JP2015047448A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの動作を制御するためのスイッチング素子の温度を直接的に検出し、その検出温度に応じたモータの駆動制御を行う。
【解決手段】本実施形態の洗濯機は、モータの動作を制御するためのスイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、モータの動作を制御する制御手段と、を備える。パワーモジュールには、スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段がさらに内蔵されている。制御手段は、温度検出手段が検出する温度が所定温度よりも高くなった場合に、モータの負荷を弱める制御を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、洗濯機に関する。

例えば洗濯機などに搭載されるモータの動作制御は、スイッチング素子の駆動を制御することにより行われている。そして、従来では、スイッチング素子の温度管理は、例えば特許文献１に開示されているように、スイッチング素子の放熱用の部材として設けた放熱器に温度検出器を取り付け、その温度検出器によって検出される温度に基づいて行われている。しかしながら、従来の構成では、スイッチング素子の温度を放熱用の部材を介して間接的に測定しているため、例えば、時々刻々と変化するスイッチング素子の検知温度にタイムラグが発生したり、あるいは、スイッチング素子の熱が放熱器に吸収されてしまい実際のスイッチング素子の温度が検出できないなどといった不具合が生じる。また、例えば温度検出器の取り付け位置などにより検出温度にばらつきが生じてしまうという問題がある。

特許第４６３９９５０号公報

本実施形態は、モータの動作を制御するためのスイッチング素子の温度を直接的に検出することができ、その検出温度に応じてモータを制御することができる洗濯機を提供する。

本実施形態の洗濯機は、モータの動作を制御するためのスイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、モータの動作を制御する制御手段と、を備える。パワーモジュールには、スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段がさらに内蔵されている。制御手段は、温度検出手段が検出する温度が所定温度よりも高くなった場合に、モータの負荷を弱める制御を実行する。

第１実施形態に係る縦軸型洗濯機の構成を概略的に示す縦断側面図 洗濯機の制御系に係る電気的構成を概略的に示す図 第２実施形態に係るドラム式洗濯機の構成を概略的に示す縦断断面図

以下、洗濯機に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態で実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１に示す洗濯機１０は、回転槽の回転中心軸が垂直方向に延びるいわゆる縦軸型の洗濯機であり、その外郭を構成する外箱１１の内部には、上面が開放した有底円筒状の水槽１２が弾性吊持機構１３によって弾性的に支持されている。この水槽１２の内部には、上面が開放した有底円筒状の回転槽１４が回転可能に設けられている。回転槽１４の底部には、当該回転槽１４の底部を補強するための補強部材１５が設けられている。回転槽１４は、垂直な軸線を中心に回転するように構成されており、洗濯物を洗う洗い行程および洗濯物をすすぐすすぎ行程における洗濯槽、および、洗濯物を脱水する脱水行程における脱水槽として兼用される。回転槽１４は、その周壁部に多数の孔１６を有している。これら孔１６は、貫通しており、通水および通気が可能である。なお、図面では、これら孔１６の一部のみを示している。回転槽１４の上部には、例えば塩水などの液体が封入された合成樹脂製のバランスリング１７が取り付けられている。回転槽１４内の底部には、撹拌体として合成樹脂製のパルセータ１８が回転可能に設けられている。

水槽１２の下部には排水経路１９が設けられている。この排水経路１９には排水弁２０が設けられており、この排水弁２０が開放されることにより、水槽１２内の水が機外に排出される。また、水槽１２の底部には、水位検知用のエアトラップ２１が設けられている。このエアトラップ２１には、エアチューブ２２を介して図示しない水位センサが接続されている。この水位センサは、この場合、圧力センサからなり、エアトラップ２１内の圧力に基づいて水槽１２内の水位を検知する。

水槽１２の下部の中央部には駆動機構部２３が設けられている。この駆動機構部２３は、図２に示すモータ２４およびクラッチ機構部２５を備える。また、駆動機構部２３は、図示しない減速装置、ブレーキ装置などを備えている。洗い行程時またはすすぎ行程時においては、駆動機構部２３は、モータ２４の回転力を、減速装置によって減速するとともにクラッチ機構部２５によってパルセータ１８に伝達する。脱水行程時においては、駆動機構部２３は、モータ２４の回転力を、減速装置によって減速することなくクラッチ機構部２５によって回転槽１４に高速で伝達する。

