JP2011015766A - 食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の食器洗い乾燥機における加熱手段のワット数のばらつきや、設置環境下の電源電圧事情の影響を抑えた食器量の判定を行うことを目的とする。
【解決手段】本発明の食器洗い機は、洗浄水を噴射して被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、洗浄水を前記被洗浄物に噴射する洗浄工程と前記洗浄工程の前に行われ洗浄水を加熱するための洗浄水加熱工程とにおける、加熱手段１１による洗浄水の水温の上昇率を比較することにより、被洗浄物の容量を検知する制御部１６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、水温の変化を検出することで食器の容量を検知し、食器を洗浄する食器洗い機に関する。

近年、食器洗い機に収容された食器の数や量などの容量を簡易的に判断して、これらに応じて運転時間をよりきめ細かく制御しようという食器洗い機が提案されている。

従来、この種の食器洗い機は図５および図６に示すように構成されていた。以下、その構成について説明する。

洗浄槽１０１は食器類１０２を内部に収納し洗浄水をためている。洗浄ノズル１０３は洗浄槽１０１内に回転自在に支持され、食器類１０２に向けて洗浄水を噴出する。洗浄ポンプ１０４は洗浄水を洗浄ノズル１０３に送り込むもので、この洗浄ポンプ１０４はモータ１０５によって駆動される。水位センサ（水位検出手段）１０６は洗浄槽１０１内の水位を検知し電気信号として出力する。加熱手段（ヒータ）１０７は、洗浄槽１０１の底部に配設され、洗浄水を加熱する。サーミスタ（温度検知手段）１０８は、洗浄槽１０１の底部外側に密着するように取り付けられ、洗浄水の水温を間接的に検知する。送風ファン１０９は、洗浄槽１０１内の蒸気を送り出すもので、排気口１１０より機外へ排出される。洗浄槽１０１内に食器類１０２を配置する食器かご１１１を配設し、洗浄槽１０１の底部には洗浄水の循環時に残さい等の異物が洗浄ポンプ１０４に詰まらぬように残さいフィルター１１２を配設している。制御手段１１３は、食器類１０２の洗浄、すすぎ、乾燥工程の一連の逐次動作を制御する。

上記構成の食器洗い機では、運転開始後の洗浄工程または加熱すすぎ工程において、サーミスタ１０８により洗浄水の温度を測定し、温度情報を制御手段１１３に取り込み温度上昇率を計算して食器類１０２の容量を検知し、その度合いに応じてすすぎ、乾燥の各工程の運転時間を変えている。つまり、加熱手段１０７の入力値が一定の時、食器類１０２の容量が少なければ食器類１０２の全熱容量がそれだけ少なくなり、図７に示すように洗浄水の温度上昇はそれだけ早くなる。一般に食器類１０２の容量が少なければ洗浄ノズル１０３から噴出される洗浄水が食器類１０２に当たる機会が多くなるため、それだけ良く洗える（例えば、特許文献１）。

また、乾燥についても同じであり、逆にその分運転時間を短くすれば、食器量１０２によらず常に一定の洗浄性能と乾燥性能が得られると同時に、省エネルギーや時間の短縮になる。

特開２００５−０５２２１６号公報

しかしながら、従来の食器洗い機は、ヒータのワット数のばらつき、電源電圧の変動など、洗浄水の温度上昇に影響を与える誤差要因があり、食器量判定の制度を上げるために、電源電圧検知回路を設けるなどして、補正を行っていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、個々の食器洗い機本体における加熱手段のワット数のばらつきや、設置環境下の電源電圧事情の影響を抑えた食器量の判定を行うことができる食器洗い機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、洗浄水を噴射して被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、洗浄水を貯留する貯留部を有するとともに被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄槽内に給水を行う給水手段と、貯留部内で洗浄水を加熱する加熱手段と、貯留部内の洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと被洗浄物に洗浄水を噴射するための洗浄ノズルとを有する洗浄手段と、洗浄水を前記被洗浄物に噴射する洗浄工程と洗浄工程の前に行われ洗浄水を加熱するための洗浄水加熱工程とにおける、加熱手段による洗浄水の水温の上昇率を比較することにより、被洗浄物の容量を検知する制御部とを備える食器洗い機である。

