(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を噴出する噴射口を有する洗浄手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプを駆動する電動機とを備え、前記洗浄ポンプは、前記電動機の出力軸に固定され、略同心上に配置された第一の遠心羽根車および前記第一の遠心羽根車より外径の大きい第二の遠心羽根車と、前記第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を内装するとともに洗浄水の吸込口と吐出口を設けたケーシングとを有し、前記第一の遠心羽根車の羽根の出口角度を略９０度以下とするとともに、前記第二の遠心羽根車の出口角度を略９０度以上とし、前記吐出口は、ケーシングから洗浄手段に連通するように設けるとともに、前記ケーシング側が前記洗浄手段側より上方となるように形成した食器洗浄機。
【請求項２】
洗浄工程と乾燥工程で、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を駆動するための出力切換手段を設けた請求項１記載の食器洗浄機。
【請求項３】
出力切換手段は、電動機の回転方向によって、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車に電動機の出力トルクを伝達するクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構により洗浄工程と乾燥工程で電動機の回転方向を切り換えるようにした請求項２記載の食器洗浄機。
【請求項４】
洗浄ポンプのケーシングを略円形にして、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を略同心上に配置するとともに、その吐出口を略半径方向に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、洗浄水を噴射する洗浄手段を備えた食器洗浄機に係わり、特に洗浄水を加圧する洗浄ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の食器洗浄機について、図９に基づいて説明する。食器の洗浄を行う場合には、被洗浄物である食器を洗浄槽６１の食器かご６２に収納し、洗剤を投入して運転を開始する。運転が開始されると、まず洗浄ポンプ６３が洗浄水を加圧する動作が安定するように、所定量の洗浄水を洗浄槽６１に供給する給水工程が実行される。洗浄ポンプ６３は遠心羽根車６４と、これを駆動する電動機６５を有している。洗浄ポンプ６３の吸込口６６と洗浄水面はほぼ所定の間隔Ｄ１（以下では「洗浄水位」ともいう）を有している。続いて、洗浄ポンプ６３によって加圧され且つヒータ６７によって加熱された洗浄水が洗剤と共に洗浄ノズル６８の噴射口から噴射される本洗工程が行われる。洗浄水は洗浄ノズル６８の噴射口から鉛直方向または斜め上方向に噴射される。また洗浄ノズル６８はこの噴射反力によって略水平に回転する。このように回転する洗浄ノズル６８から噴射された洗浄水の衝突力・洗剤・熱等の作用によって、食器は洗浄されるものである。
【０００３】
所定時間の本洗工程を経ると、次に食器等から洗い落とされた汚れを含む洗浄水を排水ポンプ（図示せず）によって機外に排出する排水工程に入る。引き続いて、新たに洗浄水を供給する給水工程と、洗剤や残菜（食器に付着した汚れを残菜ともいう）で汚れた食器をすすぐために洗浄水を洗浄ノズル６８から噴射するすすぎ工程と、前記排水工程とが連続して４回繰り返されて、洗浄工程を終了する。
【０００４】
続いて、送風機（図示せず）により洗浄槽６１内に機外より空気を送風ダクトから送風口を経て洗浄槽６１に送り込み、ヒータ６７を断続的に運転して温風を作り、この温風で食器に付着した水滴を蒸発させる乾燥工程が行われる。この乾燥工程で洗浄槽６１内の多湿な空気は排気口より機外に排出される。なお６９は、洗浄水位を検知する水位検知手段であり、７０は洗浄ポンプ６３・ヒータ６７等の運転を制御する制御装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の構成の食器洗浄機は、洗浄ポンプ６３について、以下のような課題を有している。まず、一般の遠心ポンプは、（１）空気吸入量の増大により、揚水不能になる（２）締切近傍では、わずかな空気でも、揚水不能になるという動作特性を有している。
