JP2001017787A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオン交換樹脂による軟水化装置を備えた洗濯
機において、イオン交換樹脂を収容する樹脂室を扁平に
し、イオン交換樹脂による圧力損失を低減する。 【解決手段】イオン交換樹脂４３を収納する樹脂室３３
ｃの高さＬと直径ｄの比（Ｌ／ｄ）を０．１３以上０．
１８以下とし、下部部屋に整流部材６１を設け、樹脂室
３３ｃに仕切を設け、イオン交換樹脂内を均一に水道水
が流れるようにする。また、塩水排出口３０ｃの内径を
１．５ｍｍ〜２ｍｍとする。これにより、水道水圧が低
い場合も毎分５Ｌ以上の給水流量を確保する。さらに、
塩水を４５秒以上かけてイオン交換樹脂層に流し、イオ
ン交換樹脂のイオン除去能力を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

【０００３】しかし、例えば水道水中には雑菌の殺菌を
目的とした次亜塩素酸イオン等の陰イオン、水道源水に
含まれる硬度成分としてのカルシウム、マグネシウムあ
るいは水道源水に含まれるあるいは水道水供給配管系統
から溶け出す銅、鉄、クロム等の陽イオンが含まれてお
り、これら金属イオンは被洗濯物、使用洗剤の洗浄力に
種々の悪影響を与える。

【０００４】洗剤の洗浄力に大きな影響を及ぼすのは、
硬度成分としてのカルシウム、マグネシウムイオンとい
う２価の陽イオンである。これらは洗剤中の界面活性剤
と反応して不溶性の金属せっけんを生成し、洗浄に寄与
する界面活性剤量を減少させ洗浄力を低下させる。また
先の金属せっけんは不溶性であり、被洗濯物に残留して
特に黒色衣類では白い斑点となって見える。さらに洗濯
槽の外壁等に付着堆積した場合には、そこにカビ等が繁
殖する場合もある。

【０００５】従来、洗剤の中には前述の硬度成分の悪影
響を防止するためリン酸塩が混入されていた。しかし、
琵琶湖汚染問題として知られるように、リン酸塩の社会
環境に及ぼす影響が取り上げられた。このため、従来洗
剤に含まれているビルダーとして用いられてきたリン酸
塩にかわる代替ビルダーの研究が進み、この中でリン酸
塩代替ビルダーとして合成ゼオライトが注目され多くの
市販洗剤に用いられている。洗濯用水にカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオンが含まれていた場合、これに人
工ゼオライト混入洗剤を投入するとゼオライトは確かに
洗濯用水から吸着によりこれらイオンを除去するが、吸
着している間にも、これらイオンは洗剤の界面活性剤を
金属せっけん化する。このため、ゼオライト混入の効果
は薄められることになる。本来ならば洗濯用水からこれ
らイオンを除去した後、この用水に洗剤を溶かして洗濯
に用いる方が好ましい。さらに、ビルダーとしてこの人
工ゼオライトを洗剤に多量に混入すると、洗濯後の衣類
にゼオライト粒子が付着して仕上がりを悪化させる問題
もある。

【０００６】これら金属イオンの弊害を除去する方法と
して、特開平１０−３２８４８５号公報に記載される洗
濯機がある。これは、ナトリウム型強酸性陽イオン交換
樹脂を充填した着脱可能な円筒容器を洗濯機のトップカ
バー内の給水経路途中に設け、水道水をイオン交換樹脂
に通すことで、洗浄に悪影響を及ぼすカルシウムイオ
ン、ナトリウムイオンなどの硬度成分を除去し軟水化し
た後に、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。イオン交換樹脂のイオン除去能力は有
限であり、ある水量を処理した時点でイオン除去能力を
失うため、再生という操作が必要である。イオン交換樹
脂の再生処理は、使用者が円筒容器を洗濯機から取り外
し、予め作っておいた塩水に浸け揺動することにより行
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前者の特開平１０−３
２８４８５号公報に記載の洗濯機では、硬度成分除去の
ために、イオン交換樹脂を使用している。イオン交換樹
脂は、粒径が０．１ｍｍから１ｍｍ程度の球形の物質で
ある。給水経路の途中にイオン交換樹脂を充填した円筒
容器を設けている。このため、イオン交換樹脂が流路抵
抗となり圧力損失が発生し、従来の洗濯機に比べ給水流
量が減少し、給水時間が長くなるという問題がある。ま
た、自給式の風呂水給水ポンプ付きの洗濯機では、自給
のために水道水を呼び水として風呂水給水ポンプへ供給
する必要がある。しかし、水道水圧が０．０２９〜０．
０４９ＭＰａと低い場所では、イオン交換樹脂による圧
力損失で、十分な量の呼び水を得られないという問題が
あった。

【０００８】本発明の目的は、洗濯用水に含まれる陽イ
オンを除去するイオン除去手段をコンパクトに備えた洗
濯機において、イオン交換樹脂の硬度除去性能を低下さ
せることなく圧力損失を低下させ、水道水圧が低い場合
でも十分な給水流量を確保することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における洗濯機の特徴とするところは、イオン
交換樹脂を収容する樹脂室を扁平にし、イオン交換樹脂
による圧力損失を低減することにある。

【００１０】具体的には本発明は次にあげる洗濯機を提
供する。

【００１１】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去
手段を備えた洗濯機において、前記イオン除去手段は、
イオン交換樹脂を充填した樹脂容器と、前記イオン交換
樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再
生剤容器とからなり、前記樹脂容器の高さ／直径比を
０．１３以上０．１８以下にした洗濯機を提供する。

【００１２】また、本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該
洗濯槽に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水
する排水手段と、前記給水手段の給水経路の途中にイオ
ン除去手段を備えた洗濯機において、前記イオン除去手
段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂容器と、前記イオ
ン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容
する再生剤容器とからなり、給水圧力が０．０２９ＭＰ
ａ時に毎分５Ｌ以上の流量が前記樹脂容器を流れる構成
とした洗濯機を提供する。

【００１３】好ましくは、前記樹脂室は、仕切で複数に
分割されている。

【００１４】好ましくは、前記下部部屋に、整流部材を
設けている。

【００１５】また、前記イオン除去手段は、イオン交換
樹脂を充填した樹脂容器と、該樹脂容器の上部に配置さ
れ前記イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再
生剤を収容する再生剤容器と、前記再生剤を溶解して生
成された再生水を前記樹脂容器内に流下させる流下装置
と、前記樹脂容器の底部に設けた再生水排出口と、該再
生水排出口と前記洗濯槽とを繋ぐ排水チューブを備え、
前記再生水の前記樹脂容器通過時間を規定時間以上にな
るよう、前記再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２
ｍｍ以下にした洗濯機を提供する。

【００１６】

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

【００１７】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。

【００１８】全自動洗濯機は、鋼鈑製の外枠１内に吊り
棒２およびコイルバネや弾性ゴムからなる防振装置３に
よって合成樹脂製の外槽４を吊架する構成となってい
る。外槽４は４組の吊り棒２および防振装置３で外枠１
の上部４隅から吊り下げ支持されている。洗濯する水を
溜める外槽４内には、ステンレス製の洗濯兼脱水槽５
（以下、洗濯槽と呼ぶ）を回転自在に設ける。洗濯槽５
には多数の脱水孔５ａを設け、中央底部には回転翼６を
回転可能に設ける。洗いおよびすすぎ工程時には洗濯槽
５を静止させ、回転翼６を時計方向（正）および反時計
方向（逆）に回転させる。また脱水工程時には洗濯槽５
及び回転翼６を一体にして一方向に回転させる。回転翼
６および洗濯槽５の回転は駆動装置により行われる。

