JP2008161505A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】排気口からの高温湿潤空気の排出を防止することができる食器洗浄機を得る。
【解決手段】食器類９１を洗浄、乾燥する洗浄槽３と、洗浄槽３内の洗浄水を加熱する湯沸しヒータ１２と、洗浄水の温度を監視する水温検知素子１５と、洗浄水を加圧送水する洗浄ポンプ１３と、洗浄水を噴射するノズル１４と、洗浄槽３内に乾燥風を供給する乾燥用送風機２２と、洗浄槽３内に生じた高温湿潤空気の温湿度を低減させて機器の外に排出する排気手段とを備えた。排気手段は、通電制御により動作して洗浄槽外空気を供給する冷却用送風機６４を備えた送風ユニット６１と、高温湿潤空気と洗浄槽外空気とを熱交換させ、かつ高温湿潤空気と洗浄槽外空気を混合して、排気口５ａより機器の外に排出する排気ユニット４１とからなる。
【選択図】図５

Description

本発明は、食器洗浄機に係り、さらに詳しくは、全運転工程において排気の温湿度を低減することができる食器洗浄機に関するものである。

従来の食器洗浄機の洗浄、すすぎ工程は、本体内に設置された洗浄槽内に内部に貯えられた洗浄水を、湯沸しヒータで加熱し、洗浄ポンプによって圧力を与え、ノズルにより食器かごに収納された食器類に噴射するようになっている。
また、従来の食器洗浄機の乾燥工程は、送風機により圧力を与えた空気（温風）を、洗浄槽内に送り込み、その内部の高温湿潤空気を、排気口より機器の外へ排出するようにしている。

洗浄、すすぎ工程において、排気口より漏れ出す高温湿潤空気は、乾燥工程時に比べてその量は多くないが、排気口周辺に結露を生じさせ、機器の使い勝手を損ねたり、変色等の問題を起こしたりする。
また、乾燥工程において、排気口より排出される高温湿潤空気は、上記の問題に加え、流し台カウンタトップの材料を劣化させたり、台所の湿度を上昇させて快適性を損なわしたりする。

そこで、排気口の上方の隣接する部分に、空気噴出口を形成し、この空気噴出口に空気を供給する送風フアンを設け、食器乾燥時には、前記送風フアンを作動させることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

また、排気の風力を駆動源として、機外の空気を排気に混合する排気補助手段を設けることも考えられている（例えば、特許文献２参照）。

特許第２９７２９４７号公報（第２頁、図１） 特開２０００−１６６８４７号公報（第４頁、図１、図２）

特許文献１に記載された従来の食器洗浄機において、乾燥工程時に生じる排気口より排出される高温湿潤空気の問題に関して、排気口の上方の隣接する部分に空気噴出口を形成し、この空気噴出口に空気を供給する送風フアンを設け、食器乾燥時には前記送風ファンを作動させる構成では、空気層と高温湿潤空気層との２層に別れて排出される可能性が高く、流し台カウンタトップを保護する効果は得られるかもしれないが、台所の湿度を上昇させて快適性を損なうという問題に関してなんら解決されていない。

また、特許文献２に記載された従来の食器洗浄機のように、排気の風力を駆動源として機外の空気を排気に混合する排気補助手段を設ける構成では、排気経路の圧力損失が増大し、乾燥性能を向上させるのに重要な要素である風量を損失させてしまう。

なお、特許文献１及び特許文献２に記載された従来の食器洗浄機においては、洗浄、すすぎ工程時に生じる、排気口より漏れ出す高温湿潤空気の問題に関して、なんら解決されていない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、排気口からの高温湿潤空気の排出を防止することができる食器洗浄機を得ることを目的とする。

本発明にかかる食器洗浄機は、食器類を洗浄、乾燥する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を加熱する湯沸しヒータと、前記洗浄水の温度を監視する水温検知素子と、洗浄水を加圧送水する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射するノズルと、前記洗浄槽内に乾燥風を供給する乾燥用送風機と、前記洗浄槽内に生じた高温湿潤空気の温湿度を低減させて機器の外に排出する排気手段とを備えたものである。

