JP4038271B2 - 複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、所定量の洗浄剤が添加された洗浄水のための洗浄槽の他に少なくとも１つのすすぎ水のためのすすぎ槽を備える複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動食器洗浄機への使用水については、全硬度が１５０ｐｐｍ以上あるいはシリカ濃度が４０ｐｐｍ以上となる高硬度水が利用される場合が多いが、この場合、洗浄機内にスケールが発生し易い。このスケールは主に、高硬度水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンが洗浄剤中のリン酸イオンや炭酸イオンと結合することによってなるものが原因となっている。
【０００３】
このようなスケールが洗浄機内に発生すると、ストレーナーが目誥まりして洗浄液やすすぎ水の流れが悪くなったり、またポンプ内部にスケールが発生すると、ポンプが破損する原因となり、またコンベア部にスケールが発生すると、コンベアの回転不良や破損の原因となり、また熱交換部にスケールが発生すると、熱効率の低下の原因となったりする。さらに、スケールの発生に起因してスライムなどが付着して、これが雑菌の繁殖や悪臭の原因となり、またこれにより洗浄機の外観を悪くすることにもなる。
【０００４】
従来、このスケールの発生を防止するため、一般的には、スケール付着防止剤を洗浄剤中に配合する方法が採られてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来方法によれば、洗浄槽について収容されている洗浄液の濃度が適当に保たれているときにのみスケールの発生防止が有効になされるに過ぎない。従って、洗浄槽以外に少なくとも１つ以上のすすぎ槽を備える複槽式自動食器洗浄機においては、洗浄工程後にすすぎ工程、その後さらに後すすぎ（最終すすぎ）工程の順に処理が実行されるが、上記したすすぎ工程以下の過程でスケールが大量に発生してしまうという欠点がある。
【０００６】
これに対して、上記したような複槽式自動食器洗浄機について、すすぎ槽におけるスケール除去を中心にすすぎ水に対し酸を用いる方法が考えられるが、酸は槽を形成するステンレス表面を損傷するおそれがあり、また排水に際して中和作業が特別に必要となる欠点があり、またこの場合、すすぎ水のポンプ噴射の照射位置にないところのスケールの除去はできない、という欠点もある。
【０００７】
また、使用水について軟化処理を施こすことも考えられるが、高硬度水であることとすすぎ水として使用水量が大量であることから、そのための経済的コストは高価となり過ぎて現実的な解決方法ではない。
【０００８】
なお、スチールタワシやナイフなどを用いる物理的処理方法では、その作業は困難で除去も不十分となり、またその際、槽のステンレス表面を傷付けたりすることも多く、また、その作業は洗浄機を停止して定期的に行なうことが必要であり、さらに、その作業のためには化学的知識など専門性が要求されるという欠点がある。
【０００９】
本発明では、上記したような問題点を解決し、特に、複槽式自動食器洗浄機に対し効果的かつ有用に適用できるスケール付着防止方法の提供を目的とした。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明では、複槽式自動食器洗浄機におけるすすぎ槽内のすすぎ水中に、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、アクリル酸マレイン酸共重合体及びアクリル酸マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩から選択される１又は２以上の硬度成分分散性高分子薬剤を、スケール付着防止剤として添加し、かつＰＨ値を１０以下４．０以上の範囲としたすすぎ水中ですすいだ後、最終すすぎ過程を経ることを特徴とするものである。
【００１１】
上記した硬度成分分散性高分子薬剤は、高硬度水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンと直接結合してこれらのイオンを封鎖する作用を発揮するほか、生じた炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどのスケール成分の結晶核に付着しその結晶の成長を阻害する作用を発揮する。また、高分子薬剤であることから、そのスレッシュホールド効果に基づき、極く少量の使用でその作用が有効にかつ持続的に得られる。
【００１２】
