特許 7324971 洗濯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-03

(45)【発行日】2023-08-14

(54)【発明の名称】洗濯機

(51)【国際特許分類】

   D06F 33/47 20200101AFI20230804BHJP

   D06F 37/42 20060101ALI20230804BHJP

【ＦＩ】

D06F33/47

D06F37/42 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019138760

(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公開番号】P2021019916

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】孫 昊

(72)【発明者】

【氏名】中尾 浩

(72)【発明者】

【氏名】亀田 晃史

(72)【発明者】

【氏名】王 冉

(72)【発明者】

【氏名】高橋 新

【審査官】大内 康裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１７６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６４３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８７５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２３９６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６４４２９７９（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０６Ｆ ３３／３０

Ｄ０６Ｆ ３３／４０

Ｄ０６Ｆ ３７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転槽と、
前記回転槽を回転駆動させるモータと、
直流電流を交流電流に変換し、前記モータを駆動するインバータ回路と、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理された値を処理後の電流値として出力するローパスフィルタ部と、
前記モータの過負荷状態を検知する過負荷検知部と、
前記インバータ回路にモータ駆動指令を送信し、前インバータ回路を通じて前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記過負荷検知部は、前記ローパスフィルタ部により出力された前記処理後の電流値が第１の値以上である状態において所定時間が経過した場合に、前記モータが過負荷状態であると判定し、前記処理後の電流値が前記第１の値よりも小さい第２の値である場合に、前記過負荷状態を解除し、
前記制御部は、前記過負荷検知部の判定結果に基づいて、前記モータの回転駆動を制御する、
洗濯機。

【請求項2】

前記回転槽を左右反転させて攪拌動作を行う洗濯時において、
前記制御部は、ＯＮ時間及びＯＦＦ時間を１サイクルとしてサイクルごとに左右反転させるように前記モータを制御し、
前記ローパスフィルタの時定数は、前記モータのＯＮ時間と略同等の時間に設定されている、
請求項１に記載の洗濯機。

【請求項3】

前記制御部は、脱水動作において過負荷状態である場合、前記モータの回転数を低下させる、
請求項１又は２に記載の洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、サーミスタによりステータの巻線の温度を検知する洗濯機を開示する。

【0003】

特許文献１における洗濯機は、水槽と、水槽の内部に回転自在に配設されたドラムと、ドラムを回転駆動させるモータと、モータ等を制御する制御回路と、を備える。モータは、リング状の永久磁石を有するロータと、３相巻線を有するステータと、により構成されており、ステータの巻線の近傍には、温度検知手段であるサーミスタが配設されている。制御回路は、サーミスタの電圧により、ステータの巻線の温度を検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１１－２３９６８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、サーミスタ等の部品は高価であり、製造原価が高くなるという課題があった。

【0006】

本開示は、安価な構成によりモータの安全性を向上させる洗濯機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示における洗濯機は、回転槽と、前記回転槽を回転駆動させるモータと、直流電流を交流電流に変換し、前記モータを駆動するインバータ回路と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理された値を処理後の電流値として出力するローパスフィルタ部と、前記モータの過負荷状態を検知する過負荷検知部と、前記インバータ回路にモータ駆動指令を送信し、前インバータ回路を通じて前記モータを制御する制御部と、を備える。前記過負荷検知部は、前記ローパスフィルタ部により出力された前記処理後の電流値が第１の値以上である状態において所定時間が経過した場合に、前記モータが過負荷状態であると判定し、前記処理後の電流値が前記第１の値よりも小さい第２の値である場合に、前記過負荷状態を解除し、前記制御部は、前記過負荷検知部の判定結果に基づいて、前記モータの回転駆動を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本開示における洗濯機は、安価な構成によりモータの安全性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１における洗濯機の概略構成を示す縦断面図

【図2】同洗濯機の回路構成を示すブロック図

【図3】同洗濯機のモータの各電流値におけるモータ巻線温度の特性図

【図4】同洗濯機のモータの過負荷状態検知処理のフローチャート

【図5】同洗濯機のモータのインバータ制御処理のフローチャート

【図6】同洗濯機のモータ電流（ローパスフィルタ処理後）とモータ駆動指令の関係図

【図7】実施の形態２における洗濯機のモータのインバータ制御処理のフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。なお、添付図面及び以下の説明によって本発明が限定されるものではない。

