(57)【要約】【課題】食器洗い乾燥機が待機状態にあるときに消費される待機電力を従来よりもさらに低減する。【解決手段】制御回路23により選択的にオン・オフする電源開閉回路12を介して電源トランス11の一次巻線11-1を商用交流電源10に接続し、電源開閉回路12がオフの場合には電源トランス一次巻線11-1は商用交流電源10に対し完全に遮断される回路構成とする。制御回路23は電源トランス11の二次巻線側に設けられた整流回路24の出力もしくは当該整流回路24の出力により充電される電気二重層コンデンサ25の充電電力によっても駆動されるようにする。自動洗浄乾燥工程終了後には電源開閉回路12をオフとすることで電源トランス11を商用交流電源10に関し遮断しながらも、自身は電気二重層コンデンサ25の充電電力により稼働を続けられるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路の指示に基づき、洗浄行程、すすぎ行程、乾燥行程から成る一連の自動洗浄乾燥工程を順次自動で実行する食器洗い乾燥機において；
上記制御回路により選択的にオン・オフする電源開閉回路を介して電源トランスの一次巻線を商用交流電源に接続し、該電源開閉回路がオフの場合には上記電源トランス一次巻線は上記商用交流電源に対し完全に遮断される回路構成とすると共に；
上記制御回路は上記電源トランスの二次巻線側に設けられた整流回路の出力もしくは該整流回路の出力により充電される電気二重層コンデンサの充電電力によっても駆動され、上記自動洗浄乾燥工程終了後には上記電源開閉回路をオフとすることで上記電源トランスを上記商用交流電源に関し遮断しながらも、自身は上記電気二重層コンデンサの充電電力により稼働を続けられるように構成されていること；
を特徴とする食器洗い乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載の食器洗い乾燥機であって；
上記電気二重層コンデンサの充電電力が失われていても、食器を収める洗浄庫の扉を開く動作に基づき、上記電源開閉回路をバイパスして上記電源トランス一次巻線に上記商用交流電源からの電力を供給し、上記制御回路を稼働させる起動スイッチが設けられていること；
を特徴とする食器洗い乾燥機。
【請求項３】
請求項２記載の食器洗い乾燥機であって；
上記自動洗浄乾燥工程終了後に上記電源開閉回路をオフとするタイミングは、該自動洗浄乾燥行程完了後から予め定めた一定時間経過後、または該自動洗浄乾燥行程完了後に上記洗浄庫の扉の一回の開閉を上記起動スイッチのオン・オフを介して検出したときとしたこと；
を特徴とする食器洗い乾燥機。
【請求項４】
請求項１記載の食器洗い乾燥機であって；
上記電源開閉回路がオフの状態下で上記制御回路が数分間隔で一回当り数秒ないし数十秒、上記電源開閉回路をオンとして上記電源トランスの二次側から電力を受ける漏水検出回路を駆動すると共に、同時に電気二重層コンデンサを充電するように構成したこと：
を特徴とする食器洗い乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄行程、すすぎ行程、乾燥行程を順次自動で実行して行く食器洗い乾燥機に関し、特に上記の各行程を実行していない時、すなわち待機時(休止時)においても必要とされる電力(待機電力)を低減するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
既にかなりな普及が見られるこの種の食器洗い乾燥機は、食器を洗浄庫内に配置して起動スイッチを操作した後、使用者が希望の洗浄コースを選択してからスタートスイッチを操作することで、コースごとに選択、設定された各工程の運転条件に従い、洗浄行程、すすぎ行程、乾燥行程から成る一連の自動洗浄乾燥工程を順次実行し、自動で食器を洗い、乾燥させるようになっている。
【０００３】
一般的な動作につき説明しておくと、洗うべき食器は洗浄槽の扉を開き、洗浄槽内に収める。このとき一般には扉を開く操作で洗浄槽は食器を収め易いように手前に引き出されてくる。洗浄庫の扉を閉じてスタートスイッチを押すと洗浄工程の開始となり、この洗浄工程では洗浄庫内に水を一定量溜め、この水をヒータで加温し、ポンプで加圧して食器に向けて噴射する。その後、予めコース毎に設定されている時間の経過及びコース毎に設定されている設定水温までの到達を検出すると洗浄庫内の水を排水し、洗浄行程を終了して次のすすぎ工程に移る。
