JP2011143085A - 食器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】食器類の洗浄において、洗剤による効果を高めるため、洗浄前工程として、表面が粘着性を持つ洗剤を食器に噴射して吸着させ、その場で溶解させることで、洗剤原液を汚れに作用させることで、高い洗浄効果を食器洗浄装置の提供を目的としている。
【解決手段】圧縮空気１１で粒状の洗剤７を被洗浄物２に向けて噴射する噴射手段１２とを備えた食器洗い機であって、水に接すると粘着性を発現し、所定の条件で溶解するコーティング材により覆われている粒状の洗剤７と、前記粒状の洗剤７を水に濡れた被洗浄物２に向けて噴射し、前記被洗浄物２の表面に前記粒状の洗剤７を吸着させる洗剤吸着工程と、所定の条件によって、前記被洗浄物２の表面に吸着した粒状の洗剤７を溶解させて洗浄液を前記被洗浄物２の表面に供給する洗剤供給工程とを行うようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚れた食器や調理器具を洗浄する食器洗浄装置に関するものである。

汚れが付着した被洗浄物を洗浄する洗浄方法の具体的な事例として、食器洗い機での洗浄事例を参考にして説明する。従来、食器洗い機は、図６に示すように食器等に付着した汚れを除去するために、霧状にした洗浄水を予め食器に吹きかけて汚れを膨潤させた後、水の噴射による機械力や洗剤による化学力等を利用する洗浄方式が考えられていた（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について説明する。食器洗い機本体５１は、食器を収納する食器カゴ（図示せず）を洗浄槽５３内に収納し、洗浄槽５３の開口部５２には扉５４を設けている。洗浄槽５３の内部には、洗浄槽５３に貯水した洗浄水を食器に向けて噴出するノズル５５を設けるとともに、洗浄槽５３内に貯水した洗浄水を霧化する霧化装置５６を設けている。

以上のように構成された食器洗い機について、その動作を以下に説明する。また、食器等の表面に付着した汚れの洗浄挙動を図７で説明する。まず、食器カゴに汚れた食器をセットした後、洗剤を投入して運転を開始する。運転が開始されると、まず図７（ａ）に示すように、霧化装置５６によって洗浄槽５３内に貯水した洗浄水が霧化され、水粒子５７が生成される。生成された水粒子５７を洗浄槽５３内に噴霧させることで、図７（ｂ）に示すように、食器５８の表面に付着する汚れ５９に接触し、汚れ５９の中に入り込んでいく。図７（ｃ）に示すように、水粒子５７の浸入によって食器等に付着する汚れ５９は、徐々に膨潤する。特に、付着汚れがでんぷん質のような水溶性の汚れからなる場合は、汚れ５９の膨潤は大きくなる。次に、ノズル５５より噴出する洗浄液で食器５８を洗浄する本洗い工程を行う。本洗い工程での食器表面の汚れの洗浄挙動を図８により説明する。前工程で膨潤した付着汚れ５９は、ノズル５５からの多量の洗浄水６０により、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように食器等から徐々に除去されていく。洗浄行程終了後、洗浄槽５３内の洗浄水を数回入れ替えてのすすぎ工程を行う。そして、入れ替えた洗浄水を約７０℃に加熱した温水すすぎ工程を行い、食器の洗浄を終了するものである。最後に食器に付着した水滴を乾燥する乾燥工程を行い運転が終了する。

また、さらに進化した事例として、図９に示したように、強固なタンパク質汚れや油脂汚れに対する洗浄効果の向上を目的として、少量の水に洗浄成分を溶解させた高濃度洗浄溶液をミクロンオーダーに微粒子化したミスト状の第１の洗浄液を被洗浄物の汚れに浸透させて所定時間放置して、汚れを除去しやすくする第１の工程と、前記第１の工程に続き、前記被洗浄物の汚れを第２の洗浄液で洗浄する第２の工程を組合せた方式が使用されている（特許文献２参照）。

