(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭用水が供給される流路上に備えられ、可溶性金属の酸化反応と水の電気分解反応が行われ、前記家庭用水に含まれた硬度成分、各種の有機物及び汚染物を凝集させる電荷凝集手段と、
前記流路上で前記電荷凝集手段の後方に備えられ、硬度成分、有機物及び汚染物とイオンの凝集体を磁力により吸着する吸着手段と
を備える家庭用水浄水装置であって、
前記電荷凝集手段は、
前記家庭用水が供給される前記流路と連結され、可溶性金属の酸化反応および水の電気分解反応の内何れかの反応が起こる、極性を有する内部管と、
前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入されると共に、前記吸着手段に連結され、前記内部管の極性と反対の極性を有する外部管と
を有する、家庭用水浄水装置。
【請求項２】
前記内部管は水の電気分解反応が起こるカソードであり、前記外部管は可溶性金属の酸化反応が起こるアノードであることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項３】
前記外部管は可溶性金属からなることを特徴とする、請求項２に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項４】
前記外部管の内側面に可溶性金属が所定の厚さでコーティングされることを特徴とする、請求項２に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項５】
前記電荷凝集手段は任意の外部管が他の電荷凝集手段の内部管に連結されるように、複数の対が直列に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項６】
前記吸着手段は家庭用水の前記流路の外壁を包む中空の管であることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項７】
前記吸着手段は電源供給時にのみ磁性を有するように電磁石からなることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項８】
前記可溶性金属は鉄であることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項９】
前記可溶性金属はアルミニウムであることを特徴とする、請求項１に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項１０】
前記電荷凝集手段と前記吸着手段との間の磁性体投入手段であって、前記電荷凝集手段を通った家庭用水に磁性体パウダーを投入する磁性体投入手段を更に含む、請求項９に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項１１】
前記磁性体投入手段は、
前記磁性体パウダーを格納し、吐出口が家庭用水の前記流路に連結される格納槽と、
前記格納槽の吐出口に回転可能に備えられ、水流による回転時に前記吐出口を開放するインペラーと
を含む、請求項１０に記載の家庭用水浄水装置。
【請求項１２】
外部供給源に連結され、洗濯水を洗濯槽に案内する給水管と、
前記給水管上に備えられ、可溶性金属の酸化反応と水の電気分解反応とが行われ、家庭用水に含まれた硬度成分と各種の有機物を凝集させる電荷凝集手段と、
前記給水管上で前記電荷凝集手段の後方に備えられ、硬度成分及び有機物とイオンの結合体を磁力によって前記給水管の後方の内壁に吸着させる吸着手段と
を備える洗濯機であって、
前記電荷凝集手段は、
前記給水管に連結され、水の電気分解反応が起こるようにカソードが形成される内部管と、
前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入されると共に、前記吸着手段に連結され、可溶性金属の酸化反応が起こるようにアノードが形成される外部管と
を有する、洗濯機。
【請求項１３】
前記外部管は可溶性金属からなることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１４】
前記外部管の内側面に可溶性金属が所定の厚さでコーティングされることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１５】
前記電荷凝集手段は任意の外部管が他の電荷凝集手段の内部管に連結されるように複数の対が直列に連結されることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１６】
前記吸着手段は前記給水管の後方の外壁を包む中空の管からなることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１７】
前記吸着手段は電源供給時にのみ磁性を有するように電磁石からなることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１８】
前記可溶性金属は鉄であることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項１９】
前記可溶性金属はアルミニウムであることを特徴とする、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項２０】
