JP6383948B2 - 洗濯機の電源スイッチ回路 - Google Patents
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Description
本発明は洗濯機の電源スイッチ回路に関するものである。
従来、洗濯機の電源スイッチは、電源入りスイッチと電源切りスイッチが個別になっていた（例えば、特許文献１参照）。
図５は、特許文献１に記載された従来の洗濯機の電源スイッチ回路構成を示したものである。
その構成と動作を以下に説明する。図５に示すように、電源入りスイッチ１５を押すことにより商用電源３を直流に変換する直流電源回路６と、商用電源３からの電源供給を保持するリレー２と、直流電源回路６からの電源が与えられて所定の動作を制御する制御回路７と、直流電源回路６に商用電源３が印加されていることを検知してその検知信号を制御回路７に伝送する電源検知回路１４と、検知信号を制御回路７に伝送するための信号線に設けられた電源切りスイッチ１６とを備えている。
洗濯機の使用者によって電源入りスイッチ１５が押されると商用電源３からの電源が電源検知回路１４と直流電源回路６に印加され、直流電源回路６からの電源で制御回路７が起動する。電源切りスイッチ１６は通常の状態では閉じているため電源検知回路１４からの検知信号が電源切りスイッチ１６を介して制御回路７に伝達される。電源検知回路１４からの検知信号を受けた制御回路７は商用電源３から直流電源回路６への電源供給を保持するためにリレー２を閉じる。
洗濯機が起動している状態で使用者によって電源切りスイッチ１６が押されると電源検知回路１４から制御回路７に伝達されていた検知信号が遮断される。電源検知回路１４からの検知信号が遮断されると、制御回路７はリレー２を開いて商用電源３から直流電源回路６への電源供給を遮断する。
しかしながら、このような従来の洗濯機の電源スイッチ回路は、電源入りスイッチと電源切りスイッチが個別なため、スイッチの配置スペースが必要となる上、電源入りスイッチと電源切りスイッチの配置によっては操作性が悪くなることも考えられる。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、洗濯機の電源入りスイッチと電源切りスイッチを共通にすることを目的としている。
本発明は上記目的を達成するために、洗濯機の制御をするための制御回路において、前記制御回路に直流電源を供給する直流電源回路と、前記直流電源回路に供給される商用電源からの電源を入り切りする電源スイッチとしてノーマルオープン端子を前記商用電源に接続しコモン端子を前記直流電源回路に接続したＣ接点スイッチと、前記Ｃ接点スイッチ
のノーマルオープン端子とコモン端子間に並列に接点側を接続し前記制御回路からの信号で開閉するＡ接点リレーと、前記Ｃ接点スイッチのコモン端子から抵抗器を介して接続されるアノード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるカソード端子と前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第１のフォトカプラと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子から抵抗器を介して接続されるカソード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるアノード端子と前記第１のフォトカプラのコレクター端子と共に前記直流電源回路から抵抗器を介してワイヤードオア接続されて前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第２のフォトカプラとを備え、前記制御回路は前記第１のフォトカプラおよび前記第２のフォトカプラからの信号に応じて前記Ａ接点リレーの開閉を制御することを特徴とする洗濯機の電源スイッチ回路である。
のノーマルオープン端子とコモン端子間に並列に接点側を接続し前記制御回路からの信号で開閉するＡ接点リレーと、前記Ｃ接点スイッチのコモン端子から抵抗器を介して接続されるアノード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるカソード端子と前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第１のフォトカプラと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子から抵抗器を介して接続されるカソード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるアノード端子と前記第１のフォトカプラのコレクター端子と共に前記直流電源回路から抵抗器を介してワイヤードオア接続されて前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第２のフォトカプラとを備え、前記制御回路は前記第１のフォトカプラおよび前記第２のフォトカプラからの信号に応じて前記Ａ接点リレーの開閉を制御することを特徴とする洗濯機の電源スイッチ回路である。
