JP2001037700A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】洗浄水噴射力を高め、また適正値に変化させて
効率的な洗浄力を得る。 【解決手段】直流電圧可変回路１６の直流出力電圧をイ
ンバータ回路１７を介して供給する直流ブラシレス電動
機１２により駆動するポンプ７によって洗浄水を加圧し
て噴射して食器を洗浄するようにすることにより、高速
回転により噴射力を高めて強い洗浄力を発生させ、低速
回転により弱い噴射力で静音洗浄するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食器洗浄機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】食器洗浄機は、外枠と開閉蓋によって包
囲した食器洗浄槽内に食器収納かごに載置するように収
容した食器に向けて該食器洗浄槽内の洗浄水を電動機に
より回転駆動するポンプによって加圧して噴射すること
によって前記食器を洗浄する構成である。また、ポンプ
の回転方向を逆方向にすることにより食器洗浄槽内の洗
浄水を機外に排水するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のポンプ駆動用の
電動機は誘導電動機を使用しているために、ポンプを高
速回転駆動することが困難であり、従って、洗浄水の噴
射力を強めて洗浄能力を高めようとすると電動機とポン
プが大型化する問題がある。また、洗い工程や濯ぎ工程
において洗浄水噴射力を適正値に変えて効率的な洗浄を
行うことができない。

【０００４】また、洗浄水の噴射力を弱めて静粛な食器
洗いを行うように制御することも困難である。

【０００５】また、排水末期に洗浄水が減少してポンプ
の負荷が軽くなると回転速度が上昇し、また、空気が混
入することにより騒音を発生する問題がある。

【０００６】本発明の１つの目的は、洗浄水噴射力を高
め、また適正値に変化させて効率的な洗浄力が得られる
ようにすることにある。

【０００７】本発明の他の目的は、洗浄水噴射力を弱め
て静粛な食器洗浄を行うことができるようにすることに
ある。

【０００８】本発明の他の目的は、排水末期に洗浄水が
減少したときにポンプから騒音が発生するのを防止する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、外枠と開閉蓋
によって包囲した食器洗浄槽内に収容した食器に向けて
該食器洗浄槽内の洗浄水を電動機により回転駆動するポ
ンプによって加圧して噴射することにより前記食器を洗
浄する食器洗浄機において、前記電動機はインバータ回
路によって給電する直流ブラシレス電動機とし、交流電
源電圧を整流して生成して前記インバータ回路に供給す
る直流電圧を変化させる直流電圧可変回路と該直流電圧
可変回路を制御する制御回路を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】前記インバータ回路は、前記直流電圧可変
回路から供給される直流電圧をそのまま利用して直流ブ
ラシレス電動機に給電するように構成し、前記直流電圧
可変回路の出力電圧の大きさを変えることにより直流ブ
ラシレス電動機の回転速度を制御するようにする。

【００１１】また、前記インバータ回路は、前記直流電
圧可変回路から供給される直流電圧をパルス幅制御して
正弦波電圧に近似させて直流ブラシレス電動機に給電す
るようにする。

【００１２】また、外枠と開閉蓋によって包囲した食器
洗浄槽と、この食器洗浄槽内の洗浄水を加圧するポンプ
と、このポンプを回転駆動する電動機を備え、前記ポン
プにより加圧した洗浄水を前記食器洗浄槽に収納した食
器に向けて噴射することによって該記食器を洗浄し、ま
たは機外に排水するようにした食器洗浄機において、前
記電動機はインバータ回路によって給電する直流ブラシ
レス電動機とし、交流電源電圧を整流して生成して前記
インバータ回路に供給する直流電圧を変化させる直流電
圧可変回路を設けたことを特徴とする。

【００１３】そして、前記直流電圧可変回路は、排水の
末期においては、直流ブラシレス電動機の回転速度の低
下させるように直流電圧可変回路から出力する直流電圧
を低下させるようにする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照して説明する。

【００１５】図１は、食器洗浄機の外観斜視図であり、
１は外枠、２は開閉蓋、３は操作パネルである。

【００１６】図２は、この食器洗浄機の縦断側面図であ
る。外枠１内には、食器洗浄槽４を内包し、この食器洗
浄槽４に設置した食器収容かご５に食器６を収容する。
そして、食器洗浄槽４の底部に溜った洗浄水をポンプ７
によって加圧し、切り換え弁機構８を介して回転アーム
ノズル９およびシャワーノズル１０に供給して食器洗浄
槽４内に噴射して食器６を洗浄し、または、排水ホース
１１から機外に排水する。回転アームノズル９は洗浄水
を噴射することによりその反力で回転する。

