(57)【要約】【課題】電源ＯＦＦ時の待機電力を小さくして省エネを実現する洗濯機を提供すること。【解決手段】行程運転時は、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２側に切換え、第２のリレー３１を閉状態に切換え、第３のリレー３５を開状態に切換え、第４のリレー３７を閉状態に切換えると共に、ゼロクロス検出回路２４が電源遮断を検知して運転停止した時に、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換え、第２のリレー３１を開状態に切換え、第３のリレー３５を閉状態に切換え、第４のリレー３７を開状態に切換えることにより、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続し、整流器とコンデンサを有する２組以上の整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路を切り替える回路切替手段を有する洗濯機。
【請求項２】
交流電源に接続し、整流器と２個以上のコンデンサを有する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路のコンデンサを切り替える回路切替手段を有する洗濯機。
【請求項３】
整流平滑回路のコンデンサが、１個は漏れ電流が大きく、１個は漏れ電流の小さい、請求項１または２に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗い、すすぎ、脱水行程を自動制御して行なう洗濯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，この種の洗濯機は、運転コース内容の高度化に対応するために、インバータ制御を採用した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機のブロック回路図である。
【０００４】
図６において、商用電源１２０の交流電力を整流器１２１により整流し、チョークコイル１２２及び平滑コンデンサ１２３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１２４によりモータ１８１を回転駆動する。
【０００５】
また、制御部１３１は、入力設定手段１３５から入力される運転指示、及び各検知手段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１８１の回転を制御し、負荷駆動部１２６により給水弁１２７、排水弁１２８、送風ファン１１２、ヒータ１２９の動作を制御すると共に、表示手段１３６により運転状態や制御状態を使用者に判るように表示信号を送信する。
【０００６】
モータ１８１は、３相巻線１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータ（図示せず）とを備え、３つの位置検出素子１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ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１２４ａ〜１２４ｆにより構成されたＰＷＭ制御インバータ回路１２４により回転制御される。
【０００７】
位置検出素子１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃが検出するロータ位置検出信号は、マイクロコンピュータ等により構成された制御部１３１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１３２によりスイッチング素子１２４ａ〜１２４ｆ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１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃに対する通電を制御してモータ１８１を所要回転数で回転させる。
【０００８】
制御部１３１は、３つの位置検出素子１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの検出出力が入力される回転速度検知部１３３を有し、回転速度検知部１３３は、３つの位置検出素子１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃのいずれかの信号の状態が変わることに応じてその周期を検出し、その周期よりモータ１８１の回転数を算出する。なお、モータ１８１の回転速度検知部１３３の検知出力はドラム１７８の回転数に対応する。
【０００９】
制御部１３１には、水槽１８２内の水圧を検知する水位センサ１４１からの信号が入力されており、制御部１３１内の水位検知部１４２にて水槽内の水位を算出する。
【００１０】
また、記憶手段１９０は、加速度データ、水位データや、電源遮断時の行程データなどを記憶し、報知手段１９１は、行程終了時の終了報知や異常発生時の異常報知などを行ない、使用者に知らせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−０７０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の構成では、回路の中にあるライン間コンデンサやその放電抵抗での消費電力が大きいこと、制御部自体が高速化し消費電力が大きいこと、そして、検知や駆動用の周辺回路がインバータ式でない洗濯機より多いことなどにより、電源ＯＦＦ時や停電検知時に、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力が大きいという課題があった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、交流電源に接続し、整流器とコンデンサを有する２組以上の整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路を切り替える回路切替手段を有するものである。
