JP2015084850A - Household electrical appliance and washing machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate power consumption of the whole appliance even if the appliance includes a motor driven by an inverter circuit and a power factor-improvement circuit.SOLUTION: A household electrical appliance according to the present embodiment includes: a DC power source circuit; a power factor-improvement circuit; current detection means; an inverter circuit; a motor; voltage detection means; and power estimation means. The DC power source circuit rectifies and smooths alternating current given from an AC power source and outputs a direct current. The power factor-improvement circuit performs a power factor-improvement operation improving the power factor of the AC power source. The current detection means detects an input current to the DC power source. The inverter circuit converts a direct current output from the DC power source circuit into an alternating current. The motor is driven by the inverter circuit. The voltage detection means detects a DC voltage input in the inverter circuit. The power estimation means estimates power consumption of the whole appliance using a detection value of the current detection means and a detection value of the voltage detection means.

Description

本発明の実施形態は、家電機器および洗濯機に関する。   Embodiments described herein relate generally to home appliances and washing machines.

従来、家電機器による消費電力を推定する技術が種々考案されている。家電機器に対し、このような技術により推定した消費電力や、それに基づいて求められる電気料金などを表示する機能を付加すれば、ユーザの利便性が向上するといった効果が期待できる。ただし、いずれの従来技術についても、消費電力の推定について誤差が生じる場合があり、この点において改善の余地があった。   Conventionally, various techniques for estimating power consumption by home appliances have been devised. If a function for displaying the power consumption estimated by such a technology or the electricity bill required based on the technology is added to the home appliance, an effect of improving user convenience can be expected. However, any of the conventional techniques may cause an error in the estimation of power consumption, and there is room for improvement in this respect.

特に、インバータ回路により駆動されるモータが搭載された家電機器(例えば洗濯機、冷蔵庫、エアコンなど)の消費電力を、従来技術により推定する場合、次のような理由から、その推定誤差が大きくなる。すなわち、このような構成の場合、一般にはコンデンサ・インプット型の直流電源回路が用いられるため、交流電源の力率を改善する力率改善回路が設けられる。この場合、機器の消費電力は、力率改善回路の動作状態に応じて変化する。しかし、従来の消費電力推定の技術では、力率改善回路の動作が考慮されていないため、その推定誤差が大きくなり、その結果、消費電力の推定精度が低下する。   In particular, when the power consumption of home appliances (for example, washing machines, refrigerators, air conditioners, etc.) equipped with a motor driven by an inverter circuit is estimated by the prior art, the estimation error increases for the following reasons. . That is, in such a configuration, since a capacitor input type DC power supply circuit is generally used, a power factor improving circuit for improving the power factor of the AC power supply is provided. In this case, the power consumption of the device changes according to the operating state of the power factor correction circuit. However, in the conventional power consumption estimation technique, since the operation of the power factor correction circuit is not taken into consideration, the estimation error increases, and as a result, the power consumption estimation accuracy decreases.

特許第4940039号公報Japanese Patent No. 4940039

そこで、インバータ回路により駆動されるモータおよび力率改善回路を備えた構成であっても、機器全体の消費電力を精度良く推定することができる家電機器および洗濯機を提供する。   Thus, there are provided home appliances and a washing machine that can accurately estimate the power consumption of the entire device even if the configuration includes a motor driven by an inverter circuit and a power factor correction circuit.

本実施形態の家電機器は、直流電源回路、力率改善回路、電流検出手段、インバータ回路、モータ、電圧検出手段および電力推定手段を備えている。直流電源回路は、交流電源から与えられる交流を整流および平滑して直流を出力する。力率改善回路は、交流電源の力率を改善する力率改善動作を行う。電流検出手段は、直流電源回路への入力電流を検出する。インバータ回路は、直流電源回路から出力される直流を交流に変換する。モータは、インバータ回路により駆動される。電圧検出手段は、インバータ回路に入力される直流電圧を検出する。電力推定手段は、電流検出手段の検出値および電圧検出手段の検出値を用いて、機器全体の消費電力を推定する。   The home appliance of this embodiment includes a DC power supply circuit, a power factor correction circuit, a current detection unit, an inverter circuit, a motor, a voltage detection unit, and a power estimation unit. The direct current power circuit rectifies and smoothes alternating current supplied from an alternating current power source and outputs direct current. The power factor correction circuit performs a power factor correction operation for improving the power factor of the AC power source. The current detection means detects an input current to the DC power supply circuit. The inverter circuit converts the direct current output from the direct current power supply circuit into alternating current. The motor is driven by an inverter circuit. The voltage detection means detects a DC voltage input to the inverter circuit. The power estimation unit estimates the power consumption of the entire device using the detection value of the current detection unit and the detection value of the voltage detection unit.

第1の実施形態を示すもので、洗濯乾燥機の概略構成を示す縦断側面図1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a washing / drying machine according to the first embodiment. 洗濯乾燥機における各モータの駆動制御系を概略的に示す図The figure which shows schematically the drive control system of each motor in a washing-drying machine 駆動電源電圧が変化する態様を示す波形図Waveform diagram showing how the drive power supply voltage changes 入力電流と短絡パルスとの関係を示すタイミングチャートTiming chart showing the relationship between input current and short-circuit pulse 消費電力の推定方法を示すフローチャートFlow chart showing power consumption estimation method 一連の洗濯運転が行われる際における消費電力の実測値および推定値を示す図The figure which shows the actual value and estimated value of power consumption when a series of washing operations are performed 図6の一部について時間軸を拡大して示す図FIG. 6 is an enlarged view showing a part of FIG. 第2の実施形態を示すもので、家電機器が家庭内通信回線および外部通信回線に接続される態様を示す図The figure which shows 2nd Embodiment and shows the aspect by which household appliances are connected to a home communication line and an external communication line

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1の実施形態)
図1に示すように、ドラム式の洗濯乾燥機1(家電機器および洗濯機に相当)の外殻を形成する外箱1aは、前板と後板と左側板と右側板と底板と天板とを有する中空状をなすものであり、外箱1aの前板には貫通孔状の出入口2が形成されている。
Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, an outer box 1a forming an outer shell of a drum-type washing and drying machine 1 (corresponding to home appliances and a washing machine) includes a front plate, a rear plate, a left side plate, a right side plate, a bottom plate, and a top plate. A through-hole-like entrance 2 is formed in the front plate of the outer box 1a.

外箱1aの前板には扉3が装着されている。扉3は使用者が前方から閉鎖状態および開放状態相互間で操作可能なもので、扉3の閉鎖状態では出入口2が閉鎖され、扉3の開放状態では出入口2が開放される。外箱1aの内部には水受槽4が固定されている。水受槽4は後面が閉鎖された円筒状をなすもので、軸心線CLが前から後に向けて下降する傾斜状態に配置されている。水受槽4は前面が開口するものであり、扉3の閉鎖状態では扉3が水受槽4の前面を気密状態に閉鎖する。   A door 3 is mounted on the front plate of the outer box 1a. The door 3 can be operated by the user between the closed state and the open state from the front. The door 2 is closed when the door 3 is closed, and the door 2 is opened when the door 3 is open. A water receiving tank 4 is fixed inside the outer box 1a. The water receiving tank 4 has a cylindrical shape with the rear surface closed, and is disposed in an inclined state in which the axial center line CL descends from the front toward the rear. The water receiving tank 4 has an opening on the front surface. When the door 3 is closed, the door 3 closes the front surface of the water receiving tank 4 in an airtight state.

水受槽4の後板には、水受槽4の外部に位置してドラムモータ5が固定されている。ドラムモータ5は速度制御可能なDCブラシレスモータからなり、ドラムモータ5の回転軸6は水受槽4の内部に突出している。回転軸6は水受槽4の軸心線CLに重ねて配置されたものであり、回転軸6には水受槽4の内部に位置してドラム7が固定されている。ドラム7は後面が閉鎖された円筒状をなすもので、ドラムモータ5の運転状態で回転軸6と一体的に回転する。ドラム7の前面は水受槽4の前面を介して出入口2に後方から対向しており、ドラム7の内部には扉3の開放状態で前方から出入口2と水受槽4の前面とドラム7の前面を通して洗濯物が出し入れされる。   A drum motor 5 is fixed to the rear plate of the water receiving tank 4 so as to be located outside the water receiving tank 4. The drum motor 5 is a DC brushless motor capable of speed control, and the rotating shaft 6 of the drum motor 5 protrudes into the water receiving tank 4. The rotating shaft 6 is disposed so as to overlap the axial center line CL of the water receiving tank 4, and the drum 7 is fixed to the rotating shaft 6 so as to be located inside the water receiving tank 4. The drum 7 has a cylindrical shape with a closed rear surface, and rotates integrally with the rotary shaft 6 in the operation state of the drum motor 5. The front surface of the drum 7 faces the inlet / outlet 2 from the rear via the front surface of the water receiving tank 4. Inside the drum 7, the door 2 is opened and the front of the inlet / outlet 2, the water receiving tank 4 and the front surface of the drum 7 are opened from the front. The laundry is taken in and out.

ドラム7には、複数の貫通孔8が形成されており、ドラム7の内部空間は複数の貫通孔8のそれぞれを通して水受槽4の内部空間に接続されている。ドラム7には複数のバッフル9が固定されている。複数のバッフル9のそれぞれはドラム7が回転することに応じて軸心線CLを中心に円周方向へ移動する。ドラム7内の洗濯物は、複数のバッフル9のそれぞれに引掛かりながら円周方向へ移動した後に重力で落下することで撹拌される。   A plurality of through holes 8 are formed in the drum 7, and the internal space of the drum 7 is connected to the internal space of the water receiving tank 4 through each of the plurality of through holes 8. A plurality of baffles 9 are fixed to the drum 7. Each of the plurality of baffles 9 moves in the circumferential direction around the axis line CL as the drum 7 rotates. The laundry in the drum 7 is stirred by being dropped by gravity after moving in the circumferential direction while being hooked on each of the plurality of baffles 9.

