JP2011224235A - 食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】各工程ごとに適応させた洗浄方法になっていないため、噴射口を切り換えて噴射しても効率よく洗い、すすぎができないため、節水や省エネができないという課題があった。
【解決手段】洗浄ノズル７の複数の噴射口は、各流路で開口面積が異なり、洗い工程では、弁体２１で開口面積が小さい噴射口を有する第１の洗浄流路１５に切り換えて洗浄ポンプ６が洗浄水を供給する時間を長くしたことで、洗浄ポンプ６の能力を落とすことなく、洗浄ノズル７の噴射流量と圧を変えることができるので、洗い工程にあった好適な運転が可能になるとともに、水量を抑えて洗浄することもでき、節水、省エネを実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗浄水を用いて食器等の被洗浄物を洗浄する食器洗い機に関するものである。

従来、この種の食器洗い機は、図１２、図１３に示すような構成であった（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について説明する。図に示すように、洗浄槽内に洗浄水を噴射し洗浄槽内底面に回転自在に配置される洗浄ノズル１０１は、図１３に示すように、回転軸１０２を中心として４部屋１０３ａ〜１０３ｄに区分している。この各部屋１０３ａ〜１０３ｄの先端部には、洗浄水の噴射力で洗浄ノズル１０１を回転させる推進孔１０４が設けられている。ポンプによって供給される洗浄水の吐出部１０５と、洗浄ノズル１０１の回転軸１０２との間に設けた円筒状の受筒１０６内に浮子１０７を設けている。

浮子１０７は、ポンプから吐出される洗浄水によって受筒１０６内を回転しながら上昇し、対角となる２部屋１０３ｃ、１０３ｄに通じる開口部１０８ａを閉じ、開いている開口部１０８ｂから他の２部屋１０３ａ、１０３ｂに流入することによって、回転しながら洗浄水を噴射する。ポンプを停止すると、浮子１０７は受筒１０６内を下降する。再度、ポンプを駆動すると、浮子１０７は、ポンプから吐出される洗浄水によって受筒１０６内を回転しながら上昇し、閉じていた開口部１０８ａを開いて対角となる２部屋１０３ｃ、１０３ｄに洗浄水を流入させる。

したがって、洗浄ノズル１０１が反転し、逆方向へ回転する。すなわち、ポンプを間欠動作し、駆動と停止を繰り返すことによって浮子１０７は受筒１０６内を回転しながら上下動し、洗浄ノズル１０１の回転方向を正逆転換させることができるようにしたものである。

実開昭４９−１１３４７１号公報

従来の食器洗い機は、各部屋を切り換えて、洗浄することで、洗浄水を噴射する位置や、角度を変えることができ、洗浄効率を向上していた。しかしながら、食器等の被洗浄物に付着した汚れを取る洗い工程や、洗い工程で除去された汚れをすすぐすすぎ工程において、各工程にあった洗浄水の噴射圧や噴射流量になっていないため、節水や省エネができないという課題があった。

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、洗浄ポンプの能力を上げることなく、洗浄ノズルの噴射流量と噴射圧を変えることができるので、洗浄工程に好適な運転が可能になり、省エネでしかも短時間で洗浄できるようにすることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、
被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、洗浄ポンプで加圧された洗浄水を被洗浄物に噴射するとともに洗浄槽内に回転自在に配置される洗浄ノズルと、
を有し、
洗浄ノズルは、噴射口の総開口面積が互いに異なる第１及び第２の洗浄流路と、第１及び第２の洗浄流路のいずれかに洗浄水の供給を切り換えるとともに洗浄ポンプの動作と連動して流路の切り換えを行う弁体と、を有し、
被洗浄物を洗浄する洗い工程では、第２の洗浄流路より噴射口の総開口面積が小さい第１の洗浄流路に、洗浄水が供給される時間を長くするように制御されるものである。

これによって、洗い工程では、第１の洗浄流路に設けられた噴射口から噴射流量は少ないが噴射圧は高い洗浄水を噴射することができるので、被洗浄物に付着した汚れをより確実に洗浄することができるようになる。

本発明の食器洗い機は、洗浄ポンプの能力を上げることなく、洗浄ノズルの噴射流量と噴射圧を変えることができるので、洗浄工程に好適な運転が可能になり、省エネでしかも短時間で洗浄できるようにすることができる。

本発明の実施の形態１の食器洗い機の一部切欠断面図 同食器洗い機の洗浄ノズルの一部切欠上面図 同食器洗い機の洗浄ノズルの要部断面図 同食器洗い機の要部斜視図 同食器洗い機の要部斜視図 同食器洗い機の弁体の斜視図 同食器洗い機の弁体の上面図 同食器洗い機の弁体の下面図 同食器洗い機の弁体の断面図 同食器洗い機の洗浄ノズルの動作点を示すグラフ 一般的な食器洗い機の洗浄ノズルの動作点を示すグラフ 従来の食器洗い機の洗浄ノズル近傍の断面図 同食器洗い機の洗浄ノズルの平面図

