JP4613766B2 - 洗浄装置および同装置を備えた食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は、食器等の洗浄を行う洗浄装置および食器洗い機に関するものである。

食器洗い機の多くは、洗浄およびすすぎ工程終了後、温風で食器を乾燥しつつ温風を洗浄槽外に排気している。魚や肉料理など臭いの強い汚れの付いた食器を洗った場合、汚れ由来の臭いが洗浄中に他の食器に付着したり、排気中に臭いが混じって使用者に不快感を与えたりするという問題がある。これらの問題を防ぐため、従来洗浄槽内の送風経路に脱臭触媒を設けたものが考えられている（例えば、特許文献１参照）。また、オゾン発生装置を設けて洗浄水にオゾンを溶存させることが考えられている（例えば、特許文献２参照）。また、オゾンを含んだ空気を洗浄槽内で循環させることが考えられており（例えば、特許文献３、４参照）、臭い成分を除去あるいは分解することによって対策を講じている。

一部の食器洗い機は、洗剤の汚れに対する浸透力を高める目的で、高濃度の洗剤溶液をミスト化して食器に噴霧する機能を持つ。洗剤の汚れに対する浸透力はミスト粒子の内外圧差によって規定され、内外圧差はラプラスの式に従って粒径に反比例するため、ミストをさらに微細化することで洗剤の浸透力を高められることが期待される。例えば、ミスト粒径を１／１０に微細化することにより汚れに対する浸透力は１０倍増加することが期待される。
特開平７−７９９０６号公報 実開昭６２−３９６６５号公報 実開平４−１０８０６６号公報 特開２００３−１４４３７２号公報

前記従来のオゾン発生による方法では、オゾンを発生させるための装置を食器洗い機に追加する必要があり、その分のスペースがとられるというデメリットがあった。一般に食器洗い機は限られた設置スペース内で多人数分の食器を一度に洗浄することが求められているために、脱臭目的のためだけにオゾン発生装置を設置するスペースを割くことは困難である場合が多い。

本発明は、一つのデバイスを多目的に使用することにより、最小限の設置スペースで脱臭、除菌、洗浄性能を向上させることを目的とする。

前記従来の課題を解決するため、本発明の洗浄装置は、微粒化した洗剤液に放電部により電圧を印加することにより洗剤液を微細化すると共にオゾンを発生するものである。

これにより、最小限の設置スペースで洗浄性能の向上と、脱臭、除菌効果を発揮することができる。

本発明の洗浄装置は、省スペースで洗浄性能の向上と、脱臭、除菌を行うことができる。

第１の発明は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記被洗浄物に付着させる洗剤液を貯留する貯留部と、前記貯留部の洗剤液を微粒化する微粒化手段と、前記微粒化手段により微粒化した洗剤液を高電圧の放電により微細化する微細化手段とを具備し、前記微細化手段は、微粒化した洗剤液第１の高電圧を印加することにより微細化し、第２の高電圧を印加することにより微細化すると共にオゾンを発生する放電部を備え、洗浄工程において、微細化した洗剤液を前記被洗浄物に付着させた状態で所定時間経過させて前記被洗浄物の汚れがはがれ易い状態にするとともに、臭いの強い汚れが付いた前記被洗浄物を洗浄する場合には前記洗浄工程で前記洗浄液の微細化と前記オゾンの発生を同時に行い、前記被洗浄物間で臭いが移行することを前記オゾンにより防ぐようにしたことにより、放電部に２ｋＶ程度の直流の正電圧を印加することで、オゾンをほとんど発生させること無く直径数μｍの洗浄液のミストを数百ｎｍまで微細化することができる。また、必要に応じて、放電部に直流の５ｋＶ程度の負電圧や交流の電圧を印加することによりオゾンを発生させつつ洗浄液のミストをさらに微細化できる。これにより、臭いの強い汚れが付いた被洗浄物を洗浄する場合には洗浄工程で前記洗浄液の微細化とオゾンの発生を同時に行い、被洗浄物間で臭いが移行することをオゾンにより防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明に洗浄工程、すすぎ工程、乾燥工程を実行する制御手段を備え、前記制御手段は、乾燥工程後にオゾンを発生させるようにしたことにより、オゾンの発生を単独でおこなって脱臭、除菌することができるものであり、ミストの微細化とオゾン発生を同時におこなう方法に比べて、印加された電圧がより効率よくオゾン発生に使われるため、より高濃度のオゾンを発生させることが可能なので短時間での脱臭、除菌効果を発揮することができる。またそのことにより、消費エネルギーの節約を図ることが可能である。

