JPH0768083A

JPH0768083A - 洗濯機の水位検知装置

Info

Publication number: JPH0768083A
Application number: JP5217097A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Eda; 浩明詠田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1995-03-14
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JP2970981B2

Abstract

(57)【要約】【目的】原価低減と外部ノイズ耐力の向上及び調整の
簡略化と水圧検知精度向上を実現する。【構成】プリント配線基板１４の銅箔パターン１６の
一部を一方の電極１７とし、この一方の電極１７と対向
して配置される他方の電極２０を水槽の水圧により可動
するダイヤフラム１９上に設け、両電極１７、２０間の
静電容量値に基づき水槽内の水位を検知するように構成
した洗濯機の水位検知装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗濯機に内装され、水
槽の水位変化を連続的に検知可能な水位検知装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の水位検知装置は、例
えば図１４に示すように、洗濯機本体（図示せず）に内
装された水槽５１の下部にエアトラップ５２を設け、こ
のエアトラップ５２に導圧ホース５３を介して水圧検知
部５４を連結し、さらに該水圧検知部５４の出力端をリ
ード線５５を介して洗濯機に設けられた制御回路５６に
電気的に接続してなり、水槽５１内の水位変化に伴うエ
アトラップ５２内の空気圧変化を水圧検知部５４で電気
的に変換し、制御回路５６でその圧力変化の検出データ
に基づき水槽５１内の水位変化を検出するように構成さ
れている。

【０００３】図１５は水圧検知部５４の一例を示してい
る。この図に示すように、従来の水圧検知部５４では、
導圧ホース５３を介してエアトラップ５２と連通するケ
ース５７とケースカバー５８との間にゴム製のダイアフ
ラム５９を挟着し、該ダイヤフラム５９上に可動部材６
０を装着するとともに、該可動部材６０をスプリング６
１によって付勢し、さらに可動部材６０にフェライトコ
ア等からなる磁性体６２を取り付ける一方、ケースカバ
ー５８の内周面にコイル６３を固着し、該コイル６３か
ら制御回路５６に接続されるリード線５５を引き出して
いる。

【０００４】この水圧検知部５４の場合、エアトラップ
５２から与えられた圧力変化とスプリング６１の付勢力
との関係によって、ダイヤフラム５９の形状変化量が決
定され、このダイヤフラム５９の形状変化に伴って磁性
体６２が上下動し、コイル６３内を出入することによ
り、コイル６３のインダクタンスが変化するようになっ
ている。

【０００５】図１６は制御回路５６の一例を示してい
る。この図に示すように、従来の制御回路５６は、発振
回路６４とマイクロコンピュータ６５とを備えており、
水圧検知部５４におけるコイル６３のインダクタンス変
化を発振回路６４によって周波数に変換し、マイクロコ
ンピュータ６５で周波数変化として水位を検知するよう
に構成されている。

【０００６】また、上記従来構成における問題点を改善
したものとして、例えばコイル６３と制御回路５６間に
配線されたリード線５５にノイズがのった場合でも発振
回路６４にノイズが侵入しないように、該発振回路６４
をコイル６３と分離して配置したもの（特開平２ー２９
２９４号公報）や、スプリング６１の伸縮動作がコイル
６３のインダクタンス変化に与える影響を極力回避する
ために水圧検知部５４における磁性体６２及びコイル６
３の配置を工夫したもの（実公平３ー２３１８６号公
報）等が提案されている。

【０００７】なお、上記のようにコイル６３のインダク
タンス変化を利用して水槽５１内の水位変化を検知する
従来方式においては、上記各例以外のものであっても、
上掲の従来例と同様に水圧検知部５４は制御回路５６と
は別に構成され、両者５４、５６の電気的接続はリード
線５５によっている。また、発振回路６４を水圧検知部
５４に設けることも可能であるが、この場合も発振回路
６４と、マイクロコンピュータ６５とを接続するための
リード線が必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例のように、水圧検知部５４と制御回路５６とを別
々に構成し、両者５４、５６間をリード線５５を使用し
て電気的に接続した構成を採用しているものでは、次の
ような問題点があった。まず、水圧検知部５４が発振回
路６４を内蔵するものも含めて、制御回路５６とは別に
独立設置されているため、ケース等も別に準備しなけれ
ばならないだけでなく、リード線自体の部品コスト及び
その配線組立コストも必要であり、コスト高を招いてい
た。

