(57)【要約】【課題】洗浄・すすぎ各工程におけるポンプのエア噛みを検知し、最適水量で食器洗いを実現する。【解決手段】まず、給水手段１６から洗浄槽１２に洗浄水を供給する（Ｓ４）。この少ない洗浄水を用いて洗浄ポンプ１７を動作させて（Ｓ５）、洗浄ポンプ１７のエア噛みを確認する。この時の光センサから成る光透過率検知手段３０からの出力値を保存しておく（Ｓ６）。特に、光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値、変動幅を取得して保存しておく。その後、食器洗い機の洗浄運転を一旦停止させる（Ｓ７）。次に、これら光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値や変動幅を比較して（Ｓ８）、これらセンサの出力値が閾値以下であれば（Ｓ９）、洗浄運転を開始することができる（Ｓ１０）。閾値以上であれば給水を継続する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄槽と、前記洗浄槽内に給水する給水手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させるための循環経路と、前記循環経路内に設けられた洗浄ポンプと、前記給水手段及び洗浄ポンプを制御する制御手段と、前記循環経路内の洗浄水の光の透過率を測定する光透過率検知手段と、を備え、前記光透過率検知手段からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより追加給水量を調整する判定手段とを設けた食器洗い機。
【請求項２】
光透過率検知手段は、洗浄ポンプが動作した場合における循環経路の水位より低い位置の循環経路内に設けられた請求項１記載の食器洗い機。
【請求項３】
光透過率検知手段は、洗浄ポンプのエア噛みにより洗浄水に含まれることになる気泡を検知する請求項１または２記載の食器洗い機。
【請求項４】
光透過率検知手段は、受光素子と発光素子とを備え、光軸を洗浄槽内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向に設定した請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗い機。
【請求項５】
光透過率検知手段は、１個の発光素子と、前記発光素子から放射された光を受光する１個の受光素子とで構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の食器洗い機。
【請求項６】
光透過率検知手段は、発光素子を有し、前記発光素子の発光波長は赤外光であり、赤外光の反射率を検知する構成とした請求項５に記載の食器洗い機。
【請求項７】
判定手段は、洗浄槽に所定量の給水を行った後に、前記洗浄ポンプを動作させた時の前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、その後追加給水を行い前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、追加給水前後の出力信号の平均値および変動幅を比較するようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の食器洗い機。
【請求項８】
光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の平均値の変化率が所定の閾値以下になる領域まで、洗浄槽内の水量を調整する構成とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の食器洗い機。
【請求項９】
光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の変動幅が所定の閾値以下になるように、洗浄槽内の水量を調整する構成とした請求項１〜８のいずれか１項に記載の食器洗い機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄槽内に収納した食器類を洗浄する食器洗い機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の食器洗い機では、食器類を収容した洗浄槽に給水源から水を供給してこの洗浄槽の底に水をためて、その水を洗浄ポンプにより吸引して洗浄ノズルへと圧送し、洗浄ノズルに設けた水噴射穴から食器類に水を噴射することによって食器類の洗い及びすすぎを行う構成となっている。食器類や洗浄槽内壁に当たった水は洗浄槽の底に戻り、フィルタによって残菜等が除去された後に再び洗浄ポンプにより吸引される、というように洗浄槽内外を循環する。こうした食器洗い機では、運転に必要な各種情報を取得したりあるいは異常状態を検知したりするために様々なセンサが利用されている。
【０００３】
特に、洗い運転時やすすぎ運転時に洗浄水の気泡の発生度合い検知するために泡検知センサが利用されている。泡検知センサとしては、主に、洗浄ポンプのトルクに対応した電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態を検出し、泡の発生度合いを判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、台所洗剤から発生する泡の検知としては、洗浄槽の横に光センサを設置し、光の透過率から洗浄槽内に発生した泡を検知するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９０６９１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５９４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した洗浄ポンプの電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態から洗浄水中の気泡を検知する従来の気泡検知センサは、洗浄ポンプの負荷出力の変動値が非常に小さいので、洗浄水中の気泡やエア噛み有無での差が非常に小さく、泡発生やエア噛みをすぐに検知しにくいという欠点がある。
【０００６】
また、光センサを用いた泡検知センサは、所定の時点における受光素子で受光される光の光量を初期値として記憶しておき、任意の時点における受光素子で受光される光の光量と比較することよって、洗浄槽内の気泡の発生度合いを検出する。しかし、前記した従来の食器洗い機では、台所洗剤を用いて洗浄槽内で発生した泡は検知することができるが、洗浄水中の気泡やエア噛みを検知することができないという課題がある。
【０００７】
さらに、食器洗い機に使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるという課題がある。そのため、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に最適水量より多くの水量を用いて運転を行っているので、効率良く食器の洗浄を行うことが困難であるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の食器洗い機が有している課題を解決するものであり、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現する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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に給水する給水手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させるための循環経路と、前記循環経路内に設けられた洗浄ポンプと、前記給水手段及び洗浄ポンプを制御する制御手段と、前記循環経路内の洗浄水の光の透過率を測定する光透過率検知手段と、を備え、前記光透過率検知手段からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより追加給水量を調整する判定手段とを設けた食器洗い機を提供するものである。
【００１０】
洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の食器洗い機によれば、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に給水する給水手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させるための循環経路と、前記循環経路内に設けられた洗浄ポンプと、前記給水手段及び洗浄ポンプを制御する制御手段と、前記循環経路内の洗浄水の光の透過率を測定する光透過率検知手段と、を備え、前記光透過率検知手段からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより追加給水量を調整する判定手段とを設けた食器洗い機を提供するものである。
