(57)【要約】【課題】回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動するモータの回転数を制御するランドリー機器の回転制御装置において、低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高め、安価な構成でモータの低速回転制御ができるようにし、低速から高速領域まで広範囲に回転数制御可能な回転制御装置を実現する。【解決手段】交流電源３５に接続したパワースイッチング手段３６に直列にモータ１１を接続して回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動し、回転数検知手段３９によりモータ１１の回転数を検知し、回転数検知手段３９からの出力信号を回転制御手段４０に入力しパワースイッチング手段３６を制御してモータ１１の回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数になるようにモータ１１の回転数を制御する。回転数検知手段３９は、交流電源３５とモータ１１に接続した進相コンデンサ３７の電圧の位相差よりモータ１１の回転数を検知する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源に接続したパワースイッチング手段と、前記パワースイッチング手段に直列に接続し回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータに接続した進相コンデンサと、前記モータの回転数を検知する回転数検知手段と、前記回転数検知手段からの信号を入力し前記モータの回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数になるように前記パワースイッチング手段を制御する回転制御手段とを備え、前記回転数検知手段は、前記交流電源と前記進相コンデンサの電圧の位相差より前記モータの回転数を検知するようにしたランドリー機器の回転制御装置。
【請求項２】
回転制御手段は、回転数検知手段で第１の回転数を検知するまではパワースイッチング手段を全波導通し、前記第１の回転数を検知した後は前記パワースイッチング手段を所定時間位相制御するようにした請求項１記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項３】
回転制御手段は、予め決められた最小時間以上でパワースイッチング手段を全波導通するようにした請求項２記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項４】
回転制御手段は、予め決められた最大時間以下でパワースイッチング手段を全波導通するようにした請求項２記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項５】
回転数検知手段の検知データを補正する回転数補正手段を備え、前記回転数補正手段は、回転数検知手段と前記回転数補正手段からの信号を入力して回転制御手段がモータの回転数を通常脱水回転数より低い第１の回転数になるようにパワースイッチング手段を制御する以前に、前記第１の回転数以上の第２の回転数になるよう前記モータを駆動したときに補正量を決めるようにした請求項１記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項６】
回転数補正手段は、パワースイッチング手段の全波導通時における交流電源と進相コンデンサ電圧の位相差と、前記パワースイッチング手段をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅より補正量を決めるようにした請求項５記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項７】
回転制御手段は、起動時のパワースイッチング手段のオンオフ時限を段階的に強くなるよう制御する請求項５または６記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項８】
回転制御手段は、起動時のパワースイッチング手段のオンオフ時限を通常脱水時のオンオフ時限よりも弱くなるよう制御する請求項５または６記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項９】
回転制御手段は、乾燥運転時にモータ回転数を第１の回転数に制御するようにした請求項１または５記載のランドリー機器の回転制御装置。
【請求項１０】
回転制御手段は、セータ等を洗う運転コースの脱水時にモータ回転数を第１の回転数に制御するようにした請求項１または５記載のランドリー機器の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機等の回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動するモータの回転数を制御するランドリー機器の回転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗濯機は、モータオフ時に発生する進相コンデンサの両端の誘起電圧波形を波形整形し、出力パルスの周期を測定することにより回転数を検知し、脱水回転数を制御したり、あるいは異常を検知するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−０８９６８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、モータを低速回転制御した場合、モータオフ時に発生する誘起電圧が低くなり、回転数が正確に測定できなくなるので、低速回転制御ができなくなるという問題があった。
