JP4238919B2

JP4238919B2 - 食器洗い乾燥機

Info

Publication number: JP4238919B2
Application number: JP2007099127A
Authority: JP
Inventors: 茂岩永; 浩章乾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2027-04-05
Also published as: CN101278826A; CN101278826B; JP2008253543A; CN201316246Y

Description

本発明は、キッチン等に設置され被洗浄物の収納及び自動洗浄、乾燥を行う食器洗い乾燥機に関するものである。

従来、この種の食器洗い乾燥機は、洗浄終了後に被洗浄物を乾燥させるため外気を洗浄槽内に送風して洗浄槽内の高温度で多湿な空気を排出する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の食器洗い乾燥機を示すものである。図４に示すように、被洗浄物を収納する洗浄槽１と、洗浄水を噴射する洗浄ノズル２と洗浄水を加圧する洗浄ポンプ３を有する洗浄手段４と、洗浄水を加熱する加熱手段５と、洗浄槽１に外気を送風する送風機６と、洗浄槽１内部の空気を排気する排気口７と、排気口７に設けた
外気を混合させる排気補助手段８から構成されている。
特開２０００−１６６８４７号公報

しかしながら、前記従来の構成では排気口に流入する高温高湿の主流が持つ流体力で新たな外気を副流として排気に混合させるもので、高温多湿の洗浄槽内排気の温度を低減できるものの排出される風の熱風感を回避できるまで十分冷却するには風量が足りないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥運転時において洗浄槽内排気に十分な量の外気を効率よく混合し、排気の温度低減と排気内水分量の削減を促進して排気の快適性を高めた食器洗い乾燥機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い乾燥機は、洗浄槽から流出した洗浄槽内気に機体外から流入させた外気を混合する混合部を、混合部は洗浄槽内気を導入する洗浄槽内気通路と外気を導入する外気通路とをそれぞれアスペクト比の大きな略矩形断面の通路形状とし互いの長辺側を接して合流させたものである。

これによって、乾燥運転時において混合部を流れる外気と洗浄槽内気とをコンパクトなスペースで確実に混合して洗浄槽内気を冷却できるので、温湿度を低減した排気による熱風感の確実な防止と機器の小型化ができる。

本発明の食器洗い乾燥機は、乾燥運転時に排出される温湿度を低減した排気による熱風感の確実な防止ができる。

第１の発明は、洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を被洗浄物に噴出循環させる洗浄手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄槽内部の湿気を排出する排気口と送風機および前記排気口の上流側に配置し前記洗浄槽から流出した洗浄槽内気に機体外から流入させた外気を混合して洗浄槽内気を冷却する混合部を有する乾燥手段を備え、前記混合部は、洗浄槽内気を導入する洗浄槽内気通路と外気を導入する外気通路とをそれぞれアスペクト比４以上の略矩形断面の通路形状とし、互いの長辺側を接して合流させるとともに、外気通路の長辺の長さを洗浄槽内気通路の長辺の長さよりも大きくし、前記洗浄槽内気通路の長辺を前記外気通路の長辺の内側に配置したことにより、乾燥運転時は高温高湿の洗浄槽内の空気（洗浄槽内気）に対し充分量の外気をコンパクトなスペースで確実に混合して洗浄槽内気を冷却できるので、温湿度を低減した排気による熱風感の確実な防止と機器の小型化ができる。特に、外気通路の長辺の長さを洗浄槽内気通路の長辺の長さよりも大きくし、前記洗浄槽内気通路の長辺を前記外気通路の長辺の内側に配置したことにより、高温高湿となる洗浄槽内気を長辺方向の全域にわたり確実に外気を供給して攪拌でき、部分的な未混合部の発生を防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態の食器洗い乾燥機の構成を示す断面図である。図１において、食器などの被洗浄物を収納する洗浄槽１の下方には、洗浄水を被洗浄物に噴出
して循環させる洗浄ノズル２と洗浄水を加圧する洗浄ポンプ３を有する洗浄手段４と、洗浄水を加熱し昇温させる加熱手段５を配置している。また、洗浄槽１内の湿気を排出して洗浄槽１内を乾燥させるため外気を送風する送風機６、洗浄槽１内の湿気を排出する排気口７を乾燥手段９は有し、洗浄槽１にはその下方に外気を流入させる洗浄槽入口１０を設け、その上方には洗浄槽１内の空気（洗浄槽内気）を排出させる洗浄槽出口１１を設けている。