【０００４】
すすぎ行程は水すすぎ行程と湯すすぎ行程の二段階に別れているものもあり、一般にこうしたものでは第一のすすぎ行程として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となっている。水すすぎ工程を選択的に実行する場合には、再度洗浄庫内に水を一定量溜め、ここではヒータでの加温はせず、ポンプで加圧した水を食器に向けて噴射して食器をすすぎ、一定時間後にポンプでの水の噴射を停止し、洗浄庫内の水を排水する。
【０００５】
第二のすすぎ行程である湯すすぎ工程（水すすぎ行程が選択不能な機種ではこの行程だけが唯一のすすぎ行程となるが）では、再びまた洗浄庫内に水を一定量ため、ヒータで加温しながらポンプで加圧した水を食器に向けて噴射して食器をすすぎ、一定時間後にポンプを停止した後、洗浄庫内を排水する。
【０００６】
次に乾燥工程に移り、ヒータで洗浄庫内の空気を加熱し、望ましくはファンモータで外気を取り入れながら高温多湿となった庫内の空気を庫外に排出することで食器の乾燥を図る。
【０００７】
こうした基本的な動作に加え、食器洗い乾燥機は水を庫内に入れて動作させるために、洗浄庫の下部に設けた漏水検出センサを有する漏水検出回路により庫内からの漏水を常に監視しており、もしもの漏水を検出した時には逸早く庫内の水を排水ポンプで排水し、食器洗い乾燥機から床面への漏水を防止するという機能も要求される。これは食器洗い乾燥機を使用していない時（待機状態下）でも必要な機能であって、水を通水、停止する水弁の故障や地震等の振動による機構部損傷等による漏水にも対処せねばならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のような漏水監視をなす以上、少なくとも漏水検出回路には常に電力が供給されていなければならず、そのため従来の食器洗い乾燥機では、食器洗い乾燥に係る一切の動作をなしていない待機時でも電源トランスの一次側回路には常に電流を流し続けておく必要から、いわゆる“待機電力”を少ないとは言え確実に消費しており、この状況はコンセントを抜かない限り続く。
【０００９】
これに鑑み、本出願人も既に、下記特許文献１にてこれに対処する低消費電力化のための改善案を提示し、所謂交流電力における無効電力を利用して待機電力を得る回路構成を提示した。
【特許文献１】特願2005-191995号
【００１０】
しかし、無効電力を利用するとは言っても、商用交流電源の消費電力が零になる訳ではなく、実際には常時、なお僅かとは言え、電力を消費する状況にあった。
【００１１】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたもので、食器洗い乾燥機が待機状態にあるときには、なるべく電源トランスを交流商用電源から完全に遮断した時間を長く取り得るような工夫を施し、もってさらなる低消費電力化を図らんとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、
制御回路の指示に基づき、洗浄行程、すすぎ行程、乾燥行程から成る一連の自動洗浄乾燥工程を順次自動で実行する食器洗い乾燥機において；
制御回路により選択的にオン・オフする電源開閉回路を介して電源トランスの一次巻線を商用交流電源に接続し、この電源開閉回路がオフの場合には電源トランス一次巻線は商用交流電源に対し完全に遮断される回路構成とすると共に；
制御回路は電源トランスの二次巻線側に設けられた整流回路の出力もしくは当該整流回路の出力により充電される電気二重層コンデンサの充電電力によっても駆動され、上記の自動洗浄乾燥工程終了後には電源開閉回路をオフとすることで電源トランスを商用交流電源に関し遮断しながらも、自身は電気二重層コンデンサの充電電力により稼働を続けられるように構成されていること；
を特徴とする食器洗い乾燥機を提案する。
【００１３】
上記の基本構成を満たした上で、本発明ではまた、