本発明の食器洗浄機によれば、洗浄槽の内部に生じた高温湿潤空気を、温湿度を低減させて機器の外に排出するための排気手段を設けたので、排気手段から高温湿潤空気が排出することはない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る食器洗浄機の縦断面図、図２は図１の食器洗浄機の正面図、図３は図１の食器洗浄機の乾燥ユニットを背面方向より見た横断面図、図４は図１の食器洗浄機の排気ユニットの縦断面図、図５は図１の食器洗浄機の排気ユニットと送風ユニットを正面方向より見た横断面図、図６は図１の食器洗浄機の排気ユニットと送風ユニットを上面方向より見た横断面図である。

食器洗浄機１は、外郭にあたる筐体２、筐体２の内部に設けられて食器類９１を洗浄し乾燥するための容器にあたる洗浄槽３、洗浄槽３の上部開口部を閉塞する蓋体４、洗浄槽３の前方に開閉可能に取り付けられ意匠部品であると共に操作部７が形成されたドア５、及びその他の多くの機能部品から構成されている。

その中で、中心的な役割を果たす洗浄槽３の後方には、食器類９１の乾燥に必要な温風を供給するための槽送風口３ａが形成されており、その外側には温風を発生させるための乾燥ユニット２１が設けられている。
なお、乾燥ユニット２１は、空気を供給するための乾燥用送風機２２と、その空気を加熱するための乾燥用ヒータ２３と、それらを内蔵するケーシング２４とから構成されており、ケーシング２４は槽送風口３ａに連結されている。

また、洗浄糟３の前方には、洗浄槽３の内部に生じた高温湿潤空気を排出するための槽排気口３ｂが設けられ、ドア５の上方には高温湿潤空気を機器の外へ排出するための排気口５ａが形成されており、その間にはそれらを連結するための排気ユニット４１が取り付けられている。
なお、排気ユニット４１は、仕切り板４２と、シャッター４３と、それらを内蔵する排気ダクト４４とから構成されており、その内部は、排気室４５、外気室４６及び混合室４７の３つに区切られている。

前記の排気室４５とは、槽排気口３ｂからシャッター４３までの部分を指し、高温湿潤空気を排出させることが主な働きであるが、それと同時に、洗浄工程中に噴射される洗浄水を機器の外へ漏らさぬように、その勢いを打ち消す働きも持っている。
また、外気室４６とは、仕切り板４２を介し排気室４５と隣り合う部分を指し、後述する送風ユニット６１から送り込まれる外気を受け入れることが主な働きであるが、それと同時に、仕切り板４２を活用し、高温湿潤空気と外気との熱交換を行う働きも持っている。
そして、混合室４７とは、シャッター４３から排気口５ａまでの部分を指し、高温湿潤空気と外気とを混合する働きを持っている。

ここで、排気ユニット４１を構成している部品について説明する。
仕切り板４２は、上述した熱交換の働きを高めるために熱伝導の良い材料で作られており、さらに、排気室４５側、外気室４６側それぞれの面に、風向板を兼ねた放熱フィン４２ａが設けられている。
また、排気ユニット４１の各部に結露した水を洗浄槽３に戻すため、結露水が最終的に集結する最下方には、小形なドレン孔４２ｂが形成されている。

シャッター４３は、排気ダクト４４に設けた軸受け４４ａに装着されるもので、通常は自重で閉じており、洗浄槽３の内部に生じる高温湿潤空気と、洗浄、すすぎ工程時に生じる洗浄水の噴射音とを、排気口５ａから漏らさぬよう、ダクトを遮断する働きを持っている。そして、乾燥工程時には、乾燥ユニット２１から発生する温風の力により開き、スムーズな排気が行われるよう構成されている。
なお、ダクトを遮断する性能は、電動式シャッターなどと比べ劣る面があるが、構造が簡単で、温度や湿度や水の影響を受けず、かつ、洗浄槽３内部の圧力が容易に抜けるなどのメリットがある。
また、シャッター４３の開放方向は混合室４７側のみで、排気室４５側には開かない構造となっている。

