洗衣机以及该洗衣机中的金属离子回收方法

专利名称：洗衣机以及该洗衣机中的金属离子回收方法
技术领域：
本发明总体来说涉及洗衣机，更具体来说涉及能够对纤维构造物施 加金属离子的洗衣机。
背景技术：
在以洗衣机进行洗涤时，经常向水中特别是漂洗水中添加整理物质
(finishing agent)。作为一般的整理物质，可列举出柔软剂、上浆剂 等。近年来，出现了一种除了上述整理物质之外，为了使作为洗涤物 的纤维构造物具有抗菌性和防臭性，作为整理物质能够将金属离子(例 如银离子)施加给纤维构造物的洗衣机。
曰本特开2004- 24597号公报(专利文献1)记载了一种作为整理 物质施加金属离子和柔软剂的洗衣才几。而日本特开2004-33996号7〉 报(专利文献2 )记载的是一种能够将一定浓度的金属离子稳定地提供 给洗涤中的洗涤物的洗衣机。
在这类洗衣机中，金属离子是在洗涤过程中进行漂洗时添加在用于 洗涤的水中而提供给洗涤物的。通过在金属离子与水一起浸润到洗涤 物中的状态下使洗涤物干燥而使水蒸发，可使金属离子在洗涤物的纤 维构造物内部变成金属化合物或金属析出，使洗涤物具有抗菌能力。 但是，有一部分金属离子将不附着在洗涤物上而是与排放水一起被排 放掉。
作为金属离子的回收方法，日本特开昭59 - 104490号公报(专利文 献3)记载了采用电解处理的方法。而日本特开昭61 - 158796号公报 (专利文献4)记载了利用生命体回收金属离子的方法，日本特开平6 -145828号公才艮(专利文献5)记载了使金属离子变成硫化物沉淀而 进行回收的方法，日本特开平7 - 185568号公报(专利文献6)记载了 利用吸附剂的方法，日本特开昭60-61039号公报(专利文献7)记栽 的是利用离子交换树脂的方法。
专利文献1:日本特开2004 - 24597号公报
3专利文献2 专利文献3 专利文献4 专利文献5 专利文献6 专利文献7
曰本特开2004 - 33996号7>净艮 曰本特开昭59 - 104490号爿>报 曰本特开昭61 - 158796号公报 曰本特开平6 - 145828号公报 曰本特开平7 - 185568号公报 曰本特开昭60- 61039号公报。
但是，现有的金属离子回收方法属于工业方法。而洗衣机所排放的 废水将与家庭排放的其它废水以及其它家庭排放的废水混合在一起，
作为目标回收物的金属离子的浓度低，因而对排放水中的金属离子进 行回收和再利用是困难的。因此，要想对洗衣机这种家用设备的排放 水中所含有的金属离子进行回收，就必须将各个家庭的洗涤排放水收 集起来，而要做到这一点是困难的。

发明内容
为此，本发明的目的是，提供一种能够对供给到用于洗涤的水中的 金属离子进行回收的洗衣机。
本发明的洗衣机具有金属离子添加单元和金属离子回收单元，所述 金属离子添加单元向水中添加金属离子，所述金属离子回收单元设置 成与由金属离子添加单元添加了金属离子的水接触，对水中的金属离 子进行回收。
通过这样设计，能够在金属离子从洗衣机中排放之前进行回收。水 中的金属离子的浓度越高，金属离子的回收便越容易，而一旦从洗衣 机中排放并与其它生活排放水等混合到一起，水中金属离子的浓度便 降低，金属离子的回收将变得困难。此外，在仅在特定的工序使用金 属离子或者特定工序中的金属离子浓度与其它工序相比高得多的场 合，即便只是与其它工序的排放水混合也会使水中金属离子的浓度降 低，因而回收变得困难。例如，在洗衣机中仅在最后的漂洗工序使用 金属离子水的场合，若最后的漂洗工序的排放水与洗涤工序和最后漂 洗之外的漂洗工序的排放水混合到一起，则金属离子浓度将降低。
本发明的洗衣机，是一种能够对纤维构造物施加金属离子的洗衣 机，具有金属离子回收单元，该金属离子回收单元设置成与用于洗涤 的水接触，对水中的金属离子进行回收。
4通过将金属离子回收单元设置成与用于洗涤的水接触，能够将进行 洗涤时添加到所使用的水中但未附着在洗衣机上而是包含在排放水中 的金属离子在其从洗衣机中排放之前加以回收。
通过这样设计，能够对提供到用于洗涤的水中的金属离子进行回收。
在本发明所提供的洗衣机中，优选地，金属离子回收单元能够从洗 衣机拆下。
一般来说，在回收洗衣机而对其材料进行重复利用的场合，由于所 回收的洗衣机的制造厂商和型号多种多样，因而分解起来难度大，而 且，即使分解成各个零件，也难以对其所使用的材料进行判别，因而 将洗衣机分解成各个零件进行分类也是困难的。为此，有人将洗衣机 整个破碎后分类成金属、树脂等。
若将具有金属离子回收单元的洗衣机连同金属离子回收单元一起 破碎，则金属离子回收单元的碎片将与其它部分的碎片混在一起，只 能够得到回收后金属浓度很低的金属废料，因而金属离子回收单元内 的金属的重复利用是困难的。此外，在将洗衣机本体分解以将金属离 子回收单元收集起来的场合，需要用手工方式进行分解，因而处理起 来耗费时间和成本。
通过设计成不需拆卸洗衣机的外壳便能够将金属离子回收单元拆 下的结构，便能够在破碎洗衣机本体之前进行金属离子回收单元的收 集。对于金属离子回收单元被回收后的洗衣机，可以采用与现有洗衣 机相同的工序进行处理。此外，从金属离子回收单元中回收的金属可 进行再利用。这样一来，能够对过去与排放水一起排放的金属离子进 -f亍回收而加以再利用。
通过这样设计，在回收洗衣机本体对其所使用的材料进行重复利用 时，可以进行金属离子回收单元的收集而不会对重复利用工序产生影 响，能够对所回收的金属进行再利用。
在本发明的洗衣机中，优选地，金属离子回收单元包括对特定金属 有选择地进行回收的吸附剂。
在自来水等作为用于洗涤的水的洗涤水中，除了作为整理物质而添 加的金属离子之外还含有其它许多金属离子。以抗菌等为目的而添加
