JP2018007290A - 家庭用の電気機器、洗濯機および洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】電源ライン間に設置したサージ吸収素子が故障した場合に起動させず、サージノイズに対し無防備な状態で動作することのない家庭用電気機器を提供する。【解決手段】モータ１９と、商用電源５１を整流・平滑させる整流・平滑回路５２と、インバータ回路５４と、制御回路５７と、電源回路５５と、を有し、商用電源から流入するサージノイズを吸収するサージ吸収素子５８と、保護用の電流ヒューズ５３と、を直列で商用電源ライン間に備える。商用電源と整流・平滑回路の間には電源リレー１、および２により接続され、電源リレー２と並列に整流・平滑回路への突入電流を抑制する制限抵抗５９が接続され、制限抵抗の商用電源側の接続点を、サージ吸収素子と保護用の電流ヒューズとの接続点に接続した。【選択図】図３

Description

家庭用の電気機器、洗濯機および洗濯乾燥機に関する。

従来，洗濯機および洗濯乾燥機は，外槽内に回転自在に設置した洗濯槽と，洗濯槽の底部に回転自在に設置した洗濯翼と，洗濯槽および洗濯翼を回転駆動する電導駆動装置を備え，電導駆動装置によって洗濯槽および洗濯翼をクラッチによる切り替え手段で選択的に回転駆動することにより，洗濯槽内の洗濯物を撹拌して洗い工程とすすぎ工程を行い，その後，洗濯槽を高速回転させて洗濯物を遠心脱水する構成である。

電導駆動装置は，インバータ回路により電動機に電圧を供給する構成であり，また電動機としてＤＣブラシレスモータを使用して，多様な洗濯および脱水運転を実現することができるようにした洗濯機および洗濯乾燥機が特許文献１で提案されている。また，ＤＣブラシレスモータと洗濯機の制御回路の電源電圧を出力させる電源回路が接続されている回路構成が特許文献２に示されている。

また、商用電源から流入するサージノイズに対し内部回路を保護する手段として商用電源接続ライン間にサージ吸収素子をサージ吸収素子短絡故障時の過電流保護用の電流ヒューズと直列に接続する構成が一般的に知られている。

特開平９−１２１５８４号公報 特開２００１−４６７８２号公報 特開平６−３１１６４３号公報

しかしながら，サージ吸収素子においてはサージノイズの繰り返し印加による劣化や、異常電圧印加により短絡し過電流保護用電流ヒューズが溶断、または解放状態になった場合、商用電源から流入するサージノイズに対し無防備な状態で機器が動作することとなってしまう。サージノイズに対し無防備な状態で機器が動作することがないようにする手段が特許文献３で提案されているが、部品点数が多くなりコストも余計にかかってしまうという課題があった。

また、電源回路への電源供給元をサージ吸収素子と過電流保護ヒューズの接続点とすることで、サージ吸収素子短絡故障し電流ヒューズが溶断すると電源回路への電源供給を遮断し機器の動作停止を停止するという手段も公知されているが、この場合洗濯途中で機器が停止してしまい、洗濯物が洗濯槽に入ったまま洗濯機の蓋が開かなくなりユーザーのクレームにつながる恐れがあった。

本発明は，上記課題を解決するもので，サージ吸収素子が故障した際には、機器が動作中であれば洗濯動作が終了し電源リレー１，２を遮断するまで動作を継続し、危機が停止中であればサージノイズに対し無防備な状態で機器を起動しない家庭用の電気機器（例えば、洗濯機または洗濯乾燥機）を提供することを目的とする。

モータと、商用電源を整流・平滑させる整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路からの直流電圧を受け前記モータへの供給を行なうインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御回路と、前記商用電源を用いて前記制御回路の電源電圧を出力する電源回路と、を有し、前記商用電源から流入するサージノイズを吸収するサージ吸収素子と、保護用の電流ヒューズと、を直列で前記商用電源ライン間に備え、前記電源回路は前記商用電源より電源ＳＷを介して電源電圧が供給されており、前記電源ＳＷを押下することで電源電圧を出力し、前記商用電源と前記整流・平滑回路の間には電源リレー１、および２により接続され、前記電源リレー２と並列に前記整流・平滑回路への突入電流を抑制する制限抵抗が接続され、前記電源ＳＷを押下すると、前記電源回路が起動し前記制御回路に電源電圧が出力され、電源リ前記レー１がオンされることで前記整流・平滑回路に前記制限抵抗を介して充電され、前記制限抵抗の前記商用電源側の接続点を、前記サージ吸収素子と前記保護用の電流ヒューズとの接続点に接続した。

本発明によれば，家庭用の電気機器（例えば、洗濯機または洗濯乾燥機）が動作中または停止中にサージノイズ印加等によりサージ吸収素子が短絡故障した場合、機器が停止中であれば電源ＳＷを押下しても電源回路が起動せず、サージノイズに対し内部回路が無防備な状態で機器が動作することを抑止し、動作中であれば洗濯動作が終了し電源リレー１，２が遮断されるまで動作を継続することでユーザーの例えば洗濯物が洗濯槽に残された状態で蓋がロックされ、中の洗濯物を取出せない状態を回避することができる。