排気ダクト４４の外気室４６にあたる部分の側面には、連結口４４ｂが形成されているが、これは、後述する送風ユニット６１を接続し、配置するためのものである。
また、排気ダクト４４の底面にあたる部分は全て洗浄槽３側に傾斜しているが、これは、各部に結露した水を洗浄槽３に戻すためである。

ここで、先にふれた送風ユニット６１について説明する。
送風ユニット６１は上述の通り、排気ダクト４４の外気室４６に外気を送り込む装置であり、外気を取り込むための吸入ダクト６２と、排気ダクト４４へ外気を送り込むための吐出ダクト６３と、その間に位置する冷却用送風機６４と、密閉、防振を目的に軟質素材にて作られたパッキン６５とから構成されている。
さらに、各部品の接続部には、止水パッキン６６を取り付けてある。
図５で示すように、排気ダクト４４に形成された連結口４４ｂから、吐出ダクト６３、冷却用送風機６４、吸入ダクト６２と底面にあたる部分の位置が徐々に高くなっていっているが、これは各部に結露した水を洗浄槽３に戻すためである。

こうして、洗浄槽外空気を供給するための送風ユニット６１と、高温湿潤空気と洗浄槽外空気とを熱交換させ、かつ高温湿潤空気と洗浄槽外空気を混合して排気口５ａより機器の外に排出させる排気ユニット４１とからなり、洗浄槽の内部に生じる高温湿潤空気をその温湿度を低減させて機器の外に排出する排気手段を構成する。

なお、本発明においては、吸入ダクト６２が接続される空気取入口３ｃを洗浄槽３に形成したが、これに限るものではなく、要するに洗浄槽外の空気を取り入れられれば良い。
ただし、外部からの水等の浸入を防ぐ必要があるため、図に示すような格子戸状のリブやフィルター等の防御処置は必要となる。

次に、本発明に係る食器洗浄機により食器類を洗浄し乾燥する場合の動作について説明する。
まず、食器かご６に洗浄、乾燥したい食器類９１を収納し、その近傍に適量の洗剤を入れ、ドア５を閉じる。
ついで、操作部７に設けられた運転スイッチ８を押し、機器の動作を開始させる。なお、動作については制御装置９が司り、その命令により各機能部品を動作させ、洗浄工程、すすぎ工程、加熱すすぎ工程、乾燥工程の順に進行させていく。

前記の洗浄工程が開始されると、後述する給水動作と共に、送風ユニット６１の冷却用送風機６４に通電され、吸入ダクト６２から取り込まれる外気に圧力を与え、吐出ダクト６３を通じて排気ユニット４１の外気室４６に送り込む。
そして、送り込まれた外気は、混合室４７を経て、排気口５ａから機器の外へ排出される。
この段階では、送風ユニット６１と排気ユニット４１の働きは不明確であるが、工程が進行するにつれ効果が発揮されてくる。

先にふれた給水動作では、まず、給水弁１０を開き、洗浄槽３内への給水を行う。
このとき、洗浄槽３内の水位は、水位検知装置１１によって監視されており、所定の水位に達したことを検知すると、給水弁１０を閉じる。
ついで、湯沸しヒータ１２に通電し、貯えられた洗浄水を加熱すると共に、洗浄ポンプ１３に通電し、その洗浄水に圧力を与えて送水し、ノズル１４から食器類９１に噴射して食器類９１を洗浄する。
なお、洗浄は貯えられた洗浄水を循環しながら行うもので、洗浄槽３の底部に落下した洗浄水を集め、再び洗浄ポンプ１３によって圧力を与えて送水し、ノズル１４から食器類９１に噴射する動作を繰り返す。
また、洗浄水温は、水温検知素子１５によって監視されており、所定の温度に達したことを検知すると、湯沸しヒータ１２への通電を停止する。

洗浄工程が開始され、所定の時間が経過すると、湯沸しヒータ１２、洗浄ポンプ１３の通電を停止すると共に、排水ポンプ１６に通電し、洗浄槽３内に貯えられた洗浄水を外部に排水する。
これにより、洗浄工程が終了する。

