JP6657906B2

JP6657906B2 - 洗浄装置

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Publication number: JP6657906B2
Application number: JP2015243984A
Authority: JP
Inventors: 史朗竹内; 麻紀子中北
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: JP2017108814A

Description

本発明は、洗浄装置に関する。

下記特許文献１に開示された洗浄装置は、食器を収容し、かつ洗剤を溶解させた洗浄液を注入する洗浄槽と、洗浄液の液面上に洗浄液の泡沫を形成させる泡発生装置と、洗浄液の液面より上方に生長した泡沫を洗浄槽の外へ排出する排出口とを備える。当該洗浄装置では、泡沫の生長と排出に伴って、洗浄液の液面が低下し、液面より上に生長した泡沫の中に食器が浸される。

特開昭６２−２４９６３４号公報

特許文献１の洗浄装置では、以下のような課題がある。当該装置では、洗浄の開始時に、食器を収容する洗浄槽のほぼ全体を洗浄液で満たす。このため、洗浄液の消費量が多い。当該装置では、その後、洗浄槽内の洗浄液中に気泡を供給することで、液面の上に生成する泡沫を洗浄槽の全体に充満させる。当該装置では、洗浄槽内の洗浄液を泡沫ですべて置換するまでに長い時間がかかる。この時間を短縮するには、時間当たりの気泡の供給量を多くする必要がある。しかしながら、時間当たりの気泡の供給量を多くすると、水分を多く含む泡沫が生成されるようになる。その結果、泡沫が壊れやすく、泡沫の洗浄効果が低下する。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、洗浄液の消費量を抑制でき、洗浄効果に優れた泡沫を生成できる洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備え、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置は、気泡供給部により気泡が供給される位置より下にあるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備え、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置は、気泡供給部により気泡が供給される位置より下にあるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備え、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置は、回転する羽根を備えるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備え、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置は、回転する羽根を備えるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備える洗浄装置であって、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置を含む領域と、気泡供給部により気泡が供給される位置との間を部分的に仕切る仕切り部をさらに備えるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備える洗浄装置であって、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置を含む領域と、気泡供給部により気泡が供給される位置との間を部分的に仕切る仕切り部をさらに備えるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗浄液を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、を備え、貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、上昇流抑制手段は、貯留部の内部の洗浄液に超音波振動を与える超音波発生部を備えるものである。

本発明の洗浄装置によれば、洗浄液の消費量を抑制でき、洗浄効果に優れた泡沫を生成することが可能となる。

実施の形態１の洗浄装置を示す構成図である。実施の形態１の洗浄装置の断面図である。洗浄液の液面の近くで泡沫が生成される様子を模式的に示す断面図である。洗浄液の液面の近くで泡沫が生成される様子を模式的に示す断面図である。実施の形態１の洗浄装置のブロック図である。実施の形態１の洗浄装置を用いた洗浄動作を示すフローチャートである。実施の形態１の洗浄装置が備える制御装置のハードウェア構成の例を示す図である。実施の形態１の洗浄装置が備える制御装置のハードウェア構成の他の例を示す図である。実施の形態２の洗浄装置を示す構成図である。実施の形態２の洗浄装置の断面図である。実施の形態３の洗浄装置を示す構成図である。実施の形態４の洗浄装置を示す構成図である。実施の形態５の洗浄装置を示す構成図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。なお、本開示における装置、器具、及び部品等の、個数、配置、向き、形状、及び大きさは、原則として、図面に示す個数、配置、向き、形状、及び大きさに限定されない。また、本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の洗浄装置１Ａを示す構成図である。本実施の形態１の洗浄装置１Ａは、洗浄対象物を洗浄するための泡沫を生成できる。本実施の形態における洗浄対象物は、例えば、食器、調理具等である。本明細書において、泡沫とは、洗浄液と気体とからなる気泡が多数集まることで形成されるクリーム状の泡（フォーム：ｆｏａｍ）を言うものとする。図１に示すように、本実施の形態の洗浄装置１Ａは、貯留部２、気泡供給部３、流れ発生装置４、吐出部５、及び洗剤供給部６を備える。

貯留部２は、洗浄液を貯留可能な内部空間を有する。本実施の形態における洗浄液は、水と、洗剤すなわち界面活性剤との混合物である。貯留部２の内部空間に貯留された洗浄液の液面９０すなわち気液界面の上に、泡沫を生成可能である。本実施の形態における貯留部２は、鉛直方向を長手方向とする筒状の容器である。図１は、貯留部２を模式的な断面図として表している。

