JP2010142700A - Cleaning device, and cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させることで、衝撃波を付加することによって、短時間で被洗浄物を洗浄できる洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning apparatus capable of cleaning an object to be cleaned in a short time by applying a shock wave by applying a pulse power to generate a streamer discharge.
従来より、超音波振動子を用いてキャビテーションを発生させ、被洗浄物を洗浄処理することが行われている。例えば、特許文献1及び特許文献2では、図3に示すように、被洗浄物1と水、洗剤などを洗浄室2に投入する。被洗浄物1と洗剤を含んだ水を攪拌させるため、攪拌手段3を設けて機械的な作用を付与している。さらに、洗浄室2の下部に設けた超音波振動子4を電源5によって動作させ、キャビテーションを発生させて衣類を洗浄する方法が提案されている。
しかしながら、上述の特許文献1および2では、超音波が溶液中の空気粒子に当たり、気泡が発生してしまうため、キャビテーションが減衰し、超音波の効果が薄くなってしまうという課題があった。特に衣類などは多量の気体を含んでいるため、超音波に期待されるキャビテーションによる衝撃力が弱いという課題があった。そのため、超音波による洗浄効果が得られないという課題があった。また、洗浄効果を上げるために、超音波による洗浄時間を長くする、あるいは洗剤を投入などしなければならなかった。
However, in the above-described
本発明は、衝撃波を用いて洗浄することで、短時間かつ、洗剤を極力使用しない洗浄装置を提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a cleaning apparatus that uses a shock wave to perform cleaning for a short time and uses as little detergent as possible.
前記従来の課題を解決するために、被洗浄物を収容するための洗浄室と、前記洗浄室内に設けた2つの電極にパルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させる放電手段とを設けて、被洗浄物を洗浄することを特徴とした洗浄装置である。特に、パルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させることで、高い圧力範囲の衝撃波を発生させることができるので、被洗浄物に付着した汚れ成分や細菌やウィルスなどを除去する。さらに、水中にストリーマ放電を生成することによってオゾンを生成することができるので、殺菌性能を向上することができるとともに、洗浄水を浄化することが可能となる。 In order to solve the above-described conventional problems, a cleaning chamber for storing an object to be cleaned and a discharge means for generating a streamer discharge by applying pulse power to two electrodes provided in the cleaning chamber are provided. A cleaning apparatus for cleaning a cleaning object. In particular, by applying a pulse power to generate a streamer discharge, a shock wave in a high pressure range can be generated, so that dirt components, bacteria, viruses, and the like attached to the object to be cleaned are removed. Furthermore, since ozone can be generated by generating a streamer discharge in the water, the sterilization performance can be improved and the cleaning water can be purified.
本構成にすることによって、洗浄時間が短時間で行えるとともに、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよいので、省エネ及び環境負荷低減を実現することが可能となる。 By adopting this configuration, cleaning time can be shortened and chemicals such as detergents need not be used as much as possible, so that energy saving and environmental load reduction can be realized.
さらにオゾンによって洗浄性能や殺菌性能、洗浄水の浄化可能となる。 Furthermore, it becomes possible to purify cleaning performance, sterilization performance, and cleaning water with ozone.
本発明の洗浄装置は、前記洗浄室内に設けた2つの電極にパルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させて高い圧力範囲の衝撃波を形成し、その衝撃波を利用することによって、洗浄時間が短時間で行えるものである。さらに、汚れだけでなく、被洗浄物に付着した細菌や微生物なども除菌および殺菌することができる。また、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよいことから、省エネと環境負荷低減を実現することが可能となる。 The cleaning apparatus of the present invention applies a pulse power to the two electrodes provided in the cleaning chamber to generate a streamer discharge to form a shock wave in a high pressure range, and uses the shock wave to shorten the cleaning time. It can be done with. Furthermore, not only dirt but also bacteria and microorganisms attached to the object to be cleaned can be sterilized and sterilized. Further, since it is not necessary to use chemicals such as detergent as much as possible, it becomes possible to realize energy saving and environmental load reduction.
さらに、被洗浄物として、衣類を洗浄する場合においては、攪拌などの機械的な作用を付与することがないので、衣類の傷みを低減することができるという効果も得られる。 Further, when washing clothes as an object to be washed, since mechanical action such as stirring is not given, an effect of reducing damage to clothes can be obtained.
さらに、水中にオゾンを発生させることができるので、更なる洗浄性能と殺菌性能の向上、さらには洗浄水の浄化も行うことができるので、洗浄水の再利用などに利用することができる。 Furthermore, since ozone can be generated in the water, further improvement in cleaning performance and sterilization performance can be achieved, and cleaning water can be purified, so that it can be used for reuse of cleaning water.
