JP2000189376A - 食器洗い乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電動機を有する食器洗い乾燥機の構成
を簡単に実現する。 【解決手段】 第３のダイオード７４〜８２と巻線９４
〜１０２の直列回路は、第１のスイッチング素子５９〜
６１と第１のダイオード６６〜６８の接続点と第２のス
イッチング素子６３〜６５と第２のダイオード７０〜７
２の接続点の間に接続したインバータ装置２３により、
各電動機を駆動させることにより、簡単な構成を実現す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭などで使
用される食器洗い乾燥機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の技術における食器洗い
乾燥機の構成図を示している。

【０００３】図１１においては、第１の電動機１と第２
の電動機２と第３の電動機３を有し、第１の電動機１に
接続した送風ファン５、第２の電動機２に接続した洗浄
ポンプ６、第３の電動機３に接続した排水ポンプ７を備
えている。

【０００４】第１の電動機１、第２の電動機２、第３の
電動機３は、いずれも一般にコンデンサランと呼ばれる
インダクションモータ（誘導モータ）によって構成され
ているものとなっている。

【０００５】さらに、水道栓から接続された給水ホース
８、給水弁９、食器カゴ１０、茶碗等の食器１１、ノズ
ル１２、フィルタ１３、ヒータ１４、排水ホース１５、
電源コード１６、排気口１７、吸気口１８、制御回路１
９を有している。

【０００６】以上の構成により、従来の技術の食器洗い
乾燥機は、電源コード１６から１００Ｖ６０Ｈｚの交流
電源が供給され、制御回路１９の作用により、洗浄・乾
燥の過程で第１の電動機１、第２の電動機２、第３の電
動機３、給水弁９、ヒータ１４を順序よく駆動すること
により、食器カゴ１０内に収納された食器１１を洗い、
すすぎ、乾燥させるものとなっている。

【０００７】制御回路１９は、食器洗い乾燥機として動
作順序を覚え込ませたマイクロコンピュータと各電動機
と給水弁９をオンオフするための双方向サイリスタ、お
よびヒータ１４のオンオフを行わせるためのリレーなど
により構成されているものとなっている。

【０００８】ここで、送風ファン５は乾燥時に第１の電
動機１によって回転されて動作し、洗浄ポンプ６は洗浄
時に第２の電動機２によって回転されることにより庫内
の水を循環させ、排水ポンプ７は排水時に第３の電動機
３によって回転されることにより、庫外に水を排出する
ものとなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年省エネルギーなど
の点から、食器洗い乾燥機においても高効率化の実現の
ため、あるいは各電動機の回転速度向上による各電動機
および送風ファン５、洗浄ポンプ６、排水ポンプ７など
の構成要素の小形化、また日本国内においては、５０ヘ
ルツと６０ヘルツという２種類の電源周波数への対応の
ためなどから、インバータ装置を採用する構成が有効と
考えられる。

【００１０】しかしながら、従来の技術においては、３
個の電動機を用いていることから、そのすべてに個別の
インバータ装置を用いる構成を取るならば、インバータ
装置を構成するスイッチング素子の個数が多く必要とな
り、食器洗い乾燥機の小形化の効果が低下するととも
に、コスト高となるという第１の課題を有しているもの
であった。

【００１１】また、電動機数が３個と多いことは、上記
のスイッチング素子数が多くなるだけでなく、電動機を
設けるスペースの分だけ食器洗い乾燥機が大きく、重く
なり、かつ値が高いものとなるという第２の課題を有し
ているものであった。

【００１２】本発明は、上記従来の技術の課題を解決す
るもので、複数の電動機を有する食器洗い乾燥機を、ス
イッチング素子数の少ないインバータ装置で構成し、小
形・低コストの装置の実現を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、第１の電動機と、第２の電動機と、第
３の電動機と、直流電源と、複数の第１のスイッチング
素子と、複数の第２のスイッチング素子と、複数の第１
のダイオードと、複数の第２のダイオードと、複数の第
３のダイオードと、制御回路を有し、前記各電動機は、
それぞれ複数の巻線を有し、前記第１のダイオードのア
ノード端子は前記直流電源の低電位側端子に接続し、前
記第１のスイッチング素子は前記第１のダイオードのカ
ソード端子と前記直流電源の高電位側端子の間に接続
し、前記第２のダイオードのカソード端子は前記直流電
源の高電位側端子に接続し、前記第２のスイッチング素
子は前記第２のダイオードのアノード端子と前記直流電
源の低電位側端子の間に接続し、前記第３のダイオード
と前記巻線の直列回路は、前記第１のスイッチング素子
と前記第１のダイオードの接続点と前記第２のスイッチ
ング素子と前記第２のダイオードの接続点の間に接続し
たインバータ装置と、前記第１の電動機に接続した送風
ファンと、前記第２の電動機に接続した洗浄ポンプと、
前記第３の電動機に接続した排水ポンプを有し、前記送
風ファンは乾燥時に動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に
庫内の水を循環させ、前記排水ポンプは排水時に庫外に
水を排出するものである。

