JP4497180B2 - 食器洗い乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄後の食器類の乾燥を行う機能を有する食器洗い乾燥機に関するものである。

従来、この種の食器洗い乾燥機は図７に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。

図７に示すように、洗浄槽１は、食器洗い乾燥機本体Ａ内に設け、この洗浄槽１内の底部の略中央に洗浄水を噴射するノズル２を回転自在に設けるとともに、洗浄槽１内に食器類３を配置する食器かご４を設けている。洗浄ポンプ５は洗浄槽１内の洗浄水を循環するものであり、ヒータ６は洗浄水を加熱して湯にするときなどに使用する加熱手段である。このヒータ６は、洗浄行程終了後の乾燥行程では洗浄水を蒸発させるために、洗浄槽１内の温度の上昇に、また、直接に食器類３を温めることに使用するようにしている。送風手段７は、洗浄槽１の外部底部に設けている。なお、８は排水ポンプである。

上記構成において動作を説明する。まず、食器かご４に食器類３を配置して洗浄槽１内に収容し、運転を開始すると、給水弁（図示せず）より洗浄槽１内に所定量を給水した後、洗浄ポンプ５を駆動する。洗浄槽１内の洗浄水は、洗浄ポンプ５にて排水口９から吸い込まれてノズル２に圧送され、回転するノズル２により勢いよく噴射される。

この洗浄水によって、食器かご４に配置した食器類３を洗浄する。その後、再び洗浄水は洗浄ポンプ５にて排水口９から吸い込まれ、上記の動作を繰り返す。この洗浄水が循環する過程で、洗浄水が洗浄槽１内に入ったとき、ヒータ６によって温水化される。洗浄水の循環の繰り返しによって食器かご４に配置した食器類３を洗浄する。

この洗浄行程終了後に、排水ポンプ８を運転し、排水口９から洗浄水を槽外に排出し、すすぎ行程を行った後、乾燥行程が始まる。洗浄水を排出した後、再びヒータ６を加熱することにより、洗浄槽１内の温度を上昇させ、また、直接には食器類３を温め、食器類３、食器かご４に付着した水滴、洗浄槽１内に残った水滴を蒸発させる。

この蒸発した水分を多量に含んだ加熱空気は、送風手段７により洗浄槽１内に外気を供給することにより、洗浄槽１外へ排気口１０から押し出される。この加熱、送風の繰り返しにより、食器類３を徐々に乾燥することができる。

このような従来の食器洗い乾燥機で、洗浄後の食器類３を効率的に乾燥させるためには、ヒータ６などの加熱手段などにより、洗浄槽１内の温度を上昇させ、また、食器類３を直接温めて、食器類３、食器かご４に付着した水滴、洗浄槽１内に残った水滴の蒸発速度を高め、蒸発した水分を多量に含んだ加熱空気を送風手段７により洗浄槽１内に外気を供給し、洗浄槽１外へはやく押し出すことが必要である。

しかしながら、ヒータ６の能力を高くすればするほど、また、送風手段７の風量を多くすればするほど、高温の蒸気が排気口１０から一度に多量に洗浄槽１外に排出されることになる。この蒸気の温度は、約７０℃〜８０℃と高く、相対湿度も約１００％と極めて高く、高温、高湿の蒸気がでる。そのために、排気口１０から出る蒸気を多量に含んだ加熱空気の温度、湿度を下げることが必要である。

しかし、排気の温度、湿度を下げるために、ヒータ６の能力を低くすれば、また、送風
手段７の風量を少なくすれば、逆に乾燥効率が悪くなる。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、加熱手段の能力を低くしなくとも、送風手段の風量を少なくしなくとも、排気口から出る加熱空気の温度、湿度を下げ、しかも、乾燥効率を上げることを目的としている。

本発明は上記の目的を達成するために、食器類を収容した洗浄槽内の温度を加熱手段により上昇させて食器類を乾燥させ、送風手段により送風路を通じて外気を洗浄槽内に供給することによって洗浄槽内の加熱空気を排気口より洗浄槽外へ押し出し、かつ、洗浄槽内の加熱空気を循環通路に循環させるよう構成したものである。

これにより、加熱手段の能力を低くしなくとも、送風手段の風量を少なくしなくとも、排気口から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができ、しかも、乾燥効率を上げることができる。

