(57)【要約】【課題】ＤＣブラシレスモータの信頼性を高めた洗濯機を提供する。【解決手段】洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を内置する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータを駆動制御するインバータ駆動装置を備え、前記洗濯物に含まれる水分を遠心脱水する脱水工程を有する洗濯機において、前記脱水工程は、前記洗濯槽を低い回転速度から高い回転速度まで段階的に加速させる複数の脱水ステップを有しており、所定の前記脱水ステップにおける前記洗濯槽の回転速度が回転速度閾値を下回り、かつ、前記ＤＣブラシレスモータに供給される電流が電流閾値を上回るとき、前記ＤＣブラシレスモータが過負荷であると判定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を内置する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータを駆動制御するインバータ駆動装置を備え、前記洗濯物に含まれる水分を遠心脱水する脱水工程を有する洗濯機において、
前記脱水工程は、前記洗濯槽を低い回転速度から高い回転速度まで段階的に加速させる複数の脱水ステップを有しており、
所定の前記脱水ステップにおける前記洗濯槽の回転速度が回転速度閾値を下回り、かつ、前記ＤＣブラシレスモータに供給される電流が電流閾値を上回るとき、前記ＤＣブラシレスモータが過負荷であると判定することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を内置する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータを駆動制御するインバータ駆動装置を備え、前記洗濯物に含まれる水分を遠心脱水する脱水工程を有する洗濯機において、
前記脱水工程は、前記洗濯槽を低い回転速度から高い回転速度まで段階的に加速させる複数の脱水ステップを有しており、
所定の前記脱水ステップにおける前記洗濯槽の回転速度が回転速度閾値を下回り、かつ、前記ＤＣブラシレスモータに供給される電流が電流閾値を上回るとき、前記ＤＣブラシレスモータを停止させることを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
請求項２に記載の洗濯機において、
前記ＤＣブラシレスモータを停止させた後、前記洗濯槽に給水して前記洗濯槽と前記外槽との間にある泡を流してから前記ＤＣブラシレスモータを再駆動することを特徴とする洗濯機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の洗濯機において、
前記回転速度閾値を所定時間下回り、前記電流閾値を所定時間上回るとき、前記ＤＣブラシレスモータを停止させることを特徴とする洗濯機
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の洗濯機において、
前記回転速度閾値は、前記脱水ステップにおける前記洗濯槽の回転速度の脱水パターンよりも低く、前記洗濯槽の二次共振点よりも高いことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ駆動装置を有する洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気洗濯機における撹拌翼や洗濯兼脱水槽を駆動するモータは、多様な駆動形態への対応、運転騒音や消費電力量の低減などを要求されることから、ＤＣブラシレスモータの使用が多くなってきている。
【０００３】
ＤＣブラシレスモータは、基本的には、ステータにＵ・Ｖ・Ｗからなる３相巻線を施し、ロータの磁極にネオジムなどの永久磁石を使用し、インバータ制御によって３相巻線に駆動電流を供給し運転する構成である。
【０００４】
