JPH04197394A - 洗濯機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、衣類なとの汚れを衣類と水と洗剤とを用いて
落すために、一般家庭において使用される洗濯機に関し
、特に洗濯槽内の水位検出に関するものである。

（従来の技術） 現在、。一般家庭において広く使用されている洗濯機は
、回転する洗濯槽と洗濯槽の周囲を覆って水受けの役割
を果している固定の水１１！ｉ（脱水受けとも云う）で
構成される２タブ（水槽）構造のものが多い。これに対
し、洗濯槽と水槽が一体化された１タブ構造の洗濯機が
ある。］タブ構造の洗濯機は、使用水量が少なく、洗濯
機の体積が小さくでき、また、溶解しにくい粉石鹸も使
用できるというような有利性を有している。

上記向れの洗濯機においても、その動作は、洗い、すす
ぎ、脱水の３行程に大きく分けられる。

この３行程の動作の間に給水、ｖ１水等の水位制御が行
われる。この水位制御に不可欠な洗濯槽内の水位の情報
を取出すことに関して、２タブ構造のものでは、水槽が
固定されているので、その水槽の外面に空気を介して水
位による水の圧力を導出する管を設け、その管をダイヤ
フラム式の圧力センサに接続することにより、水の圧力
から水位の情報を検出する方式が主流となっている。

これに対して１タブ構造の洗濯機は、水位の情報を取出
す対象となる洗濯槽が回転するために、２タブ構造のも
のと同様の方式を用いることができない。

（発明が解決しようとする課題） 洗濯槽と水槽か一体となった１タブ構造の洗濯機では、
洗濯槽が回転するため、圧力の導出が困難となり、２タ
ブ構造のものと同様の圧力センサ方式のものは適用てき
ないという不具合点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、安価かつ簡単な構造で洗濯兼脱水槽内の水
位を精度よく検出することができる１タブ構造の洗濯機
を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明の洗濯機は、固定さ
れた外槽と、該外槽内に回転可能に設置された洗濯兼脱
水槽と、導電性を有するパルセータシャフトと、該パル
セータシャフトに高周波信号の出力線が接続された高周
波信号源と、前記外槽の上部に設けられ高周波信号検出
回路に接続された第１−の電極と、前記洗濯兼脱水槽の
上部に設けられ前記第１の電極と高周波信号取出し用の
出力コンデンサを形成する第２の電極と、所定高さ位置
における前記洗濯兼脱水槽内壁に設けられ前記第２の電
極に電気的に接続された第３の電極とを有することを要
旨とする。

（作用） 上記構成により、洗濯兼脱水槽に給水が行われ、水が所
定高さ位置に配設された第３の電極に達すると、高周波
信号源からの高周波信号が、パルセータシャフト、水及
び出力コンデンサを介して伝播し、高周波信号検出回路
に入力して検出される。これにより洗濯兼脱水槽内の水
位が所定高さになったことが精度よく検出される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第７図に基づいて
説明する。

まず、洗濯機の構造を説明すると、第１図において、１
は外箱であり、外箱１内には絶縁性祠料からなる外槽２
が固定されて収納され、さらに外槽２の内部には、洗濯
する衣類と水をいれる絶縁性材料からなる洗濯兼脱水槽
３が回転可能に設置されている、外槽２の」二部には外
槽カバー４が取付けられている。また、洗濯兼脱水槽３
の上部には、回転時のバランスを安定に保つためのバラ
ンスリング５及び水を排出するための複数個の脱水孔６
が穿設され、洗濯兼脱水槽３の底部中央部には、洗い行
程時に衣類及び水を攪拌するためのパルセータ７が設け
られている。パルセータ７は金属製のシャフト８に固定
され、モータ９により、ベルト、及びクラッチ等が内蔵
された機構部１１を介して回転されるようになっている
。機構部１１はシャフト８を介して洗濯兼脱水槽３内に
入・　れられた水に電気的に接続される構造になってい
る。そして、外槽２、洗濯兼脱水槽３、モータ９及び機
構部１１等は防振バネ１２て外箱１に連結されている。

第２図は、洗濯兼脱水槽３内の水位検出手段を構成する
電極群等の配置関係を示している。まず、商用電源と絶
縁された後述する直流電源で動作する高周波信号源とし
ての高周波電圧発生回路２］の信号出力線が機構部１１
を介してパルセータシャフト８に接続されている。また
、外槽カバー４の部分に、複数個の第１の電極である電
極Ａ群１５ａ、］、５ｂが設けられている。複数個の第
１の電極１５ａ、１５’ｂは、商用電源と絶縁された直
流電源で動作する高周波信号検出回路としての高周波信
号の検波回路２２にそれぞれ接続されている。また、外
槽カバー４に対向する洗濯兼脱水槽３の上部には、第１
の電極１．５ａ、］、５ｂとそれぞれ高周波信号取出し
用の空気コンデンサからなる出力コンデンサＣＯを形成
する複数の第２電極である電極８群］。６ａ、１．６ｂ
が設けられている。さらに洗濯兼脱水槽３の内壁には、
複数個の第２の電極１６ａ、１．６ｂと１対１に対応し
てそれぞれ電気的に接続された第３の電極片である電極
片Ｃ群２０ａ、２０ｂが取付けられている。複数個の第
３の電極片２０ａ、２０ｂは、各々高さを変えて所定の
高さ位置に取付けられ、電極片２０ａの方が電極片２０
ｂよりも上方の位置に取付けられている。洗濯兼脱水槽
３に給水が行われ、水が例えば第３の電極片２０ｂの配
設高さ位置に達すると、電極片２０ｂは、水を介して、
パルセータのシャフト８、即ち高周波電圧発生回路２１
の信号出力線に電気的に接続されることになる。

