JP5257419B2 - 食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は、食器等の被洗浄物を洗浄する食器洗い機に関するものである。

食器の洗浄に用いた洗浄水の濁度（透過度）を検出するための光センサを備えた食器洗い機がある。このような食器洗い機として、特許文献１の食器洗い機について説明する。

特許文献１の食器洗い機は、食器を収容する洗浄槽と、洗浄槽内部に配設された洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに洗浄水を供給する洗浄ポンプとを備える。この食器洗い機において、例えば食器の洗浄が行われる際には、洗浄槽内に食器が収容されるとともに洗浄槽内に所定量の洗浄水が供給される。そして、洗浄槽下部に貯留された洗浄水が洗浄ポンプにより洗浄ノズルに供給される。洗浄槽内部に収容された食器に洗浄ノズルから洗浄水が噴射され、食器の洗浄が行われる。食器に噴射された洗浄水は、洗浄槽の底部に貯留され、洗浄ポンプにより再び洗浄ノズルに送られる。

また、洗浄槽の洗浄水を機外に排出するための排水ポンプを備え、排水経路を通して機外に洗浄水を排出することができる。そして、この特許文献１の食器洗い機では、この排水経路の途中に濁度検出部を設けて排出される洗浄水の濁度を検出している。その濁度検出手段としては、発光部および受光部からなる透過型の光センサが用いられている。この濁度検出部による検出結果に基づいて、食器の洗浄の制御を行っている。

濁度検出の方法としては、１例として、給水終了後、排水経路の途中に設けた濁度検出部に、初期水が到達し、汚れていない初期の水の透過度（濁度）を検出して、その値を基準値とする。洗浄終了後、この濁度検出部により、洗浄終了後に排出される洗浄水の透過度（濁度）を検出し、初期水の透過度からの変化量を検出する。その変化量により、排水された洗浄水がどのくらい汚れているか、つまり洗浄槽内で洗浄していた食器の汚れ度合いを数値化し、判定する。

特開平４−３１９３２９号公報

しかしながら、このような従来の特許文献１の濁度検出部を配置した食器洗い機においては、汚れていない初期水の透過度を検出する際、洗浄槽内に多量の汚れが投入されていた場合など、給水により初期水が汚れ、給水終了後、排水経路の途中に設けた濁度検出部に、汚れた水が到達する。この汚れた水の透過度を基準値にすると、洗浄終了後に、排出される洗浄水の透過度を検出した際、基準値からの変化量は、初期水が汚れていない場合よりも小さくなり、正しい汚れ度合いを判定できず、被洗浄物の汚れに応じた適切な洗浄ができなくなるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、排水経路の途中に設けた濁度検出部で洗浄水の濁度検出をする食器洗い機において、洗浄槽内に多量の汚れが投入され、給水終了後、排水経路の途中に設けた濁度検出部に汚れた水が到達した場合でも、その水の透過度（濁度）を基準値としない制御を行うことで、正しい汚れ度合いを判定することができ、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができる食器洗い機を提供することを目的
としている。

本発明は上記目的を達成するために、被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄槽内に給水を行う給水装置と、前記洗浄槽から食器洗い機外へ洗浄水を排出する排水装置と、前
記排水装置と連通させて設けた排水経路と、前記排水経路に設けられ前記排水経路内の洗浄水の濁度に関する情報を検出する濁度検出部と、前記濁度検出部で検出した洗浄水の濁度に関する情報に応じて、前記洗浄手段、前記給水装置、前記排水装置等の動作条件を変更して制御する制御手段とを備え、前記濁度検出部を発光部と受光部を有する光センサとし、前記制御手段は、前記濁度検出部により、運転スタート時に、水なしの状態と、前記給水装置による給水後の水ありの状態初期とのそれぞれの状態で検出した濁度検出値を比較し、前記洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の前記受光部の受光電圧の基準値を調整するもので、前記受光部が運転スタート時に検出した水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、給水後に検出した水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が低い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を基準値に調整せずに前回運転時の基準値を使用する食器洗い機である。

これにより、給水終了後、排水経路の途中に設けた濁度検出部に汚れた水が到達した場合は、その水の透過度を基準値として調整せずに前回運転時の基準値を使用する制御を行うことで、正しい汚れ度合いを判定することができ、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができるものである。

本発明の食器洗い機は、洗浄槽内に汚れが入り、給水により、排水経路の途中に設けた濁度検出部に汚れた水が到達した場合でも、正しい汚れ度合いを判定することができ、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができる。

