JP2023050852A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】液剤残量の検知感度を向上できる洗濯機を提供する。【解決手段】本開示に係る洗濯機は、筐体内に弾性支持された外槽と、外槽に供給される液剤を収容するタンクと、タンクの上部に位置する回転軸の周りで回転可能に設けられたフロートと、被検知部を検知するセンサと、を備え、フロートは、液剤に対して浮力を有する浮き部と、被検知部を含み、被検知部は、浮き部と回転軸とを結ぶ仮想線よりもセンサに近い位置に配置される。【選択図】図１２Ａ

Description

本開示は、洗濯機に関する。

例えば、特許文献１には、タンク内に液剤が固着したことを検出する洗濯機が開示されている。

特許文献１に記載された洗濯機は、液剤を収容するタンクと、タンク内の液剤の液面に浮遊する被検出部と、被検出部を検出する検出部とを備える。タンクから液剤を吐出した後の検出部の検出値を記憶し、連続する吐出回数の検出値の差に応じて、タンクに液剤が固着したと判定する。

特開２０１９－４２１８５号公報

しかしながら、液剤の自動投入ユニットを有する洗濯機において、タンクの液剤残量をより高い感度で検知することが求められている。

したがって、本開示の目的は、上記課題を解決することにあり、液剤残量の検知感度を向上できる洗濯機を提供することにある。

本開示の一態様の洗濯機は、筐体内に弾性支持された外槽と、外槽に供給される液剤を収容するタンクと、タンクの上部に位置する回転軸の周りで回転可能に設けられたフロートと、被検知部を検知するセンサと、を備え、フロートは、液剤に対して浮力を有する浮き部と、被検知部を含み、被検知部は、浮き部と回転軸とを結ぶ仮想線よりもセンサに近い位置に配置される。

本開示によれば、液剤残量の検知感度を向上できる洗濯機を提供することができる。

本開示に係る実施形態の洗濯機の模式断面図 洗濯機の模式正面図 自動投入ユニットの斜視図 自動投入ユニットの斜視図 自動投入ユニットの上面図 自動投入ユニットの一部の斜視図 ケースの斜視図 自動投入ユニットの斜視断面図 タンク及び液剤投入装置の斜視図 タンクの分解図 蓋の斜視図 タンクの断面図 タンクの模式断面図 タンクの拡大断面図 マグネットとセンサとの距離と、出力電圧値との関係を示すグラフ 液剤の残量と出力電圧値との関係を示すグラフ フロートに関連する電子部品の模式図 フロートの動作を示す断面図 フロートの動作を示す断面図 他のタンクの断面図 他のタンクの断面図 他のタンクの断面図 他のタンクの断面図 タンクの模式断面図

（実施形態）
本開示の実施形態に係る洗濯機について説明する。

［全体構成］
図１は、本開示に係る実施形態の洗濯機１を示す模式断面図である。図２は洗濯機１の模式正面図である。本実施形態の洗濯機１は、液剤の自動投入機能を有する洗濯乾燥機である。本明細書にて、液剤とは、衣類等の洗濯物１５を洗浄するために用いられる液剤であり、洗剤、柔軟剤、中性洗剤等を含む。

図１に示すよう、洗濯機１は、筐体２と、外槽３と、内槽４と、駆動部５と、自動投入ユニット６と、接続流路８と、給水口１０と、排水弁１１と、を備える。

＜筐体＞
筐体２は、洗濯機１の外観を形成する部材である。筐体２の前面には、開口２０と、開口２０を覆う開閉自在な扉２１とが設けられている。

＜外槽＞
外槽３は、筐体２の内部に設けられ、洗濯水を溜める機能を有する大略円筒状の部材である。外槽３は水槽と称してもよい。外槽３は、筒部３４と、筒部３４の一端を閉じる底部３６とを有する。外槽３の中心軸Ｖ０は、底部３６の中心を通過する。中心軸Ｖ０は、水平に対して傾斜される。外槽３は、筐体２の開口２０に面する位置に開口３１を有し、ベローズ３２によって、筐体２の開口２０と密閉されて連結される。外槽３にはさらに通水のための開口３３、３５が設けられる。開口３３は、接続流路８に接続される開口であり、開口３５は外槽３の水を外部に排水するための排水口である。

また、後述において、中心軸Ｖ０に沿った水平方向を前後方向Ｍ（図１）として、中心軸Ｖ０を含む平面に直交する水平方向を幅方向Ｋ（図２）とする。前後方向Ｍは、開口３１に向かう前側Ｍ１と底部３６に向かう後側Ｍ２を有し、幅方向Ｋは、中心軸Ｖ０から離れる外側Ｋ１と中心軸Ｖ０に向かう中心側Ｋ２を有する。

＜内槽＞
内槽４は、外槽３の内側において中心軸Ｖ０周りで回転可能に設けられ、衣類等の洗濯物１５を収容する大略円筒状の部材である。内槽４は、ドラムと称してもよい。内槽４には多数の貫通孔４０が形成される。貫通孔４０は内槽４と外槽３とを連通させ、洗濯水が内槽４から外槽３に移動することを可能にする。内槽４はさらに、筐体２の開口２０及び外槽３の開口３１に面する位置に、開口４１を有する。

