JP2701219B2 - 物品洗浄機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は食器洗浄機等の物品洗
浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に食器洗浄機等の洗浄機は貯水槽を
有しており、この貯水槽内に所定量の水を貯留した上で
この槽内につかっている、あるいは槽内の上方に保持さ
れている被洗浄物品を、この槽内に貯留された一定量の
水を循環使用することによって洗浄あるいはすすぎを行
っている。

【０００３】例えば食器洗浄機では、上記貯水槽内に一
定量の水を注水して貯めた後、洗剤を投入すると共に水
を噴水状に食器に噴きつけて洗浄し、その後貯水槽内に
たまっている水を一旦排水した後、新たに清浄な水を貯
水槽に注水してその水でもって今度はすすぎを行うよう
になっている。

【０００４】そして、このように貯水槽に所定量の水を
貯めるために、あるいは所定の水量があるかどうかを検
出するために貯水槽の内壁には水位センサーが設けられ
ている。

【０００５】上記センサーにはフロート式や圧力スイッ
チ式または電極式など種々のものがあるが、フロート式
は水面の波立ちの影響をうけやすく、圧力スイッチ式は
水位が低い場合正確な検出が困難であるという欠点があ
る。電極式のものには上記欠点がないので物品洗浄機の
水位センサーとして好適するが、反面次のような欠点が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、電極式水位
センサーは、貯まった水の導電性を利用して電流を流
し、水位を検知するものであるために、使用する水の導
電率の大小によって流れる電流量が大きく変化し、水の
有無を誤って検出してしまうことがある。

【０００７】例えば日本の水道水は欧米の水道水(硬水)
に比べて導電率が低く、水位センサーを欧米向けに合わ
せて感度の低いものを使用すれば、日本の水道水を注水
した場合センサー高さまで水が満ちているにも関わらず
「水無し」と誤って認識してしまうおそれがあり、それを
避けるために水位センサーの感度を予め高く設定してお
くと、今度は次のような理由によって実際は水がないに
も関わらず「水有り」と誤検出してしまうことがある。

【０００８】すなわち、日本の水道水のように導電率の
低い水であっても一旦洗剤を投入されると導電率が格段
に高まるので、この洗剤水による泡も相当の導電性を示
し、センサー高さには実際の水位が達していなくとも泡
が付着しているだけで電流が流れ、「水有り」と検出して
しまうことがある。つまり、電極式水位センサーではそ
の感度の設定がきわめて微妙であり、使用条件により検
出誤りが往々にして生じる欠点があった。この発明は上
記問題を解決しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る物品洗浄
機は、計測すべき水位高さに設けた電極をコンパレータ
の一方の入力端に接続すると共に、該コンパレータの他
方の入力端へは基準電圧を接続して、該コンパレータに
よる両入力端の電圧比較により水位の判定を行う水位セ
ンサーであって、前記電極とコンパレータとの間に、単
位時間当たり一定個数のパルスを含むパルス信号源を接
続すると共に、前記コンパレータの出力端には前記パル
ス信号のパルス数をカウントするカウンタを接続してな
る水位センサーを備え、かつ該カウンタのカウント値に
より電極位置の水位の状態を「水有り」、「水無し」あ
るいは「水泡あり」のいずれかに弁別判定する判定回路
（７１）を備えたことを特徴とする物品洗浄機である。

【００１０】

【実施例】以下本発明を、食器洗浄機を実施例として図
面に基づいて詳述する。第１図は主に水位検出装置の制
御回路図、第２図は食器洗浄機全体の側面断面図であ
り、洗浄槽(1)を一体形成する合成樹脂製本体ケース(2)
と、本体ケース(2)の後側及び左右両側に連設固定する
側面カバー(3)と、上面側内面に格子形の突条(4)…を有
する単一の板状体でドアを形成する上蓋である蓋カバー
(5)とを備え、上面と前面に蓋カバー(5)を延設させ、洗
浄槽(1)及び各カバー(3)(5)により四角箱形の洗浄室(6)
を形成すると共に、上面後端縁の支軸部(7)を中心に蓋
カバー(5)を開閉自在とし、洗浄槽(1)両側のガイドレー
ル(8)を介して食器を入れる柵状体(9)を出入自在に設置
させる。