【００１９】駆動装置は電動機７とこの電動機７の回転
を、回転翼６あるいは洗濯槽５に伝達するためのプーリ
８ａやベルト８ｂからなる伝達手段８と、洗いおよびす
すぎ工程時に回転翼６のみを回転させたり、あるいは脱
水工程時に洗濯槽５を回転させたりするクラッチ装置９
と、その切り替えを行うクラッチソレノイド９ａからな
る。

【００２０】これら駆動装置は外槽４の底面に鋼鈑製の
支持板１０を用いて固定される。また外槽４には外槽内
の水圧を水位センサ１１に伝達する水位センサチューブ
１２と外槽４内の洗濯用水の排水を行う排水装置１３が
設けてある。排水装置１３は外槽４底面の排水孔１４の
直後に設けられ、排水装置１３には排水ホース１６が接
続されている。洗濯用水は排水装置１３を閉じることで
外槽４内に溜められ、排水装置１３を開くことで排水ホ
ース１５を通り洗濯機外に排出される。

【００２１】外枠１の上部にはトップカバー１７が設け
てある。トップカバー１７は、洗濯物を投入する投入口
１７ａとイオン除去手段、水道栓口２６、給水電磁弁等
を収納する後部収納箱１７ｂと、マイコン等の電気部品
を収納する前部操作箱１７ｃと、投入口１７ａを覆うよ
うに取り付けた開閉可能な合成樹脂製の蓋１８とで構成
されている。

【００２２】前部操作箱１７ｃの上面には図３に示す操
作パネル１９ａが取りつけてあり、その下には制御部で
あるマイコン等を内蔵した制御回路１９ｂが設けてあ
る。また前部操作箱１７ｃ内には、外槽４内の水圧を検
出することにより、規定水位まで水が溜まったかを判定
する水位センサ１１が設けてある。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、ブザー２３で確認できるようになっている。ま
たイオン除去手段の再生に使用する再生剤としての塩の
補充を催告表示する発光ダイオードからなる塩補充表示
２４と、塩の補充が完了し、塩補充表示２４を消灯させ
る投入完了ボタン２５がある。

【００２３】図４は本発明の主要構成である洗濯用水の
給水に関わる後部収納箱１７ｂの上蓋をはずした時の背
面側部分の平面図（図１中にＢＢ線で示す断面）である
（前面側を省略している）。後部収納箱１７ｂには水道
栓等からのホースが接続される水道栓口２６、これに続
いて給水電磁弁２７及び塩給水電磁弁２８、イオン除去
手段２９、風呂水を吸水する風呂水吸水ポンプ４５、洗
濯槽５内に洗濯水を流下させる傾斜流路４６等が収納さ
れている。傾斜流路４６の上流側には流路４６に開口す
る部屋Ａ４７、部屋Ｂ４８が設けられる。

【００２４】図５、図６に本発明の主要構成であるイオ
ン除去手段２９の詳細を示す。図５はイオン除去手段２
９の全体斜視図、図６はその縦断面図である。イオン除
去手段２９は円筒容器３０とその上部に設けた再生剤容
器である塩水容器３１、塩水容器内に設けた塩容器３２
とで構成される。円筒容器３０には、樹脂ケース３３が
円筒容器３０に対し上部空間３９ａ、下部空間３９ｂを
有するように設けられ、樹脂ケース３３は外周部に設け
たねじ３３ｂで円筒容器３０に固定されている。下部空
間３９ｂの高さは、イオン除去手段２９の高さを抑える
ために、３ｍｍ〜５ｍｍとなっている。樹脂ケース３３
の外周面にはシール部材Ａ３４ａが設けてあり、円筒容
器３０と樹脂ケース３３との隙間を水が流れるのを防止
している。

【００２５】また、樹脂ケース３３の上面には上蓋３４
が設けてある。樹脂ケース３３の中央と下面はメッシュ
フィルタ３３ａが設けられており、この間で樹脂室３３
ｃを形成している。樹脂室３３ｃにはナトリウム型強酸
性陽イオン交換樹脂４３（以下、イオン交換樹脂と呼
ぶ）が充填されている。メッシュフィルタ３３ａはイオ
ン交換樹脂４３が樹脂室３３ｃからの流出や、樹脂室３
３ｃへの異物の侵入を防いでいる。

【００２６】イオン交換樹脂４３は、一般に広く用いら
れているビーズ状のものの他、繊維状にしたものであっ
てもよい。イオン交換樹脂４３の粒径及び量は、本実施
例では粒径０．２ｍｍ、量１００ｍＬである。この粒
径、量のイオン交換樹脂を使用することで、洗濯容量８
ｋｇの洗濯機において高水位（６８Ｌ）まで給水した場
合に、硬度１００ｐｐｍ（炭酸カルシウム換算）の水道
水を硬度３５ｐｐｍまで下げることができる。本実施例
では、樹脂ケース３３の内径ｄは９５ｍｍになってお
り、イオン交換樹脂層の厚さＬは約１４ｍｍである。こ
のようにイオン交換樹脂層を扁平化することで、イオン
交換樹脂層の流路面積が大きくなり、流速が小さくなる
ため、イオン交換樹脂部での圧力損失を小さくすること
ができる。

【００２７】樹脂室３３ｃには、図７に示すような仕切
６０が設けられており、複数個の室に分けられ、各室に
は略均一にイオン交換樹脂が充填されている。また、図
８に示すように、下部空間３９ｂには整流部材６１が設
けられている。仕切６０や整流部材６１は、イオン交換
樹脂４３層の一部にのみ水が通るのを防止して、イオン
交換樹脂層全体に均一に水を流し、効率よく金属イオン
を吸着するために設けてある。

【００２８】円筒容器３０の下部空間３９ｂには、給水
電磁弁２７に通じるスリット状の入水口３０ａが、下部
空間底部には塩水排出口３０ｃが設けられている。塩水
排出口３０ｃには排水チューブ４１が取り付けられてお
り、排水チューブ４１の他端は外槽４に接続されてい
る。また、上部空間３９ａと樹脂ケース３３の外周面に
設けられた円周溝３４ｂとは、樹脂ケース３３に設けた
複数個の孔３４ｃで連通しており、円周溝３４ｂと通じ
るように吐出口３０ｂが円筒容器３０に設けられてい
る。吐出口３０ｂは部屋Ａ４７に接続されている。上部
空間３９ａの上方には逆止弁３５が設けられている。逆
止弁３５は、ボール３５ａと弁座３５ｂとで構成されて
いる。ボール３５ａは密度が１以下の材質、例えばポリ
プロピレン製である。

【００２９】これは、流量が非常に少ない（水の流速が
低い）場合でも上部空間（部屋）３９ａに水があるとボ
ール３５ａは浮き上がり、弁座３５ｂに密着するため、
給水中に水が上部へ侵入するのを確実に防ぐことができ
るからである。弁座３５ｂは上蓋３４の下面に設けた凹
状の窪み部３４ｄに装着されている。弁座３５ｂはゴム
製であり、中心部に設けた孔は、後述するサイホン３７
の孔３７ａと通じている。また、窪み部３４ｄはボール
３５ａが逆止弁から脱落するのを防ぐ役目も有してい
る。水は、入水口３０ａから下部空間（部屋）３９ｂに
入り、下部空間３９ｂを満たした後イオン交換樹脂４３
層内を均一に上昇し、上部部屋３９ａへ出て上部部屋３
９ａを満たして孔３４ｃ、円周溝３４ｂを通り、吐出口
３０ｂから流出する。この時、逆止弁３５はボール３５
ａが浮上し孔３７ａを塞いでいる。