的金属离子，通常是以50yg/L~10mg/L这种程度的浓度存在于洗涤水中的，但普通自来水多含有数十mg/L以上浓度的钠离子、钙离子、 钾离子、镁离子。对自来水中所含有的这类金属离子进行吸附的吸附 剂，在尚未对作为整理物质而添加的、应当加以回收的金属离子充分 进行吸附时便会饱和。因此，或者导致吸附剂寿命变短，或者有必要 在金属离子回收单元中置备更多的吸附剂。鉴于此，通过使用对作为 整理物质而添加的金属离子具有选择性的吸附剂，可使金属离子回收 单元的效果得以持续。
在本发明的洗衣机中，优选地，特定金属包括银离子和铜离子之中 的至少一种。
作为洗涤物的整理剂，以添加具有抗菌性的银离子和具有防霉性的 铜离子等居多。因此，使用对这类离子有选择地进行吸附的吸附剂， 可以高效率地对洗涤时所添加的金属离子进行回收。
在本发明的洗衣机中，优选地具有排水路径，金属离子回收单元设 置在排水路径上。
作为洗衣机的外壳，必须能够耐受洗涤时脱水的振动和失去平衡时 产生的冲击，此外，为了防止用户将手伸到洗衣机内，要以具有强度 的材料形成，并用螺钉和卡爪等进行固定，不能够轻易地从洗衣机本 体上脱落。另一方面，作为排水路径，并不特别需要耐受振动等，而 且内部也只是供水流动，因此，可以以便于进行拆装的形式进行设置， 也可以由质地柔软的树脂等形成。通过将树脂金属离子回收单元设置 在该部分上，在对洗衣机本体进行重复利用时，可以#_方便地将金属 离子回收单元拆下。
通过这样设计，在回收洗衣才几进行重复利用时，不必对洗衣机本体 进行分解便能够进行金属离子回收单元的收集。
在本发明的洗衣机中，优选地，排水路径包括具有金属离子回收单 元的第1排水路径和不具有金属离子回收单元的第2排水路径。
通过这样设计，可使得作为整理物质添加了金属离子的排放水从具 有金属离子回收单元的第1排水路径中通过，未添加金属离子作为整 理物质的排放水从不具有金属离子回收单元的第2排水路径中通过。 能够使含有大量线毛而不含有金属离子的洗涤工序等的水不从金属离 子回收单元中通过，从而防止第1排水路径被线毛等堵塞，使金属离 子回收能力得以保持。此外，在金属离子回收单元所使用的吸附剂为树脂类的场合，若洗涤洗涂物时所使用的界面活性剂被吸附在树脂表 面上，则作为吸附剂的能力将降低，但通过区别使用第1排水路径和
第2排水路径，可防止因吸附界面活性剂而导致吸附剂的吸附能力降 低。
在本发明的洗衣机中，优选地，还具有排水堵塞检测装置。
当检测到某一排水路径发生排水堵塞时，便利用另 一排水路径实施 排水。通过这样设计，即使发生排水堵塞，也能够完成洗涤。
作为本发明的洗衣机中的金属离子回收方法，优选地，在能够对纤 维构造物施加金属离子的洗衣机中，将金属离子回收单元设置成与用 于洗涤的水接触从而对水中的金属离子进行回收。
通过将金属离子回收单元设置成能够与用于洗涤的水接触，能够将 添加在用于洗涤的水中但未附着在洗涤物上而是包含在排放水中的金 属离子在从家庭排放出去之前加以回收。
通过这样设计，能够对供给到用于洗涤的水中的金属离子进行回收。
如上所述，根据本发明，可提供一种能够对供给到用于洗涤的水中 的金属离子进行回收的洗衣机。


图1是对本发明一实施方式的洗衣机的总体结构进行展示的垂直剖 视图。
图2是从给水装置的正面看过去的示意性垂直剖视图。
图3是金属离子水生成装置的概略剖视图。(A)是水平概略剖视图，(B)是垂直概略剖视图。
图4是本发明实施方式的洗衣机的整个洗涤工序的流程图。
图5是对安装在排水软管上的金属离子回收单元进行展示的图(A )、
对金属离子回收单元内部的一个例子进行展示的图(B)、以及对金属
离子回收单元内部的另一个例子进行展示的图(C)。
图6是对本发明另一实施方式的洗衣机的排水路径的概略截面进行
展示的图。
图7是对具有过滤器的排水路径的概略截面进行展示的图。 图8是现有洗衣机的排水工序的流程图。图9是本发明另一实施方式的洗衣机的含有金属离子的水的排水工 序流程图。
图10是本发明另一实施方式的洗衣机的不含有金属离子的水的排 水工序流程图。
图11是对本发明又一实施方式的洗衣机的总体结构进行展示的垂 直剖视图。
附图标记i兌明
1洗衣机，60排水软管，90金属离子水生成装置，200金属离子 回收单元，201吸附剂，601第1排水软管，602第2排水软管。
具体实施例方式
下面，结合附图就本发明的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
首先，就洗衣机的结构进行i兌明。
图l是展示洗衣机总体结构的垂直剖视图。洗衣机l是全自动型洗 衣机。
如图1所示，洗衣机1具有外壳10。外壳10呈长方体形状，由金 属或合成树脂成形而成，其顶面与底面形成开口部。外壳10的顶面开 口部上重叠着合成树脂制造的顶面板ll,该顶面板ll靠螺钉固定在外 壳10上。
图l中，设左侧为洗衣机1的正面而右侧为背面，在位于洗衣机l 的背面侧的、顶面板ll的上表面上，重叠着同样以合成树脂制造的后 面板12,该后面板12靠螺钉固定在外壳10或顶面板11上。外壳10 的底面开口部上重叠着合成树脂制造的底座13，该底座13靠螺钉固定 在外壳10上。在图1中，将上面所述的所有螺钉省略。
在底座13的四个角上，设置有用来将外壳10支撑在地面上的底脚 14a、 14b。正面侧的底脚14a是高度可变的螺紋式底脚，转动它可调 整洗衣机l的水平度。背面侧的底脚14b是在底座13上一体成形的固 定式底脚。