外箱1aの内部には、給水弁10が固定されている。給水弁10は入口および出口を有するものであり、給水弁10の入口は水道の蛇口に接続されている。給水弁10は給水弁モータ(図示略)を駆動源とするものであり、給水弁10の出口は、上記給水弁モータの回転量に応じて開放状態および閉鎖状態相互間で切り換えられる。給水弁10の出口は、注水ケース12に接続されており、給水弁10の開放状態では水道水が給水弁10を通して注水ケース12内に注入され、給水弁10の閉鎖状態では水道水が注水ケース12内に注入されない。注水ケース12は外箱1aの内部に水受槽4より高所に位置して固定されたものであり、筒状の注水口13を有している。注水口13は水受槽4の内部に挿入されており、給水弁10から注水ケース12内に注入された水道水は注水口13から水受槽4の内部に注入される。   A water supply valve 10 is fixed inside the outer box 1a. The water supply valve 10 has an inlet and an outlet, and the inlet of the water supply valve 10 is connected to a water tap. The water supply valve 10 is driven by a water supply valve motor (not shown), and the outlet of the water supply valve 10 is switched between an open state and a closed state according to the amount of rotation of the water supply valve motor. The outlet of the water supply valve 10 is connected to a water injection case 12. When the water supply valve 10 is open, tap water is injected into the water injection case 12 through the water supply valve 10, and when the water supply valve 10 is closed, tap water is injected into the water injection case 12. 12 is not injected. The water injection case 12 is fixed inside the outer box 1 a at a higher position than the water receiving tank 4, and has a cylindrical water inlet 13. The water injection port 13 is inserted into the water receiving tank 4, and the tap water injected from the water supply valve 10 into the water injection case 12 is injected into the water receiving tank 4 from the water injection port 13.

水受槽4には、最底部に位置して排水管14の上端部が接続されており、排水管14には排水弁15が介在されている。排水弁15は排水弁モータ(図示略)を駆動源とするものであり、上記排水弁モータの回転量に応じて開放状態および閉鎖状態相互間で切り換えられる。排水弁15の閉鎖状態では注水口13から水受槽4内に注入された水道水が水受槽4内に貯留され、排水弁15の開放状態では水受槽4内の水道水が排水管14を通して水受槽4の外部に排出される。   An upper end portion of a drain pipe 14 is connected to the water receiving tank 4 at the bottom, and a drain valve 15 is interposed in the drain pipe 14. The drain valve 15 uses a drain valve motor (not shown) as a drive source, and is switched between an open state and a closed state according to the rotation amount of the drain valve motor. In the closed state of the drain valve 15, tap water injected into the water receiving tank 4 from the water inlet 13 is stored in the water receiving tank 4, and in the open state of the drain valve 15, tap water in the water receiving tank 4 passes through the drain pipe 14. It is discharged outside the receiving tank 4.

外箱1aの底板には、水受槽4の下方に位置してメインダクト17が固定されている。メインダクト17は前後方向へ指向する筒状をなすものであり、メインダクト17の前端部には前ダクト18の下端部が接続されている。前ダクト18は上下方向へ指向する筒状をなすものであり、前ダクト18の上端部は水受槽4の内部空間に水受槽4の前端部で接続されている。メインダクト17の後端部にはファンケーシング19が固定されている。ファンケーシング19は貫通孔状の吸気口20および筒状の排気口21を有するものであり、ファンケーシング19の内部空間は吸気口20を介してメインダクト17の内部空間に接続されている。   A main duct 17 is fixed to the bottom plate of the outer box 1 a so as to be positioned below the water receiving tank 4. The main duct 17 has a cylindrical shape directed in the front-rear direction, and the lower end portion of the front duct 18 is connected to the front end portion of the main duct 17. The front duct 18 has a cylindrical shape directed in the vertical direction, and the upper end of the front duct 18 is connected to the internal space of the water receiving tank 4 at the front end of the water receiving tank 4. A fan casing 19 is fixed to the rear end portion of the main duct 17. The fan casing 19 has a through-hole-like intake port 20 and a cylindrical exhaust port 21, and the internal space of the fan casing 19 is connected to the internal space of the main duct 17 via the intake port 20.

ファンケーシング19には、ファンケーシング19の外部に位置してファンモータ22が固定されている。ファンモータ22はファンケーシング19の内部に突出する回転軸23を有するものであり、回転軸23にはファンケーシング19の内部に位置してファン24が固定されている。ファン24は軸方向から空気を吸込んで径方向へ吐出する遠心式のものであり、ファンケーシング19の吸気口20はファン24にファン24の軸方向から対向し、ファンケーシング19の排気口21はファン24にファン24の径方向から対向している。   A fan motor 22 is fixed to the fan casing 19 outside the fan casing 19. The fan motor 22 has a rotating shaft 23 protruding inside the fan casing 19, and a fan 24 is fixed to the rotating shaft 23 so as to be located inside the fan casing 19. The fan 24 is a centrifugal type that sucks air from the axial direction and discharges it in the radial direction. The air inlet 20 of the fan casing 19 faces the fan 24 from the axial direction of the fan 24, and the air outlet 21 of the fan casing 19 is It faces the fan 24 from the radial direction of the fan 24.

ファンケーシング19の排気口21には、後ダクト25の下端部が接続されている。後ダクト25は上下方向へ指向する筒状をなすものであり、後ダクト25の上端部は水受槽4の内部空間に水受槽4の後端部で接続されている。後ダクト25とファンケーシング19とメインダクト17と前ダクト18と水受槽4とは、水受槽4の内部空間を始点および終点のそれぞれとする環状の循環ダクト26を構成するものであり、扉3の閉鎖状態でファンモータ22が運転されている場合にはファン24が一定方向へ回転することに基づいて水受槽4内の空気が前ダクト18内からメインダクト17内を通してファンケーシング19内に吸引され、ファンケーシング19内から後ダクト25内を通して水受槽4内に戻される。   A lower end portion of the rear duct 25 is connected to the exhaust port 21 of the fan casing 19. The rear duct 25 has a cylindrical shape directed in the vertical direction, and the upper end of the rear duct 25 is connected to the internal space of the water receiving tank 4 at the rear end of the water receiving tank 4. The rear duct 25, the fan casing 19, the main duct 17, the front duct 18, and the water receiving tank 4 constitute an annular circulation duct 26 having the internal space of the water receiving tank 4 as a start point and an end point, respectively. When the fan motor 22 is operated in the closed state, air in the water receiving tank 4 is sucked into the fan casing 19 from the front duct 18 through the main duct 17 based on the rotation of the fan 24 in a certain direction. Then, the air is returned from the fan casing 19 to the water receiving tank 4 through the rear duct 25.

外箱1aの内部には、コンプレッサ(圧縮機)27が固定されている。コンプレッサ27は循環ダクト26の外部に配置されたものであり、冷媒を吐出する吐出口および冷媒を吸込む吸込口を有している。コンプレッサ27はコンプモータ28(図2参照)を駆動源とするものであり、コンプモータ28は速度制御可能なDCブラシレスモータから構成されている。   A compressor 27 is fixed inside the outer box 1a. The compressor 27 is disposed outside the circulation duct 26 and has a discharge port for discharging the refrigerant and a suction port for sucking the refrigerant. The compressor 27 uses a compressor motor 28 (see FIG. 2) as a drive source, and the compressor motor 28 is composed of a DC brushless motor capable of speed control.

メインダクト17の内部には、コンデンサ(凝縮器)29が固定されている。コンデンサ29は空気を加熱するものであり、蛇行状に曲折する1本の冷媒管30の外周面に板状をなす複数の加熱フィン31のそれぞれを接触状態で固定することから構成されている。コンデンサ29の冷媒管30はコンプレッサ27の吐出口に接続されており、コンプモータ28の運転状態ではコンプレッサ27の吐出口から吐出された冷媒がコンデンサ29の冷媒管30内に進入する。   A condenser (condenser) 29 is fixed inside the main duct 17. The condenser 29 heats air and is configured by fixing each of a plurality of plate-like heating fins 31 in contact with the outer peripheral surface of one refrigerant pipe 30 that bends in a meandering manner. The refrigerant pipe 30 of the condenser 29 is connected to the outlet of the compressor 27, and the refrigerant discharged from the outlet of the compressor 27 enters the refrigerant pipe 30 of the condenser 29 when the compressor motor 28 is operating.

メインダクト17の内部には、エバポレータ33が固定されている。エバポレータ33は空気を冷却するものであり、コンデンサ29よりも空気の流れの上流側に配置されている。また、図示は省略するが、この場合、コンデンサ29の下流側で冷媒の流れを絞る絞り器(減圧器)として、電子式膨張弁(PMV:Pulse Motor Valve)が用いられている。   An evaporator 33 is fixed inside the main duct 17. The evaporator 33 cools the air and is disposed upstream of the condenser 29 in the air flow. Although not shown in the drawings, in this case, an electronic expansion valve (PMV: Pulse Motor Valve) is used as a throttling device (pressure reducing device) that restricts the flow of the refrigerant on the downstream side of the condenser 29.

外箱1aの前面上部には操作パネル部34が設けられている。操作パネル部34(表示手段に相当)には、各種の情報を表示するための表示器、各種の操作を行うための操作スイッチ(図示略)、各種の制御動作を行う制御回路35A、35B(図2参照)などが設けられている。   An operation panel unit 34 is provided at the upper front of the outer box 1a. The operation panel unit 34 (corresponding to the display means) includes a display for displaying various information, an operation switch (not shown) for performing various operations, and control circuits 35A and 35B (for performing various control operations). Etc.) are provided.

図2は、ドラムモータ5、ファンモータ22およびコンプモータ28の駆動制御系を概略的に示すものである。インバータ回路41は、6個のIGBT(スイッチング素子)42a〜42fを三相ブリッジ接続して構成されており、各IGBT42a〜42fのコレクタ・エミッタ間には、フライホイールダイオード43a〜43fが接続されている。インバータ回路41の各相出力端子は、ドラムモータ5の各相巻線に接続されている。   FIG. 2 schematically shows a drive control system for the drum motor 5, the fan motor 22 and the comp motor 28. The inverter circuit 41 is configured by connecting six IGBTs (switching elements) 42a to 42f in a three-phase bridge, and flywheel diodes 43a to 43f are connected between collectors and emitters of the IGBTs 42a to 42f. Yes. Each phase output terminal of the inverter circuit 41 is connected to each phase winding of the drum motor 5.

下アーム側のIGBT42d、42e、42fのエミッタは、シャント抵抗44u、44v、44wを介してグランドに接続されている。また、IGBT42d、42e、42fのエミッタとシャント抵抗44u、44v、44wとの共通接続点は、制御回路35Aの入力端子に接続されている。制御回路35Aは、マイクロコンピュータ(マイコン)およびゲートドライバなどを備えている。   The emitters of the lower arm IGBTs 42d, 42e, and 42f are connected to the ground via shunt resistors 44u, 44v, and 44w. A common connection point between the emitters of the IGBTs 42d, 42e, and 42f and the shunt resistors 44u, 44v, and 44w is connected to an input terminal of the control circuit 35A. The control circuit 35A includes a microcomputer (microcomputer) and a gate driver.

