JP2616003B2 - 食器洗い機の水位検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は食器洗い機に使用される水位検知装置に関す
るものである。

従来の技術 従来、食器洗い機の水位検知装置は第12図に示すよう
な構成をとっていた。図において、30はフロート、31は
マイクロスイッチ、32は槽35に給水する給水弁、33は洗
浄ポンプモータ、34は食器洗い機の制御装置である。

この構成の作用を説明する。まず食器洗い機の制御装
置34の出力により給水弁32が開いて、槽35内に給水が行
われる。槽35の水位の上昇に伴ってフロート30が浮き上
がり、マイクロスイッチ31のスイッチをONする。マイク
ロスイッチ31の信号は食器洗い機の制御装置34に送ら
れ、制御装置34の出力により給水弁32が閉じられる。こ
うして、食器洗い機の槽35の水位は一定に保たれるよう
に制御されるものであった。

発明が解決しようとする課題 しかし上記の構成では、給水量はフロート30とマイク
ロスイッチ31の位置関係だけで決まってしまうものであ
った。つまりマイクロスイッチ31の取り付け位置のバラ
ツキやフロートの浮き上がり位置のバラツキにより、給
水量が多くなったり少なくなったりする場合があるもの
であった。この給水量が例えば洗浄ポンプの負荷として
少ない場合は、洗浄ノズルからの噴射圧が少なくなり食
器が洗えなくなり、多い場合は水資源や電力の無駄使い
になるというもので、従来の食器洗い機の水位検知方法
はこのような課題を有するものであった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗浄ポン
プの負荷として最適な給水量を供給できる構成の食器洗
い機の水位検知装置を提供することを第一の目的とす
る。

第二の目的は給水流量が変化しても洗浄ポンプの負荷
として最適な給水量を供給することができる食器洗い機
の水位検知装置を提供することである。

第三の目的は食器洗い機のフィルターが詰まったこと
を検知し報知することのできる、食器洗い機の水位検知
装置を提供することである。

課題を解決するための手段 第一の目的を達成するための第一の手段は、洗浄ポン
プモータの負荷変動を検出するモータ負荷変動検知手段
とこのモータ負荷変動検知手段による出力のノイズ成分
を除去するノイズ除去手段と、このノイズ除去手段によ
り得られる出力電圧の勾配を適宜検知する勾配検知手段
と、この勾配検知手段により前記ノイズ除去手段により
得られる出力の勾配を初期勾配として設定する初期勾配
設定手段と、この初期勾配設定手段による初期勾配設定
後における前記ノイズ除去手段により得られる出力の勾
配値と前記初期勾配設定手段における初期勾配の値との
比が所定倍率に達すると適正水位として信号を出力する
水位判断手段と、この水位判断手段からの出力信号を受
けて食器洗い機の給水弁を開閉する給水弁駆動手段とを
備えたものである。

第二の目的を達成するための第二の手段は、前記第一
の手段の構成に、さらに初期勾配設定手段によって設定
された初期勾配の値に応じて水位判断手段の有する特定
の倍率の値を変化させる倍率変化手段を備えた構成の食
器洗い機の水位検知装置とするものである。

第三の目的を達成するための第三の手段は、第一の手
段の構成または第二の手段の構成に、さらにノイズ除去
手段の出力電圧がある特定の電圧を越えず周期的な変化
を繰り返す周期波形を検知する周期波形検知手段と、こ
の周期波形を検知した時は食器洗い機のフィルターが詰
まっていることを報知するフィルター詰まり報知手段を
備えた構成の食器洗い機の水位検知装置とするものであ
る。

作用 第一の手段の作用を説明する。洗浄ポンプを当初より
運転しながら給水を行うことによって、洗浄ポンプを構
成するコンデンサモータのコンデンサ端子電圧の変化特
性が給水量に応じて変化する現象を捉え、給水初期を代
表する初期勾配を初期勾配設定手段で設定し、この設定
の後適切な時間間隔で前記コンデンサ端子電圧の勾配変
化を勾配変化判断手段で検知し、この検知勾配と設定さ
れた初期勾配との比が特定の値に到達した時点を適正水
位に達したと水位判断手段が判断し、給水弁駆動手段を
駆動して給水弁を閉にするものである。この場合、コン
デンサ端子電圧をそのまま検知したのではノイズ成分が
多くてその後の各判断に誤りが生ずるため、コンデンサ
端子電圧を検知するモータ負荷変動検知手段の検知出力
からノイズ除去手段を使用してこのノイズ成分を除去し
ているものである。

