JP7035307B2

JP7035307B2 - 洗浄装置

Info

Publication number: JP7035307B2
Application number: JP2016210935A
Authority: JP
Inventors: 麻紀子中北; 史朗竹内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: JP2018068570A

Description

本発明は、洗浄装置に関する。

下記特許文献１には、キッチン用流し台において、シンク用水経路内を流れるシンク用水に気体を混入する気体混入部と、気体混入部にてシンク用水内に混入された気体を微細化して微細気泡を発生させる微細気泡発生部とを備えること、微細気泡発生部で泡径０．１～１０００μｍの微細気泡を発生させること、及び、微細気泡発生部には、発生させる微細気泡の泡径を調整する泡径調整手段を設けたこと、が開示されている。

下記特許文献２には、歯洗浄装置において、飽和溶解量以上の気体が溶存する気体過飽和水に圧力変動が生じるように振動又は流動させ、その圧力変動により気体過飽和水中に気泡を発生させて気体過飽和水から気泡を含む洗浄液を生成する気泡発生手段を備えること、及び、ミリバブルとマイクロバブルとを両方含む混合洗浄液を生成すること、が開示されている。

特開２００７－１１７３１４号公報特開２０１３－１２６５０２号公報

特許文献１及び２の発明は、いずれも、気泡を含む洗浄液によって対象物を洗浄するものである。

気泡を含む洗浄液ではなく、泡沫を用いて対象物を洗浄することが考えられる。泡沫の泡径が小さいほど、高い洗浄効果が得られると考えられる。しかしながら、泡沫の泡径が小さいほど、同体積の泡沫を生成するために要する時間が長くなるという課題がある。

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、洗浄性能及び泡沫生成速度の向上を両立す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、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、複数の第一気泡の平均径が２μｍ以上５０μｍ以下であり、複数の第二気泡の平均径が５００μｍ以上３ｍｍ以下であるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、複数の第二気泡の平均径を複数の第一気泡の平均径で割った値が２０以上５００以下であるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、気泡発生手段は、複数の第一気泡を発生させる第一気泡発生部と、複数の第二気泡を発生させる第二気泡発生部とを備えるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、気泡発生手段は、複数の第一気泡を発生させる第一動作と、複数の第二気泡を発生させる第二動作とを実行可能であるものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、複数の第一気泡を発生させた後に複数の第二気泡を発生させることで泡沫を生成するものである。
また、本発明に係る洗浄装置は、洗剤水を貯留可能な貯留部と、貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、を備える洗浄装置であって、気泡発生手段は、複数の第一気泡と、複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、気泡発生手段により発生させた複数の第一気泡及び複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、複数の第一気泡及び複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、貯留部の内部の泡沫を貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、吐出部から吐出された泡沫を被洗浄物に供給し、複数の第一気泡と複数の第二気泡との混合比率を検出する混合比率検出手段を備えるものである。

本発明の洗浄装置によれば、第一気泡と、第一気泡の平均径より大きい平均径を有する第二気泡とを発生させることで、洗浄性能及び泡沫生成速度の向上を両立することが可能となる。

実施の形態１による洗浄装置を示す図である。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。第一気泡の量と第二気泡の量との割合と、泡沫生成速度との関係の例を示す図である。実施の形態２による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。各図において共通または対応する要素には、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。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による洗浄装置１を示す図である。本実施の形態１の洗浄装置１は、対象物を洗浄するための泡沫を生成できる。本明細書において、泡沫とは、気泡が多数集まることで形成されるクリーム状の泡を意味する。すなわち、泡沫とは、フォーム（ｆｏａｍ）を意味する。以下の説明では、洗剤すなわち界面活性剤が混合された水を「洗剤水」と称する。また、洗浄装置１により洗浄される対象物を「被洗浄物」と称する。被洗浄物は、例えば、食器、調理具等でもよい。洗浄装置１は、洗剤水から泡沫を生成する。

