(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収納する回転庫と、前記回転庫を回転する回転庫モータと、圧縮機を有するヒートポンプサイクルと、脱水時に前記回転庫モータを駆動する第１のインバータ回路と、乾燥時に前記圧縮機を駆動する第２のインバータ回路と、スイッチング素子を有する昇圧回路とを備え、前記脱水時においては、前記第２のインバータ回路が前記圧縮機を駆動可能とし、前記第１のインバータ回路は、前記圧縮機の駆動中の一部または全部において、前記昇圧回路によって前記第２のインバータ回路に供給される直流電圧よりも高い直流電圧が供給されて動作する洗濯乾燥機。
【請求項２】
交流電源を入力する整流回路を有し、昇圧回路と第２のインバータ回路は前記整流回路の直流電圧を受けて動作する請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
交流電源を入力する整流回路を有し、昇圧回路は前記整流回路の直流電圧を受けて動作し、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路は、前記昇圧回路の出力を受けて動作する請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項４】
整流回路は、複数のコンデンサを有する倍電圧型の整流回路とした請求項２または３記載の洗濯乾燥機。
【請求項５】
昇圧回路の出力電圧は、洗濯時よりも脱水時の方が高い値とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【請求項６】
回転庫は、回転軸を水平に対して、０〜４５度とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【請求項７】
回転庫は、回転庫モータによって回転される攪拌翼を内部に有した請求項１〜６のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、業務用や一般家庭用や業務用として洗濯作業などに使用される洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯乾燥機は、圧縮機を有するヒートポンプサイクルと、回転庫を回転する回転庫モータを有し、前記圧縮機と前記回転庫モータは、いずれも整流回路からの直流電圧を受けて動作する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の断面図を示すものである。図７に示すように、圧縮機４４を有するヒートポンプサイクル４８と、衣類４１が収納された回転庫４２を回転する回転庫モータ４３を有し、回転庫モータ４３を駆動する第１のインバータ回路５５と、圧縮機４４を駆動する第２のインバータ回路５６は、いずれも電源プラグ６０からフィルタ回路５９を経て入力される交流を整流回路５７で直流に変換した直流の電圧を受けて動作するものであった。
【特許文献１】特開２００５−１９８９３３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、前記従来の構成では、第１のインバータ回路５５と第２のインバータ回路５６の両者に直流電圧を供給する整流回路５７を共通に設けるという部品点数が少なくてすむという利点がある反面、整流回路５７の直流出力電圧の面からは、圧縮機４４を持たない洗濯機の場合と比較して、脱水時において必要となる回転庫モータ４３の高速回転を行う上での整流回路２７の出力電圧の確保が難しくなる傾向にあり、それをカバーするために、例えば脱水時に第１のインバータ回路５５は回転庫モータ４３の電流位相角をかなり進めたり、あるいは回転庫モータ４３内の巻線のターン数を減らして、誘導起電力を低下させる設計とするなど、脱水時における回転庫４２の所定の速度の確保のためには、効率面での低下、消費電力の上昇、回転庫モータ４３や第１のインバータ回路５５を構成する部品での高損失の発生によって発熱の増大などの課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、特に、脱水時など回転庫モータの高速回転が必要となる条件においても、第１のインバータ回路に入力される直流電圧を高く保つことにより、回転庫モータに供給する電流の進む位相角が過大となったり、あるいはターン数を減じた回転庫モータの設計としてしまうことによって発生する、洗濯時や起