(57)【要約】【課題】食器に当たる洗浄ノズルからの洗浄水の噴流の形状を変化させて、効率的な洗浄を行うことができる食器洗浄機を実現する。【解決手段】食器３を収容する洗浄槽２内の洗浄水Ｗを加圧循環させる加圧部６と、加圧された洗浄水Ｗを食器３の下方より食器３に向けて噴射する噴射孔８を有する洗浄ノズル７と、洗浄ノズル７の噴射孔８の位置を順次移動させる移動部３０とを備え、移動部３０は、噴射孔８の位置の移動速度が、洗浄ノズル７の上方に向けて噴射される洗浄水Ｗの噴流５２の上昇流と、一旦噴射された噴流５２の上昇速度が減衰する減衰流５３とを衝突させて渦流による水塊５４を形成する移動速度となるように構成したもので、多くの洗浄水Ｗを必要とする汚れが付着している食器３に対して洗浄ノズル７一回転あたりの洗浄で十分な水量を供給可能となり、効率的に食器３を洗浄することができる。【選択図】図１
2014117432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食器等の被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧循環させる加圧部と、前記加圧部によって加圧された洗浄水を前記被洗浄物の下方より被洗浄物に向けて噴射する噴射孔を有する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置を順次移動させる移動部とを備え、前記移動部は、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置の移動速度が、前記洗浄ノズルの上方に向けて噴射される洗浄水の噴流の上昇流と、一旦噴射された前記噴流の上昇速度が減衰する減衰流とを衝突させて渦流による水塊を形成する移動速度となるように構成した食器洗浄機。
【請求項２】
前記移動部は、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置の移動速度を、前記洗浄ノズルの噴射孔から噴射される洗浄水の噴射速度に対して１／４００〜１／２０となるように構成した請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項３】
前記洗浄ノズルは、噴射する洗浄水の噴射力によって回転する構成とし、前記移動部は、前記洗浄ノズルの回転数が予め設定した回転数になるように回転を抑制する抑制部により構成した請求項１または２記載の食器洗浄機。
【請求項４】
前記移動部は、前記洗浄ノズルを予め設定した回転数で回転させるように制御する駆動装置により構成した請求項１または２記載の食器洗浄機。
【請求項５】
前記移動部は、予め設定した回転数で回転させるように前記洗浄ノズルの噴射孔の向きを調節して構成した請求項１または２記載の食器洗浄機。
【請求項６】
前記洗浄ノズルは、前記加圧部によって加圧された洗浄水を噴射しながら回転するアームノズルと、前記アームノズルから供給される洗浄水を噴射しながら回転する子ノズルとを備え、前記アームノズルは、前記子ノズルを、その回転中心を前記アームノズルの回転中心より偏心させて回転自在に支持し、前記移動部は、前記子ノズルの回転速度に対して前記アームノズルの回転を遅くして、先に前記子ノズルから噴射された洗浄水に後から噴射された洗浄水が衝突して渦流による水塊を形成するように前記アームノズルおよび前記子ノズルの回転速度を設定した請求項１記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般家庭で食器類や調理器類を洗浄する食器洗浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の食器洗浄機１の構成について説明する。図７は、従来の食器洗浄機１の内部構成を示す側断面図であり、図８は、同食器洗浄機１の洗浄ノズル７の回転方向を示す平面図であり、図９は、同食器洗浄機１の洗浄ノズル７の推進噴射孔８ａ近傍の要部断面図である。
【０００３】
図７において、洗浄槽２は内部に食器３を収納する食器かご４を設けている。また、洗浄槽２内には、洗浄槽２内の洗浄水Ｗを加熱する加熱部５（例えばシーズヒータなど）が設けられるとともに、洗浄槽２の下部方向に配置された加圧部６（例えば洗浄ポンプ）が設けられている。加圧部６は、洗浄水Ｗを加圧して、洗浄ノズル７の噴射孔８より洗浄水Ｗを噴射して食器かご４に収納した食器３を洗浄する。給水弁９は水道水を洗浄槽２に給水する。洗浄槽２内の洗浄水Ｗは排水部１０により排水される。
【０００４】
フィルタ１１は洗浄槽２に設けられ、洗浄工程およびすすぎ工程において、残菜（食器３に汚れとして付着していた食品を残菜という）を捕集する。送風部１２は、乾燥工程で動作して機外の空気を洗浄槽２内に送風し、排気口１３より排気することにより、洗浄槽２内の食器３を乾燥させる。洗浄槽２の前面にドア１４が開閉自在に設けられている。