また、モータは、巻線の温度管理が必要なことから、ＤＣブラシレスモータにおいても、巻線の温度を温度検出手段によって検出して巻線温度が異常に上昇しないように駆動電流を制御することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１２５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記先行技術文献には、ＤＣブラシレスモータが過負荷や何らかの障害による回転拘束時の過電流で温度上昇したときに、ステータの固定子鉄心に設けた温度プロテクタで巻線の温度を検知して電流を遮断し、巻線の焼損防止をすることが記載されている。
【０００７】
洗濯機では、洗い運転やすすぎ運転の後に洗濯槽を高速で回転させて洗濯物に含まれる水分を遠心脱水する。この遠心脱水工程において排水ホースの詰まりなどによる障害などで排水不良が発生し排水量が少なくなり、洗濯物から脱水された水量が排水量を上回ってくると、洗濯槽と外槽との間で脱水された洗剤分を含んだ水で一杯になる。この一杯になった水分が洗濯槽の回転を妨げる抵抗になり、脱水回転が既定回転数に上昇しなくなる。
【０００８】
また、脱水液に洗剤分が多く含まれていると、洗濯槽と外槽との間に存在する脱水された水が洗濯槽の回転で攪拌されて発泡する。この発泡が洗濯槽の回転をさらに妨害する。
【０００９】
ＤＣブラシレスモータで洗濯槽を脱水駆動するインバータ駆動制御をする洗濯機では、ＤＣブラシレスモータの回転を回転速度検知センサーにより検知している。排水不良や発泡障害による脱水回転の上昇阻害が回転速度検知センサーにより検知されると、ＤＣブラシレスモータに供給する電流を更に増して脱水回転を所定の回転速度まで上げるように制御される。このため、排水不良や発泡による過負荷ではＤＣブラシレスモータの巻線に供給する電流増加が過剰になり、巻線の温度が上昇して巻線が焼損する現象が発生する。
【００１０】
上記先行技術文献では、巻線の温度を温度プロテクタで検知して過電流を遮断するものである。巻線の温度上昇を温度プロテクタで検知する場合、巻線の表面と内部での温度差があり、また温度プロテクタの検知には誤差があるため、温度プロテクタによる巻線の加熱防止制御が必ずしもうまく行くものではない。このため、巻線の表面では焼損に至らないが内部の方では絶縁被膜が損傷し、巻線の線間の短絡に至ることもある。
【００１１】
一方で、温度プロテクタで過昇防止を図るために検知温度を低くすると、ＤＣブラシレスモータが正常な運転時でもモータへの制御電流値が過電流の状態にあると温度プロテクタは誤って検知し適正な運転制御が出来なくなる。
【００１２】
したがって、脱水工程でのＤＣブラシレスモータが過負荷状態であるか否かの判定は温度プロテクタだけで制御するのは難しい。
【００１３】
また、脱水工程でのＤＣブラシレスモータに供給する電流の推移を電流検知センサーで検知し、過電流を遮断する過電流防止制御もある。しかし、排水不良や発泡妨害がない過負荷に達しない正常状態の脱水工程でもＤＣブラシレスモータへの供給電流値は脱水開始から脱水終了までの間で大きく変化し、その変化が過負荷状態でのものか正常状態でのものか区別がつけにくい。したがって、脱水工程でのＤＣブラシレスモータが過負荷状態であるか否かの判定は電流検知センサーだけで制御するのは困難である。
【００１４】
このように温度や電流だけで過負荷状態を判定するのは難しい。したがって、ＤＣブラシレスモータの焼損を抑える制御として、温度プロテクタの設定温度や電流検知センサーの設定電流値を低くすることになる。これにより、脱水運転での過負荷は回避できるが、その反面、設定温度や設定電流値を低くしたので過負荷状態に達しない脱水運転でも停止し、停止頻度が多くなるので使い勝手を損ねることになる。
【００１５】
上記課題に鑑み、本発明は、ＤＣブラシレスモータの信頼性を高めた洗濯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、洗濯物を収容する洗濯槽と、前記洗濯槽を内置する外槽と、前記洗濯槽を回転駆動するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータを駆動制御するインバータ駆動装置を備え、前記洗濯物に含まれる水分を遠心脱水する脱水工程を有する洗濯機において、前記脱水工程は、前記洗濯槽を低い回転速度から高い回転速度まで段階的に加速させる複数の脱水ステップを有しており、所定の前記脱水ステップにおける前記洗濯槽の回転速度が回転速度閾値を下回り、かつ、前記ＤＣブラシレスモータに供給される電流が電流閾値を上回るとき、前記ＤＣブラシレスモータが過負荷であると判定する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＤＣブラシレスモータの信頼性を高めた洗濯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に関するもので、洗濯乾燥機の縦断側面図である。
