CN1037461C - 兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置 - Google Patents

Abstract

一种兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置，在脱水行程时逐次检测旋转桶驱动用电动机的电容器端子间电压，该电压表示有随旋转桶内的负载(衣类的量)的大小而异的上升特性，检测该检测值从预定的第一基准值到达到第二基准值的时间，并根据该检测时间的不同，对衣类的量进行判断。

Description

兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置

本发明涉及检测用于进行洗涤运转控制的数据等的衣类量的兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置。

以前在兼作脱水用的洗涤机中，有对衣类量进行检测并将该检测数据用于洗涤等的行程控制的洗涤机，其衣类量检测装置如下：即在洗涤机中在承受衣类重量的部分例如桶吊持机构等上面设有电容容量型或作用变压器型的重量传感器，将该重量传感器上产生的电容量或电感量的电气检测量通过振荡器转换为频率数，再通过该频率数来判定衣类量。

但，在该装置中因重量传感器是机械的结构，故存在制造误差，或安装位置常不合适，为此存在的问题是重量检测精度差，总之衣类量检测精度低。

作为取代的装置，有通过表示驱动旋转桶及搅拌体用电动机随其负载大小而异的上升特性的电气值例如输入电流值来检测该电动机的负载、并根据该检测结果判定衣类量的装置。

可是，在该装置中由于是用纯电气的手段，虽说能无误差地检出加到电动机上的负荷，但由于作成在洗涤行程时检测该负荷，故存在的问题是在该负荷和实际衣类量的对应关系上产生有误差，在该场合也是衣类量的检测精度低。即在洗涤行程时的开始初期多是旋转桶内的衣类呈浮于水面的状态，多为衣类与电动机的负载对象不相符。又在洗涤行程中因衣类相对于搅拌体经常作不规则地变动，故电动机的负载亦作不规则地大变动。在这样的情况下，衣类量不一定反映到电动机的负荷上，因而，即使能正确地检测负载，但不能从该负载来正确地判定衣类量。

因而，本发明的目的在于提供一种兼作脱水用洗涤机的衣类量检测装置，该装置能对应于衣类量正确地检测电动机的负载，从而能使衣类量检测精度提高。

本发明的结构具有能检测表示电动机的随其负载大小而异的上升特性的电气值的电动机负载检测手段，和在所要的脱水行程时接受来自该电动机负载检测手段的检测值、并检测该检测值从第一基准值到达到第二基准值时的所需时间、并根据该检测时间判断衣类量的判断手段。

电动机负载检测手段，因检测表示电动机在其上升段随负载大小而异的特性的电气值，故电动机负载本身的检测误差极小。且，判断手段因在脱水行程时接受来自电动机负载检测手段的检测值，故和在洗涤行程时检测电动机负载时不同，不会产生衣类与电动机的负载对象不相符的情况，同时衣类也不作无规则的变动，因而检测值成为响应衣类量的电动机负载。且判断手段作成通过检测该检测值从第一基准值到达到第二基准值时的所需时间，并通过该检测时间正确地判断衣类量。

以下将结合附图和实施例对本发明的兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置作进一步的详细说明。

图1至图5表示本发明的第1实施例。

图1为含有部分方块图的电气电路图，

图2为表示电动机的各种上升特性的图，

图3为表示电动机的电容器端子间的电压特性和电动机负载的关系的图，

图4为衣类量判断程序的流程图，

图5为表示水位设定子程序的流程图，

图6为表示本发明的第2实施例的电动机通断状态对检出电压变化关系图。

图中6是电动机，13是控制电路(判断手段)，17为负载检测电路(电动机负载检测手段)。

以下关于本发明的第1实施例参照图1至图5进行说明。

首先、在图1中，1为用以从交流电源2得到控制用直流电源的控制电源电路，该电路由降压变压器3、整流电路4、恒电压电路5等组成，该控制用直流电源加到下述的控制电路13上。在上述交流电源2的母线L_a、L_b之间，经双向晶闸管7连接有电动机6的第一相绕组6a，同时经双向晶闸管8连接有第二相绕组6b，再者，经双向晶闸管10连接有常闭型的由电磁阀构成的供水阀9，又经双向晶闸管12连接有常闭型的由电磁阀构成的排水阀11。上述电动机6由于是由电容式电动机构成的，6c为其电容。13为由在其输入口备有所要的A/D变换器的微电子计算机所构成的控制电路，它是根据存贮在内部存贮器中的运转控制程序对各双向晶闸管7、8、10、12进行接通断开控制、以控制行程的，例如作成接顺序实现供水、洗涤剂洗涤、排水、脱水、供水、漂洗、排水、脱水的行程。且各行程的控制内容简单地描述如下。