前記電荷凝集手段と前記吸着手段との間の磁性体投入手段であって、前記電荷凝集手段を通った洗濯水に磁性体パウダーを投入する磁性体投入手段を更に含む、請求項１９に記載の洗濯機。
【請求項２１】
前記磁性体投入手段は、
磁性体パウダーを格納し、吐出口が前記給水管に連結される格納槽と、
前記格納槽の吐出口に回転可能に備えられ、水流による回転時に前記吐出口を開放するインペラーと
を含む、請求項２０に記載の洗濯機。
【請求項２２】
前記洗濯槽の洗濯水を前記洗濯機の外部に案内する排水管と、
第２の電荷凝集手段であって、前記排水管に連結され、一般金属のカソードを有している内部管と、前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入され、可溶性金属のアノードを有している外部管と、を含み、前記カソードで起こる水の電気分解反応と前記アノードで起こる可溶性金属の酸化反応により、洗濯物から分離された汚染物がイオンと共に凝集される、第２の電荷凝集手段と、
前記第２の電荷凝集手段の後方に位置する前記排水管の外壁を包むように備えられ、前記第２の電荷凝集手段を通りつつ形成されたイオン／汚染物の結合体を磁力によって前記排水管の内壁に吸着させる吸着手段と
をさらに含む、請求項１２に記載の洗濯機。
【請求項２３】
前記洗濯槽から排出された洗濯水が循環ポンプによって前記洗濯槽内に再供給される循環管と、
第２の電荷凝集手段であって、前記循環管に連結され、一般金属のカソードを有している内部管と、前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入され、可溶性金属のアノードを有している外部管と、を含み、前記カソードで起こる水の電気分解反応と前記アノードで起こる可溶性金属の酸化反応により、洗濯物から分離された汚染物がイオンと共に凝集される電荷凝集手段と、
前記第２の電荷凝集手段の後方に位置する前記循環管の外壁を包むように備えられ、前記第２の電荷凝集手段を通りつつ生成されたイオン／汚染物の結合体を磁力によって前記循環管の内壁に吸着させる吸着手段と
をさらに含む、請求項１２に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭用水浄水装置に関し、更に詳しくは家庭に供給される上水と家庭から排出される下水に含まれた硬度成分、各種の有機物及び汚染物などを除去する家庭用水浄水装置と、これを用いて洗濯性能を向上させることのできる洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に使用される家庭用水は家庭に供給される上水と家庭から排出される下水とに区分でき、上水は飲料水用又は洗濯、洗浄用として使用される。
【０００３】
一方、最近は各家庭毎に生活の便宜のために浄水機、洗濯機、食器洗浄機などの普及が広がっており、かかる製品は上水が供給され、適当な用途に使用した後排出される。
【０００４】
ところが、上水は予め浄化して供給されるとしても、その中に硬度成分を始め、各種の有機物が或る程度は含まれているし、また、供給の間汚染した上水管を介して鉄錆などにより汚染される。かかる成分を含む上水を家庭で飲料水や洗浄用として直接使用する場合、相当な副作用のおそれがある。
【０００５】
例え、家庭用洗濯機に基づいて、かかる弊害を簡略に説明する。
【０００６】
一般的に、洗濯機は洗剤の柔化作用やパルセータの回転による水流の摩擦作用及びパールセータが洗濯物に加える衝撃作用などを用いて、衣服、寝具などの各種の汚染物を除去する製品である。最近登場した全自動洗濯機は、中間操作が必要なく、洗濯、すすぎ、脱水の過程を自動的に行う。
【０００７】
図１に示すように、洗濯機は本体１の内部に多数の支持部材により弾力的に支持される貯水槽２と、その貯水槽２の内部に回転可能に設けられ、内壁に沿って多数の通孔３ａが形成された洗濯槽３と、その洗濯槽の内部下段に設けられ、洗濯軸６に連結されて水流を形成するパールセータ５と、前記貯水槽２の下段の一側に設けられ、前記洗濯槽３及びパールセータ５を選択的に回転させるモータ７と、前記貯水槽２の下端の中央に設けられ、前記洗濯槽及びパールセータに回転力を選択的に伝達するクラッチ８とから構成されている。
【０００８】
この際、前記モータ７の軸先端とクラッチ８の軸先端には、モータの動力を洗濯軸に伝達するために各々プーリ７ａ，８ａが設けられ、そのプーリの間にはタイミングベルト９が巻かれる。
【０００９】
そして、前記本体１の後面の一側には、外部と連結されて洗濯水を前記洗濯槽３に供給する給水管１０が設けられ、その給水管上に給水バルブ１１が備えられる。そして、前記洗濯槽３の上部の一側に給水される洗濯水によって洗剤が自動に投入される洗剤槽１３が備えられる。また、前記貯水槽２の下段の一側には洗濯、すすぎ、脱水行程時に洗濯槽の通孔３ａを介して排出された洗濯水を外部に排出する排水管２０が設けられ、その排水管上にも排水バルブ２１が備えられる。
【００１０】
一方、前記排水管２０上には排水バルブを中心に洗濯水を洗濯槽３に循環させる循環管３０が備えられ、その循環管３０上には洗濯水をポンピングする循環ポンプ３１が設けられる。これは、洗濯水の浪費を防止し、洗濯時間と関係ない給排水時間の増加により、全体的な洗濯時間が増加する問題点を解決するためのものである。