＜駆動部＞
駆動部５は、内槽４を中心軸Ｖ０周りで回転駆動させる部材である。駆動部５は例えば、内槽４を回転させるモータを有する。

＜自動投入ユニット＞
自動投入ユニット６は、所定量の液剤を、液剤を貯蔵するタンクから、外槽３に自動で投入するユニットである。自動投入ユニット６は、洗い工程やすすぎ工程等の際に、例えば、洗濯物１５の量や種類に応じて、適切な種類の液剤を適切な量において、外槽３に投入する。自動投入ユニット６は、外槽３に液剤を供給するために、接続流路８を介して外槽３に接続される。

自動投入ユニット６は、ケース６１と、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ（タンク６２Ｂ、６２Ｃ図示せず）と、液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ（液剤投入装置６３Ｂ、６３Ｃ図示せず）と、液剤吐出流路６４と、手動投入部６５とを備える。

図２に示すように自動投入ユニット６は、筐体２の内部において、外槽３の斜め上方に設けられる。自動投入ユニット６は、筐体２の上面に設けられた開閉可能なカバー６０に面する。自動投入ユニット６は、外槽３の筒部３４の外周に沿った形状を有する。

＜接続流路＞
接続流路８は、自動投入ユニット６から外槽３に液剤を供給するための流路である。接続流路８は、自動投入ユニット６から外槽３の開口３３まで下方に延びる。

＜給水口＞
図１に戻ると、給水口１０は、自動投入ユニット６を介して外槽３に水を供給するホースを接続するための接続口である。給水口１０は、筐体２の上部に設けられる。

＜排水弁＞
排水弁１１は、開閉可能に構成され、開かれると、外槽３に溜められた水を外槽３の開口３５を通じて排水するための弁である。排水弁１１は、筐体２の下部に設けられる。

＜制御部＞
制御部（図示せず）は、洗濯機１の運転を制御する部材である。制御部は、駆動部５、自動投入ユニット６の液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、給水口１０、及び排水弁１１等の洗濯機１の構成要素を制御する。制御部は、例えば、プログラムを記憶したメモリ（図示せず）と、ＣＰＵなどのプロセッサに対応する処理回路（図示せず）とを備え、プロセッサがプログラムを実行することでこれらの要素として機能してもよい。

続いて、自動投入ユニット６の構成要素について、図３から図６を参照しながら説明する。図３及び図４は、自動投入ユニット６の斜視図である。図５は、自動投入ユニット６の上面図である。図６は、自動投入ユニット６の一部の斜視図である。

＜ケース＞
図３に示すように、ケース６１は、自動投入ユニット６を構成するタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃと、手動投入部６５とを収容する部材である。ケース６１の底面５５は、点線によって模式的に示す筒部３４の外周に沿って、傾斜した形状を有する。

ここで、ケース６１の前側Ｍ１の面を前面５６（図３）として、ケース６１の後側Ｍ２の面を背面５７（図４）とする。図４に示すように、ケース６１の背面５７には、液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ（図６）と、液剤吐出流路６４と、接続流路８と、センサ９０とが接続される。

＜タンク＞
図５に示すように、ケース６１には、３つのタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃが幅方向Ｋに並んだ状態で収容される。タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、洗い工程及びすすぎ工程で使用する液剤を貯蔵する容器である。例えば、タンク６２Ａには中性洗剤が貯蔵され、タンク６２Ｂには柔軟剤が貯蔵され、タンク６２Ｃには洗剤が貯蔵される。タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、ケース６１に対して取り外し可能である。タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを前側Ｍ１に引いて液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ（図６）から取り外し、上方に取り出すことができる。

＜手動投入部＞
手動投入部６５は、使用者が１回分の洗濯処理剤としての液剤を、手動で投入するための機構である。手動投入される液剤は、投入された量において、ケース６１から接続流路８（図１）を介して外槽３（図１）に流入する。手動投入される液剤は、液体または粉末状であってもよい。手動投入部６５は、取り外し可能にケース６１に収容される。

＜液剤投入装置＞
図６に示すように、液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃから既定量の液剤を吸い出して、液剤吐出流路６４に吐出する装置である。液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、ケース６１の背面５７を介して、前後方向Ｍにそれぞれのタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに接続される。タンク６２Ａには液剤投入装置６３Ａが接続され、タンク６２Ｂには液剤投入装置６３Ｂが接続され、タンク６２Ｃには液剤投入装置６３Ｃが接続される。液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃは、幅方向Ｋに並んで配置される。

＜液剤吐出流路＞
図６に示すように、液剤吐出流路６４は、液剤及び水を、ケース６１を介して外槽３（図１）に供給する流路部材である。液剤吐出流路６４は、ケース６１の背面５７に設けられ、３つの液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃに接続される。液剤吐出流路６４は、外側Ｋ１に向かって下方に傾斜して延びる。言い換えれば、液剤吐出流路６４は、上流から下流に向かって、水平面に対して下方に傾斜して延びる。液剤吐出流路６４を流れる流体（例えば、水Ｗ０）は、液剤吐出流路６４の傾斜に応じて一方向に流れる。

続いて、自動投入ユニット６のケース６１の構造について、図７を参照しながらより詳細に説明する。図７はケース６１の斜視図である。

図７に示すように、ケース６１は、内底面Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を有する。内底面Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は外側Ｋ１に沿って順番に並ぶ。内底面Ｂ１は、タンク６２Ａ（図６）の直下に位置する面であり、内底面Ｂ２は、タンク６２Ｂ（図６）の直下に位置する面であり、内底面Ｂ３は、タンク６２Ｃ（図６）の直下に位置する面である。

ケース６１の背面５７には、タンク接続口７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃと、第１ケース接続口７８と、第２ケース接続口７９と、液剤出口８１とが形成される。