第１の発明は、
被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、洗浄ポンプで加圧された洗浄水を被洗浄物に噴射するとともに洗浄槽内に回転自在に配置される洗浄ノズルと、を有し、
洗浄ノズルは、噴射口の総開口面積が互いに異なる第１及び第２の洗浄流路と、第１及び第２の洗浄流路のいずれかに洗浄水の供給を切り換えるとともに洗浄ポンプの動作と連動して流路の切り換えを行う弁体と、を有し、
被洗浄物を洗浄する洗い工程では、第２の洗浄流路より噴射口の総開口面積が小さい第１の洗浄流路に、洗浄水が供給される時間を長くするように制御されるものである。

これにより、モータへの入力電力を上げることで洗浄ポンプの能力を上げる必要はなくなり、洗い工程では、第１の洗浄流路に設けられた噴射口から噴射流量は少ないが、噴射圧は高い洗浄水を噴射することで、食器等の被洗浄物に強固に付着している汚れを剥がすために十分な高圧力で洗浄でき、洗浄性能が向上するものである。

第２の発明は、被洗浄物をすすぐ通常すすぎ工程では、第２の洗浄流路に洗浄水が供給される時間が第１の洗浄流路に洗浄水を供給する時間より長くなるように制御されるものである。

一般的に、食器等の被洗浄物から落ちた汚れをすすぐには、高水圧は必要なく、大量の洗浄水を噴射してすることで、すすぎ性能が向上するが、第２の発明は、上記の通り制御されるので、第２の洗浄流路に設けられた噴射口から、噴射圧が低いが噴射流量の多い洗浄水を噴射することで、すすぎ性能を向上させることができる。

第３の発明は、第１の洗浄流路は、第２の洗浄流路より、洗浄水の流量方向に対し垂直方向の断面積が小さいものである。

これにより、第１の噴射口から噴射される洗浄水の流量は、第２の噴射口から噴射される洗浄水と比較すると少なくなるので、第１の洗浄流路に流れる流量は、第２の洗浄流路と比較して少なくなる。したがって、流路断面積を小さくしても、その流路を流れる洗浄水の流速は、流量が多い第２の洗浄流路を流れる洗浄水の流速とほぼ同等にすることが可能になり、断面積を小さくしても圧力損失が第２の洗浄流路に比べて増加することはない。したがって、断面積が小さくなることで、流路の容積を減らすことも可能になり、洗浄ノズルからの洗浄水の噴射エネルギーを落とさず、洗浄には、直接寄与しない流路を流れる無駄な水量を減らせ、節水効果も上がる。更に、洗浄ノズルの小型化、軽量化も図れ、コストダウン効果もある。

第４の発明は、第１の洗浄流路は、前記第２の洗浄流路よりも流路の入口の開口面積が小さいものである。

これにより、入口の開口面積を小さくしても、第１の洗浄流路の入口を流れる洗浄水の流速は、流量が多い第２の洗浄流路の入口を流れる洗浄水の流速とほぼ同等にすることが可能となり、噴射口の開口面積を小さくしても圧力損失が第２の洗浄流路に比べて増加することはない。第１の洗浄流路入口の開口面積を小さくすることで、第１の洗浄流路の断面積を小さくしても、洗浄水の流れの中で流路の断面積変化を少なくなり、洗浄水の圧力損失を低減できる。したがって、ノズルからの洗浄水の噴射エネルギーを落とさず、第１の洗浄流路の容積も減らすことが可能になるので、洗浄には、直接寄与しない流路を流れる無駄な水量を減らせ、節水効果も上がる。更に、洗浄ノズルの小型化、軽量化も図れ、コストダウン効果もある。

第５の発明は、洗浄ノズルは、第１又は第２の洗浄流路から噴射される洗浄水の反力により回転し、第１の洗浄流路から洗浄水が噴射される場合は、第２の洗浄流路から洗浄水が噴射される場合よりも、洗浄ノズルの回転数が低くなるものである。

これにより、第１の洗浄流路から噴射された洗浄水は、高圧であるため、被洗浄物に付着した汚れを落とすには、機械力としては効果的であるが、噴射流量が少なくなるので、その流量に含まれる洗剤量や熱量は少なくなる。したがって、洗い工程時には、第２の洗浄流路からの噴射時の洗浄ノズルの回転数より遅くすることで、被洗浄物に単位回転ごとにあたる洗剤量や熱量の減少を少なくできるとともに、洗浄ノズルを回転させるための推進用の噴射口を上向きに形成できるので、被洗浄物に噴射される噴射流量が増える。また、通常すすぎ工程及び加熱すすぎ工程時は、噴射流量が多いので洗浄ノズルの回転数が洗い工程より速くなるように噴射口を形成することで、短時間でもすすぎを行うことができる。

第６の発明は、洗い工程は、通常すすぎ工程より運転時間が長くなるように制御されるものである。これにより、食器等の被洗浄物に付着した汚れを取るのに十分な圧力に、更に、運転時間あたりのトータルの噴射流量を増大することで、洗浄性能を向上することができる。

