JP3826483B2 - 食器洗い乾燥機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗浄水の噴射により洗浄を行う食器洗い乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下に従来の食器洗い乾燥機について、図１１に基づいて説明する。食器を洗浄槽３１の食器かご３２に収納し、洗剤を投入して運転を開始する。運転が開始されると、まず所定量の洗浄水を洗浄槽３１に供給する給水工程が実行される。続いて、洗浄ポンプ３３によって加圧され且つヒータ３４によって加熱された洗浄水が洗剤と共に洗浄ノズル３５から噴射される本洗工程が行われる。洗浄水は洗浄ノズル３５の噴射孔３６から鉛直方向または斜め上方向に噴射される。
【０００３】
また洗浄ノズル３５はこの噴射反力によって略水平に回転する。したがって、洗浄水の多くは洗浄ノズル３５の回転方向とは逆方向に傾斜して噴射されて、食器に衝突する。この洗浄水の衝突力・洗剤・熱等の作用によって、食器は洗浄されるものである。
【０００４】
所定時間の本洗工程を経ると、次に食器等から洗い落とされた汚れを含む洗浄水を排水ポンプ３７によって機外に排出する排水工程に入る。この排水工程は排水ポンプを一時停止させる断続運転を行うことにより、排水ポンプや排水経路内にたまった空気を抜き去ることによって排水能力の回復を図りながら所定の排水能力を得るものである。
【０００５】
さらに新たに洗浄水を供給する給水工程と、洗剤や残菜（食器に付着した汚れを残菜ともいう）で汚れた食器をすすぐために洗浄水を洗浄ノズル３５から噴射するすすぎ工程と、前記排水工程とが連続して４回繰り返されて、洗浄工程の運転を終了するものである。なお３８は、洗浄ポンプ３３・ヒータ３４等の運転を制御する制御装置である。
【０００６】
次に食器の乾燥をする乾燥工程に入る。乾燥用ファン（図示せず）で洗浄槽内に取り入れた外気をヒータ３４をオンオフさせながら加熱し、食器を乾燥するものである。この乾燥工程が終了すると全行程が終了することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成の食器洗い乾燥機は以下に示す課題を有している。
【０００８】
食器洗い乾燥機で運転を行う場合、洗浄、排水、乾燥といった動作を行わせるために専用のポンプを用いている。よって食器洗い乾燥機全体に占めるこれら機構部の容積は約半分にも達するため十分な食器洗浄容量が得られないという課題があった。
【０００９】
また、洗浄と排水機能を１モータポンプで構成する場合、洗浄水の吐出方向を変えるための切り替え弁等が必要になるが、油等の油脂類その他の付着、爪楊枝、魚の骨などの異物の混入によって弁の信頼性が著しく低下するという課題がある。乾燥時外気（冷風）を洗浄槽内に導入して乾燥するため、熱効率が低く乾燥時間が長いという課題があった。
【００１０】
よって本発明は以上のような従来の構成が有している課題を解決するもので、機構部の小型化による洗浄容量拡大および、洗浄、乾燥、排水性能の向上を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の食器洗い乾燥機は、排水口とポンプ給水口とを連通する給水経路と、外気と連通する給気口を設けた給気経路と、洗浄水の給水量を検知する水位検知装置とを備え、前記給水経路に前記給気経路を連通させるとともに、前記給気経路に前記水位検知装置を設けたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明の請求項１記載の発明は、洗浄槽と、食器を収納する食器かごと、機内の空気を機外に排気する排気口と、前記洗浄槽と前記排気口を連通する排気経路と、洗浄水および空気を噴射するノズルと、洗浄、排水、乾燥機能を有するインペラを内包したポンプケーシングおよび前記インペラを駆動するモータを備えた吐出ポンプと、前記ポンプケーシングあるいは前記ポンプケーシングから前記ノズルまで連通するポンプ吐出経路と、前記ポンプ吐出経路に連通させた排水経路と、前記排水経路を開閉する開閉機構と、前記吐出ポンプの駆動を制御する制御装置と、排水口とポンプ給水口とを連通する給水経路と、外気と連通する給気口を設けた給気経路と、洗浄水の給水量を検知する水位検知装置とを備え、前記給水経路に前記給気経路を連通させるとともに、前記給気経路に前記水位検知装置を設けたものであり、洗浄、排水、乾燥機能を１つのモータで行うとともに、ノズルは洗浄と乾燥時に動作する。