JP3126098B2 - タンクの液位制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定量給液機構によりタ
ンク内の液位を設定液位に保持するようにしたタンクの
液位制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば食器洗浄機においては、すすぎ液
（湯）を溜めておく貯湯タンク内に給湯を行うウォータ
ーバルブの制御を、貯湯タンク内が設定液位となったこ
とを検出するフロートスイッチの検出信号に基づいて行
うようにした定量給液機構を備えたものが供されてい
る。これにより、貯湯タンク内には設定液位となるまで
給湯が行われ、その設定液位が保持されるのである。ま
た、前記フロートスイッチやウォーターバルブ等に万一
の故障があることを考慮して、前記貯湯タンクには、前
記設定液位よりも上方に位置してオーバーフロー口を設
けるようにしている。これにて、例えばフロートスイッ
チが故障して設定液位を越えても給湯が停止されないよ
うな場合には、貯湯タンク内のオーバーフロー液位を越
えた分の湯を、オーバーフロー口から排水パイプを通し
て外部に排出するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、定量給液機構が故障して貯湯タンクがオ
ーバーフローした際に、使用者がオーバーフローが発生
したことに気付きにくいといった問題点があった。この
ように使用者がオーバーフローに気付かないと、湯を排
出し続けることが起こってしまい、水やガス等を無駄に
浪費してしまったり、溢れた湯の漏れが生じて周辺の電
気部品や建物への悪影響を及ぼすといった虞もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、定量給液機構を備えるものにあって、定量給液機構
に異常があったことを速やかに使用者に知らせることの
できるタンクの液位制御装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のタンクの液位制
御装置は、タンク内の液位を設定液位に保持する定量給
液機構を備える一方、その設定液位を越えたときに前記
タンク内の水を溢れさせるオーバーフロー口を形成した
ものにおいて、前記タンク内の液位が前記オーバーフロ
ー口に達するオーバーフロー液位になったことを検出す
る液位スイッチと、この液位スイッチが作動したときに
警報動作を行う警報手段とを設けたところに特徴を有す
る（請求項１の発明）。また、この場合、前記タンク内
の液位を強制的にオーバーフロー液位まで上昇させる診
断行程実行手段と、この診断行程実行手段による診断行
程の実行時において前記タンク内の液位を前記オーバー
フロー液位まで上昇させたときに前記液位スイッチが作
動しない場合にその旨の報知を行う報知手段とを設ける
ようにすれば、より効果的である（請求項２の発明）。

【０００５】

【作用】本発明の請求項１のタンクの液位制御装置によ
れば、定量給液機構によりタンク内の液位が設定液位に
保持されるのであるが、もし、定量給液機構に故障など
の異常があって設定液位を越えても給液が続けられると
きには、タンク内の液がオーバーフロー口から排出され
る。そして、タンク内の液位がオーバーフロー液位に達
したことが液位スイッチにより検出されると、警報手段
によって警報動作が行われる。従って、使用者は、その
警報によりタンク内の液位がオーバーフロー液位に達し
たことを容易に知ることができる。また、この場合、も
し、液位スイッチにも異常があったときには、タンク内
の液位がオーバーフロー液位に達しても警報が行われな
いことが考えられる。ところが、タンク内の液位を強制
的にオーバーフロー液位まで上昇させ、その際に液位ス
イッチが作動するかどうかによって、液位スイッチの異
常の有無を判断することができる。請求項２のタンクの
液位制御装置においては、診断行程実行手段によって、
タンク内の液位を強制的にオーバーフロー液位まで上昇
させたときに液位スイッチが作動しない場合、つまり液
位スイッチが異常である場合には、報知手段によりその
旨の報知が行われる。従って、使用者は。その報知によ
り液位スイッチに異常があったことを容易に知ることが
できる。

