JPS6144518B2

JPS6144518B2 -

Info

Publication number: JPS6144518B2
Application number: JP12313778A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Hida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-10-07
Filing date: 1978-10-07
Publication date: 1986-10-03
Also published as: JPS5550398A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、洗たく機に係り、特に、たとえば全
自動洗たく機における水位設定ならびに相関連す
る各種の設定を自動的に遂行しようとする稼動方
式に係るものに関し、これを要するに各種設定
を、たとえば計算機の内部に記憶し、その途中で
この記憶した、いわゆるタイマー装置を電子化し
たコントロール部を有する全自動洗たく機の如き
洗たく機に関するものである。

現在の全自動洗たく機における運転の指令は、
カムスイツチ群によつて組まれたプログラムによ
つているが、そのためプログラムが固定され、応
用動作および制御の複雑化が困難なものである。

これにたいし、マイクロコンピユータなどの計
算機を用いてプログラムを組み、タイマー装置を
電子化すると、洗たく機本体との情報のやりとり
が可能となり、より使い易く、しかも最適な条件
のプログラムを組んで円滑な作動を期待すること
ができるものである。

しかして、上記のような全自動洗たく機におけ
る水位の設定ならびに関連する各種の設定をマイ
クロコンピユータのメモリーにインプツトするた
めには、次に示すような技術的課題があつた。

(1) 情報をセンサー（感知部）から取り込み、正
確に処理するめには、計測量を絶対量としてと
らえる必要があり、絶対量測定で精度を上げる
ためには零点調整が必要となるが、洗たく機の
ような家電品においては、使用する度に、使用
者に厄介な零点調整などを依頼することは、と
うてい不可能であり、簡単な零点調整のシステ
ム手法の開発が急務である。

(2) センサーを用いて取り込んだ情報をいかに有
効に活用することができるかは、既にいくつか
の関係報告から入手されているが、センサー入
力の活用法そのものについて具体的かつ現実的
な検討が何んら行われていないため、有効な活
用法の検討が要望されている。

(3) 上記(1)、(2)項は、どちらかというとソフト的
な、つまり手法に関するものであるが、センサ
ーを洗たく機に付ける場合、その最適な場所が
どこなのかを明確にする必要があつた。

本発明は、上記のような事情のもとにおける要
請にたいし、温度、湿度の変化に対応して安定な
性能を供給しうるセンサーにつき、その補助機能
を付加して、実用に供しうるようにした洗たく機
の提供を、その目的とするものである。

本発明の洗たく機の構成は、外枠のコーナ部か
ら吊り棒により吊り下げた外槽とこの外槽の内側
に配設された内槽とを備えコントロール部により
その設定された順序に従い各洗たく工程を行わせ
るようにしたものにおいて、洗たく物量、および
給水量を検出するための主たる重量検出装置を設
置するとともに、洗たくの初期に、主たる重量検
出装置の出力を規準化するために補助の検出装置
を併設したものである。

さらに詳しくは、主たる重量検出センサーに補
助手段を併用することにあり、この補助手段の付
加方法として、外槽内の底部に露出した一対の電
極を採用し、さらにその電極の設置場所について
も配慮したものであつて量産性の高い構成とした
ものである。

次に、本発明に係る実施例を図面にもとづいて
説明する。

まず、第１図は、第２図の歪センサー取り付け
構成との関連における、洗たく機の構造略図であ
る。

図において、１０は、内槽、２０は、パルセー
タ、３０は、外槽で、４０は、駆動部であり、５
０は、外枠、６０は、コーナプレート、７０は、
吊り棒、８０は、防振ばね、９０は、スナツプピ
ン、１００は、主たる重量検出装置に係る歪セン
サーであり洗たく物量、および給水量を検出する
ためのものである。

すなわち、内槽１０の中央部にはパルセータ２
０が位置しており、外槽３０は、その４ケ所で外
枠５０に弾性的に支持されているものである。

駆動部４０は、洗たく時にパルセータ２０を図
転させ、脱水時には、内槽１０を回転させるもの
であり、上記外枠５０の上端四隅に溶接などで固
定されたコーナプレート６０には、吊り棒７０が
回転自在に係止され、この吊り棒７０へ防振ばね
８０により外槽３０のつば部を吊つているもので
ある。

第２図は、歪センサー１００が設置されている
上記コーナプレート６０の部分を拡大して示すも
のであるが、吊り棒７０は、コーナプレート６０
の中央近くにスナツプピン９０により止められて
いるものである。また、歪センサー１００は、コ
ーナプレート６０の中央部で外枠５０のコーナと
コーナとを結ぶ対角線との交点上に沿うところが
好ましい結果が得られるものである。

上記の構成において、４本の吊り棒７０には、
吊り下げ部の重量が加わるため、コーナプレート
６０には歪が発生し、この歪を歪センサー１００
で検出するようにして、内槽１０内の変化を情報
として活用するものである。

