JP2001258811A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単位食器あたりの洗浄時間や使用水量を少な
く、しかも殺菌や洗浄が十分行える食器洗浄機を提案す
る。 【解決手段】 食器を収納し洗浄を行う洗浄室に対して
給水源または給湯源からの湯水を送る給水経路中に、エ
キシマランプを用いた過酸化水素発生装置を設けた。ま
たは、食器を収納し洗浄を行う洗浄室に貯水槽を備え、
貯水槽内の湯又は水を循環しながら食器に対して噴射す
る食器洗浄機において、前記貯水槽内の洗浄水をエキシ
マランプを用いて浄化する洗浄水浄化機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食器を洗浄する食
器洗浄機内に設けた洗浄水の浄化装置、および細菌を死
滅に至らしめる殺菌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の食器洗浄機は水道水と洗剤を洗浄
タンク内にいれ、底部に設置したスクリュー等で攪拌し
たり、シャワー方式等で食器類を洗浄し、洗浄が完了す
るとこの洗浄液を排除して、新しい水道水を洗浄タンク
内に入れたり、シャワー方式で新しい水道水を使用して
すすぎ洗いをして、食器類から洗剤が完全に除去される
まで洗浄を繰り返すものであった。

【０００３】しかしながら、上記したような従来技術は
すすぎ洗い時に洗剤が完全に除去されるまで洗浄を繰り
返すため、多くの水を使用する無駄があった。また洗浄
後、食器洗浄機内は高温多湿なため、菌が繁殖しやす
く、菌による悪臭や衛生面の問題が生じていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、すすぎ工程にお
ける水の無駄を省くために、熱水やオゾン水を用い、す
すぎ洗浄力をアップしたすすぎ工程が提案されている
（実公昭５５−２２４、実開平７−３３２５１）。ま
た、菌の増殖を抑えるために熱水やオゾン水による殺菌
処理や、紫外線を食器類に直接照射し、殺菌を行う殺菌
手法が提案されている。

【０００５】しかし、オゾンを用いた場合、用いられる
オゾン水はオゾナイザー等によりオゾンガスを発生さ
せ、水道水に混入することで生成されるが、オゾンの水
に対する溶解度は低く、高濃度のオゾン水を生成するた
めには、オゾン溶解手段等に工夫が必要で装置が複雑に
なり装置自体がが大がかりになるという問題があった。
またオゾンは前述したように水に対する溶解度が低いた
め、オゾン水で食器類をすすぎ洗いする過程において、
すすぎ水からオゾンガスが放出され、食器洗浄機内の洗
浄槽内にオゾンガスが発生し、オゾン臭の問題、発生し
たオゾンの人体に対する影響が問題であった。

【０００６】また熱水を用いて処理する場合は、食器洗
浄機の主要構成部品のほとんどがプラスチックであるた
めに７０度以上の温度では軟化し、形状変化を起こすた
め、それ以上の温度で殺菌できず、殺菌効果が不十分と
なる問題があった。また７０度付近の高温な温水を生成
するのには多大なエネルギーが必要となりランニングコ
ストが高くなるという問題があった。

【０００７】また紫外線を食器類に直接照射して殺菌を
行う場合、光の照射された部分しか殺菌効果がないた
め、問題であった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、単位食器あたりの洗浄時間や使用水量を少な
く、しかも殺菌や洗浄が十分行える食器洗浄機を提案す
る。

【課題を解決するための手段および作用・効果】

【０００９】上記課題を解決するために、本発明に係る
食器洗浄機は、食器を収納し洗浄を行う洗浄室に対して
給水源または給湯源からの湯水を送る給水経路中に、エ
キシマランプを用いた過酸化水素発生装置を設けたこと
を特徴とする。

【００１０】過酸化水素はオゾン水と同様に酸化剤とし
て知られており、殺菌力、漂白力があることが知られて
いる。よって前述したオゾン水の問題点から、過酸化水
素水の利用が考えられる。しかし、過酸化水素水の生成
法として薬液と水道水を混合して生成する方法がある
が、過酸化水素は水溶液として不安定で保存性に問題が
あり、薬液と水道水を混合して過酸化水素水を生成する
手法は用いられていなかった。