【0011】

（実施の形態１）
以下、図１～図６を用いて、実施の形態１を説明する。

【0012】

（洗濯機の基本構成）
図１は、実施の形態１における洗濯機の概略構成を示す縦断面図である。

【0013】

図１に示すように、洗濯機本体１の内部には、有底円筒形に形成された水槽２がサスペンション構造（図示せず）により弾性支持されている。水槽２は、その軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて支持されている。水槽２の内部には、有底円筒形に形成されたドラム３が回転自在に配設されている。ドラム３の内壁面には、洗濯水をドラム３の内外に通過させる通水孔６と、衣類撹拌用の攪拌突起（図示せず）と、が複数形成されている。

【0014】

ドラム３の正面側には、ドーナツ状の流体バランサ１５が配設されている。流体バランサ１５は、周方向に複数設けられた仕切り板により複数の貯留室（図示せず）に区切られており、それぞれの仕切り板には連通孔が形成されている。流体バランサ１５の内部には、例えば塩化カルシウム等の、比重の大きな液体が貯留されている。液体は、連通孔を通じて、ある貯留室から隣の貯留室へと移動できる。洗濯運転時においてドラム３の内部の洗濯物に偏りが生じると、ドラム３に偏心荷重が生じる。液体は、偏心荷重の反対側に移動することで重心の偏りを補正し、ドラム３の振動騒音を低減させる。

【0015】

洗濯機本体１の正面側には、ドラム３の開口端に通じる衣類出入口４が形成されており、衣類出入口４は、扉５により開閉自在に覆われている。使用者は、扉５を開けた状態で、衣類出入口４を通じてドラム３内に洗濯物を出し入れできる。洗濯機本体１の前面上部には、衣類出入口４の上方に入力設定部２５（図２参照）である操作表示パネル１０が設けられている。使用者は、操作表示パネル１０を操作することにより、所望の運転コースを設定できる。

【0016】

モータ７は、水槽２の下部に配設されている。モータ７は、プーリ１４及びベルト１６を介して、ドラム３の下底部に設けられた回転中心軸１７と連結されている。モータ７の回転駆動力は、プーリ１４及びベルト１６を介してドラム３に伝達され、ドラム３を正転又は逆転方向に回転させる。

【0017】

注水管路８は、水槽２の上部に配管接続され、排水管路９は、水槽２の下部に配管接続されている。注水管路８及び排水管路９には、給水弁２７及び排水弁２８が開閉可能に設けられている。給水弁２７及び排水弁２８をそれぞれ開放することで、水槽２内への注水及び排水が実行される。

【0018】

（モータ駆動装置の構成）
図２は、実施の形態１における洗濯機の回路構成を示すブロック図である。

【0019】

図２に示すように、モータ７を駆動する回路には、整流器２１と、チョークコイル２２と、平滑コンデンサ２３と、が設けられている。商用電源２０の交流電圧は、整流器２１より整流される。整流された交流電力は、チョークコイル２２及び平滑コンデンサ２３からなる平滑回路により直流電圧に変換される。従って、インバータ回路２４には、変換さ
れた直流電圧が加えられる。

【0020】

インバータ回路２４は、６個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリッジインバータ回路により構成されている。本実施の形態においては、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆並列ダイオード及びその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路２４の出力端子には、モータ７が接続されている。また、インバータ回路２４は、運転指示や監視情報に基づいて、負荷駆動部２６により給水弁２７、排水弁２８、送風ファン１２、ヒートポンプ２９の動作を制御する。

