JP2001017774A - Washing machine - Google Patents

Washing machine

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JP2001017774A
JP2001017774A JP11193607A JP19360799A JP2001017774A JP 2001017774 A JP2001017774 A JP 2001017774A JP 11193607 A JP11193607 A JP 11193607A JP 19360799 A JP19360799 A JP 19360799A JP 2001017774 A JP2001017774 A JP 2001017774A
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washing
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Toshifumi Koike
敏文 小池
Hiroshi Osugi
寛 大杉
Tomohiro Okawa
友弘 大川
Isao Hiyama
功 桧山
Atsushi Hosokawa
敦志 細川
Hiroyuki Koibuchi
宏之 鯉渕
Yuichiro Takamune
裕一郎 高宗
Shiro Obayashi
史朗 大林
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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a washing machine capable of removing stains attached to the collar or cuffs of a shirt, etc., which cannot be easily removed by an existing washing machine, without troublesome pre-treatment such as hand- washing. SOLUTION: An ion removing means consisting of a room filled with sodium- type strong acid cation exchange resin and a cylindrical container with a salt slot for storing salt is mounted on the way of a water passage for feeding water into the washing tub of this washing machine. The washing machine also has a variable speed means consisting of a voltage control type PWM inverter for varying the rotation speed of an agitator inside the washing tub and a DC brushless motor 7. The chemical power of a detergent will be improved by the softening of the washing water by the ion removing means, and the rotation speed of the agitator will be increased by the voltage control type PWM inverter and the DC brushless motor 7, so that the high washing performance can be obtained and the energy saving can be achieved at the same time with their multiple effects.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は洗濯機に係り、特
に、洗濯に用いる水から硬度成分を除去する手段と、電
圧制御型PWMインバータ駆動手段とDCブラシレスモ
ータとで構成され、回転翼を洗濯条件に合わせて可変速
に駆動する可変速手段とを搭載した洗濯機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a washing machine comprising a means for removing a hardness component from water used for washing, a voltage-controlled PWM inverter driving means, and a DC brushless motor. The present invention relates to a washing machine equipped with variable speed means for driving at a variable speed according to conditions.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Washing water used for washing in a washing machine is:
Water is supplied directly from a water source represented by tap water to a washing machine with a hose or the like, and is supplied to a washing tub in the washing machine by a user's operation to be used for washing clothes.

【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。
However, for example, tap water contains anions such as hypochlorite ions for the purpose of sterilizing various bacteria, and cations such as calcium ions, magnesium ions and iron ions contained in the water source. These ions have various adverse effects on laundry, such as a decrease in detergency and coloring of clothes.

【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。
[0004] The great influence on the detergency of detergents is
It is a divalent cation such as calcium ion and magnesium ion as hardness components. Since these react with the surfactant in the detergent to form a water-insoluble metal soap, the amount of the surfactant contributing to cleaning is reduced, and the cleaning power is reduced. Further, the produced metallic soap is insoluble in water, and if the rinse is insufficient, it remains on the clothes and appears as white spots, causing yellowing and off-flavor. Further, when the adhesive is deposited on the outer wall of the washing tub, mold and the like may propagate there.

【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。
[0005] These adverse effects are particularly remarkable in the case of soap, and it has been difficult to use soap in areas having high hardness. On the other hand, most synthetic detergents used in homes contain zeolite as one of the builders in order to reduce the influence of hardness. Zeolite is water-insoluble white fine particles containing silica and alumina as main components, and has an effect of adsorbing polyvalent cations such as calcium and magnesium in water and softening water.

【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を
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。
When calcium and magnesium ions are contained in water, when a zeolite-containing detergent is added to the water, these ions are removed. At the same time, these ions also react with the surfactant of the detergent. Soap formation cannot be completely prevented. For this reason, the effect of zeolite mixing is diminished. Originally, it is preferable to dissolve the detergent in water after removing these ions from the washing water and use it for washing. Furthermore, if a large amount of water-insoluble zeolite is mixed in the detergent as a builder, there is a problem that zeolite particles adhere to the clothes after washing and deteriorate the finish.

【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号公報に記載される洗濯機が
ある。これは、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。
[0007] As a method of removing the adverse effects of these ions, there is a washing machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-20395. In this method, after removing ions from the supplied washing water, washing is performed by supplying water to a washing tub in which a detergent is charged.

【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。
The washing machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-20395 has a washing tub for washing clothes, and a water supply means for supplying water into the washing tub. Is provided with ion removing means. Also,
It is disclosed that an ion exchange resin or activated carbon is used as the ion removing means.

【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。
Further, this publication discloses that attention is paid to the limit of the adsorption capacity of activated carbon for removing anions, a water supply path is provided in parallel with ion removing means, and the life is extended by selectively using the water supply path. I have.

【0010】洗濯機において、汚れを除去するために
は、前述の洗剤に含まれる界面活性剤だけでなく、機械
的な力も必要である。界面活性剤に包まれた汚れは、こ
の機械力で衣類から剥離させられ、衣類から汚れが落ち
ることになる。この機械力は、洗濯槽の底面に設置され
る回転翼を反転回転させ、洗濯用水中の衣類を攪拌し
て、衣類同士が擦れ合う時の摩擦力等の形で衣類に与え
られる。つまり洗濯物に付着した汚れは洗剤の化学力と
洗濯機の機械力の相乗効果で落される。そして機械力は
回転翼の回転速度と時間の積にほぼ比例する。
In a washing machine, in order to remove dirt, not only a surfactant contained in the above-mentioned detergent but also a mechanical force is required. The dirt wrapped in the surfactant is separated from the clothing by the mechanical force, and the dirt is removed from the clothing. This mechanical force is applied to the clothes in the form of a frictional force when the clothes are rubbed against each other by rotating the rotating blades installed on the bottom surface of the washing tub to agitate the clothes in the washing water. That is, the dirt attached to the laundry is removed by a synergistic effect of the chemical power of the detergent and the mechanical power of the washing machine. The mechanical force is almost proportional to the product of the rotation speed of the rotor and the time.

【0011】通常、洗濯機の回転翼は商用電源に接続さ
れる単相誘導電動機で駆動される。この場合回転翼の回
転速度は商用電源周波数と電動機の極数および電動機の
回転軸と回転翼間に挿入される減速機構で決まる。した
がって通常の洗濯機ではこ回転速度は一定であり、機械
力の調整は時間で行われる。この機械力の調整を回転速
度で行うためには、たとえば特開平10−290592
号公報にPWM方式インバータ回路とDCブラシレスモ
ータを洗濯機に搭載して、回転翼の回転速度を制御して
行うことが開示されている。
Normally, the rotor of a washing machine is driven by a single-phase induction motor connected to a commercial power supply. In this case, the rotation speed of the rotor is determined by the commercial power frequency, the number of poles of the motor, and the speed reduction mechanism inserted between the rotor shaft and the rotor. Therefore, in a normal washing machine, the rotation speed is constant, and the adjustment of the mechanical force is performed in time. In order to adjust the mechanical force at the rotational speed, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-290592
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873 discloses that a PWM type inverter circuit and a DC brushless motor are mounted on a washing machine to control the rotation speed of a rotating blade.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし従来技術のイオ
ン除去手段では、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。また洗濯槽内の衣類に与える機械力を高める手段に
ついても配慮されていない。
However, in the prior art ion removing means, no consideration is given to the flow rate required for supplying the washing water, the amount of the ion exchange resin, the particle size, or the ion removing efficiency. That is, in the washing machine described in JP-A-4-20395, a large amount of ion exchange resin is required to secure a sufficient flow rate, and it is difficult to house the ion removing means inside the washing machine or to configure it compactly. Become. On the other hand, if the amount of the ion exchange resin is reduced to make the ion exchange means compact, it is difficult to obtain a flow rate of 10 to 15 L per minute which is normally required. Also,
In order to store the ion exchange means inside the washing machine, if the ion exchange means is to be disposed below the washing machine, it is necessary to provide a long water supply passage before and after the ion exchange means, and the pressure loss in this water supply passage increases. Therefore, it becomes more difficult to secure the flow rate. In addition, since the ion-exchange resin loses its removal effect after adsorbing a certain amount of ions, it is necessary to regenerate after treating a certain amount of washing water. No consideration is given to the recycling of a limited amount of ion exchange resin that can be constructed. Also, no consideration is given to means for increasing the mechanical force applied to the clothes in the washing tub.

【0013】他方、特開平10−290592号公報に
記載される、従来の回転翼の可変速手段をもつ洗濯機で
は、洗濯物の汚れ量によって与える機械力を高めるため
に回転速度を調節する必要性について配慮されていな
い。また、回転速度を高めた場合の電力消費量の低減に
ついても配慮されていない。さらに、回転速度を高めて
洗濯時間を短縮することについても配慮されていない。
従来の洗濯機では、PWM方式インバータ回路への直流
電圧は一定であるため、洗濯条件(洗濯物の汚れ量)に
よって回転翼の回転速度を可変する場合、回転速度に従
いインバータ回路の効率が変化する。このため洗濯条件
によって消費電力量が変化し、省電力の点で問題であ
る。
On the other hand, in a conventional washing machine having a variable speed means of a rotary wing described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-290592, it is necessary to adjust the rotation speed in order to increase the mechanical force given by the amount of dirt on the laundry. Sex is not considered. Also, no consideration is given to reducing power consumption when the rotation speed is increased. Further, no consideration is given to increasing the rotation speed to shorten the washing time.
In a conventional washing machine, since the DC voltage to the PWM inverter circuit is constant, the efficiency of the inverter circuit changes according to the rotation speed when the rotation speed of the rotor is varied according to the washing conditions (the amount of dirt on the laundry). . For this reason, the power consumption changes depending on the washing conditions, which is a problem in terms of power saving.

【0014】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、かつ回転翼の可変速手段を備え
た洗濯機において、イオン除去手段で洗剤の化学力を高
めると共に、効率の良い可変速手段で衣類に与える機械
力をも高めて、従来の洗濯機では困難であったYシャツ
等の襟、袖に付着した汚れを、従来に比べて特に時間を
増加させることもなく、布傷みを増加させることもな
く、消費電力を増加させることもなく、かつ面倒な手洗
いなどの前処理なしに落すことができる洗濯機を提供す
ることにある。また洗濯条件(回転速度)により消費電
力の変化を少なくすることも目的とする。
An object of the present invention is to provide a washing machine having a compact ion removing means capable of removing cations contained in washing water at a flow rate of 10 L or more per minute and a variable speed means of a rotating blade. Means to increase the chemical power of the detergent, and to increase the mechanical power applied to the clothes by an efficient variable speed means to remove the dirt attached to the collar and sleeves of Y-shirts, which were difficult with conventional washing machines. To provide a washing machine that can be dropped without increasing time, without increasing fabric damage, without increasing power consumption, and without cumbersome pretreatment such as hand washing. It is in. Another object is to reduce the change in power consumption depending on the washing conditions (rotation speed).

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の洗濯機は、洗濯機の給水経路の途中にイオ
ン交換能を有する素材を収めた容器と、この容器の前記
素材の上側及び下側にそれぞれ第1の空間及び第2の空
間と、前記第1の空間の上部に第3の空間を備え、前記
第3の空間の上部に再生剤を蓄えておく第1の部屋と、
この第1の部屋と前記第3の空間の間に再生剤の流出を
防ぐフィルタを備え、前記第1の空間と第3の空間とを
つなぐ第1の通路と、前記第1の空間から前記第3の空
間へ前記第1の通路を通じて水の流入を阻止する逆止弁
と、前記容器へ給水する第1の給水手段と、前記第1の
部屋に給水する第2の給水手段とを備え、前記第1の給
水手段から前記容器内への給水を行う水の流入口を前記
第2の空間に設け、前記容器から前記外槽/洗濯槽への
水の流出口を前記第1の空間に設け、前記第2の空間の
底部に容器内の残水を排出する排水口と、この排水口に
接続する第2の通路を設け、前記第2の通路の出口を前
記第2の空間の底部より下方に設けた。
In order to achieve the above object, a washing machine according to the present invention comprises a container containing a material having ion exchange ability in the middle of a water supply path of the washing machine; A first room in which a first space and a second space are respectively provided on an upper side and a lower side, and a third space is provided above the first space, and a regenerant is stored above the third space. When,
A filter for preventing a regenerant from flowing out between the first room and the third space; a first passage connecting the first space and the third space; and a first passage from the first space. A check valve for preventing water from flowing into the third space through the first passage; first water supply means for supplying water to the container; and second water supply means for supplying water to the first room. An inlet for supplying water from the first water supply means into the container is provided in the second space, and an outlet for water from the container to the outer tub / wash tub is provided in the first space. And a drain port for discharging residual water in the container at the bottom of the second space, and a second passage connected to the drain port, and an outlet of the second passage is connected to the second space. It was provided below the bottom.

【0016】給水は前記イオン交換能を有する素材を通
して行う。給水中は逆止弁が閉じられているため、水は
第3の空間へ流入することはない。イオン交換能を有す
る素材により洗濯用水中から、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
が除去され、洗濯槽内に給水される。結果洗濯のために
投入した洗剤中の界面活性剤の量が洗濯用水中で減少
し、洗浄力を低下させることはない。
Water is supplied through the material having ion exchange capacity. Since the check valve is closed during water supply, water does not flow into the third space. Divalent cations such as calcium ions and magnesium ions as hardness components are removed from the washing water by the material having an ion exchange ability, and the water is supplied into the washing tub. As a result, the amount of the surfactant in the detergent added for washing is reduced in the washing water, and the washing power is not reduced.

【0017】さらに上記目的を達成するために本発明の
洗濯機は、DCブラスレスモータと、昇圧型DC−DC
電圧変換回路とPWM方式インバータ回路とからなる電
圧制御型インバータ駆動手段と、洗濯物の種類あるいは
汚れの多少で複数の洗濯方法を指示するボタンとを設け
た。
Further, in order to achieve the above object, a washing machine of the present invention comprises a DC brushless motor, a step-up DC-DC
A voltage control type inverter driving means including a voltage conversion circuit and a PWM type inverter circuit, and buttons for instructing a plurality of washing methods depending on the type of laundry or the degree of dirt are provided.

【0018】例えば汚れのひどい洗濯物の洗濯を指示す
る高洗浄洗濯ボタン、汚れの少ない洗濯物の洗濯を指示
する汚れ少洗濯ボタン、標準的な洗濯を指示する標準洗
濯ボタン、時間を短縮して洗濯を行うおいそぎ洗濯ボタ
ン等である。
For example, a high-cleaning washing button for instructing the washing of a heavily soiled laundry, a dirt-light washing button for instructing the washing of a less-dirty laundry, a standard washing button for instructing a standard washing, An irrigated washing button for washing.

【0019】高洗浄洗濯ボタンが押された場合には、回
転翼を回転駆動するDCブラシレスモータは電圧制御型
PWMインバータ駆動手段により、PWMインバータ回
路の通流率を固定し、PWMインバータ回路へ印加する
直流電圧を制御して、その回転速度が標準の場合より高
速に設定され、洗濯物に与える機械力を高める。この結
果イオン除去手段による洗剤の化学力増加と高回転速度
による機械力増加の相乗効果により、標準の場合と同じ
洗濯時間内で、高い洗浄力を発揮する。そして従来洗濯
機では困難とされた襟、袖汚れを前洗いなしに落すこと
ができる。また通流率を最適に固定しているため、標準
的な洗濯を指示する標準洗濯ボタンが押された場合の回
転速度に比べてより高回転速度でも、PWM方式インバ
ータ回路効率が標準的な洗濯の場合から低下することな
く省電力が図られる。
When the high-wash washing button is pressed, the DC brushless motor that rotationally drives the rotating blades fixes the duty ratio of the PWM inverter circuit by voltage-controlled PWM inverter driving means, and applies the fixed voltage to the PWM inverter circuit. The rotation speed is set to be higher than the standard case, and the mechanical force applied to the laundry is increased. As a result, due to the synergistic effect of the increase in the chemical power of the detergent by the ion removing means and the increase in the mechanical power due to the high rotation speed, a high detergency is exhibited within the same washing time as the standard case. In addition, it is possible to remove collar and sleeve stains that have been difficult with a conventional washing machine without prior washing. In addition, since the flow rate is optimally fixed, even if the rotation speed is higher than the rotation speed when the standard washing button for instructing the standard washing is pressed, the PWM inverter circuit efficiency is higher than the standard washing speed. In this case, power can be saved without reduction.

【0020】汚れ少なめ洗濯ボタンが押された場合に
は、回転翼を回転駆動するDCブラシレスモータは電圧
制御型インバータ駆動手段により、その回転速度が標準
の場合より低速に設定され、洗濯物に与える機械力を弱
める。この結果、普通では洗浄力が落ちてしまうが、イ
オン除去手段による洗剤の化学力増加効果により、洗浄
力を維持して、布傷みの少ない洗濯ができる。
When the wash button is pressed, the rotating speed of the DC brushless motor for rotating the rotating blades is set to a lower speed than that of the standard case by the voltage-controlled inverter driving means and applied to the laundry. Decrease mechanical power. As a result, the detergency is generally reduced, but the cleaning power is maintained by the effect of increasing the chemical power of the detergent by the ion removing means, and washing with less damage to the cloth can be performed.

【0021】おいそぎ洗濯ボタンが押された場合には、
回転翼を回転駆動するDCブラシレスモータは電圧制御
型インバータ駆動手段により、その回転速度が、標準の
場合より高速に、高洗浄洗濯の場合よりは低速に設定さ
れ、機械力を中程度に高める。この結果、イオン除去手
段がなくても標準と同じ洗浄力を短い時間で得ることが
できる。イオン除去手段による洗剤の化学力増加効果が
あればさらに時間短縮が図れる。この結果洗浄力を維持
して、時間が短くかつ省電力で、布傷みの少ない洗濯が
できる。
When the rinsing washing button is pressed,
The DC brushless motor that rotates the rotating blades is set at a higher speed than the standard case and at a lower speed than the high-washing washing by the voltage-controlled inverter driving means, and increases the mechanical power to a medium level. As a result, the same detergency as the standard can be obtained in a short time without the ion removing means. If the effect of increasing the chemical force of the detergent by the ion removing means can be achieved, the time can be further reduced. As a result, washing can be performed with a short cleaning time, low power consumption, and less damage to the cloth while maintaining the cleaning power.

