JPH1155977A - コンデンサモータの制御回路およびこの制御回路を備える脱水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成でコンデンサモータに電磁ブレーキ
をかけることができるコンデンサモータの制御回路を提
供する。 【解決手段】ドラム式洗濯機において、脱水行程時に一
時停止キーがオンされた、または一時停止キーがオンさ
れないまま脱水時間が経過した場合(S2,S3のYES)、コン
デンサモータに半波整流波が供給される(S4)。また、ブ
レーキ用リレーがオフされ、補助巻線およびコンデンサ
の直列回路が交流電源から切り離される(S5)。その結
果、コンデンサモータＭに電磁ブレーキが印加される。
これにより、高速回転している回転ドラムの回転が低下
する。その後、所定のタイミングでコンデンサモータへ
の通電が停止される(S6)。これにより、コンデンサモー
タおよび回転ドラムは速やかに停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転体を回転さ
せるための駆動力を発生するコンデンサモータの制御回
路に関する。また、この制御回路が適用される脱水装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、洗い行程、すすぎ行程および
脱水行程を含む一連の洗濯行程を自動で行わせることが
できるようにした全自動洗濯機が知られている。この全
自動洗濯機には、いわゆるドラム式洗濯機と呼ばれるも
のがある。ドラム式洗濯機は、回転ドラムを回転させる
ことにより回転ドラム内に収容された洗濯物を洗濯す
る。

【０００３】ドラム式洗濯機において回転ドラムに回転
力を与える駆動源としては、一般に、コンデンサモータ
が用いられている。コンデンサモータは、主巻線ならび
にこの主巻線に対して補助巻線およびコンデンサの直列
回路が並列に接続された並列回路を有し、単相電源で運
転される誘導モータである。ドラム式洗濯機は、このコ
ンデンサモータの回転を制御することにより上記洗濯行
程を実行するようになっている。たとえば、脱水行程時
においては、コンデンサモータに交流電流を供給し、コ
ンデンサモータを一方向に高速回転させる。その結果、
回転ドラムは一方向に高速回転するから、その遠心力に
よって洗濯物が脱水される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のドラ
ム式洗濯機は、たとえば脱水終了時や脱水中に一時停止
が指示されたときには、回転ドラムの回転を停止させ
る。回転ドラムの回転停止は、その駆動源であるコンデ
ンサモータへの通電を遮断することにより行われる。し
かし、コンデンサモータは、その通電が遮断されても、
直ちに停止するわけではなく、その結果回転ドラムの停
止までには時間がかかる。

【０００５】ドラム式洗濯機では、安全確保のために、
回転ドラムが完全に停止してからドアが開けられるよう
になっている。したがって、コンデンサモータの停止指
示が与えられてからコンデンサモータおよび回転ドラム
が停止し、ドアが開けられるようになるまでには、どう
しても時間がかかる。そのため、使い勝手があまり良く
ないという問題があった。

【０００６】一方、コンデンサモータに直流を印加すれ
ば、コンデンサモータにブレーキをかけることができる
ことは、従来から知られている。しかし、この構成で
は、直流を印加するために、たとえば交直変換回路を設
ける必要があるので、あまり好ましくない。そこで、こ
の発明の第１の目的は、上述の技術的課題を解決し、簡
単な構成でコンデンサモータに電磁ブレーキをかけるこ
とができるコンデンサモータの制御回路を提供すること
である。

【０００７】また、この発明の第２目的は、上述の制御
回路が適用されることにより、簡単な構成でコンデンサ
モータに電磁ブレーキをかけることができ、これにより
使い勝手が向上された脱水装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達成するための請求項１記載の発明は、主巻線なら
びにこの主巻線に対して補助巻線およびコンデンサの直
列回路が並列に接続された並列回路を有し、単相交流電
源から電力が供給されることにより回転体を回転させる
ための駆動力を発生するコンデンサモータの制御回路で
あって、上記単相交流電源から上記並列回路への通電を
制御するゲート手段と、上記直列回路に挿入されたスイ
ッチング手段と、制動信号が与えられたことに応答し
て、上記ゲート手段を制御して半波整流を行うととも
に、上記スイッチング手段を開いて上記直列回路を上記
単相交流電源から切り離す制御手段とを含むことを特徴
とするコンデンサモータの制御回路である。

