JP2011200518A

JP2011200518A - 洗濯機等の電源開閉装置および制御装置

Info

Publication number: JP2011200518A
Application number: JP2010072013A
Authority: JP
Inventors: Naga Kawasaki; 長川▲さき▼
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】待機時の消費電力を零にする家電機器において、使用者が電源入りスイッチを押し、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの時間を短縮する。
【解決手段】電源入りスイッチ４０をオンにすると、電流制限抵抗４７、整流ダイオード４８を通して充電電流が流れ、第一の平滑コンデンサ５０の電圧が上昇し、直流電源４９の出力が生成され、制御手段４３が第一の電源開閉手段４６を閉状態とする。さらに所定時間経過後に第二の電源開閉手段５５を閉状態とし、第二の平滑コンデンサ５１にも電源が供給されるので、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの時間を短縮することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、直流電源より電源が供給されている間動作する制御手段を備えた洗濯機等の電源開閉装置および制御装置に関するものである。

近年、省エネの観点からあらゆる家電機器において、消費電力の低減を図るべくさまざまな取り組みが行われており、可能な機器においては、動作時のみならず待機時の消費電力をなくすような構成が提案されている。（例えば特許文献１参照）。

図３は、前記特許文献１に記されたインバータ装置の主要回路ブロック図であり、交流電源１の出力に整流平滑回路２を接続し、整流平滑回路２の直流出力に三相入力仕様の電動機４を接続している。リレー５は、出力接点を交流電源１に接続し、制御回路６によりオンオフ制御される。起動回路７は、リレー５の出力接点に並列に接続している。

整流平滑回路２は、ダイオード８、９、１０、１１をブリッジに接続した整流器１２と、５６０μＦの電解コンデンサ１３、１４と、チョークコイル１５を設けている。

コンデンサ１３、１４は、インバータ回路３の入力直流電圧のリプル成分を低減するものであり、インバータ回路３の入力電圧をリプル電圧の小さい直流とすることにより、電動機４に加えられる電圧、電流のリプル成分を抑え、それによって電動機４およびインバータ装置の効率を高くし、インバータ回路３の動作周波数と交流電源１の周波数の干渉による騒音の発生を抑えるという作用も持っている。

また、リレー５の出力接点は交流電源１からコンデンサ１３、１４に至る経路の間に接続されており、起動回路７は押しボタン式のノーマリーオープン型の電源入りスイッチ１６と、６８Ω５Ｗ定格の抵抗１７の直列回路によって構成され、起動回路７はリレー５の出力接点間に並列に接続している。

制御回路６は、電源入りスイッチ１６がボタンを使用者に押されてオンにされた場合には、交流電源１から起動回路７を通じて電源が供給されると同時にコンデンサ１３、１４にも整流平滑回路２を通じて充電電流が供給され、制御回路６はリレー５の出力接点をオンにすることにより、交流電源１からリレー５の出力接点、および整流平滑回路２を通じて電源が供給されるようになる。

従って、その後使用者がボタンから手を離して電源入りスイッチ１６がオフとなっても、制御回路６はリレー５の出力接点を引き続きオンにさせることにより、制御回路６およびインバータ回路３に直流の電力が供給されるという構成である。

