(57)【要約】【課題】洗濯用洗剤を使用する洗濯機において、すすぎ水を浄化して使用水量の低減あるいはすすぎ効率の向上を達成する。【解決手段】洗濯用洗剤である陰イオン界面活性剤と結合して沈殿を生成する金属イオンを溶出する電極を具備する電解装置を付設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯用洗剤を使用する洗濯機において、洗濯用洗剤の成分の１つである陰イオン界面活性剤と結合して沈殿を生成する金属イオンを溶出する電極を具備する電解装置、および、洗濯槽内の液が洗濯槽と該電解装置とを循環する循環流路を備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
請求項１に記載の洗濯機において、前記循環流路にポンプを備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の洗濯機において、前記電解装置を外槽に付設したことを特徴とする洗濯機。
【請求項４】
請求項２に記載の洗濯機において、前記電解装置の下流側に前記洗濯槽と接続した配管を備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項５】
請求項４に記載の洗濯機において、前記電解装置の下流側に前記洗濯槽と接続した配管が反応管であることを特徴とする洗濯機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の洗濯機において、前記電解装置の上方に滞留部を設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の洗濯機において、前記電解装置の上部にテーパを設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の洗濯機において、前記電解装置の下部にテーパを設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の洗濯機において、循環流路を構成する配管内に電極を設けて電解装置としたことを特徴とする洗濯機。
【請求項１０】
請求項２から９のいずれかに記載の洗濯機において、前記ポンプの上流側の配管にリントフィルタを設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の洗濯機において、前記電解装置へすすぎ水を供給する接続配管を前記電解装置の底部に接する形で接続したことを特徴とする洗濯機。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の洗濯機において、水中での電気分解により２価以上の陽イオンになりうる金属で前記電極を構成したことを特徴とする洗濯機。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の洗濯機において、前記電極をアルミニウムで構成したことを特徴とする洗濯機。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の洗濯機において、洗濯槽の上方に排気管を具備したことを特徴とする洗濯機。
【請求項１５】
洗濯用洗剤を使用する洗濯機の運転方法であって、洗濯用洗剤の成分の１つである陰イオン界面活性剤と結合して沈殿を生成する金属イオンを溶出する電極を具備する電解装置により、すすぎ工程中に洗濯槽内のすすぎ水に含まれる該陰イオン界面活性剤を沈殿させることを特徴とする洗濯機の運転方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の洗濯機の運転方法において、最後のすすぎ工程で該電解装置を停止して洗濯物をすすぐことを特徴とする洗濯機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰イオン界面活性剤を使用する洗濯機および洗濯機の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用洗濯機においては、高濃度洗浄により少量の洗濯水で洗濯する、脱水回転数を高め、洗濯物に含まれる洗剤溶液を可能な限り除去してすすぎ効率を向上させる、などして全体の使用水量を必要最低限まで減らす方向で改良が進められている。
【０００３】
一方、すすぎ工程においてすすぎ水を浄化して再利用し、すすぎに使用される水量を低減する公知例は限られている。
