(57)【要約】【課題】排水末期を洗浄水減少により検知する構成となっており、排水の水量変動が発生するために誤検知をおこなう場合があり十分な排水ができずに残水量が増えるなどの課題もある。また、排水動作時にポンプ回転数を低下させるなどの細かな制御をおこなうにはインバータ回路等の複雑な構成が必要でコストアップとなる。【解決手段】本発明の食器洗いは、単相誘導モータ１０４に流れる電流を検知する電流検知手段１０３と、制御手段１０１と、電流検知手段１０３の電流が一定値以下に移行した後に一定時間を計測するタイマー手段１０６と、電流検知手段１０３の電流値とタイマー手段１０６から排水動作状態を判断する判定手段１０２とから構成され、電流検出手段１０３の電流値が一定値以下を一定時間継続した場合に排水終了と判断し、早期かつ正確に停止する。【選択図】図１
2011000255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食器を収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内に水を吐出供給するポンプと、前記ポンプを駆動する単相誘導モータと、前記単相誘導モータに流れる電流を検知する電流検知手段と、前記単相誘導モータに商用電源電圧をコンデンサ始動として印加駆動をおこなう制御手段と、前記電流検知手段の電流が一定値以下に移行した後に一定時間を計測するタイマー手段と、前記電流検知手段の電流値と前記タイマー手段から排水動作状態を判断する判定手段とを備え、前記判定手段が電流検出手段の電流値が一定値以下を一定時間継続した場合に排水終了と判断する食器洗い機。
【請求項２】
食器を収納する洗浄槽と、前記洗浄槽内に水を吐出供給するポンプと、前記ポンプを駆動する単相誘導モータと、前記単相誘導モータに流れる電流を検知する電流検知手段と、前記単相誘導モータに商用電源電圧をコンデンサ始動として印加駆動をおこなう制御手段と、前記電流検知手段の電流値が一定値以下に移行した値を記録する第一記録手段と、その後制御手段が前記単相誘導モータを動作停止し、一定時間経過後に動作再開後の前記電流検知手段の電流値を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段および第二記録手段の電流値とから排水動作状態を判断する判定手段とを備え、前記判定手段が前記第一記録手段の電流値と第二記録手段の電流値とが同じ場合に、排水終了と判断する食器洗い機。
【請求項３】
前記判定手段は、前記電流検知手段の電流値が一定値以下に移行した後に、前記単相誘導モータの動作停止および動作開始を複数回繰り返し、複数回の前記第一記録手段の電流値と第二記録手段の電流値を比較し、継続して電流値に変化がない場合、排水終了と判断する請求項２記載の食器洗い機。
【請求項４】
前記電流検知手段が、前記単相誘導モータの印加電圧と電流値から算出される電力検知手段とした請求項１乃至３記載のいずれかの食器洗い機。
【請求項５】
請求項１から４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄および排水を一つのモータおよびポンプでおこなう食器類を洗う食器洗い機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の食器洗い機は、図５に示すように直流出力電圧を供給する直流電圧可変回路１６と、直流電圧を交流電圧変換するインバータ回路１７と、前記インバータ回路１７が出力する交流電圧を印加する直流ブラシレス電動機１２と、前記直流ブラシレス電動機１２により駆動するポンプ７とを備え、前記ポンプ７が洗浄水を加圧噴射して食器を洗浄することにより、高速回転により噴射力を高めて強い洗浄力を発生させ、低速回転により弱い噴射力で静音洗浄するようにしたものである。また、排水末期に洗浄水が減少した際にインバータ回路７から供給する直流電圧を低くしてブラシレス電動機１２（ポンプ）の回転速度を低くすることにより、ポンプの騒音発生を防止するものである。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、直流電圧可変回路やインバータ回路、直流ブラシレス電動機とから構成し、構成が複雑かつコストが高価になり、排水末期を洗浄水減少により検知する構成となっており、余分に構成部品が必要となるという課題があった。