【００３０】円筒容器３０の上部には、角形の塩水容器
３１が設けられており、塩水容器３１の上部にはふた４
０がある。塩水容器３１は、上面が開口しており、底面
中央部にはサイホン３７が設けられ、底部に設けた突起
部３１ｃは上蓋３４の上面の凹状窪み３４ｅに勘合して
いる。勘合部にはシール部材Ｂ３１ｄが設けられてい
る。サイホンの中心部には孔３７ａがあり、逆止弁３５
を介し円筒容器３０の上部空間３９ａに連通している。
また、塩水容器３１の底面は、サイホン３７部が最も低
いすり鉢状になっている。これは、塩水容器内の水がサ
イホン３７に集めるためである。実際には、塩水容器３
１底面外縁部とサイホン３４部との高さの差は２ｍｍ程
度で十分である。本実施例では、２ｍｍとして説明す
る。

【００３１】塩水容器３１の一側面には塩給水電磁弁２
８からの給水管３１ａが設けてある。塩水容器３１の一
側面にはオーバフロー流路３１ｂがあり、オーバーフロ
ー流路３１ｂは流路４６に開口している。オーバーフロ
ー流路３１ｂは、規定量以上の水が塩水容器３１に入っ
たり、サイホン３７の孔３７ａが目詰まりしたりするこ
とにより塩水容器３１から後部収納箱１７ｂ内へ水が溢
れることを防止するためにある。後部収納箱１７ｂに水
が入ると、給水電磁弁２７、塩給水電磁弁２８や風呂水
給水ポンプ４５のモータなどの電気部品が水に浸かるこ
とによる漏電や感電の発生や、洗濯機外への水の流出の
危険性がある。塩水容器３１の内部には着脱可能な角形
の塩容器３２がある。

【００３２】図９、図１０に塩容器３２の詳細を示す。
図９は塩容器の斜め下方から見た鳥瞰図、図１０は、図
９のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

【００３３】塩容器３２は枠３２ｄで形成されており、
上面が開口している。底面の枠３２ｄ以外の部分にはメ
ッシュフィルタ３２ｃが、側面の枠３２ｄ以外の部分に
はメッシュフィルタ３２ｇが設けてあり、底面の枠の四
隅には下面突起３２ｂが、側面上方の枠には側面突起３
２ｆある。下面突起３２ｂと側面突起３２ｆは、塩水容
器３１に対する塩容器３２の位置決めの作用をする。側
面突起３２ｆは側面下方の枠にあってもよい。塩容器３
２の側面と塩水容器３１の側面とは隙間３６ａを、塩容
器３２の底面と塩水容器３１とは隙間３６ｂを有する。
隙間３６ａは２ｍｍ〜５ｍｍ程度、隙間３６ｂは、３ｍ
ｍ〜４ｍｍ程度が好ましい。この理由については後で述
べる。なお、本実施例では側面突起３２ｆは枠下方に設
けたが、枠上方に設けても同様である。底面中央部には
内部に空間３２ｅを有する円筒状突起３２ａがある。こ
れは、塩水容器３１のサイホン３７との干渉を防ぐため
である。

【００３４】塩容器３２内には、予め使用者により塩４
２が投入されている。塩容器３２は、洗濯機の上面後ろ
側にあるが、塩水容器３１から取り外しができるため、
塩の投入は使用者が作業しやすい場所、姿勢で行えるた
め、作業中に塩をこぼして飛散させる心配がない。な
お、図示していないが、塩容器３２は使用者が扱いやす
いよう、取手を設けたり持ちやすい形状にすることはも
ちろんである。使用する塩は、安価な精製塩が不純物
（一般に言うカルシウム、マグネシウムなどのミネラル
分）が少なく最も適している。塩容器３２のメッシュフ
ィルタ３２ｃ、３２ｇは、塩粒の流出を防止するととも
に、塩投入作業中に乾燥した塩が外部にこぼれることを
防止する。従って、メッシュフィルタ３２ｃ、３２ｇの
網目の大きさは、精製塩の粒径が約０．２ｍｍ〜０．８
ｍｍであるから、網目の大きさを０．１ｍｍ〜０．１５
ｍｍにすればよい。

【００３５】塩の投入量は複数回分の再生に必要な量で
あり、本実施例では約５００ｇである。これは、後で述
べるイオン交換樹脂４３の再生処理１回当たりに必要な
塩量１５ｇの３３回分に相当し、１日１回洗濯を行うと
すると使用者は１ヶ月に一度塩４２を投入すればよいこ
とになる。塩容器３２の容積は、乾燥した塩５００ｇ分
を収容できるよう５００ｍＬ〜５５０ｍＬである。本実
施例では、塩容器３２のサイズを幅１２５ｍｍ、奥行き
８０ｍｍ、高さ５５ｍｍ（容積５５０ｍＬ）として、塩
水容器３１は幅１３５ｍｍ、奥行き９０ｍｍ、高さ６０
ｍｍとして説明する。なお、イオン交換樹脂層を扁平化
してあるため、塩５００ｇを収容できる塩容器３２及び
塩水容器３１を樹脂ケース３３上に設けても、イオン除
去手段２９全体の高さを１００ｍｍ〜１２０ｍｍ程度に
抑えることができ、後部収納箱１７ｂ内に納めることが
できる。

【００３６】水道栓からのホースは水道栓口２６に接続
される。水道水は給水電磁弁２７の開閉により円筒容器
３０の入水口３０ａに導かれ、下部空間３９ｂを満たし
てからイオン交換樹脂４３を充填した樹脂室３３ｃ内を
上昇しながら通過する。水道水はここで軟水化つまりカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオンが除去されて上部
空間３９ａを満たし上蓋３４の孔３４ｃ、円周溝３４ｂ
を通り吐出口３０ｂから流出する。そして部屋Ａ４７か
ら傾斜流路４６に流下して洗濯槽５（外槽４）に給水さ
れる。

【００３７】風呂からの水は、風呂水吸水口４５ａに接
続されるホースで汲み出される。まず水道栓口２６から
の水道水を給水電磁弁２７を開きイオン除去手段２９を
通り、部屋Ａ４７に噴出する。部屋Ａ４７に噴出した水
道水の速度エネルギを利用し、一部を呼び水チューブ４
５ｄから呼び水口４５ｂに導き風呂水給水ポンプ４５に
呼び水する。その後ポンプモータを回転させて風呂水を
風呂水吸水口４５ａから自吸し、吐出口４５ｃから部屋
Ｂ４８に吐出し、傾斜流路４６から洗濯槽５に給水す
る。この時、水道水圧が低いと、イオン除去手段２９を
通過するときの圧力損失で部屋Ａ４７へ噴出する水道水
の速度エネルギが非常に小さくなり、呼び水チューブ４
５ｄを通して風呂水給水ポンプへ呼び水を供給すること
が困難になる。呼び水を安定に行うためには、水道水圧
が０．０２９ＭＰａ時に毎分５Ｌの流量が必要である。

