(57)【要約】【課題】多極のＤＣブラシレスモータを用いて、低速で高トルクの運転と、高速で低トルクの運転とを両立できる洗濯機を提供する。【解決手段】ドラム式洗濯機１００は、外槽２内に配置され洗濯物９を収納して回転し、洗濯物９の洗い、すすぎおよび脱水を行う回転ドラム１１と、回転ドラム１１を直接駆動するＤＣブラシレスモータ１９と、を具備する。整流回路３０は、商用電源に接続され、商用電源の２倍の電圧をリレー端子３１へ出力し、また、商用電源の３倍の電圧をリレー端子３２へ出力している。マイコン４１の制御によって、洗濯物９の洗い、すすぎまたは脱水の状態に応じて、リレー端子３１とリレー端子３２とを切り替え、洗い時やすすぎ時は、リレー端子３１から２倍電圧がＤＣブラシレスモータ１９へ供給され、脱水時は、リレー端子３２から３倍電圧がＤＣブラシレスモータ１９へ供給される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外槽内に配置され洗濯物を収納して回転し当該洗濯物の洗い、すすぎおよび脱水を行う回転ドラムと、前記回転ドラムを直接駆動するＤＣブラシレスモータと、を具備した洗濯機であって、
所定電圧の交流電源に接続され前記所定電圧の２倍の電圧を有する第１の直流出力および前記所定電圧の３倍の電圧を有する第２の直流出力を有する整流回路と、
前記洗濯物の洗い、すすぎまたは脱水の状態に応じて前記第１の直流出力と前記第２の直流出力とを切り替え前記ＤＣブラシレスモータへ供給するリレー機構と、
を具備したことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
槽内に配置され当該槽内に収納した洗濯物および水を撹拌し当該洗濯物の洗いおよびすすぎを行うパルセータと、前記パルセータを直接駆動するＤＣブラシレスモータと、を具備した洗濯機であって、
所定電圧の交流電源に接続され前記所定電圧の２倍の電圧を有する第１の直流出力および前記所定電圧の３倍の電圧を有する第２の直流出力を有する整流回路と、
前記洗濯物の洗いまたはすすぎの状態に応じて前記第１の直流出力と前記第２の直流出力とを切り替え前記ＤＣブラシレスモータへ供給するリレー機構と、
を具備したことを特徴とする洗濯機。
【請求項３】
前記リレー機構は、洗い時およびすすぎ時は前記第１の直流出力に切り替え、脱水時は前記第２の直流出力に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記ＤＣブラシレスモータによる誘起電圧を検出する誘起電圧検知回路を具備し、
前記リレー機構は、前記脱水の開始時に前記第１の直流出力に切り替え、前記ＤＣブラシレスモータの誘起電圧が前記２倍の電圧を超えない範囲で前記第２の直流出力に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記ＤＣブラシレスモータによる誘起電圧を検出する誘起電圧検知回路を具備し、
前記リレー機構は、前記洗いまたはすすぎの開始時に前記第１の直流出力に切り替え、前記ＤＣブラシレスモータの誘起電圧が前記２倍電圧を超えない範囲で前記第２の直流出力に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記整流回路は、整流用のダイオードおよび平滑用のコンデンサを含んで構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗濯機。
【請求項７】
前記整流回路は、コッククロフト−ウォルトン回路（Cockcroft-Walton circuit）からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗濯機。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の洗濯機と、
前記洗濯物を乾燥させる乾燥機構と、
からなることを特徴とする乾燥機能付の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
