JP4835395B2 - 食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄水を用いて食器等を洗浄する食器洗い機に関するものである。

一般的な食器洗い機では、食器から剥離した汚れを含んだ洗浄水を一定時間循環使用するために、食器からいったん剥離した汚れが他の食器に再付着するという問題がある。従来の食器洗い機の多くは洗浄工程の途中で洗浄水を時々排出して清浄なすすぎ水を新たに導入することによって洗浄水を浄化していた。しかしながら、排水時に洗浄水の一部は洗浄ポンプや流路に残るために、その分はキャリーオーバーとして新たなすすぎ水に混ざるという問題がある。すすぎ水中の洗剤濃度が低いために、汚れの再付着が問題になりやすい。そのため、洗浄工程中に２回から４回程度、洗浄水やすすぎ水（以下、洗浄水と略する）を入れ替えて浄化しなければ、広がった白濁汚れやスポット状の汚れがグラスに残ったり、コショウ粒や野菜や肉の繊維クズが付着しがちとなったりする。洗浄水を入れ替えることによる水の浄化は、原理的に水の使用量を多く必要とし節水性能に劣る。また、コショウ粒や細かな野菜の繊維のような固形汚れは洗浄水の入れ替えによっても完全に排出されることが難しく、食器表面上に再付着物として残ることがある。

排水以外に洗浄水を浄化する方式としては、フィルターを用いて汚れをろ過する方式と、微細気泡を用いて汚れ成分を浮上させた後、水面の泡沫をオーバーフローなどによって除去する方式（浮上分離法）とがある。この場合、気泡とは水相中の気体、泡沫とは水面などに浮かぶ薄い水膜に包まれた泡をさす。前者は定期的なフィルター交換を必要とするのに対して、後者は消耗部品を必要としない利点がある。食器洗い機における浮上分離法の例としては、貯水槽内に食器を浸漬して洗い、洗浄後に貯水槽内に微細気泡を導入して浮上させて除去するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、浮上分離法を利用した他の方式は、洗浄水の流路の途中に浮上分離槽を設けて汚れ成分を除去し、その部分で浄化した水を循環使用するものである（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６２−２４９６３４号公報 特開平０９−１７３２７０号公報

上記特許文献１に記載された技術は、食器を浸漬するだけの大きさの貯水式洗浄槽を必要とし、その容積分の多量の水を消費する。したがって、節水を目指す場合は目的にかなう方式ではない。また、家庭用食器洗い機はスペースの限られた台所に設置する必要性から、少量の洗浄水を噴射させる噴射洗浄方式を用いて小型化され、前面に開閉扉を設けたものである。貯水式洗浄槽を用いる方式では、噴射洗浄方式と両立することができず、また、蓋が上部に設けられるため高い位置から食器を出し入れする必要があり使い勝手が悪い。

上記特許文献２に記載された技術は、噴射洗浄方式と組み合わせが可能であるものの、浮上分離槽やそのための流路を別途設ける必要がある。気泡は浮上分離槽の中で浮上する途上で汚れ成分と出会って、汚れ成分を吸着して浮上させる。そのため、汚れを十分に分離するためには、浮上分離槽は高さ方向にある程度大きなサイズを要する。洗浄槽内にそのような浮上分離槽を配置した場合、食器の配置空間を削減するかまたは食器洗い機全体を大型化せざるを得ず、いずれも家庭用食器洗い機として実用性が低下する。

食器汚れに由来する懸濁状や粒状の汚染物は、洗浄工程の間に洗浄水の流路の下部に沈降して集積する傾向がある。特に、洗浄ポンプや流路内部の流速が遅くなる部分に沈殿すると長くとどまりがちで、容易に排出されず、すすぎの最中に徐々にすすぎ水に混ざって食器の再汚染を引き起こす。したがって、そのような汚染物が自然に集まって貯まりがちな箇所で効率よく汚染物を浮上させることが重要な要素となる。

