JP4182394B2 - Washing apparatus and electrical equipment equipped with the washing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を電気分解した電解水を用いて、例えば食器等に付着した汚れを効果的に落とす洗浄装置およびその洗浄装置を備えた電気機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電解水を用いて汚れを落とす洗浄装置を利用した電気機器の一例として、例えば特許第3183118号公報に開示された発明があり、図9にその要部を示す。
【0003】
特許第3183118号公報に開示された食器洗浄機は、食器洗浄機40の本体の内部に洗浄槽が設けられ、その前面開口部は扉によって開閉自在に閉塞される。洗浄槽の内底部には、洗浄用ポンプに回転自在に取り付けられた噴射体が設けられており、洗浄用ポンプは、その吸入管の先端部を洗浄槽の底部下方に形成した貯水部内に臨ませるとともに、駆動用モータに接続されて駆動する。また、洗浄槽の内底部の噴射体の下方には、すすぎ水の加熱等に用いられる電気ヒータが配設され、汚れ検知センサからの検出出力に基づいて制御装置により通断電制御される。
【0004】
洗浄槽の上部外側には、本体外部の水源に給水管42を介して接続され、洗浄槽内への給水量を調整する給水弁等を内蔵した給水装置41が設けられており、給水管42の下流側には、水道水を電気分解して電解水を生成する創水装置43が配設されている。
【0005】
創水装置43は、その外殻を形成するケーシング30と、その内部をアルカリ水生成室32および酸性水生成室33とに区画する隔膜31と、各生成室32,33にそれぞれ配設された陰極である電極34および陽極である電極35と、両電極34,35から導出して電源38に接続された電線36,37とを備えており、制御装置からの駆動信号に基づいて電極34,35間に電圧を印加し、この電圧の印加によって、創水装置43に送られた水道水が電気分解されて、アルカリ水生成室32ではpH値が高くなってアルカリ水が生成され、酸性水生成室33ではpH値が低くなって酸性水が生成される。
【0006】
また、ケーシング30の上流側端は給水管42が接続され、ケーシング30の下流側端のアルカリ水生成室32には給水配管42aが接続されており、ケーシング30の下流側端の酸性水水生成室33には捨水配管44が接続されていて、捨水配管44の先端は、上端を洗浄槽の底部と連通連結した排水管の途中に接続されている。そして、この創水装置43の動作も制御装置によって制御され、創水装置43、給水装置41、給水管42、給水配管42aおよび捨水配管44によって食器洗浄機の洗浄装置が形成される。
【0007】
このように構成された食器洗浄機40は、使用者が図示しない操作スイッチを作動すると、制御装置が、給水装置41と、創水装置43と、洗浄用ポンプの駆動用モータと、電気ヒータとに駆動信号を送る。これによって、創水装置43の電極34,35間に電圧が印加されて水道水が電気分解され、アルカリ水生成室32内および酸性水生成室33内にそれぞれアルカリ水および酸性水が生成される。そして、アルカリ水のみが給水装置41を介して洗浄槽内に洗浄水として供給され、アルカリ水が食器等に付着している汚れ物質と積極的に反応して除去する。なお、酸性水生成室33内で生成された酸性水は、捨水配管44および排水管を通して外部に排水される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の食器洗浄機40は、その洗浄装置の創水装置43によって水道水を電気分解し、生成した電解水(アルカリ水)を用いて食器等の洗浄を行うので、アルカリ水が食器等に付着した汚れ物質と反応し、汚れを積極的に除去する。しかしながら、創水装置43は、アルカリ水である電解水を生成するために、陰極である電極34および陽極である電極35を有するため、電気分解時に陰極である電極34側に水素ガスの気泡が発生し、陽極である電極35側に酸素ガスの気泡が発生する。この両電極33,34間で発生した気泡は、それぞれの生成室32,33内に充満し、特に高い電解水(例えばpHの高いアルカリ水またはpHの低い酸性水)を生成する場合には多量に発生して充満する。
【0009】
図11は創水装置43のアルカリ水生成室32側の状態を示したもので、水の電気分解が行われると、アルカリ水生成室32内に水素ガスの気泡Kが発生し(図11の▲1▼)、ケーシング30の上部角部30aなどに溜まり始めて少しずつ大きくなり(図11の▲2▼〜▲4▼)、大きな気泡K1を形成する(図11の▲5▼)。細かい気泡Kは、生成されたアルカリ水とともに給水配管42aから排出されるものの、大きくなった気泡K1は、給水配管42aから排出されず、さらに大きくなって滞留する(図11の▲6▼,▲7▼)。
【0010】
このように、創水装置43のアルカリ水生成室32(酸性水生成室33)内に大きな気泡K1が形成されてしまうと、その部分には電解されるべき水道水が送られなくなるため、使われる電極33(電極34)の面積が狭くなり、その部分に電流が流れなくなって電気分解が行われなくなってしまう。
【0011】
