JP4605276B2 - 食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は液体を霧化する超音波振動子を備えた食器洗い機に関するものである。

従来の一般的な食器洗い機について図６を用いて説明する。

図６に示すように、食器洗い機１は、内部に食器類２を収納する洗浄槽３を設けており、この洗浄槽３内へ給水弁４により水または湯を洗浄槽３内へ供給するようにしている。洗浄槽３の背面には洗浄槽３と連通した補助タンク５と水位検知手段６を設けており、洗浄槽３内に供給された洗浄水の水位を検知し、水量を制御している。洗浄槽３の底部には排水口７を設け、この排水口７に連通し、モータ８によって駆動されるポンプ９を取り付け、このポンプ９により洗浄水を洗浄槽３の内部で循環させるよう構成している。

上記構成において、洗浄槽３内に供給された洗浄水は、排水口７を通過してポンプ９に吸い込まれ、ポンプ９より洗浄槽３の内底部に設けた洗浄ノズル１０に供給される。洗浄ノズル１０から噴射された洗浄水は、食器類２を洗浄した後、再び排水口７に戻るという経路で循環する。

また、洗浄ノズル１０と洗浄槽３の底部との間には、洗浄水加熱用のヒータ１１を装備し、洗浄ノズル１０の上方には、食器類２を整然と配置でき、洗浄水を効果的に食器類２に噴射するように構成した食器かご１２を設置して効率的に洗浄を行っている（例えば、特許文献１参照）。また、洗浄槽３内の洗浄水を排水する場合は、モータ８を逆回転に駆動させることで、排水ホース１３より機外へ排水する。また、給水弁４や水位検知手段６、モータ８等の電装部品類は制御手段１４によって制御され、食器洗い機の洗浄やすすぎ、乾燥等、各行程の動作を行っている。

また、図７に示すように、高濃度の洗剤液を貯水する洗剤液槽１５と、洗浄液槽１５内の高濃度の洗剤液を微粒化して洗浄槽３内へ飛散させる洗剤液飛散手段１６とを備え、洗剤液槽１５は、洗剤液槽１５と区分する上方へ立ち上がった壁１７と、洗剤液槽１５と連通する連通部を有したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この食器洗い機は、従来の食器洗い機ではとれなかった料理の汚れを洗浄できる食器洗い機が提案されている。従来の食器洗い機では、特に、食器を直接加熱し焦げ付きのある調理を行う料理、例えば、グラタン、茶碗蒸し等のようなものは、汚れを落とすことは困難であった。この食器洗い機では解決策として、通常使用時の洗剤濃度より高濃度の洗剤液を被洗浄物に付着させて放置する前処理行程を設けることにより、洗浄性能を大幅に向上することができ、従来ではとれなかった料理の汚れを洗浄することができるものとなっている。
特開２００１−６１７５６号公報 特開２００６−２８８７７６号公報

しかしながら、上記従来の食器洗い機の構成では、超音波振動子保護のために、超音波振動子は容器によって保護されており、容器の上面である二次振動面を介して超音波振動子による霧化を行っていたために、二次振動面において超音波振動子のエネルギーが吸収されたり反射されたりして、十分な霧化性能を確保することが困難であった。

また、超音波振動子を容器で保護せず、むき出しにして使用すると、超音波振動子の振
動面に溶け残った洗剤や食器などの被洗浄物に付いていた残菜が固着することにより、霧化量が著しく低下したり、ひどい場合には、超音波振動子そのものが故障し、動作しなくなるといった不具合が発生するといった課題があった。

特に、超音波振動子の上面には洗剤入れが配置されており、洗浄ノズルより噴射され洗浄槽の壁面や食器より落下する洗浄水が、この洗剤入れにより遮られ、超音波振動子の周辺は水の動きがなく澱んだ状態となることが多かった。このため、投入された洗剤量が多い場合など、超音波振動子近傍に投入された洗剤は、洗浄やすすぎ行程においてポンプを動作させ洗浄水を循環させても、超音波振動子近傍の水の動きがあまりないため、洗剤が溶かすことができず、洗剤が溶け残り、堆積する場合があった。

