(57)【要約】【課題】サージアブソーバを大型化させることなく、簡素な回路構成で過電圧保護機能を実現して、大きな負荷に対応可能な電力供給制御装置を提供する。【解決手段】交流電源１の電力を所定の制御を経て負荷３に供給する制御回路２と、制御回路と直列に接続された電源リレー５と、電源リレーと並列に接続された電源スイッチ４と、交流電源と制御回路の間に、制御回路と並列に接続されたサージアブソーバ８とヒューズ７の直列回路と、サージアブソーバの両端に対する交流電源からの電圧印加の有無を検知してその検知出力を制御回路に入力する交流電源検知回路９とを備える。制御回路は、交流電源検知回路により電圧印加が検知されていることを条件として、電源リレーをＯＮにすることを可能とし、交流電源検知回路により電圧印加が検知されていることを条件として電源リレーのＯＮ状態を保持するように制御する。【選択図】図１
2008104326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電力を所定の制御を経て負荷に供給する制御回路と、
前記制御回路と直列に接続された電源リレーと、
前記電源リレーと並列に接続された電源スイッチと、
前記交流電源と前記制御回路の間に、前記制御回路と並列に接続されたサージアブソーバとヒューズの直列回路と、
前記サージアブソーバの両端に対する前記交流電源からの電圧印加の有無を検知してその検知出力を前記制御回路に入力する交流電源検知回路とを備え、
前記制御回路は、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されていることを条件として、前記電源リレーをＯＮにすることを可能とし、
前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されていることを条件として前記電源リレーのＯＮ状態を保持するように制御することを特徴とする電力供給制御装置。
【請求項２】
前記電源スイッチと前記制御回路の間に前記制御回路と並列に接続され、前記電源スイッチがＯＮとなったときに前記制御回路に印加される電圧を検知して前記制御回路に入力する電圧検知回路を備え、
前記制御回路は、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知された後、前記電圧検知回路の検知電圧が所定の範囲であることを検知したときに、前記電源リレーをＯＮにする請求項１に記載の電力供給制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記電源リレーがＯＮ状態の場合に、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されなくなったとき、または、前記電圧検知回路の検知電圧が所定の範囲外になったときに、前記電源リレーをＯＦＦにする請求項２に記載の電力供給制御装置。
【請求項４】
洗濯物を収容して洗濯および乾燥を行うための回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、
圧縮機、蒸発器、凝縮器、およびキャピラリチューブから構成されたヒートポンプサイクルにより湿った空気を除湿する除湿装置と、
前記洗濯物の乾燥を行う際の前記洗濯槽内の湿った空気を前記除湿装置に送る送風装置と、
前記回転ドラムを駆動するドラム駆動モータおよび前記圧縮機を駆動する圧縮機モータを含む負荷に対する電力の供給を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路として、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成を有する制御回路を用いた洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源の電力を所定の制御を経て負荷に供給する電力供給制御装置に関し、特に、保護ヒューズとサージアブソーバからなる過電圧保護回路を有する電力供給制御装置、およびそれを用いた洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
過電圧保護回路を有する電力供給制御装置は、家庭用電化製品等にも広く使われている。過電圧保護回路の例としては、図３に示すような、サージアブソーバとヒューズを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３において、交流電源１の電力は、制御回路２ａにより所定の制御を経て負荷３ａに供給される。例えば、負荷３ａはモータであり、制御回路２ａはモータを駆動するインバータ回路である。制御回路２ａと直列に電源リレー５が接続され、その電源リレー５と並列に電源スイッチ４が接続されている。過電圧保護回路は、制御回路２ａに直列に接続されたヒューズ６ａと、ヒューズ６ａと制御回路２ａの間に、制御回路２ａと並列に接続されたサージアブソーバ８により構成される。
【０００４】