制御回路35Aの内部では、図示しないが、オペアンプなどを含んで構成されレベルシフト回路により、シャント抵抗44u〜44w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に収まるように(例えば、0〜+5V)バイアスを与える。また制御回路35Aには、インバータ回路41の上下アームが短絡した場合に回路の破壊を防止するために過電流検出を行う機能がある。   Although not shown in the figure, the control circuit 35A includes an operational amplifier and the like, and a level shift circuit amplifies the terminal voltages of the shunt resistors 44u to 44w so that the output range of the amplified signal is within the positive side ( For example, 0 to +5 V) bias is applied. In addition, the control circuit 35A has a function of performing overcurrent detection in order to prevent circuit destruction when the upper and lower arms of the inverter circuit 41 are short-circuited.

制御回路35Aは、洗濯乾燥機1の作動全般を制御する。すなわち、制御回路35Aは、操作パネル部34の操作スイッチの操作に応じて給水弁10、ドラムモータ5および排水弁15などを制御し、洗い、すすぎおよび脱水の洗濯運転や、ファンモータ22およびコンプモータ28などを制御することにより乾燥運転を実行する。さらに、制御回路35Aは、ITアダプタ45(通信手段に相当)を介して、家庭内通信回線に接続可能であり、その家庭内通信回線に接続される外部の機器(通信端末)と通信を行うことが可能となっている。   The control circuit 35 </ b> A controls the overall operation of the washing / drying machine 1. That is, the control circuit 35A controls the water supply valve 10, the drum motor 5, the drain valve 15 and the like according to the operation of the operation switch of the operation panel unit 34, and performs washing, rinsing and dewatering washing operations, the fan motor 22 and the compressor. The drying operation is executed by controlling the motor 28 and the like. Furthermore, the control circuit 35A can be connected to a home communication line via the IT adapter 45 (corresponding to communication means), and communicates with an external device (communication terminal) connected to the home communication line. It is possible.

そして、ファンモータ22に対しては、同様に構成されるインバータ回路46およびシャント抵抗47(u、v、w)が配置され、コンプモータ28に対しては、インバータ回路48およびシャント抵抗49(u、v、w)が配置されている。インバータ回路46および48の制御は、もう1つの制御回路35Bによって行われ、制御回路35A、35Bは、シリアル通信による双方向通信が可能となっている。   An inverter circuit 46 and a shunt resistor 47 (u, v, w) configured similarly are arranged for the fan motor 22, and an inverter circuit 48 and a shunt resistor 49 (u) are arranged for the comp motor 28. , V, w) are arranged. The inverter circuits 46 and 48 are controlled by another control circuit 35B, and the control circuits 35A and 35B are capable of bidirectional communication by serial communication.

インバータ回路41、46、48の入力側には、駆動用電源回路50(直流電源回路に相当)が接続されている。駆動用電源回路50は、100Vの交流電源に対し、一端側にリアクトル51を介して接続され、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路52と、全波整流回路52の出力側に直列接続された2個のコンデンサ53a、53bとを備えている。コンデンサ53a、53bの共通接続点は、全波整流回路52の入力端子の一方に接続されている。駆動用電源回路50は、後述するリアクトル51を用いた昇圧動作を行わない場合には、100Vの交流電源を倍電圧全波整流するとともに平滑し、約280Vの直流電圧をインバータ回路41などに供給する。   A driving power supply circuit 50 (corresponding to a DC power supply circuit) is connected to the input side of the inverter circuits 41, 46 and 48. The drive power supply circuit 50 is connected to a 100 V AC power supply via a reactor 51 on one end side, and is connected in series to the full-wave rectifier circuit 52 formed of a diode bridge and the output side of the full-wave rectifier circuit 52. And two capacitors 53a and 53b. A common connection point of the capacitors 53 a and 53 b is connected to one of the input terminals of the full-wave rectifier circuit 52. When the boosting operation using the reactor 51 described later is not performed, the drive power supply circuit 50 rectifies and smoothes the 100V AC power supply by double voltage full-wave rectification, and supplies the DC voltage of about 280V to the inverter circuit 41 and the like. To do.

全波整流回路52の入力端子には、同様にダイオードブリッジで構成されるもう1つの全波整流回路54が並列に接続されている。全波整流回路54の出力端子間には、IGBT55が接続されている。IGBT55のオンオフ制御は、制御回路35Bにより行われる。なお、本実施形態では、リアクトル51、全波整流回路54およびIGBT55により、部分スイッチング方式の力率改善回路56が構成されている。   Another full-wave rectifier circuit 54, which is also formed of a diode bridge, is connected in parallel to the input terminal of the full-wave rectifier circuit 52. An IGBT 55 is connected between the output terminals of the full-wave rectifier circuit 54. The on / off control of the IGBT 55 is performed by the control circuit 35B. In the present embodiment, the reactor 51, the full-wave rectifier circuit 54, and the IGBT 55 constitute a partial switching power factor correction circuit 56.

インバータ回路41、46の入力端子間には、それぞれ抵抗57aおよび57bの直列回路、抵抗58aおよび58bの直列回路が接続されており、それぞれの共通接続点は、制御回路35A、35Bの入力端子に接続されている。制御回路35A、35Bは、上記各共通接続点の電圧を参照することで、インバータ回路41、46に入力される駆動電源電圧(直流電圧に相当)の電圧値を検出する。従って、本実施形態では、抵抗57a、57b、58a、58bは、電圧検出手段に相当する。   A series circuit of resistors 57a and 57b and a series circuit of resistors 58a and 58b are connected between the input terminals of the inverter circuits 41 and 46, respectively. The common connection point is connected to the input terminals of the control circuits 35A and 35B. It is connected. The control circuits 35A and 35B detect the voltage value of the drive power supply voltage (corresponding to the DC voltage) input to the inverter circuits 41 and 46 by referring to the voltage at each common connection point. Accordingly, in the present embodiment, the resistors 57a, 57b, 58a, and 58b correspond to voltage detection means.

また、ドラムモータ5に対しては、ロータ位置を検出するため、例えばホールICなどで構成される位置センサ59(u、v、w)が配置されており、位置センサ59が出力するセンサ信号は、制御回路35Aに与えられている。また、交流電源とリアクトル51との間には、例えばカレントトランス(CT)などからなる電流センサ60が介挿されており、電流センサ60が出力する検出信号(検出値)は、制御回路35Bに与えられている。制御回路35Bは、電流センサ60から与えられる検出信号を参照することで、駆動用電源回路50への入力電流を検出する。従って、本実施形態では、電流センサ60は、電流検出手段に相当する。   For the drum motor 5, in order to detect the rotor position, a position sensor 59 (u, v, w) composed of, for example, a Hall IC is disposed, and the sensor signal output from the position sensor 59 is Is supplied to the control circuit 35A. Further, a current sensor 60 made of, for example, a current transformer (CT) is inserted between the AC power supply and the reactor 51, and a detection signal (detection value) output from the current sensor 60 is sent to the control circuit 35B. Is given. The control circuit 35 </ b> B detects the input current to the drive power supply circuit 50 by referring to the detection signal given from the current sensor 60. Therefore, in the present embodiment, the current sensor 60 corresponds to a current detection unit.

なお、この場合、電流センサ60(カレントトランス)は、力率改善回路56の動作を制御するために用いられるので、比較的大きい電流を精度よく検出できる仕様になっている。言い換えると、電流センサ60は、比較的小さい電流を検出することができない仕様であり、一定値(例えば、消費電力で80W程度)以上の電流が流れないときには、ゼロを表す検出信号(検出値)を出力するようになっている。   In this case, since the current sensor 60 (current transformer) is used to control the operation of the power factor correction circuit 56, the specification is such that a relatively large current can be accurately detected. In other words, the current sensor 60 has a specification that cannot detect a relatively small current, and when a current exceeding a certain value (for example, about 80 W in power consumption) does not flow, a detection signal (detection value) representing zero. Is output.

制御回路35A、35Bは、モータ5、22、28の各相巻線に流れる電流を検出し、その電流値に基づいて2次側の回転磁界の位相θ及び回転角速度ωを推定するとともに、三相電流を直交座標変換及びdq(direct-quadrature)座標変換することで励磁電流成分Id、トルク電流成分Iqを得る。そして、制御回路35A、35B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、Iqrefを生成し、それらを電圧指令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41、46、48を介してモータ5、22、28の各相巻線に出力される。また、制御回路35Aは、例えば脱水運転などにおいてドラムモータ5を高速回転させる場合には、弱め界磁制御を行うようになっている。   The control circuits 35A and 35B detect currents flowing through the respective phase windings of the motors 5, 22, and 28, estimate the phase θ and rotational angular velocity ω of the secondary rotating magnetic field based on the current values, and An excitation current component Id and a torque current component Iq are obtained by subjecting the phase current to orthogonal coordinate transformation and dq (direct-quadrature) coordinate transformation. Then, when a speed command is given from the outside, the control circuits 35A and 35B generate current commands Idref and Iqref based on the estimated phase θ, rotational angular velocity ω, and current components Id and Iq, and these are generated as voltage commands Vd and Vq. When converted to, rectangular coordinate transformation and three-phase coordinate transformation are performed. Finally, a drive signal is generated as a PWM signal and is output to each phase winding of the motors 5, 22, and 28 via inverter circuits 41, 46, and 48. Further, the control circuit 35A performs field-weakening control when the drum motor 5 is rotated at a high speed, for example, in a dehydrating operation.

詳細は後述するが、制御回路35Aは、洗濯乾燥機1において消費される電力(機器全体の消費電力)を推定する機能、洗濯運転に係る消費電力量、電気料金、水道料金、総合的なコスト(金額)などを演算する機能を備えている。また、制御回路35Aは、推定または演算することにより取得される各種の情報を操作パネル部34の表示器に表示する機能を備えている。さらに、制御回路35Aは、ITアダプタ45を介した通信により上記各種の情報を外部の機器が有する表示器に表示する機能を有している。従って、本実施形態では、制御回路35Aは、電力推定手段、電気関係演算手段、電気料金演算手段、水道料金演算手段、総合演算手段および表示制御手段に相当し、操作パネル部34は、表示手段に相当する。   Although details will be described later, the control circuit 35A is configured to estimate the power consumed in the washing / drying machine 1 (power consumption of the entire device), the power consumption amount related to the washing operation, the electricity fee, the water fee, and the total cost. It has a function to calculate (amount). The control circuit 35 </ b> A has a function of displaying various information acquired by estimation or calculation on the display of the operation panel unit 34. Furthermore, the control circuit 35 </ b> A has a function of displaying the above various information on a display device included in an external device by communication via the IT adapter 45. Therefore, in the present embodiment, the control circuit 35A corresponds to power estimation means, electrical relation calculation means, electricity charge calculation means, water charge calculation means, general calculation means, and display control means, and the operation panel unit 34 includes display means. It corresponds to.

