JP4457089B2 - 粉粒状洗剤自動供給装置 - Google Patents

Description

本発明は自動食器洗浄装置などの洗浄装置の洗浄槽に、粉粒状洗剤を自動供給する装置に関するものである。

従来、自動食器洗浄機などにおける洗浄作業の自動化のため、洗浄に使用する粉粒状洗剤を自動供給するための技術が種々開発されている。

この粉粒状洗剤の自動供給装置の第一の従来例は、特許文献１に開示されているような、粉粒状洗剤を収容するカートリッジ容器とこの容器内の粉粒状または固形化した洗剤を噴射水で当て落とすまたは溶かす水噴射ノズルからなる洗剤自動供給装置である。

第二の従来例は、特許文献２に開示されているような、粉粒状洗剤を収容するリザーバー（ホッパーともいう）の下部に粉粒状洗剤の横置きスクリューの洗剤供給調整部を設けたものである。この装置ではリザーバーからその下部に設けた混合器内にスクリューの回転により粉粒状洗剤を混合器内へ供給すると共に、この供給した粉粒状洗剤を混合器の内壁面に沿う水流によって洗剤水溶液または洗剤と水との混合物とし、この洗剤水溶液または洗剤と水との混合物を洗浄装置の洗浄槽に供給するようにした装置である。
特表平９−５０４０９８号公報 特開２００２−３２０５８４号公報

しかしながら、前記の第一の従来装置では、噴射水がカートリッジ容器内の粉粒状または固形化した洗剤に衝突したときに、噴射水の一部がカートリッジ容器内に残留する粉粒状洗剤の奥まで浸透してしまう。この浸透量は噴射の回数が増えるほど多くなって、カートリッジ容器内の粉粒状洗剤の一部の成分が水で濡れることで分解したり、より固結化がすすみ溶けにくくなったりして、洗剤濃度( 洗剤の供給量) を一定に保つことができなくなり、洗浄に不具合または洗浄力低下を生じるといった不都合があった。

前記、第二の従来装置では、リザーバーの粉粒状洗剤は混合器内へスクリューにより供給されるから、その供給量を一定にすることができるが、横置きのスクリューでなだれ現象を防ぎ、供給量を安定させるには、ある程度のスクリュー長が必要で、横方向に長い形状寸法を要して、装置の横巾が大きくなっていた。すなわち、長いスクリューを用いて十分にスクリュー周りに粉粒状洗剤が行き渡った状態にしてからスクリュー間の粉粒状洗剤を供給するように構成されていたため、長いスクリューを設けるぶん、装置全体の横幅が大きくなる不都合があった。また、粉粒状洗剤が吸湿して固くなると、スクリューにかかる負荷トルクが大きくなり、回転が阻害されたり、ロックしてしまったりすることがあった。

更に、このスクリュー式の供給装置ではリザーバー（ホッパー）の形状が横長になるために、粉粒状洗剤のリザーバー内での下方への自然重力による流れが一様でなく、バイブレータのような強制振動装置が別途に必要とした。

この装置の粉粒状洗剤と水道水（給湯の場合もある）との混合器は混合器の内壁に粉粒状洗剤が付着した場合、それが内壁にこびり付いて堆積する不都合が懸念される。内壁に粉粒状洗剤が堆積すると水との混合が阻害されたり、洗剤液の流出が詰まったりする不具合が考えられる。

このスクリュー式の供給装置では大きめの塊がかみ込む現象に弱い。そのため、スクリューが逆回転させてかみ込みを解除することが考えられるが、スクリューを逆回転させると粉粒状洗剤が逆流するので、逆回転させることはできなかった。

