JP4501744B2 - 食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は、食器等の被洗浄物に洗浄水を噴射して洗浄する食器洗い機に関するものである。

従来、一般的な食器洗い機は、図５に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。

図５に示すように、食器洗い機本体１は、内部に洗浄槽２を設けており、この洗浄槽２内へ給水弁３により水または湯を供給するようにしている。洗浄槽２の底部には排水孔４を設け、この排水孔４に連通し、モータによって駆動される洗浄ポンプ５を取り付け、この洗浄ポンプ５により洗浄水を洗浄槽２の内部に循環するよう構成している。また、排水孔４には残さいを捕集する残さいフィルタ６を具備している。

すなわち、洗浄槽２内に供給された洗浄水は、残さいフィルタ６を通過して洗浄ポンプ５に吸い込まれ、洗浄ポンプ５より洗浄槽２の内底部に設けた洗浄ノズル７に供給される。洗浄ノズル７から噴射された洗浄水は、食器９等の被洗浄物を洗浄した後、再び排水孔４に戻るという経路で循環する。この際、食器９から脱落した残さい等は、洗浄水とともに残さいフィルタ６に流入し、この残さいフィルタ６を通過できない大きさの残さいは残さいフィルタ６に捕集される。

また、洗浄ノズル７と洗浄槽２の底部との間には、洗浄水加熱用のヒータ８を装備し、洗浄ノズル７の上方には、食器９を整然と配置でき、洗浄水を効果的に食器９に噴射するように構成した食器かご１０を設置して効率的に洗浄を行っている。また、排水ポンプ１１は、排水ホース１２を通して洗浄水を機外に排出するものである。

しかしながら、このような従来の食器洗い機では、一般家庭等で使用される様々な形状の食器９等の被洗浄物に対して、洗浄水は下方からの噴射のみであり、食器かご１０にセットしたすべての食器９を十分に洗浄することは困難であった。また、洗浄槽の上方からの噴射がない場合、湯呑みや汁椀など糸底のある食器類は、細かな残さいが糸底に堆積しやすく、また、全体のすすぎ性能も不十分であるという問題を有していた。

この問題を解決するために、図６に示すように、複数個の洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを用いて、多方向から洗浄水を噴射する食器洗い機も提案されている。

このタイプの食器洗い機においては、すべての洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに一度に洗浄水を供給する場合、多量の噴射を必要とするので、当然、洗浄槽２に溜める給水量も多くしなくてはならない。すなわち、給水量の増大によって洗浄水の温度上昇時間が長くなり、結果として、運転時間が延び、消費電力量が増え、使用水量が増え、さらには、洗浄ポンプも大型のものが必要となることから、コストの上昇や、一度に多量の洗浄水を噴射することによる騒音、振動の増大など数々の問題が発生するので、洗浄水を供給する洗浄ノズルを選択的に切り換える分水手段１４を用い、少量の水で、多方向から効率的に洗浄する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

この分水手段１４は、電動モータ１５で弁体を駆動して切り換え、複数の洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへ連絡する水路１６への吐出を切り換えている。また、その他にモータ等の電動駆動手段を用いずに、洗浄ポンプ５の断続運転により弁体の位置を切り換える切換手段のものもある。

また、食器洗い機においては、光センサのような洗浄水の濁度を測定する汚れ検出手段を供えているものもあり、その洗浄水の汚れ具合を判断しすすぎの回数を変えたりするものもある。
特開２００１−２１８７２１号公報

しかしながら、これらの構成では、すべての洗浄ノズルに対して洗浄水を供給する必要があるので、どの洗浄ノズルにも均等に洗浄水を供給するため、電動モータ１５を連続的に駆動したり、一定時間ごとに洗浄ポンプの断続運転を行って切換手段を切り換える分水手段により洗浄水を供給することになる。

ところが、実際の食器洗い機の洗浄運転においては、複数の洗浄ノズルからそれぞれ洗浄しようとする被洗浄物は、汚れは均一ではないので、均等に洗浄水を噴射するのではなく、効率的に噴射の頻度（各噴射時間）を変える方が有効であるが、洗浄水を噴射している洗浄ノズルを特定できないので効率的な使用を行うことができなかった。