第３の発明は、第１または第２の発明に汚れのタイプを入力する汚れ入力手段を設け、前記汚れ入力手段の入力により、設定されたシーケンスに従って微粒化後または微細化後またはその両方に放電部を作動させるようにしたことにより、臭いの強い汚れの付いた食器を洗浄する場合に、例えば「魚汚れ」などの汚れタイプを入力することによって、食器洗いの他の工程を行いつつオゾンを発生させて、食器間での臭いの移行を防いだり、より強力な脱臭をおこなったりするものである。例えば、洗浄液ミストの微細化や、リンス液ミストの微細化や乾燥工程と並行してオゾンを発生させることで、臭いが他の食器に移ることや、洗浄槽外への排気臭をなくすことができる。

第４の発明は、第１または第２の発明に洗浄槽内の臭い成分を検知する臭い検知手段を設け、前記臭い検知手段により放電部を作動させるようにしたことにより、一定濃度以上の悪臭成分が検知された場合に、放電部からオゾンを発生させることができ、不要な場合のオゾン発生がなく、食器洗い全工程の時間短縮や消費エネルギーを抑えることが可能となる。また、使用者に汚れのタイプを入力させる手間をかけずに、確実に脱臭がおこなわれる。

第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明にオゾンを分解する分解装置またはオゾンを吸着する吸着装置を備えたことにより、遷移金属酸化物などの触媒を表面に担持したハニカム状または多孔質フィルターを通過させられることでＯ_２に分解された後に、槽外に排気することができ、乾燥工程において洗浄槽外に排出される多湿な空気からオゾンを除去することができる。

第６の発明は、第５の発明のオゾン分解装置は、オゾンを分解する触媒を備えたことにより、乾燥工程において洗浄槽外に排出される多湿な空気からオゾンを除去することができる。

第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれかに記載の洗浄装置と、洗浄液を加圧するためのポンプと、前記洗浄ポンプにより加圧された洗浄水を噴射する洗浄手段とを備えた食器洗い機としたことにより、微粒化したミストをさらに微細化することで拡散速度を速くすることができ、洗浄槽内に拡散充満し、収容した様々な形状の食器の隅々までくまなく付着して洗浄効果を高めることができるとともに、食器間の臭いの移行を防止することができ、また、脱臭により洗浄槽外への排気臭をなくすことができる。

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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗浄装置を備えた食器洗い機の断面図、図２は、同食器洗い機の要部断面図である。図１、図２において、食器洗い機の本体１は、前方に開口部２を設け、前記開口部２を上下に開く複数の蓋体３により閉塞可能に構成している。そして、洗浄槽４の下方に洗浄ポンプ５により加圧した洗浄水を噴射する噴射口６を有する洗浄ノズル（洗浄手段）７を設けている。洗浄ノズル７の上方には食器等の被洗浄物８を収納する食器かご９を設けている。洗浄槽４の底部には、給水弁１０から給水した洗浄水を貯留する貯留部１１が設けてあり、貯留した洗浄水を加熱するヒータ（加熱手段）１２を配置している。

