JPS58195592A - 洗濯機の洗濯物量検知装置 - 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】 本発明は攪拌翼等の攪拌体に洗濯物が接離することでか
かる瞬時負荷変動にもとづき、洗濯物量の検知を行う洗
濯機の洗濯物量検知装置に関するものである。

従来の洗濯物量の検知を行う方式としては、次のような
ものがある。すなわち、洗濯物量がパルセータの負荷と
なるため洗濯物量の土昇によってパルセータにかかる負
荷も−り昇するため、この負荷量を検知して洗濯物量と
知る方式であって、負荷量として、パルセータの回転数
、パルセータヲ駆動するモータの電流値などを測定する
ものである。

前記パルセータを１駆動するモータの回転数または電流
は、電源電圧、モータ温度さらにはモータ間の特性のバ
ラツキ等によって変化するため、その変化騎は無視出来
ない。

第１図は、水滑を一定にし、洗濯物量とモータの電流値
との関係を示したもので、Ａはモータのコアの温度が３
０℃の場合を、Ｂは同温度が６０℃の場合を各々示す。

特性へによれば、洗濯物がなく、単に水負荷あみの場合
の電流の平均値が２Ａであるのに対して、洗Ｎ物が２ｋ
Ｌｉとなることで電流の増加分は０．３Ａとなる。モー
タのコアの温度が特性Ｂのように６０℃に上昇すると、
洗濯物量による電流変動と、温度上昇による電流変化が
もはや区別出来ず、温度補正が必要となる。モータに供
給する電源電圧の変化に対しても、前述と同・様、電流
の補正或いは電源電圧の安定化が必要となる。

さらに、無負荷電流と、負荷時の電流の平均値差が少な
いために、モータ間のバラツキ、或いはパルセータとモ
ータとの結合用のベルトの特性のバラツキも無視出来ず
、それらを管理する必要がある。

また、パルセータ、或いはモータの平均回転数は、電流
の外的要因によって変化する場合と同様、回転数によっ
て洗濯物量を検知するためには補正１ｉ または安定化のための回路を必要とする。以上の、：′ ような種々な課題を解決するには、当然にして、洗濯物
量検知装置は、複雑且つ高価なものになる。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、設定時間内
において攪拌体にかかる瞬時負荷変動を検出する手段と
、前記手段によって検出した負荷変動値のレベルを判定
する手段とを備えたことにより、電源電圧、モータの例
えばコア温度、さらにはモータ間の特性等のバラツキに
左右されるととなく、洗濯物量の検知を精度良く行わせ
るものである。

以下、本発明の詳細な説明する。第１図は脱水兼用洗濯
機の概略構成を示し、１は本体、２は本体１内に防振吊
下げ支持した外槽、３は外槽２内に脱水回転自在に配し
た脱水兼洗濯槽（以下単に洗濯槽という）、４は洗濯槽
３の内底部に配した攪拌翼、６はモータで、クラッチ機
構６の切換え動作により回転力を攪拌翼４または洗濯槽
３に伝える。７はモータ６の回転力をクラッチ機構６に
伝えるためのベルト、８は排水口、９は機外排水ホース
である。

′１１．□ 上記した構成ｏａｉｉの基本的な動作は、すてに広く知
られてい□る通シであり、その説明については省略する
。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　髪ここ
で、第３図は水位を一定にし、洗濯物量に対して、モー
タの電流の変化量のみを測定したもので、同図（ａ）は
洗濯物かなく水のみを負荷とした場合、同図Φ）は洗濯
物用を１汚とした場合、同図ＣＣ，）は洗濯物量を２〜
とした場合である。

第３図から明らかなように、モータ電流の瞬時変化量の
振幅は、洗濯物量が増加するに従って増大している。ゆ
えに、瞬時変化量の振幅を計測することによって、洗濯
物量を間接的に知ることが可能となる。そして、瞬時変
化量の振幅は、洗濯物の材質、形状、布のからみ程度等
によって極めて複雑かつランタ弘であるが、前記した瞬
時変化量の特性に基つき洗濯物量を知るために、本発明
におりては、瞬時負荷変化量を検出し、この検出値が設
定時間内において、所定の設定レベルを越えた回数の検
出等により、洗濯物量を的確に検出することができる。