【０００９】また、水圧検知部５４やリード線５５のイ
ンピーダンスが高いため、周囲からの電磁ノイズの影響
を受けやすい。このため制御回路５６に本来の検知信号
以外のノイズ成分が入力され、水位の誤検知やノイズに
よるマイクロコンピュータ６５の誤動作、例えばリセッ
トやラッチアップを引き起こすことがあった。

【００１０】さらに、水圧検知部５４に制御回路５６の
一部を構成する発振回路６４を含まないものでは、水圧
検知部５４の精度のバラツキと、発振回路６４の定数バ
ラツキを考慮しながら、水位検知精度を向上させる必要
があるため、水圧検知部５４の調整値幅を極度に狭くし
たり、あるいは発振回路６４内に、例えば±１％程度の
高精度なコンデンサを使用していた。このため上記した
コスト上の問題点と相俟って装置のトータルコストが必
然的に高くなっていた。

【００１１】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、水圧検知部を制御回路の
内部に一体的に構成した構造とすることにより、大幅な
コストダウン、外部ノイズ耐力の向上及び、初期調整の
簡略化を図流ことが可能で、しかも優れた水位検知精度
を実現し得る新規な洗濯機の水位検知装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、洗濯機のモータや給、排水等を行う弁等
の負荷を、操作部に設けたスイッチまたは洗濯機の所要
個所に設けられたセンサからの入力信号に基づいて制御
する制御回路が搭載されているプリント配線基板を利用
しており、このプリント配線基板上に形成された導電パ
ターンの一部により一方の電極を構成している。

【００１３】また、水槽内の水位変化に伴う水圧変化に
応動する可動体を設け、この可動体により前記一方の電
極と対向して配設される他方の電極を一方の電極との相
対距離を変化させる方向に変位させるように構成し、さ
らに前記制御回路において前記両電極間距離の変化に伴
う両電極間の静電容量の変化に基づき前記水槽内の水位
を検知するように構成している。

【００１４】上記構成において、前記可動体を水槽内の
水位変化に伴う水圧変化に応動して形状変化するゴム製
のダイヤフラムにより構成するとともに、該ダイヤフラ
ムの形状変化量が他方の電極の変位量に変換されるよう
にすることができる。この場合、ダイヤフラムの一方の
電極との対向面上に導電層を形成し、この導電層を他方
の電極とすることができる。また、組立性を向上させる
ために、前記他方の電極を、その一部が直接プリント配
線基板の導電パターンに電気的に接続可能な形状に形成
するようにしてもよい。

【００１５】上記構成では、両電極間距離の調整手段を
設けることが望ましい、この場合、その調整手段として
は、他方の電極とプリント配線基板との間に該他方の電
極をプリント配線基板から離れる方向に付勢するスプリ
ングを介装し、且つ、該スプリングのプリント配線基板
側端部を該スプリングのバネ圧を変化させる方向に位置
調整可能に構成したものが挙げられる。

【００１６】また、両方の電極により形成される静電容
量体に対して並列または直列に、静電容量調整用の可変
コンデンサを接続することにより、制御回路における水
位判断の基準となる静電容量値の初期調整を行うことが
できる。

【００１７】さらに、水槽内の水圧に対応する基準圧力
を可動体に付与したときの制御回路の水位検知データを
記憶する電気的に書換可能な不揮発性メモリを設けるこ
とにより、ソフトウェア的な水位検出が可能になる。

【００１８】さらにまた、両方の電極により形成される
静電容量体の静電容量を周波数変換するＣＲ発振回路を
設け、制御回路において該ＣＲ発振回路の出力データに
基づき水槽の水位を判断するように構成することがで
き、あるいは両方の電極により形成される静電容量体と
制御回路との間に前記静電容量体を充放電動作させる固
定抵抗を介装し、制御回路において前記静電容量体の充
電または放電時間を計時することにより、該静電容量体
の静電容量値を判断するように構成することができる。