ここで、洗浄水とは、食器洗い機本体内にで、洗浄やすすぎのために用いられる液体のことを言う。

これにより、個々の機体における加熱手段のワット数のばらつきや、設置環境下の電源電圧事情の影響を抑えた食器量の判定を行うことができる。

本発明の食器洗い機は、ヒータのワット数のばらつき、電源電圧事情の影響を抑えた、食器類の容量の判定を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の断面概略図 本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の動作を表すフローチャート 同食器洗い機の食器量推定の概略図 同食器洗い機で推定された食器量と加熱すすぎ到達温度ＴｋおよびＴｋの関係を示す図 本発明の第２の実施の形態における食器洗い機の断面概略図 従来の食器洗い機のシステム構成図 従来の食器洗い機の電源電圧と水温上昇率の関係を示す図

第１の発明は、洗浄水を噴射して被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、洗浄水を貯留する貯留部を有するとともに被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄槽内に給水を行う給水手段と、貯留部内で洗浄水を加熱する加熱手段と、貯留部内の洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと被洗浄物に洗浄水を噴射するための洗浄ノズルとを有する洗浄手段と、洗浄水を前記被洗浄物に噴射する洗浄工程と洗浄工程の前に行われ洗浄水を加熱するための洗浄水加熱工程とにおける、加熱手段による洗浄水の水温の上昇率を比較することにより、被洗浄物の容量を検知する制御部とを備える食器洗い機で、ヒータワット数のばらつきや電源電圧事情の影響を抑えた食器類の容量の判定を、既存の水温検知用のサーミスタのみで実現することができる。

第２の発明は、第１の発明において、洗浄工程開始前の洗浄水加熱工程において霧化用振動子を駆動させることを特徴としたもので、洗浄ポンプ駆動前に、霧状にした洗浄液を予め食器に吹きかけて汚れを膨潤させることで、洗浄性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の断面概略図、図２は本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の動作を表すフローチャート、図３は同食器洗い機の食器量推定の概略図、図４は同食器洗い機で推定された食器量と加熱すすぎ到達温度ＴｋおよびＴｋの関係を示す図である。

本実施の形態における食器洗い機の本体１内部には、洗浄槽２が設けられており、洗浄槽２の内部には、食器３などの被洗浄物を設置する食器かごが４収容されている。食器かご４は上段食器かご４ａ及び下段食器かご４ｂを有している。

また、洗浄槽２の前面には開口部５が設けられており、開口部５を扉体６により開閉するよう構成されている。上段・下段食器かご４ａ、４ｂは開口部５からスライドして引き出すことができる。

洗浄手段は洗浄槽２の底部に設けられる２個の洗浄ノズル７と洗浄槽後面に設けられる十字ノズル（図示せず）と十字ノズルから洗浄槽２の前方に対して延設された水路の先端部に設けられた上部洗浄ノズル（図示せず）を有している。それぞれの洗浄手段の表面には、洗浄水が噴射する際に通過する噴射口が複数個設けられている。

洗浄ノズル７は洗浄槽２の底部に回転自在に設けられ、被洗浄物に洗浄水を噴射する。本実施の形態では、洗浄ノズルが洗浄槽の底部に２個設けられているが、洗浄槽の形状に応じて１個にしても良いし、さらに回転しない固定ノズルを用いてよい。

洗浄水を加圧するとともに洗浄ノズルへ洗浄水を供給する洗浄ポンプ８と洗浄ポンプ８を駆動するモータ９とが、洗浄槽２の底面外側の循環経路（図示せず）の途中に設けられている。

また、洗浄水を貯水する貯留部１０と、洗浄水を加熱する加熱手段（ヒータ）１１とが開口部５近傍の洗浄槽２底部に設けられている。

洗浄水の温度を検知するサーミスタ（温度検知手段）１３が洗浄槽２底面の外壁に設けられ、洗浄水若しくは洗浄槽２内の空気の温度を、洗浄槽２の底壁を介して間接的に検知している。

洗浄槽２下部にたまった洗浄水の水位を検出する水位検出スイッチ１４が洗浄槽２側面の外壁に設けられている。

また、洗浄槽２内に給水を行う給水弁（給水手段）１５が洗浄槽２の外壁に取り付けられている。

また、同じく洗浄槽下部に配設された制御部１６は、食器類３の洗浄、すすぎ、乾燥の一連の動作を逐次制御するとともに、水位検出スイッチ１４や温度センサ１３からの信号の処理、また、温度センサ１３により検知した洗浄水の温度をもとに食器量の判定を行う。

以上のように構成された本実施の形態における食器洗い機についてその動作、作用を図２を用いて説明する。食器等の被洗浄物を食器カゴ４にセットして洗浄槽２に収納し、使用者が洗剤を投入した後、扉体６により洗浄槽２の開口部５を閉塞し、運転を開始する。

