(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、
前記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、
前記ドラムを回転駆動するモータと、
前記モータの回転数を検知する回転数検知部と、
前記回転数検知部の検知出力に基づき前記モータの回転を制御する制御部とを備えた洗濯機であって、
電流を消費可能な負荷と、
前記モータから出力される回生電流を前記負荷へ導くことが可能な電流制御部とを備え、
前記制御部は、
前記洗濯物の量である布量を検知するために、前記モータに所定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数Ｎ１からＮ２まで回転数が上昇する間の加速時間ｔ１を測定する第１の検知工程と、前記第１の検知工程の後に、前記モータに所定の減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数Ｎ３からＮ４まで回転数が低下する間の減速時間ｔ２を計測する第２の検知工程とを有し、前記加速時間ｔ１と前記減速時間ｔ２とに基づき前記布量を検知し、
前記第２の検知工程において、前記回生電流を前記負荷へ導くよう前記電流制御部を制御する、洗濯機。
【請求項２】
前記電流制御部は、
前記負荷への印加電流を制御するインバータ回路と、
前記制御部からの命令に基づき前記インバータ回路を動作させる駆動回路とから構成されている、請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記負荷は、
前記水槽内の湿潤空気を排気するとともに、前記水槽内に乾燥空気を導入可能なファンを回転駆動することができるモータで構成されている、請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記負荷は、
外部の水を前記水槽内へ導入可能なポンプを駆動するモータで構成されている、請求項１または２記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムに投入された洗濯物の量である布量を検知するための布量センサを有する洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯機の構造の一例を図６に示す。洗濯機本体１内には、防振構造を有するサスペンション構造（図示せず）によって水槽２が宙吊り状態に支持されている。水槽２内には、有底円筒形に形成されたドラム３が、その軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて回転自在に支持されている。なお、水槽２は、本構成では傾斜させて配置したが、その回転軸が水平となるように配置したり、垂直となるように配置する構成でもよい。水槽２の正面側にはドラム３の開口端に通じる衣類出入口４が形成され、洗濯機本体１の正面側の上向き傾斜面に設けられた開口部を開閉可能に閉じる扉５を開閉することにより、衣類出入口４を介してドラム３内に対して洗濯物を出し入れすることができる。
【０００３】
ドラム３には、その周面に水槽２内に通じる多数の透孔６が形成され、内周面の複数位置に衣類攪拌用の攪拌突起１５が設けられている。このドラム３は、水槽２の背面側に取り付けられたモータ７によって正転及び逆転方向に回転駆動される。また、水槽２には、注水管路８及び排水管路９が配管接続され、図示しない注水弁及び排水弁の制御によって水槽２内への注水及び排水がなされる。
【０００４】
扉５を開きドラム３内に洗濯物及び洗剤を投入して、洗濯機本体１の例えば前面上部に設けられた操作パネル１０での操作により運転を開始させると、水槽２内には注水管路８から所定量の注水がなされ、モータ７によりドラム３が回転駆動されて洗濯工程が開始される。ドラム３の回転により、ドラム３内に収容された洗濯物はドラム３の内周壁に設けられた攪拌突起１５によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水管路９から排出され、ドラム３を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、その後、水槽２内に注水管路８から注水してすすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においてもドラム３内に収容された洗濯物はドラム３の回転により攪拌突起１５により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。
【０００５】
また、モータ７の背面には、その回転状態を検知するために、モータの回転子（ロータ）の位置を検出する位置検出素子等で構成された回転検知部１４が設けられている。
【０００６】
