JPS61201142A - 洗たく溶液監視装置 - Google Patents

洗たく溶液監視装置

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JPS61201142A
JPS61201142A JP61039357A JP3935786A JPS61201142A JP S61201142 A JPS61201142 A JP S61201142A JP 61039357 A JP61039357 A JP 61039357A JP 3935786 A JP3935786 A JP 3935786A JP S61201142 A JPS61201142 A JP S61201142A
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ZERUTORON ISUTEITSUTO ZANUSHI
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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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、例えば自動洗たく機で用いられる洗剤を含む
洗たく溶液に通される光ビームの拡散によってその溶液
を監視する装置に関する。
口、従来技術及び発明が解決しようとする問題点一般的
に知られているように、最近の洗たく機は、例えば洗た
く物のけ、洗たく物に付いた汚れの山と種類、洗たく溶
液の温度とレベル、洗たく操作とすすぎ操作の時間の長
さ等のような多くの操作パラメーターに従って洗たく機
の操作を制御するための電子制御システムを備えている
それらのパラメーターは知ることができるが、洗たくプ
ロセス中の洗たく物のきれいになった程度(以下、きれ
い度)を効果的に測定することはなお困難であり、そし
て実際、洗たく機に入れられるそれぞれの洗たく物がい
ろいろな種類と聞の汚れをもっているという理由からだ
けでも、洗たくリイクルの進行中に上記きれい度を直接
測定するのは不可能である。
場合によっては、例えば英国特許第1.258゜839
号及びフランス特許出願用25485.576号に記載
されているように、光感知要素及び発光ダイオードのよ
うな光学装置により洗たく溶液やすすぎ液の濁度を監視
することによって、きれい度が間接的に測定される。こ
の方法では、その水溶液に光ビームを通してその透明度
を測定するのである。
しかし洗たく浴やす寸ぎ液の透明度では洗たく物からの
汚れの実際の除去程度は殆んど表示されない。
この点に関して留意すべきは、無機物の汚れの固体粒子
は例えば洗たく物を機械的に撹拌するだけでも容易に除
去できるが、洗たく物に染みこんだ有機物質、特に脂肪
物質の除去はずっと難しいということである。
また、例えば電導麿、あるいは洗たく浴の硬度や酸性度
を測定するようなその伯の装置も知られているが、これ
らの装置のいずれも、洗たく物からの実際の汚れ除去程
度を測定することはできない。
表面張力は洗たく浴内の洗剤に含まれる表面活性剤の洗
浄効果をある程度まで表示するものであるが、その表面
張力でも明確な情報を伝えるものではない。それは表面
張力が、水の硬度及び温度のような他の変数によって影
響されるからである。
そこで、表面活性剤を含む洗たく溶液中の洗たく物の実
際の汚れ度を測定できる洗たく溶液監視装置が望まれ、
そして本発明の目的はそのような装置を提供することに
ある。
ハ1問題点を解決するための手段 本発明によればこの目的は、ミセルやエマルジョンの形
の表面活性剤を含む洗たく浴液を監視するための装置に
おいて、該溶液内の該ミぜルとエマルジョンの顕微鏡的
特性を感知し、それら特性に対応する信号を発生する感
知装置を備えることを主要な特徴とする監視装置によっ
て達せられる。
溶液を顕微鏡レベルで監視するだけで、実際に、溶液内
で洗たくされている物品(洗たく物)からの汚れ除去程
度を正確に測定できる。
上記監視装置は好適には、洗たく溶液中に伝播され、そ
してミセルとエマルジョンによって拡散される直線偏光
の光源を備える型式のものとされる。この場合、本発明
の他の特徴として、該感知装置が、該光源から発せられ
