JPH1080392A - 食器洗浄機の給湯装置 - Google Patents
食器洗浄機の給湯装置Info
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- JPH1080392A JPH1080392A JP23929896A JP23929896A JPH1080392A JP H1080392 A JPH1080392 A JP H1080392A JP 23929896 A JP23929896 A JP 23929896A JP 23929896 A JP23929896 A JP 23929896A JP H1080392 A JPH1080392 A JP H1080392A
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Abstract
トポンプを使用する。 【解決手段】 すすぎサイクルが開始されると、ヒート
ポンプ21が稼働して温水が生成される。ヒートポンプ
21(圧縮機24)が稼働している間は、食器洗浄機1
の洗浄タンク6及び貯湯タンク8にそれぞれ装備された
ヒータ15,16が、電気的な導通不能に遮断される。
これらのヒータ15,16は食器洗浄機1側において最
も大きな電力のものであるから、既存の電源容量のまま
でもヒータ15,16に代えてヒートポンプ21を稼働
させることができる。すなわち、電源容量の増設工事を
行うことなくヒートポンプ21を食器洗浄機1の給湯装
置として付設することができる。
Description
を供給する装置に関する。
ス式の湯沸器が一般に用いられている。一方近年、地下
や高層ビル等ではガス機器の使用規制が増える傾向にあ
り、そのため、電力で稼働し得、なおかつヒータ等に比
べて低電力に抑えられるヒートポンプを給湯装置に使用
する技術が開発されつつある。
ポンプがいかに低電力といえども、単に付設したので
は、食器洗浄機用に設定された電源容量が不足する可能
性が大きい。そのため、ヒートポンプを設置する場合に
は、併せて電源容量の増設工事も行わねばならず、実現
化の妨げとなっていた。本発明は上記のような事情に基
づいて完成されたものであって、その目的は、電源容量
を増すことなく給湯装置としてヒートポンプを使用でき
るようにすることにある。
めの手段として、本発明は、食器洗浄機に温水を供給す
るための装置であって、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸
発器を配管接続することで冷凍サイクルを構成したヒー
トポンプを備えて、このヒートポンプの前記凝縮器を原
水の給水管と熱交換可能な状態に配設し、原水が給水管
に給送された場合に前記ヒートポンプを稼働させること
で温水を生成して、その温水を食器洗浄機に供給する構
成とするとともに、前記ヒートポンプが稼働された場合
には食器洗浄機で使用される温水の保温用のヒータを遮
断する制御手段を設けた構成としたところに特徴を有す
る。
が稼働されている間は、食器洗浄機で使用される温水の
保温用のヒータが遮断される。このヒータは食器洗浄機
側において最も大きな電力のものであるから、既存の電
源容量のままでもヒータに代えてヒートポンプを稼働さ
せることができる。すなわちこの発明によれば、電源容
量を増すことなくヒートポンプを食器洗浄機の給湯装置
として付設することができる効果が得られる。
ないし図10に基づいて説明する。図1において、符号
1は食器洗浄機であって、その側方に、ヒートポンプ2
1を装備した温水生成装置20が設置される。まず食器
洗浄機1の構造について説明すると、その内部の上方側
には、図示しないラックを介して食器が出し入れ可能に
収納される洗浄室2が形成されており、この洗浄室2の
上面側と下面側に、洗浄ノズル3とすすぎノズル4とが
一対ずつ配設されている。洗浄室2の底面の一側には、
アルカリ洗剤の混入された洗浄水を貯留する洗浄タンク
6が形成され、そこに貯められた洗浄水は、洗浄ポンプ
7により汲み上げられて上記した洗浄ノズル3から食器
に向けて噴射され、そののち洗浄タンク6内に回収され
るといったように循環供給される。
を貯留する貯湯タンク8が装備されている。この貯湯タ
ンク8内には、詳しくは後記するように温水生成装置2
0で生成された温水が、給湯弁9の介設された給水管1
0により供給されて貯留される。貯められた温水は、す
すぎポンプ11により汲み上げられてすすぎノズル4か
ら食器に向けて噴射され、上記の洗浄タンク6内に回収
される。洗浄タンク6にはオーバーフローパイプ13が
装備されており、このオーバーフローパイプ13は、洗
浄タンク6からオーバーフローした排湯を取り込んで、
排湯管14を通して温水生成装置20に設けられた排湯
