JPH1033447A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄媒体として水と洗剤を使用しているため
に、洗浄工程とは別に乾燥工程が必要であり、しかも食
器洗浄機の設置の際、通常の水栓から分岐するなどの給
水配管及び食器洗浄後の洗浄排水の配管などの設置工事
を必要とし、その上食器洗浄機は設置の際、水道付近か
ら離せないため設置場所が限定されるなどの問題があ
り、更に、洗剤使用等による水質の汚染は環境汚染の問
題を抱えているものである。 【解決手段】 洗浄チャンバー３内に食器２を載置する
ラック６と、洗浄チャンバー３内を真空に減圧するため
の真空ポンプ７と、洗浄チャンバー３にマイクロ波を照
射させるためのマイクロ波発生装置４とを有し、食器２
をマイクロ波にて発生するプラズマにより洗浄するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は食器洗浄機に関する
ものであり、特に洗浄水を使用することなく食器を確実
に洗浄し得る食器洗浄機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の食器洗浄機は洗浄槽内に食器を載
置し、洗浄槽下部に貯留した洗浄水を専用洗剤と共にポ
ンプにて噴出させ食器の洗浄を実施し、その後洗浄水の
の入れ替えをしてすすぎを行い、数回すすぎをした後乾
燥を行うといったものであった。

【０００３】また、プラズマを利用し洗浄を行う洗浄機
としては、樹脂を塗装する場合の前処理や電気電子部品
の精密洗浄、接着の前処理などに利用されているプラズ
マエッチング機が産業用として使用されている。また、
分析用の灰化装置としてプラズマを利用して対象物の灰
化を行う装置が存在する。これらの技術は真空中にそれ
ぞれの目的に合わせた所定のガスをチャンバー中に流入
し１３．５６ＭＨｚなどの高周波をチャンバーに供給し
プラズマを発生させ処理を行うものである。この装置は
真空に限らず常圧に数万ＫＶといった電圧を印加し発生
させている例もある。

【０００４】上記のような洗浄装置において真空チャン
バーに関する発明として、特開平６ー２２０６６８号公
報に記載のものでは真空チャンバー内の複数の処理物存
置用の棚に空間相互間にプラズマ発明させるための電極
を設けたものが提案されている。また、マイクロ波を用
いたプラズマ処理機を利用した洗浄の例では、特開平６
ー１４６０２６号公報に記載されているプラズマ処理を
行った後、洗浄ガスを封入して真空チャンバーの洗浄を
行うものが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の洗浄水と専
用洗剤を用いて洗浄を行う食器洗浄機においては、洗浄
媒体として水と洗剤を使用しているために、水を使用す
ることによって洗浄工程とは別に乾燥工程が必要であ
り、更に、食器洗浄機の設置の際、通常の水栓から分岐
するなどの給水配管及び食器洗浄後の洗浄排水の配管な
どの設置工事を必要とし、更にまた、食器洗浄機は設置
の際、水道付近から離せないため設置場所が限定される
などの問題があり、また、洗剤使用等による水質の汚染
は環境汚染の問題を抱えているのも事実である。

【０００６】上記のような課題を解決するために本発明
では洗浄課程において水を媒体とせず、ガスによるドラ
イ工程のみとし、従来の乾燥工程を不要にすると共に置
き場所に困らない食器洗浄機を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の食器洗浄機は上
記の課題を解決する手段として、請求項１記載の発明
は、扉を備えた耐真空構造の洗浄チャンバーのなかに食
器を載置する手段を備え、洗浄チャンバーを所定の圧力
に減圧する手段と所定の量のガスを給気するガス給気手
段とマイクロ波を発生する手段とを設け、洗浄チャンバ
ー内を減圧した後ガスを供給してマイクロ波発生により
プラズマを発生させて棚に載置した食器をプラズマによ
り洗浄を行うものである。

【０００８】また、前記手段を具備した食器洗浄機にお
いて、効果的な洗浄を行うために請求項２記載の発明
は、棚に食器を載置した後、扉を密封し３０Torr以下の
減圧値に減圧するための圧力調節手段と、減圧後所定の
量の洗浄効率を向上させるためのガスを給気するガス量
調節手段と、所定の時間プラズマの発生を行う計時手段
と、プラズマ洗浄を行う手段とを備えてなるものであ
る。