【図２】本発明の実施例に関するもので、駆動装置の縦断側面図である。
【図３】本発明の実施例に関するもので、ＤＣブラシレスモータの基本駆動回路を示す制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の他の実施例に関するもので、ＤＣブラシレスモータの基本駆動回路を示す制御装置のブロック図である。
【図５−Ａ】遠心脱水する脱水工程におけるＤＣブラシレスモータの適正なコイル表面温度変化パターンを示す図である。
【図５−Ｂ】遠心脱水する脱水工程におけるＤＣブラシレスモータに供給される適正な脱水供給電流変化パターンを示す図である。
【図５−Ｃ】遠心脱水する脱水工程における洗濯槽の適正な脱水ステップ変化パターンを示す図である。
【図６−Ａ】遠心脱水する脱水工程におけるＤＣブラシレスモータの過負荷異常状態のコイル表面温度変化パターンを示す図である。
【図６−Ｂ】遠心脱水する脱水工程におけるＤＣブラシレスモータに供給される過負荷異常状態の脱水供給電流変化パターンを示す図である。
【図６−Ｃ】ＤＣブラシレスモータの過負荷異常状態の脱水ステップ変化パターンを示す図である。
【図７】本発明の実施例に関するもので、脱水運転での過負荷運転を停止させる制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、図１に沿い、本発明を洗濯から乾燥までの一連の工程を行う洗濯乾燥機に適用した実施例に基づいて洗濯乾燥機の概要から説明する。
【００２０】
この洗濯乾燥機は、外枠１、上部の４隅にあるコーナープレート２と、コーナープレート２に取り付けて垂下する４本の吊棒３と、吊棒３に支持された外槽４を有する。外槽４は吊棒３に装着した押しバネ５を介して支持されるので、洗濯および脱水時の外槽４の振動が吸収緩和され外枠１に伝達されにくくなる。外槽４の底部の外側には、モータを搭載した駆動装置機構などを取り付けるための金属製のベース６を取り付けている。駆動装置７は出力軸である２重回転出力軸７１を有する。この２重回転出力軸７１は前記外槽４の底部を貫通させて該外槽４の底部内側に突出させ、ネジにより洗濯兼脱水槽９の底部に結合されている。
【００２１】
洗濯兼脱水槽９は、外槽４に内置され、洗濯物３３を収容する。洗濯槽である洗濯兼脱水槽９の外底部には、２重回転出力軸７１の上端が固定され、洗濯兼脱水槽９は２重回転出力軸７１に支持されて回転する。２重回転出力軸７１の内側の軸７１ｂは、更に、前記洗濯兼脱水槽９を貫通して該洗濯兼脱水槽９の底部内側に突出する。この突出した内側の軸７１ｂに撹拌翼１０が取り付けられ、撹拌翼１０は洗濯兼脱水槽９内に左右回転可能に設置され洗い時に正転・反転をして洗濯物３３を動かし洗濯する。洗濯兼脱水槽９の上端開口縁には、環状の流体バランサー１１を取り付ける。
【００２２】
前記ベース６には、更に、前記外槽４の底部に開口させた排水口４ａに入水口を接続する排水電磁弁１２と、後述する乾燥空気循環風路１８に介在させる電動送風ファン１３を取り付けて設置する。前記排水電磁弁１２の出水口には、排水ホース１４を接続して機外に導出する。また、このベース６には、アース線１５を接続して機外に導出する。
【００２３】
外槽４の上端開口は、内側衣類投入口１６ａを備えた外槽カバー１６によって覆う。
前記内側衣類投入口１６ａは内蓋１７によって開閉自在に覆う。外槽４の側壁の下部には、排気口４ｂを形成する。側壁の側面には、前記排気口４ｂから上向きに伸びる上昇除湿風路１８ａと、この上昇除湿風路１８ａの上端から折り返して下方に伸びて前記電動送風ファン１３の吸気口に連なる下降風路１８ｂを設ける。さらに、側壁の側面には、前記電動送風ファン１３の排気口から上向きに伸びて前記外槽カバー１６の上面に沿って折れ曲がる上昇加熱風路１８ｃによって構成する乾燥空気循環風路１８を設ける。