これにより、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実施できる。
本発明の洗濯機の電源スイッチ回路は、電源スイッチの状態によって異なる波形を発生させることでスイッチの状態を検出し、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができる。
第１の発明は、洗濯機の制御をするための制御回路において、前記制御回路に直流電源を供給する直流電源回路と、前記直流電源回路に供給される商用電源からの電源を入り切りする電源スイッチとしてノーマルオープン端子を前記商用電源に接続しコモン端子を前記直流電源回路に接続したＣ接点スイッチと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子とコモン端子間に並列に接点側を接続し前記制御回路からの信号で開閉するＡ接点リレーと、前記Ｃ接点スイッチのコモン端子から抵抗器を介して接続されるアノード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるカソード端子と前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第１のフォトカプラと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子から抵抗器を介して接続されるカソード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるアノード端子と前記第１のフォトカプラのコレクター端子と共に前記直流電源回路から抵抗器を介してワイヤードオア接続されて前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第２のフォトカプラとを備え、前記制御回路は前記第１のフォトカプラおよび前記第２のフォトカプラからの信号に応じて前記Ａ接点リレーの開閉を制御することにより、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができる。
第２の発明は、上記第１の発明において、前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子からアノード端子に接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソード端子と前記直流電源回路のグランド電位間に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに並列に接続され
る放電用抵抗器とを備えたことで、前記Ｃ接点スイッチの接点が酸化被膜によって微小電流では接触不良を起こすような場合でも前記コンデンサの充電電流で前記Ｃ接点スイッチの接点に大きな電流を流すことで酸化被膜を除去して安定した信号伝達を行うことができ、このことにより電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができるとともに、電源入り切り兼用スイッチの接点不良を防止し、信頼性を向上させることができる。
る放電用抵抗器とを備えたことで、前記Ｃ接点スイッチの接点が酸化被膜によって微小電流では接触不良を起こすような場合でも前記コンデンサの充電電流で前記Ｃ接点スイッチの接点に大きな電流を流すことで酸化被膜を除去して安定した信号伝達を行うことができ、このことにより電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができるとともに、電源入り切り兼用スイッチの接点不良を防止し、信頼性を向上させることができる。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、前記制御回路は、洗濯機が電源切りの状態で前記Ｃ接点スイッチが操作されることによって前記第１のフォトカプラから入力される信号を検知して前記Ａ接点リレーを閉じ、前記Ｃ接点スイッチが次に操作されることによって入力される信号が前記第１のフォトカプラと前記第２のフォトカプラとによる信号から前記第１のフォトカプラによる信号に変化することを検知して前記Ａ接点リレーを開く構成としたことにより、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができる。
