JP4994081B2 - 食器洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、食器類の洗浄を行う装置の技術に関する。

学校施設、医療施設、介護施設などへ給食を提供する給食センターや、学内食堂、社員食堂など、一度に大量の食事を供給する必要がある施設では、食事を供給した後に大量の皿、椀、コップ、箸、ナイフ、フォーク、トレイなどの使用済み食器類が回収されるため、これらを効率的に洗浄するための自動食器洗浄装置が必要である。

従来技術における自動食器洗浄装置には、以下のようなものが開示されている。特許文献１に開示されている自動食器洗浄装置は、食器かごに収容した食器類を、食器かごごと浸漬槽に浸漬させて食器類に付着した厨芥類を柔らかくした後、これらをシャワーノズルにより除去することで洗浄するものである。

特許文献２に開示されている自動食器洗浄装置は、食器類を浸漬槽に浸漬させることなく、超音波振動によって加速させた水の粒子を含む水流をスリットから食器かごに収容した食器類に目掛けて流れ落とすことで食器類を洗浄するものである。
特開平５−２６９０７３ 特開平９−１０８１６０

しかしながら、上記特許文献１に記載の食器洗浄装置では、浸漬槽領域とシャワー領域を備えていなければならず、装置のコンパクト化が困難である。また、シャワー領域において全ての食器に洗浄水を当てるためには、食器かごに収容された各食器は、所定の間隔をおいて重ならないように並べられていなければならないため、食器かごの大きさに対する食器の収容可能数が少なく作業効率が低下してしまう。

また、特許文献２に記載の食器洗浄装置では、食器類に対する作用力としては、洗浄水の水頭圧と重力によって流れ落ちた洗浄水が食器類に衝突する第一の作用力と、水幕に含まれた加速された水の粒子の超音波振動による食器類の表面に対するキャビテーションによる第二の作用力が記載されている。キャビテーションとは、高速で流れる液体（水など）の中の圧力の低い部分が気化して、非常に短い時間に蒸気のポケットが生まれ、また非常に短時間でつぶれて消滅する現象のことをいう。上記第一の作用力及び第二の作用力（キャビテーション作用力）によって食器を洗浄した場合、食器類に付着したある程度の汚れを落とすことは可能である。

しかし、食器類を食器洗浄装置で洗浄する場合、大抵は食事が終了した後数時間経過しており、食器類には固形化した米飯類等がこびりついている。特許文献２のような作用力や、他の従来技術のように高い水圧で洗浄水を噴射して汚れを落とそうとしても、水の噴射流のみでは食器類にこびりついて固形化した米飯類等は強固に食器類に付着しており除去することが困難であった。このような食器類にこびりついた米飯類等を除去するためには浸漬槽に浸漬するなどして固形化した米飯類等を十分に柔らかくした後に除去しなければならなかった。

請求項１記載の食器洗浄装置は、複数の食器を重ね合わせて収納した食器かごを、この食器かご内の食器の開口面を進行方向に向けた状態にしてその進行方向に向けて移送するコンベヤと、このコンベヤの幅方向に長手方向を有して下方に向かって開口するスリット状に形成され、前記コンベヤの上方から前記食器かご内の食器に向けて洗浄水を噴射する落水口とを備え、前記食器かごは、食器の重ねた方向に沿って配置され、互いに隣接する食器のうちの一方の食器の開口面に他方の食器の開口面側とは反対側の面がもたれ掛かるように複数重ねた状態の食器の重心より下方に位置する外縁を支持する複数本のガイドパイプを有し、前記落水口は、複数の食器を開口面がコンベヤ面に対して略垂直となるように多少の余裕をもって重ね合わせて食器移動を許容した状態に収納した前記食器かごに対して、この食器かごの移送に合わせて重ねあわされて隣接している他の食器との間に少なくとも収納状態で食器にかかる重力モーメントより大きな逆回転方向のモーメントである開方向のモーメントを加えて食器を回転させるようにして動かして隙間を作り、かつ、この隙間に強い水流を生じさせることで食器に残留した残渣を食器から流し落とせるように、前記コンベヤの上方から前記隙間を満たすような大量の洗浄用水流を形成する食器洗浄装置であって、前記落水口を有し、四角形の角筒状に形成され、その角筒の軸芯が前記コンベヤを横断する方向に向けられた送水パイプと、この送水パイプとの間に間隔が形成されるように前記送水パイプ内に設けられ、上方に向かって開口する断面コの字状の邪魔板とを備え、前記送水パイプは、前記邪魔板の上方に位置し、洗浄水を前記送水パイプ内に流入させるための流入口と、前記邪魔板の下方に位置し、洗浄水を前記落水口に流出させるための流出口とを有し、前記流入口から前記送水パイプ内に流入した洗浄水が、前記邪魔板に一旦受けられた後、前記邪魔板からオーバーフローして、前記間隔および前記流出口を通って、前記落水口から流れ落ちるようになっているものである。

請求項２記載の食器洗浄装置は、請求項１記載の食器洗浄装置において、スリット状の落水口の長手方向の長さは、コンベヤのコンベヤ幅と略同じであるものである。

請求項３記載の食器洗浄装置は、請求項１又は２記載の食器洗浄装置において、落水口から流れ落とす洗浄用水量は、約０．６リットル／分・ミリメートル以上であるものである。

