JPS628796A - 洗濯機の自動給水装置 - 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、洗濯機の自動給水装置に関し、さらに詳しく
は、洗濯物量に応じた量の給水を自動的に行う装置に関
する。

「従来の技術」 洗濯物量に比べて、給水量が少なければ、洗濯物を傷め
る恐れがあり、また多すぎれば水や電力の無駄となる。

そこで洗濯物量に応じた適正な量の給水を行う必要があ
る。

従来の洗ｙ１１機の自動給水装置の一例では、洗濯槽の
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端子の定常値を測定し、その大きさ
により洗濯物量を判定し、洗濯物量が少量と判定されれ
ばそこで給水を完了し、中量と判定されれば所定の中水
位まで給水を追加し、さらに多量と判定されれば所定の
高水位まで給水を追加するよう構成されている。

洗濯用モータの入力電流が負荷量に応じて大きくなる特
性を持つことから、入力電流が大きければ負荷量すなわ
ち洗濯物量が多いと判定し、それに応じて給水を追加す
るのである。

「従来技術の問題点」 上記従来の洗濯機の自動給水装置において、低水位まで
の給水は攪拌を伴わずに単純に給水されるため、洗濯物
は十分含水していない。ところが、低水位になった後、
攪拌されると、洗濯物の含水が促進されるため、その攪
拌後の含水量だけ水位が低水位より低下する。

このため、洗濯物量が中量より多いと、水位が不足して
負荷となる程度はいずれの場合もかなり大きくなり、洗
濯物量の差が負荷の差として検出できる割合が小さくな
る。

そこで、洗濯物量が中量より多い場合の洗濯物量の判定
の精度が低下し、洗濯物量が中量なのに多量と判定して
高水位まで給水してしまったり、多量なのに中量と判定
して中水位で給水を完了してしまう等の問題点がある。

「発明の目的」 本発明の目的とするところは、洗濯物量が中量より多い
場合でも正確に洗濯物量に応じた給水を行いうる洗濯機
の自動給水袋Ｅを提供することにある。

「発明の構成」 本発明の洗濯機の自動給水装置は、洗濯機の洗濯槽内へ
の給水を行う給水手段、前記洗濯槽内の水位を検出する
水位センサ、その水位センサで所定の設定水位が検出さ
れるまで前記給水手段により給水する給水制御手段、前
記設定水位まで給水した状態で前記洗濯槽内を攪拌する
攪拌手段、その攪拌による前記設定水位からの水位の低
下が所定の比較値より大か小かを判別する判別手段およ
びその判別結果が大なる場合には前記設定水位より高い
新たな設定水位を基準として前記給水、攪拌５判別を行
い、これらを繰り返し、小と判別された場合もしくは所
定の上限水位まで給水した場合に給水を完了する給水完
了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」 洗濯機の洗濯槽内に洗濯物を入れ、所定の水位まで給水
し、攪拌すると、水位が洗濯物量に応じて次のように変
化する現象が見られる。

■　洗濯物量が給水量とバランスしているか又はそれよ
り少ない場合は、洗濯物がほぼ完全に水中に没しており
、洗濯物の含水は充分であるため、攪拌してもさらに含
水される量は少ない、したがって、この場合の水位の低
下はほとんどない。

■　洗濯物量が給水量に比べて多い場合は、洗濯物が完
全に水中には没せず、水面より上に出ている部分が残っ
ている。この部分には毛管現象で含水されるが充分では
ない、しかし、攪拌されると、これらの部分も水中に引
き込まれる時間があり、その間に含水が促進される。含
水量は、洗濯物量に応じて大きくなる。したがって、こ
の場合には洗濯物量に応じて水位が低下する。

そこで本発明の発明者等は、この点に着目して研究を進
め、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明では、所定の設定水位まで給水し、攪
拌し、水位の低下を検出し、この低下の大きさが所定の
比較値より大きい場合には、洗濯物量がその給水量より
多いと判定し、給水を追加する。そしてこれが繰り返さ
れるから、洗濯物量と給水量がバランスするところまで
給水されるのである。