この回路の動作を開始させるために電源スイッチ４をＯＮにすると、交流電源１から制御回路２ａに電力が供給され、制御回路２ａは電源リレー５をＯＮさせて保持する。この回路において、誤って過電圧が印加されて、制御回路２ａにかかる電圧がサージアブソーバ８の設定電圧以上の状態になろうとすると、サージアブソーバ８が短絡して大電流が流れ、ヒューズ６ａが切れる。それにより、制御回路２ａに対する過電圧の印加が回避され、制御回路２ａを保護することができる。サージアブソーバ８は、ヒューズ６ａの容量よりも大きい電流を流すことができる大きさが必要である。
【０００５】
以上のような過電圧保護回路を有する電力供給制御装置は、例えば洗濯機にも使用されている。図４は、洗濯乾燥機に用いられる制御装置の一例を示す。この制御装置においては、商用電源２０の交流電力を整流器２１より整流し、チョークコイル２２及び平滑コンデンサ２３からなる平滑回路により平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２４によりドラム駆動モータ２５を回転駆動する。
【０００６】
ドラム駆動モータ２５は、３相巻線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成され、スイッチング素子２４ａ〜２４ｆにより構成されたＰＷＭ制御インバータ回路２４により回転制御される。位置検出素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃが検出するロータ位置検出信号は、マイコンからなる制御部２７に入力され、このロータ位置検出信号に基づいて、駆動回路２８によりスイッチング素子２４ａ〜２４ｆのオン／オフ状態をＰＷＭ制御することにより、ステータの３相巻線２５ａ、２５ｂ、２５ｃに対する通電を制御してロータを所要回転数で回転させる。
【０００７】
また、入力設定部２９から入力される運転指示、及び各検知手段（図示せず）により検知される運転状態の監視情報に基づいて、ドラム駆動モータ２５の回転を制御し、負荷駆動部３０による給水弁３１、排水弁３２、送風ファン３３、圧縮機３４の動作を制御する。
【０００８】
圧縮機３４は、ヒートポンプサイクルを構成する。ヒートポンプサイクルは、圧縮機と、吸熱する蒸発器と、発熱する凝縮器と、キャピラリチューブから構成され、乾燥時に洗濯槽からの湿った空気が導かれて湿気を取り除く除湿装置として機能する。
【０００９】
以上のように、洗濯乾燥機は、ドラム駆動モータ２５の駆動回路２８に加えて、負荷駆動部３０を有し、特に圧縮機３４は大きな負荷となる。この制御装置に対する過電圧保護回路は、図示しないが、商用電源２０と負荷駆動回路３０の間に挿入することができる。但し、この制御装置に適用する場合、図３に示した過電圧保護回路において、ヒューズ６ａの容量を十分にとる必要がある。ドラム駆動モータ２５の駆動回路２８だけであれば、ヒューズ６ａは、例えば７Ａでよい。ところが、圧縮機３４が加わることにより、ヒューズ６ａは、例えば１６Ａの容量を有することが必要となる。
【００１０】
しかし、過電圧印加時に、ヒューズ６ａが切れるように１６Ａ以上の電流を流すためには、サージアブソーバ８を相当に大型にする必要があり、コストや実装面で現実的ではない。
【００１１】
そこで、図５に示すような過電圧保護回路の構成が提案された。図５において、洗濯負荷３ｂはドラム駆動モータ２５に対応し、圧縮機負荷３ｃは圧縮機３４のモータに対応する。交流電源１からの電力は２系統に分岐されて、洗濯負荷３ｂおよび圧縮機負荷３ｃはそれぞれ、第１制御回路２ｂおよび第２制御回路２ｃにより駆動される。第１制御回路２ｂに接続された過電圧保護回路は、図３に示したものと同様の構成である。圧縮機負荷３ｃが接続された第２制御回路２ｃは、交流電源１に対して第１制御回路２ｂと並列に接続され、交流電源１の一方の端子と第２制御回路２ｃとの間に、ヒューズ６ｂが接続されている。また、交流電源１の他方の端子と第２制御回路２ｃとの間に、電源リレー５ｂが接続されている。電源リレー５ｂは、第１制御回路２ｂからの制御信号によりＯＮ状態が保持される。
【００１２】
この回路において、誤って過電圧が印加されて、第１制御回路２ｂにかかる電圧がサージアブソーバ８の設定電圧以上の状態になろうとすると、サージアブソーバ８が短絡して電流が流れ、ヒューズ６ａが切れる。同時に第１制御回路２ｂからの制御信号がＯＦＦになるので電源リレー５ｂがＯＦＦになり、第２制御回路２ｃも交流電源１から遮断されて過電圧から保護される。
【００１３】
以上のように、過電圧によりサージアブソーバ８が大電流が流れたとき、交流電源１と第１制御回路２ｂの間に挿入されたヒューズ６ａが切れることにより、第１制御回路２ｂおよび第２制御回路２ｃの双方に対する過電圧保護の作用が得られる。ヒューズ６ａは、第１制御回路２ｂ、すなわち洗濯負荷３ｂに対応した容量を持つだけでよく、洗濯負荷３ｂと圧縮機負荷３ｃを合わせた大きさの負荷に対応した容量に比べて小さいので、サージアブソーバ８を大型化させる必要はない。
【特許文献１】特開２００２−３５９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、図５の構成の回路は、電源からの配線が２系統に分岐し、それぞれに電源リレーを設けるため、構成が複雑であり、部品および製造のコストを増大させるものであった。
【００１５】
