(57)【要約】【課題】従来の漂白モードでは、電極の劣化は考慮されていないため、電解槽の制御方法は電極の劣化状態にかかわらず常に同一の制御を行っており、長期間使用していると次第に漂白能力が低下する問題があった。【解決手段】送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類の漂白が可能か判断し、食器類の漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行う【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、
前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置。
【請求項２】
食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、
前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記給水経路から前記洗浄槽へ給水が行われた後でかつ前記送水手段の動作前に測定した前記電極の間の抵抗値と、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置。
【請求項３】
食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、
前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、以前の電極間抵抗値の履歴と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置。
【請求項４】
前記電極の間の抵抗値は、直流電源から供給された電力に基づいて測定されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の食器類漂白装置。
【請求項５】
前記電極の間の抵抗値は、交流電源から供給された電力に基づいて測定されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の食器類漂白装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気分解水を用いた漂白、茶渋除去作用の高い食器類漂白装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食器類漂白装置は通常以下のような動作を行う。まず洗浄槽に食器類を収納し、該洗浄槽に水道水またはお湯を導入して洗浄槽の底部に水を貯める。そしてポンプを作動させて洗浄槽底部の水を吸引し洗浄槽内に配置した洗浄ノズルへ圧送し、食器類に洗浄水を勢いよく噴射する。これにより食器類に付着していた汚れは水とともに流下する。水は再び洗浄槽底部に戻り循環して使用される。また、洗浄終了後に洗浄槽底部に貯められた洗浄水を排水ポンプに吸引して外部へ排出を行う。
【０００３】
このような構成にて洗浄を行う食器類漂白装置において、湯飲み等に付着した茶渋汚れは通常の洗剤では落ちにくいため、次第に湯飲み等表面に蓄積していくという問題があった。
これを解決する方法として、複数の電極からなる電解槽により塩を含有する水を電気分解し次亜塩素酸を生成した電気分解水によって食器を漂白する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では電極の劣化については記載が無いが、他分野の電解槽を有する装置において電極間の抵抗値等により電極の寿命を判定する方法が開示されている（例えば、特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１３７６８９（第２−３頁）
【特許文献２】
特開２０００−２３２３６４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
電解槽の電極は長期間電気分解を行うとしだいに電極表面が劣化し次亜塩素酸生成能が低下し、最終的には次亜塩素酸が生成しなくなるという問題がある。特許文献１では電極の劣化は考慮されていないため、電解槽の制御方法は電極の劣化状態にかかわらず常に同一の制御を行っており、長期間使用していると次第に漂白能力が低下するという課題があった。
