JP2019136452A - 食器洗浄機用ブースター - Google Patents

Abstract

【課題】水流スイッチを用いることなく循環路での湯水の流れを安定して検出する。【解決手段】Ｓ１１で食器洗浄機の洗浄開始信号を受信すると、コントローラは、Ｓ１２で循環ポンプをＯＮさせて、Ｓ１３で、循環ポンプを駆動させるＤＣモータから得られる電流値が正常値以上であるか否かを判別する。Ｓ１３の判別で電流値が正常値以上であれば、循環路に湯水有りとして循環ポンプのＯＮを継続し、続くＳ１５で、タンクサーミスタから得られる検出温度が設定温度未満であるか否かを判別する。ここで検出温度が設定温度未満であれば、Ｓ１６で熱源ユニットのバーナ６を燃焼させる。Ｓ１７でタンクサーミスタの検出温度が設定温度以上となったことが確認されると、コントローラは、Ｓ１８でバーナの燃焼を停止させ、Ｓ１９で循環ポンプをＯＦＦさせて湯水の循環を停止させて、再び洗浄開始信号を得るまでＳ１の待機状態へ戻る。【選択図】図３

Description

本発明は、業務用の食器洗浄システムにおいて、食器洗浄機に高温の湯を供給するために設置される食器洗浄機用ブースターに関する。

業務用の食器洗浄システムは、例えば特許文献１に開示されるように、洗浄室に搬入された食器を洗浄する食器洗浄機と、食器洗浄機に並設されて食器洗浄機に濯ぎ用の湯を供給するための食器洗浄機用ブースターとを備えたものが知られている。食器洗浄機用ブースターは、例えば特許文献２に開示されるように、バーナ及び熱交換器を備えて供給された水をバーナの燃焼排気によって加熱する瞬間加熱式の熱源ユニットと、熱源ユニットで加熱された湯を貯湯するタンクとを備えて、タンク内の湯を出湯管を介して食器洗浄機へ供給可能となっている。また、熱源ユニットとタンクとの間に、循環ポンプを備えて湯水を循環させる循環路を形成したものも知られている。

特開２００６−２３９０２４号公報 特開２００１−２９９６６２号公報

食器洗浄機用ブースターは、タンクユニット内の湯水を例えば８０℃の高温で保温する必要があるため、循環路及び熱源ユニットの熱交換器にも高温の湯が流れることになる。一方、熱源ユニットでは、バーナの燃焼制御のために循環路での湯水の流れを検出する必要があるが、一般的な給湯器で使用されている水流スイッチは高温の湯内での使用に対応していないため、水流スイッチを用いると、高温の湯の流れを安定して検出できないおそれがある。よって、湯水の流れに連動した燃焼制御ができないという問題があった。

そこで、本発明は、水流スイッチを用いることなく循環路での湯水の流れを安定して検出でき、熱源ユニットで湯水の流れに連動した燃焼制御が可能となる食器洗浄機用ブースターを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナ及び熱交換器を備えた瞬間加熱式の熱源ユニットと、湯水を貯留するタンクユニットと、循環ポンプを備えて熱交換器とタンクユニットとの間で湯水を循環させる循環路と、バーナの燃焼及び循環ポンプの駆動を制御するコントローラと、含み、コントローラが、循環ポンプを駆動させて循環路を介して熱交換器とタンクユニットとの間で湯水を循環させながらバーナを燃焼させることで、タンクユニット内の湯水を所定温度に保温する保温制御を実行する食器洗浄機用ブースターであって、
コントローラは、保温制御を実行する際、循環ポンプの駆動状態を判別し、判別した循環ポンプの駆動状態に基づいてバーナの燃焼を制御することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、コントローラは、循環ポンプの駆動状態を、循環ポンプを動作させるＤＣモータの電流値に基づいて判別することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、コントローラは、保温制御を実行する際、循環ポンプの駆動状態を判別し、判別した循環ポンプの駆動状態に基づいてバーナの燃焼を制御することで、水流スイッチを用いることなく循環路での湯水の流れを安定して検出できる。よって、熱源ユニットで湯水の流れに連動した燃焼制御が可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、コントローラは、循環ポンプの駆動状態を、循環ポンプを動作させるＤＣモータの電流値に基づいて判別するので、駆動状態が簡単に確認可能となる。