【００１３】
これによって、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、光透過率検知手段は、洗浄ポンプが動作した場合における循環経路の水位より低い位置の循環経路内に設けられた食器洗い機を提供するものである。
【００１５】
これによって、確実に洗浄水中の気泡を検知することができ、気泡の発生量をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００１６】
第３の発明は、第１もしくは第２の発明において、光透過率検知手段は、洗浄ポンプのエア噛みにより洗浄水に含まれることになる気泡を検知する食器洗い機を提供するものである。
【００１７】
これによって、洗浄水中の気泡、すなわちポンプのエア噛みをその波長での透過率で判定し、エア噛み量を検出することができる。
【００１８】
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、光透過率検知手段は、光軸を洗浄槽内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向に設定した食器洗い機を提供するものである。
【００１９】
これによって、本発明は、発光素子と受光素子とが対向した光センサからなる光透過率検知手段を洗浄ポンプの上流側または下流側に鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらのエア噛み情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や
食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、光透過率検知手段は、１個の発光素子と、前記発光素子から放射された光を受光する１個の受光素子とで構成した食器洗い機を提供するものである。
【００２１】
これによって、本発明は、発光素子と受光素子とが１組対向した光センサからなる光透過率検知手段を設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、光透過率検知手段は、発光素子を有し、前記発光素子の発光波長は赤外光であり、赤外光の反射率を検知する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２３】
これによって、本発明は、１組の発光素子と受光素子とが赤外線の反射光を検知するような光センサからなる光透過率検知手段を設置して、洗浄水中の気泡をその波長での反射率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２４】
第７の発明は、第１〜第６のいずれかの発明において、判定手段は、洗浄槽に所定量の給水を行った後に、前記洗浄ポンプを動作させた時の前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、その後追加給水を行い前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、追加給水前後の出力信号の平均値および変動幅を比較するようにした食器洗い機を提供するものである。
【００２５】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の平均値や変動幅から泡発生量を検出することができる。
【００２６】
第８の発明は、第１〜第７のいずれかの発明において、光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の平均値の変化率が所定の閾値以下になる領域まで、洗浄槽内の水量を調整する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２７】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の平均値から泡発生量を検出することができる。
【００２８】
第９の発明は、第１〜第８のいずれかの発明において、光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の変動幅が所定の閾値以下になるように、洗浄槽内の水量を調整する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２９】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の変動幅から泡発生量を検出することができる。
【００３０】
また、食器洗い機の運転方法において、洗浄水中の気泡を検知する検知工程、及び、前記検知工程の後、泡の発生量を判定する判定工程と、前記判定結果をフィードバックさせ
て前記食器洗い機を制御する洗浄・すすぎ工程とを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を提供するものである。
【００３１】
そして、これら制御方法はプログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させて本発明の食器洗い機の運転方法の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００３２】
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。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の断面図である。以下に本実施の形態における構成を説明する。
【００３４】
図１において、洗浄槽１２は食器カゴ１３を収納し、食器カゴ１３に食器１４等の被洗浄物を収納し、洗浄ノズル１５は洗浄ポンプ１７によって加圧された洗浄水を食器１４等に噴射する。また、光透過率検知手段３０は、洗浄ポンプ１７が動作した場合における循環経路１７内の水位より低い循環経路１７側壁に設けられ、循環経路４５内の洗浄水の光の透過率を測定し、光透過率検知手段３０からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を判定する判定手段２１はこれら光透過率検知手段３０であるセンサからの信号を処理し、制御手段２２は食器洗い機の洗浄・すすぎの各工程を制御するとおともに給水手段１６および洗浄ポンプ１７を制御している。また、給水手段１６は洗浄槽１２に水を給水し、排水手段１９は洗浄槽１２の水を排出する。制御手段２２は、給水手段１６を制御することにより、洗浄槽１２に給水する水の量を調整する。
【００３５】
洗浄槽１２内の下部には、洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５が配設されている。この洗浄ノズル１５は、洗浄槽１２の下方に配設された洗浄ポンプ１７により加圧された洗浄水を上方に向けて噴射する構成となっている。洗浄槽１２内の底部には、洗浄ノズル１５の下方に位置させて加熱手段２０としてのヒータが配設されている。ヒータは、印加電圧により発熱量を制御可能なものを用いる。洗浄槽１２内において、洗浄ノズル１５の上方に位置させて、食器載置体である食器カゴ１３が出し入れ可能に収容されている。この食器カゴ１３に、被洗浄物である食器類１４が載置されるようになっている。
【００３６】
洗浄ポンプ１７の吐出口は横方向に延在して配設された循環経路４５を介して洗浄ノズル１５及び図示しない他のノズルアームの水路に連通している。一方、図示していないが、排水手段１９の吸入口は洗浄ポンプ１７の側壁に設けられた排水口に接続され、排水手段１９の吐出口は排水ホースを介して機外に連通している。循環経路４５は洗浄槽１２の下方に設けられており、洗浄ノズル１５と残菜フィルタが設けられている循環口とを連通しており、内部に洗浄ポンプ１７が設けられている。
【００３７】
洗浄槽１２の底部に水が貯留された状態で洗浄ポンプ１７が正転方向に回転駆動されると、循環口を通して吸い込んだ水を循環経路４５を介して洗浄ノズル１５へと圧送する。すると、洗浄ノズル１５の上面に設けられた水噴射穴から水が噴出し、その水勢によって洗浄ノズル１５は垂直な軸を中心に所定方向に回転する。水噴射穴から噴射された水は洗浄槽１２内に収容されている食器類１４に当たり、食器類に付着している汚れを落としたり洗剤水を流したりする。一方、洗浄ポンプ１７が逆転方向に回転駆動されると、洗浄ポンプ１７は排水口を通して吸い込んだ水を排水手段１９の排水ホースを通して機外へと排出する。
【００３８】