【０００５】
また、低速回転制御が困難なため、セータ等を脱水する時に回転数が上がりすぎて、傷みや縮みの原因になるという問題があった。
【０００６】
さらに、従来の構成をベースにして乾燥装置を追加し、衣類を乾燥できるようにした場合においても、洗濯兼脱水槽を回転させながら衣類を乾燥させるとき、洗濯兼脱水槽の回転数が高すぎると衣類に遠心力が強くはたらき、衣類の傷みやしわの原因になるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高め、安価な構成でモータの低速回転制御ができるようにし、低速から高速領域まで広範囲の回転数制御可能なランドリー機器の回転制御装置を実現することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、交流電源に接続したパワースイッチング手段に直列にモータを接続して回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動し、回転数検知手段によりモータの回転数を検知し、回転数検知手段からの出力信号を回転制御手段に入力しパワースイッチング手段を制御してモータの回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数になるようにモータの回転数を制御するよう構成し、回転数検知手段は、交流電源とモータに接続した進相コンデンサの電圧の位相差よりモータの回転数を検知するようにしたものである。
【０００９】
これにより、低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高めることができ、安価な構成でモータの低速回転制御をすることができ、低速から高速領域まで広範囲の回転制御可能なランドリー機器の回転制御装置を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、交流電源と、前記交流電源に接続したパワースイッチング手段と、前記パワースイッチング手段に直列に接続し回転翼または洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータに接続した進相コンデンサと、前記モータの回転数を検知する回転数検知手段と、前記回転数検知手段からの信号を入力し前記モータの回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数になるように前記パワースイッチング手段を制御する回転制御手段とを備え、前記回転数検知手段は、前記交流電源と前記進相コンデンサの電圧の位相差より前記モータの回転数を検知するようにしたものであり、モータ通電期間中の交流電源とモータの進相コンデンサの電圧の位相差より回転数を検知することにより、通常脱水回転数より低い低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高めることができ、安価な構成でモータの低速回転制御をすることができ、低速から高速領域まで広範囲の回転制御可能なランドリー機器の回転制御装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、回転制御手段は、回転数検知手段で第１の回転数を検知するまではパワースイッチング手段を全波導通し、前記第１の回転数を検知した後は前記パワースイッチング手段を所定時間位相制御するようにしたものであり、モータ駆動中に回転数が検知できるので設定回転数以上にはならない制御が可能となり、また、位相制御する所定時間内では回転数が緩やかに減速する程度の位相量を設定することにより低速領域で安定した回転制御を実現できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において、回転制御手段は、予め決められた最小時間以上でパワースイッチング手段を全波導通するようにしたものであり、製品のばらつきやモータの温度上昇を考慮してパワースイッチング手段を全波導通する最小時間を設定することにより、ノイズ等の影響により交流電源とモータの進相コンデンサの電圧の位相差を正しく検知できない場合でも、モータの回転が失速する等の問題なく低速領域での回転制御を実現できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において、回転制御手段は、予め決められた最大時間以下でパワースイッチング手段を全波導通するようにしたものであり、製品のばらつきやモータの温度上昇を考慮してパワースイッチング手段を全波導通する最大時間を設定することにより、ノイズ等の影響により交流電源とモータの進相コンデンサの電圧の位相差を正しく検知できない場合でも、モータの回転が上昇しすぎる等の問題なく低速領域