JP4350013B2 - 食器洗い機 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄槽内の水の汚れの程度を検知する検知手段を備え、汚れの程度に基づいて、洗浄槽内の水を食器に噴射して洗浄又はすすぎを行う食器洗い機に関する。

食器洗い機は、洗浄槽内にノズルを配し、該ノズルから噴射する水により、洗浄槽内に収容された食器を洗浄するように構成されている（例えば、特許文献１）。また、食器洗い機の中には、洗浄槽内の水の汚れの程度を検出する濁度センサを備えるものもある。濁度センサを備える場合、検出した汚れの程度に応じて、洗浄時間及びすすぎ時間などを決定することが可能になるため、食器の汚れ具合に応じた洗浄及びすすぎを行うことができる。多くの場合、濁度センサが検出した汚れの程度と予め設定されている閾値とを比較して汚れの段階（例えば“大”，“中”，“小”）を判定し、判定した汚れの段階に基づいて洗浄時間及びすすぎ時間などを決定している。
特開平７−１６３５０２号公報

濁度センサによる汚れの程度の検知は、例えば給水停止後に行うが、この場合、給水中に生じた気泡が濁度センサの検知精度に悪影響を与えないように、給水停止時から所定時間経過し、気泡が減少してから汚れの程度を検知することが行われている。しかし、給水中に生じる気泡の量は、単位時間あたりの給水量又は単位量あたりの給水時間などの洗浄槽内の水の流入速度に応じて変化するため、各家庭の水道の水圧などに応じて変化する。このように、前記所定時間は各家庭毎に異なるため、気泡が十分に減少していない状態で汚れの程度を検知したり、気泡が十分に減少しているにもかかわらず不要な待ち時間が経過するなどの問題がある。

また、濁度センサによる汚れの程度の検知は、例えば水の噴射の停止後にも行うが、この場合、食器から落ちた汚れなどの浮遊物が濁度センサの検知精度に悪影響を与えないように、洗浄停止時又はすすぎ停止時から所定時間経過し、浮遊物が沈殿し終わってから汚れの程度の検知を行っている。しかし、浮遊物が沈殿し終わるまでの待ち時間は長く、洗浄及びすすぎの全体の処理時間が長くなるという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、所定量の給水に要した時間、又は、所定時間内の給水量を計測する計測手段と、計測した時間又は給水量に応じた待ち時間を決定する決定手段とを備え、給水が停止されてから前記待ち時間の経過後、汚れの程度を検知手段で検知するように構成したことにより、給水時に生じた気泡に応じて待ち時間を最適に調整することができる食器洗い機を提供することを目的とする。

また、本発明は、水の噴射が停止されてから洗浄水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに、汚れの程度を検知手段で検知するように構成したことにより、水の噴射が停止された後の汚れの程度を検知するまでの待ち時間を短縮することができる食器洗い機を提供することを他の目的とする。

本発明に係る食器洗い機は、給水口と、該給水口から食器が収容される洗浄槽内に供給された水の水位を検出する水位センサと、該洗浄槽内の水の汚れの程度を検知する検知手段とを備え、該汚れの程度に基づいて、該洗浄槽内の水を食器に噴射して洗浄又はすすぎを行う食器洗い機において、前記給水口から前記洗浄槽内に給水したときに、前記水位センサが検出する水位に基づいて、所定量の給水に要した給水時間、又は、所定時間内の給水量を計測する計測手段と、該計測手段が計測した給水時間又は給水量に応じた待ち時間を決定する決定手段とを備え、前記検知手段は、前記洗浄槽内への給水が停止されてから前記待ち時間が経過した場合、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る食器洗い機は、前記洗浄槽内の水をノズルに供給して噴射させるポンプを備え、前記検知手段は、前記ポンプが停止して水の噴射が停止されてから前記洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る食器洗い機は、前記ポンプが停止して水の噴射が停止されてから前記洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらない所定の時間が記憶された記憶部を備え、前記検知手段は、前記ポンプが停止してから前記所定の時間が経過した場合、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする。

本発明に係る食器洗い機は、前記検知手段は、前記洗浄槽内の水の汚れに応じた検出値を出力する検出手段と、該検出手段が出力した検出値に対応する汚れの程度を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、給水口から洗浄槽内に給水したときに、水位センサが検出する水位に基づいて、所定量の給水に要した給水時間、又は、所定時間内の給水量を計測手段で計測し、計測した給水時間又は給水量に応じた待ち時間を決定手段で決定する。そして、洗浄槽内への給水が停止されてから前記決定した待ち時間の経過後、洗浄槽内の水の汚れの程度を検知手段で検知する。例えば、所定量の給水に要した給水時間が短い、又は、所定時間内の給水量が多い場合、洗浄槽内の水の流入速度が高く、汚れの程度の検知に悪影響を与える気泡が多く生じるため、待ち時間を長めに決定し、気泡が減少してから汚れの程度を検知する。逆に、所定量の給水に要した給水時間が長い、又は、所定時間内の給水量が少ない場合、洗浄槽内の水の流入速度が低く、生じる気泡が少ないため、待ち時間を短めに決定する。

