JP2007000529A - ドラム式洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】配水する洗浄水を浄化するための浄化装置が無理なく組み込まれ、完成された製品として市販可能なドラム式洗濯機を提供するとともに、外形寸法を大きくすることなく、洗濯機のフレーム内に浄化装置が良好に組み込まれた、実用的な製品として完成されたドラム式洗濯機を提供する。
【解決手段】ハウジング１１内で、外槽１２および回転ドラム槽１３を、上方に斜めに配置する。そして外槽１２の下面に、浄化装置の構成要素の１つである溶解装置４１を取り付ける。一方、浄化装置の構成要素である貯水タンク４７は、ハウジング１１の底面寄りにハウジング１１に固定する。このような溶解装置４１および貯水タンク４７の配置は、ハウジング１１内における空き空間を利用して行うことができる。しかも、溶解装置４１および貯水タンク４７の配置が、ドラム式洗濯機の振動抑制効果を生じる。
【選択図】図３

Description

この発明は、回転ドラム槽を有するドラム式洗濯機に関し、特に、洗浄水を浄化して再利用するための機構を備えたドラム式洗濯機に関する。
なお、この明細書で「洗浄水」とは、洗いに使用する洗剤成分を多く含んだ水およびすすぎに使用する洗剤成分の少なくなった水の両方を含む、洗いまたはすすぎに用いられる洗濯用の水の意味で用いている。

洗濯機において、使用済の洗浄水を排水する際に浄化したり、浄化後の洗浄水を再利用するといった提案が、特許文献１や特許文献２においてなされている。
特許文献１に記載の洗濯機は、排水される洗浄水を電気分解するための電気分解装置を備えている。電気分解装置は、アルミニウム電極または鉄電極を有し、かかる電極を用いて使用後の洗浄水が直接電気分解され、浄化される。

特許文献２に記載の洗濯機は、水を電気分解するための電解装置と、電解装置で得られた電解水を使用済の洗浄水と混合する凝集装置と、凝集装置を経た洗浄水から凝集物を分離する濾過装置とを備えている。特許文献２に記載の洗濯機の浄水装置は、水を電気分解することで電解生成物を発生させ、凝集装置にて使用済の洗浄水に電解生成物を混合させ、電解生成物によって洗浄水中の界面活材や有機物等の汚染物質を凝集し、その後、濾過装置で凝集物を濾過するという構造になっている。
特許第３０１４６５８号公報 特開２００１−２８６６９８号公報

特許文献１に記載された洗濯機は、いわゆる縦型の電気洗濯機であって、縦長の外槽下方にモータが配置されており、ハウジング内で外槽およびモータの占める割合が大きく、ハウジング内の空きスペースが狭い。しかも洗い、すすぎ時に、外槽にはドラム式洗濯機に比べて多くの水を溜めなければならない。それゆえ、大きな電気分解装置を洗濯機に組み込んで実用的な製品を作ることが困難である。

しかも、特許文献１に記載の洗濯機は、排水される洗浄水を直接電気分解するという構成であり、電気分解装置は大型のものが必要である。また、特許文献２にも指摘されているように、洗浄水を直接電気分解するやり方では、洗濯時に混入された糸くず等のため、電極のメンテナンスを頻繁に行わなければならず、しかも、電気分解時間を長くしなければ、効果的な凝集作用を得ることができないという課題もある。

一方、特許文献２に記載の洗濯機は、洗浄水とは別に準備された水を電気分解することによって電解生成物を発生させ、それを使用済洗浄水と混合することによって洗浄水を浄化するという発想は優れているが、かかる浄化装置を実際の洗濯機、特にドラム式洗濯機に組み込んで製品にするための構造的な技術課題を解決してはいない。
また、仮に実用的な洗濯機が構成されたとしても、特許文献２に記載の洗濯機は、洗いを終えた後の洗浄水およびすすぎを終えた後の洗浄水の双方を浄化するというものであり、洗い後の洗浄水には洗剤成分が多く含まれているため、長期運転においては凝集剤源となるアルミが多量に必要であり、アルミ電極の交換メンテナンス回数が増えるという課題がある。

この発明は、このような背景のもとになされたもので、排水する洗浄水を浄化するための浄化装置が無理なく組み込まれ、完成された製品として市販可能なドラム式洗濯機を提供することを主たる目的とする。
この発明は、また、外形寸法等を大きくすることなく、洗濯機のフレーム内に浄化装置が良好に組み込まれた、実用的な製品として完成されたドラム式洗濯機を提供することを他の目的とする。

請求項１記載の発明は、洗浄水を貯めることのできる外槽と、前記外槽内に設けられ、洗濯物を収容して、水平な、または水平に対して所定の角度範囲内で傾けられた横軸を中心に回転する洗濯・脱水槽としての横軸型回転ドラム槽と、前記外槽を支持しているフレームと、前記外槽から排水される洗浄水を溜めるための貯水タンクを有する浄化装置とを含み、 前記貯水タンクは、前記外槽の下方に設けられていることを特徴とするドラム式洗濯機である。

