JPH1080391A - 食器洗浄機の温水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排湯の熱を効率良く回収してすすぎ用の温水
を生成する。 【解決手段】 食器洗浄機１の側方に設置された温水生
成装置２０は、冷凍サイクルを構成したヒートポンプ２
１を備えている。排湯回収タンク３０を有しており、そ
の中に冷凍サイクルの構成部品である蒸発器２７が巻装
されている。凝縮器２５内にはすすぎ水の給水管１０の
途中部分が挿通されて、熱交換可能な二重管部２８が形
成されている。すすぎサイクルにおいて洗浄タンク６か
らオーバーフローした排湯は、パイプ１３により排湯回
収タンク３０内に排出され、蒸発器２７によって吸熱さ
れる。その回収された熱が二重管部２８においてすすぎ
水の原水と熱交換されることで温水が生成され、食器洗
浄機１の貯湯タンク８に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食器洗浄機で使用
されるすすぎ用の温水を生成する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、食器洗浄機の分野においては、省
エネを図ってランニングコストを下げると言う観点か
ら、すすぎ完了後の排湯の熱を利用して新たに供給され
るすすぎ水を昇温する技術が開発されつつある。従来そ
の一例として、排湯を回収する回収槽内にすすぎ水の給
水管を回曲して配管し、すすぎ水が回収槽内を通過する
際に排湯との間で熱交換させることによって、すすぎ水
を昇温するようにしたものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のも
のは、排熱利用の効率が必ずしも良いとは言えなくて、
すすぎ水を予熱する程度に留められ、この予熱したもの
を改めてヒータにより所定温度まで上げる必要があっ
て、コスト低減についてさしたる効果が得られていない
のが実状であった。本発明は上記のような事情に基づい
て完成されたものであって、排熱をより効率良く回収し
てすすぎ用の温水を生成することができるようにした食
器洗浄機の温水生成装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、食器洗浄機に供給
されるすすぎ用の温水を生成するための装置であって、
圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続すること
で冷凍サイクルを構成したヒートポンプを備え、このヒ
ートポンプにおける前記蒸発器を、食器洗浄機からの排
湯を貯留するタンク内に熱交換可能な状態に配設すると
ともに、前記凝縮器を、給水管に給送されるすすぎ水の
原水と熱交換可能な状態に配設した構成としたところに
特徴を有する。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ヒートポンプが、食器洗浄機から排湯が排出さ
れたときのみに稼働する構成となっていることを特徴と
している。請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記ヒートポンプが、１回の洗浄に必要な量の温水
のみを生成する構成となっていることを特徴としてい
る。

【０００６】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、前記タンク内に残った熱回収後の排湯は、ヒートポ
ンプの１回の稼働が停止するごとに外部に排出される構
成となっていることを特徴としている。請求項５の発明
は、請求項４の発明において、前記タンク内に残った熱
回収後の排湯は、食器洗浄機から新たな排湯が供給され
る前に完全に排出される構成となっていることを特徴と
している。

【０００７】

【発明の作用および効果】

＜請求項１の発明＞食器洗浄機からの排湯はタンク内に
おいてヒートポンプの蒸発器で熱交換されてその排熱が
回収され、その熱が凝縮器において給水管に給送される
すすぎ水の原水と熱交換されることで温水が生成され
て、食器洗浄機に供給される。すなわち本発明によれ
ば、ヒートポンプを用いたことで、排湯の熱を効率良く
回収してすすぎ水を必要温度にまで昇温することが可能
となり、ランニングコストの低減を確実に図ることがで
きる。

【０００８】＜請求項２の発明＞排湯が食器洗浄機から
排出されるタイミングと合わせてその排出時のみにヒー
トポンプを稼働させるのであるから、自然放熱によるエ
ネルギーロスがなく、さらなる省エネを図ることができ
る。 ＜請求項３の発明＞すすぎ用の温水をそのつど必要な分
だけ生成して供給し得るようにしたから、食器洗浄機に
備えられた貯湯タンク以外には、生成された温水を貯め
ておくタンクを付設することが不要であって、製造コス
トを抑え、また省スペース化を図ることができる。