また、洗浄ポンプ１７を経由して洗浄ノズル１５から噴出する水は、図示していないが
、一部分岐されて給水手段１６を経由して洗浄槽１２の横や上から洗浄槽１２内に給水される。
【００３９】
この洗浄ポンプ１７および洗浄ノズル１５の間には、本実施の形態の食器洗い機の特徴の１つである光透過率検知手段３０が取り付けられている。光透過率検知手段３０は光センサであり、循環経路４５を挟んで対向する位置に取り付けられた発光素子４０と受光素子４１から成っている。例えば発光素子４０としては赤外ＬＥＤを、受光素子４１としてはフォトダイオード（ＰＤ）を用い、これらはいずれも透明な取付ケースに収容され、気密性及び水封性を確保するためのシール部材を介して循環経路４５の壁面に取り付けられる。
【００４０】
発光素子４０と受光素子４１との位置関係は、発光素子４０と受光素子４１は対向するように設置されており、光軸はそれぞれ洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向になるように設置されている。
【００４１】
まず、食器１４を洗浄槽１２に収納し、洗浄槽１２を開閉部１１を用いて閉める。運転入りボタンを押すと、制御手段２２が給水手段１６である給水弁を開け、洗浄槽１２内に水が所定量、例えば２リットル入り、この水が洗浄ポンプ１７の駆動により循環経路４５を介して洗浄槽１２内及び循環経路４５内を循環する。この時、この循環する水は光透過率検知手段３０の設置されている循環経路４５内も通過し、光透過率検知手段３０によってその透過率を検知することができる。
【００４２】
すなわち、汚れた食器を洗浄槽１２内に入れ、洗浄を行う前に、あらかじめ光透過率検知手段３０を用いて、その透過率を測定し、その透過率の絶対値を検出し、洗浄水中の気泡の発生量、すなわちポンプのエア噛み量を検知し、このエア噛みがなくなるまで追加給水を行うことによって、省エネで節水性の高い、最適な洗浄水量で洗浄工程を行うことができる。例えば、ある汚れの付着した食器を洗浄槽１２に入れ、あらかじめ洗浄を行う前に、２リットルの洗浄水を給水し、洗浄ポンプを動作させる。この時洗浄ポンプがエア噛みを起こしてしまうので、洗浄水内に泡が発生し、赤外ＬＥＤから成る光透過率検知手段３０からの透過率が８０％程度であるとすると、この透過率が９０％以上にまでなるように水を追加給水する。追加給水は一度で終わるときもあるが、例えば、２リットルから１００ミリリットル追加給水を行い、追加給水後所定時間が経過した後に光透過率検知手段３０を動作させるという工程を繰り返すことにより、洗浄ポンプ１７がエア噛みしない最低限の量の給水を行うことができる。
【００４３】
このように洗浄ポンプ１７と洗浄ノズル１５の間に赤外光からなる波長の発光素子４０と受光素子４１とを備える光透過率検知手段３０を鉛直方向に対向して設置することによって、洗浄前の洗浄ポンプ１７のエア噛み量を判定することができ、この光透過率検知手段３０からの出力からこの洗浄ポンプ１７のエア噛み量がなくなるように水を追加投入し、洗浄槽１２に収納した食器の量に応じた最適な洗浄水量を投入することができ、省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を向上させることができる。
【００４４】
図２は本実施の形態で用いる光透過率検知手段３０の模式図を示しているものである。循環経路４５内を流れる洗浄水の流れに対して発光素子４０と受光素子４１の光軸が垂直になるように配置し、さらにこの光軸が洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面とも垂直方向になるように設置する。このようにすることによって、低コストに洗浄水中の気泡４３の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を正確に高精度に検知することが可能である。特に、食器洗い機で使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽１２内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるので、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に光透過率検知手段３０を用いて洗浄ポンプ１７のエ
ア噛み量より最適水量を求めて、その最適水量を投入して運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器の洗浄を行うことができる。
【００４５】
また、図３は本実施の形態で用いる別の光透過率検知手段３０の模式図を示しているものである。配管４２内を流れる洗浄水の流れに対して発光素子４０と受光素子４１の光軸が垂直になるように配置し、さらにこの光軸が洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向から少し傾けたように設置し、この発光素子４０から発せられた光の反射光が受光素子４１に入光するようにした。このようにすることによって、低コストで簡単な構成で、洗浄水中の気泡４３の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を正確に高精度に検知することが可能である。この反射型の光透過率検知手段３０を用いて泡発生量、すなわち洗浄ポンプ１７のエア噛み量を検知し、水量を増やすごとにこれらを検出することにより各工程での最適水量を求めて、その最適水量を用いて常に運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器洗い機の運転を行うことができる。
【００４６】
すなわち、洗浄水中の気泡の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を、透過型または反射型の赤外線光センサで検知し、その検知量がある値以下になるまで水量を増やすことによって、各工程における最適な水量を投入することができる。
【００４７】
これによって、本実施の形態によると、発光素子４０と受光素子４１とが対向または近接した光センサからなる光透過率検知手段３０を水流の方向に対して垂直に、水平面に対して鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡の発生量を判定し、水量が足りないことで発生する洗浄ポンプ１７のエア噛み量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ各工程時の最適な水量を求めることができ、常にこの最適な水量で食器洗い機の運転を行うことができるので、食器洗い機の省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００４８】
なお、光センサ以外の非接触式の能動型センサでもよい。
【００４９】
本発明は、ビルトイン型の食器洗い機以外の卓上型のコンパクト食器洗い機でもよく、また乾燥手段がある食器洗い乾燥機にも適用できる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態の食器洗い機について図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における食器洗い機を、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た時の概略構成模式図を示すものである。以下に本実施の形態における構成を説明する。
【００５１】
本発明における実施の形態の基本構成に関しては実施の形態１と同様であり、説明は省略するが、特に本発明の構成では、洗浄槽１２と洗浄ポンプ１７の間に、本実施の形態の食器洗い機の特徴の１つである光透過率検知手段３０が取り付けられている。光透過率検知手段３０は透過型の光センサであり、循環経路４５を挟んで対向する位置に取り付けられた発光素子４０と受光素子４１から成っている。例えば発光素子４０としては赤外ＬＥＤや赤・緑・青色ＬＥＤを、受光素子４１としてはフォトダイオード（ＰＤ）を用い、これらはいずれも透明な取付ケースに収容され、気密性及び水封性を確保するためのシール部材を介して循環経路４５を構成する部材に取り付けられている。
【００５２】
次に、図４に示された食器洗い機において、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図５は同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。
【００５３】
