JP2001000783A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオン除去能力を再生する再生剤の補充間隔を
延ばすことができ、かつ再生剤を無駄に消費しないイオ
ン除去手段を備えた洗濯機を提供する。 【解決手段】イオン交換樹脂４３が充填された円筒容器
３０の上部に塩水容器３１を設け、この中に複数回の再
生が可能な量の塩４２を収容する塩容器３２を設置す
る。塩容器３２の底面及び側面にはメッシュフィルタ３
２ｃが取り付けられており、塩水容器３１とは隙間を持
つように設置されている。洗い給水時に塩水容器３１に
一回目の給水を行い、洗い工程中にメッシュフィルタ３
２ｃを通し略規定量の塩を溶解し飽和塩水を生成する。
最終すすぎ後の再生時に二回目の給水を行い飽和塩水を
希釈し、略規定濃度の塩水を生成しイオン交換樹脂４３
層に流下させ、イオン交換樹脂４３のイオン除去能力を
再生する。

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除去手段を備えた洗濯機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】洗濯機で洗濯に使用される洗濯用水は、
水道水等に代表される水源からホース等で洗濯機に供給
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、水道源水
に含まれる硬度成分としてのカルシウム,マグネシウ
ム、道源水に含まれるあるいは水道水供給配管系統から
溶け出す銅,鉄,クロム等の陽イオンが含まれており、こ
れら金属イオンは、被洗濯物及び使用洗剤の洗浄力に種
々の悪影響を与える。

【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、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洗浄力を低下させる。また
先の金属せっけんは不溶性であり、被洗濯物に残留して
特に黒色衣類では白い斑点となって見える。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】従来洗剤の中には前述の硬度成分の悪影響
を防止するためリン酸塩が混入されていた。しかし、琵
琶湖汚染問題として知られるように、リン酸塩の社会環
境に及ぼす影響が取り上げられた。このため、従来洗剤
に含まれているビルダーとして用いられてきたリン酸塩
にかわる代替ビルダーの研究が進み、この中でリン酸塩
代替ビルダーとして合成ゼオライトが注目され、多くの
市販洗剤に用いられている。

【０００６】洗濯用水にカルシウムイオン、マグネシウ
ムイオンが含まれていた場合、これに人工ゼオライト混
入洗剤を投入するとゼオライトは確かに洗濯用水から吸
着によりこれらイオンを除去するが、吸着している間に
もこれらイオンは洗剤の界面活性剤を金属せっけん化す
る。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、この用水に洗剤を溶かして洗濯に用いる方が好ま
しい。さらに、ビルダーとしてこの人工ゼオライトを洗
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】これら金属イオンの弊害を除去する方法と
して、特開平１０−３２８４８５号公報に記載される洗
濯機がある。これは、ナトリウム型強酸性陽イオン交換
樹脂を充填した着脱可能な円筒容器を洗濯機のトップカ
バー内の給水経路途中に設け、水道水をイオン交換樹脂
に通すことで、洗浄に悪影響を及ぼすカルシウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどの硬度成分を除去し軟水化し
たした後に、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】イオン交換樹脂のイオン除去能力は有限で
あり、ある水量を処理した時点でイオン除去能力を失う
ため、再生という操作が必要である。イオン交換樹脂の
再生処理は、使用者が円筒容器を洗濯機から取り外し、
あらかじめ作っておいた塩水に浸け揺動することにより
行っている。

【０００９】また、イオン交換樹脂の再生を洗濯毎に自
動的に行う洗濯機も知られている。これは、イオン交換
樹脂を充填した容器の上部に再生用の塩を収容する容器
と、この塩へ給水するための給水弁を設け、洗濯工程の
一番最初か最終すすぎの給水終了後に塩への給水弁を動
作し、塩水を自動的に生成し、重力でイオン交換樹脂へ
塩水を流しイオン交換樹脂を再生する方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の特開平
１０−３２８４８５号公報に記載の洗濯機では、再生処
理は使用者が手動で行うものであり、使用者に負担を強
いるという問題がある。一方、後者の洗濯機では、再生
動作は自動的に行われる。しかし、イオン除去手段を小
型化するために、再生用の塩容器の容積が小さく、塩の
補充は洗濯毎に使用者が行う必要がある。塩の補充は、
洗濯の最初に洗剤を投入する時にあわせて行うよう配慮
されているが、毎回補充する必要があり、使い勝手の点
で問題があった。

【００１１】本発明の目的は、イオン除去能力を再生す
る再生剤の補充間隔を延ばすことができ、かつ再生剤を
無駄に消費しないイオン除去手段を備えた洗濯機を提供
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における洗濯機の特徴とするところは、イオ
ン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容
する再生剤容器から略規定量の再生剤を溶解させて生成
した略規定濃度の再生水を、イオン交換樹脂が充填され
た樹脂容器に流下させ、イオン交換樹脂のイオン除去能
力を再生することにある。

【００１３】具体的には本発明は次に掲げる洗濯機を提
供する。

【００１４】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中に設けられ前
記給水に含まれるイオンを除去するイオン除去手段とを
有する洗濯機において、前記イオン除去手段は、イオン
交換樹脂を充填した樹脂容器と、前記イオン交換樹脂の
イオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生剤容
器と、前記樹脂容器の上部に配置されかつ前記再生剤容
器を内部に配置し、洗濯毎に給水される水に前記再生剤
容器から略規定量の再生剤が溶解して生成された略規定
濃度の再生水を貯水する再生水容器と、該再生水容器底
部に前記樹脂容器と連通して設けられ前記貯水した再生
水を前記樹脂容器内に流下させる流下装置とを有するこ
とを特徴とする洗濯機を提供する。

【００１５】また、本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該
洗濯槽に給水する第１の給水手段と、前記洗濯槽内の水
を排水する排水手段と、前記給水手段の給水経路の途中
に設けられ前記給水に含まれるイオンを除去するイオン
除去手段と、洗い、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行
う制御手段とを有する洗濯機において、前記イオン除去
手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂容器と、底面及
び側面がメッシュフィルタで作られ前記イオン交換樹脂
のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生剤
容器と、前記樹脂容器の上部に配置されかつ前記再生剤
容器を内部に配置し、第２の給水手段から洗濯毎に給水
される水に前記再生剤容器から略規定量の再生剤が溶解
して生成された略規定濃度の再生水を貯水する再生水容
器と、該再生水容器底部に前記樹脂容器と連通して設け
られ前記貯水した再生水を前記樹脂容器内に流下させる
サイホンとを有し、前記再生水容器は、始めに前記洗い
工程の給水中に前記第２の給水手段から給水された一回
目の給水水量を貯水し、次に前記洗い工程中に前記メッ
シュフィルタを通して前記再生剤が前記一回目の給水水
量に溶解して生成された略飽和濃度の再生水を貯水し、
さらに最終のすすぎ工程の最後の給水終了後に前記第２
の給水手段から給水された二回目の給水水量で前記略飽
和濃度の再生水が希釈されて生成された略規定濃度の再
生水を貯水することを特徴とする洗濯機を提供する。

【００１６】好ましくは、前記再生剤容器は、着脱可能
に構成されている。

【００１７】好ましくは、前記制御手段は、前記再生剤
の補充直後の洗い工程の給水中に、前記第２の給水手段
から前記再生水容器に給水を行い、前記メッシュフィル
タを通して前記補充直後の再生剤に水を含ませてから、
前記略飽和濃度の再生水を生成する給水を行う。

【００１８】好ましくは、洗濯休止間隔を測定するタイ
マーを設け、前記制御手段は、前記タイマーで計測した
洗濯休止間隔に応じて、前記洗い工程の給水中に前記第
２の給水手段から前記再生水容器に給水する給水水量を
調整する。

【００１９】このように、再生水の生成は、洗い工程の
給水中に前記第２の給水手段で前記再生水容器に一回目
の給水を行う。この時の給水量は、再生水容器に設けた
サイホンが通じないような量である。従って、給水した
水は再生剤容器に溜まり、再生剤容器の底面より水面が
上になる。

【００２０】再生剤容器の底面にはメッシュフィルタが
あるため、メッシュフィルタを通して水に再生剤が溶け
出し、洗濯工程が進むにつれて、再生液の濃度が上昇
し、ほぼ飽和濃度の再生液が生成される。