貯留部２には、洗剤供給部６が接続されている。洗剤供給部６は、洗剤を貯留するタンク６ａと、タンク６ａと貯留部２との間をつなぐ流路６ｂと、流路６ｂを開閉する電磁弁６ｃとを備える。電磁弁６ｃを開くことで、洗剤供給部６から貯留部２内へ洗剤を供給できる。貯留部２内へ供給された水に、洗剤供給部６から洗剤を添加することで、貯留部２内に洗浄液を生成できる。電磁弁６ｃを制御することで、貯留部２内へ洗剤を自動的に供給できる。貯留部２内へ洗剤を自動的に供給可能な洗剤供給部６を備えることに代えて、使用者が貯留部２内へ洗剤を手動で入れるように構成してもよい。

気泡供給部３は、多孔質体３ａ、エアポンプ３ｂ、及び管３ｃを備える。多孔質体３ａは、貯留部２の内部に配置される。多孔質体３ａは、貯留部２の内部の洗浄液の中に没入する位置に配置される。多孔質体３ａは、空気のような気体の出口となる多数の微細な孔を有する。多孔質体３ａの外形は、例えば、直方体状、柱状、リング状、らせん状、つるまき状などでもよい。また、多孔質体３ａが複数のブロックに分かれていてもよい。エアポンプ３ｂは、貯留部２の外部に配置される。管３ｃは、多孔質体３ａとエアポンプ３ｂとの間をつなぐ。エアポンプ３ｂ及び管３ｃは、貯留部２の外部から多孔質体３ａへ気体を供給する気体供給手段の例である。エアポンプ３ｂ及び管３ｃにより多孔質体３ａに供給された空気のような気体が多孔質体３ａの多数の微細な孔から出ることで、貯留部２の内部の洗浄液の中に気泡を供給できる。多孔質体３ａの内部には、管３ｃから流入した空気が一時的に溜まる中空部があってもよい。多孔質体３ａの材質は、少なくとも部分的に、例えば、金属メッシュ、セラミックス、樹脂材料などでもよい。

気泡供給部３により気泡を供給することで、貯留部２の内部の洗浄液の液面９０の上に、泡沫を生成可能である。このようにして泡沫を生成する動作を以下「泡沫生成動作」と称する。泡沫生成動作では、以下のようになる。貯留部２の内部の洗浄液の中に供給された気泡は、浮力により、洗浄液の液面９０へ向かって浮上する。気泡が洗浄液の液面９０の上に浮上するときに、気泡の外周が洗剤の界面活性剤で覆われた状態で多数集まることで、泡沫が生成される。泡沫が生成され始めると、泡沫は、洗浄液の液面９０の上へ隆起する。泡沫生成動作が継続されることで、液面９０上の泡沫が成長を続ける。やがて、貯留部２内の液面９０の上の空間に泡沫が充満する。

吐出部５は、貯留部２で生成された泡沫を吐出するノズル部である。吐出部５は、貯留部２に連通する。吐出部５は、貯留部２の外部にある洗浄対象物へ供給される泡沫を吐出する出口を有する。当該出口は、泡沫の泡が潰れることなく泡沫が円滑に出られるような大きさの穴で構成される。当該穴は、例えば、直径１０ｍｍ以上の穴でもよい。吐出部５は、当該出口を一つまたは複数有する。本実施の形態では、吐出部５は、泡沫通路９を介して、貯留部２の上部に連通する。泡沫通路９は、貯留部２の内部の泡沫を吐出部５へ送る通路である。泡沫通路９は、貯留部２の上部と吐出部５との間をつなぐ。

貯留部２内の液面９０の上の空間に泡沫が充満した後も泡沫生成動作が継続されることで、貯留部２内から泡沫通路９を通って吐出部５まで泡沫が到達し、吐出部５より泡沫が吐出される。

本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。吐出部５から吐出した泡沫を、貯留部２の外部にある洗浄対象物に付着させることができるので、洗浄時の泡沫の使用量を抑制できる。泡沫の使用量を抑制することで、洗浄後のすすぎ工程の処理、すなわち泡沫を消す処理が容易になる。貯留部２は、洗浄対象物を入れないので、容積を小さくできる。貯留部２の容積が小さいことで、洗浄液の消費量を抑制できる。貯留部２の容積が小さいことで、貯留部２での泡沫生成動作の開始から、吐出部５が泡沫を吐出するまでの時間を短縮できる。

