JP7204445B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
開示する技術は、ヒータによって温水化処理が行われる洗濯機に関する。 The technology disclosed relates to a washing machine in which a heater heats the water.
例えば特許文献1など、洗浄効果を高めるために、ヒータで洗浄水を温める洗濯機は、これまでも多数提案されている。 For example, Japanese Laid-Open Patent Application Publication No. 2002-100001 has proposed a number of washing machines in which washing water is heated by a heater in order to enhance the washing effect.
洗い工程で用いられる洗い水、あるいは、すすぎ工程で用いられるすすぎ水は、温度が高い方が効果的である。近年では、節水技術の向上により、これらの水量は減少しているものの、少なくとも洗濯物が十分に濡れる程度の水量は必要である。従って、洗い水等を適切な温度まで温めるには、ヒータで大きな熱量を発生させる必要がある。 Washing water used in the washing process or rinsing water used in the rinsing process is more effective when the temperature is high. Although the amount of water has decreased in recent years due to improvements in water-saving technology, at least the amount of water that sufficiently wets the laundry is necessary. Therefore, it is necessary to generate a large amount of heat with the heater in order to warm the wash water or the like to an appropriate temperature.
更に、洗濯機の場合、利便性の観点から加熱できる時間も限られる。そのため、通常、温水化処理の際には、ヒータに大電流が供給されている。特に、冬季などで水温が低いと、よりいっそう大きな熱量が必要になるので、よりいっそうヒータへの大電流の供給が必要になる。 Furthermore, in the case of a washing machine, the heating time is limited from the viewpoint of convenience. Therefore, a large current is normally supplied to the heater during the hot water heating process. In particular, when the water temperature is low, such as in winter, a larger amount of heat is required, so a larger current must be supplied to the heater.
一方、洗い工程やすすぎ工程では、モータの駆動により、ドラムを回転させる必要がある。特に、起動時には、慣性力が働かないので大きなトルクが必要になる。そのため、ヒータによる加熱とモータ駆動とが重なると、洗濯機に過剰な電流が流れてブレーカーが誤作動し、洗濯機の運転が停止するおそれがある。 On the other hand, in the washing process and the rinsing process, it is necessary to rotate the drum by driving the motor. In particular, when starting, a large torque is required because the inertial force does not act. Therefore, when the heating by the heater and the driving of the motor overlap, an excessive current flows through the washing machine, which may cause the breaker to malfunction and stop the operation of the washing machine.
開示する技術の主たる目的は、ヒータ加熱とモータ駆動の併用に起因した過電流の流入を抑制し、洗濯機の安定した運転を実現することにある。 A main object of the technology disclosed is to suppress the inflow of overcurrent due to the combined use of heater heating and motor driving, and to realize stable operation of the washing machine.
開示する技術は、洗濯機に関する。 The technology disclosed relates to a washing machine.
前記洗濯機は、貯水可能なタブと、前記タブの内部に配置されて洗濯物を収容するドラムと、前記ドラムを回転させるモータと、前記タブの内部に貯まる水を加熱するヒータと、前記モータおよび前記ヒータを制御するコントローラと、を備える。 The washing machine includes a tub capable of storing water, a drum disposed inside the tub for storing laundry, a motor rotating the drum, a heater heating water stored inside the tub, and the motor. and a controller that controls the heater.
前記コントローラが、前記モータの駆動より前のタイミングから前記ヒータへの電力供給を開始する温水化処理と、前記温水化処理の実行中に、前記モータの駆動を開始するタイミングで前記ヒータへの電力供給を一時的に制限する温水化中断処理と、を実行する。 A water heating process in which the controller starts supplying electric power to the heater from a timing before driving the motor, and an electric power to the heater at a timing to start driving the motor during execution of the water heating process. and a hot water supply interruption process for temporarily restricting the supply.
すなわち、この洗濯機によれば、タブの内部に貯まる水を加熱するヒータが備えられていて、モータの駆動より前のタイミングからヒータへの電力供給を開始する温水化処理が実行される。それにより、洗い工程やすすぎ工程に先だって洗い水やすすぎ水が温められるので、運転時間の短縮を図りつつ、効果的な洗濯が行える。 That is, according to this washing machine, a heater is provided to heat the water accumulated inside the tub, and a water heating process is performed in which power supply to the heater is started before the motor is driven. As a result, the washing water and the rinsing water are warmed prior to the washing process and the rinsing process, so that the washing can be performed effectively while shortening the operation time.
