JP4380337B2 - Clothes dryer - Google Patents
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Description
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衣類乾燥機に関するものである。 The present invention relates to a clothes dryer used for washing work for business use, general household use, and business use.
従来、この種の衣類乾燥機は、蒸発器で除湿された空気を凝縮器を通し、乾燥空気とし
て回転ドラムに循環させて乾燥を行う(例えば、特許文献1参照)。図7は、上記特許文献1に記載された従来の衣類乾燥機の断面図を示すものである。図7に示すように、本体1内に、回転ドラム2、モータ3、送風機22、循環ダクト18、蒸発器23、凝縮器24、圧縮機25、絞り装置26、インバータ回路32を設け、インバータ回路32によって圧縮機25を駆動しつつ、回転ドラム2内に入れられた洗濯物などの被乾燥物21に送風機22により矢印で示したような風を当て、蒸発器23で除湿された空気を、凝縮器24へ導き、乾燥空気として再び回転ドラム2内に循環させ、乾燥空気の一部は排気口28から外部に排出する構成のものであった。
しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機25を駆動するインバータ回路32、および回転ドラム2を回転駆動するモータ3に電力を供給する電気回路についての記述は特になく、家庭用としては、一般に使用される100V50Hzあるいは60Hzの交流電源から、独立してモータ3とインバータ回路32が接続されているものと考えられ、モータとインバータ回路へ合理的に電力を供給するための回路構成の簡素化が課題であった。
However, in the conventional configuration, there is no description of the inverter circuit 32 that drives the compressor 25 and the electric circuit that supplies power to the
本発明は上記課題を解決するもので、衣類を入れて回転する回転ドラムの駆動のモータ、および、圧縮機の駆動を行うインバータ回路における商用の交流電源からの電力供給を合理的に行う衣類乾燥機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and is a clothes drying method that rationally supplies power from a commercial AC power source in a motor for driving a rotating drum that rotates by putting clothes and an inverter circuit that drives a compressor. The purpose is to provide a machine.
前記課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、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、圧縮機と熱交換器を有するヒートポンプサイクルと、前記熱交換器と前記回転庫間の空気を移動させる送風手段と、複数のインバータ回路と、前記複数のインバータ回路に直流電圧を供給する整流回路を有し、第1のインバータ回路は前記回転庫モータを駆動し、第2のインバータ回路は前記圧縮機を駆動する構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a clothes dryer of the present invention includes a rotary store for storing clothes, a rotary store motor for rotating the rotary store, a heat pump cycle having a compressor and a heat exchanger, and the heat exchange. And a plurality of inverter circuits, and a rectifier circuit for supplying a DC voltage to the plurality of inverter circuits, wherein the first inverter circuit drives the rotary warehouse motor. The second inverter circuit is configured to drive the compressor.
これによって、回転庫を駆動するモータに電力を供給する第1のインバータ回路と圧縮機を駆動する第2のインバータ回路の両者に合理的に電力を供給することができるものとなる。 As a result, power can be rationally supplied to both the first inverter circuit that supplies power to the motor that drives the rotating cabinet and the second inverter circuit that drives the compressor.
本発明の衣類乾燥機は、第1のインバータ回路と第2のインバータ回路の両者に整流回路から直流電圧を供給することにより、回転庫の回転と、圧縮機の運転に関して合理的に電力の供給を行い衣類乾燥を行うことができるものとなる。 In the clothes dryer of the present invention, a DC voltage is supplied from the rectifier circuit to both the first inverter circuit and the second inverter circuit, so that the rotation of the rotating cabinet and the operation of the compressor are rationally supplied. The clothes can be dried.