【００１４】これにより、複数の電動機を有し、それら
を切り換えて運転される食器洗い乾燥機を、スイッチン
グ素子数の少ないインバータ装置で構成することがで
き、小形・低コストとすることができるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
第１の電動機と、第２の電動機と、第３の電動機と、直
流電源と、複数の第１のスイッチング素子と、複数の第
２のスイッチング素子と、複数の第１のダイオードと、
複数の第２のダイオードと、複数の第３のダイオード
と、制御回路を有し、前記各電動機は、それぞれ複数の
巻線を有し、前記第１のダイオードのアノード端子は前
記直流電源の低電位側端子に接続し、前記第１のスイッ
チング素子は前記第１のダイオードのカソード端子と前
記直流電源の高電位側端子の間に接続し、前記第２のダ
イオードのカソード端子は前記直流電源の高電位側端子
に接続し、前記第２のスイッチング素子は前記第２のダ
イオードのアノード端子と前記直流電源の低電位側端子
の間に接続し、前記第３のダイオードと前記巻線の直列
回路は、前記第１のスイッチング素子と前記第１のダイ
オードの接続点と前記第２のスイッチング素子と前記第
２のダイオードの接続点の間に接続したインバータ装置
と、前記第１の電動機に接続した送風ファンと、前記第
２の電動機に接続した洗浄ポンプと、前記第３の電動機
に接続した排水ポンプを有し、前記送風ファンは乾燥時
に動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に庫内の水を循環さ
せ、前記排水ポンプは排水時に庫外に水を排出すること
により、複数の電動機をスイッチング素子数の少ないイ
ンバータ装置で動作させることにより、装置の小形・低
コスト化を実現するものである。

【００１６】本発明の請求項２記載の発明は、第１の電
動機と、第２の電動機と、直流電源と、複数の第１のス
イッチング素子と、複数の第２のスイッチング素子と、
複数の第１のダイオードと、複数の第２のダイオード
と、複数の第３のダイオードと、制御回路を有し、前記
各電動機は、それぞれ複数の巻線を有し、前記第１のダ
イオードのアノード端子は前記直流電源の低電位側端子
に接続し、前記第１のスイッチング素子は前記第１のダ
イオードのカソード端子と前記直流電源の高電位側端子
の間に接続し、前記第２のダイオードのカソード端子は
前記直流電源の高電位側端子に接続し、前記第２のスイ
ッチング素子は前記第２のダイオードのアノード端子と
前記直流電源の低電位側端子の間に接続し、前記第３の
ダイオードと前記巻線の直列回路は、前記第１のスイッ
チング素子と前記第１のダイオードの接続点と前記第２
のスイッチング素子と前記第２のダイオードの接続点の
間に接続したインバータ装置と、前記第１の電動機に接
続した送風ファンと、前記第２の電動機に接続した洗浄
ポンプと排水ポンプを有し、前記送風ファンは乾燥時に
動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に庫内の水を循環さ
せ、前記排水ポンプは排水時に庫外に水を排出すること
により、電動機数を削減した上で、スイッチング素子数
の少ないインバータ装置の構成とし、さらに装置の小形
・低コスト化を実現するものである。

【００１７】本発明の請求項３記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の発明に加えて、電動機を、前記各
巻線の一方の端子を共通に接続し、その端子を前記第１
のダイオードのカソード端子に接続し、前記各巻線の他
の端子は、前記第３のダイオードを通して異なった第２
のダイオードのアノード端子に接続したことにより、ス
イッチング素子数が少ないインバータ装置を構成し、各
電動機からの配線数を小とすることにより、装置の小形
・低コスト化を実現するものである。

【００１８】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の発明に加えて、電動機を、前記各
巻線の一方の端子を共通に接続し、その端子を前記第２
のダイオードのアノード端子に接続し、前記各巻線の他
の端子は、前記第３のダイオードを通して異なった第１
のダイオードのカソード端子に接続したことにより、ス
イッチング素子数が少ないインバータ装置を構成し、各
電動機からの配線数を小とすることにより、装置の小形
・低コスト化を実現するものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００２０】（実施例１）図１は、本発明の請求項１と
請求項３を使用した食器洗い乾燥機の構成の一例を示し
たものである。

【００２１】図１においては、第１の電動機２０、第２
の電動機２１、第３の電動機２２、制御回路２４を有し
たインバータ装置２３を有している。

【００２２】本実施例においては、第１の電動機１、第
２の電動機２、第３の電動機３は、いずれも回転自由に
設けられた磁気的な凹凸を有する回転子を有しており、
かつこの回転子の回転角度に応じて、巻線のインダクタ
ンス値が周期的に変化していく構成となっている。