よってポンプ駆動用モータの回転数を可変させて洗浄性能と乾燥性能を両立するとともに、水位検知装置を外気で乾燥し、雑菌の繁殖を防ぎ異臭を発しないように作用するものである。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は食器洗い乾燥機の構成図である。１は洗浄槽、２は食器を収納する食器かごで洗浄槽１内に設けている。３は洗浄水や乾燥用空気を加熱するヒータで、洗浄槽１下部あるいは残菜を分離するフィルタ４を配置した排水口５内部に設けられている。６は洗浄水および乾燥用空気を噴射する噴射口７を有すノズルである。
【００１５】
８は洗浄、排水、乾燥機能を有するインペラ９を内包したポンプケーシング１０と、インペラ９を駆動するポンプ駆動用モータ１１を備えた吐出ポンプである。ポンプ駆動用モータ１１には回転数を制御できるモータ、たとえばＤＣブラシレスモータまたはＡＣサーボモータ、周波数を可変してモータ回転数を可変するインバータモータ等を用いる。
【００１６】
１２は洗浄水を機外に排水するための排水経路である。１３排水ホースである。１４は吐出ポンプ８、ヒータ３等を制御する制御装置である。１５は洗浄槽１内の空気を機外に排気する排気口であり、排気経路１６により洗浄槽１と排気口１５は連通する。１７は給水位を検知する水位検知手段である。また、ポンプケーシング１０あるいはポンプケーシング１０からノズル７まで連通するポンプ吐出経路１８内に、洗浄水を機外に排出する排水経路１２を連通させ、排水経路１２への洗浄水の吐出を制御する弁機構１９を設ける。また、排水口５にはポンプ給水口２０と連通する給水経路２１を備え、さらに排水口５あるいは給水経路２１には、給水位より高い位置に設けられた給気口２２を通して外気と連通する給気経路２３が設けられている。
【００１７】
次に本発明の実施例の動作を説明する。まず、食器を食器かご２に収納し、洗浄槽１の所定の位置に装着して図示していないスイッチをオンしたとする。スイッチがオンされて運転を開始すると、制御装置１４は先ず所定量の洗浄水を洗浄槽１に供給する給水工程を実行する。この時水位検知手段１７が有効に作用して所定の水量が洗浄槽１に投入される。そして水位検知手段１７からの給水終了信号を制御装置１４が受け、給水行程を終了する。
【００１８】
続いて、吐出ポンプ８によって加圧した洗浄水を洗剤と共にノズル６に設けた噴射口７から噴射する本洗工程を実行する。この時の吐出ポンプ８の吐出圧：Ｐ１は、インペラ９の直径が８６ｍｍ、ポンプ回転数：Ｎ１を約２０００ｒｐｍとした場合、約２．５ｍとなる。また、この時、弁機構１９は閉じており、排水経路１２を通り洗浄水が機外にでることはない。
【００１９】
所定時間の本洗工程を経ると、弁機構１９が開放し、吐出ポンプ８により食器等から洗い落とされた汚れを含む洗浄水が、排水経路１２を通り、排水ホース１３により機外に排水される排水行程が行われる。
【００２０】
引き続き、新たに洗浄水を供給する給水工程と、洗剤や残菜で汚れた食器をすすぐすすぎ工程と、排水工程とが連続する。そして最後の加熱すすぎ工程で規定温度に洗浄水が加熱された後排水工程を行い、洗浄工程が終了する。
【００２１】