送風機６の下流側には風量を分配する風量分配手段１２を接続し、この風量分配手段１２の下流側には、外気を混合部１３の合流部１３ａに導入する外気通路１４と、洗浄槽入口１０、洗浄槽１、洗浄槽出口１１、下降流れ部３０、上昇流れ部３１を経て混合部１３の合流部１３ａに連通させる洗浄槽内気通路１５を配置している。また混合部１３は、その出口側を排気口７に連通させ、混合部１３の入口側を外気通路１４および洗浄槽内気通路１５である洗浄槽出口１１に連通させている。

このように風量分配手段１２の上流側に送風機６を配置し、排気口７の上流側には外気と洗浄槽内気を混合する混合部１３を配置している。風量分配手段１２は外気通路１４と洗浄槽内気通路１５への風量を分配するもので、混合部１３における外気と洗浄槽内気との混合時の流量割合を変化させる。

制御手段１６は乾燥手段９を制御するもので、送風機６の風量を制御する風量制御部１７と、洗浄槽１内の温度を検知する洗浄槽温度検知部１８、混合部１３の下流側に設けた排気の温度を検知する排気温度検知部１９あるいは送風機６が吸込む外気の温度を検知する外気温度検知部２０などでの検知温度を基に制御量を設定する温度制御部２１を有している。

また洗浄槽１は、洗浄水を供給する給水弁２２を備えた給水管２３と、洗浄水を排水する排水弁２４を備えた排水管２５を設け、筐体２６から引き出すことができるスライド体２７に収納されている。このスライド体２７には外部と連通する通気口２８を設けている。

前述した風量分配手段１２は、流動する流体の圧力、即ち送風機６の風圧で開度が変化するダンパー２９で形成したもので、外気通路１４と洗浄槽内気通路１５の各通路のうち少なくとも洗浄槽内気通路１５に設け、風圧が低い場合は洗浄槽内気通路１５側の通路抵抗が外気通路１４側よりも大きくなるようにし、外気通路１４側への風量が洗浄槽内気通路１５側より多くなるようにしている。

ここでは、外気通路１４に配置したダンパー２９ａと洗浄槽内気通路１５に配置したダンパー２９ｂを外気通路１４と洗浄槽内気通路１５の両通路に設けている。このダンパー２９は垂直面より若干傾けた弁座（図示せず）で受けるようにして自重によりダンパー２９は閉成する構成としている。

また、ダンパー２９の開成を開始する流体圧は洗浄槽内気通路１５よりも外気通路１４側を低く設定するため、外気通路１４のダンパー２９ａの自重を洗浄槽内気通路１５のダンパー２９ｂの自重より軽くしている。

外気通路１４側および洗浄槽内気通路１５側のダンパー２９ａ、２９ｂが共に全開になった場合では、外気通路１４と洗浄槽内気通路１５への流量分配は風量分配手段１２では決まらず各通路での排気口７までの全圧損でそれぞれ決まる状態となり、ここでは、洗浄槽内気通路１５側の通路圧損を外気通路１４側よりも小さくしたもので、洗浄槽内気通路１５を形成する洗浄槽１の断面積は充分大きいため、洗浄槽内気通路１５の通路抵抗を外
気通路１４の通路抵抗より小さくする設計は容易であり、外気通路１４の長さを長くすることや、所定流量以上では通路抵抗が増大する抵抗部（図示せず）を設けることで、乾燥運転の進行に伴い運転途中で洗浄槽内気通路１５側のダンパー２９ｂが全開したときには、洗浄槽内気通路１５側の風量が外気通路１４側の風量より多くしている。

