JP2955295B2 - 混合液体の物理的特性を制御する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は混合液体の物理的特性を制御する方法および
装置に関するものであり、又特に限定はされないが中で
も洗濯機の希釈水（attemperated water）の供給を制御
する際に使用されるため創作されたものである。

〔従来の技術〕

洗濯機における暖い充填水を供給するための従来の方
法は充填時間に対して与えられた比較の間低温水バルブ
を脈動（pulse）させることである。高い低温水圧力に
基固して高温水液流速度（hot flow rate）よりも低温
水液流速度（cold flow rate）が一般的に高いことか
ら、このシステムは最も家庭的な状況において十分に作
動している。

然しながら、温度の混合は高温圧力、低温圧力高温度
及び低温度の変化を伴って変動するので正確な制御が出
来ない。

これ等の全てのものはある程度充填から充填の間で変
化するし又は１つの環境から他の環境に変る間にはより
大きな程度変化する。

これが何故（低温水の高温水に対する比率を変更する
為に）調整ノブが通常設けられているかという理由であ
る。

高圧力高温水システムが一般的である特に北米地域に
おける或る機械はバイメタルで作動する比例バルブを使
用しておりこれは高温水と冷温水の流速（flow rate）
が等しい時にのみ作用する。

全んどの北米地区における機械は２つの従来からのバ
ルブを同時に単に廻すことにより50％混合の暖い充填
（warm fill）を提供するため等しい流速において信頼
性を有している。

ここ数年、洗濯能力において水温が重要な要素である
ということが現実化されて来た。即ち、冷たすぎると汚
物の分離は洗濯粉（wash powder）の溶解度の低下の影
響をうけ、又熱すぎると布帛のうける損傷が過度にな
る。40℃が受け入れられる最適な暖い水の温度である。

ある家庭的な環境においては、熱燃焼室内の熱交換器
を満している水を有した（wet back）な固定燃料による
ヒーター或はそれに類したものから非常に高温の温水
（80〜90℃）を使用する。

高い洗濯温度を制御することは過度の高温を低下させ
るためには好ましいことであると考えられておりそれに
よって機械におけるプラスチック材料とか機械内に挿入
された繊細な衣服が損傷されず又衣服の摩耗は制限され
かつ燃焼の危険も減少される。受け入れられる高温洗濯
温度は60℃と思われる。

然しながらかかる従来のシステムにおいては合理的に
洗濯水を高温に制御することはむずかしく、更に又洗濯
機が操作される環境に作用されその制御も制約を受けて
いた。

本発明は好ましい形態において新しい洗濯機及び／又
は使用される環境に実質的に関係正確な暖かくかつ高温
の充填液温度（warm and hot fill temperature）を合
理的に提供することの出来る液流制御方法及び装置を提
供するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は一般の人に対して合理的な選択をあた
える混合液体の物理特性を制御する方法および装置を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

従って本発明の１態様としては混合槽に供給される２
つの混合液体の温度を制御する方法であって各々の液体
は異なる温度を有しており、その一方の第１の液体はそ
の他方の第２液体よりも高い温度を有しており、その高
い温度をもった第１の液体は第１のバルブを通して前記
混合槽に流れるようにされ、前記第２の液体は第２のバ
ルブを通して前記混合槽に流れるようにされ、前記第１
および第２のバルブはバルブシートを有し、スプリング
負荷されたバルブ部材が前記バルブシートに対して閉鎖
位置にバイアスされ、電磁石が付勢されて前記スプリン
グ負荷されたバルブ部材を完全開口位置にし、前記電磁
石を通して電流を流して前記バルブ部材をして前記バル
ブを漸次開口するようになし、前記第１および第２の液
体の混合液体を前記混合槽から出口へ流し、いかなる瞬
間も前記混合槽における混合液体が前記第１のバルブお
よび前記第２のバルブを通して最近流れた液体から本質
的に作られる方法において、前記第２のバルブを完全開
口して前記第２の液体前記混合槽に完全に流すように
し、前記第２の液体の温度を前記第１の液体よりも低く
保ち、前記第２のバルブが完全に開口している間または
前記混合槽の液体の現在温度を監視し前記現在温度を所
望の温度と比較している間、前記第１のバルブを漸次開
口し前記第１の液体の前記混合槽への流れを漸次増加
し、そしてもし現在温度が所望の温度に達成して前記第
１のバルブをその時に有する開口度に保っているときは
前記混合槽における液体の現在温度を監視しつづけ、現
在の温度を所望の温度と比較しつづけ、その比較に応答
して前記第１のバルブの開口度を調整しつづけ、若し前
記第１のバルブが完全開口まで漸次開口しても前記現在
温度が前記所望の温度に達しないときは、前記混合槽に
おける現在の温度を監視しつづけ、そして現在の温度と
所望の温度を比較しつづけ、前記第１のバルブの完全開
口を維持する間前記第２のバルブを漸次閉じ前記第２の
液体の前記混合槽への流れを漸次減少せしめ、もし前記
現在の温度が所望の温度に達したときは前記第２のバル
ブをその時の開口度に維持し、前記混合槽における液体
の現在の温度を監視しつづけ、現在の温度を所望の温度
と比較しつづけ、その比較に応答して前記バルブの開口
度を調整しつづける混合液体の物理的特性を制御するも
のである。

