JPH0994212A - 食器洗い乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 庫内の食器の乾燥状態をモニタしながら乾燥
行程を制御する。 【構成】 この食器洗い乾燥機は、食器を洗浄する洗浄
槽と、洗浄水および乾燥風を加熱する加熱手段と、洗浄
水を噴出する洗浄ノズルと、洗浄水を循環する循環ポン
プと、洗浄水を排水する排水ポンプと、乾燥風を機外か
ら取り込む吸気手段と、食器から蒸発する水蒸気の湿度
を検出する湿度検知手段１１と、これらを制御する制御
回路１３とを有し、この制御回路は加熱装置、洗浄ノズ
ル、循環ポンプ、排水ポンプ、給水装置及び吸気装置を
制御するアクチュエーター制御手段１４と、洗浄乾燥行
程を管理する行程管理手段１９と、行程を記憶する記憶
手段２０と、湿度検知手段１１の検出値によって乾燥終
了を判定する乾燥終了判定手段１８とによって構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭内や産業用等で利
用される食器洗い乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の食器洗い乾燥機は、食器の量に関
係なくあらかじめ決められている複数の時間から、使用
者がそれぞれ選択し、機器が駆動する前に、洗浄時間・
すすぎ時間・乾燥時間を決定してから、洗浄・すすぎ・
乾燥を行なうものであった。

【０００３】また、全自動で動作する食器洗い乾燥機の
場合は、食器の量を洗浄行程で判定し、その食器の量に
応じて洗浄行程、すすぎ行程、乾燥行程の制御を行うも
のもある。また、最近では、温度センサによって庫内温
度を検知し、その変化によって乾燥時間を制御するもの
もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の最初に述
べた方法、つまり予め決められた行程で洗浄する方法で
は、それぞれの行程における設定時間は、食器の量に関
係なく決められているため、食器の洗浄状態や乾燥状態
などに対応して、各行程時間の設定をする事が困難であ
った。特に乾燥行程においては、乾燥状態に無関係に乾
燥行程を行なうと、乾燥時間が長すぎて異常に食器の温
度が上がり、乾燥行程後食器を取り出す場合、取り出し
にくかったり、食器が変質破損したりするするなどの不
都合が発生する場合があった。一方、乾燥時間が短すぎ
たりする場合は、乾燥行程が終了しても、ガラスのコッ
プの内部や、食器の窪みなどに水が残り、乾燥が充分で
はなかったりするといった課題があった。

【０００５】また、洗浄行程に於いて食器量を推定し、
その値に応じて乾燥行程を制御する方法では、乾燥行程
のみ使用する場合には食器の量が判定できず、使用者に
マニュアル操作で一旦洗浄行程における食器の量判定を
行ってもらう必要があった。更に、この場合、乾燥行程
の制御を洗浄行程で推定した食器量を参考に行うことに
なるが、この方法では食器の材質、形状、配置などによ
る乾燥しにくさに対応できず、適切な制御を行うことが
困難であった。

【０００６】また、従来から乾燥行程中の庫内状態をモ
ニタリングしようとする場合は、温度をパラメータとし
て選ぶ場合が多かった。これは、現在使用されている湿
度センサの多くは半導体湿度センサ素子であり、これは
耐水性が弱く、結露などにより簡単に特性が劣化すると
いう問題があったためである。しかし、温度を庫内の食
器の乾燥状態をモニタするためのパラメータとする場
合、食器に付着した水分以外に多くの外乱要因があり、
推定した状態と実際の食器の状態との間には隔たりがあ
る場合が多かった。

【０００７】本発明の第一の目的は、食器洗い乾燥機の
庫内に設置可能な湿度センサを提供し、この湿度センサ
の出力によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥行程
を制御することにより、経済的かつ最適な乾燥を行う食
器洗い乾燥機を提供することである。

【０００８】本発明の第二の目的は、食器洗い乾燥機の
内部状態に適応させた湿度センサを提供し、この湿度セ
ンサの出力によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥
行程を制御することにより、経済的かつ最適な乾燥を行
う食器洗い乾燥機を提供することである。