図１に示すように、本実施の形態の洗浄装置１は、マイクロバブル発生部２、ミリバブル発生部３、及び貯留部４を備える。貯留部４は、洗剤水及び泡沫を貯留可能な内部空間を有する。貯留部４の内部空間に貯留された洗剤水の水面９５の上に、泡沫が生成される。本実施の形態における貯留部４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４を模式的な断面図として表している。洗浄装置１は、本実施の形態の後述する弁類及びポンプ類等の動作を制御する制御装置５０をさらに備える。

マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３は、気泡発生手段２０の一部を構成する。気泡発生手段２０は、貯留部４の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる。気泡発生手段２０は、循環経路７及び水流ポンプ８をさらに備える。マイクロバブル発生部２、ミリバブル発生部３、及び水流ポンプ８は、循環経路７の途中に配置されている。循環経路７は、貯留部４に接続されている。水流ポンプ８の下流側で循環経路７が二つに分岐する。二つに分岐した循環経路７は、マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３にそれぞれ接続される。マイクロバブル発生部２の下流部及びミリバブル発生部３の下流部は、貯留部４にそれぞれ接続されている。水流ポンプ８を運転することで、貯留部４内の洗剤水は、マイクロバブル発生部２またはミリバブル発生部３を経由して、貯留部４内へ戻るように循環する。

マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３は、洗剤水に気体を導入することで気泡を生成する。この気体は、例えば空気である。マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３には、吸気通路（図示省略）が接続されている。マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３は、この吸気通路から吸入される気体を洗剤水に混合することで気泡を発生させる。

弁１４は、水流ポンプ８とマイクロバブル発生部２との間の循環経路７を開閉する。弁１５は、水流ポンプ８とミリバブル発生部３との間の循環経路７を開閉する。

本実施の形態におけるマイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３は、それぞれ、以下のような構造を有するエジェクタにより構成される。エジェクタは、洗剤水の流路を縮径させる縮径部を有する。この縮径部に発生する負圧により、吸気通路から気体を自然吸気できる。当該縮径部において、洗剤水の流れに対して垂直な方向から、吸気通路を通って気体が導入される。エジェクタの上流側の位置には、エジェクタに流入する水流を旋回させる固定翼が備えられていてもよい。固定翼は、例えば、流路の軸線を中心とする旋回流を形成する。固定翼により形成される洗剤水の旋回流が気泡をせん断して微細化することで、微細な気泡を生成できる。ミリバブル発生部３を構成するエジェクタの縮径部は、マイクロバブル発生部２を構成するエジェクタの縮径部より大きい。

吸気通路から吸気する方法は、自然吸気に限定されない。エアポンプ（図示せず）を用いて強制的に空気をマイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３へ供給してもよい。

本発明における気泡発生手段２０は、上記のようなエジェクタを有するものに限定されない。例えば、気泡発生手段２０は、多孔質体（図示せず）を備え、その多孔質体の多数の微細な孔から洗剤水の中に気体を放出することで気泡を生成するものでもよい。その場合、多孔質体は、貯留部４の内部に配置されてもよい。エアポンプ（図示せず）から多孔質体へ空気を送り、多孔質体の多数の微細な孔から洗剤水の中に空気を放出することができる。多孔質体の材質は、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。または、気泡発生手段２０は、洗剤水に超音波を照射する超音波照射手段を備えるものでもよい。例えば、２０ｋＨｚから数ＭＨｚの周波数範囲の超音波を超音波照射手段から洗剤水に照射することで、気泡、特に微細な気泡を発生することが可能である。または、気泡発生手段２０は、モータにより駆動される撹拌器を備え、貯留部４の内の洗剤水を当該攪拌器で攪拌することで気泡を生成するものでもよい。第一気泡を発生する第一気泡発生部と、第二気泡を発生する第二気泡発生部とが、互いに異なる方式により気泡を発生させるものでもよい。