また、スクリューは射出成形し難く、大量生産が難しいため、コストが嵩むといった不都合を生じていた。

本発明は係る実情に鑑みてなされたものであって、簡単な構成でコンパクトに設計することができ、粉粒状洗剤を固結化させることなく安定して供給することができる粉粒状洗剤自動供給装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための本発明の粉粒状洗剤自動供給装置は、一定量の粉粒状洗剤を貯留するホッパーと、このホッパーから所定量の粉粒状洗剤を供給する洗剤供給部と、この洗剤供給部から供給された粉粒状洗剤を水と混合して洗剤水溶液または洗剤と水との混合物をつくる混合室とを具備し、この混合室から洗剤水溶液または洗剤と水との混合物を洗浄槽内に供給する装置であって、洗剤供給部は、外周部に開口部が形成された底蓋円形の皿状に形成され、ホッパーの下端開口部を閉塞するように固定され、このホッパーの下端開口部下の洗剤供給部上には、ホッパー内を自重によって落下する粉粒状洗剤の重力方向に沿った駆動軸を有する羽根車が設けられてなり、羽根車は、歯元の歯溝から歯先の歯溝へと拡径するテーパ状の歯溝を形成するようになされ、歯元と、ホッパーの下端開口部との間隙から歯溝間に粉粒状洗剤が供給され、前記混合室は、その上部に、洗剤供給部の開口部を介して羽根車に噛み合って自由回転する従動歯車が設けられ、従動歯車は、羽根車のピッチとは合致するが、羽根車の歯溝間に十分な遊びを形成して歯噛する棒状の歯を形成してなり、自重によってホッパーから羽根車の歯溝間に充填される粉粒状洗剤が、羽根車の回転によって洗剤供給部の開口部へと供給されるとともに、この開口部で従動歯車で混合室に掻き出されるようになされたものである。

また、上記粉粒状洗剤自動供給装置において、ホッパーの上部が正方形枡状となされ、下部が逆円錐台の漏斗状となされ、この漏斗状となった下部の側面傾斜角が、粉粒状洗剤の安息角（約４０°）を越えた角度となされるとともに、羽根車の上部には、羽根車とともに回転して漏斗状のホッパーの内面を攪拌する攪拌翼が設けられたものである。

さらに、上記粉粒状洗剤自動供給装置において、混合室の上部が長円筒形状となされ、下部が漏斗状となされ、円筒状部と漏斗状部の境の近辺に、混合室に噴射する水道水導入部のノズルが、円筒に対して接線方向に設けられたものである。

さらに、上記粉粒状洗剤自動供給装置において、制御回路による駆動モーターの制御によって、羽根車は間欠的に正回転、逆回転を繰り返すようになされたものである。

上記したように本発明は構成されているので、次のような効果を発揮する。本発明はホッパーからの自重によって羽根車の歯溝間に充填される粉粒状洗剤を、羽根車の回転によって洗剤供給部から混合室へと供給し、この混合室で羽根車と噛み合う従動歯車によって掻き出すことができる。したがって、粉粒状洗剤が吸湿して少々固くなっても安定して粉粒状洗剤を所定量供給することができる。また、固くなった粉粒状洗剤を砕きながら供給するので、洗剤の水溶解を促進する作用があるなどの顕著な効果を発揮する。また、ホッパーからの粉粒状洗剤の重力落下を、羽根車と、従動歯車とによって調整しながら供給しているだけなので、簡単に構成することができる。また、羽根車は、ホッパー内を自重によって落下する粉粒状洗剤の重力方向に沿った駆動軸を有するものであるため、スクリューを水平方向に横倒しにした装置と比較してコンパクトに設計することができる。

また、ホッパーの上部を正方形枡状とし、下部を逆円錐台の漏斗状とし、この漏斗状となった下部の側面傾斜角を、粉粒状洗剤の安息角（約４０°）を越えた角度とするとともに、羽根車の上部には、羽根車とともに回転して漏斗状のホッパーの内面を攪拌する攪拌翼を設けることで、ホッパーからの粉粒状洗剤の重力落下を最も効率よく行うことができる。従って、粉粒状洗剤を掻き落とすためのバイブレータなどは不要となり、構成が簡単で、安価な供給装置が提供できる。

さらに、混合室の上部を長円筒形状とし、下部を漏斗状とし、円筒状部と漏斗状部の境の近辺に、混合室に噴射する水道水導入部のノズルを、円筒に対して接線方向に設けることで、混合室の漏斗状部には、水道水の渦流を形成することができることとなり、上方から落下してくる粉粒状洗剤を効率良く溶かすことができる。