顶面板11上设置有用来将洗涤物投放到后述洗涤桶30中的洗涤物 投入口 15。盖16通过铰链17与顶面板11相结合，可在垂直面内转动 并从上方将洗涤物投入口 15盖住。在外壳10的内部，设置有水桶20和兼作脱水桶的洗涤桶30。水桶 20和洗涤桶30二者均呈顶面开口的圆筒形杯的形状，各自的轴线均在 铅直方向上，并且以水桶20在外、洗涤桶30在内的状态呈同心状设 置。
水桶20靠悬桂部件21悬吊着设置。悬桂部件21以将水桶20的外 表面下部与外壳10的内表面角部连接起来的形式共设置在4处，对水 桶20进行支撑而使其能够在水平面内摇动。
在洗涤桶30的上部开口部的边缘上安装有环形的平衡器32。平衡 器32具有在洗涤桶30为了进行洗涤物的脱水而高速旋转时抑制其振 动的作用。在洗涤桶30的内部底面上，设置有旨在使桶内的洗涤水或 漂洗水产生流动的搅拌器33。在被搅拌器33覆盖的洗涤桶30的底部 形成有排水口 34。
水桶20的底面上安装有驱动单元40。驱动单元40包括马达41、离 合器机构42以及制动机构43，脱水轴44和搅拌器轴45从驱动单元40 的中心部位向上伸出。脱水轴44和搅拌器轴45呈脱水轴44在外、搅 拌器轴45在内的双层轴结构。脱水轴44自下向上插入水桶20中之后 连接在洗涤桶30上而对其进行支撑。搅拌器轴45自下向上贯穿水桶 20进而插入洗涤桶30中，再连接在搅拌器33上而对其进行支撑。在 脱水轴44与水桶20之间以及脱水轴44与搅拌器轴45之间，分别设置 有防止漏水的密封部件。
在后面板12下方的空间中设置有给水装置2，给水装置2与呈容器 状的给水口 53相连接。给水口 53设置在面对洗涤桶30的内部的位置 上。给水装置2具有从设置在后面板12上的通孔18中穿过而向上突 出的连接管51。用来供给自来水等上水的给水软管(未图示)连接到 连接管51上，经软管与自来水管道的水龙头相连。给水装置2具有图 2所示的结构。可通过上述给水口 53向洗涂桶30给水。
图2是给水装置2的从正面看过去的示意性垂直剖视图。
如图2所示，给水装置2由以下部分构成主给水阀50a;副给水 阀50b;连接管51;作为第1给水路径的主给水管52a;作为给水路径 的副给水管52b;向在主给水管52a内流动的水中添加金属离子的、作 为金属离子添加单元的金属离子水生成装置90。
连接管51的出水端与主给水管52a、副给水管52b相连，各给水管能够向给水口 53给水。主给水管52a上设置有金属离子水生成装置90。 如图1所示，在水桶20的底部，作为将水桶20和洗涤桶30中的水 向外壳IO之外排放的排水路径，设置有排水软管60。水从排水管61 流入排水软管60中。排水管61连接在水桶20的底面的靠外周的位置 上。
供给到洗涤桶30中的水在排放时，经由洗涤桶30的下部的排水口 34排放到洗涤桶30与水桶20之间的空间中，再经由排水管61、排水 阀62流入名一水软管60内而糸》放到外部。此外，洗涤桶30内的水经由 洗涤桶30的脱水孔31排放到洗涤桶30与水桶20之间的空间中，再经 由排水管61、排水阀62流入排水软管60内而排放到外部。
排水软管60上设置有金属离子回收单元200。从洗涤桶30排出的 水在排水软管60内流动时从金属离子回收单元200的内部通过。
排水管61上设置有以电磁方式进行开关的排水阀62。在排水管61 的排水阀62上游侧的部位上设置有阻气器(未图示)，从阻气器延伸 出导压管70。作为洗涂桶30或水桶20的水量检测装置的水位开关71 连接在导压管70的上端。
在外壳10的正面侧设置有控制部80。控制部80位于顶面板11的 下方，通过设置在顶面板11的上表面上的操作/显示部81接受来自用 户的操作指令，向驱动单元40、给水装置2等发出动作指令。此外， 控制部80向操作/显示部81发出显示指令。
图3是金属离子水生成装置的概略剖视图。图3(A)是水平概略剖 视图，图3 (B)是垂直概略剖视图。
如图3 (A)、图3 (B)所示，设置在图2所示给水装置2内的金 属离子水生成装置90具有由合成树脂等绝缘材料形成的外壳91，外壳 91的内部设置有大约相隔5mm距离而大致平行地设置的片状的银电 极92a、 92b。银电极例如为20mm x 50mm大小、lmm厚。银电极92a、 92b上分别一体形成有连接端子93a、 93b。连接端子93a、 93b通过配 线(未图示)与控制部80相连。外壳91上设置有供水流入的流入口 94和供水流出的流出口 95,水可从流入口 94流入外壳91内，从流出 口 95向外壳91之外流出。即，水是与银电极92a、 92b的长度方向相 平行地流动的。
在银电极92a、 92b浸在水中且水流动的状态下，由控制部80向银
10电极92a、 92b之间施加电压。在阳极侧银电极上，发生Ag —Ag++e — 的反应，向水中溶出银离子(Ag+ )。若持续溶出银离子(Ag+ )，则 阳极侧银电极将逐渐消耗。从银电极92a或银电极92b上溶出来的银 离子可发挥优良的杀菌效果和防霉效果。因此，作为金属离子水的银 离子水可作为具有抗菌性的抗菌水起作用。这里所述的抗菌或杀菌不 仅是指对细菌和真菌进行杀菌、抗菌，而且还包括使病毒非活化。病 毒因银离子而非活化这一观点刊载在"银离子水 L.A.夕卩X《-著 新日本铸锻造协会(出版会)1993年"上。
另一方面，在阴极侧银电极上发生H++e—— 1/2H2的反应，在产生 氢的同时，水中所含有的钙等元素作为碳酸钙等钙化合物的水垢在银 电极的表面析出。此外，作为电极组分金属的银的氯化物及硫化物在 表面生成。因此，经过长期使用，碳酸钙和氯化物和硫化物等水垢将 在电极表面厚厚堆积，妨碍作为金属离子的银离子的溶出。这将导致 银离子溶出量不稳定，电极损耗不均匀。为此，控制部80使施加在金 属离子水生成装置90的银电极92a、 92b之间的电压极性,期性(例 如每隔20秒)颠倒，以防止银电极92a、 92b上附着水垢，而且防止 仅一侧银电极发生损耗。