吐出部５は、貯留部２に対して、移動可能でもよい。例えば、吐出部５及び泡沫通路９が、貯留部２に対して、回転移動可能でもよい。泡沫通路９は、硬質の材料で構成されたものでもよい。または、泡沫通路９は、ホースまたは蛇腹管のような、曲げることのできる部材で構成されていてもよい。泡沫通路９は、長さを伸縮できる構造でもよい。泡沫通路９を曲げることができるようにしたり、泡沫通路９の長さを伸縮できるようにしたりすることで、吐出部５を洗浄対象物の近くに移動できるので、使い勝手が向上する。泡沫通路９の、長手方向に対して垂直な流路断面積は、泡沫が円滑に移動できる限りにおいて、なるべく小さいことが望ましい。泡沫通路９の流路断面積を小さくすることで、泡沫通路９の容積が小さくなるので、貯留部２での泡沫生成動作の開始から、吐出部５が泡沫を吐出するまでの時間を短縮できる。

吐出部５の下に洗浄対象物を配置することで、吐出部５から吐出された泡沫を洗浄対象物の上部に供給できる。泡沫に含まれる洗浄成分により洗浄対象物に付着している汚れを除去できる。洗浄対象物の上部に付着した泡沫は、重力により、洗浄対象物の下部へ移動する。洗浄対象物の表面を泡沫が移動することで、洗浄対象物の表面の汚れに対してずり応力、すなわちせん断応力が作用するので、少ない量の泡沫でも当該汚れをより効率良く落とすことが可能となる。

以下の説明では、貯留部２の内部の空間を水平面で切断した断面積を「貯留部断面積」と称する。貯留部２は、貯留部断面積が上方に向かって連続的に縮小する断面積縮小部２ａを備える。断面積縮小部２ａは、泡沫生成動作の開始時点における貯留部２の内部の洗浄液の液面９０の位置より上の位置にある。断面積縮小部２ａの下側の貯留部断面積は、泡沫通路９の長手方向に垂直な流路断面積に比べて大きい。貯留部２内で生成した泡沫は、液面９０の上の空間に溜まる。液面９０の近くで泡沫の生成が続くことで、液面９０の上の泡沫は、徐々に上方へ移動する。上方へ移動する泡沫が断面積縮小部２ａを通過することで、泡沫が泡沫通路９へ円滑に流入できる。断面積縮小部２ａを備えたことで、貯留部２内で生成した泡沫を吐出部５へ効率良く搬送できる。

流れ発生装置４は、貯留部２の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる。流れ発生装置４は、貯留部２から洗浄液を吸入する吸入部４ａと、吸入部４ａにより吸入された洗浄液が通る循環流路４ｂと、循環流路４ｂの洗浄液を流れさせる循環ポンプ４ｃと、循環流路４ｂから貯留部２へ洗浄液を噴出する噴出部４ｄとを備える。循環ポンプ４ｃが運転されると、以下のようになる。貯留部２内の洗浄液が、吸入部４ａが有する吸入口から吸入されて循環流路４ｂに流入する。循環流路４ｂ及び循環ポンプ４ｃを通過した洗浄液が、噴出部４ｄが有する噴出口から噴出することで貯留部２内へ流入する。このように洗浄液が循環することで、貯留部２の内部の洗浄液に、流れ９１が発生する。流れ９１は、水平方向の速度成分を有する。

吸入部４ａ及び噴出部４ｄは、気泡供給部３により気泡が供給される位置、すなわち多孔質体３ａの位置より下にある。貯留部２内の洗浄液を吸入する吸入部４ａと、貯留部２内へ洗浄液を噴出する噴出部４ｄとが、気泡供給部３により気泡が供給される位置より下にあることで、流れ９１は、主として、気泡供給部３により気泡が供給される位置より下の領域に発生する。

本実施の形態１の洗浄装置１Ａは、給水部７及び排出部８を備える。給水部７は、給水通路７ａと、給水通路７ａを開閉する電磁弁７ｂとを備える。排出部８は、排出通路８ａと、排出通路８ａを開閉する電磁弁８ｂとを備える。図示の構成では、給水通路７ａと排出通路８ａとが合流して貯留部２の底部に接続されている。このような構成に代えて、給水通路７ａと排出通路８ａとが別々に貯留部２に接続されてもよい。電磁弁７ｂを開くことで、清浄な水が給水通路７ａを通って貯留部２内に供給される。電磁弁８ｂを開くことで、貯留部２内の水または洗浄液を排出通路８ａにより貯留部２外へ排出できる。

図２は、実施の形態１の洗浄装置１Ａの断面図である。図２の断面図は、気泡供給部３の多孔質体３ａと、流れ発生装置４の吸入部４ａ及び噴出部４ｄとの間の水平な仮想平面で切断して上から見た状態を示す。図２に示すように、本実施の形態における貯留部２を水平面で切断した断面形状は、正方形である。このような構成に限らず、貯留部２を水平面で切断した断面形状は、円形、長方形、五角形以上の多角形などでもよい。

