JP5098701B2

JP5098701B2 - 食器洗い機

Info

Publication number: JP5098701B2
Application number: JP2008052992A
Authority: JP
Inventors: 泰佑堀木; 剛士稲田; 智彰梶浦
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-03-04
Also published as: JP2009207649A

Description

本発明は、霧発生振動子により液体を洗浄槽内に噴霧する食器洗い機に関するものである。

従来、この種の食器洗い機の霧発生振動子は、図３に示すように構成していた（例えば、特許文献１参照）。図３おいて、超音波振動子により構成した霧発生振動子４１は下面に配置し、霧発生振動子４１の振動面の上側に封入液体４２を封入した容器４３を一体的に接合した状態で配置し、容器４３の超音波振動子４１に対向した面に薄膜４４を配置して霧発生装置４５を構成している。霧発生振動子４１により発振した超音波振動は、封入液体４２を介して容器４３の薄膜４４を振動させ、容器４３外側の霧化用液体（洗浄水）を霧化するように構成している。なお、封入液体は蒸留水である。

容器４３の形状は、封入液体４２が容器４３の壁面を通して水蒸気透過して封入液体４２が減少しても、薄膜４４に封入液体４２が常時接しているように、薄膜４４より上にも封入液体４２が入るような形状としている。また、霧発生振動子４１に対向した薄膜４４の上部に高濃度の洗剤液が生成するように、薄膜４４の近傍周辺に洗剤Ａを載せる洗剤投入部４６を配置している。

次に、以上の構成における動作、作用を説明する。霧発生装置４５は、霧発生振動子４１の上側に封入液体４２を封入した容器４３を配置しているので、霧発生振動子４１は洗浄水と直接触れることはない。したがって、食器洗い機を運転するさい、霧発生振動子４１が洗浄水と触れることがないので、食器から洗い落とされた食品の汚れや残滓が霧発生振動子４１の振動面に付着するのを防止できる。

洗剤投入部４６に所定量の洗剤を入れ動作を開始すると、制御手段（図示せず）により給水弁（図示せず）を開いて所定の水量の洗浄水を給水する。このとき、制御手段は、洗剤投入部４６より上になるように給水水位を設定し、制御する。洗剤投入部４６の内部に洗浄水が浸入し、洗剤Ａの一部が洗浄水に溶解する。この際に霧発生振動子４１を駆動すると、その振動が封入液体４２を伝播し、封入液体４２を介して、霧発生振動子４１に対向した薄膜４４を振動させる。この振動により、さらに上面にある洗浄水を振動させて洗浄水を霧化し、同時に洗剤投入部４６に入れた洗剤が溶けることで洗浄槽５０内に高濃度の洗剤液を霧化して飛散させ、高濃度の洗剤液を被洗浄物に付着させることができる。

また、霧化させる液体に接するように振動板を配置し、発生させた振動エネルギを反射部材により反射して霧化する霧化装置は、振動板に電力を供給するため筐体に穴が設けられている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−３４２６６２号公報特開昭５３−７１３１５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、霧発生振動子により発生した超音波振動が、封入液体を介して薄膜に伝達されているため、封入液体中で超音波振動エネルギが減衰し、薄膜で形成した２次振動面に効率良く超音波振動エネルギを伝えることができない。

また、振動板を直接霧化させる液体に接するよう配置した場合、振動板に電力を供給す
るため筐体に穴が開けられているため、振動子が破壊したさい、筐体内の液体が漏れ出す可能性があり、長期間信頼性を保つことができないという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、霧発生振動子により発生する超音波振動をダイレクトに洗浄水に与え、超音波振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えて、洗浄水を霧化して飛散させ、かつ、振動板の腐蝕を防止して長期間機能を発揮すると共に安全性を保つものである。

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、洗浄槽内に霧を発生させる霧発生振動子と、前記霧発生振動子の振動面側に密着させた振動板とを備え、前記振動板にその表面を保護する表面保護層を設けるとともに、前記表面保護層を前記洗浄槽内に露出して設置したものである。