【０００４】
下記の特許文献１には、洗濯排水をアルミニウムからなる陽極および陰極が対向してなる電極を有する電解処理タンク内に家庭洗濯排水などを入れ、陽極および陰極間に電流を流し、陽極および／または陰極近傍において、電極から溶出したアルミニウムイオンと排水内のイオン性物質との沈殿を形成し、排水と沈殿との比重差を利用して排水内の沈殿を液体サイクロンによって取り除く装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、洗濯水に２価の塩化物を添加し、陰イオン界面活性剤溶液を塩析により沈殿を生成させることにより、簡単な濾紙等のフィルタで濾過を可能にし、洗濯水をきれいな水にすることですすぎ水として利用する洗濯機が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、洗濯用水を、隔膜を介して対向する電極間で電圧を印加して通電処理をすることにより、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオンを除去する洗濯方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４には、ビルダーの代わりに電気分解手段等を用いて、洗い時には金属イオンを捕捉し、すすぎ時には金属イオンを放出することのできる洗濯装置が開示されている。
【０００８】
また、特許文献５には、すすぎ後の洗浄水だけを選択的に溜める貯水槽を具備し、電気分解により金属イオンを溶解した水を貯水槽に注入して、溜めた洗浄水中の汚れ成分を凝集させて除去する構成を含む洗濯機が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１５１４６６号公報
【特許文献２】特開平９−１８２８９６号公報
【特許文献３】特許３１５４７６５号公報
【特許文献４】特開２０００−１４９８６号公報
【特許文献５】特開２００７−７１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
洗濯機は、大容量化、節水、洗濯時間の短縮、環境負荷低減などの観点から改良が進められている。このうち、節水および環境負荷の観点から、すすぎ水量の低減が行われている。
【００１１】
しかし、すすぎ水量の低減には限界があり、その副作用として、すすぎ効率の低下、すなわち、洗濯終了後に洗剤成分が洗濯物に残存する問題が生じている。
【００１２】
このため、すすぎ水量を増加させることなく、すすぎ効率を向上させるためには、洗濯物からすすぎ水に溶出する洗剤成分をすすぎ水中から除去する必要がある。
【００１３】
本発明の目的は、すすぎ水を浄化して循環することにより、すすぎ水量の低減およびすすぎ効率の向上を達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、洗濯用洗剤を使用する洗濯機において、洗濯用洗剤の成分の１つである陰イオン界面活性剤と結合して沈殿を生成する金属イオンを溶出する電極を具備する電解装置、および、すすぎ水が洗濯槽と該電解装置とを循環する循環流路を備えたことを特徴とする。電極材料としては、水中での電気分解により２価以上のイオンとなる金属が望ましく、３価のイオンとなるアルミニウムが最適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、洗濯物からすすぎ水中に溶出した洗剤の濃度を低下させ、すすぎ水量の低減およびすすぎ効率の向上を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
基本的な解決手段は、電極金属の電気分解（電解）により溶出する金属イオンを用いて、すすぎ水中の洗剤成分と反応・沈殿させることであるが、実験の結果、すすぎ水の電気分解によって生じる沈殿は、電極から発生する気泡を伴って液面に浮上する傾向があることがわかった。したがって、この場合、液体サイクロンにより沈殿を沈降させて分離するのは困難である。
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明によるドラム式洗濯機の全体構成例を示す縦断面図である。また、図２は、図１における電解装置２０の内部を示す拡大縦断面図である。図３は本発明による洗濯工程の概略を示したフローチャートである。
