(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１回以上のサイクルの終了後に冷却することができ、高温の水を用い、高温湿り雰囲気を作り出す食器洗浄機であって、
機械内部と機械外部が流体連通している少なくとも１つの注入口を含む機械密閉部と、
スプレーノズルによる水噴射を含むハウジングと機械密閉部とハウジング間を流体連通する少なくとも１つの導管とを含む取り出し手段であって、前記スプレーノズルが、注入口を通して食器洗浄機に外気を注入しながら、導管を通して食器洗浄機から高温湿り雰囲気を除去するためのハウジング内の減圧領域を生成するのに効果的な水噴霧を供給する取り出し手段とを含む食器洗浄機。
【請求項２】
前記水噴射は、温度が華氏３５度（約１．７℃）から華氏７０度（約２１．１℃）で圧力３０psi（約２．０７Ｐａ）から６０psi（約４．１４Ｐａ）の水圧の水源を含む請求項１に記載の食器洗浄機。
【請求項３】
前記水噴射は、１５度から５０度の噴霧角度を有するスプレーノズルを含む請求項１に記載の食器洗浄機。
【請求項４】
前記取り出し手段は、必要に応じて断続的に作動する請求項１に記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス状、蒸気状および浮遊性粒子状物質を、加工設備または機械から排出し、その内部を冷却するための装置に関する。特に、業務用物品洗浄または食器洗浄機内の水蒸気を含む加熱空気の除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、業務用自動食器洗浄機は、多くの調理器具、銀食器、皿類、ガラス食器、その他の用品を洗浄および衛生化することが必要なさまざまな場所で用いられてきた。当該の食器洗浄機が単純なバッチ搭載型のものか、複雑な多段型装置かに関わらず、洗浄プログラムの終了時での機械からの高温水蒸気の放出が問題となっている。この熱および湿気が調理場で働く人々に直接接触したり、また一般に調理場の環境を不快なものとしている。
【０００３】
業務用食器洗浄機は、特に最終のすすぎ段階で、水を加熱したり、他からの非常に高温の湯を利用して確実に洗浄および衛生化を行う。現在の業務用食器洗浄機は、最終のすすぎ段階に用いる水の温度によって、高温機と低温機とに分類される。高温機では最終のすすぎ段階で華氏約180度以上の湯を用い、一方、低温機では最終のすすぎ段階で華氏約160度の湯を用いる。このような高い温度は、洗浄中の食器やその他の用品を十分衛生的にするために必要である。
【０００４】
高温すすぎでは一度に衛生化が行えるのに対して、低温すすぎでは通常その後化学的（塩素、過酸など）衛生化の段階をとる。いずれの場合でも、高温になった食器と大量の高温高湿気蒸気が、特に最終すすぎの後、食器洗浄機の内部に存在することとなる。この最終すすぎは、通常食器または物品洗浄過程のなかでもっとも高温な工程である。
【０００５】
高温湿り空気に直接接触すると危険である。湿気は眼鏡および/またはコンタクトレンズの装着者に対して大きな安全性の問題を引き起こす。また、高温湿り空気はこれらを装着していない人々にも不快感を与える。大量の高温水蒸気が室内環境に放出されると、空調設備に支障をきたしたり、一般に洗浄機の操作者に不快感を与える。その上、食器洗浄機から取り出された食器は非常に高温であることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題点に対処する一つの方法は、食器洗浄機を開けたときに放出される高温高湿空気を取り込むための通気フードの使用に関する。この方法の欠点は、高温高湿空気が洗浄機の使用場所の空気と接触すること、および通気フードは蒸気の一部分しか除去しないことである。この結果、熱および湿気はいくらかは身近な環境に放出される。通気フードは高温高湿空気を吸い上げ、洗浄機の外部へ放出するが、洗浄機の操作者を完全に熱および湿気との接触から守ることができないこともある。さらに、通気フードはサイズ、騒音ともに大きく、高価であり、また冬期には熱を、夏期には冷房を無駄にする。その上、こうした設備では建物の外部に熱および湿気を放出しなければならない。
【０００７】
前記のような問題点に対処するもう一つの方法は、熱および水蒸気を除去するための電気排気ファンの使用に関するものである。問題点は、これは騒音を発し、電気および建物の外部への通気手段を必要とする。さらに、水蒸気を冷却し凝結する別の手段をも必要とする。EP0,753,282 A1号明細書は、食器洗浄機から放出される蒸気を冷却および凝結することによって、高温水蒸気の問題の解決を図っている。これは、蒸気を冷水の循環している熱変換機に通すことにより行う。