供水行程：使双向晶闸管10导通(其他双向晶闸管7、8、12断开)、打开供水阀9、在旋转槽内的水位达到设定水位之后使双向晶闸管10断开。

洗涤剂洗涤行程：使双向晶闸管7和双向晶闸管8通过设置所定的断开时间而交替导通(其他的双向晶闸管10、12断开)、从而使搅拌体间断地作正反旋转。且根据设定时间已过这一情况使双向晶闸管7、8断开。

排水行程：使双向晶闸管12导通(其他双向晶闸管断开)打开排水阀11。且在根据对设定时间或排水完了的检测使双向闸晶管12断开。

脱水行程：使双向晶闸管7及12导通，从而在使排水阀11打开的状态下，驱动电动机6，使旋转桶作高速旋转。且根据对设定时间或脱水完了的检测使双向可控硅7断开，其后使双向晶闸管12断开。

漂洗行程：在使双向晶闸管10导通的状态下，使双向晶闸管7和双向晶闸管8通过设置所定的断开时间以交替导通，从而边进行供水，边间断地正反旋转。且根据检测到设定时间已过这一情况或漂洗完了的情况使双向晶闸管7、8、10断开。

又，14为检测旋转桶内的水位的水位检测电路，15为在使用者侧可任意进行操作的各种开关、即起动开关啦、水位设定开关啦、洗涤时间转换开关啦、脱水时间转换开关等等。16为各种指示器，如行程内容指示器啦、时间指示器等等。

且，17为作为电动机负载检测手段的负载检测电路，它将由分压电阻18、19及整流元件20组成的串联电路连接到母线L_a和电容器6c端子中的第二相绕组6b(在脱水行程时成为辅助绕组)侧的端子之间、且将平滑电容器21连接到母线L_a和各电阻18、19的公共连接点之间而构成。该负载检测电路17在因双向晶闸管7的导通而使电动机6运转时(此时第1相绕组6a成为主绕组、而第二相绕组6b成为辅助绕组)，对该电容器6c端子间的电压V_c进行分压，将该分压电压作为乃是检测值的检测电压V_s进行输出。在此处在图2中图示有上述电动机6在上升情况中的各种特性。在图2中，曲线T表示转矩变化，曲线V_c表示电容器端子间的电压变化，曲线V_a表示辅助绕组电压的变化，曲线I_e表示输入电流变化，曲线I_m表示主绕组电流变化。此时，电容器端子间电压V_c为表示随加到电动机6上的负载大小而异的上升特性的电气值之一，在图3中表示有该上升特性的不同情况。在该图3中将电容器6c端子间的电压V_c换成检测电压V_s表示。从同图的曲线A(负载小)、曲线B(负载中)、曲线C(负载大)的比较中可以明白，随着负载量变大而上升程度变得缓慢。又上述负载检测电路17在电动机6运转时，如上所述地检测出电容器6c端子间电压V_c，而在电动机的运转停止时(各双向晶闸管7、8、10、12断开时)由于在电容器6a端子间不产生电压，故输出对应于交流电源2的电源电压V_ac的分压电压。现为了使在该运转停止时的分压电压与电容器6端子间电压V_c的检测出的电压V_s相区别而方便起见称为检测电压V′_s。从该检测电压V′_s可进行电源电压V_ac的判断，即该负载检测电路17还具有电源电压V_ac检测功能。

另一方面，上述控制电路13存贮有判断衣类量的判断程序，根据该判断程序在洗涤剂洗涤或漂洗前的脱水行程时(例如最初的脱水行程时)判断衣类量。此时，该判断要素为图3所示的所需时间τ，该所需时间τ为检测电压V_s从第1基准值V₁起到达到第2基准值V₂为止所需时间，该所需时间τ从图3的曲线A、B、C的比较中可以明白是因负载大小而异的。

以下，关于控制电路13的判断动作，也参照表示判断程序的流程图的图4进行说明。控制电路13作成设定有关检测电压V_s的第1基准值V₁和第2基准值V₂，此时应设定为V₁＝1.2V_s′，V₂＝1.5V_s′。且，有着可从作为电动机6运转停止时的电源电压V_ac检测值的检测电压V_s′算出该各基准电压V₁及V₂的关系。在该判断程序中的判断功能实质上形成可从脱水行程的前段的排水行程(最初的排水行程)时起实行的。

