(57)【要約】【課題】食器類の洗浄効率の維持を図りながらも、食器類の洗浄に使用される洗浄水を節約可能にした洗浄ノズル及びそれを備えた食器洗浄機を提供する。【解決手段】洗浄ノズル６は、回転軸２０に取り付けられ、回転軸２０を中心に回転しながら洗浄水１５を噴射し、回転軸２０を中心に水平方向に突出した複数のアーム（第１アーム５５及び第２アーム５６）を有しており、第２アーム５６に洗浄水１５が噴射されることによって発生する反力とのバランスをとるためのバランス調整手段（たとえば、錘６２や水溜部６５等）を設け、第１アームに洗浄水１５を噴射させる複数の噴射口６１を不規則に形成し、噴射口６１から噴射される洗浄水１５の反力で回転自在としたことを特徴とする。【選択図】図１
2008228813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられ、前記回転軸を中心に回転しながら洗浄水を噴射する洗浄ノズルであって、
前記洗浄ノズルは、
前記回転軸を中心に水平方向に突出した複数のアームを有しており、
前記アームのうちいずれかに前記洗浄水が噴射されることによって発生する反力とのバランスをとるためのバランス調整手段を設け、
前記アームのうち前記バランス調整手段が設けられていないアームに前記洗浄水を噴射させる複数の噴射口を形成し、前記噴射口から噴射される洗浄水の反力で回転自在とした
ことを特徴とする洗浄ノズル。
【請求項２】
前記バランス調整手段を錘とした
ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄ノズル。
【請求項３】
前記洗浄ノズルは、２つのアームを有し、
前記錘の質量及び配置位置を、
前記反力及び前記反力が発生する前記回転軸から所定の距離Ｌ１に基づいて設定した
ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄ノズル。
【請求項４】
前記洗浄ノズルは、３つのアームを有し、
前記錘が設けられているアームを、
前記噴射口が形成されている２つのアームの該噴射口から噴射される洗浄水の合計荷重の重心点と、前記回転軸の中心とを結ぶ直線上に配置するとともに、
前記錘の質量及び配置位置を、
前記重心点における反力及び前記重心点から前記回転軸までの距離Ｌ１に基づいて設定した
ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄ノズル。
【請求項５】
前記錘をステンレスで構成した
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項６】
前記バランス調整手段を前記洗浄水によるバラストとした
ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄ノズル。
【請求項７】
前記洗浄ノズルは、２つのアームを有し、
前記バラストの容積を、
前記反力及び前記反力が発生する前記回転軸から所定の距離Ｌ１に基づいて設定した
ことを特徴とする請求項６に記載の洗浄ノズル。
【請求項８】
前記洗浄ノズルは、３つのアームを有し、
前記バラストが形成されているアームを、
前記噴射口が形成されている２つのアームの該噴射口から噴射される洗浄水の合計荷重の重心点と、前記回転軸の中心とを結ぶ直線上に配置するとともに、
前記バラストの容積を、
前記重心点における反力及び前記重心点から前記回転軸までの距離Ｌ１に基づいて設定した
ことを特徴とする請求項６に記載の洗浄ノズル。
【請求項９】
前記バラストは、
該バラストが形成されるアームの長手部分の２つの側面を所定の角度θで傾斜させ、前記アームの短手部分の幅を広げて形成した
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項１０】
３つのアームのうち前記噴射口が形成されている２つのアームがなす角度を１２０°より小さくした
ことを特徴とする請求項４、５、８又は９のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項１１】
３つのアームのうち前記噴射口が形成されている２つのアームのうち一方のアームの長さを、他方のアームの長さ以上とした
ことを特徴とする請求項４、５、８、９又は１０のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項１２】
前記回転軸の鉛直方向中心線と中心線が略同一となるように概回転軸の上側に配置したタワーノズルを設け、
前記タワーノズルの先端部に洗浄水を噴射させる噴射口を設けた
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項１３】
前記タワーノズルの前記噴射口は、
前記回転軸の水平方向の中心線と該噴射口の長手方向中心線とが所定の角度θ２となるように形成されている
ことを特徴とする請求項１２に記載の洗浄ノズル。
【請求項１４】
前記アームの底面を前記回転軸に向かって下降するように傾斜させた
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の洗浄ノズル。
【請求項１５】
前記請求項１〜１４のいずれかに記載の洗浄ノズルを、
食器類を収容する洗浄槽内に備えた
ことを特徴とする食器洗浄機。
【請求項１６】
前記洗浄ノズルの先端部に磁石を設けるとともに、前記磁石からの磁界によって前記洗浄ノズルの回転位置を検出する位置センサを設けた
ことを特徴とする請求項１５に記載の食器洗浄機。
【請求項１７】
前記位置センサをリードスイッチで構成した
ことを特徴とする請求項１６に記載の食器洗浄機。
【請求項１８】
前記リードスイッチとしてホール素子を使用した
ことを特徴とする請求項１７に記載の食器洗浄機。
【請求項１９】
前記洗浄ノズルの前記噴射口から噴射させる洗浄水の量を調整することで前記洗浄ノズルの回転制御を行なう制御部と、
前記洗浄槽の振動を検出する振動センサと、
前記制御部は、
前記振動センサ及び前記位置センサから出力される出力信号に応じて前記洗浄ノズルの前記噴射口から噴射させる洗浄水の量を調整する
ことを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか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、洗浄槽内に配置された食器類の洗浄を行なうために洗浄ポンプで加圧された洗浄水を噴射する洗浄ノズル及びそれを備えた食器洗浄機に関し、特に食器類の洗浄効率及び洗浄水の節約を両立するようにした洗浄ノズル及びそれを備えた食器洗浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、２つのアームを回転軸中心に対して点対象に配置させた形状の洗浄ノズルが存在する。このような洗浄ノズルは、２つのアームそれぞれにほぼ同数の噴射口を形成している。そのようなものとして、「洗浄槽と、食器を収納する食器かごと、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、洗浄水を噴射する複数個の噴射孔を有する洗浄ノズルとを備え、前記洗浄ノズルは運転時の回転方向に対して遅れた方向に湾曲あるいは屈曲した形状とした」食器洗浄機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、３つのアームを回転軸の中心に対して１２０°毎に配置させた形状の洗浄ノズルも存在する。そのようなものとして、「ボス部の外周から径外方へ延びる中空状で先端が閉塞されている１または複数のノズル本体を備え、前記ボス部にて給水管路に接続されて洗浄室内に位置し、前記給水管路を通して供給される水洗用水を前記ノズル本体の一側に設けた複数のノズル穴を通して前記洗浄室内に噴出させる水洗用ノズルであり、前記ノズル本体は、一側に長手方向に延びる凹所を備え、同凹所に長手方向に間隔を保持して複数のノズル穴が形成されている」食器洗浄機の水洗用ノズルが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２７３７３号公報（第１−６頁、第２図）
【特許文献２】特開２００３−１５３８４３号公報（第１−１１頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の食器洗浄機に備えられている洗浄ノズルのように２つのアームを有しているもの、特許文献２に記載の食器洗浄機の水洗用ノズルのように３つのアームを有しているもののいずれも、洗浄ノズルの回転時のバランスを調整するために、洗浄ノズルの回転軸の中心点に対して、点対称もしくは軸周りに等角度でアームを配置させた形状となっている。また、洗浄水を噴射させる噴射口については、それぞれのアームにほぼ均等となるように配置され、形成されている。
