JP2004350978A

JP2004350978A - dishwasher

Info

Publication number: JP2004350978A
Application number: JP2003153170A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Miyataka; 智宮高; Koichi Senzaki; 孝一先崎; Nobuyuki Hanawa; 信幸塙; Ryoichi Kobayashi; 良一小林; Soichi Sano; 壮一佐野
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP4234497B2

Abstract

【課題】２００Ｖの専用回路配線工事が不要で、かつ特殊の複雑な制御回路を用いることなく、同時に数複の洗浄ユニットを運転できる食器洗い機を提供すること。
【解決手段】洗浄槽と、この洗浄槽内に洗浄水を噴射するノズルアームと、加熱用のヒータを有する洗浄ユニットが複数備わる食器洗い機において、複数の洗浄ユニットを同時に運転する際には、ヒータの通電率を低減することを特徴とする。
【選択図】図５An object of the present invention is to provide a dishwasher capable of operating several washing units at the same time without requiring a dedicated circuit wiring work of 200 V and using a special complicated control circuit.
In a dishwasher provided with a plurality of cleaning units having a cleaning tank, a nozzle arm for spraying cleaning water into the cleaning tank, and a heater for heating, a heater is provided for simultaneously operating a plurality of cleaning units. Is characterized in that the duty ratio is reduced.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の洗浄ユニットが上下２段式に備わる食器洗い機の同時運転制御に関するものである。特に、本発明は一般家庭において使用する食器洗い機に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の食器洗い機においては、２個の洗浄ユニットを上下に積み重ねた２段式の構成で、電源電圧は１００Ｖ仕様である。
【０００３】
一般家庭にて普及している１００Ｖ，１５Ａの電源給電設備（家庭用配電盤）においては、上下洗浄ユニットの洗浄水の温度を上昇させるヒータを、現在使用されている出力８００Ｗ程度のものをそのまま使用した場合、１５Ａ電源の規定以上の電流が流れる。過電流遮断器（ブレーカ）が動作するため、上下洗浄ユニットのヒータを同時にＯＮすることが出来ない。上下洗浄ユニットのどちらか一方の運転中は、もう一方はヒータをＯＮせずに、水洗い行程、水すすぎ行程を行なう、または、運転せず待機するというような構成であった。
【０００４】
また、電源電圧が２００Ｖの特別仕様の給電設備が備わる場合には、上下洗浄ユニットともヒータ出力を８００Ｗ程度にて同時に、並行して運転する構成であった。
【０００５】
また特開２００２−８５３１６号公報（特許文献１）に示す食器洗い機は、複数台の食器洗い機を時分割しながら運転する調停回路を備えている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−８５３１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来（１００Ｖ給電設備）の構成では、上下洗浄ユニットのヒータを同時にＯＮすることが出来ない。上下洗浄ユニットのどちらか一方の運転中は、もう片側はヒータをＯＮせずに、水洗い行程、水すすぎ行程を行なうという構成である。
【０００８】
このため、上下ユニットを同時に運転しても、片側の洗浄ユニットを洗浄水の温度を上げて運転することが出来ず、また、乾燥運転を同一のヒータで運転する場合は、乾燥運転も上下同時に運転することが出来ない。結局、食器洗い乾燥機の１サイクルの運転時間において、そのほとんどを占める温水洗い行程、温水すすぎ行程、乾燥行程は、上下洗浄ユニット各々別に運転する必要があり、実際の運転時間は、上下洗浄ユニットの１サイクルの運転時間を足し合わせた運転時間となる。すなわち、上下洗浄ユニットに同時に、食器、または、調理器具をセットし運転をスタート出来るが、運転終了時間は、上下別々に分けて運転した時間とほとんど変わらない時間となる。
【０００９】
また、上下洗浄ユニットのヒータの出力を各々半分（例えば４００Ｗ）のものを使用して同時に運転しても、温水洗い行程、温水すすぎ行程、乾燥行程は、洗浄水の温度上昇率が低くなり、その分、運転時間は長くなる。
【００１０】
さらに、この場合は、どちらか片方の洗浄ユニットのみを使用して運転する場合も、ヒータの出力を半分としているため運転時間が長くなる。上下二段式の食器洗い機において、食器と調理器具を上下洗浄ユニットに分けて洗う場合、食器と調理器具の運転を同時に終了することが出来ず、運転終了後に同時に使用する場合などは、お客様の使い勝手が悪い。
【００１１】
２００Ｖ仕様の機種では、上下洗浄ユニットの同時運転が可能だが、２００Ｖ電源の普及率は低く、多くの場合、２００Ｖの専用回路を引く必要があり、配線工事等の手間と費用がかかる。
【００１２】
また上記特許文献１に示す食器洗い機は、複数台の食器洗い機を時分割しながら運転する特殊な調停回路を必要とするので複雑な制御回路になる欠点があった。
【００１３】
本発明は、上記の問題に対処し、２００Ｖの専用回路配線工事が不要で、かつ特殊の複雑な制御回路を用いることなく、同時に数複の洗浄ユニットを運転できる食器洗い機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、洗浄槽と、この洗浄槽内に洗浄水を噴射するノズルアームと、加熱用のヒータを有する洗浄ユニットが複数備わる食器洗い機において、複数の洗浄ユニットを同時に運転する際には、ヒータの通電率を低減することを特徴とするものである。
【００１５】
更に具体的には、２個の洗浄ユニットを上下に積み重ねた食器洗い機において、ヒータの通電を入り切りするリレースイッチの接点と半導体スイッチング素子（トライアック）とを並列に接続し、半導体スイッチング素子で通電率の制御をし、上下洗浄ユニットを同時に運転する場合は、半導体スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ制御（位相制御）により、上下洗浄ユニットのヒータへの通電率を可変し、上下洗浄ユニットの合わせたヒータ出力が、その他の洗浄・排水モータ等の電気部品の出力と合わせて、１５Ａ電源の規定以上の電流が流れて過電流遮断器（ブレーカ）が動作しないような出力となるように制御する構成とする。このように運転状況に応じてヒータへの通電率を可変させることにより、片方の洗浄ユニットを単独で運転した場合、また、上下洗浄ユニットを同時に運転した場合も同様に、１５Ａ電源の規定内となる最大の通電率に制御することができ、効率よく運転することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を示す図に沿って説明する。
【００１７】
本食器洗い機は、食器洗い機を構成する食器を収納する洗浄槽１、食器かご２、水溜部３、ノズルアーム４、電動機５、洗浄ポンプ羽根６、排水ポンプ羽根７、シール板８等有する洗浄ユニット４０、４１がそれぞれ独立して２個設けられている。
【００１８】
食器洗い機の本体は、上側の洗浄ユニット４０と下側の洗浄ユニット４１の上下２段にて置かれるように構成されている。上側の洗浄ユニット４０と下側の洗浄ユニット４１のほとんどは、同一構成となっているので、共通する構成については上洗浄ユニット４０にて説明する。
【００１９】
図１に示すように洗浄槽１は、食器洗い機の本体ケース９に上下２段に各々独立して備わる。洗浄槽１はスライドレール２４とローラー２５により引出し可能に備えられている。
【００２０】
食器１０は洗浄槽１に備わる食器かご２の上に並べられる。食器１０を洗浄する洗浄用の洗浄液は給水バルブ１２から給水ホース１３を通じて洗浄槽１に供給される。洗浄槽１の底部の直下には回転子１４を磁石（永久磁石）で形成するブラシレスモータ５（電動機）が設けられている。ブラシレスモータ５の回転軸には洗浄槽１側に洗浄ポンプのポンプ羽根６が取付けられる。
【００２１】
ノズルアーム４は上側に洗浄液を噴射する複数の噴射孔１５を有し、中央部には洗浄液吸込用の開口部１６が設けられている。このノズルアーム４は開口部１６内でポンプ羽根６に対し適当な間隔を保って洗浄液吸込ガイド１７の上に回転可能に取付け支持されている。洗浄液吸込ガイド１７は洗浄槽１の底部に対し一定の間隔を保って伸長し、洗浄槽１の最深部近傍で外周にリング状の洗浄液吸込み用開口部１８を有し、中央部はノズルアーム４の開口部１６に対応した洗浄液吐出用の開口部１８を有する。
【００２２】
すなわち、洗浄槽１の底部側に回転自在に設けられるノズルアーム４と、ノズルアーム４の中央部に設けられる洗浄液吸込用の開口部１６に回転自在に内置されている洗浄ポンプのポンプ羽根６と、洗浄ポンプのポンプ羽根を駆動する電動機とを有し、ノズルアーム４、洗浄ポンプおよび電動機の回転軸心が縦に同心的に、かつ電動機の上側にノズルアーム４および洗浄ポンプが位置するように配置している。そして、洗浄槽１の底部には洗浄液（洗浄水）が集まる最深部（集水部）を電動機の外側周囲に設け、かつ洗浄槽１の底部は集水部から離れるところを高くなるように傾斜させて形成し、ノズルアーム４と洗浄槽１の底部との間には、洗浄ポンプの吸込口側に洗浄水を導く洗浄液吸込ガイド１７（洗浄水吸込ガイド）を設け、かつ洗浄水吸込ガイドの外周側を下向きに延在して洗浄液吸込み用開口部１８（洗浄液吸込用開口部）を設け、該洗浄液吸込用開口部を集水部に対向するように配置した構成になっている。
【００２３】
洗浄ポンプの運転で洗浄液吸込用開口部より吸い込まれた洗浄水は、洗浄水吸込ガイドと洗浄槽１の底部との間に形成される流通路を流れて洗浄ポンプに吸い込まれ、ポンプ羽根６でノズルアーム４に送られた洗浄水は噴射孔１５から洗浄槽１内に噴射される。この噴射する洗浄水で食器１０は洗浄される。
【００２４】
また、洗浄液吸込ガイド１７はねじ１９により洗浄槽１に固定されている。ブラシレスモータ５の回転軸には、ポンプ羽根６の反対側（下端側）に排水ポンプのポンプ羽根７を取付けると共に、ポンプ羽根７の周囲にポンプ室２１を構成する。ポンプ室２１は洗浄槽１の水溜部３に短い導水部２２で連通されている。ポンプ羽根７は、ポンプ羽根６がポンプ作用を実現する回転方向と反対に回転したときに、排水ポンプとしての機能を生じるような羽根に構成されている。
【００２５】
排水ポンプのポンプ羽根７が排水ポンプとしての機能を果したときは、洗浄槽１内の洗浄後の洗浄液を排水ホース２３を通じて、食器洗い機の外部に排水する。洗浄時は、ブラシレスモータ２１と洗浄ポンプのポンプ羽根６の回転により、洗浄槽１の最深部近傍から洗浄液を吸上げ、洗浄液吸込ガイド１７を通じて、洗浄液吸込ガイド１７の開口部に導く。更に吸上げられた洗浄液はポンプ羽根６で加速され、ノズル４の開口部１６から、ノズル４に設けたケーシング２６に沿って更に加速された状態で、噴射孔１５に導かれる。