本発明の食器洗い乾燥機は、加熱手段の能力を低くしなくとも、また、第１の送風手段の風量を少なくしなくとも、第２の送風手段により洗浄槽内の空気を循環通路に送ることができ、排気口から出る加熱空気の温度、湿度を下げ、しかも、乾燥効率を上げることができる食器洗い乾燥機を実現することができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、食器類を収容した洗浄槽と、前記洗浄槽内の温度を上昇させ食器類の乾燥を行う加熱手段と、前記洗浄槽内の加熱空気を洗浄槽外へ排出する排気口と、前記洗浄槽内の加熱空気を循環させる循環通路と、前記循環通路とは別の送風路を通じて前記洗浄槽内に外気を供給する第１の送風手段とを備え、前記循環経路は、前記洗浄槽からの入口が前記洗浄槽の上部に設られるとともに前記洗浄槽への出口が前記洗浄槽の下部に設けられ、途中に第２の送風手段が設けられ、前記第１の送風手段は、前記送風路を通じて外気を前記洗浄槽内に供給することにより、前記洗浄槽内の加熱空気を前記排気口に押し出し、かつ、前記循環通路に循環させ、前記第２の送風手段は前記循環通路における空気の流れをさらに速くするものであり、蒸気を多量に含んだ加熱空気の一部が細長い循環通路に流れ、循環通路を通過する間に循環通路の壁と熱交換して加熱空気の温度を下げることができ、しかも、加熱空気の温度が下がることにより、飽和水分量が低くなるので、加熱空気の水分の一部が結露して循環通路に残るため、この結露水と加熱空気との間でも新たに熱交換が生じ、加熱空気の温度が一層下がり、しかも絶対湿度も下げることができ、排気口からでる加熱空気の温度、湿度を下げることができる。また、循環通路を長くすれば熱交換の能力が上がり、加熱手段の能力を高くしても、送風手段の風量を多くしても、排気口から出る加熱空気の温度、湿度を一層下げることができる。このことは、循環通路を流れる加熱空気の量も多くなり、洗浄槽内の湿度を低くしながら排気をすることになり、乾燥効率を上げることができる。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、循環通路は、洗浄槽と分離して食器洗い乾燥機本体の外壁との間に空間を有する構成としたものであり、熱交換するために、循環通路を洗浄槽と熱絶縁する耐熱シートなどの特別な部材を新たに使用しなくとも、洗浄槽から分離することにより空気絶縁ができ、熱交換の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、循環通路の洗浄槽への出口を、送風路の前記洗浄槽への入口の近傍に設けたものであり、送風手段によ
って取り込まれた外気と洗浄槽内循環通路の出口付近の加熱空気の温度差が大きいため、より一層、循環通路内の流れを引き込む流れを作ることができる。

請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３に記載の発明において、循環通路の洗浄槽からの入口と洗浄槽への出口を、前記洗浄槽の対角に位置するように設けたものであり、洗浄槽内の加熱空気がショートパスすることなく、洗浄槽内を流れ、また、加熱空気の循環する入口を上部に設けたことにより、暖かい空気は上部に流れるという対流の効果も得られるので、より一層洗浄槽内の加熱空気の循環効率と熱交換の効率をよくすることができる。よって、より一層排気口から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができる。

請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜４に記載の発明において、循環通路の途中に、熱交換器を設けたものであり、循環通路と加熱空気が行っていた熱交換の能力に加え、熱交換器で加熱空気の温度、湿度を下げる効果が加わるので、より一層、加熱空気の温度、湿度を下げる効果が高くなる。しかも、この循環通路を断面が小さく細長い通路にすれば、熱交換器に一度に入る量を少なくできるので、熱交換器の能力も高く維持できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。

（実施の形態１）
図１に示すように、洗浄槽１１は、食器洗い乾燥機本体１２内に設け、この洗浄槽１１内に食器類３を配置する食器かご４を設けている。ヒータ６は洗浄水を加熱して湯にするときなどに使用する加熱手段で、このヒータ６は、洗浄行程終了後の乾燥行程では洗浄水を蒸発させるために、洗浄槽１１内の温度の上昇に使用し、また、直接に食器類３を温めることに使用するようにしている。

第１の送風手段７は、洗浄槽１１の外部底部に設け、第１の送風路７ａを通して外気を洗浄槽１１内に供給するようにしている。排気口１３は、洗浄槽１１内の加熱空気を槽外へ排出するものである。洗浄槽１１には洗浄槽１１内の加熱空気を循環させる循環通路１４を設け、洗浄槽１１内の加熱空気を循環させる入口１４ａを洗浄槽１１の上部に設け、出口１４ｂを洗浄槽１１の下部に設け、入口１４ａと出口１４ｂの間を循環通路１４で連結している。ここで、入口１４ａと出口１４ｂを、図２に示すように、洗浄槽１１の対角に位置するように設けている。また、この循環通路１４は洗浄槽１１と熱絶縁して構成している。