回収タンク30内に排出するようになっている。なお、
洗浄タンク6と貯湯タンク8内にはそれぞれヒータ1
5,16と図示しないサーモスタットが装備されてい
て、洗浄水は約60℃に、すすぎ用の温水は約80℃に
保温されるようになっている。
洗浄ノズル3から洗浄水が噴射されて食器が洗浄され、
続いてすすぎノズル4から温水が噴射されてすすぎが行
われる。そして、洗浄タンク6に回収し切れずにオーバ
ーフローした排湯が温水生成装置20側に排出されて排
熱が回収され、その回収した熱が、給水管10に給送さ
れる水道水等の原水と熱交換されることで温水が生成さ
れて、上記した貯湯タンク8に供給されるようになって
いる。
明する。この温水生成装置20はヒートポンプ21を備
えており、箱状をなす本体22内に収納されるようにな
っている。ヒートポンプ21は、図6にも示すように、
圧縮機24、凝縮器25、膨張弁26及び蒸発器27が
循環接続され、その中に冷媒であるフロンガス(R−2
2)が流通可能に封入されることで冷凍サイクルを構成
している。
図2,3に示すように、本体22内の底面上に設置され
ている。その圧縮機24の側方には蓋板31付きの排湯
回収タンク30が設置されている。この排湯回収タンク
30には、図4,5に示すように、上記の冷凍サイクル
の構成部品であるパイプ状の蒸発器27が、その内周面
に沿って螺旋状に巻装されており、その入り口27aと
出口27bとが蓋板31の上面に突出されて冷媒配管2
1aと接続されている。排湯回収タンク30の上部の一
側には排湯の導入口32が設けられ、食器洗浄機1にお
ける洗浄タンク6のオーバーフローパイプ13から引き
出された排湯管14と接続されており、洗浄タンク6か
らオーバーフローした排湯を導入し得るようになってい
る。他側には、排湯回収タンク30自身のオーバーフロ
ー水を排出する排出口33が設けられ、排水管34が接
続されている。
攪拌具36が備えられており、蓋板31上に設けられた
駆動モータ37によりシャフト38を介して回転駆動さ
れるようになっている。また、排湯回収タンク30の底
面には排水弁40が設けられている。この排水弁40は
常開式のものであって、蓋板31を貫通して上下動自由
に装備されたロッド41の先端に、底面に開口された弁
口42の上面側に接離して開閉する弁体43が設けら
れ、常にはロッド41がばね部材44により上動付勢さ
れて、図5の鎖線に示すように弁体43が引き上げられ
ることで弁口42が開いており、蓋板31上にブラケッ
ト45を介して取り付けられたソレノイド46の励磁力
により、同図の実線に示すようにロッド41並びに弁体
43を付勢力に抗して押し下げることで弁口42が閉じ
られるようになっている。この排水弁40は上記した排
水管34に合流して接続されている。また、排湯回収タ
ンク30の蓋板31には、蒸発器27に向けて温水を散
水することでそれを洗浄するための2個の散水ノズル4
8が設けられている。
おり、その中に、すすぎ水の原水を給送する給水管10
の途中部分が挿通され、熱交換を可能とした二重管部2
8が形成されている。この二重管部28が、図2,3に
示すように、本体22の2つの側面の内側にわたって回
曲しつつ張り巡らされている。給水管10の出口側は、
上記のように食器洗浄機1の貯湯タンク8に接続されて
いる。また膨張弁26は、感温筒26aが付設された温
度式のものである(図6参照)。なお、本体22内に
は、ヒートポンプ21の冷凍サイクルや給排水等を制御
するための装置を収納した制御ボックス49が備えられ
ている。
言及する。圧縮機24の高圧側と低圧側との間にはバイ
パス管51が設けられ、そこに容量調整弁52が設けら
れている。この容量調整弁52は、熱負荷(熱源)が足
りないときや、初期給湯時のようにまったく無いとき
に、圧縮機24の高圧側のガスを低圧側にバイパスし
て、低圧側の圧力が過剰に低下することを防止するよう
に機能する。給水管10における二重管部28から出た
ところには、自動給水弁53が設けられている。この自
動給水弁53は、高圧側の圧力を検知してそれに応じて
給水量を調節し、高圧側の圧力を一定に保つように機能
する。それに伴い、略一定温度の温水を取り出すことが
できる。
側には、分流弁54を介設した散水ホース55が分岐し
て接続され、この散水ホース55が、前記した排湯回収
タンク30の蓋板31に設けられた散水ノズル48に接
続されている。この分流弁54は、運転の停止時に開弁
することで、二重管部28内に残っている温水を排出
し、蒸発器27の洗浄に利用するとともに、運転立上り
時の過渡的な凝縮能力不足を防止するように機能する。
原水の給水管10における二重管部28に入る手前側の
部分とが密着状に並列配管されることにより、第1の補