本実施の形態の洗浄装置１は、洗剤を貯留する洗剤供給部５をさらに備える。洗剤供給部５は、洗剤導入部６を介して、貯留部４に接続されている。弁１６は、洗剤導入部６の洗剤通路を開閉する。弁１６が開くと、洗剤供給部５から貯留部４内に洗剤が供給される。使用者が手動で弁１６の開閉を操作してもよいし、制御装置５０により自動的に弁１６が開閉されてもよい。貯留部４から洗剤供給部５への逆流を確実に防止するために、弁１６が逆止弁の構造を備えてもよい。

気泡発生手段２０により貯留部４内に気泡を発生させることで、貯留部４の内部の洗剤水の水面９５の上に、泡沫が生成する。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４の内部の洗剤水の中に供給された気泡は、浮力により、洗剤水の水面９５へ向かって浮上する。気泡が洗剤水の水面９５の上に浮上するときに、気泡の外周が洗剤すなわち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、洗剤水の水面９５の上へ隆起する。泡沫生成動作が継続されることで、水面９５の上の泡沫が成長を続ける。やがて、貯留部４内の水面９５の上の空間に泡沫が充満する。

貯留部４の上部には、導管１８が接続されている。導管１８の先端部には、泡沫を吐出する吐出口を有するノズル部１１が設けられている。導管１８は、貯留部４の内部の泡沫をノズル部１１へ送る通路を有する。貯留部４内の水面９５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４内から導管１８を通ってノズル部１１まで泡沫が到達し、ノズル部１１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。ノズル部１１から吐出した泡沫を、貯留部４の外部にある被洗浄物に供給することができる。泡沫は、洗剤水によって形成された多数の気泡を含むことで、優れた洗浄能力を有する。

本実施の形態では、被洗浄物は、貯留部４の外部に配置される。貯留部４は、被洗浄物を入れないので、容積を小さくできる。貯留部４の容積が小さいことで、洗剤水の消費量を抑制できる。貯留部４の容積が小さいことで、貯留部４での泡沫生成動作の開始から、ノズル部１１が泡沫を吐出するまでの時間を短縮できる。

ノズル部１１は、貯留部４に対して、移動可能でもよい。例えば、ノズル部１１及び導管１８が、貯留部４に対して、回転移動可能でもよい。導管１８は、硬質の材料で構成されたものでもよい。または、導管１８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。導管１８は、長さを伸縮できる構造でもよい。導管１８を曲げることができるようにしたり、導管１８の長さを伸縮できるようにしたりすることで、ノズル部１１を被洗浄物の近くに移動できるので、使い勝手が向上する。

ノズル部１１の下に被洗浄物を配置することで、ノズル部１１から吐出された泡沫を被洗浄物の上部に供給できる。泡沫に含まれる洗浄成分により被洗浄物に付着している汚れを除去できる。被洗浄物の上部に付着した泡沫は、重力により、被洗浄物の下部へ移動する。被洗浄物の表面を泡沫が移動することで、被洗浄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。

マイクロバブル発生部２により発生する気泡を第一気泡と称する。ミリバブル発生部３により発生する気泡を第二気泡と称する。第二気泡の平均径は、第一気泡の平均径より大きい。本発明における平均径とは、個数平均径を意味する。すなわち、本発明における平均径とは、個々の気泡の直径を算術平均した値を意味する。マイクロバブル発生部２は、第一気泡を発生させる第一気泡発生部の例である。ミリバブル発生部３は、第二気泡を発生させる第二気泡発生部の例である。本実施の形態であれば、第一気泡発生部と第二気泡発生部とを分けたことで、第一気泡発生部及び第二気泡発生部の構成として、それぞれが発生させる気泡の径に応じて、より適切な構成を採用することが可能となる。

