JP2001353395A

JP2001353395A - 電気洗濯機

Info

Publication number: JP2001353395A
Application number: JP2000178575A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Koibuchi; 宏之鯉渕; Yasushi Shinko; 靖信耕; Yuichiro Takamune; 裕一郎高宗; Atsushi Hosokawa; 敦志細川; Naoki Hattori; 直幾服部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】制御装置を効率的に使用してエラー状態および
／またはその対応方法を音声で報知できるようにする。【解決手段】音声報知手段をブラシレス電動機２８へ給
電するインバータ回路３６を制御する電力制御装置２７
のマイクロコンピュータ３８を使用して構成し、エラー
状態が発生するとブラシレス電動機への給電を止めて洗
濯および脱水工程を停止する制御処理を実行し、音声ス
イッチからの指示入力に基づいて音声報知処理を実行す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気洗濯機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気洗濯機は、一般的には、外槽内に回
転可能に設置した洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水
槽の底部に回転可能に設置した撹拌翼と、洗濯槽兼脱水
槽および撹拌翼を回転駆動する電動駆動装置を備え、こ
の電動駆動装置によって前記洗濯槽兼脱水槽および撹拌
翼を選択的に回転駆動することにより洗濯槽兼脱水槽内
の洗濯物を撹拌して洗い工程と濯ぎ工程（洗濯工程）を
行い、その後、洗濯槽兼脱水槽を高速回転させて洗濯物
を遠心脱水する脱水工程を行う構成である。

【０００３】この洗濯工程および脱水工程の設定は、操
作パネルに設けた入力スイッチ群からの入力に基づいて
行い、スイッチ入力を受付けるとブザーを発音させて報
知し、工程の設定状態や進行状態およびエラー状態を表
示素子群の点灯／消灯とブザー音によって報知する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高機能
の電気洗濯機においてはエラー状態が多様となり、この
エラー状態を解消するための対応操作も多様になって取
扱説明書を参照しなければならないことが多い。

【０００５】本発明の１つの目的は、このようなエラー
状態および／またはその対応方法を音声で報知すること
により対応操作を容易にすることにある。

【０００６】本発明の他の目的は、制御装置を効率的に
使用してエラー状態および／またはその対応方法を音声
で報知できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、外槽内に回転
可能に設置した洗濯槽兼脱水槽と、この洗濯槽兼脱水槽
の底部に回転可能に設置した撹拌翼と、洗濯槽兼脱水槽
および撹拌翼を回転駆動する電動駆動装置と、制御装置
を備え、前記制御装置によって前記電動駆動装置を制御
することにより前記洗濯槽兼脱水槽および撹拌翼を回転
駆動して洗濯槽兼脱水槽内の洗濯物の洗濯および脱水を
実行する電気洗濯機において、前記制御装置は、音声報
知手段を備え、洗濯および脱水工程におけるエラー状態
と対応方法を音声報知するようにしたことを特徴とす
る。

【０００８】そして、前記制御装置は、入力スイッチ群
と表示素子群とマイクロコンピュータを備えた操作パネ
ル制御装置と、ブラシレス電動機へ給電するインバータ
回路を制御するマイクロコンピュータを備えた電力制御
装置とを備え、前記音声報知手段は、電力制御装置のマ
イクロコンピュータを使用して構成したことを特徴とす
る。

【０００９】また、前記電力制御装置のマイクロコンピ
ュータは、エラー状態が発生するとブラシレス電動機へ
の給電を止めて洗濯および脱水工程を停止する制御処理
を実行し、音声スイッチからの指示入力に基づいて音声
報知処理を実行するようにしたことを特徴とする。

【００１０】また、前記操作パネル制御装置は、ブザー
音信号発生手段を備え、発生したブザー音信号を前記音
声報知手段における音声出力手段に供給するようにした
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態を
示す電気洗濯機の縦断側面図であり、ここでは全自動洗
濯機を例示している。

【００１２】１は電気洗濯機の外枠で、内部機構の周囲
を包囲する筐体を構成する。２は、外枠１内に設けた洗
濯槽兼脱水槽であり、その上部の縁部に流体バランサー
３を備える。この洗濯槽兼脱水槽２の底部の内側には回
転自在に撹拌翼４を備える。５は外槽であり、その内部
に前記洗濯槽兼脱水槽２および撹拌翼４を回転自在に収
容する。外槽５の底部の外側にはブラシレス電動機を内
蔵する電動駆動装置６を鋼板製の取り付けベース７によ
って取り付け、外枠１の上端四隅から防振支持装置８に
よって懸垂支持する。

