JP3347618B2

JP3347618B2 - ドライクリーニング洗剤濃度センサ及びドライクリーニング洗剤濃度制御方法

Info

Publication number: JP3347618B2
Application number: JP32891096A
Authority: JP
Inventors: 幸雄滝
Original assignee: 有限会社エヌ・ティ・エム・ジャパン; 滝昌士; 滝剛和
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2002-11-20
Anticipated expiration: 2016-12-09
Also published as: JPH10170498A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ドライクリーニ
ングの洗剤濃度を測定するセンサに関する。ドライクリ
ーニングは業務用のドライクリーニング機内に洗剤を溶
かした溶剤を還流させることによって衣服の汚れを除去
する。洗浄能力は洗剤濃度に依存するから、最適に濃度
に設定する必要がある。洗剤（ソープ）は幾つもの種類
があり、そのソープの種類によってその最適の濃度は異
なる。濃度をモニタして、不足すれば洗剤を追加し、過
剰であれば溶剤を追加して加減する必要がある。そのよ
うな操作を行うために洗浄液の洗剤濃度を常に測定する
必要がある。本発明はドライクリーニング洗浄液の洗剤
濃度のセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】ドライクリーニングは回転ドラムに洗濯
物と洗浄液を入れて回転させ、汚れを洗剤によって除く
ものである。洗浄液はポンプによってドラムに注入され
ドラムを通って下方から排除され、フィルタを通って再
びドラムに戻る。つまり同じ洗浄液が回転ドラムを含む
循環系を何度も還流するようになっている。フィルタで
汚れと結合した洗剤が除かれるから洗剤濃度は次第に低
下する。そこで洗濯作業が終わるごとに不足分の洗剤を
新たに追加し、常に最適の濃度で洗濯をするようにす
る。従来にあって、不足分の洗剤の追加は、作業員が計
算し計量して投入しており、自動化ができていない。

【０００３】これに対し、特公平７−２８９９３号「ド
ライクリーナ」は前回の洗濯の終了時の洗剤濃度を測定
し、不足分を計算し自動的に不足分の洗剤を追加できる
ようにしたものである。センサは円筒状の金属容器の片
隅にこれと絶縁された電極を立て、容器自体を他方の電
極として、電極間に±５Ｖ、１０ｋＨｚの交番電圧を一
定の抵抗を介して印加する。電極間のインピーダンスが
洗剤濃度によって変化するから電極間の交流電圧が変化
し、該交流電圧変化によって洗剤濃度が分かる。洗浄液
は石油系の溶媒に洗剤を混ぜたものであるから絶縁性が
高くて直流電流は殆ど流れない。交流電流のみ流れる。
洗剤濃度を増やすと電極間電圧が増えて行く。つまりイ
ンピーダンスが増えていくのである。この発明はセンサ
の発明ではなくて自動的に洗剤を追加するようにしドラ
イクリーナを自動運転することを目的とした制御系の発
明である。

【０００４】また、特公平７−５７２７７号も同じセン
サを用いている。洗浄液が通過する容器の一部に電極を
立て、容器を他方の電極として電極間のインピーダンス
が洗剤濃度によって変化することを利用している。交番
電場の周波数を１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの間で変化さ
せ、異なるソープに対する電圧の値を測定する。ソープ
によって最適の周波数が異なるということを指摘してい
る。そして現在の洗剤濃度と予め決まっている最適濃度
を比較し不足分を計算し不足分を追加する。洗剤の単位
時間の投入量が一定である装置を使い、投入量を時間に
よって制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の発明は制御系の
発明であって濃度センサの発明ではない。これらの制御
系で使用しているセンサは入口と出口を有する容器の隅
に電極を立てて容器に洗浄液を通し電極間に交流を掛け
てインピーダンスの変化を求めるものであった。これは
容器電極と棒状電極の組み合わせよりなりこれらの間の
距離が広いのでインピーダンスが高く感度が悪いという
欠点がある。インピーダンスが高いのでかなり高い電圧
の交流を印加する必要がある。また棒状電極が容器内で
露出しているから洗濯物に含まれる糸屑ゴミなどが、電
極に巻き付いたり付着したりする。すると糸屑やゴミの
ためにインピーダンスが変わり誤動作する。

