(57)【要約】【課題】洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や電動機にかかる負荷の状況によらず所定の制動トルクを得て、洗濯兼脱水槽を短い時間で停止させることができる洗濯乾燥機を提供することにある。【解決手段】洗濯乾燥機の洗濯兼脱水槽を駆動する電動機を回生運転させているときに、洗濯乾燥機の乾燥用空気を送風する送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機を力行運転させ、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生運転による回生電力を送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機に消費させて直流電源回路側の電圧が上昇するの抑制し、これによって洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生電力を増加して制動トルクを大きくする。洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や負荷の状況によらず制動トルクを大きくとることができ、洗濯兼脱水槽を短い時間で停止させることができる。【選択図】図５ｂ
2014068715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられた円筒形状の外槽と、前記外槽内に回転可能に設置された洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動するドラム駆動電動機と、前記洗濯兼脱水槽内に衣類乾燥用の乾燥空気を送風するための送風ファンと、前記送風ファンを駆動するファン駆動電動機と、商用交流電源を直流に変換して前記ドラム駆動電動機及び前記ファン駆動電動機が共通で使用する直流電源と、前記ドラム駆動電動機を駆動制御する第１の電動機制御手段及び前記ファン駆動電動機を駆動制御する第２の電動機制御手段と、前記第１の電動機制御手段及び前記第２の電動機制御手段に指令信号を与える指令出力手段を備えた洗濯乾燥機において、
前記指令出力手段は停止指令を前記第１の電動機制御手段に与えて前記ドラム駆動電動機を回生運転させている時に、前記ファン駆動電動機を力行運転させるように駆動指令を前記第２の電動機制御手段に与え、前記第１の電動機制御手段は前記直流電源の直流電圧が所定の値を越えないように前記ドラム駆動電動機の回生電力を調整することを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項２】
筐体内に設けられた円筒形状の外槽と、前記外槽内に回転可能に設置された洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動するドラム駆動電動機と、前記洗濯兼脱水槽内に衣類乾燥用の乾燥空気を送風するためのヒートポンプと、前記ヒートポンプに使用される圧縮機を駆動する圧縮機駆動電動機と、商用交流電源を直流に変換して前記ドラム駆動電動機及び前記圧縮機駆動電動機が共通で使用する直流電源と、前記ドラム駆動電動機を駆動制御する第１の電動機制御手段及び前記圧縮機駆動電動機を駆動制御する第２の電動機制御手段と、前記第１の電動機制御手段及び前記第２の電動機制御手段に指令信号を与える指令出力手段を備えた洗濯乾燥機において、
前記指令出力手段は停止指令を前記第１の電動機制御手段に与えて前記ドラム駆動電動機を回生運転させている時に、前記圧縮機駆動電動機を力行運転させるように駆動指令を前記第２の電動機制御手段に与え、前記第１の電動機制御手段は前記直流電源の直流電圧が所定の値を越えないように前記ドラム駆動電動機の回生電力を調整することを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
前記指令出力手段は、脱水運転を終了するときに前記第１の電動機制御手段に停止指令を送って前記ドラム駆動電動機を回生運転させ、前記第２の電動機制御手段に駆動指令を送って前記ファン駆動電動機或いは前記圧縮機駆動電動機を力行運転させることを特徴とする前記洗濯乾燥機。
【請求項４】
請求項３に記載の洗濯乾燥機において、
前記指令出力手段は、停止指令を前記第１の電動機制御手段に与えて前記ドラム駆動電動機を回生運転させると共に、前記停止指令に同期して前記前記圧縮機駆動電動機、或いは前記ファン駆動電動機を力行運転させるように駆動指令を前記第２の電動機制御手段に与えることを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項５】
請求項３に記載の洗濯乾燥機において、