食器洗浄機用ブースターの概略図である。 タンク水供給制御のフローチャートである。 保温制御のフローチャートである。 タンクユニットに熱交換部を設けた食器洗浄機用ブースターの概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、食器洗浄機用ブースター（以下単に「ブースター」と略称する。）の一例を示す概略図である。このブースター１は、食器洗浄機のケーシング２内下部に設置されるもので、熱源ユニット３と、タンクユニット４と、熱源ユニット３とタンクユニット４との間で湯水を循環させる循環路５とを備えている。

まず熱源ユニット３は、外部のガス管から燃料ガスが供給されるバーナ６を下部に備え、バーナ６の上方に、バーナ６の燃焼排気が通過するフィンチューブ式の熱交換器７を設置した瞬間加熱式となっている。熱交換器７の伝熱管の上流端には、タンクユニット４に接続される往き管８が接続され、伝熱管の下流端には、タンクユニット４に接続される戻り管９が接続されて、循環路５を形成している。循環路５において、戻り管９には、熱源ユニット３から出湯される湯の温度を検出する出湯サーミスタ１０が設けられ、往き管８には、循環ポンプ１１と、タンクユニット４から供給される湯水の温度を検出する入水サーミスタ１２とが設けられている。

タンクユニット４の上部には、外部の水道管に接続される給水管１３が接続され、給水管１３には、水電磁弁１４が設けられて、水電磁弁１４の開閉動作によってタンクユニット４内に水を供給可能としている。また、タンクユニット４の下部には、出湯管１５が接続されている。ケーシング２内の上側には、食器洗浄機で用いる洗浄用の湯水を貯留する食洗機側タンク１６が設けられ、食洗機側タンク１６の上側には、図示しない洗浄室が設置されている。出湯管１５は、濯ぎ用ポンプ１７を介して洗浄室に配管されて、洗浄室の上下から濯ぎ用の湯を供給可能となっている。
また、食洗機側タンク１６には、洗浄用ポンプ１８を介して洗浄室の上下から洗浄用の湯水を供給するための洗浄管１９が接続されている。さらに、タンクユニット４内には、タンクユニット４内の所定の水位を検出するフロートスイッチ２０と、タンクユニット４内の湯水の温度を検出するタンクサーミスタ２１とが設けられている。

一方、熱源ユニット３の上部には、熱交換器７を通過したバーナ６の燃焼排気を排出するための排気管２２が接続されている。この排気管２２は、ケーシング２内で下流側を食洗機側タンク１６の外面に直接接触させた状態で固定されて、当該固定部分に、内部を通過する燃焼排気と食洗機側タンク１６内の湯水との間で熱交換させるための熱交換部２３を形成している。熱交換部２３を過ぎた排気管２２の下流端は、ケーシング２の外部へ開放している。

そして、ケーシング２内には、コントローラ２４が設けられている。このコントローラ２４は、バーナ６の燃焼を制御すると共に、各サーミスタ１０，１２，１９からの検出温度及びフロートスイッチ２０の検出信号に基づいて循環ポンプ１１及び水電磁弁１４を制御し、タンクユニット４内に所定量の水を供給するタンク水供給制御と、熱源ユニット３を作動させてタンクユニット４内の湯水を所定温度に維持する保温制御とを実行可能となっている。以下、ブースター１におけるタンク水供給制御を図２のフローチャートに基づいて、保温制御を図３のフローチャートに基づいてそれぞれ説明する。

図２のタンク水供給制御においては、まずＳ１で、フロートスイッチ２０による水位の検出信号が得られるか否かが判別される。検出信号が得られればタンクユニット４内は所定水位にあるとしてそのまま待機状態となる。
そして、食器洗浄機が運転され、濯ぎが行われると、濯ぎ用ポンプ１７が駆動してタンクユニット４内の湯水が出湯管１５から供給されるため、タンクユニット４内の水位が低下する。これにより、フロートスイッチ２０による水位の検出信号が得られなくなると（Ｓ１でＮＯ）、コントローラ２４は、Ｓ２で水電磁弁１４を開弁させる。よって、水道管からの水が給水管１３を介してタンクユニット４に供給される。
次に、Ｓ３で、フロートスイッチ２０による水位の検出信号が得られるか否かが判別され、ここでフロートスイッチ２０が水位を検出すると（Ｓ３でＹＥＳ）、コントローラ２４は、Ｓ４で水電磁弁１４を閉弁させて水の供給を停止させ、Ｓ１へ戻る。この繰り返しによってタンクユニット４内には常に所定量の水が貯留されることになる。