【０００６】
この動作特性は、羽根車の入口部が空気でふさがれて、水流がとぎれる現象や、水の流速が小さくて、羽根車の出口と入口の圧力差が大きいため、わずかな空気が羽根車外に流出せずに蓄積する現象に起因するものとされている。したがって、このような形式の洗浄ポンプ６３を使用した食器洗い乾燥機においては、洗浄水を安定して加圧することができて、洗浄能力を得るためには、洗浄水に一定量以上に空気または気泡が混入することがあってはならない。たとえば、一般の台所用洗剤が混入すれば、多量の泡が発生して、洗浄ポンプ６３は必要な加圧力が得られない。そのためにも循環する洗浄水が発泡することを抑制している低発泡の洗剤を使用することが必要である。いわゆる、「専用洗剤」を使用せざるをえないものである。
【０００７】
また、通常は洗浄ポンプ６３の流量Ｑと吐出圧Ｈの関係を示すＱＨ特性が単一であって、洗浄工程では洗浄ノズル６７から所定の吐出圧と流量で洗浄水を噴射するものである。このため、洗浄する食器の数量や汚れの質に関わらず、洗浄ポンプ６３の循環流量はほぼ一定であり、洗浄水が安定して循環できるためには、所定の洗浄水量（この洗浄水量を「標準水量」とも呼ぶ）と、洗浄ポンプ６３の吸込部での所定の水深（洗浄槽内の基準面から測った「洗浄水位」ともいう）が必要である。この洗浄水量および洗浄水位を確保するためには、洗浄の各工程で給水する洗浄水量および洗浄水位が必ず一定範囲内にあるように制御する必要があり、そのための水位検知手段は高精度で高コストなものが必要となる。
【０００８】
また、洗浄ポンプ６３の渦巻状のケーシング７１と吐出口７２は、図１０のような形状であり、洗浄ノズル６８を吐出口７２の上方に配置しても、給水工程においてケーシング７１内部、特にその上部には空気が滞留するので、この空気がケーシング７１から排出されて、洗浄ポンプ６３が所定能力を発揮するまでに一定の時間がかかる。同時に空気のかき混ぜ音が発生して、騒音が大きい。さらには、図１１のように、空気が抜けやすいように、ケーシングを約９０度回転した構成で、横方向に吐出する場合にも、洗浄ノズルはその上部に配置して、給水工程で空気が上方に排出される構成とする必要がある。したがって、洗浄ポンプ６３の底部から洗浄ノズル６８の回転部分の高さまでを含めると、洗浄機構部の容積が大きい。そのため、被洗浄物を収納する空間（洗浄容積ともいう）が狭い。
【０００９】
また、洗浄工程で所定の洗浄性能を得るためには、所定の洗浄水量を食器とともに所定の温度まで加熱することが必要となる。このためにヒータ６７の加熱能力（容量ともいう）は大きいものが必要となる。しかも、ヒータ６７による加熱には長時間を必要とするものであり、洗浄運転での使用水量と消費電力量と運転時間のかかるものである。
【００１０】
また、他の従来例として、図１２に示すように、洗浄ポンプ８０の電動機を縦軸とした食器洗浄機がある。また、上述の洗浄工程や乾燥工程を実行するためには、洗浄ポンプ８０に加えて、排水ポンプ８１や送風機８２を必要としている。８３、８４および８５は、それぞれ洗浄ポンプ８０、排水ポンプ８１および送風機８２の羽根車８６、８７、および８８を駆動する電動機である。このように洗浄・乾燥のための機構部を駆動するモータが３個必要であるので、部品点数が多くて構造が複雑である。しかもこれらの機構部が、このような従来の食器洗浄機の全体容積に占める割合が大きい。すなわち、食器を収納するための容積が小さいものであり、収納できる食器の大きさが限定されるものである。
【００１１】
