(57)【要約】【課題】磁気結合回路の部品のバラツキや、電気ノイズによる泡検知の誤動作をなくし、泡が溢れる前に最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御できるようにする。【解決手段】水槽２に配設した一対の電極Ａ８、電極Ｂ９を磁気結合手段４６の二次側コイル３３に接続し、磁気結合手段の一次側コイル３４と並列に接続されたコンデンサ３５、３６と、コンデンサ３５をモータ４の駆動周波数の倍以上の高周波で並列共振させる高周波発生手段と、高周波発生手段の出力に接続され並列共振時のインピーダンスを測定する並列共振インピーダンス測定手段４１と、並列共振インピーダンス測定手段４１が接続され、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段１１とを備え、制御手段１１は、電極に泡あるいは水が浸漬されると、洗濯制御シーケンスを変更するようにしたものである。【選択図】図１
2011206136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容するドラムと、前記ドラムを回転可能に内包した水槽と、前記ドラムを回転駆動するモータと、絶縁構造を持つ磁気結合手段と、前記水槽に配設した一対の電極と、前記電極を前記磁気結合手段の二次側コイルに接続し、前記磁気結合手段の一次側コイルと並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサを前記モータの駆動周波数の倍以上の高周波で並列共振させる高周波発生手段と、前記高周波発生手段の出力に接続され並列共振時のインピーダンスを測定する並列共振インピーダンス測定手段と、前記並列共振インピーダンス測定手段が接続され、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極に泡あるいは水が浸漬されると、洗濯制御シーケンスを変更するようにした洗濯機。
【請求項２】
磁気結合手段は、トロイダルコア形状とした請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
並列共振周波数を３０ｋＨｚ以上とした請求項１記載の洗濯機。
【請求項４】
一次側コイルと二次側コイルの巻数比を、泡と水が検知できるように設定した請求項１記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泡あるいは水を検知して洗濯動作を制御する洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、泡を検知して洗濯用モータを制御することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。図１１は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の構成を示したものである。
【０００３】
図１１に示すように、洗濯機外枠５１は、水受け槽５２を弾性的に支持しており、水受け槽５２の内部に洗濯兼脱水槽５３を回転自在に設けている。水受け槽５２の天面開口部５４の上部に一対の電極５５を設けている。モータ５６は洗濯時または脱水時に洗濯兼脱水槽５３を駆動する。
【０００４】
磁気結合回路５７は、１次コイル５７ａに抵抗５８を介して交流信号源５９を接続するとともに、第１の整流平滑回路６０を接続している。第１の整流平滑回路６０は、ダイオード６０ａとコンデンサ６０ｂを、１次コイル５７ａの両端に直列接続している。
【０００５】
第２の整流平滑回路６１は、磁気結合回路５７の２次コイル５７ｂに接続している。第２の整流平滑回路６１は、ダイオード６１ａとコンデンサ６１ｂを、２次コイル５７ｂの両端に接続した構成としている。これにより１次コイル５７ａに発生している交流を直流電源に変換している。なお、信号源は矩形波としているが、その他交番信号であれば実施可能である。
【０００６】
電流消費回路６２は、トランジスタで構成し、コレクタおよびエミッタを直流電源を構成するコンデンサ６１ｂの両端に接続している。コンパレータ６３は、その非反転入力に第１の抵抗６４と第２の抵抗６５を接続し、反転入力に第３の抵抗６６と第４の抵抗６７を接続している。
【０００７】
第１の抵抗６４および第３の抵抗６６の他端は、コンデンサ６１ｂのプラス端子に接続し、第２の抵抗６５および第４の抵抗６７の他端は、コンデンサ６１ｂのマイナス端子に接続している。また、一対の電極５５は第４の抵抗６７の両端に接続している。
