JP6858066B2

JP6858066B2 - 食器洗浄装置

Info

Publication number: JP6858066B2
Application number: JP2017083193A
Authority: JP
Inventors: 秦　紳一朗; 紳一朗秦
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2037-04-19
Also published as: JP2018175672A

Description

本発明は、食器洗浄装置に関する。

従来から、食器洗浄装置においては、食器類を洗浄する洗浄水が泡立たない専用の洗浄剤を使用することが推奨されている。しかし、これに反して、使用者が誤って専用の洗浄剤ではなく一般的な中性洗浄剤を使用することがある。この場合、洗浄水が泡立ち、水位センサで測定した水位を超えた上方に泡が存在し、この泡の存在によって洗浄槽から水が溢れたと誤判定することがあった。また、この泡により、送水ポンプがエア噛みするなどの問題が起こることがあった。

特許文献１には、洗浄槽内の洗浄水を循環させる循環経路内の洗浄水の光透過率を測定して、洗浄水中の気泡の発生量を検知する光センサを備え、洗浄水のエア噛みを防止することが可能な食器類洗い機が開示されている。

特開２０１２−１４３４８２号公報

特許文献１に開示された技術を参照すれば、洗浄槽内の洗浄水に泡が存在しているか否かを検知できるかもしれない。しかしながら、この場合、水位を検知する水位センサの他に光センサを追加する必要がある。

上記の点に鑑み、本発明は、別個の検出装置を追加することなく、洗浄槽内の洗浄水に食器洗浄装置に悪影響を及ぼす程の泡が存在しているか否かを検知することが可能な食器洗浄装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、食器類を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽に給水する給水路と、前記給水路を開閉する開閉弁と、前記洗浄槽に洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する送水ポンプと、前記開閉弁及び前記送水ポンプの運転を制御する制御手段と、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水位の変動を連続的に検出する水位検出手段と、前記制御手段が前記送水ポンプの運転を停止させてから前記送水ポンプの運転を停止させた状態のまま前記水位検出手段が検出した前記水位の連続的な変動に基づいて、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在しているか否かを判定する泡判定手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、洗浄槽内に貯留された洗浄水の水位の変動を連続的に検出する水位検出手段を利用して検出した水位の連続的な変動に基づいて、洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在しているか否かを判定することが可能となる。よって、特許文献１に開示された技術を参照した態様のように、光センサなどの別個の検出装置を必要としない。

本発明において、例えば、前記制御手段が前記送水ポンプの運転を停止させてから予め定められた時間内に、前記水位検出手段が検出した前記水位の変動の振幅が予め定められた範囲内に収束した場合、前記泡判定手段は、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定すればよい。

これは、洗浄槽の洗浄水の水面上に泡が存在している場合、泡の重みによって、洗浄槽の洗浄水の水面上に泡が存在していない場合と比較して、水位の変動の振幅が早く収束して振動が小さくなることを発明者が見出したことに基づく。

また、本発明において、例えば、前記制御手段が前記開閉弁を閉じた状態で前記送水ポンプの運転を停止させてから予め定められた時間内に、前記水位検出手段が検出した前記水位が予め定められた値を超えない場合、前記泡判定手段は、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定すればよい。

これは、送水ポンプの運転により洗浄槽の洗浄水の水面上に泡が存在している場合、洗浄水の一部が泡になることで、洗浄槽の洗浄水の水面上に泡が存在していない場合と比較して、水位検出手段が検出する水位の高さが低くなることを発明者が見出したことに基づく。

また、本発明において、前記泡判定手段が前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定した場合、前記制御手段は、前記開閉弁を開ける、又は、前記洗浄槽から洗浄水を排水させることが好ましい。

この場合、開閉弁を開き洗浄槽内に水が供給させることにより、又は、洗浄槽内の洗浄水が排水されることにより、洗浄槽内の洗浄水の泡を早期に消すことを図ることが可能となる。