【００１９】

【作用】上記構成によると、水槽内の水位変化に応動し
て可動体が動作し、この可動体の動作により他方の電極
が移動するため、両電極間距離が変化し、これに伴って
両電極間の静電容量も変化する。この静電容量の変化を
制御回路で判断することにより、水槽内の水位を判定す
ることができる。

【００２０】また、制御回路内部の導電パターンの一部
を使用した静電容量変換方式としているので、水圧検知
部の構成を制御回路と一体化することが可能となり、こ
れにより、低コスト、耐ノイズ性向上が実現でき、ま
た、部品の組み合わせがないので簡単且つ安価に調整で
きる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る洗濯機の水位検知装置の
実施例を図面を参照しながら説明する。図１は一般的な
洗濯機における制御装置の概略構成を示している。この
図において、１は制御回路、２は操作部に設けられた各
種スイッチ、３は後述する水圧検知部、４はパルセータ
や脱水兼洗濯槽の駆動源であるモータ、５は排水弁、６
は給水弁である。

【００２２】また、制御回路１は中央制御部としてのマ
イクロコンピュータ７、各種スイッチ２に共通のインタ
ーフェイス８、後述する発振回路９、操作表示回路１
０、マイクロコンピュータ７の指令に基づき、負荷とし
てのモータ４、排水弁５及び給水弁６を駆動する駆動回
路１１、１２、１３とにより構成されており、各種スイ
ッチ２及び洗濯機の所要部位に配された各種センサから
の入力信号に基づき、負荷の制御を行うものである。

【００２３】図２は本発明の第１実施例における水圧検
知部３を示している。この図において、１４は図１に示
した制御回路１の構成部品を実装したプリント配線基板
である。なお、図２では一例としてプリント配線基板１
４上に抵抗部品１５が実装されている状態を示している
が、その他マイクロコンピュータ７、発振回路９、駆動
回路１１〜１３及び、トランジスタ、コンデンサ、トラ
イアック等、回路を構成する電子部品も実装されている
ことは言うまでもない。

【００２４】本実施例では、このプリント配線基板１４
は制御回路１の各部構成間を接続する導電パターンに銅
箔パターン１６を使用しており、且つ、この銅箔パター
ン１６をプリント配線基板１４の下面に形成するととも
に、該銅箔パターン１６の一部を一方の電極１７として
機能するように構成している。なお、該一方の電極１７
にソルダーレジスト処理等の表面処理が施されているも
のであっても、本発明を何ら特定するものではない。

【００２５】一方の電極１７の形成領域を含むプリント
配線基板１４の下面部分にはケース１８が気密に取り付
けられている。このケース１８の内部空間は上段が広
く、下段が狭い上下２段構成となっており、その段部に
可動体としてのゴム製のダイヤフラム１９が周端部を挟
着固定され、且つ、中央部が上下変形可能な状態で装着
されており、該ダイヤフラム１９の上面で、一方の電極
１７と対向する部位に例えば銅箔からなる他方の電極２
０が形成されている。この他方の電極２０はフレキシブ
ルワイヤ２１を介してプリント配線基板１４に形成され
た所定の接続用パターン１６ａに電気的に接続されてい
る。

【００２６】また、ダイヤフラム１９によって仕切られ
たケース１８の下段側には導圧ホース２２が接続されて
いるとともに、プリント配線基板１４には該基板１４と
ダイヤフラム１９との間のケース上段部の空気を大気圧
に開放する空気逃がし孔２３が形成されている。なお、
前記空気逃し孔２２は必ずしもプリント配線基板１４に
設ける必要はなく、その他、例えばダイヤフラム１９の
上方側となるケース１８の側面部分に形成してもよい。

【００２７】図３は本実施例装置Ａの洗濯機内における
配置構成を示している。この図に示すように、洗濯機本
体（図示せず）に内装された水槽Ｂの下部にはエアトラ
ップＣが設けられており、本実施例装置Ａはケース１８
に接続された導圧ホース２２を介して該エアトラップＣ
に連通連結されている。なお、図３において、Ｌは水槽
Ｂ内の水位を示している。