前記指令出力手段は、停止指令を前記第１の電動機制御手段に与えて前記ドラム駆動電動機を回生運転させた後に、前記直流電源の直流電圧が所定の力行運転開始電圧値を越えると前記前記圧縮機駆動電動機、或いは前記ファン駆動電動機を力行運転させるように駆動指令を前記第２の電動機制御手段に与えることを特徴とする洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衣類を洗濯及び乾燥する洗濯乾燥機に係り、特に、２個以上の電動機を用いて洗濯や乾燥を含むシーケンスを実行する洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用電気機器や家庭用電気機器においては２個以上の電動機を使用して異なった操作対象物を制御する場合が多くある。このため電動機を制御する制御装置においては、２個以上の電動機を適宜決められた操作シーケンスにしたがって制御するようにしている。本発明はこのように２個以上の電動機を制御する制御装置に関するものであり、特に家庭用の洗濯乾燥機を対象とするものである。
【０００３】
近年、衣類を洗濯、すすぎ、及び脱水した後に、電気的なヒータやヒートポンプ等の加熱源によって加熱した乾燥空気を送風ファンによって脱水後の衣類に吹き付けて乾燥する機能を備えた洗濯乾燥機が普及している。
【０００４】
この洗濯乾燥機は洗濯兼脱水槽（回転ドラムともいう）内を循環する乾燥空気を用いて衣類を乾燥するもので、例えば、洗濯兼脱水槽の上方から吹き込んだ温度が高い空気によって衣類から水分を奪い、水蒸気を含んだ空気を洗濯兼脱水槽の下方から乾燥風路に送り、この乾燥風路内で水分を凝縮して乾燥した空気に変換し再び加熱して洗濯兼脱水槽に供給されるものである。
【０００５】
このような洗濯乾燥機においては、洗濯兼脱水槽や送風ファン等を回転駆動するための電動機が搭載されており、これらの電動機はマイクロコンピュータ等からなる電動機の制御装置によって制御されるようになっている。そして、これらの電動機の制御装置は家庭用の商用交流電源から直流電源を生成する直流電源回路と電動機の巻線に接続されるインバータ回路装置を備えている。
【０００６】
ここで、重量の重い洗濯兼脱水槽を駆動している電動機を停止させるとき、早期に電動機を停止するために電動機に制動トルクが発生するようにインバータ回路装置によって電動機に与える電力の通電制御を行なっている。この通電制御は脱水運転時等の制動動作が必要な時に電動機を予め定められた所定の制動用通電パターンで通電制御するものである。つまり、電動機の誘起電圧に対して遅れ位相の電圧を電動機の巻線に印加することで、誘起電圧に対して逆位相の巻線電流が発生して制動力が生じて回生制動の状態となるものである。回生された電力はインバータ回路装置を介して直流電源回路を構成するコンデンサを充電して直流電圧を上昇させるようにしている。
【０００７】
ここで、回生電力が過大に大きくなると直流電源回路のコンデンサ等の電気部品が破損する恐れがあるので、回生電力を調整することが必要である。例えば、特開２００３−２２５４９３号公報（特許文献１）においては、この制動トルクにより発生する回生電力によって直流電圧が過電圧にならないようにするため、電動機が発生する回生電力を調整して直流電源回路の直流電圧がほぼ一定値に保たれるように制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしがら、特許文献１で提案されているような回生電力を調整する制御を行なった場合、回生電力を調整して直流電源回路の直流電圧が一定値に保たれるようにしたことによって、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や電動機にかかる負荷の状況によっては制動トルクが小さくなる現象が生じ、このため洗濯兼脱水槽の回転を停止する時間が長くなってしまうといった課題が新たに発現した。
【００１０】
例えば、洗濯兼脱水槽の中に多量の衣類が投入されていた場合、洗濯兼脱水槽の重量はかなり重くなる。このため、洗濯兼脱水槽を制動するように電動機を回生制御するが、これに応じて直流電源回路の電圧が上昇すると、制御装置は回生電力を少なくするように電力調整を行なう。つまり、制動トルクを減少するように動作するので、この時に洗濯兼脱水槽の重量が重いと回転慣性も大きいことから洗濯兼脱水槽になかなか制動がかからず、この結果、洗濯兼脱水槽の回転を停止する時間が長くなってしまうといった課題が発現した。
【００１１】