【００３８】図１３は、水道水圧が０．０２９ＭＰａ、
イオン交換樹脂量を１００ｍＬとした場合の樹脂室３３
ｃの直径ｄと流量の関係である。直径ｄが大きいほど流
量が増加するが、これは、樹脂室３３ｃの断面積が増加
し流速が遅くなることと、樹脂層の厚さが薄くなること
で流路抵抗が減少するためである。また、イオン交換樹
脂の粒径が大きいほど流量が増加するが、これは樹脂間
のすき間が大きくなり流路抵抗が減少するためである。
毎分５Ｌの流量を得るためには、イオン交換樹脂の粒径
が０．２ｍｍの場合で直径ｄは９０ｍｍ（高さＬは１６
ｍｍ）、樹脂径が０．７ｍｍでは直径ｄは６０ｍｍ（高
さＬは３５ｍｍ）必要である。従って、呼び水を安定に
行うためには、樹脂室３３ｃの直径ｄを大きくして樹脂
層を扁平化するか、イオン交換樹脂の粒径を大きくすれ
ばよいことになる。

【００３９】一方図１４は、イオン交換樹脂の粒径と硬
度除去性能の関係である。イオン交換樹脂の粒径が小さ
いと樹脂の表面積が大きくなるため、単位時間で多くの
量の金属イオンを除去できる。言い換えれば、粒径が小
さいほどイオン交換速度が速い。洗濯機では、給水しな
がらリアルタイムで硬度を除去する必要があるため、イ
オン交換速度が速くないと十分な性能が得られない。た
とえば、イオン交換樹脂量が１００ｍＬで、水道水硬度
が１００ｐｐｍの場合、イオン交換樹脂の粒径が０．２
ｍｍでは水量６８Ｌを処理して約６０％の硬度成分が除
去できるのに対して、粒径０．７ｍｍでは約３０％程度
しか除去できない。従って、圧力損失を小さくして、か
つ高い硬度除去性能を得るためには、小さい粒径のイオ
ン交換樹脂を使用し、樹脂室３３ｃの直径ｄを大きくす
ればよい。ただし、樹脂層の厚さが薄くなるため、安定
した硬度除去性能を得るためには、上述のように樹脂室
３３ｃへ仕切６０を設けたり、下部部屋３９ｂに整流部
材６１を設け、イオン交換樹脂中を極力均一に水道水が
通過するような配慮が必要である。

【００４０】図１３から分かるように、樹脂室３３ｃの
直径ｄが大きいほど流量は多くなる。しかし、洗濯機へ
の内蔵（後部収納箱１７ｂへ内蔵）を考えると、直径ｄ
を大きくするためには後部収納箱１７ｂの前後方向の寸
法を大きくする必要があり、その分、投入口１７ａの寸
法が小さくなり、洗濯物の投入が行いにくくなる問題が
ある。また、樹脂層の厚さを薄くしすぎると、水とイオ
ン交換樹脂との接触時間を確保できず、硬度除去性能が
低下してしまう。従って、後部収納箱１７ｂへの設置
と、上述の６０％硬度除去の性能を維持するためには、
樹脂室３３ｃの直径ｄは１００ｍｍ（樹脂量１００ｍＬ
で高さ１３ｍｍ）が限界である。

【００４１】以上のことから、樹脂室３３ｃの高さＬと
直径ｄの比（Ｌ／ｄ）は０．１３以上０．１８以下と扁
平にし流路抵抗を低減（圧力損失を低減）することで、
硬度除去性能を維持したままで、水道水圧が０．０２９
ＭＰａと低い場合でも、風呂水給水ポンプへ呼び水を供
給できる。なお、イオン除去手段２９を水道栓口２６が
設置される後部収納箱１７ｂに設置するのは、呼び水チ
ューブ４５ｄの長さが傾斜流路４６を横切るだけの長さ
でよく、部屋Ａ４７に噴出する水道水の速度エネルギで
風呂水給水ポンプ４５への呼び水を効果的に行えるから
である。

【００４２】図１１はマイクロコンピュータ５０を中心
に構成される洗濯機制御部のブロック図である。マイク
ロコンピュータ５０は、操作ボタン入力回路５１や水位
センサ１１とも接続され使用者のボタン操作、洗濯槽内
の洗濯用水水位の情報信号を受ける。マイクロコンピュ
ータ５０からの出力は、双方向性３端子サイリスタ等で
構成される駆動回路５２に接続され、前記電動機７や給
水電磁弁２７、塩給水電磁弁２８、排水装置１３等に商
用電源を供給して、これらの開閉あるいは回転を制御す
る。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。５５は点灯して塩補充
を表示する発光ダイオードである。発光ダイオード５５
は前部操作箱１７ｃに装着され、塩容器３２への塩補充
がが必要な時に点灯して、塩補充表示２４で使用者に知
らせる。操作ボタン２５は、塩の補充が完了したときに
使用者が押すボタンで、前部操作箱１７ｃに装着され
る。操作ボタン２５を押すことでマイクロコンピュータ
５０は、発光ダイオード５５を消灯し、塩補充表示２４
を消す。

【００４３】次に本発明によるイオン除去手段２９の動
作を説明する。図１２に概略の動作フローを示す。ま
ず、通常の動作フロー（塩容器３２内に塩が十分ある場
合）を説明する。使用者が洗濯物を洗濯槽５に入れ、電
源スイッチ１９を押す（ステップ００１）。この時塩容
器３２には塩が十分あるため塩補充表示２４は消灯して
いる（ステップ００２）。そして使用者がスタートボタ
ンを操作すると（ステップ００３）、マイクロコンピュ
ータ５０は布量センサにより洗濯物の量を測定し、測定
結果に応じた水量、洗剤量を表示器２１に表示し、使用
者に知らせる。使用者は、表示を参考に適量の洗剤を洗
濯槽５に投入する。その後、マイクロコンピュータ５０
は、給水電磁弁２７を開とする（ステップ００４）。水
道水は水道栓２６から給水電磁弁２７を通過してスリッ
ト状の入水口３０ａから円筒容器３０の下部空間３９ｂ
に流入する。流入した水道水は下部空間３９ｂに設けら
れた整流部材６１で整流され、流れ方向を上向きに変
え、樹脂室３３ｃ内を上昇し、樹脂室３３ｃ内に充填さ
れたナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂４３の間を通
過して、硬度成分を除去され、上部空間３９ａを満たし
ながら、樹脂ケース３３の孔３４ｃ、円周溝３４ｂを通
り、吐出口３０ｂから流れ出し、部屋Ａ４７、傾斜路４
６を通り外槽４（洗濯槽５）に溜まる。

【００４４】イオン交換樹脂４３は消毒のために水道水
中に含まれる残留塩素で酸化し樹脂が膨潤（樹脂の粒径
が大きくなる）する。このため、樹脂室３３ｃの容積は
新品時のイオン交換樹脂４３の量に対して余裕を設ける
必要がある。通常の水道水の残留塩素濃度はほぼ１ｐｐ
ｍ以下であり、この水を洗濯機の耐用年数である７年間
分通水（１日２回毎日洗濯）した場合のイオン交換樹脂
の膨潤は約５％である。このことから、イオン交換樹脂
の膨潤により樹脂ケース３３やメッシュフィルタ３３ａ
が破損することを防止するためには、樹脂室３３ｃの容
積はイオン交換樹脂量に対し５％以上大きくする必要が
ある。すなわち、樹脂室３３ｃにはすき間ができること
になる。このすき間は、イオン交換樹脂の硬度除去性能
に対しては悪影響を及ぼす。

【００４５】特に本実施例のように、樹脂層の厚さを薄
くした場合は顕著である。すなわち、イオン交換樹脂４
３が水流で偏り、樹脂層の厚さが不均一になる可能性が
ある。樹脂層の厚さが薄い部分があると、この部分の抵
抗が少ないことから水が多く流れ、イオン交換樹脂全体
を均一に水が流れないため、硬度除去性能が低下する。
最悪の場合、イオン交換樹脂がない部分ができる恐れが
ある。そこで、図７に示すように樹脂室３３ｃに仕切６
０を設ける。これにより、万一流れに不均一があって
も、イオン交換樹脂４３が樹脂室３３ｃ内で偏ることが
なく、硬度除去性能が低下するのを防いでいる。仕切６
０を設けることで、樹脂室３３ｃの容積をイオン交換樹
脂量に対して１０〜２０％程度まで大きくすることがで
き、膨潤に対して余裕を持って対処が可能となる。