この洗浄ポンプ８０の基本的な特性は、上記の例と同様である。洗浄ノズル８９は洗浄ポンプ８０の上方に配置して、洗浄水が供給されたときには、洗浄ポンプ８０内の空気が短時間で上方に押し上げられて洗浄ノズル８９より排出されて、そのケーシング内を洗浄水で充満できる構成としてある。循環経路に特別に空気の抜け穴を設けないかぎりは、このように洗浄ノズル８９は洗浄ポンプ８０の吐出口よりも上方に配置する必要があり、洗浄ポンプ８０の底部から洗浄ノズル８９の回転部分の高さまでを含めると、洗浄機構部の容積が大きい。したがって、この点からも食器洗浄機の全体容積に対する食器を収納するための容積の割合が小さいものであり、収納できる食器の最大寸法が限定されるものである。
【００１２】
本発明は、以上のような従来の食器洗浄機が有している課題を解決するものである。特に、シンプルな遠心羽根車とケーシングを有する洗浄ポンプで、ケーシング内に空気が残存しても洗浄水を循環できて、所定の洗浄性能が得られる食器洗浄機を提供することを目的としているものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の食器洗浄機は、被洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を噴出する噴射口を有する洗浄手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプを駆動する電動機とを備え、前記洗浄ポンプは、前記電動機の出力軸に固定され、略同心上に配置された第一の遠心羽根車および前記第一の遠心羽根車より外径の大きい第二の遠心羽根車と、前記第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を内装するとともに洗浄水の吸込口と吐出口を設けたケーシングとを有し、前記第一の遠心羽根車の羽根の出口角度を略９０度以下とするとともに、前記第二の遠心羽根車の出口角度を略９０度以上とし、前記吐出口は、ケーシングから洗浄手段に連通するように設けるとともに、前記ケーシング側が前記洗浄手段側より上方となるように形成したものである。
【００１４】
この発明によれば、洗浄水の加圧は、洗浄ポンプの同心上に配置された第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を回転することで行われる。特に洗浄水が所定量より少なく供給されたときには、洗浄ポンプに空気が巻き込まれるが、流出する流体の絶対速度が大である第二の遠心羽根車で、ケーシング内に滞留しようとする空気を排出する動作により、第一の遠心羽根車が洗浄水を加圧することができる。この加圧された洗浄水は、第二の遠心羽根車を経て、吐出口から吐水されて、洗浄手段に送られる。このようにして、シンプルな遠心羽根車とケーシングの構成でもって、水位や水量の変動時にも洗浄水を加圧して、洗浄手段へと循環させることができて、所定の洗浄力が得られる食器洗浄機を提供できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、被洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を噴出する噴射口を有する洗浄手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプを駆動する電動機とを備え、前記洗浄ポンプは、前記電動機の出力軸に固定され、略同心上に配置された第一の遠心羽根車および前記第一の遠心羽根車より外径の大きい第二の遠心羽根車と、前記第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を内装するとともに洗浄水の吸込口と吐出口を設けたケーシングとを有し、前記第一の遠心羽根車の羽根の出口角度を略９０度以下とするとともに、前記第二の遠心羽根車の出口角度を略９０度以上とし、前記吐出口は、ケーシングから洗浄手段に連通するように設けるとともに、前記ケーシング側が前記洗浄手段側より上方となるように形成したものである。
【００１６】