まず、図２のステップＳ１にて制御部１６が給水弁１５を動作させ、洗浄槽２に水位検出スイッチ１４により水位が検知されるまで給水が行われ、貯留部１０に水道水が給水される。

給水が終了すると、ステップ２にて制御部１６が加熱手段１１を動作させ洗浄水の加熱を開始する（洗浄水加熱工程）。洗浄水加熱工程では、洗浄水の加熱を行い、洗浄手段７から洗浄水を噴射しないようにすることにより、加熱手段１１の熱は洗浄水の温度上昇に用いられ、食器３の温度上昇にはほとんど用いられない。なお、本実施の形態では、洗浄水加熱工程で洗浄水を噴射しないように洗浄ポンプ８を制御したが、食器３の温度が上昇しない程度に洗浄ポンプ８を制御して洗浄水を噴射させても良い。

ステップＳ３にて加熱手段への通電開始後ｔ１秒経過すると、サーミスタは水温Ｔ１を検知する（ステップ４）。ここで、給水完了後、水温を計測するまでにｔ１の時間を設けるのは、水温と洗浄槽２下部（サーミスタ取り付け部）の温度がほぼ同一になるのを待つためである。その後も洗浄水加熱工程を継続し、ステップＳ５にてヒータ１１への通電開始後ｔ２秒を経過すると、ステップＳ６にて再び水温Ｔ２を検知する。この区間で加熱手段１１から発生する熱量は、水位検出スイッチ１４により得られる所定水量の洗浄水と洗浄槽２の一部などの既知の熱容量の物体を加熱するために用いられ、洗浄槽２内の食器３などの被洗浄物量には影響を受けない。したがって、上昇した温度（Ｔ２−Ｔ１）を知ることによって、機体が設置された電源電圧環境下における、当該機体に備えられた加熱手段１１（ヒータ）の加熱能力を推定することができる。

その後、ステップＳ７にて洗浄工程がスタートすると、洗浄ポンプ８が動作し、洗浄水が被洗浄物に向けて噴射される。なお、洗浄工程においても、加熱手段１１による洗浄水の加熱は引き続き行われる。

洗浄工程が終了すると、ステップＳ８にてすすぎ工程を行い、その後、ステップＳ９の加熱すすぎ工程が開始する。その後、ステップＳ１１に示すように、水温が４５℃から６５℃に到達するまでの時間ｄｔが測定される。加熱すすぎ工程においては、洗浄水が被洗浄物に噴射されながら加熱が行われるため、洗浄水加熱工程とは異なり、温度上昇の速度は被洗浄物の量に影響を受ける。したがって、時間ｄｔおよび洗浄水加熱工程で推定されたヒータの加熱能力を併せて考えれば、被洗浄物の温度を上昇させるために必要な熱量、つまり食器の容量を推定することができる（ステップＳ１２）。図３に、Ｔ２−Ｔ１およびｄｔから推定される被洗浄物の量を示す。図３に示すように、洗浄水加熱工程における洗浄水の温度上昇率が高いほど加熱手段１１の加熱能力は高いため、加熱すすぎ工程において洗浄水が６５度になる時間が短くても、被洗浄物の容量が大きいと判定される。

ここで推定された被洗浄物の量により、ステップＳ１３にて加熱すすぎ終了までに到達すべき最高温度Ｔｋ、および、乾燥工程における時間が決定される。

図４に、推定された食器量と、加熱すすぎ到達温度Ｔｋ、乾燥工程時間ｔｋの関係を示す。

なお、ステップＳ１０にて、加熱すすぎ工程開始時の水温が４５℃以上であった場合（たとえば、給湯接続のため）は判定不可能として、加熱すすぎ到達温度Ｔｋおよび乾燥時間ｔｋは食器量「大」と判定した場合と同じ値に設定される（ステップＳ１３−ａ）これは、判定不可能であった場合の被洗浄物がいかなる量であったとしても、洗浄・乾燥の性能が不十分とならないためである。

なお、上記実施例では時間ｄｔを測定するための洗浄水温度の区間や、閾値を具体的に示したが、これは特に加熱すすぎ到達温度Ｔｋや乾燥工程時間ｔｋを算出する手段を限定するものではない。

ここで決定された加熱すすぎ到達温度Ｔｋまで水温が到達し（ステップＳ１４）、かつ、所定のすすぎ時間が経過する（ステップＳ１５）と加熱すすぎ工程が終了し、ステップＳ１７にて乾燥工程が開始される。