での回転制御を実現できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、回転数検知手段の検知データを補正する回転数補正手段を備え、前記回転数補正手段は、回転数検知手段と前記回転数補正手段からの信号を入力して回転制御手段がモータの回転数を通常脱水回転数より低い第１の回転数になるようにパワースイッチング手段を制御する以前に、前記第１の回転数以上の第２の回転数になるよう前記モータを駆動したときに補正量を決めるようにしたものであり、例えば２分ごとのように周期的にモータの回転数を第１の回転数に制御するような場合に、起動のたびに一旦第２の回転数に立ち上げて第１の回転数に駆動するための補正量を設定するので、電源電圧が変化したりモータの温度が上昇したりしてモータの特性が変化したりしても、回転数の検知誤差を低減することができ、精度の高い回転制御をすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明において、回転数補正手段は、パワースイッチング手段の全波導通時における交流電源と進相コンデンサ電圧の位相差と、前記パワースイッチング手段をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅より補正量を決めるようにしたものであり、パワースイッチング手段をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅は電源電圧条件やモータの温度条件に依存しないので、交流電源と進相コンデンサ電圧の位相差と誘起電圧パルス幅の２つの信号により検知する回転数を補正することができ、電源電圧条件や温度条件による回転数の検知誤差を低減させることができ、精度の高い回転制御をすることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、上記請求項５または６記載の発明において、回転制御手段は、起動時のパワースイッチング手段のオンオフ時限を段階的に強くなるよう制御するようにしたものであり、負荷が軽いときはオンオフ時限が弱い段階でモータが第２の回転数に到達し、一方負荷が重いときにはオンオフ時限が強くなってきた段階で第２の回転数に到達させることが可能となり、負荷の軽い重いに関係なくモータをほぼ第２の回転数以下で制御することができ、精度の高い低速回転制御が実現できる。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、上記請求項５または６記載の発明において、回転制御手段は、起動時のパワースイッチング手段のオンオフ時限を通常脱水時のオンオフ時限よりも弱くなるよう制御するようにしたものであり、起動時に通常脱水時のオンオフ時限よりも弱くなるようパワースイッチング手段を制御することで、モータをほぼ第２の回転数以下で制御することができ、精度の高い低速回転制御が実現できる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、上記請求項１または５記載の発明において、回転制御手段は、乾燥運転時にモータ回転数を第１の回転数に制御するようにしたものであり、洗濯兼脱水槽を回転させながら衣類を乾燥させるとき、洗濯兼脱水槽の回転数を低速に制御できるので衣類の傷みやしわを低減することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、上記請求項１または５記載の発明において、回転制御手段は、セータ等を洗う運転コースの脱水時にモータ回転数を第１の回転数に制御するようにしたものであり、脱水する時に低速に制御できるので傷みや縮みを低減することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図２に示すように、筐体１は、内部に複数のサスペンション２によって弾性的に吊り下げた外槽３を設け、脱水時の振動を吸収する構成としている。外槽３の内部に衣類（洗濯物および乾燥対象物）を収容する洗濯兼脱水槽４を脱水軸５を中心に回転可能に配設し、洗濯兼脱水槽４の内底部に衣類を撹拌する回転翼６を洗濯軸７を中心に回転自在に配設している。
【００２２】
洗濯兼脱水槽４の内部周壁に小孔（図示せず）を多数設けるとともに、上方に流体バランサー８を設けている。回転翼６は、外周部に傾斜面９を有する略皿状の基盤の上面に撹拌用突出部１０を形成することで、乾燥行程においては、衣類を回転翼６の回転による遠心力で傾斜面９に沿って上方へ舞い上がりやすくしている。
【００２３】
外槽３の底部にモータ１１を配設し、その回転力を洗濯時は洗濯軸７に伝達し、脱水時は脱水軸５に切り換えて伝達するクラッチ１２を介して、洗濯兼脱水槽４または回転翼６に連結している。筐体１内の後方に熱交換器１３を配設し、この熱交換器１３の一端は伸縮自在の下部蛇腹状ホース１４を介して外槽３の下部に接続し、他端は循環する温風に含まれるリントを回収するリントフィルター１５を介して循環用送風機１６の一端に接続している。循環用送風機１６の他端は、ヒータ１７を有する温風供給路１８に接続し、送風蛇腹ホース１９を通って洗濯兼脱水槽４へ繋がり、循環する温風循環経路２０を構成している。
【００２４】