【0022】最終すすぎの給水時に、前記第2の給水手
段から前記第1の部屋へ注水する。注水した水の一部は
再生剤を溶解しながら前記フィルタを通過し前記第3の
空間に溜まる。この時はまだ給水中であり、逆止弁が閉
じられているため、再生剤が溶解した溶液は第1の空間
に流下しない。最終すすぎ工程の給水が停止すると前記
容器内の水は、容器内の水面と第2の通路出口とのヘッ
ドにより排水口から第2の通路を通り排出される。そう
すると逆止弁が開き、第3の空間内の溶液は第1の通路
から第1の空間に流下し、前記イオン交換能を有する素
材、第2の空間、第2の通路を通り外槽に排出され、イ
オン交換能を有する素材の再生が自動的に行われる。第
2の通路出口が第2の空間底部より下方に位置するた
め、容器内に流下した溶液の大部分が排出される。
At the time of water supply for the final rinse, water is supplied from the second water supply means to the first room. Part of the injected water passes through the filter while dissolving the regenerant and accumulates in the third space. At this time, the water is still being supplied and the check valve is closed, so that the solution in which the regenerant is dissolved does not flow down to the first space. When the water supply in the final rinsing step is stopped, the water in the container is discharged from the water outlet through the second passage by the head of the water surface in the container and the second passage outlet. Then, the check valve opens, and the solution in the third space flows down from the first passage to the first space, passes through the material having ion exchange capacity, the second space, and the second passage to the outer tank. The discharged material having the ion exchange ability is automatically regenerated. Since the second passage outlet is located below the bottom of the second space, most of the solution flowing down into the container is discharged.

【0023】この結果イオン除去手段は次の洗濯におい
てもイオン除去能力を維持する。
As a result, the ion removing means maintains the ion removing ability even in the next washing.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照し説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明による全自動洗濯機の外観図
であり、図2は図1AA線に沿う縦断面図である。
FIG. 1 is an external view of a fully automatic washing machine according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along the line AA of FIG.

【0026】外装は、鋼鈑製の外枠1とその上部に取り
付けられたトップカバー17等により構成される。水受
け槽である外槽4は、外枠1の上部四隅から吊り棒2及
びコイルバネや摺動リングからなる防振装置3によって
外枠1内に吊り下げ状態に支持され、洗い工程での洗い
水及びすすぎ工程でのすすぎ水(以下、洗濯水と呼ぶ)
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側面には多数の脱水孔5aを設け、中央底部には回転
翼6を回転可能に設け、上縁部にはバランサー5bを設
ける。外槽4の底面には支持板10が取り付けられてお
り、支持板10には駆動装置が固定されている。
The exterior is composed of an outer frame 1 made of steel plate and a top cover 17 mounted on the outer frame 1 and the like. The outer tub 4 which is a water receiving tank is suspended in the outer frame 1 from the upper four corners of the outer frame 1 by the suspension rod 2 and the vibration isolator 3 including a coil spring and a sliding ring, and is washed in the washing process. Water and rinsing water in the rinsing process (hereinafter referred to as washing water)
Accumulate. In the outer tub 4, a washing and dewatering tub 5 made of stainless steel (hereinafter, referred to as a washing tub) is rotatably provided. A number of dehydration holes 5a are provided on the side surface of the washing tub 5, a rotatable blade 6 is rotatably provided at a central bottom portion, and a balancer 5b is provided at an upper edge portion. A support plate 10 is attached to the bottom surface of the outer tub 4, and a driving device is fixed to the support plate 10.

【0027】駆動装置は、インナロータ形のDCブラシ
レスモータ7と、歯車減速機構とクラッチ機構が組込ま
れた伝動装置9から構成される。伝動装置9の下側には
DCブラシレスモータ7が配置され、伝動装置9の入力
軸は、DCブラシレスモータ7の回転軸(ロータ)に締
結される。伝動装置9は同軸の二つの出力軸を持ち、装
置内のクラッチ機構(図示せず)により、その一方にの
みDCブラシレスモータ7の回転が伝達される。伝動装
置9の二つ出力軸は外槽4の底壁を水密状態に貫通して
外槽4内に突出し、夫々回転翼6及び洗濯槽5と連結さ
れている。駆動装置は、洗い工程及びすすぎ工程時には
洗濯槽5を静止させ、伝動装置9の歯車減速機構により
DCブラシレスモータ7の回転を減速させて、回転翼6
を時計方向(正)及び反時計方向(逆)に回転させる。
また脱水工程時には、歯車減速機構で減速することな
く、DCブラシレスモータ7の回転を洗濯槽5に伝達
し、これを一方向に回転させる。
The driving device comprises an inner rotor type DC brushless motor 7 and a transmission 9 in which a gear reduction mechanism and a clutch mechanism are incorporated. A DC brushless motor 7 is arranged below the transmission 9, and an input shaft of the transmission 9 is fastened to a rotating shaft (rotor) of the DC brushless motor 7. The transmission 9 has two coaxial output shafts, and the rotation of the DC brushless motor 7 is transmitted to only one of the output shafts by a clutch mechanism (not shown) in the transmission. The two output shafts of the transmission 9 penetrate the bottom wall of the outer tub 4 in a watertight manner and protrude into the outer tub 4, and are connected to the rotary wing 6 and the washing tub 5, respectively. The driving device keeps the washing tub 5 stationary during the washing process and the rinsing process, and reduces the rotation of the DC brushless motor 7 by the gear reduction mechanism of the transmission 9, and
Is rotated clockwise (forward) and counterclockwise (reverse).
In the dehydrating step, the rotation of the DC brushless motor 7 is transmitted to the washing tub 5 without being reduced by the gear reduction mechanism, and is rotated in one direction.

【0028】外槽4側面下方には、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が設けて
ある。また、外槽4底面には洗濯水の排水を行う排水弁
13が設けてあり、排水弁を開くことでそれに接続した
排水ホース16で洗濯水を洗濯機外に排出する。
A water level sensor tube 12 for transmitting the water pressure in the outer tank to a water level sensor 11 is provided below the outer tank 4 side surface. A drain valve 13 for draining the washing water is provided on the bottom surface of the outer tub 4. When the drain valve is opened, the washing water is discharged to the outside of the washing machine by a drain hose 16 connected thereto.

【0029】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等で構成される。投入口17
aには蓋18を設けてある。
A top cover 17 is provided above the outer frame 1. The top cover 17 includes an inlet 17a for charging laundry, an ion removing unit, a water tap 26, a rear storage box 17b for storing a water supply solenoid valve, and a front operation box 17c for storing electric components such as a microcomputer. Be composed. Input 17
a is provided with a lid 18.

【0030】前部操作箱17cの上面には図3に示す操
作パネル19aが取り付けてあり、その下にはマイコン
等を内蔵した制御部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。操作パネル19aには、電源スイッ
チ20、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や、ブ
ザー23で確認できるようになっている。また、イオン
除去処理(軟水化)を表示する発光ダイオードからなる
軟水化表示24と、イオン除去手段の再生を催告表示す
る発光ダイオードからなる塩投入表示25、通常の洗濯
工程を指示する標準洗濯ボタン80、汚れのひどい洗濯
物の洗濯工程を指示する高洗浄洗濯ボタン81、汚れの
少ない洗濯物の洗濯工程を指示する汚れ少洗濯ボタン8
2、汚れの少ない洗濯物を短時間で洗濯する洗濯工程を
指示するおいそぎ洗濯ボタン83が設けてある。
An operation panel 19a shown in FIG. 3 is mounted on the upper surface of the front operation box 17c, and a control unit 19b containing a microcomputer or the like is provided below the operation panel 19a. In the front operation box 17c, there is provided a water level sensor 11 for detecting whether or not water has accumulated to a specified water level by detecting the water pressure in the outer tub 4. On the operation panel 19a, a power switch 20, various displays 21, various operation buttons 22, a buzzer 23, and the like are arranged. A user operates the washing machine with the operation buttons 22, and the operation state is displayed on the display. 21 and a buzzer 23. Further, a water softening display 24 composed of a light emitting diode for displaying an ion removal process (softening), a salt input display 25 composed of a light emitting diode for displaying a notification of regeneration of the ion removing means, a standard washing button for instructing a normal washing process 80, a high-wash washing button 81 for instructing a washing process of a heavily soiled laundry, and a dirt-light washing button 8 for instructing a washing process of a less-dirty laundry.
2. There is provided a washing button 83 for instructing a washing process for washing laundry with little dirt in a short time.

【0031】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)。
FIG. 4 is a plan view (a cross section indicated by a line BB in FIG. 1) of the rear portion of the rear storage box 17b, which is a main component of the present invention, when the upper lid of the rear storage box 17b is removed. Side is omitted).

【0032】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及び塩水注水電磁弁63、円筒容器60で構成され
るイオン除去手段28、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4
6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。
給水電磁弁27の出口はイオン交換手段28の入水口2
9aに接続され、塩注水電磁弁63の出口はイオン交換
手段28の塩注水口60hに接続される。イオン交換手
段28の吐出口29bは部屋A47に接続される。図に
示すように給水電磁弁27の近くにイオン除去手段28
を配し、配管が長くなることによる流路損失に配慮して
いる。また後部収納箱17bの奥行きが広がるのを防ぐ
ため、風呂水吸水ポンプ45は傾斜流路46を挟んでイ
オン除去手段28の反対側に配している。
A water tap 26 for connecting a hose from a water tap or the like is connected to the rear storage box 17b, followed by a water supply solenoid valve 27, a salt water injection solenoid valve 63, and an ion removing means 28 composed of a cylindrical container 60. Bath water suction pump 45 for absorbing bath water, inclined flow path 4 for flowing washing water into washing tub 5
6 etc. are stored. On the upstream side of the inclined flow path 46, a room A47 and a room B48 opening to the flow path 46 are provided.
The outlet of the water supply solenoid valve 27 is the water inlet 2 of the ion exchange means 28.
The outlet of the salt injection electromagnetic valve 63 is connected to the salt injection port 60h of the ion exchange means 28. The discharge port 29b of the ion exchange means 28 is connected to the room A47. As shown in FIG.
And consideration is given to flow path loss due to longer piping. Further, in order to prevent the depth of the rear storage box 17b from expanding, the bath water suction pump 45 is arranged on the opposite side of the ion removing means 28 with the inclined flow path 46 interposed therebetween.

【0033】図5に本発明の主要構成であるイオン除去
手段28の詳細を示す。図の(a)はイオン除去手段2
8の全体斜視図、(b)はその縦断面図である。
FIG. 5 shows the details of the ion removing means 28 which is a main component of the present invention. (A) of the figure shows the ion removing means 2
8 is an overall perspective view, and (b) is a longitudinal sectional view thereof.

【0034】イオン除去手段28は円筒容器60と蓋6
1で構成される。円筒容器60は、5つの部屋に分けら
れる。上から塩投入部屋60a、塩投入部屋60aと塩
粒流出防止フィルタ60gで隔てられた塩水部屋60
k、吐出口29bが設けられた上部部屋60b、入水口
29aと吐出口29bの間の上下面がメッシュフィルタ
29dで区切られた樹脂部屋29e、入水口29aが設
けられた下部部屋60cである。入水口29aと吐出口
29bの間(上部部屋60bと下部部屋60cの間)の
樹脂部屋29eにはナトリウム型強酸性陽イオン交換樹
脂31(以下、イオン交換樹脂と呼ぶ)が充填されてい
る。
The ion removing means 28 comprises a cylindrical container 60 and a lid 6
It is composed of 1. The cylindrical container 60 is divided into five rooms. From above, a salt input room 60a, a salt water input room 60a and a salt water chamber 60 separated by a salt particle outflow prevention filter 60g.
k, an upper room 60b provided with a discharge port 29b, a resin room 29e whose upper and lower surfaces between the water inlet 29a and the discharge port 29b are separated by a mesh filter 29d, and a lower room 60c provided with a water inlet 29a. A resin room 29e between the water inlet 29a and the outlet 29b (between the upper chamber 60b and the lower chamber 60c) is filled with a sodium-type strongly acidic cation exchange resin 31 (hereinafter referred to as ion exchange resin).

【0035】上記イオン交換樹脂31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
もよい。メッシュフィルタ29dは、樹脂部屋29e内
への異物の進入や、イオン交換樹脂31が樹脂部屋29
eから流出するのを防止する。また、イオン交換樹脂3
1の上部及び下部に上部部屋60bと下部部屋60cを
設けるのは、イオン交換樹脂31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。水は入
水口29aから下部部屋60cに入り、下部部屋60c
を満たした後イオン交換樹脂31層内を均一に上昇し、
上部部屋60bへ出て上部部屋60bを満たして吐出口
29bから流出する。さらに、上部部屋60bはイオン
交換樹脂31層全体に再生用食塩水が均一に流れるよ
う、塩水を一時的に溜めておくためにも必要である。
The ion exchange resin 31 may be in the form of fibers, in addition to the commonly used beads. The mesh filter 29d is provided to prevent foreign matter from entering the resin room 29e or to prevent the ion-exchange resin 31 from flowing into the resin room 29e.
e. In addition, ion exchange resin 3
The provision of the upper chamber 60b and the lower chamber 60c in the upper and lower portions of 1 prevents water from passing through only a part of the ion-exchange resin 31 layer, allows water to flow uniformly throughout the ion-exchange resin layer, and improves efficiency. This is because metal ions are often adsorbed. Water enters the lower room 60c through the water inlet 29a, and enters the lower room 60c.
After filling, the inside of the ion exchange resin 31 layer is uniformly raised,
It goes out to the upper room 60b, fills the upper room 60b, and flows out from the discharge port 29b. Further, the upper chamber 60b is necessary for temporarily storing the salt water so that the salt solution for regeneration flows uniformly throughout the entire 31 layers of the ion exchange resin.

【0036】樹脂部屋29eの容積は必要なイオン交換
樹脂量(容積)より10%程度大きく設計し、樹脂部屋
29eにイオン交換樹脂31を充填した時、部屋上部に
わずかな隙間ができるようにする。これは給水時の通水
でイオン交換樹脂が持ち上げられ、給水が停止した時に
は下にさがるという動きを与えることで、イオン交換樹
脂間にメッシュフィルタを通過した微少なゴミが蓄積す
るのを防止するためである。
The volume of the resin room 29e is designed to be about 10% larger than the required amount (volume) of the ion exchange resin, so that when the resin room 29e is filled with the ion exchange resin 31, a slight gap is formed in the upper part of the room. . This prevents the accumulation of minute dust that has passed through the mesh filter between the ion-exchange resins by giving the movement that the ion-exchange resin is lifted by the flow of water at the time of water supply and falls down when the water supply stops. That's why.

【0037】塩投入部屋60a内には、予め使用者によ
り塩62が投入されている。投入されている塩の量は、
約150gである。これは、後で述べるイオン交換樹脂
31の再生処理1回当たりに必要な塩量20gの約7回
分に相当し、使用者は一週間に一度塩62を投入する必
要がある。塩投入部屋60aと塩水部屋60kの間には
塩投入部屋60kの内径とほぼ等しい直径の塩粒の流出
防止フィルタ60gが配され、塩粒が塩水部屋60kに
流出するのを防止する。これにより、塩粒流出フィルタ
60gの面積を大きくでき、塩水がフィルタの全面を通
り塩水部屋60kに流下するため、塩水の流量を確保す
ることができる。
The salt 62 has been previously charged by the user into the salt charging chamber 60a. The amount of salt put in is
Approximately 150 g. This is equivalent to about seven times of 20 g of salt required for one time of the regeneration treatment of the ion exchange resin 31 described later, and the user needs to put the salt 62 once a week. A salt particle outflow prevention filter 60g having a diameter substantially equal to the inner diameter of the salt input room 60k is provided between the salt input room 60a and the salt water room 60k to prevent the salt particles from flowing out into the salt water room 60k. Accordingly, the area of the salt particle outflow filter 60g can be increased, and the salt water flows down through the entire surface of the filter into the salt water chamber 60k, so that the flow rate of the salt water can be secured.

【0038】塩投入部屋60aには、塩注水口60hか
らの塩注水管60iが開口している。塩水部屋60kと
上部部屋60bは隔壁60dで分けられ、隔壁60dに
は塩水が通過する孔60eが設けられている。この孔6
0eの下、上部部屋60b側には逆止弁60fが設けら
れており、洗濯槽5への給水時に逆止弁60fが孔60
eを塞ぎ、上部部屋60bから塩水部屋60kへ水が流
入するのを防止する。下部部屋60cの底面には、塩水
排出口29cが後部収納箱17bの底面を貫通して設け
られており、塩水排出口29cに接続された塩水排出パ
イプ64は、図2に示すように外槽4の下部に接続さ
れ、塩水を外槽内に排出するようになっている。
A salt injection pipe 60i from a salt injection port 60h is opened in the salt injection chamber 60a. The salt water room 60k and the upper room 60b are separated by a partition wall 60d, and the partition wall 60d is provided with a hole 60e through which the salt water passes. This hole 6
0e, a check valve 60f is provided on the upper room 60b side, and when the water is supplied to the washing tub 5, the check valve 60f is
e to prevent water from flowing from the upper chamber 60b to the salt water chamber 60k. A salt water discharge port 29c is provided on the bottom of the lower room 60c so as to penetrate the bottom of the rear storage box 17b. The salt water discharge pipe 64 connected to the salt water discharge port 29c has an outer tank as shown in FIG. 4 is connected to the lower part of the tank 4 to discharge the salt water into the outer tank.