【００４６】整流部材６１がないと、水道水はスリット
状の入水口３０ａから噴流となって下部空間３９ａに流
入し、入水口３０ａの反対側の壁面に衝突して流れ方向
を上向きに変える。従って、イオン交換樹脂４３の偏り
や通過する流速が不均一になり、硬度除去性能が低下要
因となる。なお、本実施例では、仕切６０と整流部材６
１が両方ある場合について説明したが、どちらか一方の
みでも硬度除去性能の低下を防止できる。また、樹脂室
３３ｃの容積をイオン交換樹脂量に対して５％〜１０％
以内にできれば、仕切６０や整流部材６１を設けなくて
も、硬度除去性能が極端に低下することはないが、膨潤
に対して余裕が少ないため、仕切または整流部材を設け
るのが好ましい。

【００４７】給水中、水道水はイオン交換樹脂層内を下
から上に向かって流れる。一方、上述のように樹脂室３
３ｃの容積はイオン交換樹脂量より大きい（樹脂室３３
ｃにすき間がある）。このため、給水中イオン交換樹脂
４３は樹脂室３３ｃの上部に移動する。給水が停止する
とイオン交換樹脂４３は樹脂室３３ｃの下部に落下す
る。このように、樹脂室３３ｃにすき間があることは、
給水の開始、停止時にイオン交換樹脂４３は樹脂室３３
ｃ内で撹拌されるため、メッシュフィルタ３３ａを通過
できるような小さいゴミ（配管の鉄錆が大部分）がイオ
ン交換樹脂層内に溜まり、目詰まりが発生することを防
止できるという作用もある。

【００４８】下部空間３９ｂへ流入した水道水の一部は
イオン交換樹脂４３を通らずに、塩水排出口３０ｃに接
続された排水チューブ４１を通り外槽４下部に流入す
る。このため、全部がイオン交換樹脂４３を通った場合
に比べ、外槽４に溜まった水の硬度が上昇する。しか
し、塩水排出口３０ｃ及び排水チューブと外槽４との接
続部の内径を２ｍｍとすれば、給水流量毎分１５Ｌの時
排水チューブ４１を通る流量は約毎分０．９Ｌとなる。
この量は、給水流量の６％程度であり、給水した水の硬
度が１００ｐｐｍの場合で、硬度の上昇は約３ｐｐｍ程
度と影響は少ない。コストやスペースの問題がなければ
塩水排水チューブ４１の途中にバルブを設け、給水中は
このバルブを閉じるように構成した方がよいことはもち
ろんである。

【００４９】水道水はイオン交換樹脂４３を通過する間
にイオン交換作用で中に含まれるカルシウム、マグネシ
ウムイオンが除去される。給水中は、上部空間３９ａは
水で満たされ、この圧力で逆止弁３５のボール３５ａが
上昇し弁座３５ｂと密着し孔３７ａを塞いでいる。この
ため、給水中に水道水が塩水容器３１に流入することは
ない。また、ボール３５ａの密度は１以下であるため、
水道水圧が非常に低く上部空間３９ａの圧力がほとんど
大気圧でもボール３５ａの浮力でボール３５ａと弁座３
５ｂは密着し、孔３７ａは塞がれる。給水時以外は上部
空間３９ａに水はないためボール３５ａは自重で落ち、
孔３７ａは開いた状態となる。

【００５０】水位センサ１１で規定量の洗濯水が洗濯槽
５（外槽４）内に給水されてことを知ったマイクロコン
ピュータ５０は、給水電磁弁２７を閉じて給水を停止さ
せる。そして回転翼６を正逆回転させて、洗い工程を開
始する（ステップ００６）。洗濯槽５内に給水された洗
濯用水はカルシウム、マグネシウム等の陽イオンを含ま
ないため、投入された洗剤中の界面活性剤と反応して不
溶性の金属せっけんを生成したり、洗浄に寄与する界面
活性剤量を減少させ洗浄力を低下させることはない。

【００５１】ここで、イオン交換樹脂について簡単に説
明する。ナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂４３は周
知のように架橋した３次元の高分子基体に、スルホン酸
基のようなイオン交換基を化学結合で結合させた合成樹
脂である。カルシウム、マグネシウム等の２価の陽イオ
ンを含んだ水道水が陽イオン交換樹脂間を流れると、陽
イオン交換樹脂のイオン交換基であるスルホン酸基と水
道水中の陽イオンがイオン交換され、結果水道水中の陽
イオンが除去される。

【００５２】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。

【００５３】

【化１】

【００５４】

【化２】

【００５５】ナトリウム型陽イオン交換樹脂は−ＳＯ3
の陰イオンを固定イオン、Ｎａの陽イオンを対イオンと
する交換樹脂で、イオンの選択性を利用して水中に含ま
れるカルシウム、マグネシウム等の多価陽イオンを除去
するものである。イオン交換樹脂を通過する水中のカル
シウム、マグネシウムイオンは化１、化２の左辺から右
辺への反応でイオン交換樹脂のナトリウムイオンとイオ
ン交換されて除去される。イオン交換樹脂中の全てのナ
トリウムイオンがカルシウム、マグネシウムイオンと交
換すると、イオン交換樹脂はイオン除去能力を失い、再
生を行う必要がある。ナトリウム型陽イオン交換樹脂の
場合、再生には塩水を使用する。カルシウム、マグネシ
ウムイオンを吸着したイオン交換樹脂樹脂に高濃度塩水
を流すと化１、化２の右辺から左辺への反応で樹脂のカ
ルシウム、マグネシウムイオンがナトリウムイオンとイ
オン交換されて脱着し、イオン交換樹脂が再生される。
再生に使用する塩水の濃度は、約１０％程度が最も再生
効率が良いことが知られている。

【００５６】洗い工程が終了したら、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。ここでは、最後のすすぎ工程について
説明する。まず給水電磁弁２７を開き（ステップ００
７）、前述の洗い給水と同様に洗濯槽５内にすすぎ水を
供給する。そして、規定の水量になったら給水電磁弁２
７を閉じ、回転翼６を回転させ撹拌を行い（ステップ０
１０）、衣類に残留した洗剤を洗い出し希釈する。

【００５７】すすぎ工程の給水が終了すると（ステップ
００８）マイクロコンピュータ５０は塩給水電磁弁２８
を短時間開き（ステップ００９）、塩水容器３１内へ規
定量（３０ｍＬ〜５０ｍＬ）の水を注水する。注水量
は、水道水圧を考慮して塩給水電磁弁２８の開時間を制
御することで調整する。水道水圧と、給水流量（実際に
は給水時の水位１から水位２まで溜まる時間Ｔ）の関係
は予めマイクロコンピュータ５０のメモリに記憶されて
おり、洗濯給水時に時間Ｔを測定することで水道水圧を
求め、水道水圧に対応した開時間塩給水電磁弁２８を開
くことで注水の制御が行える。注水された水４４ａは塩
水容器３１の底に溜まり、その水面は塩水容器の底面か
らｈ１となる。これは塩水容器３１底部にあるサイホン
３７の排水パイプ３７ｂの高さがｈ１より高く設定して
あるからである。本実施例の塩水容器３１及び塩容器３
２の寸法では、前記注水量でｈ１は３ｍｍ〜８ｍｍとな
る。塩水容器３１底面と塩容器３２底面のメッシュフィ
ルタ３２ｃとの間隔は前述のように３ｍｍ〜４ｍｍに設
定してあり、水面ｈ１はメッシュフィルタ３２ｃと同じ
か高いため、メッシュフィルタ３２ｃを通して塩が溶け
出し、注水した水の塩分濃度が上昇してゆく。