【００１３】衣類投入開口９ａを備えた上カバー９は、
洗濯槽兼脱水槽２の上に設ける。この上カバー９は、枠
体１の上部開口を覆うように開口端縁に嵌め込み、フロ
ントパネル１０およびバックパネル１１と共に取り付け
ねじ（図示省略）によって枠体１に取り付ける。

【００１４】上カバー９の前部に位置してフロントパネ
ル１０の下方に形成されるフロントパネルボックス１２
は、操作スイッチである入力スイッチ群と報知手段であ
る表示素子群およびブザーとを備えた操作パネル１３
と、操作パネル制御装置１４と、外槽５内の水位に応じ
た水位信号を発生する水位センサ１５を収容する。入力
スイッチ群は、図示説明は省略するが、洗濯物の汚れの
程度（汚れ多め，標準汚れ，汚れ少なめ）を設定するス
イッチと、ドライマーク衣料洗濯を設定するスイッチ
と、布団洗濯を設定するスイッチと、スタートスイッチ
と、音声スイッチを備える。その他、洗濯あるいはすす
ぎの水流の強さを選択するスイッチを設けており、また
布質を表わすスイッチを設けている。

【００１５】上カバー９の後部に位置してバックパネル
１１の下に形成されるバックパネルボックス１６が設け
られる。このバックパネルボックス１６には、入水側を
給水口１７に接続し、出水側を注水口１８に接続する給
水電磁弁１９を収容する。注水口１８は、洗濯槽兼脱水
槽２の開口に向けて放水するように形成する。バックパ
ネルボックス１６には、必要に応じて、風呂水などの水
をポンプを介して洗濯槽兼脱水槽２に供給するためのポ
ンプ（図示省略）や、前記給水電磁弁１９からの水道水
から金属イオンを取り除いて注水口１８に供給するフィ
ルター装置（図示省略）を設置する。

【００１６】上カバー９に形成した衣類投入開口９ａ
は、蓋２０によって開閉自在に覆う構造としている。

【００１７】外槽５の底部に形成した排水口５ａは、排
水電磁弁２１を介して排水ホース２２に接続している。
また、外槽５の下方にはエアートラップ５ｂを設け、こ
のエアートラップ５ｂはエアーチューブ２３を介して前
記水位センサ１５に接続して外槽５内の水位を検出す
る。

【００１８】枠体１の下方には、四隅に脚２４を取り付
けた合成樹脂製のベース２５を装着する。

【００１９】前記電動駆動装置６はカバー２６により覆
って防水する。この電動駆動装置６は、駆動電動機とし
て、制御性に優れたブラシレス電動機を備えている。こ
のブラシレス電動機への給電は、インバータ回路を内蔵
する電力制御装置２７により行う。この電力制御装置２
７は、前記操作パネル制御装置１４からの指示に従って
ブラシレス電動機への給電と補機の制御処理と、音声報
知の制御処理を実行する。ブラシレス電動機への給電制
御は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御およびＰＡＭ（パル
ス電圧変調）制御する。

【００２０】電力制御装置２７は、外槽５の下に位置す
るように前記ベース２５に形成した取付け部２５ａに載
置して設ける。

【００２１】図２は、電気洗濯機の電動駆動装置６と制
御装置１４，２７の内部構成を示すブロック図である。

【００２２】電動駆動装置６は、ブラシレス電動機２８
と減速歯車機構を含むクラッチ機構２９を備える。ブラ
シレス電動機２８は、回転位置検出素子２８ａによって
回転子の回転位置に応じた位置信号を出力し、電力制御
装置２７から３相固定子巻線に給電を受けて回転子を回
転させる。回転子の回転は、クラッチ機構２９を介して
洗濯槽兼脱水槽２および／または撹拌翼４に伝達する。

【００２３】操作パネル制御装置１４は、通信機能を備
えたマイクロコンピュータ３０を主体にして構成し、操
作パネル１３に設けた入力スイッチ群３１からの入力を
検出して電力制御装置２７に伝達すると共に表示素子群
３２を点灯／消灯し、スイッチ入力受付けやエラー状態
発生を示すブザー音信号３３を出力する制御処理を実行
する。