次に食器を乾燥する乾燥工程に入る。弁機構１９は閉じる。乾燥工程では洗浄、排水工程と同様に吐出ポンプ８が回転するが、回転数は洗浄工程と違い、ポンプ回転数：Ｎ２は５０００ｒｐｍから１００００ｒｐｍとなり、ノズル６が風圧により回転しながら噴射口７から空気を食器に噴出する。このときの空気の流れとしては、吐出ポンプ８に入る空気の一部は、給気口２２より給気経路２３、排水口５から給水経路２１を通って吐出ポンプ８内にはいる。そこで加圧された空気は、ポンプ吐出経路１８からノズル６を回転させながら、噴射口７より噴射して食器を乾燥させる。また洗浄槽１内の空気は、ヒータ３によって加熱されつつ吐出ポンプ８に入り、同様に噴出口７から食器にめがけて噴射される。
【００２２】
このように本発明の構成によれば、第一に洗浄、排水、乾燥という従来３つのポンプユニットを用いて実現していたものを、ポンプの回転数を可変するということによって１つのポンプユニットで実現することができる。よって、機構部容積のコンパクト化、低コスト化によって同じ製品容積でありながらよりたくさんの食器を洗浄できる安価な食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００２３】
また乾燥時に温風を洗浄経路内に通過させるため、ポンプケーシング１０内の残水が乾燥してなくなり、カビによる異臭や雑菌の繁殖を防ぐ清潔な食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００２４】
（実施例２）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例１と同様であり説明は省略するが、図２に示すように特に本発明は、給気経路２３内に洗浄水の給水量を検知するための水位検知手段１７を設けたことを構成の特徴とする。
【００２５】
すなわち、従来ポンプ形式は遠心型ポンプであり、排水終了時にもポンプケーシング１０に残水が残る。特に洗浄中は、排水口５から吐出ポンプ８、ノズル６の間では吐出圧が高く洗浄水の流れも速いため、異物や油脂類等の堆積は顕著ではないが、水位検知手段１７のように洗浄水の流れも緩やかで吐出ポンプ８の吸込圧の影響も比較的低いところでは、洗浄時の汚染物等が堆積しやすい。よって水位検知手段１７の内壁は、堆積した汚染物に起因するカビや雑菌等の繁殖が顕著となり、異臭の発生や雑菌による衛生面での問題があった。
【００２６】
そこで本発明の構成によれば、乾燥工程時に乾燥した外気を水位検知手段１７内を通過させるため、水位検知手段１７の内壁面を乾燥させることができる。よって、これらの異臭の発生を防ぎ、雑菌等が繁殖しにくい衛生的な食器洗い乾燥機を提供することができるものである。
【００２７】
（実施例３）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例１と同様であり説明は省略するが、図３に示すように特に本発明は、吐出ポンプ８とノズル６との間にヒータ２４を内包したヒータユニット２４’を設けたことを特徴とする。つまり実施例１の構成のよれば、乾燥工程時にヒータ３によって加熱された約１００度という高温の空気が給水経路２１を通り吐出ポンプ８の中に入る。本発明の吐出ポンプ８は１つのポンプユニットで洗浄、排水、乾燥という３つの機能を果たすために、ポンプ８の使用回転数を１０００ｒｐｍから１００００ｒｐｍという高回転までを範囲としている。そのことだけを持ってしても耐久性、信頼性が必要である。
【００２８】
それに加えて上記に述べた温度の問題を考慮すると、吐出ポンプ材料、ポンプユニットを水封するシール材料はもとより、ポンプ駆動用モータ１１のベアリング、吐出ポンプとモータ軸との水封に用いるオイルシール材料やグリス等に大変高価なものを必要としてしまう。
【００２９】
そこで本実施例の構成によれば、洗浄吐出経路１８内にヒータ２４およびヒータユニット２４’を設けるため、噴射口７よりの温風温度を下げることなく吐出ポンプ８内の温度上昇を下げることができる。また唯一の吐出経路にヒータ２４を配置することにより、効率よく洗浄水や乾燥風をヒータ２４によって加熱することができる。
【００３０】
