JP2013255529A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】電源オンスイッチとオフスイッチが共用の洗濯機において、モータが駆動中、主電源スイッチ押下による電源オフか、コンセントプラグ抜けや停電等の異常による電源オフかどうかを判別できる洗濯機を提供することを目的とする。
【解決手段】外枠と、外枠内に支持され水を溜める水槽と、水槽内に回転自在に支持される洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽を回転駆動するためのモータと、モータを運転制御するインバータ制御回路と、インバータ制御回路の直流電源を供給する直流電源回路と、直流電源回路の電圧を検知する電圧検知回路と、商用の電源周波数を検知する周波数検知回路と、主電源オンおよび主電源オフを一つのＣ接点スイッチで構成した主電源スイッチと、を備えた洗濯機において、モータ駆動中に、周波数検知回路と電圧検知回路の検知結果によって主電源スイッチ押下による電源オフか否かを判定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、洗濯機に関するものである。

家庭用の洗濯機および洗濯乾燥機は、待機時の電力消費を抑えるため、動作時以外は通電しない回路構成が一般的であり、主電源スイッチの操作により、商用電源から電源供給のオン・オフを行っている。主電源スイッチ回路は、主電源オンスイッチとオフスイッチを共用としているもの、または、各々別スイッチとして構成しているものがあるが、前者のほうが部品点数の観点から、より安価に構成できる（特許文献１参照）。

特開２０１１−７２７３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように主電源オンスイッチとオフスイッチを共用としている場合、商用電源の電源周波数を検知して電源オフを判定しようとすると、コンセントプラグが抜けた場合と主電源スイッチが実際に押されたかどうかを判定できず、製品の使い勝手が悪い場合があった。

例えば、脱水工程中に洗濯兼脱水槽が高速回転している状態で、主電源スイッチを押下した場合、前述のように電源オフなのかコンセントプラグが抜けたのか判定できないため、制御プログラムとしては、電源オフシーケンスに移行して主電源リレーを遮断するため、洗濯兼脱水槽は惰性によるフリー回転となり、自然に停止するまで回転し続ける。この状態で主電源スイッチを再びオンにした場合、洗濯兼脱水槽の回転が完全に停止するまでは、安全のためフタが開かないようにロックしている。このように、脱水動作中に誤って主電源を押した場合、再び主電源をオンしても、洗濯物を取り出すのに時間が掛かってしまう等の問題がある。

本発明は、主電源オンスイッチとオフスイッチが共用の洗濯機において、モータが駆動しているときに、主電源スイッチ押下による電源オフか、コンセントプラグ抜けや停電等の異常による電源オフかどうかを判別できる洗濯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、外枠と、該外枠内に支持され水を溜める水槽と、該水槽内に回転自在に支持される洗濯兼脱水槽と、該洗濯兼脱水槽を回転駆動するためのモータと、該モータを運転制御するインバータ制御回路と、該インバータ制御回路の直流電源を供給する直流電源回路と、該直流電源回路の電圧を検知する電圧検知回路と、商用の電源周波数を検知する周波数検知回路と、電源オンおよび電源オフを一つのＣ接点スイッチで構成した主電源スイッチと、を備えた洗濯機において、前記モータ駆動中に、前記周波数検知回路と前記電圧検知回路の検知結果によって前記主電源スイッチ押下による電源オフか否かを判定する。

本発明によれば、主電源オンスイッチとオフスイッチが共用の洗濯機において、モータが駆動しているときに、主電源スイッチ押下による電源オフか、コンセントプラグ抜けや停電等の異常による電源オフかどうかを判別できる洗濯機を提供することができる。

本発明に係る洗濯機の構造図を示す図である。 本発明に係る洗濯機の操作部を示す図である。 本発明に係る洗濯機の制御回路ブロック図を示す図である。 従来製品の電源オフ操作時の波形タイムチャート図である。 従来製品のコンセントプラグ抜け時の波形タイムチャート図である。 本発明に係る電源オフ操作時の波形タイムチャート図である。 本発明に係る電源オフ制御を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施例を図面及び波形タイムチャート及びフローチャートに基づいて説明する。