【０００６】
このような洗浄ノズルは、洗浄ノズルに形成する噴射口の個数と、噴射口の径の大きさ（開口面積の総和）とに比例して、噴射口から噴射する洗浄水の量や洗浄水の水圧（又は洗浄水の流速）が決定することになっている。すなわち、洗浄水を節約するためには、洗浄ノズルに形成する噴射口の個数を減少させるか、各噴射口の径を小さくして噴射口の開口面積の総和を減少させなければならなかった。しかしながら、噴射口の個数を減少すると食器類に満遍なく洗浄水を当てることができなくなり、洗われない食器類や洗いムラの食器類が存在してしまうことがあった。
【０００７】
また、洗浄ノズルに形成する噴射口の径を小さくすると、この噴射口から噴射させる洗浄水の粒径も小さくなってしまうことになる。洗浄水の粒径が小さくなると、粒径の小さい洗浄水だけでは洗い流すことのできないような大きな重い汚れが食器類に残ってしまうことがあった。すなわち、食器類の洗浄効率を維持しようとすれば、洗浄水の節約ができず、洗浄水を節約しようとすれば、食器類の洗浄効率が低下してしまうという課題があったのである。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、食器類の洗浄効率の維持を図りながらも、食器類の洗浄に使用される洗浄水を節約可能にした洗浄ノズル及びそれを備えた食器洗浄機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る洗浄ノズルは、回転軸に取り付けられ、前記回転軸を中心に回転しながら洗浄水を噴射する洗浄ノズルであって、前記洗浄ノズルは、前記回転軸を中心に水平方向に突出した複数のアームを有しており、前記アームのうちいずれかに前記洗浄水が噴射されることによって発生する反力とのバランスをとるためのバランス調整手段を設け、前記アームのうち前記バランス調整手段が設けられていないアームに前記洗浄水を噴射させる複数の噴射口を形成し、前記噴射口から噴射される洗浄水の反力で回転自在としたことを特徴とする。また、本発明に係る食器洗浄機は、上記の洗浄ノズルを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る洗浄ノズルは、アーム部のうちいずれか１つのアームに洗浄水の反力とのバランスをとるためのバランス調整手段を設け、このバランス調整手段が設けられていないアームに洗浄水を噴射させる噴射口を複数形成したので、洗浄ノズルの回転バランスを図りつつ、噴射させる洗浄水を増加させることなく１回の噴射で一度に多量の洗浄水を噴射させることができる。そのため、従来落とすことができなかったような重量のある固形物等の汚れを鉄砲水のごとく押し流すことができ、洗浄力が向上する。また、汚れが少ない場合には、噴射させる洗浄水の量を減少させることができ、使用する洗浄水の量を節約できる。また、本発明に係る食器洗浄機は、上記洗浄ノズルの効果を全部有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る食器洗浄機１の全体構成を示す概略構成図である。図１に基づいて、食器洗浄機１の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。この食器洗浄機１は、家庭等のキッチンに設置され、食事等で使用された食器やコップ等の食器類１３を洗浄するものである。また、この図１では、食器類１３が洗浄槽１１内に収容されている場合を例に示している。
【００１２】
図１に示すように、食器洗浄機１は、食器洗浄機１の外郭を形成する本体１０と、この本体１０内に設けられており、食器類１３が収容され、この食器類１３の洗浄が行なわれる洗浄槽１１と、洗浄槽１１の底面に回転自在に配設され、洗浄水１５を食器類１３に噴射する洗浄ノズル６と、モータ３１及びケーシング部３２で構成されており、洗浄ノズル６から洗浄水１５を噴射させる洗浄ポンプ３と、洗浄水１５を排水管５１を介して、排水口５２から排出させる排水ポンプ５と、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５の駆動を制御する制御装置４とを少なくとも備えている。
【００１３】
洗浄槽１１は、前面が開口形成されており、食器類１３を載せるための食器籠１２が配置可能になっている。図１では、２つの食器籠１２が洗浄槽１１内の上下に配置されている場合を例に示している。洗浄ノズル６は、回転軸２０を中心として対象に配置させた２つのアーム部（第１アーム５５及び第２アーム５６）で構成されている。つまり、洗浄ノズル６は、２つのアーム部が回転軸２０を中心として、水平方向に突出させて形成されているのである。
【００１４】
そして、一方のアーム部（たとえば、第１アーム５５）には、洗浄水１５を噴射させるための複数の噴射口６１が不規則に形成されており、他方のアーム部（たとえば、第２アーム５６）には、バランス調整手段である錘６２が装着されている。この錘６２は、洗浄ノズル６が回転しているときにバランスをとるための機能を有している。また、第２アーム５６の先端部には、磁石７が装着されている。この磁石７は、洗浄ノズル６の回転位置を検出させるための機能を有している。
【００１５】
洗浄ポンプ３は、モータ３１によって駆動され、洗浄槽１１の下部に貯留される洗浄水１５を吸引、加圧して噴射口６１から噴射させることで、洗浄水１５を循環させるものである。この洗浄ポンプ３は、回転軸２０で洗浄ノズル６と連結されている。回転軸２０は、洗浄ノズル６を支持するとともに、洗浄水１５を洗浄ノズル６に導く機能を有している。排水ポンプ５は、洗浄工程やすすぎ工程の終了後等に、食器類１３の洗浄に使用され、洗浄槽１１の下部に貯留されている洗浄水１５を吸引し、排水管５１を介して排水口５２から外部へ排出させるものである。排水管５１は、洗浄槽１１の下部と排気口５２とを接続するように、洗浄槽１１の下側に配置されている。
【００１６】
制御装置４は、マイクロコンピュータ等で構成され、食器洗浄機１全体を統括制御する機能を有している。また、制御装置４は、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５の駆動を制御するとともに、噴射口６１からの洗浄水１５の量を調整することで洗浄ノズル６の回転を制御する。さらに、制御装置４は、洗浄ノズル６の回転位置を検出できるようになっている。図１では、制御装置４とリードスイッチ８との接続を説明するために便宜的に制御装置４が食器洗浄機１の外部に設けられているように図示しているが、実際は食器洗浄機１の本体１０内部に収容されている。ただし、図示するように制御装置４が食器洗浄機１の本体１０の外部に設けられていてもよい。
【００１７】
また、洗浄槽１１の側面外壁には、洗浄ノズル６の回転位置を検出するための位置センサであるリードスイッチ８が設けられている。このリードスイッチ８は、洗浄ノズル６を構成する第２アーム５６が接近した際に、第２アーム５６の先端部に設置されている磁石７からの磁界が加わると、発生する電流を電圧値の出力信号として出力するようになっている。このリードスイッチ８から出力された出力信号は、制御装置４に入力されるようになっている。つまり、制御装置４は、リードスイッチ８からの出力信号に基づいて、洗浄ノズル６の回転位置を検出するのである。
【００１８】
さらに、洗浄槽１１の底面には、洗浄水１５によって洗浄された食器類１３に付着していた残菜を集めるフィルタ１４が着脱可能に設けられている。なお、図中に示す波線は、洗浄ノズル６から噴射された洗浄水１５を表している。また、食器洗浄機１の前面又は上面には、図示省略の扉や操作部が設けられている。さらに、図示していないが、制御装置４は、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５と接続されており、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５を制御するようになっている。
【００１９】
図２は、食器洗浄機１を上から透視して見た状態を示す平面図である。図２に基づいて、洗浄槽１１内部における各構成部品の配置関係について説明する。なお、この図２では、紙面下側が食器洗浄機１の前面側を、紙面上側が食器洗浄機１の背面側を表している。また、図２で示す矢印は、洗浄ノズル６の回転方向を示している。図２に示すように、洗浄槽１１には、食器類１３が載置されている食器籠１２が配置されている。また、フィルタ１４は、洗浄槽１１の背面側に配置されている。
【００２０】
