(57)【要約】【課題】短時間、かつ、省エネルギーで水位の検知を行う洗濯機を提供すること。【解決手段】水槽５の下部側面部と連通して水槽５と同じ程度の高さまで立設された連通管６には、所定の複数水位と同じ高さに、小電流で発熱量の高いＬＥＤ２と温度センサ３の組み合わせを配した水位検知基板として、低水位検知基板１Ａ、中水位検知基板１Ｂ、高水位検知基板１Ｃを配設するとともに、高水位検知基板１Ｃより高い位置に比較用水位検知基板１Ｄを配設して、制御部９は、洗い、あるいは、すすぎ工程において、低水位検知基板１Ａ、中水位検知基板１Ｂ、高水位検知基板１Ｃと比較用水位検知基板１Ｄの温度センサ３の温度情報を基にいずれかの水位への到達を判定する構成としたことにより、水位検知の時間を短縮することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体の内部に防振指示された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する給水弁と、前記水槽の下部側面部と連通するように立設された連通管と、制御手段とを備え、
前記連通管には、前記水槽内に給水された水の水位を検知する水位検知手段を設け、前記水位検知手段は、電流の供給により発熱するダイオードと、感温抵抗素子とを有し、
前記制御手段は、前記水位検知手段により検出された値を基に、前記水槽内の到達水位を算出する洗濯機。
【請求項２】
前記連通管は、高さが異なる複数の位置に設けられた、前記水位検知手段を少なくとも二つ以上備え、前記制御手段は、それぞれの前記水位検知手段により検出された値を比較し、前記水槽内の到達水位を算出する請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記水位検知手段は、前記ダイオードへの電流の供給を開閉するスイッチを備え、
前記制御手段は、一回目の給水工程において、算出した到達水位よりも下方であり且つ最近傍に位置する第一の水位検知手段と、前記到達水位よりも上方であり且つ最近傍に位置する第二の水位検知手段とを記憶する記憶部を備え、
前記制御手段は、二回目以降の給水工程において、前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記第一の水位検知手段に設けられた第一のスイッチ及び、前記第二の水位検知手段に設けられた第二のスイッチのみを閉じ、それ以外の前記スイッチを開き、前記第一の水位検知手段と前記第二の水位検知手段により検出された値から、前記水槽内の到達水位を算出する請求項１に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記ダイオードはＬＥＤである請求項１に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記水位検知手段は、熱伝導材料で形成された基板を有し、前記基板上に前記ダイオードと前記感温抵抗素子とを備える請求項１に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗い、すすぎ、脱水工程を自動制御して行なう洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機においては、槽内の水位を検知する種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の水位検知装置を取り付けた構成図である。
【０００４】
図５において、洗濯槽５５の側面部には、使用者がすすぎ時の溢水レベルを好みの高さに設定できる溢水水位設定機構５８が設けられており、矢印方向に平行移動させることで設定することができる。
【０００５】
溢水した水が流れる溢水排水経路５９の所定位置には感温抵抗素子５１が配設されている。この感温抵抗素子５１は、電流源（図示せず）から電流を供給されると自己発熱するため、外部からの冷却により抵抗値が変化するという性質がある。
【０００６】
すすぎ工程で、洗濯槽５５内の水位が上がってきて溢水し、感温抵抗素子５１が水と接触すると、感温抵抗素子５１は冷却されて抵抗値が変化する。この抵抗値の変化率を検知し、判断部６１にて水位が所定レベルに達したと判断して工程を進行させていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、感温抵抗素子の自己発熱量が小さく、温度差を検知するまでに時間を要するために、時間と水を浪費してしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小電流で発熱量の高いダイオードと感温抵抗素子を組み合わせて水位を検知することにより、水位検知の時間を短縮することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、筐体と、前記筐体の内部に防振指示された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する給水弁と、前記水槽の下部側面部と連通するように立設された連通管と、制御手段とを備え、前記連通管には、前記水槽内に給水された水の水位を検知する水位検知手段を設け、前記水位検知手段は、電流の供給により発熱するダイオードと、感温抵抗素子とを有し、前記制御手段は、前記水位検知手段により検出された値を基に、前記水槽内の到達水位を算出する構成としたものである。