上記構成において動作を説明する。まず、食器かご４に食器類３の配置して洗浄槽１１内に収容し、運転を開始すると、給水弁（図示せず）より洗浄槽１１内に所定量の水を給水した後、洗浄ポンプ５を駆動する。洗浄槽１１内の洗浄水は、洗浄ポンプ５にて排水口９から吸い込まれてノズル２に圧送され、回転するノズル２により勢いよく噴射される。

この洗浄水によって、食器かご４に配置した食器類３を洗浄する。その後、再び洗浄水は洗浄ポンプ５にて排水口９から吸い込まれ、上記の動作を繰り返す。この洗浄水が循環する過程で、洗浄水が洗浄槽１１内に入ったとき、ヒータ６などの加熱手段によって温水化され、洗浄水の循環の繰り返しによって食器かご４に配置した食器類３等を洗浄する。

この洗浄行程終了後に、排水ポンプ８を運転し、排水口９から洗浄水を槽外に排出し、すすぎ行程の後、乾燥行程が始まる。乾燥行程では再びヒータ６を加熱することにより、洗浄槽１１内の温度を上昇させ、また、直接には食器類３を温め、食器類３、食器かご４に付着した水滴、洗浄槽１１内に残った水滴を蒸発させる。

この蒸発した水分を多量に含んだ加熱空気の一部は、第１の送風手段７により洗浄槽１１内に第１の送風路７ａを通って外気を供給することにより、洗浄槽１１外へ排気口１３から押し出される。このとき、外気は洗浄槽１１内へは外気を供給する入口１１ａから入り、加熱空気は洗浄槽１１内からは加熱空気を排出する排出口１１ｂより出る。この加熱空気により、食器類３を徐々に乾燥することができる。

また、この乾燥行程において、加熱空気の一部は循環通路１４に流れる。この循環通路１４内の流れは、洗浄槽１１内の循環通路１４の入口１４ａと出口１４ｂ付近の温度差によって、洗浄槽１１内で、洗浄槽１１の下部から上部に向けての自然対流が生じる。洗浄槽１１の下部に加熱手段６を設けているため、洗浄槽１１の下部の加熱空気の温度が高い。

このとき、同時に第１の送風手段７によって、洗浄槽内１１に供給される流れが加わる。そのために循環通路１４の入口１４ａでは流れの動圧により、循環通路１４内に押し出される流れが生じ、出口１４ｂでは洗浄槽１１内に引き込まれる流れが生じ、この結果、循環通路１４内で流れが生じる。この循環通路１４内では、蒸気を多量に含んだ加熱空気が、循環通路１４を通過する間に、循環通路１４の壁面と熱交換して加熱空気の温度が下がる。

また、この循環通路１４内で温度が下がるということは、循環通路１４の入口１４ａと出口１４ｂの温度差も継続して確保できることになる。このとき、第１の送風手段７によって取り込まれた外気は洗浄槽１１内の加熱空気に比べて冷たいので、この作用により、同じく循環通路１４内の流れを引き込む流れも作る。

しかも、循環通路１４を洗浄槽１１と熱絶縁して細長い通路にすれば、熱交換するために、加熱空気と接する循環通路１４の壁面の面積は、通路長×外周で表されるので非常に大きく確保できる。食器洗い乾燥機本体１２の省スペースでも、断面が大きい場合に比べて、通路長を確保できる。よって、熱交換能力を大きくすることができる。これにより、蒸気を多量に含んだ加熱空気が、細長い循環通路１４を通過する間に、循環通路１４の壁面と熱交換して加熱空気の温度が下がる。

さらに、循環通路１４の材質を熱容量の高いものにすれば、循環通路１４がある食器洗い乾燥機本体の１２温度が高くても、循環通路１４自身が熱交換し、コンデンサーの役目をし、熱量を蓄えることになる。逆に、熱容量の低いものにすると熱量がすぐに蓄えられる。この蓄えられた熱量は加熱空気の温度と循環通路１４の温度差がなくなったときに、ヒータ６をオフすることによって、循環通路１４の壁から熱量が放熱され、乾燥時のエネギーの省エネにもなる。

しかも、この循環通路１４内で温度が下がるということは、洗浄槽１１内の循環通路１４の入口１４ａと出口１４ｂ付近の温度差も継続して確保できることになり、循環通路１４の出口１４ｂより排出された加熱空気をヒータ６によって、加熱し、再び、自然対流を引き起こすことになる。