【００１１】また、洗浄槽(1)底部に給水口(10)を開口
させ、給水ソレノイド(11)を有する給水バルブ(12)を給
水口(10)に設けると共に、上水道に連通させる給水ホー
ス(13)に前記バルブ(12)を介して給水口(10)を接続さ
せ、前記バルブ(12)を開閉させて洗浄槽(1)内に適量の
水を供給するように構成している。

【００１２】すなわち、第２図の水位(L1)が適量水位で
ある。また、洗浄槽(1)底部に貯水タンク(14)を形成
し、該タンク(14)底部に取水ケース(15)を固設させ、タ
ンク(14)と取水ケース(15)を渦巻防止用の格子板(16)を
介して連通させ、また前記タンク(14)にヒータ(17)を内
設させる。(F)は食品屑等のゴミフィルターである。

【００１３】また、洗浄槽(1)の底部略中央に中空の導
水軸(18)を固設させ、複数の噴射ノズル(19)…を有する
噴水羽根(20)を導水軸(18)上端に回転自在に取付けると
共に、送水羽根(21)を内蔵した送水ポンプ(22)を洗浄槽
(1)底部下面側に設置し、前記ポンプ(22)の正転吐出口
(23)を導水軸(18)下端に連通接続させる。

【００１４】また、前記ポンプ(22)の逆転吐出口(24)に
排水パイプ(25)を接続させ、下水道に連通させる排水ホ
ース(26)に逆止バルブ体(27)及び二次側排水パイプ(28)
を介して前記排水パイプ(25)を接続させる一方、前記取
水ケース(15)に連通させる吸水パイプ(29)を送水ポンプ
(22)の吸水側に接続させるもので、送水ポンプ(22)の正
転によってタンク(14)の水を正転吐出口(23)から洗浄室
(6)内に送出する一方、送水ポンプ(22)の逆転によって
タンク(14)の水を逆転吐出口(24)から下水道に排出させ
るように構成している。

【００１５】また、前記本体ケース(2)の前面側に制御
ボックス(30)を取付けるもので、電源スイッチ(31)、コ
ース選択スイッチ、乾燥選択スイッチ、スタートスイッ
チを前記ボックス(30)に設けると共に、複数のコース表
示用発光ダイオード(35)を前記ボックス(30)に設け、各
選択スイッチと連動して各ダイオード(35)を選択的に連
接点灯させ、選択スイッチの選択内容を表示するように
構成している。制御ボックス(30)内には後述する洗浄回
路(51)等のマイクロコンピュータが設けてある。

【００１６】さらに、接地電極(56)、残量水位電極(5
7)、標準水位電極(58)及びオーバーフロー水位電極(59)
を有する水量センサー(60)を備え、第２図のように該セ
ンサー(60)を貯水タンク(14)側面に固設させると共に、
第１図に示す如く、コンパレータ(61)(62)(63)を介して
各水位電極(57)(58)(59)をマイクロコンピュータからな
る洗浄回路(51)に接続させ、接地電極(56)との間で交流
電圧(電流)となるパルス波形の基準信号(a)を洗浄回路
(51)で形成し、該回路(51)からの基準信号(a)を各水位
電極(57)(58)(59)にコンデンサ(64)…を介して重畳印加
させるもので、水位検知に必要な単位時間当たり一定数
のパルスを有する基準信号(a)を水位検知のときにだけ
洗浄回路(51)から出力させ、貯水タンク(14)の水を介し
て接地電極(56)と各水位電極(57)(58)(59)とが導通し各
コンパレータ(61)(62)(63)のハイレベル検知出力により
残量水位及び標準水位及びオーバーフロー水位を検出す
る一方、オーバーフロー水位の検出によってブザー(65)
を鳴動させて警報を行うように構成している。

