際にも、洗濯水がきれいにされて放出されるから、環境に与える負荷が少ない。
【００１５】
このように、この発明は、洗濯水中の洗剤成分を分離するという第１の処理を行い、その第１の処理の後に洗濯水を浄化するという第２の処理を行っている点が特徴であり、これにより、洗濯水を効率良く浄化することができる。
そして、浄化装置は貯水槽を含んでおり、浄化すべき洗濯水は貯水槽に溜められて浄化される。それゆえ、浄化処理の仕方として、種々の処理方法を用いることができる。たとえば、電気分解処理により水を浄化する方法を用いることができる。あるいは、凝集剤を注入することにより水を浄化する方法を用いることができる。
【００１６】
また、洗濯排水を貯水槽に溜め、貯水槽に溜められた洗濯排水を循環させることによって、洗濯排水から、泡沫分離装置によってまず洗剤成分を効率良く分離させることができる。このように、洗濯排水に含まれる洗剤成分がまず泡沫分離装置で除去され、洗剤成分が除去された後の洗濯排水が浄化装置で除去されるようにすると、浄化が良好に行える。
【００１７】
さらに、供給用水路にエゼクタを挿入することにより、泡沫分離装置を、それ自身にエアポンプ等の空気供給装置を備えない構成を採用することができる。つまり、空気は水路に挿入されたエゼクタを介して泡沫分離装置へ与えられるから、泡沫分離装置の構成を、駆動要素のない、故障の少ない構成とすることができる。
請求項２記載の発明では、バッチ式制御手段によって、泡沫分離処理および浄化処理が、それぞれ時間的に前後して行われ、洗濯水の浄化処理をスムーズに達成できる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、浄化装置は、汚れ成分を凝集させ、凝集した汚れ成分を浮上分離させるから、汚れ成分の除去が良好に行える。かかる汚れ成分の凝集には、たとえば電気分解処理により生成したアルミニウムイオンなどの溶解性金属イオンを利用することができる。また、電気分解処理以外に、凝集剤を洗濯水に注入することにより、汚れ成分を凝集させることもできる。金属イオンや凝集剤が洗濯水に混入された後、凝集を促進するため、撹拌装置が用いられてもよい。また、凝集した汚れ成分を浮上分離させることを促進するため、マイクロバブルにより浮上分離を補助してもよい。あるいは、洗濯水をヒーターで温め、浮上分離を促進させてもよい。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、洗濯排水を浄化でき、洗濯排水の再利用や洗剤の再利用を図ることができる洗濯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について模式的な図を参照しながら具体的に説明をする。
図１は、この発明の第１実施形態に係る洗濯水処理装置の概略図である。この実施形態に係る洗濯水処理装置には、貯水槽１００と、泡沫分離装置２と、破泡装置３とが含まれている。
【００２５】
貯水槽１００には、たとえばホース１０１およびポンプ１０２を介して図示しない洗濯機から使用済の洗濯水が与えられ、溜められる。この明細書において、使用済の「洗濯水」とは、洗いに用いられた洗剤成分を多く含んだ洗濯水、および、すすぎに用いられた洗剤成分の少なくなった洗濯水の両方を含む用語として用いる。
泡沫分離装置２は、泡を用いて、洗濯水中の洗剤成分を分離するための装置である。泡沫分離装置２には、上下方向に長手の処理槽４と、処理槽４内の下方に配置された気液混合槽５と、処理槽４内を上下に延びている排水管６と、処理槽４の上部に連通されている泡沫槽７と、処理槽４内の水位を測定する液面計８とを含んでいる。
【００２６】
処理槽４は、上下に長手の円筒状をした周面板９と、周面板９の下部端面を塞いでいる底面板１０と、周面板９の上部端面を塞いでいる上面板１１とを有し、その内部に洗濯水が溜められる。
気液混合槽５は、その一部が処理槽４の周面壁９から側方に突出した入口１２を形成している。入口１２から気液混合槽５内へ洗濯水が進入可能である。気液混合槽５内に入った洗濯水が、空気（気泡）を含む洗濯水の場合、気液混合槽５内において洗濯水と空気とが撹拌されるようにたとえば螺旋状に流動される。このため洗濯水に含まれる空気は、細かく分割された微細な泡（気泡）となる。気液混合槽５の上面には噴出口１３が形成されていて、噴出口１３から洗濯水が処理槽４内へ流れ出るとともに、処理槽４に洗濯水が溜まっている場合、噴出口１３から細かな気泡が上方へと湧き上がる。