このように、循環通路１４は多くの熱量を蓄えることができるので、その効果は高くなる。この熱交換は、加熱空気の温度が７０℃〜８０℃と高く、循環通路１４は常温であるために、大きな温度差ができて可能となる。したがって、循環通路１４は洗浄槽１１と熱絶縁することが必要である。

しかも、加熱空気の温度が下がることにより、飽和水分量が低くなるので、加熱空気の水分の一部が結露して循環通路１４に残る。この結露水と加熱空気との間でも新たに熱交
換が生じ、効果は一層高くなる。このことにより、加熱空気の結露が生じ、湿度も下げることができる。

よって、洗浄槽１１内に戻った加熱空気は、循環通路１４に入る前に比べて、温度、湿度が下がっている。それ故、排気口１３から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができる。

また、排気口１３の開口面積を循環通路１４の開口面積に比べて小さくすれば、入口の抵抗（圧力）差により、循環通路１４に流れる加熱空気の量が多くなる。よって、直接、排出される加熱空気の量が少なくなり、熱交換によって温度、湿度が下がった加熱空気の排出量が多くなる。それ故、一層、排気口１３から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができる。

また、循環通路１４を長くすれば、熱交換の能力が上がり、ヒータ６などの加熱手段の能力を高くしても、第１の送風手段７の風量を多くしても、排気口１３から出る加熱空気の温度、湿度を一層下げることができ、しかも、乾燥効率も上げることができる。

しかも、乾燥時に排気口１３より排出される蒸気は一回の運転でも約１００ｍｌと非常に多いため、住まいの湿気の問題も引き起こす。しかし、本実施の形態では加熱空気の湿度も下げることができるので、湿気の問題も改善される。

また、加熱空気を循環させる循環通路１４の入口１４ａと出口１４ｂを洗浄槽１１の対角に位置するように設けたことにより、洗浄槽１１内の加熱空気がショートパスすることなく、洗浄槽１１内を端から端まで流れ、また、加熱空気を循環する入口１４ａを上部に設けたことにより、暖かい空気は上部に流れるという対流の効果も得られるので、より一層洗浄槽１１内の加熱空気の循環効率と熱交換の効率をよくすることができる。よって、より一層排気口１３から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができる。

また、本実施の形態のように、循環通路１４を洗浄槽１１と分離して設ければ、これにより熱交換するために、循環通路１４を洗浄槽１１と熱絶縁する耐熱シートなどの特別な部材を新たに使用しなくとも、洗浄槽１１から分離することにより、空気絶縁ができ、熱交換の効果を得ることができる。

また、本実施の形態のように、加熱空気を循環させるための出口１４ｂを、外気を洗浄槽１１内に供給する第１の送風手段７の入口１１ａの近傍に設けた構成としたことにより、第１の送風手段７によって取り込まれた外気と洗浄槽１１内の循環通路１４の出口１４ｂ付近の加熱空気の温度差も大きい。よって、より一層、循環通路１４内の流れを引き込む流れを作ることができる。

図３は、循環通路１４を用いた本実施の形態（点線）と、従来例（実線）の排気口１３の出口の温度変化を示した実験結果のグラフである。図２より明らかなように、従来例に比べ排気の温度が下がっている。

（実施の形態２）
図４に示すように、循環通路１５は、洗浄槽（図示せず）内の加熱空気を循環させるもので、この循環通路１５の途中に、第２の送風手段１６を設けている。他の構成は上記実施の形態１と同じである。

上記構成において動作を説明する。循環通路１５の途中に第２の送風手段１６を設けることにより、洗浄槽内の循環通路１４の入口と出口付近の温度差によって、洗浄槽内で自
然対流が生じ、同時に送風手段によって、洗浄槽内に供給される流れが加わり、そのために循環通路１５の入口では流れの動圧により、さらに循環通路内１５に押し出される流れが生じ、出口では洗浄槽内に引き込まれる流れが生じ、この結果、循環通路１５内で生じていた流れを強制的に作ることができる。

この循環通路１５内の流れは自然対流、流れの動圧の効果による流れで、非常に遅いが、第２の送風手段１６により流れを作ることで、速くすることができる。よって、循環される加熱空気の量が多くなり、加熱空気の温度、湿度を下げる効果が高くなる。また、洗浄槽内の湿度が速く下がるので、食器類、洗浄槽内の乾燥性能をよくすることができる。

（実施の形態３）
図５に示すように、循環通路１７は、洗浄槽（図示せず）内の加熱空気を循環させるもので、この循環通路１７の途中に、熱交換器１８を設けている。他の構成は上記実施の形態１と同じである。