【０００９】本発明の第三の目的は、湿度センサの出力
によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥終了を的確
に判定する事によって、経済的、且最適な乾燥を行う食
器粗い乾燥機を提供する事である。

【００１０】本発明の第四の目的は、湿度センサの出力
等から庫内の乾燥状態を、ヒータのスイッチング動作な
どによるセンサ出力のゆらぎ等に影響されずに正確に知
り、乾燥終了を判定する事によって、経済的、且最適な
乾燥を行う食器粗い乾燥機を提供する事である。

【００１１】本発明の第五の目的は、湿度センサの出力
等から庫内の乾燥状態を周辺環境の変化に影響されずに
正確に知り、乾燥終了を判定する事によって、経済的、
且最適な乾燥を行う食器粗い乾燥機を提供する事であ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的を達
成する第一の手段は、湿度検知手段は、庫内空気温度を
検知する乾球温度検知手段と、庫内に置かれた湿球の温
度を検知する湿球温度検知手段と、前記乾球温度検知手
段及び湿球温度検知手段の出力より湿度を算出する湿度
算出手段によって構成される食器洗い乾燥機を提供す
る。

【００１３】本発明の第二の目的を達成する第一の手段
は、湿度検知手段は、庫内空気温度を検知する乾球温度
検知手段と、食器洗い乾燥機の洗浄行程中に自動的に一
定水分を含有するように構成された湿球と、湿球の温度
を検知する湿球温度検知手段と、前記乾球温度検知手段
及び湿球温度検知手段の出力より湿度を算出する湿度算
出手段によって構成される食器洗い乾燥機を提供する。

【００１４】本発明の第二の目的を達成する第二の手段
は、湿度検知手段は、庫内の食器の乾燥度と最も相関性
のある位置に設置されている前記乾球温度検知手段及び
湿球温度検知手段の出力より湿度を算出する湿度算出手
段によって構成される食器洗い乾燥機を提供する。

【００１５】本発明の第三の目的を達成する手段は、乾
燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出値の出力が閾値
以下になった場合に、乾燥終了と判定し、行程管理手段
に乾燥終了信号を出力し、乾燥行程を終了させるように
動作する食器洗い乾燥機を提供する。

【００１６】本発明の第四の目的を達成する手段は、乾
燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出値の区間積分演
算を行う積分演算手段と、前記積分演算手段からの出力
が閾値以下になった場合に、乾燥終了と判定し、行程管
理手段に乾燥終了信号を出力し、乾燥行程を終了させる
ように動作する食器洗い乾燥機を提供する。

【００１７】本発明の第五の目的を達成する手段は、乾
燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出値の区間積分演
算を行う積分演算手段と、前記積分演算手段からの出力
を記憶する一時記憶手段と、前記積分演算手段からの出
力と一時記憶手段において記憶されている値を比較して
洗浄槽内の湿度変化を推定し、湿度変化が閾値以下にな
り、かつ湿度検知手段の検出値が閾値以下になった場合
に乾燥終了と判定し、行程管理手段に乾燥終了信号を出
力し、乾燥行程を終了させるように動作する食器洗い乾
燥機を提供する。

【００１８】

【作用】一般的に使用されている湿度計として、乾湿球
方式のものがある。これは、乾球温度と湿球温度の差を
元に湿度を算出する物であり、空気中の水分の蒸発量(d
x)がその空気の飽和水蒸気圧(Ps)と水の水蒸気圧(Pw)に
よって決定される事を応用しているものである。（(1)
式参照） 以下に簡単に乾湿球方式の湿度計の原理を図１を参照し
ながら説明する。不飽和空気中に水が存在する場合を考
える。図１のように空気より水は熱を受け取り、水温(T
w)は受け取った熱量分(dQ)だけ上昇する。（(2)式参
照） dx/dt = k*S*(Ps-Pw) (1) k,k':定数 dQ/dt = k'*S*(Td-Tw) (2) S:水面の表面積 温度上昇によって水は蒸発(dx)するが、この時水は蒸発
熱として受け取った熱量を消費する。（(3)式参照） dQ/dt = (dx/dt)*r (3) この為、不飽和空気中に於いては水温は常に空気温度以
下となる。水面上では水の蒸発がなければ、水温は空気
温度と等しい筈である。しかし、実際には上記の理由で
水は蒸発するため、蒸発熱の分だけ水温は空気温度に対
して温度が低くなる。水の蒸発量は、空気温度の飽和水
蒸気圧に対して、空気中の水蒸気圧がどのくらいである
か、その割合によって決まる。この空気中の水蒸気圧の
空気温度の飽和水蒸気圧に対する割合が相対湿度（(4)
式）である。