【００２１】最終すすぎ工程の最後の給水が終了したら
（これ以上給水することがない）、第２の給水手段で再
生水容器に二回目の給水を行う。この給水で飽和再生液
は希釈される。同時に、二回目の給水で再生水容器内の
水位が上昇しサイホンが通じる。希釈された再生水はサ
イホン出口から流路を通り、イオン交換樹脂に流下しイ
オン交換樹脂のイオン除去能力の再生を行う。

【００２２】再生水容器への一回目の給水でほぼ飽和濃
度の再生水を生成し、二回目の給水でこの飽和再生水を
希釈するため、一回目の給水量と二回目の給水量とを制
御することで安定した濃度の再生水を作ることができ
る。このため、最適な濃度の再生水でイオン交換樹脂を
再生できる。

【００２３】また、一回目の給水では飽和濃度の再生水
となるため、必要以上に再生剤が溶解することがない。
さらに二回目の給水後希釈された再生水容器内の再生水
は短時間でサイホンを通り抜けるため、二回目の給水で
はほとんど再生剤は溶解しない。従って、再生剤を無用
に消費することがなく、再生剤の補充間隔を延ばすこと
ができる。

【００２４】また、再生剤補充直後の洗い工程給水時
に、第２の給水手段から再生水容器に給水を行い、再生
剤に水を含ませる含水工程を行う。再生剤補充直後、再
生剤は乾燥しているため、第２の給水手段から再生水容
器に給水すると、水は再生剤に吸収され飽和濃度の再生
液を生成できない。

【００２５】そこで、再生剤補充直後は再生剤に十分水
を含ませる含水工程を行い、その後で飽和濃度再生液生
成用の給水を行うようにする。再生剤が乾燥している場
合は、含水工程を行うことで常に安定して飽和濃度の再
生液を作ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態例に
係る洗濯機を、図を用いて説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施の形態例に係る全
自動洗濯機の外観図であり、図２は、図１のＡＡ線に沿
う縦断面図である。

【００２８】全自動洗濯機は、鋼鈑製の外枠１内に吊り
棒２およびコイルバネや弾性ゴムからなる防振装置３に
よって合成樹脂製の外槽４を吊架する構成となってい
る。外槽４は４組の吊り棒２および防振装置３で外枠１
の上部４隅から吊り下げ支持されている。洗濯する水を
溜める外槽４内には、ステンレス製の洗濯兼脱水槽５
（以下、洗濯槽と呼ぶ）を回転自在に設ける。洗濯槽５
には多数の脱水孔５ａを設け、中央底部には回転翼６を
回転可能に設ける。

【００２９】洗いおよびすすぎ工程時には洗濯槽５を静
止させ、回転翼６を時計方向（正）および反時計方向
（逆）に回転させる。また脱水工程時には洗濯槽５及び
回転翼６を一体にして一方向に回転させる。回転翼６お
よび洗濯槽５の回転は駆動装置により行われる。

【００３０】駆動装置は、電動機７とこの電動機７の回
転を、回転翼６あるいは洗濯槽５に伝達するためのプー
リ８ａやベルト８ｂからなる伝達手段８と、洗いおよび
すすぎ工程時に回転翼６のみを回転させたり、あるいは
脱水工程時に洗濯槽５を回転させたりするクラッチ装置
９とその切り替えを行うクラッチソレノイド９ａからな
る。

【００３１】これら駆動装置は、外槽４の底面に鋼鈑製
の支持板１０を用いて固定される。また、外槽４には外
槽内の水圧を水位センサ１１に伝達する水位センサチュ
ーブ１２と外槽４内の洗濯用水の排水を行う排水装置１
３が設けてある。

【００３２】排水装置１３は外槽４底面の排水孔１４の
直後に設けられ、排水装置１３には排水ホース１６が接
続されている。洗濯用水は排水装置１３を閉じることで
外槽４内に溜められ、排水装置１３を開くことで排水ホ
ース１５を通り洗濯機外に排出される。

【００３３】外枠１の上部にはトップカバー１７が設け
てある。トップカバー１７は、洗濯物を投入する投入口
１７ａとイオン除去手段、水道栓口２６、給水電磁弁等
を収納する後部収納箱１７ｂと、マイコン等の電気部品
を収納する前部操作箱１７ｃと、投入口１７ａを覆うよ
うに取り付けた開閉可能な合成樹脂製の蓋１８とで構成
されている。

【００３４】前部操作箱１７ｃの上面には図３に示す操
作パネル１９ａが取りつけてあり、その下には制御部で
あるマイコン等を内蔵した制御回路１９ｂが設けてあ
る。また前部操作箱１７ｃ内には、外槽４内の水圧を検
出することにより、規定水位まで水が溜まったかを判定
する水位センサ１１が設けてある。

【００３５】操作パネル１９ａには、電源スイッチ２
０、各種表示器２１、各種操作ボタン２２、ブザー２３
等が配置されており、使用者が操作ボタン２２で洗濯機
を操作し、また、その動作状態を表示器２１、ブザー２
３で確認できるようになっている。

【００３６】また、イオン除去手段の再生に使用する塩
の補充を催告表示する発光ダイオードからなる塩補充表
示２４と、塩の補充が完了し、塩補充表示２４を消灯さ
せる投入完了ボタン２５がある。

【００３７】図４は、本発明の主要構成である洗濯用水
の給水に関わる後部収納箱１７ｂの上蓋をはずした時の
背面側部分の平面図（図１中にＢＢ線で示す断面）であ
る（前面側を省略している）。

【００３８】後部収納箱１７ｂには水道栓等からのホー
スが接続される水道栓口２６、これに続いて給水電磁弁
２７及び塩給水電磁弁２８、イオン除去手段２９、風呂
水を吸水する風呂水吸水ポンプ４５、洗濯槽５内に洗濯
水を流下させる傾斜流路４６等が収納されている。傾斜
流路４６の上流側には流路４６に開口する部屋Ａ４７、
部屋Ｂ４８が設けられる。

【００３９】図５、図６に、本発明の主要構成であるイ
オン除去手段２９の詳細を示す。図５はイオン除去手段
２９の全体斜視図、図６はその縦断面図である。

【００４０】イオン除去手段２９は、円筒容器３０と、
その上部に設けた塩水容器３１と、塩水容器３１内に設
けた塩容器３２とで構成される。

【００４１】円筒容器３０には、樹脂ケース３３が円筒
容器３０に対し上部空間３９ａ、下部空間３９ｂを有す
るように設けられ、樹脂ケース３３は固定部材３４で円
筒容器３０に固定されている。固定部材３４の外周面に
はシール部材Ａ３４ａが設けてあり、円筒容器３０と固
定部材３４との隙間を水が流れるのを防止している。

【００４２】また、樹脂ケース３３の上部端面にはシー
ル部材Ｂ３３ｂが設けてあり、樹脂ケース３３と固定部
材３４との隙間を水が流れるのを防いでいる。樹脂ケー
ス３３にはナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂４３
（以下、イオン交換樹脂と呼ぶ）が充填されている。上
記イオン交換樹脂４３は、一般に広く用いられているビ
ーズ状のものの他、繊維状にしたものであってもよい。

【００４３】樹脂ケース３３の上面と下面はメッシュフ
ィルタ３３ａが設けられており、イオン交換樹脂４３が
樹脂ケース３３からの流出や、樹脂ケース３３への異物
の侵入を防いでいる。

【００４４】イオン交換樹脂４３の量は、本実施例では
１００ｍＬである。この量のイオン交換樹脂を使用する
ことで、洗濯容量８ｋｇの洗濯機において高水位（６８
Ｌ）まで給水した場合に、硬度１００ｐｐｍ（炭酸カル
シウム換算）の水道水を硬度３５ｐｐｍまで下げること
ができる。

【００４５】円筒容器３０の下部空間３９ｂには給水電
磁弁２７に通じる入水口３０ａが、下部空間底部には塩
水排出口３０ｃが設けられている。塩水排出口３０ｃに
は排水チューブ４１が取り付けられており、排水チュー
ブ４１の他端は外槽４に接続されている。

【００４６】また、上部空間３９ａと固定部材３４の外
周面に設けられた円周溝３４ｂとは固定部材３４に設け
た複数個の孔３４ｃで連通しており、円周溝３４ｂと通
じるように吐出口３０ｂが円筒容器３０に設けられてい
る。吐出口３０ｂは部屋Ａ４７に接続されている。