第７の発明は、洗浄槽内に洗浄水を供給する給水部は、洗い工程の給水量を通常すすぎ工程の給水量より少なくなるように制御するものである。これにより、効率よく給水量を調整することができ、節水効果が上がるものである。第１の洗浄流路は、第２の洗浄流路より洗浄槽を循環する流量を少なくできるので、洗浄ノズルから洗浄水を食器等の被洗浄物へ噴射する時に、洗浄槽内あるいは排水口部に貯留される洗浄水の水位が高くなる。したがって、洗浄ポンプがエアがみする余裕水量ができ、その分の給水量を削減することで、節水することができる。

第８の発明は、洗浄水を加熱する加熱部を有し、加熱部により洗浄水を加熱してすすぎを行う加熱すすぎ工程が、通常すすぎ工程より後に行われ、加熱すすぎ工程と洗い工程とでは、通常すすぎ工程より給水量が少なくなるように給水部が制御されるとともに、第２の洗浄流路より第１の洗浄流路に洗浄水が供給される時間が長くなるように弁体が切り換えられるものである。これにより、第１の洗浄流路を用いて洗浄する際には、循環流量を少なくできるので、洗浄ポンプのエアがみの余裕分の給水量を減らすことができる。したがって、洗い工程や加熱すすぎ工程に必要な温度を維持しながら、加熱部により加熱される水量の熱マスが少なくなることで、消費電力量を削減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の食器洗い機の一部切欠断面図、図２は、同洗浄ノズルの一部切欠平面図、図３は、同洗浄ノズルの要部断面図、図４、図５は、同要部斜視図、図６は、同弁体の斜視図、図７は、同弁体の上面図、図８は、同弁体の下面図、図９は、同弁体の断面図である。図１０は、同洗浄ノズルの動作点を示すグラフ、図１１は、一般的な洗浄ノズルの動作点を示すグラフである。

図１〜図９において、食器洗い機本体１には、扉（図示せず）で開閉可能な開口部（図示せず）を有する洗浄槽２が設けられ、食器等の被洗浄物３は、ユーザーにより開口部から食器かご４にセットされて洗浄槽２内に収容される。

給水弁５は、制御手段（図示せず）により制御され、洗浄槽２に洗浄水として水道水を供給する。洗浄ポンプ６は、給水部５により給水され洗浄槽２内に溜められた洗浄水を、加圧して洗浄ノズル７に供給する。そして、洗浄ノズル７より洗浄槽２内に洗浄水を噴射することで被洗浄物３の洗浄を行なう。洗浄ノズル７被洗浄物３に噴射される洗浄水は、被洗浄物を洗浄するための洗剤液と、被洗浄物をすすぐためのすすぎ水とを含む。

洗浄槽２内の底部には、洗浄ポンプ６の吸い込み側と連通する排水口８が設けられている。排水口８内に、残さいを収集する排水フィルタ９と残さいフィルタ１０を備えている。残さいフィルタ１０は、排水フィルター９の上方に設けられ、排水フィルタ９より目が細かく着脱自在で、取り外して収集した残さいを廃棄することができるようになっている。また、洗浄槽２内に溜められた洗浄水と、洗浄槽２内の乾燥用空気を加熱する加熱部１１が洗浄槽２内の底部に設けられ、洗浄槽２の温度を検知する温度センサ１２が洗浄槽２の底面外壁に設けられている。

洗浄槽２の底部に設けられた洗浄ノズル７は、洗浄槽２に固着された回転軸受１３に回転軸１４を嵌合し、回転軸受１３に対して回転自在に支持されている。また、洗浄ノズル７は、内部に流路を備えた回転軸１４を有し、回転軸１４を中心にしてその両側に反対方向へ直線的かつ水平に延設され、回転軸１４部分から先端部分に向かって並行に延びる対
称な複数の流路を形成している。

洗浄ノズル７には、回転軸１４の流路に対角に形成された第１の洗浄流路入口１７および第２の洗浄流路入口１８とそれぞれ連通する、第１の洗浄流路１５および第２の洗浄流路１６が形成されている。第１の洗浄流路１５および第２の洗浄流路１６の上面外側に、それぞれ第１の噴射口１９および第２の噴射口２０を有している。第１の噴射口１９と第２の噴射口２０とは、それぞれ複数の開口部を有しており、互いに総開口面積が異なる。第１の噴射口１９は、第２の噴射口２０より開口部の総開口面積が小さく形成されている。また、第１の洗浄流路入口１７および第２の洗浄流路入口１８はそれぞれ、中心角が略９０度の扇状の開口部を２つ対角に有している。

図４に示すように、回転軸１４は内壁底部に回転軸側係合部２８を有している。回転軸側係合部２８は螺旋状に形成され、１方向へ傾斜した複数の傾斜面２８ａと、傾斜面２８ａ同士をつなぐ複数の段部２８ｂを有している。

図３および図４に示す回転軸１４の軸開口部２４は、洗浄ポンプ６の吐出側と連通しており、洗浄ポンプ６がモータにより回転することにより、軸開口部２４を介し洗浄水が連続的に供給されるようになっている。

