【手続補正書】
【提出日】平成15年6月17日(2003.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】食器洗浄機
【特許請求の範囲】
【請求項１】極性が異なる二つの電極を有する電解槽と、両電極間に設けられ両電極間を二つの陽極室と陰極室に仕切る電解用隔膜と、陽極室に水道水を導入する第１の給水路と、陰極室に水道水を導入する第２の給水路と、電解槽内の水を食器を洗浄する洗浄タンクへ注水する注水路とを備えた食器洗浄機。
【請求項２】陽極室と陰極室とは電解用隔膜上方で連通部を備え、注水路は陽極室または陰極室のいずれか一方に開口し、この開口部はその室の電極より上方でかつ前記連通部より下方に設けられた構成の請求項１に記載の食器洗浄機。
【請求項３】電解槽内の生成水を水道水で希釈する希釈手段を備え、この希釈された生成水を食器洗浄機内へ給水する給水手段を設けた構成の請求項１または２に記載の食器洗浄機。
【請求項４】陽極室内の水に水溶性の電離性無機物質を投入するための投入口を陽極室または陽極室近傍に設けた構成の請求項１または２に記載の食器洗浄機。
【請求項５】投入口を、食器を洗浄する洗浄タンク内側に設けた構成の請求項４に記載の食器洗浄機。
【請求項６】注水路が陰極室に開口すると共に、陽極室内の水に電離性無機物質を投入した後、電気分解する前に陰極室へ水道水を給水する給水制御手段を設けた構成の請求項２に記載の食器洗浄機。
【請求項７】注水路が陰極室に開口すると共に、電気分解した後に陰極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の請求項２に記載の食器洗浄機。
【請求項８】注水路が陰極室に開口すると共に、電気分解した後に陰極室へ水道水を給水し、所定時間経過後、陽極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の請求項２に記載の食器洗浄機。
【請求項９】電極間に印可する直流電圧極性を逆転すると共に両極間に電流を流す電流制御手段を有する構成とした請求項８に記載の食器洗浄機。
【請求項１０】電極間に印可する直流電圧極性を逆転して両極間に電流を流した後、陽極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の請求項９に記載の食器洗浄機。
【請求項１１】洗浄タンクには水位センサが設けられ、洗浄タンク内に貯水される水の水位が、電解槽に設けられた注水路の開口部下端位置より下方になるよう設定された構成の請求項２から１０のいずれか１項に記載の食器洗浄機。
【請求項１２】前記第１の給水路または前記第２の給水路には、給水量を調整する流量調整手段が設けられた構成の請求項１から１１のいずれか１項に記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電気分解によって得られる生成水を洗浄水として利用する食器洗浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来技術を示す。図３は食器洗浄機の概略を示す構成図である。
【０００３】
図３において、１は給水経路で水道水を食器洗浄機本体２へ導水し、給水弁３によって導水の開閉が行われる。導水された水は、洗浄タンク４内部の貯水部５に貯水され、貯水部５に連通した水位センサ６によって所定の水位まで貯まる。貯水された水は、貯水部５に設けられたヒータ７で加熱されると共に、循環ポンプ８で加圧され、洗浄ノズル９から食器かご１０内の食器に向けて噴出される。これにより食器の洗浄が行われる。洗浄が終わると排水ポンプ１１によって洗浄タンク４内の水が排出される。ここで１２は食器かご１０を出し入れする前ドア、１３は食器に付着していた残菜をこし取るフィルタである。
【０００４】
一般に、洗浄タンク４内には食器洗浄器専用の洗剤が投入され、これによって洗浄力が高められる。また、特許第３１８３１１８号に記載されたような、電気分解によって得られたアルカリ水を洗浄タンク４内で使用することで洗浄力を高めるやり方も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、特殊な洗剤を使用するため、その入手が面倒なことや、洗剤を含む洗浄後の水が汚水として排水されることで、環境に対して十分な配慮がされているとは言い難い。