洗浄槽内に浮上分離槽を設置した場合、噴射された多量の洗浄水が浮上分離槽に混入して、微細気泡と汚れとの結合が撹乱されて浮上分離がうまく機能しない。そのような撹乱を防ぐ作動方式も必要とされる。

本発明は、浮上分離法のための構成を大きさに制約のある家庭用食器洗い機において実装できるように構成を小型化しつつ、洗浄の効率化と洗浄効果を高めることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽の底部に設けた貯水部と、前記貯水部内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を被洗浄物に向けて噴射する洗浄ノズルと、前記貯水部内に微細気泡を噴出する気泡噴出口と、微細気泡を生成する気泡生成手段と、前記貯水部内の水を排出する排水部とを備え、前記洗浄ポンプにより加圧される洗浄水の流路を前記洗浄ノズルまたは前記貯水部に切り替える切替手段と、前記洗浄ポンプの駆動を制御するポンプ制御手段とを設け、前記ポンプ制御手段は、前記切替手段により洗浄水を前記貯水部側に切り替えて前記気泡生成手段により気泡を生成するようにし、洗浄槽の底部に設けた貯水部内の汚れた洗浄水を気泡生成手段によりバブリングすることにより、汚れ成分を洗浄水から浮上分離させて排水部から排出するようにしたものである。

これにより、洗浄水に含まれる汚染物が貯水部に自然と集まりやすく、かつ、沈降して食器洗い機の内部に留まりがちな汚染物が効率的に浮上させて洗浄水から分離し、排出することができる。

本発明の食器洗い機は、洗浄水に含まれる汚染物を効率よく洗浄水から分離することができ、食器のキャパシティを犠牲にすることなく小型化と洗浄性能を向上することができる。

第１の発明は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽の底部に設けた貯水部と、前記貯水部内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を被洗浄物に向けて噴射する洗浄ノズルと、前記貯水部内に微細気泡を噴出する気泡噴出口と、微細気泡を生成する気泡生成手段と、前記貯水部内の水を排出する排水部とを備え、前記洗浄ポンプにより加圧される洗浄水の流路を前記洗浄ノズルまたは前記貯水部に切り替える切替手段と、前記洗浄ポンプの駆動を制御するポンプ制御手段とを設け、前記ポンプ制御手段は、前記切替手段により洗浄水を前記貯水部側に切り替えて前記気泡生成手段により気泡を生成するようにし、前記貯水部内の汚れた洗浄水を前記気泡生成手段によりバブリングすることにより汚れ成分を洗浄水から浮上分離させて、前記排水部から排出するようにしたことにより、洗浄水に含まれる汚染物が貯水部に自然と集まりやすく、かつ、貯水部の底に沈みがちな汚染物が効率的に浮上させて洗浄水から分離し、排出することができる。再付着の問題を引き起こす汚染物の多くは粒子状または懸濁状、フレーク状の固形成分であり、洗浄水に懸濁しながら下方に集積する性質がある。このため、洗浄槽
の底部は汚染物を回収するために最も適した配置である。また、貯水部に直接微細気泡を噴出することによって貯水部の底に沈んだ汚染物を最も効率よく浮上させて分離することができる。また、洗浄ポンプ内部など汚れが滞留しやすい部分への入り込みが防止でき、すすぎ水などへの汚染物の混入を少なくして食器への再汚染を防止することができる。また、貯水部には洗浄ポンプが直結されることから、貯水部は汚染物を洗浄水から分離する分離槽としての機能に加えて、洗浄ポンプに対する水供給部を兼ねることができ、二つの機能を持たせることで全体的な構成を小型化することができる。その結果、大型になりがちな浮上分離装置を食器洗い機に最も適した配置で実装することが可能である。