【０００９】＜請求項４の発明＞タンク内に残った熱回
収後の排湯が毎回排出されるので、新たに供給される排
湯の熱を有効に利用することができる。 ＜請求項５の発明＞新たに供給される排湯が残水と混じ
ることが確実に阻止されて、排湯の温度低下を招くこと
がないから、排熱をより有効に利用することが可能とな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。 ＜第１実施形態＞まず、本発明の第１実施形態を図１な
いし図１０によって説明する。図１において、符号１は
食器洗浄機であって、その側方に本発明に係る温水生成
装置２０が設置される。まず食器洗浄機１の構造につい
て説明すると、その内部の上方側には、図示しないラッ
クを介して食器が出し入れ可能に収納される洗浄室２が
形成されており、この洗浄室２の上面側と下面側に、洗
浄ノズル３とすすぎノズル４とが一対ずつ配設されてい
る。洗浄室２の底面の一側には、アルカリ洗剤の混入さ
れた洗浄水を貯留する洗浄タンク６が形成され、そこに
貯められた洗浄水は、洗浄ポンプ７により汲み上げられ
て上記した洗浄ノズル３から食器に向けて噴射され、そ
ののち洗浄タンク６内に回収されるといったように循環
供給される。

【００１１】洗浄タンク６の下方には、すすぎ用の温水
を貯留する貯湯タンク８が装備されている。この貯湯タ
ンク８内には、詳しくは後記するように温水生成装置２
０で生成された温水が、給湯弁９の介設された給水管１
０により供給されて貯留される。貯められた温水は、す
すぎポンプ１１により汲み上げられてすすぎノズル４か
ら食器に向けて噴射され、上記の洗浄タンク６内に回収
される。洗浄タンク６にはオーバーフローパイプ１３が
装備されており、このオーバーフローパイプ１３は、洗
浄タンク６からオーバーフローした排湯を取り込んで、
排湯管１４を通して温水生成装置２０に設けられた排湯
回収タンク３０内に排出するようになっている。なお、
洗浄タンク６と貯湯タンク８内にはそれぞれヒータ１
５，１６と図示しないサーモスタットが装備されてい
て、洗浄水は約６０℃に、すすぎ用の温水は約８０℃に
保温されるようになっている。

【００１２】すなわち食器が洗浄室２に収納されると、
洗浄ノズル３から洗浄水が噴射されて食器が洗浄され、
続いてすすぎノズル４から温水が噴射されてすすぎが行
われる。そして、洗浄タンク６に回収し切れずにオーバ
ーフローした排湯が温水生成装置２０側に排出されて排
熱が回収され、その回収した熱が、給水管１０に給送さ
れる水道水等の原水と熱交換されることで温水が生成さ
れて、上記した貯湯タンク８に供給されるようになって
いる。

【００１３】続いて温水生成装置２０について詳細に説
明する。この温水生成装置２０はヒートポンプ２１を備
えており、箱状をなす本体２２内に収納されるようにな
っている。ヒートポンプ２１は、図６にも示すように、
圧縮機２４、凝縮器２５、膨張弁２６及び蒸発器２７が
循環接続され、その中に冷媒であるフロンガス（Ｒ−２
２）が流通可能に封入されることで冷凍サイクルを構成
している。

【００１４】圧縮機２４は比較的大型のものであって、
図２，３に示すように、本体２２内の底面上に設置され
ている。その圧縮機２４の側方には蓋板３１付きの排湯
回収タンク３０が設置されている。この排湯回収タンク
３０には、図４，５に示すように、上記の冷凍サイクル
の構成部品であるパイプ状の蒸発器２７が、その内周面
に沿って螺旋状に巻装されており、その入り口２７ａと
出口２７ｂとが蓋板３１の上面に突出されて冷媒配管２
１ａと接続されている。排湯回収タンク３０の上部の一
側には排湯の導入口３２が設けられ、食器洗浄機１にお
ける洗浄タンク６のオーバーフローパイプ１３から引き
出された排湯管１４と接続されており、洗浄タンク６か
らオーバーフローした排湯を導入し得るようになってい
る。他側には、排湯回収タンク３０自身のオーバーフロ
ー水を排出する排出口３３が設けられ、排水管３４が接
続されている。

【００１５】排湯回収タンク３０内には、プロペラ状の
攪拌具３６が備えられており、蓋板３１上に設けられた
駆動モータ３７によりシャフト３８を介して回転駆動さ
れるようになっている。また、排湯回収タンク３０の底
面には排水弁４０が設けられている。この排水弁４０は
常開式のものであって、蓋板３１を貫通して上下動自由
に装備されたロッド４１の先端に、底面に開口された弁
口４２の上面側に接離して開閉する弁体４３が設けら
れ、常にはロッド４１がばね部材４４により上動付勢さ
れて、図５の鎖線に示すように弁体４３が引き上げられ
ることで弁口４２が開いており、蓋板３１上にブラケッ
ト４５を介して取り付けられたソレノイド４６の励磁力
により、同図の実線に示すようにロッド４１並びに弁体
４３を付勢力に抗して押し下げることで弁口４２が閉じ
られるようになっている。この排水弁４０は上記した排
水管３４に合流して接続されている。また、排湯回収タ
ンク３０の蓋板３１には、蒸発器２７に向けて温水を散
水することでそれを洗浄するための２個の散水ノズル４
８が設けられている。