電気二重層コンデンサの充電電力が失われていても、食器を収める洗浄庫の扉を開く動作に基づき、電源開閉回路をバイパスして電源トランス一次巻線に商用交流電源からの電力を供給し、制御回路を稼働させる起動スイッチが設けられていること；
を特徴とする食器洗い乾燥機も提案する。
【００１４】
さらに、上記の自動洗浄乾燥工程終了後に電源開閉回路をオフとするタイミングは、当該自動洗浄乾燥行程完了後から予め定めた一定時間経過後、または自動洗浄乾燥行程完了後に洗浄庫の扉の一回の開閉を起動スイッチのオン・オフを介して検出したときとすると良い。
【００１５】
加えて、商品としては基本的に必要になってくる漏水監視機能を電源開閉回路がオフの状態からも起動し、併せて電気二重層コンデンサの充電状態を維持するため、電源開閉回路がオフの状態下で制御回路が数分間隔で一回当り数秒ないし数十秒、電源開閉回路をオンとして電源トランスの二次側から電力を受ける漏水検出回路を駆動すると共に、同時に電気二重層コンデンサを充電するように構成することも提案する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、食器洗い乾燥機が待機状態にあるときに電源トランスを商用交流電源に対し完全に遮断した状態を長い時間に亘り取ることができるため、食器洗い乾燥機の待機電力を著しく低減することができ、昨今の環境保全課題である省エネルギに大きく貢献できる食器洗い乾燥機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には本発明を適用して構成された食器洗い乾燥機に適用される望ましい回路構成例が示されている。商用交流電源10の両端は電源トランス11の一次巻線11-1の両端にそれぞれ接続されるが、その一端側への線路途中には当該一次巻線11-1と直列の関係で電源開閉回路12が介在し、この実施形態の場合、電源開閉回路12内には例えば電界効果トランジスタで構成できるスイッチング素子13によりオン・オフ状態が制御される交流電流通過可能な交流電流スイッチング素子14、例えばトライアック14が設けられている。すなわち、スイッチング素子13の状態に応じ、トライアック等の交流電流スイッチング素子14がオン状態に付けられているタイミングで電源トランス11の一次巻線11-1に商用交流電源10からの交流電力が供給されるようになっている。
【００１８】
逆に言えば、スイッチング素子13の状態遷移で交流電流スイッチング素子14がオンとなることができなければ（例えば、所定のタイミングでのトライアック14へのゲート信号非印加)、電源トランス11の一次巻線11-1は商用交流電源10に対して完全に遮断され、当該電源トランス11を介しての交流電力消費は一切なくなる。
【００１９】
また、ヒータ15と当該ヒータ15への供給電力を選択的にオン・オフするヒータ選択駆動回路16の直列回路、及びポンプ19と当該ポンプへの供給電力を選択的にオン・オフするポンプ選択駆動回路20も、電源開閉回路12と電源トランス11の直列回路に対し、それぞれ並列の関係で商用交流電源10に接続されている。ヒータ選択駆動回路16もポンプ選択駆動回路20も、その内部構成は電源開閉回路12と同様であって良く、制御回路23の制御の下、それぞれ電界効果トランジスタ等で構成できるスイッチング素子17，21を介しトライアック等で構成できる交流電流スイッチング素子18，22を選択的にオンとすることでヒータ15、ポンプ19を必要時に稼働する。
【００２０】
もちろんヒータ15は上述した食器洗い乾燥機の各行程において必要とされる熱量の発生源であり、ポンプ19は水ないし湯を食器に向けて噴射したり、必要時には既述のように洗浄庫内の水を速やかに排水する機能を有する。なお、噴射用のポンプと排水用のそれとは別に設けても良いが、そのようにする場合には、ポンプ選択駆動回路20と同様の回路をそれぞれのポンプ専用に設ければよい。
【００２１】
上述した各工程における各動作ないし各機能を制御する制御回路23は昨今ではマイクロコンピュータにより構成できるが、その稼働電力は電源トランス11の二次巻線11-2に現れる交流電流をダイオード・ブリッジ等の適当な部品を用いて組むことのできる整流回路24により整流して得られている。
【００２２】
