WO2011016197A1

WO2011016197A1 - 洗濯機

Info

Publication number: WO2011016197A1
Application number: PCT/JP2010/004710
Authority: WO
Inventors: 南部桂; 安井圭子; 財前克徳
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2011-02-10
Also published as: EP2463436A1; JP2011030973A; CN102471985B; CN102471985A; US20120103025A1; EP2463436A4

Abstract

洗濯槽と、水槽と、駆動部と、給水部と、排水部と、給水部と水槽との間に設けられ荷電ゼロ点がｐＨ７．５以上１４以下の弱酸性陽イオン交換基を有する弱酸性陽イオン交換材を充填した軟水化部と、洗浄水のｐＨを上昇させるためのｐＨ上昇部と、洗浄水のｐＨを低下させるためのｐＨ低下部と、制御部とを備え、制御部は、洗浄水を給水しながらｐＨ上昇部によって洗浄水のｐＨを上昇させた後、洗浄水を軟水化部に導入して洗浄水の硬度を低下させるとともに洗濯槽に導入し、給水の終了後にｐＨ低下部を作動させて生成したｐＨ５．５以上７．０以下の洗浄水を軟水化部に導入する洗濯機。

Description

洗濯機

　本発明は、軟水化装置を備えた洗濯機に関する。

　洗濯機に利用される洗濯用水は通常、水道水、地下水、井戸水などであり、洗濯機を使用する場所の水質の影響を大きく受ける。特に、カルシウム、マグネシウムなどの硬水成分は界面活性剤の洗浄力を低下させる性質があり、洗浄性能に対して負の影響を与える。また硬水の場合、洗剤を溶解させにくいため、洗濯機の各部が洗剤カスにより汚れやすく、カビの発生などの原因になりうる。また、微量溶解している鉄、マンガン、アルミニウムなどの多価金属イオンも洗剤と相互作用して界面活性剤の洗浄力を低下させる問題を引き起こす。

　この問題に対処するため、市販洗剤には硬水成分を吸着するゼオライトなどの軟水化剤が配合されている。ゼオライトは多価イオンを吸着しやすい特性があるため、ある程度の軟水化効果を発揮する。しかし、洗剤の溶けた洗浄水中に混ぜられた状態において使われるため、一部の硬水成分および金属イオンは、洗浄水中に再溶解して上記の問題を起こすので効果には限度がある。

　そのため、硬水地域では軟水地域に比べてより多くの洗剤を投入することによって洗浄性能を発揮している。硬水地域の洗剤のパッケージには、硬度に応じて洗剤の投入量が指示してあることが多い。しかし、洗剤の使用量が多くなることは環境に負担をかけるとの懸念がある。また、洗剤カスの問題については抜本的な対策がない。

　そこで洗濯機に陽イオン交換樹脂などの軟水化装置を搭載し、硬水成分を除去する技術がある（例えば、特許文献１、２参照）。最も一般的な陽イオン交換樹脂は、スルホン酸基などの酸性イオン交換基を表面に有し、静電気力によって陽イオンを吸着保持する。酸性イオン交換基は、イオンの価数およびイオン半径に応じて吸着のしやすさが異なる。強酸性イオン交換基であるスルホン酸基の場合、吸着のしやすさは３価イオン＞２価イオン＞１価イオンの順に、またイオンの価数が同じ場合、イオン半径が大きいほど吸着されやすい。Ｎａ^＋型のイオン交換樹脂に硬水を通水すると、硬水成分であるＣａ^２＋およびＭｇ^２＋がＮａ^＋よりも選択性が強いため陽イオン交換樹脂に保持されて、代わりに等量のＮａ^＋が流出する。

　陽イオン交換樹脂の軟水化作用は、酸性イオン交換基の表面荷電の大部分が硬水成分により飽和されたときに失われる。したがって、定期的に食塩（ＮａＣｌ）などの再生剤を加え、高濃度のＮａ^＋を陽イオン交換樹脂に通水することによってＣａ^２＋およびＭｇ^２＋を交換再生する必要がある。