本発明の実施の形態１における食器洗い機の構成を示す縦断面図 本発明の実施の形態１における食器洗い機のポンプの構成を示す断面図 本発明の実施の形態１における食器洗い機の濁度検出部の斜視図 本発明の実施の形態１における食器洗い機の濁度検出部の側断面図 本発明の実施の形態１における食器洗い機の濁度検出部の正面断面図 本発明の実施の形態１における濁度検出の初期設定シーケンス図

第１の発明は、被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄槽内に給水を行う給水装置と、前記洗浄槽から食器洗い機外へ洗浄水を排出する排水装置と、前記排水装置と連通させて設けた排水経路と、前記排水経路に設けられ前記排水経路内の洗浄水の濁度に関する情報を検出する濁度検出部と、前記濁度検出部で検出した洗浄水の濁度に関する情報に応じて、前記洗浄手段、前記給水装置、前記排水装置等の動作条件を変更して制御する制御手段とを備え、前記濁度検出部を発光部と受光部を有する光センサとし、前記制御手段は、前記濁度検出部により、運転スタート時に、水なしの状態と、前記給水装置による給水後の水ありの状態初期とのそれぞれの状態で検出した濁度検出値を比較し、前記洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の前記受光部の受光電圧の基準値を調整するもので、前記受光部が運転スタート時に検出した水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、給水後に検出した水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が低い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を基準値に調整せずに前回運転時の基準値を使用するものである。

この構成により、洗浄槽内に多量の汚れが投入され、給水終了後、排水経路の途中に設けた濁度検出部に汚れた水が到達して、水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が低い場合など、この汚れ
た水の透過度を基準値として調整せずに前回運転時の基準値を使用する制御を行うことにより、正しい汚れ度合いを判定することができ、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記制御手段は、前記受光部が運転スタート時に検出した水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、給水後に検出した水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が高い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を、前記洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の前記受光部の受光電圧の基準値になるように、前記発光部への供給電圧を調整するものである。

この構成により、水なし時よりも水あり時の透過度（受光部の電圧値）が高い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を、洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の受光部の受光電圧の基準値になるように、発光部への供給電圧を調整するように制御することにより、比較的簡単な制御によって正しい汚れ度合いを判定することができ、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができる。

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、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を示すものである。図１において、食器洗い機本体１は、内部に洗浄槽２を設けており、この洗浄槽２内へ給水装置３により水または湯を供給するようにしている。給水装置３は、給水量を制御するために洗浄槽２に連通させて設けた水位センサ４によって所定の水位に達すると動作を止めるように制御している。洗浄槽２の底部には貯水部２ａを設け、この貯水部２ａに連通し、モータによって駆動されるポンプ５を取り付けている。

ポンプ５についてその構成および動作を、図２を用いて説明する。ポンプ５は、ポンプケーシング６、羽根車７、切換え弁８から構成している。ポンプケーシング６には洗浄ノズル９へ吐出する洗浄側パイプ６ａと、機外へ排出する排水経路１２に吐出する排水側パイプ６ｂを配置している。このポンプ５は、モータによって羽根車７が反時計回りに回転すると洗浄水は洗浄側パイプ６ａの方に洗浄水が流れ、洗浄ポンプとして機能する。その場合、切換え弁８は洗浄水の流れによる圧力で、排水側パイプ６ｂの入り口の壁に押し付けられ排水側が閉じられた状態となり、排水経路１２側には洗浄水は流れ込まない。

逆に、羽根車７が時計回りに回転すると、洗浄水は切換え弁８を開放するように圧力が加わり、切換え弁８が開くとともに排水経路１２側に洗浄水が流れ、排水ポンプ（排水装置）として機能する。モータが回転していない場合は、切換え弁８は排水側パイプ６ｂに対して閉じた状態とはなっていない。

このようにポンプ５は洗浄・排水兼用ポンプとして使用している。以降洗浄ポンプとして機能している場合を洗浄ポンプ５ａとし、排水ポンプとして機能している場合を排水ポンプ（排水装置）５ｂとして表現する。

洗浄工程においては、この洗浄ポンプ５ａにより洗浄水を食器洗い機本体１の内部で循環させるよう構成している。洗浄槽２内に供給された洗浄水は、貯水部２ａから洗浄ポンプ５ａに吸い込まれ、洗浄ポンプ５ａにより洗浄側パイプ６ａから洗浄経路１７を通り、洗浄槽２の内底部に設けた洗浄ノズル９に供給される。洗浄ノズル９から噴射された洗浄水は、洗浄槽２内に収容された被洗浄物（食器）を洗浄した後、再び貯水部２ａに戻るという経路で循環する。洗浄ポンプ５ａと洗浄ノズル９と洗浄経路１７とで洗浄手段を構成している。