【００１６】凝縮器２５は大径のパイプ状に形成されて
おり、その中に、すすぎ水の原水を給送する給水管１０
の途中部分が挿通され、熱交換を可能とした二重管部２
８が形成されている。この二重管部２８が、図２，３に
示すように、本体２２の２つの側面の内側にわたって回
曲しつつ張り巡らされている。給水管１０の出口側は、
上記のように食器洗浄機１の貯湯タンク８に接続されて
いる。また膨張弁２６は、感温筒２６ａが付設された温
度式のものである（図６参照）。なお、本体２２内に
は、ヒートポンプ２１の冷凍サイクルや給排水等を制御
するための装置を収納した制御ボックス４９が備えられ
ている。

【００１７】さらに図６によって冷凍サイクルについて
言及する。圧縮機２４の高圧側と低圧側との間にはバイ
パス管５１が設けられ、そこに容量調整弁５２が設けら
れている。この容量調整弁５２は、熱負荷（熱源）が足
りないときや、初期給湯時のようにまったく無いとき
に、圧縮機２４の高圧側のガスを低圧側にバイパスし
て、低圧側の圧力が過剰に低下することを防止するよう
に機能する。給水管１０における二重管部２８から出た
ところには、自動給水弁５３が設けられている。この自
動給水弁５３は、高圧側の圧力を検知してそれに応じて
給水量を調節し、高圧側の圧力を一定に保つように機能
する。それに伴い、略一定温度の温水を取り出すことが
できる。

【００１８】給水管１０における自動給水弁５３の上流
側には、分流弁５４を介設した散水ホース５５が分岐し
て接続され、この散水ホース５５が、前記した排湯回収
タンク３０の蓋板３１に設けられた散水ノズル４８に接
続されている。この分流弁５４は、運転の停止時に開弁
することで、二重管部２８内に残っている温水を排出
し、蒸発器２７の洗浄に利用するとともに、運転立上り
時の過渡的な凝縮能力不足を防止するように機能する。

【００１９】凝縮器２５の出口側の冷媒配管２１ａと、
原水の給水管１０における二重管部２８に入る手前側の
部分とが密着状に並列配管されることにより、第１の補
助熱交換部５７が構成されている。この第１補助熱交換
部５７は、凝縮器２５から出た液冷媒とすすぎ水の原水
との間で熱交換させることによって、原水を予熱するよ
うに機能する。また、上記の第１補助熱交換部５７を構
成する部分の下流側の冷媒配管２１ａと、蒸発器２７の
出口側の冷媒配管２１ａとが同じく密着状に並列配管さ
れることで、第２の補助熱交換部５８が構成されてい
る。この第２補助熱交換部５８は、蒸発器２７を経た低
温冷媒を凝縮器２５から出た高温液冷媒で加熱すること
により、特に運転後半において圧縮機２４側への液戻り
現象が起きるのを抑制し、併せて熱利用効率を高めるよ
うに機能する。

【００２０】上記の第２補助熱交換部５８を構成する部
分と、膨張弁２６との間における冷媒配管２１ａにはレ
シーバ５９が介設されている。このレシーバ５９は、例
えば冷媒を過充填したときや、内部のバランスが崩れて
液冷媒が過剰となった場合にそれを溜め、凝縮器２５に
液冷媒が滞留するのを防止するように機能する。レシー
バ５９と膨張弁２６との間には冷媒電磁弁６０が介設さ
れている。この冷媒電磁弁６０は、運転停止時に膨張弁
２６から高圧ガスが低圧側に漏れることを防いで高圧力
を維持するように機能する。