【００２７】
気液混合槽５の外縁と処理槽４の内周壁９との間は隙間がある。従って、この隙間を通って気液混合槽５の下方の処理槽４内にも当然洗濯水が溜まる。処理槽４内で、洗濯水は、気液混合槽５の噴出口１３から上方へ噴出され、処理槽４の内周壁９沿いに下方へ循環するので、処理槽４の下方には、泡沫分離により洗剤成分が分離された後の洗濯水が流れ込む。
【００２８】
なお、この実施形態では、処理槽４に洗濯水および空気を導入する導入手段として気液混合槽５を設けているが、気液混合槽５は省略して、入口１２から取り込まれた洗濯水および空気が、処理槽４内で下方から上方に向けて噴出されるような導入管（たとえば単なるＬ字状の管）を導入手段として用いた構成とすることもできる。すなわち、エゼクタ４４で洗濯水に空気が混合されると、混合された空気は洗濯水に溶け込み、比較的小さな泡となって処理槽４中へ流入する。従って、気液混合槽５を省略し、単なる管（導入管）を用いても、洗濯水および気泡を、処理槽４内で下方から上方に向けて噴出することは可能である。
【００２９】
気液混合槽５を設けると、処理槽４内で湧き上がる気泡がさらに細かくなるという利点があるので、この実施形態では気液混合槽５を採用している。
排水管６は、その下端が流入口１４を形成しており、流入口１４は底面板１０近傍に臨んでいる。排水管６は処理槽４の中心を、上下方向に延びていて、上方でほぼ直角に曲がり、処理槽４の周面板９の上方から側方へと突出して、その先端が出口１５となっている。従って、排水管６は、処理槽４内の洗濯水（処理後の洗濯水）を下方の流入口１４から吸い込み、上方の出口１５から処理槽４外へ排水することができる。
【００３０】
処理槽４内には、通常、排水管６の上部よりも上方まで洗濯水が溜められ、洗濯水の水面（水位）１６は、上面板１１よりも所定の寸法だけ下方になるように調整される。
上面板１１の中央には、円形の孔があけられ、そこにメッシュ状の仕切り板１７が設けられている。この孔を囲うように、上面板１１の上方には泡沫槽７が備えられている。泡沫槽７は、上下に延びる円筒部１８と、円筒部１８の上部に備えられた円錐部１９とを含んでいる。泡沫槽７は、上方に向かって、すなわち泡の進行方向に向かって、その内径が次第に小さくなる形状（いわゆる逆ホッパー形状）であり、泡を良好にかつスムーズに案内することができる。泡沫槽７は、円錐部１９の上端が泡出口となっている。
【００３１】
液面計８は、処理槽４内に溜まった洗濯水の水位１６を検出する。液面計８の上端は、上面板１１の上に突出し、出力端２０となっている。液面計８は、静電容量式のものを用いるのが望ましい。静電容量式のものでは、泡の影響を受けることなく水面１６の位置を検知することができるからである。
破泡装置３には、円筒状の容器２１と、容器２１内に略水平方向に配置された円板状の回転羽根２２と、回転羽根２２の下方に設けられたモータ２３とが含まれている。容器２１の上面板２４中央には、入口流路２５が設けられていて、入口流路２５から泡が落下可能になっている。入口流路２５には、泡沫槽７の泡出口から泡流路６０を通って泡が与えられる。
【００３２】
容器２１内に落下する泡は、回転羽根２２の上面中央に落下する。回転羽根２２の上面には、放射状に複数のガイド突起２６が形成されている。モータ２３により回転羽根２２は高速で回転される。そのため、回転羽根２２の上面中央に落下した泡は、回転羽根２２の生じる遠心力により、ガイド突起２６で案内されながら、放射状に外方へ飛ばされて、容器２１の内壁面２７とぶつかる。ぶつかった泡は潰れ、溶液２８となって内壁２７を伝って下方へ流れ落ちる。そして容器２１の底面２９に溜まる。底面２９には排出口３０が形成されており、排出口３０から下方へ溶液は流れ落ちる。流れ落ちた溶液は、泡沫分離濃縮水として、回収容器３１に回収される。
【００３３】
