JP2007215883A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水の使用量の低減をはかるため、水蒸気だけで汚れをふやかす従来の方式では牛脂やその他の油汚れに対しては洗浄が不完全で節水の効果がでにくいので、水蒸気と加熱した洗浄水を併用使用することにより節水を図った食器洗浄機を提供することを目的とする。
【解決手段】水蒸気の発生と洗浄水の加熱を同時に行うためヒータをアルミダイカストでダイカストし、洗浄水加熱用として洗浄水加熱室を設け、水蒸気発生のため乾燥用空気を加熱する空気加熱室を設け、水蒸気発生時は給水ポンプで貯溜部から空気加熱室に給水して水蒸気を発生させ、水蒸気により洗浄室内の食器温度を短時間に効率良く上げて、油脂分を溶解させ食器に結露した水分により油脂分を流し、油脂分が硬化しない温度に本洗い時の水量より少量の洗浄水を下側回転ノズル体より噴出させ、本洗い工程にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、水蒸気で汚れをふやかして、しつこい汚れを少ない洗浄水で洗い流す食器洗浄機の改良に関する。

食器類の付着する洗い難い汚れを、水蒸気を使用可能とした食器洗浄機は、例えば、特開２００３−２３５７７８号公報（特許文献１）に記載されている。

また、噴霧給水手段を備えた食器洗浄機は、例えば、特開２００１−２７５９２１号公報（特許文献２）に記載されている。

特開２００３−２３５７７８号公報 特開２００１−２７５９２１号公報

特許文献１に開示された食器洗浄機は、洗浄槽内にスチーム及び沸騰水を供給して、噴射ノズルからの洗浄水の噴射との相乗効果で、食器の洗浄性能を向上させるものであるが、牛脂やその他の油汚れに対しては洗浄が不完全で、洗浄水の使用量の低減をはかれず節水の効果がでにくいので、水蒸気と加熱した洗浄水を併用使用することにより節水を図った食器洗浄機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の食器洗浄機は、食器を収納する洗浄室と、この洗浄室内に設けられ洗浄水を噴射する下側回転ノズル体と、前記洗浄室の底側に設けられ洗浄水加熱室と食器乾燥用の空気加熱する空気加熱室とを有するヒータと、水蒸気を発生させるために前記洗浄室の下部に設けられた貯留部から前記空気加熱室に給水する給水ポンプと、を有するものである。

上記構成により、水蒸気により洗浄室内の食器温度を短時間に効率良く上げて、油脂分を溶解させ食器に結露した水分により油脂分を流し落とすことができる。

また、油脂分が硬化しない温度に本洗い時の水量より少量の洗浄水を下側回転ノズル体より噴出させ、本洗い工程にすることにより節水をすることが可能となる。

本発明によれば、水蒸気と少ない加熱洗浄水で油脂分の付着した食器や乾燥したご飯粒が付着した食器をよく洗浄し、節水することができる。

本発明の一実施例について、図を用いて説明する。図１は本発明の一実施例に係る食器洗浄機の本体の斜視図を示す。

外枠１には、上下に開閉する上蓋２と下蓋３が備わる。上蓋２には透明窓４と乾燥時の水蒸気を排出すための排気口５が備わる。この透明窓４から洗浄室１１の内部を覗くことができ食器洗浄機の洗浄状態を目視できる。

下蓋３の下部面には食器洗浄機を操作するための表示操作部８がある。表示操作部８には、食器洗浄機への電力の供給を切替える電源スイッチ９、及び洗浄工程やすすぎ工程を開始又は一時停止させるスタート／一時停止スイッチ１０がある。

また、下蓋３には扉を開放するための押しボタン６，下蓋３を開くための取っ手７が備わる。

上蓋２と下蓋３により、洗浄室１１は開け閉めされる。上蓋２の開閉時の動作軌跡は、本体外枠１の前面から上面にかけて側面に形成された円弧状端部に沿って回動するように移動する。下蓋３は、下辺を支点として開閉動作する。開かれた下蓋３は、概ね水平状態に置かれる。