【０００６】

【発明の効果】このように本発明の請求項１のタンクの
液位制御装置によれば、定量給液機構を備えるものにあ
って、タンク内の液位がオーバーフロー液位になったこ
とを検出する液位スイッチと、この液位スイッチが作動
したときに警報動作を行う警報手段とを備えるので、定
量給液機構の故障があったことを速やかに使用者に知ら
せることができ、ひいては、使用者がオーバーフローに
気付かないことに起因する不具合を未然に防止すること
ができるといった優れた実用的効果を奏する。また、こ
の場合、診断行程実行手段及び報知手段を設けるように
すれば（請求項２のタンクの液位制御装置）、使用者が
液位スイッチの異常の有無をも容易に知ることができ、
信頼性により優れるものとなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を食器洗浄機の貯湯タンクに適
用した一実施例について説明する。まず、図示は省略す
るが、本実施例に係る食器洗浄機の概略構成について簡
単に述べる。食器洗浄機は、本体内に、洗うべき食器を
収容する洗浄室を備え、その洗浄室内には、上下部に位
置して、回転しながら洗浄液（洗剤を含んだ湯）を噴射
する洗浄ノズルが設けられていると共に、回転しながら
すすぎ液（湯）を噴射するすすぎノズルが設けられてい
る。また、前記本体内には、前記洗浄ノズルに洗浄液を
供給する洗浄ポンプや、詳しくは後述する貯湯タンク１
に溜められていた湯を前記すすぎノズルに供給するすす
ぎポンプ２（図１，図２参照）が設けられている。さら
には、水道水を加熱して温湯化するヒータ等も設けられ
ている。尚、前記洗浄室からの排水は、建物の排水口へ
つながる排水パイプを通して行われるようになってい
る。

【０００８】一方、前記本体の前面には、電源スイッチ
などの各種の操作スイッチや７セグメントの液晶表示部
等を有する操作パネルが設けられ、本体内には各機構を
制御するための制御装置が設けられている。さらに、本
体内には、警報手段及び報知手段として機能するブザー
が設けられており、また、前記液晶表示部も警報手段及
び報知手段として機能するようになっている。次に、前
記貯湯タンク１及びその貯湯タンク１の液位を制御する
ための本実施例に係る液位制御装置について述べる。図
１及び図２に示すように、前記貯湯タンク１は、上部を
蓋３により閉塞される矩形容器状をなし、すすぎ行程に
必要な湯を溜めるようになっており、また、その底部が
パイプ４を介して前記すすぎポンプ２の吸込側に接続さ
れている。このとき、貯湯タンク１内は、定量給液機構
により、設定液位に保持されるようになっている。

【０００９】即ち、貯湯タンク１の上部には湯を供給す
る給湯管５が接続され、この給湯管５がウォーターバル
ブ６により開閉されるようになっている。そして、貯湯
タンク１内には、該貯湯タンク１内が上部の設定液位
（図１にＡで示す液位）となったことを検出するための
設定液位検知センサとしてのフロートスイッチ７が設け
られている。このとき、前記制御装置は、フロートスイ
ッチ７の検出信号に基づいてウォーターバルブ６を制御
し、もって、フロートスイッチ７がオン即ち貯湯タンク
１内が設定液位に達したときに、ウォーターバルブ６を
オフして貯湯タンク１内を設定液位に保つようになって
いる。

【００１０】さらに、貯湯タンク１には、内部の湯をオ
ーバーフローさせるためのオーバーフローパイプ８が設
けられている。このオーバーフローパイプ８の上端部の
オーバーフロー口８ａは、前記設定液位よりもやや上方
に位置され、もって前記貯湯タンク１内の液位が、前記
設定液位よりも高いオーバーフロー液位（図２にＢで示
す液位）を越えたときに、その越えた分の湯を前記排水
口へ排水するようになっている。さて、本実施例では、
貯湯タンク１に該貯湯タンク１内の液位がオーバーフロ
ー液位に達したことを検出するためのフロート形の液位
スイッチ９が設けられている。そして、前記制御装置
は、そのソフトウエア構成により通常運転時（後述する
診断行程実行時以外）において、前記液位スイッチ９が
作動したつまり貯湯タンク１内の液位がオーバーフロー
液位に達したときに、前記ブザーを鳴動させると共に液
晶表示部に例えば「Ｅ９」と表示する警報動作を行うよ
うに構成され、これにて警報手段が構成されている。