動時などの低速高トルクの供給電流の増大などを防ぎ、効率が高く、消費電力が小さく、また第１のインバータ回路の構成部品の発熱も抑えた信頼性の高い洗濯乾燥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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、衣類を収納する回転庫と、前記回転庫を回転する回転庫モータと、圧縮機を有するヒートポンプサイクルと、脱水時に前記回転庫モータを駆動する第１のインバータ回路と、乾燥時に前記圧縮機を駆動する第２のインバータ回路と、スイッチング素子を有する昇圧回路を有し、前記脱水時においては、前記第２のインバータ回路が前記圧縮機を駆動可能とし、前記第１のインバータ回路は、前記圧縮機の駆動中の一部または全部において、前記昇圧回路によって前記第２のインバ
ータ回路に供給される直流電圧よりも高い直流電圧が供給されて動作するものである。
【０００７】
これによって、回転庫モータの速度として高いものが必要となる脱水時にも、昇圧回路の作用によって、高められた直流電圧が第１のインバータ回路に入力され、電流進み位相が過大となったり、回転庫モータの誘導起電力の低い設計とすることなく、高効率で部品発熱の小さいものとすることができるものとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗濯乾燥機は、高効率で部品発熱が小さい装置を実現することができるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、衣類を収納する回転庫と、前記回転庫を回転する回転庫モータと、圧縮機を有するヒートポンプサイクルと、脱水時に前記回転庫モータを駆動する第１のインバータ回路と、乾燥時に前記圧縮機を駆動する第２のインバータ回路と、スイッチング素子を有する昇圧回路を有し、前記脱水時においては、前記第２のインバータ回路が前記圧縮機を駆動可能とし、前記第１のインバータ回路は、前記圧縮機の駆動中の一部または全部において、前記昇圧回路によって前記第２のインバータ回路に供給される直流電圧よりも高い直流電圧が供給されて動作することにより、回転庫モータの速度として高いものが必要となる脱水時にも、昇圧回路の作用によって、高められた直流電圧が第１のインバータ回路に入力され、電流進み位相が過大となったり、回転庫モータの誘導起電力の低い設計とすることなく、高効率で部品発熱の小さいものとすることができるものとなる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に、交流電源を入力する整流回路を有し、昇圧回路と第２のインバータ回路は前記整流回路の直流電圧を受けて動作することにより、昇圧回路が負担する電力は圧縮機への電力をのぞいたもので済むことから昇圧回路は、小型・低コストとなり、第１のインバータ回路への電圧は十分確保した上で、小型・低コストの洗濯乾燥機を構成することができるものとなる。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明に、交流電源を入力する整流回路を有し、昇圧回路は前記整流回路の直流電圧を受けて動作し、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路は、前記昇圧回路の出力を受けて動作することにより、第２のインバータ回路にも高い直流電圧を供給することができ、圧縮機の速度を高めた乾燥性能の高い洗濯乾燥機を構成することができるものとなる。
【００１２】
第４の発明は、第１の発明または第２の発明の整流回路は、複数のコンデンサを有する倍電圧型の整流回路としたことにより、例えば１００Ｖなど低い交流電圧での使用に適した洗濯乾燥機を構成することができるものとなる。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明の昇圧回路の出力電圧は、洗濯時よりも脱水時の方が高い値とすることにより、常に回転庫モータの速度に応じて必要となる直流電圧を第１のインバータ回路に供給することができるため、特に効率が高く、部品の発熱を抑えた洗濯乾燥機を構成することができるものとなる。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明の回転庫は、その回転軸を水平に対して、０〜４５度としたことにより、使い勝手が良く、回転庫モータからの動力伝達系が簡素で信頼性の高い洗濯乾燥機を構成することができるものとなる。