また、洗浄ノズル９と洗浄槽２の底部との間には、洗浄水加熱用のヒータ１０を装備し、洗浄ノズル９の上方には、被洗浄物を整然と配置でき、洗浄水を効果的に被洗浄物に噴射するように構成した食器かご１１を配置して効率的に洗浄を行っている。

また、排水工程では排水ポンプ５ｂは、排水側パイプ６ｂから排水経路１２を通して洗浄水を機外に排出する。さらに、制御手段１３により、給水装置３やポンプ５やヒータ１０等の電装部品を駆動、制御している。

排水ポンプ５ｂより機外側すなわち排水が流れる下流側の排水経路１２の途中に、排出される洗浄水が上方に向かって流れる略鉛直部１８を設け、その略鉛直部１８の外側に洗浄水の濁度を検出する濁度検出部１４を配置している。

この濁度検出部１４についてその構成および動作を図３〜図５を用いて説明する。
排水経路１２の途中の略鉛直部１８に排水経路１２から突出させた凸部１５を設ける。その凸部１５の下面１５ａおよび上面１５ｂの内面は、図のようにそれぞれ傾斜させてある。すなわち、下面１５ａの内面は下面１５ａの排水経路１２に接続される側が低くなるように傾斜して形成され、上面１５ｂの内面は上面１５ｂの排水経路１２接続側が高くなるように傾斜して形成されている。言い換えれば、下面１５ａの内面は排水経路１２の下流側に行くほど外側に向けて、上面１５ｂの内面は排水経路１２の下流側に行くほど内側に向けて、それぞれ傾斜させてある。また、両側の側面１５ｃは略鉛直方向に配置し、２面を対向させている。

また、濁度検出部１４は凸部１５を覆うように配置し、側面１５ｃの外側に、発光部１４ａと受光部１４ｂを対向させて設ける。この際、発光部１４ａと受光部１４ｂの距離はその能力に応じた適正な距離としている。凸部１５の幅（両側の側面１５ｃ間の距離）を排水経路１２の略鉛直部１８における幅より小さくし、排水経路１２の幅に対して適正な距離を持った凸部１５を設けることにより、濁度検出部１４に必要な適正な距離をとることが可能となる。

排水経路１２は洗浄水の機外への排出のために必要な断面積を有する必要があり、また、濁度検出部１４の発光部１４ａ及び受光部１４ｂにもその入出力の関係から必要距離がある。濁度検出部１４を排水経路１２全体の外側に設けようとした場合、発光部１４ａと受光部１４ｂとの必要距離と合わない場合があるが、本実施の形態では、凸部１５の幅を排水経路１２の幅より小さくし、排水経路１２の幅より小さい適正な距離を持った凸部１５を設けることにより、濁度検出部１４に必要な適正な距離をとることを可能とし、排水経路１２の断面積を広く取ることによる排水能力の確保と濁度検出部１４の検出精度の確保とを両立させている。

また、凸部１５の上下の面、上面１５ｂ、下面１５ａの内面を適切な傾斜面とすることにより排水時の洗浄水の流れに対して、この凸部１５の内部に渦が発生することを防ぐことができる。さらに、給水や排水動作により洗浄水が流れてきたときに発生した泡は上方へ移動し、また、検出を排水の停止時で行うときには比重の大きい異物は下に落ち、比重の小さいものは上方へ上がる。したがって、検出時において安定して精度の良い検出が可能となる。

以上のように構成された食器洗い機について、以下その動作、作用を説明する。
まず、洗浄工程において、給水を行う。給水装置３が開放され給水が始まる。水位センサ４の検知に基づく制御により所定の水位に達した場合に給水装置３を閉じ給水が完了する。このとき、ポンプ５を駆動するモータは回転しておらず、切換え弁８は排水側パイプ６ｂを閉じていないので、洗浄水は当然、ポンプ５の内部を通じて洗浄槽２の貯水部２ａに連通している排水経路１２にも到達する。濁度検出部１４の位置の排水経路１２および凸部１５内にも洗浄水が満たされている。

洗浄が開始されると切換え弁８はその流れにより排水側が閉じられ、洗浄水は排水側には浸入しない。したがってこの状態では、初期の洗浄水が閉じ込められたままで、洗浄槽２内の洗浄水の汚れを検出することはできない。