【0039】蓋61の内円周には凹溝61aが設けてあ
り、上面には空気孔61bが開けられている。円筒容器
60の上部外円周には凸部61jがあり、蓋61は円筒
容器60の凸部60jに凹溝61aが嵌合する形で固定
される。蓋61は後部収納箱17bの上面より突出する
ようにしてあり、蓋61の開閉を容易に行えるようにな
っている。また、蓋61はアクリル樹脂のような透明な
部材とし、後述する洗濯毎のイオン交換樹脂の再生処理
で消費される塩の残量を容易に確認できるようにしてあ
る。
A concave groove 61a is provided on the inner circumference of the lid 61, and an air hole 61b is formed on the upper surface. A convex portion 61j is provided on the outer circumference of the upper portion of the cylindrical container 60, and the lid 61 is fixed to the convex portion 60j of the cylindrical container 60 so that the concave groove 61a fits therein. The lid 61 projects from the upper surface of the rear storage box 17b, so that the lid 61 can be easily opened and closed. Further, the lid 61 is made of a transparent member such as an acrylic resin so that the remaining amount of salt consumed in a process of regenerating the ion exchange resin for each washing described later can be easily checked.

【0040】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開閉により円筒容器6
0の入水口29aに導かれ、下部部屋60cを満たして
からイオン交換樹脂31を充填した部屋29eを上昇し
ながら通過する。水道水はここで軟水化つまりカルシウ
ム、マグネシウムイオンが除去されて上部部屋60bを
満たし吐出口29bから流出する。そして部屋A47か
ら傾斜流路46に流下して外槽4(洗濯槽5)に給水さ
れる。風呂からの水は風呂水給水口45aに接続される
ホースで汲み出される。風呂水は、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2
8、部屋A47を通して、その一部を呼び水口45bか
ら風呂水吸水ポンプ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給水口45aから自
吸し、吐出口45cから部屋B48を介して傾斜流路4
6に導き、ここから洗濯槽5に給水する。
The hose from the tap is connected to the tap 26. Tap water is supplied to the cylindrical container 6 by opening and closing the water supply solenoid valve 27.
It is guided to the water inlet 29a of 0, fills the lower chamber 60c, and then passes through the room 29e filled with the ion exchange resin 31 while ascending. Tap water is softened here, that is, calcium and magnesium ions are removed, fills the upper chamber 60b, and flows out from the outlet 29b. Then, the water flows down from the room A47 to the inclined flow passage 46 and is supplied to the outer tub 4 (the washing tub 5). Water from the bath is pumped out by a hose connected to the bath water inlet 45a. The bath water is supplied with tap water from the tap tap 26 by first opening the electromagnetic valve 27 and supplying the ion removing means 2.
8. A part of the water is pumped from the priming port 45b to the bath water suction pump 45 through the room A47. Thereafter, the pump motor is rotated to take in the bath water from the bath water supply port 45a, and the inclined flow path 4 from the discharge port 45c through the room B48.
6 and water is supplied to the washing tub 5 from here.

【0041】円筒容器60で構成されるイオン除去手段
28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、流路損失を削減し
て、流量すなわち給水時間を短縮できるからである。給
水ではイオン交換樹脂31が充填される部屋29eを水
道水が通過するため、この樹脂充填の圧力損失が大き
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60に至る配管長は100mm以下が望まし
い。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
本発明で得るためには上述の配慮が必要になる。
The installation of the ion removing means 28 composed of the cylindrical container 60 in the rear storage box 17b in which the water tap 26 is installed can shorten the length of the water supply pipe, reduce the flow path loss, and reduce the flow rate, This is because the water supply time can be reduced. Since tap water passes through the room 29e filled with the ion-exchange resin 31 in the water supply, the pressure loss in filling the resin is large. In order to cover even a small amount of this loss, it is desirable that the pipe length from the water tap to the cylindrical container 60 be 100 mm or less. The washing water supply flow rate of the conventional washing machine is 10 to 15 liters / minute, depending on the tap water pressure, and the above consideration is necessary to obtain a flow rate close to this in the present invention.

【0042】図6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、駆動回路52に接続され、風呂水ポ
ンプ45、給水電磁弁27、排水弁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。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。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。54は点灯して軟水処理を表示
する発光ダイオードである。発光ダイオード54は前部
操作箱17cに装着され、イオン交換樹脂への通水時に
点灯して、軟水化処理中であることを軟水化表示24で
使用者に知らせる。また55は、点灯して塩投入を表示
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、イオン除去手段への塩投入が
必要な時に点灯して、塩投入を塩投入表示25で使用者
に知らせる。
FIG. 6 is a block diagram of a washing machine control section mainly composed of the microcomputer 50. The microcomputer 50 is also connected to the operation button input circuit 51 and the water level sensor 11, and receives a user's button operation and an information signal of the washing water level in the washing tub. The output from the microcomputer 50 is connected to a drive circuit 52 and supplies commercial power to the bath water pump 45, the water supply solenoid valve 27, the drain valve 13 and the like, and controls the opening / closing or rotation thereof. Further, in order to inform the user of the operation of the washing machine, it is also connected to notification means such as a buzzer 23 and a display 21. Power supply circuit 53
Rectifies and smoothes a commercial power supply to create a DC power supply required for the microcomputer 50. Reference numeral 54 denotes a light emitting diode which lights up to indicate the soft water treatment. The light emitting diode 54 is mounted on the front operation box 17c and lights up when water is passed through the ion exchange resin to notify the user with the water softening display 24 that the water softening process is being performed. Reference numeral 55 denotes a light-emitting diode that lights up to indicate salt injection. The light emitting diode 55 is mounted on the front operation box 17c, and is turned on when it is necessary to input salt to the ion removing means, and notifies the user of the salt input with the salt input display 25.

【0043】商用電源に接続されるブリッジ整流回路7
1は商用電源を全波整流し、力率改善と昇圧を兼ねるD
C−DC変換回路72に入力する。DC−DC変換回路
72は、この整流電圧をIGBT等の半導体素子でチョ
ッピングして、商用電源の力率を改善するとともに、昇
圧した直流電圧をPWMインバータ回路73に供給す
る。この出力電圧は、マイクロコンピュータ50から半
導体素子の駆動矩形波のデューティを制御して可変され
る。PWMインバータ回路73は、この直流電圧から3
相PWM矩形波電圧を作成し、DCブラシレスモータ7
に印加して、これを回転させる。
Bridge rectifier circuit 7 connected to commercial power supply
1 is a full-wave rectifier for commercial power, which is used for power factor improvement and boosting.
It is input to the C-DC conversion circuit 72. The DC-DC conversion circuit 72 chops this rectified voltage with a semiconductor element such as an IGBT to improve the power factor of the commercial power supply, and supplies the boosted DC voltage to the PWM inverter circuit 73. This output voltage is varied by the microcomputer 50 by controlling the duty of the driving rectangular wave of the semiconductor element. The PWM inverter circuit 73 outputs 3
Creates a phase PWM rectangular wave voltage and generates a DC brushless motor 7
To rotate it.

【0044】図7に本発明の主要構成であるDCブラシ
レスモータ7の電圧制御型PWMインバータ駆動手段で
ある昇圧型DC−DC変換回路とPWMインバータ回路
の詳細を示す。
FIG. 7 shows the details of the step-up DC-DC conversion circuit and the PWM inverter circuit which are the voltage control type PWM inverter driving means of the DC brushless motor 7 which are the main components of the present invention.

【0045】ブリッジ整流回路71は商用電源をブリッ
ジ整流して、ピーク値141Vの全波整流波形を作成す
る。DC−DC変換回路72はこの全波整流波形をIG
BT72aでチョッピングして、リアクトル72bに貯
えられたエネルギーをダイオード72cを介してコンデ
ンサ72dに供給することで昇圧するとともに商用電源
入力の力率を改善する。
The bridge rectifier circuit 71 bridge-rectifies the commercial power supply to create a full-wave rectified waveform having a peak value of 141V. The DC-DC conversion circuit 72 converts this full-wave rectified waveform into IG
The energy stored in the reactor 72b is chopped by the BT 72a and supplied to the capacitor 72d via the diode 72c to boost the voltage and improve the power factor of the commercial power input.

【0046】PWMインバータ回路73はIGBTモジ
ュール73aとドライブ回路73bとからなり、IGB
Tのゲート端子にPWM信号を印加してDC−DC変換
回路72の出力である直流電圧をチョッピングしてDC
ブラシレスモータ7の各UVW相界磁巻き線に3相交流
電流を供給する。IGBTモジュール73は3アームの
三相ブリッジインバータ回路であり、各アームは一組の
IGBTとそれぞれに逆並列に接続されたフライホイー
ルダイオードから構成される。IGBTの各ゲート端子
はドライブ回路73bのPWM信号で駆動される。
The PWM inverter circuit 73 includes an IGBT module 73a and a drive circuit 73b.
A PWM signal is applied to the gate terminal of T, and the DC voltage output from the DC-DC conversion circuit 72 is chopped.
A three-phase alternating current is supplied to each UVW phase field winding of the brushless motor 7. The IGBT module 73 is a three-arm three-phase bridge inverter circuit, and each arm includes a pair of IGBTs and a flywheel diode connected in anti-parallel to each of the IGBTs. Each gate terminal of the IGBT is driven by the PWM signal of the drive circuit 73b.

【0047】DCブラスレスモータ7にはロータの位置
検出手段として3組のホール素子8が内臓され、各ホー
ル素子は電気角120度毎に配置される。ロータの位置
はこのホール素子8で検出されてマイクロコンピュータ
50に伝えられる。そしてこのロータの位置、回転速度
の情報からマイクロコンピュータは各IGBTを通流す
るPWM信号を演算処理して出力し、ドライブ回路73
bを制御して、ステータのUVW各相の界磁巻線に、波
高値がおよそ入力直流電圧のPWM矩形波電圧を印加す
る。この時モータ巻線のインダクタンス、容量により各
巻線に流れる電流は正弦波となる。つまり各巻き線には
三相正弦波電流が供給される。UVW相の電流がこの順
に120度の位相関係であれば、DCブラスレスモータ
7は時計方向に回転し、例えば先述のUV相を逆にする
位相関係では半時計方向に逆転する。
The DC brassless motor 7 has three sets of hall elements 8 as means for detecting the position of the rotor, and each hall element is arranged for every 120 electrical degrees. The position of the rotor is detected by the Hall element 8 and transmitted to the microcomputer 50. The microcomputer calculates and outputs a PWM signal flowing through each IGBT from the information on the rotor position and the rotation speed, and outputs the PWM signal.
b, a PWM rectangular wave voltage having a peak value of approximately an input DC voltage is applied to the field windings of each phase of the UVW of the stator. At this time, the current flowing through each winding becomes a sine wave due to the inductance and capacity of the motor winding. That is, a three-phase sinusoidal current is supplied to each winding. If the UVW phase currents have a phase relationship of 120 degrees in this order, the DC brushless motor 7 rotates clockwise. For example, in the phase relationship of reversing the UV phase described above, the DC brushless motor 7 rotates counterclockwise.

【0048】周知のようにPWMインバータ回路73は
前述したごとく、入力される直流電圧をPWM矩形波電
圧信号に変換し、モータの巻き線に印加することで、モ
ータに三相交流電流を供給する。この三相電流値と等価
な電流を供給する正弦波三相電圧を考えた時、この等価
な正弦波電圧は、入力される直流電圧とPWM信号のデ
ューティで決定される。このデュティは各相アームのI
GBT通流率を決めるものである。この通流率とPWM
インバータ回路73の効率、すなわち回路への入力電力
と出力電力であるDCブラスレスモータ7への入力電力
の比は、図8に示すように、通流率すなわちデューティ
の増加とともに向上する。等価的な正弦波電圧は入力さ
れる直流電圧でその最大値が制限されるのも明らかであ
る。
As is well known, the PWM inverter circuit 73 supplies a three-phase AC current to the motor by converting the input DC voltage into a PWM rectangular wave voltage signal and applying the converted voltage to the winding of the motor as described above. . Considering a sine-wave three-phase voltage that supplies a current equivalent to the three-phase current value, the equivalent sine-wave voltage is determined by the input DC voltage and the duty of the PWM signal. This duty is I
This determines the GBT flow rate. This flow rate and PWM
The efficiency of the inverter circuit 73, that is, the ratio of the input power to the circuit and the input power to the DC brushless motor 7, which is the output power, increases as the duty ratio, that is, the duty, increases, as shown in FIG. It is also apparent that the maximum value of the equivalent sine wave voltage is limited by the input DC voltage.

【0049】図9に従来のDCブラシレスモータ駆動回
路を示す。これは本実施例と異なり、商用電源ラインに
挿入された大容量リアクタ90と倍電圧整流平滑回路9
2と実施例同様のPWMインバータ回路73から構成さ
れる。つまり本実施例のDC−DC変換回路72を持た
ず、代わりに力率改善のために10mH程度の大容量リ
アクタ90と282Vの高い直流電圧を得る倍電圧整流
平滑回路91を持つ。倍電圧整流平滑回路91はコンデ
ンサインプット形式となり、図10(a)に示すように
商用電源に流れる電流波形が歪み、力率を悪化させる。
この力率悪化は商用電源につながる他の電気機器の誤動
作を引き起こすため、各国で高調波規制のガイドライン
が設けられている。このため大容量リアクタ90で力率
を改善し規制をクリアする。しかし大容量リアクタ90
は高価であり、その抵抗成分での挿入損失も大きい。こ
のため実用的なリアクタでは力率は50から60%にと
どまる。
FIG. 9 shows a conventional DC brushless motor drive circuit. This is different from the present embodiment in that a large-capacity reactor 90 inserted into a commercial power supply line and a
2 and a PWM inverter circuit 73 similar to the embodiment. In other words, instead of having the DC-DC conversion circuit 72 of the present embodiment, it has a large-capacity reactor 90 of about 10 mH and a double-voltage rectifying / smoothing circuit 91 for obtaining a high DC voltage of 282 V in order to improve the power factor. The voltage doubler rectifying / smoothing circuit 91 is of a capacitor input type, and as shown in FIG. 10A, the waveform of the current flowing to the commercial power supply is distorted, and the power factor is deteriorated.
Since the deterioration of the power factor causes malfunction of other electric devices connected to the commercial power supply, each country has a guideline for harmonic regulation. Therefore, the power factor is improved by the large-capacity reactor 90, and the regulation is cleared. However, large capacity reactor 90
Is expensive, and the insertion loss due to its resistance component is large. For practical reactors, the power factor is only 50 to 60%.

【0050】本実施例のDC−DC変換回路72は、入
力である脈波(全波整流)電圧をIGBT72aで高周
波(数十kHz)でチョッピングすることで、図10
(b)に示すようにほぼ商用電源の電圧波形に比例する
電流となり、簡単なフィルタで歪みのない商用電源電流
波形にすることができ、力率としては99%を達成でき
る。つまり力率の大幅な改善を可能とし、他の電気機器
の誤動作を防止できる。この意味でDC−DC変換回路
72は力率改善回路であり、また従来の大容量リアクタ
によるフィルタ作用(力率改善)を半導体によるチョッ
ピングで行う意味でアクティブフィルタ回路でもある。
ちなみにDC−DC変換回路72のリアクタ72bは数
十μHの小型であり、この抵抗分による損失は極めて小
さい。そしてこの変換回路の効率は95%以上である。
The DC-DC conversion circuit 72 of the present embodiment chops a pulse wave (full-wave rectified) voltage as an input at a high frequency (several tens of kHz) by the IGBT 72a, as shown in FIG.
As shown in (b), the current becomes almost proportional to the voltage waveform of the commercial power supply, and the commercial power supply current waveform without distortion can be obtained with a simple filter, and a power factor of 99% can be achieved. That is, the power factor can be greatly improved, and malfunction of other electric devices can be prevented. In this sense, the DC-DC conversion circuit 72 is a power factor improvement circuit, and is also an active filter circuit in the sense that the filtering operation (power factor improvement) by a conventional large-capacity reactor is performed by chopping with a semiconductor.
Incidentally, the reactor 72b of the DC-DC conversion circuit 72 has a small size of several tens of μH, and the loss due to the resistance is extremely small. And the efficiency of this conversion circuit is 95% or more.

【0051】DCブラシレスモータ7のトルク回転数特
性例を図11に示す。PWMインバータ回路73への入
力直流電圧をパラメータにした場合を実線で示す。また
直流電圧を300Vに固定し、PWM信号のデューティ
を変化させ、前述の等価的なモータへの三相正弦波電圧
をパラメータにした場合を破線で示す。これはデューテ
ィをパラメータにしたのと同じである。このように、D
Cブラシレスモータ7はPWMインバータ回路73を含
めて考えるといわゆる直流モータと同じ特性を持つ。こ
のDCブラシレスモータ7に負荷をかければ、図に示す
ようにトルク回転数特性の直線と負荷線の交点の回転数
で回転することになる。したがって、回転数を変化させ
るためには、直流電圧を変化させるかPWM信号のデュ
ーティを変化させれば良い。
FIG. 11 shows an example of the torque rotation speed characteristic of the DC brushless motor 7. The case where the input DC voltage to the PWM inverter circuit 73 is used as a parameter is shown by a solid line. The dashed line shows the case where the DC voltage is fixed at 300 V, the duty of the PWM signal is changed, and the equivalent three-phase sine wave voltage to the motor is used as a parameter. This is the same as setting the duty as a parameter. Thus, D
The C brushless motor 7 has the same characteristics as a so-called DC motor when including the PWM inverter circuit 73. When a load is applied to the DC brushless motor 7, the motor rotates at the rotation speed at the intersection of the straight line of the torque rotation speed characteristic and the load line as shown in the figure. Therefore, in order to change the rotation speed, it is only necessary to change the DC voltage or the duty of the PWM signal.

