JP2001259280A

JP2001259280A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2001259280A
Application number: JP2000071806A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Asada; 和彦麻田; Tomoya Fujinami; 知也藤濤; Yasumichi Kobayashi; 保道小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP4374699B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗濯機の消費エネルギーの低減を図る。【解決手段】水受け槽６２内に回転自在に配設した洗
濯兼脱水槽６０と、洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段６
３と、水受け槽の上方を覆う水受け槽カバー７３とを備
え、制御回路は位置検知手段の出力信号によってオン信
号とオフ信号を出力することにより、電動機の巻線電流
波形が改善され、消費エネルギーの低減が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭などにお
いて使用される洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術におけるこの種の洗濯機の構
成図を図１３に示す。

【０００３】図１３に示すように、洗濯兼脱水槽１は、
内壁面に多数の小穴を有し、底面に撹拌翼２を回転自在
に配置し、洗濯兼脱水槽１の外側に水受け槽３を設けて
いる。水受け槽３の底面には、洗濯兼脱水槽１と撹拌翼
２を駆動する駆動手段４を取り付け、駆動手段４の切り
替えを行うクラッチ装置５を介して、洗濯兼脱水槽１ま
たは撹拌翼２を駆動するよう構成している。

【０００４】また、水受け槽３は外枠６にサスペンショ
ン７を介して防振支持している。洗濯兼脱水槽１の内壁
に水路カバー８を固定して循環水路９を形成し、この循
環水路９は撹拌翼２の裏面に一体に設けた下側羽根１０
外周に形成したポンプ室１１と洗濯兼脱水槽１の上部の
リントフィルター１２との間を連結している。

【０００５】洗濯兼脱水槽１の上部には、液体を内封し
た流体バランサー１３を固定している。水受け槽３の上
面は水受け槽カバー１４によって覆われている。ここ
で、水受け槽３と水受け槽カバー１４との間は、パッキ
ング（図示せず）等を介在させて、水密性を確保してい
る。この水受け槽カバー１４の下面に、洗濯兼脱水槽１
の略回転中心に向けて、整流部材１５を設けている。

【０００６】排水弁１６は水受け槽３内の洗濯水を排水
するものであり、給水弁１７は水受け槽３内に給水する
ものである。制御装置１８は駆動手段４、排水弁１６、
給水弁１７などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の
一連の行程を逐次制御する。

【０００７】そして、傷みやすい洗濯物を洗濯するとき
は、洗い、すすぎの各行程で、洗濯兼脱水槽１を、たと
えば、１５０ｒｐｍで回転駆動し、この洗濯兼脱水槽１
を回転駆動することによるポンプ作用で、洗濯兼脱水槽
１と水受け槽３の間の洗濯液を洗濯兼脱水槽１と水受け
槽カバー１４の間から洗濯兼脱水槽１の略回転中心に向
けて吐出させる構成としている。

【０００８】駆動手段４の回路図を、図１４に示してい
る。

【０００９】図１４においては、電動機２０は、巻線２
１、２２、２３を三相として、可動自在に設けられた永
久磁石２４、２５を有している。

【００１０】直流電源２６は、１００Ｖ６０Ｈｚの交流
電源２７、チョークコイル２８、整流回路２９から成り
立っており、整流回路２９は、４本のダイオード３０、
３１、３２、３３をブリッジ接続した全波整流のものを
使用している。

【００１１】直流電源２６の出力には、３相６石のイン
バータ回路３４が接続され、インバータ回路３４の入力
端子間には電解式のコンデンサ３５が接続されている。

【００１２】インバータ回路３４は、３相に対応し、３
つのハーフブリッジインバータ回路３６、３７、３８が
設けられており、それぞれのハーフブリッジインバータ
回路は、いずれも２個のスイッチング素子を直列に接続
して構成している。

【００１３】すなわち、ハーフブリッジインバータ回路
３６は、スイッチング素子４０、４１の直列回路により
構成し、ハーフブリッジインバータ回路３７は、スイッ
チング素子４２、４３の直列回路により構成し、ハーフ
ブリッジインバータ回路３８は、スイッチング素子４
４、４５の直列回路により構成している。

【００１４】なお、スイッチング素子４０、４１、４
２、４３、４４、４５は、いずれもＩＧＢＴおよび、こ
れと逆並列に接続したダイオードにより構成しているも
のとなっている。

【００１５】それらのダイオードは、すべてスイッチン
グ素子４０、４１、４２、４３、４４、４５の切り換え
直後に逆方向の電流を通過させるものとなっている。

【００１６】電動機１の巻線２１、２２、２３は、スタ
ー結線と呼ばれる接続となっており、各巻線の一端子
は、入力端子４６、４７、４８となり、それぞれハーフ
ブリッジインバータ回路３６、３７、３８の出力、すな
わち直列に接続されたスイッチング素子同士の接続点に
接続されている。

【００１７】制御回路４９は、スイッチング素子４０、
４１、４２、４３、４４、４５の各ゲート端子に接続さ
れており、それぞれのスイッチング素子のオンオフを制
御するものとなっている。

【００１８】また、電動機２０内に設けたホールＩＣ５
０、５１、５２は位置検知手段を構成しており、永久磁
石２４、２５の回転により、対抗する磁極がＮ極かＳ極
かを検知して、それによってハイとローの論理信号を制
御回路４９に出力するものである。

【００１９】以上の構成において、図１５〜図１７を参
照しながら駆動手段の部分の動作の説明を行う。

【００２０】図１５において、（ア）はホールＩＣ５０
の出力電圧波形、（イ）はホールＩＣ５１の出力電圧波
形、（ウ）はホールＩＣ５２の出力電圧波形である。

【００２１】図１６において、（ア）はスイッチング素
子４０のゲート電圧波形、（イ）はスイッチング素子４
１のゲート電圧波形、（ウ）はスイッチング素子４２の
ゲート電圧波形、（エ）はスイッチング素子４３のゲー
ト電圧波形、（オ）はスイッチング素子４４のゲート電
圧波形、（カ）はスイッチング素子４５のゲート電圧波
形である。

【００２２】図１７において、（ア）は巻線２１に流れ
る電流波形、（イ）は巻線２２に流れる電流波形、
（ウ）は巻線２３に流れる電流波形である。

【００２３】これらの動作波形図に示されている動作
は、一般によく知られている１２０度通電と呼ばれるも
のであり、ホールＩＣ３２、３３、３４から信号が制御
回路４９に入力されると、スイッチング素子４０、４
１、４２、４３、４４、４５が制御回路４９からの信号
により、所定電気角（６０度）毎に順序よくオンオフし
て、巻線２１、２２、２３に電流が供給され、その結果
永久磁石２４、２５にフレミングの左手の法則による力
（トルク）が作用し、電動機として動作するものとなる
ものである。

【００２４】洗濯機としての動作を説明すると、洗濯兼
脱水槽内１に洗濯物を入れ、洗濯液の中で洗濯兼脱水槽
１を回転させると、この回転による遠心力で水受け槽３
の内面を洗濯液が整流リブ５３により整流される。