請求項２記載の発明は、前記浄化装置は、金属イオンが溶解した溶解水を作る溶解装置を有し、前記貯水タンク内で洗浄水および溶解水を混合することを特徴とする、請求項１記載のドラム式洗濯機である。
請求項３記載の発明は、前記溶解装置は、前記貯水タンクに対し、溶解水を重力によって流入させられる位置関係に設けられていることを特徴とする、請求項２記載のドラム式洗濯機である。

請求項４記載の発明は、前記横軸型回転ドラム槽は、前方が上向きに傾けられた斜め配置の回転ドラム槽であり、前記外槽の前方寄りの下方には、回転ドラム槽を斜め配置したことに伴う空間が生じており、前記溶解装置は、前記外槽の前方寄りの下方に生じた空間を利用して配置されていることを特徴とする、請求項３記載のドラム式洗濯機である。
請求項５記載の発明は、前記溶解装置は、前記外槽に取り付けられていることを特徴とする、請求項３または４記載のドラム式洗濯機である。

請求項６記載の発明は、前記溶解装置は、その重心が、前記外槽内の回転ドラム槽の回転中心よりも下方に位置するように取り付けられていることを特徴とする、請求項５記載のドラム式洗濯機である。
請求項７記載の発明は、前記貯水タンクは、外槽の下方に位置するフレームに固定されていることを特徴とする、請求項１記載のドラム式洗濯機である。

請求項８記載の発明は、前記溶解装置は、水道水を処理水として貯める処理槽と、前記処理槽内に配置された対をなす電極であって、少なくとも一方の電極が溶解性のある金属電極である電極対と、を含むことを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記載のドラム式洗濯機である。
請求項９記載の発明は、前記金属電極は、アルミニウム、鉄、マンガンもしくは亜鉛またはこれらの合金で作られた電極であることを特徴とする、請求項８記載のドラム式洗濯機である。

請求項１０記載の発明は、前記貯水タンクは、凝集した汚れ成分が沈殿して溜まる汚れ成分貯留領域と、汚れ成分が沈殿した後の浄化水が貯まる浄化水貯留領域とを有し、前記浄化水貯留領域に、浄化水を再利用のために汲み出す汲み出し口が設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のドラム式洗濯機である。
請求項１１記載の発明は、前記貯水タンクは底面が傾斜しており、前記汚れ成分貯留領域は、傾斜した底面の最も低い領域を含むことを特徴とする、請求項１０記載のドラム式洗濯機である。

請求項１２記載の発明は、前記貯水タンクの汚れ成分貯留領域には排出口が備えられ、排出口が開けられた状態で、貯水タンクへ洗浄水を導入する排水制御手段を含むことを特徴とする、請求項１０または１１記載のドラム式洗濯機である。
請求項１３記載の発明は、前記ドラム式洗濯機は、乾燥装置と、乾燥装置が動作することにより生じる凝縮水または冷却水を前記貯水タンクへ導く経路と、を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のドラム式洗濯機である。

請求項１記載の発明によれば、横軸型回転ドラム槽を有するドラム式洗濯機において、回転ドラム槽が収容された外槽の下方に必然的に生じる空き空間を有効利用して、浄化装置に含まれる貯水タンクをフレーム内に無理なく組み込むことができる。
特に、ドラム式洗濯機が、回転ドラム槽が斜めに配置されたものの場合、回転ドラム槽の開口は、ユーザが洗濯物を出し入れし易いように、正面上方に位置される。このため、回転ドラム槽を取り囲んだ外槽は、洗濯機のフレーム内で斜めに配置されていて、しかも前方がフレームの上方寄りに取り付けられている。よって、外槽の下方、特に外槽の前方側下方とフレーム底面との間には比較的大きな空き空間が生じている。請求項１の発明では、この空き空間を有効に利用し、浄化装置が洗濯機のフレーム内に無理なく組み込まれている。

請求項２記載の発明のように、浄化装置が、金属イオンが溶解した溶解水を作る溶解装置を備えている場合、貯水タンク内で洗浄水および溶解水を混合することにより、金属イオン等により洗浄水内の汚れ成分が凝集されて沈殿し、沈殿分離による洗浄水の浄化を行うことができる。
請求項３記載の発明では、溶解装置の溶解水を貯水タンクに対して重力により流入させられるから、溶解水移動のためのポンプ等が不要であり、シンプルな構成とすることができる。

請求項４記載の発明では、いわゆる斜めドラム式洗濯機において必然的に生じる外槽の前方寄り下方の空き空間（側面視略三角形状の空間であり、前面から後方に向かって外槽の下面沿いに入り込んだ略くさび状の空間）を有効利用して、溶解装置を無理なく組み込むことができる。溶解装置は、外槽の下面前方に固定されてもよいし、ハウジングの前面または側面に固定されてもよいし、それら両方に固定されてもよい。あるいは、溶解装置の下方に配置されている貯水タンクに固定されてもよい。