本発明の他の態様においては、本発明は第１の液体と
第２の液体の混合の温度を制御する装置であって、おの
おのの液体は異なった温度を有し、第１の液体は第２の
液体より高い温度を有し、混合槽は第１のバルブに接続
され、そこを通して第１の液体が前記混合槽に流れ、ま
た第２のバルブに接続されそこを通して第２の液体が前
記混合槽に流れ、また前記混合槽から混合液の流れる出
口を有し、如何なる瞬間も前記混合槽における混合液が
本質的に前記第１および第２のバルブを最も最近流れた
液体から生成され、前記第１および第２のバルブはバル
ブシートを有し、スプリング負荷されたバルブ部材が前
記バルブシートを閉じた位置にバイアスされ、そして電
磁石が前記スプリング負荷されたバルブ部材を完全開口
位置に向けるように付勢され、前記電磁石に電流を流す
ことによって前記バルブ部材を漸進的に前記バルブを開
口するように付勢し、前記混合槽における混合液の温度
を読取り且つ監視する温度読取手段が前記温度を所望の
温度と比較し前記比較を表示する信号を準備し、前記温
度読取手段からの信号を受信し、それぞれの電磁石を通
る電流を変えることによって前記第１および第２のバル
ブの開口度を制御するバルブ制御手段は、前記第２のバ
ルブを完全開口して前記混合槽に前記第２の液体を完全
に流すようにして、前記第２の液体を前記第１の液体よ
りも低い温度に維持し、前記第２のバルブが完全に開口
している間は前記第１のバルブを漸次開口して前記第１
の液体の前記混合槽への流れを漸次増加し、そして若し
前記信号が現在の温度が前記所望の温度に達しているこ
とを示しているときは前記第１のバルフがその時点にお
いての開口度を維持し、そしてその後、前記信号が更に
変化したときに対応して前記第１のバルブの開口度を調
整するようにし、もし前記第１のバルブが完全に開口す
るまで漸次開口して前記信号が現在の温度が前記所望の
温度に達していないことを示すときは、前記第１のバル
ブを完全開口して、前記第２のバルブを漸次閉じて前記
第２の液体の前記混合槽への流れを漸次減少させて、そ
してもし前記信号が現在の温度が前記所望の温度に達し
たことを示すときは前記第２のバルブをその時点におけ
る開口状態に維持しその後前記信号の変化に応答して前
記第２のバルブの開口度を調整して第１の液体と第２の
液体の混合液体の物理的特性を制御するものである。

本発明に関係する当業者にとって、本発明のついての
多くの構成上の変更とか広範囲に異なる具体例或は応用
が特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱す
ることなく推測されるであろう。

ここに開示され説明されるものは単に例示的なもので
あって何らこれに限定されることを意図しているもので
はない。

〔実施例〕

本発明の１つの好ましい形式を添付の図面を参照して
以下に説明する。

実施例１ 第１図を参照すると、同図には、図示さていないベル
ト及びプーリー６を介して電気モーター５によって駆動
されるスピンタブ３と撹拌器（agitatior）４を有する
コンテナー２をもった洗濯機１が示されている。かかる
構造は公知である。洗濯機のキャビネットにはマイクロ
プロセッサ８を含む使用者側の制御を含んだ制御卓パネ
ル７（console control panel）が搭載されている。