　一方、強酸性陽イオン交換樹脂の代わりに、弱酸性陽イオン交換樹脂またはキレート樹脂を用いた軟水化装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。これらのイオン交換樹脂は、カルボキシル基をイオン交換基として有する。カルボキシル基は、上記のスルホン酸基と異なり弱酸性イオン交換基は、Ｈ^＋イオン（酸）に対して大きな選択性を持つ（数式１）。

　　Ｈ^＋＞＞Ｃａ^２＋＞Ｍｇ^２＋＞Ｋ^＋＞Ｎａ^＋　　　　　　　　（数式１）
　カルボキシル基のｐＫａ値は５～６であるので、処理する水のｐＨの値がｐＫａよりも通常０．５以上高い場合、カルボキシル基の大部分が解離して負電荷を発現し、Ｃａ^２＋イオンおよびＭｇ^２＋イオンを吸着する。しかし、処理する水のｐＨの値がｐＫａよりも通常０．５以上低い場合、Ｈ^＋イオンがカルボキシル基を吸着して大部分が非解離型となり、Ｃａ^２＋イオンおよびＭｇ^２＋イオンを吸着しない。このようなカルボキシル基のＨ^＋イオンに対する特異的な選択性を応用し、処理水のｐＨを制御することによりアルカリ性において軟水化作用を発揮させたり、酸性において樹脂の再生をおこなったりすることができる。

　酸性水およびアルカリ水の生成を隔膜つき電解槽によっておこなえば、弱酸性イオン交換樹脂の再生剤を加える必要がなく、自動再生型の軟水化装置にすることが原理上可能である。

　Ｎａ^＋イオンは、Ｃａ^２＋イオンおよびＭｇ^２＋イオンに比べ、陽イオン交換樹脂に対する選択性が低い。そのため通常、交換排出するＣａ^２＋イオンおよびＭｇ^２＋イオンの量に比べ、１０００倍以上のＮａ^＋イオンを再生剤として添加する必要がある。使用者は、食塩などの再生剤をたびたび補給しなければならないという手間を必要とする。本来、洗剤の使用量を少なく抑えたいという要求に対して再生剤という別の補給剤が必要になるため、本質的に使用者の欲求に応えることにならない。

　加えて、高濃度の食塩水が何らかの理由によりこぼれたり手に付着したりすると、感電の危険が生じる。また、洗濯機の内部および排水管などの周辺設備に金属が使用されている場合、高濃度の食塩水によって腐食する懸念があり好ましくない。

　既存の弱酸性陽イオン交換樹脂およびキレート樹脂は、ｐＫａ値が５～６のカルボキシル基を陽イオン交換基として有する。そのため、それらの樹脂を再生するには、ｐＨが４．５～５．５以下の酸性水を生成する必要がある。再生剤を投入することなくｐＨの低い酸を生成するには、水を電解する装置および直流電源を別途搭載することが必要である。一般に家庭用洗濯機の場合、設置スペースの大きさに制約があるため、電解装置を必要とする上記の技術は実用上の課題が大きい。

　また、水道水は一般に数ｐｐｍ以上の塩化物イオンを含むため、電解の際に必然的に酸化力のある次亜塩素酸が生じる。一般的な陽イオン交換樹脂は有機高分子素材により作られているために、次亜塩素酸によって長期的に酸化劣化が起こる。一般に家庭用洗濯機の場合、使用者が洗濯機の構成物を定期交換することは期待できないため、電気分解をおこなうと樹脂および軟水化装置の寿命を短くする恐れがある。

特開平１１－３１９３８３号公報特開平１１－７０２９６号公報特開２００５－１６１１４４号公報

　本発明は、洗濯物を収納し回転自在な洗濯槽と、洗濯槽を内包する水槽と、水槽に取り付けられ水槽を回転駆動する駆動部と、水槽および洗濯槽内に洗浄水を給水する給水部と、水槽および洗濯槽内の洗浄水を排水する排水部と、給水部と水槽との間に設けられ荷電ゼロ点がｐＨ７．５以上１４以下の弱酸性陽イオン交換基を有する弱酸性陽イオン交換材を充填した軟水化部と、洗浄水のｐＨを上昇させるためのｐＨ上昇部と、洗浄水のｐＨを低下させるためのｐＨ低下部と、給水部、駆動部、排水部を制御し洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する制御部とを備える。制御部は、洗浄水を給水しながらｐＨ上昇部によって洗浄水のｐＨを上昇させた後、洗浄水を軟水化部に導入して洗浄水の硬度を低下させるとともに洗濯槽に導入し、給水の終了後にｐＨ低下部を作動させて生成したｐＨ５．５以上７．０以下の洗浄水を軟水化部に導入するようにしたようにしている。