【００２１】またこの第１実施形態では、図７，８に示
すような制御回路を備えている。同図において、ＳＷは
給湯開始用の押しボタンスイッチ、ＦＭは、温水生成装
置２０の本体２２内に装備されたファンの駆動モータ、
ＣＭはヒートポンプ２１の圧縮機２４である。ＳＶは冷
媒電磁弁６０、Ｍは攪拌具３６の駆動モータ３７、Ｓは
排水弁４０のソレノイド４６である。Ｔｈ１は、圧縮機
２４の高圧側吐出口に設けられた保護用のサーモスタッ
ト、Ｔｈ２は、圧縮機２４内に設けられた同じく保護用
のサーモスタットである。また、ＯＣＲは、圧縮機２４
の運転電流が過電流となったときに開放する過負荷継電
器、ＰｄＳＷは、圧縮機２４の高圧側の圧力が異常上昇
した際に開放する圧力スイッチである。

【００２２】本第１実施形態は上記のような構造であっ
て、続いてその作動を説明する。まず説明の便宜上、食
器洗浄機１の洗浄タンク６と貯湯タンク８とが満水であ
って、洗浄可能な状態にある場合からの作動について図
９のタイミングチャートを参照して説明する。初めに洗
浄すべき食器をラックに収めて洗浄室２内に収容する
（ラック作業）。ラック作業が完了すると洗浄サイクル
が開始され、洗浄タンク６内の洗浄水が洗浄ポンプ７で
汲み上げられて洗浄ノズル３から噴出されるといった洗
浄作業が数十秒間にわたって行われる。５秒程度の停止
時間（水切り時間）があったのち、引き続いてすすぎサ
イクルが開始され、貯湯タンク８内の温水がすすぎポン
プ１１で汲み上げられてすすぎノズル４から噴出される
といったすすぎ作業が７秒程度行われる。そののち５秒
程度の停止時間（同じく水切り時間）が設定され、それ
により１回の洗浄工程が完了する。

【００２３】上記において、すすぎサイクルが開始され
ると、貯湯タンク８内に備えられたフロートスイッチが
オフとなることで給湯弁９が開弁されるとともに、圧縮
機２４がオンしてヒートポンプ２１が稼働し始める。同
時に冷媒電磁弁６０も開弁される。また、排湯回収タン
ク３０に設けられたソレノイド４６が励磁されて常開式
の排水弁４０が閉弁されるとともに、攪拌具３６が回転
駆動される。すすぎサイクルの開始後に洗浄タンク６か
らオーバーフローしてくる排湯は、少し遅れて排湯回収
タンク３０に流入し、実際に蒸発器２７が吸熱を始める
のは数秒後となる。

【００２４】さて排湯回収タンク３０では、食器洗浄機
１の洗浄タンク６からオーバーフローした排湯が少しず
つ（数十秒をかけて）取り込まれる。排湯の取り込みの
最中からヒートポンプ２１はフル運転して蒸発器２７に
液冷媒を供給し、攪拌具３６により排湯が攪拌されて熱
交換が促進されつつ吸熱を始める。実際に吸熱に掛ける
ことのできる時間は数十秒であるため、膨張弁２６は比
較的大きな流量（冷凍能力）のものが使用され、立上り
からすぐに多くの冷媒が供給される。その吸熱の最中
に、まず洗浄タンク６からのオーバーフローが終わり、
排湯回収タンク３０が満水となる。吸熱はさらに継続さ
れるが、蒸発器２７に冷媒が十分に行き届くと、感温筒
２６ａで検知される温度が低下することで膨張弁２６が
閉じ始める。しかしながら、膨張弁２６の流量制御のタ
イミングがどうしても遅れるので少し液戻りぎみにな
る。そのため、第２補助熱交換部５８で加熱されること
で液戻りの抑制が図られ、それと併せて熱利用効率の向
上が図られる。

【００２５】この間、給水管１０に送給されたすすぎ水
の原水は、第１補助熱交換部５７で予熱されたのち、二
重管部２８において冷媒と熱交換されて昇温され、温水
となって給湯弁９を介して食器洗浄機１の貯湯タンク８
に次第に供給される。貯湯タンク８に所定量温水が溜ま
ってフロートスイッチがオンすると、圧縮機２４がオフ
となるとともに、冷媒電磁弁６０が閉弁してヒートポン
プ２１の運転が停止される。また排湯回収タンク３０の
排水弁４０が開弁されるとともに、攪拌具３６が停止さ
れる。これにより、排湯回収タンク３０内の排湯が排出
されるが、排湯は慣性力により渦流となって排出される
ので、例えば排湯中に食材の細片等の異物が混じってい
たとしても、渦流とともにすべて排出され、タンク３０
内が汚れるおそれがない。また上記のフロートスイッチ
がオンすることに伴って分流弁５４が１０〜１５秒間開
弁され、二重管部２８内に残った温水が散水ホース５５
側に分流される。その温水は、排湯回収タンク３０の散
水ノズル４８から蒸発器２７に向けて散水され、蒸発器
２７の表面が洗浄される。そののち、排湯回収タンク３
０の排湯が完全に排出され、食器洗浄機１がすすぎ可能
な状態とされる。以上のようにして、洗浄作業と温水の
生成とが繰り返し行われる。

