(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記アクチュエータ駆動部と前記電源回路部との間に介在し、オンとなることで前記電源回路部が生成した前記内部電源を前記アクチュエータ駆動部へと伝える電源部スイッチをさらに備え、
前記電源部スイッチがオフからオンにされたら、予め定められた時間が経過するまで前記電源部スイッチをオンに保持する請求項1または2に記載の家電機器。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1は、本発明の実施の形態における家電機器の断面図である。
図2は、本発明の実施の形態における家電機器の分解斜視図である。
【0012】
実施の形態にかかる家電機器100は、除湿機であり、具体的には可搬型インバータ駆動圧縮機タイプの除湿機である。
図1の紙面左側は家電機器100の「前方」であるものとし、
図1の紙面右側は家電機器100の「後方」であるものとする。家電機器100の筐体は、中央筐体1と前方筐体2と後方筐体3とからなる。中央筐体1は、家電機器100の中央部に設けられる。中央筐体1は、自立可能である。前方筐体2は、中央筐体1の前方側に、中央筐体1に対して着脱自在に設けられる。後方筐体3は、中央筐体1の後方側に、中央筐体1に対して着脱自在に設けられる。
【0013】
吐出口4は、中央筐体1の上部に形成される。送風機5は、中央筐体1の前後方向において中央筐体1の中央部に設けられる。例えば、送風機5は、送風ファンとモータとを備える。送風機5の回転軸は、中央筐体1の中央部において家電機器100の前後方向軸と平行である。送風機5の回転軸は、水平方向に向けられている。除湿装置6は、中央筐体1の後方側に設けられる。除湿装置6は、圧縮機6aと、凝縮器6bと、減圧装置6cと、蒸発器6dとを備える。
図1および
図2では図示しないが、湿度検出用のセンサ12(
図3参照)が中央筐体1の下部における中央筐体1の片方の側面に設けられる。
【0014】
前方筐体2は、表示操作装置7と貯水タンク8とを備える。表示操作装置7は、前方筐体2の上部に設けられる。
図1および
図2では図示しないが、表示操作装置7は、操作部32(
図3参照)および表示部31(
図3参照)を備える。貯水タンク8は、前方筐体2の下部に設けられている。貯水タンク8は、前方筐体2が中央筐体1に取り付けられた状態で、家電機器100の前方側から取り外すことができる。
【0015】
後方筐体3は、吸込口9を備える。吸込口9は、後方筐体3の上部に設けられる。
【0016】
家電機器100は、表示操作装置7と、制御装置10とを備えている。制御装置10は、中央筐体1の前方に設けられる。制御装置10は、表示操作装置7の操作部32の操作状態と湿度検出用のセンサ12に検出された湿度とに基づいて送風機5の動作を制御する。送風機5のモータは、制御装置10による制御に応じた回転数で回転する。その結果、室内の空気Aは、吸込口9から水平方向に筐体の内部に吸い込まれる。その後、空気Aは、蒸発器6dを通過する。その後、送風機5は、吐出口4から上方に向けて空気Bを室内へ吐き出す。
【0017】
制御装置10は、表示操作装置7の操作部32の操作状態と、湿度検出用のセンサ12にて検出された湿度と、に基づいて圧縮機6aの動作を制御する。圧縮機6aは、制御装置10による制御で指定された周波数で冷媒を圧縮する。凝縮器6bは、圧縮機6aが圧縮した冷媒を冷却する。減圧装置6cは、凝縮器6bが冷却した冷媒を減圧する。蒸発器6dは、減圧装置6cが減圧した冷媒への吸熱を行うことで空気Aに含まれる水分を除去する。その結果、除湿された空気Bが生成される。空気Aから除去された水分は、貯水タンク8に貯められる。
【0018】
図3は、本発明の実施の形態における家電機器の回路ブロック図である。表示操作装置7は、メイン電源スイッチ7aと、表示部31と、操作部32と、インタフェース制御部30と、を有する。表示部31は、LEDまたは液晶等からなる。操作部32は、表示部31の周囲に設けられたボタン等の機械スイッチで構成されてもよく、表示部31の少なくとも一部がタッチパネルで構成されることで実現されても良い。操作部32は、運転スイッチ32aを備えている。インタフェース制御部30は、第一マイコン30aを中心として構成されている。第一マイコン30aは、LEDまたは液晶等の表示処理と、スイッチ等の操作を受け付ける操作処理と、を実行する。