この発明では、洗浄水の加圧は、洗浄ポンプの略同心上の第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を回転することで行われる。洗浄ポンプで加圧された洗浄水は、洗浄手段に送られて、噴射口より被洗浄物に噴射されて、これを洗浄する。このとき、洗浄水が標準水量より少なく供給されたときには、洗浄ポンプに空気が巻き込まれるが、第一の遠心羽根車と第二の遠心羽根車を同時に回転することで、流出する流体の絶対速度が大である第二の遠心羽根車で、ケーシング内に滞留しようとする空気を排出する。この動作により、第一の遠心羽根車が洗浄水を加圧することができて、第二の遠心羽根車を経て、吐出口から吐水する。このようにして、標準水量より少ない洗浄水を加圧して、洗浄手段へと循環させることができて、所定の洗浄力が得られるものである。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明において、洗浄工程と乾燥工程で、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を駆動するための出力切換手段を設けたものである。
【００１８】
この発明では、洗浄工程と乾燥工程の各工程において、洗浄ポンプの負荷トルクや必要なＱＨ特性に対応した最適な運転を行うために、出力切換手段を動作させる。このことにより電動機の出力トルクは、第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車選択的に伝達されるものである。加圧する対象が空気のときには、一般には遠心羽根車の負荷トルクが小さいので、外径の大きい第二の遠心羽根車を回転させて、必要な風量を得る。また、水のときには、遠心羽根車の負荷トルクが大きいので、外径の小さい第一の遠心羽根車を回転させて、必要な流量を得る。すなわち、出力切換手段の動作により、各工程で加圧する対象に応じた最適な加圧能力を実現して、洗浄と乾燥ができる食器洗浄機を提供することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２の発明において、出力切換手段は、電動機の回転方向によって、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車に電動機の出力トルクを伝達するクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構により洗浄工程と乾燥工程で電動機の回転方向を切り換えるようにしたものである。
【００２０】
この発明では、水と空気による負荷トルクの差異に対して、電動機の回転方向を切り替えるという技術手段でもって、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を選択して動作させることができるので、より小型の電動機で、洗浄ポンプとしてそれぞれの工程で必要な加圧特性が得られる。このように単一の洗浄ポンプで洗浄と乾燥ができる食器洗浄機を実現する。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の発明において、洗浄ポンプのケーシングを略円形にして、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を略同心上に配置するとともに、その吐出口を略半径方向に設けたものである。
【００２２】
この発明では、洗浄工程で洗浄水を加圧するときに、第一の遠心羽根車が回転して、加速された流体が、第二の遠心羽根車により効率的に静圧に回復する作用を有する。したがって、略同心上の配置により、ケーシングがボリュート形状でなくともよいものである。また、ケーシング形状が略円形で対称形であるので、電動機の回転方向にかかわらずに、洗浄ポンプとして加圧力が得られる構成であるので、電動機を選択する自由度が高い。すなわち、コンパクトで安価な構成で、所定の洗浄性能と乾燥性能を得る食器洗浄機を実現するものである。
【００２３】
【実施例】
以下、この発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１および図２において、１は第一の遠心羽根車、２は第一の遠心羽根車１より外径の大きい第二の遠心羽根車、３は流体の吸込口４と吐出口５を有したケーシングである。６はこれらの遠心羽根車を駆動する電動機であり、ケーシング３は遠心羽根車を内装する容器本体３ａと、ケーシング３内部の電動機６の出力軸部分で流体をシールする軸封部材３ｂを有す容器蓋３ｃとで形成してある。第一の遠心羽根車１と第二の遠心羽根車２は別体であるが、電動機６の出力軸に固定されており、２個の遠心羽根車は同一に回転する。これらを主な要素として、洗浄ポンプ７として構成されている。
