(57)【要約】【課題】洗浄ノズルを低速回転させ、洗浄性を向上させるとともに、運転を安定して継続できる食器洗浄機を提供する。【解決手段】食器等の被洗浄物を収容する洗浄槽１１と、洗浄槽１１内の洗浄水を加圧循環させる洗浄ポンプ１５と、洗浄槽１１内で自由に回転できるように配設され且つ洗浄ポンプ１５によって加圧された洗浄水を噴射する洗浄ノズル１８と、洗浄ポンプ１５と洗浄ノズル１８を接続する第２の連結管１６と、洗浄ノズル１８を回転させる駆動手段２２とを備え、駆動手段２２は、加圧された洗浄水により回転する水車２３と、水車２３の回転を洗浄ノズル１８に伝達する伝達手段２４とを有し、洗浄ノズル１８を低速で回転させるように構成された食器洗浄機であり、洗浄ノズル１８を低速で回転させ、洗浄能力の向上が図れるとともに、洗浄工程、すすぎ工程で、洗浄ノズル１８は止まることなく低速の回転を継続し、洗浄工程、すずき工程を継続できる。【選択図】図１
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【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洗浄ポンプと、前記洗浄槽内で自由に回転できるように配設され且つ前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄ポンプと前記洗浄ノズルを接続する連結管と、前記洗浄ノズルを回転させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水により回転する水車と、前記水車の回転を前記洗浄ノズルに伝達する伝達手段とを有し、前記洗浄ノズルを低速で回転させるように構成された食器洗浄機。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記水車の回転を前記洗浄ノズルに減速して伝達する減速手段を有する請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項３】
前記水車は、その外周部が前記連結管の流路に横断するように配置される請求項１または２に記載の食器洗浄機。
【請求項４】
前記洗浄ノズルは、前記駆動手段によって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、その噴射反力により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、前記子ノズルの回転中心を前記アームノズルの回転中心とは偏心させて支持した請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄ノズルから洗浄水を噴射して食器等の被洗浄物を洗浄する食器洗浄機に関し、特にその洗浄ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の食器洗浄機は、図５に示すような構成を有している。以下、その構成について説明する。図５において、洗浄槽１は、その内部に食器を収容する食器かご２を設けている。また、洗浄槽１内には、洗浄槽１内の洗浄水を加熱する電気ヒータ３が設けられている。洗浄槽１の下部で洗浄水を循環させる連結管９の途中に洗浄ポンプ４が配置され、洗浄ポンプ４が洗浄水を加圧して、回転自在のアームノズル５に送水し、アームノズル５に設けられた複数の噴射孔６より洗浄水を噴射して、食器かご２に収容された食器を洗浄する。
【０００３】
アームノズル５の回転半径方向に配置された平板状の抵抗板７は、洗浄槽１の底部に貯留された洗浄水の水面下に浸漬するようにアームノズル５の下面に接合され、アームノズル５の回転を抑制する。フィルター８は洗浄槽１内の底部に設けられており、洗浄工程およびすすぎ工程において、残菜（食器に汚れとして付着していた食品を残菜と呼ぶ）を捕集する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記構成の食器洗浄機について、その動作及び作用を説明する。使用者が食器を食器かご２に配置し、洗剤を入れた後、運転を開始する。洗浄ポンプ４が洗浄槽１内の洗浄水を加圧し、洗剤とともにアームノズル５に送水し、アームノズル５に設けられた噴射孔６から洗浄水が噴射されて洗浄工程が行われる。この洗浄工程では洗浄槽１内に設けられた電気ヒータ３に通電して、洗浄水を洗浄に必要な所定温度まで加熱する。所定時間の洗浄工程を経ると、食器から洗い落とされた汚れを含む洗浄水は機外へ排出される。
【０００５】
引き続いて、食器洗浄機は、新たに洗浄水を洗浄槽１に供給した後、アームノズル５に設けた噴射孔６から再び洗浄水を噴射して、洗剤を含む洗浄水がついた食器をすすぐすすぎ工程を実行する。
【０００６】