図６〜図９に示すように、回転軸１４内に設けられた弁体２１は、回転中心に中空円筒部３０を有し、開口部２２および閉口部２３のそれぞれを中空円筒部３０を中心にして対角に有している。また、洗浄ノズル７の洗浄流路入口側には、下方に向けて支持軸２９が延出して形成されており、中空円筒部３０に挿入される。弁体２１が上昇する際に、支持軸２９が弁体２１の上昇動作のガイド部となる。

図７〜図９に示すように、開口部２２および閉口部２３はそれぞれ、中空円筒部３０を略中心に、中心角が略９０度の扇形状部が２個対角に形成されている。閉口部２３の上面には山型の上面係合部２６が形成され、閉口部２３の外周側の下面には下面係合部２７が形成されている。

上記構成において、食器洗い機の基本動作について説明する。使用者が食器洗い機本体１の開口部から食器等の被洗浄物３を食器かご４にセットして、被洗浄物３を洗浄槽２に収納する。次に、使用者が所定量の洗剤を投入した後、扉を閉じることにより食器洗い機本体１の開口部を閉塞し、運転を開始する。被洗浄物３の汚れを落とす洗い工程、被洗浄物３に付着した洗剤や残さいを流す通常すすぎ工程、同様に、被洗浄物３に付着した洗剤や残さいを、加熱部１１により加熱した洗浄水で流す加熱すすぎ工程、そして、被洗浄物３に付着している水適を乾燥させる乾燥工程の順に実行する。

まず、制御手段が給水弁５を動作させて、所定量の洗浄水が洗浄槽２に給水され、続いて洗浄ポンプ６により洗浄水を加圧し、洗浄ノズル７から洗浄水を噴射する。この際、洗浄槽２内に設けられているシーズヒータ等の加熱部１１は通電されており、洗浄水を加熱しながら洗い工程は行われる。また、温度センサ１２は洗浄槽２の壁を介して洗浄槽２内の洗浄水の温度を検知しており、温度センサ１２が所定温度以上を検知すると、制御手段は加熱部１１への通電を停止する。

洗浄水の循環は、洗浄ポンプ６が動作することにより行われる。具体的には、洗浄ポンプ６が動作して、洗浄水は排水フィルタ９と残さいフィルタ１０とを通過し、循環経路３３内に設けられた洗浄ポンプ６に吸い込まれる。続いて、洗浄ポンプ６が洗浄水を加圧して、洗浄槽２内の底部に設けられる洗浄ノズル７に洗浄水が供給される。洗浄ポンプ６より供給された洗浄水は、回転軸１４の軸開口部２４から回転軸１４内に流入する。

弁体２１は、軸開口部２４から流入した洗浄水から弁体２１の自重より大きい水圧を、閉口部２３の下面で受けて、上昇を始める。第１の洗浄流路入口１７と弁体２１の開口部２２が一致し、つまり、第２の洗浄流路入口１８は弁体２１の閉口部２３で閉塞される。第１の洗浄流路入口１７から流入した洗浄水は、第１の洗浄流路１５を通過して、複数設けられた第１の噴射口１９から洗浄水を被洗浄物３に噴射する。

このとき、洗浄水の噴射の反力により洗浄ノズル７は回転する。また、弁体２１は、第２の洗浄流路入口１８を閉塞して、洗浄ノズル７と同期して回転する。

図１０は、横軸が洗浄水の循環流量で、縦軸が洗浄水の噴射圧力であるグラフで、洗浄ポンプ６の性能曲線と、第１の洗浄流路１５の圧力損失曲線と、第２の洗浄流路１６の圧力損失曲線と、第１の噴射口１９から噴射時の洗浄ノズル７の性能曲線、第２の噴射口２０から噴射時の洗浄ノズル７の性能曲線を示している。黒点は、各噴射口から洗浄水が噴射する時の洗浄ノズル７の動作点を示し、白点は、各噴射口から洗浄水が噴射する時の洗浄ポンプ６の吐出部の動作点を示したものである。

第１の噴射口１９が第２の噴射口２０より、総開口面積が小さいため、洗浄ノズル７の性能曲線は、同じ流量が流れた場合、第１の噴射口１９の方が噴射圧は高くなるが、流路圧損は増加するため、第１の洗浄流路１５の圧力損失は、第２の洗浄流路１６に比べて大きくなる。したがって、洗浄ポンプ６の動作点は、第１の洗浄流路１５に流路を切り換えると、循環流量が低減するが、洗浄ノズル７の動作点では、噴射圧は増加する。ここで、各流路の圧力損失は、白点から黒点を引いたもので、洗浄ポンプ６から各洗浄流路入口までの流路は同一で、噴射口の開口面積の圧力損失以外には、ほとんど同一形状で、更に、流路によって、洗浄ポンプ６の入力は変えないため、洗浄流路の切り換えで洗浄水のもつエネルギは、ほとんど変わらない。

一方、第２の噴射口２０から洗浄水を噴射する場合は、第２の洗浄流路１６は、第１の洗浄流路１５より圧力損失が少ないので、循環流量が増大するが、洗浄ノズル７の動作点では、噴射圧が下がる。洗浄水のもつエネルギーは、洗浄水の圧力と流量を乗じたもので、これ以降は、洗浄水の持つエネルギーを、水動力、と記述する。

