JP2007215887A

JP2007215887A - 食器洗浄機

Info

Publication number: JP2007215887A
Application number: JP2006041794A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Kobayashi; 良一小林; Tomohiro Okawa; 友弘大川
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】従来技術では、食器洗浄機に温水を供給するためにヒートポンプ装置を利用していて、食器洗浄機の外部に設けられたヒートポンプ装置は、給水された水を放熱器で加熱して加温された水を、パイプを介して食器洗浄機に供給するものである。本発明は、ヒートポンプ装置をコンパクトに搭載した食器洗浄機を提供することを目的とする。
【解決手段】放熱器と吸熱器と圧縮機とを有するヒートポンプ装置が設けられ、前記洗浄槽の下方に前記放熱器，前記吸熱器及び凝縮水を溜める貯水槽を各々横置きに設け、前記放熱器で温められた空気流路を前記貯水槽と前記吸熱器の間に設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、食器洗浄機の改良に関する。

ヒートポンプ装置を利用した食器洗浄機は、例えば、特開平１０−８０３９１号公報
（特許文献１）に記載されている。

特開平１０−８０３９１号公報

特許文献１に示した従来技術では、食器洗浄機に温水を供給するためにヒートポンプ装置を利用している。

食器洗浄機の外部に設けられたヒートポンプ装置は、給水された水を放熱器で加熱して加温された水を、パイプを介して食器洗浄機に供給するものである。

しかし、食器洗浄機にヒートポンプを搭載することについては特許文献１に記載されていない。

本発明は、ヒートポンプ装置をコンパクトに搭載し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、放熱器と吸熱器と圧縮機とを有するヒートポンプ装置を有し、洗浄槽の下方に放熱器，吸熱器及び凝縮水を溜める貯水槽を各々横置きに設け、前記放熱器で温められた空気流路を前記貯水槽と前記吸熱器の間に設けた。

高さ方向のスペースを有効に利用するため、吸熱器と放熱器を上下に狭い空気層を介して重ね、凝縮水を下に溜め、凝縮機は横置きとし、高さ方向の有効利用を図った。

また、洗浄槽内の空気吸い込み口と吹き出し口は両側面側に配置し、側面部の有効利用を図るようにしてもよい。

また、洗浄水の加熱は放熱器に埋め込まれた洗浄水循環パイプにより洗浄水を加熱するようにしてもよく、洗浄槽の下方のスペースを有効に利用することが可能となる。

本発明によれば、洗浄槽底部の狭いスペース内にヒートポンプ装置を搭載することができる。

本発明の実施例について、図を引用して説明する。

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、上下に開閉する上扉２と下扉３が備わる。上扉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。下扉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には電源スイッチ９及びスタート／一時停止スイッチ１０がある。

上扉２は、透明窓４を有し、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。

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

上扉２と下扉３により、洗浄室１１は開け閉めされる。上扉２は本体外枠１の前面から上面にかけて形成される円弧に沿って回動するように開閉作動する。下扉３は、下端側を支点として開閉作動する。開かれた下扉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を正面から見た断面図を示す。

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に洗浄水が注がれて溜まる。洗浄水の貯水量は、２〜２.７リットル程度である。貯溜部１２は、洗浄室１１の底部前側に設けられ、長方形の樋形状をしている。

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があり、洗浄兼排水ポンプ１８で加圧された洗浄水を、放熱器１９内を連通する洗浄水循環パイプ２０を加熱し、水流切替え装置２１により各回転ノズル体に分配している。

水流切替え装置２１は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供給することにより滞留す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７２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い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側面部の洗浄槽吸い込み口
２９より洗浄室１１内の空気を吸い込み、加圧された空気は吸熱器２４及び放熱器１９を通り洗浄槽吹き出し口２５を通って洗浄室１１内に到る。吸熱器２４の上面には放熱器
１９が横置きで配置され、下面には凝縮水２６を溜める貯水槽７０がある。送風ファン
２３は薄型形状とし、洗浄槽７１の底部の下方に配置されている。