タンク接続口７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃは、ケース６１に収容されたタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃと、ケース６１の外部に配置された液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃとの接続のために設けられた開口である。

また、第１ケース接続口７８及び第２ケース接続口７９は、液剤吐出流路６４をケース６１に接続する開口である。液剤出口８１は、液剤吐出流路６４からケース６１に流入した流体と、手動投入部６５から流れる流体を、接続流路８へ排出する開口である。

ケース６１に、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃを取り付けた状態について、図８を参照しながら、より詳細に説明する。図８は、自動投入ユニット６の斜視断面図である。

図８に示すように、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは、順に深さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有する。深さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれのタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの上面から最深部までの距離である。タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの深さＬ１、Ｌ２、Ｌ３は順に増加する。タンク６２Ｂの深さＬ２はタンク６２Ａの深さＬ１より深く、タンク６２Ｃの深さＬ３はタンク６２Ｂの深さＬ２より深い。また、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの上面が共通した形状を有するため、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの容積は、深さＬ１、Ｌ２、Ｌ３に応じて、順に増加する。

上述のように、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃには、それぞれ、中性洗剤、柔軟剤、洗剤が貯蔵される。液剤の種類及びタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの容積を考慮して、液剤の使用頻度が低いものから順に、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに収容されてもよい。また、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃには、同一の液剤が収容されてもよい。

ここで、タンク６２を、タンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの総称とする。同様に、液剤投入装置６３を、液剤投入装置６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃの総称とし、接続部７６を、接続部７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃの総称とする。後続の説明において、タンク６２の一例としてタンク６２Ｃを基準に説明する。図９は、タンク６２及び液剤投入装置６３の斜視図である。図１０は、タンク６２の分解図である。

図９に示すように、タンク６２は、最深部において、接続部７６を形成する。接続部７６は、液剤投入装置６３に接続される構造である。接続部７６は、それぞれ、逆止弁６８（後述の図１２Ａ）と接続口とを備える。逆止弁は、液剤投入装置６３が装着されると開放され、タンク６２と液剤投入装置６３とが連通する。接続口は、液剤が吸い出される開口であり、図７に示すタンク接続口７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃに面する。

図１０に示すように、タンク６２は、本体８７と蓋８８とを備える。本体８７は、前面９１と、背面９２とを形成する箱状の容器である。本体８７の上部は開口しており、蓋８８に覆われている。蓋８８は、本体８７に取り外し可能に保持される蓋である。蓋８８は、開閉可能な小蓋８８Ａを有する。

タンク６２の上面が共通の形状を有するため、本体８７の上部は共通の形状を有し、本体８７における蓋８８を保持するための構造も共通である。そのため、それぞれのタンク６２の蓋８８は共通な形状を有し、交換可能である。より具体的には、任意のタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに取り付けた蓋８８は、他のタンク６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに対しても取り付け可能である。一方で、共通な形状を有する蓋８８を区別可能にするために、蓋８８に付される色、模様、文字、その他外観的な特徴は、異なってもよい。

本体８７の底面と対向する蓋８８の裏面８９には、フロート９４が回転可能に設けられている。フロート９４は、フロート回転軸Ｖ２の周りで回転する。フロート９４は、ケース６１の背面５７に配置されるセンサ９０（図６）とあわせて、タンク６２の液剤残量を検知する機能を有する構成である。フロート９４は、フロート回転軸Ｖ２が延びる方向に直交して設けられている。

図１１は、蓋８８の斜視図である。図１１に示すように、フロート９４は、第１アーム９５と、第２アーム９７と、浮き部９８とを有する。

第１アーム９５は、蓋８８に対して回転可能に取り付けられている棒状部材であり、タンク６２に液剤がない状態では、蓋８８から下方に延びる。第１アーム９５には第２アーム９７が接続される。第２アーム９７は、第１アーム９５に対して、タンク６２の底面及び背面９２から離れるように、また背面９２に配置されるセンサ９０（図１２Ａ）から離れるように折れ曲がった棒状部材である。言い換えれば、２つのアーム９５、９７の接続点をアーム接続点Ｐ１とすると、アーム接続点Ｐ１において折れ曲がりが形成される。本実施形態において、第１アーム９５が下方に延びた状態において、第２アーム９７は斜め下方に延びる。浮き部９８は、第２アーム９７に設けられ、液剤に対して浮力を有する部材である。具体的には、浮き部９８は、空気を収容した状態で密閉された空洞を形成する。浮き部９８は、液剤の液面Ｓ１（図１２Ａ）に追従して、回転方向Ｒ２に沿って上下に移動する。浮き部９８の移動に応じて、第１アーム９５及び第２アーム９７は一体的に回転する。

フロート９４について、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照しながらより詳細に説明する。図１２Ａは、タンク６２の断面図である。図１２Ｂは、タンク６２の模式断面図である。

図１２Ａに示すように、フロート９４は、内部にマグネット９９を収容するマグネット収容部９６をさらに形成する。マグネット収容部９６は、浮き部９８よりフロート回転軸Ｖ２の近くに形成される空洞である。図１２Ｂに示すように、このような構造によって、マグネット収容部９６の回転半径Ｘ１は、浮き部９８の回転半径Ｘ２より小さい。そのため、フロート９４が回転した場合、回転方向Ｒ１に沿ったマグネット収容部９６の移動量は、回転方向Ｒ２に沿った浮き部９８の移動量より小さい。これにより、マグネット収容部９６に収容されたマグネット９９がセンサ９０から離れて、検知が困難となることを抑制できる。