【００１９】
まず、図１において、１は洗濯機の筐体、２は洗濯物２４を出し入れするためのドア、３は洗濯槽の外槽である。４は洗濯槽の内槽であり、外槽３に内包されている。内槽４の内周壁面全周には、脱水工程において洗濯物２４に含まれている水分を遠心力により脱水するための脱水穴４ａが多数設けてある。外槽３の開口部の反対側には、洗濯時や脱水時に洗濯槽４を低速回転や高速回転させるモータ５が設けてある。６はドア２と洗濯槽を接続するベローズであり、洗い・すすぎ・脱水工程において外槽３内の洗剤溶液やすすぎ水が洗濯機外に溢れ出さないように、耐熱ガラスなどで構成してあるドア２と密接してある。７は洗濯槽を下方から支える洗濯槽支持部材であり、１６は洗濯槽を上方から支える洗濯槽支持部材であり、外槽３が倒れないようにするものである。これらの支持部材は弾性体または粘弾性体で構成してある。モータ５は、外槽３に設置してある支持部材８を介して取り付けてあり、主軸９により、モータ５の回転力を洗濯槽４へ伝達するようになっている。本実施例では、モータ５はＤＣブラシレスモータである。また、１０は外槽３の最下部に設けられた排水管であり、１５は排水バルブである。そして、１９は排水ホースである。
【００２０】
２０は本発明による電解装置であり、排水管１０から分岐し、リントフィルタ２５４とポンプ１７とを有する上流側の配管２１および外槽３の上部に接続部２３を有する下流側の配管２２と接続してある。これらが循環流路を構成している。本実施例では、接続部２３は外槽３の上部に設けてあるが、これに限らず、外槽３の中間部または下部に設けてもよい。リントフィルタ２５４は、洗濯物２４から発生するリントがポンプ１７や電解装置２０の内部の電極に付着するのを防止する機能を有する。すすぎ工程において、外槽３内のすすぎ水を、リントフィルタ２５４およびポンプ１７を介して電解装置２０に送り込み、電解装置２０で電気分解により発生した金属イオンと、洗濯物２４から溶出したすすぎ水中の洗剤成分とが結合して沈殿を生成し、洗剤濃度が低くなったすすぎ水が再度、外槽３に循環してすすぎを行うようになっている。リントフィルタ２５４は着脱可能とし、使用者がリントを清掃できる構造としてある。そのため、リントフィルタ２５４はドア２側下部に設けることが望ましい。本図では見易さを重視して、リントフィルタ２５４を洗濯機の内部に示してある。ここで、配管２２は、電気分解により発生した金属イオンと陰イオン界面活性剤とを十分に反応させるための反応管としての機能を有する。
【００２１】
給水ユニット部１１は、給水口１２、給水バルブ１３、給水配管１３ａ、洗剤溶解装置１４およびフレキシブルホース１８を含む構成としてある。洗剤溶解装置１４で溶解された高濃度の洗剤溶液は、外槽３の上部に接続してあるフレキシブルホース１８から洗濯槽内へ流入し、洗濯溶液２５として外槽３の下部に溜まる。
【００２２】
２５１は洗濯槽への給気管、２５２は給気用のファン、２５３は洗濯槽からの排気管である。ファン２５２によって洗濯槽内に外気を送り込み、外槽３の最上部に接続してある排気管２５３から、電解装置２０において発生する水素ガスを機外へ放出するようになっている。ファン２５２の位置および排気管２５３の上端の位置は、洗濯槽の上端の高さと同等か、それ以上であることが望ましい。これは脱水中の水しぶきが給気管２５１および排気管２５３を介して外部に流出することがないようにするためである。
【００２３】
また、図２において、電解装置２０の内部には電極２６、２７、２８、２９が封入してある。本図において、電極２６、２８は導線３０、３２と接続して陽極としてあり、電極２７、２９は導線３１、３３と接続して陰極としてある。本実施例において、電極２６、２７、２８、２９は電解装置２０の底部に平板を等間隔に並べた状態で設置してある。配管２１の接続部３４は、配管２１からの流入水が電極２６、２７、２８、２９の間に流れ込むように設置してある。配管２２は電解装置２０の上部に接続してあり、電解装置２０の内部で液がよどむことがないようにしてある。配管２１の接続部３４は、電解装置２０の底部と接していて、ポンプ１７を停止した状態で電解装置２０内部の残留液が配管２１および排水管１０を介して排水されるようにしてある。
【００２４】
