(57)【要約】【課題】本発明は、食器等を洗浄運転、すすぎ運転、あるいは乾燥運転をシーケンス制御するとともに、冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置に関するものである。【解決手段】本発明の食器洗浄乾燥装置は、食器洗浄庫内に入れた食器等を洗浄する洗浄運転、前記洗浄後のすすぎ運転、すすぎの終わった食器等を乾燥する乾燥運転を、シーケンス制御により制御するとともに、食器洗浄庫内で使用する熱源として、冷熱サイクルヒートポンプにより大気中の熱を利用している。冷熱サイクルヒートポンプは、冷媒を加熱する圧縮機、前記加熱された一部の熱で食器洗浄庫内等を加熱した後、前記温度の低下した冷媒を膨張により冷却する膨張弁、大気中の熱を交換する冷媒加熱熱交換器が第１の閉回路を構成している。前記冷熱サイクルヒートポンプによって発生させた熱は、給熱管を介して前記食器洗浄庫内を加熱する加熱手段、および／または洗浄水の加熱手段として利用される。【選択図】図１
2008136639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄運転、すすぎ運転、乾燥運転を、シーケンス制御により制御するとともに、冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置において、
圧縮機、前記圧縮機により加熱された熱の一部で食器洗浄庫内を加熱する加熱手段、膨張弁、低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器が給熱管により直列に連結されて、熱気と冷気を循環させるための冷熱サイクルヒートポンプを構成する第１の閉回路と、
低温採取熱交換器、蓄熱タンク、および乾燥熱交換器を配管により直列に連結し、前記低温採取熱交換器により熱交換された冷気をポンプによって循環させる第２の閉回路と、
前記食器洗浄庫内の湿気を乾燥熱交換器により除去して前記食器洗浄庫内に戻す第３の閉回路と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【請求項２】
前記低温採取熱交換器および冷媒加熱熱交換器の周囲に発生するドレインは、排出管を介して前記食器洗浄庫内に戻されることを特徴とする請求項１に記載された冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【請求項３】
前記第２の閉回路に備えられ蓄熱タンクに満たされた不凍液は、ポンプにより第２の閉回路を循環することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【請求項４】
前記低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器は、周囲に付着する結露を受けるカバーが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【請求項５】
前記第３の閉回路は、食器洗浄庫の吸気口からファンモータおよび乾燥熱交換器を介して前記食器洗浄庫の通気口に接続されていることを特徴とする請求項４に記載された冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【請求項６】
前記低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器は、前記食器洗浄庫内に給水する水位より高い位置に配置されていることを特徴とする冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食器等の洗浄工程、すすぎ工程、あるいは乾燥工程をシーケンス制御により、冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用して順次実行した食器洗浄乾燥装置に関するものである。本発明は、特に、大気中の空気を汲み上げ、圧縮して加熱する効率の良い冷熱サイクルヒートポンプと、冷気を不凍液を介して冷水タンクに貯め置くことができる蓄熱装置とを併用して、熱効率を向上させた冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の食器洗浄乾燥装置は、食器等を食器洗浄庫内に収納し、起動スイッチを操作した後、所望の洗浄コースを選択するとともに、スタートスイッチを操作することで、選択された各工程の運転条件にしたがい、洗浄工程、すすぎ工程、乾燥工程と順次実行され、食器が洗浄、すすぎ、乾燥される。
