JP2000037594A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】洗濯に使用する水中に含まれるカルシウム，マ
グネシウム等のイオンを除去するイオン交換樹脂が再生
しながら繰返し使用でき、再生不能になったら新しいも
のと簡単に交換できるものを提供する。 【解決手段】イオン除去手段は、前記外枠の上部に設け
た収納ケースと、この収納ケース内に着脱自在に取り付
けられ、かつイオン交換素材が備わるイオン除去体と、
このイオン除去体の上側に位置するようにして収納ケー
ス内に置かれるイオン交換素材の再生手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯に用いる水か
ら硬度成分を除去する手段およびこれを搭載した洗濯機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機で洗濯に使用される洗濯用水は、
水道水に代表される水源からホース等で直接洗濯機に供
給され、使用者の操作で洗濯機内の洗濯槽に給水され
て、衣類の洗濯に用いられている。

【０００３】しかし、例えば水道水中には雑菌の殺菌を
目的とした次亜塩素酸イオン等の陰イオン，水源に含ま
れるカルシウムイオン，マグネシウムイオン，鉄イオン
等の陽イオンが含まれている。これらのイオンは、洗濯
に対し洗浄力の低下や衣類の着色など種々の悪影響を及
ぼす。

【０００４】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イオン，マグネシウムイオ
ンという２価の陽イオンである。これらは洗剤中の界面
活性剤と反応して水不溶性の金属石けんを生成するた
め、洗浄に寄与する界面活性剤の量が減少し、洗浄力を
低下させる。また生成した金属石けんは水不溶性であ
り、すすぎが不十分な場合は衣類に残留して、白い斑点
となって見えたり、黄ばみや異臭の原因となる。さらに
洗濯槽の外壁等に付着堆積した場合には、そこにカビ等
が繁殖する場合もある。

【０００５】これらの悪影響は、特に石けんの場合に顕
著であり、硬度の高い地域では石けんの使用は困難であ
った。一方、最も多くの家庭で用いられている合成洗剤
では、硬度の影響を小さくするために、ビルダーの一つ
としてゼオライトが配合されている。ゼオライトは、け
い酸とアルミナを主成分とした水に不溶性の白色の微粒
子であり、水中のカルシウム，マグネシウムなどの多価
陽イオンを吸着し、水を軟水化する効果がある。

【０００６】水中にカルシウムイオン，マグネシウムイ
オンが含まれている場合、これにゼオライト配合洗剤が
投入すると、これらイオンを除去するが、それと同時に
これらイオンは洗剤の界面活性剤とも反応するため、金
属石けんの生成を完全に防ぐことはできない。このため
ゼオライト混入の効果は薄められることになる。本来な
らば洗濯用水からこれらイオンを除去した後の水に洗剤
を溶かして洗濯に用いる方が好ましい。さらにビルダー
として水不溶性のゼオライトを洗剤に多量に混入する
と、洗濯後の衣類にゼオライト粒子が付着して仕上がり
を悪化させる問題もある。

【０００７】これらイオンの弊害を除去する方法として
特開平4−20395号に記載される洗濯機あるいは特開平5
−115681 号に記載される洗濯方法および洗濯装置があ
る。これらは供給される洗濯用水からイオンを除去した
後に、洗剤の投入されている洗濯槽に給水して洗濯を行
うものである。

【０００８】上記特開平4−20395号公報に記載された洗
濯機では、衣類の洗濯を行う洗濯槽と、この洗濯槽内に
給水する給水手段とを備えており、この給水手段の給水
経路途中にイオン除去手段を設けている。またこのイオ
ン除去手段として、イオン交換樹脂や活性炭を用いるこ
とが開示されている。

【０００９】さらにこの公報では、陰イオンを除去する
ための活性炭の吸着能力の限界に着目し、イオン除去手
段と並列な給水経路を用意し、選択的に用いて寿命を延
ばすことが開示されている。