本発明においては、ポンプにより洗浄槽内の水をノズルに供給して噴射させ、また、ポンプが停止して水の噴射が停止されてから洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに、洗浄槽内の水の汚れの程度を検知手段で検知する。水の噴射が停止されてから洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わるまでの間、検知される汚れの程度は規則的に変化している。よって、前記規則的な変化を考慮に入れて、洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに汚れの程度を検知した場合、浮遊物が沈殿し終わっていなくても汚れの程度を問題なく検知することができる。浮遊物が沈殿し終わるまで待つことなく、汚れの程度の検知を行うため、洗浄及びすすぎの全体の処理時間が短縮できる。また、浮遊物が沈殿し終わるまでの前記規則的な変動により、汚れの程度の１単位に対応する検出範囲が増加するため、分解能が向上する。

本発明においては、記憶部に、ポンプが停止して水の噴射が停止されてから洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらない所定の時間が記憶されており、ポンプが停止してから前記所定の時間が経過した場合、検知手段で洗浄槽内の水の汚れの程度を検知する。

本発明においては、洗浄槽内の水の汚れに応じた検出値を検出手段から出力し、出力した検出値に対応する汚れの程度を判定手段で判定する。汚れの程度の検知は、必要なときに検出値を出力して汚れの程度を判定したり、常時検出値を出力して必要なときに汚れの程度を判定することが可能である。

本発明によれば、給水が停止されてから汚れの検知を行うまでの待ち時間を、給水時に生じた気泡に応じて最適に調整することができる。

本発明によれば、水の噴射が停止された後の汚れの程度を検知するまでの待ち時間を短縮することができる。また、汚れの程度の１単位に対応する検出範囲が増加するため、分解能が向上する。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明の実施の形態に係る食器洗い機の正面から見た要部構成を示す模式図であり、図２は側面から見た要部構成を示す模式図である。本実施の形態に係る食器洗い機は、洗浄する食器２０を収納する洗浄槽２を筐体１の内部に設けており、洗浄槽２の内部には、食器２０が載せられる食器受具３と、食器受具３の下側に配置され、食器受具３に載せられた食器２０に向けて洗浄水を噴射する複数の回転可能なノズル４、４と、ノズル４、４に分配弁を介して加圧水を供給するポンプ５と、洗浄槽２内の洗浄水を加熱するヒータ６とを備えている。また、筐体１の正面下側には、ＬＣＤなどの表示手段及び押しボタンスイッチなどの入力手段を有する操作パネル２２が設けられている。

ノズル４、４には、洗浄水循環路７の一端が接続されており、洗浄水循環路７の他端は洗浄槽２の底部に設けられた排水口８に接続されている。ポンプ５は、洗浄水循環路７の途中に設けてあり、給水口９から注入、又は、ノズル４、４から噴射された洗浄水を、排水口８及び洗浄水循環路７を経て、ノズル４、４に供給する。給水口９からの給水／給水停止は、給水弁９ａの開／閉で切換える。給水弁９ａは蛇口などにホースを介して接続されており、給水弁９ａの開／閉は、後述する制御装置３０によって制御される。また、洗浄槽２内には、図示していないが、洗浄槽２内の水の水位を検出する水位センサが設けられている。この水位センサは制御装置３０に接続されている。また、ノズル４、４は図示しないモータによって回転されるが、このモータの回転は制御装置３０によって制御される。

洗浄水循環路７の排水口８からポンプ５までの間には、洗浄水の汚れの程度を検出するための濁度センサ１０が取付けられている。濁度センサ１０は、洗浄水循環路７を挟んで対向するように配設された発光部１１と受光部１２とを有し、発光部１１から出射し、洗浄水循環路７の洗浄水を透過した光を受光部１２で受光する。濁度センサ１０は、後述する制御装置３０に接続され、発光部１１の発光は制御装置３０によって制御され、受光部１２の受光信号は制御装置３０に送られる。ただし、受光部１２は、受光量に応じた周波数（受光量が多い（汚れが少ない）ほど周波数は高い）のパルス信号を、受光信号として出力する。制御装置３０は、受光信号に基づいて、洗浄水の透過度、すなわち汚れの程度を判定する。