このような作用を効果的に発揮する硬度成分分散性高分子薬剤としては、好ましくはポリアクリル酸及びそのアルカリ金属塩やアクリル酸マレイン酸共重合体及びそのアルカリ金属塩を挙げることができるが、その他、ポリマレイン酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸メタクリル酸ヒドロキシエチルエステル共重合体、アクリル酸ヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウムアリルエーテル共重合体、マレイン酸グリセリンモノアリルエーテル共重合体、及びこれらの塩なども含まれ、またこれらの２以上を混合して用いることもできる。
【００１３】
スケール付着防止剤は、硬度成分分散性高分子薬剤が１〜５０重量％の水溶液濃度の液剤として、あるいは１００重量％の粉末剤や打錠固型剤として用いることができる。なお、液剤について、上記高分子薬剤が５０重量％を超える場合、常温下、均一溶液を得ることが困難となる場合がある。
【００１４】
また、本発明に係るスケール付着防止剤のすすぎ水中での使用濃度は、硬度成分分散性高分子薬剤成分の濃度として０．００１重量％以上０．１重量％以下の範囲である場合において、そのすすぎ水溶液のＰＨ値が１０以下４．０以上の範囲となる成分からなることを意味している。従って、このＰＨ値の条件が満足される限りにおいて、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのカセイアルカリ、メタケイ酸ナトリウム等のケイ酸塩、ポリリン酸ナトリウム等のリン酸塩などのアルカリ成分が含有される場合を許容するものである。なお、当該スケール付着防止剤を含むすすぎ水溶液のＰＨ値が１０以下４．０以上の範囲内にない場合には、最終すすぎ過程後において被洗浄食器の面上に当該スケール付着防止剤が残留するおそれがあること、また特に、上記のＰＨ値が４．０以下となる場合には洗浄機設備各部について腐食を生じさせることになる弊害がある。
【００１５】
また、本発明に係る複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法に用いるスケール付着防止剤には、前記した硬度成分分散性高分子薬剤のほかにキレート剤をも必須成分とするものも含まれる。
【００１６】
この組成のスケール付着防止剤は、前記した硬度成分分散性高分子剤によるスケール付着防止作用に対し相剰的に作用するのに加えて、既存のスケールからカルシウムやマグネシウムを脱離させて、スケールを溶解除去する作用を有効に得ることができる。
【００１７】
このような作用を効果的に発揮する好ましいキレート剤としては、カルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンに対し高いキレート作用が発揮されるＥＤＴＡのアルカリ金属塩やＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）のアルカリ金属塩を挙げることができ、これらの混合物であってもよい。
【００１８】
この組成の本発明のスケール付着防止剤については、前記同様に、液剤、粉末剤及び打錠固型剤等の固型剤として使用できる。この液剤については、高分散性高分子薬剤が１〜５０重量％、キレート剤が１〜５０重量％の濃度範囲で調製できる。この濃度範囲であれば、常温下に均一溶液のものを得ることができる。
【００１９】
また、粉末剤及び固型剤については、その物理的性状に応じて上記両者１〜９９重量％の範囲の混合剤として調製できる。
【００２０】
上記した本発明に係る複槽式自動食器洗浄機用のスケール付着防止剤については、任意成分として、クエン酸やリンゴ酸などの有機酸又はその塩や、プルロニック型非イオン界面活性剤、高級アルコールＥＯ付加物、高級アルコールＥＯ＋ＰＯ付加物、スルホコハク酸エステル、アルキルフェノールＥＯ付加物などの非イオン界面活性剤や、その他着色料などを適宜配合することができる。上記した有機酸の配合によって酸によるスケールに対する溶解作用が期待でき、また非イオン界面活性剤の配合によってスケールに含まれる汚れに対し薬剤の浸透作用が高められる作用が期待できるからである。
【００２１】
次に、本発明に係る複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法は、前記したスケール付着防止剤が、複槽式自動食器洗浄機におけるすすぎ槽内のすすぎ水中に添加されてなることを特徴とする。
【００２２】
このスケール付着防止方法においては、前記したスケール付着防止剤における硬度成分分散性高分子薬剤の前記したスレッシュホールド効果と相俟って、上記のすすぎ水中に極少量添加することによってスケール付着防止効果が有効に発揮されることから、経済的な有用性が認められると共に、その効果はすすぎ水が及ぶ自動食器洗浄機内の各貯留槽やポンプ等の各部に及ぶことから、これら全域において発揮されることになる。
【００２３】