従って本発明は、サージアブソーバを大型化させることなく、簡素な回路構成で過電圧保護機能を実現して、大きな負荷に対応可能な電力供給制御装置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】
上記課題を解決するために、本発明の電力供給制御装置は、交流電源の電力を所定の制御を経て負荷に供給する制御回路と、前記制御回路と直列に接続された電源リレーと、前記電源リレーと並列に接続された電源スイッチと、前記交流電源と前記制御回路の間に、前記制御回路と並列に接続されたサージアブソーバとヒューズの直列回路と、前記サージアブソーバの両端に対する前記交流電源からの電圧印加の有無を検知してその検知出力を前記制御回路に入力する交流電源検知回路とを備え、前記制御回路は、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されていることを条件として、前記電源リレーをＯＮにすることを可能とし、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されていることを条件として前記電源リレーのＯＮ状態を保持するように制御する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電力供給制御装置によれば、サージアブソーバと直列に接続されたヒューズは、過電圧によりサージアブソーバに流れる電流によって溶断されサージアブソーバに対して交流電源を遮断するためにのみ用いられるので、制御回路の負荷の大きさに応じた容量を確保する必要はない。その結果、サージアブソーバの大きさは、制御回路の負荷の大きさに拘束されることなく、適宜設定することができ、簡素な回路構成で過電圧保護機能を実現して、大きな負荷に対応可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上記構成の本発明の電力供給制御装置において、前記電源スイッチと前記制御回路の間に前記制御回路と並列に接続され、前記電源スイッチがＯＮとなったときに前記制御回路に印加される電圧を検知して前記制御回路に入力する電圧検知回路を備え、前記制御回路は、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知された後、前記電圧検知回路の検知電圧が所定の範囲であることを検知したときに、前記電源リレーをＯＮにする構成とすることが好ましい。
【００１９】
また、前記制御回路は、前記電源リレーがＯＮ状態の場合に、前記交流電源検知回路により前記電圧印加が検知されなくなったとき、または、前記電圧検知回路の検知電圧が所定の範囲外になったときに、前記電源リレーをＯＦＦにする構成とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の洗濯乾燥機は、洗濯物を収容して洗濯および乾燥を行うための回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、圧縮機、蒸発器、凝縮器、およびキャピラリチューブから構成されたヒートポンプサイクルにより湿った空気を除湿する除湿装置と、前記洗濯物の乾燥を行う際の前記洗濯槽内の湿った空気を前記除湿装置に送る送風装置と、前記回転ドラムを駆動するドラム駆動モータおよび前記圧縮機を駆動する圧縮機モータを含む負荷に対する電力の供給を制御する制御回路とを備え、前記制御回路として、上記いずれかの構成を有する制御回路を用いた構成とすることができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照してより具体的に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電力供給制御装置の構成を示す回路図である。交流電源１の電力は、制御回路２により所定の制御を経て負荷３に供給される。負荷３は、例えば、洗濯乾燥機におけるドラム駆動モータおよび圧縮機のモータを各々駆動するための２つのインバータ回路を含み、制御回路２はそれらのインバータ回路を制御するインバータ駆動制御回路を含む構成とすることができる。交流電源１の端子の一方と制御回路２の間に直列に、第１のヒューズ６が接続されている。また、交流電源１の端子の他方と制御回路２と直列に電源リレー５が接続され、その電源リレー５と並列に電源スイッチ４が接続されている。
【００２３】
第１のヒューズ６と制御回路２の間には、制御回路２と並列に、第２のヒューズ７とサージアブソーバ８の直列回路が接続され、過電圧保護回路を構成している。サージアブソーバ８の両端には、交流電源検知回路９が接続されている。交流電源検知回路９は、サージアブソーバ８の両端における交流電源１からの電圧印加の有無を検知して、その検知出力を制御回路２に入力する。交流電源検知回路９は、サージアブソーバ８に並列に接続された、抵抗１０とダイオード１１の直列回路により構成され、サージアブソーバ８の両端の電圧を検出し、フォトカプラ１２を介してパルス列の検出信号を制御回路２に入力する。
【００２４】
