JPH01119294A - 洗濯機の水位検出装置 - 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、洗濯機等に用いる水位検出装置に係るもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の装置は、機械式の圧力スイッチであるので、きめ
の細かい水位を検出することができなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は従来技術の欠点に対処し、その目的とするとこ
ろは、細かく正確に水位検出をできるものを提供するも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、コイルと、この
コイルに対し相対移動するスライドコアーとしての磁性
体と、この磁性体に連結しているとともに、水位の変動
に応じて変位するダイアフラムとからなる水位センサー
をＩ＋１成し、磁性体の相対移動によりリアクタンスが
変化する上記コイルとコンデンサーを組合せて発振周波
数が変化するＬＣ発振回路を購成し、水位の変動に応じ
て変化するｒ、　ｃ発振回路の発振周波数を検知するマ
イクロコンピュータ等の検知手段を備えたものである。

〔作用〕

変化する発振周波数を検知することにより水位を知るこ
とができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図により説明すると。

１は外枠で、２は洗濯用の水を溜める外槽で、外側に突
出した支持部２ａを有し、これにばね９を介しつり捧７
が係合する。つり捧７はつり棒受は下７ａ、つり棒受は
上８を両端に有し、つり棒受は上８は外枠１の上面に有
するコーナープレート１ｂに係止され、外槽２を弾性支
持してなる。

１１は洗濯槽で、脱水槽を兼ね、外周に小孔を有する。

１２は洗濯をすべく洗濯物をかくはんするかくはく翼、
１６は軸で駆動部１５と連結されている。駆動部１５は
、減速機構やクラッチ部を持ち、かくはん翼１２の回転
や洗濯槽１１の回転を仕分けるものである。１５ａ、１
４ａはプーリーで駆動源のモーター１４からの回転力を
ベルト１７にて伝達する。１３はセンターベースで、モ
ーター１４、駆動部１５類を支持し、外槽２の下部に支
持されてなる。２ｂは外槽の下部より突出′　　し、チ
ューブ５を接続し給水される水の量を水位に置き換えて
チエツクする水位センサー６を誘導する誘導部、２ｃは
排水孔で、排水バルブ３を経て、排水ホース４は外枠１
の外へ延びる。１ａは外枠１の下部に有する足、１０は
モーター１４の回転を検出する布量センサーである。

水道のじゃ口より延長された給水管１８は給水バルブ１
９を経て洗濯槽１１内に給水される。

２３は液体洗剤の貯蔵用タンクでフタ２３ａを持つ。２
５は液体洗剤を強制移送するモーターポンプでタンク２
３と連結した吸い込みチューブ２６と、吐出側チューブ
２２により接続され、吐出側チューブ２２の先端は逆止
弁３２を持ち、洗濯槽に給水される給水ホースと接続部
２４にて接続されてなる。

これらの構成にての電気制御回路は、マイクロコンピュ
ータ−にてなる処理回路を中央に置き、駆動用の電源回
路を電源間に持ち、比較回路、検出回路を経て布量セン
サー、水位センサーを持つ。

選択回路は、洗濯工程選定に用い、表示回路はこれらの
表示や、洗剤の量や各種異常状態の表示を行う。モータ
ーや給水弁、排水弁、洗剤投入器は。

前述のセンサーによる信号をマイクロコンピュータ−で
なる処理回路で処理し、駆動回路を介して任意駆動され
るものである。

洗剤投入器の詳細は第３図乃至第６図を説明すると、タ
ンク２３内に有する洗剤液３と吐出口である逆止弁３２
の関係位置は、Ｈなる落差を有する。（このＨはマイナ
ス、いわゆる洗剤液の方が。

吐出口より低い場合も作り得る。これはタンク２３はト
ップカバー２７の上面にある時はＨの寸法はプラスであ
るが、外枠１内の余白スペースに置いた場合等である）
。よって落差プラスの場合は、逆止弁３２がないと、自
然流出し、又マイナスの場合だと、チューブ２２．２６
間は液が戻ってしまい、モーターポンプの駆動時間によ
り洗剤投入量が決めるが、これにバラツキが生じてしま
う。よって逆止弁３２は、吐出口３２ａと、押し込み側
３２ｂにて形成し、中央部にゴム板３８゜スペーサー３
９９弱いばね力のばね４０にて一方通行化したものとし
である。モーターポンプ２５は小形モーターで、ケーシ
ング２７内には、モーター軸３６に係合した羽根３７．
シール４１を持ち、洗剤液の強制移送を行う。

