JPS6214895A - 洗濯機の水位検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は洗濯槽内の水位を検知する洗濯機の水位検知装
置に関するものである。

従来の技術 近年、資源の節約化が叫ばれ、洗濯時の水位も洗濯物に
応じて自動的に設定される洗濯機が注目されるようにな
ってきた。そして、その洗濯時の水位を検知するために
超音波送受信器を用いたものが知られている。これは、
洗濯物の上面または水面で反射された超音波の時間を測
定することにより、洗濯物の量に適した水位になってい
るか否かを判断しようとするものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の構成では、洗剤を洗
濯物と同時投入して検知動作に入ると、泡が洗濯槽の水
面上に発生する。そのため、超音波で計測を行うと、泡
のため超音波が吸収、散乱され、受信波（反射波）は変
化する。そのため、水面上は、泡、水、布と３つの状態
が発生し、水面上の正確な状態が判別できず、最適な水
位の検知ができなかった。

゛　　　　　　　　　１、 本発明は上記欠点に鑑み、泡が発生しても、最適な水位
の検知ができる洗濯機の水位検知装置を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の洗濯機の水１位検知
装置は、超音波の送受信に要する時間を距離に換算する
超音波距離計の距離に応じて水面・布面・泡面を識別す
る識別手段を有する制御装置を備えたものである。

作用 上記のように制御装置が水面・布面・泡面の識別手段を
有することにより、的確に洗濯槽上面の状態がわかる。

また泡面の下は布はなく水面であるという仮設により、
洗濯機の最適な水位を検知することができる。

実施例 以下、本発明を図面を参照しながら説明を行う。

図において、１は洗濯物、２はパルセータ、３は洗濯槽
を構成する内槽、４は洗濯槽を構成する外槽、５は洗濯
槽へ給水する給水弁、６は給水弁駆動装置、７は洗濯槽
内の水位を検知する水位センサー、８は洗濯機の制御装
置、９は洗濯槽の上方に設置し４０　ＫＨｚ付近もしく
はそれ以下の周波数の超音波を送信する超音波送信器、
１０は同様な個所に設置した超音波受信器、１１は超音
波送・受信器９，１Ｑを接続し超音波の送受信に要する
時間を距離に換算する超音波距離計、１２はモータを駆
動するモータ駆動装置、１３はパルセータ２を回すか、
洗濯槽全体を回すかを機構的に切り換えるメカ装置であ
る。上記した制御装置８は。

スキャン手段１４．制御手段１６．記憶手段１６および
水面、布面、泡面の識別手段１７よりなる。

そして、制御手段１６は、超音波距離計１１．水位セン
サー７、給水弁駆動装置ｅ、モータ翼励動装置２および
メカ装置１３に接続されている。また、スキャン手段１
４は制御手段１５．メカ装置１４、モータ駆動装置１２
に接続されている。さらに記憶手段１６．識別手段１７
はともに制御手段１５に接続されている。１８はスター
トスイッチである。

以上のように構成された洗濯機の水位検知装置について
、以下その動作について説明する。

まず、スタートスイッチ１８を押す。すると、制御手段
１５よシ信号が出て、給水弁駆動装置６を駆動し、給水
弁５を開成して洗濯槽内に水が供給される。ある設定水
位になると、これを水位センサー７が検知し制御手段１
６へ信号を送る。制御手段１５は給水弁駆動装置６を駆
動して給水弁５を閉じ洗濯槽内への給水は停止される。

そこで、制御手段１５は超音波距離計１１に距離測定を
するための信号を送る。すると超音波送信器９より超音
波（４０ＫＨｚ付近もしくはそれ以下の周波数）が発射
され、洗濯槽の水面の状態すなわち布か水により反射波
が超音波受信器１ｏへ返る。受信波は、超音波距離計１
１により、往復時間を距離に換算する。その距離データ
は制御手段１６へ送られ、記憶手段１６に記憶される。

第２図は洗濯槽を上方よシ見た図であるが、超音波の指
向性により、今、上述の動作により、第２図の１の点ま
での距離を測定し、これを記憶したとする。次に、制御
手段１６は、スキャン手段１４に信号を送る。スキャン
手段１４はモータ駆動装置１２とメカ装置１３を駆動し
、パルセータ２を回転させる。すると、第２図の２の位
置が次に超音波の測定位置となる。そこで前述の超音波
距離計測が行なわれ、２位置の距離データが、制御装置
８の記憶手段１６に記憶される。以下このくり返しで、
記憶手段１６には、−周された洗濯槽水面上の（仮りに
、第２図では）１〜８までの８個の距離データ（今４１
〜１８とする）が記憶される。制御手段８には、初期時
、設定水位の距離４が、あらかじめ記憶されており、制
御手段８は距離データ１１〜ｅ８の各々をｅと比較し、
βと等しければ水面、ｌより短かければ布と判別する。