図２は本発明の一実施例に係る食器洗浄機の縦断面図を示す。洗浄水が貯溜する貯溜部１２は、洗浄室１１の底に設けられる。貯溜部１２には食器洗浄機の外部から供給された洗浄水が溜まる。貯留部１２には、洗浄水を２.７リットル 程度貯水することが可能である。貯溜部１２は、洗浄室１１の底部前側に設けられ、横方向に延びた樋形状をしている。

洗浄室１１内には下側回転ノズル体１４，１５と上側回転ノズル体１６，１７がある。洗浄兼排水ポンプ１８は、貯留部１２に貯水された洗浄水を吸込み、加圧する。加圧された洗浄水は、洗浄水加熱室１９を通して水流切替え装置２０に送られる。

水流切替え装置２０では、洗浄水を各回転ノズル体に分配する。水流切替え装置２０は、洗浄に必要とする洗浄水の給水量を少なくするため、最小単位の個別回転ノズル体に洗浄水を切替えて供給する。

このように水流を切替えて各回転ノズル体に洗浄水を分配することにより、洗浄兼排水ポンプ１８から各回転ノズル体に引き回される循環水量を少なくし、洗浄兼排水ポンプ
１８に戻る洗浄水を増加させることにより、エアー噛み込みによるエアーロックの改善ができる。

また、洗浄室１１内には食器かご２１が配置され、大皿など大形の食器や茶碗等を入れられるようにしている。

貯溜部１２の洗浄水循環の洗浄水吸込み側には残菜フィルター２２が取付けられている。

乾燥用空気を送風する送風ファン２３は食器洗浄機本体の底部より空気を吸込み、逆止弁２４，空気加熱室２５を通って送風口２６から洗浄室１１内に到る。

空気加熱室２５は水蒸気の生成にも使用されるので、水蒸気生成時は給水時に急激に膨張するので送風ファン２３側を通して水蒸気が外部に漏れるのを防止するため、逆止弁
２４により遮断している。送風時に対しては、逆止弁２４は開放される構造となっている。

送風口２６の下には洗浄水の下側回転ノズル１３，１４から噴射される洗浄水の直撃防止のために防止板２７が付いて、直接洗浄水が送風口２６から内部配管に入るのを防止している。

空気加熱室２５には水蒸気を発生させるために給水を行う給水ポンプ２８が配管されている。この空気加熱室２５への給水は、洗浄兼排水ポンプ１８が動作したときに給水ポンプ２８に圧力がかからないように、貯溜部１２から水を取り入れる。これにより、洗浄兼排水ポンプ１８が動作しても、給水ポンプ２８を通して空気加熱室に給水がされ、エアーが吸込まれることを防止できる。

洗浄水の給水は、水道蛇口に接続された給水ホース２９により行われる。給水ホース
２９には給水電磁弁４７がついており主制御回路６５でオン，オフ制御される。水位の検知は水位センサー４３により行われる。

図３に本発明の一実施例に係る食器洗浄機のヒータユニット３０の断面図を示す。ヒータ３１はアルミダイカスト部材３２であり、ダイカスト製法で形成されている。これにより、ヒータ３１から発生する熱量は熱容量の大きいアルミダイカスト部材３２に蓄積されるので、瞬時に熱量を消費する水蒸気発生には好適である。

洗浄水加熱室１９は、ステンレスのパイプ３３よりなり、このパイプ３３は熱伝導の良いシリコン樹脂３４が塗布されて固定金具３５によりネジ３６でアルミダイカスト部材
３２に固定されている。パイプ３３を含めてダイカストするには断面を大きくする必要があり高価なアルミニウムを多量に使用することになり、分離構造とするのが望ましい。