助熱交換部57が構成されている。この第1補助熱交換
部57は、凝縮器25から出た液冷媒とすすぎ水の原水
との間で熱交換させることによって、原水を予熱するよ
うに機能する。また、上記の第1補助熱交換部57を構
成する部分の下流側の冷媒配管21aと、蒸発器27の
出口側の冷媒配管21aとが同じく密着状に並列配管さ
れることで、第2の補助熱交換部58が構成されてい
る。この第2補助熱交換部58は、蒸発器27を経た低
温冷媒を凝縮器25から出た高温液冷媒で加熱すること
により、特に運転後半において圧縮機24側への液戻り
現象が起きるのを抑制し、併せて熱利用効率を高めるよ
うに機能する。
分と、膨張弁26との間における冷媒配管21aにはレ
シーバ59が介設されている。このレシーバ59は、例
えば冷媒を過充填したときや、内部のバランスが崩れて
液冷媒が過剰となった場合にそれを溜め、凝縮器25に
液冷媒が滞留するのを防止するように機能する。レシー
バ59と膨張弁26との間には冷媒電磁弁60が介設さ
れている。この冷媒電磁弁60は、運転停止時に膨張弁
26から高圧ガスが低圧側に漏れることを防いで高圧力
を維持するように機能する。
制御回路を備えている。同図において、SWは給湯開始
用の押しボタンスイッチ、FMは、温水生成装置20の
本体22内に装備されたファンの駆動モータ、CMはヒ
ートポンプ21の圧縮機24である。SVは冷媒電磁弁
60、Mは攪拌具36の駆動モータ37、Sは排水弁4
0のソレノイド46である。Th1は、圧縮機24の高
圧側吐出口に設けられた保護用のサーモスタット、Th
2は、圧縮機24内に設けられた同じく保護用のサーモ
スタットである。また、OCRは、圧縮機24の運転電
流が過電流となったときに開放する過負荷継電器、Pd
SWは、圧縮機24の高圧側の圧力が異常上昇した際に
開放する圧力スイッチである。また図7,8の制御回路
から明かなように、圧縮機24(CM)がオンしたとき
には併せてリレーX2が励磁され、洗浄タンク6と貯湯
タンク8のヒータ15,16の導通回路にそれぞれ介設
された常閉接点X2が開放されることで、ヒータ15,
16の導通が遮断されるようになっている。
続いてその作動を説明する。まず説明の便宜上、食器洗
浄機1の洗浄タンク6と貯湯タンク8とが満水であっ
て、洗浄可能な状態にある場合からの作動について図9
のタイミングチャートを参照して説明する。初めに洗浄
すべき食器をラックに収めて洗浄室2内に収容する(ラ
ック作業)。ラック作業が完了すると洗浄サイクルが開
始され、洗浄タンク6内の洗浄水が洗浄ポンプ7で汲み
上げられて洗浄ノズル3から噴出されるといった洗浄作
業が数十秒間にわたって行われる。5秒程度の停止時間
(水切り時間)があったのち、引き続いてすすぎサイク
ルが開始され、貯湯タンク8内の温水がすすぎポンプ1
1で汲み上げられてすすぎノズル4から噴出されるとい
ったすすぎ作業が7秒程度行われる。そののち5秒程度
の停止時間(同じく水切り時間)が設定され、それによ
り1回の洗浄工程が完了する。
ると、貯湯タンク8内に備えられたフロートスイッチが
オフとなることで給湯弁9が開弁されるとともに、圧縮
機24がオンしてヒートポンプ21が稼働し始める。同
時に冷媒電磁弁60も開弁される。また、排湯回収タン
ク30に設けられたソレノイド46が励磁されて常開式
の排水弁40が閉弁されるとともに、攪拌具36が回転
駆動される。すすぎサイクルの開始後に洗浄タンク6か
らオーバーフローしてくる排湯は、少し遅れて排湯回収
タンク30に流入し、実際に蒸発器27が吸熱を始める
のは数秒後となる。
1の洗浄タンク6からオーバーフローした排湯が少しず
つ(数十秒をかけて)取り込まれる。排湯の取り込みの
最中からヒートポンプ21はフル運転して蒸発器27に
液冷媒を供給し、攪拌具36により排湯が攪拌されて熱
交換が促進されつつ吸熱を始める。実際に吸熱に掛ける
ことのできる時間は数十秒であるため、膨張弁26は比
較的大きな流量(冷凍能力)のものが使用され、立上り
からすぐに多くの冷媒が供給される。その吸熱の最中
に、まず洗浄タンク6からのオーバーフローが終わり、
排湯回収タンク30が満水となる。吸熱はさらに継続さ
れるが、蒸発器27に冷媒が十分に行き届くと、感温筒
26aで検知される温度が低下することで膨張弁26が
閉じ始める。しかしながら、膨張弁26の流量制御のタ
イミングがどうしても遅れるので少し液戻りぎみにな
る。そのため、第2補助熱交換部58で加熱されること
で液戻りの抑制が図られ、それと併せて熱利用効率の向
上が図られる。
の原水は、第1補助熱交換部57で予熱されたのち、二
重管部28において冷媒と熱交換されて昇温され、温水
となって給湯弁9を介して食器洗浄機1の貯湯タンク8
に次第に供給される。貯湯タンク8に所定量温水が溜ま
