JP5276468B2

JP5276468B2 - 食器洗浄機

Info

Publication number: JP5276468B2
Application number: JP2009041486A
Authority: JP
Inventors: 真吾長友; ▲隆▼弘宮田; 哲也前川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: JP2010194060A

Description

本発明は、有効成分発生装置を備えた食器洗浄機に関する。

脱臭、除菌等の機能を有する食器洗浄機として、特許文献１には、有効成分を発生させるための放電ブロックを備えた食器洗浄機が記載されている。上記食器洗浄機に備えてある放電ブロックは、放電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせ、該コロナ放電によってラジカル等の有効成分を発生させる構造である。

しかし、上記コロナ放電を用いた方式では、発生させることのできる有効成分の量に限界があり、洗浄庫内の脱臭、除菌等を更に効果的に行いたい場合には、有効成分の発生量が十分でないという問題がある（第１の問題点）。したがって、上記問題を解決するものとして、放電による有効成分を大量に且つ安定的に生成して洗浄庫内に放出することのできる食器洗浄機が望まれる。

他方、このように大量の有効成分を生成する場合には、放電によってオゾンもある程度生成される。有効成分と共にオゾンが洗浄庫内に放出されると、洗浄庫の扉を開けた際にオゾンが外部に飛散することになる。オゾンが一定濃度以上で外部に飛散した場合には、人体に対して好ましくないという問題がある（第２の問題点）。

特開２００５−１１８２０９号公報

本発明は上記の各問題点に鑑みて発明したものであって、放電による有効成分を大量に且つ安定的に生成して洗浄庫内に供給することができ、しかも、これら有効成分が外部に飛散することを防止することができる食器洗浄機を提供することを、課題とする。

上記課題を解決するために本発明を、開閉自在な扉６を設けた洗浄庫１内に被洗浄物２を収容して用いる食器洗浄機本体８に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置５０を備え、該有効成分を洗浄庫１内に放出するように設けた食器洗浄機３とする。上記有効成分発生装置５０は、放電を生じる有効成分発生部５６と、該有効成分発生部５６を配置する有効成分発生用風路５４とから成る。上記有効成分発生部５６は、電極部５８と、電極部５８に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサ５７とを備え、電極部５８に高電圧を印加することで、絶縁スペーサ５７に沿って形成される微小な放電空間Ｓ内において放電を生じさせるものである。上記有効成分発生用風路５４は、上記有効成分発生部５６に送り込まれる送風が、放電空間Ｓと電極部５８の外周面とを共に通過するように形成したものである。

加えて、上記食器洗浄機本体８には、洗浄庫１の扉６を閉状態でロックするロック手段３１と、洗浄庫１の扉６が閉状態にあるときだけ上記有効成分発生装置５０を運転可能とし、上記有効成分発生装置５０の運転を開始すると上記ロック手段３１で扉６をロックし、上記有効成分発生装置５０の運転を停止して一定時間経過後に該ロックを解除する制御部３３と、を備える。

本発明を上記構成の食器洗浄機３とすることで、有効成分発生装置５０の有効成分発生部５６において、微小な放電空間Ｓ内で高密度のプラズマを発生させ、大量の有効成分を発生させて洗浄庫１内に供給することができる。しかも、有効成分発生部５６に送り込む送風によって、放電空間Ｓ内で大量に生成した有効成分を下流側に順次送り出すことと、高温の電極部５８を効率的に放熱させることとが共に達成できる。したがって、大量の有効成分を長時間安定して発生および吐出させることが可能となる。

そして、扉６を開けた状態で有効成分発生装置５０を運転することが禁止されるとともに、有効成分発生装置５０の運転が停止してから一定時間を経過するまでは扉６を開けることも禁止されるので、このように大量の有効成分を発生させるにも関わらず、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することは防止されるものになっている。

本発明の食器洗浄機３においては、上記有効成分発生装置５０の運転を停止して一定時間経過後に該ロックを解除するように制御するのではなく（或いは該制御に加えて）、洗浄庫１内のオゾン濃度を検知するオゾン検知部３２を備え、上記オゾン検知部３２の検知結果が設定濃度以下になると扉６のロックを解除するように制御することも好適である。このように制御することによっても、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することを防止することができる。

また、本発明の食器洗浄機３において、食器洗浄機本体８には、洗浄庫１内に温風を供給する温風供給手段３５と、上記有効成分発生装置５０の運転を停止してからロックを解除するまでの間に上記温風供給手段３５を運転させる制御部３３と、を備える。このようにすることで、運転停止後の洗浄庫１内の環境を高温に設定し、オゾンの分解を促進することができる。

また、本発明の食器洗浄機３において、上記温風供給手段３５の運転時間は、上記有効成分発生装置５０の消費電力に基づいて設定したものである。このようにすることで、例えば消費電力が大きい場合はオゾン濃度が高いと推測して運転時間を長く設定し、消費電力が小さい場合はオゾン濃度が低いと推測して運転時間を短く設定するといったように、状況に応じた量だけ温風を供給することができる。

