(57)【要約】【課題】交流電源と液体の間の電気絶縁を確保しつつ、液位を精度良く検知できる衣類処理装置を提供する。【解決手段】交流電源５６に接続され、容器４０と、容器４０に蓄えられた液体洗剤４１の液位を検知する液位検知手段４６を有し、前記液位検知手段４６は、前記容器４０内の所定の高さに設けた第１のサーミスタ４４と、前記第１のサーミスタ４４と前記液体洗剤４１との間に設けられ絶縁チューブ６０、６１からなる絶縁層６３と、前記第１のサーミスタ４４の電気的特性変化に応じて、前記液体洗剤４１の液位が前記第１のサーミスタ４４に達しているか否かを検知する電子回路４５を有するもので、交流電源５６と液体洗剤４１との間の電気的絶縁が二重になり、例え個々の絶縁チューブ６０、６１の厚みが薄いものであっても、十分な安全性を確保しながら感度の高い液位検知を行うことができる。【選択図】図２
2006334205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられ少なくとも２重の絶縁チューブからなる絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有する衣類処理装置。
【請求項２】
交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられた０．８ｍｍ以上の絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有する衣類処理装置。
【請求項３】
交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、１次巻線及び２次巻線を有する絶縁トランスと、前記１次巻線から見た電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路とを備え、前記２次巻線を前記第１のサーミスタに接続し、前記１次巻線に前記交流電源よりも周波数が高い高周波電源から電力を供給するようにした衣類処理装置。
【請求項４】
容器と、交流電源と電気的に絶縁された出力を有する直流電源と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて入力が変化するフォトカプラとを備え、前記フォトカプラの出力を受けて前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有する衣類処理装置。
【請求項５】
第１のサーミスタの周囲の温度を検知する第２のサーミスタを有し、液位検知手段は、前記第２のサーミスタの電気的特性変化に応じて変化する信号を受けてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類処理装置。
【請求項６】
第２のサーミスタは、第１のサーミスタに比べて同一温度での抵抗値が高い特性とした請求項５に記載の衣類処理装置。
【請求項７】
液体を液体洗剤とし、洗濯槽と、容器内の前記液体洗剤を前記洗濯槽に投入する洗剤投入手段を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の衣類処理装置。
【請求項８】
洗濯槽と、乾燥運転時に前記洗濯槽からの湿った空気が導かれると共に前記空気を除湿する除湿手段とを有し、容器は前記除湿手段で発生する結露水を蓄え、液位検知手段は結露水の水位が所定量あるか否かを検知する請求項１〜６のいずれか１項に記載の衣類処理装置。
【請求項９】
除湿手段を、圧縮機と熱交換器を有するヒートポンプで構成した請求項８に記載の衣類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、業務用や一般家庭用として洗濯作業などに使用される衣類処理装置に関するもので、特に、液体洗剤や、衣類の乾燥時に発生する結露水等の液体の水位を検知する水位検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、電気洗濯機や乾燥機といった衣類処理装置に使用できる水位検知装置として、自己発熱型サーミスタを用いて構成した水位センサと動作点抵抗および動作点切り替え抵抗、動作点切り替えトランジスタを設けてタンク内の水位の検知を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、上記特許文献１に記載された水位検知装置の回路図を示すものである。
【０００４】
図１０に示すように、自己発熱型サーミスタで構成した水位センサ１と、水位検知抵抗０１の直列回路は、定電圧電源２に接続され、動作点抵抗３の電圧との比較を行う比較器４が設けられていて、貯水タンク７内の水位を検知して、制御手段（マイクロコンピュータ）１０に送るものとなっている。
【０００５】
動作点切り替え抵抗１１、１２、１３、１４は、制御手段１０からの信号によってオンオフする、動作点切り替えトランジスタ２１、２２、２３、２４によって、動作点抵抗３との分圧比が変化するため、比較器４に入力される動作点電圧が変化する回路構成となっており、制御手段１０は、水温サーミスタ２７と気温サーミスタ２８によって検出された水温や気温に応じて、最適な動作点電圧となるように動作点切り替えトランジスタ２１、２２、２３、２４のオンオフを行うことにより、使用できる温度範囲の広い水位検知装置を実現するというものであった。
【特許文献１】特開２００１−１５９５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１には、自己発熱型サーミスタで構成した水位センサ１と貯水タンク７内の水との間の電気的絶縁の構成に関しては詳細に示されていない。
【０００７】
一般にこの目的で使用されるサーミスタについては、水中に没した状態にある時と、空中にある時とのサーミスタ素子からの熱伝達の差をできる限り大きくするため、防水効果のある絶縁物を相当に薄いものとしている。
【０００８】