【００２６】
洗浄液はノズル４の中で加圧されるため、複数の噴射孔１５から高速で噴射される。尚、ノズル４は洗浄液が狭いケーシング２６を通過するときの反作用および複数の小さな噴射孔１５から高速で噴射される時の反作用により、一定の方向に回転する。洗浄液吸込ガイド１７の近傍に、洗浄液の加温と、食器乾燥時のファン２７により送風される空気の加温を兼ねるヒータ２８を設置する。洗浄行程時、すすぎ行程時は、ヒータ２８に通電し洗浄水を温水にする。残菜捕集用のフィルター２９は洗浄槽１の底部に設けられ、洗浄後の洗浄水を排水するときに、残菜を捕集する。洗浄水のシール構成は、洗浄槽１の上端全周に中空のパッキン３１を設け、更に、洗浄槽１上部にシール板８を設ける。エアーポンプ３０は中空のパッキン３１に加圧空気を送り、膨らんだパッキン３１の弾性により洗浄槽１とシール板８を常に当接させ、安定したシールを実現する。
【００２７】
ノズルアーム４と洗浄液吸込ガイド１７の間に仕切り板３２を設ける。仕切り板３２は残菜捕集用のフィルター２９を１個あるいは複数個備える。
【００２８】
また、食器１０の乾燥行程では、ファンモータ２７に通電し、ファンを回転させ、送風径路３４を介して、洗浄槽１内へ送風される。なお、このとき、ヒータ２８は通電をＯＮ−ＯＦＦして冷風を温風に変えており、この温風により、洗浄槽１内に付着している、水滴、および、残水、さらには、食器かご２や食器３に付着している水滴を蒸気に変え、排気ダクト、排気口３５を介して、機外に排出される。そして、一定時間乾燥動作が行われたならば、食器洗い機の運転が終了する。
【００２９】
次に、本発明の主要部について説明する。図４の（ａ）に示すように、従来の構成では、一般家庭にて普及している１５Ａの電源４９においては、上下の洗浄ユニット４０，４１の洗浄水の温度を上昇させるヒータ２８を、現在使用されている出力８００Ｗ程度のものをそのまま使用した場合、１５Ａの電源４９の規定以上の電流が流れ、過電流遮断器が動作する。
【００３０】
このため、上下の洗浄ユニット４０，４１のヒータ２８を同時にＯＮすることが出来ず、上下洗浄ユニット４０、４１のどちらか一方の運転中は、もう片側はヒータ２８をＯＮせずに、水洗いのみの間欠運転を行う待機洗い４２を行っている。このため、上下洗浄ユニット４０，４１を同時に運転した場合、上洗浄ユニット４０の運転終了４３の後に下洗浄ユニット４１のヒータ２８をＯＮして運転が開始される。
【００３１】
すなわち、下洗浄ユニット４１の運転終了時間としては、上洗浄ユニット４０の運転時間と下洗浄ユニット４１の運転時間を足し合わせた時間４４となる。また、図４の（ｂ）に示すように、ヒータ２８の出力を半分（４００Ｗ程度）として、上下同時運転した場合は、上下洗浄ユニット４０，４１とも同時にヒータ２８へ通電されているが、出力が半分（８００Ｗの半分）となっている。このため、洗い行程４５、加熱すすぎ行程４６、乾燥行程４７にて、ほぼ倍の運転時間がかかり、上下洗浄ユニット４０，４１と運転終了時間４８は、図４の（ａ）の場合とほぼ同じくなる。
【００３２】
そこで、本発明では、上下洗浄ユニット４０，４１を同時に運転する場合は、上下洗浄ユニット４０，４１のヒータ２８への通電率を可変し、上下洗浄ユニット４０，４１の合わせたヒータ出力が、その他の洗浄・排水モータ２１等の電気部品の出力と合わせて、１５Ａの電源４９の規定以上の電流が流れて過電流遮断器が動作しないような出力となるように制御する。こうすることにより、図４（ｃ）のように、上下の洗浄ユニット４０，４１を同時運転した場合の運転時間５０を大幅に短縮できる。具体的には、通電率は各サイクルの通電開始の位相を遅らせて６０％〜７０％程度（８００Ｗを５５０Ｗ程度に低減）に低減した。
【００３３】
通電率の制御について図５に沿って説明する。
【００３４】
通電率制御の回路構成としては、従来の構成が図５の（ａ）のようにヒータ回路５１への通電のＯＮ−ＯＦＦをリレースイッチの接点５２により行っていた。接点５２のＯＮ−ＯＦＦは、マイコンでリレー駆動回路を制御することにより行われる。
【００３５】
これに対し、本発明では、図５の（ｂ）のように、ヒータ回路５３のスイッチとしてリレースイッチの接点５２と通電率制御用のトライアック５４（半導体スイッチング素子）を設け、前記トライアック５４をリレースイッチの接点５２と並列に接続する構成にした。トライアック５４、リレースイッチの接点５２、マイコン、リレー駆動回路等を含めて制御回路ないし制御手段と言う。
【００３６】
上下の何れか片方の洗浄ユニットの単独運転時は、図６の（ａ）、図７の（ａ）のように、リレースイッチの接点５２によりヒータ回路５１をＯＮ−ＯＦＦする。
【００３７】
しかし、上下洗浄ユニット４０，４１を同時運転するときのヒータ２８への通電率を制御する場合には、図６の（ｂ）、図７の（ｂ）のように、トライアック５４をＯＮ―ＯＦＦすることにより通電率制御を行うようにした。
【００３８】
このヒータ２８の通電率の制御は、図８に示すように、電源の正弦波５５に対して、トライアック５４がＯＮするトリガ信号５６のタイミングを変えることにより、トライアック５４の位相制御を行い、ヒータ２８にかかる電圧が変化し、電流も変化することによりヒータ２８の出力を変えることができる。
【００３９】
トリガ信号５６が印加される位相時間ｔｄをゼロクロス点に近づけることにより、通電率が高められ、逆にゼロクロス点から離すことにより通電率が低下する。この通電率は、電源の給電設備が１５Ａ仕様で、ヒータ容量が８００Ｗの洗浄ユニットを２台同時運転するときには、前述したように１台あたりのヒータ通電が５５０Ｗ（６０％〜７０％）にするのが妥当である。このような運転をすることで、ブレーカの作動を抑えことができる。
【００４０】
また、ヒータ回路５３にトライアック５４をリレースイッチの接点５２と並列に接続することにより、リレースイッチの接点５２のデメリットである溶着を防止できる。
【００４１】
すなわち、片方の洗浄ユニットの単独運転時、リレースイッチの接点５２によりヒータ回路５３をＯＮする際に、最初にトライアック５４をＯＮ５７した後、リレースイッチの接点５２をＯＮする制御の手順を踏む。直接リレースイッチの接点５２をＯＮした場合に、ヒータ回路５３に流れる電流値１０Ａ程度に対し、トライアック５４をＯＮすることにより、リレースイッチの接点５２の接点に流れる電流値を大幅に低減出来、リレースイッチの接点５２の接点溶着防止、リレースイッチの接点５２の寿命を延ばすことが出来る。
【００４２】
なお、洗浄ユニットを２台同時運転するときは、ヒータ回路５３の通電の入り切りは、もっぱらトライアック５４で行い、リレースイッチの接点５２をＯＮ―ＯＦＦさせることはないので、上記のような手順は不要である。
【００４３】
また、逆にヒータ回路５３を遮断する際に、最初にトライアック５４をＯＮ５９した後、接点をＯＦＦ６０することにより、同様の効果（接点溶着防止、接点寿命を延ばす）が得られる。
【００４４】
さらに、この際（２台同時運転）に、トライアック５４をＯＮ５７した後、リレー５２をＯＮ５８し、再度、トライアック５４をＯＦＦ６１することにより、トライアック５４の発熱等による無駄な電力をおさえることが出来る。
【００４５】
また、ヒータ２８への通電率制御をする際に、上下洗浄ユニット４０，４１の合わせたヒータ２８出力が、その他の洗浄・排水モータ２１等の電気部品の出力と合わせて、１５Ａ仕様の電源４９の規定以上の電流が流れて過電流遮断器が動作してしまうことが生じないような出力となるようにするには、電源電圧のバラツキによる余裕度を見る必要がある。実際、１００Ｗ程度の余裕を確保できるように、通電率制御による出力を低くしなければらない。
【００４６】
そこで、それを実現すべく、図９に示すように、電源電圧が１００Ｖよりも上に変動した場合６２は、トライアック５４のＯＮのタイミング６３を変えて電流カットを大きくする。また、電源電圧が１００Ｖよりも下に変動した場合６４は、トライアック５４のＯＮのタイミング６５を変えて電流カットを小さくすることにより、電源電圧の変動に対応して、位相制御のＯＮ−ＯＦＦ比（デューティー）を制御することにより、通常の通電率制御によるヒータ２８の出力を最大限にすることが出来る。
【００４７】
上述した同時運転について、図１０を引用して本発明と従来とを比べる。
【００４８】
図１０の（ロ）は、従来のものを示している。上下洗浄ユニットのヒータに流れる電流波形は、同相で、かつ全電流が流れる。このため、ヒータ容量を半分程度（４００Ｗ）にしなければ、２台同時に運転できなく、前述したようにヒータの発熱量が少なく、結果的に洗浄運転に費やす時間が長くなる。
【００４９】
それに対し、図１０の（イ）に示す本発明にあっては、上下洗浄ユニットのヒータに流れる電流は位相制御により通電率が下げられる。このため、両ヒータに流れる電流量の合計が給電設備（１５Ａ仕様）の給電容量内に抑えられ、ブレーカの作動は生じないのである。
【００５０】
この位相制御による通電率の可変はヒータの構成を変える必要ないので、安価に容易に実現できる。
【００５１】
すなわち、８００Ｗと５５０Ｗのヒータを二つ用意し、一方の洗浄ユニットを単独で運転するときには８００Ｗのヒータを使用する。二台の洗浄ユニットを同時に運転するときには５５０Ｗのヒータを使用するようにして、両ヒータに流れる電流量の合計が給電設備（１５Ａ仕様）の給電容量内に抑えるようにすることも可能である。しかし、食器洗い機に用いるヒータは大きい。大きい８００Ｗと５５０Ｗのヒータを二つ備えると、大きな部品が増えることに加え、ヒータを置くスペースを確保するために食器洗い機の本体を変更（設計変更）しなけらばならない。
【００５２】
本発明は位相制御による通電率の可変で対応できるので、ヒータ部品が増えず、かつ食器洗い機の本体の変更が不要であるので、安価に容易に実現できるのである。
【００５３】
ヒータ回路５３の通電率可変用のトライアック５４は、上下洗浄ユニット４０，４１の同時運転時は、ＯＮ−ＯＦＦのスイッチングを繰返すことにより、かなりの温度上昇があるため、放熱フィン付き６６とする。また、本食器洗い機は、図３、図１１に示すようにシステムキッチンにビルトインされるため本体内部の温度上昇の条件が厳しいため、放熱フィン付きトライアック６６を比較的温度の低い本体前面ドア内部に設置する構成にする。これにより、トライアック６６の温度上昇を低減させることができる。また、万一、トライアックが故障した場合のサービス対応時は、キッチンにビルトインされた本体を引き出すことなく、前面ドアを外すことにより修理が可能となり、サービス性も向上する。
【００５４】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、２００Ｖの専用回路配線工事が不要で、かつ特殊の複雑な制御回路を用いることなく、同時に数複の洗浄ユニットを運転できる食器洗い機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるもので、食器類を洗浄する本体の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるもので、食器洗い機の平面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるもので、食器洗い機を引出した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるもので、従来例と比較した動作サイクルのチャート。
【図５】本発明の実施形態にかかるもので、従来例と比較して示した回路図。
【図６】本発明の実施形態にかかるもので、リレーとトライアックのＯＮ−ＯＦＦのタイミングを示す図。