【００２３】また、第１の電動機１に接続した送風ファ
ン５、第２の電動機２に接続した洗浄ポンプ６、第３の
電動機３に接続した排水ポンプ７を備えており、水道栓
から接続された給水ホース８、給水弁９、食器カゴ１
０、茶碗等の食器１１、ノズル１２、フィルタ１３、ヒ
ータ１４、排水ホース１５、電源コード１６、排気口１
７、吸気口１８を有している点においては、従来の技術
と同様である。

【００２４】図２は、実施例１の食器洗い乾燥機のイン
バータ装置２３の回路図を示しているものである。

【００２５】図２において、直流電源５５は、１００Ｖ
５０ヘルツまたは６０ヘルツの交流電源５６、と４本他
のダイオードをブリッジ形に接続して構成した整流器５
７、２２００マイクロファラッドの静電容量を持つ電解
式のコンデンサ５８により構成されている。

【００２６】第１のスイッチング素子５９・６０・６
１、第２のスイッチング素子６３・６４・６５、第１の
ダイオード６６・６７・６８、第２のダイオード７０・
７１・７２、第３のダイオード７４・７５・７６・７７
・７８・７９・８０・８１・８２を有している。

【００２７】なお、本実施例においては、各スイッチン
グ素子は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート形バイポーラトランジ
スタ）を使用している。

【００２８】第１の電動機２０は、３相の巻線９４・９
５・９６の一方の端子を共通に接続し、その端子を第１
のダイオード６６のカソード端子に接続し、巻線９４・
９５・９６の他の端子は、それぞれ第３のダイオード７
４・７５・７６を通して第２のダイオード７０・７１・
７２のアノード端子に接続している。

【００２９】第２の電動機２１についても同様に、３相
の巻線９７・９８・９９の一方の端子を共通に接続し、
その端子を第１のダイオード６７のカソード端子に接続
し、巻線９７・９８・９９の他の端子は、それぞれ第３
のダイオード７７・７８・７９を通して第２のダイオー
ド７０・７１・７２のアノード端子に接続している。

【００３０】第３の電動機２２についても同様に、３相
の巻線１００・１０１・１０２の一方の端子を共通に接
続し、その端子を第１のダイオード６８のカソード端子
に接続し、巻線１００・１０１・１０２の他の端子は、
それぞれ第３のダイオード８０・８１・８２を通して第
２のダイオード７０・７１・７２のアノード端子に接続
している。

【００３１】従って、いずれの電動機についても、４本
の配線で回路と接続されることになる。

【００３２】制御回路２４は、各スイッチング素子をオ
ンオフさせるものであり、高電位側駆動回路１１０と低
電位側駆動回路１１１により構成されている。

【００３３】図３は、請求項１の一実施例における第２
の電動機２１の構成図を示している。

【００３４】ただし、第１の電動機２０、第３の電動機
２２についても、図３に示しているような、スイッチト
リラクタンス形の電動機を用いることができるが、他の
種類の電動機であってもよい。

【００３５】図３において第２の電動機２１は、固定子
１８０と回転子１８１からなり、回転子１８１は、出力
軸１８２に対して回転自在に設けられている。

【００３６】固定子１８０は、ケイ素鋼板を積層して構
成した鉄心１８３に、エナメル線を巻いて構成した、テ
ィース巻線１８４・１８５・１８６・１８７・１８８・
１８９を備えている。

【００３７】回転子１８１は、４つの歯を設けることに
より、固定子１８０の鉄心１８３との間の空隙（ギャッ
プ）の大きさが、回転子１８１の回転角度と共に変化す
る構成となっている。

【００３８】図４は、実施例１の第２の電動機２１の各
巻線の結線図を示したものであり、図４においては各巻
線の一方に点を付している方の端子から電流を流し込ん
だ場合に、各ティース巻線の固定子の内側、すなわち回
転子と対向する側にＮ極が生ずるという極性を示してい
る。

【００３９】すなわち、例えばＡ端子から電流が流れた
場合には、ティース巻線１８４の内側にはＮ極が発生
し、ティース巻線１８７の内側にはＳ極が発生するもの
となる。

【００４０】以上の構成により、本実施例の第２の電動
機２１は、各巻線に電流が流れた場合、インダクタンス
が大となる回転方向にリラクタンストルクが発生し、常
にこのトルクが発生するように各スイッチング素子のオ
ンオフ制御を行うことにより、電動機として動作するも
のとなる。

【００４１】本実施例では、特に磁気的な凹凸を有する
構成で回転子を実現したことにより、簡単な構成で回転
子１８１を構成することができ、また大きな電流が各巻
線に流れた場合においても、永久磁石を使用している装
置の場合のような減磁を起こすこともなく、信頼性の高
い装置を実現することもできる。

【００４２】また、本実施例では、各巻線は半波通電と
なるが、特にスイッチトリラクタンスモータとして動作
させる場合には、全波である必要は全くないことから、
複数の電動機を少ないスイッチング素子数で駆動できる
装置の構成として非常に優れたものとなる。