洗浄ノズル６は、平面形状が略長方形状（つまり、長方形を構成する角がＲ処理されている）となっている。また、洗浄ノズル６は、洗浄槽１１の底面中央部に設けられている回転軸２０が中心となるように、つまり第１アーム５５と第２アーム５６とが回転軸２０に対して点対称となるように設けられている。この洗浄ノズル６は、第１アーム５５に形成されている複数の噴射口６１から噴射させる洗浄水１５によって、回転するようになっている。また、洗浄槽１１の側面外壁に設けられているリードスイッチ８は、洗浄ノズル６の第２アーム５６の先端部に設けられている磁石７の磁力によってＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。
【００２１】
なお、図１及び図２では、錘６２が第２アーム５６の先端部に装着されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、第２アーム５６の上面又は下面に錘６２を貼り付けるようにしてもよい。また、噴射口６１が５つ形成されている場合を例に示しているが、噴射口６１の個数を５つに限定するものではない。また、噴射口６１の開口形状が楕円形状となっている場合を例に示しているが、噴射口６１の開口形状を楕円形状に限定するものではない。
【００２２】
図３は、洗浄ノズル６を詳細に説明するための説明図である。図２に基づいて、実施の形態１の特徴事項である洗浄ノズル６の詳細な構成について説明する。図３（ａ）が洗浄ノズル６を上から見た状態を示す平面図を、図３（ｂ）が洗浄ノズル６のＡ−Ａ断面を示す縦断面図をそれぞれ示している。また、中心線７０が回転軸２０の鉛直方向中心線を示している。図３（ａ）に示すように、第１アーム５５には噴射口６１が複数形成されており、第２アーム５６には錘６２及び磁石７が装着されている。なお、第２アーム５６に噴射口６１を形成し、第１アーム５５に錘６２及び磁石７を装着してもよい。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、洗浄ノズル６は、回転軸２０によって回転自在に支持されている。この回転軸２０は、洗浄ノズル６を支持するとともに、洗浄ポンプ３から供給される洗浄水１５を送水するための導管として機能する。そして、回転軸２０を経由して洗浄ノズル６に送水された洗浄水１５は、第１アーム５５に形成されている複数の噴射口６１から噴射されるようになっている。なお、第１アーム５５には、複数の噴射口６１が不規則に形成されている場合を例に示しているが、ここで図示する場合に限定するものではない。
【００２４】
ここで、食器洗浄機１の洗浄動作について説明する。洗浄運転又はすすぎ運転が開始されると、制御装置４は、洗浄ポンプ３を駆動させる。そして、洗浄槽１１の下部に貯留されている洗浄水１５は、洗浄ポンプ３の駆動により吸引、加圧される。この洗浄水１５は、回転軸２０を経由して洗浄ノズル６に送水され、洗浄ノズル６の第１アーム５５に形成されている複数の噴射口６１から噴射される。このとき、第１アーム５５には、洗浄水１５の噴射時における噴射量に応じた反力Ｆが生じる。この第１アーム５５に生じた反力Ｆの水平方向成分Ｆｈによって、洗浄ノズル６は所定の方向（図２で示した矢印の方向）に回転するようになっている。また、反力Ｆの垂直方向成分をＦｖとする。
【００２５】
洗浄ノズル６は、所定時間が経過したり、終了指示があったりするまで駆動される洗浄ポンプ３によって噴射口６１から洗浄水１５が噴射され、回転を継続し、食器類１３の洗浄又はすすぎを行なう。そして、洗浄運転又はすすぎ運転が終了すると、制御装置４は、洗浄ポンプ３の駆動を停止させる。洗浄ポンプ３が停止すると、噴射口６１からの洗浄水１５の噴射が終了し、洗浄ノズル６の回転が停止する。その後、制御装置４は、排水ポンプ５を駆動させる。排水ポンプ５が駆動すると、洗浄に使用され、洗浄槽１１の下部に貯留されている洗浄水１５は、排水管５１を介して排水口５２から排出される。
【００２６】
図４は、従来の洗浄ノズル１０６が１回転するときに所定のエリア（１）に噴射される洗浄水１５の噴射量を説明するための説明図である。図４（ａ）は、洗浄ノズル１０６が１回転する時間（横軸）と噴射される洗浄水１５の噴射量（縦軸）との関係を示したグラフであり、図４（ｂ）は、洗浄ノズル１０６の噴射口１６１からエリア（１）に洗浄水１５が噴射される場合を例に示した概略説明図である。なお、この図４で説明する従来の洗浄ノズルは１０６、図４（ｂ）に示すように、２つのアーム部（第１アーム１５５及び第２アーム１５６）を有し、いずれのアーム部にも噴射口１６１が形成されているものである場合を想定している。
【００２７】
図４に示す従来の洗浄ノズル１０６のように、洗浄ノズル１０６を回転させる回転軸２０に対して対向する第１アーム１５５及び第２アーム１５６の双方に噴射口１６１が形成されている場合、洗浄ノズル１０６が１回転する間にエリア（１）に向けて、第１アーム１５５及び第２アーム１５６から洗浄水１５が噴射される。つまり、図４（ａ）で示すように、洗浄ノズル１０６が１回転すると、洗浄水１５がエリア（１）に向けて２回噴射され、そのエリア（１）に収容されている食器類１３に当たるようになっているのである。
【００２８】
図５は、実施の形態１に係る洗浄ノズル６が１回転するときに所定のエリア（１）に噴射される洗浄水１５の噴射量を説明するための説明図である。図５（ａ）は、洗浄ノズル６が１回転する時間（横軸）と噴射される洗浄水１５の噴射量（縦軸）との関係を示したグラフであり、図５（ｂ）は、洗浄ノズル６の噴射口６１からエリア（１）に洗浄水１５が噴射される場合を例に示した概略説明図である。なお、洗浄ノズル６の第１アーム５５に形成する噴射口６１の個数（又は、噴射口６１の開口面積の総和）は、従来の洗浄ノズル１０６の第１アーム１５５及び第２アーム１５６に形成する噴射口１６１の個数（又は、噴射口１６１の開口面積の総和）と同じであるものとしている。
【００２９】
図５に示す洗浄ノズル６のように、洗浄ノズル６を回転させる回転軸２０に対して対向する第１アーム５５及び第２アーム５６のうち第１アーム５５のみに噴射口６１が形成されている場合、洗浄ノズル６が１回転する間にエリア（１）に向けて、第１アーム１５５のみから洗浄水１５が噴射される。つまり、図５（ａ）で示すように、洗浄ノズル６が１回転すると、洗浄水１５がエリア（１）に向けて１回噴射され、そのエリア（１）に収容されている食器類１３に当たるようになっているのである。
【００３０】
したがって、洗浄ノズル６が１回転する間にエリア（１）に収容されている食器類１３に当たるトータルの噴射量は同じとなるものの、１回の洗浄水１５の噴射で当たる噴射量が洗浄ノズル６の方が多くなっている。すなわち、１回の洗浄水１５の噴射で、多量の洗浄水１５をエリア（１）に収容されている食器類１３に当てることができるのである。このように、食器洗浄機１は、洗浄水１５の噴射水量の絶対量を増加させることなく、１回の噴射で一度に多量の洗浄水１５を当てることができるようになっている。
【００３１】
そのために、従来の洗浄ノズル１０６では、落とすことができなかった食器類１３に付着した重量のある固形物等の汚れを、洗浄水１５を鉄砲水のごとく食器類１３に衝突させて押し流せることができるので、洗浄力の向上を図ることができる。また、洗浄力が向上するので、食器類１３に付着している汚れが少ないような場合には、洗浄水１５の噴射量を絞ることができ、食器類１３の洗浄に使用する洗浄水１５を節約することができる効果がある。すなわち、洗浄ノズル６のように第１アーム５５のみに噴射口６１を備えることによって、多量の洗浄水１５を一度に噴射し、食器類１３に当てることができるようになるのである。
【００３２】
図６は、錘６２の質量ｍ及び配置位置を説明するための説明図である。図６に基づいて、錘６２の質量ｍ及び配置位置を、噴射口６１から洗浄水１５を噴射するときに発生する反力Ｆとの関係で説明する。洗浄ノズル６は、第１アーム５５のみに噴射口６１を形成しているために、図６に示すように、噴射口６１から所定の圧力ｐで噴射される洗浄水１５によって、洗浄ノズル６の回転中心、つまり回転軸２０の鉛直方向の中心線７０から距離Ｌ１の位置において洗浄水１５の噴射方向とは逆向きに反力Ｆが発生することになる。
【００３３】
この反力Ｆの水平方向成分Ｆｈによって、洗浄ノズル６が回転することになる。この洗浄ノズル６の回転のバランスを図るために、第２アーム５６には質量ｍの錘６２を、中心線７０から距離Ｌ２の位置に配置し、装着している。このとき、重力加速度をｇとすると、第２アーム５６には、ｆ≒ｍ×ｇの荷重を掛けることができる。そこで、Ｆｖ×Ｌ１≒ｍ×ｇ×Ｌ２を満たすように錘６２を設定し、配置することによって、洗浄中に回転する洗浄ノズル６の荷重のバランスを図ることができ、洗浄ノズル６の回転をスムーズにできる。また、このように錘６２を設定するので、各噴射口６１の配置を特に規則的にすることなく、各噴射口６１を形成することができる。
【００３４】