【００２６】一方、食器洗浄機１は汚れを扱うものであ
るため、毎日業務終了時には洗浄タンク６を全部排水す
るようにしている。したがって毎朝業務を開始する際に
は、温水を新たに洗浄タンク６に供給する必要がある。
この給湯を初期給湯と称しており、以下これについて図
１０のタイミングチャートを参照して説明する。この初
期給湯では、容量の大きい洗浄タンク６に温水を貯めね
ばならず、また一度に大容量の温水を供給することが難
しいことから、基本的には以下のような手順で給湯が行
われる。それは、温水生成装置２０で生成された温水が
貯湯タンク８に一旦取り込まれ、貯湯タンク８内のフロ
ートスイッチがオンにしたところで、給湯弁９が閉弁さ
れてすすぎサイクルが行われ、すすぎポンプ１１が温水
を汲み上げてすすぎノズル４から噴射させて洗浄タンク
６に貯められる。この給湯のサイクルが、洗浄タンク６
内に設けられた図示しない水位センサが検知するまで継
続される。その後、上記の給湯サイクルが予め設定され
た回数だけ実行されて、初期給湯が完了する。

【００２７】この初期給湯時における温水も、同様にヒ
ートポンプ２１を運転することで生成されるが、初期給
湯時では洗浄タンク６からオーバーフローされる排湯、
すなわち熱源が無いため、そのままでは低圧側が極端に
低圧となった運転か、異常運転（真空運転あるいは液バ
ック運転）を行ってしまう。したがって初期給湯時に
は、圧縮機２４に付設された容量調整弁５２の作用によ
って、高圧側の冷媒ガスを低圧側にバイパスさせる。こ
れにより低圧側の圧力が一定値に維持される。実際には
この圧力は、４Kgf／cm2程度となるように設定され、高
圧側の比較的温度の高い冷媒ガスは、上記の設定圧力と
なるように低圧側に供給される。一方膨張弁２６からは
漏れ冷媒があり、熱源が無いためにそれは圧縮機２４側
に戻っていく。圧縮機２４の吸入直前では、高温のバイ
パスガスと、戻ってきた液冷媒とが混合されつつ圧縮機
２４に戻り、このことがより低圧側の圧力を増加させ、
高圧側の圧力を自動給水弁５３を適度に開くように維持
させるのに役立っている。上記した圧力設定値４Kgf／c
m2は、フロンガス（Ｒ−２２）の０℃での蒸発圧力を意
識しており、仮に排湯回収タンク３０内に温度の低い水
が残っていたとしても、凍り付くおそれはない。

【００２８】温水の生成に話を戻すと、すすぎサイクル
が行われるごとにヒートポンプ２１により温水が生成さ
れる。通常そのためには、ヒートポンプ２１の運転と停
止とに対応して圧縮機２４を断続運転させることになる
が、短周期での運転と停止とを嫌う圧縮機２４に対し
て、頻繁な断続運転が予測されるにも拘らずそのままに
しておくのは、品質、信頼性の上から問題がある。そこ
でこの実施形態では、初期給湯の際には圧縮機２４を運
転し続けるようにしている。ただし、食器洗浄機１の給
湯弁９が間欠的に閉弁されるとき、ヒートポンプ２１の
冷凍サイクル側では凝縮器２５への水流が断たれるか
ら、圧縮機２４が連続運転されていると、僅かな時間で
も高圧側の圧力の異常上昇を招くこととなる。

【００２９】そのため、図１０のタイミングチャートに
示されるように、給湯弁９の閉弁動作に同期して冷媒電
磁弁６０を閉弁制御し、その間は、容量調整弁５２によ
るバイパス冷媒だけで運転する。冷媒電磁弁６０が閉じ
られると、圧縮機２４の低圧側への冷媒の供給量が減少
するため、高圧側の圧力は逆に下がり気味となり、よっ
て高圧側の圧力の異常上昇が防止される。もちろん、冷
媒電磁弁６０が閉弁し続けると、高圧側が圧力上昇する
ことになるが、閉弁時間はせいぜい数秒から数十秒であ
るため、上記のように高圧側の圧力を有効に下げるよう
に機能する。このようにして初期給湯が行われ、洗浄可
能な状態にセットされることになる。