【０００９】この発明では、たとえば回転体が高速回転
している場合に、制動信号が与えられたときには、半波
整流が行われるとともに、補助巻線およびコンデンサの
直列回路が単相交流電源から切り離される。したがっ
て、コンデンサモータに直流が印加されたのと同等の状
態となるから、コンデンサモータに電磁ブレーキをかけ
ることができる。

【００１０】このように、コンデンサモータに電磁ブレ
ーキをかけるのに、複雑な構成の交直変換回路を備える
必要はなく、半波整流を行うとともに上記直列回路を交
流電源から切り離すだけでよいから、構成が簡単で済
む。請求項２記載の発明は、上記ゲート手段は、トライ
アックを含むものであることを特徴とする請求項１記載
のコンデンサモータの制御回路である。

【００１１】この発明によれば、半波整流を行うのにト
ライアックにゲート信号を断続的に与えるだけでよいか
ら、構成が一層簡単になる。請求項３記載の発明は、脱
水する洗濯物を入れる容器と、この容器を高速回転させ
て遠心力で脱水処理を行わせる駆動装置とを有する脱水
装置であって、上記駆動装置は、主巻線、ならびにこの
主巻線に対して補助巻線およびコンデンサの直列回路が
並列に接続された並列回路を有し、単相交流電源から電
力が供給されることにより回転体を回転させるための駆
動力を発生するコンデンサモータと、このコンデンサモ
ータを制御するための上記請求項１または請求項２記載
のコンデンサモータの制御回路とを含むものであること
を特徴とする脱水装置である。

【００１２】この発明によれば、上述のコンデンサモー
タの制御回路を備えているから、容器を駆動するコンデ
ンサモータに対して電磁ブレーキをかけることができ
る。したがって、コンデンサモータおよび容器の回転を
速やかに停止させることができる。なお、上記制動信号
は、たとえば請求項４記載の発明のように、マニュアル
操作されることにより与えられる停止信号、予め定める
脱水時間が経過したことに応答して与えられる停止信
号、または、蓋が開けられたことに応答して与えられる
停止信号であってもよい。

【００１３】請求項５記載の発明は、上記容器は、回転
軸が水平方向に延びるドラム状のものであり、上記容器
の一端側に関連して取り付けられた蓋と、この蓋をロッ
クするためのロック手段とをさらに含み、上記ロック手
段は、上記コンデンサモータが制動され、上記容器が停
止した後に、上記蓋のロック状態を解除するものである
ことを特徴とする請求項３記載の脱水装置である。

【００１４】この発明によれば、コンデンサモータおよ
びドラム状の容器を速やかに停止させることができるか
ら、蓋のロック状態を速やかに解除することができる。
そのため、ドラム式の脱水装置において使い勝手の良い
脱水装置を提供できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態としてのドラム式洗濯機の外観構成を
示す正面図である。このドラム式洗濯機は、洗い行程、
すすぎ行程および脱水行程を含む一連の洗濯行程におい
て洗濯物を洗濯する。このドラム式洗濯機は、外観を形
成するハウジング１を備えている。ハウジング１の内部
には、外槽２が備えられている。外槽２の内部には、洗
濯物を収容するための回転ドラム３が回転可能に設けら
れている。

【００１６】ハウジング１の正面には、洗濯物を回転ド
ラム３内に投入するための開口（図示せず）が形成され
ている。開口に関連して、開口を開閉するためのドア４
が設けられている。ドア４は、図示しないドアロック機
構によってロック可能になっている。ハウジング１の正
面の上部には、操作パネル５が設けられている。操作パ
ネル５には、このドラム式洗濯機の運転開始を指示する
ためのスタートキー５ａ、主として脱水行程中に一時停
止を指示するための一時停止キー５ｂなどが配設されて
いる。