まず、図４のような食器洗い機において、洗浄ポンプ１７および洗浄槽１２の間に、図２のような透過型の光透過率検知手段３０が鉛直方向に設置されている。この光透過率検知手段３０は発光素子４０として赤外ＬＥＤから構成されており、その循環経路４５での透過光を常にその受光素子４１で検知しておく。この透過光は循環経路４５内の洗浄水内に泡が発生してくると透過率が低下してくる。まず、この食器洗い機の開閉部を前方に開くと被洗浄物である食器類１４を入れるための洗浄槽１２が現れる（ステップＳ１）。この洗浄槽１２の開口部上側から汚れの付着した食器類１４を入れて食器カゴ１３に収納する（ステップＳ２）。食器が収納されると、この食器洗い機の開閉部を奥に入れて洗浄槽１２を閉じる（ステップＳ３）。次に、使用者によって運転入りのボタンが押下されると、給水手段１６から洗浄槽１２に洗浄水が約２リットル供給される（ステップＳ４）。この少ないと考えられる洗浄水を用いて洗浄ポンプ１７を動作させて（ステップＳ５）、洗浄ポンプ１７のエア噛みを確認する。この時洗浄水は洗浄ポンプ１７のエア噛みによる泡が発生しているので、洗浄ポンプ１７と洗浄槽１２の間に設置した発光素子４０が赤外ＬＥＤから成る光透過率検知手段３０を用いて、透過率を測定すると、例えば２０％以下というように非常に低い値となる。この光透過率検知手段３０からの出力値をメモリーに保存しておく（ステップＳ６）。特に、光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値、および出力信号の変動幅を取得して、メモリーに保存しておく。その後、食器洗い機の洗浄運転を一旦停止させる（ステップＳ７）。次に、これら光透過率検知手段３０から得られた出力値、出力信号の平均値や変動幅を比較することによって（ステップＳ８）、これらセンサの出力値が閾値以下であれば（ステップＳ９）、洗浄運転を開始することができる（ステップＳ１０）。センサの出力値が閾値以上であれば、再度１００ｃｃ程度の洗浄水を供給し、洗浄ポンプ１７の動作を行い、光透過率検知手段３０からのセンサ出力を取得し、これらを比較することによって、洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなったかどうかを判定し、なくなっていれば洗浄運転を開始することができる。
【００５４】
このように洗浄ポンプ１７と洗浄槽１２との間に赤外光からなる波長の光センサから成る光透過率検知手段３０を鉛直方向に対向して設置し、この光透過率検知手段３０から得られる出力信号の平均値、および出力信号の変動幅を取得することによって、洗浄前の洗浄ポンプ１７のエア噛み量を判定することができ、この光透過率検知手段３０からの出力からこの洗浄ポンプ１７のエア噛み量がなくなるように水を追加供給し、洗浄槽１２に収納した食器の量に応じた最適な洗浄水量を投入することができ、省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を向上させることができる。
【００５５】
特に、食器洗い機で使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽１２内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるので、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に光透過率検知手段３０を用いて洗浄ポンプ１７のエア噛み量より最適水量を求めて、その最適水量を供給して運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器の洗浄を行うことができる。
【００５６】
図６は同実施の形態で用いる光透過率検知手段３０から得られる出力信号を示すものである。（ａ）は洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態、すなわち洗浄水内に泡が発生している場合であり、（ｂ）は洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態、すなわち洗浄水内に泡が発生していない場合である。例えば、波長１ミクロンの赤外線を発しているＬＥＤを発光素子４０に用いて、このＬＥＤから発した光の強度を対向した受光素子４１で検知する。洗浄水の水量が２リットルの場合、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こすので、（ａ）のような出力が得られる。一方、洗浄水の水量が３リットルの場合、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こさないので、（ｂ）のようなセンサ出力が得られる。すなわち、洗浄水が少ない場合、（１）の時点で洗浄ポンプ１７を動作させると、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こし、洗浄水内には多量の気泡が発生し、これらを透過型の赤外線光センサで見た場合、（ａ）のようにセンサ出力の平均値は低く、変動幅の大きい波形を得ることができる。こ
の洗浄水にさらに水を追加して３リットルにして、洗浄ポンプ１７の動作をさせると、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こさず、洗浄水内には泡が発生していないので、（ｂ）のようにセンサ出力の平均値は高く、変動幅の小さい波形を得ることができる。
【００５７】
この時の光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値と洗浄水の水量との関係を示した図を図７に示す。（ａ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態から、洗浄水の水量を増加させるにつれて、出力信号の平均値は上昇しているが、（１）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなった時点から、（ｂ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態においては、出力信号の平均値の傾きが小さくなっている。すなわち、（１）の時点で出力信号の平均値の変化に対して、傾きの変化点が存在しているといえる。この傾きの変化点を求めるためには、平均値の変化に対する傾きを検出しても良いし、二次微分を用いてピーク値を傾きの変化点としても良い。この傾きが例えば１以下になった場合や、この二次微分のピーク値が１以上になった時点において傾きの変化点が存在し、その最適水量の洗浄水で食器洗い機の運転を行うと、省エネ性、節水性、正確性の高い洗浄を行うことができる。
【００５８】
また、この時の光透過率検知手段３０から得られた出力信号の変動幅と洗浄水の水量との関係を示した図を図８に示す。（ａ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態から、洗浄水の水量を増加させるにつれて、出力信号の変動幅は減少しており、（１）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなった時点から、（ｂ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態においては、出力信号の変動幅の傾きは小さくなっている。すなわち、センサ出力の変動幅に対して閾値（２）を設けることによって、（ｂ）のエア噛みのない、洗浄水内に泡発生のない状態を検知することができるといえる。この閾値が例えば１Ｖ以下であれば、変動幅が１Ｖ以下になるまで、洗浄水の水量を増加させることができ、その最適水量の洗浄水で食器洗い機の運転を行うと、省エネ性、節水性、正確性の高い洗浄を行うことができる。
【００５９】
このように、本実施の形態では、透過型の赤外線センサを用いて、洗浄水中の気泡発生量を検知して、センサ出力の平均値や変動幅を比較することによって洗浄ポンプ１７のエア噛みを検出することが容易にできるので、従来のように洗浄ポンプのトルクに対応した電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態を検出するよりも、はるかに高感度に高精度に洗浄ポンプ１７のエア噛みを検知することができる。
【００６０】
以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態によれば、発光素子４０と受光素子４１とが対向した光センサからなる光透過率検知手段３０を鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の平均値や変動幅から泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適水量にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００６１】
