JPH0150439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は全自動洗濯機、遠心脱水機等における
脱水制御装置に関するものである。

（従来技術） 従来脱水動作は脱水タイマーで制御されていた
が、この脱水タイマーは、ユーザーの勘と経験に
よつて設定されていたため、脱水に過不足が生じ
たり、脱水しすぎによる布いたみ等の問題があつ
た。又、このような従来の方法では、洗濯物の水
分のうちたれ落ちる水だけを軽く絞るという所謂
弱脱水を実行することができなかつた。

（目的） 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、脱
水に供される布から絞り出される脱水液の水滴が
脱水センサーに衝突するのを電気的に検出し、そ
の結果に基づいて、脱水完了の信号を発生させ、
自動的に脱水を停止させるようにすることによ
り、従来の問題点を解消し、さらに弱脱水を実行
できるようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図を参照しなが
ら説明する。

第１図は、水滴の衝突により電気信号を発生す
る脱水センサーの主要部を示したもので、セラミ
ツク圧電素子１２（以下圧電素子という。圧電素
子１２の両面にはそれぞれ電極が形成されてい
る。）と、該圧電素子１２の一方の電極面と導通
してはり合わされた金属振動板１１と、電極端子
１３及び１４との外観を示している。

第２図は第１図の側面図である。

第３図は脱水センサー１０の外観を示したもの
で１５は電気絶縁性のケースである。１７ａ〜ｄ
は止メ穴である。

第４図は第３図のＡ―A′断面図で第１図に示
した圧電素子１２や金属振動板１１が電気絶縁性
のケース１６と１５とによつて振動可能に固定さ
れている状態を示している。１５ａはケース１５
に設けた円形の突起である。

第５図は、脱水センサー１０を脱水機に装着し
た時の要部断面図で、１は機枠にて機枠１には緩
衝材（例えばバネ）４を介して、脱水槽５を駆動
するモーター２がすえつけられている。脱水槽５
はシヤフト３でモーター２と連結している。６は
脱水槽５の外周にあり、脱水液を受水槽でその底
部の一部には排水管７が接続されている。脱水槽
５には、脱水液が通る穴８ａ〜８ｇが適当数あけ
られている。そして脱水センサー１０が脱水槽５
の下部にあけられた穴８ａ、又は８ｂ、又は８
ｃ、又は８ｄ等と対向するように設けられてい
る。

第６図は脱水センサー１０の装着状態を示す要
部拡大断面図である。脱水センサー１０のケース
１５が脱水槽６にあけられた穴をふさぐような形
で、パツキン１８ａを介してビス１９とナツト２
０により受水槽６に密着固定されている。ケース
１５の突起１５ａはパツキン１８ａに食いこんで
いる。１８ｂもパツキンである。矢印は水滴が衝
突するところを示している。

第７図は脱水行程を制御する電子制御回路の要
部ブロツク図で、検知部２１は脱水センサー１０
の出力電圧を増幅する増幅回路２２と、脱水セン
サー１０からの小さな出力電圧を削除するため
に、一定電圧と比較し該一定電圧以上の時のみ出
力するように設けられた比較回路２３と、比較回
路２３を介して出力（１回の出力は短時間）があ
ると、それよりも長い時間で放電する出力を発生
させるピーク値ホールド回路２４と、該出力が一
定電圧をこえるとＬ信号を出し、該出力が一定電
圧以下となるとＨ信号を出す比較回路２５とから
なつている。

第７図中、２６は強脱水行程（通常の脱水行
程）をスタートさせる強スイツチ、２８は弱脱水
行程（弱脱水…通常の脱水は、洗濯物の水を絞り
切ることを目的としているが、洗濯物の種類によ
つては水を絞り切ることにより、該洗濯物にしわ
がよるとか、生地がいたむとか等の不都合が生じ
ることがある。これを防ぐため、主にしずくとな
つてたれ落ちる水分を軽く絞り出すものである。）
をスタートさせる弱スイツチ、１００はマイクロ
コンピユータで構成されるコントローラでコント
ローラ１００の基本構成と外部回路との関係は第
８図に示した。

１０１はCPU、１０２はプログラム・固定デ
ータメモリROM、１０３は一時記憶メモリ
RAM、１０４はタイマー、１０５はＩ／Ｏ部
（インプツト／アウトプツト部）である。２７は
コントローラ１００の出力によりモーター２を
ON―OFFする駆動回路で、第７図では駆動回路
にリレー想定しその接点を３３としている。３
０，，３２はモーター２の巻線で３１はコンデン
サである。