特に、洗浄ポンプにより加圧される洗浄水の流路を洗浄ノズルまたは貯水部に切り替える切替手段と、前記洗浄ポンプの駆動を制御するポンプ制御手段とを設け、前記ポンプ制御手段は、前記切替手段により洗浄水を貯水部側に切り替えて気泡生成手段により気泡を生成するようにしたことにより、洗浄水を噴射する間は貯水部を洗浄ポンプに対する水供給部として作用し、浮上分離の間は浮上分離槽としての役割を果たし、貯水部の二つの役割をタイミングによって切り替えることができる。これにより、タイミングをずらして、貯水部を洗浄ポンプに対する水供給部と浮上分離槽として使い分けることによって、噴射された洗浄水による浮上する微細気泡の撹乱が防止できる。また、浮上分離の効率は微細気泡のサイズおよび量に大きく影響される。気泡を微細化するためにも、大量の気泡を生成するためにも、気泡生成のための加圧手段は所定の高圧を発生できる大流量タイプのポンプが適している。また、噴射式洗浄法にも同様の特性をもつポンプが適している。そのため、ひとつの洗浄ポンプを両者の目的に共用することが可能であり、構成全体の小型化のためには共用が望ましい。加えて、洗浄ノズルと気泡生成手段とを切り替え式の別経路とすることは、以下の理由で浮上分離の確実性を高める。洗浄ノズルから噴射された洗浄水は皿などの被洗浄物に当たった後、貯水部に流れ込む。その際、貯水部内が浮上分離の最中であると、微細気泡に包まれるようにして水面に浮上する汚染物が流入する水流によって撹乱されて再度沈降してしまう。このような浮上分離の撹乱を防ぐためには、洗浄ノズルと気泡生成手段とを切り替え式の別経路にして、洗浄水の噴射と浮上分離とが同時に起こらないようにすることが最も簡明で確実である。

第２の発明は、特に、第１の発明のポンプ制御手段は、切替手段により気泡生成手段による気泡の生成が断続的に行われるようにしたことにより、再汚染の可能性を減らすことができる。食器の汚れは洗いおよびすすぎ工程のうち多くの時間を費やして徐々に剥離するものである。したがって、洗いおよびすすぎ工程の間に断続的に複数回浮上分離をおこなうと、再汚染の可能性を減らすことができる。また、限られた水面の面積で浮上して保持できる汚染物の量は限られているため、単一回数の浮上分離で全ての汚染物を分離することは非現実的である。このため、断続的に浮上分離をおこなうことによって効率的な浄化が可能になる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の貯水部は、略円筒状に設けられ、気泡噴出口は前記貯水部の最下部に位置し内周壁に対して接線方向に向けて気泡を噴出するようにしたことにより、微細気泡を含む水流を内周壁が略円筒状に設けられた貯水部内で渦状に噴出することによって長い流路を描いて浮上させることができる。一般的に、気泡は浮上分離槽内を浮上する間に汚染物と出会って表面に吸着するため、浮上分離を効率的におこなうためには浮上分離槽は高さ方向に大きな寸法を必要とする。しかしながら、一般的な食器洗い機の洗浄槽内の底部に高さ方向に寸法のある槽を配置すると、食器洗い機全体の高さ方向の寸法が大きくなってしまい使い勝手や家庭用台所内での設置が難しくなる。そこで、微細気泡を含む水流を内周壁が略円筒状に設けられた貯水部内で渦状に噴出することによって長い流路を描いて浮上させることとした。そのようにすることで、汚染物と出会って吸着する確立が高くなり、実質的に高い寸法の貯水部内で浮上分離をおこなうのと同等の汚れ分離効果が得られる。また、貯水部内全体に満遍なく気泡を分散させることができて、汚染物と出会う確立を高めることができる。同時に、気泡同士が合体して汚れを吸着する表面積が減少する恐れを防ぐことができる。その結果、浮上分離のための構成の小型化と浄化性能とを両立することが可能になった。渦流を起こすためには貯水部の内周壁には平面状の部分を設けないことが好ましいが、平面状部分を設置する場合は流速の大きい水流があたらない箇所に設けた方が良い。また、気泡噴出口を貯水部内のなるべく底面近くに配置すると、底部に貯まりがちな固形の汚染物を効率よく浮上させることができる。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明の貯水部は、略円筒状に設けられ、気泡噴出口は前記貯水部の内周壁に対して接線方向で、かつ、斜め下方に向けて気泡を噴出するようにしたことにより、気泡噴出口を貯水部の最下部に設置することができない場合でも、水流を渦巻状に起こすことによって、発生した気泡を貯水部全体に散布することができて汚れ成分の吸着を効率化することができる。また、気泡同士の合体を防いで適切なサイズの気泡径を保つことができた。これによって、限られた時間内での汚れ成分の除去を効率化する事ができる。

