JPS633633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、洗浄物の量検出方法に係り、含水性
で散水によりその嵩（かさ）が安定する洗浄物に
散水を行なつたのちに、当該洗浄物の量を検出す
ることを可能とした、洗浄物の量検出方法に関す
るものである。

このような洗浄物として、たとえば、広く繊維
製に係るものがある。

洗たくされる布製品もその一例であるが、この
ような洗たくに供される洗たく物の布量の検出に
ついて、洗い、すすぎ、脱水を自動的に遂行する
洗たく機につき、例示的に述べると、従来の洗た
くにおいては、顧客が洗たく物の布量の多少を判
定し、水位を手動で設定していたが、毎回、洗た
くのたびに水位を合わせ直すのは面倒であつた。
そのため、特別な場合以外、すなわち風呂などか
ら水を入れて洗たくするような場合以外は、水位
を固定化して使用することが多かつた。

これに従い、少ない洗たく物でも、高い水位で
洗たくをする場合も発生し、水が無駄になること
が多い。

これに加え、洗剤は、水位（水量）に応じて使
用するため、二次的な無駄として、洗剤を必要以
上に使用することにもなつており、節水、節洗剤
にも反するものであつた。

このような点に対処して、さきに、洗たく槽内
に洗たく物を投入して、直接、布面に超音波を当
てて、その布面の高さを測定し、量を検出するこ
とを実験的に試みたが、その場合、布の押込み方
により、同じ量の布でも盛り上がり具合が違つて
しまつたり、また乾燥した布面では、超音波が吸
収されたり、乱反射したりして、測定不能となる
頻度が高かつたものである。

本発明は、上記のような洗たく物の布量の判定
における方法の欠点を解消することをも含み、洗
浄物の量を正確に計測、検出して、その後の処理
にも適合させるようにした、散水による、洗浄物
の量検出方法の提供を、その目的とするものであ
る。

本発明の要点は、洗浄槽に臨む位置に超音波の
送受信子を配置し、その超音波の往復時間から槽
内の洗浄物の量を測る技術を用いるものであり、
具体的には、洗浄物を投入後、超音波による測定
の前に、洗浄物に上方より散水を行ない、含水さ
せることにより洗浄物の嵩（かさ）、つまり、そ
の盛り上がりを安定化し、また、超音波の反射を
良くして、洗浄物の量を測るようにしたものであ
る。

本発明の洗浄物の量検出方法は、洗浄槽内に投
入された、含水性で散水によりその嵩（かさ）が
安定する洗浄物に、散水を行なつたのち、槽に臨
み配置された超音波送受信子を用いて、洗浄物表
面で反射する超音波の往復時間を測定し、あらか
じめ設定しておいた計測の基準となる値と比較す
ることにより、上記洗浄物の量を検出するように
したものである。

次に、本発明に係る一実施例を、図面に基づい
て説明する。

しかして、本実施例は、量を検出される洗浄物
として全自動洗たく機における洗たく物に係るも
のである。

すなわち、上記の洗たく時の無駄を無くし、効
率よく、使い易い洗たく機とするために、洗たく
槽内に投入された洗たく物の布量を、検出器によ
り正確に計測し、この情報をもとに、洗たくのプ
ログラムを自動設定するのに供されるものであ
り、洗たく機上部の洗たく槽に臨む固定位置に超
音波の送受信子を設置し、超音波の往復時間から
洗たく槽内の洗たく物の量を測るようにしたもの
で、洗たく槽内に入つている洗たく物にたいし、
散水を行なつたのち、洗たく物の量を測るように
したものである。

まず、第１図は、本発明の一実施例に供され
る、一実施例に係る全自動洗たく機の開披略断面
図である。

すなわち、１は外枠であり、２はトツプカバー
で外枠１の上面に固定され、パネル操作部、制御
部、蓋などの支持固定機能を有するものである。

３は、外枠１の上端四隅に設けられたコーナー
プレートである。

４は、水受となる外槽で、この外槽４は、四本
の吊棒５によりコーナープレート３に吊下される
ものであり、このとき、ばね６により弾性支持さ
れるようになつている。

７は、洗たく槽に係るバスケツトで、脱水時に
回転して洗たく物を遠心力で脱水するものであ
る。

８はモータで、Ｖベルト９を介して、その回転
が被駆動プーリ１０に伝達され、１１はクラツチ
で、上記被駆動プーリ１０の回転数を減速した
り、洗たくと脱水の切換えをするものである。