流れ発生装置４の吸入部４ａ及び噴出部４ｄは、四角柱状の外形を有する貯留部２の一つの側面に接続されている。当該側面に隣接する二つの側面との間に形成される二つの角部のうちの一方の角部に近い位置に吸入部４ａがあり、他方の角部に近い位置に噴出部４ｄがある。図１では、便宜上、吸入部４ａの位置が噴出部４ｄより上にあるように図示しているが、実際には吸入部４ａ及び噴出部４ｄは同じ高さの位置で図２のように配置されている。図２のように上から見たとき、以下のようになる。噴出部４ｄから貯留部２内へ噴出した洗浄液が、貯留部２の内壁面２ｂに沿って、Ｕの字を描くように流れて、吸入部４ａへ吸入される。このように、本実施の形態の流れ発生装置４により貯留部２の内部の洗浄液に発生する流れ９１は、主として、上から見たときにＵ字型になる。

図３は、洗浄液の液面９０の近くで泡沫が生成される様子を模式的に示す断面図である。図３に示すように、洗浄液中の気泡が液面９０へ向かって上昇し、浮上した多数の気泡が集まることで、液面９０の上に泡沫が生成される。洗浄液中で気泡が上昇することで、気泡の周囲の洗浄液も上昇する。このため、洗浄液の上昇流が発生する。

洗浄装置１Ａの使い勝手を良好とするためには、貯留部２での泡沫生成動作の開始から、吐出部５が泡沫を吐出するまでの時間がなるべく短いことが望ましい。気泡供給部３による時間当たりの気泡の供給量を増やすことで、泡沫の生成速度が高くなり、当該時間を短縮できる。

図４は、洗浄液の液面９０の近くで泡沫が生成される様子を模式的に示す断面図である。図４は、時間当たりの気泡の供給量が図３より多い状態を示す。図４は、流れ発生装置４を運転しない状態で泡沫生成動作を行った状態を示す。時間当たりの気泡の供給量を増やすと、洗浄液中で上昇する気泡の個数が増加することで、液面９０下の気泡の周囲の洗浄液に生ずる上昇流の速度も増加する。液面９０下の洗浄液の上昇流の速度が増加すると、洗浄液が液面９０を超えて泡沫中に移行しやすくなる。すなわち、泡沫の液膜に含まれる洗浄液の量が多くなりやすく、水分を多く含む泡沫が生成されるようになる。図４は、そのような状態を表している。泡沫に含まれる水分が多くなると、以下のような問題がある。第一の問題として、泡沫の安定性が低下する。すなわち、泡沫の消えにくさが低下する。その結果、洗浄対象物に付着した泡沫が壊れて液体に戻るまでの時間が短くなることで、洗浄力が低下する。第二の問題として、洗浄液の消費量が増加することで、貯留部２内の洗浄液の減少速度が速くなる。その結果、貯留部２内に洗浄液を頻繁に補給しなければならなくなる。

本実施の形態の洗浄装置１Ａであれば、流れ発生装置４によって貯留部２の内部の洗浄液に流れ９１を発生させながら泡沫生成動作を行うことで、洗浄液が泡沫中に移行することを抑制できる。流れ発生装置４を運転しない状態で泡沫生成動作を行うと仮定すると、以下のようになる。多孔質体３ａの上側の洗浄液と多孔質体３ａの下側の洗浄液とは、つながっている。このため、液面９０と多孔質体３ａとの間の洗浄液に上昇流が生ずると、多孔質体３ａの下側の洗浄液にも上昇流が生ずる。これに対し、流れ発生装置４を運転した状態で泡沫生成動作を行うと、以下のようになる。多孔質体３ａの下側の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れ９１が発生する。このため、多孔質体３ａの下側の洗浄液に、上方向の速度成分が発生することが抑制される。すなわち、多孔質体３ａの下側の洗浄液に上昇流が発生することを抑制できる。多孔質体３ａの下側で上昇流が抑制されることで、多孔質体３ａの上側においても上昇流が抑制される。その結果、洗浄液が液面９０を超えて泡沫中に移行することが抑制され、泡沫に含まれる水分量を抑制できる。