ここで、上述した送風ユニット６１と排気ユニット４１からなる排気手段の働きと効果について説明する。
先に説明した通り、洗浄は湯沸しヒータ１２により洗浄水を加熱しながら行うもので、その洗浄水温は、洗剤の能力が最大限に発揮できる温度にするのが通常で、概ね６０℃程度に設定される。
したがって、洗浄槽３内の空気は、多くの湯気が充満した高温湿潤状態となり、さらに、加熱による空気膨張と、上昇気流の作用により、その高温湿潤空気は槽排気口３ｂを経て、排気室４５から漏れ出ようとする。
本来であれば、シャッター４３の働きでこの漏れを完全に遮断できれば良いわけであるが、シャッター４３にはそれほどの性能がない。

しかし、洗浄工程開始当初から、冷却用送風機６４に通電されており、外気室４６に外気が送り込まれているため、仕切り板４２を介して、排気室４５の内部の高温湿潤空気と外気とが熱交換され、高温湿潤空気の温度を下げることができる。
さらに、熱交換を終えた外気が混合室４７に入ると、その外気の圧力により、シャッター４３の隙間から漏れ出ようとする高温湿潤空気を押さえ込むため、排気口５ａから高温湿潤空気が排出されることはない。
なお、シャッター４３は、排気室４５側には開かない構造となっているため、混合室４７内部の圧力が高まっても、外気が洗浄槽３側に流れ込むことはなく、洗浄水の加熱を妨げることもない。

次に、すすぎ工程が開始されるが、基本的な動作は洗浄工程とほぼ同様で、まず、給水弁１０を開き、洗浄槽３内への給水を行い、水位検知装置１１によって所定の水位に達したことを検知し、給水弁１０を閉じる。
ついで、洗浄ポンプ１３に通電し、そのすすぎ水に圧力を与えて送水し、ノズル１４から食器類９１に噴射してすすぎを行う。
そして、所定の時間が経過すると、洗浄ポンプ１３の通電を停止すると共に、排水ポンプ１６に通電し、洗浄槽３内に貯えられたすすぎ水を外部に排水する。
このようなすすぎ工程は、数回繰り返される。

次に、加熱すすぎ工程が開始されるが、基本的な動作は洗浄工程と同様で、上述したすすぎ工程に、湯沸しヒータ１２によるすすぎ水の加熱が加わったものである。
なお、そのすすぎ水温は、洗浄の最後を仕上げる意味と、乾燥性能を高めるために、洗浄水温よりも高温にするのが通常で、概ね７０℃超に設定される。
よって、洗浄槽３内部の空気の状態は、洗浄工程時以上となり、高温湿潤空気が漏れ出ようとする度合いが増すが、先に説明した、送風ユニット６１と排気ユニット４１の働きにより、排気口５ａから高温湿潤空気が排出されることはない。

上記のような洗浄、すすぎ工程が完了すると、最後の工程である乾燥工程が開始される。
まず、乾燥用送風機２２に通電し、空気に圧力を与えると共に、乾燥用ヒータ２３に通電し、その空気を加熱して温風に変え、槽送風口３ａから食器類９１に吹きかける。
ついで、槽送風口３ａから送り込まれた温風は、洗浄槽３の内部を通過し、槽排気口３ｂから排気室４５に入り、温風の力によりシャッタ−４３を開き、混合室４７を経て、排気口５ａから機器の外へ排出される。
なお、乾燥工程開始直後から暫くの間、排出される気体の状態は、今まで述べてきた高温湿潤空気である。

しかし、洗浄工程開始当初から、冷却用送風機６４に通電されて外気室４６に外気が送り込まれているため、仕切り板４２を介して、排気室４５内部の高温湿潤空気と外気とが熱交換され、高温湿潤空気の温度を下げることができる。
さらに、シャッター４３を通過して排出された高温湿潤空気と、熱交換を終えた外気が、混合室４７内で混合されるため、排気口５ａから機器の外へ排出される気体の状態は、当初のものに比べ、温度と湿度が低減されたものとなっている。