次に、具体例として、モータ電流の変化量を検出する場
合につき、説明する。第４図は攪拌翼４駆動用のモータ
６として、交流誘導モータを使用した場合のブ０７り図
を示し、１０はモータ電流を検出するための例えば電流
トランスと平滑回路よりなる電流検出部、１１は電源周
波数を阻止し、負荷による電流成分のみを通過させるた
めの低域１波器、１２は負荷による電流成分のみを整流
し直流化するための整流器、１３は直流値を積分するた
めの積分器、１４は測定時間を設定しその期間内のみ積
分器１３にゲートするだめの時間設定用タイマー、１６
は前記積分器１３とともに設定レベルを判定するための
比較器で、本発明でいうレベル判定手段を構成し、時間
１時における洗濯物量の判定を行う。

ここで、攪拌翼４にかかる負荷の変動の周波数スペクト
ラムは３０Ｈｚ以下であり、電源周波数までは拡がって
いないため、低域ｒ波器１１を挿入している。整流器１
２は負荷変動の振幅を整流するが、片波整流よシも両波
整流するほうが望ましめ。

積分器１３の測定開始時は時間設定用タイマー１４によ
って積分値は零にゲートする。また、積分器１３の出力
は、第６図に示す如く、各洗濯物量がＯ＃、０．８＃、
　１　、ＯＡｙ、　１．５＃　、　２．Ｏ＃　および３
、ＯＡ９による積分値を示す。第６図中の特性Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆは洗濯物量がＯ＃、０．８＃。

１．０Ａｌｉ＋　、　１．５Ａ−１ｉｔ　、　２．ＯＡ
９　、３．Ｏ館にそれぞれ対応する。比較器１５は時間
１時における洗濯物量を判定するものであるが、第５図
中、■１　は特性Ｃの場合、Ｖ２は特性Ｅの場合、ｖ３
は特性Ｆの場合のそれぞれの洗濯物量を示している。

第６図は比較器１５を、例えばＡ／Ｄ変換器とマイクロ
コンピュータ−で実現した時のフローチャートの例を示
しており、布量判定は第４図の時間設定用タイマー１４
から発生する信号によシ、積分器１３からの積分出力を
読み込み、基準電圧と比較して積分器１３から読み込ん
だ積分出力の値に応じて布量を判定し、布量に応じた出
力を発生する。第６図には基準レベルを２つ持ち、布量
を３段階に判定する例を示したが、この基準レベルの数
を増やせば、同様の方法で、もっと細かな布量の判定が
できる。

また他の方式、例えば攪拌翼４またはモータ５の回転の
負荷変動を検出する方式であっても前述のモータ電流の
検知と同様に布量の検知を行うことが可能である。すな
わち、攪拌翼４に取りつけた回転する複数の磁石片と、
磁気に感応する素子、例えばホール効果素子を設けて、
攪拌翼４回転に応じて、パルスを発生する回転数検出部
を構成し、これＶζよる回転数の変動分の検出は、パル
ス間隙の時間変化としての信号処理等を用いて、通常の
回路処理で行える。回転数検出部の出力は、前記したモ
ータ電流検出と同様、積分器及び、比較器を経て、洗濯
物量の検出を行う。

また、信号処理の他の方式として、第４図の電流検出部
１０の検出信号が、設定時間内において、設定されたレ
ベル以上に達する同数を計測し、洗濯物量を判定する方
式がある。第７図に示すように、例えば３０秒め′１藺
に、設定レベル■１　値を越える回数Ｎ１．Ｖ２値′１
）ヲ越える回数Ｎ２、■。値を越える回数Ｎｎ　などの
薮）値を統計処理することによって、洗濯物量を判定す
ることも可能である。

洗濯物量が極端に増大すると、第６図の特性Ｆにおける
ｖ３で示すように、攪拌翼４にかかる負荷は、連続的な
ものであって、攪拌翼は洗濯物によって連続的に制動を
かけられる結果、検出部の出力は洗濯物の増大にかかわ
らず比例的に増加しない場合がある。

この様な過負荷の場合、回転検知においては平均回転数
、電流検知においてはモータ電流の平均消費電流が極端
に低下または増加する。従って、これらの回転数または
電流を処理し、前記積分器１３に加算し、または、比較
器１５の設定レベルを制御することによって、過負荷の
場合の補正をすることが可能である。