【００１９】RH = Pw/Ps (4) (1)から(4)式より、以下の式が成り立つ。

【００２０】RH = 1-k'*(Td-Tw)/(Ps*k) この温度差(Td-Tw)を利用して、相対湿度を計測する。

【００２１】食器洗い乾燥機に於いて、洗浄から乾燥ま
で全自動で行う全自動コースの場合、すすぎ行程で高温
の水で皿をすすいだ状態の直後から乾燥行程が開始され
るので乾燥行程開始時の庫内状態は高温高湿になってい
る。更に、乾燥が開始されるとヒータにより庫内温度が
上昇し、庫内水分の蒸発が開始される。ファンによる排
気の為、湿度はこの間、ゆっくりと低下し、やがて定常
状態になる。この定常状態になったときに、庫内の乾燥
は終了している。また、この定常状態の時の湿度は外気
温、外気湿度が同じであれば、ほぼ同じである。そこ
で、この定常状態の時の湿度を閾値として、この閾値以
下になった場合に乾燥終了と判定するようにすれば良
い。これによって、無駄な乾燥時間がなくなり、且つ常
に一定レベル以上の乾燥状態が得られる。

【００２２】本発明の第一の手段は、食器洗い乾燥機の
庫内に設置可能な湿度センサを提供し、この湿度センサ
の出力によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥行程
を制御するにより、経済的かつ最適な乾燥を行う食器洗
い乾燥機を提供する事が出来る。

【００２３】本発明の第二の手段は、食器洗い乾燥機の
内部状態に適応させた湿度センサを提供し、この湿度セ
ンサの出力によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥
行程を制御するにより、経済的かつ最適な乾燥を行う食
器洗い乾燥機を提供する事が出来る。

【００２４】本発明の第三の手段は、湿度センサの出力
によって庫内の乾燥状態を正確に知り、乾燥終了を判定
する事によって、経済的、且最適な乾燥を行う食器粗い
乾燥機を提供する事ができる。

【００２５】本発明の第四の手段は、湿度センサの出力
等から庫内の乾燥状態をヒータのスイッチング動作など
によるセンサ出力のゆらぎ等に影響されずに正確に知
り、乾燥終了を判定する事によって、経済的、且最適な
乾燥を行う食器粗い乾燥機を提供する事である。

【００２６】本発明の第五の手段は、湿度センサの出力
等から庫内の乾燥状態を周辺環境の変化に影響されずに
正確に知り、乾燥終了を判定する事によって、経済的、
且最適な乾燥を行う食器粗い乾燥機を提供する事であ
る。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について図３から図
９を参照しながら説明する。

【００２８】図３に示すように本実施例は、本体１と、
食器を洗浄する洗浄槽２と、食器を収納する食器かご３
と、洗浄水を給水する給水手段４と、乾燥風を取り入れ
る吸気手段５と、洗浄水や乾燥風を加熱する加熱手段６
と、洗浄水を循環する循環ポンプ７と、洗浄水を噴出す
る洗浄ノズル８と、洗浄水を排水する排水手段９と、洗
浄槽天井部に設置された乾球温度検知手段１０と、湿球
温度検知手段１１と、洗浄槽底部の温度を検知する温度
検知手段１２と、前記各アクチュエータ及び各検知手段
を制御するマイコンと電子回路によって構成される制御
手段１３とによって構成されている。制御手段１３は、
４〜９の各アクチュエータを制御するアクチュエータ制
御回路１４と、温度検知手段を制御し信号を処理する温
度検知回路１５とを制御するマイクロコンピュータ１６
によって構成されている。