これによって、霧発生振動子により発振した超音波振動をダイレクトに洗浄水に与えることができ、超音波振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えて、洗剤液を飛散することができる。また、表面保護層により振動板の腐蝕を防止して長期間機能を発揮すると共に表面保護層が筐体の穴を塞いでいるために安全性を保つものである。

本発明の食器洗い機は、振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えることができ、省エネルギで霧化量を増加することができるとともに、信頼性および安全性を向上することができる。

第１の発明は、被洗浄物を設置する食器カゴと、前記食器カゴを収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内に霧を発生させる霧発生振動子と、前記霧発生振動子の振動面側に密着させた振動板とを備え、前記振動板にその表面を保護する表面保護層を設けるとともに、前記表面保護層を前記洗浄槽内に露出して設置したことにより、霧発生振動子により発生した振動を洗浄水にダイレクトに与えることができるので、振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えることができ、省エネルギで霧化量を増加することができる。また、表面保護層により振動板の腐蝕を防止するとともに、霧発生振動子を取付けるために洗浄槽に開けられた開口を、表面保護層を形成した振動板で水密に塞いた状態を保つことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の霧発生振動子は、振動板の振動面を略鉛直方向に配置し、略鉛直方向の振動面から略水平方向に進行する振動エネルギを、反射板により略鉛直方向へ反射させるようにしたことにより、振動面を略垂直方向に配置することで、洗浄槽内の汚染が振動面上に蓄積することを防止でき、安定的に振動面を洗浄槽内に露出することができるので、長期間にわたって安定的に霧化を行うことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の表面保護層は、酸化チタンまたはその複合体により形成したことにより、霧発生振動子の振動面の腐蝕を表面保護層の酸化皮膜により防止することができ、安定的に長期間にわたって霧化を行うことができる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明の反射板は、表面を凹面に形成し、霧発生振動子の振動エネルギを収束させて反射するようにしたことにより、振動エネルギを効率的に液面に集中させることができ、省エネルギで安定的に霧化を行うことができる。

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、本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一部切欠断面図を示すものである。図１に示すように、食器洗い機本体１には、扉２で開閉可能な洗浄槽３を設け、食器等の被洗浄物４は食器カゴ５にセットされ、洗浄槽３内に収容している。給水弁６は洗浄槽３に洗浄水を供給するものであり、ポンプ７は、洗浄槽３に供給された洗浄水を加圧して、複数の噴射口を設けた洗浄手段（洗浄ノズル）８に供給し、洗浄手段８より洗浄水を洗浄槽３内に噴射するものである。

霧発生装置９は、洗浄槽３内の下部に配置しており、洗浄水を霧化し洗浄槽３内に充満させるものである。また、ポンプ７は、回転方向を変えることにより洗浄槽３内の洗浄水を排水経路１０を通って排出することができる。洗浄槽３の底部には、ポンプ７の吸込み側へ連通した排水口１１を有し、この排水口１１には残滓を収集する残滓フィルタ１２と、洗浄水を加熱する加熱手段（ヒータ）１３を設け、洗浄槽３の温度を検知する温度センサ１４を設けている。

図２に、霧発生装置９の要部断面図を示す。図２に示したように、圧電素子からなる霧発生振動子１５は振動面を振動板１６に接着しており、振動板１６は洗浄槽３内の洗浄水と接触する側の表面を表面保護層１７により保護しており、振動板１６の表面保護層１７が洗浄槽３に露出するよう弾性体１８で保持し、振動面が略垂直方向になるように洗浄槽３に設けた開口３ａを閉塞するように水密に固定している。

反射板１９は、振動板１６の振動面から略水平方向に進行する振動エネルギを略鉛直方向に反射するよう振動板１６の前方に設置している。また、反射板１９は、鉛直方向の下端が洗浄槽３の底部より１〜１０ｍｍ程度上方に位置するよう下部に空間を空けて洗浄槽３に取付けている。