第二の手段の作用を説明する。第一の手段の構成で
は、水位判断手段に設定されている初期勾配と検知勾配
との比の特定値を一定とし、この特定値に達した瞬間を
適性水位に到達したとしている。しかし食器洗い機を実
際に使用する場合の給水条件は極めて広範囲であり、前
記特定値を一定として判断した場合は、給水量が多くな
りすぎたり或は少なすぎたりする場合が生じる。そこで
本手段では、検知した初期勾配の値に応じて倍率変化手
段を用いて水位判断手段の判断基準である勾配比の特定
値を変化させるようにしたものである。

第三の手段の作用を説明する。食器洗い機の残菜フィ
ルターが詰まった場合、洗浄ポンプの中の水が周期的に
減ったり増えたりする。このためモータのコンデンサの
端子電圧の変化分が周期的に大きくなったり小さくなっ
たりする変化を繰り返す。この変化はノイズ除去手段の
出力電圧の周期的な波形の変化として現れる。そこで、
この周期波形を周期波形検知手段にて検知して、フィル
ター詰まり報知手段にて食器洗い機の残菜フィルター詰
まりであることを報知するものである。

実施例 以下本発明の第一の実施例を第１図から第５図を参照
して説明する。第１図は全体構成を示すブロック図であ
り、第２図は洗浄ポンプの負荷変動特性を示す特性図、
第３図は水位検知装置の構成を示すブロック図、第４図
は第３図に示したブロック図の各部の出力電圧波形を、
第５図はノイズ除去手段出力電圧の立ち上がり特性を示
す。第１図において、１は本発明の水位検知装置であ
り、この出力は給水弁４に接続されている。２は食器洗
い機の制御装置、３は洗浄ポンプ、４は水位検知装置１
の出力により開閉される給水弁、５は残菜が洗浄ポンプ
内に入ることを防ぐ残菜フィルターである。

以上の構成の実施例の作用を以下に説明する。洗浄ポ
ンプ３の特性を水位検知装置１を使用して測定した例
が、第２図に示す洗浄ポンプ負荷変動特性である。横軸
には給水弁４を開にして給水を開始した瞬間からの経過
時間ｔを、縦軸は洗浄ポンプ３を構成するコンデンサモ
ータのコンデンサ端子電圧・モータ電流・洗浄ポンプの
ポンプ圧をそれぞれａ・ｂ・ｃとしてとっている。給水
を開始して暫くの間は洗浄ポンプ３の負荷は大部分が空
気であり、コンデンサ端子電圧ａ・モータ電流ｂ・洗浄
ポンプのポンプ圧ｃとも変動が激しい。槽６内にある程
度水が溜まると、洗浄ポンプ３の負荷は水と空気の混合
されたものとなり、それぞれの変動波形にはリップル分
が乗ってくる。更に時間が経過して、洗浄ポンプ３内に
水が満たされ、槽６内の水位が適性値に近付くと、それ
ぞれの変化は殆どなくなり、安定した波形となってく
る。第３図は、第１図の水位検知装置１の構成を示すブ
ロック図である。11は洗浄ポンプ３のモータの負荷の変
動を洗浄ポンプモータを構成しているコンデンサの端子
電圧の変化として検知するモータ負荷変動検知手段、12
はその出力のノイズ分を除去するノイズ除去手段、13は
このノイズ除去手段12の出力電圧の勾配を求める勾配検
知手段、14は初期勾配k₀を設定する初期勾配設定手段で
ある。15は前記手段14で初期勾配k₀の設定が完了した
後、ノイズ除去手段12の出力電圧の勾配を適切な時間間
隔で検知し、勾配の変化を判断する勾配変化判断手段で
ある。16は勾配変化判断手段15が検知したサンプリング
勾配k₀と初期勾配設定手段14で設定されている初期勾配
k₀との比ｐを検知し、この比の値が特定の倍率p₁に達し
た時点を適性水位に到達したと判断して給水弁駆動手段
17に信号を出力する水位判断手段である。第４図は各部
の出力電圧波形を示している。すなわち、Ａはモータの
コンデンサの端子電圧の波形を、Ｂはモータ負荷変動検
知手段11の出力波形を、Ｃはノイズ除去手段12の出力波
形を示すものである。モータ負荷変動検知手段11の出力
波形Ｂは、Ａに示すモータのコンデンサの端子電圧の変
動分ΔＶのみを反転増幅した波形であり、ＣはこのＢの
波形のノイズ分をノイズ除去手段12により除去した出力
波形となっている。第５図はノイズ除去手段出力電圧の
立ち上がり特性を示している。この第５図をもとに初期
勾配設定手段14の作用を述べる。初期勾配設定手段14
は、ノイズ除去手段12の出力電圧がV₁に到達する時刻t₁
と、V₁を通過してV₂に到達する時刻t₂を計測し、この間
の電圧変化分（V₂とV₁の差）をこの間の時間（t₂とt₁の
差）で割る演算を行うことによりこの間の平均変化率を
求め、この値を初期勾配k₀として設定する。つまり使用
者がV₁とV₂を設定すれば、初期勾配設定手段14は初期勾
配をk₀として設定する。次に勾配変化判断手段15の作用
を述べる。勾配変化判断手段15は、前記した初期勾配設
定手段14による初期勾配k₀の設定が完了すると、換言す
ればノイズ除去手段12の出力電圧がV₂を越えると、一定
時間間隔dtでノイズ除去手段12の出力電圧の変化分dvを
計測し、このdvをdtで割った値をサンプリング勾配ktと
して、水位判断手段16に出力するものである。