また、これらの食器洗い機の制御手段で上記運転方法を行うためには、ＣＰＵコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な独自のプログラムが必要である。本実施の形態で説明した手段は、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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明は、洗浄槽内の洗浄水の気泡、特にポンプのエア噛みを検知することができる光センサからなる泡検知センサを洗浄槽の洗浄ポンプの前または後等に設置して、洗浄水中の気泡を検知することによって、ポンプがエア噛みを起こさない最適な洗浄水量を供給し最適な洗浄・すすぎを行うことができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができ、家庭用の食器洗い機に対して有用である。
【００６３】
また、家庭用に限らずオフィスや工場等の業務用の食器洗い機などにおいても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の食器洗い機の断面図
【図２】同実施の形態の光透過率検知手段の模式図
【図３】同実施の形態の光透過率検知手段の模式図
【図４】本発明の第２の実施の形態の食器洗い機の断面図
【図５】同実施の形態の食器洗い機の処理手順を示すフローチャート
【図６】同実施の形態の光透過率検知手段から得られる出力信号を示す図
【図７】同実施の形態の光透過率検知手段から得られた出力信号の平均値と洗浄水の水量との関係を示す図
【図８】同実施の形態で用いる光透過率検知手段から得られた出力信号の変動幅と洗浄水の水量との関係を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１１  開閉部
１２  洗浄槽
１３  食器カゴ
１４  食器
１５  洗浄ノズル（洗浄手段）
１７  洗浄ポンプ
１９  排水手段
２１  判定手段
３０  光透過率検知手段
４０  発光素子
４１  受光素子
４２  配管
【図１】
2010187963.tif 000003
【図４】
2010187963.tif 000004
【図５】
2010187963.tif 000005
【図６】
2010187963.tif 000006
【図７】
2010187963.tif 000007
【図８】
2010187963.tif 000008
【図２】
2010187963.tif 000009
【図３】
2010187963.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄槽内に収納した食器類を洗浄する食器洗い機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の食器洗い機では、食器類を収容した洗浄槽に給水源から水を供給してこの洗浄槽の底に水をためて、その水を洗浄ポンプにより吸引して洗浄ノズルへと圧送し、洗浄ノズルに設けた水噴射穴から食器類に水を噴射することによって食器類の洗い及びすすぎを行う構成となっている。食器類や洗浄槽内壁に当たった水は洗浄槽の底に戻り、フィルタによって残菜等が除去された後に再び洗浄ポンプにより吸引される、というように洗浄槽内外を循環する。こうした食器洗い機では、運転に必要な各種情報を取得したりあるいは異常状態を検知したりするために様々なセンサが利用されている。
【０００３】
特に、洗い運転時やすすぎ運転時に洗浄水の気泡の発生度合い検知するために泡検知センサが利用されている。泡検知センサとしては、主に、洗浄ポンプのトルクに対応した電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態を検出し、泡の発生度合いを判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、台所洗剤から発生する泡の検知としては、洗浄槽の横に光センサを設置し、光の透過率から洗浄槽内に発生した泡を検知するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−６７６６号公報
【特許文献２】特開２００６−７５１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した洗浄ポンプの電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態から洗浄水中の気泡を検知する従来の気泡検知センサは、洗浄ポンプの負荷出力の変動値が非常に小さいので、洗浄水中の気泡やエア噛み有無での差が非常に小さく、泡発生やエア噛みをすぐに検知しにくいという欠点がある。
【０００６】
また、光センサを用いた泡検知センサは、所定の時点における受光素子で受光される光の光量を初期値として記憶しておき、任意の時点における受光素子で受光される光の光量と比較することよって、洗浄槽内の気泡の発生度合いを検出する。しかし、前記した従来の食器洗い機では、台所洗剤を用いて洗浄槽内で発生した泡は検知することができるが、洗浄水中の気泡やエア噛みを検知することができないという課題がある。
【０００７】
さらに、食器洗い機に使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるという課題がある。そのため、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に最適水量より多くの水量を用いて運転を行っているので、効率良く食器の洗浄を行うことが困難であるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の食器洗い機が有している課題を解決するものであり、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現する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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の食器洗い機は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に給水する給水手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させるための循環経路と、前記循環経路内に設けられた洗浄ポンプと、前記給水手段及び洗浄ポンプを制御する制御手段と、前記循環経路内の洗浄水の光の透過率を測定する光透過率検知手段と、を備え、前記光透過率検知手段からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより追加給水量を調整する判定手段とを設けた食器洗い機を提供するものである。
【００１０】
洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の食器洗い機によれば、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、洗浄槽と、前記洗浄槽内に給水する給水手段と、前記洗浄槽内の洗浄水を循環させるための循環経路と、前記循環経路内に設けられた洗浄ポンプと、前記給水手段及び洗浄ポンプを制御する制御手段と、前記循環経路内の洗浄水の光の透過率を測定する光透過率検知手段と、を備え、前記光透過率検知手段からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより追加給水量を調整する判定手段とを設けた食器洗い機を提供するものである。
【００１３】
これによって、洗浄水中の気泡の発生量を検知することにより、追加給水の量を調整することができるので、余分な給水を行わず、節水を実現することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、光透過率検知手段は、洗浄ポンプが動作した場合における循環経路の水位より低い位置の循環経路内に設けられた食器洗い機を提供するものである。
【００１５】
これによって、確実に洗浄水中の気泡を検知することができ、気泡の発生量をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあっ
た、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００１６】
第３の発明は、第１もしくは第２の発明において、光透過率検知手段は、洗浄ポンプのエア噛みにより洗浄水に含まれることになる気泡を検知する食器洗い機を提供するものである。
【００１７】
これによって、洗浄水中の気泡、すなわちポンプのエア噛みをその波長での透過率で判定し、エア噛み量を検出することができる。