図３は、制御装置３０の構成を示すブロック図である。制御装置３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３、時刻を計時するためのクロック３４及び入出力ポート３５等を備え、これらは互いに内部バス３６によって接続されている。入出力ポート３５には、濁度センサ１０、ノズル４、４を駆動するモータ、ポンプ５、ヒータ６、給水弁９ａ、水位センサ、操作パネル２２等が接続されている。制御装置３０のＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３をワーキングエリアとし、ＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行し、食器洗い機の上述した各構成部を制御する。

濁度センサ１０（検出手段）及び制御装置３０のＣＰＵ３１（判定手段）は、洗浄槽２内の洗浄水の汚れの程度を検知する検知手段として動作する。制御装置３０のＣＰＵ３１は、受光部１２から送られた受光信号（パルス信号）の周波数（検出値）を判定し、判定した周波数を汚れの程度としてＲＡＭ３３に記憶する。また、制御装置３０のＣＰＵ３１は、汚れの程度に対応する汚れの段階を判定する。本実施の形態では、ＣＰＵ３１は、給水完了時などの洗浄開始前に検知した汚れの程度をＲＡＭ３３に記憶し、ＲＡＭ３３に記憶した汚れの程度を基準にして、洗浄開始後に検知した汚れの程度に対応する汚れの段階を判定する。より詳しくは、ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶されている汚れの程度と、洗浄開始後に検知した汚れの程度との比を算出し、算出した比に基づいて汚れの段階を判定する。

給水に関して、制御装置３０のＣＰＵ３１は、水位センサが検出する水位に基づいて、所定量の給水に要した時間、又は、所定時間内の給水量を計測する計測手段として動作する。また、ＣＰＵ３１は、前記計測した時間又は給水量に応じた待ち時間を決定する決定手段として動作し、給水が停止されてから前記決定した待ち時間の経過後、濁度センサ１０を制御して汚れの程度を検知する。例えば、ＣＰＵ３１は、予めＲＯＭ３２に記憶されている対応テーブル又は数式に基づいて、所定量の給水に要した時間にほぼ反比例、又は、所定時間内の給水量にほぼ比例した待ち時間を決定する。

また、ＣＰＵ３１は、ノズル４の噴射が停止されてから洗浄水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに、濁度センサ１０を制御して汚れの程度を検知する。一般的に、浮遊物が沈殿し終わるまで、濁度センサ１０の受光信号（周波数）は変化している。表１に、ノズル４の噴射を停止した時点からの受光信号の周波数の例を示す。なお、ＪＥＭＡ汚れは工業会で決められた食器汚れの基準であり、表１には、ＪＥＭＡ汚れ（２人分）及びＪＥＭＡ汚れ（６人分）と、汚れのない水（水のみ）との噴射停止からの経過時間１０秒〜１００秒の周波数及び変化率を示している。なお、変化率は、経過時間が１０秒の周波数を基準とした比である。

図４は、表１に示す周波数のグラフである。周波数は、図４に示すように、ノズル４の噴射を停止した後、規則的に変化しながら安定化する。例えば、水のみ、ＪＥＭＡ汚れ（２人分）、ＪＥＭＡ汚れ（６人分）の何れにおいても、安定する前は周波数が低め（汚れの程度は高め）に検出されており、汚れの程度が大きいほど、安定するまでの時間が長く、また変化率も大きい傾向がある。浮遊物が沈殿し終わって周波数が安定化するまでの変化が規則的であるため、前記規則的な変化を考慮することにより、安定化するまでの間に汚れの程度を検知しても、汚れの段階の判定は問題なく行うことができる。本実施の形態では、噴射停止時から２０秒が経過した場合に汚れの程度を検知するものとし、ＲＯＭ３２（記憶部）に前記２０秒が記憶されている。

水のみの場合は経過時間がほぼ２０秒で周波数が安定する。経過時間が２０秒のときのＪＥＭＡ汚れ（２人分）の周波数は３７．３ｋＨｚであり、水のみの場合との差は２７．７（＝６５．００−３７．３）ｋＨｚである。また、ＪＥＭＡ汚れ（２人分）の場合は経過時間がほぼ４０秒で周波数が安定する。経過時間が４０秒のときのＪＥＭＡ汚れ（２人分）と水のみとの周波数（２０秒の場合）の差は２５．８（＝６５．００−３９．２）ｋＨｚである。ＪＥＭＡ汚れ（２人分）の汚れの程度を濁度＝６００ＦＴＵとした場合、経過時間が４０秒の安定状態における周波数と濁度との比は
２５．８［ｋＨｚ］÷６００［ＦＴＵ］＝４３［Ｈｚ／ＦＴＵ］
であり、経過時間が２０秒の安定していない状態における周波数と濁度との比は
２７．７［ｋＨｚ］÷６００［ＦＴＵ］＝４６［Ｈｚ／ＦＴＵ］
である。安定していない状態においては、単位濁度に対応する周波数範囲が広く、分解能が向上する。ＪＥＭＡ汚れ（６人分）の場合も同様に、分解能が向上する。

