JP7372507B2 - 食器洗浄機およびその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄空間を有する洗浄機本体と、洗浄空間を覆うとともに、上方移動することにより洗浄空間を開放するカバー部とを有する食器洗浄機に関する。

業務用のバッチ式（洗浄と濯ぎを一連として行う）食器洗浄機は、洗浄空間を覆うとともに、上方移動することにより洗浄空間を開放するカバー部とを有するものが主流である。
一般的に、洗浄液は60℃程度、濯ぎ水は80℃程度に加温する。

業務用の食器洗浄機は大型であり、カバー部を持ち上げて、開状態とするには労力を要する。したがって、カバー部の上下動を補助する機構が必要である。特許文献１には、カウンタウェイトを用いて、カバー部の上下動を実現することが、記載されている。

実開1978-060671号公報

食器洗浄機において、食器洗浄中は洗浄空間が密閉されていなければならない一方で、なるべく簡易な構成により、食器洗浄後（正確には洗浄および濯ぎ後）、自動的にカバー部が開き状態になることが好ましい。

特許文献１記載の食器洗浄機においては、比較的重い(例えば、カバー部重量より充分重い)カウンタウェイトを用い、自動的にカバー部が開き状態になるようにするとともに、食器洗浄中にはカバー部が開き状態にならないように拘束する機構（拘束機構）を設けている。

しかしながら、比較的重いカウンタウェイトを用いることにより、拘束機構に作用する負荷が大きい。これは故障や製作コスト増等の遠因となる。

また、比較的重いカウンタウェイトを用いることにより、カバー部を再び閉状態とする際に、より大きな労力が必要となる。

さらに、カバー部とカウンタウェイトとを連結するワイヤに、常時大きな負荷がかかる。これは、故障等の遠因となる。

また、業務用バッチ式食器洗浄機において、作業回転数を優先するため、乾燥機能が設けられていないことが一般的である。特許文献１記載の食器洗浄機においても、乾燥機能は設けられていない。食器洗浄後、食器を取り出して、食器を拭き水分を除去するなどの作業が必要となる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、簡易な構成により、ほぼ自動的にカバー部が開状態になるようにする技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するものであり、食器洗浄後に食器を乾燥に準じた状態とする技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の食器洗浄機は、洗浄空間を有する洗浄機本体と、前記洗浄空間を覆うとともに、上方移動することにより前記洗浄空間を開放するカバー部と、前記カバー部に可撓性連結部材を介して連結され、前記洗浄機本体背面にて、前記カバー部の移動に伴い移動するメインカウンタウェイトと、前記メインカウンタウェイトに選択的に加重可能なサブカウンタウェイトと、前記サブカウンタウェイトによる加重を選択可能とする加重選択手段と、を備える。

サブカウンタウェイトよる加重が選択されない場合、カバー部とメインカウンタウェイトとは可撓性連結部材を介して釣り合う。サブカウンタウェイトがメインカウンタウェイトに加重されると、釣り合いが破れてカバー部は自動的に上昇する。

上記発明において好ましくは、前記加重選択手段は、前記サブカウンタウェイトを吊支持することにより、前記サブカウンタウェイトによる加重を非選択とし、外部信号を受信して前記吊支持を解除し、前記サブカウンタウェイトによる加重を選択する

これにより、サブカウンタウェイトによる加重の選択／非選択の切り替えができる。

上記発明において好ましくは、前記サブカウンタウェイトの移動可能距離を前記メインカウンタウェイトの移動可能距離より短くする移動距離制限手段を更に備える。

これにより、サブカウンタウェイトによる加重を解除できる。

上記発明において、好ましくは、移動距離制限手段により前記サブカウンタウェイトの移動が停止するに伴い、前記サブカウンタウェイトによるメインカウンタウェイトへの加重は解除され、前記メインカウンタウェイトの移動は停止する。

これにより、カバー部を半開状態にできる。

上記課題を解決するために、本発明の食器洗浄機は、洗浄空間を有する洗浄機本体と、前記洗浄空間を覆うとともに、上方移動することにより前記洗浄空間を開放するカバー部と、前記カバー部を自動で上方移動させる上方移動手段と、前記カバー部の上方移動途中、所定の停止位置にて停止させる停止手段とを備える。