これらの構成にての操作及び動作を第７図乃至第９図で
説明すると、操作パネル５１上には、表示部５２を有し
、主操作キーは５５，５６．５７で、大きく、操作し易
い位置とし、これらは「ひどい汚れ」　「標準」　「か
るい汚れ」の選択を使用者にしてもらい、これらのキー
インにての所定の洗濯工程プログラム通りの洗濯を行え
るものである。５３．５４は、補助キーで、５５〜５７
のキーインの前、又は後でキーインすることにより、「
予洗い」　「つけ置き洗い」が行えるキーである。

これらは、一つのまとまったプログラムで形成されてこ
の終了後は、５５〜５７のキーインによるプログラムに
自動的に乗り換えて洗濯工程を行う。

５０は簡易フタで、とつ手５０ａを持つ。このフタ内に
は、５５．５７のキーインされたプログラムを任意に変
更する、例えば洗濯時間の変更や、脱水時間の変更を行
う手動キーが位置する。キーが多く、わずられしいので
、主に使用するキーのみを表面に出し１時々の使用キー
は簡易フタでおおってしまったものである。

主操作キー５５〜５７のキーインによる洗剤投入は、第
８図に示すように、それぞれのキーに対応すると共に、
洗濯物の量に応じても調整を行い、細かな対応を行って
いる。例えば、Ａの主操作キーはひどい汚れであり５５
はキーインにて自動運転のスタートを行うと、洗剤の量
はｒ標準」に対して２割程度の増、又５７のキーは、「
かるい汚れ」で、約半分としである。

これらの工程は第９図の簡易フロー°チャートで示すよ
うに、洗濯物を投入し、汚れに応じて主操作キーのキー
インにより、給水（１）　を行う。この給水（１）は、
洗濯槽内に給水される水量を水位に置き換えて判断する
水位センサー６で云う少水位までとしたもので、ここで
停止し、かくはん（１）の工程へ移る。かくはん（１）
は、通常の洗濯のかくはんよりはるかに弱いかくはんで
、このかくはんで洗濯物の量を計測する。この計測値に
よって。

次工程である給水（２）の水位を決めると共に、洗剤の
量の決定を行う。この洗濯物の量と、洗剤の量がわかっ
たために、更にすすぎの時の水量と、時間、脱水の時間
をも決めてしまえるので、ここで決めてしまって次の工
程以降のプログラムを完成させてしまうものである。

よって給水（２）の洗濯物の量に見合った水位にしてか
くはん（２）により洗濯を行い、排水、脱水、すすぎの
為の給水（３）・・・・・・の工程を進んで洗濯工程を
完了させる。洗剤の自動投入は、給水（２）の給水途中
で、給水中に混入させて投入か、給水（２）の完了後、
給水バルブ１９に同期させた洗剤投入器の運転とし、あ
くまでも給水と共に行えるようにしてなる。

これら主操作キーのキーインの工程と共に、補助キー５
３．５４のキーインにての工程は、従来行っていた手洗
いの分を自動で行うようにした別途プログラムであり、
「予洗い」の工程は、極度に汚れた作業衣や、おむつ等
を、通常の洗濯の前に洗う工程である。この「予洗い」
の終了後は別の洗濯物を追加して、次の工程へ進めるの
が一般であるので、「予洗い」の分洗濯物の量に見合う
洗剤の自動投入を行ってから■で示す工程のかくはん（
２）→排水→脱水→休止を行い更にアラームを出し休止
する。このアラームと休止は、「予洗い」の完了を知ら
しめて、別途洗濯物を入れるように指示するもので、所
要時間休止させたら、そのまま待期させておき、別途洗
濯物の投入のために、フタの開閉の信号をとらえて、別
途洗濯物が入ったと判断して次の工程へ進むことも、逆
に、所定時間休止したら、何ら関係なく次の工程へ進ま
せてしまうこと、どちらでも可能である。次の工程とは
、キーインにより少水位まで給水する給水（１）である
。ここで再度洗濯物の量を計測し、再度洗剤を自動投入
して、洗濯であるかくはん（２）→排水→脱水→給水（
３）のすすぎ′工程へと進む。

次に■の「つけ置き洗い」の工程は、やはり従来手洗い
にて行っていた、がんこな汚れ物等を洗濯機ではなく、
たらいの中等で、洗剤を入れた水の中の浸しておいて、
時々もむように洗濯物を動かす動作を加えて、又、浸し
ておいて、適当な時間が経ったら洗剤の入った水と共に
洗濯槽に入れて、通常のプログラム通りの洗濯を行うの
をやはり洗濯機自体にやらせるべくしたものである。