特開２０００−１８９３７５号公報 特開２００５−２９６３１２号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載のものでは、高濃度洗浄溶液を被洗浄物に供給してはいるが、ミクロンオーダーに微細化したミストを使用しているため、ミストが浮遊して効率よく被洗浄物に付着するとは限らず、また、付着してもごく少量である。このため
、汚れに対して少量の洗浄液しか供給できず、本来、落としにくい厚みのある汚れに対しては、大きな効果が期待できない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ミストではなく、所定の容積を持つ洗剤粒子を水に溶解させずに直接、被洗浄物表面に付着させ、続いて所定の条件で溶解させることで、濃い洗浄溶液を汚れに対してより豊富に供給し、所定の厚みがある汚れに対しても、洗浄効果を発揮できる洗浄方式を提供する目的とする。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被洗浄物を水で濡らす前処理工程と、水に接すると粘着性を発現するとともに所定の条件で溶解するコーティング材、により覆われている粒状の洗剤を、水に濡れた被洗浄物に向けて噴射し、被洗浄物の表面に粒状の洗剤を吸着させる洗剤吸着工程と、被洗浄物の表面に吸着した粒状の洗剤を溶解させて洗浄液を被洗浄物の表面に供給する洗剤供給工程と、を順次制御する制御部をさらに有するものである。

これによって、洗浄水の噴射による工程の前処理として、通常の洗浄だけでは落ちにくい汚れに対して濃い洗浄溶液を豊富に供給することで、所定の厚みがある汚れに対しても、洗浄効果を発揮させることができ、洗浄性能を高めることができるものである。

本発明の食器洗浄装置は、強固なタンパク質汚れや油脂類などの比較的除去しにくい付着汚れに対する洗浄力を向上させた洗浄装置に対して有効である。

本発明の実施の形態１の食器洗浄機の断面図 本発明の実施の形態１の洗浄方式のプロセスを説明した概略図 本発明の実施の形態２の食器洗浄機の貯留部６近傍の断面図 本発明の実施の形態２の食器洗浄機の磁気手段１９が設けられた経路近傍の平面図 （ａ）本発明の実施の形態３の食器洗浄機の汚れ検知方式の上部からの概要図（ｂ）本発明の実施の形態３の食器洗浄機の汚れ検知方式の上部からの概要図 従来の粒子噴射を利用した食器洗浄機の断面図 従来の粒子噴射を利用した食器洗浄機の断面図 従来の粒子噴射を利用した食器洗浄機の断面図 従来の粒子噴射を利用した食器洗浄機の断面図

第１の発明は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽に水を供給する給水手段と、洗浄ポンプと接続するとともに洗浄水を被洗浄物に噴射する洗浄ノズルと、圧縮空気で粒状の洗剤を被洗浄物に向けて噴射する噴射手段とを備えた食器洗い機であって、被洗浄物を水で濡らす前処理工程と、水に接すると粘着性を発現するとともに所定の条件で溶解するコーティング材、により覆われている粒状の洗剤を、水に濡れている被洗浄物に向けて噴射し、被洗浄物の表面に粒状の洗剤を吸着させる洗剤吸着工程と、被洗浄物の表面に吸着した粒状の洗剤を溶解させて洗浄液を被洗浄物の表面に供給する洗剤供給工程と、を順次制御する制御部をさらに有する。この構成により、洗浄水の噴射による工程の前処理として、通常の洗浄だけでは落ちにくい強固なタンパク質や油脂類の汚れに対して濃い洗浄溶液を豊富に供給し、所定の厚みがある汚れに対しても、洗浄効果を発揮させることができる。

第２の発明は、粒状の洗剤は、表面をオブラートでコーティングしたことを特徴としたことにより、生分解性、かつ、食しても問題がないため、環境および人体への悪影響を懸念する必要がない。

第３の発明は、蒸気を前記洗浄槽内に発生させる蒸気発生手段を備え、粒状の洗剤は、蒸気で表面が溶解する。この構成により、被洗浄物の表面に供給される水分が少ないため、溶解した洗剤成分が、洗い流されずに、付着箇所の近傍で所定時間、留まることができる。また、蒸気による汚れの膨潤効果、酵素活性のための熱供給もできるため、より洗浄効果を高めることができる。

第４の発明は、粒状の洗剤は、アルカリ剤、界面活性剤、酵素、および漂白剤のうち少なくとも１つの成分を含むようにしたことにより、汚れに対する洗浄作用を最適化することができる。

第５の発明は、被洗浄物に付着した固形汚れの付着箇所を検知する検知手段と、前記固形汚れに向けて選択的に粒状の洗剤を噴射することようにしたことにより、汚れのない箇所への無駄な洗浄液の供給を防ぎ、落としにくい汚れに対して、集中して大量の洗浄液を供給することができ、洗浄効果をさらに高めることができる。