本実施の形態における流れ発生装置４は、洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段の例である。本実施の形態であれば、流れ発生装置４を備えたことで、気泡供給部３による時間当たりの気泡の供給量を多くした場合であっても、泡沫に含まれる水分量を確実に抑制できる。その結果、以下の効果が得られる。第一の効果として、泡沫の安定性を向上できる。すなわち、泡沫の消えにくさを向上できる。その結果、洗浄対象物に付着した泡沫が壊れにくくなり、洗浄力が向上する。第二の効果として、洗浄液の消費量を抑制でき、貯留部２内の洗浄液の減少速度を遅くできる。その結果、貯留部２内に洗浄液を補給する頻度を少なくできる。

本実施の形態における流れ発生装置４は、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れ９１を発生させる。このため、洗浄液の上昇流をより確実に抑制できるので、洗浄液が泡沫中に移行することをより確実に抑制できる。特に、本実施の形態であれば、実質的に水平方向の流れ９１を流れ発生装置４が発生することで、洗浄液の上昇流をさらに確実に抑制できる。

本実施の形態における流れ発生装置４による流れ９１は、主として、気泡供給部３により気泡が供給される位置、すなわち多孔質体３ａの位置より下の領域に発生する。これにより、以下の効果が得られる。気泡供給部３により供給された気泡同士が衝突して合一することをより確実に抑制できる。仮に、気泡同士が衝突して合一すると、気泡径が大きくなり、泡沫が粗くなる。泡沫が粗くなると、泡沫の洗浄力が低下する。これに対し、本実施の形態であれば、多孔質体３ａの位置より上の領域では、水平方向の速度成分を有する流れが発生しにくいので、洗浄液が攪拌されにくい。このため、気泡供給部３により供給された気泡、すなわち多孔質体３ａから発生した気泡が、互いに衝突して合一することをより確実に抑制できる。よって、気泡径の増大を確実に抑制でき、きめ細かい泡沫を生成できる。なお、流れ発生装置４により発生する流れの速度が最高になる位置が、気泡供給部３により気泡が供給される位置より下にあれば、上述した効果に類似の効果が得られる。

本実施の形態における流れ発生装置４によれば、吸入部４ａ、循環流路４ｂ、循環ポンプ４ｃ、及び噴出部４ｄを備えたことで、気泡供給部３により気泡が供給される位置より上の領域に影響しにくい流れ９１を形成できる。このため、気泡供給部３により供給された気泡同士の合一をより確実に抑制できる。

本実施の形態における流れ発生装置４は、図２のようなＵ字型の流れ９１を発生させるが、流れ発生装置４が発生させる流れの形態はこのような形態に限定されない。例えば、流れ発生装置４は、上から見たときに貯留部２の中心の周りに旋回する旋回流を発生させるものでもよい。あるいは、流れ発生装置４の吸入部４ａと噴出部４ｄとを、貯留部２を介して対向する位置に配置し、噴出部４ｄから吸入部４ａへ向かって直線的に流れる流れを発生させてもよい。

本実施の形態であれば、気泡を含む洗浄液ではなく、クリーム状の泡沫を洗浄対象物に付着させることで洗浄を行うことができる。このため、洗浄液の使用量が少ないので、水及び洗剤の消費量を抑制できる。また、比較的少量の泡沫で効率良く洗浄できる。このため、洗浄に要する時間も短くできる。洗浄に供された後の泡沫の処理も容易であるので、すすぎの時間も短くできる。また、例えばガラス製品、めっき製品などのデリケートな洗浄対象物を洗浄する際でも、洗浄対象物を傷つけることを確実に抑制できる。

図５は、実施の形態１の洗浄装置１Ａのブロック図である。本実施の形態の洗浄装置１Ａは、操作部１０及び制御装置５０を備える。操作部１０は、使用者が操作するボタン、スイッチ等を有する。制御装置５０は、エアポンプ３ｂ、循環ポンプ４ｃ、電磁弁６ｃ、電磁弁７ｂ、電磁弁８ｂ、操作部１０の各々と電気的に接続される。制御装置５０は、洗浄装置１Ａの動作を制御する。

図６は、実施の形態１の洗浄装置１Ａを用いた洗浄動作を示すフローチャートである。使用者が操作部１０の洗浄開始ボタン（図示省略）を押下することで、洗浄装置１Ａの動作が開始する。この時点で、貯留部２の内部は空である。図６のステップＳ１で、制御装置５０は、排出部８の電磁弁８ｂを閉じた状態とし、給水部７の電磁弁７ｂを開くことで、給水通路７ａから貯留部２内への給水を開始する。これにより、貯留部２の内部に水が溜まっていき、貯留部２内の水位が上昇していく。

ステップＳ２で、制御装置５０は、給水部７の電磁弁７ｂを閉じることで、貯留部２内への給水を停止する。この際、制御装置５０は、貯留部２内の水位が適正水位になるように、給水を停止するタイミングを制御する。