【００１１】また、波長２００nm以下の紫外線が水道水
に照射されると、波長２００nm以下の紫外線は水に吸収
され、酸化力の強い活性種や、水道水中の有機物が分解
される過程において過酸化水素が生成することが知られ
ている。ここで、図１に紫外線を発光する水銀ランプと
エキシマランプの紫外線出力と出力波長の関係を示し
た。エキシマランプは水銀ランプと比較して、過酸化水
素が発生する波長２００nm以下の単一波長の紫外線かつ
電気的に高い変換効率の紫外線出力を得ることができ
る。このため、エキシマランプを用いて水道水に紫外線
を照射することで、効率よく、必要時に過酸化水素を生
成することができる。

【００１２】このことより上記構成にすることによって
オゾンと同様の洗浄力、殺菌力をもった過酸化水素水を
効率よく、安定に供給できるため、オゾン水を用いたと
きと同様にすすぎ洗浄工程において節水が可能となり、
また食器類の殺菌も行える。また上述したオゾンを用い
た場合の問題、オゾンは水に対する溶解度が低いため
オゾン水を生成するのは装置が大がかりになる、オゾ
ンは水に対する溶解度が低いため、すすぎ工程に置いて
オゾン水からオゾンガスが発生してオゾン臭が発生す
る、また発生したオゾンガスによる人体への影響などの
問題が発生しないため、コンパクトで使用上安全な食器
洗浄機を提供できる。

【００１３】本発明に係わる食器洗浄機の別実施形態と
しては、食器を収納し洗浄を行う洗浄室に貯水槽を備
え、貯水槽内の湯又は水を循環しながら食器に対して噴
射する食器洗浄機において、前記貯水槽内の洗浄水をエ
キシマランプを用いて浄化する洗浄水浄化機構を設けた
ことを特徴とする。

【００１４】また近年、食器洗浄機から排水される水に
関しては、廃油や洗剤等が含まれているため、水質汚濁
等の問題が取りざたされており、特に１日の使用頻度が
高い業務用食器洗浄機に関しては、一般家庭の何倍も洗
剤を垂れ流しにするため、問題となっていた。

【００１５】またエキシマランプから照射される紫外光
により活性種、過酸化水素が生成することは前述した
が、この活性種やエキシマランプから照射される波長２
００nm以下の紫外光の持つ光子のエネルギーは酸化力が
強く有機物等のC=C結合等を容易に切断して、有機物を
分解することが知られている。このため、上記構成にす
ることにより、殺菌効果のある過酸化水素を生成するだ
けでなく、エキシマランプから発せられる紫外光により
洗浄水の油分、洗剤、有機物等は分解されるため、洗浄
水を繰り返し再利用することができ、節水効果がある。
また洗浄工程で使用された洗浄水を排水する際も、エキ
シマランプから発せられる紫外光により、洗剤、有機物
等を分解したあとに排水することが可能なため、環境汚
染等を引き起こす問題がない。また、上述したようにオ
ゾン水を用いた場合とくらべて、コンパクトで使用上安
全な食器洗浄機を提供できる。

【００１６】また、好ましくは 前記貯水槽には洗浄水
を加熱する加熱部を設け、洗浄水温度を３０度以上に保
って洗浄を行うことを特徴とする。

【００１７】エキシマランプを被処理水に照射するとオ
ゾンと過酸化水素ができることは前述したが、この過酸
化水素は水温が高いと分解しやすい。また、分解された
過酸化水素はより酸化力、殺菌力の強い活性種となるこ
とが知られている。このため、水温が高い状態でエキシ
マランプを照射すると、発生した過酸化水素がより酸化
力の強い活性種に分解されるため、殺菌力および有機物
の分解効率が上昇する。ここで図２に有機物を含む被処
理水にエキシマランプを照射した際の被処理水中の全有
機物濃度（ＴＯＣ）の変化を被処理水の温度別に測定し
たものである。このグラフより、水温が３０度付近以上
で浄化効率が高くなることがわかった。従って洗浄水を
加熱する加熱部を設け、洗浄水温度を３０度以上に保っ
て浄化を行うことで、浄化能力が高まり、効率よく食器
の洗浄が行える。