外箱１１の上部には、トップカバー２６が設けられている。このトップカバー２６には、洗濯物出入口を開閉する例えば二つ折り式の蓋２７が開閉可能に設けられている。なお、水槽１２の上部には、図示しない槽カバーが開閉可能に取り付けられている。トップカバー２６の前部には、操作パネル２８が設けられている。この操作パネル２８には、各種の操作スイッチを備える操作入力部や、例えば液晶表示器などで構成された表示出力部などが設けられている。

操作パネル２８の裏側には、洗濯機１０の動作全般を制御する制御ユニット２９が設けられている。この制御ユニット２９は、制御手段の一例である。トップカバー２６内の後部には、水源からの水を水槽１２内に供給する給水機構部３０が設けられている。この給水機構部３０は、図２に示す給水弁３１や水槽１２に連通する図示しない給水経路などを備えており、制御ユニット２９が給水弁３１の開閉を制御することにより、水槽１２内への給水が制御されるようになっている。

次に、洗濯機１０の制御系に係る電気的構成について説明する。即ち、例えば図２に示すように、制御ユニット２９は、ＰＷＭ制御方式インバータであるインバータ回路５１を備える。このインバータ回路５１は、半導体スイッチング素子である６個のＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆのコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオードが接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ５２ｄ，５２ｅ，５２ｆのエミッタは、電流検出手段として機能するシャント抵抗５４ｕ，５４ｖ，５４ｗを介してグランドに接続されている。また、ＩＧＢＴ５２ｄ，５２ｅ，５２ｆのエミッタとシャント抵抗５４ｕ，５４ｖ，５４ｗとの共通接続点は、それぞれレベルシフト回路５５を介して制御回路５６に接続されている。

レベルシフト回路５５はオペアンプなどを含んで構成され、シャント抵抗５４ｕ〜５４ｗの端子電圧を増幅するとともに、その増幅信号の出力範囲が正側（例えば、０〜＋３．３Ｖ）に収まるようにバイアスを与える。また、過電流比較回路５７は、インバータ回路５１の上下アームが短絡した場合、回路の破壊を防止するために過電流検出を行なう。インバータ回路５１の入力側には駆動用電源回路５８が接続されている。駆動用電源回路５８は、１００Ｖの交流電源５９を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路６０および直列接続された２個のコンデンサ６１ａ，６１ｂにより倍電圧全波整流し、約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路５１に供給する。インバータ回路５１の各相出力端子は、モータ２４の各相巻線２４ｕ，２４ｖ，２４ｗに接続されている。

制御回路５６は、レベルシフト回路５５を介して得られるモータ２４の巻線２４ｕ〜２４ｗに流れる電流Ｉａｕ〜Ｉａｗを検出し、その電流値に基づいて２次側の回転磁界の位相θおよび回転角速度ωを推定するとともに、三相電流を直交座標変換およびｄ−ｑ座標変換(ｄ−ｑ：direct−quadrature)して励磁電流成分Ｉｄ、トルク電流成分Ｉｑを得る。そして、制御回路５６は、外部より速度指令が与えられると、推定した位相θおよび回転角速度ω、並びに、電流成分Ｉｄ，Ｉｑに基づいて、電流指令Ｉdrefおよび電流指令Ｉqrefを生成し、それを電圧指令Ｖｄ，Ｖｑに変換すると直交座標変換および三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がＰＷＭ信号として生成され、インバータ回路５１を介してモータ２４の巻線２４ｕ〜２４ｗに出力される。

第１電源回路６２は、インバータ回路５１に供給される約２８０Ｖの駆動用電源を降圧して例えば１５Ｖの制御用電源を生成して制御回路５６および駆動回路６３に供給するようになっている。また、第２電源回路６４は、第１電源回路６２によって生成された電源より例えば３．３Ｖの電源を生成し、制御回路５６に供給する三端子レギュレータである。高圧ドライバ回路６５は、インバータ回路５１における上アーム側のＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｃを駆動するために配置されている。

また、モータ２４のロータには、起動時に使用するための例えばホールＩＣで構成される回転位置センサ６６（ｕ，ｖ，ｗ）が配置されており、ロータの回転位置検出手段として機能する回転位置センサ６６が出力するロータの位置信号は、制御回路５６に与えられている。即ち、モータ２４の起動時において、ロータ位置の推定が可能となる回転速度（例えば、約３０ｒｐｍ）までは、回転位置センサ６６を使用してベクトル制御を行い、上記回転速度に達した以降は、回転位置センサ６６を使用しないセンサレスベクトル制御に切り替える。