食器かご９の下部にローラ１３を配置するとともに、洗浄槽４の内側壁にガイドレール１４を配置してあり、食器かご９は本体１に対して略水平方向へ移動可能に設けてあり、蓋体３を開くと開口部２から下方に開いた蓋体３上へ引き出し可能に構成している。１５は下方に開く蓋体３の内部に設けられたマイクロプロセッサ等を含む制御手段で、洗浄ポンプ５やヒータ１２等を制御する。

微粒化手段１６は、貯留部１７に貯留した洗浄液またはリンス液を霧化するもので、超音波振動子を内蔵している。微粒化手段１６は、容器１８内に液体（不凍液）を封入し、容器１８内の下部に配置した超音波振動子（図示せず）の振動を液体を介して振動面に伝達し、貯留部１７に貯留した洗浄液またはリンス液を隆起させて水柱を形成して霧化し、微粒化する。超音波振動子は容器１８内に設けられて汚れが付着しないように保護されるとともに、容器１８に形成している振動面は貯留部１７に貯留した洗浄液またはリンス液に浸漬するように設けられている。

微粒化手段１６の近傍には、微粒化手段１６で微粒化した洗浄液またはリンス液のミストを微細化する微細化手段１９を設けている。この微細化手段１９は、ステンレス等の金属材料からなる筒状電極２０と、この筒状電極２０の内側中心軸部に配設したタングステンからなる針状電極２１からなる放電部２２と、針状電極２１に高電圧を印加する電源部（図示せず）で構成されており、針状電極２１と電源部は導電体（図示せず）によって電気的に接続されており、筒状電極２０は導電体（図示せず）によって接地されている。

微粒化手段１６の近傍には、微細化手段１９の反対側に送風ファン２３が設けてあり、微粒化手段１６で微粒化した洗浄液またはリンス液のミストが入口２４から放電部２２内に導入され、出口２５から一層微細化されて洗浄槽４内に飛散するように構成している。

針状電極２１は直径１ｍｍ、長さ５０ｍｍ、筒状電極２０は外径５０ｍｍ、内径４８ｍｍ、長さ３５ｍｍの寸法のものを用いた。筒状電極２０の円筒の直径がこれよりも小さいと、筒状電極２０の内部や針状電極２１の表面に付着したミストによって電気的な短絡が起こる頻度が高くなり、結果的にオゾン発生およびミスト微細化の効率が低下する。円筒径がこれよりも大きいと、円筒内での電界強度が低下するためオゾン発生およびミスト微細化の効率が低下する。

本発明で実施するオゾン発生およびミスト微細化は３〜１５分程度を想定しているが、このような条件では上記の寸法のものが最も効率よく機能した。針状電極２１および筒状電極２０は長いほど、オゾン発生およびミスト微細化の速度が大きくなるが、装置全体を大きくしてしまうデメリットもある。上記の範囲の作動時間および洗浄槽４の大きさに対しては、上記の寸法のものが最も効率よく作動させることができる。

微細化されたミストは自らよりも温度の低い被洗浄物にのみ付着するため、微粒化される以前の洗浄液とリンス液はヒータ１２の近くに配置して比較的高温に保つことが望ましい。そのため、上記の洗浄装置は通常ヒータ１２のある食器洗い機の洗浄槽４の下部に配置されることが最も合理的である。

なお、放電部２２は、針状電極２１を高圧極とし筒状電極２０を接地極とするほか、針状の高圧極と針状の接地極、針状の高圧極と板状の接地極、板状の高圧極と板状の接地極、鋸歯状の高圧極と鋸状の接地極、鋸状の高圧極と板状の接地極など、様々な形状で実現することができるが、被洗浄物由来のゴミが付着しにくいという観点からは、直針状の高圧極と円筒状の接地極という組み合わせが最も実用的である。

以上のように構成された洗浄装置と、この洗浄装置を備えた食器洗い機について、以下その動作、作用を説明する。まず、微粒化手段１６の貯留部１７に所定量の洗剤またはリンス液を投入した後、給水弁１０を介して水道水が供給され、貯留部１７に高濃度の洗剤液が溜められる。この洗剤液の濃度と量は洗浄する対象物やその量に応じて設定することが可能であり、リンス液の場合も同様である。