第２図を参照すると、２個を電磁石式ソレノイドで操
作されるバルブが設けられており、それらは高温水バル
ブ10と低温水バルブ11でありそれぞれ高温水供給源及び
低温水供給源からの入口を個々に有し、又該バルブから
の出口12と13とは混合機、或は混合液例えば混合槽14に
導かれている。

混合槽14の上部レベルにせき状の入口16（a weir typ
e intal）を持った出口15は洗濯機のコンテナー２につ
ながっている。

混合槽14の上面には使用に際して加熱する電子装置の
組立体が設けられており、又かかる装置はI.G.T'Sのよ
うなパワースイッチ、高電圧IC整流器及び通常の使用に
おいて使用時に装置が発生する熱を消散させるための空
冷式放熱板（air cooled heat sink）と組合されている
他の制御装置とを含んでいても良い。

電子装置はコンテナー２に設けられており、該装置は
例えばエポキシ樹脂のような熱伝導材料に埋設されそし
て該コンテナー２は例えばエポキシ系接着剤により或は
熱伝達ゲルのような熱伝導被覆材を含む機械的固定手段
によって表面17に固定される。

コンテナー２の表面19は、せき状入口16のレベルより
下になるように配列され又好ましくは図示されているよ
うに混合槽14内の水と接触する面積を拡大するように波
型状に形成されているものである。

該表面19は又好ましくは材料の混合が生ずる前にバル
ブ11からの低温水流にさらされる。

バルブ10と11の１つ、例えば高温水バルブ10は第３図
に示すように公知の形状のものであってもよく、そのバ
ルブは入口21と出口22、を有する本体20を含んでおり該
入口21にはフィルター23が設けられている。

電磁石24は接続タブ26と、柔軟シール28を有しスプリ
ング30により閉鎖位置に移動されるようにアーマチャガ
イド29の中を走行するアーマチャ或はバルブ部材27とを
有している。

スプリング30のレート（rate）は約10N/mである。バ
ルブは通常はアーマチャシール28によって閉鎖されてい
るが、コイル25を励起することにより該シールは上昇さ
れそしてバルブは次でバルブ部材シール35とバルブシー
ト36に関して水が流れるのを許容するような空気ブリー
ド孔32をもったダイアフラム31を持っている。

他のバルブ、即ち、低温水バルブ11、又好ましくは両
方のバルブは第４図に従って比較的開口を提供するよう
修正されてもよい。第４図では上述したように通常約10
N/mのレート（rate）を有する第３図のスプリング30に
かえてレート（rate）が約1000N/mを有するスプリング4
0が設けられる。

付随的に、スプリング40のための取付部41（abutmen
t）がアーマチャガイド29の対応する部分と係合しうる
ネジ溝42を有するネジ式調整部材として設けられてもよ
い。

ダイアフラム32とシートの詳細部分は、バルブの連続
的な操作を提供するために変更されても良い。

上記参照したように、両方のバルブ10と11とは好まし
くは比較的な開口部を提供し又例えばELBIにボルト直流
比例バルブタイプNZ−068−LB88が使用されても良い。

これ等のバルブは一般的には第４図に示されている。

バルブ10と11の制御のための制御システムは広くは、
マイクロプロセッサ８（第２図）と該第２図のマイクロ
プロセッサ８とは離れて設けられた比例バルブ駆動回路
（proportional valve driver circuit）51及び好まし
い形式において構成される特定の物理的特性検出回路例
えば、温度検出回路52とを含んでいる。

温度検出回路は出口15に対するせき状入口16のレベル
より低い位置にある穴部54に設けられている温度計53
（第２図）から出される温度信号を供給される。

ここで第５図を参照すると、バルブ駆動回路51は破線
によるボックス63と73で示されているように制御マイク
ロプロセッサ８と組合されている。各バルブ駆動回路63
と73は自己発振しており又以下のように作動する。

ここでは一方のバルブ駆動回路63についてのみ詳細に
説明する。又回路73はこれと同じような構成と作動を有
している。

トランジスタ50がバルブ駆動回路51によりONとなる
と、該トランジスタは比較器として作動し抵抗77を通し
て少くとも30mAの電流を抵抗78に流すようになし、その
程んどがトランジスタ79のベース電流である。

トランジスタ79が飽和すると、高温水バルブ10のコイ
ル56を通して18Vの電源から増加した電流が流れるよう
になしそれが後に説明する該バルブを操作を生起させる
ものである。