また、洗浄装置は水などを用いるため、湿度が高くカビなどの細菌が繁殖することがあるが、にパルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させて高い圧力範囲の衝撃波とオゾンを形成することで洗浄装置内に付着したカビなどを殺菌・除去することができるため、常に清潔な洗浄装置を保つことができる。 In addition, since the cleaning device uses water, bacteria with high humidity may grow and mold and so on, but by applying pulse power to generate streamer discharge to form shock waves and ozone in a high pressure range. Since mold attached to the cleaning device can be sterilized and removed, a clean cleaning device can always be maintained.
第1の発明は、被洗浄物を収容するための洗浄室と、前記洗浄室内に設けた2つの電極にパルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させる放電手段とを設けることで、衝撃波を発生させて被洗浄物を洗浄することによって、洗浄時間が短時間で行えるとともに、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよいので、省エネ及び環境負荷低減を実現することが可能となる。 According to a first aspect of the present invention, a shock wave is generated by providing a cleaning chamber for storing an object to be cleaned and a discharge means for generating a streamer discharge by applying pulse power to two electrodes provided in the cleaning chamber. By cleaning the object to be cleaned, the cleaning time can be reduced in a short time, and chemicals such as detergents need not be used as much as possible, so that energy saving and environmental load reduction can be realized.
第2の発明は、特に、被洗浄物を衣類とし、洗浄室に水と衣類を設けて水中にストリーマ放電を発生させることで衝撃波を形成させ、衣類を洗浄することによって、短時間で衣類洗浄が可能になるとともに、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよい。そのため、省エネ及び環境負荷低減が可能な衣類の洗浄装置を実現できる。さらに、衣類を攪拌する必要が無いので、衣類を傷めることが無い。そのため、洗濯機では洗えないようなウールやシルクなども洗浄可能となる。 According to the second aspect of the present invention, in particular, the object to be cleaned is clothing, and water and clothing are provided in the cleaning room to generate a shock wave by generating a streamer discharge in the water. This makes it possible to use chemicals such as detergents as much as possible. Therefore, the washing | cleaning apparatus of the clothing which can save energy and reduce environmental impact is realizable. Furthermore, since it is not necessary to stir the clothes, the clothes are not damaged. Therefore, it becomes possible to wash wool and silk that cannot be washed in a washing machine.
さらに水中でストリーマ放電を発生させることでオゾンを発生させることができるので、更なる洗浄性能と殺菌性能の向上、さらには洗浄水の浄化も行うことができるので、洗浄水の再利用などに利用することができる。 Furthermore, since ozone can be generated by generating streamer discharge in water, it can be further improved in cleaning performance and sterilization performance, and cleaning water can be purified. can do.
第3の発明は、特に、水に界面活性剤を添加させて衣類を洗浄することによって、衣類への洗浄能力を向上することができる。つまり、パルスパワーによってストリーマ放電を発生させて衝撃波を形成することで衣類に付着した汚れを除去すると共に、編みこまれた繊維間の距離を広げ、さらに繊維1本1本のねじれなどを解くことができる。そのため界面活性剤などが繊維に染み込みやすくなり、繊維の奥の汚れを除去することができる。 In the third aspect of the invention, in particular, the washing ability of the garment can be improved by adding a surfactant to the water to wash the garment. In other words, streamer discharge is generated by pulse power to form a shock wave to remove dirt adhered to clothing, widen the distance between the woven fibers, and further to solve the twist of each fiber. Can do. For this reason, the surfactant or the like can easily penetrate into the fiber, and the dirt behind the fiber can be removed.
第4の発明は、特に、被洗浄物を水とし、パルスパワーによってストリーマ放電を発生させて衝撃波を形成することで洗浄装置内に存在する細菌やカビなどの微生物を殺菌することができるため、いつまでも清潔な洗浄装置を実現することが可能となる。 In the fourth aspect of the invention, in particular, the object to be cleaned is water, and a streamer discharge is generated by pulse power to form a shock wave so that microorganisms such as bacteria and mold existing in the cleaning apparatus can be sterilized. It becomes possible to realize a clean cleaning device forever.
第5の発明は、特に、被洗浄物を収容するための洗浄室と、前記洗浄室内に設けた2つの電極にパルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させる放電手段とを設けて、被洗浄物を洗浄する方法であり、パルスパワーによってストリーマ放電を発生させることで、衝撃波を形成させて被洗浄物を洗浄することによって、洗浄時間が短時間で行えるとともに、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよいので、省エネ及び環境負荷低減を実現することが可能となる。 In particular, the fifth invention is provided with a cleaning chamber for containing an object to be cleaned, and a discharge means for generating a streamer discharge by applying a pulse power to two electrodes provided in the cleaning chamber. This is a method that cleans the object to be cleaned by generating a shock wave by generating a streamer discharge with pulse power, and cleaning time can be shortened and chemicals such as detergents are used as much as possible. Therefore, energy saving and environmental load reduction can be realized.