【0021】

モータ７は、ブラシレスモータである。モータ７は、回転子を構成する永久磁石と、固定子と、ロータ位置検出部３０と、を備えている。ロータ位置検出部３０は、３つのホールＩＣ、ホールＩＣ３０ａ、ホールＩＣ３０ｂ、及びホールＩＣ３０ｃにより構成されている。ホールＩＣ３０ａ、ホールＩＣ３０ｂ、及びホールＩＣ３０ｃは、永久磁石と固定子との相対位置（回転子位置）から、電気角６０度ごとの位置出力基準信号を検出する。

【0022】

本実施の形態における電流検出手段は、シャント抵抗（図示せず）により構成されており、インバータ回路２４に設けられている。電流検出手段は、モータ７のモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。

【0023】

制御部３１は、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータに内蔵したインバータ制御タイマー（ＰＷＭタイマー）、高速Ａ／Ｄ変換回路、メモリ回路（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等より構成されている。制御部３１は、ロータ位置検出部３０の出力信号より電気角を検知し、磁束に対応した電流成分Ｉｄとトルクに対応した電流成分Ｉｑに分解する３相／２相ｄｑ変換、磁束に対応した電圧成分Ｖｄとトルクに対応した電圧成分Ｖｑを３相モータ駆動制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する２相／３相ｄｑ逆変換を行い、３相モータ駆動制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに応じて駆動回路３２のＩＧＢＴのスイッチングをＰＷＭ制御する。これにより、制御部３１は、ステータの３相巻線である巻線７ａ、巻線７ｂ、巻線７ｃに対する通電を制御し、モータ７を所要回転数で回転させる。

【0024】

本実施の形態では、制御部３１のマイクロコンピュータが、ローパスフィルタ処理部３３、及び過負荷検知部３４の役割を果たしている。ローパスフィルタ処理部３３、及び過負荷検知部３４の詳細な動作については、後述する。

【0025】

（洗濯運転の基本動作）
使用者は、扉５を開いてドラム３内に洗濯物及び洗剤を投入し、入力設定部２５である操作表示パネル１０を操作して運転を開始させる。運転が開始すると、制御部３１は、給水弁２７を開いて水槽２内に注水する。所定水位に達すると、制御部３１は、給水弁２７を閉じて洗い動作を開始する。

【0026】

洗い動作において、制御部３１は、モータ７を回転駆動させることによりドラム３を回転させる。ドラム３内に収容された洗濯物は、ドラム３の回転に伴い、攪拌突起により回転方向に持ち上げられ、適当な高さ位置から落下して攪拌される。このように、洗い動作においては、洗濯物を持ち上げて落下させる叩き洗いにより汚れが取り除かれる。

【0027】

洗い動作において所定の時間が経過すると、制御部３１は、排水弁２８を開いて排水管路９から汚れた洗濯液を排出する。続いて、制御部３１は、ドラム３を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水する。

【0028】

（モータ電流値とモータ巻線温度の関係）
ドラム３に衣類を過剰に収容した場合、ドラム３の回転動作中において衣類がねじれ又はかみこみを起こし、モータ７に過剰な負荷がかかるという課題があった。モータ７に過剰な負荷がかかった状態、即ちモータ過負荷状態においては、モータ７に流れる電流値、即ちモータ電流値が、通常の洗濯運転時におけるモータ電流値よりも高くなる。

【0029】

図３は、実施の形態１における洗濯機のモータの各電流値におけるモータ巻線温度の特性図である。

【0030】

モータ巻線温度とは、３相巻線である巻線７ａ、巻線７ｂ、巻線７ｃの温度である。図３において、横軸は運転時間、縦軸はモータ巻線温度を示しており、各電流値におけるモータ巻線温度の変化を示している。各電流値は、モータ電流Ａ、モータ電流Ｂ、モータ電流Ｃ、モータ電流Ｄの順に小さくなるように所定の値に設定されている。

【0031】

一般的に、モータ巻線温度は、モータ電流値の２乗に比例して上昇し、一定時間が経過すると、モータ巻線温度は飽和する。この飽和温度がモータ巻線の耐熱温度を超えている場合、モータ巻線は焼損する虞がある。従って、モータ巻線温度が耐熱温度を超えないようにモータ電流値を制御する必要がある。