ステップＳ３で、制御装置５０は、洗剤供給部６の電磁弁６ｃを開閉させることで、洗剤供給部６から貯留部２内へ所定量の洗剤を供給する。続いて、ステップＳ４で、制御装置５０は、循環ポンプ４ｃの運転を開始することで、流れ発生装置４の運転を開始する。ステップＳ５で、制御装置５０は、エアポンプ３ｂの運転を開始することで、気泡供給部３の運転を開始する。これにより、泡沫生成動作が開始する。泡沫生成動作を継続することで、前述したようにして、貯留部２内で生成された泡沫が泡沫通路９を通って吐出部５から吐出される。吐出部５から吐出された泡沫を洗浄対象物に付着させることで、洗浄を行うことができる。洗浄が完了した場合には、ステップＳ６に移行し、制御装置５０は、気泡供給部３のエアポンプ３ｂ及び流れ発生装置４の循環ポンプ４ｃの運転を停止することで、泡沫生成動作を終了する。

次いで、ステップＳ７に移行し、制御装置５０は、排出部８の電磁弁８ｂを開くことで、貯留部２内の洗浄液を排出通路８ａへ排出する。続いて、ステップＳ８へ移行し、洗浄対象物を水ですすぎ洗浄するすすぎ工程の動作を行う。本実施の形態では、すすぎ工程の動作は、使用者が手動で行ってもよい。また、すすぎ工程の動作は、制御装置５０により自動的に実施されてもよい。例えば、制御装置５０は、排出部８の電磁弁８ｂで閉じた状態で電磁弁７ｂを開くことで給水部７から貯留部２内へ給水し、貯留部２から溢れた水を吐出部５から洗浄対象物へ吐出させることで、すすぎ工程を実施してもよい。

図７は、実施の形態１の洗浄装置１Ａが備える制御装置５０のハードウェア構成の例を示す図である。制御装置５０の各機能は、処理回路により実現される。図７に示す例では、制御装置５０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ５１と少なくとも１つのメモリ５２とを備える。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ５１と少なくとも１つのメモリ５２とを備える場合、制御装置５０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ５２に格納される。少なくとも１つのプロセッサ５１は、少なくとも１つのメモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置５０の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ５１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ５２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等である。

図８は、実施の形態１の洗浄装置１Ａが備える制御装置５０のハードウェア構成の他の例を示す図である。図８に示す例では、制御装置５０の処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア５３を備える。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア５３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものである。制御装置５０の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されてもよい。また、制御装置５０の各部の機能がまとめて処理回路で実現されてもよい。

また、制御装置５０の各機能について、一部を専用のハードウェア５３で実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。処理回路は、ハードウェア５３、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、制御装置５０の各機能を実現してもよい。

本実施の形態では、単一の制御装置５０により洗浄装置１Ａの動作が制御される構成にしているが、このような構成に限らず、複数の制御装置が連携することで洗浄装置１Ａの動作を制御する構成にしてもよい。

本実施の形態では、多孔質体３ａと、多孔質体３ａへ気体を供給する気体供給手段とを備えた気泡供給部３を用いたことで、簡単かつ小型の構成で、気泡を供給できる。ただし、気泡供給部は、このような構成に限定されない。例えば、貯留部２内の洗浄液を貯留部２外へ循環させる循環流路と、この循環流路を流れる洗浄液に外気を混合させるエジェクタ等の気液混合装置を備える気泡供給部を用いてもよい。

実施の形態２．
次に、図９及び図１０を参照して、実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図９は、実施の形態２の洗浄装置１Ｂを示す構成図である。図９に示すように、実施の形態２の洗浄装置１Ｂは、流れ発生装置４による流れ９１が主に発生する領域と、気泡供給部３により気泡が供給される位置、すなわち多孔質体３ａの位置との間を部分的に仕切る仕切り部１１を備える。

図１０は、実施の形態２の洗浄装置１Ｂの断面図である。図１０の断面図は、気泡供給部３の多孔質体３ａより上の位置にある水平な仮想平面で切断して上から見た状態を示す。図１０に示すように、本実施の形態における多孔質体３ａは、上から見て円環状の外形を有する。本実施の形態であれば、多孔質体３ａの内側を洗浄液が円滑に通ることが可能である。このため、貯留部２内への給水及び貯留部２内の洗浄液の排出を円滑に実施できる。仕切り部１１は、貯留部２の内壁面２ｂから水平方向に板状に突出する。仕切り部１１は、貯留部２の全周に形成されている。仕切り部１１の内側を洗浄液が円滑に通ることが可能である。このため、貯留部２内への給水及び貯留部２内の洗浄液の排出を円滑に実施できる。