放熱器１９には洗浄水循環パイプ２０が埋め込まれ片側は洗浄兼排水ポンプ１８側に、もう一方は水流切替え装置２１側に接続されている。放熱器１９及び吸熱器２４には圧縮機２８の銅パイプが埋め込まれ、熱交換効率を上げている。放熱器１９及び吸熱器２４の間隙は温度が８０〜１００℃と低いのでお互いの輻射熱の影響は少ないので数mm程度とし、高さ方向の距離を少なくしている。なお、放熱器１９及び吸熱器２４はアルミニウムのフィンで構成されている。

洗浄槽吸い込み口２９と洗浄槽吹き出し口２５の位置は対角線上に配置することにより乾燥運転時に空気が満遍なく洗浄室１１内を通過して食器の乾燥効率を向上させることができる。

吸熱器２４を通過した空気は凝縮されて凝縮水２６として貯水槽７０に溜まる。凝縮水２６は凝縮水用ポンプ２７により洗浄室１１内に汲み上げられる。吸熱器２４には送風の入り口７４と反対方向にシャッター駆動装置３５がある。シャッター駆動装置３５には同期モータを使用して時間制御により位置決めを行い、開閉を行う。シャッターの範囲は放熱器１９の下面より下側とし、凝縮水２６の水面より上の位置としている。

放熱器１９と吸熱器２４の構成は横置きで放熱器１９を上面、吸熱器２４を下面、最下面に凝縮水２６の貯水槽７０を配置しているので高さ方向を低く配置できる。また、圧縮機２８は横置きにして底部に配置して同じく高さ方向を低減している。

また、洗浄水の供給は通常、水道の蛇口に給水ホース７３を接続して給水電磁弁４７を主制御回路６５でオン，オフ制御している。

図３に本発明の一実施例に係る食器洗浄機のヒートポンプのシステム構成図を示す。

圧縮機２８で圧縮された冷媒は、圧縮側銅パイプ３０を通って、放熱器１９のフィン内を通って熱を放熱する。この時、熱はフィンと洗浄水循環パイプ２０の両者に放熱される。前者は洗浄槽吹き出し口２５から洗浄室１１内に入る。また、後者は空気の時は対流により洗浄槽内に入る。圧縮された冷媒は調整弁３１を通って膨張して吸熱器２４のフィン内を通って、吸熱を行い圧縮機２８に戻り再圧縮される。この工程を繰り返し行うことにより放熱及び吸熱が行われる。

放熱器１９には洗浄水を加熱するために洗浄水循環パイプ２０がフィンの中を通っている。洗浄水を加熱するときは洗浄兼排水ポンプ１８により洗浄水を循環させて洗浄水を加熱する。

除湿乾燥時には送風ファン２３を動作させ、洗浄槽吸い込み口２９を通して、洗浄室
１１内の高温高湿の空気を吸い込み吸熱器２４のフィンを通すことにより凝縮させ、凝縮水２６を生成する。吸熱器２４を通過すると空気は温度が低下すると共に低湿度となり、放熱器１９のフィンを通過して加熱され洗浄槽吹き出し口２５から洗浄室１１内に入り食器３３に付着した水分を蒸発させ、高温，高湿の空気となり、洗浄槽吸い込み口２９から出て行く。この循環により乾燥が行われる。

乾燥用空気の加熱と洗浄水の加熱を分離しているのは洗浄水の加熱の場合は洗浄水循環パイプ２０と圧縮側銅パイプ３０はフィンを介して熱伝導で、洗浄水と洗浄水循環パイプ２０も熱伝導なので熱伝達効率がよいので圧縮側銅パイプ３０の熱を効率良く洗浄水に伝えることができる。しかしながら、空気の場合は熱伝達となるので熱伝導に比較して１／１０に低下するのでフィンを介して乾燥用空気の加熱を行うことにより熱交換効率を向上させている。これにより、乾燥用空気を放熱器１９で効率良く加熱ができる。

