JP2006034473A - 食器洗浄乾燥方法および食器洗浄乾燥機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 アルキルベンゼン硫酸塩や燐酸ソーダ塩など含有する合成化学洗剤を使用せずに洗浄効果が高い食器洗浄乾燥方法および食器洗浄乾燥機を提供する。
【解決手段】 澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体の浴に使用済み食器を浸漬して振動好ましくは20〜200Hzの振動数を有する振動を与える洗浄工程を有する食器洗浄乾燥方法である。この水性洗浄媒体は澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素をそれぞれ0.1〜500LU/mL、0.1〜500LU/mLおよび0.1〜500LU/mL含有する。
【選択図】 なし

Description

本発明は食器の洗浄乾燥方法、特に家庭用に適した食器洗浄乾燥方法および食器洗浄乾燥機に関する。
一般の食器洗浄乾燥機では、洗浄槽内の食器かごに汚れた食器を保持し、次のように食器の洗浄から乾燥までを行うようになっている。洗浄工程では洗浄ノズルから化学洗剤を含む洗浄温水を食器に噴射して食器を洗浄し、食器を洗浄した後に汚れた水を排水する。乾燥工程では洗浄を終えた食器を加熱または熱風により乾燥する。
上記の食器洗浄乾燥機は洗浄にアルキルベンゼン硫酸塩(ABS)や燐酸ソーダ塩のような化学洗剤を使用するため環境汚染の問題がある。そこでできるだけこのような河川や沿海の富栄養化をもたらす化学洗剤を使用しない食器洗浄乾燥機が要望されている。特許文献1には、脂肪分解酵素を含有する酵素系洗浄剤含有水に食器などを浸漬して超音波を照射する洗浄法が提案されている。
特表平8−502087号公報
しかしこの方法では脂肪分解酵素だけでなく硫酸塩や燐酸塩含有洗剤を併用しており、合成洗剤組成物の使用量をゼロとした場合の食器洗浄効果は充分とはいえない。
本発明の課題は、燐や硫黄を含む、難分解性の化学洗剤を使用せずに洗浄効果が高い食器洗浄乾燥方法および食器洗浄乾燥機を提供することである。
すなわち本発明は、澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体の浴に使用済み食器を浸漬して振動を与える洗浄工程を有する食器洗浄乾燥方法である。
また本発明は、使用済み食器を収容した食器バスケットを作業槽内に配置しその作業槽内に、澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体を送入することにより使用済み食器を前記水性洗浄媒体の浴に浸漬し、振動を与えそして前記水性洗浄媒体を作業槽から排出する洗浄工程、および前記作業槽に連結した排気減圧手段の運転により作業槽内の雰囲気空間を減圧して食器の付着水分を気化させる乾燥工程を有する食器洗浄乾燥方法である。
さらに本発明は、使用済み食器を収容するための食器バスケット、前記食器バスケットを出入させることができ、そして酵素含有水性洗浄媒体を溜めることができ水密性および気密性を有する作業槽、作業槽の内部に設置した電磁振動板、作業槽に連結した排気減圧手段、前記水性洗浄媒体を加熱するための加熱槽、前記水性洗浄媒体を貯蔵するための貯液槽、貯液槽内の水性洗浄媒体を加熱槽に送るための送液手段および加熱槽内の水性洗浄媒体を作業槽内に送るための送液手段を有する食器洗浄乾燥機である。
本発明における洗浄工程は、澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体の浴に使用済み食器を浸漬し、その状態で機械的振動を与える工程である。