【００２８】このような構成においては、水槽Ｂ内の水
位Ｌ、つまり水圧に対応してエアトラップＣ内の空気圧
が変化し、該エアトラップＣから与えられた圧力変化に
応動してダイヤフラム１９が、その中央部が上下方向に
移動するように形状変化する。このとき、ダイヤフラム
１９より上方のケース１８内空間部の空気は空気逃がし
孔２３から大気圧に開放され、これによって水圧側と大
気圧側との差圧検知が可能になる。

【００２９】この場合、ダイヤフラム１９に固定された
他方の電極２０は水槽Ｂの水位Ｌが高くなれば図２の矢
印ａで示すように上方に移動して、一方の電極１７との
対向距離が狭くなり、両電極１７、２０が作る静電容量
は大きくなり、逆に、水槽Ｂ内の水位Ｌが低くなれば他
方の電極２０は下方に移動し一方の電極１７との対向距
離が広がり、静電容量は小さくなる。このようにして水
槽Ｂ内の水位変化が静電容量変化に変換されるのであ
る。

【００３０】ところで、上記構成においては、他方の電
極２０は銅箔等により形成されており、ダイヤフラム１
９とは別部材となっているため、作製時にはダイヤフラ
ム１９に固定する工程を必要とする。そこで図４に示す
ように、他方の電極２０を銅箔に代えて、ダイヤフラム
１９の一方の電極１７との対向面に蒸着した金属膜によ
り形成すれば、電極取付工程を省略することができる。

【００３１】また、上記構成においては、他方の電極２
０とプリント配線基板１４の接続用パターン１６ａとの
接続にフレキシブルワイヤ２１を使用しているが、図４
に示すように、ケース１８の一部、即ち、他方の電極２
０を構成する金属膜とプリント配線基板１４の接続用パ
ターン１６ａとに当接するケース１８の側壁部を導電体
１８ａにより形成すれば、フレキシブルワイヤ２１のよ
うな接続用部材及びその取付工程が不要になり、組立コ
スト、部品コストを共に低減し得る。

【００３２】さらに、図５に示すように、他方の電極２
０を金属薄板を曲げ成形して、一端が屈曲したリーフ形
状に形成する一方、プリント配線基板１４の所定部位に
スルーホール２４を形成し、このスルーホール２４に接
続用パターン１６ａを形成し、ダイヤフラム１９に取り
付けた他方の電極２０の屈曲端部２０ａをスルーホール
２４に挿通することにより、該他方の電極２０を直接、
プリント配線基板１４の接続用パターン１６ａに半田接
続することが可能となる。

【００３３】なお、この場合、ダイヤフラム１９の形状
を工夫して、該ダイヤフラム１９に取り付けられた他方
の電極２０が矢印ｂで示すように他端側部分のみ上下動
し得るように構成している。また、図５に示すように、
プリント配線基板１４を接続用パターン１６ａが両側に
設けられた両面配線構造とすることにより、他方の電極
２０の半田付けが容易になり、組立性を更に向上させる
ことができる。

【００３４】以上、水圧検知部３の基本構成を示した
が、いずれの態様の水圧検知部３においても、ダイヤフ
ラム１９のような機械的構成を用いて他方の電極２０を
上下動させるようにしているため、製品化するにあたっ
ては感度調整工程が必要となる。但し、従来例のように
水圧検知部５４と制御回路５６との組み合わせを考慮す
る必要がないので、感度調整は極めて簡単に行える。

【００３５】図６は図２に示した水圧検知部３に感度調
整構造を組み込んだ構成を示している。図６に示す感度
調整機構は、プリント配線基板１４のダイヤフラム上面
中央と対向する部位にネジ孔２５を設け、このネジ孔２
５に調整手段としてのバネ圧調整ネジ２６を螺装する一
方、ダイヤフラム１９上にバネ受け部材２７を設け、該
バネ受け部材２５とバネ圧調整ネジ２６との間にスプリ
ング２８を介装し、このスプリング２８によりダイヤフ
ラム１９を適度な付勢力でもって下方に加圧するように
構成されている。