図１０に示したように、弁体２１で、洗浄流路を切り換えると、洗浄ポンプ６の動作点が変化する。これにより、洗浄ポンプ６にかかる負荷が変化するので、洗浄ポンプ６を駆動するモータの回転数や電流値の変化を検知して、弁体２１がどの流路に切り換えたのか位置検知が可能になる。

一方、従来使用されていた一般的な食器洗い機では、図１１に示したように、洗浄ノズル７の噴射性能を変えるために、洗浄ポンプ６の回転数を変化させ、洗浄ポンプ６の性能特性を変えることで行うことが多い。一般的な洗浄ノズル７は、洗浄流路を一つしか有しないため、洗浄流路の圧力損失曲線と噴射口から洗浄水を噴射する時の洗浄ノズル７の性能曲線は、それぞれ図に示すようになる。洗浄ポンプ６により、洗浄ノズル７の循環流量を低減させようとすると、洗浄ポンプ６は点線で示したような、特性曲線になり、洗浄ノズル７の動作点では、循環流量は低減するが、それとともに、噴射圧まで低減してしまう。これは、洗浄ポンプ６の入力を下げたために、噴射される洗浄水の水動力も下がってしまうためである。

また、被洗浄物３の汚れを落とす洗い工程では、強固に付着した汚れを落とすために、噴射圧が必要となる。被洗浄物３に付着した洗剤や残さいを流す通常すすぎ工程、同様に、被洗浄物３に付着した洗剤や残さいを、加熱部１１により加熱した洗浄水で流す加熱す
すぎ工程では、一旦、落ちた汚れや洗剤を洗い流すことが目的であるので、大きな噴射圧は必要なく、流量が多いほど効果的にすすぐことができる。つまり、水動力は変えず、噴射圧と循環流量を可変できる。

第１の噴射口１９から所定時間洗浄水を噴射させると、制御手段は、洗浄ポンプ６を所定時間停止させる。その結果、弁体２１は、自重より大きい水圧を閉口部２２で受けなくなるので、第１の洗浄流路入口１７から離れて下降を始める。そして、弁体２１は、回転軸１４内の回転軸側係合部２８と係合して下降が止まる。このとき、弁体２１は、回転軸側係合部２８と係合しているとき、洗浄ノズル７と同期して回転する。

したがって、次に洗浄ポンプ６の駆動が開始され、弁体２１が上昇した場合、弁体２１は閉口部２３で確実に第１の洗浄流路入口１７を閉塞する。そして、第２の洗浄流路１６を通過した洗浄水は、第２の噴射口２０より、被洗浄物３に向けて噴出される。この弁体２１による第１および第２の洗浄流路入口１７、１８の切換により、各流路に洗浄水が供給される時間は、洗い工程では、第２の洗浄流路１６より噴射口の総開口面積が小さい第１の洗浄流路１５が長くなるように制御手段により制御する。

このように、弁体２１は、第１の洗浄流路入口１７および第２の洗浄流路入口１８のいずれかを閉塞している場合、および、回転軸側係合部２８と係合している場合、洗浄ノズル７とともに、つまり、洗浄ノズル７と同期して回転するものである。それ以外、つまり、弁体２１が進退動作している間は洗浄ノズル７とは完全には同期していない。具体的には、弁体２１は、進退動作することにより約９０度回動するが、その進退動作の間も洗浄ノズル７が回転している分、慣性により回転する。

つまり、弁体２１は、進退動作する際、洗浄ノズル７の回転角度に加えて、洗浄流路入口を切り換える分（約９０度）回動する。また、弁体２１が進退動作している間、洗浄ノズル７と独立して回転することになるが、回転軸側係合部２８と洗浄流路入口１７、１８との距離を短くすることにより、弁体２１の進退動作にかかる時間が非常に短くなり、洗浄ノズル７と弁体２１との回転がずれないようにすることが可能となる。

また、弁体２１が、洗浄ポンプ６の駆動により、上昇する際には、洗浄水がまだ十分に噴射口に到達しておらず、かつ、弁体２１がどちらか一方の洗浄流路入口を閉塞していないので、第１の噴射口１９及び第２の噴射口２０のどちらにも洗浄水が供給される。洗浄ノズル７は、十分な噴射反力を得られないため、弁体２１の進退動作が完了するまで、つまり、どちらかの洗浄流路入口を閉塞するまで、ほとんど回転しない。また、弁体２１が、洗浄ポンプ６の停止により、下降する際には、洗浄ノズル７と一体となって回転していたため、慣性により、洗浄ノズル７とほとんど同じように回転する。したがって、洗浄ノズル７と弁体２１との回転のずれはほとんどなく、弁体２１は、進退動作により約９０度だけ洗浄ノズル７に対し回動する。

また、洗浄水は、洗浄ノズル７の噴射口１９、２０から噴射され、被洗浄物３を洗浄した後、再び排水口８に戻るという経路で行われる。この際、被洗浄物３から脱落した残さい等は、洗浄水とともに残さいフィルタ１０に流入し、フィルタを通過できない、残さいフィルタ１０に複数設けられた孔より大きい残さいは、残さいフィルタ１０に捕集される。