第９図ａは増幅回路２２からの出力波形のモデ
ルを示したもので、ここでは、第１０図に示す化
せん布１Kgを脱水した時の状態を示したものであ
る。又第９図ｂは比較回路２５の出力モデルを第
９図ａに対応させて示したものである。第９図ａ
では、脱水開始（０秒）により、脱水液の水滴が
脱水センサー１０に衝突するため、約７秒（この
時間は、布の種類、量等によつて異なる。）で大
きな出力が短かい間隔で次々と得られるが、約15
秒（この時間も、布の種類、量等によつて異な
る。）を過ぎると脱水量が急激に低下し、脱水セ
ンサー１０に衝突する水滴の数が減ると共に小さ
な水滴となるため、小さい出力となる。このポイ
ントを第１０図にあてはめると約７秒が脱水率約
40％に相当している。（弱脱水の定義に基づいて
実験してみると、この脱水率は、約40％になると
いわれている）。従つて、約７秒で、モーターを
停止させることにより、弱脱水が行なわれること
になる。一方、約15秒のポイントは、前記の通り
脱水率の変化が急激から緩慢になる所であり、実
際に絞り切る（強脱水）ためにはこの時間の数倍
（例えば３倍）が必要なことが実験から求められ
ている。

以上の説明から明らかなように、弱脱水時には
比較回路２５の出力即ち検知部２１の出力がＨか
らＬに変わる時点でモーター２を停止し、強脱水
時には脱水開始から検知部２１の出力がＨからＬ
に変わるまで要した時間を基に時間を設定し、そ
の時間経過によりモーター２を停止するものであ
り、各ポイントになる時間は布の種類、量により
異なるものである。

なお、脱水率は下式により求められる。但し、
布の量は自然乾燥した布の量。

脱水率（％）＝100−｛（水を含んだ布の量
）−（布の量）／（布の量）×100｝ 次に脱水動作の制御について第１１図のフロー
チヤートに従い説明する。

強脱水したい時には、まず、強スイツチ２６を
ONする。I₁のＬ入力で強スイツチ２６のONを
確認すると、O₁の出力をＨとし、駆動回路２７
を介してモーター２が駆動され、又タイマー１０
４をスタートさせる。タイマーのデータＴがＴ≧
40秒になると（40秒間は信号を見ないという意
味）、検知部２１からの入力（入力信号はＨかＬ）
がI₂＝Ｌかどうか判断してI₂がＬでないならば、
60秒間みて、60秒以上Ｌでないならば何らかの異
常があつたと判断して、モーター２を停止させ、
タイマー１０４をストツプ、タイマーデータをク
リヤーする。一方60秒に至らずI₂＝Ｌとなれば、
次にI₂＝Ｈとなるまで待ち、I₂＝Ｈとなれば、タ
イマーのデータＴを読み込みＴ＝T₁とする。こ
のT₁から強脱水完了時間T₂（T₂＝T₁×３）を演
算し、このT₂がT₂≧５分かどうかを判定する。
そして、T₂＜５分であれば、タイマーのデータ
ＴがＴ≧T₂かどうかを判断してＴ≧T₂になつた
時点で、強脱水完了と判断してO₁の出力をＬと
し、駆動回路２７を介してモーター２を停止さ
せ、タイマー１０４をストツプ、タイマーデータ
をクリヤーする。一方、T₂≧５分であれば、タ
イマーのデータＴがＴ≧５分かどうかを判断して
Ｔ≧５分になつた時点で、T₂にかかわりなくO₁
の出力をＬとして、強脱水を強制的に停止させ
る。

このような強脱水運転において、検知部２１か
らの入力信号に如何にかかわらず最短60秒間は脱
水動作を実行できるようにしてあるが、これは、
脱水センサー１０が万一異物の付着により感度不
良状態に陥入つたところで、60秒間脱水を実行す
ることにより被脱水物をしずくがたれ落ちない程
度まで即ち最低限度の脱水率まで脱水できるよう
にするためである。JIS布（木綿）3.3Kgの場合、
第１２図にその脱水時間と脱水率との関係を示す
ように、60秒間の脱水で約50％程度の脱水率とな
る。

一方、検知部２１からの入力信号に基づく制御
内容にかかわらず最長５分間で脱水動作を強制的
に停止させるようにした理由は、第１２図からも
分るように５分以上脱水を継続しても脱水率が殆
ど変化せず、むしろ布いたみが生じ易くなるため
であり、最長時間の設定によつて無駄な運転、布
いたみを防止している。

次に弱脱水したい時にはまず弱スイツチ２８を
ONする。I₃のＬ入力で弱スイツチ２８のONを
確認すると、O₁の出力をＨとし、駆動回路２７
を介してモーター２が駆動され、タイマー１０４
をスタートさせる。タイマーのデータＴがＴ≧７
秒になると（７秒間は信号を見ないという意味）、
検知部２１からの入力（入力信号がＨかＬ）がI₂
＝Ｌかどうか判断して、I₂＝Ｌであれば、弱脱水
が完了したのでO₁の出力をＬとし、駆動回路２
７を介してモーター２を停止させ、タイマー１０
４をストツプ、タイマーデータをクリヤーする。
なお30秒以上I₂＝Ｌとならないならば前記の如く
何らかの異常があつたと判断して、モーター２を
停止させタイマー１０４をストツプ、タイマーデ
ータをクリヤーする。