図１は、本発明に係る洗濯機１の構造図である。２は、洗濯機１の外枠で、内部機構を内包している。３は、外枠２に内包され水を溜めることができる水槽である。４は、水槽３内に回転自在に設けられ洗濯物が収容される洗濯兼脱水槽である。５は、洗濯兼脱水槽４の底部に設けられた回転自在の攪拌翼である。６は、攪拌翼や洗濯兼脱水槽を回転させるためのモータ駆動部である。

図２は、本発明にかかる洗濯機１の操作部７の一例である。操作部７は、洗い・すすぎ・脱水・乾燥といった工程変更を操作する工程変更スイッチ１４ａ〜１４ｅや、あらかじめプログラムされたコースを選択できるコース選択スイッチ１５ａ〜１５ｃが配置されており、それぞれ用途に合わせて設定を行える。各設定後、スタート／一時停止スイッチ１６の操作により、洗濯動作が設定したプログラムに従い運転が開始される。

主電源スイッチ１７は、電源オンとオフを同じスイッチで操作を行うものであり、Ｃ接点スイッチのマイクロスイッチを用いている。

次に、図３を参照しながら洗濯機１の主電源オン及びオフ回路の構成を説明する。図３は、本発明に係る洗濯機１の制御回路ブロック図を示す図である。主電源オン時の回路は、主電源リレー２２（ＲＹ１）と並列接続した主電源スイッチ１７用のＣ接点スイッチ２１と、洗濯機１の制御用電源電圧を供給する制御電源回路２４と、５０Hz／６０Hzの周波数を判定する周波数検知回路２５と制御マイコン２６で構成されている。

主電源オン時の回路動作は、主電源スイッチ１７がＣ接点スイッチ２１であり、主電源スイッチ１７を押下時（ノーマルオープン側通電時）、制御用直流電源回路に商用電源が印加され、制御用直流電源電圧が生成され制御マイコン２６が動作を開始し、ＲＹ１及び主電源リレー２３（ＲＹ２）を駆動させる。次に主電源スイッチ１７を離す（ノーマルクローズ側通電時）と、周波数検知回路２５により、周波数帯域を判定したのち、洗濯機１としての電源オン状態となる。

主電源スイッチ１７が電源オン状態のとき、倍電圧整流回路２７により、インバータ制御電源電圧が約ＤＣ２８０Ｖとなり、インバータ制御電源電圧検知回路２８により、制御マイコン２６に読み取れる値に変換している。２９は、インバータ制御回路であり、洗濯機１のモータ駆動部６を駆動させる回路である。

また、電源オフ時の回路動作は、主電源スイッチ１７を押下時（ノーマルクローズ側が無通電時）、周波数検知回路２５の信号が途切れることにより主電源スイッチ１７が押されたと判定し、電源オフシーケンスを経て、ＲＹ１及びＲＹ２を切断することにより、電源オフ状態となる。

例えば、従来では、脱水工程中で洗濯兼脱水槽４が高速で回転しているときに、主電源スイッチ１７の電源オフ操作をした場合、図４の波形タイムチャートによると、瞬断停電時の誤判定を防ぐ瞬時停電マスク時間を経過後、周波数検知回路２５の信号が検知できないと、電源オフ処理（電源切断音報知）を実施したあと、ＲＹ１及びＲＹ２を切断している。このとき、ＲＹ１及びＲＹ２を切断するまでは、インバータ制御電源電圧は、商用電源が供給されていることから、電圧低下することなく維持している。

次に、脱水工程中で洗濯兼脱水槽４が高速で回転しているときに、コンセントプラグが抜けた場合、図５の波形タイムチャートによると、基本的には、図４の波形タイムチャートと同様の処理を行っているが、インバータ制御電源電圧は、商用電源が供給されないことから、ＲＹ１及びＲＹ２を切断する前に電圧低下していることがわかる。