請求項５記載の発明では、浄化装置のうちの溶解装置は、外槽に取り付けられている。外槽は、内部で回転ドラム槽が回転するとき、その回転により生じる振動を吸収できる構造であることが望ましい。外槽に溶解槽を取り付けると、外槽の重量が増し、回転ドラム槽の回転により生じる振動を吸収する性能が向上される。たとえば従来は、外槽にわざわざ重量物を取り付けて、外槽の振動吸収能力を向上させている場合があった。請求項５の発明では、かかる無駄な重量物は取り付けることなく、溶解装置の重量を利用して、外槽の振動吸収能力を向上させることができる。

請求項６記載の発明では、溶解装置の重心が回転ドラム槽の回転中心よりも下方に位置している。このため、溶解装置が取り付けられた外槽の振動吸収能力がより向上するという効果がある。
このように、請求項５，６の発明では、ドラム式洗濯機に浄化装置を組み込むことを工夫したことによって、洗浄水を浄化して再利用可能にするとともに、回転ドラム槽の回転により生じる振動を抑えるという相乗効果を達成したドラム式洗濯機となる。

請求項７の発明によれば、外槽の下方に位置するフレームに固定された貯水タンクには、回転ドラムが回転することにより生じる振動が伝わりにくく、貯水タンク内に溜められた水が振動で撹拌されることがほとんどない。かかる作用効果は、貯水タンクが不純物の沈殿により洗浄水を浄化する形式のものの場合に有利である。
また、貯水タンクは、その中に水が溜まった状態では、十分な重りとしての役割を果たす。このため、フレーム下方に固定された貯水タンクによって、ドラム式洗濯機全体の重心を低くすることができ、回転ドラム槽が回転しても、フレーム全体に伝わる振動が軽減され、回転ドラム槽の回転により生じる振動を低く抑えたドラム式洗濯機とすることもできる。

請求項８記載の発明では、溶解槽は、水道水を処理水としているため、電極が洗浄水中に含まれるリントや汚れで劣化されるおそれがない。電気分解は、電極対に対して１〜１００Ｖの直流または交流電圧を印加することにより実現することができる。直流電圧を印加する場合は、溶解性のある金属電極を陽極とすればよい。交流電圧を印加する場合は、一対の電極の双方を溶解性のある金属電極にするのが好ましい。この場合は、双方の電極が交流により陽極として機能し、溶解水を効率良く作ることができる。

請求項９記載のように、電解装置の金属電極は、アルミニウム、鉄、マンガンもしくは亜鉛またはこれらの合金で作ることが、実用上好ましく、特に、アルミニウムまたは鉄で電極を作れば、より安価で装置を製造することができる。
請求項１０記載の発明では、貯水タンクにおいて汚れ成分が分離された後の浄化水を次の洗濯等のために有効に再利用することができる。汲み出し口は、浄化水貯留領域に配置されているから、分離された汚れ成分が汲み出し口から進入することはない。

請求項１１記載の発明では、貯水タンクの最底部に溜まった汚れ成分を、貯水タンクから残らず排出することが可能である。
請求項１２記載の発明では、排出口を開くことにより汚れ成分貯留領域に溜まった汚れ成分を貯水タンクから排出できる。その際、貯水タンクへ洗浄水が導入されるから、汚れ成分が流動性に乏しくても、導入される洗浄水により汚れ成分は押し流されて排出口からスムーズに、残らず排出される。

なお、請求項１１，１２の発明において、貯水タンクから排出された汚れ成分は、たとえば排水経路に備えられたフィルタ等で濾して、廃棄汚泥等として回収するようにすればよい。
請求項１３記載の発明では、乾燥装置により生じる凝縮水や冷却水も、貯水タンクに貯めて浄化することができ、凝縮水や冷却水の有効な再利用を図ることが可能である。

以上のように、この発明によれば、浄化装置が適切に組み込まれた、実用的なドラム式洗濯機を提供することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機１０の縦断面図である。また、図２は、ドラム式洗濯機１０の正面図であり、内部の構成要素が一部破線で示された図である。
主として図１を参照して、ドラム式洗濯機１０は、その外形がフレームとしてのハウジング１１で区画されている。ハウジング１１は、図２に示すように、正面形状が縦長の長方形状をした略直方体である。

ハウジング１１内には外槽１２が設けられており、外槽１２内には回転ドラム槽１３が配置されている。外槽１２は前後方向に延びる中心軸１４を有する円筒状をしている。回転ドラム槽１３は、円筒状の外槽１２内に同心状に収容されており、中心軸１４を中心に回転自在に設けられている。外槽１２および回転ドラム槽１３の中心軸１４は、前方が上方に傾くように、水平線に対して約１０〜３０°の範囲で傾けられている。