例えば、前記水位検出手段が検出した前記水位の変動に基づいて、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に存在する泡の減少速度を検出する泡速度検出手段を備え、前記泡速度検出手段が検出した前記減少速度が予め定められた値を超える場合、前記制御手段は、前記開閉弁を開け、前記泡速度検出手段が検出した前記減少速度が予め定められた値以下である場合、前記洗浄槽から洗浄水を排水させればよい。

これは、泡の減少速度が速いと洗浄水に含まれている洗剤の割合いが少ないので、水を供給させるだけで、洗浄水の泡を早期に消すことを図ることが可能となる。一方、泡の減少速度が遅いと洗浄水に含まれている洗剤の割合いが高いので、洗浄槽内の洗浄水を排水することにより、洗浄水の泡を早期に消すことを図ることが可能となることに基づく。

本発明の一実施形態の食器洗浄機の概略構成図。本実施形態の制御部の機能的構成を示すブロック図。洗浄工程における動作を示すフローチャート。洗浄水に泡が存在する場合と存在しない場合における、送水ポンプの運転を停止した後の水位の変動を模式的に示すグラフ。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の食器洗浄機１（食器洗浄装置）は、図１に示すように、筐体２と、筐体２の内部に収容された洗浄槽３とを備えている。食器洗浄機１は、ビルトインタイプであり、筐体２がシステムキッチンに組み込まれた状態で設置される。

洗浄槽３は、前面パネル４の取っ手部５を把持して筐体２から引き出すことができるようになっている。前面パネル４の取っ手部５の近傍には、操作スイッチ類６や運転状態を表するための表示器７等が設けられている。前面パネル４と洗浄槽３との間のスペースには、洗浄運転を制御する洗浄コントローラ８やブザー９が設けられている。表示器７及びブザー９は、必要に応じて本発明の報知手段として利用される。

洗浄槽３は、上面が開放されており、筐体２内部に位置しているときには上面が蓋板部１０によって閉塞される。蓋板部１０はシール部材１１を備えている。蓋板部１０により洗浄槽３を閉塞したとき、シール部材１１が洗浄槽３の上縁に密着して水密な閉塞状態を形成する。蓋板部１０は筐体２の天面に設けられており、筐体２からの洗浄槽３の引き出し動作に伴って洗浄槽３から離反する。

洗浄槽３は、筐体２から引き出されることにより開放された上面から食器類Ｗの出し入れが行われる。洗浄槽３の内部には、食器類Ｗを支持する食器かご１２と、食器類Ｗに向かって洗浄水を噴出させる洗浄ノズル１３とが設けられている。

洗浄槽３の底部には、残菜フィルタ１４を介して洗浄槽３内に連通する洗浄水の溜り部１５が設けられている。洗浄槽３の底部下側には、洗浄・排水ポンプ１６が設けられている。洗浄槽３の背面側には、洗浄槽３内の食器類Ｗを乾燥させるための乾燥用空気を導入する吸気ダクト１７及び乾燥ファン１８が設けられている。

洗浄・排水ポンプ１６は、正転作動時は溜り部１５の洗浄水を吸引して洗浄ノズル１３に洗浄水を圧送し、逆転作動時には溜り部１５の洗浄水を残菜フィルタ１４及び排水管２０を介して排出する。また、洗浄槽３には、給水電磁弁２１（給水弁）を備える給水管２２が接続されている。

洗浄ノズル１３は、複数の噴出口を備えて水平方向に長手の第１ノズル部１３ａと、第１ノズル部１３ａの長手方向中央部に立設されて複数の噴出口を備える第２ノズル部１３ｂとにより構成されている。

給水管２２からの給水が行われ、洗浄・排水ポンプ１６から洗浄ノズル１３に洗浄水が供給されると、第１ノズル部１３ａは洗浄水の噴出反力によって回転し、第２ノズル部１３ｂは第１ノズル部１３ａと一体に回転する。このとき、回転する洗浄ノズル１３から洗浄水が放射状に噴出され、食器類Ｗに当たって食器類Ｗの洗浄が行われる。

洗浄が終了すると、洗浄・排水ポンプ１６によって、洗浄槽３からの排水が行われ、その後、乾燥ファン１８が駆動され、吸気ダクト１７を通って洗浄槽３に送り込まれる乾燥用空気によって食器類Ｗの乾燥が行われる。

