專利名稱：洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從洗滌用水中除去其硬質(zhì)成分的裝置以及設(shè)有這種裝置的洗衣機(jī)。
洗衣機(jī)在進(jìn)行洗滌時(shí)所用的洗滌用水，是從以自來水等為代表的水源經(jīng)軟管等供給洗衣機(jī)的，由使用者操作供給到洗衣機(jī)的洗滌桶內(nèi)，用以洗滌衣物。
但是，例如在自來水中，含有以殺菌為目的的次氯酸離子等陰離子，以及作為包含于自來水源中硬質(zhì)成分的鈣、鎂的或是包含于自來水源中或從自來水供水配管系統(tǒng)中溶出的銅、鐵、鉻等的陽離子，這類金屬離子對所洗的衣物和所用洗滌劑的洗凈能力有種種不良影響。
對洗滌劑的洗滌能力有重大影響的是作為硬質(zhì)成分的鈣、鎂離子等的二價(jià)陽離子，它們同洗滌劑中的表面活性劑反應(yīng)，生成不溶性的金屬皂，使得有助于洗滌的表面活性劑量減少而降低洗凈能力。此外，上述的金屬皂是不溶性的，會殘留在所洗衣物特別是黑色衣物上成為可見的白色斑點(diǎn)，而在積存到洗滌桶外壁等部分上時(shí)，有時(shí)會在這些部分上繁殖霉菌。
為了防止上述硬質(zhì)成分的不良影響，以往是在洗滌劑中混入磷酸鹽，但如周知的琵琶湖污染問題，磷酸鹽對社會環(huán)境是有影響的。為此，進(jìn)行了取代現(xiàn)有洗滌劑中所含有作助洗凈劑的磷酸鹽的代用品的研究，其中作為取代磷酸鹽的助洗凈劑以合成沸石最受重視，用在眾多的市售洗滌劑中。在洗滌用水中含有鈣、鎂離子時(shí)，當(dāng)加入混有合成沸石的洗滌劑，確實(shí)此沸石能通過吸附作用從洗滌用水中除去上述離子，但這類離子在吸附過程中會使洗滌劑中的表面活性劑金屬皂化。這樣，混入沸石的效果便減弱。最好是像原來那樣，從洗滌用水中除去上述離子后，將洗滌劑溶于這時(shí)的水中而供洗滌用。還有，當(dāng)把這種用作助洗凈劑的合成沸石大量混入洗滌劑中后，洗完的衣物上便會有沸石粒子附著，而會影響洗衣的質(zhì)量。
作為除去這類金屬離子的弊病的方法，有特開平4-20395號公報(bào)所述的洗衣機(jī)或特開平5-115681號公報(bào)所述的洗滌方法與洗滌裝置。它們是從供給的洗滌用水中除去金屬離子后，將水供給于加有洗滌劑的洗滌桶中來進(jìn)行洗滌的。
上述特開平4-20395號公報(bào)中所述的洗衣機(jī)設(shè)有進(jìn)行衣物洗滌的洗滌桶和給此洗滌桶內(nèi)供水的供水裝置，同時(shí)在此供水裝置的供水通道中設(shè)有去離子裝置。作為去離子裝置，其中公開有采用離子交換樹脂或采用活性炭的裝置。
此外，上述公報(bào)中還公開了，考慮到用來除去陰離子的活性炭的吸附能力的極限，設(shè)置了與去離子裝置并聯(lián)的供水通道，有選擇地使用以延長壽命。
另外，在特開平5-115681號公報(bào)中則公開了這樣的洗滌方法，即給經(jīng)隔膜相對設(shè)置的電極對之間施加電壓進(jìn)行通電處理，把除去了金屬離子的陽極一側(cè)的水用作洗滌用水，于其中加入洗滌劑之后使之與被洗的衣物接觸。
但在上述各公報(bào)中所述的現(xiàn)有技術(shù)中并未考慮到供給洗滌用水的必要流量，以及離子交換樹脂的數(shù)量或是去離子的效率。這就是說，特開平4-20395號公報(bào)中所述的洗衣機(jī)為了確保流量就需用大量的離子交換樹脂，這樣，把去離子裝置收容于洗衣機(jī)內(nèi)或做成緊湊的結(jié)構(gòu)就很困難。另一方面，企圖減少離子交換樹脂量而使離子交換裝置緊湊化，則難以獲得一般所需的10-15L/min的流量。此外，為把離子交換裝置收容于洗衣機(jī)內(nèi)，要是把離子交換裝置設(shè)于洗衣機(jī)主體下方，則需在離子交換裝置的前后設(shè)置很長的供水通道，這樣的供水通道使壓力損失增大而更難確保流量。再有，離子交換樹脂在吸附一定數(shù)量的離子之后就會喪失去離子的效果，需在處理一定量的洗滌用水之后進(jìn)行再生，但是卻未考慮到確保必要的流量和能置于洗衣機(jī)內(nèi)部的有限數(shù)量的離子交換樹脂的再生使用問題。
還有，特開平5-115681號公報(bào)中的洗滌方法是在電極對之間對洗滌用水進(jìn)行通電處理，在除去水中所含的金屬離子后再加入洗滌劑從事洗滌的，一般由于處理速度慢，需用約5-30分鐘的通電時(shí)間，從而難以在洗衣機(jī)內(nèi)緊湊地構(gòu)成能確保10-15L/min流量的去離子裝置。此外需要考慮到用于通電處理的電路帶來的費(fèi)用增加、在使用水的家庭用洗衣機(jī)中對觸電的顧慮以及因水的電解所產(chǎn)生的氫氣的問題。
本發(fā)明的目的在于提供這樣的洗衣機(jī)，其中緊湊地設(shè)有去離子裝置，能在確保10L/min以上的水流率的同時(shí)除去水中所含的陽離子。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的洗衣機(jī)設(shè)有進(jìn)行洗滌的洗滌桶，以及設(shè)在給此洗滌桶供水的通道中的，收納有裝卸式盛載離子交換樹脂的容器的去離子裝置。
對于上述洗衣機(jī)可以準(zhǔn)備配置有容積約在100mL以上300mL以下范圍內(nèi)的離子交換樹脂和濾網(wǎng)的容器。
這里，容積在100mL以上300mL以下的離子交換樹脂能設(shè)在洗衣機(jī)內(nèi)供水通道之中，而且為能在洗衣機(jī)中將所要求流量的洗滌用水保持成至少可進(jìn)行一次洗滌份額的數(shù)量。此時(shí)，如上述裝置那樣的，通過把裝載有離子交換樹脂或具備離子交換本領(lǐng)的物質(zhì)的容器相對于洗衣機(jī)裝卸，就可將此容器從去離子裝置上卸開，浸于鹽水中，使離子交換樹脂或具有離子交換能力的物質(zhì)再生。
此外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的洗衣機(jī)設(shè)有在洗衣機(jī)供水通道途中開有孔口的容器，此容器中裝有具備離子交換能力的物質(zhì)，在通過上述物質(zhì)進(jìn)行供水的同時(shí)，經(jīng)上述孔口投入再生劑而能使上述物質(zhì)再生。
作為這時(shí)的再生劑可采用一般家庭中的食鹽。作為具有離子交換能力的物質(zhì)可采用離子交換樹脂。
下面列舉最佳實(shí)施形式。
在設(shè)有供洗滌用的洗滌桶、給此洗滌桶供水的供水裝置、將此洗滌桶內(nèi)的水排出的排水裝置的洗衣機(jī)中，配備有在上述供水裝置的供水通道途中開口于洗衣機(jī)上面的同時(shí)能貯存所供給的水的容器，以及在此容器內(nèi)的具有離子交換能力的物質(zhì)。
所供給的水能積存于此容器內(nèi)，從容器開口投入的再生劑能溶解于此水中。溶解有這種再生劑的溶液浸透到具備離子交換能力的物質(zhì)之間，有助于高效地進(jìn)行再生處理。
此時(shí)最好配備能根據(jù)通過去離子裝置中具有離子交換能力的物質(zhì)所供給的水的累積量，指示向加入了具有離子交換能力的物質(zhì)的容器投入再生劑的指示裝置。
在不一定需要去離子時(shí)，也可以通過雖具有離子交換能力但這時(shí)已喪失了去離子效果的物質(zhì)來供水，但是否需要去離子則可任憑使用者確定。因此，通過設(shè)置指示再生劑投入的指示裝置，可以促使使用者注意。
加入了具有離子交換能力物質(zhì)的容器，通過把朝洗滌桶一側(cè)的出水口配置在比具有離子交換能力物質(zhì)所在高度更高的位置，在供水終了時(shí)能殘留有浸沒具有離子交換能力物質(zhì)的水，使再生劑的溶液易于浸透于具有離子交換能力物質(zhì)之間。
通過設(shè)置從可加入具有離子交換能力物質(zhì)的容器中排出殘留水的排水通道和能對此排水通道進(jìn)行開閉的開閉裝置，可以調(diào)節(jié)再生劑溶液的排放時(shí)間。這樣，例如當(dāng)把鹽用作再生劑時(shí)，可用大量的洗滌用水將鹽份稀釋后再流出。
在最終的脫水工序之后，通過指示投入再生劑，對具有離子交換能力物質(zhì)進(jìn)行再生處理，能在下次洗滌開始時(shí)使用提高了去離子能力的具有離子交換本領(lǐng)的物質(zhì)。
再有，在包括有外框、為此外框作防振支承的外桶、包套式地設(shè)于此外桶內(nèi)部且在底部中央有旋轉(zhuǎn)翼片能進(jìn)行洗滌與脫水的內(nèi)桶或洗滌桶、開口成能使所洗衣物出入上述內(nèi)桶設(shè)在洗衣機(jī)主體上面的頂蓋、給上述洗滌桶供水的供水裝置、用來排出此洗滌桶內(nèi)水的排水裝置、以及對洗滌與清洗和脫水各工序進(jìn)行控制的控制裝置的洗衣機(jī)中，在前述供水裝置的供水通道的途中設(shè)置了具有開口于上述頂蓋之中且能貯存所供的水的容器且在此容器內(nèi)則有具備離子交換能力物質(zhì)的去離子裝置，而作為所述具備離子交換能力物質(zhì)可以配備容積約在100mL以上和300mL以下范圍內(nèi)的離子交換樹脂，同時(shí)設(shè)置有指示裝置指示能通過上述去離子裝置按10L/min以上的流率供水并在最終脫水工序之后向前述容器中投入再生劑，也可以設(shè)置將上述容器內(nèi)的殘留水排出的第2排水裝置。
再者，在具備了進(jìn)行洗滌和脫水的洗滌桶、對此洗滌桶供水的供水裝置和用來將洗滌桶內(nèi)的水排出的排水裝置的洗衣機(jī)中，可以設(shè)置位于此供水裝置的供水通道途中且裝盛有具備離子交換能力物質(zhì)的容器，以及使上述物質(zhì)的再生劑向下流入到此容器內(nèi)的裝置。具備離子交換能力的這種物質(zhì)則為此流下的再生劑作再生處理。
此外，可以在配備了于底部中央有旋轉(zhuǎn)翼片進(jìn)行洗滌的洗滌桶、給此洗滌桶供水的供水裝置以及用來將洗滌桶中的水排出的排水裝置的洗衣機(jī)中，于此供水裝置的供水通道途中設(shè)置裝盛有具備離子交換能力物質(zhì)的容器，并將這樣的容器和容器中具備離子交換能力物質(zhì)配置到此洗衣機(jī)中，通過使用經(jīng)再生處理的前述具備離子交換能力物質(zhì)，來達(dá)到前述目的。
由于能夠一邊對具備離子交換能力物質(zhì)進(jìn)行再生一邊使用，就可減少具備離子交換能力物質(zhì)的用量，能構(gòu)成緊湊的去離子裝置。
此時(shí)可把具備離子交換能力物質(zhì)的數(shù)量取定為能軟化高水位洗滌工序中一次份額洗滌用水的量。
可將去離子裝置構(gòu)造成具有裝入再生劑的第1艙、給第1艙注水的注水裝置、在第1艙下側(cè)由濾網(wǎng)分開的第2艙、以及使溶有再生劑的水從第2艙下流至具備離子交換能力物質(zhì)的通道。第1艙中的再生劑溶于注入的水中，流下到由濾網(wǎng)分隔的第2艙中。此時(shí)，通過設(shè)在第1艙下側(cè)為濾網(wǎng)分隔的第2艙，溶于水中的再生劑快速地從第1艙流下能使具備離子交換能力物質(zhì)再生。
通過設(shè)置將水不通過第1艙而供給到第2艙內(nèi)的裝置，能夠稀釋以高濃度溶有再生劑的溶液而提高具備離子交換能力物質(zhì)的再生效率。
可在裝盛具備離子交換能力物質(zhì)的容器內(nèi)設(shè)置使容器內(nèi)部與外桶內(nèi)部通連的排水通道。由此可由外桶中的水來衡釋再生劑后再排出。
通過將第1艙設(shè)于裝盛具備離子交換能力物質(zhì)的容器內(nèi)，可以構(gòu)成緊湊的去離子裝置同時(shí)能改進(jìn)組裝作業(yè)。
通過將裝盛具備離子交換能力物質(zhì)的容器中的水排出的排水流道設(shè)置到比最低水位還低的位置而同外桶連通，則從此排水流道出口噴出的再生劑能可靠地經(jīng)外桶中的水洗后流出。此時(shí)，當(dāng)于排水工序中將再生劑排出到外桶內(nèi)時(shí)，從排水流道出口噴出的再生劑由于有外桶內(nèi)的水可防止其直接接觸洗滌桶，因而即使是采用了金屬制的洗滌桶也不必?fù)?dān)心它為再生劑腐蝕。
在采用粒度在0.1mm以上0.5mm以下的離子交換樹脂時(shí)，通過準(zhǔn)備容積為80mL以上150mL以下的容積量，可以在高水位的洗滌工序中軟化一次份額的洗滌用水。
在控制裝置中設(shè)置對具備離子交換能力物質(zhì)是否進(jìn)行再生處理作出選擇的輸入裝置，這樣，通過可選擇地進(jìn)行再生處理，就能防止浪費(fèi)再生劑。
在裝盛有具備離子交換能力物質(zhì)的容器中，可于供水時(shí)使水從下向上流到容器內(nèi)，而在再生時(shí)可使再生劑從上向下流到容器內(nèi)。這樣，所供給的水能同具備離子交換能力物質(zhì)作良好的接觸而提高去離子效率，同時(shí)再生劑也可使具備離子交換能力物質(zhì)高效地再生。
可以將去離子裝置構(gòu)造成具有在裝盛有具備離子交換能力物質(zhì)的容器中于此物質(zhì)的上下側(cè)分別由濾網(wǎng)分隔開的上部空間與下部空間、在上部空間上方的加入再生劑的再生劑室、經(jīng)控制裝置的控制給再生劑室注水的注水裝置、為濾網(wǎng)分隔于再生劑室下側(cè)且將在再生劑室中通過注入的水溶解再生劑而形成的再生溶液流下到其中的再生溶液室、從再生溶液室將再生溶液流下到前述上部空間的流道、在容器底面上連通容器內(nèi)與外桶內(nèi)的流道、與前述下部空間相通連的供水裝置的供水入口以及在前述上部空間中的從容器到洗滌桶側(cè)的供水出口，而從容器內(nèi)通連到上述外桶內(nèi)的流道的橫剖面積則可小于使鹽水流下的流道的橫剖面積。這樣，當(dāng)停止供水時(shí)，容器內(nèi)的水便能從連通容器內(nèi)與外桶內(nèi)的流道漏出到外桶側(cè)，使上部空間的水位下降。這樣，打開止回閥，再生溶液流下到上部空間，散布到殘留在上部空間、具備離子交換能力物質(zhì)以及下部空間之中的供應(yīng)水中，能使具備離子交換能力物質(zhì)無遺地得到再生。


圖1是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)概觀的斜視圖。
圖2是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的縱剖面圖。
圖3是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的操作板圖。
圖4是本發(fā)明的后部收納箱內(nèi)部的平面圖。
圖5A、5B分別是本發(fā)明的去離子裝置的斜視圖與縱剖面圖。
圖6是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的電氣連接框圖。
圖7示明水的硬度與洗凈率的關(guān)系。
圖8示明流量與泄漏鈣濃度的關(guān)系。
圖9示明積累流量與泄漏鈣濃度的關(guān)系。
圖10A、10B分別是本發(fā)明的另一去離子裝置的斜視圖與縱剖面圖。
圖11是蓋和圓筒容器A的斜視詳圖。
圖12是再生專用容器的斜視圖。
圖13A、13B是分別本發(fā)明的又一去離子裝置的斜視圖與縱剖面圖。
圖14是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的另一種后部收納箱內(nèi)部的平面圖。
圖15示出本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的另一種操作板。
圖16是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的另一種電氣連接框圖。
圖17是本發(fā)明的又一種去離子裝置的縱剖面圖。
圖18是本發(fā)明的又一種后部收納箱內(nèi)部的平面圖。
圖19A、19B分別是本發(fā)明的再一種去離子裝置的斜視圖與縱剖面圖。
圖20是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的又一種電氣連接框圖。
圖21是本發(fā)明的又再一種去離子裝置的縱剖面圖。
圖22是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)的又再一種電氣連接框圖。
圖23是本發(fā)明的又另一種全自動洗衣機(jī)的縱剖面圖。
圖24是本發(fā)明的又另一種后部收納箱內(nèi)部的平面圖。
圖25A、25B分別是本發(fā)明的復(fù)又一種去離子裝置的斜視圖與縱剖面圖。
圖26是本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)復(fù)又一種電氣連接框圖。