【００１８】また、さらに好ましくは前記貯水槽の水を
機外へ排出する排水弁を備え、前記洗浄水浄化機構によ
る浄化処理中は前記排水弁の開弁を禁止する制御部を有
することを特徴とする。

【００１９】このことにより、洗浄水浄化機構による洗
浄水の処理が行われた後に開閉弁が開くため、未処理な
洗浄水が機内から排出されることがない。

【００２０】またさらに好ましくは請求項１記載の構成
において、前記過酸化水素発生装置内のエキシマランプ
は、食器を洗剤を用いて洗浄した後のすすぎ洗い工程に
おける供給水に対して点灯することを特徴とする。

【００２１】また、請求項２記載の構成において前記洗
浄水浄化機構内のエキシマランプは、食器の洗浄に用い
られた洗浄水を浄化する排水処理時と、食器を洗剤を用
いて洗浄した後のすすぎ洗い工程の洗浄時において点灯
することを特徴とする。

【００２２】エキシマランプを連続して点灯すると、ラ
ンプの寿命等が極端に短くなったり、信頼性に欠けたり
する。このためエキシマランプの点灯は請求項１記載の
構成においてはすすぎ洗いの供給水のみに対して行われ
るとよい。また請求項２記載の構成にいては、洗浄水排
水処理工程時と、食器を洗剤を用いて洗浄した後のすす
ぎ洗い工程時に行われるとよい。つまり請求項１記載の
構成において改善しようとしている問題は食器洗い洗浄
後、動作時に食器洗い洗浄機の構成部品表面に付着した
付着物および残滓により細菌が繁殖、増加することであ
る。よって最後のすすぎ洗い工程時のみに殺菌力のある
過酸化水素水をもちいれば良い。また請求項２記載の構
成において改善しようとしている問題は、前述した細菌
の繁殖の問題と、食器洗浄機から排出される排水により
水質が汚染されることである。よって、すすぎ洗い工
程、排水の処理工程時のみにエキシマランプを点灯すれ
ばよい。

【００２３】また、好ましくは前記エキシマランプが１
５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の紫外線を主波長に発光す
るランプであることを特徴とする。

【００２４】紫外線は波長が短くなるほど光子のエネル
ギーが高く、波長２００ｎｍ以下の光子のエネルギーは
有機物中の分解しにくい炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）等の結
合を用意に切断するとともに、この有機物の分解過程に
おいて過酸化水素を生成することが知られている。ま
た、波長が１５０ｎｍ以下の紫外線は水やエキシマラン
プの保護管、または保護板に吸収されるため、有害成分
分解に寄与する紫外線量が極めて少ない。したがって、
波長１５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の紫外線を主波長と
するエキシマランプにより水道水、洗浄水から効率よく
過酸化水素を生成できるとともに洗浄水中の有機物を効
率よく分解除去できる。

【００２５】さらに好ましい様態として、エキシマラン
プが１７２ｎｍの紫外線を主波長に発光するランプであ
ることを特徴とする。

【００２６】１７２ｎｍの紫外線を主波長とするキセノ
ンエキシマランプは、他のエキシマランプより高出力の
紫外線を安定に、電気的に高い変換効率で出力すること
ができるため、水道水、洗浄水から効率よく過酸化水素
を生成できるとともに洗浄水中の有機物を効率良く分解
除去できる。

【００２７】さらに好ましい様態として、エキシマラン
プは紫外線が透過可能な保護管内、またはランプ収納部
の一部が紫外線を透過可能な保護板で構成された収納部
内に収納され、かつ収納部内の雰囲気が３００Ｔｏｒｒ
以下とするか、エキシマランプからの紫外線を吸収しな
いガスを主成分とした雰囲気としたことを特徴とする。