【００３６】この感度調整機構の場合、エアトラップＣ
から与えられた圧力変化とスプリング２８の付勢力との
力関係によって、ダイヤフラム１９の形状変化量が決定
される。従って、バネ圧調整ネジ２６のネジ孔２５から
の突出量を適宜調整してスプリング２８の上端位置を変
位させることにより、該スプリング２８のダイヤフラム
１９に対する加圧量を適正値に調整することができる。

【００３７】図７は水圧の変化に対する両電極１７、２
０間の静電容量特性を示している。いま、上記感度調整
機構を備えた水圧検知部３が図７において未調整状態で
は実線ｐで示した特性を有するものとすると、例えばス
プリング２８の上端位置を下方に変位させれば、同じ水
圧であってもダイヤフラム１９の形状変化量が小さくな
って、破線ｑで示した特性に移行する。

【００３８】上記構成の水圧検知部３における両電極１
７、２０間で得られた静電容量値は電気的に調整するこ
ともできる。図８はその調整を行うための回路を示して
いる。この図に示すものでは、両電極１７、２０で形成
される静電容量体２９に直列に第１可変コンデンサ３０
を接続するとともに、並列に第２可変コンデンサ３１を
接続している。

【００３９】このような構成において前述の感度を低く
したい場合は、静電容量体２９と比較して大きな静電容
量を有するコンデンサを第１可変コンデンサ３０の位置
に追加すれば、図７の実線特性ｐから一点鎖線で示す特
性ｓに移行させることができ、図６に示した機械的な感
度調整機構とほぼ同様の調整機能を発揮する。なお、上
記第１可変コンデンサ３０の容量を小さくするほど感度
は低めに調整される。

【００４０】また、第２可変コンデンサ３１の静電容量
値を調整すれば、図６に示した感度調整機構では不可能
であった図７の特性の平行移動も可能となる。例えば第
２可変コンデンサ３１の静電容量値を大きくするように
調整すれば、図７の特性図では実線特性ｐから点線特性
ｒに平行移動させることができる等、第１及び第２可変
コンデンサの組み合わせにより機械式と比較して感度調
整機能をさらに向上させることができる。

【００４１】本発明では制御回路１と水圧検知部３とが
一体化していることによりはじめて可能となるところ
の、マイクロコンピュータソフトを利用した自動調整も
実現可能となる。図８に示した周波数変換回路３２の説
明は後述するが、ここではマイクロコンピュータ７に周
波数変換回路３２からのパルス周波数が入力されている
ものを例に挙げて説明する。３３は電気的に書換可能な
不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭであって、マイク
ロコンピュータ７との通信により内部のメモリの書き込
み、読み出し、消去が可能な半導体メモリである。

【００４２】上記マイクロコンピュータ７及びＥＥＰＲ
ＯＭ３３を用いた静電容量調整プロセスを図９のフロー
チャートにより説明すると、マイクロコンピュータ内部
のＲＯＭに、通常の洗濯運転では使用しない特性データ
書込プログラムを予め作成しておき、ステップ＃１０
で、一般の使用者が操作できないような入力条件で、特
性データ書込モードに移行する。前記入力条件とは、マ
イクロコンピュータ７の特定端子を外部より強制的にハ
イまたはローに設定したり、図１に示す操作表示回路１
０のスイッチの多重押し等を意味している。

【００４３】書込モードに移行後、ステップ＃２０で、
操作表示回路１０の決められた操作スイッチによりマイ
クロコンピュータ７を、50mmＨ₂Ｏ水圧データの書込状
態に設定する。なお、この操作も含み、次に述べる状態
設定またはデータのメモリへの書込操作を行うにあた
り、前述の操作スイッチやマイクロコンピュータの特定
端子の設定を使用しても、本発明を限定するものではな
い。

【００４４】次に、ステップ＃３０で、水圧検知部３に
外部の圧力発生装置から50mmＨ₂Ｏの圧力を印加する。
ステップ＃４０では上記での何らかの操作により、周波
数変換回路３２から入力される周波数データＤ５０をＥ
ＥＰＲＯＭ３３に書き込む。以後、ステップ＃５０〜ス
テップ＃７０では、前述のステップ＃２０〜ステップ＃
４０と同様の手法を用いて、400mmＨ₂Ｏ水圧の周波数デ
ータＤ４００をＥＥＰＲＯＭ３３に書き込む。