【０００５】
温度検知部１５は、洗浄槽２を介して、洗浄槽２内の洗浄水Ｗ、空気および加熱部５の温度を検知し、その出力を制御装置１６に入力している。制御装置１６は、温度検知部１５の出力に基づいて加熱部５を制御するとともに、加圧部６、給水弁９、排水部１０、送風部１２を制御して、洗浄、すすぎ、乾燥の一連の工程を逐次制御する。
【０００６】
上記構成の食器洗浄機１について、その動作及び作用を説明する。使用者がドア１４を前方に開け、食器３を食器かご４に配置し、洗浄槽２に収納して洗剤を入れた後、運転を開始すると、まず排水部１０が動作して、前回の運転等で洗浄槽２内に残っている洗浄水Ｗ（残水と呼ぶ）を機外へ排出する。
【０００７】
そして、給水弁９が動作して洗浄水Ｗを洗浄槽２に供給する。所定量の洗浄水Ｗが供給されると、給水弁９は閉止され、加圧部６が洗浄水Ｗを加圧し、洗剤とともに洗浄ノズル７に設けた噴射孔８から洗浄水Ｗが噴射される。こうして洗浄工程が行われる。この洗浄工程では、制御装置１６は、洗浄槽２内に設けた加熱部５に通電して、洗浄水Ｗを洗浄工程で必要とされる所定温度まで加熱する。
【０００８】
所定時間の洗浄工程が実行されると、制御装置１６は、次に食器３から洗い落とされた汚れを含む洗浄水Ｗを排水部１０により機外へ排出する。制御装置１６は、引き続いて、新たに洗浄水Ｗを洗浄槽２内に供給して洗浄ノズル７に設けた噴射孔８から再び噴射して、洗剤や残菜等で汚れた食器３をすすぐすすぎ工程を実行する。
【０００９】
制御装置１６は、このすすぎ工程を終えると、洗浄水Ｗを再び機外へ排出する。このすすぎ工程は連続して数回繰り返される。なお、洗浄工程およびすすぎ工程において、残菜は洗浄槽２に設けたフィルタ１１内に捕集される。所定回数のすすぎ工程が終了すると乾燥工程が開始される。この乾燥工程では、送風部１２が動作して機外の空気が洗浄槽２内へ送り込まれる。送り込まれた空気は加熱部５により加熱された後、食器３を乾燥させて
排気口１３より機外へ排出される。制御装置１６は、乾燥工程終了後、運転を終了する。
【００１０】
洗浄ノズル７は、図８に示すように、洗浄ノズル７の回転方向と逆方向に洗浄水Ｗを噴射する推進噴射孔８ａを備えている。洗浄ノズル７は、推進噴射孔８ａから洗浄水Ｗが噴射されるときに発生する噴射反力Ｆとノズル軸部１７の中心と推進噴射孔８ａの中心との距離である回転半径ｒとの積、すなわち洗浄ノズル７の回転トルクＴ（＝Ｆ×ｒ）により、所定回転数Ｎ（３０〜６０ｒ／ｍｉｎ）で回転させられる。洗浄ノズル７の回転数は、洗浄ノズル７の回転中心部であるノズル軸部１７と軸受部との間に残菜などの小さな異物が侵入してきても止まることがないように、また、洗浄ノズル７の回転数が高すぎてノズル軸部１７近傍が磨り減ってしまわないように考慮された回転数に設定されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
また、図８に示すように、推進噴射孔８ａは、洗浄水Ｗを噴射する噴射角度が垂直方向に対して傾斜（この傾斜角は、図９では角度αとして示されている）させてあるので、茶碗や汁椀などの深型の食器３ａを洗浄するようにも設計されている。垂直方向に洗浄水Ｗを噴射する噴射孔８も、その噴射角度が洗浄ノズル７の回転方向と逆方向に少しでも傾斜すると推進噴射孔８ａとして作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０７−０３１５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図７に示されるような従来の食器洗浄機１は、以下に述べるような課題を有している。
【００１４】
大皿や平皿など洗浄すべき面積が大きな食器３が並列に配置されている場合に、洗浄水が食器３と食器３との隙間に侵入しにくく、隙間に入ってくる洗浄水も水量が少ないため、洗浄水を何回も供給する必要があった。これは、食器３と食器３の隙間から侵入してくる洗浄水が、食器３の一面に当たって薄く広がり、広がった膜状で落下するが、水量が少ないために食器３に付着した落ちにくい残菜や油汚れなどは、その表面を濡らすだけで数回の供給では落とすことができずに残ってしまっていた。
【００１５】
また、少量の洗浄水では、洗浄水が食器３表面に広がる際に剥がれた残菜が流れ落ちずに移動して再付着する場合もあった。
【００１６】
さらに、食器３と食器３の隙間に入った洗浄水は、食器３が湾曲形状のため、一方の食器３の表面にだけ当たり広がる。したがって、対面の食器３には洗浄水が届かず、充分に洗浄できない場合もあった。