請求項４記載の食器洗浄装置は、請求項１ないし３のいずれか一記載の食器洗浄装置において、コンベヤの下方から前記コンベヤの進行方向と逆方向に向けて洗浄用水を噴射する噴射ノズルを備えるものである。

請求項５記載の食器洗浄装置は、請求項１ないし４のいずれか一記載の食器洗浄装置において、落水口の落水口幅は、調節可能となっている。

請求項６記載の食器洗浄装置は、請求項５記載の食器洗浄装置において、落水口は、落水口幅を調節する調節板にて形成されているものである。

請求項７記載の食器洗浄装置は、請求項１ないし６のいずれか一記載の食器洗浄装置において、邪魔板の下部には、この邪魔板の下部と送水パイプとの間に隙間を形成するための突起部が設けられているものである。

本発明によれば、大量の洗浄用水流を食器に作用させることで、浸漬槽を設けなくとも食器類を浸漬槽に浸漬させた場合と同様の効果を得ることができる。このため、浸漬槽を設けた場合の食器洗浄装置よりも複雑な構造を必要としないために装置をコンパクト化することができる。また、本食器洗浄装置のコンベヤにて移送される食器かごには、多少の余裕があれば収容する食器を重ね合わせて収容することができ、かつ、重ねあわされた食器１枚１枚を確実に洗浄することができるため、本食器洗浄装置を利用することで作業効率を大幅に向上させることができる。

以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、実施形態１は主に請求項１、２、３、４について説明する。

≪実施形態１≫
（実施形態１の概念）本実施形態の食器洗浄装置の概念図を図１に示す。本食器洗浄装置では、コンベヤ（０１０１）にて移送された食器かご（０１０４）に収容された食器（０１０５）に対して、コンベヤ上方から大量の洗浄用水流を生じさせる落水口（０１０２）を備えていることを特徴とする。

（実施形態１の構成）図１に示すように、本食器洗浄装置は、コンベヤ（０１０１）と、落水口（０１０２）とを有することを特徴とする。また、本食器洗浄装置では、コンベヤ下方に噴射ノズル（０１０３）を備えていても良い。図１に示す食器洗浄装置では、本実施形態における特徴的部分の構成のみを記載しており、一般的な食器洗浄装置が備える他の構成を省略しているが、後述する具体例（図８）に示すように他の構成を備えていても良い。

（実施形態１の構成の説明）「コンベヤ」（０１０１）は、食器かごを移送するように構成されている。「食器かご」（０１０４）とは、食器類（０１０５）を収納したかごである。食器類とは、皿、椀、小鉢、コップ、箸、ナイフ、フォーク、スプーン、トレイ等の食器である。本実施形態における食器かごでは、主として皿、椀、小鉢等の重ね合わせることができる食器類の洗浄に特に有効である。

「落水口」は、複数の食器を開口面がコンベヤ面に対して略垂直となるように多少の余裕をもって重ね合わせて収納した食器かごに対して、食器かごの移送に合わせて重ねあわされて隣接している他の食器との間に開方向のモーメントを加えて隙間を作り、かつ、この隙間に強い水流を生じさせることで食器に残留した残渣を食器から流し落とせるようにコンベヤの上方から大量の洗浄用水流を形成するように構成されている。落水口から流れ落とす水は、図１に示すように、洗浄水用タンク（０１０６）の水をポンプ（０１０７）などにて落水口へ圧送することで供給しても良いし、落水口の上部などにタンクを設置して洗浄水の位置エネルギーを利用して供給することとしても良い。

図２から図４は、落水口を詳細に説明するための図である。図２は落水口の構造を示す断面図の一例である。図３及び図４に落水口の具体的な構成の一例を示す。

図２に示す落水口（０２０１）の構造は、ポンプ等により供給された洗浄水を送水パイプ（０２０２）から直接流れ落とさず、一旦断面コの字状の邪魔板（０２０３）で受けるようにしている。邪魔板は、送水パイプの筺体と間隔を設けられて内設されており、邪魔板からオーバーフローした洗浄水が落水口から流れ落ちるようになっている。このような構造とすることで、送水パイプ内の水圧を均一化し、これにより落水口から均一な水流を流れ落とすことができる。落水口幅（図２中Ａで示す幅）は、大量の洗浄水を流れ落とすために、１．５ｍｍより広いことが望ましく、より望ましくは２ｍｍ以上８ｍｍ以下程度であることが良い。落水口は、調節板（０２０４）にて形成することで落水口幅Ａを調節することができる。このとき、送水パイプの流出口（０２０５）がボトルネックとならないように、送水パイプの流出口は調節板で調節可能な落水口幅Ａの最大幅よりも広いことが望ましい。

図３は落水口を備えた送水パイプの上側斜視図（図３（ａ））及び下側斜視図（図３（ｂ））である。図４は落水口を備えた送水パイプの上面図（図４（ａ））、図４（ａ）のＡ−Ａ方向から見た側面図（図４（ｂ））、送水パイプの下面図（図４（ｃ））である。図４において内部の構成を点線で表している。

送水パイプ（０３０２、０４０２）の２箇所の流入口（０３０２ａ、０４０２ａ）から流入された洗浄水は、図２に示したように、内部の断面コの字状の邪魔板（０４０３）に一旦受けられ、オーバーフローしたものが落水口（０３０１、０４０１）から流出するような構造となっている。