バルブ駆動回路51とトランジスタ50及び79が回路の自
己発振の結果としてOFFとされた時に誘導電流（inducti
ve current）はダイオード57を介してコイル56に流れ続
ける。全ての時間において、コイルにおける電流は並列
抵抗58によって検出される。

上述したように、バルブ駆動回路51は抵抗60を介して
並列抵抗58から流れるコイル電流を検出する比較器とし
て作動する ヒステリシスは抵抗61と62により提供される。回路は
コイルのインダクタンスとヒステリシスの値に関係する
周期をもって発振する。

平均的なコイル電流は比較器の入力における平均電圧
が等しくなるような十分なレベルに維持される。

抵抗72を通した要求される電圧が変化せしめられる
と、平均的電流レベルは適当に変化する。

これは発振器のデューティーサイクルを変化すること
により達成される。

発振器についての要求電圧（demand vollage）は例え
ばマイクロプロセッサ８からのPWM出力から例えば1KHz
〜5KHzの間の周波数で発生されるここで周波数は臨界的
（critical）ではない。

出力は抵抗65とキャパシター66によって積分され直流
電圧となる。

この回路は８ビットの解像力をもつデジタル−アナロ
グ変換器として作動する。

タイマーから駆動される２つのバルブとPWM出力（２
個のバルブと遠隔制御手段（beeper））は中断（interr
upt）され又標準的なトーテムポール出力である。

その時、１つのPWM回路のみパルス幅変調モードにお
いて作動される。

バルブ10と11のソレノイドに対する駆動回路63と73か
らの出力は、静的OFF（static off）（0V）がOFFモード
を供給し、静的ON（static on）（5V）が完全ONモード
を供給するように構成されている。該回路の利得は、＋
5Vが12Vの直流操作と等しくなる66％のデューティーサ
イクルを与えるようになっている。

これは同時に両方のバルブを制御することからマイク
ロコンピュータ８を軽減させ又バルブの損傷を防ぐのに
役立っている。

第６図を参照すると、第６図には温度検出回路とその
装置が示されている。このように、第２図で示されてい
るように混合槽に設けられた温度検出装置（シリコンセ
ンサー或はサーミスタ）53は抵抗80,81,82及び６ビット
Ｒ−2Rネットワーク83と協同して作動する。これ等の抵
抗とネットワークは共通の接合点において電流加算点を
有している。

抵抗81と82は接合点における平均直流（DC）出力と抵
抗83（Ｒ−2Rネットワーク）とマイクロプロセッサ８に
より形成されるデジタル−アナログ変換器の有効利得と
を設定するのに作用する。供給された利得は６ビットＤ
−Ａ変換器の範囲が丁度作動温度範囲を越えるように設
定されている。

それは説明して来た例においては10℃〜73℃の範囲に
亘って１度Ｃ（one degree C）の分解能を与える。

マイクロプロセッサは連続的な近似方法（suceessive
approxisnation method）によってアナログ−デジタル
（A to D）操作を行う。ここで該プロセッサは１時に
（高いオーダーを先に行う）１つのビットを、ディジタ
ル−アナログ出力（D to A）を温度検出装置53と抵抗80
との接合点84における電圧に整合されるようにする。

６個のマイクロプロセッサのＲ−2Rネットワーク83に
向けての出力は上述のようにネットワークを制御する。

比較器として作動するAD変換回路85はＡ−Ｄ出力がサ
ーミスタ電圧を越えているか否かを検出するために使用
される。その入力は接合部84と抵抗81,82及びＲ−2Rネ
ットワーク83の間の接合部に対するものである。

AD変換回路85の出力はマイクロプロセッサの入力86に
伝達され、又比較器の出力がオープンコレクターである
ためプルアップ抵抗87が要求される。

連続する近似的温度の検出サイクルの最りにおいて、
マイクロプロセッサは以下に現在温度（current temper
ature）として参照される現在の温度として伝達されて
来た６ビット値を格納する。

上述した装置の操作は以下の通りである。

マイクロプロセッサ８はソフトウェアによるパルス幅
変調技術によって可変直流電圧を供給する。

この直流電圧はフィルターされ、第５図のバルブ駆動
回路に印加される。

マイクロプロセッサの出力が低い（0V）の時、発振器
はそのまま発信を続けるが、デューティーサイクルは特
定のバルブ駆動回路63或は73により制御されるバルブが
作動しないような低い状態にある。