【００１７】そして、この発明では基準信号(a)は線(W
1)を通じ、各電極(57)(58)(59)へそれぞれ抵抗(R1)(R2)
(R3)を介して印加される。基準電圧は別々の抵抗(R4)(R
5)(R6)を介して印加しうるようになっており、基準電圧
が変更できるようになっている。

【００１８】すなわち、出力端(P0)からはマイコン内の
プログラムにより適時に同一の基準信号(a)が出力さ
れ、あるいは出力されないようになっているが、今出力
端(P1)のみから基準電圧(A)が出されているとすると、
コンパレーター基準電圧は抵抗(R4)によって決定される
比較的低い電圧となり、出力端(P1)に加えて出力端(P2)
からも基準電圧(B)が出されるとコンパレーター基準電
圧は上記電圧よりも若干高い電圧になり(つまり感度が
やや高くなって中くらいとなり)、さらに出力端(P3)が
基準電圧(C)を出力するとコンパレーター基準電圧はさ
らに高くなる(感度が最高)。

【００１９】上記の関係を第３図に特性曲線として示
す。横軸は電極の感度であり、縦軸は電圧を表す。
「泡」、「水」、「硬水」、「洗剤水」の各レベルは、それぞれ導
通が開始するレベルを示している。この図において感度
20〜30あたりが出力端(P1)のみからの比較信号(A)によ
る感度であり、欧米の水道水および洗剤を含む水によっ
て充分導通が得られ、日本の水道水によってもほぼ良好
な導通が得られる感度である。感度50〜60あたりが出力
端(P2)からの比較信号(B)による感度であり、日本の水
道水によって充分な導通が得られるが泡によっては出力
が不安定となる感度である。また、感度80〜90あたりが
出力端(P3)からの比較信号による感度であり、この感度
では泡によっても充分な導通が得られるし、特別にイオ
ン濃度の低い水であっても導通が得られる。

【００２０】ここで、コンパレータ(61)(62)(63)からの
出力を図示すると、第４図のようになり、第４図(イ)は
導通の充分である状態を示し、第４図(ロ)は不充分な場
合、第４図(ハ)は全く導通がない場合を示す。各出力は
コンパレータ(61)(62)(63)が反転機能を持つので、基準
信号(a)に対しては反転された信号となっている。もち
ろん、上記感度は各抵抗の値を変えることによって変更
でき、電極の数を増加した場合にも変動する。

【００２１】そして、洗浄回路(51)内には上記導通の
良、不良を判断するために各コンパレータ(61)(62)(63)
からの出力パルス(第４図)を取込んで、一定時間内のパ
ルス数をカウントするカウンタ(70)が設けてある。ま
た、カウンタ(70)にはカウンタ(70)によるカウント値の
大小およびその変化量によって当該電極(57)(58)位置に
あるのは水なのか、泡なのかそれとも何もないのかを弁
別して判定する判定回路(71)が接続してあり、この判定
回路(71)からの出力によって前記ブザー(65)が鳴った
り、運転が停止したりするようになっている。

【００２２】次に、上記水量センサ(60)の動作を食洗機
の動作と共に説明する。先ず、前記コース選択スイッチ
によっていずれかの洗浄工程が選択されているとき、給
水ソレノイド(11)によって給水バルブ(12)が開動して給
水が行われ、貯水タンク(14)に所定量の水を入れ、(こ
の際の水位が水位(L1)で示される)連続作動させるヒー
タ(17)によって前記タンク(14)の水を加熱させると共
に、送水ポンプ(22)の正回転によってタンク(14)の水を
噴水羽根(20)に送出し、噴射ノズル(19)から水を洗浄室
(6)上方に向けて噴出させ、水の噴出力により羽根(20)
を回転させ、噴出した水が食器に当って汚れを洗い落
す。この工程で洗剤は所定量の水が貯留された後投入さ
れる。