略ドーナツ状の外槽カバー２１は外槽３の上方開口側に配設し、送風蛇腹ホース１９から温風を供給する温風供給口２２を設けている。また、この外槽カバー２１に内蓋２３を開閉自在に設け、閉時は外槽カバー２１の開口部を気密的に覆い、開時は衣類を出し入れ可能にしている。筐体１の上部には開口部を有する筐体カバー２４を配設し、その開口部を開閉自在に覆う外蓋２５、操作表示手段２６、洗濯兼脱水槽４に給水する給水弁２７などを設けている。外槽３の底部に外槽３外に水を排水する排水弁２８を設けている。筐体１の後面に送風によって外槽３、熱交換器１３などを冷却する冷却用送風機２９を配設している。
【００２５】
操作表示手段２６は、図３に示すように構成しており、使用者が入力操作するもので、２６ａは水位を設定する水位スイッチ、２６ｂは洗い時間を設定する洗いスイッチ、２６ｃはすすぎ回数等を設定するすすぎスイッチ、２６ｄは脱水時間を設定する脱水スイッチ、２６ｅは乾燥時間を設定する乾燥スイッチ、２６ｆは動作の開始や停止を設定するスタート／一時停止スイッチ、２６ｇはコースを切り換えるコーススイッチ、２６ｈは電源入りスイッチ、２６ｉは電源切りスイッチである。
【００２６】
また、各々のスイッチで設定された内容を表示するための表示として、２６ｊは水位表示部、２６ｋは洗い表示部、２６ｌはすすぎ表示部、２６ｍは脱水表示部、２６ｏは数字表示器で構成した残時間表示部、２６ｐはコース表示部である。
【００２７】
制御装置３０は筐体１の背面に配設した裏板３４に取り付けており、マイクロコンピュータを具備して、モータ１１、クラッチ１２、循環用送風機１６、ヒータ１７、給水弁２７、排水弁２８、冷却用送風機２９などの動作を制御し、例えば、外槽３の温度を検知するサーミスタ３１、熱交換器１３の出口の循環風温度を検知するサーミスタ３２の検知出力をモニターし乾燥終了を判定するなど、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するよう構成している。
【００２８】
ここで、上記構成において動作を説明する。洗い行程では、外蓋２５と内蓋２３を開けて、洗濯兼脱水槽４に衣類を投入し運転を開始すると、給水弁２７が開き、外槽カバー２１に接続された給水蛇腹ホース３３を通して所定の水位まで給水した後、モータ１１を駆動する。伝達機構部のクラッチ１２によりモータ１１の動力を洗濯軸７を介して回転翼６に伝達して回転し、撹拌用突出部１０により衣類を撹拌し、衣類どうしまたは洗濯兼脱水槽４や回転翼６との接触により作用する機械力と水流により衣類の洗浄を行う。
【００２９】
脱水行程では、洗濯終了後、排水弁２８を開いて洗濯兼脱水槽４内の水を排水した後、クラッチ１２を脱水側に切り換えて、モータ１１の動力を脱水軸５に伝達し洗濯兼脱水槽４を回転させ、遠心力により衣類から水分を分離させる。
【００３０】
乾燥行程では、脱水終了後、排水弁２８を閉じ、クラッチ１２を洗濯側に切り換え、モータ１１の回転を回転翼６に伝達し、回転翼６を正転、反転させて撹拌用突出部１０で衣類を撹拌したり、また、クラッチ１２を脱水側に切り換えてモータ１１の動力を脱水軸５に伝達し洗濯兼脱水槽４を回転させる。このときの洗濯兼脱水槽４の回転数は脱水時よりも低く設定している。
【００３１】
同時に、ヒータ１７によって加熱された温風を循環用送風機１６によって送風蛇腹ホース１９を通って温風供給口２２に送り、洗濯兼脱水槽４内に吹き込む。洗濯兼脱水槽４内に吹き込まれた温風は、衣類から水分を蒸発させながら下部蛇腹状ホース１４を通過し熱交換器１３へ送られる。
【００３２】
衣類の水分を奪って湿気を含んだ温風は、冷却送風機２９による外部空気の流入で冷却された外槽３の内壁や熱交換器１３内を通過するとき、水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて循環用送風機１６に戻る。この温風循環経路２０で温風を循環させ、洗濯兼脱水槽４内の衣類を乾燥させる。さらに、温風に含まれるリントを温風循環経路２０に着脱可能に設けたリントフィルター１５で回収することができる。
【００３３】
つぎに、回転制御装置は、図１に示すように構成しており、交流電源３５は、一方のラインにパワースイッチング手段３６を直列に接続し、パワースイッチング手段３６と直列にモータ１１を接続する。パワースイッチング手段３６は、３端子双方向性サイリスタ（以下、単にサイリスタという）により構成し、交流電源３５に同期してオンオフ制御や位相制御するようにしている。モータ１１は、回転翼６、たは洗濯兼脱水槽４を駆動するもので、通常、コンデンサラン誘導モータで構成し、主巻線１１ａと補助巻線１１ｂ間に進相コンデンサ３７を接続している。
【００３４】
主巻線１１ａに直列にパワースイッチング手段３６ａを接続し、補助巻線１１ｂに直列にパワースイッチング手段３６ｂを接続し、パワースイッチング手段３６ａまたは３６ｂをオンすることにより、モータ１１の正反転制御が可能となる。また、パワースイッチング手段３６ａを位相制御して回転数制御する場合には、主巻線１１ａとパワースイッチング手段３６ａ間にチョークコイル３８を接続してラジオ雑音を低減させる。
【００３５】