【００１０】また、特開平5−115681 号公報では、隔膜
を介して対向する電極対間で電圧を印加して通電処理す
ることにより金属イオンを除去した陽極側の水を洗濯用
水として用い、これに洗浄剤を加えたのち、被洗濯物と
接触させる洗濯方法が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記各公報に記
載された従来技術では、洗濯用水の給水に必要な流量，
イオン交換樹脂の量，粒径、またはイオンの除去効率に
ついて配慮されていない。すなわち、特開平4−20395号
公報に記載の洗濯機では、流量を確保しようとすれば多
量のイオン交換樹脂が必要になり、イオン除去手段を洗
濯機内部に収納あるいはコンパクトに構成することが難
しくなる。一方、イオン交換樹脂量を少なくしてイオン
交換手段のコンパクト化を図れば、通常必要とされる毎
分１０〜１５Ｌの流量を得ることは困難である。また、
イオン交換手段を洗濯機内部に収納するため、イオン交
換手段を洗濯機下方に配置しようとすれば、イオン交換
手段前後に長い給水路を設ける必要があり、この給水路
での圧力損失が増大し、流量の確保がさらに難しくな
る。またイオン交換樹脂は一定量のイオンを吸着した後
にはその除去効果がなくなるため、一定量の洗濯用水を
処理した後、再生する必要があるが、必要な流量を確保
しかつ洗濯機内部に構成できる限られた量のイオン交換
樹脂を再生使用することについては配慮されていない。

【００１２】また、特開平5−115681 号公報の洗濯方法
は、洗濯用水を電極対の間で通電処理し、その中に含ま
れる金属イオンを除去した後、これに洗剤を加えて洗濯
するものであるが、一般に処理速度が遅いため、静止水
の状態で通電時間として５〜３０分程度必要とする。従
って、毎分１０〜１５Ｌの流量を確保する除去手段を洗
濯機内部にコンパクトに構成することは困難である。さ
らに通電処理のため回路価格の増加、また水を扱う家庭
用洗濯機では感電に対する配慮，水の電気分解で生じる
水素ガス等に対する配慮等が必要となる。

【００１３】本発明の目的は、洗濯用水に含まれる陽イ
オンを毎分１０Ｌ以上の流量で除去できるイオン除去手
段をコンパクトに備えた洗濯機を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、外枠と、この
外枠に内置される洗濯槽と、この洗濯槽に給水する給水
手段と、洗濯槽の水を排水する排水手段と、給水手段の
給水経路に水中よりマグネシウム，カルシウム等のイオ
ン成分を除去するイオン除去手段が備わる洗濯機であっ
て、前記イオン除去手段は、前記外枠の上部に設けた収
納ケースと、この収納ケース内に着脱自在に取り付けら
れ、かつイオン交換素材が備わるイオン除去体と、この
イオン除去体の上側に位置するようにして収納ケース内
に置かれるイオン交換素材の再生手段とを有することを
特徴とするものである。

【００１５】イオン交換素材は、再生手段で、再生しな
がら繰返し使用できる。また再生が不能になったら収納
ケースからイオン除去体を外し、新しいイオン除去体と
交換することができるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。

【００１７】図１は全自動洗濯機の外観を示している。
図２は図１のＡ−Ａ断面を示した図である。洗濯機の外
装は鋼板製の外枠１と上部のトップカバー２等により構
成される。水受槽である外槽３は、外枠１の上部四隅か
ら垂下する吊り棒４によって吊られている。外槽３の内
側に洗濯槽５が回転自在に備わっている。洗濯槽５の内
底に回転自在なる撹拌翼６が備わっている。