【００２４】
前記上昇除湿風路１８ａ内には、水冷する金属製の冷却板１９を設置し、前記下降風路１８ｂの下部には湿度センサ２０を設置する。前記上昇加熱風路１８ｃにおける前記外槽カバー１６の上面に沿って折れ曲がった部分にはヒータ２１を設置し、その先端に設けた温風吹き出し口２２は前記外槽カバー１６を貫通し、洗濯兼脱水槽９内に向けて開口するように設置する。
【００２５】
外枠１の上端部は、外枠１に取り付けたトップカバー２３で覆われる。トップカバー２３は外側衣類投入口２３ａを備える。前記トップカバー２３の外側衣類投入口２３ａは、開閉自在なる外蓋２４によって覆われる。また、前記トップカバー２３の前縁部には操作パネルを一体化した制御装置２５を内蔵する。制御装置２５はワイヤーハーネス２５ａを介して排水電磁弁１２や駆動装置７に接続される。前記トップカバー２３の後縁部には洗濯用給水電磁弁２６と冷却用給水電磁弁２７と受水口２８を内蔵する。前記受水口２８は、給水ホース（図示省略）を接続して水道栓（図示省略）から受水し、前記洗濯用給水電磁弁２６は、前記受水口２８から洗濯給水口２９への給水を制御し、前記冷却用給水電磁弁２７は、前記受水口２８から冷却給水口３０への給水を制御する。
【００２６】
前記洗濯給水口２９は外槽４に向けて開口するように外槽カバー１６にフレキシブルホース３１を介して設置する。前記冷却給水口３０は前記冷却板１９の上端から該冷却板１９の表面に沿って冷却水を流下させるように設置する。外槽４は外枠１に対して相対的に移動（振動）することから、前記給水電磁弁２６、２７と給水口２９、３０の間の水路には、フレキシブルホース３１、３２を介在させる。給水口２９から洗濯兼脱水槽９内への注水は洗濯兼脱水槽９内の洗濯物３３に散布される。
【００２７】
つぎに、前記駆動装置７の具体的な構成を図２に沿って説明する。駆動装置７はＤＣブラシレスモータ７２を有する。ＤＣブラシレスモータ７２はステータ７２ａと、ステータ７２ａに施した巻線７２ｂを有する。巻線７２ｂはＵ・Ｖ・Ｗの３相巻線を備え、１８０度の電気角で駆動電流を供給する。駆動装置７はＤＣブラシレスモータ７２の回転を、クラッチ機構を介して減速機構７４に伝達し、減速機構７４から前記２重回転出力軸７１と接続されている構造となっている。
【００２８】
前記減速機構７４は、減速機構ケース７４ａ内にベアリングによって支持した遊星歯車ユニットを収容し、この遊星歯車ユニットの外ケース７４ｂから外側入力軸７４ｃと前記２重回転出力軸７１の外側出力軸７１ａを導出する。そして、前記遊星歯車ユニット７４ｄにおける遊星歯車軸を前記外側入力軸７４ｃの内側に内側入力軸７４ｅとして導出し、外側遊星歯車から前記２重回転出力軸７１の内側出力軸７１ｂを導出する。前記減速機構ケース７４ａは、前記ベース６に取り付けるための取り付けベース７５に取り付ける。
【００２９】
前記ＤＣブラシレスモータ７２は、磁極として希土類磁石であるネオジム（Ｎｄ）系磁石を備えたロータ７２ｃを前記減速機構７４における内側入力軸７４ｅに取り付けている。巻線７２ｂが施されたステータ７２ａは、ステータケースを介して前記減速機構７４における減速機構ケース７４ａに取り付ける。ホールＩＣの磁気センサ７２ｄは、ロータ７２ｃに取り付けた磁極の回転位置を検出し、ロータ７２ｃの回転速度を計測するのに用いる。
【００３０】
前記クラッチ機構は、前記減速機構７４における外側入力軸７４ｃの外周に形成したセレーションに係合して軸方向に摺動する摺動子を備える。そして、前記取り付けベース７５に取り付けた電動操作機７３ａによってクラッチレバー７３ｂを揺動させることにより前記摺動子を摺動させて前記外側入力軸７４ｃと前記ロータ７２ｃの係合関係を断続する構成である。因に、摺動子がロータ７２ｃに係合すると該ロータ７２ｃの回転は外側入力軸７４ｃと内側入力軸７４ｅの双方に伝達され、摺動子とロータ７２の係合が解かれると該ロータ７２ｃの回転は内側入力軸７４ｅにのみ伝達される。
【００３１】