第５の発明は、特に、第１または第２の発明の貯水部は、底面の中央部が窪むように略球面状に設けられ、気泡噴出口から略球面状の底面に対して接線方向に向けて気泡を噴出するようにしたことにより、貯水部の内周壁を略円筒状に設けることができない場合でも、水流を垂直方向に渦巻状に起こすことによって、発生した気泡を貯水部全体に散布することができて汚れ成分の吸着を効率化することができる。また、気泡同士の合体を防いで適切なサイズの気泡径を保つことができた。これによって、限られたスペース内での汚れ成分の除去を効率化する事ができる。

第６の発明は、特に、第３または第４の発明の貯水部は、略円筒状に設けられ、前記貯水部の内周壁に対して接線方向に向けた吸引口を設けたことにより、渦流の回転数を増やすことができる。渦流によって気泡が貯水部内で均一に分散されて汚れ成分を吸着する機会が増えるため、限られたスペースの貯水部内での汚れ成分の浮上分離性能を高めることができる。

第７の発明は、特に、第５の発明の貯水部は、底面の中央部が窪むように略球面状に設けられ、吸引口を略球面の接線方向に設けたことにより、渦流の生成を助けて渦流の回転数を増やすことができる。渦流によって気泡が貯水部内で均一に分散されて汚れ成分を吸着する機会が増えるため、限られたスペースの貯水部内での汚れ成分の浮上分離性能を高めることができる。

第８の発明は、特に、第１の発明の貯水部の水面を上昇させることによって水面に浮上した汚れ成分を排水部に排出することにより、水面の汚れ成分を選択的に排水部に排出することができ、残りの洗浄水を相対的に浄化することができる。気泡と親和性の高い汚れ成分は水面でクリーム状の泡沫に包まれて高濃度に存在する。貯水部をオーバーフローすることによって水面の汚れ成分を簡単な構成で汚染物を除去することができ、食器の再汚染を防ぐことができる。

第９の発明は、特に、第８の発明の洗浄ポンプの回転方向を正逆切り替え可能に設け、ポンプ制御手段は、切替手段により貯水部に気泡を噴出した後、前記洗浄ポンプを所定時間反転駆動して貯水部の水面を上昇させ、水面の汚れ成分が排水部へ排出されるようにしたことにより、洗浄ノズルや流路の内部の洗浄水が貯水部に逆流して貯水部の下部に流れ込み、水面の汚れ成分をオーバーフローによって除去できる。新たな水を供給することなくオーバーフローできるので、節水性能と洗浄水の浄化性能とを両立することができる。

第１０の発明は、特に、第８の発明に水道から貯水部に水を供給する水道水供給管と、前記水道水供給管の途中に位置する開閉弁と、前記開閉弁の開閉を制御する弁制御手段とを設け、前記弁制御手段は、気泡の噴出後に前記開閉弁を開き、水道水を前記貯水部に導入して水面の汚れ成分が排水部へ溢れ出るようにしたことにより、貯水部の水面が上昇し汚れ成分を含む泡沫がオーバーフローによって除去される。少量の新たな水を供給することによってオーバーフローできるので、節水性能と洗浄水の浄化性能とを両立することができる。