【００２８】エキシマランプから出力される紫外線は、
一般的なソーダライムガラス等で形成された保護管、ま
たは保護板ではほとんど透過しない。また、天然石英ガ
ラスのようなケイ素と酸素以外の成分を多く含むガラス
においても透過率は低いが、ケイ素と酸素以外の成分を
微量しか含まない合成石英ガラスやフッ化マグネシウム
ガラスにおいては透過率が高い。また、収納部の雰囲気
が酸素を含む雰囲気である場合、酸素分子に吸収され紫
外線強度が低下するため、３００Ｔｏｒｒ以下とする
か、エキシマランプからの紫外線を吸収しないガスであ
る窒素ガス等が良い。

【００２９】したがって、エキシマランプからの紫外線
が透過可能な保護管内、またはランプ収納部の一部が紫
外線を透過可能な保護板で構成された収納部内に収納さ
れ、かつ収納部内の雰囲気が３００Ｔｏｒｒ以下とする
か、エキシマランプからの紫外線を吸収しないガスを主
成分とした雰囲気とすることにより、洗浄水中の有機物
を効率良く分解除去できる。

【００３０】さらに好ましい様態として、前記エキシマ
ランプ設置部の部材が、エキシマランプからの紫外線を
反射する材質で構成されたことを特徴とする。

【００３１】エキシマランプから照射された紫外線は、
エキシマランプ設置部内壁により吸収される。洗浄水に
含まれる洗剤や有機物と反応させ、効率よく分解除去す
るためには、エキシマランプ設置部に吸収される紫外線
量を減らし、反射させることで再度洗浄水の有機物と反
応させることが好ましい。そのため、エキシマランプ設
置部の内壁の材質を紫外線反射率の高いアルミニウム、
ステンレス等で構成することが望ましい。

【００３２】このことより、エキシマランプからの紫外
線が照射されるエキシマランプ設置部の部材が、エキシ
マランプからの紫外線を反射する材質で構成することに
より、有害成分を効率良く分解除去できる。

【発明の実施の形態】

【００３３】以下に本発明の実施例を図３に基づいて説
明する。図３は本発明に係わる食器洗浄機の第一の実施
例の構成図である。食器洗浄機１ は、内部に洗浄室２
を有し、洗浄室２の前面が扉３によって開閉できるよう
になっている。扉３には洗浄室２側に洗剤投入器４が設
けられている。洗浄室２ 内には、食器かご５が設けら
れ、食器６が収容される。 また、給水管７中にエキシ
マランプを用いた過酸化水素発生装置８が設けられてい
る。また、洗浄室２ の下部は貯水槽９となっており、
貯水槽９には洗浄水が貯えられる。

【００３４】なお、貯水槽９内には、ヒータ１１が設け
られており、洗浄水の温度上昇が行われる。また、洗浄
水の温度は、貯水槽９ の下部に設けられたサーミスタ
１２が温度検出することで所定の温度（たとえば、洗浄
温度３０度）に設定される。

【００３５】次にこの第一の実施例の動作について図５
のを用いて説明する。まず食器洗浄機１内の食器かご５
に食器６を、また洗剤投入機４内に洗剤をセットしてお
く（Ｓ１）。ここで食器洗浄をスタートすると（Ｓ
２）、給水、洗浄、排水の一連の洗浄工程によって食器
の洗浄が行われる。洗浄工程としては予洗い工程（Ｓ
３）、本洗い工程（Ｓ４）、すすぎ洗い工程（Ｓ５）が
あり、予洗い工程Ｓ３→本洗い工程Ｓ４→すすぎ洗い工
程Ｓ５の順番で行われる。次に各工程の動作について詳
細に説明する。