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、圧縮機と熱交換器を有するヒートポンプサイクルと、前記熱交換器と前記回転庫間の空気を移動させる送風手段と、複数のインバータ回路と、前記複数のインバータ回路に直流電圧を供給する整流回路と、リレー接点とモーメンタリスイッチを並列に接続した開閉手段と、コンデンサとノーマルチョークコイルとコモンチョークコイルとアース線を接続する端子を有するフィルタ回路とを有し、第1のインバータ回路は前記回転庫モータを駆動し、第2のインバータ回路は前記圧縮機を駆動し、前記第1のインバータ回路と第2のインバータ回路は、いずれもスイッチング素子を有し、前記第1のインバータ回路のキャリア周波数は、前記第2のインバータ回路のキャリア周波数よりも高く、前記第1のインバータ回路のスイッチング素子のスイッチング周波数は、前記第2のインバータ回路のスイッチン
グ素子のスイッチング周波数よりも高く、前記開閉手段がオフの状態で、前記整流回路には通電されず、前記コンデンサには交流電圧が供給される構成とすることにより、1つの整流回路から直流電圧が第1のインバータ回路と第2のインバータの双方に供給され、回転庫の回転と、圧縮機の運転に関して合理的に電力の供給を行い衣類乾燥を行わせることができる。
1st invention moves the air between the said heat exchanger and the said rotary store, the rotary store which accommodates clothing, the rotary store motor which rotates the said rotary store, the heat pump cycle which has a compressor and a heat exchanger. Air blowing means, a plurality of inverter circuits, a rectifier circuit for supplying a DC voltage to the plurality of inverter circuits, an opening / closing means in which a relay contact and a momentary switch are connected in parallel, a capacitor, a normal choke coil, and a common choke coil, A filter circuit having a terminal for connecting a ground wire , the first inverter circuit drives the rotary motor, the second inverter circuit drives the compressor, and the first inverter circuit and the first inverter circuit Both inverter circuits have switching elements, and the carrier frequency of the first inverter circuit is the second inverter circuit. Higher than the carrier frequency, the switching frequency of the switching elements of the first inverter circuit, switching of the second inverter circuit
Higher than the switching frequency of the grayed elements in the switching means is off, not energized in the rectifier circuit, by a configuration in which the capacitor Ru supplied AC voltage, DC voltage from a single rectifier circuit Is supplied to both the first inverter circuit and the second inverter, and the clothes can be dried by rationally supplying electric power with respect to the rotation of the rotating cabinet and the operation of the compressor .
第2の発明は、特に、請求項1に記載の衣類乾燥機が、給水手段を有し、前記給水手段から供給された水で、回転庫内で衣類の洗濯および脱水も行うことにより、置き場所を取らずに洗濯と乾燥の両方を行うことができ、また全自動で洗濯から乾燥まで行い、家事の手間を省くものである。
According to a second aspect of the present invention, in particular, the clothes dryer according to
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(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衣類乾燥機の回路図を示すものである。図1において、衣類41を収納する回転庫42、回転庫42の回転軸に直軸に接続され回転庫を回転する回転庫モータ43、圧縮機44と熱交換器45、46とキャピラリチューブ47を有するヒートポンプサイクル48が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a circuit diagram of a clothes dryer according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
さらに、熱交換器45、46と回転庫42の間の空気を通風路50内に循環して移動させる送風手段51を有している。
Furthermore, it has the ventilation means 51 which circulates and moves the air between the
なお、熱交換器45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46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。
The heat exchanger 45 is also called an evaporator or the like because it evaporates the refrigerant and sucks heat from the air into the refrigerant. On the other hand, the