又，如通过起动开关的接通使洗涤运转开始，如图4的步骤P₁中所示的那样，首先、读入从负载检测电路17所输出的检测电压(在电动机6运转时为检测电压V_s，而在运转停止时为检测电压V_s’)。且在下一步骤P₂中，进行在该时点所作的行程是否是排水行程的判断。洗涤运转因按供水行程、洗涤剂洗涤行程，…的顺序实行，故从该步骤P₂移到步骤P₃，并在该步骤P₃中对在该时点所作的行程是否是脱水行程进行判断。此时也因在该时点的行程并非脱水行程而返回到步骤P₁。这样，当按顺序实行供水行程及洗涤剂洗涤行程并开始排水行程，则在该排水行程实行中实行所谓步骤P₂→步骤P₄→步骤P₅→步骤P₁→步骤P₂…的闭合回路。即、在步骤P₁中，因为是在实行排水行程中即电动机6停止运转中故可读入关于电源电压V_ac的检测电压V_s’。又在步骤P₄中根据该检测电压V_s’算出第一基准值V₁及第二基准值V₂，并将V_s’，V₁，V₂存贮在存贮器中。接着，在步骤P₅中从上述检测电压V_s’判断电源电压V_ac并将其存贮在存贮器中，且返回步骤P₁。又，在表1中表示有此时的电源电压V_ac的判断基准。即在检测电压V_s’例如为2.28V以下时，电源电压V_ac判定为低于94V，又在大于2.28V、且小于2.38V的范围时可以判断为电源电压V_ac在大于94V、小于98V的范围内。

             表    1

检测电压(Vs)	电源电压(Vac)
		(V)2.28以下	(V)94以下
超    以下2.28～2.38	超  以下94～98
		2.38～2.47	98～102
2.47～2.57	102～106
		超2.57	超106

其后结束排水行程，如在时刻T₀(参见图3)开始脱水行程，则经过步骤P₂、步骤P₃，移到步骤P₆。在该脱水行程时，负载检测电路17对电动机6的电容器6c端子间电压进行检测，并输出该检测电压V_s。在上述步骤P₆中对检测电压V_s是否达到上述第1基准值V₁进行判断，在检测电压V_s还没有达到第1基准值V₁时实行所谓步骤P₆→步骤P₁→步骤P₂→步骤P₃→步骤P₆…回路。如设此时的电动机6的上升特性为图3的曲线A，则如在同一图所示的时刻T₁检测电压V_s到达第一基准值V₁。那么，从步骤P₆移到步骤P₇，并就检测电压V_s是否到达第二基准值V₂进行判断，如没有到达，则移到步骤P₈。在此步骤P₈中对有关定时计数的计数值T_c(初期值为零)进行计数，并返回到步骤P₁。这样如在图3所示的时刻T₂检测电压V_s到达第二基准值V₂(则因从步骤P₇移到步骤P₉(以后不实行步骤P₈的计数)，故检测出此时的时间计数值T_c即检测电压V_s从第1基准值V₁到达到第二基准值V₂的所需时间τ。此所需时间τ在该步骤P₉中存贮在存贮器中。接着，根据该所需时间τ来判断电动机6的负载大小，换言之则为衣类量。此判断可根据表2所示的对应关系进行。例如，在电源电压V_ac为100V时，设所需时间τ为5.2秒，则时间矩阵中的Y₃·X₁与其相当，因而可判断为衣类量是小的。该判断结果在其后的水位设定子程序P₁₁中用作为用于水位设定的数据。

                   表    2

该子程序P₁₁的内容如图5所示。在该图5中，在步骤S₁中根据判断出的衣类量而将供水水位WLs自动设定于低、中、高中的任一种情况。即判断出的衣类量小时将WLs设定为低，衣类量中时将WLs设定为中，衣类量大时将WLs设定为高。在下一步骤S2中将上述水位WLs与使用者所设定的水位WLu(高、中、低、少中的任一种)进行比较。如WLu＞WLs则通过从WLu向下降一等级来确定设定水位(步骤3)。此时的确定水位成为附有表3的星号〔*〕的确定水位的任一种。又如WLu≤WLs则将设定水位确定为WLu(步骤S4)。这样因根据衣类量所设定的水位WLs和在使用者侧所设定的水位WLu之差进行补正来确定水位的主要目的是尽可能消灭水的浪费。