【００１８】外槽３の下面には、撹拌翼６，洗濯槽５を
回転する駆動装置が備わっている。駆動装置はモータ
７，クラッチ機構８等で形成される。

【００１９】外槽３の下面に排水弁９が備わる。排水弁
９に連通する排水ホース１０は外枠１の外側に延在して
いる。

【００２０】トップカバー２には衣類を出し入れする投
入口１１と蓋１２が備わる。さらにトップカバー２の後
部内側には、給水手段やイオン除去手段が備わる。給水
手段やイオン除去手段はバックパネル１３の内側になっ
ている。給水手段の接続栓１４には水道ホース１５が接
続されている。イオン除去手段の外蓋１６はバックパネ
ル１３に着脱自在に取り付けられている。

【００２１】次に本発明の主要部であるイオン除去手段
について図３から図７に基づき説明する。

【００２２】イオン除去手段の収納ケース１７は、有底
円筒形状を有している。この収納ケース１７内には、イ
オン除去体１８が着脱自在に取り付けられている。この
イオン除去体１８は、押し蓋１９で押し付けられてい
る。押し蓋１９の上には再生手段となる受皿２０が備わ
る。

【００２３】収納ケース１７の上部開口縁部には溢水口
２１が備わる。

【００２４】収納ケース１７の上部開口にはバックパネ
ル１３に形成した出し入れ開口部２２が接続されてい
る。前記外蓋１６は出し入れ開口部２２に取り付けられ
ている。

【００２５】イオン除去体１８は内筒容器１８ａの内部
に粒子状のイオン交換樹脂が詰められている。上下面は
網目のフィルタ１８ｂ，１８ｃで閉じられている。

【００２６】イオン交換樹脂の粒径は０.２mm である。
０.１mm 以上，０.５mm 以下程度の細いものである。容
積は１００ｍｌである。８０ｍｌ以上，１５０ｍｌ以下
程度が必要である。この程度のイオン交換樹脂で、高水
位の洗濯工程１回分の洗濯水を軟水化することができ
る。

【００２７】イオン交換樹脂の粒径が細かいので前記フ
ィルタ１８ｂ，１８ｃの網目は180メッシュ程度にして
いる。

【００２８】押し蓋１９で押されるイオン除去体１８が
収納ケース１７の底から少し上がるように複数の受け止
めリブ２３が形成されている。

【００２９】収納ケース１７の底隅部に水抜き穴２４が
形成され、この水抜き穴２４が形成されている水抜き筒
部２５に水抜きチューブ２６が接続され、水抜きチュー
ブ２６の下端は図２に示すように外槽３の下方に取り付
けて排水されるようにしている。

【００３０】押し蓋１９は、外周に雄ねじ山が形成され
ている。収納ケース１７の内周には雌ねじ山が形成され
ている。押し蓋１９はねじ結合で収納ケース１７に取り
付けられているので、押し蓋１９を回すことにより着脱
できる。押し蓋１９の内側にイオン除去体１８が嵌合
し、イオン除去体１８の外周上端が押し蓋１９の内側段
部に当接するようになっている。

【００３１】押し蓋１９は雄ねじ山があるところより上
側に流出窓２７が設けられている。さらに上側に天板２
８が形成されている。流出窓２７をはさんで上下の外周
部にシールリング２９ａ,２９ｂが備えられている。こ
のシールリング２９ａ,２９ｂで流出窓２７の上下側が
収納ケース１７に対しシールが保たれている。

【００３２】天板２８の上面は中央が沈む形状になって
いる。そして水流下孔２９が形成されている。天板２８
の下面中央には水流下孔２９を囲う上ガイド筒部３０が
形成されている。

【００３３】イオン除去体１８のフィルタ１８ｂの中央
には下ガイド筒部３１が形成されている。上下ガイド筒
３０，３１は嵌合するように配置され、内部にボール状
の逆止弁３２が置かれている。逆止弁３２は比重(０.
９）の軽いものである。逆止弁３２が浮くことで、前記
水流下孔２９が下側から閉じられるようになる。

【００３４】受皿２０は、中央が隆起する球面状の網目
部２０ａと周囲がすり鉢状の傾斜部２０ｂと外周の立上
りリング部２０ｃを有する。中心には上方に高く延びる
つまみ棒２０ｄが形成され、網目部２０ａには補強用の
リブ２０ｅが複数形成されている。この受皿２０に塩が
置かれるので、網目部２０ａのメッシュは１３０メッシ
ュ程度にしている。