出力が高くなると、発振器のデューティーサイクルは
約66％となりそれによって、特定のバルブ10或は11が完
全にONとなる。66％のデューティーサイクルにおいて
は、コイルの電流は直流操作としての12Vとほぼ同じで
ある。（上述した特定の例においてはバルブのソレノイ
ドは12Vの直流コイルに適合されている。） バルブのソレノイドはインダクタンスが検出されるよ
うに直流電流と共に駆動されるということは注目される
べきである。駆動回路は上述のように自己発振しそして
発振周期は比較器のヒステリシスしきい値（hysterisis
threshold）と全ての特性の状況におけるコイルのイン
ダクタンスとに依拠している。

バルブ10と11のコイルのインダクタンスは、コイルに
供給される電流に応じて変化するバルブのアーマチャの
位置に従って変化するであろうということは勿論認識さ
れている。

このように、発振周期が特定のパラメーターに関して
0.3〜4.4ミリセコンドまで変化し、その周期はマイクロ
プロセッサ８により検出される。この発振のデューティ
ーサイクルはマイクロプロセッサ８により供給される出
力電圧に依存している。

上述した２つのバルブ回路は同一であり、そして水流
システムについての物理的配列は、２つのバルブのいづ
れか１方に供給された高温水を用いて修正操作（corret
operation）が可能であるようになっている。ソフトウ
ェアはどちらのバルブがどちらであるかをテストするこ
とが出来それ故柔軟性のあるフールプルーフ操作が可能
となる。

充填作業中はいつでも、１つのバルブは好ましくは充
填率（fill rate）を最大化とする状態に完全に置か
れ、一方他方のバルブは比例的に制御される。このこと
はマイクロプロセッサは１時期に１つの出力を出すパル
ス幅変調のみを必要とすることを意味している。

制御マイクロプロセッサ８（console microprocesso
r）は洗濯工程に関連して多くの仕事を取り扱うが充填
操作と温度制御はそれ等が制御マイクロプロセッサにお
いて供給される割り込み制御の特性に基因して独立に操
作すること故分離して処理されるということは注目され
るべきである。

温度を設定する際にはバルブ制御処理（valve contro
l task）に要求され全温度（DEMAND）に等しい数が与え
られる。

この温度は６ビット領域の10℃〜73℃のいかなる処で
もかまわない。マイクロプロセッサは今、どちらのバル
ブが高温水を供給しているかを知っているものと仮定す
る。（上述したように、いづれのバルブもサーミスタ53
により指示された温度の変化を要求された充填温度と比
較することによって照合する装置により選択され又区別
される。）該装置の第１の操作は低温水バルブを完全に
ONにすることである。

高温水バルブのデューティーサイクルは、更に後述す
るようにワード“CURRENT TEMRERATURE"がワード“DEMA
ND"と等しくなる点に到達するまでゆっくり増加され
る。この点に関し、温度検出は連続的な近似によって実
行され６ビットワードのＤ−Ａ変換器に対する出力（Ｒ
−2Rネットワーク）即ちその近似はサーミスタ53におけ
る現在の温度値に依存した電圧に最も近い出力に到達す
る。

このワード（word）はバルブ制御アルゴリズムを用い
ることにより格納され、又それは上述した“CURRENT TE
MPERATURE"である。ワード“CURRENT TEMPERATURE"がワ
ード“DEMAND"と等しい時、それは均衝した点である
が、しかしもしワード“CURRENT TEMPERATURE"がワード
“DEMAND"と等しくない時には、高温水バルブが十分（f
ully）なONである時に、高温水は完全にONの状態に置か
れそして低温水バルブのデューティーサイクルは、両方
のバルブがワード“CURRENT TEMPERATURE"とワード“DE
MAND"とが等しくなるまで比例バルブである時の本発明
における好ましい形式でゆっくり減少する。換言すれ
ば、現在の温度は要求された充填温度に対応する。

この点において、充填（fill）は、水の温度或は圧力
或は流路（flow way）における変動により規則的な間隔
で修正を実施しながら継続される。

一つのバルブを完全にONに維持することにより最大の
充填速度が得られる。

もし利用出来る高温水温度が要求された充填温度に合
わない時には低温水バルブは閉鎖されたままとされ又、
もし必要であれば回路が低温洗濯条件を表示するために
設けられる。バルブのデューティーサイクル要求のたち
上り及びたち下り（ramping up and down）（VALVE DEM
ANDと云う）は積分技術を用いて実行される。