【０００６】さらに従来のドライクリーニング洗剤濃度
測定器は温度による変動を全く考慮していない。洗剤濃
度と交番電圧の間には比例関係があるとしてもその関係
は温度によって異なる。有機溶剤であるからその誘電率
は温度によって変わる。当然に洗剤濃度とインピーダン
スの関係も温度によって変化する。従来のセンサでは温
度が一定でないと濃度を正しく求める事ができない。

【０００７】従って、ゴミや糸屑などが電極間に付着し
にくいようにしたドライクリーニング洗剤濃度センサを
与える事が本発明の第１の目的である。温度変動があっ
ても洗剤濃度を正確に求めることができるようにしたド
ライクリーニング用洗剤濃度のセンサを与えることが本
発明の第２の目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のドライクリーニ
ング用洗剤濃度センサは、洗浄液に浸したふたつの電極
間に交流電圧を印加してそのインピーダンスを求め、温
度センサによって洗浄液の温度を求めて、両方のデータ
から洗剤濃度を求めるもので、具体的には次のとおりで
ある。

【０００９】すなわち、請求項１に記載のドライクリー
ニング洗剤濃度センサは、円筒状で通し穴２５を穿孔し
た外部電極２と、外部電極２の内部に空隙を隔てて同心
に設けられる円筒状の内部電極３と、内部電極３から突
出した温度センサ４とを備え、前記外部電極２は一方の
端部からその内部に挿入した基部筒６に電気的に接続さ
れ、前記内部電極３と前記基部筒６とは、前記外部電極
２の内部にあって中間部に径の大きいフランジ部３２を
有する円筒状の絶縁インシュレータ５を介して直線状に
結合され、前記内部電極３の内部には、一方の端部が該
内部電極の内壁に当接し他方の端部が前記絶縁インシュ
レータ５に当接するスプリング１１が設けられ、前記基
部筒６の内部には一方の端部が絶縁インシュレータ５に
当接し他方の端部が当該基部筒６の内壁に当接するスプ
リング１２が設けられ、前記内部電極３の内壁に当接す
るスプリング１１には内部電極３のリード線２１が接続
され、前記基部筒６の内壁に当接するスプリング１２に
は外部電極２のリード線２０が接続され、これら内部電
極のリード線２１と、外部電極のリード線２０と、温度
センサのリード線１８，１９とを通す内部電極の空洞部
が洗浄液から遮蔽されており、温度センサによって洗浄
液温度を求め、内外電極間には交流を印加してインピー
ダンスを求め、両方のデータから洗剤濃度を求めるよう
に構成されていることを特徴としている。内外電極間に
印加する交流は、任意の周波数に決定できるのが好まし
い。

【００１０】また、請求項３に記載のドライクリーニン
グ洗剤濃度制御方法は、請求項１に記載のドライクリー
ニング洗剤濃度センサを、洗濯ドラムあるいは洗濯ドラ
ムと洗浄液タンクを含む洗浄液の循環系の何れかに設
け、所望の洗剤濃度と、現在の洗浄液の洗剤濃度と比較
し、不足分の洗剤を洗浄液タンクあるいは循環系に追加
するようにしたことを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例にかかる濃
度センサの組み立て図を示す。図２は同じものの断面図
で、図３は分解部品図である。濃度センサ１は円筒状の
外部電極２の内部に内部電極３を同心位置に固定し内部
電極３の中心から温度センサ４を突出させている。外部
電極２と内部電極３の間にドライクリーニング洗浄液が
入るのでその間に静電容量が生じるがその静電容量を測
定し静電容量変化から洗剤の濃度を求める。温度によっ
て容量と濃度の関係が異なるから温度センサを設け洗浄
液に温度を測定し温度による補正を行う。本発明の第１
の特徴はここにある。

【００１２】内部電極３の後方の空洞には、筒状の絶縁
体よりなる絶縁インシュレータ５の前半ばが差し込まれ
ネジ止めされている。絶縁インシュレータ５の後ろ半ば
が円筒状の基部筒６にやはり差し込まれネジ止めされて
いる。内部電極３の背後には雌螺部７が切られている。
絶縁インシュレータ５は中間部が太く前後が細く、前の
細い円筒部に雄螺部８が切ってある。内部電極３の背後
の雌螺部７に、絶縁インシュレータ５の前雄螺部８を螺
込むことによって両者を結合する。つまり絶縁インシュ
レータ５によって内部電極３が支持される。支持体が絶
縁物であるのは外部電極２と内部電極３を絶縁する必要
があるからである。