本発明の目的は、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や電動機にかかる負荷の状況によらず所定の制動トルクを得て、洗濯兼脱水槽を短い時間で停止させることができる洗濯乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の特徴は、指令出力手段によって洗濯乾燥機の洗濯兼脱水槽を駆動する電動機を回生運転させているときに、洗濯乾燥機の乾燥用空気を送風する送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機を力行運転させるように回転数指令を出力し、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生運転による回生電力を洗濯乾燥機の乾燥用空気を送風する送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機に消費させて直流電源回路側の電圧が上昇するの抑制し、これによって洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生電力を増加して制動トルクを大きくする、ところにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や負荷の状況によらず制動トルクを大きくとることができ、洗濯兼脱水槽を停止させる際に短い時間で停止させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される洗濯乾燥機の要部外観を表す前面外観斜視図である。
【図２】図１に示す濯乾燥機の要部外観を表す背面外観斜視図である。
【図３】本発明の一つの実施形態になる洗濯乾燥機の制御装置の構成図である。
【図４】図３に示す直流電源回路の構成図である。
【図５ａ】洗濯乾燥機で実行される従来の脱水工程を示すフローチャート図である。
【図５ｂ】本発明の一つの実施形態になる洗濯乾燥機で実行される脱水工程を示すフローチャート図である。
【図６ａ】脱水工程で行われる従来の脱水時間と洗濯兼脱水槽の駆動電動機のタイミングチャート図である。
【図６ｂ】本発明の一つの実施形態になる脱水工程で行われる脱水時間と洗濯兼脱水槽の駆動電動機のタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１６】
図１及び図２に示すように、洗濯乾燥機４００は前面パネルが開口した筐体（図示を省略している）と、四隅にゴム製の脚を有する筐体ベース４０１とを備えている。図示を省略した筐体は、洗濯すべき衣類を投入する回転可能な洗濯兼脱水槽４０２と、洗濯兼脱水槽４０２を包含する外槽４０３を備えている。筐体内の外槽４０３の上方には洗濯物（衣類）を乾燥させるための温風を発生させる送風ユニット４０４を備えており、温風は送風ダクト４０５を通って洗濯兼脱水槽４０２内に送風される。
【００１７】
そして、図２に示すように、外槽４０３の裏面中央部には洗濯兼脱水槽４０２に直結し、洗濯兼脱水槽４０２を回転駆動する洗濯兼脱水槽駆動用の駆動電動機４１０を備えている。また。送風ユニット４０４には送風ファンを回転駆動する送風ファン駆動用の駆動電動機を備えている。このような洗濯乾燥機の機構的な構成は既に周知であるのでこれ以上の説明は省略する。
【００１８】
本実施形態ではこれらの駆動電動機を制御する電動機の制御装置に係るものであり、図３に示すように電動機の制御装置１００において、第１の回転体１０６及び第２の回転体２０６は第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５と直結されている。
【００１９】
ここで、第１の回転体１０６は図１に示す洗濯兼脱水槽４０２であり、第２の回転体２０６は図２に示す送風ユニット４０４に備えられて送風ファンである。したがって第１の電動機１０５は洗濯兼脱水槽４０２の駆動電動機４１０であり、第２の電動機２０５は送風ファンの駆動電動機である。尚、以下の説明においては第１の電動機１０５、第２の電動機２０５として説明するが、図１、図２に示す洗濯乾燥機と整合させると第１の電動機１０５は洗濯兼脱水槽４０２の駆動電動機４１０とし、第２の電動機２０５は送風ファンの駆動電動機として読み替えることができる。
【００２０】
図３において、第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５は三相の永久磁石式の同期電動機であり、この同期電動機はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線を巻回したステータと、このステータ内で回転可能に保持されているロータとを備え、ロータの外周表面に取り付けられている複数の永久磁石が発生する磁界とステータが発生する回転磁界との相互作用によりロータが回転するものであり、この電動機の構成は良く知られたものである。これらの第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５には第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路２０４からの交流電力が供給されて回転駆動されるものである。各インバータ回路１０４、２０４には上アームと下アームの電流を制御する一対のＩＧＢＴ等からなる電力変換素子がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相毎に設けられている。
【００２１】