なお、機構部１１はアースされているが、高周波電圧発
生回路２１及び高周波検波回路２２は、ともに商用電源
と絶縁された直流電源で動作するようになっているので
、高周波信号の伝播には影響しない。

第３図は、高周波信号の伝播経路を示している。

商用電源と絶縁された直流電源で動作する高周波電圧発
生回路２１から出力された高周波信号は機構部１１から
パルセータのシャフト８に到達する。

水が洗濯兼脱水槽３の内壁の第３の電極片２０ａの高さ
まである場合は、高周波信号は水を介して第３の電極片
２０ａからさらに洗濯兼脱水１１１３上部の第２の電極
］−６ａに伝搬する。次いで、洗濯兼脱水槽３上部の第
２の電極１６ａと外槽カバー４の第１−の電極１．５　
ａとて構成される出力コンデンサＣｏを伝搬し、最終的
に商用電源と絶縁された直流電源で動作する高周波検波
回路２２に入力されて検出される。従って、洗濯兼脱水
槽３内の水位が、第３の電極片２０　ａの高さ以上であ
る時とそうでない時とが、高周波検波回路２２で検出さ
れる高周波信号により判別できることになる。

第４図は、上述の水位検出手段のシステム図である。同
図において、２９は商用電源と絶縁された直流電源、２
１はこの直流電源で動作する高周波電圧発生回路、２４
はスイッチ切換器、２５はフィルタ、２６は増幅器、２
７はラッチ回路、２８は制御用のマイコンであり、マイ
コン２８は商用電源と電源線の１ラインを共有する直流
電源３０で動作するようになっている。これは、マイコ
ン２８の出力で直接トライアック等の電力制御素子を駆
動するためである。フィルタ２５以下の回路により、前
述の高周波の検波回路２２が構成されており、この検波
回路部分も商用電源と絶縁された直流電源２９で動作す
るようになっている。

なお、ラッチ回路２７の出力とマイコン２８の入力とは
、フォトカプラ３３により電気的に絶縁されている。３
１は給水弁、３２は排水弁である。

高周波電圧発生回路２１から出力された高周波信号は、
機構部１］からパルセータのシャフト８を伝播し、洗濯
兼脱水槽３内に水があると、その水位に応じて第３の電
極片２０ａ又は２０ｂに到達し、さらに外槽カバー４上
の第１の電極１５ａ１１、５　ｂと洗濯兼脱水槽３上部
の第２の電極１６ａ５１６ｂとで構成される出力コンデ
ンサＣＯＩ又はＣＯ２まで伝播する。出力コンデンサＣ
ｏｔ又はＣＯ２を通過した信号は、マイコン２８の制御
によりスイッチ切換器２４を介してスイッチＳＷＨ。

ＳＷＬが切換え選択されてフィルタ２５に入力する。フ
ィルタ２５で不必要な周波数成分の信号を減衰させた後
、増幅器２６を介してラッチ回路２７に入力され、その
ラッチ出力により、マイコン２８で洗濯兼脱水槽３内の
水位を判定して、給水弁３１或いは排水弁３２の制御を
行うようになっている。

第５図は、外槽カバー４と洗濯兼脱水槽３の対向部への
各電極の取付は態様例を示している。外槽カバー４側に
第１の電極１５が設けられ、洗濯兼脱水槽３側のバラン
スリング５の部分に第２の電極１６が設けられている。

第１の電極１５及び第２の電極１６は、導電性の塗料で
も金属板でも導電性部材であればよい。第１の電極１５
は、リード線３４を介してスイッチＳＷＬ或いはＳＷＨ
に接続されている。第２の電極１６は、リード線３５を
介して洗濯兼脱水槽３内壁の第３の電極片に接続されて
いる。

第６図は、外槽カバー４側の第１の電極１５と、洗濯兼
脱水槽３側の第２の電極１６との位置合わせ手段を示し
ている。

外槽カバー４側の第１の電極１５と洗濯兼脱水槽３側の
第２の電極１６とは、１対１に対応させる。即ち、第１
の電極１５の外槽カバー４における位置関係と第２の電
極１６のバランスリング５における位置関係を一致させ
ておき、外槽カバー４とバランスリング５の位置関係を
１点で合わせれば、第１の電極１５と第２の電極１６と
が１対１に対向するようにしておく。