作为金属电极，除了银电极之外，只要是能够使具有抗菌性的金属 离子溶解出来的金属即可。具体地说，可以选择铜、银与铜的合金、 锌等。从银电极上溶出的银离子、从铜电极上溶出的铜离子、以及从 锌电极上溶出来的锌离子可发挥优良的杀菌效果和防霉效果。从银与 铜的合金上可同时溶出银离子和铜离子。此外，也可以设计成阳极为 可溶出金属离子的电极而阴极为不溶出金属离子的电极。在电极形态 为由两片以上电极构成的场合，既可以均为相同材质的金属电极，也 可以使某一电极为金属电极而另一电极为非金属电极(例如碳电极、 导电性塑料电极等)，还可以是电镀电极。此外，也可以是难离子化 金属电极(例如钛电极、作为贵金属的铂电极、金电极等)。还可以 由材质不同的多个金属电极(例如银电极和铜电极等)构成。
为实现银离子的溶出，要进行使电流值恒定的恒流控制。所谓恒流 控制，是指无论电极间的电阻值如何变化均能够使电流值保持恒定的 一种控制，但由于电极表面产生气泡、电极的振动使电极之间距离改 变等原因，会导致电极之间的电阻值经常改变，因而要完全达到恒定是困难的，电流多少会发生改变。此外，在电阻值很大的场合，有时 会出现靠电路允许范围内的电压无法提供恒定电流而使得电流减小的 情况。在这里，将如下控制定义为恒流控制，即，即使出现上述情况， 也能够与电极之间电阻值的变化相对应地改变电压，电阻值增大则使 电压升高，电阻值减小则使电压降低，从而使电极之间的电流值恒定 这样一种控制。
对于银离子水的银离子浓度，可以以电极之间流动的电量和水量等
进行控制。例如，要想得到90ppb的银离子水，只要使金属离子水生 成装置90中的水量为20L/min、电流为29mA即可。而要想得到600ppb 的银离子水，只要使水量为3L/min、电流为29mA即可。作为银离子 的溶出量，除了低电流范围之外，大致与电量(C) -恒定电流值(A) x时间(sec)成正比。此外，若水量一定，电量与可得到的银离子水 的银浓度相关。因此，通过调节电流值和水量和通电时间等，可得到 期望浓度的银离子水。
如上所述，在银电极92a、 92b之间使既定电流在恒定流量的水中 流过便可得到所希望的银离子浓度。此外，由于利用给水阀的结构可 将流量大致固定，因而能够做到使恒定的电流流过从而产生大致恒定 的银离子水。优选是通过实验预先求出电流值与时间的组合，以便能 够得到各种浓度的银离子水。
银离子、铜离子、锌离子对人体没有刺激性，毒性也低。另外，由 于金属离子及其化合物不容易挥发，因而不像次氯酸那样由于提高温 度或进行换气而促进其挥发从而导致抗菌和防霉等效果丧失或产生令 人不快的臭气，能够长时间保持其效果。
此外，在金属离子水生成装置90中，可通过是否施加电压而对作 为金属离子的银离子的溶出/非溶出进行选择，还可以如上所述地对电 流和电压施加时间进行控制从而对银离子的溶出量进行控制。
作为金属离子水生成装置90，除了使用利用电解的装置之外，还可 以使用具有能够靠浸泡在洗涤水中而使金属离子緩慢释放或溶出的结 构的金属离子含有物质。作为金属离子含有物质的具体例子是，承载 金属离子的沸石、硅胶、玻璃、磷酸钙、磷酸锆、硅酸盐、氧化钛、
晶须、陶瓷等或者含有此类物质的树脂或纤维等。
这里所述的洗涤水是指用于洗涤和漂洗的水以及除湿用冷却水等洗衣机中所使用的所有流体。
以上述方法添加到洗涤水中的金属离子将随着洗衣机l的工作而在 洗涤中发挥除菌作用，或者附着在洗涤物和洗衣机1的内部而发挥抗
菌作用。但是，其中的一部分会不附着在任何物体上而经由排水管61、 排水阀62流入排水软管60中。流入到排水软管60的金属离子流入金 属离子回收单元200中，将金属离子除去。之后，排放水被排放到下 水口等处。
下面，参照图4对洗衣机1的基本动作进行说明。 图4是洗衣机1的整个洗涤工序的流程图。
如图4所示，在步骤S001进行洗涤物洗涤工序。给水时，主给水 阀50a打开，经主给水管52a和给水口 53向洗涤桶30中注水。此时， 将洗涤剂也投放到洗涤桶中。在这一刻，排水阀62是关闭的。当水位 开关71检测到达到设定水位时，主给水阀50a关闭。搅拌器33反向旋 转，将洗涤物搅入水中润湿。按照用户的设定，马达41使搅拌器33 以既定的模式旋转，在洗涤桶30中形成旨在进行洗涤的主水流。利用 该主水流进行洗涤物的洗涤。脱水轴44上被制动机构43施加制动， 即使洗涤物和洗涤水运动，洗涤桶30也不会旋转。在经过了主水流时 间之后，搅拌器33进行小动作的反转使洗涤物变得松散，以使洗涤物 在洗涤桶30内平衡分布。这是为洗涤桶30进行脱水旋转作准备。
其次，在步骤S002进行排水工序。首先，将排水阀62打开。由此 将洗涤桶30中的洗涤水排放掉。排水阀62在排水工序、脱水工序中 保持打开状态。
在步骤S003进行中间脱水工序。在进行了较低速的脱水运行之后， 进行高速脱水运行。进行使马达41断电、实施制动等停止处理。在洗 涤桶30和洗涤物中的大部分洗涤水被甩掉时，离合器机构42和制动 机构43进行切换。离合器机构42和制动机构43的切换时机可以在排 水开始之前或与排水同时。其次，马达41使脱水轴44旋转。由此， 洗涂桶30进行脱水运行。此时，搅拌器33也与洗涤桶30—起旋转。 一旦洗涤桶30旋转，洗涤物便在离心力作用下贴服在洗涤桶30的内 周壁上。而且，洗涤物中所含有的洗涤水也将集中到洗涤桶30的桶壁 内周面上。此时，受离心力作用的洗涤水从洗涤桶30的脱水孔31排 出。从脱水孔31排出的洗涤水撞击到水桶20的内表面上之后，沿着水桶20的内表面向水桶20的底部流下去。流到水桶20底部的洗涤水 经排水管61及其后续的排水软管60排放到外壳10的外部。