電動機の制御装置１００は、第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の回転数を検出する第１の回転数検出装置１０７及び第２の回転数検出装置２０７を有し、また、上述したように第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５へ交流電力を供給する第１のインバータ回路１０４、および第２のインバータ回路２０４を有している。
【００２２】
第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路２０４には共通の直流電力を供給する直流電源回路１０３が接続されている。この直流電源回路１０３は例えば家庭用の商用交流電源から周知のＡＣ−ＤＣコンバータによって所定の直流電圧を得るものである。直流電源回路１０３は図４に示されるように、複数の整流ダイオード３０２がブリッジ接続されて構成され、交流電力３０１を直流電力に変換するものである。平滑コンデンサ３０３は、整流ダイオード３０２が生成する直流電圧のリップル電圧を低減する機能を有している。また、このコンデンサ３０３には回生運転により発生した電力が蓄積される。
【００２３】
また、電動機の制御装置１００は第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５を回転数制御するＰＷＭ制御信号を出力するために、第１の電動機制御手段１０２及び第２の電動機制御手段２０２を有する。この第１の電動機制御手段１０２及び第２の電動機制御手段２０２の制御信号は第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路２０４の電力変換素子の動作を制御するものであり、これによって第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線へＰＷＭ制御された駆動信号が与えられる。尚、第１のインバータ回路１０４を含めて第１の電動機制御手段１０２としても良いし、同様に第２のインバータ回路２０４を含めて第２の電動機制御手段２０２としても良い。
【００２４】
更に、第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の指令回転数情報を出力する上位の指令出力手段１０１を備えている。この指令出力手段１０１は第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５をどのような回転数でどのような時に駆動するかといった総合的な管理を行なう機能を備えている。したがって、洗濯乾燥機においては洗濯、すすぎ、脱水及び乾燥等の実行シーケンスが指令出力手段１０１からの指令によって実行されるものである。
【００２５】
また、直流電源回路１０３の出力側には図示していないが電圧検出手段が設けられており、直流電源回路１０３の電圧信号を第１の電動機制御手段１０２に入力している。
【００２６】
指令出力手段１０１、第１の電動機制御手段１０２及び第２の電動機制御手段２０２は、ワンチップマイクロコンピュータ、入出力回路、ＡＤ変換器等から構成され、コンピュータに内蔵されたＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより各種の制御機能が実現されるようになっている。
【００２７】
ここで、第１の回転数検出装置１０７及び第２の回転数検出装置２０７からの信号はディスクリート信号であるため直接的にマイクロコンピュータに取り込むことができるが、直流電源回路１０３からの電圧信号はアナログ信号であるためＡＤ変換してマイクロコンピュータに取り込まれるようになってる。
【００２８】
第１の電動機制御手段１０２及び第２の電動機制御手段２０２は指令出力手段１０１で設定された指令回転数に基づいて第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路２０４の電力変換素子の動作を制御し、第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５に供給される駆動信号をＰＷＭ制御する。また、第１の電動機制御手段１０２及び第２の電動機制御手段２０２は、それぞれ第１の回転数検出装置１０７及び第２の回転数検出装置２０７の回転数信号に基づいて第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の実際の回転数をモニターしている。
【００２９】
このため、指令出力手段１０１で設定された指令回転数と第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の実際の回転数が異なっている場合は、指令回転数に収束するように第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５に供給される駆動信号をフィードバック補正により修正して第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の回転数を調整する。