貯水槽１００および泡沫分離装置２間は、洗濯水導入流路４０でつながれており、貯水槽１００の洗濯水が泡沫分離装置２へ導入される。洗濯水導入流路４０は、貯水槽１００の底面の排水口４１および泡沫分離装置２の気液混合槽５入口１２間を接続する水路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅと、水路４２ｃおよび４２ｄ間に挿入された循環ポンプ４３と、水路４２ｄおよび４２ｅ間に挿入されたエゼクタ４４とを含んでいる。さらに、水路４２ａおよび４２ｂ間にはバルブ４５が設けられ、水路４２ｂおよび４２ｃ間にはフィルタ４６が挿入されている。
【００３４】
バルブ４５が開かれ、循環ポンプ４３が駆動されることにより、貯水槽１００内の洗濯水は水路４２ａ、４２ｂを通って汲み出され、フィルタ４６により糸くずや塵挨が濾過され、さらに水路４２ｃ、循環ポンプ４３、水路４２ｄを通り、エゼクタ４４を介して水路４２ｅを通り、入口１２から気液混合槽５および処理槽４内へ導入される。
エゼクタ４４は、水路４２ｄに接続された入口４７および水路４２ｅに接続された出口４８に加え、空気が導入される空気取入口４９を有している。空気取入口４９から空気が供給されることにより、あるいは空気取入口４９が大気に開放されることにより、エゼクタ４４はその中を流れる洗濯水の流れに基づいて発生する負圧を利用して空気を取り込む。そして、取り込まれた空気は洗濯水と一緒に入口１２から気液混合槽５へ入る。
【００３５】
気液混合槽５では、前述したように、洗濯水および空気が撹拌混合され、空気は細かく砕かれた微細気泡となって、噴出口１３から湧き上がる。この湧き上がる微細気泡を、洗濯水に含まれる洗剤成分（界面活性剤）が取り囲み、界面活性剤が微細気泡を潰さないように、微細気泡の周囲に付着する。そして洗剤成分は、微細気泡とともに上昇する。つまり、湧き上がる微細気泡に処理槽４内に溜められた洗濯水に含まれる洗剤成分（界面活性剤）が吸着する。そして水面１６から洗剤成分が付着した泡が湧き出て、その泡は仕切り板１７を通って泡沫槽７へ入る。
【００３６】
排水管６の出口１５および貯水槽１００間には、洗濯水還元流路５０が備えられている。洗濯水還元流路５０は、水路５１ａ，５１ｂ，５１ｃを有しており、水路５１ａと５１ｂとの間には流量調整バルブ５２が設けられ、水路５２ｂと５１ｃとの間にはフィルタ５３が設けられている。水路５１ａの一端は出口１５につながり、出口１５から排出される洗濯水は、水路５１ａ，５１ｂ，５１ｃを通って貯水槽１００へ還元される。
【００３７】
流量調整バルブ５２は、出口１５から流れ出す洗濯水（処理済の洗濯水）の流量を調整することにより、処理槽４内の洗濯水の水位（水面）１６が予め定める位置に保たれるように調整するためのものである。洗濯水導入流路４０により処理槽４へ導入される洗濯水の量に基づき、流量調整バルブ５２が調整されて、水面１６の位置が一定に保たれる。制御上は、液面計８で検出された水面１６の位置変化に基づき、流量調整バルブ５２の通過流量が調整される。
【００３８】
以上のような構成であるから、循環ポンプ４３を駆動することにより、貯水槽１００に溜められた洗濯水（洗濯排水）は、洗濯水導入流路４０を介して泡沫分離装置２に与えられ、泡沫分離処理がされる。すなわち洗濯水から、泡を用いて洗剤成分が分離される。
この際、エゼクタ４４の空気取入口４９に空気の供給を開始するタイミングは、液面計８により処理槽４内に予め定める水位１６まで洗濯水が溜まった後とするのが好ましい。処理槽４内に溜められた洗濯水の水位が安定してからエゼクタ４により空気が洗濯水に混入されることにより、安定した泡沫分離処理が行えるからである。
【００３９】
泡沫分離装置２で処理された後の洗濯水は、洗濯水還元流路５０を通って貯水槽１００に戻される。このように、貯水槽１００の洗濯水は、洗濯水導入流路４０→泡沫分離装置２→洗濯水還元流路５０の間を循環される。これにより、洗濯水中の洗剤成分が取り除かれる。
取り除かれた洗剤成分の泡は、破泡装置３で洗剤成分の溶液にされ、前述したように泡沫分離濃縮水として回収容器３１に回収される。
【００４０】
図２は、図１に示す貯水槽１００に複数の浄化装置が備えられた構成が図解的に示されている。
図１に示す洗濯水処理装置において、洗濯水が循環されることによって、貯水槽１００に溜まった洗濯水は、洗剤成分がほぼ取り除かれた水になる。図２の構成では、この水をさらに浄化するための装置が組み込まれている。
【００４１】