在步骤S004进行最初的漂洗工序。在向洗涤物供给金属离子的场 合，主给水阀50a打开，利用金属离子水生成装置90通过电解实现银 离子的溶出，经主给水管52a和给水口 53向洗涤桶30注入含有金属离 子的水。在不向洗涤物供给金属离子的场合，不利用金属离子水生成 装置卯实施电解。
此外，无论供给还是不供给金属离子，副给水阀50b均打开，经副 给水管52b和给水口 53并行实施给水。在使用柔软剂等整理剂时，将 整理剂投入。
在给水达到设定水位后，按照用户的设定，马达41使搅拌器33以 既定模式旋转，在洗涤桶30中形成旨在进行漂洗的主水流。利用该主 水流对洗涤物进行搅拌，进行洗涤物的漂洗。脱水轴44被制动机构43 施加制动，即使漂洗水以及洗涤物运动，洗涤桶30也不会旋转。经过 了搅拌时间之后，搅拌器33进行小动作的转动使洗涤物变得松散。由 此，使得洗涤物在洗涤桶30中平衡分布以准备进行脱水工序。在以上 的说明中，实施的是将漂洗水预先积蓄在洗涤桶30中之后进行漂洗的 "蓄水漂洗"，但也可以实施始终补给新水的"注水漂洗，，或边使洗 涤桶30低速旋转边从给水口 53向洗涤物浇注水的"喷淋漂洗'，。 在步骤S005进行与步骤S002同样的排水工序。 在步骤S006进行与步骤S003同样的中间脱水工序。 在步骤S007进行最终的漂洗工序。与步骤S004同样地进行。 在步骤S008进行脱水工序。首先，将排水阀62打开。由此，将洗 涤桶30中的洗涤水排放掉。排水阀62在脱水工序中保持打开状态。 其次，在进行了较低速的脱水运行后，进行高速脱水运行。进行使马 达41断电、实施制动等停止处理。在洗涤桶30以及洗涤物中的大部 分洗涤水被甩干后，离合器机构42和制动机构43进行切换。离合器 机构42和制动机构43的切换时机可以在排水开始之前或者与排水同 时。其次，马达41使脱水轴44旋转。由此，洗涤桶30进行脱水运行。 此时，搅拌器33也与洗涤桶30—起旋转。 一旦洗涤桶30旋转，洗涤 物便在离心力作用下贴服在洗涤桶30的内周壁上。而且，洗涤物中所 含有的洗涤水也将集中到洗涤桶30的桶壁内周面上。此时，受离心力作用的洗涤水从洗涤桶30的脱水孔31排出。从脱水孔31排出的洗涤 水撞击到水桶20的内表面上之后，沿着水桶20的内表面向水桶20的 底部流下去。流到水桶20底部的洗涤水经排水管61及其后续的排水 软管60排放到外壳IO的外部。
在以上的洗涤工序中，进行排水工序、脱水工序时排水阀62是打 开的，洗涤桶30内的水经排水管61、排水阀62流入排水软管60中。 在排水软管60上，在洗衣机l的外壳10的外部设置有金属离子回收 单元200。
在如上所述洗衣机具有金属离子回收单元并且所回收的金属离子 为银或铜等有价金属的场合，在用户将洗衣机丢弃后，厂家或回收处 理业者等可对洗衣机进行回收从而回收有价金属，将有价金属出售或 进行重复利用。因此，通过回收洗衣才几可获得成本利益，促进洗衣机 的回收和重复利用，减少非法丢弃等情况的发生。
图5是对安装在排水软管上的金属离子回收单元进行展示的图。图 5 (A)示出金属离子回收单元安装在排水软管上的状态。图5 (B)和 (C)示出金属离子回收单元的内部。
如图5 (A)所示，金属离子回收单元200设置在排水软管60的中 途。排水软管60与金属离子回收单元200之间的连接部分采用插入形 式而能够自由拆装。
在洗衣机内部设置有金属离子回收单元200的场合，有必要对外壳 IO等洗衣机I本体进行分解而将金属离子回收单元200取出，或者在 装有金属离子回收单元200的状态下对洗衣机1进行破碎。
若要对洗衣机本体进行分解而将金属离子回收单元200取出，则必 须从洗衣机回收工序中将特定的洗衣机(具有金属离子回收单元的洗 衣机)分离出来，通过手工作业进行分解或实施破碎，因而不太实际。 特别是洗衣机的外壳部分，必须耐受洗涤时产生的转动，而且水桶20 和马达41要靠悬挂部件21进行悬吊因而必须对其重量进行支撑，因 此做得很结实，分解起来很困难。
此外，若在包含金属离子回收单元200的状态下将洗衣机破碎，所 得到的破碎残留物中将含有金属离子回收单元200之外的东西，因而 金属的含有率低，重复利用的效率低。
鉴于此，如上所述在位于洗衣机外壳IO外部的排水软管60上设置
15金属离子回收单元200，可使得在回收利用洗衣机1时不需要对外壳 10等洗衣机1本体进行分解便能够进行金属离子回收单元200的收集， 金属的回收变得容易。
通过如上设计，在对洗衣机l进行回收、重复利用其使用的材料时， 能够进行金属离子回收单元200的收集而不会对重复利用工序产生影 响，可对回收的金属进行再利用。
作为将金属离子回收单元200安装在排水软管60上的方法，并不限 于图5所示的插入形式。只要能够很容易地将金属离子回收单元200 从洗衣才几1本体上取下即可，因而例如也可以采用螺紋方式。此外， 也可以使排水软管的至少一部分由能够被切刀等切断的软质材料形 成。
处于可相对于金属离子回收单元200进行拆装的状态的排水软管 60，也可以只是金属离子回收单元200上游侧的排水软管60。在这种 场合，下游侧部分将与金属离子回收单元200 —起被收集起来，但只 要使排水软管60的位于金属离子回收单元200下游侧的部分由树脂等 有机物形成，便能够将金属离子回收单元200与排水软管60 —起焚烧， 从而使金属分离出来。在将金属自金属离子回收单元200中分离的作 业混加在金属精炼工序中加以实施的场合，4艮容易将有机物去除，因 此，使金属离子回收单元200由有机物形成，便能够有效地进行金属 的回收。