【００１８】
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、光透過率検知手段は、光軸を洗浄槽内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向に設定した食器洗い機を提供するものである。
【００１９】
これによって、本発明は、発光素子と受光素子とが対向した光センサからなる光透過率検知手段を洗浄ポンプの上流側または下流側に鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらのエア噛み情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、光透過率検知手段は、１個の発光素子と、前記発光素子から放射された光を受光する１個の受光素子とで構成した食器洗い機を提供するものである。
【００２１】
これによって、本発明は、発光素子と受光素子とが１組対向した光センサからなる光透過率検知手段を設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、光透過率検知手段は、発光素子を有し、前記発光素子の発光波長は赤外光であり、赤外光の反射率を検知する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２３】
これによって、本発明は、１組の発光素子と受光素子とが赤外線の反射光を検知するような光センサからなる光透過率検知手段を設置して、洗浄水中の気泡をその波長での反射率で判定し、泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適状態にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００２４】
第７の発明は、第１〜第６のいずれかの発明において、判定手段は、洗浄槽に所定量の給水を行った後に、前記洗浄ポンプを動作させた時の前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、その後追加給水を行い前記光透過率検知手段から得られる出力信号の平均値および変動幅を検知し、追加給水前後の出力信号の平均値および変動幅を比較するようにした食器洗い機を提供するものである。
【００２５】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透
過率で検知し、それら出力信号の平均値や変動幅から泡発生量を検出することができる。
【００２６】
第８の発明は、第１〜第７のいずれかの発明において、光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の平均値の変化率が所定の閾値以下になる領域まで、洗浄槽内の水量を調整する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２７】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の平均値から泡発生量を検出することができる。
【００２８】
第９の発明は、第１〜第８のいずれかの発明において、光透過率検知手段からの出力信号から得られる信号の変動幅が所定の閾値以下になるように、洗浄槽内の水量を調整する構成とした食器洗い機を提供するものである。
【００２９】
これによって、本発明は、光透過率検知手段により、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の変動幅から泡発生量を検出することができる。
【００３０】
また、食器洗い機の運転方法において、洗浄水中の気泡を検知する検知工程、及び、前記検知工程の後、泡の発生量を判定する判定工程と、前記判定結果をフィードバックさせて前記食器洗い機を制御する洗浄・すすぎ工程とを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を提供するものである。
【００３１】
そして、これら制御方法はプログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバ等のハードリソースを協働させて本発明の食器洗い機の運転方法の少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００３２】
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。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における食器洗い機の断面図である。以下に本実施の形態における構成を説明する。
【００３４】
図１において、洗浄槽１２は食器カゴ１３を収納し、食器カゴ１３に食器１４等の被洗浄物を収納し、洗浄ノズル１５は洗浄ポンプ１７によって加圧された洗浄水を食器１４等に噴射する。また、光透過率検知手段３０は、洗浄ポンプ１７が動作した場合における循環経路１７内の水位より低い循環経路１７側壁に設けられ、循環経路４５内の洗浄水の光の透過率を測定し、光透過率検知手段３０からの出力信号から洗浄水中の気泡の発生量を判定する判定手段２１はこれら光透過率検知手段３０であるセンサからの信号を処理し、制御手段２２は食器洗い機の洗浄・すすぎの各工程を制御するとおともに給水手段１６および洗浄ポンプ１７を制御している。また、給水手段１６は洗浄槽１２に水を給水し、排水手段１９は洗浄槽１２の水を排出する。制御手段２２は、給水手段１６を制御することにより、洗浄槽１２に給水する水の量を調整する。
【００３５】
洗浄槽１２内の下部には、洗浄手段を構成する洗浄ノズル１５が配設されている。この洗浄ノズル１５は、洗浄槽１２の下方に配設された洗浄ポンプ１７により加圧された洗浄水を上方に向けて噴射する構成となっている。洗浄槽１２内の底部には、洗浄ノズル１５の下方に位置させて加熱手段２０としてのヒータが配設されている。ヒータは、印加電圧により発熱量を制御可能なものを用いる。洗浄槽１２内において、洗浄ノズル１５の上方に位置させて、食器載置体である食器カゴ１３が出し入れ可能に収容されている。この食器カゴ１３に、被洗浄物である食器類１４が載置されるようになっている。
【００３６】
洗浄ポンプ１７の吐出口は横方向に延在して配設された循環経路４５を介して洗浄ノズル１５及び図示しない他のノズルアームの水路に連通している。一方、図示していないが、排水手段１９の吸入口は洗浄ポンプ１７の側壁に設けられた排水口に接続され、排水手段１９の吐出口は排水ホースを介して機外に連通している。循環経路４５は洗浄槽１２の下方に設けられており、洗浄ノズル１５と残菜フィルタが設けられている循環口とを連通しており、内部に洗浄ポンプ１７が設けられている。
【００３７】
洗浄槽１２の底部に水が貯留された状態で洗浄ポンプ１７が正転方向に回転駆動されると、循環口を通して吸い込んだ水を循環経路４５を介して洗浄ノズル１５へと圧送する。すると、洗浄ノズル１５の上面に設けられた水噴射穴から水が噴出し、その水勢によって洗浄ノズル１５は垂直な軸を中心に所定方向に回転する。水噴射穴から噴射された水は洗浄槽１２内に収容されている食器類１４に当たり、食器類に付着している汚れを落としたり洗剤水を流したりする。一方、洗浄ポンプ１７が逆転方向に回転駆動されると、洗浄ポンプ１７は排水口を通して吸い込んだ水を排水手段１９の排水ホースを通して機外へと排出する。
【００３８】
また、洗浄ポンプ１７を経由して洗浄ノズル１５から噴出する水は、図示していないが、一部分岐されて給水手段１６を経由して洗浄槽１２の横や上から洗浄槽１２内に給水される。
【００３９】
この洗浄ポンプ１７および洗浄ノズル１５の間には、本実施の形態の食器洗い機の特徴の１つである光透過率検知手段３０が取り付けられている。光透過率検知手段３０は光センサであり、循環経路４５を挟んで対向する位置に取り付けられた発光素子４０と受光素子４１から成っている。例えば発光素子４０としては赤外ＬＥＤを、受光素子４１としてはフォトダイオード（ＰＤ）を用い、これらはいずれも透明な取付ケースに収容され、気密性及び水封性を確保するためのシール部材を介して循環経路４５の壁面に取り付けられる。
【００４０】
発光素子４０と受光素子４１との位置関係は、発光素子４０と受光素子４１は対向するように設置されており、光軸はそれぞれ洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向になるように設置されている。
【００４１】
まず、食器１４を洗浄槽１２に収納し、洗浄槽１２を開閉部１１を用いて閉める。運転入りボタンを押すと、制御手段２２が給水手段１６である給水弁を開け、洗浄槽１２内に水が所定量、例えば２リットル入り、この水が洗浄ポンプ１７の駆動により循環経路４５を介して洗浄槽１２内及び循環経路４５内を循環する。この時、この循環する水は光透過率検知手段３０の設置されている循環経路４５内も通過し、光透過率検知手段３０によってその透過率を検知することができる。
