專利名稱：洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)，該洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)在對直流無刷電動機(jī)進(jìn)行磁場削弱控制并以高速進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)時，即使不慎解除了磁場削弱控制，也可以利用被直流無刷電動機(jī)感應(yīng)的高壓的反電動勢，防止倒相驅(qū)動用的動力模塊被破壞。

背景技術(shù)：
以往的洗衣機(jī)其電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過齒輪或離合器等機(jī)械變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速之后傳遞到洗滌桶，而作為替代，現(xiàn)在的滾筒式洗衣機(jī)如下方式成為主流，即，具備直流無刷電動機(jī)，且將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)直接傳遞到洗滌滾筒的直接傳動方式。
用洗衣機(jī)進(jìn)行洗滌的場合，在洗滌工序和漂洗工序中，需要使洗滌滾筒等以低速且高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，并且在脫水工序中需要使洗滌滾筒等以低轉(zhuǎn)矩且高速旋轉(zhuǎn)。直接傳動方式的洗衣機(jī)由于沒有機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，因此在洗滌和漂洗時，對電動機(jī)進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制而實現(xiàn)低速-高轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，在脫水時對電動機(jī)進(jìn)行磁場削弱控制而實現(xiàn)高速-低轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。
已往已知如下“全自動洗滌干燥機(jī)”，即，電動機(jī)使用三相感應(yīng)電動機(jī)(繞線式或籠型感應(yīng)電動機(jī))，洗滌及漂洗時，使電動機(jī)以作為基本轉(zhuǎn)速的1200轉(zhuǎn)/分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過1/10的減速裝置使振蕩器旋轉(zhuǎn)，脫水時，通過磁場削弱控制使電動機(jī)以9000轉(zhuǎn)/分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過1/10的減速裝置使籠旋轉(zhuǎn)(例如參照專利文獻(xiàn)1日本特開2001-145796號公報)。
另外，還已知如下“洗衣機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動裝置”，即，具備與驅(qū)動攪拌葉片或洗滌脫水桶的直流無刷電動機(jī)連接的倒相電路；以及控制倒相電路并由微型電子計算機(jī)構(gòu)成且進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制及磁場削弱控制而產(chǎn)生制動力矩的控制單元(例如參照專利文獻(xiàn)2日本特開2003-88168號公報)。
但是，在上述“全自動洗衣機(jī)”(專利文獻(xiàn)1所記載)及上述“洗衣機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動裝置”(專利文獻(xiàn)2所記載)中，脫水時，為了得到與洗滌時相比數(shù)倍到十幾倍以上的高轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)速)，進(jìn)行磁場削弱控制。一般，電動機(jī)越以高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生越高的反電壓。若是通常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，則該反電壓與附加在電動機(jī)上的驅(qū)動電壓抵消，不會上升直到向電動機(jī)供給驅(qū)動電力的動力模塊被破壞的程度。
然而，若洗衣機(jī)的電源插頭從電源插座脫落而斷開主電源，或者管理磁場控制的微型電子計算機(jī)受到電磁雜音的影響不能正常工作，從而不慎失去磁場削弱控制，則失去驅(qū)動電壓，來自電動機(jī)的反電壓照原樣附加在動力模塊上。