在将金属离子回收单元200设置在洗衣机1内部的场合，由于金属 离子回收单元200与洗衣机1之间的连接部分必须耐受洗衣机1的振 动，因而要做成类似插入方式等便于进行拆装的结构是困难的。但是， 只要将金属离子回收单元200设置在排水软管60的中途，并使其上游 侧部分由软质材料形成，便能够使洗衣机的振动不会传递到金属离子 回收单元200上，可以做成便于进行拆装的结构。
通过如上设计，在回收洗衣机进行重复利用时，不必对洗衣机本体 进行分解便能够进行金属离子回收单元的收集。
金属离子回收单元200在其内部具有吸附剂201,可以利用吸附剂 201回收金属。
作为一个例子，如图5 (B) 、 (C)所示，在金属离子回收单元200 的内周壁上形成有凹部202，该凹部202内容纳有吸附剂201的颗粒。凹部202的开口部上安装有过滤器203，具有可使银离子通过而防止线 毛等进入的结构。既可以如图5 (B)所示设置多个凹部202，也可以 如图5(C)所示只设置一个凹部202。
似这样，通过使从过滤器203中通过之后的水与吸附剂201接触， 可防止线毛等附着到吸附剂201上或在金属离子回收单元200内形成 堵塞。由于作为吸附对象的金属离子是溶解在水中的，因而即使存在 过滤器203也能够毫无问题地与吸附剂201接触而被吸附在吸附剂201 上。
吸附剂201也可以捏合(knead)在树脂等材料中。在这种场合， 只有暴露于表面的吸附剂起作用，因而优选地利用等离子体使金属离 子回收单元200的内壁表面变粗糙，或者通过发泡等方法使之变成多 孔性状态。此外，也可以混合在涂料中涂覆到金属离子回收单元200 的内壁表面上。
通过如上设计，能够对供给到用于洗涤的水中的金属离子进行回收。
作为吸附剂201,例如可以使用以硫醇为官能基的聚硅氧烷化合物 等合成吸附剂。只要是吸附剂表面形成有硫醇基的吸附剂，银离子便 非常容易与硫结合，因而银离子与硫醇基中的硫发生如下反应，使银 离子被吸附在吸附剂201上。
(Si03) n ( CH2) 3SH + Ag+ — ( Si03) n ( CH2) 3SAg + H +
自来水中所含有的其它金属离子与硫之间难以结合。因此，该吸附 剂能够对银离子有选择地进行吸附。
在自来水等用于洗涤的水中，除了作为整理物质而添加的金属离子 之外还含有许多其它金属离子。以抗菌等为目的而添加的金属离子， 通常是以50Mg/L~10mg/L这种程度的浓度存在于洗涤水中的，但一 般的自来水多含有数十mg/L以上浓度的钠离子、钙离子、钾离子、镁 离子。对自来水中所含有的这类金属离子进行吸附的吸附剂，在尚未 对作为整理物质而添加的、应当加以回收的金属离子充分进行吸附时 便会饱和。因此，或者导致吸附剂寿命变短，或者有必要在金属离子 回收单元中置备更多的吸附剂。鉴于此，通过使用对作为整理物质而 添加的金属离子具有选择性的吸附剂，可使金属离子回收单元的效果 得以持续。附着有硫醇和聚脲等含硫官能基的合成吸附剂，尤其对银、铜等贵 金属的离子具有优良的吸附性、选择性，在向洗衣机的洗涤水中添加 的金属离子为上述金属离子的场合特别有效。
作为洗涤物的整理剂，以添加具有抗菌性的银离子以及/或者具有防 霉性的铜离子居多。而通过使用对这类离子有选择地进行吸附的吸附 剂，可更高效地对洗涤时所添加的金属离子进行回收。
作为吸附剂，也可以使用其它吸附剂。除了合成吸附剂之外，例如 也可以使用沸石、阳离子交换树脂等。
此外，还可以利用金属离子还原细菌等微生物或金属离子还原酶进 行还原.析出.吸附等。作为金属离子还原细菌中对银离子有选择地
进行还原而使银析出的菌，例如在PNAS96 ( 24 ) : 13611 - 13614 "Silver-based crystalline nanoparicles，microbially fabricated" 中有记载。
此外，也可以使用比作为对象的金属更廉价的金属进行还原、析出。 例如，银是比铁贵重的金属，当使钢丝棉等表面积大的铁与含有上述 离子的液体接触时，将发生下式所示的反应，可在钢丝棉的表面进行 银的回收。这种方法是对银离子和铜离子等比铁离子贵重的金属离子 有选择地进行回收的方法。
2Ag+ + Fe —2Ag + Fe2 +
如这些方法所示，通过采用与普通自来水中所含有的金属离子相比 可对所添加的金属离子有选择地进行回收的回收方法，可高效率地对 洗涤时所添加的金属离子进行回收。
此外，也可以采用通过电解使金属在阴极上析出的电气方法。这是 一种在电极之间施加电压，通过下式所示的阴极反应使金属析出的方 法。
Ag+ + e— — Ag
对于如上所述对银进行了吸附的金属离子回收单元200，在回收洗 衣机1后将其取下，再对金属离子回收单元200内的金属进行重复利 用。作为重复利用的方法，例如可以使与金属离子回收单元200 —起 收集的有机物燃烧而将其去除，使残渣在高温下溶解，再进行电解精 炼。此外，也可以进入通常的铜、银矿石等的精炼工序中进行精炼。
当将离子交换树脂或还原酶等有机物作为吸附剂使用，并且也以树
18脂形成金属离子回收单元200的壳体时，使金属离子回收单元200燃 烧便能够只得到作为回收对象的金属。在混入金属精炼工序中而从金 属离子回收单元200中分离金属的场合，使有机物燃烧便能够很容易 与金属分离，因此，使金属离子回收单元200由有机物形成的做法是 有效的。
<第2实施方式>
图6是对本发明另一实施方式的洗衣机的排水路径的概略截面进行 展示的图。除了排水路径之外，第2实施方式的洗衣机1具有与图1 所示第1实施方式的洗衣机相同的结构。此外，在洗衣才几1中，作为 排水堵塞检测装置，洗衣机1的控制部80具有计时部，对从排水开始 起的时间进行计量。排水是否结束的检测，通过水位开关进行。