　その結果、荷電ゼロ点が７．５以上の弱酸性陽イオン交換材は、Ｈ^＋イオン（酸）に対して大きな選択性を持ち、またＨ^＋以外の陽イオンの吸着力が弱いためにＨ^＋型に再生しやすい。陽イオン交換基としてカルボキシル基（ＣＯＯＨ基）を持つ一般的な弱酸性陽イオン交換樹脂の荷電ゼロ点は、５～６である。しかし、それらのイオン交換樹脂に比べると本発明の洗濯機に用いる弱酸性陽イオン交換材は、より高いｐＨ（約ｐＨ７）においてＨ型に再生できる。ｐＨ７程度の弱酸を生成するためには、化学剤および電解装置を用いなくても種々の手段によって可能である。そのため、再生剤として特別な剤を投入したり電解をおこなったりする必要がない軟水化装置を搭載した洗濯機を実現することができる。

図１は本発明の実施の形態１の洗濯機の構成図である。図２Ａは同洗濯機の洗浄工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。図２Ｂは同洗濯機のすすぎ工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。図３Ａは本発明の実施の形態２の洗濯機の洗浄工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。図３Ｂは同洗濯機のすすぎ工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。図４は本発明の実施の形態３の洗濯機部の構成図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１の洗濯機の構成図である。図１において洗濯機は、洗濯槽１と、水槽１５と、駆動部１６と、洗浄部２と、給水部３と、排水部４と、軟水化部５と、洗剤ケース（ｐＨ上昇部）６と、ｐＨ低下部７と、制御部８とからなる。

　ここで洗濯槽１は、洗濯物を収納し、回転自在である。洗浄部２は、洗濯槽１を撹拌して物理的洗浄作用を発揮させるモーターなどから構成される。給水部３は、水槽１５および洗濯槽１に洗浄水の給水をおこなう。排水部４は、水槽１５および洗濯槽１から洗浄水の排水をおこなう。軟水化部５は給水部３と水槽１５との間に設けられ、荷電ゼロ点がｐＨ７．５以上１４以下の弱酸性陽イオン交換基を有する弱酸性陽イオン交換材が充填され、給水部３によって給水された洗浄水を軟水化する。洗剤ケース（ｐＨ上昇部）６は、給水部３と軟水化部５との間に設けられ洗剤を収容する。そしてｐＨ上昇部６は、洗浄水のｐＨを上昇させる。ｐＨ低下部７は、給水部３と軟水化部５との間の洗剤ケース６とは別経路に設けられ、洗浄水のｐＨを低下させる。制御部８は、給水部３、駆動部１６、排水部４等を制御し洗い、すすぎ、脱水等の各行程を逐次制御する。水槽１５は、洗濯槽１を内包している。駆動部１６は、水槽１５に取り付けられ水槽１５を回転駆動する。

　軟水化部５は、アルミニウム、鉄などの水酸化物からなる弱酸性陽イオン交換材を収納する。弱酸性陽イオン交換材としては、他に酸化マンガン、酸化チタンなどの金属材料、アロフェン、イモゴライトなどの弱酸性鉱物、あるいはこれらの材料を別の多孔質素材に塗布して焼結した材料でもよい。

　また弱酸性陽イオン交換材は、水酸基を表面に有する無機材料を基材の表面に塗布したものであり、水酸基が弱酸性陽イオン交換基として作用するようにしてもよい。

　その結果、特に金属の非晶質水酸化物は弱酸性を示し、荷電ゼロ点がｐＨ７．５以上にある場合がある。そのような材料は、ｐＨ７．５以上の水溶液中では表面に負電荷を発現して、弱酸性陽イオン交換材としてふるまう。また、ｐＨ７．５以下の水溶液中では表面に正電荷を発現して陰イオン交換樹脂としてふるまう。