【０００８】
しかし、この装置は、洗浄室が密閉されている場合にのみ使用できる。例えば、大気と接触している一段型または多段型食器洗浄機ではうまく機能しない。EP0 721 262 A1号明細書は、湿気を身近な環境に放出することを防ぐために、室内へ蒸気を引き込むファンの使用について教示している。もちろんこの方法では、食器洗浄機の費用、複雑さおよび騒音を増すファンの使用が必要である。
【０００９】
これにより、業務用食器洗浄機から放出された水蒸気を取り込むための、単純、安価かつ目立たない手段が必要である。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、業務用食器洗浄機から放出された水蒸気を取り込むための、単純、安価かつ目立たない手段を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の食器洗浄機は、１回以上のサイクルの終了後に冷却することができ、高温の水を用い、高温湿り雰囲気を作り出す食器洗浄機であって、機械内部と機械外部が流体連通している少なくとも１つの注入口を含む機械密閉部と、スプレーノズルによる水噴射を含むハウジングと機械密閉部とハウジング間を流体連通する少なくとも１つの導管とを含む取り出し手段であって、前記スプレーノズルが、注入口を通して食器洗浄機に外気を注入しながら、導管を通して食器洗浄機から高温湿り雰囲気を除去するためのハウジング内の減圧領域を生成するのに効果的な水噴霧を供給する取り出し手段とを含む。
【００１２】
前記方法においては、機械は、バッチ搭載型食器洗浄機を含み、前記加熱雰囲気は、華氏140度より高い温度の水蒸気を含む空気を含むことが好ましい。
【００１３】
また前記方法においては、加熱雰囲気は、華氏170度より高い温度の水蒸気を含む空気を含むことが好ましい。
【００１４】
また前記方法においては、水噴霧は、華氏約35度から100度および約10から60psiの水源を含むことが好ましい。
【００１５】
また前記方法においては、水噴霧は、華氏約35度から70度および約30から60psiの水源を含むことが好ましい。
【００１６】
また前記方法においては、水噴霧は、噴霧が流出パイプの側壁と接触するのに十分な約15度から50度の噴霧角度および、約10から60psiの供給圧において、毎分約0.5から10ガロンの流量を有するスプレーノズルを含むことが好ましい。
【００１７】
また前記方法においては、水噴霧は、約30度の噴霧角度および、約40psiの供給圧において、毎分約3ガロンの流量を有するスプレーノズルを含むことが好ましい。
【００１８】
また前記方法においては、機械内部温度は、華氏120度未満に低下保持することが好ましい。
【００１９】
また前記方法においては、水噴霧は、最終すすぎ期間の最後に10秒から30秒の時間で作動することが好ましい。
【００２０】
また前記方法においては、水噴霧は、必要に応じて断続的に作動することが好ましい。
【００２１】
次に本発明の食器洗浄機は、１回以上のサイクルの終了後に冷却することができる、高温の水を用いる食器洗浄機であって、
(i)  機械内部と機械外部が流体連通している少なくとも1つの注入口を含む機械密閉部と、
(ii) 水噴射を含むハウジングと機械密閉部内部とハウジング間を流体連通する少なくとも1つの導管とを含む取り出し手段であって、前記スプレーノズルが、注入口を通して機械に外気を注入しながら、機械密閉部から高温湿り雰囲気を除去するためのハウジング内の減圧領域を生成するのに効果的な水噴霧を供給する取り出し手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
前記洗浄機においては、水噴射は、華氏約35度から100度および約10から60psiの水源を含むことが好ましい。
【００２３】
また前記洗浄機においては、水噴射は、華氏約35度から70度で約30から60psiの水源を含むことが好ましい。
【００２４】
また前記洗浄機においては、水噴射は、噴霧が流出パイプの側壁と接触するのに十分な約15度から50度の噴霧角度および、約10から60psiの供給圧において、毎分約0.5から10ガロンの流量を有するスプレーノズルを含むことが好ましい。
【００２５】
また前記洗浄機においては、水噴射は、約30度の噴霧角度および、約40psiの供給圧において、毎分約3ガロンの流量を有するスプレーノズルを含むことが好ましい。