使用了感應(yīng)電動機(jī)的洗衣機(jī)的場合，最初通過磁場削弱控制得到的轉(zhuǎn)速的范圍狹窄，但在使用了直流無刷電動機(jī)的直接傳動方式的滾筒式洗衣機(jī)中，脫水時的轉(zhuǎn)速成為洗滌時的數(shù)十倍。由于直流無刷電動機(jī)的反電壓與轉(zhuǎn)速成比例，因此若在脫水運轉(zhuǎn)中失去磁場削弱控制，則較高的感應(yīng)電壓直接附加在直流無刷電動機(jī)驅(qū)動用的動力模塊上，有可能超過動力模塊的反向擊穿電壓而使其受到破壞。尤其是，電動機(jī)代替振蕩器(攪拌葉片)使像洗滌桶等(被稱為內(nèi)桶、洗滌滾筒、轉(zhuǎn)筒、洗滌脫水桶等的部件)的具有大的慣性的部件旋轉(zhuǎn)的場合，存在高電壓長期附加在動力模塊上的問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種問題，其目的在于提供一種洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)，該洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)在對直流無刷電動機(jī)進(jìn)行磁場削弱控制并以高速進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)時，即使不慎解除了磁場削弱控制，也可以利用被直流無刷電動機(jī)感應(yīng)的高壓的反電動勢，防止倒相驅(qū)動用的動力模塊被破壞。
本發(fā)明為了解決這種問題，提供一種洗衣機(jī)，該洗衣機(jī)具有進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)及洗滌運轉(zhuǎn)的直流無刷電動機(jī)；以及脫水時進(jìn)行磁場削弱控制、洗滌時進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制或非磁場控制而對上述直流無刷電動機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的倒相電路，其中，具有可連接倒相電路的端子之間的放電開關(guān)及放電電阻；以及檢測倒相電路的直流電壓而在直流電壓超過規(guī)定值時斷開倒相電路的上支路及下支路，并接通放電開關(guān)而使放電電阻工作的直流電壓檢測電路。
本發(fā)明具有以下效果。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種如下洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)，即，在對直流無刷電動機(jī)進(jìn)行磁場削弱控制并以高速進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)時，即使不慎解除了磁場削弱控制，也可以利用被直流無刷電動機(jī)感應(yīng)的高壓的反電動勢，防止倒相驅(qū)動用的動力模塊被破壞。



圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的滾筒式洗衣機(jī)的構(gòu)造的縱剖視圖。
圖2是表示滾筒式洗衣機(jī)的自動洗滌運轉(zhuǎn)的典型例的工序圖。
圖3是表示直流無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的曲線圖。
圖4是表示驅(qū)動直流無刷電動機(jī)的第一倒相電路的電路方框圖。
圖5是表示驅(qū)動直流無刷電動機(jī)的第二倒相電路的電路方框圖。
圖6是表示時間與繞線端子和地線之間的電壓的關(guān)系的曲線圖。
圖中 1-外框，2-外桶，3-支架，4-拉緊彈簧，5-給水軟管，6-給水電磁閥，7-注水軟管，8-洗滌劑投入盒，9-洗滌物，10-撓性軟管，11-旋轉(zhuǎn)滾筒，11a、11b、11c-投入口，12-外蓋，13-平衡器，15-洗滌水，16-提升器，18-旋轉(zhuǎn)軸，19-直流無刷電動機(jī)，40-整流電路，43-直流電壓檢測電路，44-放電電阻，45-放電開關(guān)，46、46a～46f-動力模塊，47-繞線端子，48-中繼觸點，49-中繼繞線，50-感應(yīng)電壓檢測電路，51-微型電子計算機(jī)，53-短路電路，100-滾筒式洗衣機(jī)，401-第一倒相電路，402-第二倒相電路，460-上支路，461-下支路。

具體實施例方式 以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