【０００８】
第１の抵抗６４、第２の抵抗６５、第３の抵抗６６は同一抵抗値とし、第４の抵抗６７はそれより大きい値とする。したがって、一対の電極５５間に泡が触れていない状態では非反転入力電圧は反転入力電圧より低く、コンパレータ６３の出力はロー電圧となっている。マイクロコンピュータ６８は、第１の整流平滑回路６０のコンデンサ６０ｂより得られる直流電圧を入力し、その値によりマイクロコンピュータ６８の出力よりモータ５６の制御を行う。
【０００９】
上記構成において動作を説明する。マイクロコンピュータ６８に内蔵された洗濯制御プログラムにしたがって、モータ５６が一定の休止時間とともに正転、反転を繰り返し、洗濯を行っているときに、泡が徐々に増加して一対の電極５５に触れると、コンパレータ６３の反転入力には、コンデンサ６１ｂの電圧を、第４の抵抗６７と泡の等価抵抗の並列抵抗と第３の抵抗６６との抵抗分割により分圧された電圧が印加される。一方、非反転入力にはコンデンサ６１ｂの中間電圧が印加されている。
【００１０】
一対の電極５５に一定量の泡が触れると、反転入力の電圧が非反転入力電圧より低下して、コンパレータ６３の出力はハイとなる。これにより、電流消費回路６２はオンして直流電源であるコンデンサ６１ｂから電流を消費する。これにより、１次コイル５７ａに接続した第１の整流平滑回路６０の出力電圧であるコンデンサ６０ｂの電圧が低下する。
【００１１】
マイクロコンピュータ６８は、この低下した電圧を検知して泡の発生を認識し、モータ５６の回転数、回転時間、休止時間等のファクタを段階的に泡立ちが低下する制御へと移行し、泡立ちがなくなると、それよりやや強くし、増減を繰り返して最適洗濯制御に移行していく。このことにより、泡が溢れる手前の最大の洗濯性能が得られる状態で、洗濯制御を行うことができるようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２９３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成では、磁気結合回路５７のインダクタンス値のバラツキが大きくなると、第１の整流平滑回路６０の電圧の変化が大きくなり、制御手段の閾値を超えるため、泡が付着しているにも関わらず、泡無しと誤って判断したり、洗濯モータ等から発生する電気ノイズで電流消費回路６２のトランジスタが誤動作するという問題があった。
【００１４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、磁気結合回路の部品のバラツキや、電気ノイズによる泡検知の誤動作をなくし、常に泡が溢れる前に最大の洗濯性能を得られる状態で洗濯制御できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容するドラムと、前記ドラムを回転可能に内包した水槽と、前記ドラムを回転駆動するモータと、絶縁構造を持つ磁気結合手段と、前記水槽に配設した一対の電極と、前記電極を前記磁気結合手段の二次側コイルに接続し、前記磁気結合手段の一次側コイルと並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサを前記モータの駆動周波数の倍以上の高周波で並列共振させる高周波発生手段と、前記高周波発生手段の出力に接続され並列共振時のインピーダンスを測定する並列共振インピーダンス測定手段と、前記並列共振インピーダンス測定手段が接続され、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極に泡あるいは水が浸漬されると、洗濯制御シーケンスを変更するようにしたものである。
【００１６】
これによって、モータ駆動周波数の倍以上の高周波で並列共振させているので、磁気結合手段の部品のバラツキでインダクタンス値が大きくなっても、また、洗濯用のモータ等から電気ノイズが発生しても、泡の検知の誤動作がなく、洗濯制御シーケンスを変更し、洗剤、水量、衣類等の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件がどのように変化しても、常に泡が溢れる前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の洗濯機は、磁気結合手段の部品のバラツキでインダクタンス値が大きくなっても、また、洗濯モータ等から電気ノイズが発生しても、誤動作なく泡を検知し、洗濯制御シーケンスを変更し、洗剤、水量、衣類等の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件が変化しても、常に泡が溢れる前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の構成図