【００１３】絶縁インシュレータ５の後方の雄螺部１０
は基部筒６の雌螺部９に螺合する。内部電極３の内部の
軸直角方向の壁と絶縁インシュレータ５の前面壁の間に
は内部電極用接続スプリング１１が設けられる。これは
弾性力を両者に及ぼすという為ではなく、内部電極３と
リードとの導通を取るためである。内部電極は円筒形状
で内部にあってリードをネジ止めしたり半田付けしたり
しにくいのでスプリングを使っているのである。

【００１４】絶縁インシュレータ５の後面壁と基部筒６
の軸垂直壁の間には、軸方向に延びる外部電極用接続ス
プリング１２が挟まれている。これも弾性力を及ぼすた
めではなくて外部電極とリードを電気的に接続するため
のものである。

【００１５】２箇所でネジ止めしてあるから、内部電極
３、絶縁インシュレータ５、基部筒６は直線状に結合さ
れる。基部筒６の背面には雌螺穴１３が穿たれている。
ここにはストレート継手１４の雄螺部１５がネジ止めさ
れ、該ストレート継手１４にはテフロンチューブ１６に
よって被覆されたリード線が接続され、該チューブ１６
の中には温度センサリード線１８、１９と外部電極リー
ド線２０、内部電極リード線２１が含まれ、これらを網
線であるシールド線２２が囲んで、外部ノイズの影響を
遮断するようになっている。これは、通常の多芯シール
ドケーブル３７をチューブ１６によって被覆したもので
ある。

【００１６】絶縁インシュレータ５の前額部と内部電極
３の後面の間にはＯリング２３が挟まれている。絶縁イ
ンシュレータ５の後背面と基部筒６の前面の間にもＯリ
ング２４が差し挟まれている。いずれも洗浄液が通過す
るのを防ぎ内部の空間を洗浄液から守るためである。

【００１７】つまり４箇所の螺合点がある。内部電極３
と温度センサ４の螺合、内部電極３の雌螺部７と絶縁イ
ンシュレータ５の雄螺部８の螺合、絶縁インシュレータ
５の雄螺部１０と外部電極２の雌螺部９の螺合点及び基
部筒６の雌螺穴１３とストレート継手１４の雄螺部１５
の螺合である。内部電極３と温度センサ４の螺合点と基
部筒６とストレート継手１４の螺合点はいずれもフェー
ジング加工してあって洗浄液を通さないようになってい
る。その他の２つの螺合点はＯリング２３、２４があっ
て密封性を確保している。だからこれらの４つのネジ部
によって封止される内部空間は外部から洗浄液が入り込
まない。

【００１８】外部電極２にはいくつかの通し穴２５が穿
孔されている。これは洗浄液を通すための穴である。外
部電極２は前端が開口になっておりここから洗浄液が出
入りすることができる。外部電極２によって囲まれ内部
電極３が存在しない部分は空洞２６となっている。ここ
は温度センサ４の先端を保護するためにある。内部電極
３の空洞２８には雌螺穴２９が刻まれて、該雌螺穴２９
に、温度センサの雄螺部３０が螺合することによって温
度センサ４は内部電極に固定される。もちろん両者は電
気的に絶縁されている。このネジ部もフェージング加工
してあるから気密性が保持される。絶縁インシュレータ
５のフランジ部３２と内部電極３の端面の間はＯリング
２３によってシールされている。またフランジ部３２の
後面と基部筒６の前額部がＯリング２４によって封止さ
れている。だから内部電極３の内部空間３１と基部筒６
の内部空間３４および絶縁インシュレータ５の通し穴３
３は洗浄液から遮断される。温度センサ４の尾部は内部
電極３の内部空間３１にあるがここは空気が存在してお
り洗浄液が進入しない。従って、洗浄液によって汚染さ
れないし洗浄液の進入による容量のゆらぎも起こらな
い。

【００１９】温度センサリード線１８、１９は、内部空
間３１、通し穴３３、内部空間３４などの空洞を通り温
度センサ４の後ろからチューブ１６を通り外部の適当な
電気回路に接続される。内部電極３は内部電極用接続ス
プリング１１と接触し、このスプリング１１には内部電
極リード線２１の先が半田付けしてある。内部電極リー
ド線２１は通し穴３３と内部空間３４を通りシールドケ
ーブルを通り外部回路に接続される。内部電極３とスプ
リング１１は半田付けなどしないが弾性力で強く押し付
けているから接触は良好である。内部電極３は絶縁イン
シュレータによって外部電極２から絶縁されている。

