JPH0337437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、洗濯機の給水状態判別装置に関し、
さらに詳しくは、洗濯物量と給水量のバランス状
態を判別する装置に関する。

「従来技術」 洗濯機において、洗濯物量と給水量とをバラン
スさせるべきことは当然であり、もし給水量が過
少であると洗濯物を傷め満足に洗濯できないし、
過多であると水、洗剤、電力等の浪費となる。

そこで洗濯物量と給水量のバランス状態を知る
ことが必要となるが、かかるバランス状態の検出
を行いうる装置は従来知られていない。

したがつて、従来の洗濯機の給水量は、操作者
の経験により適当に決定されているのが現状であ
る。

ところで、自動給水装置と称される装置があ
り、かかる装置の代表例では、洗濯槽への給水を
所定の低水位までとして洗濯用モータを運転し、
洗濯用モータの入力電流の定常値を測定し、その
大きさにより洗濯物量を少量、中量、多量の三段
階くらいに判別し、その判別に応じて水位が低、
中、高のいずれかになるように給水量を決めてい
る。これは洗濯物量を洗濯用モータの負荷量から
推定し、それに応じて給水量を決めるものであ
る。

「発明の課題」 洗濯物の給水量を操作者の経験で決定する場
合、客観的な正確さを期待できないという問題点
がある。

また、上記従来例の自動給水装置による場合、
洗濯物の布種等が異なると洗濯用モータの負荷と
なる程度が異なるから、かならずしも正確に洗濯
物量を推定できるとは限らないという問題点があ
る。

そこで本発明は、かかる問題点を解消すべく、
洗濯物量と給水量のバランスを直接的かつ正確に
検知しうる装置を提供しようとするものである。

「発明の構成」 本発明の洗濯機の給水状態判別装置は、洗濯機
の洗濯槽内への給水に伴う該洗濯槽内での水位の
増加率を検出する水位増加率検出手段、上記水位
増加率検出手段の作動時に洗濯槽内の撹拌を行つ
て洗濯物に含水させる撹拌手段及び上記水位増加
率検出手段で検出した水位の増加率が所定の値と
なつたときを洗濯物量と給水量がバランスする給
水臨界と判別し臨界信号を出力する給水臨界判別
手段を具備してなることを構成上の特徴とするも
のである。

「作用」 本発明の発明者らは、洗濯物を入れた洗濯槽に
一定の割合で給水を行つた場合に水位がどのよう
に増加するかを研究したところ、第４図に示す如
き特異な特性を示すことを見い出した。

すなわち、第４図において、ａは洗濯物が少量
の場合の水位の増加特性を表している。ここで水
位が小さな振幅を伴つているのは、撹拌の断続を
行つているためにいわゆる水ポンプ効果を生じて
いるからである。同様に、ｂは洗濯物が中量の場
合を表し、ｃは洗濯物が多量の場合を表してい
る。また、ｓは撹拌を行わず洗濯物を入れず単に
洗濯槽に給水した場合（単純給水と称する）を表
している。

水位変化曲線ａ，ｂ，ｃから理解されるよう
に、洗濯物を入れた場合の水位の増加特性は、洗
濯物量にかかわらず、次の３つの領域からなる特
性を示している。

給水の初期は、単純給水の場合の水位の増加
より水位の増加は遅い。すなわち、増加率が小
さい。

ある程度給水されると、単純給水の場合の増
加ｓより早く水位が増加する。すなわち、増加
率が大きい。

最終的には、単純給水の場合の増加ｓと同じ
割合で水位が増加するようになる。すなわち、
単純給水の場合と増加率が等しい。

上記特性は、第４図における水位変化曲線ａ，
ｂ，ｃの極大値を結んで描いた第５図の曲線a′，
b′，c′を参照すればより明らかに理解されるであ
ろう。

ここで、上記の領域は、供給された水が洗濯
物に吸収されるために、水位の増加として現れる
のが単純給水の場合より少ないのであると考えら
れる。

次に上記の領域は、洗濯物への水の吸収が一
応飽和し、供給された水は水位の増加分として現
れるが、洗濯物の存在により洗濯槽の断面積が実
質的に減少しているために、単純給水の場合より
も早く水位が上昇すると考えられる。

上記の領域は、洗濯物量に比べて水の量が多
くなり、洗濯物による洗濯槽の断面積の減少の影
響が失われて、単純給水の場合と同じ割合で水位
が上昇するものと考えられる。