次に、微粒化手段１６に電圧が印加されると超音波振動子は一定の周波数で縦方向に振動し、この振動エネルギーによって貯留された洗剤液の水面から水柱が立ち、ミストを発生する。このときのミストの粒径は２〜５μｍとなっている。そして、このミストは送風ファン２３で送風され、微粒化手段１６で微粒化した洗浄液またはリンス液のミストが入口２４から放電部２２内に導入される。

放電部２２において、針状電極２１に＋５ｋＶの高電圧が印加されると、電極周辺は高電界状態なり、流入した洗剤液のミストに電荷が帯電する。この帯電量がミストの表面張力を超えると分裂し、数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの粒径に微細化する。

こうして、放電部２２で微細化された洗剤液のミストは出口２５から洗浄槽４内へ拡散する。このとき、ミストの粒径は数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの微細ミストとなっている為、洗浄槽４内の隅々まで拡散し、設置場所に依らず洗浄槽４内に収容された被洗浄物８に微細な洗剤液のミストを付着することができる。そして、被洗浄物８の汚れに付着したミストは、外界との内外圧差が約３０ｋｇｆ／ｃｍ^２にも及ぶため、従来の約６０倍の浸透力が得られることとなり、種々の汚れに対して内部へ浸透し、洗剤の界面活性作用との相乗効果によって、汚れをよりはがれ易い状態にすることができる。

そして、上記の微細な洗剤液のミストを所定時間飛散させた後、または、微細な洗剤液のミストを被洗浄物８に付着させた状態で所定時間経過した後、被洗浄物８の汚れがはがれ易い状態になった後、洗浄ノズル７から所定の洗剤濃度に設定された洗浄液が噴射され、被洗浄物８を高圧洗浄する。その後、給水弁１０から給水された水道水が洗浄ノズル７から噴射され、被洗浄物８をすすぎ、乾燥した後に放電部２２に放電しオゾンを発生させて一連の洗浄工程を完了する。

この場合、ミストの微細化とオゾン発生を同時におこなう方法に比べて、印加された電圧がより効率よくオゾン発生に使われるため、より高濃度のオゾンを発生させることが可能なので短時間での脱臭、除菌効果を発揮することができるとともに、消費エネルギーの節約を図ることが可能である。

そして、上記洗浄装置を食器洗い機に備えることで、微粒化したミストをさらに微細化することで拡散速度を速くすることができ、洗浄槽４内に拡散充満し、収容した様々な形状の食器の隅々までくまなく付着して洗浄効果を高めることができるとともに、食器間の臭いの移行を防止することができ、また、脱臭により洗浄槽４外への排気臭をなくすことができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における微粒化手段および微細化手段の断面図であり、微粒化手段１６の上方に微細化手段１９の放電部２２を近接して配置したものである。なお、２６は針状電極２１に高電圧を印加する電源部で、針状電極２１と電源部２６は導電体２７によって電気的に接続されており、筒状電極２０は導電体２７によって接地されている。この構成によれば、微粒化手段１６で発生したミストを直接的に放電部２２内へ導入することができ、よりコンパクトな構成で効率よく微細して洗浄槽４内へ飛散させることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における洗浄装置を備えた食器洗い機の断面図であり、制御手段１５の操作部に汚れのタイプを入力する汚れ入力手段２８を設けたものである。制御手段１５は、この汚れ入力手段２８の入力により、設定されたシーケンスに従って微粒化後または微細化後またはその両方に放電部１９を作動させるようにしたものである。

この構成によれば、臭いの強い汚れの付いた食器を洗浄する場合に、例えば「魚汚れ」などの汚れタイプを入力することによって、食器洗いの他の工程を行いつつオゾンを発生させて、食器間での臭いの移行を防いだり、より強力な脱臭をおこなったりするものである。例えば、洗浄液ミストの微細化や、リンス液ミストの微細化や乾燥工程と並行してオゾンを発生させることで、臭いが他の食器に移ることや、洗浄槽外への排気臭をなくすことができる。