【００１５】
第７の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明の回転庫は、回転庫モータによって回転される攪拌翼を内部に有したことにより、洗濯の所要時間が短かい洗濯乾燥機を構成す
ることができるものとなる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の断面図を示すものである。図１において、衣類１０１を収納する回転庫１０２と、回転庫１０２の回転軸１０３を回転駆動する回転庫モータ１０４を備えている。本実施の形態においては、回転軸１０３は水平に設けられているが、例えば水平に対して２５度、３０度など仰向きにしてもよく、その場合には、衣類１０１の出し入れがしやすくなって、使い勝手の良い洗濯乾燥機とすることができる。
【００１８】
一方、圧縮機１０５と熱交換器１０６、１０７とキャピラリチューブ１０８を有するヒートポンプサイクル１０９が設けられ、さらに熱交換器１０６、１０７と回転庫１０２の間の空気を通風路１１０内に循環して移動させる送風手段１１２を有している。
【００１９】
なお、熱交換器１０６は冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方熱交換器１０７は逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）を超臨界状態として使用するものなどでも良く、ガスクーラーなどであってもかまわない。
【００２０】
洗濯時と脱水時には、回転庫モータ１０４は、第１のインバータ回路１１５からの電流供給を受けて駆動され、乾燥時には圧縮機１０５が第２のインバータ回路１１６からの電流供給を受けて駆動されるものとなっており、本実施の形態においては、第１のインバータ回路１１５は、昇圧回路１１７によって、２２０Ｖ程度を入力した条件下においても、３５０Ｖ程度にまで昇圧された直流電圧が供給されて動作するものとなっている。
【００２１】
交流電源１２０は、日本国内において一般に使用されるコンセントに来ている１００Ｖ６０Ｈｚのものであり、これを電源高調波や端子雑音を低減するためのフィルタ回路１２１および整流回路１２２を通して直流電圧に変換し、それが昇圧回路１１７と第２のインバータ回路１１６に供給されて動作するものとなっている。
【００２２】
給水手段１２４が、水道管１２５および開閉により水道管１２５からの水を入れたり止めたりする給水弁１２６によって構成され、給水手段１２４から水が回転庫１０２に供給され、回転庫１０２内で衣類１０１の洗濯および脱水も行うものとなっている。
【００２３】
排水弁１２８は、回転庫１０２の下部に設けられていて、閉状態では回転庫１０２内に水を蓄えて洗濯や濯ぎが行われ、開状態になった場合には、回転庫１０２の内部から水を配水管１２９に捨て去るものとなっている。
【００２４】
図２は、本実施の形態の回路図を示している。図２において、１００Ｖの家庭用のコンセントに接続される電源プラグによる交流電源１２０に接続されたフィルタ回路１２１は、１５アンペアのヒューズ１４０、コンデンサ１４１、１４２、１４３、フェライトコアを用いたコモンチョークコイル１４５、珪素鋼板のコアに１本のエナメル線を巻いて構成したリアクタ１４６を有していて、フィルタ回路１２１からの出力は、整流回路１２２の入力に接続されている。また、コンデンサ１４２、１４３の接続点からは大地にアース線を接続するための端子Ｅが設けられている。
【００２５】
本実施の形態においては、整流回路１２２は、４本のダイオードをブリッジ接続で組んだ全波の整流素子１５０と、整流素子１５０の出力に接続した２個の電解式のコンデンサ１５１、１５２で構成された倍電圧型のものを構成しており、さらに電解式のコンデンサ１５３を倍電圧整流された直流電圧出力を平滑されるために設けたものとなっている。
【００２６】
このように３個のコンデンサ１５１、１５２、１５３を用いて倍電圧型の整流回路１２２を構成していることから、特に１キロワット程度の高パワーの条件下にあっても、電源高調波を抑えつつ、極力高い直流電圧ＶＤＣ２を整流回路１２２の出力として確保することができるものとなるが、必ずしもコンデンサ１５３を必要とするというものではなく、２個のコンデンサ１５１、１５２で構成することも可能であり、すくなくとも２個以上、すなわち複数のコンデンサを用いて倍電圧型の整流回路１２２は構成されることができるものである。