【００２５】
８は食器や調理道具などの被洗浄物を収納する食器かごであり、９は洗浄水を噴出する噴射口を有する洗浄ノズルであって、洗浄ポンプ７の吐出口５に接続してある。１０は食器かご８や洗浄ノズル９を内装する洗浄槽である。１１は洗浄水位を検出する水位検知手段である。この水位検知手段１１は洗浄槽１０の底部に設けたトラップ１２によって、洗浄水の水位を圧力として検知するものである。
【００２６】
また、図１に示すように、遠心羽根車の回転方向を時計方向とすると、第一の遠心羽根車１の羽根８の出口角度αは略９０度以下である。一方、第二の遠心羽根車２の羽根９の出口角度βは略９０度以上である。このような羽根の基本的な特性として、第二の遠心羽根車２は、回転方向を時計方向とすると、羽根９の出口角度βを略９０度以上としているので、遠心羽根車の回転時の周速度が同一でも、出口の速度三角形の関係により流体の絶対速度が大きいものであり、気体に対しても大きい吸込力が得られる。したがって、単純に第一の遠心羽根車１に比べて、外径が大きくて同一回転数での周速度が大きいこと以上に、吸込力がある。一方、第一の遠心羽根車１は、回転方向を時計方向とすると、羽根８の出口角度αは９０度以下であるので、遠心羽根車の回転時の周速が同一でも、流体の絶対速度は小さく、速度水頭を低損失で圧力水頭に変換できるものであり、液体加圧力が効率よく得られるという特徴を有する。
【００２７】
次に本実施例の食器洗浄機としての動作を説明する。通常の洗浄工程では、洗浄水を加圧するために、電動機６によって、第一の遠心羽根車１と第二の遠心羽根車２を反時計方向に回転させる。吸込口４からケーシング６に案内された水は、それぞれの羽根車で加圧されて、吐出口５より吐出されて、一般の遠心ポンプとして使用できる。このとき、電動機６の出力が十分あれば、この実施例の形態ではいずれの回転方向でも使用できる。
【００２８】
ところが、水位検知手段１１が、低水位で洗浄水位として検知した場合には、水量が少ない。図２の洗浄水位Ｄ２が、図９の洗浄水位Ｄ１より低い。このとき、洗浄ポンプ７が所定能力で循環するためには、水量が不足している。そのため、工程中に水位が急激に低下して、空気を含んだ水が洗浄ポンプ７に供給される。従来の食器洗浄機では、運転途中に、多量の空気が混入すると、揚水できる状態を維持することができないものである。
【００２９】
本実施例では、電動機６の回転開始直後には、第一の遠心羽根車１内に、多量の空気が存在して、第二の遠心羽根車２がケーシング３内の水を攪拌するのみであって、遠心ポンプ７は液体を吐出しない。ところが、羽根２ａから流出する流体の絶対速度が大である第二の遠心羽根車２の吸込力によって、ケーシング３内部の、特に第一の羽根車１の回転領域において滞留する空気をその外側へと排出する動作が短時間でなされる。この動作により、第一の遠心羽根車１の回転領域から空気がなくなって、羽根１ａの周囲が水で満たされて、羽根１ａにて洗浄水を加圧することができる。これによって、ケーシング３内に存在した空気が押し出されて、第二の遠心羽根車２を経て、吐出口５から吐水する状態となる。このようにして、空気や気泡を含んだ洗浄水を加圧して、洗浄ノズル９へと循環させることができるものである。
【００３０】
このときの洗浄ノズル９の噴射エネルギーは、電動機６の回転数を一定とすると、洗浄水位が正常時に比べて空気が混入した分だけの若干の低下が見られるが、従来のように洗浄ポンプとしての加圧能力を喪失して、洗浄ノズルを回転できないほどの問題には至らない。したがって、食器洗浄機として、所定の洗浄力が得られるものである。
【００３１】
上述の動作の特徴があるので、水位検知手段の検知精度は一般的な水準でよいので、低コストで構成できる食器洗浄機とすることができる。
【００３２】
（実施例２）
