JP2010099218A - 食器洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄ポンプのインペラの隣接する羽根の隙間が内周側に比べて外周側が大きくなり、洗浄水を効率的に加圧できず、また、洗浄水の剥離による騒音がある。
【解決手段】食器かご４を収納する洗浄槽２と、洗浄槽２内の洗浄水を循環させる洗浄ポンプ６と、洗浄槽２内に回転自在に配設し、洗浄水を噴射する噴射孔８を有する洗浄ノズル７と、洗浄槽２内の洗浄水を加熱する加熱手段５と、洗浄槽２内の洗浄水を排出する排水ポンプ１０とを備え、洗浄ポンプ６は、洗浄槽２内の洗浄水を加圧する複数の羽根が設けられたインペラを有するとともに、羽根は、インペラの回転中心から半径方向の外側に向かって羽根幅を徐々に厚くすることにより、羽根と羽根との隙間領域を全て洗浄水で満たすことができ、洗浄ポンプ６は効率的に洗浄水を加圧することができ、洗浄ポンプ６および食器洗浄機１から発生する騒音を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は一般家庭で食器類や調理類を洗浄する食器洗浄機に関するものである。

従来、この種の食器洗浄機１は図９に示すような構成をしている。以下、その構成について説明する。

図９に示すように、洗浄槽５２は内部に食器５３を収納する食器かご５４を設けている。また、洗浄槽５２内には、洗浄槽５２内の洗浄水を加熱する加熱手段５５（例えばシーズヒータなど）を設けるとともに、洗浄槽５２の下面に配置された洗浄ポンプ５６が洗浄水を加圧して、洗浄ノズル５７の噴射孔５８より洗浄水を噴射して食器かご５４に収納した食器５３を洗浄するように構成している。給水弁５９は水道水を洗浄槽５２に給水するものである。洗浄槽５２内の洗浄水は排水ポンプ６０により排水する。

フィルタ６１は洗浄槽５２に設け、洗浄行程およびすすぎ行程において、残菜（食器５３に汚れとして付着していた食品を残菜という）を捕集する。送風ファン６２は、乾燥行程で運転して機外より吸気し、吸気した空気を洗浄槽５２内に送風し、排気口６３より排気することにより、洗浄槽５２内の食器５３を乾燥させる。洗浄槽５２の前面にドア６４が開閉自在に設けられている。

温度検知手段６５は、洗浄槽５２を介して、洗浄水、空気および加熱手段５５の温度を検知し、その出力を制御装置６６に入力している。制御装置６６は、温度検知手段６５の出力に基づいて加熱手段５５を制御するとともに、洗浄ポンプ５６、給水弁５９、排水ポンプ６０、送風ファン６２を制御して、洗浄、すすぎ、乾燥の一連の行程を逐次制御するよう構成している。

上記構成において動作を説明すると、利用者がドア６４を前方に開け、食器５３を食器かご５４に配置し、洗浄槽５２に収納して洗剤を入れた後、運転を開始すると、まず排水ポンプ６０が動作して、前回の運転等で洗浄槽２内に残っている洗浄水（残水と呼ぶ）を機外へ排出する。

そして、給水弁５９が動作して洗浄水を洗浄槽５２に供給する。所定の洗浄水が供給されると、洗浄ポンプ５６が洗浄水を加圧し、洗剤とともに洗浄ノズル５７に設けた噴射孔５８から洗浄水が噴射される。こうして洗浄行程が行われる。この洗浄行程では洗浄槽５２内に設けた加熱手段５５に通電して、洗浄水を洗浄行程での所定温度まで加熱する。

所定時間の洗浄行程を経ると、次に食器５３から洗い落とされた汚れを含む洗浄水を排水ポンプ６０により機外へ排出する。引き続いて、新たに洗浄水を供給して洗浄ノズル５７に設けた噴射孔５８から再び噴射して、洗剤や残菜等で汚れた食器５３をすすぐ行程を実行する。