つまり、図10に示すように、一定の電圧をかけても気泡K、特に大きな気泡K1によって使用面積が縮小された分だけ流れる電流も減ってしまい、アルカリ水生成室32内の水が入れ替わる時間Tの間電圧をかけても所定の電気量が得られず、電流の大きさに比例する電解水のpHも低下して所望のpHの電解水が得られない(例えば所望のpHが12の電解水が、pH10の電解水となってしまう)という問題があった。このように、電解水の生成効率が低下してしまうと、電解水による洗浄効率も低下してしまうおそれがあった。
【0012】
また、アルカリ水生成室32(酸性水生成室33)内で形成された大きな気泡K1が給水配管42aから排出した場合でも、その気泡K1が洗浄槽に排出されるため、その気泡K1によって洗浄槽内に供給されるアルカリ水を所定量送り込むことができないという問題があった。そして、所定量のアルカリ水が確保できない場合は、洗浄効率も低下してしまうおそれがあった。
【0013】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電気分解時に発生する気泡の滞留を防ぎ、所望のpHで所定量の電解水を確実に確保して洗浄効率の低下を防ぐことのできる洗浄装置およびその洗浄装置を備えた電気機器を提供することを目的としたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る洗浄装置は、電気分解装置によって生成された電解水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、水が前記電気分解装置の電解槽に入って出るまでの間の水の移動速度と、電気分解時に前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間の気泡の移動速度とによって生じる時間差に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電気分解装置の電極に電圧を印加して前記電気分解装置の前記電解槽内の水を電気分解させるとともに、電気分解時に前記電気分解装置の前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電極への電圧の印加を停止させ、前記電極への電圧の印加および停止を繰り返し行うようにしたものである。
【0015】
本発明に係る洗浄装置は、水を電気分解して電解水を生成する電気分解装置と、電気分解装置に水を供給する給水路と、電解水を急加熱して蒸気化し電解水の水滴とともに被洗浄物に噴射する蒸気発生噴射装置とを備え、水が前記電気分解装置の電解槽に入って出るまでの間の水の移動速度と、電気分解時に前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間の気泡の移動速度とによって生じる時間差に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電気分解装置の電極に電圧を印加して電気分解装置の電解槽内の水を電気分解させるとともに、電気分解時に前記電気分解装置の前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電極への電圧の印加を停止させ、前記電極への電圧の印加および停止を繰り返し行うようにしたものである。
【0017】
本発明に係る洗浄装置の第1の所定時間は、電気分解装置の電解槽で生成された電解水が所望のpHとなるための電気量が得られるまでの間に相当する時間としたものである。
【0019】
本発明に係る洗浄装置は、電気分解装置によって生成された電解水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、電気分解装置の電解槽の内壁上部を円弧状または電解槽の周壁に向かって低くなるような傾斜状に形成したものである。
【0020】
本発明に係る電気機器は、前記洗浄装置を備えたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の概略的に示した構成図、図2は本発明の実施の形態1に係るボイラの断面図、図3は本発明の実施の形態1に係る電気分解装置の断面図である。
【0022】
図において、1は例えば食器洗浄機あるいは洗濯機などの電気機器に設置される洗浄装置で、細型シリンダ形状の蒸気発生噴射装置であるボイラ2と、ボイラ2に電気を供給する電源3と、一端がボイラ2の下流側に接続され他端に噴出口4aを有する噴出路4と、水を電気分解してアルカリ水および酸性水などの電解水を生成する電気分解装置5と、一端が電気分解装置5の下流側に接続され他端がボイラ2の上流側に接続されて、電気分解装置5で生成された電解水(例えばアルカリ水)を排出する第1の電解水排出路6と、一端が電気分解装置5の下流側に接続され、電気分解装置5で生成された電解水(例えば酸性水)を排出する第2の電解水排出路7と、一端が電気分解装置5の上流側に接続され他端が例えば水道の蛇口あるいは水槽などに接続されて、電気分解装置5に水を供給する給水路8と、給水路8の途中に設けられ電気分解装置5に水を供給するポンプ9とを備えている。なお、給水路8が水道の蛇口に接続された場合は、ポンプ9を省略してもよい。
【0023】
ボイラ2は、図2に示すように、内部に細型シリンダ状の空間である蒸発室12を有するフレーム11と、フレーム11の内部に埋め込まれフレーム11を加熱するヒータ13とを備えており、ボイラ2の一方の側である上流側には、蒸気室12に連通しその蒸気室12の径Rより小径の第1の電解水排出路6が接続され、ボイラ2の他方の側である下流側には、蒸気室12に連通しその蒸気室12の径Rより小径の噴出路4が接続されている。そして、第1の電解水排出路6からボイラ2に送られた電気分解装置5からの電解水(アルカリ水)をヒータ13により急加熱して蒸気化し、急激な体積膨張を利用して水滴が混合した状態で噴出口4aから噴射する。