また、このドラム式洗濯機には、ドラム３内に収容した洗濯物を乾燥する機能が設けられ、循環送風経路１１により、水槽２内の空気を排気して除湿し、加熱して乾燥させた空気を再び水槽２内に送風ファン１２にて送風するものである。
【０００７】
以上のような構成のドラム式洗濯機においては、ドラム３に投入された衣類等洗濯物の布量を検出し、布量に応じて洗濯時間等を自動的に決定する機能が付加されているのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。ここで、特許文献１に開示された、布量を検出する方法の一例について、図６および図７を参照して、以下に説明する。
【０００８】
布量の検出は、ドラム３を回転駆動するためのモータ７を制御する機能を有する制御回路（図示せず）により行われる。
【０００９】
洗濯を開始すると、まず、制御回路は、モータ７を始動し、回転検知部１４からは検知出力が入力される。回転検知部１４の検出周波数は、モータ７の回転に比例して直線的に変化する。即ち、制御回路は、回転検知部１４からの入力周波数が小さいときは、位相制御の手段によりモータ７の電源電圧の平均電圧を大きくし、また、周波数が大きくなると平均電圧を小さくする。
【００１０】
布量検知工程では、回転制御を行ないながら、制御回路内部で徐々にモータ７に印加する平均電圧を上昇させて高速回転に移行し、衣類がドラム３の内壁に遠心力により均一に貼り付くようにする。その状態で、所定時間回転を持続した後、モータ７の通電を停止する。それにより、ドラム３の惰性回転が、逆にモータ７を回転させる状態になる。
【００１１】
このとき回転検知部１４は、図７に示すように、ドラム３の惰性回転力が摩擦トルクにより次第に低下して停止する様子を分回転数に変換して出力する。
【００１２】
図７における横軸は時間、縦軸は駆動電動機（モータ）の分回転数を示し、通電停止Ｅ点からドラム３の停止までの時間は、布量が多いときは長く、布量が少ないときは短い。この停止に要する時間の違いが布量に比例することを利用して布量を検知するものである。
【００１３】
ここで布の重量をｍ、ドラム３の内周に分布する布の平均半径をｒ、回転角速度をωとすると、布にかかる遠心力Ｆは、
Ｆ＝ｍｒω2
で求められ、モータ７の通電を停止した時、遠心力Ｆは、ドラム３の初期惰性回転力となる。従ってドラム３が停止するまでの時間はＦに、即ち布量に比例するという理論から布量を検知できるという構成である。
【００１４】
しかし、モータ７やドラム３の構成は、個々の製品により異なるのが通常であり、従来構成をもう少し詳細に分析してみる。
【００１５】
ここで、ドラム３やモータ７の慣性モーメントをＪｄとすると、布を含めた回転系の慣性モーメントＪは数式１で求められる。
【００１６】
Ｊ＝Ｊｄ＋ｍｒ2  ・・・（数式１）
また、モータ７の発生トルクをＴ、ドラムや回転軸などが有する摩擦トルクをＴｂ、ドラム３の角加速度をαとおくと、これらの関係は数式２で表される。
【００１７】
Ｔ＝Ｊα＋Ｔｂ  ・・・（数式２）
角加速度αは角速度ωと時間ｔの関数として数式３で表されるから、数式４のように、布の平均半径ｒが一定であれば、布の重量ｍに応じて、回転数すなわち角速度ωが変化する。
【００１８】
α＝ｄω／ｄｔ  ・・・（数式３）
ｄω／ｄｔ＝（Ｔ−Ｔｂ）／（Ｊｄ＋ｍｒ2）  ・・・（数式４）
数式４からｄω／ｄｔ、つまり回転数の変化は、布量ｍに反比例することが判る。
【００１９】
すなわち、モータ７の通電を停止してドラム３を惰性回転させ、ドラム３が停止するまでのある時間区間における回転数の変化を測定することによって、布量を知ることができる。
【００２０】
図８は、従来のドラム式洗濯機の動作を制御する制御装置の概略構成を示す。図８に示す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によりモータ７を回転駆動する。また、入力設定部２５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モータ７の回転を制御し、負荷駆動部２６により給水弁２７、排水弁２８、ヒータ２９の動作を制御する。
【００２１】
モータ７は、３相巻線７ａ、７ｂ、７ｃ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３０ａ、３０ｂ、３０ｃ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により構成されたインバータ回路２４により回転制御される。位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃが検出するロータ位置検出信号は、マイコンにより構成された制御部３１に入力される。このロータ位置検出信号に基づいて、駆動回路３２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７ａ、７ｂ、７ｃ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。
