JPH0684977B2 - 洗浄装置の排水終了検知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気洗濯機や食器洗い機などの洗浄装置にお
いて排水終了を検知し、排水異常を検知するために用い
られる排水終了検知方法に関するものである。

従来の技術 近年、機器の排水終了を検知するために水位検出手段を
用いて制御することが多くなってきた。

まずここで、一般的な水位検出手段について第３図，第
４図および第５図を用いて説明する。第３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断面図であり、第４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３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17の変位を抑制するバネ、19は調整ネ
ジ、20はダイヤフラム15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。コイル16は第４図
で示される発振回路の一部位となっている。第４図にお
いて、21はインバータ、22は帰還抵抗、23と24はコンデ
ンサである。

上記構成において、ダイヤフラム15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
けて上下方向に変位する。このときコイル16の中を磁性
体17が変位するので、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表すと第５図のように
なる。

次に全自動洗濯機の回路構成を第６図により説明する。
第１図において、１は水位や洗濯時間，すすぎ回数，脱
水時間等を設定するための入手手段、２は入力手段１で
設定された内容や洗濯機が異常状態であること、洗濯の
進行状態等を使用者に知らせるための表示手段、３は上
記構成の水位検出手段である。５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を駆動するための排水弁駆動手段である双
方向性サイリスタ、９は商用電源、10は電源スイッチ、
14は進相コンデンサ、４は水位検出装置３の一定時間毎
の変化を検知し、また機器全体の制御を行う制御手段で
ある。

さらに第７図において、25は外枠、26は水受け槽、27は
洗濯兼脱水槽であり、28は洗濯時には回転翼29を、脱水
時には洗濯兼脱水槽27を回転させるように洗濯兼脱水モ
ータ13の動力を切換えるための動力切換機構である。30
は水位に対応した圧力を発生させるための空気だまりで
あり、31は空気だまり30内で発生した圧力を水位検知手
段３へ伝えるためのエアーホース、32は排水ホースであ
る。

上記構成において、排水時には水位が下がるとともに水
位検出手段３の出力周波数は大きくなり、第７図中の水
受け槽26内の水位が同図中の水位基準面以下になると、
空気だまり30内の圧力は大気圧と等しくなるので、水位
検出手段３の出力周波数は一定となる。ゆえに排水時に
おける水位検出手段３の出力周波数の経時変化を表わす
と第８図のようになる。同図において_ａは水位が０の
ときの水位検出手段３の出力周波数である。このよう
に、排水時では一定時間毎に水位検出手段３の出力周波
数を測定し、_ａ以上となれば排水終了としていた。

これを第９図のフローチャートを用いて説明すると、ス
テップ410で制御手段４は双方向性サイリスタ８をONす
ることにより排水マグネット11をONする。次にステップ
411で一定時間の遅延を設け、ステップ412で水位検出手
段３の出力周波数を測定し、この値を_ｘとする。ステ
ップ413で_ｘと_ａを比較し、_ｘ≧_ａであれば水
受け槽26内の水位が水位基準面以下となったと判定し
て、ステップ414へいって排水マグネット11をOFFし、
_ｘ＜_ａであれば水受け槽26内の水位が水位基準面以上
であると判定してステップ411へもどるという排水制御
を行っていた。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の排水制御では、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５図
のようになる。同図において、ｃはばらつきの上限を表
し、ａはばらつきの下限を表し、ｂはその中心線であ
る。また、_ａ，_ｂ，_ｃはそれぞれサンプルa,サン
プルb,サンプルｃの水位が０のときの周波数である。こ
こで水位ｈが０≦ｈ≦h_hにおいてｈ＝h_hのときばらつき
が最小となるのは、常温にて水位ｈ＝h_hのとき周波数
が＝_ｈとなるように調整ネジ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、
周波数が_ａ以上になったことを検知して排水終了とす
れば、ｂの特性をもつサンプルではh_bだけ水が残り、ま
たｃの特性もつサンプルではh_cだけ水が残り、水が残っ
たまま脱水工程に入り、負荷が重くなるので洗濯兼脱水
モータ13の起動特性が悪くなるという問題があった。

そこで本発明は前記従来の問題点を解決するもので、水
位検出手段の特性がばらついた場合でも水位基準面以下
の水位で排水終了と判断する洗浄装置の排水終了検知方
法を提供することを目的とする。

問題点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洗浄装置の排水終了
検知方法は、水位検出手段よりの出力から排水駆動手段
を制御する制御手段を備え、この制御手段は、排水時に
単位時間あたりの水位変化を演算し、その演算結果の値
が第１の基準値以下となった後、再び前記水位検知手段
で水位を検知し、その値が第２の基準値以下になった時
点を排水終了と判定するものである。

作用 上記方法によれば、水位検出手段の出力周波数の絶対値
ではなく一定時間毎の変化と絶対値との両方で排水終了
と判定するので、周囲温度の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、排水工程中に水位が
水位基準面以下になったことを検知して排水終了と判定
することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、第１図および第２図を
参照しながら説明する。

第１図は本実施例の排水動作を説明するためのフロチャ
ート、第２図は同排水時の水位検出手段３の出力周波数
の変化を示す特性図である。また全自動洗濯機の構成は
第６図および第７図で示されるとおりであり、水位検出
手段３の構成および特性は第３図，第４図および第５図
で示され、これは従来例の構成と同一である。