そして、温水化処理の実行中に、モータの駆動が開始されると、起動時にはモータに大きなトルクが求められるため、ヒータの加熱と重なって、流入する電流値が一気に増加する。そのため、ブレーカーが誤作動して、洗濯機の運転が停止するおそれがある。 Then, when the motor starts to be driven during the hot water heating process, the motor is required to generate a large torque at the time of start-up. As a result, the breaker may malfunction and stop the operation of the washing machine.
それに対し、この洗濯機では、モータの駆動を開始するタイミングでヒータへの電力供給を一時的に制限する温水化中断処理が実行される。従って、起動時の電流値の急増が抑制されるので、洗濯機の安定した運転を実現できる。 On the other hand, in this washing machine, the hot water supply interrupting process is executed to temporarily limit the electric power supply to the heater at the timing when the motor starts to be driven. Therefore, a rapid increase in the current value at startup is suppressed, and stable operation of the washing machine can be realized.
前記洗濯機はまた、電源側から分岐して、前記ヒータおよび前記モータの各々に一次電流を供給する電流入力経路を備え、前記温水化中断処理の実行中に、前記一次電流の値が、予め設定された所定値以下になった時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、としてもよい。 The washing machine also includes a current input path branched from the power supply side to supply a primary current to each of the heater and the motor, and the value of the primary current is set in advance during execution of the water heating interruption process. The controller may release restriction on the power supply to the heater when the power falls below a set predetermined value.
例えば、前記電流入力経路に一次電流センサが設置され、前記一次電流センサを用いて前記一次電流の値を検出する、としてもよい。 For example, a primary current sensor may be installed in the current input path, and the primary current sensor may be used to detect the value of the primary current.
また、前記電流入力経路と前記モータとの間に介在し、前記モータに駆動電流を供給するインバータを備える場合には、前記インバータに付設されている電流センサおよび電圧センサを用いて、前記一次電流の値を推定する、としてもよい。 Further, when an inverter is interposed between the current input path and the motor and supplies a drive current to the motor, the primary current is detected using a current sensor and a voltage sensor attached to the inverter. may be estimated.
前記洗濯機はまた、前記温水化中断処理の実行中に、前記モータのトルクが減少を開始した時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、としてもよい。 In the washing machine, the controller may cancel restriction on power supply to the heater when the torque of the motor starts to decrease during the execution of the water heating interruption process.
その場合、前記モータにトルクを発生させる駆動電流が所定値より低下した場合に、前記モータのトルクが減少を開始したと判断する、としてもよい。 In that case, it may be determined that the torque of the motor has started to decrease when the drive current that generates the torque in the motor is lower than a predetermined value.
前記洗濯機はまた、前記モータに付設されている回転センサを用いて前記モータの回転数を検出し、前記温水化中断処理の実行中に、前記モータの回転数が所定回転数に達した時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、としてもよい。 The washing machine also detects the number of rotations of the motor using a rotation sensor attached to the motor, and detects when the number of rotations of the motor reaches a predetermined number of rotations during the execution of the water heating interruption process. , the controller may unrestrict power supply to the heater.
前記洗濯機はまた、前記温水化中断処理が、前記一次電流の値が所定の範囲内に収まるように、前記ヒータへの電力供給がオンオフ制御されることによって行われる、としてもよい。 In the washing machine, the water heating interrupting process may be performed by controlling the power supply to the heater so that the value of the primary current falls within a predetermined range.
開示する技術によれば、過電流の流入が抑制できるので、洗濯機の安定した運転を実現できる。 According to the disclosed technology, since the inflow of overcurrent can be suppressed, stable operation of the washing machine can be realized.
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。 Embodiments of the disclosed technology will be described in detail below with reference to the drawings. However, the following description is essentially merely an example, and does not limit the present invention, its applications, or its uses.