【0052】次に、本実施例の動作を説明する。ブリッ
ジ整流回路71の全波整流電圧はDC−DC変換回路7
2で直流電圧に変換される。この時直流電圧の最低値は
全波整流電圧のピーク141Vに所定値(19V)を足
した160Vに設定する。プラス所定値(19V分)
は、必ずIGBT72aをチョッピング動作させ、最低
限の力率改善動作を保証するためである。この160V
以上に電圧を昇圧するには、マイクロコンピュータ50
からDC−DC変換回路72内のドライブ回路72eを
制御して、IGBT72aのゲート端子駆動信号のデュ
ーティを変化させて行う。ディーティを上げれば、出力
である直流電圧値が大となる。
Next, the operation of this embodiment will be described. The full-wave rectified voltage of the bridge rectifier circuit 71 is applied to the DC-DC converter 7
In step 2, it is converted to a DC voltage. At this time, the minimum value of the DC voltage is set to 160 V obtained by adding a predetermined value (19 V) to the peak 141 V of the full-wave rectified voltage. Plus predetermined value (19V)
This is to ensure that the IGBT 72a is always chopped to ensure a minimum power factor improvement operation. This 160V
To increase the voltage above, the microcomputer 50
To control the drive circuit 72e in the DC-DC conversion circuit 72 to change the duty of the gate terminal drive signal of the IGBT 72a. Increasing the duty increases the output DC voltage value.

【0053】図12に本実施例における、DCブラシレ
スモータ7の回転数とPWMインバータ回路への直流電
圧すなわちDC−DC変換回路72の出力設定直流電圧
と、デューティすなわち通流率の関係を示す。回転数約
800rpm未満では、直流電圧を160Vに固定し、
PWM信号のデューティ(通流率)を変化させることに
よりDCブラシレスモータ7の回転速度を可変する。回
転数約800rpm以上では、PWM信号のデューティ
(通流率)を最高に固定設定して、DC−DC変換回路
72の出力直流電圧を変化させることによりDCブラシ
レスモータ7の回転速度を可変する。この時のPWMイ
ンバータ回路73の効率を、DCブラシレスモータ7の
回転数との関係として図13に実線(a)で示す。図9
に示す従来回路の場合は、倍電圧整流平滑した直流電圧
300VをPWMインバータ回路73に印加し、PWM
信号のデューティを変化させ、等価的な正弦波印加電圧
を変化させて、回転数を可変するため、同図破線(b)
に示すような回路効率となる。本実施例では実線と破線
の差だけ、回路効率を向上できるため、省電力が可能と
なる。特に回路効率を高く維持しながら回転数可変範囲
を広げる場合には効果がある。
FIG. 12 shows the relationship between the rotation speed of the DC brushless motor 7, the DC voltage to the PWM inverter circuit, that is, the output setting DC voltage of the DC-DC conversion circuit 72, and the duty, that is, the duty ratio, in this embodiment. When the rotation speed is less than about 800 rpm, the DC voltage is fixed at 160 V,
The rotation speed of the DC brushless motor 7 is varied by changing the duty (conduction rate) of the PWM signal. At a rotation speed of about 800 rpm or more, the duty (conduction rate) of the PWM signal is set to the highest fixed value, and the rotation speed of the DC brushless motor 7 is varied by changing the output DC voltage of the DC-DC conversion circuit 72. The efficiency of the PWM inverter circuit 73 at this time is shown by a solid line (a) in FIG. 13 as a relationship with the rotation speed of the DC brushless motor 7. FIG.
In the case of the conventional circuit shown in FIG.
In order to change the rotation speed by changing the duty of the signal and changing the equivalent sine wave applied voltage, the broken line (b) in FIG.
The circuit efficiency is as shown in FIG. In this embodiment, since the circuit efficiency can be improved by the difference between the solid line and the broken line, power can be saved. In particular, this is effective in widening the variable speed range while maintaining high circuit efficiency.

【0054】次に本発明によるイオン除去手段28の動
作を説明する。使用者が洗濯物を洗濯槽5に入れ、電源
スイッチ19を押し、標準洗濯ボタン80あるいは高洗
浄洗濯ボタン81を操作すると、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。水道水は水道栓口26から給
水電磁弁27を通過して入水口29aから円筒容器60
の下部部屋60cに流入する。流入した水道水は下部部
屋60cを満たした後、その圧力で部屋29eを上昇
し、部屋29eにメッシュフィルタ29d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31の間
を通過して、上部部屋60bに流出する。そして上部部
屋60bを満たして吐出口29bから流れ出し、部屋A
47、傾斜路46を通り外槽4(洗濯槽5)内に溜ま
る。
Next, the operation of the ion removing means 28 according to the present invention will be described. When the user puts the laundry in the washing tub 5, presses the power switch 19, and operates the standard washing button 80 or the high washing washing button 81, the microcomputer 50 measures the amount of the laundry with the cloth amount sensor, and the measurement result. Is displayed on the display 21 to inform the user of the amount of water and the amount of detergent corresponding to. The user puts an appropriate amount of detergent into the washing tub 5 with reference to the display. Thereafter, the microcomputer 50 opens the water supply electromagnetic valve 27. Tap water passes through a water supply solenoid valve 27 from a water tap 26 and a cylindrical container 60 from a water inlet 29a.
Into the lower room 60c. The inflowing tap water fills the lower chamber 60c, then rises in the room 29e by the pressure, and passes through the space between the sodium-type strongly acidic cation exchange resins 31 filled with the room 29e sandwiched between the mesh filters 29d. Flows out into the upper room 60b. Then, the upper chamber 60b is filled and flows out from the discharge port 29b, and the room A
47, accumulates in the outer tub 4 (the washing tub 5) through the ramp 46.

【0055】また、下部部屋60cへ流入した水道水の
一部は、イオン交換樹脂31を通らずに塩水排出口29
cに接続された塩水排水パイプ64を通り外槽4内に流
入する。塩水排出口29cの内径を2mmとすれば、給
水流量15/分の時塩水排出パイプ64を通る流量は約
0.5L/分となる。この量は、給水量の3%程度であ
り影響は少ない。塩水排出口29cの内径をさらに小さ
くすれば、より影響は少なくできるが、毛管現象のため
に再生用の塩水が排出しにくくなるため、上記2mm程
度が最適である。コストやスペースの問題がなければ、
塩水排出パイプ64の途中にバルブを設け、給水中にこ
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。
A part of the tap water flowing into the lower chamber 60c does not pass through the ion-exchange resin 31 and is discharged from the salt water outlet 29.
The water flows into the outer tub 4 through the salt water drainage pipe 64 connected to the outer tank 4. If the inside diameter of the salt water discharge port 29c is 2 mm, the flow rate through the salt water discharge pipe 64 at a feed water flow rate of 15 / min is about 0.5 L / min. This amount is about 3% of the water supply amount and has little effect. If the inner diameter of the salt water discharge port 29c is further reduced, the influence can be further reduced. However, since the salt water for regeneration is difficult to discharge due to the capillary phenomenon, the above-mentioned about 2 mm is optimal. If there are no cost or space issues,
Needless to say, it is better to provide a valve in the middle of the salt water discharge pipe 64 and close this valve during the supply of water.

【0056】水道水は、イオン交換樹脂31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イオ
ン、マグネシウムイオンが除去される。この洗い給水中
には、発光ダイオード54が点灯し軟水化表示24、あ
るいはブザー23を用いてイオン除去中の表示あるいは
報知が行われる。給水中は、イオン交換手段28の上部
部屋60bは水道水で満たされ、この圧力のために逆止
弁60fのボールが上昇し孔60eを塞いでいる。この
ため、給水中に水道水が塩水部屋60kへ侵入すること
はない。給水時以外は、上部部屋60bは大気圧となる
ため、逆止弁60fのボールは自重で落ち、孔60eは
開いた状態となる。
While tap water passes through the ion exchange resin 31, calcium ions and magnesium ions contained therein are removed by an ion exchange action. During this washing water supply, the light emitting diode 54 is turned on, and the display or notification of ion removal is performed using the water softening display 24 or the buzzer 23. During the water supply, the upper chamber 60b of the ion exchange means 28 is filled with tap water, and due to this pressure, the ball of the check valve 60f rises and closes the hole 60e. For this reason, tap water does not enter the salt water room 60k during water supply. Except at the time of water supply, the upper chamber 60b is at atmospheric pressure, so the ball of the check valve 60f falls by its own weight, and the hole 60e is in an open state.

【0057】以下、高洗浄洗濯ボタン81が押されて、
汚れのひどい洗濯物を洗濯する場合を説明する。洗いす
すぎ行程など回転翼を回転させる場合には、前述したよ
うに伝動装置内の歯車減速機構でモータ回転数を約7分
の1に減速させる。水位センサ11で規定量の洗濯水が
外槽4内に給水されたこと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を正逆回転させるために、PWMインバー
タ回路73に固定のデューティのPWM信号を送る。こ
の信号はドライブ回路73bを介してIGBTモジュー
ル73aの各ゲートを駆動する。また同時にマイクロコ
ンピュータ50はDC−DC変換回路72にデューティ
信号を送り、PWMインバータ回路73の入力直流電圧
を所定値に設定する。その結果、回転翼6が正逆回転を
開始して洗濯が始まる。このとき、高洗浄洗濯ボタン8
1が押されて洗濯が開始されたのであれば、回転翼の回
転速度は150rpm(モータの回転数は150rpm
×7の1050rpm)となるよう直流電圧およそ25
0Vが設定される。標準洗濯ボタン80が押された場合
には回転翼の回転速度は110rpm(モータの回転数
は110rpm×7の770rpm)となるよう直流電
圧およそ150Vが設定される。
Hereinafter, when the high cleaning washing button 81 is pressed,
The case of washing dirty laundry will be described. When rotating the rotating blades in the washing and rinsing process, the motor speed is reduced to about 1/7 by the gear reduction mechanism in the transmission as described above. The microcomputer 50, which has learned that the specified amount of washing water has been supplied into the outer tub 4 by the water level sensor 11, closes the water supply electromagnetic valve 27 and stops water supply. Then, a PWM signal having a fixed duty is sent to the PWM inverter circuit 73 in order to rotate the rotor 6 forward and backward. This signal drives each gate of the IGBT module 73a via the drive circuit 73b. At the same time, the microcomputer 50 sends a duty signal to the DC-DC conversion circuit 72, and sets the input DC voltage of the PWM inverter circuit 73 to a predetermined value. As a result, the rotor 6 starts to rotate forward and backward, and the washing starts. At this time, the high cleaning washing button 8
If 1 is pressed and washing is started, the rotation speed of the rotor is 150 rpm (the rotation speed of the motor is 150 rpm).
DC voltage of about 25 so as to be 1050 rpm (× 7).
0V is set. When the standard washing button 80 is pressed, a DC voltage of about 150 V is set so that the rotation speed of the rotor becomes 110 rpm (the number of rotations of the motor is 110 rpm × 7, 770 rpm).

【0058】洗濯槽5内に給水された洗濯水はカルシウ
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石けん
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。給水終了後、イオン交
換手段28内に残った水は、塩水排出口29cに接続さ
れた塩水排出パイプ64からゆっくりと外槽4に排出さ
れる。
Since the washing water supplied into the washing tub 5 does not contain cations such as calcium and magnesium, it reacts with the surfactant in the detergent supplied to form insoluble metal soap or for washing. It does not reduce the amount of surfactant that contributes and does not reduce the detergency. After the water supply is completed, the water remaining in the ion exchange means 28 is slowly discharged to the outer tank 4 from the salt water discharge pipe 64 connected to the salt water discharge port 29c.

【0059】以上の結果、洗濯時では洗濯槽内の洗濯用
水中で界面活性剤の化学力が増化した状態となる。また
回転翼の回転速度は、標準洗濯の110rpmから15
0rpmへと増加した状態に設定される。そして洗剤が
溶解した洗濯用水中で洗濯物を攪拌して洗浄を行う。こ
の化学力増と回転速度増に伴う機械力増の相乗効果で後
述する高い洗浄力が得られる。
As a result, during washing, the chemical strength of the surfactant is increased in the washing water in the washing tub. The rotation speed of the rotor is 15 rpm from 110 rpm for standard washing.
It is set to a state that has increased to 0 rpm. The washing is performed by stirring the laundry in the washing water in which the detergent is dissolved. A high detergency, which will be described later, can be obtained by the synergistic effect of the increase in the chemical force and the increase in the mechanical force accompanying the increase in the rotation speed.

【0060】ナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂31
は、周知のように架橋した三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。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。
Sodium type strongly acidic cation exchange resin 31
Is a synthetic resin in which an ion exchange group such as a sulfonic acid group is bonded to a crosslinked three-dimensional polymer substrate by a chemical bond, as is well known. When tap water containing divalent cations such as calcium and magnesium flows between the cation exchange resins, sulfonic acid groups, which are ion exchange groups of the cation exchange resin, and cations in the tap water are ion-exchanged, As a result, cations in tap water are removed. Chemical formulas 1 and 2 show the ion exchange reaction formulas of the sodium-type strongly acidic ion exchange resin.

【0061】[0061]

【化1】 Embedded image

【0062】[0062]

【化2】 Embedded image

【0063】ここで、Rはイオン交換樹脂の高分子基体
である。ナトリウム型イオン交換樹脂は−SO3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も
ので、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。イオ
ン選択性は低濃度、常温下では強酸性陽イオン交換樹脂
の場合、価数の高いイオン程大きく、同一価数では原子
番号の大きいもの程大きい。天然水中に含まれるイオン
は、化3に示した順である。
Here, R is a polymer substrate of an ion exchange resin. Sodium-type ion-exchange resin uses -SO3 anion as fixed ion and Na cation as counter ion, and removes multivalent cations such as calcium and magnesium contained in water by utilizing ion selectivity. I do. In the case of a strongly acidic cation exchange resin at a low concentration and at room temperature, the ion selectivity is higher for ions having higher valence, and is higher for ions having higher valence at the same valence. The ions contained in the natural water are in the order shown in Chemical formula 3.

【0064】[0064]

【化3】 Embedded image

【0065】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
の反応で樹脂に吸着して除去される。逆にカルシウム、
マグネシウムイオンを吸着した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カルシウム、マ
グネシウムイオンが脱着し、樹脂が元の状態に戻り再生
される。
Calcium and magnesium ions in water passing through the ion exchange resin are removed by adsorbing on the resin by the reaction from the left side to the right side of Chemical Formulas 1 and 2. Conversely, calcium,
When high-concentration salt water is passed through the resin to which magnesium ions are adsorbed, calcium and magnesium ions are desorbed by the reaction from the right side to the left side in Chemical Formulas 1 and 2, and the resin returns to its original state and is regenerated.

【0066】実験室等で使用する市販小型軟水化装置
は、イオン交換樹脂量が1〜2Lで処理流量が毎時10
L(毎分0.16L)程度の能力ものが一般的である。
前述したように家庭用洗濯機においては、給水時間を短
縮するために直接水道栓から毎分10L以上の流量で洗
濯槽に給水している。このため上記のような市販小型軟
水化装置の処理流量では給水時間が長くなりすぎるた
め、洗濯以外の時間を利用してバッチ処理したものを一
旦貯水槽に溜めた後に利用せざるを得ない。またイオン
樹脂量1〜2Lは、家庭用洗濯機に搭載(内蔵)するの
には容積が大きすぎる。つまり家庭用洗濯機では上述の
イオン交換樹脂の処理流量、樹脂量の問題を解決する必
要がある。
A commercially available compact water softener used in a laboratory or the like has an ion exchange resin amount of 1 to 2 L and a processing flow rate of 10 L / h.
A capacity of about L (0.16 L per minute) is generally used.
As described above, in a home washing machine, water is supplied directly from a faucet to a washing tub at a flow rate of 10 L or more per minute in order to shorten the water supply time. For this reason, the water supply time becomes too long with the processing flow rate of the above-mentioned commercially available small water softener, so that it is inevitable to use the batch-processed water using a time other than the washing once stored in a water storage tank. In addition, the volume of ionic resin of 1 to 2 L is too large to be mounted (built-in) in a home washing machine. That is, it is necessary to solve the above-mentioned problems of the processing flow rate of the ion exchange resin and the amount of the resin in the home washing machine.

【0067】過去に実施された水道統計によれば、調査
した件数のうち、全硬度40ppm以下の件数が全体の
半数であり、100ppmを超える件数が15%もあっ
た。相加平均では54.5ppmである。
According to water supply statistics carried out in the past, of the number of cases investigated, half had a total hardness of 40 ppm or less, and as many as 15% exceeded 100 ppm. The arithmetic mean is 54.5 ppm.

【0068】図14に、全国の浄水の硬度分布(日本水
道協会発行の平成6年度水道統計より)と、コンパクト
タイプのゼオライト入り市販合成洗剤を使用した場合の
洗浄率と硬度の関係を洗剤濃度をパラメータにして示
す。硬度分布は、各浄水場の1日当たりの浄水量を考慮
したものであり、例えば、全浄水量の約20%は40〜
50ppmの間にあることが分かる。各浄水場の浄水量
と家庭の数が比例するとすると、全家庭の約20%は4
0〜50ppmの水道水を使用していることになる。全
国の平均硬度は、52.9ppmであり、全体の98%
は100ppm以下である。
FIG. 14 shows the hardness distribution of purified water throughout the country (based on the statistics of water supply in 1994 issued by the Japan Water Works Association), and the relationship between the cleaning rate and the hardness when using a compact type synthetic detergent containing zeolite. Shown as parameters. The hardness distribution takes into account the amount of purified water per day at each water purification plant. For example, about 20% of the total purified water amount is 40 to 40%.
It can be seen that it is between 50 ppm. Assuming that the amount of water purification at each water treatment plant is proportional to the number of households, about 20% of all households are 4
This means that 0 to 50 ppm tap water is used. The national average hardness is 52.9 ppm, 98% of the total
Is 100 ppm or less.