混合部１３は、洗浄槽出口１１から下方に流動させる下降流れ部３０の次に上向きに反転させる上昇流れ部３１を設けた洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１に外気通路１４を臨ませて合流部１３ａを形成している。この合流部１３ａは直線方向に延びる洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１に対して外気通路１４を側方より合流させている。

また、混合部１３には合流部１３ａの下流側の混合通路３２に通路断面積を大きくした断面拡大部３３および流れを攪拌して洗浄槽内気と外気の混合を促進する攪拌部３４を設けている。洗浄槽内気通路１５の下降流れ部３０の下部には、洗浄槽出口１１から流入した洗浄水を排水するため他端を洗浄槽１に連通させた戻し管３５を設けている。

図２は、図１に示す混合部１３の合流部１３ａを示す部分断面斜視図である。図２において、混合部１３は洗浄槽内気を導入する洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１と外気を導入する外気通路１４とをそれぞれアスペクト比の大きな略矩形断面の通路形状とし互いの長辺側を接して合流部１３ａで合流させている。

合流部１３ａでのそれぞれの通路の断面は、外気通路１４が長辺が幅Ｗａ、短辺が高さＨａの略矩形断面でアスペクト比ＡＲａはＡＲａ＝Ｗａ／Ｈａであり、洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１が長辺が幅Ｗｂ、短辺が高さＨｂの略矩形断面でアスペクト比ＡＲｂはＡＲｂ＝Ｗｂ／Ｈｂといずれも扁平な形状とし、互いの長辺Ｗａ、Ｗｂを接するように配置して合流させている。

また、攪拌部３４は混合通路３２に突出させた面状体３６で形成したもので、この面状体３６は混合通路３２の幅方向に延伸させて混合通路３２の全域に配置し、さらに面状体３６には幅方向の一部に突出を無くしたり突出量を低減して形成した欠落部３７を設けている。なお、図２では混合部１３の下降流れ部３０と戻し管３５部の記載は省略している。

以上のように構成された食器洗い乾燥機について、以下その動作、作用を説明する。まず、筐体２６からスライド体２７を引き出して被洗浄物である食器を洗浄槽１内に収納し、スライド体２７を元に戻して洗浄を開始する。洗浄運転開始とともに給水弁２２を開成して給水管２３から洗浄槽１に給水し、所定量の給水が行われると給水弁２２を閉成して給水停止し、加熱手段５および洗浄手段４である洗浄ポンプ３の運転により洗浄ノズル２から温水を噴出させて被洗浄物である食器に噴きつけ循環させる。洗浄水が噴出する反力で洗浄ノズル２部が回転することで被洗浄物に洗浄水を行き渡らせ、洗浄性を高めている。

ここでは加熱手段５を運転して温水で洗浄する場合を示したが、被洗浄物の汚れが弱い場合は加熱手段５を運転させずに給水温度で洗浄すれば良く、また被洗浄物の汚れが強い場合は洗剤を入れて洗浄する。洗浄運転が終了すると排水弁２４を開成して洗浄水を排水管２５から筐体２６の外部に排水し、排水し終わると排水弁２４を閉成する。

次に行うすすぎ運転では洗剤を投入せずに、洗浄運転と同様に給水し、加熱手段５および洗浄ポンプ３の運転により洗浄ノズル２から温水を噴出させて被洗浄物である食器に噴きつけ循環させる。このすすぎ運転の後に行う被洗浄物を乾かす乾燥運転のため、すすぎ運転では被洗浄物を暖めておくのが好ましく、７０℃〜８０℃程度の高温水ですすぎ運転
を実施すれば殺菌処理ができる。すすぎ運転終了後は洗浄運転終了時と同様に洗浄槽１内のすすぎ水を排水する。

次に行う乾燥運転では、すすぎ運転により高温高湿になっている洗浄槽１内の空気を排出して被洗浄物を乾かすため、送風機６を運転するとともに風量分配手段１２で外気通路１４と洗浄槽内気通路１５に分流させ、外気を混合部１３および洗浄槽１に送る。