【図２】同洗濯機の制御手段の構成図
【図３】同洗濯機の泡水検知手段の回路図
【図４】同洗濯機の泡水検知手段の抵抗（Ｒ１）と、コンデンサ（Ｃ２）のピーク電位の関係図
【図５】同洗濯機の電極間抵抗値と泡の量の関係図
【図６】同洗濯機の絶縁トランスのインピーダンスの関係図
【図７】同洗濯機の泡水検知手段の出力電圧波形図
【図８】同洗濯機の電極間抵抗値と並列共振インピーダンス測定手段の出力電圧の関係図
【図９】同洗濯機の泡水検知手段の絶縁トランスの巻数比の関係図
【図１０】同洗濯機の泡水検知手段の出力電圧と電導度の関係図
【図１１】従来の洗濯機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、洗濯物を収容するドラムと、前記ドラムを回転可能に内包した水槽と、前記ドラムを回転駆動するモータと、絶縁構造を持つ磁気結合手段と、前記水槽に配設した一対の電極と、前記電極を前記磁気結合手段の二次側コイルに接続し、前記磁気結合手段の一次側コイルと並列に接続されたコンデンサと、前記コンデンサを前記モータの駆動周波数の倍以上の高周波で並列共振させる高周波発生手段と、前記高周波発生手段の出力に接続され並列共振時のインピーダンスを測定する並列共振インピーダンス測定手段と、前記並列共振インピーダンス測定手段が接続され、洗濯、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電極に泡あるいは水が浸漬されると、洗濯制御シーケンスを変更するようにしたことにより、磁気結合手段の部品のバラツキでインダクタンス値が大きくなっても、また、洗濯用のモータ等から電気ノイズが発生しても、誤動作なく泡を検知し、洗濯制御シーケンスを変更し、洗剤、水量、衣類等の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件が変化しても、常に泡が溢れる前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができる。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の磁気結合手段を、トロイダルコア形状としたことにより、一次側コイルと二次側コイルの磁束の漏れを少なくし、泡と水の検知性能を向上させることができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１の発明の並列共振周波数を３０ｋＨｚ以上としたことにより、モータの駆動周波数が１５ｋＨｚ付近の倍以上の周波数に設定することができ、ノイズによる誤動作を防ぐことができる。
【００２２】
第４の発明は、特に、第１の発明の一次側コイルと二次側コイルの巻数比を、泡と水が検知できるように設定したことにより、泡の各種形状等により、泡有りの抵抗値Ｒｂも変化し、泡が最終的には洗濯水になる抵抗値Ｒｃまでの変化をみることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯機の概略構成図、図２は、制御手段の構成図、図３は、泡水検知手段の回路図を示したものである。
【００２５】
図１〜図３において、１は洗濯機本体の外箱で、その内部に外槽２が配設され、外槽２の内側に洗濯槽としてのドラム３が水平方向から前上がりに傾斜した回転軸によって回転可能な状態で配設されている。ドラム３は、背面側に接続されたモータ４の回転により回転するようになっている。また、ドラム３は外周面に複数の通水孔（図示せず）が設けられており、洗濯槽、脱水槽、乾燥槽としても機能するものである。
【００２６】
外槽２の最低部に取水口５が設けてあり、その下流側に排水弁６を設けて排水管７につながっており、排水弁６を開閉して外槽２内の洗濯水を排出する。８はドラム３と接触しないように外槽２の背面側の上方に取り付けられた電極Ａ、９はドラム３と接触しないように外槽２の背面側の下方に取り付けられた電極Ｂで、電極Ａ８と電極Ｂ９で一対の電極を構成している。
【００２７】