　上記の材料は荷電ゼロ点がｐＨ約８．０～９．０であり、また有機高分子材料（アクリル、スチレン、ジビニルベンゼンなど）により作られた一般的な弱酸性陽イオン交換樹脂にくらべ、酸化および加水分解に対する耐久性が強いという特長がある。水道水には殺菌目的により酸化作用のある次亜塩素酸が含まれることが多くの国の水道基準において定められている。そのため、一般的な陽イオン交換樹脂では長期的に酸化劣化が起こりうる。一般に家庭用洗濯機の場合、使用者が洗濯機の構成物を定期交換することは期待できないため、製品寿命と同じくらい長く耐久性を発揮するイオン交換材料を用いる必要がある。その点において、本実施の形態１の洗濯機の弱酸性陽イオン交換材は、家庭用洗濯機の軟水化材として適している。

　一例として、非晶質アルミナ（非晶質酸化アルミニウム）は水酸基が数式２のように解離して陽イオン交換作用を発揮する。

　　Ａｌ-ＯＨ→Ａｌ-Ｏ^-＋Ｈ^＋　　　　　　　　　　　　　（数式２）
　酸化アルミニウムの荷電ゼロ点はｐＨ約８～９であり、それ以上のｐＨ域において上記の式がより右辺側に進行する。すなわち、大部分の酸化アルミニウムが解離状態となり、陽イオン交換能を発揮する。逆にｐＨがそれよりも酸性域であれば、酸化アルミニウムは非解離、すなわち－ＯＨ型となる。この原理を利用して、ｐＨを概ね荷電ゼロ点よりも０．５以上低くすれば、上記の弱酸性陽イオン交換材を再生することができる。従来の弱酸性陽イオン交換樹脂の交換基はカルボキシル基であり、荷電ゼロ点が５～６であるためにより強い酸性でなければ再生できない点が異なる。

　上記材料は鉱物として産出したものを比較的簡便な処理によって作成できるため、原材料価格が合成樹脂である従来の陽イオン交換樹脂よりも安くできるという特徴がある。これらの無機材料は酸化剤による酸化劣化および高温に対し、従来の弱酸性陽イオン交換樹脂よりも耐久性が高い。

　ｐＨ上昇部６は、洗剤を投入する洗剤ケース６としている。一般的な洗濯用洗剤は、炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ剤を数％～４０％含んでいる。したがって、給水された洗浄水に洗剤を溶かすことによってｐＨを弱酸性陽イオン交換材の荷電ゼロ点よりも上昇させる作用があり、弱酸性陽イオン交換材に負電荷を発現させる効果がある。

　本実施の形態１のｐＨ低下部７は、柔軟剤を収納して水道水に柔軟剤を投入することのできる柔軟剤供給部７である。柔軟剤供給部７は、柔軟剤を投入する柔軟剤ケース２５と、すすぎ時に柔軟剤ケース２５に給水するように給水部３の流路を切り替える給水切り替え弁９とから構成されている。そして、すすぎ時に柔軟剤ケース２５に給水された洗浄水を軟水化部５に流入するようにしている。衣類用柔軟剤は、一般に中性のｐＨをもち、またｐＨ調整剤を含んでいるため、弱酸性陽イオン交換材の荷電ゼロ点よりも洗浄水のｐＨを低く保つ作用がある。そして衣類用柔軟剤は、弱酸性陽イオン交換材をＨ型に変換する効果がある。

　硬水地域では洗濯後の衣類がゴワついた感触になりやすいため、柔軟剤を使用することが一般的である。一般に柔軟剤は、洗剤に含まれるアルカリ剤を中和する目的のためｐＨ調整剤または酸を含み、中性以下のｐＨである。通常、柔軟剤を投入することによって液性は、弱酸性陽イオン交換材の荷電ゼロ点よりも低いｐＨ７．５～６程度に調整される。このようなｐＨの液体が軟水化部５に流入することによって、本実施の形態１の弱酸性陽イオン交換材が再生される。