【００４３】以上の構成において、動作の説明を行う。
図５は、実施例１の食器洗い乾燥機の動作波形図を示し
たものである。

【００４４】図５において、（ア）は高電位側駆動回路
１０９の出力端子ａの電圧波形、（イ）は高電位側駆動
回路１０９の出力端子ｂの電圧波形、（ウ）は高電位側
駆動回路１０９の出力端子ｃの電圧波形、（エ）は低電
位側駆動回路１１０の出力端子ｅの電圧波形、（オ）は
低電位側駆動回路１１０の出力端子ｆの電圧波形、
（カ）は低電位側駆動回路１１０の出力端子ｇの電圧波
形を示している。

【００４５】図５はいずれも横軸が時間であるが、洗浄
時は第２の電動機２１を回転させ、排水時は第３の電動
機２２を回転させ、乾燥時は第１の電動機２０を回転さ
せている。

【００４６】洗浄時においては、ｂがハイ、すなわちオ
ン信号となっているので、第１のスイッチング素子６０
がオンとなり、巻線９７・９８・９９の共通端子側が直
流電源５５の高電位側端子とほぼ同電位となる。

【００４７】ここで、ｅ、ｆ、ｇの順で信号がハイ、す
なわちオン信号が発せられることから、第２のスイッチ
ング素子６３・６４・６５の順番にオンされ、巻線９７
・９８・９９の順に電圧が印加されることになる。

【００４８】従って、３相半波と呼ばれる動作で第２の
電動機２１が動作し、動力を機械的負荷である洗浄ポン
プ６に出力するものとなる。

【００４９】本実施例においては、第１のスイッチング
素子の一つをオン状態に保ったまま、第２のスイッチン
グ素子を順次オンしていく方法で制御を行っていること
から、例えば第２のスイッチング素子６３が、ターンオ
フした瞬間に巻線９７のインダクタンスによって、さら
に巻線電流が流れ続けようとする作用が発生するが、そ
の電流は第１のスイッチング素子６０から巻線９７と第
３のダイオード７７、第２のダイオード７０を経てルー
プ状に電流が流れ、この時には巻線９７の端子間がほぼ
短絡された状態となることから、電流が時間と共に減少
し、やがてゼロとなり、ターンオフが行われるものとな
る。

【００５０】しかし、特に第１のスイッチング素子の一
つをずっとオンに保っておかなければならないというも
のではなく、例えば第２のスイッチング素子６３をオフ
にした後、第１のスイッチング素子６０をオフしてもよ
く、その場合には、巻線９７のインダクタンスによる電
流は、第１のダイオード６７、第２のダイオード７０、
第３のダイオード７７を経て直流電源５５のコンデンサ
５８に回生されるものとなり、電流値を急峻にゼロにす
ることができるものとなる。

【００５１】以上のようにして、第２の電動機２１は、
スイッチトリラクタンスモータと呼ばれる動作により、
動力を発生するものとなる。

【００５２】排水期間においては、第１のスイッチング
素子６１をオンしていることから、第３の電動機２２の
巻線８０・８１・８２に順次電流が供給され、動力が発
生するものとなる。

【００５３】乾燥期間においては、第１のスイッチング
素子５９をオンしていることから、第１の電動機２０の
巻線９４・９５・９６の順に電流が供給され、動力が発
生するものとなる。

【００５４】以上のように、実施例１のインバータ装置
は、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子
をそれぞれ３個ずつ設けた比較的簡単な構成で、３個の
電動機を駆動することができるものとなる。

【００５５】なお、この構成においては、各巻線への電
流供給が半波通電となるが、スイッチトリラクタンスモ
ータとして動作するには十分である。

【００５６】なお、本実施例においては、各電動機は、
回転子に磁気的凹凸を有するスイッチトリラクタンスモ
ータと称される構成としたが、回転子に永久磁石を有す
るＤＣブラシレスモータと称される構成としてもよい。

【００５７】また回転子に短絡巻線を有するインダクシ
ョン（誘導）モータと称される構成、磁気的なヒステリ
シス特性を有する材質で回転子を構成したヒステリシス
モータと称される構成などであってもよく、また３個の
電動機について、各種のモータを取り混ぜて用いるとい
う構成であってもよい。

【００５８】また、インダクションモータあるいはヒス
テリシスモータとした場合には、複数の電動機を同時に
駆動することも比較的容易に実現することもできるもの
となる。

【００５９】また、相数については、実施例１の場合に
はすべて３相としているが、特に３相に限定されるもの
というわけでもなく、２相、４相、５相…などであって
もよい。

【００６０】（実施例２）図６は、請求項２と請求項４
の実施例における食器洗い乾燥機の構成を示したもので
ある。

【００６１】図６においては、第２の電動機２８は、洗
浄ポンプ６と排水ポンプ７の両方を駆動するものとなっ
ており、その回転の方向が正の場合には、ノズル１２か
ら湯を吹き上げる洗浄ポンプ６が作用し、逆方向に回転
をさせた場合には、排水ホースより水を送り出す排水ポ
ンプ７が作用するものとなっている。