【００２７】
倍電圧型の整流回路１２２の直流出力電圧の値は、無負荷時においてはほぼ２８０Ｖ程度得られるが、１キロＷ近くの電力を取り出して使用した場合には、リアクタ１４６でのインピーダンス降下などにより、２２０Ｖから２３０Ｖ程度にまで低下する特性となってしまうが、電源高調波についてはリアクタ１４６などの作用により、効果的に抑えられた設計とすることができるものとなっている。
【００２８】
昇圧回路１１７と、第２のインバータ回路１１６は、整流回路１２２の直流出力電圧を受けて動作するものとなっているが、さらに本実施の形態においては、送風手段１１２もまた整流回路１２２の出力を受けて動作するものとなっている。
【００２９】
昇圧回路１１７の構成としては、電解式のコンデンサ１５５、ダイオード１５６、フェライトコアを用いたチョークコイル１５７、ファーストリカバリ型のダイオード１５８、ＭＯＳＦＥＴで構成したスイッチング素子１６０、およびスイッチング素子１６０を１００ｋＨｚの周波数でオンオフするとともに、そのオン時間の比率、すなわちデューティによって、出力電圧をコントロールする昇圧制御回路１６１を有するものとなっている。
【００３０】
昇圧回路１１７は、スイッチング素子１６１をオフ状態に保っている場合には、入力された直流電圧とほぼ等しい電圧を第１のインバータ回路１１５に出力するものとなるが、スイッチング素子１６１をオンオフ制御することにより、入力された直流電圧よりも高い直流電圧を出力することも可能である。
【００３１】
第１のインバータ回路１１５は、スイッチング素子としてＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を６石使用して構成したものであって、駆動回路１７０によって順序よく各スイッチング素子をオンオフ制御していくことにより、回転庫モータ１０４の回転角度に応じた３相の交流電流を供給することにより、駆動させるものとなっている。
【００３２】
一方、整流回路１２２の直流出力電圧をそのまま受けて動作する第２のインバータ回路１１６についても、同様の構成で、３相６石の構成のもので駆動回路１７１によってオンオフさせ、圧縮機１０５を回転駆動するものとなっている。
【００３３】
なお、送風手段１１２については、やはり整流回路１２２の出力の直流電圧を３相の交流に変換する第３のインバータ回路１７５を備えた上、永久磁石を用いたモータ１７６に交流電流を供給して駆動させるものとなっている。
【００３４】
シーケンス制御回路１７８は、昇圧回路１１７、第１のインバータ回路１１５、第２のインバータ回路１１６の各要素に関して指令を出し、さらに送風手段１１２、給水弁１２６、排水弁１２８に対しても動作／非動作の信号を、洗濯・脱水・乾燥のタイミングによ
って出力することにより、洗濯乾燥機として動作させるものである。
【００３５】
図３は、本実施の形態の各部の動作の状態を示したもので、（ア）に直流電圧ＶＤＣ１、（イ）にＶＤＣ２、（ウ）に回転庫モータ１０４の回転速度Ｎ１、（エ）に圧縮機１０５の回転速度Ｎ２を示したものである。
【００３６】
洗濯期間については、圧縮機１０５は停止された状態で、回転庫モータ１０４は、毎分５０回転から１００回転で、左右（時計方向と反時計方向）に交互に回転駆動されるものとなり、ＶＤＣ２は第１のインバータ回路１１５の電流供給に応じて若干低下し、ＶＤＣ１は昇圧回路１１７が非動作となっていることから、ほぼＶＤＣ２と同じ値となる。
【００３７】
ただし、回転庫モータ１０４の回転速度が低いことから、回転によって回転庫モータ１０４の端子間に発生する誘導起電力は低いので、昇圧なしの状態であっても、電圧不足などの不具合は発生せず、良好に洗濯動作が行われるものとなる。
【００３８】
濯ぎ期間においては、圧縮機１０５は停止したままであり、回転庫モータ１０４の速度としては、洗濯期間と同様の毎分５０回転から１００回転で駆動される期間と、脱水と同様に１４００回転程度の高速回転が行われる期間とが存在し、昇圧回路１１７は、高速回転となる期間に昇圧動作を行い、ＶＤＣ２よりも高い値のＶＤＣ１を第１のインバータ回路１１５へと供給する。
【００３９】
これによって、高速回転時における回転庫モータ１０４の端子間に発生する誘導起電力が高い状態であっても、電流位相角の進みをそれほど大きくすることなく、高効率で駆動することができるという効果を得ることができる。
【００４０】
