JP2015023897A

JP2015023897A - 電気機器

Info

Publication number: JP2015023897A
Application number: JP2013153449A
Authority: JP
Inventors: 真理子小川; Mariko Ogawa; 高橋　新; Arata Takahashi; 新高橋
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-02-05

Abstract

【課題】停電から復電時に自動的に再運転させる電気機器において、停電復帰時、商用電源から制御電源回路の通電路に大きな突入電流が流れる。【解決手段】電気機器である洗濯機１００において、洗濯運転を実行し商用電源４０から制御電源回路４１を介して給電される制御手段４２と、使用者により手動で操作される自動復帰型の電源入りスイッチ１１と、電源入りスイッチ１１と直列に接続される抵抗１２と、電源入りスイッチ１１と抵抗１２と並列に接続され、電源入りスイッチ１１の操作によってオンする電源リレー１３と、電源入りスイッチ１１と並列に接続されるラッチングリレー１４とを備え、停電復帰時には、ラッチングリレー１４と抵抗１２を介して商用電源４０から制御電源回路４１に給電する構成とした。【選択図】図２

Description

本発明は、停電復帰時の制御装置の立ち上がりを改善し、制御電源回路の信頼性を向上させた、洗濯機、乾燥機、食器洗い機等の電気機器に関するものである。

従来、停電及び復電時の対策を講じた電気機器としての洗濯機では、商用電源と制御電源回路との間の通電路に、使用者の操作により通電路を閉路し且つ閉路後は閉路状態を保持し、洗濯運転が通常に終了したこと又は電源切り指令発生手段による電源切り指令が発生したことに基づいて通電路を開路するスイッチ装置を設けている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−７５３５１号公報

しかしながら、従来の構成では、停電復帰する度に通電路に大きな突入電流が流れ、通電路上の電子部品にストレスを与えるといった課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、停電復帰時、通電路に流れる突入電流を抑制することで、制御電源回路の信頼性を向上させることができる電気機器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決する為に、本発明の電気機器は、電気機器の運転を実行し商用電源から制御電源回路を介して給電される制御手段と、使用者により手動で操作される自動復帰型の電源入りスイッチと、電源入りスイッチと直列に接続される抵抗と、電源入りスイッチと抵抗と並列に接続され、電源入りスイッチの操作によってオンする電源リレーと、電源入りスイッチと並列に接続されるラッチングリレーとを備え、停電復帰時には、前記制御電源回路は、前記ラッチングリレーと前記抵抗を介して前記商用電源から給電されるようにしたものである。

上記構成によれば、停電復帰時には、商用電源から制御電源回路に流れる突入電流を抑制でき、制御電源回路の信頼性を向上させることができる。

本発明に係る電気機器は、停電復帰時の制御装置の立ち上がりを改善し、制御電源回路の信頼性を向上することができる。

本発明の実施の形態１における電気機器である洗濯機の断面図同電気機器の制御装置のブロック回路図

本発明は、ラッチングリレーを用いて停電から自動復帰する機能を有した電気機器において、電気機器の運転を実行し商用電源から制御電源回路を介して給電される制御手段と
、使用者により手動で操作される自動復帰型の電源入りスイッチと、電源入りスイッチと直列に接続される抵抗と、電源入りスイッチと抵抗と並列に接続され、電源入りスイッチの操作によってオンする電源リレーと、電源入りスイッチと並列に接続されるラッチングリレーとを備え、停電復帰時には、前記制御電源回路は、前記ラッチングリレーと前記抵抗を介して前記商用電源から給電されることを特徴とする。

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、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。

なお、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」、「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、電気機器の原理を何ら限定するものではない。

（実施の形態１）
電気機器である洗濯機を例にとって説明する。

図１は、本発明の実施形態の携帯における電気機器である洗濯機の縦断面図、図２は、同電気機器の制御装置のブロック回路図、である。なお、電気機器は洗濯機１００だけでなく、例えば、乾燥機、食器洗い機等においても、本件発明は同様に適用される。

図１において、洗濯機１００は、筐体１１０と、筐体１１０内で衣類を収容する収容槽２００と、を備える。収容槽２００は、回転軸ＲＸを取り囲む略円筒形状の周壁２１１を有する回転ドラム２１０と、回転ドラム２１０を収容する水槽２２０と、を含む。

筐体１１０は、収容槽２００へ衣類を投入するための投入口が形成された前壁１１１と、前壁１１１とは反対側の後壁１１２と、を備える。回転ドラム２１０及び水槽２２０は、前壁１１１に向けて開口する。