かかる判定を繰り返し行うために、洗濯物量が多い場合
にも判定の精度ば高く、常に適正な給水量が確保される
。

「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図は本発明の自動給水装置を含む
洗濯機の一例の模式的構成説明図、第２図は第１Ｉ！Ｉ
に示す洗濯機における自動給水装置の機能に係る部分の
要部ブロック図、第３図は自動給水装置としての機能に
係る要部フローチャート、第４図は攪拌時間と水位の変
化を示す特性図である。なお、図に示す実施例により本
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
兼脱水槽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ｌＯ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
明による自動給水装置として機能する点で従来と異なっ
ている。

第２図に示すように、水位センサ３は、たとえば半導体
歪みゲージ型圧力センサであって、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ｌＯのピークホールド回路
１２によってピークホールド値ｅとしてマイクロコンピ
ュータ１３に入力される。

マイクロコンピュータ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の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における自動給
水の処理について説明する。

操作者が洗濯兼脱水槽４内に洗濯物Ｑを入れ、操作部１
４から給水の指示を与えると、マイクロコンピュータ１
３は、第３図（ａ）に示す処理に入る。

まず、マイクロコンピュータ１３は、ピークホールド回
路１２をクリアする。（Ｓｌ）次に、給水弁２を開き、
給水を開始する（Ｓ２）、ピークホールド回路１２の出
力するピークホールド値ｅを読み込み、それにより所定
の低水位が検出されるまで給水を継続しくＳ３）、低水
位になれば給水弁２をオフする（３４）。

次に、水位低下検出処理（Ｓ５）を行う、その水位低下
検出処理は、第３図（ｂ）に示す一連の処理である。

すなわち、水位低下検出処理では、まずピークホールド
値ｅを読み込む（５２１）、これにより読み込まれる値
は低水位を表しており、この値がメモリーＭ、に収納さ
れる（Ｓ２２）。

ついで、ｎに１がセットされ（Ｓ２３）、インクリメン
トされ（３２４）、ｎ−２とされる。このｎは、後述す
るように、５個のピークホールド値ｅを繰り返し読み込
むための慣用的手段である。

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（３２５）。

次に、モータ８をオンする時間Ｔ０をセットしく３２６
）、その設定時間Ｔ０だけモータ８をオンする（Ｓ２７
，２８．２９）。

次いで、モータ８をオフする時間Ｔ、を設定しく５３０
）、その時間Ｔｆだけモータ８をオフする（３３１）。

上記モータ８のオン時間Ｔ０としては例えば０゜５秒で
あり、オフ時間Ｔ、としては例えば１秒である。

時間Ｔｆだけモータ８をオフした後、ピークホールド値
ｅを読み込み（Ｓ３２）、メモリーＭｎに収納する（３
３３）、　　ｎ＝２であれば、メモリＭ２に収納される
。

ステップ３３４においてｎ＝６となるまでは上記ステッ
プＳ２４〜Ｓ３３が繰り返され、メモリーＭ２〜Ｍ６に
５個のピークホールド値ｅが収納される。

５１１１のピークホールド値ｅが得られると、それらの
平均値を算出し、その平均値をメモリーＭ＋に記憶して
いた低水位から減算し、水位の低下分子を算出する（Ｓ
３５）。

水位低下検出処理によって水位の低下分子が得られると
、そのＴの値が負であるか否かが判定される（３６）。

もしも、水位の低下分子が負であれば、水位の低下が全
くないか又は逆に水位が上昇しているのであるから、洗
濯物Ｑは水面より上に突出している部分がなかったと推
定され、給水量は十分であると判断される。そこで給水
を完了する。

一方、水位の低下分子が０もしくは正であれば、給水弁
２がオンされ（３７）、中水位が検出されるまで給水さ
れ（Ｓ８）、中水位で給水弁２がオフされる（３９）、
すなわち、中水位まで給水が追加される。