本発明は、この変化点に着目したものであり、電源オフ操作時とコンセントプラグ抜けの判定について、洗濯、脱水などのモータ駆動中に電源周波数とインバータ制御回路２９の直流電源電圧を検知することで、モータ動作中の主電源スイッチ１７押下による電源オフ判定を可能とした。

従来、洗濯兼脱水槽４が回転しているときに、主電源スイッチ１７を押して電源オフにした場合、洗濯兼脱水槽４は、ＲＹ１及びＲＹ２を切断したあとも慣性によりしばらく回転し続けたままの状態になっていた。その場合、洗濯兼脱水槽４が回転している間は、安全面から洗濯機１のフタ（図示せず）にはロックがかかるように制御されるので、誤って運転中に主電源スイッチ１７が押された場合、使用者は洗濯兼脱水槽４の回転が停止するまで洗濯物が取り出せない。

この問題を解決しようと、電源周波数の信号が無となったことをトリガーにしてモータ駆動部６を停止させるブレーキ処理を行うようにしてしまうと、コンセントプラグ抜けや停電等が発生した場合に電源周波数の信号が無となる場合と判別ができず、「コンデンサーを有するものであつて、差し込み刃により電源に接続するものにあっては、差し込み刃を刃受けから引き抜いたとき、差し込み刃間の電圧は１秒後において、４５Ｖ以下であること」（電気用品の技術上の技術基準を定める省令 第一項基準 別表第八）を満足することができなくなる虞があり、ブレーキ処理を行うことができなかった。

本発明では、電源周波数とインバータ制御回路２９の直流電源電圧を検知することで、モータ駆動部６動作中の主電源スイッチ１７押下による電源オフの判定ができるため、誤って主電源スイッチ１７を押下した場合でも安全を損なうことなく、モータ駆動部６のブレーキ処理等の制御が可能となる。

本発明の一例を図７のフローチャートに示す。ステップ１で主電源オン後、ステップ２で運転スタートを開始し、洗濯・すすぎ工程を経てステップ３の脱水工程の運転となる。ステップ４の脱水運転中に、周波数信号の有無判定により、有の場合は、ステップ５の運転継続後、ステップ６の電源オフ処理を実施し、ステップ７で電源切断となる。

ステップ４で周波数信号が無の場合は、ステップ８で周波数信号の欠落時間を判定することにより、判定値未満の場合は、ステップ９で瞬断停電処理を行い、ステップ５へ進み運転継続とする。ステップ８で周波数信号の欠落時間が判定値（例えば３００ms）以上の場合は、ステップ１０のインバータ制御電源電圧の判定となり、判定値以上の場合はステップ１１で主電源スイッチ１７のオフ操作によるものと判定し、ステップ１２で高速回転中のモータ駆動部６のブレーキ処理を実行する。ブレーキにより洗濯兼脱水槽４が停止した後、ステップ６の電源オフ処理となり、ステップ７で電源切断となる。

ステップ１０で判定値未満の場合は、ステップ１３でコンセントプラグ抜け、又は停電による商用電源電圧の消失と判定し、ステップ１４で高速回転中のモータ駆動部６は、惰性によるフリー回転状態となり、自然停止するまで回転を継続する。このとき、コンセントプラグ抜けを想定し、ステップ１５で、１秒以内にプラグ間の残留電荷が４５Ｖ以下になるようにＲＹ１及びＲＹ２の切断を行い、安全性を確保する制御を実行する。

このように、動作中に周波数検知回路２５による判定後、インバータ制御回路２９の直流電源電圧を判定することにより、この操作が主電源スイッチ１７によるオフ操作であると判定した場合、制御マイコン２６は、電源オフ処理の前に、モータ駆動部６のブレーキ処理を実行できることから、高速回転している洗濯兼脱水槽を停止させることが可能となり、次回の主電源スイッチ１７のオン操作時には、洗濯兼脱水槽は停止しているため、すばやく洗濯物が取り出せるようになる。本事例を図６に波形タイムチャートで示す。

