(57)【要約】【課題】従来のフロート式において複数の水位を検出する場合には、検出する水位の数に応じて複数のフロート、リードスイッチまたはマイクロスイッチを配置する必要があり、部品点数が増えコストが高くなり、配置スペースも必要とするという問題があった。【解決手段】洗浄槽と給水手段と、洗浄槽に連通する水位検出槽の水位を検出する水位検知手段と洗浄槽内の空気圧を加圧または減圧させる圧力変化手段を備え、給水実行時に圧力変化手段による洗浄槽内の空気圧を加圧または減圧することによって洗浄槽内と水位検出槽内に水位差を発生させて洗浄槽内の水量を制御し、多段階の水位を検出可能とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食器が収納され食器の洗浄を行う洗浄槽と、前記洗浄槽と一部が連通してある水位検出槽と、前記水位検出槽の水位を検出して前記洗浄槽の所定水量を推定する一つの検出値を有する水位検知手段と、前記洗浄槽内に外気を送風して食器を乾燥させる送風手段とを有する食器洗い乾燥機において、前記送風手段の出力を複数に可変させ前記洗浄槽内の空気を加圧することにより、その送風手段の出力に応じて前記洗浄槽の水位を変動させ前記水位検出手段で複数の水量を検出させ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において、前記洗浄槽内へ給水を行う給水手段とを有するとともに、前記給水手段による洗浄槽内への給水中、前記水位検知手段の出力により給水を停止させて複数の水量を供給することを特徴とする食器洗い乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食器洗浄機の洗浄槽内に貯水される洗浄水によって食器を洗浄するものにおいて、所定の水位を検知する装置で洗浄槽内の洗浄水の水位位置を自由に設定検出可能とした食器洗い乾燥機に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の食器洗い乾燥機の水位検出機構として、洗浄槽内と連通し水位検知装置内に洗浄水を導き、水位検知装置内に配置されたフロートが水位の上昇とともに上昇し、フロートが所定量上昇することによって水位検知装置に配置されたリードスイッチまたはマイクロスイッチがオンまたはオフすることによって洗浄槽内の洗浄水が所定水位となったことを検出する構成のものがある。
このようなフロート式の水位検出機構において、複数の水位を検出させる場合は、検出させる水位の数に応じて複数のフロート、リードスイッチまたはマイクロスイッチを配置させている（例えば、特許文献１参照）。
また、フロート式の水位検出機構において複数の水位を検出する別の方法として、所定の１水準の水位を検出するまでの給水時間に基づき算出した追加給水時間だけ給水を続けることによって複数の水位に制御するものもある（例えば、特許文献２参照）。
また、水位を検出する手段としてダイヤフラムに加わる水位に比例した圧力が変化すると、内部の磁性体が変位してコイルのインダクタンスが変化するような構成の圧力センサを使用して発振回路を構成し、水位の変化に伴って発振周波数が変化するようにして連続的に水位を検出可能とするものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１０８１６２号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９８０７１
【特許文献３】
特許２９２１０９４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフロート式において複数の洗浄槽内の水位を検出する場合には、検出する水位の数に応じて複数のフロート、リードスイッチまたはマイクロスイッチを配置する必要があり、部品点数が増えコストが高くなり、配置スペースも必要とするという問題がある。
また、フロート式の水位検出機構にて所定の１水準の水位を検出するまでの給水時間に基づき算出した追加給水時間だけ給水を続けることによって複数の水位に制御するものにおいては、給水中の給水圧力の変動によって水位が変動し安定した水位を検出できないという問題がある。