【００３０】
更に、指令出力手段１０１は上述したように洗濯乾燥機の場合は、洗濯、脱水、乾燥などのシーケンスの実施状態に応じて第１の電動機１０５及び第２の電動機２０５の指令回転数情報を出力する。尚、指令出力手段１０１は第１の電動機１０５及び第２の電動機の動作状態を把握するため、第１の電動機１０５及び第２の電動機の回転数を監視している。
【００３１】
以上のような構成において、第１の電動機１０５を回生運転する場合の動作を説明する。今、洗濯乾燥機の脱水工程で例えば、脱水が終了した時や、脱水中に一時停止ボタンが押された時や、或いは衣類投入扉が開かれた時等の停止要求が発生すると、指令出力手段１０１は第１の電動機１０５の動作を停止する停止指令信号を第１の電動機制御手段１０２に送るように機能する。
【００３２】
第１の電動機制御手段１０２はこの指令を受けると第１の電動機１０５で回生運転を行なうようにして制動トルクを発生させる。この場合、第１の電動機制御手段１０２は第１の電動機１０５を予め定められた所定の制動用通電パターンで通電制御する。
【００３３】
つまり、第１の電動機１０５の誘起電圧に対して遅れ位相の電圧を第１の電動機１０５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各巻線に印加する。これにより誘起電圧に対して逆位相の巻線電流が発生して制動トルクを生じて回生制動の状態となる。この状態で第１の電動機１０５によって生じた回生電力は第１のインバータ回路１０４に設けられているダイオードを介して直流電源回路１０３に備えられているコンデンサ３０３等の蓄電素子に充電されて直流電源回路１０３の電圧を上昇させるようになる。
【００３４】
一方、この状態で第１の電動機制御手段１０２は直流電源回路１０３の出力側の電圧をモニターしているので、これに基づいて第１の電動機１０５による回生電力が過大となったか否かを判断することができる。したがって直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧（許容電圧）を境にして回生電力を調整できる。
【００３５】
例えば、回生電力による直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧より低い場合は、回生電力が低くて制動作用が小さいということである。この場合、第１の電動機制御手段１０２は第１の電動機１０５に送られる駆動信号の位相（巻線電流位相）を進めるように修正するので第１の電動機１０５で発生する回生電力が増加し、これによって制動トルクが増加するようになる。また、この結果に基づき回生電力が増加するので直流電源回路１０３側の直流電圧も上昇してゆくようになる。
【００３６】
一方、回生電力による直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧より高い場合は、回生電力が高く制動作用が大きいということである。制動作用が大きいことはある面では好ましいことであるが、その反面、直流電源回路１０３側の電気部品に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、回生電力は調整される必要がある。そして、この場合、第１の電動機制御手段１０２は第１の電動機１０５に送られる駆動信号の位相（巻線電流位相）を遅らせるように修正するので第１の電動機１０５で発生する回生電力が減少し、これによって制動トルクが減少するようになる。また、この結果に基づき回生電力が減少するので直流電源回路１０３側の直流電圧も降下してゆくようになる。
【００３７】
しかしながら、このように回生電力を調整して直流電源回路１０３の電圧を一定値に保たれるようにしたことによって、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や電動機にかかる負荷の状況によっては制動トルクが小さくなる現象が生じ、このため電動機の回転を停止する時間が長くなってしまうといった課題が新たに発現した。上述したように、洗濯兼脱水槽の中に多量の衣類が投入されていた場合、洗濯兼脱水槽の重量はかなり重くなる。このため、洗濯兼脱水槽を制動するように電動機を回生制御するが、これに応じて直流電源回路の電圧が上昇すると、制御装置は回生電力を少なくするように電力調整を行なう。つまり、制動トルクを減少するように動作するので、この時に洗濯兼脱水槽の重量が重いと回転慣性も大きいことから洗濯兼脱水槽になかなか制動がかからず、この結果、洗濯兼脱水槽の回転を停止する時間が長くなってしまう。
【００３８】
このような課題に対して、本実施形態においては、上述したように直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧より低い場合は、第１の電動機１０５に送られる駆動信号の位相（巻線電流位相）を進めるように修正すれば第１の電動機１０５で発生する回生電力が増加し、これによって制動トルクが増加するという特性を利用して、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や電動機にかかる負荷の状況によっても所定の制動トルクを得ることができる電動機の制御装置を提案するものである。