上記の洗浄工程及びすすぎ工程において、アームノズル５は主に二つの力を受ける。一つ目の力は、噴射孔６から噴射する洗浄水から受ける推力（噴射反力）である。二つ目の力は、アームノズル５に接続した抵抗板７が洗浄水を押しのける力、すなわち洗浄水から受ける抵抗力である。これにより、アームノズル５は、抵抗板７が受けた抵抗力分減速して低速で回転するので、食器へ洗浄水を十分な量を衝突させ、洗浄能力およびすすぎ能力の向上を図っている。すなわち、アームノズル５の回転を高速にした場合、何度も洗浄水が食器に衝突するが、一回の洗浄水の量が少ないので食器に付着した残菜が剥離しにくく、洗浄性能が悪くなるという課題に対応させる技術である。
【０００７】
食器洗浄機は、すすぎ工程を終えると、洗浄水を再び機外へ排出する。すすぎ工程は連続して複数回繰り返される。なお、洗浄工程及びすすぎ工程において、残菜は洗浄槽１に設けたフィルター８内に捕集される。
【０００８】
また、アームノズルの駆動手段として、モータで回転させる食器洗浄機もある（例えば、特許文献２参照）。この食器洗浄機の構成はモータの回転軸を伸ばしてアームノズルの回転中心と連結している点が特許文献１と異なる。そして、この食器洗浄機においては、洗浄工程後半で残菜が洗浄水に溶けて洗浄水の粘度が大きくなってもアームノズルの回転
は安定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−８９１３６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の食器洗浄機では、そもそも洗浄水の粘性度が低いので、噴射孔６から噴射する洗浄水の推力により回転するアームノズル５が１００ｒ／ｍｉｎ以下で回転している状況では、抵抗板７が洗浄槽１の底部に貯留された洗浄水から受ける抵抗が小さく、アームノズル５の回転をそれほど低速にできず、洗浄性能の向上が図れないという課題を有している。また、洗浄水は抵抗板７が浸漬するように多量に洗浄槽１内に貯める必要があるために、節水が図れず、かつ洗浄工程で洗浄水を加熱するための電気ヒータ３の消費電力量が大きくなるという課題を有している。
【００１１】
なお、噴射孔６の噴射角度、噴射向き、噴射量を調整すれば、噴射孔６から噴射する洗浄水の推力（噴射反力）を小さくし、アームノズル５の回転を低速にできるが、残菜が洗浄水に溶けて洗浄水の粘度が大きくなり、これにより増加した抵抗力が噴射孔６から噴射する洗浄水の推力（噴射反力）より大きくなるとアームノズル５が停止し、大半の食器には洗浄水が衝突せず、洗浄が良好に行われないという非常に大きな課題もある。
【００１２】
また、特許文献２に記載の食器洗浄機では、アームノズルの回転手段にモータを使用しているため、コストが高くなる、水漏れ対策が必要になるなどの課題を有していた。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、洗浄工程、すすぎ工程で如何なる外乱が生じてもアームノズルは止まることなく低速の回転を継続し、性能を低下させることなく運転を継続する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】
【００１４】
上記目的を達成するために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、前記洗浄槽内の洗浄水を加圧循環させる洗浄ポンプと、前記洗浄槽内で自由に回転できるように配設され且つ前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄ポンプと前記洗浄ノズルを接続する連結管と、前記洗浄ノズルを回転させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水により回転する水車と、前記水車の回転を前記洗浄ノズルに伝達する伝達手段とを有し、前記洗浄ノズルを低速で回転させるように構成されたものである。
【００１５】
この構成によって、洗浄ポンプにより加圧された洗浄水は連結管を通り洗浄ノズルに流入し、洗浄ノズルから噴出する。その際、洗浄水が水車を回転させ、伝達手段が水車の回転を洗浄ノズルに伝え、洗浄ノズルを低速で回転させる。この結果、洗浄ノズルは、低速で回転するので、食器へ十分な量の洗浄水を衝突させることができ、洗浄能力の向上が図れる。また、洗浄工程、すすぎ工程で外乱が生じても洗浄水が流れておれば、洗浄ノズルは止まることなく低速の回転を継続する（水車とは同一回転数）ので、洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の食器洗浄機は、洗浄ノズルを低速で回転させて洗浄性能を向上させ、また如何なる外乱が生じても洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における食器洗浄機の側面断面図