る先の偏向方向に対しそれぞれ平行と直角の偏向方向を
もつように向けられた光学アナライザを通して該拡散光
を受ける第1及び第2光感知要素を備える。
二、実施例 本発明のそれらの特徴及び長所は、添付図面を参照に以
下に続ける実施例の説明から更に明瞭になろう。
第1図から第4図までに示すように、本発明の基本的な
思想は、洗剤水溶液中で洗たくされる物品9(例えば織
物)からの汚れ32(特に脂肪性有機物質)の除去が本
質的に、多くの洗剤に通常含まれている表面活性が汚れ
物質に吸着し、この結果汚れ物質と水との間の表面張力
が小さくなることによって行われるということにある。
その場合、汚れの実際の除去は、例えば家庭用法たく機
にお【ノるように、機械的作動あるいは温度作用によっ
て補助される。
特に、顕微鏡的レベルにおいて、溶液内の表面活性剤は
、非極性疎水末端(通常、−CH3末端基によって形成
される)及び極性親水末端(例えば、−COOH−ま7
.:G、t−8o3Na+(D型式の)を有するミセル
31の形に塊集する鎖状炭化水素の形で存在することが
留意される。
ある濃度及び温度条件において、最初ミセル31の形に
塊果した(第1図)表面活性剤30は、その疎水尾部に
よって物品9上の脂肪汚れ32に合体しく第2図)、そ
の離脱を促進しく第3図)、そしてエマルジョン化させ
る(第4図)。
ミセル31は口過、50A程度の直径の実質的に球の形
をなし、そして特に等方性を示す。即ちそれらミセルは
偏光の入射ビームを全ての方向に拡散し、そしてこの拡
散された光は入射光と同じ偏光方向を維持する。
脂肪物質32の溶解化(第3図)とこれに続くエマルジ
ョン化(第4図)のプロセスはミセル31の寸法を著し
く大きくし、そしてその形状は球、楕円体、あるいは円
筒形のようになる。このような条件においてエマルジョ
ンの粒子33は偏光の入射ビームに対し異方性を示し、
その光を拡散して部分的に非偏光化し、これと共に光の
強度を変える。
それらのことを考慮に入れてd3いて本発明による監視
装置は好適には第5図に示すように構成され、そして膨
張係数の低い化学的に不活性の材料(例えば、ポリテト
ラフルオロエチレン〉で作られる室1oを備える。
室10は監視される洗たく溶液の少なくとも一部分を収
容し、そしてそこに密封固定される透明窓11,125
13を備える。
窓13の背後に直線偏光源として働く光学グループ14
が設置される。この光学グループは就中。
コリメーターレンズ、防熱フィルタ、ぞして少なくても
1つの偏光フィルタを備える。
光源14から発せられた光は室1o内へ向けられ、そし
て矢印15で示される方向にその室内の洗たく溶液の中
を通る。
多拡散現象を避けるため好適には窓13に近接して設置
される窓11と12のそれぞれの外側で、光15の伝播
方向に対する側方位置に光感用要素16と17が設置さ
れる。
それら要素16と17は好適には増幅器を組込んだ光ダ
イオードとされ、そして洗たく溶液内に存在するミセル
とエマルジョン(第5図には示されず)によって拡散さ
れた光を、それぞれの光学アナライザ18と19(偏光
子)を通して受ける。
それら拡散光は矢印20で示される。
光学アナライザ18と19は好適には、一般的に知られ
ているように予め決められた偏光方向を有することを特
徴とするニコルプリズムの形にされる。
本発明の1つの特徴によれば、アナライザ18は、これ
の偏光方向が光源14からの光15の偏光方向と平行に
なるように向けられ、そしてアナライザ19は、これの
偏光方向がその「−次」光15の偏光方向に直角になる
ように向けられる。
それらの光学特性は第6図でより明瞭に示される。即ち
、ベクトル21が一次元15の偏光方向を示し、そして
ベクトル22と23がそれぞれにアナライザ18と19
の偏光方向を示す。第6図において、−次光15と、拡
散されて非−先止された光20はそれぞれ異なる向きの
正弦曲線で示される。
一次元15はミセルやエマルジョン(これらの寸法と形
状が象徴的にベクi−ル24の中線値として示される)
によって拡散され、それから再びアナライザ18と19
によってそれぞれの偏光方向22と23に従った方向に
偏光され、そしてこ塾ら偏光25と26の各々の成分が
光ダイオード16と17によって感知される。留意すべ
きこととして、−次光15が直線偏光にされているので
、ミセルとエマルジョンによって拡散される光の特性は
