(57)【要約】【課題】モーターの温度上昇を低く抑え、且つカーボンブラシの片減りを防ぎ、又電波雑音も低く押さえることができるドラム式洗濯機を提供する。【解決手段】衣類を収納するドラム（図示せず）と、前記ドラムを回転駆動するモーター２０とを備え、前記モーター２０に、洗濯運転時には、直流電流を、脱水運転時には、交流電流を、それぞれ供給するようにしたもので、モーター２０の温度上昇にとって条件の悪い洗濯運転時に、直流駆動により効率よく運転して、モーター２０の温度上昇を低く抑え、一方脱水運転時の高速運転時には、交流で運転することによりカーボンブラシ（図示せず）の片減りを防ぎ、又電波雑音も低く押さえることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収納するドラムと、前記ドラムを回転駆動するモーターとを備え、前記モーターに、洗濯運転時には、直流電流を、脱水運転時には、交流電流を、それぞれ供給するようにしたドラム式洗濯機。
【請求項２】
モーターのステーター巻線として、高速側巻線と、前記高速側巻線に直列接続された低速側巻線を配し、洗濯運転時には、前記高速側巻線と、前記低速側巻線の両方に直流電流を、脱水運転時には、前記高速側巻線のみに交流電流を供給するようにした請求項１に記載のドラム式洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラム式洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドラム式洗濯機の制御は、マイクロコンピュータが、モーターに取り付けた回転計（タコジェネレーター）の出力より回転数を読み取り、それと目標回転数との差を計算し、トライアック（双方向サイリスタ）の点弧角度を決める位相制御により必要な電圧を作り、モーターに供給することで制御をおこなってきた。
【０００３】
その際、トライアックの出力（交流）をそのままモーターに供給する方式（例えば、特許文献１参照）とトライアックの出力を一旦ダイオードブリッジによる整流回路を通して直流にしてモーターに供給する方式（例えば、特許文献２参照）があった。
【特許文献１】特開平７−３０３７８７号公報
【特許文献２】特開平８−３０９０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のドラム式洗濯機において、モーターを交流で制御する方式は構成が簡単だが、交流ゆえに、洗濯運転時の電流の方向が切り替わる際に生じる逆起電力のため、モーター制御時の効率が悪く、またモーターの温度上昇が高いという欠点があり、そのため大きなモーターを使わなければならないという課題があった。
【０００５】
一方、モーターを直流で駆動する方式は、逆起電力を逃がす、フライホイールダイオードを使用することができ、モーターの駆動に関しては効率が良く、モーター自身の温度上昇を下げることができるが、脱水運転時には、モーターのカーボンブラシに流れる電流の方向が変わらないため、特に、脱水のために、モーターが一方向に高速で回転する場合、モーターのカーボンブラシが一方だけ片減りするという問題があった。洗濯時は、回転方向が定期的に変わるため、全体として均等な磨耗になるが、脱水時には、上記のように常に片側が減るという課題があった（ブラシに極性ができるため）。
【０００６】
しかも、脱水時のカーボンブラシの磨耗量は、洗濯時のそれの１０倍と、非常に大きいため、脱水時に片減りすると、モーターの寿命そのものに大きい影響をおよぼすとともに、直流の場合は、特に脱水時、電波雑音が大きいという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モーターの温度上昇を抑制しながら、カーボンブラシの片減りによるモーター寿命の短命化を防ぐことができるドラム式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】
【０００８】
上記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、衣類を収納するドラムと、前記ドラムを回転駆動するモーターとを備え、前記モーターに、洗濯運転時には、直流電流を、脱水運転時には、交流電流を、それぞれ供給するようにしたもので、モーターの温度上昇にとって条件の悪い洗濯運転時に、直流駆動により効率よく運転して、モーターの温度上昇を低く抑え、一方脱水運転時の高速運転時には、交流で運転することによりカーボンブラシの片減りを防ぎ、又電波雑音も低く押さえることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のドラム式洗濯機は、モーターの温度上昇にとって条件の悪い洗濯運転時に、直流駆動により効率よく運転し、モーターの温度上昇を低く抑え、一方脱水時の高速運転時には交流で運転することによりブラシの片減りを防ぎ、又電波雑音も低く押さえることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、衣類を収納するドラムと、前記ドラムを回転駆動するモーターとを備え、前記モーターに、洗濯運転時には、直流電流を、脱水運転時には、交流電流を、それぞれ供給するようにしたもので、モーターの温度上昇にとって条件の悪い洗濯運転時に、直流駆動により効率よく運転して、モーターの温度上昇を低く抑え、一方脱水運転時の高速運転時には、交流で運転することによりカーボンブラシの片減りを防ぎ、又電波雑音も低く押さえることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明のモーターのステーター巻線として、高速側巻線と、前記高速側巻線に直列接続された低速側巻線を配し、洗濯運転時には、前記高速側巻線と、前記低速側巻線の両方に直流電流を、脱水運転時には、前記高速側巻線のみに交流電流を供給するようにしたもので、洗濯運転時には、使用するステーター巻線の巻数が多く（アンペアターンが大きい）なるので、モーターを効率よく運転でき、高速回転を必要とする脱水運転時には、高速側巻線のみ使用することにより、ステーター巻線の抵抗が減って、電流が多く流れるので、モーターのパワーをアップさせることができる。