<洗濯機の構造>
図1に、開示する技術を適用したドラム式洗濯機(以下、単に洗濯機1ともいう)の一例を示す。洗濯機1は、主に、筐体2、タブ3、ドラム4、モータ5、インバータ6、コントローラ7などで構成されている。
<Washing machine structure>
FIG. 1 shows an example of a drum-type washing machine (hereinafter also simply referred to as washing machine 1) to which the technology disclosed is applied. The
この洗濯機1は、洗濯物を収容するドラム4が横軸J(略水平な方向または傾斜した方向に延びる軸)を中心に回転する。また、この洗濯機1は、いわゆる全自動式洗濯機であり、洗い、すすぎ、脱水などの工程からなる一連の洗濯処理が、自動的に実行できるように構成されている。
In this
(筐体)
筐体2は、パネルやフレームで構成された箱形の容器であり、洗濯機1の外郭を構成している。筐体2の前面には、洗濯物を出し入れするために、円形の投入口2aが形成されている。投入口2aには透明な窓を有するドア2bが取り付けられている。投入口2aは、ドア2bによって開閉される。
(Case)
The
筐体2における投入口2aの上側には、ユーザが操作するスイッチ等を有する操作部8が設置されている。筐体2の上部の後側には、コントローラ7や、外部の商用電源に接続される電源供給部9が設置されている。電源供給部9は、コントローラ7やインバータ6など、筐体2の内部の各電気機器に対して、各電気機器に対応した電力を供給する。
Above the
(タブ3)
筐体2の内部には、投入口2aに連通するタブ3が設置されている。タブ3は、有底円筒状の貯水可能な容器からなり、その開口が投入口2aと接続されている。タブ3は、その中心を通る横軸Jを前方に向かって上向きに僅かに傾斜させた姿勢で安定するように、筐体2の内部に設けられたダンパ(図示せず)によって支持されている。
(Tab 3)
Inside the
タブ3の上部には、給水配管10a、給水弁10b、薬剤投入装置10cなどで構成された給水装置10が設けられている。給水配管10aの上流側の端部は、洗濯機1の外部に突出し、図外の給水源に接続されている。給水配管10aの下流側の端部はタブ3の上部に開口する給水口3aに接続されている。給水弁10bおよび薬剤投入装置10cは、上流側からこの順に給水配管10aの途中に設置されている。
A
薬剤投入装置10cは、洗剤や柔軟剤等の薬剤を収容するとともに、筐体2から出し入れ可能なケースを有している。洗濯を行う前に、薬剤投入装置10cに薬剤が入れられる。それにより、薬剤投入装置10cは、収容された薬剤を、給水される水に混合することによってタブ3に投入する。
The
タブ3の下部には、下方に向かって凹むトレイ状の貯水部30が設けられている。貯水部30には、水位センサ11、水温センサ12、ヒータ31が設置されている。
A tray-shaped
水位センサ11は、タブ3に貯まる水の水位を検知し、検知した水位をコントローラ7に出力する。水温センサ12は、タブ3に貯まる水の温度を検知し、検知した水温をコントローラ7に出力する。ヒータ31は、シーズヒータなどからなり、電源供給部9から電力供給を受けることによって発熱し、タブ3の内部に貯まる水を加熱する。ヒータ31は、コントローラ7によって制御されるが、その詳細は後述する。
The
タブ3の下方には、排水ポンプ20が設置されている。貯水部30の底面には、通水口が開口している。通水口は、通水管34を介して排水ポンプ20に接続されている。タブ3に貯まる水は、通水管34を通じて排水ポンプ20に導入される。
A
排水ポンプ20は、排水配管20aを有し、コントローラ7によってその駆動が制御されている。排水ポンプ20が駆動すると、タブ3に貯まる水は洗濯機1から排出される。
The
(ドラム4)
ドラム4は、タブ3よりも僅かに小径の円筒状の容器からなり、タブ3と中心を一致させ、底部を後方に向けた状態で、タブ3の内部に配置されている。ドラム4の前部には、投入口2aに臨む円形の開口部41が形成されている。洗濯物は、投入口2aおよび開口部41を通じて、ドラム4の内部に投入される。ドラム4の前部は、投入口2aに回転可能な状態で支持されている。
(drum 4)
The
ドラム4の周壁には、その略全面にわたって、内外に貫通する多数の脱水孔42が形成されている。ドラム4の周壁の内面には、複数のリフター43が設けられている。
A large number of dewatering holes 42 penetrating inside and outside are formed in the peripheral wall of the
(モータ5)
モータ5は、タブ3の後部に設置されている。モータ5のシャフト5aは、タブ3の後部を貫通し、タブ3の内部に突出している。シャフト5aの先端は、ドラム4の後部の中心に固定されている。
(motor 5)
A
すなわち、ドラム4の後部はシャフト5aで軸支されていて、モータ5は、インバータ6の制御により、ドラム4を直接的に駆動する(いわゆるダイレクトドライブ方式)。それにより、ドラム4は、モータ5の駆動により、横軸Jを中心に回転する。
That is, the rear portion of the
インバータ6は、モータ5に隣接した位置に付設されている。インバータ6は、コントローラ7によって制御される。インバータ6は、電源供給部9から電力供給を受けて、モータ5に所定の駆動電流を供給する。すなわち、インバータ6は、後述する電気回路90で変換される所定電圧の直流を、スイッチングによってPWM制御等することにより、位相の異なる3相の交流電流(駆動電流)を形成する。これら駆動電流をモータ5に供給することにより、モータ5は回転する。
The
図2に、特に電力消費が大きい、インバータ6およびヒータ31に関する電気回路90図を示す。図示の電気回路90の主体は、電源供給部9に設けられている。電気回路90は、一対の電流入力経路91L,91N、整流部92、平滑部93、一対の電流出力経路94H,94L、分岐経路95などで構成されている。
FIG. 2 shows an electric circuit diagram 90 relating to the