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、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における洗濯機の電源スイッチ回路の構成を示す図、図２は同洗濯機の電源スイッチ回路の信号波形図である。図１において、Ｃ接点スイッチ１は、商用電源３から直流に変換する直流電源回路６や洗濯機の運転動作を制御する制御回路７への電力を供給、遮断を行なう電源入り切り兼用スイッチであり、ノーマルオープン端子１ａ、ノーマルクローズ端子１ｂおよびコモン端子１ｃを有している。
図１は本発明の実施の形態１における洗濯機の電源スイッチ回路の構成を示す図、図２は同洗濯機の電源スイッチ回路の信号波形図である。図１において、Ｃ接点スイッチ１は、商用電源３から直流に変換する直流電源回路６や洗濯機の運転動作を制御する制御回路７への電力を供給、遮断を行なう電源入り切り兼用スイッチであり、ノーマルオープン端子１ａ、ノーマルクローズ端子１ｂおよびコモン端子１ｃを有している。
ノーマルオープン端子１ａは商用電源３の一端３ａに接続されている。コモン端子１ｃは直流電源回路６に接続されている。コモン端子１ｃは、さらに抵抗器８およびフォトカプラ４（第１のフォトカプラ）を介して、またノーマルクローズ端子１ｂは抵抗器９およびフォトカプラ５（第２のフォトカプラ）を介して、それぞれ商用電源３の他端３ｂに接続されている。ノーマルオープン端子１ａとコモン端子１ｃ間には並列に接点側を接続する形でリレー２（Ａ接点リレー）が接続されている。このリレー２は制御回路７からの信号で開閉され、閉時には商用電源３から直流電源回路６への電源供給を保持する。
Ｃ接点スイッチ１のコモン端子１ｃと商用電源３の他端３ｂの間に抵抗器８を介して接続されたフォトカプラ４（第１のフォトカプラ）は、抵抗器８に接続されるアノード端子４ａと、Ｃ接点スイッチ１のノーマルオープン端子１ａに接続された商用電源３の極性と逆極性側（前記商用電源３の他端３ｂ）に接続されるカソード端子４ｂと、制御回路７に接続されるコレクター端子４ｃと、直流電源回路６のグランド電位に接続されるエミッター端子４ｄとを備える。
Ｃ接点スイッチ１のノーマルクローズ端子１ｂと商用電源３の他端３ｂの間に抵抗器９を介して接続されたフォトカプラ５（第２のフォトカプラ）は、抵抗器９に接続されるカソード端子５ｂと、Ｃ接点スイッチ１のノーマルオープン端子１ａに接続された商用電源３の極性と逆極性側（前記商用電源３の他端３ｂ）に接続されるアノード端子５ａと、フォトカプラ４（第１のフォトカプラ）のコレクター端子４ｃと共に直流電源回路６から抵抗器１０を介してワイヤードオア接続されて制御回路７に接続されるコレクター端子５ｃと、直流電源回路６のグランド電位に接続されるエミッター端子５ｄとを備える。
直流電源回路６は、Ｃ接点スイッチ１のコモン端子１ｃ（すなわちリレー２の一方の接点）と商用電源３の他端３ｂとに接続されている。制御回路７は、出力端子７ａがリレー
２の励磁コイルに接続され、入力端子７ｂがフォトカプラ４のコレクター端子４ｃおよびフォトカプラ５のコレクター端子５ｃに接続されている。
２の励磁コイルに接続され、入力端子７ｂがフォトカプラ４のコレクター端子４ｃおよびフォトカプラ５のコレクター端子５ｃに接続されている。
以上のように構成した洗濯機の電源スイッチ回路について、その動作、作用を説明する。図１に示すように、洗濯機が未使用の状態（電源切りの状態）ではＣ接点スイッチ１のコモン端子１ｃはノーマルクローズ端子１ｂに接続されており、また、リレー２の接点は開いている。
使用者がＣ接点スイッチ１を押すとコモン端子１ｃはノーマルオープン端子１ａに接続され商用電源３から直流電源回路６に電源が供給されて制御回路７が起動し、また、抵抗器８を介してフォトカプラ４に商用電源３からの電流が流れる。このとき商用電源３の電圧と制御回路７の入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形１との関係になる。
制御回路７は信号電圧波形１を検知すると、Ｃ接点スイッチ１が押されたと判断して出力端子７ａから信号を出力し、リレー２を閉じる。リレー２が閉じた状態で使用者がＣ接点スイッチ１を離すとコモン端子１ｃはノーマルクローズ端子１ｂに接続され、商用電源３から抵抗器９を介してフォトカプラ５に電流が流れる。このとき商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形２との関係になる。
制御回路７は信号電圧波形２を検知すると、Ｃ接点スイッチ１が離されたと判断し、一連のＣ接点スイッチ１の押し離し動作で電源がオンされたと判断する。
出力端子７ａから信号でリレー２が閉じ、更に、Ｃ接点スイッチ１が押されていない状態、つまりコモン端子１ｃがノーマルクローズ端子１ｂに接続されている状態では、商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形２との関係になっている。
この状態で使用者がＣ接点スイッチ１を押すとコモン端子１ｃはノーマルオープン端子１ａに接続され、商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形１との関係になる。