【００２６】
また前記洗浄機においては、ハウジングは、内径1インチから3インチのパイプを含み、前記導管は内径1インチから3インチのパイプを含み、前記ハウジングは、内径1インチから4インチのパイプを含む流出部で終わることが好ましい。
【００２７】
また前記洗浄機においては、取り出し手段は、最終すすぎ期間の最後に10秒から30秒の持続時間で作動することが好ましい。
【００２８】
また前記洗浄機においては、取り出し手段は、必要に応じて断続的に作動することが好ましい。
【００２９】
本発明は、簡潔にいうと、熱および湿気の除去や業務用食器洗浄機のような装置の内部の通気に用いることができる減圧領域を作り出す水噴霧の使用に関する。また、本発明の水噴霧は、熱および湿気を引き込むための減圧領域を形成することに使用するのが好ましい。この減圧領域で、熱および湿気を取り入れ、冷却する。業務用食器洗浄機内で生成した高温高湿空気は素早く除去され、食器は周囲の空気によって冷却される。冷水噴霧は、減圧状態を作り出すために用いられ、これが食器洗浄機から高温高湿空気を引き込む。高温水蒸気は、冷水噴射や噴霧に接触して、冷却し凝結する。本発明はまた、冷たい外気を食器洗浄機内へ注入し、減圧領域へ引き込まれていた高温空気と入れ替えることによって、食器洗浄機の通気および食器の冷却を助ける働きをする。
【００３０】
従って、本発明は、加熱雰囲気を機械密閉部から除去する方法であって、機械内部とハウジングとの間で流体連通するハウジングに減圧領域を生成するために、ハウジング内の水噴霧からの水の流れを活発化する工程を含む方法であって、前記減圧領域が、加熱雰囲気を除去しながら、外気を機械内へ注入する工程を含む方法に関する。
【００３１】
最後に、本発明は、1回以上のサイクルの終了後に冷却することができる、高温の水を用いる食器洗浄機であって、機械内部と機械外部が流体連通している少なくとも1つの注入口を含む機械密閉部と、水噴射を含むハウジングと機械密閉部内部とハウジング間を流体連通する少なくとも1つの導管とを含む取り出し手段であって、前記スプレーノズルが、注入口を通して機械に外気を注入しながら、機械密閉部から高温湿り雰囲気を除去するためのハウジング内の減圧領域を生成するのに効果的な水噴霧を供給する取り出し手段とを含む食器洗浄機に関するものである。
【００３２】
この取り出し手段は、食器洗浄機内部の空間とスプレーノズルと流体連通している冷水注入口を含む垂直構造の両方と流体連通している、1つ以上の空気注入手段を含む。また、このスプレーノズルは空気注入手段とほぼ同じ高さにある。このスプレーノズルは、高温水分保持空気を空気注入手段を通じて引き込むよう作用できるベンチュリ効果または減圧領域を作り出すのに適している高速水噴霧および排出手段を供給する。本特許出願では、「取り出し手段」とは大気圧を用いて、圧力の差を用い、機械内の空気を減圧領域に引き込むことのできる装置のことである。また、「ノズルスプレーの角度」は、ノズル開口部から出てきたときの噴霧の外周によって規定された噴霧内での角度を意味する。このような角度は、概して約5度から180度の範囲内である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明は一般に、物品洗浄機内と流体連通する減圧領域を作り出すための水噴霧の使用に関わる。その領域において減圧することにより、熱と湿気を含む加熱雰囲気が吸い寄せられ、業務用食器洗浄機のような装置の内部から、外へ逃がすことができる。水噴霧は、業務用食器洗浄機内で発生した高温高湿空気の取り込み、および冷却に用いるのが好ましい。また、冷水噴霧は、高温高湿空気を食器洗浄機から吸い寄せるのに役立つ減圧の生成に用いる。水蒸気は、噴射やベンチュリ管内で冷水噴霧と接触して、冷却し、凝結する。本発明はまた、冷たい外気を食器洗浄機内に注入し、加熱空気を食器洗浄機外に放出することにより、食器洗浄機の通気を促進する。
【００３４】
ベンチュリ管での効果を得るために用いる冷水は、室温以下の家庭冷水を含む公共水同施設か井戸から供給される雑用水である。華氏約35度から約100度の動作水温範囲は許容範囲ではあるが、華氏約35度から約70度の範囲が好ましい。明らかに、より低温の水のほうが効率よく水蒸気を凝結させることができる。排出水の使用に関しては特に定めていないが、後の洗浄サイクル用の水の少なくとも一部分に充てることもできる。あるいは、排出水は直接排水管か排水だめへ流してもよい。
【００３５】