【0032】

本実施の形態では、巻線飽和温度がモータ巻線の耐熱温度を超える可能性がある電流値を予め実験的に計測し、当該電流値に基づいて所定の閾値を設定している。モータ電流値が所定の閾値を上回った状態で所定時間が経過した場合、モータ過負荷状態であると定義する。

【0033】

（過負荷状態検知処理及びインバータ制御処理）
図４は、実施の形態１における洗濯機のモータの過負荷状態検知処理のフローチャート、図５は、同洗濯機のモータのインバータ制御処理のフローチャートである。

【0034】

洗濯運転において、制御部３１は、過負荷状態検知処理を開始するとともに（Ｓ１０１）、図５に示すインバータ制御処理を開始する。なお、二つの処理は平行して独立に行われており、それぞれの時間間隔で繰り返し実行される。

【0035】

初めに、過負荷状態検知処理について説明する。

【0036】

図４に示すように、過負荷検知部３４は、過負荷状態検知処理を開始すると（Ｓ１０１）、モータ電流値のローパスフィルタ処理を行う（Ｓ１０２）。

【0037】

本実施の形態におけるローパスフィルタ処理は、前回のモータ電流値と今回のモータ電流値との変化分を算出し、変化分を一定比率で低減して前回検出した電流に足し合わせている。これらの処理は、マイクロコンピュータであるローパスフィルタ処理部３３で演算処理されている。一般に、モータ起動時に流れる電流値は、瞬間的に大きな電流値となり、徐々に一定値に収束していくことが知られている。ローパスフィルタ処理を行うことで、モータ電流値の計測値から入力電流による成分を取り除き、瞬間的に大きな電流が流れることによる過負荷状態の誤検知を抑制できる。なお、ローパスフィルタの時定数は、モータ駆動のＯＮ時間と略同等の時間（例えば、１０秒）に設定している。

【0038】

次に、過負荷検知部３４は、ローパスフィルタ処理後のモータ電流値と閾値αとを比較して、モータ過負荷状態であるか判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３において、モータ電流値がαを下回った場合（Ｓ１０３，Ｎｏ）、又はモータ電流値がα以上の状態で所定時間ｔ１が経過していない場合、過負荷状態検知処理を終了する（Ｓ１０７）。これにより、モータ電流値が瞬間的にα以上の値となった場合にモータ過負荷状態と誤検知することを
抑止する。

【0039】

Ｓ１０３において、モータ電流値がα以上の状態で所定時間ｔ１が経過した場合、（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、過負荷検知部３４は、モータ過負荷状態セットを行う、即ち、モータは過負荷状態であると設定する（Ｓ１０４）。

【0040】

前述の通り、モータ過負荷状態においては、モータ巻線温度が耐熱温度を超える虞がある。従って、ローパスフィルタ処理後のモータ電流値が所定値以下になるまで、モータ巻線を放冷しなければならない。本実施の形態では、閾値αの三分の一の値である閾値βが設けられており、モータ電流値が閾値β以下となればモータ過負荷状態ではないと判定される。

【0041】

過負荷検知部３４は、ローパスフィルタ処理後のモータ電流値と閾値βとを比較する（Ｓ１０３）。Ｓ１０５において、モータ電流値が閾値βを上回れば（Ｓ１０５，Ｎｏ）、過負荷状態検知処理を終了する（Ｓ１０７）。

【0042】

Ｓ１０５において、モータ電流値が閾値β以下であれば（Ｓ１０５，Ｙｅｓ）、モータ過負荷状態クリア、即ち、モータ過負荷状態であるとの判定を解除する（Ｓ１０６）。その後、過負荷状態検知処理を終了する（Ｓ１０７）。

【0043】

次に、インバータ制御処理について説明する。

【0044】

図５に示すように、制御部３１は、インバータ制御処理を開始する（Ｓ２０１）。制御部３１は、モータ駆動指令を出すことにより、駆動回路３２にＩＧＢＴのスイッチングをＰＷＭ制御させる。（Ｓ２０２）。これにより、モータ７は、モータ駆動指令に基づいてドラム３を回転駆動させる。