落水口は、落水口幅を調節する調節板（０３０３、０４０４）にて形成されており、送水パイプの流出口から流出する洗浄水は調節板により調節されて流れ落ちる。調節板は同方向に調節しろ（０３０４、０４０５）を設けた２枚の板にて構成され、重ねあわされた調整しろの固定位置に応じて落水口幅を調節することができる。

また、落水口の奥行きの長さ（図３中の長さＬ）はコンベヤ幅と略同じ長さとすることが望ましい。これにより、コンベヤのどの位置に食器かごを配しても洗浄水を食器かごに対して一様に流れ落とすことができる。

邪魔板（０４０３）の下部には、突起部（０４０６）を設けており、邪魔板下部に送水パイプの筺体との間に隙間を形成するようになっている。邪魔板は流水の衝撃により配置位置がずれないように側部において送水パイプと固定されている。

落水口から流れ落とす洗浄用の水量（以下、「洗浄用水量」という）は、大量の水量である必要がある。一例として、落水口の奥行きの長さＬを６３０ｍｍ、落水口幅を２〜３ｍｍと細くした場合には、毎分約３９０リットルの洗浄用水量が落水口から流れ落ちるようにしている。このとき、落水口の奥行きの単位長さあたりの落水口から流れ落ちる洗浄用水量は、３９０／６３０＝０．６１リットル／分・ミリメートルであり、落水口幅が広がるにつれて落水口の単位長さあたりの流れ落ちる水量は増加する。このように、落水口から流れ落とす洗浄用水量は、落水口の単位長さあたり約０．６リットル／分・ミリメートル以上であることが望ましい。ただし、落水口から流れ落ちる洗浄用水量がこれらの数値に限られるものではない。

食器かごに収納された複数の食器は、図１に示すように、開口面がコンベヤ面に対して略垂直となるように多少の余裕をもって重ね合わせて収納される。「食器の開口面」とは、食器に対して食物が盛られる側の面をいう。「コンベヤ面」とは、コンベヤ（０１０１）の上面をいう。「多少の余裕をもって重ね合わせて収納」するとは、食器かごに複数の食器を開口面がコンベヤ面に対して略垂直となるように隙間なく重ね合わせて収納した状態において、食器を１〜２枚程度引き抜いて食器１〜２枚分程度の移動を許容した状態に収納することをいう。このように多少の余裕をもって重ね合わせて収納することで、コンベヤ面に対して食器の開口面が厳密に垂直にはならず、垂直方向から若干傾斜して収納された状態となる。なお、コンベヤに載置された食器かごは収納された食器の開口面をコンベヤの進行方向に向けた状態にして図１に示す矢印方向に向かって移送される。

図５に落水口（０５０１）からの水流により、食器かご（０５０２）の移送に合わせて重ねあわされて隣接している食器（０５０３）との間に開方向のモーメントを加える様子を概略的に表している。図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、食器かごの移送に合わせて、落水口からの水流により次々と食器かごの重ねられた食器が洗浄され、最後の食器が落水口を通過すると、全ての食器が洗浄される。

次に、食器にかかる開モーメントを加える力について説明する。図６（ａ）から図６（ｃ）は、落水口からの洗浄用水流により、食器かごの移送に合わせて重ねあわされて隣接している他の食器との間に開方向のモーメントを加える様子を説明する図である。まず、図６（ａ）に示すように、食器は食器かごでの収納状態において、食器自身にかかる重さｍに対して重力ｍｇが作用している。このため、食器を重ねあわされて隣接している他の食器から離そうとすると、食器が食器かご下面と接していている点Ｏを支点として食器の重力によるモーメントＭ１（以下、「重力モーメント」という）によって戻ろうとする回転方向の力が重心に作用する。

一方、図６（ｂ）は落水口から流れ落ちた洗浄用水流が食器に作用する力を表している。落水口から流れ落ちた洗浄水は食器への衝突時には、落水口から食器までの位置エネルギーが運動エネルギーに変化しているため、所定の運動量を有する。そして、洗浄水が食器に衝突すると、この衝撃により、洗浄水の運動量が変化する。このときの単位時間当たりの運動量の変化が、洗浄水が食器に作用する力と等しくなる。洗浄水の質量をｍo、衝突前後の速度をそれぞれｖ、ｖ’とすると、洗浄水から食器への作用力ＦはＦ＝（ｍoｖ−ｍoｖ’）／Δｔにて求められる。作用力Ｆは、衝突面と垂直な方向と水平な方向に分解され、衝突面に垂直な成分Ｆ１が食器に作用を及ぼす。

また、食器は、食物をこぼれないように盛り付けるために開口部と底面部（０６０２）の面積が異なり、通常は底面部の面積の方が開口部の面積よりも小さいため側面部（０６０１）が開口部から底面部にかけて傾斜している。このため、この側面部に洗浄水からの力Ｆ１が作用すると、図６（ｃ）に示すように、重力モーメントと逆回転方向に作用するモーメントが発生する。また、食器に衝突した洗浄水はその後食器の側面を伝って流れ落ちるが、このとき、洗浄水が隣接している他の食器との間を押し広げるように流れ落ちる。この洗浄水が他の食器との間を押し広げるように作用する力もモーメントとして作用する。したがって、食器に対して洗浄水を大量に流れ落とすことによって、他の食器との間に開方向のモーメントが発生して隙間が作られる。このようにして、モーメント力により食器を回転させるようにして動かすため、食器かごに収納された食器の重量が重い場合であっても容易に隙間を形成することができる。このため、本食器洗浄装置では、樹脂製、アルミ製などの軽量の食器のみならず、陶磁器製、ガラス製などの重い食器も利用することができる。