食器類１３の洗浄運転又はすすぎ運転中には、洗浄ノズル６が回転している。そして、洗浄ノズル６の第２アーム５６の先端部に取り付けた磁石７がリードスイッチ８に近づいたときだけ、磁力がリードスイッチ８に掛かり、リードスイッチ８がＯＮになる。また、洗浄運転又はすすぎ運転中における洗浄ノズル６の回転数は、ほぼ一定である。したがって、リードスイッチ８は、定期的にＯＮとＯＦＦとを繰り返すことになる。制御装置４は、リードスイッチ８の定期的なＯＮ状態を制御装置４が監視することで、洗浄ノズル６が回転していることを検知することができるようになっているのである。
【００３５】
よって、洗浄運転又はすすぎ運転中であるにもかかわらず、リードスイッチ８が定期的にＯＮにならない場合には、制御装置４は、洗浄ノズル６が正常に回転していないと判断して、食器洗浄機１の使用者に対して異常が発生していることを報知する。この報知は、音声メッセージやブザー音を発生できるような図示省略の報知手段に実行させるとよい。このように、異常の報知を実行することで、使用者の使い勝手を向上させることが可能になる。
【００３６】
なお、実施の形態１では、錘６２と磁石７とが別に構成されている場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、錘６２を着磁可能なステンレス等の金属材料で構成することで、錘６２と磁石７とを一体化させてもよい。錘６２と磁石７とを一体化できれば、構成部品の個数を減少させることができ、食器洗浄機１の製造に要する手間及び費用を低減することができる。また、磁石７が第２アーム５６の先端部に設置されている場合を例に説明したが、第１アーム５５に先端部に設置してもよい。さらに、リードスイッチ８が洗浄槽１１の側面外壁に設けられている場合を例に説明したが、洗浄槽１１の底部に設けるようにしてもよい。このとき磁石７は、洗浄ノズル６の下面側に設置するとよい。
【００３７】
また、実施の形態１では、リードスイッチ８が磁石７の磁力を検知できる位置センサである場合を例に説明したが、たとえば磁力を検知可能なセンサであるホール素子等でリードスイッチ８を構成するとよい。ホール素子は、ホール効果を利用した磁気センサで、磁石７の発生する磁力を電気信号に変換することができるものである。このホール素子を使用してリードスイッチ８を構成すれば、感度良く磁石７の検出を実行できることになり、洗浄ノズル６の回転位置を高精度で検出することができるという効果がある。
【００３８】
実施の形態２.
図７は、本発明の実施の形態２に係る洗浄ノズル６ａを詳細に説明するための説明図である。図７に基づいて、実施の形態２の特徴事項である洗浄ノズル６ａの詳細な構成について説明する。図７（ａ）が洗浄ノズル６ａを上から見た状態を示す平面図を、図７（ｂ）が洗浄ノズル６ａのＢ−Ｂ断面を示す縦断面図をそれぞれ示している。なお、この実施の形態２では上述した実施の形態１との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、食器洗浄機の全体外観は、実施の形態１に係る食器洗浄機１の全体外観と同様である（図１参照）。
【００３９】
洗浄ノズル６ａは、回転軸２０を中心として点対象に配置させた２つのアーム部（第１アーム５５ａ及び第２アーム５６ａ）で構成されている。そして、一方のアーム部（たとえば、第１アーム５５ａ）に複数の噴射口６１ａが形成されている。なお、実施の形態１の洗浄ノズル６では、他方のアーム部（たとえば、第２アーム５６）に錘６２を装着して、洗浄ノズル６の回転時におけるバランスをとるようにしていたが、実施の形態２の洗浄ノズル６ａでは、錘６２を装着せずに、洗浄ノズル６ａの回転時におけるバランスをとるようにしている。
【００４０】
図７（ａ）に示すように、第２アーム５６ａには、錘６２を装着するのではなく、洗浄ポンプ３から供給される洗浄水１５を貯留させるためのバランス調整手段である水溜部６５（バラスト）を設けている。この洗浄ノズル６ａは、平面形状が実施の形態１の洗浄ノズル６のような略長方形状ではなく、第２アーム５６ａの短手部分の幅を第１アーム５５ａの短手部分の幅よりも幅広として、第１アーム５５ａと第２アーム５６ａとの平面形状を異なるものとして構成している。つまり、第２アーム５６ａは、中心線７０から所定の位置Ｄまでは第１アーム５５ａと同様の形状として構成されているが、その所定の位置Ｄから先端部方向に向かって徐々に短手部分の幅を広げ、第１アーム５５ａよりも平面面積を大きくし、水溜部６５を形成しているのである。
【００４１】
具体的には、水溜部６５は、第２アーム５６ａを構成する長手部分の２つの側面が、所定の位置Ｄ１から所定の位置Ｄ２まで角度θ（回転軸２０の水平方向の中心線と、第２アーム５６ａの長手部分を構成する各側面との角度）で短手部分が幅広となるように傾斜され、所定の位置Ｄ２から所定の位置Ｄ３までは第１アーム５５ａを構成する各側面と平行にされ、所定の位置Ｄ３で第２アーム５６ａの短手部分を構成するようになっているのである。また、所定の位置Ｄ３に対応する水溜部６５の内部は、所定の径Ｒを有するようにＲ処理している。
【００４２】
さらに、図７（ｂ）に示すように、第１アーム５５ａ及び第２アーム５６ａの底面は、各先端部から中心線７０に向かって下降するように傾斜させた傾斜部６６が設けられている。この傾斜部６６は、洗浄ノズル６ａの回転中心である回転軸２０から先端部に向かって所定の高さ（ｈ）分高くなるように形成されている。なお、第２アーム５６ａの先端部には、実施の形態１の洗浄ノズル６と同様に磁石７が装着されている。この磁石７は、第１アーム５５ａの先端部に装着してもよく、リードスイッチ８の設置位置に応じて第２アーム５６ａや第１アーム５５ａの下面側に装着してもよい。
【００４３】
ここで、食器洗浄機１の洗浄動作、特に洗浄ノズル６ａの回転動作について説明する。洗浄運転又はすすぎ運転が開始されると、制御装置４は、洗浄ポンプ３を駆動させる。そして、洗浄槽１１の下部に貯留されている洗浄水１５は、洗浄ポンプ３の駆動により吸引、加圧される。この洗浄水１５は、回転軸２０を経由して洗浄ノズル６ａに送水され、洗浄ノズル６ａの第１アーム５５ａに形成されている複数の噴射口６１ａから噴射される。このとき、第１アーム５５ａには、洗浄水１５の噴射時における噴射量に応じた反力Ｆが生じる。この第１アーム５５ａに生じた反力Ｆの水平方向成分Ｆｈによって、洗浄ノズル６ａは所定の方向に回転するようになっている。また、反力Ｆの垂直方向成分をＦｖとする。
【００４４】
次に、水溜部６５の容積ΔＶ（ｍｌ）の決定について説明する。水溜部６５の容積ΔＶを、噴射口６１ａから洗浄水１５を噴射するときに発生する反力Ｆとの関係で説明する。水溜部６５の容積ΔＶは、第１アーム５５ａの容積Ｖよりも大きくなっている。ここで、水の比重をρ、重力加速度をｇとすると、第２アーム５６ａには、ｆ＝△Ｖ×ρ×ｇの荷重が中心線７０から距離Ｌ２の位置に掛かることになる。また、洗浄ノズル６ａは、第１アーム５５ａのみに噴射口６１ａを形成しているために、図７（ｂ）に示すように、噴射口６１ａから所定の圧力ｐで噴射される洗浄水１５によって、中心線７０から距離Ｌ１の位置において洗浄水１５の噴射方向とは逆向きに反力Ｆが発生することになる。
【００４５】
そこで、Ｆｖ×Ｌ１≒△Ｖ×ρ×ｇ×Ｌ２を満たすように水溜部６５の容積ΔＶを設定することによって、洗浄中に回転する洗浄ノズル６ａの荷重のバランスを図ることができ、洗浄ノズル６ａの回転をスムーズにできる。つまり、Ｆｖ×Ｌ１≒△Ｖ×ρ×ｇ×Ｌ２を満たすように、所定の位置Ｄ１〜Ｄ３、所定の角度θ、所定の径Ｒ及び所定の高さｈを決定し、水溜部６５を形成すればよいのである。このように洗浄ノズル６ａを構成することで、錘６２を設けなくても回転しているときのバランスをとることができるとともに、構成部品数を少なくでき、洗浄ノズル６ａの組立性を向上することができる。
【００４６】
洗浄ノズル６ａの底面には傾斜部６６が形成されているために、洗浄運転やすすぎ運転が終了すると、洗浄ノズル６ａ内部の洗浄水１５は、回転軸２０の方向に流れ、回転軸２０や回転軸２０の隙間から排水されることになる。つまり、洗浄ノズル６ａに傾斜部６６を設けたことによって、洗浄ノズル６ａ内部の洗浄水１５を迅速、スムーズに排水できるのである。また、洗浄ノズル６ａ内部における汚れカスや洗剤カス、残水等を少なくできる。
【００４７】
同様に、水溜部６５の内部側面（所定の位置Ｄ１と所定の位置Ｄ２とにおける長手部分の２つの側面）を角度θで傾斜させたので、水溜部６５の洗浄水１５を迅速、スムーズに排水できる。また、水溜部６５内部における汚れカスや洗剤カス、残水等を少なくできる。また、所定の位置Ｄ３に対応する水溜部６５の内部の角部をＲ処理しているために、水溜部６５の内部の角部にエッジがなくなり、水溜部６５内部における汚れカスや洗剤カス、残水等を更に少なくできる。
【００４８】
実施の形態３.