【００１７】図２は、ドラム式洗濯機の背面側から見た
内部構成を示す断面図である。外槽２は、ほぼ円筒状の
もので、ばね１０およびショックアブソーバ１１によっ
てハウジング１内に弾性的に吊支されている。外槽２の
上部には、給水管１２が接続されている。給水管１２の
外槽２とは反対側の端部は、水道の蛇口などの給水源に
接続されるべき給水ホース（図示せず）が接続可能にな
っている。給水管１２の途中部には、たとえば電磁弁で
構成された給水弁１３が介装されており、これにより水
を外槽２内に必要に応じて供給することができるように
なっている。

【００１８】外槽２の下部には、排水管１４が接続され
ている。排水管１４の外槽２とは反対側の端部は、排水
ホース（図示せず）が接続可能になっている。排水管１
４の途中部には、たとえば電磁弁で構成された排水弁１
５が介装されており、これにより使用済の洗濯水を必要
に応じて排水することができるようになっている。回転
ドラム３は、ほぼ円筒状のもので、水平に延びた支軸１
６によって外槽２に回転可能に支持されている。回転ド
ラム３の内部には、複数の突起（リフタ）１７が設けら
れている。

【００１９】回転ドラム３は、脱水槽を兼ねたものであ
って、その周面には、主として脱水行程時に洗濯物に含
まれている水を回転ドラム３外に飛ばすための複数の微
細な脱水孔（図示せず）が形成されている。外槽２の背
面側には、回転ドラム３を駆動するための駆動機構１８
が設けられている。駆動機構１８は、コンデンサモータ
Ｍと、コンデンサモータＭのモータ軸に取り付けられた
プーリ１９と、支軸１６に取り付けられたプーリ２０
と、各プーリ１９、２０の間に掛け回された無端状のベ
ルト２１とを有している。この構成により、コンデンサ
モータＭで発生された駆動力が、プーリ１９、ベルト２
１およびプーリ２０を介して回転ドラム３に伝達される
ようになっている。

【００２０】図３は、ドラム式洗濯機の電気的構成を示
すブロック図であり、主として、脱水行程を行うための
コンデンサモータＭの駆動回路が示されている。コンデ
ンサモータＭは、主巻線Ｌ１ならびにこの主巻線Ｌ１に
対して補助巻線Ｌ２およびコンデンサＣの直列回路が並
列に接続された並列回路を有しており、この並列回路へ
の通電を制御するためのトライアックＴＲを介して単相
の交流電源３０に直列に接続されている。

【００２１】補助巻線Ｌ２とコンデンサＣの直列回路に
は、ブレーキ用リレーＲＹが挿入されている。ブレーキ
用リレーＲＹは、コンデンサモータＭに電磁ブレーキを
かける際に、補助巻線Ｌ２およびコンデンサＣの直列回
路を交流電源３０から切り離すためのもので、そのオン
／オフは、マイクロコンピュータ３１によって制御され
るようになっている。より具体的には、ブレーキ用リレ
ーＲＹは、常閉接点であるリレー接点３２と、このリレ
ー接点３２を電磁力によって作動させるコイル３３とを
含む。コイル３３には、５Ｖ電源回路３４から電流が供
給されるようになっている。マイクロコンピュータ３１
は、コイル３３への電流の供給を制御することにより、
ブレーキ用リレーＲＹをオン／オフする。

【００２２】また、交流電源３０には、電源ゼロクロス
検知回路３６がコンデンサモータＭに並列に接続されて
いる。電源ゼロクロス検知回路３６は、交流電源３０の
出力波形のゼロクロス点を検知するためのもので、その
出力は、マイクロコンピュータ３１に入力されるように
なっている。さらに、交流電源３０には、マイクロコン
ピュータ３１に対して駆動電圧を供給するための５Ｖ電
源回路３４が接続されている。５Ｖ電源回路３４は、交
流電源３０の１００Ｖの電圧を５Ｖまで降下させ、その
結果生成された５Ｖの電圧をマイクロコンピュータ３１
に駆動電圧として供給する。

【００２３】マイクロコンピュータ３１は、この５Ｖ電
源回路３４から電力が供給されることにより、トライア
ックＴＲのオン／オフ制御、およびブレーキ用リレーＲ
Ｙのオン／オフ制御などを実行する。このうち、ブレー
キ用リレーＲＹのオン／オフ制御は、一時停止キー５ｂ
からマイクロコンピュータ３１に与えられる一時停止信
号を参照して行われる。