これにより、自動的にカバー部を半開状態にできる。

上記課題を解決するために、本発明の食器洗浄機の動作方法では、洗浄完了後、洗浄完了信号を発信し、前記洗浄完了信号を受信して、前記サブカウンタウェイトによる加重を選択し、前記サブカウンタウェイトと前記メインカウンタウェイトとにより、可撓性連結部材を介して、前記カバーを上方移動させる。

これにより、カバー部は自動的に上昇する。

上記課題を解決するために、本発明の食器洗浄機の動作方法では、前記移動距離制限手段により、最大移動可能距離にて前記サブカウンタウェイトの移動を停止させて、前記メインカウンタウェイトの移動を停止させ、前記カバーの上方移動を所定の停止位置にて停止させ、一部開放とし、前記洗浄空間内の水蒸気を外部排出するとともに、高温洗浄後の高熱により食器を乾燥に準ずる状態とする。

これにより、特別に乾燥機構を付加することなく、食器を乾燥に準じた状態とすることができる。

本発明の食器洗浄機によれば、半自動的にカバー部を開き状態にすることができる。

本発明の食器洗浄機によれば、構成が極めて簡易であり、その結果、故障リスクや製作コストを軽減できる。

本発明の食器洗浄機によれば、食器洗浄後に食器を乾燥に準じた状態とすることができる。

本実施形態に係る食器洗浄機の主要構成図 本実施形態に係る食器洗浄機の主要構成図 本実施形態に係る食器洗浄機の全体構成図 本実施形態に係る吊支持機構の詳細構成図および動作説明図 本実施形態に係る移動距離制限機構の詳細構成図および動作説明図 本実施形態に係る動作説明図（閉状態→半開状態） 本実施形態に係る動作説明図（半開状態→開状態） 本実施形態に係る動作説明図（開状態→閉状態）

～構成～
図１は、本実施形態に係る食器洗浄機の主要構成図であり、背面斜視図である。図２は、本実施形態に係る食器洗浄機の主要構成図であり、断面概念図である。図３は、本実施形態に係る食器洗浄機の全体構成図であり、正面斜視図である。

図１～３に基づき、本実施形態に係る食器洗浄機の構成について説明する。なお、本願発明は本実施形態に限定されず、その技術思想の範囲で種々の変形が可能である。

食器洗浄機は、洗浄機本体１とカバー部５とから構成されている。洗浄機本体１は洗浄空間２を有する。洗浄空間２には収納ラックを介して使用後の食器が配置される。洗浄機本体１は背面３が上方に延設されている。本体背面３には一対のガイド４が設けられている。

カバー部５は洗浄空間２を覆い閉状態とする。また、カバー部５はガイド４に沿って上方移動する。これにより洗浄空間２を開状態とする。具体的には、正面、左側面、右側面が開放される。

カバー部５は可撓性連結部材１２の一端に連結されている。可撓性連結部材１２の他端はメインカウンタウェイト１１に連結されている。メインカウンタウェイト１１は本体背面３にてガイド(付番省略)に沿って上下方向に移動する。

可撓性連結部材１２はワイヤ、ロープ、チェーン、ベルト等が好適である。

背面３上部には、滑車１３が設けられている。滑車１３には可撓性連結部材１２が掛けられている。これにより、カバー部５が上がると、メインカウンタウェイト１１が下がる。カバー部５が下がると、メインカウンタウェイト１１が上がる。

メインカウンタウェイト１１重量は、カバー部５の重量と同等または±４０％程度とする。好ましくは±２０％程度とする。更に好ましくは＋１０～２０％程度とする。仮に、カウンタウェイト１１重量とカバー部５の重量との重量が同じ場合、滑車１３を支点として力の釣り合いが発生する。

原理的には、釣り合い状態において、カバー部５を持ち上げるに必要な力はゼロである。実際には、可撓性連結部材１２と滑車１３との間に摩擦力が発生する。従って、摩擦力に対抗する力程度は必要になる。また、当該摩擦力を考慮して、メインカウンタウェイト１１重量を調整してもよい。

本実施形態は、特徴的構成としてサブカウンタウェイト２１を有する。サブカウンタウェイト２１重量は、メインカウンタウェイト１１重量の１０～４０％程度とすることが好ましい。メインカウンタウェイト１１重量とサブカウンタウェイト２１重量の合計がカバー部５重量より充分重いことが好ましい。