【００６２】インバータ装置２９は、実施例１と同じ構
成であって送風ファン５の回転を行わせるために設けら
れている第１の電動機２０、第２の電動機２１、および
制御回路３０により構成されているものとなっている。

【００６３】また、その他の構成要素については、実施
例１と同等のものを使用している。図７は、実施例２の
食器洗い乾燥機のインバータ装置２３の回路図を示して
いるものである。

【００６４】図７において、直流電源５５は、１００Ｖ
５０ヘルツまたは６０ヘルツの交流電源５６、と４本他
のダイオードをブリッジ形に接続して構成した整流器５
７、２２００マイクロファラッドの静電容量を持つ電解
式のコンデンサ５８により構成されており、実施例１と
同等の構成となっている。

【００６５】第１のスイッチング素子２００・２０１・
２０２、第２のスイッチング素子２０３・２０４、第１
のダイオード２０５・２０６・２０７、第２のダイオー
ド２０８・２０９、第３のダイオード２１１・２１２・
２１３・２１４・２１５・２１６を有している。

【００６６】なお、本実施例においても、各スイッチン
グ素子は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート形バイポーラトランジ
スタ）を使用している。

【００６７】第１の電動機２０は、３相の巻線２１７・
２１８・２１９の一方の端子を共通に接続し、その端子
を第２のダイオード２０８のアノード端子に接続し、巻
線２１７・２１８・２１９の他の端子は、それぞれ第３
のダイオード２１１・２１２・２１３を通して第１のダ
イオード２０５・２０６・２０７のカソード端子に接続
している。

【００６８】第２の電動機２８についても同様に、３相
の巻線２２０・２２１・２２２の一方の端子を共通に接
続し、その端子を第２のダイオード２０９のカソード端
子に接続し、巻線２２０・２２１・２２２の他の端子
は、それぞれ第３のダイオード２１４・２１５・２１６
を通して第１のダイオード２０５・２０６・２０７のカ
ソード端子に接続している。

【００６９】従って、いずれの電動機についても、４本
の配線で回路と接続されることになる。

【００７０】制御回路３０は、各スイッチング素子をオ
ンオフさせるものであり、高電位側駆動回路２２３と低
電位側駆動回路２２４により構成されている。

【００７１】図８は、実施例２の一実施例における第２
の電動機２８の構成図を示している。

【００７２】図８において第２の電動機は、固定子１６
５と回転子１６６からなり、固定子１６５は、ケイ素鋼
板を積層して構成した鉄心１６７に、エナメル線を巻い
て構成した、ティース巻線１６８・１６９・１７０・１
７１・１７２・１７３・１７４・１７５を備えており、
回転子１６６は、出力軸１７４を中心に回転自在に設け
られており、鉄心１７５、永久磁石１７６・１７７・１
７８・１７９によって構成されている。

【００７３】ここで、永久磁石１７６・１７８は外側に
Ｎ極、永久磁石１７７・１７９は外側にＳ極が出るよう
に着磁がなされており、４極の構成となっている。

【００７４】図９は、第２の電動機の各巻線の結線図を
示したものであり、図９においては各ティース巻線の一
方に点を付している方の端子から電流を流し込んだ場合
に、各ティース巻線の固定子の内側、すなわち回転子と
対向する側にＮ極が生ずるという極性を示している。

【００７５】すなわち、例えばＡ端子から電流が流れた
場合には、巻線１６８・１７１の内側にはＮ極が発生す
るものとなり、その他の巻線の部分にはＳ極が発生する
ことになる。

【００７６】したがって回転子１６６と同じ極数の磁極
が生じ、トルクを生むものとなる。なお、第１の電動機
２０についても、図８〜図９に示したものと同等の構成
としてもよい。

【００７７】以上の構成において、動作の説明を行う。
図１０は、実施例２の食器洗い乾燥機の動作波形図を示
したものである。

【００７８】図１０において、（ア）は高電位側駆動回
路２２３の出力端子ａの電圧波形、（イ）は高電位側駆
動回路２２３の出力端子ｂの電圧波形、（ウ）は高電位
側駆動回路２２３の出力端子ｃの電圧波形、（エ）は低
電位側駆動回路２２４の出力端子ｅの電圧波形、（オ）
は低電位側駆動回路２２４の出力端子ｆの電圧波形を示
している。

【００７９】図１０はいずれも横軸が時間であるが、洗
浄時は第２の電動機２８を正方向に回転させ、排水時は
第２の電動機２８を逆方向に回転させ、乾燥時は第１の
電動機２０を正方向に回転させている。