【００３６】＜予洗い工程Ｓ３＞ 給水管７によって水
および湯が貯水槽９に給水される。貯水槽９に貯えられ
た洗浄水は、洗浄ポンプ１３が作動することにより回転
ノズル１４に送られる。回転ノズル１４に送られた洗浄
水は回転しながら食器かご５に収容された食器６に噴射
される。これらの噴射により食器６に付着している汚れ
や油などの落ちやすい汚れが落とされ、噴射された洗浄
水は汚れを含みながら下方に落ち、再度貯水槽９に貯え
られる。この一連の動作が循環して行われることで、食
器の洗浄が行われる。一定時間洗浄後、排水弁１６が開
弁され貯水槽９の洗浄水は、食器洗浄機１内に配管され
た排出管１７を介して排出される。そして、排出管１７
を流れた洗浄水は排水管１８に向かって排出される。

【００３７】＜本洗い工程Ｓ４＞ 予洗い工程Ｓ３と同
様に給水管７によって水および湯が貯水槽９に供給され
る。予洗い工程Ｓ３との違いは、このとき洗剤投入機４
にセットされた洗剤が貯水槽９に投入され、洗剤入りの
洗浄水によって食器６の洗浄が行われることである。

【００３８】＜すすぎ洗い工程Ｓ５＞ このすすぎ洗い
工程Ｓ５では、前記した予洗い工程Ｓ３と同様に洗剤を
投入せずに洗浄水が食器６に噴射させる。予洗い工程と
の違いは、給水管７によって貯水槽９にすすぎ水を供給
する際、過酸化水素発生装置８内のエキシマランプを点
灯し、過酸化水素水を発生させ、この過酸化水素水を貯
水槽９に供給しこの過酸化水素水によって食器６の洗浄
を行うことである。この過酸化水素は酸化力があるた
め、すすぎ洗い工程において水道水で洗浄するよりも洗
浄力があるため、すすぎ洗い工程における使用水量が少
なくてすむ。また、過酸化水素水は殺菌力があるため、
すすぎの効果のみならず、殺菌の効果が発揮される。

【００３９】図４は本発明における第二の実施例であ
る。第一の実施例と異なる点は、構成として給水配管７
途中にエキシマランプによる過酸化水素生成装置８を設
けるのではなく、洗浄工程における循環路中の貯留槽９
内にエキシマランプによる洗浄水浄化機構１９を設けた
ことである。

【００４０】次に動作についてこの第二の実施例の動作
を図６のフローを用いて説明する。基本的な流れは第一
の実施例と同様である。

【００４１】＜予洗い工程Ｓ１３＞ 第一の実施例との
違いは洗浄水を排水する前に、貯水槽９内に設置された
洗浄水浄化機構１９内のエキシマランプを点灯させ、洗
浄水内の汚れや油分を浄化する排水処理を行うことであ
る。

【００４２】＜本洗い工程Ｓ１４＞ 第一の実施例との
違いは予洗い工程Ｓ１３と同様に洗浄水を排水する前
に、貯水槽９内に設置された洗浄水浄化機構１９内のエ
キシマランプを点灯させ、洗浄水内の洗剤、汚れ成分を
浄化する排水処理を行うことである。

【００４３】＜すすぎ洗い工程Ｓ１５＞ 第一の実施例
との違いは給水管７により貯水槽９に給水された洗浄水
を循環させながら洗浄を行う過程において、エキシマラ
ンプを点灯し、殺菌力、洗浄力のある過酸化水素水を発
生させることである。このことにより、殺菌効果のある
過酸化水素を生成するだけでなく、すすぎ洗いにより汚
れた洗浄水をエキシマランプから照射される紫外光によ
って浄化できる。よって、洗浄水の再利用が可能となる
ため、さらなる節水効果がある。また、予洗い工程Ｓ１
３，本洗い工程Ｓ１４と同様に洗浄水を排水する前に、
貯水槽９内に設置された洗浄水浄化機構１９内のエキシ
マランプを点灯させ、洗浄水内の洗剤、汚れ成分を浄化
する排水処理を行う。