そして、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、いずれも整流回路57から直流電圧が供給されて動作するものとなっている。
The
さらに、本実施例においては、フィルタ回路59が電源プラグ60と整流回路57の間に設けられており、電源高調波と端子雑音を抑える構成となっている。
Furthermore, in this embodiment, the
また、給水手段63が、水道管64および開閉により水道管64からの水を入れたり止めたりする給水弁65によって構成され、給水手段63から水が回転庫42に供給され、回転庫42内で衣類41の洗濯および脱水も行うものとなっている。
Further, the water supply means 63 is constituted by a
排水68は、回転庫42の下部に設けられていて、閉状態では回転庫42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42の内部から水を配水管69に捨て去るものとなっている。
The
図2は、本実施例の衣類乾燥機の詳細回路図を示している。100Vの50Hzまたは60Hzを受ける電源プラグ60が接続されるフィルタ回路59は、10アンペアのヒューズ80、コンデンサ81、82、83、珪素鋼板のコアを用いたノーマルチョークコイル85、フェライトコアを用いたコモンチョークコイル86を有している。なお、コンデンサ82、83の接続点からは大地にアース線84を接続するための端子Eが設けられている。
FIG. 2 shows a detailed circuit diagram of the clothes dryer of this embodiment. The
フィルタ回路59の一方の出力には、開閉手段88が設けられており、リレー接点90と、モーメンタリスイッチ91および電流制限のための抵抗92の直列回路を並列に接続した構成となっており、第1のインバータ回路55と第2のインバータ56については、いずれも開閉手段88がオンすることによって、整流回路57の入力の交流電圧が入った時に、整流回路57からの直流電源電圧が供給されて動作を開始することができるものとなっている。
One output of the
整流回路57は、4本のダイオードをブリッジ接続で組んだ全波整流器93と、全波整流器93の出力に接続した電解式のコンデンサ94、95で構成され、倍電圧整流動作をすることにより、第1のインバータ回路55および第2のインバータ回路56に無負荷時に280Vの直流電圧を供給するものとなっている。
The
第1のインバータ回路55は、6個の絶縁ゲート形のトランジスタ(IGBT)およびコレクタ・エミッタ間に逆並列接続したダイオードを有するスイッチング素子101、102、103、104、105、106および各スイッチング素子のオンオフする駆動回路107によって構成されている。
The
第2のインバータ回路56についても同様に、6個の絶縁ゲート形のトランジスタ(IGBT)およびコレクタ・エミッタ間に逆並列接続したダイオードを有するスイッチング素子111、112、113、114、115、116および各スイッチング素子のオンオフする駆動回路117によって構成されている。
Similarly, for the
ただし、これらのスイッチング素子101〜106、111〜116は、特にIGBTに限定されるものではなく、バイポーラ・トランジスタ、MOSFETなどであってもよく、半導体材料についてもシリコン、炭化珪素(SiC)などであってよく、第1のインバータ回路100および第2のインバータ110として直流を入力して交流を出力するものであればどのような構成でもかまわない。
However, these
本実施例においては、送風手段51は整流回路57から約280Vの直流電圧を供給される第3のインバータ回路120と、その出力に接続された3相のファンモータ121によって構成されたものを使用している。
In the present embodiment, the air blowing means 51 uses a
制御回路125は、第1のインバータ回路55、第2のインバータ回路56、第3のインバータ回路120、およびリレー接点90のオンオフを順序良く制御することにより、洗濯と乾燥の一連の動作を実現させるものとなっている。
The
また電源回路127は、整流回路57のコンデンサ95の両端から約140Vの直流電圧を受けて動作するスイッチング式のもので、15Vおよび5Vの直流電源を、第1のインバータ回路55、第2のインバータ回路56、制御回路125などに供給するものとなっている。
The
図3は、本実施例の衣類乾燥機の回転庫42が乾燥動作中に、毎分60回転の速度で回転している状態における第1のインバータ回路55の動作波形図を示しているものである。
FIG. 3 shows an operation waveform diagram of the
(ア)はスイッチング素子101のオンオフ波形、(イ)はスイッチング素子102のオンオフ波形、(ウ)はスイッチング素子103のオンオフ波形、(エ)はスイッチング素子104のオンオフ波形、(オ)はスイッチング素子105のオンオフ波形、(カ)はスイッチング素子106のオンオフ波形を示している。
(A) is an on / off waveform of the
本実施例においては、回転庫モータ43は回転庫42に直接に軸を接続して同一速度で回転するものとしており、薄形であってかつ高トルクが要求されることから、直径が250ミリメートル程度と大きく、永久磁石を用いた同期形としており、この形状で磁路を合理的に形成するために8極としている。
In this embodiment, the
従って、第1のインバータ回路55の出力の基本波は、回転庫モータ43の機械速度の4倍となり、毎分60回転で駆動している状態においては、1周期が250ミリ秒となっている。
Therefore, the fundamental wave of the output of the
また、t1〜t11はいずれも電気角60度毎、時間にして41.667ミリ秒毎のタイミングを示すものとなっている。
Also, t1 to t11 indicate timings every 41.667 milliseconds every
本実施例では、図3に見られるように、電気角60度毎に新しいスイッチング素子を順々にオンし、一つのスイッチング素子のオン期間は電気角で120度となる。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, new switching elements are sequentially turned on every 60 degrees of electrical angle, and the ON period of one switching element is 120 degrees in terms of electrical angle.