【００８０】洗浄時においては、ｆがハイ、すなわちオ
ン信号となっているので、第２のスイッチング素子２０
４がオンとなり、巻線２２０・２２１・２２２の共通端
子側が直流電源５５の低電位側端子とほぼ同電位とな
る。

【００８１】ここで、ａ、ｂ、ｃの順で信号がハイ、す
なわちオン信号が発せられることから、第１のスイッチ
ング素子２００・２０１・２０２の順番にオンされ、巻
線２２０・２２１・２２２の順に電圧が印加されること
になる。

【００８２】従って、３相半波と呼ばれる動作で第２の
電動機２８が正方向に回転動作し、動力を機械的負荷で
ある洗浄ポンプ６に出力するものとなる。

【００８３】なお、第２の電動機２８には同軸で排水ポ
ンプ７もつながっているが、回転方向が逆であるため、
排水動作は行われない。

【００８４】本実施例においては、第２のスイッチング
素子の一つをオン状態に保ったまま、第１のスイッチン
グ素子を順次オンしていく方法で制御を行っていること
から、例えば第１のスイッチング素子２００が、ターン
オフした瞬間に巻線２２０のインダクタンスによって、
さらに巻線電流が流れ続けようとする作用が発生する
が、その電流は第１のスイッチング素子２００から巻線
２２０と第３のダイオード２１４、第２のダイオード２
０９を経てループ状に電流が流れ、この時には巻線２１
４の端子間がほぼ短絡された状態となることから、電流
が時間と共に減少し、やがてゼロとなり、ターンオフが
行われるものとなる。

【００８５】しかし、特に第２のスイッチング素子の一
つをずっとオンに保っておかなければならないというも
のではなく、例えば第１のスイッチング素子２００をオ
フにした後、第２のスイッチング素子２０４をオフして
もよい。

【００８６】以上のようにして、第２の電動機２８は、
ＤＣブラシレスモータと呼ばれる動作により、動力を発
生するものとなる。

【００８７】排水期間においては、やはり第２のスイッ
チング素子２０４をオンし、第１のスイッチング素子２
００・２０１・２０２を、洗浄時とは逆の相順でオンオ
フさせることから、第２の電動機２８が逆方向に回転
し、今度は排水ポンプ７が排水動作を行い、排水ホース
１５を通じて庫内から水を排出するものとなる。

【００８８】乾燥期間においては、第２のスイッチング
素子２０３をオンしていることから、第１の電動機２０
の巻線２１７・２１８・２１９の順に電流が供給され、
動力が発生するものとなる。

【００８９】以上のように、実施例２のインバータ装置
は、第１のスイッチング素子３個と、第２のスイッチン
グ素子２個を設けた比較的簡単な構成で、２個の電動機
を駆動し、食器洗い乾燥機として必要となる洗浄・排水
・乾燥の動作を行わせることができるものとなる。

【００９０】したがって、電動機数が少ない分、装置の
重量、体積、コストが小となり、かつスイッチング素子
数が少ないインバータ装置を構成していることから、さ
らに小形・低コストの食器洗い乾燥機が実現できるもの
となる。

【００９１】なお、この構成においても、各巻線への電
流供給が半波通電となり、ＤＣブラシレスモータとして
動作させる場合において、全波通電と比較して、同一の
電動機体積で若干の効率低下などはあるものの、食器洗
い乾燥機として動作させる場合、小容量の装置となるた
め、スイッチング素子の個数が削減できる効果の方が大
きく、トータル的に低コストのインバータ装置を実現で
きるものとなる。

【００９２】直流機と同様の特性が必要な電動機につい
ては、回転子の位置検知を行うため、例えばホールＩＣ
や光学式などによる位置検知手段を設け、回転子位置に
よって制御回路１０９から各スイッチング素子をオンオ
フさせる構成にすることもできる。

【００９３】また、インダクションモータあるいはヒス
テリシスモータとした場合には、複数の電動機を同時に
駆動することも比較的容易に実現することもできるもの
となる。

【００９４】また、相数については、実施例１の場合に
はすべて３相としているが、特に３相に限定されるもの
というわけでもなく、２相、４相、５相…などであって
もよい。

【００９５】なお、実施例１では、各電動機の巻線の共
通端子を第１のダイオードのカソード端子に接続した請
求項３の構成としているが、請求項１と請求項３は独立
であり、請求項１と請求項４を組み合わせることもでき
る。

【００９６】同様に請求項２と請求項３を組み合わせて
実施してもかまわない。また、請求項１と請求項２につ
いては、いずれも巻線の共通端子を設けることは限定し
ていないことから、共通端子を設けない構成、例えば図
２において、巻線９４・９８・１０２の３つを３相にな
るようにして例えば第２の電動機を構成させるというよ
うなものであってもよく、第１のスイッチング素子と第
２のスイッチング素子のマトリクス状になるように各巻
線を接続することによって、スイッチング素子数が少な
く、かつ複数の電動機を切り換えて駆動できるインバー
タ装置が実現できることから、やはり食器洗い乾燥機の
小形・低コストができるものとなり、本願の範疇となる
ものである。

