JP4853542B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

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。

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。

特開平７−１７８２８９号公報

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。

本発明は、上記従来の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している。

本発明は上記目的を達成するために、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、コンデンサを有する複数の整流回路と、複数の開閉手段と、第１の制御回路と、給水手段とを有し、第１のインバータ回路は第１の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフされるリレー接点とモーメンタリスイッチを並列に接続して構成した第１の開閉手段によって前記第１のインバータ回路の入力電圧は入切され、前記第１の制御回路は、前記モーメンタリスイッチをオンにすることにより動作を開始し、第２のインバータ回路は第２の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフが可能な第２の開閉手段によって前記第２のインバータ回路の入力電圧は入切され、前記第１のインバータ回路は前記回転庫モータを駆動し、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を行い、乾燥時は、前記第２の開閉手段は前記第１の開閉手段がオンしてから遅延してオンし、前記第２のインバータ回路は前記圧縮機の駆動を可能とする衣類乾燥機である。

これにより、第１の整流回路と第２の整流回路から、それぞれ直流電圧が第１のインバータ回路と第２のインバータに供給され、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とともに、第１の開閉手段がオンして後に第２の開閉手段がオンすることにより、待機電力が抑えられ、突入電流も抑えられるものとなる。

本発明の衣類乾燥機は、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とともに、待機電力が抑えられ、突入電流も抑える
ことができる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の断面図 同衣類乾燥機の回路図 同衣類乾燥機の第１のインバータ回路の動作波形図 同衣類乾燥機の第２のインバータ回路の動作波形図 本発明の実施の形態２における衣類乾燥機の回路図 同衣類乾燥機の電源投入時の動作波形図 従来の衣類乾燥機の断面図

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、コンデンサを有する複数の整流回路と、複数の開閉手段と、第１の制御回路と、給水手段とを有し、第１のインバータ回路は第１の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフされるリレー接点とモーメンタリスイッチを並列に接続して構成した第１の開閉手段によって前記第１のインバータ回路の入力電圧は入切され、前記第１の制御回路は、前記モーメンタリスイッチをオンにすることにより動作を開始し、第２のインバータ回路は第２の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフが可能な第２の開閉手段によって前記第２のインバータ回路の入力電圧は入切され、前記第１のインバータ回路は前記回転庫モータを駆動し、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を行い、乾燥時は、前記第２の開閉手段は前記第１の開閉手段がオンしてから遅延してオンし、前記第２のインバータ回路は前記圧縮機の駆動を可能とすることにより、第１の整流回路と第２の整流回路から、それぞれ直流電圧が第１のインバータ回路と第２のインバータに供給され、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とともに、第１の開閉手段がオンして後に第２の開閉手段がオンすることにより、待機電力が抑えられ、突入電流も抑えられるものとすることができる。

また、開閉手段を、リレー接点とモーメンタリスイッチを並列に接続し、少なくとも１つのインバータ回路は、前記開閉手段がオンすることによって直流電源が供給される構成とすることにより、待機電力を抑えエネルギーの有効活用を図るものである。

また、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。

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、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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のインバータ回路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。

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。

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。

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。

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５５および第２のインバータ回路５６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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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のインバータ回路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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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１４
６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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の開閉手段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。

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１
８２が動作を開始して、ｔ２においてリレー接点１７３をオンする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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５５と並列に接続して設けている。

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。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、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とともに、待機電力が抑えられ、突入電流も抑えることができるものとなる。

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

Claims (1)

1. 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、コンデンサを有する複数の整流回路と、複数の開閉手段と、第１の制御回路と、給水手段とを有し、
   第１のインバータ回路は第１の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフされるリレー接点とモーメンタリスイッチを並列に接続して構成した第１の開閉手段によって前記第１のインバータ回路の入力電圧は入切され、前記第１の制御回路は、前記モーメンタリスイッチをオンにすることにより動作を開始し、第２のインバータ回路は第２の整流回路から直流電圧が供給され、前記第１の制御回路によってオンオフが可能な第２の開閉手段によって前記第２のインバータ回路の入力電圧は入切され、
   前記第１のインバータ回路は前記回転庫モータを駆動し、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を行い、乾燥時は、前記第２の開閉手段は前記第１の開閉手段がオンしてから遅延してオンし、前記第２のインバータ回路は前記圧縮機の駆動を可能とする衣類乾燥機。