また、洗浄槽３の内側には１対の電極２４が設けられている。洗浄槽３が樹脂などの絶縁体から構成されている場合は、１対の電極２４は、洗浄槽３の内側にそのまま固定されていればよい。また、一対の電極２４は、洗浄槽３の外側や洗浄槽３を構成する壁面の内部に埋め込まれていてもよい。

１対の電極２４は、洗浄槽３の内側に垂直方向に延在した２枚の平板からなる電極が水平方向に所定の距離を離間して固定されている。一点鎖線で模式的に図１に示されているが、これら電極２４には、それぞれ電線の一端が接続されており、これら電線の他端は静電容量検出回路２５（静電容量検出手段）に接続されている。

洗浄槽３内の洗浄水の水位に応じて、１対の電極２４と洗浄水が接触する高さが変化し、これに応じて１対の電極間に存在する洗浄水の量と空気量との関係に基づいて、１対の電極２４間の静電容量が変化する。これにより、洗浄槽３内の水位の変化を連続的に検出することが可能となる。

洗浄コントローラ８は、図２に示すように、給水電磁弁２１を制御する弁制御部２６、洗浄・排水ポンプ１６を制御するポンプ制御部２７、乾燥ファン１８を制御するファン制御部２８、表示器７やブザー９を制御する報知制御部２９、及び各種情報を記憶する記憶部３０を機能として備えている。弁制御部２６、ポンプ制御部２７及びファン制御部２８は、本発明の制御手段に相当する。

さらに、洗浄コントローラ８には、機能として、水位検出部３１（水位検出手段）、泡判定部３２（泡判定手段）及び泡速度検出部３３（泡速度検出手段）が設けられている。

水位検出部３１は、静電容量検出回路２５が検出した静電容量に基づいて、記憶部３０に予め記録されている静電容量と洗浄槽３内の洗浄水の水位との組み合わせを示すテーブルなどを参照して、洗浄槽３内の洗浄水の水位を検出する。

泡判定部３２は、水位検出部３１が検出した水位の変動に基づいて、洗浄槽３内の洗浄水の水面上に泡が存在しているか否かを判定する。判定方法は後述する。

泡速度検出部３３は、水位検出部３１が検出した水位の変動に基づいて、洗浄槽３内の洗浄水の泡の所定時間内における減少速度を検出する。

次に、本実施形態の食器洗浄機１を用いた洗浄工程について図３を参照して説明する。

給水工程が完了した後、ＳＴＥＰ１において、洗浄コントローラ８は、ポンプ制御部２７により洗浄・排水ポンプ１６を運転して洗浄ノズル１３に洗浄水を供給させる。洗浄ノズル１３に洗浄水の供給が開始されると、洗浄ノズル１３が回転しながら洗浄水を噴射する。この噴射により、洗浄槽３内の洗浄水の水位は、給水工程完了後の水位と比較して低下すると共に、洗浄・排水ポンプ１６による送水の変動などのために上下に変動する（図４参照）。

図４には、給水工程完了後の水位の変動が模式的に示されており、実線及び一点鎖線が洗浄水に泡が存在している場合を示し、破線が洗浄水に泡が存在しない場合を示している。なお、泡が存在している場合において、実線と一点鎖線とでは実線のほうが泡が多い場合を示している。

その後、ＳＴＥＰ２において、洗浄コントローラ８は、ポンプ制御部２７により洗浄・排水ポンプ１６を運転して停止させる。

そして、ＳＴＥＰ３において、泡判定部３２は、洗浄・排水ポンプ１６の運転を停止してから記憶部３０に記憶されている予め定められた時間Ｔ１以内に、水位検出部３１が検出する水位の振幅Ａが記憶部３０に記憶されている予め定められた振幅Ａ１以内に収束するか否かを判定する。

時間Ｔ１以内に水位の振幅Ａが振幅Ａ１以内に収束しない場合（ＳＴＥＰ３：ＮＯ）、ＳＴＥＰ４において、泡判定部３２は、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していないと判定する。この判定は、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在している場合、泡の重みによって、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していない場合と比較して、水位の変動の振幅が早く収束して振動が小さくなることに基づく。