図３および図４に示すように、流体の吸込口２０と吐出口２１を有したケーシング２２があり、このケーシング２２の内部には、実施例１と同様の第一の遠心羽根車２３および第二の遠心羽根車２４がある。これらの遠心羽根車を駆動するための電動機２５とで、洗浄ポンプ２６は構成されている。吐出口２１はケーシング２２側が上方なる勾配を持っていて、その先端側が循環経路２７を経て、洗浄ノズル２８に接続されている。したがって、洗浄ノズル２８の配置は、図２に比べて、低位置であり、食器かご２９と洗浄槽３０とで形成する洗浄空間は、大きい。
【００３３】
次に動作について説明する。基本的な動作は、前記実施例１と同様であるので、特徴的な動作を中心に述べる。特に、洗浄工程で洗浄水が所定量だけ、洗浄水位Ｄ３まで供給されて起動する時にも、循環経路２７に残水があるために、ケーシング２２の内部に空気が多量に存在して、従来の洗浄ポンプでは、洗浄水を循環できないような条件となる。洗浄工程では電動機２５によって、第一の遠心羽根車２３と第二の遠心羽根車２４を時計方向に回転させる。電動機２５の回転開始直後には、ケーシング２２の内部で第一の遠心羽根車２３内に、多量の空気が存在したままで、第二の遠心羽根車２４がケーシング２２内の水を攪拌するのみであって、遠心ポンプ２６は洗浄水を吐出しない。
【００３４】
ところが、第１の実施例と同様に、羽根２４ａから流出する流体の絶対速度が大である第二の遠心羽根車２４の空気の吸込力によって、ケーシング２２内部の、特に第一の遠心羽根車２３の回転領域において滞留する気泡および空気をその外側へと排出する動作が短時間でなされる。この動作により、第一の遠心羽根車２３の回転領域から空気がなくなって、羽根２３ａの周囲が水で満たされて、羽根２３ａにて水を加圧することができる。これによって、ケーシング２２内に存在した空気が押し出されて、第二の遠心羽根車２４を経て、吐出口２１から吐水する状態となる。洗浄水は洗浄ノズル２８から噴射されて、所定の洗浄性能が得られる。
【００３５】
したがって、このような洗浄ポンプ２６および循環経路２７を備えた食器洗浄機としては、次のような効果を発揮する。第一に、洗浄空間が大きいので、食器の収納に伴う使い勝手がよい。第二に、発泡ｇ度の高い洗剤が使用可能となるので、洗剤の選択に関して自由度が向上する。第三に、洗浄水位が何らかの要因で変動して、低水位および少水量になっても、実施例１と同様に洗浄ポンプとしての機能を発揮して、一定の洗浄性能が得られる。また、水位検知精度を従来と同様に高精度のもので低水位に設定すれば、使用水量の少ない食器洗浄機とすることができる。
【００３６】
（実施例３）
基本構成は実施例２と同様の食器洗浄機であるので、これを共用するとともに細部の説明は省略する。実施例２とは、図５に示すように、洗浄ポンプ３１の吸込口３２として、洗浄水を取込む水吸込口３３と空気を取込む空気吸込口３４とで形成する点で異なるものである。また、排水手段としては、一般的な排水ポンプ（図示せず）を設けている。
【００３７】
食器洗浄機の洗浄工程での基本的な動作については、実施例２と同じであるから、説明を省く。以下では、本発明の特徴とする洗浄工程および乾燥工程における洗浄ポンプ３１の動作を中心に説明する。
【００３８】
洗浄工程で、洗浄水は水吸込口３３から洗浄ポンプ３１に送られて、加圧されて洗浄ノズル２７の噴射口から噴射されて、食器かご２８の食器等の被洗浄物を洗浄する。この時の、動作については、洗浄水位の変動や起動時の運転状態をはじめとして、上記の各実施例と同様である。
【００３９】
次に、乾燥工程では洗浄水が排水ポンプ（図示せず）により機外に排出されて、吸込口３２が露出して、空気吸込口３４を経て機外と連通状態となる。ここで、洗浄ポンプ３１を運転すると、機外の空気が取込口３４ａから、空気吸込口３４を経て洗浄ポンプ３１に送られて、加圧されて洗浄ノズル２７の噴射口から噴射されて、この送風で食器等の被洗浄物を乾燥する。洗浄槽２９内の多湿な空気は、排気口３５より機外に排出される。
【００４０】
すなわち、単一の洗浄ポンプ３１と洗浄手段としての洗浄ノズル２７で、洗浄と乾燥ができる食器洗浄機である。また、乾燥のための送風機を他に必要としないので、洗浄乾燥機構部としては、小型化が図れて、且つ安価な構成の食器洗浄機とすることができる。
【００４１】
（実施例４）