【００２４】図４は、脱水行程時における処理の流れを
示すフローチャートであり、図５は、コンデンサモータ
Ｍに電磁ブレーキをかける際の波形図である。以下で
は、図４および図５を参照して脱水行程における動作に
ついて詳述する。脱水行程が行われる場合、マイクロコ
ンピュータ３１は、コンデンサモータＭを一方向に高速
回転させる（ステップＳ１）。すなわち、トライアック
ＴＲにゲート信号を連続的に供給する。その結果、コン
デンサモータＭの主巻線Ｌ１に交流電源３０の出力（図
５(a) ）に同期した交流電流が流れるとともに、上記交
流電流よりも位相の進んだ交流電流が補助巻線Ｌ２に流
れる。これにより、コンデンサモータＭの回転が開始さ
れる。

【００２５】その後、マイクロコンピュータ３１は、一
時停止キー５ｂから一時停止信号が出力されたか否かを
判別する（ステップＳ２）。一時停止信号が出力されて
いなければ、続いて所定の脱水時間が経過したか否かを
判別する（ステップＳ３）。脱水時間がまだ経過してい
なければ、上記ステップＳ２に移行し、上述の処理を繰
り返し実行する。

【００２６】一時停止信号が出力された、または一時停
止信号が出力されないまま脱水時間が経過した場合に
は、マイクロコンピュータ３１は、コンデンサモータＭ
に電磁ブレーキをかけるために、コンデンサモータＭに
半波整流波を供給する（ステップＳ４）。具体的には、
電源ゼロクロス検知回路３６の出力（図５(b) ）を参照
し、周期的なゼロクロス点に対して２回に１回の割合で
同期したゲート信号をトライアックＴＲに供給する（図
５(c) ）。その結果、主巻線Ｌ１には半波整流波が供給
される（図５(d) ）。また、マイクロコンピュータ３１
は、ブレーキ用リレーＲＹをオフする（ステップＳ
５）。その結果、補助巻線Ｌ２およびコンデンサＣの直
列回路が交流電源３０から切り離される。これにより、
コンデンサモータＭは、直流が印加されたのと同等の状
態となるから、コンデンサモータＭに対して電磁ブレー
キがかけられる。

【００２７】マイクロコンピュータ３１は、コンデンサ
モータＭに電磁ブレーキをかけた後、所定のタイミング
で、ゲート信号の出力を停止する（ステップＳ６）。そ
の結果、コンデンサモータＭへの通電が遮断される。こ
のとき、コンデンサモータＭには前もってブレーキがか
けられているから、コンデンサモータＭは通電遮断後短
時間で完全に停止する。その結果、回転ドラム３の回転
も短時間で停止する。

【００２８】以上のようにこの実施形態によれば、コン
デンサモータＭに供給すべき電流を半波整流するととも
に、補助巻線Ｌ２への通電を遮断しているから、コンデ
ンサモータＭに電磁ブレーキをかけることができる。し
たがって、コンデンサモータＭおよび回転ドラム３の回
転を速やかに停止させることができる。そのため、たと
えば、ドアロック機構を回転ドラム３の回転停止後速や
かにロック解除するものとしておけば、回転ドラム３の
回転停止後速やかにドア４を開けることができるように
なる。その結果、使い勝手が向上する。

【００２９】なお、上述のようなドアロック機構として
は、たとえばコンデンサモータＭが通電されている場合
にはドア４をロックし、コンデンサモータＭへの通電が
遮断された場合には変形してドア４のロック状態を解除
するように、上記脱水回路に関連して設けられたバイメ
タルを含むものを考えることができる。しかも、コンデ
ンサモータＭに電磁ブレーキをかけるのに、交直変換回
路のような複雑な回路を備えているわけではなく、電流
を半波整流し、かつブレーキ用リレーＲＹをオフしてい
るだけであるから、構成が非常に簡単で済む。