洗濯機１００は、前壁１１１に取り付けられた扉体１２０を更に備える。扉体１２０は、前壁１１１に形成された投入口を閉塞する閉位置と投入口を開放する開位置との間で回動する。使用者は、扉体１２０を閉位置に回動させ、前壁１１１の投入口を通じて、衣類を収容槽２００へ投入することができる。その後、使用者は、扉体１２０を閉位置に移動させ、洗濯機１００に衣類を洗濯させることができる。なお、図１に示される扉体１２０は、閉位置に存する。

回転ドラム２１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で延びる回転軸ＲＸ周りに回転する。収容槽２００に投入された衣類は、回転ドラム２１０の回転に伴って回転ドラム２１０内を移動し、洗い、すすぎ及び／又は脱水といった様々な処理を受ける。

回転ドラム２１０は、閉位置にある扉体１２０に対向する底壁２１２を含む。水槽２２０は、回転ドラム２１０の底壁２１２及び周壁２１１の一部を取り囲む底部２２１と、底部２２１と扉体１２０との間で、回転ドラム２１０の周壁２１１の他の部分を取り囲む前部２２２と、を備える。

収容槽２００は、回転ドラム２１０の底壁２１２に取り付けられた回転シャフト２３０を含む。回転シャフト２３０は、回転軸ＲＸに沿って、後壁１１２に向けて延びる。回転シャフト２３０は、水槽２２０の底部２２１を貫通し、水槽２２０と後壁１１２との間に現れる。

洗濯機１００は、水槽２２０の下方に据え付けられたモータ２３１と、水槽２２０の外
に露出した回転シャフト２３０に取り付けられたプーリ２３２と、モータ２３１の動力をプーリ２３２に伝達するためのベルト２３３と、を更に備える。モータ２３１が作動すると、モータ２３１の動力は、ベルト２３３、プーリ２３２及び回転シャフト２３０に伝達される。この結果、回転ドラム２１０は、水槽２２０内で回転する。

筐体１１０は、前壁１１１と後壁１１２との間で略水平に延びる筐体天壁１１３と、筐体天壁１１３とは反対側の筐体底壁１１４と、を含む。洗濯機１００は、蛇口（図示せず）に接続される給水口１４０と、給水口１４０を介して導入された水を分配するための分配部１４１と、を更に備える。給水口１４０は、後壁１１２に現れる。分配部１４０は、筐体天壁１１３と収容槽２００との間に配設され、分配部１４０の一部として給水弁３１０が用いられる。

洗濯機１００は、洗剤が収容される洗剤収容部（図示せず）を更に備える。分配部１４１は、収容槽２００、洗剤収容部に選択的に水を供給するための複数の給水弁を備える。なお、図１において、洗剤収容部への給水経路は示されていない。収容槽２００及び洗剤収容部への給水に対して、既知の洗濯機に用いられている技術が好適に適用される。

洗濯機１００は、操作パネル４００を更に備える。この操作パネル４００は、例えば前壁１１１に設けられていて、この操作パネル４００には、自動復帰形のプッシュスイッチからなる電源入りスイッチ１１と電源オフスイッチ１７、入力設定手段５０、表示手段５１とが設けられている。表示手段５１は、入力設定手段５０による設定内容、動作状態などを表示する。

洗濯機１００は、制御装置４１０を更に備える。前記制御装置４１０は、例えば筐体天壁１１３の下に設けられている。

次に、制御電源回路について説明する。

図２において、制御手段４２は、マイクロコンピュータなどで構成し、入力設定手段５０、表示手段５１、フタ開閉センサ５２、モータ２３１の回転速度を検知する回転センサ回路２３３、水槽２２０内の推移を検知する水位検知手段５３、不揮発性メモリ５４が接続されている。

さらに、この制御手段４２は電源リレー１３を駆動するための電源リレー駆動回路２１、モータ２３１を駆動するためのモータ駆動回路２３２、排水ポンプ３２０を駆動するための排水ポンプ駆動回路３２１、水槽２２０内に給水する給水弁３１０を駆動するための給水弁駆動回路３１１などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水の各動作を制御する。

不揮発性メモリ５４は、ＥＥＰＲＯＭなどにより構成された外部記憶手段であり、洗濯運転の進行状況や運転内容を制御手段４２からの書き込み信号に従って書き込み、記憶する。なお、不揮発性メモリ５４は制御手段４２が備えていても良い。