本実施の形態の洗浄装置１は、マイクロバブル発生部２により発生させた第一気泡と、ミリバブル発生部３により発生させた第二気泡とを混合することで、貯留部４の内部の洗剤水の水面９５の上に泡沫を生成する。これにより、以下のような効果が得られる。泡沫の泡径が小さいほど泡沫の洗浄能力は高くなる。液中の気泡の浮上速度は、泡径が小さいほど遅くなる。このため、泡径の小さい第一気泡のみを用いて泡沫を生成したとすると、泡沫の生成速度を速くすることができないので、ノズル部１１から泡沫を吐出するまでの時間が長くなる。その一方で、泡径の大きい第二気泡のみを用いて泡沫を生成したとすると、泡沫の生成速度は速くできるが、泡沫の洗浄能力が低くなる。本実施の形態であれば、泡径の小さい第一気泡と、泡径の大きい第二気泡とを混合することで、泡沫の洗浄能力を向上しつつ、泡沫の生成速度を速くできる。このため、洗浄能力の高い泡沫を、短時間で、ノズル部１１から吐出することが可能となる。また、第一気泡及び第二気泡を混合すると、第二気泡の周囲にある第一気泡の作用により、第二気泡が壊れにくくなる。このため、生成された第二気泡が壊れる割合が低下することで、泡沫の生成速度をさらに速くする効果が得られる。

レーザー回折・散乱法または画像解析法による第一気泡の平均径をＤ１とする。第一気泡の平均径Ｄ１が小さすぎると、泡沫の生成速度を十分に速くできない可能性がある。この観点から、第一気泡の平均径Ｄ１は、２μｍ以上が好ましく、４μｍ以上がより好ましく、６μｍ以上がさらに好ましい。第一気泡の平均径Ｄ１が大きすぎると、泡沫の洗浄能力を十分に高くできない可能性がある。この観点から、第一気泡の平均径Ｄ１は、５０μｍ以下が好ましく、４５μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下がさらに好ましい。

レーザー回折・散乱法または画像解析法による第二気泡の平均径をＤ２とする。第二気泡の平均径Ｄ２が小さすぎると、泡沫の生成速度を十分に速くできない可能性がある。この観点から、第二気泡の平均径Ｄ２は、５００μｍ以上が好ましく、６００μｍ以上がより好ましく、７００μｍ以上がさらに好ましい。第二気泡の平均径Ｄ２が大きすぎると、泡沫の洗浄能力を十分に高くできない可能性がある。この観点から、第二気泡の平均径Ｄ２は、３ｍｍ以下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以下がさらに好ましい。

第二気泡の平均径Ｄ２を第一気泡の平均径Ｄ１で割ったＤ２／Ｄ１の値は、２０以上５００以下であることが好ましい。Ｄ２／Ｄ１の値がこの範囲にあることで、泡沫の洗浄能力と、泡沫の生成速度とを、より優れたバランスで共に向上することが可能となる。

本実施の形態では、マイクロバブル発生部２の下流部及びミリバブル発生部３の下流部は、それぞれ、貯留部４の底部に接続されている。これにより、マイクロバブル発生部２による第一気泡及びミリバブル発生部３による第二気泡は、貯留部４の底部に発生する。このようにして、気泡発生手段２０が貯留部４の底部に気泡を発生させることで、以下の効果が得られる。貯留部４の底部から上方へ気泡が浮上する間に、浮力によって気泡の上昇速度が加速されることで、水面９５上への泡沫生成速度をさらに向上できる。

本発明では、上記のような構成に限らず、例えば、マイクロバブル発生部２の下流部及びミリバブル発生部３の下流部が、貯留部４の側面部に接続されていてもよい。

貯留部４には、給水部９が接続されている。給水部９は、貯留部４に給水する流路を備える。給水部９は、例えば水道等の水源から供給される水を貯留部４へ導く。弁１２は、給水部９の流路を開閉する。弁１２を開くと、給水部９から貯留部４へ水が供給される。弁１２を閉じると、給水部９から貯留部４への給水が停止する。