　本実施の形態１の特徴的な部分である軟水化部５と、洗剤ケース６と、ｐＨ低下部７とについて図２Ａ、図２Ｂに動作の模式図を示して説明する。図２Ａは本発明の実施の形態１の洗濯機の洗浄工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図、図２Ｂは同洗濯機のすすぎ工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。

　洗浄工程の前の給水時は、図２Ａに示すように、水道水の流路は給水切り替え弁９によって洗剤ケース（ｐＨ上昇部）６方向（矢印２０）に設定される。洗剤を溶かして、洗剤の成分として含まれるアルカリ剤によってｐＨが１０以上に上昇した洗浄水が、軟水化部５に流入する。軟水化部５に収納される弱酸性陽イオン交換材はアルカリ条件によって解離して、陽イオン交換作用を発揮する。その結果、水道水に含まれるカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンなどの硬水成分は、静電気力によって弱酸性陽イオン交換材の表面に吸着保持される。５００ｍｌの弱酸性陽イオン交換材を含む軟水化部５に、３００ｐｐｍの硬水を流量５Ｌ／ｍｉｎにて供給した場合、硬度が約１００ｐｐｍまで低下する。このようにして軟水化された洗浄水が、洗濯槽１に供給される。軟水は洗剤を溶解する能力が硬水よりも強く、また洗剤の洗浄力を発揮させやすいという特長を有する。

　一方、すすぎ工程の前の給水時は、図２Ｂに示すように、給水の流路は給水切り替え弁９によってｐＨ低下部７の方向（矢印２１）に設定される。ｐＨ低下部７は、柔軟剤供給手段である。そのため、柔軟剤を溶かし柔軟剤の成分として含まれるｐＨ調整剤によってｐＨが７以下に緩衝された洗浄水が、軟水化部５に流入する。軟水化部５に収納される弱酸性陽イオン交換材は、そのようなｐＨ条件によって非解離状態となり再生される。軟水化部５から脱離した硬水成分は、洗濯槽１に供給され、すすぎ終了後に排水として排出される。

　このように制御部８は、洗浄水を給水しながらｐＨ上昇部６によって洗浄水のｐＨを上昇させた後、洗浄水を軟水化部５に導入して硬度を低下させるとともに洗濯槽１に導入する。そして洗浄水の給水の終了後にｐＨ低下部７を作動させて生成したｐＨ５．５以上ｐＨ７．０以下の洗浄水を軟水化部５に導入する。

　すなわち、洗濯機の通常の使用において、軟水化部５が再生されるため、常に安定して軟水を供給することができ、洗浄性能を安定させることができる。

　ただし、長期間使用を続けると水道水に含まれる鉄やマンガンなどの金属イオンが弱酸性イオン交換材にキレート結合されて再生されない可能性がある。このような金属イオンを除去するためには弱酸性イオン交換材よりも強いキレート作用を持つキレート剤を1年に１回程度、投入する必要がある。具体的には、弱酸性イオン交換材の当量の１０倍以上の量のクエン酸、またはリンゴ酸、コハク酸などを洗剤ケース６に投入して洗濯機を１～２回運転する。

　すなわち所定の使用時間ごとに、ｐＨ低下部７において生成するよりも強い酸、またはキレート剤を軟水化部５に供給してメンテナンスすることにより、さらに軟水化部５の再生が確実になる。

　（実施の形態２）
　本実施の形態２では、実施の形態１と同一の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略し、異なる点のみを説明する。図３Ａは本発明の実施の形態２の洗濯機の洗浄工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図、図３Ｂは同洗濯機のすすぎ工程の前の給水時の水道水の供給の状況を示す図である。

　本実施の形態２の流路は、軟水化部５と洗濯槽１との間に流路切り替え弁１０を有し、流路を洗濯槽１方向と排水方向とに切り替え可能にしている。

　図３Ａに示すように、アルカリ条件によって軟水化部５が軟水化をおこなう工程については実施の形態１と同じである。その際、流路切り替え弁１０は、矢印２２方向に切り替えられて軟水化された洗浄水を洗濯槽１に供給する。