【００１７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、食器に当たる洗浄ノズルからの洗浄水の噴流の形状を変化させて、効率的な洗浄を行うことができる食器洗浄機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するため、本発明の食器洗浄機は、食器等の被洗浄物を収容する洗浄槽と、この洗浄槽内の洗浄水を加圧循環させる加圧部と、加圧部によって加圧された洗浄水を被洗浄物の下方より被洗浄物に向けて噴射する噴射孔を有する洗浄ノズルと、洗浄ノズルの噴射孔の位置を順次移動させる移動部とを備え、移動部は、洗浄ノズルの噴射孔の位置の移動速度が、洗浄ノズルの上方に向けて噴射される洗浄水の噴流の上昇流と、
一旦噴射された噴流の上昇速度が減衰する減衰流とを衝突させて渦流による水塊を形成する移動速度となるように構成したものである。
【００１９】
これにより、被洗浄物に付着する残菜に対して上昇流だけでなく渦流が作用することにより、残菜に洗浄水が多方向から複雑に当たり、剥離作用が高まるので洗浄効果が増す。また、水塊が形成されることにより、多量の洗浄水が被洗浄物表面を流れるので、剥がれた残菜が再付着することもない。さらに、並列する食器の間に洗浄水が噴射される場合、この食器間に水塊が形成され、洗浄水が当たる食器の対面側の食器にも水塊の渦流が接触して、両面ともに洗浄することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の食器洗浄機は、特許請求の範囲の請求項１に記載の構成にしたことにより、洗浄ノズルから噴射される噴流の上昇流と、一旦噴射された噴流の上昇速度が減衰する減衰流とが衝突して渦流による水塊を形成するので、多くの洗浄水を必要とする汚れが付着している茶碗や汁椀などの深皿や大皿に対して十分な水量の洗浄水が接触可能となる。したがって、所定の洗浄性能を短時間に得ることができ、効率的に食器を洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における食器洗浄機の側断面図
【図２】同食器洗浄機の移動部の上方から見た平面図
【図３】同食器洗浄機の移動部の図２のＡ−Ａ線における断面図
【図４】同食器洗浄機の洗浄ノズルからの噴流の流れ込み状況を説明する説明図
【図５】本発明の実施の形態２における食器洗浄機の側断面図
【図６】本発明の実施の形態３における食器洗浄機の側断面図
【図７】従来の食器洗浄機の側断面図
【図８】同食器洗浄機の洗浄ノズルの回転方向を示す平面図
【図９】同食器洗浄機の洗浄ノズルの推進噴射孔近傍の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１の発明は、食器等の被洗浄物を収容する洗浄槽と、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧循環させる加圧部と、前記加圧部によって加圧された洗浄水を前記被洗浄物の下方より被洗浄物に向けて噴射する噴射孔を有する洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置を順次移動させる移動部とを備え、前記移動部は、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置の移動速度が、前記洗浄ノズルの上方に向けて噴射される洗浄水の噴流の上昇流と、一旦噴射された前記噴流の上昇速度が減衰する減衰流とを衝突させて渦流による水塊を形成する移動速度となるように構成したものである。
【００２３】
洗浄ノズルから噴射された洗浄水は、徐々に広がりながら上昇し、被洗浄物に接触すると摩擦によるブレーキがかかり上昇速度は急激に減衰し、大皿等の面積の広い被洗浄物では噴流の大半が、被洗浄物の表面上で減衰し落下に至る。そして、この減衰してゆく減衰流と、後から噴射される洗浄水の上昇流とが被洗浄物表面近傍で衝突し、流速や流れ方向の異なる流れがぶつかることにより渦流が発生する水塊となり成長する。この水塊を形成するには、被洗浄物に対して減衰流と上昇流が衝突し続ける時間が必要となるので、噴流孔の位置の移動速度を十分に遅くする必要がある。
【００２４】
本発明の食器洗浄機は上記の構成とすることにより、被洗浄物に付着する残菜や汚れに対して上昇流だけでなく噴流が衝突して発生する渦流が作用することにより、被洗浄物と残菜に洗浄水が多方向から複雑に当たり、残菜の剥離作用が高まるので洗浄効果が増す。また、被洗浄物表面で水塊が形成されることにより、その部位において多量の洗浄水が被
洗浄物表面を流れるので、剥がれた残菜が渦流に乗って流され再付着することはない。さらに、並列する食器の間に洗浄水が噴射される場合、この食器間に水塊が形成され、洗浄水が当たる側の食器の対面側の食器にも水塊の渦流が接触して両面ともに洗浄されるので、洗い残しを少なくできる。