図３は、この実施例におけるＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置のブロック回路図である。この基本駆動制御装置は、電源８０、電源スイッチ８１、フィルタ回路８２、整流回路８３、インバータ駆動回路８４、マイコン８５、駆動回路８６を有する。さらに、基本駆動制御装置は、電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗ、電流検知回路８８、ＤＣブラシレスモータ７２に備え、ホールＩＣの磁気センサ７２ｄ（回転速度検知手段）を有する。電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７ＷはＤＣブラシレスモータ７２の各相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給される電流を検知する。検知された検知信号は電流検知回路８８を経てマイコン８５に提供され処理される。電源８０はＡＣ１００Ｖに接続し、電源スイッチ８１をＯＮにすると、駆動回路８６に電源電流を供給する。供給された電源電流は、電源ラインノイズや空中電波ノイズをカットするフィルタ回路８２を通過し、整流回路８３で交流から直流に変換され、インバータ駆動回路８４、駆動回路８６に供給される。
【００３２】
インバータ駆動回路８４は、ＩＧＢＴ素子回路を有しており、直流電流をＤＣブラシレスモータ７２の各相巻線Ｕ、Ｖ、Ｗに供給する。マイコン８５はインバータ駆動回路８４を制御することでＤＣブラシレスモータ７２の運転制御を行っている。また、ＤＣブラシレスモータ７２の回転制御に際しては、ロータ７２ｃの回転速度を回転速度検知手段であるホールＩＣの磁気センサ７２ｄで検知し、検知信号をマイコン８５に取り込み、ＤＣブラシレスモータ７２の速度制御を行う。
【００３３】
電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗの電流検知信号を取り込む電流検知回路８８は電流入力取込み回路や積分回路を有する。電流入力取込み回路は電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗの検知電流をそれぞれ取り込む。電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗの電流検知信号は、短い時間単位で電流入力取込み回路に取り込み積分回路で平均化してマイコン８５により算定する。
【００３４】
他の実施例である図４に示すＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置のブロック回路は、図３に示す電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗを設けるのに替え、電流検知回路８８を整流回路８３とインバータ駆動回路８４の間に介在した、半導体スイッチング素子であるトライアック８９をフィルタ回路８２と整流回路８３の間に介在するように設けたものである。他は図３に示す実施例と共通であるので共通の符号を付し、説明は省略する。
【００３５】
図４に示す実施例では、整流回路８３からインバータ駆動回路８４に供給される負荷電流を検知する。この負荷電流検知はＤＣブラシレスモータ７２に供給される電流を検知することになる。電流検知器８７Ｕ、８７Ｖ、８７Ｗがいらなくなるので、図３に示す回路に比べ簡単になる。
【００３６】
また、トライアック８９はマイコン８５がＤＣブラシレスモータ７２の回転速度値、電流値を基に過負荷と判定したときにはオフ作動し、ＤＣブラシレスモータ７２への電力供給を停止してＤＣブラシレスモータ７２の損傷を保護する。
【００３７】
次に脱水運転について説明する。図５は洗濯槽駆動用ＤＣブラシレスモータの脱水時における回転速度、モータ供給電流値、およびモータ温度の変化を示す。図５の（図５Ｃ）は、脱水運転時間による脱水回転の上昇を表した図である。このように、ステップＳ１からＳ７の定速回転に至るまで段階的に脱水回転を上昇させる事により、洗濯物３３に含まれる水分を除々に脱水させるため、脱水時における発泡現象を回避する事が出きる。
【００３８】
図５の（図５Ｂ）は、図５の（図５Ｃ）で述べたステップＳ１からＳ７に至るまでのＤＣブラシレスモータへ供給される電流値の変化を示す。図５の（図５Ａ）は、図５の（図５Ｃ）で述べたステップＳ１からＳ７に至るまでのきのＤＣブラシレスモータのモータコイル表面温度の変化を示す。室温が２３℃での測定データである。これら図５に示す（図５−Ａから図５−Ｃ）実験値はＤＣブラシレスモータの運転時における状態であり、脱水時間との関連性がある。