【0069】洗浄率については、洗剤メーカの指定洗剤
量である洗剤濃度0.067wt%(重量%)では平均
硬度52.9ppmを半減することで洗浄率を約50%
も増加させることが可能である。また硬度100ppm
ではこれを半減することで、洗剤量を2倍(濃度0.1
33wt%)にした時と同等の洗浄率が得られる。つま
り、洗剤量(濃度)を標準の2倍にした時の洗浄率が硬
度を下げることで、標準洗剤量で得られる。このよう
に、硬度成分であるカルシウムイオン、マグネシウムイ
オンを除去することで洗濯機の洗浄力を大きく改善する
ことができる。また、水道水をそのまま使った場合と同
等の洗浄率でよい場合は、軟水化により洗剤使用量を削
減することができる。さらに、硬度が40ppm以上の
地域では洗剤量を必要以上に使用する必要がなく、環境
への影響も少なくなる。
With respect to the cleaning rate, at a detergent concentration of 0.067 wt% (% by weight), which is a detergent amount specified by the detergent maker, the cleaning rate is reduced by about 50% by halving the average hardness of 52.9 ppm.
Can also be increased. Hardness 100ppm
By halving this, the amount of detergent is doubled (concentration 0.1
(33 wt%), and a cleaning rate equivalent to that obtained when the amount is 33 wt% is obtained. In other words, the washing rate when the detergent amount (concentration) is twice the standard can be obtained with the standard detergent amount by decreasing the hardness. As described above, the detergency of the washing machine can be greatly improved by removing calcium ions and magnesium ions which are hardness components. Further, when the same cleaning rate as that when tap water is used as it is is sufficient, the amount of detergent used can be reduced by water softening. Further, in an area where the hardness is 40 ppm or more, it is not necessary to use the detergent more than necessary, and the effect on the environment is reduced.

【0070】図14に示すように、硬度が40ppm以
下では洗浄率がほぼ一定で、これ以上の硬度では洗浄率
が低下する。硬度40ppm以下では、合成洗剤に含ま
れるゼオライトが硬度成分をほぼ全部吸着し界面活性剤
が十分に作用するため洗浄率がほぼ一定になり、これ以
上の硬度ではゼオライト量が不足し一部の界面活性剤が
硬度成分と反応し金属石けんを生成し、その分界面活性
剤量が減少するため洗浄率が低下するのである。従っ
て、ゼオライト入りの合成洗剤を洗濯に使用する場合に
は、この40ppm程度まで洗濯水から硬度成分のカル
シウムイオン、マグネシウムイオンを除去することが望
ましい。一方、石けんでは図14とは異なり、硬度の増
加とともに洗浄率が低下するため、できるだけ硬度成分
を除去するのが好ましい。
As shown in FIG. 14, when the hardness is 40 ppm or less, the cleaning rate is almost constant, and when the hardness is more than 40 ppm, the cleaning rate decreases. When the hardness is 40 ppm or less, the zeolite contained in the synthetic detergent adsorbs almost all of the hardness components and the surfactant sufficiently acts, so that the cleaning rate becomes almost constant. The activator reacts with the hardness component to produce metallic soap, and the amount of surfactant decreases by that amount, resulting in a decrease in the cleaning rate. Therefore, when a synthetic detergent containing zeolite is used for washing, it is desirable to remove calcium ions and magnesium ions of the hardness components from the washing water to about 40 ppm. On the other hand, in the case of soap, unlike FIG. 14, the cleaning rate decreases as the hardness increases. Therefore, it is preferable to remove the hardness component as much as possible.

【0071】イオン交換樹脂のイオン交換性能は、イオ
ン交換容量、イオン交換速度などで決定される。洗濯機
でイオン交換樹脂を使用する場合、上述のように、処理
流量は毎分10〜15L、樹脂量は洗濯機に搭載可能な
ようできるだけ少ないことが求められる。このために
は、イオン交換速度を極力大きくして処理流量を確保
し、イオン交換容量を大きくして樹脂量を少なくすれば
よい。イオン交換容量、イオン交換速度はイオン交換樹
脂の架橋度、樹脂の構造(ゲル型、多孔性)や樹脂径な
どにより変化する。しかし、架橋度が高い方がイオン交
換容量は増加するが、イオン交換速度が低下し、多孔性
にするとゲル型よりイオン交換速度は上昇するが、イオ
ン交換容量が減少する。このように、イオン交換樹脂の
架橋度や構造で両方の性能を同時に向上させることは困
難である。
The ion exchange performance of the ion exchange resin is determined by the ion exchange capacity, the ion exchange rate and the like. When the ion exchange resin is used in the washing machine, as described above, the processing flow rate is required to be 10 to 15 L / min, and the resin amount is required to be as small as possible so that the washing machine can be mounted. For this purpose, the ion exchange rate may be increased as much as possible to secure the processing flow rate, and the ion exchange capacity may be increased to reduce the resin amount. The ion exchange capacity and the ion exchange rate vary depending on the degree of crosslinking of the ion exchange resin, the resin structure (gel type, porosity), the resin diameter, and the like. However, the higher the degree of cross-linking, the higher the ion exchange capacity, but the lower the ion exchange rate, and if the porous structure is used, the higher the ion exchange rate than the gel type, but the lower the ion exchange capacity. Thus, it is difficult to simultaneously improve both performances by the degree of crosslinking and the structure of the ion exchange resin.

【0072】図15は、硬水軟化のために最も一般的に
用いられている架橋度8%のナトリウム型強酸性イオン
交換樹脂について、通水量に対する漏洩イオン濃度の変
化を、イオン交換樹脂量と樹脂径をパラメータに実験し
た結果である。原水の全硬度は100ppm、流量は1
5L/分である。実験した樹脂量、樹脂径ではどの場合
も硬度成分が漏洩し、その濃度は、樹脂量、樹脂径によ
って異なる。通水初期段階における漏洩イオン濃度は、
同一樹脂径では、樹脂量が多いほど小さく、樹脂量が同
じ場合は、樹脂径が小さい方が小さい。
FIG. 15 shows the change in the leaked ion concentration with respect to the flow rate of the sodium-type strongly acidic ion exchange resin having a degree of crosslinking of 8% which is most commonly used for water softening. This is the result of an experiment using the diameter as a parameter. Raw water total hardness is 100 ppm, flow rate is 1
5 L / min. The hardness component leaks in any case of the tested resin amount and resin diameter, and the concentration differs depending on the resin amount and resin diameter. The leakage ion concentration at the initial stage of water flow is
For the same resin diameter, the smaller the resin amount, the smaller the resin amount. When the resin amount is the same, the smaller the resin diameter, the smaller the resin amount.

【0073】図16は、図15における通水初期段階の
漏洩イオン濃度をイオン交換樹脂の全表面積(計算値)
に対し整理し直した結果である。図から、漏洩イオン濃
度は、イオン交換樹脂の全表面積にほぼ反比例してお
り、イオン交換速度は、イオン交換樹脂の全表面積に比
例することがわかる。イオン交換樹脂の全表面積は、イ
オン交換樹脂量に比例し、イオン交換樹脂径に反比例す
るので、樹脂径を小さくすることにより樹脂量を少なく
することができる。漏洩イオン濃度の変化は、通水初期
段階ではほぼ一定濃度であるが、通水量が増加していく
と、ある点から急に増加し、ついにはイオン交換能力を
失い原水と同じ濃度となる。イオン交換容量は、漏洩イ
オン濃度線と原水イオン濃度線で囲まれた面積(例えば
樹脂量100mL、樹脂径0.1〜0.2mmの場合、図
中ABCAで囲まれた面積)で表されるが、樹脂径には
関係なく、樹脂量のみに比例する。
FIG. 16 shows the leaked ion concentration at the initial stage of water passage in FIG. 15 as a function of the total surface area of the ion exchange resin (calculated value).
This is the result of rearranging. From the figure, it can be seen that the leaked ion concentration is almost inversely proportional to the total surface area of the ion exchange resin, and that the ion exchange rate is proportional to the total surface area of the ion exchange resin. Since the total surface area of the ion exchange resin is proportional to the amount of the ion exchange resin and inversely proportional to the diameter of the ion exchange resin, the amount of the resin can be reduced by reducing the diameter of the resin. The change in the leaked ion concentration is almost constant in the initial stage of water flow, but when the flow rate increases, it suddenly increases from a certain point and finally loses ion exchange capacity and becomes the same as the raw water. The ion exchange capacity is represented by an area surrounded by a leak ion concentration line and a raw water ion concentration line (for example, in the case of a resin amount of 100 mL and a resin diameter of 0.1 to 0.2 mm, an area surrounded by ABCA in the figure). However, regardless of the resin diameter, it is proportional only to the amount of resin.

【0074】図15のイオン交換樹脂のイオン交換容量
は、2.0meq/mL−R(イオン交換樹脂1mL当
たり2.0当量)であり、樹脂1mL当たりCaCO3
換算で100mgの硬度成分を除去できる。今、全硬度
100ppmの水道水を流量15L/分で流し、定格容
量9kgの全自動洗濯機の高水位1回分の水量88Lを
軟水化することを考える。軟水化は、ゼオライト入り合
成洗剤の洗浄力に影響を及ぼさない40ppmまででよ
いとすると、除去すべき硬度成分は5.28g(CaC
O3換算)であり、イオン交換容量のみで考えると必要
最少樹脂量は52.8mLという少量でよい。しかし、
イオン交換速度を考えるとこの樹脂量では40ppmま
で軟水化することはできない。実際には図のように、樹
脂径0.1〜0.2mmの場合で100mL、樹脂径
0.3〜0.5mmで150mL、樹脂径0.3〜1.
1mmで260mLの樹脂量がないと40ppm以下に
はできない。しかし、樹脂径を0.1〜0.2mmや
0.3〜0.5mmとすることで、処理流量が毎分15
Lでも樹脂量を100〜150mLと少なくすることが
でき、家庭用洗濯機への搭載が可能となる。
The ion exchange capacity of the ion exchange resin in FIG. 15 is 2.0 meq / mL-R (2.0 equivalents per 1 mL of ion exchange resin), and CaCO 3 / mL of resin is used.
100 mg of the hardness component can be removed in conversion. Suppose now that tap water having a total hardness of 100 ppm is flowed at a flow rate of 15 L / min to soften a water volume of 88 L for one high water level of a fully automatic washing machine with a rated capacity of 9 kg. Assuming that water softening may be performed up to 40 ppm which does not affect the detergency of the synthetic detergent containing zeolite, the hardness component to be removed is 5.28 g (CaC
O3 conversion), and considering only the ion exchange capacity, the required minimum resin amount may be as small as 52.8 mL. But,
Considering the ion exchange rate, it is not possible to soften water up to 40 ppm with this amount of resin. Actually, as shown in the figure, 100 mL for a resin diameter of 0.1 to 0.2 mm, 150 mL for a resin diameter of 0.3 to 0.5 mm, and 0.3 to 1.
If there is no 260 mL resin amount in 1 mm, it cannot be reduced to 40 ppm or less. However, by setting the resin diameter to 0.1 to 0.2 mm or 0.3 to 0.5 mm, the processing flow rate can be reduced to 15 / min.
Even with L, the resin amount can be reduced to 100 to 150 mL, and it can be mounted on a home washing machine.

【0075】図17は、樹脂径0.1〜0.2mm、樹
脂量100mLのイオン交換樹脂を用いたイオン除去手
段に、流量15L/分で水道水(全硬度100ppm)
を流した場合の漏洩イオン濃度と通水量の関係である。
図中黒丸印が初回通水時すなわちイオン交換樹脂が新品
の場合である。通水量が50Lまでは漏洩イオン濃度は
約12ppmと一定である。ここから漏洩イオン濃度は
増加を始めるが、通水量100Lまでは漏洩イオン濃度
40ppm以下を維持している。そして、通水量が15
0Lでイオン交換能力を失い、漏洩イオン濃度が原水硬
度と同一となる。従って、上述した塩水による再生処理
が必要となる。この再生処理については後述する。定格
容量9kgの全自動洗濯機で高水位(水量は88L)ま
で給水すると、洗濯水の硬度は図中○印で示すよう約1
8ppmとなり、硬度による洗浄性能の低下は起きな
い。
FIG. 17 shows tap water (total hardness 100 ppm) at a flow rate of 15 L / min using an ion exchange means using an ion exchange resin having a resin diameter of 0.1 to 0.2 mm and a resin amount of 100 mL.
Is the relationship between the leaked ion concentration and the flow rate when flowing water.
The black circles in the figure indicate the first time of water flow, that is, the case where the ion exchange resin is new. Up to a flow rate of 50 L, the leaked ion concentration is constant at about 12 ppm. From this, the leaked ion concentration starts increasing, but the leaked ion concentration is maintained at 40 ppm or less until the water flow rate reaches 100 L. And the water flow is 15
At 0 L, the ion exchange capacity is lost, and the leaked ion concentration becomes the same as the raw water hardness. Therefore, the above-mentioned regeneration treatment with salt water is required. This reproduction process will be described later. When water is supplied to a high water level (water volume is 88 L) by a fully automatic washing machine having a rated capacity of 9 kg, the hardness of the washing water becomes about 1 as indicated by a circle in the figure.
At 8 ppm, the cleaning performance does not decrease due to the hardness.

【0076】図18に、従来の商用電源(50Hz)駆
動単相誘導電動機による人工汚染布洗浄(JISに規定
される洗濯機の洗浄性能評価法)を基準に、回転翼回転
数、時間、イオン除去手段を用いての洗濯用水軟水化を
パラメータとして実験した結果の洗浄力をバーグラフで
示す。基準(aで示す回転翼回転速度110rpm、時
間9分、洗濯用水硬度100ppm、洗浄力1)に比
べ、他の条件はaと同じにして回転翼の回転速度のみを
1.36倍(150rpm)にすると(bで示す)、洗
浄力は1.25となる。同様に時間のみを2倍(18
分)にすると(cで示す)、洗浄力は1.29となる。
同様に洗濯用水としてイオン除去手段で硬度を60%下
げた水を用いると(dで示す)、洗浄力は1.26とな
る。同様に洗剤量すなわち洗剤濃度を1.2倍にすると
(eで示す)、洗浄率は1.09となる。
FIG. 18 shows the number of rotations of the rotor, time, and ion based on the cleaning of artificially contaminated cloth using a conventional single-phase induction motor driven by a commercial power supply (50 Hz) (evaluation method for washing performance of a washing machine specified in JIS). The detergency as a result of an experiment using water softening for washing as a parameter using the removing means is shown by a bar graph. Compared to the standard (rotor blade rotation speed 110 rpm, time 9 minutes, washing water hardness 100 ppm, detergency 1), other conditions were the same as in a, and only the rotation speed of the rotor blade was 1.36 times (150 rpm). (Shown by b), the detergency becomes 1.25. Similarly, only time is doubled (18
Min) (denoted by c), the detergency is 1.29.
Similarly, when the water whose hardness is reduced by 60% by the ion removing means is used as the washing water (indicated by d), the detergency becomes 1.26. Similarly, when the detergent amount, that is, the detergent concentration is 1.2 times (denoted by e), the cleaning rate becomes 1.09.

【0077】この結果から、イオン除去手段の洗浄に及
ぼす効果は、機械力を基準の2倍にしたのとほぼ同じ効
果を持つことがわかる。また回転翼の速度を1.36倍
にして機械力を増加することと時間を2倍にして機械力
を増加することとは洗浄に対して同じ効果を与えること
がわかる。このことは基準すなわち標準洗濯での回転翼
回転速度と同じ洗浄力を得るためには、回転翼の速度を
1.36倍すれば、時間を半分に減らせることを意味す
る。
From this result, it can be seen that the effect of the ion removing means on the cleaning has almost the same effect as doubling the mechanical force to the standard. It can also be seen that increasing the mechanical force by increasing the speed of the rotor by 1.36 times and increasing the mechanical force by doubling the time have the same effect on cleaning. This means that in order to obtain the same washing power as the reference, that is, the rotating speed of the rotor in the standard washing, if the speed of the rotating blade is multiplied by 1.36, the time can be reduced by half.

【0078】一方、襟、袖などの汚れは前述実験での洗
浄力が1.6までにならないと主婦に汚れが落ちたとい
う印象を与えることができないという結果を主婦モニタ
による主観評価で得ている。つまり、主婦がYシャツな
どの襟、袖汚れは従来の洗濯機では落すことができない
としてあきらめ、不満ながら汚れ部分に高濃度の洗剤を
浸けて手もみ洗いなどをしてから、洗濯機であらってい
たことを解消するには実験での洗浄力を1.6にする必
要があることを示している。
On the other hand, the subjective evaluation by the housewife monitor showed that the housewife monitor could not give the impression that the stains on the collars, sleeves, and the like had fallen unless the cleaning power in the above experiment was 1.6 or less. I have. In other words, the housewife gave up because it was impossible to remove collar and sleeve stains such as Y-shirts with a conventional washing machine. This indicates that it is necessary to set the detergency in the experiment to 1.6 in order to solve the problem.

【0079】この洗浄力を得るため、機械力のみにたよ
るとしたら、図18の結果から、基準と回転速度が同じ
ならば、時間を3倍程度にする必要がある。また基準と
時間が同じならば、回転速度は約2倍ほどにしなければ
ならない。
In order to obtain this cleaning power, if only the mechanical force is used, it is necessary to triple the time from the results shown in FIG. 18 if the reference and the rotation speed are the same. If the time is the same as the reference, the rotation speed must be about twice as high.

【0080】しかし、機械力を増加させることは、洗濯
物の布傷みを増加させ洗濯物の仕上がりを悪化させるこ
とにつながる。さらに布絡みをも増加させるため、洗濯
終了後に洗濯槽から洗濯物を取り出すのに多くの労力が
必要となる。さらに回転速度増に伴う騒音増加および時
間増による消費電力増加もある。つまり機械力のみに頼
るのはあまりにも非現実的である。
However, an increase in the mechanical force leads to an increase in damage to the cloth and a deterioration in the finish of the laundry. Furthermore, in order to increase the tangling of the cloth, much labor is required to take out the laundry from the washing tub after the washing is completed. Furthermore, there is also an increase in noise due to an increase in rotation speed and an increase in power consumption due to an increase in time. In other words, relying only on mechanical power is too unrealistic.

【0081】本実施例では、イオン除去手段による軟水
化で洗浄力をあげた上で、回転翼の実用的な回転速度
1.3倍化で、図18にfで示すように洗浄力およそ
1.57を達成する洗浄力を得ることができる。これを
高洗浄洗濯ボタン81が押された場合に適用している。
この時のDC−DC変換回路72、PWMインバータ回
路73の動作設定は前述した通りであり、回転翼を15
0rpmの速度で回転させても、従来に比べ回路効率の
向上で更なる省電力が可能となる。
In the present embodiment, the detergency is increased by water softening by the ion removing means, and the practical rotation speed of the rotor is increased by a factor of 1.3, and as shown by f in FIG. .57 can be obtained. This is applied when the high cleaning washing button 81 is pressed.
The operation settings of the DC-DC conversion circuit 72 and the PWM inverter circuit 73 at this time are as described above.
Even when rotating at a speed of 0 rpm, it is possible to further save power by improving the circuit efficiency as compared with the conventional case.