第１１の発明は、特に、第８〜第１０のいずれか１つの発明の排水部は、貯水部内で浮上した汚れが集合する部位に近接して設けたことにより、オーバーフローさせる洗浄水の量を少なくすることができる。貯水部の内面構造などによって水流に抵抗が生じて、微細気泡が浮上して泡沫が集中する位置は貯水部内で偏ることが多い。泡沫が集中する位置に接するように排水部を設ければ、効果的に汚れ成分を排出することができる。

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、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の構成図である。洗浄槽１の底部に貯水部２が設けられ、隣接して槽外に通じる排水部３が設けられている。貯水部２は吸引口４を経て洗浄ポンプ５に接続し、洗浄ポンプ５から出た流路は切替手段６を経て、洗浄ノズル７と気泡生成手段８とに分かれる。流路の切り替えはポンプ制御手段９によっておこなわれる。洗浄水は、水道管に接続する給水管１０から洗浄槽１内に導入される。気泡生成手段８で生成された気泡は流水と共に気泡噴出口１１を経て、貯水部２に噴出される。排水部３は排水管１２に接続する。洗浄槽１内には被洗浄物である食器類１３が配置される。

食器洗い機の基本的な洗浄動作は次のとおりである。給水管１０から導入された水道水は、予め洗浄槽１内に量り取られた洗剤を溶かして貯水部２を満たし、ついで洗浄ポンプ５の運転開始によって吸引口４から吸引されて、洗浄ポンプ５によって加圧されて洗浄ノズル７から食器類１３に向けて噴射される。食器類１３から滴り落ちた洗浄水は再度貯水部２に集まって、上記の循環を繰り返す。洗剤を用いた洗い工程が所定時間行われた後、ポンプ制御手段９によってポンプの回転方向が反転させられて、流路が排水管１２の方向に切り替えられる。洗剤を含んだ洗浄液が排水された後、再度水道水が給水管１０から導入されて、すすぎ水の循環を繰り返して、食器類１３をすすぐ。すすぎが所定回数繰り返されたら、洗浄工程は終了する。

次に、本発明の特徴的な工程である浮上分離の動作と作用について説明する。洗浄水およびすすぎ水を流路内で循環させる間に、断続的にポンプ制御手段９によって加圧された洗浄水の流路を気泡生成手段８方向に切り替える。生成された気泡は気泡噴出口１１から貯水部２に噴出され、底面に沈んだ汚れや懸濁した汚れと結合して浮上させる。一定時間、好ましくは３０秒から１分程度、気泡が噴出された後、ポンプ制御手段９の働きによって洗浄ポンプ５が短時間反転運転されて、流路内および洗浄ノズル７内の洗浄水が逆流して吸引口４から貯水部２に供給される。その結果、貯水部２の水面が上昇して排水部３から、気泡と共に浮上した汚れが排出される。なお、洗浄ノズル７から噴射された洗浄水の一部が排水部３から排出されることを防ぐために、突出部１ａによって排水部３の上部は覆われている。したがって、貯水部２からオーバーフローした洗浄水のみが排水される。

気泡の生成と汚れの浮上が効率的におこなわれるためには、いくつかの条件がある。貯水部２内の洗浄水の特性については、粒径数１００μｍオーダーの気泡を数多く安定に含むことが最も重要である。上記の粒径範囲は、表面積の大きさ（粒径が小さいほど大きい）と適切な浮上の速度（粒径が大きいほど大きい）を両立するものである。このようなサイズの気泡を生成するために最も効率の良い気泡生成手段は、ベンチュリー管である。ベンチュリー管は流路の一部を絞りその後をテーパー状に広げて元の内径程度にしたものであり簡便で小型に構成できる。絞り部分で水流を高速化することで負圧を発生させることで、絞り部分に接続された空気導入管から空気を自吸する。ベンチュリー管は他の生成手段に比べて多量の空気を吸引して微細化できるという特長を持つ。