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、本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は本発明の実施の形態１の食器洗浄機の断面図である。図１において、洗浄槽１に、食品汚れなどが付着した食器などの被洗浄物２、および被洗浄物２がセットされる食器カゴ３が所定の箇所に設置されている。食器カゴ３の下には、被洗浄物２に向けて洗浄水を噴射する洗浄ノズル４が配置され、洗浄ノズル４は洗浄水を循環させる洗浄ポンプ５に連結されている。また、洗浄中に洗浄水が貯留する貯留部６には、粒状の洗剤７が通過できる径の孔が多数あいた残菜フィルター８と、洗浄水を加熱するヒーター９が設けられている。また、洗浄槽１内もしくは壁面に粒状の洗剤７を貯留する洗剤貯留部１０と、圧縮手段１１から洗浄ノズル４の洗剤噴出経路１２の間に、洗剤貯留部の先端１３が連結しており、先端１３から粒状の洗剤７が洗剤噴出経路１２内に落下する構成となっている。

以上のように構成された食器洗浄機について、以下その動作を説明する。被洗浄物２がセットされた洗浄槽１に給水手段１４から水が供給され、貯留部６に貯留する。貯留した水は洗浄ポンプで加圧され、被洗浄物２に向けて洗浄ノズル４から噴出される。このように被洗浄物を洗浄水で濡らすための前処理工程が短時間行われた後、洗浄ポンプ５は停止し、被洗浄物２の表面が適度に水分が付着した状態となる。その後、圧縮手段１１から洗剤噴出経路１２に向けて圧縮エアが噴出する。その際、洗剤貯留部１０の先端部１３の先が開閉し、粒状の洗剤７が洗剤噴出経路１２内に落下し、圧縮手段１１から噴出された圧縮エアにのって被洗浄物２に向けて噴出される。噴出された粒状の洗剤７は、被洗浄物２の表面に付着した水分でコーティング材が粘着性を発現し、被洗浄物２表面に付着する。次に、蒸気発生手段１５が動作し、高温の蒸気が洗浄槽１内と被洗浄物２に向けて噴出される。この蒸気の熱によって、被洗浄物２表面に吸着した粒状の洗剤７のコーティング材が溶解し、内部の洗浄液原液が被洗浄物２の吸着点近傍に広がる。その際、蒸気と原液に触れた被洗浄物２に付着した汚れは、膨潤と酵素による分解と付着面からの剥離作用を受ける。

次に、５分程度放置した後に、洗浄ポンプ５が動作し、噴射水による洗浄工程が開始さ
れる。この工程開始時には、すでに前工程で洗浄作用を受け、汚れは洗浄しやすくなっており、そのため、被洗浄物２に向けて噴射された洗浄水は、洗浄液原液で洗浄が促進された汚れを効率よく洗浄する。この所定時間の洗浄工程貯留部６には、被洗浄物２の汚れを剥離するのに適した素材、形状、硬度、大きさ等を持つブラスト材の粒状の洗剤７が所定量投入されている。この状態で、大きな汚れを剥離することを目的とした第１の洗浄工程１７（以下、ブラスト洗浄）の第１洗浄が始まり、貯留部６に貯留している水と粒状の洗剤７が洗浄ポンプ５で加圧され、洗浄ノズル４から被洗浄物２に向けて噴射される。この際、噴射された水に混入した粒状の洗剤７が固形汚れに衝突し、汚れの破砕と剥離が行われる。噴射された粒状の洗剤７は、水に乗って再び貯留部６に戻り、溶解することなく同じ動作が繰り返され、汚れの剥離が進む。運転時間が図２の時間（ａ）に達した時点で第１洗浄が終了し、汚れを含む洗浄水は、排水ポンプ１０によって機外に排水される。

次に、清浄な水が洗浄槽１に給水され、ブラスト洗浄１７の第２洗浄が開始される。第２洗浄が開始すると、ヒーター９による貯留部６の水の加熱が開始される。貯留部６の水は加熱されながら、水温が所定の温度、この場合は３８℃に達する図２の運転時間（ｂ）まで、第１洗浄と同じ動作で繰り返し被洗浄物２に向けて噴射され、粒状の洗剤７によるブラスト洗浄１７が行われる。運転時間（ｂ）で水温が３８℃に達すると、粒状の洗剤７のコーティング材１５が溶解し、内部の洗剤成分１６が洗浄水中に溶出して洗浄水中の洗剤濃度が急激に高くなる。この洗剤濃度が高くなった洗剤液による第２の洗浄工程１８（以下、化学洗浄）が、図２の運転時間（ｃ）に到達するまで繰り返し被洗浄物２に向けて噴射される。この際、被洗浄物２に付着していた固形汚れはブラスト洗浄１７の第１洗浄および、第２洗浄で粒状の洗剤７が溶解するまでにほぼ剥離されており、被洗浄物２と汚れの界面に残った薄い汚れの層が残っている。この薄い汚れの層に対して、洗剤成分１６が直接浸透し、例えば酵素やアルカリの分解効果で、汚れの化学洗浄が効率よく実施される。運転時間が図２の時間（ｃ）に達した時点で化学洗浄１８が終了し、洗剤成分１６と汚れを含む洗浄水は、排水ポンプ１０によって機外に排水される。その後、１回以上のすすぎ工程および乾燥補助を目的として所定の温度まですすぎ水を加温する最終すすぎ工程へと移行し、所定時間の乾燥が実施され、運転が終了する。