【００２５】図１８は、水受け槽３の底部内面の詳細構
成を示す図であり、整流リブ５３の一例が示されてい
る。

【００２６】整流リブ５３による整流作用により、より
多くせり上がる動きが発生し、回転する洗濯兼脱水槽１
に連動して回転する洗濯液の液層から、整流部材１５に
よって分離して洗濯兼脱水槽１と水受け槽カバー１４の
間から洗濯兼脱水槽内１の略回転中心に向けて吐出させ
ることができる。

【００２７】したがって、洗濯兼脱水槽１内の洗濯物の
質あるいは量に関係なく、洗濯液を安定して、なおかつ
バランスよく、洗濯兼脱水槽１の略回転中心に吐出し、
洗濯物全体に洗濯液を循環させることができ、洗濯物を
傷めたり、絡めたりすることなく、また、洗濯むらがな
く洗濯することができる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の技
術においては、特に駆動手段４の動作に関して、例えば
ｔ１において、スイッチング素子４４がオンしても、巻
線２３のインダクタンスがあり、また一定の導通比でス
イッチング素子４４がオンされるため、巻線２３に流れ
る電流は、すぐには大きくならず、徐々に増加していく
ものとなる。

【００２９】また、ｔ３において、スイッチング素子４
４がオフしても、やはり巻線２３のインダクタンスの作
用により、電流はすぐには零とならず、徐々に減少して
ものとなり、その間にはスイッチング素子４５の内部に
ある逆導通のダイオードを通ることになる。

【００３０】従って、各スイッチング素子４０、４１、
４２、４３、４４、４５は、制御回路４９によってホー
ルＩＣ５０、５１、５２からの信号のエッジが生じた直
後にオンオフが切り換えられるが、電動機２０の巻線２
１、２２、２３は、一般にインダクタンスを有している
いることから、各巻線に流れる電流は、スイッチング素
子の切り換えタイミングに対して遅れた位相となる。

【００３１】このように、従来の技術の洗濯機は、電動
機２０内の各巻線の電流の立ち上がりおよび立ち下がり
が遅いことから、各巻線電流の位相が遅れる傾向があっ
た。

【００３２】しかるに、一般に永久磁石を用いた非突極
機においては、ベクトル的には永久磁石の磁束（界磁）
と巻線電流が直交している状態において、最も巻線電流
に対する発生トルクが大きくなるものであることから、
上記のような電流位相の遅れが有る場合には、その分だ
け電流当たりのトルク発生が減少してしまい、同一損失
では出力の減少、同一出力では銅損の増加となるもので
あった。

【００３３】また、同一出力においては、巻線電流の増
加によって、電動機内の磁路の磁束密度も大きくなる傾
向もあった。

【００３４】従来の技術においては、加えてさらに、例
えばｔ２においては、スイッチング素子４３がオフとな
り、代わりにスイッチング素子４１がオンされるが、そ
の直後の巻線２１の電流についても、巻線２１のインダ
クタンスの作用と、スイッチング素子４４の導通比が一
定であることから、増加速度が小となり、その結果巻線
２３に流れる電流の波形は、ｔ２の直後にてかなりの凹
となるものとなる。

【００３５】この様な電流波形の凹の期間においては、
永久磁石との間で電磁力を発生する作用が減少すること
から、やはり効果的なトルクの発生ができないものとな
っていた。

【００３６】以上のような、電流の位相遅れと、凹の期
間の存在により、従来の技術の駆動手段は、効率が低い
ため、洗濯機としても消費される電気エネルギーが大と
なるという課題を有しているものとなっていた。

【００３７】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であって、電流位相の遅れを小とし、また電流波形の凹
も小とすることにより、巻線電流を能率よくトルクに変
換し、効率の高い駆動手段とすることにより、消費され
る電気エネルギーを小とすることを実現するものであ
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、
前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前記水受け槽
の上方を覆う水受け槽カバーとを備え、前記洗濯兼脱水
槽を回転駆動することによるポンプ作用によって、前記
洗濯兼脱水槽と水受け槽の間の洗濯液を洗濯兼脱水槽と
水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽の略回転中心に向
けて吐出させる構成とし、前記駆動手段は、電動機と前
記電動機に電流を供給するインバータ回路を有し、前記
電動機は永久磁石と巻線を有し、前記インバータ回路は
直流電源と、高電位側スイッチング素子と低電位側スイ
ッチング素子と制御回路を有し、前記高電位側スイッチ
ング素子は、前記直流電源のプラス端子と前記電動機の
入力端子の間に接続し、前記低電位側スイッチング素子
は、前記直流電源のマイナス端子と前記電動機の入力端
子の間に接続し、前記電動機は可動に設けた永久磁石の
位置を検知する位置検知手段を有し、制御回路は前記位
置検知手段の出力信号に対して進んだ位相でオン信号と
オフ信号を出力する構成としたものであり、洗濯兼脱水
槽内に洗濯物を入れ、洗濯液の中で洗濯兼脱水槽を回転
させると、この回転による遠心力で水受け槽の内面をせ
り上がる動きが発生し、洗濯液を洗濯兼脱水槽と水受け
槽カバーの間から洗濯兼脱水槽内の略回転中心に向けて
吐出させることができ、洗濯兼脱水槽の略回転中心に吐
出し、洗濯物全体に洗濯液を循環させることができ、特
に駆動手段の電動機が効率良く動作するものとなること
から、消費される電気エネルギーが少なく、かつ洗濯物
を傷めたり、絡めたりすることなく、また、洗濯むらが
なく洗濯することができるものとなる。

【００３９】また、請求項２は、水受け槽内に回転自在
に配設した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動す
る駆動手段と、前記水受け槽の上方を覆う水受け槽カバ
ーとを備え、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動することによ
るポンプ作用によって、前記洗濯兼脱水槽と水受け槽の
間の洗濯液を洗濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗
濯兼脱水槽の略回転中心に向けて吐出させる構成とし、
前記駆動手段は、電動機と前記電動機に電流を供給する
インバータ回路を有し、前記電動機は永久磁石と巻線を
有し、前記インバータ回路は直流電源と、高電位側スイ
ッチング素子と低電位側スイッチング素子と制御回路を
有し、前記高電位側スイッチング素子は、前記直流電源
のプラス端子と前記電動機の入力端子の間に接続し、前
記低電位側スイッチング素子は、前記直流電源のマイナ
ス端子と前記電動機の入力端子の間に接続し、前記電動
機は可動に設けた永久磁石の位置を検知する位置検知手
段を有し、前記電動機は３相であり、前記制御回路は導
通比制御手段を有し、前記制御回路は前記位置検知手段
からの信号を入力し、前記各スイッチング素子を順次電
気角１２０度ずつ通電期間とし、前記通電期間中には低
電位側スイッチング素子はオン状態とし、高電位側スイ
ッチング素子は、前記導通比制御手段から出力される導
通比率でオンオフ動作を行い、前記導通比制御手段は導
通比率を電気角１２０度内で変化させるものとしたもの
であり、洗濯兼脱水槽内に洗濯物を入れ、洗濯液の中で
洗濯兼脱水槽を回転させると、この回転による遠心力で
水受け槽の内面をせり上がる動きが発生し、洗濯液を洗
濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽内の
略回転中心に向けて吐出させることができ、洗濯兼脱水
槽の略回転中心に吐出し、洗濯物全体に洗濯液を循環さ
せることができ、特に駆動手段の電動機が効率良く動作
するものとなることから、消費される電気エネルギーが
少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすることな
く、また、洗濯むらがなく洗濯することができるものと
なる。