電極２６、２７、２８、２９の材質は、水中での電気分解により２価以上の陽イオンになり得る金属で、かつ、水中で安定な金属、例えば、鉄、アルミニウム、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛などが望ましい。このうち、溶出するイオンが３価であり、洗剤成分の１つである陰イオン界面活性剤との沈殿が白色を呈するアルミニウムが最も望ましい。
【００２５】
電極２６、２７、２８、２９がアルミニウムの場合について、下記（１）〜（３）の反応式を用いて説明する。
Ａｌ→Ａｌ３＋＋３ｅ−                   ……（１）
Ａｌ３＋＋３ＬＡＳ−→Ａｌ(ＬＡＳ)３↓    ……（２）
Ａｌ３＋＋３ＯＨ−→Ａｌ(ＯＨ)３↓        ……（３）
ここで、ＬＡＳは代表的な陰イオン界面活性剤である直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩を表す。また、ＬＡＳ−は直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンを表し、ｅ−は電子を表す。
【００２６】
式（１）のように、陽極において電極金属であるアルミニウムは電子を奪われて３価のアルミニウムイオンとなり、水中に溶出する。式（２）または式（３）に示すように、アルミニウムイオンは、水中に存在する直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンまたは水酸化物イオンと結合して沈殿を生成する。
【００２７】
したがって、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンが多い場合、式（２）の反応が起こりやすく、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンが少ない場合、式（３）の反応が起こりやすい。電極近傍の流速が低い場合、式（２）の反応が進んで直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオン濃度が低くなり、式（３）の反応が起こりやすくなる。この場合、生成した水酸化アルミニウムは正に帯電したコロイド（正コロイド）となるため、陰イオンである直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンと電気的に結合しやすく、凝集して沈殿する。すなわち、式（２）、（３）のいずれの反応経路によっても直鎖アルキルベンゼンスルホン酸イオンは沈殿となる。
【００２８】
上記の例では、陰イオン界面活性剤としてＬＡＳを挙げたが、もちろん、他の陰イオン界面活性剤でもよく、石けんの成分である脂肪酸塩でもよい。
【００２９】
図３は洗濯工程を示した図である。
【００３０】
本発明による洗濯工程は、洗剤溶解工程Ｓ１０１に始まり、洗い工程Ｓ１０２、排水・脱水工程Ｓ１０３、第１回すすぎ工程Ｓ１０４、排水・脱水工程Ｓ１０５、第２回すすぎ工程Ｓ１０６、最後の排水・脱水工程Ｓ１０７の順に行われる。
【００３１】
これらのうち、第１回すすぎ工程Ｓ１０４および／または第２回すすぎ工程Ｓ１０６において電解装置２０を稼動させる。特に、第１回すすぎ工程Ｓ１０４において電解装置２０を稼動させる方が、洗剤濃度が高いすすぎ水を対象とするため、洗剤濃度の下げ幅を大きくすることができ、すすぎ効率を向上させる点から有効である。
【００３２】
本実施例における洗濯機の運転に際しては、まず、図１に示すドア２を開けて洗濯槽の内槽４に洗濯物２４を投入し、洗剤溶解装置１４に洗剤を入れて運転を開始する。洗剤溶解装置１４内には小型モータに接続した攪拌子が設置してあり（図示せず）、洗剤溶解工程Ｓ１０１において、少量の水とともに洗剤を攪拌・溶解して高濃度の洗剤溶液を生成し、この高濃度洗剤溶液を、フレキシブルホース１８を介して洗濯槽内に供給し、洗濯物２４に散布する。その後、洗い工程Ｓ１０２において、内槽４を回動して、洗剤の化学力と内槽４の回動によるたたき洗いの機械力とで洗濯物２４に付着した汚れを落とす。洗濯が終了した後は、排水・脱水Ｓ１０３において、排水バルブ１５を開として、汚れた洗濯液を排水ホース１９から機外へ排出し、その後、脱水する。
【００３３】
第１回すすぎ工程Ｓ１０４においては、排水バルブ１５を閉とし、給水ユニット１１から、水道水を外槽３内のすすぎに必要な水量を供給する。その後、内槽４を駆動して洗濯物２４に含まれている洗剤成分をすすぐ。このとき、すすぎ水は洗濯物２４から溶出した洗剤分により比較的洗剤濃度の高いすすぎ水となる。洗剤濃度の高いすすぎ水で更にすすぎを行っても、洗濯物２４からの洗剤成分の溶出が少なく、規定のすすぎ工程では洗濯物２４を十分にすすげなくなる。