なお、粒状の洗剤７のコーティング材１５は温度ではなく、水に接して、所定時間経過した時点で溶解するものでもよい。また、温度に溶解する場合は、溶解する温度は３８℃に限らず、何度でもよい。また、粒状の洗剤７が溶解するタイミングは１回である必要はなく、異なる温度で溶解する異なるコーティング材で同じ成分または異なる成分ごとにコーティングしてもよい。

なお、所定の時間、温度で溶解する粒状の洗剤７は、必ずしもコーティング材１５で覆う必要はなく、洗剤成分１６自体が所定温度で溶解するようなものを使用したり、所定温度で溶解するような成分を練りこむなどして洗剤を固めたものでもよい。

なお、粒状の洗剤７の成分１６は、必ずしも洗浄を目的とした成分に限られるものではなく、リンス効果を目的とした成分など、他の用途を目的とした成分でもよい。リンス効果を目的とした場合は、すすぎ工程などでｐＨが８以下に低下した際に溶解したり、最終すすぎの高温時に溶解するようにするなどしてもよい。

さらに、節水のために、粒状の洗剤７が溶解するタイミングを第１洗浄中に実施してもよい。

なお、前処理工程、洗剤吸着工程と、供給する洗剤供給工程とは、この順に行われるが、各工程の間に他の行程が入っても良い。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２の食器洗浄機の貯留部６近傍の断面図、図４は、磁気手段１９が設けられた経路近傍の平面図である。本実施の形態において、実施の形態１と同様の部分については同一符号を附し、その詳細な説明は省略する。

図３において、使用される粒状の洗剤７は、図４に示すように内部に磁性体２０が含まれている。電磁石などの磁気を発生する磁気手段１９が残菜フィルター８を経由する循環経路２１とは別の経路２２に設けられており、粒状の洗剤７が選択的に回収されるようになっている。さらに、経路２２の入口は残菜フィルター８を入口とする循環経路２１に向けて傾斜しており、残菜２３が自重で残菜フィルター８上に堆積する構成となっている。また、経路２２の入口には、粒状の洗剤７が通過できるフィルター２が設置されており、残菜２３が経路２２に入るのを防いでいる。

以上のように構成された食器洗浄機について、以下その動作を説明する。まず、実施の形態１と同様の動作でブラスト洗浄１７の第１洗浄が開始される。洗浄開始と同時もしくは前後して、磁気手段１９が駆動し、磁気２５が発生する。貯留部６に貯留した洗浄水および内部に磁性体２０を含む粒状の洗剤７は、洗浄ポンプ５によって加圧され、洗浄ノズル４から被洗浄物２に向けて噴射され、再び貯留部６に戻る。貯留部６に戻った粒状の洗剤７は磁気手段１９から発生する磁気２５に引き付けられ、フィルター２４を介し経路２２内に回収される。この間も、洗浄ポンプ５は駆動を続けており、貯留部６および循環経路２１と経路２２に貯留している洗浄水を循環し続ける。この間、磁気手段１９は定期的に磁気２５の発生を停止するよう駆動し、磁気２５の消失とともに回収された粒状の洗剤７は経路２２から洗浄ポンプ５に供給され、都度、洗浄に使用される。その後の動作は実施の形態１および２と同様に行われる。

なお、磁気手段１９を設置した経路２２は、必ずしも残菜フィルター８を介した通常の循環経路２１と分けて設ける必要はなく、例えば、排水時の粒状の洗剤７の排出防止として、排水経路１１の入口付近に設けたるなどしてもよい。

なお、磁気手段１９は、電磁石に限ったものではなく、磁気の発生や強弱を調整できる他の手段でもよい。また、磁気手段１９の駆動タイミング、駆動方式は上記方式に限定されるものではない。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３の食器洗浄機の排水経路１１近傍の断面図である。本実施の形態において、実施の形態１および２と同様の部分については同一符号を附し、その詳細な説明は省略する。

