JPH01180016A

JPH01180016A - 水位変換装置

Info

Publication number: JPH01180016A
Application number: JP286288A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Matsui; 正一松井; Mitsusachi Kiuchi; 木内　光幸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1989-07-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電気洗擢機や電気食器洗い機等の機器において
、水位を制御するために用いられる水位変換装置に関す
るものである。

従来の技術近年、機器の水位制御を行うのに水位検出手段を用いる
ことが多くなってきた。そこで一般的な水位検出の原理
を第２図、第３図および第４図を用いて説明する。第２
図は水位に比例した圧力の変化をコイルのインダクタン
スの変化に変換する変位検出部の平面図であり、第３図
はコイルのインダクタンスの変化を周波数の変化に変換
する発振回路の電気回路図である。第２図において、Ｐ
は水位に比例した圧力であり、１５はゴム等で成形され
た薄膜のダイヤフラム、１６はコイル、１７はダイヤフ
ラム１５に固定されコイル１６の中を第２図において上
下方向に移動できる磁性体、１８は磁性体１了の変位を
抑制するバネ、１９は調整ネジ、２ｏはダイヤフラム１
５の円周部分およびコイル１６．調整ネジ１９を固定し
ておく外枠である。また、コイル１６は第３図で示され
る発振回路の一部位となっている。第３図において、２
１はインバータ、２２は帰還抵抗、２３および２４はコ
ンデンサである。

上記構成で、ダイヤフラム１６に加わる水位に比例した
圧力Ｐが変化すると、磁性体１７はバネ１８の作用を受
けながら上下方向に変位する。このときコイル１６の中
を磁性体１７が移動するので、コイル１６のインダクタ
ンスが変化する。発振回路の周波数は、コイル１６のイ
ンダクタンスとコンデンサ２３および２４の容量によっ
て決まるので、コイル１６のインダクタンスが変化する
と周波数が変化する。そして水位と周波数の関係をグラ
フに表すと第４図のようになる。同図において、水位と
周波数の関係は１対１であるので、ある水位を検出しよ
うとすればそのときの周波数を検出すればよかった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、使用される周囲温度が変化した場合、さ
らに量産時においてダイヤフラム１５゜コイル１６．磁
性体１７．バネ１８．コンデンサ２３および２４等の特
性がばらついた場合、水位と周波数の関係は第８図のよ
うになる。同図において、ｇはばらつきの上限を表し、
ｊはばらつきの下限全表し、破線で示されているｉはそ
の中心線である。ここで水位りが０≦ｈ≦ｈｂにおいて
ｈ＝ｈｂのときばらつきが最小になるのは、常温にて水
位ｈ＝ｈｂのときに周波数ｆ＝ｆｂとなるよりに調整ネ
ジ１９で調整するためである。このように水位と周波数
の関係がばらついた場合、例えば水位をｈ＆に設定しよ
うとして周波数がｆａになったことを検知したとすると
、実際の水位はｈａｌからｈ！Ｌ２”でばらつき、特に
低水位のばらつきが大きいという課題があった。

そこで本発明は上記の従来の課題を解決するもので、低
水位においても高精度の水位検出が実現可能な水位変換
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段この目的を達成するために本発明の水位変換装置は、給
水開始時の夕／り内の水位が所定の値以下であれば、所
望の水位に対応した値を補正するよりにしたものである
。また、その所望の水位に対応した値の補正は給水開始
時の水位検出手段の出力にもとづいて行うものである。

作用上記構成により、周囲温度の変化および量産時の水位検
出装置個体のばらつきによｐ水位検出手段の出力信号が
ばらついたとしても、給水開始時に補正を行うため、高
精度に水位検出することができる。

