(57)【要約】【課題】ユーザが電極に直接触れることを防止して、感電への対策を図ることができる洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄装置１は、洗浄水ＲＷを収容する洗浄漕３と、被洗浄物ＴＢを収容する容器４と、超音波振動を発生させる超音波振動部５と、洗浄水ＲＷの電気分解を行う電極対６ａとを備えている。洗浄漕３は、周囲よりも下方へ凹んだ電極対収納部６が底面に設けられ、電極対６ａは、電極対収納部６内に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄水に超音波を伝達して、被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
前記洗浄水を収容する洗浄漕と、
前記被洗浄物を収容する容器と、
超音波振動を発生させる超音波振動部と、
前記洗浄水の電気分解を行う電極対とを備え、
前記洗浄漕は、周囲よりも下方へ凹んだ電極対収納部が底面に設けられ、
前記電極対は、前記電極対収納部内に配置されていること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄装置であって、
前記容器は、底面または側面に貫通した通気穴が設けられ、
前記電極対は、前記容器の下方に配置されていること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の洗浄装置であって、
前記容器は、外面に設けられた当接部を介して、前記超音波振動部に接触していること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の洗浄装置であって、
前記容器を鉛直方向の軸回りに回転させる回転部を備えること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の洗浄装置であって、
前記容器は、前記洗浄漕に対して着脱自在とされていること
を特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の洗浄装置であって、
前記洗浄漕から前記洗浄水を排水する排水部を備え、
前記排水部は、前記電極対収納部と繋がっていること
を特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄水に超音波を伝達して、被洗浄物を洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、物体表面を洗浄する装置として、超音波式洗浄機が提案されている。この超音波式洗浄機では、洗浄効果をさらに高めるため、単なる水ではなく、電気分解によって生成した電解水を用いることが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３８６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の食品類の清浄化処理装置では、処理用液を収容する処理漕と、処理漕内の処理用液を流動化させる流動発生手段と、処理漕内に超音波を発生させる超音波発生手段と、処理漕内の気泡を除去する気泡除去手段とを備えており、処理漕の外部に設けられた電解水生成機構で、処理漕に供給する処理用液を生成している。上述した構成では、電解水生成機構が処理漕の外部に設けられているので、装置構成が大型化するという問題があった。また、電解水生成機構の電極部を、そのまま処理漕に取り込んだ場合、ユーザが誤って触れてしまい、感電する虞があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ユーザが電極に直接触れることを防止して、感電への対策を図ることができる洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る洗浄装置は、洗浄水に超音波を伝達して、被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、前記洗浄水を収容する洗浄漕と、前記被洗浄物を収容する容器と、超音波振動を発生させる超音波振動部と、前記洗浄水の電気分解を行う電極対とを備え、前記洗浄漕は、周囲よりも下方へ凹んだ電極対収納部が底面に設けられ、前記電極対は、前記電極対収納部内に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る洗浄装置では、前記容器は、底面または側面に貫通した通気穴が設けられ、前記電極対は、前記容器の下方に配置されている構成としてもよい。
【０００８】
本発明に係る洗浄装置では、前記容器は、外面に設けられた当接部を介して、前記超音波振動部に接触している構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る洗浄装置では、前記容器を鉛直方向の軸回りに回転させる回転部を備える構成としてもよい。
【００１０】
本発明に係る洗浄装置では、前記容器は、前記洗浄漕に対して着脱自在とされている構成としてもよい。
【００１１】
本発明に係る洗浄装置では、前記洗浄漕から前記洗浄水を排水する排水部を備え、前記排水部は、前記電極対収納部と繋がっている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、洗浄漕の底面に設けられた電極対収納部内に電極対が設けられているので、ユーザが電極対に直接触れることを防止して、感電への対策を図ることができる。また、洗浄漕の中に電極対が取り込まれているので、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【図２】電気分解の経過時間に対する有効塩素濃度の変化を示す特性図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る洗浄装置について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【００１６】