【図７】本発明の実施形態にかかるもので、ヒータの通電を従来例と比較して示した図。
【図８】本発明の実施形態にかかるもので、通電率制御（位相制御）の電圧波形とトライアック動作のタイミング示す図。
【図９】本発明の実施形態にかかるもので、電源電圧の変動に対する通電率制御（位相制御）を示す図。
【図１０】本発明の実施形態と従来との通電率を比較して示した通電率の対比図。
【図１１】本発明の実施形態にかかるもので、食器洗い機の斜視図である。
【符号の説明】
１…洗浄槽、２…食器かご、４…ノズルアーム、５…ブラシレスモータ、６…洗浄ポンプ羽根、７…排水ポンプ羽根、３４…送風径路、３５…排気口、４０，４１…上／下の洗浄ユニット、４５…洗い行程、４６…加熱すすぎ行程、４７…乾燥行程、４９…電源、５２…リレー、５４…トライアック。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to simultaneous operation control of a dishwasher in which a plurality of washing units are provided in a two-stage manner. In particular, the present invention relates to a dishwasher used in ordinary households.
[0002]
[Prior art]
A conventional dishwasher has a two-stage structure in which two washing units are stacked up and down, and the power supply voltage is 100V.
[0003]
In a 100V, 15A power supply facility (household switchboard) widely used in general households, a heater for raising the temperature of the washing water of the upper and lower washing units is used as it is, with a current output of about 800W. In this case, a current exceeding the specified value of the 15 A power supply flows. Since the overcurrent breaker (breaker) operates, the heaters of the upper and lower cleaning units cannot be simultaneously turned on. During operation of one of the upper and lower washing units, the other is not turned on the heater and performs a washing step and a water rinsing step or stands by without operating.
[0004]
In addition, when a special-purpose power supply equipment having a power supply voltage of 200 V was provided, the upper and lower cleaning units were operated simultaneously and in parallel at a heater output of about 800 W.
[0005]
The dishwasher disclosed in JP-A-2002-85316 (Patent Document 1) includes an arbitration circuit that operates a plurality of dishwashers in a time-sharing manner.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-85316
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration (100 V power supply equipment), the heaters of the upper and lower cleaning units cannot be simultaneously turned on. During operation of one of the upper and lower cleaning units, the other side performs a water washing step and a water rinsing step without turning on the heater.
[0008]
For this reason, even if the upper and lower units are operated at the same time, the cleaning unit on one side cannot be operated by raising the temperature of the washing water, and when the drying operation is operated with the same heater, the drying operation is also performed at the same time. I can't drive. After all, in one cycle of the operation time of the dishwasher, the hot water washing step, hot water rinsing step, and drying step, which occupy most of the operation time, need to be operated separately for the upper and lower cleaning units. This is the operation time obtained by adding the operation time of one cycle. That is, tableware or cooking utensils can be set at the same time in the upper and lower washing units and the operation can be started, but the operation end time is almost the same as the time when the upper and lower washing units are separately operated.
[0009]
In addition, even if the heaters of the upper and lower cleaning units are operated at the same time by using half (for example, 400 W) heaters, the temperature rise rate of the cleaning water decreases during the warm water washing step, the warm water rinsing step, and the drying step, The operation time becomes longer accordingly.
[0010]
Further, in this case, even when the operation is performed using only one of the cleaning units, the operation time becomes long because the output of the heater is halved. In a two-stage dishwasher, when dishes and cooking utensils are separated and washed in upper and lower washing units, the operation of the dishes and cooking utensils cannot be completed at the same time. Not easy to use.
[0011]
In the 200V specification model, simultaneous operation of the upper and lower cleaning units is possible, but the spread rate of the 200V power supply is low, and in many cases, it is necessary to draw a dedicated circuit of 200V, which requires labor and cost for wiring work and the like.
[0012]
Further, the dishwasher disclosed in Patent Document 1 described above requires a special arbitration circuit that operates a plurality of dishwashers in a time-sharing manner.
[0013]
An object of the present invention is to provide a dishwasher capable of simultaneously operating several washing units without the need for a dedicated circuit wiring of 200 V and without using a special complicated control circuit. And
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a dishwasher provided with a washing tank, a nozzle arm for injecting washing water into the washing tank, and a plurality of washing units each having a heater for heating. Is characterized in that the duty ratio is reduced.
[0015]