サブカウンタウェイト２１はメインカウンタウェイト１１に選択的に加重可能である。たとえば、メインカウンタウェイト１１の上にサブカウンタウェイト２１を配置することで、サブカウンタウェイト２１はメインカウンタウェイト１１に加重する。

また、サブカウンタウェイト２１はガイド２２に沿って上下方向に移動する。ただし、サブカウンタウェイト２１は可撓性連結部材１２に連結されていない。

図４（Ａ）は、本実施形態に係る吊支持機構の詳細構成図であり、背面斜視図である。

吊支持機構は、吊金具２３とラッチ機構２４とから構成される。吊金具２３はサブカウンタウェイト２１上部に連設されている。ラッチ機構２４は本体背面３に固定されている。ラッチ機構２４はソレノイド２５のON／OFFによりロック状態とロック解除状態に切り替わる。

図４（Ｂ）は、吊支持機構の動作説明図である。ソレノイド２５がOFFの時、ラッチ機構２４のフックはロック状態にあり、吊金具２３を拘束する。これにより、吊金具２３を介して、サブカウンタウェイト２１は吊支持される。このとき、サブカウンタウェイト２１の自重はメインカウンタウェイト１１に伝達されない。すなわち、サブカウンタウェイト２１による加重を非選択とする。

ソレノイド２５がONの時、ラッチ機構２４のフックはロック解除状態になり、吊金具２３に対する拘束を解除する。これにより、サブカウンタウェイト２１の吊支持は解除される。このとき、サブカウンタウェイト２１の自重がメインカウンタウェイト１１に伝達される。すなわち、サブカウンタウェイト２１による加重を選択とする。

つまり、ソレノイド２５のON／OFFにより、サブカウンタウェイト２１による加重の選択／非選択を切り替える。

図５は、本実施形態に係る移動距離制限機構の詳細構成図である。サブカウンタウェイト２１はガイド２２に沿って上下方向に移動する。サブカウンタウェイト２１の移動距離はガイド２２の長さにより制限される。その結果、サブカウンタウェイト２１の移動可能距離はメインカウンタウェイト１１の移動可能距離より短くなる。

サブカウンタウェイト２１の移動について説明する。サブカウンタウェイト２１が吊支持されているとき、サブカウンタウェイト２１はガイド２２の上端に位置する。サブカウンタウェイト２１の吊支持が解除されると、サブカウンタウェイト２１は自重によりガイド２２に沿って落下する。サブカウンタウェイト２１はガイド２２の下端まで移動すると停止する。

～動作～
図６～８に基づいて、本実施形態に係る食器洗浄機の動作について説明する。

図６は、閉状態から半開状態に至るまでの動作説明図である。

ステップ１：食器洗浄中は、汚れた食器が洗浄空間２に収納され、カバー部５は閉状態にある。サブカウンタウェイト２１は吊支持されており、サブカウンタウェイト２１の自重（S）はメインカウンタウェイト１１に加重されない。メインカウンタウェイト１１の自重（Ｍ）のみが作用する。メインカウンタウェイト１１とカバー部５との釣り合い状態が維持され、閉状態が維持される。

ステップ２：食器洗浄（および濯ぎ）後、完了信号がソレノイド２５に出力される。サブカウンタウェイト２１の吊支持は解除され、サブカウンタウェイト２１はメインカウンタウェイト１１に加重される（Ｍ＋Ｓ）。メインカウンタウェイト１１とサブカウンタウェイト２１との合計重量は、カバー部５の重量に比べて充分重くなる。力の釣り合いが崩れ、メインカウンタウェイト１１とサブカウンタウェイト２１とは徐々に下がり、自動的にカバー部５が徐々に上がる。

ステップ３：サブカウンタウェイト２１はガイド２２の下端にて停止すると、サブカウンタウェイト２１のメインカウンタウェイト１１への加重は解除され、メインカウンタウェイト１１の自重（Ｍ）のみが作用する。可撓性連結部材１２と滑車１３との間の摩擦力により、メインカウンタウェイト１１の落下も停止し、カバー部５も途中で停止する。カバー部５は半開状態となる。