しかして、上記のような構成においては、その
構成にともない、布や水が入らない状態を検出
し、このときの電位の変化量ΔＥに係る出力を相
対的な零レベルとして仮定しなくてはならないも
のである。

これにつき、第３，４図により、歪センサー１
００による歪の検出および上記したΔＥなどを説
明することにする。

すなわち、第３図は、歪検出測定の基本回路図
の一例、第４図は、その特性図を示すものであ
る。

まず、第３図のブリツジ回路において、R₁と
R₂とは、歪を検出するセンサーであつて、それ
ぞれ温度補正用歪計と測定用歪計とであり、R₃
とR₄とは、固定抵抗器であつて、R₃＝R₄：
Rconst、であり、R₅は、電流計の内部抵抗であ
る。また、Ｅは、電源、ΔＥは、電位の変化量、
ΔE₀は、そのΔＥに係る出力である。

しかして、Ｂ，Ｄは、端子で、本回路では、こ
の端子Ｂ−Ｄ間の電圧の変化を情報として活用す
るが、もちろん電流（R₅を流れる値）の変化を
情報として活用してもよいものである。

上記回路において、端子Ｂ−Ｄ間における電位
の変化量ΔＥは、次の(1)式で示され、(2)式が得ら
れる。

ΔＥ＝ER₁ΔR₂／（R₁＋R₂）² ………(1) ここで ΔR₂＝（ΔＬ／Ｌ）R₂＝Ｃ（ΔＰ／Ｐ）R₂、ΔＬ／Ｌ＝Ｃ（ΔＰ／Ｐ）、 ∴ΔＥ＝ER₁／（R₁＋R₂）²×（ΔＬ／Ｌ）R₂、あるいは、ER₁／（R₁＋R₂）² ×Ｃ（ΔＰ／Ｐ）R₂ ………(2) すなわち、センサーとして用いるR₂（歪セン
サー）の変化量ΔR₂は、長さＬの変化率ΔＬあ
るいは圧力Ｐの変化率ΔＰで表わされるから、結
局(2)式の如くなるものである。

この(2)式の関係を図に示すと第４図のようにな
り、ΔＬ、ΔＰの値によりΔＥが一意に決定する
が、実は、この関係に問題があるのである。

すなわち、ΔＥ∝ΔＬ、またはΔＥ∝ΔＰの関
係にあるが、比例常数は、各セツトの組合わせに
より変化してしまう。そのため、どこかで、正確
な値と比較をして、比例常数を補正する必要があ
るものである上記に述べたところを総括すると、第２図に示
す位置に歪センサー１００を設置すると、第４図
に示すような特性の出力が得られるけれども、こ
の出力は、センサー自身の特性のバラつき、貼り
付け精度、および吸湿や温度の環境条件による特
性変動などにより、その直線の傾斜が変つたり、
非線型を示す部分があるために、ΔＥの絶対値を
一つだけサンプリングしても重量が確実に把握で
きない場合が多いということである。

このような場合の対策として、確実にその直線
の傾斜を把握するために、上記の構成のほかに、
その一実施例に係る補助の検出装置を、第５図の
如く設けるものであり、このような、洗たくの初
期に、主たる重量検知装置の出力を規準化するた
めの補助の検出装置の併設により、目的が達成さ
れるものである。

すなわち、第５，６図において、１１０は、電
磁バルブ、１２０は、手動切換バルブ、１３０
は、補給水管、１４０は、主給水管、１５０は、
倣助の検出装置に係る電極、１６０は、キヤツプ
である。

電磁バルブ１１０は、給水のためのものであ
り、手動切換バルブ１２０により、補給水管１３
０と主給水管１４０とに分岐されるものである。

そして、上記補給水管１３０の出口は、内槽１
０と外槽３０との間に臨み、他方、主給水管１４
０の出口は、内槽１０内に臨んでいるものであ
る。

また、外槽３０の底部には電極１５０が配設さ
れ、この電極１５０は、キヤツプ１６０（第６
図）に挿入固定されて、そのキヤツプ１６０は、
外槽３０の穴部に接着固定されるものであり、こ
の電極１５０の位置に水が達すると、自動的に給
水が中断されるようになつているものである。

以上のような構成において、さきに述べた構成
に係る歪センサー１００の出力を、どのように括
用するかの手法について、次に説明をする。

(1) 布も水も入れない状態で、歪センサー１００
の出力ΔE₁を測定する。

(2) 手動切換バルブ１２０を補給水管１３０側に
セツトし、電磁バルブ１１０をオンさせる。

(3) 上記(2)より補給水管１３０より給水される。

(4) 給水された水が外槽３０内に溜り、電極１５
０の位置に達すると、自動的に給水が中断され
る。

(5) この状態での歪センサー１００の出力ΔE₂
を測定する。

(6) 電極１５０の位置に達するに要する水の量
は、一定量で、たとえば５であるとすると、（ΔE₂−ΔE₁）／５〔V/Kg〕の関係となり、単位重量当りの歪センサー１０
０の出力が判明したことになる。この関係を示
す歪センサー出力特性図が第７図である。