【００１１】
このように構成された洗濯機は洗濯を行う前、前記洗剤槽１３に洗剤と漂白剤及び繊維柔軟剤などを投入した後、コントロールパネルを介して洗濯物の種類や洗濯時間などを設定して、スタートボタンを押すことにより、洗濯からすすぎ及び脱水や乾燥に至る一連の過程が自動に行われる。
【００１２】
ところが、前記給水管１０を介して供給される洗濯水には、その程度差はあるが、一定量の硬度成分が含まれている。かかる硬度成分が洗濯性能にどの様な影響を与えるか添付の図面を参照して説明する。
【００１３】
図２に示すように、前記洗濯水にはＣａ＋＋，Ｍｇ＋＋などの硬度成分が常に含まれており、かかる硬度成分は洗剤中の界面活性剤と反応して、不溶性塩を生成する。
【００１４】
一例に、前記硬度成分の中Ｃａ＋＋は洗剤の陰イオン界面活性剤Ｓ−と反応して、不溶性塩のＣａＳ２を生成する。これにより、汚染物を分解すべき界面活性剤の量が著しく減り、洗濯の完了後にも汚染物が完全に除去されない現象をもたらした。こればかりでなく、前記不溶性塩は沈殿となり、それが洗濯物又は洗濯機汚れの主原因となった。
【００１５】
かかる問題点を解決するために、従来は給水管上に洗濯水の硬度量を感知するセンサーを備えて、前記硬度量に従って洗濯時間、投入洗浄量、すすぎ行程の回数などを調節して洗濯を行った。即ち、硬度量が多い場合、洗剤量を通常より多量投入すると共に、洗濯時間やすすぎ行程の回数を増やすことにより、硬度成分による洗濯性能の低下を防ごうとした。
【００１６】
しなしながら、これは硬度量に従って洗濯方法を制御することに過ぎず、洗濯水に含まれた硬度成分を根本から除去できることではなかった。したがって、洗剤の無駄な使用による浪費と共に、最終に排出される洗濯水を洗剤で更に汚染させる結果をもたらした。
【００１７】
また、前記給水管を介して供給される洗濯水には、古い管からの赤色の酸化鉄（鉄錆）が多量含まれており、このような鉄錆によって洗濯物が変色したり、染みがつくようになるだけでなく、洗濯機を汚染させる主な原因となった。
【００１８】
一方、洗濯の完了後に排水される洗濯水、又は洗濯槽に再循環される洗濯水には洗濯物から分離された多量の汚染物が含まれている。このような汚染物が濾されずに排水される場合、自然環境が破壊された。更に、前記汚染物が循環して洗濯槽に再供給される場合、却って洗濯物を汚染させる問題を起こした。
【００１９】
かかる問題点は洗濯機にのみ限定されるのではなく、食器洗浄機や浄水器など家庭用水を使う各種製品にも広く散在する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するために成されたもので、家庭用水に含まれた硬度成分を始め、各種の有機物と汚染物などを除去することにより、きれいな家庭用水が使用できる家庭用水浄水装置を提供することを目的とする。
【００２１】
本発明の他の目的は、家庭から排出される家庭用水に含まれた各種の汚染物を除去することにより、環境汚染を最小化できる家庭用水浄水装置を提供することにある。
【００２２】
本発明のまた他の目的は、洗濯水に含まれた硬度成分及び各種の有機物と汚染物などを除去することにより、洗濯性能を向上させると共に、環境親和性の高い洗濯機を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の家庭用浄水装置は、家庭用水が供給される流路又は排出される流路上に備えられ、可溶性金属の酸化反応と水の電気分解反応が行われ、家庭用水に含まれた硬度成分、各種の有機物及び汚染物を凝集させる電荷凝集手段と、該電荷凝集手段の後方の流路上に備えられ、硬度成分、有機物及び汚染物とイオンの凝集体を磁力により吸着する吸着手段とを含む。
【００２４】
本発明の家庭用浄水装置は、前記電荷凝集手段は家庭用水の流路と連結され、可溶性金属の酸化反応や水の電気分解反応の内何れかの反応が起こる、極性を有する内部管と、該内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入されると共に、吸着手段に連結され、該内部管の極性と反対の極性を有する外部管とを含んでもよい。
【００２５】
本発明の家庭用浄水装置は、前記内部管は水の電気分解反応が起こるカソードであり、前記外部管は可溶性金属の酸化反応が起こるアノードであることを特徴としてもよい。
【００２６】
本発明の家庭用浄水装置は、前記外部管は可溶性金属からなることを特徴としてもよい。
【００２７】
本発明の家庭用浄水装置は、前記外部管の内側面に可溶性金属が所定の厚さでコーティングされてもよい。
【００２８】
本発明の家庭用浄水装置は、前記電荷凝集手段は任意の外部管が他の電荷凝集手段の内部管に連結されるように、多数の対が直列に連結されることを特徴としてもよい。
【００２９】
本発明の家庭用浄水装置は、前記吸着手段は家庭用水の流路の外壁を包む中空の管型であることを特徴としてもよい。
【００３０】
本発明の家庭用浄水装置は、前記吸着手段は電源供給時にのみ磁性を有するように電磁石からなることを特徴としてもよい。
【００３１】
本発明の家庭用浄水装置は、前記可用性金属は鉄であることを特徴としてもよい。
【００３２】
本発明の家庭用浄水装置は、前記可溶性金属はアルミニウムであることを特徴としてもよい。
【００３３】