なお、前記隙間を作るために洗浄用水流によって生じさせるモーメントは、少なくとも収納状態で食器にかかる重力モーメントより大きな逆回転方向のモーメントとなるように洗浄用水流を調節することが望ましい。このようにすることで、他の食器との間に確実に隙間を形成することができる。

食器に収納状態における重力モーメントと逆回転方向のモーメントを発生させると、図７に示すように、食器はもたれ掛けていた食器と反対側の食器に重ねあうまで回転して止まる。このとき形成される隙間は僅かな隙間であり、この隙間に大量の洗浄用水流が流れ込むため、隙間は洗浄用水流で満たされた状態となる。このようにして、食器が１枚ずつ回転して移動し、かつ、その際に隣接する食器との隙間が大量の洗浄用水流で満たされるため、食器は１枚１枚確実に洗浄することができる。さらに、食器と食器との間隙に大量の洗浄水を流し込んで洗浄を行うことから、食器の大きさや形状に関係なく重ねられた食器を洗浄することができる。

落水口から流れ落ちる洗浄用水流は、必ずしも高圧で流れ落とす必要はない。むしろ、従来技術の噴射ノズルのように高圧で噴射させると、食器と食器との間に隙間を生じやすくするが洗浄水は勢いよく通過するだけであり、食器と食器の間に生じた隙間が洗浄水で満たされなくなってしまう。このため、落水口から流れ落とす洗浄用水流はその水圧ではなく、流れ落とす水量が重要である。すなわち、落水口から流れ落とす洗浄水は少なくとも食器の開口面全域において食器と食器の間に生じた隙間を満たすように十分な水量が必要である。また、食器と食器の間に生じた隙間を洗浄水で完全に満たすように、食器に対して滝のように落水口から洗浄水を流れ落とす。このようにして大量の洗浄用水流に隙間が満たされることで、食器を浸漬槽に浸漬させた状態と同様の状態を作り出すことができる。これにより、浸漬槽を設けなくても食器にこびりついた固形化した米飯類等も柔らかくすることができる。さらに、複数の落水口を並設すると、連続的に浸漬状態を作り出すことができ、かつ、洗浄作用も向上させることができるため、より効果的である。

また、僅かな隙間に大量の洗浄用水流が流れ込むため、非常に強い水流を生じさせることができる。さらに、食器には食物をこぼれないように盛り付けるために側面部が傾斜しており、隙間を形成している２つの食器が対向しあう側面部の傾斜に沿って水流が生じるために流れ落ちた洗浄水を効率的に食器に作用させることができ、食器に残留した残渣を食器から流し落とすことができる。

「噴射ノズル」（０１０３）は、コンベヤの下方からコンベヤの進行方向と逆方向に向けて洗浄用水を噴射するように設けられている。前記落水口により、食器かごに収納された重ねあわされた食器の隙間に強い水流を生じさせることが可能であるが、重ねあわされた先頭の食器の開口面側には、強い水流を生じさせることができない。そこで、コンベヤの下方からコンベヤの進行方向と逆方向に洗浄用水を噴射させることで、先頭の食器の開口面側についても洗浄することができる。図１のコンベヤ下方には一部の噴射ノズルのみがコンベヤ進行方向と逆方向に向けられている。コンベヤに対して垂直に向けられた噴射ノズルは、食器かご下方の汚れを落とすために利用される。

なお、噴射ノズルを設けない場合であっても、重ねあわされた食器の先頭に既に洗浄済みの食器を配することで、先頭の食器の開口面側を洗浄する必要がなくなり、先頭の食器の開口面側が洗浄されないという問題を解決することも可能である。

（実施形態１の具体例）図８に本発明を用いた食器洗浄装置の具体例を示す側方断面図である。本食器洗浄装置は、投入側から投入部（０８０１）、主洗浄部（０８０２）、仕上げ洗浄部（０８０３）、排出部（０８０４）の順に配置されているとともに、食器かごを投入部から排出部まで搬送する搬送手段（０８０５）とで構成されている。

（搬送手段）搬送手段（０８０５）は、投入部側に始端部、排出部側に終端部を配置し食器かごを載置して搬送する搬送面（０８０６）を有した搬送コンベヤからなっている。搬送コンベヤは、投入部側の従動軸（０８０７）と排出部側の駆動軸（０８０８）とに掛け回されたコンベヤとからなっており、駆動モータの駆動によってコンベヤが回転するようになっている。コンベヤは、左右一対のチェンコンベヤと、この左右のチェンコンベヤをコンベヤの回転方向に沿って一定間隔を開けて連結させたロット棒とからなっている。