上記構成において動作を説明する。循環通路１７の途中に熱交換器１８を設けることにより、循環通路１７と加熱空気が行っていた熱交換の能力に加え、熱交換器１８で、加熱空気の温度、湿度を下げる効果が加わるので、より一層、加熱空気の温度、湿度を下げる効果が高くなる。しかも、この循環通路１７を断面が小さく細長い通路にすれば、熱交換器１８に一度に入る量を少なくできるので、熱交換器１８の能力も高く維持できる。

しかも、熱交換器１８により、加熱空気の湿度が循環通路１７だけに比べて大きく下がるので、洗浄槽内の食器類、食器かご等の乾燥性能をよくすることができる。

（実施の形態４）
図６に示すように、循環通路１９は、洗浄槽１１内の加熱空気を循環させるもので、洗浄槽１１内の加熱空気を循環させる入口１９ａを洗浄槽１１の上部に設け、出口１９ｂを洗浄槽１１の下部に設け、入口１９ａと出口１９ｂの間を循環通路１９で連結している。この循環通路１９を途中で分岐し、排気口１３と連結する構成としている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。

上記構成において動作を説明する。細長い循環通路１９を途中で分岐し、一方を排気口１３と連結する構成とし、他方はそのまま洗浄槽１１に設けた循環通路１９の出口１９ｂと連結している。この構成により、加熱空気が排出されるときは、必ず循環通路１９を通り排出される。したがって、循環通路１９で熱交換されず、直接排気される加熱空気をなくすことができる。

よって、加熱空気は必ず一度は循環通路１９を通り、熱交換して温度、湿度が下がることになる。それ故、より一層排気口１３から出る加熱空気の温度、湿度を下げることができる。

また、循環通路１９の排気口１３と連結する循環通路１９の断面と、洗浄槽１１の循環通路１９の出口１９ｂの断面との面積比を変えることにより、一層加熱空気の温度、湿度を下げることもでき、乾燥性能をよくすることもできる。前者を目指す場合は、排気口１３と連結する循環通路１９の断面を小さくし、後者を目指す場合は大きくするとよい。

以上のように、本発明にかかる食器洗い乾燥機は、加熱手段の能力を低くしなくとも、また、送風手段の風量を少なくしなくとも、排気口から出る加熱空気の温度、湿度を下げ、しかも、乾燥効率を上げることが可能となるので、乾燥機能を有した食器洗い乾燥機等
として有用である。

本発明の実施の形態１の食器洗い乾燥機の断面図 同食器洗い乾燥機の一部切欠した斜視図 同食器洗い乾燥機と従来例の排気口の温度変化を示すタイムチャート 本発明の実施の形態２の食器洗い乾燥機の要部側面図 本発明の実施の形態３の食器洗い乾燥機の要部断面図 本発明の実施の形態４の食器洗い乾燥機の断面図 従来の食器洗い機の断面図

３ 食器類
６ ヒータ（加熱手段）
７ 送風手段
７ａ 第１の送風路（送風路）
１１ 洗浄槽
１３ 排気口
１４ 循環通路

Claims (5)

1. 食器類を収容した洗浄槽と、前記洗浄槽内の温度を上昇させ食器類の乾燥を行う加熱手段と、前記洗浄槽内の加熱空気を洗浄槽外へ排出する排気口と、前記洗浄槽内の加熱空気を循環させる循環通路と、前記循環通路とは別の送風路を通じて前記洗浄槽内に外気を供給する第１の送風手段とを備え、前記循環経路は、前記洗浄槽からの入口が前記洗浄槽の上部に設られるとともに前記洗浄槽への出口が前記洗浄槽の下部に設けられ、途中に第２の送風手段が設けられ、前記第１の送風手段は、前記送風路を通じて外気を前記洗浄槽内に供給することにより、前記洗浄槽内の加熱空気を前記排気口に押し出し、かつ、前記循環通路に循環させ、前記第２の送風手段は前記循環通路における空気の流れをさらに速くする食器洗い乾燥機。
2. 循環通路は、洗浄槽と分離して食器洗い乾燥機本体の外壁との間に空間を有する構成とした請求項１記載の食器洗い乾燥機。
3. 循環通路の洗浄槽への出口を、送風路の前記洗浄槽への入口の近傍に設けた請求項１または２記載の食器洗い乾燥機。
4. 循環通路の洗浄槽からの入口と洗浄槽への出口を、前記洗浄槽の対角に位置するように設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の食器洗い乾燥機。
5. 循環通路の途中に、熱交換器を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の食器洗い乾燥機。

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