【００２９】図５に示すようにマイクロコンピュータ１
６は、温度検知回路１５からの信号によって庫内湿度を
算出する湿度算出手段１７と、湿度算出手段で算出され
た湿度を元に乾燥終了判定を行う乾燥終了判定手段１８
と、食器洗い乾燥機の各行程を管理、制御する行程管理
手段１９と、食器洗い乾燥機の各行程の時間、温度など
の制御パラメータを記憶する行程記憶手段２０と、によ
って構成される。

【００３０】図４に示すように、乾球温度検知手段と湿
球温度検知手段はそれぞれサーミスタによって構成さ
れ、湿球温度検知手段は通気性吸湿性の高いウレタン繊
維の薄い固まりに中に埋め込まれている。このウレタン
繊維は一定量の水分を含み、湿度検出時には常に濡れた
状態になっている。湿球温度検知手段はこの水分の温度
を検知している。乾球温度検知手段はこの湿球温度検知
手段のすぐ近くに設置され、湿球温度検知手段がさらさ
れている空気の温度を検知している。

【００３１】本発明の動作を、基本動作のフローを図６
とともに説明する。まず、使用者が食器かご３に食器を
セットし、本体１に入れた後、電源をオンすると、食器
洗い乾燥機は自動的に洗浄行程に入る。続いて、すすぎ
行程を行い最後に排水した後、乾燥行程に入る。図７の
ように乾燥行程に入ると、まず加熱手段６及び吸気手段
５に通電開始され、庫内は加熱され、かつ庫内空気は吸
気手段５により外気と入れ替えられる。この２つの手段
が通電されると、乾燥終了検知行程に入る。乾燥終了検
知行程中、一定時間おきに加熱手段制御行程が割り込み
をかけ、図８に示すように加熱手段制御行程は加熱手段
の温度を制御する。乾燥終了検知が終了すると、乾燥終
了時刻まで、加熱手段６、吸気手段５は通電される。こ
の間、一定時間おきに加熱手段制御ルーチンが割り込み
を掛け、ヒータ温度を検知し、庫内温度を制御する。

【００３２】次に、乾燥終了判定動作に付いて、図９と
ともに説明する。まず、湿度検知方法に付いて説明す
る。本実施例に於ける湿度検知は、乾球温度手段の出力
Ｔｄ及び湿球温度手段の出力Ｔｗによって、湿度算出手
段が湿度を式（１）によって算出する。

【００３３】RH = 1ーK/Ps*(Td-Tw) (1) ここで、Psは空気温度Ｔｄ時に於ける飽和蒸気圧であ
る。飽和蒸気圧は気温によって変化し、一般的に飽和蒸
気圧表を参照する事で、求められるが本実施例に於いて
は近似式に代入する事で求めるようにした。

【００３４】以上の方法で算出された湿度は、乾燥終了
判定手段に入力され、閾値RH0と比較される。閾値以下
であった場合、乾燥終了と判定され、乾燥終了判定手段
は行程管理手段に乾燥終了の信号を出力する。

【００３５】なお、本実施例に於いては、乾球温度検知
手段及び湿球温度検知手段をサーミスタによって構成し
ているが、これはサーモカップルなど０℃〜１００℃の
範囲の温度を検知する事のできる温度検知手段を使う事
が可能である。

【００３６】（実施例２）本発明の一実施例を図１０、
１１、１２、１３を元に説明する。本実施例の食器洗い
乾燥機の基本構成は実施例１と同じである。図１１に示
すように、マイクロコンピュータ２６は温度検知回路２
５からの出力によって湿度を検出する湿度検出手段２７
と、検出された湿度の区間積分を計算する積分演算手段
２８と、一定区間の湿度データを記憶するデータ記憶手
段２９と、この積分値によって乾燥終了判定を行う乾燥
終了判定手段３０と、食器洗い乾燥機の各行程を管理、
制御する行程管理手段３１と、食器洗い乾燥機の各行程
の時間、温度などの制御パラメータを記憶する行程記憶
手段３２と、によって構成される。