【００４０】また請求項３は、請求項２記載の洗濯機
を、１２０度の通電期間の内の前半の電気角６０度は導
通比制御手段から出力される導通比率でオンオフ動作を
行い、後半の電気角６０度は各スイッチング素子はオン
状態に保ち、前記導通比制御手段は導通比率を前半の電
気角６０度内で変化させる構成としたものであり、洗濯
兼脱水槽内に洗濯物を入れ、洗濯液の中で洗濯兼脱水槽
を回転させると、この回転による遠心力で水受け槽の内
面をせり上がる動きが発生し、洗濯液を洗濯兼脱水槽と
水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽内の略回転中心に
向けて吐出させることができ、洗濯兼脱水槽の略回転中
心に吐出し、洗濯物全体に洗濯液を循環させることがで
き、特に駆動手段の電動機が効率良く動作するものとな
ることから、消費される電気エネルギーが少なく、かつ
洗濯物を傷めたり、絡めたりすることなく、また、騒音
が低く、洗濯むらがなく洗濯することができるものとな
る。

【００４１】また請求項４は、請求項２あるいは請求項
３のいずれか１項記載の洗濯機の制御回路を、各スイッ
チング素子の通電期間を、位置検知手段から入力される
信号に対して、所定の位相角進めて動作する構成とした
ものであり、洗濯兼脱水槽内に洗濯物を入れ、洗濯液の
中で洗濯兼脱水槽を回転させると、この回転による遠心
力で水受け槽の内面をせり上がる動きが発生し、洗濯液
を洗濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽
内の略回転中心に向けて吐出させることができ、洗濯兼
脱水槽の略回転中心に吐出し、洗濯物全体に洗濯液を循
環させることができ、特に駆動手段の電動機が効率良く
動作するものとなることから、消費される電気エネルギ
ーが少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすること
なく、また、洗濯むらがなく洗濯することができるもの
となる。

【００４２】

【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。

【００４３】（実施例１）図１は、請求項２を用いた実
施例１の洗濯機における断面図である。

【００４４】図１に示すように、洗濯兼脱水槽６０は、
内壁面に多数の小穴を有し、底面に撹拌翼６１を回転自
在に配置し、この洗濯兼脱水槽６０の外側に水受け槽６
２を設けている。水受け槽６２の底面には、洗濯兼脱水
槽６０と撹拌翼６１を駆動する駆動手段６３を取り付
け、駆動部６３の切り替えを行うクラッチ装置６４を介
して、洗濯兼脱水槽６０または撹拌翼６１を駆動するよ
う構成している。

【００４５】また、水受け槽６２は外枠６５にサスペン
ション６６を介して防振支持している。洗濯兼脱水槽６
０の内壁に水路カバー６７を固定して循環水路６８を形
成し、この循環水路６８は撹拌翼６１の裏面に一体に設
けた下側羽根６９外周に形成したポンプ室７０と洗濯兼
脱水槽２０の上部のリントフィルター７１との間を連結
している。

【００４６】洗濯兼脱水槽１の上部には、液体を内封し
た流体バランサー７２を固定している。水受け槽６２の
上面は水受け槽カバー７３によって覆われている。ここ
で、水受け槽６２と水受け槽カバー７３との間は、パッ
キング（図示せず）を介在させて、水密性を確保してい
る。この水受け槽カバー７３の下面に、洗濯兼脱水槽６
０の略回転中心に向けて、整流部材７４を設けている。

【００４７】排水弁７６は水受け槽６２内の洗濯水を排
水するものであり、給水弁７７は水受け槽６２内に給水
するものである。制御装置７８は駆動手段、排水弁７
６、給水弁７７などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱
水の一連の行程を逐次制御する。

【００４８】そして、傷みやすい洗濯物を洗濯するとき
は、洗い、すすぎの各行程で、洗濯兼脱水槽６０を、１
５０ｒｐｍで回転駆動し、この洗濯兼脱水槽６０を回転
駆動することによるポンプ作用で、洗濯兼脱水槽６０と
水受け槽６２の間の洗濯液を洗濯兼脱水槽６０と水受け
槽カバー７３の間から洗濯兼脱水槽６０の略回転中心に
向けて吐出させる構成としている。

【００４９】上記構成において動作を説明すると、洗濯
兼脱水槽内６０に洗濯物を入れ、洗濯液の中で洗濯兼脱
水槽６０を回転させると、この回転による遠心力で水受
け槽６２の内面を洗濯液が整流リブ７５（従来の技術に
示した図１８と同等の構成）により整流され、より多く
せり上がる動きが発生し、回転する洗濯兼脱水槽６０に
連動して回転する洗濯液の液層から、整流部材７４によ
って分離して洗濯兼脱水槽６０と水受け槽カバー７３の
間から洗濯兼脱水槽内６０の略回転中心に向けて吐出さ
せることができる。

【００５０】したがって、洗濯兼脱水槽６０内の洗濯物
の質あるいは量に関係なく、また製造時に洗濯兼脱水槽
６０の回転中心が水受け槽６２に対して偏芯、あるいは
軸ずれが発生し、水受け槽カバー７３と流体バランサ７
２の間隔が不均一になっても、洗濯液を安定して、なお
かつバランスよく、洗濯兼脱水槽６０の略回転中心に吐
出し、洗濯物全体に洗濯液を循環させることができる。
そして、特に駆動手段の電動機が効率良く動作するもの
となることから、消費される電気エネルギーが少なく、
かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすることなく、また、
洗濯むらがなく洗濯することができるものとなる。

【００５１】図２は実施例１における駆動手段６３の回
路図である。

【００５２】図２においては、電動機８０は、永久磁石
８１、８２と、三相の巻線８３、８４、８５を有し、入
力端子８６、８７、８８を有している。

【００５３】永久磁石８１は外側にＮ極、永久磁石８２
は外側にＳ極が出るようにして、回転自在に設けられて
いる。

【００５４】またホールＩＣ８９、９０、９１は、永久
磁石８１、８２の極性を検知することによって、位置を
検知するために設けられたもので、位置検知手段を構成
しているものとなっている。

【００５５】インバータ回路９２は、直流電源９３、高
電位側スイッチング素子９４、９５、９６、低電位側ス
イッチング素子９７、９８、９９、各スイッチング素子
のオンオフを制御する制御回路１００により構成され、
高電位側スイッチング素子９４、９５、９６、低電位側
スイッチング素子９７、９８、９９はいずれも絶縁ゲー
ト形バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と、そのコレ
クタ・エミッタ間に接続された逆導通ダイオードによっ
て実現したものを使用している。