また、被洗浄物から洗い流された残菜が超音波振動子周辺に入り込んだ場合でも同様に、超音波振動子の周辺では水の動きがあまりないため、残菜が超音波振動子振動面に残ったままとなる場合がある。繰返しの使用により、残菜が堆積していくと、霧化量が著しく低下したり、異臭を発したり、ひどい場合には、超音波振動子そのものが故障し、動作しなくなるといった不具合が発生するといった問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、投入された洗剤や食器などの被洗浄物から洗い流された残菜が超音波振動子の振動面に堆積して固着するのを防止し、超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、超音波振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを抑制し、長期に亘って安定して十分な量の霧化をすることができる超音波振動子を有する食器洗い機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の食器洗い機は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内へ給水を行う給水手段と、被洗浄物に洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、洗浄槽内に設けられるとともに霧化される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部内に配設されるとともに霧化を行う超音波振動子と、前記貯留部の上方に設けられて前記超音波振動子を覆うとともに前記貯留部内に洗剤を入れるための洗剤入れと、少なくとも霧化工程と洗浄工程とを行う制御手段とを備え、前記洗剤入れは、前記洗浄工程において前記超音波振動子の振動面に洗浄水を滴下する滴下孔を有するものである。

これにより、洗剤入れに設けた滴下孔より洗浄水が超音波振動子の振動面へ滴下され、水の澱みが解消されることにより、洗剤の溶け残りや、残菜の固着を防ぐことができる。従って、洗剤や残菜が超音波振動子の振動面に堆積して固着するのを防止することができ、超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを抑制し、長期に亘って安定して十分な量の霧化をすることができるものである。

本発明の食器洗い機は、超音波振動子の振動面に洗剤や残菜が堆積し固着するのを防止することができ、超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを抑制し、長期に亘って安定して十分な量の霧化をすることができる。

第１の発明に係る食器洗い機は、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内へ給水を行う給水手段と、被洗浄物に洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄槽内に設けられるとともに霧化される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部内に配設されるとともに霧化を行う超音波振動子と、前記貯留部の上方に設けられて前記超音波振動子を覆うとともに前記貯留部内に洗剤を入れるための洗剤入れと、少なくとも霧化工程と洗浄工程とを行う制御手段とを備え、前記洗剤入れは、前記洗浄工程において前記超音波振動子の振動面に洗浄水を滴下する滴下孔を有することにより、洗剤入れに設けた滴下孔より洗浄水が超音波振動子の振動面へ滴下され、水の澱みが解消されるため、洗剤の溶け残りや、残菜の固着を防ぐことができる。これにより、洗剤や残菜が振動面に堆積して固着するのを防止することができ、超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを防ぎ、長期に亘って安定して霧化することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、洗剤入れは、洗浄槽の内壁と当接して設けられ、前記洗浄槽の内壁を伝って落ちる洗浄水を滴下孔に導入する導入経路を有することにより、洗浄ノズルから噴射された洗浄水は前記洗浄槽の内壁を伝って洗浄槽貯水部へ戻ることから、より多くの洗浄水を洗剤入れに設けた滴下孔より、超音波振動子の振動面へ滴下させることができる。

第３の発明は、上記第２または３の発明において、滴下孔は、洗浄水を超音波振動子の振動面に落とすための案内リブを有することにより、洗浄水の粘度や、前記滴下孔部の表面状態などによらず、安定して、超音波振動子の振動面へ洗浄水を滴下させることができる。

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は本発明の実施の形態１における食器洗い機の縦断面図、図２は同食器洗い機の要部斜視図、図３は同食器洗い機の要部断面斜視図、図４は同食器洗い機の要部縦断面図、図５は同食器洗い機の要部平面図である。

本実施の形態は、食器洗い機１の洗浄槽２０の底部に超音波振動子２１および洗剤入れ２４を組み込んだ構成に特徴を有するものである。本発明のような超音波振動子を備えた食器洗い機の場合、超音波振動子を備えた超音波振動子による高濃度洗剤液の霧化行程が、従来の食器洗い機と同様の洗浄、すすぎ、乾燥の各行程に先立って行われる。

図１〜図５において、食器洗い機１は、食器類２などの被洗浄物を収容する洗浄槽２０と、洗浄槽２０内に給水を行う給水弁（給水手段）４と、被洗浄物に洗浄水を噴射する洗浄ノズル１０と、洗浄槽２０内に設けられるとともに霧化される液体を貯留する貯留部３５と、洗浄槽内２０へ供給された洗浄水の水位を検知する水位検知手段６と、を有している。食器洗い機１の洗浄槽２０の底部前方の貯留部３５内に超音波振動子２１を取り付ける底部開口部３４を設けており、洗浄槽２０の外側下方から、この底部開口部３４に臨ませて防水パッキング２２を介して超音波振動子２１を配設される構成としている。霧化を行う超音波振動子２１周辺の洗浄槽２０内方側は傾斜を有する傾斜平面部２０ｂとなっており、食器洗い機の前方を手前に平面視した場合、図３において超音波振動子２１の左側に配した洗剤投入口２４の直下の洗剤貯留部付近を上方として、超音波振動子２１の右側を下方に傾斜している。超音波振動子２１はこの傾斜平面部２０ｂのほぼ中央部に配置している。