制御回路２は、交流電源検知回路９により電圧印加が検知されていることを条件として、電源リレー５をＯＮにすることを可能とするとともに、交流電源検知回路９により電圧印加が検知されていることを条件として、電源リレー５のＯＮ状態を保持するように制御を行う。すなわち、交流電源検知回路９により電圧印加が検知されている状態で、電源スイッチ４がＯＮになったときに電源リレー５をＯＮにする。また、交流電源検知回路９により電圧印加が検知されなくなったときは、電源リレー５をＯＦＦにする。
【００２５】
上記構成によれば、過電圧が発生したときには、サージアブソーバ８に大電流が流れ、制御回路２は過電圧から保護されるとともに、第２のヒューズ７が溶断されることにより、サージアブソーバ８には交流電源１からの電圧が印加されない状態になる。従って、交流電源検知回路９からは、制御回路２に対して電圧印加を検知した出力が入力されなくなり、制御回路２は電源リレー５のＯＮ状態を解除する。また、交流電源検知回路９から電圧印加の検知信号が出力されなくなるため、電源スイッチ４をＯＮにしても電源リレー５がＯＮになることはなく、サージアブソーバ８による過電圧保護が動作しない状態での運転が回避される。
【００２６】
図１の回路において過電圧保護機能を動作させるためには、サージアブソーバ８は、第２のヒューズ７が切れる程度の電流を流すことが可能であればよい。一方、制御回路２の側の問題に起因して流れる過電流に対する保護は、第１のヒューズ６が切れることにより行われるので、制御回路２の負荷が大きくなることに対しては、第１のヒューズ６の容量を大きく設定すればよい。すなわち、第２のヒューズ７は、過電圧によりサージアブソーバ８に流れる電流によって溶断されサージアブソーバ８に対して交流電源１を遮断するためにのみ用いられるので、制御回路２の負荷の大きさに応じた容量を確保する必要はない。その結果、サージアブソーバ８の大きさも、制御回路２の負荷の大きさに拘束されることなく、適宜設定することができる。このように、本実施の形態によれば、電源からの配線は１系統で、電源リレーは１個でよく、簡素で安価な構成により、回路を過電圧から保護することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電力供給制御装置の構成を示す回路図である。この回路の基本的な構成は、図１に示したものと同様であり、同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００２８】
本実施の形態の回路が実施の形態１の回路と相違するのは、電源リレー５と制御回路２の間に、制御回路２と並列に接続された電圧検知回路１３が設けられている点である。電圧検知回路１３は、電源スイッチ４がＯＮとなったときに制御回路２に印加される電圧を検知して、制御回路２に検知電圧を入力する。
【００２９】
制御回路２は、交流電源検知回路９により電圧印加が検知された後、電圧検知回路１３による検知電圧が所定の範囲であることを検知したときに、電源リレー５をＯＮにする。電圧検知回路１３による検知電圧の所定の範囲は、サージアブソーバ８が動作して第２のヒューズ７が切れる程ではないが、制御回路２に印加されることが望ましくない程度の電圧に設定される。
【００３０】
電圧検知回路１３を設け、上記のように動作させることにより、サージアブソーバ８が動作する程ではないが望ましくない過電圧が制御回路２に印加されることを抑制できる。また、部品の故障により第２のヒューズ７が切れない場合であっても、制御回路２を保護することが可能である。
【００３１】
また、制御回路２は、電源リレー５がＯＮ状態のときに、交流電源検知回路９により電圧印加が検知されなくなったとき、または、電圧検知回路１３の検知電圧が所定の範囲外になったときに、電源リレー５をＯＦＦにする。それにより、運転途中で過電圧が印加された場合でも、制御回路２を保護することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の電力供給制御装置によれば、サージアブソーバを大型化させることなく、簡素な回路構成で過電圧保護機能を実現して、大きな負荷に対応可能であり、洗濯乾燥機等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における電力供給制御装置を示す回路図
【図２】本発明の実施の形態２における電力供給制御装置を示す回路図
【図３】従来例の電力供給制御装置を示す回路図
【図４】洗濯乾燥機の制御装置の概略構成を示す回路図
【図５】他の従来例の電力供給制御装置を示す回路図
【符号の説明】
【００３４】
１  交流電源
２、２ａ  制御回路
２ｂ  第１の制御回路
２ｃ  第２の制御回路
３、３ａ  負荷
３ｂ  洗濯負荷
３ｃ  圧縮機負荷
４  電源スイッチ
５  電源リレー
６  第１のヒューズ
６ａ  ヒューズ
７  第２のヒューズ
８  サージアブソーバ
９  交流電源検知回路
１０  抵抗
１１  ダイオード
１２  フォトカプラ
１３  電圧検知回路
２０  商用電源
２４  インバータ回路
２５  ドラム駆動モータ
２７  制御部
２８  駆動回路
３０  負荷駆動部
３４  圧縮機
【図１】
2008104326.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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