【００１１】
これによって、水位検知の時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の洗濯機は、水位検知の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機の水位検知基板の拡大配置図
【図３】同洗濯機の水位検知装置を取り付けた構成図
【図４】同洗濯機の水位検知装置の制御ブロック図
【図５】従来の洗濯機の水位検知装置を取り付けた構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、筐体と、前記筐体の内部に防振指示された水槽と、前記水槽に回転自在に内包された洗濯槽と、前記洗濯槽を回転駆動するモータと、前記水槽内に給水する給水弁と、前記水槽の下部側面部と連通するように立設された連通管と、制御手段とを備え、前記連通管には、前記水槽内に給水された水の水位を検知する水位検知手段を設け、前記水位検知手段は、電流の供給により発熱するダイオードと、感温抵抗素子とを有し、前記制御手段は、前記水位検知手段により検出された値を基に、前記水槽内の到達水位を算出する構成としたことにより、水位検知の時間を短縮することができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記連通管は、高さが異なる複数の位置に設けられた、前記水位検知手段を少なくとも二つ以上備え、前記制御手段は、それぞれの前記水位検知手段により検出された値を比較し、前記水槽内の到達水位を算出する構成としたことにより、水位検知時間をより短縮することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１の発明において、前記水位検知手段は、前記ダイオードへの電流の供給を開閉するスイッチを備え、前記制御手段は、一回目の給水工程において、算出した到達水位よりも下方であり且つ最近傍に位置する第一の水位検知手段と、前記到達水位よりも上方であり且つ最近傍に位置する第二の水位検知手段とを記憶する記憶部を備え、前記制御手段は、二回目以降の給水工程において、前記記憶部に記憶された情報に基づき、前記第一の水位検知手段に設けられた第一のスイッチ及び、前記第二の水位検知手段に設けられた第二のスイッチのみを閉じ、それ以外の前記スイッチを開き、前記第一の水位検知手段と前記第二の水位検知手段により検出された値から、前記水槽内の到達水位を算出する構成としたことにより、検知に必要な電力消費を最小限に抑え、省エネルギー化することができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１の発明において、前記ダイオードはＬＥＤである構成としたことにより、水位検知の時間を短縮することができる。
【００１８】
第５の発明は、特に、第１の発明において、前記水位検知手段は、熱伝導材料で形成された基板を有し、前記基板上に前記ダイオードと前記感温抵抗素子とを備える構成としたことにより、水位検知の時間を短縮することができる。
【００１９】
以下、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。また、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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における洗濯機の縦断面図である。
【００２１】
図１において、筐体２１は，内部に複数のサスペンション２２によって水槽５を懸垂防振支持している。洗濯・脱水軸２４は中空で２軸構造としている。
【００２２】
洗濯槽３２は側壁に多数の脱水孔（図示せず）を有するとともに、内周の上部に振動低減用の流体バランサ２６を有し、中央底部には衣類攪拌用のパルセータ２７が配設されている。
【００２３】
また、図１には図示していないが、水槽５の下部側面部には、水槽５と連通する連通管６が水槽５と同じ程度の高さまで立設している。連通管６回りについては図２以降で詳述する。
【００２４】
筺体２１の上部には、上部枠体３０を設け、上部枠体３０の略中央部には、洗濯槽３２と外部とを連通するための洗濯物投入取出口２３を形成し、洗濯物投入取出口２３は蓋体２５にて開閉自在に覆われている。
【００２５】