【0024】
電気分解装置5は、図3に示すように、上流側である底部に給水路8が接続された電解槽14と、電解槽14の中央に設けられ電解槽14内を二分して2つの電解水生成室16,17を形成する親水性の隔膜15と、各電解水生成室16,17の隔膜15に対向する内壁にそれぞれ設けられた陰極である電極18および陽極である電極19と、各電極18,19からそれぞれ導出して電源10(図1参照)に接続された電線20,21とを備えており、電解槽14の天部で電解水生成室16の下流側には第1の電解水排出路6が接続され、電解槽14の天部で電解水生成室17の下流側には第2の電解水排出路7が接続されている。そして、両電極18,19間に直流電圧(例えばDC10V)を印加すると、2つの電極18,19間に電流が流れて電解槽14内の水を電気分解し、陰極の電極18が設けられた電解水生成室16にはアルカリの電解水であるアルカリ水が生成され、陽極の電極19が設けられた電解水生成室17には酸性の電解水である酸性水が生成されて、第1の電解水排出路6からアルカリ水が排出され、第2の電解水排出路7から酸性水が排出される。
【0025】
このように構成された実施の形態1に係る洗浄装置1を例えば食器洗浄機に設けて、この食器洗浄機を駆動すると、洗浄装置1のポンプ9も駆動して水が給水路8を通って電気分解装置5に送られ、電気分解装置5に入った水は図3の矢印に示すように各電解水生成室16,17に分かれて、各電解水生成室16,17を通過しながら電気分解され、各電解水生成室16,17で生成されたアルカリ水および酸性水が各電解水排出路6,7から排出される。このとき、生成される電解水(アルカリ水および酸性水)のpHは各電極18,19に流す電流の大きさに比例するため、pHの高いアルカリ水(pHの低い酸性水)を生成する場合は電流を多く流すなど、所望のpHに合わせて電流を流す。
【0026】
ついで、第1の電解水排出路6に排出されたアルカリ水はボイラ2に送られて、ボイラ2のヒータ13によって急加熱されて蒸気化され、水滴が混合した状態で図示しない汚れが付着した食器等に噴出口4aから高速噴射される。所定量のアルカリ水が噴射されると、食器洗浄機は洗浄・すすぎ用の水を図示しない給水ホースから洗浄槽内に給水し、汚れ物質と反応して除去したアルカリ水などを食器等から洗い流す洗浄・すすぎを行う。
【0027】
水の電気分解中、洗浄装置1の電気分解装置5の各電極18,19からはガスが発生して電解水生成室16,17内に気泡が広がり、押し出されることなく電解槽14の上部角部14aなど溜まり始める。そして、気泡は両電極18,19間に電流が流れている間中発生するため、電気分解が継続されているかぎり滞留した気泡はなくならない。そこで、一旦電極18,19間に電圧を印加するのを停止して気泡の発生を止め、各電解水生成室16,17を通過する水によって気泡を電解槽14から押し出し、気泡の滞留を防ぐようにする。つまり、この実施の形態1においては、各電極18,19に印加する(流す)電圧(電流)を制御することにより、発生した気泡による滞留を防いで電解水の生成効率の低下を防ぐように構成した。
【0028】
この各電極18,19間に印加する(流す)電圧(電流)の制御について、図4を用いて詳しく説明する。
図4は電気分解装置5の一方の電解水生成室16の斜視図であり、電解水生成室16の底部から入った水は、下から上に向かって流れる際に電気分解される。電気分解中、電解水生成室16内に気泡Kが発生するが、発生した気泡Kは浮力によってその気泡Kと同時に同じ位置から電解水生成室16内を上昇し始めたある水Wよりも速く水の中を上昇する。よって、静止水中の気泡Kの移動速度をvg[mm/sec]とし、ある水Wが電解水生成室16を通過する移動速度をν[mm/sec](ν=V/A、Vは電解水生成室16を通過する水の流量、Aは電解水生成室16の横断面積)とすると、電解水生成室16内を移動する水の中の気泡Kの移動速度は、水の移動速度νが加えられることになり、vg+ν[mm/sec]となる。これにより、電解水生成室16を同時に同じ位置から上昇し始めた水Wと気泡Kとには、電解水生成室16を出るのに時間差が生じる。
【0029】
一方、水の電気分解は、
H2 O + e → 1/2H2 + OH-
1/2H2 O → 1/4O2 + H+ + e
であり、生成する電解水のH+ 基あるいはOH- 基のモル濃度をM[mol/L]、電解水生成室16内の水が入れ替わる時間をT[sec](T=H/ν、Hは電解水生成室16の高さ)、電気分解に必要な電気量をQ[c]、電圧(電流)を印加して(流して)いる時間をt[sec]、流れる電流をI[A]とすると、例えば1つのH+ 基を作るのに1個の電子(e)が必要で、電子1molの電気量は96500[c]であるので、Mモル濃度の電解水を作るには、電気量Qは
Q=M・96500
となる。
【0030】
また、電解水生成室16内の水を電気分解するのに必要な電流Iと電圧を印加している時間tは、電流Iが一定に流れるとはかぎらないため、電気量Qは次式で求められる電流Iを0から時間tまで積分した値となる。
【0031】
【数1】
【0032】
そして、電流Iが一定ならば、電気量Qは
Q=I・t
となり、電流Iと時間tは、
I=M・96500/t
の式(イ)より求められる。
【0033】