本実施形態において、マグネット収容部９６は第１アーム９５に形成される。上述とあわせると、マグネット収容部９６と浮き部９８とは、アーム接続点Ｐ１における折れ曲がりを両側から挟むように形成される。第１アーム９５、第２アーム９７が折れ曲がりを形成するため、フロート回転軸Ｖ２と浮き部９８とを結ぶ直線（仮想線Ｘ３）に対して、第１アーム９５及びマグネット収容部９６を背面９２に近づけることができる。したがって、マグネット収容部９６をセンサ９０に近づけることができる。

また、マグネット収容部９６は、第１アーム９５と直交する方向に延びる。言い換えれば、マグネット収容部９６は、フロート回転軸Ｖ２周りの回転に対して、接線方向に延びる。

一方で、フロート回転軸Ｖ２は、蓋８８に形成される凹部１００に位置する。そのため、フロート回転軸Ｖ２は、タンク６２における液剤の液面Ｓ１が上昇した場合でも、液面Ｓ１から離れている。よって、液剤がフロート回転軸Ｖ２に固着することを抑制でき、液面Ｓ１に対するフロート９４の追従性を向上できる。

ここで、フロート回転軸Ｖ２の周囲の構造についてさらに詳細に説明する。図１２Ｃは、図１２Ａに示すタンク６２の拡大断面図である。

図１２Ｃに示すように、フロート回転軸Ｖ２は、前後方向Ｍにおいて、タンク６２の背面９２と間隔Ｄ１を有して形成される。

一方で、マグネット収容部９６は、フロート回転軸Ｖ２に対して、後側Ｍ２に距離Ｄ２で突出している。したがって、フロート９４の回転は、マグネット収容部９６が背面９２に当たることによって制限される。

本実施形態において、距離Ｄ２は、間隔Ｄ１に等しい。このような構造によって、マグネット収容部９６が背面９２に当たると、マグネット収容部９６は水平方向に延びる。また、距離Ｄ２は、間隔Ｄ１より小さくてもよい。このような構造によって、液面Ｓ１が高い状態でマグネット収容部９６が背面９２に当たり、フロート９４の回転が過度に制限されることを抑制することができる。

マグネット９９は、センサ９０に検知され、磁性を有する被検知部である。より具体的には、マグネット９９は第１磁極９９Ａと第２磁極９９Ｂとを有し、磁極９９Ａ、９９Ｂはセンサ９０に検知される磁界を発生させる。本実施形態において、第１磁極９９ＡはＮ極であり、第２磁極９９ＢはＳ極である。マグネット９９は、例えば、フェライトマグネットである。

マグネット９９がマグネット収容部９６に収容されると、第１磁極９９Ａがタンク６２の背面９２に向かって突出する。さらに、２つの磁極９９Ａ、９９Ｂが並ぶ方向、即ち磁化方向Ｊは第１アーム９５に直交する。

センサ９０は、被検知部であるマグネット９９を検知する近接センサである。本実施形態において、センサ９０は、磁束密度を検知するホールＩＣを含み、ホールＩＣを通過する磁束密度の大きさに応じた電圧値を出力する。センサ９０は、タンク６２の背面９２の上方において、マグネット９９による磁力線がセンサ９０を通過するように配置される。

より具体的には、マグネット９９が近接した場合、マグネット９９の第１磁極９９Ａがセンサ９０に対向して、磁化方向Ｊがセンサ９０に直交するように、センサ９０は配置される。マグネット収容部９６がタンク６２の背面９２に当接した場合において、マグネット９９の中心線とセンサ９０のホールＩＣとは略同一高さとなる。また、磁化方向ＪがホールＩＣに対して垂直になる。

センサ９０で検知された情報は、他の構成によって処理されてもよい。本実施形態において、センサ９０は処理部８２、記憶部８３、及び表示部８４（図１３）に接続され、検知された電圧値は処理部８２によって残量に変換される。

図１２Ｄは、マグネット９９とセンサとの間の距離Ｄ３と、センサ９０から出力される電圧値との関係を示すグラフである。図１２Ｅは、液剤の残量と、センサ９０から出力される電圧値との関係を示すグラフである。

図１２Ｄ及び図１２Ｅに示すように、液剤の残量が減少し、距離Ｄ３が減少すると、センサ９０が受けるマグネット９９による磁束密度が増加し、センサ９０から出力される電圧値は単調に増加する。また、距離Ｄ３が充分に小さいと、マグネット９９の姿勢は、磁化方向Ｊがセンサ９０に直交する姿勢に近づく。この状態において、センサ９０が受ける磁束密度がさらに増加し、センサ９０から出力される電圧値はさらに増加する。

図１２Ｃに戻ると、マグネット収容部９６を閉じる蓋１０１によって、マグネット９９はマグネット収容部９６に収容される。蓋１０１は、例えば、振動溶着によってマグネット収容部９６を封鎖する。蓋１０１が振動溶着により溶着されることで、洗濯処理剤の侵入を抑制し、マグネット収容部９６の内部に密閉された空間を形成できる。そのため、洗濯処理剤がマグネット９９に付着することによって、マグネット９９が腐食して磁力が低下することを抑制できる。蓋１０１は、超音波溶着、接着剤、またはインサート成形等によってマグネット収容部９６を密閉してもよい。蓋１０１は、蓋１０１の主面からマグネット収容部９６に向かって突出する突起１０２を有する。突起１０２によって、マグネット収容部９６におけるマグネット９９のガタツキを抑制することができる。そのため、マグネット９９の動きとマグネット収容部９６の動きを一致させることができる。これにより、フロート９４の動き、即ちフロート９４が追従する水面の動きと、マグネット９９の動きとを一致させることができる。水面の変動とマグネット９９の動きとの一致によって、水面の変動とマグネット９９の動きとの不一致に起因するノイズを抑制できる。また、図１２Ａに示すマグネット収容部９６がセンサ９０と略同一高さの背面９２に当たった状態において、マグネット９９の磁化方向Ｊをセンサ９０に当てることができる。