回転ドラムまたはパルセータをＤＣブラシレスモータで直接駆動する洗濯機であって、洗濯（洗い、すすぎ、脱水）の状態に応じて、より適切なトルクおよび回転速度を得られるようにした洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗濯機は、低騒音化が追求され、駆動系に減速歯車を用いない直接駆動方式と、駆動用のＤＣブラシレスモータの電磁振動を低減するための回転子の多極化とが採用されてきた。洗濯機のドラムなどを直接駆動するには、洗濯時には低速で高トルクでモータを運転する必要があり、脱水時には高速で低トルクで運転する必要がある。これらの運転を単一のＤＣブラシレスモータで実現するため、一般に、脱水時に弱め界磁制御を行って、高速で低トルクでモータが運転されるようにしている。
【０００３】
さらに低騒音化を図るには、モータの極数を増加して電磁振動を低減する必要がある。このためにモータの極数を増加させると、供給電圧が同じ場合、弱め界磁を行うだけでは充分に回転速度を向上できなくなる。そこで、さらに回転速度を上げるには、供給電圧を上昇させることが考えられる。供給電圧を上昇させる一方法にＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御があるが、回路に大きいインダクタを含むので、高価で質量の大きいコイルや衝圧回路を使用する必要があり、製造コストの低減や、据付けスペースの縮小が難しくなる問題点があった。
【０００４】
従来、整流用のダイオードブリッジと、このダイオードブリッジの高圧側および低圧側にそれぞれ備えられた平滑用のコンデンサと、を有することによって倍電圧整流方式による直流電源回路を構成し、この高圧側を用いて洗濯等を行う三相誘導モータからなるメインモータを駆動し、この低圧側を用いて給水用のポンプモータを駆動する全自動洗濯機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、整流用のダイオードブリッジと、平滑用のコンデンサとを有し、スイッチの切り替えによって、洗い工程のときは全波整流回路として機能させ、脱水工程のときは倍電圧整流回路として機能させるパルセータレス構造のダイレクトドライブ式インバータ洗濯機が知られている（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４９８４号公報（［００２０］−［００２２］、図１）
【特許文献１】特開２００１−３００１８１号公報（［００２０］−［００２３］、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の「全自動洗濯機」（特許文献１記載）および「インバータ洗濯機」（特許文献２記載）では、いずれも、ダイオードブリッジによって、基本電圧（電源電圧）と倍電圧とを得ている。しかしながら、モータの極数が増加すると、倍電圧では、充分な回転速度が得られないため、基本電圧と倍電圧の切り替えでは、洗い時やすすぎ時に要する低速で高トルクの運転と、脱水時に要する高速で低トルクの運転とを両立することが難しい問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、多極のＤＣブラシレスモータを用いて、低速で高トルクの運転と、高速で低トルクの運転とを両立できる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】
【０００９】
本発明の洗濯機は、外槽内に配置され洗濯物を収納して回転し洗濯物の洗い、すすぎおよび脱水を行う回転ドラムと、回転ドラムを直接駆動するＤＣブラシレスモータと、を具備した洗濯機であって、整流回路によって交流電源の２倍の電圧と３倍の電圧とを得て、リレー機構によって、洗濯物の洗い、すすぎまたは脱水の状態に応じて、ＤＣブラシレスモータへ供給される電圧を、前記２倍の電圧と前記３倍の電圧とに切り替えることを特徴とする。これによって、洗い時やすすぎ時は、２倍の電圧によって、低速、高トルク運転がなされ、脱水時は、３倍の電圧によって、高速、低トルク運転がなされる。