ここで、電圧を印加している時間tと、電解水生成室16内の水が入れ替わる時間Tとが等しい(t=T)場合、水が電解水生成室16に入ってから出るまでの間中電気分解は行われ、常に気泡(ガス)が発生することになる。一方、電圧を印加している時間tが電解水生成室16内の水が入れ替わる時間Tより短い(t<T)場合は、ある水Wは時間tだけ電圧を印加すれば所望のモル濃度に電気分解されるため、時間T−tの間は電圧を印加する必要がなくなり、その間は気泡(ガス)も発生しない。
【0034】
上述したように、電解水生成室16を同時に同じ位置から上昇し始めた水Wと気泡Kとは電解水生成室16を出るのに時間差が生じるため、この時間差Δtを利用して電極に電圧を印加すれば発生した気泡K(ガス)は時間T−Δtの間で電解水生成室16から出ていくことになる。
つまり、気泡Kが電解水生成室16で発生して出ていくまでの時間Tkは、T・ν/(vg+ν)[sec]であり、時間差ΔtはT−Tkであるから、時間差Δtを電圧を印加している時間tとすると、
t=T−Tk=T−T・ν/(vg+ν)=T・vg/(vg+ν)
となる。
そして、この時間t=T・vg/(vg+ν)の間だけ電圧を印加して時間T−t(Tk)の間は電圧の印加を停止する電圧のON/OFF制御を繰り返すことにより、電解水生成室16内に発生した気泡Kは電圧の印加が停止している間に排出され、電解水生成室16に気泡Kがない状態で次の電気分解を行うことができる。
【0035】
つまり、図5および図6に示すように、電解水生成室16内に発生した気泡Kは、電圧が印加されている時間tの間継続して発生し(図6の▲1▼,▲2▼)、電圧の印加が停止されると発生しなくなって(図6の▲3▼)、電圧の印加が停止されている時間T−tの間に電解水生成室16内を上昇している水(アルカリ水)によって押し出され(図6の▲3▼〜▲5▼)、再び電圧が印加されている時間tの間は発生する(図6の▲6▼,▲7▼)。このように、電解水生成室16内に発生した気泡Kは電圧の印加が停止している間に確実に出ていき、電解水生成室16内に滞留することなく次の電気分解を行うことができる。
【0036】
なお、時間t=T・vg/(vg+ν)を上記の式(イ)に入れると、
I=M・96500/{T・vg/(vg+ν)}
となり、電圧を印加する時間tの間に所望のモル濃度(pH)の電解水を得るには上記式より電流の大きさが決まって、その大きさの電流を時間tの間流し続けると、所定の電気量が得られて所望のモル濃度(pH)の電解水が得られる。
【0037】
このように、気泡Kと水Wとは電解水生成室16,17を通過する速度に差があるため、速度差によって生じる時間差Δtの間、電極18,19間に電圧を印加するようにして、電圧のON/OFF制御を行うようにしたので、電気分解時に発生した気泡Kは、電圧の印加を停止しているときに電解水生成室16,17に滞留することなく排出され、気泡Kによる電極18,19の使用面積の縮小を防ぎ、所定の電気量が得られて、電解水の生成効率の低下を防ぐことができる。これにより、所望のpHで所定量の電解水を得ることができ、電解水による洗浄効率の低下を確実に防ぐことができる。
【0038】
なお、上述の実施の形態1では、時間差Δtの間電圧を印加し、時間T−Δtの間は電圧の印加を停止する場合を示したが、電圧の印加を停止する時間を若干短くして気泡Kが電解水生成室16,17からほぼ出きったころに電圧を印加するようにしてもよく、所定の電気量が得られる範囲で電圧を印加する時間を若干短くするようにしてもよい。これらの場合、電解水生成室16,17の上部に若干気泡Kが残るが、次の電気分解で発生した気泡Kは上部には達しないため、上昇してきた電解水によって気泡Kが滞留することなく確実に排出される。よって、これらの場合も同様の効果を奏する。
【0039】
また、上述の実施の形態1では、食器洗浄機に洗浄装置1を設けた場合を例示して説明したが、洗濯機など他の電気機器に設けてもよい。この場合も同様の効果を奏する。
【0040】
実施の形態2.
図7は本発明の実施の形態2に係る電気分解装置の電解槽の断面図である。この実施の形態2は、実施の形態1に係る電気分解装置5の電解槽14において、その内壁の上部角部14aを円弧状に形成したものである。
【0041】
このように構成したことにより、電気分解時に電解槽14(電解水生成室16,17)内に発生した気泡は、電解槽14から抜けやすくなって上部角部14aに滞留しにくくなり、気泡による電解水の生成効率の低下を防ぐことができて、電解水による洗浄効率の低下を確実に防ぐことができる。また、電気分解装置5への電圧のON/OFF制御を行えば、気泡の滞留を確実に防ぐことができ、気泡による電解水の生成効率の低下を防いで、電解水による洗浄効率の低下を防ぐことができる。
【0042】