また、駆動用電源回路５８の出力端子とグランドとの間には、抵抗素子６７ａ，６７ｂの直列回路が接続されており、それらの共通接続点は、制御回路５６の入力端子に接続されている。制御回路５６は、抵抗素子６７ａ，６７ｂにより分圧されたインバータ回路５１の入力電圧を読み込み、ＰＷＭ信号デューティを決定するための基準とする。また、インバータ回路５１のＷ相出力端子とグランドとの間には、ダイオード６８，抵抗素子６９ａ，６９ｂの直列回路が接続されており、抵抗素子６９ｂには、コンデンサ７０が並列に接続されている。そして、抵抗素子６９ａ，６９ｂの共通接続点は、制御回路５６の入力端子に接続されており、制御回路５６は、モータ２４が空転している場合に巻線２４ｗに発生する誘起電圧を検出する。

また、インバータ回路５１，駆動回路６３および高圧ドライバ回路６５は、図２において破線で囲んでいるモータパワーモジュール８０を構成している。そして、このモータパワーモジュール８０には、さらに、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度を直接的に検出するための温度検出部８１ａ〜８１ｆが内蔵されている。これら温度検出部８１は、温度検出手段の一例であり、制御回路５６に接続されている。温度検出部８１は、例えば、温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体（いわゆるサーミスタ）やダイオードなどで構成されるが、スイッチング素子の温度を検知可能であってモジュールに内蔵できるものであれば適宜変更して採用することができる。また、温度検出部８１は、モジュール内の全てのスイッチング素子の温度を検出するように配置してもよいし、モジュール内のスイッチング素子のうち少なくとも何れか１つの温度を検出するように配置してもよい。また、複数のスイッチング素子の温度を検出する場合、制御回路５６は、それら複数のスイッチング素子の温度の平均値を算出するように設定してもよい。温度検出部８１が検出する温度データは、制御回路５６に与えられる。

また、制御回路５６には、例えばクラッチ機構部２５、給水弁３１、冷却ファン９０、タイマ回路９１などといった洗濯機１０の各種装備品が接続されており、これら装備品の動作は制御回路５６が制御プログラムに基づいて出力する制御信号によって制御される。また、制御回路５６は、制御プログラムを実行することにより、カウント処理部９２、累積時間出力処理部９３、重量検出処理部９４をソフトウェアによって仮想的に実現している。なお、これら処理部は、ハードウェアによって実現してもよい。

カウント処理部９２は、カウント手段の一例であり、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が所定の基準温度よりも高くなった時間をタイマ回路９１による計時機能により累積してカウントする。累積時間出力処理部９３は、累積時間出力手段の一例であり、カウント処理部９２がカウントする累積時間が所定時間を超えた場合に、その累積時間を外部に出力する。この累積時間の出力態様については後述する。重量検出処理部９４は、重量検出手段の一例であり、水槽１２内、換言すれば回転槽１４内に投入された洗濯物の重量を検出する。

ここで、洗濯物の重量を検出する重量センシングの方法の一例について説明する。重量検出処理部９４は、モータ２４の回転数を制御パラメータとし、このモータ２４の回転数が目標回転数（設定値）に上昇するまでの間に得られるモータ２４の出力トルク（ｑ軸電流値Ｉｑ）の積算値に基づいて、洗濯物の重量を検知するようになっている。即ち、重量検出処理部９４は、速度ＰＩ制御により、モータ２４の回転速度が所定時間（例えば、３分）で目標回転数（２００ｒｐｍ）に達するように加速させる。このとき、モータ２４の出力トルクは、回転数の上昇に比例するようにして上昇するが、回転槽１４内の洗濯物の重量に応じて出力トルクの上昇態様は異なる。そして、この出力トルクは、ベクトル制御において得られるｑ軸電流値Ｉｑにほぼ比例したものとなっている。そこで、重量検出処理部９４は、所定時間（約３分）の加速期間においてｑ軸電流値Ｉｑを一定時間ごとにサンプリングして積分（積算）し続ける。即ち、回転槽１４の回転速度が変化している状態におけるモータ２４の出力トルクは、洗濯物の重量に応じて変化するので、その期間におけるｑ軸電流値Ｉｑ（出力トルクに相当する）を積分すれば、洗濯物の重量を推定することができる。

以上のように構成された洗濯機１０において、制御ユニット２９は、温度検出部８１が直接的に検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度に応じて、モータ２４の負荷を弱めるための種々の制御を実行可能に構成されている。なお、以下に説明する種々の制御は、単独で実行してもよいし、複数の制御を組み合わせて実行してもよい。