【００３９】
脱水運転は脱水運転開始から脱水運転終了までは５分程度である。洗濯兼脱水槽９は低い回転速度の脱水ステップから高い回転速度の脱水ステップまで段階的に加速されて脱水回転が推移するようにＤＣブラシレスモータは基本駆動制御装置により制御される。Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は短い時間で段階的に増速するように推移し、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の合計時間は脱水運転時間のほぼ半分（２．５分）で残り脱水運転時間の最高脱水回転Ｓ７では７５０ＲＰＭ程度で一定に推移する。脱水運転終了時点では逆転制動９０をかけて脱水の慣性回転速度を減速している。
【００４０】
脱水パターンがＳ１からＳ７に亘り通常に推移する標準的な運転モードは、標準的脱水ステップ変化パターン７５０ＲＰＭとしてマイコン４０に備えられている。この標準的脱水ステップ変化パターン７５０ＲＰＭに基づいてＤＣブラシレスモータはＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置により、脱水運転の制御が行われる。この制御では、ＤＣブラシレスモータの回転速度を回転速度検知手段（ホールＩＣ７２ｄ）で検知しながらＤＣブラシレスモータの回転が標準的脱水ステップ変化パターン７５０ＲＰＭに倣うようにする。
【００４１】
図５の（図５Ｂ）に示すように、脱水運転開始時には、ＤＣブラシレスモータ７２への供給電流値が一時的に急増するので、それに応じてモータコイル表面温度は上昇する（図５の（図５Ａ））。脱水ステップＳ１からＳ２に移った時点では、供給電流値が約６．５Ａに急増し、モータコイル表面温度は９２℃に急上昇して直ぐ降下する。その後、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７と段階的に増速する際にもＤＣブラシレスモータ７２への供給電流値が一時的に増加するのでモータコイル表面温度は、その電流増加時点で一時的な温度上昇が見られる。Ｓ７ではほぼ一定の高速回転速度で推移し、供給電流値が３．２Ａで一定であり、モータコイル表面温度も７０℃程度で一定に推移する。
【００４２】
脱水運転終了時点では逆転制動９０により、供給電流が瞬間的に大きく増加する。供給電流が瞬間的に約７．６Ａになるので、モータコイル表面温度は１１０℃に達し、直ぐ降下する。モータコイルの耐熱許容温度は１１５℃であり、１１０℃に達する温度は瞬間値にあるので、モータコイルの熱損傷はない。
【００４３】
脱水運転は、言うまでもなく、洗濯槽を高速で回し、洗濯物３３に含まれる洗濯水を遠心脱水する。洗濯槽の脱水パターンを急激に上昇させると、洗濯物３３から脱水される洗濯水が急激に多くなり、排水ホースの排水能力を超えて排水されなく、脱水液は洗濯槽と外槽との間に溜まる。この溜まった水が洗濯槽の回転を妨げる抵抗になり、洗濯槽の脱水回転は上昇しなくなるので、脱水時には洗濯槽を除々に加速するように脱水運転を制御するのである。
【００４４】
脱水ステップＳ１、Ｓ２の時点では、洗濯物３３に含まれる洗濯液量は衣類重量の４−５倍の重さになっている。この重い洗濯物３３が入る洗濯槽を回すのでＤＣブラシレスモータ７２への供給電流は、Ｓ１、Ｓ２の時点では図５の（図５Ｂ）に示すように多くなる。脱水の推移にともに洗濯物３３に含まれる洗濯液量が減少してＤＣブラシレスモータの負荷は軽くなって行く。このため、洗濯槽の脱水パターンが上昇する割には、供給電流は増加せず、脱水ステップＳ７（７５０ＲＰＭ程度）では、供給電流が脱水ステップＳ１（１２０ＲＰＭ程度）の半分（約３．２Ａ）に低下している。ＤＣブラシレスモータの温度上昇は供給電流の供給累積時間に依存する傾向にはあるが、Ｓ１よりもＳ７の供給電流が格段に少ないので、モータコイル表面温度は７０℃程度で維持する。
【００４５】
