(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を浸した洗浄液中に超音波を放射して洗浄を行える洗浄槽と、
前記洗浄槽の底の外側中央部に配置され、前記洗浄槽の底面を通じて超音波振動を洗浄液に伝達する振動子とを有し、
前記洗浄槽内に、
銅イオンを溶出可能な銅金属部と、前記銅金属部からの銅イオンの溶出を促すことが可能な遠赤外線を放射するセラミック部とを備え、
前記セラミック部および／または銅金属部は、洗浄液が内部を循環可能なフィルター状で、前記洗浄槽の内側の底面であって、前記振動子が配置されている領域よりも前記洗浄槽の外周側に寄せて配置されていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
請求項１において、前記セラミック部は、ハニカム状のセラミックフィルターまたはセラミック粒子を備えるフィルターであることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項３】
請求項１において、前記銅金属部は、銅金属製の粒子を備えるフィルターまたは銅金属製の繊維を備えるフィルターであることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項４】
請求項１において、前記セラミック部は遠赤外線を放射可能なセラミック粒子を備え、前記銅金属部は純銅の粒子または繊維を備えており、前記セラミック粒子および純銅の粒子または繊維が混合して設置されていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項５】
被洗浄物を浸した洗浄液中に超音波を放射して洗浄を行える洗浄槽と、
前記洗浄槽の外側に配置され、前記洗浄槽を通じて超音波振動を洗浄液に伝達する振動子と、
銅イオンを溶出可能な銅金属製のバスケットであって、前記被洗浄物を前記洗浄液中に保持するように、前記洗浄槽内に収納可能なバスケットとを有し、
前記洗浄槽の内壁は、前記バスケットからの銅イオンの溶出を促すことが可能な遠赤外線を放射するセラミック層であることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項６】
請求項５において、前記セラミック層は、塗装または蒸着の少なくともいずれかの方法によって前記洗浄槽の内壁に形成されていることを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項７】
請求項５において、前記洗浄槽は、遠赤外線を放射可能なセラミックを含有したプラスチック素材であることを特徴とする超音波洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡や入れ歯などの洗浄に広く利用されている超音波洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
洗浄装置の１つとして、被洗浄物を浸した洗浄液中に超音波を放射して洗浄液を撹拌し、極めて迅速に、また、非常に効率良く洗浄物表面の汚染物を除去できる超音波洗浄装置が知られている。近年、表面の汚れを落とすのと同時にオゾン殺菌装置を設けて殺菌を行える超音波洗浄装置も開発されている。一方、小型で安価な超音波洗浄装置が開発されるにつれて、超音波洗浄装置を家庭内で用いるケースも増加しており、例えば、眼鏡やコンタクトレンズの洗浄に使用したり、また、入れ歯などの洗浄にも用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
オゾン殺菌装置のついた超音波洗浄装置を用いて、眼鏡や入れ歯などのユーザーの体に直に装着したり、あるいは口の中に入れる品物を洗浄すると、汚れと同時に殺菌もできるので優れているとも考えられる。しかしながら、オゾンは人体に有害なものであり、また、殺菌効果の持続性もない。これは、塩素で殺菌する場合も同様であり、例えば、洗浄槽にクロールカルキなどの塩素系の消毒剤を入れて洗浄することによって殺菌効果を得ることも可能であるが、塩素自体は人体に対し毒性があり、また、殺菌効果の持続性はない。さらに、オゾンを用いて殺菌を行う場合は、超音波洗浄装置にオゾン殺菌装置を付加するために洗浄装置が大型で高価なものとなる。このため、一般のユーザーは手軽に入手でき難くなる。また、塩素系の消毒剤などを洗浄液に添加して洗浄と同時に殺菌を行う場合は、消毒剤の購入および管理が面倒であり、家庭では子供が誤って飲用するなどの危険性もある。
【０００４】