なお、この実施形態では、外槽１２および回転ドラム槽１３の中心軸１４が、上述のように傾斜したいわゆる斜めドラム式洗濯機を例にとっているが、中心軸１４が水平に延びている通常のドラム式洗濯機に対しても、この発明は適用できる。
外槽１２の正面側端面１５は、周面沿いのリング状をしており、その中央に大きな洗濯物出し入れ用の出入口１６が形成されている。外槽１２の出入口１６に対応して、ハウジング１１には、正面上方部に、円形の開口１７が形成されている。開口１７は、外槽１２の傾きに対応して、後方へ傾いている。そして開口１７と外槽１２の出入口１６との間は、たとえば弾性パッキン１８で密閉されている。

開口１７には、蓋１９が開閉自在に装着されている。蓋１９は、ハウジング１１の開口１７および外槽１２の出入口１６を開閉するとともに、回転ドラム槽１３の洗濯物出入口２０の蓋も兼用している。
回転ドラム槽１３は、円筒状の周面板２１と、出入口２０が開口された前端面板２２と、後端面板２３とを含んでいる。周面板２１には、ほぼ全周にわたって、多数の小孔２４が穿孔されている。小孔２４により、回転ドラム槽１３の内部は外槽１２内と連通している。回転ドラム槽１３内には、周面板２１の内壁から突出するように複数のバッフル２５が備えられている。バッフル２５は、後端面板２３にも突設されていてもよい。バッフル２５は、洗濯物を持ち上げるための突起である。

回転ドラム槽１３は、後端面板２３の後方に設けられたモータ２６によって中心軸１４を中心に回転されるようになっている。回転ドラム槽１３の後端面板２３には、中心軸１４を中心に後方へ突出する回転軸２７が備えられている。回転軸２７の一部は、ブラケット２８を介して外槽１２の後端面板２９に保持されている。外槽１２の後端面板２９の後方には、前述したモータ２６が配置されている。モータ２６はダイレクトドライブ（ＤＤ）モータであり、ステータ３０はベアリング７３を介して回転軸２７を回転自在に保持しているとともに、ステータ３０自身は外槽１２の後端面板２９に固定されている。ロータ３１は回転軸２７の後端にその中心部が固着されている。よってステータ３０によってロータ３１が回転されると、ロータ３１の回転に伴って回転軸２７および回転ドラム槽１３が回転される。

ハウジング１１のたとえば上面には、図示しない水道設備等が接続可能な給水口３２が備えられている。給水口３２には主給水管３３の一端が接続されており、主給水管３３の他端は洗剤容器３４とつながっている。洗剤容器３４は、外槽１２の前方上部に形成された給水孔３５と給水管３６で連通されている。主給水管３３の途中部には、第１バルブ３７が備えられている。第１バルブ３７を開くと、給水口３２から主給水管３３を通して供給される水道水は、洗剤容器３７内に収容された洗剤を溶かしながら給水管３６を通り、給水孔３５から外槽１２内に貯められる。外槽１２に溜まった水は、回転ドラム槽１３の周面板２１に形成された多数の小孔２４を通って回転ドラム槽１３内に入り、回転ドラム槽１３と外槽１２の水位はほぼ等しくなる。

ハウジング１１内には、さらに、風呂水ポンプ３８が備えられている。風呂水ポンプ３８は、パイプ３９を介して図示しない風呂水を汲み上げ、給水管４０、洗剤容器３４および給水管３６を介して給水孔３５から外槽１２内へ給水を行うものである。
この実施形態に係るドラム式洗濯機１０の特徴の１つは、外槽１２の後端面側に溶解装置４１が取り付けられていることである。溶解装置４１は、図２に示すように、外槽１２および回転ドラム槽１３の中心軸１４の延長線上に中心があり、上下に長手の形状をしている。溶解装置４１は、上下に長手の形状をした処理槽４２と、処理槽４２内に設けられた電極対４３とを含んでいる。電極対４３は、第１電極４４および第２電極４５を有し、スペーサ４６で一定の間隔、たとえば５ｍｍ程度の間隔を開けて対向配置されている。この実施形態では、第１電極４４および第２電極４５は、双方共、アルミニウムで形成されている。

ハウジング１１内には、さらに、貯水タンク４７が設けられている。貯水タンク４７は、外槽１２の下方に配置されていて、ハウジング１１の底部を構成するフレーム１１Ｂに固定されている。貯水タンク４７は、たとえばその容量が約３０リットルである。貯水タンク４７の内底面は、前方から後方に向かって下がり傾斜の傾斜底面４８を含み、内底面後方に最も低い汚れ成分貯留領域４９が形成されている。

この実施形態では、溶解装置４１と貯水タンク４７が浄化装置の構成要素であり、次のように配管されている。
外槽１３には、最低位置に排水口５０が形成されており、排水口５０には排水管５１ａが接続されている。排水管５１ｂは機外に延びている。排水管５１ａと５１ｂとの間には、第２バルブ（排水バルブ）５２が挿入されている。また、第２バルブ５２から貯水タンク４７に向かって分岐管５３が設けられている。第２バルブ５２は、排水方向を切り換え可能なバルブであり、閉状態、排水管５１ａから５１ｂへと排水する状態、および、排水管５１ａから分岐管５３を介して貯水タンク４７へ流す状態とに切り換わる。