【００２５】
第２の発明は、特に、第１の発明の移動部は、前記洗浄ノズルの噴射孔の位置の移動速度を、前記洗浄ノズルの噴射孔から噴射される洗浄水の噴射速度に対して１／４００〜１／２０となるように構成したものである。移動速度が１／４００以下では移動速度が遅くなりすぎて、洗浄槽全体の被洗浄物を洗浄するのに時間を要してしまう。一方１／２０以上では移動速度が速すぎて洗浄水の渦流が発生する水塊ができにくくなる。すなわち、噴射孔の位置の移動速度を１／４００〜１／２０とすることにより、渦流が発生する水塊を形成して、短時間で効率的に洗浄ができる。
【００２６】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の洗浄ノズルは、噴射する洗浄水の噴射力によって回転する構成とし、前記移動部は、前記洗浄ノズルの回転数が予め設定した回転数になるように回転を抑制する抑制部により構成したものである。抑制部は、例えば回転ダンパ、水車、クラッチなどで構成され、これにより、洗浄ノズルの回転数を渦流による水塊が形成しやすい条件に確実に設定することができるので、渦流による安定した高い洗浄性能を得ることができる。また渦流による水塊が発生する洗浄ノズルの回転数は、従来の食器洗浄機における洗浄ノズルの回転数に比べ低速回転となり、通常、洗浄ノズルからの洗浄水が侵入しにくく汚れが落ちにくいとされる茶碗や汁椀などの深皿や大皿に対しても、洗浄ノズルを低速回転させることにより、洗浄水が食器全面に広がる時間が確保されるので、一回の洗浄で十分な水量の洗浄水を食器に供給可能となる。したがって、必要以上の洗浄水を供給するという無駄なエネルギーを発生することなく所定の洗浄性能を得ることができ、効率的に食器を洗浄することができる。
【００２７】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明の移動部は、前記洗浄ノズルを予め設定した回転数で回転させるように制御する駆動装置により構成したものである。駆動装置は、例えば電動モータや加圧部により循環する洗浄水を利用したタービンモータなどで構成され、これにより、加圧部の水量変化や異物侵入による摺動部の摩擦変化などの外乱の影響による洗浄ノズルの回転数の変動が少なくできるので、渦流による水塊が形成しやすい条件に正確に設定することができる。したがって、渦流による水塊形成によって安定した高い洗浄性能を得ることができる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第１または第２の発明の移動部は、予め設定した回転数で回転させるように前記洗浄ノズルの噴射孔の向きを調節して構成したものである。これにより、機械的に構成した移動部に比べて安価に構成することができる。
【００２９】
第６の発明は、特に、第１の発明の洗浄ノズルは、前記加圧部によって加圧された洗浄水を噴射しながら回転するアームノズルと、前記アームノズルから供給される洗浄水を噴射しながら回転する子ノズルとを備え、前記アームノズルは、前記子ノズルを、その回転中心を前記アームノズルの回転中心より偏心させて回転自在に支持し、前記移動部は、前記子ノズルの回転速度に対して前記アームノズルの回転を遅くして、先に前記子ノズルから噴射された洗浄水に後から噴射された洗浄水が衝突して渦流による水塊を形成するように前記アームノズルおよび前記子ノズルの回転速度を設定したものである。これにより、子ノズルから噴射される洗浄水の軌跡は洗浄槽内を万遍なく描くので、洗浄ムラが少なくなり、渦流による水塊形成と併せて、より洗浄効率を高めることができる。
【００３０】
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。
【００３１】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１における食器洗浄機１０１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における食器洗浄機１０１の内部構成を示す側断面図であり、図２は、同食器洗浄機１０１の移動部３０を示す平面図であり、図３は、同食器洗浄機１０１の移動部３０の図２のＡ−Ａ線における断面図である。図１において上記従来例と同一部分は同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３２】
図１に示す食器洗浄機１０１において、洗浄ノズル７の下部に、この洗浄ノズル７の回転を抑制して、噴射孔８を適切な速度で移動させる抑制部である移動部３０と、洗浄槽２底部に溜まった洗浄水Ｗを回転しながら撹拌する水車３１とが配置されている。移動部３０は、洗浄ノズル７の回転を水車３１に増速して伝達する増速部３２を内設している。