高温水分保持空気が装置外へ排出されると、それに代わって冷たい外気が引き込まれる。単純な一段型のバッチ搭載型機械では、側扉のまわりの隙間により必要な外気は供給される。最適な作動設定には、追加の通気が必要となるかもしれない。大型の多段型装置でもまた、十分な冷たい外気を供給するために追加の通気が必要となるかもしれない。
【００３６】
通気用ベンチュリ管は連続作動させておく必要はない。バッチ搭載型装置では、その作動は、扉を開ける前に少なくとも装置の通気をするのに十分な時間作動することが必要である。一般に、最終すすぎ工程後で扉を開ける前の約10秒間から60秒間、好ましくは約10秒間から30秒間作動する。通気用ベンチュリ管は、任意に必要に応じて、食器洗浄機内の気温を制御するために断続的に作動することができる。連続作動の機械では、このシステムは連続作動してもよいし、あるいは、熱と湿気が限界に達している段階の最後に作動させてもよい。
【００３７】
（１）食器洗浄機
さまざまな種類の食器洗浄機および物品洗浄機は本発明の通気装置を利用することができる。図２は、ホバートAM-14（Hobart AM-14）のような単純バッチ搭載型装置を示しているが、本発明の通気装置はホバートFLT（Hobart FLT）のような大型多段型装置にも利用できる。
【００３８】
（２）性能と装置パラメータ
図２は、好ましい実施形態であり、一段バッチ搭載型高温食器洗浄機に取り付けられた通気装置を示す。さまざまなパイプサイズが使用可能であるが、垂直パイプ部分が内径2インチのものであり、流出パイプが内径3インチのものであるとき、最適に作動することが分かった。また、空気注入パイプもまた内径2インチが最適である。
【００３９】
本発明では、さまざまなスプレーノズルが使用可能である。さまざまなノズル角度や流量のものが使用可能である。ノズル角度が15度から50度の範囲、好ましくは約30度を有するノズルが使用可能であることを見い出した。いずれの場合も、使用ノズル角度は、水噴霧が流出パイプの側面に十分に接触するような角度でなければならない。また本発明は、毎分約0.5から約10ガロンの範囲、好ましくは毎分約3ガロンの流量を用いることができる。そして、水供給圧は、1平方インチ当たり約10から60ポンドのゲージ圧（psig）、好ましくは約30から60psig、さらに好ましくは約30psigの範囲である。
【００４０】
しかしながら、水供給圧40psigで、流量毎分3ガロンを配送する30度のノズル角度を有するノズルを用いると最適作動を得ることができることが分かった。この時のノズルは完全な円錐形の噴霧を噴射する。この結果生じる減圧領域は、少なくとも約2インチの水の大気圧との圧力差を含む。
【００４１】
しかしながら、本発明の性能パラメータには兼ね合いを考慮する必要がある。一般に、より高い水圧はより多くの空気を動かし、より多くの水蒸気を凝結させるため、効率が良いとされている。しかし、ノズルの容量がより大きいと、より多くの空気を動かし、より多くの水蒸気を凝結させることも分かっている。ノズルの容量を増大させると水圧は下がるので、このゆえに兼ね合いが難しいのである。
【００４２】
供給水温により、蒸気取り出し容量は、実際には蒸気凝結容量を越えることがあることが分かった。蒸気取り出し容量は、食器洗浄機から除去された水蒸気の量として定義する。一方、蒸気凝結容量は、実際に液体へと凝結した水蒸気の量として定義する。蒸気取り出し効率は、１ガロンの水使用に対して移動した空気または水蒸気の容積として定義する。本装置は、凝結できる量より多くの高温水分保持空気を取り出すことができる。もし放出される空気から完全に水蒸気を除去することを望むなら、蒸気取り出し効率を制限する必要があるかもしれない。一般に、水の流れにより生成した通風は、装置の通気に十分であると分かった。実際は、最適な空気の流れのためには食器洗浄機に通気孔を追加する必要があることが分かった。
【００４３】
本発明の方法と装置の実施により、少なくとも毎分約25立方フィートの気体または蒸気が食器洗浄機内から放出される。本発明の実施時間中に毎分約20立方フィートから30立方フィートの気体または蒸気が除去できることが好ましい。装置内では、食器の温度を華氏約140度から170度以上から、約120度未満にまで下げることができる。同様に、装置内の密閉環境の気温は、華氏約140度から170度以上から、約120度未満にまで、装置運転中に約2分間で下げることができる。装置内の動作環境内の湿度は、（水蒸気で）実質的に飽和された雰囲気から、大気に近い程度の湿度にまで、本発明の取り出し装置およびプロセスを約30秒間以内作動させることにより、下げることができる。