このような弱脱水運転において、最長脱水時間
を設けた理由は脱水センサー１０が感度不良に陥
入つた時に対応できるようにしたことによるもの
で、特に本実施例で30秒に設定した理由は、ワイ
シヤツ６枚（１Kg、化せん系）の場合第１３図に
示すように30秒を過ぎた頃からしわの量が急激に
増加する為であり、このようなしわの発生を少な
く抑えることを目的としている。尚、しわの量
は、写真撮影後同一面積のしわ数を読むことによ
つて測定してある。

最長脱水時間及び最短脱水時間に強脱水と弱脱
水とで差を設けた理由は、一般に脱水に供される
布の種類、量が異なるためで、弱脱水の方が軽負
荷になりやすいことによる。

以上実施例にあつては、脱水に供される布から
絞り出される脱水液の水滴が脱水センサー１０に
衝突するのを電気的に検出し、その結果に基づい
て脱水完了の信号を発生させ、自動的に脱水動作
を停止させるようにしたことにより、脱水に過不
足が生じたり脱水しすぎによる布いたみ等の問題
を招くことなく強脱水を実行することができ、又
弱脱水の設定時には脱水液の衝突により脱水セン
サー１０が電気信号を発生する最初の時点、即ち
比較回路２５の出力がＨからＬに変化する時点を
検出して脱水動作を停止させ、脱水率約40％の脱
水を行なうことができ、軽負荷、デリケートな衣
類（化繊、毛糸等）の脱水にあつて布いたみ、し
わの発生等の問題が少なくなる。

次に運転切換時の制御について説明する。今、
強脱水実行中において、弱スイツチ２８がONさ
れると、第１４図のフローチヤートのように、先
ずタイマー１０４のデータＴがＴ＞30秒かどうか
を判断して、Ｔ＞30秒であれば脱水動作を停止
し、又Ｔ＞30秒でなければ、次にI₂＝Ｌかどうか
を判断してI₂＝Ｌであれば脱水動作を停止する。
一方、I₂＝Ｌでなければ、Ｔ＞30秒かI₂＝Ｌにな
るまで脱水動作を継続させることにより弱脱水を
実行する。

弱脱水実行中において、強スイツチ２６がON
されると、第１５図のフローチヤートのように、
強スイツチ２６のON時点におけるタイマー１０
４のデータＴ及び検知部２１から入力（ＨかＬ）
を読み込み、これらの内容を継続させた状態で強
脱水に移行し、以後先に述べた強脱水運転と同様
に制御される。

尚、最長脱水時間及び最短脱水時間は上記実施
例の時間に限定されるものではなく、脱水機の定
格容量、回転数等に応じて適宜設定すること勿論
である。

（効果） このように本発明にあつては、脱水に過不足が
生じたり脱水しすぎによる布いたみ等の問題を招
くことなく脱水できることは勿論、洗濯物の水分
のうち、たれ落ちる水だけを軽く絞るという弱脱
水も実行することができ、その上強脱水及び弱脱
水において個々に最長脱水時間を設けることによ
り、布いたみ、しわ等の問題もなくなり、実用上
便利なものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであり、第１図
及び第２図は脱水センサーの主要部を示す正面図
及び側面図、第３図は脱水センサーの正面図、第
４図は第３図のＡ―A′断面図、第５図は脱水セ
ンサーを装着した脱水機の概略断面構成図、第６
図は脱水センサーの装着状態を示す断面図、第７
図は電子制御回路の要部ブロツク図、第８図はコ
ントローラと外部回路の関係を示す図、第９図
ａ，ｂは各部の出力波形図、第１０図は脱水率の
時間的変化を示す図、第１１図は脱水制御フロー
チヤート、第１２図は脱水率の時間的変化を示す
図、第１３図はしわ発生量の時間的変化を示す
図、第１４図は強→弱切換フローチヤート、第１
５図は弱→強切換フローチヤートである。 １０：脱水センサー、２１：検知部、２６：強
スイツチ、２８：弱スイツチ、１００：コントロ
ーラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 脱水液の衝突により電気信号を発生する脱水
   センサーと、脱水の強弱を設定する強弱設定手段
   と、該設定手段による強弱設定に伴い脱水センサ
   ーからの電気信号に基づいて脱水動作を自動的に
   制御する制御手段とを備え、上記制御手段は強脱
   水及び弱脱水時脱水センサーからの電気信号に基
   づく制御内容にかかわらず脱水開始より一定時間
   で脱水動作を強制的に停止させるべく個々に最長
   脱水時間を設けてなることを特徴とする脱水制御
   装置。