任意の主操作キー５５〜５７のＡ−Ｃ１のキーイン前後
どちらでも、補助キー５４■をキーインすることにより
、洗剤の自動投入までは同一のプログラムを進み、図示
■のような、かくはん（３）と云う泥時間（１０秒〜３
分）のかくはんを行い、休止は相当の長い時間休止させ
、このサイクルを何サイクルか繰り返して「つけ置き洗
い」としている。通常は１時間程度である。

この「つけ置き洗い」の終了後は、排水も、脱水も行う
ことなく、最後の休止工程より、通常の洗濯があるかく
はん（２）工程へ進んで洗濯を行う。

更にここでは洗剤の自動投入をも当初に１回行うのみで
、その後は行うことはない。

複雑なプログラムとなるが、通常の洗濯であるかくはん
（２）の時間は、あらかじめ設定させである時間をこな
すのではなく、この時間も、各操作キーのキーインによ
り、調整を行うことも出来る。

これは第１に、洗剤の自動投入は液体の洗剤であり、液
体洗剤を切らしてしまい、粉末の手持ちを使用したい時
は、簡易フタ５０を開けて、この中に有する、洗剤自動
投入のキャンセルキーをキーインさせることにより、洗
剤の自動投入は行なわない回路としである。この時に粉
末洗剤は液体洗剤に比較して、水に溶ける時間があり、
液体洗剤と同一の時間の洗濯であるかくはん（２）を行
っていたら汚れ落ちも悪くなる。液体洗剤は即溶けるの
に対し、粉末洗剤は水温にもよるが、数分かかる場合も
ある。よってキャンセルキーのキーインにより、洗濯で
あるかくはん（２）の時間を長くすることが出来て洗浄
率の差をなくすことが出来るものとなる。

第２に、「つけ置き洗い」のキーインも同じで通常の半
分の時間にしても良い程の効果がある。

洗剤の自動投入に関しても同一の考え方で「予洗い」の
キーインの場合は、当初の投入量に対して削減して投入
するのでも充分効果があり、洗剤の節約になり得るもの
である。

次に洗濯物の量判定用布量センサー１０、給水量判定の
水位センサー６について説明すると、第１０図乃至第１
５図において、モーター１４より突出したシャフト１０
ｂに１着磁された磁石６３を持つ係合子６４が圧入係合
されている。磁石６３に対向して、磁極６０ａを持つケ
ース６０は取付足６０ｂをねじ６５にてモーター１０に
固定され、ボビン６６にはコイル６１が巻かれ、コイル
６１により引き出しリード６２が引き出されている。モ
ーター１０はかくはんの時、０．３〜１．０秒のＯＮと
０．３〜２．０　秒＋７）ＯＦＦを繰す返す。シャフト
１０ｂの回転するこの時磁石６３、磁極６０ａにより、
起電力があるが、ＯＦＦしても慣性にしシャフトｔａｂ
は回るために、第１１図のような電圧波形が得られる。

ここで、ａ点をモーターＯＦＦの点としてシャフト１０
ｂの回転が止まるｂ点までの時間、ｈを読むと洗濯物の
投入された量の判断が出来る。これを第１２図に示しで
ある。

水位センサー６は、ベース７ｏには圧力伝達孔７０ａが
あり、ダイヤフラム７１に圧力の伝達を行う。７２はプ
ランジャーで、ダイヤフラム７１の上面に位置し、移動
案内支持棒７２ａで左右の倒れ防止を行う。７３は磁性
体でプランジャーと一体的に支持されてなる。７４はコ
イルで、引き出しリード７５を持つ。７６はばねで、ダ
イヤフラム７１に伝達された圧力に任意に合わせた荷重
を出す。７７ばばね受けである。この構成にて水位が上
昇するとダイヤフラムは上に移動し、磁性体７３はコイ
ル７４に近づき、圧力の低下により又下降し元に戻る。

いわゆる圧力の変動により、磁性体７３とコイル７４の
関係位置が変化する。

これはコイル７４のリアクタンスが変化するのでこのリ
アクタンスの変化を利用し、一般的なＬＣ発振器を形成
し、この発振周波数をマイクロコンピュータ−で判断、
水位としてとらえるものである。基本回路は、第１４図
に示し、８０はコンデンサ、８４．８１は調整抵抗、８
３はインバーターである。実際の磁性体７３の動きに対
する発振周波数は、リアクタンスが増えると低くなり、
第１５図のようなカーブをえかく、このカーブにて任意
の点を利用して、水位の決定をし、制御を行うことが出
来るものである。