ノズル部１１から吐出された泡沫で被洗浄物を洗浄した後、弁１２を開き、給水部９から貯留部４へ給水することで、給水部９からの水をすすぎ水としてノズル部１１から吐出可能である。

貯留部４と導管１８との間には、弁１７が設置されている。弁１７は、貯留部４と導管１８との間の通路を開閉する。弁１７を開閉することで、ノズル部１１からの泡沫またはすすぎ水の吐出を、開始及び停止する操作を行うことができる。使用者が操作部１９を操作することで弁１７が開閉するように構成されていてもよい。

本実施の形態におけるノズル部１１は、泡沫及びすすぎ水を吐出する吐出部の例である。本実施の形態では、泡沫及びすすぎ水を、共通のノズル部１１から吐出可能であることで、以下の効果が得られる。泡沫を吐出する吐出部と、すすぎ水を吐出する吐出部とを別々に備える構成に比べて、装置の小型化が図れる。

排出部１０は、貯留部４内の流体を洗浄装置１の外部へ排出する流路を有する。弁１３は、排出部１０の流路を開閉する。弁１３を開くことで、洗浄終了後に貯留部４内に残存した泡沫及び洗剤水を、排出部１０を通して外部へ排出することができる。図示の構成では、循環経路７の途中に排出部１０が接続されている。このような構成に限らず、貯留部４に直接排出部１０が接続されてもよい。排出部１０の下流側は、下水管に接続されてもよい。

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被洗浄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、洗剤水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、例えばガラス製品、めっき製品などのデリケートな被洗浄物を洗浄する際でも、被洗浄物を傷つけることを確実に抑制できる。

図２は、実施の形態１の洗浄装置１を用いた洗浄動作を示すフローチャートである。例えば、洗浄装置１に備えられた洗浄開始ボタン（図示省略）を使用者が押下することで、洗浄装置１の動作が開始する。この時点で、貯留部４の内部は空である。まず、制御装置５０は、排出部１０の弁１３を閉じた状態とし、給水部９の弁１２を開くことで貯留部４内へ給水する（図２のステップＳ１）。これにより、貯留部４の内部に水が溜まっていき、貯留部４内の水位が上昇していく。気泡発生手段２０の循環経路７への循環が可能な水位まで水が溜まると、制御装置５０は、給水部９の弁１２を閉じることで、貯留部４内への給水を停止する。

次に、制御装置５０は、洗剤供給部５の弁１６を開くことで、洗剤供給部５から貯留部４内へ洗剤を供給する（ステップＳ２）。次に、制御装置５０は、気泡発生手段２０の水流ポンプ８の稼働を開始する（ステップＳ３）。これにより、貯留部４内の洗剤水が、気泡発生手段２０の循環経路７を経由して貯留部４内に戻るように循環する運転が開始する（ステップＳ４）。この運転により循環する洗剤水がマイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３を通過するときに第一気泡及び第二気泡が発生し、第一気泡及び第二気泡が貯留部４内に流入する。貯留部４内で第一気泡及び第二気泡が水面９５の上に浮上することで、水面９５の上に泡沫が生成される（ステップＳ５）。泡沫生成動作が継続されることで、貯留部４内の水面９５の上に泡沫が充満し、泡沫が導管１８へ流出する。その泡沫は、導管１８を通過し、ノズル部１１の吐出口から吐出される（ステップＳ６）。ノズル部１１から吐出された泡沫が被洗浄物の表面に付着することで、被洗浄物が洗浄される（ステップＳ７）。

泡沫による被洗浄物の洗浄が終了すると、制御装置５０は、弁１３を開くことで、貯留部４内に残った泡沫及び洗剤水を排出部１０を通して外部へ排出する（ステップＳ８）。次いで、制御装置５０は、排出部１０の弁１３を閉じるとともに給水部９の弁１２を開くことですすぎ水を貯留部４内へ供給する（ステップＳ９）。すすぎ水が貯留部４及び導管１８を通過し（ステップＳ１０）、ノズル部１１の吐出口からすすぎ水が吐出される（ステップＳ１１）。ノズル部１１から吐出されたすすぎ水は、被洗浄物を覆っていた泡沫を洗い流すとともに、泡沫を消泡する（ステップＳ１２）。