【００３４】
このため、更に水道水を追加してすすぎを行えば洗濯物２４からの洗剤成分溶出量は増加するが、すすぎに使用する水量が増大してしまう。
【００３５】
すすぎに使用するすすぎ水を規定量とし、洗濯物２４に含まれる洗剤分をすすぎ水に更に溶出させるには、すすぎ水に溶解している洗剤成分を除去する必要がある。
【００３６】
そこで、すすぎ工程において、ポンプ１７を稼動してすすぎ水を循環させるとともに、電解装置２０を稼動してすすぎ水に含まれる洗剤成分を沈殿させ、水道水を追加することなく、すすぎ水中の洗剤濃度を低下させてすすぎを促進する。
【００３７】
電解装置２０を稼動すると、電極２６、２７、２８、２９からすすぎ水に金属イオンが溶出し、洗濯物２４から溶出する洗剤成分（陰イオン界面活性剤）とが結合して沈殿を生成する。電流は定電圧でもよいが、電流値が金属イオン溶出量に比例するため、電流値が一定となるように電圧を調整してもよい。
【００３８】
また、電極間の液流速は高い方がよい。これは電極２６、２７、２８、２９表面に発生する気泡を排除するとともに、未処理のすすぎ水を電極２６、２７、２８、２９近傍に送り込み、電極近傍での沈殿生成によって濃度が低下するすすぎ水を排除して、電極２６、２７、２８、２９近傍の洗剤濃度を高く維持することができる。
【００３９】
以上により、すすぎ水中の洗剤濃度を低下させて洗濯物２４に付着して残存している洗剤成分を更に溶出させることができる。すなわち、使用水量を増加させることなく、すすぎ効率を高めることができる。
【００４０】
その後、排水バルブ１５を開として排水・脱水Ｓ１０５を行い、第２回すすぎ工程Ｓ１０６を行う。このときにも電解装置２０を稼働させることにより、すすぎ水中の洗剤濃度を低下させることができ、すすぎ効率を高めることができる。
【００４１】
洗剤成分と金属イオンとが結合して生成される沈殿は、すすぎ水中に分散して浮遊しているため、洗濯物２４の特定部位に付着したり蓄積したりすることはほとんどないが、洗濯終了後に洗濯物２４の特定部位に付着・蓄積することが懸念される場合、２回目の（最後の）すすぎ工程において電解装置２０を稼働させない運転方法もある。図３においてはすすぎの回数は２回であるが、３回以上行ってもよい。その場合、最後から１回前までのすすぎ工程において電解装置２０を稼動し、最後のすすぎ工程において、電解装置２０を停止して水道水を用いて洗濯物２４をすすぐことにより洗濯物２４に付着した沈殿を除去する。
【００４２】
本実施例においては、リントフィルタ２５４とポンプ１７とを電解装置２０の上流側に設置したが、これらを電解装置２０の下流側に配置してもよい。すなわち、上流から、電解装置２０、リントフィルタ２５４、ポンプ１７の順に設置する。この場合、リントだけでなく、電解装置２０内で発生する沈殿もリントフィルタ２５４で捕捉することができる。一方、電解装置２０内の電極２６、２７、２８、２９にリントが付着することがあるため、定期的に電解装置２０内を清掃できるような構造とする必要がある。
【実施例２】
【００４３】
図４は本発明による縦型洗濯機の実施例を示す縦断面図である。図５は、図４における電解装置２０の内部を示す拡大縦断面図である。
【００４４】
図４において、図１と共通する符号は同一のものを用いた。図４特有の符号について、以下に説明する。
【００４５】
１０１は外槽３のフタ、１０２はバランスリング、１０３はパルセータ、１０４は内槽４の回転軸、１０５はパルセータの回転軸である。バランスリング１０２は内槽４の回転による振動を安定させるものである。パルセータ１０３は洗濯物２４をもみ洗いするためのものである。
【００４６】
本実施例においても、図１に示すドラム式洗濯機と同様に、排水管１０から分岐し、配管２２、放水部１１１を介して洗濯槽３の上部に接続した循環流路を設けてある。放水部１１１は、本図のように内槽４の上方に設置してもよいし、内槽４の外側で外槽３の内壁付近または外槽３に設置してもよい。電解装置２０の運転方法はドラム式洗濯機の場合と同様である。
【００４７】