また、他分野の電解槽を有する装置における特許文献２においては食塩の添加は行わないため、本発明のように食塩の添加を行う食器類漂白装置にそのまま適用すると、電極間の抵抗値を測定するタイミングにより抵抗値がまちまちになり正確な電極間抵抗が測定できない。また、前記特許は水の殺菌を目的としており、本発明の食器類の漂白とは目的や効果の発揮のメカニズムが全く異なっており、従来の電極の劣化判定法では、電極の劣化自体はわかっても食器類を目標の漂白レベルまで漂白するための電解条件を決定することができないという課題があった。
本発明では、電極間の抵抗値に基づいて漂白可能かどうか判定を行い、可能であれば目標の漂白レベルまで漂白するための電解条件を決定し、電気分解を行う。したがって長期にわたって安定した漂白能力を発揮させることが可能な、漂白作用に優れる食器類漂白装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明の請求項１記載の発明は、食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、洗浄ポンプを一定時間動作後に電極間抵抗値の測定を行うことで、食塩が均一に溶解した状態での電極間抵抗値が測定できるため、漂白可能かどうかの判断と電解条件の決定を適切に行うことができる。つまり、電極の劣化状態にかかわらず、常に食器類の漂白レベルを満足することができる食器類漂白装置の提供が可能となる。
【０００８】
また、本発明の一態様においては、食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記給水経路から前記洗浄槽へ給水が行われた後でかつ前記送水手段の動作前に測定した前記電極の間の抵抗値と、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置を提供する。
【０００９】
本発明によれば、食塩を含んだ洗浄水での電極間抵抗値を、食塩を含まない洗浄水での電極間抵抗値で補正することで、より適切に漂白可能かの判断と電解条件の決定を行うことができる。例えば、決められた量の食塩が添加されていない場合においても、電極の劣化状態に合わせた電解制御を行い、常に食器類の漂白レベルを満足することが可能な食器類漂白装置の提供が可能となる
【００１０】
また、本発明の一態様においては、食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽に洗浄水を供給する給水経路と、前記洗浄槽内に貯められた洗浄水を食器に向けて送水する送水手段と、を備え、前記洗浄槽に貯められた洗浄水を洗浄槽内で循環させながら食器を洗浄する食器類洗浄装置において、前記洗浄槽内の洗浄水が循環する経路に塩を含んだ洗浄水を電気分解する少なくとも一対の電極を備えるとともに、前記送水手段を一定時間動作させた後に測定した前記電極の間の抵抗値と、以前の電極間抵抗値の履歴と、予め保持している、抵抗値と電解条件との関係に基づいて、食器類が漂白可能か判定し、漂白条件を決定する漂白条件決定手段を備え、該漂白条件決定手段の結果に基づき電解制御を行うことを特徴とする食器類漂白装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、過去数回の電極間抵抗値の履歴により、簡単に食塩が含有する洗浄水の電極間抵抗を補正でき、決められた量の食塩が添加されていない場合においても、電極の劣化状態に合わせた電解制御を行い、常に食器類の漂白レベルを満足する食器水漂白装置の提供が可能となる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、電極の間の抵抗値は、直流電源から供給された電力に基づいて測定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、電極間の抵抗測定法において、直流電流または直流電圧の方が電圧および電流値の変化が少なく、測定速度の制約が無いため簡単な回路構成で電極抵抗の測定を実現することが可能である。また、電解時には直流を用いるため、電解時と同一の回路を使用することも可能となり、コンパクトで低コストな構成の電源で、電極の劣化状態にかかわらず安定した食器類の漂白性能を有する食器水漂白装置の提供が可能となる。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、電極の間の抵抗値は、交流電源から供給された電力に基づいて測定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、塩の添加量が少ない場合や、水道水のみで測定する場合、さらには電極の寿命に近い場合など、電極間抵抗が高くなる場合においても交流電圧を用いると電極間抵抗（インピーダンス）を下げることにより、印可する電圧を低くすることが可能であり、回路の構成がしやすくなるという効果を有し、結果的に低コストや簡単な回路構成の実現が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第一の実施の形態を、添付図面により詳細に説明する。