なお、上述の実施の形態2では、電気分解装置5の電解槽14の内壁の上部角部14aを円弧状に形成した場合を示したが、図8に示すように、電解槽14の上部角部14aを内周壁から第1の電解水排出路6(第2の電解水排出路7)に向かって傾斜するように形成してもよい。この場合も同様の効果を奏する。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る洗浄装置は、電気分解装置によって生成された電解水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において水が前記電気分解装置の電解槽に入って出るまでの間の水の移動速度と、電気分解時に前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間の気泡の移動速度とによって生じる時間差に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電気分解装置の電極に電圧を印加して前記電気分解装置の前記電解槽内の水を電気分解させるとともに、電気分解時に前記電気分解装置の前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電極への電圧の印加を停止させ、前記電極への電圧の印加および停止を繰り返し行うようにしたので、常に気泡が発生するのを防ぐことができ、電解槽内での気泡の滞留を防ぐことができる。これにより、気泡による電極の使用面積の縮小を防いで、電解水の生成効率の低下を防ぐことができる洗浄装置が得られる。また、電解槽内に発生した気泡を電解槽からほぼ排出した状態で水の電気分解を開始することができ、電解槽内での気泡の滞留を防ぐことができる。これにより、気泡による電極の使用面積の縮小を防いで電解水の生成効率の低下を防ぐことができ、所定量の電解水が得られて洗浄効率の低下を防ぐことができる洗浄装置が得られる。
【0044】
本発明に係る洗浄装置は、水を電気分解して電解水を生成する電気分解装置と、電気分解装置に水を供給する給水路と、電解水を急加熱して蒸気化し電解水の水滴とともに被洗浄物に噴射する蒸気発生噴射装置とを備え、水が前記電気分解装置の電解槽に入って出るまでの間の水の移動速度と、電気分解時に前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間の気泡の移動速度とによって生じる時間差に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電気分解装置の電極に電圧を印加して電気分解装置の電解槽内の水を電気分解させるとともに、電気分解時に前記電気分解装置の前記電解槽で発生した気泡が前記電解槽を出るまでの間に相当する時間、またはこの時間よりも若干短い時間の間、前記電極への電圧の印加を停止させ、前記電極への電圧の印加および停止を繰り返し行うようにしたので、上記と同様の効果を得ることができる。
【0046】
本発明に係る洗浄装置の前記電気分解装置の電極に電圧を印加する時間を、電気分解装置の電解槽で生成された電解水が所望のpHとなるための電気量が得られるまでの間に相当する時間としたので、電解槽に発生した気泡による電気量の低下を防ぐことができ、所望のpHの電解水を得ることができる。これにより、電解水による洗浄効率の低下を防ぐことができる洗浄装置が得られる。
【0048】
本発明に係る洗浄装置は、電気分解装置によって生成された電解水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄装置において、電気分解装置の電解槽の内壁上部を円弧状または電解槽の周壁に向かって低くなるような傾斜状に形成したので、電解槽に発生した気泡が排出しやすくなって気泡の滞留を防ぐことができ、電解水の生成効率の低下を防ぐことができる。これにより、電解水による洗浄効率の低下を防ぐことができる洗浄装置が得られる。
【0049】
本発明に係る電気機器は、前記洗浄装置を備えたので、電解水の生成効率の低下および電解水による洗浄効率の低下を防ぐことができる電気機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の概略的に示した構成図である。
【図2】 本発明の実施の形態1に係るボイラの断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係る電気分解装置の断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態1に係る電気分解装置の一方の電解水生成室の斜視図である。
【図5】 本発明の実施の形態1に係る電気分解装置の電極に対する電圧のON/OFF、電流および電気量を示す線図である。
【図6】 本発明の実施の形態1に係る電気分解装置の一方の電解水生成室の作用説明図である。
【図7】 本発明の実施の形態2に係る電気分解装置の断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態2に係る電気分解装置の変形例を示す断面図である。
【図9】 従来の食器洗浄機の要部の説明図である。
【図10】 従来の食器洗浄機の創水装置に対する電圧、電流および電気量を示す線図である。
【図11】 従来の食器洗浄機の創水装置の作用説明図である。
【符号の説明】
1 洗浄装置、2 ボイラ、4a 噴出口、5 電気分解装置、6 第1の電解水排出路、7 第2の電解水排出路、8 給水路、14 電解槽、14a 上部角部、16,17 電解水生成室、18,19 電極、K 気泡、W 水。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning device that effectively removes, for example, dirt adhered to tableware and the like using electrolyzed water obtained by electrolyzing water, and an electrical apparatus including the cleaning device.
[0002]
[Prior art]
