JP2011000206A - 食器洗い機 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄水の水位を水位検知手段で検知する方法では、洗浄水が洗浄ポンプの吸い込み口に集まるまでに一定時間遅れが発生するため発泡現象発生時にすぐに検出できないうえ、水位センサが水面の高さを検知する際に洗浄中は変動しやすいために誤検知しやすい。
【解決手段】本発明の食器洗い乾燥機は、食器を収納する洗浄槽１２２と、洗浄槽１２２内に水を供給する給水手段１２０と、洗浄槽１２２内に吐出するポンプ３と、前記ポンプ３を駆動するモータ１２１と、前記モータ１２１の電流を検知する電流検知手段１３１と、モータ１２１の駆動制御をおこなう制御手段１４０と、前記電流検知手１３１段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段１４１とから構成され、判定手段１４１が電流検知手段１３１の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みと判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は洗浄および排水時にポンプのエア噛みを容易に検知し防止する食器類を洗う食器洗い機に関するものである。

従来の食器洗い機は、図８に示すように洗浄ポンプ３の吸い込み力変化に基づく洗浄槽２２内の水位変化を、水位検出手段により検知して、洗浄槽２２内の正常水位と発泡水位とを判別し、予め外部記憶部に記憶させた発泡レベルと水位センサ１３の出力とを比較して、発泡レベル以上ならば洗浄ポンプ３、加熱ユニット４および排水，給水バルブを発泡現象が回復する方向に制御することで、洗浄水の発泡現象を一定レベルに抑えることができるものである。（特許文献１参照）

特開平６−１４８６２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、水位検出手段により水位を検出する方法では、洗浄時の洗浄水が洗浄ポンプの吸い込み口に集まる際に、所置きや洗浄槽に付着した水が集まるまでの一定時間遅れが発生するため、発泡現象発生時にすぐに検出ができない。さらに水位検出手段の水位センサが水面の高さを検出するために変動しやすくご認識しやすい上に、応答性が悪いために多少の発泡現象を発生するということがあるという課題があった。

また、安価な食器洗い機では、一般的に単相誘導モータを商用電源電圧に接続することで駆動する方式を採用しているため、回転数を変化させたり、電圧を変化させる等の調整ができないという技術的にできない制約もあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ポンプ内の発泡現象によりモータの入力電流および回転数の変化を即座に検出することで、発泡現象を抑制することができる食器洗い機を提供することを目的とする。

食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を供給する給水手段と、洗浄槽内に吐出するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータの電流を検知する電流検知手段と、モータの駆動制御をおこなう制御手段と、前記電流検知手段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段とを備え、前記判定手段が電流検知手段の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みが発生していると判断するものである。

これによって、エア噛みを即座に検知することができる。

本発明の食器洗い機によれば、判定手段と電流検出手段を設け、電流検出手段の電流変動が一定値以上変動したことで容易にエア噛みを判定することができ、モータ電流検出により即座に検知でき、応答性が良くエア噛みを検知することができる食器洗い機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における食器洗い機の構成図 本発明の実施の形態１における食器洗い機のブロック図 本発明の実施の形態１における食器洗い機の電流検出手段の電流値変化を示す図 本発明の実施の形態１における食器洗い機のフローチャート 本発明の実施の形態２における食器洗い機のブロック図 本発明の実施の形態２における食器洗い機の電流検出手段の電流変化および回転数検知手段の回転数変化を示す図 本発明の実施の形態２における食器洗い機のフローチャート 従来の食器洗い機の構成図

第１の発明は、食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を供給する給水手段と、洗浄槽内に吐出するポンプと、ポンプを駆動するモータと、モータの電流を検知する電流検知手段と、モータの駆動制御をおこなう制御手段と、電流検知手段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段とを備えることにより、判定手段が電流検知手段の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みが発生していると判断することにより、食器洗い機のエア噛みを迅速に検知することができる。

第２の発明は、判定手段は、電流検知手段の平均電流値が一定値以下でかつ一定時間内の電流値変動幅が一定以上となる場合、エア噛みと判断することにより、検知精度を向上することができる。