以上のように、本発明によれば、電源周波数だけでなく、インバータ制御回路２９の直流電源電圧の検知結果を利用することで、主電源スイッチ１７押下による電源オフか否かを判定することができ、回路構成も主電源オン及びオフ回路を１つのＣ接点スイッチのみで安価に構成できる。

また、主電源スイッチ１７押下による電源オフと判定したときに、モータ駆動部６のブレーキ処理を行うことで、洗濯兼脱水槽４の惰性回転が停止するまで洗濯物が取り出せない等の問題も解消することができる。

さらに、万が一の動作中のコンセントプラグ抜けといった異常状態においても、日本国内法規を満足した安全性の確保を維持しつつ、使用者にとって使い勝手の良い製品を提供できる。

１ 洗濯機
２ 外枠
３ 水槽
４ 洗濯兼脱水槽
５ 攪拌翼
６ モータ駆動部
７ 操作部
１４ａ〜１４ｅ 工程変更スイッチ
１５ａ〜１５ｃ コース選択スイッチ
１６ スタート／一時停止スイッチ
１７ 主電源スイッチ
２０ 制御回路部
２１ Ｃ接点スイッチ
２２ 主電源リレー（ＲＹ１）
２３ 主電源リレー（ＲＹ２）
２４ 制御電源回路
２５ 周波数（Hz）検知回路
２６ 制御マイコン
２７ 倍電圧整流回路
２８ 電圧検知回路
２９ インバータ制御回路（ロジック回路）

Claims (3)

1. 外枠と、該外枠内に支持され水を溜める水槽と、該水槽内に回転自在に支持される洗濯兼脱水槽と、該洗濯兼脱水槽を回転駆動するためのモータと、該モータを運転制御するインバータ制御回路と、該インバータ制御回路の直流電源を供給する直流電源回路と、該直流電源回路の電圧を検知する電圧検知回路と、商用の電源周波数を検知する周波数検知回路と、主電源オンおよび主電源オフを一つのＣ接点スイッチで構成した主電源スイッチと、を備えた洗濯機において、
   前記モータ駆動中に、前記周波数検知回路と前記電圧検知回路の検知結果によって前記主電源スイッチ押下による電源オフか否かを判定することを特徴とする洗濯機。
2. 外枠と、該外枠内に支持され水を溜める水槽と、該水槽内に回転自在に支持される洗濯兼脱水槽と、該洗濯兼脱水槽を回転駆動するためのモータと、該モータを運転制御するインバータ制御回路と、該インバータ制御回路の直流電源を供給する直流電源回路と、該直流電源回路の電圧を検知する電圧検知回路と、商用の電源周波数を検知する周波数検知回路と、主電源オンおよび主電源オフを一つのＣ接点スイッチで構成した主電源スイッチと、を備えた洗濯機において、
   前記モータ駆動中に、前記周波数検知回路が所定時間以上の前記電源周波数の欠落時間を検知した場合、前記電圧検知回路が前記インバータ制御回路の直流電源電圧を検知することで前記主電源スイッチ押下による電源オフか否かを判定することを特徴とする洗濯機。
3. 外枠と、該外枠内に支持され水を溜める水槽と、該水槽内に回転自在に支持される洗濯兼脱水槽と、該洗濯兼脱水槽を回転駆動するためのモータと、該モータを運転制御するインバータ制御回路と、該インバータ制御回路の直流電源を供給する直流電源回路と、該直流電源回路の電圧を検知する電圧検知回路と、商用の電源周波数を検知する周波数検知回路と、主電源オンおよび主電源オフを一つのＣ接点スイッチで構成した主電源スイッチと、を備えた洗濯機において、
   前記モータ駆動中に、前記周波数検知回路が前記電源周波数の欠落を検知し、前記電圧検知回路が検知した前記インバータ制御回路の直流電源電圧が所定の電圧値以上だった場合、前記モータの駆動を停止させるブレーキ処理を行うことを特徴とする洗濯機。