まず、乾燥開始初期では洗浄槽内気を冷却することを優先するため、送風機６の送風量を少なくして外気通路１４側のダンパー２９ａを開成させ、外気通路１４側への風量が洗浄槽内気通路１５側より多くなるようにして、風量の多い外気（図２の黒抜き矢印で示す）と風量の少ない高温高湿の洗浄槽内気（図２の白抜き矢印で示す）を混合部１３の合流部１３ａで合流させて混合し、断面拡大部３３で洗浄槽内気と外気の合流後の流れの流速を遅くして冷却により凝縮した水分の排除を促進し、さらに攪拌部３４で洗浄槽内気と外気をムラなく混合し、冷却と水分削減をした排気を排気口７から流出させる。

次に、乾燥運転の進行により洗浄槽１内の湿度が低減してくると、洗浄槽１内の乾燥を優先した運転を行い、送風機６の風量を増加させて両通路のダンパー２９ａ、２９ｂを全開状態とさせる。ダンパー２９ａ、２９ｂが全開状態では、外気通路１４と洗浄槽内気通路１５への分配は通路抵抗に応じてなされ、洗浄槽内気通路１５への風量が外気通路１４側への風量よりも多く配分され、乾燥を主体とした送風がなされる。

このように、送風機６の送風量によるダンパー２９の開度変化により外気通路１４と洗浄槽内気通路１５への分配は流体圧に応じてなされ、上記のように冷却と水分削減をした排気を排気口７から流出させるので、構成の簡素化と低コスト化ができる。

特に、高温水ですすぎ運転を行った場合は排気口７から洗浄槽１内の高温高湿の空気を直接排出しないように、乾燥運転開始初期には排気温度を低減することを主体として、制御手段１６の風量制御部１７により外気通路１４側への風量が洗浄槽内気通路１５側への風量よりも多くなるように送風機６を制御する。

このように、混合部１３の合流部１３ａで高温高湿の洗浄槽内気に対して外気を混合させて冷却と洗浄槽内気に含有されていた水分の凝縮を行うものであり、洗浄槽内気と外気を均一かつすばやく混合させることが必要である。

図３は、通路の断面積をある一定の値とし、二つの通路を並行配置した時のアスペクト比と通路間距離（通路壁の厚さはゼロとする）の関係を示す特性図である。図３において、通路の断面積は例として１０００ｍｍ^２としているが、矩形断面のアスペクト比を大きくするほど二つの通路（二つの流体流れ）は接近して配置できるようになり、アスペクト比が４の場合はアスペクト比１に対して通路間距離はほぼ半減できる。そのため、アスペクト比４以上とすることで二つの流路の流体の配置を接近させ、通路壁を無くして合流させた場合は二つの流体を混合するのに都合が良くなる。

ここでは、洗浄槽内気通路と外気通路とをそれぞれアスペクト比の大きな略矩形断面の通路形状とし互いの長辺側を接して合流させているので、厚みを薄くした流れ同士の混合による混合促進と流れの全域にわたる均等な混合がなされて、乾燥運転時は高温高湿の洗浄槽内の空気（洗浄槽内気）に対し充分量の外気をコンパクトなスペースで確実に混合して洗浄槽内気を冷却できるので、温湿度を低減した排気による熱風感の確実な防止と機器の小型化ができる。

また、洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１に対して外気通路１４を側方より合流させ
た合流部１３ａでは、特に外気の風量が洗浄槽内気の風量よりも十分大きくした乾燥運転開始初期の排気温度を低減することを主体とした場合には、外気を洗浄槽内気通路１５での上昇流れ部３１の屈曲による乱れを発生させて洗浄槽内気に対して攪拌作用を伴って行き渡らせることができ、混合ムラを低減して温度分布を均等化できる。

また、洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１と外気通路１４の各通路断面のアスペクト比を４以上とすることで、洗浄槽内気通路１５と外気通路１４を流れる各々の流体の流れの厚さを薄くして合流させることで混ざり合い易くでき、流速が遅い流領域でも効率よく混合できる。

