JPH0632746B2 - 洗濯機の水位検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は洗濯機の水位検知装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、洗濯機においては、第４図に示すように、洗濯槽
（以下単に槽と称す。）１の下部側壁にエアートラップ
部４を設けると共に該エアートラップ部４を連通口７に
より槽１内部に連通させ、エアートラップ部４内の空気
圧をエアーパイプ５を介して圧力スイッチ６に導くよう
に構成し、槽１内の水位変化に伴うエアートラップ部４
内の空気圧変化を圧力スイッチ６によりとらえ、水位検
知を行なうものである。ところで、従来においては、ダ
イヤフラムを用いた機械式の圧力スイッチ６を使用して
いたが、この種の圧力スイッチ６は予め設定した水位の
みを検知する一点検知方式であって、水位の無段階検知
を行なうことができず、その上コスト的に高く、又構造
的にもエアーパイプ５が必須になる等、余り好ましいも
のではなかった。また、圧力スイッチの代わりに圧力セ
ンサーを用いることも考えられるが、この場合でもエア
ーパイプを用いることになるので、コスト的に高くなる
ほかに、エアーパイプによる圧力損失が生じて正確な水
位による圧力を検出できない問題もあった。尚、第４図
中、２は水、３はパルセータを示す。

（発明の目的） 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、検知圧力に
応じた信号を出力する圧電素子等の圧力センサーを利用
して水位検知を行なうものにおいて、エアーパイプを用
いずに、高精度で、コスト的にも安価な水位検知装置を
提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、槽内部に連通するエアートラップ部を設け、
このエアートラップ部の壁面に、槽内の水位変化に伴う
該エアートラップ部内の空気圧を検知し該検知圧力に応
じた信号を出力する圧力センサーを取り付け、この圧力
センサーの出力信号により槽内の水位検知を行なうべく
構成し、所期の目的を達成するものである。

（実施例） 以下第１図乃至第３図に示した本発明の実施例につい
て、第４図を参照しながら詳細に説明する。

先ず、第１図において、圧力センサー８は例えば圧電素
子９を利用したものであり、図中１０は電極、１１はリ
ード線を示す。而して、この圧力センサー８は、エアー
トラップ部４の壁面に形設した開口部１２を密閉するよ
うに取り付け、エアートラップ部４内の空気圧を検知す
る。今、槽１内に給水を始めると、槽１の低位部から水
位が上昇し、その水位が連通口７の上縁に達するまでは
エアートラップ部４内の空気圧が変化せず、連通口７の
上縁以上に上昇するとエアートラップ部４内の空気圧が
変化する。この空気圧の変化を圧電素子９の歪み量に変
換し、圧電素子９の歪みによる素子自身の電荷発生量を
検知することにより電気的に水位レベルに比例した電圧
が得られる。従って、この電圧の変化をとらえることに
より槽１内の水位を無段階に検知することができる。

次に、第２図は本発明を給水制御に実施した場合の一例
を示す電気回路図であり、９は圧電素子、１３〜１６は
抵抗、２８はインピーダンス入力型オペアンプ、２９は
増巾用オペアンプを示す。而して、圧電素子９の電荷発
生をオペアンプ２８にてインピーダンス変換し、オペア
ンプ２９にて増巾するものであり、その出力特性を第３
図に示す。第３図において、オペアンプ２９の出力電圧
は、槽１内の水位が連通口７の上縁に達成するまでは０
であるが、連通口７の上縁以上に上昇すると水位レベル
に比例して出力電圧が発生する。

１７〜２７は抵抗、３０〜３５はコンパレータを構成す
るオペアンプ、３６はトランジスタ、３７はトライアッ
ク、３８はコンデンサ、３９〜４４は一般的にマイクロ
コンピュータにより切り換え判断するものであるが、こ
こでは便宜上スイッチとしている。４５は給水弁、４６
〜４８は電源である。而して、上記抵抗１７〜２３はリ
セット電圧Ｖ_０、低水位電圧Ｖ_１、低中水位電圧Ｖ_２、
中水位電圧Ｖ_３、中高水位電圧Ｖ_４、高水位電圧Ｖ_５を
決定するものである。