【０００９】そして、真空圧を所定の回数以上付加した
場合でも洗浄チャンバーが所定の強度を保つために、請
求項３記載の発明では食器洗浄機の洗浄チャンバーは全
体または一部が外側に膨らむ曲面をなし、かつビード補
強の施されたステンレスからなり扉部分は密封構造と
し、そのとき、マイクロ波を使用するためステンレス槽
はアース電位としている。

【００１０】そしてまた、載置した食器の温度が所定の
温度よりも高温になることを防ぐために、請求項４記載
の発明では、プラズマ発生時と非発生時とを間欠的に動
作させる機構を備えている。上記と同様の効果をマイク
ロ波の出力制御にプラズマの制御を行うために請求項５
記載の発明ではマイクロ波の出力制御手段を有してい
る。また、真空ポンプからの排気ガス中に有害な成分を
除去するために、請求項５記載の発明では排気ガス清浄
ユニットを具備している。

【００１１】そして、プラズマにて食器を洗浄した後に
残りうる無機分を除去するために、請求項６記載の発明
ではエアを噴出させる機構を備えている。そしてまた、
請求項７記載の発明では前記エアを真空圧を大気圧に開
放する際に発生する噴流を利用することにより無機分の
除去を行う。

【００１２】また、洗浄チャンバーを真空に減圧する
際、洗浄チャンバー中に圧力の斑が生じることがあり、
その圧力分布を一定に近付け、かつ真空度を高めるため
に請求項８記載の発明では洗浄チャンバー中に撹拌手段
を有している。そして、プラズマの発生強度を制御する
ためのマイクロ波の出力制御手段を有している。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の食器洗浄機は食器の洗浄
をプラズマを用いることによっておこない、洗浄に水を
必要としないようにした乾式の食器洗浄機であり、真空
にした洗浄チャンバー中にマイクロ波を印加し、マイク
ロ波のエネルギーを受けることによってチャンバー内に
封入されていたガスはプラズマ状態に励起され、プラズ
マ状態に励起された封入ガスは非常に高い電子温度を持
ち非常に高い酸化力を有する。また、それと共にマイク
ロ波によって被洗浄物は加熱され、食器表面に付着した
汚染を分解し、プラズマと熱の双方の作用により高速に
て有機物のガス化が実現でき、食器の汚染を完全に気体
に分解させることが可能である。

【００１４】次に本発明の食器洗浄機の第１の実施の形
態について説明する。本発明の食器洗浄機の第１の実施
の形態は図１に示すように構成するものである。

【００１５】図１において食器洗浄機１は洗浄すべき食
器２と、食器２を収納し耐真空構造とした洗浄チャンバ
ー３と、洗浄チャンバー３内にマイクロ波を発生させる
ためのマイクロ波発生装置４と、マイクロ波を洗浄チャ
ンバー３内に導くための導波管５と、洗浄すべき食器２
を載置するためのラック６と、洗浄チャンバー３を真空
にするための真空ポンプ７と、真空ポンプ７と洗浄チャ
ンバー３と連通し耐真空シールされた通気管８と、真空
チャンバー３内の圧力を検知する手段９と、真空チャン
バー３内に外部からガスを取り入れるための給気管１０
と、給気管１０より流入する流量を調節するための流量
調節バルブ１１と、真空ポンプ７から機外への経路中に
減圧の際のエアのリークを止めるための耐真空用の電磁
弁１２と、上記に示した装置を円滑に動作させるための
制御（集積）回路１３とを備えている。

【００１６】次にこの装置の運転方法について説明す
る。洗浄すべき食器２を載置するラック６を洗浄チャン
バー３内のラックホルダーの上に載せ固定し、食器２を
載置した後、扉を閉め密封し真空ポンプ７の動作にて洗
浄チャンバー３内を減圧する。減圧の際は、電磁弁１２
を閉じるように制御する。

【００１７】所定の真空度まで到達するとマイクロ波発
生装置４よりマイクロ波を発生させ発生したマイクロ波
は導波管５によって洗浄チャンバー３内に供給され、数
Torrの低圧下にマイクロ波を照射することによって洗浄
チャンバー３内にプラズマが立ち上がる。プラズマの発
生については洗浄チャンバー３内の圧力は３０Torr以下
であることが望ましい。食器２の洗浄に適量なガス量と
プラズマの立ち上がり易さを考慮に入れると１Torr付近
が良い。

