JP2005087326A - 食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】 上部噴射体と下部噴射体及び両者同時の場合でも洗浄水水位を低くし、かつ洗浄水の循環水量をほぼ一定にすることにより、洗浄水水位の変動を少なくし節水をした食器洗い機を提供する。
【解決手段】 洗浄水位を低めかつ安定に保つため、水流切替え装置で上部と下部に連通路及び噴射体を分けることにより管路内に滞留する循環水量を低減する。そして、上部と下部の噴射体の噴射孔の面積が異なる場合は、洗浄ポンプを駆動する電動機の回転数を変化させて、噴射体の噴射孔から出る洗浄水量（循環水量）が一定になるように制御する。また、循環水量を一定として運転する場合は、回転数を変化させない単相誘導電動機を使用するようにしている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、洗浄槽の上部及び下部に洗浄水を噴射する噴射体が備わる食器洗い機において、節水を行うのに適した食器洗い機に関するものである。

従来の食器洗い機としては、洗浄槽と、洗浄槽内の上段と下段に設けられる食器かごと、上段の食器かごの下部空間に設けられる略水平に回転する第１の噴射体（アームノズル）と、下段食器かごの下部空間に設けられる第２の噴射体と、この第１の噴射体とは回転軸心が一定距離だけ偏心して、かつこの第１の噴射体上で回転自在に設けた第３の噴射体とを備え、この第３の噴射体の上下両面に噴射口を有するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）

この従来の食器洗い機は、洗浄手段として、第１の噴射体上に、上記のような上下両面に噴射口を有する第３の噴射体を設けたことにより、上段及び下段食器かごの全ての食器を均一に効率よく洗浄することができる。また、小型の洗浄ポンプで高い洗浄力が得られ、洗浄騒音を削減することができるという効果を有するとしている。
特許３３３４２１０号明細書

しかしながら、この従来の食器洗い機においては、洗浄ポンプで加圧された洗浄水が上部及び下部の噴射体に同時に流入する構成となっているため、循環する洗浄水量が多くなってしまうという問題があった。そして、節水のために洗浄水の水位を下げると、洗浄水位の低下による空気の巻込みが生じて、洗浄ポンプの能力が低下するという問題があった。そのため、洗浄水位を下げることができず、節水をすることができなかった。

本発明は、上部噴射体と下部噴射体及び両者同時の場合でも洗浄水水位を低くし、且つ洗浄水の循環水量をほぼ一定にすることにより洗浄水水位の変動を少なくし節水をした食器洗い機を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の食器洗い機は、洗浄槽と、この洗浄槽に備わる食器かごと、洗浄槽の上部と下部に設けられ、かつ洗浄水を噴射する上部及び下部噴射体と、これら上部及び下部噴射体に噴射用の洗浄水を送る洗浄ポンプと、これら上部噴射体及び下部噴射体に供給する洗浄水を各々独立に切り替える切替装置と、この洗浄ポンプを回転駆動する電動機を有する食器洗い機であって、この上部噴射体と下部噴射体からの洗浄槽の上部と下部への噴射圧力が略等しくなるように各々の水流切り替えのモードに対応して電動機の回転数を変化させて運転することを特徴としている。なお、このときの電動機はＤＣブラシレスモータが使用される。

上述のように構成した食器洗い機において、主として「すすぎ工程」において上部噴射体と下部噴射体に対する水流切り替えを上下同時に行った時は、循環水量を各々単独のときと略同等になるように回転数を下げて運転することを特徴としている。

また、本発明の食器洗い機は、洗浄槽と、この洗浄槽に備わる食器かごと、洗浄槽の上部と下部に設けられ、かつ洗浄水を噴射する上部及び下部噴射体と、これら上部及び下部噴射体に噴射用の洗浄水を送る洗浄ポンプと、これら上部及び下部噴射体に供給する洗浄水を各々独立に切り替える切替装置と、この洗浄ポンプを回転駆動する電動機を有する食器洗い機であって、上部噴射体の開口面積と下部噴射体の開口面積が略等しくなるようにして運転することを特徴とするものである。このときの電動機は、単相誘導電動機が用いられる。

本発明の食器洗い機においては、洗浄水位を低めかつ安定に保つため、上部噴射体と下部噴射体との間に連通路を設け、水流切替装置により上部噴射体及び下部噴射体を切り替えて洗浄水を供給することにより、管路内に滞留する循環水量を低減するようにしている。また、循環水量が一定になるように上部噴射体及び下部噴射体の噴射孔から出る洗浄水量を、上部と下部噴射体の噴射孔の面積が異なる場合は洗浄ポンプを駆動する電動機の回転数を変化させることにより一定の循環水量としている。そして、上部噴射体と下部噴射体の噴射孔の面積が等しい場合は、回転数を変化させない単相誘導電動機を用いるようにしている。