【０００３】
前記食器洗浄乾燥装置の洗浄工程は、一般に、食器洗浄庫内に水を一定量ため置き、ヒータで加熱しながらポンプで加圧した水を食器等に向けて噴射しながら洗浄を行ない、前記選択された洗浄コースの設定時間、設定温度等に基づいて、シーケンス制御回路により制御される。
【０００４】
次の水すすぎ工程は、選択コース毎に、実行の有無が選択可能になっている。前記工程は、再度食器洗浄庫内に水を一定量ため、ポンプで加圧した水を食器等に向けて噴射し、食器をすすぎ、一定時間経過後にポンプで水の噴射を停止し、前記食器洗浄庫内の水を排水し、水すすぎ工程を終了して、次の工程に移る。
【０００５】
次の湯すすぎ工程は、再度食器洗浄庫内に水を一定量ため、ヒータで加熱しながらポンプで、加圧した水を食器等に向けて噴射し、食器等をすすぎ、一定時間経過後にポンプでの水の噴射を停止し、食器洗浄庫内の水を排水し、湯すすぎ工程を終了して、次の工程に移る。
【０００６】
次の乾燥工程は、ヒータで食器洗浄庫内の空気を加熱したことで、高温多湿となった食器洗浄庫内の空気を循環ファンで除湿手段へ送り、除湿手段において、前記高温多湿の空気を冷却ファンにより取り込んだ外気との熱交換で冷却して結露を発生させ、前記結露を排出することで、除湿して食器等の乾燥を行ない、所定の時間経過して乾燥工程を終了することで、食器洗浄乾燥装置の全工程が終了となる。前記乾燥工程の所定時間とは、除湿が終了するまでの時間を予め実験等で算出しておくが、空冷による熱交換のみであるため、時間がかる要因となっている。前記食器洗浄乾燥装置は、たとえば、特開平６−９８８４９号公報に記載されている。
【０００７】
しかしながら、近年、食器洗浄乾燥装置は、省エネルギーを目的としてランニングコストを下げるという観点から、排熱利用、運転時間の短縮等が提案されている。また、食器洗浄乾燥装置は、安定した洗浄能力を発揮するだけではなく、高効率あるいは環境の改善等が要望されている。
【特許文献１】特開平６−９８８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の食器洗浄乾燥装置は、洗浄運転、すすぎ運転、乾燥運転を行う際に、食器洗浄庫内の温度を所定の温度に保つために、加熱装置として、ヒータを備え、また、前記食器洗浄庫内の温度を所定の温度に下げるために、冷却装置として、送風ファン、冷却ファン、凝縮器等を備えておく必要があった。
【０００９】
従来の食器洗浄乾燥装置における発熱は、電力を利用している。また、食器洗浄乾燥装置における冷却は、内部の熱を食器洗浄乾燥装置の庫外へ放出すると同時に、前記食器洗浄庫内より温度の低い外気を内部に導入している。前記食器洗浄乾燥装置は、電力により発生させた熱をそのまま食器洗浄庫外に放出することになり、熱効率の観点から、効率の悪い熱の利用方法であった。
【００１０】
また、従来の食器洗浄乾燥装置は、乾燥を促進させるために、食器洗浄庫内の温度を高温にする必要があり、前記食器洗浄庫内を高温にするエネルギーが必要であるだけでなく、前記高温のため、プラスチック製食器の中には乾燥させることができないものがあった。
【００１１】
以上のような課題を解決するために、本出願人は、熱効率が問題になっている食器洗浄乾燥装置と、効率良く熱を移動させることができる冷熱サイクルヒートポンプとの関係に着目した。本発明は、冷熱サイクルヒートポンプを利用することにより、食器洗浄乾燥装置の運転中の排熱を利用することができ、加熱時に発生する冷気を貯める蓄熱装置および冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用する食器洗浄乾燥装置を提供することを目的とする。また、本発明は、食器等の乾燥時に低温の冷媒を凝縮することで、乾燥効率を向上できる冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置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】
【００１２】
（第１発明）