第6の発明は、特に、被洗浄物を衣類とし、洗浄室に水と衣類を設けて水中にストリーマ放電を発生させて衣類を洗浄する方法であり、水中にストリーマ放電を発生させること
で衝撃波を形成させ、衣類を洗浄することによって、短時間で衣類洗浄が可能になるとともに、洗剤などの化学薬品などを極力使用しなくてよい。そのため、省エネ及び環境負荷低減が可能な衣類の洗浄装置を実現できる。さらに、衣類を攪拌する必要が無いので、衣類を傷めることが無い。そのため、洗濯機では洗えないようなウールやシルクなども洗浄可能となる。さらに水中でストリーマ放電を発生させることでオゾンを発生させることができるので、更なる洗浄性能と殺菌性能の向上、さらには洗浄水の浄化も行うことができるので、洗浄水の再利用などに利用することができる。
In particular, the sixth invention is a method for cleaning clothes by using clothes to be cleaned, providing water and clothes in a cleaning chamber, and generating streamer discharge in water. By generating streamer discharge in water, shock waves are generated. By washing the garment, the garment can be washed in a short time and a chemical such as a detergent may be used as little as possible. Therefore, the washing | cleaning apparatus of the clothing which can save energy and reduce environmental impact is realizable. Furthermore, since it is not necessary to stir the clothes, the clothes are not damaged. Therefore, it becomes possible to wash wool and silk that cannot be washed in a washing machine. Furthermore, since ozone can be generated by generating streamer discharge in water, it can be further improved in cleaning performance and sterilization performance, and cleaning water can be purified. can do.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における洗浄装置の概略構造を表す概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic structure of a cleaning apparatus according to
本実施の形態1において、被洗浄物を衣類とした場合の洗浄装置を示す。
In this
図1において、被洗浄物11を収容するための洗浄室12と、前記洗浄室内11に設けた円筒状のアース電極13と円筒軸上に置かれた高電圧電極14にパルスパワー電源15からのパルスパワーを印加して、ストリーマ放電を発生させる放電手段16を設けている。円筒状の電極の直径は30cmとし、パルスパワーの電圧、電流、パルス幅はそれぞれ100kV、10kA、1μsを用いた。洗浄室内12には被洗浄物11としての衣類と水を設けている。パルスパワー印加の間、放電手段16によって形成される水中ストリーマ状放電の領域が広がり、その放電領域の直径が大きくなる速度は、4cm/μsであった。また、パルスパワー印加回数と共に水中に発生する衝撃波が大きくなった。
In FIG. 1, a
衣類への洗浄の評価は、泥汚れを付着させた汚染布、皮脂などの有機物を付着させた汚染布を用い、衝撃波の負荷前後の汚染布の表面反射率を色差計によって測定した。 For the evaluation of washing on clothes, the surface reflectance of the contaminated cloth before and after the shock wave load was measured with a color difference meter using a contaminated cloth adhered with mud dirt and an organic substance such as sebum.
本実施の形態1において、パルスパワー電源15からの電圧を50kV〜1000kVまで変化させて評価を実施した。その結果、全ての領域において、約20〜80程度の反射率の変化が認められ、洗浄効果があることが確認でき、特に100kV以上で高い洗浄効果があることが解った。さらに、パルス幅も1μs〜1nsまで変化させたが、パルス幅が小さくなるほどストリーマ放電が強く発生し、衝撃波の圧力も大きくなると同時に洗浄効果も向上した。
In the first embodiment, the evaluation was performed by changing the voltage from the
さらにパルスパワーを用いたストリーマ放電でオゾンを発生させることによって、通常のコロナ放電と比べて消費電力が少ない、窒素酸化物の副次的な生成を少ない、更に電極の寿命を長くすることができるという効果がある。またオゾンは強い酸化力を持ち、酸化・分解、殺菌、脱臭の効果があるため、更なる衣類の洗浄力向上が可能になる。更に、洗浄水をオゾンで浄化することによって洗浄水を再利用することも可能になるため、節水効果も得ることが可能となる。 Furthermore, by generating ozone by streamer discharge using pulse power, it consumes less power than normal corona discharge, less secondary generation of nitrogen oxides, and can further extend the life of the electrode. There is an effect. In addition, ozone has a strong oxidizing power and has the effect of oxidizing / decomposing, sterilizing, and deodorizing, so that it is possible to further improve the cleaning power of clothes. Further, since the cleaning water can be reused by purifying the cleaning water with ozone, a water saving effect can be obtained.