【００３０】以上説明したように本実施形態によれば、
ヒートポンプ２１を用いたことで、食器洗浄機１からの
排湯の熱を効率良く回収して、すすぎ水の原水を必要温
度にまで昇温することが可能となり、改めてヒータ等で
加熱する必要がなくて消費電力が抑えられ、ランニング
コストの低減を確実に図ることができる。しかも、排湯
の排出時とタイミングを合わせて排出時のみにヒートポ
ンプ２１を稼働させるようにしたから、省エネを図る上
でより効果的である。また、すすぎ用の温水は、１回の
洗浄に必要な分だけ生成されて供給されるから、食器洗
浄機１に予め備えられた貯湯タンク８以外に温水を貯め
ておくタンクを追加して設けることが不要であって、製
造コストを抑え、また省スペース化を図ることが可能と
なる。さらに、排湯は排湯回収タンク３０で熱回収され
たらすぐに外部に排出されるので、クリーンな装置を実
現することができる。

【００３１】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態を説明する。第１実施形態の洗浄工程では、既述し
たとおりに、数十秒間の洗浄サイクルが行われたのち、
５秒程度の停止時間（水切り時間）を経てすすぎサイク
ルが行われ、このすすぎサイクルが開始されるのに伴っ
て、ヒートポンプ２１により新たなすすぎ用の温水が生
成されて貯湯タンク８に供給される。ところでヒートポ
ンプ２１で生成される温水は、給水管１０に介設された
自動給水弁５３（図６参照）の機能によって流量を制御
されつつ略一定の温度で取り出されるようになってお
り、冬場のようにすすぎ水の原水が低温である場合に
は、流量が制限されて貯湯タンク８を満水とするまでに
は時間が掛かる。特に次の洗浄作業が連続して行われた
場合には、その洗浄サイクルが終了してもなお貯湯タン
ク８が満水とならず、そのまますすぎサイクルに入って
しまう場合が有り得る。そうすると、すすぎ用の温水が
不足するので、食器に付着した洗浄水を完全に流し切れ
ないといった事態が生ずるおそれがある。

【００３２】そこで上記のような事態を回避するため
に、貯湯タンク８が満水となるまで洗浄サイクルを継続
するといった手段が講じられている（実公平５−２０２
８６号参照）。すなわち、洗浄サイクルを設定時間が経
過したら終了してしまうのではなく、図１６のタイミン
グチャートに示すように、貯湯タンク８が満水となって
フロートスイッチがオンする（タイミングＡ）まで洗浄
サイクルを継続するというものである。洗浄サイクルの
終了と同時に、ヒートポンプ２１の運転が停止され、ま
た排湯回収タンク３０の排水弁４０が開弁される。そう
すると、５秒後にすすぎサイクルに入ったとしても、所
定量のすすぎ用の温水が噴射できて、良好にすすぎ作業
を行うことができる。

【００３３】しかしながら、上記のように洗浄サイクル
の継続を行った場合には１つ問題が生ずる。同タイミン
グチャートに示すように、洗浄サイクルが終了したらそ
の５秒後（タイミングＢ）にすすぎサイクルが開始され
るのであるが、そのとき新たな温水を生成するために、
ヒートポンプ２１が稼働されるとともに、排湯回収タン
ク３０の排水弁４０も閉弁される。このことは排水弁４
０の開弁時間、すなわち排水時間が５秒程度しか取れな
いことを意味し、その間に熱回収後の排湯を全部排出す
ることは難しい。そうすると、残水がある状態で新たに
洗浄タンク６からオーバーフローした排湯が排湯回収タ
ンク３０に供給されることになり、残水と混じることで
排湯の温度が下がってしまったり、排湯回収タンク３０
から溢れ出てしまって、排熱を有効に利用できないとい
う問題が残る。

【００３４】そこでこの第２実施形態では、熱回収後の
排湯が排湯回収タンク３０から完全に排出されて初め
て、新たな排湯を供給し得るようにした手段が講じられ
ている。そのためこの第２実施形態では、温水生成装置
２０側の制御回路が図１１に示すように構成されてい
る。この制御回路では、ヒートポンプ２１の始動を一定
時間（５秒程度）遅延させるために、タイマＴＭが介設
されている。食器洗浄機１側の制御回路については、図
８に示した第１実施形態のものと同様であるので割愛す
る。