このように、脱水工程が発泡やアンバランス等による過負荷もなく、脱水パターンの７５０ＰＲＭに倣って通常の脱水運転が行われるときはＤＣブラシレスモータへの電流供給も脱水供給電流変化パターンになり、モータコイルの熱損傷も起きない許容温度上昇内に収まる。
【００４６】
さて、脱水運転時による発泡による洗濯槽の回転阻害ついて、図６を引用して説明する。図６は発泡による過負荷運転をＤＣブラシレスモータの回転速度、モータ供給電流値、およびモータ温度変化の観点で示す。
【００４７】
脱水運転で、発泡や排水不良が起きると、脱水回転が上昇しなくなる。これは、洗濯槽と外槽との間に発泡した泡や洗濯水が充満して洗濯槽の回転を妨げる抵抗になるためであり、ＤＣブラシレスモータは過負荷運転になる。このため脱水回転は上がらなくなる。
【００４８】
図６の（図６Ｃ）に示すように、脱水ステップＳ３ａ時点で発泡が起きると洗濯槽の回転抵抗により回転速度は上昇せず、通常の脱水ステップＳ３ｂ９１のように回転数が上昇しなくなる。すなわち、発泡は排水不良などにより起きる。ただし、排水不良があっても一次共振点（１００ＲＰＭ以下）がある脱水ステップＳ１では、洗濯物３３から脱水時の回転数が低いため遠心力により脱水液が脱水されないため発泡が発生しない。
【００４９】
さて、脱水量が増す脱水ステップＳ２を過ぎる領域辺りから脱水遠心力により洗濯物３３に含まれている水分が脱水されてくるため脱水された液量が増加して発泡が始まり、脱水ステップＳ３にある二次共振点（１８０ＲＰＭ〜２２０ＲＰＭ）の回転速度に近づくにしたがい更に脱水液量が増え、発泡は増して来る。なお、通常な脱水工程では脱水ステップＳ４以降には脱水の進行にともない洗濯物３３に含まれる水分量が減少し、洗濯物３３から脱水される水分は少水量になって行く。
【００５０】
発泡による回転抵抗でＤＣブラシレスモータの負荷が増加し、脱水パターンは上昇しなくなると、ＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置は脱水パターンに沿わせるようにＤＣブラシレスモータへの供給電流を増加する（図６の（図６Ｂ））。しかし、発泡の進行にともなう回転抵抗で、供給電流を増やしても、ＤＣブラシレスモータの回転速度は上昇せず、ＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置は脱水回転を上げようと供給電流の更なる増加を行う。この供給電流の増加により、供給電流は約１５（Ａ）レベルに達し、モータコイル表面温度は、図６の（図６Ａ）に示すように急上昇して２２０℃にもなる。この１５（Ａ）に達する供給電流を過負荷供給電流とする。
【００５１】
このように、脱水運転で発泡が起きて過電流が流れると、モータコイル温度上昇によるモータ焼損防止を図るため、ＤＣブラシレスモータの基本駆動制御装置はＤＣブラシレスモータを強制停止制御する。この停止制御について、図７の脱水制御フローに沿い説明する。
【００５２】
この脱水制御フローは、脱水ステップＳ２の終わりからＳ３にかけた制御を示している。この制御は脱水開始から脱水終了まで通じて行うことは可能であるが、発泡は脱水ステップＳ２を過ぎる領域辺り（約２００ｒｐｍ近辺）が発生し易いので、この辺りで制御する。
【００５３】
まず、工程１００でスタートし、工程２００で図５−Ｃに示す脱水ステップＳ２の通過有無が判定される。脱水ステップＳ２を通過したら、工程３００での判定をする。工程３００では、図６−Ｃに示す脱水ステップＳ３における実稼働の回転速度と脱水ステップＳ３における脱水パターン閾値９０とを比べて判定をする。脱水パターン閾値９０は、図６の（図６Ｃ）の一点鎖線９０で示す。同図に示す鎖線Ｓ３ｂ９１は通常の脱水ステップＳ３の脱水である。脱水パターン閾値９０は脱水パターンＳ３ｂ９１よりも低く、二次共振点の回転速度よりも高く設定している。
【００５４】
工程３００では、脱水ステップＳ３における実稼働の回転速度が脱水パターン閾値９０以下で所定時間を経過すると、実稼働の回転速度は脱水パターン閾値９０以下と判定する。脱水パターン閾値９０以下でも所定時間が経過しなければ、脱水パターン閾値９０以下と判定しない。
【００５５】