貯水タンク４７には、その最低位に排水口５４が連通され、排水口５４は、第３バルブ５５を介して排水管５１ｂに合流している。
貯水タンク４７内には、汲み出し装置５６が配置されている。汲み出し装置５６は、貯水タンク４７に貯められた水を汲み出すための装置で、汲み出し口５７および汲み出し口５７に設けられたフィルタ７５を含んでいる。フィルタ７５は、たとえば、不織布、ろ紙、ガラス繊維などで作ることができる。汲み出し装置５６には途中にポンプ５９が備えられた汲み出し管５８の下端が接続されている。汲み出し管５８の上端は外槽１２の給水孔３５につながっている。

溶解装置４１の上端には給水口６１が形成されており、この給水口６１は給水管６０によって第１バルブ３７と連通されている。溶解装置４１の下端には、排水口６２が形成されており、排水口６２には第４バルブ６３を介して貯水タンク４７につながった給水路６４が接続されている。給水路６４は、また、後述する乾燥装置が動作することにより生じる凝縮水または冷却水を貯水タンク４７へ導く経路としても機能するものである。

給水口３２には、また、分岐路６５の上端がつながっており、分岐路６５の途中には第５バルブ７１が介在されており、分岐路６５の下端部は乾燥装置に冷却水を供給できるように、乾燥装置の乾燥風路６６に接続されている。乾燥風路６６内には、ファン６７およびヒータ６８が配置されている。
さらに、風呂水ポンプ３８と貯水タンク４７との間は給水管６９でつながっていて、給水管６９の途中部には第６バルブ７０が介在されている。なお、図１における７４は、ダンパーである。

上述した分岐管５３、汲み出し管５８および給水路６４は、可撓性のあるフレキシブル管であることが好ましい。なぜなら、これらがフレキシブル管であれば、外槽１２に生じる振動が貯水タンク４７へは伝達されないからである。
図３は、この発明の他の実施形態に係るドラム式洗濯機８０の縦断面図であり、図４は、ドラム式洗濯機８０の正面図であって、内部の構成要素が一部破線で示された図である。

図３および図４に示すドラム式洗濯機８０が、図１および図２に示すドラム式洗濯機１０と異なる点は、溶解装置４１が外槽１２の後端面側ではなく、外槽１２の下側に取り付けられていることである。すなわち、溶解装置４１は、外槽１２の外周面下側であって、外槽１２の中心軸１４を通る垂直面内にその中心が位置するように取り付けられ、外槽の中心軸１４と平行な、前後方向に長手の形状をしている。溶解装置４１は、斜め前後方向に長手の形状をした処理槽４２と、処理槽４２内に設けられた電極対４３とを含んでいる。電極対４３は、第１電極４４および第２電極４５を有し、スペーサ４６で一定の間隔、たとえば５ｍｍ程度の間隔を開けて対向配置されている。この実施形態でも、第１電極４４および第２電極４５は、双方共、アルミニウムで形成されている。そして処理槽４２には給水口６１が形成されており、給水口６１は給水管６０を介して第５バルブ７１とつながっている。この実施形態では、第５バルブ７１は開弁方向を切り換えられる三方バルブとなっている。

処理槽４２には排水口６２が形成されており、排水口６２には第４バルブ６３を介して給水管６４が備えられている。給水管６４はフレキシブル管であり、貯水タンク４７と連通されている。
ドラム式洗濯機８０は、上述した構成以外は、前述したドラム式洗濯機１０の構成と同様であるから、同一部分には同一番号を付してここでの説明は省略する。なお、図３における７２は、冷却水落下管である。

ドラム式洗濯機１０，８０は、蓋１９および開口１７が斜め上方を向けられたいわゆる斜めドラム式洗濯機である。この種のドラム式洗濯機においては、開口１７が、ユーザが洗濯物を出し入れし易い高さになるように設計されるため、外槽１２および回転ドラム槽１３も、ハウジング１１内で上方寄りに斜めに配置される。そのため、ハウジング１１内には、外槽１２の下方に比較的大きな空き空間が生じる。

ドラム式洗濯機１０では、外槽１２の下方に生じる空き空間を有効利用して貯水タンク４７が取り付けられ、ドラム式洗濯機８０では、外槽１２の下方に生じる空き空間を有効利用して、溶解装置４１および貯水タンク４７が取り付けられている。そして、外槽１２に取り付けられた溶解装置４１は、外槽１２の全体重量を増加させ、しかもその重心を下方に変位させる。このため、外槽１２内で回転ドラム槽１３が回転する際、特に脱水回転をする際に、収容された洗濯物の偏在によって回転振動が発生しても、その振動を外槽１２は良好に吸収することが可能となる。