【００２４】電力制御装置２７は、ノイズフィルター回
路３４と直流電圧生成回路３５と３相インバータ回路３
６によって前記ブラシレス電動機２８へり給電系を構成
し、補機駆動回路３７によって給水電磁弁コイル１９ａ
と排水電磁弁コイル２１ａとクラッチコイル２９ａへの
給電系を構成する。マイクロコンピュータ３８は、操作
パネル制御装置１４のマイクロコンピュータ３０と通信
して洗濯および脱水工程を設定し、設定した工程に従っ
て前記給電系を制御して洗濯および脱水工程を制御する
と共に進行状態表示とエラー表示と音声報知処理を実行
する。

【００２５】直流電圧生成回路３６は、商用交流電源を
整流して直流電圧を出力する整流回路である全波整流ダ
イオードブリッジＤＢを備え、コンデンサＣの充電回路
として作用するスイッチングレギュレータの一種である
昇圧形コンバータ回路を内蔵し、スイッチング素子Ｓ１
のオン期間にリアクトルＬに蓄えた電磁エネルギーを該
スイッチング素子Ｓ１がオフすることによって電圧に変
換されて入力電圧に重畳することによりコンデンサＣに
昇圧した電圧供給し、電荷を蓄えてる構成である。な
お、ダイオードＤ１は、コンデンサＣに蓄えた電荷の逆
流を阻止して直流出力電圧を安定化する。昇圧量は、ス
イッチング素子Ｓ１のオン／オフ周期に対するオン時間
比によって変化する。全波整流ダイオードブリッジＤＢ
によって全波整流して得られる直流電圧は、約１４０Ｖ
である。この直流電圧生成回路３５は、この全波整流電
圧を約３００Ｖまでの出力電圧の範囲で可変制御して出
力する。スイッチング素子Ｓ１としては、ＩＧＢＴやＧ
ＴＯのように、自力でオフする機能を備えた半導体素子
が好適である。

【００２６】この直流電圧生成回路３５を制御する直流
電圧制御回路３９は、直流電圧生成回路３５の出力電圧
を出力電圧フィードバック制御抵抗回路４０によって分
圧して帰還する検出電圧を参照して、この検出電圧が所
定値となるようにスイッチング素子Ｓ１のオン／オフ時
間比を制御する。この実施の形態においては、前記検出
電圧の所定値は、所定の出力電圧（この実施の形態では
１５５Ｖ）のときに得られる検出電圧に相当する値とし
た。この出力電圧フィードバック制御抵抗回路４０の分
圧比の制御は、マイクロコンピュータ３８によって行
う。

【００２７】３相インバータ回路３６は、スイッチング
素子Ｓ２と逆並列ダイオードＤ２によって構成した３相
ブリッジ回路を備え、前記直流電圧生成回路３５の出力
電圧を入力として、前記ブラシレス電動機２８における
３相の固定子巻線に給電する。スイッチング素子Ｓ２に
は、ＩＧＢＴやＧＴＯのように、自力でオフする機能を
備えた半導体素子が好適である。この３相インバータ回
路３６による給電は、前記マイクロコンピュータ３８の
制御の下に、位置検出回路４１によってブラシレス電動
機２８の回転子の回転位置を検出し、インバータ駆動回
路４２によってスイッチング素子Ｓ２をオン／オフ制御
することによって行う。ブラシレス電動機２８を静粛に
効率良く運転するためには、正弦波給電が好適である。
３相インバータ回路３６は、正弦波ＰＷＭ制御によって
正弦波給電を実現し、また、電圧抑制ＰＷＭ制御によっ
て過負荷電流の発生を抑制する。

【００２８】正弦波ＰＷＭ制御には、出力電圧Ｖの実効
値を一定に保つＶ一定正弦波ＰＷＭ制御方式と出力電圧
Ｖと周波数Ｆの関係を一定値に保つＶ／Ｆ一定正弦波Ｐ
ＷＭ制御方式がある。Ｖ一定正弦波ＰＷＭ制御方式は３
相インバータ回路３６の入力電圧を最大限に利用した給
電を実現することができ、Ｖ／Ｆ一定正弦波ＰＷＭ制御
方式によればブラシレス電動機２８に対して効率良い給
電を実現することができる。

【００２９】補機駆動回路３７は、給水電磁弁コイル１
９ａ，排水電磁弁コイル２１ａ，クラッチコイル２９ａ
に接続した２方向サイリスタ３７ａ〜３７ｃを備え、こ
れらの２方向サイリスタ３７ａ〜３７ｃを選択的に導通
させることにより、給水電磁弁１９，排水電磁弁２１，
クラッチ機構２９を駆動する。