一方、時間Ｔ０以内に水位の振幅Ａが振幅Ａ１以内に収束する場合（ＳＴＥＰ３：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ５に進む。

ＳＴＥＰ５において、泡判定部３２は、洗浄・排水ポンプ１６の運転を停止してから記憶部３０に記憶されている予め定められた時間Ｔ２以内に、水位検出部３１が検出する水位Ｈが記憶部３０に記憶されている予め定められた水位Ｈ１を超えるか否かを判定する。

時間Ｔ２以内に水位Ｈが水位Ｈ１を超える場合（ＳＴＥＰ５：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ４において、泡判定部３２は、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していないと判定する。この判定は、洗浄運転により、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在している場合、洗浄水の一部が泡となっていることで、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していない場合と比較して、水位検出部３１が検出する水位の高さが低くなることに基づく。

一方、時間Ｔ２以内に水位Ｈが水位Ｈ１を超えない場合（ＳＴＥＰ４：ＮＯ）、ＳＴＥＰ６において、泡判定手段３２は、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していると判定する。

泡が立たない専用の洗浄剤を用いることが推奨されているので、通常、洗浄水が泡立つことはない。しかし、使用者が誤って一般的な中性洗浄剤を使用することがある。この場合、洗浄水が泡立ち、水面上に泡が存在することになる。

そこで、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していると判定した場合、洗浄コントローラ８は、報知制御部２９に指示して不適切な洗浄剤が使用された旨の報知を表示器７やブザー９にて行わせることが好ましい。これにより、使用者が再び誤った洗浄剤を使用しないように促すことが可能となる。

そして、このような泡の存在によって洗浄槽３から水が溢れたと誤判定されることなどの不具合が生じることがあった。

そこで、このような不具合を解消するために、ＳＴＥＰ７以下の行程を行って、泡を消すことが好ましい。

ＳＴＥＰ７において、泡速度検出部３３は、洗浄・排水ポンプ１６を運転を停止してから記憶部３０に記憶されている予め定められた時間Ｔ３以内における、水位検出部３１が検出する水位の増加速度から泡の減少速度Ｖを検出する。

ＳＴＥＰ８において、泡速度検出部３３が検出した泡の減少速度Ｖが記憶部３０に記憶されている予め定められた泡の減少速度Ｖ１を超える否かを判定する。

泡速度検出部３３が検出した泡の減少速度Ｖが減少速度Ｖ１を超える場合（ＳＴＥＰ８：ＹＥＳ）、ＳＴＥＰ９において、洗浄コントローラ８は、弁制御部２６により給水電磁弁２１を開ける。

これは、例えば図４の一点鎖線で示されるように、洗浄水における泡が少ないほど、泡の減少速度が速くなる。よって、泡の減少速度が速い場合は、洗浄水中の洗浄剤の割合いが少ないと推測されるので、給水電磁弁２１を開けて洗浄槽３に水道水を追加するだけで、ほとんど泡を消すことが可能となるためである。なお、追加する水道水の量、ひいては給水電磁弁２１の開度及び開状態の持続時間は、検出した泡の減少速度Ｖに応じて、適宜定めればよい。

一方、泡速度検出部３３が検出した泡の減少速度Ｖが減少速度Ｖ１以下である場合（ＳＴＥＰ６：ＮＯ）、ＳＴＥＰ１０において、洗浄コントローラ８は、ポンプ制御部２７により洗浄・排水ポンプ１６の運転を開始させ、洗浄槽３内の洗浄水を排水させる。

これは、例えば図４の実線で示されるように、泡の減少速度が遅い場合は、洗浄水中の洗浄剤の割合いが多いと推測されるので、水道水を追加しても泡は左程減少しないので、洗浄水を排水することにより、泡を消すことが好ましい。

以上説明したように、本実施形態の食器洗浄装置１によれば、１対の電極２４を用いて検出した水位の変動に基づいて、洗浄槽３内の洗浄水の水面上に泡が存在しているか否かを判定することが可能となる。よって、泡の存在を検出するために、上記特許文献１に開示された技術を参照した態様のように、光センサなどの別個の検出位置を追加する必要がない。