　図３Ｂに示すように、すすぎ工程の前の給水時、水道水の流路は給水切り替え弁９によってｐＨ低下部７の方向（矢印２１）に設定される。本実施の形態２のｐＨ低下部７は、水道水に空気中の二酸化炭素を溶解させる気体溶解部であり、給気部１１から矢印２３方向に取り込んだ空気を水道水（洗浄水）に混入させる。気体溶解部の例として、イジェクターがある。イジェクターは、水流によって生じた負圧によって空気を自ら吸い込み、水中に微細気泡を発生させて短時間に気体を水中に溶解させる。

　空気中には濃度約３６０ｐｐｍの二酸化炭素が存在し、水道水と平衡させると水道水に溶解した二酸化炭素は炭酸を生じ（数式３）、炭酸が部分的に解離する（数式４）ことによって液性は弱酸性になる。すなわち気体溶解部によって弱酸性の希炭酸水を生成し、その希炭酸水を軟水化部５に導入するようにしている。

　　ＣＯ_２＋Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２ＣＯ_３　　　　　　　　　　　　　　（数式３）
　　Ｈ_２ＣＯ_３→Ｈ^＋＋ＨＣＯ_３　　　　　　　　　　　　　　（数式４）
　純水と空気中の二酸化炭素とを平衡させた場合、平衡ｐＨは約５．６となることが知られている。純水でなくても通常の水道水の場合、荷電ゼロ点が約７．５以上の弱酸性陽イオン交換基と組み合わせて用いれば、炭酸水によって再生することが可能である。すなわち、純水と空気中の二酸化炭素とを平衡させた場合の平衡ｐＨは、弱酸性陽イオン交換材の荷電ゼロ点よりも低いために、弱酸性陽イオン交換材をＨ型に変換する効果がある。

　軟水化部を再生することにより、軟水化部が吸着保持していた硬水成分のＣａ^２＋やＭｇ^２＋イオンが流出する。これら硬水成分が洗剤を含む洗浄水に流入すると洗剤カスが発生したり、すすぎ水に流入すると衣類の繊維がゴワついたりするため、なるべく洗剤、衣類、および洗濯槽１との接触は避けたい。そのため、軟水化部からの再生流水は洗濯槽１を通らないように流路切り替え弁１０によって別経路（矢印２４）にて排出する。繊維のゴワつき防止に有利な一方、再生に用いた洗浄水は利用されること無く捨てられるので、節水には不利である。

　（実施の形態３）
　本実施の形態３では、実施の形態１と同一の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略し、異なる点のみを説明する。図４は、本発明の実施の形態３の洗濯機の構成図である。

　本実施の形態３のｐＨ低下部７は、一対の電解電極と、電圧印加機能を持つ制御部８とである。一対の電解電極である陽極１２は弱酸性陽イオン交換材に囲まれた位置に、陰極１３は隔離膜１４を挟んで陽極１２に隣接する箇所に設けられている。

　洗浄水を給水する際は、上記の一対の電解電極に電圧は印加されない。アルカリ洗剤の作用により弱酸性陽イオン交換材の表面は負電荷を発現し、軟水化機能を発揮する。

　一方、すすぎ工程の前の給水時に、電解電極に直流電圧を印加すると、陽極１２の周辺の硬水は数式５の反応にしたがって酸を発生する。

　　Ｈ_２Ｏ→２Ｈ^＋＋１／２Ｏ_２＋２ｅ^-　　　　　　　　　　（数式５）
　発生した酸によって、弱酸性陽イオン交換材の周囲の洗浄水は荷電ゼロ点よりも低下し、その結果、弱酸性陽イオン交換材は再度Ｈ型に戻る。

　すなわち本実施の形態３のｐＨ低下部７は、陽極１２が弱酸性陽イオン交換材に接する位置にある一対の電極と、直流電圧印加機能を持つ制御部８とである。水の電気分解によって、弱酸性陽イオン交換材周囲の洗浄水のｐＨを下げるようにしている。