その詳細な技術思想については、発明を実施するための最良の形態の項を通じて、具体的に表現するものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗濯機によれば、ＤＣブラシレスモータの回転子の極数が多くても、洗い時やすすぎ時の低速、高トルクによる運転と、脱水時の高速、低トルクによる運転とを両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、添付した図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態のドラム式洗濯機１００の構造を示す縦断面図である。
このドラム式洗濯機１００は、外枠１の内側に外槽２を備えている。外槽２は、下方から複数本のサスペンション３によって押し上げ支持され、上方から引きバネ４によって引っ張り支持されている。サスペンション３は外槽２のほぼ全荷重を支持するものであり、運転時の荷重や振動に耐えるように強固に製造および取り付けがなされている。また、サスペンション３は、脱水運転時に生じる外槽２の各方向の振動を吸収し、脱水運転時の外槽２の異常振動を防止するための減衰機構を有している。引きバネ４は外槽２を上方または側面から支持し、外槽２の転倒を防止し、また、脱水時に生じる前後左右の振動を低減する。
【００１２】
給水ホース５は上水道（図示せず）に接続され、上水道を通じて圧送されている清水を注水ホース７へ導いている。注水ホース７の途中には、給水電磁弁６が挿入され、「洗い」や「すすぎ」に応じて開閉し、必要に応じて清水を供給する。供給された清水は注水ホース７と連通する洗剤投入ケース８へ流入し、さらにフレキシブルホース１０を通じて外槽２へ流入する。外槽２へ流入した水は「洗い」時は洗濯水（洗い水）１５として、「すすぎ」時は洗濯水（すすぎ水）１５として外槽２に貯留される。洗剤投入ケース８内は複数の区画に区分されている。洗濯に際して、あらかじめ洗剤および柔軟仕上げ剤を指定の区画に投入しておく。「洗い」開始時は、洗剤を投入した区画が開放し、洗剤が溶解された洗濯水（洗い水）１５が生成される。その後の最終の「すすぎ」開始時は、柔軟仕上げ剤を投入した区画が開放し、柔軟仕上げ剤が溶解された洗濯水（すすぎ水）１５が生成される。
【００１３】
外槽２の内空間には、有底円筒形の回転ドラム１１が、開口部（投入口１１ａ）がやや上向きになるように、回転軸心線Ａｘを水平面に対して傾斜角θで傾斜させて配設されている。これは、洗濯物９の出し入れを容易にするためである。回転ドラム１１の開口部の外周には、洗濯物９が回転軸心線Ａｘ周りに偏在することによる「脱水」時のアンバランスを相殺し、振動を低減するバランサ１３が設けられている。外蓋１２は回転ドラム１１の投入口１１ａと連通する外枠１の投入口１１ｃを開閉可能に配設されている。外蓋１２を閉じると、外槽２の開口部が閉鎖される。外蓋１２を開けて、洗濯物９の投入および取り出しをする。回転ドラム１１には、脱水穴１４が多数設けられている。「脱水」時、洗濯物９に含まれている水分は、回転ドラム１１の高速回転による遠心力（慣性力）によって分離され、脱水穴１４を通じて外槽２へ脱水される。また、「洗い」時および「すすぎ」時、脱水穴１４を通じて洗濯水１５が回転ドラム１１から流入出する。さらに、回転ドラム１１の内面には「洗い」および「すすぎ」時に回転ドラム１１の回転に伴って洗濯物９を掻き上げる複数個（本例では３個）のリフタ１６が設けられている。リフタ１６の幅は洗濯物９の偏りを考慮して、背面側（ＤＣブラシレスモータ１９に近い側）が広くなっている。
【００１４】
外槽２の底面（投入口１１ａの反対面）には、ＤＣブラシレスモータ１９（筐体部分）が強固に取り付けられている。ＤＣブラシレスモータ１９の回転軸１８は外槽２の底面を連通し、回転ドラム１１の底面に取り付けられたフランジ１７によって、強固に連結されている。回転軸１８と外槽２との間には、「洗い」および「すすぎ」時に水漏れを防止するためのシール（図示せず）が設けられている。
【００１５】
同様に、水漏れを防止するため外槽２の投入口１１ｂと外枠１の投入口１１ｃとの間はベローズ２１によって封止されている。ベローズ２１は耐水性、可撓性、耐摩耗性および弾力性のある材料で作られている。
【００１６】