【００３３】
洗浄ノズル７から移動部３０への回転伝達は、洗浄ノズル７のノズル軸部１７の上部に配置された歯車Ａ３３と、移動部３０の上部に設けられた歯車Ｂ３４とを噛み合わせて行っている。なお、この歯車Ａ３３および歯車Ｂ３４は、極力大きなモジュールの歯車とすることが望ましい。そして両方の歯車間距離を標準より広く配置し、歯幅を標準より薄くして、歯車のあそびを広くすることにより、洗浄ノズル７の回転を阻害することなく、歯車間へ異物を噛みこむことによるロックを防止している。
【００３４】
図２および図３を用いて移動部３０を説明する。図において増速部３２は、ケース上３５とケース下３６とが嵌合して構成される内部空間に配設され、歯車Ｃ３７と歯車Ｄ３８と歯車Ｅ３９と歯車Ｆ４０が噛合って構成される。歯車Ｃ３７は、歯車Ｂ３４と同軸で一体に回転して、歯車Ｄ３８に洗浄ノズル７の回転を伝える。歯車Ｄ３８は、連結歯車であり歯車Ｃ３７の回転を歯車Ｅ３９の小歯車４１に伝達する。そして、歯車Ｅ３９は、同軸に一体化された小歯車４１と大歯車４２とにより構成され、この大歯車４２と歯車Ｆ４０とが噛合い伝達される。歯車Ｆ４０は、水車３１と同軸で一体に回転する。
【００３５】
増速部３２の増速倍率は、歯車Ａ３３と歯車Ｂ３４の歯数比と、歯車Ｃ３７と小歯車４１との歯数比と、大歯車４２と歯車Ｆ４０との歯数比との積で定まる。この増速倍率と伝達トルクの関係は反比例の関係にある。例えば増速倍率を２０倍とした場合、水車３１の必要とする抑制力は、洗浄ノズル７の回転トルクの１／２０で済むことになる。仮に洗浄ノズル７の回転トルクが１６ｍＮｍとすると、水車３１の回転トルクは０．８ｍＮｍあれば十分な回転抑制力が得られることになるので、水車３１の回転を増速することにより小さな力で洗浄ノズル７の回転が抑制でき、水車３１を小型化できる。
【００３６】
水車３１の回転に対する洗浄水Ｗの抗力は、一般に回転数の２乗に比例する。したがって仮に水車３１が洗浄ノズル７と同一回転数の場合と比較すると、洗浄ノズル７の回転数の２０倍の速度で水車３１が回転する場合は、４００倍の抗力が得られるので、小型の水車３１であっても十分な制動力を得ることができる。
【００３７】
また、ノズル軸部１７と軸受部との間に異物が侵入することによって洗浄ノズル７の負荷が増加して回転数が低下した場合に、この回転数に比例して移動部３０の水車３１の回転数も低下するので、洗浄ノズル７への回転抑制力は回転数低下の２乗に比例して小さくなる。このように、こうした異物侵入等の外乱による回転数低下が発生した場合には、移動部３０による抑制力は回転数低下の２乗に比例して小さくなるので、洗浄ノズル７は止まることなく安定して回転し続けることができる。
【００３８】
さらに、電圧変動や加圧部６の特性バラツキによる洗浄水Ｗの循環流量の増加によって洗浄ノズル７からの噴射反力増加に伴う回転トルクが増えた場合に、移動部３０による抑
制力は回転数増加の２乗に比例して大きくなるので、洗浄ノズル７の回転数増加は少なく抑えられ、安定した洗浄性能を発揮できる。
【００３９】
なお、発明者らが行った食器３に付着させた食品の洗浄評価試験によると、洗浄ノズル７の回転数が従来の３０ｒ／ｍｉｎである場合に比べ、０．３ｒ／ｍｉｎ〜２０ｒ／ｍｉｎに回転数を低下させた場合において、洗浄効果向上が確認できた。特に回転数が１ｒ／ｍｉｎ〜１５ｒ／ｍｉｎの範囲で、その効果が顕著となった。
【００４０】
次に、洗浄水の渦流による水塊の洗浄効果について、図４を用いて説明する。図４（ａ）〜図４（ｅ）は大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１が２枚並列に配置された間への、洗浄ノズル７からの噴流５２の流れ込み状況を示すもので、図４（ａ）は大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１の間への噴流５２の流れ込み始めの状態を示し、図４（ｅ）が大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１との間への噴流５２の流れ込み終了時の状態を示し、図４（ｂ）〜図４（ｄ）はその間の状態を順次示している。なお、洗浄ノズル７は図中矢印で示す方向へ移動するものとする。
【００４１】
洗浄に際しての洗浄水の噴流５２の挙動を以下に詳しく分析する。洗浄ノズル７の回転速度を低下させることによって、洗浄ノズル７の噴射孔８から噴射された洗浄水Ｗの噴流５２のひとつの食器３に当たる時間が長くなり、図４（ａ）に示すように、洗浄ノズル７から噴出された噴流５２は、斜め下方より大皿Ｂ５１に当たり薄く広がる。そして、噴流５２は、大皿Ｂ５１の表面上で摩擦抵抗を受け、速度を落としながら上昇する。
【００４２】