本実施の形態２であれば、仕切り部１１を備えたことで、以下の効果が得られる。流れ発生装置４による流れ９１が、気泡供給部３により気泡が供給される領域、すなわち多孔質体３ａより上の領域の洗浄液の流れに影響することをより確実に抑制できる。その結果、多孔質体３ａより上の領域では、水平方向の速度成分を有する流れが発生しにくいので、洗浄液が攪拌されにくい。このため、気泡供給部３により供給された気泡、すなわち多孔質体３ａから発生した気泡が、互いに衝突して合一することをより確実に抑制できる。よって、気泡径の増大を確実に抑制でき、きめ細かい泡沫を生成できる。なお、流れ発生装置４により発生する流れの速度が最高になる位置を含む領域と、気泡供給部３により気泡が供給される位置との間を部分的に仕切る仕切り部１１を備えることで、上述した効果に類似の効果が得られる。

図１０に示すように、仕切り部１１の位置に、格子状または網状の支持部材１２を備え、支持部材１２によって多孔質体３ａを支持してもよい。あるいは、仕切り部１１自体が多孔質体３ａを支持してもよい。

実施の形態３．
次に、図１１を参照して、実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図１１は、実施の形態３の洗浄装置１Ｃを示す構成図である。本実施の形態３の洗浄装置１Ｃは、実施の形態１及び２の流れ発生装置４に代えて、流れ発生装置４Ｃを備える。流れ発生装置４Ｃは、回転する羽根４ｅと、羽根４ｅを回転させるモータ４ｆとを備える。羽根４ｅが回転することで、貯留部２の中心軸の周りに旋回する流れ９２が発生する。流れ９２は、水平方向の速度成分を有する。流れ発生装置４Ｃは、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れ９２を発生させる。本実施の形態３における流れ発生装置４Ｃは、洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段の例である。本実施の形態３であれば、当該上昇流抑制手段を備えたことで、上述した実施の形態と類似の効果が得られる。

図示の構成では、羽根４ｅは、貯留部２の底の近くに配置されている。羽根４ｅの回転軸は、貯留部２の中心軸と同軸的に配置されている。

実施の形態４．
次に、図１２を参照して、実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図１２は、実施の形態４の洗浄装置１Ｄを示す構成図である。本実施の形態４の洗浄装置１Ｄは、実施の形態１の洗浄装置１Ａと比べて、流れ発生装置４を備えていない。本実施の形態４の洗浄装置１Ｄは、洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段として、気泡供給部３により供給される気泡の体積平均径を６０μｍから１０００μｍの範囲内にする手段を備える。例えば、多孔質体３ａが有する微細な孔の径と、エアポンプ３ｂによる吸気量とを調整することで、気泡供給部３により供給される気泡の体積平均径を上記の範囲内に制御できる。なお、気泡径は、例えば、レーザ回折・散乱法、粒子トラッキング解析法、動的光散乱法、共振式質量測定法などにより測定できる。

液中の気泡の上昇速度は、気泡径が小さいほど遅くなる。このため、気泡径を小さくすることで、気泡の上昇速度が低くなるので、気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制できる。本実施の形態であれば、気泡供給部３により供給される気泡の体積平均径を上記の範囲内にすることで、気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制できる。その結果、以下の効果が得られる。洗浄液が液面９０を超えて泡沫中に移行することが抑制され、泡沫に含まれる水分量を抑制できる。気泡供給部３による時間当たりの気泡の供給量を多くした場合であっても、泡沫に含まれる水分量を確実に抑制できる。よって、実施の形態１で述べた第一の効果及び第二の効果と類似の効果が得られる。なお、気泡径が小さすぎると、気泡の上昇速度が低くなりすぎて、泡沫の生成速度が遅くなる可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、気泡供給部３により供給される気泡の体積平均径を上記の範囲内にすることで、泡沫の生成速度が遅くなることを抑制できる。気泡供給部３より供給される、上記の体積平均径を有する気泡には、１μｍから５０μｍの範囲の直径を有する気泡が含まれることが好ましい。直径が１μｍから５０μｍの範囲の気泡が含まれる場合には、生成される泡沫のきめがより細かくなることで洗浄対象物との接触面積が向上し、より高い洗浄力が得られる。

実施の形態５．
次に、図１３を参照して、実施の形態５について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図１３は、実施の形態５の洗浄装置１Ｅを示す構成図である。本実施の形態５の洗浄装置１Ｅは、実施の形態１の洗浄装置１Ａと比べて、流れ発生装置４を備えていない。