【図２】本発明の実施の形態１における食器洗浄機の要部構成を示した、図１のＡ−Ａ線における平面断面図
【図３】本発明の実施の形態２における食器洗浄機の側面断面図
【図４】本発明の実施の形態２における食器洗浄機の要部構成を示した、図３のＢ−Ｂ線における平面断面図
【図５】従来の食器洗浄機の側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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洗浄ポンプと、前記洗浄槽内で自由に回転できるように配設され且つ前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水を噴射する洗浄ノズルと、前記洗浄ポンプと前記洗浄ノズルを接続する連結管と、前記洗浄ノズルを回転させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記洗浄ポンプによって加圧された洗浄水により回転する水車と、前記水車の回転を前記洗浄ノズルに伝達する伝達手段とを有し、前記洗浄ノズルを低速で回転させるように構成されたものである。
【００１９】
この発明によって、洗浄ノズルは、低速で回転するので、食器へ洗浄水を短時間継続して十分な量を衝突させることができ、洗浄能力の向上が図れる。また、水車とは同一回転数なので、洗浄工程、すすぎ工程で如何なる外乱が生じても洗浄水が流れておれば、洗浄ノズルは止まることなく低速の回転を継続するので、洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記駆動手段は、前記水車の回転を前記洗浄ノズルに減速して伝達する減速手段を有することにより、洗浄ノズルの回転をさらに低速にできるので、洗浄性能のさらなる向上が図れる。また、洗浄ノズルを回転させる回転トルクが水車の減速分大きくなるので、洗浄工程、すすぎ工程で大きな外乱が生じても洗浄水が流れておれば、洗浄ノズルは止まることなくさらなる低速の回転を継続するので、洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。加えて、水車を小さな水車で構成した場合、回転数が大きくなるが、減速手段により洗浄ノズルの回転を低く抑えることができるので、小さな水車でも構成することが可能となり、連結管の形状をシンプルに、かつ小型にできる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記水車は、その外周部が前記連結管の流路に横断するように配置されることにより、前記連結管を流れる洗浄水が水車の片側の外周部に衝突して、効率よく水車を回転させることができるので、洗浄ノズルを回転させる回転トルクを大きくできる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１〜第３の発明の前記洗浄ノズルは、前記駆動手段によって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、その噴射反力により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、前記子ノズルの回転中心を前記アームノズルの回転中心とは偏心させて支持したことにより、アームノズルの回転を低速にしたまま、子ノズルが比較的広い範囲（子ノズル半径の回転範囲）の食器へ短時間に、かつ頻繁に十分な量の洗浄水を衝突させることができ、洗浄能力をさらに向上させることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
（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の側面断面図であり、図２は、同食器洗浄機の要部構成を示した、図１のＡ−Ａ線における平面断面図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、洗浄槽１１は、その内部に食器を収容する食器かご１２と洗浄槽１１内の洗浄水を加熱する電気ヒータ１３とが設けられている。第１の連結管１４は、洗浄槽１１の底部と、洗浄水を加圧循環させる洗浄ポンプ１５とを連結し、第２の連結管１６は、洗浄ポンプ１５と、洗浄槽１１の中央に配置した洗浄ノズル軸受け１７とを連結している。洗浄ノズル１８は、洗浄ノズル管１９と複数の噴射孔２０を設けたアームノズル２１から構成されている。洗浄ノズル１８は、洗浄ノズル管１９が洗浄ノズル軸受け１７に挿入配置されることにより、洗浄ノズル軸受け１７に回転自在に支持されて、第２の連結管１６を通じて洗浄ポンプ１５に連通されている。
【００２６】