そこで、本発明においては、人体に無害な殺菌方法であって、持続性もある殺菌手段を備えた超音波洗浄装置を提供することを目的としている。さらに、殺菌のために特殊な装置は不要であり、また、消費電力が増加することがなく安価で手軽に購入できる殺菌機能を備えた超音波洗浄装置を提供することも本発明の目的としている。さらに、維持および管理が容易で、家庭で使用しても危険性のない殺菌機能を備えた超音波洗浄装置を提供することも目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の超音波洗浄装置においては、銅イオンを用いて洗浄槽内の殺菌を行うようにしている。銅イオンの安全性はすでに学会などによって認められており、例えば、水道水中の濃度が１ｐｐｍまで認められている。同様に、米国では３ｐｐｍ、英国では１．５ｐｐｍと、世界中で銅の安全性は認められている。そして、微量の銅イオンが溶液中に存在すると生物の細胞に作用し代謝機能を低下させて微生物の繁殖を阻害し、非常に強力な殺菌効果が得られる。また、洗浄後も被洗浄物に極微量の銅金属が付着するので、その殺菌効果は継続する。このように、銅イオンを用いることにより、洗浄槽内で安全に効率良く殺菌を行うことができ、さらに、継続的な殺菌効果も得られる。
【０００６】
このような銅イオンは、塩化物などの水溶性の銅化合物を洗浄液に添加して得られるようにしても良いが、銅化合物の管理や維持が面倒である。さらに、銅化合物の水溶液を用いた場合は乾燥すると銅化合物が残るだけであり、殺菌効果の高い金属銅が残らない。このため、微小の金属銅を洗浄液中に溶かすことが望ましいが、単に金属銅を洗浄液中に漬けただけでは殺菌効果がある程度の銅イオンの濃度を得ることができない。
【０００７】
このため、本発明においては、さらに、遠赤外線を放射可能なセラミック部を洗浄槽に設け、水道水などの洗浄液を活性化して金属銅から殺菌に十分な濃度の銅イオンが溶出するようにしている。すなわち、本発明の、被洗浄物を浸した洗浄液中に超音波を放射して洗浄を行える洗浄槽を有する超音波洗浄装置においては、洗浄槽内に、銅イオンを溶出可能な銅金属部と、この銅金属部からの銅イオンの溶出を促すことが可能な遠赤外線を放射するセラミック部とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
セラミック部としては、洗浄液が循環可能なように洗浄槽内に設置された遠赤外線を放射可能なセラミック固体を用いることができ、洗浄槽などの構成を大きく変えなくても殺菌効果が高く安全で安価な超音波洗浄装置を提供することができる。また、洗浄槽の内壁の少なくとも１部に形成された遠赤外線を放射可能なセラミック層をセラミック部として採用することも可能である。このようなセラミック層は、塗装または蒸着の少なくともいずれかの方法によって形成することが可能である。洗浄槽の内壁から遠赤外線が放射されるようにすることによって、洗浄槽を広く使用することが可能であり、洗浄液も活性化しやすい。また、遠赤外線を放射可能なセラミックを含有したプラスチック素材によって洗浄槽の内壁の少なくとも１部を構成しても良い。
【０００９】
一方、銅金属部としても、洗浄槽の内壁の少なくとも１部を銅金属によって形成した銅金属層を用いることができる。また、被洗浄物を保持するように洗浄槽の内部に設置されるバスケットを銅製にしても良い。さらに、銅金属部として、洗浄液が循環可能なように洗浄槽内に設置された超極細繊維銅群を採用することによってさらに銅イオンが溶出し易くなる。
【００１０】
また、セラミック部が遠赤外線を放射可能なセラミック粒子を備え、銅金属部が純銅の粒子または繊維を備えており、洗浄槽内の一部にセラミック粒子および純銅の粒子または繊維が混合して設置されるようにしておいても良く、遠赤外線で活性化された洗浄液がすぐに銅金属部と接触し、銅イオンが効率良く溶出される。
【００１１】
このように、銅金属部に加えて遠赤外線を放射するセラミック部を設けることにより洗浄液中の銅イオンの量を大幅に増加することが可能であり、例えば、３分間程度の間、洗浄液に超音波を照射すると０．１〜０．２ｐｐｍ程度あるいはそれ以上の殺菌に十分な濃度の銅イオンを得ることができる。さらに、セラミック部を設けることにより、金属銅から直に銅イオンを溶出することができるので、維持および管理などが面倒な水溶性の銅化合物を用いなくとも銅イオンによる殺菌効果を得ることができる。従って、家庭でも手軽に使用できる殺菌効果の高い超音波洗浄装置を提供することができる。さらに、この超音波洗浄装置は、オゾン発生装置のような殺菌専用の電気的な機構は不要であり、構造が簡易で故障などの心配もなく、この点でも取扱いが簡単で安価に実現することができる。