【0082】また、前述した基準(標準)と同じ洗浄力
を得るためには、回転翼の速度を1.36倍すれば、時
間を半分に減らせるとの知見から、回転翼を130rp
mすなわち基準の1.2倍の速度で回転させ、時間を基
準の4割り減にすることができる。これをおいそぎ洗濯
ボタン83が押された場合に適用している。この時もD
C−DC変換回路72、PWMインバータ回路73の動
作設定は前述した通りであり、回転翼を130rpmの
速度で回転させても、回路効率の向上で更なる省電力が
可能となる。
Further, in order to obtain the same detergency as the above-mentioned standard (standard), it is known that if the speed of the rotor is increased by 1.36 times, the time can be reduced by half.
m, that is, at a speed 1.2 times the reference, and the time can be reduced by 40% of the reference. This is applied when the sew washing button 83 is pressed. This time also D
The operation settings of the C-DC conversion circuit 72 and the PWM inverter circuit 73 are as described above. Even if the rotating blade is rotated at a speed of 130 rpm, further power saving can be achieved by improving the circuit efficiency.

【0083】汚れ少なめ洗濯ボタンが押された場合に
は、DC−DC変換回路72は最低直流電圧出力に固定
され、PWMインバータ回路73でそのデューティをさ
げて、DCブラシレスモータの回転速度が標準の場合よ
り低速に設定され、洗濯物に与える機械力を弱める。こ
の結果、普通では洗浄力が落ちてしまうが、イオン除去
手段による洗剤の化学力増加効果により、洗浄力を維持
して、布傷みの少ない洗濯ができる。
When the dirt-reduced washing button is pressed, the DC-DC conversion circuit 72 is fixed to the minimum DC voltage output, the duty is reduced by the PWM inverter circuit 73, and the rotation speed of the DC brushless motor is reduced to the standard. It is set to a lower speed than normal, and reduces the mechanical power applied to the laundry. As a result, the detergency is generally reduced, but the cleaning power is maintained by the effect of increasing the chemical power of the detergent by the ion removing means, and washing with less damage to the cloth can be performed.

【0084】洗濯用水の軟水化の効果に洗剤の泡立ちが
よくなることがあげられる。特に粉せっけんでは顕著で
ある。さらに回転速度を上げたことにより、洗濯用水が
よく攪拌され、空気の水中溶解が促進されることでさら
に泡立ちがよくなる。このため洗濯物が泡で包まれて浮
くことになり、洗濯用水は少量でも洗濯物同士の接触摩
擦の機会が増える。すなわち少ない洗濯用水で洗濯物に
与える機械力が増すことになる。
The effect of softening the washing water is that the foaming of the detergent is improved. This is particularly noticeable with powdered soap. By further increasing the rotation speed, the washing water is well agitated, and the dissolution of air in water is promoted, so that foaming is further improved. For this reason, the laundry is wrapped in foam and floats, and even if the amount of washing water is small, the chance of contact friction between the laundry increases. In other words, less washing water increases the mechanical power applied to the laundry.

【0085】標準洗濯で、洗濯物5kgに対して水56
L、洗剤濃度が0.067wt%となる洗剤量37g使
用するとしたら、高洗浄洗濯では同じ洗濯物5kgに対
して水45Lとすることで、同じ洗剤量37gで洗剤濃
度を1.2倍の0.08wt%にすることができる。こ
うすることで図18にgで示すように洗浄力1.62と
いう高い洗浄力を得ることができる。
In standard washing, 5 kg of laundry and 56
L, if a detergent amount of 37 g with a detergent concentration of 0.067 wt% is used, in high-wash washing, the same laundry amount of 5 kg is replaced by 45 L of water, and the detergent concentration is 1.2 times as large as that of the same detergent amount of 37 g. 0.08 wt%. By doing so, a high detergency of 1.62 can be obtained as shown by g in FIG.

【0086】以上説明のように本実施例では、汚れのひ
どい洗濯物に対して高洗浄洗濯コースを設け、定格容量
の6〜7割(約5kg)の洗濯物に対して、イオン除去
手段による洗濯用水の軟水化と回転翼回転速度の増加に
よって高い洗浄力を発揮している。また急いで洗濯をす
る場合は、おいそぎ洗濯コースを設け、回転数を上げて
時間を短縮する。
As described above, in this embodiment, a high-cleaning washing course is provided for heavyly soiled laundry, and 60 to 70% (approximately 5 kg) of the rated capacity of the laundry is provided by the ion removing means. High washing power is achieved by softening the washing water and increasing the rotating speed of the rotor. When washing is done in a hurry, a snoring washing course is provided, and the number of revolutions is increased to shorten the time.

【0087】洗い工程が終了したら、マイクロコンピュ
ータ50は排水弁13を開き、外槽4内の洗濯水を排水
する。排水終了後、脱水行程に移行する。脱水工程では
マイクロコンピュータ50は伝動装置9のソレノイド9
aを制御して三相誘導電動機7で洗濯槽5を高速に回転
させる。この間排水弁13は開かれている。
When the washing process is completed, the microcomputer 50 opens the drain valve 13 and drains the washing water in the outer tub 4. After draining, the process shifts to the dehydration process. In the dehydrating step, the microcomputer 50 is connected to the solenoid 9 of the transmission 9.
a is controlled to rotate the washing tub 5 at high speed by the three-phase induction motor 7. During this time, the drain valve 13 is open.

【0088】脱水工程終了後、排水弁13を閉じ、続い
てすすぎ工程に移行する。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。一旦外槽4に水を溜めて
から回転翼6を回転させ、衣類に残留した洗剤を希釈す
る、いわゆるためすすぎでは、先の洗い給水とほぼ同水
量が必要となる。従って、イオン除去手段28を通過す
る水量は、先の洗い給水での88L、このすすぎでの8
8L×2回の合計264Lとなる。
After the completion of the dehydrating step, the drain valve 13 is closed, and then the operation proceeds to the rinsing step. The rinsing step is usually performed once or twice, depending on the method. In the so-called rinsing, in which water is temporarily stored in the outer tub 4 and then the rotating blades 6 are rotated to dilute the detergent remaining in the clothes, that is, the so-called rinsing requires approximately the same amount of water as the previous washing water supply. Therefore, the amount of water passing through the ion removing means 28 is 88 L in the previous washing water supply and 8 L in this rinsing.
8L × 2 times, a total of 264L.

【0089】図17に示すように、通水量150Lでイ
オン交換能力が失われるため、1回目のすすぎ給水の途
中から硬度は原水と同一となる。しかし、すすぎ工程で
は硬度の影響はないため、硬度が高い水を供給してもか
まわない。すすぎ工程時の給水は、最終すすぎ工程以
外、洗い工程時と全く同一であるので、ここでは外槽4
に水をためて行う最終すすぎ工程と、最終すすぎ工程中
に行うイオン交換樹脂31の再生処理について説明す
る。
As shown in FIG. 17, since the ion exchange capacity is lost when the flow rate is 150 L, the hardness becomes the same as that of the raw water during the first rinse water supply. However, since the rinsing step has no effect on the hardness, water having high hardness may be supplied. The water supply during the rinsing step is exactly the same as during the washing step except for the final rinsing step.
Next, a final rinsing step in which water is accumulated and a regeneration process of the ion exchange resin 31 performed in the final rinsing step will be described.

【0090】まず給水電磁弁27を開き、前述の洗い給
水と同様に水道水をイオン除去手段28を通し、外槽4
内にすすぎ水を供給する。水道水が、イオン除去手段の
上部部屋60bを満たし、逆止弁60fが孔60eを塞
いだ状態(これは、給水電磁弁27を開いた後所定時間
経過したことで判断する)になったら、マイクロコンピ
ュータ50は、塩注水電磁弁63を開く。水道水は、塩
注水電磁弁63を通り、塩注水口60h、塩注水管60
iから、塩投入部屋60aに流入する。塩注水管60i
の開口部は、水道水が塩62にシャワー状に注水される
形状となっていることが好ましい。この注水量は、60
〜70mLの少量で十分である。この量は、少なくとも
1槽分(88L)の洗濯水を硬度40ppm以下にする
必要塩量から設定している。注水量は、塩注水管60i
の内径を小さくしたり、塩注水経路の途中に絞り(図示
せず)を入れることなどで流路を絞り、流量を少なくす
るとともに、塩注水電磁弁63の開時間を制御して調整
する。所定量例えば60mL(図5中破線Bまで)注水
する時間が経過したら、マイクロコンピュータ50は、
塩注水電磁弁63を制御して注水を停止する。この時は
まだ給水電磁弁27は開いており、給水が継続してい
る。塩投入部屋60aに注水された水道水は、蓋61の
上面に空気孔61bが設けられているため、塩62を溶
解しながら塩粒流出防止フィルタ60gを通り塩水部屋
60kに流入するが、逆止弁60fが孔60eを塞いで
いるため、塩水部屋60kが満杯になると流入が停止す
る。
First, the water supply solenoid valve 27 is opened, and tap water is passed through the ion removing means 28 in the same manner as in the above-mentioned washing water supply, and the outer tank 4 is opened.
Supply rinse water inside. When the tap water fills the upper chamber 60b of the ion removing means and the check valve 60f closes the hole 60e (this is determined by elapse of a predetermined time after opening the water supply electromagnetic valve 27), The microcomputer 50 opens the salt injection electromagnetic valve 63. Tap water passes through a salt injection solenoid valve 63, a salt injection port 60h, and a salt injection pipe 60.
From i, it flows into the salt input room 60a. Salt injection pipe 60i
Is preferably shaped so that tap water is poured into the salt 62 like a shower. The amount of water injected is 60
A small volume of ~ 70 mL is sufficient. This amount is set based on the amount of salt required to make the washing water for at least one tub (88 L) have a hardness of 40 ppm or less. The amount of water injected is 60 i
The flow path is reduced by reducing the inner diameter of the filter, or by inserting a throttle (not shown) in the middle of the salt injection path, thereby reducing the flow rate and controlling and adjusting the opening time of the salt injection electromagnetic valve 63. After the elapse of a predetermined amount of time, for example, 60 mL (to the broken line B in FIG. 5), the microcomputer 50
The water injection is stopped by controlling the salt injection electromagnetic valve 63. At this time, the water supply electromagnetic valve 27 is still open, and water supply is continuing. The tap water injected into the salt charging chamber 60a flows into the salt water chamber 60k through the salt particle outflow prevention filter 60g while dissolving the salt 62, since the air holes 61b are provided on the upper surface of the lid 61. Since the stop valve 60f closes the hole 60e, the inflow stops when the salt water chamber 60k becomes full.

【0091】水位センサ11で所定量の水が外槽4に給
水されたことを検知すると、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、回転翼6
を正逆回転させて洗濯物を撹拌しすすぎを開始する。こ
のすすぎ工程では機械力は必要でないため、回転翼の回
転速度は標準洗濯と同じでよい。給水が停止すると、円
筒容器60内の水道水は、水道水の水面(図5中破線
A)と塩水排出パイプ64出口との高さの差によるヘッ
ドにより塩水排出口29cから塩水排出パイプ64を通
り徐々に流れ出す。同時に吐出口29bから空気が上部
部屋60bに入り上部部屋60bが大気圧となるため、
逆止弁60fのボールが自重で落ち、孔60eが開く。
すると塩水部屋60e内の塩水は孔60eから徐々に上
部部屋60b内に流下し、この分塩水投入部屋60aか
ら塩62を溶解した塩水が塩水部屋60kに補給され
る。これは、塩投入部屋60aに注水された水道水がな
くなるまで続く。
When the water level sensor 11 detects that a predetermined amount of water has been supplied to the outer tub 4, the microcomputer 50
Closes the water supply solenoid valve 27 to stop the water supply,
Rotate forward and backward to stir the laundry and start rinsing. Since no mechanical force is required in the rinsing step, the rotation speed of the rotor may be the same as in the standard washing. When the water supply is stopped, the tap water in the cylindrical container 60 is moved from the salt water discharge port 29c to the salt water discharge pipe 64 by the head due to the difference in height between the level of the tap water (broken line A in FIG. 5) and the outlet of the salt water discharge pipe 64. It gradually flows out of the street. At the same time, air enters the upper chamber 60b from the discharge port 29b, and the upper chamber 60b becomes atmospheric pressure.
The ball of the check valve 60f falls by its own weight, and the hole 60e opens.
Then, the salt water in the salt water room 60e gradually flows down into the upper room 60b from the hole 60e, and the salt water in which the salt 62 is dissolved is supplied from the salt water input room 60a to the salt water room 60k. This continues until there is no more tap water injected into the salt input room 60a.

【0092】この時、塩水部屋60kに流入した塩水に
は約20〜22gの塩が溶解し、濃度は約26wt%と
なる。この濃度は、ほぼ塩の飽和濃度(塩の溶解度は水
100mL当たり35.7g、0℃時)と等しい。この
後塩水は、イオン交換樹脂31層を流下し、下部部屋6
0cを経て塩水排出口29cから塩水排出パイプ64を
通り、すすぎ用の水が入った外槽4内に排出され、すす
ぎ水で希釈される。塩水がイオン交換樹脂31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31は再生さ
れ、イオン交換能力が復活し、次回洗濯時の洗濯工程で
の給水で利用できるようになる。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。
At this time, about 20 to 22 g of salt is dissolved in the salt water flowing into the salt water chamber 60k, and the concentration becomes about 26 wt%. This concentration is approximately equal to the saturated concentration of the salt (the solubility of the salt is 35.7 g per 100 mL of water at 0 ° C.). After this, the salt water flows down the 31 layers of the ion exchange resin, and
After passing through 0c, the water is discharged from the brine discharge port 29c through the brine discharge pipe 64 into the outer tank 4 containing rinsing water, and diluted with the rinse water. When the salt water flows through the ion exchange resin 31, a reaction from the right side to the left side of Chemical Formulas 1 and 2 occurs,
At the time of water supply, calcium ions and magnesium ions ion-exchanged by passage of tap water are replaced with sodium ions in the salt water. As a result, the ion-exchange resin 31 is regenerated, the ion-exchange ability is restored, and the ion-exchange resin 31 can be used for water supply in the next washing step. Calcium ions and magnesium ions are discharged into rinse water together with salt water.

【0093】再生の度に塩投入部屋60a内の塩62は
約20gずつ消費され、徐々に減少する。使用者は、塩
投入空か60aに残っている塩量を透明な蓋61を通し
て確認し、なくなり次第蓋61を開けて補充する。
Each time the salt is regenerated, the salt 62 in the salt charging chamber 60a is consumed by about 20 g and gradually decreases. The user confirms the amount of salt remaining in the salt-injection space or 60a through the transparent lid 61, and opens the lid 61 as soon as it is exhausted, and replenishes it.

【0094】塩水は、すすぎ工程の撹拌時間(3〜4
分)内に全て外槽4内に流下する。この時、塩水部屋6
0kからの塩水供給量より、塩水排出パイプ64からの
塩水排出量を少なくした方がよい。これは、塩水が上部
部屋60bに溜まるようにするためである。こうするこ
とで、塩水がイオン交換樹脂31層の一部のみを通過す
ることがなく均一に通過し、効率よい再生が行える。こ
のために、 (1)塩水通過の傷害となる塩粒流出防止フィルタ60
gの面積を大きくし十分な量の塩水が通過できるように
する。実施例では約1分以内に塩水が通過する。
The salt water was stirred for the rinsing step (3 to 4 hours).
All flow down into the outer tub 4 within minutes. At this time, salt water room 6
It is better to reduce the amount of salt water discharged from the salt water discharge pipe 64 than the amount of salt water supplied from 0k. This is to allow the salt water to collect in the upper room 60b. By doing so, the salt water passes uniformly without passing through only a part of the ion exchange resin 31 layer, and efficient regeneration can be performed. For this reason, (1) a salt particle outflow prevention filter 60 which is an obstacle to the passage of salt water
g so as to allow a sufficient amount of salt water to pass therethrough. In an embodiment, the brine passes within about one minute.

【0095】(2)孔60eの径を、塩水排出口20c
の内径か塩水排出パイプ64の内径より大きくする。実
施例では、孔60eの径を3mm、塩水排出口20cの
内径を2mmとした。
(2) Adjust the diameter of the hole 60e to the salt water discharge port 20c.
Or larger than the inside diameter of the salt water discharge pipe 64. In the embodiment, the diameter of the hole 60e is 3 mm, and the inner diameter of the salt water discharge port 20c is 2 mm.

【0096】また、塩水排出パイプ64の出口64aの
位置により、塩水の流下時間が異なる。これは、塩水の
流下が、円筒容器60内の塩水水面と塩水排出パイプ6
4の出口64aとのヘッドにより決まるためである。従
って、出口64aを下部部屋60c底部から遠ざけるほ
ど塩水の流下時間は短くなる。塩水排出口20cの内径
2mmが場合、出口64aを下部部屋60cの底部から
150mm程度にすると、供給された60mLに20g
の塩が溶解した塩水は3〜4分で大部分が円筒容器60
内から外槽4に流下する。なお、実際には表面張力によ
りイオン交換樹脂間にはわずかな塩水が残っているが、
次回の洗濯時への影響はほとんどない。もちろん、塩水
が流下後、給水電磁弁27を開き1〜2Lの水道水を通
し、イオン交換樹脂間に残った塩水を洗い流す工程を追
加してもよい。最終すすぎ工程とイオン交換樹脂再生工
程が終了したら、すすぎ水を排水後、脱水工程を行い、
全洗濯工程を終了する。
Further, the flowing time of the salt water varies depending on the position of the outlet 64a of the salt water discharge pipe 64. This is because the flow of the salt water is caused by the salt water level in the cylindrical container 60 and the salt water discharge pipe 6.
This is because it is determined by the head with the fourth outlet 64a. Accordingly, the farther the outlet 64a is from the bottom of the lower chamber 60c, the shorter the flowing time of the salt water. In the case where the inner diameter of the salt water discharge port 20c is 2 mm, the outlet 64a is set to be about 150 mm from the bottom of the lower chamber 60c.
Most of the salt water in which the salt of
It flows down from the inside to the outer tank 4. In addition, although a slight amount of salt water remains between ion exchange resins due to surface tension,
There is almost no effect on the next washing. Of course, after the salt water flows down, a step of opening the water supply electromagnetic valve 27 and passing 1-2 L of tap water to wash out the salt water remaining between the ion exchange resins may be added. After the final rinsing step and the ion exchange resin regeneration step are completed, drain the rinsing water, and then perform the dehydration step.
Complete the entire washing process.