【００３０】マイクロコンピュータ３８は、マイクロコ
ンピュータ３０を介して入力スイッチ群３１の指示入力
に従って洗濯および脱水工程を設定し、この設定状態と
工程進行状態とエラー状態をマイクロコンピュータ３０
を介して表示素子群３２を点灯して表示し、水位センサ
１５の検出信号を入力して外槽５内の水位を監視しなが
ら給水電磁弁１９および排水電磁弁２１を開閉するよう
に補機駆動回路３７を制御し、更に、各種センサ（図示
省略）の信号を監視してエラー状態の発生を検出し、エ
ラーが発生したときには、発生したエラー状態を把握し
て洗濯および脱水工程を停止しすると共にエラー状態を
記憶し、表示素子群３２およびブザー音によって該エラ
ー状態の発生を報知する。そして、入力スイッチ群３１
に設けた音声スイッチ（図示省略）からの指示入力があ
ると、記憶しているエラー状態（エラーの内容）と対応
方法を音声報知する制御処理を行う。

【００３１】この音声報知（手段）は、各種のエラー状
態（エラーの内容）に相応するエラー状態音声データと
対応方法音声データを予め音声ＲＯＭ４３に記憶させて
おき、音声スイッチが入力されると、検出して記憶して
いるエラー状態に相応するエラー状態音声データと対応
方法音声データを前記音声ＲＯＭ４３から選択して順次
読み出してＤ／Ａ変換回路４４に供給してアナログデー
タに変換し、その後、低域フィルタ４５を通して波形整
形した後に増幅回路４６を介してスピーカ４７に供給す
る制御処理を実行することにより行う。また、前記低域
フィルタ４５は、操作パネル制御装置１４のマイクロコ
ンピュータ３０からのスイッチ入力受付けやエラー状態
発生を示すブザー音信号３３を入力して波形整形した後
に増幅回路４６を介してスピーカ４７に供給して発音さ
せる。

【００３２】マイクロコンピュータ３８は、洗濯工程に
おいては、クラッチコイル２９ａを付勢状態にすること
によりクラッチ機構２９によって洗濯槽兼脱水槽２を静
止状態に保持し、撹拌翼４をブラシレス電動機２８によ
って低速度で正回転および逆回転させるように３相イン
バータ回路３６を制御する。このようにブラシレス電動
機２８を低速回転させる洗濯工程において３相インバー
タ回路３６に供給する直流電圧生成回路３５の直流出力
電圧は、比較的低い電圧であることが望ましく、直流電
圧生成回路３５の直流出力電圧は、１４０〜１６０ボル
トとなるように直流電圧制御回路３９を制御する。

【００３３】そして、脱水工程においては、クラッチコ
イル２９ａを消勢状態にすることにより、クラッチ機構
２９によって洗濯槽兼脱水槽２と撹拌翼４を一体的にし
てブラシレス電動機２８によって高速度で正回転させる
ように３相インバータ回路３５を制御する。このように
ブラシレス電動機２８を高速回転させる脱水工程におい
ては、３相インバータ回路３６に供給する直流電圧生成
回路３５の直流出力電圧は、比較的高い電圧であること
が望ましく、直流電圧生成回路３５の直流出力電圧が２
７０〜３２０ボルトとなるように直流電圧制御回路３９
を制御する。

【００３４】そして、エラー状態が発生すると、ブラシ
レス電動機２８への給電を止めて洗濯および脱水工程を
停止し、前述したような報知処理を実行する。

【００３５】この実施の形態において、前述した各種の
制御処理は、２つのマイクロコンピュータ３０，３８を
有効活用して実行することができるように配慮してい
る。操作パネル制御装置１４は狭隘な空間に設置される
ことから、マイクロコンピュータ３０は、可及的に小型
であることが望ましく、しかも、入力スイッチ群３１か
らの入力信号を素早く処理して入力操作されたスイッチ
を特定し、ブザー音を発音させてスイッチ入力を受付け
たことを報知することが望ましい。また、電力制御装置
２７におけるマイクロコンピュータ３８は、直流電圧生
成回路３５が所望の直流電圧を安定に出力するように直
流電圧制御回路３９を制御し、高速回転するブラシレス
電動機２８の回転子の回転位置を検出してインバータ駆
動回路４２を制御することが必要であることから、多量
のデータを高速処理することができる機能を備えたもの
であることが望ましい。