“CURRENT TEMPERATURE"はワード“DEMAND"から約１
秒に１回の固定された間隔で減算される。

その結果は“CURRENT TEMPERATURE"が低い場合には正
（positive）である又逆の場合は負（nagative）とな
る。

各時間においてこの計算が行われ、以下のように制御
バルブの要求された出力に対して修正が行われる。

定常状態に達すると、該要求（demand）は例えば交互
の制御サイクルにおける１ステップ毎に僅かづつ増加及
び減少させられそれにより求められている平均の要求
（demand）が維持される。

検出サイクル速度（sensing cycle rate）を制限する
ことによって、制御ループの良好な安定性が得られる。
（サーミスタの応答時間は秒のオーダーである） 温度制御ループの応答時間は長いため、ループは短時
間には特に水供給圧力における変化により生じた温度の
変化を修正することが出来ない。

この理由から、以下のように作動する第２の高速制御
ループ（fast control loop）が追加されてもよい。比
例制御バルブ駆動回路63或は73からマイクロプロセッサ
８への外部入力は規則的な割り込み（interrupt）を発
生させそれをマイクロプロセッサが駆動回路の発信周期
を測定するのに使用している。

この周期は電磁石内におけるアーマチャの変位（disp
lacement）に依拠するものである。

例えば0.3と4.4ミリセンカド（ms）の間でマイクロプ
ロセッサは周期を読み出すに際しバルブのアーマチャに
おける全ての変位誤りを変化として知ることになるであ
ろう。

もし周期が減少したならば、それはアーマチャは液流
を減少させる方向に移動してソレノイドから出ているこ
とを意味する。

各温度制御サイクルのスタート時には（約１秒に１
回）現状の駆動期間（current driver period）が格納
されそれを“PERIOD REFERENCE"と称する。

バルブ駆動回路からの割り込みの毎に測定された周期
（CURRENT PERIOD）が減算により“PERIOD REFERENCE"
と比較される。その差はスケールファクター（scaling
factor）により乗算され現状のVALUE DEMANDに加算され
るかそれから減算される。このループはより高速（250
から3000回／秒）でありそして小さなアーマチャの動き
を簡単に安定化させる。

その結果（VALVE OUTPUTと称する）はマイクロプロセ
ッサにおけるPWM D−Ａ変換器ルーチンに送られるが、
以後の修正のためには使用されないことを注目すべきで
ある。常時、誘導性電流制御ループが“VALVE DEMAND"
と共に作動している。

誘導制御（inductive control）は好ましくは約30％
以下のデューティーサイクルでのみ使用されるものであ
りその状態では効果的な圧力変化が最も良く目立つ（ma
rked）ものであり即ち低液流速度においては特にそうで
ある。

その状態が生ずると、又アーマチャの変位に伴うイン
ダクタンスの変化が最も敏感となる処である。

誘導制御は低い要求（low demand）のデューティーサ
イクルにおいてのみ生ずることから、２つのバルブを同
時に誘導制御する必要は全くない。

いづれの周期が使用のための入力を感知するかに関す
る決定は100％PWMになっていない方のバルブにのみ依存
している。

アナログ出力を有するマイクロプロセッサを使用する
時には、８ビットアップカウントタイマーがパルス幅変
調出力を得るために使用され、それは外部キャパシター
において積分され直流出力となる。タイマーは、オーバ
ーフローしてゼロとなった時内部割り込みを行うために
使用される。各交互の割り込み毎にタイマーは“VALVE
OUTPUT"でロード（loaded）され又交互的に“VALVE OUT
PUT"の相補値によりロードされる。“VALVE OUTPUT"が
タイマーにロードされると、PWMの出力ピンはLowにセッ
トされ、その相補値がロードされると該ピンは又相補化
（comple−mented）される。

このようにタイマーは、タイマークロック及び“VALV
E OUTPUT"に関するデューティーサイクルの256倍に等し
い周期をもった方形波出力を該ピンに発生する。

デジタル−アナログ変換器とコンパレータ、温度検出
回路が説明されて来たけれども、多重傾斜ランプ回路
（muliple slope ramp circuit）或は他の技術を使用し
ても良い。