第３の発明は、判定手段がエア噛みを検知した場合に、制御手段は、電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以内となるまで断続運転を繰り返しおこなうことにより、エア噛みを解消することができる。

第４の発明は、制御手段は、断続運転を規定回数繰り返しおこない電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以上の場合、制御手段がモータを停止し、給水手段が給水を行うことにより、ポンプのエア吸込みを防止し、エア噛みを解消することができる。

第５の発明は、食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を供給する給水手段と、洗浄槽内に吐出するポンプと、ポンプを駆動するモータと、モータの回転数を検知する回転数検知手段と、モータの電流を検知する電流検知手段と、モータの駆動制御をおこなう制御手段と、電流検知手段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段とを備えることにより、判定手段が回転数検知手段の回転数の変化幅と電流検知手段の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みと判断することで、検出精度をより向上するとともに検出速度、応答性を向上することができる。

第６の発明は、判定手段がエア噛みを検知した場合に、制御手段は、回転数検知手段の回転数変化幅が一定値以内でかつ電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以内となるまで断続運転を繰り返しおこなうことにより、検出速度の向上とともにエア噛みを迅速に解消できる。

第７の発明は、制御手段は、断続運転を規定回数繰り返しおこない回転数検知手段の回転数変化幅が一定値以上かつ電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以上の場合、給水手段が給水を行うことにより、より迅速にポンプのエア吸込みを防止することができ、エア噛みを防止するとともにエア噛みが発生した場合でも即座に解消することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における食器洗い機の構成を示したもので、図１において、食器洗い機本体１００は、その内部に食器を洗浄する洗浄槽１２２と、その洗浄槽１２２内に食器を設置する上籠７および下籠８と、水を吐出噴水する洗浄上ノズル６および洗浄下ノズル５が設置されている。

さらに洗浄ノズル５および６に水を供給する洗浄ポンプ３が洗浄槽１２２の下部に配置され、洗浄ポンプ３を駆動するモータ１２１が洗浄ポンプ３に接続されている。さらに洗浄ポンプ３に水を供給する給水手段１２０が接続された配置としている。

また、洗浄槽下部には、洗浄水を温める加熱ユニット４が設けられ、モータ１２１や加熱ユニット４等の制御をおこなう制御基板１３０が食器洗い機１００の前面に配置される。制御基板１３０は、内部に制御手段１４０および判定手段１４１を搭載し、モータ１２１への印加電圧接続線１３２に流れる負荷電流を検知する電流検知手段１３１を設けている。

図２は、食器洗い機本体１００のモータ１２１および洗浄ポンプ３を制御するブロック構成図を示している。

図３は、洗浄時におけるモータ１２１に流れる電流の時間変化を示すもので、洗浄開始の起動時（ａ）と洗浄動作時（ｂ）の電流値３００とエア噛み時（ｃ）の電流知３０１およびエア噛み動作と停止の断続時間（ｅ）とエア噛みが解消され正常に洗浄動作となった正常動作時（ｄ）のそれぞれの電流値変化を示している。電流差３０２は洗浄動作時電流３００とエア噛み時電流３０１の差を示し、電流変化幅３０３はエア噛み時の電流値の振れ幅を示している。

次に、本実施の形態１の食器洗い乾燥機の動作について説明する。図４は食器洗い機の洗浄動作でのエア噛み検知のフローチャートを示す。

まず、図１の食器洗い機本体１００は、洗浄動作をおこなう場合（フローチャートＳ１）、最初に給水手段１２０から一定量の水を給水し貯水する（フローチャートＳ２）。その後、制御基板１３０内の制御手段１４０がモータ１２１を駆動し（フローチャートＳ３）、洗浄ポンプ３を回転させ、洗浄ノズル５および６から水が洗浄槽１２２内に噴射され、籠７および８に設置されている食器を洗浄するとともにその水が洗浄槽１２２内の底に集まり再びその水が洗浄ポンプ３に給水され、循環水として食器洗いをおこなう。

この動作では、制御手段１４０からモータ１２１に接続線１３２を介して電源を供給することでモータ１２１が回転する。その時にモータ１２１に供給される接続線１３２に流れる電流を電流検知手段１３１で検知する（フローチャートＳ４、Ｓ５）。