回転数検知手段３９は、進相コンデンサ３７の電圧位相を検出してモータ１１の回転数を検知するものであり、進相コンデンサ３７の電圧位相を検出する進相コンデンサ零電圧検出回路３９ａと、交流電源３５の零電圧を検出する交流零電圧検出回路３９ｂと、進相コンデンサ零電圧検出回路３９ａの出力信号と交流零電圧検出回路３９ｂの出力信号位相差、あるいは時間差より回転数を検出する回転数検出回路３９ｃとで構成している。
【００３６】
図４は、交流電源１１の電圧Ｖと進相コンデンサ電圧Ｖｃ、および交流零電圧検出回路３９ｂの出力信号である電源位相信号Ｖａと、コンデンサ零電圧検出回路３９ａの出力信号である電圧位相信号Ｖｃの波形関係を示すものであり、モータ電圧位相差Ｐは、電源位相信号Ｖａと電圧位相信号Ｖｃの時間差より検出できることを示している。
【００３７】
ここで、モータ回転数Ｎとモータ電圧位相差Ｐとの関係は、図５に示すように、回転数が低い場合には、電圧位相差Ｐの変化は大きいが、回転数が高くなると位相差Ｐの変化が少なくなる特性を示している。よって、電圧位相差Ｐによる回転数検知は、低回転領域でより優れていることがわかる。
【００３８】
また、曲線Ａは運転初期の回転数−位相特性で、曲線Ｂはモータ１１を低速回転数制御して数１０分後経過してモータ１１が温度上昇したときの回転数−位相特性であり、温度により特性が変化する様子を示している。
【００３９】
回転制御手段４０は、パワースイッチング手段３６のオンオフ制御、あるいは位相制御を行うもので、交流零電圧検出回路３９ｂの出力信号に同期してパワースイッチング手段３６の導通を制御する。給水弁２７および排水弁２８も同様にパワースイッチング手段３６によりオンオフ制御される。
【００４０】
上記構成において図６に示す回転数制御のフローチャートを参照しながら乾燥スイッチ２６ｅにより、乾燥運転時間の設定を行い、スタート／一時停止スイッチ２６ｆにより、動作を開始させた場合の回転数制御について説明する。
【００４１】
ステップ１００より乾燥運転時の回転数制御サブルーチンが開始し、ステップ１０１にてモータ１１の回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１を設定したり、あるいは乾燥行程の経過時間を計測するタイマーのクリヤ等の初期設定を実行し、つぎに、ステップ１０２にて運転経過時間Ｔｓのカウントを実行した後、ステップ１０３に進んで運転経過時間Ｔｓが設定時間Ｔｍａｘに達したかどうか判定する。設定時間Ｔｍａｘ以上ならばステップ１０４に進んでサイリスタをオフして回転数制御サブルーチンを終了し、ステップ１０５に進んでサブルーチンをリターンする。
【００４２】
運転経過時間Ｔｓが設定時間Ｔｍａｘに達していないならばステップ１０６に進みサイリスタを全波導通させ、つぎにステップ１０７に進んでサイリスタ全波導通時間Ｔｐのカウントを実行した後、ステップ１０８に進んで全波導通時間Ｔｐが全波導通最小時間Ｔｐｍｉｎに達したかどうかを判定する。全波導通時間Ｔｐが最小時間Ｔｐｍｉｎに達していない場合は、ステップ１０２に戻る。
【００４３】
全波導通時間Ｔｐが最小時間Ｔｐｍｉｎ以上の場合は、ステップ１０９に進み、全波導通時間Ｔｐが全波導通最大時間Ｔｐｍａｘに達したかどうかを判定する。全波導通時間Ｔｐが最大時間Ｔｐｍａｘに達していない場合は、ステップ１１０に進み、モータ電圧位相差Ｐを検出し、ステップ１１１にて、通常の脱水回転数より低い第１の回転数になるような位相差Ｐｓと比較し、通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるような位相差Ｐｓに達していない場合は、ステップ１０２に戻る。
【００４４】
ステップ１０９において全波導通時間Ｔｐが最大時間Ｔｐｍａｘ以上である場合や、ステップ１１１にてモータ電圧位相差Ｐが通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるような位相差Ｐｓ以上である場合、ステップ１１２に進み、所定時間Ｔ２位相制御してモータ駆動トルクを減らして回転数を減らし、ステップ１１３に進み、全波導通時間Ｔｐをクリアし、ステップ１０２に戻る。
【００４５】
このときの回転数制御の制御特性は、図７に示すように、オン区間（全波導通区間Ｔ１）と位相制御区間（区間Ｔ２）を交互に繰り返し、回転数Ｎが通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１（すなわち、位相差Ｐｓ）に達すると位相制御に移行するので、通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１以上にはならない制御特性が得られる。
【００４６】
なお、ステップ１１２において位相制御する場合を示したが、サイリスタを完全にオフさせても回転数制御は可能である。所定位相にて位相制御してもよいし、サイリスタフル通電時間を測定し、フル通電時間に応じて位相制御の位相角を変えてもよい。
【００４７】
ここで、サイリスタをフル通電と位相制御により回転数制御した場合のモータ電圧波形は、図８に示すように、区間Ｔ１が全波導通で、区間Ｔ２が位相制御となり、Ｔφは位相制御の制御位相角を示している。期間Ｔ２と制御位相角Ｔφを適当に調整すれば回転数制御における回転数変動を少なくすることができる。
【００４８】
