JP4396360B2 - 食器洗浄機 - Google Patents

Description

本発明は、食器等を洗浄する食器洗浄機に関するものである。

従来、洗浄水を霧状に噴霧する水粒子発生機構を洗浄槽に備え、洗浄を行う前に水粒子で食器の汚れを膨潤させ、食器にこびりついた汚れを柔らかくして落ちやすくし、洗浄性能を向上させる構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１８９３７５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、水粒子で食器の汚れを膨潤させるので洗浄性能が向上するが、洗浄水の水温を考慮した噴霧を行っていなかったため、効率のよい洗浄が行えていなかった。また、超音波振動で噴霧する場合には、洗浄水の水温が高いと故障しやすいという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗浄水の水温を考慮して噴霧を行い、高い洗浄性能と省エネを実現するとともに、故障のない食器洗浄機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗浄機は、超音波振動により洗浄水を霧状に噴霧する噴霧手段を有し、温度センサで検知した洗浄水の温度が前記噴霧手段が故障しない所定温度以下の時に、前記噴霧手段を駆動可能としたものである。

これにより、効率的な噴霧が行えるので洗浄時間が短縮でき、同時に、許容温度範囲での噴霧が行えるので、省エネと故障がない食器洗浄機が実現する。

本発明の食器洗浄機は、水温に応じて噴霧手段から霧状の洗浄水を噴霧できるものであり、高い洗浄性能と省エネを両立させるとともに、故障のない食器洗浄機が提供できる。

第１の発明は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗剤が溶解している洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、洗浄水を加熱するヒータと、温度センサと、超音波振動により洗浄水を霧状に噴霧する噴霧手段と、前記噴霧手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度センサで検知した洗浄水の温度が前記噴霧手段が故障しない所定温度以下の時に、前記噴霧手段を駆動可能としたことにより、水温が高く洗浄水を霧状に噴霧せずとも十分な洗浄性能が得られる場合には噴霧しないですむ。これにより、効率よく洗浄が行え省エネとなる。また、超音波振動で噴霧する場合には許容温度範囲内で駆動するので故障を回避でき、信頼性が向上する。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、加熱された洗浄水を冷却し、所定温度以下になると噴霧手段を駆動する構成としたことにより、高温であっても噴霧が必要となる洗浄においては、噴霧手段の故障を回避した上で噴霧できるものである。

第３の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、洗浄水の温度に応じて噴霧手段の駆動時間を変化させる構成としたことにより、洗浄性能の水温による影響を加味した上で噴霧するので、安定した洗浄性能を得ることができ、省エネが図れる。

第４の発明は、特に、第３の発明の制御手段は、洗浄水の温度が高くなるにしたがって噴霧手段の駆動時間が短くなるように設定したことにより、もともと洗浄能力の高い高温側で噴霧量を減らすので過剰な噴霧をせずにすみ、機器としての運転時間の短縮と省エネが図れる。また、高温での駆動時間が減ることで噴霧手段の故障が回避できる。

第５の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、洗浄水が第２の所定温度以上の時に噴霧手段を駆動する構成としたことにより、高い洗浄性能を得られる水温で水粒子が噴霧でき、噴霧時間の短縮と、機器としての運転時間の短縮と省エネが図れる。また、超音波振動による噴霧においては温度が高い方が単位時間あたりの噴霧量を増やすことができ、これにより噴霧時間が短縮できる。

第６の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、ヒータにより洗浄水を所定温度以上に加熱して噴霧手段を駆動する構成としたことにより、必ず第２の所定温度以上で噴霧することができるようになり、効率のよい洗浄が行える。

第７の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、ヒータにより洗浄水を加熱しながら噴霧手段を駆動する構成としたことにより、可能な限りの高い水温で噴霧できるので、高い洗浄性能を得られ、洗浄時間を短縮できる。

第８の発明は、特に、第６または第７のいずれかの発明の制御手段は、噴霧手段を駆動後、停止した後も、ヒータにより洗浄水を加熱する構成としたことにより、洗浄槽内を高温とすることで食器に噴霧した洗浄水の水粒子の洗浄能力を高め、効率よく洗浄でき省エネとなる。

第９の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、給水前の洗浄槽温度が所定温度以下の時、噴霧手段を駆動する構成としたことにより、水温が高く洗浄水を霧状に噴霧せずとも高い洗浄性能が得られる場合には噴霧しないですむ。これにより、効率よく洗浄が行え省エネとなる。また、超音波振動で噴霧する場合には故障を回避できる。