また、金属銅から溶出した銅イオンを用いて殺菌を行うことにより、継続した殺菌効果を得ることが可能であり、洗浄後の被洗浄物の汚染や感染を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１に本発明に係る超音波洗浄装置の外観を示してあり、図２にその構成例を断面を用いて示してある。本例の超音波洗浄装置１０は、ほぼ箱型のハウジング２の上部に洗浄槽１０が収納されており、ハウジング２の上方に設けられた蓋３を開けて洗浄槽１０の内部に眼鏡や入れ歯などの被洗浄物を投入できるようになっている。また、ハウジング２の下部に洗浄時間などをセットすることができる操作部３０が設けられており、ハウジング２の下部に収納された基板３１に設けられた様々な機能を使用できるようになっている。ハウジング２の下部にはさらに電源ケーブルを接続するプラグ３２が設けられており、家庭用の電源コンセントとケーブル４で接続して電力を得て洗浄槽１０の底面に接触するように設けられている振動子３５を駆動できるようになっている。
【００１３】
本例の超音波洗浄装置１の洗浄槽１０はステンレススチール製であり、洗浄液１１（通常は水道水などが一般的である）が内部に満たされるようになっている。洗浄槽１０の内部には被洗浄物を入れて洗浄液１１中に保持するようにバスケット１２が収納できるようになっており、被洗浄物の周囲が満遍なく洗浄液１１に接触するようになっている。眼鏡や入れ歯などの被洗浄物を収納したバスケット１２の把手１２ａを持って洗浄槽１０に浸した後に、洗浄槽１０の底面に設けられた振動子３５に電力を供給すると振動子３５が超音波振動が開始される。この超音波振動が底面を通じて洗浄液に伝達され、洗浄液１１が被洗浄物の周囲で撹拌され極めて効率良く洗浄が行われる。
【００１４】
さらに、本例の洗浄槽１０には、その内側の底面１０ａに洗浄中は常に洗浄液中に浸されるようにセラミック部１５と銅金属部２０が配置されており、洗浄液１１がこれらセラミック部１５および銅金属部２０の周囲を循環できるようになっている。本例のセラミック部１５は、遠赤外線を放射可能なセラミックがハニカム形状に成形された固体のフィルタータイプのものが採用されている。遠赤外線を放射可能なセラミックとしては、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）系、スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）系、ＺｒＯ3 ・ＳｉＯ2 にＭｎＯを混入したジルコン系あるいはこれらを混合した素材などを用いることが可能であり、例えば、本例では、ＭｇＯが１３．８％、Ａｌ2 Ｏ3 が３４．８％およびＳｉＯ2 が５１．４％のものを１４００℃でハニカム状に焼結したセラミックフィルターを採用することができる。もちろん、各成分組成は上記に限定されるものではなく、例えば、ＭｇＯは２．６〜１３．８％、Ａｌ2 Ｏ3 は２５．５〜３８．８％、ＳｉＯ2 は５１．４〜６４．９％程度の混合比のセラミックフィルターを用いた場合であっても十分な効果が認められている。
【００１５】
本例の銅金属部２０は、フィルター状に纏められた複数の銅ファイバーによって形成されている。銅ファイバーとしては、超高度精錬によって製造された純度９９．９％程度の電解銅が直径２０〜３０μｍ程度の繊維状に成形されたものを使用することが可能である。このような超極細繊維状の純銅を用いることにより、銅金属部２０が洗浄液１１と接触する表面積を非常に大きくできるので、銅イオンの溶出し易い銅金属部２０を構成することができる。例えば、３グラム程度の極細繊維状の純銅を備えた銅金属部２０を本例の洗浄槽１０に設けて超音波洗浄を行うと、３分程度経過した後に０．１〜０．２ｐｐｍ程度、あるいはそれ以上の銅イオンが洗浄液１１中に溶出することが発明者等の実験によって確認されている。これに対し、洗浄槽１０の内部にセラミック部１５を設けなかった場合は殆ど銅イオンの溶出は測定されなかった。
【００１６】