本実施例においては、図５に示すように、電解装置２０の底部にテーパ５１およびバルブ１７ａを設けてある。テーパ５１は、電極２６、２７、２８、２９の間で発生する沈殿５２がバルブ１７ａから排出されやすくするためのものである。バルブ１７ａを開とすると、電解装置２０内の電極２６、２７、２８、２９の間で発生する沈殿５２が水とともに排水管１９に排出されるようになっている。このとき、ポンプ１７を稼動すれば、電解装置２０内の流速が高まり、沈殿５２の排出が容易となる。本実施例は、沈殿５２が電極２６、２７、２８、２９の表面で発生する気泡に付着して浮上することなく、電解装置２０内で沈降する場合に有効である。
【実施例３】
【００４８】
図６は本発明によるドラム式洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。また、図７は図６の電解装置２０の縦断面図である。
【００４９】
図７において、図１と共通する符号は同一のものを用いた。
【００５０】
本実施例では、電解装置２０は外槽３の下部に付設してあり、外槽３の水が自由に出入りするようになっている。このため、ポンプを利用しない場合でも、外槽３内部のすべてのすすぎ水を電解処理することができるようになっている。図７に示すように、電解装置２０は、フランジ２０ａ、パッキン１５１および取り付けネジ１５２を介して外槽３の下部に付設してある。電極２６、２７、２８、２９を内槽４の周方向に略平行に設置してある。これにより、内槽４の回転によって周方向に生じる水流を利用して電極２６、２７、２８、２９の間のすすぎ水を更新することができる。すなわち、外槽３と電解装置２０とを接続するフランジ２０ａを循環流路と見なすことができる。
【００５１】
電極２６、２７、２８、２９の向きはこれに限らず、内槽４の回転方向に略垂直に設置してもよい。この場合、電解装置２０が傾斜しているため、電極２６、２７、２８、２９の隙間にある水が排水されやすくなる。また、配管２１は、排水の際に電解装置２０の内部に水が残らないように電解装置２０の最下部に設置してある。
【００５２】
また、図示していないが、電解装置２０内部に水中ポンプなどの攪拌装置を設置して流れを促進することにより電解装置２０内部のよどみをなくし、すすぎ水の循環を促進することができる。
【００５３】
図８は本発明による電解装置の電源回路の概略システム図である。電解装置内の電極は洗濯槽内の水と電気的に接続されるため、交流電源２００から直接接続すると、水がアースに対して１００Ｖ以上の電位を有するおそれがある。これを防止するため、本実施例では、絶縁トランス２０１、交流直流変換装置２０２および制御装置２０３を介して電解装置２０４に接続するようにしてある。
【実施例４】
【００５４】
図９は本発明による洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。図１０は、図９における電解装置２０の内部を示す拡大縦断面図である。
【００５５】
図９において、図１と共通する符号は同一のものを用いた。
【００５６】
本実施例では、配管２２は電解装置２０底部の周縁部に接続してあり、配管２２の接続部２３は洗濯槽上部に接続してある。また、電解装置２０の上端には配管３０１が接続してあり、配管３０１は排水管１９に接続してある。また、配管３０１はバルブ３０２を有する。
【００５７】
図１０において、電極２６、２７、２８、２９は電解装置２０の左半分に設置してあり、配管２１の接続部３４は水が電極２６、２７、２８、２９の間に直接流入するように設置してある。電解装置２０の天井部分はテーパ３００を設けてある。電解装置２０のテーパ３００の頂点には配管３０１が接続してあり、配管３０１にはバルブ３０２が設置してある。配管３０１の他端は排水管１９に接続してある。バルブ３０２を開閉することにより、配管３０１に水を流す場合と流さない場合の切替えができるようになっている。
【００５８】
配管２１の接続部３４から流入した水はサイクロンのように旋回して電解装置２０底部の周縁部に接続した配管２２から流出する。このとき、電気分解によって発生する沈殿は、同時に発生する気泡を伴って浮上する傾向をもって浮遊する。この傾向は、水道水の場合よりも、界面活性剤を含むすすぎ水の方が顕著である。これは界面活性剤により発生する気泡が小さくなって気液界面積が大きくなり、沈殿を大量に吸着することができるようになるためと考える。したがって、気泡を伴った沈殿は、すすぎ水よりも軽い物質として旋回流の中心に集まり、テーパ３００の上部に浮上する。バルブ３０２を間欠的に開とすることにより、テーパ３００に集まった沈殿が図１に示す排水管１９に流出する。配管３０１の流量を配管２２の流量よりも少なくするように配管３０１の直径を小さくするか、バルブ３０２の開度を小さく設定することにより、配管３０１から排水管１９へ常時沈殿を流出させるようにしてもよい。これにより、電気分解によって発生する沈殿が洗濯槽に流入するのを低減することができる。