【００４７】上部空間３９ａと下部空間３９ｂとを設け
るのは、イオン交換樹脂４３層の一部にのみ水が通るの
を防止して、イオン交換樹脂層全体に均一に水を流し、
効率よく金属イオンを吸着するためである。

【００４８】上部空間３９ａの上方には逆止弁３５が設
けられている。逆止弁３５は、ボール３５ａと弁座３５
ｂとで構成されている。ボール３５ａは密度が１以下の
材質、例えばポリプロピレン製である。これは、流量が
非常に少ない（水の流速が低い）場合でも上部空間３９
ａに水があるとボール３５ａは浮き上がり、弁座３５ｂ
に密着するため、給水中に水が上部へ侵入するのを確実
に防ぐことができるからである。

【００４９】弁座３５ｂは固定部材３４の上部に設けた
凹状の窪み部３４ｄに装着されている。弁座３５ｂはゴ
ム製であり、中心部に設けた孔は、後述するサイホン３
７の孔３７ａと通じている。また、窪み部３４ｄはボー
ル３５ａが逆止弁から脱落するのを防ぐ役目も有してい
る。

【００５０】水は、入水口３０ａから下部空間３９ｂに
入り、下部空間３９ｂを満たした後イオン交換樹脂４３
層内を均一に上昇し、上部部屋３９ａへ出て上部部屋３
９ａを満たして孔３４ｃ、円周溝３４ｂを通り、吐出口
３０ｂから流出する。この時、逆止弁３５はボール３５
ａが浮上し孔３７ａを塞いでいる。

【００５１】円筒容器３０の上部には、角形の塩水容器
３１が設けられており、塩水容器３１の上部にはふた４
０がある。塩水容器３１は、上面が開口しており、底面
中央部にはサイホン３７が設けられている。サイホンの
中心部には孔３７ａがあり、円筒容器３０の上部空間３
９ａに連通している。

【００５２】また、塩水容器３１の底面は、サイホン３
７部が最も低いすり鉢状になっている。これは、塩水容
器内の水がサイホン３７に集めるためである。実際に
は、塩水容器３１底面外縁部とサイホン３４部との高さ
の差は２ｍｍ程度で十分である。本実施例では、２ｍｍ
として説明する。

【００５３】塩水容器３１の一側面には塩給水電磁弁２
８からの給水管３１ａが設けてある。塩水容器３１の一
側面にはオーバフロー流路３１ｂがあり、オーバーフロ
ー流路３１ｂは流路４６に開口している。オーバーフロ
ー流路３１ｂは、規定量以上の水が塩水容器３１に入っ
たり、サイホン３７の孔３７ａが目詰まりしたりするこ
とにより塩水容器３１から後部収納箱１７ｂ内へ水が溢
れることを防止するためにある。

【００５４】後部収納箱１７ｂに水が入ると、給水電磁
弁２７、塩給水電磁弁２８や風呂水給水ポンプ４５のモ
ータなどの電気部品が水に浸かることによる漏電や感電
の発生や、洗濯機外への水の流出の危険性がある。

【００５５】塩水容器３１の内部には着脱可能な角形の
塩容器３２が配置されている。図７、図８に塩容器３２
の詳細を示す。図７は塩容器の斜め下方から見た鳥瞰図
であり、図８は図７のＡＡ線に沿う縦断面図である。塩
容器３２は枠３２ｄで形成されており、上面が開口して
いる。

【００５６】底面の枠３２ｄ以外の部分にはメッシュフ
ィルタ３２ｃが、側面の枠３２ｄ以外の部分にはメッシ
ュフィルタ３２ｇが設けてあり、底面の枠の四隅には下
面突起３２ｂが、側面上方の枠には側面突起３２ｆあ
る。下面突起３２ｂと側面突起３２ｆは、塩水容器３１
に対する塩容器３２の位置決めの作用をする。側面突起
３２ｆは側面下方の枠にあってもよい。

【００５７】塩容器３２の側面と塩水容器３１の側面と
は隙間３６ａを、塩容器３２の底面と塩水容器３１とは
隙間３６ｂを有する。隙間３６ａは２ｍｍ〜５ｍｍ程
度、隙間３６ｂは、３ｍｍ〜４ｍｍ程度が好ましい。こ
の理由については後で述べる。

【００５８】なお、本実施の形態例では、側面突起３２
ｆは枠下方に設けたが、枠上方に設けても同様である。
底面中央部には内部に空間３２ｅを有する円筒状突起３
２ａがある。これは、塩水容器３１のサイホン３７との
干渉を防ぐためである。

【００５９】塩容器３２内には、予め使用者により塩４
２が投入されている。塩容器３２は、洗濯機の上面後ろ
側にあるが、塩水容器３１から取り外しができるため、
塩の投入は使用者が作業しやすい場所、姿勢で行えるた
め、作業中に塩をこぼして飛散させる心配がない。

【００６０】なお、図示していないが、塩容器３２は使
用者が扱いやすいよう、取手を設けたり持ちやすい形状
にすることはもちろんである。

【００６１】再生剤として使用する塩は、安価な精製塩
が不純物（一般に言うカルシウム、マグネシウムなどの
ミネラル分）が少なく最も適している。

【００６２】塩容器３２のメッシュフィルタ３２ｃ、３
２ｇは、塩粒の流出を防止すると共に、塩投入作業中に
乾燥した塩が外部にこぼれることを防止する。従って、
メッシュフィルタ３２ｃ、３２ｇの網目の大きさは、精
製塩の粒径が約０.２ｍｍ〜０.８ｍｍであるから、網目
の大きさを０.１ｍｍ〜０.１５ｍｍにすればよい。

【００６３】塩の投入量は複数回分の再生に必要な量で
あり、本実施の形態例では約５００ｇである。これは、
後で述べるイオン交換樹脂４３の再生処理１回当たりに
必要な塩量１５ｇの３３回分に相当し、１日１回洗濯を
行うとすると使用者は１ヶ月に一度塩４２を投入すれば
よいことになる。

【００６４】塩容器３２の容積は、乾燥した塩５００ｇ
分を収容できるよう５００ｍＬ〜５５０ｍＬである。本
実施の形態例では、塩容器３２のサイズを幅１２５ｍ
ｍ、奥行き８０ｍｍ、高さ５５ｍｍ（容積５５０ｍＬ）
として、塩水容器３１は幅１３５ｍｍ、奥行き９０ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍとして説明する。

【００６５】水道栓からのホースは水道栓口２６に接続
される。水道水は給水電磁弁２７の開閉により円筒容器
３０の入水口３０ａに導かれ、下部空間３９ｂを満たし
てからイオン交換樹脂４３を充填した樹脂ケース３３内
を上昇しながら通過する。

【００６６】水道水はここで軟水化つまりカルシウムイ
オン、マグネシウムイオンが除去されて上部空間３９ａ
を満たし固定部材３４の孔３４ｃ、円周溝３４ｂを通り
吐出口３０ｂから流出する。そして部屋Ａ４７から傾斜
流路４６に流下して洗濯槽５（外槽４）に給水される。

【００６７】風呂からの水は、風呂水吸水口４５ａに接
続されるホースで汲み出される。まず水道栓口２６から
の水道水を給水電磁弁２７を開きイオン除去手段２９、
部屋Ａ４７に噴出する。部屋Ａ４７に噴出した水道水の
速度エネルギを利用し、一部を呼び水チューブ４５ｄか
ら呼び水口４５ｂに導き風呂水給水ポンプ４５に呼び水
する。その後ポンプモータを回転させて風呂水を風呂水
吸水口４５ａから自吸し、吐出口４５ｃから部屋Ｂ４８
に吐出し、傾斜流路４６から洗濯槽５に給水する。

【００６８】イオン除去手段２９を水道栓口２６が設置
される後部収納箱１７ｂに設置するのは、給水配管長を
短くでき、流路損失が低減して、流量すなわち給水時間
を短縮できるからである。

【００６９】給水ではイオン交換樹脂４３が充填される
樹脂ケース３３を水道水が通過するのでこの部分での圧
力損失が大きい。この損失を少しでもカバーするため水
道栓口から円筒容器３０に至る配管長は１００ｍｍ以下
が望ましい。