【００５６】直流電源９３は、交流電源１０１、チョー
クコイル１０２、ダイオード１０３、１０４、１０５、
１０６、電解式のコンデンサ１０７で構成している。

【００５７】制御回路１００は、論理回路１０８、１
５．６２５キロヘルツの三角波の電圧波形を発生する三
角波発生回路１０９、基準電圧発生回路１１０、コンパ
レータ１１１、ＡＮＤ回路１１２、１１３、１１４によ
って構成された導通比制御手段１１５を有している。

【００５８】論理回路１０８は、ホールＩＣ８９、９
０、９１の出力信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の論理の組み合わ
せに応じて、各スイッチング素子へ順次電気角１２０度
の通電期間のハイ信号を出力するものである。

【００５９】基準電圧発生回路１１０は、Ｓ１、Ｓ２、
Ｓ３の論理の組み合わせが変化するタイミング、すなわ
ちエッジの周期に同期したアナログ電圧信号を出力する
もので、コンパレータ１１１の出力は、キャリア周波数
１５．６２５キロヘルツで、基準電圧発生回路１１０の
出力電圧の瞬時値に応じたデューティレシオを持った信
号が出力されるものとなっている。

【００６０】低電位側スイッチング素子９４、９５、９
６については、論理回路１０８出力が、そのままゲート
信号ＵＮ、ＶＮ、ＷＮとして出力されるため、電気角１
２０度期間ずっとオンとされるが、高電位側スイッチン
グ素子９４、９５、９６については、オン信号期間中に
ＡＮＤ回路１１２、１１３、１１４によって導通比に応
じたパルス幅変調（ＰＷＭ）が施された信号がゲート信
号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰとしてオンオフ制御に反映されるも
のとなる。

【００６１】かつ、基準電圧発生回路１１０の出力電圧
が電気角１２０度内で変化されることにより、前記導通
比制御手段は導通比率を電気角１２０度内で変化させる
という動作が行われるものとなっているものである。

【００６２】図３は、実施例１における駆動手段６３の
ホールＩＣ８９、９０、９１の出力信号の波形図で、
（ア）はホールＩＣ８９の出力Ｓ１、（イ）はホールＩ
Ｃ９０の出力Ｓ２、（ウ）はホールＩＣ９１の出力Ｓ３
の出力電圧波形を示しているものである。

【００６３】本実施例では、例に示した回転方向に対す
る、３相の相順をＳ３、Ｓ２、Ｓ１としており、Ｓ２は
Ｓ１に対して電気角１２０度進んだ波形、Ｓ３はＳ２に
対して電気角１２０度進んだ波形となっている。

【００６４】そして、電気角６０度毎にＳ１、Ｓ２、Ｓ
３の内のいずれか一つの信号の論理が変化していること
から、ホールＩＣ８９、９０、９１の出力論理は、電気
角６０度毎に順次変化するものとなっている。

【００６５】図４は、実施例１のインバータ装置の制御
回路１００の各出力信号の電圧波形と、基準電圧発生回
路１１０の出力電圧波形を示したもので、（ア）はＵ
Ｐ、（イ）はＶＰ、（ウ）はＷＰ、（エ）はＵＮ、
（オ）はＶＮ、（カ）はＷＮ、（キ）は基準電圧発生回
路１１０の出力電圧波形を示している。

【００６６】実施例１では、ＡＮＤ回路１１２、１１
３、１１４の作用によって、高電位側スイッチング素子
９４、９５、９６のゲート信号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰにはパ
ルス幅変調がかかり、しかも（キ）に示しているよう
に、本実施例においては、基準電圧発生回路１１０は電
気角６０度毎に発生するホールＩＣ８９、９０、９１の
出力論理の組み合わせが変化するタイミングｔ１、ｔ
２、ｔ３．．．．から電気角２０度に相当する期間は、
導通比１００％とし、それ以降は導通比５５％とする信
号を出力している。

【００６７】したがって、（ア）、（イ）、（ウ）に示
されているように、高電位側スイッチング素子５０、５
１、５２のゲート波形は、ｔ１からｔ５の電気角２４０
度の期間は論理回路１０８のオフ信号によってオフさ
れ、ｔ５からｔ７の電気角１２０度の期間は論理回路１
０８の主力はオン信号であるが、導通比制御手段１１５
の作用によって、ｔ５からの電気角２０度の期間とｔ６
からの電気角２０度の期間については、導通比率が１０
０％となり、その他の期間は５５％の導通比率となる。

【００６８】図５は、実施例１のインバータ装置の巻線
８３に流れる電流波形を示しているものである。

【００６９】Ｕ相の巻線８３の電流は、ｔ５にて高電位
側スイッチング素子９４がオン期間になった時点で正方
向に流れ始めるが、特に実施例１においては、ｔ５から
電気角２０度に相当する期間の導通比率が１００％とな
っていることから、電流の立ち上がりの傾斜が大とな
り、電気角２０度以降においては導通比率が低下するた
め傾斜は小となる。

【００７０】また、ｔ６においては、低電位側スイッチ
ング素子９９から低電位側スイッチング素子９８への切
り換えが行われるが、やはりその直後においては、Ｖ相
の巻線８４の電流の増加が実施例１のように最初の電気
角２０度の期間にて大となることから、速やかに当該巻
線の電流の立ち上がりがなされ、結果として、ｔ６直後
の電流波形の凹が従来の技術に比較して少なくてすむも
のとなる。

【００７１】なお、これらの導通比率の設定に関して
は、電流波形の改善効果が十分得られる範囲で自由に設
定されるものである。

【００７２】従って、同一のピーク電流の条件下で、実
施例１では従来の技術に比して、平均電流を大きく供給
することができ、また電流波形は巻線の誘導起電力波形
に近づけることができるものとなることから、巻線のイ
ンダクタンスによる電流の位相遅れと、凹の改善がなさ
れ、効率的にも改善が図られたものとすることができ
る。

【００７３】（実施例２）図６は、実施例１に対して、
電動機８０をより高性能とした実施例２における電動機
１２０の構成図を示している。

【００７４】なお、実施例２の電動機１２０は、請求項
１、２、３、４のいずれの駆動手段としても使用するこ
とができるものである。

【００７５】図６において、駆動手段１２０は、固定子
１３０と回転子１３１によって構成されており、固定子
１３０は珪素鋼板を２０ｍｍの厚さに積層して構成した
鉄心１３２のティース（歯）部分にコイル１３３ａ〜ｌ
を設けて構成しており、直径は１８０ｍｍである。

【００７６】回転子１３１は、磁路の一部であるバック
ヨークとして動作する鉄板をプレスして形成したカップ
状の鉄心１３５と鉄心１３５の表面に接着したパラレル
配向のフェライト磁石を使用した永久磁石１３４ａ〜
ｈ、出力軸１３６を有していて直径は１０８ｍｍであ
る。