（実施の形態４）
図４において、洗浄槽４内に臭いの成分を検知する臭い検知手段２９を設けたものである。制御手段１５は、この臭い検知手段２９で検知した臭いの成分により放電部２２を作動させるようにしたものであり、一定濃度以上の悪臭成分が検知された場合に、放電部２２からオゾンを発生させることができ、不要な場合のオゾン発生がなく、食器洗い全工程の時間短縮や消費エネルギーを抑えることが可能となる。また、使用者に汚れのタイプを入力させる手間をかけずに、確実に脱臭がおこなわれる。

また、オゾンを分解する分解装置またはオゾンを吸着する吸着装置（いずれも図示せず）を備えれば、遷移金属酸化物などの触媒を表面に担持したハニカム状または多孔質フィルターを通過させられることでＯ_２に分解された後に、槽外に排気することができ、乾燥工程において洗浄槽外に排出される多湿な空気からオゾンを除去することができる。

また、オゾン分解装置に、オゾンを分解する触媒を備えれば、乾燥工程において洗浄槽外に排出される多湿な空気からオゾンを除去することができるものである。

以上のように、本発明にかかる洗浄装置および同装置を備えた食器洗い機は、省スペースで洗浄性能の向上と、脱臭、除菌を行うことができるので、食器洗い機において有用である。

本発明の実施の形態１における洗浄装置を備えた食器洗い機の断面図 同洗浄装置を備えた食器洗い機の要部断面図 本発明の実施の形態２における洗浄装置を備えた食器洗い機の要部断面図 本発明の実施の形態３、４における洗浄装置を備えた食器洗い機の断面図

符号の説明

１ 洗浄槽
５ 洗浄ポンプ
７ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１６ 微粒化手段
１７ 貯留部
１９ 微細化手段
２０ 筒状電極
２１ 針状電極
２２ 放電部

Claims (7)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記被洗浄物に付着させる洗剤液を貯留する貯留部と、前記貯留部の洗剤液を微粒化する微粒化手段と、前記微粒化手段により微粒化した洗剤液を高電圧の放電により微細化する微細化手段とを具備し、前記微細化手段は、微粒化した洗剤液に第１の高電圧を印加することにより微細化し、第２の高電圧を印加することにより微細化すると共にオゾンを発生する放電部を備え、洗浄工程において、微細化した洗剤液を前記被洗浄物に付着させた状態で所定時間経過させて前記被洗浄物の汚れがはがれ易い状態にするとともに、臭いの強い汚れが付いた前記被洗浄物を洗浄する場合には前記洗浄工程で前記洗浄液の微細化と前記オゾンの発生を同時に行い、前記被洗浄物間で臭いが移行することを前記オゾンにより防ぐようにした洗浄装置。
2. 洗浄工程、すすぎ工程、乾燥工程を実行する制御手段を備え、前記制御手段は、乾燥工程後にオゾンを発生させるようにした請求項１記載の洗浄装置。
3. 汚れのタイプを入力する汚れ入力手段を設け、前記汚れ入力手段の入力により、設定されたシーケンスに従って微粒化後または微細化後またはその両方に放電部を作動させるようにした請求項１または２に記載の洗浄装置。
4. 洗浄槽内の臭い成分を検知する臭い検知手段を設け、前記臭い検知手段により放電部を作動させるようにした請求項１または２に記載の洗浄装置。
5. オゾンを分解する分解装置またはオゾンを吸着する吸着装置を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
6. オゾン分解装置は、オゾンを分解する触媒を備えた請求項５記載の洗浄装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗浄装置と、洗浄液を加圧するためのポンプと、前記洗浄ポンプにより加圧された洗浄水を噴射する洗浄手段とを備えた食器洗い機。