【００１５】
また、本発明の洗濯機は、交流電源に接続し、整流器と２個以上のコンデンサを有する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路のコンデンサを切り替える回路切替手段を有するものである。
【００１６】
これによって、停電復帰や電源入り入力を待ちながら、電源ＯＦＦ時の待機電力を下げることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の洗濯機は、停電復帰や電源入り入力を待ちながら、電源ＯＦＦ時の待機電力を下げることができ、省エネを次元させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図
【図２】同洗濯機のブロック回路図
【図３】同洗濯機の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における洗濯機のブロック回路図
【図５】同洗濯機の動作を示すフローチャート
【図６】従来の洗濯機のブロック回路図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、交流電源に接続し、整流器とコンデンサを有する２組以上の整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路を切り替える回路切替手段を有するものである。
【００２０】
これにより、電源ＯＦＦ時や停電検知時に、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる。
【００２１】
第２の発明は、交流電源に接続し、整流器と２個以上のコンデンサを有する整流平滑回路と、前記整流平滑回路の出力に接続したインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続した電動機と、運転を制御する制御手段と、前記整流平滑回路の出力を前記制御手段で用いる直流電圧に変換する電圧変換回路と、前記整流平滑回路のコンデンサを切り替える回路切替手段を有するものである。
【００２２】
これにより、電源ＯＦＦ時や停電検知時に、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる。
【００２３】
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。また、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。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図を示すものである。
【００２５】
図１において，筐体４１は，内部に複数のサスペンション４２によって外槽４３を懸垂防振支持している。洗濯・脱水軸４４は中空で２軸構造としている。洗濯兼脱水槽４５は側壁に多数の脱水孔（図示せず）を有するとともに、内周の上部に振動低減用の流体バランサ４６を有し、中央底部には衣類攪拌用のパルセータ４７が配設されている。
【００２６】
筐体４１の上部には、上部枠体４０を設け、上部枠体４０の前部には、各種の入力設定を行ない、設定内容を表示する操作表示部５１を配設している。そして、操作表示部５１の内方には、制御手段２１（図２参照）を有する制御装置５０が収設されている。
【００２７】
伝達機構部４８は、内部に洗濯時の減速ギア（図示せず）を内蔵している。制御装置５０によりインバータ駆動させるモータ４９は外槽４３の外底部に取り付けられ，伝達機構部４８を介し，パルセータ４７，及び洗濯兼脱水槽４５を回転させる。
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態１における洗濯機の回路ブロック図、図３は、同洗濯機の動作を示すフローチャート図である。
【００２９】
図２、図３において、洗い、すすぎ、及び、脱水の動作を行っているとき、制御装置５０に実装されている制御手段２１は、電源の遮断を検知する電源遮断検知手段および電源の復帰を検知する電源復帰検知手段であるゼロクロス検出回路２４からの信号が途絶えて、停電が検知される（ステップＳ１）と、第１整流平滑回路３０および第２整流平滑回路３６の出力側に接続されたインバータ回路２２により駆動されるモータ４９への通電を停止し（ステップＳ２）、記憶手段である不揮発性メモリ（図示せず）に現在の行程の情報の書き込みを行う（ステップＳ３）。そして、安全のためブレーキをかけて（ステップＳ４）から、回転停止を検知する（ステップＳ５のＹ）と、一旦、シーケンス処理を終了して、交流電源３３の出力側と電源ラインのノイズを除去するノイズフィルタ３２との間に設けた回路切換手段である第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換え（ステップＳ６）し、同じく回路切換手段である第２のリレー３１を開状態にして第１整流平滑回路３０をＯＦＦにし、回路切換手段の第４のリレー３７、リレー３９を開状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路から切り離し、回路切換手段の第３のリレー３５を閉状態にして第２整流平滑回路３６をＯＮにする（ステップＳ７）。
【００３０】