【0097】本実施例では、給水時は下部部屋60cか
ら上部部屋60bに向かって上方に水が流れ、再生時は
上部部屋60bから下部部屋60cに向かって下方に塩
の溶解した水が流れるようにしてある(給水時と再生時
で水の流れ方向が逆)。再生用の水を下方に流すのは、
重力で再生用の水を流すことができるため、イオン除去
手段28の構造を簡単化できるためである。また、給水
を上方に向かって流すのは、上部部屋60bから下部部
屋60cに向かって流した場合、上部部屋60bには水
道圧力(0.3〜8kgf/cm2)が作用し、逆止弁
60fをこの圧力に耐える構造にする必要があり、構造
の複雑化や信頼性の低下につながるからである。さら
に、給水時と再生時で水の流れを逆にすることは、再生
効率の点で有利であることが一般的に知られていること
にもよる。
In this embodiment, the water flows upward from the lower room 60c toward the upper room 60b during water supply, and the water in which the salt is dissolved flows downward from the upper room 60b toward the lower room 60c during regeneration. (The flow direction of water is reverse at the time of water supply and at the time of regeneration). Flowing the water for regeneration down
This is because the water for regeneration can be flowed by gravity, so that the structure of the ion removing means 28 can be simplified. In addition, when the supply water flows upward, when the water flows from the upper room 60b toward the lower room 60c, the water pressure (0.3 to 8 kgf / cm 2) acts on the upper room 60b, and the check valve 60f Is required to have a structure that can withstand this pressure, leading to a complicated structure and a reduction in reliability. Furthermore, it is generally known that reversing the flow of water between water supply and regeneration is advantageous in terms of regeneration efficiency.

【0098】上記で再生処理したイオン交換樹脂31
に、次回給水時に水道水(全硬度100ppm)を通し
た場合の漏洩イオン濃度を図17の黒四角印で示す。通
水開始直後の漏洩イオン濃度は、初回(新品時)と同等
であるが、初回よりも早く増加し、60L弱で40pp
mを超え、約90Lでイオン交換能力がなくなってい
る。洗濯給水中に、硬度40ppmを超えているが、外
槽4に溜まった洗濯水の硬度は、図17の白四角印で示
すように高水位(水量88L)でも約38ppmであ
る。従って、上記再生処理を行うことにより、ゼオライ
ト入り合成洗剤を使用した場合に洗濯性能が低下しない
硬度40ppm以下の洗濯水を高水位1槽分得ることが
できる。続くすすぎ工程では、イオン交換能力がなくな
っているため、供給される水の硬度は原水と同じとなる
が、すすぎ性能への影響はない。すなわち、イオン交換
樹脂量は、洗濯給水でイオン交換能力が飽和するように
設定してあるため、必要以上のイオンを吸着できないた
め、イオン除去手段の小型化と再生用の塩量を少なくで
きることにつながる。
The ion-exchange resin 31 regenerated as described above
Next, the leakage ion concentration when tap water (total hardness of 100 ppm) is passed at the next water supply is shown by black squares in FIG. Immediately after the start of water flow, the leaked ion concentration is the same as the first time (at the time of new product), but increases earlier than the first time, and increases to 40 pp at 60 L or less.
m, and the ion exchange capacity is lost at about 90 L. Although the hardness exceeds 40 ppm in the washing water supply, the hardness of the washing water accumulated in the outer tub 4 is about 38 ppm even at a high water level (water volume 88 L) as shown by a white square mark in FIG. Therefore, by performing the above-mentioned regenerating treatment, it is possible to obtain washing water having a hardness of 40 ppm or less, which does not decrease the washing performance when a synthetic detergent containing zeolite is used, for one high water level tank. In the subsequent rinsing step, the hardness of the supplied water becomes the same as that of the raw water because the ion exchange capacity is lost, but there is no influence on the rinsing performance. That is, since the ion exchange resin amount is set so that the ion exchange capacity is saturated in the washing water supply, it is not possible to adsorb more ions than necessary, so that the ion removing means can be downsized and the amount of salt for regeneration can be reduced. Connect.

【0099】なお、2回目以降の漏洩イオン濃度が初回
より多いのは、前述の再生処理ではイオン交換基全てが
再生できていないことを示す。図17から初回のイオン
交換容量を求めると、約10g(CaCO3換算)であ
る。これを全て塩水中のナトリウムイオンと交換するに
は、化1,化2を用いれば、塩12g程度が必要であ
る。上記の再生処理で供給される塩量は約20〜22g
であり十分な量である。塩への注水量を60mLより少
なくすると、88L給水時の硬度が40ppmを越えて
しまう。このため、塩への注水量は最低でも60mL必
要である。再生処理後の2回目以降ではイオン交換容量
は約5.5g(CaCO3換算)であり、再生率は55
%となる。この再生率を上げるためには注水量を増やし
塩水を増せばよい。しかし、上述のように再生率55%
でちょうど1槽(88L)分を処理できるため、これ以
上再生率を高めることは塩を無駄に消費することにな
る。従って、塩への注水量は60mL、余裕をみても7
0mLで十分である。
The fact that the leaked ion concentration after the second time is higher than that at the first time indicates that not all of the ion-exchange groups have been regenerated in the above-mentioned regeneration treatment. The initial ion exchange capacity obtained from FIG. 17 is about 10 g (CaCO 3 conversion). In order to exchange all of these with sodium ions in the salt water, about 12 g of salt is required if Chemical Formulas 1 and 2 are used. The amount of salt supplied in the above regeneration process is about 20-22 g
Is a sufficient amount. If the amount of water injected into the salt is less than 60 mL, the hardness at the time of 88 L water supply will exceed 40 ppm. Therefore, the amount of water injected into the salt must be at least 60 mL. For the second and subsequent times after the regeneration treatment, the ion exchange capacity is about 5.5 g (in terms of CaCO3), and the regeneration rate is 55
%. In order to increase the regeneration rate, the amount of injected water and the amount of salt water may be increased. However, as mentioned above, the reproduction rate is 55%.
In this case, just one tank (88 L) can be processed, and if the regeneration rate is further increased, salt will be wasted. Therefore, the amount of water injected into the salt is 60 mL, and 7
0 mL is sufficient.

【0100】本再生方法によれば、少量であるが高濃度
の塩水と共に、イオン交換されたカルシウムイオン、マ
グネシウムがすすぎ水中に入る。このため、すすぎ水の
硬度が供給されたものより高くなる。しかし、硬度成分
はすすぎ性能に影響しないため問題はない。また、塩は
60mLの水に溶解した20g中約6.5gがイオン交
換樹脂の再生に使用され、すすぎ水中には13.5gが
排出される。しかし、大量のすすぎ水で希釈されるた
め、洗濯槽5を構成するステンレスなどに錆を発生する
恐れはない。ちなみに、容量8kgの全自動洗濯機の使
用水量は25〜88L程度であるが、この水で希釈すれ
ば濃度は0.054〜0.015wt%となり、生理食
塩水の0.9wt%より低い。
According to the present regeneration method, ion-exchanged calcium ions and magnesium enter the rinse water together with a small amount but high concentration of salt water. For this reason, the hardness of the rinsing water is higher than that supplied. However, there is no problem because the hardness component does not affect the rinsing performance. About 6.5 g of the salt dissolved in 60 mL of water in 20 g is used for regenerating the ion exchange resin, and 13.5 g is discharged into the rinse water. However, since it is diluted with a large amount of rinsing water, there is no possibility that rust is generated on stainless steel or the like constituting the washing tub 5. Incidentally, the amount of water used in a fully automatic washing machine having a capacity of 8 kg is about 25 to 88 L. If diluted with this water, the concentration becomes 0.054 to 0.015 wt%, which is lower than 0.9 wt% of physiological saline.

【0101】以上説明のように本発明は、イオン交換樹
脂の樹脂径と樹脂量を最適化したため、給水流量15L
/分で、洗い給水時のみ所定量のイオン除去性能を有す
る小型安価なイオン除去手段を実現でき、洗濯機への搭
載が可能となった。また、すすぎ給水時にはイオン除去
能力がなく余計なイオンを吸着しないため、再生用の塩
量を少なくすることができる。イオン交換樹脂の再生処
理については、どの家庭にもある塩を溶解した塩水を用
いて最終すすぎ工程中に自動的に行うようにした。この
ため、使用者は一週間に一度(洗濯7回に一度)塩を約
150g塩投入部屋に投入するという簡単な操作だけよ
く、余計な手間がかからない。また、塩は非常に安価な
ため再生コストもほとんどかからない。
As described above, according to the present invention, since the resin diameter and the resin amount of the ion exchange resin are optimized, the water supply flow rate is 15 L.
Per minute, a small and inexpensive ion removing means having a predetermined amount of ion removing performance only at the time of washing and supplying water can be realized, and can be mounted on a washing machine. In addition, during rinsing water supply, since there is no ion removing ability and no extra ions are adsorbed, the amount of salt for regeneration can be reduced. The regeneration treatment of the ion-exchange resin was automatically performed during the final rinsing step using a salt water in which salt in any household was dissolved. For this reason, the user only has to perform a simple operation of putting about 150 g of salt into the salt-feeding room once a week (once every seven washings), and no extra labor is required. Further, since the salt is very inexpensive, there is almost no regeneration cost.

【0102】そして、このイオン除去手段を通した洗濯
用水はその硬度が大きく減少し、洗剤の化学力を高める
ことが可能となり、洗浄性能をおおいに向上させること
ができる。
[0102] The hardness of the washing water that has passed through the ion removing means is greatly reduced, the chemical power of the detergent can be increased, and the cleaning performance can be greatly improved.

【0103】さらに、汚れのひどい洗濯物に対しては、
回転翼の回転速度を高めて、機械力を上げ、先の化学力
の向上との相乗作用で洗浄力を60%向上することが可
能となる。この時、イオン除去手段による化学力向上が
洗濯時間の増加、洗濯での消費電力の増加を抑える効果
をあげ、洗濯物の布傷み、絡みを現実的な範囲に抑えな
がら、従来困難とされたYシャツなどの襟・袖汚れを手
洗いなどの前処理なしに洗濯機のみで落すことを可能に
している。
Further, for heavy laundry,
By increasing the rotation speed of the rotor, the mechanical power is increased, and the cleaning power can be improved by 60% in synergy with the above-mentioned improvement of the chemical power. At this time, the improvement of the chemical power by the ion removing means has the effect of suppressing the increase in the washing time and the increase in the power consumption in the washing, and it has been conventionally difficult to suppress the cloth damage and entanglement of the laundry in a realistic range. It is possible to remove collar and sleeve stains such as Y-shirts with only a washing machine without pre-treatment such as hand washing.

【0104】以上の説明では、塩62への水道水の注水
は最終すすぎ工程の給水中に行ったが、次のように行っ
ても同様の効果が得られる。給水電磁弁27を開き、外
槽4内に最終すすぎ工程の水を供給する。水位センサ1
1で所定量の水が外槽4に給水されたことを検知する
と、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、回転翼6を正逆転させて洗濯物を撹
拌しすすぎを開始する。給水が停止すると、円筒容器6
0内の水道水は、吐出口29bと塩水排出パイプ64を
通り流れ出し、上部部屋60b内の水位が低下して行
く。同時に、逆止弁60fのボールは自重で落ち、孔6
0eが開く。上部部屋60b内の水位が吐出口29bよ
り下がると、水道水は全て塩水排出パイプ64から流れ
出す。そして、上部部屋60b内の水位が吐出口29b
より下がった(図5中破線A)ら、マイクロコンピュー
タ50は、塩水注水弁63を開き、規定量の水を塩投入
部屋60aに供給する。塩投入部屋60aに給水された
水は、塩62を溶解しながら塩粒流出防止フィルタ60
gを通り、塩水部屋60kに流入し、孔60eから徐々
に上部部屋60b内に流下する。この時、上部部屋60
b内の水位は、吐出口29bより下方にあるため、上部
部屋60bに流下した塩水が吐出口29bから流れ出て
無駄になることがなく、供給した塩水は全てイオン交換
樹脂31内を通過する。このため、イオン交換樹脂31
の再生を効率よく行える利点がある。
In the above description, the tap water was injected into the salt 62 during the water supply in the final rinsing step. However, the same effect can be obtained by performing the following. The water supply electromagnetic valve 27 is opened, and water in the final rinsing step is supplied into the outer tank 4. Water level sensor 1
When the microcomputer 50 detects that a predetermined amount of water has been supplied to the outer tub 4 in step 1, the microcomputer 50 closes the water supply electromagnetic valve 27 to stop water supply, rotates the rotary wing 6 forward and reverse to stir and rinse the laundry. Start. When the water supply stops, the cylindrical container 6
The tap water in 0 flows out through the discharge port 29b and the brine discharge pipe 64, and the water level in the upper room 60b decreases. At the same time, the ball of the check valve 60f falls under its own weight, and the hole 6
0e opens. When the water level in the upper chamber 60b falls below the outlet 29b, all the tap water flows out from the salt water discharge pipe 64. The water level in the upper chamber 60b is equal to the discharge port 29b.
When the pressure drops further (broken line A in FIG. 5), the microcomputer 50 opens the salt water injection valve 63 and supplies a specified amount of water to the salt inlet chamber 60a. The water supplied to the salt input chamber 60a dissolves the salt 62 while dissolving the salt 62.
g, flows into the salt water room 60k, and gradually flows down from the hole 60e into the upper room 60b. At this time, the upper room 60
Since the water level in b is lower than the discharge port 29b, the salt water flowing down to the upper chamber 60b does not flow out of the discharge port 29b and is wasted, and all the supplied salt water passes through the ion exchange resin 31. Therefore, the ion exchange resin 31
Has the advantage that it can be efficiently reproduced.

【0105】また本実施例では、電圧制御型PWMイン
バータ回路とDCブラシレスモータによる駆動が電力消
費量低減に効果のあることを、洗いでの回転翼を駆動す
る場合を例示したが、これは脱水のようにDCブラシレ
スモータ7の回転が直接洗濯槽に伝動されこれを回転さ
せる場合でも有効なことは明らかである。すなわち、回
転数が800rpm以上の脱水では、PWMインバータ
回路の通流率を最適に固定し、DC−DC変換回路72
を制御してその出力直流電圧を可変することで回転数を
可変しても良いのは明らかである。
In this embodiment, the case where the rotating blades are driven by washing is described as an example in which the driving by the voltage control type PWM inverter circuit and the DC brushless motor is effective in reducing the power consumption. It is apparent that the above is effective even when the rotation of the DC brushless motor 7 is directly transmitted to the washing tub and rotated. That is, in the case of spinning at a rotation speed of 800 rpm or more, the duty ratio of the PWM inverter circuit is optimally fixed and the DC-DC conversion circuit 72
It is obvious that the number of rotations may be varied by controlling the output DC voltage.

【0106】また、すすぎ行程でも洗いと同様に回転翼
を駆動するため、電力消費量低減に効果のあることも明
らかである。
It is also apparent that the rotary blade is driven in the rinsing process in the same manner as in the washing, which is effective in reducing the power consumption.

【0107】その他、本発明は上記実施例に限定され
ず、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき
る。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention.

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明によれば、イオン交換能を有する
素材をコンパクトに構成し、かつ洗濯機に装着した状態
で再生処理して用いることを可能にしたイオン除去手段
と、回転翼の回転速度を洗濯物の汚れによって可変する
電圧制御型PWMインバータとDCブラシレスモータに
よる可変速手段を設けたので、電力消費を抑えながら洗
浄における化学力と機械力を共に高め、その相乗効果に
よって、時間および消費電力を増加させることなく高い
洗浄能力を備えた洗濯機を提供できる。そして従来洗濯
機では困難であったYシャツ等の襟・袖汚れを落すこと
を可能にした。
According to the present invention, there is provided an ion removing means which comprises a material having an ion exchange capacity in a compact form, and which can be used after being regenerated while being attached to a washing machine; By providing a variable speed means using a voltage-controlled PWM inverter and a DC brushless motor for changing the speed depending on the soiling of the laundry, the chemical power and the mechanical power in washing are both increased while suppressing power consumption. A washing machine having high washing performance can be provided without increasing power consumption. In addition, it is possible to remove stains on collars and sleeves of Y-shirts and the like, which has been difficult with conventional washing machines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による全自動洗濯機の外観斜視図。FIG. 1 is an external perspective view of a fully automatic washing machine according to the present invention.

【図2】本発明による全自動洗濯機の縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a fully automatic washing machine according to the present invention.

【図3】本発明による全自動洗濯機の操作パネル図。FIG. 3 is an operation panel diagram of the fully automatic washing machine according to the present invention.

【図4】本発明による後部収納箱内部の平面図。FIG. 4 is a plan view of the inside of the rear storage box according to the present invention.

【図5】本発明によるイオン除去手段の斜視図と縦断面
図。
FIG. 5 is a perspective view and a longitudinal sectional view of an ion removing unit according to the present invention.

【図6】本発明による全自動洗濯機の電気接続ブロック
図。
FIG. 6 is an electrical connection block diagram of the fully automatic washing machine according to the present invention.

【図7】本発明による全自動洗濯機の電気接続ブロック
図。
FIG. 7 is an electrical connection block diagram of the fully automatic washing machine according to the present invention.