このように本実施例によれば、モータ１１通電期間中の交流電源３５とモータ１１の進相コンデンサ３７の電圧の位相差より回転数を検知することにより、通常脱水回転数より低い低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高めることができ、安価な構成でモータ１１の低速回転制御をすることができ、低速から高速領域まで広範囲の回転制御可能なランドリー機器を実現することができる。
【００４９】
また、回転数検知手段３９で第１の回転数Ｎ１を検知するまではパワースイッチング手段３６を全波導通し、第１の回転数Ｎ１を検知した後はパワースイッチング手段３６を所定時間位相制御することにより、モータ１１の駆動中に回転数が検知できるので設定回転数以上にはならない制御が可能となり、また、位相制御する所定時間内では回転数が緩やかに減速する程度の位相量を設定することにより低速領域で安定した回転制御を実現できる。
【００５０】
また、予め決められた最小時間以上でパワースイッチング手段３６を全波導通することにより、製品のばらつきやモータ１１の温度上昇を考慮してパワースイッチング手段３６を全波導通する最小時間を設定することができ、ノイズ等の影響により交流電源３５とモータ１１の進相コンデンサ３７の電圧の位相差を正しく検知できない場合でも、モータ１１の回転が失速する等の問題なく低速領域での回転制御を実現できる。
【００５１】
また、予め決められた最大時間以下でパワースイッチング手段３６を全波導通することにより、製品のばらつきやモータ１１の温度上昇を考慮してパワースイッチング手段３６を全波導通する最大時間を設定することができ、ノイズ等の影響により交流電源３５とモータ１１の進相コンデンサ３７の電圧の位相差を正しく検知できない場合でも、モータ１１の回転が上昇しすぎる等の問題なく低速領域での回転制御を実現できる。
【００５２】
また、乾燥運転時にモータ１１の回転数を第１の回転数Ｎ１に制御することにより、洗濯兼脱水槽４を回転させながら衣類を乾燥させるとき、洗濯兼脱水槽４の回転数を低速に制御できるので衣類の傷みやしわを低減することができる。
【００５３】
（実施例２）
図９に示すように、回転数検知手段４１は、パワースイッチング手段３６の全波導通時における進相コンデンサ電圧位相と、パワースイッチング手段３６をターンオフした直後の誘起電圧パルス幅よりモータ１１の回転数を検知するものであり、進相コンデンサ３７の電圧位相を検出する進相コンデンサ零電圧検出回路４１ａと、交流電源３５の零電圧を検出する交流零電圧検出回路４１ｂと、進相コンデンサ零電圧検出回路４１ａの出力信号と交流零電圧検出回路４１ｂの出力信号位相差、あるいは時間差Ｐとサイリスタのターンオフ直後の進相コンデンサ電圧周期（あるいはコンデンサパルス幅ｔｐｗ）より回転数を検出する回転数検出回路４１ｃと、進相コンデンサ零電圧検出回路４１ａと回転数検出回路４１ｃからの検知データより設定位相差を補正する回転数補正手段４１ｄとで構成している。
【００５４】
回転制御手段４２は、回転数検知手段４１の出力信号によりパワースイッチング手段３６のオンオフ制御、あるいは位相制御を行うもので、交流零電圧検出回路４１ｂの出力信号に同期してパワースイッチング手段３６の導通を制御する。給水弁２７および排水弁２８も同様にパワースイッチング手段３６によりオンオフ制御される。他の構成は上記実施例１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図１０は、サイリスタを全波導通させて進相コンデンサ電圧位相Ｐを検出した後、サイリスタをオフさせて進相コンデンサ電圧パルス幅ｔｐｗを検出してモータ巻線誘起電圧の周期を検出することにより回転数を検知する場合のタイミングチャートを示している。
【００５６】
電圧Ｖｃはコンデンサ電圧波形で、サイリスタのゲート信号ｖｇを連続して加えることにより全波通電させ、時間ｔｏｆｆにてゲート信号ｖｇを遮断すると、交流電源３５のつぎの半サイクルでサイリスタはターンオフし、コンデンサ電圧Ｖｃはモータ巻線誘起電圧に応じて減衰振動する。
【００５７】
減衰振動の初期電圧周期はモータ回転数に依存するので、サイリスタのターンオフ直後のコンデンサ電圧周期、あるいは図１０に示すようにコンデンサ電圧パルス幅ｔｐｗを検出することにより、モータ１１の回転数を検知することができる。
【００５８】
サイリスタを全波導通した後、サイリスタをターンオフさせた直後のモータ回転数Ｎとコンデンサ電圧パルス幅ｔｐｗの関係は、図１１に示すように、回転数Ｎが高い程コンデンサパルス幅ｔｐｗの変化が大きくなり、回転数検知精度が向上する。また、回転数が同期回転数の半分以下では誘起電圧がほとんどなくなるので、回転数検知は不可能となる。よって、コンデンサパルス幅ｔｐｗ（コンデンサ電圧周期も同様）による回転数検知方法は、高回転数領域で行う必要がある。
【００５９】
上記構成において図１２に示す回転数制御のフローチャートを参照しながらコーススイッチ２６ｇを切り換え、セータ等を洗うための運転コース（デリケートコース）を設定し、スタート／一時停止スイッチ２６ｆにより、動作を開始させた場合の脱水行程における回転数制御について説明する。
【００６０】