【００４２】
すなわち、汚れた食器を洗浄槽１２内に入れ、洗浄を行う前に、あらかじめ光透過率検知手段３０を用いて、その透過率を測定し、その透過率の絶対値を検出し、洗浄水中の気泡の発生量、すなわちポンプのエア噛み量を検知し、このエア噛みがなくなるまで追加給水を行うことによって、省エネで節水性の高い、最適な洗浄水量で洗浄工程を行うことができる。例えば、ある汚れの付着した食器を洗浄槽１２に入れ、あらかじめ洗浄を行う前に、２リットルの洗浄水を給水し、洗浄ポンプを動作させる。この時洗浄ポンプがエア噛みを起こしてしまうので、洗浄水内に泡が発生し、赤外ＬＥＤから成る光透過率検知手段３０からの透過率が８０％程度であるとすると、この透過率が９０％以上にまでなるように水を追加給水する。追加給水は一度で終わるときもあるが、例えば、２リットルから１００ミリリットル追加給水を行い、追加給水後所定時間が経過した後に光透過率検知手段
３０を動作させるという工程を繰り返すことにより、洗浄ポンプ１７がエア噛みしない最低限の量の給水を行うことができる。
【００４３】
このように洗浄ポンプ１７と洗浄ノズル１５の間に赤外光からなる波長の発光素子４０と受光素子４１とを備える光透過率検知手段３０を鉛直方向に対向して設置することによって、洗浄前の洗浄ポンプ１７のエア噛み量を判定することができ、この光透過率検知手段３０からの出力からこの洗浄ポンプ１７のエア噛み量がなくなるように水を追加投入し、洗浄槽１２に収納した食器の量に応じた最適な洗浄水量を投入することができ、省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を向上させることができる。
【００４４】
図２は本実施の形態で用いる光透過率検知手段３０の模式図を示しているものである。循環経路４５内を流れる洗浄水の流れに対して発光素子４０と受光素子４１の光軸が垂直になるように配置し、さらにこの光軸が洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面とも垂直方向になるように設置する。このようにすることによって、低コストに洗浄水中の気泡４３の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を正確に高精度に検知することが可能である。特に、食器洗い機で使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽１２内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるので、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に光透過率検知手段３０を用いて洗浄ポンプ１７のエア噛み量より最適水量を求めて、その最適水量を投入して運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器の洗浄を行うことができる。
【００４５】
また、図３は本実施の形態で用いる別の光透過率検知手段３０の模式図を示しているものである。配管４２内を流れる洗浄水の流れに対して発光素子４０と受光素子４１の光軸が垂直になるように配置し、さらにこの光軸が洗浄槽１２内に貯留する洗浄水の水平面と垂直方向から少し傾けたように設置し、この発光素子４０から発せられた光の反射光が受光素子４１に入光するようにした。このようにすることによって、低コストで簡単な構成で、洗浄水中の気泡４３の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を正確に高精度に検知することが可能である。この反射型の光透過率検知手段３０を用いて泡発生量、すなわち洗浄ポンプ１７のエア噛み量を検知し、水量を増やすごとにこれらを検出することにより各工程での最適水量を求めて、その最適水量を用いて常に運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器洗い機の運転を行うことができる。
【００４６】
すなわち、洗浄水中の気泡の発生量、洗浄ポンプ１７のエア噛み量を、透過型または反射型の赤外線光センサで検知し、その検知量がある値以下になるまで水量を増やすことによって、各工程における最適な水量を投入することができる。
【００４７】
これによって、本実施の形態によると、発光素子４０と受光素子４１とが対向または近接した光センサからなる光透過率検知手段３０を水流の方向に対して垂直に、水平面に対して鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡の発生量を判定し、水量が足りないことで発生する洗浄ポンプ１７のエア噛み量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ各工程時の最適な水量を求めることができ、常にこの最適な水量で食器洗い機の運転を行うことができるので、食器洗い機の省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００４８】
なお、光センサ以外の非接触式の能動型センサでもよい。
【００４９】
本発明は、ビルトイン型の食器洗い機以外の卓上型のコンパクト食器洗い機でもよく、また乾燥手段がある食器洗い乾燥機にも適用できる。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態の食器洗い機について図面を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における食器洗い機を、前後方向に沿った鉛直面で切断したときの断面を右側から見た時の概略構成模式図を示すものである。以下に本実施の形態における構成を説明する。
【００５１】
本発明における実施の形態の基本構成に関しては実施の形態１と同様であり、説明は省略するが、特に本発明の構成では、洗浄槽１２と洗浄ポンプ１７の間に、本実施の形態の食器洗い機の特徴の１つである光透過率検知手段３０が取り付けられている。光透過率検知手段３０は透過型の光センサであり、循環経路４５を挟んで対向する位置に取り付けられた発光素子４０と受光素子４１から成っている。例えば発光素子４０としては赤外ＬＥＤや赤・緑・青色ＬＥＤを、受光素子４１としてはフォトダイオード（ＰＤ）を用い、これらはいずれも透明な取付ケースに収容され、気密性及び水封性を確保するためのシール部材を介して循環経路４５を構成する部材に取り付けられている。
【００５２】
次に、図４に示された食器洗い機において、本発明の動作について図面を参照しながら説明する。図５は同実施の形態に係る食器洗い機の処理手順を示すフローチャートを示すものである。以下に本実施の形態におけるフローを説明する。
【００５３】
まず、図４のような食器洗い機において、洗浄ポンプ１７および洗浄槽１２の間に、図２のような透過型の光透過率検知手段３０が鉛直方向に設置されている。この光透過率検知手段３０は発光素子４０として赤外ＬＥＤから構成されており、その循環経路４５での透過光を常にその受光素子４１で検知しておく。この透過光は循環経路４５内の洗浄水内に泡が発生してくると透過率が低下してくる。まず、この食器洗い機の開閉部を前方に開くと被洗浄物である食器類１４を入れるための洗浄槽１２が現れる（ステップＳ１）。この洗浄槽１２の開口部上側から汚れの付着した食器類１４を入れて食器カゴ１３に収納する（ステップＳ２）。食器が収納されると、この食器洗い機の開閉部を奥に入れて洗浄槽１２を閉じる（ステップＳ３）。次に、使用者によって運転入りのボタンが押下されると、給水手段１６から洗浄槽１２に洗浄水が約２リットル供給される（ステップＳ４）。この少ないと考えられる洗浄水を用いて洗浄ポンプ１７を動作させて（ステップＳ５）、洗浄ポンプ１７のエア噛みを確認する。この時洗浄水は洗浄ポンプ１７のエア噛みによる泡が発生しているので、洗浄ポンプ１７と洗浄槽１２の間に設置した発光素子４０が赤外ＬＥＤから成る光透過率検知手段３０を用いて、透過率を測定すると、例えば２０％以下というように非常に低い値となる。この光透過率検知手段３０からの出力値をメモリーに保存しておく（ステップＳ６）。特に、光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値、および出力信号の変動幅を取得して、メモリーに保存しておく。その後、食器洗い機の洗浄運転を一旦停止させる（ステップＳ７）。次に、これら光透過率検知手段３０から得られた出力値、出力信号の平均値や変動幅を比較することによって（ステップＳ８）、これらセンサの出力値が閾値以下であれば（ステップＳ９）、洗浄運転を開始することができる（ステップＳ１０）。センサの出力値が閾値以上であれば、再度１００ｃｃ程度の洗浄水を供給し、洗浄ポンプ１７の動作を行い、光透過率検知手段３０からのセンサ出力を取得し、これらを比較することによって、洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなったかどうかを判定し、なくなっていれば洗浄運転を開始することができる。