【００３５】第２実施形態の作動を図１２のタイミング
チャートに基づいて説明する。上記したように貯湯タン
ク８への温水の貯留が遅れていると、洗浄サイクルが継
続される。貯湯タンク８が満水となってフロートスイッ
チがオンする（タイミングＡ）と、洗浄サイクルが終了
すると同時に給湯弁９が閉弁し、また、圧縮機２４がオ
フとなるとともに冷媒電磁弁６０が閉弁してヒートポン
プ２１の運転が停止される。また排湯回収タンク３０の
排水弁４０が開弁されるとともに、攪拌具３６が停止さ
れ、排湯回収タンク３０内の排湯が排出される。上記の
洗浄サイクルの終了から５秒の停止時間を経過する（タ
イミングＢ）と、すすぎサイクルが開始される。それに
伴い給湯弁９は開弁されるが、タイマＴＭが作動して遅
延時間が取られることで、圧縮機２４はオフ、冷媒電磁
弁６０は閉弁したままでヒートポンプ２１は運転停止状
態に留められる。また排湯回収タンク３０の排水弁４０
も開弁したままとされる。

【００３６】すすぎサイクル開始から５秒経過する（タ
イミングＣ）と、タイマＴＭがタイムアップすること
で、圧縮機２４がオンするとともに、冷媒電磁弁６０が
開弁してヒートポンプ２１の運転が開始され、また排湯
回収タンク３０の排水弁４０が閉弁する。それとタイミ
ングを合わせるようにして、洗浄タンク６からオーバー
フローした排湯が排湯回収タンク３０内に供給される。
上記により、排水弁４０の開弁時間すなわち排水時間
は、停止時間の５秒に遅延時間の５秒が加えられて合計
１０秒間取られることになり、この間に、熱回収した後
の排湯は、排湯回収タンク３０から完全に外部に排出さ
れる。これにより、次に供給される高温の排湯は、残水
と混じることで温度低下を招いたり、排湯回収タンク３
０から溢れ出るといったことがなく、排熱が有効に利用
されるところとなる。なお、ヒートポンプ２１の始動も
５秒遅れることになるが、オーバーフローした排湯も同
程度遅れて排湯回収タンク３０に排出されて来るので、
温水生成について実質的に問題とはならない。むしろ、
ヒートポンプ２１を無駄なく運転できて、省エネに寄与
し得る。

【００３７】＜第３実施形態＞続いて、本発明の第３実
施形態を図１３ないし図１５によって説明する。この第
３実施形態は、上記の第２実施形態と同様に、排湯回収
タンク３０における熱回収後の排湯の排水時間を確保す
ることを課題としており、そのための別の解決手段を示
している。この第３実施形態では、図１３，１４に示す
制御回路を備えている。特徴的なところは、貯湯タンク
８に備えられたフロートスイッチＦＳの信号を一定時間
（５秒程度）遅延するためのタイマＴＭを設けていると
ころにある。

【００３８】第３実施形態の作動を図１５のタイミング
チャートに基づいて説明する。貯湯タンク８への温水の
貯留が遅れていて、洗浄サイクルが継続されている場合
において、貯湯タンク８が満水となってフロートスイッ
チＦＳがオンする（タイミングＡ）と、圧縮機２４がオ
フとなるとともに冷媒電磁弁６０が閉弁してヒートポン
プ２１の運転が停止される。また排湯回収タンク３０の
排水弁４０が開弁されるとともに、攪拌具３６が停止さ
れ、排湯回収タンク３０内の排湯が排出される。一方、
タイマＴＭの機能でフロートスイッチＦＳの信号が遅延
させられることにより、洗浄サイクルはさらに継続さ
れ、また給湯弁９が開弁状態に留められる。フロートス
イッチＦＳがオンしてから５秒経過する（タイミング
Ｂ）と、タイマＴＭがタイムアップすることで、洗浄サ
イクルが終了するとともに、給湯弁９が閉弁される。洗
浄サイクルが終了後、５秒の停止時間が経過する（タイ
ミングＣ）と、すすぎサイクルが開始される。それに伴
い、圧縮機２４がオンし、冷媒電磁弁６０が開弁するこ
とでヒートポンプ２１の運転が開始されるとともに、排
湯回収タンク３０の排水弁４０が閉弁する。上記によ
り、排水弁４０の開弁時間すなわち排水時間は、タイマ
ＴＭによる遅延時間の５秒に停止時間の５秒が加えられ
て合計１０秒間取られることになり、この間に、熱回収
した後の排湯は完全に外部に排出される。これにより同
様に、次に供給される高温の排湯は、残水と混じること
で温度低下を招いたり、排湯回収タンク３０から溢れ出
るといったことがなく、排熱が有効に利用される。