水性洗浄媒体に含有させる澱粉分解酵素としては、例えばプチアリン、α−アミラーゼ、β−アミラーゼ、グルコアミラーゼ等を挙げることができる。これらの中で化学中性で迅速な分解作用を有するプチアリン、α−アミラーゼおよびβ−アミラーゼが特に好ましく用いられる。蛋白質分解酵素としては、例えばポリペプチターゼ、トリプシン、カテプシン、カルボキシペプチダーゼ、コラゲナーゼ、エステラーゼ、ブロメリン、パパイン、アクチニジン、ズブチリシン、キモトリプシンおよびエラスターゼ型プロテアーゼ等を挙げることができる。これらの中で化学中性で迅速な分解作用を有するトリプシンおよびポリペプチターゼが特に好ましく用いられる。脂肪分解酵素としては、例えばステアプシン、リパーゼ、ホスホリパーゼ、ホスファターゼ、セラミニダーゼ、リポプロテインリパーゼ、モノグリセリドリパーゼ、アシドリパーゼ等を挙げることができる。これらの中で化学中性で迅速な分解作用を有するステアプシンおよびリパーゼが特に好ましく用いられる。
前記水性洗浄媒体は、澱粉分解酵素を好ましくは0.1〜500LU/mL、より好ましくは1.0〜50LU/mL、蛋白質分解酵素を好ましくは0.1〜500LU/mL、より好ましくは1.0〜50LU/mL、そして脂肪分解酵素を好ましくは0.1〜500LU/mL、より好ましくは1.0〜50LU/mLそれぞれ含有する。また前記水性洗浄媒体中の澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素の合計重量に対して、澱粉分解酵素を25〜75重量%、より好ましくは40〜60重量%、蛋白質分解酵素を15〜45重量%、より好ましくは25〜35重量%、および脂肪分解酵素を10〜30重量%、より好ましくは15〜25重量%それぞれ含有することが好ましい。
前記水性洗浄媒体は上記3種の酵素の他に更に糖分解酵素を好ましくは1〜500LU/mL、より好ましくは1.0〜50LU/mL含有することができる。そして糖分解酵素は澱粉分解酵素に対して5〜20重量%程度含有されることが好ましい。糖分解酵素としては、例えば、アミラーゼ、ヒアルロニダーゼ、シアリダーゼ、フコシダーゼ、β‐N‐アセチルヘキソサミニダーゼ、マンノシダーゼ、グルクロニダーゼ等を挙げることができる。これらの中でアミラーゼが特に好ましく用いられる。
前記水性洗浄媒体は澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素の他に必要に応じて、弱塩基性調整剤としての重曹(炭酸塩)、植物性界面活性剤としてのサポニン質および助剤としてのエタノールを含有することができる。それらの含有量は各々3重量%以下、1重量%以下および1重量%以下の程度が好ましい。
前記水性洗浄媒体は所定の各成分濃度になるように例えば次のような希釈過程で調製される。すなわち各酵素をそれぞれ500〜50,000LU/mL程度含有する食器洗浄用原液を貯留タンクに常温保存する。これを使用時に100 mL程度加熱槽に注入して重曹やサポニン、エタノールなどの助剤と共に水道水で3 L程度に希釈して加熱する。洗浄時にはこの加熱酵素水を、水道水或いはガス湯沸し器の熱水と共に洗浄作業槽に注入させることによりさらに10倍程度に希釈の水性洗浄媒体が得られる。そしてこの水性洗浄媒体を作業槽内に所定の水位になるように入れて得られる水性洗浄媒体の浴の中に使用済み食器を浸漬させる。
この際に食器の全表面が水性洗浄媒体に接触するように食器を水性洗浄媒体の浴中に配置させる。浴中に浸漬された食器の凹部に空気が残留しないように食器を配置する。好ましくは食器は食器かごの中に食器の種別ごとのまとめて縦に積み重ねて収容する。化学洗剤含有の洗浄水をノズル噴射する従来の洗浄法では噴射された洗浄水が食器の全表面に衝突することができるように食器同士の間隔をかなり広く維持することが必要であるが、本発明ではその間隔を狭くしても差し支えない。そのため好みの食器を自由に密集配列するので収容の手間がかからず、また収容能力が大きくなるので好ましい。食器を収容した食器かごを作業槽内の水性洗浄媒体の浴の中に送り込んでもよいが、食器を収容した食器かごを作業槽内に配置した後に作業槽内に水性洗浄媒体を送入する方が作業性が良いので好ましい。