洗浄ノズル１８を回転させる駆動手段２２は、水車２３と伝達手段２４とから構成されている。水車２３は、第２の連結管１６の内径の数倍の大きさの直径を有する円板状に形成され、かつ、円周状にほぼ等間隔で複数の羽根を配した開き羽根タイプで、開放部を洗浄ノズル管１９へ向けて、洗浄ノズル管１９の直下の第２の連結管１６の水平部の内部に設けられている。
【００２７】
図２に示すように、第２の連結管１６は、洗浄ノズル管１９の直下に位置する部位に、部分的に横方向に大きく拡大して略扁平円筒状の空間として形成された水車収納部１６ａを有している。洗浄ポンプ１５によって加圧された洗浄水が第２の連結管１６の経路部１６ｂから水車収納部１６ａに流入する流入部１６ｃは、水車収納部１６ａの中心に対し偏芯させて設けられている。水車２３は、水車収納部１６ａの中央に回転中心を位置させて回転自在に配設されている。この構成によって、水車２３の外周部の一部が第２の連結管１６の流路に臨むので、水車２３の周方向に流入部１６ｃから流入する洗浄水が衝突するようになり、水車２３は、洗浄ポンプ１５によって加圧され洗浄ノズル１８へと圧送される洗浄水の流入圧力により回転させられる。
【００２８】
伝達手段２４は、水車２３および洗浄ノズル１８の回転軸を兼ねて水車２３とアームノズル２１の回転中心とを連結している。フィルター２５は、洗浄槽１１の底部で第１の連結管１４の入口近傍に設けられており、洗浄工程およびすすぎ工程において、食器から剥離され、循環する洗浄水に混入した残菜を捕集する。
【００２９】
次に、以上のように構成された食器洗浄機の動作及び作用について説明する。使用者が食器を食器かご１２に配置して運転を開始すると、洗浄ポンプ１５が洗浄槽１１に溜まった洗浄水を第１の連結管１４を介して吸引して加圧する。この加圧された洗浄水は、第２の連結管１６を通り洗浄ノズル管１９に流入し、アームノズル２１を通り噴射孔２０から噴出する。その際、第２の連結管１６を通る洗浄水が水車２３の周方向に衝突して水車２３を回転させた後、水車２３の中央付近から洗浄ノズル管１９へと流れ方向を変化させる。そして、伝達手段２４が水車２３の回転をアームノズル２１に伝える。
【００３０】
すなわち、洗浄ノズル１８は主に二つの力を受ける。一つ目の力は、噴射孔２０から噴射する洗浄水の推力（噴射反力）である。二つ目の力は、駆動手段２２から受ける水車２３の回転トルクである。洗浄ノズル１８は、噴射する洗浄水の推力（噴射反力）と水車２３の回転トルクとのバランスにより回転するが、洗浄ノズル１８に直結している駆動手段２２の影響を強く受けて回転する。
【００３１】
例えば、噴射する洗浄水の推力（噴射反力）が強い場合、駆動手段２２は逆に抵抗力として作用する。また、洗浄ノズル１８と水車２３とは同一回転数で回転する。この結果、水車２３は大きな直径の円板状に形成されているので、水車２３の回転は低速（例えば１０回転／分以下）になり、駆動手段２２に直結している洗浄ノズル１８も低速で回転し、各食器へ洗浄水を短時間ではあるが、通常の回転に比較すると継続して十分な量を衝突させ、洗浄能力の向上が図れる。例えば、洗浄に寄与する量の洗浄水を遠くまで供給でき、洗浄水は、少し傾いた状態で食器かご１２にセットされたコップ等の場合、その内面を旋回しながら洗浄する。
【００３２】
また、水車２３は大きな直径の円板状に形成されており、かつ、外周部に周方向に洗浄水が衝突するため、回転トルクが大きく、洗浄工程、すすぎ工程で如何なる外乱（例えば、洗浄ノズル軸受け１７への小さな固形物などの異物侵入や残菜が洗浄水に溶けることによる洗浄水の粘度上昇）が生じても、洗浄水が流れていれば、洗浄ノズル１８は止まることなく低速の回転を継続するので、洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。
【００３３】
なお、水車２３は洗浄ポンプ１５の吐出口近傍に設けると、外周部に周方向に衝突する洗浄水の速度が最も速いので、洗浄ノズル１８を回転させる回転トルク生成の効率がよく、かつ第２の連結管１６に内蔵する必要もない。また、水車２３は、第２の連結管１６の垂直部にスクリュー羽根タイプとして設けても同様の効果が得られる。
【００３４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における食器洗浄機の構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態２の食器洗浄機の側面断面図であり、図４は、同食器洗浄機の要部構成を示した、図３のＢ−Ｂ線における平面断面図である。実施の形態１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本発明の実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、駆動手段２６に水車２７の回転を洗浄ノズル２８に減速して伝達する減速手段２９が備えられている点と、洗浄ノズル２８のアームノズル３４は、子ノズル３５を、その回転中心をアームノズル３４の回転中心とは偏心させて支持している点である。図３に示すように、減速手段２９は、水車２７の回転軸を兼ねる伝達手段３６の上部先端に設けられた小径歯車３７と、洗浄ノズル２８の洗浄ノズル管３８の外周面に設けられた大径歯車３９とからなり、互いにかみ合って連動する。