即ち、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が所定の基準温度よりも高くなった場合に、運転行程に休止時間を設けることが可能である。運転行程に休止時間が設けられることにより、その休止時間中においてはモータ２４の駆動が停止される。これにより、モータ２４にかかる負荷が低減され、ひいては、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。なお、基準温度は、適宜変更して設定することができるが、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの故障が懸念される温度、例えば８０℃〜９０℃の範囲の温度を設定するとよい。また、設定する休止時間の長さは、例えばＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が高いほど長く設定し、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が低いほど短く設定するなど、適宜変更して実施することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が基準温度よりも高くなった場合に、モータ２４の回転速度が通常の運転時における回転速度よりも低くなるようにＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを駆動することが可能である。モータ２４の回転速度が低くなるようにＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを駆動することにより、モータ２４にかかる負荷、換言すればＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの駆動負荷が弱められる。これにより、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。なお、設定する回転速度は、例えばＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が高いほど低い速度を設定し、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が低いほど高い速度を設定するなど、適宜変更して実施することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が基準温度よりも高くなった場合に、水槽１２内に給水を行うことが可能である。水槽１２内に給水を行うことにより、水槽１２内の水位が上昇して洗濯物が浮くようになる。従って、パルセータ１８にかかる負荷、ひいては当該パルセータ１８を回転させるモータ２４にかかる負荷が弱められる。これにより、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの駆動負荷が低減され、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。なお、設定する給水量は、例えばＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が高いほど多く設定し、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が低いほど少なく設定するなど、適宜変更して実施することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が基準温度よりも高くなった場合に、クラッチ機構部２５によって、モータ２４の動力をパルセータ１８に伝達する状態から回転槽１４に伝達する状態に切り替えることが可能である。モータ２４の動力が、回転負荷が大きいパルセータ１８ではなく、回転負荷が小さい回転槽１４に伝達されることにより、モータ２４にかかる負荷が弱められる。これにより、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの駆動負荷が弱められ、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。また、回転槽１４の回転に伴い洗濯機１０内に空気の流れ（風）が形成されるようになり、これにより、制御ユニット２９ひいては内部のＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆが冷却される効果も期待できる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が基準温度よりも高くなった場合に、その時点で設定されている運転時間を、それよりも短い時間に再設定することが可能である。運転時間が短く設定されることにより、その運転におけるモータ２４の総駆動時間が短くなり、モータ２４にかかる負荷が弱められる。これにより、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの駆動負荷が弱められ、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。なお、設定する運転時間は、例えばＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が高いほど長く設定し、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が低いほど短く設定するなど、適宜変更して実施することができる。

また、制御ユニット２９は、運転を開始すると、その運転において温度検出部８１が検出する温度が基準温度よりも高くなった時間を、カウント処理部９２およびタイマ回路９１によってカウントする。そして、制御ユニット２９は、カウント処理部９２がカウントする累積時間が所定時間を超えると、その累積時間を累積時間出力処理部９３によって外部に出力する。この場合、累積時間出力処理部９３は、累積時間を操作パネル２８の表示出力部を介して表示により出力するように設定されている。これにより、使用者は、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆが高温となっていることを認識することができ、例えば制御ユニット２９の点検や交換などを促すことができる。

なお、この所定時間は、適宜変更して設定することができる。また、累積時間出力処理部９３による累積時間の出力態様は表示による出力に限られるものではない。即ち、累積時間出力処理部９３は、例えば、累積時間を示す累積時間データを図示しない通信アダプタを介して外部の診断装置などに送信するように構成してもよい。また、累積時間出力処理部９３は、累積時間データを図示しない記憶媒体に運転履歴として保存する構成としてもよい。また、制御ユニット２９は、重量検出処理部９４が検出する洗濯物の重量が所定重量よりも大きくなった場合も、上述したようなモータ２４の負荷を弱めるための制御を実行するように構成してもよい。この所定重量は適宜変更して設定することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出する温度が基準温度よりも高くなった場合に、冷却ファン９０の回転速度を通常の運転時における回転速度よりも高くすることが可能である。これにより、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを含む制御ユニット２９全体が効率良く冷却されるようになり、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを冷却して保護することができる。なお、設定する回転速度は、例えばＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が高いほど速い速度を設定し、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が低いほど遅い速度を設定するなど、適宜変更して実施することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出する温度が急激に上昇した場合、例えば、運転開始後の所定時間内に温度検出部８１が検出する温度が基準温度よりも高くなった場合には、直ちにモータ２４を停止させるように構成してもよい。即ち、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が急激に上昇する場合、制御ユニット２９の回路に短絡異常などが生じていること、あるいは、図示しない放熱用の部品に不具合が生じていることなどが疑われる。そのため、このような場合には、モータ２４を直ちに停止することが好ましい。なお、この所定時間は適宜変更して設定することができる。