しかるに、衣類処理装置を構成する場合は、一般によく使用される１００Ｖあるいは２００Ｖという交流電源（商用電源）に接続されるものとなり、そのような交流電源は、大地に対しての絶縁がなされていないものとなっているため、交流電源を変換して得られる電源に水位センサ１が接続される場合には、下記のような課題があった。
【０００９】
すなわち、電気洗濯機や衣類乾燥機といった衣類処理装置では、洗濯や脱水、乾燥時に水を扱うため、大地に対して非絶縁である交流電源と水との間の電気的な絶縁に関しては、安全を確保する上で、十分信頼性の高い構成が必要とされるものであり、そのままでは使用することが困難であるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、入力される交流電源と液体との間に十分な電気的絶縁を確保しながら、精度の高い液位検知機能を有する衣類処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類処理装置は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられ少なくとも２重の絶縁チューブからなる絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が二重になり、例え個々の絶縁チューブの厚みが薄いものであっても、十分な安全性を確保しながら感度の高い液位検知を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の衣類処理装置は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられた０．８ｍｍ以上の絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が強化され、必要かつ十分な安全性を確保しながら、最大限の液位検知性能を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の衣類処理装置は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、１次巻線及び２次巻線を有する絶縁トランスと、前記１次巻線から見た電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路とを備え、前記２次巻線を前記第１のサーミスタに接続し、前記１次巻線に前記交流電源よりも周波数が高い高周波電源から電力を供給するようにしたもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が、絶縁トランスにより強化され、また前記絶縁トランスの１次巻線と２次巻線間の絶縁を十分なものに設計することができることから、安全性を確保しつつ、液位検知性能を非常に優秀なものとすることができる。
【００１４】
また、本発明の衣類処理装置は、容器と、交流電源と電気的に絶縁された出力を有する直流電源と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて入力が変化するフォトカプラとを備え、前記フォトカプラの出力を受けて前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、直流電源およびフォトカプラにより、交流電源と液体との間の電気的絶縁が強化されるので、安全性が確保され、かつ液位検知性能に関しては非常に優秀なものとすることができるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の衣類処理装置は、交流電源と液体との間の電気絶縁を確実にし、安全性を十分に確保しながら、液位の検知を行うことができる衣類処理装置を実現させることができるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられ少なくとも２重の絶縁チューブからなる絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が二重になり、例え個々の絶縁チューブの厚みが薄いものであっても、十分な安全性を確保しながら感度の高い液位検知を行うことができる。
【００１７】
第２の発明は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタと前記液体との間に設けられた０．８ｍｍ以上の絶縁層と、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が強化され、必要かつ十分な安全性を確保しながら、最大限の液位検知性能を得ることができる。
【００１８】
第３の発明は、交流電源に接続され、容器と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、１次巻線及び２次巻線を有する絶縁トランスと、前記１次巻線から見た電気的特性変化に応じて、前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路とを備え、前記２次巻線を前記第１のサーミスタに接続し、前記１次巻線に前記交流電源よりも周波数が高い高周波電源から電力を供給するようにしたもので、交流電源と液体との間の電気的絶縁が、絶縁トランスにより強化され、また前記絶縁トランスの１次巻線と２次巻線間の絶縁を十分なものに設計することができることから、安全性を確保しつつ、液位検知性能を非常に優秀なものとすることができる。
【００１９】
第４の発明は、容器と、交流電源と電気的に絶縁された出力を有する直流電源と、前記容器に蓄えられた液体の液位を検知する液位検知手段を有し、前記液位検知手段は、前記容器内の所定の高さに設けた第１のサーミスタと、前記第１のサーミスタの電気的特性変化に応じて入力が変化するフォトカプラとを備え、前記フォトカプラの出力を受けて前記液体の液位が前記第１のサーミスタに達しているか否かを検知する電子回路を有するもので、直流電源およびフォトカプラにより、交流電源と液体との間の電気的絶縁が強化されるので、安全性が確保され、又液位検知性能に関しては非常に優秀なものとすることができるものである。
