JPS63222222A - 水位変換装置 - 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 本発明は電気洗濯機や電気食器洗い機等の機器において
、水位を検出するための水位変換装置に関するものであ
る。

従来の技術 一般的な水位検出の原理を第２図および第３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断面図
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、この圧力
Ｐはゴム等で成形された薄膜のダイヤフラム１６が受け
る。変位検出部内にはリング状のコイル１６が設けられ
、ダイヤフラム１６に固定された磁性体１７が圧力Ｐに
応じて上下動することによりコイル１６の中を上下移動
する。、１８は磁性体１７の変位を抑制するバネ、１９
は調整ネジ、２ｏはダイヤフラム１６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シ、
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、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。

上記のような構成において、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。発撮回路の周波数は、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、コイルのインダクタンスが変
化すると周波数が変化することになる。そして水位と周
波数の関係をグラフに表すと第８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問題点 しかしながら、使用される周囲温度が変化した場合、あ
らに量産時においてダイヤフラム１６゜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９図のよ
うになる。同図において、ｑはばらつきの上限を表し、
ｈはばらつきの下限を表し、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Ｏ≦ｈ≦ｈｂにおいて
１１＝＝１１ｂ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、例えば水位をｈａに設
定しようとして周波数が八になったことを検知したとす
ると、実際の水位はｈ＆１からｈａ２までばらつき、特
に低水位におけるばらつきが大きいという問題があった
。

そこで本発明は上記の従来の問題点を解決するもので、
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。

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水位変換装置は、水
位がＯのときの水位検出手段からの値を制御手段が測定
し、この値にもとづいて所望の水位に対応した値を算出
するように構成したものである。

作　　用 上記構成によシ、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関係する値の補正を水位が００
ときに行うため、低水位においても高精度の水位検出を
実現することができる。

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図は本発明を全自動洗濯機に適用した場合の要部ブ
ロック図、第４図は所望の水位に対応した周波数を算出
する方法を述べるための特性図、第６図は実際の給水動
作を示す要部フロチャートである。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現在
の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、
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
るだめの双方向性サイリスタ、９は商用周波数電源、１
０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４図の特性図と第６図のフロチ
ャートを用いて実際の給水動作を説明する。第４図にお
いて、ａの破線で示される特性は、水位検出手段がばら
ついた場合や周囲温度の影響を受けた場合の平均的なサ
ンプルの特性、ｂはその上限のサンプルの特性、Ｃ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、ｈｏの水位まで給水することを考えると
、まずステップ４００で水位検出手段３により水位が○
のときの初期周波数ｆ。Ｘを測定する。次にステップ４
０１で記１意している周波数ｆ　と初期周波数ｆ　を比
較し、ｆＯｘ≧ｆ０゜Ｏａ　　　　　　　　　　　　　
　　Ｏｘであればステップ４０２にて、ｆＯｘ＜ｆ。Ｃ
であればステップ４０３にて判定周波数を算出する。こ
こでｆ。０は平均的なサンプルの水位がＯのときの周波
数である。第４図において所望の水位をり。

とじ、ばらつきが上限のサンプルの水位が０のときの周
波数をｆ。ｈとし、ばらつきが下限のサンプルの水位が
０のときの周波数をｆ。ｔとし、（ｆＯｈ−ｆｏ。）ま
たは（ｆｏｃ−ｆｏｔ）を１とすると、比例計算により
（ｆｅｂ　　’ｅａ’またはＣｆｏｃ−ｆ、ｔ）は（ｈ
ｈ−ｈ、）／ｈｈ（＝　Ａとする）となる。ここでｆ６
ｃ、ｆｏｈ、ｆ６ｔはそれぞれ水位がり。のときの平均
的なサンプル、ばらつきが上限のサンプル、ばらつきが
下限のサンプルの周波数である。ステップ４０２または
ステップ４０３にて上記のような比例計算を行い、ｆｏ
工≧’Ｏｃのとき判定周波数ｆｏ′＝ｆｏｃ＋（ｆＯｘ
−ｆＯｏ）×Ａ、ｆＯ工＜ｆｏ。のときｆｔ’　＝　ｆ
ｔｏ−（ｆｏ。−ｆ０工）×Ａとする。続いてステップ
４０４で給水弁１２をＯＮして給水を開始し、ステップ
４０５で一定時間の遅延の後、ステップ４０８で水位検
出手段３により周波数ｆ工を測定する。ステップ４０７
では測定した周波数ｆ　と判定周波数ｆ′と比較し、ｆ
工＞ｆｔ’であれｘ　　　　　　　　　　　　　ｌ ばステップ４０５にもどり、ｆ工≦ｆｔ′であれば所望
の水位に達したものとみなし、ステップ４０８へいって
給水弁１２をＯＦＦ　して給水動作を終了する。