水位判断手段16は、このサンプリング勾配ktを初期勾
配k₀で割った値を倍率ｐ（ｐ＝kt/k₀）とし認識し、こ
の倍率が使用者によって予め設定されたある値p₁以下に
達したかどうかを監視し、p₁に達した瞬間を水位が適性
値に到達したと認識して、給水弁駆動手段17に信号を出
力するものである。給水弁駆動手段17はその信号を受け
給水弁４を閉にする。

以上のように本実施例によれば、洗浄ポンプの負荷と
して最適な給水量を供給できる構成の食器洗い機の水位
検知装置を提供することができるものである。

第６図・第７図及び第８図は本発明の第２の実施例を
示すものである。第６図は、本実施例の構成を示すブロ
ック図であり、番号11〜17は第１の実施例を示す第３図
のものと共通であり、説明を省略する。18は初期勾配設
定手段14により設定された初期勾配の値k₀に応じて水位
判断手段16の水位判断の基準値である倍率ｐの値を変化
させる倍率変化手段である。この倍率変化手段18の出力
は水位判断手段16に入力され、水位判断手段16の判断基
準p₁の値はこの倍率変化手段18によって調整されるよう
になっている。

第７図・第８図・第９図に基づいて倍率変化手段18の
作用を述べる。第７図は給水流量と水位・給水時間の関
係を示すグラフである。横軸には給水を開始した瞬間か
らの経過時間を、縦軸には水位又はノイズ除去手段12の
出力電圧をとっている。図において、Q₁は給水流量が例
えば7l/minのように大きい場合、Q₂は同様に１/minの
ように小さい場合を示している。今使用者が前記第５図
に示したように、ノイズ除去手段の出力電圧の値をV₁・
V₂と定めると、初期勾配設定手段14は（V₂-V₁）／（t₂-
t₁）を演算し、この値をk₀として定める。しかし食器洗
浄機においては、給水流量は１/minから7l/minのよう
に大きな幅をもって設定される。そこで第７図に示した
ように、水位の変化又はノイズ除去手段の出力電圧の変
化は、この給水流量によって全く変わってくるものであ
る。即ち給水流量がQ₁と大きい場合の初期勾配k₀と適性
水位に到達する直前のサンプリング勾配k_tとの比p₁と、
給水流量がQ₂と少ない場合の初期勾配p₁′とサンプリン
グ勾配k₁′との比p₁′は全く変わってくる。第一の実施
例ではこの大きな差をひとつの設定値p₁で識別しなけれ
ば給水弁を自動的に止めることはできない。つまりたと
えば倍率p₁を1/6に設定し、この値が一定であるとすれ
ば給水流量Ｑが大きい場合には水位判断手段16が適正水
位を検知できるが、給水流量Ｑが小さい場合には倍率ｐ
が特定の値p₁（＝1/6）以下まで小さくならず、給水弁
が閉まらないということが起こる。また特定の値p₁を1/
2に設定すると給水流量Ｑが小さい場合には適正水位を
検知できるが、給水流量Ｑが大きい場合には倍率の特定
の値p₁（＝1/2）以下にすぐ達し、適正水位に到達する
前に給水弁が閉まるということが起こる。即ち、給水流
量の変化に応じて初期勾配k₀とサンプリング勾配k_tの倍
率ｐを比較する基準となる倍率の特定の値p₁を変化させ
る必要がある。そこで、本実施例では第８図・第９図に
示すように給水流量に応じて倍率ｐの値を変化させるよ
うにしているものである。第８図は給水流量Ｑと初期勾
配k₀との関係を示すものであり、第９図は初期勾配k₀と
倍率の特定の値p₁を示すものである。第８図に示すよう
に給水流量Ｑと初期勾配k₀は比例関係にあるので、倍率
変化手段18を第８図に示すように初期勾配k₀の変化に応
じて反比例的に倍率の特定の値p₁を変化させることによ
り給水流量Ｑが変化しても適性水位を自動的に検知して
給水弁をオフすることができる。

第10図と第11図に本発明の第三の実施例を示す。第10
図は本実施例の構成を示すブロック図である。図中19は
本実施例の骨子である周期波形検知手段で、ノイズ除去
手段12の出力中の周期的な変動を検知する。20は同じく
フィルター詰まり報知手段で、前記周期波形検知手段19
の出力を受けて残菜フィルターの詰まりを検知し報知す
る。第11図は、周期波形検知手段19が検知したノイズ除
去手段12の周期的な変動を示す周期波形図である。なお
第10図において、番号11から17で示す各手段は前記した
第一の実施例・第二の実施例と同一のものであり説明を
省略する。