他の構成としては、旋回流方式がある。筒状または繭状の容器内で高速の旋回流を起こすことによって負圧を発生させて空気導入部分から空気を自吸する。吸い込まれた空気は旋回流によって微細化される。ベンチュリー管方式に比べて流路が詰まりにくいという特長を持つ。

好ましいサイズの気泡を安定して生成するためには、界面活性剤を数１００から数１００００ｐｐｍの濃度で含むことが望ましい。ただし、濃度が高いと洗浄ノズル７から噴射された際に被洗浄物の表面で泡沫を形成して、洗浄液の噴射による物理的な洗浄作用を損なうことがあるためその点を考慮して濃度を決めることが必要である。また、洗浄液の温度は少なくとも４０℃以上でなければ気泡が貯水部内で浮上する途中に合体して大きな（表面積の小さい）気泡になってしまうので不適当である。そのため、加熱洗浄工程の初期に洗浄水の温度が４０℃以下の間は気泡を生成しても効率よく汚れは分離されない。このことを考慮すると、水温が４０から７０℃の範囲になるタイミングにのみ浮上分離させることが最も効果的である。

卵黄など水溶性タンパク質系の汚れを多く含む場合は、気泡が安定して生じやすく、また水面の泡沫も安定して存在するため汚れを浮上分離する効率が高い。これは水溶性タンパク質の多くが両親媒性であり、界面活性剤的な働きをするからである。水溶性タンパク質の化学構造のうち疎水的な部分は気液界面と親和性が高いために、疎水的な構造が気泡の中心方向に親水的な部分は外部に配向して気泡周辺に高濃度に集まる。その結果、洗浄水中で気泡を安定化させると同時に、気泡とともに浮上し洗浄水から分離されやすくなる。

それとよく似た作用は油脂や微粒子状の汚れ成分（１ｍｍ以下のゴマ粒やコショウ粒）についても見られるため、これら成分は水溶性タンパク質と並んで浮上分離されやすい。節水しながらすすいだ場合には、透明なグラスが白く曇りやすいという課題があるが曇りの主成分であるタンパク質や脂質は浮上分離によって他の汚れ成分よりも効率よく取り除くことができる。加えて、節水しながらすすいだ場合には微粒子汚れも残りやすく再汚染を引き起こしやすいが、微細気泡による浮上分離はこの課題に対しても有効である。浮上分離を効率よくおこなって汚れ成分を洗浄水から優先的に取り除けば、結果的にすすぎ回数を１または２回減らすことが可能になる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における食器洗い機の構成図である。構成および装置の働きの大部分は実施の形態１と同じであるので、異なる部分のみを説明する。

給水管１０は開閉弁１４を持ち、貯水部２の内部に接続される。断続的に気泡を生成して汚れ成分を浮上させた後、開閉弁１４を開けて所定量の水道水が流入するように弁制御手段１５によって制御する。この結果、貯水部２の水面が上昇して排水部３から、気泡と共に浮上した汚れが排出される。実施の形態１では汚れが排出される際に少量の洗浄水が排水部３に流れ込んで失われ、洗浄水は徐々に減少するが、実施の形態２では排水によって失われた洗浄水と同じ体積の水道水が供給されるため、特に長時間洗浄運転する場合は洗浄水の量が一定に保たれる。その結果、ポンプがエアがみを起こしにくく騒音や効率低下を起こすことなく安定して運転することが可能になるという利点がある。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における貯水部の構成を示したもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。第３の実施の形態は、第１あるいは第２の実施の形態の一部として用いられても構わない。

貯水部２は内周壁が円筒状に設けられ、かつ、気泡噴出口１１が円筒状に設けられた貯水部２の内周壁の接線方向に設けられているために、気泡を含む洗浄液は矢印イのように貯水部２内で渦流状に流れる。一般的に浮上分離をおこなう場合は、貯水部の高さ方向の寸法を比較的大きくしなければ、汚れが十分に分離することができない。