水性洗浄媒体浴中に食器が浸漬された状態で機械的振動を与えて食器表面とこれに接する水性洗浄媒体とを互いに相対移動させる。機械的振動は超音波発生器、電磁振動器等を作業槽の内壁に沿って水性洗浄媒体に接触するように設けることによって発生させることができる。食器を食器バスケット中に収容させて作業槽内に配置させるときには、この食器バスケットに電磁振動器を取り付けることもできる。
食器の水性洗浄媒体への浸漬において、食器表面の澱粉、蛋白質および脂肪からなる汚れ物質はその表面から水性洗浄媒体中の澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素によりそれぞれ分解されて水溶性に変化する。汚れ物質と食器表面との界面の付着部分においてこの分解が進み、振動により洗浄液の界面への浸入が進んで分解が促進され、付着していた汚れ物質は食器表面から迅速に離脱する。
強力な超音波による振動は、活性酸素発生により澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素の各酵素分解活性が阻害されるおそれがあり、また音波の振動数が高くなると指向性が強くなって食器の背部に振動が届かなくなる現象が生じやすい。従って振動は低周波、特に20〜200Hzの振動数を有するものが好ましい。そのため50または60Hzの商用周波数の電磁力による振動板を作業槽の側面または底部に取り付けて水性洗浄媒体を振動させるか、または食器収納のバスケット支持部に電磁振動板を取り付けてバスケット支持部を振動させて食器を水溶液中で1mm以上の大きな振幅で振動させることが好ましい。
水性洗浄媒体中の各酵素の分解反応の速度を大きくしそして汚れ物質を食器表面から離脱させやすくするために、使用される水性洗浄媒体は予め50〜70℃に加温しておくことが好ましい。
上記浸漬および振動付与を所定時間例えば10分〜90分間続け、ついで離脱した汚れ物質を含む水性洗浄媒体を作業槽から排出する。振動付与時間は食器の種類、個数、汚れ具合によって予めプログラム設定しておくことができる。
使用済みの水性洗浄媒体にはまだ使用可能な各酵素が残留しているので、再使用することができる。この場合は使用済みの水性洗浄媒体をフィルタを通過させて水性洗浄媒体中の離脱汚れ物質またはその分解物を除去した後に貯蔵しておき、次の食器洗浄に繰り返し使用することができる。
酵素含有水性洗浄媒体による浸漬および振動付与の前に、作業槽に水(水道水)を入れ、その作業槽に食器を浸漬して上記振動を1〜5分間続けた後に水を排水して予備洗浄をおこなうことが好ましい。
水性洗浄媒体による浸漬、振動付与、排水に次いで60〜90℃の熱水を作業槽内に注入して1〜5分間振動させて濯ぎを行いその後に排水する。使用する酵素含有水性洗浄媒体には化学洗剤などが含まれていないので、酵素が食器表面に微量残留しても無毒であり、濯ぎは1回でよい。もし食器に微量の酵素が残留してその臭いを感じる場合には、濯ぎを複数回繰り返しておこなってもよい。濯ぎに使用する熱水に乳酸を0.5〜3重量%添加させておけば酵素活性は抑制停止するので食器の酵素臭をなくすることができしかも食器表面の雑菌繁殖を防止することができる。
洗浄されて表面に水分が付着した食器は次に乾燥工程に入る。乾燥工程は熱風乾燥により行ってもよいが、以下に述べるように真空乾燥させることが好ましい。作業槽を密閉状態にして気密を維持した状態で作業槽に連結した排気減圧手段により作業槽内の雰囲気空間を減圧して食器の付着水分を気化させる。前記洗浄の濯ぎの際に熱水で加熱された食器、作業槽の温度がまだ高く保たれた状態で排気減圧手段により急速排気することが好ましい。排気減圧手段としては真空排気ポンプ、水流ポンプなどを用いることができ、例えば排気速度の比較的大きい小型ルーツ形式の真空排気ポンプで50〜100L/分の排気速度および100〜1500Paの到達圧力を有するものが好ましく用いられる。