また、パイプ３３とアルミダイカスト部材３２との間は空気層を無くするため、パイプ３３に塗布されたシリコン樹脂３４を介してアルミダイカスト部材３２と熱的に結合するようにして熱抵抗を小さくしている。アルミダイカスト部材３２より大きいので洗浄水が洗浄水加熱室１９に入っていても十分アルミダイカスト部材３２の温度が上がるので水蒸気発生と洗浄水加熱が同時に行うことができる。

また、空気加熱室２５は空気を効率良く加熱するため複数個のフィン３７がダイカスト時に形成されている。空気加熱室２５の蓋３８には給水口３９が形成されている。蓋３８とフィン３７の間隙は１mm程度とすることにより給水された洗浄水が部分的にフィン３７を介して熱を洗浄水に伝導するので急激な温度低下がなく安定して水蒸気が生成できる。蓋３８とアルミダイカスト部材３２との間には、気密を保つため耐熱パッキン４０が備えられている。

また、ヒータユニット３０を洗浄槽に固定するため取付け金具４１が断熱材４２を介してネジ３６でアルミダイカスト部材３２に固定されている。ネジ３６は耐食性と熱伝導が大きいステンレスを使用するのが望ましい。

ヒータユニット３０は、洗浄水加熱，水蒸気生成，乾燥用空気の加熱の機能を一つのヒータ３１の発熱で実現し、水蒸気生成と乾燥用空気の加熱を共用することもできるのでコンパクトに、また安価に構成することができる。

食器洗浄機の制御回路について、図４を引用して述べる。商用電源６０は、コンセント６１，電源スイッチ９，電源ヒューズ６３を介して各種負荷，直流電源用整流回路６４に接続される。マイコンを主体とした主制御回路６５，駆動回路６６には、直流電源用整流回路６４より直流が供給される。

サーミスタ６７，水位センサー４３の検知信号は、主制御回路６５に読まれて各種の制
御が行われる。表示操作部８は、主制御回路６５の指示により食器洗浄機の運転に関する
表示と各種入力が行われる。

各種負荷は、全負荷スイッチ８０を介して商用電源６０に接続される。

シーズヒータを用いたヒータ３１の回路は、直列に接続されるサーモスイッチ８１，温度ヒューズ８２，サーモスイッチ８３を有する。このヒータ３１の回路は、全負荷スイッチ８０を介して商用電源６０に接続される。

サーモスイッチ８１，温度ヒューズ８２，サーモスイッチ８３は、ヒータ３１の近傍である固定金具３５に設けられる。ヒータ３１が、２００℃を越えて過熱し過ぎのときにサーモスイッチ８１，温度ヒューズ８２，サーモスイッチ８３が作動してヒータ３１の過熱防止をする。

サーミスタ６７は、貯留部１０に溜まる洗浄水の加熱を制御する。ヒータ３１で加熱される洗浄水の温度は、サーミスタ６７により検知され、その温度情報は主制御回路６５に提供される。主制御回路６５は、サーミスタ６７の検知温度が、例えば、洗浄時は６０℃に達したら、ヒータ３１の通電を止める指示をする。

全負荷スイッチ８０は、駆動回路８４によりオン・オフの作動が行われる。駆動回路
６６には、直流電源用整流回路６４より直流が供給され、主制御回路６５の指示にしたがって負荷のオン・オフを行う。

給水電磁弁４７は、給水電磁弁スイッチ８５，全負荷スイッチ８０を介して商用電源
６０に接続される。給水電磁弁スイッチ８５は、駆動回路６６によりオン・オフの作動が行われる。

水流切替え装置２０に使用している水流切替え弁モータ８６は洗浄兼排水ポンプ１８と各回転ノズル体への水路の途中に設けられ、下側回転ノズル体１３，１４及び上側回転ノズル体１６，１７への洗浄水の分配をしている。水流切替え弁モータ８６は省略されている。水流切替え弁モータ８６は、水流切替え弁モータスイッチ８７，全負荷スイッチ８０を介して商用電源６０に接続される。水流切替え弁モータスイッチ８７は、駆動回路６６によりオン・オフの作動が行われる。