【００２２】
制御部３１は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃの検出出力が入力される回転数検知部３３を有する。前記回転数検知部３３は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出する。回転数検知部３３の検知出力は布量検知部３４に供給され、検出された回転数に基づき布量が検知される。
【特許文献１】特開平５−１６８７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら従来の構成では、モータ７の減速時において、ステータの３相巻線７ａ，７ｂ，７ｃとロータとの間で回生電流が発生し、発生した回生電流がインバータ回路２４を介して平滑コンデンサ２３に流れ込む可能性がある。平滑コンデンサ２３は、回生電流が流れ込むと端子電圧Ｖｄｃが上昇し、定格をオーバーする可能性がある。したがって、平滑コンデンサ２３は高耐電圧あるいは高容量の素子で構成する必要があり、コストアップになってしまうという課題がある。
【００２４】
図９（ａ）は、布量検知モードにおけるドラムの回転数の時間的変化を示す。図９（ｂ）は、布量検知モードにおける平滑コンデンサ２３の端子電圧Ｖｄｃの変化を示す。図９に示すように、ドラムが加速状態から減速状態へ切り替わるタイミングｔ１１以降、モータ７において発生する回生電流が平滑コンデンサ２３に流れ込むため、端子電圧Ｖｄｃは徐々に上昇する。
【００２５】
本発明の目的は、高耐電圧、高容量の平滑コンデンサを必要とせず、低いコストで実現することができる洗濯機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の洗濯機は、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記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、前記ドラムを回転駆動するモータと、前記モータの回転数を検知する回転数検知部と、前記回転数検知部の検知出力に基づき前記モータの回転を制御する制御部とを備えた洗濯機であって、電流を消費可能な負荷と、前記モータから出力される回生電流を前記負荷へ導くことが可能な電流制御部とを備え、前記制御部は、前記洗濯物の量である布量を検知するために、前記モータに所定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数Ｎ１からＮ２まで回転数が上昇する間の加速時間ｔ１を測定する第１の検知工程と、前記第１の検知工程の後に、前記モータに所定の減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数Ｎ３からＮ４まで回転数が低下する間の減速時間ｔ２を計測する第２の検知工程とを有し、前記加速時間ｔ１と前記減速時間ｔ２とに基づき前記布量を検知し、前記第２の検知工程において、前記回生電流を前記負荷へ導くよう前記電流制御部を制御するものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高耐電圧、高容量の平滑コンデンサを必要とせず、低いコストで実現することができる洗濯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の洗濯機は、上記構成を基本として、以下のような様々な態様をとることができる。
【００２９】
すなわち、本発明の洗濯機において、前記負荷は、前記水槽内の湿潤空気を排気するとともに、前記水槽内に乾燥空気を導入可能なファンを回転駆動するモータで構成することができる。このような構成とすることで、ドラムを回転させるモータにおいて発生した回生電流を平滑コンデンサに流さずに消費することができるので、平滑コンデンサを低耐電圧、低容量の素子で実現することができ、コストを削減することができる。また、既存の負荷を利用して回生電流を消費することができるので、別途電流消費用の負荷を備える必要がなく、低コストで実現することができる。
【００３０】
また、本発明の洗濯機において、前記負荷は、浴槽内の水を前記水槽内へ導入するポンプを駆動するモータで構成されている構成とすることができる。このような構成とすることで、ドラムを回転させるモータにおいて発生した回生電流を平滑コンデンサに流さずに消費することができるので、平滑コンデンサを低耐電圧、低容量の素子で実現することができ、コストを削減することができる。また、既存の負荷を利用して回生電流を消費することができるので、別途電流消費用の負荷を備える必要がなく、低コストで実現することができる。
【００３１】
（実施の形態）