これにより信頼性が高く、使い勝手のよい家庭用の電気機器を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態を示す洗濯機の縦断面図である。 従来のコントロール基板における回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例を示すコントロール基板回路構成を示すブロック図である。 図３に相当する、他の実施例における回路構成を示すブロック図である。

図１は本発明の一実施形態を示す洗濯機の縦断面図である。図１に示す洗濯機の縦断面図において，洗濯機は洗濯機外枠１と、洗濯機外枠１を下から支持する外枠ベース２、洗濯機外枠１の上に設けられたトップカバー３、トップカバー３に開閉自在に備わる蓋４が設けられている。洗濯、すすぎ、脱水等の動作中は蓋４はロックされ開閉できない状態となる。外槽５は洗濯機外枠１の上側内部に設けたコーナ支持部８より垂下する吊棒７に防振バネ２１を介して防振支持される。 洗濯槽９は外槽５内に回転自在に置かれる。モータ１９としてのＤＣブラシレスモータは外槽５の底側下面に設けられる。モータ１９はフランジ２０を用いて外槽５に取り付けられる。モータ１９の回転主軸３３は洗濯槽９の底面フランジ３９に固定され、洗濯槽９を支持する。

回転主軸３３の中心には洗濯槽９内に回転自在に置かれる洗濯翼１１を正逆回転させる内側回転軸（図示せず）が備わっている。モータ１９は、クラッチによる切り替え手段（図示せず）で洗濯槽９と洗濯翼１１の回転動作を切り替えられる。洗濯物３８の洗いでは，モータ１９は正逆回転し，洗濯翼１１も正逆回転し洗濯物３８の撹拌が行われる。洗濯物３８の脱水では，モータ１９は高速で回転し，洗濯槽９も高速回転し，洗濯槽９の胴体に設けた脱水穴１２から遠心脱水が行われる。

排水電磁弁２２は外槽５の底部に設けた排水口に連通する排水ホース２３に備わる。洗濯やすすぎで使った水は排水電磁弁２２の開放で排水ホース２３を通じて機外へ排水される。脱水が行われる脱水運転は排水電磁弁２２を開放したままで行う。

コントロール基板２７はトップカバー３の後側（図示せず）に備えられる。電源スイッチ４０はトップカバー３の前側に設けられる。電源スイッチ４０を投入し，表示基板３６に設けられる各種入力スイッチを操作して洗濯機の動作を設定する。

外槽５内に貯留する洗濯水の水位は水圧の変化により水位センサー４１により検知され，その水位情報はコントロール基板２７に提供され，給水と排水を制御する。

排水電磁弁２２は外槽５の底部に設けた排水口２２ａに連通する排水ホース２３に備わる。洗濯やすすぎで使った水は排水電磁弁２２の開放で排水ホース２３を通じて機外へ排水される。脱水が行われる脱水運転は排水電磁弁２２を開放したままで行う。排水電磁弁２２の開閉，モータ１９の運転，停止，速度調整はコントロール基板２７により制御される。

ここで，コントロール基板と周辺部品の従来の構成例について，図２を用いて説明する。

電源ＳＷ４０が押下されると、商用電源５１から起動回路５６、電源回路５５、ＧＮＤ、インバータ回路５４、整流・平滑回路５２、制限抵抗５９を経路として電流が流れ電源回路５５が起動し、インバータ回路５４を制御するための制御回路５７に電圧を出力する。同時に電源リレー１６０と電源リレー２６１を順にオンさせ、商用電源５１から整流・平滑回路に電源を接続させる。電源回路５５から電源を供給された制御回路５７はインバータ回路５４を制御しモータ１９に電圧を供給し，モータを回転させる。

また、商用電源供給ライン間にはサージ吸収素子５８と電流ヒューズ５３が直列に接続されている。

しかし，図２に示す構成では，サージノイズ印加等によりサージ吸収素子５８が短絡故障した場合、電流ヒューズが溶断し内部回路がサージノイズに対し無防備な状態で機器が動作し続けてしまい、サージノイズ再印加により内部回路の故障、または誤動作等の現象が発生する懸念が生じていた。

そこで，本実施形態では，サージ吸収素子５８が短絡故障した場合、電源リレー１６０、電源リレー２６１を一度遮断すると、電源ＳＷ４０を押下しても電源回路５５が起動しない構成とした。

図３は，第１の実施例を示す、コントロール基板２７と周辺部品の回路構成である。

まず，制限抵抗５９の商用電源側接続点はサージ吸収素子と電流ヒューズの接続点に接続されており、電源スイッチ４０を押下すると、商用電源５１から起動回路５６、電源回路５５、ＧＮＤ、インバータ回路５４、整流・平滑回路５２、制限抵抗５９、電流ヒューズ５３を経路として電流が流れ電源回路５５が起動し、インバータ回路５４を制御するための制御回路５７に電圧を出力する。同時に電源リレー１６０と電源リレー２６１を順にオンさせ、商用電源５１から整流・平滑回路に電源を接続させる。電源回路５５起動後は電源ＳＷ４０の接点を解放しても、電源リレー１６０後段より電源回路５５に電源が供給されるため、電源回路５５の動作は維持される。電源回路５５から電源を供給された制御回路５７はインバータ回路５４を制御しモータ１９に電圧を供給し，モータを回転させる。