以下に本実施例の作用を説明する。本実施例のポイン
トは、食器洗浄機の残菜フィルターが詰まったような異
常が発生した場合ノイズ除去手段12の出力電圧が第11図
に示すような周期波形となることを発見したことにあ
る。以下この理由を説明する。残菜フィルターに残菜が
たまった状態で給水を始めると、残菜の隙間から水が洗
浄ポンプの中に入り込む。そして時間の経過とともに、
洗浄ポンプのモータの負荷は大きくなる。ある程度洗浄
ポンプの中に水がたまると水は洗浄ノズルから洗浄槽の
中に出る。洗浄槽の中に出た水は、残菜フィルターが詰
まっているためすぐには洗浄ポンプ中に入ることができ
ない。従って洗浄ポンプの中の水位は一時的に減少す
る。その後、残菜の隙間から水が供給されるにつれて、
再び洗浄ポンプの水位が上昇してくる。以上の洗浄ポン
プの負荷の周期的な変動が、ノイズ除去手段12によって
検知され、周期波形検知手段19によって認識されるもの
である。つまりノイズ除去手段12の出力波形が周期的に
変動すれば残菜フィルターが詰まっていることになるの
で、この周期波形を周期波形検知手段19により検知しフ
ィルター報知手段により残菜詰まりを報知することがで
きる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、第一の手段によれ
ば、必ず適正水位までの給水を行って適正水位に到達す
ると自動的に給水を止めることが出来る食器洗い機の水
位検知装置を提供することができる。第二の手段によれ
ば、使用者による給水流量の設定がどんな条件であった
としても必ず適正水位までの給水を行って自動的に停止
させることのできる食器洗い機の水位検知装置を提供す
ることができる。第三の手段によれば、食器洗い機の中
の残菜フィルターが詰まっていることを検知し報知する
ことが出来る食器洗い機の水位検知装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す食器洗い機の全体
構成図、第２図は同洗浄ポンプの負荷変動特性を示す
図、第３図は同水位検知装置の構成を示すブロック図、
第４図は第３図の各ブロックの出力波形を示す図、第５
図は同ノイズ除去手段の出力電圧を示す図、第６図は本
発明の第二の実施例の水位検知装置の構成を示すブロッ
ク図、第７図は同給水流量の水位の関係を示す図、第８
図は同給水流量と初期勾配の関係を示す図、第９図は同
初期勾配と倍率の特定値の関係を示す図、第10図は本発
明の第三の実施例の水位検知装置の構成を示すブロック
図、第11図は同残菜フィルターが詰まったときのノイズ
除去手段の出力電圧の波形を示す図、第12図は従来の食
器洗い機の構成を示す図である。 １……水位検知装置、３……洗浄ポンプ、４……給水
弁、５……残菜フィルタ、11……モータ負荷変動検知手
段、12……ノイズ除去手段、13……勾配検知手段、14…
…初期勾配設定手段、15……勾配変化判断手段、16……
水位判断手段、17……給水弁駆動手段、18……倍率変化
手段、19……周期波形検知手段、20……フィルタ詰まり
報知手段。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗浄ポンプモータの負荷変動を検出するモ
   ータ負荷変動検知手段とこのモータ負荷変動検知手段に
   よる出力のノイズ成分を除去するノイズ除去手段と、こ
   のノイズ除去手段により得られる出力電圧の勾配を適宜
   検知する勾配検知手段と、この勾配検知手段により前記
   ノイズ除去手段により得られる出力の勾配を初期勾配と
   して設定する初期勾配設定手段と、この初期勾配設定手
   段による初期勾配設定後における前記ノイズ除去手段に
   より得られる出力の勾配値と前記初期勾配設定手段にお
   ける初期勾配の値との比が所定倍率に達すると適正水位
   として信号を出力する水位判断手段と、この水位判断手
   段からの出力信号を受けて食器洗い機の給水弁を開閉す
   る給水弁駆動手段とを備えた食器洗い機の水位検知装
   置。
2. 【請求項２】初期勾配により設定された初期勾配の値に
   応じて水位判断手段の有する所定倍率の値を変化させる
   倍率変化手段を備えた請求項１記載の食器洗い機の水位
   検知装置。
3. 【請求項３】ノイズ除去手段により得られる出力電圧が
   所定電圧を越えず周期的な変化を繰り返す周期波形を検
   知する周期波形検知手段と、この周期波形を検知すると
   報知を行うフィルター詰まり報知手段を備えた請求項１
   または２記載の食器洗い機の水位検知装置。