【００２０】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の第１のサーミスタの周囲の温度を検知する第２のサーミスタを有し、液位検知手段は、前記第２のサーミスタの電気的特性変化に応じて変化する信号を受けてなるもので、幅広い温度範囲において正しい液位検知を行うことができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第５の発明の第２のサーミスタは、第１のサーミスタに比べて同一温度での抵抗値が高い特性としたもので、第１のサーミスタには十分な自己発熱を生じさせて液体の液位検知の感度を高めながら、第２のサーミスタについては不要な自己発熱を抑えつつ、大きな端子電圧を得ることができることから、第１のサーミスタが置かれている周辺温度を高い精度で計測することで、広い周囲温度の範囲に対して、より確実な液位検知性能を実現させることができるものとなる。
【００２２】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか一つの発明の液体を液体洗剤とし、洗濯槽と、容器内の前記液体洗剤を前記洗濯槽に投入する洗剤投入手段を設けたもので、液体洗剤が自動的に洗濯槽に投入される極めて使い勝手の良い洗濯作業ができ、かつ液体洗剤の残量が所定量あるかどうかの検知が可能であり、また液体洗剤の補充の際の安全性が十分高い衣類処理機を提供することができる。
【００２３】
第８の発明は、特に、第１〜６のいずれか一つの発明の衣類処理装置は、洗濯槽と、乾燥運転時に前記洗濯槽からの湿った空気が導かれると共に前記空気を除湿する除湿手段とを有し、容器は前記除湿手段で発生する結露水を蓄え、液位検知手段は結露水の水位が所定量あるか否かを検知するようにしたもので、除湿によって発生する結露水の水位が上昇した場合にそれを検知し、過剰な水位上昇を確実に防止することができる。
【００２４】
第９の発明は、特に、第８の発明の除湿手段を、圧縮機と熱交換器を有するヒートポンプで構成したもので、少ない消費エネルギーで衣類乾燥ができると共に、除湿によって発生する結露水の水位が上昇した場合にそれを検知し、過剰な水位上昇を確実に防止することができるものとなる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の第１の実施の形態における衣類処理装置について、図１〜３を用いて説明する。なお、本実施の形態における衣類処理装置は、衣類を投入して水と洗剤によって衣類を洗濯する一般に洗濯機と呼ばれるものとして構成されたものである。
【００２７】
図１は、本実施の形態における衣類処理装置の断面図を示している。
【００２８】
図１において、本実施の形態における衣類処理装置は、筐体３０と、筐体３０内に配され衣類３１を収納する洗濯槽３２と、洗濯槽３２の内側に回転自在に設けた回転ドラム３３と、回転ドラム３３の軸３４に連結され回転ドラム３３を回転させる洗濯モータ３５を備え、洗濯モータ３５は、洗濯槽３２の後ろ側の面に貼り付けられたアルミダイキャスト製のメカケース３６に取り付けられている。
【００２９】
本実施の形態においては、洗濯槽３２に上方に、衣類処理の１つである洗濯に用いる液体である液体洗剤４１を収納した容器４０が設けられており、液体洗剤４１を容器４０内に補充する際に開閉するネジ蓋４２が着脱自在に設けられている。
【００３０】
４３は、容器４０から洗濯槽３２に液体洗剤４１を投入する洗剤投入手段で、電気的に制御されることにより開閉する弁（図示せず）で構成されている。
【００３１】
さらに、容器４０内の底から１５ｍｍの高さに設けた第１のサーミスタ４４と、第１のサーミスタ４４の電気的特性変化より、液体洗剤４１の液面が第１のサーミスタ４４に達しているか否かを検知する電子回路４５からなる液位検知手段４６が配され、液位検知手段４６は、液体洗剤４１の液位が第１のサーミスタ４４の高さよりも下に来た場合には、液体洗剤４１の残量が少なくなったと判断し、表示手段４８に信号を送り、表示手段４８にて表示を行わせるようになっている。
【００３２】
洗濯槽３２の前面には、開閉自在の蓋４９が設けられ洗濯中は閉じられた状態となる。
【００３３】
また洗濯槽３２の上方から、水道水を引き込む給水管５０と、電気的に制御されることにより開閉する給水弁５１とが設けられ、洗濯槽３２の下方には、洗濯槽３２内と連通する配水管５２と、電気的に制御されることにより開閉する排水弁５３が設けられており、洗濯モータ３５と、洗剤投入手段４３と、給水弁５１と、排水弁５３は、いずれも制御回路５５から順序よく電力や信号が加えられることにより、洗濯の動作が行われるようになっている。
【００３４】
なお、制御回路５５は、電圧が１００Ｖで５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの周波数を持つ交流電源５６から電力の供給を受けて動作するものである。
【００３５】
図２は、容器４０の周囲を拡大した断面図であり、ちょうど液体洗剤４１が、容器４０の内底から１５ｍｍの高さの所まで溜まっている状態を示している。図２において、第１のサーミスタ４４を、テフロン（登録商標）製で熱収縮する２重の絶縁チューブ６０、６１の中に通した後、絶縁樹脂６２を絶縁チューブ６０、６１の上下開口から充填し、その後熱処理を行うことにより、内と外の絶縁チューブ６０、６１が収縮すると共に、絶縁樹脂６２が硬化し、第１のサーミスタ４４と、外側の液体洗剤４１の間には、２重の絶縁層６３が設けられた状態で構成される。
【００３６】
なお、第１のサーミスタ４４からの電気配線としては、圧着式の接続金具６４、６５によってテフロン（登録商標）製の絶縁被覆をもったリード線６７、６８が引き出され、電子回路４５に接続される。
【００３７】