図１は本発明の食器類漂白装置であり、図１において１は洗浄槽で、２は食器を洗浄する洗浄水を洗浄槽１に供給する給水管であり、３は給水を開閉する給水弁、４は食器を洗浄する洗浄水を噴射するノズルであり、噴射口５を設けている。また６は洗浄水の送水手段である洗浄ポンプであり、７は洗浄水を排水する排水ポンプである。漂白工程やすすぎ工程のはじめに給水弁３が開き、給水管２から水が供給され、洗浄槽に水が貯まる。これが洗浄水貯水部８であり、９は洗浄槽貯水部８に貯まった水を電気分解する少なくとも一対の電極からなる電解槽である。ここで電極は同一の電極である必要はなく、異なる材質の電極を１枚ずつで構成してもよい。洗浄水貯水部８に貯まった洗浄水は洗浄ポンプ６により吸引されノズル４へ達し、食器に向けて噴射された洗浄水は再び洗浄槽貯水部８に戻るように循環路が構成されている。１０は電気分解用の電力を供給する電極用電源である。１２は、電極用電源１０、洗浄ポンプ６，排水ポンプ７，給水弁３、および図示されていない表示部等の制御を行う制御部である。１３はご飯粒、野菜くず等の大きな汚れを除去するフィルタ、２０は食器を収納する籠、３０は食器である。
【００１７】
本実施形態の動作を図２の漂白モードの全体シーケンスを表すフローチャートを用いて説明する。まず、図示されない塩添加ポケットに使用者が塩を添加した後、漂白モードｓｗが選択され、漂白モードがスタートする（ｂ１）と、電気分解した水で洗浄を行う漂白工程（ｂ２）が開始される。漂白工程終了後、前記すすぎ回数設定値に基づいた所定回数のすすぎが行われる（ｂ３）。漂白工程では電気分解が行われ、電気分解された洗浄水により洗浄が行われるのに対し、すすぎ工程では洗浄槽に給水し所定時間洗浄ポンプ動作後排水を行うだけで電気分解動作を行わない。すすぎ工程終了後、漂白モードが終了する。尚、本実施形態では、塩の添加は漂白モードの開始までに使用者が行うことを想定している。
【００１８】
次に漂白工程（ｂ２）の動作の詳細を図３を用いて説明する。まず給水弁３を開き所定量の給水を行う（ｓ４）。次に、塩添加ポケットに添加された塩を洗浄水中に溶解させるため洗浄ポンプを時間Ｔｐのみ運転後停止する（ｓ６）。次に電極抵抗Ｒの検知動作を行いこれをポンプ動作後の抵抗値としてＲｓにセットする（ｓ７）。電極間の抵抗値は電極に流れる電流値と電極間の電圧値等により算出することができる。また、電流値、電圧値にはノイズがのるので電子回路によりハード的にノイズを除去したり、またはソフト的にノイズ除去を行う。次に予め保持している、電極間抵抗Ｒｓと必要電解時間の関係式に基づき必要な電解時間Ｄ０を決定する（ｓ８）。電極間抵抗Ｒｓと必要電解時間の関係式については、以降に詳細に説明を行う。Ｄ０と所定の時間Ｄｍを比較し（ｓ９）、Ｄ０が規定値Ｄｍより大きい場合には、塩が十分添加されていないかまたは電極が劣化していると判断し、外部へ規定時間Ｔａブザーおよびランプの点灯により報知を行ったのち一定時間待機（ｓ１０）し、もう一度ｓ６にもどる。電解時間の確認ルーチンで２回目も電解時間がＤｍより大きくなった場合には（ｓ１１）した場合、洗浄水の排水（ｓ１２）後スタートへもどる。ｓ９電解時間が規定の時間Ｄｍ未満であると判断した場合には、電解用タイマ１にＤ０をセットし（ｓ１３）、電気分解および洗浄ポンプの動作を開始するとともにタイマ１をスタートする（ｓ１４）。タイマ１終了後、洗浄ポンプを停止し洗浄水の排水を行い（ｓ１５、ｓ１６）、メインルーチンにもどる。
【００１９】
次に電極間抵抗Ｒｓと必要電解時間の関係について説明する。