【図8】本発明による電圧制御型PWMインバータ回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram of a voltage-controlled PWM inverter according to the present invention.

【図9】従来のPWMインバータ回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional PWM inverter.

【図10】商用電源での電圧と電流の関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between voltage and current in a commercial power supply.

【図11】DCブラシレスモータのトルクと回転数の関
係を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between torque and rotation speed of a DC brushless motor.

【図12】PWMインバータ回路の通流率及び入力直流
電圧と回転数の関係を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the duty ratio of a PWM inverter circuit, the input DC voltage, and the number of rotations.

【図13】回転数と回路効率の関係を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the number of rotations and circuit efficiency.

【図14】硬度と洗浄率の関係を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a relationship between hardness and a cleaning rate.

【図15】通水量と漏洩硬度の関係を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a water flow rate and leakage hardness.

【図16】イオン交換樹脂表面積と漏洩硬度の関係を示
す図。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the ion exchange resin surface area and the leakage hardness.

【図17】初回と再生後の通水量と漏洩硬度の関係を示
す図。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the water flow rate after the initial and the regeneration and the leakage hardness.

【図18】洗濯条件による洗浄力の相違を示す図。FIG. 18 is a view showing a difference in detergency according to washing conditions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…外槽、5…洗濯兼兼脱水槽、7…DCブラシレスモ
ータ、8…ホールセンサ、17b…後部収納箱、26…
水道栓口、27…給水電磁弁、28…イオン除去手段、
29a…入水口、29b…吐出口、29c…塩水排出
口、29d…メッシュフィルタ、29e…樹脂部屋、3
1…イオン交換樹脂、50…マイクロコンピュータ、6
0…円筒容器、60a…塩投入部屋、60b…上部部
屋、60c…下部部屋、60d…隔壁、60e…孔、6
0f…逆止弁、60g…塩粒流出防止フィルタ、60h
…塩注水口、60i…塩注水管、60k…塩水部屋、6
0r…空気孔、61…蓋、61b…空気孔、62…塩、
63…塩注水電磁弁、64…塩水排出パイプ、71…ブ
リッジ整流回路、72…昇圧型DC−DC変換回路、7
3…PWMインバータ回路、80…標準洗濯ボタン、8
1…高洗浄洗濯ボタン、82…汚れ少洗濯ボタン、83
…おいそぎ洗濯ボタン。
4 ... Outer tub, 5 ... Washing and dewatering tub, 7 ... DC brushless motor, 8 ... Hall sensor, 17b ... Rear storage box, 26 ...
Water tap, 27: solenoid valve for water supply, 28: ion removal means,
29a ... water inlet, 29b ... outlet, 29c ... salt water outlet, 29d ... mesh filter, 29e ... resin room, 3
1: ion exchange resin, 50: microcomputer, 6
0: cylindrical container, 60a: salt charging room, 60b: upper room, 60c: lower room, 60d: partition wall, 60e: hole, 6
0f: check valve, 60g: salt particle outflow prevention filter, 60h
... Salt injection port, 60i ... Salt injection pipe, 60k ... Salt water room, 6
0r: air hole, 61: lid, 61b: air hole, 62: salt,
63 ... salt water injection solenoid valve, 64 ... salt water discharge pipe, 71 ... bridge rectification circuit, 72 ... step-up DC-DC conversion circuit, 7
3: PWM inverter circuit, 80: standard washing button, 8
1: high washing button, 82: small washing button, 83
… Sorry washing button.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年8月3日(2000.8.3)[Submission date] August 3, 2000 (2000.8.3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の洗濯機は、外枠と、該外枠に防振支持さ
れ、水受け槽となる外槽と、該外槽に内包され底部中央
に回転翼を有して洗濯と脱水を行う洗濯槽と、前記外槽
内に給水する給水手段と、前記外槽内の水を排水する排
水手段と、洗い、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う
工程制御手段とを備えた洗濯機において、電圧制御型P
WMインバータ駆動手段とDCブラシレスモータとを備
え、前記給水手段の給水経路途中にイオン交換能を持つ
素材を収めた容器と、前記給水手段で給水した水が前記
素材に触れるように前記容器の中に形成した流路とを備
え、前記工程制御手段で制御する洗濯コースとして、通
常の洗濯工程である標準洗濯コースと該標準洗濯コース
よりも洗浄力を高めた高洗浄洗濯コースとを備え、前記
工程制御手段は、高洗浄洗濯コースを実行する場合に、
標準洗濯コースを実行する場合に比べて、少ない量の水
を前記容器の中に形成した流路を通して前記洗濯槽に給
水すると共に、前記回転翼の回転速度を増加させて洗い
工程を行うように制御するものである。
In order to achieve the above object, a washing machine according to the present invention comprises an outer frame, and a vibration isolator supported by the outer frame.
And an outer tub serving as a water receiving tank, and a bottom center included in the outer tub.
A washing tub having washing blades and spin-drying with rotating blades, and the outer tub
A water supply means for supplying water to the inside, and a drainage for draining water in the outer tank.
Controls each step of washing, rinsing and dewatering with water means
In a washing machine provided with a process control means, a voltage control type P
Equipped with WM inverter drive means and DC brushless motor
In addition, it has ion exchange capability in the middle of the water supply path of the water supply means.
The container containing the material and the water supplied by the water supply means are
A channel formed in the container so as to touch the material.
As a washing course controlled by the process control means,
Standard washing course, which is a usual washing process, and the standard washing course
High washing washing course with higher washing power than
The process control means, when executing a high washing washing course,
Less water than when performing a standard laundry course
To the washing tub through a flow path formed in the container.
While washing, increase the rotation speed of the rotor and wash
This is to control the process to be performed.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】高洗浄洗濯コースの場合には、回転翼の
転速度が標準の場合より高速に設定され、洗濯物に与え
る機械力を高める。この結果イオン除去手段による洗剤
の化学力増加と高回転速度による機械力増加の相乗効果
により、標準の場合と同じ洗濯時間内で、高い洗浄力を
発揮する。そして従来洗濯機では困難とされた襟、袖汚
れを前洗いなしに落すことができる。また標準洗濯コー
スの場合の回転速度に比べて高速化しても、PWM方式
インバータ回路効率低下させることなく省電力化を図
ることができる。さらに、イオン交換能を持つ素材で軟
水化した水は洗剤の泡立ちを良くするので、洗濯物が泡
で包まれて浮くことになり、少量の洗い水でも洗濯物同
士の接触摩擦の機会が増え、洗濯物に与える機械力を増
すことができる。さらに、洗い水の量を少なくすること
により、洗剤濃度を高くすることができる。
[0019] In the case of a high cleaning washing course is rotating <br/> rotation speed of the rotating blades is set faster than the standard, increase the mechanical force applied to laundry. As a result, due to the synergistic effect of the increase in the chemical power of the detergent by the ion removing means and the increase in the mechanical power due to the high rotation speed, a high detergency is exhibited within the same washing time as in the standard case. In addition, it is possible to remove collar and sleeve stains that have been difficult with a conventional washing machine without prior washing. Also standard washing
Even faster than the rotational speed of the case of the scan, figure Rukoto without power saving reduces the PWM type inverter circuit efficiency
Can be In addition, a material with ion exchange capacity
The liquefied water improves the foaming of the detergent, so the laundry
It will be wrapped and floated, and even with a small amount of washing water
Increase the mechanical power applied to laundry.
Can be In addition, reduce the amount of washing water
Thereby, the detergent concentration can be increased.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0108[Correction target item name] 0108

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明によれば、イオン除去手段による
洗剤の化学力増加と高回転速度による機械力増加の相乗
効果により、時間および消費電力を増加させることなく
高い洗浄能力を備えた洗濯機を提供できる。さらに、イ
オン交換能を持つ素材で軟水化した水は洗剤の泡立ちを
良くするので、洗濯物が泡で包まれて浮くことになり、
少量の洗い水でも洗濯物同士の接触摩擦の機会が増え、
洗濯物に与える機械力を増すことができると共に、洗い
水の量を少なくすることにより、洗剤濃度を高くして洗
浄力を高めることができる。そして従来洗濯機では困難
であったYシャツ等の襟・袖汚れを落すことを可能にし
た。
According to the present invention, the ion removing means
Synergistic increase in chemical power of detergent and increase in mechanical power due to high rotation speed
By the effect, it is possible to provide a washing machine having a high cleaning ability without increasing time and power consumption. In addition,
Water softened with a material that has on-exchange ability creates detergent foam.
As it does better, the laundry will be wrapped in foam and float,
Even with a small amount of washing water, the chance of contact friction between laundry increases,
It can increase the mechanical power applied to the laundry,
Reduce the amount of water to increase the detergent concentration
Purification power can be increased. In addition, it is possible to remove stains on collars and sleeves of Y-shirts and the like, which has been difficult with conventional washing machines.

───────────────────────────────────────────────────── 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内 (72)発明者 大川 友弘 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 桧山 功 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 細川 敦志 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 鯉渕 宏之 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 高宗 裕一郎 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 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 Fターム(参考) 3B155 AA01 AA17 BB08 BB15 CA06 CB06 FA02 FA14 FE05 FE13 HB10 JA03 LA11 LB18 LC15 MA01 MA02 MA05 MA06 MA08 MA09 MA10 4D025 AA02 AB19 BA09 BA22 BA25 BB12 CA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Osugi 1-1-1 Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within the Electrification Equipment Division of Hitachi, Ltd. No. 1-1 Inside the Hitachi, Ltd.Electrical Equipment Division (72) Inventor Isao Hiyama 1-1-1, Higashitagacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi, Ltd.Electrical Equipment Division (72) Inventor Atsushi Hosokawa Ibaraki Prefecture 1-1-1, Higashitaga-cho, Hitachi City, Hitachi, Ltd.Electrical Equipment Division (72) Inventor Hiroyuki Koibuchi 1-1-1, Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi, Ltd.Electrical Equipment Division (72) Inventor Yuichiro Takamune 1-1-1 Higashitaga-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi, Ltd.Electrical Equipment Division (72) Inventor Shiro Obayashi 502, Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki F-term in Machinery Research Laboratory, Hitachi Ltd. BA22 BA25 BB12 CA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外枠と、該外枠に防振支持され、水受け槽
となる外槽と、該外槽に内包され底部中央に回転翼を有
して洗濯と脱水を行う洗濯槽と、前記外槽内に給水する
給水手段と、前記外槽内の水を排水する排水手段と、洗
濯、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う工程制御手段
とを備えた洗濯槽において、 電圧制御型PWMインバータ駆動手段とDCブラシレス
モータとを備え、前記回転翼の回転速度を可変制御して
洗濯を行うことを特徴とする洗濯機。
1. An outer frame, an outer tub supported by the outer frame for vibration isolation and serving as a water receiving tub, and a washing tub included in the outer tub and having a rotating blade at the center of a bottom for washing and dewatering. A water supply means for supplying water into the outer tub, a drainage means for draining water from the outer tub, and a process control means for controlling each of washing, rinsing and dehydration steps. A washing machine comprising a type PWM inverter driving means and a DC brushless motor, wherein washing is performed by variably controlling the rotation speed of the rotary blade.
【請求項2】請求項1記載の洗濯機において、前記電圧
制御型PWMインバータ駆動手段を昇圧型DC−DC変
換回路とこれに接続されるPWMインバータ回路で構成
したことを特徴とする洗濯機。
2. The washing machine according to claim 1, wherein said voltage control type PWM inverter driving means comprises a step-up type DC-DC conversion circuit and a PWM inverter circuit connected thereto.
【請求項3】請求項2記載の洗濯機において、前記昇圧
型DC−DC変換回路の出力直流電圧を可変することで
DCブラシレスモータの回転速度を制御することを特徴
とする洗濯機。
3. The washing machine according to claim 2, wherein the rotation speed of the DC brushless motor is controlled by varying an output DC voltage of the step-up DC-DC conversion circuit.
【請求項4】請求項3記載の洗濯機において、複数の洗
濯行程を指示する複数の操作ボタンを備え、前記複数の
操作ボタン毎に、前記昇圧型DC−DC変換回路の出力
直流電圧を可変することでDCブラシレスモータの回転
速度を前記複数の操作ボタンに対応して異ならせること
を特徴とする洗濯機。
4. A washing machine according to claim 3, further comprising a plurality of operation buttons for instructing a plurality of washing steps, wherein an output DC voltage of said step-up DC-DC conversion circuit is varied for each of said plurality of operation buttons. A washing machine for changing the rotation speed of the DC brushless motor in accordance with the plurality of operation buttons.
【請求項5】外枠と、該外枠に防振支持され、水受け槽
となる外槽と、該外槽に内包され底部中央に回転翼を有
して洗濯と脱水を行う洗濯槽と、前記外槽内に給水する
給水手段と、前記外槽内の水を排水する排水手段と、洗
濯、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う工程制御手段
とを備えた洗濯槽において、 前記給水手段の給水経路途中にイオン交換能を持つ素材
を収めた容器と、前記給水手段で給水した水が前記素材
に触れるように前記容器の中に形成した流路と、電圧制
御型PWMインバータ駆動手段と、DCブラシレスモー
タとを備え、前記電圧制御型PWMインバータ駆動手段
で前記回転翼の回転速度を可変制御して洗濯を行うこと
を特徴とする洗濯機。
5. An outer frame, an outer tub which is supported by the outer frame and is used as a water receiving tub, and a washing tub which is included in the outer tub and has a rotary wing at a center of a bottom for washing and dewatering. A water supply means for supplying water into the outer tub, a drainage means for draining water from the outer tub, and a step control means for controlling each step of washing, rinsing and dehydration; A container containing a material having ion exchange ability in the middle of a water supply path of the means, a flow path formed in the container so that water supplied by the water supply means contacts the material, and a voltage-controlled PWM inverter driving means And a DC brushless motor, wherein the voltage-controlled PWM inverter driving means variably controls the rotation speed of the rotary blade to perform washing.
【請求項6】外枠と、該外枠に防振支持され、水受け槽
となる外槽と、該外槽に内包され底部中央に回転翼を有
して洗濯と脱水を行う洗濯槽と、前記外槽内に給水する
給水手段と、前記外槽内の水を排水する排水手段と、洗
濯、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う工程制御手段
とを備えた洗濯槽において、 前記給水手段の給水経路の途中にイオン交換能を持つ素
材を収めた容器と、前記給水手段で給水した水が前記素
材に触れるように前記容器の中に形成した流路と、前記
素材の上方に前記素材の再生剤を入れる第1の部屋と、
該第1の部屋の下側に該第1の部屋とフイルタで仕切ら
れた第2の部屋と、前記第1の部屋に注水する注水手段
と、前記素材に触れて給水された水が前記第2の部屋に
流入するのを防止するとともに、前記注水手段で注水さ
れ、前記再生剤が溶解した溶液を前記第2の部屋から前
記素材に流下させる通路と、電圧制御型PWMインバー
タ駆動手段と、DCブラシレスモータとを備え、前記電
圧制御型PWMインバータ駆動手段で前記回転翼の回転
速度を可変制御して洗濯を行うことを特徴とする洗濯
機。
6. An outer frame, an outer tub supported by the outer frame for vibration isolation and serving as a water receiving tub, and a washing tub included in the outer tub and having a rotating blade at the center of a bottom for washing and dewatering. A water supply means for supplying water into the outer tub, a drainage means for draining water from the outer tub, and a step control means for controlling each step of washing, rinsing and dehydration; A container containing a material having ion exchange ability in the middle of the water supply path of the means, a flow path formed in the container so that water supplied by the water supply means touches the material, and A first room for regenerating the material,
Below the first room, a second room separated from the first room by a filter, water injection means for injecting water into the first room, and water supplied by touching the material are supplied to the second room. A passage for preventing the inflow into the room 2 and for allowing the solution in which the regenerant is dissolved by the water injection means to flow down from the second room to the material; a voltage-controlled PWM inverter driving means; A washing machine comprising: a DC brushless motor; wherein the washing is performed by variably controlling the rotation speed of the rotary blade by the voltage-controlled PWM inverter driving means.
【請求項7】外枠と、該外枠に防振支持され、水受け槽
となる外槽と、該外槽に内包され底部中央に回転翼を有
して洗濯と脱水を行う洗濯槽と、前記洗濯槽内への洗濯
物の出し入れを可能にする開口を有するように前記外枠
の上面に設けられたトップカバーと、前記外槽内に給水
する給水手段と、前記外槽内の水を排水する排水手段
と、洗濯、すすぎ及び脱水の各工程の制御を行う工程制
御手段とを備えた洗濯槽において、 前記給水手段の給水経路途中にイオン交換能を持つ素材
を収めた容器と、前記給水手段で給水した水が前記素材
に触れるように前記容器の中に形成した流路と、電圧制
御型PWMインバータ駆動手段と、DCブラシレスモー
タと、前記トップカバーに複数の洗濯工程を指示する複
数の操作ボタンを備え、前記複数の操作ボタン毎に、前
記電圧制御型PWMインバータ駆動手段で前記DCブラ
シレスモータの回転速度を、前記複数の操作ボタンに対
応して異ならせるように制御することを特徴とする洗濯
機。
7. An outer frame, an outer tub supported by the outer frame for vibration isolation and serving as a water receiving tub, and a washing tub included in the outer tub and having a rotating blade at the center of the bottom for washing and dewatering. A top cover provided on the upper surface of the outer frame so as to have an opening through which laundry can be taken in and out of the washing tub, water supply means for supplying water to the outer tub, and water in the outer tub In a washing tub provided with drainage means for draining water, and a step control means for controlling each step of washing, rinsing and dehydration, a container containing a material having ion exchange capacity in the middle of a water supply path of the water supply means, A plurality of washing processes are instructed to the flow path formed in the container so that water supplied by the water supply means contacts the material, a voltage-controlled PWM inverter driving means, a DC brushless motor, and the top cover. A plurality of operation buttons; A washing machine wherein the voltage-controlled PWM inverter driving means controls the rotation speed of the DC brushless motor differently for each of the buttons for each button.
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