ステップ１２０より脱水行程時の回転数制御サブルーチンが開始し、ステップ１２１にてモータ１１の回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１を設定したり、あるいは脱水行程の経過時間を計測するタイマーのクリア等の初期設定を実行し、つぎに、ステップ１２２にてパワースイッチング手段３６のオンオフを行い、パワースイッチング手段３６の全波導通時における交流電源３５と進相コンデンサ電圧の位相差Ｐと、パワースイッチング手段３６をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅ｔｐｗを検出する。
【００６１】
つぎに、ステップ１２３にてパルス幅ｔｐｗよりモータ回転数を推定し、推定したモータ回転数Ｎが、ステップ１２４にて第１のモータ回転数Ｎ１以上の第２の回転数Ｎ２に達していない場合、ステップ１２２に戻り、パワースイッチング手段３６のオンオフを繰り返す。ここで、パワースイッチング手段３６のオンオフ時限を（表１）に示している。
【００６２】
【表１】
2004215827.tif 000003
【００６３】
（表１）に示すように、パワースイッチング手段３６のオンオフ時限は、通常脱水時のオンオフ時限よりも弱く、かつ負荷が軽いときは起動時のパワースイッチング手段３６のオンオフ時限が弱い段階でモータ１１の回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１以上の第２の回転数Ｎ２に到達し、一方、負荷が重いときにはオンオフ時限が強くなってきた段階で第２の回転数Ｎ２に到達させることができるようなオンオフ時限に設定し、ステップ１２２に進むたびに、パワースイッチング手段３６を１回ずつオンオフさせ、繰り返し回数をカウントし、繰り返し回数分オンオフを行ったら、つぎの段階のオンオフ時限にてパワースイッチング手段３６のオンオフを行う。
【００６４】
ステップ１２３にて推定したモータ回転数Ｎが、ステップ１２４にて第１のモータ回転数Ｎ１以上の第２の回転数Ｎ２以上の場合、ステップ１２５にて、パワースイッチング手段３６の全波導通時における交流電源３５と進相コンデンサ電圧の位相差Ｐと、パワースイッチング手段３６をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅ｔｐｗより、位相Ｐｃ（補正位相差）を設定する。ステップ１２６にて運転経過時間Ｔｓ、サイリスタ全波導通時間Ｔｐをクリアし、ステップ１２７にて運転経過時間Ｔｓのカウントを実行した後、ステップ１２８にて運転経過時間Ｔｓが設定時間Ｔ’ｍａｘに達したかどうかを判定する。設定時間Ｔ’ｍａｘ以上ならばステップ１２９に進んでサイリスタをオフして回転数制御サブルーチンを終了し、ステップ１３０に進んでサブルーチンをリターンする。
【００６５】
運転経過時間Ｔｓが設定時間Ｔ’ｍａｘに達していないならばステップ１３１に進んでサイリスタを全波導通させ、つぎに、ステップ１３２に進んでサイリスタ全波導通時間Ｔｐのカウントを実行した後、ステップ１３３に進んで全波導通時間Ｔｐが全波導通最小時間Ｔｐ’ｍｉｎに達したかどうかを判定する。全波導通時間Ｔｐが最小時間Ｔｐ’ｍｉｎに達していない場合は、ステップ１２７に戻る。全波導通時間Ｔｐが最小時間Ｔｐ’ｍｉｎ以上の場合は、ステップ１３４に進み、全波導通時間Ｔｐが全波導通最大時間Ｔｐ’ｍａｘに達したかどうかを判定する。
【００６６】
全波導通時間Ｔｐが最大時間Ｔｐ’ｍａｘに達していない場合は、ステップ１３５に進み、モータ電圧位相差Ｐを検出し、ステップ１３６にて、モータ電圧位相差Ｐとステップ１２５にて設定した補正位相差Ｐｃの和と、通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるような位相差Ｐｓ’とを比較し、通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるような位相差Ｐｓ’に達していない場合は、ステップ１２７に戻る。
【００６７】
ステップ１３４において全波導通時間Ｔｐが最大時間Ｔｐ’ｍａｘ以上である場合や、ステップ１３６にてモータ電圧位相差Ｐと補正位相差Ｐｃの和が通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるような位相差Ｐｓ以上である場合、ステップ１３７に進み、所定時間位相制御してモータ駆動トルクを減らして回転数を減らし、ステップ１３８に進み、全波導通時間Ｔｐをクリアし、ステップ１２７に戻る。
【００６８】
このときの回転数制御の制御特性は、図１３に示すように、一旦通常の脱水回転数より低い回転数Ｎ１以上の回転数Ｎ２に立ち上げ、このとき検出したオン時のモータ電圧位相差Ｐとオフ時のパルス幅ｔｐｗより推定した回転数Ｎより、補正位相差Ｐｃを設定し、以降オン区間（全波導通区間）と位相制御区間（区間）を交互に繰り返し、回転数Ｎが通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１（すなわち、位相差Ｐｓ’）に達すると位相制御に移行するので、通常の脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１以上にはならない制御特性が得られる。
【００６９】