(第一實施方式) 圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的滾筒式洗衣機(jī)100的構(gòu)造的縱剖視圖。
該滾筒式洗衣機(jī)100在外框1的內(nèi)側(cè)具有外桶2。外桶2從下方由多根支架3上推而被支撐，從上方由拉緊彈簧4拉緊而被支撐。支架3支撐外桶2的幾乎全部負(fù)載，為了承受運轉(zhuǎn)時的負(fù)載和振動而牢固地制造及安裝。支架3還內(nèi)裝有用于吸收在脫水運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的外桶2的各方向的振動并防止脫水起動時的外桶2的異常振動的衰減機(jī)構(gòu)(未圖示)。拉緊彈簧4將外桶2從其上方進(jìn)行支撐，防止外桶2的顛倒，而且減少脫水時等的前后上下左右的振動。
給水軟管5連接在自來水管(未圖示)連接，將從自來水管加壓輸送的清水引入注水軟管7。在注水軟管7的途中插入有給水電磁閥6，根據(jù)“洗滌”或“漂洗”進(jìn)行開關(guān)，供給需要的清水。供給的清水流入到與注水軟管7連通的洗滌劑投入盒8，再通過撓性軟管10流入外桶2。流入外桶2的水在“洗滌”時作為洗滌水(洗衣水)15，并且在“漂洗”時作為洗滌水(漂洗水)15，由外桶2積存。
洗滌劑投入盒8內(nèi)劃分為多個可開關(guān)的區(qū)域。當(dāng)進(jìn)行洗滌時，預(yù)先將洗滌劑及柔軟劑投入到指定的區(qū)域內(nèi)?！跋礈臁睍r開放投入了洗滌劑的區(qū)域，生成溶解了洗滌劑的洗滌水(洗衣水)15。最終的“漂洗”時，開放投入了柔軟劑的區(qū)域，作成溶解了柔軟劑的洗滌水(漂洗水)15。
在外桶2的內(nèi)空間，以開口部(投入口11a)稍微朝上的方式配設(shè)有底圓筒形的旋轉(zhuǎn)滾筒11。在旋轉(zhuǎn)滾筒11的開口部的外周設(shè)有抵消脫水時的不平衡而減少振動的平衡器13。外蓋12配設(shè)成可關(guān)閉與旋轉(zhuǎn)滾筒11的投入口11a連通的外框1的投入口11c。在關(guān)閉外蓋12時，則外桶2的開口部被封閉。打開外蓋12，進(jìn)行洗滌物9的投入及取出。
在旋轉(zhuǎn)滾筒11上設(shè)有多個脫水孔14，該脫水孔14用于脫水時用由旋轉(zhuǎn)滾筒11的高速旋轉(zhuǎn)引起的離心力將包含于洗滌物9中的水分向外桶2外進(jìn)行脫水，并且在洗滌及漂洗時流入流出洗滌水15。另外，在旋轉(zhuǎn)滾筒11的內(nèi)面設(shè)有多個(在本例中為3個)的提升器16，該提升器16用于在洗滌時伴隨旋轉(zhuǎn)滾筒11的旋轉(zhuǎn)而將洗滌物9揚上去。考慮到洗滌物9的偏斜，提升器16的寬度做成背面?zhèn)?靠近直流無刷電動機(jī)19的一側(cè))寬。旋轉(zhuǎn)滾筒11相對水平面以傾斜角θ傾斜，以便容易取出洗滌物9。
在外桶2的底面(投入口11a的相反面)上牢固安裝直流無刷電動機(jī)19。直流無刷電動機(jī)19的旋轉(zhuǎn)軸18連通外桶2的底面，利用安裝在旋轉(zhuǎn)滾筒11的底面上的凸緣17牢固連接。
在旋轉(zhuǎn)軸18和外桶2之間設(shè)有用于洗滌時或漂洗時防止漏水的密封件(未圖示)。同樣，為了防止漏水，在外桶2的投入口11b和外框1的投入口11c之間，利用波紋管21進(jìn)行密封。波紋管21具有撓性并由具有防水性的例如合成樹脂或軟質(zhì)塑料構(gòu)成。
在外桶2的最低的部位近旁安裝有與外桶2連通的排水軟管23，并向外框1外延伸設(shè)置。在排水軟管23的途中插入有響應(yīng)洗滌的各階段而進(jìn)行開關(guān)的排水電磁閥22。用于洗滌或漂洗而成為無用的洗滌水15和脫水時從洗滌物9脫去的洗滌水15在開放排水電磁閥22時，通過排水軟管22，向滾筒式洗衣機(jī)100的外部排出。
在后詳細(xì)說明用于驅(qū)動直流無刷電動機(jī)19的倒相電路。
圖2是表示滾筒式洗衣機(jī)100的自動洗滌運轉(zhuǎn)的典型例的工序圖(適當(dāng)參照圖1)。
該自動洗滌運轉(zhuǎn)是自動進(jìn)行一系列工序的一般的自動洗滌過程，該一系列工序包括洗掉附著在洗滌物9上的污垢的“洗滌”；沖洗洗滌劑的“漂洗”；使旋轉(zhuǎn)滾筒11高速旋轉(zhuǎn)而用離心力脫去洗滌物9中所含的水分的“脫水”；以及排出這些水分的工序等。
預(yù)先，將電源連接在滾筒式洗衣機(jī)100上，對外蓋12進(jìn)行開閉并投入洗滌物9，在洗滌劑投入盒8內(nèi)投入洗滌劑及柔軟劑。做好準(zhǔn)備后，按下自動洗滌過程開關(guān)(未圖示)，開始洗滌。