【００７０】従来洗濯機の洗濯給水流量は、水道水圧力
にもよるが１０から１５リットル／分であり、これに近
い流量を本実施例で得るためには上述の配慮が必要にな
る。さらに、呼び水チューブ４５ｄの長さは傾斜流路４
６を横切るだけの長さでよく、部屋Ａ４７に噴出する水
道水の速度エネルギだけで風呂水給水ポンプ４５への呼
び水を効果的に行えると共に、呼び水チューブ４５ｄの
長さを短くでき、コンパクトに配置できるからである。

【００７１】図９は、マイクロコンピュータ５０を中心
に構成される洗濯機制御部のブロック図である。マイク
ロコンピュータ５０は、操作ボタン入力回路５１や水位
センサ１１とも接続され使用者のボタン操作、洗濯槽内
の洗濯用水水位の情報信号を受ける。マイクロコンピュ
ータ５０からの出力は、双方向性３端子サイリスタ等で
構成される駆動回路５２に接続され、前記電動機７や給
水電磁弁２７、塩給水電磁弁２８、排水装置１３等に商
用電源を供給して、これらの開閉あるいは回転を制御す
る。

【００７２】また、使用者に洗濯機の動作を知らせるた
め、ブザー２３や表示器２１などの報知手段にも接続さ
れる。

【００７３】電源回路５３は商用電源を整流平滑してマ
イクロコンピュータ５０に必要な直流電源を作る。５５
は点灯して塩補充を表示する発光ダイオードである。発
光ダイオード５５は前部操作箱１７ｃに装着され、塩容
器３２への塩補充がが必要な時に点灯して、塩補充表示
２４で使用者に知らせる。

【００７４】操作ボタン２５は、塩の補充が完了したと
きに使用者が押すボタンで、前部操作箱１７ｃに装着さ
れる。操作ボタン２５を押すことでマイクロコンピュー
タ５０は、発光ダイオード５５を消灯し、塩補充表示２
４を消す。

【００７５】次に、本発明によるイオン除去手段２９の
動作を説明する。図１０に概略の動作フローチャートを
示す。まず、通常の動作フロー（塩容器３２内に塩が十
分ある場合）を説明する。使用者が洗濯物を洗濯槽５に
入れ、電源スイッチ１９を押す（ステップ００１）。こ
の時塩容器３２には塩が十分あるため塩補充表示２４は
消灯している（ステップ００２）。

【００７６】そして、使用者がスタートボタンを操作す
ると（ステップ００３）、マイクロコンピュータ５０は
布量センサにより洗濯物の量を測定し、測定結果に応じ
た水量、洗剤量を表示器２１に表示し、使用者に知らせ
る。使用者は、表示を参考に適量の洗剤を洗濯槽５に投
入する。その後、マイクロコンピュータ５０は、給水電
磁弁２７を開とする（ステップ００４）。

【００７７】水道水は水道栓２６から給水電磁弁２７を
通過して入水口３０ａから円筒容器３０の下部空間３９
ｂに流入する。流入した水道水は下部空間３９ｂを満た
しながら、その圧力で樹脂ケース３３内を上昇し、樹脂
ケース３３にメッシュフィルタ３３ａで挟まれて充填さ
れるナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂４３の間を通
過して、上部空間３９ａを満たしながら、固定部材３４
の孔３４ｃ、円周溝３４ｂを通り、吐出口３０ｂから流
れ出し、部屋Ａ４７、傾斜路４６を通り外槽４（洗濯槽
５）に溜まる。

【００７８】また、下部空間３９ｂへ流入した水道水の
一部はイオン交換樹脂４３を通らずに、塩水排出口３０
ｃに接続された排水チューブ４１を通り外槽４下部に流
入する。このため、全部がイオン交換樹脂４３を通った
場合に比べ、外槽４に溜まった水の硬度が上昇する。

【００７９】しかし、塩水排出口３０ｃ及び排水チュー
ブと外槽４との接続部の内径を２.５ｍｍとすれば、給
水流量毎分１５Ｌの時排水チューブ４１を通る流量は約
毎分１.５Ｌとなる。この量は、給水流量の１０％程度
であり、給水した水の硬度が１００ｐｐｍの場合で、硬
度の上昇は約５ｐｐｍ程度と影響は少ない。コストやス
ペースの問題がなければ塩水排水チューブ４１の途中に
バルブを設け、給水中はこのバルブを閉じるように構成
した方がよいことはもちろんである。

【００８０】水道水は、イオン交換樹脂４３を通過する
間にイオン交換作用で中に含まれるカルシウム、マグネ
シウムイオンが除去される。給水中は、上部空間３９ａ
は水で満たされ、この圧力で逆止弁３５のボール３５ａ
が上昇し弁座３５ｂと密着し孔３７ａを塞いでいる。こ
のため、給水中に水道水が塩水容器３１に流入すること
はない。

【００８１】また、ボール３５ａの密度は１以下である
ため、水道水圧が非常に低く上部空間３９ａの圧力がほ
とんど大気圧でもボール３５ａの浮力でボール３５ａと
弁座３５ｂは密着し、孔３７ａは塞がれる。給水時以外
は上部空間３９ａに水はないためボール３５ａは自重で
落ち、孔３７ａは開いた状態となる。

【００８２】一方、給水電磁弁２７が開き（ステップ０
０４）給水を開始するのとほぼ同時に、マイクロコンピ
ュータ５０は、塩給水電磁弁２８を短時間開き（ステッ
プ００６）、規定量（４０ｍＬ〜５０ｍＬ）の水を塩水
容器３２に注水する。

【００８３】注水量は、水道水圧を考慮して塩給水電磁
弁２８の開時間を制御することで調整する。水道水圧
と、給水流量（実際には給水時の水位１から水位２まで
溜まる時間Ｔ）との関係は、予めマイクロコンピュータ
５０のメモリに記憶されており、洗濯給水時に時間Ｔを
測定することで水道水圧を求め、水道水圧に対応した開
時間塩給水電磁弁２８を開くことで注水の制御が行え
る。

【００８４】注水された水４４ａは塩水容器３２の底に
溜まり、その水面は塩水容器の底面からｈ１となる。こ
れは塩水容器３１底部にあるサイホン３７の排水パイプ
３７ｂの高さがｈ１より高く設定してあるからである。
本実施の形態例の塩水容器３１及び塩容器３２の寸法で
は、前記注水量でｈ１は３ｍｍ〜８ｍｍとなる。

【００８５】塩水容器３１底面と塩容器３２底面のメッ
シュフィルタ３２ｃとの間隔は前述のように３ｍｍ〜４
ｍｍに設定してあり、水面ｈ１はメッシュフィルタ３２
ｃと同じか高いため、メッシュフィルタ３２ｃを通して
塩が溶け出し、注水した水の塩分濃度が上昇してゆく。

【００８６】図１１に、注水後の経過時間と水の塩分濃
度の関係を示す。経過時間が長いほど塩分濃度が高くな
るが、塩の残量が多い場合は、約６分でほぼ塩分濃度が
飽和する。水１００ｍＬに対する塩の溶解量は水温０℃
で３５.７ｇ（飽和塩分濃度は約２６％）、水温１００
℃で３９.８ｇ（飽和塩分濃度約２８％）であるから、
ほぼ６分で飽和濃度に近い濃度に達することが分かる。

【００８７】一方、塩の残量が少なくなりメッシュフィ
ルタ３２ｃの全面に塩がなくなると、塩分濃度の上昇割
合は低下するが、２０分経過すると約２３％となり飽和
濃度に近づく。塩の溶解量は塩の残量で若干変化するが
平均すると約１５ｇである。水に塩が溶けてゆくと体積
の増加で水面ｈ１は徐々に上昇し、飽和濃度に近づくと
ｈ１は５ｍｍ〜１０ｍｍとなる。

【００８８】従って、サイホンの排水パイプ３７ｂの高
さは飽和濃度時の水面ｈ１より高くする必要がある。た
だし、実際には排水パイプと塩水間の界面張力のため排
水パイプ３７ｂの高さが水面ｈ１より低くても、塩水は
排水パイプ３７ｂから流れない。

【００８９】排水パイプ３７ｂの高さがどの程度水面ｈ
１より低くても塩水が流れないかは、排水パイプ３７ｂ
の材質や表面粗さなどで変化するが、例えば排水パイプ
３７ｂがポリプロピレン製の場合では、排水パイプ３７
ｂの高さは水面ｈ１より２ｍｍ〜３ｍｍ低くても塩水が
排水パイプ３７ｂから流出することはない。