電源回路61は、降圧型のDC−DCコンバータであり、駆動用電源回路50から与えられる直流電圧を降圧して出力する。電源回路61から出力される+5Vの直流電圧は、制御回路35A、35Bのマイコンに与えられる。また、電源回路61から出力される+15Vの直流電圧は、制御回路35A、35Bのゲートドライバに与えられる。   The power supply circuit 61 is a step-down DC-DC converter, and steps down and outputs a DC voltage supplied from the drive power supply circuit 50. The + 5V DC voltage output from the power supply circuit 61 is applied to the microcomputers of the control circuits 35A and 35B. The + 15V DC voltage output from the power supply circuit 61 is supplied to the gate drivers of the control circuits 35A and 35B.

上記構成の洗濯乾燥機1の一連の工程動作は、次のとおりである。すなわち、最初に、洗濯物の重量センシングが行われる。その後、ドラム7に注水した後、約46rpmの回転数でドラム7を正反転させて洗い動作が行われる。それから、中間脱水が行われた後、再度注水してすすぎ動作が行われるが、中間脱水におけるドラム7の回転数は約1200rpm、すすぎ動作については洗い動作と同様の約46rpmである。なお、すすぎ動作が行われる前には、シャワー給水および中間脱水が2回繰り返される。続いて、回転数:約1700rpmで最終脱水が行われると、コンプレッサ27およびファン24を動作させてドラム7に温風を送風しつつ、約46rpmで正反転させて除湿乾燥動作が行われる。   A series of process operations of the washing / drying machine 1 having the above-described configuration is as follows. That is, first, weight sensing of the laundry is performed. Thereafter, water is poured into the drum 7 and then the drum 7 is reversed in the forward direction at a rotational speed of about 46 rpm to perform the washing operation. Then, after the intermediate dehydration is performed, water is poured again and a rinsing operation is performed. The rotation speed of the drum 7 in the intermediate dehydration is about 1200 rpm, and the rinsing operation is about 46 rpm similar to the washing operation. Before the rinsing operation is performed, shower water supply and intermediate dewatering are repeated twice. Subsequently, when the final dehydration is performed at a rotation speed of about 1700 rpm, the compressor 27 and the fan 24 are operated to blow warm air to the drum 7, and the dehumidifying and drying operation is performed by reversing forward at about 46 rpm.

制御回路35Bは、上記一連の動作中に、IGBT55のオン/オフを次のように制御することで、駆動電源電圧を制御する。すなわち、洗い動作やすすぎ動作において、ドラム7を約46rpmで正反転させている場合であれば、IGBT55をオフ状態に維持して、全波整流回路52の入力側は短絡させない。従って、この場合、後述する昇圧動作は行われない。   The control circuit 35B controls the drive power supply voltage by controlling on / off of the IGBT 55 as follows during the series of operations. That is, in the washing operation and the rinsing operation, if the drum 7 is normally inverted at about 46 rpm, the IGBT 55 is maintained in the OFF state, and the input side of the full-wave rectifier circuit 52 is not short-circuited. Therefore, in this case, the boosting operation described later is not performed.

中間脱水や最終脱水動作のようにドラム7を高速回転させる場合、電流センサ60による検出値を監視し、駆動用電源回路50への入力電流が所定の判定値(例えば、消費電力で500W)以上であるか否かが判断される。所定値以上の入力電流が流れていると判断されると、IGBT55を、交流電源電圧の半周期内(電圧波形のゼロクロス点間)で複数回(例えば2回)オンさせるようゲートにパルス信号(短絡パルス)を与え、全波整流回路52の入力側を短絡させる。IGBT55をオンさせて全波整流回路52の入力側を短絡させると、その間、リアクトル51に電磁エネルギーを蓄積させることができ、その後にIGBT55をオフさせれば、蓄積されたエネルギーに応じた分の電流をリアクトル51が流すことで昇圧動作が行われる。   When the drum 7 is rotated at a high speed as in the intermediate dehydration operation or the final dehydration operation, the value detected by the current sensor 60 is monitored, and the input current to the drive power supply circuit 50 is a predetermined determination value (for example, 500 W in power consumption) or more. It is determined whether or not. When it is determined that an input current of a predetermined value or more is flowing, a pulse signal (to the gate) is set so that the IGBT 55 is turned on a plurality of times (for example, twice) within a half cycle of the AC power supply voltage (between the zero cross points of the voltage waveform). Short-circuit pulse) is applied, and the input side of the full-wave rectifier circuit 52 is short-circuited. When the IGBT 55 is turned on and the input side of the full-wave rectifier circuit 52 is short-circuited, electromagnetic energy can be accumulated in the reactor 51 during that time, and if the IGBT 55 is subsequently turned off, the amount corresponding to the accumulated energy is obtained. The step-up operation is performed by causing the reactor 51 to pass the current.

この時、IGBT55をオンさせる時間を長くしてもリアクトル51に蓄積される電磁エネルギーが飽和するため、1回の短絡によって昇圧できる電圧には限界がある。しかし、交流電源電圧の半周期内でIGBT55を複数回オンさせて短絡を行うようにすると、その回数に応じて昇圧電圧を上昇させることができる。なお、本実施形態では、電流センサ60により交流電流(入力電流)を検出することになるが、商用交流電源では電圧、電流は同相であるから、交流電流のゼロクロス点は交流電圧のゼロクロス点に一致している。   At this time, even if the time to turn on the IGBT 55 is lengthened, the electromagnetic energy accumulated in the reactor 51 is saturated, so there is a limit to the voltage that can be boosted by one short circuit. However, if the IGBT 55 is turned on a plurality of times within a half cycle of the AC power supply voltage to perform a short circuit, the boosted voltage can be increased according to the number of times. In the present embodiment, an alternating current (input current) is detected by the current sensor 60. However, since the voltage and current are in phase in a commercial alternating current power supply, the zero cross point of the alternating current is the zero cross point of the alternating voltage. Match.

また、洗い・すすぎ動作のようにドラム7を正反転させず、且つ、脱水動作のようにドラム7を高速回転させない場合は、コンプレッサ27が動作していることで、判定値以上の入力電流が流れているか否かが判断される。大電流が流れていれば(例えば乾燥動作や室内に冷風を送風するエアコン機能で動作している場合などで、コンプモータ28の回転数、冷媒圧力が上昇した場合など)、IGBT55を、交流電源電圧の半周期内で1回だけオンさせて、全波整流回路52の入力側を短絡させる。この場合は、昇圧動作ではなく、交流電源の力率を改善する動作(高調波抑制動作)となる。   Further, when the drum 7 is not normally reversed as in the washing / rinsing operation, and the drum 7 is not rotated at a high speed as in the dehydrating operation, the compressor 27 is operating, so that an input current equal to or higher than the determination value is obtained. It is determined whether or not it is flowing. If a large current is flowing (for example, when operating with an air conditioner function that blows cool air into the room or when the compressor motor 28 rotates, the refrigerant pressure increases, etc.), the IGBT 55 is connected to the AC power supply. The input side of the full-wave rectifier circuit 52 is short-circuited by turning it on only once within a half cycle of the voltage. In this case, not the step-up operation but the operation for improving the power factor of the AC power supply (harmonic suppression operation).

図3は、上述した制御が行われることにより、駆動電源電圧が変化する状態を示すもので、洗濯乾燥機1の運転状態としては、脱水を行うとともにコンプレッサ27を動作させ、入力電力の合計が約650W(交流電源電圧105V)となっている場合である。図3(a)に示すように、IGBT55をオフ状態に維持した場合、出力電流がゼロの状態で295Vであった直流電圧が、出力電流およびラインインピーダンスの影響により230Vまで低下している。この状態から、図3(b)に示すように、IGBT55を交流電源電圧の半周期内で1回だけオンさせると、交流電流の力率が改善されて高調波も低減されるとともに、直流電圧は265Vまで上昇している。さらに、図3(c)に示すように、IGBT55を交流電源電圧の半周期内で2回オンさせると、直流電圧は295Vまで上昇している。   FIG. 3 shows a state in which the drive power supply voltage changes due to the above-described control. The operating state of the washing / drying machine 1 includes dehydration and operation of the compressor 27, and the total input power is calculated. This is a case where the power is about 650 W (AC power supply voltage 105 V). As shown in FIG. 3A, when the IGBT 55 is maintained in the OFF state, the DC voltage that was 295 V when the output current is zero is reduced to 230 V due to the influence of the output current and the line impedance. From this state, as shown in FIG. 3B, when the IGBT 55 is turned on only once within a half cycle of the AC power supply voltage, the power factor of the AC current is improved and the harmonics are reduced, and the DC voltage is reduced. Has risen to 265V. Further, as shown in FIG. 3C, when the IGBT 55 is turned on twice within a half cycle of the AC power supply voltage, the DC voltage rises to 295V.

IGBT55のオンタイミングは、図4に示すとおりである。すなわち、判定値以上の入力電流が流れている場合(500W以上の消費電力となる場合に相当)、ゼロクロス点(時刻t0)から時間Aだけ経過した後の時点(時刻t1)に時間B(時刻t1〜t2の期間)のパルス幅を持つ短絡パルスを発生する。この場合、時間Aは、交流電源の周波数および電流センサ60の検出値から求められる入力電流(ただし、以下では消費電力に換算した表示とする)の大きさに応じて変化させる。具体的には、交流電源の周波数が50Hzの場合、2.15m秒(500Wのとき)〜2.49m秒(1200Wのとき)の間で変化させる。また、交流電源の周波数が60Hzの場合、1.95m秒(500Wのとき)〜2.26m秒(1200Wのとき)の間で変化させる。なお、1200W以上の場合には、時間Aは1200Wのときと同じ時間となる。   The ON timing of the IGBT 55 is as shown in FIG. That is, when an input current equal to or greater than the determination value is flowing (corresponding to the case where the power consumption is 500 W or more), the time B (time t1) after the time A has elapsed from the zero cross point (time t0). A short-circuit pulse having a pulse width of (t1 to t2) is generated. In this case, the time A is changed according to the magnitude of the input current (hereinafter referred to as converted to power consumption) obtained from the frequency of the AC power supply and the detected value of the current sensor 60. Specifically, when the frequency of the AC power supply is 50 Hz, the frequency is changed between 2.15 msec (when 500 W) to 2.49 msec (when 1200 W). When the frequency of the AC power supply is 60 Hz, the frequency is changed between 1.95 msec (at 500 W) to 2.26 msec (at 1200 W). In the case of 1200 W or more, the time A is the same time as 1200 W.

