JPH03159685A - 洗濯機の布量検知装置 - Google Patents

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、一般家庭の洗濯機の洗爛槽内の布量を検知す
る装置に関するものである。

従来の技術 従来行なわれてきたこの種の布量検知は、洗／ｉＪ機の
パルセータの回転情報を検出するための検出部を設けて
、洗濯またはすすぎ時のパルセータの回転と停止の１サ
イクルにおける停止直後の惰性回転情報から布量の判断
を行なうというものであった。

発明が解決しようとする課題 このような従来の方法では、回転検出部なる装置を付加
せねばならず、構成が複雑でかつコストも高く、しかも
機構的変動要因が多くてノくラつくため誤差が大きくて
使いづらいものであった。これ以外にも布量を検知する
装置の提案が多数行われてきたが、これらのものはすべ
て、複雑な装置を付加せねばならず、前記と同様の課題
があった。

本発明はこのような従来の構戒が有していた課題を解決
しようとす・るものであり、簡易な構成で洗濯槽内の／
５量を検知する装置を提供することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 前記目的を達成するために本発明は、一槽式脱水兼用洗
濯機において、パルセータを駆動する駆動手段と、外槽
底部に設けられたエアトラ・ソブ内圧力を検知する圧力
検知部と、洗濯またはすすぎ時のパルセータの回転と停
止のサイクルでエアトラップ内圧力がほぼ最大となる時
を第一のタイミング、ほぼ最小となる時を第二のタイミ
ングとしてそれぞれのタイミングにパルスを発生するタ
イミング信号発生部と、前記パルセータによる回転駆動
が行なわれていない適宜な時期に前記圧力検知部で検知
された圧力値を基準値として記憶する基準圧力値記憶部
と、前記第一のタイミングに同期して前記圧力検知部か
ら得られた圧力値を記憶する第一記憶部と、前記第二の
タイミングに同期して前記圧力検知部から得られた圧力
値を記憶する第二記憶部と、前記第一記憶部に記憶され
ている圧力値と前記基準値との差を演算する第一減算部
と、前記第一記憶部に記憶されている圧力値と前記第二
記憶部に記憶されている圧力値との差を演算する第二減
算部と、前記パルセータの回転と停止の適宜なサイクル
数における前記第一減算部出力の平均値を演算する第一
平均演算部と、前記パルセータの回転と停止の適宜なサ
イクル数における前記第二減算部出力の平均値を演算す
る第二平均演算部と、前記第一及び第二平均演算部の出
力より布最の判断を行なう判断部とを有した構成の洗濯
機の布量検知装置とするものである。

作　　用 本発明は、繰り返し運転中の最天水・位と最少水位の差
即ち水位変動幅と、洗濯槽内に投入されている布量との
関係がリニアになることを利用したものである。布量が
少ない場合においては、洗濯またはすすぎ時のパルセー
タの回転と停止の１サイクルでエアトラップ内の圧力が
ほぼ最大となる時の圧力とほぼ最小となる時の圧力の差
において、特に前記した特性が顕著となる。また布量が
多い場合は、布撹拌中において、パルセータがその駆動
を停止された直後に布と水の慣性力の差によって生ずる
水位、即ちエアトラップ周辺の水圧変動の幅と布量との
関係がリニアとなることを利用して、洗濯またはすすぎ
時のパルセータの回転ど停止の１サイクルでエアトラッ
プ内の圧力がほぼ最大となる時の圧力の基準からの変化
分より布量情報を得るものである。

実施例 第１図は本発明の洗濯機の布量検知装置の一実施例、第
２図は同圧力検知部の詳細図、第３図は圧力検知部の特
性を示す特性図、第４図は洗濯またはすすぎ時のパルセ
ータの回転と停止の１サイクルにおける圧力検知部の出
力特性を示す特性図、第５図は各布量に対する洗濯また
はすすぎ時のパルセータの回転と停止の１サイクルの間
で、エアトラップ内の圧力がほぼ最大となる時の圧力と
ほぼ最小となる時の圧力の差をプロットした図，第６図
は各市量に対する洗濯またはすすぎ時のパルセータの回
転と停止の１サイクルの間で、アアトラップ内の圧力が
ほぼ最大となる時の圧力の変化分を示す図である。