一方、貯水タンク４７はハウジング１１の底面寄りに固定されており、ハウジング１１全体の重心を低くしている。ハウジング１１の重心が低いと、その上方寄りに配置された外槽１２内で回転ドラム槽１３が回転することにより振動が生じても、その振動によりハウジング１１全体が不安定になったり、揺れたりすることを防止できる。
また、貯水タンク４７がハウジング１１の下方に取り付けられていると、回転ドラム槽１３が回転することにより振動が生じても、その振動はハウジング１１の下方に固定された貯水タンク４７までは伝わりにくい。つまり、貯水タンク４７はほとんど揺れることがない。そのため、貯水タンク４７内で溶解液と洗浄水とが混合され、汚れ成分が凝集および沈殿作用によって洗浄水から分離する際に、当該沈殿分離が妨げられることはない。すなわち、貯水タンク４７は揺れることがほとんどないから、溜められた洗浄水も揺れることなく、その中で汚れ成分の沈殿物が拡散したりすることがない。

上述の説明では、貯水タンク４７はハウジング１１の下方に固定され、溶解装置４１は外槽１２に固定された例を説明した。しかし、このような取付構造に限定されるものではない。溶解装置４１は、外槽１２ではなく、貯水タンク４７に対して溶解水を重力によって導入できる位置であれば、外槽１２以外に固定されていてもよい。たとえば、溶解装置４１は、貯水タンク４７の上方に固定されていてもよい。あるいは、貯水タンク４７の側方寄りであっても、上述したように溶解装置４１内の溶解水が貯水タンク４７に落下できる位置関係であれば、貯水タンク４７の側方に固定されていてもよい。あるいは、溶解装置４１は、ハウジング１１に固定されていてもよい。

図５は、ドラム式洗濯機１０，８０の動作を説明するための工程図である。次に、図５の工程図を参照しながら、ドラム式洗濯機１０，８０の動作について説明をする。
（１）洗い工程
ユーザは、蓋１９を開け、回転ドラム槽１３内に洗濯物を投入して、蓋１９を閉じる。また、洗剤容器３４内に洗剤を入れる。そして図示しないスタートボタンを押すと、ドラム式洗濯機１０，８０は、以下の洗い工程を開始する。

第１バルブ３７により、主給水管３３が開かれ、主給水管３３、洗剤容器３４、給水管３６および給水孔３５を介して外槽１２に洗浄水が供給される。このとき、第２バルブ５２は閉じられていて、外槽１２および回転ドラム槽１３内に洗浄水が溜まる。所定量の洗浄水が供給された後、第１バルブ３７が閉じられ、モータ２６によって回転ドラム槽１３が回転される。この回転に伴い、バッフル２５によって回転ドラム槽１３内の洗濯物が持ち上げられ、落下されて、洗いが行われる。

洗い終了後、第２バルブ５２が開かれて排水管５１ａと５１ｂとが連通され、外槽１２内の洗浄水が機外へ排水される。洗浄水排水後、モータ２６によって回転ドラム槽１３が脱水回転（高速回転）され、洗濯物に含まれる洗浄水が脱水される。
上述の洗い工程において、外槽１２に供給する水は、水道水とせず、風呂水ポンプ３８を駆動して、風呂水が供給されるようにしてもよい。
（２）すすぎ１工程
第２バルブ５２が閉じられ、第１バルブ３１が開かれて、主給水管３３、洗剤容器３４、給水管３６および給水孔３５を介して外槽１２に所定量のすすぎ水が供給される。そしてモータ２６により回転ドラム槽１３が回転され、回転ドラム槽１３内の洗濯物がすすがれる。すすぎ終了後、第２バルブ５２が開かれ、排水管５１ａと５１ｂとが連通される。これにより、外槽１２内のすすぎが終わった後の洗浄水は機外へ排水される。

外槽１２のすすぎ水が排水された後、モータ２６によって回転ドラム槽１３が脱水回転され、洗濯物に含まれるすすぎ水が脱水される。
すすぎ１工程においても、外槽１２に供給する水は水道水とせず、風呂水ポンプ３８を駆動して、風呂水が供給されるようにしてもよい。
（３）すすぎ２工程
ドラム式洗濯機１０，８０におけるすすぎ２工程では、第２バルブ５２が閉じられ、第１バルブ３７が開かれて、主給水管３３、洗剤容器３４、給水管３６および給水孔３５を介して外槽１２に水道水が供給される。所定量の水道水供給後、第１バルブ３７が閉じられ、モータ２６によって回転ドラム槽１３がすすぎのために回転される。すすぎ回転終了後、第２バルブ５２が切り換えられ、排水管５１ａと分岐管５３とが連通される。これにより、外槽１２内のすすぎが終わった後の洗浄水は貯水タンク４７に溜められる。このとき、第３バルブ５５は閉じられている。