据付当初、洗剤を容器に供給した後、手動操作にて１〜
２回、モーターポンプ２５の運転を行って配しであるチ
ューブ２６．２２内に洗剤液を満してしまえば、逆止弁
３２により、洗剤液のもれもなく、次の自動投入時は、
何ら間°題なく正確な量の投入が出来る。これはモータ
ーポンプが空気吐出能力を有する構造のために可能なる
ことで、通常のポンプならばエアーロックを生じたり、
又空気抜き用品別途難しい構造を必要とする。

本洗剤投入装置の様な正確な量を移送する場合は空気抜
きを設けると、その状態によってチューブ２６．２２内
に空気が入り込んでしまったりするので移送量が正確さ
を欠く大きな問題が生じてしまうので、本発明の如く空
気吐出能力を有する、いわゆるエアーポンプとしての能
力のあるポンプ構造が最適である。

洗剤自体も空気に接触すると、水分の蒸発が促進されて
、粘度変化や、部分的にゲル化するので空気に接触させ
ないことが最良である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、変化する発振周波数をマイクロコンピ
ュータ等にて検知することにより、きめ細かな水位を確
実に検知できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は洗濯機全体構成の説明用概略図、第２図は電気
回路の概略図、第３図は洗剤投入器の動作を説明する図
、第４図は逆止弁の中心線断面図。 第５図は洗剤投入モーターポンプの羽根を示す図、第６
図はモーターポンプのケーシング部断面図、第７図は操
作、表示パネル部の部分図、第８図は洗剤投入量と選択
キーの関係を示す図、第９図は簡易なフローチャート図
、第１０図は布量センサーの断面図、第１１図は布量セ
ンサーの出力と時間の関係を示す図、第１２図は、減衰
時間と洗濯物の量の関係を示す図、第１３図は水位セン
サーの概略図、第１４図はその電気回路図、第１５図は
発振周波数が磁性体の動きにて変化するカーブを示す図
である。 ６・・・水位センサー、１０・・・布量センサー、２５
・・・モーターポンプ。 第　１ｒ：ｊ：Ｊ 第２図 第５図 第ｉ キ 第７ｃ２］ 第８０ 槃９５２１ がｔｏ図 ｆ、ｔｚ図 第１３０ 単７４ｆｊ：Ｊ 々２江イネＩ）１辷べ）（１す１１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コイルと、このコイルに対し相対移動するスライド
   コアーとしての磁性体と、この磁性体に連結していると
   ともに、水位の変動に応じて変位するダイアフラムとか
   らなる水位センサーを構成し、磁性体の相対移動により
   リアクタンスが変化する上記コイルとコンデンサーを組
   合せて発振周波数が変化するＬＣ発振回路を構成し、水
   位の変動に応じて変化するＬＣ発振回路の発振周波数を
   検知するマイクロコンピュータ等の検知手段を備えてな
   る洗濯機等の水位検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、インバ
   ータを用いてＬＣ発振回路を構成したことを特徴とする
   洗濯機等の水位検出装置。 ３、コイルとこのコイルに対し相対移動する磁性体と水
   位の変化に伴う空気圧の変化により変位するダイアフラ
   ムとこのダイアフラムの変位を元に戻すような力をダイ
   アフラムに附与するばねとからなり、上記ダイアフラム
   に磁性体を連結し、かつダイアフラムの変位に伴う磁性
   体の相対移動によりコイルのリアクタンスが変化するよ
   うに水位センサーを構成し、この水位センサーのコイル
   とコンデンサーを組合せて発振周波数が変化するＬＣ発
   振回路を構成し、水位の変動に応じて変化するＬＣ発振
   回路の発振周波数を検知するマイクロコンピュータ等の
   検知手段を備えてなる洗濯機等の水位検知装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、水位セ
   ンサーは、圧力伝達孔を有するベースとベースに取り付
   けたダイアフラムとコイルとこのコイルに対し相対移動
   するスライドコアとしての磁性体とダイアフラムの受圧
   背面側に設けられ、かつ前記磁性体を支持するプランジ
   ャーとプランジャーの背面に設けられ、かつダイアフラ
   ムを受圧背面側から押すばねとから構成してなる洗濯機
   等の水位検出装置。 ５、特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、洗たく
   機等の外槽下部にある誘導部と水位センサーの圧力伝達
   孔をチューブでつないだことを特徴とする洗濯機等の水
   位検出装置。