第１０の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、給水後、所定時間経過後に噴霧手段を駆動する構成としたことにより、水温を精度よく検知した上で、噴霧手段の駆動制御を行うことができる。また、水温が高い場合には、自然冷却することができ、高温で噴霧が必要となるような洗浄でも、噴霧手段の故障を回避した上で噴霧できるものである。

第１１の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、給水後、噴霧手段を駆動した後、洗浄水の温度が所定の温度以上であれば、噴霧手段を停止する構成としたことにより、水温を検知しながら噴霧するので、洗浄時間を短縮でき省エネとなる。

第１２の発明は、特に、第１〜第１１のいずれか１つの発明の制御手段は、噴霧手段を間欠的に駆動する構成としたことにより、水粒子を洗浄槽内に充満させつつ噴霧手段の実際の駆動時間を短くすることができ、省エネとなる。

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、本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、本発明の実施の形態１における食器洗浄機を示すものである。図１に示すように、給水経路１は、水道水を洗浄機本体２へ給水するもので、給水弁３によって給水を制御する。４は洗浄槽で、この洗浄槽４は内部に食器かご１０ａ、１０ｂを収容するとともに、給水した水を貯水する貯水部５を設けている。また、洗浄槽４の貯水部５には、水位検知手段２５を備えた補助タンク６が連通している。

貯水部５に貯水した水は、貯水部５に設けたヒータ７で加熱されるとともに、洗浄ポンプ８で加圧され、洗浄ノズル９から食器かご１０ａ、１０ｂ内の食器に向けて洗浄槽４内に噴射し、食器を洗浄するようにしている。排水ポンプ１１は洗浄槽４内の水を排出するものである。

洗浄機本体２には前面ドア１２が設けてあり、この前面ドア１２を開閉することで、洗浄槽４から食器かご１０ａ、１０ｂが出し入れできるようになっている。残菜フィルタ１３は食器に付着していた残菜を捕捉するものである。また、食器乾燥用ファンヒータ１６は食器洗浄後に食器を乾燥させるもので、この食器乾燥用ファンヒータ１６で発生した熱風は、送風路１７を通して洗浄槽４へ送られるようになっている。

また、洗浄槽４内部には洗剤投入口１８を設けており、水道水を導入するようになっている。洗剤投入口１８の下方には、水道水で溶けた洗剤を洗浄水として貯留する洗浄液タンク２０が設けられており、貯水部５と連通している。連通部２６はヒータ７の上方にあり、ヒータ７を通電したときには貯水部５のみならず、洗浄液タンク２０内の水まで加熱される。洗浄液タンク２０内の洗浄水は、超音波振動やスプレーなどの方式からなる噴霧手段２１で、制御手段２３によって駆動され、霧化されるものである。

そして、噴霧手段２１で霧化された洗浄水を霧状に噴霧する噴霧ノズル２２ａ、２２ｂは、洗浄槽４内の全体に向けてむらなく噴霧する位置、例えば、洗浄槽４の適宜な位置に配置されている。本実施の形態では、前面ドア１２に近接した位置に配置しており、食器かご１０ａ、１０ｂを同時に狙って噴霧するようにしている。

なお、噴霧ノズル２２ａ、２２ｂと噴霧手段２１とを一体構造にし、洗浄槽４内部へ洗浄水を霧状に噴霧するようにしてもよく、噴霧ノズルが１個または小数の場合には一体構造にした方が機器全体の小型化が図れる。また、一体構造にした場合は噴霧手段から噴霧ノズルへ至る経路が省略できるため経路内でのロスがなくなり、霧化した水粒子を効率よく噴霧することができる。また、２４は温度センサで、洗浄液タンク２０内の洗浄水の温度を検知する。ただし、温度センサ２４は洗浄液タンク２０に必ずしも配置する必要はなく、洗浄液タンク２０と貯水部５とは連通しているので、貯水部５へ配置してもよい。

次に、上記構成において、その動作について説明する。食器かご１０ａ、１０ｂ内に食器を配置して洗浄槽４に収容し、洗剤を洗剤投入口１８に投入後、運転を開始すると、給水弁３が開き、貯水部５と洗浄液タンク２０の双方に給水される。給水された水は、水位検知手段２５によって所定の水位になったことが検知されると給水弁３は閉じ、給水は停止する。

次に、温度センサ２４によって水温がｔａ℃以下であることが検知されると、噴霧手段２１により洗浄液タンク２０内の洗浄水を霧化し、噴霧ノズル２２ａ、２２ｂから洗浄槽４内部へ噴霧される。噴霧された霧状の洗浄水は、噴霧ノズル２２ａ、２２ｂにより、洗浄槽４全体にむらなく噴霧される。この霧状の洗浄水により、水粒子で食器の汚れは膨潤し、汚れが落ちやすい状態となる。