特開平１１−３０８８６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来のインバータ装置では、インバータ回路の入力直流電圧のリプル電圧を十分低減して動作の安定性を確保し、交流電源の瞬時停電時にも安定した動作を継続させるために、コンデンサは比較的大きな静電容量で構成されている。そのため、突入電流防止用の電流制限抵抗と静電容量によって決定される充電時定数は大きな値となるため、使用者が電源入りスイッチを押し、直流電源が生成されて、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでにかなりの時間を要する場合がある。その間使用者は電源入りスイッチを押し続けなければならず、もし制御手段が動作を開始し、電源開閉手段を閉状態とするまでに使用者が電源入りスイッチを押す動作を止めてしまうと、電源入り動作に失敗し、場合によっては、機器の故障と誤認される可能性が有るという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、使用者が電源入りスイッチを短時間押すだけで、直流電源が生成され、制御手段によって電源開閉手段を閉状態にするので、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの所要時間を低減し、機器が電源入り動作に失敗して、故障と誤認されるような可能性を低減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、直流電源と、前記直流電源より電源が供給されている間動作する制御手段と、少なくとも前記直流電源に接続した交流電源を開閉する第一の電源開閉手段と、ノーマリーオープン型の電源入りスイッチと、第一および第二の平滑用コンデンサと、前記第二の平滑用コンデンサと直列に接続された第二の電源開閉手段と、前記第一の電源開閉手段と直列に接続された抵抗とダイオードとを備え、前記制御手段は、前記ノーマリーオープン型の電源入りスイッチが押され直流電源が生成されると、前記第一の電源開閉手段を閉状態とし、所定時間後に前記第二の電源開閉手段を閉状態とするよう構成したものである。

これにより、待機時の消費電力をほぼ零としつつ、使用者が電源入りスイッチを短時間押すだけで、安定した電源入り動作を行うことができる。

本発明の洗濯機等の電源開閉装置および制御装置は、待機時の消費電力をほぼ零としつつ、使用者が短時間電源入りスイッチを押すだけで、直流電源が生成され、制御手段によって電源開閉手段を閉状態にするので、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの所要時間を低減し、安定した電源入り動作を行うことができ、機器が電源入り動作に失敗し、故障と誤認されるような可能性を低減することができる。

本発明の実施の形態１の洗濯機の縦断面図同洗濯機の一部ブロック化した回路図従来の洗濯機の一部ブロック化した回路図

第１の発明は、直流電源と、前記直流電源より電源が供給されている間動作する制御手段と、少なくとも前記直流電源に接続した交流電源を開閉する第一の電源開閉手段と、ノーマリーオープン型の電源入りスイッチと、第一および第二の平滑用コンデンサと、前記第二の平滑用コンデンサと直列に接続された第二の電源開閉手段と、前記第一の電源開閉手段と直列に接続された抵抗とダイオードとを備え、前記制御手段は、前記ノーマリーオープン型の電源入りスイッチが押され直流電源が生成されると、前記第一の電源開閉手段を閉状態とし、所定時間後に前記第二の電源開閉手段を閉状態とするようにしたことにより、待機時の消費電力をほぼ零としつつ、電源投入時初期の平滑用コンデンサの充電時間を短縮し、使用者が電源入りスイッチを短時間押すだけで、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの所要時間を低減し、安定した電源入り動作を行うことができるので、機器が電源入り動作に失敗し、故障と誤認されるような可能性を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、洗濯機を例に用いて、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。

（実施の形態１）
図１に示すように、モータ３１は、ベルト３２、プーリ３３を介して洗濯兼脱水槽３４に連結し、洗濯兼脱水槽３４の内底部に攪拌翼３５を回転自在に設けている。減速機構３６は、モータ３１からの駆動力を減速して洗濯時には攪拌翼３５に伝達し、脱水時には洗濯兼脱水槽３４に伝達する。このときの脱水と洗濯との切り換えは排水弁３７を駆動することにより行われ、排水弁３７を駆動すると、洗濯水を排水するとともに減速機構３６のクラッチが切り換わり、脱水運転が行われる。給水弁３８は洗濯兼脱水槽３４内に水を給水するものである。洗濯機上部には、制御装置３９が設けてある。

図２は、本発明の洗濯機の電源開閉装置および制御装置を一部ブロック化した回路図である。

図２において、制御装置３９は、ノーマリーオープン型の電源入りスイッチ４０や、電源切りスイッチ４１を有する操作表示手段４２にて、運転コース等の設定、運転を開始するための入力を行ない、その情報を基に設定内容の表示や、洗濯運転中の進行状態や、残り時間を表示する。

また制御装置３９は、モータ３１、排水弁３７、給水弁３８などの負荷を制御し、洗い、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次制御するマイクロコンピュータからなる制御手段４３を有している。