基本構成は実施例２と同様の食器洗浄機であるので、これを共用するとともに、全体構成図は省略する。本実施例は、図６に示すような、洗浄ポンプ４０にて洗浄水または空気を洗浄ノズルに送込むことを特徴とするものである。電動機４１の出力トルクの伝達を切換える手段として、電動機４１の回転方向によって、第一の遠心羽根車４２および第二の遠心羽根車４３を選択して、電動機４１の出力トルクを伝達するクラッチ機構４４を設けている。
【００４２】
このクラッチ機構４４は、電動機４１の回転方向によって、出力トルクの伝達をＯＮおよびＯＦＦできるものであり、いわゆる「ワンウェイクラッチ」として一般的なものである。４５は、洗浄ポンプ４０のケーシングで２個の遠心羽根車を内装する略円形の容器本体４６と、吸込口４７と、容器本体４６の側面にて略半径方向に設けた吐出口４８を有している。４９は電動機４１の出力軸５０にて流体をシールする軸封部材である。５１は、クラッチ機構４４と軸封部材４９を装着した回転軸であり、一端には第二の遠心羽根車４３が固定されている。５２は回転軸５０にて流体をシールする他の軸封部材である。第一の遠心羽根車４２と第二の遠心羽根車４３は別体であって、第一の遠心羽根車４２は電動機４１の出力軸５０にて駆動されて、第二の遠心羽根車４３は回転軸５１にて駆動される構成となっている。
【００４３】
次に動作について説明する。基本的な考え方は、前記実施例２と同様であるので、特徴的な動作についてのみ述べる。まず、洗浄工程で、洗浄ポンプが水を加圧するためには、電動機４１を反時計方向に回転させる。この回転方向では、クラッチ機構４４が、第二の遠心羽根車４３の回転軸５１に電動機４１の出力トルクを伝達させない構造である。図７に示すように、第一の遠心羽根車４２のみが反時計方向に回転して、羽根４２ａにて水を加圧する。水は第二の遠心羽根車４３を通過して、吐出口から水を出す。このとき、第二の遠心羽根車４３は運転開始時は静止しているが、水の流出に伴って、水流の反力にて回転する。クラッチ機構４４はこの方向の回転を拘束しないで、第二の遠心羽根車４３は回転自在のものである。すなわち、第二の遠心羽根車４３を緩やかに回転しながら、流体の動圧を静圧に回復するディフューザ機能を果たすことで、洗浄ポンプ４０として所定の加圧能力を得る。
【００４４】
また、乾燥工程で空気を加圧するためには、電動機４１を時計方向に回転させる。この回転方向では、クラッチ機構４４が、第二の遠心羽根車４３に加えて第一の遠心羽根車４２にも電動機４１の出力トルクを伝達する構造である。図８に示すように、第一の遠心羽根車４２および第二の遠心羽根車４３が時計方向に回転して、主として羽根４３ａにて空気を加圧する。なお、第二の遠心羽根車４３の周速度および気体の絶対速度は第一の遠心羽根車４２に比べて大きいために、空気は主に第二の遠心羽根車４３で加圧されて、第一の遠心羽根車４２は空気の流入を滑らかにするための、入り口案内羽根としての作用を行うことで、送風のための所定の加圧能力を得る。
【００４５】
さらに、洗浄工程において、洗浄水が不足して、気泡を含んだ水を循環する場合や、ケーシング２４内に多量の空気が滞留した状態からこのポンプを起動する場合には、空気のときと同様に、電動機２０を時計方向に回転させる。すると、第二の遠心羽根車４３の羽根４３ａで気泡や空気が加速されて、ケーシング４６内壁へと押しやられて、第一の遠心羽根車４２の羽根４２ａの回転領域から空気を排除して、第一の遠心羽根車４２は水を加圧する能力が得られる。こうして、気泡を含んだ水を安定して循環できることは、上記の各実施例と同様である。
【００４６】
このような洗浄工程では、その後、循環する水の気泡の量が少ないときには、第二の遠心羽根車４３を駆動する電動機４１にかかる負荷トルクが過大なものになる。その場合には、電動機４１を反時計方向に回転させる。すると、第一の遠心羽根車４２のみで、水を加圧するので、電動機４１にかかる負荷トルクが小さくできて、通常の洗浄工程のような動作ができる。
【００４７】