本発明の好ましい形式は洗濯機の水槽を充填するため
に使用される水の温度を正確にかつ合理的に制御する方
法を提供しそれによって従来の充填方法及びシステムの
欠点の少くなくともいくつかを解消するものである。

本発明は異なる物理的特性を有する２種或はそれ以上
の液体の混合が必要とされる装置に応用することが出来
る。

かかる装置は例えば、冷蔵庫、フリーザー、皿洗い
器、及び空調器であり又異なる物理特性としては、例え
ば色、光学的密度或は比重等が含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関連する衣類洗濯機の断面図である。 第２図は本発明に関する回路の配列とバルブ形成部を示
すダイアグラム図である。 第３図及び第４図はそれぞれ本発明の一部を形成するバ
ルブと混合槽の実際的物理的配列についての平面的断片
的かつ拡大図である。 第５図は本発明の一部を形成しているバルブ駆動電子装
置についての詳細な回路ダイアグラムである。 第６図は本発明の一部を形成する温度検出電子回路の回
路ダイアグラムである。 10;11:バルブ 14:混合槽 18:コンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク ホイットニー シャックロッ ク ニュージーランド国，オークランド，マ ウント ウェリントン，マウント ウェ リントン ハイウェイ 39，シー／オー フィッシャー アンドペイケル リミ ティド (72)発明者 マーレイ グリーンマン ニュージーランド国，オークランド，マ ウント ウェリントン，マウント ウェ リントン ハイウェイ 39，シー／オー フィッシャー アンドペイケル リミ ティド (56)参考文献 特開 昭55−148598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−168210（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 23/00 - 23/32 D06F 39/08 D06F 39/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混合槽（14）に供給される２つの混合液体
   の温度を制御する方法であって、各々の液体は異なる温
   度を有しており、その一方の第１の液体はその他方の第
   ２液体よりも高い温度を有しており、その高い温度をも
   った第１の液体は第１のバルブ（10）を通して前記混合
   槽に流れるようにされ、前記第２の液体は第２のバルブ
   （11）を通して前記混合槽に流れるようにされ、前記第
   １および第２のバルブ（10または11）はバルブシート
   （36）を有し、スプリング（40）負荷されたバルブ部材
   （27）が前記バルブシート（36）に対して閉鎖位置にバ
   イアスされ、電磁石（24）が付勢されて前記スプリング
   負荷されたバルブ部材（27）を完全開口位置にし、前記
   電磁石（24）を通して電流を流して前記バルブ部材（2
   7）をして前記バルブ（10または11）を漸次開口するよ
   うになし、前記第１および第２の液体の混合液体を前記
   混合槽（14）から出口に流し、いかなる瞬間も前記混合
   槽における混合液体が前記第１のバルブ（10）および前
   記第２のバルブ（11）を通して最近流れた液体から本質
   的に作られる方法において、 前記第２のバルブ（11）を完全開口して前記第２の液体
   前記混合槽（14）に完全に流すようにし、前記第２の液
   体の温度を前記第１の液体よりも低く保ち、 前記第２のバルブ（11）が完全に開口している間また前
   記混合槽（14）の液体の現在温度を監視し前記現在温度
   を所望の温度と比較している間、前記第１のバルブ（1
   0）を漸次開口し前記第１の液体の前記混合槽への流れ
   を漸次増加し、そしてもし現在温度が所望の温度に達成
   して前記第１のバルブをその時に有する開口度に保って
   いるときは前記混合槽における液体の現在温度を監視し
   つづけ、現在の温度を所望の温度と比較しつづけ、その
   比較に応答して前記第１のバルブの開口度を調整しつづ
   け、 若し前記第１のバルブ（10）が完全開口まで漸次開口し
   ても前記現在温度が前記所望の温度に達しないときは、
   前記混合槽（14）における現在の温度を監視しつづけ、
   そして現在の温度と所望の温度を比較しつづけ、前記第
   １のバルブの完全開口を維持する間前記第２のバルブ
   （11）を漸次閉じ前記第２の液体の前記混合槽への流れ