インバータ6は、3相の交流の各々を出力する配線を介してモータ5と接続されている。モータ5には、ホールセンサなどの回転センサ13が付設されている。
電流入力経路91L,91Nは、商用電源のライブ側に接続された第1電流入力経路91Lと、商用電源のニュートラル側に接続された第2電流入力経路91Nとからなる。電流出力経路94H,94Lは、インバータ6の高圧側に接続された高電圧側経路94Hと、インバータ6の低圧側に接続された低電圧側経路94Lとからなる。
The
低電圧側経路94Lは、基準電位に接続されている(いわゆるアース)。低電圧側経路94Lには、電流センサ14(インバータ6に付設)が設置されている。高電圧側経路94Hには、電圧センサ15(インバータ6に付設)が設置されている。
The low
平滑部93は、直列に接続された2つのコンデンサ93a,93aを有し、高電圧側経路94Hと低電圧側経路94Lとの間に架設されている。整流部92は、ダイオードを有し、第1電流入力経路91L、第2電流入力経路91N、高電圧側経路94H、および低電圧側経路94Lと接続されている。第2電流入力経路91Nは更に、平滑部93における2つのコンデンサ93a,93aの間の部位に接続されている。
The smoothing
分岐経路95は、第1電流入力経路91Lから分岐している。分岐経路95は、オンオフ制御が可能なリレー96を介してヒータ31に接続されている。ヒータ31はまた、基準電位に接続されている(いわゆるアース)。従って、第1電流入力経路91Lを通じて商用電源から入力される電流(一次電流)は、モータ5とヒータ31の双方に分配されるようになっている。
The
(コントローラ7)
コントローラ7は、洗濯機1の動作を総合的に制御する。コントローラ7は、CPU、メモリなどのハードウエアと、制御プログラムや各種データなどのソフトウエアとで構成されている。
(Controller 7)
図3に、コントローラ7とその主な関連装置とを示す。コントローラ7には、水位センサ11、水温センサ12、電流センサ14、電圧センサ15、回転センサ13、操作部8、インバータ6、給水弁10b、ヒータ31、排水ポンプ20などが電気的に接続されている。
FIG. 3 shows the
電流センサ14は、インバータ6に入力される電流値を検出してコントローラ7に出力する。電圧センサ15は、インバータ6に入力される電圧値を検出してコントローラ7に出力する。回転センサ13は、モータ5の回転速度を検知してコントローラ7に出力する。
The
操作部8は、ユーザによって入力される運転開始や運転モードの選択などの指示情報をコントローラ7に出力する。コントローラ7は、これら計測値や指示情報に基づいて、インバータ6、給水弁10b、ヒータ31、排水ポンプ20などを制御する。
The
コントローラ7は、機能的な構成として、洗濯処理部71、回転制御部72、および温水化処理部73を有している。洗濯処理部71は、洗い、すすぎ、脱水などの工程からなる一連の洗濯処理を、指示に応じて実行する。回転制御部72は、洗濯処理に付随して、インバータ6を制御することにより、モータ5(ドラム4)の回転を制御する。温水化処理部73は、洗濯処理に付随して、ヒータ31を制御することにより、洗い水やすすぎ水を温める処理(温水化処理)を実行する。
The
<洗濯機1の運転>
図4に、この洗濯機1の運転の一例を示す。
<Operation of
FIG. 4 shows an example of operation of the
洗濯処理が行われるときには、まず、ユーザはドラム4に洗濯物を投入する(ステップS1)。この洗濯機1の場合、その際、洗剤等も薬剤投入装置10cに投入する。そして、操作部8の操作により、コントローラ7に、洗濯開始の指示が入力される(ステップS2でYes)。それにより、コントローラ7(洗濯処理部71)は、その指示に応じた洗い、すすぎ、脱水等の工程からなる一連の運転を自動的に開始する。
When the laundry process is performed, first, the user puts the laundry into the drum 4 (step S1). In the case of this
洗い工程に先だって、コントローラ7は、給水量を設定するため、洗濯物が投入されたドラム4を回転させて洗濯物量を計測する処理を実行する(ステップS3)。洗濯物量の計測の方法は公知であるため、ここではその説明は省略する。
Prior to the washing process, the
コントローラ7は、洗濯物量の計測が終わると、洗い工程を開始する(ステップS4)。図5に、洗い工程での処理の流れを例示する。
After measuring the amount of laundry, the
洗い工程が開始すると、コントローラ7は、給水弁10bを制御し、洗濯物量に応じた所定量の水をタブ3に供給する(ステップS10)。その際、薬剤投入装置10cに収容された洗剤が給水される水とともにタブ3に投入される。その結果、タブ3の下部に、所定量の洗い水(水および洗剤の混合水)が貯まり、貯水部30は、水で満たされた状態となる。
When the washing process starts, the
コントローラ7(温水化処理部73)は、水位センサ11から入力される検出値に基づいて、貯水部30が水で満たされたと判定すると、温水化処理を実行する。すなわち、コントローラ7には、予め、洗浄効果が高まる所定の判定水温Ts1およびTs2(Ts1<Ts2、例えば60℃前後)が設定されている。
When the controller 7 (warm water processing unit 73) determines that the
コントローラ7は、水温センサ12から入力される検出値に基づいて、タブ3に貯まる水の温度が所定の判定水温Ts1以下であれば(ステップS11でYes)、ヒータ31をONにして洗い水を加熱する(ステップS12)。
Based on the detected value input from the
具体的には、図2に示すように、コントローラ7は、リレー96を切り替えてヒータ31をONにする。それにより、第1電流入力経路91Lおよび分岐経路95を通じて、商用電源から一次電流がヒータ31に流入し、ヒータ31が発熱する。ヒータ31の発熱により、タブ3に貯まる水の温度が次第に上昇していく。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