図８は、本発明の実施の形態３に係る洗浄ノズル６ｂを上から見た状態を示す平面図である。図８に基づいて、実施の形態３の特徴事項である洗浄ノズル６ｂの詳細な構成について説明する。なお、この実施の形態３では上述した実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、食器洗浄機の全体外観は、実施の形態１に係る食器洗浄機１の全体外観と同様である（図１参照）。
【００４９】
図８に示すように、洗浄ノズル６ｂは、回転軸２０を中心に配置させた３つのアーム部（第１アーム５５ｂ、第２アーム５６ｂ、第３アーム５７ｂ）で構成されている。つまり、洗浄ノズル６ｂは、３つのアーム部が回転軸２０を中心として、水平方向に突出させて形成されているのである。そして、２つのアーム部（たとえば、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂ）に複数の噴射口６１ｂが形成されており、１つのアーム部（たとえば、第３アーム５７ｂ）には、バランス調整手段である質量ｍの錘６２ｂ及び磁石７が装着されている。なお、実施の形態１及び実施の形態２では、２つのアーム部で構成される洗浄ノズルの回転時におけるバランスについて説明したが、実施の形態３では、３つのアーム部で構成される洗浄ノズル６ｂの回転時におけるバランスについて説明する。
【００５０】
図８に示すように、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂがなす角度をα、第２アーム５６ｂ及び第３アーム５７ｂがなす角度をβ、第３アーム５７ｂ及び第１アーム５５ｂがなす角度をγとしたとき、α＜１２０°となるように各アーム部の位置を決定している。また、第１アーム５５ｂの長さをＡ、第２アーム５６ｂの長さをＢ、第３アーム５７ｂの長さをＣとしたとき、Ａ≧Ｂとなるように各アーム部の長さを決定している。そして、噴射口６１ｂは、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂに分散させて形成したので、１つのアーム部に密集することなく、噴射口６１ｂの加工性を向上させることができる。
【００５１】
ここで、食器洗浄機１の洗浄動作、特に洗浄ノズル６ｂの回転動作について説明する。洗浄運転又はすすぎ運転が開始されると、制御装置４は、洗浄ポンプ３を駆動させる。そして、洗浄槽１１の下部に貯留されている洗浄水１５は、洗浄ポンプ３の駆動により吸引、加圧される。この洗浄水１５は、回転軸２０を経由して洗浄ノズル６ｂに送水され、洗浄ノズル６ｂの第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂに形成されている複数の噴射口６１ｂから噴射される。このとき、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂには、洗浄水１５の噴射時における噴射量に応じた反力Ｆが生じる。この第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂに生じた反力Ｆの水平方向成分をＦｈによって、洗浄ノズル６ｂは所定の方向に回転するようになっている。また、反力Ｆの垂直方向成分Ｆｖとする。
【００５２】
次に、錘６２ｂの質量ｍ及び配置位置を、噴射口６１ｂから洗浄水１５を噴射するときに発生する反力Ｆとの関係で説明する。図８では、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂの噴射口６１ｂから噴射される洗浄水１５の垂直方向成分における荷重の合計を重心点７４で表している。つまり、噴射口６１ｂから所定の圧力ｐで噴射される洗浄水１５によって、回転軸２０の中心線７０から距離Ｌ１の位置における重心点７４で洗浄水１５の噴射方向とは逆向きに反力Ｆが発生することになる。この反力Ｆによって、洗浄ノズル６ｂが回転することになる。
【００５３】
この洗浄ノズル６ｂの回転のバランスを図るために、第３アーム５７ｂが重心点７４と回転軸２０の中心とを結ぶ直線の延長線上に配置されるように角度α、角度β及び角度γが決定されるとともに、第３アーム５７ｂには質量ｍの錘６２ｂを、中心線７０から距離Ｌ２の位置に配置し、装着している。このとき、重力加速度をｇとすると、第３アーム５７ｂには、ｆ≒ｍ×ｇの荷重を掛けることができる。そこで、Ｆｖ×Ｌ１≒ｍ×ｇ×Ｌ２を満たす位置に錘６２を配置することによって、洗浄中に回転する洗浄ノズル６ｂの荷重のバランスを図ることができ、洗浄ノズル６ｂの回転をスムーズにできる。
【００５４】
α＜１２０とすることによって、噴射口６１ｂから所定のエリア（たとえば、狭い範囲のエリア）に洗浄水１５を集中的に噴射することができ、１回の噴射で一度に多量の洗浄水１５を当てることができるようになっている。そのために、従来の洗浄ノズル１０６では、落とすことができなかった食器類１３に付着した重量のある固形物等の汚れを、洗浄水１５を鉄砲水のごとく食器類１３に衝突させて押し流せることができるので、洗浄力の向上を図ることができる。また、洗浄力が向上するので、食器類１３に付着している汚れが少ないような場合には、洗浄水１５の噴射量を絞ることができ、食器類１３の洗浄に使用する洗浄水１５を節約することができる効果がある。
【００５５】
さらに、Ｆｖ×Ｌ１≒ｍ×ｇ×Ｌ２となるように、第１アーム５５ｂ及び第２アーム５６ｂの長さ、錘６２ｂの質量を決定するので、噴射口６１ｂの形成位置に応じて自由に設定でき、洗浄ノズル６ｂの設計に対する自由度が増加する。したがって、噴射口６１ｂが形成されない部分の部材を削減できるようになり、噴射口６１ｂの加工性を向上させるとともに、洗浄ノズル６ｂの重量の増加を最小限に抑制することができる。なお、第３アーム５７ｂに錘６２ｂを設けずに、実施の形態２の洗浄ノズル６ａのように水溜部６５を設けてバランスを図るようにしてもよい。
【００５６】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係る食器洗浄機８０の全体構成を示す概略構成図である。図９に基づいて、食器洗浄機８０の全体構成について説明する。この食器洗浄機８０は、家庭等のキッチンに設置され、食事等で使用された食器やコップ等の食器類１３を洗浄するものである。また、この図９では、食器類１３が洗浄槽１１内に収容されている場合を例に示している。なお、この実施の形態４では上述した実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１〜実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００５７】
この食器洗浄機８０の洗浄ノズル６ｃには、回転中心にタワーノズル７６が設けられており、このタワーノズル７６の先端部からも洗浄水１５が噴射されるようになっている。つまり、洗浄ノズル６ｃは、回転軸２０を中心として点対象に配置させた２つのアーム部（第１アーム５５ｃ及び第２アーム５６ｃ）と、２つのアーム部と一体構造のタワーノズル７６とで構成されているのである。そして、一方のアーム部（たとえば、第１アーム５５ｃ）に複数の噴射口６１ｃが、タワーノズル７６の先端部に１つの噴射口７７がそれぞれ形成されている。また、他方のアーム部（たとえば、第２アーム５６ｃ）の先端部には、バランス調整手段である錘６２ｃ及び磁石７が装着されている。