（主洗浄部）主洗浄部（０８０２）は、搬送されてくる食器を洗浄水で洗浄する洗浄室（０８０９）と、洗浄室で使用された洗浄水を回収する主洗浄タンク（０８１０）とを有している。洗浄室には、搬送コンベヤの搬送面の上方に送水パイプからなる上洗浄パイプ（０８１１）と、搬送面の下方に下洗浄パイプ（０８１２）と、洗浄室の上部付近に主洗浄タンクへ洗浄水を供給する洗浄水供給口（０８１３）と、を備えている。

洗浄水供給口（０８１３）は、浄水の流出口（０８２７）につながれていて、食器洗浄装置を作動させる前に主洗浄タンクに洗浄水を供給するために利用される。洗浄水供給口の端部は、下方に向けて開放可能となっているとともに洗浄室内を洗浄させるための回転式洗浄ノズルが着脱可能となっている。回転式洗浄ノズルは、食器洗浄装置のメンテナンス時（食器洗浄装置自体の洗浄時）に洗浄水供給口に装着し、回転式洗浄ノズルから洗浄室の内面側に浄水を噴射することで洗浄室自体を洗浄することができる。

上洗浄パイプ（０８１１）は、圧送された洗浄水を流出させる落水口（０８１４）と、落水口からの洗浄水を均一に流出させる邪魔板（図示せず）とからなっている。落水口は、下方に向けて細長いスリット状に開口し、開口幅を可変できるようになっている。邪魔板は、断面をコの字状に形成されて、凹部を上方に向けて上洗浄パイプ内の長さ方向に内設されており、邪魔板の外面と上洗浄パイプの内面との間隙は、３〜５ｍｍ程度となっている。上洗浄パイプは四角形の角筒状に形成されたもので、角筒の軸芯が搬送コンベヤを横断する方向に向けられて複数本が搬送コンベヤに沿って並設されている。上洗浄パイプ内に圧送される洗浄水は上洗浄パイプの上方から流入させており、一旦邪魔板の凹部の中に流入させた後、邪魔板の凹部から溢れ出てきた洗浄水を落水口へと流動させることで、スリット状の落水口から流出する洗浄水が搬送コンベヤの幅の略全域に亘って一様に流出することができる。

下洗浄パイプは、圧送された洗浄水を上方に向けて噴射させる複数の噴射ノズル（０８１５）が配設されている。下洗浄パイプから噴射される洗浄水を搬送されてくる食器に向けて下方から噴射させることによって、食器の下方に位置する部分の汚れを落とすことができる。また、食器から洗い落とされた残菜などが食器かごに引っ掛かり残存してしまったとしても下方から噴射される洗浄水がこれを洗い落とすようにもなっている。下洗浄パイプの一部の噴射ノズルは、開口面を搬送方向に向けられて搬送されてくる食器の開口面に向けて洗浄水が噴射されるようになっている。これにより、食器かごの先頭に配置されている食器の開口面についても洗浄することが可能となる。

主洗浄タンクには、主洗浄タンク内の洗浄水を各洗浄パイプに圧送するポンプ（０８１６）と、タンク内の洗浄水を加熱する加熱手段（図示せず）と、を備えている。加熱手段は、蒸気または電気ヒータなどからなっている。主洗浄タンク内の洗浄水は、加熱手段によって約６０℃程度の温湯となるよう加熱調整されている。また、主洗浄タンク内の洗浄水には洗剤が含まれており、洗剤濃度が一定濃度となるように必要な洗剤量が供給されるようになっている。

主洗浄室の仕上げ洗浄室側には、仕上げ洗浄部で使用された仕上げ洗浄水を主洗浄室に向けて噴射する還元ノズル（０８１７）が配設されている。還元ノズルは搬送面の上下にそれぞれ配置され、仕上げ洗浄部で使用された仕上げ洗浄水を主洗浄室に還元するとともに食器に噴射して洗浄するようになっている。このため、仕上げ洗浄室で利用された比較的汚れの少ない仕上げ洗浄水を主洗浄室で再利用することができる。

（仕上げ洗浄部）仕上げ洗浄部（０８０３）は、搬送されてくる食器を仕上げ洗浄水で洗浄する仕上げ洗浄室（０８１８）と、仕上げ洗浄室で使用された仕上げ洗浄水を回収する仕上げ洗浄タンク（０８１９）と、を有している。仕上げ洗浄室には、搬送コンベヤの搬送面の上方に送水パイプからなる上仕上げ洗浄パイプ（０８２０）と、搬送面の下方に下仕上げ洗浄パイプ（０８２１）と、仕上げ洗浄室の上部付近に仕上げ洗浄タンクへ仕上げ洗浄水を供給する仕上げ洗浄水供給口（０８２２）と、を備えている。

仕上げ洗浄水供給口（０８２２）は、浄水の流出口（０８２７）につながれていて、食器洗浄装置を作動させる前に仕上げ洗浄タンクに仕上げ洗浄水を供給するために利用される。仕上げ洗浄水供給口の端部は、下方に向けて開放可能となっているとともに仕上げ洗浄室内を洗浄させるための回転式洗浄ノズルが着脱可能となっている。回転式洗浄ノズルは、食器洗浄装置のメンテナンス時（食器洗浄装置自体の洗浄時）に仕上げ洗浄水供給口に装着し、回転式洗浄ノズルから仕上げ洗浄室の内面側に浄水を噴射することで仕上げ洗浄室自体を洗浄することができる。