図１３は、フロート９４に関連する電子部品の模式図である。

図１３に示すように、処理部８２は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵまたはＭＰＵのような汎用プロセッサを含む。処理部８２は、記憶部８３に格納されたプログラムを呼び出して実行することにより、センサ９０から出力された電圧値に応じて、液剤残量の検知を実現する。処理部８２は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。

記憶部８３は、種々の情報を記録する記録媒体である。記憶部８３は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅ）、ハードディスク、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。記憶部８３には、処理部８２が実行するプログラム、及びセンサ９０に検知された種々の情報等が格納される。

表示部８４は、画像、テキストのような種々の情報を表示する表示装置である。表示部８４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、点灯及び消灯のみを実行するＬＥＤ等により構成される。表示部８４は、筐体２に設けられ、洗濯機１の使用者が視認できる位置にある。表示部８４は、例えば、液剤の残量、または残量が少なくなった旨を表示する。また、表示部８４の代わりに、使用者のスマートフォン等の端末によって実行されるアプリケーションを用いてもよい。

［動作］
次に、図１２Ａ、図１４、図１５を参照しながら、タンク６２における液剤の量の変化に応じたフロート９４の動作について説明する。図１４は、液剤が充填されたタンク６２の断面図である。図１５は、液剤が減少した状態におけるタンク６２の断面図である。

フロート９４は、タンク６２の液面Ｓ１に応じて回動する。フロート９４は、タンク６２に収容された液剤の量が増えるに従って、即ち液面Ｓ１の上昇に従って、センサ９０から離れる向きに回転する。一方で、フロート９４は、浮き部９８が浮力を生じさせていない状態で、即ち、液面Ｓ１がタンク６２の底面近傍に位置する状態で、センサ９０に最も近づく。

ここで、フロート９４の動作についてより詳細に説明する。まず、図１４に示すように、タンク６２は液剤で充填されている。液剤によって生じる浮力によって、浮き部９８は、液剤の液面Ｓ１とともに蓋８８付近に位置する。この状態において、マグネット９９は、センサ９０から前後方向Ｍに離れた位置にある。そのため、センサ９０から出力される電圧値Ｙ１が最小となる。一方で、マグネット９９の回転半径Ｘ１（図１２Ａ）が小さいため、この姿勢においても、センサ９０はマグネット９９を検知できる。

洗濯を実行することによって、タンク６２内の液剤が使用され、減少する。図１５に示すように、タンク６２における液面Ｓ１が徐々にタンク６２の下面に近づく。液面Ｓ１の下降によって、液面Ｓ１に追従して移動する浮き部９８もタンク６２の下面に近づく。浮き部９８の下降によって、第２アーム９７及び第１アーム９５が回転する。第１アーム９５が回転すると、マグネット９９の第１磁極９９Ａ（図１２Ｂ）は、センサ９０に近づき、距離Ｄ３が減少し、センサ９０によって検知される磁束密度が増加する。そのため、センサ９０から出力される電圧値Ｙ２が増加する。

マグネット９９がセンサ９０に近づいた状態において、マグネット９９は磁化方向Ｊと略平行に動くように回転する。

タンク６２における液剤の液面Ｓ１がさらに下がり、距離Ｄ３が充分に小さいと、第１アーム９５が下方に沿って延びる。マグネット９９の姿勢は、磁化方向Ｊがセンサ９０に直交する姿勢に近づく。この状態において、センサ９０によって検知される磁束密度が増加し、出力される電圧値がさらに増加する。このように、液剤の残量が少ない状態を感度の高い側（ゲインが大きい側）に持ってくることで、電圧値に対するノイズの影響を小さくできるので、残量が少ない状態をより精度良く判定できる。また、ノイズとは、脱水振動による液面の揺れ等、外乱によるノイズが含まれる。

液剤が充分に減少し、マグネット９９がセンサ９０に近づくと、センサ９０から出力される電圧値に基づいて、処理部８２は液剤の残量を計算する。処理部８２によって計算された残量値は、表示部８４に表示されてもよい。例えば、計算された残量値が１００ｍＬである場合、表示部８４は「残り１００ｍＬ」と表示する。また、音声を流すまたは画像を表示する等、文字以外の表示方法を用いてもよい。

図１２Ａに戻り、液剤がさらに減少すると、マグネット収容部９６がタンク６２の背面９２に当たり、フロート９４のさらなる回転は抑制される。蓋８８とタンク６２の背面９２によって、フロート９４の回動角度を制限されている中で、マグネット９９とセンサ９０との距離Ｄ３が一番近くなっている。この状態において、マグネット９９の第１磁極９９Ａ（図１２Ｂ）がセンサ９０に対向し、マグネット９９の磁化方向Ｊがセンサ９０のホールＩＣに対して垂直になる。そのため、センサ９０が検知する磁束密度が最大となり、出力される電圧値Ｙ３は最大となる。また、この状態において、浮き部９８がタンク６２の略中心に位置する。