超音波振動子２１の位置および傾斜について以下に詳しく述べる。超音波振動子２１は、洗浄槽２０の前方部分の左右方向中央より右側に位置し、垂直な方向から食器洗い機の前方に約１５度傾斜させ、さらに上方から見て時計回りに約２５度回転させて設けてある。この位置および傾斜は発明者らが種々条件をかえて実験を重ねた結果、超音波振動子２１によって霧化された高濃度の洗剤液が洗浄槽２０内に短時間でくまなく充満させること
ができる最適な位置および傾斜として見出したものである。ここで、超音波振動子２１は洗浄ノズル１０から噴射される洗浄水より洗剤濃度が高い洗剤液を霧化する。

したがって、超音波振動子２１の下がり方向と、傾斜平面部２０ｂの下がり方向とは、略反対方向となる。

また、圧電素子からなる超音波振動子２１は、振動する振動板２１ａと振動板２１ａの液体に接触する側の振動面を保護する表面保護層２１ｂとを有しており、振動板２１ａの表面保護層２１ｂが洗浄槽２０に露出するよう保持し、振動面が傾斜するように洗浄槽２０に設けた開口を閉塞するように水密に防水パッキング２２で固定している。アルカリ洗剤や汚染等から振動板２１ａが保護されていることから、振動板２１ａが腐蝕しにくくなる。

また、洗浄槽２０内方側の超音波振動子２１の周辺には隔壁２３を設けており、この隔壁２３は、超音波振動子２１の超音波振動エネルギによる水面の隆起方向と平面視で略同一方向側、すなわち、食器洗い機の前方を手前に平面視して、超音波振動子２１の左側にのみ配置し、傾斜平面部２０ｂの下方側（平面視して右側。図３の右側）には開口部２３ａを有している。

また洗浄槽２０内に露出している超音波振動子２１の周辺は洗剤入れ２４によって覆われており、超音波振動子２１に直接触れ、箸やフォーク等が接触して傷が付かないよう保護されている。

使用者により洗剤が投入される洗剤入れ２４は、貯留部３５の上方で洗浄槽２０内に洗浄槽内壁に当接して設けられている。洗剤入れ２４は超音波振動子２１によって洗剤液を霧化する第１の空間部２４ａと、この第１の空間部２４ａより食器洗い機の前方から見て左側、すなわち、超音波振動子２１の左右方向での傾斜した下がり方向側に隣接させて設けられた、洗剤を貯留する第２の空間部２４ｂとによって構成されている。第２の空間部２４ｂの天面には、格子状に開口された、洗剤を投入する洗剤投入口２５を配している。第１の空間部２４ａと第２の空間部２４ｂの間はリブ２８によって分けられており、このリブ２８の下端部と洗浄槽２０の底面および前壁面の間に隙間を設け、第２の空間部２４ｂに貯留された洗剤が第１の空間部２４ａに一定量だけ流入する洗剤流入部２９を形成している。

このとき、傾斜平面部２０ｂは、第２の空間部２４ｂから第１の空間部２４ａに向かって下がり傾斜しているので、第２の空間部に貯留された洗剤は、第１の空間部、つまり超音波振動子２１側に向かって、流れ始める。

洗剤入れ２４は、第一の空間部２４ａの天面には超音波振動子２１の上方の位置に、超音波振動子凹部３１ヘ向けて洗浄水を滴下する滴下孔３２を有している。滴下孔３２を通った洗浄水が超音波振動子２１の振動面へ正確に落下するように滴下孔３２には案内リブ３２ａを設けている。洗剤入れ２４の上部表面には、滴下孔３２を囲うように、洗浄水導入リブ３３ａを配置し、洗浄槽２０の内壁を伝って落ちる洗浄水をより多く滴下孔３２ヘ集めるように滴下孔３２ヘの導入経路３３を構成している。