【0045】

Ｓ２０３において、モータ過負荷状態がセットされている場合（Ｓ２０３，Ｙｅｓ）、制御部３１は、駆動回路３２にＰＷＭの出力を停止させる（Ｓ２０４）。その後、インバータ制御処理を終了する（Ｓ２０５）。モータ過負荷状態がセットされていない場合（Ｓ２０３，Ｎｏ）、インバータ制御処理を終了する（Ｓ２０５）。

【0046】

続いて、本実施例におけるモータ電流値（ローパスフィルタ処理後）とモータ駆動指令の特性について説明する。

【0047】

図６は、実施の形態１における洗濯機のモータ電流（ローパスフィルタ処理後）とモータ駆動指令の関係図である。横軸は運転時間、左縦軸はローパスフィルタ処理後のモータ電流値、右縦軸はモータ駆動指令である。

【0048】

洗濯時の攪拌時限は、ＯＮ状態で１０秒間、及びＯＦＦ状態で１秒間、を１サイクルとし、サイクル毎に左右反転しながら攪拌動作を行う。このとき、ローパスフィルタ処理後のモータ電流値は、攪拌ＯＮ時には上下に振動しながら上昇し、攪拌ＯＦＦ時には徐々に低下する。図４に示す過負荷状態検知処理においてモータ過負荷状態がセットされると、図５に示すインバータ制御処理においてＰＷＭ出力が停止される。ＰＷＭ出力が停止されている期間においては、モータ電流が流れないため、ローパスフィルタ処理後のモータ電流値は徐々に低下する。

【0049】

ローパスフィルタ処理後のモータ電流値は、モータ電流値が大きくなるに従って、電流値の低下にかかる時間が長くなることが知られている。従って、モータ電流値が大きい場合には、モータ電流値が閾値β以下となるまでの時間が長くなり、結果としてモータ駆動
が停止されている期間が長くなる。これにより、モータ電流値が閾値α以上の状態において所定時間ｔ１が経過するまでにモータ電流値が急上昇した場合であっても、モータ電流値に応じて放冷時間が長くなるため、モータ巻線温度をより確実に低下させることができる。

【0050】

ローパスフィルタ処理後のモータ電流値が閾値βを下回ると、図４に示す過負荷状態検知処理においてモータ過負荷状態がクリアされる。すると、図５に示すインバータ制御処理においてＰＭＷ出力が再開される。

【0051】

以上の通り、ローパスフィルタ処理後のモータ電流に基づいてモータ過負荷状態を検知し、モータ巻線温度を耐熱温度以内に抑制することで、従来よりも安価にモータの安全機能を実現できる。

【0052】

（作用等）
本実施の形態におけるドラム式洗濯機は、ドラム３と、ドラム３を回転駆動させるモータ７と、直流電流を交流電流に変換し、モータ７を駆動するインバータ回路２４と、モータ７に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された電流をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理された値を処理後の電流値として出力するローパスフィルタ処理部３３と、モータ７の過負荷状態を検知する過負荷検知部３４と、インバータ回路２４にモータ駆動指令を送信し、インバータ回路２４を通じてモータ７を制御する制御部３１と、を備える。

【0053】

過負荷検知部３４は、ローパスフィルタ処理部３３により出力された処理後の電流値に基づいて、モータ７が過負荷状態であると判定し、制御部３１は、過負荷検知部３４の判定結果に基づいて、モータ７の回転駆動を制御する。

【0054】

これにより、温度ヒューズやサーミスタ等の別部品を設けることなく、モータ電流値の変化からモータ巻線温度の上昇を検知できる。従って、モータ巻線温度が過剰に上昇することを抑制し、安価にモータの安全性を実現できる。

【0055】

また、本実施の形態のように、過負荷検知部３４は、処理後の電流値が第１の値であるα以上である状態において所定時間が経過した場合に、モータ７が過負荷状態であると判定し、処理後の電流値が第１の値であるαよりも小さい第２の値であるβである場合に、モータ過負荷状態を解除してもよい。