今、高水位が選択されスイッチ３９がＯＮされると、オ
ペアンプ２９の出力電圧と高水位電圧Ｖ_５との比較によ
り高水位検知を行なう。オペアンプ２９の出力電圧が高
水位電圧Ｖ_５より低い時には、オペアンプ３０の出力は
Ｈレベルにあってトランジスタ３６をＯＮ、トライアッ
ク３７をＯＮとし、給水弁４５を開放動作して槽１内に
給水する。槽内の水位が上昇して所定の水位に達する
と、オペアンプ２９の出力電圧が高水位電圧Ｖ_５に達
し、オペアンプ３０の出力はＨからＬレベルに切り換わ
る。すると、トランジスタ３６がＯＦＦし、これに伴っ
てトライアック３７もＯＦＦすることにより給水弁４５
を閉じ、給水を停止する。このように、槽１内の水位が
高水位に達したことを検知して自動的に給水を停止する
ことができる。

以下同様に、スイッチ４０〜４３により夫々の水位を検
知し給水を制御するものである。

尚、リセット水位は、排水時において排水完了を検出す
るための基準として使用するものである。排水開始当初
は、槽内の水位がリセット水位より高くオペアンプ２９
の出力電圧もリセット電圧Ｖ_０より高い為、オペアンプ
３５の出力はＬレベルにある。そして、排水が進み、槽
内の水位がリセット水位以下になると、オペアンプ２９
の出力電圧がリセット電圧Ｖ_０より低くなり、オペアン
プ３５の出力はＬからＨレベルに切換わる。然るに、出
力がＬからＨに切り換わった時点をとらえてタイムカウ
ントを始め、所定時間（槽内の水位がリセット水位から
０になるまでに要する時間を求め、予め決定してあ
る。）の経過により排水完了を判定し、次の動作に移行
するものである。

（発明の効果） 以上の如く本発明にあっては、エアートラップ部を柱状
に形成し、該エアートラップ部内の空気圧を検知する手
段として圧電素子を用いることにより、該圧電素子のエ
アートラップ部の外側壁への直接の取り付けが可能とな
り、該エアートラップ部内の空気圧を直接検知すること
ができるので、槽内の水位を検知するために利用する空
気量をエアートラップ部内の空気量のみにすることがで
き、水位変化に応じた空気圧の変化を水位の変化に瞬時
に追随させることができ、槽内の水位変化に対する空気
圧変化の遅れによる検知誤差を確実に防止することがで
き、正確な水位を検知することができ、無駄水の防止及
び布傷み等のない良好な洗濯若しくはすすぎを行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における圧力センサーの取り付
け部の構成説明図、第２図は本発明を給水制御に実施し
た場合の一例を示す電気回路図、第３図は同上出力特性
図、第４図は従来装置の構成説明図である。 １：洗濯槽、４：エアートラップ部、 ８：圧力センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】槽内部に連通するエアートラップ部を設
   け、該エアートラップ部内の空気圧の変化を検知して槽
   内の水位を検出する洗濯機の水位検知装置において、 上記槽の外側壁下部に柱状の上記エアートラップ部を形
   成し、 上記槽の外側壁に上記エアートラップ部の下部に位置し
   当該槽内とエアートラップ部とを連通する連通口を設
   け、 上記エアートラップ部の側壁上部に開口部を形設し、 上記エアートラップ部の外側側壁上部に、上記開口部を
   密閉し当該エアートラップ部内の空気圧に応じた信号を
   発生する圧電素子を取り付け、 該圧電素子の出力電圧により槽内の水位検知を行うべく
   構成してなることを特徴とする洗濯機の水位検知装置。