【００３７】乾球温度検知手段２１と湿球温度検知手段
２２は、それぞれサーミスタによって構成され、湿球温
度検知手段は通気性給水性の高い繊維の薄い固まりの中
に埋め込まれている。この繊維は一定量の水分を含み、
湿度検知時には常に濡れた状態になっている。この湿球
温度検知手段は給水口の真下に設置され、乾球温度検知
手段はそのすぐ横に設置される。

【００３８】次に、本発明の動作を図１２をもとに説明
する。食器洗い乾燥機の基本動作は実施例１と同じであ
る。ただし、乾燥行程開始前に給水口を微少時間開き、
湿球に水を微少量補給し、その後に乾燥行程を開始す
る。

【００３９】乾燥終了判定動作を説明する。乾球温度検
知手段及び湿球温度検知手段からの入力によって、湿度
算出手段は実施例１と同じように湿度を算出する。算出
された湿度は積分演算手段に入力され、積分演算手段は
データ記憶手段に記憶されている一定期間ｔ（秒）分の
湿度の値と入力された湿度の和を計算し、区間積分値と
する。この湿度の区間積分値は乾燥終了判定手段に入力
され、区間積分値と閾値を比較し、区間積分値が閾値以
下であれば、乾燥終了と判定し、行程管理手段に乾燥終
了の信号を出力し、行程管理手段はこの信号を受けて、
乾燥行程を終了させる。

【００４０】（実施例３）本発明の一実施例を図１４を
元に説明する。本実施例の食器洗い乾燥機の基本構成は
実施例１と同じである。図１４に示すように、マイクロ
コンピュータ３３は温度検知回路２５からの出力によっ
て湿度を検出する湿度検出手段３４と、検出された湿度
の区間平均を計算する積分演算手段３５と、一定区間の
湿度データを記憶するデータ記憶手段３６と、積分演算
手段によって計算された湿度の積分値を記憶する一時記
憶手段３７と、この積分値によって乾燥終了判定を行う
乾燥終了判定手段３８と、食器洗い乾燥機の各行程を管
理、制御する行程管理手段３９と、食器洗い乾燥機の各
行程の時間、温度などの制御パラメータを記憶する行程
記憶手段４０と、によって構成される。

【００４１】乾球温度検知手段２１と湿球温度検知手段
２２は、それぞれサーミスタによって構成され、湿球温
度検知手段は通気性給水性の高い繊維の薄い固まりの中
に埋め込まれている。この繊維は一定量の水分を含み、
湿度検知時には常に濡れた状態になっている。この湿球
温度検知手段は給水口の真下に設置され、乾球温度検知
手段はそのすぐ横に設置される。

【００４２】次に、本発明の動作を説明する。食器洗い
乾燥機の基本動作は実施例２と同じである。

【００４３】乾燥終了判定動作を説明する。乾球温度検
知手段及び湿球温度検知手段からの入力によって、湿度
算出手段は実施例１と同じように湿度を算出する。算出
された湿度は積分演算手段に入力され、積分演算手段は
データ記憶手段に記憶されている一定期間ｔ（秒）分の
湿度の値と入力された湿度の和を計算し、区間積分値と
する。この湿度の区間積分値は乾燥終了判定手段に入力
され、区間積分値と前回計算された区間積分値の差分を
計算し、この差分が差分の閾値以下であり、かつ今回計
算された区間積分値が区間積分値の闘値以下であれば、
乾燥終了と判定し、行程管理手段に乾燥終了の信号を出
力し、行程管理手段はこの信号を受けて、乾燥行程を終
了させる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、庫内湿度の出力、出力
の変化等から乾燥行程を監視することによって、経済的
かつ最適な乾燥を行う食器洗い乾燥機を提供することが
できるものである。庫内の湿度によって、食器からの水
分の蒸発の状態を観察することで、食器の入れ方、材質
等にも対応して乾燥時間を決定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理の説明図