このスケール付着防止剤のすすぎ水中での好ましい濃度範囲は、このスケール付着防止剤中の硬度成分分散性高分子薬剤成分の溶液濃度として、０．００１重量％以上０．１重量％以下の範囲とすることである。この溶液濃度が０．００１重量％未満であると、前記した硬度成分分散性高分子薬剤に基づく作用がすすぎ水の硬度やシリカ濃度によっては不十分となることがあり、また、０．１重量％を超えると、後すすぎ（最終すすぎ）が不十分になるなど支障が生じ、また、使用量が多くなって経済的にも不利となる。また、この溶液濃度として、より好ましくは、０．００５重量％ 〜０．０２重量％である。この濃度範囲で高硬度水に対して有効にその作用が発揮されるからである。また、特に好ましくは、０．０１重量％前後の溶液濃度とすることである。この溶液濃度であれば、高硬度水に対しての有効性に加えてより経済的に使用できるからである。
【００２４】
また、このスケール付着防止剤が前記した高分散性高分子薬剤とキレート剤との混合剤からなるものである場合でも、上記の高分子薬剤についての好ましいすすぎ水中での濃度範囲は同じ理由から上記同様の範囲である。
【００２５】
また、上記のキレート剤について好ましいすすぎ水中での溶液濃度範囲は、このスケール付着防止剤における上記の高分子薬剤に対するこのキレート剤の配合割合に対応して０．０００２５重量％以上０．０２５重量％以下である。このキレート剤の溶液濃度範囲において、前記したこのキレート剤による相剰的作用が有効に発揮されると共に、経済的な利用を図ることができる。
【００２６】
また、このスケール付着防止方法の適用に際しては、使用するスケール付着防止剤が液剤である場合には複槽式自動食器洗浄機のすすぎ槽内のすすぎ水中にタイマー付き供給装置によって間欠的に定量供給することにより、またそれが固型剤である場合にはそのすすぎ水中での溶解量を考慮して人的あるいは機械的に一定時間毎度に直接投入することによって、スケール付着防止剤の添加が実行される。
【００２７】
【実施例】
（試験No.１〜３）
二槽コンベア式自動食器洗浄機（業務用、日本調理機(株)製）に高硬度水（全硬度１５０ｐｐｍ、シリカ濃度３０ｐｐｍ）をすすぎ水として使用した場合のスケールの付着防止乃至除去について、次の条件下に記載した。
【００２８】
試験条件
(１) 自動食器洗浄機
この洗浄機についての概要構成を図１に示した。即ち、この自動食器洗浄機１はその外装ケース２内に洗浄水槽５を下部に設けた洗浄室３とすすぎ水槽６を下部に設けたすすぎ室４とを備える。
【００２９】
また、洗浄室３内には、複数のノズル部を並列的に有する散布ノズル７，７を洗浄水槽５の上方位置に上下に離間して配し、また、すすぎ室４内には、複数のノズル部を並列的に有する散布ノズル８，８、さらに散布ノズル９，９を順にすすぎ水槽６の上方位置にそれぞれ上下に離間して配してなる。
【００３０】
また、外装ケース２に対しては、その外部から洗浄室３とすすぎ室４とを連通する循回式コンベア１３を備える。このとき、このコンベア１３はその上部に位置する部分が上下位置の散布ノズル７，７との間、及び上下位置の散布ノズル８，８との間にあるように配置されていて、またそのコンベア面は散布水が通過できる網目状のもので形成されている。なお、１０は液状のスケール付着防止剤の供給容器であり、ポンプ１１によって間欠的にすすぎ水槽６に供給できる。また１２は洗浄剤の容器であって、洗浄水槽５に供給できる。
【００３１】
このように構成される自動食器洗浄機１においては、対象食器１４を順次コンベア１３上に載せると、対象食器１４が順に洗浄室３内及びすすぎ室４内を通過するうちに洗浄、すすぎ、さらには後すすぎされて再び外部にまで移送される。
【００３２】
この場合、洗浄過程では、一定濃度に保たれた洗浄水槽５内の洗浄水が循環して散布ノズル７，７から散布されることによって対象食器１４を洗浄する。また、すすぎ過程では、すすぎ水槽６内のすすぎ水が循環して散布ノズル８，８から散布されることによって洗浄後の対象食器４がすすがれる。このすすぎ後の対象食器１４は、すすぎ室４内においてさらに清水が散布ノズル９，９から散布されることによって後すすぎされ、その後乾燥化される。
【００３３】
(２) この試験における自動食器洗浄機の使用条件は、次のとおりである。
洗浄水：次の洗浄剤を濃度０．２０重量％となるように設定、貯留量９０ｌ、液温６０℃。
洗浄剤：高硬度水対応のもので、水酸化カリウム４．９重量％、炭酸カリウム２０重量％、トリポリリン酸ナトリウム１０重量％、次亜塩素酸ナトリウム１０重量％、ポリアクリル酸ナトリウム３重量％及び水残部の成分からなる。
【００３４】
すすぎ水：貯留量９０ｌ、液温６０℃。
スケール付着防止剤：配合成分は次表１に示す。
液剤の場合間欠的に定量供給し、また固型剤の場合人為的に１時間ごと直接投入して、すすぎ水中に薬剤濃度が一定値となるように設定。なお、この濃度状態は消費されるすすぎ水量に対し清水を補給することによって維持される。
【００３５】
後すすぎ水：１０００ｌ／時間で供給、液温８０℃。
稼動時間：１０時間連続運転、なおコンベア上には対象食器はセットしない。