外槽１２のすすぎ水が排水されて貯水タンク４７に溜められた後、モータ２６によって回転ドラム槽１３が脱水回転され、洗濯物に含まれるすすぎ水が脱水される。この水も貯水タンク４７に溜められる。
（４）浄化工程
洗い工程実行中、すすぎ１工程実行中またはすすぎ２工程実行中において、ドラム式洗濯機１０では第１バルブ３７が、ドラム式洗濯機８０では第５バルブ５１が開かれ、水道水が給水管６１を通じて処理槽４２に貯められる。このとき、第４バルブ６４は閉じられている。溶解装置４１では、処理槽４２に所定量の水道水が溜まった後、電極対４３に図示しない電源回路によって電源が印加される。この実施形態では、１〜１００Ｖの直流が電極対４３に印加され、これにより、陽極のアルミニウム電極が溶解して、アルミニウムイオンが溶解したアルミ溶解水が生成される。この実施例のように、溶解装置４１は、水道水を電気分解するため、処理槽４２内に貯められる水が、特許第３０１４６５８号のように、洗濯時に混入した糸くずや汚れ等を含んでいない。従って電極対４３の電気分解性能が糸くずや汚れ等により劣化される心配はない。溶解水を作る工程は、洗い工程、すすぎ１工程またはすすぎ２工程と並行して行われる。

貯水タンク４７にすすぎ工程２で使用されたすすぎ水が被浄化水として貯められた後、あるいは、貯める処理と一緒に第４バルブ６３が開かれ、給水路６４を介して貯水タンク４７に溶解水が供給される。貯水タンク４７において、すすぎ水と溶解水とが混合されることにより、すずき水中の汚れ成分は、溶解水に含まれるアルミニウムイオン等により凝集され、沈殿する。

この現象を、電気化学反応式を用いて示すと次の通りである。
溶解装置４１では、陽極（第１電極）４４の周囲で下記のような電気化学反応が起こる。
Ａｌ→Ａｌ³⁺＋３ｅ^-
Ａｌ³⁺＋３Ｈ^- →Ａｌ（ＯＨ）₃ ↓
つまり、陽極である第１電極４４のアルミニウムイオンが溶出し、不溶性の金属水酸化物である水酸化アルミニウムが生成される。生成された金属水酸化物（水酸化アルミニウム）は、水より比重が大きいため、貯水タンク４７ですすぎ水と混合されたとき、貯水タンク４７の底部に沈殿する。すすぎ水には、界面活性剤や洗濯物から分離した有機物（汚れ）が含まれているが、一般的に、それら界面活性剤や有機物は帯電をしている。このため、溶出したアルミニウムイオンや水酸化アルミによって凝集され、水酸化アルミニウムと共に沈殿することとなる。このようにして、貯水タンク４７内の水に含まれる汚れ成分を分離することができる。

貯水タンク４７内には、撹拌翼が備えられていてもよい。撹拌翼を設けると、貯水タンク４７内において、すすぎ工程後の被処理水とアルミ溶解水との混合、撹拌が効率良く行える。なお、撹拌翼を設けた場合、撹拌は数分間で十分である。
貯水タンク４７において被処理水とアルミ溶解水とが混合されると、凝集浄化が始まり、約１時間後、貯水タンク４７の汚れ成分分離領域４９に汚れ成分が凝集沈殿する。

よって、汚れ成分が分岐された貯水タンク４７内の浄化水は、次回の洗濯のために使用することができる。
なお、貯水タンク４７の浄化水が次回すすぎ１のために汲み出された後、その次回すすぎ１が終了した際、外槽１２から次回すすぎ１終了後の洗浄水を排水する際に、第２バルブ５２を切り換えて排水管５１ａと分岐管５３とを連通させ、洗浄水が貯水タンク４７内に入るようにする。その際、第３バルブ５５を開いておく。そうすることで、次回すすぎ１終了後の洗浄水は貯水タンク４７を経由して排水口５４から排水管５１ｂを通って機外へと排出されるが、そのときに、汚れ成分貯留領域４９に溜まっている汚れ成分を一緒に流し出す。それゆえ、貯水タンク４７内の汚れ成分が残らず排出され、貯水タンク４７は次の洗浄水を溜めるためにきれいな状態に準備できる。

なお、排水管５１ｂから機外へ排出される汚れ成分は、フィルタ等で捕獲し、廃棄物やごみとして処理するようにすればよい。
（５）乾燥工程
脱水終了後、乾燥工程が行われる。乾燥工程では、ファン６７およびヒータ６８がオンされて、回転ドラム槽１３内の空気が乾燥風路６６を通って循環される。また、モータ２６によって回転ドラム槽１３が乾燥回転される。乾燥風路６６を巡回する空気は湿気を含んだ高温の空気であり、この高温の空気を冷却して、空気中の水分を熱交換により除去するため、第５バルブ７１が開かれ、乾燥風路６６に水道水が供給される。水道水の供給により、乾燥風路６６内を通る湿った高温の空気が冷却され、その際熱交換によって空気中の水分が水滴として凝集する。そして供給された水道水および凝縮した凝縮水は給水路６４を通って給水タンク４７に溜まる。