【００７７】本実施例においては、永久磁石１３４ａ、
１３４ｃ、１３４ｅ、１３４ｇについては、外側にＮ極
がくるように着磁がなされており、永久磁石１３４ｂ、
１３４ｄ、１３４ｆ、１３４ｈについては、外側にＳ極
がくるように着磁がなされている。

【００７８】またホールＩＣ１３７、１３８、１３９を
設けている。

【００７９】本実施例では、ホールＩＣ１３７、１３
８、１３９は、いずれも対向する永久磁石の表面がＳ極
である場合にはハイの出力を、Ｎ極である場合にはロー
を出力するように構成している。

【００８０】なお、必要であれば、遠心力により永久磁
石１３４ａ〜ｈが飛び散ることを防ぐために、例えば熱
収縮性のある樹脂チューブなどを回転子７９に付加して
もよく、また非磁性ステンレスの管を最外部に設け、堅
牢な構成を実現したものであってもよい。

【００８１】また、本実施例においては、固定子１３０
を外側に、回転子１３１を内側に配したインナーロータ
構成としているが、特にこのような構成にこだわるもの
ではなく、反対に回転子を固定子の外側に設けたアウタ
ーロータ構成としてもよい。

【００８２】また、本実施例においては、固定子１３０
と回転子１３１とのギャップは均一になるように、各永
久磁石の表面と裏面はは同心円筒の一部となる形状とし
ているが、これを磁極の端部でギャップが大となるよう
に各永久磁石の形状を変え、コギングを小とすると、運
転中の騒音が低減できるものとなり、電気洗濯機として
例えば早朝や深夜などにも洗濯ができるという高品位な
ものが得られる。

【００８３】図７は、コイル１３３ａ〜ｌの結線を示し
たものであり、図９に示すように、４つずつの巻線を直
列に接続することにより、巻線１４０、１４１、１４２
が構成されている。図９において、各巻線の黒丸印は極
性を示すものであり、各巻線の黒丸印がついている方か
ら電流を流した場合に、各ティースの内側（回転子側）
の面にＮ極が発生するように巻いて設けられている。

【００８４】以上のようにして、本実施例の電動機１２
０は、８極１２スロットの構成としているが、特にこの
構成に限定されるものではなく、他の極数、スロット数
であってもよい。

【００８５】この電動機１２０は、コイル１３３ａ〜ｌ
の巻き数をすべて３００ターンとすることにより、イン
バータ回路９２の入力の直流電圧が、無負荷状態で２８
０ボルトである場合に、出力軸１３６に直結された洗濯
兼脱水槽１を、毎分８８０回転の速度で駆動して８ｋｇ
の衣類を脱水することができるものとしている。

【００８６】これに対して、洗濯兼脱水槽６０を回転さ
せる洗濯時においては、やはり出力軸１３６に直結され
た洗濯兼脱水槽６０を毎分１５０回転で回転駆動させる
ものとなっており、この時の必要トルクは、４．７５Ｎ
ｍという大きな値となる。

【００８７】ちなみに、撹拌翼６１を回転駆動する場合
には、クラッチ６４の内部での機構的な切換動作が行わ
れて、減速作用が付加されることから、電動機１２０の
速度は、撹拌翼６１の速度の６倍となり、同時に電動機
１２０の出力トルクは撹拌翼６１の１／６となる。

【００８８】よって、撹拌翼６１は毎分１５０回転で駆
動される物であることから、電動機１２０は毎分９００
回転で駆動されることになる。

【００８９】以上の構成をとっていることにより、撹拌
翼６１に大きな負荷がかかっても、電動機１２０が出力
するトルクは、せいぜい５Ｎｍ以下で収まるものとな
り、電動機１２０の必要となるトルクが最大でも５Ｎｍ
程度にて十分なものとなる。

【００９０】よって、電動機１２０が小型のものであっ
ても、十分実用となり、小型で低コストの洗濯機が実現
できるものとなっている。

【００９１】また、洗濯兼脱水槽６０を回転駆動して洗
濯を行う動作は、脱水の動作とクラッチ６４が同等の状
態となるので、排水弁３６に設けたアクチュエータの開
閉状態を変えるだけで実現することができ、したがって
クラッチ６４の構成も比較的簡単なもので済ませられる
という利点がある。

【００９２】そして、電動機１２０によって洗濯兼脱水
槽６０が、直結にて回転されて行われる洗濯動作では、
速度が毎分１５０回転とかなり低い上にトルクが４．７
５Ｎｍとかなり大きいことから、電動機１２０の銅損が
取り分け大きくなり、電動機１２０の効率が低くなると
いう傾向があるが、それに対して本発明の特徴である電
動機に供給される電流の波形が改善され、同一動作条件
でも電流の実効値が小さくて済むものとなり、効率が維
持できるものとなる。

【００９３】発明者らによる実験によれば、毎分１５０
回転、トルク４．７５Ｎｍの条件で洗濯兼脱水槽６０が
回転して洗濯が行われる状態において、従来の技術では
電動機２３の効率は３９．５％であったが、本実施例で
は導通比制御手段１１５の作用により、電動機８０に供
給される電流の波形改善がなされ、同一負荷条件での電
流の実効値が低下し、その結果効率が４０．２％に向上
し、洗濯機の入力電力は、２１１Ｗから４Ｗ低減され
て、２０７Ｗとなった。

【００９４】すなわち、上記負荷条件において電動機８
０の損失の９割以上を占める銅損について、電流の実効
値の低減による損失低減がなされて、省エネルギーが図
られるようになったものであり、さらにピーク電流値も
８％低減されたことから、各スイッチング素子に流れる
電流値のピーク値が減少するものとなった。

【００９５】したがって、それによるコスト低減、小形
化、軽量化、あるいは信頼性の向上なども図られるもの
となる。

【００９６】実施例２の電動機１５０は、各コイルがテ
ィース部分に集中して巻かれていることから、コイル間
の相互の重なり（オーバーラップ）がない構成となって
いるため、コイルを構成するためのエナメル線などは、
絶縁しやすくなり、絶縁構造の簡略化によるコスト低減
ができるほか、固定子１３０をティース毎に分割して各
コイルを巻いた後に、円形に組み合わせて完成させるこ
ともでき、スロット内の銅量の比率（銅の占積率）を高
めることも可能となり、必要となる線の長さも削減でき
ることとの相乗効果により、高効率化が可能となる。

【００９７】ただし、実施例２に示した８極１２スロッ
ト（１２コイル）の様に、極数とスロット数（コイル
数）の比が２対３となり、一つのコイルの電気角は１２
０度となる。

【００９８】したがって、もし使用される永久磁石１３
４ａ〜ｈが一様に着磁されている場合には、各巻線に発
生する誘導起電力は波形は、１２０度期間の一定値の誘
導起電力が発生した後、６０度期間はほぼ零となること
になる。

【００９９】一般に、電動機が発生する動力出力（トル
ク）は、各巻線に発生する誘導起電力と流れる電流値の
積を合計したものとなり、巻線電流の実効値に対する動
力出力を最大とするためには、電流波形は誘導起電力波
形と等しいなる。