図４（ｂ）の状態では、最初に大皿Ｂ５１の上端部まで上昇して速度を落とした噴流、減衰流５３に、後から上昇してきた噴流５２が衝突して水塊５４が形成される。図４（ｃ）の状態では、水塊５４に次々に噴流５２が衝突し、水塊５４の中に渦流が発生し、更に水塊５４が成長する。そして図４（ｄ）の状態で、水塊５４は、大皿Ａ５０の裏面にも達し、大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１の間全体に広がり、結果として大皿Ａ５０の裏面を含む全体を洗浄することができるようになる。
【００４３】
洗浄ノズル７がさらに移動して遠ざかり、図４（ｅ）に示すように、大皿Ａ５０大皿Ｂ５１間への噴流５２の侵入が終わると、大きく成長した水塊５４は、噴流５２による巻き上げ作用をなくし落下する。この時、大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１からはがれ落ちた残菜や汚れなども大量の洗浄水とともに一気に落下するので、大皿Ａ５０と大皿Ｂ５１への汚れの再付着などの発生が抑えられる。
【００４４】
水塊５４が形成される条件に関係する要素として、洗浄ノズル７の移動速度、洗浄水の噴出角度・流量・流速、被洗浄物である食器３の高さ、形状等があるが、特に洗浄水の噴射速度と洗浄ノズル７の移動速度の関係から最適な条件を求めると、洗浄ノズル７の噴射孔８から噴射される洗浄水の噴射速度に対して洗浄ノズル７の噴射孔８の位置の移動速度を１／４００から１／２０にするのが適切であることが、発明者らの行った洗浄評価試験により確認できた。
【００４５】
例えば、洗浄水の噴射速度が５ｍ／ｓの時に、ノズル軸部１７の中心から半径１５０ｍｍの位置にある噴射孔８が０．８ｒ／ｍｉｎで回転する状態が、比率約１／４００となる。噴射孔８の移動速度はもっと遅くても渦流を伴う水塊５４は形成されるが、これ以上遅くしても１回あたりの洗浄効果の向上は少ないため、遅くする分時間がかかってしまうことになる。また、洗浄水の噴射速度が５ｍ／ｓの時に、ノズル軸部１７の中心から半径１５０ｍｍの位置にある噴射孔８が１５ｒ／ｍｉｎで回転する状態が、比率約１／２０となり、この速度以上となると、渦流を伴う水塊５４が形成されなくなってしまう。
【００４６】
以上説明した渦流を伴う水塊５４は、洗浄ノズル７がゆっくりと移動して同じ食器３に
対して噴流５２が当たり続けることにより発生する。従来の食器洗浄機では、洗浄ノズルの移動速度が速く、水塊が発生する前に洗浄ノズルが通り過ぎてしまうので、充分な洗浄性能を得るために何度も洗浄ノズルを通過させて、時間をかけることにより洗浄性能を補っていた。
【００４７】
次に、上記構成の食器洗浄機１０１について、図１を用いてその動作及び作用を説明する。使用者がドア１４を開け、食器かご４に食器３を配置し、洗浄槽２に収納して洗剤を入れた後、ドア１４を閉じて運転を開始すると、排水部１０が動作して、前回の運転等で洗浄槽２内に残っている洗浄水Ｗ（残水と呼ぶ）が食器洗浄機１０１外へ排出される。
【００４８】
次に、給水弁９が動作して所定量の洗浄水Ｗが洗浄槽２に供給される。所定量の洗浄水Ｗが供給されると、給水弁９は閉止され、加圧部６により洗浄水Ｗが加圧され、洗剤とともに洗浄ノズル７に設けた噴射孔８から洗浄水Ｗが噴射される。こうして洗浄工程が行われる。この洗浄工程では、制御装置１６は、洗浄槽２内に設けた加熱部５に通電して、洗浄水Ｗを洗浄に必要とされる所定温度まで加熱する。
【００４９】
同時に、噴射孔８からの噴射反力によって洗浄ノズル７が回転し、この回転とともに歯車Ａ３３が回転し、歯車Ａ３３と噛合った歯車Ｂ３４を介して増速部３２に洗浄ノズル７の回転が伝わり、水車３１は増速されて回転する。水車３１は、回転により洗浄水Ｗを撹拌して、洗浄水Ｗから回転を抑制する方向に抗力を受け、この抗力によって洗浄ノズル７は回転が抑制され、移動部３０によって減速されて低速で回転する。そして洗浄ノズル７の噴射孔８から噴射される洗浄水Ｗは、洗浄ノズル７がゆっくり回転することにより、食器かご４に配置された食器３に供給される際に、食器３間の隙間に渦流を伴う水塊５４が形成され全体に行き渡り、食器３を万遍なく洗浄する。
【００５０】
洗浄工程が所定時間行われると、排水部１０が食器３から洗い落とされた汚れを含む洗浄水Ｗを機外へ排出する。そして、新たに給水弁９が洗浄水Ｗを供給し、洗浄ノズル７に設けられた噴射孔８から再び洗浄水Ｗが噴射されて、洗剤や残菜等で汚れた食器３をすすぐすすぎ工程を実行する。この時も、洗浄ノズル７は移動部３０により減速されて低速で回転するので、洗浄ノズル７の噴射孔８から噴射される洗浄水Ｗは、食器かご４に配置された食器３と食器３との隙間で水塊５４が形成され、すべての食器３の隅々にまで供給されて、食器３を効率よくすすぐ。
【００５１】