【００２０】外部電極２の方は金属である基部筒６と螺
部３５、３６で接触している。基部筒６と絶縁インシュ
レータ５の間に設けられた外部電極用接続スプリング１
２が外部電極の引き出し線になる。スプリング１２には
外部電極リード線２０の先が半田付けされる。

【００２１】外部電極２と内部電極３が同心上に配置さ
れその間の狭い空隙２７には通し穴２５や開口から洗浄
液が入る。洗浄液は石油系の溶媒に洗剤を混合したもの
であるから直流抵抗は大きく直流電流は殆ど流れない。
しかし誘電率はかなりあり空隙２７が狭いのでかなりの
静電容量がある。つまり内部電極３と外部電極２はコン
デンサを構成する。これに交流電圧を掛けて電流を求め
ればインピーダンスが分かる。インピーダンス変化から
洗浄液中の洗剤濃度を求めることができる。同心配置し
てあり空隙２７が狭いから先述の特公平７−２８９９３
号、特公平７−５７２７７号よりも容量が大きい。つま
り感度が高い。

【００２２】しかしそれよりも本発明は温度による補正
を可能にしたところに優れた特徴がある。図４によって
温度センサの周辺回路を説明する。温度センサ４は温度
によって抵抗や起電力などが変化する素子なら何でも良
いがここではサーミスタを使っている。

【００２３】リード線１８、１９によって温度センサ４
の両端の端子が、外部に導き出される。これが基準電源
４１を含む抵抗・温度変換部４０、ノイズフィルタ４
２、ノイズフィルタ４３、増幅回路を経て、Ａ／Ｄ変換
器４５に至る。サーミスタは温度が上がるにしたがって
抵抗ｒが低下する半導体測温素子である。反対の特性の
素子を使っても良い。基準電圧を抵抗Ｒ₂，Ｒ₃によっ
て分圧しているが、抵抗Ｒ₃にはサーミスタの抵抗ｒと
入力抵抗Ｒ₁が並列につながれているからａ点の電位は
サーミスタ４の抵抗ｒによって変動する。だからこれは
抵抗ｒの値をａ点の電位として求める抵抗・電圧回路で
ある。基準電圧は直流の基準電圧であるから分圧したも
のも直流である。

【００２４】しかし内部電極３と外部電極２の間に交流
が加えられることもありノイズが入るので２段のノイズ
フィルタ４２、４３を設けている。ノイズフィルタ４２
は抵抗Ｒ₄とコンデンサＣ₂ をつなぎコンデンサＣ₂ の
他端を接地したローパスフィルタになっている。時定数
Ｃ₂ Ｒ₄より短い周期のノイズは落ちるので内外電極間
に印加される交流などは落ちてしまう。ノイズのカット
をより完全に行うために２段のフィルタを設けている。
これは１段にもできる。

【００２５】増幅段は増幅器４４を含む。前記のノイズ
を除いた信号が、アンプ４４の反転入力に入力される。
Ｃ₄はやはりフィルタのために入れてある。さらにこれ
が抵抗Ｒ₁₁コンデンサＣ₅よりなる積分回路を経て、Ａ
／Ｄ変換される。温度が上がると、センサ４の抵抗ｒが
下がるので、点ａの電位が下がり、これが増幅器４４に
よって増幅される。ここまではアナログ値であるがＡ／
Ｄ変換されデジタル値になる。これが洗浄液の温度Ｔを
表現するデータ値になる。

【００２６】図５によって濃度検出増幅回路を説明す
る。交流電圧を印加して内外電極間に流れる誘導電流を
測定する回路である。交流を作る特別の発振回路はなく
て、ソフトウエアによってスイッチＳ₁、Ｓ₂を切り替
えることによって方形波を作り出すようにした。さらに
自動的に電圧範囲を切り替え異なる洗剤の測定にも即応
できるようにした。