洗浄工程が終了し、洗浄槽２内の洗浄水の汚れを検出する場合、排水ポンプ５ｂを少し
動作させその後停止する。このことにより、洗浄槽２内の汚れた洗浄水を濁度検出部１４に対向する排水経路部分である凸部１５周辺に浸入させ、その洗浄水の濁度を測定することができる。この時、濁度検出部１４に対向する凸部１５周辺には、すでに給水完了時からの初期の洗浄水が満たされているので、洗浄水の不連続な動きや乱れた動きがほとんどなく、安定した状態で濁度を検出することができる。

そして測定した濁度によって、例えばすすぎの回数を変更する等、洗浄ポンプ５ａ、ヒータ１０、給水装置３、排水ポンプ５ｂ等の動作条件を変更し、その後、すすぎ、乾燥工程を行い運転を終了する。

以下、洗浄水の濁度検出の方法および濁度検出の基準値の初期設定の方法について、説明する。図６は、本発明の実施の形態１における濁度検出の初期設定シーケンスを示すものである。

本発明の食器洗い機における濁度検出の方法の概要は、運転スタート後の給水後、排水経路１２の途中に設けた濁度検出部１４に初期水が到達し、汚れていない初期水の透過度（濁度）を検出して、その値を基準値とし、洗浄終了後、この濁度検出部１４により、洗浄終了後に排出される洗浄水の透過度（濁度）を検出し、基準値からの変化量で排水がどのくらい汚れているか、つまり洗浄槽２内で洗浄していた食器の汚れ度合いを、数値化し、判定するという方法である。そして、この濁度検出部１４で判定した汚れ度合いに応じた条件で、制御手段１３は洗浄工程終了後のすすぎ、乾燥の各工程を実行する。

ここにおいて、本発明が対象とする排水経路の途中に濁度検出部を配設した食器洗い機においては、濁度検出部が検出する透過度は、水あり状態の方が、水なし状態よりも、高くなるという特性をもつ。給水終了後の濁度検出部の水が汚れている場合は、水あり状態でも、水なし状態よりも透過度が悪くなる。したがって、濁度検出の基準値となる給水後の初期水の透過度を検出する際、洗浄槽内に多量の汚れが投入されていた場合など、給水により初期水が汚れ、給水終了後、濁度検出部には、汚れた水が到達する場合がある。この汚れた水の透過度が基準値となると、洗浄終了後に排出される洗浄水の透過度を検出した際、基準値からの変化量は、初期給水が汚れていない場合よりも小さくなり、正しい汚れ度合いを判定できなくなる。

この課題を解決するために、本発明の食器洗い機では、濁度検出部１４を発光部１４ａと受光部１４ｂを対向させて設けた光センサとするとともに、図６に示すように、運転スタート時、排水経路１２の途中に設けた濁度検出部１４に、排水前あるいは排水後（図６においては排水後の場合を記載）の水なし状態で、透過度を検出させ、その値をＳ１とし、次に、給水後の水あり状態での透過度を検出させ、その値をＳ２とし、Ｓ１とＳ２を比較し、Ｓ２＞Ｓ１ならば、濁度検出部１４の受光部１４ｂの受光電圧であるＳ２を基準値に調整するように、発光部１４ａへ供給する電圧を調整する。Ｓ２≦Ｓ１ならば、前記のように、Ｓ２を基準値に調整せずに、前回運転時の基準値を使用するように制御する。すなわち、前回運転時に発光部１４ａへ供給していた電圧値を使用するなどして制御する。

なお、光センサを用いた場合、発光部１４ａに供給する電圧を調整し、受光部１４ｂで検出する電圧を一定値に設定し、その値を洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の基準値とする際、発光部１４ａに初期電圧値を供給し、運転スタート時に、水なし状態で、受光部１４ｂの電圧値を検出する。その後、発光部１４ａに同一電圧値を供給したまま、給水後の水あり状態で、受光部１４ｂの電圧値を検出する。給水後の水が汚れていない場合は、受光部１４ｂの電圧は、水ありの方が、水なしよりも大きくなる。洗浄槽２内に汚れが投入されていて、給水により初期水が汚れた場合は、水あり状態の受光部１４ｂの電圧値は汚れ度合いが大きいと、水なし状態の電圧値よりも小さくなる。

以上のような方法で濁度検出の初期設定を行い、この初期設定に基づいて洗浄水の濁度検出を制御することによって、洗浄槽２内に多量の汚れが投入されていて、給水により初期水が汚れ、給水後、濁度検出部１４に、汚れた水が到達した場合など、この汚れた水の透過度を基準値に調整する事が防止でき、正しい汚れ度合いが判定できる。