圖27示明初始時(shí)和再生后通水量與泄漏硬度的關(guān)系。
圖28示明本發(fā)明的復(fù)另一種去離子裝置的縱剖面圖。
圖29示明本發(fā)明的復(fù)另一種操作板。
圖30示明本發(fā)明的復(fù)再一種去離子裝置的縱剖面圖。
圖31A、31B分別示明本發(fā)明復(fù)再又一種去離子裝置的縱剖面圖與底部平面圖。
下面參照附圖詳述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1概示本發(fā)明的全自動洗衣機(jī)，圖2是沿圖1中AA線的縱剖面圖。這一全自動洗衣機(jī)是由在鋼板制的外框1內(nèi)經(jīng)吊棒2和盤簧以及彈性橡膠等組成的防振裝置吊架起合成樹脂制的外桶4構(gòu)成的。外桶4由四組吊棒和防振裝置從外框1上部的四個(gè)角部吊下支承。在貯留洗滌用水的外桶4中設(shè)有可自由轉(zhuǎn)動的不銹鋼制洗滌兼脫水桶5。桶5上開有許多脫水孔5a，中央底部上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)翼片6。在洗滌和清洗工序中桶5靜止，而旋轉(zhuǎn)翼片6則按順時(shí)針走向(正向)和反時(shí)針走向(反向)轉(zhuǎn)動。在脫水工序中，桶5沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)翼片6和桶5的轉(zhuǎn)動由驅(qū)動裝置帶動。
上述驅(qū)動裝置包括馬達(dá)7、由用來將馬達(dá)7的轉(zhuǎn)動傳遞給旋轉(zhuǎn)翼片6與洗滌兼脫水桶5的皮帶輪8a與皮帶8b組成的傳動裝置8、在洗滌和清洗工序中只使翼片6轉(zhuǎn)動或是在脫水工序中使洗滌兼脫水桶(以下簡稱為洗滌桶)5轉(zhuǎn)動的離合器裝置9、以及進(jìn)行后者變換的離合器螺線管9a。
上述驅(qū)動裝置由鋼板制成的支承板10固定于外桶4的底面上。在外桶4中設(shè)有將外桶內(nèi)水壓傳遞給水位傳感器11的水位傳感器管12和用來排送外桶4內(nèi)洗滌用水的排水裝置13。在排水裝置13內(nèi)，排水電磁閥13a設(shè)在外桶4底面的排水孔14的正后方，而出口則開設(shè)于排水裝置13內(nèi)。在外桶4的側(cè)面上設(shè)有上端開口的異常溢水管115，它的下端開口設(shè)在排水裝置13內(nèi)。此異常溢水管115用在供水異常時(shí)有洗滌用水從外桶4溢出的情形，或是由于洗滌中被洗衣物的運(yùn)動致洗滌用水濺出的情形。溢出的洗滌用水經(jīng)異常溢水管流入排水裝置13內(nèi)，由排水軟管16排放到洗衣機(jī)外。
外框1的上部設(shè)有由洗滌衣物的投入口16a、收納著去離子裝置和水龍頭接口與供水電磁閥等的后部收納箱16b、以及收納有微機(jī)等電氣部件的前部操作箱16c形成的頂蓋16。投入口16a中設(shè)有合成樹脂制的蓋17。
在前部操作箱16c的上面裝設(shè)有圖3所示的操作板18a，而在其下面則安裝著內(nèi)設(shè)有控制部即微機(jī)等的控制電路18b。此外，前部操作箱16c之內(nèi)設(shè)有通過檢測外桶4內(nèi)的水壓來判定水是否貯存到規(guī)定水位的水位傳感器11。操作板18a中設(shè)有電源開關(guān)19、各種顯示器20、各種操作鈕21以及蜂鳴器22等，使用者啟動電源開關(guān)操作鈕19使洗衣機(jī)工作，并由顯示器20與蜂鳴器22確認(rèn)洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。此外還有由顯示去離子(軟化水)處理的發(fā)光二極管組成的軟化水顯示裝置23和由催促顯示去離子裝置進(jìn)行再生的發(fā)光二極管組成的鹽投入顯示裝置24。
圖4示明作為本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)的涉及到洗滌用水供給的后部收納箱16b，此圖是圖1的B-B剖視圖。后部收納箱16b中設(shè)有來自自來水龍頭等的軟管所連接的水龍頭接口25、與后者相連的供水電磁閥26、由圓筒容器A和把它收納于內(nèi)部的圓筒容器B組成的去離子裝置27、抽吸浴池水的浴池水的吸水泵35、在洗滌桶5內(nèi)使洗滌用水流下的傾斜流道36。在傾斜流道36的上游側(cè)設(shè)有開口到流道36中的艙A37和艙B28。
圖5A-5B詳示了本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)的去離子裝置27。圖5A是總體斜示圖，圖5B是縱剖面圖。去離子裝置27由具有入水口27a和出水口27b的圓筒容器B271以及納置于其中的圓筒容器A28，還有蓋29構(gòu)成。圓筒容器B271固定于后部收納箱16b的底面。圓筒容器A28的上底與下底由聚乙烯等制的濾網(wǎng)28a構(gòu)成，筒內(nèi)則填充以鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(以下簡作離子交換樹脂)30。水經(jīng)由濾網(wǎng)28a通過離子交換樹脂之間。此濾網(wǎng)也阻止了樹脂30從圓筒容器A28內(nèi)漏出。圓筒容器A上面還設(shè)有用來把它取出的提手28b，便于簡易地將它從圓筒容器B271中取出。如圖所示，圓筒容器A28收納在圓筒容器B27之內(nèi)而外周幾乎無間隙，一直插入到圓筒容器B271內(nèi)壁的止擋件27c。蓋29于圓周上加工出陰螺紋29a，沿著它設(shè)有在薄環(huán)上的密封墊29b。圓筒容器B271的上部圓周中加工出陽螺紋27d，蓋29螺合固定到圓筒容器B271之上。這時(shí)的密封墊29b與圓筒容器B271的上部圓周端面接觸，以防漏水。
上述離子交換樹脂可以是把離子交換樹脂分散到聚酯等纖維中保持的物質(zhì)，或是把具有離子交換能力的高分子材料加工成纖維狀的物質(zhì)。
在前述狀態(tài)下，圓筒容器B271的內(nèi)部挾持住圓筒容器A28，分成上部空間31和下部空間32。在此上部和下部設(shè)有空間是為了防止只是在離子交換樹脂30中的一部分形成水的通道，使自來水能均勻地流過整個(gè)樹脂層，提高吸附效率。自來水一旦充滿上部空間后便均勻地流過樹脂層面。
來自自來水龍頭上的軟管與自來水龍頭接口25連接。自來水通過供水電磁閥26的開關(guān)導(dǎo)入圓筒容器B271的入水口27a，充滿上部空間31后沿著為離子交換樹脂30填充的圓筒容器A28下流。自來水在此被軟化，即除去了鈣、鎂離子，充滿下部空間32而從出水口27b流出。然后從艙A37沿傾斜流道36下流，供給到洗滌桶5中。來自浴池等的水通過與浴池水供水口35a相連的軟管引出。浴池水首先通過供水電磁閥26的開閉把來自自來水龍頭接口25的自來水經(jīng)由去離子裝置27、艙A37，從引水口35b為浴池水吸水泵35引出。然后使泵用馬達(dá)轉(zhuǎn)動，從浴池水供水口35a自吸浴池水，由出水口35c經(jīng)艙B38導(dǎo)引到傾斜流道36上，再由此供給于洗滌桶5。
把圓筒容器A、B組成的去離子裝置設(shè)置到設(shè)有水龍頭接口25的后部收納箱16b中時(shí)，可縮短供水配管的長度，減少流道損失，并能減少流量即供水的時(shí)間。供水中由于是使自來水通過填充了離子交換樹脂30的圓筒容器A28的，這樣的填充有樹脂的流道的損失大。為了盡可能地減少這種損失，從水龍頭接口25到圓筒容器A28的配管長度最好在100mm以下?，F(xiàn)有的洗衣機(jī)的洗滌用水供應(yīng)流量根據(jù)自來水的壓力為10-15L/min，本發(fā)明為了獲得與此接近的流量需作上述的考慮。
圖6為以微機(jī)50為中心構(gòu)成的洗衣機(jī)控制部的框圖。微機(jī)50與操作鈕輸入電路51和水位傳感器11等相連接，接收使用者的鈕操作與洗滌桶內(nèi)洗滌用水水位信息的信號。微機(jī)50的輸出與雙向三端的可控硅等構(gòu)成的驅(qū)動電路53相連，給前述馬達(dá)7或供水電磁閥26、排水裝置13的排水電磁閥13a等供給工頻電源，控制它們的開閉或旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，為把洗衣機(jī)的工作告知使用者，還連接上蜂鳴器22與顯示器20等的指示裝置。電源電路56使工頻電源整流平滑，作為微機(jī)50所需的直流電源。59為發(fā)光二極管，以亮燈表示進(jìn)行水軟化處理，并由水軟化處理顯示裝置23靠知操作者正在進(jìn)行水的軟化處理。
下面說明本發(fā)明的去離子裝置的作業(yè)。使用者將需洗衣物投入洗滌桶5中，按壓電源開關(guān)19操作起動鈕后，微機(jī)50便打開供水電磁閥26。自來水從自來水龍頭25通過供水電磁閥26由入水口27a流入圓筒容器B271的上部空間31。流入的自來水一面充滿上部空間31，一面流過圓筒容器A28中為濾網(wǎng)28a所限定而填充的鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂30之間，在充滿下部空間32后，經(jīng)出水口27b流出，并經(jīng)過艙A37流出到傾斜通道36上。然后于傾斜通道36上整流，流入洗滌桶5內(nèi)。在此供應(yīng)洗滌用水的過程中，發(fā)光二極管59亮燈，用水軟化顯示裝置23或蜂鳴器22顯示或告知正在去離子作業(yè)中。
由水位傳感器11獲知已將所需的洗滌用水供給于洗滌桶5內(nèi)后的微機(jī)50，即關(guān)閉供水電磁閥26，停止供水。然后使旋轉(zhuǎn)翼片6作正反轉(zhuǎn)動，開始洗滌。供給于洗滌桶5內(nèi)的洗滌用水由于不含有鈣、鎂等陽離子，不會與加入的洗滌劑中的表面活性劑起反應(yīng)而生成不溶性金屬皂，也不會減少促進(jìn)洗滌的表面活性劑數(shù)量而導(dǎo)致洗凈能力降低。
鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂是周知的，即在橋連的三維高分子團(tuán)中使磺酸基之類的離子交換基經(jīng)化學(xué)鍵合而結(jié)合成的合成樹脂。當(dāng)含有鈣、鎂等二價(jià)陽離子的自來水流過陽離子交換樹脂之間時(shí)，陽離子交換樹脂中的離子交換基即磺酸基等固定離子便同自來水中的陽離子進(jìn)行離子交換，結(jié)果便除去了自來水中的陽離子。
鈉型強(qiáng)酸性離子交換樹脂的離子交換反應(yīng)式如以下所示(1)(2)鈉型離子交換樹脂是以SO3-作為固定離子而以N+作為對離子的交換樹脂，利用離子的選擇性來除去水中所含鈣、鎂等多價(jià)陽離子的樹脂。離子的選擇性在低濃度和常溫的條件下，對于強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的情形是價(jià)數(shù)越高的離子選擇性也越大，而在同一價(jià)數(shù)時(shí)則是原子序數(shù)大的選擇性也越大。天然水中所含離子的這種順序是Na+＜K+＜Mg2+＜Ca2+(3)
通過離子交換樹脂的水中的鈣、鎂離子按式(1)、(2)從左向右反應(yīng)，吸附到樹脂上而被除去。相反，當(dāng)使高濃度的鹽水流過吸附著鈣、鎂離子的樹脂，則按式(1)、(2)從右向左的反應(yīng)，脫去鈣、鎂離子而讓樹脂恢復(fù)原來的狀態(tài)。
以往市售的用于半導(dǎo)體工廠等的軟化水裝置采用2L以上的上述樹脂，在其中對天然水等生水按10L/hr的微流量進(jìn)行水的軟化處理。如前所述，在家用洗衣機(jī)中，為了縮短供水時(shí)間是直接從自來水龍頭按＞10L/min的流量給洗滌桶供水的。為此，對于軟化水裝置這樣的流量，就不得不利用洗滌以外的時(shí)間進(jìn)行批處理，并將處理過的水一旦積存到貯水桶中后再使用。此外，由于樹脂量為2L而占據(jù)了很大的容積，無法裝盛到家用洗衣機(jī)中。這就是說，對家用洗衣機(jī)來說需要解決上述離子交換樹脂下的流量和所用樹脂容量的問題。上例中作為去離子的物質(zhì)雖然用的是離子交換樹脂，但從原理上說也可使用雜質(zhì)吸附劑、中空絲狀過濾物質(zhì)等雜質(zhì)除去劑。
根據(jù)過去對自來水所做的統(tǒng)計(jì)，在所調(diào)查的件數(shù)之中總硬度在40ppm以下的件數(shù)占整體的半數(shù)，而超過100ppm的件數(shù)也有15％，相加平均為54.5ppm。
圖7示明以市售洗滌劑的濃度為參數(shù)，使總硬度改變，在進(jìn)行洗滌時(shí)洗凈率與硬度的關(guān)系。例如洗滌劑濃度為0.8W％(標(biāo)準(zhǔn)用量)時(shí)，使相加平均硬度54.5ppm的減半就有可能將洗凈率提高約50％。而要是使硬度為100ppm時(shí)減半，則可獲得洗滌劑量加倍(濃度1.6W％)時(shí)的洗凈率。這就是說，取洗滌劑量(濃度)為標(biāo)準(zhǔn)量2倍時(shí)的洗凈率乃是使硬度減少時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑量所能得到的洗凈率。于是，通過除去硬質(zhì)成分鈣與鎂就能大大提高洗凈率，而且能減少洗滌劑的用量。
如圖7所示，當(dāng)硬度在40ppm以下時(shí)，洗凈率基本飽和。這表明當(dāng)洗滌用水中硬質(zhì)成分鈣、鎂達(dá)到40ppm以下時(shí)就沒有必要除去這種離子。離子交換樹脂的離子吸附能力高達(dá)2.0meq/mL-R(每1mL樹脂為2.0當(dāng)量)，例如為了吸附總硬度為100ppm的自來水72L(額定量7kg時(shí)洗一次所需的水量)中所含硬質(zhì)成分7.2g(按CaCO3換算)時(shí)，樹脂的容積以72mL那樣小的量為宜，但此容積下的所有離子交換基為活性的，需經(jīng)長時(shí)間使樹脂與生水邊攪拌邊接觸。故在實(shí)際上需要上述理論值以上的例如此理論值3-4倍的樹脂。
圖8中示明以樹脂量為參數(shù)時(shí)流量和泄漏鈣離子濃度(所用輸入的生水中硬度為100ppm)的關(guān)系。泄漏離子濃度隨流量成正比地增加。同時(shí)，樹脂量越少，泄漏離子的濃度越大。這可以用流過樹脂間的鈣離子同離子交換基的接觸時(shí)間說明。這是由于在流量大時(shí)，不進(jìn)行離子交換反應(yīng)而簡單地通過樹脂間的鈣離子是大量的。在現(xiàn)有的軟化水裝置的流量(10L/小時(shí)＝0.17L/分)下雖可吸附幾乎全部的鈣離子，但在洗衣機(jī)的流量(10-15L/min)下，則有將近40ppm(輸入的1/3)的鈣離子未被吸附而泄漏(樹脂量為260mL時(shí))。但如以前所述，由于硬質(zhì)成分在40ppm以下就能提高洗凈性能，即使在這樣的泄漏量或即流量F，也會是有效的。這時(shí)經(jīng)試驗(yàn)確證樹脂量為260mL。這一樹脂量是家用洗衣機(jī)能裝載的量。但是，當(dāng)繼續(xù)使自來水通過這種樹脂時(shí)，不久，在所有的離子交換基中便吸附上鈣、鎂離子，而不可能作進(jìn)一步的吸附除去。這就是說，必須進(jìn)行式(1)、(2)中從右向左的反應(yīng)。
圖9示明在上述去離子的樹脂量下，以13L/min流量流過自來水(輸入的生水中鈣濃度為100ppm)時(shí)，泄漏鈣濃度和積累流量的關(guān)系。圖中的“初次”標(biāo)明的曲線是在初始狀態(tài)時(shí)使水流過的情形。這樣數(shù)量的離子交換樹脂在積累流量達(dá)200L時(shí)，使泄漏濃度一直維持在40ppm以下。進(jìn)而隨著流量的增加，吸附有鈣離子的樹脂也增加，而泄漏鈣的濃度也加大。達(dá)到500L的積累流量時(shí)，樹脂便失去離子交換能力，需作再生處理用于下一次洗滌。這種再生處理將于以后說明。
在洗滌工序結(jié)束后，微機(jī)50打開排水裝置13的排水電磁閥13a，排出洗滌桶5內(nèi)的洗滌用水。排水之后即轉(zhuǎn)到清洗工序。首先打開供水電磁閥26，與前述供給洗滌用水的情形相同，將清洗用水供給到洗滌桶5內(nèi)。這時(shí)的供水量與先前的供水量相同或較低。這取決于清洗的方法。一旦蓄夠了水后便轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)翼片6，在稀釋所洗出的衣物中殘留的洗滌劑即所謂洗凈時(shí)，需要供給與先前洗滌時(shí)大致相同的水量。清洗的次數(shù)至少是一次或兩次。如圖9所示，初期的樹脂基本上可在這一水量下維持40ppm以下的硬度。但如以后所述，由于通過鹽水處理并不能使所有的樹脂再生，在第2次、第3次供水下便僅僅是初始量的約1/3使硬度保持在40ppm以下的量。