本発明の家庭用浄水装置は、前記可溶性金属がアルミニウムである場合、電荷凝集手段を通った家庭用水に磁性体パウダーを投入できるように、前記電荷凝集手段と吸着手段との間に磁性体投入手段を更に含んでもよい。
【００３４】
本発明の家庭用浄水装置は、前記磁性体投入手段は、磁性体パウダーを格納し、吐出口が家庭用水の流路に連結される格納槽と、前記格納槽の吐出口に回転可能に備えられ、水流による回転時に前記吐出口を開放するインペラーとを含んでもよい。
【００３５】
本発明の洗濯機は、外部供給源に連結され、洗濯水を洗濯槽に案内する給水管と、前記給水管上に備えられ、可溶性金属の酸化反応と水の電気分解反応とが行われ、家庭用水に含まれた硬度成分と各種の有機物を凝集させる電荷凝集手段と、
前記電荷凝集手段の後方給水管上に備えられ、硬度成分及び有機物とイオンの結合体を磁力によって給水管の内壁に吸着する吸着手段とを含んでもよい。
【００３６】
本発明の洗濯機は、前記電荷凝集手段が、前記給水管に連結され、水の電気分解反応が起こるようにカソードが形成される内部管と、前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入されると共に、吸着手段に連結され、可溶性金属の酸化反応が起こるようにアノードが形成される外部管とを含んでもよい。
【００３７】
本発明の洗濯機は、前記外部管は可溶性金属からなることを特徴としてもよい。
【００３８】
本発明の洗濯機は、前記外部管の内側面に可溶性金属が所定の厚さでコーティングされることを特徴としてもよい。
【００３９】
本発明の洗濯機は、前記電荷凝集手段は任意の外部管が他の電荷凝集手段の内部管に連結されるように多数の対が直列に連結されることを特徴としてもよい。
【００４０】
本発明の洗濯機は、前記吸着手段は給水管の外壁を包む管型からなることを特徴としてもよい。
【００４１】
本発明の洗濯機は、前記吸着手段は電源供給時にのみ磁性を有するように電磁石からなることを特徴としてもよい。
【００４２】
本発明の洗濯機は、前記可溶性金属は鉄であることを特徴としてもよい。
【００４３】
本発明の洗濯機は、前記可溶性金属はアルミニウムであることを特徴としてもよい。
【００４４】
本発明の洗濯機は、前記可溶性金属がアルミニウムである場合、電荷凝集手段を通った洗濯水に磁性体パウダーを投入できるように、前記電荷凝集手段と吸着手段との間に磁性体投入手段を更に含んでもよい。
【００４５】
本発明の洗濯機は、前記磁性体投入手段が、磁性体パウダーを格納し、吐出口が給水管に連結される格納槽と、前記格納槽の吐出口に回転可能に備えられ、水流による回転時に前記吐出口を開放するインペラーとを含んでもよい。
【００４６】
本発明の洗濯機は、洗濯槽の洗濯水を外部に案内する排水管と、前記排水管に連結され、一般金属のカソードが形成される内部管と、前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入され、可溶性金属のアノードが形成される外部管と、からなり、前記カソードで起こる水の電気分解反応と前記アノードで起こる可溶性金属の酸化反応により、洗濯物から分離された汚染物がイオンと共に結合される電荷凝集手段と、前記電荷凝集手段の後方に位置する排水管の外壁を包むように備えられ、前記電荷凝集手段を通りつつ形成されたイオン／汚染物の結合体を磁力によって排水管の内壁に吸着させる吸着手段とを含む。
【００４７】
本発明の洗濯機は、洗濯槽から排出された洗濯水が循環ポンプによって前記洗濯槽内に再供給される循環管と、前記循環管に連結され、一般金属のカソードが形成される内部管と、前記内部管の開放された一端を含む一部分が内部に挿入され、可溶性金属のアノードが形成される外部管と、からなり、前記カソードで起こる水の電気分解反応と前記アノードで起こる可溶性金属の酸化反応により、洗濯物から分離された汚染物がイオンと共に結合される電荷凝集手段と、前記電荷凝集手段の後方に位置する循環管の外壁を包むように備えられ、前記電荷凝集手段を通りつつ生成されたイオン／汚染物の結合体を磁力によって循環管の内壁に吸着させる吸着手段とを含む。
【００４８】
このような目的を達成するために、本発明による家庭用水浄水装置は、家庭用水が供給又は排出される流路上に備えられ、可溶性金属の酸化反応と水の電気分解反応が行われ、家庭用水に含まれた硬度成分、各種の有機物及び汚染物を凝集させる電荷凝集手段と、該電荷凝集手段の後方の流路上に備えられ、硬度成分、有機物及び汚染物とイオンの凝集体を磁力により吸着する吸着手段と
を含む。
【００４９】
このように構成された家庭用水浄水装置は、家庭用水に含まれた硬度成分を始め、各種の有機物や汚染物を凝集と吸着によって家庭用水から分離させる。
【００５０】
従って、本発明はきれいな家庭用水を各種の家庭用品に提供することができ、使用上の多様なメリットを提供すると共に、よりきれいな家庭用水を排出することから、環境汚染の問題を最小化できる。
【００５１】
一方、本発明による洗濯機は給水管、排水管、循環管の中任意の管上に、上述した電荷凝集手段と吸着手段とが連続的に具備される。
【００５２】
従って、本発明による洗濯機は供給される洗濯水に含まれた硬度成分と各種の有機物などを予め除去することにより、洗剤の浪費を減らすと共に、向上した洗濯性能を提供する。そして、本発明による洗濯機は排出又は循環する洗濯水に含まれた汚染物などを除去することにより、汚染した洗濯水による環境汚染の問題を防止し、洗濯水の使用を節約できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５４】