本発明によれば、循環水量を少なくし循環水の揚程を上げて洗浄水水位を低くしているので節水を図ることができ、かつ洗いのバラツキが少ない食器洗浄機を提供することができる。

以下、本発明の食器洗い機の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態の例である食器洗い機の概略構造を示す斜視図である。まず、図１に基づいて本発明の食器洗い機の概要を説明する。
この食器洗い機は、流し台に置かれる卓上タイプで、機体１の前面に上側扉２と下側扉３が設けられている。上側扉２は、上側に円弧を描きながら跳ね上がるようにして開放作動する。下側扉３は下端側が蝶番４で回転自在に支持され、その蝶番４を支点として手前側に倒れる開放作動するようになっている。上側扉２と下側扉３の開放で機体１の内側の洗浄槽５は開かれる。

洗浄槽５には、本実施の形態の例の場合、上部に三つの上側用の上部噴射体６が回転自在に設けられ、下部には、二つの下側用の下部噴射体７が回転自在に設けられている。上部及び下部噴射体６，７の個数は、必ずしも図示の数に限定されるものではなく、その個数は任意に設定することができるものである。

また、上部噴射体６及び下部噴射体７には、洗浄液を噴射する噴射孔８、９が多数設けられている。上部噴射体６の噴射孔８は、下向き（下面側）に設けられ、下部噴射体７の噴射孔９は、上向き（上面側）に設けられる。また、上部噴射体６と下部噴射体７の数量については、機体１が下側に比較し上側は傾斜がついて狭くなっているので、上部噴射体６を下部噴射体７と比較して小さいサイズとし、その個数を増やすようにしている。
そして、噴射体６，７の噴射孔の開口面積は、できるだけ上下同じであることが好ましく、かつ上部噴射体６と下部噴射体７の一個あたりの噴射孔の数は同じなので、噴射孔の大きさは上部噴射体６の方を下部噴射体７の噴射孔に比べて小さくしている。

機体１の洗浄槽５には、上下二段に配置される食器かご（図示せず）が備えられている。食器かごは、取り付け、取り外し自在であり、一度に多くの食器を洗浄するときは、上下の食器かごの両方を洗浄槽にセットして洗う。食器が上側にセットされていないときは使用者がコース指定することにより下側のみ使用するようにしている。下側の食器かごは上側の食器かごに比べてかなり大きいので、洗浄する食器が少ないときは、下側の食器かごに食器を入れて、主として下側の下部噴射体７を使用するようにする。

洗浄する食器が多く、上段側の食器かごに食器を入れて洗浄する場合は、上部噴射体６も用いられる。上部噴射体６は、その噴射孔８が上段側の食器かごに向けて洗浄水を下に噴射するように置かれる。また、下部の噴射体７は、噴射孔９が下段側の食器かごに向けて洗浄水を上に噴射するように置かれる。

機体１の前面下部には、操作パネル１０が設けられている。この操作パネル１０には、食器洗い機の運転開始を指示するスタートスイッチ１８を始めとして各種操作にかかるスイッチや種々運転コースの設定スイッチ等が設けられ、これらのスイッチを操作することにより種々の運転コースに従った運転ができるようになっている。

また、機体１には、洗浄槽５の下方（下側用噴射体７の下部）に洗浄水が溜まる洗浄水貯留部１１が設けられている。ここには、３リットル（Ｌ）〜３．５リットル（Ｌ）程度の洗浄水を溜めることができる。

洗浄ポンプ電動機１２は洗浄槽５に隣接して設けられる。洗浄ポンプ電動機１２は洗浄ポンプ１３と排水ポンプ１４と両ポンプを回転駆動する電動機を有する。この洗浄ポンプ電動機１２としては、正転及び逆転が可能なＤＣブラシレスモータが用いられる。本例の場合、正転では洗浄ポンプ１３がポンプとして機能し、逆転では排水ポンプ１４がポンプとして機能するようになっている。もちろん、この正転と逆転を反対にして洗浄ポンプ１３と排水ポンプ１４を制御してもよい。

また、洗浄ポンプ電動機１２は、不図示の速度制御装置により速度制御ができるようになっており、本例の場合は２５００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの範囲で速度制御を行っている。洗浄ポンプ１３は、吸い込み側が洗浄水貯留部１１に連通し、吐出側が上部及び下部噴射体６,７に連通するように設けられている。洗浄ポンプ１３の吐出側と上部及び下部噴射体６,７は連通路によって連通している。上側の上部噴射体６は、連通路の一部である縦連通管１５をもって連通している。洗浄ポンプ１３の吐出側には、切替装置１６（切替手段）が設けられており、この切替装置１６により洗浄水が分られ、各連通管を介して上部及び下部の各噴射体６、７に供給される。