次いで、貯水部５に貯水された水は、ヒータ７で加熱されるとともに、洗浄ポンプ８で加圧され、洗浄ノズル９から食器かご１０ａ、１０ｂの食器に向けて噴射され、食器を洗浄する。食器の汚れは霧状の洗浄水の噴霧で予め膨潤しているので、洗浄力は向上する。洗浄が終わると排水ポンプ１１によって洗浄槽４内の水を排出する。

ここで、水温ｔａは洗浄水を水粒子として霧状に噴霧せずとも高い洗浄性能を得られる水温で、使用する洗剤にもよるが、一般的には４０〜７０℃の範囲に存在する。従って、水温がｔａ℃以上の場合には噴霧しないようにする。これにより不要な噴霧が省略でき、省エネとなる。また、噴霧手段を超音波振動によって行う場合、噴霧手段に支障なく噴霧できる水温は、ｔｂ℃以下である。このｔｂは一般的には５０〜７０℃の範囲に存在する。ゆえにｔａ≒ｔｂと設定できる場合には、ｔａ℃以下で噴霧するようにすることで、ｔｂ℃以下での噴霧となり、故障等の不具合を回避できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における食器洗浄機における、水温と噴霧手段の駆動との関係を示したものである。実施の形態１の食器洗浄機と基本構成は同じであるので、洗浄における基本動作の説明は省略する。

給水された水道水の水温をｔとすると、給水完了直後における水温はｔ０℃で、霧状の噴霧なしでも高い洗浄性能を実現できる水温ｔａ℃、および噴霧手段２１に超音波振動を用いた場合に支障なく駆動できる水温ｔｂ℃より高い。給湯器などで給水すればこのような状況が生じやすい。ｔｉは周囲温度すなわち食器洗浄機が設置されている場所の温度で、一般的には２０℃程度の室温である。ここでしばらく放置するとｔは下降し、やがて時間ｓ１以降ではで水温ｔはｔａおよびｔｂ以下になる。時間がｓ１を経過した時点で、制御手段２３により噴霧手段２１を駆動する。

ここでは放置による自然冷却を洗浄水に対して行ったが、送風による空冷や、冷水による水冷、ペルチェ素子などによる電気的冷却によって行ってもよい。

また、冷却中に洗浄水を加圧し、洗浄ノズル９から噴射して洗浄を行えば、待機時間が有効に使え省エネとなる。

このように、本実施の形態によれば、不要な噴霧が省略でき、省エネとなる。また、噴霧手段２１を超音波振動によって行う場合、ｔｂ℃以上で噴霧手段２１を駆動しないので、故障等の不具合が回避できる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における食器洗浄機における、水温と噴霧手段の駆動と
の関係を示したものである。実施の形態１の食器洗浄機と基本構成は同じであるので、洗浄における基本動作の説明は省略する。

図３（ａ）において、給水完了後における水温ｔ℃は、霧状の噴霧なしでも高い洗浄性能を実現できる水温ｔａ℃、および噴霧手段２１に超音波振動を用いた場合に支障なく駆動できる水温ｔｂ℃より低い。この時は噴霧手段２１を駆動し、噴霧を時間ｓ２までの長時間行うことで高い洗浄性能が得られる。

図３（ｂ）では、給水完了後における水温ｔ℃は、水温ｔａ℃、および水温ｔｂ℃よりは低いものの近接している。この時も噴霧手段２１を駆動し噴霧を行うが、水温が高いので図３（ａ）の場合に比べ短時間の噴霧で十分に高い洗浄性能を得ることができる。噴霧手段２１の駆動時間ｓ２およびｓ３は、様々な水温ｔに対して、必要とする洗浄性能を考慮して設定すれば良い。水温ｔが高いほど噴霧手段２１の駆動時間を短く設定すれば、いつでも同等の洗浄性能が安定して得られる。

このように、本実施の形態によれば、水温ｔに応じて噴霧時間を変化させ、特に高温ほど短くするので不要な噴霧が省略でき、省エネとなる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における食器洗浄機における、水温と噴霧手段の駆動との関係を示したものである。実施の形態１の食器洗浄機と基本構成は同じであるので、洗浄における基本動作の説明は省略する。