首先，在給水工序S101中，對給水電磁閥6開關(guān)，在外桶2內(nèi)流入洗滌水(洗衣水)15，積存規(guī)定水量。
在積存規(guī)定水量后，在洗滌工序S102中，直流無刷電動機(jī)19旋轉(zhuǎn)而使旋轉(zhuǎn)滾筒11旋轉(zhuǎn)。這時的旋轉(zhuǎn)滾筒11的轉(zhuǎn)速為40～50[轉(zhuǎn)/分]，設(shè)有暫停地進(jìn)行數(shù)分鐘的右旋轉(zhuǎn)、左旋轉(zhuǎn)。由此，反復(fù)進(jìn)行洗滌物9被旋轉(zhuǎn)滾筒11內(nèi)的提升器16揚上去又落下的拍打洗滌，附著在洗滌物9上的污垢溶入洗滌水(洗衣水)15中。
在進(jìn)行規(guī)定時間的洗滌工序S102時，附著在洗滌物9上的污垢被除去，所以移至排水工序S103，將臟了的洗滌水(洗衣水)15排向滾筒式洗衣機(jī)100的外部。
在經(jīng)過規(guī)定時間并將臟了的洗滌水(洗衣水)12排向外部后，移至第一次脫水工序S104，脫去洗滌物9中所含的洗滌水(洗衣水)15。在脫水工序S104中，高速旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)滾筒11對洗滌物9施加離心力，從設(shè)在旋轉(zhuǎn)滾筒11上的多個脫水孔14脫去洗滌水(洗衣水)15。這時的旋轉(zhuǎn)滾筒11的轉(zhuǎn)速為例如800～1500[轉(zhuǎn)/分]。
進(jìn)行規(guī)定時間的脫水工序S104后，轉(zhuǎn)移到給水工序S105，與給水工序S101同樣，將規(guī)定量的清水積存在外桶2內(nèi)。另外，“漂洗”及“洗滌”所需的清水都是例如25～30升。
然后，移至第一次漂洗工序S106，使旋轉(zhuǎn)滾筒11低速旋轉(zhuǎn)(45[轉(zhuǎn)/分]左右)，漂洗包含于洗滌物9中的洗滌劑部分。
進(jìn)行規(guī)定時間的漂洗工序S106后，轉(zhuǎn)移到排水工序S107，排出洗滌水(漂洗水)15。
然后，與第一次同樣，進(jìn)行第二次脫水工序S108、給水工序S109以及漂洗工序S110。
在本實施方式中，對進(jìn)行兩次漂洗的例子進(jìn)行了說明，但也可以對應(yīng)洗滌物9等，進(jìn)行一次或3次以上。
在結(jié)束第二次漂洗工序S110后，進(jìn)行排水工序S111，移至最終脫水工序S112，脫去洗滌物9中所含有的水分。最終脫水工序S112的時間一般是5分鐘以上，使旋轉(zhuǎn)滾筒11高速旋轉(zhuǎn)用離心力除去洗滌物9的水分。這樣，洗滌物9的脫水率為60～65％。
圖3是表示直流無刷電動機(jī)19的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的曲線圖。
曲線A表示進(jìn)行磁場削弱控制時的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性。該特性運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小且轉(zhuǎn)速高，所以在脫水運轉(zhuǎn)時使用。曲線B表示進(jìn)行未進(jìn)行磁場控制時(非磁場控制時)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性。該特性運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高且轉(zhuǎn)速小，所以在洗滌運轉(zhuǎn)時使用。這時，額可以使用磁場加強(qiáng)控制。
在滾筒式洗衣機(jī)100中，脫水時的旋轉(zhuǎn)滾筒11的(即，直流無刷電動機(jī)19的)轉(zhuǎn)速為1500[轉(zhuǎn)/分]、轉(zhuǎn)矩為2.5[N·m]，同樣，洗滌時的轉(zhuǎn)速為45[轉(zhuǎn)/分]、轉(zhuǎn)矩為40[N·m]。直流無刷電動機(jī)19在不進(jìn)行磁場控制的場合處于無負(fù)載狀態(tài)，大約500[轉(zhuǎn)/分]為轉(zhuǎn)速的上限?？梢哉J(rèn)為要使轉(zhuǎn)速上升要提高電源電壓，但是要改變用于家電產(chǎn)品的一般的商用電源其自身的電源電壓并不現(xiàn)實。