また、圧力センサを用いて、水位を複数の水位を検出できるものにおいては、圧力センサの出力を周波数に変換するために発振回路が必要であり回路構成が複雑となりコストが高くなるとともに、ゴム製のダイヤフラムの弾性によって内部の磁性体を変位させる構造ため周囲温度によるダイヤフラムの弾性力の変化が、出力される周波数に大きく影響し、検出精度が低くなるという問題がある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は部品点数を増やすことなく安価で、複数の洗浄槽内の水位を精度良く検出可能とする食器洗い乾燥機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１においては、食器が収納され食器の洗浄を行う洗浄槽と、前記洗浄槽と一部が連通してある水位検出槽と、前記水位検出槽の水位を検出して前記洗浄槽の所定水量を推定する一つの検出値を有する水位検知手段と、前記洗浄槽内に外気を送風して食器を乾燥させる送風手段とを有する食器洗い乾燥機において、前記送風手段の出力を複数に可変させ前記洗浄槽内の空気を加圧することにより、その送風手段の出力に応じて前記洗浄槽の水位を変動させ前記水位検出手段で複数の水量を検出させることを可能とした。
これにより、水位検知槽内のある所定の水位のみを検出する水位検知手段において、洗浄槽内の空気圧を加圧させて洗浄槽内と水位検出槽内の間で水を移動させることにより、水位検知手段が水位検出槽内の水位を検出したときの送風手段の出力量から、洗浄槽内の水量を推測することができるため、水漏れなどの異常の発生による水量の低下などを検出可能となる。
【０００６】
請求項２においては、前記洗浄槽内へ給水を行う給水手段とを有するとともに、前記給水手段による洗浄槽内への給水中、前記水位検知手段の出力により給水を停止させて複数の水量を供給することを可能とした。
これにより、水位検知槽内のある所定の水位のみを検出する水位検知手段において、洗浄槽内の空気圧を加圧させて洗浄槽内と水位検知槽内の間で水を移動させることにより、実際の給水量と相違する水量を水位検知手段で検出させ、洗浄槽内の水量を制御することができるため、節水や増水を自由に設定することができ、汎用性が高くなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施例である食器洗い乾燥機Ａの内部構造図を示す。図４は食器洗い乾燥機Ａの断面図である。
１は食器を収納し洗浄するする洗浄槽であり、洗浄槽１の内部には洗浄槽１に貯水される洗浄水を加熱する温水ヒーター２、食器を収納する食器かご３を備え、洗浄槽１の下部には、洗浄水を圧送し洗浄ノズル４から洗浄水を噴射する機能と洗浄水を食器洗い乾燥機Ａ外部へと排出する機能とを備えたポンプ５を備え、洗浄槽１内へ洗浄水の供給を行う電磁弁６、洗浄槽１内の洗浄水の水位を検出する水位検出手段７、洗浄槽１内に風を送り込む送風ファン１０、送風ファン１０によって送り込まれる風を暖める温風ヒーター１１を備え、食器洗い乾燥機Ａの前面には送風ファン１０によって送り込まれた風を機外に排出する排気口１２を備えている。
また、洗浄槽１に連通するかたちでフロート室１６が設けられている。そのフロート室１６の内部には、上部に磁石１４が備えられたフロート１５がフロート室１６内の水位の上昇とともに上昇するように配置されており、フロート１５が所定の位置まで上昇するとフロート１５の上部に備えられた、リードスイッチ１４がオンするように構成され、これにより水位を検出している。
また、食器洗い乾燥機Ａの内部には食器洗い乾燥機Ａの運転を制御する制御装置８を、食器洗い乾燥機Ａの前面には洗浄コースの選択等を行う操作パネル９を備えている。
【０００８】
図２に制御装置８のブロック図を示す。
制御装置８内にはマイクロコンピュータ１５を備え、マイクロコンピュータ１５の内部のＲＯＭにはあらかじめプログラミングされたプログラムが記憶されており、マイクロコンピュータ内部のＣＰＵは各種入力回路からの信号を演算しながらそのＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき外部の出力回路、駆動回路に信号を出力することによって洗浄・すすぎ・乾燥の一連の動作を行うものである。
【０００９】
図３に操作パネル９の詳細図を示す。
２０は電源の入／切を行う電源スイッチ、２１は洗浄を開始、一時停止を行うスタート／一時停止スイッチ、２２は洗浄コースを選択する洗浄コーススイッチ、洗浄コーススイッチ２２には軽い汚れの食器を短時間で洗浄する際には『８分コース』、軽い汚れの食器を洗剤を使用せずに洗浄する際には『洗剤なしコース』、標準的な汚れの食器を洗浄する際には『標準コース』というように、各コースによって洗い・すすぎの時間および洗浄水加熱手段による到達温度、すすぎの回数が各コースにてあらかじめ設定されている複数の洗浄コースを備えている。また、２３は洗浄を行わずに乾燥のみを行いたい場合に選択する乾燥のみスイッチであり、乾燥選択スイッチ２４は、乾燥時間を温風１５分、温風３０分、温風６０分、送風とに設定可能なスイッチである。乾燥選択スイッチ２４は、洗浄コーススイッチ２２（８分、洗剤なし、標準）にて洗浄コースが選択された場合も、乾燥のみが選択された場合にも設定可能である。また、２５は食器の収納量が少ないときや食器の汚れが少ないときに使用する水の量を減らして洗浄を行う節水スイッチである。