熱風乾燥法は食器周辺の気温を上昇させ相対湿度を低下させることにより残留水の蒸発を促進するのであるが、間接的であるので蒸発速度が遅くて和食器の糸尻などに水が残ることがある。それに対して真空排気乾燥法では直接に食器表面の水蒸気を排気除去するので迅速乾燥であり和食器の糸尻などに水が残るおそれはない。
乾燥工程は作業槽内の真空圧力が所定の値以下になることを検知して前記排気減圧手段の運転を自動的に停止させるようにすることが好ましい。例えば作業槽の内部にメーターリレー付き真空計を付設しておく。排気開始後も槽内に水分が残留している間は50〜60℃での水の飽和蒸気圧(13000Pa)以下には真空度圧は下がらなくて一定レベルを保持する。水分が枯渇して乾燥が済むと急速に真空圧力は小さくなり、室温(10℃以上)での水分蒸気圧1300Pa(10mmHg)程度になる。この圧力値に開リレー接点を設定しリレー回線は真空排気ポンプの駆動モーターの電源に接続されている。これによって槽内の水分が無くなって乾燥が終了する時点で真空排気ポンプは停止して排気操作を完了させることにより、短時間経済的な運転と室内静粛の回復を図ることができる。
上記真空乾燥工程は従来のノズル噴射による洗浄工程の後にも適用することもできる。しかし本発明の酵素含有水性洗浄媒体を用いた浸漬振動の洗浄工程では作業槽の水密性シールが維持されるので、同様に作業槽のシールが必要な真空乾燥工程を浸漬振動の洗浄工程の後に適用することが好ましい。
本発明によれば、アルキルベンゼン硫酸塩およびリン酸ソーダ塩含有の化学洗剤を使用せずに澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体を使用し、浸漬振動による洗浄法と組み合わせることにより、自然環境の汚染のおそれを生じさせることなく食器の汚れを迅速に効果的かつ確実に落とすことができる効果を奏するものである。さらに乾燥方法として上述のような真空乾燥を利用することにより、食器の糸尻などに水が残るおそれがなく迅速に食器を乾燥することができる。
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図1は本発明の実施例の食器洗浄乾燥機の要部断面図であり、図2はその食器洗浄乾燥機の斜視図である。
図1,2において、1は作業槽であり、この作業槽1は食器2などを収容した食器かご3を収容し、食器2の洗浄および乾燥を行う。作業槽1の底部には洗浄液を排水するための排水管4および排水バルブ5および洗浄液を貯液槽6へ送るための導管7を有する。8は洗浄時の残飯、残菜などを捕集するためのフィルタである。作業槽1の上部には酵素含有水性洗浄媒体を作業槽1に供給するための導管9、ガス湯沸かし器から熱水を作業槽1に供給するための導管10、上水道から水道水を作業槽1に供給するための導管11、真空排気ポンプ12およびその吸気口13をそれぞれ有する。また作業槽の内部には温度計(図示せず)、メーターリレー付き真空計(図示せず)および湿度計(図示せず)を設けてある。導管7はバルブ14を介して貯液槽6および送液ポンプ15に連結されている。加熱槽16は酵素含有水性洗浄媒体を加熱するためのものであり電気ヒータ17を有している。加熱槽16の上部には、酵素洗剤を供給するためのタンク18および上水道から水道水を加熱槽に供給するための導管19、酵素含有水性洗浄媒体を作業槽1に供給するための導管20、導管に通じる給液ポンプ21、および貯液槽6または作業槽1から酵素含有水性洗浄媒体を送り入れるための送水ポンプ15の出口につながる導管22を有している。
作業槽1の側面には開閉ドア23が設けられ、食器2などを収容した食器かご3をその下方に設けたレール24の上で移動させて作業槽1に出入させることができる。開閉ドア23は引き戸方式でもよく、左右また上下に観音開きできる一枚または2枚扉の方式でもよい。上開きの一枚扉の場合にはその裏面にレール24を取り付け、食器かご3の取り出し時の支持台を併用して省スペースを図ることができる。また作業槽1内の他の側面には交流通電のコイルと磁性体からなる電磁振動板25が取り付けられている。26は使用者が操作の入力を行う操作、表示部である。作業槽1の側面、例えば開閉ドアにのぞき窓を設けて洗浄状態を監視できるようにすることができる。また作業槽の内側側壁に内部照明装置を設けることができる。