また本実施例の基本構成では、残水が多いと乾燥時に食器等に付着した水滴以上に残水も乾燥しなくてはならず、乾燥時間の長期化につながってしまう。ところが、ヒータユニット２４’の長手方向を略垂直に設置することにより、排水時の吐出経路内の残水をなくすことができ、乾燥性能の低下を防ぐことができる。
【００３１】
よって本実施例は、より安価で信頼性が高いポンプ構成とすることができるとともに、乾燥時間の短い食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００３２】
（実施例４）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例１と同様であり説明は省略するが、図４に示すように特に本発明は、洗浄水吐出の開閉の手段として、電磁弁等によって可動する加圧部２５と、経路の一部を柔軟性のある材料で構成した被加圧部２６と、被加圧部２６に対面する位置にある受圧部２７によって構成される開閉機構２８を備えることを特徴とする。
【００３３】
従来、食器洗い乾燥機で用いられてきた開閉弁２９の構成は、図５に示すように、経路３０内部に電磁弁方式の開閉弁２９を用いたものが用いられてきたが、切換え時に開閉弁２９と経路３０の間に異物がはさみ込むなどして、開閉弁２９が完全に閉まらず、洗浄中に開閉弁２９から洗浄水が機外に漏れるなどの信頼性の不足が問題であった。
【００３４】
ところが本実施例の構成によれば、経路内に弁等の可動部を設けるのではなく、経路を外側から内部に向けて圧迫させ変形させることによって経路をふさぐので、信頼性の高い弁機構を実現することができる。また、仮に経路内の圧迫部に異物が挟まった場合でも、経路が柔軟性のある材料、たとえばゴム材料を用いたパイプであれば、異物と経路との隙間にゴム材料がまわりこんで隙間をふさぎ、経路は密閉される。さらに加圧部の先端はゴム材料を傷つけないように略円筒状断面とする。また加圧部２５に対面する受圧部２７の形状は略凹状のなだらかな断面形状とする。
【００３５】
このように、経路内に可動部を設けない開閉機構を用いた構成により、異物等の挟み込みや可動部への残菜の付着等による動作不良の起こらない信頼性の高い食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００３６】
（実施例５）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例４と同様であり説明は省略するが、図６に示すように特に本発明は、実施例４で用いた開閉機構２８の加圧部３１を一定の距離を隔てた２カ所に設けたことを特徴とする。たとえば、使用者がフィルタ４を正しく取り付けなかったり、取り付けるのを忘れて食器洗い乾燥機を運転し、しかも残菜の中にチェリーの茎や爪楊枝等の長く直径の大きい異物が含まれていた場合などは、たとえ柔軟性の高いゴム材でできたパイプを用いたとしてもパイプと異物の間に隙間が発生する。ところが、吐出ポンプ８は洗浄中には約２から３ｍの揚程を発生するため、少しでも隙間があるとその隙間から洗浄水が漏れてしまうことになる。
【００３７】
よって本実施例の構成によれば、加圧部を６０ｍｍ程度離して２カ所設けたことにより、爪楊枝（長さは６０ｍｍ未満）等が仮に可動部の１カ所に挟まろうとも、もう一カ所は確実に開閉動作を行うことができるので、信頼性の高い開閉機構とすることができる。
【００３８】
よって本実施例は、爪楊枝や輪ゴム、チェリーの茎等の長尺の異物が混入したときにでも確実に動作する信頼性の高い食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００３９】
（実施例６）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例４と同様であり説明は省略するが、特に本発明は図７に示すように、柔軟性の高いゴム材でできたパイプ３２の断面形状を、その内面を凹形状３３、また外面を凸形状３４としたことを特徴とする。実施例４において説明したとおり、ゴムパイプ（被加圧部）３２を外側から圧縮することによって経路を開閉する構成の場合、特に断面の両端部３３には繰り返し応力によって外側は引張応力、内側は圧縮応力を過大に受ける。当然これらの影響によって、長年の使用によってパイプ３２にヒビ、割れ、亀裂等が発生しないような材料の選定を行わなければならないが、コストとの関係で一概に高価な材料を選定することはできない。