【００３９】
具体的には、指令出力手段１０１が第１の電動機１０５の動作を停止する停止信号を第１の電動機制御手段１０２に送ると、指令出力手段１０１はこれに同期して第２の電動機２０５の動作を開始する駆動指令信号を第２の電動機制御手段２０２に送るように構成している。
【００４０】
ここで、同期とは停止信号の発生に併せて駆動信号を発生させることを意味しており、停止信号と駆動信号を同時に発生させる場合や、停止信号の発生に関連させて時間的な遅れを持って駆動信号を発生させる場合等を意味している。要は停止信号と駆動信号が関連付けられていることを意味している。
【００４１】
第２の電動機制御手段２０２はこの駆動指令を受けると第２の電動機２０５を駆動して力行運転を行ない、電力を消費するように動作させる。ここで、力行運転とは回生運転の逆を意味し、電気エネルギを電動機で消費する運転状態を意味するもので、要は電動機を駆動することを意味している。
【００４２】
したがって、第２の電動機２０５の駆動が行なわれると、直流電源回路１０３が供用されているので直流電源回路１０３の電力は第２の電動機２０５の駆動エネルギとして使用される。このため、第１の電動機１０５の回生運転による回生電力は第２の電動機２０５を駆動するための駆動エネルギに使用されるようになる。駆動エネルギに使用される割合は回生電力の一部、或いは回生電力の全て、或いは回生電力と直流電源回路１０３の電力であり、これは第２の電動機２０５の容量や回転数によって変わり、適切な使用を選択できるものである。
【００４３】
そして、直流電源回路１０３の電力は第２の電動機２０５の駆動エネルギとして使用されるため、直流電源回路１０３の直流電圧が低くなる。この低くなった直流電圧は上述したように第１の電動機制御手段１０２でモニターされている。したがって直流電源回路１０３の出力側の直流電圧が予め定めた所定電圧になるように回生電力を調整できる。上述したように、直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧より低い場合は、回生電力が低くて制動作用が小さいということになる。このため、第１の電動機制御手段１０２は第１の電動機１０５に送られる駆動信号の位相（巻線電流位相）を進めるように修正するので第１の電動機１０５で発生する回生電力が増加し、これによって制動トルクが増加するようになる。
【００４４】
このように、第２の電動機２０５を駆動することによって直流電源回路１０３の直流電圧を降下させ、これによって第１の電動機１０５の回生電力を増加することで制動トルクを大きくとることができ、結果として洗濯兼脱水槽を駆動する電動機を短い時間で停止させることができるようになる。
【００４５】
また、直流電源回路１０３の回生電力によって制御される直流電圧は従来のものと実質的に変わらないようにすることができるので、回生電力が過大に大きくなって直流電源回路１０３のコンデンサ等の電気部品が破損する恐れもないものである。
【００４６】
次に、このような電動機の制御装置１００を搭載した洗濯乾燥機の制御方法について説明する。この場合、上述したように第１の電動機１０５は洗濯兼脱水槽４０２を駆動するドラム駆動電動機１０５と読み替え、第２の電動機２０５は乾燥用空気を送る送風ファンを駆動するファン駆動電動機２０５と読み替える。
【００４７】
図５ａ、図５ｂは指令出力手段１０１によって実行される脱水工程の制御フローを示しており、理解を助けるために図５ａには従来の脱水工程の制御フロー、図５ｂには本実施形態になる脱水工程の制御フローを示している。
【００４８】
従来の脱水工程においては、図５ａのフローチャートにて脱水工程が実施される。ステップＳ５０１では、脱水を実施するためにドラム駆動電動機１０５の起動指令として「零値」ではない指令回転数情報を第１の電動機制御手段１０２に与え、ドラム駆動電動機１０５を起動させ洗濯兼脱水槽４０２を回転させる。尚、「零値」であるとドラム駆動電動機１０５は回転駆動されないことを示している。
【００４９】
ステップＳ５０２では、脱水工程の実施時間が予め設定された規定時間だけ実施されたか（タイムアップしたか）どうかを判定する。タイムアップした場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０３に進み、タイムアップしていない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０２の状態を保持する。
【００５０】
ステップＳ５０３では、脱水を終了するために、ドラム駆動電動機１０５に停止指令として「零値」の指令回転数情報を第１の電動機制御手段１０２に与え、ドラム駆動電動機１０５の制動動作（回生運転）を実施する。