しかしながら、本発明のように渦流を作れば、貯水部２の高さ方向の寸法が比較的小さい場合でも洗浄水の流れる実質的な流路を長くすることが可能になり、気泡が流れる間に汚れと出会う確立が高まって浮上分離の効率が高まることができるようになる。このようにすると５ｃｍから１０ｃｍ程度の深さの貯水槽２においても浮上分離が可能となり、スペースの限られた家庭用食器洗い機内でも実施することが可能である。

円筒状の貯水部を用いるもうひとつの利点は、水流が貯水部２の壁面に直角に近い角度でぶつかることがないために、衝突面での気泡の合体を防ぐことができて気泡径を小さく保つのに適していることである。円筒状の貯水部２内でらせん形の水流に気泡を乗せることによって、気泡は貯水部２内で均一に散布されて浮上する。その結果、気泡同士の合体を最小限にできて、汚れ成分の吸着面積を大きく保つことができて、浮上分離の効率低下を防ぐことができる。

汚れ成分のうち粒子状のものは貯水部２の底に沈みやすいため、そのような成分を効率よく浮上分離させるためには気泡噴出口１１は底面近くに設けることが望ましい。また、吸引口４を気泡噴出口１１とほぼ同じ深さに設けることによって、循環による強い渦流が深い位置でのみ起こり、水面に浮上した汚染物が撹乱される作用を最小限に防ぐことができる。本発明のように、貯水部２内の洗浄水を洗浄ポンプ５との間で循環させながら気泡を生成している場合、貯水部２内の循環は浮上分離を妨げる効果がある。貯水部２の循環速度は、毎分１回転から数回転程度とすることが浮上分離をおこなう上で望ましい。

渦流状に気泡を噴出した場合、気泡噴出口１１や吸引口４などによって渦流が部分的に撹乱されるため、水面に浮かぶ泡沫は気泡噴出口１１や吸引口４と離れた側に寄る。汚れを高濃度に含む泡沫を短時間で効率よく排出するため、排出部３は泡沫が集中しやすい側に設けている。その結果、排出に要する時間と水量を比較的小さく抑えることができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における貯水部の構成を示したもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。第４の実施の形態は、第１あるいは第２の実施の形態の一部として用いられても構わない。構成および装置の働きの大部分は実施の形態３と同じであるので、異なる部分のみを説明する。

食器洗い機の構成上の制約によって、気泡噴出口１１を実施の形態３のように底面に設けることができないことがある。そのような場合、気泡噴出口１１の位置は貯水部２のやや高い位置にあっても、噴出の方向を矢印ロのように円筒の接線方向に斜め下向きに設ければ、前記のような渦流を起こし、かつ、底面に沈みがちな汚れ成分を浮上させることができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態における貯水部の構成を示したもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。第５の実施の形態は、第１あるいは第２の実施の形態の一部として用いられても構わない。

限られたスペース内で一定容積の貯水部を設けるためには、内周壁を平面状に設けざるを得ないことがある。そのような場合、気泡を含む水流を平面状の内周壁に垂直に近い角度で噴出すると気泡同士の合体が起こりやすく浮上分離に適した粒径を保つことが困難である。

そこで、貯水部２の底面を球面状に設け、球面の接線方向に気泡を噴出できるように気泡噴出口１１を設けている。その結果、貯水部２内で矢印ハのように鉛直方向に回転する水流を起こすことができ、気泡同士の合体を防いで適切なサイズの気泡径を保つことができるものである。また、気泡噴出口１１と吸引口４を離して配置することにより、渦流が貯水部２内全体に行き渡って気泡を貯水部２全体に散布して効率よく汚れ成分と出会わせられることができる。この場合、汚れを含む泡沫は吸引口４の上部にできるため、吸引口４の上部に排水部３を設けるのが適している。

以上のように本発明にかかる食器洗い機は、洗浄水に含まれる汚染物を効率よく洗浄水から分離することができ、食器のキャパシティを犠牲にすることなく小型化と洗浄性能を向上することができるので、業務用食器洗い機および洗浄液を用いるあらゆる種類の洗浄装置に適用できる。