【００４０】
そこで本実施例の構成によれば、あらかじめ上記応力を受けたときに変形する形状を想定して断面内側形状に凹部３３を設ける。さらに外部には応力集中をさけるために凸部３４を設けた構成をとる。このように断面形状の一部に凹凸を設けて、繰り返し応力に強い断面形状とすることによって、安価な材料でも耐久性を確保することができる。
【００４１】
よって本実施例によれば、被加圧部に高価な材料を用いることなく、繰り返し荷重による亀裂やひび、割れ等を防いだ安価で信頼性の高い乾燥機を提供することができる。
【００４２】
（実施例７）
本実施例の基本的本体構成および基本動作については実施例１と同様であり説明は省略するが、図８、図９に示すように特に本実施例は、排気口１５または排気経路１６内に空気の排気量を制御する排気開閉機構３５を、給気口２２または給気経路２１内に機外より導入する空気を制御する給気開閉機構３６を設け、かつこれら開閉機構は制御装置１４によって制御する構成としたことを特徴とする。
【００４３】
従来の構成における乾燥工程では、導入した外気をヒータ３で加熱し、任意の風量を持って食器を乾燥させる方式をとっている。また加熱すすぎ工程終了から乾燥工程初期段階では洗浄槽１内は飽和蒸気が充満しており、一気にこれらを機外に排気する。
【００４４】
そして本実施例１における乾燥方式も同様であるが、この方式の欠点は飽和蒸気が排気された後、加熱された乾燥風が十分食器についた水滴を乾燥しないまま直ちに排気口１５より機外にでていってしまい、乾燥効率という点ではあまり良くないという点である。
【００４５】
そこで本実施例は、この飽和蒸気が一端洗浄槽１からでていった後の熱効率を改善するものであり、以下のように動作する。
【００４６】
上記で説明したように乾燥初期では外気を導入して一気に飽和蒸気を排気するために、排気開閉機構３５と給気開閉機構３６を全開にする。そして一定時間後、今度は両開閉機構３５、３６を全閉することにより、洗浄槽１内の空気を循環する工程にはいる。このとき循環風の温度が一定温度（約８０度）以上にならないよう排気開閉機構３５と給気開閉機構３６を少し開けて外気により冷却する。
【００４７】
そして食器等に付着した水滴が温風により蒸発し、洗浄槽１内の飽和蒸気が増大する。このとき再度排気開閉機構３５と給気開閉機構３６を全開にして、外気を導入して一気に飽和蒸気を排気する。この工程を乾燥工程で行うことにより、ヒータ３の熱を効率よく食器乾燥に用いることができ、短時間乾燥、省エネを実現することができる。
【００４８】
さらに、洗浄工程および乾燥工程において排気口を全閉することにより、洗浄工程においては、洗浄水の噴射に起因する洗浄騒音を、乾燥工程には吐出ポンプの回転による乾燥騒音を低減することができる。
【００４９】
以上のように本実施例は、洗浄槽内の加熱された空気を効率よく食器に与えることにより、短時間乾燥、省エネを実現するとともに、開閉弁を閉じる動作をすることにより洗浄騒音、乾燥騒音等の低減を果たして食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００５０】
（実施例８）
本実施例の基本的本体構成については実施例７と同様であり説明は省略するが、図１０に示すように特に本発明は、排気口１５近傍に洗浄槽１の湿度を検知する湿度検知手段３７を設けたことを特徴とする。
【００５１】
また基本的な動作については実施例７と同様であるが、実施例７における排気開閉機構３５と給気開閉機構３６の開閉タイミングは、あくまで標準的な食器をセットしたときの状態を想定して制御装置１４があらかじめ用意されたプログラムに従って動作させる。しかしながら実際は、外気の温度、湿度、食器投入量等によりこれら条件は変動することになり、必ずしも最適に開閉を行っているわけではなく、必要以上に乾燥時間を長くして食器を傷めたり、あるいは乾燥時間が短すぎて、乾燥不良になる場合がある。