【００２７】基準電源４６は一定の直流電圧を発生す
る。これが抵抗Ｒ₁₅を経て増幅器（アンプ）４７の反転
入力に入る。アンプ４７の出力はコンデンサＣ₅と抵抗
Ｒ₁₃によって反転入力側に帰還する。基準電源４６は抵
抗Ｒ₁₅を経てＳ₁スイッチ５０の接点側に接続される。
Ｓ₁スイッチ５０はアンプ４７の非反転入力につながれ
る。だからアンプ４７は電流増幅しているだけである。

【００２８】Ｓ₁スイッチ５０の他にＳ₂スイッチ５
１、５２がここでは使われているが何れもソフトウエア
によって同期して切り替えられる。Ｓ₁、Ｓ₂スイッチ
はｂ端子とｃ端子をもつがこれら全てのスイッチは同じ
記号の端子に同時に接触する。図５ではｂ端子に接触し
ている状態をしめす。アンプ４７は基準電源Ｖｓの電位
になるから出力もＶｓになる。ｃ端子に切り替えたとき
はアンプ４７の出力は０Ｖになる。ソフトウエアによっ
てスイッチＳ1 を切り替える事によって増幅器（アン
プ）４７の出力として高さがＶｓの矩形波（方形波）が
発生する。矩形波の周波数はコンピュータによって自在
に決定できる。

【００２９】これが抵抗Ｒ₁₄を経て濃度センサの外部電
極２に与えられる。内部電極３は抵抗ＲＤに接続され
る。内外電極間に流れる電流ｉは抵抗ＲＤの両端にｉＲ
Ｄの電圧を発生する。つまり電極間電流ｉと抵抗ＲＤの
積に等しい電圧が比例する。抵抗ＲＤの電圧を増幅する
ことによってセンサ電極間の電流が分かる。これは電極
間インピーダンスに反比例し濃度はインピーダンスにあ
る範囲でほぼ比例するので電極間電流から洗剤濃度が求
められる。

【００３０】発振回路を設けずソフトウエアによるので
１００ｋＨｚでも１ＭＨｚでも任意の周波数の交流を発
生することができる。コンデンサである内外電極に交流
を掛けその電流を求めるには電流を整流しなければなら
ない。しかしこの回路ではダイオードの替わりにスイッ
チＳ₂を用いてダイオードの代わりをしている。スイッ
チＳ₁、Ｓ₂がｂ端子に接触しているときは、アンプ４
７はＶｓを生じており、抵抗ＲＤには順方向に電流が流
れる。だからＳ₂スイッチ５１が高電位、Ｓ₂スイッチ
５２が低電位になる。両者の間の電圧は先述の値ＲＤｉ
である。高電位側が正側の増幅器４８の非反転入力に入
る。低電位側が負側の増幅器４９の非反転入力に入る。

【００３１】反対にＳ₁スイッチ５０、Ｓ₂スイッチ５
１、５２がｃ端子に接触しているときは矩形波の０Ｖの
半周期になる。この時同時にＳ₂スイッチ５１、５２も
ｃ端子に切り替えられる。抵抗ＲＤには反対方向に電流
が流れるのでＳ₂スイッチ５１の方が高電位になり、や
はりアンプ４８の方が高電位になる。であるから恒にア
ンプ４８が高電位にアンプ４９が低電位になる。つまり
Ｓ₁スイッチ５０、Ｓ ₂スイッチ５１、５２によって矩
形波の交流を全波整流していることになる。元々矩形波
であるからこれを全波整流したものは少しリップルのあ
る直流である。

【００３２】非反転入力につないでいるから、ふたつの
アンプ４８、４９によって抵抗ＲＤにかかる信号を電流
増幅することができる。これによって入力インピーダン
スを高くしている。また電圧自体も増幅できてその増幅
度はスイッチ６１の切り替えによって１０倍から２００
０倍まで変化させることができる。低電位側のアンプ４
９の出力ｋと高電位側のアンプ４８の出力ｊとが抵抗列
Ｒ₂₇〜Ｒ₁₈によって接続される。Ｓ₄スイッチ６１は増
幅度を切り替える為のものである。固定端は高電位側の
アンプ４８の反転入力に繋がれている。Ｓ₄スイッチ６
１はそれぞれの抵抗の接続点に切り替えることができる
ようになっている。非反転入力には前記のＲＤｉの電圧
が掛かっておりこれが非反転入力間の電圧に等しい。ア
ンプ４９の反転入力は抵抗Ｒ₂₆、Ｒ₂₇の接続点ｈにつな
いである。この例では抵抗列のうちＳ₄スイッチ６１が
接触している点ｘから点ｈまでの抵抗にＲＤｉが掛かっ
ている。従って出力端子ｊｋ間の電圧は、ＲＤｉに（ｊ
ｋ間の抵抗）／（ｈｘ間の抵抗）の比を掛けたものにな
る。Ｓ₄スイッチ６１によってこの乗数の分母を変える
ことができる。これによって倍率を１０倍〜２０００倍
に変えるのである。倍率の範囲や刻みは抵抗列Ｒ₂₇〜Ｒ
₁₈を変えることによって自在に変えることができる。Ｓ
₄スイッチの切り替えはもちろんソフトウエアでおこな
ううことができる。