本発明の実施の形態１における食器洗い機の構成図 本発明の実施の形態２における食器洗い機の構成図 （ａ）本発明の実施の形態３における食器洗い機の貯水部の上面図（ｂ）同側面図 （ａ）本発明の実施の形態４における食器洗い機の貯水部の上面図（ｂ）同側面図 （ａ）本発明の実施の形態５における食器洗い機の貯水部の上面図（ｂ）同側面図

符号の説明

１ 洗浄槽
１ａ 突出部
２ 貯水部
３ 排水部
４ 吸引口
５ 洗浄ポンプ
６ 切替手段
７ 洗浄ノズル
８ 気泡生成手段
９ ポンプ制御手段
１０ 給水管
１１ 気泡噴出口
１２ 排水管
１３ 食器類
１４ 開閉弁
１５ 弁制御手段

Claims (11)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽の底部に設けた貯水部と、前記貯水部内の洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を被洗浄物に向けて噴射する洗浄ノズルと、前記貯水部内に微細気泡を噴出する気泡噴出口と、微細気泡を生成する気泡生成手段と、前記貯水部内の水を排出する排水部とを備え、前記洗浄ポンプにより加圧される洗浄水の流路を前記洗浄ノズルまたは前記貯水部に切り替える切替手段と、前記洗浄ポンプの駆動を制御するポンプ制御手段とを設け、前記ポンプ制御手段は、前記切替手段により洗浄水を前記貯水部側に切り替えて前記気泡生成手段により気泡を生成するようにし、前記貯水部内の汚れた洗浄水を前記気泡生成手段によりバブリングすることにより汚れ成分を洗浄水から浮上分離させて、前記排水部から排出するようにした食器洗い機。
2. ポンプ制御手段は、切替手段により気泡生成手段による気泡の生成が断続的に行われるようにした請求項１記載の食器洗い機。
3. 貯水部は、略円筒状に設けられ、気泡噴出口は前記貯水部の最下部に位置し内周壁に対して接線方向に向けて気泡を噴出するようにした請求項１または２記載の食器洗い機。
4. 貯水部は、略円筒状に設けられ、気泡噴出口は前記貯水部の内周壁に対して接線方向で、かつ、斜め下方に向けて気泡を噴出するようにした請求項１または２記載の食器洗い機。
5. 貯水部は、底面の中央部が窪むように略球面状に設けられ、気泡噴出口から略球面状の底面に対して接線方向に向けて気泡を噴出するようにした請求項１または２記載の食器洗い機。
6. 貯水部は、略円筒状に設けられ、前記貯水部の内周壁に対して接線方向に向けた吸引口を設けた請求項３または４記載の食器洗い機。
7. 貯水部は、底面の中央部が窪むように略球面状に設けられ、吸引口を略球面の接線方向に設けた請求項５に記載の食器洗い機。
8. 貯水部の水面を上昇させることによって水面に浮上した汚れ成分を排水部に排出する請求項１記載の食器洗い機。
9. 洗浄ポンプの回転方向を正逆切り替え可能に設け、ポンプ制御手段は、切替手段により貯水部に気泡を噴出した後、前記洗浄ポンプを所定時間反転駆動して貯水部の水面を上昇させ、水面の汚れ成分が排水部へ排出されるようにした請求項８記載の食器洗い機。
10. 水道から貯水部に水を供給する水道水供給管と、前記水道水供給管の途中に位置する開閉弁と、前記開閉弁の開閉を制御する弁制御手段とを設け、前記弁制御手段は、気泡の噴出後に前記開閉弁を開き、水道水を前記貯水部に導入して水面の汚れ成分が排水部へ溢れ出るようにした請求項８記載の食器洗い機。
11. 排水部は、貯水部内で浮上した汚れが集合する部位に近接して設けた請求項８〜１０のいずれか１項に記載の食器洗い機。