図１は、実施の形態におけるドラム式洗濯機の動作を制御する制御装置の概略構成を示す。なお、図１において、図８に示す構成と同様の構成については、同一番号を付与して詳しい説明は省略する。図１に示す制御装置は、図８に示す制御装置にインバータ回路３６、モータ３７、および駆動回路３８を加えた構成である。洗濯機の基本構成は、図６に示す構成と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００３２】
インバータ回路３６は、６個のスイッチング素子３６ａ〜３６ｆで構成されている。スイッチング素子３６ａ〜３６ｆは、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が供給された状態で、駆動回路３８から出力される制御信号によりオン／オフの切り換え動作を行い、モータ３７のステータの３相巻線３７ａ〜３７ｃに対する通電を制御する。なお、インバータ回路３６及び駆動回路３８は、電流制御部の一例である。
【００３３】
モータ３７は、インバータ回路３６からの通電制御により、所定回転数で回転動作する。本実施の形態の洗濯機は、洗濯、すすぎ、および脱水機能に加えて、濡れた衣類を乾燥させることができる乾燥機能を備えている。モータ３７は、衣類を乾燥させることができる乾燥工程において送風ファン１２（図６参照）を回転させるものであり、送風ファン１２を回転させることにより水槽２内の湿潤空気を循環送風経路１１を介して排気するとともに、水槽２内へ乾燥空気を送り込むことができる。なお、モータ３７は、負荷の一例である。
【００３４】
以下、動作について説明する。
【００３５】
図１に示す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によりモータ７を回転駆動する。また、入力設定部２５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モータ７の回転を制御し、負荷駆動部２６により給水弁２７、排水弁２８、ヒータ２９の動作を制御する。
【００３６】
モータ７は、３相巻線７ａ、７ｂ、７ｃ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３０ａ、３０ｂ、３０ｃ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により構成されたインバータ回路２４により回転制御される。位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃが検出するロータ位置検出信号は、マイコンにより構成された制御部３１に入力される。制御部３１は、位置検出素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃから出力されるロータ位置検出信号に基づいて、駆動回路３２に駆動命令を送る。駆動回路３２は、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７ａ、７ｂ、７ｃに対する通電を制御してロータを所定回転数で回転させる。
【００３７】
また、制御部３１は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃの検出出力が入力される回転数検知部３３を有する。回転数検知部３３は、３つの位置検出素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転数を算出する。回転数検知部３３の検知出力は布量検知部３４に供給され、検出された回転数に基づき布量が検知される。
【００３８】
一方、モータ３７は、３相巻線３７ａ、３７ｂ、３７ｃ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、スイッチング素子３６ａ〜３６ｆにより構成されたインバータ回路３６により回転制御される。また、駆動回路３８は、スイッチング素子３６ａ〜３６ｆ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３７ａ、３７ｂ、３７ｃに対する通電を制御してロータを所定回転数で回転させる。これにより、送風ファン１２を回転駆動することができる。
【００３９】
本実施の形態における布量検知方法の特徴について、図２を参照して説明する。
【００４０】
図２は、布量検知の動作を示す図であり、ドラム３の回転数上昇に要する時間、および回転数降下に要する時間との関係を示すもので、横軸は布量検知開始からの経過時間、縦軸は回転数である。
【００４１】
布量検知を開始すると、所定の時間経過あるいは所定の回転数Ｎ１に到達の後に、モータ７によって加速トルクＴ１を発生させ、時間ｔ１の間にΔＮ１だけ回転数を上昇させ所定の回転数Ｎ２に到達する時間ｔ１を検知する第１の検知工程が行われる。この第１の検知工程が終了した後に、ドラム３の回転数を加速から減速に転じさせた上で、惰性回転したモータ７によって減速トルクＴ２を発生させ、時間ｔ２の間に回転数Ｎ３からΔＮ２だけ回転数を降下させ、所定の回転数Ｎ４に至る第２の検知工程が行われる。