ここで、同じ構成に対しては同一な名称及び符号を付し、その付加的な説明は省略する。
【００５５】
本発明による家庭用水浄水装置は、家庭用水の上水管又は下水管に連続的に備えられる電荷凝集手段と吸着手段とから構成される。前記電荷凝集手段は硬度成分を始め、各種の有機物などを電気化学反応によって１次的に凝集させる機能を果たす。そして、前記吸着手段は、凝集した結合体を磁力によって上水管又は下水管の内壁に吸着させ、家庭用水から２次的に分離させる機能を果たす。
【００５６】
前記電荷凝集手段は、水の電気分解反応が起こる電極と、可溶性金属の酸化反応が起こる電極とから構成されている。従って、前記電極に直流電源が印加されると、可溶性金属のイオンが硬度成分、各種の有機物及び汚染物などと結合して、イオン／硬度成分、イオン／有機物、イオン／汚染物の結合体（以下、結合体）が生成される。このように生成された結合体は可溶性金属の種類に従って一定の磁性を有する。
【００５７】
前記吸着手段は永久磁石や電磁石などから構成される。従って、前記電荷凝集手段を介して生成された磁性を有する結合体が、吸着手段の磁力によって管上に吸着されることにより、家庭用水から分離され得る。
【００５８】
かかる電荷凝集手段と吸着手段の構成及び作用は後述する洗濯水浄水装置を介してより具体的に説明する。
【００５９】
以下、本発明の好ましい実施形態による洗濯機を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００６０】
図３に示すように、本発明の第１実施形態による洗濯機は、本体１の内部に備えられ、駆動部７の回転軸に結合される洗濯槽３と、前記本体の上部に備えられ、外部の供給源から洗濯水が給水される給水管１０と、その給水管上に備えられ、洗濯水に含まれた硬度成分や有機物などを予め除去する洗濯水浄水装置とから構成されている。この際、前記給水管１０上に洗剤槽１３が備えられる。
【００６１】
前記洗濯水浄水装置は給水される洗濯水に含まれた硬度成分と各種の有機物などを濾し出すためのもので、１次的に前記硬度成分と有機物などを電荷凝集により凝集させた後、２次的に前記凝集した結合体を磁力で分離させる装置である。
【００６２】
これのために、前記洗濯水浄水装置は、洗濯水に接触可能であるように給水管１０上に備えられ、可溶性金属と一般金属とが両極性をなす電荷凝集手段５０と、その電荷凝集手段の後方に位置する給水管１０上に備えられ、硬度成分又は有機物とイオンとの結合体を磁力によって給水管１０の内壁に吸着させる吸着手段６０とからなる。
【００６３】
図４ａに示すように、前記電荷凝集手段５０は互いに異なる極性を有する二つの管５１，５３からなる。即ち、前記電荷凝集手段は給水管に連結され洗濯水が流入される内部管５１と、その内部管の開放された一端５１ａを含む一部が内部に挿入され、別途の連結管５５を介して吸着手段に連結される外部管５３とからなる。この際、前記内部管５１の開放された一端５１ａと吸着手段でつながる連結管５５との間には相当な距離が維持されることが好ましい。
【００６４】
これは洗濯水が前記内部管５１と外部管５３の間の空間に十分に留まれ得るようにするためである。
【００６５】
洗濯水に含まれた硬度成分と各種の有機物などを電気的に凝集させるために、前記内部管５１と外部管５３の中一方はカソードとなり、他方はアノードとなるべきである。一例に、本発明は前記内部管５１がカソードで、前記外部管５３がアノードであることを提示している。
【００６６】
このために、前記内部管５１は管の材質そのものがカソードを形成する一般の金属から作られるか、又は前記外部管５３の内部に挿入された内部管５１の外壁面にカソードを形成する一般の金属が一定の厚さだけコーティングされ得る。同様に、前記外部管５３もまたアノードを形成する可溶性金属から作られるか、或いは前記外部管５３の内壁面に沿ってアノードを形成する可溶性金属が一定の厚さだけコーティングされ得る。従って、前記内部管５１は給水管に連結される別途の管から備えられることができ、或いは給水管の一部になることもできる。
【００６７】
この際、前記アノードを形成する可溶性金属としては鉄（Ｆｅ）やアルミニウム（Ａｌ）などが使用可能である。
【００６８】
一方、前記電荷凝集手段５０は内部管５１と外部管５３とが一対をなしており、前記内部管５１と外部管５３とを２つずつ備え、これを直列に連結することにより、電荷凝集効果を増大することができる。これは、図面の上部に位置する外部管５３を図面の下部に位置する内部管１５１に連結することにより可能である。説明の便宜のために、図面の上部に示すものを第１電荷凝集手段とし、その下部に示すものを第２電荷凝集手段とする。この際、前記第１電荷凝集手段の外部管５１は連結管５５を介して第２電荷凝集手段の内部管１５１に連結される。この際、前記第２電荷凝集手段の外部管１５３は連結管１５５を介して後述する吸着手段に連結される。この場合、洗濯水は第１電荷凝集手段と第２電荷凝集手段とを順に通り、従って、洗濯水に含まれた硬度成分などの電荷凝集の効果は更に増大する。
【００６９】
以下、このように構成された電荷凝集手段の作用を説明する。
【００７０】