More specifically, in a dishwasher in which two washing units are stacked one on top of the other, a contact of a relay switch for turning on and off the heater and a semiconductor switching element (triac) are connected in parallel, and the duty ratio of the semiconductor switching element is increased. When the upper and lower cleaning units are operated at the same time, the duty ratio to the heaters of the upper and lower cleaning units is varied by ON-OFF control (phase control) of the semiconductor switching elements, and the combined heater output of the upper and lower cleaning units is controlled. However, in combination with the outputs of other electric components such as a washing / draining motor, the current is controlled so that a current exceeding the specified 15 A power supply flows and the overcurrent breaker (breaker) does not operate. . By varying the duty ratio to the heater in accordance with the operating condition in this way, when one of the cleaning units is operated independently, and when the upper and lower cleaning units are simultaneously operated, the same applies to the case where the 15A power supply is specified. It is possible to control the power supply rate to a certain maximum, and it is possible to operate efficiently.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
This dishwasher has a washing tank 1 for storing dishes constituting the dishwasher, a dish basket 2, a water reservoir 3, a nozzle arm 4, an electric motor 5, a washing pump blade 6, a drain pump blade 7, a seal plate 8, and the like. Two 40 and 41 are provided independently of each other.
[0018]
The main body of the dishwasher is configured to be placed in the upper and lower two stages of the upper cleaning unit 40 and the lower cleaning unit 41. Most of the upper cleaning unit 40 and the lower cleaning unit 41 have the same configuration, and the common configuration will be described in the upper cleaning unit 40.
[0019]
As shown in FIG. 1, the washing tub 1 is independently provided in two upper and lower stages in a main body case 9 of a dishwasher. The cleaning tank 1 is provided so as to be drawn out by a slide rail 24 and a roller 25.
[0020]
The tableware 10 is arranged on a tableware basket 2 provided in the washing tank 1. A cleaning liquid for cleaning the tableware 10 is supplied from the water supply valve 12 to the cleaning tank 1 through the water supply hose 13. A brushless motor 5 (electric motor) that forms the rotor 14 with a magnet (permanent magnet) is provided immediately below the bottom of the cleaning tank 1. A pump blade 6 of a washing pump is attached to the rotating shaft of the brushless motor 5 on the washing tank 1 side.
[0021]
The nozzle arm 4 has a plurality of injection holes 15 for injecting the cleaning liquid on the upper side, and an opening 16 for suctioning the cleaning liquid is provided at the center. The nozzle arm 4 is rotatably mounted on a cleaning liquid suction guide 17 at an appropriate distance from the pump blade 6 within the opening 16. The cleaning liquid suction guide 17 extends at a constant distance from the bottom of the cleaning tank 1, has a ring-shaped cleaning liquid suction opening 18 on the outer periphery near the deepest part of the cleaning tank 1, and has a nozzle arm 4 at the center. And an opening 18 for discharging the cleaning liquid corresponding to the opening 16 of FIG.
[0022]
That is, a nozzle arm 4 rotatably provided on the bottom side of the cleaning tank 1 and a pump blade 6 of a cleaning pump rotatably provided in a cleaning liquid suction opening 16 provided at the center of the nozzle arm 4. A motor for driving the pump blades of the cleaning pump, such that the nozzle arm 4, the cleaning pump and the motor have their rotation axes concentric with each other vertically, and the nozzle arm 4 and the cleaning pump are positioned above the motor. Are placed. At the bottom of the washing tank 1, a deepest part (water collecting part) where the washing liquid (washing water) collects is provided around the outside of the electric motor, and the bottom of the washing tank 1 is inclined so as to be higher away from the water collecting part. A cleaning liquid suction guide 17 (cleaning water suction guide) for guiding cleaning water to the suction port side of the cleaning pump is provided between the nozzle arm 4 and the bottom of the cleaning tank 1. The cleaning liquid suction opening 18 (cleaning liquid suction opening) is provided to extend downward on the outer peripheral side, and the cleaning liquid suction opening 18 is arranged to face the water collecting portion.
[0023]
The cleaning water sucked from the cleaning liquid suction opening by the operation of the cleaning pump flows through a flow path formed between the cleaning water suction guide and the bottom of the cleaning tank 1 and is sucked into the cleaning pump. The cleaning water sent to the nozzle arm 4 is injected into the cleaning tank 1 from the injection hole 15. The tableware 10 is washed with the jetted washing water.
[0024]
The cleaning liquid suction guide 17 is fixed to the cleaning tank 1 by screws 19. A pump blade 7 of a drainage pump is mounted on the rotating shaft of the brushless motor 5 on the opposite side (lower end side) of the pump blade 6, and a pump chamber 21 is formed around the pump blade 7. The pump chamber 21 is communicated with the water reservoir 3 of the cleaning tank 1 by a short water guide 22. The pump blade 7 is configured as a blade that functions as a drainage pump when the pump blade 6 rotates in a direction opposite to the rotation direction that achieves the pumping action.