もっばら拡散粒子24の寸法と形状に応じて決まる。
従って本発明の装置では、ミセルとエマルジョン24に
よって拡散される光の様々な偏光状態を利用することに
より、Ffi視すべき洗たく溶液の顕微鏡的特性を測定
することができる。
そこで、平行アナライザ18を通過した光25の強度1
25と直角アナライザ19を通過した光26の強度’2
6とが次式で表わされることは容易に示されよう。
(a)I25−C1・C+β −c m     1     e (ハ) I26=α2 ・C+β ・Cm2     
 e ここで、C1、α 、β 、β はミぜルと工マルジョ
ンの構造を示すファクタであり、そしてCとC8はミセ
ルとエマルジョンの′aaを示す。
周知のように光ダイオード16と17は光の強a ’ 
25と126に比例した信号を出し、そしてこれらイな
号は下記の比Rを作るマイクロプロセッサへ送られる。
マイク[■プロセッサは第5図において27で示され、
そして例えばインテル社(IntelCOrDOrat
iOn >から発売されている8080型とすることが
できる。
マイクロプロセッサ27(これの出力に上記比Rを示す
信号が現われる)は、本出願の共願に記載の型式の洗た
く機のプログラム組込み可能制御ユニット内に組入れる
ことができる。
監視される洗たく溶液が実質的にエマルジョン無しにミ
セル31を含む場合(第1図)、アナライザ18は拡散
された光2oを偏光化することによってその拡散光20
を実質的に全て伝達し、そしてアナライザ19はその光
を実質的に全て遮断することが実験的に知られている(
第6図)。これは下記の条件を示す。
(a、1)I  =α ・C 51m (b、1)I  =α ・C〜01 62m 従って洗たく溶液内にミセルだけが存在することは低い
値の’25と高い比Rとによって示される。
洗たく溶液が次第に汚れ37を吸着していくにつれて(
第2図及び第3図)、パラメーター125、■ 、及び
Rは変化し、そして最終的には全ての表面活性剤が消耗
され、そしてエマルジョンが形成された状態に達する(
第4図)。こうした状態では、アナ・ライザ18によっ
て伝達される光25の強度は大きくなり(第6図)、そ
してアナライザ19によって伝達される光26の強度は
更にそれ以2Fに大きくなる。
それらの条件においては、ファクタα2は無視できるの
で次の条件が成立する。
<a、2>125=α1 ・Cm十β1 ・C8、(b
、2)126=       β2”Go、従って、ミ
セルの消耗は値’25と’26の実質的な増大と比Rの
実質的な減小によって示される。
比Rは約10まで減小することが実験的に知られている
III  、及びRがある期間一定のままに25)  
 2B 維持される場合、それは次の2つの状態のいずれかを表
わしている。
a)表面活性剤が消耗され、しかもなお除去すべき汚れ
が残っている。
b)汚れが完全に除去された。
この点について、洗たく溶液に対する本発明の装置の原
理に基づいて適当な対策を施すことができる。
即ち、現在の溶液の状態に応じて洗剤を史に追加し、エ
マルジョンまたはミセルの濃度を高くすることが可能で
ある。
あるいはまた、洗たく溶液の温度を上げたり、洗たく物
の機械的撹拌を大きくしでもよいであろう。
本発明の装置が、信号125(ミセルと汚れとに比例す
る)の増大と共に信号■26(汚れにのみ比例する)が
増大するのをそれ以、F示さなくなり、そしてそれに対
応し比Rが増大するようになったら、それは汚れの除去
または吸着が完了したことを示ず。周知のようにしてマ
イクロプロセッサ27はその状態を認識して、室10(
第5図)に循環する洗たく溶液を容れた自動洗たく機の
操作成分を適当に制御できる。
いうまでもなく本発明の監視装置は、本発明の範囲から
外れることなく様々な変化形が可能である。例えば源1
4で発Uられ、そして監視装置によって処理される放射
は光でなくてもよく、また監視装置全体として、前記共
願に記載のような、ミレル及びエマルジョンの顕微鏡的
特性を検出するための実質的に容量型の感知装置を用い
るようにもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第4図は、監視される溶液に漬けられた物品
からの汚れの除去の逐次駒組を示す概略図、 第5図は本発明の監視装置の好適な実施例の概略図、 第6図は、第5図の監視装置の中で行われる光の拡散と