なお、水なし状態での透過度を検出するタイミングとしては、運転スタート時の排水前あるいは排水後のいずれでもよい。すなわち、運転スタート時の排水前の状態は、濁度検出部１４には水がなく、水なし状態である。運転スタート時の排水後も、排水経路１２を残水が通過した後は、濁度検出部１４は水なし状態となる。運転スタート時の排水前あるいは排水後に検出すれば、いずれの場合でも水なし状態での透過度が検出できる。

ポンプ５はモータの回転方向を変えることにより洗浄ポンプ５ａと排水ポンプ５ｂの２種類のポンプとして機能する洗浄・排水兼用ポンプとする構成にしたが、切換え弁８を駆動装置により動作させ洗浄側パイプ６ａと排水側パイプ６ｂへの洗浄水の流れを切換え、１回転方向で２種類のポンプとして機能する構成としてもかまわない。またここでは、切換え弁のついたポンプについて説明したが、切換え弁のないタイプのポンプや、さらに洗浄ポンプと排水ポンプが別々の専用タイプのものとしても、かまわない。

以上のように、本実施の形態の食器洗い機によれば、濁度検出の初期設定シーケンスにおいて、基準値となる給水後の初期水の透過度を検出する際、運転スタート時、排水経路１２の途中に設けた濁度検出部１４に、水なし状態で、透過度を検出させ、その値と、給水後の水あり状態での透過度を検出させた値との両値を比較し、水あり状態の値が、水なし状態の値よりも大きければ、その値を基準値に調整し、小さい場合は、その値を基準値に調整せず、前回運転時の基準値を使用するように制御することによって、洗浄槽２内に多量の汚れが投入されていて給水により初期水が汚れ、給水終了後、濁度検出部１４に汚れた水が到達した場合など、この汚れた水の透過度を基準値に調整する事が防止できる。したがって、正しい汚れ度合いを検出する事ができ、被洗浄物の汚れを的確に検出できるため、被洗浄物の汚れに応じた洗浄を適切に行うことができる。

以上のように、本発明にかかる食器洗い機は、運転スタート時に、水なし状態と、給水後の水あり状態との濁度検出値を検出し、その両値の比較により、給水終了後の初期濁度検出値を、基準値に調整するかどうかを決定する制御手段を有することにより、汚れた水の透過度を基準値としない制御が行なえ、正しい汚れ度合いを判定することが可能となるので、洗浄槽内で洗浄水を循環させて食器等の被洗浄物を洗浄する食器洗い機等に有効に利用できる。

２ 洗浄槽
２ａ 貯水部
３ 給水装置
４ 水位センサ
５ ポンプ
５ａ 洗浄ポンプ（洗浄手段）
５ｂ 排水ポンプ（排水装置）
８ 切換え弁
９ 洗浄ノズル（洗浄手段）
１２ 排水経路
１３ 制御手段
１４ 濁度検出部
１４ａ 発光部
１４ｂ 受光部
１５ 凸部
１５ａ 下面
１５ｂ 上面
１５ｃ 側面
１７ 洗浄経路（洗浄手段）
１８ 略鉛直部

Claims (2)

1. 被洗浄物を洗浄する食器洗い機であって、被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄槽内に給水を行う給水装置と、前記洗浄槽から食器洗い機外へ洗浄水を排出する排水装置と、前記排水装置と連通させて設けた排水経路と、前記排水経路に設けられ前記排水経路内の洗浄水の濁度に関する情報を検出する濁度検出部と、前記濁度検出部で検出した洗浄水の濁度に関する情報に応じて、前記洗浄手段、前記給水装置、前記排水装置等の動作条件を変更して制御する制御手段とを備え、前記濁度検出部を発光部と受光部を有する光センサとし、前記制御手段は、前記濁度検出部により、運転スタート時に、水なしの状態と、前記給水装置による給水後の水ありの状態初期とのそれぞれの状態で検出した濁度検出値を比較し、前記洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の前記受光部の受光電圧の基準値を調整するもので、前記受光部が運転スタート時に検出した水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、給水後に検出した水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が低い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を基準値に調整せずに前回運転時の基準値を使用する食器洗い機。
2. 前記制御手段は、前記受光部が運転スタート時に検出した水なしの状態の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ１よりも、給水後に検出した水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２の方が高い場合、前記水ありの状態初期の濁度検出値を示す受光電圧Ｓ２を、前記洗浄水の濁度に関する情報を検出する際の前記受光部の受光電圧の基準値になるように、前記発光部への供給電圧を調整する請求項１記載の食器洗い機。