１０は外槽２内の泡および水を検知する泡水検知手段で、電極Ａ８と電極Ｂ９は泡水検知手段１０に接続されている。１１はドラム３を回転駆動するモータ４などを制御する制御手段で、泡水検知手段１０の出力は、制御手段１１の入力に接続されている。１２は洗濯物、１３は水、１４は洗濯により発生した泡である。
【００２８】
制御手段１１の構成を図２に示す。電源手段２０は、交流電源に接続され中央制御手段２１に電源を供給する。中央制御手段２１は、洗濯機の操作入力を受け付ける操作表示手段２２に接続され、洗濯機の状態を示す表示基板２３に接続されている。中央制御手段２１は、モータ４を制御するモータ制御手段２４および排水弁６を制御する排水弁制御手段２５に接続されている。また、中央制御手段２１は、泡水検知手段１０の出力による泡か水かを判断する泡水検知判断手段２６に接続されている。
【００２９】
制御手段１１は、注水、排水およびドラム３を回転駆動するモータ４等を制御して洗濯機の動作を制御し、洗濯工程、すすぎ工程、脱水工程等の一連の動作を逐次制御する。
【００３０】
泡水検知手段１０の構成を図３に示す。８はドラム３と接触しないように外槽２の上方に取り付けられた電極Ａ、９はドラム３と接触しないように外槽２の下方に取り付けられた電極Ｂを示す。４６は磁気結合手段である絶縁トランスで、円形のフェライトコアに一次側コイル３４と二次側コイル３３を巻いて構成されている。
【００３１】
電極Ａ８は、絶縁トランス４６の二次側のコイル３３の一端に接続され、電極Ｂ９は絶縁トランス４６の二次側コイル３３の他端に接続されている。３４は絶縁トランス４６の一次側コイルで、絶縁トランス４６の一次側コイル３４の一端は、一次側コイル３４と並列に接続されるコンデンサ（Ｃ１）３５の一端と、増幅回路であるインバータ３７の入力に接続されている。
【００３２】
絶縁トランス４６の一次側コイル３４の他端は、一次側コイル３４と並列に接続されるコンデンサ（Ｃ２）３６の一端と、インバータ３７の出力に一端が接続された抵抗（Ｒ１）４７の他端と、並列共振インピーダンス測定手段４１の入力であるダイオード（Ｄ１）３８のアノードに接続され、コンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）３６の他端はグランドに接続されている。
【００３３】
並列共振インピーダンス測定手段４１の出力であるダイオード（Ｄ１）３８のカソードは、コンデンサ（Ｃ３）３９の一端と、抵抗（Ｒ２）４０の一端と、制御手段１１の入力である泡水検知判断手段２６に接続され、コンデンサ（Ｃ３）３９と抵抗（Ｒ２）４０の他端はグランドに接続されて泡水検知手段１０が構成されている。
【００３４】
上記構成において、発振動作を説明する。コンデンサ（Ｃ１）３５の電位がインバータ３７の基準電位より大きくなると、インバータ３７の出力がローつまりグランドになる。すると、インバータ３７の出力の外につけられた抵抗（Ｒ１）４７を介してコンデンサ（Ｃ２）３６の電荷がグランドに流れるため、コンデンサ（Ｃ２）３６の電位は変化する。
【００３５】
一方、一次側コイル３４で決まるインダクタンスＬのエネルギーを、コンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）３６とでやりとりすることにより、発振が維持される。つまり、インバータ３７の出力はなるべくコンデンサ（Ｃ２）３６の電荷を吸い込まないようにすることにより、インダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５、コンデンサ（Ｃ２）３６によりきまる発振周波数が継続される。
【００３６】
また、インバータ３７の吸い込み電流が大きく、かつ、抵抗（Ｒ１）４７が小さすぎると、インダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５、コンデンサ（Ｃ２）３６によりきまる発振周波数の周期より早い時間でコンデンサ（Ｃ２）３６の電荷をインバータ３７の出力が吸い込んでしまい、インダクタンスＬのエネルギーをコンデンサ（Ｃ１）３５と、コンデンサ（Ｃ２）３６とでやりとりすることができず、インダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５、コンデンサ（Ｃ２）３６によりきまる発振周波数が継続されなくなるという課題がある。
【００３７】