以上のように構成された食器洗い機について、以下その動作、作用を説明する。食器等の被洗浄物４を食器カゴ５にセットして洗浄槽３に収納し、洗剤を霧発生装置９に投入した後、扉２により食器洗い機本体１の開口部を閉塞し、運転を開始する。被洗浄物４の汚れを落とす洗浄工程、付着した洗剤や残滓を流すすすぎ工程、そして、被洗浄物４に付着している水適を乾燥させる乾燥工程の順に実行する。

まず、給水弁６を動作し、霧発生装置９の上部まで水位が来るよう、より具体的には振動板１６および反射板１９が水没するように所定量を洗浄槽３に洗浄水を給水し、霧発生振動子１５を駆動させ、洗浄水を霧化し洗浄槽３内に充満させる。被洗浄物４に所定時間付着させた後、続いて、ポンプ７により洗浄水を加圧し、洗浄手段８の噴射口より洗浄水を被洗浄物４に噴射する。

被洗浄物４に噴射された洗浄水は、被洗浄物４に付着した高濃度の洗剤液を溶かすとともに汚れを洗い流して循環させる。したがって、ポンプ７による洗浄開始前に洗浄水を追加給水すれば、霧化する高濃度の洗剤液を少ない洗剤量で得られ、かつ、ポンプ７による洗浄時に被洗浄物４に付着した高濃度の洗剤液を溶かして所定の濃度の洗剤液に希釈することができる。

霧発生装置９により洗浄水を霧化するさい、ポンプ７により噴射する洗浄水より高濃度の洗剤液を霧化し、被洗浄物４に所定時間付着させることで、洗浄性能を向上させている。霧発生装置９を駆動し洗浄槽３内に洗浄水を霧化する際、また、続いてポンプ７により洗浄水を加圧し洗浄水を噴射する際、洗浄槽３内に設けたシーズヒータ等の加熱手段１３に通電しており、洗浄水を加熱しながら洗浄工程は行われる。

温度センサ１４は洗浄槽３の温度を検知しており、所定温度以上になると加熱手段１３への通電を停止する。洗浄水の循環は、残滓フィルタ１２を通過し、ポンプ７に吸い込まれ、ポンプ７より洗浄槽３に設けた洗浄手段８に供給され、この洗浄手段８から噴射され、被洗浄物４を洗浄した後、再び排水口１１に戻るという経路で行われる。この際、被洗浄物４から脱落した残滓等は、洗浄水と共に残滓フィルタ１２に流入し、この残滓フィルタ１２を通過できない大きさの残滓は、残滓フィルタ１２に捕集される。

所定時間の洗浄工程を終えると、汚れを含む洗浄水はポンプ７により排水経路１０を通って機外に排出され、新たに洗浄水が供給される。ポンプ７を運転し、洗浄手段８から再び洗浄水を噴射して、洗剤や残滓等の付着した被洗浄物４のすすぎを行う。所定時間運転した後、洗浄水を排出し、再び洗浄水を供給するという動作を繰り返し、このすすぎ工程は連続して３回程度行う。最後に、洗浄水を機外に排出して、すすぎ工程は終了する。続いて乾燥工程を行う。

ここで、本発明の特徴である霧発生装置について、詳しく説明する。霧発生装置９の振動板１６は、表面保護層１７により保護されており、表面保護層１７は、酸化チタンまたはその複合体から形成しており、複合体の１つとして酸化アルミ等の酸化金属およびセラミックが考えられる。振動板１６は厚み０．３〜１．５ｍｍ程度で、好ましくは０．８ｍｍ程度のステンレス等の金属板で構成し、表面保護層１７は厚み０．５〜５００μｍ程度で好ましくは５μｍ程度である。

表面保護層１７を洗浄槽３内の洗浄水と接触するように露出して設置していることで、洗浄水に直接霧発生振動子１５の超音波の振動エネルギを与えることができる。アルカリ洗剤や汚染等から振動板１６が保護されていることから、振動板１６が腐蝕することはなく、振動板１６は霧発生振動子１５より堅牢であることから、例え霧発生装置９が壊れるまで使用したとしても霧発生振動子１５が先に機能を失うために、振動板１６によって洗浄槽３との接合面の水密が維持され、信頼性および安全性が確保される。