いずれのスイッチング素子についても前半の60度については、PWM(パルス幅変調)期間とし、15.625kHzのキャリア周波数で、オンの比率を制御するようにし、後半の60度の期間はずっとオンの状態を保つという動作を行わせているため、各スイッチング素子はPWM期間には15.625kHzのキャリア周波数でスイッチングするものとなる。
For any switching element, the first 60 degrees is set to a PWM (pulse width modulation) period, and the ON ratio is controlled at a carrier frequency of 15.625 kHz, and the
このようにPWM期間のオンの比率を変化させることによって、第1のインバータ回路55の入力に供給される直流電圧は、等価的に可変されたのとほぼ同様の特性となり、回転庫モータ43の回転速度を所望の値に安定に保つことができるものとなっている。
By changing the ON ratio of the PWM period in this way, the direct current voltage supplied to the input of the
なお、図3に示しているように、PWM期間を各スイッチング素子のオン期間の前半60度とした場合には、第1のインバータ回路55から回転庫モータ43に供給される電流がスイッチング素子のターンオフ後に零に戻る際、電流の減少速度が低くなり、スイッチング素子の切り替わりの瞬間の騒音が低く抑えられるものとなるので、本実施例のように、回転庫42が直接回転庫モータ43に接続されている場合のような場合、回転庫42による騒音の増幅作用があっても、騒音源である回転庫モータ43が発する騒音が15.625kHzという人間の可聴周波数の上限に近い値となるため、騒音が低く抑えられるという効果がある。
As shown in FIG. 3, when the PWM period is set to 60 degrees in the first half of the ON period of each switching element, the current supplied from the
また、本実施例は洗濯動作も行うことのできる洗濯乾燥機などとも称される形式のものであるので、脱水時においては回転庫42の回転数については、例えば毎分900回転〜1500回転というようなかなりの高速が必要となり、乾燥時や洗濯時における回転庫42の回転速度の毎分100回転とはかなり大きな開きがあって、回転庫モータ43は広範囲の速度で高効率の駆動が要求されるものとなるが、本実施例に述べ上げているように第1のインバータ回路55から永久磁石を用いた回転庫モータ43に周波数を変化させた電力が供給されるという構成を用い、PWM期間のスイッチング素子のオン時間の比率を制御することにより、広範囲の速度で良好な運転が可能なものとなっており、脱水運転を含む洗濯動作においても良好な動作を行わせることができるものとなる。
Further, since the present embodiment is of a type called a washing / drying machine that can also perform a washing operation, the number of rotations of the
図4は、本実施例の衣類乾燥機のヒートポンプサイクル48が動作中で、圧縮機44が毎分6000回転の速度で回転している状態における第2のインバータ回路56の動作波形図を示しているものである。
FIG. 4 shows an operation waveform diagram of the
(ア)はスイッチング素子111のオンオフ波形、(イ)はスイッチング素子112の
オンオフ波形、(ウ)はスイッチング素子113のオンオフ波形、(エ)はスイッチング素子114のオンオフ波形、(オ)はスイッチング素子115のオンオフ波形、(カ)はスイッチング素子116のオンオフ波形を示している。
(A) is an on / off waveform of the
本実施例においては、圧縮機44内の電動機部分は回転庫モータ43と同様に永久磁石を用いた同期形としているが、形状の面から4極としている。従って、第2のインバータ回路56の出力の基本波は、圧縮機44の機械速度の2倍となり、毎分6000回転で駆動している状態においては、1周期が5ミリ秒となっている。
In the present embodiment, the electric motor portion in the
また、t1〜t11はいずれも電気角60度毎、時間にして0.833ミリ秒毎のタイミングを示すものとなっている。 In addition, t1 to t11 indicate timings every 0.833 milliseconds in terms of electrical angle every 60 degrees.
本実施例では、第1のインバータ回路55と同様、図4に見られるように、電気角60度毎に新しいスイッチング素子を順々にオンし、一つのスイッチング素子のオン期間は電気角で120度となる。
In this embodiment, as in the
ただし、第2のインバータ回路56の場合には、いずれのスイッチング素子についても後半の60度について、PWM(パルス幅変調)期間とし、前半の60度の期間についてはずっとオンの状態を保つという動作を行わせている。
However, in the case of the
また、キャリア周波数は、3.90625kHzと、各スイッチング素子はPWM期間には3.90625kHzのキャリア周波数でスイッチングするものとなる。 The carrier frequency is 3.90625 kHz, and each switching element is switched at a carrier frequency of 3.90625 kHz during the PWM period.
一般に圧縮機44は冷媒を通して寄生コンデンサが形成されることから、キャリア周波数を2〜5kHz程度の範囲とすることにより、上記寄生コンデンサを通して発生する漏洩電流(リーク電流)を低く抑えることができるものとなる。
Since the
特に、本実施例のように乾燥動作中に除湿した水分を排出したり、洗濯に使用した水を排水するなど、水分を多く有する環境下で使用される装置としては、漏洩電流が少なく感電などの可能性の少ない構成が有効に作用するものとなる。 In particular, as a device used in an environment having a lot of moisture, such as discharging moisture dehumidified during a drying operation or draining water used for washing as in this embodiment, there is little leakage current, electric shock, etc. A configuration with a low possibility of the above will work effectively.