図４ｂに示すように、前記電荷凝集手段５０に直流電源が供給されることにより、下記のように前記カソードでは水の電気分解反応が行われ、前記アノードでは可溶性金属の酸化反応が行われる。この際、前記アノードを形成する可溶性金属としてＦｅを使用した場合を例として提示する。
【００７１】
カソード：２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→２ＯＨ−＋Ｈ２
アノード：Ｆｅ→Ｆｅ＋＋＋２ｅ−
前記アノードの表面から析出された鉄イオン（Ｆｅ＋＋，Ｂ）は電流の流れ方向に沿ってカソードの表面に移動する過程で溶存酸素と反応して、Ｆｅ３＋に転換され得る。
【００７２】
一方、洗濯水に含まれたＣａ＋＋，Ｍｇ＋＋などの硬度成分（Ａ）は電荷を有し、水中に溶解されている。この際、前記硬度成分（Ａ）は逆の電荷イオンと共に中和されつつ、非結晶或いは溶存状態で結合体Ｃとなる。従って、前記電荷凝集手段５０は電荷を有する硬度成分の極性を中和させるために可溶性金属を使用し、これを介して前記硬度成分を凝集させる。
【００７３】
また、前記カソードで水の電気分解反応により生成された水酸化物イオン（ＯＨ−）は凝集剤の役割を果たせるＦｅ(ＯＨ)２，Ｆｅ(ＯＨ)３のような分子を生成する。かかる分子は洗濯水に含まれた各種の有機物と電気的に結合して中性化されつつ有機物を凝集させる。
【００７４】
上述したような過程を経て生成された結合体Ｃは外部管５３の一方側に備えられた連結管５５を介して後述する吸着手段に流れ込み、このような電荷凝集作用は、２対の電荷凝集手段が直列に連結された場合、更に活発に行われ得る。
【００７５】
次に、図５ａ及び図５ｂに示すように、前記吸着手段６０は電荷凝集手段を経つつ生成された結合体Ｃを磁力によって分離するためのものである。これのために、前記吸着手段６０は電荷凝集手段の後方に位置する給水管１０上に備えられ、前記給水管を通る洗濯水に磁力を印加する磁石で実現される。
【００７６】
かかる吸着手段６０は多様な形態で具体化され得るが、本発明は前記給水管１０の外壁に挿入される中空の管型であることを提示する。従って、前記吸着手段６０は、その長さだけ給水管１０の内壁に沿って結合体Ｃを付着することができる。この際、前記吸着手段６０は管型の永久磁石で具体化され得るが、給水管１０の内壁に付着された結合体Ｃの除去を容易に行うためには電磁石からなることが好ましい。この場合、前記電磁石に供給される電源をオン／オフさせることにより、洗濯水に含まれた結合体Ｃの付着及び、付着された結合体の除去を調節することができる。即ち、洗濯が完了しそれ以上洗濯水を供給する必要がない場合、前記電磁石の電源をオフした状態で洗濯水を流れるようにすることで、前記給水管１０に付着された結合体Ｃを除去することができる。
【００７７】
一方、本発明は前記電荷凝集手段５０のアノードを形成する可溶性金属としてＦｅ又はアルミニウムを提示した。この際、前記アルミニウムの磁化はＦｅに比べて低いため、前記アルミニウムをアノードに適用した場合、洗濯水浄水装置の構成も多少異なるように実現され、これを具体的に説明すると次の通りである。
【００７８】
図６はＦｅとアルミニウムにより凝集された物質の磁化率を比較したグラフであって、縦軸は磁化率を示し、横軸は電場の強度を示す。
【００７９】
図６に示すように、Ｆｅイオンにより凝集された物質の場合、電場の強度が大きくなるに伴い、磁化率も増加することが分かる。しかし、アルミニウムイオンにより凝集された物質の場合、電場の強度に関わらず磁化率が大体０を維持することが分かる。これは、前記電荷凝集手段の可溶性金属としてアルミニウムを適用する場合、前記電荷凝集手段を経つつ生成された結合体が吸着手段に吸着することを期待し難いということを意味する。従って、この場合、別途の磁性体の投入が要求される。
【００８０】
図７ａに示すように、本発明による電荷凝集手段のアノードにアルミニウムが適用された場合、前記電荷凝集手段と吸着手段との間に磁性体パウダー投入手段が更に含まれる。前記磁性体パウダーは磁性を有する粉末として、電荷凝集手段を経つつ生成された結合体、又は凝集されていない硬度成分及び有機物と共に凝集して磁性を有する。
【００８１】
図７ｂに示すように、前記磁性体パウダー投入手段７０は給水管１０上に備えられた格納槽７１と、その格納槽の吐出口と給水管１０上に備えられて磁性体パウダーの投入を調節するインペラー７３とから構成されている。この際、前記インペラー７３は格納槽７１の吐出口に備えられた軸７３ａと、その軸に回転可能に結合される多数のウイング７３ｂとからなる。従って、前記ウイング７３ｂが洗濯水の水流により回転しつつ格納槽７１の吐出口が開放され、これにより、磁性体パウダーが一定量だけ給水管１０の内部に投入される。
【００８２】
そこで、前記磁性体パウダー投入手段７０を経つつ、アルミニウムイオンにより凝集された硬度成分及び有機物は磁性体パウダーと共に更に一回凝集される。この際、前記磁性体パウダーが含まれた結合体は磁性を有するから、吸着手段を通りつつ給水管の内壁に確実に吸着され得る。
【００８３】
一方、図７ａに示すように、前記磁性体パウダー投入手段の前方に別の吸着手段が更に含まれることが分かる。これは磁性体パウダーが投入される前に電荷凝集手段を経つつ生成された結合体を、磁力によって先分離するためである。
【００８４】
この場合、前記結合体を２回にわたって分離させることによってその効果を極大化することができる。
【００８５】