As an example of an electrical device using a cleaning device that removes dirt using electrolyzed water, there is an invention disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3183118, and FIG.
[0003]
The dishwasher disclosed in Japanese Patent No. 3183118 is provided with a washing tub inside the main body of the
[0004]
A
[0005]
The
[0006]
A
[0007]
In the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0009]
FIG. 11 shows a state of the
[0010]
Thus, if a large bubble K1 is formed in the alkaline water generation chamber 32 (acidic water generation chamber 33) of the
[0011]
That is, as shown in FIG. 10, even when a constant voltage is applied, the current flowing by the amount of use of the bubble K, particularly the large bubble K1, is reduced, and the time in which the water in the alkaline
[0012]
Further, even when a large bubble K1 formed in the alkaline water generation chamber 32 (acidic water generation chamber 33) is discharged from the
[0013]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents the retention of bubbles generated during electrolysis, and ensures a predetermined amount of electrolyzed water at a desired pH, thereby reducing the cleaning efficiency. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that can be prevented and an electric device including the cleaning device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A cleaning apparatus according to the present invention is a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned using electrolyzed water generated by an electrolysis apparatus.It is generated by the movement speed of water until water enters and exits the electrolytic cell of the electrolysis device and the movement speed of bubbles until the bubbles generated in the electrolytic cell at the time of electrolysis exit the electrolytic cell. Time corresponding to the time difference or slightly shorter than this timeWhile applying the voltage to the electrode of the electrolysis device to electrolyze the water in the electrolytic cell of the electrolysis device,The time corresponding to the time required for bubbles generated in the electrolytic cell of the electrolysis apparatus during the electrolysis to exit the electrolytic cell, or a time slightly shorter than this timeDuring this time, the application of voltage to the electrode is stopped, and the application and stop of the voltage to the electrode are repeatedly performed.