第2のインバータ回路56についても、PWM期間のオンの比率を変化させることによって、第2のインバータ回路56の入力に供給される直流電圧が等価的に可変されたのとほぼ同様の特性となり、圧縮機44の回転速度を所望の値に安定に保つことができるものとなっている。
The
なお、図4に示しているように、PWM期間を各スイッチング素子のオン期間の後半60度とした場合には、第2のインバータ回路56から圧縮機44に供給される電流がスイッチング素子のターンオフ後に零に戻る際、電流の減少速度が大きくなる。
As shown in FIG. 4, when the PWM period is 60 degrees in the latter half of the ON period of each switching element, the current supplied from the
これによって、例えば回転センサなどを設けることなく、圧縮機44に供給される3相の電圧波形から位置検知を行うという、センサレスを行う場合に、前半60度をPWM期間とする場合よりも、電流が零となっている期間が長くなり位置検知が安定して行うことができるので、信頼性の高い運転が可能となるという効果が得られるものとなる。
Thus, for example, in the case of performing sensorless in which position detection is performed from a three-phase voltage waveform supplied to the
ただし、図3や図4に示しているような各スイッチング素子の通電期間をいずれも電気角で120度とする動作波形に限定されるものではなく、例えば電気角150度とした通電波形や、電気角180度とした波形、また回転庫モータ43や圧縮機44にほぼ正弦波の電流波形が供給されるものであってもよく、PWM(パルス幅変調)を行うために基本周波数より高いキャリア周波数で少なくとも1つのスイッチング素子のスイッチングを行
う構成であれば、そのスイッチングの周波数に関して、第1のインバータ回路55が第2インバータ回路56よりも高い構成である場合には、回転庫モータ43の騒音低減と、圧縮機44からの漏洩電流の低減に有効となる。
However, the energization period of each switching element as shown in FIG. 3 and FIG. 4 is not limited to an operation waveform in which the electrical angle is 120 degrees, for example, an energization waveform having an electrical angle of 150 degrees, A waveform having an electrical angle of 180 degrees or a substantially sinusoidal current waveform may be supplied to the
回転庫モータ43と圧縮機44のモータ部分の構成についても、本実施例のような永久磁石を用いたもの以外にも、スイッチト・リラクタンスモータ、シンクロナス・リラクタンスモータ、インダクションモータなどであっても良い。
Regarding the configuration of the motor parts of the
なお、スイッチング素子の切り替わりの瞬間の騒音については、圧縮機44の構造として一般に閉じているものが使用される関係上、影響は少なく、問題はない。
Note that the noise at the moment of switching of the switching element has little influence and no problem because the structure of the
次に、電源が切れている状態から使用者が電源を入れて使用可能な状態とするまでの動作について説明する。 Next, an operation from when the power is turned off to when the user turns on the power to make it usable is described.
まず、本実施例においては、装置が使用されていない状態では、開閉手段88のリレー接点90とモーメンタリスイッチ91が共にオフ状態であることから、整流回路57には全く電流が供給されず、コンデンサ81、82、83の誘電損失などを除き待機電力零が実現されるものとなる。
First, in this embodiment, when the device is not used, both the
ここで、使用者がモーメンタリスイッチ91を指で押してオンにすると、抵抗92を経由して整流回路57に電流が供給され、コンデンサ94、95の充電が開始され、コンデンサ95の端子間電圧が約50Vに達した時点で、スイッチング式の電源回路127は出力電圧が立ち上がった状態となり、制御回路125が動作を開始して、リレー接点90をオンする。
Here, when the user presses the momentary switch 91 with a finger to turn it on, a current is supplied to the
その後使用者がモーメンタリスイッチ91から指を離してオフとしても、リレー接点90がオンされていることから、以降継続して整流回路57に電流が供給され、装置が働かせられる状態を保持することができるものとなる。
Thereafter, even if the user releases his / her finger from the momentary switch 91 and turns it off, the
このように、電流を制限する抵抗92を通してコンデンサ94、95を充電することにより、モーメンタリスイッチに大きな電流が流れることがないので、小型のモーメンタリスイッチ91で構成でき、またリレー接点90についても、リレー接点がオンされるタイミングではすでにコンデンサ94、95が定常時の半分以上の電圧にまで充電されていることから、リレー接点90がオンとなった直後に急速にコンデンサ94、95のためにリレー接点90に流れる電流も抑えられ、小型のもので構成できるほか、電源プラグ60から大きな電流の流入を防ぐこともできるので、他の機器の電源電圧が瞬間的に低下して誤動作するなどというような不具合を起こすこともない。
In this way, by charging the
なお、装置の動作が完了した時点で、制御回路125はリレー接点90をオフすることにより、再び使用者がモーメンタリスイッチ91をオンする前の待機電力零の状態となる。
When the operation of the apparatus is completed, the
このように、本実施例では、第1のインバータ回路55と第2のインバータ回路56について、第1のインバータ回路55のスイッチング素子101、102、103、104、105、106のスイッチング周波数を15.625kHzとし、第2のインバータ回路56のスイッチング素子111、112、113、114、115、116のスイッチング周波数3.90625kHzよりも高くすることにより、回転庫モータ43からの騒音を低くおさえ、また圧縮機44からのリーク電流も低く抑えることができるものとなる。
Thus, in the present embodiment, the switching frequency of the switching