ここで、整流平滑回路は、整流器（ダイオード）や平滑コンデンサで構成され、第１整流平滑回路３０の平滑コンデンサには、インバータ回路用の漏れ電流の大きい大容量の電解コンデンサを使用しており、第２整流平滑回路３６は電源切り時用の回路であり、この回路の平滑コンデンサは、小容量で、漏れ電流の小さい、低ＥＳＲ品の電解コンデンサを
使用している。
【００３１】
つまり、停電検知時に、大容量の平滑コンデンサを使用している第１整流平滑回路３０をＯＦＦにし、小容量の平滑コンデンサを使用している第２整流平滑回路３６をＯＮにすることにより、停電が復帰するのを待っている間の待機電力を限りなく小さくすることが出来る。
【００３２】
ステップＳ８で、停電していた交流電源３３が復帰し、電圧変換回路２９が動作して制御手段２１への給電が再開すると、制御手段２１はリセット状態から復帰し、回路の安定待ちを行った後、ゼロクロス入力待ちを開始する。ゼロクロス検出回路からの信号が入ってくると、回路の安定を待った（ステップＳ９）後、記憶手段である不揮発性メモリから停電時の行程の情報の読み込み（ステップＳ１０）を行う。
【００３３】
そして、読み込んだ停電情報を判定し、停電があった（ステップＳ１１のＹ）と記録されていれば、第１のリレー３４をノイズフィルタ３２側の回路に切換え（ステップＳ１２）し、第２のリレー３１を閉状態にして大容量の平滑コンデンサを有する第１整流平滑回路３０をＯＮにし、第４のリレー３７、リレー３９を閉状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路と導通し、第３のリレー３５を開状態にして小容量の平滑コンデンサを有する第２整流平滑回路３６をＯＦＦにする（ステップＳ１３）。そして、不揮発性メモリから読み込んだ停電時の行程の情報をもとに洗濯動作を再開する（ステップＳ１４）。
【００３４】
つまり、停電が復帰した時に、大容量の平滑コンデンサを使用している第１整流平滑回路３０をＯＮにし、小容量の平滑コンデンサを使用している第２整流平滑回路３６をＯＦＦにすることにより、インバータ回路２２を動作させて、モータ４９をスムーズに起動させることができる。
【００３５】
ステップＳ１１で、停電があったと不揮発性メモリに記録されていない（ステップＳ１１のＮ）ならば通常状態で電源プラグが抜かれたと判定し、電源入り入力待ちの状態に移行する（ステップＳ１５）。
【００３６】
そして、電源入りの入力を制御手段２１が検知する（ステップＳ１６のＹ）と、そのときの状態に応じた終了シーケンスの後に、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換え（ステップＳ１７）し、第２のリレー３１を開状態にして第１整流平滑回路３０をＯＦＦにし、第４のリレー３７、リレー３９を開状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路から切り離し、第３のリレー３５を閉状態にして第２整流平滑回路３６をＯＮにした（ステップＳ１８）後、電源入り入力待ちに入る（ステップＳ１９）。
【００３７】
ステップＳ１６で電源切り状態（ステップＳ１６のＮ）であれば、第１のリレー３４をノイズフィルタ３２側の回路に切換え（ステップＳ２０）し、第２のリレー３１を閉状態にして第１整流平滑回路３０をＯＮにし、第４のリレー３７、リレー３９を閉状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路と導通し、第３のリレー３５を開状態にして第２整流平滑回路３６をＯＦＦにした（ステップＳ２１）後、使用者が操作表示部５１から操作表示回路２５を介して行なう入力操作を受け付ける初期待機状態（ステップＳ２２）に移行する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態１においては、行程運転時は、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２側に切換え、第２のリレー３１を閉状態に切換え、第３のリレー３５を開状態に切換え、第４のリレー３７を閉状態に切換えると共に、ゼロクロス検出回路２４が電源遮断を検知して運転停止した時に、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回
する回路に切換え、第２のリレー３１を開状態に切換え、第３のリレー３５を閉状態に切換え、第４のリレー３７を開状態に切換えることにより、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２おける洗濯機の回路ブロック図、図５は、同洗濯機の動作を示すフローチャート図である。
【００４０】
図４の構成にて、実施の形態１と同じ構成については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
図４において、第２のリレー３１の一端側に整流器（ダイオード）で構成される整流回路２８を、他端側に第１の第１平滑コンデンサ２６を設けている。第１平滑コンデンサ２６は、インバータ回路用の漏れ電流の大きい大容量の電解コンデンサである。また、第３のリレー３５の一端側には、上記の整流回路２８を、他端側には第２平滑コンデンサ２７を設けている。第２平滑コンデンサ２７は、小容量で、漏れ電流の小さい、低ＥＳＲ品の電解コンデンサである。そして、第１平滑コンデンサ２６および第２の第２平滑コンデンサ２７の出力側に、モータ４９を接続するインバータ回路２２が接続されている。また、第１平滑コンデンサ２６および第２平滑コンデンサ２７とインバータ回路２２との間に、第４のリレー３７がある。
【００４２】
また、図５のフローチャート図は、ステップＳ１からＳ６、ステップＳ８からＳ１２、Ｓ１４、および、ステップＳ５からＳ１７、Ｓ１９、ステップＳ２０、ステップＳ２２は、図３の実施の形態１と同じであり説明を省略する。