【０００５】
また、一般的に安価な構成の食器洗い機では、直流電圧可変回路やインバータ回路を搭載せず、商用電源の電圧を単相誘導モータに印加するのみでポンプを駆動すること構成となっており、その場合には、ポンプの回転数を低下させるなどの細かな制御はできない。
【０００６】
さらに排水動作は、一定時間、洗浄兼排水ポンプを排水側に単相誘導モータを回転させ、排水の減少検知で時間経過の後に停止することとなり、残水や排水時間が延びるなどの課題があった。また、排水の洗浄水減少を検知する場合には、排水の水量変動が発生するために誤検知をおこなう場合があり十分な排水ができずに残水量が増えるなどの課題もあった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、単相誘導モータを使用する安価な構成でモータ電流を検出する電流検知手段の電流変化により排水状態を容易に検知することができ、排水時間の短縮やモータの消費電力低減を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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を吐出供給するポンプと、ポンプを駆動する単相誘導モータと、単相誘導モータに流れる電流を検知する電流検知手段と、単相誘導モータに商用電源電圧をコンデンサ始動として印加駆動をおこなう制御手段と、電流検知手段の電流が一定値以下に移行した後に一定時間を計測するタイマー手段と、電流検知手段の電流値とタイマー手段から排水動作状態を判断する判定手段とを備え、判定手段が電流検出手段の電流値が一定値以下を一定時間継続した場合に排水終了と判断するものである。
【０００９】
これによって、安価な構成の食器洗い機でも排水を容易に判定でき排水時間の短縮ができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の食器洗い機によれば、電流検知手段と判定手段を設け、電流検知手段が単相誘導モータの電流を検知し、排水時の排水状態を常に把握することで排水が終了したか継続中かを判定することができ、無駄に排水時間を延ばすことも防止できる。また、電流変化による電流検出により、排水時の水量減少検知による誤動作の防止もおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における食器洗い機のブロック構成図
【図２】本発明の実施の形態１における食器洗い機の排水動作時の電流時間変化を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における食器洗い機の動作フローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における食器洗い機のブロック構成図
【図５】本発明の実施の形態２における食器洗い機の排水動作時の電流時間変化を示す図
【図６】本発明の実施の形態２における食器洗い機の動作フローチャート
【図７】従来の食器洗い機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を吐出供給するポンプと、ポンプを駆動する単相誘導モータと、単相誘導モータに流れる電流を検知する電流検知手段と、単相誘導モータに商用電源電圧をコンデンサ始動として印加駆動をおこなう制御手段と、電流検知手段の電流が一定値以下に移行した後に一定時間を計測するタイマー手段と、電流検知手段の電流値とタイマー手段から排水動作状態を判断する判定手段とを備えることにより、判定手段が電流検出手段の電流値が一定値以下を一定時間継続した場合に排水終了と判断することで、単相誘導モータを使用する安価な構成で、容易に排水状態を検知することができ、排水時間の短縮やモータの消費電力低減をすることができ、経済性に優れている。
【００１３】