隨后轉(zhuǎn)至清洗用水排放后的脫水工序。在脫水工序中，微機(jī)50控制離合器裝置9的螺線管9a，用馬達(dá)7高速轉(zhuǎn)動洗滌桶5。此時(shí)打開排水裝置的排水電磁閾13a。
脫水完后，使用者為了再生離子交換樹脂，打開去離子裝置27的蓋29，取出圓筒容器A28。離子交換樹脂30在上述洗滌和清洗的供水中成了吸附有效眾多的鈣、鎂離子的狀態(tài)。預(yù)先準(zhǔn)備好杯子，用家中的鹽與自來水配成鹽水。鹽水的濃度約為10％，鹽水的數(shù)量對前述的樹脂量來說，以約占杯子容積100mL上下7成左右的為宜。這是考慮到以下各點(diǎn)而設(shè)定的(1)家庭內(nèi)準(zhǔn)備大量的高濃度鹽水有困難；(2)離子交換樹脂的鹽水再生以約10％的鹽水濃度為最有效；(3)能把裝有前述樹脂量的圓筒容器A28置入其內(nèi)搖動的容器即家庭中必然會有的杯子，(4)可使用計(jì)量簡單的一滿匙鹽(約15g)。
使用者將此圓筒容器28于上述鹽水內(nèi)搖動數(shù)十秒，使鹽水流過離子交換樹脂30之內(nèi)，引起前述式(1)、(2)的從右向左反應(yīng)，使樹脂上吸附的鈣、鎂離子與鈉離子置換。由此可使離子交換樹脂再生而恢復(fù)其吸附能力，并在另一方面將鈣、鎂離子抽出到鹽水之內(nèi)。
殘留的鹽水由于其中含有大量的鈣、鎂離子，不要從洗滌桶內(nèi)而要從廚房的下水道處倒走，為了用在下次洗滌中再次除去自來水中的鈣、鎂離子，把圓筒容器A28收納到圓筒容器B27中加蓋蓋上。
圖9中所示的箭頭表明的是在此時(shí)刻下用100mL，12.5％濃度的鹽水進(jìn)行了前述再生處理的情形，其后的曲線則表明從初始時(shí)起的積累流量與泄漏鈣濃度的關(guān)系。與初始時(shí)相比，硬度在40ppm以下的水量在100L以下。于是，約300L的水量便沒有交換能力。這表明由前述的再生處理并未使離子交換基全部再生。若從圖9的初始狀態(tài)來計(jì)算離子吸附量(根據(jù)圖9初始曲線上的面積)，鈣離子量約為26g(按CaCO3換算)，在用鹽(鈉離子)使這些鈣離子完全再生時(shí)，按式(1)、(2)，需要用大致同量的鹽(氯化鈉)約30g。100mL含12.5％的鹽量為13.4g?？芍臼躯}的絕對量不足，而數(shù)十秒的搖動也只能有約30％即離子交換基的1/3再生(比較初次曲線上的面積與第2曲線上的面積即知)。
但是，供給的洗滌用水必須除去鈣、鎂離子。設(shè)洗滌用水供給量例如為72L，如上所述，可以由這一數(shù)量獲得40ppm以下的硬度。在繼后的清洗工序中，對于必要的水量即使超過40ppm，對洗凈性能也無影響。以上是就硬度為100ppm而言，把這時(shí)的硬度維持到40ppm即是說除去了生水或原水中所含鈣、鎂離子的2/3。當(dāng)然，要是按這種性能，則當(dāng)原水中的硬度為60ppm，則經(jīng)處理后它的1/3便表明是能維持到20ppm以下。
如上所述，本發(fā)明能在以下幾個(gè)方面把所需的離子交換樹脂量抑制到最少限度(1)在以所供洗滌用水為對象來除去一定數(shù)量的鈣、鎂離子方面；(2)將與洗滌中所允許的去離子性能(泄漏離子濃度)相結(jié)合的洗滌劑洗凈率設(shè)定得較既有軟化水裝置的低的方面；(3)在每次洗滌中的每次由鹽水進(jìn)行再生的方面。這樣就可使去離子裝置小型和廉價(jià)化而能把它裝載于洗衣機(jī)中。還由于在流道中只插入有少量的樹脂，故可減少壓力損失，并且即使是10-15L/分的那種大流量也能保持必要的性能，這樣可以防止增加供水時(shí)間。
就再生處理而言，圓筒容器A28構(gòu)造成能簡便地裝卸，使用者能容易地將它取下。還由于使用的是任何家庭中都有的廉價(jià)的鹽，而且是把取下的容器置于預(yù)先備有鹽水的杯中進(jìn)行浸洗這樣的簡單操作來再生離子交換樹脂，洗衣機(jī)內(nèi)不會有鹽殘留而生銹，再生的用費(fèi)幾乎可不考慮。所吸附的鈣、鎂離子不會在下次供給洗滌用水時(shí)放出到洗滌桶之內(nèi)。再有，通過使用這種去離子裝置，要是使洗滌劑用量減少了25％，則在扣除鹽水的再生費(fèi)用下，每年可減少約2000日元的洗滌費(fèi)。(按鹽100日元/kg，洗滌劑400日元/kg計(jì)算)。
本實(shí)施例雖然是描述由去離子裝置從自來水中除去鈣、鎂離子的操作的，但并不局限于此。例如也可用去離子裝置從由浴池水吸水泵35吸出的浴池水中來除去鈣、鎂離子。例如所在圓筒容器B271中另設(shè)一入水口，在此入水口中連接上從浴池吸水泵35的排水口35c上引出的配管。而且在用浴池水除去了鈣、鎂離子供給洗滌桶時(shí)，可以驅(qū)動浴池水泵35。這樣，當(dāng)于圓筒容器B中設(shè)置兩個(gè)水口時(shí)，就可同時(shí)供給自來水與浴池水兩者，并從其中除去鈣、鎂離子。
前面圍繞上述洗滌用水供給作業(yè)詳細(xì)說明了本申請的去離子裝置26。
圖10A、10B示明本發(fā)明的又一種去離子裝置。圖10是總體斜視圖，圖10B是縱剖面圖。圖10A、10B用與圖5A、5B中的同一標(biāo)號示明同一部件。在本實(shí)施例中做成下述結(jié)構(gòu)，通過各轉(zhuǎn)動中心用連接部件40連接固定圖5A、5B中的蓋29和圓筒容器A28，轉(zhuǎn)動蓋29的螺紋將蓋打開上提，然后取出圓筒容器A28。圖11是詳示從圓筒容器B271中取出圓筒容器28的狀態(tài)的斜視圖。在再生離子交換樹脂30時(shí)，將鹽水注滿家中的透明杯后，用手拿住蓋29將圓筒容器A28在鹽水中上下?lián)u動數(shù)十秒。然后從杯中取出圓筒容器A28，插入固定于洗衣上的圓筒容器B271，轉(zhuǎn)動蓋29的螺紋將其收納。再生中用過的鹽水經(jīng)衛(wèi)生間等處倒掉。
圖12中示明用于上述實(shí)施例中的鹽水再生專用容器43，它與圓筒容器B271相同，由在前端的圓周上有陽螺紋的同尺寸的透明罩制成。圖中顯然省除了入水口27a與出水口27b。鹽水再生專用容器43上顯示有表明再生中必要的鹽量的標(biāo)記44和表明自來水量的標(biāo)記45。使用者將鹽添加直到標(biāo)記44處，然后將自來水注滿到標(biāo)記45處。然后將從圓筒容器B27中取出的圓筒容器A28插入專用容器43中，轉(zhuǎn)動螺紋把蓋29圍定到專用容器43上。這時(shí)使用者以手拿住專用容器43，依箭頭示向搖晃它數(shù)十秒。鹽為自來水溶解成鹽水，使其通過圓筒容器A28內(nèi)的離子交換樹脂30而讓后者再生。再轉(zhuǎn)動蓋29，從專用容器43中取出圓筒容器A28再插入固定于洗衣機(jī)上的圓筒容器B271中，轉(zhuǎn)動蓋29的螺紋將其收納固定。再生中用過的鹽水于衛(wèi)生間等處倒掉。
根據(jù)本實(shí)施例，使用者能簡便恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定必要的鹽量和自來水量，能不將手弄臟而更簡單地進(jìn)行再生操作。
圖13A、13B概示了本發(fā)明的又一種去離子裝置。圖13A是總體斜視圖，圖13B是縱剖面圖。圖13A、13B中用與圖5A、5B相同的符號表示相同的部件。本實(shí)施例中將圖5A、5B的圓筒容器A28、圓筒容器B271取作長方體。在長方體容器B46中設(shè)有入水口27a、出水口27b，并于其上表面周圍切刻出凹部46a。在長方體容器A47中填充著由濾網(wǎng)28a夾持的離子交換樹脂30。蓋48也為長方體，它的內(nèi)壁周圍有凸部48a，座面周圍則有密封墊48b。蓋48是把它的凸部48a嵌入長方體容器47的凹部46a中而固定。此時(shí)，密封墊48b與長方體容器46的上部端面接觸，防止漏水。在占據(jù)相同的空間時(shí)，長方體比圓筒能更有效地填充空間。這就是說，在與前一實(shí)施例相同的空間中設(shè)計(jì)去離子裝置時(shí)，如果入水口、出水口的尺寸相同，能使內(nèi)設(shè)的長方體容器A的容積比前述實(shí)施例的圓筒容器A的容積大。這就是說可以增加離子交換樹脂的數(shù)量。因此，本實(shí)施例可以增多除去了離子的水的供給量。
圖14為把實(shí)施例的去離子裝置裝于洗衣機(jī)中時(shí)，涉及到有關(guān)洗滌用水供給的后部收納箱的通水配管的另一實(shí)施例的平面剖面圖。在本實(shí)施例中對于洗滌用水供給之外的即清洗工序中的供水，設(shè)有繞過去離子裝置給洗滌桶供水的通道。后部收納箱16b中設(shè)有與來自水龍頭的軟管相接的自來水龍頭接口25，后者又連接著兩個(gè)供水電磁閥A60與B61。通過供水電磁閥A60的自來水導(dǎo)引到艙37中，而通過供水電磁閥B61的自來水則導(dǎo)入去離子裝置26的入水口27a中，在此除去鈣、鎂離子從出水口27b流出到艙37中。艙37中的水沿傾斜流道36流下供給洗滌桶5內(nèi)。
圖15示明操作板18a的另一實(shí)施例，其中除設(shè)有顯示軟化水處理中的顯示裝置23之外，還設(shè)有表明離子交換樹脂需進(jìn)行再生處理的顯示63，以及指示給軟水化供水的軟化洗凈操作鈕64。
圖16中示明了另一實(shí)施例的洗衣機(jī)控制部的框圖，與圖6相同的標(biāo)號表示相同的部件。65為發(fā)光二極管，燈亮?xí)r即進(jìn)行需要再生的顯示63。66為能進(jìn)行電氣寫入的非易失性存儲器EEPROM，67為磁阻隨磁場強(qiáng)度變化的磁阻元件。
圖17中示明了去離子裝置27的另一實(shí)施例，標(biāo)號與圖11中相同的表示同一部件。這是在圖10A、10B中所示去離子裝置27中具有能檢測圓筒容器A28裝卸情形的功能的裝置。68為設(shè)于圓筒容器A28內(nèi)的磁鐵。磁阻元件67在蓋29由螺紋固定的狀態(tài)下，于圓筒容器A的磁鐵68附近相對地設(shè)于圓筒容器B271的外壁上。磁阻元件的輸出與微機(jī)50的輸入端口相連接。微機(jī)50根據(jù)磁阻元件輸出的變化即磁鐵68的接近磁阻元件的情況，將圓筒容器A28相對于圓筒容器B271的裝卸情形通知使用者。
下面根據(jù)圖14-17說明本發(fā)明的其它實(shí)施例。
使用者在開始使用洗衣機(jī)時(shí)，用市售的硬度指示劑來確認(rèn)所用自來水的概略硬度值，將此硬度值存儲于EEPROM66中。為此可使用操作鈕21，例如可同時(shí)按壓預(yù)約操作鈕和過程選擇操作鈕，把微機(jī)50調(diào)節(jié)到硬度值輸入方式，這是通過選取洗滌劑量/水量設(shè)定操作鈕的按壓次數(shù)來進(jìn)行。例如可取作為按壓一次是20ppm以下，按壓兩次則是20-40ppm等。這樣的操作最好由銷售店的工作人員在把洗衣機(jī)送交顧客并設(shè)置時(shí)進(jìn)行。在此將所用自來水的硬度值存儲于EEPROM66中。此外，在洗衣機(jī)出廠時(shí)將去離子裝置的性能即能從輸入的原水中除去硬質(zhì)成分的比例的性能存儲于EEPROM中。
使用者將擬洗衣物放入洗滌桶5中，按壓電源開關(guān)19后按壓軟水洗滌鈕64，于是微機(jī)50將供水電磁閥B61打開。自來水從水龍頭接口25通過供水電磁閥B61流入去離子裝置27中。流入的自來水通過圓筒容器A28中為濾網(wǎng)28a夾持的所填充的鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂30之間，成為除去了鈣、鎂離子的軟水流出，經(jīng)由艙A37流出到傾斜流道36中。然后由傾斜流道36整流而流下到洗滌桶5內(nèi)。在此洗滌用水供給過程中，發(fā)光二極管59亮燈，由軟水化顯示裝置23進(jìn)行軟水化過程中的顯示。
經(jīng)水位傳感器11得知已有必需的洗滌用水供給到洗滌桶5內(nèi)時(shí)的微機(jī)50即關(guān)閉供水電磁閥B61，停止供水。然后使旋轉(zhuǎn)翼片63作正反轉(zhuǎn)動，開始洗滌。
在洗滌供水終了的時(shí)刻，微機(jī)50根據(jù)水位傳感器11的信息計(jì)算通過離子交換裝置26的自來水量，根據(jù)原先的自來水硬度值和去離子能力計(jì)算離子交換樹脂30所吸附的鈣、鎂離子的量，存儲于EEPROM66中。
在進(jìn)行了預(yù)定時(shí)間的洗滌后，微機(jī)50繼續(xù)打開供水電磁閥A60，開始向用作清洗的洗滌桶5供水。自來水從水龍口頭25通過供水電磁閥A60，原樣地通過艙37流出到傾斜流道36上。然后由傾斜流道36整流，流下到洗滌桶5內(nèi)。在此清洗供水中，不使發(fā)光二極管59點(diǎn)亮。當(dāng)由水位傳感點(diǎn)11得知清洗供水量到達(dá)了所定的值時(shí)，微機(jī)50便關(guān)閉供水電磁閥A60，停止供水。然后使旋轉(zhuǎn)翼片正反轉(zhuǎn)動，開始清洗。隨之在排水裝置13的排水電磁閥打開而排出清洗用水后，即控制離合器裝置10的離合器螺線管9a，使洗滌桶5高速轉(zhuǎn)動脫水。
在此供給清洗用水時(shí)，不由去離子裝置進(jìn)行軟水化處理，因?yàn)榍逑从盟阈柢浕＿@樣，與前述實(shí)施例中連清洗用水都進(jìn)行軟化處理的情形相比，就能使離子交換樹脂30的清除能力延長到下次洗滌中。此外在一次所用的洗滌水量少且自來水源水的硬度小時(shí)，由于離子交換樹脂所吸附的鈣、鎂離子量少，可在6次亦即經(jīng)一周左右的洗滌后來進(jìn)行離子交換樹脂的再生處理。
在每次的軟水洗滌中，微機(jī)50將離子交換樹脂30所吸附的鈣、鎂離子量作累計(jì)計(jì)算存儲于EEPROM66中。于是當(dāng)此值超過內(nèi)設(shè)的離子交換樹脂30所能吸附的閾值時(shí)，二極管65亮燈，由需要再生的顯示裝置63將此情形通知使用者。
使用者由上述亮燈得知離子交換樹脂20需要再生處理后，即按前述實(shí)施例所述轉(zhuǎn)動蓋29的螺紋，從圓筒容器B271中取出圓筒容器A28，把它置于杯子等中所盛的鹽水內(nèi)摻動再生。微機(jī)50據(jù)磁阻元件67的輸出得知使用者把圓筒容器A28取出，然后也由此磁阻元件67的輸出得知使用者在再生處理完了后把圓筒容器A28收納到了圓筒容器B271中。隨后，在消除需要再生的顯示裝置63的同時(shí)，在EEPROM66中使累計(jì)計(jì)算存儲的吸附鈣、鎂離子量復(fù)位。
根據(jù)上面這一實(shí)施例，由于只是在洗滌供水時(shí)才通過去離子裝置給洗滌桶5供水，不必要在每次洗滌中使離子交換樹脂進(jìn)行鹽水再生。還由于有需要進(jìn)行離子交換樹脂再生一事可加以顯示，使用者便可據(jù)此來進(jìn)行鹽水再生處理，這就能提高使用者的便利性。
在以下實(shí)施例中雖然未全部加以說明，但當(dāng)然是使容器內(nèi)填充有離子交換樹脂時(shí)成為容易更換的結(jié)構(gòu)。
圖18是在作為本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)的有前洗滌用水供給的后部收納箱16b的上蓋卸下時(shí)，其后側(cè)部分的平面圖(圖1中的B-B線所示的剖面)(前側(cè)已省略)。后部收納箱16b中收納有與來自水龍頭等的軟管相接的水龍頭接口25、與后者相連接的供水電磁閥26、由圓筒容器構(gòu)成的去離子裝置27、排出圓筒容器內(nèi)再生用鹽水的手動鹽水排出閥134，吸出浴池水的吸水泵35、使洗滌桶5內(nèi)洗滌用水下流的傾斜流道36。傾斜流道36的上游側(cè)設(shè)有開口于流道36中的艙A37與B38。