【００４４】
図１は、本発明の典型的な食器洗浄機100の概略図を示している。この図示した洗浄機は、囲いパネル110と側扉120と120aを有するバッチ搭載型高温食器洗浄機である。洗浄機パネル110には、通気装置190が装着されている。通気装置190の目に見える部分は、水注入手段150、洗浄機通気孔または熱および湿気導管160、垂直パイプ部170、および流出パイプ180を含む。また、この図において、装置への流体連通を可能にする隙間に相当する冷気流入口130が側扉120の周りにある。図示されていないが、食器洗浄機の動作パラメータによっては、通気口を設けてもよい。熱および湿気140を除去し、混合水流145とするための通気装置190の作動は、図2を用いて説明する。
【００４５】
図2は、通気装置190の断面模式図200である。図の上部に、スプレーノズル210に冷水を供給する水注入手段150がある。スプレーノズル210は、垂直パイプ部170の中に設置されている。垂直パイプ部170は通気孔または湿気導管160と流体連通しており、通気孔または湿気導管160は、今度は食器洗浄機100（図2では図示せず）の内部空間と流体連通している。
【００４６】
冷水は、水注入手段150を介してスプレーノズル210に供給する。高速噴霧は垂直パイプ部170内の圧力低下を引き起こす。これにより、高温水分保持空気を食器洗浄機100から、通気孔または湿気導管160を通して、垂直パイプ部170へと吸い込む。冷水噴霧と接触することによって高温水蒸気140は、冷却および凝結し、そして流出パイプ180を通り、雑用水と凝結した湿気をふくむ水流145となって、通気装置190から排出される。混合水と凝結した蒸気は、排水だめまたは水タンク（いずれも図示せず）へ送ることができる。
【００４７】
この図は、本発明の一般的思想を示すことを意図しており、スプレーノズル210と通気導管160との厳密な関係を定義するものではない。これらの構成の空間的関係は装置の効率性に影響を与えることが分かった。
【００４８】
また、図2には移行領域220が示されている。これは、垂直パイプ部170とより大きな直径の流出パイプ180との移行をスムーズにするものである。より重要なことに、移行領域220および大きな直径の流出パイプ180は、液体の拡大を制御し、それにより空気の流れを促進する働きがある。
【００４９】
（３）最適なパイプサイズ
パイプサイズは、内径1.5インチから3.0インチの範囲でテストされたが、内径2.0インチのものが内径1.5インチおよび3.0インチのものより良い結果を残した。内径2.0インチのパイプから3.0インチのパイプへと移行するように用いたパイプの組み合わせが最適の性能を示した。
【００５０】
（４）最適なスプレーノズルのパラメータ
スプレーノズル角度が15度から50度のノズルをテストした。スプレー角度30度のノズルが、他の被験ノズルのいずれのものより、蒸気取り出し容量が大きいことが分かった。
【００５１】
ノズルは、流量毎分0.7ガロンから3.5ガロンの範囲の流量でテストされた。流量毎分約3ガロン、水供給圧40psigで最適な結果が得られた。
【００５２】
ノズルの最適位置は、水噴霧の一番外側部分が、空気注入口のすぐ下のパイプの内壁に接触するような位置であることが分かった。
【００５３】
上記の明細書、実施例およびデータは本発明の装置の製法および使用法の完全な説明である。本発明は、本発明の精神および範囲から離れずに多くの実施形態を実施することができる、本発明の解釈は請求項に従うものとする。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明は、業務用食器洗浄機から放出された水蒸気を取り込むための、単純、安価かつ目立たない手段を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を示した典型的なバッチ搭載型業務用食器洗浄機の斜視図。
【図２】空気注入手段、注水手段および空気排出手段の関係を示した図１の部分断面図。
【符号の説明】
100  食器洗浄機
110  囲いパネル
120  側扉
120a  側扉
130  冷気流入口
140  熱および湿気
145  混合水流
150  水注入手段
160  通気孔または湿気導管
170  垂直パイプ部
180  流出パイプ
190  通気装置
200  通気装置190の断面模式図
210  スプレーノズル
220  移行領域
【図１】
0003796068.tif 000002
【図２】
0003796068.tif 000003