【００９０】なお、ここまでの説明は通常の動作フロー
で、塩が水を含んでいる場合である。塩補充直後で塩が
乾燥している場合は、上記注水量では水は全て塩が吸水
し水は塩水容器３１内に溜まらない。従って、塩補充直
後は、塩に水を含ませるための含水動作が必要であるの
で、これについて説明する。

【００９１】電源スイッチ２０を入れた時に塩補充表示
２４が点いていると（ステップ００２）、塩補充工程を
行う。使用者は塩容器３２へ塩を補充する（ステップ０
１４）。塩の補充が完了すると、使用者は塩補充完了の
操作ボタン２５を押す（ステップ０１５）。操作ボタン
２５が押されたことを検知したマイクロコンピュータ５
０は、発光ダイオード５５を消灯し塩補充表示２４を消
す（ステップ０１６）。

【００９２】その後、使用者がスタートボタン２２を操
作する（ステップ００３）と、マイクロコンピュータ５
０は給水電磁弁２７を開き（ステップ００４）給水を開
始する。水道水は入水口３０ａから円筒容器３０の下部
空間３９ｂに入り下部空間３９ｂを満たしてイオン交換
樹脂４３が充填された樹脂ケース３３内を上昇し上部空
間３９ａに流出する。そして、固定部材３４の孔３４
ｃ、円周溝３４ｂを通り吐出口３０ｂから流路４６へ出
て洗濯槽５へ溜まる。

【００９３】塩補充直後の場合（ステップ００５）、こ
こで、塩へ水を含ませる含水工程を行う。給水電磁弁２
７が開き（ステップ００４）給水を開始すると上部空間
３９ｂは水に満たされ、逆止弁３５のボール３５ａが浮
上し弁座３５ｂと密着し孔３７ａを閉じる。逆止弁３５
が閉じるまでの時間は、給水電磁弁２７が開いてから概
略１秒程度である。

【００９４】逆止弁３５が閉じたら、すなわち給水電磁
弁２７が開いてから１秒後に、マイクロコンピュータ５
０は塩給水電磁弁２８を開き（ステップ０１７）、１２
０ｍＬ〜１３０ｍＬの水を塩水容器３１に注水する。注
水量の制御は、塩給水電磁弁２８の開時間で行うこと
は、前述の場合と同様である。

【００９５】注水された水は塩水容器３１内に溜まり、
その水位はサイホン３７の排水パイプ３７ａより高くな
るが、逆止弁３５が閉じているため、円筒容器３０の上
部空間３９ａに漏れることはない。注水された水は、同
時にメッシュフィルタ３２ｃを通して乾燥した塩４２に
吸収される。注水する水量は、塩５００ｇが吸水できる
最大量に設定してある。

【００９６】従って、これ以上の量の注水を行うと、塩
は吸水しきれずに塩水容器底部に水が残る。なお、塩容
器３２の底面メッシュフィルタ３２ｃと塩水容器３１底
面とは間隔があいているが、この部分の水も表面張力で
塩に吸収される。塩へ水が全て吸収される時間は塩水容
器３１への注水完了後１分以内であるため、ステップ０
１７の後１分の放置時間を設ける（ステップ０１８）。

【００９７】以上で塩への含水動作が完了する。含水動
作が終了すると、通常の動作フローに戻る。すなわち、
マイクロコンピュータ５０は、塩給水電磁弁２８を短時
間開き（ステップ００６）、４０ｍＬ〜５０ｍＬの水を
塩水容器３２に注水し、塩水容器３２内に水を溜める。
以下の動作は、前述した通常のフローと同一である。

【００９８】水位センサ１１で規定量の洗濯水が洗濯槽
５（外槽４）内に給水されていることを知ったマイクロ
コンピュータ５０は、給水電磁弁２７を閉じて給水を停
止させる。そして、回転翼６を正逆回転させて、洗い工
程を開始する（ステップ００７）。

【００９９】洗濯槽５内に給水された洗濯用水は、カル
シウム、マグネシウム等の陽イオンを含まないため、投
入された洗剤中の界面活性剤と反応して不溶性の金属せ
っけんを生成したり、洗浄に寄与する界面活性剤量を減
少させ洗浄力を低下させることはない。

【０１００】ここで、イオン交換樹脂について簡単に説
明する。ナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂４３は、
周知のように、架橋した３次元の高分子基体にスルホン
酸基のようなイオン交換基を化学結合で結合させた合成
樹脂である。カルシウム、マグネシウム等の２価の陽イ
オンを含んだ水道水が陽イオン交換樹脂間を流れると、
陽イオン交換樹脂のイオン交換基であるスルホン酸基と
水道水中の陽イオンがイオン交換され、結果水道水中の
陽イオンが除去される。

【０１０１】化１、化２にナトリウム型強酸性イオン交
換樹脂のイオン交換反応式を示す。

【０１０２】

【化１】

【０１０３】

【化２】

【０１０４】ナトリウム型陽イオン交換樹脂は、−ＳＯ
３の陰イオンを固定イオン、Ｎａの陽イオンを対イオン
とする交換樹脂で、イオンの選択性を利用して水中に含
まれるカルシウム、マグネシウム等の多価陽イオンを除
去するものである。

【０１０５】イオン交換樹脂を通過する水中のカルシウ
ム、マグネシウムイオンは、化１、化２の左辺から右辺
への反応でイオン交換樹脂のナトリウムイオンとイオン
交換されて除去される。イオン交換樹脂中の全てのナト
リウムイオンがカルシウム、マグネシウムイオンと交換
すると、イオン交換樹脂はイオン除去能力を失い、再生
を行う必要がある。

【０１０６】ナトリウム型陽イオン交換樹脂の場合、再
生には塩水を使用する。カルシウム、マグネシウムイオ
ンを吸着したイオン交換樹脂樹脂に高濃度塩水を流すと
化１、化２の右辺から左辺への反応で樹脂のカルシウ
ム、マグネシウムイオンがナトリウムイオンとイオン交
換されて脱着し、イオン交換樹脂が再生される。再生に
使用する塩水の濃度は、約１０％程度が最も再生効率が
良いことが知られている。

【０１０７】なお、本実施の形態例では、イオン交換樹
脂としてナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂を使用し
た場合について述べているが、水素型強酸性陽イオン交
換樹脂を使用しても水中の硬度成分を除去することが可
能である。

【０１０８】水素型陽イオン交換樹脂は、対イオンとし
てナトリウムイオンの代わりに水素イオンを用いたもの
である。水素型イオン交換樹脂で処理した水は、水中の
陽イオンが全て水素イオンとなり、金属イオンを含まな
い水が得られるという特徴がある。

【０１０９】水素型陽イオン交換樹脂の再生は、樹脂に
水素イオンを戻す必要があり、水素を含まない塩水では
再生ができない。通常、塩酸又は硫酸を使用することで
再生が行える。しかし、一般の家庭で使用するには安全
性に関する考慮が必要である。

【０１１０】洗い工程が終了したら、続いてすすぎ工程
（ステップ００８）に移行する。すすぎ工程は、その方
法にもよるが通常１回から２回行う。ここでは、最後の
すすぎ工程について説明する。

【０１１１】まず、給水電磁弁２７を開き、前述の洗い
給水と同様に洗濯槽５内にすすぎ水を供給する。そし
て、規定の水量になったら給水電磁弁２７を閉じ、回転
翼６を回転させ、衣類に残留した洗剤を洗い出し希釈す
る。

【０１１２】すすぎ工程の最終給水が終了すると（ステ
ップ００９）、マイクロコンピュータ５０は塩給水電磁
弁２８を開き（ステップ０１０）、塩水容器３１内へ規
定量（７０ｍＬ〜８０ｍＬ）の水を注水する。注水量の
制御は、塩給水電磁弁２８の開時間で行う。この時塩水
容器３１内には洗い工程の給水時に注水した水が既に溜
まっている。

【０１１３】洗い工程の給水からすすぎ工程の最終給水
が終了するまでの時間は、洗濯コースにより一定ではな
いが、１５分〜３０分である。図１１で示したように、
この時間放置すると塩水容器３１内の水はほぼ飽和濃度
に達した塩水となっている。