本実施の形態５の洗浄装置１Ｅは、貯留部２の内部の洗浄液に超音波振動９３を与える超音波発生部１３を備える。超音波発生部１３は、超音波振動子を備える。超音波発生部１３は、気泡供給部３により気泡が供給される位置、すなわち多孔質体３ａの位置より上の位置で、貯留部２に取り付けられている。超音波発生部１３は、多孔質体３ａの位置より上の位置で、洗浄液に超音波振動９３を与える。気泡供給部３により供給された気泡に超音波振動９３を与えることで、気泡が分割され、細分化される。その結果、気泡が微細化し、気泡径が小さくなる。液中の気泡の上昇速度は、気泡径が小さいほど遅くなる。このため、気泡径を小さくすることで、気泡の上昇速度が低くなるので、気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制できる。

本実施の形態であれば、超音波発生部１３を備えたことで、気泡供給部３により供給された気泡を細分化して気泡径を小さくできる。その結果、気泡の上昇速度が低くなるので、気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制できる。本実施の形態５における超音波発生部１３は、洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段の例である。当該上昇流抑制手段を備えたことで、上述した実施の形態と類似の効果が得られる。

以上、各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。本発明では、上述した複数の上昇流抑制手段のうちの二つ以上を組み合わせて備えてもよい。また、本発明は、貯留部の内部に洗浄対象物を収納し、当該貯留部の内部で生成した泡沫で当該洗浄対象物を洗浄する洗浄装置にも適用できる。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ洗浄装置、２貯留部、２ａ断面積縮小部、２ｂ内壁面、３気泡供給部、３ａ多孔質体、３ｂエアポンプ、３ｃ管、４流れ発生装置、４Ｃ流れ発生装置、４ａ吸入部、４ｂ循環流路、４ｃ循環ポンプ、４ｄ噴出部、４ｅ羽根、４ｆモータ、５吐出部、６洗剤供給部、６ａタンク、６ｂ流路、６ｃ電磁弁、７給水部、７ａ給水通路、７ｂ電磁弁、８排出部、８ａ排出通路、８ｂ電磁弁、９泡沫通路、１０操作部、１１仕切り部、１２支持部材、１３超音波発生部、５０制御装置、５１プロセッサ、５２メモリ、５３ハードウェア、９１，９２流れ、９０液面、９３超音波振動

Claims

洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備え、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置は、前記気泡供給部により気泡が供給される位置より下にある洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備え、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置は、前記気泡供給部により気泡が供給される位置より下にある洗浄装置。
前記流れ発生装置は、
前記貯留部から洗浄液を吸入する吸入部と、
前記吸入部により吸入された洗浄液が通る循環流路と、
前記循環流路の洗浄液を流れさせる循環ポンプと、
前記循環流路から前記貯留部へ洗浄液を噴出する噴出部と、
を備える請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備え、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置は、回転する羽根を備える洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備え、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置は、回転する羽根を備える洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分を有する流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置を含む領域と、前記気泡供給部により気泡が供給される位置との間を部分的に仕切る仕切り部をさらに備える洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に、水平方向の速度成分が鉛直方向の速度成分より大きい流れを発生させる流れ発生装置を備え、
前記流れ発生装置により発生する流れの速度が最高になる位置を含む領域と、前記気泡供給部により気泡が供給される位置との間を部分的に仕切る仕切り部をさらに備える洗浄装置。
前記仕切り部は、前記貯留部の内壁面から突出する請求項６または請求項７に記載の洗浄装置。
洗浄液を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中に気泡を供給する気泡供給部と、
前記貯留部の内部の洗浄液の中の気泡の上昇に伴う洗浄液の上昇流を抑制する上昇流抑制手段と、
を備え、
前記貯留部の内部の洗浄液の液面の上に生成される泡沫により、洗浄対象物を洗浄し、
前記上昇流抑制手段は、前記貯留部の内部の洗浄液に超音波振動を与える超音波発生部を備える洗浄装置。
前記気泡供給部は、前記貯留部の内部に配置された多孔質体と、前記貯留部の外部から前記多孔質体へ気体を供給する気体供給手段とを備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記上昇流抑制手段は、前記気泡供給部により供給される気泡の体積平均径を６０μｍから１０００μｍの範囲内にする手段を備える請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記貯留部の外部にある前記洗浄対象物へ供給される前記泡沫を吐出可能な吐出部を備える請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記貯留部は、前記貯留部の内部の空間を水平面で切断した断面積が上方に向かって縮小する断面積縮小部を備える請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の洗浄装置。