【００４３】
図５において、制御手段２１はステップＳ５にて回転停止を検知し、一旦、シーケンス処理を終了して、ステップＳ６にて第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換えすると、次に、第２のリレー３１を開状態にして平滑コンデンサ２６をＯＦＦにし、第４のリレー３７、リレー３９を開状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路から切り離し、第３のリレー３５を閉状態にして第２平滑コンデンサ３６をＯＮにする（ステップＳ３１）。
【００４４】
ここで、停電検知時に、大容量の第１平滑コンデンサ２６をＯＦＦにし、小容量の第２平滑コンデンサ２７をＯＮにすることにより、停電が復帰するのを待っている間の待機電力を限りなく小さくすることが出来る。
【００４５】
そして、ステップＳ１１にて停電があったと記録されていれば、ステップＳ１２にて第１のリレー３４をノイズフィルタ３２側の回路に切換えした後、第２のリレー３１を閉状態にして大容量の第１平滑コンデンサ２６をＯＮにし、第４のリレー３７、リレー３９を閉状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路と導通し、第３のリレー３５を開状態にして小容量の第２平滑コンデンサ２７をＯＦＦにする（ステップＳ３２）。
【００４６】
つまり、停電が復帰した時に、大容量の第１平滑コンデンサ２６をＯＮにし、小容量の第２平滑コンデンサ２７をＯＦＦにすることにより、インバータ回路２２を動作させて、モータ４９をスムーズに起動させることができる。
【００４７】
また、ステップＳ１６で電源ＯＮ状態であれば、ステップＳ１７にて第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換えした後、第２のリレー３１を開状態にして第１平滑コンデンサ２６をＯＦＦにし、第４のリレー３７、リレー３９を開状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路から切り離し、第３のリレー３５を閉状態にして
第２平滑コンデンサ２７をＯＮにした（ステップＳ３３）後、電源入り入力待ちに入る（ステップＳ１９）。
【００４８】
また、ステップＳ１６で電源切り状態（ステップＳ１６のＮ）であれば、第１のリレー３４をノイズフィルタ３２側の回路に切換え（ステップＳ２０）し、第２のリレー３１を閉状態にして第１平滑コンデンサ２６をＯＮにし、第４のリレー３７、リレー３９を閉状態にしてインバータ回路２２、センサ３８を回路と導通し、第３のリレー３５を開状態にして第２平滑コンデンサ２７をＯＦＦにした（ステップＳ３４）後、初期待機状態（ステップＳ２２）に移行する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態２においては、行程運転時は、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２側に切換え、第２のリレー３１を閉状態に切換え、第３のリレー３５を開状態に、第４のリレー３７を閉状態に切換えると共に、ゼロクロス検出回路２４が電源遮断を検知して運転停止した時に、第１のリレー３４を、ノイズフィルタ３２を迂回する回路に切換え、第２のリレー３１を開状態に切換え、第３のリレー３５を閉状態に切換え、第４のリレー３７を開状態に切換えることにより、電源入りや停電復帰を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることができる。
【００５０】
なお、実施の形態１および形態２について、上記のリレーはすべて、電磁リレーでなくてもよく、同様の動作をする半導体素子や、スイッチであってもよい。また、第１のリレー３４、第４のリレー３７、リレー３９は構成の一例であって、消費電力に影響なければなくてもよい。商品構成によっては、ノイズフィルタ３２はなくてもよく、また、別の場所に入っていてもよい。
【００５１】
なお、ブロック回路図は模式的に書いているため、リレーは、交流部であれば電源のライブ側に入れても、ニュートラル側に入れてもよいし、両方に入っていてもよい。直流部であれば、高電圧側に入れても、低電圧側に入れても、両方に入れていてもよい。また、リレーは、整流平滑回路の電源側においてもよいし、電圧変換回路側においてもよい。
【００５２】
なお、電源遮断検知手段、電源復帰検知手段は、ゼロクロス検出回路でなくて良く、電源電圧を検知しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、停電復帰や電源入り入力を待っている時の待機電力を小さくして、省エネを実現させることが可能となるので、インバータ制御を行なう他のドラム式などの洗濯機や乾燥機などの用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
２１  制御手段
２２  インバータ回路
２４  ゼロクロス検出回路
２６  第１平滑コンデンサ
２７  第２平滑コンデンサ
２８  整流回路
３０  第１整流平滑回路
３１  第２のリレー
３２  ノイズフィルタ
３４  第１のリレー
３５  第３のリレー
３６  第２整流平滑回路
３７  第４のリレー
４０  上部枠体
４１  筐体
４３  外槽
４５  洗濯兼脱水槽
４７  パルセータ
４９  モータ
５０  制御装置
５１  操作表示部
【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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