また、上部枠体３０の前部には、各種の入力設定を行ない、設定内容や進行状況などを表示する操作表示部３１を配設している。そして、操作表示部３１の内方には、モータ２９等を制御し、洗い，すすぎ，脱水の一連の工程を逐次制御する制御部９（図２以降参照）を有する電子回路装置２０が収設されている。上部枠体３０の後部には、電磁力により開閉可能な給水弁３３を配設している。
【００２６】
伝達機構部２８は、内部に洗濯時の減速ギア（図示せず）を内蔵している。電子回路装置２０によりインバータ駆動させるモータ２９は水槽５の外底部に取り付けられ，伝達機構部２８を介し，パルセータ２７，及び洗濯槽３２を回転させる。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態における洗濯機の水位検知基板の拡大配置図、図３は、同洗濯機の水位検知装置を取り付けた構成図、図４は、同洗濯機の水位検知装置の制御ブロック図である。
【００２８】
図２において、水位検知手段である水位検知基板１は、熱伝導性の高い基板４上に、ダイオードであるＬＥＤ２と感温抵抗素子である温度センサ３とが近傍となるように、配置されている。
【００２９】
図３、図４において、水槽５の下部側面部には、上述のように水槽５と連通する連通管６が水槽５と同じ程度の高さまで立設している。
【００３０】
連通管６内には、水位検知手段である低水位検知基板１Ａ、中水位検知基板１Ｂ、高水位検知基板１Ｃ、比較用水位検知基板１Ｄが、低水位、中水位、高水位、高水位の上方である所定の高さに配設されている。
【００３１】
そして、低水位検知基板１Ａには低水位用ＬＥＤ２ａと低水位用温度センサ３ａが、中水位検知基板１Ｂには中水位用ＬＥＤ２ｂと中水位用温度センサ３ｂが、高水位検知基板１Ｃには高水位用ＬＥＤ２ｃと高水位用温度センサ３ｃが、比較用水位検知基板１Ｄには比較用ＬＥＤ２ｄと比較用温度センサ３ｄが、それぞれ配設されている。
【００３２】
電流源８は、低水位用ＬＥＤ２ａ、中水位用ＬＥＤ２ｂ、高水位用ＬＥＤ２ｃ、比較用ＬＥＤ２ｄとそれぞれ電気的に接続されている。また、電流減８とそれぞれのＬＥＤ２との間にはスイッチ１２が設けられ、スイッチ１２がＯＮである時（閉じている時）、それぞれのＬＥＤ２に電流が供給される。
【００３３】
制御手段である比較器７は、低水位検知基板１Ａの低水位用温度センサ３ａ、中水位検知基板１Ｂの中水位用温度センサ３ｂ、高水位検知基板１Ｃの高水位用温度センサ３ｃが検知した各ＬＥＤの温度と、比較用水位検知基板１Ｄの比較用温度センサ３ｄが検知した
温度を比較する。
【００３４】
制御手段である制御部９は、比較器７が検知した情報を基に、どの水位まで水が上昇してきているかを判断し、その情報をもとに以降の工程を制御する。水に触れている場合と空気に触れている場合とでは、ＬＥＤの上昇温度、発熱時の温度の立ち上がり方等が異なる。これにより、制御部９はそれぞれの温度センサによる検出値から、到達水位を算出している。
【００３５】
記憶部１０は、制御部９の情報を逐次記憶するものである。
【００３６】
制御手段であるスイッチ制御部１１は、低水位用ＬＥＤ２ａ、中水位用ＬＥＤ２ｂ、高水位用ＬＥＤ２ｃ、比較用ＬＥＤ２ｄに電流を供給するために、低水位用スイッチ１２ａ、中水位用スイッチ１２ｂ、高水位用スイッチ１２ｃ、比較用スイッチ１２ｄの開閉を制御する。
【００３７】
以上のように構成された洗濯機について、以下、その動作、作用を説明する。
【００３８】
洗い、あるいは、すすぎ工程において、給水弁３３を駆動させて水槽５に給水し、水が貯まるのと同時に連通管６内にも洗濯槽の水位に比例した水が蓄えられ、水位が上昇する。
【００３９】
連通管６内の水位が、低水位検知基板１Ａに到達すると、直接的にあるいは間接的に水と接触した低水位用ＬＥＤ２ａの温度を低水位用温度センサ３ａが検知する。この時、低水位用ＬＥＤ２ａの温度は、水と空気層との温度差および比熱差により変化するので、その変化を検知するものである。
【００４０】
そして、その低水位検知基板１Ａの低水位用温度センサ３ａと、空気層に触れている比較用水位検知基板１Ｄの比較用温度センサ３ｄが検知する温度を比較器７にて比較して、その比較情報により制御部９にて低水位まで水が来ていると判断する。もし、水位設定が低水位であれば、目標水位に到達したと判断して、給水を停止させて次工程へ移行する。そして、検知した情報は記憶部１０に記憶する。
【００４１】
設定水位が、中水位あるいは高水位であっても、低水位の場合と同様に、中水位検知基板１Ｂの中水位用温度センサ３ｂ、あるいは、高水位検知基板１Ｃの高水位用温度センサ３ｃが検知した温度と、比較用水位検知基板１Ｄの比較用温度センサ３ｄが検知する温度を比較して、その水位まで水が到達したかどうかを判断する。
【００４２】
（実施の形態２）
給水１回目の測定については、実施の形態１と同様の動作を行う。
【００４３】
給水２回目以降の測定では、制御部９は、記憶部１０に保存している情報を読み出し、１回目に到達した水位の近傍に位置する水位検知基板のみを駆動させる。
【００４４】