次に動作、作用について説明すると、使用者は洗浄しようとする食器を食器かご3に裁置し、ドア23を開けて食器を収容した食器かごを作業槽1内に入れ、ドア23を閉じる。給水バルブ27を開けて導管11から予備洗浄のための水道水を作業槽1内にに給水する。電磁振動板25を作動させることにより食器2の表面で水が振動して予備洗浄が行われる。予備洗浄動作が終わると、排水バルブ5が開き作業槽1内の水は排水される。この際に排水中の残飯、残菜などはフィルタ8により捕集される。この捕集物は時々取り出して廃棄するかまたか回収して人工飼料、人工肥料として利用する。次に給液ポンプ21を作動させることにより、加熱槽16内の酵素含有水性洗浄媒体を作業槽1内に供給する。酵素含有水性洗浄媒体は例えば次のような組成を有する。
プチアリン 10LU/mL
トリプシン 10LU/mL
リパーゼ 10〜20LU/mL
重曹 2重量%
エタノール 0.5重量%
水 残り重量%
酵素含有水性洗浄媒体中の有効成分は予めタンク18内に調合しておく。バルブ28およびバルブ29を開いて上記有効成分および水を加熱槽内に入れ、これは電気ヒータ17の作動により50〜70℃に加熱されている。
洗浄作業槽1内に食器を入れたバスケット3を収納後、水密扉23を閉じてから、始めに水道水を導管11から注水して予備洗浄が行われる.排水後注入ポンプ21により導管9から加熱液を、また導管10から温水を注入して作業槽内に上記成分濃度の水性洗浄媒体を調製する。また温度計により温度調節も行う。
次に電磁振動板25を作動させることにより食器の表面で酵素含有水性洗浄媒体が振動して洗浄が行われる。洗浄動作が終わると、バルブ14およびバルブ31が開き作業槽内の酵素含有水性洗浄媒体はフィルタ32でろ過されて貯液槽6に貯蔵される。フィルタ残滓は時々取り出して廃棄するかまたは回収して人工飼料、人工肥料として利用することができる。貯液槽6に貯蔵された酵素含有水性洗浄媒体は複数回または数日間繰り返して再使用することができるので、次回の食器洗浄乾燥機作動の際にはバルブ31を開き送液ポンプ15を作動させることにより貯液槽6内の酵素含有水性洗浄媒体を加熱槽に送り込む。また複数回引き続いて食器洗浄乾燥機を作動させる際にはバルブ14を開き送液ポンプ15を作動させることにより作業槽1内の酵素含有水性洗浄媒体を加熱槽16を通じて再循環させる。貯液槽6または加熱槽6内に貯蔵されている再使用のための酵素含有水性洗浄媒体に乳酸を0.5〜3重量%添加させることにより酵素含有水性洗浄媒体中の雑菌の繁殖を防止することができる。
次に給水バルブ30を開き、濯ぎに必要な60〜95℃の熱水がガス湯沸かし器から導管10を通して作業槽内に給水され、そして電磁振動板25を作動させることにより食器2の表面で水が振動して濯ぎが行われる。濯ぎ動作が終わると、排水バルブ5が開き作業槽内の水を排水する。
予備洗浄、洗浄、濯ぎの各工程において、作業槽内に水または酵素含有水性洗浄媒体を所定の水位になるように満たして全ての食器がこの水位よりも下に沈ませるので、水漏れが生じないように作業槽に水密性を持たせることが必要がある。また後述の乾燥のための真空排気ポンプを作動させたときに外部から空気が作業槽内に流入しないように作業槽に気密性を持たせることが必要がある。従って開閉ドア、排水管などは水密および気密が保たれるようにシールする。
作業槽内の水を排水した後、真空排気ポンプ12を10〜40分間作動させて作業槽1の内部の空気を吸気口13から吸引し、作業槽1内の真空圧力が約10mmHgまで低下して自動的に真空排気ポンプの作動が停止する。これで洗浄および乾燥が終了するので、その後開閉ドア23を開けて食器かご3を作業槽1から取り出す。
本発明の実施例の食器洗浄乾燥機の要部断面図 本発明の実施例の食器洗浄乾燥機の斜視図
符号の説明