【図２】食器洗い乾燥機に於ける庫内湿度変化の一例の
グラフ

【図３】本発明の第１の実施例の構成図

【図４】本発明の湿度検知手段の構成図

【図５】本発明の第１の実施例の制御回路の構成図

【図６】本発明の基本動作のフローチャート

【図７】本発明の乾燥行程のフローチャート

【図８】本発明の加熱手段制御行程のフローチャート

【図９】本発明の第１の実施例の乾燥終了判定のフロー
チャート

【図１０】本発明の第２、第３の実施例の構成図

【図１１】本発明の第２の実施例の制御回路の構成図

【図１２】本発明の第２の実施例の乾燥行程のフローチ
ャート

【図１３】本発明の第２の実施例の乾燥終了判定のフロ
ーチャート

【図１４】本発明の第３の実施例の制御回路の構成図

【図１５】本発明の第３の実施例の乾燥終了判定のフロ
ーチャート

【符号の説明】

１ 本体 ２ 洗浄槽 ３ 食器かご ４ 給水装置 ５ 吸気装置 ６ 加熱装置 ７ 循環ポンプ ８ 洗浄ノズル ９ 排水ポンプ １０ 第１の温度検知手段 １１ 第２の温度検知手段 １２ 制御回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】食器を洗浄する洗浄槽と、洗浄水および乾
   燥風を加熱する加熱手段と、洗浄水を噴出する洗浄ノズ
   ルと、洗浄水を循環する循環ポンプと、洗浄水を排水す
   る排水ポンプと、乾燥風を機外から取り込む吸気手段
   と、食器から蒸発する水蒸気の湿度を検出する湿度検知
   手段と、これらを制御する制御回路とを有し、この制御
   回路は加熱装置、洗浄ノズル、循環ポンプ、排水ポン
   プ、給水装置及び吸気装置を制御するアクチュエーター
   制御手段と、洗浄乾燥行程を管理する行程管理手段と、
   行程を記憶する記憶手段と、湿度検知手段の検出値によ
   って乾燥終了を判定する乾燥終了判定手段とによって構
   成される食器洗い乾燥機。
2. 【請求項２】湿度検知手段は、庫内空気温度を検知する
   乾球温度検知手段と、吸湿性通気性に優れた材質で構成
   された水分を含有する湿球と、湿球の温度を検知する湿
   球温度検知手段と、前記乾球温度検知手段及び湿球温度
   検知手段の出力より湿度を算出する湿度算出手段によっ
   て構成される請求項１記載の食器洗い乾燥機。
3. 【請求項３】温度検知手段は、庫内空気温度を検知する
   乾球温度検知手段と、食器洗い乾燥機の給水口付近に設
   置され、乾燥行程前に自動的に水分を供給される構成の
   湿球と、湿球の温度を検知する湿球温度検知手段と、前
   記乾球温度検知手段及び、湿球温度検知手段の出力より
   湿度を算出する湿度算出手段とによって構成される請求
   項１記載の食器洗い乾燥機。
4. 【請求項４】乾燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出
   値の出力が閾値以下になった場合に、乾燥終了と判定
   し、行程管理手段に乾燥終了信号を出力し、乾燥行程を
   終了させるように動作する請求項１記載の食器洗い乾燥
   機。
5. 【請求項５】乾燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出
   値の区間積分演算を行う積分演算手段と、前記積分演算
   手段からの出力が閾値以下になった場合に、乾燥終了と
   判定し、行程管理手段に乾燥終了信号を出力し、乾燥行
   程を終了させるように動作する請求項１記載の食器洗い
   乾燥機。
6. 【請求項６】乾燥終了検知手段は、湿度検知手段の検出
   値の区間積分演算を行う積分演算手段と、前記積分演算
   手段からの出力を記憶する一時記憶手段と、前記積分演
   算手段からの出力と一時記憶手段において記憶されてい
   る値を比較して洗浄槽内の湿度変化を推定し、湿度変化
   が閾値以下になり、かつ湿度検知手段の検出値が閾値以
   下になった場合に乾燥終了と判定し、行程管理手段に乾
   燥終了信号を出力し、乾燥行程を終了させるように動作
   する請求項１記載の食器洗い乾燥機。