【００１７】ポンプ７は、直結した直流ブラシレス電動
機１２により駆動するようにする。そして、この直流ブ
ラシレス電動機１２は、操作パネル３の内側に設置した
制御装置１３によって給電制御する。

【００１８】この食器洗浄機は、これらの構成部品のほ
かに給水電磁弁やヒータや乾燥ファンや水位センサや温
度センサを備えるが、図示説明は省略する。

【００１９】図３は、この食器洗浄機の電気回路のブロ
ック図である。

【００２０】制御装置１３は、高周波ノイズを遮断する
フィルタ回路１４と全波整流回路１５と直流電圧可変回
路１６と電動機駆動インバータ回路１７と補助電源回路
１８と制御回路１９と半導体交流スイッチング素子２
０，２１とリレー２２とを備える。

【００２１】フィルタ回路１４は、高周波コイルＬ１と
バイパスコンデンサＣ１を備え、高周波ノイズが商用電
源回路２３に放出されるのを防止する。

【００２２】全波整流回路１５は、全波整流ダイオード
ブリッジＤ１と平滑コンデンサＣ２を備え、商用交流電
圧を整流および平滑して直流電圧を出力する。

【００２３】直流電圧可変回路１６は、降圧型のコンバ
ータ回路であり、パワートランジスタＴ１とチョークコ
イルＬ２と還流ダイオードＤ２と平滑コンデンサＣ３を
備え、パワートランジスタＴ１の断続比によって変化さ
せた直流電圧を出力する。

【００２４】電動機駆動インバータ回路１７は、パワー
トランジスタＴ２によって構成した３相ブリッジ回路と
トランジスタ駆動回路１７ａを備え、トランジスタ駆動
回路１７ａが直流ブラシレス電動機１２の回転子位置セ
ンサ１２ａによって検出した回転子の磁極位置に応じて
パワートランジスタＴ２を制御することによって該直流
ブラシレス電動機１２の固定子巻線１２ｂの各相に選択
的に矩形波電圧で効率良く給電する。

【００２５】補助電源回路１８は、この制御装置１３内
で使用する低圧電源を生成する。

【００２６】制御回路１９は、マイクロコンピュータに
よって構成し、操作パネル３に設けた各種の操作ボタン
スイッチ３ａからの指示に従って、半導体交流スイッチ
ング素子２０を制御して給水電磁弁２４を開閉して食器
洗浄槽４内に給水し、直流電圧可変回路１６のパワート
ランジスタＴ１の断続比を制御して電動機駆動インバー
タ回路１７に供給する直流電圧を制御することにより直
流ブラシレス電動機１２の回転速度を制御し、リレー２
２を制御してヒータ２５に給電することにより洗浄水ま
たは乾燥空気を加熱し、半導体交流スイッチング素子２
１を制御することによって乾燥ファン２６を駆動する。
これらの制御は、電動機駆動インバータ回路１７から入
力される回転速度情報信号や食器洗浄槽４内の水位を検
出する水位センサ２７および洗浄水温および乾燥温度を
検出する温度センサ２８の検出信号を監視しながら実行
し、制御内容を操作パネル３に設けた表示器３ｂに表示
する。

【００２７】ところで、電動機駆動インバータ回路１７
は、直流電圧可変回路１６から入力した直流電圧をその
ままの大きさで直流ブラシレス電動機１２の固定子巻線
１２ｂに選択的に効率良く供給する構成であり、この直
流ブラシレス電動機１２の回転速度制御は、制御回路１
９によって、電動機駆動インバータ回路１７から入力さ
れる回転速度情報信号を監視しながら所定の回転速度と
なるように直流電圧可変回路１６から出力する直流電圧
の大きさを変えることによって行う。