すなわち、貯水槽１００には、極性反転機構（図示せず）を有する少なくとも一対の電極７０および撹拌装置７１が備えられている。電極７０は、アノード側電極（正電極）にアルミニウムまたは鉄のいずれかを含有する電極が用いられ、外部の直流電源（図示せず）に接続されている。なお、アノード側電極は、アルミニウムまたは鉄以外の、電気分解により溶解性のある金属電極であってもよい。
【００４２】
貯水槽１００では、泡沫分離処理された後の水が、撹拌装置７１で撹拌され、電極７０に直流電流が印加されることにより、電気分解処理が行われる。アノード側電極にアルミニウムが含有されている場合、アルミニウムイオンがクーロン量に比例して溶出する。溶出したアルミニウムイオンは水中の水酸化物イオンと反応して、水酸化アルミニウムとなる。この物質は不溶性で白色のゲル状物質であり、水中懸濁物のＳＳ成分やコロイド分を凝集する効果がある。一方、カソード側電極からは水素イオンが微細気泡として発生する。
【００４３】
電極７０を用いた電気分解が停止されると、電気分解により発生した水素ガス等の微細気泡は、貯水槽１００内で水酸化アルミニウムの凝集物を抱いて上昇し、浮上分離させる。このとき、貯水槽１００の下部から水道水などの水を少量補給することによって、浮上分離している水酸化アルミニウムの凝集物を、貯水槽１００の上部に設けた排出口１０３から排出分離することができる。
【００４４】
なお、アノード側電極は、長期間の使用で電極面が不動態化して溶出が抑えられることがあるため、定期的に電極の極性反転を行うことが望ましい。
また、一方の電極にアルミニウムを含有する溶解性電極を用い、他方の電極に不溶解性電極（ＤＳＡ）を用い、溶解性電極をアノード、不溶解性電極（ＤＳＡ）をカソードとして一定時間通電した後に極性転換し、溶解性電極をカソード、不溶解性電極（ＤＳＡ）をアノードとして一定時間通電させることによって、極性転換後は、アルミニウムイオンを溶出させることなく、微細気泡のみを貯水槽１００内に供給することができる。これにより、水酸化アルミニウムの凝集物の浮上分離を促進できるという利点がある。
【００４５】
さらに、極性反転後は、不溶解性電極（ＤＳＡ）を塩素発生電極またはオゾン発生電極とすれば、これら電極がアノードとして一定時間通電されることによって、塩素またはオゾンが発生し、貯水槽１００内の水を除菌することができるという効果がある。そのため、貯水槽１００内の浄化された水を洗濯に再利用する場合は、より衛生的である。
また、貯水槽１００の底面にヒータ７２を配置することによって、貯水槽１００内の水を加熱してもよい。これにより、貯水槽１００内の水の溶存気体が析出して微細気泡になる効果により、水酸化アルミニウムの凝集物の浮上分離を促進することができる。この場合も、貯水槽１００の下部から水道水などを少量補給することにより、浮上分離された水酸化アルミニウムの凝集物を、排出口１０３から排出分離することができる。
【００４６】
さらに、貯水槽１００の下方部にはマイクロバルブ発生装置７３が備えられていてもよい。マイクロバルブ発生装置は、電気分解停止後に動作される。そして、マイクロバルブ発生装置７３により発生されるマイクロバルブを貯水槽１００内の水に供給することにより、マイクロバルブによる浮上分離効果と、水位上昇が同時に起こり、水酸化アルミニウムの凝集物の排出をより短時間で行うことができる。
【００４７】
さらに、凝集剤貯蔵槽７４を設け、たとえば電気分解によって生成した凝集剤（金属イオン等を含む凝集剤）を、ポンプ７５によって貯水槽１００内に供給する構成を追加してもよい。かかる構成により、貯水槽１００内に供給される凝集剤により、貯水槽１００に溜められた水の中のＳＳ成分やコロイド成分が凝集され、それら凝集物は浮上分離によって除去される。
【００４８】
以上の構成によって、泡沫分離装置２で洗濯水中の洗剤成分が除去された後の洗濯水から、コロイド状汚れ成分やＳＳ成分が浮上分離される。それゆえ、浄化後の水の濁度を水道水レベルまで低下させることができる。よって、浄化処理後の水は、再び、洗濯の洗い水やすすぎ水として再利用することができる。その結果、洗濯にかかる年間使用水量を大幅に減らすことができ、経済的メリットも高い。
【００４９】
なお、この実施形態では、凝集物を浮上分離させる例を説明しているが、凝集物を浮上分離ではなく、沈殿分離させる構成とすることもできる。