また、特許第３１８３１１８号に提案されているやり方では、上記従来の課題が改善されてはいるものの、生成された酸性水が直接排水されることで酸性水中に含まれる強酸イオンによって、流し台などステンレス等金属製のものが腐食されてしまったり、また電解槽内の水には電解効率を高める添加剤を用いずに水道水をそのまま使用するので高濃度のアルカリ水が生成できず高い洗浄力が得られない、電解効率が低いので電解槽が大型になる、構成が複雑である、といった課題を有している。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するもので、特殊な洗剤を必要とせず、排水に関して環境に十分な配慮を行い、小型かつ簡単な構成で信頼性の高い電解槽で高濃度なアルカリ水を生成し洗浄力を高め、使い勝手の良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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置は、極性が異なる二つの電極を有する電解槽と、両電極間に設けられ両電極間を二つの陽極室と陰極室に仕切る電解用隔膜と、陽極室に水道水を導入する第１の給水路と、陰極室に水道水を導入する第２の給水路と、電解槽内の水を食器を洗浄する洗浄タンクへ注水する注水路とを備えたものである。これにより、陽極室と陰極室への給水経路が独立し、電解槽からの出口がひとつとなったので、陽極室へ添加剤が投入可能となり電解効率が高まって高濃度な生成水が得られ、かつ希釈した電解水を洗浄水に使えるので簡単な小さな電解槽で済み、排水中の酸イオンも低レベルで済むようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、極性が異なる二つの電極を有する電解槽と、両電極間に設けられ両電極間を二つの陽極室と陰極室に仕切る電解用隔膜と、陽極室に水道水を導入する第１の給水路と、陰極室に水道水を導入する第２の給水路と、電解槽内の水を食器を洗浄する洗浄タンクへ注水する注水路とを備えた食器洗浄機とするもので、陽極室と陰極室への給水経路が独立し、電解槽からの出口がひとつとなったので、電解槽および水路とも簡単な構成にもかかわらず高濃度の生成水が得られ、高い洗浄力や殺菌効果が得られるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載した構成において、陽極室と陰極室とは電解用隔膜上方で連通部を有し、注水路は陽極室または陰極室のいずれか一方に開口し、この開口部はその室の電極より上方でかつ前記連通部より下方に設けられた構成の食器洗浄機とするもので、電解槽からの出口がひとつであるにもかかわらず、それぞれの電解室における生成水を混合することなく電解槽から取り出せ、高い洗浄力や殺菌効果が得られるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、特に請求項１または２に記載した構成において、電解槽内の生成水を水道水で希釈する希釈手段を有し、この希釈された生成水を食器洗浄機内へ給水する給水手段を設けた構成の請求項１または２記載の食器洗浄機とするもので、希釈する前の高濃度の生成水を少量作ればよいので電解槽を小型にでき、食器洗浄機全体をコンパクトにすることができるようになる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、特に請求項１または２に記載した構成において、陽極室内の水に水溶性の電離性無機物質を投入するための投入口を陽極室または陽極室近傍に設けた構成の食器洗浄機とするもので、電解槽および水路とも簡単な構成にもかかわらず電解効率を高められ、高濃度の生成水が得られるので高い洗浄力を得ることができるようになる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、特に請求項４に記載した構成において、投入口を、食器を洗浄する洗浄タンク内側に設けた構成とするので、食器洗浄機の設置に際して投入口の向きを配慮する必要が無く、設置の自由度が高いので使い勝手を良くすることができる。
【００１３】
請求項６記載の発明は、特に請求項２に記載した構成において、注水路が陰極室に開口すると共に、陽極室内の水に電離性無機物質を投入した後、電気分解する前に陰極室へ水道水を給水する給水制御手段を設けた構成の食器洗浄機とするもので、電解槽からの出口がひとつであるにもかかわらず、極めて簡単な構成で水道水に電離性無機物質を混入させずに洗浄タンク内に水道水を給水することができ、洗浄開始前に電離性無機物質を投入しても生成水を利用しない洗浄ができるようになる。
【００１４】