【００３６】そこで、この実施の形態においては、多量
の音声データを高速処理することが必要な音声報知制御
処理は、高速処理機能を備えた電力制御装置２７におけ
るマイクロコンピュータ３８に分担させるようにした。
この電力制御装置２７におけるマイクロコンピュータ３
８は、エラー状態が発生したときには、ブラシレス電動
機２８への給電を止めることにより制御処理負荷を軽減
し、この軽負荷状態で音声報知制御処理を実行するよう
にした。そして、操作パネル制御装置１４におけるマイ
クロコンピュータ３０は、入力スイッチ群３１からの入
力信号を素早く処理して入力操作されたスイッチを特定
し、ブザー音信号３３を発生させてスイッチ入力を受付
けたことを報知し、洗濯および脱水工程の設定と工程進
行状態を表示素子群３２の点灯／消灯によって報知する
制御処理を分担する。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、エラー状態および／またはそ
の対応方法を音声で報知するようにしたことにより対応
操作を容易に行うことができる。

【００３８】また、音声報知制御処理は、電力制御装置
におけるマイクロコンピュータに分担させるようにした
ので、制御装置を効率的に使用してエラー状態および／
またはその対応方法を音声で報知することができる。ま
た、音声報知制御処理は、ブラシレス電動機を停止させ
た状態で行うようにしたので、電力制御装置のマイクロ
コンピュータが過負荷状態なるのを防止することができ
る。

【００３９】そして、スイッチ入力受付けやエラー状態
発生を示すブザー音は、操作パネル制御装置におけるマ
イクロコンピュータを使用して発生させるようにしたの
で、電力制御装置におけるマイクロコンピュータの負荷
状態に左右されずに素早く発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す電気洗濯機の縦断
側面図である。

【図２】図１に示した電気洗濯機の電動駆動装置と制御
装置の内部構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２…洗濯槽兼脱水槽、４…撹拌翼、５…外槽、６…電動
駆動装置、１４…操作パネル制御装置、２７…電力制御
装置、２８…ブラシレス電動機、３０，３８…マイクロ
コンピュータ、３１…入力スイッチ群、３２…表示素子
群、３３…ブザー音信号、３５…直流電圧生成回路、３
６…３相インバータ回路、４３…音声ＲＯＭ、４４…Ｄ
／Ａ変換回路、４７…スピーカ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高宗裕一郎茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者細川敦志茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者服部直幾茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立多賀エレクトロニクス内Ｆターム(参考） 3B155 AA01 AA06 BA23 BB02 CB06 HB10 HC07 JB06 JB27 KA33 KB27 KB28 KB29 LA02 LB24 LC08 LC28 MA01 MA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外槽内に回転可能に設置した洗濯槽兼脱水
槽と、この洗濯槽兼脱水槽の底部に回転可能に設置した
撹拌翼と、洗濯槽兼脱水槽および撹拌翼を回転駆動する
電動駆動装置と、制御装置を備え、前記制御装置によっ
て前記電動駆動装置を制御することにより前記洗濯槽兼
脱水槽および撹拌翼を回転駆動して洗濯槽兼脱水槽内の
洗濯物の洗濯および脱水を実行する電気洗濯機におい
て、前記制御装置は、音声報知手段を備え、洗濯および脱水
工程におけるエラー状態と対応方法を音声報知するよう
にしたことを特徴とする電気洗濯機。
【請求項２】請求項１において、前記制御装置は、入力
スイッチ群と表示素子群とマイクロコンピュータを備え
た操作パネル制御装置と、ブラシレス電動機へ給電する
インバータ回路を制御するマイクロコンピュータを備え
た電力制御装置とを備え、前記音声報知手段は、電力制
御装置のマイクロコンピュータを使用して構成したこと
を特徴とする電気洗濯機。
【請求項３】請求項２において、前記電力制御装置のマ
イクロコンピュータは、エラー状態が発生するとブラシ
レス電動機への給電を止めて洗濯および脱水工程を停止
する制御処理を実行し、音声スイッチからの指示入力に
基づいて音声報知処理を実行するようにしたことを特徴
とする電気洗濯機。
【請求項４】請求項２または３において、前記操作パネ
ル制御装置は、ブザー音信号発生手段を備え、発生した
ブザー音信号を前記音声報知手段における音声出力手段
に供給するようにしたことを特徴とする電気洗濯機。