例えば、１回目の測定において到達水位が中水位である場合、低水位検知基板１Ａと中水位検知基板１Ｂは水に浸かり、高水位検知基板１Ｃは空気に触れている。そこで、２回目の測定には、スイッチ制御部１１は中水位用スイッチ１２ｂ、高水位用スイッチ１２ｃのみ閉じて、中水位用ＬＥＤ２ｂと高水位用ＬＥＤ２ｃに電流を供給する。１回目の水位と２回目以降の水位は、ほぼ同じか、もしくは所定の関係であるため、中水位検知基板１Ｂと高水位検知基板１Ｃが検知した温度のみから、水位の変化を判断できる。これにより、ＬＥＤの駆動電流を低減させることができるとともに、温度比較時間の短縮化を図るこ
とができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、低水位、中水位、高水位の３段階の水位を検知する水位検知基板１を設けたが、３段階に限らず製品仕様に応じて何段階であっても良い。
【００４６】
また、本実施の形態では、ダイオードの一種であるＬＥＤを採用しているが、特に限定するものではない。ＬＥＤは、電流に応答して発熱する速度が速く、小電流でも発熱量が高いという特徴を有する。
【００４７】
また、本実施の形態では、水位を検知する低水位検知基板１Ａ，中水位検知基板１Ｂ，高水位検知基板１Ｃと、常に空気層に触れている比較用水位検知基板１Ｄをそれぞれ別に設けたが、比較用水位検知基板を設けない構成としても良い。また、空気層に触れた場合の検出値を予め設定しておいても良い。この時、空気層に触れた場合の検出値として所定の値を記憶させておいても良いし、また給水前に比較値を検知しておく設定にしても良い。
【００４８】
また、本実施の形態では、水位検知基板一か所につきＬＥＤ２と温度センサ３の一組のみを実装しているが、ＬＥＤと温度センサをそれぞれ複数配置しても良い。
【００４９】
また、本実施の形態では、ＬＥＤと温度センサは近傍に設置されているが、熱伝導性に優れた基板を用いることで、ＬＥＤと温度センサ間の距離が離れていても検知することも可能である。
【００５０】
また、本実施の形態では、水位検知基板１を四か所それぞれ独立に設けているが、これらの水位検知基板を連続する一枚の基板４で構成してもよい。この場合、ＬＥＤと温度センサの組み合わせをそれぞれ個別の水位検知基板と同等に見なすことができ、本実施の形態と同じように作動させることができる。さらに、基板全体の温度勾配から詳細な水位測定を行うことも可能である。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、水槽５の下部側面部と連通して水槽５と同じ程度の高さまで立設された連通管６には、所定の複数水位と同じ高さに、ＬＥＤ２と温度センサ３の組み合わせを配した複数の水位検知基板として、低水位検知基板１Ａ、中水位検知基板１Ｂ、高水位検知基板１Ｃを配設するとともに、高水位検知基板１Ｃより高い位置に比較用水位検知基板１Ｄを配設して、制御部９は、洗い、あるいは、すすぎ工程において、電子回路装置２０に設けた比較器７にて比較する低水位検知基板１Ａ、中水位検知基板１Ｂ、高水位検知基板１Ｃと比較用水位検知基板１Ｄの温度センサ３の温度情報を基にいずれかの水位への到達を検知する構成としたことにより、水位検知の時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、小電流で発熱量の高いＬＥＤと温度センサを組み合わせて水位を検知することにより、水位検知の時間を短縮することができるので、水位検知装置を有するドラム式など他の洗濯機の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  水位検知基板（水位検知手段）
１Ａ  低水位検知基板（水位検知手段）
１Ｂ  中水位検知基板（水位検知手段）
１Ｃ  高水位検知基板（水位検知手段）
１Ｄ  比較用水位検知基板（水位検知手段）
２  ＬＥＤ（ダイオード）
２ａ  低水位用ＬＥＤ（ダイオード）
２ｂ  中水位用ＬＥＤ（ダイオード）
２ｃ  高水位用ＬＥＤ（ダイオード）
２ｄ  比較用ＬＥＤ（ダイオード）
３  温度センサ（感温抵抗素子）
３ａ  低水位用温度センサ（感温抵抗素子）
３ｂ  中水位用温度センサ（感温抵抗素子）
３ｃ  高水位用温度センサ（感温抵抗素子）
３ｄ  比較用温度センサ（感温抵抗素子）
４  基板
５  水槽
６  連通管
７  比較器（制御手段）
９  制御部（制御手段）
１１  スイッチ制御部（制御手段）
１２  スイッチ
１２ａ  低水位用スイッチ（スイッチ）
１２ｂ  中水位用スイッチ（スイッチ）
１２ｃ  高水位用スイッチ（スイッチ）
１２ｄ  比較用スイッチ（スイッチ）
２０  電子回路装置（制御手段）
２１  筐体
２７  パルセータ
２９  モータ
３０  上部枠体
３１  操作表示部
３２  洗濯槽
３３  給水弁
【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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