偏光化を示す斜視グラフである。 9・・・洗たく物、10・・・室、11.12513・
・・窓、14・・・偏光源、15・・・偏光、16.1
7・・・光感知要素、18.19・・・光学アナライザ
、20・・・拡散光、25.26・・・信号、27・・
・マイクロプロセッサ、30・・・表面活性剤分子、3
1・・・ミセル、32・・・汚れ、33・・・エマルジ
ョン粒子。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ミセルやエマルジョンの形の表面活性剤を含む洗
    たく溶液を監視するための装置において、前記溶液内の
    ミセル(31)とエマルジョン(33)の顕微鏡的特性
    を感知し、それら特性に対応する信号(25、26)を
    発生する感知装置(16、17)を備えることを特徴と
    する監視装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項の監視装置において、前記
    洗たく溶液を通して伝播され且つ前記ミセルとエマルジ
    ョンによつて拡散される直線偏光の光源を備え、そして
    前記感知装置が、前記光源(14)から発せられる光(
    15)の偏光方向に対しそれぞれ平行と直角の偏向方向
    をもつように向けられた光学アナライザ(18、19)
    を通して該拡散光を受ける第1及び第2光感知要素(1
    6、17)を備えることを特徴とする監視装置。
  3. (3)特許請求の範囲第2項の監視装置において、前記
    感知装置(16、18及び17、19)及び前記偏光(
    15)の光源(14)が、前記洗たく溶液の少なくとも
    一部を収容する室(10)のそれぞれの透明窓(11、
    12、13)の背後に設置され、また前記感知装置が前
    記偏光(15)の伝播方向に対し側方位置に設置される
    ことを特徴とする監視装置。
  4. (4)特許請求の範囲第2項の監視装置において、前記
    第1及び第2光感知要素(16、17)が前記信号(2
    5、26)によつて、関係式 (R=I_2_5/I_2_6)を成立させるプログラ
    ム組込み可能装置(27)のそれぞれの入力を制御する
    ことを特徴とする監視装置。
JP61039357A 1985-02-28 1986-02-26 洗たく溶液監視装置 Granted JPS61201142A (ja)

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IT45708A/85 1985-02-28
IT45708/85A IT1187274B (it) 1985-02-28 1985-02-28 Dispositivo per il controllo di una soluzione di lavaggio contenente sostanze tensioattive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61201142A true JPS61201142A (ja) 1986-09-05
JPH0577021B2 JPH0577021B2 (ja) 1993-10-25

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EP (1) EP0193152A3 (ja)
JP (1) JPS61201142A (ja)
ES (1) ES8706874A1 (ja)
IT (1) IT1187274B (ja)

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JPH0577021B2 (ja) 1993-10-25
EP0193152A2 (en) 1986-09-03
ES551386A0 (es) 1987-07-01
IT8545708A0 (it) 1985-02-28
EP0193152A3 (en) 1987-12-09
ES8706874A1 (es) 1987-07-01

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