【００２８】全波整流回路１５から出力される直流電圧
は、約１４１ボルトであり、直流電圧可変回路１６の出
力電圧の最大値は約１３０ボルトになる。直流ブラシレ
ス電動機１２は、この最大直流電圧を電源として電動機
駆動インバータ回路１７によって給電したときの回転速
度が３４００ｒｐｍとなるようにした。そして、この実
施の形態では、主制御回路１９によって直流電圧可変回
路１６のパワートランジスタＴ１の断続比を段階的に変
えて直流出力電圧を変えることにより、直流ブラシレス
電動機１２の回転速度を、３１００ｒｐｍ（直流電圧約
１１４Ｖ，断続比約７７％），３０００ｒｐｍ（直流電
圧約１１０Ｖ，断続比約７３％），２８００ｒｐｍ（直
流電圧約９８Ｖ，断続比約６５％），２４００ｒｐｍ
（直流電圧約８０Ｖ，断続比約５０％），２２０００ｒ
ｐｍ（直流電圧約７５Ｖ，断続比約４５％）の５段階に
制御するようにした。

【００２９】この実施の形態において、食器洗浄は、洗
い工程，水濯ぎ工程，温水濯ぎ工程，排水工程および乾
燥工程に区分して制御するように主制御回路１９の洗浄
制御プログラムに設定した。また、食器洗浄の形態は、
標準コース（所要時間約３０分），念入りコース（所要
時間約５０分），静音コース（所要時間約６５分）を操
作パネル３に設けた操作ボタンスイッチ３ａによって選
択的に設定することができるようにプログラムした。

【００３０】そして、標準コースの食器洗浄において
は、制御回路１９は、開始の操作ボタンスイッチ３ａが
押されると洗い工程を開始し、給水電磁弁２４を開いて
洗浄水を所定水位まで給水した後にヒータ２５に給電し
て洗浄水を加熱しながら、先ず、直流ブラシレス電動機
１２（ポンプ７）を２８００ｒｐｍで回転させて洗浄水
を加圧して回転アームノズル９とシャワーノズル１０か
ら噴射する洗浄を開始し、次いで、３０００ｒｐｍ，３
１００ｒｐｍに順次上昇するように直流電圧可変回路１
６の出力電圧制御を実行して噴射力を強める。その後、
排水する。この排水工程では、先ず、直流ブラシレス電
動機１２（ポンプ７）を逆方向に３０００ｒｐｍで回転
させて排水し、食器洗浄槽４内の水位が低下してポンプ
７の負荷が軽くなり、また空気が混入する排水末期には
２８００ｒｐｍに低下させる。

【００３１】次に、水濯ぎ工程に移り、給水電磁弁２４
を開いて所定の水位まで給水した後に直流ブラシレス電
動機１２（ポンプ７）を３１００ｒｐｍで回転させて洗
浄水を加圧して回転アームノズル９とシャワーノズル１
０から噴射する水濯ぎを行い、所定時間後に排水する。
この排水時の直流ブラシレス電動機１２（ポンプ７）の
回転速度制御も前述したように行う。この水濯ぎ工程
は、このような水濯ぎを２回行う。

【００３２】次に、温水濯ぎ工程に移り、給水電磁弁２
４を開いて洗浄水を所定水位まで給水した後にヒータ２
５に給電して洗浄水を加熱しながら、直流ブラシレス電
動機１２（ポンプ７）を２４００ｒｐｍで回転させて洗
浄水を加圧して回転アームノズル９とシャワーノズル１
０から噴射する温水濯ぎを行い、所定時間後に排水す
る。この排水時の直流ブラシレス電動機１２（ポンプ
７）の回転速度制御も前述したように行う。

【００３３】次いで、乾燥工程に移り、ヒータ２５に給
電して乾燥空気を加熱しながら乾燥ファン２６を回転さ
せて該乾燥空気を循環させて食器の乾燥を行う。

【００３４】これに対して、念入りコースの食器洗浄に
おいては、洗い工程における直流ブラシレス電動機１２
（ポンプ７）の回転速度を２８００ｒｐｍから３０００
ｒｐｍの２段階にして洗い時間を長くし、また、水濯ぎ
工程は３０００ｒｐｍで長時間行うようにした。その他
の工程は、標準コースと同様の回転速度で実行時間を長
くするようにした。

【００３５】そして、静音コースの食器洗浄において
は、洗い工程，水濯ぎ工程，温水濯ぎ工程における直流
ブラシレス電動機１２（ポンプ７）の回転速度を２２０
０ｒｐｍとして実行時間を長くした。但し、排水工程
は、前述した各コースにおける排水時と同様に制御する
ようにした。