実施の形態２．
本実施の形態２は、システムは実施の形態１と同様のものを用いているが、冷却用送風機６４の通電制御が、実施の形態１と相違するものである。
本実施の形態２では、水温検知素子１５によって監視している洗浄、すすぎ水温の状態にあわせて、冷却用送風機６４の通電タイミングを設定するもので、要するに、洗浄、すすぎ水温が低い段階（水の状態）では、冷却用送風機６４への通電を行わず、水温が高くなってきた段階（湯の状態）で冷却用送風機６４に通電し、今まで説明してきた、上述した送風ユニット６１と排気ユニット４１からなる排気手段を働かせるものである。

洗浄工程が開始されると給水が行われるが、その給水の源は家屋の配管であり、水道の場合と給湯の場合とが考えられる。
給湯の場合は、当初から洗浄槽３内へ湯が投入されるわけで、この場合、洗浄槽３内部の空気は、即、多くの湯気が充満した高温湿潤状態となる。
それに対して、給水の場合は、洗浄糟３内へ水が投入されるわけで、この場合、湯沸しヒータ１２により洗浄水を加熱しながら洗浄することになるので、湯の状態になるまでには、ある程度の時間が必要となる。
すなわち、給水の場合は、ある程度の時間、洗浄槽３内部の空気は、雰囲気に近い状態にある。

よって、水温検知素子１５によって検知された洗浄、すすぎ水温が低い段階（水の状態）では、冷却用送風機６４への通電を行わず、冷却用送風機６４に与えるエネルギーと発生する運転音を抑えるようにしている。

実施の形態３．
本実施の形態３は、システムは実施の形態２と同様のものを用いているが、冷却用送風機６４の電動機を回転数制御可能なものとしたことが、実施の形態２と相違する。
本実施の形態３では、あらかじめ制御装置９に記憶しておいた水温に対する回転数の値を用いて電動機を制御するもので、水温検知素子１５によって検知された洗浄、すすぎ水温の状態に応じて、冷却用送風機６４の風量を変化させるものである。
これにより、より細やかに、冷却用送風機６４に与えるエネルギーと発生する運転音を抑えるようにしている。

実施の形態４．
図７は、本実施の形態４に係る排気ユニットを示す縦断面図であり、本実施の形態４は、排気ユニット４１の内部に、湿度検知素子４８及び温度検知素子４９を設けたことが、実施の形態１と相違する。
本実施の形態４では、高温湿潤空気を機器の外へ排出するための排気口５ａの上流側に取り付けられた湿度検知素子４８と温度検知素子４９により、排気ユニット４１の内部の温湿度状態を、直接監視できるよう構成されている。

乾燥工程開始直後から暫くの間は、洗浄槽３内部に充満していた高温湿潤空気が排出されるので、その温度と湿度の度合いは大変高いものであるが、ある程度の時間が経過すると高温湿潤空気の温度と湿度の度合いは低減されたものに変わってくる。
これは、食器類９１の乾燥が進むにつれ生じる現象で、自然な変化である。

今まで実施の形態２及び実施の形態３において、水温検知素子１５を用いた制御について述べてきたが、これは、洗浄、すすぎ水温を監視するためのものであり、乾燥工程に移行すると、洗浄槽３内部には、洗浄、すすぎ水が存在しないので、この方法で、洗浄槽３内部の空気の状態を検知することは不可能である。
なお、通常乾燥工程は、制御装置９に内蔵されたタイマーにより、一定時間運転するようにしており、その全工程を、例えば前半、中盤、後半と大きく区分し、それぞれのステップに応じて冷却用送風機６４の通電を制御することも可能でり、ある程度の効果も期待できるが、食器類９１の量に応じるなどの応用がきかず、きめ細かな制御はできない。

そこで、排気ユニット４１の内部に設けた、湿度検知素子４８及び温度検知素子４９を用いることで、前記の課題が解決でき、洗浄槽３内部に充満していた高温湿潤空気の状態に応じた、冷却用送風機６４の通電制御が可能となり、冷却用送風機６４に与えるエネルギーと発生する運転音を抑えるようにしている。
なお、制御の要領については、実施の形態２、及び実施の形態３と同じ考え方であり、制御装置９を活用したものである。