その位置合わせを行うために、本実施例ではバランスリ
ング５上に永久磁石３６を固定し、外槽カバー４にはリ
ードスイッチ３７が設けである。

リードスイッチ３７の出力はリード線３８を介してマイ
コン２８に接続されている。ここでは、永久磁石３６と
リードスイッチ３７とは樹脂３つで封止した構成とした
が、他の適当な取、付は部材を用いてもよい。

次に、第７図のフローチャートを用いて、マイコン２８
による水位検出及び給水弁、排水弁の制御動作を説明す
る。

この例では、第３の電極片２０ａ、２０ｂ、２個の高さ
を変えて、洗濯兼脱水槽３内の水位を２段階（高水位、
低水位）に設定する場合について説明されている。いま
、前記第４図に示したスイ−１１＝ ッチ切換の関係を説明するために、高水位の設定で給水
行程が行われる場合と仮定する（ステップ４１）。マイ
コン２８は給水に先立ち、低水位検出用のスイッチＳＷ
Ｌを接続し他のスイッチＳＷＨは開放する（ステップ４
２）。給水弁を開き、給水を開始してラッチ信号が反転
するまで待機する（ステップ４３）。洗濯兼脱水槽３内
の水位が上昇し、低水位の第３の電極片２０ｂに到達す
るとスイッチＳＷＬを所定レベルの高周波信号が伝搬し
ラッチ信号が反転する。しかし、所定の待機時間を紅過
してもラッチ信号が反転しない場合は、マイコン２８で
給水弁或いは回路の故障とみなして、給水を中止して警
報を発生する（ステップ４４．４５）。ラッチ信号が反
転した場合は低水位検出用のスイッチＳＷＬを開放し、
今度は高水位検出用のスイッチ５Ｗ）Ｉを接続してラッ
チ回路２７をリセットする（ステップ４７）。所定待機
時間内にラッチ信号が反転すると、洗濯兼脱水槽３内の
水位が高水位に到達し、設定に一致したと判定して、給
水弁を閉じ給水を終了する。このとき、スイッチは全て
開放し、ラッチ回路２７はリセットする（ステップ４ｇ
、４９）。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、固定された外槽
内に回転可能に設置された洗濯兼脱水槽と、導電性を有
するパルセータシャフトと、このパルセータシャフトに
高周波信号の出力線が接続された高周波信号源と、外槽
の上部に設けられ高周波信号回路に接続された第１の電
極と、洗濯兼脱水槽の上部に設けられ第１の電極と高周
波信号取出し用の出力コンデンサを形成する第２の電極
と、所定高さ位置における洗濯兼脱水槽内壁に設けられ
第２の電極に電気的に接続された第３の電極とを具備さ
せ、洗濯兼脱水槽に給水が行われて、水が第３の電極の
配設高さ位置に達したとき、高周波信号がパルセータシ
ャフト、水及び出力コンデンサを介して伝播し、高周波
信号検出回路に入力して検出されることから水位が所定
高さになったことを検出するようにしたため、安価かつ
簡単な構造で洗濯兼脱水槽内の水位を精度よく検出する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明に係る洗濯機の実施例を示
すもので、第１図は内部構造を示す断面図、第２図は各
電極等の配置関係を示す斜視図、第３図は高周波信号の
信号経路を示す図、第４図は水位検出システムを示す図
、第５図は各電極の取付は構造を示す要部断面図、第６
図は位置合わせ構造を示す要部断面図、第７図はマイコ
ンによる水位検出及びこれに伴う給、排水弁の制御動作
を説明するためのフローチャートである。 ２：外槽、　　３：洗濯兼脱水槽、 ４：外槽力（−１５，バランスリング、８：パルセータ
のシャフト　　１１：機構部、１５ａ、１５ｂ：第１の
電極、 １６ａ、１６ｂ’：第２の電極、 ２０ａ、２０ｂ　：第３の電極片、 ２１：高周波電圧発生回路（高周波信号源）、２２：高
周波の検波回路（高周波信号検出回路）２９：商用電源
と絶縁された直流電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定された外槽と、該外槽内に回転可能に設置された洗
   濯兼脱水槽と、導電性を有するパルセータシャフトと、
   該パルセータシャフトに高周波信号の出力線が接続され
   た高周波信号源と、前記外槽の上部に設けられ高周波信
   号検出回路に接続された第１の電極と、前記洗濯兼脱水
   槽の上部に設けられ前記第１の電極と高周波信号取出し
   用の出力コンデンサを形成する第２の電極と、所定高さ
   位置における前記洗濯兼脱水槽内壁に設けられ前記第２
   の電極に電気的に接続された第３の電極とを有すること
   を特徴とする洗濯機。