【００３６】
図４に示すように、第２の連結管４０は、洗浄ノズル管３８に接続される端部より上流位置に、略扁平円筒状の空間として形成された水車収納部４０ａを有している。洗浄ポンプ１５によって加圧された洗浄水が第２の連結管４０の経路部４０ｂから水車収納部４０ａに流入する流入部４０ｃは、水車収納部４０ａの中心に対し偏芯させて設けられている。水車２７は、水車収納部４０ａの中央に回転中心を位置させて回転自在に配設されている。この構成によって、水車２７の外周部の一部が第２の連結管４０の流路に臨むので、水車２７の周方向に流入部４０ｃから流入する洗浄水が衝突するようになり、水車２７は、洗浄ポンプ１５によって加圧され洗浄ノズル２８へと圧送される洗浄水の流入圧力により回転させられる。
【００３７】
水車２７は、第２の連結管４０の内径の２倍前後の直径を有する円板状に形成され、円周状にほぼ等間隔で複数の羽根を配した開き羽根タイプで、開放部を下方に向けている。この水車２７は、部分的に拡大した上記水車収納部４０ａの中央に回転中心を位置させ、軸受けを兼ねた水封部４１および４２（例えばオイルシール）で回転自在に支えられている。
【００３８】
次に、以上のように構成された食器洗浄機の動作及び作用について説明する。使用者が食器を食器かご１２に配置して運転を開始すると、洗浄ポンプ１５が洗浄槽１１に溜まった洗浄水を第１の連結管１４を介して吸引して加圧する。この加圧された洗浄水は、第２の連結管４０を通り洗浄ノズル管３８に流入し、アームノズル３４を通り噴射孔２０から噴出する。その際、第２の連結管４０を通る洗浄水が水車２７の周方向に衝突して水車２７を回転させた後、水車２７から直ちに離れて洗浄ノズル管３８へと流れ方向を変化させる。そして、伝達手段３６が水車２７の回転をアームノズル３４に伝える。
【００３９】
特に、減速手段２９は、水車２７の回転をアームノズル３４に減速して伝達することにより、アームノズル３４の回転をさらに低速にでき、洗浄性能のさらなる向上が図れる。また、洗浄ノズル２８を回転させる回転トルクが減速手段２９による減速分大きくなるので、洗浄工程、すすぎ工程で大きな外乱（例えば、洗浄ノズル軸受け１７への小さな固形物などの異物侵入や残菜が洗浄水に溶けることによる洗浄水の粘度上昇）が生じても、洗浄水が流れていれば、洗浄ノズル２８は止まることなくさらなる低速の回転を継続するので、洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できる。
【００４０】
加えて、水車２７を小さくした場合、水車２７の回転数が増加し、洗浄ノズル２８の回転数も高くなるが、減速手段２９を設けたことにより、洗浄ノズル２８の回転を低く抑えることができる。この結果、小さな水車２７で構成することが可能となり、第２の連結管４０の形状をシンプルに、かつ小型にできる。
【００４１】
さらに、アームノズル３４の回転を低速にしたまま、子ノズル３５が従来の速度で回転（数十回転／分前後）するので、比較的広い範囲（子ノズル３５の半径の回転範囲）の食器へ短時間に、かつ頻繁に十分な量の洗浄水を衝突させることができ、洗浄能力をさらに向上させることができる。
【００４２】
なお、水車２７は閉塞羽根タイプでもよく、この場合、水車２７の回転トルクは第２の連結管４０との間隙の影響を受けにくいというさらなる効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る食器洗浄機は、洗浄ノズルを低速で回転させて洗浄性能を向上させ、また如何なる外乱が生じても洗浄工程、すずき工程の性能を低下させることなく継続できるので、家庭用の食器洗浄機のみならず、業務用の食器洗浄機等としても有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  洗浄槽
１４  第１の連結管
１６、４０  第２の連結管
１５  洗浄ポンプ
１８、２８  洗浄ノズル
１９、３８  洗浄ノズル管
２１、３４  アームノズル
２２、２６  駆動手段
２３、２７  水車
２４、３６  伝達手段
２９  減速手段
３５  子ノズル
【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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