【0019】
制御装置10は、電源回路部15と、アクチュエータ駆動部17と、この電源回路部15とこのアクチュエータ駆動部17との間に介在しオンとなることで電源回路部15が生成した電源をアクチュエータ駆動部17へと伝える電源部スイッチ16と、電源検知部18と、電源同期検知部19と、電源プラグ101と電源同期検知部19との間の電気接続をオン/オフする検知部スイッチ20と、を備えている。電源回路部15は、内部電源の生成時に電荷を蓄える第一平滑コンデンサC1を含んでいる。アクチュエータ駆動部17は駆動回路17aを含んでいる。駆動回路17aは第二平滑コンデンサC2を含んでいる。
【0020】
アクチュエータ駆動部17は、圧縮機6a、送風機5および吐出口ルーバ駆動モータ11と接続しており、これらの動きを制御する。アクチュエータ駆動部17は、そのような制御を実現するための駆動回路17aを備えており、駆動回路17aには第二マイコン17bが含まれている。圧縮機6aは、空気の状態を湿度検出用のセンサ12で確認しながら、冷媒を圧縮する。吐出口ルーバ駆動モータ11は、吐出口4からの送風方向を変える。電源回路部15は、交流電源13からの給電を受け、制御に必要な直流の内部電源を生成する。電源検知部18は、交流電源13が確実に給電されていることを検知する。電源プラグ101が引き抜かれると、電源検知部18はこの引抜を検知することができる。電源同期検知部19は、交流電源13のゼロクロスを検知する。
【0021】
電源同期検知部19の目的の一つは、入力された交流電源13の周波数を確定することである。電源同期検知部19の目的の他の一つは、ゼロクロスの回数をカウントすることによってタイマー替わりとして活用することである。電源同期検知部19の目的の更に他の一つは、ゼロクロスポイントを基点として、次のゼロクロスまでの所定の時間を計測することである。この計測時間は、アクチュエータの制御タイミングを決めるのに活用されたり、必要に応じて電源回路部15の制御に活用されたりする。
【0022】
家電機器100は、「待機モード」を備えている。待機モードは、メイン電源スイッチ7aの投入によって家電機器100が電源オンとされているものの、圧縮機6aなどのアクチュエータが駆動していない状態である。待機モードは、家電機器100が電源オンとされており、且つ操作部32の運転スイッチ32aがオンではないという条件が満たされると実行される。例えば、家電機器100の電源オンの直後、実際に除湿を開始するための運転スイッチ32aがオンとされるまでの間は、待機モードとされる。また、例えば、家電機器100の電源オンの後に一旦運転スイッチ32aがオンとされ、その後に運転スイッチ32aがオフとされた場合にも、待機モードが実行される。また、例えば、家電機器100の電源オンおよび運転スイッチ32aがオンとされた後、タイマーで設定した所定時間の除湿が行われて除湿が自動的にオフに切り替わった後に、待機モードが実行されてもよい。
【0023】
「待機モード」の実行中は電源部スイッチ16がオフとされることで、アクチュエータ駆動部17がオフされる。その結果、待機電力が低減される。電源同期検知部19はゼロクロスのポイントを正確に検知する必要があるので、電源同期検知部19は外乱に影響されにくい低インピーダンス回路である。そのため電源同期検知部19の消費電力は大きい。待機モード実行中には検知部スイッチ20がオフとされることで、電源同期検知部19が交流電源13から切り離される。これにより、待機電力を削減することができる。
【0024】
表示操作装置7と制御装置10は、配線41〜45で接続されている。配線41〜45は、より具体的には、信号配線41と、電源配線42と、制御配線43と、通信配線44と、同期信号配線45である。
【0025】
信号配線41は、交流電源13からの給電の有無を出力する電源検知部18の検知信号を制御装置10から表示操作装置7へ伝達する。信号配線41は、電源検知部18とインタフェース制御部30とを他の回路を挟まずに直接に接続している。
【0026】