第２の発明は、食器を収納する洗浄槽と、洗浄槽内に水を吐出供給するポンプと、ポンプを駆動する単相誘導モータと、単相誘導モータに流れる電流を検知する電流検知手段と、単相誘導モータに商用電源電圧をコンデンサ始動として印加駆動をおこなう制御手段と、電流検知手段の電流値が一定値以下に移行した値を記録する第一記録手段と、その後制御手段が単相誘導モータを動作停止し、一定時間経過後に動作再開後の電流検知手段の電流値を記録する第二記録手段と、第一記録手段および第二記録手段の電流値とから排水動作状態を判断する判定手段とを備えることにより、判定手段が第一記録手段の電流値と第二記録手段の電流値とが同じ場合に、排水終了と判断することで、単相誘導モータを使用する安価な構成で、エア噛みによる排水終了の誤判定を防止することができ、正確で容易に排水状態の検出ができる。さらに正確な排水検出による排水時間の短縮やモータ消費電力の低減を更におこなうことができ、経済性に優れている。
【００１４】
第３の発明は、判定手段は、電流検知手段の電流値が一定値以下に移行した後に、単相誘導モータの動作停止および動作開始を複数回繰り返し、複数回の第一記録手段の電流値と第二記録手段の電流値を比較し、継続して電流値に変化がない場合、排水終了と判断することで、複数回繰り返すことによりエア噛みや排水時の洗浄水の変動による誤検知を防止できる上に排水検知精度をさらに向上できる。
【００１５】
第４の発明は、電流検知手段が、単相誘導モータの印加電圧と電流値から算出される電力検知手段とすることにより、単相誘導モータを使用する安価な構成で、容易に排水状態を検知することができ、排水時間の短縮やモータの消費電力低減をすることができ、経済性に優れているとともに、電力値により負荷変化を正確に検知することができ、排水終了の検出が向上できる。
【００１６】
（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。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における食器洗い機のブロック図を示したもので、図１において、商用電源１００を食器洗い機に接続し、食器洗い機内部の構成は、制御手段１０１と、洗浄排水ポンプ１０５を駆動する単相誘導モータ１０４と、単相誘導モータ１０４に流れる電流を検出する電流検知手段１０３と、その電流検知手段１０３の電流値の流れている時間を測定するタイマー手段１０６と、電流検知手段１０３の電流値とタイマー手段１０６の時間とから排水が終了したかどうかを判断する判定手段１０２とから構成されている。
【００１８】
次に図２は、排水動作時の単相誘導モータ１０４に流れる電流値の時間変化を示したグラフである。排水開始時に単相誘導モータ１０４の始動（ａ）、正常な排水動作（ｂ）、排水終了間際でのエア噛み動作（ｃ）、排水終了動作（ｄ）の各期間における電流検知手段１０３が検知する電流値が、排水電流２００、エア噛み電流２０１、排水終了電流２０２を示しており、排水電流２００とエア噛み電流２０１との差が第一電流差２０５、排水電流２００と排水終了電流２０２との差が第二電流差２０３を示している。
【００１９】
また、エア噛み動作（ｃ）から排水終了動作（ｄ）に移行し、排水が終了するまでの時間である排水終了判定時間２０４を示している。
【００２０】
次に、本実施の形態１の食器洗い機の動作について説明する。図３は排水検知のフローチャートを示す。
【００２１】
まず、図１の食器洗い機本体１０Ａは、制御手段１０１が単相誘導モータ１０４に対して洗浄または排水をおこなう場合に商用電源１００の電圧を印加する。その際にコンデンサ１０９を介して洗浄時と排水時を切換えて制御をおこない、電圧は商用電源１００をそのまま印加する。
【００２２】
排水時（フローチャートＳ１）に印加された電圧により単相誘導モータ１０４は回転し（フローチャートＳ２）、その回転軸に接続された洗浄排水ポンプ１０５は、排水をおこなう。正常な排水時には電流検知手段１０３の電流値が一定電流となる排水電流２００として流れ安定している（フローチャートＳ３）。排水終了間際では、一旦洗浄排水ポンプ１０５が給水に気泡が混じり、エア噛み状態となることで電流検知手段１０３の電流値がエア噛み電流２０１に電流差２０５だけ低下し、低下しながら一定幅で変動する（フローチャートＳ３）。その状態が一定時間継続時（ｃ）後、給水が無くなり排水終了（ｄ）となり、その時の電流検知手段１０３の電流値が排水終了電流２０２となる（フローチャートＳ４）。