上仕上げ洗浄パイプ（０８２０）は、圧送されてきた仕上げ洗浄水を流出させる落水口（０８２３）と、落水口からの仕上げ洗浄水を均一に流出させる邪魔板（図示せず）とからなっている。落水口は、下方に向けて細長いスリット状に開口し、開口幅を可変できるようになっている。邪魔板は、断面をコの字状に形成されて、凹部を上方に向けて上仕上げ洗浄パイプ内の長さ方向に内設されており、邪魔板の外面と上仕上げ洗浄パイプの内面との間隙は、３〜５ｍｍ程度となっている。上仕上げ洗浄パイプは四角形の角筒状に形成されたもので、角筒の軸芯が搬送コンベヤを横断する方向に向けられて複数本が搬送コンベヤに沿って並設されている。上仕上げ洗浄パイプ内に圧送される仕上げ洗浄水は上方から流入させており、一旦邪魔板の凹部の中に流入させた後、邪魔板の凹部から溢れ出てきた仕上げ洗浄水を落水口へと流動させることで、スリット状の落水口から流出する仕上げ洗浄水が搬送コンベヤの幅の略全域に亘って一様に流出することができる。

下仕上げ洗浄パイプ（０８２１）は、圧送されてきた仕上げ洗浄水を上方に向けて噴射させる複数の噴射ノズル（０８２４）が配設されている。また下仕上げ洗浄パイプの一部においては、噴射ノズルが搬送されてくる食器に対向する斜め上方向に向けられている。下仕上げ洗浄パイプから噴射される仕上げ洗浄水は、搬送されてくる食器に向けて下方から噴射させることによって、食器の下方に位置する部分の汚れを落とし、また食器から洗い落とされた残菜などが食器かごに引っ掛かり残存してしまったとしても下方から噴射される仕上げ洗浄水が洗い落とすようにもなっている。下仕上げ洗浄パイプの一部の噴射ノズルは、仕上げ洗浄水が開口面を搬送方向に向けられて搬送されてくる食器の開口面に向けて噴射されるようになっている。これにより、食器かごの先頭に配置されている食器の開口面についても洗浄することが可能となる。

仕上げ洗浄タンク（０８１９）には、仕上げ洗浄タンク内の仕上げ洗浄水を各仕上げ洗浄パイプおよび還元ノズルに圧送するポンプ（０８２５）と、タンク内の仕上げ洗浄水を加熱する加熱手段（図示せず）と、を備えている。加熱手段は、蒸気又は電気ヒータなどからなっている。仕上げ洗浄タンク内の仕上げ洗浄水は、加熱手段によって７０〜８０℃程度の熱湯となるように加熱調整されている。

仕上げ洗浄室の排出部側端部には、浄水が噴射される仕上げノズル（０８２６）が配設されている。仕上げノズルは浄水の流出口（０８２７）につながれていて、搬送面の上下にそれぞれ配置され、仕上げ洗浄部で仕上げ洗浄された食器に浄水を噴射して最終的な仕上げ洗浄処理を行う。

（食器かご）図９は食器かごを例示している。食器かごは、円形の棒状のパイプ（０９０１）で形成されている。食器の開口面を横に向けるとともに複数重ねた状態にして、食器を支持できるようになっている。食器の重ねた方向にガイドパイプ（０９０２）を複数本並行して配置し、食器の外縁が複数本のガイドパイプにて形成された隙間に系止されて収まるようにして食器を支持している。倒れないように支持された状態に重ねられた食器は、食器かごに食器を隙間なく収納した状態から食器の１〜２枚分程度の間隔を有するように収納されている。食器かごに複数重ねられて収納された食器を洗浄するには、食器の開口面が搬送コンベヤの搬送方向に向くように食器かごを搬送コンベヤの搬送面上に載置する。

（食器洗浄装置の動作）給食などで使用された食器は、同じ種類のものを重ねるようにして食器かごの中に収納されて、回収されてくる。食器洗浄装置で洗浄が行われる食器かごの中にある食器は、開口面が食器かごの底面に略垂直となるように複数重ねた状態としたとき、がたつかない程度にきっちり収納された状態から１〜２枚分の間隙を有する程度となるように収納され、そして重ねられた食器の開口面が搬送コンベヤの搬送方向に向けられるように、食器かごを食器洗浄装置の投入部に位置する搬送コンベヤの搬送面始端部側に載置する。このとき、重ねて収納された食器は、食器かごの中で大きく傾かないことから、搬送コンベヤの搬送面と略垂直の状態を保ちながら主洗浄室内へと搬送されていく。

主洗浄室で使用する洗浄水は、約６０℃に維持されているとともに洗剤が混入されて、食器に付着している汚れを落としやすいようになっている。主洗浄室へと搬送された食器かごの食器は、移送されながら搬送面の上方に複数並設されている上洗浄パイプのスリット状をなした落水口と下方に複数並設されている下洗浄パイプの噴射ノズルからそれぞれ噴射する洗浄水によって洗浄されていく。