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における衣類乾燥機の回路図を示すものである。本実施例においても、装置の全体の構成は、図1とほぼ同等であるが、第1のインバータ回路55と第2のインバータ回路56への直流電圧の供給のしかたなどが異なるものとなっており、その部分を図5の回路図を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a circuit diagram of a clothes dryer according to the second embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the overall configuration of the apparatus is almost the same as that in FIG. 1, but the method of supplying a DC voltage to the
図5において、電源プラグ60、回転庫モータ43、圧縮機44、第1のインバータ回路55、第2のインバータ回路56、送風手段51、電源回路127については、前実施例と全く同等のものを使用している。
In FIG. 5, the
第1のインバータ回路55のスイッチング素子101、102、103、104、105、106は15.625kHzでスイッチングし、第2のインバータ回路56のスイッチング素子111、112、113、114、115、116は、3.90625kHzでスイッチングするという点も前実施例と全く同様である。
The switching
本実施例では、2つの整流回路、すなわち第1のインバータ回路55に直流電圧を供給する第1の整流回路140と、第2のインバータ回路56に直流電圧を供給する第2の整流回路142を設けている。
In this embodiment, two rectifier circuits, that is, a
さらに、電源プラグ60からフィルタ回路144を通して、第1の整流回路140と第2の整流回路142に接続される経路に、2つの開閉手段、すなわち第1の開閉手段146と第2の開閉手段147が設けられており、第1の開閉手段146によって第1のインバータ回路55の入力電圧が入切され、第2の開閉手段147によって第2のインバータ回路56の入力電圧が入切される構成となっている。
Further, two open / close means, that is, a first open / close means 146 and a second open / close means 147 are connected to the path connected from the
第1の整流回路140は、4本のダイオードをブリッジ接続で組んだ全波整流器150と、全波整流器150の出力に接続した電解式のコンデンサ151、152で構成され、倍電圧整流動作をすることにより、第1のインバータ回路55に無負荷時に280Vの直流電圧を供給するものとなっている。
The
同様に、第2の整流回路142は、4本のダイオードをブリッジ接続で組んだ全波整流器155と、全波整流器155の出力に接続した電解式のコンデンサ156、157で構成され、倍電圧整流動作をすることにより、第2のインバータ回路56に、やはり無負荷時に280Vの直流電圧を供給するものとなっている。
Similarly, the
100Vの50Hzまたは60Hzを受ける電源プラグ60が接続されるフィルタ回路144は、10アンペアのヒューズ160、コンデンサ161、162、163、珪素鋼板のコアを用いたノーマルチョークコイル165、フェライトコアを用いたコモンチョークコイル166、168、珪素鋼板のコアを用いたリアクタ169を有している。
The
なお、コンデンサ162、163の接続点からは大地にアース線84を接続するための端子Eが設けられている。
A terminal E for connecting the ground wire 84 to the ground is provided from the connection point of the
第1の開閉手段146は、リレー接点173と、モーメンタリスイッチ174および電流制限のための抵抗175の直列回路を並列に接続した構成となっており、第2の開閉手段147は、リレー接点177と、リレー接点178および電流制限のための抵抗179の直列回路を並列に接続した構成となっている。
The first opening / closing means 146 has a configuration in which a
本実施例では、第1の制御回路182が送風手段51、第1のインバータ回路55、リレー接点173、178のオンオフ制御をする他、第2のインバータ回路56に対しては
、フォトカプラ184、185によって、電気的に絶縁した信号通信経路を経て、第2の制御回路187と連絡して動作するものとなっている。
In the present embodiment, the
第1の制御回路182は、洗濯、乾燥に関する仕事の進め方を記憶しており、乾燥に必要となる圧縮機44の駆動が必要となった場合には、フォトカプラ184を通じて、圧縮機44の運転開始命令、および回転速度指令を出力する。
The
一方、第2の制御回路187は、フォトカプラ185を通じて、圧縮機44の現在の実際の回転速度と、エラーなどが生じた場合に圧縮機44を停止させた旨を第1の制御回路182に出力する。
On the other hand, the
第2の電源回路189は、15Vおよび5Vの直流電源を第2のインバータ回路56および第2の制御回路187に供給するものである。
The second
本実施例では、第1のインバータ回路55は第1の整流回路140から直流電圧を供給され、第2のインバータ回路56は第2の整流回路142から直流電圧を供給されるので、お互いの影響が少なく、例えば圧縮機44が運転中に、回転庫モータ43を起動した場合などでも、第2のインバータ回路56に第2の整流回路142から供給される直流電圧には変化がないので、圧縮機44から唸り音が発生するなどという不具合はなく、高品位の乾燥機が実現できるものとなる。
In the present embodiment, the
また、第1のインバータ回路55の各スイッチング素子は15.625kHzという高い周波数でスイッチングしているため、前実施例で述べたように騒音が抑えられるが、その一方スイッチング周波数が高くなることにより増大する傾向にある端子雑音については、フィルタ回路144のノーマルチョークコイル165とコモンチョークコイル166が、圧縮機44の駆動分の電力を含まないことから、小型のもので済ませることができるので、合理的である。
Further, since each switching element of the
発明者らの検討では、第1のインバータ回路55の15.625kHzのスイッチング周波数に起因する端子雑音を効果的に低減するには、本実施例で示しているようにノーマルチョークコイル165を電源プラグ60側に近い方に接続し、コモンチョークコイル166は、第1の整流回路140に近い方に接続する構成が有効であった。
In the study by the inventors, in order to effectively reduce the terminal noise caused by the switching frequency of 15.625 kHz of the
特に、ノーマルチョークコイル165は、往復の電流が流れる2本の巻線を有し、2本電流によって磁路内に生ずる起磁力の向きが同一となる構成としているが、この構成により電源高調波を低減するだけでなく、端子雑音も効果的に低減する作用が得られ、極めて有効である。 In particular, the normal choke coil 165 has two windings through which a reciprocating current flows and the direction of the magnetomotive force generated in the magnetic path by the two currents is the same. In addition to reducing the noise, an effect of effectively reducing the terminal noise is obtained, which is extremely effective.