【００３５】受皿２０は前記押し蓋１９と接合ないし結
合されている。そして立上りリング部２０ｃに係合溝２
０ｆが形成されている。この係合溝２０ｆにねじ回し工
具を引掛けて受皿２０を回すと、押し蓋１９も一緒に回
転して押し蓋１９を取り付けたり，外したりすることが
できる。

【００３６】収納ケース１７の中位外周に注水排出接続
部３３が備わる。注水排出接続部３３が取り付け部位に
は流出口３４が形成される。この流出口３４と前記流出
窓２７は同じ高さ位置に設けられる。注水排出接続部３
３には注水排出口３５が形成されている。この注水排出
口３５から出た水は注水排出接続部３３に接続する連通
パイプ３６を流れて注水口（洗濯槽５に水を注ぐ口）に
注がれる。なお、連通パイプ３６を介さずに直接、注水
口に注がせてもよい。

【００３７】給水手段の接続栓１４には二つの給水電磁
弁が備わっている。一方は再生流路用給水電磁弁３６、
他方は注水流路用給水電磁弁３７である。

【００３８】再生流路用給水電磁弁３６の吐出側は、再
生水流入口３８に接続されている。この再生水流入口３
８は、再生手段の受皿２０よりも上側に位置するように
して収納ケース１７に設けられる。そして、再生水流入
口３８の向きが収納ケース１７の内周面に対してほぼ接
線方向になるように設けられている。

【００３９】注水流路用給水電磁弁３７の吐出側は、注
水流路導入管３９の受口側に接続されている。注水流路
導入管３９は受口側から下方に下りて出口側が収納ケー
ス１７の底側にＯリングを介して接続される。

【００４０】次に動作について説明する。

【００４１】まず、洗濯槽５への注水について。

【００４２】注水流路用給水電磁弁３７を開くと、水道
水が注水流路導水管３９を経由して収納ケース１７の底
部に流入する。そして、イオン除去体１８の内部を下方
から上方に向かって通過する際に、水道水中に含まれて
いるマグネシウム，カルシウム等のイオン成分が除去さ
れる。イオン除去体１８を通過した水道水は、浮上した
逆止弁３２で水流下孔２９が閉じられているため、押し
蓋１９の流出窓２７から流出口３４，注水排出接続部３
３，注水排出口３５等を経由して注水口に注がれ、そし
て洗濯槽５に流入するのである。

【００４３】この洗濯水の注水で、イオン除去体１８の
イオン交換樹脂は、イオン除去性能が低下するので、再
生を計る必要がある。

【００４４】イオン除去性能の再生について。

【００４５】外蓋１６を開いて再生手段の受皿の上に１
５ｇ程度の塩を置いて外蓋１６を閉じる。それから再生
流路用給水電磁弁３６を開くと、水道水が再生水流入口
３８から再生手段の上に注がれる。水道水で溶けた塩水
が受皿２０から天板２８に落下し、水流下孔２９から上
下ガイド筒３０，３１内を流下してイオン除去体１８内
に流れ込む。塩水がイオン交換樹脂に触れることによ
り、イオン除去性能が回復するのである。イオン交換樹
脂内を流下した塩水は、収納ケース１７の底部から水抜
き穴２４，水抜きチューブ２６を経由して外槽３内に流
出される。

【００４６】このイオン除去性能の再生は、すすぎの際
に行うので、塩水はすすぎ水と一緒に薄められて排水さ
れることになる。

【００４７】またイオン除去性能の再生で使用される水
量は１５０cc程度で、数回（３回）に分けてやる。１回
の注水量は５０cc程度である。したがって再生流路用給
水電磁弁３６は、開放を続けずに断続的に行うのであ
る。