[0025]
When the pump blade 7 of the drainage pump functions as a drainage pump, the washing liquid after washing in the washing tank 1 is drained to the outside of the dishwasher through the drainage hose 23. At the time of cleaning, the cleaning liquid is sucked up from the vicinity of the deepest part of the cleaning tank 1 by rotation of the brushless motor 21 and the pump blade 6 of the cleaning pump, and guided to the opening of the cleaning liquid suction guide 17 through the cleaning liquid suction guide 17. Further, the suctioned cleaning liquid is accelerated by the pump blade 6 and is guided from the opening 16 of the nozzle 4 to the injection hole 15 while being further accelerated along the casing 26 provided in the nozzle 4.
[0026]
Since the cleaning liquid is pressurized in the nozzle 4, the cleaning liquid is jetted at high speed from the plurality of jet holes 15. The nozzle 4 rotates in a certain direction due to a reaction when the cleaning liquid passes through the narrow casing 26 and a reaction when the cleaning liquid is ejected at high speed from the plurality of small ejection holes 15. In the vicinity of the cleaning liquid suction guide 17, a heater 28 that heats the cleaning liquid and heats the air blown by the fan 27 at the time of drying the dishes is installed. During the washing process and the rinsing process, the heater 28 is energized to make the washing water warm. A filter 29 for collecting garbage is provided at the bottom of the washing tank 1, and collects garbage when draining the washing water after washing. The sealing structure of the washing water is such that a hollow packing 31 is provided all around the upper end of the washing tank 1, and a seal plate 8 is provided above the washing tank 1. The air pump 30 sends pressurized air to the hollow packing 31, and the washing tank 1 and the seal plate 8 are always brought into contact with each other by the elasticity of the expanded packing 31, thereby achieving a stable seal.
[0027]
A partition plate 32 is provided between the nozzle arm 4 and the cleaning liquid suction guide 17. The partition plate 32 includes one or a plurality of filters 29 for collecting residual vegetables.
[0028]
In the drying process of the tableware 10, the fan motor 27 is energized to rotate the fan, and the air is blown into the cleaning tank 1 via the airflow path 34. At this time, the heater 28 is turned on and off to change the cold air to the hot air, and the hot air causes water droplets and residual water, which adhere to the inside of the cleaning tank 1, and further the dishes. The water droplets adhering to the basket 2 and the tableware 3 are converted into steam, and are discharged out of the machine via an exhaust duct and an exhaust port 35. Then, when the drying operation has been performed for a certain period of time, the operation of the dishwasher ends.
[0029]
Next, the main part of the present invention will be described. As shown in FIG. 4A, in the conventional configuration, a 15A power supply 49 widely used in ordinary households includes a heater 28 for raising the temperature of the cleaning water of the upper and lower cleaning units 40 and 41. If the current power output of about 800 W is used as it is, a current exceeding the power of the 15 A power supply 49 flows, and the overcurrent breaker operates.
[0030]
For this reason, the heaters 28 of the upper and lower cleaning units 40 and 41 cannot be turned on at the same time. During the operation of one of the upper and lower cleaning units 40 and 41, the other side does not turn on the heater 28 but only the water washing. The standby wash 42 for performing the intermittent operation is performed. Therefore, when the upper and lower cleaning units 40 and 41 are operated at the same time, the heater 28 of the lower cleaning unit 41 is turned on after the end 43 of the operation of the upper cleaning unit 40 to start the operation.
[0031]
That is, the operation end time of the lower cleaning unit 41 is a time 44 obtained by adding the operation time of the upper cleaning unit 40 and the operation time of the lower cleaning unit 41. Further, as shown in FIG. 4B, when the output of the heater 28 is reduced to half (about 400 W) and the upper and lower cleaning units 40 and 41 are operated simultaneously, the heater 28 is energized at the same time. Is half (half of 800 W). Therefore, in the washing step 45, the heating rinsing step 46, and the drying step 47, the operation time is almost doubled, and the upper and lower cleaning units 40 and 41 and the operation end time 48 are almost the same as those in the case of FIG. Become.
[0032]