【００３９】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）なお食器洗浄機から新たな排湯が供給される前
に、排湯回収タンクから熱回収後の排湯を完全に排出で
きるようにするために、第２または第３実施形態に例示
した他に、以下のような対策を講じてもよい。図１６で
説明したように、排湯回収タンクの排水時間が不足する
のは、給湯が遅れて洗浄サイクルが継続された場合に起
きるのであるから、給湯能力を増大して、正規時間の洗
浄サイクルが終了する前に貯湯タンクを満水にし得るよ
うにすればよい。給湯能力を増大するためには、ヒート
ポンプの圧縮機の能力を大きくするか、蒸発器側の吸熱
能力を上げるようにすればよい。

【００４０】（２）別の手段として、洗浄サイクルから
すすぎサイクルに移るまでの約５秒の停止時間の間に、
排湯回収タンクの排湯を完全に排水できるようにすれば
よい。そのためには、排湯回収タンクに設けられた排水
弁の弁口の開口面積を増大して、排水量を増大すること
が考えられる。 （３）また、排湯回収タンクの排水時間として確保し得
る洗浄サイクルとすすぎサイクルの間の停止時間自体
を、１０秒程度に延長してもよい。 （４）なお上記各実施形態では、フロンガスを冷媒とし
て用いたものを例示したが、他の冷媒を用いて冷凍サイ
クルを構成したヒートポンプを使用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の全体構造を示す概略
図である。

【図２】 温水生成装置の上面から見た断面図である。

【図３】 その正面から見た断面図である。

【図４】 排湯回収タンクの上面から見た断面図であ
る。

【図５】 その正面から見た断面図である。

【図６】 ヒートポンプの冷凍サイクル図である。

【図７】 温水生成装置の制御回路図である。

【図８】 食器洗浄機の制御回路図である。

【図９】 洗浄運転時のタイミングチャートである。

【図１０】 初期給湯時のタイミングチャートである。

【図１１】 第２実施形態に係る温水生成装置の制御回
路図である。

【図１２】 その洗浄運転時のタイミングチャートであ
る。

【図１３】 第３実施形態に係る温水生成装置の制御回
路図である。

【図１４】 その食器洗浄機の制御回路図である。

【図１５】 その洗浄運転時のタイミングチャートであ
る。

【図１６】 排湯回収タンクの排水時間を説明するため
のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…食器洗浄機 ６…洗浄タンク ８…貯湯タンク １
０…給水管 １３…オーバーフローパイプ ２０…温水
生成装置 ２１…ヒートポンプ ２１ａ…冷媒配管 ２
４…圧縮機 ２５…凝縮器 ２６…膨張弁 ２７…蒸発
器 ２８…二重管部 ３０…排湯回収タンク ４０…排
水弁 ＴＭ…タイマ ＦＳ…フロートスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野尻 元己 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザキ 電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食器洗浄機に供給されるすすぎ用の温水
   を生成するための装置であって、 圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続すること
   で冷凍サイクルを構成したヒートポンプを備え、このヒ
   ートポンプにおける前記蒸発器を、食器洗浄機からの排
   湯を貯留するタンク内に熱交換可能な状態に配設すると
   ともに、前記凝縮器を、給水管に給送されるすすぎ水の
   原水と熱交換可能な状態に配設したことを特徴とする食
   器洗浄機の温水生成装置。
2. 【請求項２】 前記ヒートポンプが、食器洗浄機から排
   湯が排出されたときのみに稼働する構成となっているこ
   とを特徴とする請求項１記載の食器洗浄機の温水生成装
   置。
3. 【請求項３】 前記ヒートポンプが、１回の洗浄に必要
   な量の温水のみを生成する構成となっていることを特徴
   とする請求項２記載の食器洗浄機の温水生成装置。
4. 【請求項４】 前記タンク内に残った熱回収後の排湯
   は、ヒートポンプの１回の稼働が停止するごとに外部に
   排出される構成となっていることを特徴とする請求項２
   記載の食器洗浄機の温水生成装置。
5. 【請求項５】 前記タンク内に残った熱回収後の排湯
   は、食器洗浄機から新たな排湯が供給される前に完全に
   排出される構成となっていることを特徴とする請求項４
   記載の食器洗浄機の温水生成装置。