今、制御手段８はそう判別した８個のデータ中、水面の
比率が測定データのある一定比率に以上であれば最適水
位であると判別し、そこで給水を止め、洗濯工程へ移行
する。仮りに最適水位と判別しない時、制御手段１６は
再度給水を開始し、次の設定水位まで給水し、再度、最
適水位かどうかを前述の動作でくり返し判別する。

次に水面、布面、泡面の識別手段１７による泡検知につ
いて、第３図〜第５図により説明する。

→→１叶 第３図は、本装置での超音波送信出力と超音波受信波形
の実験結果であり、第３図中２０は超音波送信出力、２
１は泡なしの水面の反射波形であり、超音波を送信して
から反射がある一定しベルＶｒｅ　ｆに達するまでの時
間がｔ、とでている。水面に泡が約１．６個位ある時の
波形（第３図の２２）は、減衰し一定レベル”１ｒｅｆ
に達するまでの時間がｔ２となりｔｌより伸びる。これ
は、第４図に示す。泡の厚みと受信波強度比率（泡のな
いときの受信波強度比率を１００％とする）の実験結果
よりわかる様に超音波ｆ’＝４０ＫＭｚ付近では、泡の
超音波の反射より、泡の超音波の吸収が大きいことのた
めである。従って、布が水面よシ出ている時は、第３図
に示す２３０波形となり、水面だけの受信時間ｔ、より
短く受信し、受信時間はｔ５となる。すなわち、第３図
より受信波形の受信時間を計測するだけで、水面の状態
が、水か、布か、泡かの３状態を識別できることになる
。・・・・・（条件１） （以下余　白） （ただし、ｔ、は設定水面までの受信時間）又、本発明
装置では、布が水面下に沈めば、最適水位と判断するた
め、その時は洗剤が投入されていると泡がよく発生する
。逆に、布が多く水も多い場合で最適水位でない時、泡
はあまり発生しない。従って泡が立てば、最適水位の傾
向があると判断する（泡の下は布はなく、水面であると
みなす。）。・・・・・（条件２） 上述の（条件１）と（条件２）にもとづくデータ処理に
ついて第５図により説明する。この場合前述の８個の検
知データをもとにし、処理を行うものとする。まず水面
・布面・泡面の識別手段１７により各検知データより布
面か、水面か、泡面かを識別する。

そして、ステップ２５で設定水面より上方に布が出てい
る確率が検知データの３０％以上を占めているかどうか
を判断する（この場合（条件２）は泡と水面とを同一に
扱うことを意味している）。

もし、そうなら（Ｙｅｓの場合）ステップ２６で１ラン
ク水位を上げるフローに行き、ステップ２７の再度検知
開始へと移行する。もしそうでないなら（Ｎｏの場合）
、ステップ２８の最適水位とみなすからステップ２９の
洗濯工程（次工程）へ移行する。

発明の効果 この様に本発明によれば、泡が発生した場合でも、超音
波により、水面より、布が出ているか、いないかを識別
することができ、水位を検知することが可能である。従
って、実用上、洗濯物と洗剤とを同時投入しても水位の
検知が可能であり、その効果は絶大なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す構成図、第２図は
超音波の検知位置を示す平面図、第３図は紹嵜ｍの；≠
行出力ふ腑喜姑のξ滑辿竪Ｍ　暗Ａ図は超音波（ｆ＝４
０ＫＨ２付近）の泡の厚みと受信波強度比率の関係を示
す特性図、第５図は本発明の一実施例装置による検知デ
ータの処理を示すフローチャートである。 １・・・・・布、２・・・・・・パルセータ、３・・・
・・・内槽、５・・・・・・給水弁、７・・・・・・水
位センサ、８・・・・・・制御装置、９・・・・・・超
音波送信器、１０・・・・・・超音波受信器、１１・・
・・・・超音波距離計、１２・・・・・モータ駆動装置
、１７・・・・水面、布面、泡面の識別手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 制御最１ｊｄ 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 洗濯機の上方に設置した超音波送・受信器と、この超音
   波送・受信器による洗濯槽内の水面方向における超音波
   の送受信に要する時間を距離に換算する超音波距離計と
   、この超音波距離計の距離に応じて洗濯槽内の水面・布
   面・泡面を識別する識別手段を有する制御手段とを備え
   てなる洗濯機の水位検知装置。