さらに、制御回路による駆動モーターの制御によって、羽根車を、間欠的に正回転、逆回転を繰り返すように回動させることで、羽根車の磨耗は正回転、逆回転ともに平均化されるので、羽根車とこれに噛み合う従動歯車の耐久性が約２倍に向上する。また、正回転、逆回転が交互に繰り返されるので、例えば過負荷になって一時的に回転が阻害されても逆回転時に過負荷状態が開放される作用があり、より安定した運転が可能になるなどの顕著な効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施例の粉粒状洗剤自動供給装置１を示す平面図、図２は同縦断面図である。図３はホッパー２の詳細斜視図である。

図１、図２、図３、において、本発明の粉粒状洗剤自動供給装置１は、一定量の粉粒状洗剤を貯留するホッパー２とこのホッパー２から所定量の粉粒状洗剤を洗浄槽Ａ内に供給する洗剤供給部３とこの洗剤供給部３から供給された粉粒状洗剤を水と混合して、洗剤液をつくる混合室４を設け、この混合室４から洗剤水溶液または洗剤と水との混合物を洗浄槽Ａ内に供給する装置であって、洗剤供給部３には洗剤を送り出す花びら状の羽根車３１を前記のホッパー２の底部に設け、更に、この羽根車３１に噛み合って自由回転する従動歯車３２を前記の混合室４の上部に設けて構成されている。

ホッパー２の形状は、上方をほぼ正方形枡状とし、下方は逆円錐台の漏斗状として形成されており、下端部には開口部２０が形成されている。ホッパー２の漏斗状部分の側面傾斜角は、粉粒状洗剤の安息角約４０°を越えた約４５°として形成されている。このホッパー２は、平面視略正方形状の四角筒状となされた粉粒状洗剤自動供給装置１のケーシング１０の上部に嵌合され、このケーシング１０内の仕切り板１１に固定される。この仕切り板１１には、ホッパー２の下端開口部２０と合致する開口部１１ａが穿孔されており、この開口部１１ａと合致するようにホッパー２は仕切り板１１に固定される。

洗剤供給部３は、底蓋円形の皿状に形成されており、ホッパー２の下端開口部２０を閉塞するように固定される。この固定は、粉粒状洗剤自動供給装置１のケーシング１０の下部から仕切り板１１に固定することによって行われる。この洗剤供給部３には洗剤を送り出す花びら状の羽根車３１が設けられる。

この羽根車３１は、十分にある歯元の歯厚に対して、歯先の歯厚が略０に近い歯先部が尖った花びら状の歯形となされており、これによって、歯元の歯溝から歯先の歯溝へと拡径するテーパ状の歯溝を形成するようになされている。また、羽根車３１は、ホッパー２の下端開口部２０の開口径よりも歯元の径が小さく、歯先の径が大きくなるように形成されている。したがって、ホッパー２からの粉粒状洗剤は、羽根車３１の歯元とホッパー２の下端開口部２０との間隙から、洗剤供給部３へと供給されることとなる。この羽根車３１は、洗剤供給部３の下端部から導入された駆動軸３３と連結して駆動するようになされており、この駆動軸３３は、減速ギアを有するギアボックス３４を介して駆動モーター３５と連結されている。この駆動モーター３５の駆動により、羽根車３１は、正逆回転自在となされている。

また、羽根車３１の上方には台座３６が設けられており、この台座３６の上面に攪拌翼３７が固定されている。この攪拌翼３７は、羽根車３１から上方に適宜の間隔を存し、ホッパー２の逆円錐台状となされたテーパー部分に位置するように設けられており、羽根車３１の回転に同調してホッパー２内の漏斗状の内面の部分を攪拌するようになされている。この攪拌翼３７としては、単にホッパー２内の粉粒状洗剤を攪拌するだけの棒状または板状のものであってもよいし、ホッパー２内の粉粒状洗剤に上方または下方への流れを形成して攪拌するようになされたプロペラ翼であってもよい。