【００２３】
その排水終了電流２０２を一定時間継続し、排水終了判定時間２０４だけ継続した場合に（フローチャートＳ５）、エア噛み（ｃ）動作から排水終了（ｄ）動作までの一連の継続動作により排水が終了（フローチャートＳ６）したと判断し、制御手段１０１は単相誘導モータ１０４に対して商用電源１００の電源印加を停止する。同時に洗浄排水ポンプ１０５も停止することで排水が停止される。
【００２４】
このような動作をすることで、排水電流２００から必ず一旦エア噛み電流２０１に移行し一定時間継続後に排水終了（ｄ）の動作に移行し、その時のが電流検知手段１０３の電流値２０２とタイマー手段１０６の排水終了判定時間２０４がともに成立するという一連の動作によって排水終了を正確に判断することができ、無駄に排水時間を継続することで消費電力を増加することを防止できる。
【００２５】
排水終了を給水部の水位検知等でおこなう場合では、エア噛み（ｃ）の期間で、水位が変動するため誤検知する可能性もあり、水位検知手段のみで判断ができないため一定時間排水動作を継続する必要があり無駄な排水動作時間が存在していたが、電流検知手段１０３を設け、電流検知手段１０３の電流変化とタイマー手段１０６の排水終了電流２０２の保持時間により判定することで正確に排水終了を判断でき、無駄な排水動作時間を削減でき、時間短縮も可能である。
【００２６】
ここでは、排水終了判定時間２０４をあらかじめ固定値として、排水路長を加味して決めておくものとしているが、エア噛み（ｃ）の時間をタイマー手段１０６が計測し、一定時間継続後に排水終了（ｄ）の排水終了電流２０２に移行した条件と排水終了判定時間２０４とが両方成立した場合にのみ排水終了を判定手段１０２が判断する方法でおこなうことでも可能であり、排水終了を正確に判断できる。
【００２７】
また、商用電源１００の電圧変動により単相誘導モータ１０４の回転数やトルクに差が発生するが、タイマー手段１０６の判定時間については、電圧変動による動作時間範囲を考慮して排水終了判定時間２０４やエア噛み（ｃ）時間を確定することで同様の性能を維持できる。
【００２８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の食器洗い機１０Ｂのブロック構成図である。図４において、判定手段１０２ｂは、排水状態でエア噛み（ｃ）動作終了後に電流検知手段１０３の電流値が一定値以下に移行した際にその値を記録する第一記録手段１０７とその後、単相誘導モータ１０４を停止後に再度動作した際の電流検知手段１０３が検知した電流値を記録する第二記録手段１０８とから構成される。その他の構成は実施の形態１の食器洗い機と同じであるため省略する。
【００２９】
図５は、排水動作時の単相誘導モータ１０４に流れる電流値の時間変化を示したグラフである。排水開始時に単相誘導モータ１０４の始動（ａ）、正常な排水動作（ｂ）、排水終了間際でのエア噛み動作（ｃ）、第一排水終了動作（ｅ）、停止後の第二排水終了動作（ｆ）の各期間における電流検知手段１０３が検知する電流値が、排水電流２００、エア噛み電流２０１、第一排水終了電流２０２ａ、第二排水終了電流２０２ｂを示しており、排水電流２００とエア噛み電流２０１との差が第一電流差２０５、排水電流２００と排水終了電流２０２との差が第二電流差２０３を示している。
【００３０】
また、エア噛み動作（ｃ）から第一排水終了動作（ｅ）に移行し、一定時間継続して排水電流２０２ａが継続する時間を第一排水時間２０４ａ、再動作後の第二排水電流２０２ｂが一定時間継続する第一排水時間２０４ｂを示している。
【００３１】
次に、本実施の形態２の食器洗い機の動作について説明する。図６は排水検知のフローチャートを示す。
【００３２】
まず、図４の食器洗い機本体１０Ｂは、制御手段１０１が単相誘導モータ１０４に対して洗浄または排水をおこなう場合に商用電源１００の電圧を印加する。停止する際は、制
御手段１０１が単相誘導モータ１０４に対して商用電源１００の電圧印加を停止する。洗浄時と排水時は制御手段１０１が単相誘導モータ１０４への印加電圧を切換えて制御をおこない、電圧は商用電源１００をそのまま印加する。
【００３３】