圖19A、19B詳示了本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)中的去離子裝置27和手動鹽水排出閥134。圖19是去離子裝置27的總體斜視圖，圖19B則示明其縱剖面圖與手動鹽水排出閥134的結(jié)構(gòu)。去離子裝置27由圓筒容器129與蓋130構(gòu)成。在圓筒容器129中，下部設(shè)有入水口129a、上部設(shè)有出水口129b而底面設(shè)有鹽水排出口129c。此外，在內(nèi)部的入水口與出水口之間設(shè)有上、下面為聚乙烯等濾網(wǎng)129d所分開的艙129e，具有離子交換能力的物質(zhì)鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(以下簡稱作離子交換樹脂)131則填充于其內(nèi)部。圓筒容器129按鹽水排出口129c貫穿箱底面的形式固定于后部收納箱16b的底面上。水由濾網(wǎng)129d通過離子交換樹脂131之間。同時(shí)，這一濾網(wǎng)防止了離子交換樹脂131漏出。蓋130的圓周上切削出陰螺紋130，在薄環(huán)之上沿著它設(shè)有密封墊130b。圓筒容器129的上部圓周中切削出陽螺紋129f，蓋130經(jīng)螺紋接合固定到圓筒容器129上。這時(shí)，密封墊130b與圓筒容器129的上部圓周端面接觸，防止漏水。
作為具有離子交換能力的物質(zhì)除上述離子交換樹脂131外，尚有將聚酯等纖維分散到離子交換樹脂之中保持的物質(zhì)或是具有離子交換能力的高分子材料做成纖維狀的物質(zhì)。
在上述狀態(tài)下，圓筒容器129的內(nèi)部由于艙129e置于中間而分成上部空間132與下部空間133。在該上部與下部中設(shè)置空間，是為了防止僅僅在離子交換樹指內(nèi)的一部分中形成水的通道，而能使自來水均勻地向下流過樹脂層全體，提高交換效率。自來水一旦充滿上部空間132之后，在其水壓下均勻地上升到樹脂層面，使上部空間132充滿之后便經(jīng)出水口129b流出。
從水龍頭延伸出的軟管與水龍頭接口25相連。自來水通過供水電磁閥26的關(guān)閉導(dǎo)入圓筒容器129的入水口129a，在注滿下部空間133后，上升到并通過以離子交換樹脂131填充的艙129e。自來水在此軟化即除去了鈣、鎂離子后，充滿上部空間132再經(jīng)出水口129流出。然后從艙A37流下到傾斜流道36中，給洗滌桶5供水。
下面再次參考圖18A、18B說明供水通道。來自浴池等的水經(jīng)與浴池水口35a相連的軟管吸出。浴池水首先是由來自水龍頭接口25的自來水經(jīng)供水電磁閥26的開閉，再通過去離子裝置27與艙A37，自引入口35b為浴池水吸水泵35所引出。然后使泵用馬達(dá)轉(zhuǎn)動，從浴池水供水口35a自吸浴池水，再從出水口35c經(jīng)艙B38導(dǎo)引到傾斜流道36上，并由此供給洗滌桶5。
把由圓筒容器129構(gòu)成的去離子裝置27設(shè)置在裝有水龍頭接口25的后部收納箱16b中可以縮短供水配管的長度、減少流道損耗，因而也能加大流率即縮短了供水時(shí)間。所供的水由于是要使自來水通過離子交換樹脂131的艙129c的，這種樹脂填充的壓力損耗就很大。為了盡可能補(bǔ)償這種損耗，從水龍頭接口25至圓筒容器129的配管長度最好不要超過100mm。現(xiàn)有洗衣機(jī)的洗滌用供水流量，取決于自來水的壓力，為10-15L/min，本實(shí)施例為了獲得與此接近的流量需作上述考慮。
手動鹽水排出閥134用來排出圓筒容器129內(nèi)使離子交換樹脂再生了時(shí)的鹽水。旋轉(zhuǎn)閥栓134a固定于后部收納箱16b的后面，使用者通過推壓操作轉(zhuǎn)動其中的旋轉(zhuǎn)閥134b，使此栓開閉而將鹽水排出。當(dāng)使用者推壓按鈕134c，連桿134d使旋轉(zhuǎn)閥134b轉(zhuǎn)動，打開旋轉(zhuǎn)閥栓134a。按鈕134c具有鎖定機(jī)構(gòu)(圖未示)，能止動在按下狀態(tài)。當(dāng)再次推壓時(shí)，此鎖定機(jī)構(gòu)解開，經(jīng)彈簧134e復(fù)原。當(dāng)按鈕134c回位，旋轉(zhuǎn)閥栓134a關(guān)閉。
旋轉(zhuǎn)閥栓134a的入口由管135與圓筒容器129的鹽水排出口129c連接，而其出口則與鹽水排出管136相連。此鹽水排出管136的另一端插入異常溢水閥115之中(參看圖2)。用于離子交換樹脂131再生的殘留于圓筒容器129內(nèi)的鹽水，在使用者推壓按鈕134c后，使旋轉(zhuǎn)閥栓134a打開而從鹽水排出口129c經(jīng)管135、旋轉(zhuǎn)閥栓134a和鹽水排去管136流出，從異常溢水閥115下流，通過排出裝置13由排水軟管15排放到洗衣機(jī)外。
磁鐵137固定于旋轉(zhuǎn)閥134b之中，而在旋轉(zhuǎn)閥栓134a之中則固定著磁阻值隨磁場變化的磁阻元件138。磁鐵137隨按壓按鈕134c而轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)閥134b轉(zhuǎn)動。由磁阻元件檢測這種轉(zhuǎn)動而檢測閥栓134a的開閉狀態(tài)。如后所述，當(dāng)使用者使按鈕134c保持為下推狀態(tài)(閥栓134a取打開狀態(tài))，便開始下一次的供水，這時(shí)通過去離子裝置27的自來水的一部分從鹽水排出口129漏出，會浪費(fèi)地被排出到洗衣機(jī)外面應(yīng)加以防止。此時(shí)在處于這種打開狀態(tài)下時(shí)需催促使用者使銨鈕134c上推。
圖20是以微機(jī)50為中心構(gòu)成的洗衣機(jī)控制部的框圖。微機(jī)50還同操作鈕的輸入電路51和水位傳感器11等連接，接收使用者的鈕操作和洗滌桶內(nèi)洗滌用水水位的信息信號。微機(jī)50的輸出與雙向三端可控硅等構(gòu)成的驅(qū)動電路相接，給前述馬達(dá)7、供水電磁閥26、排水裝置13的排水電磁閥13a等供給工頻電源，并控制它們的開閉或轉(zhuǎn)動。此外，為了將洗衣機(jī)的操作通知使用者，還連接有蜂鳴器與顯示器20等。電源電路56使工頻電源整流平滑，為微機(jī)50形成必要的直流電源。54為以亮燈顯示軟化水處理的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管54安裝在前部操作箱166中，在向離子交換樹脂通水時(shí)亮燈，以軟水化顯示裝置23告知使用者正在軟水化處理中。發(fā)光二極管55以亮燈來表明鹽的投入。發(fā)光二極管55安裝在前部操作箱16c中，在有必要給去離子裝置加鹽時(shí)亮燈。
下面說明本發(fā)明的去離子裝置27的工作。使用者將擬洗衣物投入洗滌桶5中，按壓電源開關(guān)19，啟動起動鈕而使微機(jī)50打開供水電磁閥26。自來水從水龍頭25流出通過供水電磁閥26自入水口129流入圓筒容器129的下部空間133。流入的自來水在充滿下部空間133的同時(shí)由其壓力而上升到艙129e，在艙129e中通過為濾網(wǎng)129d所夾持而填充的鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂131之間，一面流滿上部空間132一面從出水口129b流出，經(jīng)由艙A37而流到傾斜流道36上。自來水在通過離子交換樹脂131之間時(shí)借助離子交換作用而除去鈣、鎂離子。然后由傾斜流道36整流，流入洗滌桶5內(nèi)。在此供應(yīng)洗滌用水過程中，發(fā)光二極管54亮燈，用軟水化顯示裝置23或蜂鳴器22告知正在去離子作業(yè)中。
由水位傳感器1將洗滌桶5內(nèi)已供應(yīng)有必要的洗滌用水通知微機(jī)50后，后者即關(guān)閉供水電磁閥26停止供水。然后使旋轉(zhuǎn)翼片6作正反轉(zhuǎn)動，開始洗滌。供給于洗滌桶5內(nèi)的洗滌用水由于不再含鈣、鎂等陽離子，就能減少與投入的洗滌劑中的表面活性劑起反應(yīng)生成的金屬皂，和降低因有助于洗凈的表面活性劑量減少而使洗凈率減小的可能性。
鈉型強(qiáng)酸性陽離子周知是在橋連的三維高分子團(tuán)中使磺酸基之類的離子交換基經(jīng)化學(xué)鍵合成而結(jié)合成的合成樹脂。當(dāng)含有鈣、鎂等二價(jià)陽離子的自來水流過陽離子交換樹脂之間時(shí)，陽離子交換樹脂的離子交換基即磺酸基等的固定離子便同自來水中的陽離子進(jìn)行離子交換，結(jié)果除去了自來水中的陽離子。
洗滌工序結(jié)束后，微機(jī)50打開排水裝置13的排水電磁閥13a，將洗滌桶5內(nèi)的洗滌用水排出。排水終了后便轉(zhuǎn)移到清洗工序。首先打開供水電磁閥26，與前述給洗滌桶5內(nèi)供應(yīng)洗滌水相同將清洗用水供應(yīng)給洗滌桶5內(nèi)。這時(shí)的供水量和先前的供水量大致相同或較少，這由清洗方法確定。一旦蓄夠了水后便轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)翼片6，在稀釋所洗出的衣物中殘留的洗滌劑即所謂清洗時(shí)，需要供給與先前洗滌時(shí)大致相同的水量。清洗的次數(shù)至少是一次或兩次。若先前供應(yīng)的洗滌水為72L，則與在此清洗中的72L×2(次)的供水量合計(jì)為224L。如圖9所示，初始時(shí)的樹脂基本上到這一水量下能維持40ppm以下的硬度。但在后述的由鹽水進(jìn)行的再生中，一旦離子的交換能力達(dá)到飽和，由于不能使進(jìn)行過離子交換的樹脂全部再生，在第2次、第三次的供水中只能是初始量的約1/3將硬度維持到40ppm以下的水量。
然后排出清洗用水轉(zhuǎn)移到脫水工序。在脫水工序中，微機(jī)50控制離合器裝置9的螺線管9a，由馬達(dá)7帶動洗滌桶5高速轉(zhuǎn)動。其間排水裝置的排水電磁閥13a打開。
脫水結(jié)束后，微機(jī)5-使發(fā)光二極管55亮燈，通知使用者需使離子交換樹脂再生，使鹽投入的顯示裝置24進(jìn)行顯示。使用者看見此顯示后，為使離子交換樹脂131再生，打開去離子裝置27的蓋130，將一定數(shù)量的鹽例如兩滿匙約30g的鹽加到去離子裝置27內(nèi)。
去離子裝置27內(nèi)的離子交換樹脂131在上述洗滌和清洗的供水中同許多的鈣鎂離子成為離子交換狀態(tài)。在供水終止時(shí)刻(供水電磁閥關(guān)閉的時(shí)刻)，圓筒容器129內(nèi)留剩的自來水到達(dá)浸沒離子交換樹脂131在出水口129b的下端水位(圖19B中以虛線A表示)。投入的鹽進(jìn)入樹脂上的殘余水中，在此溶解成鹽水。此鹽水通過擴(kuò)散慢慢地浸透到樹脂內(nèi)。圓筒容器內(nèi)殘余的水使投入的鹽完全溶解，投入的鹽量為后所述當(dāng)考慮到鹽水的再生效率決定。在本實(shí)施例中，鹽量為2滿匙約30，殘留水量在100mL左右，樹脂量為260mL。這樣的設(shè)定是根據(jù)以下幾個(gè)方面考慮的(1)使用家庭內(nèi)必然會有的鹽和能夠用匙計(jì)量；(2)離子交換樹脂的鹽水再生以約10％的濃度的效率最好；(3)對于前述的樹脂量、使鹽量至少是每次將一桶中額定量(90L)的洗滌用水的硬度保持到40ppm以下而必須的鹽量。
當(dāng)經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間例如10分鐘(可以是能使鹽溶解所需的充分時(shí)間)后，使用者撳下按鈕134c，此鹽水便沿離子交換樹脂131之間流下，從鹽水排出口129c排出。這樣，鹽水流過離子交換樹脂131內(nèi)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式(1)、(2)從右向左起反應(yīng)，使樹脂中經(jīng)離子交換而吸附上的鈣、鎂離子與鈉離子置換。由此使離子交換樹脂131再生又恢復(fù)它的離子交換能力，另一方面則是將鈣、鎂離子抽出到鹽水內(nèi)。
·微機(jī)50由再生處理檢測裝置檢測到離子交換樹脂再生處理結(jié)束后，即熄滅發(fā)光二極管55，消除鹽投入顯示裝置24的顯示。這一情形下的本實(shí)施例的再生處理檢測裝置可以是由使用者推壓按鈕的那種實(shí)施的形式通過按鈕134C的下?lián)逯麓盆F137轉(zhuǎn)動，由因此而有的磁場變化致磁阻元件138的輸出變化。自然，在脫水結(jié)束后即使經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間也無使用者從事加鹽、按鈕操作時(shí)，便可以通過顯示、蜂鳴器催促使用者進(jìn)行加鹽和啟動按鈕。
再生中所用的鹽水由于含有大量的鈣、鎂離子，不要從洗滌桶5內(nèi)，而應(yīng)經(jīng)鹽水排出口129c通過管135、旋轉(zhuǎn)閥栓134a、鹽水排出管136導(dǎo)入異常溢水閥115中，自排水裝置13由排水軟管15排放到洗衣機(jī)外。
圖9中所示箭頭表示的是在此時(shí)刻下投入了鹽29g并經(jīng)10分鐘后由手動排出所進(jìn)行的前述再生處理。與初次相比，硬度在40ppm以下的水量是在100L以下。于是，約300L的水量不具備交換能力。這表明，通過前述的再生處理，離子交換基并沒有完全再生。根據(jù)圖9計(jì)算初始狀態(tài)的離子交換量時(shí)(根據(jù)圖中初始曲線上的面積)，鈣離子量約26g(按CaCO3換算)，要把這些鈣離子完全由鹽水中的鈉離子交換再生，依化學(xué)反應(yīng)式(1)、(2)，差不多需要同量的約30g的鹽(氯化鈉)。但在將29g的鹽投入，在第2次再生處理后與前述相同來計(jì)算離子交換量時(shí)(第2次曲線上的面積)則約為8.5g。于是可知，即使投入足以使幾乎全部離子交換基再生的鹽29g，實(shí)際上只有離子交換基的1/3(＝8.5/29)再生。這表明僅僅是投入的鹽量中的1/3約10g才對離子交換基的再生起作用。投入的鹽量雖為29g，但由于并不是它的全部都能用于再生中，再生效率只約為30％即僅只是離子交換基的1/3才可再生。這是由于鹽水通過離子交換樹脂的流下速度有很大影響的緣故。
但是在提供洗滌用水時(shí)必須除去水中的鈣、鎂離子。例如此洗滌水供給量因容量8kg，浴比9L/kg為72L，在實(shí)際中將上述的鹽投入時(shí)，這樣的供水量能取得40ppm以下的硬度。在繼后的清洗工序中，對于必要的水量而水的硬度即使超過40ppm的也不會影響到洗凈性能。
以上所述意味著，相對于100ppm的硬度來說，這時(shí)所謂的將硬度保持為40ppm便是將原來水中所含的鈣、鎂離子除去了2/3。自然，對這樣的性能而言，在原水硬度為60ppm時(shí)，經(jīng)處理后便可使水的硬度保持到其1/3即20ppm以下。
在將按鈕134c原樣地保持在撳下狀態(tài)而開始下一次洗滌供水時(shí)，通過去離子裝置27的自來水的一部分會從鹽水排出口129c漏出，經(jīng)異常溢水管115、排出裝置13、排水軟管15，無用地排放到洗衣機(jī)之外。為了防止這種情況，如前所述，微機(jī)50監(jiān)控著供水中由磁阻元件138的輸出而影響到的上述旋轉(zhuǎn)閥栓34a的開閉狀態(tài)。若是原樣地保持按鈕134c的撳下狀態(tài)，則發(fā)光二極管54閃亮，使軟化水顯示裝置23閃亮來通知使用者，催促他要再次按壓按鈕143c，解開鎖定機(jī)構(gòu)，借助彈簧134c使按鈕134c上提(通常情況下，由軟化狀顯示裝置23亮燈來表明正通過去離子裝置供水)。
此外，為了維修或更換去離子裝置27，可拔下與圓筒容器129相連的導(dǎo)管而將此裝置從后部收納箱16b中卸下。
如上所述，本發(fā)明能在以下幾個(gè)方面把所需的離子交換樹脂量抑制到最少限度(1)在以所供洗滌用水為對象來除去一定數(shù)量的鈣、鎂離子方面；(2)將與洗滌中所允許的去離子性能相結(jié)合的洗滌劑的洗凈率設(shè)定得較既有軟化裝置低的方面；(3)在每次洗滌中的每次由鹽水進(jìn)行再生的方面。這樣就可使去離子裝置小型和廉價(jià)化而能把它裝載到洗衣機(jī)中。還由于在流道中只插入有少量的樹脂，故可減少壓力損失，并且即使是10-15L/分的那種大流量也能保持必要的性能，這樣可以防止增加供水時(shí)間。
就再生處理而言，由于只需將圓筒容器129的蓋130取下，將任何家庭都有的價(jià)廉的鹽兩滿匙(約30g)投入容器內(nèi)即可，故操作者容易進(jìn)行。此外，通過采用這種去離子裝置來除去硬質(zhì)成分時(shí)可以減少多余使用的洗滌劑量，能在減少洗滌費(fèi)用的同時(shí)減少其對環(huán)境的影響。
再有，用于再生目的鹽水不是在洗滌桶內(nèi)排出而是經(jīng)異常溢水管排放到洗滌桶之外的，不會有鹽水流到洗滌桶之內(nèi)導(dǎo)致生銹。也不會有脫出的高濃度的鈣、鎂離子流入到洗滌桶內(nèi)在下次洗滌中使表面活性劑金屬皂化而降低洗凈率。