【００１８】空気を低圧下した場合の雰囲気内でのプラ
ズマは窒素及び酸素が中心のプラズマとなる。中でも酸
素ガスによるプラズマは酸素のラジカルなどの活性酸素
種を有しており非常に高い酸化力を持つ。この酸化力と
共にマイクロ波による加熱によるエネルギーをも加え食
器２に付着する汚染の分解を行う。給気管より流入させ
るガスは酸素であるのが最も望ましいが、洗浄速度を軽
視すればノーマルな空気で問題はない。

【００１９】プラズマによって食器２上に付着していた
汚染はガス化され分解され、ガス化された汚染は真空側
に吸引され機外に放出される。この際、排気ガス中に含
まれる毒素分の除去を行う。所定の時間プラズマを照射
し洗浄工程は終了する。その後流量調節弁１１を開放、
またはリーク経路１３に設けられた電磁弁１２を開放す
ることによって洗浄チャンバー３中を大気圧に復圧させ
る。以上のようにして食器の洗浄を行う。上記のように
して洗浄した結果を図２に示す。このような結果からプ
ラズマでの洗浄が可能である。

【００２０】次に本発明の食器洗浄機の第２の実施の形
態について説明する。第２の実施の形態は上記洗浄チャ
ンバーについてであり、その洗浄チャンバーについて図
３と共に説明する。

【００２１】図３に記載した洗浄チャンバー２０は開閉
自在の扉２１と、扉２１を開閉し易くするためのノブ２
２と、扉を支えかつ開閉自在に保つための蝶番２３と、
扉と本体との接触部分に設けられた真空シール部分２４
と、真空ポンプの排気口２５と、給気部分２７と、真空
シールを補助するための扉ロック２８とからなる。

【００２２】材質はステンレス製とし図３に示したよう
に膨らみを持たして補強した場合厚みは２ｍｍ以下で十
分強度保持が可能であり、ステンレス鋼の中でもＳＵＳ
３０４が適当である。更に板厚を薄くする手段として、
図４（ａ），（ｂ）に示したように壁面の方向に対して
直角方向に傾きを持つように側面板に補強を導入するこ
とが必要になる。このような補強を複数設けることによ
り板厚を下げることができる。

【００２３】また、扉部分は密封構造である必要があ
り、洗浄チャンバー２０からのリークを防ぐ手段として
樹脂系のパッキンを利用する方法を用いる。また、洗浄
チャンバー２０はマイクロ波に対してアース電位である
必要がある。このようなチャンバー２０を形成すること
により容易にプラズマが得られる。

【００２４】次に本発明の食器洗浄機の第３の実施の形
態について説明する。

【００２５】食器２の洗浄を行う際、あまり食器２の温
度が上がり過ぎると危険であり、その危険性を回避する
手段としてプラズマ発生を間欠的に制御を行う方法が有
効であり、プラズマ発生の制御はマイクロ波の制御によ
って行い、温度センサーを具備することによって、所定
の温度以上になった場合は運転を休止し、所定の温度以
下になると運転を再開する。以上のような制御を繰り返
すことにより、異常加熱を防止することが可能である。

【００２６】同様の機能を持つものとして、タイマーに
よる運転制御も可能であり、双方を併用することにより
安全性は非常に高くなる。更に、同様の作用を得る手段
としては、マイクロ波の出力制御を行う方法があり、マ
イクロ波の出力制御を行うことによって食器が過熱の制
御を行うと同時に、最適条件による省エネ制御も可能に
なる。

【００２７】次に本発明の食器洗浄機の第４の実施の形
態について説明する。第４の実施の形態は食器洗浄機の
排気ガス洗浄ユニットについてであり、その排気ガス洗
浄ユニットは図５に示すように構成するものである。

【００２８】酸素ガスを励起するとオゾンや酸素ラジカ
ルといった活性酸素種が生じるがこれらは人体にとって
有毒であるため、図５において排気ガス清浄（浄化）ユ
ニット４０は洗浄チャンバーから外部への排気部中に活
性酸素分解触媒を担持してやることにより上記の問題の
解決を可能にするものである。活性酸素分解触媒として
は活性炭、二酸化マンガンなどを使用するのが標準的で
ある。

