JPS607513B2 - 全自動洗たく機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は洗たく兼脱水槽を有する全自動洗たく機の水位
検出装置に関するものである。

全自動洗たく機は「一般に脱水用の小穴を穿設した洗た
く兼脱水槽と、その外側に水を収納する外槽を有し、洗
いやすすぎはけ外槽にも水を満して行なう。

そしてその水位制御は外槽の下部側辺にェアトラツブを
設けて、外槽内の水位変化に伴なう圧力の変化により圧
力スイッチを動作させることによって行っている。上記
したような構成において、外槽と洗たく兼脱水槽の間の
水は、洗たく物に直接作用することがなく「 この水を
なくす構成をとれば、水の節約と洗剤の節約になる。

そこで、脱水用の小穴をなくした洗たく兼脱水槽のみに
洗たく水を収納して洗たくすることが考えられるが、こ
の場合の水位制御として従来の圧力スイッチを用いた検
知機構を、洗たく兼脱水槽が回転するために設けること
ができない。

また設けても圧力検知部分の構造が気密性を必要とする
ために構造が複雑になり価格が上昇する。上記の解決の
一例として、洗たく兼脱水槽の上部周囲に対向する外槽
の周囲等に電極板を設け、洗たく兼脱水槽内の水と電極
板との間の静電容量を検知し、水位の上昇に伴なつてこ
の静電容量が増加するのを利用して水位の検出とその制
御を行なうことが考えられる。しかしながら「上記の静
電容量の変化をとらえて、水位を検出する上記方式にお
いて、脱水後にト洗たく兼脱水槽の内壁に、洗たく物が
水を含んで密着状態に付くために、その洗たく物と電極
板との間に静電容量の変化が生じし脱水後のすすぎ行程
で、あらかじめ設定した水位を検出できなくなり、設定
水位以下の水位ですすぎ動作を行なうことになる欠点が
ある。

本発明の目的は「上記した欠点をなくし「脱水の後の給
水行程において「洗たく物の洗たく兼脱水槽内の分布状
態に係わりなくあらかじめ設定した水位を確実に検出９
制御できるための洗たく兼脱水槽および水位検出方法を
提供するにある。

上記の目的を達成するために「本発明は外槽の上緑附近
に設置した電極板に対向する洗たく兼脱水槽の上部でｔ
かつ設定水位面からできるだけ離れた部分に、電極板を
設暦し〜その電極板から洗たく兼脱水槽内の設定水位部
分まで導かれた電極片を設けたことを特徴としている。
さりここの電極片には洗たく物が接触しないようにして
おく。これにより、槽内の水位が上昇しても水が電極片
に触れたとき、洗たく兼脱水槽の電極板と水とが導通し
て外槽の電極板との間の静電容量が急激に高まり正確に
水位検出ができる。以下図をもとにして本発明の一実施
例について説明する。

第１図は本発明を実施した全自動洗たく機の構造を示す
断面図で「第２図は本発明の姿部拡大図である。

１‘ま外枠でｔ ２は外枠亀に戦設したトップカバーと
フタ。

３はパネルボックス部であり「タイマー４や洗たく兼脱
水槽１０内の水位を検知し、制御する水位制御装置５、
給水電磁弁容などが収められている。

れま洗たく兼脱水槽亀Ｑを回転して上部から排出される
洗たく水、すすぎ水を受ける外槽で、絶縁性のプラスチ
ックの成形品であり、洗たく水、すすぎ水は底面部の排
水口塁より排水ホース８を通して「外枠翼外へ排出され
る。亀川ま本発明を適用した洗たく兼脱水槽で「絶縁性
のプラスチックで成形され「上綾部には空隙部１１を有
するようにして〜バランスリング貴２が嵐設してある。
１３は上記バランスリング１２の外周に設置した電極板
、１４は電極板１３から洗たく兼脱水槽亀Ｑの設定水位
近くへ導いた電極片である。