また、従来の汚れ検知手段を有する食器洗い機においては、その汚れ検知手段を通過する部分の洗浄水の濁度を測定するもので、洗浄水の全体的な汚れ度合いを判定するだけであった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、複数の洗浄手段の内、使用されている洗浄手段を判別できるようにし、その使用されている洗浄手段が洗浄している部分の食器等の被洗浄物の汚れの状態を判定し、その判定した汚れ度合に応じた効率的な洗浄を行うことを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、複数の洗浄部を有し被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記複数の洗浄部にそれぞれ対応する複数の洗浄手段と、前記洗浄手段の内の少なくとも１つに洗浄水を供給する分水手段と、洗浄水が供給されている少なくとも１つの洗浄手段を検出する位置検出手段と、洗浄水の汚れを検出し前記位置検出手段からの情報と組み合わせて前記複数の洗浄手段のそれぞれが洗浄している洗浄部の被洗浄物の汚れ度合を検出する汚れ検出手段を備え、前記複数の洗浄手段それぞれが洗浄する洗浄部の汚れ度合いは、当該洗浄手段の運転後と直前に運転した洗浄手段の運転後とにおける前記汚れ検出手段の検出結果の差から順次判定され、判定した汚れに応じて前記複数の洗浄手段それぞれの噴射時間もしくは噴射圧力を変更するものである。

これにより、複数の洗浄手段の中でそれぞれの洗浄部における食器等の被洗浄物の汚れの状態を判断することができるので、その洗浄部にあった洗浄時間や、洗浄のための洗浄手段への供給圧力を変えることにより効率的な洗浄を行うことができる。

以上のように、本発明の食器洗い機によれば、複数の洗浄手段の中でそれぞれの洗浄部における食器等の被洗浄物の汚れの状態を判断することができるので、その洗浄部にあった洗浄時間や、洗浄のための洗浄手段への供給圧力を変えることにより効率的な洗浄を行うことができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の洗浄部を有し被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記複数の洗浄部にそれぞれ対応する複数の洗浄手段と、前記洗浄手段の内の少なくとも１つに洗浄水を供給する分水手段と、洗浄水が供給されている少なくとも１つの洗浄手段を検出する位置検出手段と、洗浄水の汚れを検出し前記位置検出手段からの情報と組み合わせて前記複数の洗浄手段のそれぞれが洗浄している洗浄部の被洗浄物の汚れ度合を検出する汚れ検出手段を備え、前記複数の洗浄手段それぞれが洗浄する洗浄部の汚れ度合いは、当該洗浄手段の運転後と直前に運転した洗浄手段の運転後とにおける前記汚れ検出手段の検出結果の差から順次判定され、判定した汚れに応じ
て前記複数の洗浄手段それぞれの噴射時間もしくは噴射圧力を変更するものであり、複数の洗浄手段の中でそれぞれの洗浄部における食器等の被洗浄物の汚れの状態を判断することができるので、その汚れにあった効率的な洗浄を行うことができる。このような効率的な洗浄を行うことにより、トータルの運転時間を短くし、使用するエネルギーを少なくすることができる。また、洗浄やすすぎを確実に行うことができる。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、複数の洗浄手段への洗浄水の供給を複数回行い、前記複数の洗浄手段それぞれにおける前回の汚れ検出結果と比較して汚れの質の判定を行うものであり、汚れが落ちる変化状態を調べることができるので、汚れの質（例えば、水溶性のものかどうか）を予測することができる。したがって、さらに効率的な洗浄を行うことができる。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、洗浄ポンプを出力可変のポンプとし、判定した汚れに応じて、洗浄手段への洗浄水の供給圧力を変更するものであり、汚れの強弱により洗浄水の供給圧力を効率的に使用し、効率的な洗浄を行うことができる。

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、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、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に示すように、洗浄ノズル（洗浄手段）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、複数の噴射孔を有し、洗浄ポンプ５より水路１６を通して圧送された洗浄水を噴射する。洗浄ノズル１３ａ、１３ｂは食器かご１０の下方から噴射し、洗浄ノズル１３ｃは右上方より噴射し、洗浄ノズル１３ｄは左側面より噴射するよう設置しており、噴流によって軸まわりに回転する回転ノズルとしている。

また、洗浄ポンプ５は、その駆動するモータをインバータ制御によるモータとし、その回転数を自由に設定する。その制御により洗浄ポンプ５の供給圧力を変え、洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄからの噴射の吐出圧力を変えることができる。

分水手段１７は、洗浄ポンプ５の吐出経路５ａに設置し、洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに供給する洗浄水を選択的に切り換えるよう構成し、図２および図３に示すように構成している。

図２および図３に示すように、ケーシング２０は、略円筒形であり、その軸方向を略鉛直方向に配置しており、洗浄ポンプ５で加圧された洗浄水が流入する流入部１８をケーシング２０の下端部に設置し、４個の洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ連通する４個の流出部１９をケーシング２０の上面に設置している。このケーシング２０内に洗浄水の切り換えを行う弁体２１を移動可能に設け、弁体２１に洗浄水を通過させる開口部２２を設けている。ここで、弁体２１の弁部は略平面形状をしており、流出部１９の弁体２１の弁部と相対する面も平面形状としている。