請求項１に係る発明は、有効成分発生部の微小な放電空間内において大量の有効成分を発生させ、洗浄庫内に順次送り出すことができ、しかも、送風によって高温の電極部を効率的に放熱させることができるので、大量の有効成分を長時間安定して発生および吐出させることができるという効果を奏する。また、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散して人体に悪影響を与えるといった事態が防止されるという効果を奏する。加えて、請求項１に係る発明は、温風によってオゾンの分解を促進し、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することを更に確実に防止するという効果や、余分な温風を提供することなく、且つ、確実にオゾンの分解を促進することができるという効果を奏する。

請求項２に係る発明は、有効成分発生部の微小な放電空間内において大量の有効成分を発生させ、洗浄庫内に順次送り出すことができ、しかも、送風によって高温の電極部を効率的に放熱させることができるので、大量の有効成分を長時間安定して発生および吐出させることができるという効果を奏する。また、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散して人体に悪影響を与えるといった事態が防止されるという効果を奏する。加えて、請求項２に係る発明は、温風によってオゾンの分解を促進し、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することを更に確実に防止するという効果や、余分な温風を提供することなく、且つ、確実にオゾンの分解を促進することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態における一例の食器洗浄機を示す概略断面図である。同上の食器洗浄機に備える有効成分発生装置を示す概略断面図である。同上の食器洗浄機の制御ブロック図である。同上の食器洗浄機のロック手段を示す説明図である。同上の食器洗浄機の動作を示すフロー図である。本発明に備える有効成分発生装置の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。同上の有効成分発生装置の他の変形例を示す概略断面図である。

本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の食器洗浄機３を概略的に示している。

本例の食器洗浄機３は、概略ボックス型を成す食器洗浄機本体８内に、食器やまな板等の被洗浄物２を収納するための食器籠９を備えた洗浄庫１や、洗浄水を噴射する洗浄ノズル１０、洗浄ポンプ１７、循環水路１３、洗浄庫１内に温風を供給する温風供給手段３５等を備えている。温風供給手段３５は被洗浄物２を乾燥させるためのものであり、加熱ユニット１１、通風ダクト１２、洗浄庫１内を換気する換気ファン１６等で形成される。

また、食器洗浄機本体８には、洗浄庫１内に被洗浄物２を出し入れするための開閉自在な扉６と、扉６の開閉を検知するための開閉検知部３０と、扉６が閉状態にあるときに該扉６をロックするロック手段３１とを備えている（図３、図４参照）。ロック手段３１は例えば図４に示すような構造である。図示例では、洗浄庫１側の壁部に配置した電磁ソレノイド等の駆動手段を用いて出し入れ自在に設けたロック部３１ａと、扉６側に設けたロック孔部材３１ｂとでロック手段３１を形成し、扉６が閉状態にあるときにロック部３１ａがロック孔部材３１ｂに嵌合することで、扉６をロックするようにしている。

更に、食器洗浄機本体８には、洗浄庫１内のオゾン濃度を検知するためのオゾン検知部３２と、食器洗浄機本体８の通常の洗浄運転に加えてロック手段３１や後述の有効成分発生装置５０の運転を制御する制御部３３とを備えている（図１、図３等参照）。開閉検知部３０は、リミットスイッチや磁気スイッチ等の適宜検知手段を用いて、扉６が開状態にあるか又は閉状態にあるかを検知するものである。

そして、上記構成から成る食器洗浄機本体８に、放電によって各種の有効成分を発生させることのできる有効成分発生装置５０を備えている。

有効成分発生装置５０は、洗浄庫１の上部に設けた支持部材７に設置してある。支持部材７は、洗浄庫１の天井部分に設けた回転機構４０に一端を連結させたものであり、該支持部材７の他端側に有効成分発生装置５０を支持させている。回転機構４０により支持部材７を鉛直軸中心に回動させると、支持部材７に設置される有効成分発生装置５０は平面視において円を描くように回転移動する。したがって、有効成分発生装置５０から放出される各種の有効成分を、洗浄庫１内の隅々にまで拡散させることができる。

次に、図２に基づいて、有効成分発生装置５０の構成について詳述する。有効成分発生装置５０は、装置全体の外殻を成すケース５１の外面に吸入口５２と放出口５３を開口させ、ケース５１内に、吸入口５２と放出口５３を連通する有効成分発生用風路５４を貫通形成したものである。有効成分発生用風路５４内には送風部５５を上流側に配置し、有効成分発生部５６を下流側に配置している。送風部５５は専用の送風ファンから成り、該送風ファンを回転駆動させることでケース５１外の空気を吸入口５２から有効成分発生用風路５４内に導入して放出口５３から外部に吐出する。放出口５３には、開閉自在なシャッタ２０を配置しており、有効成分発生装置５０の不使用時にはシャッタ２０を閉じ、有効成分発生用風路５４内への洗浄水の浸入を防止するようになっている。

有効成分発生部５６は、微小な放電空間Ｓ内においてマイクロメータサイズの微小なプラズマ（以下「マイクロプラズマ」という。）を高密度で生じさせるものであり、円板状を成す絶縁スペーサ５７の上流側の近傍箇所に、絶縁スペーサ５７よりも小径の円板状に設けた電極部５８を配置することで構成している。絶縁スペーサ５７と電極部５８との間には、数１００μｍ程度の略均等な幅で隙間５９を介在させている。絶縁スペーサ５７の中央には、貫通孔６０を数１００μｍ程度の微小径で設けている。