【００５２】
そこで本発明では洗浄槽１内の湿度を湿度検知手段により絶えず検知するとともに、洗浄槽１の温度を検知する検知手段（図示せず）も設けられているので、制御装置１４はこれらの情報をもとに短時間で乾燥できるように、排気開閉機構３５と給気開閉機構３６の開閉タイミングを最適に制御することができる。
【００５３】
よって本実施例によれば、洗浄槽のより最適な温度湿度制御を可能とし、乾燥時間の一層の短縮とヒータ通電時間の短縮による省エネを実現した食器洗い乾燥機を提供することができる。これにより洗浄槽内の湿度を常時検知できるので、さらに効率のよい乾燥時間の短い食器洗い乾燥機を提供することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、洗浄槽と、食器を収納する食器かごと、機内の空気を機外に排気する排気口と、前記洗浄槽と前記排気口を連通する排気経路と、洗浄水および空気を噴射するノズルと、洗浄、排水、乾燥機能を有するインペラを内包したポンプケーシングおよび前記インペラを駆動するモータを備えた吐出ポンプと、前記ポンプケーシングあるいは前記ポンプケーシングから前記ノズルまで連通するポンプ吐出経路と、前記ポンプ吐出経路に連通させた排水経路と、前記排水経路を開閉する開閉機構と、前記吐出ポンプの駆動を制御する制御装置と、排水口とポンプ給水口とを連通する給水経路と、外気と連通する給気口を設けた給気経路と、洗浄水の給水量を検知する水位検知装置とを備え、前記給水経路に前記給気経路を連通させるとともに、前記給気経路に前記水位検知装置を設けたから、ポンプ駆動用モータの回転数を可変させて洗浄性能と乾燥性能を両立させることができるとともに、水位検知装置を外気で乾燥することができるので、雑菌の繁殖を防ぎ異臭の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例の断面図
【図２】 本発明の第２の実施例の断面図
【図３】 本発明の第３の実施例の断面図
【図４】 本発明の第４の実施例の断面図
【図５】 従来の弁方式を示す経路断面図
【図６】 本発明の第５の実施例の断面図
【図７】 本発明の第６の実施例の断面図
【図８】 本発明の第７の実施例の部分断面図
【図９】 本発明の第７の実施例の断面図
【図１０】 本発明の第８の実施例の断面図
【図１１】 従来の食器洗い乾燥機の断面図
【符号の説明】
１ 洗浄槽
２ 食器かご
３ ヒータ
４ フィルタ
５ 排水口
６ ノズル
７ 噴射口
８ 吐出ポンプ
１２ 排水経路
１４ 制御装置
１６ 排気経路
１８ ポンプ吐出経路
２１ 給水経路
２３ 給気経路
２４ ヒータ
２５、３１ 加圧部
２６ 被加圧部
２７ 受圧部
２８ 開閉機構
３２ パイプ
３５ 排気開閉機構
３６ 給気開閉機構
３７ 湿度検知手段

Claims (1)

1. 洗浄槽と、食器を収納する食器かごと、機内の空気を機外に排気する排気口と、前記洗浄槽と前記排気口を連通する排気経路と、洗浄水および空気を噴射するノズルと、洗浄、排水、乾燥機能を有するインペラを内包したポンプケーシングおよび前記インペラを駆動するモータを備えた吐出ポンプと、前記ポンプケーシングあるいは前記ポンプケーシングから前記ノズルまで連通するポンプ吐出経路と、前記ポンプ吐出経路に連通させた排水経路と、前記排水経路を開閉する開閉機構と、前記吐出ポンプの駆動を制御する制御装置と、排水口とポンプ給水口とを連通する給水経路と、外気と連通する給気口を設けた給気経路と、洗浄水の給水量を検知する水位検知装置とを備え、前記給水経路に前記給気経路を連通させるとともに、前記給気経路に前記水位検知装置を設けた食器洗い乾燥機。

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