外槽２の最も高さが低くなる部位近傍に、外槽２と連通する排水ホース２３が取り付けられ、外枠１へ延設されている。排水ホース２３の中途には洗濯の各段階に応じて開閉する排水電磁弁２２が挿入されている。「洗い」および「すすぎ」に使われ不要になった洗濯水１５や、「脱水」時に洗濯物９から脱水された洗濯水１５は、排水電磁弁２２を開放すると排水ホース２３を通じて外部へ排出される。
【００１７】
図２は、本発明による一実施形態のドラム式洗濯機１００の自動運転の典型例を示す作動工程図である（適宜、図１参照）。
この自動運転は、洗濯物９に付着した汚れを溶かし出す「洗い」と、洗剤分とともに汚れを洗い流す「すすぎ」と、回転ドラム１１を高速回転させて洗濯物９に含まれている水分を遠心力で飛ばし去る「脱水」と、不要となった水分を排水することなど一連の工程を自動的に行う一般的な自動洗濯コースである。
【００１８】
あらかじめ、ドラム式洗濯機１００に電源（商用電源）を接続し、外蓋１２を開閉して洗濯物９を回転ドラム１１内に収納し、洗剤投入ケース８に洗剤および柔軟仕上げ剤を投入して、洗濯の準備を整えておく。準備が整ったら、自動洗濯コーススイッチ（図示せず）を押下すると、ドラム式洗濯機１００は、洗濯運転を開始する。
【００１９】
まず、給水工程Ｓ１０１が行われ、排水電磁弁２２が閉じ、給水電磁弁６が開き、供給されている清水が洗剤投入ケース８内の洗剤を溶解しながら洗濯水（洗い水）１５となって外槽２内に流入する。外槽２内に所定水量が貯留されると、給水電磁弁６が閉じ、洗い工程Ｓ１０２へ移る。
【００２０】
洗い工程Ｓ１０２では、ＤＣブラシレスモータ１９が回転し、回転ドラム１１が回転される。このとき、回転ドラム１１の回転速度は４０〜５０[回転／分]で、休止をおいて右回転、左回転を数分ずつ行う。この回転ドラム１１の回転によって、洗濯物９が回転ドラム１１内のリフタ１６により掻き上げられ落下する叩き洗いが繰り返され、洗濯物９に付着していた汚れが洗濯水（洗い水）１５へ溶出する。
所定時間、洗い工程Ｓ１０２を行うと、洗濯物９に付着していた汚れが大部分、洗濯水１５（洗い水）へ溶出する。
そこで、排水工程Ｓ１０３へ移り、回転ドラム１１を停止し、排水電磁弁２２を開き、汚れた洗濯水（洗い水）１５をドラム式洗濯機１００の外部へ排出する。
【００２１】
所定時間経過し、汚れた洗濯水１５（洗い水）が大部分、外部に排出されると、１回目の脱水工程Ｓ１０４へ移り、洗濯物９に含まれている洗濯水１５（洗い水）を脱水する。脱水工程Ｓ１０４では回転ドラム１１を高速回転して洗濯物９に遠心力（慣性力）をかけ、回転ドラム１１に設けられた多数の脱水穴１４から洗濯水１５（洗い水）を飛ばし去る。このときの回転ドラム１１の回転速度は、例えば８００〜１５００[回転／分]である。
【００２２】
所定時間、脱水工程Ｓ１０４を行うと、給水工程Ｓ１０５へ移り、前記した給水工程Ｓ１０１のときと同様に、所定水量の清水を洗濯水（すすぎ水）１５として外槽２内に貯留する。なお、「すすぎ」および「洗い」に必要な清水は、いずれも、例えば１５〜３０リットルである。
そして、１回目のすすぎ工程Ｓ１０６へ移行し、回転ドラム１１を低速回転（例えば、４５[回転／分]前後）させて、洗濯物９をすすぎ、含まれている洗剤分および汚れを洗濯水（すすぎ水）１５へ溶出させる。
所定時間、洗濯物９をすすいだら、排水工程Ｓ１０７へ移り、回転ドラム１１を停止し、排水電磁弁２２を開いて洗濯水（すすぎ水）１５を外部へ排水する。
【００２３】
そして、前記した脱水工程Ｓ１０４、給水工程Ｓ１０５およびすすぎ工程Ｓ１０６と同様に、脱水工程Ｓ１０８、給水工程Ｓ１０９およびすすぎ工程Ｓ１１０を行う。なお、この（つまり、最終の）給水工程Ｓ１０９では、清水が洗剤投入ケース８内の柔軟仕上げ剤を溶解しながら、洗濯水（すすぎ水）１５が生成される。
本実施形態では、１回の洗いにつき、２回のすすぎを行う例について説明したが、洗濯物９の量や布質、洗剤の種類、洗濯水１５の水温などを勘案し、１回または３回以上行うようにしてもよい。
【００２４】
２回目のすすぎ工程Ｓ１１０が行われたら、前記した排水工程Ｓ１０７と同様に排水工程Ｓ１１１を行う。
排水工程Ｓ１１１が行われたら、最終脱水工程Ｓ１１２へ移り、洗濯物９に含まれる水分を脱水する。最終脱水工程Ｓ１１２は、基本的に脱水工程Ｓ１０４と同様であるが、洗濯物９の洗濯後の乾燥を容易にする観点から、より長時間にわたってより高速で回転ドラム１１を回転させ、脱水率を高めることが好ましい。最終脱水工程Ｓ１１２では、例えば、５分以上にわたって回転ドラム１１を高速回転（例えば、８００〜１７００[回転／分]）し、洗濯物９の脱水率を６０〜７０％とする。