勿論、前記電荷凝集手段のアノードを鉄で形成した場合、上述したように、吸着手段を２つ具備し、その間に磁性体投入手段が更に含まれることも実現可能である。
【００８６】
図８は洗濯水内の浮遊物と濁度との関係を示すグラフであって、縦軸は洗濯水の濁度を示し、横軸は硬度成分及び各種の有機物の密度を示す。
【００８７】
図８に示すように、円点の部分は電気的な凝集によって結合体が生成された状態であり、四角点の部分は前記結合体が磁力により１次的に分離された状態であり、三角点の部分は前記結合体が磁力により２次的に分離された状態である。これから分かるように、前記結合体が２回にわたって吸着手段を通過することに伴い、濁度と共に硬度成分及び各種の有機物の密度が著しく低下することが分かる。
【００８８】
本発明による洗濯機の作用を図３に基づいて簡略に説明すると、洗濯水は給水バルブ１１が開放すると、電荷凝集手段５０と吸着手段６０とを順に通って洗剤槽１３に流入される。この際、前記洗濯水に含まれた硬度成分と各種の有機物は凝集して、前記吸着手段が備えられた給水管１０の内壁に吸着されるし、このため、洗濯水から完全に分離される。その後、前記洗濯水は洗剤槽１３を通りつつ適正量の洗剤を希釈して、洗濯槽３の内部に投入される。
【００８９】
従って、前記洗濯槽３に投入される洗濯水には、洗剤の界面活性剤と結合する成分が大幅に減るようになる。この場合、洗剤の活動が活発に行われて洗濯性能が著しく向上できる。
【００９０】
一方、図９は本発明による洗濯水浄水装置の硬度除去率と洗濯性能の向上率との関係を示すグラフであって、縦軸は洗濯性能の向上率を示し、横軸は硬度の除去率を示す。この際、前記グラフに示すデータは韓国の７大都市の平均硬度が６５．３ｐｐｍである所、これと類似した７０ｐｐｍの硬度を有する洗濯水１ｋｇを２４．２±０．２℃の水温下で実験したものである。
【００９１】
図９に示すように、洗濯時間が１０分である場合、硬度が５７％（残留硬度３０ｐｐｍ）除去されると、洗濯性能は５４．４％向上し、硬度が１００％除去されると、洗濯性能は８３．４％向上することが分かる。そして、洗濯時間が１５分である場合、硬度が５７％（残留硬度３０ｐｐｍ）除去されると、洗濯性能は２３．９％向上し、硬度が１００％除去されると、洗濯性能は５６．４％向上することが分かる。
【００９２】
以上で分かるように、硬度成分の除去率が高ければ高いほど洗濯性能は著しく向上し、このような特徴は洗濯時間が短い場合に更に顕著に現れる。
【００９３】
一方、図１０は本発明の第２実施形態による洗濯機の構造を概略的に示す構成図として、本発明の第２実施形態による洗濯機は、上述したような洗濯水浄水装置が排水管２０上に備えられたことが特徴である。
【００９４】
図１０に示すように、洗濯又はすすぎや脱水が完了して、洗濯水が洗濯槽３から外部に最終に排出される排水管２０上に、電荷凝集手段５０と吸着手段６０とが順に備えられる。
【００９５】
前記電荷凝集手段５０は排水管２０に連結され、カソードが形成される内部管と、その内部管の開放された一端が内部に挿入され、可溶性金属のアノードが形成される外部管とからなる。従って、電源の印加時に前記アノードから発生した可溶性金属のイオンによって洗濯物から分離された各種の汚染物などが凝集される。この際、前記電荷凝集手段５０を構成する内部管及び外部管の形状とカソード及びアノードを形成する金属などは、上述した図４ａの電荷凝集手段と同一である。
【００９６】
前記吸着手段６０は電荷凝集手段５０の後方に位置する排水管２０の外壁を包む管型として、上述した図５ａの吸着手段と同一である。この場合にも前記吸着手段６０は電磁石から形成されることが好ましい。
【００９７】
一方、洗濯物から分離されたバクテリア、オイル、泥などのような汚染物は、ほとんど電荷を有し且つ水中に溶解されている。従って、前記汚染物は電荷凝集段５０から発生する逆の電荷イオンと中和となり、非結晶又は溶存状態で凝集される。このように凝集された汚染物は吸着手段６０を経つつ排水管２０の内壁に吸着して、排水される洗濯水から分離される。
【００９８】
したがって、本発明の第２実施形態による洗濯機において、外部に最終に排出される洗濯水は各種の汚染物が除去された状態で排出されることにより、汚染した洗濯水の排出による環境破壊の問題を防止することができる。
【００９９】
次に、図１１は本発明の第３実施形態による洗濯機の構造を概略的に示す構成図であって、本発明の第３実施形態による洗濯機は、上述したような洗濯水浄水装置が循環管３０上に備えられたことが特徴である。
【０１００】
図１１に示すように、洗濯水３の下部の一側に洗濯槽から排出された洗濯水が前記洗濯槽に再供給される循環管３０が備えられ、その循環管３０は排水バルブ２１により開閉される排水管２０から分岐されている。そして、図示していないが、前記循環管３０上には洗濯水の強制循環のための循環ポンプが備えられる。
【０１０１】
前記循環管３０を介した洗濯水の循環は主にすすぎ行程中に行われる。これはすすぎ行程中に排出された洗濯水には汚染物が多く含まれていないからである。しかし、前記洗濯水に含まれた少量の汚染物であっても、再循環される場合、洗濯物を汚染させるおそれがある。
【０１０２】
従って、前記循環管３０上に電荷凝集手段５０と吸着手段６０とを順に備えることでかかる問題を防止することができる。
【０１０３】