【0056】

これにより、モータ７が過負荷状態であると判定されて駆動停止した時から、モータ電流値がβを下回るまでの時間は、モータ電流値が大きくなるに従って長くなる。そのため、巻線温度が高くなる可能性が高い場合には、放熱時間を長く取ることができるので、安価にモータの安全性を実現できる。

【0057】

（実施の形態２）
実施の形態２にかかる洗濯機は、脱水動作時のインバータ制御処理において、実施の形態１にかかる洗濯機１００と異なる。以下、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を用いて、実施の形態２を説明する。

【0058】

図７は、実施の形態２における洗濯機のモータのインバータ制御処理のフローチャートである。

【0059】

制御部３１は、インバータ制御処理を開始する（Ｓ３０１）。制御部３１は、ＰＷＭ出力停止履歴がセットされているか否か、即ち、前回のインバータ制御処理においてモータ
過負荷状態に起因して停止したという履歴が設定されているか否か判定する（Ｓ３０２）。ＰＷＭ出力停止履歴がセットされている場合（Ｓ３０２、Ｙｅｓ）、モータ７の回転数が下がるようにモータ駆動指令を送信する（Ｓ３０３）。例えば、脱水回転数が１４００ｒｐｍである場合に過負荷状態を検知したときは、次回のインバータ制御処理において脱水回転数を１３００ｒｐｍに下げる。

【0060】

Ｓ３０４において、制御部３１は、ＰＷＭ出力停止履歴をクリアする、即ち、前回のインバータ制御処理においてモータ過負荷状態に起因して停止したという履歴を解除する（Ｓ３０４）。

【0061】

Ｓ３０５において、駆動回路３２は、制御部３１から受信したモータ駆動指令に従ってＰＷＭ出力を行う（Ｓ３０５）。

【0062】

ステップ３０６において、制御部３１はモータ過負荷状態を参照する（Ｓ３０６）。モータ過負荷状態がセットされている場合（Ｓ３０６，Ｙｅｓ）には、駆動回路３２にＰＷＭ出力を停止させ（３０７）、ＰＷＭ出力停止履歴をセットする（Ｓ３０８）。その後、インバータ制御処理を終了する（３０９）。所定時間が経過すると、次回のインバータ制御処理が開始される（Ｓ３０１）。

【0063】

以上のインバータ制御処理（Ｓ３０１～Ｓ３０９）の繰り返しにより、モータ電流値が過負荷電流値以下となるように、モータ７の回転数を調整する。

【0064】

特に、脱水動作においては、モータ誘起電圧の上昇に合わせて弱め磁束制御を行っているため、回転数が上昇するにつれてモータ電流が増加する。従って、モータ７の回転数を調整することにより、モータ巻線温度が過剰に上昇することを効果的に抑制できる。

【0065】

（作用等）
本実施の形態におけるドラム式洗濯機は、ドラム３と、ドラム３を回転駆動させるモータ７と、直流電流を交流電流に変換し、モータ７を駆動するインバータ回路２４と、モータ７に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された電流をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理された値を処理後の電流値として出力するローパスフィルタ処理部３３と、モータ７の過負荷状態を検知する過負荷検知部３４と、インバータ回路２４にモータ駆動指令を送信し、インバータ回路２４を通じてモータ７を制御する制御部３１と、を備える。過負荷検知部３４は、ローパスフィルタ処理部３３により出力された処理後の電流値に基づいて、モータ７が過負荷状態であると判定し、制御部３１は、脱水動作において過負荷状態である場合、モータ７の回転数を低下させる。

【0066】

これにより、回転数が上昇するにつれてモータ電流が増加する脱水動作において、モータ７の回転数を調整することにより、モータ巻線温度が過剰に上昇することを効果的に抑制できる。

【0067】

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１及び２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されない。

【0068】

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

【0069】

実施の形態１及び２では、洗濯機の一例としてドラム式洗濯機を説明した。洗濯機は、回転槽をモータにより回転駆動させるものであればよい。従って、洗濯機は、ドラム式洗濯機に限定されず、縦型洗濯機又は二槽式洗濯機であってもよい。