【００３３】増幅器４９の出力ｋと、増幅器４８の出力
ｊは、増幅器５５の非反転入力、反転入力に入り増幅器
５５によって差動増幅される。高電位側が反転入力、低
電位側が非反転入力につないでいるから出力は負電圧に
なる。これは内外電極間のインピーダンスに比例する筈
であるが、実際には零点のずれ（オフセット）がありう
る。零点を補正する為に、Ｓ₃スイッチ５３、５４をｅ
端子側に切り替える。この時に差動増幅器５５の出力が
０であれば良いがアンプにはオフセットＶｏｆがあるの
で必ずしもそうならない。

【００３４】そこで、零点調整のための増幅器５６、コ
ンデンサＣ₈、Ｓ₅スイッチ６２が設けられる。Ｓ₅ス
イッチ６２は通常はｄ端子側に成っている。Ｓ₃スイッ
チ５３、５４をｅ端子に切り替えたときにＳ₅スイッチ
６２は同時にｅ端子に切り替えられる。増幅器５５のオ
フセットＶｏｆが増幅器５６の反転入力になる。非反転
入力は０Ｖであるからその差を増幅した負電圧が増幅器
５６の出力に現れる。この電圧は抵抗Ｒ₃₄とＲ₃₅の接続
点ｍの電位を引き下げる。すると前段の増幅器５５の非
反転入力が引きずり下ろされる。やがて増幅器５６の入
力がいずれも０Ｖになる。つまり増幅器５５の出力が０
Ｖになる。これで零点調整されたことになる。つまりＳ
₃スイッチ５３、５４とＳ₅スイッチ６２をｅ端子に切
り替えることによって自動的に零点調整される。

【００３５】このとき増幅器５６の反転入力の電圧（０
Ｖ）と出力との電圧差ＶｄはコンデンサＣ₈に現れる。
Ｓ₅スイッチ６２をｄ端子に切り替えたときコンデンサ
Ｃ₈はその電位Ｖｄを保持する。ｍ点の電位もそのまま
記憶される。つまりオフセットのない状態が保存され
る。

【００３６】ここで得られた信号は直流信号であるがノ
イズが含まれる。そこで、抵抗Ｒ₃₉、Ｒ₄₀、コンデンサ
Ｃ₁₈によって交流分を除去しこれを増幅器５７によって
電流増幅する。このまでは負電圧であるが、増幅器５８
によって、負電圧を正電圧に変え、ダイオードＤ₁、Ｄ
₂によって負電圧が生じるのを防ぐ。ｎ点では正電圧が
発生している。基準電源６３、抵抗Ｒ₄₇、Ｒ₄₈、ダイオ
ードＤ₃、増幅器５９などはリミッタである。基準電圧
ｐは基準電源をＲ₄₇とＲ₄₈によって分圧したものであ
る。ｐより大きい電圧がでているとＤ₃がｎ点の電位を
基準電圧ｐに引き下げる。Ａ／Ｄ変換器を保護するため
である。ｐより小さい電圧の場合はＤ₃が逆バイアスさ
れそのままの電位で通る。これがＡ／Ｄ変換器６０によ
ってデジタル信号Ｚに変換される。これが内外電極間の
インピーダンスを示す値である。

【００３７】洗剤濃度は洗剤（ソープ）の種類、溶媒が
決まれば、内外電極間のインピーダンスと温度の関数で
ある。溶媒は決まっており、ソープの種類は予め分かっ
ている。温度とインピーダンスが未知の変数なのである
がこれは本発明のセンサによって求まる。洗剤種類とイ
ンピーダンス、温度の依存性については予め測定してそ
の関係を決めておく。