ここで言う電解条件設定とは、電極間への印可電流または印可電圧、電解時間、漂白工程における洗浄ポンプの動作時間等が考えられるが、本実施の形態では電流は一定とし、電解時間を可変としている。電解槽９の次亜塩素酸生成能力は、電解槽の使用時間とともに低下する。塩濃度を１６００ｐｐｍ、電解電流を１Ａ程度とし、電極間抵抗値と漂白時間の関係を種々の条件で調べると、結果的に図４のようになることがわかった。ここで、電極間抵抗測定時の電流値については特に１Ａでなくてもかまわない。このグラフより電極間抵抗値と漂白に必要な電解時間の関係（実線）を数式化しておけば、測定した電極間抵抗値に対して漂白するために必要な電解時間Ｄ０を求めることが可能となる。
【００２０】
このように、塩を添加された洗浄水中の電極間抵抗を測定することで、その抵抗値と必要電解時間との関係から漂白に要する電解時間を決定することができる。ここで、洗浄水中に食塩は使用者が添加するが、添加推奨量が予め決められており、毎回ほぼ規定量の食塩が添加されると想定している。したがって、規定量の食塩量に対する電極間抵抗値が初期の標準抵抗値であり、それよりも抵抗が大きければ電極の劣化が進み次亜塩素酸の生成能が低下していると判断する。したがってＤ０が規定の時間Ｄｍよりも大きい場合には、電極が劣化しているまたは塩の添加がされていない旨の報知を行う。Ｄｍの値についてはたとえば５０程度、つまり５０分以上かかる場合には電極が劣化してきており、電気分解できない、または塩の添加がされていないと判断する。
【００２１】
電極間抵抗値と漂白に必要な電解時間が図４のように直線状になる理由については、詳細には不明であるが、次のように推定することができる。電極間抵抗値と次亜塩素酸生成能の関係、次亜塩素酸生成能と必要な電解時間の関係、をそれぞれ調べたところいずれも反比例に近い関係にあることがわかっている。したがって電極間抵抗値に対して必要な電解時間の関係が結果的に直線に近い関係になったと思われる。なお本実施例では、図４の実線の相関式で電解制御を行ったが、汚れの量や頑固さのばらつきを考慮し電解時間を数分程度多くし、点線の直線で制御することがより望ましい。この場合には、ある程度頑固な茶渋の場合や、漂白する食器類の量が多い場合においてもほぼ目標の漂白レベルを満足することが可能となる。
【００２２】
本実施例では、電解する電流値は一定とし、電解時間で目標漂白レベルを満足させるための電解制御を行った。しかし、洗浄時間によってはより短時間にするため電流値を変えることも可能である。図４は電流値が１Ａの場合のグラフであったが、２Ａの場合もデータをとっておけば、１Ａでは所定の時間以上漂白にかかる場合には、本実施例と同様に２Ａでの必要電解時間を算定し、２Ａで電解することが可能である。このようにすれば目標の漂白性能を常に満足するだけでなく、漂白時間についても目標の時間内に抑えることが可能となる。
【００２３】
次に、電解槽の他の電極寿命判定方法について第二の実施の形態で説明を行う。第一の実施の形態においては、漂白に必要な電解時間を決めるために食塩が添加された洗浄水の電極間抵抗値を用いたが、本実施の形態では、食塩が洗浄水に溶解する前の非食塩含有水の電極間抵抗値も測定し、それにより食塩を含む食塩含有水の抵抗値の補正を行う。
食塩含有水中で電極間抵抗値の測定をすることは、塩化物イオン存在下での電極反応のすすみやすさをみることであり、そこでの電極間抵抗値Ｒｓが増加することは、電極反応効率が低下していることを示す。食塩の添加量が同一の状態で電極反応効率が低下していることは、電極が劣化していることを表す。一方塩の添加量が必ずしも一定ではないとすると、電極間抵抗値が高いと塩の添加量がやや少ないだけでも必要以上に長時間電解してしまう可能性がある。非食塩含有水中での電極間抵抗値は、水自身での抵抗と電極反応のすすみやすさを表し、電極が劣化してくると、やはり非食塩含有水中での電極間抵抗も増加する。したがって同一電極において、食塩含有水中での電極間抵抗値Ｒｓと非食塩含有水中での電極間抵抗値Ｒｗとはある程度相関がある。本実施例では、図５のフローのようにまず電極間抵抗値Ｒｓと非食塩含有水中での電極間抵抗値Ｒｗの相関式から食塩含有水中の電極間抵抗値Ｒｓ１を推定し、実際の食塩含有水中での電極間抵抗値Ｒｓとの平均をとりあたらしく電極間抵抗値Ｒｓとした。以上の電極間抵抗値Ｒｓの補正ルーチンを第一の実施の形態に付加することで、食塩の添加量が少ない場合にもより正確に電極の状態を把握し、電解条件を決定することができる。
【００２４】
食塩を含有しない洗浄水中の電極間抵抗を測定する際の電流値であるが、食塩を含有する洗浄水で電気分解する際の電流値と同一とすると、印加する電圧が高くなるためより小さな電流値にし、必要電圧を低く抑えることができる。