如图6所示，该洗衣机的排水路径上具有三通阀63，排水路径在中 途通过三通阀63分支为作为具有金属离子回收单元200的第l排水路 径的第l排水软管601、以及、作为使洗衣机的排放水直接流入下水的 第2排水路径的第2排水软管602。通过以控制部80对三通阀63进行 控制，可使排放水流向第1排水软管601和第2排水软管602之中的一 方或双方。图6中的箭头示出水的流向。
图6 ( A)示出将三通阀63关闭的状态。图6 (B)示出切换三通阀 63使排放水仅流向具有金属离子回收单元200的第1排水软管601的 状态。图6 (C)示出切换三通阀63使排放水只流向不具有金属离子 回收单元200的第2排水软管602的状态。图6 (D)示出切换三通阀 63使排放水流向第1排水软管601与第2排水软管602二者的状态。
如图4所示， 一般洗衣机的程序大体来说由"洗涤"、"漂洗，，和 "脱水"三个工序组成，以多次进行漂洗工序或者在洗涤工序与漂洗
属离子向洗涤水中的供给在最终漂k工^等洗涤之后的工序中进行，' 则能够使金属离子的利用效率提高。
在第2实施方式中，例如只在最终漂洗工序(步骤S007)的给水时 将金属离子与水一起提供给洗涤物，在洗涤工序(步骤S001)、漂洗 1工序(步骤S004)中，供给不含有金属离子的水。此时，在图4所 示的其它工序(步骤S002、步骤S003、步骤S005、步骤S006)中， 经由不具有金属离子回收单元200的第2排水软管602排水，仅在最终漂洗工序之后的脱水工序经由第1排水软管601排水。通过这样设计， 可将金属离子回收到金属离子回收单元200中。
在洗衣机的洗涤工序中，是使洗涤物发生变形和使洗涤物之间相互 接触而对洗涤物施加机械力，从而提高洗净效果的。因此，在步骤S001 的洗涤工序中，有时会从洗涤物上产生线毛。另一方面，对于金属离 子回收单元200而言，要想提高从排放水中吸附金属离子的速度，有 效的做法是提高与排放水和吸附剂等的接触效率。为此，有必要将金 属离子回收单元200做成过滤器状或在内部设置突起。但是，按照这 种结构，在洗衣机的排放水中含有线毛的场合，有可能发生堵塞。
为此，将排水软管分支成具有金属离子回收单元200的第l排水软 管601、以及、不具有金属离子回收单元200的第2排水软管602。似 这样设置多个排水路径，可使得含有较多线毛而不含有金属离子的洗 涤工序等工序中的水不从金属离子回收单元200中通过，可防止因线 毛造成堵塞，提高金属离子吸附速度。
此外，特别是对于像离子交换树脂那样的树脂系吸附剂，洗涤工序 之后的排放水中所含有的界面活性剂会吸附在树脂表面，使吸附剂的 吸附能力降低，而这一点也可通过排水软管分支加以防止。
通过这样设计，在添加了作为整理物质的金属离子的场合，排放水 可从具有金属离子回收单元200的第l排水软管601中通过，而在未添 加作为整理物质的金属离子的场合，排放水可从不具有金属离子回收 单元200的第2排水软管602中通过。能够做到使含有较多线毛而不含 有金属离子的洗涤工序等工序中的水不从金属离子回收单元200中通 过，从而防止第1排水软管601被线毛等堵塞，保持金属离子的吸附 能力。此外，在吸附剂201为树脂系吸附剂的场合， 一旦洗涤洗涤物 时所使用的界面活性剂吸附在树脂表面上，吸附剂的吸附能力便降低， 但通过将第1排水软管601和第2排水软管602区别使用，可防止因吸 附界面活性剂导致吸附剂201的吸附能力降低。
图7是对设置有过滤器的排水软管的概略截面进行展示的图。
如图7所示，也可以在金属离子回收单元200的上游侧设置过滤器 204。供排放水流出的排水软管这样构成，即，通过对第l阀64a和第 2阀64b的开关状态进行切换，可使排放水流向第1排水软管601与第 2排水软管602之中的一方或双方。通过这样设计，可利用过滤器204避免线毛等进入金属离子回收单 元200中。此外，过滤器204还能够与经由第2排水软管602排放的排 放水接触，因而能够利用第2排水软管602的排放水将附着在过滤器 204上的线毛冲洗掉，防止过滤器204发生堵塞。
下面，参照图8对现有洗衣机的排水工序进行说明。
图8是对现有洗衣机中的一般排水工序进行展示的流程图。实施预 定判断的主体是控制部80。
如图8所示，在排水工序中，首先在步骤S009将排水阀62打开。 将洗涤桶30中的水通过排水管61、排水阀62排放到排水软管60中。 在步骤S010确认排水是否结束。若未检测到排水结束，则继续进行排 水。若检测到排水结束，则将排水阀62关闭，结束排水工序。
下面，参照图9、图IO对本发明第2实施方式中的排水工序进行说明。
图9是本发明又一实施方式的洗衣机的含有金属离子的水的排水工 序的流程图。进行预定判断的主体是控制部80。
在排放含有金属离子的水的场合，首先，在步骤S101将三通阀63 置于图6 (B)的状态。这样一来，排放水将流向具有金属离子回收单 元200的第l排水软管601。其次，在步骤S102打开排水阀62，开始 排水。
在步骤S103，确认排水是否结束。若排水结束，则进入步骤S104， 结束排水工序。若排水尚未结束，则进入步骤S105，确认是否经过了 既定时间。若尚未经过既定时间，则返回步骤S103。若已经过既定时 间，则意味着检测到排水尚未结束，因而进入步骤S106，将三通阀置 于图6 (D)的状态。这样一来，排放水将流入第l排水软管601以及 作为另 一个排水路径的第2排水软管602 二者中。之后，进入步骤S107， 若排水结束，则进入步骤S104,结束排水工序。若排水尚未结束，则 返回步骤S107。