洗浄兼排水モータ８８は、前述した洗浄兼排水ポンプ１８を駆動する。例えば、洗浄兼排水モータ８８の正転で洗浄兼排水ポンプ１８が洗浄ポンプとして機能し、逆転で排水ポンプとして機能するようになっている。

洗浄兼排水モータ８８は、コンデンサーランの単相誘導電動機で、並列に設けられる正転用スイッチ８９Ａ，逆転用スイッチ８９，全負荷スイッチ８０を介して商用電源６０に接続される。正転用スイッチ８９Ａ，逆転用スイッチ８９は、駆動回路６６によりオン・オフの作動が行われる。

ファンモータ用トランス１００は、一次側が全負荷スイッチ８０を介して商用電源６０
に接続される。ファンモータ用トランス１００の一次側には、ファンモータ１０１が整流
器１０２，ファンモータスイッチ１０３を介して接続される。ファンモータスイッチ103は、駆動回路６６によりオン・オフの作動が行われる。

また、整流器１０１には給水ポンプ２８が給水ポンプスイッチ１０４を介して接続される。給水ポンプスイッチ１０４は、駆動回路６６によりオン・オフの作動が行われる。

本発明の食器洗浄機の動作を図５に沿って説明する。図５の運転動作行程は、食器洗浄機の標準的な行程を示す。

一般的な標準的行程は、予洗い，本洗い，すすぎ（１），すすぎ（２），加熱すすぎ，乾燥，終了と推移するが本工程では予洗い，本洗い，すすぎ（１），加熱すすぎ，乾燥，終了の工程とすすぎ（２）の工程が少なくなっている。以下各工程について詳細に説明する。

電源スイッチ９をオンし、表示操作部８より標準コースを選択してスタート／一時停止スイッチ１０をオンすることにより、運転が開始される。

予洗いに先立ち、洗浄兼排水モータ８８により洗浄兼排水ポンプ３７を運転して排水の実行が行われる。これは、排水を行わずに食器洗浄機を止めることもあるので、排水の行程を設けるようにした。

排水の後、給水工程となり給水の実行が行われる。

予洗いの行程に入ると、給水電磁弁４７は、給水電磁弁スイッチ８５がオンして、洗浄室１１に洗浄水が予洗いの水位まで供給される。予洗いの給水水位は本洗いやすすぎ(１)及び加熱すすぎの水位より低い位置になるように、水位検知器４３の検知結果に基づき制御される。また、洗浄水加熱室１９の位置は予洗いの水位より若干低い位置となっているので、予洗いの洗浄水を給水時は中が洗浄水で満たされる。

本実施例では洗浄水量を１０００ｍｌ程度としている。すすぎ（１）及び加熱すすぎ時の給水量は約２７００ｍｌであるのでこれより大幅に少ない給水量となる。この給水量は洗浄兼排水ポンプ１８がエアーを噛み込まないで洗浄できる最小給水量となっている。予洗いを使用しないときは本洗いの給水量はすすぎ（１）及び加熱すすぎ時と同じですすぎ（２）も追加される。

所定量の洗浄水が貯溜部１２に溜まった後（接点４３Ａオン）は、ヒータ３１の温度が１５０℃になるまで連続的に通電され、給水ポンプ２８により空気加熱室２５内に給水され水蒸気を生成する。給水量はヒータ３１の温度が８０〜１００℃に低下する水量とすることにより効率良く水蒸気を生成している。１５０℃になると給水が行われ、これら一連の工程を繰り返し行い、水蒸気を生成する。温度を下げすぎると断続時間の間隔が長くなり水蒸気生成効率が低下し、温度を上げすぎると洗浄水の加熱時間の方が長くなるので待ち時間を生じるのでバランスの取れた温度範囲としている。