【００９７】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、特に第１の
電動機と、第２の電動機と、第３の電動機と、直流電源
と、複数の第１のスイッチング素子と、複数の第２のス
イッチング素子と、複数の第１のダイオードと、複数の
第２のダイオードと、複数の第３のダイオードと、制御
回路を有し、前記各電動機は、それぞれ複数の巻線を有
し、前記第１のダイオードのアノード端子は前記直流電
源の低電位側端子に接続し、前記第１のスイッチング素
子は前記第１のダイオードのカソード端子と前記直流電
源の高電位側端子の間に接続し、前記第２のダイオード
のカソード端子は前記直流電源の高電位側端子に接続
し、前記第２のスイッチング素子は前記第２のダイオー
ドのアノード端子と前記直流電源の低電位側端子の間に
接続し、前記第３のダイオードと前記巻線の直列回路
は、前記第１のスイッチング素子と前記第１のダイオー
ドの接続点と前記第２のスイッチング素子と前記第２の
ダイオードの接続点の間に接続したインバータ装置と、
前記第１の電動機に接続した送風ファンと、前記第２の
電動機に接続した洗浄ポンプと、前記第３の電動機に接
続した排水ポンプを有し、前記送風ファンは乾燥時に動
作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に庫内の水を循環させ、
前記排水ポンプは排水時に庫外に水を排出する構成とし
たことにより、複数の電動機を有するインバータ装置を
スイッチング素子数の少ない簡単な構成とし、小形・低
コスト化を実現するものである。

【００９８】また請求項２に記載した発明は、特に第１
の電動機と、第２の電動機と、直流電源と、複数の第１
のスイッチング素子と、複数の第２のスイッチング素子
と、複数の第１のダイオードと、複数の第２のダイオー
ドと、複数の第３のダイオードと、制御回路を有し、前
記各電動機は、それぞれ複数の巻線を有し、前記第１の
ダイオードのアノード端子は前記直流電源の低電位側端
子に接続し、前記第１のスイッチング素子は前記第１の
ダイオードのカソード端子と前記直流電源の高電位側端
子の間に接続し、前記第２のダイオードのカソード端子
は前記直流電源の高電位側端子に接続し、前記第２のス
イッチング素子は前記第２のダイオードのアノード端子
と前記直流電源の低電位側端子の間に接続し、前記第３
のダイオードと前記巻線の直列回路は、前記第１のスイ
ッチング素子と前記第１のダイオードの接続点と前記第
２のスイッチング素子と前記第２のダイオードの接続点
の間に接続したインバータ装置と、前記第１の電動機に
接続した送風ファンと、前記第２の電動機に接続した洗
浄ポンプと排水ポンプを有し、前記送風ファンは乾燥時
に動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に庫内の水を循環さ
せ、前記排水ポンプは排水時に庫外に水を排出する構成
としたことにより、電動機数を削減しつつ、やはり複数
の電動機を有するインバータ装置をスイッチング素子数
の少ない簡単な構成とし、さらに小形・低コスト化を実
現するものである。

【００９９】また請求項３に記載した発明は、請求項１
または請求項２記載の食器洗い乾燥機において、前記各
電動機は、前記各巻線の一方の端子を共通に接続し、そ
の端子を前記第１のダイオードのカソード端子に接続
し、前記各巻線の他の端子は、前記第３のダイオードを
通して異なった第２のダイオードのアノード端子に接続
した構成としたことにより、やはり複数の電動機を有す
るインバータ装置をスイッチング素子数の少ない簡単な
構成とし、また共通端子を設けることにより各電動機の
接続を行う線数を少なくし、小形・低コスト化を実現す
るものである。

【０１００】また請求項４に記載した発明は、請求項１
または請求項２記載の食器洗い乾燥機において、前記各
電動機は、前記各巻線の一方の端子を共通に接続し、そ
の端子を前記第２のダイオードのアノード端子に接続
し、前記各巻線の他の端子は、前記第３のダイオードを
通して異なった第１のダイオードのカソード端子に接続
した構成としたことにより、やはり複数の電動機を有す
るインバータ装置をスイッチング素子数の少ない簡単な
構成とし、また共通端子を設けることにより各電動機の
接続を行う線数を少なくし、小形・低コスト化を実現す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における食器洗い乾燥機の構成図