上洗浄パイプのスリット状をなした落水口からは、コンベヤ幅の略全域において大量の洗浄水が帯状に流れ落とされている。重ねられた複数の食器が上方から流れ落ちてくる帯状の洗浄水の部分を通過していくとき、重ねられた食器と食器との間に洗浄水が流れ落とされることにより、食器と食器との間は開いて間隙が形成されるとともにその間隙に大量の洗浄水が入り込む。このとき、形成された隙間に比べて落水口から流れ落とされる洗浄水は大量であるため、隙間が洗浄水で満たされた状態で洗浄水が流れ落ちていく。そして、軽く付着している汚れは食器の内面全体に沿って生じる水流によって流し落とされ、またこびりついている汚れは満たされた洗浄水が浸透していくことで柔らかくなる。上洗浄パイプのスリット状の噴出口を連続的に設けることで、こびりついた汚れに対する洗浄水の浸透も連続的に行われることとなるため、食器を浸漬槽に浸漬させた場合と同等の効果が得られる。

また、重ねられた食器は、上方の落水口から流れ落ちてくる帯状の洗浄水を通過するとともに、下方からは噴射ノズルからの洗浄水が噴射されるため、上方からの洗浄水では洗い落とすことができない食器の下方に位置する汚れも洗い落とすことができる。また、上方からの大量の洗浄水によって流し落とされてきた残菜（例えば、キャベツの千切りなど）が食器かごに引っ掛かったとしても下方から噴射する洗浄水によって取り除かれる。

食器が搬送されて行くに従い、食器が受ける洗浄水の位置が徐々にずれていくことになり、今まで開いていた食器と食器の間の間隙が閉じられて次に位置する食器との間に洗浄水が流れ落ち始める。これにより、複数枚が重ねられた食器と食器との間に間隙が次々と順次形成されていく。そして新たに間隙を形成された食器と食器の間は、既に帯状の洗浄水の部分を通過した食器と同様に洗浄水で満たされ、食器の内面に軽く付着している汚れはその間隙に入り込んだ大量の洗浄水によって流し落とされ、またこびりついている汚れには洗浄水が浸透していく。このようにして重ねられた食器の隣接し合う食器の間に間隙が形成されて大量の洗浄水が入り込んでいくことによって食器の洗浄がなされていく。

このようにして、重ねられた食器が洗浄室内を搬送されていき、上から大量で帯状の洗浄水及び下からの噴射された洗浄水を何回も連続的に噴射されていくことによって、最初は食器の内面にひどくこびりついていた汚れも徐々に洗浄水が浸透してふやかされ、洗浄水の流れにより洗い落とされることとなる。

仕上げ洗浄室では、主洗浄室と構造上はほとんど同じであることから、食器は主洗浄部分と同様な作用を受ける。ただし、仕上げ洗浄室で使用される洗浄水は、７０〜８０℃の熱湯を利用し、食器に付着している主洗浄室での洗浄水を洗い落とすとともに食器の温度を上げて洗浄後に乾燥させやすくしている。なお、重ねた食器のうち先頭に位置し開口面が表に出ている食器に対しては、搬送されてくる食器に対向する斜め上方向に下仕上げ洗浄パイプの一部において噴射ノズルを斜め上方向に向けており、食器が移送してこの噴射ノズルに近づいていくる間に開口面の上部から下部まで洗浄水を噴射することとなり、内面全体の洗浄が行われる。

（洗浄水の利用方法）洗浄水供給口及び仕上げ洗浄水供給口及び仕上げノズルは浄水の流出口と接続されており、食器洗浄装置の動作前に洗浄水供給口から洗浄タンクへ、仕上げ洗浄水供給口から仕上げ洗浄タンクへ浄水が供給される。洗浄タンク及び仕上げ洗浄タンクが浄水で満たされると、食器洗浄装置が動作可能状態となる。食器洗浄装置の動作状態である食器洗浄中では基本的に仕上げノズルのみから浄水が供給される。

仕上げノズルから供給された浄水は、食器の最終的な仕上げ洗浄処理に利用され、その後仕上げ洗浄タンクに流入する。なお、仕上げ洗浄タンクは許容量以上の仕上げ洗浄水が流入するとオーバーフローするようにし、許容量を超えないようになっている。そして、仕上げ洗浄タンク内の仕上げ洗浄水は、ポンプにより仕上げ洗浄パイプ及び還元ノズルに圧送される。

仕上げ洗浄パイプに圧送された仕上げ洗浄水は食器が移送されるコンベヤ上方の落水口から流れ落とされ、流れ落ちた仕上げ洗浄水は食器の仕上げ処理に利用されて再び仕上げ洗浄タンクへ流入する。仕上げ洗浄タンクへ流入した仕上げ洗浄水は、再び仕上げ洗浄水として利用される。

還元ノズルに圧送された仕上げ洗浄水は、主洗浄部の洗浄室に向けて噴射され、主洗浄部の主洗浄タンクへ流入する。流入した仕上げ洗浄水は、再び洗浄水として利用される。主洗浄タンク内の洗浄水は、ポンプにより主洗浄パイプに圧送される。

主洗浄パイプに圧送された洗浄水は、食器が移送されるコンベヤ上方の落水口から流れ落とされ、流れ落ちた洗浄水は食器の洗浄処理に利用されて再び主洗浄タンクへ流入する。洗浄タンクへ流入した仕上げ洗浄水は、再び洗浄水として利用される。なお、主洗浄タンクは許容量以上の洗浄水が流入するとオーバーフローするようにし、許容量を超えないようになっている。