４個の流出部１９は、それぞれ洗浄経路２３およびそれにつながる水路１６を介して洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに連結している。そして、弁体２１の開口部２２と連通する流出部１９を切り換えるために、弁体２１を回転動作させる駆動モータ（電動駆動源）２４を有し、この駆動モータ２４のモータ軸２５を弁体２１に嵌合している。

本発明において重要かつ特徴的なところは、弁体２１の位置を検知するところと、その
時々の洗浄水の汚れの状態を把握することにある。

弁体２１の一部に固定して磁石２６を配置し、ケーシング２０の外側にその磁石２６を検出する位置検出手段２７を配置している。位置検出手段２７は、リードスイッチとし、弁体２１に固定した磁石２６が近傍にくると検知するように設定している。このように、磁石２６を分水手段１７の内部に配置し、位置検出手段２７を分水手段１７の近傍に配置している。

当然ながら、この位置検出手段２７は、ホールセンサなどの検出手段であってもかまわない。弁体２１の位置を検出できればよい訳である。

また、流入部１８の部分にそこを通過する洗浄水の汚れを検出する汚れ検出手段２８を設ける。その流入部１８の一部１８ａを透明にしてその部分に汚れ検出手段２８を配置する。前記汚れ検出手段２８は具体的には発光素子２８ａと受光素子２８ｂで構成し、その流入部１８の内部を通過する洗浄水の透過度を測定し、洗浄水の汚れ度合を検出する。

なお、図２および図３は概念的な図であり、実際には、ケーシング２０は上下に２分割して、ビス止めや嵌め込み、溶着や溶接等で結合された構造となる。また、洗浄槽２が樹脂製の場合など、この洗浄槽２の底面と一体でケーシング２０の一部を構成することも可能である。

上記構成において分水手段１７の動作を説明する。弁体２１とモータ軸２５は嵌合しており、駆動モータ２４により弁体２１を回転させ、開口部２２と一致した流出部１９に洗浄水が供給され、この流出部１９と連通した洗浄ノズルから洗浄水が噴射される。弁体２１を回転させることで、洗浄水を供給する流出部１９が順次切り換えられ、洗浄水は洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの順に噴出することができる。

また、分水手段１７は、弁体２１の位置を位置検出手段２７により検出することができるので、駆動モータ２４を流出部１９の任意の位置で任意の時間だけ、開口部２２が停止するように断続的に駆動する。ここで、位置検出手段２７は１箇所のみで、この位置を通過するときを検出するのみであるが、回転の時間や停止の時間等の制御状態からすべての洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄへの洗浄水の供給状態を知ることができる。

次に、汚れ検出手段２８によりその時々の洗浄水の汚れ度合を検知するが、前記位置検出手段２７と組み合わせることによりそれぞれの洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより洗浄している場所の食器９の汚れ度合が判断できる。

図４に示しているのが、各洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで洗浄した場合の汚れ検出手段２８で検出した透過度の変化である。ただし、実際は運転の時間に伴って透明度は変化するが、ここではその洗浄ノズルの部分における洗浄部の透過度を模式的にあらわしたものである。

４箇所の洗浄ノズルが２回ずつ運転した時の透過度の変化を表しており、洗浄ノズル１３ａの運転で汚れが取れたときの汚れ度合がＡとＥであり、同様に順次それぞれの洗浄ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの運転での汚れ度合をあらわしている。例えば、ＡからＢ、ＢからＣへの透過度の変化は少なくＣからＤへの変化度合は大きい。基本的には、透過度が大きく変化しているところは水溶性の汚れが多いと判断することができる。

次に、例えば同じ洗浄ノズル１３ｄにより洗浄している部分でもＣからＤへの変化は大きいが、次のＧからＨへの変化は小さい。これは、１回目の洗浄で汚れはかなり落ち、２
回目ではさほど落ちないということで、洗浄ノズル１３ｄが洗っている食器９は水溶性の汚れが多いが比較的落ちやすい汚れがついていると判断できる。逆に、洗浄ノズル１３ａで洗浄している部分Ａ、Ｅでは、それぞれ変化は同様に大きい。したがって、洗っている食器９は、汚れが多く、しかも比較的落ちにくい汚れの種類であることがわかる。

このようにそれぞれ洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを２回運転し、前回の透過度との変化を見ることにより、それぞれの洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが洗っている食器９の汚れ度合を推定できる。ここでは、洗浄ノズルが１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが２回ずつ使用された場合の例を示したが、常にその変化を検出して汚れの状況を正確に判定してもかまわない。