このすすぎ工程が終わると、制御装置１６は排水部１０を動作させて洗浄水Ｗを再び機外へ排出する。このすすぎ工程は連続して複数回繰り返される。洗浄およびすすぎ工程では、残菜は洗浄槽２に設けたフィルタ１１内に捕集される。所定回数のすすぎ工程が終了すると乾燥工程が開始される。この乾燥工程では、送風部１２が動作して食器洗浄機１０１外の空気が洗浄槽２内へ送り込まれる。送り込まれた空気は加熱部５により加熱された後、食器３を乾燥させて排気口１３より機外へ排出される。制御装置１６は、乾燥工程終了後、運転を終了する。
【００５２】
なお、複数回行われるすすぎ工程のうち、少なくとも１回は洗浄水Ｗを加熱部５により加熱しながら食器３をすすぐ加熱すすぎ工程であってもよい。
【００５３】
このように構成された本実施の形態の食器洗浄機１０１によれば、食器かご４に配置される食器３において、ご飯粒などの汚れが付着しているために多くの洗浄水Ｗが供給されないと所定の洗浄性能が得られない茶碗や汁椀などの深皿３ａや、洗浄すべき面積が大きく洗浄水Ｗが全体に広がりにくい大皿なども、洗浄ノズル７がゆっくりと回転することにより、噴射孔８から噴射される洗浄水Ｗが、食器３と食器３の隙間をゆっくりと通過して、渦流を伴う水塊５４を生成して、結果、洗浄水Ｗが食器３表面および裏面の隅々まで行
き渡り効率よく洗浄することができる。
【００５４】
したがって、本実施の形態の食器洗浄機１０１は、噴射孔８から噴射される洗浄水Ｗが通過するたびに洗浄水Ｗを食器３全面に行き渡らせることができるので、短時間で所定の洗浄性能を得ることができ、効率的に食器３を洗浄することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る食器洗浄機１０２の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図５は、実施の形態２における食器洗浄機１０２の側断面図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。
【００５６】
図５に示すように、本実施の形態における食器洗浄機１０２が実施の形態１と異なる点は、洗浄ノズル７の回転による移動を抑制する移動部を、歯車Ａ３３、歯車Ｂ６０を介して回転させる駆動装置６１とした点であり、駆動装置６１は内蔵する電動モータ（図示せず）により任意に洗浄ノズル７の回転数を設定することができる。
【００５７】
したがって、本実施の形態における食器洗浄機１０２は、食器３の汚れ状況に応じて洗浄ノズル７の回転数を変更することができるようになるので、例えば、使用者がしっかり洗うモードを選択した場合に、洗浄ノズル７の回転数をより遅くして、洗浄ノズル７の噴射孔８が移動する速度を遅くすることによって、食器３間に充分なボリュームの水塊５４を形成させて、洗浄力を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態における食器洗浄機１０２は、あまり汚れていない食器３を洗う場合は、洗浄ノズル７の回転数を上げることにより、食器３間の水塊５４は小さくなるが、短時間に洗浄を終えることができる。従って、本実施の形態における食器洗浄機１０２は、使用者の希望に応じた使い分けができる。
【００５９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る食器洗浄機１０３の構成について、図面を用いて詳細に説明する。図６は、実施の形態３における食器洗浄機１０３の側断面図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。
【００６０】
図６に示すように、本実施の形態における食器洗浄機１０３が実施の形態１と異なる点は、洗浄ノズル７０が、アームノズル７１と子ノズル７２の組み合わせにより成り、加圧部６によって加圧された洗浄水を噴射孔７３から噴射し、この噴射力により回転するアームノズル７１と、このアームノズル７１から供給される洗浄水を噴射孔７４から噴射し、この噴射力により回転する子ノズル７２とを備え、アームノズル７１は、子ノズル７２を、その回転中心である子ノズル軸部７５の中心をアームノズル７１の回転中心であるノズル軸部１７の中心より偏心させて回転自在に支持し、移動部３０は、アームノズル７１の回転を抑制させるようにした点である。
【００６１】
子ノズル７２は、洗浄槽２を上方から見て、左右方向または前後方向のうち、短い方向の長さの約半分の長さで構成され、子ノズル軸部７５を中心に回転自在にアームノズル７１に支持されている。また、子ノズル７２は、アームノズル７１を介して加圧部６と連通に接続されている。したがって噴射孔７４からの洗浄水の噴射による噴射反力により子ノズル７２は自由に回転する。
【００６２】