【０１１４】この飽和塩水に、７０ｍＬ〜８０ｍＬの水
を注水すると、この水で飽和塩水は希釈され約１０％の
塩水ができる。また、塩水容器３１内の水面はｈ２まで
上昇してゆくが、サイホン３７の排水パイプ３７ｂの高
さを超えるため、サイホン３７が通じ孔３７ａから流れ
出す。

【０１１５】なお、塩水容器３１塩容器３２側面との隙
間３６ａが小さすぎると、水面ｈ２が上昇しすぎオーバ
フロー流路３１ｂから流れ出てしまう。このため、隙間
３６ａを２ｍｍ〜５ｍｍ程度にすることが好ましい。

【０１１６】孔３７ａからの塩水は逆止弁３５が開いて
いるため、円筒容器３０の上部空間３９ａ内に流下し、
イオン交換樹脂４３の再生工程（ステップ０１１）が始
まる。塩水容器３１内の塩水は、サイホン３７の作用で
ほぼ全て上部空間３９ａに流下する。この時、塩水容器
３１底面と塩容器３２との隙間３６ｂが狭すぎると、塩
水の表面張力による力がサイホン３７の水力学的ヘッド
による力に勝り、隙間３６ｂに空気が侵入せず隙間３６
ｂに塩水が残留し、全ての塩水を流下させることができ
ない。

【０１１７】隙間３６ｂを大きくすると、サイホン３７
で塩水容器３１内の水を全て排出可能となる。しかし、
隙間３６ｂが大きすぎると洗い工程給水時に注水する４
０ｍＬ〜５０ｍＬの水では水面ｈ１が塩容器３２底面の
メッシュフィルタ３２ｃより低くなり、飽和塩水の生成
ができなくなる。従って、隙間３６ｂは水面ｈ１より低
く、かつ塩水の排出が確実に行える３ｍｍ〜４ｍｍが最
適である。

【０１１８】上部部屋３９ａに流下した塩水は、イオン
交換樹脂４３層内を流れ、下部部屋３９ｂを経て、塩水
排出口３０ｃから排水チューブ４１を通り、すすぎ水が
入った外槽４内に排出され、すすぎ水で希釈される。

【０１１９】塩水がイオン交換樹脂４３内を流れること
で、化１、化２の右辺から左辺への反応が起き、給水時
に水道水の通過でイオン交換されたカルシウムイオン、
マグネシウムイオンと塩水中のナトリウムイオンが置換
される。これで、イオン交換樹脂は再生され、イオン交
換能力が復活し、次回洗濯時の洗い工程での給水で利用
できるようになる。

【０１２０】カルシウムイオン、マグネシウムイオン
は、塩水と共にすすぎ水中に排出される。このため、す
すぎ水の硬度が上昇するが、すすぎに対しては硬度の影
響はない。上記の再生工程（ステップ０１１）で塩容器
３２内の塩４２は約１５ｇずつ消費され、徐々に減少す
る。

【０１２１】本実施の形態例では、約５００ｇの塩があ
るため、洗濯３３回分は塩の補充をせずにイオン交換樹
脂の再生が行える。再生工程終了後、外槽４内のすすぎ
水を排水し、脱水工程（ステップ０１２）を行い、電源
を切断し洗濯工程を終了する（ステップ０１３）。

【０１２２】ここで、塩容器３２側面のメッシュフィル
タ３２ｇの効果について述べる。既に説明したように、
塩容器３２内の塩４２は、通常水を含んだ状態である。
吸水した塩４２は、時間が経過すると表面から固まって
いく。この時、塩容器３２側面が水の通過しない壁状で
あれば、塩と壁は固着する。塩は、塩容器３２底面のメ
ッシュフィルタ３２ｃを通して溶け出し量が減少してい
く。

【０１２３】しかし、塩と壁面が固着していると塩が下
に落ちることができずにメッシュフィルタ３２ｃと塩と
の間に空間が形成され、成長していく。最終的には、メ
ッシュフィルタ３２ｃに接する塩が非常に少なくなって
しまい、飽和塩水の生成ができなくなる。

【０１２４】しかし、本実施の形態例のように、塩容器
３２の側面にメッシュフィルタ３２ｇを設け、かつ塩水
容器側面との間に隙間３６ａを設けると、ステップ０１
０の塩給水電磁弁２８による給水で塩水容器３１内の水
面がｈ２まで上昇した場合、隙間３６ａから塩容器３２
側面のメッシュフィルタ３２ｇを通して水が侵入し、塩
容器３２側面メッシュフィルタ３２ｇに接した塩が少量
溶け出し、メッシュフィルタ３２ｇと塩４２間に隙間が
形成される。

【０１２５】このため、塩４２と塩容器３２の側面との
固着が発生せず、塩が溶けた分だけ塩は下方に落ち、常
に底面のメッシュフィルタ３２ｃと接した状態を維持で
き、飽和塩水を安定して生成することが可能となる。な
お、隙間３６ａは装置の小型化のためには極力小さくし
た方がよいが、塩容器３２の塩水容器３１への着脱のし
易さを考えると２〜５ｍｍ程度が好ましい。

【０１２６】既に説明したように、本実施の形態例で
は、塩容器３２に約５００ｇの塩を投入してあり、洗濯
３３回分の再生は自動的に行える。１日１回洗濯を行う
場合では約１ヶ月間塩のことを考える必要がなく、塩の
補充を忘れる恐れがある。このために、塩補充表示２４
設け、塩容器３２内に塩４２がなくなったことを使用者
に知らせる。

【０１２７】そこで、塩の有無を検知する方法につい
て、次に述べる。第一の方法は、洗濯の回数（再生の回
数）をマイクロコンピュータ５０でカウントし、規定回
数になったら塩補充表示２４を行う方法である。マイク
ロコンピュータ５０は、使用者が塩の補充を完了して塩
補充完了操作ボタン２５が押されたことを検知したらカ
ウンタをリセットし、同時に塩補充表示２４を消す。本
方法は、特別のセンサなしに実現でき、低コストである
という利点がある。

【０１２８】第二の方法は、塩４２の残量を検知し、規
定値以下になったら塩補充表示２４を行う方法である。
この方法は、使用者が補充する塩量の多少に関わらず確
実に塩がないことを表示できる利点がある。塩残量の検
知は、実際の塩残量の質量を測定する方法が最も簡単で
ある。具体的には、塩容器３２の質量を測定する荷重計
のようなセンサを塩水容器３１底部に設けることで実現
できる。

【０１２９】質量測定は、別の効果も有する。それは、
使用者の塩の補充量に応じて含水動作時の注水量を制御
できることである。使用者が補充する塩の量が約５００
ｇの場合は、含水動作のための注水量は１２０ｍＬ〜１
３０ｍＬである。しかし、補充する塩の量がこれより少
ないと注水量が１２０ｍＬ〜１３０ｍＬでは注水量が多
すぎることになる。

【０１３０】例えば、塩の補充量が３００ｇだった場合
は、この注水量では約５０ｍＬの水が塩へ吸収されずに
塩水容器３１内に残る。この時サイホン３７は通じた状
態になっている。ここに、飽和塩水を生成するために４
０ｍＬ〜５０ｍＬが注水される。

【０１３１】このため、洗い給水が終了し、逆止弁３５
が開くと塩水容器３１内の塩水は孔３７ａを通り上部空
間３９ａに流下し、イオン交換樹脂４３を再生し、外槽
４へ流入する。すなわち、洗い給水時に軟水化した洗い
水中に高硬度の再生水が流れ込み、水道水とほぼ同一の
硬度となり、洗濯における軟水化の効果がなくなってし
てしまう。

【０１３２】しかし、荷重計で補充された塩の量を検知
できると、その量に見合った注水量とすることができる
ため、上記のような問題を防ぐことができる。

【０１３３】また、塩残量の検知は、生成する塩水濃度
を電導度計などで測定することでも可能である。塩水濃
度が規定値以下になったら塩補充表示２４を行う。塩水
濃度の測定は、生成する塩分濃度をほぼ一定に制御する
ことにも使用できる。これにより、常に再生効率の良い
濃度１０％の塩水を再生に使用することができる。

【０１３４】次に、塩水容器３１からの塩水の排出にサ
イホン３７を使用する利点について説明する。サイホン
３７を使用することで、再生時に塩水容器３１内の水は
全て排出されるため、再生終了後は塩水容器３１内には
水がない。従って、塩容器３２も水に浸かっていない。