また、外気通路１４の長辺の長さＷａおよび洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１の長辺の長さＷｂはほぼ同等（Ｗａ≒Ｗｂ）として図示のように互いの長辺が重なり合うように配置することで、各通路を配置するスペースの最小化が可能となり、混合部１３をコンパクトに構成できる。

また、外気通路１４の長辺の長さＷａは洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１の長辺の長さＷｂよりも大きくし、洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１の長辺を外気通路１４の長辺の内側に配置する（図示せず）ことで、高温高湿となる洗浄槽内気の長辺方向（幅方向）の全域にわたって確実に外気を供給して攪拌でき、部分的な未混合部の発生を防止して排気温度を安定化できる。

また、上昇流れ部３１に外気通路１４を臨ませて形成した合流部１３ａでは、洗浄槽内気の風量が少ない場合でも、洗浄槽内気により暖められた外気が上昇して排気口７側に向かう流れが起こるので混合した後の上昇流れも安定化し、変動を低減した上昇流れをにより流れ変動による温度ムラの発生を低減でき、さらに下降流れ部３０を介在させることで洗浄運転やすすぎ運転時においても外気通路１４への洗浄水の浸入防止と自然対流に起因する洗浄槽内気の排気口７への漏れ低減ができる。

また、合流部１３ａの下流に設けた通路断面積を大きくした断面拡大部３３では、洗浄槽内気と外気の合流後の流速を遅くして渦などの流れの変動を起し、混合の促進がなされるとともに冷却により凝縮した水分の排除が促進できる。

また、合流部１３ａの下流側の攪拌部３４では、洗浄槽内気と外気の混合流れが強く攪拌されて混合が促進され、洗浄槽内気と外気をムラなく混合して冷却による水分の霧化を促進できる。

また、攪拌部３４を混合通路３２の幅方向に延びる面状体３６を突出させて形成し、流れの確実な攪拌を実現し、通路壁と一体で形成することで構成の簡素化ができ、低コスト化できる。

また、面状体３６に混合通路３２の幅方向の一部に設けた欠落部３７では、混合通路３２の幅方向にわたる流れの乱れを誘起して攪拌がなされ、混合通路の全域にわたり温度分布の安定化を促進できる。

なお、以上では外気通路１４や洗浄槽内気通路１５の上昇流れ部３１の断面を完全な矩形とした場合を示したが、加工し易さのため断面のコーナ部に曲率を設けたり、抜き勾配などのテーパを設けた台形状など加工性を高めた形状にしても良く、さらに長辺に大きな曲率や凹凸を設けて流れを改善する扁平な通路を形成しても良いのは言うまでもない。

また、一つの送風機６からの送風を風量分配手段１２で外気通路１４と洗浄槽内気通路
１５に分配する場合を示したが、外気通路１４と洗浄槽内気通路１５のそれぞれの通路に送風機を設けて（図示せず）それぞれの送風機を制御する場合でも同様なのは言うまでもない。

また、ダンパー２９はその自重により閉止する構成を示したが、バネなどで付勢することで閉止力を与えても良く、バネの付勢力により取付姿勢の自由度を向上できる。

以上のように、本実施の形態においては、混合部は洗浄槽内気を導入する洗浄槽内気通路と外気を導入する外気通路とをそれぞれアスペクト比の大きな略矩形断面の通路形状とし互いの長辺側を接して合流させたことにより、乾燥運転時は高温高湿の洗浄槽内の空気（洗浄槽内気）に対し充分量の外気をコンパクトなスペースで確実に混合して洗浄槽内気を冷却できるので、温湿度を低減した排気による熱風感の確実な防止と機器の小型化ができる。

また、本実施の形態の混合部は、直線方向に延びる洗浄槽内気通路に対して外気通路を側方より合流させた合流部を備えたことにより、外気を洗浄槽内気通路で屈曲による乱れを発生させて洗浄槽内気に対して攪拌作用を伴って行き渡らせ、混合ムラを低減して温度分布を均等化できる。