【００３６】従って、この静音コースは、極めて静粛な
食器洗浄を実現することができ、夜間の食器洗浄に好適
である。

【００３７】この実施の形態において、電動機駆動イン
バータ回路１７は、矩形波電圧を給電するようにしたが
パルス幅変調によって擬似正弦波電圧を供給するように
することもできる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、洗浄水を加圧するポン
プをインバータ回路で駆動する直流ブラシレス電動機と
し、インバータ回路に供給する直流電圧を直流電圧可変
回路で変化させて直流ブラシレス電動機（ポンプ）の回
転速度を高めて洗浄水噴射力を高め、また適正値に変化
させるようにしたので効率的な洗浄力が得られる。

【００３９】また、インバータ回路に供給する直流電圧
を低くして直流ブラシレス電動機（ポンプ）の回転速度
を低くすることにより、洗浄水噴射力を弱めて静粛な食
器洗浄を行うことができる。

【００４０】また、排水末期に洗浄水が減少したときに
インバータ回路に供給する直流電圧を低くして直流ブラ
シレス電動機（ポンプ）の回転速度を低くすることによ
り、ポンプから騒音が発生するのを防止するができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の食器洗浄機の外観斜視図である。

【図２】本発明の食器洗浄機の縦断側面図である。

【図３】本発明の食器洗浄機の電気回路のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１…外枠、２…開閉蓋、３…操作パネル、３ａ…操作ボ
タンスイッチ、４…食器洗浄槽、７…ポンプ、８…切り
換え弁、９…回転アームノズル、１０…シャワーノズ
ル、１１…排水ホース、１２…直流ブラシレス電動機、
１３…制御装置、１５…全波整流回路、１６…直流電圧
可変回路、１７…電動機駆動インバータ回路、１９…制
御回路、２７…水位センサ、２８…温度センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 先崎 孝一 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 山岡 静夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 日 立多賀テクノロジー株式会社内 (72)発明者 細川 敦志 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 伊東 正一 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 日 立多賀テクノロジー株式会社内 (72)発明者 信耕 靖 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 佐野 壮一 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 3B082 DC02 DC04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外枠と開閉蓋によって包囲した食器洗浄槽
   内に収容した食器に向けて該食器洗浄槽内の洗浄水を電
   動機により回転駆動するポンプによって加圧して噴射す
   ることにより前記食器を洗浄する食器洗浄機において、 前記電動機はインバータ回路によって給電する直流ブラ
   シレス電動機とし、交流電源電圧を整流して生成して前
   記インバータ回路に供給する直流電圧を変化させる直流
   電圧可変回路と該直流電圧可変回路を制御する制御回路
   を設けたことを特徴とする食器洗浄機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記インバータ回路
   は、前記直流電圧可変回路から供給される直流電圧をそ
   のまま利用して直流ブラシレス電動機に給電するように
   構成し、前記直流電圧可変回路の出力電圧の大きさを変
   えることにより直流ブラシレス電動機の回転速度を制御
   するようにしたことを特徴とする食器洗浄機。
3. 【請求項３】請求項１において、前記インバータ回路
   は、前記直流電圧可変回路から供給される直流電圧をパ
   ルス幅制御して正弦波電圧に近似させて直流ブラシレス
   電動機に給電するようにしたことを特徴とする食器洗浄
   機。
4. 【請求項４】外枠と開閉蓋によって包囲した食器洗浄槽
   と、この食器洗浄槽内の洗浄水を加圧するポンプと、こ
   のポンプを回転駆動する電動機を備え、前記ポンプによ
   り加圧した洗浄水を前記食器洗浄槽に収納した食器に向
   けて噴射することによって該記食器を洗浄し、または機
   外に排水するようにした食器洗浄機において、 前記電動機はインバータ回路によって給電する直流ブラ
   シレス電動機とし、交流電源電圧を整流して生成して前
   記インバータ回路に供給する直流電圧を変化させる直流
   電圧可変回路を設けたことを特徴とする食器洗浄機。
5. 【請求項５】請求項４において、前記直流電圧可変回路
   は、排水の末期においては、直流ブラシレス電動機の回
   転速度の低下させるように直流電圧を低下するようにし
   たことを特徴とする食器洗浄機。