また、回収容器３１に回収された泡沫分離濃縮水は、洗剤として再利用できる。また、界面活性剤等を含む洗剤成分の環境中への放出を大幅に削減できる。
さらに、貯水槽１００に溜められた洗濯水を泡沫分離装置２で処理するため循環させる制御と、泡沫分離処理後の洗濯水を、図２に示すように浄化装置で浄化する制御とは、経時的に前後に分けたバッチ処理方式で行っている。これにより、洗濯水から、まず、洗剤成分を分離することができる。
【００５０】
通常、洗濯水を、たとえば電気分解によりアルミニウムイオンなどの金属イオン等を発生させて凝集分離しようとした場合、洗剤成分が多く含まれていると、金属イオンの量も多く必要で、アルミニウム電極等の金属電極の消耗が激しく、しかも、凝集後の汚れ成分の汚泥も多く発生する。そこでこの発明のように、洗濯水から、泡沫分離装置を用いてまず洗剤成分を分離することにすれば、分離した洗剤成分は再利用することも可能となる。そして、洗剤成分が分離後の洗濯水は、電気分解により生じる金属イオン等を用いて汚れ成分を良好に凝集分離することが可能となる。
【００５１】
この実施形態では、まず、貯水槽１００と泡沫分離装置２との間を洗濯水を循環させ、その循環によって泡沫分離装置で洗濯水中の洗剤成分を分離するという処理を最初に行い、次いで、洗剤成分が分離された後の洗濯水を、浄化装置で浄化するという処理を行う。このように、バッチ処理方式で行うのが、全体としての制御の効率、洗濯水の浄化の効率を上げられ、望ましい。
【００５２】
図３は、この発明の第２の実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の模式的な構成図である。
図３において、１は洗濯槽であり、洗いおよびすすぎのための洗濯水が溜められる。図３に示す洗濯機に備えられた洗濯水処理装置は、基本的には図１で説明した洗濯水処理装置と同じ構成であり、同一部分には同一番号を付して、重複した説明は省略する。
【００５３】
図３に示す洗濯機の特徴は、洗濯槽１に溜められたすすぎ水が泡沫分離装置２を巡るように循環されることである。また、泡沫分離装置２の処理槽４内には、少なくとも一対のアルミニウム電極８０が備えられていることである。
一対のアルミニウム電極８０は、図示しない外部の直流電源に接続されている。泡沫分離装置２において、処理槽４内で泡沫分離処理が行われている最中に、アルミニウム電極８０に直流電流が印加される。このとき、アノード側電極にアルミニウムが含有されている場合、アルミニウムイオンがクーロン量に比例して溶出する。溶出したアルミニウムイオンは水中の水酸化イオンと反応して、水酸化アルミニウムとなる。この物質は不溶性で白色のゲル状物質であり、水中の懸濁物のＳＳ成分やコロイド成分を凝集する効果がある。処理槽４内で、水酸化アルミニウムの凝集物は、洗剤成分を含んだ泡とともに上昇し、泡沫槽７に押し上げられる。従って凝集された汚れ成分も、洗剤成分の泡と共に破泡装置３へ送られ、回収容器３１に泡沫分離濃縮水として回収される。
【００５４】
処理槽４におけるアルミニウム電極８０への通電は、長期の使用で電極面が不動態化して溶出が抑えられることがある。このため、定期的に、アルミニウム電極８０への極性反転を行うことが望ましい。
流量調整バルブ５２は、図１に示す実施例と同様、液面計８の出力に基づいて、水面１６が一定位置に保たれるように開度が調整される。かかる調整に加え、処理槽４内にアルミニウム電極８０が設けられているから、アルミニウム電極８０に流す電流値に応じて、流量調整バルブ５２の開度を調整してもよい。
【００５５】
すなわち、アルミニウム電極８０は、処理槽４内に上下方向に延びる長手の電極とする。そして、電極の上端部が水面１６の位置と等しい位置になるように配置しておく。これにより、アルミニウム電極８０に流れる電流値は、貯水槽４内の水位が電極の上端よりも下がれば、変化する。従って、アルミニウム電極８０を流れる電流値に基づき、水位を測定できるから、アルミニウム電極８０に流れる電流値に基づいて、流量調整バルブ５２の開度を調整することもできる。
【００５６】
かかる構成を採用した場合、液面計８は省略することが可能である。