【００５８】
タワーノズル７６は、その中心線が回転軸２０の中心線７０と略同一となるように配置されている。また、タワーノズル７６は、縦断面形状が円錐台形状に構成されており、内部が洗浄水１５を導通させるために中空になっている。そして、タワーノズル７６は、洗浄ノズル６ｃの回転に伴って、先端部に形成されている噴射口７７から洗浄水１５を噴射させながら回転するようになっている。なお、タワーノズル７６は、洗浄ノズル６４ｃと一体的に形成されてもよく、別体として形成されたものを洗浄ノズル６４ｃに取り付けるようにしてもよい。
【００５９】
図１０は、洗浄ノズル６ｃを詳細に説明するための説明図である。図１０に基づいて、実施の形態２の特徴事項である洗浄ノズル６ｃの詳細な構成について説明する。図１０（ａ）が洗浄ノズル６ｃを上から見た状態を示す平面図を、図１０（ｂ）が洗浄ノズル６ｃのＣ−Ｃ断面を示す縦断面図をそれぞれ示している。また、図１０（ｂ）では、第１アーム５５ｃ及び第２アーム５６ｃの底面が、回転中心から各先端部に向かって高くなるように傾斜されている場合を例に示している。
【００６０】
図１０（ａ）に示すように、第１アーム５５ｃには噴射口６１ｃが複数形成されており、第２アーム５６ｃには錘６２ｃ及び磁石７が装着されている。なお、第２アーム５６ｃに噴射口６１を形成し、第１アーム５５ｃに錘６２ｃ及び磁石７を装着してもよい。タワーノズル７６に形成する噴射口７７は、図１０（ａ）に示すように回転軸２０の水平方向の中心線と噴射口７７の長手方向中心線とが所定の角度θ２となるように形成されている。また、タワーノズル７６に形成する噴射口７７の下側が、図１０（ｂ）に示すように洗浄ノズル６ｃの底面最下部から距離Ｌ３の位置となるように配置されている。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すように、洗浄ノズル６ｃは、回転軸２０によって回転自在に支持されており、回転軸２０からの送水される洗浄水１５が第１アーム５５ｃ、第２アーム５６ｃ及びタワーノズル７６に供給されるようになっている。そして、回転軸２０を経由して洗浄ノズル６ｃに送水された洗浄水１５は、第１アーム５５ｃの噴射口６１ｃ及びタワーノズル７６の噴射口７７から噴射されるようになっている。なお、第１アーム５５には、複数の噴射口６１が不規則に形成されている場合を例に示しているが、ここで図示する場合に限定するものではない。
【００６２】
ここで、錘６２ｃの質量ｍ及び配置位置を、噴射口６１ｃ及び噴射口７７から洗浄水１５を噴射するときに発生する反力Ｆ及び反力Ｆ２との関係で説明する。洗浄ノズル６ｃは、第１アーム５５ｃに噴射口６１を形成しているために、図１０（ｂ）に示すように、噴射口６１から所定の圧力ｐで噴射される洗浄水１５によって、回転軸２０の中心線７０から距離Ｌ１の位置において洗浄水１５の噴射方向とは逆向きに反力Ｆが発生することになる。また、タワーノズル７６に１つの噴射口７７を形成しているために、図１０（ｂ）に示すように、噴射口７７から所定の圧力で噴射される洗浄水１５によって、反力Ｆ２が発生することになる。
【００６３】
この反力Ｆの水平方向成分Ｆｈ及び反力Ｆ２の水平方向成分Ｆ２ｈによって、洗浄ノズル６ｃが回転することになる。この洗浄ノズル６ｃの回転のバランスを図るために、第２アーム５６ｃには質量ｍの錘６２ｃを、回転軸２０の中心線７０から距離Ｌ２の位置に配置し、装着している。ここで、重力加速度をｇとしたとき、Ｆｖ×Ｌ１≒ｍ×ｇ×Ｌ２＋Ｆ２ｖ×Ｌ３を満たすように錘６２ｃを設定し、配置することによって、洗浄中に回転する洗浄ノズル６ｃの荷重のバランスを図ることができ、洗浄ノズル６ｃの回転をスムーズにできる。
【００６４】
この式を変形すると、Ｆｖ×Ｌ１≒｛ｍ＋Ｆ２ｖ×Ｌ３／（ｇ×Ｌ２）｝×ｇ×Ｌ２となる。この変形した式と、実施の形態１で示した式Ｆｖ×Ｌ１≒ｍ×ｇ×Ｌ２とから、ｍ＝ｍ−Ｆ２ｖ×Ｌ３／（ｇ×Ｌ２）となる。すなわち、錘６２ｃの質量は、タワーノズル７６の噴射反力Ｆ２ｖの荷重の値分だけ実施の形態１の錘６２よりも軽くすることができるのである。また、噴射口７７を形成したタワーノズル７６を設けたので、噴射口６１ｃのみでは洗えないような食器類１３へ洗浄水１５を衝突させることができるとともに、バランスを取るための錘６２ｃの質量を軽くできる。
【００６５】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５に係る洗浄ノズル６ｄを詳細に説明するための説明図である。図１１に基づいて、実施の形態５の特徴事項である洗浄ノズル６ｄの詳細な構成について説明する。図１１（ａ）が洗浄ノズル６ｄを上から見た状態を示す平面図を、図１１（ｂ）が洗浄ノズル６ｄのＤ−Ｄ断面を示す縦断面図をそれぞれ示している。なお、この実施の形態５では上述した実施の形態１〜実施の形態４との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１〜実施の形態４と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、食器洗浄機の全体外観は、実施の形態２に係る食器洗浄機８０の全体外観と同様である（図９参照）。
【００６６】
洗浄ノズル６ｄには、回転中心にタワーノズル７６が設けられており、このタワーノズル７６の先端部からも洗浄水１５が噴射されるようになっている。つまり、洗浄ノズル６ｄは、回転軸２０を中心として点対象に配置させた２つのアーム部（第１アーム５５ｄ及び第２アーム５６ｄ）と、２つのアーム部と一体構造のタワーノズル７６とで構成されているのである。そして、一方のアーム部（たとえば、第１アーム５５ｄ）に複数の噴射口６１ｄが、タワーノズル７６の先端部に１つの噴射口７７がそれぞれ形成されている。
【００６７】
なお、実施の形態４の洗浄ノズル６ｃでは、他方のアーム部（たとえば、第２アーム５６ｃ）に錘６２ｃを装着して、洗浄ノズル６ｃの回転時におけるバランスをとるようにしていたが、実施の形態５の洗浄ノズル６ｄでは、錘６２ｃを装着せずに、洗浄ノズル６ｄの回転時におけるバランスをとるようにしている。つまり、実施の形態２で説明した洗浄ノズル６ａと同様に、バランス調整手段である水溜部６５ｄ（バラスト）を第２アーム５６ｄに形成して、洗浄ノズル６ｄの回転時におけるバランスをとるようにしているのである。
【００６８】
ここで、水溜部６５ｄの容積ΔＶ２（ｍｌ）の決定について説明する。水溜部６５ｄの容積ΔＶ２を、噴射口６１ｄ及び噴射口７７から洗浄水１５を噴射するときに発生する反力Ｆ及び反力Ｆ２との関係で説明する。水溜部６５ｄの容積ΔＶ２は、第１アーム５５ｄの容積Ｖよりも大きくなっている。ここで、水の比重をρ、重力加速度をｇとしたとき、第２アーム５６ｄには、ｆ＝△Ｖ２×ρ×ｇの荷重が中心線７０から距離Ｌ２の位置に掛かることになる。
【００６９】