このすすぎ行程を終えると、洗浄水を再び機外へ排出する。このすすぎ行程は連続して数回繰り返される。なお、洗浄およびすすぎ行程において、残菜は洗浄槽５２に設けたフィルタ６１内に捕集される。所定回数のすすぎ行程が終了すると乾燥行程が開始する。この行程では、送風ファン６２が動作して機外の空気が洗浄槽５２内へ送り込まれる。送り込まれた空気は加熱手段５５により加熱された後、食器５３を乾燥させて排気口６３より機外へ排出される。乾燥行程終了後、運転を終了する。
特開２００３−２８６９９８号公報

しかしながら、図９に示されるような従来の食器洗浄機５１の構成では、以下のような課題がある。

図１０に示すように、特許文献１に記載されている洗浄ポンプ５６のインペラ６７は、羽根６８の幅がほぼ一定で形成されている。そのため、図１１（ａ）に示すように、インペラ６７の回転中心側の羽根６８の隙間αに比べて、インペラ６７の円周上の羽根６８の隙間βは大きくなり、急激に拡大する構成になっている。この構成で、インペラ６７を回転させると、洗浄水は羽根６８と羽根６８との間を全て満たすのではなく、図１１（ｂ）に示すように、領域Ａが羽根６８から剥離してしまって、効率的に洗浄水を加圧できなくなってしまうという課題がある。

また、領域Ａが剥離してしまうので、領域Ａで空気が渦を巻いてしまい、その結果、洗浄ポンプ５６から騒音が発生して、食器洗浄機５１全体の騒音を高くしてしまうという課題も発生してしまう。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗浄ポンプが洗浄水を効率的に加圧することを目的としている。

前記従来の課題を解決するため、本発明の食器洗浄機は、洗浄ポンプの有するインペラの複数の羽根が、インペラの回転中心から半径方向の外側に向かって羽根幅を徐々に厚くしたものである。これにより、インペラを回転した時に、羽根と羽根との隙間領域を全て洗浄水で満たすことができる。

本発明の食器洗浄機は、洗浄ポンプのインペラで、洗浄水が剥離してしまったり、剥離した結果、空気が渦を巻いて騒音を発生したりすることなく洗浄水を加圧することができる。

第１の発明は、食器類を配置する食器かごを収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させる洗浄ポンプと、前記洗浄槽内に回転自在に配設し、洗浄水を噴射する噴射孔を有する洗浄ノズルと、前記洗浄槽内の洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を排出する排水ポンプとを備え、前記洗浄ポンプは、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧する複数の羽根が設けられたインペラを有するとともに、前記羽根は、前記インペラの回転中心から半径方向の外側に向かって羽根幅を徐々に厚くすることにより、羽根と羽根との隙間領域を全て洗浄水で満たすことができ、洗浄水が剥離してしまったり、剥離した結果、空気が渦を巻いて騒音を発生しにくくなり、洗浄ポンプは効率的に洗浄水を加圧することができ、洗浄ポンプおよび食器洗浄機から発生する騒音を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のインペラに、インペラの羽根を覆うシュラウドを洗浄ポンプの洗浄水を吸込む側に設けたものであり、洗浄ポンプの洗浄水吸込み側の近傍付近で、洗浄水が渦巻くことなくスムーズに流れるので、より効率的に洗浄水を加圧することができ、騒音が発生するのをより低減することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の洗浄ポンプは、洗浄ノズルに洗浄水を供
給する洗浄水吐出経路と、洗浄水を洗浄槽外へ排出する排水経路を備えたもので、洗浄時と排水時にインペラの回転方向を逆転させるとともに、少なくとも洗浄時に排水経路を閉じて排水時に排水経路を開く開閉弁を有したもので、インペラの回転方向を正転させたり反転させたりすることで、洗浄水を洗浄ノズルに供給したり、洗浄槽外へ排出させたりすることができる。それゆえ、排水ポンプを設ける必要がなく、食器洗浄機を省スペースな構成にすることができるとともに、低コストな構成にもすることができるのでより良い。

第４の発明は、特に、第３の発明のインペラに設けられた羽根は、インペラの回転方向により羽根幅が可変するもので、排水を行う羽根の形状が、洗浄工程では前翼型のものを、排水工程ではラジアル型や後翼型の形状に近づいていくので、羽根の厚みが可変しない場合よりも高圧力で洗浄水を排水することができる。