前記電荷凝集手段５０は循環管３０に連結されるし、カソードが形成される内部管と、その内部管の開放した一端が挿入され、可溶性金属のアノードが形成される外部管とからなる。従って、電源の印加時に前記アノードから発生した可溶性金属のイオンにより、洗濯物から分離された各種の汚染物などが凝集される。この際、前記電荷凝集手段５０を構成する内部管及び外部管の形状とカソード及びアノードを形成する金属などは上述した図４ａの電荷凝集手段と同様である。
【０１０４】
前記吸着手段６０は電荷凝集手段の後方に位置する循環管３０の外壁を包む管型で、上述した図５ａの吸着手段と同様である。この場合にも前記吸着手段６０は電磁石から形成されることが好ましい。
【０１０５】
本発明の第３実施形態による洗濯機において、洗濯槽３から排出された洗濯水は循環ポンプの作用で電荷凝集手段５０と吸着手段６０とを経て再び洗濯槽へ再流入される。この際、前記洗濯水に含まれた鉄錆のような各種の汚染物は電荷を有しているため、電荷凝集手段５０から発生する逆の電荷イオンと中和して凝集され、このように凝集された結合体は吸着手段６０を経つつ循環管３０の内壁に吸着される。
【０１０６】
これにより、循環する洗濯水は汚染物が除去された状態で、新たに給水される洗濯水のようなきれいな状態を維持する。従って、汚染した洗濯水の循環による洗濯物の黄変のような汚染問題を防止して洗濯性能が向上できる。そして、すすぎ行程時にきれいな洗濯水を再給水すべき必要がなくなることから洗濯水の使用を節減することができる。
【０１０７】
以上で本発明による家庭用水浄水装置が洗濯機に適用された場合を中心に説明したが、洗濯水浄水装置を構成する電荷凝集手段と吸着手段は、食器洗浄機や浄水器を始め、家庭用水を使用する多様な製品に適用可能である。
【０１０８】
尚、前記電荷凝集手段と吸着手段は上水管又は下水管に直接に設けられることができる。
【０１０９】
【発明の効果】
このように構成された家庭用水浄水装置及び、これを用いた洗濯機は次のような効果を奏する。
【０１１０】
まず、本発明によれば、家庭用水に含まれた硬度成分及び各種の有機物や汚染物を除去することにより、前記家庭用水を使用する製品の効率が更に向上することができ、環境汚染が防止され得る。
【０１１１】
そして、給水される洗濯水に含まれた硬度成分や各種の有機物が予め除去されることにより、洗剤の洗濯活動が活性化され、洗濯性能が向上すると共に、不必要な洗剤の浪費を防止することができる。
【０１１２】
また、循環する洗濯水に含まれた各種の汚染物が除去されることにより、洗濯物の汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な洗濯機の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】洗濯水に含まれた硬度成分が洗濯効果に与える影響を示す図面である。
【図３】本発明の第１実施形態による洗濯機の構造を概略的に示す構成図である。
【図４ａ】図３による洗濯機の電荷凝集手段の構造を示す斜視図である。
【図４ｂ】図４ａによる電荷凝集手段の作用を示す断面図である。
【図５ａ】図３による洗濯機の吸着手段の構造を示す斜視図である。
【図５ｂ】  図５ａによる吸着手段の作用を示す断面図である。
【図６】鉄とアルミニウムによって電荷凝集された物質の磁化率を比較したグラフである。
【図７ａ】本発明による洗濯水浄水装置の構成を示すブロック図である。
【図７ｂ】本発明による磁性体パウダー投入手段の構造を示す断面図である。
【図８】洗濯水内の浮遊物と濁度との関係を示すグラフである。
【図９】  本発明による洗濯水浄水装置の硬度除去率と洗濯性能の向上率との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態による洗濯機の構造を概略的に示す構成図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による洗濯機の構造を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
１  本体
２  貯水槽
３  洗濯槽
５  パールセータ
６  洗濯軸
７  モータ
８  クラッチ
１０  給水管
１１  給水バルブ
１３  洗剤槽
２０  排水管
２１  排水バルブ
３０  循環管
３１  循環ポンプ
５０  電荷凝集手段
５１  内部管
５３  外部管
５５  連結管
６０  吸着手段
７０  磁性体パウダー投入手段
７１  格納槽
７３  インペラー
【図１】
0004002792.tif 000002
【図２】
0004002792.tif 000003
【図３】
0004002792.tif 000004
【図４ａ】
0004002792.tif 000005
【図４ｂ】
0004002792.tif 000006
【図５ａ】
0004002792.tif 000007
【図５ｂ】
0004002792.tif 000008
【図６】
0004002792.tif 000009
【図７ａ】
0004002792.tif 000010
【図７ｂ】
0004002792.tif 000011
【図８】
0004002792.tif 000012
【図９】
0004002792.tif 000013
【図１０】
0004002792.tif 000014
【図１１】
0004002792.tif 000015