【００５１】
ステップＳ５０４では、ドラム駆動電動機１０５が停止したかどうかを検出回転数情報で判定する。電動機が停止した場合（Ｙｅｓ）は、脱水工程を終了し、電動機が停止していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０４の状態を保持する。このステップＳ５０４の状態では制動動作（回生運転）が継続されているものである。
【００５２】
このステップＳ５０４で制動動作（回生運転）を行っている時、ドラム駆動電動機１０５から発生する回生電力によって直流電源回路１０３の直流電圧が過電圧にならないようにするため、上述したように第１の電動機制御手段１０２は回生電力を調整し、直流電源回路１０３の電圧が一定値に抑制されるように制御する。しかし、回生電力を調整した結果、ドラム駆動電動機１０５の特性や負荷の状況によっては制動トルクを大きくとることができず、洗濯兼脱水槽４０２の回転が停止する時間が長くなってしまう恐れがあった。
【００５３】
次に、本発明である制動トルクを大きくとることができる脱水工程を図５ｂのフローチャートにて説明する。
【００５４】
ステップＳ６０１では、脱水を実施するために、ドラム駆動電動機１０５の起動指令として「零値」ではない指令回転数情報を第１の電動機制御手段１０２に与え、ドラム駆動電動機１０５を起動させ洗濯兼脱水槽４０２を回転させる。
【００５５】
ステップＳ６０２では、脱水工程の実施時間が予め設定された規定時間実施されたか（タイムアップしたか）どうかを判定する。タイムアップした場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０３に進み、タイムアップしていない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６０２の状態を保持する。
【００５６】
ステップＳ６０３では、脱水を終了するために、ドラム駆動電動機１０５に停止指令として「零値」の指令回転数情報を第１の電動機制御手段１０２に与え、ドラム駆動電動機１０５の制動動作を実施する。
【００５７】
ステップＳ６０４では、ドラム駆動電動機１０５が発生する回生電力を消費するために、ファン駆動電動機２０５の起動指令として「零値」ではない指令回転数情報を第２の電動機制御手段２０２に与えてファン駆動電動機２０５を起動させ、送風ユニット４０４内の送風ファンを回転させる。このとき、ドラム駆動電動機１０５の制動動作に必要な制動トルクになるようにファン駆動電動機２０５の回転数指令を調整するのが望ましい。
【００５８】
ステップＳ６０５では、ドラム駆動電動機１０５が停止したかどうかを検出回転数情報で判定する。ドラム駆動電動機１０５が停止した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ６０６に進み、ドラム駆動電動機１０５が停止していない場合（Ｎｏ）はステップＳ６０５の状態を保持する。このステップＳ６０５の状態では制動動作（回生運転）が継続されているものである。
【００５９】
このステップＳ６０５の制動動作（回生運転）を行っている時、直流電源回路１０３の電力はファン駆動電動機２０５の駆動エネルギとして使用されるため、直流電源回路１０３の直流電圧が低くなる。この低くなった直流電圧は第１の電動機制御手段１０２でモニターされている。直流電源回路１０３の出力側の電圧が予め定めた所定電圧より低い場合は、回生電力が低くて制動作用が小さいということになる。このため、第１の電動機制御手段１０２はドラム駆動電動機１０５に送られる駆動信号の位相（巻線電流位相）を進めるように修正するのでドラム駆動電動機１０５で発生する回生電力が増加し、これによって制動トルクが増加するようになる。
【００６０】
このように、ファン駆動電動機２０５を駆動することによって直流電源回路１０３の直流電圧を降下させ、これによってドラム駆動電動機１０５の回生電力を増加することによって制動トルクを大きくとることができる。
【００６１】
ステップＳ６０６では、ファン駆動電動機２０５に停止指令として「零値」の指令回転数情報を第２の電動機制御手段２０２に与え、ファン駆動電動機２０５の運転を停止して脱水工程を終了する。
【００６２】
次に、以上のような制御フローを実施した時の洗濯兼脱水槽４０２、ドラム駆動電動機１０５及びファン駆動電動機２０５の作動を説明する。図６ａ、図６ｂは図５ａ、図５ｂに示す制御フローで脱水工程終了時における洗濯兼脱水槽４０２が停止するまでの時間とドラム駆動電動機１０５及びファン駆動電動機２０５の動作状態を表したタイミングチャートである。従来の脱水工程を図６ａのタイミングチャートに示し、本実施形態になる脱水工程を図６ｂのタイミングチャートに示している。
【００６３】
従来の脱水工程では、図６ａに示すようにドラム駆動電動機１０５を駆動停止した時から洗濯兼脱水槽４０２の回転数が停止するまでの時間をＴ１とすると、本実施形態になる脱水工程では、図６ｂに示すようにドラム駆動電動機１０５を駆動停止した時から第１の洗濯兼脱水槽４０２の回転数が停止するまでの時間はＴ２となる。