また、この場合、時間Bは、入力電流の大きさに応じて、0.58m秒(500Wのとき)〜0.647m秒(1200Wのとき)の間で変化させる。なお、前述したとおり、500W未満の場合には、短絡パルスは出力されないため、時間B=0となる。また、1200W以上の場合には、時間Bは1200Wのときと同じ時間となる。なお、図4における時間C(時刻t2〜t3の期間)は、交流電源電圧の半周期を示している。従って、時間Cは、交流電源の周波数が50Hzのときには10m秒となり、60Hzのときには8.2m秒となる。このように、本実施形態では、入力電流が大きいほど力率の補正効果および昇圧効果を高めるべく、短絡パルスの幅を太くしたり、交流電圧の波高値が高いタイミングで短絡パルスを発生させたりしている。   In this case, the time B is changed between 0.58 msec (at 500 W) to 0.647 msec (at 1200 W) according to the magnitude of the input current. As described above, when the power is less than 500 W, the short-circuit pulse is not output, and therefore time B = 0. In the case of 1200 W or more, time B is the same time as 1200 W. In addition, time C (period of time t2-t3) in FIG. 4 has shown the half cycle of AC power supply voltage. Therefore, time C is 10 milliseconds when the frequency of the AC power supply is 50 Hz, and 8.2 milliseconds when the frequency is 60 Hz. Thus, in the present embodiment, in order to increase the power factor correction effect and boosting effect as the input current increases, the width of the short-circuit pulse is increased, or the short-circuit pulse is generated at a timing when the peak value of the AC voltage is high. doing.

続いて、消費電力の推定方法について図5のフローチャートを参照して説明する。
洗濯乾燥機1の消費電力は、駆動用電源回路50への入力電流を検出するための電流センサ60の検出値を用いた一次式で近似することができる(回帰分析)。しかし、電流センサ60の検出値だけが考慮された一次式では、力率改善回路56の動作による上記検出値の変化(減少)を補償することはできない上、駆動電源電圧の変化による消費電力の変動も補償することができない。
Next, a method for estimating power consumption will be described with reference to the flowchart of FIG.
The power consumption of the washing / drying machine 1 can be approximated by a linear expression using the detection value of the current sensor 60 for detecting the input current to the drive power supply circuit 50 (regression analysis). However, the primary expression in which only the detection value of the current sensor 60 is considered cannot compensate for the change (decrease) in the detection value due to the operation of the power factor correction circuit 56, and the power consumption due to the change in drive power supply voltage. Variations cannot be compensated.

そこで、本実施形態では、まず、電流センサ60の検出値を用いた一次式により得られる消費電力の推定値を、駆動電源電圧の検出値を用いて補正する内容の下記(1)式に示す演算が行われる(S1)。ただし、電流センサ60の検出値を「CT値」とし、駆動電源電圧の検出値を「DC電圧値」とする。
消費電力=(CT値×5+80)/(2−(DC電圧値×6.33/100000)) …(1)
Therefore, in the present embodiment, first, the estimated value of the power consumption obtained by the linear expression using the detection value of the current sensor 60 is expressed by the following expression (1) in which the correction value is corrected using the detection value of the drive power supply voltage. An operation is performed (S1). However, the detection value of the current sensor 60 is “CT value”, and the detection value of the drive power supply voltage is “DC voltage value”.
Power consumption = (CT value x 5 + 80) / (2- (DC voltage value x 6.33 / 100000)) (1)

駆動電源電圧の検出値による補正は、具体的には次のようなものである。すなわち、上記(1)式の右辺分母の項は、駆動電源電圧が定常値(例えば280V)であるときに「1」となるようになっている。そして、上記右辺分母の項は、駆動電源電圧が定常値より高くなるほど「1」より小さくなり、駆動電源電圧が低くなるほど「1」より大きくなる。つまり、上記(1)式によれば、一次式により推定された消費電力(=右辺分子の項)が、駆動電源電圧が高くなるほど大きくなるように補正されるとともに、低くなるほど小さくなるように補正される。   Specifically, the correction by the detected value of the drive power supply voltage is as follows. That is, the term of the right side denominator of the above equation (1) is set to “1” when the drive power supply voltage is a steady value (for example, 280 V). The term on the right side denominator becomes smaller than “1” as the driving power supply voltage becomes higher than the steady value, and becomes larger than “1” as the driving power supply voltage becomes lower. That is, according to the above equation (1), the power consumption estimated by the linear equation (= term on the right side numerator) is corrected so as to increase as the drive power supply voltage increases, and to decrease as it decreases. Is done.

本実施形態では、実機を用いた試験を事前に行い、電流センサ60の検出値および駆動電源電圧の検出値と、洗濯乾燥機1の消費電力(電力計などを用いた実測値)との関係を調査し、その結果に基づいて上記(1)式における各数値(パラメータ)を決定している。従って、上記(1)式の右辺分子の各パラメータは、使用する電流センサ60(カレントトランス)の特性に応じて適宜変更すればよい。また、上記(1)式の右辺分母の各パラメータは、使用する駆動用電源回路50、インバータ回路41、46、48およびモータ5、22、28などの特性に応じて適宜変更すればよい。   In the present embodiment, a test using an actual machine is performed in advance, and the relationship between the detected value of the current sensor 60 and the detected value of the drive power supply voltage and the power consumption of the washing / drying machine 1 (actually measured value using a power meter or the like). And each numerical value (parameter) in the above equation (1) is determined based on the result. Therefore, each parameter of the numerator on the right side of the formula (1) may be appropriately changed according to the characteristics of the current sensor 60 (current transformer) to be used. Further, each parameter of the right side denominator of the above equation (1) may be appropriately changed according to the characteristics of the driving power supply circuit 50, inverter circuits 41, 46, 48 and motors 5, 22, 28, etc. to be used.

このような(1)式により得られる消費電力の値は、洗濯乾燥機1の運転状態によっては、そのまま消費電力の推定結果として用いることができる場合(CT値≠0、入力電流≧400W相当、弱め界磁制御の実施の程度が大)も存在するが、それ以外の場合には、推定精度を高めるための更なる工夫を施す必要がある。そこで、本実施形態では、ステップS1の実行後、さらに次のような処理が行われる。   The value of the power consumption obtained by the equation (1) can be used as the power consumption estimation result as it is depending on the operation state of the washing / drying machine 1 (CT value ≠ 0, input current ≧ 400 W equivalent, Although there is a large degree of execution of field weakening control, in other cases, it is necessary to further devise to increase the estimation accuracy. Therefore, in the present embodiment, the following processing is further performed after execution of step S1.

前述したように、電流センサ60は、一定値以上の電流が流れない場合、その検出値がゼロのままとなり、入力電流を正確に検出することはできない。言い換えると、検出値がゼロである場合(CT値=0)、実際に入力電流が流れていないのか、あるいは、消費電力で80W相当未満の入力電流が流れているのか、のいずれであるかが分からない。そのため、上記(1)式では正確な消費電力を推定することができない。そこで、本実施形態では、次のような点に着目し、電流センサ60の検出値がゼロである場合に上記いずれのケースであるかを判別する。   As described above, when the current sensor 60 does not flow a current exceeding a certain value, the detected value remains zero, and the input current cannot be accurately detected. In other words, if the detection value is zero (CT value = 0), whether the input current actually flows or whether the input current less than 80 W in terms of power consumption flows. I do not understand. Therefore, accurate power consumption cannot be estimated by the above equation (1). Therefore, in the present embodiment, focusing on the following points, it is determined which of the above cases is when the detection value of the current sensor 60 is zero.

すなわち、上記各ケースのうち、前者は脱水後のブレーキ中である可能性が高く、後者は洗濯・すすぎ運転または低速の脱水運転の実行中である可能性が高い。脱水後のブレーキ中と、洗濯・すすぎ運転および低速の脱水運転の実行中とでは、ドラムモータ5の回転数が異なる。具体的には、本実施形態の場合、ドラムモータ5の回転数は、洗濯・すすぎ運転および低速の脱水運転の実行中には250rpm以下になるが、脱水後のブレーキ中には250rpmより高くなる。   That is, among the above cases, the former is likely to be in the brake after dehydration, and the latter is likely to be in the wash / rinse operation or the low-speed dehydration operation. The number of revolutions of the drum motor 5 is different between the brake after dehydration and the execution of the washing / rinsing operation and the low-speed dehydration operation. Specifically, in the case of the present embodiment, the rotation speed of the drum motor 5 is 250 rpm or less during the washing / rinsing operation and the low-speed dewatering operation, but is higher than 250 rpm during the brake after dewatering. .

このような点を踏まえ、ステップS1の実行後、まず、電流センサ60の検出値がゼロであるか否かが判断される(S2)。そして、電流センサ60の検出値がゼロである場合(S2;YES)、ドラムモータ5の回転数が250rpm(所定値に相当)より高いか否かが判断される(S3)。ここで、ドラムモータ5の回転数が250rpmより高い場合(S3;YES)、脱水後のブレーキ中であるとみなされる。   In consideration of such points, it is first determined whether or not the detection value of the current sensor 60 is zero after the execution of step S1 (S2). When the detected value of the current sensor 60 is zero (S2; YES), it is determined whether or not the rotational speed of the drum motor 5 is higher than 250 rpm (corresponding to a predetermined value) (S3). Here, when the rotation speed of the drum motor 5 is higher than 250 rpm (S3; YES), it is considered that the brake is being performed after dehydration.

この場合、電力回生中であり、また商用交流電源側に電力を戻すことはできないため、機器の消費電力はゼロとなっている。なお、このときも、後述する操作パネル部34などの他の回路により消費される電力(10W程度)が発生する。しかし、本実施形態では、その電力の供給源がドラムモータ5(からの回生電力)となるように回路が構成されているため、商用交流電源からの消費が無い状態となる。従って、消費電力の推定値を「0」で確定し(S4)、処理が終了となる(エンド)。   In this case, since power is being regenerated and power cannot be returned to the commercial AC power source, the power consumption of the device is zero. Also at this time, power (about 10 W) consumed by other circuits such as an operation panel unit 34 described later is generated. However, in this embodiment, since the circuit is configured such that the power supply source is the drum motor 5 (regenerative power from the drum motor 5), there is no consumption from the commercial AC power supply. Accordingly, the estimated value of power consumption is fixed at “0” (S4), and the process ends (END).