さらに洗濯機のように攪拌など機械的な作用を常時付与することなく、パルスパワーによるストリーマ放電で発生する衝撃波によって短時間で洗浄が行えるので、従来の洗濯機に比べ洗浄時間を短縮することができるとともに、省エネ効果が得られることとなる。 Furthermore, the washing time can be shortened compared to conventional washing machines because it can be washed in a short time by shock waves generated by streamer discharge by pulse power without always giving mechanical action such as stirring like a washing machine. As well as being able to save energy.
また、洗浄能力をさらに高めるため、洗浄室12に界面活性剤などの洗剤を添加したところ、洗剤を添加しない場合に比べ約1.2〜1.5倍の洗浄効果が確認できた。
Further, when a detergent such as a surfactant was added to the
これは、パルスパワーによってストリーマ放電を発生させて衝撃波を形成することで衣
類に付着した汚れを除去すると共に、編みこまれた繊維間の距離を広げ、さらに繊維1本1本のねじれなどを解くことができる。そのため界面活性剤などが繊維に染み込みやすくなり、繊維の奥の汚れが界面活性剤活剤によって浮き上がり、浮き上がった汚れが衝撃波によって効率よく除去されたためと考えられる。
This removes dirt adhering to the garment by generating a shock wave by generating a streamer discharge with pulse power, widens the distance between the woven fibers, and further untwists the fibers one by one be able to. For this reason, it is considered that the surfactant or the like is likely to soak into the fiber, the dirt behind the fiber is lifted by the surfactant activator, and the lifted dirt is efficiently removed by the shock wave.
また、従来の洗濯機では攪拌に伴って、洗剤による泡が発生していたが、本実施の形態の洗浄装置では攪拌しないため、洗剤による泡の発生を抑制することができ、万が一、衣類の動きによって泡が発生しても、ストリーマ放電による衝撃波によって脱気され泡が消滅するので衣類のすすぎ洗浄が容易になる。 In addition, foam is generated by the detergent with stirring in the conventional washing machine. However, since the cleaning apparatus of the present embodiment does not stir, the generation of foam by the detergent can be suppressed. Even if bubbles are generated by the movement, the clothes are degassed by the shock wave generated by the streamer discharge, and the bubbles disappear, so that the clothes can be easily rinsed.
さらに、攪拌しないため、衣類の痛みを低減することができる。 Furthermore, since it is not stirred, the pain of clothing can be reduced.
また、洗剤として衣類にやさしい中性洗剤やウールなどの繊維のスケールの立ち上がりを抑制するような成分、例えばシリコンや柔軟剤などを添加することによって、通常洗濯機では洗えないようなウールやシルクなども洗浄することが可能となる。 In addition, neutral detergents that are gentle on clothes as detergents and ingredients that suppress the rise of fiber scales such as wool, such as wool and silk that cannot be washed in a normal washing machine by adding silicon or softening agents. Can also be cleaned.
なお、洗剤を添加しない場合においても、洗浄時に攪拌する必要が無いので繊維同士の絡み合いや、例えばウールのスケール同士が絡み合うことがないので、洗浄は可能である。 Even when no detergent is added, since it is not necessary to stir at the time of washing, the fibers are not entangled, and, for example, the wool scales are not entangled, so that the washing is possible.
図3に示すような従来の洗濯機でウールを洗濯した場合、約10〜30%ほど縮みが発生したが、本実施の形態の洗浄装置では縮みは発生しなかった。また、中性洗剤およびシリコンなどの柔軟剤を添加した場合では、縮みも発生せず、肌触りも良好であった。 When wool was washed with a conventional washing machine as shown in FIG. 3, shrinkage occurred about 10 to 30%, but no shrinkage occurred in the cleaning device of the present embodiment. Further, when a softening agent such as a neutral detergent and silicone was added, shrinkage did not occur and the touch was good.
以上のように、本実施の形態の洗浄装置は、洗濯機のように攪拌など機械的な作用を常時付与することなく、衝撃波によって短時間に洗浄が行えるので、洗浄時間の大幅短縮と省エネ効果が得られると共に、衣類の傷みを軽減し、今までは洗濯機で洗えなかったような衣類まで容易に洗浄する事が可能となる。 As described above, the cleaning apparatus according to the present embodiment can perform cleaning in a short time by shock waves without always applying mechanical action such as stirring as in a washing machine, so that the cleaning time can be greatly shortened and the energy saving effect can be obtained. Can be obtained, and the damage to the clothes can be reduced, and even clothes that could not be washed by a washing machine can be easily washed.