本発明の第１実施形態に係る洗浄装置１は、筐体２の上面に面して洗浄漕３が設けられている。つまり、筐体２は、上面が開口しており、開口内の凹部が洗浄漕３とされている。洗浄漕３には、被洗浄物ＴＢを収容する容器４と、洗浄水ＲＷとが入れられている。また、洗浄漕３の底面のうち、略中央には、超音波振動部５が設けられ、端部には、周囲よりも下方へ凹んだ電極対収納部６が設けられている。
【００１７】
超音波振動部５は、図示しない電源に接続されており、圧電体を有している。圧電体は、所定の電圧が印加されることで、予め設定された周波数および振幅の超音波振動を発生させる。本実施の形態において、超音波振動部５での振動は、周波数が２０〜４０ｋＨｚに設定されている。超音波振動の周波数については、２０ｋＨｚ近傍に設定すると洗浄効果を高めることができ、４０ｋＨｚ近傍に設定すると対象物を細かく丁寧に洗浄できる。
【００１８】
容器４は、上面が開口しており、内部に被洗浄物ＴＢを入れる器である。本実施の形態において、容器４の底面は、端部よりも中央が下方へ突出するように湾曲しており、側面に近い部分では、洗浄漕３の底面からの距離が遠くなっている。容器４は、底面および側面に、複数の小さな穴（通気穴）が開いたメッシュ体とされている。容器４の外部と内部とでは、容器４に設けられた通気穴を介して、気体や洗浄水ＲＷが行き来する。容器４におけるメッシュのピッチとしては、５メッシュ（ピッチが５ｍｍ）以下であって、３メッシュ以上とされているのが好ましい。なお、容器４は、壁面全体に複数の通気穴が設けられているが、図１では、図面の見易さを考慮して、通気穴を図示していない。
【００１９】
容器４の底面には、周囲よりも下方へ突出した当接部４ａが設けられている。洗浄漕３では、当接部４ａの下方に超音波振動部５が位置するように設けられている。このように、容器４は、外面に設けられた当接部４ａを介して、超音波振動部５に接触している。そのため、容器４には、当接部４ａを介して超音波振動が伝わるので、被洗浄物ＴＢを直接揺動させる部材を設けることなく、洗浄効果をより高めることができる。また、当接部４ａによって、容器４の底面と洗浄漕３の底面との間に隙間ができており、気体や洗浄水ＲＷが流動しやすくなっている。
【００２０】
容器４の外縁には、周囲よりも側方へ突出した保持帯４ｂが設けられている。保持帯４ｂは、先端が洗浄漕３の両側壁に当接している。本実施の形態は、容器４の底面全体を洗浄漕３の底面に載置する構成ではないので、保持帯４ｂを設けて側方から支持し、容器４を保持している。このように、容器４は、洗浄漕３に対して着脱自在とされている。これによって、被洗浄物ＴＢを容器４に入れたまま、洗浄漕３から取り出すことができるので、使用者が洗浄漕３内に手を入れる機会を減らし、安全性を高めることができる。
【００２１】
電極対収納部６内には、電極対６ａが配置されている。電極対６ａは、図示しない電源に接続された陽極および陰極で構成されている。電極対６ａは、金属電極で形成された陽極および陰極を用いた無隔膜式の電気分解部とされている。陽極および陰極は、例えば、電極サイズ：Φ１ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍの白金コートチタン電極とされている。
【００２２】
以下では、電気分解部（電極対６ａ）の動作について説明する。洗浄装置１では、先ず、洗浄漕３に原水が供給される。使用する原水は、普通の水道水を用いることができ、例えば、大阪府八尾市の水道水（ｐＨ＝７．６、硬度４５ｍｇ／Ｌ、初期の有効塩素濃度＝０．１ｐｐｍ）を用いることができる。次に、洗浄漕３の原水に食塩を添加する。ここで、食塩の添加量は、０．１重量％以上、５重量％以下とするのが望ましい。
【００２３】
その後、電気分解部は、食塩入りの原水を電気分解する。図２は、電気分解の経過時間に対する有効塩素濃度の変化を示す一例である。図２では、原水の量が１００ｍＬとされ、食塩の添加量が１ｇとされた場合（１重量％）において、ＤＣ５Ｖ（電流値＝１５０〜１７０ｍＡ）で電気分解した結果を示している。ここでの陽極および陰極は、電極サイズ：Φ１ｍｍ、Ｌ＝３０ｍｍの白金コートチタン電極とされている。図２に示すように、有効塩素濃度は、電界経過時間が長くなるに従って、徐々に増加しており、１分程度の電気分解で約１０ｐｐｍとなっている。
【００２４】
電気分解の際には、陽極において、「Ｈ2Ｏ→１／２Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-」（以下では、第１式と呼ぶことがある。）、および「２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-」（以下では、第２式と呼ぶことがある。）という反応によって、水素イオン（Ｈ+）が生成されると伴に、酸素ガスや塩素ガスが発生する。なお、第１式に示す反応では、酸素ガス（Ｏ2）が発生しているが、水から分離した酸素原子のうち、一部は、オゾンガス（Ｏ3）となることがある。
【００２５】
また、発生した塩素ガス（第２式を参照）は、容易に水に溶け、「Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ⇔ＨＣｌＯ＋Ｈ+＋Ｃｌ-」（以下では、第３式と呼ぶことがある。）、および「ＨＣｌＯ⇔ＣｌＯ-＋Ｈ+」（以下では、第４式と呼ぶことがある。）という反応のように、水中で次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンに変化する。上述した反応によって、有効塩素濃度を高めた除菌水を生成することができる。
【００２６】
なお、除菌水の有効塩素濃度は、５ｐｐｍ以上で１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。このことは、カビ等の有胞子菌が遊離状態である際、除菌できる最低濃度が５ｐｐｍあることと、濃度が１００ｐｐｍ以上になった際、超音波印加時に使用者が塩素臭を感じやすくなることとに基づいている。
【００２７】
図１に示すように、容器４の下方には、電極対収納部６（電極対６ａ）が位置しており、電極対収納部６内で発生した気体は、直上に浮上して、容器４の下部に接触して滞留する。つまり、電極対６ａから発生した塩素ガスやオゾンガスなどの除菌性気体を、容器４の通気穴に滞留させることで、気体の溶存率を増加させる効果を奏する。