さて、第４図（ａ）は、低水位において、モータ８のオ
ン・オフを繰り返した場合における水位変動を示してい
る。

モータ８を駆動し、パルセータ６が回転されると、それ
により水も回転し、遠心力によって洗濯脱水槽４内の水
は周辺部が持ち上がるようになる。

このような状態を第１図にＨで示している。

洗濯兼脱水槽４内の水の周辺部が持ち上がると、いわゆ
るポンプ効果によって洗濯機兼親水槽４と水槽５の間の
水が洗濯兼脱水槽４内に引き込まれ、第１図にｈで示す
ように洗濯兼脱水槽４と水槽５の間の水面が低下する。

パルセータ６が停止すると、盛り上がった水面Ｈが元に
戻るため、低下した水面りがもとの高さに上昇する。ま
た、慣性により元の水面よりも高くなる。

この結果、水位センサ３で検出される水位は、パルセー
タ６の連続運転とともに小さな上下変動を繰り返す。

一方、攪拌される結果、洗濯物Ｑが始めは水に浮いたよ
うになっていても水中に引き込まれ、さらに含水するよ
うになる。そこで、水位が、洗濯物Ｑに含水される分だ
け元の低水位より低下する。

その低下の大きさは、洗濯物Ｑに含水される量に比例し
、それはすなわち洗濯物Ｑの量に比例する。

かくして、第４図（ａ）に示すごとき水位の変化特性が
得られる。

ここでＷは水のみの場合であり、上記ポンプ効果によっ
て水位が小さく上下変動しているが、平均的水位は低水
位のままである。

Ａは、洗濯物量が少量（たとえば５００ｇ）の場合であ
り、ポンプ効果による小さな上下変動とともに、含水さ
れることによる水位の低下がある。

ただし、洗濯物Ｑのため抵抗をうけてポンプ効果が少し
低下し、上下変動の振幅はＷに比べ小さくなっている。

また、洗濯物Ｑが少量のため、はぼ完全に水面下に没し
ており、十分含水されているから、攪拌による水位低下
はあまり見られず、その変動の極大値は低水位より上に
ある。そこで、水位の低下分子は負の値となり、上記ス
テップＳ６において給水が低水位で完了とされる。

Ｂは、洗濯物量が中量（たとえば１−）の場合である。

ポンプ効果による上下の変動の振幅はＡに比べ小さくな
る。一方、含水による水位の低下は、水面上に突出して
いた部分が多いことから太き（低下している。そこで、
水位の低下分子の値は正の値となり、上記ステップｓ６
において給水が追加される。

Ｃは、洗濯物量が多量（たとえば２瞳）の場合で、ポン
プ効果による上下の変動の振幅はさらに小さくなり、一
方、含水による水位の低下は水面上の突出部分が多いこ
とからＢの場合より大きくなっている。そこで、この場
合の水位の低下分子の値は正となり、上記ステップｓ６
において給水が追加される。

中水位まで給水されると、再び水位低下検出処理が行わ
れる（Ｓ　１０）。

この水位低下検出処理は、第３図（ｂ）を参照して先に
説明した通りである。ただし、メモリＭ１°に収納され
る基準の水位は中水位となる。

第４図（ｂ）は、中水位における水位の変動を示したも
のである。ここでＷ′は水のみの場合、Ｂ′は洗濯物量
が中量の場合、Ｃ′は洗濯物量が多量の場合を示してい
る。

洗濯物量が中量の場合には、洗濯物Ｑが中水位までの水
面下にほぼ完全に沈んでおり、含水もほぼ完全なので、
攪拌によっても水位の低下は見られない。

一方、洗濯物量が多量の場合には、水面上に突出する洗
濯物Ｑの部分が残っており、攪拌により更に含水されて
、その含水された分だけ水位が低下している。

そこで、水位の低下分子は洗濯物量が中量の場合は負の
値となり、洗濯物量が多量の場合は正の値となる。

かくして、洗濯物量が中量で水位の低下分子が負であれ
ば、中水位までで給水は完了される（Ｓ１１）。

一方、水位の低下分子が負でなければ、水位の低下があ
ったのだから、洗濯物量に比べ給水量が少ないと考えら
れ、さらに給水は追加される。すなわち、給水弁２がオ
ンされる（Ｓ　１２）　。