[0015]
The cleaning apparatus according to the present invention includes an electrolyzer that electrolyzes water to generate electrolyzed water, a water supply channel that supplies water to the electrolyzer, and rapidly evaporates the electrolyzed water to vaporize the electrolyzed water with water droplets A vapor generating and injecting device for injecting the object to be cleaned;It is generated by the movement speed of water until water enters and exits the electrolytic cell of the electrolysis device and the movement speed of bubbles until the bubbles generated in the electrolytic cell at the time of electrolysis exit the electrolytic cell. Time corresponding to the time difference or slightly shorter than this timeDuring the electrolysis of the water in the electrolyzer of the electrolyzer by applying a voltage to the electrode of the electrolyzer,The time corresponding to the time required for bubbles generated in the electrolytic cell of the electrolysis apparatus during the electrolysis to exit the electrolytic cell, or a time slightly shorter than this timeDuring this time, the application of voltage to the electrode is stopped, and the application and stop of the voltage to the electrode are repeatedly performed.
[0017]
The first predetermined time of the cleaning device according to the present invention is a time corresponding to the time until the amount of electricity required for the electrolyzed water generated in the electrolyzer of the electrolysis device to reach a desired pH is obtained. is there.
[0019]
The cleaning device according to the present invention is a cleaning device for cleaning an object to be cleaned using electrolyzed water generated by an electrolysis device, wherein the upper part of the inner wall of the electrolysis tank of the electrolysis device is arcuate or toward the peripheral wall of the electrolysis tank It is formed in an inclined shape that becomes lower.
[0020]
An electrical apparatus according to the present invention includes the cleaning device.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing
[0022]
In the figure,
[0023]
As shown in FIG. 2, the
[0024]
As shown in FIG. 3, the
[0025]
When the
[0026]
Next, the alkaline water discharged to the first electrolyzed
[0027]
During the electrolysis of water, gas is generated from the
[0028]
The control of the voltage (current) applied (flowed) between the
FIG. 4 is a perspective view of one electrolyzed
[0029]
On the other hand, water electrolysis
H2O + e → 1 / 2H2 + OH-
1 / 2H2O → 1 / 4O2 + H+ + E
H of the generated electrolyzed water+Group or OH-The molar concentration of the group is M [mol / L], the time that the water in the electrolyzed
Q = M · 96500
It becomes.
[0030]
Further, since the current I and the time t during which the voltage necessary for electrolyzing the water in the electrolyzed
[0031]
[Expression 1]
[0032]
If the current I is constant, the quantity of electricity Q is
Q = I · t
The current I and time t are
I = M · 96500 / t
(1)
[0033]
Here, when the time t during which the voltage is applied is equal to the time T during which the water in the electrolyzed
[0034]
As described above, since there is a time difference between the water W and the bubbles K that have started to rise from the same position in the electrolyzed
That is, the time Tk until the bubble K is generated and exits in the electrolyzed
t = T−Tk = T−T · ν / (vg + ν) = T · vg / (vg + ν)
It becomes.
Then, the voltage is applied only during the time t = T · vg / (vg + ν), and the ON / OFF control of the voltage for stopping the voltage application during the time T−t (Tk) is repeated, whereby the electrolyzed water The bubbles K generated in the
[0035]
That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the bubble K generated in the electrolyzed
[0036]
In addition, when time t = T · vg / (vg + ν) is put into the above equation (A),
I = M · 96500 / {T · vg / (vg + ν)}
In order to obtain electrolyzed water having a desired molar concentration (pH) during the time t when the voltage is applied, the magnitude of the current is determined from the above formula, and when the current of that magnitude continues to flow for the time t, A predetermined amount of electricity is obtained, and electrolyzed water having a desired molar concentration (pH) is obtained.