                        表    3

根据这样的本实施例，负载检测电路17由于检测电动机6的电容器6c间电压、换句话说，由于是所谓检测表示电动机6在其上升时随负载大小而异的特性的电气值的纯电气手段，与已有的电容容量型或作用变压器型的重量传感器不同，能正确地检测加到电动机6上的负载。且控制电路13由于是在脱水行程时得到用以判断衣类量的检测电压V_s，故该检测电压V_s即加到电动机6上的负载是与在旋转槽内的实际衣类量相对应的。即在脱水时作为对于电动机6的负载，因为是全部衣类的量，故与在洗涤时的负载检测不同。不会产生衣类与电动机6的负载对象不相当的现象，且也不会产生象洗涤时那样的负载作不规则变动。从而在检测电压V_s用从第1基准值V₁直到到达第二基准值V为止的所需时间τ来判断衣类量时，能正确地判断该衣类量。

特别是根据本实施例，因将第1基准值V₁设定成比相当于检测电压V_s的初期值的检测电压V_s’高，故能使上述所需时间τ的检测时间段与脱水行程刚开始后的时间段不一致，故能更加正确地判断衣类量。即在脱水过程刚开始后的时间段中存在着因衣类的偏心而引起旋转不平衡，由于该旋转不平衡的存在，电动机6受到的负载有很大的变动，但在本实施例中作成不会检测出这样的变动。

又根据本实施例，在从检测出的所需时间τ来判断衣类量之际，由于作成考虑电源电压V_ac的电压值来判断衣类量，故能去掉因电源电压V_ac变动所引起的对衣类量的判断误差。此时，负载检测电路17在电动机6的运转停止时，由于构成的电路能检测电源电压V_ac，故没有必要设有别的电源电压检测电路。

下面，图6为表示本发明的第2实施例，在该第2实施例中，在脱水行程时的控制内容不同。即，在脱水行程开始初期使电动机6作间歇运转(使双向晶闸管7间歇地导通)的预备脱水例如进行1分钟，然后，使电动机6以休止时间例如20秒停止运转，再进行使电动机6连续运转的本脱水。在该本脱水时，进行对用于上述衣类判断所需时间的检测。根据该实施例，能更正确地判断衣类量，即在从电动机6到旋转槽的动力传动机构及其有关连的机构中作成在水封用的密封部分或轴承部分等的旋转滑动部分上充填滑脂，而在冬天等时可看到其粘性增大，对于电动机6来说成为衣类以外的大负载要素这一不良现象。又在脱水初期由于在旋转桶内存有多量的水，故该水也成为衣类以外的大负载要素。而在本实施例中，在上述的预备脱水时，通过使电动机6作间歇运转，并使旋转桶作间歇地旋转，能促使上述旋转滑动部分的温度上升，以使滑脂的粘性降低，同时能去掉多量的水，因而能除去衣类以外的负载要素。成为能更正确地判断衣类量。

又，在上述实施例中作成对电动机6的电容器6c端子间电压进行检测，而在电动机6中，作为表示随其负载大小而异的特性的电气值，由于在此以外还有相对于电动机6的输入电流或主绕组电流等，故检测对象并不限于电容器6a端子间电压。又对第1基准值V₁及第2基准值V₂作适当变更也是能实施的。

此外，本发明并不限于上述各实施例，在不脱离主要宗旨的范围内进行各种变更也能实施。

通过上述说明可以明白本发明的兼作脱水用的洗涤机的衣类量检测装置具有下列手段，即电动机负载检测手段，该手段检测表示电动机随其负载大小而异的上升特性的电气值；及判断手段，该手段在所要的脱水行程时接受来自该电动机负载检测手段的检测值、检测该检测值从第1基准值到达到第2基准值的时点所需时间，并根据该检测时间判断衣类量，由此可使电动机的负载对应于衣类量并能正确地进行检测，因而可得到所谓能使衣类量的检测精度大幅度地提高的优良效果。

Claims (1)

1.一种具有旋转桶及驱动旋转桶内的搅拌体的电动机6，并对旋转桶内的要洗涤的衣类的量进行检测的兼作脱水用洗涤机的衣类量检测装置，其特征在于具备逐次检测在电气上表示随成为上述电动机的负载的上述衣类的量而异的、电动机的上升特性的电容器的端电压，并将该检测值进行输出的电动机负载检测装置17，和在使具有搅拌体的旋体槽旋转的脱水行程时，检测上述检测值从第一基准值到达到第二基准值的时间、并根据该检测时间判断上述衣类的量的判断装置13。

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