[发明专利]洗衣机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备软水装置(Demineralizer)的洗衣机。

背景技术

用于洗衣机的洗涤用水通常是自来水、地下水、井水等，受使用洗衣机的地方的水质的影响较大。特别是钙、镁等硬水成分具有使表面活性剂的清洗能力降低的特性，对清洗性能造成负面影响。另外，硬水难以使洗涤剂溶解，因此洗衣机的各部容易被洗涤剂残留物污染，可能成为发霉等的原因。另外，引起以下问题：微量溶解的铁、锰、铝等多价金属离子也与洗涤剂相互作用，从而使表面活性剂的清洗能力降低。

为了应对该问题，在市售洗涤剂中混合有吸附硬水成分的沸石等软水剂。沸石具有易于吸附多价离子的特性，因此发挥某种程度的软水效果。但是，由于该沸石在混合到溶解有洗涤剂的洗涤水中的状态下进行使用，因此一部分硬水成分和金属离子再次溶解到洗涤水中而引发上述问题，因此效果有限。

因此，在硬水地区，通过投入比软水地区更多的洗涤剂来发挥清洗性能。在硬水地区的洗涤剂的包装袋上大多根据硬度指示洗涤剂的投入量。但是，担心洗涤剂的使用量变多会对环境造成负担。另外，针对洗涤剂残留物的问题没有根本性的对策。

因此，存在一种在洗衣机中安装阳离子交换树脂等软水装置来去除硬水成分的技术(例如参照专利文献1、2)。最为普通的阳离子交换树脂在表面具有磺酸基等酸性离子交换基，通过静电来吸附保持阳离子。根据离子的价数和离子半径不同而酸性离子交换基吸附的容易度不同。在作为强酸性离子交换基的磺酸基的情况下，吸附的容易度的排序为三价离子＞二价离子＞一价离子，另外，在离子的价数相同的情况下，离子半径越大越容易吸附。当硬水通过Na⁺型的离子交换树脂时，作为硬水成分的Ca²⁺和Mg²⁺比Na⁺的选择性强，因此被保持在阳离子交换树脂中，取而代之流出等量的NaW。

当酸性离子交换基的表面电荷的大部分由于硬水成分而饱和时，阳离子交换树脂失去软水作用。因而，需要通过定期地添加食盐(NaCl)等再生剂，对阳离子交换树脂通入高浓度的Na⁺来交换Ca²⁺和Mg²⁺进行再生。

另一方面，还提出了一种使用弱酸性阳离子交换树脂或螯合树脂来代替强酸性阳离子交换树脂的软水装置(例如参照专利文献3)。这些离子交换树脂具有羧基来作为离子交换基。羧基与上述磺酸基不同，弱酸性离子交换基针对H⁺离子(酸)具有大的选择性(式1)。

H⁺＞＞Ca²⁺＞Mg²⁺＞K⁺＞Na⁺    (式1)

羧基的pKa值为5～6，因此通常在所处理的水的pH的值比pKa高0.5以上的情况下，大部分羧基解离而出现负电荷，吸附Ca²⁺离子和Mg²⁺离子。但是，通常在所处理的水的pH的值比pKa低0.5以上的情况下，H⁺离子吸附羧基而大部分羧基变为非解离型，不吸附Ca²⁺离子和Mg²⁺离子。利用这种羧基对H⁺离子的特异的选择性来控制处理水的pH，由此能够在碱性的情况下发挥软水作用，或在酸性的情况下进行树脂的再生。

理论上如果通过附有隔膜的电解槽来生成酸性水和碱性水，则不需要添加弱酸性离子交换树脂的再生剂而能够设置成自动再生型的软水装置。

Na⁺离子与Ca²⁺离子和Mg²⁺离子相比，针对阳离子交换树脂的选择性低。因此通常情况下，与交换排出的Ca²⁺离子和Mg²⁺离子的量相比，需要添加1000倍以上的Na⁺离子作为再生剂。使用者需要花费工夫来反复补给食盐等再生剂。原本是针对想要将洗涤剂的使用量抑制为少量的要求而需要再生剂之类的其它补给剂，因此没有从根本上满足使用者的希求。

另外，当因某些原因而高浓度的食盐水溢出或沾到手上时，会引发触电的危险。另外，不理想的是，当在洗衣机的内部和排水管等周边设备中利用了金属的情况下，担心被高浓度的食盐水腐蚀。