先にも説明したように銅イオンは人体に無害な安全性な金属イオンであると既に認められており、水道水中の含有物としても１〜３ｐｐｍ程度が世界各国で容認されている。一方、微量の銅イオンが強力な殺菌性を発揮することも認められている。銅イオンの殺菌性能は、金属イオンの一般的な殺菌性能と同様に細菌の細胞膜に作用して代謝機能を劣化させるためであると考えられており、殺菌力は金属イオンの内でとくにイオン化傾向の大きい銀あるいは銅イオンを用いることにより強力な殺菌性能を得ることができる。例えば、大腸菌、赤痢菌、腸チフス菌などが１００〜１５００個／ｍｌ含む水に対して、０．０３〜０．０７ｐｐｍ程度の銀イオンあるいは銅イオンを作用させることによって十分な殺菌力を発揮させることができる。これらの菌が数千個／ｍｌといったオーダで存在するような非常に汚染された状態であっても０．１ｐｐｍ程度の銀あるいは銅イオンで十分な殺菌効果が得られる。しかしながら、銀イオンは銀中毒を引き起こす可能性があり、飲料水基準（米国基準）では０．０５ｐｐｍ以下という制限が設けられている。このため、どのような形でもできるかぎり摂取しないことが望ましい。従って、銀イオンを用いた殺菌方法は、人体に直につける眼鏡や、あるいは口にいれる入れ歯などの洗浄には適していない。
【００１７】
一方、銅イオンを殺菌に使用する方法として、銅の塩、すなわち、酸化銅、硫酸銅、塩化銅、塩基性炭酸銅などの水溶性の銅化合物を採用することももちろん可能である。しかしながら、これらの銅化合物の水溶液は、Ｏ2 、ＳＯ3 、Ｃｌ2 あるいはＣＯ2 といった塩基と解離して銅イオンとなっているものの化学的な当量で拮抗しているので銅イオンとしての活性が制限され十分な殺菌性を発揮できない。また、洗浄後に被洗浄物を乾かすと銅化合物として析出するので、空気中の湿分などの微量な水分では銅イオンとしての殺菌性能を保持することが困難である。従って、洗浄液中で強力な殺菌性能を発揮させ、洗浄後も適度な殺菌力を維持するには銅イオンを金属銅から溶出させることが最も望ましい。また、金属銅から十分な銅イオンを溶出できるようにすれば、殺菌剤として銅化合物を維持・管理する必要もないので超音波洗浄装置の取扱いが非常に簡単になる。
【００１８】
本例の超音波洗浄装置１は、洗浄液１１を遠赤外線を放射するセラミック部１５に接触させることにより洗浄液１１を活性化して溶解力を増し、その水（洗浄液）１１を銅金属部２０の表面積の大きな超極細繊維純銅と接触することによって殺菌に十分な濃度の銅イオンを金属銅から溶出できるようにしている。従って、洗浄液中の銅イオンの活性は高く、極めて強力な殺菌力を発揮する。もちろん、オゾンやＣｌ2 による殺菌と異なり細菌を直に死滅させるのではなく、銅イオンは代謝性能を劣化して繁殖力を奪って結果的に細菌を死滅するように作用するので、十分な殺菌を行うためには適当な時間だけ洗浄液中に浸しておくことが望ましい。通常は超音波洗浄を行う程度の時間で十分な殺菌が可能であるが、さらに強力な殺菌を行いたい場合は、ある程度の時間、例えば一晩、超音波洗浄後の洗浄液中に被洗浄物を継続して浸しておくといった処理も可能である。
【００１９】
また、金属銅から溶出した銅イオンを殺菌に使用すると、洗浄後に乾燥した被洗浄物の表面には極微量の金属銅が付着した状態になる。従って、使用中や保管中に被洗浄物に細菌が付着しても、汗や空気中の湿分などの微量の水分があると金属銅がイオン化して殺菌作用を持つ。このため、持続性のある殺菌性能を付加すること可能となる。このように、本例の超音波洗浄装置１によって洗浄することにより、被洗浄物に抗菌能力を付加することも可能となる。
【００２０】
このように、遠赤外線を放射するセラミック部１５と、銅イオンを溶出可能な銅金属部２０を洗浄槽１０の内部に設けておくことにより、超音波洗浄によって表面の汚れを効率良く落とすことができると同時に、超音波によって撹拌される洗浄液中に銅イオンが効率良く溶出し強力な殺菌を行うことができる。そして、本例の超音波洗浄装置１で用いられている銅イオンは、人体に無害であり、さらに、殺菌性能を持続できるというメリットもある。これに対し、銀イオンを用いた殺菌は効果は高いが上述したように人体に有害である。また、オゾンや塩素を用いた殺菌も可能であるが、オゾンあるいは塩素は人体に無害であるとは言えず、推奨できる殺菌方法ではない。さらに、殺菌効果は持続しないので抗菌特性を持たせることは不可能である。一方、アルコールなどを用いた殺菌方法もあるが洗浄液によって薄められてしまうので超音波洗浄装置に使用することは不可能である。
【００２１】
さらに、本例の超音波洗浄装置１は、セラミック部１５と銅金属部２０といった静的な部分を洗浄槽１０の内部に付加するだけで上記のような殺菌機能を得ることができる。そして、超音波振動によって撹拌された洗浄液が被洗浄物の隅々まで洗浄すると同時に銅イオンによる殺菌も行われ、通常の手洗いなどの洗浄方法では汚れを落とすことが難しい形状の被洗浄物や、被洗浄物の角などの汚れを落とすことができると同時に殺菌も行うことができる。従って、衛生的な面でも非常に良好な状態で洗浄することが可能である。従って、本例の超音波洗浄装置を採用することにより、オゾン発生装置といった複雑な機能の装置を付加して殺菌する必要はなく非常に簡易な構成で実現でき、非常に安価に殺菌機能を備えた超音波洗浄装置を提供することができる。また、消費電力が増加することもなくメンテナンスなども殆ど不要なのでランニングコストも安い。さらに、塩素や他の殺菌剤を投入する方法と比較しても、殺菌剤を家庭で維持管理するといった手間や安全性上の問題は全くなく、さらに、ランニングコストの面や、ユーザーが特に処置をしなくても安全で無害な殺菌を行えるいった非常に便利で有用性の高い超音波洗浄装置である。