以上説明した実施形態では、ドラム式洗濯機における洗いまたはすすぎの使用水量が３０リットル程度であることを前提に説明した。ところで、実際のドラム式洗濯機において現状使用されている洗いまたはすすぎに用いる洗浄水は２５リットル前後と少なめである。そこで、この発明に係る浄化装置の貯水タンクを、約５０リットルの貯水タンクとし（５０リットルの貯水タンクは、ドラム式洗濯機１０のフレーム下方内の空き空間を利用して組み込むことが可能である。）、１回のすすぎ工程で使用された洗浄水だけでなく、たとえばすすぎ１工程で使用された洗浄水およびすすぎ２工程で使用された洗浄水という２回のすすぎ工程で使用された洗浄水を溜め、その洗浄水を浄化することによって、次回の洗い工程およびすすぎ１工程に再利用する構成としてもよい。かかる構成にすれば、より節水効果の高いドラム式洗濯機とすることができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

この発明の一実施形態に係るドラム式洗濯機１０の縦断面図である。 ドラム式洗濯機の正面図であり、内部の構成要素が一部破線で示された図である。 この発明の他の実施形態に係るドラム式洗濯機８０の縦断面図である。 ドラム式洗濯機８０の正面図であり、内部の構成要素が一部破線で示された図である。 ドラム式洗濯機１０，８０の動作を説明するための工程図である。

符号の説明

１０，８０ ドラム式洗濯機
１１ ハウジング
１２ 外槽
１３ 回転ドラム槽
４１ 溶解装置
４２ 処理槽
４３ 電極対
４４ 第１電極
４５ 第２電極
４７ 貯水タンク
４９ 汚れ成分貯留領域
５６ 汲み出し装置

Claims (13)

1. 洗浄水を貯めることのできる外槽と、
   前記外槽内に設けられ、洗濯物を収容して、水平な、または水平に対して所定の角度範囲内で傾けられた横軸を中心に回転する洗濯・脱水槽としての横軸型回転ドラム槽と、
   前記外槽を支持しているフレームと、
   前記外槽から排水される洗浄水を溜めるための貯水タンクを有する浄化装置とを含み、 前記貯水タンクは、前記外槽の下方に設けられていることを特徴とするドラム式洗濯機。
2. 前記浄化装置は、金属イオンが溶解した溶解水を作る溶解装置を有し、前記貯水タンク内で洗浄水および溶解水を混合することを特徴とする、請求項１記載のドラム式洗濯機。
3. 前記溶解装置は、前記貯水タンクに対し、溶解水を重力によって流入させられる位置関係に設けられていることを特徴とする、請求項２記載のドラム式洗濯機。
4. 前記横軸型回転ドラム槽は、前方が上向きに傾けられた斜め配置の回転ドラム槽であり、
   前記外槽の前方寄りの下方には、回転ドラム槽を斜め配置したことに伴う空間が生じており、
   前記溶解装置は、前記外槽の前方寄りの下方に生じた空間を利用して配置されていることを特徴とする、請求項３記載のドラム式洗濯機。
5. 前記溶解装置は、前記外槽に取り付けられていることを特徴とする、請求項３または４記載のドラム式洗濯機。
6. 前記溶解装置は、その重心が、前記外槽内の回転ドラム槽の回転中心よりも下方に位置するように取り付けられていることを特徴とする、請求項５記載のドラム式洗濯機。
7. 前記貯水タンクは、外槽の下方に位置するフレームに固定されていることを特徴とする、請求項１記載のドラム式洗濯機。
8. 前記溶解装置は、
   水道水を処理水として貯める処理槽と、
   前記処理槽内に配置された対をなす電極であって、少なくとも一方の電極が溶解性のある金属電極である電極対と、
   を含むことを特徴とする、請求項２〜７のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
9. 前記金属電極は、アルミニウム、鉄、マンガンもしくは亜鉛またはこれらの合金で作られた電極であることを特徴とする、請求項８記載のドラム式洗濯機。
10. 前記貯水タンクは、凝集した汚れ成分が沈殿して溜まる汚れ成分貯留領域と、汚れ成分が沈殿した後の浄化水が貯まる浄化水貯留領域とを有し、
    前記浄化水貯留領域に、浄化水を再利用のために汲み出す汲み出し口が設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
11. 前記貯水タンクは底面が傾斜しており、前記汚れ成分貯留領域は、傾斜した底面の最も低い領域を含むことを特徴とする、請求項１０記載のドラム式洗濯機。
12. 前記貯水タンクの汚れ成分貯留領域には排出口が備えられ、
    排出口が開けられた状態で、貯水タンクへ洗浄水を導入する排水制御手段を含むことを特徴とする、請求項１０または１１記載のドラム式洗濯機。
13. 前記ドラム式洗濯機は、
    乾燥装置と、
    乾燥装置が動作することにより生じる凝縮水または冷却水を前記貯水タンクへ導く経路と、
    を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のドラム式洗濯機。

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