図５において、洗浄ポンプ５と排水ポンプ１０をつなぐ排水経路１１は、中間に粒状の洗剤７内の磁性体２０と反発する磁気を帯びた材料で形成された磁気フィルター２６を備えており、排水経路１１は洗浄ポンプ５から排水ポンプ１０に向けてＳ字になっており、排水ポンプ１０側の経路１１ｂが洗浄ポンプ５側の経路１１ａより上位に来る構成となっている。

以上のように構成された食器洗浄機について、以下その動作を説明する。まず、実施の形態１と同様の動作で第１洗浄が行われ、内部に磁性体を含む粒状の洗剤７が溶解せずに、剥離された汚れと共に洗浄水に含まれた状態で第１洗浄が終了する。次に、排水ポンプ１０が駆動し、排水経路１１を通ってゆるやかに洗浄水が機外に送り出される。この時、洗浄水中の粒状の洗剤７は、排水経路１１の中間に設けられ、粒状の洗剤７内の磁性体２０と反発する磁気フィルター２６と反発し、磁気フィルター２６より下に位置する経路１
１ａに落下し、経路１１ａの傾斜に伴って洗浄ポンプ５内に戻り、堆積する。この際、粒状の洗剤７以外の汚れ成分は、磁気フィルター２６を通過し、洗浄水とともに機外に排出される。

次に、給水手段１４から清浄な水が洗浄槽１に供給され、実施の形態１と同様にブラスト洗浄１７の第２洗浄が開始する。上記、洗浄ポンプ５内に堆積した粒状の洗剤７は、ブラスト洗浄１７の第２洗浄中に循環水とともに洗浄槽１内を循環し、温度などの所定条件が満たされるまで、汚れの剥離を目的とした剥離洗浄に使用される。その後の動作は実施の形態１と同様に行われる。

なお、排水経路１１の形状は必ずしもＳ字である必要はなく、例えば、粒状の洗剤７内の磁性体２０と反発する磁気を帯びた部材からなる磁気フィルター２６などが強力な磁気で粒状の洗剤７を反発する場合などは、経路１１内の高さを部位によって変化させる必要はない。また、粒状の洗剤７内の磁性体２０と反発する磁気を帯びた部材はフィルター形状である必要はなく、例えば、経路１１の壁面に埋め込んだり、経路１１の外周に設けるなどしてもよい。さらに、磁気フィルター２６は必ずしも排水経路１１の途中に設ける必要はなく、洗浄ポンプ５内などに位置する排水手段１２の入口に設けるなどしてもよい。

なお、本発明の食器洗浄機は、実施の形態に限定されるものではなく、目的、用途等にあわせて実施することができる。

本発明の食器洗浄装置は、特にこびりついた米粒などの強固な食品汚れに対する洗浄として有用である。

１ 洗浄槽
２ 被洗浄物
４ 洗浄ノズル
５ 洗浄ポンプ（加圧手段）
７ 粒状の洗剤
９ ヒーター（加熱手段）
１０ 洗剤貯留部
１１ 排水経路
１２ 排水手段
１３ 多孔仕切板
１４ 給水手段

Claims (5)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽に水を供給する給水手段と、洗浄ポンプと接続するとともに洗浄水を被洗浄物に噴射する洗浄ノズルと、圧縮空気で粒状の洗剤を被洗浄物に向けて噴射する噴射手段と、を備えた食器洗い機であって、被洗浄物を水で濡らす前処理工程と、水に接すると粘着性を発現するとともに所定の条件で溶解するコーティング材、により覆われている粒状の洗剤を、水に濡れている被洗浄物に向けて噴射し、前記被洗浄物の表面に前記粒状の洗剤を吸着させる洗剤吸着工程と、前記被洗浄物の表面に吸着した粒状の洗剤を溶解させて洗浄液を前記被洗浄物の表面に供給する洗剤供給工程と、を順次制御する制御部をさらに有する食器洗浄装置。
2. 前記粒状の洗剤は、表面をオブラートでコーティングしたことを特徴とする請求項１に記載の食器洗浄装置。
3. 蒸気を前記洗浄槽内に発生させる蒸気発生手段を備え、粒状の洗剤は、蒸気で表面が溶解することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれか１項に記載の食器洗浄装置。
4. 前記粒状の洗剤は、アルカリ剤、界面活性剤、酵素、および漂白剤のうち少なくとも１つの成分を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗浄装置。
5. 被洗浄物に付着した固形汚れの付着箇所を検知する検知手段と、前記固形汚れに向けて選択的に前記粒状の洗剤を噴射することを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の食器洗浄装置。