本実施例の排水終了検知方法を第６図を用いて説明す
る。まずステップ400で制御手段４は双方向性サイリス
タ８をONすることにより排水マグネット11をONする。次
にステップ401で水位検出手段３の出力周波数を測定
し、この値を_Ｏとする。そしてステップ402で７秒間
の遅延を設け、ステップ403で再度水位検出手段３の出
力周波数を測定し、この値を_Ｎとする。ステップ404
で_Ｎ−_Ｏと_Ｐを比較し、_Ｎ−_Ｏ≦_ｐ（第１
の基準値とする）であれば水受け槽26内の水位変化がほ
とんどなくなったと判定してステップ405へ進む。ステ
ップ405で水位検出手段３の出力周波数を測定し、水受
け槽25内の水位が周波数_ａ（第２の基準値とする）に
対応した水位以下であれば、すなわち_Ｎ≧_ａであれ
ば排水終了であると判定し、ステップ406へいって排水
マグネット11をOFFする。また_Ｎ＜_ａであれば排水
ホース32が立てられた状態であるかまたは排水マグネッ
ト11に異常が生じた等の理由により水受け槽26内にまだ
水が残っていると判定し、ステップ407で表示手段２を
用いて使用者に排水異常状態であることを知らせる等の
排水異常報知を行い、ステップ406へいって排水マグネ
ット11をOFFする。ステップ404で_Ｎ−_Ｏ＞_Ｐであ
れば、水受け槽26内の水位が水位基準面以上であると判
定して、ステップ408へいき_Ｎのデータを_Ｏに入れ
てステップ402にもどる。

これを第２図の特性図を用いて排水動作を説明すると、
時間t_m-3からt_m-2までは水位検出手段３の出力周波数は
_ｍ−３から_ｍ−２へと変化しているので排水途中で
ある。同様に、t_m-2からt_m-1まで、t_m-1からt_mまでは周
波数は変化いているので排水途中である。時間t_m-1とt_m
の間で水受け槽26内の水位は水位基準面以下となりそれ
以後の周波数は_ｍで一定となるので、_ｍ−_ｍ−１
≦_Ｐであれば時間t_mの時点で排水終了と判定し、_ｍ
−_ｍ−１＞_Ｐであれば時間t_m+1の時点で排水終了と
判定することになる。ここで_ａは水位検出手段３がば
らついた場合の水位が０の時の周波数の下限値であるの
で_ａ≦_ｍであり、また_ｐは理論的には０である
が、制御手段４での周波数の読取り精度は通常0.01KHz
であるので、読取り誤差やノイズの影響を考慮して_Ｐ
＝0.04KHzとしている。前記_Ｐの値および第１図中の
ステップ402の遅延時間の値は実験で求めた最適値であ
り、_Ｐの値は0.03〜0.05KHz、遅延時間は５〜10秒が
適当である。

なお本実施例では全自動洗濯機の排水時について記載し
たが、電気食器洗い機等の排水動作を伴う洗浄装置にお
いてでも適用できる。さらに水位検出手段の変位検出部
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可変インダクタンス方式としたが、
これは水位に比例した圧力の変化をコンデンサの容積の
変化に変換する可変容量方式として、その出力信号を発
振回路に接続した水位検出手段とし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、本発明は、排水終了
を確実に判定できることにより、効率よく脱水行程に移
行することができ、洗濯機の場合、モータの起動をスム
ースに行うことができ、モータの耐久性が低下すること
なく高い脱水効率を維持することができる。さらに、脱
水効率の低下により発生する、汚れを含有する洗浄水を
含んだまますすぎ行程を行うということがなくなり、洗
濯機の機能の本質である高い洗浄効率を実現することが
可能になる。また、食器洗い機の場合は、洗浄行程が終
了したとき及びすすぎ行程が終了した時、完全に排水が
行われるため、食器の洗浄効率が向上し、かつ、乾燥行
程において悪臭が発生することもなくなる。

さらに、排水異常を確実に検知する事ができるため、洗
濯機の場合に起こる、排水ホースが立てられた状態であ
ったり、排水ホースが詰まったりなどして、また、食器
洗い機の場合に起こる（一般に排水ホースは台所の流し
に設置することが多いので）、排水ホースの近傍に食器
や残さい等があり排水を妨害していたり、排水ホース自
体が残さい等で詰まったりして起こる排水異常を確実に
検知し使用者に報知することができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である排水終了検知方法を示
すフローチャート、第２図は水位検出手段の出力周波数
の経時変化を示す特性図、第３図は水位検出手段の変位
検出部の断面図、第４図は水位検出手段の発振回路の電
気回路図、第５図は水位検出手段の特性図、第６図は全
自動洗濯機の回路構成図、第７図は同断面図、第８図は
従来の排水方法を説明するための水位検出手段の出力周
波数の経時変化を示す特性図、第９図は従来の排水方法
を示すフローチャートである。 ３……水位検出手段、４……制御手段、８……排水弁駆
動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水受け槽内の排水を制御する排水弁駆動手
   段と、前記水受け槽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、この水位検出手段よりの出力から
   前記排水駆動手段を制御する制御手段とを備え、この制
   御手段は、排水時に単位時間あたりの水位変化を演算し
   その演算結果の値が第１の基準値以下となった後、再び
   前記水位検知手段で水位を検知しその値が第２の基準値
   以下になった時点を排水終了と判定する洗浄装置の排水
   終了検知方法。