このようにして、コンベヤの進行方向の最下流側に位置する仕上げノズルから供給された浄水は、まず、比較的食器の汚れの少ない仕上げ洗浄部にて利用される。そして、仕上げ洗浄部にて利用された後に、あまり汚れていない仕上げ洗浄水を比較的食器の汚れの多い主洗浄部にて利用する。このようにして、汚れの少ない食器の洗浄には比較的汚れの少ない洗浄水を利用し、汚れの多い食器の洗浄には比較的汚れの多い洗浄水を利用するように洗浄水を流動させることで、食器洗浄装置稼動後に供給する浄水を効率的に利用することができる。

（実施形態１の効果）以上のような構成をとる本発明の食器洗浄装置では、大量の洗浄用水流を食器に作用させることで、浸漬槽を設けなくとも食器類を浸漬槽に浸漬させた場合と同様の効果を得ることができる。このため、浸漬槽を設けた場合の食器洗浄装置よりも複雑な構造を必要としないために装置をコンパクト化することができる。また、本食器洗浄装置のコンベヤにて移送される食器かごには、多少の余裕があれば収容する食器を重ね合わせて収容することができ、かつ、重ねあわされた食器１枚１枚を確実に洗浄することができるため、本食器洗浄装置を利用することで作業効率を大幅に向上させることができる。さらに、食器と食器との間隙に大量の洗浄水を流し込んで洗浄を行うことから、食器の大きさや形状に関係なく重ねられた食器を洗浄することができる。

食器洗浄装置の該略図 落水口の断面図 落水口の斜視図 落水口の正面図及び側面図 食器かごの移送に合わせて食器が洗浄される様子を説明する図 落水口による作用を説明する図 落水口により食器が回転する様子を説明する図 食器洗浄装置の具体例を示す図 食器かごの具体例を示す図

０１０１ コンベヤ
０１０２，０２０１，０３０１，０４０１ 落水口
０１０３ 噴射ノズル
０１０４ 食器かご
０１０５ 食器
０１０６ 洗浄水用タンク
０１０７ ポンプ
０２０２，０３０２，０４０２ 送水パイプ
０２０３，０４０３ 邪魔板
０２０４，０３０３，０４０４ 調節板
０２０５ 流出口
０３０２ａ，０４０２ａ 流入口
０４０６ 突起部
０９０２ ガイドパイプ

Claims (7)

1. 複数の食器を重ね合わせて収納した食器かごを、この食器かご内の食器の開口面を進行方向に向けた状態にしてその進行方向に向けて移送するコンベヤと、
   このコンベヤの幅方向に長手方向を有して下方に向かって開口するスリット状に形成され、前記コンベヤの上方から前記食器かご内の食器に向けて洗浄水を噴射する落水口とを備え、
   前記食器かごは、
   食器の重ねた方向に沿って配置され、互いに隣接する食器のうちの一方の食器の開口面に他方の食器の開口面側とは反対側の面がもたれ掛かるように複数重ねた状態の食器の重心より下方に位置する外縁を支持する複数本のガイドパイプを有し、
   前記落水口は、
   複数の食器を開口面がコンベヤ面に対して略垂直となるように多少の余裕をもって重ね合わせて食器移動を許容した状態に収納した前記食器かごに対して、この食器かごの移送に合わせて重ねあわされて隣接している他の食器との間に少なくとも収納状態で食器にかかる重力モーメントより大きな逆回転方向のモーメントである開方向のモーメントを加えて食器を回転させるようにして動かして隙間を作り、かつ、この隙間に強い水流を生じさせることで食器に残留した残渣を食器から流し落とせるように、前記コンベヤの上方から前記隙間を満たすような大量の洗浄用水流を形成する食器洗浄装置であって、
   前記落水口を有し、四角形の角筒状に形成され、その角筒の軸芯が前記コンベヤを横断する方向に向けられた送水パイプと、
   この送水パイプとの間に間隔が形成されるように前記送水パイプ内に設けられ、上方に向かって開口する断面コの字状の邪魔板とを備え、
   前記送水パイプは、
   前記邪魔板の上方に位置し、洗浄水を前記送水パイプ内に流入させるための流入口と、
   前記邪魔板の下方に位置し、洗浄水を前記落水口に流出させるための流出口とを有し、
   前記流入口から前記送水パイプ内に流入した洗浄水が、前記邪魔板に一旦受けられた後、前記邪魔板からオーバーフローして、前記間隔および前記流出口を通って、前記落水口から流れ落ちるようになっている
   ことを特徴とする食器洗浄装置。
2. スリット状の落水口の長手方向の長さは、コンベヤのコンベヤ幅と略同じである
   ことを特徴とする請求項１記載の食器洗浄装置。
3. 落水口から流れ落とす洗浄用水量は、約０．６リットル／分・ミリメートル以上である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の食器洗浄装置。
4. コンベヤの下方から前記コンベヤの進行方向と逆方向に向けて洗浄用水を噴射する噴射ノズルを備える
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の食器洗浄装置。
5. 落水口の落水口幅は、調節可能となっている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の食器洗浄装置。
6. 落水口は、落水口幅を調節する調節板にて形成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の食器洗浄装置。
7. 邪魔板の下部には、この邪魔板の下部と送水パイプとの間に隙間を形成するための突起部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一記載の食器洗浄装置。

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