【００３０】この発明の実施形態の説明は以上のとおり
であるが、この発明は上述の実施形態に限定されるもの
ではない。たとえば上記実施形態では、本発明をドラム
式洗濯機に適用する場合を例にとっているが、本発明
は、コンデンサモータを駆動源とする他の方式の洗濯
機、たとえば渦巻き式の全自動洗濯機にも適用すること
ができる。この場合、マイクロコンピュータ３１がコン
デンサモータＭに電磁ブレーキをかけるための条件とし
て、上記脱水時間が経過したこと、および脱水の一時停
止キー５ｂがオンされたことに加えて、たとえば蓋２が
開けられたことを含めることが好ましい。

【００３１】また、上記実施形態では、この発明を全自
動洗濯機に適用する場合を例にとって説明しているが、
この発明の脱水装置はいわゆる２槽式洗濯機にも容易に
適用することができる。また、脱水装置単独の構成とし
てもよいことは言うまでもない。さらに、上記実施形態
では、この発明を洗濯機に適用する場合を例にとって説
明しているが、この発明は、たとえば衣類乾燥機に備え
られる回転ドラムを駆動するためのコンデンサモータを
制御する場合においても適用可能である。すなわち、衣
類乾燥機においても、ドアが開けられた状態で回転ドラ
ムが回転しているのは好ましくなく、ドアが開けられた
場合には回転ドラムを速やかに停止させる必要があるか
らである。

【００３２】その他、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態としてのドラム式洗濯機
の外観構成を示す正面図である。

【図２】ドラム式洗濯機の背面側から見た内部構成を示
す断面図である。

【図３】脱水行程を行うためのコンデンサモータの駆動
回路を示すブロック図である。

【図４】脱水行程時における処理の流れを示すフローチ
ャートである。

【図５】コンデンサモータに電磁ブレーキをかける際の
波形図である。

【符号の説明】

３ 回転ドラム ５ｂ 一時停止キー ３０ 交流電源 ３１ マイクロコンピュータ Ｍ コンデンサモータ Ｌ１ 主巻線 Ｌ２ 補助巻線 Ｃ コンデンサ ＲＹ ブレーキ用リレー ＴＲ トライアック

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主巻線ならびにこの主巻線に対して補助巻
   線およびコンデンサの直列回路が並列に接続された並列
   回路を有し、単相交流電源から電力が供給されることに
   より回転体を回転させるための駆動力を発生するコンデ
   ンサモータの制御回路であって、 上記単相交流電源から上記並列回路への通電を制御する
   ゲート手段と、 上記直列回路に挿入されたスイッチング手段と、 制動信号が与えられたことに応答して、上記ゲート手段
   を制御して半波整流を行うとともに、上記スイッチング
   手段を開いて上記直列回路を上記単相交流電源から切り
   離す制御手段とを含むことを特徴とするコンデンサモー
   タの制御回路。
2. 【請求項２】上記ゲート手段は、トライアックを含むも
   のであることを特徴とする請求項１記載のコンデンサモ
   ータの制御回路。
3. 【請求項３】脱水する洗濯物を入れる容器と、 この容器を高速回転させて遠心力で脱水処理を行わせる
   駆動装置とを有する脱水装置であって、 上記駆動装置は、 主巻線ならびにこの主巻線に対して補助巻線およびコン
   デンサの直列回路が並列に接続された並列回路を有し、
   単相交流電源から電力が供給されることにより回転体を
   回転させるための駆動力を発生するコンデンサモータ
   と、 このコンデンサモータを制御するための上記請求項１ま
   たは請求項２記載のコンデンサモータの制御回路とを含
   むものであることを特徴とする脱水装置。
4. 【請求項４】上記制動信号は、マニュアル操作されるこ
   とにより与えられる停止信号、予め定める脱水時間が経
   過したことに応答して与えられる停止信号、または、蓋
   が開けられたことに応答して与えられる停止信号である
   ことを特徴とする請求項３記載の脱水装置。
5. 【請求項５】上記容器は、回転軸が水平方向に延びるド
   ラム状のものであり、 上記容器の一端側に関連して取り付けられた蓋と、 この蓋をロックするためのロック手段とをさらに含み、 上記ロック手段は、上記コンデンサモータにブレーキが
   かけられ、上記容器が停止した後に、上記蓋のロック状
   態を解除するものであることを特徴とする請求項３記載
   の脱水装置。