なお、予め速度に対する誘導起電力の値が低くなるように例えば回転庫モータ１０４の巻線ターン数を低減するなどという設計にすれば、昇圧回路１１７なしでも、回転庫モータ１０４の高速駆動が可能となるが、電流に対するトルクが小さいものとなり、起動時や洗濯時などに大きなトルクを必要とする期間においては第１のインバータ１１５からの電流供給が大電流となり、効率の悪化や、第１のインバータ１１５を構成する部品の発熱の増大、温度上昇の増大などの問題が発生するものとなり、本実施の形態のような昇圧回路１１７の動作による効果は大きい。
【００４１】
濯ぎ期間の後の脱水期間については、やはり毎分１４００回転の高速で回転庫モータ１０４を駆動し、衣類１０１に含まれる水分を強力に取り除く動作を行うが、やはり昇圧回路１１７の動作により、ＶＤＣ１はほぼ３５０Ｖの高電圧となり、高効率で高速の回転庫モータ１０４の動作が可能である。
【００４２】
よって、本実施の形態においては、昇圧回路１１７の出力電圧ＶＤＣ１は、洗濯時よりも脱水時の方が高い値となるように制御がなされているものとなっている。
【００４３】
なおかつ、本実施の形態においては、脱水期間の途中から、圧縮機１０５も運転を開始し、温風を衣類１０１に当てることにより、よりいっそうの衣類１０１からの水分除去が効果的に進められるものとなる。
【００４４】
それによって、乾燥にかかる時間が短縮できるという効果を得ることができるものであるが、圧縮機１０５の運転により、トータルの消費電力は１０００Ｗ程度にまで増加していくものとなり、ＶＤＣ２の電圧は２２０Ｖ程度とかなり低い値となる。
【００４５】
ここで、本実施の形態では昇圧回路１１７の動作により３５０Ｖもの直流電圧ＶＤＣ１
が第１のインバータ回路１１５に供給されることから、このような高負荷条件においても良好な回転庫モータ１０４の高速駆動動作が確保できるものとなる。
【００４６】
なお、第２のインバータ回路１１６の消費電力は、速度が毎秒最大１００回転となったのち、ヒートポンプサイクル１０９の状態が安定した状態で安定するものとなる。
【００４７】
乾燥期間においては、昇圧回路１１７と第１のインバータ回路１１５に関しては、洗濯時にほぼ近い速度の運転を行うものとなり、衣類１０１にまんべんなく送風手段１１２の風が当たるように回転庫モータ１０４の駆動が行われ、同時に圧縮機１０５は、毎秒１００回転の一定速度で、乾燥が終了するまで運転が継続されるものとなる。
【００４８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機の断面図を示すものである。図４において、衣類２０１を収納する回転庫２０２と、回転庫２０２の回転軸２０３を回転駆動する回転庫モータ２０４を備えている。
【００４９】
本実施の形態においては、回転軸２０３は垂直に設けられているが、例えば水平に対して１０度、２０度など傾斜を持たせたものとしてもよく、その場合には、衣類２０１の出し入れがしやすくなって、使い勝手の良い洗濯乾燥機とすることができる。
【００５０】
一方、圧縮機２０５と熱交換器２０６、２０７とキャピラリチューブ２０８を有するヒートポンプサイクル２０９が設けられ、さらに熱交換器２０６、２０７と回転庫２０２の間の空気を通風路２１０内に循環して移動させる送風手段２１２を有している。
【００５１】
なお、熱交換器２０６は冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方熱交換器２０７は逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）を超臨界状態として使用するものなどでも良く、ガスクーラーなどであってもかまわない。
【００５２】
洗濯時と脱水時には、回転庫モータ２０４は、第１のインバータ回路２１５からの電流供給を受けて駆動され、乾燥時には圧縮機２０５が第２のインバータ回路２１６からの電流供給を受けて駆動されるものとなっており、本実施の形態においては、第１のインバータ回路２１５は、昇圧回路２１７によって、２３０Ｖ程度を入力したものを３５０Ｖ程度にまで昇圧した直流電圧を供給させた状態で動作するものとなっている。
【００５３】
交流電源２２０は、日本国内および海外各国においてよく使用されるコンセントに来ている２００Ｖ系のものであり、２００Ｖから２４０Ｖの定格のものが用いられる。
【００５４】