また、同時に加熱される洗浄水の温度は油脂分が溶解する４５℃以上としている。洗浄時には洗浄室１１内及び食器は７０〜８０℃に加熱されているので循環する洗浄水は４５℃以上となる。洗浄室１１及び食器の温度を７０〜８０℃に上げた後、洗浄水を洗浄兼排水ポンプ１８により循環させて洗浄を行う。

本実施例の場合、ヒータ３１の容量は９８０Ｗとしている。ヒータ３１で発生した熱は洗浄水加熱室１９の洗浄水を加熱し、同時に空気加熱室２５を加熱する。空気加熱室２５の温度が１５０℃になると給水ポンプ２８により約１２ｍｌの洗浄水が供給される。これに要する時間は２秒程度である。給水直後はヒータ３１の温度は８０〜１００℃に低下する。これを２５回繰り返すと３００ｍｌの洗浄水を水蒸気にすることができる。

本実施例では１５０〜３００ｍｌの洗浄水を使用しているが給水量すなわち水蒸気の生成量は洗浄室１１内の温度が７０〜８０℃になるように設定している。ヒータ３１の容量は商用電源では電流値を１５Ａ以下とするために最大１４００Ｗ以下としている。

洗浄時の洗浄水の水温は、循環水の温度が油脂分の溶ける温度である４５℃以上になるように設定している。水蒸気により洗浄室１１及び食器の温度が７０〜８０℃になるように温度を制御しているので循環したときの洗浄水の温度は４５℃以上になり、洗浄が行われる。

また、予洗い工程を効率良く行うには水蒸気発生による洗浄室１１内の温度のほうが洗浄水の温度より高いので、洗浄水の温度が４５℃以上になったときを基準に洗浄工程にはいると洗浄効率を低下させず時間を短縮することができる。

予洗いの洗浄では洗浄水が少ない状態で洗剤量が同じで給水量が少ないので洗剤濃度が高くなり油脂分の乳化が促進されよく洗浄ができる。

洗いの運転に移行すると、洗浄兼排水モータ８８により下側回転ノズル体１３，１４及び上側回転ノズル体１６，１７から洗浄室１１に広範囲に噴射され、食器かごに並ぶ食器類の洗浄が行われる。

下側回転ノズル体１３，１４及び上側回転ノズル体１６，１７の噴射による洗浄に先立ち、既に水蒸気噴霧と加熱により、汚れが流されたり、ふやけたりしているため予洗いの洗浄が効果的に行われる。

予洗いの行程後に本洗い行程が行われる。本洗い工程における洗浄水の温度は、洗浄中もサーミスタ６７により検知されている。検知温度が６０℃なったら、ヒータ３１の通電を止め、６０℃を下回ると通電して洗浄水の温度が一定になるように制御している。

本洗い行程は、予洗いの行程を引き継いで行う場合すなわち排水工程をしない場合と排水工程を経て行う場合がある。排水工程を行う場合は初期の汚れを排出できるのですすぎ（２）の工程が不要となる。

また、排水工程をしない場合はヒータ３１を連続オンしてそのまま所定の温度まで洗浄水の温度を上げて、給水しないで本洗いによる洗浄を行う。洗剤濃度が濃い状態で油脂分の乳化が促進されるのでよく洗浄が行われるのですすぎ（２）の工程が不要となる。

本洗い行程の後には排水し洗浄水の給水が行われるが、この時の給水量は予洗い時より多い２７００ｍｌの給水がされる。すすぎ（１）の行程が引き続き行われる。すすぎ(１)では洗浄水の加熱は行わない。

すすぎ（１）の行程の後に加熱すすぎの行程に移る。加熱すすぎの行程の後には排水し洗浄水の給水が行われるが、この時の給水量はすすぎ（１）と同じ水量で加熱洗いをするところがすすぎ（１）と違う。加熱洗いで暖めることにより、後に続く乾燥を速めることができる。洗浄水の温度は７０〜８０℃としている。