このような構成にすることにより、それぞれの洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが洗浄している食器９の汚れの状況を推定し、それに応じて、洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの位置に対して、噴射時間や噴射圧力を設定することができる。すなわち、汚れの多い食器９のある部分の洗浄ノズルに対して、運転時間を長くしたり、その噴射の吐出圧をあげることにより洗浄性能を上げて運転する。逆に汚れが少なかったり、水溶性の軽い汚れと判断した箇所においては運転時間を短くすることができる。

これらの作用によって、食器９の汚れの度合により必要な場所の洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの使用時間、噴射圧力を調節することにより、効率的に洗浄することができる。

したがって、汚れが多い食器９がセットされている部分に対してエネルギーを集中して用いるので、効率的な洗浄を行うことができ、短時間で食器９等に付着した汚染物を洗浄することができ、高効率洗浄を実現することができる。

また、分水の位置検出手段２７を利用することにより、すすぎの最終の噴射は食器かご１０の上方に設けた洗浄ノズル１３ｃから噴射するようにすることで、微細な粒子の付着をできるだけ少なくすることができ、より洗浄性能を高めることができる。さらに、汚れ検出手段２８を利用することにより、すすぎ時に汚れ度合を検出し、食器９がすすげたかどうかの判断をしてすすぎ回数の設定も行うことができる。このように、洗浄工程の運転のみならず、すすぎ等のその他の運転に対しても有効な運転のできる食器洗い機を提供することができる。

なお、本実施の形態において、洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは４ヶ所とし、すべて回転可能な回転ノズルとしたが、４ヶ所に限定するものではなく、食器かご１０の食器配置等に応じて、その個数を設定すればよい。

また、回転ノズルを用いると洗浄性能は向上するが、洗浄ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの占める空間が増大することから、食器洗い機本体の外郭寸法が同一の場合、食器９を収容する部分の容積が減少する問題もあるため、背面および上方に設置する洗浄ノズル１３ｃ、１３ｄとして、回転しない固定式とすることも有効であり、回転ノズルや固定ノズル等の方式や、その噴射口の個数に限定するものではない。また、設置位置も背面や前面などでもよい。

なお、本実施の形態は、洗浄水の切換方式に関するものであり、食器洗い機本体１の形状や大きさ、扉の開閉方式、食器の配置、個々の部品の配置等を限定するものではない。また、分水の位置検出手段２７を１個としているが、それぞれの洗浄ノズルに対する位置に複数個設けて検出してもよい。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、複数の洗浄手段を有する食器洗い機において、使用されている洗浄手段を判別できるようにし、その使用されている洗浄手段が洗浄している部分の食器の汚れの状態を判定し、その判定した汚れ度合に応じた効率的な洗浄を行うことが可能となるので、食器等の被洗浄物の洗浄を行う食器洗い機等として有用である。

本発明の実施の形態１の食器洗い機の一部切欠した正面図 同食器洗い機の分水手段の斜視図 同食器洗い機の分水手段の断面図 同食器洗い機の透過度の変化を表した図 従来の食器洗い機の断面図 従来の別の食器洗い機の断面図

２ 洗浄槽
５ 洗浄ポンプ
１３ａ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１３ｂ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１３ｃ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１３ｄ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１７ 分水手段
２７ 位置検出手段
２８ 汚れ検出手段

Claims (3)

1. 複数の洗浄部を有し被洗浄物を収容する洗浄槽と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記複数の洗浄部にそれぞれ対応する複数の洗浄手段と、前記洗浄手段の内の少なくとも１つに洗浄水を供給する分水手段と、洗浄水が供給されている少なくとも１つの洗浄手段を検出する位置検出手段と、洗浄水の汚れを検出し前記位置検出手段からの情報と組み合わせて前記複数の洗浄手段のそれぞれが洗浄している洗浄部の被洗浄物の汚れ度合を検出する汚れ検出手段を備え、前記複数の洗浄手段それぞれが洗浄する洗浄部の汚れ度合いは、当該洗浄手段の運転後と直前に運転した洗浄手段の運転後とにおける前記汚れ検出手段の検出結果の差から順次判定され、判定した汚れに応じて前記複数の洗浄手段それぞれの噴射時間もしくは噴射圧力を変更する食器洗い機。
2. 複数の洗浄手段への洗浄水の供給を複数回行い、前記複数の洗浄手段それぞれにおける前回の汚れ検出結果と比較して汚れの質の判定を行う請求項１記載の食器洗い機。
3. 洗浄ポンプを出力可変のポンプとし、判定した汚れに応じて、洗浄手段への洗浄水の供給圧力を変更する請求項１又は２に記載の食器洗い機。
   

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