電極片竜４は洗たく兼脱水槽内では「洗たく物に直接触
れることないように、隔離板富５で囲われ設置されてい
る。隔離板１５は、絶縁性の材料で洗たく兼脱水槽１０
と一体的に形成してもよい。以上の洗たく兼脱水槽ＩＱ
、バランスリング１２の外周に設置した電極板１３「電
極片１４で本発明の要所を構成する。１６‘ま洗たく兼
脱水槽ＩＱの底面中央に配されたパルセータ（回転翼）
ｖ ｌ九ま駆動源である電動機である。

１乳ま電動機１７から伝達された動力をソレノィド亀９
が開放時（無通電時）にはパルセータ１６にｔ閉止時（
通電時）には、洗たく兼脱水槽１０へ伝達〜切替えを行
うクラッチ装置ならびに脱水時に運転停止されたときに
「洗たく兼脱水槽１０を制御せるブレーキ装置などを含
んでなる軸受筒部である。

２８‘ま外糟了の外枠亀内の機械部分を「外枠亀の四隅
から垂下してなる緩衝装置である。

２１は洗たく兼脱水槽１０の上緑に設けてある電極板富
３に対向する高さの外槽７の外周に巻付け団談された電
極板、２２は電極板２１と水位制御装置篤とを電気的に
後続するシールド線である。

芝３は洗たく兼脱水槽母８１こ水が入っているとき、そ
の水に触れるパルセータ亀６の駆動軸（金属）等と電気
的に導適している軸受筒部１８と水位制御装置６とを接
続するシールド線である。洗たく兼脱水槽竃８内の水位
制御は、電極板２富と軸受筒部竃８との間の静電容量を
検出して行なう。この静電容量は第３図に示すように、
水位ｈが上昇するにともない増加する。そこで、あらか
じめ定めた水位日になったときの容量値Ｃ。を検出すれ
ばも水位を検出できる。たとえば容量値Ｃ。以上になる
と発振を開始する発振回路またはスイッチ動作する回路
と、その回路の出力を検知して働くリレー等で給水電磁
弁６を制御すればよい。第４図は上記した制御方式の一
実施例を示すもので、２４１ま電源を示し「 ２５は電
磁リレーで〜発振回路２６、リレー駆動回路２７ととも
に、水位制御装置５を構成するものである。

Ｃｈは電極板２亀と軸受筒部１８との間の静電容量を等
価的に表わすコンデンサである。水位制御は「洗たく兼
脱水槽翼Ｑの水位が第３図に示す日の値になったとき、
静電容量ＣｈがＣ。となり、容量Ｃ。以上になると発振
する発振回路２６が発振を開始するので、この発振出力
を整流し増幅するりレー駆動回路２７で、電磁リレー２
５を動作させることによって、給水電磁弁６を制御して
行なう。以上説明した構成をもとにして、洗たくの各行
程における動作を説明する。

給水および洗い、すすぎは、発振回路２６が発振してい
ないときに、電磁リレー２５はＣ−ＮＣと閉じ、タイマ
ー４内のカムスイツチ（図示せず）を介して、給水電磁
弁６に通電して開き、洗たく兼脱水槽ＩＤに給水する。
水位が上昇して、水位が日になり静電容量Ｃｈが第３図
に示すＣ。になると発振回路が発振してｔその結果、電
磁リレー２３がＣ−ＮＯへ切替わる。そして給水電磁弁
６への通電を断ち、給水が止まる。一方Ｃ−ＮＯ側から
タイマー４内の力ムスィッチて図示せず）を介して「電
動機１７へ通電され、電動機１７が駆動し、パルセータ
ｉ６が回転して洗い、すすぎが行なわれる。排水行程は
、電磁リレー２５の状態に係わりなく、伝動機１７およ
びソレノィド１９にタイマー４を介して通電し、洗たく
兼脱水槽１０を回転することによって行なう。