制御電源回路４１は、商用電源４０からスイッチング電源等で得られたＤＣ電源であり、制御手段４２、直流電源ＶＡや各負荷に電気エネルギーを供給する。

制御手段４２の洗濯運転制御手段としての機能は、予め記憶された運転制御プログラムを実行することでモータ２３１や、排水ポンプ３２０、給水弁３１０を駆動制御して洗濯、すすぎ、脱水の一連の行程を逐次実行するもので、この場合の洗濯運転コースとしては、種々なコースがある。

商用電源４０の一方の電源端子は制御電源回路４１の一方の入力端子に接続され、他方の電源端子にはスイッチ装置１０を介して制御電源回路４１の他方の入力端子に接続されている。この制御電源回路４１の両出力端子は制御手段４２の電源入力端子に接続されている。この結果、スイッチ装置１０は、商用電源４０と制御電源回路４１との間の通電路４０ａ、４０ｂのうち通電路４０ａに設けられている。

スイッチ装置１０は、電源入りスイッチ１１と、抵抗１２と、電源リレー１３と、ラッチングリレー１４と、オン用コイル１５と、オフ用コイル１６とを有して構成されている。

電源入りスイッチ１１と抵抗１２は、商用電源４０と制御電源回路４１との間の通電路４０ａに直列に接続されている。

電源入りスイッチ１１は、手動によりオンされて通電路４０ａを閉路する自動復帰形のプッシュスイッチからなる。抵抗１２は、電源入りスイッチ１１が手動によりオンされる時や停電復帰時、通電路４０ａ、４０ｂに流れる突入電流を抑制するために接続される。

電源リレー１３は、制御手段４２からのパルス信号により電源リレー駆動回路２１が駆動することで電源リレー１３の接点がオンされて通電路４０ａを閉路する。

ラッチングリレー１４は、電源入りスイッチ１１に並列に接続されオン用コイル１５の通電により閉成され且つ閉成以後はオン用コイル１５が断電されても閉成状態を保持し、オフ用コイル１６が通電されると開放する。従って、ラッチングリレー１４は、オフ用コイル１６が通電されない限りは閉成状態のままである。

電源入りスイッチ１１と抵抗１２は直列に接続され、電源リレー１３と並列に接続されている。ラッチングリレー１４は、電源入りスイッチ１１と並列に接続されている。

停電時、電源リレー１３の接点は開成状態、ラッチングリレー１４が閉成状態にある。停電復帰時、商用電源４０に電源が給電されると、ラッチングリレー１４は抵抗１２と直列に接続されているため、通電路４０ａ、４０ｂに流れる突入電流を抑制することができる。

オン用コイル１５及びオフ用コイル１６を通断電制御することによってラッチングリレー１４を開閉制御するラッチングリレー駆動回路１８は、オン用コイル１５をオンオフするためのスイッチング素子たるＮＰＮ型のトランジスタ１９と、オフ用コイル１６をオンオフするためのスイッチング素子たるＮＰＮ型のトランジスタ２０と、を備えている。

オン用コイル１５とトランジスタ１９とは直流電源ＶＡとＧＮＤとの間に直列に接続されており、制御手段４２によりトランジスタ１９にオン信号が出力されることにより、オン用コイル１５は通電される。オフ用コイル１６とトランジスタ２０とは直流電源ＶＡとＧＮＤとの間に直列に接続されており、制御手段４２によりトランジスタ２０にオン信号が出力されることにより、オフ用コイル１６は通電される。

電源オフスイッチ１７は、手動によりオンされて、制御手段４２に電源切り命令を入力する自動復帰形のプッシュスイッチからなる。

制御手段の要部動作について説明する。

（正常運転開始時）
使用者により電源入りスイッチ１１がオンされて通電路４０ａを閉路すると、商用電源４０から制御電源回路４１を介して制御手段４２に給電される。制御手段４２が起動すると、制御手段４２からのパルス信号により電源リレー駆動回路２１を駆動することで電源リレー１３の接点がオンされ、通電路４０ａを閉路する。

電源リレー１３により通電路４０ａが閉路されると、制御手段４２からトランジスタ１９にオン信号が出力され、ラッチングリレー１４のオン用コイル１５を通電することにより、ラッチングリレー１４の接点がオンする。

通常運転時、電源リレー１３の接点とラッチングリレー１４の接点とは、ともにオン状態にある。通電路４０ａを流れる電流は、電源リレー１３を流れる経路とラッチングリレー１４を流れる経路がある。ラッチングリレー１４には抵抗１２が直列に接続されており、電源リレー１３の経路よりインピーダンスが高いため、通電路４０ａの電流のほとんどは電源リレー１３を介して流れる。