本実施の形態では、導管１８に設置された操作部１９を使用者が操作して弁１７を開閉することで、ノズル部１１からの泡沫またはすすぎ水の吐出を、容易に一時停止したり再開したりできる。

泡沫生成動作のとき、制御装置５０は、先に第一気泡を発生させ、その後に第二気泡を発生させることが好ましい。制御装置５０は、弁１４を開いて弁１５を閉じた状態で水流ポンプ８を稼働することで、マイクロバブル発生部２による第一気泡のみを先に発生させることができる。その後、制御装置５０は、弁１４を閉じて弁１５を開いた状態で水流ポンプ８を稼働することで、ミリバブル発生部３による第二気泡のみを発生させることができる。第一気泡は、泡径が小さく、液中での浮上速度が遅いため、液中に滞留しやすい。第二気泡は、第一気泡より泡径が大きいため、液中での浮上速度が第一気泡より速い。先に発生させた第一気泡が液中に滞留している状態で第二気泡を発生させると、第二気泡の周囲に第一気泡が付着し、第二気泡に伴って第一気泡が水面９５の上へ迅速に浮上する。このように、第一気泡を発生させた後に第二気泡を発生させることで、第一気泡の浮上を第二気泡の浮力によって促進できるので、泡沫生成速度をさらに向上できる。また、生成された泡沫において第一気泡及び第二気泡がより均一に混合した状態となることで、泡沫の洗浄能力をさらに向上できる。

泡沫生成動作のとき、制御装置５０は、第一気泡を発生させる第一動作と、第二気泡を発生させる第二動作とを交互に繰り返し実行してもよい。その場合であっても、上記効果に類似した効果が得られる。

上記の構成に限らず、泡沫生成動作のときに、マイクロバブル発生部２による第一気泡と、ミリバブル発生部３による第二気泡とを同時に発生させてもよい。

前述したように、泡沫生成動作のとき、第二気泡の周囲にある第一気泡の作用によって第二気泡が壊れにくくなることで、泡沫生成速度が向上する。第一気泡の量と第二気泡の量との割合を調整することで、泡沫生成速度をさらに速くすることが可能である。

図３は、第一気泡の量と第二気泡の量との割合と、泡沫生成速度との関係の例を示す図である。図３の横軸は、第一気泡及び第二気泡の合計個数に対する第一気泡の個数の割合［％］を示す。図３の縦軸は、泡沫生成速度［Ｌ／ｍｉｎ］を示す。図３に示す関係は、図１に示す洗浄装置１において、以下の条件の下で泡沫生成動作を行ったときのものである。マイクロバブル発生部２及びミリバブル発生部３に対する合計の吸気量は、３Ｌ／ｍｉｎであった。マイクロバブル発生部２により生成される第一気泡の直径は、２μｍから５０μｍの範囲に分布していた。ミリバブル発生部３により生成される第二気泡の直径は、５１μｍから１．５ｍｍの範囲に分布していた。第一気泡の発生量と第二気泡の発生量との割合が異なるようにして、複数回の泡沫生成動作を行い、各回の泡沫生成速度を計測した。

泡沫生成動作のとき、第一気泡及び第二気泡の合計個数に対する第一気泡の個数の割合が、２５％以上５０％以下になるように、第一気泡及び第二気泡を生成することが好ましい。そのようにすることで、図３から分かるように、泡沫生成速度を特に速くすることが可能である。

図３において、横軸が０％の位置は、ミリバブル発生部３による第二気泡のみで泡沫を生成した場合に相当する。図３から分かるように、第一気泡の量と第二気泡の量との割合を調整することで、第二気泡のみで泡沫を生成した場合よりも、泡沫生成速度を向上することが可能となる。