【００２２】
なお、上記の例では、フィルター状のセラミック部１５と銅金属部２０が分離して洗浄槽１０の内部に設置された状態を示してあるが、遠赤外線を放射可能なセラミック粒子と純銅の粒子または繊維が混合して設置されるようにしておいても良く、遠赤外線で活性化された洗浄液がすぐに銅金属部と接触するので、銅イオンの溶出効率が向上する。
【００２３】
さらに、上記ではセラミック部としては、洗浄液が循環可能なように洗浄槽内に設置された遠赤外線を放射可能なフィルター状のセラミック固体を用いる例を説明しているが、図３に示すように、洗浄槽１０の内壁の全部あるいは１部に遠赤外線を放射可能なセラミックの層１６を形成しておいてももちろん良い。このようなセラミック層１６は上述したようなセラミックを塗装または蒸着の少なくともいずれかの方法によって内壁に付着させて形成することが可能であり、もちろん、上述したフィルター状のセラミック固体と共に用いることも可能である。洗浄槽１０の内壁にセラミック層を設けることにより洗浄液との接触面積を簡単に広げることができるので、洗浄液を活性化しやすく銅イオンの溶出を促すことができる。さらに、洗浄槽１０の内壁あるいは洗浄槽１０自体を遠赤外線を放射可能なセラミックを含有したプラスチック素材によって構成することも可能である。このように内壁から遠赤外線を放射するような洗浄槽１０を採用することによって、より大きなバスケット１２を洗浄槽１０に設置することができるので洗浄槽１０の内容積を洗浄領域としてさらに有効に利用することが可能となる。
【００２４】
さらに、図３に示す超音波洗浄装置１においては、バスケット１２を純銅で形成し銅金属部２０として使用している。従って、活性化した洗浄液１１がバスケット１２に接触しながら循環することによって銅イオンが溶出し、バスケット１２内の被洗浄物を殺菌し十分な殺菌能力を得ることができる。さらに、洗浄槽１０の内壁の少なくとも内面の一部を純銅で構成して、銅金属部２０とすることも可能である。これらの銅金属部２０は、上述した例に示したような繊維状などの銅フィルターと共に使用することももちろん可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の超音波洗浄装置においては、洗浄槽内にセラミック部と銅金属部とを設けることによって、殺菌能力の高い銅イオンを洗浄液中に溶出できる。従って、この洗浄液を用いて超音波洗浄を行うによって殺菌を行うことが可能であり、眼鏡や入れ歯、あるいはその他の被洗浄物の汚れを効率良く落とすと共に人体に無害な方法で効率良く殺菌することができる。さらに、銅イオンを用いて殺菌を行うことにより洗浄後においても殺菌効果を持続させることができる。従って、人体に直に装着するものや、口に入れるものの洗浄に非常に適しており、眼鏡や入れ歯に限らず、食器、幼児のおもちゃなど多種多用な物品の洗浄に使用することができる。また、本発明の超音波洗浄装置は、オゾン発生装置などの複雑な機構を付加する必要がなく、非常に安価に提供でき、また、消費電力の増加も防止できる。さらに、殺菌剤を投入する必要もないので維持管理が簡単であり、家庭でも手軽に、また、安全に使用可能な超音波洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に示す超音波洗浄装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示す超音波洗浄装置の断面図である。
【図３】図２と異なる超音波洗浄装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・超音波洗浄装置
２・・ハウジング
３・・蓋
４・・電源コード
１０・・洗浄槽
１１・・洗浄液
１２・・バスケット
１５・・セラミック部
１６・・セラミック層
２０・・銅金属部
３５・・振動子
【図１】
0003929102.tif 000002
【図２】
0003929102.tif 000003
【図３】
0003929102.tif 000004