図３の保温制御においては、まずＳ１１で、食器洗浄機からの洗浄開始信号が受信されたか否かが判別される。洗浄開始信号が得られなければ、そのまま待機状態となる。なお、洗浄開始信号を制御開始のトリガーとしたのは、「洗浄」の後（例えば４５秒後）の「濯ぎ」でタンクユニット４内の高温の湯が必要となるため、洗浄開始のタイミングで保温制御を開始することで高温の湯を用意しておくためである。
よって、食器洗浄機が運転されてコントローラ２４が洗浄開始信号を受信すると（Ｓ１１でＹＥＳ）、コントローラ２４は、Ｓ１２で循環ポンプ１１をＯＮさせて、Ｓ１３で、循環ポンプ１１を駆動させるＤＣモータから得られる電流値が正常値以上であるか否かを判別する。循環路５に湯水があると、循環ポンプ１１から得られる電流値が所定値（例えば０．５Ａ）以上となるため、これを正常値として判別することで、循環路５内の湯水の有無を確認するためである。

よって、Ｓ１３の判別でＮＯ、すなわち電流値が正常値未満であれば、Ｓ１４で循環路５に湯水無しとして食器洗浄機側のコントローラにエラー信号を送信し、循環ポンプ１１をＯＦＦさせて処理を終了する。
一方、Ｓ１３の判別でＹＥＳ、すなわち電流値が正常値以上であれば、循環路５に湯水有りとして循環ポンプ１１のＯＮを継続し、続くＳ１５で、タンクサーミスタ２１から得られる検出温度が設定温度（例えば８０℃°）未満であるか否かを判別する。

ここで検出温度が８０℃未満であれば、コントローラ２４は、Ｓ１６で熱源ユニット３のバーナ６を燃焼させる。これにより、循環路５では、タンクユニット４内の湯水が往き管８から熱源ユニット３の熱交換器７に流れ、バーナ６の燃焼排気と熱交換した後、戻り管９からタンクユニット４内に戻る循環を繰り返すため、タンクユニット４内の湯水が加熱される。これは、Ｓ１７の判別でタンクサーミスタ２１から得られる検出温度が設定温度以上であることが確認されるまで継続される。
そして、Ｓ１７でＹＥＳ、すなわちタンクサーミスタ２１の検出温度が設定温度以上となったことが確認されると、コントローラ２４は、Ｓ１８でバーナ６の燃焼を停止させ、Ｓ１９で循環ポンプ１１をＯＦＦさせて湯水の循環を停止させて、再び洗浄開始信号を得るまでＳ１の待機状態へ戻る。なお、Ｓ１５の判別でＮＯ、すなわちタンクサーミスタ２１の検出温度が設定温度以上の場合も、Ｓ１９で循環ポンプ１１をＯＦＦさせて待機状態へ戻る。

バーナ６の燃焼排気は、熱交換器７を通過した後、排気管２２を通ってケーシング２の外部へ排出されるが、途中の熱交換部２３では、接触する食洗機側タンク１６内の湯水と燃焼排気との間で熱交換がなされるため、食洗機側タンク１６内の湯水が加熱されて燃焼排気の熱が効率よく使用される。よって、熱交換によって温度が低下した燃焼排気がケーシング２の外部へ排出されることになる。
一方、保温制御の途中や保温制御の後に食器洗浄機側で濯ぎが行われ、濯ぎ用ポンプ１７の作動によってタンクユニット４内の湯が洗浄室へ供給されると、タンクユニット４内の水位が低下するため、図２のタンク水供給制御が実行されることになる。