また、ドラムモータ5の回転数が250rpm以下である場合(S3;NO)、ドラムモータ5の回転数[rpm]を用いた下記(2)式により消費電力が推定される(S5)。この場合、(1)式により推定された値に代えて、(2)式により推定された値で消費電力の推定値が確定となり、処理が終了となる(エンド)。
消費電力=回転数×3+10 …(2)
When the rotation speed of the drum motor 5 is 250 rpm or less (S3; NO), the power consumption is estimated by the following equation (2) using the rotation speed [rpm] of the drum motor 5 (S5). In this case, instead of the value estimated by the equation (1), the estimated value of the power consumption is determined by the value estimated by the equation (2), and the process ends (END).
Power consumption = number of revolutions x 3 + 10 (2)

上記(2)式の各パラメータについても、(1)式の各パラメータと同様、実機を用いた試験を事前に行い、ドラムモータ5の回転数と洗濯乾燥機1の消費電力との関係を調査し、その結果に基づいて決定している。具体的には、各パラメータのうち、「3」は「ドラムモータ5のトルク[Nm]および効率などに基づいて決定され、「10」は制御回路35A、35B、操作パネル部34(LED、バックライトなど)などの他の回路による総消費電力と、駆動用電源回路50での損失電力との合計値などにより決定されている。   For each parameter of the above formula (2), similarly to each parameter of the formula (1), a test using an actual machine is performed in advance, and the relationship between the rotation speed of the drum motor 5 and the power consumption of the washing dryer 1 is investigated. The decision is made based on the results. Specifically, among the parameters, “3” is determined based on “torque [Nm] and efficiency of the drum motor 5”, and “10” is the control circuits 35A and 35B, the operation panel unit 34 (LED, back For example, the total power consumption of other circuits such as a light) and the total power consumed by the driving power supply circuit 50.

つまり、(2)式は、ドラムモータ5の回転数およびパラメータからドラムモータ5の入力電力(消費電力)に相当する値(右辺第1項)を演算し、その値に対し、他の回路における総消費電力および損失電力などの合計値(右辺第2項)を加算することにより、洗濯乾燥機1の消費電力[W]を推定する、といった内容の演算である。   In other words, the equation (2) calculates a value (first term on the right side) corresponding to the input power (power consumption) of the drum motor 5 from the rotation speed and parameters of the drum motor 5, and uses that value in other circuits. The calculation is such that the power consumption [W] of the washing / drying machine 1 is estimated by adding a total value (second term on the right side) such as total power consumption and power loss.

なお、洗濯・すすぎ運転および低速の脱水運転が行われる際、ファンモータ22およびコンプモータ28は回転しておらず、また力率改善回路56が動作することはないため、それらによる消費電力を考慮していない上記(2)式による演算で問題は生じない。また、(2)式における各パラメータは、使用する負荷(ドラムモータ5)や各回路(インバータ回路41、制御回路35A、35Bなど)などの特性に応じて適宜変更すればよい。   In addition, when the washing / rinsing operation and the low-speed dewatering operation are performed, the fan motor 22 and the compressor motor 28 are not rotating, and the power factor correction circuit 56 does not operate. There is no problem in the calculation according to the above equation (2). In addition, each parameter in equation (2) may be appropriately changed according to the characteristics of the load to be used (drum motor 5) and each circuit (inverter circuit 41, control circuits 35A, 35B, etc.).

さて、電流センサ60の検出値がゼロではない場合(S2;NO)、高速の脱水運転または乾燥運転の実行中である可能性が高い。なお、乾燥運転の場合、ファンモータ22およびコンプモータ28が回転するため、電流センサ60の検出値は必ずゼロより大きくなる。   When the detection value of the current sensor 60 is not zero (S2; NO), there is a high possibility that a high-speed dehydration operation or a drying operation is being performed. In the drying operation, since the fan motor 22 and the compressor motor 28 rotate, the detection value of the current sensor 60 is always greater than zero.

この場合、電流センサ60の検出値が消費電力で400W相当であるか否かが判断される(S6)。電流センサ60の検出値は、400W相当を境界に、その直線性が変化する。そして、この場合、前述した(1)式における各パラメータは、400W相当以上であるときに最適化されている。従って、電流センサ60の検出値が400W相当未満である場合(S6;YES)には下記(3)式に示す内容の補正が行われ(S7)、400W相当以上である場合(S6;NO)には当該補正は行われない。ただし、(1)式により求められた消費電力をWとして示す。
消費電力=W×1.1−50 …(3)
In this case, it is determined whether or not the detection value of the current sensor 60 is equivalent to 400 W in terms of power consumption (S6). The detection value of the current sensor 60 changes its linearity at a boundary corresponding to 400 W. In this case, each parameter in the above-described equation (1) is optimized when it is equivalent to 400 W or more. Accordingly, when the detected value of the current sensor 60 is less than 400 W (S6; YES), the content shown in the following equation (3) is corrected (S7), and when it is equal to or more than 400 W (S6; NO). There is no such correction. However, the power consumption calculated by the equation (1) is indicated as W.
Power consumption = W x 1.1-50 (3)

上記(3)式の各パラメータについても、(1)および(2)式の各パラメータと同様、事前に行った実機を用いた試験の結果に基づいて決定している。具体的には、各パラメータは使用する電流センサ60の特性に基づいて決定されている。上記(3)式は、(1)式による直線の傾きを大きくするとともに、マイナス側にオフセットを加えるといった内容の演算となっている。   Each parameter of the above equation (3) is also determined based on the result of a test using a real machine performed in advance, like each parameter of the equations (1) and (2). Specifically, each parameter is determined based on the characteristics of the current sensor 60 to be used. The above equation (3) is a calculation that increases the slope of the straight line according to equation (1) and adds an offset to the minus side.

電流センサ60の検出値が400W相当未満である場合(S6;YES)、(1)式により推定された値を(3)式により補正した値で消費電力の推定値が確定となり、処理が終了となる(エンド)。一方、電流センサ60の検出値が400W相当以上である場合(S6;NO)、弱め界磁制御の実施の有無およびその程度に応じて、補正が行われる。具体的には、弱め界磁制御が実施されていない場合、または弱め界磁制御が実施されており且つその程度が小さい場合には補正が行われ、弱め界磁制御が実施されており且つその程度が大きい場合には補正が行われない。   When the detected value of the current sensor 60 is less than 400 W (S6; YES), the estimated power consumption is determined by correcting the value estimated by the equation (1) using the equation (3), and the processing is completed. (End). On the other hand, when the detection value of the current sensor 60 is equal to or greater than 400 W (S6; NO), correction is performed according to whether or not the field weakening control is performed and its degree. Specifically, when the field weakening control is not performed, or when the field weakening control is performed and the degree is small, correction is performed, and when the field weakening control is performed and the degree is large. No correction is made.

弱め界磁制御の実施の有無およびその程度は、ドラムモータ5の回転数、印加電流の位相に基づいて判断することができる。具体的には、回転数が740rpm未満であるという第1条件、または、印加電流の位相(進み角)が所定の閾値θth未満であるという第2条件を満たす場合(S8;YES)、弱め界磁制御が実施されていない、または、程度の小さい弱め界磁制御が実施されている、と判断することができる。一方、上記第1条件および第2条件をいずれも満たさない場合(S8;NO)、程度の大きい弱め界磁制御が実施されている、と判断することができる。   Whether or not the field-weakening control is performed can be determined based on the rotation speed of the drum motor 5 and the phase of the applied current. Specifically, when the first condition that the rotational speed is less than 740 rpm or the second condition that the phase (advance angle) of the applied current is less than a predetermined threshold θth is satisfied (S8; YES), field weakening control Is not implemented, or it can be determined that the field weakening control with a small degree is implemented. On the other hand, when neither the first condition nor the second condition is satisfied (S8; NO), it can be determined that the field weakening control with a large degree is being performed.

ここで、程度の大きい弱め界磁制御が実施されていると判断された場合(S8;NO)、(1)式により推定された値で消費電力の推定値が確定となり、処理が終了となる(エンド)。一方、弱め界磁制御が実施されていない、または、程度の小さい弱め界磁制御が実施されている、と判断された場合(S8;YES)、下記(4)式に示す内容の補正が行われる(S9)。(4)式は、(1)式により推定された消費電力の値(Wとして示す)に対し、駆動電源電圧(DC電圧値として示す)および各パラメータを用いた補正を行う内容の演算となっている。そして、この場合、(1)式により推定された値を(4)式により補正した値で消費電力の推定値が確定となり、処理が終了となる(エンド)。
消費電力=W×(DC電圧値×1.5/100000+0.8) …(4)
Here, when it is determined that the field weakening control with a large degree is being performed (S8; NO), the estimated value of the power consumption is determined by the value estimated by the equation (1), and the process is ended (end). ). On the other hand, when it is determined that the field weakening control is not performed or the field weakening control is performed with a small degree (S8; YES), the content of the following equation (4) is corrected (S9). . The expression (4) is an operation for correcting the power consumption value (denoted as W) estimated by the expression (1) using the drive power supply voltage (denoted as a DC voltage value) and each parameter. ing. In this case, the estimated value of the power consumption is determined with the value estimated by the equation (1) corrected by the equation (4), and the process ends (END).
Power consumption = W x (DC voltage value x 1.5 / 100000 + 0.8) (4)

上記(4)式の各パラメータについても、(1)式などの各パラメータと同様、事前に行った実機を用いた試験の結果に基づいて決定している。具体的には、各パラメータは使用する駆動用電源回路50、インバータ回路41、46、48およびモータ5、22、28などの特性に基づいて決定されている。   Each parameter of the above equation (4) is also determined based on the result of a test using a real machine performed in advance, like each parameter of the equation (1). Specifically, each parameter is determined based on characteristics of the driving power supply circuit 50, the inverter circuits 41, 46, and 48 and the motors 5, 22, and 28 to be used.

図6は、一連の洗濯運転(重量センサ→給水・洗い→脱水1→給水・すすぎ1→脱水2→ほぐし→脱水2のやり直し→給水・すすぎ2→脱水3→給水・最終すすぎ→最終脱水→乾燥)が行われる際における消費電力の実測値および推定値を示している。図6の(a)は、比較例であり、電流センサ60の検出値を用いた一次式で近似することにより消費電力を推定した結果である。一方、図6の(b)は、図5に示した各処理を実施することにより消費電力を推定した本実施形態による結果である。また、図7は、図6の前半部分(乾燥より前の部分)を拡大した図である。なお、図6および図7では、実測値を濃い線で示し、推定値を淡い線で示している。   FIG. 6 shows a series of washing operations (weight sensor → water supply / washing → dehydration 1 → water supply / rinse 1 → dehydration 2 → unwinding → dehydration 2 redo → water supply / rinse 2 → dehydration 3 → water supply / final rinse → final dehydration → The measured value and estimated value of the power consumption at the time of (drying) are shown. (A) of FIG. 6 is a comparative example, and is a result of estimating power consumption by approximating with a linear expression using a detection value of the current sensor 60. On the other hand, FIG. 6B shows the result of this embodiment in which the power consumption is estimated by performing each process shown in FIG. Moreover, FIG. 7 is the figure which expanded the first half part (part before drying) of FIG. In FIG. 6 and FIG. 7, the actual measurement value is indicated by a dark line, and the estimated value is indicated by a light line.