【００６４】
本実施形態になる脱水工程では、ドラム駆動電動機１０５を駆動停止すると共にファン駆動電動機２０５を駆動させることにより、ドラム駆動電動機１０５を回生運転させている時にファン駆動電動機２０５を力行運転させる状態とする。これにより、従来の脱水工程による洗濯兼脱水槽４０２が停止するまでの時間Ｔ１と比較し、本実施形態になる脱水工程による洗濯兼脱水槽４０２が停止するまでの時間Ｔ２を大きく短縮することができる。
【００６５】
以上のように、脱水工程終了時において、ドラム駆動電動機１０５の回生運転中にファン駆動電動機２０５を力行運転し、ドラム駆動電動機１０５が発生する回生電力を消費させることで、第１の電動機制御手段１０２による回生電力を大きくすることができる。これより、電動機の特性や負荷の状況によらず制動トルクを大きくとることができ、脱水終了時における洗濯兼脱水槽４０２の回転を短い時間で停止させることが可能となる。
【００６６】
このような実施形態によれば、乾燥用の送風ファンを洗濯兼脱水槽の停止と共に起動するため、脱水に続く乾燥工程時の送風ファンの起動が円滑となり、またその時の起動電力を低減することができる。また、洗濯兼脱水槽の停止までの時間を短くすることによって、洗濯乾燥機の全体のシーケンス実行時間の短縮に貢献できる。更に、例えば、一時停止ボタンを押した時に素早く洗濯兼脱水槽が止まるので、使用者から見ると使い勝手が良いものとなる。
【００６７】
本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の利用方法をもその技術的範囲に含まれるものである。
【００６８】
本実施形態では、第１の回転体１０６は洗濯兼脱水槽４０２とし、第２の回転体２０６は送風ユニット４０４内の送風ファンとしていたが、この他に洗濯兼脱水槽内の空気を循環経路を通じて除湿及び加熱して乾燥空気を生成するヒートポンプに使用される圧縮機を駆動する電動機を第２の電動機とすることもできる。
【００６９】
本実施例では洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生運転に併せて送風ファンや圧縮機を駆動する電動機を力行運転するようにしているが以下のような制御も可能である。つまり、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生運転が開始された後に、直流電源回路の直流電圧が所定の力行運転開始電圧値に達したか否かを判別し、所定の力行運転開始電圧値に達したと判別されると送風ファンや圧縮機を駆動する電動機を力行運転するようにしても差し支えないものである。この場合は力行開始電圧値は電気部品を保護するために設けた所定電圧値より低い電圧値とするのが望ましい。また、送風ファンや圧縮機を駆動する電動機を力行運転する判断は指令出力手段で判断されるようにしなければならず、このため直流電源回路の電圧信号は指令出力手段に入力されることが必要である。
【００７０】
以上述べたように本発明によれば、洗濯乾燥機の洗濯兼脱水槽を駆動する電動機を回生運転させているときに、洗濯乾燥機の乾燥用空気を送風する送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機を力行運転させることによって、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生運転による回生電力を洗濯乾燥機の乾燥用空気を送風する送風ファンやヒートポンプ用圧縮機を駆動する電動機に消費させて直流電源回路側の電圧が上昇するの抑制し、これによって洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の回生電力を増加して制動トルクを大きくすることができる。この結果、洗濯兼脱水槽を駆動する電動機の特性や負荷の状況によらず制動トルクを大きくとることができ、洗濯兼脱水槽を停止させる際に短い時間で停止させることができるようになる。
【符号の説明】
【００７１】
１００…電動機の制御装置、１０１…指令出力手段、１０２…第１の電動機制御手段、１０３…直流電源、１０４…第１のインバータ回路、１０５…第１の電動機、１０６…第１の回転体、１０７…第１の回転数検出装置、２０２…第２の電動機制御手段、２０４…第２のインバータ回路、２０５…第２の電動機、２０６…第２の回転体、２０７…第２の回転数検出装置、３０１…交流電源、３０２…整流ダイオード、３０３…平滑コンデンサ、４００…洗濯乾燥機、、４０１…筐体ベース、４０２…洗濯兼脱水槽、４０３…外槽、４０４…送風ファン、４０５…送風ダクト、４１０…ドラム駆動電動機。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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