【００２３】洗浄時間が経過したとき、送水ポンプ(22)
が逆回転してタンク(14)の汚水を排出させ、洗浄工程を
終了する。この排水の際の水位を前記残量水位電極(57)
によって検出する。また、洗浄工程の終了により次のす
すぎ工程に移行し、すすぎ作業が開始されるもので、給
水バルブ(12)を開動して新たに給水し、送水ポンプ (2
2)を正回転させて第１すすぎを行い、一定時間後に第１
すすぎ動作が終了したとき、第１すすぎ動作と同様に、
タンク(14)の水を排水、給水して入れ換えて第２すすぎ
動作と第３すすぎ動作とを行わせ、すすぎ動作が終了し
たとき、タンク(14)の水を完全に排出する。

【００２４】また、すすぎ工程の終了により乾燥工程に
移行し、ヒータ(17)を断続作動させ、送水ポンプ(22)を
空運転して正転吐出口(23)及び噴水羽根(20)を介して洗
浄室(6)内に圧風を送り込み、ヒータ(17)で加熱される
空気によって食器を乾燥させ、一定時間が経過したと
き、乾燥工程を終了する。

【００２５】上記動作における水位の経時的変化をグラ
フ化して示すと第５図のようになる。すなわち、洗浄工
程(E)および各すすぎ工程(F1)(F2)(F3)の前後において
それぞれ給水と排水とが行われ、給水の終了時点(T1)お
よび排水の終了時点(T2)において前記洗浄回路(51)が動
作して水位の検出動作を行う。

【００２６】この検出動作は洗浄回路(51)内に予め設定
されているタイマーにより開始される。つまり、給水の
終了時点における水位検出はコンパレータ(62)からの出
力によって水の有無を検出し、排水の終了時点における
水位検出はコンパレータ(61)からの出力によって検出す
るが、これら電極(57)(58)の感度を次のように切換え、
この電極(57)(58)の導通が真に水によるものなのか、あ
るいは洗剤水の泡によるものなのかを検出する。

【００２７】すなわち、一般に各電極の感度は日本の水
道水によっても、それを確実に検出しうるように感度が
中に設定されている(第３図における50〜60)。しかし、
このままでは、当該電極(57)(58)が全く水あるいは泡に
接していない場合にコンパレータ出力が第４図(ハ)図示
となって、明瞭に判定できるが、水に接している場合お
よび泡に接している場合は共に第４図(イ)となって明瞭
には判定できない。

【００２８】そこで、感度を下げる(20〜30)と当該電極
(57)(58)位置の導通が泡によるものの場合コンパレータ
(61)(62)からの信号は第４図(ロ)図示のように急激にパ
ルス数が増加して、当該導通が泡によるものであったこ
とが判明する。日本の水道水が電極(57)(58)位置にある
と、感度を下げても、出力はまだ第４図(イ)図示の状態
が継続する。

【００２９】なお、感度が中くらい(50〜60)の設定であ
っても、特別にイオン濃度の低い水(第３図一点鎖線)を
使用する場合にはコンパレータ(62)出力が得られず実際
に電極(58)位置に水があっても「水無し」と誤って判定し
てしまうおそれがあるので、そのような誤りを回避する
ために、感度を一旦「中」から「低」へ下げ上述の判定をし
た後、今度は「高」(90〜100)へ上げ、この状態でコンパ
レータ(62)出力を検出し、これによって出力がハイとな
れば「水有り」と判定する。

【００３０】この感度を「高」へ上げる操作は、イオン感
度が特別に低い水を用いる場合で、かつ洗剤を投入する
以前の、洗浄工程(E)の最初の給水が所定水量まで達し
たかどうかを検出する場合に有効である。何故ならば、
この時点では洗剤はまだ投入されず、イオン濃度は低い
ままであるからである。

【００３１】次に、食器洗浄機に特有の問題について動
作を説明する。すなわち、洗剤を投入した以後第１回目
のすすぎ(F1)まではタンク(14)内の水と泡の状態が第６
図略示のように水面上に泡(H)の層が浮いたような状態
となるのであるが、このような状態でも次のようにして
水位を適確に検知しうる。