図４（ａ）において、給水完了後における水温ｔ℃は、水温ｔａ℃、および水温ｔｂ℃よりかなり低い。このように、水温が低すぎる場合には、洗浄水を霧化し、水粒子を噴霧しても汚れの膨潤が十分に行えず、高い洗浄性能を得られにくい。そこで、ヒータ７を通電し加熱を行う。やがて水温が所定温度ｔ１を越えたあたりの時間ｓ４で噴霧手段２１を駆動し、水粒子の噴霧を行う。ｔ１は１０〜３０℃くらいに設定しておけばよい。

この程度の水温があれば、水粒子を噴霧することで高い洗浄性能を得ることができる。水温がある程度高くなったところの時間ｓ５でヒータ７の通電を停止する。そして、噴霧手段２１はその後適当な時間が経過したところで駆動を停止する。時間ｓ５は水温が所定温度ｔ１を越えた時点で停止してもよく、洗浄性能の確保は噴霧手段２１の駆動時間で調整すればよい。

図４（ｂ）において、給水完了後における水温ｔ℃が図４（ａ）同様かなり低いので、ヒータ７を通電し加熱を行う。そして、水温が所定温度ｔ１を越えたあたりの時間ｓ４で噴霧手段２１を駆動し、水粒子の噴霧を行う。やがて、水温が上昇しｔａ℃あるいはｔｂ℃に到達した時点で噴霧手段２１の駆動を停止し、ヒータ７の通電も停止する。このようにすれば、可能な限りの高い水温で噴霧できるので、高い洗浄性能が得られ、洗浄時間を短縮できる。

また、図４（ｂ）で、水温がｔａあるいはｔｂに到達後もヒータ７の通電を続けることで、洗浄槽４内を高温とし、食器に付着した水粒子による膨潤等の洗浄効果をいっそう高めることができる。これにより、さらに高い洗浄性能が得られ、機器としての運転時間がいっそう短縮でき省エネとなる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における食器洗浄機における、水温と噴霧手段の駆動との関係を示したものである。実施の形態１の食器洗浄機と基本構成は同じであるので、洗
浄における基本動作の説明は省略する。

図５（ａ）において、温度ｔｃ０は洗浄槽の初期温度でｔａあるいはｔｂよりも低い。給水完了後における水温ｔ０は、洗浄槽温度ｔｃより高いので、ｔｃと同等になるまで下降する。また、水温ｔ´０のようにｔｃよりも低い場合であればｔｃと同等になるまで上昇する。給水完了後、時間ｓ６が経過した時点でｔ０とｔ２との温度勾配から、水温ｔがｔａあるいはｔｂ以下になる時間ｓ７を求め、時間ｓ７以降に噴霧手段２１を駆動する。洗浄槽温度ｔｃは食器洗浄機そのものの放置時間が長ければ、本来、設置場所の周囲温度ｔｉたとえば室温と同等になっているはずであるが、直前に洗浄運転を行っていた場合などには周囲温度より高くなっている。このときには洗浄槽温度ｔｃそのものも周囲温度ｔｉに到達するまで下降するので、水温ｔ、ｔ´もそれにつられて下降していくことになる。

図５（ｂ）において、洗浄槽初期温度ｔｃ０はｔａあるいはｔｂよりも高い。給水完了後における水温ｔ０は、洗浄槽温度ｔｃより高いので、ｔｃと同等になるまで下降する。また、水温ｔ´０のようにｔｃよりも低い場合であればｔｃと同等になるまで上昇する。給水完了後、時間ｓ６が経過した時点でｔ０とｔ２、あるいはｔ´０とｔ´２との温度勾配から、水温ｔ、ｔ´がｔａあるいはｔｂ以下になる時間ｓ７あるいはｓ´７を求め、時間ｓ７あるいはｓ´７以降に噴霧手段２１を駆動する。

特にｔ´０は給水終了初期にはｔａあるいはｔｂより低いが、洗浄槽温度ｔｃにつられていったんｔａ、あるいはｔｂより高くなる。給水完了から水温がｔａあるいはｔｂ以下までの間で噴霧を行ったとした場合、ｔ´がｔａあるいはｔｂを越えた時点で噴霧を停止しなければならず、ごくわずかな期間の噴霧となってしまう。これでは洗浄性能に対する効果があまり期待できない。従って、ｔ´がｔａ、あるいはｔｂより低い場合であっても最初から噴霧せず、ｔａ、あるいはｔｂ以下になってから噴霧した方が効率がよい。

また、（ａ）、（ｂ）ともに、噴霧手段２１の駆動は例えば３０秒間駆動、３０秒間停止というように間欠的に行っている。霧化された水粒子はすぐに消滅することはなく、食器や洗浄槽４内部に付着して減少しつつもしばらくの間は洗浄槽４内部に充満している。従って噴霧を連続で行う必要はなく、断続的に行っても十分な洗浄性能が得られる。このような間欠的な噴霧により、噴霧手段の実駆動時間が低減でき、省エネと信頼性向上につながる。