通常の洗浄時には図３に示すように駆動開始から電流３００まで電流が上昇し、洗浄動作がおこなわれる。正常に洗浄動作中に洗浄ポンプ３が給水に泡や空気が入る現象を発生させた場合には、水量が低下することにより図３の電流３０１まで低下し（フローチャートＳ４）、空気と水を洗浄ポンプ３内で吐出するためにモータ１２１の負荷が変動することになり、電流変動幅３０３として電流値が変化する（フローチャートＳ１）。

その結果、判定手段１４１は、電流検知手段１３１の電流値が電流値３００から電流値
３０１に低下すると同時に電流変動幅３０３以上の変動を一定時間以上継続していることを検知した場合（フローチャートＳ６）に、洗浄ポンプ３がエア噛みをしたと判断する（フローチャートＳ７）。

その判断後、制御手段１４０は、エア噛みを解消するために一定時間モータ１２１の電源をオフすることで洗浄ポンプ３の動作を停止し、その後再度、モータ１２１に電源を印加し、洗浄ポンプ３を動作させる。再動作時の電流検知手段１３１の値が電流値３００であれば、エア噛みが解消され、電流値３０１であれば解消されていないため、再度モータ１２１の動作停止、再動作をおこなう（フローチャートＳ８）。

さらに断続運転（ｅ）を規定回数実施した後もエア噛みが解消されない場合（フローチャートＳ９）は、モータ１２１の動作を停止後、給水手段により一定量の給水をおこない（フローチャートＳ１０）、再度モータ１２１を動作させることでエア噛みを解消する。

これにより、モータ１２１に流れる電流を電流検知手段１３０で検知し、その電流値の変化および変動幅により容易にエア噛みかどうかを早期に検知することができる。さらに早期にエア噛みを検知した際にモータ１２１の動作および停止を制御手段１４０が断続的におこなうことで、エア噛みの要因である洗浄動作による水位変動や泡等を抑制または消泡することが早期に短時間でおこなうことができる。

さらに断続運転で万一エア噛みを解消できない場合には、給水手段１２０による一定量の給水で泡の消去や洗浄ポンプ３動作による水位変化によるエア噛みを防止し、安定した洗浄動作に復帰させることができる。

これらにより、簡単な構成のモータおよび駆動回路であってもエア噛みの検知および解消を容易におこなうことができ、経済性に富んだ食器洗い機を提供することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における食器洗い機の構成を示したもので、図５において、回転数検知手段１３３はモータ１２１の回転数を検出するもので、電流検知手段１３１の電流値変化とともに判定手段１４１でエア噛みの判定をおこなうものである。その他の構成は実施の形態１の構成と同じであるため説明を省略する。

図６は、電流検知手段１３１の電流値変化と同期して回転数検知手段１３３の回転数変化を示すもので、洗浄開始の起動時（ａ）と洗浄動作時（ｂ）の回転数３００ａとエア噛み時（ｃ）の回転数３０１ａおよびエア噛み動作と停止の断続時間（ｅ）とエア噛みが解消され正常に洗浄動作となった正常動作時（ｄ）のそれぞれの電流値変化を示している。回転数差３０２ａは洗浄動作時回転数３００ａとエア噛み時回転数３０１ａの差を示し、回転数変化幅３０３ａはエア噛み時の回転数の振れ幅を示している。

次に、本実施の形態２の食器洗い乾燥機の動作について説明する。図７は食器洗い機の洗浄動作でのエア噛み検知のフローチャートを示す。

まず、図５のモータ１２１に供給される接続線１３２に流れる電流を電流検知手段１３１（フローチャートＳ１４）で検知すると同時にモータ１２１の回転数を回転検知手段１３２で検知し（フローチャートＳ１５）、電流変化と回転数変化を同時に判定手段１４１に取込み、エア噛みかどうかを判断する（フローチャートＳ１６）。その他の動作においては実施の形態１と同じであるため説明を省略する。

判定手段１４１は、同時に検出した電流変化と回転数変化から図６に示すように正常時
（ｂ）の電流３００と回転数３００ａの組合せからエア噛み状態（ｃ）での電流３０１と回転数３０１ａの組合せとその時の電流変動幅３０３と回転数幅３０３ａの組合せに移行したことから正確にエア噛み検知を判定することができる。