次に、本発明の実施の形態の例における、洗浄水の切替動作について説明する。
切替装置１６による切替状態は、３つの状態、すなわち上部噴射体６のみ、下部噴射体７のみ、及び上部と下部噴射体６，７の両方に洗浄水を給水する状態の３つの状態で運転できるようになっている。洗浄ポンプ１３の洗浄水が上部噴射体６に送られる状態を（１）、下部噴射体７に送られる状態を（２）、上部及び下部噴射体６,７に同時に送られる状態を（３）として以下に説明する。

本例では、洗い時の最初の数分間は、上部噴射体６に給水する状態（１）と下部噴射体７に給水する状態（２）の切替え時間を短くして食器全体を洗浄水で濡らし、その後（１）と（２）の切替え時間を長くすることにより、丹念にかつ効率よく食器に付着したご飯のこびり付き等を洗浄する。
「すすぎ」のときは食器に万遍なく洗浄水が行き渡ることが必要であるため、（１）と（２）の切り替えに加え、上部及び下部噴射体６、７に同時に給水する状態（３）を加えることにより、「すすぎ」の効率を更に向上させるようにしている。それぞれの時間配分については食器の配列、噴射体の配置及び噴射時間等種々の要因で異なるので実験により決めている。

また、上部及び下部噴射体６，７に同時給水する状態（３）が使用できるか否かは、洗浄ポンプ１３に使用する電動機の種類により決定する。例えば、洗浄ポンプ電動機１２として単相誘導電動機（コンデンサ電動機）を使用する場合には、上記（３）の運転は難しくなる。すなわち、上記（３）の状態で運転すると、上部及び下部噴射体６，７の噴射孔トータルの開口面積が増加するので循環水量が増加する。しかし、単相誘導電動機は、回転数が略一定なので、その結果、洗浄水の戻りが追いつかなくなって、洗浄水面が低下し、節水のため限界に設定している洗浄水面を割り込んでしまう。このため、洗浄ポンプ１３から吐出される洗浄水に空気が巻き込まれて、洗浄ポンプの能力が著しく低下するので、単相誘導電動機を使用すること自体が難しくなるのである。

したがって、上記（３）の運転を、単相誘導電動機を用いて行う場合は、特に工夫が必要である。このため、上部噴射体６と下部噴射体７の循環水量のばらつきをなくして、できるだけ効率の良い運転を行うため、上部噴射体６の噴射孔８の開口面積と下部噴射体７の噴射孔９の開口面積をできるだけ等しくなるようにしている。

上部噴射体６と下部噴射体７を同時に稼動する上記（３）場合には、両者に供給する洗浄水の量が等しい時に最大効率になるが、実際の使用状態では、両者の違いは２０％以下としている。
ＤＣブラシレスモータでは、回転数を自由に変更できるので、上記（３）の状態では、上部噴射体６のみを使用する状態（１）、あるいは下部噴射体７のみを使用する状態（２）のときと同じ循環水量になる様に回転数を落すことにより、洗浄水水位の変動を少なくしている。切替え装置１６は、操作パネル１０の下面に内蔵されているコントローラのマイコンにより操作され、上部噴射体６と下部噴射体７は各々独立で制御できるようになっている。

また、排水ポンプ１４は、吸い込み側が洗浄水貯留部１１に連通し、吐出側が排水ホース１７に連通するようになっている。洗浄に使われた使用後の洗浄水貯留部１１に溜まっている洗浄水は、排水ポンプ１４の運転で機体１の外に排出される。
また、洗浄水貯留部１１と洗浄槽５との境界部分には、洗浄前の食器に付着している食べ物の残りかすがたまるフィルタが設けられており、この部分にたまった食べ物の残りかすは、排水ホースを経由することなく、人力により廃棄処分される。

次に、図２及び図３に基づいて、本発明の食器洗い機の実施の形態の例の運転工程について説明する。まず、本例の食器洗い機は、洗浄槽５内の不図示のかごに食器がセットされ、電源スイッチがオンされる（ステップＳ１）。続いて、機体１の下部に設けられている操作パネル１０上で洗浄コースの設定が行われる（ステップＳ２）。この洗浄コースとしては、上述のように、上部噴射体６のみを作動させるコース（１）、下部噴射体７のみを作動させるコース（２）、及び上部と下部噴射体６，７の両方を作動させるコース（３）が用意されているが、それ以外にも食器の量等に応じて適宜コースを選定することができる。