そこで、洗濯槽内の水位の増加率が、単純給水
の場合の増加率よりも大きい領域から等しい領域
に移行したときに着目すれば、このときに洗濯物
が水面下に没するかもしくは洗濯物が洗濯槽の底
面から浮き上がると考えられ、それがすなわち洗
濯物量と給水量がバランスする給水臨界であると
考えられる。

かかる状態は、まさに洗濯物量により直接的に
定まるものであるから、洗濯物の種類等に影響さ
れず、正確に洗濯物量と給水量のバランスを判別
することができるのである。

なお、洗濯のためには少なくとも上記給水臨界
まで給水を継続する必要があるが、それ以降なら
ば給水臨界の直後に給水を停止してもよく、ある
程度遅らせて給水を停止してもよい。これは布種
等により洗濯に適した水の割合が若干異なるから
である。

「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明をさら
に詳しく説明する。ここに第１図は本発明の給水
状態判別装置の一実施例を備えた洗濯機の構成説
明図、第２図は第１図に示す洗濯機の給水制御部
分の要部回路図、第３図は第１図に示す洗濯機に
おける給水状態判別と給水制御の処理を示すフロ
ーチヤート、第４図は水位変化特性図、第５図は
第４図に示す水位変化特性の極大値を結んで描い
た水位変化特性図、第６図は第５図に示す水位変
化特性図の増加率の変化を示す特性図である。な
お、この実施例により本発明が限定されるもので
はない。

第１図に示す洗濯機１は、給水弁２、水位セン
サ３、洗濯槽４、水槽５、パルセータ６、駆動機
構７、モータ８および制御回路１０を具備して基
本的に構成されている。

ここで制御回路１０を除く他の構成要素は、従
来公知の対応する構成要素と同様である。制御回
路１０は、本発明による給水状態判別装置として
機能する点で従来と異なつている。

第２図に示すように、水位センサ３は、例えば
半導体歪ゲージ型圧力センサであつて、水位に応
じて抵抗値を変化する。

その抵抗値の変化は、制御回路１０の増幅回路
１１により水位信号ｄとして出力される。

その水位信号ｄは、制御回路１０のピークホー
ルド回路１２によりピークホールド値ｅとしてマ
イクロコンピユータ１３に入力される。

マイクロコンピユータ１３は、操作部１４を介
して操作者の指示を読み取る。また、給水弁２や
モータ８の制御を行う。さらに、ピークホールド
回路１２が出力するピークホールド値ｅを読み取
り、また、次のピークホールドのためにピークホ
ールド回路１２をクリアする。

次に、第３図を参照して、上記洗濯機１におけ
る給水状態判別と給水制御の処理について説明す
る。

操作者が洗濯槽４内に洗濯物Ｑを入れ、操作部
１４から給水の指示を与えると、マイクロコンピ
ユータ１３は、第３図に示す処理に入る。

まず、マイクロコンピユータ１３は、給水弁２
を開き、給水を開始する（Ｓ１）。

次に、水位の増加率を算出するための時間幅
T_dを設定する（Ｓ２）。

次に、ピークホールド回路１２をクリアして、
新たなピークホールドの準備を整える（Ｓ３）。

次に、モータ８をオンする時間T_pを設定し
（Ｓ４）、モータ８を前記設定時間T_pだけ駆動し
（Ｓ５）（Ｓ６）（Ｓ７）、モータ８をオフする時間
T_fを設定し（Ｓ８）、その時間T_fだけモータを停
止する（Ｓ９）。

上記時間T_pのモータ８の駆動と、時間T_fのモ
ータ８の停止を、上記時間T_dだけ繰り返し継続
し、洗濯物への含水を促進させる（Ｓ１０）。

時間T_dが経過すると、その間における水位の
最大値をピークホールド回路１２が保持している
から、そのピークホールド値ｅを読み込む（Ｓ１
１）。

次に、その読み込んだピークホールド値ｅと、
記憶していた前回のピークホールド値ｅの差ΔB
を算出する（Ｓ１２）。

差ΔBすなわち増加分ΔBが算出されれば、そ
の増加分ΔBを時間幅T_dで除し、増加率ΔB／T_d
を算出する（Ｓ１３）。

ここで得られた増加率ΔB／T_dの給水時間Ｔに
よる変化は、第６図に示すようになる。すなわ
ち、水だけの単純給水、洗濯物量が少量、中量、
多量に対応し、それぞれs″，a″，b″，c″で変化特
性を示すが、単純給水の場合は増加率ΔB／T_dは
一定である。洗濯物量が少量、中量、多量の場合
は、それぞれ或る時点すなわち給水臨界時を越え
ると、単純給水の場合の増加率に収束している。