圧縮機44の駆動に必要な電力については、コモンチョーク168とリアクタ169を経て第2の整流回路142に供給し、さらに第2のインバータ回路56へと供給するものとなっているが、スイッチング周波数が3.90625kHzと低いことから、珪素鋼板のEIコアに単線を巻いて構成した安価なリアクタ169で電源高調波を効果的に低減し、コモンチョーク168との組み合わせで、十分な端子雑音の低減が可能であり、他の電気機器などへの悪影響を十分に防ぐことのできるレベルとすることができるものとなる。
The electric power necessary for driving the
このように、第1のインバータ回路55と第2のインバータ回路56の間でのスイッチング周波数の違い、それに応じて必要となる端子雑音の対策回路構成、および必要な電力パワーなどを合理的に実現することができるものとなっている。
As described above, the switching frequency difference between the
なお、ヒューズ160とコンデンサ161、162、163については、最も電源プラ
グ60側になるため、共通して設けている。
Note that the
図6は、本実施例の衣類乾燥機の電源を入れる際の動作波形図を示している。図6において、(ア)はモーメンタリスイッチ174のオンオフ状態、(イ)は第1の整流回路140の出力電圧波形、(ウ)はリレー接点173のオンオフ状態、(エ)はリレー接点178のオンオフ状態、(オ)は第2の整流回路142の出力電圧波形、(カ)はリレー接点177のオンオフ状態を示している。
FIG. 6 shows an operation waveform diagram when the clothes dryer of this embodiment is turned on. 6, (a) is the on / off state of the momentary switch 174, (b) is the output voltage waveform of the
なお、(イ)と(オ)については、倍電圧整流されて出力される出力を実線で示し、下側のコンデンサ152、157の電圧を破線で示している。
Regarding (A) and (E), the output that is output after voltage rectification is indicated by a solid line, and the voltages of the
t0において使用者はモーメンタリスイッチ174を指で押してオンさせるが、それ以前の状態においては、第1の開閉手段146および第2開閉手段147はいずれもオフであることから、第1の整流回路140および第2の整流回路142には全く電流が供給されず、コンデンサ161、162、163の誘電損失などを除き待機電力零が実現されるものとなる。
At t0, the user presses the momentary switch 174 with his / her finger to turn it on. In the state before that, the first opening / closing means 146 and the second opening / closing means 147 are both off. In addition, no current is supplied to the
t0において、使用者がモーメンタリスイッチ174を指で押してオンにすると、抵抗175を経由して第1の整流回路140に電流が供給され、コンデンサ151、152の充電が開始され、t1にてコンデンサ152の端子間電圧が約50Vに達した時点で、スイッチング式の電源回路127は出力電圧が立ち上がった状態となり、第1の制御回路182が動作を開始して、t2においてリレー接点173をオンする。
When the user turns on the momentary switch 174 with a finger at t0, a current is supplied to the
同時に、第1の制御回路182はリレー接点178もオンさせるので、抵抗179を経由して第2の整流回路142にも電流が供給され、コンデンサ156、157の充電が開始され、t3にてコンデンサ157の端子間電圧が約50Vに達した時点で、スイッチング式の第2の電源回路189は出力電圧が立ち上がった状態となり、第2の制御回路187が動作を開始して、t4においてリレー接点177をオンする。
At the same time, the
リレー接点173がオンされた後に、使用者がモーメンタリスイッチ174から指を離してオフとしても、リレー接点173がオンされていることから、以降継続して第1の整流回路140に電流が供給される。
Even after the
また、リレー接点178は第1の制御回路182から0.5秒間だけオンされるが、この間にt4が来てリレー接点177がオンされることから、第2の整流回路142についても以降継続して電流が供給される。よって、装置が働かせられる状態を保持することができるものとなる。
The
なお、本実施例においては、使用者がモーメンタリスイッチ174を押してオンさせた直後にリレー接点178を0.5秒間オンさせ、第2の整流回路142にも通電した状態とし、圧縮機44の運転も可能な状態にしているが、例えば本実施例のような洗濯も可能な構成としている場合には、電源の投入後、はじめに洗濯作業が行われる場合には、圧縮機44の運転は行わないので、電源をオフの状態としておいてもかまわず、その場合には不必要な電力の消費が抑えられ省エネの装置が実現されるものとなる。