第５の発明は、特に、第３または第４の発明のインペラの外側に構成される洗浄ポンプのポンプケーシングは、インペラの回転方向により、インペラの半径方向に対するインペラとの距離が可変する部分を有するもので、インペラの正転方向および逆転方向の回転に対し、ポンプケーシングをそれぞれ最適な形状にすることができるので、洗浄ポンプが洗浄水をより一層効率的に加圧することができ、洗浄性能や排水性能を向上させることができる。

以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、食器３を配置する食器かご４を収納する洗浄槽２内には、洗浄水を加熱する加熱手段５（例えばシーズヒータなど）が設けられている。また、洗浄槽２の下面に配置された洗浄ポンプ６は、洗浄水を加圧する。加圧された洗浄水は、洗浄槽２内に設けられた洗浄ノズル７の噴射孔８より噴射される。洗浄槽２内の洗浄水は給水弁９から洗浄槽２に給水され、排水ポンプ１０により排水される。

フィルタ１１は洗浄槽２に設けられており、食器３を洗浄する洗浄行程および食器３をすすぐすすぎ行程で、残菜（食器３に汚れとして付着していた食品を残菜という）を捕集する。

送風ファン１２は、乾燥行程で動作して、食器洗浄機１外の空気を洗浄槽２内に供給し、排気口１３より排気することで、洗浄槽２内の食器３を乾燥させる。

洗浄槽２の前面にドア１４が開閉自在に設けられており、ドア１４を開くことで、食器３を食器洗浄機１から自由に出し入れすることができる。

温度検知手段１５は、洗浄槽２内の洗浄水、空気および加熱手段５の温度を検知し、その出力を制御装置１６に入力する。制御装置１６は、温度検知手段１５の出力に基づいて加熱手段５、洗浄ポンプ６、給水弁９、排水ポンプ１０、送風ファン１２を制御して、洗浄、すすぎ、乾燥の一連の行程を実行するように構成されている。

上記構成において動作を説明すると、利用者がドア１４を開け、食器かご４に食器３を配置し、洗浄槽２に収納して洗剤を入れた後、運転を開始すると、排水ポンプ１０が動作して、前回の運転等で洗浄槽２内に残っている洗浄水（残水と呼ぶ）を食器洗浄機１外へ排出する。

次に、給水弁９が動作して洗浄水を洗浄槽２に供給する。所定量の洗浄水が供給されると、洗浄ポンプ６により洗浄水が加圧され、洗剤とともに洗浄ノズル７に設けた噴射孔８
から洗浄水が噴射される。こうして洗浄行程が行われる。この洗浄行程では洗浄槽２内に設けた加熱手段５に通電して、洗浄水を洗浄所定温度まで加熱する。

洗浄行程が所定時間行われると、食器３から洗い落とされた汚れを含む洗浄水が排水ポンプ１０により機外へ排出される。そして、新たに洗浄水を供給し、洗浄ノズル７に設けた噴射孔８から再び洗浄水が噴射されて、洗剤や残菜等で汚れた食器３をすすぐ行程を実行する。

このすすぎ行程が終わると、洗浄水を再び機外へ排出する。このすすぎ行程は連続して数回繰り返される。洗浄およびすすぎ行程では、残菜は洗浄槽２に設けたフィルタ１１内に捕集される。所定回数のすすぎ行程が終了すると乾燥行程が開始する。この行程では、送風ファン１２が動作して食器洗浄機１外の空気が洗浄槽２内へ送り込まれる。送り込まれた空気は加熱手段４により加熱された後、食器３を乾燥させて排気口１３より機外へ排出される。乾燥行程終了後、運転を終了する。

このように構成された本実施の形態によれば、洗浄ポンプ６のインペラ１７に設けられた洗浄水を加圧する羽根１８は、図２に示すように、インペラ１７の回転中心からインペラ１７の半径方向の外側に向かって羽根幅ａが徐々に厚くなるように構成されているので、回転中心側の羽根１８の隙間α２からインペラ１７の円周上の羽根１８の隙間β２は、急激に拡大することなく、徐々に拡大することになる。

それゆえ、インペラ１７を所定回転数で回転させても、図３に示すように、羽根１８と羽根１８との隙間領域Ｂを全て洗浄水で満たすことができ、洗浄水が剥離してしまったり、剥離した結果、空気が渦を巻いて騒音を発生したりするという問題を発生させることなく洗浄水を加圧することができる。