そこで、増加率ΔB／T_dと予め設定した単純給
水の場合の増加率を比較すればよいのであるが、
ばらつきがあることを考慮して、所定の範囲s₁〜
s₂にあるときは増加率ΔB／T_dが単純給水の増加
率になつたと判断する（Ｓ１４）。

また、前記の領域からの領域へ移るときに
過渡的に増加率ΔB／T_dが単純給水の場合の増加
率に一致するから、これを無視するために、一回
目の一致では何も行わず、二回目で初めて給水臨
界になつたと判別する（Ｓ１５）。

このようにするかわりに、増加率ΔB／T_dの変
化を調べ、増加率Ｂ／T_dが減少して単純給水の
増加率に一致したときを給水臨界と判別してもよ
い。

給水臨界と判別されれば、給水弁２をオフし、
給水を停止する（Ｓ１６）。

以上により給水が停止されるが、このときの給
水量は、洗濯物がちようど水につかつた状態で、
通常の洗濯に過不足のない状態である。もつと
も、所望に応じてこれよりさらに給水してもよい
ことは前述のとおりである。

他の実施例としては、上記のように水位の極大
値の増加率を算出する代わりに、水位の極小値の
増加率を算出するもの、水位の極大値と極小値の
平均値の増加率を算出するもの、撹拌の断続を行
わないもの等が挙げられる。

さらに他の実施例としては、給水弁２の自動開
閉を行わない洗濯機において、ブザーやLED等
の表示手段で給水臨界になつたことを表示し、操
作者に給水の停止を促すようにしたものが挙げら
れる。

「発明の効果」 本発明によれば、洗濯槽内への給水に伴う該洗
濯槽内での水位の増加率を検出する水位増加率検
出手段、上記水位増加率検出手段の作動時に洗濯
槽内の撹拌を行つて洗濯物に含水させる撹拌手段
及び上記水位増加率検出手段で検出した水位の増
加率が所定の値となつたときを洗濯物量と給水量
がバランスする給水臨界と判別し臨界信号を出力
する給水臨界判別手段を具備してなることを特徴
とする洗濯機の給水状態判別装置が提供され、こ
れにより洗濯物量にバランスした給水量となつた
ことを無段階に、かつ洗濯物の種類によらず、客
観的に正確に判別できるようになる。

そこで、どのような洗濯物量であつても最適の
給水量とできるようになり、洗濯物の傷み等が防
止されると共に、水、電力等の無駄をなくすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給水状態判別装置の一実施例
を備えた洗濯機の構成説明図、第２図は第１図に
示す洗濯機の給水制御部分の要部回路図、第３図
は第１図に示す洗濯機における給水状態判別と給
水制御の処理を示すフローチヤート、第４図は水
位変化特性図、第５図は第４図に示す水位変化特
性の極大値を結んで描いた水位変化特性図、第６
図は第５図に示す水位変化特性図の増加率の変化
を示す特性図である。 （符号の説明）、１……洗濯機、２……給水弁、
３……水位センサ、４……洗濯槽、８……モー
タ、１０……制御回路、１２……ピークホールド
回路、１３……マイクロコンピユータ、Ｓ１３…
…増加率算出処理、Ｓ１４，Ｓ１５……給水臨界
判別処理。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 洗濯機の洗濯槽内への給水に伴う該洗濯槽で
   の水位の増加率を検出する水位増加率検出手段、
   上記水位増加率検出手段の作動時に洗濯槽内の撹
   拌を行つて洗濯物に含水させる撹拌手段及び上記
   水位増加率検出手段で検出した水位の増加率が所
   定の値となつたときを洗濯物量と給水量がバラン
   スする給水臨界と判別し臨界信号を出力する給水
   臨界判別手段を具備してなることを特徴とする洗
   濯機の給水状態判別装置。 ２ 上記撹拌手段が水位増加率検出手段の作動時
   に洗濯槽内の撹拌を断続的に行うようになした特
   許請求の範囲第１項記載の洗濯機の給水状態判別
   装置。