１２はパルセータで、モータ８の回転力を洗た
く物に伝える水流を発生する翼である。

１３は、外槽４の底部に設けられたトラツプ室
であり、このトラツプ室１３の上部にはビニール
チユーブ１４が接続されている。

このビニールチユーブ１４は、トツプカバー２
に固定された圧力スイツチ１５に接続し、槽内の
水位によつて発生する水圧を空気圧に変換して、
圧力スイツチ１５の内部のダイヤフラム（図示せ
ず）をふくらませ、これにより水位が検出できる
ものである。

１６は給水弁で、ホース１７により注水口１８
に接続されており、この給水弁１６には水栓から
給水ホースを継ぐことで槽内に給水できるもので
ある。

１９は、バスケツト７に臨む上部の、注水口１
８の内側部分に設けられた超音波の送信子で、こ
れに近接して受信子２０を固定して、洗たく槽内
の洗たく物を計測するようにしたものであり、受
信子２０は、図の紙面に直角な奥の方に位置して
いるものである。

なお、これらの送、受信子１９，２０は、覆水
されないところが望ましく、図示のものは注水口
１８の側部、内部に配置されたものである。

第２図は、距離測定の原理を示す、超音波の送
受信回路のブロツク図である。

洗たく槽に係るバスケツト７に臨む上部に取り
付けられた送信子１９から発射された超音波は、
空気中での音速ｖで伝播し、反射物体表面で反射
して戻つてくるものであり、その往復の所要時間
をｔとすると、反射物体までの距離Ｌは次式で求
められるものである。

Ｌ＝vt／２ 次に、図示の回路の動作を簡単に説明する。

発振回路で、周波数40KHzの搬送波を作り出
し、マルチバイブレータ回路からのパルスによ
り、超音波のパルスを送信子１９より送信し、反
射波の受信子２０により受信し、増幅、検波回路
で処理し、コンパレータにおいて、マルチバイブ
レータ回路でタイミングをとり、なまし回路
（R.C）で処理した信号とを比較して、受信々号
のレベルが、なまし回路のレベルを上まわつた
ら、フリツプフロツプ回路に信号を出すものであ
る。

ここで、上記の、なまし回路について説明する
と、受信子２０には、反射物体からの反射波のほ
かに、送信子１９から直接、受信子２０に入り込
む、いわゆる、もれ込み波が受信される。受信部
に係る増幅、検波回路では、それらを増幅、検波
し、高周波成分を取り除くものである。

そして、ここで、上記もれ込み波は、距離測定
の妨げになるため、マルチバイブレータ回路から
のパルスを、Ｒ、Ｃからなる時定数をもつた、な
まし回路でなまらせた、なまし波形を用いてマス
クし、その影響を除去するものであり、これによ
つて、コンパレータ回路からは、もれ込み波に邪
魔されない、真の反射波が戻つてきたタイミング
が得られるものであり、この反射波が戻つてきた
タイミングと、マルチバイブレータ回路から出た
送信のタイミングから、フリツプフロツプ回路に
より、超音波が往復に要した時間に比例する幅を
有するパルスが得られるものである。

上述のごとくして、コンパレータ回路からの信
号でフリツプフロツプが反転し、これらとは別
に、連続的にクロツクパルスを発生させる回路か
らの計測の基準となるクロツクパルスとのアンド
をゲート回路に送り、すなわち、前記の所要時間
に比例した幅を有するパルスと、計測の基準とな
るクロツクパルスとをゲートに加え、このゲート
が開いている間だけカウントされたクロツクパル
スをカウンタでカウントし、指示制御部２１に伝
達するものであり、このようにカウンタでクロツ
クパルスの数をカウントしてやれば、距離を知る
ことができ、そのデータは指示制御部２１に入力
し、水位決定などの処理に利用されるものであ
る。

上記の指示制御部２１は、マイクロコンピユー
タなどの計算機で構成されるものであり、制御ボ
ード（図示せず）に組込まれ、トツプカバー２の
パネル部に実装されるものである。

また、第２図に含まれる回路は、同じく前記制
御ボード内に組込み実装されるものである。

次に、上記構成のものによる、本発明における
散水測定に係るものの実施例を説明する。

ここで、第３図は、散水測定法の原理説明図で
あり、第４図は、散水量と布量との関係特性図で
ある。

すなわち、第３図は、洗たく物に散水すること
で、洗たく物が水分を吸つて下降し、嵩（かさ）
が落着く様子を示すものであり、洗たく物の高さ
ｈは、洗たく物の量によつて落着き方が異なるも
のである。