本實(shí)施例中雖然是說明從自來水中以去離子裝置來除去鈣、鎂離子的操作，但并不局限于此。例如也可從浴池水吸水泵35自吸出的浴池水中由去離子裝置27來除去鈣、鎂離子。比方說，可在圓筒容器129上再設(shè)一入水口，在此入水口中連接上從浴池水吸水泵35的出水口35c引出的配管。于是能從浴池水中除去鈣、鎂離子，在給洗滌桶供水時(shí)開動浴池水用泵35即可。
另外，也可把由去離子裝置27除去了鈣、鎂離子的自來水和保持原樣的浴池水一齊供應(yīng)到洗滌桶內(nèi)混合。例如，可對洗滌桶容積72L的一半通過去離子裝置供給自來水，而另一半則采用浴池水。這時(shí)洗滌桶內(nèi)的洗滌用水硬度雖然比全部采用自來水時(shí)的高，但當(dāng)使用約30℃的浴池水時(shí)，能使混合的水溫上升。硬度多少增大的這種影響可從洗滌用水溫度升高上得到補(bǔ)償。這樣，可使利用浴池水來節(jié)水和利用去離子來提高洗凈性能這兩者作良好的結(jié)合。
上面以洗滌水供給為中心詳述了本申請的去離子裝置27。
圖21示明了本發(fā)明又一種去離子裝置27和自動鹽水排出閥139的實(shí)施例。圖21中與圖19A、19B中相同的標(biāo)號表示相同的部件，相對去離子裝置27的入水口與出水口設(shè)置的配管被省略。本實(shí)施例中采用螺線管將圖19A、19B的手動鹽水排出閥134改造成自動鹽水排出閥139，使離子交換樹脂盒式化，便于保養(yǎng)和更換。將上述實(shí)施例中按鈕134c所連接的連桿134d的下壓和上提操作，通過鹽水排出用螺線管的開/關(guān)由微機(jī)50自動地進(jìn)行，離子交換樹脂131則收納于盒式容器142中而能相對于圓筒容器129裝卸。圖22中示明了這一情形下的洗衣機(jī)控制部的框圖。
在圓筒容器129內(nèi)于入水口129a之上設(shè)有凸部129g，與圖19A、19B的實(shí)施例相同，在入水口129a與出水口129b之間的空隙內(nèi)收納下以離子交換樹脂131填充的盒式容器142，后者的底部座落于凸部129g之上。盒式容器142是圓筒容器，它上面和下面的大部分由濾網(wǎng)142a構(gòu)成，內(nèi)部空間以離子交換樹脂131填充而做成上下方向可通水的結(jié)構(gòu)。中央設(shè)有可用于取出盒式容器142的提手，還配備有用來抑制通水時(shí)因水壓導(dǎo)致容器142上浮的突起142b。為此，突起142b要具有能使其頂端基本上接觸著蓋130的長度。
為使離子交換樹脂131再生，與前述實(shí)施例相同，微機(jī)50為使使用者知道有必要進(jìn)行離子交換樹脂再生時(shí)，可由發(fā)光二極管55亮燈，進(jìn)行投入鹽的顯示。操作看見此顯示時(shí)，為使離子交換樹脂131再生，打開去離子裝置27的蓋130，將預(yù)定量的鹽例如兩滿匙約30g，加到去離子裝置27內(nèi)。于是投入到剩余水中的鹽便溶解成鹽水。
在經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間例如10分鐘(可以是為使鹽溶解所需的充分時(shí)間)后，微機(jī)50即控制鹽水排水用螺線管140，壓下連桿134d，打開旋轉(zhuǎn)閥134a。這樣，此鹽水便從離子交換樹脂之間流下，從鹽水排出口129c排出。在此，鹽水流過離子交換樹脂131之內(nèi)，按化學(xué)反應(yīng)式(1)、(2)從右向左起反應(yīng)，使樹脂中吸附的鈣、鎂離子同鈉離子置換。由此使離子交換樹脂131再生而重新恢復(fù)其離子交換能力，相反，鈣、鎂離子即抽出到鹽水之內(nèi)。當(dāng)鹽水經(jīng)過了排出的時(shí)間后，微機(jī)50便控制鹽水排出用螺線管140，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)閥134a。這樣，在本實(shí)施例中便將前述實(shí)施例中對鹽水排出閥的手動開閉變?yōu)樽詣踊摹?br> 自來水中含有微小的無機(jī)物或有機(jī)物。因此在長時(shí)間地通過去離子裝置后，就會有致它們堆積于內(nèi)部濾網(wǎng)中或離子交換樹脂內(nèi)的種種問題。例如由于堵塞使水流阻力加大，不能確保流率而致供水時(shí)間增加?；?qū)е码x子交換樹脂為有機(jī)物污染而降低其離子交換能力。
此時(shí)，使用者可與加鹽時(shí)相同，打開蓋130，用手捏住突起142b而取出盒式容器，然后經(jīng)水洗去掉堵塞物后再度裝納或更換以新的盒式容器。
根據(jù)上述實(shí)施例，與前述實(shí)施例相同，由于洗滌中所用的自來水除去了硬質(zhì)成分，能提高洗衣機(jī)的洗凈性能。再由于能自動地排出離子交換樹脂再生用的鹽水，使用者只需投鹽而省除了按鈕操作，就可更簡便地進(jìn)行再生操作。此外，當(dāng)使用者忘記將按鈕推上時(shí)，也不會把所供水的一部分浪費(fèi)地排出。還由于使離子交換樹脂盒式化，通過這種盒的裝卸，保養(yǎng)、維修與更換都很容易。
圖23是其它實(shí)施例的自動洗衣機(jī)的剖面圖。圖中的264是用來使去離子裝置27的鹽水流到內(nèi)桶5與外桶4之間的鹽水排出閥。此外還有表明在進(jìn)行去離子處理(軟水化)的發(fā)光二極管組成的軟水化顯示裝置23，和催促在去離子裝置27中為進(jìn)行再生需投入或補(bǔ)充必要的鹽所用發(fā)光二極管組成的鹽投入顯示裝置24。鹽投入顯示裝置24將再生次數(shù)由控制部18b計(jì)數(shù)存儲，在到達(dá)一定次數(shù)后即由發(fā)光二極管亮燈顯示。由此能防止使用者忘記對去離子裝置投入再生用的鹽，可以維持穩(wěn)定的去離子裝置的性能。
圖24示明本實(shí)施例的主要結(jié)構(gòu)即有關(guān)洗滌水供給的后部收納箱16b在其上蓋卸下時(shí)的背面部分的平面圖(圖1中的B-B線示的剖面，其中省除了它的前側(cè))。在后部收納箱16b中收納著來自水龍頭等的軟管所連接的水龍頭接口25、與此接口相連的供水電磁閥26和鹽水注水電磁閥263、由圓筒容器構(gòu)成的去離子裝置27、抽吸浴池水的浴池水用吸水泵35、在洗滌桶5內(nèi)使洗滌用水流下的傾斜流道36。傾斜流道36的上游側(cè)設(shè)有開口于流道36中的艙A37和艙B38。供水電磁閥26的出口與離子交換裝置27的入口229a相接，鹽水注水電磁閥263的出口與離子交換裝置27的鹽水注水口260h相接。離子交換裝置27的出水口229b連通到艙A37中。
圖25A、25B詳示了本實(shí)施例主要結(jié)構(gòu)的去離子裝置27。圖25A是裝置27的總體斜視圖，圖25B是其縱剖面圖。去離子裝置27由圓筒容器260與蓋261組成。圓筒容器260分成5個(gè)艙(室或空間)。從上往下是加入再生劑鹽的鹽投入艙(再生劑室)260a、與鹽投入艙260a由鹽粒流出防止濾網(wǎng)260g分隔的使再生溶液鹽水下流的鹽水艙(再生溶液室)260k、設(shè)有出水口(供水出口)229b的上部艙(供水出口側(cè)的艙)260b、在入水口(供水出口)229a與出水口229b之間且上下面為濾網(wǎng)229d分開的樹脂艙229e、以及設(shè)有入水口229a的下部艙(供水入口側(cè)的艙)260c。
在入水口229a與出水口229b之間(上部艙260b與下部艙260c之間)的樹脂艙229e中填充有鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂231(以下簡稱為離子交換樹脂)。離子交換樹脂一般廣泛應(yīng)用的是珠狀的，除此也可采用纖維狀的。樹脂艙229e與濾網(wǎng)229d共同形成樹脂盒272，在上部濾網(wǎng)229d的中央設(shè)有用來將樹脂盒272從圓筒容器260中取出的提手即突起229f。圓筒容器260的內(nèi)周面上切削出陰螺紋260m，可與內(nèi)部圓筒部件273的外周面上切削出的陽螺紋273a螺合。樹脂盒272可通過轉(zhuǎn)動內(nèi)部圓筒部件螺合而固定到圓筒容器260之上。
濾網(wǎng)229d用于防止雜質(zhì)進(jìn)入樹脂艙229e中和離子交換樹脂231從樹脂艙229e流出。
此外將上部艙260b和下部艙260c設(shè)于離子交換樹脂231的上部與下部是為了防止水只通過離子交換樹脂層231的一部分，而讓水均勻地流過離子交換樹脂層的整體，高效地吸附金屬離子。
水從入水口229a流入下部艙260c中，注滿下部艙260c后從離子交換樹脂層23內(nèi)均勻上升，進(jìn)到上部艙260b中并在注滿上部艙260b后從出水口229b流出。此外，上部艙260b是暫時(shí)貯留鹽水所必須的，這樣可使在離子交換樹脂層23的整體中再生用食鹽水均勻流過。
在本實(shí)施例中，雖然為將一個(gè)圓筒容器內(nèi)分成5個(gè)艙，由圓筒容器260、樹脂盒272和內(nèi)部圓筒部件273三者構(gòu)成，但也可如以后所述實(shí)施例所示(圖30)，把一個(gè)容器內(nèi)分成5個(gè)艙。若把所有的艙組合成一個(gè)圓筒容器時(shí)，則能更為緊湊并改進(jìn)裝配作業(yè)。
在鹽投入艙260a中預(yù)先由使用者投入有鹽262約150g，這相當(dāng)于后述的離子交換樹脂231再生處理一次中所需鹽量20g的7次的份額，若是使用者一日洗衣一次，則一周需添加一次鹽262。鹽投入艙260a的容積為可以收容一份干燥的鹽150g和一份再生用水70mL做成180～200mL。鹽投入艙260a和鹽水艙260k之間配置有防止鹽粒流出的濾網(wǎng)260g，濾網(wǎng)的面積相當(dāng)于鹽投入艙260k水平剖面面積的50％以上100％以下。為水濡濕的鹽雖然對于鹽水的通過也形成阻力，但如上所述設(shè)定了防止鹽粒流出的濾網(wǎng)260g的面積時(shí)便增大了鹽水通過的面積，由于鹽水是通過此濾網(wǎng)的整個(gè)面流下到鹽水艙260k中的，故僅僅靠重力也能確保鹽水的流量。鹽水的供給速度雖然取決于鹽投入艙260a內(nèi)的鹽量和濾網(wǎng)260g的面積，但當(dāng)濾網(wǎng)260g的面積極其接近鹽投入艙260k的水平剖面面積時(shí)，則鹽水的供給速度最好通過下述孔260e的孔徑來調(diào)整。由此可以不依賴于鹽量來獲得一定的鹽水供給速度。
鹽投入艙260中開設(shè)有與鹽注水口260h引出的鹽注水管260i通連的孔。鹽水艙260k與上部艙260b由隔板260d分開，隔板260d中設(shè)有成為鹽水通道的孔260e?？?60e之下于上部艙260b一側(cè)設(shè)有止回閥260f，在經(jīng)洗滌桶5供水時(shí)止回閥260f將孔260e關(guān)閉，防止水從上部艙260b流入鹽水艙260k。下部艙260c的底面設(shè)有貫通后部收納箱16b的底面的鹽水排出口229c，接通于后者之上的鹽水排出閥264則如圖2所示與外桶4的側(cè)面連接而把鹽水排放到外桶內(nèi)。具體地說，構(gòu)成了把供給于上部艙260b、下部艙260c與樹脂艙229e內(nèi)的水或鹽水排出到外桶內(nèi)的流道。蓋261的內(nèi)圓周上設(shè)有凹溝261a，上面開有氣孔261b。圓筒容器260的上部外圓周上有凸部261j，蓋261以圓筒容器260的凸部260j嵌合到凹溝261a中的形式固定。蓋261從后部收納箱16b的上面突出，使蓋261容易開閉。此外，蓋261是丙烯酸樹脂之類制成的透明部件，這樣在后述的洗滌中每次離子交換樹脂的再生處理中便容易確知所耗用的鹽量。
與水龍頭相連的軟管與水龍頭接口25相接。自來水通過供水電磁閥26的開關(guān)引入到圓筒容器260的入水口229a，在注滿下部艙260c之后即邊上升邊通過填充有離子交換樹脂231的艙229e。自來水在此軟化即除去了其中的鈣、鎂離子，并在充滿了上部艙260b后從出水口229b流出，然后從艙A27流下到傾斜流道36中給外桶4(洗滌桶5)供水。來自浴池的水是從與浴池水供水口35a相連的軟管吸出的。對于浴池水，首先使來自水龍頭25的自來水在打開電磁閥26后通過去離子裝置27、艙A37把它的一部分從泵的起動注水口35b注入到浴池水吸水泵35內(nèi)，然后使泵用馬達(dá)轉(zhuǎn)動從浴池水供水口35a自吸浴池水，使其從出水口35c經(jīng)艙B38導(dǎo)引到傾斜流道36上，再由此給洗滌桶5供水。
把圓筒容器260構(gòu)成的去離子裝置27設(shè)于設(shè)置有水龍頭接口25的后部收納箱16b中，可以縮短供水配管的長度、減少流道損失、減少了流量或即縮短了供水時(shí)間。供水時(shí)，由于是使自來水通過離子交換樹脂231填充的艙229e的，故該樹脂填充的壓力損失大。為了至少是彌補(bǔ)這種損失，從水龍頭接口到圓筒容器260的配管長度希望在100mm以下。現(xiàn)有洗衣機(jī)的洗滌水供給流量雖然與自來水壓力有關(guān)，但是為10-15L/min，本發(fā)明為了獲得與此接近的流量故需作上述考慮。
自來水中含有微細(xì)的無機(jī)或有機(jī)物，因此長期地通過去離子裝置時(shí)，在內(nèi)部的濾網(wǎng)229d或離子交換樹脂231之間堆積后就會誘發(fā)種種問題。例如由于堵塞就會增大水流阻力，不能確保流量而致供水時(shí)間增多。或者，離子交換樹脂為有機(jī)物污染，減弱了離子交換能力。這時(shí)，使用者卸下蓋261，擰松內(nèi)部圓筒部件273的螺紋而將它從圓筒容器260取出。然后用手捏住突起229f取出樹脂盒272。除掉上述堵塞物后再度收納樹脂盒27。或者換上新樹脂盒272。
圖26為以微機(jī)50為中心構(gòu)成的洗衣機(jī)控制部的框圖，其結(jié)構(gòu)與圖22所示的基本相同。
下面說明本發(fā)明的去離子裝置27的工作。使用者將擬洗衣物加入洗滌桶5內(nèi)，按壓電源開關(guān)19后操作起動鈕，微機(jī)50即根據(jù)衣物量傳感器測定所洗衣物的量，而由顯示器20顯示相應(yīng)于測定結(jié)果的水量、洗滌劑量，通知使用者。使用者參考顯示結(jié)果將適量的洗滌劑加入洗滌桶5內(nèi)。然后，微機(jī)50打開供水電磁閥26。自來水從水龍頭25通過供水電磁閥26，自入水口229a流入圓筒容器260的下部艙260c中。流入的自來水注滿下部艙260c后借水壓上升到艙229e中，在艙229e中通過濾網(wǎng)229d夾持的所填充的鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂231之間，流出到上部艙260b中，在充滿上部艙206b后從出水口229b流出，通過艙A37、傾斜流道36貯留到外桶4(洗滌桶5)內(nèi)。流入下部艙260c的自來水的一部分不通過離子交換樹脂231，而通過與鹽水排出口229c相連接的鹽水排出管64流入外桶4內(nèi)。于是，與全部通過離子交換樹脂的情形相比，貯留于外桶中的水的硬度便增大。但是由于所供給的自來水完全流入外桶4內(nèi)，就不會浪費(fèi)自來水。設(shè)鹽水排出口229c的內(nèi)徑為2mm，則供水流量為15L/min時(shí)，通過鹽水排出管的流量約為0.5L/min。此量只約是供水流量的3％，所供自來水的硬度為100ppm時(shí)，硬度的增加約為1-3ppm，影響很少。當(dāng)鹽水排出口229c的內(nèi)徑進(jìn)一步減小時(shí)雖可減少上述影響，但是由于(1)毛細(xì)管現(xiàn)像使再生用鹽水難以排出，(2)雜質(zhì)堵塞鹽水排出口的可能性會增大等，故上述的2mm內(nèi)徑最為適當(dāng)。要是不存在費(fèi)用與空間的問題時(shí)，則在鹽水排出管264的中途可設(shè)置與圖19B或21所示實(shí)施例中相同的鹽水閥，顯然在供水中可關(guān)閉此鹽水閥，而在離子交換樹脂再生中打開此鹽水排出閥。
自來水在通過離子交換樹脂231之間由離子交換作用除去了其中所含的鈣、鎂離子。在此洗滌用水供給時(shí)以發(fā)光二極管54亮燈由軟水化顯示裝置23或蜂鳴器22通知正在進(jìn)行去離子。供水中，離子交換樹脂27的上部艙為自來水注滿，由于這種水的壓力，止回閥260f的球上升而堵塞孔260e。為此，自來水在供水中不會侵入鹽水艙260k中。止回閥260f的球最好用比重小于1的材料(例如聚丙烯)制成，這是因?yàn)樽詠硭畨阂驁鏊牟煌?.3-8kg/cm2內(nèi)波動的緣故。在自來水壓低的場合，上部艙260b的壓力也低，因而比重大的球有可能不能上升而無法將孔260e閉塞。當(dāng)球的比重在1以下時(shí)，由于球時(shí)刻浮在水面，即使上部艙260b的壓力低，也確實(shí)能將孔260e堵塞。在供水時(shí)間之外，上部艙260b處于大氣壓下，止回閥260f的球因自重下落，孔260e成為敞開狀態(tài)。