第８図は過大な洗濯物量を、モータ電流の検知によって
検出する場合のブロック図であって、電流検出部１ｏ、
低域ｉｆ波器１１、整流器１２、積分器１３、時間設定
用タイマー１４および比較器１６については、第４図に
示すと同様であるが、以下の手段をさらに付加している
。すなわち、１６はモータ５の平均電流検出部、１７は
比較器１５の判定レベルを制御するためのレベル制（財
）器である。

そして、上記平均電流検出部１６の出力を、比較器１５
に加算することにより、第４図における判定レベル設定
と同様な結果が得られる。

第９図は第８図による場合のフローチャートを示す。第
９図によれば、第６図のフローチャートにレベル制御器
１７からの過大、過小電流検出信号の有無によって、布
量を判定する基準電圧（■１゜ｖ２）を変更するプログ
ラムを追加することによって、過大な洗濯物量を入れた
時、積分器１３の出力電圧が小さくても正確な判定がで
きるようにしたものである。ここでｖｌ〉■１′、ｖ２
〉■２′である。

なお、上記した実施例においては、攪拌翼を用いた渦巻
き式の洗濯機について述べたが、攪拌翼を揺動動作させ
る攪拌式洗濯機、回転ドラムを同転させることによりそ
の内部の洗濯物を攪拌するドラム式洗濯機等においても
、上記した実施例と同等の作用効果を奏することができ
る。なお、ドラム式洗濯機においては、回転ドラムが本
発明で言う攪拌翼に相当するものであり、攪拌翼、同転
ドラム等を含めて、攪拌体ということができる。

また、本実施例では脱水兼用洗濯機について示したが、
洗濯槽と脱水槽を並設した、いわゆる二槽式洗濯機にお
いても、本実施例と同等の効果を奏する。

上記した実施例から明らかなように本発明によれば、電
源電圧、温度、モータの特性等のバラツキに左右される
ことなく、洗濯物量を高精度にて検知することができ、
かつランダムな負荷変動値を、一定時間内で積分したり
あるいは所定レベルを越える回数を検知するため、負荷
変動値を瞬時にとらえ判断するものに比し、外乱ノイズ
等による誤判定を防止できる等、その工業的価値はきわ
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はモータ電流イ直、〕と洗濯物量との関係を示す
図、第２図は本発明の宋施例における洗濯機の′１ 概略断面図、第３図は水位を一定とし負荷を変化させた
際のモータ電流の変化を示す特性図であって、同図（８
）は水のみを負荷とした場合、同図（β）は洗濯物量を
１ｋｙとした場合、同図（Ｃ）は洗濯物量を２館とした
場合、第４図は本発明要部の電気的プダ ロック図、第５図は第４図における積誘二器の出力状態
を示す図、第６図は第４図の動作を示すフローチャート
、第７図は洗濯物量を判定する方式を説明するだめの特
性図、第８図は他実施例における要部の電気的ブロック
図、第９図はその動作説明用のフローチャートである。 ４・・・・攪拌翼（攪拌体）、５・・・・・・モータ、
１゜・・・・・・電流検出部、１３・・・・・・積分器
、１４・・・・・・時間設定用タイマー、１５・・・・
・・比較器、１６・・・・・・平均電流検出部、１７・
・・・・・レベル制御器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名□ 第１　＋Ａ しツししＶ　才Ｗ量（Ｋ７） 第２図 第３図 第４図 ＠　５　因 Ｉｌ毎、間− ′：： ：１゜ 第６図 第７図 第８図 −５［ 第９園

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）設定時間内に丸・いて攪拌体にかかる瞬時負荷変動
   を検出する手段と、前記手段によって検出した負荷変動
   値のレベルを判定する手段とを備え、前記レベルを判定
   する手段が、負荷変動値を積装置。 （２）攪拌体にかかる瞬時負荷変動値を検出する手段と
   、前記瞬時負荷変動値が設定時間内において所定のレベ
   ルを越える回数を検出する手段と、前記回数を統計処理
   する手段とを備えた洗濯機の洗濯物量検知装置。