信号配線41は、交流電力が入力されていないことを示す検知信号を極めて短時間でインタフェース制御部30に伝達することができる。電源検知部18で交流電力が入力されていないことが検知されたら、第一平滑コンデンサC1の電圧がインタフェース制御部30の作動電圧を下回るよりも十分に速いタイミングでインタフェース制御部30を停止状態にすることが好ましい。電源検知部18で交流電力が入力されていないことが検知されたら、数十msec以内などの十分に短い時間で、検知信号がインタフェース制御部30に伝達されることが好ましい。数十msec以内とは、具体的には10msec〜90msecであり、なるべく短い時間であることが好ましい。
【0027】
電源配線42は、電源回路部15で生成した直流電源を、表示操作装置7へ供給する。制御配線43は、電源部スイッチ16および検知部スイッチ20に対する表示操作装置7からのオン/オフ命令を伝達する。通信配線44は、インタフェース制御部30とアクチュエータ駆動部17との間の情報交換を行うための双方向配線である。通信配線44は、インタフェース制御部30の操作情報に基づいて、アクチュエータ運転指示を、アクチュエータ駆動部17に伝送する。ここでは少なくとも圧縮機6a、送風機5、および吐出口ルーバ駆動モータ11のことを「アクチュエータ」と称している。通信配線44は、それぞれのアクチュエータの運転状態監視および異常等の情報を、アクチュエータ駆動部17からインタフェース制御部30へ伝送する。同期信号配線45は、電源同期検知部19の出力信号である電源同期信号を、アクチュエータ駆動部17へと伝達する。
【0028】
電源検知部18の役割を詳細に説明する。交流電源13からの給電があれば、電源回路部15から表示操作装置7への直流給電があるので、表示操作装置7が常時動作している。表示操作装置7が動作していることは交流電源13からの給電があることと同一視できるので、わざわざ電源検知部18を設置する必要が無いように見える。しかしながら、電源回路部15は、インバータ制御を行う必要から大きな第一平滑コンデンサC1を備えている。しかも、実施の形態では、アクチュエータ停止時には電源部スイッチ16および検知部スイッチ20をオフして無駄な電流が流れないようにしている。その結果、交流電源13が遮断された後も暫くの間は、第一平滑コンデンサC1の残留電圧によって表示操作装置7への電源供給が続いてしまう。
【0029】
電源検知部18は、交流電源13からの交流電力が無くなったことを検知した場合に、検知信号をインタフェース制御部30の第一マイコン30aに伝える。この検知信号は、信号配線41を介して極めて短時間で伝達される。インタフェース制御部30は、交流電源13からの交流電力が無くなったことを示す検知信号を受信すると、予め定められた「停止処理」を実行する。
【0030】
停止処理の具体例として、停電時の処理を行ってもよく、例えば少なくとも次の第一〜第四の例が挙げられる。第一の例として、停止処理は、「操作禁止処理」を含んでもよい。操作禁止処理は、操作部32の操作をインタフェース制御部30で受け付けなくする処理である。
【0031】
実施の形態では、インタフェース制御部30がユーザに画像を提供するための表示部31を含んでいる。この場合、第二の例として、停止処理は、表示部31の表示停止処理、表示部31への予め定めた「運転停止画像の表示処理」、および表示部31への予め定めた「プラグ引抜発生時警報画面の表示処理」のうちいずれか1つの処理を含んでもよい。
【0032】
第三の例として、停止処理は、「消灯処理」を含んでもよい。消灯処理は、インタフェース制御部30が機器電源ランプを含む場合における機器電源ランプを消灯させる処理である。
【0033】
実施の形態では、アクチュエータ駆動部17とインタフェース制御部30との間で異常発生の有無を伝達する通信配線44が設けられている。さらに、実施の形態ではユーザに対して警報を報知するための報知手段が設けられており、この報知手段は実施の形態では表示部31である。この場合、第四の例として、停止処理は、「警報停止処理」を含んでもよい。警報停止処理は、操作部32で受け付けた操作がアクチュエータ駆動部17で実現されないことを示す異常警報を報知手段に報知させない処理である。
【0034】