在由水位傳感器11得知已有規(guī)定數(shù)量的水供給到外桶4內(nèi)后，微機(jī)50即關(guān)閉供水電磁閥26停止供水。然后旋轉(zhuǎn)翼片6作正反轉(zhuǎn)動，開始洗滌。供給到桶5內(nèi)的洗滌用水由于不含鈣、鎂等陽離子，不會同所加入的洗滌劑中的表面活性劑起反應(yīng)來生成不溶性金屬皂，致減少有助于洗凈的表面活性劑量而降低洗凈率。供水結(jié)束后，殘存于離子交換裝置27內(nèi)的水便從與鹽水排出口229c相連的鹽水排出管264緩慢地排出到外桶4。
下面研討相對家用洗衣機(jī)的離子交換樹脂的合適的處理流量和樹脂量。
離子交換樹脂的離子交換容量為2.0meq/mL-R(離子交換樹脂每1mL為2.0當(dāng)量)，每1mL樹脂按CaCO3換算能除去100mg的硬質(zhì)成分。現(xiàn)在考慮依流量15L/分流過的總硬度為100ppm的自來水時(shí)，對額定容量9kg的全自動洗衣機(jī)高水位下的一次水量88L進(jìn)行軟化的問題。軟水化中當(dāng)欲達(dá)到不會影響加入有沸石的合成洗滌劑的洗凈率的40ppm時(shí)，則應(yīng)除去的硬質(zhì)成分為5.28g(按CaCO3換算)，若僅僅考慮離子交換容量，則所需的樹脂量只需52.8mL那樣少的量。但考慮到離子交換速度時(shí)，這樣的樹脂量是不能將水軟化到40ppm的。根據(jù)試驗(yàn)，實(shí)際所需的樹脂量在樹脂粒度0.1-0.2mm時(shí)為100mL，在樹脂粒度0.3-0.5mm時(shí)為150mL，在樹脂粒度0.301mm時(shí)為260mL。
根據(jù)以上所述，例如在額定容量為5kg-10kg的洗衣機(jī)中，使樹脂粒度為0.1mm以上0.5mm以下，當(dāng)樹脂量即使在80mL以上150mL以下的少量時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)供水流量在10L/min以上而至少能除去高水位下的一次供水中離子(軟水化)的去離子裝置，并可以緊湊地裝設(shè)到這樣的家用洗衣機(jī)中的。當(dāng)然，若進(jìn)一步減小樹脂粒度雖可把樹脂用量減到更少，但由于水通過時(shí)壓力損失的增加，就難以確保10L/分以上的供水流量。
圖27所示的是，在采用樹脂粒度為0.1～0.2mm，樹脂量為100mL的離子交換樹脂的去離子裝置中且自來水(總硬度為100ppm)是按15/分流過時(shí)，泄漏離子濃度和通水量的關(guān)系。圖中●、○標(biāo)記是初次通水時(shí)即離子交換樹脂為全新時(shí)的情形；口、■標(biāo)記則表示再生后從第2次起通水時(shí)的情形。其中，黑色標(biāo)記●、■表示去離子裝置出水口處的瞬時(shí)泄漏離子濃度，中心空白的標(biāo)記則表示貯留于外桶中的洗滌水的硬度。初次通水時(shí)在出水口的瞬時(shí)泄漏離子濃度當(dāng)通水量達(dá)到50L時(shí)約為12ppm的一定值。然后泄漏離子濃度開始增大，在通水量達(dá)到100L時(shí)泄漏離子濃度維持到40ppm以下。通水量達(dá)150L時(shí)，離子交換能力喪失，泄漏離子濃度與原水硬度成為同一，從而有必要用上述鹽水進(jìn)行后述的再生處理。貯留于外桶中的洗滌用水的硬度按圖中○標(biāo)記所示變化，例如在額定容量9kg的全動洗衣機(jī)中供水到高水位(水量為88L)時(shí)，硬度約為16ppm而不會因此導(dǎo)致降低洗凈性能。
洗滌工序結(jié)束后，微機(jī)50打開排水閥13，將洗滌用水排到外桶4內(nèi)。排水結(jié)束后即轉(zhuǎn)到脫水工序。在脫水工序中，微機(jī)50控制傳動裝置9的螺線管9a，由馬達(dá)7帶動洗滌桶5高速轉(zhuǎn)動。在此期間打開排水閥13。
脫水工序完成后即關(guān)閉排水閥13繼續(xù)轉(zhuǎn)移到清洗工序。清洗工序取決于所用方法通常進(jìn)行一至二次。一旦外桶4中貯留有水后即轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)翼片6稀釋殘留于衣物上的洗滌劑，即進(jìn)行所謂清洗，這時(shí)基本是要用到與先前所供洗滌水同量的水。因此，通過去離子裝置27的水量乃是先前洗滌供水88L和現(xiàn)在清洗中的88L×2(次)的總共合計(jì)264L的量。如圖27所示，由于在通水量為150L時(shí)喪失了離子交換能力，在第1次的清洗供水過程的中途，硬度會成為與原水中的相同。但由于清洗工序中不受水硬度的影響，即使供給硬度高的水也無妨礙。清洗工序時(shí)的供水和最終清洗工序以外的洗滌工序時(shí)完全相同，故在此只說明在外桶4中進(jìn)行貯水的最終清洗工序和在最終清洗工序中進(jìn)行的離子交換樹脂231的再生處理。首先打開供水電磁閥26，與前述供給洗滌水的情形相同，使自來水通過去離子裝置27，將清洗用水供給到外桶4內(nèi)。自來水在注滿此去離子裝置的上部艙260b后，當(dāng)止回閥260f成了將孔260e堵塞的狀態(tài)時(shí)(可根據(jù)打開給水電磁閥27后經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間來判斷)，微機(jī)50即打開鹽注水電磁閥263。自來水通過鹽注水電磁閥263，從鹽水口260h經(jīng)鹽注水管260i注入到鹽投入艙260a中。鹽注水管260i的開口部最好形成為能使自來水以噴射形式注到鹽262上。此注水量根據(jù)使一桶份額的洗滌用水能達(dá)到40ppm以下所必需的鹽量來設(shè)定。在洗滌容量為9kg(高水位88L)的洗衣機(jī)中，設(shè)注水量為60-70mL，可使高水位的洗滌一次的水中硬度達(dá)到40ppm之下。注水量可通過使鹽注水電磁閥263的小型化(使額定流量減少)，或使鹽注水管260i的內(nèi)徑減小，或是在鹽注通道的途中設(shè)置節(jié)流閥(未圖示)來縮小流道以使流量減少的同時(shí)，控制鹽注水電磁閥63的打開時(shí)間來調(diào)整。當(dāng)經(jīng)過注入一定數(shù)量例如60mL(圖5B中到虛線處)的水所用的時(shí)間后，微機(jī)50即控制鹽注水電磁閥263停止注水。這時(shí)再打開供水電磁閥26繼續(xù)供水。注入鹽投入艙260a中的自來水由于在蓋261的上面設(shè)有氣孔261b，鹽262在溶解的同時(shí)流過防止鹽粒流出的濾網(wǎng)260g而流入鹽水艙260k中，但由于止回閥260f的孔260e被閉塞，鹽水艙260k在流滿后便會停止流入。
當(dāng)由水位傳感器11探知外桶4中已供有一定量的水后，微機(jī)50即關(guān)閉供水電磁閥26停止供水，使旋轉(zhuǎn)翼片作正反轉(zhuǎn)動開始攪拌清洗洗滌物。在停止供水后，圓筒容器260內(nèi)的自來水即借助自來水的水位(圖25B的虛線A9與外桶4中貯留清洗用水的水位的高度差產(chǎn)生的水壓，從鹽水排出口229c通過鹽水排出閥264徐徐流出。同時(shí)，從出水口229b進(jìn)入的空氣進(jìn)到上部艙260b使此艙中處于大氣壓下，致止回閥260f的球借自重下落而將孔260e打開。隨即，鹽水艙260e內(nèi)的鹽水從孔260e徐徐下流到上部艙260b內(nèi)，這部分來自鹽水投入艙260a的溶解了鹽262的鹽水補(bǔ)充給鹽水艙260k。這一情形一直繼續(xù)到注入到鹽投入艙260a中的自來水沒有了時(shí)。此時(shí)，流入鹽水艙260k的鹽水中溶解有約20-22g的鹽，濃度約為26wt％。此濃度基本上等于鹽的飽和濃度(鹽的溶解度在0℃時(shí)為每100mL35.7g)。這以后的鹽水下流過離子交換樹脂層231，經(jīng)下部艙260c自鹽水排出口229c通過鹽水排出閥264，排出到清洗用水進(jìn)入的外桶4內(nèi)，為清洗用水所稀釋。當(dāng)鹽水流過離子交換樹脂231內(nèi)時(shí)，即按式(1)、(2)從右向左起反應(yīng)，使供水中自來水通過時(shí)經(jīng)離子交換的鈣、鎂離子與鹽水中的鈉離子置換。由此使離子交換樹脂231再生，恢復(fù)離子交換能力而用于下次洗滌時(shí)的洗滌工序的供水中。置換下的鈣、鎂離子和鹽水共同通過鹽水排出管264而排出到清洗用水中。由此，清洗用水中的硬度上升，但這對清洗并無影響。
在再生時(shí)鹽投入艙260a內(nèi)的鹽262每次約消耗20g，逐漸減少。使用者可通過透明的蓋261從鹽投入口看清艙260a中所殘余的鹽量，在鹽已用完時(shí)立刻打開蓋261補(bǔ)充。最好設(shè)置上這樣的裝置，當(dāng)由微機(jī)50計(jì)數(shù)出的再生次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)后，即能通知使用者加鹽或補(bǔ)充鹽。這樣就能減少使用者忘記加鹽的危害。就是在使用者忘記加鹽時(shí)，因離子交換樹脂未經(jīng)再生而不能使水軟化，也能具備沒有去離子裝置那種一般洗衣機(jī)的同等效力，不會發(fā)生不能洗滌的情況。
鹽水在清洗工序的攪拌時(shí)間(3-4分鐘)內(nèi)完全流下到外桶4內(nèi)。這時(shí)從鹽水艙260k供給的鹽水量最好要少于經(jīng)鹽水排出管264排出的鹽水量，這是為了使鹽水能貯留于上部艙260b中。結(jié)果，鹽水不只是通過離子交換樹脂層31的一部分，而是均勻地通過其中，得以進(jìn)行高效率地再生。由此(1)增大了為防止鹽粒濾出而有礙鹽水通過的濾網(wǎng)的面積，可鹽水以充分的量通過。在實(shí)施例中，鹽水約在1分鐘以內(nèi)通過。
(2)使孔260e的直徑大于鹽水排出口220c的內(nèi)徑或鹽水排出管264的內(nèi)徑。在實(shí)施例中，孔260e的直徑為3mm，而鹽水排出口220c的內(nèi)徑則為2mm。
至于鹽水流下的時(shí)間則因清洗時(shí)的水位而異，水位越低，圓筒容器260內(nèi)的鹽水水面和清洗用水水面的距離越長，而鹽水流下的時(shí)間便縮短。當(dāng)鹽水排出口220c的內(nèi)徑為2mm時(shí)，設(shè)鹽水排出管264的出口264a和清洗用水水面的距離為150mm，則再生用鹽水在清洗時(shí)間3-4分鐘以內(nèi)從圓筒容器260內(nèi)流下到外桶4中。即使當(dāng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)中出口264a與清洗用水的水面距離不到150mm時(shí)，由于清洗用水排水時(shí)的水面降低而此距離會達(dá)到150mm以上，鹽水必然會排出。但是，鹽水排出管264的出口264a可以在最低水位的下方與外桶4連接。這樣，再生用的高濃度鹽水在可能設(shè)定的一切水位上必然會排出到清洗用水中稀釋，與清洗用水一起排到洗衣機(jī)外。于是，再生后的含鈣、鎂離子的高濃度鹽水不會殘留在外桶4的內(nèi)部，不用擔(dān)心這會在下次洗滌時(shí)致洗滌水的硬度上升。此外，高濃度鹽水不會直接接觸不銹鋼制洗滌桶5等的金屬部分，不會使金屬部件上生銹。實(shí)際上由于表面張力的作用，在離子交換樹脂或下部艙260c的底面、鹽水排出管264以及止回閥260f中雖有少量鹽水殘留，但對下次洗滌時(shí)基本上沒有影響。冬季中，洗衣機(jī)由于所在的環(huán)境有時(shí)怕發(fā)生凍結(jié)，但在本實(shí)施例中，離子交換樹脂間殘留有鹽水，可以防止離子樹脂的凍結(jié)和因體積膨脹致破壞離子交換樹脂粒子。當(dāng)把洗衣機(jī)長時(shí)間地放置到下次洗滌時(shí)，水分會蒸發(fā)導(dǎo)致鹽結(jié)晶，怕有可能堵塞鹽水排出口229c和鹽水排出管264等，或是會使結(jié)晶鹽附著到止回閥260f的密封面。但是在下次洗滌中供水時(shí)，自來水會簡單地溶解鹽結(jié)晶，而不會發(fā)生鹽水排出口229c和鹽水排出管264的堵塞。此外，由于有鹽結(jié)晶附著于止回閥260f的密封面上，在供水初期，水會從上部艙260b通過孔260e逆流向鹽水艙260k中，但這水將于短時(shí)間內(nèi)溶解鹽結(jié)晶，逆流的水量是極少的。這樣，再生時(shí)殘留于容器內(nèi)的少量鹽份將在下次洗滌供水時(shí)自動地溶解，不會發(fā)生因鹽造成的故障。自然，最好添加一道工序在鹽水下流后短時(shí)間地打開供水電磁閥26通過1-2L的自來水，以清洗離子交換樹脂間殘存的鹽水。最后，當(dāng)清洗工序與離子交換樹脂再生工序結(jié)束，在排出洗滌水之后即進(jìn)行脫水工序而結(jié)束整個(gè)洗滌過程。
在本實(shí)施例中，供水時(shí)從下部艙260c向上部艙260b流向上方的水，在再生時(shí)成為從上部艙260b流向下部艙260c溶解著鹽的水流(供水時(shí)與再生時(shí)的水流方向相反)。使再生用的水流向下方，是因?yàn)槟苁箞A筒容器260內(nèi)的鹽水水面和貯留于外桶4中清洗用水水面的水壓差來流動再生用的鹽水，并可簡化去離子裝置27的結(jié)構(gòu)。此外，如上所述，由于能把鹽水貯留于上部艙260b中，故能使再生用鹽水均勻地流過離子交換樹脂內(nèi)，提高再生效率。使所供的水流向上方，是因?yàn)樵趶纳喜颗?60b流向下部艙260c的情形，有水道壓力(0.3-8kgf/cm)作用于上部艙260，因而止回閥260f需要具備能耐受這種壓力的結(jié)構(gòu)，從而會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和降低可靠性。此外，還因?yàn)楫?dāng)于下部艙260c上設(shè)有出水口時(shí)，在供水結(jié)束后水能立刻排出到下部艙260c內(nèi)，而只由壓差不能使鹽水流下。再有，供水時(shí)與再生時(shí)的水流相反，這對提高再生效率是有利的。
上述再生處理的離子交換樹脂231中，在下次供水中通過自來水(總硬度100ppm)時(shí)于離子交換裝置出水口29b處的瞬時(shí)泄漏離子濃度在圖27中以標(biāo)記■示明。在緊接通水開始之后的泄漏離子濃度雖然與初次(新的樹脂時(shí)，標(biāo)記●)相同，但比初次時(shí)增加得快，在不到60L時(shí)超過40ppm，而在約90L時(shí)即喪失離子交換能力。在所供的洗滌水中雖然硬度超過了40ppm，但貯留于外桶4中的洗滌水的硬度如圖27中口標(biāo)記所示，即使在高水位(水量88L)時(shí)也只約為38ppm。從而通過前述的再生處理，在使用加入有沸石的合成洗滌劑情形，于高水位下的一桶份額水中可以得到不使洗滌性能降低的硬度在40ppm以下的洗滌水。在繼后的清洗工序中，由于離子交換能力喪失，所供給的水的硬度雖與原水的相同，但對清洗性能無影響。這就是說，離子交換樹脂量由于設(shè)定成在洗滌供水時(shí)使離子交換能力達(dá)到飽和，不會吸附不必要的離子，故可使去離子裝置小型化和減少再生用的鹽量。
此外，第2次以后的泄漏離子濃度比第1次的多，這表明在前述再生處理中不是所有的離子交換基都能再生。根據(jù)圖27求得的初次離子交換容量為約10g(按CaCO3換算)。若把所有要除去的離子與鈉離子交換，按式(1)、(2)計(jì)算約需12g。在上述再生處理中供給的鹽量約20-22g是足夠的了。當(dāng)使對鹽的注水量少于60mL時(shí)則按88L供水時(shí)的硬度將超過40ppm。因此，對于鹽的注水量最低需要60mL。再生處理后的自第2次以后起的離子交換容量約5.5g(按CaCO3換算)，再生率便約為55％。為了提高再生率，可以增加注水量來增多鹽水。但是如以上所述，由于再生率為55％時(shí)正好能處理一桶份額(88L)的水，為把再生率提高到這以上徒然浪費(fèi)鹽而已。因而，對于鹽的注水量為60mL，就算是給出余量，70mL也足夠了。
根據(jù)這種再生方法，把少量的但是為高濃度的鹽水與經(jīng)過離子交換的鈣、鎂離子一起加入到了洗滌水中。因此清洗用水的硬度比供給的水的高，但由于硬質(zhì)成份對清洗性能并無影響故不是個(gè)問題。此外，溶解于60mL水的20g鹽中約有6.5g是用于離子交換樹脂的再生的，而有13.5g排出到清洗用水中，但由于它們被大量的清洗用水稀釋，可不必?fù)?dān)心構(gòu)成洗滌桶5的不銹鋼等會生銹。順便指出，容量為9kg的全自動洗衣機(jī)的用水量約為25-88L，上述鹽通過這樣的水稀釋，濃度成為0.054-0.015wt％，比生理食鹽水的濃度0.9wt％低。