【０１００】したがって、実施例２のような構造とし
て、極数とコイル数の比を２対３とした場合、請求項
２、３、４に述べられている電気角１２０度の通電期間
を用い、その通電期間に供給される電流を、なるべく誘
導起電力のタイミングに合わせるということが有効であ
り、各巻線のインダクタンスによる電流の遅れを補正し
て、同相とし、また電流波形も誘導電力波形に近づける
ことが、電動機の効率向上に大きな効果をもたらすもの
となる。

【０１０１】（実施例３）図８は、請求項２を使用した
実施例３における駆動手段６３の回路図を示している。

【０１０２】図８においては、電動機８０の構成につい
ては実施例１と全くの同様であり、インバータ回路１５
０の構成においては、実施例１において用いられていた
ＡＮＤ回路１１２、１１３、１１４が排除されている代
わりとして、ＡＮＤ回路１５１、１５２、１５３が設け
られていて、かつそれらが低電位側スイッチング素子９
７、９８、９９のゲート側となっている点が実施例１の
場合とは異なり、他の部分においては同等の構成を施さ
れたものとなっているものである。

【０１０３】図９は、実施例２の駆動手段６３の制御回
路１００の各出力信号の電圧波形と、基準電圧発生回路
の出力電圧波形を示したもので、（ア）はＵＰ、（イ）
はＶＰ、（ウ）はＷＰ、（エ）はＵＮ、（オ）はＶＮ、
（カ）はＷＮ、（キ）は基準電圧発生回路６７の出力電
圧波形を示している。

【０１０４】実施例３では、ＡＮＤ回路１５１、１５
２、１５３の作用によって、低電位側スイッチング素子
９７、９８、９９のゲート信号ＵＮ、ＶＮ、ＷＮにはパ
ルス幅変調がかかり、しかも（キ）に示しているよう
に、本実施例においては、基準電圧発生回路１１０は電
気角６０度毎に発生するホールＩＣ８９、９０、９１の
出力論理の組み合わせが変化するタイミングｔ１、ｔ
２、ｔ３．．．．から電気角１４度に相当する期間は、
導通比５０％とし、それ以降は導通比３５％とする信号
を出力している。

【０１０５】したがって、（ア）、（イ）、（ウ）に示
されているように、低電位側スイッチング素子９７、９
８、９９のゲート波形は、ｔ１からｔ５の電気角２４０
度の期間は論理回路１０８のオフ信号によってオフさ
れ、ｔ５からｔ７の電気角１２０度の期間は論理回路１
０８の主力はオン信号であるが、導通比制御手段１１５
の作用によって、ｔ５からの電気角１４度の期間とｔ６
からの電気角１４度の期間については、導通比率が５０
％となり、その他の期間は３５％の導通比率となる。

【０１０６】（実施例４）図１０は、請求項１から４を
すべて同時に使用した実施例３における駆動手段６３の
回路図を示している。

【０１０７】図１０においては、電動機８０の構成につ
いては、実施例１とやはり全くの同様でありながら、イ
ンバータ回路１６０の構成においては、まずＡＮＤ回路
１１２、１１３、１１４が実施例１と同様に設けられた
状態であるのに加えて、ＡＮＤ回路１５１、１５２、１
５３が追加して設けられているものとなっている。

【０１０８】ＮＡＮＤ回路１６１、１６２およびＮＯＴ
回路１６３は、いずれもロジック回路であり、ＰＮ端子
の出力がハイである場合には、低電位側スイッチング素
子９７、９８、９９をＰＷＭし、ＰＮ端子の出力がロー
である場合には、高電位側スイッチング素子９４、９
５、９６をＰＷＭする作用が行われる。

【０１０９】またＰＮ端子は、各ＡＮＤ回路への信号と
同期して、電気角６０度毎にハイとローが交代されて出
力されるものとなっている。

【０１１０】また、論理回路１６４は、実施例１および
実施例２よりも、ホールＩＣ８９、９０、９１の信号か
ら、電気角１１度進んだ位相での出力がなされるものと
なっており、現実にはタイマーによる前の信号からの遅
延時間を、所定電気角に相当する値として設定する構成
とした上、前記タイマーが設定時間に達した瞬間に、次
にくる信号の論理に対応させた出力を先行して行わせて
いるものとなっている。

【０１１１】図１１は、実施例４のホールＩＣ８９、９
０、９１の出力論理、および制御回路１６５の各出力信
号の電圧波形と、基準電圧発生回路１１０の出力電圧波
形を示したもので、（エ）はＵＰ、（オ）はＶＰ、
（カ）はＷＰ、（キ）はＵＮ、（ク）はＶＮ、（ケ）は
ＷＮ、（コ）は基準電圧発生回路１１０の出力電圧波形
を示している。

【０１１２】実施例４では、ＡＮＤ回路１１２、１１
３、１１４、１５１、１５２、１５３の作用によって、
高電位側スイッチング素子９４、９５、９６のゲート信
号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰと、低電位側スイッチング素子９
７、９８、９９のゲート信号ＵＮ、ＶＮ、ＷＮにはすべ
て通電期間１２０度の内の前半の電気角６０度の期間に
パルス幅変調がかかり、しかも（コ）に示しているよう
に、本実施例においては、基準電圧発生回路１１０は電
気角６０度毎に発生するホールＩＣ８９、９０、９１の
出力論理の組み合わせが変化するタイミングｔ１、ｔ
２、ｔ３．．．．から電気角１２度に相当する期間は、
導通比５０％から３５％へと時間と共に減少させ、電気
角１２度以降は導通比３５％の一定とする信号を出力し
ている。

【０１１３】したがって、（エ）〜（ケ）に示されてい
る各スイッチング素子９７、９８、９９のゲート波形
は、電気角２４０度の期間は論理回路１６４のオフ信号
によってオフされ、電気角１２０度の通電期間は論理回
路１６４の主力はオン信号であるが、導通比制御手段１
１５の作用によって、通電期間の開始から電気角１２度
までの期間については、導通比率が５０％から３５％に
まで時間とともに減少し、その後電気角６０度までの期
間は３５％の一定の導通比率となり、電気角６０度から
１２０度の期間には完全にオンの期間となる。

【０１１４】図１２（ア）は、実施例４のインバータ装
置の巻線８３に流れる電流波形を実線にて示し、従来の
技術の電流波形を破線で示し、比較しているものであ
る。

【０１１５】Ｕ相の巻線８３の電流は、ｔ５に対して電
気角２２度先んじて、高電位側スイッチング素子９４が
オン期間になって正方向に流れ始めるものとなり、それ
以降も実施例１よりも電気角２２度進んだタイミングで
波形が発生するようになることから、インダクタンスに
よる遅れについては、その影響をほぼ完全になくすこと
ができる。