電極部５８の材質としては、電極として好適に用いられる公知の適宜材質が採用可能であり、金属材料に限らず、導電性樹脂等の材質も用いることができる。また、絶縁スペーサ５７の材質についても適宜材質が採用可能であるが、アルミナのようなセラミック材料が好適に用いられる。

絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に形成される微小幅の隙間５９は、その外周縁部分にて周囲の有効成分発生用風路５４と連通し、且つ、その中央部分にて絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と連通している。貫通孔６０は、その上流端にて上記隙間５９と連通し、且つ、その下流端にて下流側の有効成分発生用風路５４と連通している。

したがって、送風部５５が発生させる送風は、図中の矢印に示すように、まず上流側の電極部５８の平板面に当たり、該電極部５８の外周面に沿って迂回した後に、上記隙間５９を通って絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に至る流れと、絶縁スペーサ５７の外周面に沿う流れとに分流し、貫通孔６０の下流側にて合流した後に放出口５３からケース５１の外部に吐出される。

電極部５８には高圧印加部６１の負極側を接続させており、高圧印加部６１によって有効成分発生部５６の電極部５８に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７に設けた貫通孔６０と、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に形成した隙間５９の両方において、マイクロプラズマ放電が開始される。つまり、本例においては、上記隙間５９およびこれと下流側にて連通する上記貫通孔６０で、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されており、この放電空間Ｓ内において、マイクロプラズマ放電が生じるようになっている。

本例の有効成分発生装置５０において、有効成分を生成してケース５１の外部に送り出すには、送風部５５によって有効成分発生用風路５４内に外気を導入して有効成分発生部５６に向けて送風し、且つ、高圧印加部６１によって有効成分発生部５６の電極部５８に高電圧を印加させ、放電空間Ｓにてマイクロプラズマ放電を生じさせる。このマイクロプラズマ放電により、放電空間Ｓ（即ち、隙間５９および貫通孔６０）内において、コロナ放電等と比較して非常に高密度で有効成分が生成される。

送風部５５によって有効成分発生部５６に向けて送られた送風は、電極部５８の上流側を向く平板面と外周面に沿って流れ、絶縁スペーサ５７の外周縁部と当たる位置にまで送り込まれる。絶縁スペーサ５７の外周縁部に当たった送風は、その一部が隙間５９内に送り込まれ、残りの一部が絶縁スペーサ５７を迂回する流路に送り込まれる。

隙間５９内に送り込まれた送風は、該隙間５９と貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内で生じた大量の有効成分を下流側に搬送させ、電極部５８と絶縁スペーサ５７の熱を奪ったうえで、貫通孔６０を通じて下流側へと送り出される。また、絶縁スペーサ５７を迂回する側に分流した送風は、絶縁スペーサ５７の熱を奪ったうえで、貫通孔６０から送り出される送風と合流し、合流後の十分な風量を伴ったうえで放出口５３から外部へと送り出される。この十分な風量の吐出風に乗って、有効成分発生部５６のマイクロプラズマ放電によって大量生成された有効成分は外部空間に向けて勢い良く吐出される。

このように、本例の有効成分発生装置５０によれば、有効成分発生部５６の電極部５８と絶縁スペーサ５７を送風により効率的に放熱させながら、放電空間Ｓ内のマイクロプラズマ放電により大量の有効成分を生成することができる。しかも、ここで生じた大量の有効成分を送風により効率的に貫通孔６０内から下流側に搬送させ、絶縁スペーサ５７の外周面から熱を奪うように分流させた送風と合流させたうえで、十分な風量を伴って外部に吐出させることができる。

なお、有効成分発生装置５０全体を適宜の風路中に配置した場合には、有効成分発生装置５０に専用の送風部５５を備えずとも、該風路の送風を利用して有効成分発生用風路５４内に空気を送り込むことが可能である。

ここで生成および放出される有効成分は、例えばヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル、硝酸イオン、窒素酸化物等である。上記各有効成分の発生バランスは、放電条件等を適宜調整することで調整可能である。例えば、ヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカルを発生させて外部に放出した場合には、脱臭効果や除菌効果、アレルゲン不活性化効果、農薬分解効果、有機物分解（汚れ除去）効果等が得られる。

上記有効成分を発生させるための放電としては、数百μＡ〜数十ｍＡ程度の放電を生じさせることが好ましい。この放電により、電極部５８の温度は数十〜数百℃程度上昇することになる。これに対して、本発明では有効成分発生部５６を有効成分発生用風路５４内に配置し、送風部５５から送り込まれる送風が、有効成分発生部５６の放電空間Ｓを通過し、且つ、電極部５８の外周面を通過して迂回しながら該電極部５８の熱を奪うように設けているので、温度上昇は抑制される。

そして、上記の有効成分発生装置５０を食器洗浄機本体８に備えて成る食器洗浄機３においては、有効成分発生装置５０の放出口５３から、有効成分としてヒドロキシラジカル、スーパーオキサイドラジカル等を放出することで、洗浄庫１内の空気、内壁面の付着物、被洗浄物２等に対して、脱臭、除菌、黄ばみ（卵等のタンパク質汚れ）の防止や除去、茶渋（タンニン）の防止や除去を行うことができる。