所定時間洗い工程を終えると、汚れを含む洗浄水は食器洗い機本体１外に排出され、新たに洗浄水が供給される。洗浄ポンプ６を運転し、洗浄ノズル７から再び洗浄水を噴射して、洗剤や残菜等の付着した被洗浄物３のすすぎを行う。所定時間運転した後、洗浄水を排出し、再び洗浄水を供給するという動作を繰り返し、この通常すすぎ工程は連続して２
回程度行う。その後、加熱部１１により、加熱された洗浄水で、被洗浄物３のすすぎを行う加熱すすぎ工程を行い、最後に、洗浄水を食器洗い機本体１外に排出して、すすぎ工程は終了する。続いて乾燥工程を行い、所定時間乾燥を行った後、運転を終了する。

本発明の構成によれば、モータの入力電力を上げて、洗浄ポンプの能力を上げることなく、洗い工程では、噴射圧が高く、噴射流量が少ない第１の洗浄流路に設けられた噴射口から洗浄水を噴射する時間を長くすることで、食器等の被洗浄物を強固に付着している汚れを剥がすために十分な高圧力で洗浄でき、洗浄性能及び洗浄効率が向上するものである。

また、弁体２１は、上面側と下面側にそれぞれ凸状の係合部を有し、洗浄流路の入口側に、上面係合部２６との嵌合部と、回転軸１４側に、下面係合部２７との嵌合部を有し、洗浄ポンプ６の駆動時には上面係合部２６との嵌合部で回動し、洗浄ポンプ６停止時には下面係合部２７との嵌合部で回動することで、弁体２１と、洗浄ノズル７の流路入口と、回転軸１４との相対的位置関係を常に一致させる。

次に、弁体２１の構成と切り換え動作、作用について詳細に説明する。図５〜図９に示すように、弁体２１は略平面形状をしており、第１および第２の洗浄流路入口１７、１８を構成するとともに、弁体２１と係合する面Ａも平面形状としている。洗浄ポンプ６を運転させた場合、弁体２１は、回転軸１４の軸開口部２４より流入した洗浄水の水圧を閉口部２３で受けて、上昇を始める。そして、図７に示す上面係合部２６の傾斜部分が、洗浄ノズル７内に流路を隔てるために設けられた十字状の隔壁３４に摺動して、弁体２１は回転しながら略鉛直上方向に上昇し、図５に示すように、弁体２１の閉口部２３が第２の洗浄流路入口１８に対向して閉塞し、開口部２２が第１の洗浄流路入口１７に対向して開成する。

所定時間洗浄ポンプ６が運転を続け、第１の洗浄流路入口１７が開口する位置で固定され、第１の洗浄流路入口１７と連通した第１の洗浄流路１５に洗浄水が供給される。図５に示すように、弁体２１を洗浄水が通過する位置に設けた開口部２２が、所定の洗浄流路入口と一致するように、上面係合部２６を設けている。

上面係合部２６は回転方向に傾斜した形状になっており、弁体２１は、上昇しながら上面係合部２６の傾斜により第１の所定角度（例えば、４５度）だけ回転させる。続いて、洗浄ポンプ６を一旦停止すると、弁体２１を下方から押し上げていた水圧が作用しなくなることから、弁体２１はその自重で降下する。この際、下面係合部２７は、図４に示す、回転軸１４に設けられた回転軸側係合部２８の傾斜面に沿って摺動し、弁体２１は、第２の所定角度（例えば、４５度）回転しながら降下する。弁体２１の下面係合部２７の下面と回転軸側係合部２８とが当接すると、弁体２１は停止する。

再び、洗浄ポンプ６を運転すると、上面係合部２６は、次の嵌合部と係合し、弁体２１は回転しながら上昇し、次の洗浄流路入口である第１の洗浄流路入口１７に洗浄水が供給される。このように、洗浄ポンプ６を断続的に運転することで、洗浄水が流れる洗浄流路入口１７、１８を順次切り換えることができる。

つまり、弁体２１は、進退動作、すなわち、上下の往復運動を１回することにより９０度回動し、第１および第２の洗浄流路入口１７、１８を切り換える分、回転する。そして、弁体２１が２回上下の往復運動をすることにより、元の位置に戻る。したがって、モータ等のアクチュエータで、弁体２１を切り換える必要がないので、回転軸１４の流路内には、弁体２１以外には、洗浄水の流れを妨げるものがなく、更に、洗浄ノズル７と弁体２１がともに回転することが可能になる。

また、支持軸２９と中空円筒部３０を有することで、弁体２１の上下方向への移動、弁体２１と第１および第２の洗浄流路入口１７、１８との嵌合がスムーズになるとともに、支持軸２９が、弁体２１の上方、洗浄水の流れ方向からすると弁体２１の下流側に設けられることで、洗浄水は、弁体２１の開口部２２を通過して流れるため、支持軸２９により流れが妨げられることはない。したがって、洗浄水が流れる流路に設けられる切り換え構成による流動抵抗を少なくでき、確実に流路を切り換えることができるので、洗浄性能の向上が図れる。