ってフロートスイッチがオンすると、圧縮機24がオフ
となるとともに、冷媒電磁弁60が閉弁してヒートポン
プ21の運転が停止される。また排湯回収タンク30の
排水弁40が開弁されるとともに、攪拌具36が停止さ
れる。これにより、排湯回収タンク30内の排湯が排出
されるが、排湯は慣性力により渦流となって排出される
ので、例えば排湯中に食材の細片等の異物が混じってい
たとしても、渦流とともにすべて排出され、タンク30
内が汚れるおそれがない。また上記のフロートスイッチ
がオンすることに伴って分流弁54が10〜15秒間開
弁され、二重管部28内に残った温水が散水ホース55
側に分流される。その温水は、排湯回収タンク30の散
水ノズル48から蒸発器27に向けて散水され、蒸発器
27の表面が洗浄される。そののち、排湯回収タンク3
0の排湯が完全に排出され、食器洗浄機1がすすぎ可能
な状態とされる。以上のようにして、洗浄作業と温水の
生成とが繰り返し行われる。
ャートに示されるように、温水を生成すべくヒートポン
プ21(圧縮機24)が稼働している間は、食器洗浄機
1の洗浄タンク6及び貯湯タンク8にそれぞれ装備され
たヒータ15,16は、電気的な導通不能に遮断され
る。ヒータ16が遮断されているときは、貯湯タンク8
内の温水を加熱することができないが、この間は、温水
が貯湯タンク8内に供給されている最中であるので、ヒ
ータ16が遮断されていても何ら支障はない。またヒー
タ15が遮断されているときは、洗浄タンク6内の洗浄
水を加熱できないが、それもヒートポンプ21が稼働し
ている間だけであって、せいぜい数十秒であり、ヒート
ポンプ21が停止すればヒータ15は即座に導通される
のであるから、洗浄水を保温することについてさしたる
不都合は生じない。
るため、毎日業務終了時には洗浄タンク6を全部排水す
るようにしている。したがって毎朝業務を開始する際に
は、温水を新たに洗浄タンク6に供給する必要がある。
この給湯を初期給湯と称しており、以下これについて図
10のタイミングチャートを参照して説明する。この初
期給湯では、容量の大きい洗浄タンク6に温水を貯めね
ばならず、また一度に大容量の温水を供給することが難
しいことから、基本的には以下のような手順で給湯が行
われる。それは、温水生成装置20で生成された温水が
貯湯タンク8に一旦取り込まれ、貯湯タンク8内のフロ
ートスイッチがオンにしたところで、給湯弁9が閉弁さ
れてすすぎサイクルが行われ、すすぎポンプ11が温水
を汲み上げてすすぎノズル4から噴射させて洗浄タンク
6に貯められる。この給湯のサイクルが、洗浄タンク6
内に設けられた図示しない水位センサが検知するまで継
続される。その後、上記の給湯サイクルが予め設定され
た回数だけ実行されて、初期給湯が完了する。
ートポンプ21を運転することで生成されるが、初期給
湯時では洗浄タンク6からオーバーフローされる排湯、
すなわち熱源が無いため、そのままでは低圧側が極端に
低圧となった運転か、異常運転(真空運転あるいは液バ
ック運転)を行ってしまう。したがって初期給湯時に
は、圧縮機24に付設された容量調整弁52の作用によ
って、高圧側の冷媒ガスを低圧側にバイパスさせる。こ
れにより低圧側の圧力が一定値に維持される。実際には
この圧力は、4Kgf/cm2程度となるように設定され、高
圧側の比較的温度の高い冷媒ガスは、上記の設定圧力と
なるように低圧側に供給される。一方膨張弁26からは
漏れ冷媒があり、熱源が無いためにそれは圧縮機24側
に戻っていく。圧縮機24の吸入直前では、高温のバイ
パスガスと、戻ってきた液冷媒とが混合されつつ圧縮機
24に戻り、このことがより低圧側の圧力を増加させ、
高圧側の圧力を自動給水弁53を適度に開くように維持
させるのに役立っている。上記した圧力設定値4Kgf/c
m2は、フロンガス(R−22)の0℃での蒸発圧力を意
識しており、仮に排湯回収タンク30内に温度の低い水
が残っていたとしても、凍り付くおそれはない。
が行われるごとにヒートポンプ21により温水が生成さ
れる。通常そのためには、ヒートポンプ21の運転と停
止とに対応して圧縮機24を断続運転させることになる
が、短周期での運転と停止とを嫌う圧縮機24に対し
て、頻繁な断続運転が予測されるにも拘らずそのままに
しておくのは、品質、信頼性の上から問題がある。例え
ば圧縮機24は、起動するたびに圧縮機モータが発熱し
て、局部的な温度上昇を招くおそれがあるためである。
そこでこの実施形態では、初期給湯の際には圧縮機24
を運転し続けるようにしている。ただし、食器洗浄機1
の給湯弁9が間欠的に閉弁されるとき、ヒートポンプ2
1の冷凍サイクル側では凝縮器25への水流が断たれる
から、圧縮機24が連続運転されていると、僅かな時間
でも高圧側の圧力の異常上昇を招くこととなる。