以上、本例の食器洗浄機３の構成について述べた。以下においては、食器洗浄機３の具体的な運転制御について、図５等に基づいて説明する。

本発明の食器洗浄機本体８で行う洗浄運転においては、少なくとも２つの洗浄運転モードを有している。第１の洗浄運転モードは、洗剤を投入した状態で洗浄ノズル１０から洗浄水を噴出しながら循環させて被洗浄物２を洗浄し（洗浄運転）、該洗浄運転が終わると、引き続いて、洗浄ノズル１０から新たな洗浄水を噴出して被洗浄物２のすすぎ洗いをし（すすぎ運転）、すすぎ運転が終わると加熱ユニット１１で加熱した温風を送風して被洗浄物２の乾燥を行い（乾燥運転）、乾燥が終了すると運転を終了するという運転モード（つまり、洗浄運転→すすぎ運転→乾燥運転）である。

また、第２の洗浄運転モードは、洗剤を投入した状態で洗浄ノズル１０から洗浄水を噴出しながら循環させて被洗浄物２を洗浄し（洗浄運転）、該洗浄運転が終わると、引き続いて、洗浄ノズル１０から新たな洗浄水を噴出して被洗浄物２のすすぎ洗いをし（すすぎ運転）、すすぎ運転が終わると運転を終了するという運転モード（つまり、洗浄運転→すすぎ運転）である。

第１の洗浄運転モードにおいては、乾燥運転を終了した後に、有効成分発生装置５０を所定時間だけ運転して有効成分を洗浄庫１内に放出する。第２の洗浄運転モードにおいては、乾燥運転を終了した後に、有効成分発生装置５０を所定時間だけ運転して有効成分を洗浄庫１内に放出する。

いずれの洗浄運転モードにおいても、制御部３３は、開閉検知部３０からの入力信号によって洗浄庫１の扉６が閉状態にあると検知されるときにだけ、有効成分発生装置５０を運転可能とする。つまり、洗浄庫１の扉６が開状態にあると検知されるときには有効成分発生装置５０の運転を禁止するように制御することで、一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することを防止する。

制御部３３は、有効成分発生装置５０の運転を開始すると同時に、ロック手段３１を成すロック部３１ａを駆動させて扉６を閉状態にロックする。そして、有効成分発生装置５０の運転を停止してからの経過時間をカウントし、該経過時間が一定時間となった時点で、ロック部３１ａを駆動させて扉６のロックを解除する。扉６のロックが解除されるまでの間に、洗浄庫１内のオゾンは有る程度分解される。したがって、扉６を開けた際にオゾンが外部に飛散することが防止される。

また、扉６のロック解除のタイミングを、オゾン検知部３２での検知結果に基づいて決定してもよい。この場合、有効成分発生装置５０の運転を停止してからの洗浄庫１内のオゾン濃度を観察しておき、オゾン濃度が設定濃度以下となった時点で、ロック部３１ａを駆動させて扉６のロックを解除する。したがって、扉６を開けた際に一定濃度以上のオゾンが外部に飛散することが防止される。

ロック解除のタイミングを経過時間で決定するか、オゾン濃度で決定するかは、どちらか一方を用いてもよいし、両方を用いてもよい。両方を用いる場合には、例えば、有効成分発生装置５０の運転を停止してからの経過時間とオゾン濃度を共に観察しておき、経過時間が一定時間を過ぎ且つオゾン濃度が設定濃度以下となった時点で、ロックを解除する。また、経過時間が一定時間を過ぎるか或いはオゾン濃度が設定濃度以下となった時点で、ロックを解除するように制御してもよい。

そして、有効成分発生装置５０の運転を停止してから扉６のロックを解除するまでの間には、温風供給手段３５を運転させて洗浄庫１内に温風を供給するように制御することが好ましい。温風を供給して洗浄庫１内を高温環境にすることにより、オゾンの分解が促進される。

なお、オゾン分解促進のために温風供給手段３５を運転する時間は、予め設定してある所定時間であってもよいし、有効成分発生装置５０を運転させた際の消費電力に基づいて決定するものであってもよい。

有効成分発生装置５０の運転終了時点での洗浄庫１内のオゾン濃度は、有効成分発生装置５０の運転時の消費電力によって推測される。したがって、消費電力に基づいて温風供給手段３５の運転時間を設定するように制御すれば、余分な温風を提供することなく、且つ、確実にオゾンの分解を促進することができる。

ところで、上記した一例の食器洗浄機３においては、有効成分発生部５６を、電極部５８の下流側に微小幅の隙間５９を空けて絶縁スペーサ５７を配置し、絶縁スペーサ５７の中央に微小径の貫通孔６０を設けることで形成している（図２参照）。しかし、有効成分発生部５６の構成はこれに限定されるわけではなく、各種の変形例が適宜採用可能である。

本発明の有効成分発生装置５０で用いる有効成分発生部５６としては、電極部５８と、電極部５８に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサ５７とを備え、電極部５８に高電圧を印加することで、絶縁スペーサ５７に沿って形成される微小な放電空間Ｓ内において放電を生じさせるものであればよい。上記放電空間Ｓは、絶縁スペーサ５７自体に設けた微小径の貫通孔６０であってもよいし、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に設けた微小幅の隙間５９であってもよい。また、上記の貫通孔６０と隙間５９の両方で放電空間Ｓを形成するものであってもよい。