【０１１６】特に本実施例においては、各スイッチング
素子は、１２０度の通電期間の前半６０度を導通比率で
オンオフし、その後の６０度についてはオン状態を保つ
制御を行っていることから、各スイッチング素子の切り
替わり時に、巻線８４、８５、８６に蓄えられた磁気エ
ネルギーによって生ずる直流電源１０７への回生電流を
抑えることができ、これによって電動機８０の各相の電
圧の跳ね上がりおよび電流波形の時間的変化率（ｄＩ／
ｄｔ）を抑えることができ、それによって装置の騒音低
減が可能となる。

【０１１７】また、（イ）は、本実施例の電動機８０の
永久磁石８１、８２によって巻線８３に発生する誘導起
電力を示しているが、（ア）と（イ）を比較してわかる
ように、本実施例では進んだ位相でオンオフ信号を出し
ていることによって、誘導起電力波形にかなり近い電流
波形が供給されているものとなる。

【０１１８】このことは、高い誘導起電力が生じている
期間により大きな電流が供給されていることとなり、こ
れによって能率的にトルク、もしくは機械出力が発生で
きるものであることがわかる。

【０１１９】なお、本実施例では電動機８０は２極とし
ているが、実施例２に示した８極の構成としてもよい。

【０１２０】実施例４において、電動機８０の代わりに
実施例２の電動機１２０を使用した場合、発明者らによ
る実験では、毎分１５０回転、トルク４．７５Ｎｍの条
件で洗濯兼脱水槽６０が回転して洗濯が行われる状態に
おいて、従来の技術では電動機２３の効率は３９．５％
であったが、本実施例では導通比制御手段１１５の作用
により、電動機８０に供給される電流の波形改善がなさ
れ、同一負荷条件での電流の実効値が低下し、その結果
効率が４４．２％に向上し、洗濯機の入力電力は、２１
１Ｗから２２Ｗ低減されて、１８９Ｗとなった。

【０１２１】すなわち、上記負荷条件において電動機８
０の損失の９割以上を占める銅損について、電流の実効
値の低減による損失低減がなされて、省エネルギーが図
られるようになったものであり、さらにピーク電流値も
１９％低減されたことから、各スイッチング素子に流れ
る電流値のピーク値が減少するものとなった。

【０１２２】したがって、それによるコスト低減、小形
化、軽量化、あるいは信頼性の向上なども図られるもの
となる。

【０１２３】なお、実施例１〜実施例４では、位置検知
手段としてホールＩＣを使用しているが、特にこのよう
な磁気検知による位置検知を行うものとすることに限定
がなされる訳ではなく、例えばスリットを設けた回転板
に光を当てて、その透過や反射を受光素子によって検知
する光学式のものや、電動機の端子電圧から誘導起電力
波形を検知し、電圧比較器などによって永久磁石の極の
位置を検知するいわゆるセンサレスと呼ばれるようなも
のなどあってもよい。

【０１２４】特に請求項２、請求項３の構成は、３相の
それぞれの電動機端子について、高電位側スイッチング
素子と低電位側スイッチング素子が共にオフとなる期間
が、電気角で６０度存在することから、その期間におい
て上記誘導起電力波形を良好に検知することができるこ
とから、位置検知の性能も良好なものが確保できるとい
う効果もある。

【０１２５】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、
前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前記水受け槽
の上方を覆う水受け槽カバーとを備え、前記洗濯兼脱水
槽を回転駆動することによるポンプ作用によって、前記
洗濯兼脱水槽と水受け槽の間の洗濯液を洗濯兼脱水槽と
水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽の略回転中心に向
けて吐出させる構成とし、前記駆動手段は、電動機と前
記電動機に電流を供給するインバータ回路を有し、前記
電動機は永久磁石と巻線を有し、前記インバータ回路は
直流電源と、高電位側スイッチング素子と低電位側スイ
ッチング素子と制御回路を有し、前記高電位側スイッチ
ング素子は、前記直流電源のプラス端子と前記電動機の
入力端子の間に接続し、前記低電位側スイッチング素子
は、前記直流電源のマイナス端子と前記電動機の入力端
子の間に接続し、前記電動機は可動に設けた永久磁石の
位置を検知する位置検知手段を有し、制御回路は前記位
置検知手段の出力信号に対して進んだ位相でオン信号と
オフ信号を出力する構成としたことにより、洗濯液の中
で洗濯兼脱水槽を回転させると、この回転による遠心力
で水受け槽の内面を洗濯液がせり上がる動きが発生し、
回転する洗濯兼脱水槽に連動して洗濯兼脱水槽と水受け
槽カバーの間から洗濯兼脱水槽内の略回転中心に向けて
吐出させることができる。したがって、洗濯兼脱水槽内
の洗濯物の質あるいは量に関係なく、洗濯兼脱水槽の略
回転中心に吐出し、洗濯物全体に洗濯液を循環させるこ
とができる。

【０１２６】そして、特に駆動手段の電動機が効率良く
動作するものとなることから、消費される電気エネルギ
ーが少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすること
なく、また、洗濯むらがなく洗濯することができるもの
となる。

【０１２７】また請求項２に記載の発明は、特に水受け
槽内に回転自在に配設した洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼
脱水槽を駆動する駆動手段と、前記水受け槽の上方を覆
う水受け槽カバーとを備え、前記洗濯兼脱水槽を回転駆
動することによるポンプ作用によって、前記洗濯兼脱水
槽と水受け槽の間の洗濯液を洗濯兼脱水槽と水受け槽カ
バーの間から洗濯兼脱水槽の略回転中心に向けて吐出さ
せる構成とし、前記駆動手段は、電動機と前記電動機に
電流を供給するインバータ回路を有し、前記電動機は永
久磁石と巻線を有し、前記インバータ回路は直流電源
と、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング
素子と制御回路を有し、前記高電位側スイッチング素子
は、前記直流電源のプラス端子と前記電動機の入力端子
の間に接続し、前記低電位側スイッチング素子は、前記
直流電源のマイナス端子と前記電動機の入力端子の間に
接続し、前記電動機は可動に設けた永久磁石の位置を検
知する位置検知手段を有し、前記電動機は３相であり、
前記制御回路は導通比制御手段を有し、前記制御回路は
前記位置検知手段からの信号を入力し、前記各スイッチ
ング素子を順次電気角１２０度ずつ通電期間とし、前記
通電期間中には低電位側スイッチング素子はオン状態と
し、高電位側スイッチング素子は、前記導通比制御手段
から出力される導通比率でオンオフ動作を行い、前記導
通比制御手段は導通比率を電気角１２０度内で変化させ
ることにより、洗濯液の中で洗濯兼脱水槽を回転させる
と、この回転による遠心力で水受け槽の内面を洗濯液が
せり上がる動きが発生し、回転する洗濯兼脱水槽に連動
して洗濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水
槽内の略回転中心に向けて吐出させることができる。し
たがって、洗濯兼脱水槽内の洗濯物の質あるいは量に関
係なく、洗濯兼脱水槽の略回転中心に吐出し、洗濯物全
体に洗濯液を循環させることができる。

【０１２８】そして、特に駆動手段の電動機が効率良く
動作するものとなることから、消費される電気エネルギ
ーが少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすること
なく、また、洗濯むらがなく洗濯することができるもの
となる。