以下、汚れの段階が、“小”，“中”，“大”の３段階の場合を例にして洗浄及びすすぎの例を説明する。また、ＣＰＵ３１は、洗浄開始前に検出した汚れの程度ｆ０と、洗浄開始後に検出した汚れの程度ｆ１との比Δｆ（＝ｆ０÷ｆ１）を算出し、算出した比Δｆと、予めＲＯＭ３２に記憶されている閾値ｃ１、ｃ２（ただし、ｃ１＜ｃ２）との大小を比較し、Δｆ≦ｃ１の場合は汚れの段階“小”、ｃ１＜Δｆ≦ｃ２の場合は汚れの段階“中”、ｃ２＜Δｆの場合は汚れの段階“大”と判定する。なお、上述した閾値ｃ１，ｃ２はＲＯＭ３２に記憶されている。また、ＣＰＵ３１は、汚れの段階に基づいて、洗浄時間及びすすぎ時間（又はすすぎ回数）などのシーケンスを決定し、決定したシーケンスに基づいて、ノズル４、４を駆動するモータ、ポンプ５などを制御する。本実施の形態では、各汚れの段階における洗浄時間及びすすぎ回数の設定値がＲＯＭ３２に記憶されている。

図５及び６は、洗浄及びすすぎの処理手順の例を示すフローチャートである。制御装置３０（ＣＰＵ３１）は、給水弁９ａを制御して、給水を開始すると共に、給水時間の計時を開始する（Ｓ１０）。計時はクロック３４を用いて行う。制御装置３０に接続された図示しない水位センサの検出値がＲＯＭ３２に記憶されている規定水位に達したと制御装置３０（ＣＰＵ３１）が判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は給水弁９ａを制御して給水を停止すると共に、給水時間の計時を停止し（Ｓ１４）、計時した給水時間をＲＡＭ３３に記憶し、検知待ち時間を決定する（Ｓ１６）。検知待ち時間は、ＲＯＭ３２に記憶されている対応テーブル又は数式に基づいて、ＣＰＵ３１で決定してＲＡＭ３３に記憶する。

給水を停止してから前記待ち時間が経過したと制御装置３０（ＣＰＵ３１）が判定した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、濁度センサ１０（発光部１１）を制御して汚れの程度ｆ０を検知し、検知結果をＲＡＭ３３に記憶する（Ｓ２０）。前記待ち時間は、給水時間にほぼ反比例しており、通常よりも短時間で給水を行って気泡が多く生じた場合は、通常よりも待ち時間を長くして、気泡による濁度センサ１０の検知精度の低下を防止する。また、汚れの程度ｆ０の検知は、例えば発光部１１を発光させ、受光部１２から送られてくる受光信号（パルス信号）の周波数をＣＰＵ３１がカウントする。

次に、制御装置３０は、ポンプ５などを制御して、ノズル４から洗浄水の噴射を開始する（Ｓ２２）。開始からＲＯＭ３２に記憶されている所定時間経過後（Ｓ２４：ＹＥＳ）、制御装置３０（ＣＰＵ３１）は、ポンプ５などを制御して洗浄水の噴射を停止し（Ｓ２６）、濁度センサ１０（発光部１１）を制御して汚れの程度ｆ１を検知し、検知結果をＲＡＭ３３に記憶する（Ｓ２８）。汚れの程度ｆ１の検知は、ポンプ５を停止してから、洗浄水の浮遊物が沈殿し終わらないうちに行う。例えば、ＣＰＵ３１は、ポンプ停止時から２０秒が経過したと判定した場合に、濁度センサ１０を制御して汚れの程度を検知する。浮遊物が沈殿し終わらないうちに汚れの程度を検知するため、検知開始までの待ち時間が短くなり、洗浄及びすすぎの全体の処理時間を短縮することができる。なお、図４に示したように、浮遊物が沈殿し終わらないうちに汚れの程度を検知しても、汚れの程度の変化は規則的であり、規則的な変化を考慮することにより、汚れの段階を問題なく判定できる。また、浮遊物が沈殿し終わらないうちに汚れの程度を検知した場合、汚れの程度の１単位に対応する周波数範囲が広くなり、分解能が向上する。