【００４４】この一連の工程において、洗浄水浄化機構
１９による洗浄水の排水処理が終了したら、制御部２０
により排水弁１６は開弁され、食器洗浄機１内に配管さ
れた排出管１７内を介して排水が行われる。このことよ
り洗浄水浄化機構１９により食器洗浄機からの排水は浄
化されてきれいな状態になっているため近年、問題とな
ってきている食器洗浄機から排水される水による水質汚
濁等の問題がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 水銀ランプとエキシマランプの紫外線出力と
出力波長の関係。

【図２】 エキシマランプ照射における水温とＴＯＣ濃
度変化の関係を表す図

【図３】 本発明に係わる食器洗浄機の第一の実施例の
構成図である。

【図４】 本発明に係わる食器洗浄機の第二の実施例の
構成図である。

【図５】 本発明に係わる第一の実施例の動作フローを
示した図。

【図６】 本発明に係わる第二の実施例の動作フローを
示した図。

【符号の説明】

１…食器洗浄機 ２…洗浄室 ３…扉 ４…洗剤投入機 ５…食器かご ６…食器 ７…給水管 ８…過酸化水素発生装置 ９…貯水槽 １０…給水弁 １１…ヒーター １２…サーミスタ １３…洗浄ポンプ １４…回転ノズル １５…残菜フィルタ １６…排水弁 １７…排出管 １８…配水管 １９…洗浄水浄化機構 ２０…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 慎良 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 安藤 茂 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 Ｆターム(参考） 3B082 BD01 BD02 CC08 DB03 DC01 DC02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食器を収納し洗浄を行う洗浄室に対して
   給水源または給湯源からの湯水を送る給水経路中に、エ
   キシマランプを用いた過酸化水素発生装置を設けたこと
   を特徴とする食器洗浄機。
2. 【請求項２】 食器を収納し洗浄を行う洗浄室に貯水槽
   を備え、貯水槽内の湯又は水を循環しながら食器に対し
   て噴射する食器洗浄機において、前記貯水槽内の洗浄水
   をエキシマランプを用いて浄化する洗浄水浄化機構を設
   けたことを特徴とする食器洗浄機。
3. 【請求項３】 前記貯水槽には洗浄水を加熱する加熱部
   を設け、洗浄水温度を３０度以上に保って洗浄を行うこ
   とを特徴とする請求項２記載の食器洗浄機。
4. 【請求項４】 前記貯水槽の水を機外へ排出する排水弁
   を備え、前記洗浄水浄化機構による浄化処理中は前記排
   水弁の開弁を禁止する制御部を有することを特徴とする
   請求項２記載の食器洗浄機。
5. 【請求項５】 前記過酸化水素発生装置内のエキシマラ
   ンプは、食器を洗剤を用いて洗浄した後のすすぎ洗い工
   程における供給水に対して点灯することを特徴とする請
   求項１記載の食器洗浄機。
6. 【請求項６】 前記洗浄水浄化機構内のエキシマランプ
   は、食器の洗浄に用いられた洗浄水を浄化する排水処理
   時と、食器を洗剤を用いて洗浄した後のすすぎ洗い工程
   の洗浄時において点灯することを特徴とする請求項２記
   載の食器洗浄機。
7. 【請求項７】 前記エキシマランプが１５０ｎｍ以上２
   ００ｎｍ以下の紫外線を主波長に発光するランプである
   ことを特徴とする請求項１〜６に記載の食器洗浄機。
8. 【請求項８】 前記エキシマランプが１７２ｎｍの紫外
   線を主波長に発光するランプであることを特徴とする請
   求項１〜７に記載の食器洗浄機。
9. 【請求項９】 前記エキシマランプは紫外線が透過可能
   な保護管内、またはランプ収納部の一部が紫外線を透過
   可能な保護板で構成された収納部内に収納され、かつ収
   納部内の雰囲気が３００Ｔｏｒｒ以下とするか、エキシ
   マランプからの紫外線を吸収しないガスを主成分とした
   雰囲気であることを特徴とする請求項１〜８に記載の食
   器洗浄機。
10. 【請求項１０】 前記エキシマランプ設置部の部材が、
    エキシマランプからの紫外線を反射する材質で構成され
    たことを特徴とする請求項１〜９に記載の水の浄化装
    置。