【００４８】１回に注水される５０ccの水は、図６に示
すように収納ケース１７の内壁に沿って旋回する。この
旋回する水流で回りから塩は溶かされるので、外側に塩
が残ることなく、全体にわたって溶かされるのである。

【００４９】また受皿は中央が隆起する球面状の網目部
と周囲がすり鉢状の傾斜部になっているので、上記の旋
回水流が生じやすいのである。

【００５０】洗濯槽５への注水に際し、逆止弁３２が浮
上しないで、受皿２０の上に多量に流れたときには溢水
口２１より注水口側に排水されるので、水が洗濯機の内
部に溢れ出すことはないのである。

【００５１】洗濯槽５へ注水する際に、水抜き穴２４か
ら水が抜けるが、この水は排水弁９の下流側ではなく、
外槽３内に流れるので、むだ水になることはないのであ
る。イオン除去体１８の再生寿命になったら、受皿２０
を回して押し蓋１９を外して、新しいイオン除去体１８
と交換することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明は、外枠と、
この外枠に内置される洗濯槽と、この洗濯槽に給水する
給水手段と、洗濯槽の水を排水する排水手段と、給水手
段の給水経路に水中よりマグネシウム，カルシウム等の
イオン成分を除去するイオン除去手段が備わる洗濯機で
あって、前記イオン除去手段は、前記外枠の上部に設け
た収納ケースと、この収納ケース内に着脱自在に取り付
けられ、かつイオン交換素材が備わるイオン除去体と、
このイオン除去体の上側に位置するようにして収納ケー
ス内に置かれるイオン交換素材の再生手段とを有するこ
とを特徴とする洗濯機にある。

【００５３】この構成によれば、イオン除去体はイオン
交換素材のイオン除去性能を再生回復させながら繰返し
使用でき、再生不能になったらイオン除去体を収納ケー
スから外して別の新しいものと簡単に交換することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る全自動洗濯機の外観斜視
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明に係るイオン除去手段に示すものであ
る。

【図４】図３のIV−IV′断面を示す図でバックパネルと
外蓋も併せて示している。

【図５】図３のＶ−Ｖ′断面を示す図で、断面の図示は
注水排出接続部の個所だけにしている。

【図６】本発明に係る再生流水の旋回状態を示す図であ
る。

【図７】本発明に係る再生手段の受皿を示した単品図で
ある。

【符号の説明】

１…外枠、５…洗濯槽、９…排水弁、１４…給水手段の
接続栓、１７…収納ケース、１８…イオン除去体、２０
…再生手段の受皿。

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月３日（１９９９．８．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、外枠と、この
外枠に内置される洗濯槽と、この洗濯槽に給水する給水
手段と、洗濯槽の水を排水する排水手段と、給水手段の
給水経路に水中よりマグネシウム，カルシウム等のイオ
ン成分を除去するイオン除去手段が備わる洗濯機であっ
て、前記イオン除去手段は、収納ケースと、この収納ケ
ース内に着脱自在に取り付けられ、かつイオン交換素材
が備わるイオン除去体を有するように構成する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大杉 寛 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 鈴木 潔 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 小山 高見 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 武田 吉秋 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外枠と、この外枠に内置される洗濯槽と、
   この洗濯槽に給水する給水手段と、洗濯槽の水を排水す
   る排水手段と、給水手段の給水経路に水中よりマグネシ
   ウム，カルシウム等のイオン成分を除去するイオン除去
   手段が備わる洗濯機であって、 前記イオン除去手段は、前記外枠の上部に設けた収納ケ
   ースと、この収納ケース内に着脱自在に取り付けられ、
   かつイオン交換素材が備わるイオン除去体と、このイオ
   ン除去体の上側に位置するようにして収納ケース内に置
   かれるイオン交換素材の再生手段とを有することを特徴
   とする洗濯機。
2. 【請求項２】請求項１に記載されているものにおいて、 前記再生手段に塩を用いたことを特徴とする洗濯機。