終了工程Ｓ１１３では、回転ドラム１１の完全停止を待って外蓋１２のロックを外し、ブザー音などで洗濯終了を告知してから、主電源を落とし、ドラム式洗濯機１００の動作を停止する。
【００２５】
図３は、本発明による一実施形態のＤＣブラシレスモータ１９を駆動するためのインバータ回路を示すブロック図である。
このインバータ回路は、ＡＣ１００Ｖの商用電源（図示せず）に接続されている。
整流回路３０は、商用電源を２倍電圧と３倍電圧とに整流する直流電源回路である。端子５０の電位を基準として、リレー端子３１は商用電源（尖頭電圧）の２倍電圧、リレー端子３２は商用電源（尖頭電圧）の３倍電圧の直流電圧を出力している。なお、整流回路３０については、図４を参照して、後で詳細に説明する。
【００２６】
ＤＣブラシレスモータ１９を駆動するインバータ回路は、６個のパワーモジュール３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、３６ｆ（パワーモジュール３６と総称する）を含んでいる。また、各々のパワーモジュール３６には並列にダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆが接続されている。パワーモジュール３６は、典型的には、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ；Insulated Gate Bipolar Transistor）で構成され、マイクロコンピュータ５１によってゲート電圧が制御され、ＤＣブラシレスモータ１９へ印加される直流電圧をスイッチングする。ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ；Gate Turn-Off thyristor）やパワーＭＯＳＦＥＴなど、他のスイッチング素子を用いることもできる。
【００２７】
ＤＣブラシレスモータ１９はＵ相巻線３７、Ｖ相巻線３８およびＷ相巻線３９の三相巻線が施されている。これらの巻線の誘起電圧を同相で検知するために誘起電圧検知回路４０が設けられている。誘起電圧検知回路４０は抵抗をＹ結線することによりＵ相巻線３７、Ｖ相巻線３８およびＷ相巻線３９の誘起電圧を同相で検知して、マイコン４１に取り込んでいる。誘起電圧検知回路４０は各相の誘起電圧を位相の遅れや進みをなくするため抵抗をＹに組み合せて、中性点からの電圧をマイコン４１に取り込んでいるので位相のズレによる誤差を少なくすることができる。
【００２８】
また、ＤＣブラシレスモータ１９に印加する電圧を遮断するため、リレー接点４２が各巻線に直列に入っている。リレー接点４２は異常時、すなわち高速回転で回転時に急に電源が遮断された状態で誘起電圧がパワーモジュール３６の逆耐電圧を超えようとしたときは誘起電圧検知回路４３が動作し、リレー巻線４４を動作させリレー接点４２を開放する。このときの動作はマイコン４１を介せずに機械的に行われる。また、誘起電圧検知回路４３はマイコン４１の指令でリレー巻線４４を動作させリレー接点４２を開放することもできる。
【００２９】
ＤＣブラシレスモータ１９は、ホールＩＣ（図示せず）などの磁極検出素子を含む回転子位置センサ４５を搭載している。回転子位置センサ４５は、マグネットにより構成された回転子（図示せず）の位置を磁極で検出している。回転子位置センサ４５から出る位置信号であるＵ相用信号Ｈｕ４６、Ｖ相用信号Ｈｖ４７およびＷ相用信号Ｈｗ４８の各位置信号によりパワーモジュール３６のＯＮ−ＯＦＦを制御してＤＣブラシレスモータ１９の制御を行っている。一般的に制御形態では、マイコン４１は、回転子位置センサ４５で得た各位置信号をもとに、パワーモジュール３６を所定のアルゴリズムによりＯＮ−ＯＦＦし、ＤＣブラシレスモータ１９のＵ相巻線３７、Ｖ相巻線３８およびＷ相巻線３９に電流を流して制御している。
【００３０】
図４は、本発明による一実施形態の整流回路３０を詳細に示す回路図である。