【００１０】
節水スイッチが選択されずに洗浄を開始した場合、洗い・すすぎ（数回実施する）・最終すすぎのそれぞれの工程内においては、電磁弁６のみが開成されて洗浄槽１内に洗浄水を供給し、水位検出手段７からの信号によって所定の水位まで到達したことをＣＰＵが認識すると電磁弁６を閉止する給水工程、洗浄槽１内の洗浄水をポンプ５から洗浄ノズル４に圧送し洗浄槽１内の洗浄水を循環する循環工程、洗浄槽１内の洗浄水をポンプ５によって器体外部に排出する排水工程と逐次実行される。通常、洗いと最終のすすぎの際には、前記循環工程中に、洗浄槽１に貯水される洗浄水をヒーター２によって所定の温度まで加熱しながら洗浄水を循環させ、洗いと最終すすぎの間に実行されるすすぎにおいてはヒーター２による洗浄水の加熱は行わずに、ポンプ５から洗浄ノズル４に圧送された洗浄水の循環のみを行なう。
【００１１】
次に、乾燥工程においては温風ファン１０によって洗浄槽１内に風が送り込まれ、排気口１２から機外に排出される。温風１５分、温風３０分、温風６０分の何れかが選択された場合には、温風ファン１０とともに温風ヒータも通電され洗浄槽１内に送り込まれる風は暖められるが、送風が選択された場合には温風ヒータには通電されず、温風ファンのみ通電される。
【００１２】
使用者が食器洗い乾燥機Ａを使用して食器を洗い・乾燥させる際には、食器かご３に洗浄を行う食器をセットした後、電源スイッチ２０を押し電源を入れ、洗浄コーススイッチ２２にて所望の洗浄コースを選択し、スタート／一時停止スイッチ２１を押しスタートさせることにより、食器洗い乾燥機Ａは制御装置８によって逐次洗い・すすぎ・乾燥と実行し、食器の洗浄・乾燥を行うこととなる。洗い・すすぎ・乾燥の一連動作が終了すると、操作パネル９の電源、洗浄、乾燥、乾燥のみの表示ランプは自動的に消灯する。
【００１３】
以下、送風ファンを動作させて洗浄槽内を加圧して洗浄槽内の水位を検出する場合の動作について説明する。洗浄槽内に水が溜められた状態で送風ファン１０をオンして洗浄槽１内へ風を送り、洗浄槽１内の圧力を上げてやると図４の食洗機断面略図に示す様に、送風ファン１０から送風された風は排気口１２から排出されるように設計されているがこの排気口の開口面積は小さく圧力損失に影響せず、フロート室上部は大気開放されておりフロート室内の水面上の圧力は大気圧に等しいため、洗浄槽１内はファン１０からの風圧にて圧力が上昇し洗浄槽内の水面を押し付ける力ｆが発生して、水位差Ｂが生じることとなる。
【００１４】
ここで、洗浄槽１内への加圧力を可変した場合の動作について詳しく説明する。図５は送風ファン１０の特性を示すグラフ、図６は送風ファン１０の回転数と静圧（水位差）を示すグラフである。
図５の例に示すように、送風ファンの性能は一般的にＰ−Ｑ曲線と呼ばれる風量と静圧の関係を示すグラフおよび送風ファンの風量に対する送風ファンの回転数にて表されている。静圧とは送風ファンが動作したときに発生する圧力であり通常Ｐａで表されることが多いが、先に述べた洗浄槽内の水位と、フロート室内の水位差を表す値とするために１Ｐａ＝０．１０１９７ｍｍＨ２Ｏにて単位を変換して、回転数と静圧を表したものが図６のグラフである。
図６をみても明らかなように、送風ファンの回転数を変化させることによって静圧（水位差）も変化させることが可能であり、例えば約１８００ｒｐｍとなるように送風ファンの回転数を制御すると水位差は５ｍｍとなり、約２０００ｒｐｍとなるように送風ファンの回転数を制御すると水位差は１５ｍｍとなり、洗浄槽１内の水位とフロート室内の水位との差を変化させることが可能である。
【００１５】
以下、第一の実施の形態として送風ファンを動作させて洗浄槽内を加圧して洗浄槽内の水位を検出する場合の動作について説明する。先に述べたように食器洗い乾燥機において洗浄を行う場合には、給水工程において電磁弁６を開成して所定の水位まで洗浄水を溜め、ポンプ５を動作させて洗浄を行うが、ポンプが動作した場合には洗浄ノズルへの経路および洗浄槽内の空中を飛散する水の量の分洗浄槽内の底部に溜まっている洗浄水の量が低下するため、フロート室内の水位も低下している。そのため、ポンプを動作させたままの状態では水位検出手段によって検出されるフロート室内の所定の水位まで水位が到達していないため、水位検知手段は非検知状態のまま洗浄が行われていることとなる。そのような状態で、例えば洗浄中の漏水またはどんぶりなどの食器を上向きに収納された場合などの理由にてポンプによって圧送される洗浄水の量が極端に低下しても、水位検知手段にて低下状態がどの程度なのか検出不可能であり、極端な水位の低下状態では温水ヒータが露出し空焚きの状態となるなどの危険な状態となる可能性がある。