実施例以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図に本発明実施例の水位変換装置を全自動洗擢機に
適用した場合を示す。第１図において、１は洗濯時間や
すすぎ回数、脱水時間等を設定するための入力手段、２
は入力手段１により設定された内容や進行状態等を使用
者に知らせる表示手段、３は水位を検出してそれを周波
数データに変換する水位検出手段、６および６は洗濯兼
脱水モータ１３を駆動するための双方向性サイリスタ、
７は給水弁１２を駆動するための給水弁駆動手段である
双方向性サイリスタ、８は排水マグネット１１を駆動す
るための双方向性サイリスタ、９は商用電源、１ｏは電
源スィッチ、１４は進相コンデンサであり、４は所定の
周波数を記憶しており水位検出手段３の出力する周波数
データを入力して所望の水位に対応した判定周波数を算
出し、また機器全体の制御を行う制御手段である。また
水位検出手段３の構成は第２図および第３図で示される
通りであり、これは従来例の構成と同一である。

上記の構成において、第５図の特性図と第６図の７０チ
ヤートを用いて実際の給水動作を説明する。第６図にお
いてＣの破線で示される特性は、水位検出手段３のばら
つきの中心を示す特性、ａはその上限のサンプルの特性
、ｂはその下限のサンプルの特性であり、Ｘはあるサン
プルの特性を示すものである。

例えば水位検出手段としてＸの特性をもつサンプルが用
いられており、ｈ、ｏ水位まで給水することを考える。

まずステップ４ｏで初期周波数を測定しこれをｆ。Ｘと
する０次にステップ４１で初期周波数ｆ。Ｘと一定値ｆ
ｄを比較し、ｆＯＸ≧ｆｄであれば、ステップ４２の判
定周波数補正ルーチンへいく。これは、水位と水位検出
手段の出力信号の関係が水位が増すほど水位検出手段の
出力信号の値が減少する場合で、水位が所定の値以下で
あることを検知して周波数補正ルーチンへいくととを意
味する。一方、ｆＯｘくｆｄであればタンク内に水があ
るものと判定し、ステップ４３へいく。

ステップ４３では過去に判定周波数の補正をしたことが
あるかどうかを判定し、もし過去に判定周波数の補正を
したことがあれば、ステップ４４へいって過去の補正値
をそのまま判定周波数ｆ、／　とする。もし過去に判定
周波数の補正をしたことがなければ、ステップ４６へい
って、第６図中のＣの特性で示される水位検出手段の水
位り。時の周波数であるｆ６゜を判定周波数ｆ、／とす
る。

次にステップ４２の判定周波数補正ルーチンについて説
明する。まずステップ４２０で初期周波数ｆ。Ｘと一定
値ｆ。ｂを比較し、ｆＯＸ≧ｆｏｂであれば初期周波数
ｆ。Ｘはタンク内に水がないときの周波数であると判定
し、以後初期周波数ｆ。Ｘに基づいて判定周波数を補正
する。ステップ４２１では初期周波数ｆ。Ｘと第６図中
のＣの特性で示される水位検出手段の水位０時の周波数
であるｆｏ。を比較し、ｆｏｘ≧ｆ０゜であればステッ
プ４２２で、ｆＯｘ＜ｆｏ。であればステップ４２３で
それぞれ判定周波数を補正する。ここでその補正の原理
を説明すると、第６図において、げ。４−ｆｏ。）また
はげ。。−ｊｏｂ）　　を１とすると、比例計算により
げ６２Ｌ　　ｆ６０）またはげｅｃ−ｆｅｂ）は（ｈｈ
−ｈｏ）／ｈｈ（＝人とする）となるので、ステップ４
２２またはステップ４２３で上記のような比例計算を行
い、ｆＯＸ≧ｆ０゜のときはステップ４２２で判定周波
数ｆ０′＝ｆ０゜＋（ｆＯｘ−ｆｏ。）×人、またｆＯ
ｘ＜ｆｏ。のときはステップ４２３で判定周波数１６’
　＝ｆ、。−〇。。−ｆＯｘ）×人とする。ここでｆｅ
ａ　’　ｆｅｂ　’　ｆ６゜はそれぞれ第６図中のａの
特性、ｂの特性、Ｃの特性をもつ水位検出手段の水位ｈ
８時の周波数である。