整流回路３０は、コッククロフト−ウォルトン回路（Cockcroft-Walton circuit）を応用したものであって、３個のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３と、３個のコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３とを含んで構成されている。ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、整流用ダイオードでなどの整流素子である。また、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、平滑用の電解コンデンサなどの静電容量素子である。端子５０を基準とすると、リレー端子３１の電位は、電源電圧Ｅ（尖頭電圧）の２倍、すなわち直流電圧２Ｅとなる。同様に、端子５０を基準とすると、リレー端子３２の電位は、電源電圧Ｅ（尖頭電圧）の３倍、すなわち直流電圧３Ｅとなる。
【００３１】
次に、整流回路３０の動作について、詳細に説明する。
（１）電源電圧Ｅは交流電圧であるから、まず、端子３４に対して端子３３が＋（正電位）であるとき、電流が矢印ａで示すように流れ、ダイオードＤ１を通ってコンデンサＣ１を電源電圧Ｅで充電する。
（２）次に、端子３４に対して端子３３が−（負電位）となると、電流は矢印ｂで示すように流れ、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２を通ってコンデンサＣ２を充電する。このとき、電源からの電流にコンデンサＣ１のからの電流が加わるので、コンデンサＣ２は、直流電圧２Ｅで充電される。
（３）そして、再び端子３４に対して端子３３が＋（正電位）となると、（１）で説明した行程に加えて、電流は矢印ｃのように流れ、コンデンサＣ２、ダイオードＤ３を通って、コンデンサＣ３およびコンデンサＣ１を充電する。このとき、コンデンサＣ３は、直流電圧２Ｅで充電され、コンデンサＣ１は、電源電圧Ｅで充電される。したがって、端子５０とリレー端子３２との電位差は３Ｅとなり、端子５０とリレー端子３１との電位差は２Ｅとなる。
（４）以降は、電源電圧Ｅに従って、前記した行程（２）と行程（３）とが交互に繰り返される。
【００３２】
なお、ドラム式洗濯機１００の負荷をみると、洗濯時には回転速度が小さく、トルクが大きい。また、脱水時では、回転速度が小さいときはトルクが大きいが、回転速度が高くなるとトルクが小さくなる。整流回路３０は、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３およびコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３によって直流出力を得ているので、出力電圧が高くなると供給電流が小さくなるが、出力電圧が低いときは供給電流を大きくできる。ＤＣブラシレスモータ１９では、トルクは電流に比例し、また、ドラム式洗濯機１００の負荷と整流回路３０の電流の関係は比例するので、整流回路３０の出力と、負荷とのマッチングを図ることができる。
【００３３】
本実施形態では、ＤＣブラシレスモータ１９の極数は、例えば５６極であり、この場合、供給電圧が２倍電圧以下のとき、最高で約１５００[回転／分]、３倍電圧以下のとき、最高で約１９００[回転／分]で運転できる。従来、洗濯機駆動用ＤＣブラシレスモータでは、一般的には２４極のものが大半を占め、４０極以上のものは多極とされる。また、同じ電圧で回転速度を上げるには、モータの極数を少なくすればよいが、電磁振動を低減するためには４０極以上が必要である。
【００３４】
本実施形態の整流回路３０は、ドラム式洗濯機１００のほか、いわゆるパルセータ式（縦型）の洗濯機など、他の形式の洗濯機に好適に応用できる。洗濯機の種類によっては、脱水時の負荷が異なるので、負荷の形態に応じて、ＤＣブラシレスモータ１９への供給電源を切り替える必要がある。パルセータ方式の洗濯機では、脱水始動時に、パルセータの駆動軸のウォータシールの機械損が生じ、これが始動トルクに相当するため、モータを駆動する電流は比較的小さくて済む（いずれも図示せず）。
【００３５】