Therefore, in the present invention, when the upper and lower cleaning units 40 and 41 are operated at the same time, the duty ratio of the heater 28 of the upper and lower cleaning units 40 and 41 is changed so that the combined heater output of the upper and lower cleaning units 40 and 41 becomes the other. In addition to the output of the electric parts such as the washing / draining motor 21, the output is controlled so that a current exceeding a prescribed value of the power supply 49 of 15 A flows and the overcurrent breaker does not operate. By doing so, as shown in FIG. 4C, the operation time 50 when the upper and lower cleaning units 40 and 41 are simultaneously operated can be significantly reduced. Specifically, the energization rate was reduced to about 60% to 70% (800 W was reduced to about 550 W) by delaying the phase of the energization start of each cycle.
[0033]
The control of the duty ratio will be described with reference to FIG.
[0034]
As the circuit configuration of the duty ratio control, the conventional configuration turns ON / OFF the energization to the heater circuit 51 by the contact 52 of the relay switch as shown in FIG. ON / OFF of the contact 52 is performed by controlling a relay drive circuit by a microcomputer.
[0035]
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 5B, a contact 52 of a relay switch and a triac 54 (semiconductor switching element) for controlling the duty ratio are provided as switches of the heater circuit 53, and the triac 54 is connected to a relay. It was configured to be connected in parallel with the contact 52 of the switch. The control circuit or control means includes the triac 54, the contact 52 of the relay switch, the microcomputer, the relay drive circuit, and the like.
[0036]
When one of the upper and lower cleaning units is operated independently, the heater circuit 51 is turned on and off by the contact 52 of the relay switch as shown in FIG. 6A and FIG. 7A.
[0037]
However, when controlling the energization rate to the heater 28 when the upper and lower cleaning units 40 and 41 are operated simultaneously, the triac 54 is turned on and off as shown in FIGS. 6B and 7B. By doing so, the duty ratio control is performed.
[0038]
As shown in FIG. 8, the control of the duty ratio of the heater 28 is performed by changing the timing of the trigger signal 56 for turning on the triac 54 with respect to the sine wave 55 of the power supply, thereby controlling the phase of the triac 54, The output of the heater 28 can be changed by changing the voltage applied to 28 and the current.
[0039]
By bringing the phase time td to which the trigger signal 56 is applied closer to the zero-cross point, the duty ratio is increased, and conversely, by moving away from the zero-cross point, the duty ratio decreases. When the power supply equipment of the power supply is a 15A specification and two cleaning units with a heater capacity of 800 W are operated simultaneously, the power supply to the heater is set to 550 W (60% to 70%) as described above. Is reasonable. By performing such operation, the operation of the breaker can be suppressed.
[0040]
Further, by connecting the triac 54 to the heater circuit 53 in parallel with the contact 52 of the relay switch, welding which is a disadvantage of the contact 52 of the relay switch can be prevented.
[0041]
That is, when one of the cleaning units is operated independently, when the heater circuit 53 is turned on by the contact 52 of the relay switch, the triac 54 is first turned on 57, and then the control procedure of turning on the contact 52 of the relay switch is performed. When the contact 52 of the relay switch is directly turned on, the current flowing to the contact of the contact 52 of the relay switch can be greatly reduced by turning on the triac 54 for a current value of about 10 A flowing to the heater circuit 53, It is possible to prevent the welding of the contact 52 of the switch and extend the life of the contact 52 of the relay switch.
[0042]
When two washing units are operated at the same time, the turning on and off of the heater circuit 53 is performed exclusively by the triac 54, and the contact 52 of the relay switch is not turned on and off. It is.
[0043]
Conversely, when the heater circuit 53 is shut off, the same effect (prevention of contact welding and extension of contact life) can be obtained by first turning ON the triac 54 and then turning OFF the contact.
[0044]
Further, at this time (simultaneous operation of two units), the triac 54 is turned on 57, the relay 52 is turned on 58, and the triac 54 is turned off 61 again, so that wasteful power due to heat generation of the triac 54 can be suppressed.
[0045]
When controlling the duty ratio of the heater 28, the combined output of the heater 28 of the upper and lower cleaning units 40 and 41 is combined with the output of other electric components such as the cleaning / draining motor 21 so that the power supply 49 of the 15A specification is used. In order to obtain an output that does not cause the overcurrent breaker to operate due to a current exceeding the prescribed value, it is necessary to check the margin due to the variation in the power supply voltage. Actually, the output of the duty ratio control must be reduced so that a margin of about 100 W can be secured.
[0046]