　従来の弱酸性イオン交換樹脂において、酸性電解水によるＨ型への変換をおこなった場合、電解の副産物として生じる次亜塩素酸によってイオン交換樹脂が酸化劣化するという問題があった。本発明の、金属水酸化物などの弱酸性陽イオン交換材を用いれば酸化劣化に対する耐久性が大幅に向上する。またｐＨ７以下において、弱酸性陽イオン交換材はＨ型に変換されるため、電解に要するエネルギーが少なくてすむ。

　以上のように、本発明にかかる洗濯機の軟水化部は、家庭用洗濯機に限らず産業用の洗濯機、食器洗い機、アルカリ洗剤をもちいた洗浄機器等の用途にも適用できる。特に、硬水地域において水道水および地表水を産業用に利用する場合においては、利用範囲が広い。

１　　洗濯槽
２　　洗浄部
３　　給水部
４　　排水部
５　　軟水化部
６　　ｐＨ上昇部（洗剤ケース）
７　　ｐＨ低下部（柔軟剤供給部）
８　　制御部
９　　給水切り替え弁
１０　　流路切り替え弁
１１　　給気部
１２　　陽極
１３　　陰極
１４　　隔離膜
１５　　水槽
１６　　駆動部
２０，２１，２２，２３，２４　　矢印
２５　　柔軟剤ケース

Claims

洗濯物を収納し回転自在な洗濯槽と、
前記洗濯槽を内包する水槽と、
前記水槽に取り付けられ前記水槽を回転駆動する駆動部と、
前記水槽および前記洗濯槽内に洗浄水を給水する給水部と、
前記水槽および前記洗濯槽内の前記洗浄水を排水する排水部と、
前記給水部と前記水槽との間に設けられ荷電ゼロ点がｐＨ７．５以上１４以下の弱酸性陽イオン交換基を有する弱酸性陽イオン交換材を充填した軟水化部と、
前記洗浄水のｐＨを上昇させるためのｐＨ上昇部と、
前記洗浄水のｐＨを低下させるためのｐＨ低下部と、
前記給水部、駆動部、排水部を制御し洗い、すすぎ、脱水の各行程を逐次制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記洗浄水を給水しながらｐＨ上昇部によって前記洗浄水のｐＨを上昇させた後、前記洗浄水を前記軟水化部に導入して前記洗浄水の硬度を低下させるとともに前記洗濯槽に導入し、前記給水の終了後に前記ｐＨ低下部を作動させて生成したｐＨ５．５以上７．０以下の前記洗浄水を前記軟水化部に導入するようにしたことを特徴とする洗濯機。
前記弱酸性陽イオン交換材は、水酸基を表面に有する無機材料であり、水酸基が弱酸性陽イオン交換基として作用することを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記弱酸性陽イオン交換材は、水酸基を表面に有する無機材料を基材の表面に塗布したものであり、水酸基が弱酸性陽イオン交換基として作用するようにしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記ｐＨ上昇部は、洗剤を投入する洗剤ケースであることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記ｐＨ低下部は、柔軟剤を投入する柔軟剤ケースと、すすぎ時に前記柔軟剤ケースに給水するように給水部の流路を切り替える給水切り替え弁とから構成され、すすぎ時に前記柔軟剤ケースに給水された前記洗浄水を前記軟水化部に流入するようにしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記ｐＨ低下部は、水道水に空気中の二酸化炭素を溶解させる気体溶解部であり、前記気体溶解部によって弱酸性の希炭酸水を生成して前記軟水化部に導入するようにしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
前記ｐＨ低下部は、陽極が弱酸性陽イオン交換材に接する位置にある一対の電極と直流電圧印加機能を持つ制御部とであり、水の電気分解によって前記弱酸性陽イオン交換材周囲の水のｐＨを下げるようにしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
所定の使用時間ごとに、前記ｐＨ低下部において生成するよりも強い酸を前記軟水化部に供給してメンテナンスすることを特徴とする請求項１に載の洗濯機。
所定の使用時間ごとに、キレート剤を前記軟水化部に供給してメンテナンスすることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。