なお、この間欠的な噴霧については本実施の形態のみでなく、他の形態においても問題なく実施できる。

このように、給水直後は噴霧せずに洗浄水の温度勾配を検知し、噴霧手段２１の駆動開始時間を設定することで、ｔａあるいはｔｂ以下での噴霧が確実に行えるようになり、効率のよい噴霧と洗浄を行える。なお、ｔ０とｔ２、またはｔ´０とｔ´２の温度勾配からｓ７あるいはｓ´７を求めているが、温度勾配を無視して、ｓ７あるいはｓ´７を一律の時間に設定するといった簡易的な方法であってもよい。

（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における食器洗浄機における、水温と噴霧手段の駆動との関係を示したものである。実施の形態１の食器洗浄機と基本構成は同じであるので、洗浄における基本動作の説明は省略する。

図６において、温度ｔｃ０は洗浄槽の初期温度でｔａあるいはｔｂよりも低い。洗浄槽初期温度ｔｃ０が、ｔａあるいはｔｂより低い場合には、給水完了後、噴霧手段２１をい
ったん駆動する。この駆動中に洗浄水の温度検知を行い、ｔａあるいはｔｂよりも高い場合には噴霧手段２１を停止するとともに、ｔ０とｔ２との温度勾配から、水温ｔがｔａあるいはｔｂ以下になる時間ｓ８を求め、時間ｓ８以降に噴霧手段２１を駆動する。

特に、ｔが最初からｔａあるいはｔｂ以下にあるような場合には、このようにすることで、洗浄水の温度検知中も無駄なく噴霧することができ、噴霧を効率よく行える。

上記した各実施の形態１〜６の構成は、必要に応じて適宜組み合わせて使用することができるものであり、各実施の形態に限られるものではない。

以上のように、本発明にかかる食器洗浄機は、洗浄水の水温を考慮して噴霧するもので、高い洗浄性能と省エネを実現できるものであるので、食器以外、例えば、衣類、靴、人体、機械部品、電機部品等の洗浄性能を向上させる用途にも適用できるものであり、食器洗浄機とはいえ、一般の洗浄機としても有用である。

本発明の実施の形態１における食器洗浄機の側断面図 本発明の実施の形態２における水温と噴霧手段の駆動との関係を示すチャート （ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態３における水温と噴霧手段の駆動との関係を示すチャート （ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態４における水温と噴霧手段の駆動との関係を示すチャート （ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態５における水温と噴霧手段の駆動との関係を示すチャート 本発明の実施の形態６における水温と噴霧手段の駆動との関係を示すチャート

４ 洗浄槽
８ 洗浄ポンプ
９ 洗浄ノズル
７ ヒータ
２１ 噴霧手段
２３ 制御手段
２４ 温度センサ

Claims (12)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗剤が溶解している洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、洗浄水を加熱するヒータと、温度センサと、超音波振動により洗浄水を霧状に噴霧する噴霧手段と、前記噴霧手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度センサで検知した洗浄水の温度が前記噴霧手段が故障しない所定温度以下の時に、前記噴霧手段を駆動可能とした食器洗浄機。
2. 制御手段は、加熱された洗浄水を冷却し、所定温度以下になると噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
3. 制御手段は、洗浄水の温度に応じて噴霧手段の駆動時間を変化させる構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
4. 制御手段は、洗浄水の温度が高くなるにしたがって噴霧手段の駆動時間が短くなるように設定した請求項３記載の食器洗浄機。
5. 制御手段は、洗浄水が第２の所定温度以上の時に噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
6. 制御手段は、ヒータにより洗浄水を所定温度以上に加熱して噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
7. 制御手段は、ヒータにより洗浄水を加熱しながら噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
8. 制御手段は、噴霧手段を駆動後、停止した後も、ヒータにより洗浄水を加熱する構成とした請求項６または７記載の食器洗浄機。
9. 制御手段は、給水前の洗浄槽温度が所定温度以下の時、噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
10. 制御手段は、給水後、所定時間経過後に噴霧手段を駆動する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
11. 制御手段は、給水後、噴霧手段を駆動した後、洗浄水の温度が所定の温度以上であれば、噴霧手段を停止する構成とした請求項１記載の食器洗浄機。
12. 制御手段は、噴霧手段を間欠的に駆動する構成とした請求項１〜１１のいずれか１項に記載の食器洗浄機。

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