Therefore, in order to realize this, as shown in FIG. 9, when the power supply voltage fluctuates above 100 V, the ON timing 63 of the triac 54 is changed to increase the current cut. When the power supply voltage fluctuates below 100 V, the ON / OFF ratio of the phase control is changed by changing the ON timing 65 of the triac 54 to reduce the current cut. By controlling (duty), it is possible to maximize the output of the heater 28 by the normal duty ratio control.
[0047]
Regarding the above-mentioned simultaneous operation, the present invention is compared with the conventional one with reference to FIG.
[0048]
FIG. 10B shows a conventional one. The current waveforms flowing through the heaters of the upper and lower cleaning units have the same phase, and all the currents flow. For this reason, unless the heater capacity is reduced to about half (400 W), the two units cannot be operated at the same time, and the amount of heat generated by the heaters is small as described above, and as a result, the time spent for the cleaning operation is prolonged.
[0049]
On the other hand, in the present invention shown in FIG. 10A, the current flowing through the heaters of the upper and lower cleaning units is reduced in duty ratio by phase control. For this reason, the total amount of current flowing through both heaters is suppressed within the power supply capacity of the power supply equipment (15A specification), and the breaker does not operate.
[0050]
Since the duty ratio can be varied by the phase control, it is not necessary to change the configuration of the heater.
[0051]
That is, two heaters of 800 W and 550 W are prepared, and when one of the cleaning units is operated independently, the heater of 800 W is used. When the two cleaning units are operated at the same time, it is possible to use a 550 W heater so that the total amount of current flowing through both heaters is kept within the power supply capacity of the power supply equipment (15 A specification). However, the heaters used in dishwashers are large. If two large 800W and 550W heaters are provided, the size of the dishwasher must be changed (design change) in order to secure a space for placing the heaters, in addition to increasing the number of large parts.
[0052]
The present invention can be implemented by changing the duty ratio by the phase control, so that the number of heater components does not increase, and it is not necessary to change the main body of the dishwasher.
[0053]
When the upper and lower cleaning units 40 and 41 are operated simultaneously, the triac 54 for varying the duty ratio of the heater circuit 53 has a considerable temperature rise due to repeated ON-OFF switching. As shown in FIGS. 3 and 11, the dishwasher is built into the system kitchen, so that the temperature rise inside the main body is severe. Therefore, the triac 66 with the radiation fins is installed inside the front door of the main body having a relatively low temperature. Configure to be installed. Thereby, the temperature rise of the triac 66 can be reduced. Also, in the event of a service failure in the event of a TRIAC failure, repairs can be made by removing the front door without pulling out the main unit built in the kitchen, thereby improving serviceability.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dishwasher capable of operating several washing units at the same time without requiring a dedicated circuit wiring work of 200 V and using a special complicated control circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main body for washing dishes according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the dishwasher according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the dishwasher is drawn out according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a chart of an operation cycle according to the embodiment of the present invention, as compared with a conventional example.
FIG. 5 is a circuit diagram according to the embodiment of the present invention, which is shown in comparison with a conventional example.
FIG. 6 is a diagram showing ON / OFF timings of a relay and a triac according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view according to the embodiment of the present invention, showing energization of a heater in comparison with a conventional example.
FIG. 8 is a diagram showing a voltage waveform of a duty ratio control (phase control) and a timing of a triac operation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram related to the embodiment of the present invention, showing duty ratio control (phase control) with respect to a change in power supply voltage.
FIG. 10 is a comparison diagram of the duty ratios showing the comparison between the duty ratios of the embodiment of the present invention and the conventional ones.
FIG. 11 is a perspective view of a dishwasher according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cleaning tank, 2 ... Tableware basket, 4 ... Nozzle arm, 5 ... Brushless motor, 6 ... Cleaning pump blade, 7 ... Drainage pump blade, 34 ... Ventilation path, 35 ... Exhaust port, 40, 41 ... Upper / lower Cleaning unit, 45: washing process, 46: heating rinsing process, 47: drying process, 49: power supply, 52: relay, 54: triac.

