JPH11156312A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排水の汚染量を減少させながら洗浄力の向上を
図る。 【解決手段】食器７を洗浄するとき、電解槽３に水道水
を給水して電気分解し、アルカリ性水と酸性水を生成し
てアルカリ性水タンク４と酸性水タンク５に送る。洗浄
工程ではアルカリ性水タンク４から洗浄槽２の洗浄水タ
ンク２２にアルカリ性水を送り、アルカリ性水で食器７
を洗浄する。アルカリ性水で食器７を洗浄しているとき
に、洗浄槽２の洗浄水タンク２２に供給されたアルカリ
性水の洗浄水を過酸化水素発生部６を通して循環させ
る。洗浄水が過酸化水素発生部６を通るときに、過酸化
水素発生部６の陰極で洗浄水中の溶存酸素を電気化学的
に還元して過酸化水素を生成して洗浄槽２内のアルカリ
性水の洗浄水に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば油脂汚れ
や蛋白汚れを洗い落す洗浄装置、特に排水の汚染量を減
少させながら洗浄力の向上を図ることに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ性水溶液による洗浄は油脂汚れ
や蛋白汚れ，固体粒子汚れの除去などに広く用いられて
いる。このアルカリ性水溶液は単独で洗浄に用いられる
場合もあるが、例えば特開平７−245281号公報や特開平
９−48997号公報に示されているように、アルカリ性水
溶液に界面活性剤や過酸化水素を併用した洗浄液を使用
して洗浄効果を高めている。この洗浄力を高める過酸化
水素はアルカリ性水溶液中では分解が促進されるため、
特開平９−48997号公報に示されているように、使用時
に過酸化水素とアルカリ性水溶液を混合するようにして
いる。また、粉末状の洗剤の場合には、過炭酸ナトリウ
ム（２Ｎａ₂ＣＯ₃・３Ｈ₂Ｏ₂）、過ほう酸ナトリウム
（ＮａＢＯ₃・４Ｈ₂Ｏ）など、水中で過酸化水素を放出
する化合物がアルカリ塩や界面活性剤の粉末に混合され
ている。

【０００３】また、洗剤を使用しなくても洗浄可能な洗
浄装置が、例えば特開平８−47471号公報や特開平８−1
12573号公報，特開平８−323307号公報等に開示されて
いる。これらの洗浄装置は水道水に入っている電解質や
食塩等を利用して水を電気分解してアルカリ性水溶液を
生成し、生成したアルカリ性水溶液を利用して食器や医
療器具あるいはハンダ付け後の残渣を洗浄するようにし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにアルカリ
性水溶液に界面活性剤や過酸化水素を併用した洗浄液を
や洗剤を使用する場合は、洗浄液や洗剤を購入して保存
する必要があるとともに使用時に所定量計量するなどの
必要があり、余分な手間を必要とした。

【０００５】また、洗浄液や洗剤がそのまま排水に含ま
れるために排水の汚染量が多くなってしまう。

【０００６】さらに、過酸化水素水は、通常、安定化剤
として酸などが添加されて、分解しにくいような処理が
なされた状態で市販されているが、温度や紫外線，塵埃
などにより分解して酸素ガスを発生し、密閉容器中など
では破裂を招く恐れがあり、保存しておくときの取り扱
いには充分な注意が必要であった。

【０００７】これに対して水道水を電気分解して生成し
たアルカリ性水溶液を使用した場合には、洗剤を使用し
ないことにより、洗剤を購入して保存し、使用時に所定
量計量して洗浄装置内に投入するなどの手間を省略する
ことができる。また、電気分解によりアルカリ性水と酸
性水に分解された水は混合すれば元の中性水に戻るた
め、洗剤を使用した場合よりも排水の汚染量が少ないと
いう利点がある。

【０００８】しかしながら、水道水を電気分解して生成
したアルカリ性水のみでは、アルカリの他に界面活性剤
や過酸化水素等が混合された洗浄液を使用して洗浄した
場合に比べて洗浄力が劣るという短所があった。