図７は、半開状態から開状態に至るまでの動作説明図である。

ステップ４：メインカウンタウェイト１１とカバー部５との釣り合い状態が維持され、カバー部５の半開状態が維持される。カバー部５の下部の前面、左右面において、たとえば１００～２００ｍｍ程度のスペースが形成され、洗浄空間２と外部と連通する。また、カバー部５の上部の背面おいて、たとえば１００～２００ｍｍ程度のスペースが形成され、洗浄空間２と外部と連通する。ところで、熱水により食器洗浄をする。食器洗浄後の水蒸気が外部に排出される。このとき半開（半閉）であるので、洗浄空間２内の高温と外部の低温との入れ替えは限定的である。したがって、洗浄空間２内の高温はある程度維持される。食器に付着している水分は熱を奪い、水蒸気になって外部に排出される。これにより、短時間で食器は乾燥に準ずる状態となる。所定時間経過後、ブザー等により、作業終了を作業員に通知する。

なお、ステップ１～４までにおいて、作業員は不要である。

ステップ５：半開状態から開状態とする動作は、作業員が行う。メインカウンタウェイト１１により、わずかな力でカバー部５を持ち上げ、半開（半閉）状態から開状態とすることができる。仮に、カウンタウェイト１１とカバー部５とが完全な釣り合い状態にあるならば、原理的には、カバー部５を持ち上げるに必要な力はゼロである。実際には、可撓性連結部材１２と滑車１３との間に摩擦力が発生する。従って、作業員は、摩擦力に対抗して、カバー部５を持ち上げる。

このとき、メインカウンタウェイト１１（Ｍ）のみが作用し、サブカウンタウェイト２１は、ガイド２２の下端にあり、作用しない。

なお、カバー５の移動距離はガイド４長さにより規定される。これに伴い、メインカウンタウェイト１１の移動距離も規定される。

ステップ６：メインカウンタウェイト１１とカバー部５との釣り合い状態が維持され、カバー部５の開状態が維持される。充分な作業空間が形成され、作業員は洗浄済の食器を取り出すことができる。このとき、食器は乾燥に準ずる状態にあり、作業員は食器に残っている水分を簡単に拭き取るだけでよい。

図８は、開状態から閉状態に至るまでの動作説明図である。

ステップ７：メインカウンタウェイト１１とカバー部５との釣り合い状態が維持され、カバー部５の開状態が維持される。充分な作業空間も維持され、作業員は新たに汚れた食器を収納ラックに配置する。そして、カバー部５を閉状態とする。

閉状態とする動作は、作業員が行う。メインカウンタウェイト１１により、わずかな力で、閉状態とすることができる。また、作業員は、作業員の自重を利用することができる。

このとき、メインカウンタウェイト１１（Ｍ）のみが作用し、サブカウンタウェイト２１は、ガイド２２の下端にあり、作用しない。

ステップ８：作業員がカバー部５を押下げると、メインカウンタウェイト１１が上がる。メインカウンタウェイト１１が、ガイド２２下端相当位置まで移動すると、サブカウンタウェイト２１はメインカウンタウェイト１１に加重される（Ｍ＋Ｓ）。カバー部５を押し下げる際に、サブカウンタウェイト２１の自重が加重されるが、閉状態とする動作は一連であり、付勢によりメインカウンタウェイト１１には慣性力が作用しており、作業員が過度な負荷を感じることはない。また、作業員は、作業員の自重を利用することができる。

ステップ９：カバー部５が押し下げられ閉じ状態になると、メインカウンタウェイト１１およびサブカウンタウェイト２１は最上位に位置する。ソレノイド２５により、サブカウンタウェイト２１は再び吊支持される。サブカウンタウェイト２１のメインカウンタウェイト１１への加重は解除され、メインカウンタウェイト１１の自重（Ｍ）のみが作用する。メインカウンタウェイト１１とカバー部５との釣り合い状態となり、閉状態が維持される。そして次の食器洗浄作業が開始される。

業務用バッチ式食器洗浄機においては、作業回転数が優先される。ステップ１～９の動作が繰り返される。

～効果～
本実施形態における効果を以下にまとめる。

上記ステップ１～４においては自動である。上記ステップ５～９においては手動であるが、作業員に過度な負荷をかけることがない。全工程からみれば、半自動化（ほぼ自動化）されている。