洗濯機１の使用者は、表示部８４に表示された情報を確認し、タンク６２に液剤を適宜補充することができる。タンク６２がケース６１に配置された場合において、図１０に示すように、小蓋８８Ａを開けて、液剤を補充することができる。一方で、タンク６２をケース６１から取り出した場合において、蓋８８を取り外して、または小蓋８８Ａを開けて、液剤を補充することができる。

上記の説明は、タンク６２の代表としてタンク６２Ｃを用いた説明である。他のタンク６２Ａ、６２Ｂにも同じフロート９４を適用することができる。一方で、タンク６２Ａ、６２Ｂがタンク６２に対して異なる深さを有するため、フロート９４の動作には異なる点がある。ここで、タンク６２Ｃとの相違点を主眼として、タンク６２Ａ、６２Ｂにおけるフロート９４の動作について説明する。

図１６Ａ及び図１６Ｂはタンク６２Ｂの断面図である。図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、タンク６２Ｂは、タンク６２Ｃと共通な蓋８８及びフロート９４を有する。タンク６２Ｂにおいて、液剤が減少し、液面Ｓ１とともに浮き部９８が下降すると、上述のようにマグネット収容部９６はタンク６２Ｂの背面９２に付き、センサ９０と対向する。この状態において、浮き部９８とタンク６２Ｂの底面Ｂ１２との間には間隔が形成される。タンク６２Ｂの深さはタンク６２Ｃの深さより小さいが、浮き部９８と底面Ｂ１２との接触を抑制する程度に大きい。

図１７Ａ及び図１７Ｂはタンク６２Ａの断面図である。図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、タンク６２Ａは、タンク６２Ｃと共通な蓋８８及びフロート９４を有する。一方で、タンク６２Ａは、タンク６２Ｂ、６２Ｃより浅い。そのため、タンク６２Ａにおいて、液剤が減少し、浮き部９８が下降すると、マグネット収容部９６がタンク６２Ａの背面９２に付く前に、浮き部９８がタンク６２Ａの内底面Ｂ１３に当たる。この状態において、フロート９４のさらなる回転が制限される。しかし、この状態においても、マグネット収容部９６の回転半径Ｘ１が小さく、マグネット９９とセンサ９０との距離Ｄ３は小さい。そのため、マグネット収容部９６がタンク６２Ａの背面に付いていない場合においても、センサ９０はマグネット９９を高感度で検知することができる。

ここで、図１８を参照して、タンク６２におけるフロート９４の回動軌跡についてより詳細に説明する。図１８はタンク６２Ａとタンク６２Ｃの模式断面図である。図１８では、フロート９４の比較例として、フロート１９４を図示する。

図１８に示すように、フロート回転軸Ｖ２とフロート１９４の浮き部１９８とフロート１９４のマグネット１９９とが直線上に配置されている。即ちフロート１９４はストレート状に形成されている。フロート１９４は、フロート９４より液面の高さに応じて大きく移動するため、磁束密度のダイナミックレンジは大きくとれる一方で、浮き部１９８が蓋８８の近くに位置する場合、マグネット１９９がセンサ９０から過剰に遠ざかってしまう。マグネット１９９がセンサ９０から過剰に遠ざかると、液面の変化によるセンサ９０の出力値の感度が小さくなり、マグネット１９９の位置及び液面の変化の検知が困難になる。

しかし、フロート９４においては、マグネット９９とセンサ９０との距離が大きくなることを抑制できる。そのため、フロート９４においては、フロート１９４と比較して、液面が蓋８８に近い場合であっても、液面の変化を検知できる感度を確保することができる。

また、浅いタンク６２Ａにおけるフロート９４とフロート１９４との回動を比較する。浮き部９８、１９８がタンク６２Ａの内底面Ｂ１３に当たった状態において、フロート９４のマグネット９９は、フロート１９４のマグネット１９９よりセンサ９０に近づいている。フロート９４を用いることで、浅いタンク６２Ａにおいても、マグネット９９をセンサ９０近くに配置させることができ、フロート１９４と比較して、残量が少ない液面高さにおいて、高感度で液面の変化を検知できる。

上記の説明より、本実施形態におけるフロート９４と、フロート９４に対するセンサ９０の配置とを適用することによって、異なる深さを有するタンク６２に対しても、高い感度で液剤残量の検知が可能である。

また、タンク６２Ａの内底面Ｂ１３には、内底面Ｂ１３から隆起した突出部１０３が形成される。タンク６２Ａの残量が充分減少すると、浮き部９８は突出部１０３に当たる。突出部１０３は、距離Ｄ３を大きく影響しない程度に、浮き部９８を内底面Ｂ１３から離す。浮き部９８を内底面Ｂ１３から離すことで、内底面Ｂ１３を覆う液剤によって浮き部９８が内底面Ｂ１３に固着することを抑制できる。このような構造によって、深さが小さいタンク６２にフロート９４を適用した場合においても、浮き部９８の固着を抑制できる。

上記の説明をまとめて、本開示の特徴を述べる。

本実施形態に係る洗濯機１は、異なる角度に延びる第１アーム９５、第２アーム９７を有するフロート９４を備える。よって、フロート９４は、マグネット収容部９６と浮き部９８との間で、マグネット９９を背面９２に近づけるような折れ曲がりを形成する。液剤の減少に応じて浮き部９８が下降すると、マグネット９９はセンサ９０に近づく。マグネット９９とセンサ９０との距離Ｄ３が小さくなることによって、センサ９０が受ける磁束密度が増加し、センサ９０の出力電圧値が増加する。また、液剤が減少すると、マグネット９９の磁化方向Ｊがセンサ９０に対向する姿勢に近づく。センサ９０を通過するマグネット９９による磁束密度が増加し、センサ９０の出力電圧値がさらに増加する。そのため、液剤の残量が少ない状態において、センサ９０の出力電圧値がノイズより大きくなり、センサ９０の感度が向上する。したがって、液剤残量の検知感度が向上する。