【０００９】この発明はかかる短所を改善し、排水の汚
染量を減少させながら洗浄力の向上を図ることができる
洗浄装置を得ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る洗浄装置
は、電解水生成部と洗浄槽及び過酸化水素生成部を有
し、電解水生成部は中性の水溶液を電気分解してアルカ
リ性水溶液と酸性水溶液とを生成し、生成したアルカリ
性水溶液と酸性水溶液をそれぞれ洗浄槽に供給し、洗浄
槽は供給されたアルカリ性水溶液又は酸性水溶液で被洗
浄物を洗浄し、過酸化水素生成部は陽極と陰極とを有
し、洗浄水に含まれる溶存酸素を電気化学的に還元して
過酸化水素を生成するものであり、陽極側に洗浄槽の洗
浄水導入路が設けられ、陰極側に洗浄槽への排出路が設
けられ、洗浄槽に洗浄水としてアルカリ性水溶液が供給
されているときに、洗浄槽に供給されたアルカリ性水溶
液を過酸化水素生成部を通して循環させることを特徴と
する。

【００１１】上記過酸化水素生成部の酸素を電気化学的
に還元するための陰極は繊維状又は多孔質の導電体で形
成すると良い。

【００１２】また、上記過酸化水素生成部に酸素を含む
気体を供給する手段を設けることが望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の洗浄装置は、例えば食
器等を洗浄水で洗浄する洗浄槽と電解槽とアルカリ性水
タンクと酸性水タンク及び過酸化水素発生部を有する。
電解槽は複数の孔を有する隔壁を隔てて対向した陰極板
と陽極板を有し、水道水を電気分解してアルカリ性水と
酸性水を生成してアルカリ性水タンクと酸性水タンクに
送る。過酸化水素発生部は陽極と陰極を有し、陽極側に
設けた入側が給水ポンプを介して洗浄槽の洗浄水タンク
に接続され、陰極側に設けた出側は洗浄槽の洗浄水タン
クより上部の側壁に接続されている。陰極は例えば繊維
状又は多孔質状のグラファイトで形成されている。

【００１４】上記のように構成した洗浄装置で例えば食
器を洗浄するとき、電解槽に水道水を給水して電気分解
し、アルカリ性水と酸性水を生成してアルカリ性水タン
クと酸性水タンクに送る。洗浄工程ではアルカリ性水タ
ンクから洗浄槽の洗浄水タンクにアルカリ性水を送り、
アルカリ性水で食器を洗浄する。すすぎ工程では酸性水
タンクから洗浄槽の洗浄水タンクに酸性水を送り洗浄し
た食器をすすぐ。このアルカリ性水で食器を洗浄してい
るときに、過酸化水素発生部の給水ポンプを駆動し、洗
浄槽の洗浄水タンクに供給されたアルカリ性水の洗浄水
を過酸化水素発生部を通して循環させる。洗浄水が過酸
化水素発生部を通るときに、過酸化水素発生部の陰極で
洗浄水中の溶存酸素を電気化学的に還元して過酸化水素
を生成して洗浄槽内のアルカリ性水の洗浄水に供給す
る。

【００１５】このようにして洗浄工程中に洗浄槽に貯留
した洗浄水を、過酸化水素を生成する過酸化水素発生部
と洗浄槽とを常に循環させて、アルカリ性水の洗浄水に
過酸化水素を供給するから、アルカリ性水だけを洗浄水
として使った場合と比べて洗浄力を高めることができ
る。

【００１６】この過酸化水素発生部の過酸化水素を生成
する陰極としては、例えば酸素を２電子還元して過酸化
水素を生成するグラファイトを用い、かつ繊維状又は多
孔質状に形成することにより、表面積を大きくして洗浄
水中の溶存酸素が還元される確率を高めることができ
る。

【００１７】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の食器洗浄装置の
構成図である。図に示すように、食器洗浄装置１は洗浄
槽２と電解槽３とアルカリ性水タンク４と酸性水タンク
５及び過酸化水素発生部６を有する。洗浄槽２には洗浄
する食器７を載置するラック２１と、ラック２１に下方
に設けられ洗浄水８を貯留する洗浄水タンク２２と、洗
浄水タンク２２にフィルタ２３と洗浄ポンプ２４を介し
て連結され、ラック２１の下方に噴射孔を有する回転自
在な洗浄ノズル２５及び洗浄水タンク２２に排水ポンプ
２６を介して連結された排水管２７を有する。