サブカウンタウェイト２１がメインカウンタウェイト１１に加重するのはステップ２とステップ８のみであり、他のステップではメインカウンタウェイト１１のみが作用する。過度に重いカウンタウェイトを用いる仮想ケースと比べて、可撓性連結部材１２に過剰な負荷が生じず、その結果、故障リスクを軽減できる。

ステップ１とステップ９のカバー部５閉状態において、ラッチ機構２４には比較的軽いサブカウンタウェイト２１の自重のみが作用する。過度に重いカウンタウェイトを用いる仮想ケースと比べて、ラッチ機構２４を簡易な構成にでき、その結果、故障リスクや製作コストを軽減できる。

ステップ４のカバー部５半開（半閉）状態において、特別に乾燥機構を付加することなく、食器を乾燥に準じた状態とすることができる。なお、全開状態では、洗浄空間２内の高温と外部の低温との入れ替えが起こり、食器は急速に冷却され、水分は付着したままとなる。

ステップ４のカバー部５半開（半閉）状態において、意図せず埃が食器に付着するおそれが少ない。

以上の通り、本実施形態の食器洗浄機は、簡易な構成により、故障リスクや製作コストを軽減でき、作業員の負担を軽減できる。

～変形例～
上記実施形態は、下記の２つの技術思想を組み合わせた物である。

技術思想１：メインカウンタウェイト１１とサブカウンタウェイト２１の複数のカウンタウェイトを用い、サブカウンタウェイト２１による加重の選択／非選択を切り替えることで、釣り合い状態と自動移動状態を切り替える。

技術思想２：カバー部５の半開（半閉）状態を実現することで、特別に乾燥機構を付加することなく、食器を乾燥に準じた状態とする。

したがって、技術思想１のみを具現化する実施形態でもよい。たとえば、半開状態にする必要がなければ、移動距離制限手段２２は不要である。

また、技術思想２のみを具現化する実施形態でもよい。サブカウンタウェイト２１以外の手段により、カバー部５を半開状態としてもよい。

１ 本体
２ 洗浄空間
３ 筺体背面
４ ガイド
５ カバー部
１１ メインカウンタウェイト
１２ 可撓性連結部材
１３ 滑車
２１ サブカウンタウェイト
２２ ガイド
２３ 吊金具
２４ ラッチ機構
２５ ソレノイド

Claims (5)

1. 洗浄空間を有する洗浄機本体と、
   前記洗浄空間を覆うとともに、上方移動することにより前記洗浄空間を開放するカバー部と、
   前記カバー部に可撓性連結部材を介して連結され、前記洗浄機本体背面にて、前記カバー部の移動に伴い移動するメインカウンタウェイトと、
   前記メインカウンタウェイトに選択的に加重可能なサブカウンタウェイトと、
   前記サブカウンタウェイトによる加重を選択可能とする加重選択手段と、
   前記サブカウンタウェイトの移動可能距離を前記メインカウンタウェイトの移動可能距離より短くする移動距離制限手段と、
   を備えることを特徴とする食器洗浄機。
2. 前記加重選択手段は、
   前記サブカウンタウェイトを吊支持することにより、前記サブカウンタウェイトによる加重を非選択とし、
   外部信号を受信して前記吊支持を解除し、前記サブカウンタウェイトによる加重を選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の食器洗浄機。
3. 前記移動距離制限手段により前記サブカウンタウェイトの移動が停止するに伴い、
   前記サブカウンタウェイトによるメインカウンタウェイトへの加重は解除され、
   前記メインカウンタウェイトの移動は停止する
   ことを特徴とする請求項１記載の食器洗浄機。
4. 洗浄完了後、洗浄完了信号を発信し、
   前記洗浄完了信号を受信して、前記サブカウンタウェイトによる加重を選択し、
   前記サブカウンタウェイトと前記メインカウンタウェイトとにより、可撓性連結部材を介して、前記カバー部を上方移動させる
   ことを特徴とする請求項２記載の食器洗浄機の動作方法。
5. 前記移動距離制限手段により、最大移動可能距離にて前記サブカウンタウェイトの移動を停止させて、前記メインカウンタウェイトの移動を停止させ、
   前記カバー部の上方移動を所定の停止位置にて停止させ、一部開放とし、
   前記洗浄空間内の水蒸気を外部排出するとともに、高温洗浄後の高熱により食器を乾燥に準ずる状態とする
   ことを特徴とする請求項３記載の食器洗浄機の動作方法。