Claims

In a dishwasher provided with a plurality of washing units having a washing tank, a nozzle arm for injecting washing water into the washing tank, and a heater for heating,
A dishwasher characterized in that when operating a plurality of washing units simultaneously, the duty ratio of the heater is reduced.

The dishwasher according to claim 1,
A dishwasher characterized in that the reduction of the electricity supply rate is performed by phase control.

The dishwasher according to claim 1 or 2,
A dishwasher, comprising a control unit for controlling the duty ratio.

The dishwasher according to any one of claims 1 to 3,
A dishwasher, wherein a contact of a relay switch for turning on / off the heater and a semiconductor switching element are connected in parallel.

The dishwasher according to claim 4,
When energizing the heater, first turn on the semiconductor switching element, then turn on the contact of the relay switch, and when shutting off the heater, before turning off the contact of the relay switch. A dishwasher characterized by turning on a semiconductor switching element, turning off a contact of a relay switch, and then turning off the semiconductor switching element.

The dishwasher according to claim 4,
A dishwasher characterized in that when energizing the heater, the semiconductor switching element is turned on first, and then the contact of the relay switch is turned on, so that the semiconductor switching element is turned off.

The dishwasher according to claim 2 or 3,
A dishwasher comprising a semiconductor switching element for controlling the phase.

The dishwasher according to claim 2 or 3,
A dishwasher characterized by changing an ON-OFF ratio (duty) of the phase control according to a fluctuation of a power supply voltage.

The dishwasher according to any one of claims 4 to 7,
A dishwasher, wherein the semiconductor switching element is provided with a heat dissipating fin, and the semiconductor switching element is installed inside a door provided on a front side of a main body of the dishwasher.

In a dishwasher provided with a plurality of washing units having a washing tank, a nozzle arm for injecting washing water into the washing tank, and a heater for heating,
An operation of a dishwasher, characterized in that when operating a plurality of washing units simultaneously, the energization rate of the heater is reduced, and when operating independently, the energization rate of the heater is not reduced.