電子回路４５には、交流電源５６からの交流電圧をダイオード（図示せず）４本を用いた整流器７０によって直流に変換して、電解式のコンデンサ７１にて直流電圧の平滑を図ったのち、スイッチング式の電源回路７２によって、高効率で１２Ｖの直流電圧に変換されたものが供給され、電源回路７２の出力は、図示しないが、制御回路５５にも供給されていて、そのマイナス端子側がほとんど全ての回路の共通端子（グランド）となっている。
【００３８】
図３は、電子回路４５の内部の回路図を示している。第１のサーミスタ４４を接続する２端子のコネクタ７５を設け、一方をグランドに接続するとともに、他方は２５０オームの抵抗７６を介して１２Ｖの直流電圧を出力する電源回路７２のプラス側端子に接続されており、抵抗７６と第１のサーミスタ４４の直列回路が電源回路７２に接続され、第１のサーミスタ４４は、抵抗７６からの電流供給によって自己発熱し、内部の素子の温度が上昇するようになっている。
【００３９】
第１のサーミスタ４４が液体洗剤４１中に浸かっている状態においては、第１のサーミスタ４４の素子からの発熱は、絶縁層６３を通して、液体洗剤４１に良く逃げていくので、第１のサーミスタ４４の安定温度はあまり高いものとはならず、第１のサーミスタ４４は抵抗値が高い状態となって、抵抗７６と分圧されて得られる電圧Ｖ１は高い状態となる。
【００４０】
これに対して、液体洗剤４１が洗濯槽３２に投入されて減少し、液体洗剤４１の液面が低下して第１のサーミスタ４４が空気中に露出した場合には、液体洗剤４１に没している場合と比較して熱拡散が小さくなり、それにより第１のサーミスタ４４の素子温度が高く、すなわち抵抗値が低くなることから、Ｖ１が低くなるという特性になる。
【００４１】
本実施の形態においては、第１のサーミスタ４４の電圧Ｖ１は、アナログ電圧検知回路７７に入力され、電圧Ｖ１が所定の閾値に対して高いのか、低いのかによって、第１のサーミスタ４４が、液体洗剤４１中にあるのか、或いは空気中にあるのかが検知され、液面の高さが第１のサーミスタ４４が設けられている位置、すなわち容器４０の底から１５ｍｍより高いのか低いかを確実に検知することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態における衣類処理装置について図４〜７を用いて説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における衣類処理装置の断面図を示している。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図４において、筐体３０、衣類３１、洗濯槽３２、回転ドラム３３、軸３４、洗濯モータ３５、給水管５０、給水弁５１、排水管５２、排水弁５３及び交流電源５６については、上記第１の実施の形態と同様の構成となっているので、その説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態における衣類処理装置は、図４に示すように、洗濯３２内の衣類４１の乾燥時に、衣類４１から出た湿気により湿った空気が洗濯槽３２から導かれると共に除湿する除湿手段８０を有しており、除湿手段８０は、圧縮機８１と、熱交換器８２、８３と、キャピラリチューブによる膨張弁８４を有するヒートポンプ８６を有した構成となっている。
【００４５】
なお、熱交換器８２は冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方熱交換器８３は逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は、各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）を超臨界状態として使用するものなどでも良く、その場合にはガスクーラーなどであってもかまわない。
【００４６】
除湿手段８０の熱交換器８２では、衣類４１から除湿した水分、すなわち衣類処理に関係する液体として結露水８７が発生するので、除湿手段８０の下部には、その結露水８７を蓄える容器８８が配されている。
【００４７】
９３は、容器８８内の結露水８７の水位を検知する液位検知手段で、容器８８内に配された第１のサーミスタ９０と、第１のサーミスタ９０の周囲の温度を検知する第２のサーミスタ９１と、第１、２のサーミスタ９０、９１が電気的に接続された電子回路９２より構成されている。
【００４８】
液位検知手段９３は、第１のサーミスタ９０に加え、第２のサーミスタ９１の電気的特性の変化より、結露水位が容器８８の底から１５ｍｍ以上あるか否かを検知するもので、それらの変化に応じて、信号を発するようになっている。
【００４９】
熱交換器８２、８３と洗濯槽３２とを連通する風路９６の途中に、空気を同風路９６内に循環移動させるため、電動式のファンを使用した送風手段９７が設けられている。
【００５０】
また、容器８８に貯められた結露水８７を衣類処理装置の外へ排水するため、排水ポンプ１００、および排水ポンプ１００への異物の噛み込みを防ぐためのフィルタ１０１が設けられている。
【００５１】
排水ポンプ１００は、互いに噛み合うギア１０３、１０４と、ギア１０３、１０４のいずれか或いは両方を回転駆動するモータ１０２で構成されており、容器８８に溜まった結露水８７を吸い上げ、一旦オーバーフロー皿１０６まで汲み上げた後、排水管５２に合流させて、衣類処理装置の外に排水するようになっている。
【００５２】
本実施の形態においては、給水弁５１、洗濯モータ３５、圧縮機８１、排水弁５３、送風手段９７、排水ポンプ１００は、いずれも制御回路１０７からの電力供給および信号供給によって動作されるものとなっており、液位検知手段９３の出力信号も制御回路１０７に取り込まれ、結露水８７の水位が高い場合には、排水ポンプ１００を動作させて、容器８８内の結露水８７を排水し、また排水ポンプ１００を所定時間駆動しても、なお液位検知手段９３が、結露水８７の水位が第１のサーミスタ９０まであることを検知した場合には、制御回路１０７は、排水ポンプ１００の故障あるいはフィルタ１０１への異物詰まりなどの異常が発生しているものと判断して、圧縮機８１の運転を停止すると共に、表示手段１０８に対して、異常が発生していることを伝え、表示手段１０８は異常状態で停止した旨を表示するようにしている。