［効果］
実施の形態１に係る洗濯機１によれば、以下の効果を奏することができる。

上述したように、本実施形態の洗濯機１は、外槽３と、タンク６２と、フロート９４と、センサ９０と、を備える。外槽３は、筐体２内に弾性支持される。タンク６２は、外槽３に供給される液剤を収容する。フロート９４は、タンク６２の上部に位置する回転軸（フロート回転軸Ｖ２）の周りで回転可能に設けられている。センサ９０は、被検知部（マグネット９９）を検知する。フロート９４は、液剤に対して浮力を有する浮き部９８と、マグネット９９とを含む。マグネット９９は、浮き部９８とフロート回転軸Ｖ２とを結ぶ仮想線Ｘ３よりもセンサ９０に近い位置に配置される。

このような構成によって、フロート９４が回転する際のマグネット９９の回動軌跡は、浮き部９８の回動軌跡と比較して、センサ９０に近い側に位置する。そのため、センサ９０からマグネット９９が離れすぎることで精度よく検知することが難しくなる範囲を小さくできる。また、タンク６２が浅く、浮き部９８が底に当たってフロート９４の回転が停止してしまう場合でも、センサ９０とマグネット９９との距離を近づけ、検知精度を向上することができる。

また、本実施形態の洗濯機１において、フロート９４は、第１アーム９５と、第１アーム９５と異なる方向に延びる第２アーム９７と、を含む。第１アーム９５には、マグネット９９が設けられる。第２アーム９７には、浮き部９８が設けられる。

このような構成によって、異なる方向に延びる２つのアーム９５、９７に浮き部９８とマグネット９９とをそれぞれ配置することができるので、浮き部９８とフロート回転軸Ｖ２とを結ぶ仮想線Ｘ３上ではない位置にマグネット９９を配置することができる。そのため、簡易な構成で、マグネット９９が浮き部９８とフロート回転軸Ｖ２とを結ぶ仮想線Ｘ３よりもセンサ９０に近い位置に配置されたフロート９４を構成することができる。

また、本実施形態の洗濯機１において、被検知部であるマグネット９９がセンサ９０に近づいた状態において、一方の磁極（第１磁極９９Ａ）から他方の磁極（第２磁極９９Ｂ）に向かう磁化方向Ｊはセンサ９０に対向する。フロート９４は、センサ９０に近づいた状態においてセンサ９０から離れる際、マグネット９９が磁化方向Jと略平行に動くように回転する。

このような構成によって、マグネット９９がセンサ９０から離れるにつれて、徐々に磁束密度が減少するようにできる。そのため、最近接の磁束密度と、最も離れたときの磁束密度との差を大きくすることができる。

また、本実施形態の洗濯機１は、深さが異なる複数のタンク６２を備える。センサ９０は、タンク６２の側方に設けられる。フロート９４は、浮き部９８が浮力を生じさせていない状態で、センサ９０が設けられた側のタンク６２の側部に当接する、またはあタンク６２の内底面に当接する、ことにより静止する。

このような構成によって、浮き部９８が浮力を生じさせていない状態で、深さ方向が大きいタンク６２Ｃにおいては側壁に当接し、深さ方向が小さいタンク６２Ａにおいては内底面に当接する。そのため、深さ方向が大きいタンク６２Ｃにおいて、浮き部９８に浮力を生じさせなくなる最大の液剤の量を小さくすることができる。

また、本実施形態の洗濯機１において、フロート９４は、浮き部９８が浮力を生じさせていない状態で、浮き部９８がタンク６２の略中心に位置するように構成される。

このような構成によって、タンク６２が水平に対して傾斜されて、タンク６２内の液面が傾斜していても、浮き部９８の位置における液面の高さと、タンク６２が水平に配置された場合の液面の高さとの差分を小さくできる。そのため、タンク６２の配置によらず、フロート９４が浮力を生じない位置に到達した際のタンク６２の残量を略一定にすることができる。

また、本実施形態の洗濯機１において、フロート９４は、浮き部９８よりもマグネット９９がフロート回転軸Ｖ２の近傍に配置されるように構成される。

このような構成によって、浮き部９８は、液面の高さの変化に追従して、マグネット９９の回転半径Ｘ１よりも大きな回転半径Ｘ２で動く。

また、本実施形態の洗濯機１において、センサ９０は、タンク６２の側方に配置される。フロート回転軸Ｖ２は、センサ９０の近傍に配置される。フロート９４は、フロート回転軸Ｖ２から離れた側の端部に浮き部９８が設けられる。フロート９４は、浮き部９８が浮力を生じさせていない状態で、センサ９０に最も近づく。フロート９４は、浮き部９８が浮力を生じさせている状態で、タンク６２に収容された液剤の量が増えるに従ってセンサ９０から離れる向きに回転する。

このような構成によって、浮き部９８の回転半径Ｘ２はマグネット９９の回転半径Ｘ２よりも大きく、マグネット９９の回転軌跡は浮き部９８の回転軌跡よりもセンサ９０の近傍となり、液剤の量が少ない場合にマグネット９９とセンサ９０とが近づく。そのため、液剤の量が少ない場合の検知精度を確保しつつ、液面の変化を精度よく検知することができる。