請求項７記載の発明は、特に請求項２に記載した構成において、注水路が陰極室に開口すると共に、電気分解した後に陰極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の食器洗浄機とするもので、電解槽からの出口がひとつであるにもかかわらず、極めて簡単な構成で陰極水即ちアルカリ水に陽極水を混入させずに洗浄タンク内に陰極水を給水することができ、高い洗浄力が得られるようになる。
【００１５】
請求項８記載の発明は、特に請求項２に記載した構成において、注水路が陰極室に開口すると共に、電気分解した後に陰極室へ水道水を給水し、所定時間経過後、陽極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の食器洗浄機とするもので、陰極室側に陽極水即ち酸性水が注水でき、陰極室の電極表面に付着したスケールを溶解するので電極寿命が長くなり高い信頼性を有する電解槽が得られるようになる。
【００１６】
請求項９記載の発明は、特に請求項８に記載した構成において、電極間に印可する直流電圧極性を逆転すると共に両極間に電流を流す電流制御手段を有する構成の食器洗浄機とするもので、陰極室の電極表面に付着したスケールを酸性水で溶解しつつ、逆電解を行うので電極表面に付着したスケールを除去する能力が一層高まり、高い信頼性を有する電解槽が得られるようになる。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、特に請求項９に記載した構成において、電極間に印可する直流電圧極性を逆転して両極間に電流を流した後、陽極室へ水道水を給水する給水制御手段を有する構成の食器洗浄機とするもので、逆電解後の各電解室の生成水が、陽極室へ給水するだけで全て排水でき、極めて簡単な構成で済むようになる。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、特に請求項２から１０に記載した構成において、洗浄タンクには水位センサが設けられ、洗浄タンク内に貯水される水の水位が、電解槽に設けられた注水路の開口部下端位置より下方になるよう設定された構成の食器洗浄機とするもので、洗浄タンク内の水が電解槽内部へ逆流しないようにすることで電解効率の低下を防止し、高濃度の生成水を生成して高い洗浄力が維持できるようにするものである。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、特に請求項１から１１に記載した構成において、前記第１の給水路または前記第２の給水路には、給水量を調整する流量調整手段が設けられた構成の食器洗浄機とするもので、給水過剰による電解槽からの水漏れや陰極室側から陽極室側へ水が混入するのを防止し、信頼性の確保と高い洗浄力が維持できるようにするものである。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の食器洗浄機を示す横断面図、図２は図１に示した電解槽を詳細に示した横断面図である。図１において、１は水道水を食器洗浄機本体２へ導く給水経路、２２、２３は水道水の止水あるいは給水を行う給水弁、４は食器かご１０を設置して食器を洗う洗浄タンク、５は給水された水を貯める貯水部、６は貯水部５に連通した水位センサ、７は貯水部の水を加熱するヒータ、８は貯水された水を加圧するポンプ、９は食器に向けて水を噴出する洗浄ノズル、１１は食器洗浄後の汚水を外部へ排水するための排水ポンプ、１２は食器かご１０を出し入れするための前ドア、１３はフィルタである。
【００２２】
図２において、１４は電解槽で、内部に極性が異なる二つの電極即ち陽極１５と陰極１６を有する。この陽極１５と陰極１６との間には電解用隔膜１７が設けられ電解槽１４を陽極室１８と陰極室１９に仕切っている。陽極室１８および陰極室１９にはそれぞれ第１の給水路２０、第２の給水路２１が独立して接続されており、給水弁２２または給水弁２３により給水の開閉が行われるようになっている。２４は逆止弁で電解槽１４で生成された生成水が水道側へ逆流するのを防止する。
【００２３】
２５は陰極室１９に設けられた注水路、２６は陽極室１８と陰極室１９とを電解用隔膜１７上方で連通させる連通部であり、注水路２５の開口部２７は陰極１６より上方でかつ連通部２６より下方に設けられている。２８は水溶性の電離性無機物質を投入するための投入口で、陽極室１８の上方に設けられている。２９は電流制御手段で電解槽１４内の二つの電極１５、１６に電圧を印可し電極間に電流を流す。３０は通水性を持ったガス吸着剤で連通部２６内に設けられ、さらにガス吸着剤３０の上部には電解槽１４の内部と外部を貫通する通気口が設けられている。
【００２４】