また、放熱側と吸熱側の出力を比較すると放熱側は８００〜１２００（Ｗ）、除湿側は３００〜５００（Ｗ）と放熱側の出力を上げる必要がある。

このため、放熱器１９のフィン体積は１．６〜２．５倍に増加が必要である。また、更に放熱側の出力を上げるには吸熱器２４のフィンに単独で送風して排気することにより放熱器１９側の出力を増加することができる。

食器洗浄機は食器の収納スペースを確保するため、それ以外のスペースは極力少ない構成となっている。このため、ヒートポンプを搭載するには全体構成と部品配置が重要な要素を占める。そこで本実施例では、部品配置を高さ方向及び側面方向を有効に使用することにより据付けスペースの有効利用をするものである。

そこで前記スペースの確保ができないので吸熱器２４の送風入り口から反対の位置で開閉可能なシャッター駆動装置３５をつけて調整することによりスペースをあまり使用せずに達成することができる。このシャッター駆動装置３５の取付け位置は凝縮水が溜まる水面より高い位置にすることによりシャッター構造は水密構造にすることなく簡易構造でできる。

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４０は、コンセント４１，電源スイッチ９，電源ヒューズ４３を介してフィルター回路４４を通って各種負荷に接続される。フィルター回路４４の後には整流回路４５があり、圧縮機２８のインバータ駆動回路４８やマイコンにスイッチング電源で電源を供給している。

整流回路の後にはインバータ回路４８に供給する直流電源の電圧検知装置４９と電流検知装置５０が備わる。これにより、圧縮機２８の駆動用モータをベクトル制御により位置センサレス運転ができるので、全体構造を小型にできる。

各種負荷は、全負荷スイッチ５１を介して商用電源４０に接続される。

給水電磁弁４７は、給水電磁弁スイッチ５２，全負荷スイッチ５１を介して商用電源
４０に接続される。給水電磁弁スイッチ５２は、駆動回路５３によりオン・オフの作動が行われる。

シャッター駆動装置３５はシャッター駆動スイッチ３５Ａ，全負荷スイッチ５１を介して商用電源４０に接続される。シャッター駆動装置３５は、駆動回路５３によりオン・オフの作動が行われ開閉される。

洗浄兼排水モータ５４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５４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５４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５４Ａ，逆転用スイッチ５４Ｂ，全負荷スイッチ５１を介して商用電源４０に接続される。正転用スイッチ５４Ａ，逆転用スイッチ５４Ｂは、駆動回路５３によりオン・オフの作動が行われる。

水流切替え装置２１は洗浄兼排水ポンプ１８と回転ノズル体の水路の途中に設けられ、下側回転ノズル体１４，１５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。水流切替え装置２１は、水流切替え装置スイッチ５９，全負荷スイッチ５１を介して商用電源４０に接続される。水流切替え装置スイッチ５９は、駆動回路５３によりオン・オフの作動が行われる。

トランス５５は、一次側が全負荷スイッチ５１を介して商用電源４０に接続される。トランス５５の一次側には、整流器５６に並列に送風ファン２３及び凝縮水用ポンプ２７が接続されている。送風ファンスイッチ５７及び凝縮水用ポンプイッチ５８を介して接続される。送風ファンスイッチ５７及び凝縮水用ポンプイッチ５８は、駆動回路５３によりオン・オフの作動が行われる。

サーミスタ６１は、貯留部１２に溜まる洗浄水の加熱を制御する。放熱器１９により加熱される洗浄水の温度は、サーミスタ６１により検知され、その温度情報はマイコン４９に提供される。マイコン４９は、サーミスタ６１の検知温度が、例えば、洗浄時は６０℃に達したら、圧縮機２８の通電を止める指示をする。