【００５３】
図５は、本実施の形態における第１のサーミスタ９０と第２のサーミスタ９１の部分を拡大した断面図である。
【００５４】
図５において、第１のサーミスタ９０は、テフロン（登録商標）製で熱収縮する厚さが０．９ｍｍのチューブ状の絶縁層１１０の中に通された上で、絶縁樹脂１１２が絶縁層１１０の上下開口から充填され、その後熱処理を行うことにより、チューブ状の絶縁層１１０が収縮すると共に、絶縁樹脂１１２が硬化し、第１のサーミスタ９０と、外側の除湿水８７との間の絶縁厚さは０．８ｍｍ以上となる。
【００５５】
なお、第１のサーミスタ９０からの電気配線としては、圧着式の接続金具１１５、１１６によってテフロン（登録商標）製の絶縁被覆をもったリード線１１７、１１８が引き出されている。
【００５６】
第２のサーミスタ９１に関しても全く同等の構成となっており、第２のサーミスタ９１がテフロン（登録商標）製で熱収縮する厚さが０．９ｍｍのチューブ状の絶縁層１２０の中に通された上で、絶縁樹脂１２２が絶縁層１２０の上下開口から充填され、その後熱処理を行うことにより、チューブ状の絶縁層１２０が収縮するとともに、絶縁樹脂１２２が硬化し、第２のサーミスタ９１と、外側の除湿水８７の間には、同様に０．８ｍｍ以上の絶縁厚みが確保される。
【００５７】
なお、第２のサーミスタ９１からの電気配線としては、圧着式の接続金具１２５、１２６によってテフロン（登録商標）製の絶縁被覆をもったリード線１２７、１２８が引き出されている。
【００５８】
４本のリード線１１７、１１８、１２７、１２８は、さらに結束チューブ１３０に通され、その先端がコネクタ１３１に接続されている。
【００５９】
本実施の形態においては、第２のサーミスタ９１は、セ氏０度における抵抗値が１５キロオームとなるものを使用しているが、これは同一温度における第１のサーミスタ９０の抵抗値６キロオームに比べて、高い特性のものを用いている。
【００６０】
また本実施の形態では、第１のサーミスタ９０と並べて、第２のサーミスタ９１で第１のサーミスタ９０の周囲の温度を検知し、第２のサーミスタ９１は、熱交換器８２、８３間の空気温度を検知する位置に設けたものとなっている。
【００６１】
かつ、結露水８７の水位が上昇してきた場合には、第２のサーミスタ９１は第１のサーミスタ９０と共に結露水８７に接し、その温度を検知することができる高さに設けている。
【００６２】
図６は、電子回路９２の詳細回路図を示している。
【００６３】
電子回路９２は、第１のサーミスタ９０と第２のサーミスタ９１両者の電気的特性変化を受け、結露水８７の液面が第１のサーミスタ９０に達しているか否かを検知するものである。
【００６４】
第１のサーミスタ９０は、コネクタ１４１によって２５０オームの抵抗１４２、およびＮＰＮ形のトランジスタ１４３に接続されている。
【００６５】
抵抗１４２の上側の端子は１２Ｖの直流電源１４４に接続されており、マイコン１４５は出力Ｑがハイとなることにより、トランジスタ１４３をオンさせた状態において、抵抗１４２から第１のサーミスタ９０に電流が供給されて第１のサーミスタ９０に十分な自己発熱を起こさせる構成となっている。
【００６６】
なお、本実施の形態では、マイコン１４５の出力Ｑがローとなってトランジスタ１４３がオフされた時に、第１のサーミスタ９０の配線に存在するインダクタンスなどにより過電圧が発生してトランジスタ１４３のコレクタ・エミッタ間に印加されることを防止するためのダイオード１４６も設けられている。
【００６７】
第１のサーミスタ９０の端子電圧Ｖ１は、抵抗１４８、１４９によって構成した分圧回路１５０に加えられ、分圧された出力電圧に対して、抵抗１５１とコンデンサ１５２は、第１のサーミスタ９０の電圧からノイズ成分を取り除くためフィルタ回路として作用し、ノイズの無いアナログ電圧Ｖ１ａを得る。
【００６８】
マイコン１４５は、５Ｖの直流電源１５４から電源が供給されて動作するもので、Ｖ１ａが電源電圧である５Ｖを超えないように、ダイオード１５５によるクランプ作用がなされるものとなっている。
【００６９】
なお、マイコン１４５は、ＡＤコンバータと呼ばれるアナログ電圧を受け、その値に応じたデジタル値を出力するアナログ電圧検知回路１６０、１６１、およびプログラムを内蔵し演算など行う処理回路１６２を有している。
【００７０】
第２のサーミスタ９１については、コネクタ１６４を介して、１２キロオームの抵抗１６５によって、５Ｖの直流電源１５４に接続されており、かつ、さらに第２のサーミスタ９１は同一温度における第１のサーミスタ９０の抵抗値よりも大としていることから、第２のサーミスタ９１に流れる電流値としてはサーミスタ９０よりもかなり小さく、よって自己発熱は１ｍＷ程度と低い値となり、自己発熱によるサーミスタ９１の温度上昇をほぼ無視できる大きさにして用いているものとなっていることから、第２のサーミスタ９１は、第１のサーミスタ９０の周囲の温度を精度良く計測することができる。
【００７１】
第２のサーミスタ９１の電圧についても、ノイズの影響のないアナログ電圧Ｖ２を得るための抵抗１６６とコンデンサ１６７によるフィルタを経てマイコン１４５のアナログ電圧検知回路１６１に読み込まれ、マイコン１４５の内部でデジタル値に変換され、処理回路１６２にて、内部のプログラムが働くことにより、温度データに変換されるものとなっている。
【００７２】
図７は、液位検知手段９３の動作特性を示すグラフであり、縦軸にはアナログ電圧Ｖ１、横軸には温度を取っているが、第２のサーミスタ９１による温度検出値に相当するものとして扱われている。
【００７３】
実線で示したＷとＡはそれぞれ第１のサーミスタ９０が空気中にある場合と水中にある場合における安定した時の温度とアナログ電圧Ｖ１との特性を示している。
【００７４】
また破線Ｔは、Ｖ１に対しての閾値であり、本実施の形態においては、第２のサーミスタ９１の検知温度に応じて、閾値Ｔが決まり、その閾値よりもＶ１が高い場合には結露水８７が第１のサーミスタ９０に達しているものと判断し、また閾値よりもＶ１が低い場合には、結露水８７の水位がまだ第１のサーミスタ９０まで達していないものと判断する。