このことにより、組合せの判定をおこなうことでエア噛みの誤判定を防止できるとともに電流値の変化だけでなく、回転数変化を検出することで実際のポンプの回転数における電流値を検知し、時間経過と共に判定することで、エア噛みか負荷変動によるものかを把握することができ、より誤検知を防止することができる。

ここでは、洗浄中のエア噛み検知および解消策について説明したが、排水時においても同様のエア噛みを検出することが可能である。例えば、排水動作中にエア噛みを検知して解消する場合も電流検知手段１３１の電流値変化、変動幅および回転数検知手段１３３の回転数変化、回転数変動幅により判別が可能である。

なお、本実施の形態１および２で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

本発明にかかる食器洗い機は、洗浄や排水時にエア噛み動作を起こした場合に、迅速に検知し解消することで無駄な動作、消費電力を費やすことを防止することができ、そのエア噛み検知をより正確におこなうことが可能になるため、ビルトイン式のフロントおよびスライド式、卓上式の食器洗い機に有用である。

２ 水溜めケース
３ 洗浄ポンプ
４ 加熱ユニット
５、６ 洗浄ノズル
７、８ 籠
１２ 導水管
１３ 水位センサ
２２、１２２ 洗浄槽
１００ 食器洗い機
１２０ 給水手段
１２１ 単相誘導モータ
１３０ 制御基板
１３１ 電流検知手段
１３２ モータへの印加電圧接続線
１３３ 回転数検知手段
１４０ 制御手段
１４１ 判定手段
２００ 商用電源
３００ 洗浄時（ｂ）電流
３０１ エア噛み時（ｃ）電流
３０２ 洗浄時（ｂ）とエア噛み時（ｃ）の電流値差
３０３ エア噛み時（ｃ）の電流変動幅
３００ａ 洗浄時（ｂ）回転数
３０１ａ エア噛み時（ｃ）回転数
３０２ａ 洗浄時（ｂ）とエア噛み時（ｃ）の回転数値差
３０３ａ エア噛み時（ｃ）の回転数変動幅

Claims (8)

1. 食器を収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内に水を供給する給水手段と、前記洗浄槽内に吐出するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータの電流を検知する電流検知手段と、前記モータの駆動制御をおこなう制御手段と、前記電流検知手段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段とを備え、前記判定手段が電流検知手段の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みが発生していると判断する食器洗い機。
2. 前記判定手段は、前記電流検知手段の平均電流値が一定値以下でかつ一定時間内の電流値変動幅が一定以上となる場合、エア噛みと判断する請求項１記載の食器洗い機。
3. 前記判定手段がエア噛みを検知した場合に、前記制御手段は、前記電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以内となるまで断続運転を繰り返しおこなう請求項１または２記載の食器洗い機。
4. 前記制御手段は、断続運転を規定回数繰り返しおこない前記電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以上の場合、制御手段がモータを停止し、給水手段が給水を行う請求項３記載の食器洗い機。
5. 食器を収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内に水を供給する給水手段と、前記洗浄槽内に吐出するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータの回転数を検知する回転数検知手段と、前記モータの電流を検知する電流検知手段と、前記モータの駆動制御をおこなう制御手段と、前記電流検知手段の電流値の増減変動幅からポンプのエア噛みを判断する判定手段とを備え、前記判定手段が回転数検知手段の回転数の変化幅と電流検知手段の電流値の増減幅が一定幅以上に変化する場合、エア噛みが発生していると判断する食器洗い機。
6. 前記判定手段がエア噛みを検知した場合に、前記制御手段は、前記回転数検知手段の回転数変化幅が一定値以内でかつ前記電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以内となるまで断続運転を繰り返しおこなう請求項５記載の食器洗い機。
7. 前記制御手段は、断続運転を規定回数繰り返しおこない前記回転数検知手段の回転数変化幅が一定値以上かつ前記電流値検知手段の電流値増減幅が一定値以上の場合、給水手段が給水を行う請求項６記載の食器洗い機。
8. 請求項１から７いずれか１項記載の家電機器の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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