【００１８】この洗浄槽２の洗浄水タンク２２に貯留し
た洗浄水８は、洗浄ポンプ２４により洗浄ノズル２５に
送られ、洗浄ノズル２５からラック２１内の食器７に噴
射されて洗浄を行う。この洗浄中に洗浄ノズル２５は回
転して洗浄水８を食器７にまんべんなく噴射させる。所
定の洗浄工程が完了すると、食器７等から洗い落された
汚れを含む洗浄水は排水ポンプ２６により排水管２７を
通して排出される。すすぎ工程では新たな洗浄水８を洗
浄水タンク２２に貯留し、洗浄ノズル２５から食器７に
噴射して洗浄工程で付着した洗浄や残滓を除去する。こ
のすすぎ工程を所定時間行なてから排水する。このすす
ぎ工程が所定回数繰り返して食器７の洗浄を完了し、必
要に応じて温風等により乾燥させる乾燥工程が行われ
る。

【００１９】電解槽３は、図２の断面図に示すように、
複数の孔を有する隔壁３１で区分けされた陰極板室３２
と陽極板室３３を有し、隔壁３１を隔てて陰極板３４と
陽極板３５が対向して設けられている。この陰極板室３
２と陽極板室３３には、水道管の蛇口に接続され、給水
バルブ３６を有する給水管３７が接続されている。陰極
板室３２の送水管３８はアルカリ性水タンク４に接続さ
れ、陽極板室３３の送水管３９は酸性水タンク５に接続
されている。アルカリ性水タンク４と酸性水タンク５の
送水口はそれぞれ給水バルブ４１，５１を介して洗浄槽
２の側壁に設けた送水管９に接続されている。

【００２０】過酸化水素発生部６は、図３の断面図に示
すように、陽極６１と陰極６２を有し、陽極６１が設け
られた陽極室６３には給水ポンプ６４を有する給水管６
５が連結され、陰極６２を有する陰極室６６には送水管
６７が連結されている。給水管６５の入側は洗浄槽２の
洗浄水タンク２２にフィルタ２８を通して接続され、送
水管６７の出側は洗浄槽２の洗浄水タンク２２より上部
の側壁に接続されている。陰極６２は例えば繊維状又は
多孔質状のグラファイトで形成されている。

【００２１】上記のように構成した食器洗浄装置１で食
器７を洗浄するとき、使用者が洗浄槽２内のラック２１
へ食器７をセットした状態で水道水を電解槽３に給水す
る。電解槽３に供給された水道水は陰極板３４と陽極板
３５で下記反応式により電気分解されて陰極板室３２と
陽極板室３３にアルカリ性水と酸性水を生成する。

【００２２】

【化１】

【００２３】この電気分解するときの電解質として、水
道水に含まれているミネラル類以外に、電解効率を上げ
るために食塩（ＮａＣｌ）などを添加しても良い。生成
したアルカリ性水と酸性水をそれぞれ電解槽３からアル
カリ性水タンク４と酸性水タンク５に送る。このアルカ
リ性水は油脂やタンパク質などの洗浄力に優れているの
で洗浄水として用いる。そこで、洗浄工程ではアルカリ
性水タンク４の給水バルブ４１を開き、洗浄槽２の洗浄
水タンク２２にアルカリ性水を送り、アルカリ性水で食
器７を洗浄する。すすぎ工程では酸性水タンク５の給水
バルブ５１を開き、洗浄槽２の洗浄水タンク２２に酸性
水を送り、洗浄した食器７をすすぐ。この酸性水中には
水道水中の塩素や電解質として添加した食塩（ＮａＣ
ｌ）中の塩素から次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成してお
り、漂白，殺菌，消臭などの効果を発揮する。すすぎは
水を換えて数回行われるため、始めに生成した酸性水だ
けでは足りないので、電解しない水道水をそのまま用い
る場合もある。このようにして洗剤を使用しないで食器
７を洗浄することができる。