【００４２】
ここで、第１の検知工程の動作状態について考察する。
【００４３】
数式３より、第１の検知工程における角加速度α１は、数式５で表される。
【００４４】
α１＝ΔＮ１／ｔ１  ・・・（数式５）
また、数式１および数式２より、
Ｔ１＝（Ｊｄ＋ｍｒ2）α１＋Ｔｂ
であるから、数式５を代入して数式６が成立する。
【００４５】
Ｔ１＝（Ｊｄ＋ｍｒ2）ΔＮ１／ｔ１＋Ｔｂ  ・・・（数式６）
同様に、第２の検知工程について考察すると、第２の検知工程における角加速度をα２と置いた場合に、数式７、数式８となる。
【００４６】
α２＝ΔＮ２／ｔ２  ・・・（数式７）
Ｔ２＝（Ｊｄ＋ｍｒ2）ΔＮ２／ｔ２＋Ｔｂ  ・・・（数式８）
数式６および数式８から、摩擦トルクＴｂの成分を消去（数式６から数式８を減算）すると、
Ｔ１−Ｔ２＝（Ｊｄ＋ｍｒ2）（ΔＮ１／ｔ１−ΔＮ２／ｔ２）
となり、判りやすくするため両辺を（Ｊｄ＋ｍｒ2）で除すると、
（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｊｄ＋ｍｒ2）＝（ΔＮ１／ｔ１−ΔＮ２／ｔ２）
となる。更に右辺の分母を整理すると、
（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｊｄ＋ｍｒ2）＝（ｔ２ΔＮ１−ｔ１ΔＮ２）／（ｔ１ｔ２）  ・・・（数式９）
が得られる。
【００４７】
図３は、布量と、速度および時間の関係を示す図であり、横軸は布量、縦軸は速度の差を示す図であり、数式９を判りやすく示すものである。
【００４８】
数式９は、布のドラム内周における平均半径ｒ、加速トルクＴ１、減速トルクＴ２がある一定の値である場合に、図３に示すように、布の重量ｍに応じて△Ｎ１、△Ｎ２、ｔ１、ｔ２が変化することを示している。
【００４９】
ここで、数式９に示す右辺の値は、ドラム３の回転数と時間の関係を測ることによって容易に得ることが可能である。したがって、△Ｎ１、△Ｎ２はあらかじめ設定するため、布の重量ｍと加速時間ｔ１と減速時間ｔ２の関係のみ把握し、図１の制御部３１の布量検知部３４に演算用テーブルとして保存しておけば、摩擦トルクＴｂの変化に関係無く、容易に精度良く、布量を検知することができることが判る。
【００５０】
図４は、本実施の形態における布量検知方法を示すフローチャートである。制御部３１は、布量検知がスタートすると（ステップＳ１）、モータ７を駆動して、所定の回転数Ｎ１から、所定のトルクによりドラム３の回転数を上昇させて、回転数がΔＮ１だけ上昇した所定の回転数Ｎ２に到達させるように制御する（ステップＳ２）。ドラム３が回転数Ｎ２に到達した時点で（ステップＳ３）、回転数がΔＮ１上昇するのに要した所要時間ｔ１を算出する（ステップＳ４）。
【００５１】
次に、モータ７の回転数の降下を開始させる（ステップＳ５）。ドラム３が所定の回転数Ｎ３からΔＮ２だけ回転数が降下した所定の回転数Ｎ４に到達した時点で（ステップＳ６）、回転数がΔＮ２だけ降下するのに要した所要時間ｔ２を算出する（ステップＳ７）。次に、ΔＮ１、ｔ１、ΔＮ２、ｔ２の値から数式９の右辺の値が求められ、予め測定しておいた布量の関係から、数式９に基づいて布量を求める（ステップＳ９）。
【００５２】
なお、数式９を用いて精度良く布量検知を行うためには、モータ７の加速トルクＴ１と減速トルクＴ２が一定となるように制御することが望ましい。
【００５３】
次に、モータ７から流れ出る回生電流の対策について説明する。
【００５４】
図１において、制御部３１は、３つの位置検出素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃの検出出力に基づいて算出する所定時間毎のロータの回転数の変化により、ロータの回転の加速／減速を検出することができる。制御部３１は、布量検出モードにおいてロータの回転が減速している（図２における第２検知工程ｔ２）と判断した時は、駆動回路３８に対してインバータ回路３６を駆動するよう命令を送る。駆動回路３８は、制御部３１からの命令に基づき、インバータ回路３６の各スイッチング素子３６ａ〜３６ｆを選択的にオン／オフ制御することにより、モータ７からインバータ回路２４を介して平滑トランジスタ２３に流れようとする回生電流を、モータ３７へ導く。
【００５５】
図５（ａ）は、布量検出モードにおけるドラムの回転数の時間的変化を示し、図２を簡略的に描画したものである。図５（ｂ）は、平滑コンデンサ２３の端子電圧Ｖｄｃの変化を示す。図５（ｃ）は、スイッチング素子３５ａのオン／オフ動作を示す。図５（ｄ）は、スイッチング素子３５ｄのオン／オフ動作を示す。図５（ｅ）は、モータ３７に供給される電流の変化を示す。
【００５６】