ステップＳ２において洗浄コースが設定されると、次に、操作パネル１０上のスタートスイッチ１８が押下され、運転の開始が指示される（ステップＳ３）。そして、設定された洗浄コースに従って洗い運転が行われる（ステップＳ４）。続いて、すすぎ（１）（ステップＳ５）、すすぎ（２）（ステップＳ６）、加熱すすぎ(ステップＳ７)、乾燥(ステップＳ８)を終えて停止（ステップＳ９）に至る運転が行われる。

ここで、図３に示すように、すすぎ（１）において、洗浄する食器等の除菌を行うために、不図示の電解水生成装置により電解水が生成される。そして、すすぎ（１）（ステップＳ５）で生成された電解水を、すすぎ（２）（ステップＳ６）において使用するようにしている。これは、電解水で除菌を行うことにより、濃度の濃い塩素酸水の臭い等が食器に残らないようにするためである。

図３は、本発明の食器洗い機の実施の形態における運転進行と温度との関係を示す図である。本発明の食器洗い機の運転進行の中で、本洗いは、洗浄水の加熱を行いながら洗浄ポンプ１３を運転して行う。このとき、洗浄水は、Ｔ１まで加熱されとそれ以上にならないようにスイッチング素子によりＯＮ，ＯＦＦ制御されるようになっている。このスイッチング素子の制御は、洗浄槽５の下部に設置されたサーミスタによって洗浄水の温度検知を行うことによって為される。

洗いが終わると洗浄水が排水され、すすぎ用の洗浄水が給水される。そして、すすぎ（１）、すすぎ（２）、加熱すすぎが順次行われ、乾燥の工程を踏んで終了する。上述したように、すすぎ（１）では電解水が生成され、この生成された電解水がすすぎ（２）において用いられる。このすすぎ（２）工程の温度がＴ１より低いのは、電解水によるすすぎのため洗浄水の加熱をしていないからである。給水時の水温よりも高いのは、機体１の余熱によるものである。加熱すすぎ工程では、略７８℃の高温殺菌が行われる。

加熱すすぎによる高温殺菌が終了すると乾燥工程に移行する。この乾燥工程には二つの形態がある。図３の実線Ａは、加熱用のヒータを使用しない冷風乾燥を示したものである。すなわち、空気を暖めずに乾燥を行う形態である。この形態は、熱を嫌う食器等の乾燥に有効である。図３の点線Ｂで示す形態が、温風乾燥であり、空気をヒータで加熱しながら送風ファンにより洗浄槽内に循環させて乾燥を行う形態のものである。この乾燥工程は、乾燥空気の温度がＴ２を越えないようにヒータの通電を制御しながら行われる。

図４は、循環水量と洗浄水位の関係を示す図である。洗浄ポンプ１３が停止している点を（a）、動き始めて洗浄水が噴射体の噴射孔から噴出した点が（ｂ）となる。洗浄水水位が下がっているのは、循環する連通路管及び噴射体の循環経路に溜まる分だけ水位が低下するためである。循環水量が増加すると噴射体の噴射孔から出た洗浄水は洗浄槽内の底部に到達するまでの間に滞留し、この滞留量はほぼ循環水量に比例している。循環水量の戻り量が少なくなると、洗浄ポンプ１３への空気の混入が多くなり、エアーロック現象が生じるため、循環水量の範囲を規定する必要がある。この循環水量の使用範囲の限界点を（ｃ）点としている。

また、循環水量の滞留を少なくするためには循環水量を減らす必要がある。図４の（ａ）点と（ｂ）点の水位を比べるとわかるように、洗浄水水位には循環経路内の水量の影響が大きく作用している。したがって、この差を少なくするためには、特に、連通路と噴射体の体積を小さくする必要があるが、それには限界がある。このため、上部噴射体６及び下部噴射体７を切替装置により切り替えて、各々単独に使用することにより、循環経路内の滞留による循環水量を低減するようにしている。

しかしながら、上部噴射体６又は下部噴射体７の何れか一方を使用する形態では、当然のことながら循環水量が半分になるので、洗浄ポンプ電動機１２の回転数を増加させる必要がある。このため、洗浄ポンプ１２の全揚程を上げることにより、節水量に見合う分として約８０〜９０％までに循環水量を増加させるようにしている。これにより１０〜２０％節水できる。