上記した条件下で、先ず、試験前に予めすすぎ水槽内を酸性のスケール除去剤で除去して試験した試験No.１〜３のスケール付着防止剤による場合の結果を表１に評価１として示した。
【表１】

【００３６】
なお、ブランクはすすぎ水中に薬剤を添加しない場合である。また、この評価１の基準は、試験後にすすぎ水槽内に全くスケールの付着が認められないとき○、少しでもスケールの付着が認められたとき×、とした。
【００３７】
この評価１の結果から、本発明に係る方法によれば、使用するスケール付着防止剤が液状、固型状のいずれの場合にもスケール付着の防止効果に優れていることが確認され、また、すすぎ水溶液のＰＨ値がいずれも１０以下となり、また、対象食器をセットして洗浄操作を実行した場合、その後の最終すすぎ過程において薬剤成分の残留を生じさせず、また洗浄機設備について腐食などの弊害の発生もなかった。
【００３８】
（試験例４〜８）
次に、前記と同一の二槽式自動食器洗浄機において、試験前に予めそのすすぎ水槽内にスケールが薄く付着した状態であるときに試験した試験No.４〜８のスケール付着防止剤による場合についての結果を表２に評価２として示した。
【表２】

【００３９】
なお、この評価２の基準は、試験後に付着しているスケールの白色がかなり薄くなったとき◎、その白色が少し薄くなったとき○、そのスケールの白色に変化がないとき△、そのスケールの白色が濃くなったとき×、とした。
【００４０】
この評価２の結果から、本発明に係る方法によれば、使用するスケール付着防止剤が液状、固型状のいずれの場合にもスケール付着の防止効果に優れていると共に、特に、キレート剤を配合成分として含む試験No.５、同No.６及びNo.７の場合、さらにスケール除去効果が有効に発揮されることを確認することができる。また、このスケール除去効果は、試験No.５と同No.６の結果の対比から、上記のキレート剤の使用量が多いほど高くなることが確認される。また、ＰＨ値に基づく効果は前記した試験例１等の場合と同じである。
【００４１】
（実施例１）
図１に示した概要構成の自動食器洗浄機（二槽コンベア式、ホバート(株)製）
について、そのすすぎ水中にポリアクリル酸ナトリウム（分子量６０００）２５重量％、ＥＤＴＡ４ナトリウム５重量％及び水残部の配合成分からなるスケール付着防止剤を約０．０１重量％濃度（ポリアクリル酸ナトリウムで０．００２５重量％濃度に相当する。）となるように間欠的に自動供給することにより添加し使用した。
【００４２】
このとき、上記の自動食器洗浄機の稼動時間は１日あたり約５時間で、すすぎ水は、ＰＨ値が９．４でまたその供給量（通過量）は５６５０ｌ／日であった。また、最終すすぎ過程後において被洗浄食器の面上には薬剤の残留は確認されなかった。なお、洗浄水における洗浄剤は前記試験と同一の配合組成の高硬度水対応のもので同一濃度条件で使用した。
【００４３】
この自動食器洗浄機について、それまで、洗浄剤として上記同様の高硬度水対応のものを使用していたことから、洗浄水槽にはスケールの付着はなかったが、すすぎ水槽には大量のスケールの付着が確認された。この付着スケールを酸により念入りに除去し、上記した方法の条件下でこの自動食器洗浄機を稼動させて、その開始１ケ月後の状況を確認した。この結果、すすぎ水槽等洗浄機の全体についてスケールの付着は全く認められず、すすぎ水槽ではそのステンレス面の直接的な露出状態のままであった。また、洗浄機設備について腐食を生じさせなかった。
【００４４】
またその後、すすぎ水中へのスケール付着防止剤の供給を止めて、その他の使用条件を同じくして上記した自動食器洗浄機を稼動させたところ、その１ケ月後において、特に、そのすすぎ水槽内がスケールの付着で真白くなったのを確認した。
【００４５】
（実施例２）
図１に示した概要構成の自動食器洗浄機（二槽コンベア式、フジマック(株)製）について、そのすすぎ水（全硬度１１６ｐｐｍ、シリカ濃度６０ｐｐｍ）中に実施例１と同じ配合組成のスケール付着防止剤を約０．０１５重量％濃度（ポリアクリル酸ナトリウムで０．００３６重量％濃度に相当する。）となるように間欠的に自動供給することにより添加し使用した。
【００４６】
このとき、上記の自動食器洗浄機の稼動時間は１日あたり約４時間で、すすぎ水のＰＨ値は９．５０でその供給量（通過量）は４１５０ｌであった。また、最終すすぎ過程後において被洗浄食器の面上には薬剤の残留は確認されなかった。なお、洗浄水における洗浄剤は前記試験と同一の配合組成の高硬度水対応のもので同一濃度条件で使用した。
【００４７】
この自動食器洗浄機について、それまで、洗浄水槽ではスケールの付着は僅かな量に止っていたが、すすぎ水槽では極めて大量のスケールの付着が認められた。この付着スケールを酸により念入りに除去し、上記した条件下でこの自動食器洗浄機を稼動させて、その開始１ケ月後の状況を確認した。この結果、すすぎ水槽等洗浄機の全体についてスケールの付着は全く認められず、すすぎ水槽ではそのステンレス面の直接的な露出状態のままであった。