以下においては、有効成分発生装置５０の各種の変形例について、図６〜図１４に基づいて説明する。但し、図２に示す有効成分発生装置５０や他の変形例と同様の構成については、詳しい説明を省略する。

図６に示す変形例では、電極部５８においてもその中央に貫通孔６２を形成している。電極部５８側の貫通孔６２は、該電極部５８と絶縁スペーサ５７の間にある隙間５９を介して、絶縁スペーサ５７側の貫通孔６０と一直線上に並ぶように形成している。また、電極部５８と絶縁スペーサ５７とは、略同径の円板状に形成している。

図７の変形例によれば、電極部５８の貫通孔６２を通じて放電空間Ｓを成す貫通孔６０にまで直接的に風を送り込むことができる。したがって、放電空間Ｓで生成した有効成分を外部に向けて大量に且つ勢いよく放出することができるという利点がある。また、貫通孔６２を通過する送風によって電極部５８の熱を更に効果的に奪うことができるという利点もある。

なお、絶縁スペーサ５７と電極部５８の間に隙間５９を設けず、両者５７，５８を密着させた構成にしてもよい。この場合には、電極部５８と密着した絶縁スペーサ５７が、放熱フィンのようにも機能する。

図８に示す変形例は、電極部５８においてその中心部を囲む複数箇所に貫通孔６２を形成している点で、図６に示す変形例とは相違している。電極部５８側のそれぞれの貫通孔６２は、絶縁スペーサ５７側の貫通孔６２と一直線上に並ばないように、有効成分発生用風路５４の軸方向からみて位置をずらして形成している。図７の変形例によれば、上流からの送風が電極部５８の複数の貫通孔６２を通過し、更に隙間５９を通って迂回したうえで絶縁スペーサ５７の貫通孔６０を通過するので、送風によって電極部５８や絶縁スペーサ５７の熱を効率的に奪うことができるという利点がある。なお、電極部５８の熱を更に効率的に奪うために、該電極部５８を、貫通孔６２を多数有する網状のものに形成することも好ましい。

図８に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と電極部５８において、共に複数の貫通孔６０，６２を設けている点で、図６に示す変形例とは相違している。絶縁スペーサ５７側の貫通孔６０と電極部５８側の貫通孔６２とは、１対１で、隙間５９を介して一直線上に並ぶように形成している。図６の変形例によれば、放電空間Ｓとして複数の貫通孔６０を利用できるので全体の有効成分生成量を増大させることができ、しかも、各貫通孔６０には電極部５８の各貫通孔６２を通じて直接的に風を送り込むことができる。したがって、外部に向けて有効成分を大量に且つ勢いよく放出することができるという利点がある。

なお、図８の変形例においても、電極部５８と絶縁スペーサ５７を密着させた構成にした場合には、絶縁スペーサ５７を放熱フィンのように機能させることができる。

図９に示す変形例は、絶縁スペーサ５７に複数の貫通孔６０を設けている点と、各貫通孔６０の位置を、電極部５８側の貫通孔６２と一直線上に並ばないように有効成分発生用風路５４の軸方向からみてずらして形成している点で、図６に示す変形例とは相違している。図９の変形例によれば、放電空間Ｓとして複数の貫通孔６０を利用できるので全体の有効成分生成量を増大させることができる。また、電極部５８の貫通孔６２を通過した送風は、隙間５９を通って迂回したうえで絶縁スペーサ５７の各貫通孔６０を通過するので、送風によって電極部５８や絶縁スペーサ５７の熱を更に効率的に奪うことができる。

図１０に示す変形例は、板状の絶縁スペーサ５７の厚み方向の両側に、同じく板状である金属製の電極部５８を密着配置したものであり、絶縁スペーサ５７を一対の電極部５８で挟み込んだ構造となっている。一対の電極部５８は高圧印加部６１を介して電気接続させており、両電極部５８間に高電圧が印加されるようになっている。絶縁スペーサ５７および電極部５８には、それぞれ厚み方向に貫通する貫通孔６０，６２を同一開口形状で設けている。絶縁スペーサ５７と電極部５８の上記密着配置により、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と両側の電極部５８の貫通孔６２とが、厚み方向に一直線状に連通している。上記貫通孔６０，６２の孔径Ｄはともに数１００μｍ程度である。

また、有効成分発生用風路５４の有効成分発生部５６が配置される部分には、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とを分岐させて形成している。第１流路Ｒ１は、上流側から送り込まれる送風の一部を上記有効成分発生部５６の貫通孔６０，６２内に導入し、該貫通孔６０，６２内を通過させた後に下流側に吐出させるものである。第２流路Ｒ２は、上流側から送り込まれる送風の他部（即ち、有効成分発生部５６に送り込まれる送風全体のうち第１流路Ｒ１に流入した分を除く部分）を両側の電極部５８の外周面に沿って迂回するように流したうえで、下流側に吐出させるものである。

第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２との分岐部分には、第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２に流入する送風の割合を可変するための調整弁６３を備えている。上記調整弁６３は、第１流路Ｒ１に流入する送風の流量を略一定量に保持するように適宜制御される。