また、制御ユニット２９は、温度検出部８１が検出する温度が異常温度よりも高くなった場合には、直ちにモータ２４を停止させるように構成してもよい。即ち、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が異常温度に達している場合には、モータ２４を直ちに停止することが好ましい。なお、この異常温度は、所定の基準温度よりも高い温度、例えば１００℃といった温度で設定される。

本実施形態に係る洗濯機１０によれば、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを内蔵したモータパワーモジュール８０に、そのＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度を検出する温度検出部８１ａ〜８１ｆがさらに内蔵されているので、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度を直接的に検出することができる。そして、温度検出部８１が直接的に検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が所定の基準温度よりも高くなると、モータ２４の負荷を弱める制御を実行する。これにより、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの直接的な検出温度に応じて、モータ２４にかかる負荷、ひいては、ＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆにかかる負荷を低減することができ、高温となったＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆを適切に冷却して保護することができる。

（第２実施形態）
図３に示す洗濯機１００は、回転槽の回転中心軸が水平、若しくは若干傾斜したいわゆる横軸型のドラム式の洗濯機であり、その外郭を構成する外箱１０１の内部に、背面が閉塞された有底円筒状の水槽１０２および当該水槽１０２内において回転可能に設けられたドラム１０３を備える。ドラム１０３は、水槽１０２の背面に設けられたモータ１０４によって回転駆動される。モータ１０４の動作は、操作パネル１０５の裏側に設けられた制御ユニット１０６によって制御される。この制御ユニット１０６は、制御手段の一例であり、モータ１０４の動作を制御するためのスイッチング素子および当該スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段をモータパワーモジュールに内蔵した構成、つまり、上述した制御ユニット２９と同様の構成を有している。そして、制御ユニット１０６は、モータ１０４を含む洗濯機１００の動作全般を制御する。

水槽１０２の下部には、フィルタを着脱可能に収納するフィルタケース１０７が設けられており、このフィルタケース１０７の後端部には循環ポンプ１０８が設けられている。この循環ポンプ１０８は、ドラム１０３を含む水槽１０２内の水を排水口１０９、機内排水ホース１１０およびフィルタケース１０７を介して吸引する。循環ポンプ１０８は、周側部に吐出口１０８ａが形成され、この吐出口１０８ａに送水ホース１１１の一端部が接続されている。送水ホース１１１は、その先端部が水槽１０２の開口部１０２ａの上部に形成された噴水ノズル１１２に接続されている。

この噴水ノズル１１２は、ドラム１０３の内部に水を放出するように取り付けられている。この結果、排水口１０９と噴水ノズル１１２とをつなぐようにして循環経路１１３が形成される。即ち、循環経路１１３は、水槽１０２、機内排水ホース１１０、フィルタケース１０７、送水ホース１１１および噴水ノズル１１２から形成され、循環ポンプ１０８が循環経路１１３中に位置するように設けられている。そして、これら循環経路１１３および循環ポンプ１０８により、水槽１０２内の水を循環する循環機構部１１４が構成されている。循環機構部１１４は、制御ユニット１０６によって循環ポンプ１０８が駆動されることにより、水槽１０２の排水口１０９から取り出された水を噴水ノズル１１２からドラム１０３内に向かってシャワー状に放出するようになっている。

以上のように構成された洗濯機１００において、制御ユニット１０６は、温度検出部８１が検出するＩＧＢＴ５２ａ〜５２ｆの温度が所定の基準温度よりも高くなった場合には、モータ１０４の負荷を弱めるための上述した種々の制御を、単独で、あるいは、組み合わせて実行可能に構成されている。そして、制御ユニット１０６は、モータ１０４の負荷を弱めた場合には、循環機構部１１４により水槽１０２内の水を循環させる。即ち、モータ１０４の負荷を弱めることに伴いドラム１０３の回転力も弱められるため、洗濯効率あるいはすすぎ効率が低下してしまうことが懸念される。そのため、モータ１０４の負荷を弱めた場合に水槽１０２内の水を循環させることにより、ドラム１０３内にシャワー状に水が放出されるようになり、これにより、洗濯効率あるいはすすぎ効率が低下を補うことができる。