信号電圧波形２から信号電圧波形１への変化を制御回路７が検知すると、制御回路７はＣ接点スイッチ１が押されたと判断して出力端子７ａから信号出力を停止し、リレー２を開く。リレー２が開いた状態で使用者がＣ接点スイッチ１を離すと商用電源３から直流電源回路６への電源供給が遮断され、洗濯機は未使用の状態（電源切りの状態）になる。
このように、本発明の洗濯機の電源スイッチ回路によれば、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができ、操作性に優れ、かつ操作部がシンプルな洗濯機を実現することができる。
なお、フォトカプラ４とフォトカプラ５とのアノード端子とカソード端子の関係は、本実施の形態とは逆の関係であってもよく、要はフォトカプラ４とフォトカプラ５とで互いに逆極性に接続して回路を構成すればよい。
（実施の形態２）
本実施の形態における洗濯機の電源スイッチ回路は、上記実施の形態１の構成に加えて、Ｃ接点スイッチ１の接点の状態を良好に保つ回路構成を備えたものである。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、詳細な説明は省略する。
本実施の形態における洗濯機の電源スイッチ回路は、上記実施の形態１の構成に加えて、Ｃ接点スイッチ１の接点の状態を良好に保つ回路構成を備えたものである。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、詳細な説明は省略する。
図３は本発明の実施の形態２における洗濯機の電源スイッチ回路の構成を示す図、図２は同洗濯機の電源スイッチ回路の信号波形図、図４は同洗濯機の電源スイッチ回路の電圧と電流の関係を示す図である。図３に示すように、ダイオード１１は、アノード端子１１ａがＣ接点スイッチ１のノーマルクローズ端子１ｂに接続され、カソード端子１１ｂが直流電源回路６のグランド電位に接続されるコンデンサ１３に接続されている。コンデンサ１３に並列に放電用の抵抗器１２（放電用抵抗器）が接続されている。
以上のように構成した洗濯機の電源スイッチ回路について、その動作、作用を説明する。図２および図３および図４において、洗濯機が未使用の状態（電源切りの状態）ではＣ接点スイッチ１のコモン端子１ｃはノーマルクローズ端子１ｂに接続されており、また、リレー２の接点は開いており、また、コンデンサ１３には電荷は溜まっていない。
使用者がＣ接点スイッチ１を押すとコモン端子１ｃはノーマルオープン端子１ａに接続され商用電源３から直流電源回路６に電源が供給されて制御回路７が起動し、また、抵抗器８を介してフォトカプラ４に商用電源３からの電流が流れる。このとき商用電源３の電圧と制御回路７の入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形１との関係になる。
制御回路７は信号電圧波形１を検知すると、Ｃ接点スイッチ１が押されたと判断して出力端子７ａから信号を出力し、リレー２を閉じる。リレー２が閉じた状態で使用者がＣ接点スイッチ１を離すとコモン端子１ｃはノーマルクローズ端子１ｂに接続され、商用電源３から抵抗器９を介してフォトカプラ５に電流が流れると同時にダイオード１１を介してコンデンサ１３に充電電流が流れる。
このとき商用電源３の電圧とコンデンサ１３への充電電流との関係は、図４に示す入力電圧波形１と充電電流波形１との関係になる。コンデンサ１３の容量や種類を適切に決めることによってＣ接点スイッチ１のノーマルクローズ端子１ｂ側の接点の酸化被膜を除去できるため、接点の状態を良好に保つことができる。
また、このとき商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形２との関係になる。
制御回路７は信号電圧波形２を検知すると、Ｃ接点スイッチ１が離されたと判断し、一連のＣ接点スイッチ１の押し離し動作で電源がオンされたと判断する。
出力端子７ａから信号でリレー２が閉じ、更に、Ｃ接点スイッチ１が押されていない状態、つまりコモン端子１ｃがノーマルクローズ端子１ｂに接続されている状態では、商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形２との関係になっている。
この状態で使用者がＣ接点スイッチ１を押すとコモン端子１ｃはノーマルオープン端子１ａに接続されることでコンデンサ１３への充電電流は遮断され、コンデンサ１３に溜まった電荷は抵抗器１２を介して放電される。
また、商用電源３の電圧と入力端子７ｂに入力される電圧との関係は、図２に示す入力電圧波形１と信号電圧波形１との関係になる。
信号電圧波形２から信号電圧波形１への変化を制御回路７が検知すると、制御回路７はＣ接点スイッチ１が押されたと判断して出力端子７ａから信号出力を停止し、リレー２を
開く。リレー２が開いた状態で使用者がＣ接点スイッチ１を離すと商用電源３から直流電源回路６への電源供給が遮断され、洗濯機は未使用の状態（電源切りの状態）になる。