以上は初期周波数がタンク内に水がないときの周波数で
あると判定したとき■判定周波数の補正方法を説明した
ものであるが、次にステップ４２０でｆ。ｘ＜ｆ。ｂで
あった場合の補正方法について説明する。すなわち通常
タンク内に水がない場合の周波数はｆ。ｂからｆ。１の
範囲でばらつくが、周囲温度の変化や水位検出手段の経
年変化等によってタンク内に水がないにもかかわらず周
波数がｆ。ｂ未満となる場合でも判定周波数を補正する
ようにしたものである。これはステップ４２４において
、初期周波数がタンク内に水がないときの周波数である
と判定したときの補正方法と同様の原理で、判定周波数
ｆ、’＝ｆ、。−（ｆｏ。−ｆＯｂ）　Ｘ人とする。

上記方法により判定周波数ｆ、／を算出し、続いてステ
ップ４６で給水弁１２をＯＮＩ、て給水を開始し、ステ
ップ４了で一定時間の遅延の後、ステップ４８で水位検
出手段３により周波数ｆｘを測定する。ステップ４９で
は測定した周波数ｆｘと判定周波数ｆ０／と比較し、ｆ
ｘ＞ｆ０′であればステップ４７にもどり、ｆｘ≦ｆＩ
５′であれば所望の水位ｈ０に達したものとみなし、ス
テップ５０へいって給水弁１２をＯＦＦ　して給水動作
を終了する。

次に本発明の他の実施例を第６図および第７図により説
明する。なお、水位検出手段として第６図のＸの特性を
もつサンプルが用いられており、ｈｏの水位まで給水す
ることを考える。まずステップ６ｏで初期周波数を測定
しこれをｆ。Ｘとする。

次にステップ６１で初期周波数ｆ。Ｘと一定値ｆｄを比
較し、ｆｏｘ≧ｆｄであればステップ６２へいき、さら
にステップ６２でｆ。Ｘと第６図中のｂの特性で示され
る水位検出手段の水位０時の周波数ｊｏｂを比較し、ｆ
Ｏｘ≧ｊｏｂであれば給水開始時のタンク内の水位が所
定の値以下であると検知してステップ６３の判定周波数
補正ルーチンへいく。

これは水位と水位検出手段の出力信号の値の関係が水位
が増すほど水位検出手段の出力信号の値が減少する場合
で、給水開始時の水位が所定の値以下であることを検知
して給水開始時の初期周波数に基づいて判定周波数を補
正する周波数補正ルーチンへいくことを意味する。一方
ステップ６１でｆａｘ＜ｆｄであればタンク内に水があ
るものと判定シ、ステップ６５へいく。ステップ６６で
は過去に判定周波数の補正をしたことがあるかどうか全
判定し、もし過去に判定周波数の補正をしたことがあれ
ば、ステップ６６へいって過去の補正値をそのまま判定
周波数ｆ０′とする。もし過去に判定周波数の補正をし
たことがなければ、ステップｅ了へいって、第６図中の
Ｃの特性で示される水位検出手段の水位５０時の周波数
であるｆｏ。を判定周波数ｆ０／とする。

次にステップ６３の判定周波数補正ルーチンについて説
明する。まずステップ６３０で初期周波数ｆ。Ｘと第５
図中のＣの特性で示される水位検出手段の水位０時の周
波数であるｆｏ。を比較し、ｆＯＸ≧ｆ０゜であればス
テップ６３１で、ｆｏｘ＜ｆｏｃであればステップ６３
２でそれぞれ初期周波数に基づいて判定周波数を補正す
る。ここでその補正の原理を説明すると、第６図におい
て、げ。４−ｆｏ。）またはげ。。−ｊｏｂ）を１とす
ると、比例計算によりげ。１−ｆｏ。）またはげ。。−
ｆｅｂ　）　　は（ｈｈ−ｈｏ）／ｈｈ（＝人とする）
となるので、ステップ６３１またはステップ６３２で上
記のような比例計算を行い、ｆＯＸ≧ｆ０゜のときはス
テップ６３１で判定周波数ｆ０’　＝ｆ、。＋げ。ニー
ｆ０゜）×人、またｆ。ｘ＜ｆｏ。のときはステップ６
３２で判定周波数ｆ、’　＝ｆ０゜−げ。。−ｆＯｘ）
×人とする。