停止処理が速やかに実行されることで、交流電源13が切断されているのにアクチュエータを動作させようとしてエラーが発生するのを回避することができる。
【0035】
交流電源13から交流電力が供給されている時は、電源検知部18が通電している。待機電力削減の観点からは、電源検知部18はできる限り低消費電力であることが望ましい。
【0036】
図4は、本発明の実施の形態における家電機器100の動作を説明するためのフローチャートである。
図4のフローチャートは、インタフェース制御部30の第一マイコン30aで実行される制御プログラムを示す。
【0037】
電源プラグ101が交流電源13に接続され、且つメイン電源スイッチ7aがオンにされていると、第一マイコン30aが通電する。第一マイコン30aに通電があると、
図4のルーチンがスタートする。
【0038】
まず、ステップS101で、電源検知部18で交流電源13の接続が検知されたか否かが判定される。ステップS101の判定結果がYesであれば、処理はステップS102に進む。ステップS102では、表示部31に初期画面が表示され、操作部32が操作を受け付ける状態となる。なお、例えば家電機器100が電源投入直後である場合には、まだ運転スイッチ32aがオンとされていないので圧縮機6aなどのアクチュエータが駆動していない。従って、このときは、ステップS102では家電機器100が待機モードとなる。
【0039】
ステップS101の判定結果がNoであれば、処理はステップS110へと進む。ステップS110では、前述した「停止処理」が行われる。実施の形態では、停止処理のうち、第一の例である操作禁止処理と、第二の例の一つである表示部31の表示停止処理とが実行されるものとする。その後、処理はステップS105へ進む。
【0040】
ステップS105では、通電フラグが1にセットされているか否かが判定される。通電フラグが1ではない場合には、処理はステップS101に戻る。
【0041】
ステップS102の後、処理はステップS103に進む。ステップS103では、操作部32に含まれる運転スイッチ32aがオンに操作されたか否かが判定される。運転スイッチ32aがオンとされたことを示すオン信号が発生している場合、処理はステップS104へ進む。
【0042】
ステップS104では、制御配線43を通じて電源部スイッチ16および検知部スイッチ20がオンとされることで、アクチュエータ駆動部17および電源同期検知部19が起動する。その後、通電フラグに1がセットされる。これにより通電状態があったことが第一マイコン30aに記憶される。操作部32の操作に従って、アクチュエータ駆動部17へと動作指令が送信される。その後、処理はステップS101へと戻り、ステップS101で電源検出があり且つ運転スイッチ32aがオフとされない限りは、アクチュエータ駆動部17がアクチュエータを駆動し続ける。
【0043】
ステップS103で運転スイッチ32aがオフのままであれば、処理はステップS105へ進む。
【0044】
ステップS105では通電フラグの状態が判定される。ここで、ステップS104で一回でもアクチュエータ駆動部17がオンとされた場合、通電フラグには1がセットされる。この場合には処理はステップS106へ進む。
【0045】
ステップS106では、10秒タイマーが動作しているか否かが判定される。10秒タイマーが動作していなければ処理はステップS109へ進み、10秒タイマーがスタートする。10秒タイマーが動作している場合には処理はステップS107へ進み、10秒タイマーが10秒経過を示しているか否かが判定される。ステップS107で10秒が経過していなければ、処理はステップS101へ戻ってプログラムを循環させステップS107を何度も繰り返しながら10秒が経過するのを待つ。
【0046】
ステップS107で10秒が経過していれば、処理はステップS108へ進む。ステップS108では、制御配線43を通じて電源部スイッチ16および検知部スイッチ20がオフとされることで、アクチュエータ駆動部17と電源同期検知部19が作動を停止する。さらに、通電フラグに0がセットされ、10秒タイマーがリセットされる。その後、処理はステップS101へ戻る。
【0047】