【００１２】
以下、本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。なお、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。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のモーター駆動回路部の回路図（洗濯時）、図２は、同モーター駆動回路部の回路図（脱水時）、図３は、同ドラム式洗濯機のソフトシーケンス図である。
【００１４】
図１において、２０は、洗濯用の衣類を収納するドラム（図示せず）を回転駆動するユニバーサルタイプのモーターで、ステーター（図示せず）側には、ステーター巻線として、高速側巻線１と、高速側巻線１に直列に接続された低速側巻線２が配され、ローター（図示せず）側にはローター巻線３を備えている。
【００１５】
１８は、４つのダイオード１８ａと、真中に配されたフライホイールダイオード１７から成るダイオードブリッジで、フライホイールダイオードは、モーター２０の逆起電力によって生じる電流を逃がす働きがあり、モーター２０の回転をスムースにして入力を減らし、温度上昇を改善するものである。
【００１６】
６は、トライアックで、モーター２０の回転数を検知したマイクロコンピュータ（図示せず）により決められた点弧角の信号を与えられて出力するものである。７は、交流電源２１からの電流を開閉する電源リレーである。８は、交流直流切換えリレーＡで、１１は、交流直流切換えリレーＢで、交流直流切換えリレーＡ８と、交流直流切換えリレーＢ１１は、一対で動作し、高速側巻線１（交流）と低速側巻線２（直流）の切換えをおこなうものである。
【００１７】
９は、回転方向切換えリレーＡで、１０は、回転方向切換えリレーＢで、回転方向切換えリレーＡ９と、回転方向切換えリレーＢ１０は、一対で動作し、モーター２０の回転方向の変更をおこなうためのものである。又、回転方向切換えリレーＢ１０と、ローター巻線３と、回転方向切換えリレーＡ９とは、直列に接続されている。
【００１８】
１２は、電源投入時に、モーター２０が回転するのを防ぐための交流直流切換えリレーＣで、洗濯開始用のスタートスイッチ（図示せず）と連動して、動作するようになっている。４、５は、それぞれ交流直流切換えリレーＡ８、交流直流切換えリレーＢ１１に直列に接続された雑音防止用の雑防コイルである。１３〜１６は、それぞれ雑音防止器である。
【００１９】
次に、洗濯運転時及び脱水運転時の回路構成について説明する。
【００２０】
洗濯運転時には、図１に示すように、交流直流切換えリレーＡ８と、交流直流切換えリレーＢ１１のそれぞれが一方に切り換えられて、交流電源２１の一方からの電流は、トライアック６と雑防コイル５を経て、又、他方からの電流は、雑防コイル４を経て、ダイオードブリッジ１８に供給され、そのダイオードブリッジ１８の出力電圧の一方（本実施の形態では、＋側）が、回転方向切換えリレーＢ１０の入力側に、他方（−側）が、高速側巻線１と直列に接続された低速側巻線２に印加される。そして、回転方向切換えリレーＡ９と、回転方向切換えリレーＢ１０とを、同時に、周期的に切り替えることにより、ドラムを低速で且つ、交互に左回転、右回転させて洗濯を行うことができる。
【００２１】
次に、脱水運転時の回路構成について説明する。
【００２２】
脱水運転時には、図２に示すように、交流直流切換えリレーＣ１２が開放すると共に、交流直流切換えリレーＡ８と、交流直流切換えリレーＢ１１のそれぞれが他方に切り変わり、交流電源２１の一方からの電流は、トライアック６、雑防コイル５を経て、ローター巻線３に、又、交流電源２１の他方の電流は雑防コイル４を経て、高速側巻線１に、それぞれ直接供給され、ドラムが高速回転して、洗濯された衣類（図示せず）の脱水が行なわれる。
【００２３】
図３は、本実施の形態におけるドラム式洗濯機の洗濯〜脱水までのソフトシーケンス図である。図３に示された回転数は、ドラムの回転数であり、本実施の形態では、モーター２０の回転数は、ドラムの回転数に減速比１０．８を掛けた値にしている。
【００２４】
以上のように、本実施の形態によれば、スタートすると洗濯時は、モーター２０は、直流で駆動される。このときは、洗濯シーケンスにあわせて左右ほぼ均等の回転をおこなっている。洗濯を終え、中間脱水に入って、ドラムの回転数が、４２０ＲＰＭ（モーター回転数は、４５３６ＲＰＭ）に達すると、低速側巻線２から高速側巻線１に切り替える（図１→図２）。このとき直流駆動から交流駆動に切り替える。
【００２５】
このようにして、モーター２０の回転数が高く、カーボンブラシの磨耗の大きい脱水時は、モーター２０を交流駆動で運転することで、カーボンブラシの磨耗が片減りしないようにすることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯機は、モーターのカーボンブラシの磨耗に片減りが無いので、より小型のモーターの使用が可能で、かつ耐久性にも優れたものなので、ドラム式洗濯機に限らず、ユニバーサルタイプのモーターを使用する各種電気機器に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯機のモーター駆動回路部の回路図（洗濯時）
【図２】同モーター駆動回路部の回路図（脱水時）
【図３】同ドラム式洗濯機のソフトシーケンス図
【符号の説明】
【００２８】
１  高速側巻線
２  低速側巻線
３  ローター巻線
４、５  雑防コイル
６  トライアック
７  電源リレー
８  交流直流切換えリレーＡ
９  回転方向切換えリレーＡ
１０  回転方向切換えリレーＢ
１１  交流直流切換えリレーＢ
１２  交流直流切換えリレーＣ
１３〜１６  雑音防止器
１７  フライホイールダイオード
１８  ダイオードブリッジ
２０  モーター
２１  交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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