【００４５】以上のＥＥＰＲＯＭ３３に書き込まれたデ
ータは図１０に示した水圧−周波数特性におけるａ、ｂ
点に対応し、この２点で決定される直線によって、その
他の水圧での周波数はマイクロコンピュータ内部での演
算により算出可能となる。ここで、水圧検知部３の特性
が図１０の破線ｓで示されるように、直線性がない場合
は、図９でのステップ＃２０〜ステップ＃４０及びステ
ップ＃５０〜ステップ＃７０の２段階の操作を細かく設
定すればよい。図１０の破線ｓの例では、200mmＨ₂Ｏ
（ｃ点）と300mmＨ₂Ｏ（ｄ点）を追加して、４点での設
定としている。

【００４６】なお、運転中の水圧に対する周波数データ
の読み出しについては、それぞれの水圧に対して決めら
れたメモリアドレスのメモリ内容を読み出して、制御に
使用することは言うまでもない。

【００４７】次に、図８を参照しながら、水圧検知部３
の静電容量をＣＲ発振回路で周波数変換する方法につい
て説明する。前記周波数変換回路３２はコンパレータ３
４と周辺の抵抗Ｒ１〜Ｒ５で構成されており、Ｒ１はコ
ンパレータ３４のプルアップ抵抗、Ｒ２は静電容量体２
９及び第１、第２可変コンデンサ３０、３１の充放電用
抵抗、Ｒ３、Ｒ４は静電容量体２９及び第１、第２可変
コンデンサ３０、３１の電圧比較値を決定する電圧を作
る分圧抵抗、Ｒ５はコンパレータ３４の非反転端子の電
圧設定を変化させるためのヒステリシス用抵抗である。

【００４８】図１１は周波数変換回路３２の動作を示す
タイムチャートである。同図(ａ)の実線で示す電圧V(-)
はコンパレータ３４の反転端子への入力電圧であって、
静電容量体２９及び第１、第２可変コンデンサ３０、３
１の電圧である。点線で示す電圧V(+)は非反転端子への
入力電圧である。同図(ｂ)の信号はコンパレータ３４の
出力でマイクロコンピュータ７に入力される周波数信号
である。

【００４９】いま、時点t1でコンパレータ３４がＯＦＦ
となったとき、静電容量体２９及び第１、第２可変コン
デンサ３０、３１には、充放電用抵抗Ｒ１、Ｒ２を経由
して充放電電流が流れ、電圧V(-)は上昇していくが、分
圧抵抗Ｒ３、Ｒ４及びヒステリシス用抵抗Ｒ５で合成さ
れる電圧V(+)を超えた時点t2で、コンパレータ３４はＯ
Ｎし、ローレベルとなる。同時にヒステリシス用抵抗Ｒ
５の右側がローレベルとなることより、電圧V(+)に対し
てはプルダウン側へ接続されたと同様になるため、該電
圧V(+)は低下する。

【００５０】静電容量体２９及び第１、第２可変コンデ
ンサ３０、３１は充放電用抵抗Ｒ２を介して、コンパレ
ータ３４の出力に向けて放電し、電圧が次第に低下し、
低下した電圧V(+)に達した時点t3で、再度t₁ 以降と同
様な充電期間に移行する。ここで、静電容量体２９及び
第１、第２可変コンデンサ３０、３１の容量が大きい場
合（高水圧）は、充放電時定数が大きくなり、V(-)の傾
きが小さくなるため、t1〜t3で表される周期が長くなり
周波数は低下する（図１０参照）。

【００５１】以上によりマイクロコンピュータ７には水
圧に対応した周波数パルスが入力されることになる。な
お、前記ＣＲ発振回路は、本発明の一実施例に過ぎず、
他方式のＣＲ発振回路であってもよい。