【００３８】図６は３つの種類のソープについて１％濃
度の時の温度と内外電極間電圧を図５の回路で増幅した
結果Ｗとの関係を示すグラフである。横軸は温度であっ
て、縦軸はＷである。ソープ番号０は温度とともにほぼ
線形にインピーダンス値Ｗが増加する。２５℃での値と
基準値とするがこのとき８００である。４５℃で８５０
に増える。０℃では７１０である。１％濃度のソープ番
号０についてはこの結果から１℃〜４５℃の範囲の任意
の温度でのインピーダンス値Ｗが求まる。２％ならこの
値を２倍にすれば良い。濃度とインピーダンスは比例す
るはずである。するとこのグラフから、温度Ｔでの１％
濃度のソープ番号１の洗剤を含む洗浄液のＷ値が決ま
る。これをｗ₀（Ｔ）とかく。温度は温度センサによっ
て測定できる。Ａ／Ｄ変換器６０の出力Ｗ値がわかるの
で、この時の濃度はＷ／ｗ₀（Ｔ）によって与えられ
る。

【００３９】ソープ番号１の洗剤はＷの値がより小さ
い。基準温度２５℃で１％濃度のとき６１０である。４
５℃では６５０、０℃では３８０である。これは温度に
対してリニアでないがそれは差し支えない。各温度での
１％濃度の値ｗ₁（Ｔ）を記憶して置けば良い。これも
温度Ｔでの値Ｗを知って、Ｗ／ｗ₁（Ｔ）から濃度を求
めることができる。

【００４０】ソープ番号２の洗剤はよりいっそうＷ値が
低い。基準温度２５℃の時５２０である。４５℃では５
６０であり、０℃では３２０である。

【００４１】このようにソープの種類ごとに１％の時の
Ｗ値を温度の関数として求め記憶させておき、このセン
サによってＷと温度Ｔを測ってその温度でも濃度を計算
することができる。温度による補正を可能にしたのが本
発明の新規な点である。その必要度について述べる。ド
ライクリーニングの洗浄液は２５℃でつねに使用すると
は限らない。周囲の環境温度によって、洗浄液の温度も
変動する。ソープ番号１の場合、４５℃で６５０であ
り、０℃では３８０であるから、この間で１．７倍も変
化する。それほどの著しい温度変化がないとしても２５
℃を挟む１０℃の範囲での値の変化は５０もあり、約８
％の変動幅になる。厳密に洗剤濃度を規定する必要があ
るのでそのような温度による測定誤差を無視してはいけ
ない。

【００４２】

【実施例】ここでは内外円筒を組み合わせた電極間に洗
浄液を通し、交流電圧を印加しインピーダンスを実質的
に測定し、インピーダンスと温度の両方のデータから洗
剤濃度を求めている。そのようなセンサは洗浄液の循環
系のいずれかの部位に設ける。洗濯物をいれたドラムの
入口と出口の両方の流路にこの洗剤濃度センサを設ける
ようにしてもよい。そうすると出口での濃度を測定し、
不足分の洗剤を追加し、入口での濃度からその追加分量
が適切であったかどうかをチェックすることもできる。
循環系にはフィルタがあるのでこれによる洗剤の損失も
求めることができる。

【００４３】さらにこのセンサは洗浄液のタンクにも設
置できるがその場合にはタンクの底から浮かした位置に
設ける。センサによって洗剤濃度を知り、所望の値と比
較して、不足分の洗剤を洗浄液のタンクまたはそのほか
の循環系に自動的に追加するようにする。図７はそれを
ふくむフローを示す。本発明のセンサによって、ソープ
温度、濃度を求めることができるので、ソープ温度、濃
度を表示し、現在使用しているソープの番号をも表示す
る。ソープによってアンプのゲイン（増幅度）が自動的
に変わるので現在のゲインも表示される。また内外電極
間のインピーダンスを示すＡ／Ｄ変換器６０の出力も表
示される。そしてソープ液の温度と洗剤濃度を本発明の
センサによって求め、不足分の洗剤を追加する。そのた
めに、ソープポンプを開き、洗剤を追加している。