この洗剤供給部３の外周部は、約９０度の中心角に相当する部分が切り欠かれて開口部３０が形成されている。この開口部３０を介して露出した羽根車３１と歯噛するように、羽根車３１に隣接した位置に従動歯車３２が設けられている。

この従動歯車３２は、羽根車３１のピッチとは合致するが、羽根車３１の歯溝間に十分な遊びを形成して歯噛する棒状の歯を形成するようになされている。この従動歯車３２は、羽根車３１と歯噛することで、この羽根車３１の歯溝間に詰まった粉粒状洗剤を、この従動歯車３２の歯でかき出すことができるようになされている。

混合室４は、上方を円筒形状とし、下方は漏斗状として形成されており、下端部には、洗剤供給口４０が形成されている。この混合室４は、従動歯車３２の直下に位置するように、ケーシング１０の下部から仕切り板１１に固定される。混合室４の下端の洗剤供給口４０は、ケーシング１０の底蓋１０ａに固定されて、この底蓋１０ａから突出するようになされている。この洗剤供給口４０からホース５に接続されて洗浄槽Ａへと導かれる。混合室４の円筒部と漏斗状の境の近辺には、混合室４内に水道水を噴射するノズル４１が、混合室４内の円筒面の接線方向に沿って設けられている。これにより、ノズル４１から噴射された水道水は、混合室４内の漏斗状の部分で渦流を形成することができるようになされている。このノズル４１からの水道水の供給は、制御回路（図示省略）によって給水弁４２の開閉を制御することによって行われる。

このようにして構成される粉粒状洗剤自動供給装置１によると、ホッパー２の底部に羽根車３１を設け、羽根車３１の回転により、粉粒状洗剤の所定量を水と混合室４に供給するとともに、この羽根車３１に噛み合って自由回転する従動歯車３２を設けることにより、羽根車３１の羽根の間の粉粒状洗剤を掻き出す作用をするので、粉粒状洗剤が吸湿して少々固くなっても安定して粉粒状洗剤を所定量供給することができる。また、固くなった粉粒状洗剤を砕きながら供給するので、洗剤の水溶解を促進する作用があるなどの顕著な効果を発揮する。

ホッパー２の形状は上方をほぼ正方形枡状とし、下方は円錐台の粉粒状洗剤の安息角を越えた約４５°の漏斗状とし、更に、羽根車３１の上方にホッパー２の漏斗状の内面を攪拌する攪拌翼３７を設けていることにより、羽根車３１の回転と同時にホッパー２の漏斗状内面を攪拌する攪拌翼３７が粉粒状洗剤を蟻地獄のように掻きおとすので、ホッパー２内の粉粒状洗剤は停滞なく羽根車３１によって掻き出す作用がある。従って、粉粒状洗剤を掻き落とすためのバイブレータなどは不要となり、構成が簡単で、安価な供給装置が提供できる。尚、従来のスクリュー式ではホッパーの形状は横長になり、本特許のホッパーのような形状にはならない。

粉粒状洗剤と水道水を混合して溶解し、洗剤液として洗浄槽Ａに供給する混合室４の形状は上方を長円筒形状とし、下方は漏斗状とし、円筒部と漏斗状の境の近辺に混合室４内に噴射する水道水導入部のノズル４１を円筒に対して接線方向に設け、混合室４内に旋回流をつくって、洗剤の溶解を促進するようになっている。更に、混合室４の上方に羽根車３１と噛み合って自由回転する従動歯車３２を回転自在に取り付けたことにより、混合室４の上方に蒸気などの高湿度によって、こびり付いた粉粒状洗剤を掻き落とす作用がある。すなわち、この構成にすると、水道水の代わりに温水を供給することも可能になるなどの顕著な効果を発揮する。