なお、本開示は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。

なお、実施形態において、液剤吐出流路６４が傾斜されると説明したが、これに限定されない。液剤吐出流路６４は水平方向に配置されてもよい。

なお、第１アーム９５にマグネット９９を配置し、第２アーム９７に浮き部９８を配置した例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１アーム９５に浮き部９８を配置し、第２アーム９７にマグネット９９を配置してもよい。この場合、センサ９０をタンク６２の底面の近傍に配置してもよい。

なお、実施形態において、フロート９４が、被検知部としてマグネット９９を有する例について説明したが、これに限定されない。フロート９４の被検知部は、センサ９０によって非接触で検知されるものであればよい。例えば、フロート９４は、マグネット９９の代わりに赤外線を放射する被検知部を有し、センサ９０が放射される赤外線を検知する赤外線センサであってもよい。

なお、マグネット９９の形状は略四角形に限定されない。マグネット９９は、略円型であってもよい。なお、マグネット収容部９６の形状は、マグネット９９の外形に沿う形であることが好ましい。

なお、実施形態では、フロート９４が、蓋８８に設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、タンク６２の本体８７の開口を横断する橋を設けて、フロート９４の回転軸を橋に設けてもよい。

なお、実施形態では、フロート９４が折れ曲がり形状を有する例について説明したが、これに限定されない。例えば、フロート９４はセンサ９０側に突出するマグネット収容部９６を有してもよい。また、フロート９４は円弧状に形成されてもよい。

なお、実施形態において、複数のタンク６２が並ぶ方向が幅方向Ｋであると説明したが、これに限定されない。複数のタンク６２が並ぶ方向は、例えば、前後方向Ｍに沿ってもよい。言い換えれば、タンク６２の長手方向は前後方向Ｍに沿ってもよい。

なお、実施形態において、タンク６２と液剤投入装置６３との接続方向が前後方向Ｍであると説明したが、これに限定されない。例えば、タンク６２と液剤投入装置６３との接続方向は上下方向に沿ってもよい。

なお、実施形態において、液剤投入装置６３が、出口側において、液剤吐出流路６４に接続される例について説明したが、これに限定されない。例えば、液剤投入装置６３は、出口側において、タンク６２の直下におけるケース６１に接続されてもよい。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本開示の洗濯機は、液剤投入に関する構成の機能を向上させることができるため、家庭用の洗濯機、業務用の洗濯機、あるいは任意の種類の洗濯乾燥機（例えば家庭用のドラム式洗濯機）として有用である。

１ 洗濯機
２ 筐体
３ 外槽
４ 内槽
５ 駆動部
６ 自動投入ユニット
８ 接続流路
１０ 給水口
１１ 排水弁
６１ ケース
６２ タンク
６３ 液剤投入装置
６４ 液剤吐出流路
６５ 手動投入部
８７ 本体
８８ 蓋
９０ センサ
９４ フロート
９５ 第１アーム
９６ マグネット収容部
９７ 第２アーム
９８ 浮き部
９９ マグネット
Ｋ 幅方向
Ｍ 前後方向

Claims (7)

1. 筐体内に弾性支持された外槽と、
   前記外槽に供給される液剤を収容するタンクと、
   前記タンクの上部に位置する回転軸の周りで回転可能に設けられたフロートと、
   被検知部を検知するセンサと、を備え、
   前記フロートは、前記液剤に対して浮力を有する浮き部と、前記被検知部を含み、
   前記被検知部は、前記浮き部と前記回転軸とを結ぶ仮想線よりも前記センサに近い位置に配置される、洗濯機。
2. 前記フロートは、第１アームと、前記第１アームと異なる方向に延びる第２アームと、を含み、
   前記第１アームには、前記被検知部または前記浮き部の一方が設けられ、
   前記第２アームには、前記被検知部または前記浮き部の他方が設けられる、請求項１の洗濯機。
3. 前記被検知部はマグネットであり、
   前記被検知部が前記センサに近づいた状態において、一方の磁極から他方の磁極に向かう磁化方向は前記センサに対向し、
   前記フロートは、前記センサに近づいた状態において前記センサから離れる際、前記マグネットが前記磁化方向と略平行に動くように回転する、請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 深さが異なる複数の前記タンクを備える洗濯機であって、
   前記センサは、前記タンクの側方に設けられ、
   前記フロートは、前記浮き部が浮力を生じさせていない状態で、前記センサが設けられた側の前記タンクの側部に当接する、または前記タンクの内底面に当接する、ことにより静止する、請求項１から３のいずれか一項に記載の洗濯機。
5. 前記フロートは、前記浮き部が浮力を生じさせていない状態で、前記浮き部が前記タンクの略中心に位置するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の洗濯機。
6. 前記フロートは、前記浮き部よりも前記被検知部が前記回転軸の近傍に配置されるように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の洗濯機。
7. 前記センサは、前記タンクの側方に配置され、
   前記回転軸は、前記センサの近傍に配置され、
   前記フロートは、
   前記回転軸から離れた側の端部に前記浮き部が設けられ、
   前記浮き部が浮力を生じさせていない状態で、前記センサに最も近づき、
   前記浮き部が浮力を生じさせている状態で、前記タンクに収容された液剤の量が増えるに従って前記センサから離れる向きに回転する、請求項１から６のいずれか一項に記載の洗濯機。

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