このように本実施例によれば、回転数検知手段４１と回転数補正手段４１ｃからの信号を入力して回転制御手段４２がモータ１１の回転数を通常脱水回転数より低い第１の回転数Ｎ１になるようにパワースイッチング手段３６を制御する以前に、第１の回転数Ｎ１以上の第２の回転数Ｎ２になるようモータ１１を駆動したときに補正量を決めるようにすることにより、例えば、２分ごとのように周期的にモータ１１の回転数を第１の回転数Ｎ１に制御するような場合に、起動のたびに一旦第２の回転数Ｎ２に立ち上げて第１の回転数Ｎ１に駆動するための補正量を設定するので、電源電圧が変化したりモータ１１の温度が上昇したりしてモータ１１の特性が変化したりしても、回転数の検知誤差を低減することができ、精度の高い回転制御をすることができる。
【００７０】
また、パワースイッチング手段３６の全波導通時における交流電源３５と進相コンデンサ電圧の位相差と、パワースイッチング手段３６をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅より補正量を決めるようにすることにより、パワースイッチング手段３６をターンオフしたときの誘起電圧パルス幅は電源電圧条件やモータ１１の温度条件に依存しないので、交流電源３５と進相コンデンサ電圧の位相差と誘起電圧パルス幅の２つの信号により検知する回転数を補正することができ、電源電圧条件や温度条件による回転数の検知誤差を低減させることができ、精度の高い回転制御をすることができる。
【００７１】
また、起動時のパワースイッチング手段３６のオンオフ時限を段階的に強くなるよう制御することにより、負荷が軽いときはオンオフ時限が弱い段階でモータ１１が第２の回転数Ｎ２に到達し、一方、負荷が重いときにはオンオフ時限が強くなってきた段階で第２の回転数Ｎ２に到達させることが可能となり、負荷の軽い重いに関係なくモータ１１をほぼ第２の回転数Ｎ２以下で制御することができ、精度の高い低速回転制御が実現できる。
【００７２】
また、起動時のパワースイッチング手段３６のオンオフ時限を通常脱水時のオンオフ時限よりも弱くなるよう制御するようにすることにより、起動時に通常脱水時のオンオフ時限よりも弱くなるようパワースイッチング手段３６を制御することで、モータをほぼ第２の回転数Ｎ２以下で制御することができ、精度の高い低速回転制御が実現できる。
【００７３】
また、セータ等を洗うための運転コースの脱水時にモータ回転数を第１の回転数Ｎ１に制御するようにしたので、脱水するときに低速に制御できるので傷みや縮みを低減することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に記載の発明によれば、回転数検知手段からの信号を入力してモータの回転数が通常脱水回転数より低い第１の回転数になるようにパワースイッチング手段を制御するように構成し、回転数検知手段は、交流電源と進相コンデンサ電圧の位相差よりモータの回転数を検知するようにすることにより、モータ通電期間中の交流電源とモータの進相コンデンサの電圧の位相差より回転数を検知することができ、通常脱水回転数より低い低速回転領域におけるモータ回転数の検知精度を高めることができ、安価な構成でモータの低速回転制御をすることができ、低速から高速領域まで広範囲の回転制御可能なランドリー機器の回転制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のランドリー機器の回転制御装置のブロック図
【図２】同ランドリー機器の回転制御装置を備えたランドリー機器の縦断面図
【図３】同ランドリー機器の操作表示手段の拡大正面図
【図４】同ランドリー機器の回転制御装置の要部波形図
【図５】同ランドリー機器の回転制御装置の回転数とモータ電流位相の特性図
【図６】同ランドリー機器の回転制御装置の回転数制御フローチャート
【図７】同ランドリー機器の回転制御装置による回転数制御特性図
【図８】同ランドリー機器の回転制御装置の全波導通と位相制御による回転数制御の電圧波形図
【図９】本発明の第２の実施例のランドリー機器の回転制御装置のブロック図
【図１０】同ランドリー機器の回転制御装置の要部波形図
【図１１】同ランドリー機器の回転制御装置の回転数とサイリスタオフ時の進相コンデンサ電圧パルス幅の特性図
【図１２】同ランドリー機器の回転制御装置の回転数制御フローチャート
【図１３】同ランドリー機器の回転制御装置による回転数制御特性図
【符号の説明】
４  洗濯兼脱水槽
６  回転翼
１１  モータ
３５  交流電源
３６  パワースイッチング手段
３７  進相コンデンサ
３９  回転数検知手段
４０  回転制御手段
【図１】
2004215827.tif 000004
【図２】
2004215827.tif 000005
【図３】
2004215827.tif 000006
【図４】
2004215827.tif 000007
【図５】
2004215827.tif 000008
【図６】
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【図７】
2004215827.tif 000010
【図８】
2004215827.tif 000011
【図９】
2004215827.tif 000012
【図１０】
2004215827.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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