図6および図7に示すように、電流センサ60の検出値だけを用いた比較例の場合、実際の消費電力(実測値)と推定値との誤差が大きい結果となっている。特に、「脱水1」「脱水2」「脱水2のやり直し」「給水・最終すすぎ」「最終脱水」「乾燥」における誤差が顕著である。一方、電流センサ60の検出値および駆動電源電圧の検出値などを用いた本実施形態による消費電力の推定方法の場合、実際の消費電力と推定値との誤差は非常に小さく、ほぼ一致する結果となっている。   As shown in FIGS. 6 and 7, in the case of the comparative example using only the detection value of the current sensor 60, the error between the actual power consumption (measured value) and the estimated value is large. In particular, errors in “dehydration 1”, “dehydration 2”, “redo of dehydration 2”, “water supply / final rinse”, “final dehydration”, and “drying” are significant. On the other hand, in the case of the power consumption estimation method according to the present embodiment using the detected value of the current sensor 60 and the detected value of the drive power supply voltage, the error between the actual power consumption and the estimated value is very small, and the results are almost the same. It has become.

上述したようにして推定された消費電力の値は、次の(a)〜(d)のように利用することができる。
(a)消費電力のリアルタイム表示
制御回路35Aは、操作パネル部34の操作部に対する所定の操作が行われると、推定した消費電力の値を操作パネル部34の表示器に表示する。なお、操作部に対する操作が無くても、制御回路35Aが消費電力の値を常時表示するように変更してもよい。
The power consumption value estimated as described above can be used as in the following (a) to (d).
(A) Real-time display of power consumption When a predetermined operation is performed on the operation unit of the operation panel unit 34, the control circuit 35A displays the estimated power consumption value on the display of the operation panel unit 34. Note that the control circuit 35A may be changed so as to always display the power consumption value even when there is no operation on the operation unit.

(b)洗濯運転に要した消費電力量の表示
制御回路35Aは、洗濯運転が実行されると、その運転開始から終了までの期間に推定した消費電力の値を積算することにより、その洗濯運転に要した消費電力量を演算する。そして、制御回路35Aは、洗濯運転が終了すると、操作パネル部34の表示器に消費電力量を表示する。なお、ユーザにより表示を要求するための操作が行われた場合にのみ、上記消費電力量の表示を行うようにしてもよい。
(B) Display of power consumption required for washing operation When the washing circuit is executed, the control circuit 35A integrates the estimated power consumption values during the period from the start to the end of the washing operation. The amount of power consumption required for the operation is calculated. Then, when the washing operation ends, the control circuit 35A displays the power consumption amount on the display of the operation panel unit 34. The power consumption amount may be displayed only when the user performs an operation for requesting the display.

(c)洗濯運転に要した電気料金の表示
制御回路35Aは、(b)と同様に洗濯運転に要した消費電力量を演算し、さらに、その消費電力量から洗濯運転に要した電気料金を演算する。この場合、制御回路35Aは、消費電力量を電気料金に換算するための換算用データに基づいて電気料金を演算する。そして、制御回路35Aは、洗濯運転が終了すると、操作パネル部34の表示器に電気料金を表示する。なお、ユーザにより表示を要求するための操作が行われた場合にのみ、上記電気料金の表示を行うようにしてもよい。また、制御回路35Aは、地域情報や電力の契約情報などを入力可能とし、それらの情報に基づいて上記換算用データを適宜補正する機能(電気料金補正手段に相当)を備えてもよい。このようにすれば、より正確な電気料金を求めることが可能となる。
(C) Display of Electricity Charge Required for Washing Operation The control circuit 35A calculates the power consumption required for the washing operation in the same manner as in (b), and further calculates the electricity charge required for the washing operation from the power consumption. Calculate. In this case, the control circuit 35A calculates the electricity bill based on the conversion data for converting the power consumption into the electricity bill. And control circuit 35A displays an electric bill on the indicator of operation panel part 34, when washing operation is completed. Note that the electricity price may be displayed only when an operation for requesting the display is performed by the user. In addition, the control circuit 35A may be provided with a function (corresponding to an electricity bill correcting means) that can input regional information, power contract information, and the like, and appropriately correct the conversion data based on the information. In this way, it is possible to obtain a more accurate electricity bill.

(d)洗濯運転に要した総合的なコストの表示
制御回路35Aは、(c)と同様に洗濯運転に要した電気料金を演算する。また、これに加えて、制御回路35Aは、洗濯運転が実行されると、その洗濯運転に要した水道料金を演算する。なお、洗濯運転に要する水道料金(水道代)を算出する手法としては、例えば、特許第4940039公報に記載された手法などを採用することができる。制御回路35Aは、上記演算された電気料金および水道料金を加算することにより、洗濯運転に要した総合的なコスト(金額)を演算する。そして、制御回路35Aは、洗濯運転が終了すると、操作パネル部34の表示器に総合的なコストを表示する。なお、ユーザにより表示を要求するための操作が行われた場合にのみ、上記総合的なコストの表示を行うように変更してもよい。
(D) Display of the total cost required for the washing operation The control circuit 35A calculates the electricity bill required for the washing operation as in (c). In addition to this, when the washing operation is executed, the control circuit 35A calculates a water charge required for the washing operation. In addition, as a method for calculating the water charge (water charge) required for the washing operation, for example, a method described in Japanese Patent No. 4940039 can be employed. The control circuit 35A calculates the total cost (amount) required for the washing operation by adding the calculated electricity bill and water bill. Then, when the washing operation ends, the control circuit 35A displays the total cost on the display unit of the operation panel unit 34. It should be noted that the total cost may be changed to be displayed only when an operation for requesting display is performed by the user.

上記(a)〜(d)では、制御回路35Aは、推定および演算により求めた各種情報(消費電力、消費電力量、電気料金、水道料金および総合的なコスト)を洗濯乾燥機1の操作パネル部34の表示器に表示させているが、これを次のように変更してもよい。すなわち、制御回路35Aは、上記各種情報を、ITアダプタ45を介して家庭内通信回線に接続される外部の機器(例えば、スマートフォンやタブレットPCなど)の表示器に表示させてもよい。   In the above (a) to (d), the control circuit 35A displays various information (power consumption, power consumption, electricity bill, water bill, and total cost) obtained by estimation and calculation on the operation panel of the washer / dryer 1. Although it is displayed on the display unit 34, this may be changed as follows. That is, the control circuit 35 </ b> A may display the various types of information on a display device of an external device (for example, a smartphone or a tablet PC) connected to the home communication line via the IT adapter 45.

以上説明したように、本実施形態では、駆動用電源回路50への入力電流を検出するための電流センサ60の検出値および駆動電源電圧の検出値を用いて、洗濯乾燥機1の消費電力が推定される。従って、力率改善回路56の動作状態や駆動電源電圧の変動に依存することなく、機器全体の消費電力を精度良く推定することができる。また、電流センサ60の検出値および駆動電源電圧の検出値は、元々洗濯乾燥機1の制御に用いられる値である。従って、本実施形態によれば、新規な追加部品や回路を設けることなく、消費電力の推定精度を高めることができる。そして、推定した消費電力、それから求められる消費電力量、電気料金などを表示することにより、ユーザの利便性が高まる効果が得られる。   As described above, in this embodiment, the power consumption of the washing / drying machine 1 is determined using the detection value of the current sensor 60 for detecting the input current to the drive power supply circuit 50 and the detection value of the drive power supply voltage. Presumed. Therefore, it is possible to accurately estimate the power consumption of the entire device without depending on the operating state of the power factor correction circuit 56 and the fluctuation of the drive power supply voltage. The detection value of the current sensor 60 and the detection value of the drive power supply voltage are values originally used for controlling the washing / drying machine 1. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the power consumption estimation accuracy without providing a new additional component or circuit. Then, by displaying the estimated power consumption, the amount of power demanded from the estimated power consumption, the electricity bill, and the like, an effect of increasing the convenience for the user can be obtained.

また、電流センサ60の検出値がゼロであり、且つ、ドラムモータ5の回転数が所定値未満である場合、ドラムモータ5の回転数を用いて消費電力が推定される。これにより、電流センサ60が正確に検出できない程度の入力電流が流れている場合であっても、正確な消費電力を推定することができる。また、電流センサ60の検出値が所定値以上であるか否かに応じて推定した消費電力の値が補正される。これにより、電流センサ60の検出値の直線性に起因する消費電力の推定誤差が低減される。また、弱め界磁制御の実施の有無およびその程度に応じて推定した消費電力の値が補正される。これにより、ドラムモータ5が高速で回転している場合における消費電力の推定誤差が低減される。   When the detection value of the current sensor 60 is zero and the rotation speed of the drum motor 5 is less than a predetermined value, the power consumption is estimated using the rotation speed of the drum motor 5. As a result, even when an input current that cannot be accurately detected by the current sensor 60 is flowing, the accurate power consumption can be estimated. Further, the estimated power consumption value is corrected depending on whether or not the detection value of the current sensor 60 is equal to or greater than a predetermined value. Thereby, the estimation error of the power consumption resulting from the linearity of the detection value of the current sensor 60 is reduced. Further, the estimated power consumption value is corrected according to whether or not the field weakening control is performed and the degree thereof. Thereby, the estimation error of the power consumption when the drum motor 5 rotates at high speed is reduced.

(第2の実施形態)
図8に示すように、住宅内に設置される家電機器である洗濯乾燥機1、冷蔵庫71、エアコンディショナ72(以下、エアコン72と称す)は、いずれもITアクセスポイント73を介して家庭内通信回線(家庭内LAN)および外部通信回線(インターネット)に接続可能となっている。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 8, a washing / drying machine 1, a refrigerator 71, and an air conditioner 72 (hereinafter referred to as an air conditioner 72), which are household electrical appliances installed in a house, are all in-home via an IT access point 73. It can be connected to a communication line (home LAN) and an external communication line (Internet).

冷蔵庫71およびエアコン72は、洗濯乾燥機1のITアダプタ45と同様のITアダプタ74、75(通信手段に相当)を備えている。ITアダプタ45、74、75とITアクセスポイント73との間は、無線通信方式による通信が行われる。洗濯乾燥機1、冷蔵庫71およびエアコン72は、家庭内通信回線に接続される通信端末76や、外部のサーバ77との間で通信可能となっている。通信端末76は、例えば、スマートフォン、タブレットPC、パソコンなどであり、ITアクセスポイント73との間で、無線または有線により通信可能な構成となっている。   The refrigerator 71 and the air conditioner 72 include IT adapters 74 and 75 (corresponding to communication means) similar to the IT adapter 45 of the washing / drying machine 1. Communication between the IT adapters 45, 74, and 75 and the IT access point 73 is performed by a wireless communication method. The washer / dryer 1, the refrigerator 71, and the air conditioner 72 can communicate with a communication terminal 76 connected to a home communication line and an external server 77. The communication terminal 76 is, for example, a smartphone, a tablet PC, a personal computer, or the like, and is configured to be able to communicate with the IT access point 73 by wireless or wired.