工程３００で実稼働の回転速度が脱水パターン閾値９０以下と判定されると、直ちに工程４００での判定をする。工程４００では脱水ステップＳ３における実稼働の供給電流と脱水ステップＳ３における供給電流閾値９２とを比べて判定する。供給電流閾値９２は図６の（図６Ｂ）の一点鎖線９２で示す。同図に示す鎖線９３は通常の脱水供給電流である。供給電流閾値９２は通常の脱水供給電流よりも高く、過負荷供給電流９４（約１５Ａ）よりも低く設定する。
【００５６】
工程４００では、脱水ステップＳ３における実稼働の供給電流が供給電流閾値９２を越え所定時間経過すると、ＤＣブラシレスモータは過負荷であると判定し、過負荷脱水停止をする（工程５００）。実稼働の供給電流が供給電流閾値９２を越えても、所定時間（約６０秒程度）が経過しなければ、過負荷であると判定しない。
【００５７】
工程３００で実稼働の脱水回転速度は脱水回転閾値以下と判定されなければ、工程６００で脱水が継続され、脱水継続中は逐次工程３００による判定が行われる。工程４００で過負荷であると判定されなければ、工程６００で脱水が継続される。
【００５８】
このように、脱水運転での発泡により、実稼働の回転速度が脱水パターン閾値以下で、かつ実稼働の供給電流が供給電流閾値以上のときは、過負荷であると判定して脱水運転を停止させるので、ＤＣブラシレスモータの熱損傷を防止できる。
【００５９】
この熱損傷防止の運転停止は、実稼働の回転速度が脱水パターン閾値以下で実稼働の供給電流が供給電流閾値以上のときに判定されるので、温度プロテクタや電流検知センサーを用いた従来方式に比べ、判定がより正確になる。このため、従来方式に比べ、過負荷に達しない不要な運転停止が抑えられるので使い勝手が向上する。
【００６０】
また、工程５００で過負荷脱水停止したら洗濯兼脱水槽９に所定量５０２を給水５０１して攪拌翼１０を攪拌（工程５０３）して洗濯槽９と外槽４との間にある泡消しを行う。排水（工程５０４）後、ＤＣブラシレスモータ７２を再駆動して脱水運転を再開する。再開した脱水運転は上述の脱水運転と同様に行う。
【００６１】
発泡による過負荷判定は、脱水ステップＳ２を過ぎる領域辺り、つまり二次共振点のところよりも高い回転速度の領域で行い、他の回転速度の領域では行わないようにすることにより脱水運転の制御を簡単にすることができる。
【００６２】
また、脱水パターン閾値を、二次共振点を含む二次共振点の近傍（二次共振点よりも少し低いところから少し高い回転領域）に設定することにより、発泡による要因での過負荷時に対応できる。
【００６３】
すなわち、軽度の発泡が重なる過負荷により、工程３００で実稼働の回転速度が脱水パターン閾値以下と判定された後に工程４００に移行する。発泡が軽度であるので発泡による回転抵抗分は少ない。このため工程４００の段階でＤＣブラシレスモータへの供給電流が供給電流閾値以上と判定される前に、ＤＣブラシレスモータへの供給電流を増加により回転速度が脱水パターン閾値を越え、二次共振点を通過してしまう。この二次共振点通過でアンバランスによる過負荷分が軽減され、脱水運転の停止は免れるので運転停止の頻度が低減され、使い勝手が向上する。
【符号の説明】
【００６４】
９…洗濯兼脱水槽
４…外槽
７２…ＤＣブラシレスモータ
８４…インバータ駆動回路
９００…脱水ステップ変化パターン
９１０…脱水供給電流変化パターン
９０…脱水パターン閾値
９２…供給電流閾値
【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−Ａ】
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【図５−Ｂ】
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【図５−Ｃ】
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【図６−Ａ】
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【図６−Ｂ】
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【図６−Ｃ】
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【図７】
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