第１流路Ｒ１と第２流路Ｒ２とは、隔壁部６４により仕切っている。隔壁部６４は、第１流路Ｒ１の上流側部分（つまり、分岐部分から貫通孔６０，６２内にまで送風を導く部分）とこれに並設される第２流路Ｒ２の上流側部分とを仕切る管状の隔壁６４ａと、第１流路Ｒ１の下流側部分（つまり、貫通孔６０，６２から吐出された送風を合流部分にまで導く部分）とこれに並設される第２流路Ｒ２の下流側部分とを仕切る同じく管状の隔壁６４ｂと、から成る。両隔壁６４ａ，６４ｂはその端部を電極部５８の平板面に密着させて設置している。

図１０の変形例において、高圧印加部６１により一対の電極部５８間に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内でマイクロプラズマ放電が開始され、高密度で有効成分が生成される。

ここで、第１流路Ｒ１の上流側部分を通って有効成分発生部５６の貫通孔６０，６２内にまで一直線状に導入された送風は、貫通孔６０から成る放電空間Ｓ内において高密度で生成される有効成分を、下流側に搬出させる。他方、第２流路Ｒ２の上流側部分を通って導入された送風は、上流側の電極部５８の平板面および外周面、絶縁スペーサ５７の外周面、下流側の電極部５８の外周面および平板面に沿って側面視コ字状に回り込むように流下し、両電極部５８の熱を奪った後に、下流側に放出される。

このとき、第１流路Ｒ１に流入する送風の流量を略一定量に保持するように調整弁６３の開口を制御することで、貫通孔６０内のマイクロプラズマ放電は全体の風量に影響されることなく安定的に行われる。

図１１に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と上流側および下流側の電極部５８との間に、数１００μｍ程度の略均等な幅で隙間５９を介在させている点と、下流側の電極部５８の貫通孔６２を、絶縁スペーサ５７や上流側の電極部５８の貫通孔６０，６２よりも十分に大きな口径で設けている点と、隔壁部６４や調整弁６３を設けていない点において、図１０に示す変形例とは相違している。

有効成分発生用風路５４に送り込まれた送風は、まず上流側の電極部５８の平板面と当たる部分において、上流側の電極部５８の貫通孔６２を通って絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に至る流れと、上流側の電極部５８の外周面に沿って迂回する流れとに分流する。絶縁スペーサ５７の貫通孔６０を通過した流れは、下流側の電極部５８に設けた大径の貫通孔６２を通じて更に下流側へと送り出される。上流側の電極部５８の外周面に沿って迂回した流れは、絶縁スペーサ５７の外周面と下流側の電極部５８の外周面に沿って更に下流側へと送り出された後に、下流側の電極部５８の貫通孔６２を通過した流れと合流する。

また、上流側の電極部５８の外周面に沿って送り出された流れの一部は、上流側の電極部５８と絶縁スペーサ５７との間にある隙間５９を通じて、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０に送り込まれる。また、上流側の電極部５８の外周面からそのまま絶縁スペーサ５７の外周面に沿って送り出された流れの一部は、絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８との間にある隙間５９を通じて、下流側の電極部５８の貫通孔６２に送り込まれる。

図１１に示す変形例において、一対の電極部５８間に高電圧を印加させると、絶縁スペーサ５７に設けた貫通孔６０と、該絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８の間に形成した隙間５９と、該絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８の間に形成した隙間５９において、マイクロプラズマ放電が開始される。つまり、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と、上流側および下流側の隙間５９とで、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されている。下流側の電極部５８の貫通孔６２は上記のように大径に設けているので、この放電空間Ｓで生成した有効成分が下流側の電極部５８に付着することは抑制されている。

図１２に示す変形例は、絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８を密着させている点において、図１１に示す変形例とは相違している。図１２の変形例においては、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と、絶縁スペーサ５７と下流側の電極部５８との間にある隙間５９とで、絶縁スペーサ５７に沿った微小な放電空間Ｓが形成されている。

なお、放電空間Ｓを成す隙間５９を、絶縁スペーサ５７と上流側の電極部５８との間に設け、下流側の電極部５８は絶縁スペーサ５７と密着するように設けてもよい。この場合であっても、放電空間Ｓで生じる大量の有効成分を下流側に搬送し、且つ、有効成分発生部５６の熱を効率的に奪うことができる。

図１３に示す変形例は、図１０に示す変形例において更に、下流側の電極部５８の下流端と連通するように液溜め部７６を配置し、更に、液溜め部７６内に液体を供給する液供給手段６６と、液溜め部７６内の液体を霧化する霧化部６７とを備えたものである。なお、図１１に示す変形例と同様に、隔壁部６４や調整弁６３は備えていない。

上記液供給手段６６は、結露水が生じる冷却面６８を有する冷却装置６９と、該冷却面６８と液溜め部７６との間に配置される液供給管７０とから成る。冷却装置６９は、複数設けてあるペルチェ素子７１の放熱側に放熱フィン７２を接続させ、該ペルチェ素子７１の冷却側に冷却板７３を接続させた構造である。

有効成分発生用風路５４中には、有効成分発生部５６を迂回した後に下流側で合流する冷却風路７４を分岐させて設けている。上記冷却装置６９の冷却板７３は、冷却風路７４中に露出させてある。上記冷却装置６９の放熱フィン７２は、有効成分発生用風路５４中の冷却風路７４を分岐させた箇所よりも下流側であり且つ有効成分発生部５６よりも上流側の箇所に、露出させてある。