   を漸次減少せしめ、もし前記現在の温度が所望の温度に
   達したときは前記第２のバルブをその時の開口度に維持
   し、前記混合槽における液体の現在の温度を監視しつづ
   け、現在の温度を所望の温度と比較しつづけ、その比較
   に応答して前記バルブの開口度を調整しつづける 混合液体の物理的特性を制御する方法。
2. 【請求項２】第１の液体と第２の液体の混合の温度を制
   御する装置であって、おのおのの液体は異なった温度を
   有し、第１の液体は第２の液体より高い温度を有し、 混合槽（14）は第１のバルブ（10）に接続され、そこを
   通して第１の液体が前記混合槽に流れ、また第２のバル
   ブ（11）に接続されそこを通して第２の液体が前記混合
   槽に流れ、また前記混合槽から混合液の流れる出口（1
   5）を有し、如何なる瞬間も前記混合槽における混合液
   が本質的に前記第１および第２のバルブを最も最近流れ
   た液体から生成され、前記第１および第２のバルブ（10
   もしくは11）はバルブシート（36）を有し、スプリング
   （40）負荷されたバルブ部材（27）が前記バルブシート
   （36）を閉じた位置にバイアスされ、そして電磁石（2
   4）が前記スプリング負荷されたバルブ部材（27）を完
   全開口位置に向けるように付勢され、前記電磁石（24）
   に電流を流すことによって前記バルブ部材（27）を漸進
   的に前記バルブ（10もしくは11）を開口するように付勢
   する装置において、 マイクロプロセッサ（８）、 混合槽（14）の内側と熱的に連結し前記混合槽における
   感知された温度を示す電気出力信号を発し、AD変換器
   （80〜87）を介して前記マイクロプロセッサ（８）に接
   続される温度センサ（53）、 前記マイクロプロセッサ（８）と前記第１のバルブとの
   間に接続され、前記マイクロプロセッサからの第１の出
   力に応じたレベルに前記第１バルブの電磁石に電流を供
   給する第１のバルブ（63）、および、 前記マイクロプロセッサと前記第２のバルブとの間に接
   続され、前記マイクロプロセッサの第２の出力に応じた
   レベルに前記第２バルブの電磁石に電流を供給する第２
   のバルブ（73） を具備し、前記マイクロプロセッサ（８）が 前記第２のバルブ（11）を完全開口して前記混合槽（1
   4）に前記第２の液体を完全に流し、前記第２の液体を
   前記第１の液体よりも低い温度に維持し、 前記第２のバルブ（11）が完全に開口している間は前記
   第１のバルブ（10）を漸次開口して前記第１の液体の前
   記混合槽（14）への流れを漸次増加し、そして前記信号
   が現在の温度が前記所望の温度に達していることを示し
   ているときは前記第１のバルブがその時点においての開
   口度を維持し、そしてその後前記信号が更に変化したと
   きに対応して前記第１のバルブの開口度を調整し、 前記第１のバルブ（10）が完全に開口するまで漸次開口
   して前記信号が現在の温度が前記所望の温度に達してい
   ないことを示すときは、前記第１のバルブを完全開口し
   て、前記第２のバルブ（11）を漸次閉じて前記第２の液
   体の前記混合槽（14）への流れを漸次減少させて、前記
   信号が現在の温度が前記所望の温度に達したことを示す
   ときは前記第２のバルブをその時点における開口状態に
   維持しその後前記信号の変化に応答して前記第２のバル
   ブの開口度を調整するように構成された 第１の液体と第２の液体の混合液体の物理的特性を制御
   する装置。
3. 【請求項３】キャビネットを有し、その中に撹拌器
   （４）が回転するように垂直軸にマウントされ同軸にマ
   ウントされた穿孔されたスピンタブ（３）の中に往復運
   動をなし、スピンタブ（３）および撹拌器（４）はスピ
   ン動作をあたえるために一方向に連続的に回転し、そし
   て穿孔されたスピンタブ（３）と撹拌器（４）は固定さ
   れた水の漏らないコンテナー（２）に順次にマウントさ
   れ、キャビネットがローターとステーターを有するモー
   タ（５）と駆動手段を有し、前記撹拌器を往復振動もし
   くは前記スピンタブを連続的に回転させる洗濯機（１）
   において、該洗濯機は請求項２に記載された制御装置を
   含み、前記混合槽（14）が出口導管（15）を有し、その
   入口が前記混合槽（14）に配置され前記混合槽（14）に
   液体の量を維持し、前記導管からの出口が前記水の漏ら
   ないコンテナー（２）に導かれる洗濯機。