示されるように、給湯弁9の閉弁動作に同期して冷媒電
磁弁60を閉弁制御し、その間は、容量調整弁52によ
るバイパス冷媒だけで運転する。冷媒電磁弁60が閉じ
られると、圧縮機24の低圧側への冷媒の供給量が減少
するため、高圧側の圧力は逆に下がり気味となり、よっ
て高圧側の圧力の異常上昇が防止される。もちろん、冷
媒電磁弁60が閉弁し続けると、高圧側が圧力上昇する
ことになるが、閉弁時間はせいぜい数秒から数十秒であ
るため、上記のように高圧側の圧力を有効に下げるよう
に機能する。このようにして初期給湯が行われ、洗浄可
能な状態にセットされることになる。またこの初期給湯
の際にも、同タイミングチャートに示すように、温水を
生成すべくヒートポンプ21(圧縮機24)が稼働して
いる間は、食器洗浄機1の洗浄タンク6及び貯湯タンク
8にそれぞれ装備されたヒータ15,16は、電気的な
導通不能に遮断される。
温水を生成すべくヒートポンプ21が稼働されている間
は、食器洗浄機1側に備えられた保温用のヒータ15,
16が遮断される。これらのヒータ15,16は食器洗
浄機1側において最も大きな電力のものであるから、既
存の電源容量のままでもヒータ15,16に代えてヒー
トポンプ21を稼働させることができる。すなわち、電
源容量の増設工事を行うことなくヒートポンプ21を食
器洗浄機1の給湯装置として付設することができる。
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 (1)上記実施形態では、ヒートポンプの稼働時に洗浄
タンクと貯湯タンクの両ヒータを遮断するようにした
が、既存の電源容量の大きさや、ヒートポンプの電力に
よっては、いずれか一方のヒータを遮断するだけとして
もよい。 (2)また、貯湯タンクが食器洗浄機の外部に設置され
たものについても、本発明は同様に適用することができ
る。 (3)上記実施形態では、フロンガスを冷媒として用い
たものを例示したが、他の冷媒を用いて冷凍サイクルを
構成したヒートポンプを使用することも可能である。
である。
る。
0…給水管 15…(洗浄タンク6の)ヒータ 16…
(貯湯タンク8の)ヒータ 20…温水生成装置 21
…ヒートポンプ 21a…冷媒配管 24…圧縮機 2
5…凝縮器 26…膨張弁 27…蒸発器 28…二重
管部
Claims (1)
- 【請求項1】 食器洗浄機に温水を供給するための装置
であって、 圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続すること
で冷凍サイクルを構成したヒートポンプを備えて、この
ヒートポンプの前記凝縮器を原水の給水管と熱交換可能
な状態に配設し、原水が給水管に給送された場合に前記
ヒートポンプを稼働させることで温水を生成して、その
温水を食器洗浄機に供給する構成とするとともに、前記
ヒートポンプが稼働された場合には食器洗浄機で使用さ
れる温水の保温用のヒータを遮断する制御手段を設けた
ことを特徴とする食器洗浄機の給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23929896A JP3850075B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 食器洗浄機の給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23929896A JP3850075B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 食器洗浄機の給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080392A true JPH1080392A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3850075B2 JP3850075B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=17042656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23929896A Expired - Fee Related JP3850075B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 食器洗浄機の給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3850075B2 (ja) |
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