1・・・作業槽、2・・食器、3・・・食器かご、4・・排水管、5・・排水バルブ、6・・・洗浄媒体を貯蔵するための貯液槽、7・・洗浄媒体回収のための導管、8・・残飯残菜捕集のためのフィルター、9・・加熱溶液注入のための導管、10・・温水供給のための導管、11・・水道水供給のための導管、12・・真空排気ポンプ、13・・真空排気用吸気口、14・・洗浄媒体回収のためのバルブ、15・・貯液再使用のための送液ポンプ、16・・・洗浄溶液を加熱するための加熱槽、17・・洗浄溶液加熱のための電気ヒーター、18・・食器洗浄用各種分解酵素および洗浄助剤を含む洗浄原液貯留タンク、19・・加熱槽への水道水供給導管、20・・洗浄媒体再循環のための導管、21・・作業槽への洗浄溶液供給ポンプ、22・・加熱槽への再使用送液ポンプからの導管、23・・作業槽の側面開閉ドア、24・・食器かご移送用のレール、25・・電磁振動板、26・・食器洗浄乾燥機の操作入力および表示部、27・・作業槽への水道水供給バルブ、28・・洗浄用原液の供給バルブ、29・・加熱槽への水道水供給バルブ、30・・作業槽への温水供給バルブ、31・・貯液槽への洗浄媒体回収バルブ、32・・回収洗浄媒体用フィルター

Claims (10)

  1. 澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体の浴に使用済み食器を浸漬して振動を与える洗浄工程を有する食器洗浄乾燥方法。
  2. 前記水性洗浄媒体は澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素をそれぞれ0.1〜500LU/mL、0.1〜500LU/mLおよび0.1〜500LU/mL含有する請求項1記載の食器洗浄乾燥方法。
  3. 前記水性洗浄媒体はさらに糖分解酵素を0.1〜500LU/mL含有する請求項1または2記載の食器洗浄乾燥方法。
  4. 前記振動は20〜200Hzの振動数を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の食器洗浄乾燥方法。
  5. 前記使用済み食器の浸漬は、使用済み食器を収容した食器バスケットを作業槽内に配置しその作業槽内に前記水性洗浄媒体を送入することによって行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の食器洗浄乾燥方法。
  6. 前記振動は前記作業槽の内部に設けた電磁振動板を作動させることによって行う請求項5に記載の食器洗浄乾燥方法。
  7. 前記洗浄工程の後に、前記作業槽に連結した排気減圧手段により作業槽内の雰囲気空間を減圧して食器の付着水分を気化させる乾燥工程を有する請求項5または6に記載の食器洗浄乾燥方法。
  8. 使用済み食器を収容した食器バスケットを作業槽内に配置しその作業槽内に、澱粉分解酵素、蛋白質分解酵素および脂肪分解酵素を含有する水性洗浄媒体を送入することにより使用済み食器を前記水性洗浄媒体の浴に浸漬し振動を与えそして前記水性洗浄媒体を作業槽から排出する洗浄工程、および前記作業槽に連結した排気減圧手段の運転により作業槽内の雰囲気空間を減圧して食器の付着水分を気化させる乾燥工程を有する食器洗浄乾燥方法。
  9. 前記作業槽内の真空圧力が所定の値以下になることを検知して前記排気減圧手段の運転を停止して乾燥工程を終了する請求項8に記載の食器洗浄乾燥方法。
  10. 使用済み食器を収容するための食器バスケット、前記食器バスケットを出入させることができ、そして酵素含有水性洗浄媒体を溜めることができ水密性および気密性を有する作業槽、作業槽の内部に設置した電磁振動板、作業槽に連結した排気減圧手段、前記水性洗浄媒体を加熱するための加熱槽、前記水性洗浄媒体を貯蔵するための貯液槽、貯液槽内の水性洗浄媒体を加熱槽に送るための送液手段および加熱槽内の水性洗浄媒体を作業槽内に送るための送液手段を有する食器洗浄乾燥機。
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