これに電源高調波や端子雑音を低減するためのフィルタ回路２２１および整流回路２２２を通して直流電圧に変換し、それをさらに昇圧回路２１７にて受けて昇圧の動作をさせるものとなっているが、特に本実施の形態においては、第１のインバータ回路２１５と第２のインバータ回路２１６のいずれもが、昇圧回路２１７の出力を受けて動作するものとなっており、よって第２のインバータ回路２１６についても、同様に昇圧回路２１７の出力から接続がなされていることから、最大３５０Ｖまでの範囲において、制御された直流電圧ＶＤＣ１が、第２のインバータ回路２１６の入力電圧としても利用できるものとなっている。
【００５５】
給水手段２２４は、水道管２２５および開閉により水道管２２５からの水を入れたり止めたりする給水弁２２６によって構成され、給水手段２２４から水が回転庫２０２に供給
され、回転庫２０２内で衣類２０１の洗濯および脱水も行うものとなっている。
【００５６】
排水弁２２８は、回転庫２０２の下部に設けられていて、閉状態では回転庫２０２内に水を蓄えて洗濯や濯ぎが行われ、開状態になった場合には、回転庫２０２の内部から水を配水管２２９に捨て去るものとなっている。
【００５７】
なお、本実施の形態においては、回転庫２０２の内部、底面の中央部には、洗濯時に回転庫モータ２０４によって回転される攪拌翼２３０を備えており、遊星歯車を用いた減速機構２３１が、回転庫モータ２０４と、回転庫２０２ならびに攪拌翼２３０との間に設けられており、減速機構２３１は内部の機構の切り替えによって、回転庫２０２は駆動せずに攪拌翼２３０だけを回転駆動する場合には、減速機構２３１内部の遊星歯車が作用することで、回転庫モータ２０４の速度を１／６に減速した速度で攪拌翼のみを回転させることで攪拌翼２３０に回転庫モータ２０４の発生トルクの６倍のトルクを供給し、また回転庫２０２と攪拌翼２３０を一緒に回転駆動する場合には、回転庫モータ２０４の回転の速度をそのまま回転軸２０４に伝達させ、例えば毎分１４００回転のような高速で回転庫２０２と攪拌翼２３０が一緒になって回転し、遠心力による脱水が行われるものとなっている。
【００５８】
特に、本実施の形態においては、回転軸２０３が垂直である、一般に縦型と呼ばれる形のものとし、攪拌翼２３０が回転庫２０２の底部中央に設けられていることから、洗濯時には攪拌翼２３０を回転させて、水流を作ることにより、頑固な汚れを比較的短時間で落とすことができるという効果が得られるものとなっている。
【００５９】
図５は、本実施の形態の回路図を示している。図５において、２００Ｖの交流電源２２０に接続されたフィルタ回路２２１は、８アンペアのヒューズ２４０、コンデンサ２４１、２４２、２４３、フェライトコアを用いたコモンチョークコイル２４５、珪素鋼板のコアに１本のエナメル線を巻いて構成したリアクタ２４６を有していて、フィルタ回路２２１からの出力は、整流回路２２２の入力に接続されている。また、コンデンサ２４２、２４３の接続点からは大地にアース線を接続するための端子Ｅが設けられている。
【００６０】
本実施の形態においては、整流回路２２２は、４本のダイオードをブリッジ接続で組んだ全波の整流素子２５０と、整流素子２５０の出力に接続した電解式のコンデンサ２５３を有しており、全波整流した直流電圧出力を平滑されるために設けたものとなっている。
【００６１】
全波式の整流回路２２２の直流出力電圧の値は、無負荷時においてはほぼ２８０Ｖ程度得られるが、１キロＷ近くの電力を取り出して使用した場合には、リアクタ２４６でのインピーダンス降下などにより、２２０Ｖから２３０Ｖ程度にまで低下する特性となってしまうが、電源高調波についてはリアクタ２４６などの作用により、効果的に抑えられた設計とすることができるものとなっている。
【００６２】
本実施の形態においては、昇圧回路２１７は、整流回路２２２の直流出力電圧を受けて動作するものとなっており、送風手段２１２もまた整流回路２２２の出力を受けて動作するものとなっている。
【００６３】
昇圧回路２１７の構成としては、昇圧された電圧を受ける電解式のコンデンサ２５５、ダイオード２５６、フェライトコアを用いたチョークコイル２５７、ファーストリカバリ型のダイオード２５８、ＭＯＳＦＥＴで構成したスイッチング素子２６０、およびスイッチング素子２６０を１００ｋＨｚの周波数でオンオフするとともに、そのオン時間の比率、すなわちデューティによって、出力電圧をコントロールする昇圧制御回路２６１を有するものとなっている。
【００６４】