本発明の実施の形態１に係る食器洗浄機の縦断面図である。 図１の食器洗浄機の正面図である。 図１の食器洗浄機の乾燥ユニットを背面方向より見た横断面図である。 図１の食器洗浄機の排気ユニットの縦断面図である。 図１の食器洗浄機の排気ユニットと送風ユニットからなる排気手段を正面方向より見た横断面図である。 図１の食器洗浄機の排気ユニットと送風ユニットからなる排気手段を上面方向より見た横断面図である。 本発明の実施の形態４に係る食器洗浄機の排気ユニットの縦断面図である。

符号の説明

３ 洗浄槽、５ａ 排気口、１２ 湯沸しヒータ、１３ 洗浄ポンプ、１４ ノズル、１５ 水温検知素子、２２ 乾燥用送風機、４１ 排気ユニット、４８ 湿度検知素子、４９ 温度検知素子、６１ 送風ユニット、６４ 冷却用送風機、９１ 食器類。

Claims (10)

1. 食器類を洗浄、乾燥する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を加熱する湯沸しヒータと、前記洗浄水の温度を監視する水温検知素子と、洗浄水を加圧送水する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射するノズルと、前記洗浄槽内に乾燥風を供給する乾燥用送風機と、前記洗浄槽内に生じた高温湿潤空気の温湿度を低減させて機器の外に排出する排気手段とを備えたことを特徴とする食器洗浄機。
2. 前記排気手段が、通電制御により動作して洗浄槽外空気を供給する冷却用送風機を備えた送風ユニットと、前記高温湿潤空気と前記洗浄槽外空気とを熱交換させ、かつ前記高温湿潤空気と前記洗浄槽外空気を混合して、排気口より機器の外に排出する排気ユニットとからなることを特徴とする請求項１記載の食器洗浄機。
3. 前記水温検知素子により監視している洗浄水の温度の状態にあわせて前記送風ユニットの冷却用送風機の通電制御を行うことを特徴とする請求項２記載の食器洗浄機。
4. 前記通電制御は、前記送風ユニットの冷却用送風機を運転、停止する制御であることを特徴とする請求項３記載の食器洗浄機。
5. 前記送風ユニットの冷却用送風機の電動機を回転数制御可能なものとし、前記通電制御は前記冷却用送風機の風量を変化させる制御であることを特徴とする請求項３記載の食器洗浄機。
6. 食器類を洗浄、乾燥する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を加熱する湯沸しヒータと、前記洗浄水の温度を監視する水温検知素子と、洗浄水を加圧送水する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射するノズルと、前記洗浄槽内に乾燥風を供給する乾燥用送風機と、前記洗浄槽内に生じた高温湿潤空気の温湿度を低減させて機器の外に排出する排気手段と、前記排気手段内に配設され、該排気手段内の湿度及び温度の状態を検知する湿度検知素子及び温度検知素子とを備えたことを特徴とする食器洗浄機。
7. 前記排気手段が、通電制御により動作して洗浄槽外空気を供給する冷却用送風機を備えた送風ユニットと、前記高温湿潤空気と前記洗浄槽外空気とを熱交換させ、かつ前記高温湿潤空気と前記洗浄槽外空気を混合して排気口より機器の外に排出する排気ユニットとからなることを特徴とする請求項６記載の食器洗浄機。
8. 前記湿度検知素子及び温度検知素子によって監視している前記排気手段内の湿度及び温度の状態にあわせて、前記送風ユニットの冷却用送風機の通電制御を行うことを特徴とする請求項７記載の食器洗浄機。
9. 前記通電制御は、前記送風ユニットの冷却用送風機を運転、停止する制御であることを特徴とする請求項８記載の食器洗浄機。
10. 前記送風ユニットの冷却用送風機の電動機を回転数制御可能なものとし、前記通電制御は前記冷却用送風機の風量を変化させる制御であることを特徴とする請求項８記載の食器洗浄機。

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