以下、動作について説明する。給水経路１は食器洗浄機本体２内部で第１の給水路２０と第２の給水路２１に分岐している。ここで給水弁２３を閉じたまま給水弁２２を開くと陽極室１８内に水道水が給水される。この給水された水は陽極室１８からオーバーフローし連通部２６内をガス吸着剤３０をぬらしながら通過し、陰極室１６に入る。この時、通気口３１から電解槽１４の外部へ水が溢れ出ないように、給水量は予め給水弁２２に内蔵された流量調整弁などによって流量調整されている。陰極室１６に入った水はオーバーフローし、次に注水路２５を通って洗浄タンク４内に入り、貯水部５に貯水され、水位センサ６によって所定の水位になると給水弁２２は閉じられ給水は停止する。
【００２５】
このとき貯水部５の水位は開口部２７下端位置より下方になるよう設定されているので、貯水部５内の水が電解槽１４内部へ逆流することはない。また水道水は、陽極室１８並びに陰極室１６をオーバーフローすることで電解槽１４内部を通過していくので、電解槽１４内部の水位は水位センサなどの検知手段を用いずとも、いつも一定に保たれる。陽極室１８または陰極室１９の水位が変動すると電解効率まで変動してしまうことがわかっており、水位を一定に維持することで高い電解効率を維持するよう作用する。
【００２６】
この状態で貯水部５の水を排水ポンプ１１によって一旦排水し、洗浄タンク４内部の水を空にする。もちろん、排水する前に食器をセットし、生成水を用いずに水道水による洗浄を行っても良い。次に投入口２８から食塩など溶解性の高い電離性無機物質を投入する。このとき、陽極室１８は添加物が溶解した水、陰極室１９は何も添加されていない水道水が貯水されていることになる。
【００２７】
一般に電気分解を行うには予め電気伝導度の高い溶液を貯水しておく必要があるが、電解槽が密閉容器型になっていることが多く、このため電解槽への溶液注入装置が必要になったり、溶液保存容器が必要になったり、水路が複雑になったりして非常に構成が複雑となりがちである。
【００２８】
しかし本実施例では、電解槽１４そのものがオーバーフローによる給水路を利用した大気開放型の容器になっており、投入口２８を設けても内部の水が外へ漏れることがない。従って投入口２８を設けることができ、非常に簡単な構成で電気伝導度の高い溶液を作ることができる。投入できるものは、もちろん食塩のような固形物でなく液体であってもよい。
【００２９】
また、この状態で電気分解せずに給水弁２２を閉じたまま給水弁２３を開いて陰極室１９に給水を行うと、注水路２５からオーバーフローし、洗浄タンク４へ生の水道水が給水される。この時、陰極室１９から陽極室１８へ水が逆流しないように、給水量は予め給水弁２３に内蔵された流量調整弁などによって流量調整されている。これは、陽極室１８へ電離性無機物質を投入した後でも生の水道水を洗浄タンク４へ給水できるよう作用する。
【００３０】
本実施例では電解槽１４内に水が満たされていないのは食器洗浄機設置後の初回運転時のみであり、２回目以降では運転前からすでに電解槽１４内部に水が満たされた状態となっている。従って、運転前に投入口から電離性無機物質を投入しても、洗浄タンク４内へ生の水道水が給水可能となり、生成水を使わない洗浄が行えるようになる。
【００３１】
これにより、電気分解前に洗浄タンク４内部へ給水することで、電気分解中の時間を有効に使い、生の水道水を使用して食器を予備洗浄することができる。ここで特に前記投入口を洗浄タンク内側に設けることで、食器洗浄機の外観がすっきりする、設置場所の制約が減る、投入口の周囲に電離性無機物質が付着しても食器洗浄時に洗浄されるといった効果がある。
【００３２】
前述したように陽極室１８に添加物が溶解した水、陰極室１９に何も添加されていない水道水が貯水されている状態で電極間に電圧を印可する。陽極１５並びに陰極１６近傍で発生するイオンは電解用隔膜１７によって一方向に通過し、陽極室１８には酸性イオン、陰極室１９にはアルカリイオンが多くなり、陰極室１９側にはいわゆるアルカリ水が、陽極室１８側にはいわゆる酸性水が生成される。一方、陽極１５近傍では塩素ガスなど酸性ガスが発生するが、これはガス吸着材３０によって吸着される。これにより、酸性ガスが陰極室１９へ行き、陰極水に溶解して電解効率を低下してしまうのを防止できる。
【００３３】
次に、電気分解が終了すると、給水弁２２を閉じたまま給水弁２３が開かれる。これにより陰極室１９には水道水が給水され、注水路２５からオーバーフローする。この時、陰極室１９から陽極室１８へ水が逆流しないように、給水量は予め給水弁２３に内蔵された流量調整弁などによって流量調整されている。
【００３４】