【０１３５】塩残量が少なくなり、塩を補充する場合、
使用者は塩容器３２を塩水容器３１から取り外し、作業
しやすい場所まで移動する。この時塩容器３２に水が残
っていると、塩容器の運搬中に水が落ちる水ダレが発生
してし、洗濯機や床などを汚してしまう。

【０１３６】しかし、水はメッシュフィルタ３２ｃの編
み目内に残っている以外ほとんど残っていない。さらに
本実施の形態例では、塩容器３２底部の枠の形状を図８
に示すような円弧状３２ｈ、または傾斜面とすること
で、枠部分への水の残留を防止する様になっており、故
意に塩容器３２を振り回すようなことをしない限り水ダ
レの可能性は非常に小さい。

【０１３７】以上の説明のように、イオン交換樹脂の再
生用の塩水濃度は規定量の飽和塩水を規定量の水で希釈
することで制御しているが、塩容器３２内の塩は含水状
態であることが前提である。このため、毎日洗濯を行う
場合は含水状態を維持できるため安定した濃度の塩水を
作ることができる。

【０１３８】しかし、１週間に１度といった洗濯間隔が
長い場合は、塩の水分が蒸発するため、飽和塩水生成時
に塩に吸水され、結果として飽和塩水量が少なくなり、
希釈後の塩水濃度が低下し、イオン交換樹脂の再生不足
になる恐れがある。

【０１３９】そこで、洗濯機制御部にタイマーを設け、
洗濯の間隔を計るようにする。そして、洗濯間隔に応じ
て、塩から蒸発した水分を補充するだけの給水を行うこ
とで、飽和塩水量を確保するようにする。これにより、
安定した塩水濃度を実現できる。さらに、規定時間以上
洗濯が行われなかった場合は、前述した塩投入直後の含
水工程と同様の運転を行うようにしてもよい。

【０１４０】以上の説明のように、本実施の形態例は、
再生約３０回分の塩を収容可能な着脱可能な塩容器を設
け、再生１回当たりの塩の溶解量をほぼ一定に制御する
ようにしたことで、塩の補給間隔を延ばすことができる
と共に、塩の補充も塩容器を作業しやすい場所に運んで
行える、塩容器からの水ダレがないなど、使い勝手の向
上が図れる。

【０１４１】また、塩水容器と塩容器の二重構造とする
ことで、第１の注水で洗濯工程中に塩水容器内に飽和塩
水を生成し（塩はこれ以上溶けないため塩の溶解量をコ
ントロールできる）、再生工程で塩水容器内に第２の注
水を行い飽和塩水を希釈することにより、必要以上の塩
の消費を抑えて効率よくイオン交換樹脂の再生が行える
濃度約１０％の塩水を安定して作ることができる。

【０１４２】

【発明の効果】本発明によれば、イオン除去能力を再生
する再生剤の補充間隔を延ばすことができ、また、再生
剤が無駄に消費されないので、使用者の再生剤補充の負
担が低減でき、かつ使い勝手を大幅に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例に係る全自動洗濯機の
外観斜視図である。

【図２】図１のＡＡ線に沿う縦断面図である。

【図３】図１の全自動洗濯機の操作パネル図である。

【図４】図１の全自動洗濯機の後部収納箱内部の平面図
である。

【図５】図４のイオン除去手段の斜視図である。

【図６】図５のイオン除去手段の縦断面図である。

【図７】図６のイオン除去手段の塩容器の斜視図であ
る。

【図８】図７のＡＡ線に沿う縦断面図である。

【図９】図１の全自動洗濯機の電気接続ブロック図であ
る。

【図１０】図１の全自動洗濯機の概略動作フローチャー
ト図である。

【図１１】注水後の経過時間と塩水濃度の関係を示す図
である。

【符号の説明】

４…外槽、５…洗濯兼脱水槽、１７ｂ…後部収納箱、２
４…塩補充表示、２５…塩補充完了操作ボタン、２６…
水道栓口、２７…給水電磁弁、２８…塩給水電磁弁２９
…イオン除去手段、３０…円筒容器、３０ａ…入水口、
３０ｂ…吐出口、３０ｃ…塩水排出口、３１…塩水容
器、３２…塩容器、３２ｃ、３２ｇ…メッシュフィル
タ、３３…樹脂ケース、３３ａ…メッシュフィルタ、３
４…固定部材、３５…逆止弁、３７…サイホン、３９ａ
…上部空間、３９ｂ…下部空間、４１…排水チューブ、
４２…塩、４３…イオン交換樹脂、５０…マイクロコン
ピュータ、５５…発光ダイオード

【手続補正書】

【提出日】平成１２年６月７日（２０００．６．７）

【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】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における洗濯機の特徴とするところは、再生
剤容器を再生水容器の内部に配置し、一回目に給水され
た給水量に洗濯工程中に再生剤容器から略規定量の再生
剤を溶解させ再生水容器内に略飽和濃度の再生水を生成
して貯水し、再生工程での二回目に給水された給水量で
再生水容器に貯水した略飽和濃度の再生水を希釈し生成
した略規定濃度の再生水を、イオン交換樹脂が充填され
た樹脂容器に流下させ、イオン交換樹脂のイオン除去能
力を再生することにある。