そこで、反力Ｆ及び反力Ｆ２の垂直方向成分をそれぞれＦｖ、Ｆ２ｖとすると、Ｆｖ×Ｌ１≒△Ｖ２×ρ×ｇ×Ｌ２＋Ｆ２ｖ×Ｌ３を満たすように水溜部６５ｄの容積ΔＶ２を設定することによって、洗浄中に回転する洗浄ノズル６ｄの荷重のバランスを図ることができ、洗浄ノズル６ｄの回転をスムーズにできる。この式と、実施の形態２で示した式Ｆｖ×Ｌ１≒ΔＶ×ρ×ｇ×Ｌ２とから、△Ｖ２＝△Ｖ−Ｆ２ｖ×Ｌ３／（ρ×ｇ）となる。すなわち、水溜部６５ｄの容積ΔＶ２は、タワーノズル７６の噴射反力Ｆ２ｖの荷重の値分だけ実施の形態２の水溜部６５ｄよりも小型化することができるのである。また、噴射口７７を形成したタワーノズル７６を設けたので、噴射口６１ｃのみでは洗えないような食器類１３へ洗浄水１５を衝突させることができるとともに、バランスを取るための水溜部６５ｄを小型化できる。
【００７０】
実施の形態６．
図１２は、本発明の実施の形態６に係る食器洗浄機８１の全体構成を示す概略構成図である。図１に基づいて、食器洗浄機８１の全体構成について説明する。この食器洗浄機８１は、家庭等のキッチンに設置され、食事等で使用された食器やコップ等の食器類１３を洗浄するものである。また、この図１では、食器類１３が洗浄槽１１内に収容されている場合を例に示している。なお、この実施の形態６では上述した実施の形態１〜実施の形態５との相違点を中心に説明するものとし、実施の形態１〜実施の形態５と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。
【００７１】
図１２に示すように、食器洗浄機８１は、食器洗浄機８１の外郭を形成する本体１０と、この本体１０内に設けられており、食器類１３が収容され、この食器類１３の洗浄が行なわれる洗浄槽１１と、洗浄槽１１の底面に回転自在に配設され、洗浄水１５を食器類１３に噴射する洗浄ノズル６ｅと、モータ３１及びケーシング部３２で構成されており、洗浄ノズル６ｅから洗浄水１５を噴射させる洗浄ポンプ３と、洗浄水１５を排水管５１を介して、排水口５２から排出させる排水ポンプ５と、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５の駆動を制御する制御部４とを少なくとも備えている。
【００７２】
洗浄槽１１は、前面が開口形成されており、食器類１３を載せるための食器籠１２が配置可能になっている。図１２では、２つの食器籠１２が洗浄槽１１内に配置されている場合を例に示している。洗浄ノズル６ｅには、回転中心にタワーノズル７６が設けられるとともに、回転中心に対して片側に複数の噴射口６１が形成されている（図１３で詳細に説明する）。また、洗浄ノズル６ｅの噴射口６１が形成されていない側には、錘６２ｅが装着されている。この錘６２ｅは、洗浄ノズル６ｅの回転中心から一方の側に形成されている噴射口６１とのバランスを図る機能を有している。そして、タワーノズル７６の先端及び噴射口６１から洗浄水１５が斜め上向きに噴射されることで、食器類１３を洗浄するようになっている。
【００７３】
洗浄ポンプ３は、モータ３１によって駆動され、洗浄槽１１の下部に貯留される洗浄水１５を吸引、加圧してタワーノズル７６及び噴射口６１から噴射させることで、洗浄水１５を循環させるものである。排水ポンプ５は、洗浄工程やすすぎ工程の終了後等に、食器類１３の洗浄に使用された洗浄水１５を吸引し、排水管５１を介して排水口５２から外部へ排出させるものである。排水管５１は、洗浄槽１１の下部と排気口５２とを接続するように、洗浄槽１１の下側に配置されている。
【００７４】
制御部４は、マイクロコンピュータ等で構成され、食器洗浄機８１全体の統括制御を行なう機能を有している。また、制御部４は、洗浄ポンプ３及び排水ポンプ５の駆動を制御するとともに、噴射口６１からの洗浄水１５の量を調整することで洗浄ノズル６ｅの回転を制御する。この制御部４が行なう制御については、図９及び図１１で詳細に説明する。また、制御部４には、種々の情報をデータとして格納するための記憶部４１が設けられている。なお、この記憶部４１の種類を特に限定するものではない。たとえば、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、フラッシュメモリ等で構成するとよい。
【００７５】
洗浄槽１１の側面外壁には、洗浄ノズル６ｅの回転位置を検出するための位置センサであるリードスイッチ８が設けられている。このリードスイッチ８は、洗浄ノズル６ｅが接近した際に、洗浄ノズル６ｅ先端に設置されている磁石７からの磁界が加わると、発生する電流を電圧値の出力信号として出力するようになっている。このリードスイッチ８から出力された出力信号は、制御部４に入力されるようになっている。また、洗浄槽１１の底面には、洗浄水１５によって洗浄された食器類１３に付着していた残菜を集めるフィルタ１４が着脱可能に設けられている。
【００７６】
さらに、洗浄槽１１の天板外壁には、洗浄槽１１の振動を検出するための振動センサ２が設けられている。この振動センサ２は、洗浄槽１１の振動を検出し、電圧値の出力信号として出力するようになっている。この振動センサ２から出力された出力信号は、リードスイッチ８からの出力された出力信号と同様に制御部４に入力されるようになっている。なお、図中に示す波線は、洗浄ノズル６ｅから噴射された洗浄水１５を表している。また、食器洗浄機８１の前面には、図示省略の扉や操作部が設けられている。
【００７７】
図１３は、洗浄ノズル６ｅの詳細な構成を示す斜視図である。図１３に基づいて、洗浄ノズル６ｅの詳細な構成について説明する。図１３に示すように、洗浄ノズル６ｅは、洗浄ポンプ３からの回転軸２０に取り付けられ、回転中心から一方の側（片側）にのみ噴射口６１が形成されている。また、この洗浄ノズル６ｅの回転中心（回転軸２０の取り付け位置）は、前記洗浄ノズルの中心部となっている。また、噴射口６１を備えていない側（噴射口６１が形成されている側とは反対側）には、洗浄ノズル６ｅの回転時におけるバランスをとるための板状の錘６２ｅが装着されている。さらに、錘６２ｅが装着されている側の先端には、リードスイッチ８のＯＮ／ＯＦＦを実行するための磁石７が設置されている。
【００７８】
このように構成されている洗浄ノズル６ｅは、洗浄ポンプ３により吸引、加圧された洗浄水１５を洗浄ノズル６ｅに設けられた複数の噴射口６１から噴射させ、この洗浄水噴射時の噴射量に応じた反力によって所定の方向に回転駆動するようになっている。すなわち、この食器洗浄機８１は、洗浄ノズル６ｅを回転駆動させるためのモータ等の駆動手段を別途設けることなく、洗浄ノズル６ｅの噴射口６１から噴射させる洗浄水１５によって洗浄ノズル６ｅを回転駆動させるようになっているのである。
【００７９】
なお、図１２及び図１３では、洗浄ノズル６ｅの中心部を回転軸２０に取り付けている場合を例に説明したが、これに限定するものではない。たとえば、洗浄ノズル６ｅを、実施の形態１で示した洗浄ノズル６（図３参照）、実施の形態２で示した洗浄ノズル６ｂ（図７参照）、実施の形態３で示した洗浄ノズル６ｃ（図８参照）、又は実施の形態４で示した洗浄ノズル６ｄ（図１１参照）と同様な構成として、使用してもよい。
【００８０】