コントローラ7は、タブ3に貯まる水の温度が判定水温Ts2に達したか否かを判定する(ステップS13)。その結果、水温が判定水温Ts2以上であると判定した場合、コントローラ7は、リレー96を切り替えてヒータ31をOFFにする(ステップS14)。
The
そして、洗い工程が終了するまで(ステップS15でNo)、タブ3に貯まる水の温度が判定水温Ts1以下になれば、再度、温水化処理を実行する。洗い工程が終了するまで、コントローラ7は、このような処理を繰り返し実行する。
Until the washing process ends (No in step S15), if the temperature of the water stored in the
水量が多いと、判定水温Ts2に達するまでには時間がかかる。冬季など、洗い水の温度が低い場合には、更にいっそう時間がかかる。場合によっては、判定水温Ts2まで到達しない場合もあり得る。 When the amount of water is large, it takes time to reach the judgment water temperature Ts2. When the temperature of the washing water is low, such as in winter, it takes even longer. In some cases, the temperature may not reach the judgment water temperature Ts2.
そのため、発熱量が大きくなるように、ヒータ31には、大きな値の一次電流が供給されるように構成されている。なお、ヒータ31には、商用電源から直接電力が供給されるので、ヒータ31への単位時間当たりの電力供給量は一定である。
Therefore, the
一方、コントローラ7は、例えば、給水が完了した時などから所定時間t0が経過したか否かを判定する(ステップS16)。その結果、所定時間t0が経過した場合、コントローラ7(回転制御部72)は、判定水温Ts2までの温度上昇を待つことなく、モータ5を駆動し、ドラム4の回転を開始する(ステップS17)。
On the other hand, the
具体的には、図2に示すように、コントローラ7は、インバータ6を制御し、モータ5への電力供給を開始する。それにより、第1電流入力経路91Lおよび第2電流入力経路91Nを通じて、商用電源から一次電流が電気回路90に流入し、直流に変換された電力がインバータ6に入力され、インバータ6は、その直流電力を所定の駆動電流に変換してモータ5に出力する。モータ5は、駆動電流に応じた方向および速度で回転する。
Specifically, as shown in FIG. 2 , the
モータ5が回転を開始、つまり起動するときには、慣性力が働かないので大きなトルクが要求される。すなわち、ドラム4には洗濯物が収容されており、洗い水も貯まっている。濡れた洗濯物や貯まった水を持ち上げながらドラム4は回転するので、ドラム4を停止した状態から回転させるには大きなトルクが必要である。
When the
それに対し、モータ5は、所定の回転数で回転するように制御される。そのため、モータ5が起動するときには、インバータ6に大きな値の一次電流が流入する。このとき、温水化処理が実行中であると、ヒータ31の側への出力と重なるため、電気回路90に流入する一次電流の値は、一気に増加する。その結果、場合によっては、ブレーカーが誤作動し、洗濯機1の運転が停止するおそれがある。
On the other hand, the
そこで、この洗濯機1では、ブレーカーが誤作動するのを抑制し、安定した運転が行えるように工夫されている。
Therefore, the
すなわち、温水化処理の実行中に、モータ5を起動する場合(ステップS18でYes)、コントローラ7は、その開始のタイミングでヒータ31への電力供給を一時的に制限する処理(温水化中断処理)を実行する。
That is, when the
具体的には、コントローラ7には、入力し得る一次電流の上限値Isが予め設定されている。コントローラ7は、モータ5に流入する一次電流の値から、電気回路90に流入する一次電流の値(総量値)を求める。
Specifically, the
本実施形態では、電気回路90に流入する一次電流の値は、インバータ6に付設されている電流センサ14および電圧センサ15を用いて推定することによって求める。具体的には、第1電流入力経路91Lから流入する一次電流は、平滑部93および高電圧側経路94Hの双方に流れる。
In this embodiment, the value of the primary current flowing into the
高電圧側経路94Hに流入する電流値は、インバータ6を介してモータ5に供給される電流(モータ電流)であり、電流センサ14によって検知できる。平滑部93に流入する電流(コンデンサ電流)は、電圧センサ15の検出値を微分することによって求めることができる。
The current value flowing into the high voltage side path 94</b>H is the current (motor current) supplied to the
一次電流は、コンデンサ電流およびモータ電流の各々を所定の定数で比例培し、これらを加算することによって推定できる。このようにして一次電流の値を求めれば、プログラムの変更だけで行えるので、新たな部品を追加する必要が無く、安価にできる。 The primary current can be estimated by multiplying each of the capacitor current and the motor current by a predetermined constant and adding them. If the value of the primary current is obtained in this way, it can be done only by changing the program, so there is no need to add new parts, and the cost can be reduced.