第１図において、ｌは洗濯機の外槽、２は内部に洗濯物
２３が投入されている洗濯槽、３は洗濯槽２内に水流を
発生させるパルセータ、４は洗濯槽２内への給水を制御
する給水弁、５はバルセータ３を回転駆動する駆動手段
、６は駆動手段５を制御する駆動制御部である。７は外
槽１の底部で洗沼槽２と連通して水圧を気圧に変換する
エアトラップ、８はエアホース９を介して伝達された気
圧、即ちエアートラップ７内の圧力を検知し、この圧力
に応じた信号を出力する圧力検知部である。１０は、洗
濯またはすすぎ行程中のパルセータの回転と停止の繰り
返しの■サイクル中でエアトラップ７の内の圧力がほぼ
最大となる時を第一のタイミング、ほぼ最小となる時を
第二のタイミングとして、それぞれのタイミングにパル
スを発生するタイミング信号発生部である。１１は、バ
ルセータ３による回転駆動が行なわれていない適宜な時
期に，前記圧力検知部８で検知された圧力値を基準値と
して記憶する基準圧力値記憶部、１２は前記第一のタイ
ミングに同期して圧力検知部８から得られた圧力値を記
憶ずる第一記憶部、１３は第二のタイミングに同期して
圧力検知部８から得られた圧力値を記憶する第二記憶部
、１４は第一記憶部１２に記憶されている圧力値と基準
圧力値記憶部１１に記憶されている基準値との差を演算
する第一減算部、１５は第一記憶部１２に記憶されてい
る圧力値と前記第二記憶部１３に記憶されている圧力値
との差を演算する第二減算部である。また１６はパルセ
ータ３の回転・停止の繰り返しサイクルの適宜なサイク
ル数において、第一減算部１４の出力の平均値を演算す
る第一平均演算部、１７は同第二減算部１５の出力の平
均値を演算する第二平均演ｒＬ部である。ｌ８は、第一
平均演算部１６及び第二平均演算部１７の出力より洗爛
槽２内に投入されている洗ｎ１物２３の量即ち布量の判
断を行なう判断部である。ｆｌＩ断部ｌ８６ の出力端子１９・２０は、それぞれ駆動制御部琢の入力
端子２１および給水弁４の制御端子２２に接続されてい
る。なお２４は水流が発生していない状態での水面の位
置、２５は水流が発生している状態での水面の位置を示
している。

次に圧力検知部８の構成を第２図に基づいて詳細に説明
する。２６は気密状態でエアホース９を介してエアトラ
ップ７内と同気圧に保たれている気密室、２７は可撓性
の材料で構成されているダイヤフラム、２８はダイヤフ
ラム２７に装着されたフエライトコア、２９はダイヤフ
ラム２７に一定の抗力を加えこの変位を適宜な値に抑制
するバネ、３０はコイル、３１は前記コイル３０に接続
されている白励発振回路で、出力端子３２を備えている
。

この圧力検知部８は、洗濯槽２内の連続的な水位の検知
に用いている。以下圧力検知部８の作用を説明する。本
実施例においては、洗濯槽２内に水がない時、すなわち
エアトラップ７内のゲージ圧が０　（　ｍ　ｍ　Ｈ　２
　０　）の時には、自励発振回路３ｌの出力端子３２か
ら３　０　ｋ　Ｉｔ　ｚの発振周波数の方形波信号が出
力されるように、コイル３０を含む回路の定数が定めら
れている。そこで，洗ｒｌＡ　Ｉ？￥４　２内に給水が
行なわれると、水位の上昇に比例して気密室２６内の気
圧が高くなり、ダイヤフラム２７がその圧力で外側に変
位する。すると、ダイヤフラム２７に装着されているコ
ア２８の位置が変位し、コイル３０に対する有効面積が
大きくなる。これによってコイル３０のインダクタンス
も大きくなり、自励発振回路３１の発振周波数は低くな
る。

このようにして、水位すなわちエアトラップ７内の気圧
と自励発振回路３１の出力端子３２から出力される方形
波信号との関係を求めると、第３図に示すような連続的
な直線が得られる。圧力検知部８はこの関係を利用して
、出力周波数から水位１１１報を得るものである。

以下本実施例の動作を説明する。まず最初に布量の検知
原理について説明する。洗沼槽２は側面に穴を有してお
り、底面のパルセータ３の下部は外槽１内部と接続され
ているため水が自由に行き来できる構造になっている。