【００５９】
図１１は、図１０の電解装置の変形例を示す断面図である。本変形例では、電極１１１ａ、１１１ｂと電極１１２ａ、１１２ｂとをそれぞれ、電極支持部材１１１、１１２に固定して上下から互いの電極間に挿入する構成としてある。この場合、電極から発生する気体および沈殿が上方の電極支持部材１１１に蓄積するのを防止するため、電極支持部材１１１に上下に貫通する穴５０１を設けることが望ましい。本実施例の場合、電極１１１ａ、１１１ｂおよび電極支持部材１１１、電極１１２ａ、１１２ｂおよび電極支持部材１１２をそれぞれ、一部品の鋳物として製作することも可能である。また、電極１１１ａ、１１１ｂの下端部と電極支持部材１１２との距離および電極１１２ａ、１１２ｂの上端部と電極支持部材１１１との距離は、電極１１１ａ、１１２ａの間の距離、電極１１２ａ、１１１ｂの間の距離および電極１１１ｂ、１１２ｂの間の距離とほぼ等しいか、それ以上に設定することが望ましい。これは電極間距離によって電流密度が異なるため、電極金属の溶出量に差が生じて、電極支持部材１１１、１１２の強度が部分的に不十分となるおそれがあるためである。
【実施例５】
【００６０】
図１２は本発明によるドラム式洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。図１３は本発明による縦型洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。図１４は本発明による電解装置の他の実施例を示す縦断面図である。図１５は図１４の電解装置の横断面図である。図１６は本発明による電解装置の他の実施例を示す横断面図である。これらの実施例は図１における電解装置２０を配管２２の内部に組み込んだものである。
【００６１】
これらの図において、図１と共通する符号は同一のものを用いた。
【００６２】
図１２において、配管２１、ポンプ１７、配管２２および接続部２３は洗剤溶液またはすすぎ水の循環流路を構成する。配管２２の内部には、図１４に示すように、流路に沿って略平行に対向電極２０１および２０２が設置してあり、配管２２を流れるすすぎ水を電気分解することができるようになっている。この場合、配管２２の流路は図１５に示すように矩形であり、電極間距離が一様になるようにしてある。本図では、電極２０１を陽極、電極２０２を陰極として記載してあるが、陽極からは金属イオンが溶出するのに対して、陰極からは金属イオンが溶出しないため、電極２０１を常に陽極とすると電極２０１だけが消耗して薄くなってしまう。この対策としては、電極２０１を十分に厚くして長期間の通電に耐えられるようにする、あるいは、電極２０１、２０２を一定時間毎に交互に陽極として通電する手段がある。この場合の一定時間毎とは、例えば、一回の洗濯毎でもよいし、数分間毎でもよい。
【００６３】
図１２の場合、配管２２の接続部２３の上方に流れがよどむ領域、すなわち滞留部を設けて、電気分解によって発生する気体を伴って浮上する沈殿を蓄積するようにしてある。配管２２の上端部には、バルブ３０２を有する配管３０１が接続してある。配管３０１の下流側は排水管１９に接続してある。運転に際しては、すすぎ工程におけるポンプ１７の稼動中に、間欠的にバルブ３０２を開としてよどみに蓄積される沈殿を排水管１９に流出させる。これにより、電気分解によって発生する沈殿が洗濯槽に流入するのを低減することができる。
【００６４】
図１３も図１２で示す実施例と同様に配管２２の内部に電極対を設置してある。この実施例では、間欠的に沈殿を流出させる配管３０１を記載していないが、配管３０１を付設してもよいことは言うまでもない。
【実施例６】
【００６５】
図１６は断面が円形の流路を有する配管２２の内壁に円筒形の電極２０１を設置し、電極２０１の中心軸に棒状の電極２０２を設置してある。これにより、それぞれの電極２０１、２０２の表面における電界がほぼ一様となる。本図では、電極２０１を陽極としてある。電極２０１の消耗に対する対策として、この場合も図１４、１５で説明したように、電極２０１を十分に厚くして長時間の通電に耐えられるようにする、あるいは、電極２０１、２０２を一定時間毎に交互に陽極として通電する手段がある。