そこで、インバータ３７の出力の吸い込み電流を抵抗（Ｒ１）４７で規制することにより、インダクタンスＬのエネルギーをコンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）３６とでやりとりすることができ、インダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５、コンデンサ（Ｃ２）３６によりきまる発振周波を継続させることができる。インバータ３７の吐出し電流についても、吸い込み電流と同様に抵抗（Ｒ１）４７で吐き出し電流を規制することにより、インダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５、コンデンサ（Ｃ２）３６によりきまる発振周波を継続させることができる。
【００３８】
また、インバータ３７の出力の抵抗（Ｒ１）４７の値を変えることにより、コンデンサ（Ｃ２）３６の電荷を調整できるので、コンデンサ（Ｃ２）３６の電位、つまり、コルピッツ発振の出力振幅を変化させることができる。
【００３９】
図４は、抵抗（Ｒ１）４７の値と、コンデンサ（Ｃ２）３６のピーク電位の関係を示したもので、横軸に抵抗（Ｒ１）４７の値、縦軸にコンデンサ（Ｃ２）３６のピーク電位を示す。一次側コイル３４で決まるインダクタンスＬや、コンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）３６の部品定数のバラツキにより、コンデンサ（Ｃ２）３６のピーク電位、つまり、コルピッツ発振の出力振幅が変化しても、抵抗（Ｒ１）４７の値を変えることにより出力振幅を一定に調整することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態において、泡水検知手段１０の高周波発生手段としてコルピッツ発振回路とし、これは絶縁トランス４６の一次側コイル３４のインダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５，コンデンサ（Ｃ２）３６が決まれば、並列共振周波数で自動的に発振する自励発振である構成にしているので、絶縁トランス４６やコンデンサの温度の変化により並列共振周波数が変化しても並列共振インピーダンスの変化は少ない。
【００４１】
また、自励発振なので並列共振インピーダンスの最大値の状態で発振を継続するので、泡の抵抗値を精度よく見る泡水検知手段１０に適している。また、磁気結合手段である絶縁トランス４６は、一次側コイル３４と二次側コイル３３の磁束の漏れを少なくし、泡と水の検知性能を向上させるために、トロイダルコア形状としている。
【００４２】
次に、本実施の形態における洗濯機の泡を検知する動作について図１をもとに説明する。まず、制御手段１１に設けられている操作表示手段２２から、洗濯やすすぎの指示が中央制御手段２１に与えられる。そして、給水手段（図示せず）によってドラム３内に洗濯水が所定量給水され、モータ制御手段２４によってモータ４が駆動し、ドラム３を回転させる。ドラム３内の洗濯物１２が洗剤や攪拌によって洗濯物からの汚れが溶け出して徐々に濁ってくると同時に泡１４が発生する。
【００４３】
泡１４はドラム３の外周面に設けた通水孔から出て外槽２の中に入り込む。外槽２に入り込んだ泡１４は、まず外槽２の下方に取り付けられた電極Ｂ９に接触し、さらに泡の量が多くなると、外槽２の上方に取り付けられた電極Ａ８に接触し、電極Ａ８と電極Ｂ９に泡を介して電流が流れる。
【００４４】
一方、泡１４の量は、電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値の変化として捕らえることができ、図５は、泡１４の量と電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値の関係を示す。電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値を測定し、５００ｋΩで抵抗の識別をすれば、５００ｋΩ以上であれば泡無し、５００ｋΩ以下であれば泡有りの判定ができることがわかる。
【００４５】
次に、泡水検知手段１０で電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値を検知する方法について、図６で具体的に説明する。さて、検知用の電極Ａ８、電極Ｂ９は、絶縁トランス４６の二次側コイル３３に接続されている。検知用の電極Ａ８、電極Ｂ９間に泡が無く、空気が接触したときの二次側コイル３３の抵抗値が無限大の時の一次側コイル３４の並列共振インピーダンスを図６に示すようにＺ１とする。