【００２５】
次に第三の実施の形態においては、電極間抵抗値Ｒｓを過去の電極間抵抗値の値の履歴により補正する方法について述べる。第二の実施の形態においては食塩含有水中の電極間抵抗値Ｒｓを非食塩含有水中の電極間抵抗値Ｒｗで補正したが、本実施の形態においては過去の電極間抵抗値により補正を行う。食塩含有水中での過去の最新３回の電極間抵抗値と今回の測定値、今回の推定値を古い順に、Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｓ３、Ｒｓ、Ｒｓｘ、それぞれの時間を０、ｔ２、ｔ３、ｔ４、とすると、図６のようなグラフができる。このグラフから累乗近似を行うと近似式Ｒ＝ａＴｂ＋Ｃ（ａ，ｂは近似計算から得られる定数）が得られ、これにｔ４を代入することでＲｓｘが得られる。ＲｓｘとＲｓを比べこれらの平均をとることで補正されたＲｓを得ることができる。また、過去三回のデータが無く履歴データ１点の場合には標準抵抗値との２点で直線計算し、履歴データが２点の場合は標準抵抗値との３点で上記の近似計算を行う。近似式としては次第に増加量が大きくなる上記の累乗近似が望ましいが、指数近似でも可能であり、さらに途中までが直線近似で、それ以後増加量が大きくなり直線近似にのらなくなってきたところで累乗近似に切り替えることも可能である。
【００２６】
過去の履歴の数については多いほうが精度が上がり望ましいが、計算が煩雑になり、メモリの量も多く必要となるので、それらを考慮し３点から５点程度で適宜選択することが可能である。本実施の形態によれば、過去数回の電極間抵抗値の履歴により、簡単に食塩が含有する洗浄水の電極間抵抗を補正でき、決められた量の食塩が添加されていない場合においても、電極の劣化状態に合わせた電解制御を行い、常に食器類の漂白レベルを満足することができる。
【００２７】
電極の寿命の判定のために行う電極間抵抗の測定において、直流電流または直流電圧の方が電圧および電流値の変化が少なく、測定速度の制約が無いため構成が簡単になり良い。しかしながら、塩の添加量が少ない場合や、水道水のみで測定する場合、さらには電極の寿命に近い場合などでは、電極間抵抗が高くなる。そのため交流を印可し電極間抵抗（インピーダンス）を下げることにより印可する電圧を低くすることが可能である。この場合には交流としては直流以外の周波数成分を含んでいればよく、正弦波や三角波だけでなく矩形波の反転時の立ち上がり、立ち下がりを利用することもできる。電解時の電流、電圧の極性を切り替えることはポールチェンジと呼ばれ、電極に無機物がしだいに付着することを防止する場合に行われるが、このポールチェンジする機構を利用することもできる。また、以上の電極間抵抗の測定時においては電解を行うことが目的では無いので、電解時と同等レベルの電流を印可する必要はなく、ずっと小さな電流で十分である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば電極の劣化状態を推定することにより、電気分解の制御条件を補正し長期にわたって安定した洗浄能力を発揮させることが可能であるとともに、電極の寿命時期についても推定することができる。それにより外部へ報知を行い、使用者がそれ以後使用しないまたは電解槽の交換を行う等の対応を促すことも可能である。以上により、洗浄性が長期に渡って漂白性能が維持されかつ、利便性の高い食器類漂白装置の提供が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態の正面断面図
【図２】漂白モード全体のフローチャート
【図３】漂白工程サブルーチン
【図４】電極間抵抗値と必要電解時間の関係グラフ
【図５】食塩含有水抵抗値補正サブルーチン
【図６】電極間抵抗値の履歴と近似曲線グラフ
【符号の説明】
１…洗浄槽
２…給水管
３…給水弁
４…洗浄ノズル
５…噴射口
６…洗浄ポンプ
７…排水ポンプ
８…洗浄水貯水部
９…電解槽
１０…電極用電源
１２…制御部
１３…フィルタ
２０…籠
３０…食器
【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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【図６】
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