また、本洗浄装置は衣類の汚れを除去するだけでなく、衣類に付着した細菌などを殺菌除去する効果も得られる。これは、衝撃波を負荷することで衣類に付着した細菌の細胞壁を破壊することができるため殺菌効果があると共に、衣類から細菌を剥離することができたためであると考えられる。 In addition, this cleaning apparatus not only removes dirt on clothes, but also has an effect of sterilizing and removing bacteria attached to the clothes. This is thought to be because the cell wall of bacteria attached to the clothes can be destroyed by applying a shock wave, so that the bacteria can be sterilized and the bacteria can be detached from the clothes.
さらに、本洗浄装置は衣類に付着した細菌のみならず、洗浄装置に付着したカビなどの細菌についても殺菌除去することが可能となる。つまり、洗浄装置は水などを用いることが多く、湿度が高いため、カビなどの細菌が洗浄室12あるいは洗浄装置に付着することが多い。しかし、洗浄時にパルスパワーによるストリーマ放電で衝撃波を負荷することによって、衝撃波は衣類だけでなく、洗浄室12の壁面などにも伝播されるので、洗浄室12に付着したカビなどを殺菌除去することが可能となる。このため、常に洗浄装置を清潔に保つことができる。
Furthermore, this cleaning device can sterilize and remove bacteria such as molds attached to the cleaning device as well as bacteria attached to the clothing. That is, the cleaning device often uses water and the humidity is high, so that bacteria such as mold often adhere to the
また、洗浄室12に衣類ではなく、被洗浄物2として水などの液体を設けて、衝撃波を負荷することで、洗浄装置内の細菌を剥離除去しても良い。
Further, the cleaning
なお、今実施の形態において、円筒状電極の代わりに、図2に示すような平板電極を用いても、大容量ストリーマ状放電を生成できた。よって本実施の形態で使用した円筒状電極に限らずストリーマ放電が発生できれば同様の洗浄効果を得ることができる。 In the present embodiment, a large-capacity streamer-like discharge can be generated even if a flat plate electrode as shown in FIG. 2 is used instead of the cylindrical electrode. Therefore, not only the cylindrical electrode used in the present embodiment but also a similar cleaning effect can be obtained if streamer discharge can be generated.
これに限るものではない。 This is not a limitation.
なお、本実施の形態においては洗浄装置を述べたが、これに限るものではない。 Although the cleaning device has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this.
例えば、洗浄室12に排水および脱水機構を設けて衣類を脱水する機能を付与し、洗濯機を形成してもよい。さらに、洗浄室12内に加熱手段あるいは乾燥した空気を送風する乾燥手段を設けて、衣類の洗浄、脱水、乾燥機能を付与し、洗濯乾燥機を形成しても同様の効果が得られる。
For example, the
以上のように、本発明にかかる発電装置は、パルスパワーを印加しストリーマ放電を発生させることで、高い圧力範囲の衝撃波とオゾンを生成することができるので、殺菌性能を向上することができるとともに、洗浄水を浄化することが可能となる。さらに、洗剤や洗浄時の攪拌などの必要もないため、衣類洗浄や洗濯機や食器洗い機、あるいは殺菌装置や電子部品などの洗浄装置等、家庭電化製品や工業用の洗浄装置など、幅広い分野での洗浄装置として適用することができる。 As described above, the power generation device according to the present invention can generate shock waves and ozone in a high pressure range by applying pulse power and generating streamer discharge, and thus can improve sterilization performance. The cleaning water can be purified. In addition, since there is no need for detergents or agitation during washing, it can be used in a wide range of fields such as clothes washing, washing machines, dishwashers, washing equipment such as sterilizers and electronic parts, home appliances, and industrial washing equipment. It can be applied as a cleaning device.
11 被洗浄物
12 洗浄室
13 アース電極
14 高電圧電極
15 パルスパワー電源
16 放電手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008320452A JP2010142700A (en) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | Cleaning device, and cleaning method |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012061165A (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Daikin Industries Ltd | Bedsore cleaning equipment |
KR102150376B1 (en) * | 2019-08-27 | 2020-09-01 | (주)대주기계 | Improvement method of textile surface using underwater shock wave |
WO2023042972A1 (en) * | 2021-09-18 | 2023-03-23 | 주식회사 프록시헬스케어 | Washing machine |
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2008
- 2008-12-17 JP JP2008320452A patent/JP2010142700A/en active Pending
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