以上使用洗滌容量9kg的全自動洗衣機(jī)說明了離子交換樹脂量和再生用鹽量等。自然，對于容量更小的洗衣機(jī)也可把所述離子交換裝置原樣地用于軟水化的目的。但由于因洗衣機(jī)的容量不同會使洗滌中一個(gè)份額的水量不同，去離子裝置的處理能力也要與之相匹配才能較少浪費(fèi)。例如對于容量為5kg的洗衣機(jī)(高水位的水量為56L)，粒度為0.1-0.2mm的離子交換樹脂時(shí)，樹脂量80mL，再生鹽量約15g，給鹽的注水量為40mL，而使用者在鹽投入艙260a中一次加入的鹽量約110g，此鹽投入艙的容積則為120-130mL。
如上所述，本實(shí)施例由于使離子交換樹脂的粒度與數(shù)量最優(yōu)化了，所以得以在供水流量15L/min下使供給的洗滌水中具有可除去預(yù)定數(shù)量離子性能的小型去離子裝置成為實(shí)現(xiàn)，并能裝載到洗衣機(jī)上。此外，在清洗用水供給中則不使之具備去離子能力，同時(shí)還由于不吸附有多余的離子，故可使再生用鹽量減少。就離子交換樹脂的再生處理而言，可以采用每個(gè)家庭都有的鹽所溶成的鹽水自動地進(jìn)行到最終的清洗工序中。為此，使用者只需進(jìn)行每周一次(每天洗衣一回則是每周洗衣七回)地將再生七回所用的鹽加到鹽投入艙中這樣的簡單操作，不必有多余的手續(xù)。由于鹽是非常便宜的，再生的費(fèi)用幾乎等于零。
如上所述，在把自來水用作對鹽262注水時(shí)是進(jìn)行到最終清洗工序的供水之中的，但也可按以下方式進(jìn)行而能取得相同的效果。打開供水電磁閥26，給外桶4內(nèi)供給最終清洗工序中的水。當(dāng)由水位傳感器11探測到外桶4中已供給有規(guī)定量的水時(shí)，微機(jī)50即關(guān)閉供水電磁閥，停止供水，然后使旋轉(zhuǎn)翼片6作正反轉(zhuǎn)動，攪拌洗滌物開始清洗。停止供水后，圓筒容器260內(nèi)的自來水便通過出水口229b與鹽水排出管264流出，上部艙260b內(nèi)的水位便逐漸降低。同時(shí)，止回閥260f的球借自重落下，使孔260e打開。上部艙260b內(nèi)的水位下降到比出水口229b低時(shí)，自來水便完全從鹽水排出管264流出。于是，當(dāng)上部260b內(nèi)的水位降到低于出水口229b后(圖25B中虛線A處)，微機(jī)50即打開鹽水注水閥263，將預(yù)定量的水供給于鹽投入艙260a中。上部艙260b的水位的下降速度因清洗用水的水位而異，水位越低，速度越快。這樣，從關(guān)閉供水電磁閥26到打開鹽水注水閥263的這段時(shí)間應(yīng)據(jù)清洗用水的水位變動。供給于鹽投入艙260a的水一面溶解鹽262，一面通過防止鹽粒流出濾網(wǎng)260g，流入鹽水艙260k中，自孔260e緩慢地流下到上部艙260b內(nèi)。這時(shí)，上部艙260b內(nèi)的水位比出水口229b低，流下到上部艙260b中的鹽水從出水口229b流出而不會浪費(fèi)，使所供給的鹽水完全通過離子交換樹脂之內(nèi)，而有利于高效地進(jìn)行離子交換樹脂231的再生。
在本實(shí)施例中，由于能把容器以及其中的離子交換樹脂原樣地設(shè)置于洗衣機(jī)內(nèi)再生利用具有上述離子交換能力的基本物質(zhì)，這樣就可以事先準(zhǔn)備為處理一次洗滌工序中高水位而必需的最小量的離子交換樹脂，得以使去離子裝置緊湊化。
本實(shí)施例中說明在每次洗滌中投入再生用鹽262的情形。使用者將擬洗衣物置入洗滌桶5內(nèi)，按壓電源開關(guān)19而啟動起動鈕，微機(jī)50由衣物量傳感器測出所洗衣機(jī)的量，根據(jù)測定結(jié)果由顯示器20顯示水量、洗滌劑量，通知使用者。使用者參考顯示結(jié)果將合適數(shù)量的洗滌劑加入洗滌桶5內(nèi)。再把蓋261打開，將再生一次所需的鹽量加入鹽投入艙260a中。這以后的操作與上述實(shí)施例的完全相同。這樣固然由于需要每次加鹽而不得不用多道手續(xù)，但鹽投入艙260a可只收容再生一次份額的鹽以及與此相應(yīng)的由鹽注水電磁閥263來的注水量，故可減小鹽投入艙260a的容積。例如，洗滌容量為9kg(高水位88L)的洗衣機(jī)，在每周加一次鹽時(shí)，如上所述，鹽投入艙260a的容積需要180-200mL，但如果在每次洗滌時(shí)投入再生一次所用分額的鹽，(20g)則此容積可為80mL-100mL。這樣就可以使去離子裝置27小型化。雖然如所描述到的，對使用者來說，每次投鹽是必需的手續(xù)，但由于鹽的投入和投入洗滌劑這樣的必需手續(xù)基本上是同時(shí)進(jìn)行的，這會有利于不忘記加鹽。
本實(shí)施例中是就再生用鹽水濃度基本上是飽和濃度(26wt％)的情形說明的，現(xiàn)在擬就稀釋再生用鹽水，降低濃度來減少再生鹽量的方法作一說明。圖28為示明此去離子裝置27的縱剖面圖。與鹽投入部260并列地設(shè)置著貯水室260p，貯水室260p的底部與鹽水艙260k經(jīng)連通孔260q相連。貯水室260p的上面設(shè)有氣孔260r，鹽水艙260k的底面為使孔260e處于最低位置而成為傾斜面。從鹽注水口260h延伸出的鹽注水管260i在中途分岔成兩股，一股具有通入鹽投入艙60a的孔口260m，另一股具有通入貯水室260p內(nèi)的孔口260n。
現(xiàn)在說明去離子裝置27的工作。與圖25A、25B相同的工作部分略去其說明。打開鹽注水電磁閥263時(shí)，自來水即通過鹽注水電磁閥263從鹽注水口260h流入鹽注水管260i內(nèi)。鹽注水管260i由于在途中分成兩股，于是自來水的一部分從孔口A260m流入鹽投入艙260a，其余的水則從孔口部B260n流入貯水室260p。在經(jīng)過注入預(yù)定量的水的這段時(shí)間后，關(guān)閉鹽注水電磁閥263停止注水。注入鹽投入艙260a內(nèi)的自來水的一部分，一面溶解鹽262一面通過防止鹽粒流出濾網(wǎng)，流下到鹽水艙260k。同時(shí)，注入貯水室260p的自來水的一部分通過連通孔260q流入鹽水艙260k中與鹽水混合，稀釋鹽水。當(dāng)對外桶4的供水停止，止回閥260f的球借自重下落，打開孔260e時(shí)，鹽水艙260k內(nèi)的鹽水便從260e流入上部艙260b中。在鹽水均勻地向下流過離子交換樹脂層231使離子交換樹脂再生后，即通過下部艙260k、鹽水排出口229c、鹽水排出管264，排出到外層4的清洗用水中。鹽水艙260k中補(bǔ)充有分別從孔260e流出的來自鹽投入艙260a的鹽水和來自貯水室260p的自來水，于是鹽水艙260k內(nèi)的鹽水成為由自來水稀釋了的鹽水。稀釋了的鹽水的濃度取決于來自鹽投入艙260a的鹽水量與來自貯水室260p的自來水量二者的比例。這就是說，通過適當(dāng)?shù)剡x擇連通孔260q的面積和防止鹽粒流出濾網(wǎng)260g的面積，可以決定鹽水艙260k內(nèi)的鹽水濃度。本發(fā)明將鈉型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由鹽水再生時(shí)，鹽水濃度約為10wt％時(shí)的再生效率最好。如圖25A、25B的實(shí)施例所說明的，從鹽投入艙260a流入鹽水艙260k的鹽水的濃度基本上等于飽和濃度，為26wt％。若將此鹽水按原樣使用，與再生效率好的濃度值相比，則成了高濃度而使再生效率降低。換言之，存在有多余的鹽。在此，如本實(shí)施例所示，通過從貯水室260p引入自來水來稀釋鹽水，可以降低鹽水濃度而減少鹽的消耗量。例如，當(dāng)把向鹽投入艙260a內(nèi)的注水量設(shè)定為40mL，向貯水室260p內(nèi)的注水量設(shè)定為50mL時(shí)，則鹽水艙260k內(nèi)的鹽水濃度約為15wt％。若是對貯水室260p的注水量為90mL時(shí)，則可以制成濃度約為10wt％的鹽水。使用此15wt％的鹽水再生離子交換樹脂231時(shí)，再生效率與圖25A、25B的實(shí)施例的情形基本相同。因此，在圖25A、25B的實(shí)施例中每次再生時(shí)所消耗的20-22g鹽量在上述情形下即成為約15g，可以減少鹽的消耗量。這樣，通過控制對鹽投入艙260a和貯水室260p的注水量來稀釋鹽水，就能調(diào)整鹽水濃度。于是，由于能取得離子交換樹脂231的最佳再生效率的再生用的鹽水濃度10wt％，就能減少鹽的耗用量。這樣可以把使用者將鹽投入鹽投入艙260a的間隔延長，能夠改進(jìn)使用上的方便性。此外，由于還能減小鹽投入艙260a，可使去離子裝置小型化。
在以上的說明中，是在最終的清洗工序中進(jìn)行離子交換樹脂的再生工序的，下面說明在洗滌的最初時(shí)刻進(jìn)行再生工序的情形。圖29是安裝在前部操作箱16c上面的操作板18a。在本實(shí)施例中，有由顯示去離子裝置再生處理的發(fā)光二極管組成的再生過程中顯示裝置280、催促對去離子裝置投入再生用鹽的發(fā)光二極管組成的鹽投入顯示裝置24、和選擇軟水洗滌的操作鈕281。以下說明本實(shí)施例的動作。使用者將欲洗衣物放入洗滌桶5內(nèi)，操作電源開關(guān)19，選擇軟水洗滌選擇鈕281，啟動起動鈕后，微機(jī)50即通過衣物量傳感器測定洗滌衣物量，在根據(jù)測定結(jié)果將相應(yīng)的水量、洗滌劑量由顯示器20顯示的同時(shí)，使鹽投入顯示裝置24亮燈，通知使用者。使用者參考顯示結(jié)果將適量的洗滌劑加入洗滌桶5內(nèi)，再將再生一次份額的鹽投入鹽投入艙260a之中。由于選擇了軟水洗滌，最初便進(jìn)行下述的離子交換樹脂再生處理。微機(jī)50短時(shí)間地打開供水電磁閥26，使水注滿下部艙260c、樹脂艙229e、上部艙260b與鹽水排出管264(供水量以1-2L為宜)。這是為了使再生用鹽水能借水壓可靠地流下。然后打開排水閥13，隨之打開鹽注水電磁閥263，將規(guī)定量的水從鹽注水管260i供給到鹽投入艙260a(圖28的離子交換裝置時(shí)為鹽投入艙260a與貯水室260p內(nèi))。這時(shí)，再生過程中顯示裝置280亮燈，通知使用者在離子交換樹脂的再生過程中。供給于鹽投入艙260a中的水在溶解鹽262的同時(shí)通過防止鹽粒流出濾網(wǎng)260g，流入鹽水艙260k中，從孔260e徐徐流下到上部艙260b內(nèi)。鹽水流過離子交換樹脂層231，排出到外桶4內(nèi)。鹽水流入離子交換樹脂層231內(nèi)使之再生。進(jìn)入外桶4內(nèi)含有鈣、鎂離子的鹽水，從排水閥13通過排水軟管15排到洗衣機(jī)外。當(dāng)鹽水完全自外桶4排出后，微機(jī)50關(guān)閉排水閥13，使再生過程中顯示裝置280滅燈，結(jié)束再生工序。然后關(guān)閉排水閥13和打開供水電磁閥26，開始供給洗滌水。這時(shí)，軟水化過程中顯示裝置23亮燈。自來水從水龍頭25通過供水電磁閥26自入水口229a流入圓筒容器260的下部艙260c，再通過離子交換樹脂231之間，流出上部艙260b，從出水口229c供給到外桶4內(nèi)。自來水通過離子交換樹脂被軟化的情形與前述的相同。本實(shí)施例中，在未選擇軟水洗滌選擇鈕281時(shí)，不必要投入鹽和不執(zhí)行再生工序。這時(shí)在離子交換樹脂231中幾乎不存在離子交換能力也就不進(jìn)行軟水化，這時(shí)和未設(shè)有去離子裝置27的普通洗衣機(jī)相同。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，使用者在有需要進(jìn)行高度清潔的洗凈時(shí)可以選擇軟水洗滌，由于能按照洗滌物的臟污情況來任意地選擇洗滌過程，可提高洗衣機(jī)使用的靈活性。此外，由于在再生前確實(shí)地將鹽投入，不必?fù)?dān)心因鹽不足而致再生不良，可以保證使洗滌水軟化。另外如前述實(shí)施例所述，有關(guān)再生用鹽的投入可以一次投入供多次洗滌之用。在這種情形下，當(dāng)沒有必要用軟水清洗時(shí)，也可不進(jìn)行再生工序，故具有不浪費(fèi)鹽的優(yōu)點(diǎn)。
在沒有軟化洗滌選擇鈕時(shí)使用者也可以選擇能獲得高洗凈能力的軟水洗滌。這時(shí)，使用者只需選擇將再生用鹽投入鹽投入艙260a中的方法。在投入鹽的情形，與上述相同，成為選擇通過在洗滌工序前的離子交換再生工序來使離子交換樹脂再生而用于軟水洗滌。在不投入鹽的場合，由于不能進(jìn)行離子交換樹脂的再生，便和沒有去離子裝置的普通洗衣機(jī)相同。根據(jù)這種方法，洗衣機(jī)的操作板上可不設(shè)軟水選擇鈕而能降低洗衣機(jī)的成本。
圖30是本發(fā)明的又一種去離子裝置27的縱剖面圖。圖30中的與圖25A、25B相同的標(biāo)號表示同一部件，其中省略了通向去離子裝置27的入水口229a、出水口229b、鹽水注水口260h、和鹽水排出口229c的配管。
本實(shí)施例中，對上、下兩面為濾網(wǎng)229d1、229d2分開的樹脂艙229e設(shè)置有貫通上下的通氣管265，能可靠地排出離子交換樹脂231再生用鹽水。通氣管265的上端開口于上部艙260b中，上下方向的位置與濾網(wǎng)229d1的上面相同。通氣管265的下端開口于下部艙260c中，它的位置與濾網(wǎng)229d2的下面相同。
現(xiàn)來說明本實(shí)施例的去離子裝置27的作業(yè)，其中與前述實(shí)施例同一動作部分則省略其說明。洗滌工序開始時(shí)，打開供水電磁閥26，使自來水從入水口229流入圓筒容器260的下部艙260c，充滿下部艙260c后，上升到填充于樹脂艙229e的離子交換樹脂層231中，然后流出到上部艙260b。通過離子交換樹脂231的自來水中所含鈣、鎂離子被除去。在充滿上部艙260b后，從出水口229b流出，通過艙A37、傾斜流道36而存儲于外桶4中。流入下部艙260c的自來水的一部分不通過離子交換樹脂231而是通過排氣管265流出到上部艙260b中。設(shè)排氣管265的內(nèi)徑為0.7mm，在供水流量為15L/分時(shí)通過排氣管的流量約為0.06L/分。此外，與圖25A、25B的實(shí)施例相同，流入下部艙229c的自來水的一部分(0.5L/分)，通過與鹽水排出口229c相連的鹽水排出管264流入外桶4內(nèi)。這樣，供水時(shí)不通過離子交換樹脂231而供給到外桶4的水量比前述實(shí)施例的增加了。但是，此量是供水量的4％左右(前述實(shí)施例是3％)，影響很小。
于最終清洗工序中進(jìn)行的離子交換樹脂231的再生時(shí)，貯留于上部艙260b的鹽水緩慢地通過離子交換樹脂231，經(jīng)下部艙260c，通過與鹽水排出口229c相連的鹽水排出管264，排出到裝有清洗用水的外桶4內(nèi)。這時(shí)，鹽水的水位A通過濾網(wǎng)229d1，下降到離子交換樹脂231的上部，由于表面張力產(chǎn)生了使鹽水保持于離子交換樹脂層231內(nèi)的力，減慢了鹽水的流下速度。這個(gè)力在樹脂粒度越小時(shí)越大。當(dāng)鹽水的流下速度變得過慢時(shí)，在下部艙260c內(nèi)的鹽水排出之前就可能結(jié)束清洗工序。特別是到排水完了后鹽水繼續(xù)流下，外桶4內(nèi)殘留有大量含鈣、鎂離子的鹽水。殘留的這些離子溶解于下次洗滌中所供給的水內(nèi)，使洗滌水的硬度變高。于是，即使供給經(jīng)去離子裝置27除去了硬質(zhì)成分的水，它的效果也被抵消了。這種現(xiàn)像當(dāng)離子交換樹脂的粒度為0.3mm以下時(shí)顯著。
當(dāng)鹽水水位下降到離子交換樹脂231的上部時(shí)，鹽水通過排氣管265內(nèi)。隨即有空氣通過并進(jìn)入下部艙229c內(nèi)，鹽水的水位移至下部艙內(nèi)。為此，需要設(shè)定排氣管265的內(nèi)徑以使排氣管265內(nèi)產(chǎn)生的表面張力比離子交換樹脂層產(chǎn)生的表面張力小。在實(shí)施例中，離子交換樹脂的粒度為0.1-0.2mm，排氣管265的內(nèi)徑取定為0.7mm。由于有空氣通過排氣管265供給于下部艙229c，鹽水的排出速度基本上不降低，而能在最終的清洗工序中可靠地完成下部艙229c的鹽水排出。