冷却面６８は冷却板７３の表面に形成したものであり、空気中の水分をもとにして冷却面６８上に生成した結露水を、液供給管７０を介して同じく管状の液溜め部７６にまで順次供給するようになっている。図示例では、液供給管７０と液溜め部７６とを、クランク型の一連の管状に形成してあるが、液供給管７０の代わりに、フェルト等の繊維状の部材や、発泡性材料やセラミックから成る多孔質部材を配置して液体を搬送するように設けてもよい。また、液溜め部７６をタンク状に設けてもよい。更に、液供給手段６６の構成を、シリカゲルやゼオライト等の吸湿剤を用いて空気中の水分を回収および放出させるといった、他の構成にしてもよい。

上記霧化部６７は超音波振動子７５を有したものであり、液溜め部７６から供給された液体を超音波振動により霧化させたうえで外部に放出するようになっている。なお、霧化部６７としては上記構成に限定されず、表面弾性波を利用して霧化させる構造、加圧して壁面に叩き付ける構造、ポンプを用いてスプレー状に噴霧させる構造、静電霧化を利用する構造（図１４に基づいて後述する変形例を参照）等の、他の構造であってもよい。また、霧化部６７に替えて、液溜め部７６内の液体を風や熱を利用して気化させたうえで外部に放出させる気化部を備えてもよい。

図１３の変形例においては、有効成分発生部５６の放電空間Ｓ（貫通孔６０）内で生成した有効成分が液溜め部７６内に直接的に送り込まれ、液溜め部７６内の液体に有効成分を溶解させた後に、霧化部６７にて霧化させる。つまり、有効成分が濃縮して溶解された状態のミストＭが、外部に向けて放出される。

ここで、有効成分として生成されたスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルが水に溶解した場合には、過酸化水素水が生成される。したがって、外部に放出されるミストＭは過酸化水素水を含むミストとなり、脱臭や除菌等の効果を発揮する。また、有効成分として生成された硝酸イオンや窒素酸化物が水に溶解した場合には、硝酸が生成される。したがって、外部に放出されるミストＭは硝酸を含むミストとなる。つまり、放電空間Ｓで生じる上記有効成分を液中に直接送り込み、溶解させることで、結露水から成る該液を、脱臭や除菌等の効果を発揮するものに改質することができる。

また、有効成分発生部５６の下流側に液溜め部７６を配置して密着させたことにより、放電により加熱された電極部５８や絶縁スペーサ５７を冷却するという効果も得られる。なお、貫通孔６０，６２は非常に微小径であるため、液溜め部７６内の液体が貫通孔６０，６２内に浸入することは防止される。

また、放電空間Ｓの下流側の直近傍に液溜め部７６が存在することにより、有効成分の生成反応を大幅に促進させるという効果も得られる。というのも、放電空間Ｓ側から送り出される空気で液溜め部７６内には微細な気泡が発生し、この放電空間Ｓ近傍の気泡内では放電が生じる。この微細気泡内の放電部分において、周囲の液体の水分が供給されることにより有効成分の生成反応が促進されるのである。

ここで促進される生成反応として具体的には、高エネルギー下で酸素分子（Ｏ_２）に水分子（Ｈ_２Ｏ）を反応させてヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成するといった反応が考えられる。また、窒素分子（Ｎ_２）やこれから発生する各種成分と、水分子（Ｈ_２Ｏ）が反応することで、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）を生成する反応も考えられる。更に、これらの反応促進に伴って、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）から過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を生成する反応も促進されると考えられる。

図示例では絶縁スペーサ５７の両側に電極部５８を配置しているが、片側にだけ（例えば上流側にだけ）電極部５８を配置する構成であってもよい。この場合であっても、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０と連通するように液溜め部７６を備えることで、該液溜め部７６内に有効成分を直接送り込んで溶解させることができる。

ところで、図１１の変形例においては、放電空間Ｓの下流側に液溜め部７６を配置して気泡を送り込むといった構成によって、有効成分の生成を促進させるように設けているが、他の構成を採用することによって放電部分に水を供給し、有効成分の生成反応を促成させることもできる。

採用可能な他の構成としては、適宜の搬送手段によって、有効成分発生用風路５４の絶縁スペーサ５７より上流側と下流側の一方の箇所（または両方の箇所）に向けて水分を搬送するといった構成が挙げられる。上記搬送手段は、例えばフェルト等の搬送体を介して、食器洗浄機本体１内に設置してある適宜の水タンク内の水分を搬送するといった手段が挙げられる。水タンクの代わりに、結露水を生成させるといった構成でもよい。この場合、結露水を放電空間Ｓ近傍にまで搬送体を介して順次搬送し、放電部分に継続的に水分を供給する。

ここで、絶縁スペーサ５７よりも上流側であり且つ放電空間Ｓの直近傍となる箇所にまで水を搬送した場合には、搬送された水分は風圧によって放電空間Ｓ内の放電部分にまで順次供給され、有効成分の生成反応を大幅に促進させるように作用する。ここで促進される生成反応は、上記反応と同様の反応である。