ドラム式洗濯機１００では、ウォータシールの機械損に加えて、洗濯物９の掻き揚げに要するトルクが加算されるので、パルセータ式の洗濯機と比較すると、始動トルクは大幅に大きい。したがって、脱水始動時には、回転ドラム１１を充分なトルクで駆動する必要があるため、ＤＣブラシレスモータ１９に流す電流も大きくする必要がある。このため、脱水始動時には、マイコン４１の制御によって、整流回路３０からの出力をリレー端子３１側に切り替えて、電流が比較的多く得られる２倍電圧を供給し、回転ドラム１１の回転速度が比較的低い範囲で、ＤＣブラシレスモータ１９の運転を行う。
【００３６】
ＤＣブラシレスモータ１９の回転速度を上げるには、供給する電圧を上げる必要がある。つまり、パワーモジュール３６をＯＦＦにしたタイミングで、ＤＣブラシレスモータ１９からパワーモジュール３６へ回生電流が逆流しないように、マイコン４１の制御によって、ＤＣブラシレスモータ１９の誘起電圧が供給される電圧以下となるように、リレー端子３２側に切り替え、供給される電圧が３倍電圧になるようにしている。これにより、切り替え用のリレー端子３１、リレー端子３２には回生電流が流れない。すなわち、次の条件が成り立つように、リレー端子３１、リレー端子３２を切り替える。
供給電圧＞誘起電圧
【００３７】
これによって、回生電流がリレー端子３１，リレー端子３２に逆流しない状態で切り替えを行うことができる。また、整流回路３０は、出力する電圧が高くなるほど供給電流は減少するので、慣性負荷での高速回転であり、比較的に電流が少なくて済む脱水運転にも適している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による一実施形態のドラム式洗濯機の構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明による一実施形態のドラム式洗濯機の自動運転の典型例を示す作動工程図である。
【図３】本発明による一実施形態のＤＣブラシレスモータを駆動するためのインバータ回路を示すブロック図である。
【図４】本発明による一実施形態の整流回路を詳細に示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      外枠
２      外槽
３      サスペンション
４      引きバネ
５      給水ホース
６      給水電磁弁
７      注水ホース
８      洗剤投入ケース
９      洗濯物
１０    フレキシブルホース
１１    回転ドラム
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  投入口
１２    外蓋
１３    バランサ
１４    脱水穴
１５    洗濯水
１６    リフタ
１７    フランジ
１８    回転軸
１９    ＤＣブラシレスモータ
２１    ベローズ
２２    排水電磁弁
２３    排水ホース
３０    整流回路
３１，３２    リレー端子
３３，３４    端子
３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ）    パワーモジュール
３７    Ｕ相巻線
３８    Ｖ相巻線
３９    Ｗ相巻線
４０    誘起電圧検知回路
４１    マイコン
４２    リレー接点
４３    誘起電圧検知回路
４４    リレー巻線
４５    回転子位置センサ
５０    端子
５１    マイクロコンピュータ
１００  ドラム式洗濯機
１０４  脱水工程
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３    コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３    ダイオード
Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆ    ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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