ここで重要なことは、整流回路24の出力は、この実施形態では平滑回路をも兼ねることのできる電気二重層コンデンサ(スーパー・キャパシタ等とも呼ばれる)25を充電するようにもなっていることである。電気二重層コンデンサ25は、周知のように、容量がファラッド・オーダに及ぶ極めて蓄電量の大きなものでも十分に小型なキャパシタであるため、例えば制御回路23がこの種の食器洗い乾燥機で常用されるマイクロコンピュータ程度のものであるならば、例え電源トランス11を介しての電力供給が絶たれても、相当長い時間に亘り制御回路23を稼働させ続ける能力がある。本発明ではこの特徴を有効に利用している。
【００２３】
電源トランス11の二次側には、同様に整流出力で動作する漏水検出回路26も設けられており、この実施形態では別途な、もしくは二次側において出力タップの異なる第二の二次巻線11-3から独立の整流回路27を介して電力の供給を受けるように構成されている。図示しない漏水センサにより洗浄庫内の漏水を検出すると検出信号を発し、この信号は例えば必要に応じて設けられる信号伝達回路28を介して制御回路23に送られる。図示の場合、信号伝達回路28はそれぞれの電源系を電流回路的に分離できるように、フォトカプラにより構成されている。
【００２４】
漏水検出信号が発せられると、制御回路23はポンプ選択駆動回路20のスイッチング素子21に指令を与えて交流電流スイッチング素子22をオンとさせ、ポンプ19を稼働させて洗浄庫内からの速やかなる排水を図ると共に、図示していないが望ましくは警報手段を稼働させ、警報を発しさせる。
【００２５】
以下ではこうした回路構成を搭載した食器洗い乾燥機の家屋内への設置当初からの動作を追うと、図示されている回路を搭載した食器洗い乾燥機は、当該回路を最初に商用交流電源に接続しただけでは動作を開始しない。つまり、回路に接続しているプラグを商用コンセントに差し込んだだけでは動作しない。電源トランス11の一次巻線11-1に直列に入っている電源開閉回路12中には図示実施例ではトライアックが交流電流スイッチング素子14として用いられているからであり、これをトリガしなければ電源開閉回路12はオンとはならず、そのためにはそもそも制御回路23が稼働していなければならない。従って電源トランス11の一次巻線11-1に対し商用交流電源10を接続する線路が存在しない設置当初の状態下では制御回路23は動作せず、トリガすべきスイッチング素子13には電力も信号も供給されない。
【００２６】
そこでこの実施形態では一工夫施している。すなわち、食器洗い乾燥機では当然のことながら、食器を洗浄庫内に入れるためには洗浄庫の扉を開く。そこで、この実施形態ではこの点に着目し、設置後に最初に使うときにも使用者はもちろんそのような操作をなすので、洗浄庫の扉が開かれたことに基づく一連の動作に同期してオンとなる起動スイッチ31を電源開閉回路12をバイパスするように並列に挿入している。つまり、電気二重層コンデンサ25の充電電力が失われていて、当該充電電力によって制御回路23を稼働させることもできない状態下においても、食器を収める洗浄庫の扉を開く動作に基づき、電源開閉回路12をバイパスして電源トランス一次巻線11-1に商用交流電源10からの電力を供給し、制御回路23を稼働させ得る起動スイッチ32を設けたのである。
【００２７】
また、このときに電気二重層コンデンサ25にも充電が開始する。その結果、洗浄庫の扉が閉じられ、起動スイッチ31が開いても、制御回路23は以降、電源開閉回路12をスイッチング素子13を介してオンに付けた状態を保てる信号を発することができ、電源トランス11への商用交流電力供給は確保されるので、食器洗い乾燥機はこの状態で動作指令待ちとなる。これは結局、従来設けられていた、使用者の操作に任される起動スイッチを省略できることも意味し、使用者の手間は一つ減ることにもなる。
【００２８】
この指令待ち状態となった以降、使用者により、スタートスイッチ32が押されると、制御回路23は予め定めたコースに対応する制御モードでヒータ15の選択駆動回路16やポンプ19の選択駆動回路20を所定のシーケンスでオン・オフさせ、既述した一連の自動洗浄乾燥工程を全うさせるべく図る。もちろん、このような機器動作中には当然、漏水検出回路26も動作している。この実施形態では、各コースの選択手段や選択方法については説明の簡単のために省略しているが、公知既存の適当な構成をそのまま援用することができる。