貯留部３５内において、第１の空間部２４ａの超音波振動子２１の左右方向の傾斜方向とは反対側の壁面および奥側の壁面の上部に傾斜させて形成した部分には霧化した洗剤液を洗剤入れ２４の外へ排出するための噴出し口２６が格子状に設けられており、この噴出し口２６を介して第１の空間部２４ａと洗浄槽２０内が連通している。また、第２の空間部２４ｂの壁面上方には洗剤排出部３０を設け、第２の空間部２４ｂ内に貯留された洗剤
が一定の高さまで達したときに洗剤入れ２４の外へ排出されるよう構成している。また、この洗剤排出部３０は、超音波振動子２１を動作させる水位よりも高い位置に設けており、超音波振動子２１の運転による霧化動作時に水没しないよう構成している。

第１の空間部２４ａの天面近傍に洗剤投入口２５に向けて洗剤投入口２５より高い位置に設けた穴２７は、霧化動作中に第１の空間部２４ａ内で隆起した洗浄水である水柱を、穴２７を介して第２の空間部２４ｂの天面に設けた洗剤投入口２５に供給するよう構成したもので、霧化動作中の洗剤の溶解を促進させることができる。

以上のように構成した食器洗い機について、その動作、作用を説明する。

まず、洗剤投入口２５より洗剤を投入し、投入された洗剤入れ２４内に貯留される。動作を開始すると、制御手段１４が給水弁４を開き、洗浄槽２０内に水または湯が供給される。洗浄槽２０内に供給された洗浄水は連通した補助タンク５へも流入し、水位検知手段６によって所定の水位を検知し、給水動作が停止する。この水位は超音波振動子２１が水没する高さに設定しており、この状態で超音波振動子２１を動作させると、貯留部３５内で洗剤濃度が高い洗剤液の霧化が行われ、同時に隆起した水柱が図３に矢印Ａとして示したように穴２７を介して洗剤投入口２５に戻され、供給される。この矢印Ａで示した戻り経路により、洗剤入れ２４に貯留された洗剤を効率良く溶かしながら高濃度の洗剤液を霧化する。また、霧化できずに隆起する洗剤液を効率良く回収し、超音波振動子２１周辺の霧化する洗剤液を高濃度に維持することができる。

また、霧化した高濃度の洗剤液は、噴出し口２６より洗剤入れ２４の外へ送られ、洗浄槽２０の底面に設けたヒータ１１で加熱された洗浄槽２０内の空気の上昇気流によって洗浄槽２０全体に充満し、高濃度の洗剤成分を食器類２に付着させることができる。

このようにして洗浄槽２０内に霧化された高濃度の洗浄液が充満した状態で所定時間放置してから、制御手段１４は霧化行程を終了し、洗浄、すすぎ、乾燥の一連の行程を行う。なお、制御手段１４は、上記各行程を順に一連の行程として行うだけでなく、いずれか単独あるいは複数の行程のみを行うことも可能としている。

洗剤は、洗剤に付属している計量スプーン等によって投入されるが、ユーザーの手によって投入される洗剤量に差があるため、規定量以上に洗剤が投入され、洗剤が溶け残る場合がある。また、洗浄槽２０内へ供給される水温が低い場合においても、洗剤が溶解しにくくなるため、規定量の洗剤量であっても洗剤が溶け残る場合がある。

洗剤投入後、溶け残った洗剤は、霧化動作中に洗剤入れ２４内で、超音波振動子２１の超音波振動エネルギにより発生する水面の隆起、水柱によって攪拌される。水面の隆起によって発生した洗剤液の水柱は、平面視で超音波振動子２１の超音波振動エネルギによる水面の隆起方向２１ａと略同一方向側に設けた隔壁２３を乗り越え、穴２７に向かって隆起し、穴２７から洗剤液として洗剤入れ２４の上面を流れ、洗剤投入口２５を介して第２の空間部２４ｂに戻る（図３矢印Ａ）。一方、第１の空間部２４ａ内の洗剤液は、水柱の発生によって、瞬間的に減少するので、第２の空間部２４ｂから第１の空間部２４ａへの水流が発生する。

これによって、超音波振動子２１周辺に設けた傾斜平面部２０ｂの上方から下方に向かって流れ、溶け残った洗剤が傾斜面の中央部に配置した超音波振動子２１の振動面３２に流れ込もうとするが、超音波振動子２１の周辺に設けた隔壁２３によって、超音波振動子２１の振動面２１ｂに流入する前にせき止められる。