［熱交換部に係る発明の効果］
このように、上記形態のブースター１によれば、熱源ユニット３には、バーナ６の燃焼排気を排出するための排気管２２が接続されて、排気管２２には、燃焼排気と食洗機側タンク１６の湯水との間で熱交換させるための熱交換部２３が設けられているので、熱源ユニット３で発生する熱量を有効に活用でき、ランニングコストの抑制が期待できる。また、高温の燃焼排気が排出されなくなるので、食器洗浄機の設置環境への悪影響のおそれもなくすことができる。
特にここでは、熱交換部２３を、排気管２２を食洗機側タンク１６の外面に直接接触させることで形成しているので、熱交換部２３が簡単に形成可能となる。

なお、排気管と食洗機側タンクとの接触形態は上記形態に限らず、排気管を長くして食洗機側タンクの外周へらせん状に巻回させたりしてもよい。
また、上記形態では、排気管を食洗機側タンクの外面に直接接触させているが、熱伝導性の高い金属製シート等を介在させて間接的に接触させてもよい。
さらに、排気管を食洗機側タンクの外面に接触させる構造に限らず、食洗機側タンクを貫通させて熱交換部を形成してもよい。

一方、排気管との熱交換部は食洗機側タンクで設ける他、図４に示すように、排気管２２をタンクユニット４の外面に直接又は間接的に接触させて熱交換部２３を形成してもよいし、タンクユニット４を貫通させて熱交換部２３を形成してもよい。
そして、排気管を二股に分岐させて、一方を食洗機側タンクに、他方をタンクユニットにそれぞれ直接又は間接的に接触させたり貫通させたりすることで、両タンク側に熱交換部を形成しても差し支えない。

［循環ポンプの駆動状態の判別に係る発明の効果］
このように、上記形態のブースター１によれば、コントローラ２４は、保温制御を実行する際、循環ポンプ１１の駆動状態を判別し（Ｓ１３）、判別した循環ポンプ１１の駆動状態に基づいてバーナ６の燃焼を制御するので、水流スイッチを用いることなく循環路５での湯水の流れを安定して検出できる。よって、熱源ユニット３で湯水の流れに連動した燃焼制御が可能となる。
特にここでは、コントローラ２４は、循環ポンプ１１の駆動状態を、循環ポンプ１１を動作させるＤＣモータの電流値に基づいて判別するようにしているので、駆動状態が簡単に確認可能となる。

なお、循環ポンプの駆動状態を判別する正常値や、バーナを燃焼させるタンクサーミスタの設定温度は、上記形態の数値に限らず、適宜変更可能である。また、循環路内の湯水の有無を確認する際、所定の判別時間を設定し、当該判別時間が経過してもポンプ電流が正常値未満となる場合に湯水無しと判別することもできる。
また、フロートスイッチは、フロートの上下動によって接点を接離させて信号を出力する機械式の他、電流又は電圧の所定値で水の有無を把握する電気式であっても差し支えない。

１・・食器洗浄機用ブースター、２・・ケーシング、３・・熱源ユニット、４・・タンクユニット、５・・循環路、６・・バーナ、７・・熱交換器、８・・往き管、９・・戻り管、１１・・循環ポンプ、１４・・水電磁弁、１６・・食洗機側タンク、１７・・濯ぎ用ポンプ、２０・・フロートスイッチ、２１・・タンクサーミスタ、２２・・排気管、２３・・熱交換部、２４・・コントローラ。

Claims (2)

1. バーナ及び熱交換器を備えた瞬間加熱式の熱源ユニットと、
   湯水を貯留するタンクユニットと、
   循環ポンプを備えて前記熱交換器と前記タンクユニットとの間で湯水を循環させる循環路と、
   前記バーナの燃焼及び前記循環ポンプの駆動を制御するコントローラと、含み、
   前記コントローラが、前記循環ポンプを駆動させて前記循環路を介して前記熱交換器と前記タンクユニットとの間で湯水を循環させながら前記バーナを燃焼させることで、前記タンクユニット内の湯水を所定温度に保温する保温制御を実行する食器洗浄機用ブースターであって、
   前記コントローラは、前記保温制御を実行する際、前記循環ポンプの駆動状態を判別し、判別した前記循環ポンプの駆動状態に基づいて前記バーナの燃焼を制御することを特徴とする食器洗浄機用ブースター。
2. 前記コントローラは、前記循環ポンプの駆動状態を、前記循環ポンプを動作させるＤＣモータの電流値に基づいて判別することを特徴とする請求項１に記載の食器洗浄機用ブースター。

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