ただし、洗濯兼脱水槽４に貯留しうる水量には上限があ
るので、高水位が検出されるまで給水されると（Ｓ　１
３）　、給水弁２はオフとされ（Ｓ１４）、給水は完了
される。

なお、第４ＶＩＪ（ｃ）に示すように、高水位では、洗
濯物Ｑは水面下に没しており、洗濯物量が多量でも攪拌
による水位の低下は見られない。

以上の説明から理解されるように、上記洗濯機１によれ
ば、洗濯物Ｑが水面下に没しうるだけ給水が行われる。

尤も、自然状態では、洗濯物Ｑが浮くために、かかる給
水が行われても洗濯物Ｑの一部が水面上に突出している
ように見えることがある。

他の実施例としては、上記低水位や中水位の如き設定水
位からの水位の低下分に着目するかわりに、水位を直接
的に比較してもよい、それによっても実質的に水位の低
下分の比較を行っているのと等価だからである。

また、上下変動する水位の値として、上記のごときピー
ク値をとるかわりに上下変動の極小値や、上下変動の中
間値をとるもの等が挙げられる。

さらに、上記実施例のように低水位、中水位の２段階の
設定値のかわりに、３段階以上の設定水位を設けたもの
が挙げられる。

「発明の効果」 本発明によれば、洗濯機の洗濯漕内への給水を行う給水
手段、前記洗濯槽内の水位を検出する水位センサ、その
水位センサで所定の設定水位が検出されるまで前記給水
手段により給水する給水制御手段、前記設定水位まで給
水した状態で前記洗濯槽内をＷ１拌する攪拌手段、その
攪拌による前記設定水位からの水位の低下が所定の比較
値より大か小かを判別する判別手段およびその判別結果
が大なる場合には前記設定水位より高い新たな設定水位
を基準として前記給水、攪拌１判別を行い、これらを繰
り返し、小と判別された場合もしくは所定の上限水位ま
で給水した場合に給水を完了する給水完了手段を具備し
てなることを特徴とする洗濯機の自動給水装置が提供さ
れ、これにより所定の設定水位まで給水が行われた後で
、給水量と洗濯物量のバランスがチェックされ、給水を
完了するか追加するかが判断されるから、洗濯物量が中
量以上の場合であっても、適正な給水を自動的に行える
ようになる。

そこで、洗濯物量と給水量が適合しないことによる洗濯
物の傷みや、水、電力等の無駄等をなくすことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動給水装置を含む洗濯機の一例の模
式的構成説明図、第２図は第１図に示す洗濯機における
自動給水装置の機能に係る部分の要部ブロック図、第３
図は自動給水装置としての機能に係る要部フローチャー
ト、第４図は攪拌時間と水位の変化を示す特性図である
。 （符号の説明） １・・・洗濯ＩＪＳｔ２・・・給水弁 ３・・・水位センサ　　　　　４・・・洗濯兼脱水槽８
・・・モータ　　　　　　　１０・・・制御回路１２・
・・ピークホールド回路 １３・・・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、洗濯機の洗濯槽内への給水を行う給水手段、前記洗
   濯槽内の水位を検出する水位センサ、その水位センサで
   所定の設定水位が検出されるまで前記給水手段により給
   水する給水制御手段、前記設定水位まで給水した状態で
   前記洗濯槽内を攪拌する攪拌手段、その攪拌による前記
   設定水位からの水位の低下が所定の比較値より大か小か
   を判別する判別手段およびその判別結果が大なる場合に
   は前記設定水位より高い新たな設定水位を基準として前
   記給水、攪拌、判別を行い、これらを繰り返し、小と判
   別された場合もしくは所定の上限水位まで給水した場合
   に給水を完了する給水完了手段を具備してなることを特
   徴とする洗濯機の自動給水装置。