すなわち、静止時に第１図にＡで示す水面は、洗たく兼
脱水槽１０の回転によって「Ｂで示す放物面になり、洗
たく水およびすすぎ水は空隙部１１から外槽７内に排出
され「排水ホース８で外枠１外へ排水される。脱水行程
は、上記の排水行程と同じく洗たく兼脱水槽１０を高速
回転させることにより、洗たく物中の水分を脱水し、そ
の水は空隙部１１より排出させる。正常な場合は、上記
のような動作が確実に行われ、全行程が終了する。

ところが、第５図に示すように、洗たく物２８が、洗た
く兼脱水槽１０の内側面に密着状に分布した状態では、
第３図に示す水位日に対する静電容量値Ｃ。を得ること
ができなくなり、脱水後のすすぎ行程等において、あら
かじめ設定した水位日以下で、静電容量値Ｃ。となり、
発振回路２６が発振して、給水が止つて、パルセータ１
６が動作することがある。いま、第５図に示すように、
脱水や排水行程後に、洗たく物２８が洗たく兼脱水槽Ｉ
Ｑの内側面に、密着状にはり付き分布している状態にし
け、さらに第１図において、電極板１３、電極片１４を
なくし、電極板２１を、設定水位則こ対向する部分に下
げた場合「洗たく兼脱水槽ＩＱ内の水位と電極板２１一
触受筒部１８間の静電容量値の関係は、第３図のｂ曲線
で表わす特性になる。これは、洗たく兼脱水槽１０の内
側面にはり付いた湿った洗たく物２８と外槽７の外周に
施設した電極板２１との間に、すでに静電容量の増加が
発生しているためであり、したがって、上記の状態にあ
るところへ、給水して行くと、設定水位１１に対して、
水位が（日一日ｂ）の低いところで洗いやすすぎの動作
を開始することになる。なお、第３図のａ曲線は、上記
の場合において、洗たく物２８をなくしたときの水位と
静電容量値の特性曲線である。上記のような不具合を解
消するために、本発明は、電極間の静電容量値が、、電
極間の距離に概略反比例し、電極の対向する面積に比例
することに着目し、第１図に示す、電極板１３、電極片
１４を洗たく兼脱水槽１０の上縁部に設置して、洗たく
物２８による水位検出の誤差を改善しようとするもので
ある。

その実施例としては、外槽７の外周に施設する電極板２
１を、洗たく物２８から遠ざけるために、設定水位面の
Ａ面と関係なく「外槽７の上縁近くに設置し、一方し電
極板２１にほぼ対向する洗たく兼脱水槽１０部分に電極
板１３を、洗たく物２８とは接触しないように施設して
、この電極板１３から電極片１４を洗たく兼脱水槽１０
内に導き、その先端を設置水位面Ａよりやや低い位置に
なるように設置し、この電極片１４が洗たく物２８と接
触することのないように隔離板１５で囲む構成にする。
すなわち第１図に示す構成である。この第１図に示す洗
たく兼脱水槽１０‘こ給水し、水位を上昇させて行った
場合の水位ｈと静電容量値Ｃｈの関係は、第３図のＣ曲
線とｄ曲線で表わされる特性になる。

Ｃ曲線は、洗たく兼脱水槽１０内に洗たく物がない場合
、ｄ曲線は、洗たく物２８がはり付いた場合、の特性曲
線である。おのおのの曲線において、水位ｈが低い場合
、水位の上昇に伴なう静電容量値の増加は少なく「電極
片１４に水面が接触する水位をＰとするとその水位Ｐか
らは、静電容量値は急激に増加する。これは、電極片１
４と洗たく兼脱水槽１０の水面が接触すると、電極板１
３と洗たく兼脱水槽１０内の水とが導通し、電極板２１
に対して対向電極の面積を増やし、かつ電極間の距離を
縮小させる結果になったことによるものである。以上説
明した本発明によると、洗たく物２８のはり付きによる
影響をほとんど受けることがなくなり「水位検出誤差を
「第３図に示すように（日山Ｈｄ）という小さな値に抑
えることが可能になる。