【００４６】
電極Ａ８、電極Ｂ９間に泡１４が接触したときの抵抗値をＺ２とすると、１次側で周波数ｆｒで共振して発振している交流波形は、２次側にも同じ交流周波数ｆｒの電圧が発生する。その時の一次側コイル３４の並列共振インピーダンスはＺ１２となり、Ｚ１より小さくなる。つまり、二次側コイル３３の電極Ａ８、電極Ｂ９に泡１４が付着し抵抗値が小さくなると、一次側コイル３４の並列共振インピーダンスＺも小さくなる。
【００４７】
そうなると、コルピッツ発振回路の正弦波の出力であるコンデンサ（Ｃ２）３６の正弦波振幅も小さくなり、図７に示すように、並列共振インピーダンス測定手段４１の入力であるダイオード（Ｄ１）３８のアノードにインバータ３７の基準電位を中心に正弦波が印加される。ダイオード（Ｄ１）３８のアノードに接続された並列共振インピーダンス測定手段４１のコンデンサ（Ｃ３）３９を、コンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）に影響を与えないように小さく設定し、コンデンサ（Ｃ３）３９に並列に接続された抵抗（Ｒ２）４０を大きくして放電時定数を大きくすれば、図７に示すように、並列共振インピーダンス測定手段４１の出力であるダイオード（Ｄ１）３８のカソード波形は、正弦波のピーク電圧が保持される。この電圧が制御手段１１の泡水検知判断手段２６の入力電圧となる。
【００４８】
図８は、あらかじめ測定しておいた電極Ａ８、電極Ｂ９間の抵抗値と並列共振インピーダンス測定手段４１の出力電圧の関係を示したものである。泡無しのときの電極Ａ８、電極Ｂ９間の抵抗値をＲａ、泡有りのときの電極Ａ８、電極Ｂ９間の抵抗値をＲｂとすると、ＲａはＲｂより大きくなり、その抵抗値の差は、並列共振インピーダンス測定手段４１の出力電圧の差として、泡無しの時はＶａ、泡有りの時はＶｂとして現れ、識別抵抗値をＲｒｅｆとすれば、識別電圧はＶｒｅｆとなる。泡水検知判断手段２６は、識別電圧Ｖｒｅｆより、電圧が大きいときは泡無し、電圧が小さいときは泡有りと識別することができる。
【００４９】
次に、図９をもとに、絶縁トランス４６の一次側コイル３４と二次側コイル３３の巻き数比の関係を述べる。一次側コイル３４と二次側コイル３３の巻数比を１：ｎに変えることにより、泡水検知手段１０の電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値Ｚ２の検知範囲を変えることができる。
【００５０】
絶縁トランス４６の一次側のインピーダンスをＺ１、絶縁トランス４６の二次側のインピーダンス（洗濯液中に浸漬される洗濯液の抵抗値）をＺ２とすると、Ｚ２＝（ｎの２乗）×Ｚ１という関係がある。例えば、Ｚ２＝２００００Ωとするには、ｎ＝０．５のときＺ２＝５００Ω、ｎ＝１とするとＺ２＝２００００Ωとなる。つまり、絶縁トランス４６の一次側のインピーダンスＺ１は、巻き数比を変えることにより絶縁トランス４６の二次側のインピーダンス（泡水検知電極間の抵抗値）Ｚ２により影響を受ける。
【００５１】
このように、巻き数比を１：ｎに変えることにより、泡水検知手段１０の電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値Ｚ２の検知範囲を変えることができる。図８に示すように、泡の各種形状等により、泡有りの抵抗値Ｒｂも変化し、泡が最終的には洗濯水になる抵抗値Ｒｃまで抵抗値が変わる。今回は、泡無しＲａから洗濯水Ｒｃまでの変化を見ることができるように巻数比を調整している。
【００５２】
また、泡や水を検知する一対の検知用の電極Ａ８、電極Ｂ９には交流がかかるので、電極に直流が印加した場合にくらべて金属の腐食が少ない。さらに、一次側コイル３４と二次側コイル３３は絶縁されているので人体への影響がない。
【００５３】
次に、本発明の構成で、磁気結合回路の部品のバラツキでインダクタンス値にバラツキが生じても、従来に比べて泡の検知が誤動作しにくい理由を詳しく述べる。
【００５４】
従来例の図１１では、「電流消費回路６２はオンして直流電源であるコンデンサ６１ｂから電流を消費する。これにより、磁気結合回路５７の１次コイル５７ａに接続した第１の整流平滑回路６０の出力電圧であるコンデンサ６０ｂの電圧が低下する。」と述べられている。
【００５５】
これは、１次コイル５７ａの電流をＩｊ、電圧をＶｊ、駆動周波数をｆｊ、インダクタンスをＬｊとすれば、
１次コイル５７ａの電流Ｉｊは、次の式Ａで示される。
Ｉｊ＝（Ｖｊ／Ｌｊ）×（１／（２ｆｊ））・・・式Ａ