また、絶縁スペーサ５７よりも下流側であり且つ放電空間Ｓの直近傍となる箇所にまで水を搬送した場合には、搬送された水分は、風圧によって放電空間Ｓから下流側に広がった放電部分に順次供給され、有効成分の生成反応を大幅に促進させるように作用する。

図１４に示す変形例は、液溜め部７６内にある液体を霧化させるための手段として、静電霧化現象を利用している点において、図１３に示す変形例とは相違している。

この変形例の場合、絶縁スペーサ５７の上流側に電極部５８を密着配置するとともに、該絶縁スペーサ５７の下流側にはタンク型の液溜め部７６を密着配置させ、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０の下流端を、液溜め部７６内に連通させている。上流側の電極部５８と対を成す下流側の電極部５８は、液溜め部７６内に配置しており、液溜め部７６内に貯留される液体を介して一対の電極部５８間に電圧を印加し、絶縁スペーサ５７の貫通孔６０内にてマイクロプラズマ放電を生じるようになっている。

また、図１４の変形例では、液溜め部７６内の下流側の電極部５８が、静電霧化用の電極を兼ねている。液溜め部７６からは、液溜め部７６内の液体を静電霧化用に順次供給するための液搬送部７７を突設しており、毛細管現象によって液搬送部７７の先端にまで搬送された液体に対して、液溜め部内の電極部５８が静電霧化用の高電圧を印加するようになっている。

液搬送部７７の先端に搬送された液体は、高電圧印加によってテイラーコーンを生じ、静電霧化現象によって弾けるように多量のミストＭを順次発生させる。このように、霧化部６７として、液溜め部７６内の液体を静電霧化により霧化させる構成を採用することで、有効成分が溶解した液体を、ナノメータサイズを含む非常に小さな粒径であり且つ帯電したミストＭとして、外部に放出できるといった利点がある。なお、静電霧化用の電極として下流側の電極部５８を兼用するのではなく、専用の電極を設けてあってもよい。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１洗浄庫
２被洗浄物
３食器洗浄機
６扉
８食器洗浄機本体
３１ロック手段
３２オゾン検知部
３３制御部
３５温風供給手段
５０有効成分発生装置
５４有効成分発生用風路
５６有効成分発生部
５７絶縁スペーサ
５８電極部
５９隙間
６０貫通孔
Ｓ放電空間

Claims

開閉自在な扉を設けた洗浄庫内に被洗浄物を収容して用いる食器洗浄機本体に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置を備え、該有効成分を洗浄庫内に放出するように設けた食器洗浄機であって、上記有効成分発生装置は、放電を生じる有効成分発生部と、該有効成分発生部を配置する有効成分発生用風路とから成り、上記有効成分発生部は、電極部と、電極部に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサとを備え、電極部に高電圧を印加することで、絶縁スペーサに沿って形成される微小な放電空間内において放電を生じさせるものであり、上記有効成分発生用風路は、上記有効成分発生部に送り込まれる送風が、放電空間と電極部の外周面とを共に通過するように形成したものであり、且つ、上記食器洗浄機本体には、洗浄庫の扉を閉状態でロックするロック手段と、洗浄庫の扉が閉状態にあるときだけ上記有効成分発生装置を運転可能とし、上記有効成分発生装置の運転を開始すると上記ロック手段で扉をロックし、上記有効成分発生装置の運転を停止して一定時間経過後に該ロックを解除する制御部と、洗浄庫内に温風を供給する温風供給手段と、上記有効成分発生装置の運転を停止してからロックを解除するまでの間に上記温風供給手段を運転させる制御部と、を備え、上記温風供給手段の運転時間は、上記有効成分発生装置の消費電力に基づいて設定したものであることを特徴とする食器洗浄機。
開閉自在な扉を設けた洗浄庫内に被洗浄物を収容して用いる食器洗浄機本体に、放電により有効成分を発生させる有効成分発生装置を備え、該有効成分を洗浄庫内に放出するように設けた食器洗浄機であって、上記有効成分発生装置は、放電を生じる有効成分発生部と、該有効成分発生部を配置する有効成分発生用風路とから成り、上記有効成分発生部は、電極部と、電極部に密着して又は近傍に配置される絶縁スペーサとを備え、電極部に高電圧を印加することで、絶縁スペーサに沿って形成される微小な放電空間内において放電を生じさせるものであり、上記有効成分発生用風路は、上記有効成分発生部に送り込まれる送風が、放電空間と電極部の外周面とを共に通過するように形成したものであり、且つ、上記食器洗浄機本体には、洗浄庫の扉を閉状態でロックするロック手段と、洗浄庫内のオゾン濃度を検知するオゾン検知部と、洗浄庫の扉が閉状態にあるときだけ上記有効成分発生装置を運転可能とし、上記有効成分発生装置の運転を開始すると上記ロック手段で扉をロックし、上記オゾン検知部の検知結果が設定濃度以下になると該ロックを解除する制御部と、洗浄庫内に温風を供給する温風供給手段と、上記有効成分発生装置の運転を停止してからロックを解除するまでの間に上記温風供給手段を運転させる制御部と、を備え、上記温風供給手段の運転時間は、上記有効成分発生装置の消費電力に基づいて設定したものであることを特徴とする食器洗浄機。