しかし、投入された洗剤が多量の場合、霧化行程を終了した時点でも洗剤が溶け残る場合がある。この場合、霧化行程の後の洗浄行程で、洗剤投入口２５から洗剤液が洗剤貯留部へと流入し、溶け残った洗剤は傾斜平面部の上方から下方に向かって流れる。このとき、洗剤の大部分は隔壁２３により、凹部を避けるようにして、開口部２３ａを通って洗剤入れ２４の外へ排出される。しかし、洗剤の一部が隔壁２３を回り込むようにして、超音波振動子凹部３１ヘと入り込む場合がある。超音波振動子凹部３１ヘと入り込んだ洗剤は、洗剤入れ２４に配置された滴下孔３２より滴下する洗浄水により、洗浄水もしくは洗剤液は澱むことはなく、洗浄水が循環され、洗剤は溶解したり、掻き出される。これにより、運転終了後に、超音波振動子２１の振動面２１ｂへの洗剤の溶け残りが防止される。また、洗浄行程で食器類より洗い流された残菜などの残菜の超音波振動子凹部３２ヘの偶発的な入り込みについても、滴下孔３２より洗浄水を滴下することで、上記と同様の効果により防止できる。

これにより、洗剤や残菜が超音波振動子の振動面に堆積して固着するのを防止することができ、超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを防ぎ、長期に亘って安定して霧化することができる。なお、超音波振動子２１の取り付け方法や構成により、超音波振動子凹部３１が存在しない構成とした場合でも、超音波振動子２１の振動面２１ｂへの洗剤や残菜の堆積を防止する効果が得られることはいうまでもない。

以上のように、本実施の形態１における食器洗い機は、被洗浄物を収容する洗浄槽２０と、洗浄槽２０内へ給水を行う給水手段４と、被洗浄物に洗浄水を噴射する洗浄ノズル１０と、洗浄槽２０内に設けられるとともに霧化される液体を貯留する貯留部３５と、貯留部３５内に配設されるとともに霧化を行う超音波振動子２１と、貯留部３５の上方に設けられるとともに貯留部３５内に洗剤を入れるための洗剤入れ２４と、を備え、洗剤入れ２４は、超音波振動子２１に洗浄水を滴下する滴下孔３２を有することにより、洗浄水が超音波振動子の振動面へ滴下され、超音波振動子周辺の水の澱みが解消されることにより、洗剤の溶け残りや、残菜の固着を防ぐことができる。

これにより、洗剤や残菜が超音波振動子２１の振動面に堆積して固着するのを防止することができ、超音波振動子２１の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、超音波振動子２１が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを防ぐことができる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、超音波振動子の振動面の水の澱みを解消し、洗剤の溶け残りや残菜の固着を防ぐことができ、洗剤や残菜が振動面に固着して超音波振動子の動作に影響を与えて霧化量の著しい低下を招いたり、超音波振動子が故障し動作しなくなるといった不具合が発生するのを防ぐことが可能となるので、高濃度の洗浄液を霧化する超音波振動子を備えた食器洗い機等として有用である。

本発明の実施の形態１の食器洗い機の縦断面図 同食器洗い機の要部斜視図 同食器洗い機の要部断面斜視図 同食器洗い機の要部断面図 同食器洗い機の要部平面図 従来の食器洗い機の縦断面図 従来の霧化発生装置の要部断面図

符号の説明

２ 食器類
４ 給水弁（給水手段）
６ 水位検知手段
２０ 洗浄槽
２１ 超音波振動子
２４ 洗剤入れ
３２ 滴下孔
３２ａ 案内リブ
３３ 導入経路
３５ 貯留部

Claims (3)

1. 被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内へ給水を行う給水手段と、被洗浄物に洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄槽内に設けられるとともに霧化される液体を貯留する貯留部と、前記貯留部内に配設されるとともに霧化を行う超音波振動子と、前記貯留部の上方に設けられて前記超音波振動子を覆うとともに前記貯留部内に洗剤を入れるための洗剤入れと、少なくとも霧化工程と洗浄工程とを行う制御手段とを備え、前記洗剤入れは、前記洗浄工程において前記超音波振動子の振動面に洗浄水を滴下する滴下孔を有する食器洗い機。
2. 洗剤入れは、洗浄槽の内壁と当接して設けられ、前記洗浄槽の内壁を伝って落ちる洗浄水を滴下孔に導入する導入経路を有する請求項１記載の食器洗い機。
3. 滴下孔は、洗浄水を超音波振動子の振動面に落とすための案内リブを有する請求項１または２に記載の食器洗い機。