【００７５】
図５に示したように、第１のサーミスタ９０と第２のサーミスタ９１は、ほぼ同じ高さＬ１に並べて設けられていることから、水位が上昇した際にはほぼ同時に結露水８７に浸かるものとなり、正確な判定が可能となる。
【００７６】
ただし、多少の高さの違いがある状態で設けた場合についても、少なくとも第１のサーミスタ９０と第２のサーミスタ９１の両方が結露水８７に浸かるまで水位が上昇した段階においては、結露水８７が上昇してきていることを検知するのは可能である。
【００７７】
なお、本実施の形態において、第１のサーミスタ９０の電圧Ｖ１と比例して定まるＶ１ａをマイコン１４５に読み込み、マイコン１４５内では第２のサーミスタ９１からの検知温度に応じて閾値Ｔを設定し、その間の比較を行うことにより液位検知を行うものとしているが、必ずしもこのようなアルゴにしたものに限定されるものではなく、例えばＶ１に対して、第２のサーミスタ９１の検知出力を所定の計算により補正し、その結果を一定の閾値と比較する方法や、Ｖ１と第２のサーミスタ９１の検知出力に対する結露水８７が第１のサーミスタ９０まで達しているか否かを１ビット、すなわち１と０の２値で記憶したテーブルを参照することにより出力を出すものなどであってもかまわず、要は液位検知手段９３が、第１のサーミスタ９０と第２のサーミスタ９１の両方の電気的特性の変化を受けるものであるならば、それらの値からの処理方法、演算方法などは設計者の趣向により、多種多様なるものが用いることができるものであることから、いずれの方法であってもかまわない。
【００７８】
（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における衣類処理装置の液位検知手段の回路図を示すものである。本実施の形態における衣類処理装置は、図８に示した部分以外は、上記第１の実施の形態と同等で、交流電源５６に接続され、衣類処理に関係する液体である液体洗剤４１が蓄えられる容器４０を備えている。
【００７９】
本実施の形態において、容器４０内の底から１５ｍｍの高さに設けた第１のサーミスタ１６９は、電子回路１７０に接続されており、電子回路１７０は、２端子のコネクタ１７１を介して絶縁トランス１７２の２次巻線１７３に接続されている。さらに、絶縁トランス１７２の１次巻線１７４は、５０または６０Ｈｚの周波数を有する交流電源５６よりも周波数が高い１００ｋＨｚの周波数で動作する高周波電源１７５から抵抗１７６を通して、電力の供給を受けるようになっている。
【００８０】
本実施の形態において、高周波電源１７５は、トランジスタ１７７とトランジスタ１７７のエミッタ・コレクタ間に逆並列接続されたダイオード１７８、トランジスタ１７９と、トランジスタ１７９のエミッタ・コレクタ間に逆並列接続されたダイオード１８０、コンデンサ１８１によって構成されており、マイコン１８２のＰ端子とＮ端子から交互に発せられるオン信号によって、トランジスタ１７７、１７９は交互にオンオフし、コンデンサ１８１による直流分の除去がなされる結果、１００ｋＨｚの交流成分をもつ電圧源となるものである。
【００８１】
抵抗１７６を介して絶縁トランス１７２の１次巻線１７４に加えられた高周波の交流電圧は、２次巻線１７３から第１のサーミスタ１７０へと供給され、第１のサーミスタ１６９が自己発熱することになる。
【００８２】
１次巻線１７４には、またダイオード１８５と、コンデンサ１８６、抵抗１８７により絶縁トランス１７２の１次巻線１７４の端子電圧のピーク値を検波する構成となっており、これがマイコン１８２のＶ端子に加えられることにより、マイコン１８２は、端子Ｖに印加される電圧をアナログ電圧として取り込み、内部のＡＤコンバータ（変換回路）にて８ビットのデジタル値として処理し、すなわち絶縁トランス１７２の１次巻線１７４から見た電気的特性変化が検知できる構成となっている。
【００８３】
ここで、第１のサーミスタ１６９が液体洗剤４１中にある場合には、第１のサーミスタ１６９に加えられる自己発熱が液体洗剤４１中に熱拡散する割合が多くなるために、素子の温度上昇が少なく、抵抗値は高めになる。逆に空気中に第１のサーミスタ１６９がある場合には、熱拡散が少なくなる分、第１のサーミスタ１６９の素子の温度上昇は大きくなり、抵抗値は低くなる。
【００８４】
本実施の形態においては、抵抗１７６を直列に接続した形で、高周波電源１７５から１次巻線１７４に電力供給を行っていることから、第１のサーミスタ１６９が液中（液体洗剤４１）にある場合には、１次巻線１７４の入力インピーダンスが高くなってＶが高く、空気中にある場合には、１次巻線１７４の入力インピーダンスは低くなってＶは低い値となるものとなる。
【００８５】
特に、本実施の形態においては、絶縁トランス１７２に供給される高周波電源１７５が、交流電源５６よりも高い周波数のものを用いていることから、より小型の絶縁トランス１７２を用いつつ、十分な自己発熱パワーが第１のサーミスタ１６９に供給されるものとなり、小型・低コストでありながら、液位検知に必要となる第１のサーミスタ１６９の素子を発熱させる能力として十分なものが得られるものとなる。
【００８６】
かつ、絶縁トランス１７２によって、１次巻線１７４と２次巻線１７３の間の十分な電気的絶縁を得ることができるので、第１のサーミスタ１６９の周囲の絶縁は、第１の実施の形態に比して、厚さが薄いもの、例えば０．５ｍｍ程度の絶縁チューブなどでも安全性の面から、十分なものが確保できるものとなり、その分、液位検知性能に関しては非常に優れたものとなる。
【００８７】
以上のように、本実施の形態においては、電子回路１７０は、（液体洗剤４１の）液面が第１のサーミスタ１６９に達しているか否かを検知することができるものとなる。
【００８８】