ここでｆｅａ　、ｆｅｂ　ｒ　ｆｅ。はそれぞれ第５図
中のａの特性、ｂの特性、Ｃの特性をもつ水位検出手段
の水位５０時の周波数である。またステップ６２でｆ。

ｘ＜ｆ。ｂであった場合について説明すると、これは、
通常タンク内に水がない場合の周波数はＪｏｂからｆ。

４の範囲でばらつくが、周囲温度の変化や水位検出手段
の経年変化等によってタンク内に水がないにもかかわら
ず周波数がｆ。ｂ未満となる場合でも判定周波数を補正
するようにしたものである。これはステップ６４におい
て、ｆａｘ≧Ｊｏｂの場合の補正方法と同様の原理で、
初期周波数をｆ。ｂとして判定周波数ｆ、’　＝　ｆ、
。−（ｆｏ。−ｊｏｂ）　　Ｘ人とする。

上記方法により判定周波数ｆ、／を算出し、続いてステ
ップ６８で給水弁１２をＯＮして給水を開始し、ステッ
プ６９で一定時間の遅延の後、スナップ７０で水位検出
手段３により周波数ｆｘを測定する。ステップ７１では
測定し次局波数ｆｘと判定周波数ｆ０／と比較し、ｆｘ
＞ｆ０′であればステップ５９にもどυ、ｆｘ≦ｆ、／
であれば所望の水位り。に達したものとみなし、ステッ
プ７２へいって給水弁１２をＯＦＦ　して給水動作を終
了する。

なお本実施例では全自動洗濯機の給水時について記載し
たが、電気食器洗い機等の給水制御を行う機器において
でも適用できる。また水位検出手段の出力信号として周
波数信号のものを用いたが、これは水位変化に応じて電
圧が変化するような水位検出手段でもよく、さらに水位
検出信号の値は、水位が増すほど小さくなるものについ
て説明したが、これは逆に水位が増すほど大きくなるも
のについても同様の効果がある。

発明の効果以上の実施例から明らかなように、本発明の水位変換装
置は、測定した初期周波数が、一定の周波数以上であれ
ば、すなわち、タンク内の水位が所定の値以下であれば
、初期周波数に基づいて所望の水位に対応した周波数を
算出し、その周波数を検知して給水完了とする構成とし
たことにより、周囲の温度変化および量産時の水位検出
手段個体のばらつきに関係なく精度の良い水位検出を行
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である全自動洗濯機のブロッ
ク図、第２図、第３図および第４図はそ！！作れぞれ水位検出手段の変位検出部の綱面図９允振回路の
電気回路図および特性図であり、第５図は本発明の一実
施例を説明するための特性図、第６図は同制御手段での
処理方法を示すフローチャート、第７図は本発明の他の
実施例における制御手段での処理方法を示すフローチャ
ート、第８図は従来の水位検出方法を示すための特性図
である。３・・・・・・水位検出手段、４・・山・制御手段、７
・川・・給水弁駆動手段。第１図第２図第　６　図Ｕ）甑イ属÷ 誂第７図第８図クト、　位　　ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）給水弁を駆動する給水弁駆動手段と、前記給水弁
からの給水によるタンク内の水位を検知して電気信号に
変換する水位検出手段と、前記水位検出手段の出力信号
を入力する制御手段とを備え、前記制御手段は、所望の
水位に対応した値を記憶しており、給水開始時のタンク
内の水位が所定の値以下であることを検知して、所望の
水位に対応した値を補正する水位変換装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の水位変換装置に於け
る制御手段は、給水開始時のタンク内の水位が所定の値
以下であることを検知して給水開始時の前記水位検出手
段の出力信号にもとづいて所望の水位に対応した値を補
正する水位変換装置。