また、弁体２１の中空円筒部３０は、洗浄流路入口側端面を含む側壁に、側壁開口部３１を設けてあり、弁体２１の中空円筒部３０と支持軸２９との嵌合隙間に入り込んだ異物を側壁開口部３１から流し出すことができるので、異物つまりによる弁体２１の進退動作不良をより確実に防ぐことができ、確実に流路を切り換えることができるので、洗浄性能の向上が図れる。

また、弁体２１の中空円筒部３０は、回転軸１４の軸開口部２４側、つまり、洗浄水の流れ方向からすると、弁体２１の上流側の流れに対して略垂直な端面は、底壁３０ａで閉じており、側壁に水抜き孔３２を設けている。したがって、回転軸１４の軸開口部２４より流入した洗浄水と洗浄水中の異物は、直接中空円筒部３０に入り込むことがないので、異物の侵入をより確実に防ぐことが可能である。

また、洗浄ポンプ６の停止時等に、中空円筒部３０の上方から侵入した洗浄水や異物は水抜き孔３２を通って、中空円筒部３０内から流れ出るものである。したがって、実使用上に耐えうる構成となり、確実に流路を切り換えることができるので、洗浄性能の向上が図れる。

また、被洗浄物３をすすぐ通常すすぎ工程において、噴射口の総開口面積が大きい第２の洗浄流路１６に洗浄水を供給する時間を第１の洗浄流路１５に洗浄水を供給する時間より長くするように制御することにより、噴射圧は低いが、噴射流量の多い第２の洗浄流路１６に設けられた噴射口２０から洗浄水を噴射することで、食器等の被洗浄物３から落ちた軽い汚れ等には、高圧力は必要なく、大量の洗浄水で洗浄することで、すすぎ性能が向上する。

また、第１の洗浄流路１５は、第２の洗浄流路１６よりも、洗浄水の流量方向に対し垂直方向の断面積を小さくした構成にした。これにより、第１の洗浄流路１５に流れる流量は、第２の洗浄流路１６と比較して少なくなり、流路断面積を小さくしても、その流路を流れる洗浄水の流速は、流量が多い第２の洗浄流路１６を流れる洗浄水の流速とほぼ同等にすることが可能になり、断面積を小さくしても圧力損失が第２の洗浄流路１６に比べて増加することはない。

したがって、断面積が小さくなることで、流路の容積を減らすことも可能になり、洗浄ノズル７からの洗浄水の水動力を落とさず、洗浄には、直接寄与しない流路を流れる無駄な水量を減らせ、節水効果も上がる。更に、洗浄ノズル７の小型化、軽量化も図れ、コストダウン効果もある。

また、第１の洗浄流路１５を、第２の洗浄流路１６よりも流路の入口の開口面積を小さくした構成にすることで、流路入口の開口面積を小さくしても、第１の洗浄流路入口１７を流れる洗浄水の流速は、流量が多い第２の洗浄流路入口１８を流れる洗浄水の流速とほぼ同等にすることが可能となり、開口面積を小さくしても圧力損失が第２の洗浄流路１６に比べて増加することはない。

第１の洗浄流路入口１７の開口面積を小さくできることで、第１の洗浄流路１５の断面積を小さくしても、流れの中で流路の断面積変化を少なくなり、第１の洗浄流路１５の容積も減らすことが可能になる。したがって、洗浄ノズル７からの洗浄水の水動力を落とさず、洗浄には、直接寄与しない流路を流れる無駄な水量を減らせ、節水効果も上がる。更に、洗浄ノズル７の小型化、軽量化も図れ、コストダウン効果もある。

また、第１の洗浄流路１５が、第２の洗浄流路１６よりも、洗浄ノズル７の回転数が低くなるように噴射口を形成することで、第１の洗浄流路１５から噴射された洗浄水は、高圧であるため、被洗浄物３に付着した汚れを落とすには、機械力としては効果的であるが、噴射流量が少なくなるので、その流量に含まれる洗剤量や熱量は少なくなる。

したがって、洗い工程時には、第２の洗浄流路１６からの噴射時の洗浄ノズル７の回転数より遅くすることで、被洗浄物３に単位回転ごとにあたる洗剤量や熱量の減少を少なくできるとともに、洗浄ノズル７を回転させるための推進用の噴射口を上向きに形成できるので、被洗浄物３に噴射される噴射流量が増える。また、通常すすぎ工程時は、噴射流量が多いの洗浄ノズル７の回転数が速くなるように噴射口を形成することで、短時間でもすすぎを行うことができる。

また、洗い工程は、通常すすぎ工程より運転時間を長くするように制御することで、食器等の被洗浄物３に付着した汚れを取るのに十分な圧力に、更に、運転時間あたりのトータルの噴射流量を増大することで、洗浄性能及び洗浄効率を向上することができる。