第１発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、洗浄運転、すすぎ運転、乾燥運転を、シーケンス制御により制御するとともに、冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用したものであり、圧縮機、前記圧縮機により加熱された熱の一部で食器洗浄庫内を加熱する加熱手段、膨張弁、低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器が給熱管により直列に連結されて、熱気と冷気を循環させるための冷熱サイクルヒートポンプを構成する第１の閉回路と、低温採取熱交換器、蓄熱タンク、および乾燥熱交換器を配管により直列に連結し、前記低温採取熱交換器により熱交換された冷気をポンプによって循環させる第２の閉回路と、前記食器洗浄庫内の湿気を乾燥熱交換器により除去して前記食器洗浄庫内に戻す第３の閉回路とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【００１３】
（第２発明）
第２発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、第１発明の低温採取熱交換器および冷媒加熱熱交換器の周囲に発生するドレインが排出管を介して前記食器洗浄庫内に戻されることを特徴とする。
【００１４】
（第３発明）
第３発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、第１発明または第２発明における第２の閉回路に備えられ蓄熱タンクに満たされた不凍液がポンプにより第２の閉回路を循環することを特徴とする。
【００１５】
（第４発明）
第４発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、第１発明から第３発明における低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器の周囲に付着する結露を受けるカバーが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
（第５発明）
第５発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、第１発明から第４発明の第３の閉回路が食器洗浄庫の吸気口からファンモータおよび乾燥熱交換器を介して前記食器洗浄庫の通気口に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
（第６発明）
第６発明の冷熱サイクルヒートポンプの熱を利用した食器洗浄乾燥装置は、第１発明から第５発明の低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器が前記食器洗浄庫内に給水する水位より高い位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、食器洗浄乾燥装置が洗浄運転、すすぎ運転、あるいは乾燥運転を行う際に、前記食器洗浄庫内の温度上昇が必要な場合、冷熱サイクルヒートポンプを駆動させて、大気中より移動させた熱を利用することによって省エネルギーを図ることができる。
【００１９】
本発明によれば、食器洗浄乾燥装置の運転中の排熱を利用し、乾燥工程の乾燥時間を短縮化が可能な、省エネルギーを目的とした食器洗浄乾燥装置である。また、熱交換に発生する熱交換器近傍の結露からなる水滴を食器洗浄庫に戻すとともに、結露が発生する部分にカバーを施すことにより、この近傍を清潔に保つことができるようにした。
【００２０】
本発明によれば、冷熱サイクルヒートポンプの加熱動作時に排出される外気より低い温度の空気を利用して、蓄熱装置の冷水タンク内の不凍液を冷却することができるため、前記冷却された不凍液により、前記食器洗浄乾燥装置の食器洗浄庫内における湿気を凝縮させることにより、容易で、かつ、効率的に乾燥させることができる。
【００２１】
本発明によれば、冷熱サイクルヒートポンプによる省エネルギー効果だけでなく、外部に放出していた冷気を利用して、食器洗浄庫内の湿気を凝縮させて乾燥効率を向上させることができる。
【００２２】
本発明によれば、冷熱サイクルヒートポンプを利用することで、化石燃料を主に使用している電気エネルギーを効率良く使用できるため、環境への負荷が低い食器洗浄乾燥装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１発明）