以上より、洗浄ポンプ６は効率的に洗浄水を加圧することができ、洗浄ポンプ６および食器洗浄機１から発生する騒音を低減することができる。

なお、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、洗浄ポンプ６の洗浄水吸込み側Ｃに、インペラ１７の羽根１８を覆うシュラウド１９を、インペラ１７に設けてもよい。このような構成にすると、従来の、シュラウド１９を設けない場合は、図５（ａ）に示すように、洗浄ポンプ６の洗浄水吸込み側Ｃの近傍Ｄ付近で、洗浄水が渦巻いてしまって、効率的に洗浄水を加圧できなかったり、騒音を発生させたりしていたのを、シュラウド１９をインペラ１７に設けることで、図５（ｂ）に示すように、洗浄ポンプ６の洗浄水吸込み側Ｃの近傍Ｄ付近で、洗浄水が渦巻くことなくスムーズに流れるようにすることができるので、より効率的に洗浄水を加圧することができ、騒音が発生するのをより低減することができる。

また図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、洗浄ポンプ６に、洗浄水を洗浄ノズル７に供給する洗浄水吐出経路２０と、洗浄水を洗浄槽２外へ排出する排水経路２１とを備え、洗浄時と排水時にインペラ１７の回転方向を逆転させるとともに、洗浄時に排水経路２１を閉じて排水時に排水経路２１を開く開閉弁２２を設けてもよい。

このような構成にすると、図６（ａ）に示すように、インペラ１７を、洗浄水が洗浄ポンプ６を形成するポンプケーシング２３に開閉弁２２を加圧する方向（図６（ａ）では、反時計方向）に回転させることで、洗浄水は洗浄水吐出経路２０へと吐出され、洗浄ノズル７から噴射して食器３を洗浄する。また、インペラ１７を逆方向（図６（ｂ）では、時計方向）に回転させることで、開閉弁２２が排水経路２１を開くことになり、洗浄水は排水経路２１へと出ていって、洗浄槽２から洗浄水が排出されることになる。

したがって、インペラ１７の回転方向を正転させたり反転させたりすることで、洗浄水を洗浄ノズル７に供給したり、洗浄槽２外へ排出させたりすることができる。それゆえ、図１に示す排水ポンプ１０をなくすことができるので、食器洗浄機１を省スペースな構成にすることができるとともに、低コストな構成にもすることができるのでより良い。

それから、洗浄ポンプ６のインペラ１７の厚みが、可変してもよい。１枚の羽根１８は、複数の羽根からなり、図７（ａ）に示すように、固定羽根２４と、可動羽根２５で形成されている。可動羽根２５は、軸２６を中心に角度γで動くように設けている。可動羽根２５は、角度γの始点と終点で、ストッパ２７等で位置決めしてもよい。インペラ１７に負荷がかかっていない状態では、始点の位置（図７（ａ）の実線の位置）に可動羽根２５は、ばね等で押圧され、羽根の隙間β２が徐々に拡大するように形成している。

洗浄工程では、上記に述べたように、回転中心側の羽根１８の隙間α２からインペラ１７の円周上の羽根１８の隙間β２は、急激に拡大することなく、徐々に拡大することになり、洗浄水を効率的に加圧することになる。

また、インペラ１７が、排水経路２１へ洗浄水を供給する方向に回転する時、すなわち排水工程では、羽根１８は、図７（ｂ）に示すように、洗浄水に与える圧力の反力を可動羽根２５が受け、羽根幅ａが半径方向にほぼ同じ厚みになるような形状に可変してもよい。排水を行う排水羽根１８の形状が、洗浄工程では前翼型だったのが、排水工程ではラジアル型や後翼型に近づいていくことになるので、羽根１８の厚みが可変しない場合よりも高圧力で洗浄水を排水することができる。その結果、図９に示すように、排水経路２１がスムーズにセットされていなくても、確実に洗浄水を洗浄槽２から排水することができ、洗浄水が洗浄槽２内に残ってしまう排水不良を低減することができる。