求めた一次電流の値と上限値Isとを比較し、一次電流の値が上限値Isに達すると(ステップS19でYes)、コントローラ7は、リレー96を切り替えてヒータ31をOFFにする(ステップS20)。
The obtained primary current value is compared with the upper limit value Is, and when the primary current value reaches the upper limit value Is (Yes in step S19), the
そうすることにより、ヒータ31への電力供給が停止するので、一次電流の増加が抑制される。その結果、ブレーカーの誤作動が防止され、安定した運転が行える。
By doing so, the power supply to the
そして、コントローラ7は、一次電流の値と上限値Isとを比較し、一次電流の値が上限値Is以下になると(ステップS21でYes)、コントローラ7は、リレー96を切り替えてヒータ31をONにし、ヒータ31への電力供給の制限を解除する(ステップS22)。
Then, the
大きなトルクが必要なのは、停止した状態から回転する起動時の僅かなタイミング(数秒)だけなので、そのピークを過ぎれば、インバータ6に流入する一次電流も小さくなる。従って、それ以降は、ヒータ31およびモータ5の双方に電力供給を行っても、安定した運転が行える。
A large torque is required only for a short period of time (several seconds) at the start of rotation from a stopped state. Therefore, after that, even if power is supplied to both the
コントローラ7は、インバータ6を制御し、モータ5(ドラム4)を、一定の回転数で回転させる。そうして、所定の時間t1が経過すると(ステップS23でYes)、コントローラ7は、モータ5を停止し、ドラム4の回転を反転する(ステップS24)。
The
モータ5が停止した後、再度、モータ5を起動する際にも大きなトルクが必要である。そのため、コントローラ7は、温水化処理が実行中であれば、先と同様に温水化中断処理を実行する(ステップS15でNo)。洗い工程中は、このような反転処理が繰り返し実行されるので、その都度、温水化処理が実行中であれば温水化中断処理が実行される。
A large torque is also required when starting the
そして、洗い工程が終了すると(ステップS15でYes)、リターンして、図4のメインルーチンに戻り、すすぎ処理に移行する。 When the washing process is completed (Yes in step S15), the process returns to the main routine of FIG. 4 and shifts to the rinsing process.