【００２９】
洗浄から乾燥に至る自動洗浄乾燥行程がコースに従い全うされ、食器も取り出されて洗浄庫の扉も閉ざされると、本発明では電気二重層コンデンサ25が存在することから、その充電電力により制御回路23は動作可能なので、制御回路23は電源開閉回路12をオフとするべく、スイッチング素子13に制御信号を発する（実際には有意の電圧信号を印加しないということでこれが満たされる)。これにより、電源トランス11の一次巻線11-1は商用交流電源10に対し完全に遮断されたことになり、商用交流電力の消費は零になる。電源開閉回路12をオフとするタイミングは、一連の自動洗浄乾燥行程完了後から食器の取り出されるまでの時間余裕を見計らっての一定時間経過後（これはまた、一定時間以上に亘りスタートスイッチが押されない場合にも対応させ得る）としても良いし、自動洗浄乾燥工程完了後に洗浄庫の扉の一回の開閉を起動スイッチ31のオン・オフを介して検出したときとしても良い。
【００３０】
もちろん、電源開閉回路12をオフとしたままの状態で長い時間が経過すれば、電気二重層コンデンサ25の充電電力も失われるが、これは次に洗浄庫の扉が開かれることで起動スイッチ31が一旦でもオンとなればここで説明した最初の状態に戻るので、機器は再び動作を開始でき、その回の一連の自動洗浄乾燥工程の全う後は再び商用交流電力を消費しない状態に落着くことができる。
【００３１】
ただ、説明してきたように、この種の食器洗い乾燥機では、待機時においても漏水の検出は必要であるから、逆にこの検出モードの設定を巧みに利用することで、洗浄庫の扉の開閉に関わらず、電気二重層コンデンサ25の適度な充電状態を保つこともできる。
【００３２】
すなわち、従来は待機時にも例えば２秒間隔で漏水の検出をしており、従ってそのままの状態を採用することとしても、電気二重層コンデンサ25が充電を完了する前に当該時間間隔で定期的に電源開閉回路12をオンに付けることで、その時に電気二重層コンデンサ25が追い充電されるようにすることができる。
【００３３】
しかし、それでは電源トランス11が完全にオフとなっている時間は短いので、十分なる省電力効果は得られない。そこで、望ましいのは次のような漏水検出モードに換えることである。すなわち、待機時には数分間隔、例えば１分ないし２分という比較的長い時間間隔で一回当りには数秒ないし数十秒程度、制御回路23が電源開閉回路12をオンとして、その間に漏水検出回路26を動作させると同時に電気二重層コンデンサ25を充電するように構成することである。かくすることで、実際上、本出願人の試作品においては、従来の製品に比し、商用交流電力の消費は1/12程度にまで減らせるようになった。電源トランス11が商用交流電源10に対して完全に遮断されている時間が長くなったからである。
【００３４】
以上、本発明の望ましい一実施形態に則して説明してきたが、本願要旨構成に即する限り、任意の改変は自由である。なお、従来製品では地震等に対する振動検出もなし得、それに基づき漏水検出をなすものもあるが、もちろん、その構成も併せて採用可能であり、振動検出回路を電気二重層コンデンサ25の充電電力で稼働させておくことができ、振動を検出したならばそれを制御回路23が認知し、これに基づき電源開閉回路12をオンとすることで漏水検出回路26が速やかに動作するように図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明食器洗い乾燥機の望ましい一実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
10  商用交流電源
11  電源トランス
11-1  電源トランス一次巻線
11-2  電源トランス二次巻線
11-3  第二の電源トランス二次巻線
12  電源開閉回路
15  ヒータ
19  ポンプ
23  制御回路
25  電気二重層コンデンサ
26  漏水検出回路
31  起動スイッチ
32  スタートスイッチ
【図１】
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