以上説明したとおり、実施の形態にかかる家電機器100は、電源回路部15と、インタフェース制御部30と、電源検知部18とを備えている。電源回路部15は、電源プラグ101を介して入力された交流電力を受けて内部電源を生成する。インタフェース制御部30は、操作部32と接続され、内部電源を受けて作動する。インタフェース制御部30は、操作部32で受け付けた操作に基づいてアクチュエータ駆動部17に動作命令を与える。電源検知部18は、電源回路部15へ交流電力が入力されているか否かを検知する。ステップS110に示すように、第一マイコン30aは、ステップS101で電源検知部18で交流電力が入力されていないことが検知されたら、第一平滑コンデンサC1の残留電荷によって電源回路部15からインタフェース制御部30に内部電源が供給されていても、予め定められた「停止処理」を実行する。
【0048】
ステップS101で交流電源13が検出されてから、ステップS102で待機モードに入り、ステップS103で運転スイッチ32aのオンが検出され、ステップS104で家電機器100が通常通り作動しているとする。このとき、電源プラグ101が引き抜かれて交流電力の給電が止まった場合には、ステップS101で電源検出がNoとなる。このとき、実施の形態によれば、電源回路部15内の第一平滑コンデンサC1に残留した電荷によってインタフェース制御部30が電力供給を受け続けているにもかかわらず、ステップS110においてインタフェース制御部30に停止処理を実行させることができる。これにより、電源プラグ101の引き抜き後にインタフェース制御部30の操作がアクチュエータ駆動部で実現されない事態が生じることを抑制できるので、交流電力の給電が停止したときの機器動作が不要に異常として取り扱われることを抑制できる。
【0049】
図4のフローチャートでは、フローが一巡すると必ずステップS101に戻る。このため、ステップS101で電源検出が無い場合は、いち早くステップS110で停止処理が実行され、インタフェース制御部30が無通電時と同じ状態となる。
【0050】
ステップS106、S107およびS109によれば、電源部スイッチ16がオフからオンにされたら、予め定められた時間である10秒が経過するまで電源部スイッチ16がオンに保持される。この10秒タイマーを設ける理由は、次のとおりである。頻繁に運転スイッチ32aでオン/オフ操作が繰り返された場合には、電源部スイッチ16のオン/オフによりアクチュエータ駆動部17への通電と非通電とが繰り返される。アクチュエータ駆動部17の第二マイコン17bは通電開始後に立ち上げの初期処理を実行する。アクチュエータ駆動部17への通電と非通電とが繰り返されると、この第二マイコン17bが初期処理を何度も繰り返すことになる。このような初期処理の繰返しは、家電機器100の動作を不安定にするおそれがある。そこで、一旦通電されたら10秒間は電源部スイッチ16がオンを確保することで、初期処理の繰返しを防止することができる。なお、10秒に限らず、10秒より長いあるいは短い時間を設定してもよい。
【0051】
上記の実施の形態にかかる家電機器100は、ステップS102における待機モードの実行中には、電源部スイッチ16および検知部スイッチ20がオフとされている。これにより、アクチュエータ駆動部17および電源同期検知部19が停止し、消費電力が抑制されている。電源回路部15に設けられた第一平滑コンデンサC1の容量と待機モード時における消費電力との関係は、設計により異なる。例えば十分に消費電力が抑制されることで、第一平滑コンデンサC1の満充電時電荷量が待機モード時における消費電力を十分な時間補う程度の量であってもよい。十分な時間とは、例えば1分以上などである。このような場合、ステップS102→ステップS103→ステップS105と進んだ後に、電源プラグ101が引き抜かれると、1分以上という長時間、待機モードにおける表示部31の画面表示状態が続いてしまうおそれがある。この点、実施の形態では処理がステップS110に進むことで、速やかにインタフェース制御部30に停止処理を実行させることができる。従って、消費電力抑制と、不要な異常検出の抑制とを、両立することができる。
【0052】
図5は、本発明の実施の形態における家電機器の電源同期検知部19の回路図である。電源同期検知部19は、第一抵抗141と、第二抵抗144と、逆電圧阻止用のダイオード142と、フォトカプラ143とを備える。