【００４４】

【発明の効果】石油系溶媒に洗剤を混合してこれを衣類
を収容したドラムに循環させ汚れを除くドライクリーニ
ングにおいて洗浄液の循環系に、本発明のセンサを設け
ることによって、温度変動があっても正確に洗剤濃度を
求めることができる。温度によるインピーダンス変化は
無視できない量であるから本発明によって初めて厳密な
洗剤濃度の管理が可能になる。内部電極内部の空洞に温
度センサ用のリード線や内部電極用のリード線が通って
いるが密封されているから洗浄液によってリード線が濡
れることはない。しかも、内部電極３のリード線がスプ
リング１１で接続され、外部電極２に螺部で接触する基
部筒６とリード線２０とがスプリング１２で接続される
ので、半田付けやネジ止めをしにくいこれらの部分でも
良好な電気的接続を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるドライクリーニング用
洗剤濃度センサの組立状態の正面図。

【図２】同じドライクリーニング用洗剤濃度センサの断
面図。

【図３】同じドライクリーニング用洗剤濃度センサの分
解部品図。

【図４】温度センサの増幅回路。

【図５】濃度検出センサの増幅検出回路。

【図６】１％濃度のソープを含む洗浄液の温度によるイ
ンピーダンス値の測定結果を示すグラフ。

【図７】本発明のドライクリーニング洗剤濃度制御方法
例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１濃度センサ２外部電極３内部電極４温度センサ５絶縁インシュレータ６基部筒７雌螺部８雄螺部９雌螺部１０雄螺部１１内部電極用接続スプリング１２外部電極用接続スプリング１３雌螺穴１４ストレート継手１５雄螺部１６チューブ１７ナット１８温度センサリード線１９温度センサリード線２０外部電極リード線２１内部電極リード線２２シールド線２３Ｏリング２４Ｏリング２５通し穴２６空洞２７空隙２８内部空洞２９雌螺穴３０雄螺部３１内部空間３２フランジ部３３通し穴３４内部空間３５雄螺部３６雌螺部３７シールドケーブル３８螺頭４０抵抗・電圧変換部４１基準電源４２ノイズフィルタ４３ノイズフィルタ４４増幅器４５Ａ／Ｄ変換器

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−105152（ＪＰ，Ａ) 特開平８−285804（ＪＰ，Ａ) 特開平７−209232（ＪＰ，Ａ) 実開平１−163862（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−122354（ＪＰ，Ｕ) 実開昭53−48674（ＪＰ，Ｕ) 実用新案登録3011605（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 27/00 - 27/24 D06F 43/00 - 43/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状で通し穴２５を穿孔した外部電極
２と、外部電極２の内部に空隙を隔てて同心に設けられ
る円筒状の内部電極３と、内部電極３から突出した温度
センサ４とを備え、前記外部電極２は一方の端部からそ
の内部に挿入した基部筒６に電気的に接続され、前記内
部電極３と前記基部筒６とは、前記外部電極２の内部に
あって中間部に径の大きいフランジ部３２を有する円筒
状の絶縁インシュレータ５を介して直線状に結合され、
前記内部電極３の内部には、一方の端部が該内部電極の
内壁に当接し他方の端部が前記絶縁インシュレータ５に
当接するスプリング１１が設けられ、前記基部筒６の内
部には一方の端部が絶縁インシュレータ５に当接し他方
の端部が当該基部筒６の内壁に当接するスプリング１２
が設けられ、前記内部電極３の内壁に当接するスプリン
グ１１には内部電極３のリード線２１が接続され、前記
基部筒６の内壁に当接するスプリング１２には外部電極
２のリード線２０が接続され、これら内部電極のリード
線２１と、外部電極のリード線２０と、温度センサのリ
ード線１８，１９とを通す内部電極の空洞部が洗浄液か
ら遮蔽されており、温度センサによって洗浄液温度を求
め、内外電極間には交流を印加してインピーダンスを求
め、両方のデータから洗剤濃度を求めるように構成され
ていることを特徴とするドライクリーニング洗剤濃度セ
ンサ。
【請求項２】内外電極間に印加する交流の周波数が、
任意の周波数に決定可能である請求項１に記載のドライ
クリーニング洗剤濃度センサ。
【請求項３】請求項１に記載のドライクリーニング洗
剤濃度センサを、洗濯ドラムあるいは洗濯ドラムと洗浄
液タンクを含む洗浄液の循環系の何れかに設け、所望の
洗剤濃度と、現在の洗浄液の洗剤濃度と比較し、不足分
の洗剤を洗浄液タンクあるいは循環系に追加するように
したことを特徴とするドライクリーニング洗剤濃度制御
方法。