図１に示すように、本実施の形態の洗浄装置１は、混合比率検出器２１を備える。混合比率検出器２１は、第一気泡と第二気泡との混合比率を検出する混合比率検出手段の例である。混合比率検出器２１は、貯留部４の側面の外側に配置されている。混合比率検出器２１は、例えば、超音波、レーザー、赤外線などを貯留部４の内部へ放射する放射部と、その散乱波を受信して電気信号に変換する受信部とを備える散乱式粒子計でもよい。混合比率検出器２１は、液中における第一気泡と第二気泡との混合比率、すなわち洗剤水の水面９５の下における第一気泡と第二気泡との混合比率を検出してもよい。また、混合比率検出器２１は、洗剤水の水面９５の上にある泡沫内の第一気泡と第二気泡との混合比率を検出してもよい。

制御装置５０は、混合比率検出器２１により検出された情報に基づいて、第一気泡及び第二気泡の合計個数に対する第一気泡の個数の割合が、上記の範囲内になるように、泡沫生成動作を制御してもよい。そのようにすることで、泡沫生成動作において、第一気泡と第二気泡との混合比率をより適切に制御できる。

上述した実施の形態では、気泡発生手段２０が、第一気泡発生部としてのマイクロバブル発生部２と、第二気泡発生部としてのミリバブル発生部３とを備える構成を例に説明した。本発明は、このような構成に限定されるものではない。例えば、本発明では、気泡発生手段２０が単一の気泡発生部を有し、当該気泡発生部から第一気泡を発生させる第一動作と、当該気泡発生部から第二気泡を発生させる第二動作とを行うように構成してもよい。単一の気泡発生部から発生する気泡の径を制御する方法としては、例えば、低い吸気量に制御することで径の小さい第一気泡を発生させ、高い吸気量に制御することで径の大きい第二気泡を発生させることが可能となる。

洗浄装置１が備える制御装置５０は、以下のように構成されてもよい。制御装置５０の各機能は、処理回路により実現されてもよい。制御装置５０の処理回路は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備えてもよい。処理回路が少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを備える場合、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てもよい。ソフトウェア及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てもよい。ソフトウェア及びファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリに格納されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つのメモリ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の各機能を実現してもよい。少なくとも１つのメモリは、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク等を含んでもよい。

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を備えてもよい。処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェアを備える場合、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もよい。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良い。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良い。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、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良い。

単一の制御装置５０により動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで動作を制御する構成にしてもよい。

実施の形態２．
次に、図４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４は、実施の形態２による洗浄装置２２を示す構成図である。本実施の形態２の洗浄装置２２は、被洗浄物となる食器９０を収容可能な空間２３を有する洗浄槽２４を備え、かつ、実施の形態１の洗浄装置１に類似した洗浄装置を内蔵した食器洗い機である。

図４に示すように、洗浄装置２２は、排出部２５、導管２６及びノズル部２７をさらに備える。排出部２５は、洗浄槽２４内の流体を排出するための通路を有する。排出部２５は、洗浄槽２４内の底部と、排出部１０との間を接続する。ノズル部２７には、泡沫及びすすぎ水を吐出する複数の孔が形成されている。導管２６は、貯留部４の上部とノズル部２７との間を接続する。