この場合、冷蔵庫71およびエアコン72は、洗濯乾燥機1と同様、機器の消費電力を推定する機能などを備えている。このような構成によれば、各家電機器において推定および演算により求められた各種情報を家庭内通信回線に接続される通信端末76の表示器に表示させることができる。これにより、ユーザは、各家電機器の消費電力などを、通信端末76により一括して確認することができるため、その利便性が一層向上する。   In this case, the refrigerator 71 and the air conditioner 72 are provided with a function for estimating the power consumption of the device, as in the washing / drying machine 1. According to such a configuration, various information obtained by estimation and calculation in each home appliance can be displayed on the display of the communication terminal 76 connected to the home communication line. Thereby, since the user can confirm the power consumption etc. of each household appliance with the communication terminal 76 collectively, the convenience improves further.

また、この場合、各家電機器は、外部のサーバ77から地域情報や電力の契約情報などを取得し、それらの情報に基づいて電気料金を演算するための換算用データを適宜補正する機能(電気料金補正手段に相当)を備えてもよい。このようにすれば、ユーザによる各種情報の入力を必要とすることなく、より正確な電気料金を求めることが可能となる。   Also, in this case, each home appliance obtains regional information, power contract information, and the like from the external server 77, and appropriately corrects the conversion data for calculating the electricity bill based on the information (electricity (Corresponding to charge correcting means). In this way, it is possible to obtain a more accurate electricity bill without requiring the user to input various information.

(その他の実施形態)
本実施形態による消費電力の推定方法は、洗濯乾燥機1、冷蔵庫71およびエアコン72に限らず、例えば、乾燥機能を備えない洗濯機など、インバータ回路により駆動されるモータおよび力率改善回路を備えた家電機器全般に適用することができる。
力率改善回路としては、部分スイッチング方式のものに限らずともよく、例えば昇圧チョッパを用いた構成(昇圧型PFC回路)など、他の構成であってもよい。
消費電力の推定精度を高めるための更なる工夫(図5のS2〜S9の処理)は、必要に応じて行えばよく、適宜省略してもよい。
(Other embodiments)
The power consumption estimation method according to the present embodiment is not limited to the washer / dryer 1, the refrigerator 71, and the air conditioner 72, and includes a motor driven by an inverter circuit and a power factor correction circuit such as a washer without a drying function. It can be applied to all household appliances.
The power factor correction circuit is not limited to the partial switching type, and may be another configuration such as a configuration using a boost chopper (a boost PFC circuit).
Further devices for improving the estimation accuracy of power consumption (the processes in S2 to S9 in FIG. 5) may be performed as necessary, and may be omitted as appropriate.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や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。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

図面中、1は洗濯乾燥機(家電機器、洗濯機)、5はドラムモータ(モータ)、22はファンモータ(モータ)、28はコンプモータ(モータ)、35Aは制御回路(電力推定手段、電気関係演算手段、電気料金演算手段、水道料金演算手段、総合演算手段、表示制御手段、電気料金補正手段)、34は操作パネル部(表示手段)、41、46、48はインバータ回路、45、74、75はITアダプタ(通信手段)、50は駆動用電源回路(直流電源回路)、56は力率改善回路、57a、57b、58a、58bは抵抗(電圧検出手段)、60は電流センサ(電流検出手段、カレントトランス)、71は冷蔵庫(家電機器)、72はエアコン(家電機器)、76は通信端末を示す。   In the drawings, 1 is a washing / drying machine (home appliance, washing machine), 5 is a drum motor (motor), 22 is a fan motor (motor), 28 is a comp motor (motor), 35A is a control circuit (power estimation means, electric Relation calculation means, electricity charge calculation means, water charge calculation means, total calculation means, display control means, electricity charge correction means), 34 is an operation panel section (display means), 41, 46, 48 are inverter circuits, 45, 74 , 75 is an IT adapter (communication means), 50 is a drive power supply circuit (DC power supply circuit), 56 is a power factor correction circuit, 57a, 57b, 58a and 58b are resistors (voltage detection means), 60 is a current sensor (current) Detecting means, current transformer, 71 is a refrigerator (home appliance), 72 is an air conditioner (home appliance), and 76 is a communication terminal.

Claims (9)

交流電源から与えられる交流を整流および平滑して直流を出力する直流電源回路と、
前記交流電源の力率を改善する力率改善動作を行う力率改善回路と、
前記直流電源回路への入力電流を検出する電流検出手段と、
前記直流電源回路から出力される直流を交流に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路により駆動されるモータと、
前記インバータ回路に入力される直流電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電流検出手段の検出値および前記電圧検出手段の検出値を用いて、機器全体の消費電力を推定する電力推定手段と、
を備えていることを特徴とする家電機器。
A DC power supply circuit that outputs DC by rectifying and smoothing the AC supplied from the AC power supply;
A power factor correction circuit for performing a power factor correction operation for improving the power factor of the AC power source;
Current detection means for detecting an input current to the DC power supply circuit;
An inverter circuit for converting direct current output from the direct current power supply circuit into alternating current;
A motor driven by the inverter circuit;
Voltage detection means for detecting a DC voltage input to the inverter circuit;
Power estimation means for estimating power consumption of the entire device using the detection value of the current detection means and the detection value of the voltage detection means;
Home appliance characterized by comprising.
請求項1に記載の家電機器において、
前記電力推定手段は、前記モータの回転数に応じて、推定した消費電力の補正を行うことを特徴とする家電機器。
The household electrical appliance according to claim 1,
The home electric appliance characterized in that the power estimation means corrects the estimated power consumption according to the rotation speed of the motor.
請求項1または2に記載の家電機器において、
前記電力推定手段は、弱め界磁制御の実施の有無およびその程度に応じて、推定した消費電力の補正を行うことを特徴とする家電機器。
In the household electrical appliance according to claim 1 or 2,
The home electric appliance characterized in that the power estimation means corrects the estimated power consumption according to whether or not the field weakening control is performed and the degree thereof.
請求項1から3のいずれか一項に記載の家電機器において、
前記力率改善回路は、前記直流電源回路への入力電流が所定の判定値以上であるときに前記力率改善動作を実行するように構成されており、
前記電流検出手段は、前記力率改善回路による力率改善動作の実行可否を判定するために用いられるカレントトランスを含み、
前記電力推定手段は、前記カレントトランスの検出値がゼロであり、且つ、前記モータの回転数が所定値未満である場合、前記各検出値に代えて、前記モータの回転数を用いて消費電力を推定することを特徴とする家電機器。
In the household appliances as described in any one of Claim 1 to 3,
The power factor correction circuit is configured to execute the power factor correction operation when an input current to the DC power supply circuit is equal to or greater than a predetermined determination value.
The current detection means includes a current transformer used for determining whether or not to execute a power factor correction operation by the power factor correction circuit,
When the detected value of the current transformer is zero and the rotational speed of the motor is less than a predetermined value, the power estimating means uses the rotational speed of the motor instead of each detected value to consume power. A home appliance characterized by estimating
請求項1から4のいずれか一項に記載の家電機器において、
前記電力推定手段により推定された消費電力から消費電力量および電気料金を演算する電気関係演算手段と、
前記消費電力量および前記電気料金の一方または双方を表示する表示手段と、
を備えていることを特徴とする家電機器。
In the household electrical appliance as described in any one of Claim 1 to 4,
An electrical calculation means for calculating a power consumption and an electricity charge from the power consumption estimated by the power estimation means;
Display means for displaying one or both of the power consumption and the electricity charge;
Home appliance characterized by comprising.
請求項5に記載の家電機器において、
家庭内通信回線に接続可能な通信手段と、
前記通信手段を介して前記家庭内通信回線に接続される通信端末と通信を行い、その通信端末に前記消費電力量および前記電気料金の一方または双方を表示させる表示制御手段と、
を備えていることを特徴とする家電機器。
In the household electrical appliance according to claim 5,
A communication means connectable to a home communication line;
Display control means for performing communication with a communication terminal connected to the home communication line via the communication means, and displaying one or both of the power consumption and the electricity charge on the communication terminal;
Home appliance characterized by comprising.
請求項6に記載の家電機器において、
前記家庭内通信回線は、外部通信回線に接続可能であり、
前記通信手段および前記家庭内通信回線を通じて前記外部通信回線に接続して前記電気料金に関する地域情報を取得し、その取得した地域情報に基づいて、演算により求められた前記電気料金を補正する電気料金補正手段を備えていることを特徴とする家電機器。
The household electrical appliance according to claim 6,
The home communication line can be connected to an external communication line,
An electric charge that is connected to the external communication line through the communication means and the home communication line to acquire regional information about the electric charge, and corrects the electric charge obtained by calculation based on the acquired regional information Home appliances characterized by comprising correction means.
請求項1から7のいずれか一項に記載の家電機器であって、
前記モータは、少なくとも洗濯運転を行うための回転駆動力を発生するものであることを特徴とする洗濯機。
The home appliance according to any one of claims 1 to 7,
The washing machine according to claim 1, wherein the motor generates a rotational driving force for performing at least a washing operation.
請求項8に記載の洗濯機において、
洗濯運転が実行されると、前記電力推定手段により推定される消費電力から、その洗濯運転に要した電気料金を演算する電気料金演算手段と、
洗濯運転が実行されると、その洗濯運転に要した水道料金を演算する水道料金演算手段と、
前記電気料金演算手段および前記水道料金演算手段による演算結果を用いて、洗濯運転に要した総合的なコストを演算する総合演算手段と、
を備え、
前記表示手段は、洗濯運転が終了すると、その運転に要した電気料金、水道料金および総合的なコストのうち、少なくともいずれか一つを表示することを特徴とする洗濯機。
The washing machine according to claim 8,
When the washing operation is executed, the electricity charge calculating means for calculating the electricity charge required for the washing operation from the power consumption estimated by the power estimating means;
When the washing operation is executed, a water charge calculating means for calculating a water charge required for the washing operation,
Total calculation means for calculating a total cost required for the washing operation, using calculation results by the electricity charge calculation means and the water charge calculation means,
With
When the washing operation is completed, the display means displays at least one of an electricity bill, a water bill, and a total cost required for the operation.
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