注水路２５から洗浄タンク４へ給水された水は、水位センサ６によって水位検知され、所定水位になったところで給水弁２３が閉じられ給水は停止する。これは陰極室１９内の生成水を希釈しながら洗浄タンクへ給水するよう作用する。これにより少量の水を電気分解するだけで済むので、電解槽１４を小型にすることができる。
【００３５】
また、少量の水を電気分解する方が水の電気伝導度を上げるために必要となる食塩などの電離性無機物質の量を少なくすることができる上、各電解室での水の対流に無駄がなく、全ての水が電極から近い距離になるので、電解効率を高くすることができる。もちろん、本実施例以外の構成であっても、希釈した生成水を食器洗浄機内部で使う構成のもので有れば上記のような効果が得られることはいうまでもない。本実施例の構成であれば非常に簡単な構成で生成水の希釈が行えるよう作用する。また、この陰極室１９側へ給水することで陰極室１９内部の水は強いアルカリ性から弱いアルカリ性あるいは中性にまで希釈される。
【００３６】
電解槽から陰極側の希釈した生成水を洗浄タンクへ給水した後、食器洗浄を開始する。一般に食器に付着した汚れはアルカリ性の水によって洗浄することができる。この洗浄を所定時間行うと、次に弁２３を閉じたまま弁２２を開き陽極室１８へ水道水をわずかな量であるが給水する。このため陽極室１８の水はオーバーフローし連通部２６を通って陰極室１９側へ給水される。陰極室１９内部は前述の陰極室１９のみへの給水により弱アルカリ性から中性程度の水になっているので、陽極室１８側の水が給水されることにより、アルカリ性が一層弱められ、弱酸性もしくは中程度の酸性を示すまでになる。
【００３７】
これにより、陰極１６の表面に付着したスケール成分が液中に溶解し、電極１６表面が洗浄されるよう作用する。この状態で、両電極間に印可する直流電圧極性を逆転し、両極間に電流を流す。これは一般に逆電解と呼ばれるもので電極表面のスケールを溶解する作用をもつが、陰極側に酸性の水が満たされているので、陰極１６表面のスケールが溶解する作用はいっそう強くなる。これにより、電極寿命が長くなる。また、陽極室１８側の強い酸性の水が逆電解によって弱酸性もしくは中性にまで弱められる。
【００３８】
この逆電解を所定時間行った後、弁２３を閉じたまま弁２２を開け陽極室１８側に給水を行う。給水された水は陽極室１８内部の水を希釈しながらオーバーフローし連通部２６を通って陰極室１９へ給水され、続いて陰極室１９内部の水を希釈しながらオーバーフローし注水路２５から洗浄タンク４内へ給水される。このとき給水の総量を多めにすることで、陽極室１８並びに陰極室１９内部の水は水道水に置き換わり、電解槽内部の生成水が全て排出されるよう作用する。
【００３９】
一方、洗浄タンク内部には食器洗浄に使用したアルカリ性の水と、途中でわずかな量を給水された逆電解前の酸性の水、最後に多量に給水された逆電解後の酸性の水が混合される。混合された水は略中性となって、排水ポンプ１１により食器洗浄機本体２外部へ排水される。この排水は略中性となっているので流し台に使用されるステンレスやその他の金属を腐食することはない。このように極めて簡単な構成で電解槽１４内部の洗浄と、食器洗浄機からの排水の中和が行える。ここで、排水は洗浄タンク４内で混合した後排水を行っても、洗浄タンク４内で混合しながら排水ポンプ１１によって排水を行ってもどちらでも同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、本実施例では電解槽への給水量を調整する流量調整手段を給水弁２２、２３に内蔵したが、それぞれ独立させて設けても良いし、独立させた上一体にして給水経路１上に設けても良い。ただし、本実施例のように流量調整弁を第１の給水路２０および第２の給水路２１上にそれぞれ設けた方が動作に適した給水量に設定でき効率の良い運転が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高濃度のアルカリ水が簡単な構成で得られ、排水に洗剤が含まれないので、特殊な洗剤を必要とせず、排水に関して環境に十分な配慮を行い、使い勝手の良い食器洗浄機が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における食器洗浄機を示す横断面図
【図２】本発明の実施例１における食器洗浄機のうち、電解槽について詳細に示す横断面図
【図３】従来の技術による食器洗浄機の構成図
【符号の説明】
４  洗浄タンク
６  水位センサ
１４  電解槽
１７  電解用隔膜
１８  陽極室
１９  陰極室
２０  第１の給水路
２１  第２の給水路
２５  注水路
２６  連通部
２７  開口部
２８  投入口