下部艙229的鹽水排出結(jié)束后(最終清洗工序結(jié)束后)，將供水電磁閥26打開一段短時(shí)間，使自來水1-2L流入去離子裝置27中，以把離子交換樹脂層231中殘留的鹽水自出水口229b經(jīng)艙A37、傾斜流道36排出到外桶4內(nèi)。由于殘留在離子交換樹脂層內(nèi)的鹽水量只不是數(shù)mL以下，故就是省略這道工序也無妨。
根據(jù)上述實(shí)施例，由于設(shè)置了排氣管，可以防止由于有離子交換樹脂層231而致再生用鹽水排出速度減慢，得以在最后清洗工序(3-4分鐘)內(nèi)將圓筒容器內(nèi)的鹽水可靠地排到外桶4中。
圖31A、31B示明了本發(fā)明的另一種去離子裝置27，其中圖31A為其縱剖面圖，圖31B為沿圖31A的X-X線截取的橫剖面圖(底部平面圖)。下部艙260c1的底面形成為入水口229a于低處的傾斜面。這就是說，從下部艙260c1的底面到濾網(wǎng)229d的間隔在接近入水口229a處寬而越遠(yuǎn)離該處越窄。然后在下部艙260c1的最低位置處設(shè)置鹽水排出口229c。
與圖25A、25B所示的前述實(shí)施例相同，在從下部艙260c的底面到濾網(wǎng)229d的間隔均一的情形中，當(dāng)這種間隔小時(shí)，自來水就不能為下部艙260c整流，而主要將流過離子交換樹脂層231的里側(cè)(與入水口229a相對的反側(cè))。于是，離子交換樹脂層231內(nèi)的水流不均勻，會使泄漏離子濃度上升。為了防止出現(xiàn)這種情況，需確保下部艙260c的高度在10mm以上，這就會妨礙去離子裝置27的小型化。為此，在本實(shí)施例中，使下部艙260c1底面與濾網(wǎng)229d2的間隔從入水口229a起，越遠(yuǎn)離越窄，而讓自來水得以在傾斜面上整流，均勻地通過離子交換樹脂層231。這樣，下部艙260c1底面與濾網(wǎng)229d2的間隔在最寬處也可小到5mm左右。此外，這種間隔變窄后，從入水口229a到下部艙260c1的水流會成為噴流形式，但如圖31B所示，通過把入水口229a的開口部在圓周方向上拓寬，就能防止這種情形出現(xiàn)。
再有，在本實(shí)施例中由于下部艙260c1的容積變小，使離子交換樹脂231再生時(shí)的鹽水流下時(shí)間與圖25A、25B的實(shí)施例相同時(shí)，可以減慢鹽水的流下速度而能提高離子交換樹脂231的再生效率。
根據(jù)上述實(shí)施例，在下部艙260c1上設(shè)置傾斜面使自來水整流，就能有均勻流動的自來水通過離子交換樹脂，從而能不增加泄漏離子濃度而減小下部艙260c1的容積，使離子交換裝置得以小型化。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機(jī)，它具有進(jìn)行洗滌用的洗滌桶、給該洗滌桶供水的供水裝置以及用來將該洗滌桶內(nèi)的水排出的排水裝置，其特征在于在給該洗滌桶內(nèi)供水的供水通道途中設(shè)有在該洗衣機(jī)內(nèi)的去離子裝置，而該去離子裝置在洗衣機(jī)的上面有開口并收納有在內(nèi)部收納有去離子物質(zhì)的容器。
2.權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述去離子裝置所在位置相對于從該供水裝置將水引入的取水口具有實(shí)質(zhì)上是最短的距離。
3.權(quán)利要求2所述的洗衣機(jī)，其特征在于進(jìn)行洗滌的洗滌桶，和該去離子裝置處于距所述取水口配管長度100mm以內(nèi)的位置。
4.權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述容器包括具有離子交換能力物質(zhì)的可裝卸式容器。
5.權(quán)利要求4所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述具有離子交換能力的物質(zhì)是離子交換樹脂。
6.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于上述容器設(shè)有容積約在100mL以上300mL以下范圍內(nèi)的離子交換樹脂和濾網(wǎng)。
7.權(quán)利要求6所述的洗衣機(jī)，其特征在于通過該離子交換樹脂按10L/min以上給所述洗滌桶供水。
8.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)具有洗滌桶、收納該洗滌桶的外框、設(shè)于外框上而且具有操作板的前部操作箱、具有所述供水裝置的后部收納箱、由投入洗滌物的投入口組成的上蓋，而在該洗衣機(jī)后面的頂蓋內(nèi)則設(shè)有所述去離子裝置，該去離子裝置則收納著裝盛有離子交換樹脂的可裝卸式的容器。
9.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有在通過該離子交換樹脂供水時(shí)報(bào)告這一情況的通知裝置。
10.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述去離子裝置備有具備入水口與出水口且在上部有開口部的容器B，關(guān)閉該容器B的開口部的蓋、可裝卸地設(shè)于該容器B內(nèi)的入水口與出水口之間且在該入水口側(cè)與出水口側(cè)有濾網(wǎng)的容器，而在容器A內(nèi)收納有離子交換樹脂。
11.權(quán)利要求10所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述容器B與蓋以螺紋連接。
12.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)具有繞過該去離子裝置給所述洗滌桶供水的旁路、變換該去離子裝置與該旁路的水位的通水變換裝置、指示給該去離子裝置通水的操作鈕，而該通水變換裝置則根據(jù)該操作鈕的指示來變換通水路徑。
13.權(quán)利要求5所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有判定該離子交換樹脂的再生時(shí)期的再生時(shí)期判定裝置，并能報(bào)知該離子交換樹脂的再生時(shí)期。
14.權(quán)利要求13所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有檢測所述容器裝卸情形的裝卸檢測裝置，并能據(jù)該裝卸檢測裝置的輸出來重調(diào)前述再生時(shí)期判定裝置。
15.一種離子交換樹脂再生方法，它是用于這樣的洗衣機(jī)中的離子交換樹脂再生方法，在該洗衣機(jī)中于洗衣機(jī)的供水通道途中設(shè)有去離子裝置，該去離子裝置中可裝卸地設(shè)有裝盛有離子交換樹脂的容器；其特征在于將該容器從所述去離子裝置中取出并浸于鹽水中，搖動之而使離子交換樹脂再生。
16.權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)，其特征在于上述容器能貯存所供給的水，而對于所述洗滌桶的水的流出口所設(shè)置的位置高于具有離子交換能力的物質(zhì)所位于的高度。
17.權(quán)利要求16所述的洗衣機(jī)，其特征在于從上述容器的開口部投入所述物質(zhì)的再生劑使該物質(zhì)再生。
18.權(quán)利要求17所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有使上述物質(zhì)的再生劑流入所述容器內(nèi)的裝置。
19.權(quán)利要求18所述的洗衣機(jī)，其特征在于作為所述具有離子交換能力的物質(zhì)，備有容積約在100mL以上300mL以下范圍內(nèi)的離子交換樹脂。
20.權(quán)利要求18所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有用來排出所述容器內(nèi)殘余水的其它排水通道以及開閉該排水通道的開閉裝置。
21.權(quán)利要求17所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)設(shè)有根據(jù)通過所述去離子裝置供給所述容器內(nèi)的水的積累量判定向該容器加入再生劑的時(shí)間的，當(dāng)該加入時(shí)刻來到時(shí)指示投入再生劑的通知裝置。
22.權(quán)利要求21所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)備有對使用所述洗滌桶的洗滌、清洗與脫水等各工序進(jìn)行控制的控制裝置，而所述通知裝置能在最終的脫水工序之后指示向該容器內(nèi)投入所述物質(zhì)的再生劑。
23.權(quán)利要求18所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述洗滌桶由外框、由該外框防振支承的外桶、設(shè)于該外桶內(nèi)并在底部中央有轉(zhuǎn)動翼片且能進(jìn)行洗滌與脫水的內(nèi)桶組成；所述容器在設(shè)有孔口以允許洗滌物相對于內(nèi)桶出入的洗衣機(jī)上面的頂蓋中開有孔口；備有在最終脫水工序以后指示給該容器內(nèi)投入再生劑的通知裝置；設(shè)有排出該容器內(nèi)殘余水分的其它的排水裝置；而且，所述去離子裝置具有能通過它給所述洗滌桶按10L/min以上供水的結(jié)構(gòu)及配置。
24.權(quán)利要求1所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述去離子裝置在上述容器內(nèi)只存貯有能使一次洗滌份額的洗滌水進(jìn)行離子交換所必要的量的具有離子交換能力的物質(zhì)，且是在所述容器及容器中的具有離子交換能力的物質(zhì)原樣地裝放于洗衣機(jī)內(nèi)時(shí)，再生該具有離子交換能力的物質(zhì)并使用的。
25.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)備有對使用所述洗滌桶的洗滌、清洗及脫水等各工序進(jìn)行控制的控制裝置，而所述容器包括在該容器下側(cè)為濾網(wǎng)分開的收納具有離子交換能力物質(zhì)的第1艙；在該第1艙之上裝載有再生劑的第2艙；包括有對向該第2艙的注水通道進(jìn)行開閉的閥的注水裝置；從該第2艙使所述再生劑流到所述第1艙的流道；以及在對該第1艙供水時(shí)防止與所述物質(zhì)接觸的供給水從第1艙流入到第2艙的裝置。
26.權(quán)利要求25所述的洗衣機(jī)，其特征在于上述第2艙具有可保持多次用再生劑的容積，而所述注水裝置則注入有為在一次再生處理中溶解必要的再生劑所需的水。
27.權(quán)利要求25所述的洗衣機(jī)，其特征在于在最后的清洗工序的供水中打開所述的閥將水注入第2艙，溶解所述再生劑后使其流下到上述第2艙中。
28.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于該洗衣機(jī)包括為使所述供水裝置供給的水與所述物質(zhì)接觸而在所述容器中形成的流道；在所述物質(zhì)存儲部分的上方能加入該物質(zhì)的再生劑的第1艙；在該第1艙下側(cè)由該第1艙與濾網(wǎng)分開的第2艙；給該第1艙注水的注水裝置；具有防止通過所述流道與所述物質(zhì)接觸的供給水流入第2艙，同時(shí)由所述注水裝置注水、使溶解了所述再生劑的溶液從該第2艙流下到所述物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的通道。
29.權(quán)利要求28所述的洗衣機(jī)，其特征在于其中設(shè)有不通過所述第1艙而把水供給于所述第2艙中的供給裝置。
30.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于設(shè)有為使所述供水裝置所供的水能與所述物質(zhì)接觸而在所述容器中形成的供水流道；為使再生劑與所述物質(zhì)接觸而在所述容器中形成的再生劑流道；以及在該容器內(nèi)使該容器內(nèi)部與所述外桶內(nèi)部連通的另外的排水流道。
31.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于設(shè)有在所述物質(zhì)上方能使所述物質(zhì)的再生劑投入的艙；使再生劑能從該艙流下到該物質(zhì)中的再生劑流道；在該容器的底面上連通容器之內(nèi)與外桶的另外的排水流道。
32.權(quán)利要求31所述的洗衣機(jī)，其特征在于上述排水通道連接到相對于該外桶處于比能設(shè)定的最低水位還低的位置。
33.權(quán)利要求28或29所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述控制裝置中設(shè)有能選擇是否對具有離子交換能力的物質(zhì)進(jìn)行再生處理的裝置；當(dāng)該控制裝置選擇了進(jìn)行再生處理時(shí)，即控制所述注水裝置以對所述第1艙內(nèi)注水。
34.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于其中設(shè)有對使用所述洗滌桶的洗滌、清洗與脫水各工序進(jìn)行控制的控制裝置；在所述容器內(nèi)形成有使所述供水裝置所供的水與所述物質(zhì)接觸的供水流道，還設(shè)有使再生劑流下到所述物質(zhì)中的裝置；并且在供水時(shí)在收納具有離子交換能力物質(zhì)的容器內(nèi)，水從下往上流；而在再生時(shí)，在收納著具有離子交換能力物質(zhì)的容器內(nèi)，水從上往下流。
35.權(quán)利要求24所述的洗衣機(jī)，其特征在于所述洗滌桶由被外框防振支承的外桶和在該外桶內(nèi)而于底部中央設(shè)有旋轉(zhuǎn)翼片進(jìn)行洗滌和脫水的內(nèi)桶組成；在該外框上面設(shè)有頂蓋，頂蓋上設(shè)有開口能使洗滌物出入于該洗滌桶內(nèi)；備有對使用該洗滌桶的洗滌、清洗及脫水各工序進(jìn)行控制的控制裝置；此外，在該去離子裝置中，所述容器具有在所述物質(zhì)的上側(cè)下側(cè)分別為濾網(wǎng)分開的上部空間與下部空間；該上部空間的上方具有能加入所述物質(zhì)的再生劑的再生劑艙，在該再生劑艙中設(shè)有通過上述控制裝置的控制進(jìn)行注水的注水裝置，在該再生劑艙的下方設(shè)有為該再生劑艙與濾網(wǎng)所分開的、使注入到該再生劑艙內(nèi)的水溶解再生劑所形成的再生溶液流下的再生溶液艙；有使再生溶液從該再生溶液艙流向所述上部空間的流道，在該流道之中有防止從該上部空間到該再生溶液艙的回流的止回閥；有不通過該再生劑艙而向所述再生溶液艙供水的裝置；有在該容器底面上從該容器內(nèi)連通到上述外桶內(nèi)的流道；有與該容器的下部空間連通的來自上述供水裝置的供水入口；以及有在該容器的上部空間中從該容器向內(nèi)桶供水的出口。
36.權(quán)利要求35所述的洗衣機(jī)，其特征在于從所述容器內(nèi)與所述外桶內(nèi)連通的流道的橫截面積設(shè)定得比使所述再生劑流下的流道的橫截面積小。
37.權(quán)利要求1、16、24、35任一項(xiàng)所述的洗衣機(jī)，其特征在于作為具有離子交換能力的物質(zhì)具備粒度在0.1mm以上0.5mm以下，而容積在80mL以上150mL以下的離子交換樹脂。
全文摘要
一種具有用于洗滌的洗滌桶、給該洗滌桶供水的裝置以及將該洗滌桶內(nèi)的水排出的裝置的洗衣機(jī),在該洗衣機(jī)內(nèi)于給該洗滌桶供水的通道途中,設(shè)有開口于洗衣機(jī)的上面且收納有裝盛著去離子物質(zhì)的容器的去離子裝置,而且在判定達(dá)到預(yù)定的去離子積累量時(shí),通過手動或自動使去離子物質(zhì)的再生劑通過該容器中而使去離子物質(zhì)再生。
文檔編號C02F1/42GK1201094SQ9810955
公開日1998年12月9日 申請日期1998年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月2日
發(fā)明者太田義注, 小池敏之, 永野洋介, 鹿森保, 大杉寬, 小山高見, 宮尾明, 鈴木潔 申請人:株式會社日立制作所