使用者により入力設定手段５０を介して、洗濯運転コースが設定され洗濯運転が開始されると、設定された内容に従って制御手段４２により洗濯運転が開始される。洗濯運転が開始されると、進行状況や運転内容を予め決められたタイミングで不揮発性メモリ５４に記憶する。

（停電時）
停電すると商用電源４０が給電されなくなり、制御電源回路４１への給電が途絶えると、制御電源回路４１の出力電圧が低下し、結果、制御手段４２への供給電圧が低下する。制御電源回路４１からの供給電圧が制御手段４２のリセット電圧以下になると、制御手段４２はリセット状態となり、制御手段４２の機能を停止する。そのため、制御手段４２から電源リレー１３を駆動する電源リレー駆動回路２１へのパルス信号は途絶え、電源リレー１３の接点はオフする。

ここでラッチングリレー１４は、オフ用コイル１６が通電されない限りは閉成状態のままであるため、停電中、ラッチングリレー１４の接点はオン状態にある。

（復電時）
復電すると商用電源４０に給電され、ラッチングリレー１４と抵抗１２を介して制御電源回路４１は給電される。制御電源回路４１の給電により制御手段４２が起動すると、制御手段４２からのパルス信号により電源リレー駆動回路２１を駆動し電源リレー１３の接点をオンし、通電路４０ａを閉路する。復電後、通電路４０ａが閉路されると、制御手段４２は不揮発性メモリ５４に記憶された内容に基づいて洗濯運転を再開する。
停電復帰時には、ラッチングリレー１４と抵抗１２を介して商用電源４０から制御電源回路４１に給電されるため、商用電源４０から制御電源回路４１との間の通電路４０ａ、４０ｂに流れる突入電流を抑制でき、制御電源回路４１の信頼性を向上させることができる。

（正常運転終了、又は使用者により電源オフスイッチが押された場合）
正常に運転が終了する、又は使用者により電源オフスイッチ１７が押された場合、制御手段４２は、電源リレー１３を駆動するための電源リレー駆動回路２１、モータ２３１を駆動するためのモータ駆動回路２３２、排水ポンプ３２０を駆動するための排水ポンプ駆動回路３２１、水槽２２０内に給水する給水弁３１０を駆動するための給水弁駆動回路３１１を停止し、不揮発性メモリ５４の記憶内容をクリアする。

制御手段４２からトランジスタ２０にオン信号が出力され、ラッチングリレー１４のオ
フ用コイル１６を通電することにより、ラッチングリレー１４の接点をオフする。

ラッチングリレー１４の接点をオフした後、制御手段４２から電源リレー駆動回路２１へのパルス信号を停止することで電源リレー１３の接点がオフされ、商用電源４０と制御電源回路４１の通電路４０ａは開路し、洗濯機は電源オフ状態となる。

以上のように、本実施の形態においては、停電復帰時、商用電源４０に電源が給電されると、制御電源回路４１には、ラッチングリレー１４と抵抗１２を介して、商用電源４０が給電される。ラッチングリレー１４に抵抗１２が直列に接続されていることにより、通電路４０ａ、４０ｂに流れる突入電流を抑制することができ、通電路４０ａ、４０ｂ上の電子部品のストレスを減少することができる。その結果、制御電源回路４１の信頼性を向上させた洗濯機等の電気機器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる電気機器は、停電時及び停電復帰時の対策を講じ、かつ停電復帰時の制御電源回路の突入電流を抑制でき、制御電源回路の信頼性を向上させることができるので、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、スイッチ装置としては、上記構成に限られず、種々変更して実施することができる。

１１電源入りスイッチ
１２抵抗
１３電源リレー
１４ラッチングリレー
４０商用電源
４１制御電源回路
４２制御手段
１００洗濯機

Claims

ラッチングリレーを用いて停電から自動復帰する機能を有した電気機器において、
前記電気機器の運転を実行し商用電源から制御電源回路を介して給電される制御手段と、
使用者により手動で操作される自動復帰型の電源入りスイッチと、
前記電源入りスイッチと直列に接続される抵抗と、
前記電源入りスイッチと前記抵抗と並列に接続され、前記電源入りスイッチの操作によってオンする電源リレーと、
前記電源入りスイッチと並列に接続されるラッチングリレーとを備え、
停電復帰時には、前記制御電源回路は、前記ラッチングリレーと前記抵抗を介して前記商用電源から給電されることを特徴とする電気機器。