また、振動板１６は鉛直方向に設置していることから、霧発生装置９に混入する汚染や洗剤を多量に投入した場合であっても、これらが振動板１６の上方に堆積して閉塞することがなく、霧発生振動子１５が生成した超音波振動エネルギを、確実に洗浄水に与えることができるので、霧発生振動子１５の信頼性、耐久性を向上することができる。

霧発生装置９に混入した汚染や多量の洗剤は、ポンプ７により洗浄水を加圧し洗浄手段８より噴射して洗浄するさい、反射板１９の下端と、振動板１６および洗浄槽３との間に設けたスペースにより霧発生装置９、すなわち、振動板１６と反射板１９の間から洗浄槽３内へ排出され、霧発生装置９内に蓄積しない構成になっている。

霧発生振動子１５により生成した超音波振動エネルギは水平方向に進行し、反射板１９で反射することで鉛直方向に変化し、洗浄水の水面で液柱を形成し霧化が起こる。霧発生振動子１５により生成した超音波振動エネルギは、直接洗浄水に授与されるため、減衰は少なく、効率的に洗浄水を霧化することができる。

なお、反射板１９は、表面を平面としてもよいが、振動板１６と対向する面を凹形状に窪ませることで、略水平方向に入射した超音波振動エネルギを鉛直方向に収束させることができるので、より霧化量を増加させることができる。また、振動板１６より照射される振動エネルギは、厳密には直進しておらず、僅かに拡散または収束している。この振動エネルギの照射方向は霧発生振動子１５の固体バラツキにも影響されるので、反射板１９の凹面を振動板１６より大きく構成することで、振動エネルギをロスすることなく収束させ
ることができる。

以上のように、本発明の食器洗い機は、超音波振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えて、洗浄水を飛散することができるので、省エネルギで霧化量を増加することができ、洗浄水の霧による洗浄効果を高めることができる。

また、構成を簡素化することができるので、コストを低く抑えることができる。また、接合面は、振動板と洗浄槽だけであり、封入液体を保持する容器と霧発生振動子との接合面、霧発生振動子と洗浄槽との接合面を有する従来構成より減少するので、信頼性および安全性を向上することができる。

また、表面保護層により振動板の腐蝕を防止するので、長期間霧発生振動子の振動エネルギを洗浄水に伝達することができるとともに、霧発生振動子を取付けるために洗浄槽に開けられた開口を、表面保護層を形成した振動板が塞いでいるため、安全性を保つことができる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、振動エネルギを高効率に洗浄水に伝えることができ、省エネルギで霧化量を増加することができるとともに、信頼性および安全性を向上することができるので、洗浄水を用いて被洗浄物を洗浄する洗浄機器全般に適用できる。

本発明の実施の形態１における食器洗い機の一部切欠断面図同食器洗い機の霧発生装置の要部断面図従来の食器洗い機の霧発生装置の要部断面図

符号の説明

３洗浄槽
５食器カゴ
１５霧発生振動子
１６振動板
１７表面保護層
１９反射板

Claims

被洗浄物を設置する食器カゴと、前記食器カゴを収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内に霧を発生させる霧発生振動子と、前記霧発生振動子の振動面側に密着させた振動板とを備え、前記振動板にその表面を保護する表面保護層を設けるとともに、前記表面保護層を前記洗浄槽内に露出して設置した食器洗い機。
霧発生振動子は、振動板の振動面を略鉛直方向に配置し、略鉛直方向の振動面から略水平方向に進行する振動エネルギを、反射板により略鉛直方向へ反射させるようにした請求項１記載の食器洗い機。
表面保護層は、酸化チタンまたはその複合体により形成した請求項１または２記載の食器洗い機。
反射板は、表面を凹面に形成し、霧発生振動子の振動エネルギを収束させて反射するようにした請求項２または３記載の食器洗い機。