【0053】
第一抵抗141は、一端に交流電源13の交流電力を受ける。ダイオード142のアノードは、第一抵抗141の他端と接続している。フォトカプラ143において、ダイオード142のカソードから流れる電流信号が発光ダイオードを介してフォトトランジスタへと伝達される。第二抵抗144の一端に制御電源が与えられ、第二抵抗144の他端がフォトカプラ143のフォトトランジスタに接続されている。第二抵抗144の他端とフォトカプラ143のフォトトランジスタとの接続点に同期信号配線45が接続されている。同期信号配線45から、電流信号が出力される。
【0054】
交流電源13が接続されているときは、半波電流のみが、第一抵抗141、ダイオード142およびフォトカプラ143の発光ダイオードを通じて流れる。この半波電流によってフォトカプラ143のフォトトランジスタがオンする。フォトトランジスタがオンすると同期信号配線45を伝わる同期信号は、ハイレベルからローレベルに反転する。
【0055】
電源検知部18は、
図5に示した電源同期検知部19の回路構成と同様の回路素子および回路接続でも実現可能である。この場合、
図5の同期信号配線45が、電源検知部18の検知信号を出力するための信号配線41として用いられる。また、前述の第一抵抗141を「第三抵抗」と置き換えるとともに第二抵抗144を「第四抵抗」と置き換えた場合に、待機モード中の消費電力を落とすために、電源同期検知部19を構成しうる第三抵抗141の抵抗値は極力大きくすることが好ましい。たとえば、交流電源13が220Vである場合において、
図5の回路を電源同期検知部19として使用するときには、第三抵抗141の抵抗値を30kΩとしてもよい。交流電源13が220Vである場合において、
図5の回路を電源検知部18として使用する場合は、第一抵抗141の抵抗値を600kΩとしてもよい。第一抵抗141を600kΩとした時は外部ノイズ等により誤信号が発生し易いものの、交流電源13が有るか無いかという判断だけをする電源検知部18の機能は十分に満たされる。
【0056】
図6は、インタフェース制御部30のハードウェア構成図の例である。
【0057】
インタフェース制御部30における第一マイコン30aの機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア50であってもよい。処理回路は、プロセッサ51及びメモリ52を備えていてもよい。処理回路は、一部が専用ハードウェア50として形成され、更にプロセッサ51及びメモリ52を備えていてもよい。
図6は、処理回路が、その一部が専用ハードウェア50として形成され、プロセッサ51及びメモリ52を備えている場合の例を示している。
【0058】
処理回路の少なくとも一部が、少なくとも1つの専用ハードウェア50である場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、又はこれらを組み合わせたものが該当する。
【0059】
処理回路が少なくとも1つのプロセッサ51及び少なくとも1つのメモリ52を備える場合、インタフェース制御部30の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ52に格納される。プロセッサ51は、メモリ52に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ51は、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPとも呼ぶ。メモリ52は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリー、EPROM、EEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ等が該当する。
【0060】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、インタフェース制御部30の各機能を実現することができる。なお、アクチュエータ駆動部17の各機能も、
図6に示す処理回路と同様の処理回路により実現される。