制御手段４３は、操作表示手段４２からの入力情報を基に表示して使用者に知らせるとともに、操作表示手段４２により運転開始が設定されると、パワースイッチング手段４４を制御し、モータ３１、排水弁３７、給水弁３８などの動作を制御し、洗濯運転を行う。

商用電源４５は、その一方を第一の電源開閉手段４６、電流制限抵抗４７、整流ダイオード４８を介して、直流電源４９に接続している。また直流電源４９と並列に第一の平滑コンデンサ５０と第二の平滑コンデンサ５１が接続され、更に第二の平滑コンデンサ５１と直列に第二の電源開閉手段５５が接続されている。

電源開閉手段制御手段５６は、第一の電源開閉手段４６および第二の電源開閉手段５５の開閉状態を制御するよう制御手段４３に接続されている。

第一の平滑コンデンサ５０の静電容量は、電源投入初期に最低限必要な最小の値とすることで、充電時間を短縮し、直流電源４９の生成に要する時間を短縮するようにしている。また第二の平滑コンデンサ５１の静電容量を大きな値とすることで、機器として必要な電源の安定度や、交流電源が瞬時停電した際にも安定した動作ができるようにしている。

上記構成において、本発明の洗濯機の動作を説明する。

使用者が洗濯機を運転するために、操作表示手段４２に配置された電源入りスイッチ４０をオンにすると、電源入りスイッチ４０、電流制限抵抗４７、整流ダイオード４８を通して、充電電流が流れて、第一の平滑コンデンサ５０の電圧が上昇し、直流電源４９の出力が生成され、制御手段４３が動作を開始する。

制御手段４３は動作を開始すると、第一の電源開閉手段４６を閉状態とすることで、使用者が電源入りスイッチ４０の押圧動作を止めても直流電源４９への電源供給を継続できるようにしている。制御手段４３は、さらに所定時間経過後に第二の電源開閉手段５５を閉状態とすることで、第二の平滑コンデンサ５１にも電源が供給されるようにして、一連の電源入り動作を終了する。

その後、所定の洗濯動作が終了するか、もしくは運転途中に電源切りスイッチ４１が押されると、制御手段４３は、第一の電源開閉手段４６および第二の電源開閉手段５５を開状態とし、直流電源４９への電源供給を遮断することで洗濯機を電源切りの状態とする。

なお、本発明の上記実施の形態１では、洗濯機を例に用いて説明を行ったが、洗濯機に限定するものではなく、衣類乾燥機、食器洗い機、電子レンジなど、待機時の消費電力を零にする機能を備えた、あらゆる家電機器に適用可能であることは、いうまでもない。

以上のように、本発明にかかる洗濯機等の電源開閉装置および制御装置は、待機時の消費電力をほぼ零としつつ、使用者が電源入りスイッチを短時間押すだけで、直流電源が生成され、制御手段によって電源開閉手段を閉状態にするので、制御手段が電源開閉手段を閉状態とするまでの所要時間を低減し、安定した電源入り動作を行うことが可能となるので、待機時の消費電力をほぼ零にする機能を備えた、あらゆる家電機器として有用である。

３９制御装置
４０電源入りスイッチ
４３制御手段
４６第一の電源開閉手段
５０第一の平滑コンデンサ
５１第二の平滑コンデンサ
５５第二の電源開閉手段

Claims

直流電源と、前記直流電源より電源が供給されている間動作する制御手段と、少なくとも前記直流電源に接続した交流電源を開閉する第一の電源開閉手段と、ノーマリーオープン型の電源入りスイッチと、第一および第二の平滑用コンデンサと、前記第二の平滑用コンデンサと直列に接続された第二の電源開閉手段と、前記第一の電源開閉手段と直列に接続された抵抗とダイオードとを備え、前記制御手段は、前記ノーマリーオープン型の電源入りスイッチが押され直流電源が生成されると、前記第一の電源開閉手段を閉状態とし、所定時間後に前記第二の電源開閉手段を閉状態とするよう構成した洗濯機等の電源開閉装置および制御装置。