水位センサー６２は洗浄室１１内に洗浄水を供給するにあたって、所定の水位に到達したらマイコン４９に信号を出す。これを受けて給水電磁弁４７を制御する。

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。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５４により洗浄兼排水ポンプ１８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５２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。本実施例の場合、給水量は２,０００〜２,７００ｍｌとしている。このため、本洗い時は給水しないでそのまま本洗い工程に移行する。予洗い工程はご飯粒等が洗浄水でふやけて容易に溶けやすくするため間欠的に洗浄兼排水ポンプ１８を運転している。

圧縮機２８はスタート／一時停止スイッチ１０をオンすると同時に運転される。特に圧縮器は立ち上がり時間が長いため早めに立ち上げておく必要がある。給水が所定の水位に到達してから洗浄兼排水ポンプ１８は運転を開始する。これは、給水が少ない状態で運転するとエアーの噛み込みによりエアーロックを生じ洗浄水が加圧されないためである。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、圧縮機２８の回転数を低下させると共に送風ファン２３の運転を停止する。これにより、放熱器１９の放熱容量は大幅に低下する。洗浄水の水温を
６０℃に制御するためは圧縮機２８の回転数制御により温度が高いときは低く、温度が低いときは高く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、この時の給水量は本洗い時と同じ量の給水がされる。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）工程の後に排水し洗浄水の給水が行われすすぎ（２）の工程に移る。工程の内容についてはすすぎ（１）と同じである。すすぎ（２）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（２）と同じ水量で加熱洗いをするところがすすぎ（２）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。この時、圧縮機２８は本洗いの工程と同じくシャッター駆動装置３５を開にして送風ファン２３を運転することにより放熱器１９の出力増加を行っている。

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、送風ファン２３により洗浄室１１内の高温，高湿の空気を吸熱器２４により凝縮させ乾燥させ放熱器１９を通して加熱して洗浄室１１内に送り洗浄室１１内の食器を乾燥する。このとき、洗浄水循環パイプ２０内に洗浄水が残っているとこの残水の乾燥に熱量か使用され乾燥時間が長くなるので洗浄槽側に直接つながっていない洗浄兼排水ポンプ１８側の洗浄水循環パイプ２０は低くなるようにすることにより残水をなくすることができる。

乾燥時の送風温風は自由に制御できるので耐熱性の低い食器では５０〜６０℃、耐熱性の高い食器では７０〜８０℃にして乾燥することもできる。特に高い温度で乾燥する工程では終わりの数分間に温度を低くして食器を取出しやすくしてもヒートポンプによる除湿機能を使用しているので乾燥時間を大幅に延ばすことなく乾燥できる。

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、食器洗浄機のヒートポンプのシステム構成図を示す。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。

符号の説明

１９…放熱器、２０…洗浄水循環パイプ、２４…吸熱器、２５…洗浄槽吹き出し口、
２６…凝縮水、２８…圧縮機、２９…洗浄槽吸い込み口、３５…シャッター駆動装置、
７０…貯水槽、７１…洗浄槽。

Claims

食器を収納する洗浄槽と、この洗浄槽の内部に設けられ洗浄水を噴射するノズル体とを有する食器洗浄機において、放熱器と吸熱器と圧縮機とを有するヒートポンプ装置が設けられ、前記洗浄槽の下方に前記放熱器、前記吸熱器及び凝縮水を溜める貯水槽を各々横置きに設け、前記放熱器で温められた空気流路を前記貯水槽と前記吸熱器の間に設けたことを特徴とする食器洗浄機。
請求項１記載の食器洗浄機において、前記放熱器の放熱側に洗浄水循環パイプを埋め込み、洗浄水加熱を行ったことを特徴とする食器洗浄機。
請求項１または請求項２記載の食器洗浄機において、洗浄槽吸込み口と洗浄槽吹き出し口を対角洗浄に配置したことを特徴とする食器洗浄機。
請求項１から３記載の食器洗浄機において、送風側と反対方向にシャッター駆動装置を設けたことを特徴とする食器洗浄機。