【００５８】撹拌（ステップ０１０）は通常２分〜３分
行うが、撹拌の終了が近づくとマイクロコンピュータ５
０は、塩給水電磁弁２８を開き（ステップ０１１）、塩
容器３１内へ規定量（１１０ｍＬ〜１２０ｍＬ）の水を
注水する。注水量の制御は、前述と同様塩給水電磁弁２
８の開時間で行う。この時塩水容器３１内にはステップ
００９で注水した水が既に溜まっている。この水にはス
テップ０１０の撹拌中に約１０ｇの塩が溶け、濃度が約
１５〜２０％の塩水となっている。この塩水に、１１０
ｍＬ〜１２０ｍＬの水を注水すると、この水でさらに約
５ｇの塩が溶け、先に生成した塩水と合わせ、合計約１
５ｇの塩が溶けた濃度約８％〜１０％の塩水ができる。
ステップ０１１の給水で、塩水容器３１内の水面はｈ２
まで上昇してゆくが、サイホン３７の排水パイプ３７ｂ
の高さを超えるため、サイホン３７が通じ孔３７ａから
流れ出す。

【００５９】なお、塩水容器３１塩容器３２側面との隙
間３６ａが小さすぎると、水面ｈ２が上昇しすぎオーバ
フロー流路３１ｂから流れ出てしまう。このため、隙間
３６ａを２ｍｍ〜５ｍｍ程度にすることが好ましい。孔
３７ａからの塩水は逆止弁３５が開いているため、円筒
容器３０の上部空間３９ａ内に流下し、イオン交換樹脂
４３の再生工程（ステップ０１２）が始まる。塩水容器
３１内の塩水は、サイホン３７の作用でほぼ全て上部空
間３９ａに流下する（残る水量は１０ｍＬ以下）。この
時、塩水容器３１底面と塩容器３２との隙間３６ｂが狭
すぎると、塩水の表面張力による力がサイホン３７の水
力学的ヘッドによる力に勝り、隙間３６ｂに空気が侵入
せず隙間３６ｂに多くの塩水が残留し、全ての塩水を流
下させることができない。隙間３６ｂを大きくするとサ
イホン３７で塩水容器３１内の水を全て排出可能とな
る。

【００６０】しかし、隙間３６ｂが大きすぎると洗い工
程給水時に注水する３０ｍＬ〜５０ｍＬの水では水面ｈ
１が塩容器３２底面のメッシュフィルタ３２ｃより低く
なり、飽和塩水の生成ができなくなる。従って、隙間３
６ｂは水面ｈ１より低く、かつ塩水の排出が確実に行え
る３ｍｍ〜４ｍｍが最適である。上部部屋３９ａに流下
した塩水は、イオン交換樹脂４３層内を流れ、下部部屋
３９ｂを経て、塩水排出口３０ｃから排水チューブ４１
を通り、すすぎ水が入った外槽４内に排出され、すすぎ
水で希釈される。塩水がイオン交換樹脂４３内を流れる
ことで、化１、化２の右辺から左辺への反応が起き、給
水時に水道水の通過でイオン交換されたカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオンと塩水中のナトリウムイオンが
置換される。これで、イオン交換樹脂４３は再生され、
イオン交換能力が復活し、次回洗濯時の洗い工程での給
水で利用できるようになる。カルシウムイオン、マグネ
シウムイオンは、塩水とともにすすぎ水中に排出され
る。上記の再生工程（ステップ０１２）で塩容器３２内
の塩４２は約１５ｇずつ消費され、徐々に減少する。本
実施例では、約５００ｇの塩があるため、洗濯３３回分
は塩の補充をせずにイオン交換樹脂の再生が行える。

【００６１】なお、本実施例のようにイオン交換樹脂層
が扁平で薄い場合、再生に要する時間が重要である。こ
れは、塩水がイオン交換樹脂を通過する時間をある程度
確保しないと再生効率が悪いからである。本実施例（イ
オン交換樹脂径０．２ｍｍ、樹脂量１００ｍＬ、樹脂層
厚さ１４ｍｍ）の場合は、再生時間として４５秒以上必
要である。再生塩水の排出時間は、塩水排出口３０ｃの
内径と外槽４内に溜まった水の量（上部部屋３９ａに溜
まった塩水と外槽水面との水位差）で決定される。従っ
て、設定可能な最低水位でも上記時間を確保するために
は、塩水排出口３０ｃの内径を１．５ｍｍ〜２ｍｍにす
れば良い。こうすることで、どのような水量でも４５秒
以上の再生時間を確保できる。

【００６２】再生工程終了後、イオン交換樹脂間には再
生残水が残っている。再生残水中には再生でイオン交換
樹脂４３から離脱した高濃度の硬度成分が残っているた
め、これを排除するために、給水電磁弁２７を短時間開
き（ステップ０１３）、再生残水を排除するためのクリ
ーニング給水を行う。給水量は０．５Ｌ〜１Ｌで十分で
ある。そして、外槽４内のすすぎ水を排水し、脱水工程
（ステップ０１４）を行い、電源を切断し洗濯工程を終
了する（ステップ０１５）。

【００６３】なお、ここまでの説明は通常の動作フロー
で、塩が水を含んでいる場合でる。塩補充直後で塩が乾
燥している場合は、ステップ００９の注水量では水は全
て塩が吸水し水は塩水容器３１内に溜まらない。従っ
て、塩補充直後は、塩に水を含ませるための含水動作が
必要であるので、これについて説明する。電源スイッチ
２０を入れた時に塩補充表示２４が点いていると（ステ
ップ００２）、塩補充工程を行う。使用者は塩容器３２
へ塩を補充する（ステップ０１６）。塩の補充が完了す
ると、使用者は塩補充完了の操作ボタン２５を押す（ス
テップ０１７）。操作ボタン２５が押されたことを検知
したマイクロコンピュータ５０は、発光ダイオード５５
を消灯し塩補充表示２４を消す（ステップ０１８）。

【００６４】その後使用者がスタートボタン２２を操作
する（ステップ００３）と、マイクロコンピュータ５０
は給水電磁弁２７を開き（ステップ００４）給水を開始
する。水道水は入水口３０ａをから円筒容器３０の下部
空間３９ｂに入り下部空間３９ｂを満たしてイオン交換
樹脂４３が充填された樹脂室３３ｃ内を上昇し上部空間
３９ａに流出する。そして、樹脂ケース３３の孔３４
ｃ、円周溝３４ｂを通り吐出口３０ｂから流路４６へ出
て洗濯槽５へ溜まる。塩補充直後の場合（ステップ００
５）、ここで、塩へ水を含ませる含水工程を行う。給水
電磁弁２７が開き（ステップ００４）給水を開始すると
上部空間３９ｂは水に満たされ、逆止弁３５のボール３
５ａが浮上し弁座３５ｂと密着し孔３７ａを閉じる。逆
止弁３５が閉じるまでの時間は、給水電磁弁２７が開い
てから概略１秒程度である。逆止弁３５が閉じたら、す
なわち給水電磁弁２７が開いてから１秒後に、マイクロ
コンピュータ５０は塩給水電磁弁２８を開き（ステップ
０１９）、１２０ｍＬ〜１３０ｍＬの水を塩水容器３１
に注水する。注水量の制御は、塩給水電磁弁２８の開時
間で行うことは、前述の場合と同様である。