图10是本发明又一实施方式的洗衣机的不含有金属离子的水的排 水工序的流程图。
在排放不含有金属离子的水的场合，首先，在步骤S201将三通阀 63置于图6 (C)的状态。这样一来，排放水将从不具有金属离子回收 单元200的笫2排水软管602中流过。其次，在步骤S202打开排水阀62，开始排水。
在步骤S203,确认排水是否结束。若排水已结束，则进入步骤S204， 结束排水工序。若排水尚未结束，则进入步骤S205,确认是否经过了 既定时间。若尚未经过既定时间，则返回步骤S203。若已经过既定时 间，则意味着检测到排水尚未结束，因而进入步骤S206，将三通阀置 于图6 (D)的状态。这样一来，排放水将流入第2排水软管602以及 作为另一个排水路径的第1排水软管601 二者中。进入步骤S207,若 排水已结束，则进入步骤S204，结束排水工序。若排水尚未结束，则 返回步骤S207。
如上所述，对尽管已经过既定时间但排水尚未结束这一情况进行检 测，从而检测排水堵塞。在检测到排水堵塞的场合，可使用另一个排 水路径实施排水。其结果，即便发生排水堵塞，也能够使洗涤结束。 此时，优选是能够在洗涤过程中或洗涤结束时通知出错，促使用户采 取应对措施。
<第3实施方式>
图ll是对本发明第3实施方式的洗衣机的总体断面进行展示的图。 该洗衣机是具有无孔桶的洗衣机。
如图11所示，洗涤桶30b具有呈向上緩慢扩开的锥形形状的周壁。 在该周壁上，除了在其最上部呈环形设置的多个脱水孔31之外，不具 有供液体通过的开孔。即使为了进行洗涤、漂洗等而向洗涤桶30b中 积蓄水时，外桶20b的部分中也不会积蓄水。此外，进行脱水时，在 所积蓄的水大部分排放之后，通过使洗涤桶旋转，洗涤物中所含有的 水将沿着洗涤桶30b的周壁上升，并从最上部的脱水孔31排放到外桶 20b内。
在这种洗衣机中，在自外桶20b进行排水的排水路径上设置金属离 子回收单元200。此外，例如在最终漂洗时进行金属离子处理的场合， 对于进行漂洗时的水不实施脱水前的排放，而通过洗涤桶30b的旋转 使之从脱水孔31排出，从而能够使含有金属离子的排放水从金属离子 回收单元200中通过。
在这种场合，与第2实施方式不同，使洗涤工序后的中间脱水的水 也从金属离子回收单元200中通过，但这些水只是洗涤物中所含有的 极少量的水，而且线毛难以沿着洗涤桶30b的周壁上升而从脱水孔31
22中通过，因此，这些水中几乎不含有线毛，因而不会发生问题。
此外，在外壳112的局部部位上设置有门205。通过门205可将金 属离子回收单元200拆下。另外，也可以设计成过滤器204的维护也 通过门205实施。
此外，本发明除了应用于上述实施方式所列举型式的全自动洗衣机 之外，还可以应用于卧式滚筒(转筒)型、倾斜滚筒型、干燥机兼用 型以及双层型等所有型式的洗衣机中。
对于以上所公开的实施方式，应将其所有内容均视为示例而并非对 本发明的限制。本发明的范围并不限于以上的实施方式而是如权利要 求所示，包括与权利要求同等意义及范围内的所有修正与变型。 产业上的可利用性
通过将本发明的洗衣机应用于能够对衣物等纤维构造物施加金属 离子的洗衣机，可对供给到用于洗涤的水中的金属离子进行回收。
2权利要求
1.一种洗衣机(1)，具有金属离子添加单元(90)和金属离子回收单元(200)，所述金属离子添加单元(90)向水中添加金属离子，所述金属离子回收单元(200)设置成与由所述金属离子添加单元(90)添加了金属离子的水接触，对水中的金属离子进行回收。
2. —种洗衣机(1)，能够对纤维构造物施加金属离子，具有金属离子回收单元(200)，所述金属离子回收单元(200)设置成与用于洗涤的水接触，对水中的金属离子进行回收。
3. 如权利要求2所述的洗衣机(1)，其特征是，所述金属离子回收单元(200)能够从洗衣机(1)上拆卸下来。
4. 如权利要求2所述的洗衣机(1)，其特征是，所述金属离子回收单元(200)包括对特定金属有选择地进行回收的吸附剂(201)。
5. 如权利要求4所述的洗衣机(1)，其特征是，所述特定金属包括银离子和铜离子之中的至少一种。
6. 如权利要求2所述的洗衣机(1)，其特征是，具有排水路径(60),所述金属离子回收单元(200)设置在所述排水路径(60)上。
7. 如权利要求6所述的洗衣机(1 )，其特征是，所述排水路径(60)包括具有所述金属离子回收单元(200)的第1排水路径(601)、以及不具有所述金属离子回收单元(200)的第2排水路径(602 )。
8. 如权利要求6所述的洗衣机(1),其特征是，还具有排水堵塞检测装置。
9. 一种洗衣机(1)中的金属离子回收方法，在能够对纤维构造物施加金属离子的洗衣机(1)中，将金属离子回收单元(200)设置成与用于洗涤的水接触，对水中的金属离子进行回收。
全文摘要
本发明提供一种能够对供给到用于洗涤的水中的金属离子进行回收的洗衣机。洗衣机(1)具有向水中添加金属离子的金属离子水生成装置(90)、设置成与由金属离子水生成装置(90)添加了金属离子的水接触而对水中的金属离子进行回收的金属离子回收单元(200)。洗衣机(1)中的金属离子的回收方法是，在能够对纤维构造物施加金属离子的洗衣机(1)中，将金属离子回收单元(200)设置成与用于洗涤的水接触，对水中的金属离子进行回收。
文档编号D06F39/00GK101495695SQ200780027829
公开日2009年7月29日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年7月26日
发明者池水麦平 申请人:夏普株式会社