その後、食器の量に応じて決定された乾燥工程時間ｔｋが経過すると（ステップＳ１８）、運転を終了する。

以上のように、食器の量に応じて最適な加熱すすぎ到達温度や乾燥時間が決定されるため、省エネルギー化や時間の節約が可能となる。

（実施の形態２）
次に、本発明第２の実施例について図５を用いて説明する。本構成では、本発明の実施例１と、洗浄槽２下部に霧発生装置１２（霧化用超音波振動子）が配設されている点が異なる。その他の実施の形態１と共通する点は説明を省略する。

霧化発生装置１２は、振動面が略鉛直方向になるように、洗浄槽２の側壁面にシール部材１７を圧接して水封する構成としている。また、同様に傾斜面を有するステンレス製の反射板（反射部）１８が、霧発生装置１２と対向する位置に設けられている。霧発生装置１２は制御部１６により制御される。

また、反射板１８の材質については、超音波振動エネルギの反射性能が高く、液中でも劣化しない樹脂、金属皮膜をした樹脂、ガラスあるいは金属を用いることが可能である。

その他の構成は、本発明第１の実施例と同様であるため、省略する。

本発明第２の実施例では、洗浄水加熱工程時に霧発生装置１２が駆動され、霧状にした洗浄液を食器３に吹きかける前処理工程が行われる。

以下に、霧発生装置１２の動作について具体的に説明する。

制御部１６により霧発生装置１２の超音波振動子（図示せず）に電圧が加えられると、超音波振動子が振動して振動面から超音波振動エネルギが反射板１８に向けて略水平方向に液中を進行し、反射板１８に衝突して反射する。

反射板１８は、超音波振動エネルギが液面に向けて鉛直方向より傾斜を持って進行するように設定されており、反射した超音波振動エネルギは液体の液面に達すると液面を隆起して鉛直方向より傾斜を持った水柱Ｗが発生し、霧化が行われる。水柱Ｗは鉛直に形成するより１０度前後傾斜させることで霧化量が高くなる。よって、液面で発生する水柱Ｗが傾斜するように反射板による反射角度によって設定される。

また、超音波振動子は電圧を加えることで超音波振動を行うが、同時に熱も発生する。そして、超音波振動子自身の温度が所定の温度を超えると振動を起こさなくなるという性質を持つ。このため、超音波振動子の冷却が課題となるが、本発明の構成では超音波振動子が直接液中に接触しているため、動作時の超音波振動子から発生する熱の冷却性能を高めることができる。よって、長時間の安定した運転を行うことができる。

また、反射板を金属材料またはガラス製とすることで、超音波振動エネルギの反射板１２での反射率が高められるため、霧化能力を大幅に向上させることができる。

洗浄水加熱工程が終了すると、引き続き洗浄工程が行われる。その後の動作は、上記第１の実施例の動作と同じであるので説明は省略するが、前処理工程を行うことで、洗浄工程開始前に食器等に付着した汚れを膨潤させることができるため、洗浄性能を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、卓上型の食器洗い機だけでなく、ビルトイン型、業務用の食器洗い機として有用である。

１ 食器洗い機の本体
２ 洗浄槽
３ 食器
４ 食器かご
５ 開口部
６ 扉体
７ 洗浄ノズル
８ 洗浄ポンプ
９ モータ
１０ 貯留部
１１ 加熱手段
１２ 霧発生装置
１３ 温度センサ（サーミスタ）
１４ 水位検出スイッチ
１５ 給水弁（給水手段）
１６ 制御部
１７ シール部材
１８ 反射板（反射部）

Claims (2)

1. 洗浄水を噴射して被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、
   洗浄水を貯留する貯留部を有するとともに被洗浄物を収容する洗浄槽と、
   前記洗浄槽内に給水を行う給水手段と、
   前記貯留部内で洗浄水を加熱する加熱手段と、
   前記貯留部内の洗浄水の温度を検知する温度検知手段と、
   洗浄水を加圧する洗浄ポンプと前記被洗浄物に洗浄水を噴射するための洗浄ノズルとを有する洗浄手段と、
   洗浄水を前記被洗浄物に噴射する洗浄工程と前記洗浄工程の前に行われ洗浄水を加熱するための洗浄水加熱工程とにおける、前記加熱手段による洗浄水の水温の上昇率を比較することにより、被洗浄物の容量を検知する制御部とを備えることを特徴とする食器洗い機。
2. 洗浄水を霧化する霧化用振動子を備え、洗浄工程開始前の洗浄水加熱工程中に、霧化用振動子を駆動させ、洗浄行程開始後に食器の量を判定する、請求項１に記載の食器洗い機。

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