【００６６】
図１４〜図１６に示す電解装置の場合、電極２０１、２０２が水流と略垂直に衝突する端部がほとんどないため、電極２０１、２０２へのリントや沈殿の付着を少なくすることができる。図１４に示す電極２０１、２０２の下端部は水流に対して垂直な部分を有するが、この下端部に曲率またはテーパを付与することにより、水流によどみが生じないようにすることができ、電極２０１、２０２へのリントや沈殿の付着も一層少なくすることができる。
【００６７】
図１７は本発明による電解装置の稼動状況を示すグラフである。洗濯工程における洗剤溶液からすすぎ水までを想定して標準洗剤溶液の濃度以下の洗剤溶液を電気分解した場合の溶液の導電率を示している。使用した電極はアルミニウム製である。本図において、洗剤の溶媒である水道水の導電率は約３００μＳ／ｃｍである。これに陰イオン界面活性剤を主成分とする粉末洗剤を標準量加えた場合、導電率は約６５０μＳ／ｃｍとなる。これに１８Ｖの直流電圧を印加して通電した場合、１０分あたり約５０μＳ／ｃｍ導電率が低下することがわかる。これに伴って、陰イオン界面活性剤が電極から溶出した金属と結びついて沈殿となり、すすぎ水中の洗剤濃度が低下する。これにより、洗濯物２４のすすぎ効率が高くなる。
【００６８】
本図において、特筆すべきことは、標準洗剤溶液を４倍以上希釈した溶液の場合、すなわち相対濃度０．２５以下の場合、通電によって２０分後には溶媒である水道水よりも導電率が低下していることである。これは陰イオン界面活性剤濃度が非常に低くなった状態において、電極から溶出したアルミニウムイオンが水酸化アルミニウムの正コロイドとなり、水道水中の陰イオンを吸着するためと考える。
【００６９】
以上の説明は洗濯機の構成および運転方法に基づいて記載したが、乾燥機能を有する洗濯機においても適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明によるドラム式洗濯機の実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明による電解装置の縦断面図である。
【図３】本発明による洗濯機の標準的な洗濯工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明による縦型洗濯機の実施例を示す縦断面図である。
【図５】図４における電解装置の内部を示す拡大縦断面図である。
【図６】本発明によるドラム式洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。
【図７】図６の電解装置の縦断面図である。
【図８】本発明による電解装置の電源回路の概略システム図である。
【図９】本発明による洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】図９における電解装置の内部を示す拡大縦断面図である。
【図１１】図１０の電解装置の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明によるドラム式洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１３】本発明による縦型洗濯機の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１４】本発明による電解装置の他の実施例を示す縦断面図である。
【図１５】図１４の電解装置の横断面図である。
【図１６】本発明による電解装置の他の実施例を示す横断面図である。
【図１７】本発明による電解装置の稼動状況を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
１…洗濯機の筐体、２…ドア、３…洗濯槽の外槽、４…洗濯槽の内槽、５…モータ、６…ベローズ、７、１６…洗濯槽支持部材、８…モータ支持部材、９…モータの主軸、１０…排水管、１５…排水バルブ、１１…給水部、１２…給水口、１３…給水バルブ、１４…洗剤溶解装置、１７…ポンプ、１８…フレキシブルホース、１９…排水管、２０…電解装置、２１、２２…配管、２４…洗濯物。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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