それから、ポンプケーシング２３は、洗浄水吐出経路２０へ洗浄水を供給する方向に回転する洗浄工程では、図８（ａ）に示すように、ポンプケーシング２３の可変部分２８がインペラ１７から洗浄水の流れ方向に対して、半径方向に離れていくように壁面を設けることにより、ポンプケーシング２３は、舌部Ｅから、インペラ１７に対して半径方向に徐々に拡大するスクロール形状を形成することになる。

一方、排水経路２１へ洗浄水を供給する方向に回転する排水工程では、図８（ｂ）に示すように、ポンプケーシング２３の可変部分２８がインペラ１７に半径方向に近づくように可変することにより、少なくともポンプケーシング２３の可変部分２８は、インペラ１７の排水方向に対して、図８（ｂ）に示すＦ部から徐々に拡大する形状にすることができる。

したがって、インペラ１７の正転方向および逆転方向の回転に対し、ポンプケーシング２３をそれぞれ最適な形状にすることができるので、洗浄ポンプ６が洗浄水をより一層効率的に加圧することができ、洗浄性能や排水性能を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる食器洗浄機は、洗浄ポンプのインペラで、洗浄水が剥離してしまったり、剥離した結果、空気が渦を巻いて騒音を発生したりすることなく洗浄水を加圧することが可能となるので、ポンプを利用した送水技術を搭載した製品に幅広く適用できる。

本発明の実施の形態１における食器洗浄機の断面図 同実施の形態１のインペラの平面図 同実施の形態１の隙間領域を示したインペラの平面図 （ａ）同実施の形態１のポンプの断面図（ｂ）同実施の形態１の他のインペラの平面図 （ａ）同実施の形態１の洗浄水の流れを示すポンプの断面図（ｂ）同実施の形態１の洗浄水の流れを示すポンプの他の断面図 （ａ）同実施の形態１のポンプの平面図（ｂ）同実施の形態１のポンプの他の平面図 （ａ）同実施の形態１のインペラの厚みを可変させた状態の要部平面図（ｂ）同実施の形態１のインペラの厚みを可変させた状態の他の要部平面図 （ａ）同実施の形態１のポンプケーシングの壁面を可変させた状態の平面図（ｂ）同実施の形態１のポンプケーシングの壁面を可変させた状態の他の平面図 従来の食器洗浄機の断面図 従来の食器洗浄機のポンプ断面図 （ａ）従来の食器洗浄機のインペラの平面図（ｂ）従来の食器洗浄機のインペラの他の平面図

符号の説明

１ 食器洗浄機
２ 洗浄槽
３ 食器
４ 食器かご
５ 加熱手段
６ 洗浄ポンプ
７ 洗浄ノズル
８ 噴射孔
１０ 排水ポンプ
１７ インペラ
１８ 羽根
１９ シュラウド
２０ 洗浄水吐出経路
２１ 排水経路
２２ 開閉弁
２３ ポンプケーシング

Claims (5)

1. 食器類を配置する食器かごを収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させる洗浄ポンプと、前記洗浄槽内に回転自在に配設し洗浄水を噴射する噴射孔を有する洗浄ノズルと、前記洗浄槽内の洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を排出する排水ポンプとを備え、前記洗浄ポンプは、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧する複数の羽根が設けられたインペラを有するとともに、前記羽根は、前記インペラの回転中心から半径方向の外側に向かって羽根幅を徐々に厚くした食器洗浄機。
2. 洗浄ポンプの洗浄水を吸込む側にインペラの羽根を覆うシュラウドを前記インペラに設けた請求項１記載の食器洗浄機。
3. 洗浄ポンプは、洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄水吐出経路と、洗浄水を洗浄槽外へ排出する排水経路を備え、洗浄時と排水時にインペラの回転方向を逆転させるとともに、少なくとも洗浄時に前記排水経路を閉じて排水時に前記排水経路を開く開閉弁を有する請求項１または２に記載の食器洗浄機。
4. インペラに設けられた羽根は、前記インペラの回転方向により羽根幅が可変する請求項３に記載の食器洗浄機。
5. インペラの外側に構成される洗浄ポンプのポンプケーシングは、前記インペラの回転方向により、前記インペラの半径方向に対する前記インペラとの距離が可変する部分を有する請求項３または４に記載の食器洗浄機。

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