図５（ａ）に示すように、本実施の形態の洗濯機は、前述したように布量検出を行う際、ドラム３を所定の回転数まで上昇するように回転させた後、ドラム３の回転を減速させる。ドラム３の回転を上昇させている時は、モータ７からは回生電流が発生しないため、平滑コンデンサ２３の端子電圧Ｖｄｃは、図５（ｂ）に示すように変化しない。
【００５７】
ドラム３の回転数が所定回転数に達した後（ｔ２１）、減速動作へ移行すると、モータ７への通電によってモータ７のコイルに蓄えられたエネルギーが回生電流となってインバータ回路２４を介して平滑コンデンサ２３に流れ込む。この時、本実施の形態では制御部３１が、モータ７の減速動作を検出すると駆動回路３８に駆動命令を送る。駆動回路３８は、制御部３１からの駆動命令に基づき、インバータ回路３６に含まれるスイッチング素子を選択的にスイッチング動作させる。例えば、スイッチング素子３６ａを図５（ｃ）に示すように所定のデューティ比でオン／オフ動作を繰り返すように制御し、スイッチング素子３６ｄをオンにするよう制御する。これにより、平滑コンデンサ２３に流れ込もうとする回生電流は、スイッチング素子３６ａを介してモータ３７へ流れる（モータ３７の電流変化は図５（ｅ）参照）。なお、モータ３７へ流れる回生電流は、巻線３７ａ及び３７ｂにのみ流れるため、回生電流を消費するのみであり、モータ３７は回転動作を行わない。
【００５８】
以上のように本実施の形態によれば、インバータ回路３６及び駆動回路３８を備えたことにより、ドラム３を回転させるモータ７の減速動作時に発生する回生電流を、モータ３７に導き、消費させることができる。よって、回生電流が平滑コンデンサ２３に流れ込むことがないため、平滑コンデンサ２３を低耐電圧、低容量で安価な素子で構成することができ、コストダウンすることができる。
【００５９】
また、既に洗濯機に搭載されている負荷（本実施の形態の場合はファン用のモータ３７）を利用して回生電流を消費することができるので、別途電流消費用の負荷を備える必要がなく、低コストで実現することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、回生電流をモータ３７へ導くためにスイッチング素子３６ａ及び３６ｄを動作させる構成としたが、このスイッチング素子の組み合わせは一例であり、３つの巻線３７ａ〜３７ｃのうちの２つに回生電流を導くことができれば、他のスイッチング素子の組み合わせでもよい。例えば、スイッチング素子３６ｃを所定のデューティ比で間欠的にオンさせ、スイッチング素子３６ｆを連続的にオンさせることで、本実施の形態と同様に動作させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、モータ３７は、送風ファン１２を回転させるためのモータとしたが、その他のモータであってもよい。例えば、浴室に配されている浴槽内に溜まっている水または湯を、洗濯機の水槽２内へ送り込むためのポンプ（所謂バスポンプ）を駆動するためのモータであっても、同様に実現することができる。また、モータ７で発生する回生電流を消費するための負荷はモータに限らず、少なくとも平滑回路に電気的に接続可能でかつ回生電流を消費することができれば、他の構成の負荷であってもよい。
【００６２】
また、本実施の形態では、布量検知モードにおいてモータ７が減速する際に発生する回生電流を消費する構成としたが、モータ７から回生電流が発生する状況であれば、布量検知モードに限らない。例えば、洗濯モード、すすぎモード、脱水モードにおいてドラム３を高速回転させている状態から、ドラム３の回転を停止させる際にモータ７から発生する回生電流を消費することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、ドラム式の洗濯機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施の形態における洗濯機の制御装置の構成を示す回路図
【図２】実施の形態における洗濯機に用いられる布量検知の動作を示す図
【図３】実施の形態における布量検知の布量と加速度差を示す図
【図４】実施の形態における布量検知方法を示すフローチャート
【図５】（ａ）は布量検知モードにおけるドラムの回転の変化を示す図、（ｂ）は平滑コンデンサの端子電圧の変化を示す図、（ｃ）及び（ｄ）はスイッチング素子の動作を示す図、（ｅ）はモータの印加電流の変化を示す図
【図６】ドラム式洗濯機の概略構成を示す断面図
【図７】従来の洗濯機の布量検知方法を示す図
【図８】従来の洗濯機における制御装置の構成を示す回路図
【図９】（ａ）は従来の洗濯機の布量検知モードにおけるドラムの回転の変化を示す図、（ｂ）は平滑コンデンサの端子電圧の変化を示す図
【符号の説明】
【００６５】
２  水槽
３  ドラム
７  モータ
３６  インバータ回路
３７  モータ
３８  駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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