【００２４】このようにアルカリ性水で食器７を洗浄し
ているときに、過酸化水素発生部６の給水ポンプ６４を
駆動し、洗浄槽２の洗浄水タンク２２に供給されたアル
カリ性水の洗浄水８を過酸化水素発生部６を通して循環
させる。洗浄水８が過酸化水素発生部６を通るときに、
過酸化水素発生部６の陽極６１と陰極６２で下記反応式
により洗浄水８中の溶存酸素を電気化学的に還元して過
酸化水素を生成する。

【００２５】

【化２】

【００２６】この過酸化水素発生部６の過酸化水素を生
成する電極である陰極６２としては酸素を２電子還元し
て過酸化水素を生成するグラファイトを用い、適正な電
解条件を選ぶことにより、上記（１）式に引き続いて生
じる（２）式の反応を制御して過酸化水素を得ることが
できる。さらに、グラファイトを繊維状又は多孔質状に
形成して表面積を大きくすることにより、洗浄水８中の
溶存酸素が還元される確率を高めることができる。

【００２７】また、陰極６２の材料としては、グラファ
イトの他にカーボンや金，銀，遷移金属（Ｎｉ、Ｃｏ）
の酸化物などを用いても、上記（１）式の反応が生じる
ので、各々電解条件を適正に選ぶことにより過酸化水素
を得ることができる。さらに、陰極６２として導電体表
面にポロアニリンの層を電解重合により形成したものを
使用しても良い。このようにポリアニリンを用いた場合
の陰極６２における主な反応を下記に示す。

【００２８】

【化３】

【００２９】ポリアニリンを用いた場合は、上記反応式
に示すように、陰極６２としてグラファイトを用いた場
合のように直接２電子還元されて過酸化水素が生成する
のではなく、（３）式のように１電子還元を経てからさ
らに還元されることにより過酸化水素を生成する。この
ポリニアンを被覆する導電体はグラファイトやカーボン
や金，銀，遷移金属酸化物でも良いし、他の素材を用い
ても表面を被覆すれば、過酸化水素生成電極として使用
できる。

【００３０】このようにして洗浄工程中に洗浄槽２に貯
留した洗浄水８を、過酸化水素を生成する過酸化水素発
生部６と洗浄槽２とを常に循環させて、アルカリ性水の
洗浄水８に過酸化水素を供給する。したがってアルカリ
性水だけを洗浄水８として使った場合と比べて洗浄力を
高めることができる。

【００３１】また、アルカリ性水中では過酸化水素は分
解し易いため、その成分が短時間で失われてしまうが、
常に洗浄水８を洗浄槽２から過酸化水素生成部６を通し
て循環させて、過酸化水素生成部６で生成した過酸化水
素を洗浄槽２に供給しているから、過酸化水素の成分を
失わずに有効に作用することができる。

【００３２】また、過酸化水素生成部６で還元される酸
素は洗浄水８中の溶存酸素であるが、溶存酸素量が少な
いと過酸化水素の発生量も少なくなる。そこで、図３に
示すように過酸化水素発生部６へ洗浄水８を陽極６１側
から供給し、陰極６２側から洗浄槽２へ排出するように
して、供給された洗浄水８を陽極６１側で電気分解によ
り酸素を生成させ、生成した酸素を陰極６２側に送り過
酸化水素に還元させ、安定して過酸化水素を洗浄槽２に
供給する。

【００３３】さらに、効率良く過酸化水素を生成するた
めに、図４に示すように、過酸化水素発生部６にエアー
ポンプ６８を有する送気管６９を設け、陰極６２側に空
気を供給したり、必要に応じて空気よりも酸素濃度の高
いガスを吹き込んでも良い。

【００３４】このように洗浄槽２に供給された過酸化水
素は水と酸素に分解してしまうので、排水の汚染量が少
ないという電解水を使用した洗浄の利点をそのまま保持
することができる。

【００３５】また、アルカリ性水による洗浄工程中だけ
でなく、酸性水や電解していない水道水によるすすぎ工
程中にも、過酸化水素生成部６へ洗浄水８を循環させ
て、洗浄槽２内の洗浄水８に過酸化水素を供給しても良
い。