なお、交流電源５６からは、交流から直流に整流するための４本のダイオードを組み合わせてなる、一般に全波整流と呼ばれるブリッジ型の整流器１９０と、整流器１９０の出力電圧のリプル電圧成分を低減するための平滑用のコンデンサ１９１を接続しており、１４０Ｖの直流電圧がコンデンサ１９１の端子間に得られる構成とした上で、スイッチング素子を用いたスイッチング式の電源回路１９２を用いることにより、５Ｖの直流電圧を得る構成となっている。
【００８９】
ただし、このような整流の仕方以外にも、例えば１００Ｖの交流電源５６から、無負荷時に２８０Ｖ程度の直流電圧を得ることができる倍電圧整流回路と呼ばれるような回路構成もあり、モータなどが負荷として存在しているインバータなどでは、高電圧の直流電圧が供給されて動作がなされる、このような倍電圧式の整流回路が有利となる場合が多々あることがよく知られているが、そのような整流回路構成としてもよい。
【００９０】
電源回路１９２の構成として、高周波のスイッチング素子を使用する構成とする場合には、１次と２次の間を絶縁したトランスを用いることもできるが、特に衣類処理装置の場合には、モータ、給水弁、排水弁などの各種負荷を制御する必要があるので、それらの負荷の駆動を低コストの構成で実現するためには、たとえ電源回路１９２の入出力間に電気的な絶縁があろうとも、例えばマイコン１８２にて液位の検知だけでなく、それらの負荷の制御なども併せて行わせる構成になるならば、結論的にはマイコン１８２の共通端子（グランド）は、交流電源５６との間に電気的な絶縁を施さない状況とすることが、コスト面で有利となり、安全性の高い衣類処理装置を実現する上においては、マイコン１８２から第１のサーミスタ１６９間に強化された絶縁が必要となる。
【００９１】
絶縁トランス１７２の１次巻線１７４と２次巻線１７３との間の絶縁により、上記の「強化された絶縁」の確保が十二分に実現できるものとなることから、優れた液位の検知が、十分な安全性の確保がなされた構成の下において、合理的に実現できる。
【００９２】
（実施の形態４）
図９は、本発明の第４の実施の形態における衣類処理装置の液位検知手段の回路図を示すものである。本実施の形態は、図９に示された液位検知手段の部分を除き、上記第１の実施の形態と同一なので、同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態は、第３の実施の形態と同様に、交流電源５６から整流器１９０と平滑用のコンデンサ１９１を備えており、無負荷時に１４０Ｖ程度の直流電圧を得るものとなっている。コンデンサ１９１に接続された直流電源１９５は、１次巻線２００と、１次巻線２００と電気的に十分な絶縁がなされた２次巻線２０１、２０２を有する絶縁トランス２０３が設けられており、絶縁トランス２０３は、２次巻線２０１、２０２の相互間においても、十分な電気的絶縁が確保されたものとなっている。
【００９４】
本実施の形態においても、平滑のためのコンデンサ１９１のマイナス側の端子が共通端子（グランド）となっており、１次巻線２００の他方の端子とグランド間には、ＭＯＳＦＥＴで構成したスイッチング素子２０４が接続され、スイッチング素子２０４は２００ｋＨｚの高周波で駆動回路２０５によって駆動される。
【００９５】
１次巻線２００の端子間にはまた、抵抗２０７とコンデンサ２０８の直列回路が接続されており、スイッチング素子２０４がターンオフしている期間における、１次巻線２００のリーケージインダクタンスなどによる電圧の過剰な跳ね上がりを抑える作用をなしている。
【００９６】
２次巻線２０１、２０２には、それぞれ高速形のダイオード２１０、２１１、および電解式のコンデンサ２１２、２１３が接続されており、スイッチング素子２０４がオンしている期間中において絶縁トランス２０３に蓄えられた磁気的なエネルギーが、スイッチング素子２０４のオフ期間中に、ダイオード２１０、２１１を通って、コンデンサ２１２、２１３に直流の整流出力電圧ＶＯ１およびＶＯ２として発生し負荷に供給する、フライバック式のコンバータなどとも称される構成となっている。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、２次巻線２０１、２０２の巻数の設計によって、ＶＯ１を１２Ｖとし、ＶＯ２を５Ｖとなる構成としており、図示されてはいないが駆動回路２０５は出力電圧によってスイッチング素子２０４のオン期間の制御を行う結果、上記の電圧を安定的に出力するものとなっている。
【００９８】
容器４０は、第１の実施の形態と同様に、衣類処理に関係する液体である液体洗剤４１を蓄えるもので、液位検知手段２２０は、容器４０の底から１５ｍｍの高さに取り付けられた第１のサーミスタ２２１と、第１のサーミスタ２２１がコネクタ２２３を介して接続される電子回路２２２からなり、第１のサーミスタ２２１と抵抗２２５が直列に接続された上で、直流電源１９５の出力ＶＯ１に接続される。
【００９９】
かつ、第１のサーミスタ２２１の両端間の電圧については、抵抗２２６を経て、フォトカプラ２２７の発光ダイオード２２８の側に接続されたものとなっている。なお、フォトカプラ２２７の受光側となるフォトカプラ２２９側については、５Ｖの直流電圧ＶＯ２を直流電源１９５から受けるとともに、抵抗２３１が直列に接続され、ノイズ低減のためのコンデンサ２３２が接続されている構成において、直流電圧Ｖ３を発生して、マイコン２３３に伝えるものとなっている。
【０１００】
マイコン２３３は、入力されたＶ３をアナログ電圧として受け、内部のＡＤコンバータ（変換器）と呼ばれる回路において、８ビットのデジタル値へと変換して、処理するものとなっている。
【０１０１】
マイコン２３３は、フォトカプラ２２７のフォトトランジスタ２２９側と同様に、５Ｖの直流電圧ＶＯ２を、直流電源１９５から得ている。
【０１０２】
以上の構成において、抵抗２２５と第１のサーミスタ２２１の直列回路の両端には１２Ｖの直流電圧ＶＯ１が供給されて、第１のサーミスタ２２１が自己発熱し、特に本実施の形態においては、その直流電圧ＶＯ１が１２Ｖという高い値としていることから、その発熱量も容易に大きくすることができる。
【０１０３】