【００１１】さらに、本実施例では、前記制御装置は、
そのソフトウエア構成により例えば電源スイッチのオン
時に、前記液位スイッチ９が正常に動作するかどうかを
自己診断する診断行程を実行するようになっている。詳
細については後述するが、この診断行程では、前記貯湯
タンク１内の液位を前記定量給液機構に関わらず強制的
にオーバーフロー液位まで上昇させ、そのときに液位ス
イッチ９が作動するかどうかにより診断を行うようにな
っている。そして、液位スイッチ９が作動しない場合に
は、異常があると見なして、その旨の報知を、ブザーを
鳴動させると共に液晶表示部に例えば「Ｅ５」と表示す
ることにより行い、これにて診断行程実行手段及び報知
手段が構成されている。

【００１２】次に、上記構成の作用について、図３ない
し図５も参照しながら述べる。図３のフローチャート
は、通常の貯湯タンク１への給湯時（通常運転時）に制
御装置が実行する制御の手順を示している。即ち、貯湯
タンク１への給湯は、ウォーターバルブ６をオンするこ
とにより行われるのであるが、給湯にあたっては、前記
フロートスイッチ７がオンしているかどうかつまり設定
液位に達したかどうかが常に監視され（ステップＳ
１）、フロートスイッチ７がオフであるつまり設定液位
に達していなければ（Ｎｏ）、ウォーターバルブ６がオ
ンされ続ける（ステップＳ２）。そして、フロートスイ
ッチ７がオンとなれば（ステップＳ１にてＹｅｓ）、ウ
ォーターバルブ６がオフされ（ステップＳ３）、給湯が
停止される。これにて、貯湯タンク１内は設定液位に保
たれる。設定液位までの給湯が完了すると、すすぎ行程
まで待機される（ステップＳ４）。

【００１３】ここで、もし、定量給液機構（ウォーター
バルブ６やフロートスイッチ７）に故障や断線等の異常
があって設定液位を越えても給湯が停止されないような
場合には、貯湯タンク１内のオーバーフロー液位を越え
た分の湯が、オーバーフロー口８ａからオーバーフロー
管８を通して外部に排出される。この場合、使用者がオ
ーバーフローに気付かないと、給湯及び湯の排出が続け
られてしまうことになる。そこで、この給湯行程中は、
常に液位スイッチ９により、貯湯タンク１内がオーバー
フロー液位に達したかどうかが監視されるのである（ス
テップＳ５）。そして、もし上記のような定量給液機構
の異常があって液位スイッチ９がオンすると（ステップ
Ｓ５にてＹｅｓ）、ブザーを鳴動させると共に液晶表示
部に例えば「Ｅ９」と表示する警報動作が行われる（ス
テップＳ６）。この警報動作は、使用者が電源スイッチ
をオフするまで続けられる（ステップＳ７）。

【００１４】これにて、使用者は、その警報により貯湯
タンク１内の液位がオーバーフロー液位に達したことを
容易に知ることができ、速やかに対策を講じることがで
きる。また、水やガス等の無駄も最小限に抑えることが
でき、湯の漏れに伴う周辺への悪影響も未然に防止する
ことができる。また、万一、液位スイッチ９にも異常が
あったときには、貯湯タンク１内の液位がオーバーフロ
ー液位に達しても警報が行われないことが考えられる。
そこで、本実施例では、制御装置は液位スイッチ９が正
常に動作しているかを自己診断する診断行程を実行す
る。この診断行程は、比較的使用頻度の高い業務用の食
器洗浄機にあっては、例えば１日に１回（最初の使用
時）実行されるのであるが、使用するごとに毎回実行し
たり、あるいは、数回の使用毎に実行したり、使用者の
スイッチ操作によって実行するようにしても良い。以
下、この診断行程について、図４のフローチャート及び
図５を参照して述べる。