したがって、バルセータ３が回転していない時の水面は
外槽■・洗ｉｌｄ槽２とも同一でその水面は２４で示し
た位置でタ３を一定時間毎に回転・停止を繰り返すパタ
ーンで駆動する。洗濯槽２内にはこのパターンに応した
水流が発生する。バルセータ３の回転時には、外槽１か
ら洗沼槽２への水の吸い込みが発生ずるので、外槽１内
においては水圧が低下して水面が下がることになる。一
方洗濯槽２においては、逆に水の流入によって水面が上
がりしかも槽内の水の遠心力によって周辺部が盛り上が
って中心部が凹んだ２５で示した水面の状態となる。ま
た、パルセータ３の停止時には、停止直後から洗沼槽２
の側面に設けた穴とパルセータ３の下部を通って、水が
外槽１内に徐々に戻って来る。このため、水圧も水面の
位置も元のレベルに戻る動きを示す。このように、パル
セータ３の回転と停止の一連のサイクルにおいては、エ
アトラップ６の近傍の水圧が水流に対応した時間変化を
示すことがわかる。すると当然エアトラップ６内の気圧
も同様の変化を示すので、圧力検知ｉ￥１！７てこの変
化が検知できる。しかも、水流強度（洗ｎＩ槽２内の周
辺部での水面の盛り上がり程度に比例する〉が水の吸い
込み量と比例することから，水圧の時間変化、すなわち
エアトラップ６内の気圧の時間変化にも比例することが
わかる。そして，洗爛槽２内の布量が多くなればなるほ
ど水流強度が弱くなり、逆に洗爛槽２内の布量が少なく
なればなるほど水流強度が強くなることは自明の事実で
ある。

そこで、このエアトラップ３内の圧力から洗ｊ？Ｊ槽２
に収容されている布量情報を得るということが本実施例
の布蛍の検知原理である。以下，本実施例の動作につい
て説明する。

まず、バルセータ３が回転制御されていないυ』期時に
おける圧力検知部８の出力周波数を基準圧力値記憶部１
１に入力して記憶させておく。続いてバルセータ３がｔ
　秒回転、ｔ２秒停止となるよ富 うに駆動手段５によって制御されると、圧力検知部８の
出力周波数は時間変化に対して第４図（ａ）に示すよう
な持性を示す。駆動制御部６が出力する駆動千段４の制
御用信号から，タイミング信号発生部１０は洗濯または
すすぎ時のパルセータの圓転と停Ｌｈを繰り返す各サイ
クルの期間エアー・ラップ内の圧力がほぼ最大となるタ
イミングを検出し、第４図（ｂ）に示すようにそのタイ
ミング（こ同期したパルスを発生させる。第４図（ａ）
でｆ。はパルセータを回転駆動していない時に圧力検知
部８から出力される周波数であり、ｆａ−ｆｂはそれぞ
れエアートラップ７内の圧力がほぼ最少・最大となると
きに圧力検知＃８から出力される周波数値である。この
エアートラップ７内の圧力が最少となる第一のタイミン
グのパルス、最大となる第二のタイミングのパルスが来
たとき、圧力検知部８から出力される周波数ｆ−ｆ″を
それぞれ第一記憶部ｌ２・第二記憶部１３に格納する。

そして先の基準圧力値記憶部ｌ１に記憶されている基準
周波数（基準圧力［）　ｆｏと第一記憶部１２に紀憶さ
れている周波数ｆとを第一減算部１４に人力して、基準
周波数ｆ。とｆとの差ｄｆ＝ｆ−ｆｏを演算する。第一
平均演算部１６はこの演算された各サイクル毎の基準周
波数ｆ。とｆとの差ｄｆのデータ２０サイクル分連続し
て入力され、この２０サイクル分の平均値を演算する。

この第一平均廣算部ｌ６により求められた差の２０サイ
クル分の平均値は、判断部１８に入力される。このよう
にして得られた差の平均値を検知量とすると、各市量に
対する検知量は第５図に示すように布の慣性力により市
量ｌ〜２ｋｇ付近にピークを有する第一の特性を示す。

