JP4636951B2 - ドラム式洗濯機 - Google Patents
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Description
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。
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。
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、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4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2または3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7記載のドラム式洗濯機である。
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、貯水タンク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。
このように、請求項4,5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。
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。
なお、請求項1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。
さらに、請求項1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。
請求項10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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
(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。
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。
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。
(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。
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 (10)
- 水道設備が接続可能な給水口と、
前記給水口から供給される水道水を洗浄水として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、
少なくとも1回のすすぎ工程で使用された洗浄水を溜めるための容量を有し、前記外槽の下方に設けられている貯水タンクと、
前記外槽と前記貯水タンクとの間を接続しており、少なくともすすぎ2工程終了後に連通されて、すすぎ2工程が終わった後の洗浄水を前記外槽から前記貯水タンクへ導く通水路と、
前記給水口から供給される水道水を貯めることができ、貯めた水を電気分解して金属イオンが溶解した溶解水を作る溶解装置と、
前記溶解装置の溶解水を前記貯水タンクへ導く流路とを含み、
洗い工程、すすぎ1工程およびすすぎ2工程が順次行われ、かつ、洗い工程、すすぎ1工程またはすすぎ2工程と並行して前記溶解装置で溶解水を作る工程が行われ、
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おり、
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ドラム式洗濯機。 - 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1記載のドラム式洗濯機。
- 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2記載のドラム式洗濯機。 - 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2または3記載のドラム式洗濯機。
- 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4記載のドラム式洗濯機。
- 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。
- 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1〜6のいずれかに記載のドラム式洗濯機。 - 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7記載のドラム式洗濯機。
- 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1記載のドラム式洗濯機。
- 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1〜9のいずれかに記載のドラム式洗濯機。
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