制御装置３０のＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶してある汚れの程度ｆ０とｆ１との比Δｆ（＝ｆ０÷ｆ１）を算出して（Ｓ３０）、ＲＡＭ３３に記憶する。ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶されている比ΔｆとＲＯＭ３２に記憶されている閾値ｃ１との大小を比較し、Δｆがｃ１より小さい場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、汚れの段階を“小”と判定し、汚れの段階が“小”であることを操作部２２に表示し、またＲＯＭ３２を照会して、洗浄時間を“最短洗浄時間（例えば５分）”、すすぎ回数を“最小回数（例えば３回）”に決定し（Ｓ３４）、決定内容をＲＡＭ３３に記憶し、ポンプ５などを制御して洗浄及びすすぎを行う。

Δｆがｃ１以上の場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶されているΔｆとＲＯＭ３２に記憶されているｃ２との大小を比較する。Δｆがｃ２より小さい場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、汚れの段階を“中”と判定し、汚れの段階が“中”であることを操作部２２に表示し、またＲＯＭ３２を照会して、洗浄時間を“通常洗浄時間（例えば１０分）”、すすぎ回数を“通常回数（例えば４回）”に決定し（Ｓ３８）、決定内容をＲＡＭ３３に記憶し、ポンプ５などを制御して洗浄及びすすぎを行う。

Δｆがｃ２以上の場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、汚れの段階を“大”と判定し、汚れの段階が“大”であることを操作部２２に表示し、またＲＯＭ３２を照会して、洗浄時間を“最長洗浄時間（例えば１５分）”、すすぎ回数を“最大回数（例えば５回）に決定し（Ｓ４０）、決定内容をＲＡＭ３３に記憶し、ポンプ５などを制御して洗浄及びすすぎを行う。

上述した実施の形態においては、濁度センサ１０の検出値（周波数）に基づいてＣＰＵ３１で汚れの程度を検出したが、表１及び図４に示したように、汚れの程度に応じて検出値が安定化する時間が異なるため、噴射停止時から検出値が安定化するまでの時間に基づいて、ＣＰＵ３１で汚れの程度を検出することも可能である。また、検出値は、周波数に限定はされず、例えば受光信号として汚れに応じた電圧を濁度センサ１０から出力させることも可能である。

なお、上述した実施の形態は、食器洗い機を例にして説明したが、本発明は、食器洗い乾燥機などの食器に水を噴射して洗浄又はすすぐ機能を有する任意の装置に適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係る食器洗い機の正面から見た要部構成を示す模式図である。 側面から見た要部構成を示す模式図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 表１に示す周波数のグラフである。 洗浄及びすすぎの処理手順の例を示すフローチャートである。 洗浄及びすすぎの処理手順の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 筐体
２ 洗浄槽
４ ノズル
５ ポンプ
６ ヒータ
７ 洗浄水循環路
９ 給水口
９ａ 給水弁
１０ 濁度センサ
１１ 発光部
１２ 受光部
２２ 操作パネル
３０ 制御装置
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＯＭ
３３ ＲＡＭ
３４ クロック

Claims (4)

1. 給水口と、該給水口から食器が収容される洗浄槽内に供給された水の水位を検出する水位センサと、該洗浄槽内の水の汚れの程度を検知する検知手段とを備え、該汚れの程度に基づいて、該洗浄槽内の水を食器に噴射して洗浄又はすすぎを行う食器洗い機において、
   前記給水口から前記洗浄槽内に給水したときに、前記水位センサが検出する水位に基づいて、所定量の給水に要した給水時間、又は、所定時間内の給水量を計測する計測手段と、
   該計測手段が計測した給水時間又は給水量に応じた待ち時間を決定する決定手段と
   を備え、前記検知手段は、前記洗浄槽内への給水が停止されてから前記待ち時間が経過した場合、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする食器洗い機。
2. 前記洗浄槽内の水をノズルに供給して噴射させるポンプを備え、前記検知手段は、前記ポンプが停止して水の噴射が停止されてから前記洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらないうちに、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする請求項１記載の食器洗い機。
3. 前記ポンプが停止して水の噴射が停止されてから前記洗浄槽内の水に含まれる浮遊物が沈殿し終わらない所定の時間が記憶された記憶部を備え、前記検知手段は、前記ポンプが停止してから前記所定の時間が経過した場合、前記汚れの程度を検知するように構成してあることを特徴とする請求項２記載の食器洗い機。
4. 前記検知手段は、前記洗浄槽内の水の汚れに応じた検出値を出力する検出手段と、該検出手段が出力した検出値に対応する汚れの程度を判定する判定手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかひとつに記載の食器洗い機。

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