また第二減ＩＩ＃１５は、第一及び第二記憶部に記憶さ
れている周波数ｆ−ｆ　　のデータからこれらの差ｄｆ
’＝ｆ゛−ｆを演算し、このデータを２０サイクル分連
統して第二平均演算部１７に出力する。第二平均演算部
１７はこの２０サイクル分のデータの平均値を演算し、
演算結果を判断部１８に出力する。こうして得られた差
の平均値を検知量とすると、各市量に対する検知量は第
６図に示すように布回りによる布量３〜４ｋｇ付近に変
曲点を有する第二の特性を示す。そこで本実施例では、
先ず第５図の第一の特性で検知量がＰ値を超えたか超え
ないかの判断を行い、超えていない場合は検知量を基に
布量の判断を行い、超えていた場合は第６図の第二の特
性から検知量を基に布量の判断を行う。この場合、逆に
第二の特性からＱ値を超えたか超えないかの端子２２に
接続されており、布量に応した最適な断部１８の出力端
子１９は駆動制ｒｎｆＦ６　ｆｊｌの人力届子２１に接
続されており、布量に応した最適な最６ 適な駆動が行える制御信号を駆動制御部感から駆ｊ 動千段４に送ることができるようになっている。

なお本実施例においては、第一・第二平均曲ＴＩ部では
２０サイクル分の平均値を演算するようにしたが、この
サイクル数は必要に応じて適宜変更しても支障はないも
のである。

発明の効果 以上述べたように、本発明は洗濯機の水位検知に中いら
れている圧力検知装置と、マイクロコンピュータなどの
制御装置によって、特に複雑な装置を付加せず、市量を
検知し、これに応じた最適な市回りを確保するための水
量と駆動手段を制御できるため、洗濯機の高機能化にと
って極めて有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

な断面図、第３図は同圧力検知部の持性図、第４図は洗
濯またはすすぎ時のパルセータの回転・停１Ｅの各サイ
クルにわける圧力検知部の出力特性を示ず特１１｛Ａ、
第５図は同各市量に対する洗沼またはすすぎ時のバルセ
ータの回転・停止の各サイクルにおけるエアートラップ
内の圧力がほぼ最大となるときとほぼ最少となるときの
圧力の差をプロットした図、第６図は同各市量に対する
洗濯またはすすぎ時のパルセータの回転・停止の各サイ
クルにおけるエアートラップ内の圧力がほぼ最大となる
ときの圧力の変化分をプロットした図てある。 ■・・・浣ｉ？！機の外槽，２・・・院沼槽、３・・・
パルセータ、５・・・駆動手段、６・・・駆動制御部、
７・・・エアートラップ、８・・・圧力検知部、１０・
・・タイミング信号発生部、１ｌ・・・基準圧力値記憶
キ１；、１２・・・第一記憶部、１３・・・第二記憶部
、１４・・・第一減算部、１５・・・第二減算部、１６
・・・第一平均演算部，１７・・第二平均演算部、〕８
・・・判断部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一槽式脱水兼用洗濯機において、パルセータを駆動する
   駆動手段と、外槽底部に設けられたエアトラップ内圧力
   を検知する圧力検知部と、洗濯またはすすぎ時のパルセ
   ータの回転と停止のサイクルでエアトラップ内圧力がほ
   ぼ最大となる時を第一のタイミング、ほぼ最小となる時
   を第二のタイミングとしてそれぞれのタイミングにパル
   スを発生するタイミング信号発生部と、前記パルセータ
   による回転駆動が行なわれていない適宜な時期に前記圧
   力検知部で検知された圧力値を基準値として記憶する基
   準圧力値記憶部と、前記第一のタイミングに同期して前
   記圧力検知部から得られた圧力値を記憶する第一記憶部
   と、前記第二のタイミングに同期して前記圧力検知部か
   ら得られた圧力値を記憶する第二記憶部と、前記第一記
   憶部に記憶されている圧力値と前記基準値との差を演算
   する第一減算部と、前記第一記憶部に記憶されている圧
   力値と前記第二記憶部に記憶されている圧力値との差を
   演算する第二減算部と、前記パルセータの回転と停止の
   適宜なサイクル数における前記第一減算部出力の平均値
   を演算する第一平均演算部と、前記パルセータの回転と
   停止の適宜なサイクル数における前記第二減算部出力の
   平均値を演算する第二平均演算部と、前記第一及び第二
   平均演算部の出力より布量の判断を行なう判断部とを有
   した洗濯機の布量検知装置。