【００１５】図４のフローチャートは、診断行程におい
て制御装置が実行する制御の手順を示している。即ち、
電源スイッチがオンされると、まず、診断行程を実行す
るかどうかが判断される（ステップＳ１１）。この判断
は、例えばフラグの設定によって行われ、１日の最初の
使用時に診断行程を実行してフラグを立てれば、その日
に関してその後は診断行程は実行されず（Ｎｏ）、その
まま給湯行程に進む。診断行程の実行にあたっては、例
えば空の貯湯タンク１（図５（ａ）参照）に対して、ま
ず、ウォーターバルブ６がオンされ（ステップＳ１
２）、貯湯タンク１内への給湯が行われる。この給湯が
続けられると、貯湯タンク１内が設定液位に達する（図
５（ｂ）参照）のであるが、ステップＳ１３にて、１０
分以内にフロートスイッチ７がオンするかどうかが判断
される。この場合、給湯が開始されて１０分経過すれば
十分に設定液位に達することが予め求められており、こ
こで、１０分以内にフロートスイッチ７がオンしなけれ
ば（ステップＳ１３にてＮｏ）、フロートスイッチ７あ
るいはウォーターバルブ６に異常があるとして、ブザー
による警報及び表示部に「Ｅ２」の異常表示がなされ
（ステップＳ１４）、機械が停止される。

【００１６】貯湯タンク１内が１０分以内に設定液位に
達すると（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、さらに給湯が
進められ、遂にはオーバーフロー液位に達する（図５
（ｃ）参照）筈である。そこで、例えば２秒経過後にス
テップＳ１５に進み、２分以内に液位スイッチ９がオン
されるかどうかが判断される。この場合、設定液位から
２分が経過すれば十分にオーバーフロー液位に達するこ
とが予め求められており、２分が経過しても液位スイッ
チ９がオンされない場合には（ステップＳ１５にてＮ
ｏ）、オーバーフロー液位に達したにも拘らず液位スイ
ッチ９がオンしないという液位スイッチ９の異常と判断
することができ、ウォーターバルブ６をオフした上で
（ステップＳ１６）、ブザーによる報知及び表示部に
「Ｅ５」の異常表示がなされるのである（ステップＳ１
７）。これにて、使用者は、液位スイッチ９に異常があ
ることを容易に知ることができ、電源スイッチをオフす
ることで（ステップＳ１８）、機械が停止される。

【００１７】一方、ステップＳ１５にて、２分以内に液
位スイッチ９がオンされたときには（Ｙｅｓ）、液位ス
イッチ９が正常にオン動作したと診断され、例えば２秒
経過後に、ウォーターバルブ６がオフされる（ステップ
Ｓ１９）。そして、そこからは、液位スイッチ９が正常
にオフ動作するかどうかが診断される。即ち、次のステ
ップＳ２０では、すすぎポンプ２がオン動作され、これ
により、貯湯タンク１内の湯が排出されて次第に液位が
低下し、オーバーフロー液位を下回る筈である（図５
（ｄ）参照）。そして、設定時間経過後にすすぎポンプ
がオフされるから（ステップＳ２１）、次のステップＳ
２２では、例えば１０秒以内に液位スイッチ９がオフさ
れるかどうかが判断される。この場合も、１０秒が経過
すれば十分にオーバーフロー液位を下回る筈であるか
ら、１０秒が経過しても液位スイッチ９がオフされない
場合には（ステップＳ２２にてＮｏ）、液位スイッチ９
が正常にオフ動作しないと判断することができ、上記と
同様にブザーによる報知及び表示部に「Ｅ５」の異常表
示がなされるのである（ステップＳ１７）。