本実施例によれば，サージ吸収素子５８が短絡故障した場合、電流ヒューズ５３が溶断するが、洗濯、脱水、すすぎ等機器動作中で電源リレー１６０、電源リレー２６１が導通した状態であれば、電源回路への電源供給が継続し機器の動作は継続される。これにより、洗濯途中で機器が停止し、洗濯槽９内に洗濯物が残された状態で蓋４がロックされてしまう状態を回避することができる。しかし、一度電源リレー１６０と電源リレー２６１の導通を遮断すると、次に電源ＳＷを押下しても電流ヒューズが溶断している為、電流が流れず電源回路５５が起動せず、機器が動作しない。

また，機器が停止している間にサージ吸収素子５８が短絡故障した場合も、電流ヒューズ５３が溶断するため、同様にして機器が動作しない。

上述の実施例において、サージ吸収素子５８にはバリスタやサージアブソーバを用いても良い。また、制限抵抗５９には電力抵抗やヒューズ抵抗を用いても良い。

この場合の例を示したものが図４である。図４は，電源回路５５への電源供給が整流・平滑回路後段の+極性ラインより電源供給するものである。

なお，このような回路構成を有する基板を搭載した洗濯機であれば，洗濯翼を洗濯槽の底に設置する縦型の洗濯機や洗濯乾燥機に限らず，ドラム式の洗濯機や洗濯乾燥機であっても良い。また、洗濯機に限られず、その他の家庭用電気機器にも適用でき得る。

２７…コントロール基板、４０…電源ＳＷ、５１…商用電源、５２…整流・平滑回路、５３…電流ヒューズ、５４…インバータ回路、５５…電源回路、５６…起動回路、５７…制御回路、５８…サージ吸収素子、５９…制限抵抗、６０…電源リレー１、６１…電源リレー２

Claims (4)

1. モータと、
   商用電源を整流・平滑させる整流・平滑回路と、
   前記整流・平滑回路からの直流電圧を受け前記モータへの供給を行なうインバータ回路と、
   前記インバータ回路を制御する制御回路と、
   前記商用電源を用いて前記制御回路の電源電圧を出力する電源回路と、を有し、
   前記商用電源から流入するサージノイズを吸収するサージ吸収素子と、保護用の電流ヒューズと、を直列で前記商用電源ライン間に備え、
   前記電源回路は前記商用電源より電源ＳＷを介して電源電圧が供給されており、
   前記電源ＳＷを押下することで電源電圧を出力し、前記商用電源と前記整流・平滑回路の間には電源リレー１、および２により接続され、
   前記電源リレー２と並列に前記整流・平滑回路への突入電流を抑制する制限抵抗が接続され、
   前記電源ＳＷを押下すると、前記電源回路が起動し前記制御回路に電源電圧が出力され、電源リ前記レー１がオンされることで前記整流・平滑回路に前記制限抵抗を介して充電され、
   前記制限抵抗の前記商用電源側の接続点を、前記サージ吸収素子と前記保護用の電流ヒューズとの接続点に接続したことを特徴とする家庭用の電気機器。
2. 水を溜める外槽と、
   前記外槽内に設置される洗濯槽と、
   前記洗濯槽を回転させるモータと、
   商用電源を整流・平滑させる整流・平滑回路と、
   前記整流・平滑回路からの直流電圧を受け前記モータへの供給を行なうインバータ回路と、
   前記インバータ回路を制御する制御回路と、
   前記商用電源を用いて前記制御回路の電源電圧を出力する電源回路を有し、
   商用電源から流入するサージノイズを吸収するサージ吸収素子と、保護用の電流ヒューズと、を直列で商用電源ライン間に備え、
   前記電源回路は前記商用電源より電源ＳＷを介して電源電圧が供給されており、
   前記電源ＳＷを押下することで電源電圧を出力し、前記商用電源と前記整流・平滑回路の間には電源リレー１、および２により接続され、
   前記電源リレー２と並列に前記整流・平滑回路への突入電流を抑制する制限抵抗が接続され、
   前記電源ＳＷを押下すると、前記電源回路が起動し前記制御回路に電源電圧が出力され、電源リレー１がオンされることで前記整流・平滑回路に前記制限抵抗を介して充電され、
   前記制限抵抗の商用電源側の接続点を、前記サージ吸収素子と前記保護用の電流ヒューズとの接続点に接続したことを特徴とする洗濯機または洗濯乾燥機。
3. 請求項１に記載の家庭用の電気機器において、
   前記サージ吸収素子をバリスタで構成したことを特徴とする家庭用の電気機器。
4. 請求項２に記載の洗濯機または洗濯乾燥機において、
   前記サージ吸収素子をバリスタで構成したことを特徴とする洗濯機または洗濯乾燥機。

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