図１４は、振動センサ２と制御部４とを繋ぐ回路構成を示す概略回路構成図である。図１４に基づいて、振動センサ２から出力された出力信号が制御部４に入力されるまでを簡単に説明する。図１４に示すように、振動センサ２から出力される出力信号（電圧値）は、増幅回路であるアンプ７１に入力され、増幅される。アンプ７１で増幅された出力信号は、平滑回路７２で脈流成分が低減され、制御部４のＡ／Ｄ入力ポートに入力される。そして、アナログ信号からデジタル信号への変換が実行され、制御部４に読み込まれる。
【００８１】
図１５は、振動センサ２の設置場所を説明するための説明図である。図１５に基づいて、振動センサ２の好ましい設置場所について説明する。上述したように振動センサ２は、洗浄槽１１の天板外壁に設置されるようになっている。図１５に示すように、洗浄槽１１の天板が振動する際に最も大きな振幅を繰り返す場所は、振動の腹部である。したがって、この実施の形態に係る振動センサ２は、洗浄槽１１の天板外壁であって、振動の腹部に対応する場所またはその近傍に設置するようにしている。
【００８２】
図１６は、狙い撃ち洗浄時の制御の一例を説明するための説明図である。図１６に基づいて、狙い撃ち洗浄の制御について説明する。図１６（ａ）は、洗浄槽１１の内部を洗浄ノズル６ｅの回転方向に４つのエリア（エリア（１）〜エリア（４））に等分割し、各分割エリアにおける食器類１３の粗密度を示しており、エリア（１）の粗密度が「中」、エリア（２）の粗密度が「小」、エリア（３）の粗密度が「中」、エリア（４）の粗密度が「大」である場合を例に示している。図１６（ｂ）は、横軸に洗浄ノズル６ｅの回転位置を、縦軸に洗浄ノズル６ｅから噴射させる洗浄水１５の噴射量をそれぞれ示し、洗浄ノズル６ｅの回転位置と洗浄ノズル６ｅから噴射させる洗浄水１５の噴射量との関係を表している。
【００８３】
図１６に示すように、制御部４は、振動センサ２及びリードスイッチ８から出力される出力信号に基づいて行なう粗密場所検出に応じて、洗浄ノズル６ｅから噴射させる洗浄水１５の噴射量を段階的に制御し、狙い撃ち洗浄を実行する。すなわち、制御部４は、粗密場所検出で算出した粗密度が「小」な場所（たとえば、エリア（２））では洗浄水１５の噴射量を弱くし、粗密度が「大」な場所（たとえば、エリア（４））では洗浄水１５の噴射量を強くし、粗密度が「中」な場所（たとえば、エリア（１）やエリア（３））では洗浄水１５の噴射量を中程度に制御するのである。
【００８４】
このように狙い撃ち洗浄することで、粗密度が「小」な場所に無駄に過剰の洗浄水１５を噴射することなく、洗浄槽１１の天板へ衝突する洗浄水１５を抑制することが可能になる。なお、鍋のような大きな食器類１３が洗浄槽１１内に収容された場合、その食器類１３が塞いでしまい、結果として振動センサ２からの出力信号が小さくなってしまい、洗浄水１５の噴射量が強くなってしまう可能性がある。このような場合であっても、多くの洗浄水１５が食器類１３に衝突することになるために、天板に衝突する洗浄水１５は少ないままであり、食器洗浄機８１から発生する騒音を低減することに支障はない。
【００８５】
以上のように、洗浄槽１１内に配設される洗浄ノズル６ｅの回転中心に対して片側のみに食器類１３を洗浄するための洗浄水１５を噴射させる噴射口６１を形成したので、洗浄ノズル６ｅを回転駆動させるためのモータ等の駆動手段が不要であるとともに、狙い撃ち洗浄時に無駄な洗浄水１５を抑制することができ、その洗浄水１５が本体１０に衝突することで発生する騒音を低減することができる。また、洗浄槽１１内を等分割し、その等分割に応じて時間を等分割し、出力積分値Ｓを算出するので、エリアごとの食器類１３の粗密度が精度よく判別でき、効果的な狙い撃ち洗浄が実現できる。
【００８６】
洗浄ノズル６及び洗浄ノズル６ｅでは、底面が傾斜されていない場合を例に説明したが、実施の形態２〜実施の形態５で説明したように第１アーム５５及び第２アーム５６に傾斜を設けるようにしてもよい。反対に、実施の形態２〜実施の形態５では、洗浄ノズルの底面に傾斜部を設けている場合を例に説明したが、実施の形態１で説明したように洗浄ノズルに傾斜を設けなくてもよい。また、実施の形態３のように３つのアームで構成された洗浄ノズルを実施の形態４及び実施の形態５の洗浄ノズルとして使用してもよい。さらに、スプリンクラーや散水設備等に洗浄ノズル６〜洗浄ノズル６ｅを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施の形態１に係る食器洗浄機の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】食器洗浄機を上から透視して見た状態を示す平面図である。
【図３】洗浄ノズルを詳細に説明するための説明図である。
【図４】従来の洗浄ノズルが１回転するときに所定のエリアに噴射される洗浄水の噴射量を説明するための説明図である。
【図５】実施の形態１に係る洗浄ノズルが１回転するときに所定のエリアに噴射される洗浄水の噴射量を説明するための説明図である。
【図６】錘の質量及び配置位置を説明するための説明図である。
【図７】実施の形態２に係る洗浄ノズルを詳細に説明するための説明図である。
【図８】実施の形態３に係る洗浄ノズル６を上から見た状態を示す平面図である。
【図９】実施の形態４に係る食器洗浄機の全体構成を示す概略構成図である。
【図１０】洗浄ノズルを詳細に説明するための説明図である。
【図１１】実施の形態５に係る洗浄ノズルを詳細に説明するための説明図である。
【図１２】実施の形態６に係る食器洗浄機の全体構成を示す概略構成図である。
【図１３】洗浄ノズルの詳細な構成を示す斜視図である。
【図１４】振動センサと制御部とを繋ぐ回路構成を示す概略回路構成図である。
【図１５】振動センサの設置場所を説明するための説明図である。
【図１６】狙い撃ち洗浄時の制御の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  食器洗浄機、２  振動センサ、３  洗浄ポンプ、４  制御装置、５  排水ポンプ、６  洗浄ノズル、６ａ  洗浄ノズル、６ｂ  洗浄ノズル、６ｃ  洗浄ノズル、６ｄ  洗浄ノズル、６ｅ  洗浄ノズル、７  磁石、８  リードスイッチ、１０  本体、１１  洗浄槽、１２  食器籠、１３  食器類、１４  フィルタ、１５  洗浄水、２０  回転軸、３１  モータ、３２  ケーシング部、５１  排水管、５２  排水口、５５  第１アーム、５５ａ  第１アーム、５５ｂ  第１アーム、５５ｃ  第１アーム、５５ｄ  第１アーム、５６  第２アーム、５６ａ  第２アーム、５６ｂ  第２アーム、５６ｃ  第２アーム、５６ｄ  第２アーム、５７ｂ  第３アーム、６１  噴射口、６１ａ  噴射口、６１ｂ  噴射口、６１ｃ  噴射口、６１ｄ  噴射口、６２  錘、６２ｂ  錘、６２ｃ  錘、６２ｅ  錘、７０  中心線、７１  アンプ、７２  平滑回路、７６  タワーノズル、７７  噴射口、８０  食器洗浄機、８１  食器洗浄機、１０６  洗浄ノズル、１６１  噴射口、１５５  第１アーム、１５６  第２アーム。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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