In this embodiment, immediately after the user presses the momentary switch 174 to turn it on, the
このように、電流を制限する抵抗175、179を通してコンデンサ151、152、156、157を充電することにより、モーメンタリスイッチ174およびリレー接点178に大きな電流が流れることがないので、小型のモーメンタリスイッチ174およびリレー接点178で構成でき、またリレー接点173、177についても、リレー接点がオンされるタイミングではすでにコンデンサ151、152、156、157が定常時の半
分以上の電圧にまで充電されていることから、t2とt4でそれぞれリレー接点173、177がオンとなった直後に、急速にコンデンサ151、152、156、157の充電のためにリレー接点173、177に流れる電流も抑えられ、小型のもので構成できるほか、電源プラグ60から大きな電流の流入についても、特に本実施例においては、第1の整流回路140と第2の整流回路142がオンされるタイミングがずれていることから、充電電流が時間的に分散して低減されるものとなる。
In this way, by charging the
よって、他の機器の電源電圧が瞬間的に低下して誤動作するなどというような不具合も極力防ぐことができるものとなる。 Therefore, it is possible to prevent problems such as a malfunction in which the power supply voltage of other devices instantaneously decreases and malfunctions.
なお、装置の動作が完了した時点で、リレー接点173は第1の制御回路182によりオフされ、リレー接点177は第1の制御回路182からフォトカプラ184を経て信号が送られた第2の制御回路187によりオフされることにより、再び使用者がモーメンタリスイッチ174をオンする前の待機電力零の状態となる。
When the operation of the apparatus is completed, the
このように、本実施例では、第1のインバータ回路55と第2のインバータ回路56について、第1のインバータ回路55のスイッチング素子101、102、103、104、105、106のスイッチング周波数を15.625kHzとし、第2のインバータ回路56のスイッチング素子111、112、113、114、115、116のスイッチング周波数3.90625kHzよりも高くすることにより、回転庫モータ43からの騒音を低くおさえ、また圧縮機44からのリーク電流も低く抑えることができるものとなる。
Thus, in the present embodiment, the switching frequency of the switching
また、電源を投入する際のラッシュ電流を極力抑えて、他の機器への影響も防ぐことができるものとなる。 In addition, the rush current when the power is turned on can be suppressed as much as possible, and the influence on other devices can be prevented.
なお、本実施例では送風手段51は、消費電力が100ワット程度と比較的小さいため、第1の整流回路140の出力に、第1のインバータ回路182と並列に接続して設けている。
In the present embodiment, the air blowing means 51 is provided in parallel with the
これによって、ファンモータ121の回転速度を制御する際に信号経路にフォトカプラなどの絶縁が不必要になる場合もあり、装置を低コストで実現することができるものとなっているが、必要とあらば例えば第3の整流回路を設けて送風手段51を接続したりしてもかまわない。
As a result, when the rotational speed of the
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、第1のインバータ回路と第2のインバータ回路の両者に整流回路から直流電圧を供給することにより、回転庫の回転と、圧縮機の運転に関して合理的に電力の供給を行い衣類乾燥が行うことができるものとなる。 As described above, the clothes dryer according to the present invention relates to the rotation of the rotating cabinet and the operation of the compressor by supplying DC voltage from the rectifier circuit to both the first inverter circuit and the second inverter circuit. It will be possible to rationally supply power and dry clothes.
42 回転庫
43 回転庫モータ
44 圧縮機
45 熱交換器
46 熱交換器
48 ヒートポンプサイクル
51 送風手段
57 整流回路
55 第1のインバータ回路
56 第2のインバータ回路
140 第1の整流回路
142 第2の整流回路
88 開閉手段
146 第1の開閉手段
147 第2の開閉手段
101〜106、111〜116 スイッチング素子
90、173、177、178 リレー接点
91、174 モーメンタリスイッチ
63 給水手段
42
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