【００６５】注水された水は塩水ボックス３１内に溜ま
り、その水位はサイホン３７の排水パイプ３７ａより高
くなるが、逆止弁３５が閉じているため、円筒容器３０
の上部空間３９ａに漏れることはない。注水された水
は、同時にメッシュフィルタ３２ｃを通して乾燥した塩
４２に吸収される。注水する水量は、塩５００ｇが吸水
できる最大量に設定してある。従って、これ以上の量の
注水を行うと、塩は吸水しきれずに塩水容器底部に水が
残る。なお、塩容器３２の底面メッシュフィルタ３２ｃ
と塩水容器３１底面とは間隔があいているが、この部分
の水も表面張力で塩に吸収される。塩へ水が全て吸収さ
れる時間は塩水容器３１への注水完了後１分以内である
ため、ステップ０１７の後１分の放置時間を設ける（ス
テップ０２０）。以上で塩への含水動作が完了する。含
水動作が終了すると、通常の動作フローに戻る。

【００６６】ここで、塩容器３２側面のメッシュフィル
タ３２ｇの効果について述べる。既に説明したように、
塩容器３２内の塩４２は、通常水を含んだ状態である。
吸水した塩４２は、時間が経過すると表面から固まって
いく。この時、塩容器３２側面が水の通過しない壁状で
あれば、塩と壁は固着する。塩は、塩容器３２底面のメ
ッシュフィルタ３２ｃを通して溶け出し量が減少してい
く。しかし、塩と壁面が固着していると塩が下に落ちる
ことができずにメッシュフィルタ３２ｃと塩との間に空
間が形成され、成長していく。最終的には、メッシュフ
ィルタ３２ｃに接する塩が非常に少なくなってしまい、
飽和塩水の生成ができなくなる。

【００６７】しかし、本実施例のように塩容器３２の側
面にメッシュフィルタ３２ｇを設け、かつ塩水容器側面
との間に隙間３６ａを設けると、ステップ０１０の塩給
水電磁弁２８による給水で塩水容器３１内の水面がｈ２
まで上昇した場合、隙間３６ａから塩容器３２側面のメ
ッシュフィルタ３２ｇを通して水が侵入し、塩容器３２
側面メッシュフィルタ３２ｇに接した塩が少量溶け出
し、メッシュフィルタ３２ｇと塩４２間に隙間が形成さ
れる。このため、塩４２と塩容器３２の側面との固着が
発生せず、塩が溶けた分だけ塩は下方に落ち、常に底面
のメッシュフィルタ３２ｃと接した状態を維持でき、飽
和塩水を安定して生成することが可能となる。なお、隙
間３６ａは装置の小型化のためには極力小さくした方が
よいが、塩容器３２の塩水容器３１への着脱のし易さを
考えると２〜４ｍｍ程度が好ましい。

【００６８】次に、塩水容器３１からの塩水の排出にサ
イホン３７を使用する利点について説明する。サイホン
３７を使用することで、再生時に塩水容器３１内の水は
全て排出されるため、再生終了後は塩水容器３１内には
水がない。従って、塩容器３２も水に浸かっていない。
塩残量が少なくなり、塩を補充する場合、使用者は塩容
器３２を塩水容器３１から取り外し、作業しやすい場所
まで移動する。この時塩容器３２に水が残っていると、
塩容器の運搬中に水が落ちる水ダレが発生してし、洗濯
機や床などを汚してしまう。しかし、水はメッシュフィ
ルタ３２ｃの編み目内に残っている以外ほとんど残って
いない。さらに本実施例では、塩容器３２底部の枠の形
状を図８に示すような円弧状３２ｈ、または傾斜面とす
ることで、枠部分への水の残留を防止する様になってお
り、故意に塩容器３２を振り回すようなことをしない限
り水ダレの可能性は非常に小さい。

【００６９】以上の説明のように本実施例は、イオン交
換樹脂を収容する樹脂室を大径で薄くすることでイオン
交換樹脂による圧力損失の低下を最小限にすることがで
き、風呂水給水ポンプへの呼び水を安定して行うことが
できる。また、樹脂室に仕切を設けたり、イオン交換樹
脂への流れを整流する整流部材を設けることで、イオン
交換樹脂層が薄くなったことによるイオン除去性能の低
下を防止できる。更に、イオン交換樹脂ケースを扁平化
したことで、高さ方向のスペースを増やすことなく再生
約３０回分の塩を収容可能な塩容器を設けることが可能
となった。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、イオン交換樹脂による
流路抵抗を低減したため、水道水圧が非常に低い地域で
も給水時間を短くでき、更に風呂水給水ポンプへの呼び
水を安定に供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による全自動洗濯機の外観斜視図であ
る。

【図２】本発明による全自動洗濯機の縦断面図である。

【図３】本発明による全自動洗濯機の操作パネル図であ
る。

【図４】本発明による後部収納箱内部の平面図である。

【図５】本発明によるイオン除去手段の斜視図である。

【図６】本発明によるイオン除去手段の縦断面図であ
る。

【図７】本発明による樹脂ケースの斜視図である。

【図８】本発明による樹脂ケース下部部屋の斜視図であ
る。

【図９】本発明によるイオン除去手段の塩容器の斜視図
である。

【図１０】本発明によるイオン除去手段の塩容器断面図
である。

【図１１】本発明による全自動洗濯機の電気接続ブロッ
ク図である。

【図１２】本発明による全自動洗濯機の概略動作フロー
である。

【図１３】樹脂室直径と流量の関係を示す図である。

【図１４】イオン交換樹脂粒径と硬度除去性能の関係を
示す図である。

【符号の説明】

４…外槽、５…洗濯兼脱水槽、１７ｂ…後部収納箱、２
４…塩補充表示、２５…塩補充完了操作ボタン、２６…
水道栓口、２７…給水電磁弁、２８…塩給水電磁弁２９
…イオン除去手段、３０…円筒容器、３０ａ…入水口、
３０ｂ…吐出口、３０ｃ…塩水排出口、３１…塩水容
器、３２…塩容器、３２ｃ、３２ｇ…メッシュフィル
タ、３３…樹脂ケース、３３ａ…メッシュフィルタ、３
３ｃ…樹脂室、３５…逆止弁、３７…サイホン、３９ａ
…上部空間、３９ｂ…下部空間、４１…排水チューブ、
４３…イオン交換樹脂、５０…マイクロコンピュータ、
５５…発光ダイオード、６０…仕切、６１…整流部材。

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

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１１月２９日（１９９９．１１．
２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項３】請求項１または請求項２に記載の洗濯機に
おいて、前記イオン除去手段は、前記樹脂容器のイオン
交換樹脂を収容する樹脂室の下側に水が流入する下部部
屋と、前記樹脂室の上側に水が流出する上部部屋とを備
え、 前記下部部屋に整流部材を設けたことを特徴とする洗濯
機。

【請求項４】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去手段を備え
た洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を収容した樹脂
容器と、該樹脂容器の上部に配置され前記イオン交換樹
脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容器
と、前記再生剤を溶解して生成された再生水を前記樹脂
容器内に流下させる流下装置と、前記樹脂容器の底部に
設けた再生水排出口と、該再生水排出口と前記洗濯槽と
を繋ぐ排水チューブを備え、 前記再生水の前記樹脂容器通過時間を規定時間以上にな
るよう、前記再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２
ｍｍ以下にしたことを特徴とする洗濯機。