さらに本発明の他の実施例について第８図および第７図
を用いて説明する。構成は第１の実施例と同一であるが
、制御手段４は比較周波数ｆ。１とｆ。２を記憶してい
る。第６図において、水位検知手段がばらついた場合や
周囲温度の影響を受けて水位が０のときの周波数がｆ。

ｔからｆ。ｈまでばらついたとき、水位りと周波数ｆの
特性を３つの領域に分けこれをｄ領域、ｅ領域、ｆ領域
とする。

周波数ｆｔｄ、ｆｔｏ、ｆｔｆは水位がり。のときのそ
れぞれｄ領域、ｅ領域、ｆ領域の中心的な特性を示すサ
ンプルの周波数である。ここでり。の水位まで給水する
ことを考え、第７図のフロチーートを参照してその給水
動作を説明する。まずステップ４００で水位検出手段３
により水位が０のときの初期周波数ｆ０工を測定する。

ここでｆ０工≧ｆｏ１であれば、ｄ領域の特性をもつ水
位検出手段であると判定し、ステップ４０９にて判定周
波数ｆ′＝ｆ　とする。同様に１−てｆ０２≦ｆ０工く
ｆ。１　　　ｌｄ であればステップ４１０にてｆ、’＝ｆｌｏとし、ｆｏ
ｘ＜ｆｏ２であればステップ４１１にてｆｔ’＝ｆ、ｆ
とする。頃下ステップ４０４からステップ４０８までは
第１の実施例と同様であり、説明は省略する。

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動作を伴う機器において
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量の変化
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。

また、周波数変化により水位検知を変化するものを示し
たが、たとえば水位に応じて電圧値あるいは電流値を変
化させるものであっても同様の効果が得られる。

定の値と比較演算することによって、所望の水位に対応
した値を算出し、その値を検知して水位を制御する構成
としたことにより１周囲の温度変化および量産時の水位
検出装置個体のばらつきに関係なく精度の良い水位を検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全自動洗濯機のブロック図
、第２図は水位検出手段の変位検出部の断面図、１第３
図は発振回路の電気回路図、第４図は本発明の一実施例
における水位と周波数の特性図、第５図は同制御手段で
の処理を示すフロチャート、第６図は本発明の他の実施
例における水位と周波数の特性図、第７図は同制御手段
での処理を示すフロチャート、第８図は一般的な水位検
出手段の特性図、第９図は従来の水位検出方法における
水位と周波数の特性図である。 ３・・・・・・水位検出手段、４・・・・・・制御手段
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ピ 第３図 第　４　図 木位義 宕５図 第６図 氷＆尻 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水位を検知して電気信号に変換する水位検出手段
   と、上記水位検出手段の出力信号を入力する制御手段を
   有し、上記制御手段は上記水位検出手段により水位が０
   のときの値を測定して所望の水位に対応した値を算出す
   ることを特徴とした水位変換装置。
2. （２）制御手段は水位が０のときの水位検出手段の出力
   信号と水位が０のときの平均値とを比較して所望の水位
   に対応した値を算出する特許請求の範囲第１項記載の水
   位変換装置。
3. （３）制御手段は水位が０のときの水位検出手段の出力
   信号と複数の値とを比較し、その結果にもとづき所望の
   水位の値を算出する特許請求の範囲第１項記載の水位変
   換装置。