[0037]
As described above, since there is a difference in the speed at which the bubbles K and the water W pass through the electrolyzed
[0038]
In the first embodiment, the voltage is applied for the time difference Δt and the voltage application is stopped for the time T−Δt. However, the time for stopping the voltage application is slightly shortened. The voltage may be applied when the bubble K almost comes out of the electrolyzed
[0039]
Moreover, although the case where the washing | cleaning
[0040]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the electrolytic cell of the electrolyzer according to
[0041]
With this configuration, bubbles generated in the electrolytic cell 14 (electrolyzed
[0042]
In the second embodiment described above, the case where the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the cleaning device according to the present invention is a cleaning device that cleans an object to be cleaned using electrolyzed water generated by an electrolysis device.It is generated by the movement speed of water until water enters and exits the electrolytic cell of the electrolysis device and the movement speed of bubbles until the bubbles generated in the electrolytic cell at the time of electrolysis exit the electrolytic cell. Time corresponding to the time difference or slightly shorter than this timeWhile applying the voltage to the electrode of the electrolysis device to electrolyze the water in the electrolytic cell of the electrolysis device,The time corresponding to the time required for bubbles generated in the electrolytic cell of the electrolysis apparatus during the electrolysis to exit the electrolytic cell, or a time slightly shorter than this timeDuring this time, the voltage application to the electrode was stopped, and the voltage application to the electrode was repeatedly applied and stopped, so that it was possible to prevent the generation of bubbles at all times. Retention can be prevented. Thereby, the washing | cleaning apparatus which can prevent the reduction | decrease in the production | generation efficiency of electrolyzed water by preventing reduction of the electrode usage area by a bubble is obtained.Moreover, the electrolysis of water can be started in a state in which the bubbles generated in the electrolytic cell are substantially discharged from the electrolytic cell, and the retention of the bubbles in the electrolytic cell can be prevented. Thereby, reduction of the use area of the electrode by air bubbles can be prevented to prevent a decrease in generation efficiency of the electrolyzed water, and a cleaning device capable of preventing a decrease in cleaning efficiency by obtaining a predetermined amount of electrolyzed water can be obtained. .
[0044]
The cleaning apparatus according to the present invention includes an electrolyzer that electrolyzes water to generate electrolyzed water, a water supply channel that supplies water to the electrolyzer, and rapidly evaporates the electrolyzed water to vaporize the electrolyzed water with water droplets A vapor generating and injecting device for injecting the object to be cleaned;It is generated by the movement speed of water until water enters and exits the electrolytic cell of the electrolysis device and the movement speed of bubbles until the bubbles generated in the electrolytic cell at the time of electrolysis exit the electrolytic cell. Time corresponding to the time difference or slightly shorter than this timeDuring the electrolysis of the water in the electrolyzer of the electrolyzer by applying a voltage to the electrode of the electrolyzer,The time corresponding to the time required for bubbles generated in the electrolytic cell of the electrolysis apparatus during the electrolysis to exit the electrolytic cell, or a time slightly shorter than this timeIn the meantime, the application of voltage to the electrode is stopped, and the application and stop of the voltage to the electrode are repeatedly performed. Therefore, the same effect as described above can be obtained.
[0046]
The cleaning apparatus according to the present inventionA time for applying a voltage to the electrode of the electrolyzer;Since the time required until the amount of electricity required for the electrolyzed water generated in the electrolyzer of the electrolyzer to reach a desired pH is obtained, the reduction of the amount of electricity due to bubbles generated in the electrolyzer is prevented. Electrolyzed water having a desired pH can be obtained. Thereby, the washing | cleaning apparatus which can prevent the fall of the washing | cleaning efficiency by electrolyzed water is obtained.
[0048]
The cleaning apparatus according to the present invention is a cleaning apparatus that cleans an object to be cleaned using electrolyzed water generated by an electrolysis apparatus, wherein the upper part of the inner wall of the electrolysis tank of the electrolysis apparatus is arcuate or toward the peripheral wall of the electrolysis tank. Since it is formed in a slanted shape so as to be lowered, bubbles generated in the electrolytic cell can be easily discharged, and retention of the bubbles can be prevented, and a decrease in the generation efficiency of the electrolyzed water can be prevented. Thereby, the washing | cleaning apparatus which can prevent the fall of the washing | cleaning efficiency by electrolyzed water is obtained.
[0049]
Since the electrical device according to the present invention includes the cleaning device, it is possible to obtain an electrical device that can prevent a decrease in generation efficiency of electrolyzed water and a decrease in cleaning efficiency due to the electrolyzed water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the boiler according to
FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrolyzer according to
FIG. 4 is a perspective view of one electrolyzed water generation chamber of the electrolyzer according to
FIG. 5 is a diagram showing voltage ON / OFF, current, and quantity of electricity with respect to the electrode of the electrolysis apparatus according to
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of one electrolyzed water generation chamber of the electrolyzer according to
FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrolyzer according to
FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the electrolyzer according to
FIG. 9 is an explanatory diagram of a main part of a conventional dishwasher.
FIG. 10 is a diagram showing voltage, current, and amount of electricity with respect to a conventional water generator of a dishwasher.
FIG. 11 is an operation explanatory view of a conventional dishwasher water generator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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