【００１８】このように、液位スイッチ９に異常がある
と診断されたときには、使用者にその旨が報知され、使
用者は速やかに対策を講じることができるのである。
尚、上記ステップＳ１５における２分以内、ステップＳ
２２における１０秒以内、並びに、ステップＳ１３にお
ける１０分以内という時間については、貯湯タンク１の
容量や、設定液位，オーバーフロー液位の位置、給湯管
５からの給湯速度等に応じて、実験的あるいは理論的に
適宜設定すれば良い。そして、貯湯タンク１内の湯が、
すすぎポンプ２の動作によって排出され、すすぎポンプ
２のオフ後の１０秒以内に液位スイッチ９がオフされた
場合には（ステップＳ２２にてＹｅｓ）、液位スイッチ
９はオン動作及びオフ動作共に正常であると診断され、
通常運転に進むのである。前述のように、通常運転で
は、設定液位までの給湯が行われ（図５（ｅ）参照）、
その状態ですすぎ行程まで待機されるのである。

【００１９】このように本実施例によれば、定量給液機
構に異常があって貯湯タンク１がオーバーフローした際
に警報動作が行われるので、使用者がオーバーフローに
気付かない虞のあった従来のものと異なり、定量給液機
構に異常があったことを速やかに使用者に知らせること
ができ、ひいては、使用者がオーバーフローに気付かな
いことに起因する不具合を未然に防止することができ
る。そして、特に本実施例では、液位スイッチ９が正常
に動作するかどうかを自己診断する機能をも設けるよう
にしたので、使用者が液位スイッチ９の異常の有無をも
容易に知ることができ、信頼性により優れるものとな
る。

【００２０】尚、本発明は上記記述及び図面によって説
明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のよ
うな実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。さら
に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更し
て実施することができる。 （１）本発明は、食器洗浄機に付設する貯湯器、飲料供
給装置の貯湯タンク、冷水貯留タンクにも適用すること
ができる。 （２）定量給水装置は、フロートと弁とを組み合わせた
シスターンタイプでも良く、要は、所定の液位になるよ
うに自動的に給液が実行されるようにされている構成の
ものに広く適用することができる。

【００２１】（３）液位スイッチとしては、フロートタ
イプに限らず、圧力センサを使用して水頭から水位を測
定したり、液面の位置を光学的に測定したりする他の原
理によるセンサを用いるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すもので、設定液位に
保たれた様子を示すタンク部分の縦断面図

【図２】 オーバーフロー液位となった様子を示すタン
ク部分の縦断面図

【図３】 給湯行程における制御手順を示すフローチャ
ート

【図４】 診断行程における制御手順を示すフローチャ
ート

【図５】 診断行程に伴う液位の変化を順に示す図

【符号の説明】

１…貯湯タンク（タンク） ２…すすぎポンプ ５…給
湯管 ６…ウォーターバルブ ７…フロートスイッチ
８…オーバーフロー管 ８ａ…オーバーフロー口 ９…液位スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−28960（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−220083（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−59755（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/18 503 A47L 15/42

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内の液位を設定液位に保持する定
   量給液機構を備える一方、その設定液位を越えたときに
   前記タンク内の水を溢れさせるオーバーフロー口を形成
   したものにおいて、前記タンク内の液位が前記オーバー
   フロー口に達するオーバーフロー液位になったことを検
   出する液位スイッチと、この液位スイッチが作動したと
   きに警報動作を行う警報手段とを設けたことを特徴とす
   るタンクの液位制御装置。
2. 【請求項２】 前記タンク内の液位を強制的にオーバー
   フロー液位まで上昇させる診断行程実行手段と、この診
   断行程実行手段による診断行程の実行時において前記タ
   ンク内の液位を前記オーバーフロー液位まで上昇させた
   ときに前記液位スイッチが作動しない場合にその旨の報
   知を行う報知手段とを設けたことを特徴とする請求項１
   記載のタンクの液位制御装置。