【0070】

実施の形態１及び２では、パワースイッチング半導体の一例として、ＩＧＢＴを説明した。パワースイッチング半導体は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などで構成してもよい。

【0071】

実施の形態１及び２では、電流検出部の一例として、シャント抵抗を説明した。電流検出部は、直流電流を含む低周波数から直流電流トランス又は交流電流トランスを測定する手法を用いても良い。また、３相モータの場合、２相の電流を求め、キルヒホッフの法則（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）より残りの１相を求める方法を用いても良い。

【0072】

実施の形態１及び２では、ロータ位置検出部の一例として、ホールＩＣによる出力基準信号Ｈ１～Ｈ３に基づいてロータの位置を検出するロータ位置検出部３０を説明した。ロータ位置検出部は、ホールＩＣを用いるものに限定されない。ロータ位置検出部は、モータの相電流と３相モータ駆動制御電圧からロータ位置を演算により検出してもよい。

【0073】

実施の形態１及び２では、ローパスフィルタ部の一例として、マイクロコンピュータ内の演算処理を説明したが、これに限定されるものではない。ローパスフィルタ部として、抵抗及びコンデンサを用いて、回路上でローパスフィルタ構成を実現してもよい。また、実施の形態１及び２では、ローパスフィルタ処理の一例として、前回のモータ電流値と今回のモータ電流値との変化分を算出し、変化分を一定比率で低減して前回検出した電流に足し合わせた構成を説明した。ローパスフィルタ処理は、この方式に限定されるものではない。例えば、単純な移動平均値を用いてもよい。

【0074】

実施の形態１及び２では、ローパスフィルタ処理の一例として、過負荷状態検知処理の一環として実施されるローパスフィルタ処理（Ｓ１０２）を説明した。ローパスフィルタ処理の実施のタイミングは、ステップ１０２に限定されず、過負荷状態検知処理と独立して実施されてもよい。

【0075】

実施の形態１及び２では、モータ過負荷状態ではないと判定する基準値として、閾値αの三分の一の値である閾値βを説明した。基準値は、モータ過負荷状態ではないと判定できればよいので、閾値αの三分の一に限定されない。

【0076】

実施の形態１では、モータ過負荷状態におけるモータの回転駆動の制御の一例として、モータ過負荷状態においてモータ７の駆動を停止する例を説明した。モータ過負荷状態におけるモータの回転駆動の制御は、駆動の停止に限定されない。例えば、洗濯時の攪拌時限を変更し、ＯＮ状態の時間を短くし、ＯＦＦ状態の時間を長くしてもよい。

【0077】

実施の形態１では、過負荷検知部の判定結果に基づいて、モータの回転駆動を制御する方法として、モータ過負荷状態においてモータ７の駆動を停止する例を説明した。モータの回転駆動を制御する方法は、モータ過負荷状態におけるモータ７の駆動停止に限定されず、洗濯運転の停止であってもよい。例えば、所定回数以上、モータ過負荷状態であると判定された場合、モータ７に異常があると判定してもよい。モータ７に異常があると判定された場合、洗濯運転を停止して異常報知してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示は、回転槽をモータにより回転駆動させる装置に適用可能である。具体的には、縦型洗濯機、ドラム式洗濯機、二槽式洗濯機などに、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 洗濯機本体
２ 水槽
３ ドラム
４ 衣類出入口
５ 扉
６ 通水孔
７ モータ
７ａ、７ｂ、７ｃ 巻線
８ 注水管路
９ 排水管路
１０ 操作表示パネル
１２ 送風ファン
１４ プーリ
１５ 流体バランサ
１６ ベルト
１７ 回転中心軸
２０ 商用電源
２１ 整流器
２２ チョークコイル
２３ 平滑コンデンサ
２４ インバータ回路
２４ａ～２４ｆ スイッチング素子
２５ 入力設定部
２６ 負荷駆動部
２７ 給水弁
２８ 排水弁
２９ ヒートポンプ
３０ ロータ位置検出部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ ホールＩＣ
３１ 制御部
３２ 駆動回路
３３ ローパスフィルタ処理部
３４ 過負荷検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】