第１発明の食器洗浄乾燥装置は、食器洗浄庫内に入れた食器等を洗浄する洗浄運転、前記洗浄後のすすぎ運転、すすぎの終わった食器等を乾燥する乾燥運転を、シーケンス制御により制御するとともに、食器洗浄庫内で使用する熱源として、冷熱サイクルヒートポンプにより大気中の熱を利用している。冷熱サイクルヒートポンプは、冷媒を加熱する圧縮機、前記加熱された一部の熱で食器洗浄庫内等を加熱した後、前記温度の低下した冷媒を膨張により冷却する膨張弁、大気中の熱を交換する冷媒加熱熱交換器が第１の閉回路を構成している。前記冷熱サイクルヒートポンプによって発生させた熱は、給熱管を介して前記食器洗浄庫内を加熱する加熱手段、および／または洗浄水の加熱手段として利用される。第１発明は、前記圧縮機および膨張弁によって、大気中より移動させた熱を利用することにより、省エネルギーを達成することができる。
【００２４】
（第２発明）
第２発明の食器洗浄乾燥装置は、第１の閉回路に設けられている前記低温採取熱交換器および冷媒加熱熱交換器の周囲に発生するドレインを排出管を介して前記食器洗浄庫の通気口を介して内部に戻される。前記低温採取熱交換器および冷媒加熱熱交換器の周囲には、内部と外部との温度差により、水滴が多く付着する。しかし、前記水滴は、前記排出管を介して食器洗浄庫に戻され、食器洗浄乾燥装置の周囲に湿気を与えないため、不快な匂いが発生しない。
【００２５】
（第３発明）
第３発明の食器洗浄乾燥装置は、前記第２の閉回路に備えられ蓄熱タンク内の不凍液をポンプにより循環している。前記第２の閉回路を循環する前記不凍液は、低温採取熱交換器によって冷却されるとともに、蓄熱タンク内に冷気を貯えることができる。
【００２６】
（第４発明）
第４発明の食器洗浄乾燥装置は、前記低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器の周囲に付着した結露を受けるカバーが設けられている。前記低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器の周囲に付着した結露は、前記カバー内に水滴となって自重で落下した後、排水管を介して食器洗浄庫に戻されるため、前記各熱交換器の周囲を清潔に保つことができる。
【００２７】
（第５発明）
第５発明の食器洗浄乾燥装置は、食器洗浄庫の吸気口からファンモータにより湿気が乾燥熱交換器を介して乾燥され、その後、乾燥された空気が前記食器洗浄庫の通気口から内部に戻される。
【００２８】
（第６発明）
第６発明の食器洗浄乾燥装置は、冷熱サイクルヒートポンプを構成する第１の閉回路、乾燥熱交換を行うための第２の閉回路、および食器洗浄庫内の湿気を乾燥させる第３の閉回路が設けられている。前各記閉回路に設けられた低温採取熱交換器、冷媒加熱熱交換器、および乾燥熱交換器は、前記食器洗浄庫内に給水する水位より高い位置に配置することにより、各熱交換器に付着した水滴が自重により前記食器洗浄庫内に戻るようにしている。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明における食器洗浄乾燥装置の１実施例を説明するための概略構成図である。図１において、食器洗浄乾燥装置１１は、食器洗浄庫１２と、冷熱サイクルヒートポンプ１３と、第２の閉回路１４と、第３の閉回路１５とから少なくとも構成されている。前記食器洗浄庫１２は、水を前記食器洗浄庫１２内に導入する給水弁１２１と、前記食器洗浄庫１２内の水を排水する排水ポンプ１２２と、前記排水ポンプ１２２によって排水１２４する排水管１２３と、前記食器洗浄庫内の湿度の高い空気を吸気する吸気口１２５と、後述する各熱交換器に付着する結露を排気管１５等を介して前記食器洗浄庫１２内に流す通気口１２６とから少なくとも構成されている。
【００３０】
前記冷熱サイクルヒートポンプ１３は、冷媒を圧縮する圧縮器１３１と、前記前記冷媒が食器洗浄庫１２内を循環することにより前記食器洗浄庫内を加熱するヒータ１３２と、前記ヒータ１３２を通った冷媒を膨張させて冷却する膨張弁１３３と、前記冷却された冷媒を熱交換する冷水採取熱交換器１３４と、前記冷却された冷媒を加熱する冷媒加熱熱交換器１３５と、前記冷媒加熱熱交換器１３５に外気を当てて暖めるファンモータ１３６と、膨張弁１３３により気化されていた冷媒を液体に戻すアキュムレータ１３７と、これらの機器が給熱管１３８によって閉回路となるように接続されている第１の閉回路１３９とから少なくとも構成されている。