ＶｊとＬｊとｆｊは従来では、泡の有無に関係なく一定である。
【００５６】
泡を検知すると２次コイル５７ｂの電流消費回路６２が働き、２次コイル５７ｂの電流が増加する。２次コイル５７ｂの電流が増加すると、１次コイル５７ａの電流Ｉｊも増える。抵抗５８に電流Ｉｊが流れて抵抗５８の電圧が大きくなり、１次コイル５７ａの電圧Ｖｊが低下する。
【００５７】
図１０に示すように、１次コイル５７ａの電流Ｉｊは泡有りの時は、ピーク電流はＩｂとなり、泡無しの時は１次コイル５７ａの電流Ｉｊは、ピーク電流はＩａとなる。このとき、Ｉｊは、式ＡよりＬｊに反比例する。これは１次コイル５７ａの電圧もＬｊに反比例して変化することを意味する。
【００５８】
本発明の泡水検知手段１０では並列共振インピーダンスＺ１は、
一次側コイル３４のインダクタンスＬとコンデンサ（Ｃ１）３５とコンデンサ（Ｃ２）３６の合成容量Ｃ１２と共振周波数ｆｒの次式Ｂで決まる。
Ｚ１＝２πｆｒ×Ｌ＝２π×√（Ｌ／Ｃ）・・・・・式Ｂ
ｆｒ＝１／（２π√（ＬＣ））・・・・・式Ｃ
図６の説明より、泡の有無により、電極Ａ８と電極Ｂ９間の抵抗値が変わるが、式Ｃに示すように√Ｌに比例する。
【００５９】
つまり、従来例ではＬの変化分がそのまま影響するが、本発明ではＬの平方根で影響する。例えば、Ｌが２倍変化した場合、従来例では２倍変化するが、本発明では２の平方根１．４１倍の変化で、従来より小さくなる。
【００６０】
このように本発明の構成では、磁気結合回路の部品のバラツキでインダクタンス値にバラツキが生じても、従来例に比べて泡の検知のバラツキが小さくなり誤動作しにくい。
【００６１】
次に、本発明の構成で、洗濯用のモータ４等から電気ノイズが発生した場合でも、泡の検知が誤動作しにくい理由を詳しく述べる。従来例の図１１では、２次コイル５７ｂに電流消費回路６２を設け、電流消費回路６２のトランジスタのベースは泡を検知する電極５５に接続されているため、金属である電極５５にノイズがのるベースに信号が入り、トランジスタがオンし誤動作するという課題があった。
【００６２】
本発明の泡水検知手段１０では、磁気結合手段４６の二次側コイル３３には電極が直接接続されるため、電極にノイズがのってもスイッチングするものが無く誤動作しない。また、洗濯用のモータ４等から発生するノイズは、主にモータ４を駆動する周波数ｆｍを持つ電気ノイズが多いので、本発明の共振周波数ｆｒを、ｆｍの倍以上の周波数に設定することにより、ノイズの影響を防ぐことができる。具体的にはモータ４の駆動周波数が１５ｋＨｚ付近なので、その倍の３０ｋＨｚ以上を共振周波数にしている。
【００６３】
このように、従来例に比べて泡検知に対する誤動作がなくなるので、制御手段１１は、泡水検知手段１０の出力により泡の有無を識別でき、洗剤の種類、水の量、洗濯物の汚れ具合、洗濯物の量などにより泡立ちの程度が異なるため、これらの条件の泡発生の最悪時においても泡が外槽２から溢れないように、モータ４の回転数の低下あるいは停止により泡の発生を抑えるように制御し、また、泡を消すための給水等を行い、泡を抑制する制御シーケンスを働かせることができる。
【００６４】
また、発生する泡を検知することにより、脱水時の時間が長くなるのを防止してトータルの洗濯時間を短縮し、消費電力を低減することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、磁気結合手段の部品のバラツキでインダクタンス値が大きくなっても、また、洗濯用のモータ等から電気ノイズが発生しても、誤動作なく泡を検知し、洗濯制御シーケンスを変更し、洗剤、水量、衣類等の汚れ具合、その他泡発生の諸要素の条件が変化しても、常に泡が溢れる前の最大の洗濯性能を得られる状態で、洗濯制御をすることができるので、洗濯機として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
２    外槽
３    ドラム
４    モータ
８    電極Ａ
９    電極Ｂ
１０  泡水検知手段
１１  制御手段
４６  絶縁トランス（磁気結合手段）
３３  二次側コイル
３４  一次側コイル
３５  コンデンサ（Ｃ１）
３６  コンデンサ（Ｃ２）
４１  並列共振インピーダンス測定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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