したがって、洗たく中にト水位が低いために、電動機１
７が過負荷な状態で運転されたり、洗たく物が傷んだり
ということがなくなるとともに、安定したすすぎの性能
も維持できる。また「電極板１３および２畳、電極片亀
母〜隔離板亀５の形状や位置を考慮しセ洗たく水が電極
片１４１こ触れるまでは水位ｈの高低で静電容量があま
り変化しないようにし、触れた後は静電容量がなるべく
大きくなるようにすれば「水位ｈと静電容量の関係は第
６図に示すようにステップ状に変化するようにできる。
このようにするには特に電極板軍３および２１をなるべ
く上部の方に設ければ良い。このようにすれば、検出容
量値Ｃ。に対する水位日の誤差はさらに少なくなり、精
度よく水位検出することができる。なお、本発明の他の
実施例としては「第４図に示す発振回路２６を、静電容
量ＣｈがＣ。

になったときにインピーダンス変化としてとらえて「ス
イッチ動作する回路に置きかえたものに適用しても全く
同じような効果が期待できる。また電極板貴３の設置位
置としては、本発明で説明したバランスリング１２に限
ることはなくも洗たく兼脱水槽日Ｑの上綾部で、洗たく
物２Ｍこ触れることのないところであればよい。さらに
「電極板は金属性である必要になく「たとえば「バラン
スリングｉ２の外周や、洗たく兼脱水槽ＩＱの上縁部に
薄い環状の溝を構成して、導電性の液体などを封入して
もよい。以上説明したように、本発明によれば、洗たく
兼脱水槽ＩＱのみに水を収納して、洗いやすすぎを行う
ことにより、使用する水の量と洗剤の節約ができること
はもとより、排水「脱水時に洗たく兼脱水槽の内壁には
り付いた洗たく物による水位の検出誤差を解消でき、水
位低下による電動機への過負荷および洗たく物の傷みが
避けられるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第亀図は本発明を実施した全自動洗たく機の構成を示す
断面図、第２図は本発明の主要な部分を示す断面図、第
３図は静電容量値と水位の関係を示すグラフ、第４図は
本発明を実施した洗たく機の制御回路の主要部分を示す
回路図、第５図は排水および脱水後の洗たく物の洗たく
※脱水槽へのはり付きを示す断面図、第６図は静電容量
値と水位の関係を示す他のグラフである。 軍三外枠「 ４：タイマー、５：水位制御装置、６：給
水電磁弁、７：外槽、１０：洗たく兼脱水槽、１１三‐
空隙部、１２ミバランスリング、１３：電極板ｔ １４
：電極片、１６：隔離板、１７：電動機、１８：軸受筒
部、２１：電極板、２５：電磁リレー、２６三発振回路
、２７：リレー駆動回路〜 ２８：洗たく物。 オー図 矛２図 矛３図 氷４図 オＳ図 オ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 洗たく水あるいはすすぎ水を収納する絶縁性の材料
   から成る内槽と、この内槽を収容する絶縁性の材料から
   成る外槽と、この外槽の上部で、上記内槽の上部周辺と
   対向する部分に設けられた電極板とを有し、上記内槽内
   の水と上記電極板との間の静電容量の変化を検出して水
   位を検出する全自動洗たく機において、内槽内の洗たく
   物が触れない部分の上記内槽の上縁部に設けられ、上記
   外槽に設けられた電極板と対向する他の電極板と、上記
   他の電極板と接続され上記内槽内の所定の水位の近くま
   で延長された電極片と、この電極片に洗たく物が触れな
   いよう隔離する手段とを設けたことを特徴とする全自動
   洗たく機。 ２ 上記他の電極板を、上記内槽の上部に設けられるバ
   ランスリングの外周にこのバランスリングと一体に構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の全自
   動洗たく機。 ３ 上記他の電極板を、上記内槽内に収納する水の所定
   水位より上部に設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の全自動洗たく機。