排水時（フローチャートＳ１）に印加された電圧により単相誘導モータ１０４は回転し（フローチャートＳ２）、その回転軸に接続された洗浄排水ポンプ１０５は、排水をおこなう。正常な排水時には電流検知手段１０３の電流値が一定電流となる排水電流２００として流れ安定している。排水終了間際では、一旦洗浄排水ポンプ１０５が給水に気泡が混じり、エア噛み状態となることで電流検知手段１０３の電流値がエア噛み電流２０１に電流差２０５だけ低下し、低下しながら一定幅で変動する（フローチャートＳ３）。その状態が一定時間継続時（ｃ）後、給水が無くなり第一排水終了（ｅ）となり、その時の電流検知手段１０３の電流値が第一排水終了電流２０２ａ（フローチャートＳ４）となり、第一記録手段１０７に記録される（フローチャートＳ１１）。
【００３４】
次に一旦、制御手段１０１は、判定手段１０２ｂの第一記録手段１０７に排水終了電流２０２ａが一定時間２０４ａ保持された段階で排水動作を停止するように単相誘導モータ１０４へ停止指令をおこない、停止する（フローチャートＳ１２）。
【００３５】
一定時間停止後に制御手段１０１は、再度単相誘導モータ１０４に電圧を印加し、排水を開始し（フローチャートＳ１２）、その時の電流検知手段１０３の電流値が第二排水終了電流２０２ｂとなり第二記録手段１０８に記録される（フローチャートＳ１３）。
【００３６】
次に判定手段１０２ｂは、第一記録手段１０７の第一排水終了電流２０２ａと第二記録手段１０８の第二排水終了電流２０２ｂを比較し（フローチャートＳ１４）、一定以内の差であれば排水終了と判断し、制御手段１０１に判定結果を通知し、制御手段１０１が単相誘導モータ１０４へ停止指令をおこない、停止する。また、一定以上の差である場合には、排水が終了していないと判断して、ポンプ停止動作と第二排水終了動作（ｆ）と同じ動作を繰り返しおこない、電流値の比較をおこない、一定以内の電流差となるまで繰り返す（フローチャートＳ６）。
【００３７】
ここでは、第二終了動作（ｆ）を繰り返しておこなうこととしているが、第二終了動作時間２０４ｂの判定時間を延長し、電流値が一定以内の差になるまで継続する方法でおこなうことでも正確に排水終了を判定できる。
【００３８】
このような動作をすることで、第一排水終了動作（ｅ）での判定時間を短くし、停止後の第二排水動作（ｆ）でも同じ電流値であることを確認することで排水が正確に終了していることを短時間におこなうことができる。第一排水終了動作の判定時間のみでは一定時間安定するまでは保持する必要があるが、ポンプ停止をおこない再度排水動作をしたことによって動作状態が同じであれば、第一排水終了動作時間を短く判定することができる上に、誤判定を防止できる。
【００３９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる食器洗い機は、排水時に水位検知のみや動作時間のみで排水時間を決め
ている場合のような誤検知や無駄時間動作を防止することができ、正確、迅速に排水終了を判定することで低消費電力化や時間短縮をおこなうことができ、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。
【符号の説明】
【００４１】
３  表示部
３ａ  操作ボタン
３ｂ  表示器
１０Ａ、１０Ｂ  食器洗い機
１２  モータ
１２ａ  位置センサ
１４  フィルタ
１５  整流回路
１６  電圧可変回路
１７  インバータ回路
１７ａ  駆動回路
１８  補助電源
１９  制御回路
２３、１００  商用電源
２４  給水弁
２５  ヒータ
２６  ファンモータ
２７  水位センサ
２８  温度センサ
１０１  制御手段
１０２、１０２ｂ  判定手段
１０３  電流検知手段
１０４  単相誘導モータ
１０５  洗浄排水ポンプ
１０６  タイマー手段
１０７  第一記録手段
１０８  第二記録手段
１０９  コンデンサ
【図１】
2011000255.tif 000003
【図２】
2011000255.tif 000004
【図３】
2011000255.tif 000005
【図４】
2011000255.tif 000006
【図５】
2011000255.tif 000007
【図６】
2011000255.tif 000008
【図７】
2011000255.tif 000009