開く。リレー２が開いた状態で使用者がＣ接点スイッチ１を離すと商用電源３から直流電源回路６への電源供給が遮断され、洗濯機は未使用の状態（電源切りの状態）になる。
このように、本実施の形態の洗濯機の電源スイッチ回路によれば、Ｃ接点スイッチ１の接点が酸化被膜によって微小電流では接触不良を起こすような場合でもコンデンサ１３の充電電流でＣ接点スイッチ１の接点に大きな電流を流すことで酸化被膜を除去して安定した信号伝達を行うことができるので、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができ、操作性に優れ、かつ操作部がシンプルな洗濯機を実現することができるとともに、電源入り切り兼用スイッチの接点不良を防止し、信頼性を向上させることができる。
以上のように、本発明にかかる洗濯機の電源スイッチ回路は、フォトカプラから制御回路に伝達される波形の形状によってスイッチの状態を検出することで、電源入りと電源切りを一つのスイッチで実現することができるので、電源スイッチの操作性やスイッチの配置スペース節約が必要とされる洗濯機等に有用である。
１ Ｃ接点スイッチ
１ａ ノーマルオープン端子
１ｂ ノーマルクローズ端子
１ｃ コモン端子
２ リレー（Ａ接点リレー）
３ 商用電源
４ フォトカプラ（第１のフォトカプラ）
５ フォトカプラ（第２のフォトカプラ）
６ 直流電源回路
７ 制御回路
７ａ 出力端子
７ｂ 入力端子
８ 抵抗器
９ 抵抗器
１０ 抵抗器
１１ ダイオード
１２ 抵抗器（放電用抵抗器）
１３ コンデンサ
１４ 電源検知回路
１５ 電源入りスイッチ
１６ 電源切りスイッチ
１ａ ノーマルオープン端子
１ｂ ノーマルクローズ端子
１ｃ コモン端子
２ リレー（Ａ接点リレー）
３ 商用電源
４ フォトカプラ（第１のフォトカプラ）
５ フォトカプラ（第２のフォトカプラ）
６ 直流電源回路
７ 制御回路
７ａ 出力端子
７ｂ 入力端子
８ 抵抗器
９ 抵抗器
１０ 抵抗器
１１ ダイオード
１２ 抵抗器（放電用抵抗器）
１３ コンデンサ
１４ 電源検知回路
１５ 電源入りスイッチ
１６ 電源切りスイッチ
Claims (3)
- 洗濯機の制御をするための制御回路において、前記制御回路に直流電源を供給する直流電源回路と、前記直流電源回路に供給される商用電源からの電源を入り切りする電源スイッチとしてノーマルオープン端子を前記商用電源に接続しコモン端子を前記直流電源回路に接続したＣ接点スイッチと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子とコモン端子間に並列に接点側を接続し前記制御回路からの信号で開閉するＡ接点リレーと、前記Ｃ接点スイッチのコモン端子から抵抗器を介して接続されるアノード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるカソード端子と前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第１のフォトカプラと、前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子から抵抗器を介して接続されるカソード端子と前記Ｃ接点スイッチのノーマルオープン端子に接続された前記商用電源の極性と逆極性側に接続されるアノード端子と前記第１のフォトカプラのコレクター端子と共に前記直流電源回路から抵抗器を介してワイヤードオア接続されて前記制御回路に接続されるコレクター端子と前記直流電源回路のグランド電位に接続されるエミッター端子とを備える第２のフォトカプラとを備え、前記制御回路は前記第１のフォトカプラおよび前記第２のフォトカプラからの信号に応じて前記Ａ接点リレーの開閉を制御することを特徴とする洗濯機の電源スイッチ回路。
- 前記Ｃ接点スイッチのノーマルクローズ端子からアノード端子に接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソード端子と前記直流電源回路のグランド電位間に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに並列に接続される放電用抵抗器とを備えた請求項１に記載の洗濯機の電源スイッチ回路。
- 前記制御回路は、洗濯機が電源切りの状態で前記Ｃ接点スイッチが操作されることによって前記第１のフォトカプラから入力される信号を検知して前記Ａ接点リレーを閉じ、前記Ｃ接点スイッチが次に操作されることによって入力される信号が前記第１のフォトカプラと前記第２のフォトカプラとによる信号から前記第１のフォトカプラによる信号に変化することを検知して前記Ａ接点リレーを開くことを特徴とする請求項１または２に記載の洗濯機の電源スイッチ回路。
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