【０１２９】また請求項３に記載の発明は、特に請求項
２記載の洗濯機を、１２０度の通電期間の内の前半の電
気角６０度は導通比制御手段から出力される導通比率で
オンオフ動作を行い、後半の電気角６０度は各スイッチ
ング素子はオン状態に保ち、前記導通比制御手段は導通
比率を前半の電気角６０度内で変化させる構成とするこ
とにより、洗濯液の中で洗濯兼脱水槽を回転させると、
この回転による遠心力で水受け槽の内面を洗濯液がせり
上がる動きが発生し、回転する洗濯兼脱水槽に連動して
洗濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽内
の略回転中心に向けて吐出させることができる。したが
って、洗濯兼脱水槽内の洗濯物の質あるいは量に関係な
く、洗濯兼脱水槽の略回転中心に吐出し、洗濯物全体に
洗濯液を循環させることができる。

【０１３０】そして、特に駆動手段の電動機が効率良く
動作するものとなることから、消費される電気エネルギ
ーが少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすること
なく、また騒音が低く、洗濯むらがなく洗濯することが
できるものとなる。

【０１３１】また請求項４に記載の発明は、特に請求項
２あるいは請求項３のいずれか１項記載の洗濯機の制御
回路を、各スイッチング素子の通電期間を、位置検知手
段から入力される信号に対して、所定の位相角進めて動
作する構成とすることにより、洗濯液の中で洗濯兼脱水
槽を回転させると、この回転による遠心力で水受け槽の
内面を洗濯液がせり上がる動きが発生し、回転する洗濯
兼脱水槽に連動して洗濯兼脱水槽と水受け槽カバーの間
から洗濯兼脱水槽内の略回転中心に向けて吐出させるこ
とができる。したがって、洗濯兼脱水槽内の洗濯物の質
あるいは量に関係なく、洗濯兼脱水槽の略回転中心に吐
出し、洗濯物全体に洗濯液を循環させることができる。

【０１３２】そして、特に駆動手段の電動機が効率良く
動作するものとなることから、消費される電気エネルギ
ーが少なく、かつ洗濯物を傷めたり、絡めたりすること
なく、また、洗濯むらがなく洗濯することができるもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機の縦断面図

【図２】同、駆動手段の回路図

【図３】同、ホールＩＣ（位置検知手段）の動作波形図

【図４】同、制御回路の動作波形図

【図５】同、電動機の電流波形図

【図６】同、電動機の構成図

【図７】同、電動機の巻線の結線図

【図８】実施例３における駆動手段の回路図

【図９】同、制御回路の動作波形図

【図１０】実施例４における駆動手段の回路図

【図１１】同、制御回路の動作波形図

【図１２】同、電動機の電流波形図

【図１３】従来の洗濯機の縦断面図

【図１４】同、駆動手段の回路図

【図１５】同、ホールＩＣの出力波形図

【図１６】同、各スイッチング素子従来の駆動波形図

【図１７】同、電動機の電流波形図

【図１８】従来の洗濯機の要部拡大図

【符号の説明】

６０水受け槽内６１洗濯兼脱水槽６３駆動手段７３水受け槽カバー８０、１２０電動機９２、１５０、１６０インバータ回路８１、８２、１３４ａ〜１３４ｈ永久磁石８３、８４、８５、１４０、１４１、１４２巻線９３直流電源９４、９５、９６高電位側スイッチング素子９７、９８、９９低電位側スイッチング素子１００、１６５制御回路８９、９０、９１ホールＩＣ（位置検知手段）１１５導通比制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林保道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） 3B155 AA01 AA19 BB15 CB06 DB01 FD01 FD08 HB09 HC04 HC05 HC07 LC02 LC15 MA01 MA02 MA05 MA07 MA09 5H560 AA10 BB04 BB12 DA03 DA19 EB01 EC02 EC10 SS01 SS07 TT07 UA06 XA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼
脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前
記水受け槽の上方を覆う水受け槽カバーとを備え、前記
洗濯兼脱水槽を回転駆動することによるポンプ作用によ
って、前記洗濯兼脱水槽と水受け槽の間の洗濯液を洗濯
兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽の略回
転中心に向けて吐出させる構成とし、前記駆動手段は、
電動機と前記電動機に電流を供給するインバータ回路を
有し、前記電動機は永久磁石と巻線を有し、前記インバ
ータ回路は直流電源と、高電位側スイッチング素子と低
電位側スイッチング素子と制御回路を有し、前記高電位
側スイッチング素子は、前記直流電源のプラス端子と前
記電動機の入力端子の間に接続し、前記低電位側スイッ
チング素子は、前記直流電源のマイナス端子と前記電動
機の入力端子の間に接続し、前記電動機は可動に設けた
永久磁石の位置を検知する位置検知手段を有し、制御回
路は前記位置検知手段の出力信号に対して進んだ位相で
オン信号とオフ信号を出力する洗濯機。
【請求項２】水受け槽内に回転自在に配設した洗濯兼
脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽を駆動する駆動手段と、前
記水受け槽の上方を覆う水受け槽カバーとを備え、前記
洗濯兼脱水槽を回転駆動することによるポンプ作用によ
って、前記洗濯兼脱水槽と水受け槽の間の洗濯液を洗濯
兼脱水槽と水受け槽カバーの間から洗濯兼脱水槽の略回
転中心に向けて吐出させる構成とし、前記駆動手段は、
電動機と前記電動機に電流を供給するインバータ回路を
有し、前記電動機は永久磁石と巻線を有し、前記インバ
ータ回路は直流電源と、高電位側スイッチング素子と低
電位側スイッチング素子と制御回路を有し、前記高電位
側スイッチング素子は、前記直流電源のプラス端子と前
記電動機の入力端子の間に接続し、前記低電位側スイッ
チング素子は、前記直流電源のマイナス端子と前記電動
機の入力端子の間に接続し、前記電動機は可動に設けた
永久磁石の位置を検知する位置検知手段を有し、前記電
動機は３相であり、前記制御回路は導通比制御手段を有
し、前記制御回路は前記位置検知手段からの信号を入力
し、前記各スイッチング素子を順次電気角１２０度ずつ
通電期間とし、前記通電期間中には低電位側スイッチン
グ素子はオン状態とし、高電位側スイッチング素子は、
前記導通比制御手段から出力される導通比率でオンオフ
動作を行い、前記導通比制御手段は導通比率を電気角１
２０度内で変化させる洗濯機。
【請求項３】１２０度の通電期間の内の前半の電気角
６０度は導通比制御手段から出力される導通比率でオン
オフ動作を行い、後半の電気角６０度は各スイッチング
素子はオン状態に保ち、前記導通比制御手段は導通比率
を前半の電気角６０度内で変化させる請求項２に記載の
洗濯機。
【請求項４】制御回路は、各スイッチング素子の通電
期間を、位置検知手段から入力される信号に対して、所
定の位相角進めて動作する請求項２または３に記載の洗
濯機。