また、洗浄水を洗浄槽２内に供給する給水部５を有し、給水部５は、洗い工程で、通常すすぎ工程と比べて、給水量を少なくするように制御することで、効率よく給水量を調整することができ、節水効果が上がるものである。第１の洗浄流路１５は、第２の洗浄流路１６より洗浄槽２を循環する流量を少なくでき、循環流量が少なくなることで、洗浄ノズル７から洗浄水を食器等被洗浄物３へ噴射する時に、洗浄槽２内あるいは排水口８部に貯留される洗浄水の水位が高くなる。したがって、洗浄ポンプ６がエアがみする余裕水量ができ、その分の給水量を削減することで、節水することができる。

また、洗浄水を加熱する加熱部１１を有し、加熱部１１により洗浄水を加熱してすすぎを行う加熱すすぎ工程が、通常すすぎ工程より後に行われ、加熱すすぎ工程と洗い工程は、通常すすぎ工程より給水量が少なくなるように給水部５が制御されるとともに、第１の洗浄流路１５に洗浄水が供給される時間を長くするように弁体２１を切り換えることで、第１の洗浄流路１５を用いて洗浄する際には、循環流量が少なく、洗浄ポンプ６のエアがみの余裕分の給水量を減らすことができる。

したがって、洗い工程や加熱すすぎ工程に必要な温度を維持しながら、加熱部１１により加熱される水量の熱マスが少なくなることで、消費電力量を削減することができる。

また、弁体２１を各流路１５、１６の入口１７、１８に対して進退自在とし、弁体２１が面Ａから離れるように構成しているため、洗浄水に混在する異物が噛み込むことなく、回転駆動させることができる。

なお、本実施の形態では、洗浄ポンプ６の動作の開始と停止に対応させて弁体２１を上下動させ、洗浄ノズル７の複数の流路１５、１６への洗浄水供給を切り換える構成としているが、洗浄ポンプ６の回転数を高回転と低回転に変化させて、弁体２１を上下動させてもよい。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、弁体によって洗浄ノズルの流路の切り換えを確実に行うことができ、洗い工程、すすぎ工程毎に最適な運転を可能にするので、節水、省エネを実現しつつ、短時間で食器を洗浄できるので、食器洗浄機として有用である。

５ 給水弁
６ 洗浄ポンプ
７ 洗浄ノズル
８ 排水口
９ 排水フィルタ
１０ 残さいフィルタ
１１ 加熱部
１４ 回転軸
１５ 第１の洗浄流路
１６ 第２の洗浄流路
１７ 第１の洗浄流路入口
１８ 第２の洗浄流路入口
１９ 第１の噴射口
２０ 第２の噴射口
２１ 弁体
２４ 軸開口部
２６ 上面係合部
２７ 下面係合部
２８ 回転軸側係合部

Claims (8)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプで加圧された洗浄水を被洗浄物に噴射するとともに前記洗浄槽内に回転自在に配置される洗浄ノズルと、を有し、
   前記洗浄ノズルは、噴射口の総開口面積が互いに異なる第１及び第２の洗浄流路と、前記第１及び第２の洗浄流路のいずれかに洗浄水の供給を切り換えるとともに前記洗浄ポンプの動作と連動して流路の切り換えを行う弁体と、を有し、
   被洗浄物を洗浄する洗い工程では、前記第２の洗浄流路より噴射口の総開口面積が小さい前記第１の洗浄流路に、洗浄水が供給される時間を長くするように制御される食器洗い機。
2. 被洗浄物をすすぐ通常すすぎ工程では、前記第２の洗浄流路に洗浄水が供給される時間が前記第１の洗浄流路に洗浄水を供給する時間より長くなるように制御される請求項１に記載の食器洗い機。
3. 前記第１の洗浄流路は、前記第２の洗浄流路より、洗浄水の流量方向に対し垂直方向の断面積が小さい請求項１又は２に記載の食器洗い機。
4. 前記第１の洗浄流路は、前記第２の洗浄流路よりも流路の入口の開口面積が小さい請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗い機。
5. 前記洗浄ノズルは、前記第１又は第２の洗浄流路から噴射される洗浄水の反力により回転し、
   前記第１の洗浄流路から洗浄水が噴射される場合は、前記第２の洗浄流路から洗浄水が噴射される場合よりも、前記洗浄ノズルの回転数が低くなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の食器洗い機。
6. 前記洗い工程は、前記通常すすぎ工程より運転時間が長くなるように制御される請求項１〜５のいずれか１項に記載の食器洗い機。
7. 前記洗浄槽内に洗浄水を供給する給水部は、前記洗い工程の給水量を前記通常すすぎ工程の給水量より少なくなるように制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の食器洗い機。
8. 洗浄水を加熱する加熱部を有し、前記加熱部により洗浄水を加熱してすすぎを行う加熱すすぎ工程が、前記通常すすぎ工程より後に行われ、
   前記加熱すすぎ工程と前記洗い工程とでは、前記通常すすぎ工程より給水量が少なくなるように前記給水部が制御されるとともに、前記第２の洗浄流路より前記第１の洗浄流路に洗浄水が供給される時間が長くなるように前記弁体が切り換えられる請求項１〜７のいずれか１項に記載の食器洗い機。

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