【手続補正３】

【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】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中に設けられ前
記給水に含まれるイオンを除去するイオン除去手段とを
有する洗濯機において、前記イオン除去手段は、イオン
交換樹脂を充填した樹脂容器と、前記イオン交換樹脂の
イオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生剤容
器と、前記樹脂容器の上部に配置されかつ前記再生剤容
器を内部に配置し、一回目に給水された給水量に洗濯工
程中に前記再生剤容器から略規定量の再生剤を溶解させ
略飽和濃度の再生水を生成して貯水し、前記イオン除去
能力を再生させる再生工程での二回目に給水された給水
量で前記貯水した略飽和濃度の再生水を希釈し略規定濃
度の再生水を生成する再生水容器と、該再生水容器底部
に前記樹脂容器と連通して設けられ前記生成した略規定
濃度の再生水を前記樹脂容器内に流下させる流下装置と
を有することを特徴とする洗濯機を提供する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該
洗濯槽に給水する第１の給水手段と、前記洗濯槽内の水
を排水する排水手段と、前記給水手段の給水経路の途中
に設けられ前記給水に含まれるイオンを除去するイオン
除去手段と、洗い、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行
う制御手段とを有する洗濯機において、前記イオン除去
手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂容器と、底面及
び側面がメッシュフィルタで作られ前記イオン交換樹脂
のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生剤
容器と、前記樹脂容器の上部に配置されかつ前記再生剤
容器を内部に配置し、第２の給水手段から洗濯時に給水
される水を貯め、該貯めた水に前記再生剤容器から略規
定量の再生剤を溶解させ略規定濃度の再生水を生成する
再生水容器と、該再生水容器底部に前記樹脂容器と連通
して設けられ前記生成した略規定濃度の再生水を前記樹
脂容器内に流下させるサイホンとを有し、前記再生水容
器は、始めに前記洗い工程の給水中に前記第２の給水手
段から給水された一回目の給水水量を貯水し、次に前記
洗い工程中に前記メッシュフィルタを通して前記再生剤
を前記一回目の給水水量に溶解させ略飽和濃度の再生水
を生成し、さらに最終のすすぎ工程の最後の給水終了後
に前記第２の給水手段から給水された二回目の給水水量
で前記略飽和濃度の再生水を希釈し略規定濃度の再生水
を生成し、前記サイホンは、前記二回目の給水時に生成
された前記略規定濃度の再生水を、前記サイホンの作用
により前記樹脂容器内に流下させることを特徴とする洗
濯機を提供する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】樹脂ケース３３の上面と下面はメッシュフ
ィルタ３３ａが設けられており、イオン交換樹脂４３の
樹脂ケース３３からの流出や、樹脂ケース３３への異物
の侵入を防いでいる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】円筒容器３０の下部空間３９ｂには給水電
磁弁２７に通じる入水口３０ａが、下部空間３９ｂ底部
には塩水排出口３０ｃが設けられている。塩水排出口３
０ｃには排水チューブ４１が取り付けられており、排水
チューブ４１の他端は外槽４に接続されている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】円筒容器３０の上部には、角形の塩水容器
３１が設けられており、塩水容器３１の上部にはふた４
０がある。塩水容器３１は、上面が開口しており、底面
中央部にはサイホン３７が設けられている。サイホン３
７の中心部には孔３７ａがあり、円筒容器３０の上部空
間３９ａに連通している。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】また、塩水容器３１の底面は、サイホン３
７部が最も低いすり鉢状になっている。これは、塩水容
器３１内の水がサイホン３７に集めるためである。実際
には、塩水容器３１底面外縁部とサイホン３７部との高
さの差は２ｍｍ程度で十分である。本実施例では、２ｍ
ｍとして説明する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５６】底面の枠３２ｄ以外の部分にはメッシュフ
ィルタ３２ｃが、側面の枠３２ｄ以外の部分にはメッシ
ュフィルタ３２ｇが設けてあり、底面の枠の四隅には下
面突起３２ｂが、側面上方の枠には側面突起３２ｆがあ
る。下面突起３２ｂと側面突起３２ｆは、塩水容器３１
に対する塩容器３２の位置決めの作用をする。側面突起
３２ｆは側面下方の枠にあってもよい。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】風呂からの水は、風呂水吸水口４５ａに接
続されるホースで汲み出される。まず水道栓口２６から
の水道水を給水電磁弁２７を開きイオン除去手段２９を
通り、部屋Ａ４７に噴出する。部屋Ａ４７に噴出した水
道水の速度エネルギを利用し、一部を呼び水チューブ４
５ｄから呼び水口４５ｂに導き風呂水給水ポンプ４５に
呼び水する。その後ポンプモータを回転させて風呂水を
風呂水吸水口４５ａから自吸し、吐出口４５ｃから部屋
Ｂ４８に吐出し、傾斜流路４６から洗濯槽５に給水す
る。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８２】一方、給水電磁弁２７が開き（ステップ０
０４）給水を開始するのとほぼ同時に、マイクロコンピ
ュータ５０は、塩給水電磁弁２８を短時間開き（ステッ
プ００６）、規定量（４０ｍＬ〜５０ｍＬ）の水を塩水
容器３１に注水する。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８４】注水された水４４ａは塩水容器３１の底に
溜まり、その水面は塩水容器３１の底面からｈ１とな
る。これは塩水容器３１底部にあるサイホン３７の排水
パイプ３７ｂの高さがｈ１より高く設定してあるからで
ある。本実施の形態例の塩水容器３１及び塩容器３２の
寸法では、前記注水量でｈ１は３ｍｍ〜８ｍｍとなる。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８８】従って、サイホンの排水パイプ３７ｂの高
さは飽和濃度時の水面ｈ１より高くする必要がある。た
だし、実際には排水パイプ３７ｂと塩水間の界面張力の
ため排水パイプ３７ｂの高さが水面ｈ１より低くても、
塩水は排水パイプ３７ｂから流れない。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９７】以上で塩への含水動作が完了する。含水動
作が終了すると、通常の動作フローに戻る。すなわち、
マイクロコンピュータ５０は、塩給水電磁弁２８を短時
間開き（ステップ００６）、４０ｍＬ〜５０ｍＬの水を
塩水容器３１に注水し、塩水容器３１内に水を溜める。
以下の動作は、前述した通常のフローと同一である。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１５】なお、塩水容器３１と塩容器３２側面との
隙間３６ａが小さすぎると、水面ｈ２が上昇しすぎオー
バフロー流路３１ｂから流れ出てしまう。このため、隙
間３６ａを２ｍｍ〜５ｍｍ程度にすることが好ましい。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年７月２５日（２０００．７．２
５）

【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】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における洗濯機の特徴とするところは、再生
剤容器を再生水容器の内部に配置し、一回目に給水され
た給水量で洗濯工程中に再生剤容器から略規定量の再生
剤を溶解させ再生水容器内に略飽和濃度の再生水を生成
して貯水し、再生工程での二回目に給水された給水量で
再生水容器に貯水した略飽和濃度の再生水を希釈し生成
した略規定濃度の再生水を、イオン交換樹脂が充填され
た樹脂容器に流下させ、イオン交換樹脂のイオン除去能
力を再生することにある。

【手続補正３】

【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】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中に設けられ前
記給水に含まれるイオンを除去するイオン除去手段とを
有する洗濯機において、前記イオン除去手段は、イオン
交換樹脂を充填した樹脂容器と、前記イオン交換樹脂の
イオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生剤容
器と、前記樹脂容器の上部に配置されかつ前記再生剤容
器を内部に配置し、一回目に給水された給水量で洗濯工
程中に前記再生剤容器から略規定量の再生剤を溶解させ
略飽和濃度の再生水を生成して貯水し、前記イオン除去
能力を再生させる再生工程での二回目に給水された給水
量で前記貯水した略飽和濃度の再生水を希釈し略規定濃
度の再生水を生成する再生水容器と、該再生水容器底部
に前記樹脂容器と連通して設けられ前記生成した略規定
濃度の再生水を前記樹脂容器内に流下させる流下装置と
を有することを特徴とする洗濯機を提供する。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月２８日（２０００．８．２
８）

【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】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 史朗 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (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内 (72)発明者 片根 和俊 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内 (72)発明者 菊池 元 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内 Ｆターム(参考） 3B155 AA17 AA21 AA23 BB02 BB08 FA04 FA36 FE05 FE09 FE13 GA12 GB04 GB10 JA12 JB06 JB24 KB02 LA14 LB02 LB05 LB29 LC02 LC07 LC28 MA01 MA02 MA05 MA06 MA08 MA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
   給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
   前記給水手段の給水経路の途中に設けられ前記給水に含
   まれるイオンを除去するイオン除去手段とを有する洗濯
   機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂
   容器と、前記イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生さ
   せる再生剤を収容する再生剤容器と、前記樹脂容器の上
   部に配置されかつ前記再生剤容器を内部に配置し、洗濯
   毎に給水される水に前記再生剤容器から略規定量の再生
   剤が溶解して生成された略規定濃度の再生水を貯水する
   再生水容器と、該再生水容器底部に前記樹脂容器と連通
   して設けられ前記貯水した再生水を前記樹脂容器内に流
   下させる流下装置とを有することを特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
   第１の給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手
   段と、前記給水手段の給水経路の途中に設けられ前記給
   水に含まれるイオンを除去するイオン除去手段と、洗
   い、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う制御手段とを
   有する洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂
   容器と、底面及び側面がメッシュフィルタで作られ前記
   イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を
   収容する再生剤容器と、前記樹脂容器の上部に配置され
   かつ前記再生剤容器を内部に配置し、第２の給水手段か
   ら洗濯毎に給水される水に前記再生剤容器から略規定量
   の再生剤が溶解して生成された略規定濃度の再生水を貯
   水する再生水容器と、該再生水容器底部に前記樹脂容器
   と連通して設けられ前記貯水した再生水を前記樹脂容器
   内に流下させるサイホンとを有し、 前記再生水容器は、始めに前記洗い工程の給水中に前記
   第２の給水手段から給水された一回目の給水水量を貯水
   し、次に前記洗い工程中に前記メッシュフィルタを通し
   て前記再生剤が前記一回目の給水水量に溶解して生成さ
   れた略飽和濃度の再生水を貯水し、さらに最終のすすぎ
   工程の最後の給水終了後に前記第２の給水手段から給水
   された二回目の給水水量で前記略飽和濃度の再生水が希
   釈されて生成された略規定濃度の再生水を貯水すること
   を特徴とする洗濯機。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記再
   生剤容器は、着脱可能に構成されていることを特徴とす
   る洗濯機。
4. 【請求項４】請求項２において、前記制御手段は、前記
   再生剤の補充直後の洗い工程の給水中に、前記第２の給
   水手段から前記再生水容器に給水を行い、前記メッシュ
   フィルタを通して前記補充直後の再生剤に水を含ませて
   から、前記略飽和濃度の再生水を生成する給水を行うこ
   とを特徴とする洗濯機。
5. 【請求項５】請求項２において、洗濯休止間隔を測定す
   るタイマーを設け、前記制御手段は、前記タイマーで計
   測した洗濯休止間隔に応じて、前記洗い工程の給水中に
   前記第２の給水手段から前記再生水容器に給水する給水
   水量を調整することを特徴とする洗濯機。