【００３１】
前記第２の閉回路１４は、蓄熱装置循環ポンプ１４１と、前記第１の閉回路１３９からの冷媒を熱交換する冷水採取熱交換器１３４と、前記冷媒を貯える冷水タンク１４２と、前記冷気を凝縮して乾燥させる乾燥熱交換器１４３と、これらの機器が配管によって閉回路となるように接続されている。
【００３２】
なお、前記乾燥熱交換器１４３は、食器洗浄庫１２からの湿気をファンモータ１５１により食器洗浄庫１２の吸気口１２５から取り入れ、前記乾燥熱交換器１４３の凝縮器で凝縮した水分を前記乾燥熱交換器１４３の周囲に設けられたカバー１５２により集められ、前記食器洗浄庫１２の排水管１５２′、１５を介して通気口１２６に戻し、前記排水管１２３から外部に排水する。また、前記冷水採取熱交換器１３４および冷媒加熱熱交換器１３５の周面に結露して発生した水分は、カバー１５４、１５５により集められ、排水管１５３により矢印のような方向に移動し、食器洗浄庫１２の通気口１２６に戻される。
【００３３】
図１において、前記配管は、高さ関係が無視されて描かれており、水が上部から下部に向かって落下されて前記食器洗浄庫１２の通気口１２６に戻るようになっている。前記各熱交換器１３４、１３５、１４３の周囲に設けられたカバーは、たとえば、Ｕ字状の形状からなる水滴の受け皿であり、前記水滴を排水管１５３等を介して通気口１２６に自重で落下させる。
【００３４】
前記第１の閉回路１３９を構成している前記冷熱サイクルヒートポンプ１３は、大気中の熱を圧縮機１３１を利用して効率良く汲み上げ、移動させることにより、加熱を行ない、洗浄運転、すすぎ運転、乾燥運転の際の熱源を得ている。前記加熱された空気は、膨張弁１３３を開放することにより、冷却されるとともに、前記冷水採取熱交換器１３４を介して熱交換され、第２の閉回路１４に設けられた冷水タンク１４２に貯えられる。
【００３５】
前記冷水タンク１４２に貯えられた冷気は、前記第２の閉回路１４に設けられた乾燥熱交換器１４３によって、前記食器洗浄庫１２内の湿気を吸気口１２５からファンモータ１５１で取り込み、凝縮させる。また、前記凝縮の結果得られた水分は、図示の矢印のように食器洗浄庫１２の通気口１２６から食器洗浄庫１２に入り、排水管１２３を通り、排水１２４される。前記冷水タンク１４２内の不凍液は、前記冷気とともに前記冷水タンク１４２に貯めておくことができるとともに、循環ポンプ１４１により第２の閉回路１４を循環しながら冷却される。
【００３６】
前記冷熱サイクルヒートポンプ１３は、加熱駆動している時に、前記冷水タンク１４２内に設置されている図示されていない温度検出手段により、検出温度が一定温度以下の場合、冷媒加熱熱交換器１３５のファンモータ１３６を駆動させて、冷気を外気に放出する。前記検出温度が一定温度以上の場合、第２の閉回路１４に設けられている循環ポンプ１４１は、駆動されて冷水採取熱交換器１３４を介して冷水タンク１４２内に冷気を貯めて置くようにする。前記冷媒加熱熱交換器１３５で得た熱エネルギーは、第１の閉回路１３９に設けられているアキュムレータ１３７に貯えられる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、食器洗浄庫内部の構造、シーケンス制御、熱交換器、ポンプ等、配管類は、公知または周知のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明における食器洗浄乾燥装置の１実施例を説明するための概略構成図である。（実施例）
【符号の説明】
【００３９】
１１・・・食器洗浄乾燥装置
１２・・・食器洗浄庫
１２１・・・給水弁
１２２・・・排水ポンプ
１２３・・・排水管
１２４・・・排水
１２５・・・吸気口
１２６・・・通気口
１３・・・冷熱サイクルヒートポンプ
１３１・・・圧縮機
１３２・・・ヒータ
１３３・・・膨張弁
１３４・・・冷水採取熱交換器
１３５・・・冷媒加熱熱交換器
１３６・・・ファンモータ
１３７・・・アキュムレータ
１３８・・・給熱管
１３９・・・第１の閉回路
１４・・・第２の閉回路
１４１・・・循環ポンプ
１４２・・・冷水タンク
１４３・・・乾燥熱交換器
１５・・・第３の閉回路
１５１・・・ファンモータ
１５２・・・カバー
１５３・・・排水管
【図１】
2008136639.tif 000003