また、本実施形態に係る洗濯機１００によっても、モータ１０４の動作を制御するためのスイッチング素子の温度が、パワーモジュールに内蔵された温度検出手段によって直接的に検出される。そして、その直接的に検出されたスイッチング素子の温度が所定の基準温度よりも高くなると、モータ１０４の負荷を弱める制御を実行する。これにより、モータ１０４にかかる負荷、ひいては、スイッチング素子にかかる負荷を低減することができ、高温となったスイッチング素子を適切に冷却して保護することができる。

以上に説明した各実施形態に係る洗濯機は、モータの動作を制御するためのスイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、モータの動作を制御する制御手段と、を備える。パワーモジュールには、スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段がさらに内蔵されている。制御手段は、温度検出手段が検出する温度が所定温度よりも高くなった場合に、モータの負荷を弱める制御を実行する。この構成によれば、スイッチング素子を内蔵したパワーモジュールに、そのスイッチング素子の温度を検出する温度検出手段がさらに内蔵されているので、スイッチング素子の温度を直接的に検出することができる。そして、その直接的な検出温度に応じてモータを制御することができる。

なお、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１０は洗濯機、１４は回転槽、１８はパルセータ、２４はモータ、２５はクラッチ機構、２９は制御ユニット（制御手段）、５２ａ〜５２ｆはＩＧＢＴ（スイッチング素子）、８０はモータパワーモジュール（パワーモジュール）、８１は温度検出部（温度検出手段）、９０は冷却ファン、９２はカウント処理部（カウント手段）、９３は累積時間出力処理部（累積時間出力手段）、９４は重量検出処理部（重量検出手段）、１００は洗濯機、１０４はモータ、１０６は制御ユニット（制御手段）、１１４は循環機構を示す。

Claims (13)

1. モータの動作を制御するためのスイッチング素子を内蔵したパワーモジュールと、
   前記モータの動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記パワーモジュールには、前記スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段がさらに内蔵されており、
   前記制御手段は、前記温度検出手段が検出する温度が所定温度よりも高くなった場合に、前記モータの負荷を弱める制御を実行する洗濯機。
2. 水槽内に投入された洗濯物の重量を検出する重量検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記重量検出手段が検出する洗濯物の重量が所定重量よりも大きくなった場合も、前記モータの負荷を弱める制御を実行する請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御手段は、運転行程に休止時間を設けることにより前記モータの負荷を弱める請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記制御手段は、前記モータの回転速度が低くなるように前記スイッチング素子を駆動することにより前記モータの負荷を弱める請求項１から３の何れか１項に記載の洗濯機。
5. 前記制御手段は、水槽内に給水を行うことにより前記モータの負荷を弱める請求項１から４の何れか１項に記載の洗濯機。
6. 前記モータの動力をパルセータに伝達する状態と回転槽に伝達する状態とに切り替えるクラッチ機構をさらに備え、
   前記制御手段は、前記クラッチ機構によって前記モータの動力を前記回転槽に伝達する状態に切り替えることにより前記モータの負荷を弱める請求項１から５の何れか１項に記載の洗濯機。
7. 前記制御手段は、運転時間を短くすることにより前記モータの負荷を弱める請求項１から６の何れか１項に記載の洗濯機。
8. 水槽内の水を循環する循環機構をさらに備え、
   前記制御手段は、前記モータの負荷を弱めた場合には、前記循環機構により前記水槽内の水を循環させる請求項１から７の何れか１項に記載の洗濯機。
9. 前記温度検出手段が検出する温度が前記所定温度よりも高くなった時間を累積してカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段がカウントする累積時間が所定時間を超えた場合に、その累積時間を外部に出力する累積時間出力手段と、
   をさらに備える請求項１から８の何れか１項に記載の洗濯機。
10. 前記累積時間出力手段は、前記累積時間を表示により出力する請求項９に記載の洗濯機。
11. 前記制御手段は、運転開始後の所定時間内に前記温度検出手段が検出する温度が前記所定温度よりも高くなった場合には、前記モータを停止させる請求項１から１０の何れか１項に記載の洗濯機。
12. 冷却ファンをさらに備え、
    前記制御手段は、前記温度検出手段が検出する温度が前記所定温度よりも高くなった場合に、前記冷却ファンの回転速度を高くする請求項１から１１の何れか１項に記載の洗濯機。
13. 前記所定温度よりも高い異常温度が設定されており、
    前記制御手段は、前記温度検出手段が検出する温度が前記異常温度よりも高くなった場合には、前記モータを停止させる請求項１から１２の何れか１項に記載の洗濯機。

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