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JP2011015766A - 食器洗い機 - Google Patents

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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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