【００３２】すなわち、水が排水されるはずの所定時刻
に前記電極(57)のコンパレータ(61)からの出力を検出し
た際、第４図(イ)の状態であるとするならば、水が良好
に排水されていないことになるので、従来ならばここで
直ちにブザーが鳴るか運転停止となるのであるが、この
実施例では電極感度を「中」から「低」へ切換えて、その際
の信号の出力状態の変化つまり、カウンタ（７０）によ
るカウント値の変化を洗浄回路(51)が判定して、電極(5
7)位置にあるのは真に水なのか、泡なのか、あるいは何
もないのかを検知する。

【００３３】そして、真に水であるならばここで初めて
ブザー作動あるいは運転停止となり、泡であるか電極位
置に水がないことになれば、水は一応排水されたことに
なるので次のすすぎのために給水に移行する。

【００３４】ここで、感度が高いままで泡の存在を「水
有り」として誤検出してしまうと、実際には次のすすぎ
工程(F1)にすすんでも支障がないのに、いたずらに運転
を停止してしまうことになり、水の存在があるのに「水
無し」と誤検出すると、次に給水した際に給水量はバル
ブ(12)の開をタイマー設定しているだけなのでオーバー
フローしてしまうことになる。

【００３５】また、水が標準水位にまで満たされるはず
の所定時刻に前記電極(58)のコンパレータ(62)からの出
力を検出した際、第４図(イ)の状態であるとするなら
ば、水が良好に満たされたことになるので、従来ならば
直ちに次の工程に移行するが、この実施例では電極感度
を「中」から「低」へ切換えて、その際の信号の出力状態の
変化を洗浄回路(51)（判定回路(71)）が判定して電極(5
8)位置にあるのは真に水なのか、泡なのかあるいは何も
ないのかを検知する。

【００３６】そして、真に水であるならばここで初めて
次の工程へ移行し、泡であるか電極(58)位置には水がな
いことが判明すれば、ブザーを鳴動するか運転停止とす
る。ここで感度が高いままで泡の存在を「水有り」と誤検
出してしまうと、次のすすぎ工程で水量がたりず、充分
なすすぎができないことになり、水の存在があるのに
「水無し」と誤検出すると、余分なブザー動作か運転の自
動停止を引き起こす。なお、この発明は食器洗浄機以外
の他の物品の洗浄機に適用可能であることはもちろんで
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る物品洗浄機によれば、「水有り」、「水無し」あ
るいは「水泡あり」の３種に弁別して判定しうるので電
極位置の水の状態を適確に検出することができて、正常
であるにも関わらず自動停止してしまったり、あるいは
所定水量に達していないのに運転を続行して、次の工程
でオーバーフローしてしまったり水量不足のまま運転し
て洗浄効果が大きく低下するとかの支障が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る食器洗浄機の制御回路図

【図２】 本体の側面断面図

【図３】 水位センサーの特性を示す図

【図４】 コンパレータからの出力を示す図

【図５】 水位の変化を示す図

【図６】 水と泡との関係を表す略図

【符号の説明】

(1)・・・洗浄層、(51)・・・洗浄回路、(56)(57)(58)(59)・・・
電極、(60)・・・水位センサー、(a)・・・基準信号、(P1)(P
2)(P3)・・・出力端、(70)・・・カウンタ、 (71)・・・判
定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−97133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−67675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−14126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−307317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−34613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−145623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−92392（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−88964（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−85529（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測すべき水位高さに設けた電極をコン
   パレータの一方の入力端に接続すると共に、該コンパレ
   ータの他方の入力端へは基準電圧を接続して、該コンパ
   レータによる両入力端の電圧比較により水位の判定を行
   う水位センサーであって、前記電極とコンパレータとの
   間に、単位時間当たり一定個数のパルスを含むパルス信
   号源を接続すると共に、前記コンパレータの出力端には
   前記パルス信号のパルス数をカウントするカウンタを接
   続してなる水位センサーを備え、かつ該カウンタのカウ
   ント値により電極位置の水位の状態を「水有り」、「水
   無し」あるいは「水泡あり」のいずれかに弁別判定する
   判定回路（７１）を備えたことを特徴とする物品洗浄
   機。