【００５２】次に、図１２及び図１３により発振回路を
用いずに、静電容量を周波数に変換する方法を説明す
る。静電容量体２９は充放電用抵抗Ｒ６により充放電動
作される。マイクロコンピュータ７の出力ポート３５の
内部は、ＰchとＮchのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
３６、３７が接続された３ステート構成となっている。
また、マイクロコンピュータ７に設けられたアナログ入
力電圧をディジタル電圧に変換するＡ／Ｄポートは静電
容量体２９の電圧を検知する。

【００５３】いま、図１３の時点t1でＰchのＦＥＴ３６
がＯＮすれば、静電容量体２９には充放電用抵抗Ｒ６を
介してVccから充電電流が流れて、静電容量体２９の電
圧Vcは上昇する。予め設定された電圧値V(H)に達したこ
とをマイクロコンピュータ７のＡ／Ｄポートで検知すれ
ば、ＰchのＦＥＴ３６をＯＦＦし、ＮchのＦＥＴ３７を
ＯＮする（t2）。この後、静電容量体２９は充放電用抵
抗Ｒ６、ＮchのＦＥＴ３７を介してＧＮＤ側に放電さ
れ、電圧Vcは下降し、予め設定された電圧値V(L)に達す
れば（t3）、再度t1の状態に戻る。

【００５４】前記t1〜t3の周期は、図１１の特性と同様
に静電容量が大きければ（高水圧）長くなるので、この
周期によって水圧（水位）を検知することができる。こ
のt1〜t3時間はマイクロコンピュータ内部のタイマによ
り計時できることは言うまでもないが、逆に一定時間の
ＰchのＦＥＴ３６またはＮchのＦＥＴ３７のＯＮ／ＯＦ
Ｆ回数をカウントすれば周波数として検知できることに
なる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるとき
は、制御回路が搭載されたプリント配線基板上の導電パ
ターンの一部により一方の電極を構成し、該一方の電極
と対向する他方の電極を水槽内の水位変化に伴う水圧変
化に応動して一方の電極との相対距離を変化させる方向
に変位させ、これによって変化する両電極間の静電容量
に基づき水槽内水位を検知するようにしているので、水
圧検知部の構成を制御回路と一体化することが可能とな
る。従来の水圧検知部と制御回路とを接続するためのリ
ード線が不要になるなど、大幅な原価低減と外部ノイズ
耐力の向上、及び調整の簡略化と水圧検知精度向上が実
現できる。

【００５６】請求項３によるときは、他方の電極を移動
させる可動体を、水槽内の水位変化に伴う水圧変化に応
動して形状変化するゴム製のダイヤフラムにより構成
し、該ダイヤフラムの形状変化量を他方の電極の変位量
に変換するようにしたものにおいて、他方の電極をダイ
ヤフラムの一方の電極との対向面上に形成された導電層
により構成しているので、電極取付工程を省略すること
ができる。

【００５７】請求項４によるときは、他方の電極を、そ
の一部が直接プリント配線基板の導電パターンに電気的
に接続可能な形状に形成しているので、該他方の電極と
プリント配線基板の導電パターンとを接続するための接
続用部材及びその取付工程が不要になり、組立コスト、
部品コストを共に低減させることができる。

【００５８】請求項５によるときは、他方の電極とプリ
ント配線基板との間に該他方の電極をプリント配線基板
から離れる方向に付勢するスプリングを介装し、且つ、
該スプリングのプリント配線基板側端部を該スプリング
のバネ圧を変化させる方向に位置調整可能に構成してな
る両電極間距離の調整手段を設けているので、該調整手
段を適宜調整してスプリングを変位させることにより、
該スプリングの他方の電極に対する加圧量を適正値に調
整することができる。

【００５９】また、請求項６〜請求項９によるときは、
静電容量調整用可変コンデンサ、水位検知データを記憶
するための電気的に書換可能な不揮発性メモリ、両電極
間に形成される静電容量体の静電容量を周波数変換する
ＣＲ発振回路、さらには前記静電容量体の充放電時間等
を用いて、電気的に感度調整を簡単且つ精度良く行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な洗濯機における制御装置の概略構成
を示すブロック図。