【００４８】
（実施例３）
上記した実施例２での処理後において、スケール付着防止剤の供給を止めて、その他の使用条件を同じくして前記した自動食器洗浄機を稼動させたところ、その１ケ月後において、特に、すすぎ水槽内がスケールの付着（厚１mm以下）で真白くなった。
【００４９】
この状態で、スケール付着防止剤のすすぎ水での濃度を０．０３重量％（ポリアクリル酸ナトリウムで０．００７重量％濃度に相当する。ＰＨ値９．７０）に高め、その他は実施例２の場合と同一の条件下でその自動食器洗浄機を稼動させたところ、開始１ケ月後において、すすぎ水槽のステンレス面の露出状態が認められた。つまり、この場合、スケールの付着防止と共に、既に付着したスケールに対する除去効果も確認された。
【００５０】
【発明の効果】
上記したように本発明は構成されることから、次のような効果が発揮される。本発明では、複槽式自動食器洗浄機におけるすすぎ槽内のすすぎ水中に、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、アクリル酸マレイン酸共重合体及びアクリル酸マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩から選択される１又は２以上の硬度成分分散性高分子薬剤を、スケール付着防止剤として添加し、かつＰＨ値を１０以下４．０以上の範囲としたすすぎ水中ですすいだ後、最終すすぎ過程を経ることで、高硬度水に対して極く微量でスケールの発生を効果的に防止することが可能となった。これによって、特に、複槽式自動食器洗浄機におけるすすぎ水中の溶液濃度が０．００１重量％以上０．１重量％以下となるようにスケール付着防止剤を添加することで、そのスケールの発生防止の効果が有効に発揮されると共に、そのすすぎ水としての機能に支障をきたすことないし、またその後の最終すすぎによって容易、迅速にすすぎが可能であり、また経済的にも有用に使用できる。
【００５１】
また、上記したように、本発明のスケール付着防止方法によれば極く微量でその効果が発揮されることと相俟って、その必須成分も洗浄剤成分として用いられているものであり、しかもそのすすぎ水溶液のＰＨ値が１０以下４．０以上に維持されていることから、対象食器が化学的に悪影響を受けることはなくまた薬剤の残留をきたすことなく、しかも、貯留槽を形成するステンレスを腐食させたり、傷めることもない。
【００５２】
また、本発明のスケール付着防止方法においては、自動食器洗浄機に付随する供給装置に一定時間ごとにスケール付着防止剤を追加補充する操作のみで足り化学的専門知識を必要とすることなく誰でも操作ができ、またこの際、自動食器洗浄機を停止させる必要がないため、この洗浄機について常に稼動可能な状態が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】複槽式自動食器洗浄機の一部縦断面正面図
【符号の説明】
１ 自動食器洗浄機
５ 洗浄水槽
６ すすぎ水槽
７，８ 散水ノズル

Claims (5)

1. 複槽式自動食器洗浄機におけるすすぎ槽内のすすぎ水中に、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩、アクリル酸マレイン酸共重合体及びアクリル酸マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩から選択される１又は２以上の硬度成分分散性高分子薬剤を、スケール付着防止剤として添加し、かつＰＨ値を１０以下４．０以上の範囲としたすすぎ水中ですすいだ後、最終すすぎ過程を経ることを特徴とする複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法。
2. すすぎ水中の溶液濃度が０．００１重量％以上０．１重量％以下となるようにスケール付着防止剤を添加することを特徴とする請求項１の複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法。
3. すすぎ水中にキレート剤をさらに添加することを特徴とする請求項１または２記載の複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法。
4. キレート剤が、ＥＤＴＡのアルカリ金属塩又は／及びＮＴＡのアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項３記載の複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法。
5. すすぎ水中の溶液濃度が０．０００２５重量％以上０．０２５重量％以下となるようにキレート剤を添加することを特徴とする請求項３または４記載の複槽式自動食器洗浄機のスケール付着防止方法。