また、１対の電極２４を用いて洗浄槽３の水位を検出することができるので、従来のように、洗浄槽の貯水部と連通管により接続された水位検出槽に、洗浄槽３が所定の水位であることを検出するフロート式の水位センサなどを設ける必要がない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＳＴＥＰ３がＹＥＳ、ＳＴＥＰ５がＮＯである場合に、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していると判定する場合について説明したが、判定精度が多少劣ってもよい場合には、ＳＴＥＰ３がＹＥＳである場合に、洗浄槽３の洗浄水の水面上に泡が存在していると判定し、ＳＴＥＰ５の判定を省略してもよい。

また、１対の電極２４を設ける場合について説明したが、複数対の電極を設けてもよい。これにより、１対の電極に不具合が発生しても、水位を検出することが可能となる。さらに、例えば、幅の相違する電極の対を設けることにより、検出される水位の精度の向上を図ることが可能となる。さらに、上下方向の範囲が相違する箇所に電極の対を設けることにより、水位の範囲に応じて参照する電極の対を相違させてもよい。また、単一の電極で静電容量の変動を検知する自己容量式を用いることも可能である。

また、洗浄ポンプと排水ポンプとの双方の機能を有する洗浄・排水ポンプ１６を備える場合について説明したが、洗浄ポンプと排水ポンプとを別個に構成してもよい。

１…食器洗浄機（食器洗浄装置）、２…筐体、３…洗浄槽、７…表示器、８…洗浄コントローラ、９…ブザー、１２…食器かご、１３…洗浄ノズル、１６…洗浄・排水ポンプ（排水ポンプ）、１７…吸気ダクト、１８…乾燥ファン、２０…排水管、２１…給水電磁弁（給水弁）、２２…給水管、２４…１対の電極、２５…静電容量検出回路（静電容量検出手段）、２６…弁制御部（制御手段）、２７…ポンプ制御部（制御手段）、２８…ファン制御部、２９…報知制御部、３０…記憶部、３１…水位検出部（水位検出手段）、３２…泡判定部（泡判定手段）、３３…泡速度検出部（泡速度検出手段）、Ｗ…食器類。

Claims

食器類を収容する洗浄槽と、
前記洗浄槽に給水する給水路と、
前記給水路を開閉する開閉弁と、
前記洗浄槽に洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する送水ポンプと、
前記開閉弁及び前記送水ポンプの運転を制御する制御手段と、
前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水位の変動を連続的に検出する水位検出手段と、
前記制御手段が前記送水ポンプの運転を停止させてから前記送水ポンプの運転を停止させた状態のまま前記水位検出手段が検出した前記水位の連続的な変動に基づいて、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在しているか否かを判定する泡判定手段とを備えたことを特徴とする食器洗浄装置。
前記制御手段が前記送水ポンプの運転を停止させてから予め定められた時間内に、前記水位検出手段が検出した前記水位の変動の振幅が予め定められた範囲内に収束した場合、前記泡判定手段は、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定することを特徴とする請求項１に記載の食器洗浄装置。
前記制御手段が前記開閉弁を閉じた状態で前記送水ポンプの運転を停止させてから予め定められた時間内に、前記水位検出手段が検出した前記水位が予め定められた値を超えない場合、前記泡判定手段は、前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の食器洗浄装置。
前記泡判定手段が前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に泡が存在していると判定した場合、前記制御手段は、前記開閉弁を開ける、又は、前記洗浄槽から洗浄水を排水させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の食器洗浄装置。
前記水位検出手段が検出した前記水位の変動に基づいて、前記前記洗浄槽内に貯留された洗浄水の水面上に存在する泡の減少速度を検出する泡速度検出手段を備え、
前記泡速度検出手段が検出した前記減少速度が予め定められた値を超える場合、前記制御手段は、前記開閉弁を開け、
前記泡速度検出手段が検出した前記減少速度が予め定められた値以下である場合、前記洗浄槽から洗浄水を排水させることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の食器洗浄装置。