【図２】同食器洗い乾燥機のインバータ装置の回路図

【図３】同食器洗い乾燥機の第２の電動機の構成図

【図４】同食器洗い乾燥機の第２の電動機の巻線の結線
図

【図５】同食器洗い乾燥機の動作波形図

【図６】実施例２における食器洗い乾燥機の構成図

【図７】同食器洗い乾燥機のインバータ装置の回路図

【図８】同食器洗い乾燥機の第２の電動機の構成図

【図９】同食器洗い乾燥機の第２の電動機の巻線の結線
図

【図１０】同食器洗い乾燥機の動作波形図

【図１１】従来の技術における食器洗い乾燥機の構成図

【符号の説明】

２０ 第１の電動機 ２１ 第２の電動機 ２２ 第３の電動機 ５５ 直流電源 ５９・６０・６１ 第１のスイッチング素子 ６３・６４・６５ 第２のスイッチング素子 ６６・６７・６８ 第１のダイオード ７０・７１・７２ 第２のダイオード ７４・７５・７６・７７・７８・７９・８０・８１・８
２ 第３のダイオード ２４ 制御回路 ９４・９５・９６・９７・９８・９９・１００・１０１
・１０２ 巻線 ２３ インバータ装置 ５ 送風ファン ６ 洗浄ポンプ ７ 排水ポンプ ２８ 第２の電動機 ２００・２０１・２０２ 第１のスイッチング素子 ２０３・２０４ 第２のスイッチング素子 ２０５・２０６・２０７ 第１のダイオード ２０８・２０９ 第２のダイオード ２１１・２１２・２１３・２１４・２１５・２１６ 第
３のダイオード ３０ 制御回路 ２１７・２１８・２１９・２２０・２２１・２２２ 巻
線 ２９ インバータ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 秀和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B082 DA02 DC02 DC04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電動機と、第２の電動機と、第３
   の電動機と、直流電源と、複数の第１のスイッチング素
   子と、複数の第２のスイッチング素子と、複数の第１の
   ダイオードと、複数の第２のダイオードと、複数の第３
   のダイオードと、制御回路を有し、前記各電動機は、そ
   れぞれ複数の巻線を有し、前記第１のダイオードのアノ
   ード端子は前記直流電源の低電位側端子に接続し、前記
   第１のスイッチング素子は前記第１のダイオードのカソ
   ード端子と前記直流電源の高電位側端子の間に接続し、
   前記第２のダイオードのカソード端子は前記直流電源の
   高電位側端子に接続し、前記第２のスイッチング素子は
   前記第２のダイオードのアノード端子と前記直流電源の
   低電位側端子の間に接続し、前記第３のダイオードと前
   記巻線の直列回路は、前記第１のスイッチング素子と前
   記第１のダイオードの接続点と前記第２のスイッチング
   素子と前記第２のダイオードの接続点の間に接続したイ
   ンバータ装置と、前記第１の電動機に接続した送風ファ
   ンと、前記第２の電動機に接続した洗浄ポンプと、前記
   第３の電動機に接続した排水ポンプを有し、前記送風フ
   ァンは乾燥時に動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時に庫内
   の水を循環させ、前記排水ポンプは排水時に庫外に水を
   排出する食器洗い乾燥機。
2. 【請求項２】 第１の電動機と、第２の電動機と、直流
   電源と、複数の第１のスイッチング素子と、複数の第２
   のスイッチング素子と、複数の第１のダイオードと、複
   数の第２のダイオードと、複数の第３のダイオードと、
   制御回路を有し、前記各電動機は、それぞれ複数の巻線
   を有し、前記第１のダイオードのアノード端子は前記直
   流電源の低電位側端子に接続し、前記第１のスイッチン
   グ素子は前記第１のダイオードのカソード端子と前記直
   流電源の高電位側端子の間に接続し、前記第２のダイオ
   ードのカソード端子は前記直流電源の高電位側端子に接
   続し、前記第２のスイッチング素子は前記第２のダイオ
   ードのアノード端子と前記直流電源の低電位側端子の間
   に接続し、前記第３のダイオードと前記巻線の直列回路
   は、前記第１のスイッチング素子と前記第１のダイオー
   ドの接続点と前記第２のスイッチング素子と前記第２の
   ダイオードの接続点の間に接続したインバータ装置と、
   前記第１の電動機に接続した送風ファンと、前記第２の
   電動機に接続した洗浄ポンプと排水ポンプを有し、前記
   送風ファンは乾燥時に動作し、前記洗浄ポンプは洗浄時
   に庫内の水を循環させ、前記排水ポンプは排水時に庫外
   に水を排出する食器洗い乾燥機。
3. 【請求項３】 電動機は、前記各巻線の一方の端子を共
   通に接続し、その端子を前記第１のダイオードのカソー
   ド端子に接続し、前記各巻線の他の端子は、前記第３の
   ダイオードを通して異なった第２のダイオードのアノー
   ド端子に接続した請求項１または請求項２記載の食器洗
   い乾燥機。
4. 【請求項４】 電動機は、前記各巻線の一方の端子を共
   通に接続し、その端子を前記第２のダイオードのアノー
   ド端子に接続し、前記各巻線の他の端子は、前記第３の
   ダイオードを通して異なった第１のダイオードのカソー
   ド端子に接続した請求項１または請求項２記載の食器洗
   い乾燥機。