【００５４】
このように洗浄ポンプ１７と洗浄槽１２との間に赤外光からなる波長の光センサから成る光透過率検知手段３０を鉛直方向に対向して設置し、この光透過率検知手段３０から得られる出力信号の平均値、および出力信号の変動幅を取得することによって、洗浄前の洗浄ポンプ１７のエア噛み量を判定することができ、この光透過率検知手段３０からの出力からこの洗浄ポンプ１７のエア噛み量がなくなるように水を追加供給し、洗浄槽１２に収納した食器の量に応じた最適な洗浄水量を投入することができ、省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を向上させることができる。
【００５５】
特に、食器洗い機で使用する洗浄水の最適水量は、洗浄槽１２内に存在する食器の量や洗浄水の汚れの度合い、洗剤の有無等で異なるので、洗浄、すすぎ等の各工程において、最適な水量はそれぞれ毎回異なり、常に光透過率検知手段３０を用いて洗浄ポンプ１７のエア噛み量より最適水量を求めて、その最適水量を供給して運転を行うことができるので、非常に効率良く、省エネ性、節水性の優れた食器の洗浄を行うことができる。
【００５６】
図６は同実施の形態で用いる光透過率検知手段３０から得られる出力信号を示すものである。（ａ）は洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態、すなわち洗浄水内に泡が発生している場合であり、（ｂ）は洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態、すなわち洗浄水内に泡が発生していない場合である。例えば、波長１ミクロンの赤外線を発しているＬＥＤを発光素子４０に用いて、このＬＥＤから発した光の強度を対向した受光素子４１で検知する。洗浄水の水量が２リットルの場合、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こすので、（ａ）のような出力が得られる。一方、洗浄水の水量が３リットルの場合、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こさないので、（ｂ）のようなセンサ出力が得られる。すなわち、洗浄水が少ない場合、（１）の時点で洗浄ポンプ１７を動作させると、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こし、洗浄水内には多量の気泡が発生し、これらを透過型の赤外線光センサで見た場合、（ａ）のようにセンサ出力の平均値は低く、変動幅の大きい波形を得ることができる。この洗浄水にさらに水を追加して３リットルにして、洗浄ポンプ１７の動作をさせると、洗浄ポンプ１７はエア噛みを起こさず、洗浄水内には泡が発生していないので、（ｂ）のようにセンサ出力の平均値は高く、変動幅の小さい波形を得ることができる。
【００５７】
この時の光透過率検知手段３０から得られた出力信号の平均値と洗浄水の水量との関係を示した図を図７に示す。（ａ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態から、洗浄水の水量を増加させるにつれて、出力信号の平均値は上昇しているが、（１）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなった時点から、（ｂ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態においては、出力信号の平均値の傾きが小さくなっている。すなわち、（１）の時点で出力信号の平均値の変化に対して、傾きの変化点が存在しているといえる。この傾きの変化点を求めるためには、平均値の変化に対する傾きを検出しても良いし、二次微分を用いてピーク値を傾きの変化点としても良い。この傾きが例えば１以下になった場合や、この二次微分のピーク値が１以上になった時点において傾きの変化点が存在し、その最適水量の洗浄水で食器洗い機の運転を行うと、省エネ性、節水性、正確性の高い洗浄を行うことができる。
【００５８】
また、この時の光透過率検知手段３０から得られた出力信号の変動幅と洗浄水の水量との関係を示した図を図８に示す。（ａ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがある状態から、洗浄水の水量を増加させるにつれて、出力信号の変動幅は減少しており、（１）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがなくなった時点から、（ｂ）の洗浄ポンプ１７のエア噛みがない状態においては、出力信号の変動幅の傾きは小さくなっている。すなわち、センサ出力の変動幅に対して閾値（２）を設けることによって、（ｂ）のエア噛みのない、洗浄水内に泡発生のない状態を検知することができるといえる。この閾値が例えば１Ｖ以下であれば、変動幅が１Ｖ以下になるまで、洗浄水の水量を増加させることができ、その最適水量の洗浄水で食器洗い機の運転を行うと、省エネ性、節水性、正確性の高い洗浄を行うことができる。
【００５９】
このように、本実施の形態では、透過型の赤外線センサを用いて、洗浄水中の気泡発生量を検知して、センサ出力の平均値や変動幅を比較することによって洗浄ポンプ１７のエア噛みを検出することが容易にできるので、従来のように洗浄ポンプのトルクに対応した電流成分を検知して洗浄ポンプの負荷状態を検出するよりも、はるかに高感度に高精度に洗浄ポンプ１７のエア噛みを検知することができる。
【００６０】
以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態によれば、発光素子４０と受光素子４１とが対向した光センサからなる光透過率検知手段３０を鉛直方向に設置して、洗浄水中の気泡をその波長での透過率で検知し、それら出力信号の平均値や変動幅から泡発生量を検出することができるので、これらの気泡発生情報をもとに食器洗い機の基本動作である洗浄・すすぎ工程時の洗浄水量をその汚れの量や食器量にあった、最適水量にすることができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、利便性、正確性、信頼性を確実に向上させることができるものである。
【００６１】
また、これらの食器洗い機の制御手段で上記運転方法を行うためには、ＣＰＵコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な独自のプログラムが必要である。本実施の形態で説明した手段は、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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明は、洗浄槽内の洗浄水の気泡、特にポンプのエア噛みを検知することができる光センサからなる泡検知センサを洗浄槽の洗浄ポンプの前または後等に設置して、洗浄水中の気泡を検知することによって、ポンプがエア噛みを起こさない最適な洗浄水量を供給し最適な洗浄・すすぎを行うことができ、食器洗い機の省エネ性、節水性、信頼性を確実に向上させることができ、家庭用の食器洗い機に対して有用である。
【００６３】
また、家庭用に限らずオフィスや工場等の業務用の食器洗い機などにおいても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の食器洗い機の断面図
【図２】同実施の形態の光透過率検知手段の模式図
【図３】同実施の形態の光透過率検知手段の模式図
【図４】本発明の第２の実施の形態の食器洗い機の断面図
【図５】同実施の形態の食器洗い機の処理手順を示すフローチャート
【図６】同実施の形態の光透過率検知手段から得られる出力信号を示す図
【図７】同実施の形態の光透過率検知手段から得られた出力信号の平均値と洗浄水の水量との関係を示す図
【図８】同実施の形態で用いる光透過率検知手段から得られた出力信号の変動幅と洗浄水の水量との関係を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１１  開閉部
１２  洗浄槽
１３  食器カゴ
１４  食器
１５  洗浄ノズル（洗浄手段）
１７  洗浄ポンプ
１９  排水手段
２１  判定手段
３０  光透過率検知手段
４０  発光素子
４１  受光素子
４２  配管