この実施形態に係る洗浄水処理装置は、洗濯槽１ですすぎが行われる場合の、すすぎ水に対しての処理に用いられる。洗濯槽１に溜められたすすぎ水を、泡沫分離装置２を通すように循環させることによって、すすぎ水中の洗剤成分が除去されるとともに、濁度を大幅に低下させることができる。従って、すすぎ時間の短縮が図れ、あるいはすすぎ回数を減らすことができる。
【００５７】
なお、アルミニウム電極８０は、電解に伴って溶融して消耗するため、アルミニウム電極８０に流す電流値が下限値を下回った場合、電極の交換時期を知らせるように報知するのが望ましい。
図４は、この発明の第３実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の概略構成であり、洗濯水処理装置の変形例が示されている。
【００５８】
図４の洗濯水処理装置は、図３の装置に加え、凝集剤注入手段が備えられた構成を示している。凝集剤注入手段は、凝集剤貯蔵槽（電解槽）８３および定量ポンプ８４を含んでいる。凝集剤貯蔵槽８３は、ポリ塩化アルミニウムなどの凝集剤を蓄えた貯蔵槽であってもよいし、アルミニウムを含有する電極を有し、電気分解によりアルミニウムイオンなどを生成する電解液生成のための電解槽であってもよい。凝集剤または電解液は、定量ポンプ８４で水路４２ｅへ与えられる。
【００５９】
泡沫分離装置２へ導入されるすすぎ水に、エゼクタ４４により空気が加えられるのみでなく、凝集剤または電解液が加えられることにより、泡沫分離装置２の処理槽４内において、洗剤成分が泡として分離されるとともに、前述したアルミニウム電極８０によって電解液が作成されるのに加えて、凝集剤や電解液が加えられているので、すすぎ水中の懸濁物であるＳＳ成分やコロイド成分の凝集がより促進されるという効果がある。
【００６０】
その他の構成および作用効果は、図３の構成と同様であり、ここでの説明については省略する。
図５は、この発明の第４実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の概略構成図である。図５に示す構成が、図３に示す構成と異なる点は、泡沫分離装置２の処理槽４内にアルミニウム電極が設けられる構成に代えて、エゼクタ４４から気液混合槽５の入口１２に至る水路４２ｅに、電解槽８６が挿入されていることである。電解槽８６内には、少なくとも一対のアルミニウム電極８７が設けられていて、図示しない外部の直流電源に接続されている。このように、電気分解を行うために、洗濯水導入流路４０内に電解槽を挿入し、その電解槽内にアルミニウム電極を設けて、循環されるすすぎ水を電気分解し、すすぎ水中の不溶性で白色のゲル状物質や、水中懸濁物のＳＳ成分やコロイド成分を凝集させ、それを泡沫分離装置２において、洗剤成分の泡と共に分離する構成としてもよい。
【００６１】
図３〜図５に示す実施例において、アルミニウム電極８０，８７は、鉄電極であってもよい。あるいは、アルミニウムや鉄以外の、たとえばマグネシウム等の溶解性金属電極であってもよい。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る洗濯水処理装置の概略図である。
【図２】図１に示す貯水槽１００に複数の浄化装置が備えられた構成を図解的な示す図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の模式的な構成図である。
【図４】この発明の第３実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の模式的な構成図である。
【図５】この発明の第４実施形態に係る洗濯水処理装置付洗濯機の模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    洗濯槽
２    泡沫分離装置
３    破泡装置
４    処理槽
５    気液分離槽
６    排水管
７    泡沫槽
４０    洗濯水導入流路
４３    循環ポンプ
４４    エゼクタ
５０    洗濯水還元流路
５２    流量調整バルブ
７０    電極
８０，８７    アルミニウム電極
【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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