【００３６】〔具体例〕 上記のように構成した食器洗
浄装置１で過酸化水素生成部６の陰極６２には繊維状の
グラファイトを用い、生成されるアルカリ性水のｐＨが
「10」になるように調整してモニター試験で洗浄効果を
検証した。モニター試験では、洗浄槽２内の洗浄水８を
ヒーターで約60℃に加熱しながら20分間洗浄工程を行
い、すすぎ工程においても、洗浄槽２内の洗浄水８を約
60℃に加熱しながら、すすぎ水を換えて各10分ずつ３回
行った。すすぎ水は１回目のみ酸性水を用い、２回目以
降は水道水をそのまま用いた。そして始めの１週間は過
酸化水素生成部６を作動させず、電気分解により生成し
たアルカリ性水のみで洗浄し、次の１週間は洗浄工程と
すすぎ工程中に過酸化水素生成部６を作動させて洗浄し
た。このモニター試験における使用感を比較した結果、
モニター中の８割が過酸化水素生成部６を作動させて洗
浄した場合の方が汚れ落ちが良好であり、特に、茶渋や
グラス，まな板の汚れに対して有効であったという回答
を得た。

【００３７】また、上記実施例は食器洗浄装置について
説明したが、医療器具や回路基板等の洗浄にも同様にし
て適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、中性の
水溶液を電気分解してアルカリ性水溶液と酸性水溶液を
生成し、洗浄槽に洗浄水としてアルカリ性水溶液が供給
されているときに、洗浄槽に供給されたアルカリ性水溶
液を過酸化水素生成部を通して循環させて洗浄槽のアル
カリ性水溶液に過酸化水素を供給するようにしたから、
簡単な構成で洗浄能力を高めることができる。

【００３９】また、洗浄槽に供給された洗浄水から過酸
化水素を生成するから、あらかじめ過酸化水素を保管し
ておく必要がないとともに簡単に過酸化水素を生成する
ことができる。

【００４０】さらに、過酸化水素は水と酸素に分解して
しまうので、排水の汚染量が少ないという電解水を使用
した洗浄の利点をそのまま保持することができる。

【００４１】また、過酸化水素生成部の酸素を電気化学
的に還元するための陰極を繊維状又は多孔質の導電体で
形成することにより、陰極の表面積を大きくすることが
でき、洗浄水中の溶存酸素が還元される確率を高めるこ
とができる。

【００４２】さらに、過酸化水素生成部に酸素を含む気
体を供給することにより、より効率良く過酸化水素を生
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の食器洗浄装置の構成図であ
る。

【図２】電解槽の構成を示す断面図である。

【図３】過酸化水素生成部の構成を示す断面図である。

【図４】過酸化水素生成部の他の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 食器洗浄装置 ２ 洗浄槽 ３ 電解槽 ４ アルカリ性水タンク ５ 酸性水タンク ６ 過酸化水素発生部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解水生成部と洗浄槽及び過酸化水素生
   成部を有し、 電解水生成部は中性の水溶液を電気分解してアルカリ性
   水溶液と酸性水溶液とを生成し、生成したアルカリ性水
   溶液と酸性水溶液をそれぞれ洗浄槽に供給し、洗浄槽は
   供給されたアルカリ性水溶液と酸性水溶液で被洗浄物を
   洗浄し、過酸化水素生成部は陽極と陰極とを有し、洗浄
   水に含まれる溶存酸素を電気化学的に還元して過酸化水
   素を生成するものであり、陽極側に洗浄槽の洗浄水導入
   路が設けられ、陰極側に洗浄槽への排出路が設けられ、
   洗浄槽に洗浄水としてアルカリ性水溶液が供給されてい
   るときに、洗浄槽に供給されたアルカリ性水溶液を過酸
   化水素生成部を通して循環させることを特徴とする洗浄
   装置。
2. 【請求項２】 上記過酸化水素生成部の酸素を電気化学
   的に還元するための陰極は繊維状又は多孔質の導電体で
   形成された請求項１記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 上記過酸化水素生成部に酸素を含む気体
   を供給する手段を設けた請求項２記載の洗浄装置。