【００２９】次に本発明の食器洗浄機の第５の実施の形
態について説明する。第５の実施の形態は、食器洗浄機
のエアブロー機構についてであり、そのエアブロー機構
は図６に示すように構成するものである。

【００３０】プラズマにて食器２の洗浄を行った場合、
食器２上に無機残渣が残留することがあり、この無機残
渣についてはプラズマによっての洗浄は不可能であるた
めに外的な機械力が必要となり、そのためエアブローな
どの機械力を食器２表面に加えることによって、無機残
渣を除去するのが望ましい。

【００３１】よって、第５の実施の形態の食器洗浄機で
は上記第１の実施の形態に記載した装置に加えて、エア
を噴出させる噴出機構３０を具備している。この噴出機
構３０は洗浄チャンバー３内に設置されるべきものであ
るから、耐熱、耐酸化性の良いものである必要がある。
真空中でのみマイクロ波を使用するため金属でも特に問
題はない。

【００３２】また、上記のエアブローは洗浄チャンバー
３内の真空を大気開放する際の復圧による噴流を食器２
に噴出させるのが最も効率的な手段である。よって、こ
の食器洗浄機では上記のような構成に加えて、ガス流入
側に複数個の噴射口をもつノズルを具備している。

【００３３】上記のようにノズルを形成することにより
食器２に対して斑もなく、かつ有効に有機物の除去する
ことが可能である。また、上記の複数のノズルは食器２
を載置するラック６に複数のノズル穴を設けて、給気側
もしくは排気側と連通させることにより特別にノズルを
設けずとも上記のような効果が達成できる。

【００３４】上記ノズルはノズルにエアを供給する通気
管を軸とし噴射圧によってノズル部分を回転する方法も
ある。この方法を用いると広範囲を容易に、また安価に
エアブローすることができる。

【００３５】次に本発明の食器洗浄機の第６の実施の形
態について説明する。

【００３６】本発明の第６の実施の形態の食器洗浄機の
洗浄チャンバー３中の撹拌装置は図７に示すように構成
するものである。洗浄チャンバー３中に食器２を収納し
真空に減圧する際、真空チャンバー３内には必ず真空の
引き斑が発生し、複雑な表面形状の食器３を入れた場合
特に顕著に生じるものである。真空の引き斑が大きい場
合は安定したプラズマ発生が得られない恐れがあるた
め、洗浄チャンバー３内に撹拌手段３１を具備してい
る。撹拌手段３１は上記第５の実施の形態に記載したよ
うに耐熱、耐酸化性の材料を使用する必要がある。

【００３７】

【発明の効果】本発明の食器洗浄機は上記のように、請
求項１記載の発明は耐真空構造の洗浄チャンバーと、マ
イクロ波を発生させる手段と、食器を載置するラックと
を具備しマイクロ波にて食器の洗浄を行うのであり、洗
浄水などを使用しないため置き場所に困らない食器洗浄
機を提供できると共に、環境問題にも効果があり、非常
に安定したプラズマが得られ食器を良好に洗浄できる。

【００３８】また、請求項２記載の発明は、ラックに食
器を載置した後、扉を密封し３０Torr以下の減圧値に減
圧するための圧力調節手段と、洗浄チャンバー内の圧力
を測定する圧力計測手段と、減圧後所定の量の洗浄効率
を向上させるためのガスを給気するガス量調節手段と、
所定の時間マイクロ波を発生させる計時手段を具備し洗
浄を行うため、上記の効果に加えて更に効果的な洗浄を
得ることができる。

【００３９】そして、請求項３記載の発明は、洗浄チャ
ンバーは全体または一部が外側に膨らみをもち曲面をな
し、かつビード補強の施されたステンレスからなるもの
とし、扉部分は密封構造とし、洗浄チャンバー及び扉部
分はマイクロ波に対してアース電位とすることにより、
上記の効果に加えて軽量でかつ安定したプラズマが得ら
れる。

【００４０】そしてまた、請求項４記載の発明は、食器
洗浄機の運転を食器の洗浄時にはプラズマ発生時と非発
生時を間欠的に動作させることによって上記の効果に加
えて安全性を向上させる効果がある。また、請求項５記
載の発明は、排気口に排気ガス清浄ユニットを具備して
いるため、プラズマによって発生する活性酸素種がユー
ザーに悪影響を及ぼすことがない。