アームノズル７１はノズル軸部１７を中心に回転自在に洗浄槽２内に配置されている。実施の形態１と同様に、ノズル軸部１７の上部に配置した歯車Ａ３３と、移動部３０の上部に設けた歯車Ｂ３４とを噛み合わせて、アームノズル７１の回転を抑制している。した
がって、噴射孔７３からの洗浄水の噴射による噴射反力により回転する力と移動部３０による回転抑制力が釣り合う回転速度でアームノズル７１は回転する。すなわち、アームノズル７１は、移動部３０を備えずに噴射反力のみで回転する場合よりゆっくりとしたスピードで回転することになる。また、アームノズル７１は、噴射孔７４からの噴射反力のみにより自由に回転する子ノズル７２よりゆっくりとしたスピードで回転する。
【００６３】
このように、移動部３０により、洗浄槽２内に配置されたアームノズル７１がゆっくり回転するので、アームノズル７１の一端に取り付けられた子ノズル７２は、洗浄槽２内を自転しながらゆっくり公転することになる。この結果、図４（ａ）〜図４（ｅ）を用いて既述したと同様に、子ノズル７２から噴射された洗浄水は、食器３に当たり減衰しながら上昇するが、ここに、自転した子ノズル７２から次の洗浄水が食器３に噴射されるので、先に噴射された洗浄水に後から噴射された洗浄水が衝突して渦流による水塊を形成される。この作用は次々に繰り返され、大きな水塊となって洗浄効果を高めることができる。
【００６４】
したがって、多くの洗浄水が供給されないと所定の洗浄性能が得られない茶碗や汁椀などの深皿や大皿に対しても、本実施の形態における食器洗浄機１０３は、移動部３０がアームノズル７１の回転速度を遅くすることで、多くの洗浄水を茶碗や汁椀などの深皿や大皿に供給することができる。したがって、子ノズル７２により広範囲に洗浄水を噴射できることと相まって、効率のよい洗浄が可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態における食器洗浄機１０３は、子ノズル７２が洗浄槽２内を自転しながらゆっくり公転することにより、噴射孔７４の洗浄水の噴出軌跡は、アームノズル７１の回転が一周することにより洗浄槽２内全体に広がることになり、ムラのない洗浄ができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態３における食器洗浄機１０３では、アームノズル７１をゆっくり回転させるのに機械的な移動部３０を用いたが、噴射孔７３からの洗浄水の噴射による回転モーメントを下げることでアームノズル７１の回転速度を落とすようにした、噴射孔７３を調節した移動部３０とし、外乱による回転の不安定性を解消するために、子ノズル７２の噴射孔７４からの洗浄水の噴射による回転モーメントを加えてもよい。これは、洗浄水を噴射する噴射孔７４は、噴射反力により子ノズル７２自身の回転を発生するだけでなく、子ノズル７２が自転することによって噴射孔７４のノズル軸部１７からの距離変化に伴って、アームノズル７１を脈動的に回転させるからである。この脈動がアームノズル７１の低速回転の不安定さを解消することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態３においては、アームノズル７１に子ノズル７２を加えた洗浄ノズルとし、効率が良い洗浄と共に、アームノズル７１の低速回転の不安定さを解消するようにしたが、必ずしも子ノズルを必要とするものではない。たとえば、実施の形態２で説明した図５において、駆動装置６１を洗浄ノズル７の噴射孔８で調整した構成でも構わない。これにより、機械的に構成した移動部に比べて安価に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる食器洗浄機は、洗浄ノズルから噴射される洗浄水の噴流の上昇流と、一旦噴射された噴流の上昇速度が減衰する減衰流とが衝突して渦流による水塊を形成するので、多くの洗浄水を必要とする汚れが付着している茶碗や汁椀などの深皿や大皿に対して洗浄ノズル一回転あたりの洗浄で十分な水量の洗浄水を供給可能となる。したがって、所定の洗浄性能を短時間に得ることができ、効率的に食器を洗浄することができるので、家庭用の食器洗浄機だけでなく、業務用の食器洗浄機の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
２  洗浄槽
３  食器
６  加圧部
７  洗浄ノズル
８  噴射孔
３０  移動部（抑制部）
５２  噴流
５３  減衰流
５４  水塊
６１  駆動装置
７０  洗浄ノズル
７１  アームノズル
７２  子ノズル
７３、７４  噴射孔
１０１、１０２、１０３  食器洗浄機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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