次に、洗浄装置２２の動作について説明する。洗浄装置２２の動作は、制御装置５０により制御される。食器９０が洗浄槽２４内の空間２３に収容され、洗浄運転が開始されると、まず、給水部９から貯留部４に給水される。次に、洗剤供給部５から貯留部４内に洗剤が供給される。次に、気泡発生手段２０の水流ポンプ８を稼働させ、貯留部４と気泡発生手段２０との間で洗剤水を循環させる。実施の形態１と同様の泡沫生成動作により、貯留部４内の水面９５の上に泡沫が生成される。貯留部４で生成された泡沫は、導管２６を通り、ノズル部２７から、洗浄槽２４内の食器９０へ向かって吐出される。食器９０は、ノズル部２７から吐出される泡沫で覆われる。泡沫による食器９０の洗浄が終了した後、弁１３を開くことで、貯留部４内に残った泡沫及び洗剤水を排出部１０を通して外部へ排出する。次いで、制御装置５０は、排出部１０の弁１３を閉じるとともに給水部９の弁１２を開くことですすぎ水を貯留部４内へ供給する。すすぎ水が貯留部４及び導管２６を通過し、ノズル部２７から洗浄槽２４内の食器９０へ向かってすすぎ水が吐出される。すすぎ水は、食器９０を覆っていた泡沫を消泡する。洗浄槽２４内の空間２３の底部に流下したすすぎ水は、排出部２５及び排出部１０を通って外部へ排出される。

ノズル部２７が、少なくとも部分的に、導管２６の内部へ引っ込められるように構成されていてもよい。すなわち、ノズル部２７が図４中で左方向へ移動することでその少なくとも一部が導管２６内に収納可能になっていてもよい。ノズル部２７の少なくとも一部を導管２６に収納した状態にすることで、食器９０を洗浄槽２４に入れたり食器９０を洗浄槽２４から出したりする作業のときに、ノズル部２７が邪魔にならないようにできる。ノズル部２７を導管２６に対して自動的に出し入れするアクチュエータ（図示せず）が備えられてもよい。

１洗浄装置、２マイクロバブル発生部、３ミリバブル発生部、４貯留部、５洗剤供給部、６洗剤導入部、７循環経路、８水流ポンプ、９給水部、１０排出部、１１ノズル部、２０気泡発生手段、２１混合比率検出器、２２洗浄装置、２４洗浄槽、２５排出部、２７ノズル部、５０制御装置、９０食器

Claims

洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記複数の第一気泡の平均径が２μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記複数の第二気泡の平均径が５００μｍ以上３ｍｍ以下である洗浄装置。
洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記複数の第二気泡の平均径を前記複数の第一気泡の平均径で割った値が２０以上５００以下である洗浄装置。
洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記気泡発生手段は、前記複数の第一気泡を発生させる第一気泡発生部と、前記複数の第二気泡を発生させる第二気泡発生部とを備える洗浄装置。
洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記気泡発生手段は、前記複数の第一気泡を発生させる第一動作と、前記複数の第二気泡を発生させる第二動作とを実行可能である洗浄装置。
洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記複数の第一気泡を発生させた後に前記複数の第二気泡を発生させることで前記泡沫を生成する洗浄装置。
洗剤水を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部の内部の洗剤水の中に気泡を発生させる気泡発生手段と、
を備える洗浄装置であって、
前記気泡発生手段は、複数の第一気泡と、前記複数の第一気泡の平均径より大きい平均径を有する複数の第二気泡とを発生させ、
前記気泡発生手段により発生させた前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡を混合して液中から浮上させることで、前記貯留部の内部の洗剤水の水面の上に、前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡からなるクリーム状の泡である泡沫を生成し、
前記貯留部の内部の前記泡沫を前記貯留部の外部へ吐出する吐出部をさらに備え、
前記吐出部から吐出された前記泡沫を被洗浄物に供給し、
前記複数の第一気泡と前記複数の第二気泡との混合比率を検出する混合比率検出手段を備える洗浄装置。
前記複数の第一気泡及び前記複数の第二気泡の合計個数に対する前記複数の第一気泡の個数の割合が２５％以上５０％以下である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記気泡発生手段は、前記貯留部の底部に気泡を発生させる請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記吐出部からすすぎ水を吐出可能である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記貯留部の内部の流体を排出する排出部を備える請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
被洗浄物となる食器を収容する洗浄槽を備え、
前記洗浄槽の内部に泡沫を供給可能である請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の洗浄装置。