加熱すすぎの行程の後には排水し、乾燥の行程を踏んで、食器洗浄機の運転は終了する。乾燥の行程では、先に温風の乾燥を行う。先の加熱すすぎで、温っているので乾燥は迅速に行われる。

この乾燥の行程では、ヒータ９の温度は上限値を１５０℃に設定されている。

温風の乾燥後にヒータ３１の加熱をしない送風の乾燥が行われる。送風の乾燥をして食器類が直ぐ使えるように冷やす。

図６に本発明の一実施例に係る各部温度と時間の関係を示す。

本実施例ではヒータ容量９８０Ｗを使用し、ヒータ３１の温度を１５０℃で水蒸気生成のための給水を１回で１２ｍｌ供給し２５回で３００ｍｌとしたときの送風口２６の温度を曲線Ｓ、ヒータ３１の温度を曲線Ｈ、洗浄室１１内の温度を曲線Ｒ、洗浄水の温度を曲線Ｗとしている。

ヒータ３１の温度が１５０℃になると給水ポンプ２８から洗浄水が供給される。一回の供給量が多すぎるとヒータ３１の温度が下がり過ぎ、１５０℃まで回復する時間がかかるので８０℃以下に低下しない供給量としている。また、ヒータ３１温度は樹脂成形品に取付け金具４１で固定するので取付け部の温度が８０℃以下になるようにするため低く設定している。

水蒸気生成終了後に洗浄水の温度が４５℃となっているので、すぐに洗浄ができるため待ち時間がない。

また、洗浄室１１内の温度は８０℃以下にしているので水蒸気による内圧の上昇が押えられるので気密性を上げる必要がない。

本発明の実施例に係わるもので、食器洗浄機の外観斜視図を示す。 本発明の実施例に係わるもので、食器洗浄機を正面から見た断面図を示す。 本発明の実施例に係わるもので、食器洗浄機のヒータユニットの断面図を示す。 本発明の実施例に係わるもので、制御回路を示す図。 本発明の実施例に係わるもので、食器洗浄機の動作フローを示す図。 本発明の実施例に係わるもので、各部温度と時間の関係を示す。

符号の説明

１１…洗浄室、１２…貯溜部、１４，１５…下側回転ノズル体、１６，１７…上側回転ノズル体、１９…洗浄水加熱室、２０…水流切替え装置、２３…送風ファン、２４…逆止弁、２５…空気加熱室、２８…給水ポンプ、３１…ヒータ、３２…アルミダイカスト部材。

Claims (4)

1. 食器を収納する洗浄室と、この洗浄室内に設けられ洗浄水を噴射する回転ノズル体と、前記洗浄室の底側に設けられ洗浄水加熱室と食器乾燥用の空気加熱する空気加熱室とを有するヒータと、水蒸気を発生させるために前記洗浄室の下部に設けられた貯留部から前記空気加熱室に給水する給水ポンプと、を有する食器洗浄機。
2. 請求項１記載の食器洗浄機において、前記回転ノズル体に洗浄水を給水し、また外部に洗浄水を排水する洗浄兼排水ポンプを有し、予洗い時の洗浄水の給水量は本洗い時より少なくし、前記洗浄兼排水ポンプにより洗浄水循環を行わずに前記ヒータに通電して、前記給水ポンプにより前記空気加熱室に給水して水蒸気を発生させた食器洗浄機。
3. 請求項１または請求項２記載の食器洗浄機において、洗浄水は水流切替え装置により下側回転ノズル体毎に交互に洗浄水を供給した食器洗浄機。
4. 請求項１から３記載の食器洗浄機において、送風ファンと空気加熱室間に逆支弁を設けた食器洗浄機。
   
   
   

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