これは、第４図に示す特性曲線で示され、いか
なる負荷であつても、約10散水すると、超音波
による計測で、高さの変化が一定になる特徴があ
る。

そして、さらに散水すると、水位が上昇するこ
とでプラスの変化となつてしまうため、約10の
給水が、最適水量である。

本実施例に係るものは、この新しい知見に基づ
いた散水測定法を布量検出の判定手法として用い
るようにしたものである。

なお、第４図のパラメータは、洗たく物の量
（Kg）を示すものである。

すなわち、本実施例においては、実際に、布面
までの距離を測るにあたり、実験時の方法で問題
になつていた、布面での反射の悪さや、布の盛り
上がりのバラツキを小さくするために、超音波に
よる測定の前に、布面へ、上方から散水するよう
にしたものであり、第３図に示すように、注水態
様が布面全体にかかるごとく注水口１８から散水
を行なうものである。

これにより、布の繊維が水を含み、盛り上がり
は、布量に比例した一定の安定した高さまで下降
する。

この布の量を変えた場合の、散水量と高さとの
関係は、前述のように第４図に示すとおりであ
る。

図から分るように、少量の布でも、標準型全自
動洗たく機の最大洗たく容量である2.8Kg程度の
洗たく物でも、約10散水することにより、安定
した高さにすることができたものである。

一方、散水量を多くしていくと、さきにも述べ
たように、洗たく物の量が少ない場合に、浮き上
がつてしまうようになり、正確な量の測定ができ
なくなつてしまうものである。

この結果、散水量としては、2.8Kgで考えたと
き、前述したところを含み10〜15の間が最適と
いうことが判明したものである。

また、一様に散水して含水せしめるようにする
ことにより、布面での超音波の反射が非常によく
なり、測定不能となる場合がほとんどなくなつた
ものである。

以上により、洗たく物、つまり負荷量判定とし
て活用することができ、その洗たく稼動に資する
ことができるものである。

本実施例に係る本発明によれば、次のような効
果を所期することができ、従来の方法にない、す
ぐれた長所を有するものである。

(1) 洗たく物の投入の仕方によるバラツキを平滑
化できるようになつた。

(2) いかなる繊維の表面でも反射が良好となり、
測定不能となる場合が激減した。

(3) 湿つた洗たく物と、乾いた洗たく物との盛り
上がり具合の違いを無くすことができた。

次に、第５図、第６図は、さきの送、受信子１
９，２０の配置に係る他の実施例である全自動洗
たく機の要部断面図と要部斜視図である。

すなわち、第５図に示すものは、トツプカバー
の裏側の見えないところの注水口側で、その注水
口の側部に並列的に送、受信子１９，２０を設け
たものであり、なお、第５図では注水口の奥にあ
るものを示したものである。

また、第６図に示すものは、蓋の裏側に取り付
けたものである。

これらは、いずれも、洗たく槽に臨む上部に配
置された態様のものである。

しかして、冒頭に述べたように、上述した実施
例のものは、洗浄物として洗たく物の布を例示と
したものであるが、本発明は、このような布に限
らず広く繊維品、あるいは汚染スポンジ体など、
これを要するに、含水性のもので散水して水をか
けると、その嵩（かさ）が安定するような洗浄物
の量検出に、汎用的に用いることができるもので
ある。

以上に述べたところをも総合して、本発明によ
るときは、洗浄物の量を正確に計測、検出するこ
とのできる、新しい知見に基づいた量検出方法を
提供できるもので、すぐれた効果を奏する発明と
いうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に供される、全自
動洗たく機の一実施例に係るものの開披略断面
図、第２図は、距離測定の原理をも示す超音波の
送受信回路のブロツク図、第３図は、散水測定法
の原理説明図、第４図は、散水量と布量との関係
特性図、第５図は、送、受信子の配置に係る他の
実施例である全自動洗たく機の要部断面図、第６
図は、同様に、さらに他の実施例である全自動洗
たく機の要部斜視図である。 ７……バスケツト、１８……注水口、１９……
送信子、２０……受信子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 洗浄槽内に投入された、含水性で散水により
   その嵩（かさ）が安定する洗濯物に、散水を行な
   つたのち、槽に臨み配置された超音波送受信子を
   用いて、洗浄物表面で反射する超音波の往復時間
   を測定し、あらかじめ設定しておいた計測の基準
   となる値と比較することにより、上記洗浄物の量
   を検出するようにしたことを特徴とする洗浄物の
   量検出方法。