羽根車３１は間欠的に正回転、逆回転を繰り返す制御回路を有しているので、羽根車３１の磨耗は正回転、逆回転ともに平均化されるので、羽根車３１とこれに噛み合う従動歯車３２の耐久性が約２倍に向上する。更に、正回転、逆回転が交互に繰り返されるので、粉粒状洗剤の塊があっても、かみ込みを防止でき、例えば過負荷になって一時的に回転が阻害されても逆回転時に過負荷状態が開放される作用があり、より安定した運転が可能になるなどの顕著な効果を発揮する。尚、スクリュー式では逆回転は（洗剤が逆流するので）できない。

なお、このようにして構成される粉粒状洗剤自動供給装置１の使用状態の一例としては、連続して羽根車３１を５秒で９０度回転させ、１分間で約５０ｇの粉粒状洗剤を連続で供給することができ、ノズル４１からは１分間に約２リットルの水道水を供給することができる。ただし、この使用状態は、一例であって、その能力は、粉粒状洗剤自動供給装置１の規模や、羽根車３１および従動歯車３２の回転速度およびノズル４１からの水道水の供給量などを変更することで、適宜調整することができる。

自動食器洗浄装置などの洗浄装置の洗浄槽へと粉粒状洗剤を供給する自動供給装置に適用できる。

本発明の粉粒状洗剤自動供給装置の平面図である。 本発明の粉粒状洗剤自動供給装置の縦断面図である。 本発明の粉粒状洗剤自動供給装置のホッパーの斜視図である。

符号の説明

２ ホッパー
３ 洗剤供給部
３１ 羽根車
３２ 従動歯車
３４ ギアボックス
３５ 駆動モーター
３７ 攪拌翼
４ 混合室
４１ ノズル
４２ 給水弁

Claims (4)

1. 一定量の粉粒状洗剤を貯留するホッパーと、このホッパーから所定量の粉粒状洗剤を供給する洗剤供給部と、この洗剤供給部から供給された粉粒状洗剤を水と混合して洗剤水溶液または洗剤と水との混合物をつくる混合室とを具備し、この混合室から洗剤水溶液または洗剤と水との混合物を洗浄槽内に供給する装置であって、
   洗剤供給部は、外周部に開口部が形成された底蓋円形の皿状に形成され、ホッパーの下端開口部を閉塞するように固定され、このホッパーの下端開口部下の洗剤供給部上には、ホッパー内を自重によって落下する粉粒状洗剤の重力方向に沿った駆動軸を有する羽根車が設けられてなり、
   羽根車は、歯元の歯溝から歯先の歯溝へと拡径するテーパ状の歯溝を形成するようになされ、歯元と、ホッパーの下端開口部との間隙から歯溝間に粉粒状洗剤が供給され、
   前記混合室は、その上部に、洗剤供給部の開口部を介して羽根車に噛み合って自由回転する従動歯車が設けられ、
   従動歯車は、羽根車のピッチとは合致するが、羽根車の歯溝間に十分な遊びを形成して歯噛する棒状の歯を形成してなり、
   自重によってホッパーから羽根車の歯溝間に充填される粉粒状洗剤が、羽根車の回転によって洗剤供給部の開口部へと供給されるとともに、この開口部で従動歯車で混合室に掻き出されるようになされたことを特徴とする粉粒状洗剤自動供給装置。
2. ホッパーの上部が正方形枡状となされ、下部が逆円錐台の漏斗状となされ、この漏斗状となった下部の側面傾斜角が、粉粒状洗剤の安息角（約４０°）を越えた角度となされるとともに、羽根車の上部には、羽根車とともに回転して漏斗状のホッパーの内面を攪拌する攪拌翼が設けられた請求項１記載の粉粒状洗剤自動供給装置。
3. 混合室の上部が長円筒形状となされ、下部が漏斗状となされ、円筒状部と漏斗状部の境の近辺に、混合室に噴射する水道水導入部のノズルが、円筒に対して略接線方向に設けられた請求項１または２記載の粉粒状洗剤自動供給装置。
4. 制御回路による駆動モーターの制御によって、羽根車は間欠的に正回転、逆回転を繰り返すようになされた請求項１ないし３の何れか一記載の粉粒状洗剤自動供給装置。

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