図5は、本発明の食器洗い機に用いられる洗浄ポンプ１２のモータ回転数と全揚程との関係を示す図である。回転数が高くなると全揚程すなわち水圧も高くなる。本例では使用点を約２５００〜３０００ｒ／ｍｉｎとしている。この範囲は、洗浄ポンプ電動機１２として単相誘導電動機を使用してもよい回転数範囲を示している。上部及び下部噴射体のいずれかを単独で使用する時は、DCブラシレスモータが使用されるが、その場合には上限の３０００ｒ／ｍｉｎとして使用される。また、すすぎで上部及び下部噴射体６，７を同時に使用する時は２５００ｒ／ｍｉｎまで回転数を落して使用し、節水と水圧増加（流速増加）による洗浄力向上の両方を達成している。

図６は、モータ回転数を一定とした時の揚水量と全揚程の関係を示す図である。（ａ）はモータ回転数が３０００ｒ／ｍｉｎのときの揚水量と全揚程との関係を示し、（ｂ）はモータ回転数が２７５０ｒ／ｍｉｎのときの揚水量と全揚程との関係を示し、（ｃ）はモータ回転数が２５００ｒ／ｍｉｎのときの揚水量と全揚程との関係を示している。これをみると揚水量が小さいときは、全揚程はモータの回転数に依存してほぼ一定であるが、揚水量が大きくなると、全揚程は低下する。

また、洗浄水の使用量であるが、一回当たりにつき６人用で通常３Ｌ〜３．５Ｌ／回である。したがって、１サイクルの食器洗い工程では、洗いが１回、すすぎが３回で合計４回行われるので１２Ｌ〜１４Ｌの水量が使われる。本発明の実施の形態では、１サイクルあたりの洗浄水の使用量は（９．６Ｌ〜１０．８Ｌ）〜（１１．２Ｌ〜１２．６Ｌ）となる。

本発明の食器洗い機の実施の形態の例の概略構造を示す斜視図である。 本発明の食器洗い機の実施の形態の例の運転を示すフロー図である。 本発明の食器洗い機の実施の形態の例の運転進行と温度との関係を示す図である。 本発明の食器洗い機の実施の形態の例の循環水量と洗浄水位の関係を示す図である。 本発明の食器洗い機の実施の形態の例の洗浄ポンプのモータ回転数と全揚程の関係を示す図である。 本発明の食器洗い機の実施の形態の例の揚水量と全揚程の関係を示す図である。

符号の説明

１…機体、２…上側扉、３…下側扉、４…蝶番、５…洗浄槽、６・・・上部噴射体，７…下部噴射体、８、９…噴射孔、１０…操作パネル、１１…洗浄水貯留部、１２…洗浄ポンプ電動機、１３…洗浄ポンプ、１４…排水ポンプ、１５…縦連通管、１６…切替装置、１７…排水ホース、１８…スタートスイッチ

Claims (5)

1. 洗浄槽と、
   該洗浄槽に備わる食器かごと、
   前記洗浄槽の上部と下部に設けられ、かつ洗浄水を噴射する上部及び下部噴射体と、
   前記上部及び下部噴射体に噴射用の洗浄水を送る洗浄ポンプと、
   前記上部及び下部噴射体に供給する洗浄水を上部及び下部噴射体に各々独立に切り替えて給水する切替装置と、
   前記洗浄ポンプを回転駆動する電動機を有する食器洗い機であって、
   前記上部及び下部噴射体からの前記洗浄槽の上部と下部への噴射圧力が略等しくなるように各々の水流切り替えのモードに対応して前記電動機の回転数を変化させて運転することを特徴とする食器洗い機。
2. 請求項１に記載の食器洗い機において、前記電動機はＤＣブラシレスモータであることを特徴とする食器洗い機。
3. 請求項１に記載の食器洗い機において、水流切り替えを上下同時に行った時は循環水量を各々単独のときと略同等になるように回転数を下げて運転し、主として「すすぎ」工程に使用したことを特徴とする食器洗い機。
4. 洗浄槽と、
   該洗浄槽に備わる食器かごと、
   前記洗浄槽の上部と下部に設けられ、かつ洗浄水を噴射する上部及び下部噴射体と、
   前記上部及び下部噴射体に噴射用の洗浄水を送る洗浄ポンプと、
   前記上部及び下部噴射体に供給する洗浄水を上部及び下部を各々独立に切り替える切替装置と、
   前記洗浄ポンプを回転駆動する電動機を有する食器洗い機であって、
   前記上部噴射体の噴射孔の開口面積と前記下部噴射体の噴射孔の開口面積が略等しくなるように構成することを特徴とする食器洗い機。
5. 請求項４に記載の食器洗い機において、前記電動機は単相誘導電動機であることを特徴とする食器洗い機。

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