【００１６】
そこで、洗浄中に洗浄ポンプを動作させるとともに、送風ファンの動作させ回転数を例えば１７００ｒｐｍから徐々に回転を上げていき、フロート室内の水位を洗浄槽の水位より上昇させてリードスイッチがオンする回転数が例えば２０００ｒｐｍ以上の場合には、洗浄槽内の水が極端に減っていると判断し、洗浄水を追加供給したり、異常の報知を行って負荷を停止させたりして温水ヒータの空焚き等の危険な状態となることを防止可能となる。
【００１７】
第二の実施の形態として、節水スイッチが選択された場合の動作について説明する。節水スイッチが選択された場合の給水工程では、電磁弁６を開にして洗浄槽内に洗浄水を供給するとともに、送風ファン１０をオンして洗浄槽１内へ風を送り、食器収納庫１内の圧力を上げながら洗浄水の供給が行われる。
すなわち、約１８００ｒｐｍとなるように送風ファンの回転数を制御しながら給水を行うと水位差は５ｍｍとなり、約２０００ｒｐｍとなるように送風ファンの回転数を制御すると水位差は１５ｍｍとなり、食器収納庫１内の水位を変化させてフロート室内の水位を検知させて、電磁弁を閉止させることによって、自由に所望する水位調整が容易に可能となる。
【００１８】
図７は、給水工程時の負荷のタイミングチャートを示す図である。
給水工程における負荷の動作タイミングは図７に示すように、電磁弁がオンした後、所定の時間Ｔ秒経過後に送風ファンをオンして動作させ、リードスイッチがオンするまで電磁弁と送風ファンをオンし、リードスイッチがオンすると所定の水位まで洗浄水が貯められたことを検出して電磁弁と送風ファンをオフして給水工程は終了する。
前述の所定の時間Ｔは、例えば電磁弁からの最大供給流量が６Ｌ／分であり、リードスイッチがオンとなる水位の洗浄槽内に貯められる貯水量が３Ｌであった場合、給水に要する時間は最短でも３０秒は必要なため、送風ファンが動作して水位が上昇するのに要する時間に多少のマージンを見込んで、例えば２５秒としている。こうすることにより、水位の検知には影響することなく、また無駄に送風ファンを動作させて電力消費を増やすこともない。また、お湯が供給される場合には、送風ファンからの送風による温度の低下も最小限に抑えることが可能となる。
【００１９】
また、本実施の形態においては、圧力変化手段として乾燥用の送風ファンを使用し、この送風ファンにて洗浄槽内の圧力を加圧し、フロート室内の圧力よりも高くすることによって洗浄槽内の水位をフロート室内の水位よりも低くして水位を検出する例について述べてきたが、乾燥用の送風ファンを使用せずに、水位検出のために加圧ポンプ等の加圧手段を用いても同様に実施可能であり、送風ファンにて洗浄槽内の空気を強制的に排出するようにしたり減圧ポンプを用いて、洗浄槽内の圧力を減圧してフロート室内の圧力よりも低くして、洗浄槽内の水位をフロート室の水位より高くして水位を検出するようにしても同様の効果を得ることが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、送風ファンの出力を変化させ洗浄槽内の内圧を変化させ、フロート室との差圧を変化させることによって、フロート室内の検出水位を変えずに洗浄槽内の水位を自在に検出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における食器洗い乾燥機Ａの内部構造図。
【図２】本発明の実施形態における食器洗い乾燥機Ａの制御ブロック図。
【図３】本発明の実施形態における食器洗い乾燥機Ａの操作パネルの図。
【図４】本発明の実施形態における食器洗い乾燥機Ａの断面略図。
【図５】本発明の実施形態における送風ファン特性を示すグラフ。
【図６】本発明の実施形態における送風ファン回転数と静圧（水位差）を示すグラフ。
【図７】本発明の実施形態における給水工程時のタイミングチャート。
【符号の説明】
Ａ  …  食器洗い乾燥機
１  …  洗浄槽
２  …  ヒータ
３  …  食器かご
４  …  洗浄ノズル
５  …  ポンプ
６  …  電磁弁
７  …  水位検出手段
１０  …  送風ファン
１６  …  フロート室
【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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