【請求項５】洗濯機の洗濯槽への給水経路の途中に備え
られるイオン除去装置において、 イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオン交換
樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容
器とを備え、前記樹脂容器のイオン交換樹脂を収容する
樹脂室の高さ／直径比を０．１３以上０．１８以下にし
たことを特徴とするイオン除去装置。

【請求項６】洗濯機の洗濯槽への給水経路の途中に備え
られるイオン除去装置において、 イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオン交換
樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容
器とを備え、給水圧力が０．０２９ＭＰａ時に毎分５Ｌ
以上の流量が流れることを特徴とするイオン除去装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去
手段を備えた洗濯機において、 前記イオン除去手段
は、イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオン
交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容す
る容器とを備え、前記樹脂容器のイオン交換樹脂を収容
する樹脂室の高さ／直径比を０．１３以上０．１８以下
にした洗濯機を提供する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また、本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該
洗濯槽に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水
する排水手段と、前記給水手段の給水経路の途中にイオ
ン除去手段を備えた洗濯機において、前記イオン除去手
段は、イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオ
ン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容
する容器とを備え、給水圧力が０．０２９ＭＰａ時に毎
分５Ｌ以上の流量が前記イオン除去手段を流れる構成と
した洗濯機を提供する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、前記イオン除去手段は、イオン交換
樹脂を収容した樹脂容器と、該樹脂容器の上部に配置さ
れ前記イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生させる再
生剤を収容する容器と、前記再生剤を溶解して生成され
た再生水を前記樹脂容器内に流下させる流下装置と、前
記樹脂容器の底部に設けた再生水排出口と、該再生水排
出口と前記洗濯槽とを繋ぐ排水チューブを備え、前記再
生水の前記樹脂容器通過時間を規定時間以上になるよ
う、前記再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２ｍｍ
以下にした洗濯機を提供する。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月２１日（２０００．４．２
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２】請求項１に記載の洗濯機において、前記下
部部屋に整流部材を設けたことを特徴とする洗濯機。

【請求項３】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去手段を備え
た洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を収容した樹脂
容器と、該樹脂容器の上部に配置され前記イオン交換樹
脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容器
と、前記再生剤を溶解して生成された再生水を前記樹脂
容器内に流下させる流下装置と、前記樹脂容器の底部に
設けた再生水排出口と、該再生水排出口と前記洗濯槽と
を繋ぐ排水チューブを備え、 前記再生水の前記樹脂容器通過時間を規定時間以上にな
るよう、前記再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２
ｍｍ以下にしたことを特徴とする洗濯機。

【請求項４】洗濯機の洗濯槽への給水経路の途中に備え
られるイオン除去装置において、 イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオン交換
樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容
器とを備え、前記樹脂容器のイオン交換樹脂を収容する
樹脂室の高さ／直径比を０．１３以上０．１８以下にし
たことを特徴とするイオン除去装置。

【請求項５】洗濯機の洗濯槽への給水経路の途中に備え
られるイオン除去装置において、 イオン交換樹脂を収容した樹脂容器と、前記イオン交換
樹脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容
器とを備え、給水圧力が０．０２９ＭＰａ時に毎分５Ｌ
以上の流量が流れることを特徴とするイオン除去装置。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本発明は、洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽
に給水する給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排
水手段と、前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去
手段を備えた洗濯機において、前記イオン除去手段に、
イオン交換樹脂を収容した容器と、前記イオン交換樹脂
のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する容器と
を備え、前記イオン交換樹脂を収容した容器内に、イオ
ン交換樹脂が収められた樹脂室を構成すると共に、前記
イオン交換樹脂を収容した容器内であって、該樹脂室の
上側及び下側のそれぞれに部屋を構成し、前記樹脂室の
下側に構成した下部部屋側に入口を、また前記樹脂室の
上側に構成した上部部屋側に出口を有して、前記下部部
屋から前記樹脂室を経て前記上部部屋に至る給水経路を
形成し、前記樹脂室の高さ／直径比を０．１３以上０．
１８以下にした洗濯機を提供する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂室の高さ／直径比
を０．１３以上０．１８以下にしたことにより、イオン
交換樹脂による流路抵抗を低減することができ、水道水
圧が非常に低い地域でも給水時間を短くできる。このと
き、樹脂室の上側及び下側のそれぞれに上部部屋及び下
部部屋を構成し、下部部屋から樹脂室を経て上部部屋に
至る給水経路を形成したことにより、洗濯用水は下部部
屋を満たした後、イオン交換樹脂層内を均一に上昇する
ので、効率よく陽イオンを吸着することができる。ま
た、イオン交換樹脂を収容した樹脂容器の底部に設けた
再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２ｍｍ以下にし
たことにより、再生水がイオン交換樹脂を通過する時間
を確保することができ、イオン交換樹脂の再生効率を良
好にでき、よってイオン交換樹脂の硬度除去性能の低下
を防ぐことができる。また、イオン除去装置を、給水圧
力が０．０２９ＭＰａ時に毎分５Ｌ以上の流量が流れる
ようにしたことにより、硬度除去性能を維持し、かつ風
呂水給水ポンプへ呼び水を供給できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 史朗 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大杉 寛 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 小山 高見 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 菊池 元 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 Ｆターム(参考） 3B155 AA01 AA23 BA02 BA10 CB38 CD11 CD19 FE05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
   給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
   前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去手段を備え
   た洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂
   容器と、前記イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生さ
   せる再生剤を収容する再生剤容器とからなり、前記樹脂
   容器の高さ／直径比を０．１３以上０．１８以下にした
   ことを特徴とする洗濯機。
2. 【請求項２】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
   給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
   前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去手段を備え
   た洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂
   容器と、前記イオン交換樹脂のイオン除去能力を再生さ
   せる再生剤を収容する再生剤容器とからなり、給水圧力
   が０．０２９ＭＰａ時に毎分５Ｌ以上の流量が前記イオ
   ン除去手段を流れることを特徴とする洗濯機。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記樹
   脂容器は水が流入する下部部屋と、水が流出する上部部
   屋と、下部部屋と上部部屋の間に設けた前記イオン交換
   樹脂が充填された樹脂室とで構成され、 前記樹脂室は、仕切で複数に分割されていることを特徴
   とする洗濯機。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２において、前記樹
   脂容器は水が流入する下部部屋と、水が流出する上部部
   屋と、下部部屋と上部部屋の間に設けた前記イオン交換
   樹脂が充填された樹脂室とで構成され、 前記下部部屋に、整流部材を設けたことを特徴とする洗
   濯機。
5. 【請求項５】洗濯を行う洗濯槽と、該洗濯槽に給水する
   給水手段と、前記洗濯槽内の水を排水する排水手段と、
   前記給水手段の給水経路の途中にイオン除去手段を備え
   た洗濯機において、 前記イオン除去手段は、イオン交換樹脂を充填した樹脂
   容器と、該樹脂容器の上部に配置され前記イオン交換樹
   脂のイオン除去能力を再生させる再生剤を収容する再生
   剤容器と、前記再生剤を溶解して生成された再生水を前
   記樹脂容器内に流下させる流下装置と、前記樹脂容器の
   底部に設けた再生水排出口と、該再生水排出口と前記洗
   濯槽とを繋ぐ排水チューブを備え、 前記再生水の前記樹脂容器通過時間を規定時間以上にな
   るよう、前記再生水排出口の流路径を１．５ｍｍ以上２
   ｍｍ以下にしたことを特徴とする洗濯機。