また、本実施の形態の混合部は、洗浄槽内気通路および外気通路は通路断面のアスペクト比を４以上としたことにより、洗浄槽内気通路と外気通路を流れる各々の流体流れの厚さを薄くして混ざり合い易くでき、流速が遅い流領域でも効率よく混合できる。

また、本実施の形態の混合部は、洗浄槽内気通路および外気通路の長辺の長さはほぼ同等としたことにより、スペースの有効利用がなされて、混合部をコンパクトに構成できる。

また、本実施の形態の混合部は、外気通路の長辺の長さは洗浄槽内気通路の長辺の長さよりも大きくし、洗浄槽内気通路の長辺を外気通路の長辺の内側に配置したことにより、高温高湿となる洗浄槽内気を長辺方向の全域にわたり確実に外気を供給して攪拌でき、部分的な未混合部の発生を防止できる。

また、本実施の形態の混合部は、洗浄槽出口から下方に流動させる下降流れ部の次に上向きに反転させる上昇流れ部を設けた洗浄槽内気通路の前記上昇流れ部に外気通路を臨ませて合流部を形成したことにより、洗浄槽内気の風量が少ない場合でも変動を低減した上昇流れをにより流れ変動による温度ムラの発生を低減でき、さらに外気通路への洗浄水の浸入を防止と自然対流による洗浄槽内気の排気口への漏れ低減ができる。

また、本実施の形態の混合部は、合流部の下流側に通路断面積を大きくした断面拡大部を備えたことにより、断面拡大部で洗浄槽内気と外気の合流後の流れの流速を遅くして冷却により凝縮した水分の排除が促進できる。

また、本実施の形態の混合部は、合流部の下流側に流れを攪拌して洗浄槽内気と外気の混合を促進する攪拌部を備えたことにより、洗浄槽内気と外気をムラなく混合して冷却による水分の霧化を促進できる。

また、本実施の形態の攪拌部は、混合通路の幅方向に延びる面状体を突出させたことにより、構成の簡素化ができ、低コスト化できる。

また、本実施の形態の面状体は、混合通路の幅方向の一部に欠落部を設けたことにより
、混合通路の幅方向にわたる攪拌がなされ、混合通路の全域にわたり温度分布の安定化を促進できる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い乾燥機は、乾燥時の排気温度の熱風感の確実な防止と発生する高温高湿の空気条件に応じた冷却ができるので、蒸気を発生する炊飯器や電気湯沸し器などの家庭用機器などに適用することができる。

本発明の実施の形態１における食器洗い乾燥機の構成図図１における混合部の部分断面斜視図アスペクト比と通路間距離の関係を示す特性図従来の食器洗い乾燥機の構成図

符号の説明

１洗浄槽
４洗浄手段
５加熱手段
６送風機
７排気口
９乾燥手段
１１洗浄槽出口
１３混合部
１３ａ合流部
１４外気通路
１５洗浄槽内気通路
３０下降流れ部
３１上昇流れ部
３２混合通路
３３断面拡大部
３４攪拌部
３６面状体
３７欠落部

Claims

被洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を被洗浄物に噴出循環させる洗浄手段と、洗浄水を加熱する加熱手段と、前記洗浄槽内部の湿気を排出する排気口と送風機および前記排気口の上流側に配置し前記洗浄槽から流出した洗浄槽内気に機体外から流入させた外気を混合して洗浄槽内気を冷却する混合部を有する乾燥手段を備え、前記混合部は、洗浄槽内気を導入する洗浄槽内気通路の上昇流れ部と外気を導入する外気通路とをそれぞれアスペクト比４以上の略矩形断面の通路形状とし、互いの長辺側を接して合流させるとともに、外気通路の長辺の長さを洗浄槽内気通路の上昇流れ部の長辺の長さよりも大きくし、前記洗浄槽内気通路の上昇流れ部の長辺を前記外気通路の長辺の内側に配置した食器洗い乾燥機。