昇圧回路２１７は、スイッチング素子２６１をオフ状態に保っている場合には、入力された直流電圧とほぼ等しい電圧を第１のインバータ回路２１５および第２のインバータ回路２１６に出力するものとなるが、スイッチング素子２６１をオンオフ制御することにより、入力された直流電圧よりも高い直流電圧を出力することが可能である。
【００６５】
第１のインバータ回路２１５は、前実施の形態と同様にスイッチング素子としてＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を６石使用して構成したものであって、駆動回路２７０によって順序よく各スイッチング素子をオンオフ制御していくことにより、回転庫モータ２０４の回転角度に応じた３相の交流電流を供給することにより、駆動させるものとなっている。
【００６６】
第２のインバータ回路２１６についても、第１のインバータ回路２１５と同様の構成で、３相６石の構成のもので駆動回路２７１によってオンオフさせ、圧縮機２０５を回転駆動するものとなっている。
【００６７】
送風手段２１２については、整流回路２２２の出力の直流電圧を３相の交流に変換する第３のインバータ回路２７５を備えた上、永久磁石を用いたモータ２７６に交流電流を供給して駆動させるものとなっている。
【００６８】
シーケンス制御回路２７８は、昇圧回路２１７、第１のインバータ回路２１５、第２のインバータ回路２１６の各要素に関して指令を出し、さらに送風手段２１２、給水弁２２６、排水弁２２８に対しても動作／非動作の信号を、洗濯・脱水・乾燥のタイミングによって出力することにより、洗濯乾燥機として動作させるものである。
【００６９】
図６は、本実施の形態の各部の動作の状態を示したもので、（ア）に直流電圧ＶＤＣ１、（イ）にＶＤＣ２、（ウ）に回転庫モータ２０４の回転速度Ｎ１、（エ）に圧縮機２０５の回転速度Ｎ２、（オ）は減速機構２３１への信号を示したもので、減速機構２３１はロー信号が入力された状態では、回転庫モータ２０４に対して１／６の減速動作が行われて攪拌翼のみを回転させるものとなり、ハイ信号が入力された場合には減速なしで、回転庫モータ２０４から加えられた回転と等しい回転速度で回転庫２０２と攪拌翼２３０の両方を回転駆動するものとなっている。
【００７０】
なお、排水弁２２８についても、Ｓ信号による開閉動作を行わせるものとなっており、Ｓ信号がハイであれば、排水弁２２８は開かれ、回転庫２０２の水は、配水管２２９に出て行くものとなっている。
【００７１】
洗濯期間については、圧縮機２０５は停止された状態で、回転庫モータ２０４は、毎分８４０回転で、左右（時計方向と反時計方向）に交互に回転駆動されるものとなるが、この時信号Ｓがローであることから、減速機構２３１による１／６の減速が作用し、攪拌翼２３０は毎分１４０回転の駆動となる。
【００７２】
ＶＤＣ２は第１のインバータ回路２１５の電流供給に応じて若干低下し、ＶＤＣ１は昇圧回路２１７が非動作となっていることから、ほぼＶＤＣ２と同じ値となる。
【００７３】
ただし、回転庫モータ２０４の回転速度が低めであることから、回転によって回転庫モータ２０４の端子間に発生する誘導起電力は低いので、昇圧なしの状態であっても、電圧不足などの不具合は発生せず、良好に洗濯動作が行われるものとなる。
【００７４】
濯ぎ期間においては、圧縮機２０５は停止したままであり、回転庫モータ２０４の速度
としては、洗濯期間と同様の毎分８４０回転で駆動される期間と、脱水と同様に１２００回転程度の高速回転が行われる期間とが存在し、昇圧回路２１７は、高速回転となる期間に昇圧動作を行い、ＶＤＣ２よりも高い値のＶＤＣ１を第１のインバータ回路２１５へと供給する。
【００７５】
これによって、高速回転時における回転庫モータ２０４の端子間に発生する誘導起電力が高い状態であっても、電流位相角の進みをそれほど大きくすることなく、高効率で駆動することができるという効果を得ることができる。
【００７６】
なお、予め速度に対する誘導起電力の値が低くなるように例えば回転庫モータ２０４の巻線ターン数を低減するなどという設計にすれば、昇圧回路２１７なしでも、回転庫モータ２０４の高速駆動が可能となるが、電流に対するトルクが小さいものとなり、起動時や洗濯時などに大きなトルクを必要とする期間においては第１のインバータ２１５からの電流供給が大電流となり、効率の悪化や、第１のインバータ２１５を構成する部品の発熱の増大、温度上昇の増大などの問題が発生するものとなり、本実施の形態のような昇圧回路２１７の動作による効果は大きい。
【００７７】