このように、工程の違いや、流体の状態または第一の遠心羽根車４２および第二の遠心羽根車４３の負荷に連動して、すなわち電動機４１の負荷トルクに応じた、出力切換手段の実現方法として、クラッチ機構４４を設けて、電動機４１の回転方向を切り換えるものである。これにより、出力トルクの小さい小型の電動機４１にて、空気または水または気泡を含む水を加圧したり循環したりできる洗浄ポンプ４０が実現できて、食器洗浄機の洗浄機構部の大きさも小型になる。
【００４８】
上記の実施例１〜４では、洗浄手段として回転するアーム形状の洗浄ノズルを設けているが、固定式や略円盤状のものでも同様であることはいうまでもない。
【００４９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を有する。
【００５０】
請求項１記載の発明によれば、被洗浄物を収納する洗浄槽と、洗浄水を噴出する噴射口を有する洗浄手段と、洗浄水を加圧する洗浄ポンプと、前記洗浄ポンプを駆動する電動機とを備え、前記洗浄ポンプは、前記電動機の出力軸に固定され、略同心上に配置された第一の遠心羽根車および前記第一の遠心羽根車より外径の大きい第二の遠心羽根車と、前記第一の遠心羽根車および第二の遠心羽根車を内装するとともに洗浄水の吸込口と吐出口を設けたケーシングとを有し、前記第一の遠心羽根車の羽根の出口角度を略９０度以下とするとともに、前記第二の遠心羽根車の出口角度を略９０度以上とし、前記吐出口は、ケーシングから洗浄手段に連通するように設けるとともに、前記ケーシング側が前記洗浄手段側より上方となるように形成したから、水位や水量の変動時にも洗浄水を加圧して、洗浄手段へと循環させることができ、所定の洗浄力が得られるとともに、洗浄ノズルの位置が低くでき、食器かごと洗浄槽とで形成する洗浄空間を大きくとることができる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、洗浄工程と乾燥工程で、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を駆動するための出力切換手段を設けたから、各工程で加圧する対象に応じた最適な加圧能力を実現することが可能となる。
【００５２】
請求項３記載の発明によれば、出力切換手段は、電動機の回転方向によって、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車に電動機の出力トルクを伝達するクラッチ機構を有し、前記クラッチ機構により洗浄工程と乾燥工程で電動機の回転方向を切り換えるようにしたから、洗浄ポンプとして必要な加圧特性が得られて、所定の洗浄性能と乾燥性能を得ることができる。
【００５３】
請求項４記載の発明によれば、洗浄ポンプのケーシングを略円形にして、少なくとも第一の遠心羽根車または第二の遠心羽根車を略同心上に配置するとともに、その吐出口を略半径方向に設けたから、単純な形状で電動機の回転方向も自由に選択でき、所定の洗浄性能と乾燥性能を得るとともに、コンパクトで安価な構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における食器洗浄機の洗浄ポンプの形態を示す図
【図２】  同実施例の食器洗浄機の構成図
【図３】  本発明の実施例２における食器洗浄機の構成図
【図４】  同実施例の洗浄ポンプの形態を示す図
【図５】  本発明の実施例３における食器洗浄機の構成図
【図６】  本発明の実施例４における食器洗浄機の洗浄ポンプの要部断面図
【図７】  同実施例で水を加圧する運転状態を示す図
【図８】  同実施例で空気を加圧する運転状態を示す図
【図９】  従来の食器洗浄機の構成図
【図１０】  同従来例の洗浄ポンプの形態を示す図
【図１１】  同洗浄ポンプを回転させた時の形態を示す図
【図１２】  従来の他の食器洗浄機の要部断面図
【符号の説明】
１  第一の遠心羽根車
２  第二の遠心羽根車
３  ケーシング
４  吸込口
５  吐出口
６  電動機
７  遠心ポンプ
２７  循環経路
４４  クラッチ機構
５０  出力軸
５１  回転軸
【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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