(7) 布などの負荷を投入する。

(8) この状態での歪センサー１００の出力がΔ
E₃であれば、（ΔE₃−ΔE₂）×５／（ΔE₂−ΔE₁）から、投入された布などの負荷の量が、何Kgで
あるかが判別できるものである。

しかして、上記の(1)〜(8)の手順の後は、手動切
換バルブ１２０を主給水管１４０側にセツトし
て、自動運転に入るものであり、重量センサーと
しての定数が決定したため、給水の量を布負荷に
比例して増減したり、排水の完了を検知したりす
ることが自在にできるようになる。

その他、洗たく各工程に相関して、その調整を
行いうるものである。

また、第８図に示すものは、給水管構成の他の
実施例に係るものであり、補給水管１３０に補助
電磁バルブ１７０を設け、たとえば電子コントロ
ーラ（図示せず）からの信号によつて作動させる
ようにして、さきの手動切換バルブ１２０を無く
したものである。

なお前後したが、歪を検出する歪センサー１０
０を、コーナプレート６０に設置すると、吊り棒
７０の近くであるため、歪量が大きくとれるので
出力の誤差が小さくなり、有効なものである。

次に、第９図は、その他の実施例に係るものを
示すものである。

図で、１８０は、低水位検出用に係る空気室、
１９０は、ビニールチユーブのようなチユーブ、
２００は、圧力スイツチである。

すなわち、さきの実施例における電極１００の
代りに、低水位で動作する圧力スイツチ２００を
用いたものである。なお、圧力スイツチ２００
は、従来構成に係るものでよい。

外槽３０の底部に設けた空気室１８０の上部か
ら、チユーブ１９０が接続されて、圧力スイツチ
２００に圧力変動を伝える構成としたものであつ
て、さきの第５図に示す実施例に係る電極方式と
同等の効果を得ることができるものである。

以上に述べたように、主たる重量検出装置に、
補助の検出装置を併設すると、主たる重量検出装
置の零点補正や、それに付随する面倒な操作が不
要となり、要約して、次に示すような効果が得ら
れるものである。

(1) 重量検出装置の特性が環境条件で変つたり、
経年変化しても、運転時の自動的な補正によつ
て確実に把握できる。そのため、その後の処理
が精度高く処理される利点がある。

(2) 外槽と内槽との間に給水させることにより、
給水した水が有効に外槽底部に溜るため、電極
などで誤差を小さくして検出することが可能で
ある。

(3) 電極の使用にあたり、その電極を外槽底部の
空気室のキヤツプに取付けるようにしたため、
従来機種との互換性が高く、その生産性におい
ても実用度の高いものとなる。

上述したところをも総合して、本発明によると
きは、その要請に応じて、温度、湿度の変化に対
応して安定な性能を供しうる、補助機能を付加し
たセンサーを有して十分に実用に供しうる洗たく
機の提供を可能とするものであつて、実用的効果
にすぐれた発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る洗たく機の
略示構成図、第２図は、その歪センサー取付け
図、第３図は、その歪検出基本回路図、第４図
は、電位変化特性図、第５図は、本発明の一実施
例に係る洗たく機の略示構成図、第６図は、その
電極部の拡大斜視図、第７図は、その歪センサー
出力特性図、第８図は、給水管部の他の実施例に
係る略示構成図、第９図は、補助の検出装置の他
の実施例をあわせて示す洗たく機の略示構成図で
ある。１０……内槽、３０……外槽、５０……外枠、
６０……コーナプレート、７０……吊り棒、１０
０……歪センサー、１１０……電磁バルブ、１２
０……手動切換バルブ、１３０……補給水管、１
４０……主給水管、１５０……電極、１８０……
空気室、２００……圧力スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】１外枠のコーナ部から吊り棒により吊り下げた
外槽とこの外槽の内側に配設された内槽とを備え
コントロール部によりその設定された順序に従い
各洗たく工程を行わせるようにしたものにおい
て、洗たく物量、および給水量を検出するための
主たる重量検出装置を設置するとともに、洗たく
の初期に、主たる重量検出装置の出力を規準化す
るために補助の検出装置を併設したことを特徴と
する洗たく機。２特許請求の範囲第１項記載のもにおいて、主
たる重量検出装置として、外枠のコーナ部のコー
ナプレートに歪センサーを設けたものである洗た
く機。３特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
補助の検出装置として、外槽内に電極を突出させ
たものである洗たく機。４特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
補助の検出装置として、外槽内に低水位検出用の
空気室を設け圧力スイツチにより検出するように
したものである洗たく機。