【００４１】そして、請求項６記載の発明は、エアを食
器に対して噴出させる手段を具備しているためプラズマ
照射後に残留する無機残渣をエアブローによって除去可
能であり更に効果的な洗浄が可能である。

【００４２】そしてまた、請求項７記載の発明は、エア
ブローが真空圧を大気圧に復圧する際の圧力差により発
生する噴流であり、複数のノズルによって噴出される噴
流であるためにエアブロー用のブロワーを無くしても上
記のような効果が発揮できかつ安価に製作可能である。

【００４３】また、請求項８記載の発明は、洗浄チャン
バー中に電気的に絶縁またはマイクロ波に対してアース
電位とした撹拌手段を有しており、食器を載置した際洗
浄チャンバー内の真空圧を均一に保つことが可能であ
り、それによるプラズマの安定度の上昇と、高真空度の
実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の食器洗浄機の第１の実施の形態を示す
要部断面図である。

【図２】本発明の食器洗浄機の処理時間と洗浄率の説明
図である。

【図３】本発明の食器洗浄機の第２の実施の形態を処理
要部立体説明図である。

【図４】本発明の食器洗浄機の真空チャンバーに関する
補強方法の要部断面説明図である。

【図５】本発明の食器洗浄機の第５の実施の形態を示す
排気ガス浄化ユニットを搭載した際の経路説明図であ
る。

【図６】本発明の食器洗浄機の第５の実施の形態を示す
要部断面図である。

【図７】本発明の食器洗浄機の第６の実施の形態を示す
要部断面図である。

【符号の説明】

１ 食器洗浄機 ２ 食器 ３ 洗浄チャンバー ４ マイクロ波発生装置 ５ 導波管 ６ ラック ７ 真空ポンプ １１ 給気流量調節弁 ２０ 洗浄チャンバー ２４ 真空シール部分 ３０ 噴出ノズル ３１ 撹拌装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扉を備えた耐真空構造の洗浄チャンバー
   と、マイクロ波を発生させる手段と、食器を載置するラ
   ックとを具備し、該洗浄チャンバーを真空状態にし上記
   マイクロ波を発生させる手段のマイクロ波により洗浄チ
   ャンバー内のガスを励起することによりプラズマを発生
   させ、上記ラックに載置した食器の洗浄を行うことを特
   徴とする食器洗浄機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の食器洗浄機において、ラ
   ックに食器を載置した後、扉を密封し３０Torr以下の減
   圧値に減圧するための圧力調節手段と、洗浄チャンバー
   内の圧力を測定する圧力計測手段と、減圧後所定の量の
   洗浄効率を向上させるためのガスを給気するガス量調節
   手段と、所定の時間マイクロ波を発生させる計時手段を
   具備し、洗浄を行うことを特徴とする食器洗浄機。
3. 【請求項３】 請求項１記載の食器洗浄機において、洗
   浄チャンバーは全体または一部が外側に膨らみをもち曲
   面をなし、かつビード補強の施されたステンレスからな
   るものとし、扉部分は密封構造とし、洗浄チャンバー及
   び扉部分はマイクロ波に対してアース電位とすることを
   特徴とした食器洗浄機。
4. 【請求項４】 請求項１記載の食器洗浄機において、運
   転は食器の洗浄時にプラズマ発生時と非発生時を間欠的
   に動作させることを特徴とした食器洗浄機。
5. 【請求項５】 請求項１記載の食器洗浄機において、排
   気口に排気ガス清浄ユニットを具備することを特徴とし
   た食器洗浄機。
6. 【請求項６】 請求項１記載の食器洗浄機において、エ
   アを食器に対して噴出させる手段を具備したことを特徴
   とする食器洗浄機。
7. 【請求項７】 請求項６記載の食器洗浄機において、エ
   アブローは真空圧を大気中に復圧する際の圧力差により
   発生する噴流であり、複数のノズルによって噴出される
   噴流であることを特徴とした食器洗浄機。
8. 【請求項８】 請求項１記載の食器洗浄機において、洗
   浄チャンバー中に電気的に絶縁またはマイクロ波に対し
   てアース電位とした撹拌手段を有することを特徴とした
   食器洗浄機。