【００２８】
上述したように、洗浄漕３の底面に設けられた電極対収納部６内に電極対６ａが設けられているので、使用者が電極対６ａに直接触れることを防止して、感電への対策を図ることができる。また、洗浄漕３の中に電極対が取り込まれているので、装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
本実施の形態において、電極対収納部６の上面である収納開口部６ｂ（洗浄漕３との境界面）は、単なる開口としたが、これに限定されず、電極対収納部６を覆い、一部が開口した平板を設けてもよい。つまり、収納開口部６ｂは、電極対６ａから生じた気体を通過させる穴とされていればよく、穴が１つであってもよいし、メッシュ状に複数の穴を設けてもよい。このように、収納開口部６ｂにおいて、開口している領域を狭くすることで、気体を通過させつつ、使用者の手が電極対収納部６内に入りにくい構造とすることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置について、図面を参照して説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図３は、本発明の第２実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【００３２】
第２実施形態は、第１実施形態に対し、洗浄水ＲＷを排水する排水部７を備えている点で異なっている。具体的に、排水部７は、一端が電極対収納部６の底面に繋がっており、開閉弁７ａを開いた際、洗浄水ＲＷは、排水部７を通って筐体２の外部へ排出される。図３では、排水部７によって、筐体２の外部へ洗浄水ＲＷを単に排出する構成としているが、これに限定されず、排水部７の他端に配管などを接続してもよい。
【００３３】
このように、排水部７から洗浄水ＲＷを排水する際、洗浄水ＲＷが排水部７の上流にある電極対収納部６を通るので、水流によって、電極対６ａへの付着物を除去することができる。また、排水部７を設けることで、洗浄後の洗浄水ＲＷを簡易に流しだすことができ、被洗浄物ＴＢを容易に取り出せる。さらに、洗浄水ＲＷが排出されていると、洗浄後での洗浄漕３の清掃における手間を減らすことができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る洗浄装置について、図面を参照して説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態および第２実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図４は、本発明の第３実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【００３６】
第３実施形態は、第２実施形態に対し、容器４を回転させる回転部９を備える点で異なっている。具体的に、筐体２には、開閉軸８ａを介して接続された上部蓋８が取り付けられている。上部蓋８は、筐体２に対して開閉自在とされており、閉じることで筐体２（洗浄漕３）の上面を塞ぐことができる。
【００３７】
上部蓋８には、回転部９が収蔵されており、回転部９には、下方へ延びた回転軸１０が設けられている。回転部９は、例えば、モータであって、回転軸１０を軸回りに回転させる。回転軸１０は、上部蓋８を閉じた際、容器４の底部中央に届くように形成されている。容器４の底部中央には、上方に面した軸受４ｃが設けられ、軸受４ｃには、回転軸１０の先端が挿入される凹部が形成されている。
【００３８】
つまり、洗浄装置１では、上部蓋８を閉じると、回転軸１０の先端が軸受４ｃに係合される。この状態で、回転部９を動作させると、回転軸１０を介して、容器４は、鉛直方向の軸回りに回転する。このように、洗浄時に、容器４を回転させることで、より均一に被洗浄物ＴＢを洗浄することができる。
【００３９】
なお、この構成においては、容器４が回転軸１０によって支えられるので、容器４に保持帯４ｂを設けなくてもよい。また、保持帯４ｂを設けた際には、洗浄漕３に接する先端を丸めるなどして、接する面積を小さくし、大きな摩擦力が生じないようにしてもよい。
【００４０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る洗浄装置について、図面を参照して説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態ないし第３実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図５は、本発明の第４実施形態に係る洗浄装置を示す概略側面図である。
【００４２】
第４実施形態は、第２実施形態に対し、第３実施形態とは異なる構成とされた回転部９が設けられている。具体的に、回転部９は、筐体２の下部に収蔵されており、上方へ延びた回転軸１０が設けられている。回転軸１０の端部は、左右に分かれて二股に延びており、洗浄漕３の底面に面したそれぞれの先端には、磁性体（回転磁性体１１）が取り付けられている。そして、容器４の底面には、２つの回転磁性体１１に面するように、２つの磁性体（容器磁性体４ｄ）が取り付けられている。
【００４３】
本実施の形態では、回転軸１０を回転させた際、回転する回転磁性体１１の磁気に、容器磁性体４ｄが誘引されて、容器４が鉛直方向の軸回りに回転する。なお、容器４を回転させる方法はこれに限らず、回転部９側の回転磁性体１１が回転しない構成としてもよい。この場合、回転磁性体１１は、停止した状態で順次極性を反転させて、容器磁性体４ｄを介し、容器４を鉛直方向の軸回りに回転させる。
【００４４】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  洗浄装置
２  筐体
３  洗浄漕
４  容器
４ａ  当接部
５  超音波振動部
６  電極対収納部
６ａ  電極対
７  排水部
８  上部蓋
９  回転部
ＴＢ  被洗浄物
ＲＷ  洗浄水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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