次にコントローラ7は、すすぎ工程を実行する(ステップS5)。すすぎ工程では、まず、コントローラ7は、排水ポンプ20を駆動し、タブ3に貯まる洗い水を排水する。
Next, the
次に、コントローラ7は、洗い工程と同様に、給水や撹拌の処理を実行する。その際、温水化処理を行う方が好ましいが、必ず行う必要はない。温水化処理を行う場合には、洗い工程と同様に温水化中断処理を実行する。すすぎ工程は、複数回行う場合もある。すすぎ工程の内容は、仕様に応じて適宜設定できる。
Next, the
すすぎ工程が終了すると、コントローラ7は、脱水工程を実行する(ステップS6)。脱水工程では、ドラム4が、所定時間、高速で回転駆動される。洗濯物は、遠心力でドラム4の内面に張り付いた状態になる。洗濯物に含まれる水は、脱水孔42からドラム4の外に流出する。それにより、洗濯物は脱水される。
After the rinsing process is completed, the
脱水によってタブ3に貯まる水は、コントローラ7が排水ポンプ20を駆動することによって排出される。脱水工程が終了すると、所定のブザーを鳴らすなどして洗濯終了の報知し、洗濯機1の運転が終了する。
Water accumulated in the
(温水化中断処理の具体例)
図6に、温水化中断処理の具体例を示す。図6中、上段は、ヒータ31のオンオフ制御のタイムチャートであり、中段は、モータ5の回転速度の指令値のタイムチャートであり、下段は、これらに対応した一次電流の経時変化である。
(Specific example of water heating interruption processing)
FIG. 6 shows a specific example of the water heating interruption process. In FIG. 6, the upper stage is a time chart of ON/OFF control of the
taのタイミングでは、ヒータ31はオンされており、温水化処理が実行中である。そして、tbのタイミングで、回転数Rsでの回転を指示する指令値が、コントローラ7からインバータ6に出力され、モータ5の駆動が開始される。
At the timing ta, the
モータ5の駆動が開始すると、一次電流の値は一気に増加して上限値Isに達する(tcのタイミング)。ヒータ31がONのままであると(上段の仮想線)、一次電流の値が上限値Isを大きく超えてしまうため(下段の仮想線)、洗濯機1の運転が停止するおそれがある。それに対し、この洗濯機1では、上限値Isに達すると同時に、ヒータ31がOFFされる。それにより、一次電流の増加が抑制される。
When the
そうして、モータ5に要求されるトルクが減少して、一次電流の値が上限値Is以下になると(tdのタイミング)、ヒータ31への電力供給の制限を解除し、ヒータ31を再度ONにする。ヒータ31をOFFする期間は僅かである(数秒)。回転するモータ5のトルクは、起動時に必要なトルクよりも十分に小さいので、その後、ヒータ31に電力供給しても、一次電流の値が上限値Isを大きく超えるおそれはない。
Then, when the torque required for the
従って、この洗濯機1によれば、モータ5の起動時に発生し得る異常停止を安定して防止することができる。起動時の一瞬だけ、一次電流が上限値を超えないようにすればよいので、結果的には、起動時のモータ5の総トルクを高めることができる。
Therefore, according to this
また、本来であれば、図2に、仮想線枠で示すように、第1電流入力経路91Lには、一次電流のピークを抑制するリアクトルが設けられているのが一般的である。それに対し、この洗濯機1であれば、一次電流の値が上限値Isを超えるのを抑制できるので、リアクトルを省略できる。従って、部材コストを削減できる。
Further, originally, as indicated by the virtual line frame in FIG. 2, the first
(変形例1)
図7に、洗濯機1の変形例を示す。図7は、図2に相当する図であり、この変形例の電気回路90を表している。その電気回路90には、第1電流入力経路91Lに、一次電流の値を検出する一次電流センサ16が設置されている点で、上述した実施形態の洗濯機1と異なる。
(Modification 1)
FIG. 7 shows a modification of the
その他の構成は、上述した実施形態の洗濯機1と同じであるため、同じ構成には同じ符号を用いてその説明は省略する。この変形例の場合、一次電流の値は、直接、一次電流センサ16によって検出されてコントローラ7に出力される。従って、一次電流の値を精度高く検出できるので、よりいっそう安定した運転が可能になる。
Since other configurations are the same as those of the
(変形例2)
温水化中断処理は、一次電流の値が所定の範囲内に収まるように、ヒータ31への電力供給をオンオフ制御することによって行ってもよい。
(Modification 2)
The water heating interruption process may be performed by controlling the power supply to the
すなわち、図8の上段(a)に示すように、上述した実施形態の洗濯機1では、所定期間ヒータ31をOFFしたが、この洗濯機1では、図8の下段(b)に示すように、一次電流の値が、上限値Isから一定以上超えない範囲内に収まるように、コントローラ7がリレー96を断続的に切り替え、ヒータ31を断続的にONまたはOFFする。これによれば、ヒータ31のOFF時間を短縮できるので、温水化を促進できる。
That is, as shown in the upper part (a) of FIG. 8, in the
なお、開示する技術にかかる洗濯機は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。 Note that the washing machine according to the technology disclosed is not limited to the above-described embodiments, and includes various other configurations.