自己発熱した第１のサーミスタ２２１が液体洗剤４１中に浸かっている場合には、周囲への熱拡散が大きいことから素子の温度上昇は抑えられ、抵抗値は高いものとなるが、逆に空気中に第１のサーミスタ２２１がある場合は、熱拡散が小さいことから、素子の温度上昇が大きくなり、抵抗値は低くなるという傾向がある。
【０１０４】
第１のサーミスタ２２１が、液体洗剤４１内にあり、抵抗値が高い場合には抵抗２２６を通してフォトカプラ２２７の発光ダイオード２２８側を流れる電流が多くなるので、フォトカプラ２２７内の光が多くなり、フォトトランジスタ２２９は受光量が大きくなり、Ｖ３は高い値となる。
【０１０５】
これに対して、第１のサーミスタ２２１が空気中にある場合には、第１のサーミスタ２２１の抵抗値が低くなる故、抵抗２２６を通して流れるフォトカプラ２２７の発光ダイオード２２８側の電流値が小さくなり、フォトカプラ２２７内の光量が小さいものとなり、フォトトランジスタ２２９のコレクタ電流も小さくなり、Ｖ３は低い値となる。
【０１０６】
つまり、フォトカプラ２２７は第１のサーミスタ２２１の抵抗値、すなわち電気的特性変化によって入力が変化するものとなり、フォトカプラ２２７の出力を、アナログ電圧Ｖ３としてマイコン２３３が受けることにより、液面が第１のサーミスタ２２１に達しているか否かを検知することができるものとなっている。
【０１０７】
このように、本実施の形態においては、交流電源５６とは絶縁した出力を有する直流電源１９５とし、かつ発光ダイオード２２８側とフォトトランジスタ２２９の間に電気的絶縁を有するフォトカプラ２２７が設けられていることから、交流電源５６と液体洗剤４１との間には、直流電源５６内およびフォトカプラ２２７により、電気的絶縁が強化された状態にすることができることから、第１のサーミスタ２２１の周辺の絶縁に関しては、例えば厚さが０．５ｍｍ程度の薄い層で構成したとしても、安全性が十二分に確保されたものとなり、液位検知性能を非常に優秀なものとすることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態においては、トランス２０３を１次巻線２００、２次巻線２０１、２０２を有し、これにＭＯＳＦＥＴを用いたスイッチング素子２０４を接続することにより、フライバックコンバータとして動作させ、交流電源５６から電気的に絶縁された直流電圧ＶＯ１が出力され、これによって第１のサーミスタ２２１が自己発熱する構成としているが、必ずしもこのような構成に限定されるものではなく、例えば交流電源５６の周波数である５０または６０Ｈｚの周波数をそのまま利用する電源トランスを用いてもかまわない。
【０１０９】
上記各実施の形態においては、衣類処理として洗濯、または乾燥という処理が行える衣類処理装置、すなわち一般的には洗濯機、乾燥機と呼ばれる種類の衣類処理装置を例にあげたが、脱水を含む洗濯と乾燥までも、続いて自動的に進める洗濯乾燥機としてもよく、その場合には、液体洗剤４１の残量の検知と、結露水８７の検知のため、それぞれの部分に液位検知装置を用いてもよい。
【０１１０】
また、第１のサーミスタの周囲の温度を検知する第２のサーミスタを設けて、第１のサーミスタの周囲の温度を受けて液位検知を行うか、あるいは第１のサーミスタからの信号のみを用いて液位を検知するかは、液体洗剤か結露水かによって組み合わせが固定されるというものでもなく、例えば液体洗剤の液位検知を行うのに、第２のサーミスタからの信号を受けながら動作するものなどの組み合わせであってもかまわないものであり、液体洗剤と結露水以外の液体、例えば洗濯槽内の水位の検知などを行う構成としてもよい。
【０１１１】
同様に、第１のサーミスタの絶縁層の厚さを０．８ｍｍ以上とするか、２重の絶縁チューブを用いるとか、または絶縁された直流電源、フォトカプラを使用するか、絶縁トランスを用いたものにするかについても、組み合わせは自由である。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明にかかる衣類処理装置は、液体と第１のサーミスタとの間の電気的絶縁を十分に確保しながら、良好な液位の検知ができるもので、水、洗浄水、薬剤などの各種液体を扱う各種機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１における衣類処理装置の断面図
【図２】同衣類処理装置の容器の断面図
【図３】同衣類処理装置の電子回路の回路図
【図４】本発明の実施の形態２における衣類処理装置の断面図
【図５】同衣類処理装置の第１のサーミスタと第２のサーミスタの断面図
【図６】同衣類処理装置の電子回路の回路図
【図７】同衣類処理装置の第１のサーミスタの周囲温度と電圧との関係を示すグラフ
【図８】本発明の実施の形態３における衣類処理装置の液位検知手段の回路図
【図９】本発明の実施の形態４における衣類処理装置の液位検知手段の回路図
【図１０】従来の技術における水位検知装置の回路図
【符号の説明】
【０１１４】
３２  洗濯槽
４０、８８  容器
４１  液体洗剤（液体）
４３  洗剤投入手段
４４、９０、１６９、２２１  第１のサーミスタ
４５、１７０、２２２  電子回路
４６、９３、２２０  液位検知手段
５６  交流電源
６０、６１  絶縁チューブ
６３、１１０、１２０  絶縁層
８０  除湿手段
８１  圧縮機
８２、８３  熱交換器
８６  ヒートポンプ
８７  結露水（液体）
９１  第２のサーミスタ
１７２  絶縁トランス
１７３  ２次巻線
１７４  １次巻線
１９５  直流電源
２２７  フォトカプラ
【図１】
2006334205.tif 000003
【図２】
2006334205.tif 000004
【図３】
2006334205.tif 000005
【図４】
2006334205.tif 000006
【図５】
2006334205.tif 000007
【図６】
2006334205.tif 000008
【図７】
2006334205.tif 000009
【図８】
2006334205.tif 000010
【図９】
2006334205.tif 000011
【図１０】
2006334205.tif 000012