【図２】本発明の実施例における水圧検知部を示す概
略断面図。

【図３】その洗濯機内における配置構成を模式的に示
す断面図。

【図４】水圧検知部の変形例を示す概略断面図。

【図５】水圧検知部の他の変形例を示す概略断面図。

【図６】感度調整構造を備えた水圧検知部を示す概略
断面図。

【図７】水圧検知部の調整内容を示す特性図。

【図８】感度調整回路を示す図。

【図９】その調整例を示すフローチャート。

【図１０】その調整例を示す特性図。

【図１１】周波数変換回路の動作を示すタイムチャー
ト。

【図１２】水位検知回路を示すブロック図。

【図１３】静電容量体の充放電時間を示すタイムチャ
ート。

【図１４】従来の水位検知装置における水圧検知部を
示す概略断面図。

【図１５】その洗濯機内における配置構成の一例を模
式的に示す断面図。

【図１６】その制御回路を示すブロック図。

【符号の説明】

１制御回路７マイクロコンピュータ１４プリント配線基板１６銅箔パターン１７一方の電極１９ダイヤフラム２０他方の電極２０ａ他方の電極の屈曲端部２６バネ圧調整ネジ２８スプリング２９静電容量体３０第１可変コンデンサ３１第２可変コンデンサ３２周波数変換回路３３ＥＥＰＲＯＭＢ水槽ＣエアトラップＲ６固定抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷を入力信号に基づいて制御する制御
回路が搭載されたプリント配線基板を備え、該プリント
配線基板上に形成された導電パターンの一部により一方
の電極を構成し、該一方の電極と対向して他方の電極を
配設するとともに、水槽内の水位変化に伴う水圧変化に
応動して前記他方の電極を前記一方の電極との相対距離
を変化させる方向に変位させる可動体を設け、さらに前
記制御回路において前記両電極間距離の変化に伴う両電
極間の静電容量の変化に基づき前記水槽内の水位を検知
するように構成したことを特徴とする洗濯機の水位検知
装置。
【請求項２】可動体は水槽内の水位変化に伴う水圧変
化に応動して形状変化するゴム製のダイヤフラムにより
構成され、該ダイヤフラムの形状変化量が他方の電極の
変位量に変換されるように構成されている請求項１の洗
濯機の水位検知装置。
【請求項３】他方の電極は、ダイヤフラムの一方の電
極との対向面上に形成された導電層により構成されてい
る請求項２の洗濯機の水位検知装置。
【請求項４】他方の電極は、その一部が直接プリント
配線基板の導電パターンに電気的に接続可能な形状に形
成されている請求項１の洗濯機の水位検知装置。
【請求項５】他方の電極とプリント配線基板との間に
前記他方の電極を前記プリント配線基板から離れる方向
に付勢するスプリングを介装し、且つ、該スプリングの
プリント配線基板側端部を該スプリングのバネ圧を変化
させる方向に位置調整可能に構成してなる両電極間距離
の調整手段が設けられている請求項１〜４のいずれかの
洗濯機の水位検知装置。
【請求項６】両方の電極により形成される静電容量体
に対して並列または直列に、静電容量調整用の可変コン
デンサが接続されている請求項１〜４のいずれかの洗濯
機の水位検知装置。
【請求項７】水槽内の水圧に対応する基準圧力を可動
体に付与したときの制御回路の水位検知データを記憶す
る電気的に書換可能な不揮発性メモリが設けられている
請求項１〜４のいずれかの洗濯機の水位検知装置。
【請求項８】両方の電極により形成される静電容量体
の静電容量を周波数変換するＣＲ発振回路を備え、制御
回路は該ＣＲ発振回路の出力データに基づき水槽の水位
を判断するように構成されている請求項１〜７のいずれ
かの洗濯機の水位検知装置。
【請求項９】両方の電極により形成される静電容量体
と制御回路との間に前記静電容量体を充放電動作させる
固定抵抗が介装され、前記制御回路は前記静電容量体の
充電または放電時間を計時することにより、該静電容量
体の静電容量値を判断するように構成されている請求項
１〜７のいずれかの洗濯機の水位検知装置。