例えば、ヒータ31への電力供給の制限解除は、モータ5のトルクが減少を開始した時に行ってもよい。モータ5のトルクが大きく増加することによって一次電流の値が急増することから、モータ5のトルクが減少を開始すれば、それによってモータ5への電力供給も減少し、一次電流の値も低下する。従って、このタイミングでヒータ31への電力供給の制限解除を行うことも可能である。
For example, the restriction on power supply to the
具体的には、モータ5にトルクを発生させる駆動電流(いわゆるq軸電流)が所定値より低下した場合に、モータ5のトルクが減少を開始したと判断できる。駆動電流の値は、電流センサ14の検出値に基づいて求めることができる。
Specifically, when the drive current (so-called q-axis current) that causes the
ヒータ31への電力供給の制限解除はまた、モータ5の回転数が所定回転数に達した時に行ってもよい。回転センサ13を用いれば、モータ5の回転数を検出できる。モータ5が回転すれば要求トルクは低下する。従って、モータ5の回転数が所定回転数に達すれば、一次電流の値も所定値以下に低下する。従って、適切なタイミングを選択すれば、モータ5の回転数を用いてヒータ31への電力供給の制限解除を行うことも可能である。
The restriction on the power supply to the
開示する技術は、ドラム式に限らず、縦型の洗濯機にも適用できる。 The technology disclosed is applicable not only to drum-type washing machines but also to vertical washing machines.
1 洗濯機
3 タブ
4 ドラム
5 モータ
6 インバータ
7 コントローラ
31 ヒータ
71 洗濯処理部
72 回転制御部
73 温水化処理部
90 電気回路
91L 第1電流入力経路
91N 第2電流入力経路
95 分岐経路
96 リレー
1
Claims (7)
貯水可能なタブと、
前記タブの内部に配置されて洗濯物を収容するドラムと、
前記ドラムを回転させるモータと、
前記タブの内部に貯まる水を加熱するヒータと、
前記モータおよび前記ヒータを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラが、
前記モータの駆動より前のタイミングから前記ヒータへの電力供給を開始する温水化処理と、
前記温水化処理の実行中に、前記モータの駆動を開始するタイミングで前記ヒータへの電力供給を一時的に制限する温水化中断処理と、
を実行し、
電源側から分岐して、前記ヒータおよび前記モータの各々に一次電流を供給する電流入力経路を更に備え、
前記温水化中断処理の実行中に、前記一次電流の値が、予め設定された所定値以下になった時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、洗濯機。 a washing machine,
a water-storable tub;
a drum disposed inside the tub for containing laundry;
a motor for rotating the drum;
a heater for heating water stored inside the tub;
a controller that controls the motor and the heater;
with
the controller
A water heating process for starting power supply to the heater from a timing before driving the motor;
a water heating interrupting process for temporarily restricting the power supply to the heater at the timing of starting the driving of the motor during the water heating process;
and run
further comprising a current input path branching from the power supply side and supplying a primary current to each of the heater and the motor;
The washing machine according to claim 1, wherein the controller cancels restriction on power supply to the heater when the value of the primary current becomes equal to or less than a predetermined value set in advance during execution of the water heating interruption process .
前記電流入力経路に一次電流センサが設置され、
前記一次電流センサを用いて前記一次電流の値を検出する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 1,
A primary current sensor is installed in the current input path,
A washing machine, wherein the primary current sensor is used to detect the value of the primary current.
前記電流入力経路と前記モータとの間に介在し、前記モータに駆動電流を供給するインバータを備え、
前記インバータに付設されている電流センサおよび電圧センサを用いて、前記一次電流の値を推定する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 1,
an inverter interposed between the current input path and the motor and supplying a drive current to the motor;
A washing machine that estimates the value of the primary current using a current sensor and a voltage sensor attached to the inverter.
前記温水化中断処理の実行中に、前記モータのトルクが減少を開始した時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 1,
The washing machine, wherein the controller cancels restriction on power supply to the heater when torque of the motor starts to decrease during execution of the water heating interruption process.
前記モータにトルクを発生させる駆動電流が所定値より低下した場合に、前記モータのトルクが減少を開始したと判断する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 4,
A washing machine that determines that the torque of the motor has started to decrease when a drive current that generates torque in the motor is lower than a predetermined value.
前記モータに付設されている回転センサを用いて前記モータの回転数を検出し、
前記温水化中断処理の実行中に、前記モータの回転数が所定回転数に達した時に、前記コントローラが、前記ヒータへの電力供給の制限を解除する、洗濯機。 In the washing machine according to claim 1,
detecting the rotation speed of the motor using a rotation sensor attached to the motor;
The washing machine according to claim 1, wherein the controller cancels restriction on power supply to the heater when the number of revolutions of the motor reaches a predetermined number of revolutions during execution of the water heating interruption process.
前記温水化中断処理が、前記一次電流の値が所定の範囲内に収まるように、前記ヒータへの電力供給がオンオフ制御されることによって行われる、洗濯機。 In the washing machine according to claim 2 or claim 3,
The washing machine according to claim 1, wherein the water heating interrupting process is performed by on/off controlling power supply to the heater so that the value of the primary current falls within a predetermined range.
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