濯ぎ期間の後の脱水期間については、やはり毎分１２００回転の高速で回転庫モータ２０４を駆動し、衣類２０１に含まれる水分を強力に取り除く動作を行うが、やはり昇圧回路２１７の動作により、ＶＤＣ１はほぼ３５０Ｖの高電圧となり、高効率で高速の回転庫モータ２０４の動作が可能である。
【００７８】
よって、本実施の形態においては、昇圧回路２１７の出力電圧ＶＤＣ１は、洗濯時よりも脱水時の方が高い値となるように制御がなされているものとなっている。
【００７９】
本実施の形態においては、第２のインバータ回路２１６による圧縮機２０５の起動は、乾燥期間に入ってから行われるものとしており、第２のインバータ回路２１６の消費電力は、速度が毎秒最大１００回転となったのち、ヒートポンプサイクル１０９の状態が安定した状態で安定するものとなる。
【００８０】
乾燥期間においては、第１のインバータ回路２１５に関しては、洗濯時にほぼ近い速度の運転を行うものとなり、昇圧回路２１７を若干動作させ、３１０Ｖの直流電圧ＶＤＣ１が供給される状態にあって、良好に回転庫２０２の回転駆動は行われるものとなり、圧縮機の能力が遺憾なく発揮することができるものとなり、また衣類２０１にはまんべんなく送風手段２１２の風が当たる。
【００８１】
同時に圧縮機２０５は、毎秒８４０回転のほぼ一定の速度で、乾燥が終了するまで断続的に運転が継続されるものとなる。
【００８２】
なお、本実施の形態においては、乾燥期間中には昇圧回路２１７を動作させ、出力電圧を３１０Ｖに制御しているため、昇圧回路２１７内のスイッチング素子２６０での多少の電力損失は発生するが、入出力電圧の比率、すなわち昇圧倍率が低いことから、スイッチング素子２６０のオン期間の比率（デューティ）は小さく、発熱も比較的小さい値で済む。
【００８３】
そして、昇圧動作によってＶＤＣ１が上昇した分、第２のインバータ回路２１６から圧縮機２０５への供給電流は減るものとなり、高効率が実現できるものとなる。
【００８４】
なお、第１と実施の形態においては、倍電圧型の整流回路１２２と第２のインバータ回路１１６が昇圧回路１１７の前に接続して昇圧しない電圧を利用する構成を説明したもの
とし、一方第２の実施の形態においては、全波式の整流回路２２２を設け、第２のインバータ回路２１６も第１のインバータ回路２１５と同様に、昇圧回路２１７の出力に接続し、昇圧された直流電圧によって動作するという組み合わせとしているが、必ずしもこのような組み合わせにある必要があるというものでは全くなく、また回転軸が水平と垂直との組み合わせ、さらに脱水期間中に圧縮機を起動するか否かなどとの組み合わせに関しても、自由に設計できるものであり、組み合わせが各実施の形態に制限されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかる脱水乾燥機は、第１の制御素子を有し脱水時に前記回転庫モータを駆動する第１のインバータ回路と、第２の制御素子を有し乾燥時に前記圧縮機を駆動する第２のインバータ回路と、前記第１の制御素子と前記第２の制御素子を取り付けた共通の放熱器を設けることにより、脱水時と乾燥時における熱を合理的に処理し、形状が小さく、コストの低い脱水乾燥機が提供できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の断面図
【図２】同洗濯乾燥機の回路図
【図３】同洗濯乾燥機の各部の動作の状態を示したグラフ
【図４】本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の断面図
【図５】同洗濯乾燥機の回路図
【図６】同洗濯乾燥機の各部の動作の状態を示したグラフ
【図７】従来の洗濯乾燥機の断面図
【符号の説明】
【００８７】
１０２、２０２  回転庫
１０３、２０３  回転軸
１０４、２０４  回転庫モータ
１０５、２０５  圧縮機
１０９、２０９  ヒートポンプサイクル
１１５、２１５  第１のインバータ回路
１１６、２１６  第２のインバータ回路
１１７、２１７  昇圧回路
１２２、２２２  整流回路
１５１、１５２、１５３  コンデンサ
１６０、２６０  スイッチング素子
２３０  攪拌翼
【図１】
0004830412.tif 000002
【図２】
0004830412.tif 000003
【図３】
0004830412.tif 000004
【図４】
0004830412.tif 000005
【図５】
0004830412.tif 000006
【図６】
0004830412.tif 000007
【図７】
0004830412.tif 000008