于是，為了提高轉(zhuǎn)數(shù)而進(jìn)行磁場削弱控制。若進(jìn)行磁場削弱控制，則轉(zhuǎn)矩變小，但可以提高轉(zhuǎn)速，供給電源電壓也不上升，所以較好。但是，在使用洗滌運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速變低的外徑大的旋轉(zhuǎn)滾筒11的洗衣機(jī)中，由于所需轉(zhuǎn)矩變大而使感應(yīng)電壓常數(shù)的數(shù)值變大，在為了縮短干燥時間而提高脫水轉(zhuǎn)速來提高脫水率的滾筒式洗衣機(jī)中，由于需要加大最大轉(zhuǎn)速，所以在脫水運轉(zhuǎn)時供給電源被斷開時的感應(yīng)電壓進(jìn)一步變大，由轉(zhuǎn)速引起的感應(yīng)電壓大幅度超過供給電壓，從而用于超過控制直流無刷電動機(jī)19的開關(guān)元件的反向擊穿電壓的領(lǐng)域。因此，在解除了磁場削弱控制時，即，在供給電源被斷開時，需要檢測電路和抑制電路。
圖4是表示驅(qū)動直流無刷電動機(jī)19的第一倒相電路401的電路方框圖。
該倒相電路401連接在AC100V的商用電源上。整流電路40是將商用電源倍壓整流的直流電源電路。電解電容器41、42將整流電路40的輸出進(jìn)行平滑。
直流電壓檢測電路43連接在整流電路40的輸出端之間。
另外，串聯(lián)連接放電電阻44和放電開關(guān)45的電路連接在整流電路40的輸出端之間。放電開關(guān)45由直流電壓檢測電路43進(jìn)行接通、斷開。即，直流電壓檢測電路43在整流電路40的兩端子之間的直流電壓超過規(guī)定電壓時，控制放電開關(guān)45將其接通，使電流流到放電電阻44。
驅(qū)動直流無刷電動機(jī)19的倒相電路401包括6個動力模塊46a、46b、46c、46d、46e、46f(總稱為動力模塊46)。動力模塊46a、46c、46e是上支路460，動力模塊46b、46d、46f是下支路461。另外，在各動力模塊46上并聯(lián)連接有二極管Da、Db、Dc、Dd、De、Df。
動力模塊46典型地由IGBT(絕緣門極雙極性晶體管；Insulated GateBipolar Transistor)構(gòu)成，利用微型電子計算機(jī)15來控制門極電壓，將附加在直流無刷電動機(jī)19上的直流電壓進(jìn)行開關(guān)。也可以使用GTO(門控晶閘管；Gate Turn-Offthyristor)或動力MOSFET等其他開關(guān)元件。
能足夠承受脫水時失去磁場削弱控制且在脫水時直流無刷電動機(jī)19高速旋轉(zhuǎn)時的反向擊穿電壓的程度的反向擊穿電壓高的元件一般價格高，從而提高洗衣機(jī)的制造費用，因此作為民生品不適合使用。但是，如后所述，動力模塊46的反向擊穿電壓可以不降低可靠性而做成比以往低，所以元件的單價低廉即可，能夠降低滾筒式洗衣機(jī)100的制造費用。另外，由于可緩和元件所要求的必要條件，所以倒相電路401的設(shè)計自由度變大。
動力模塊46和直流無刷電動機(jī)19的繞線端子47通過中繼觸點48來連接。在使中繼觸點48動作的中繼繞線49上連接有感應(yīng)電壓檢測電路50。感應(yīng)電壓檢測電路50在繞線端子47的感應(yīng)電壓超過規(guī)定值上升而使對地之間的電壓上升時，接通中繼繞線49而斷開中繼觸點48從而斷開繞線端子47。另外，直流電壓檢測電路43的電壓也被微型電子計算機(jī)(微型機(jī))讀取而控制。另外，電源的赫茲檢測電路52連接在微型電子計算機(jī)51上。
以下，說明倒相電路401的動作。
電解電容器41、42的兩端的直流電壓V在商用電源的電壓為100[V]時，最大為V＝?！?×100[V]，但實際上由于在直流無刷電動機(jī)19中流有電流，所以比該值低。另外，假設(shè)電解電容器41、42的合成電容為C[F]，且電解電容器41、42的端子之間電壓為V[V]，則儲存在電解電容器41、42中的能量P[J]可用以下公式求出。
P＝(1/2)×C×V×V[J] 例如，假設(shè)端子之間電壓為280[V]，電解電容器41、42的合成電容為500[μF]，則儲存的能量P為19.6[J]。該值只有在旋轉(zhuǎn)滾筒11中投入了相當(dāng)于額定負(fù)載的9kg的洗滌物9時，以1500[轉(zhuǎn)/分]旋轉(zhuǎn)時的停止所需的能量的1％，所以用微型電子計算機(jī)51的控制只能進(jìn)行短時間，若電源電壓斷開，則電解電容器41、42的端子之間電壓V急劇下降。
正常時，若要在連接電源的狀態(tài)下使脫水運轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)滾筒兒停止，則進(jìn)行向反轉(zhuǎn)側(cè)流通電流而運轉(zhuǎn)的反相運轉(zhuǎn)。該場合，電流向直流無刷電動機(jī)19流動，繞線端子47的電壓不會變得比電源電壓高。
但是，在進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)時等直流無刷電動機(jī)19高速旋轉(zhuǎn)時，停電或電源的插座脫落且微型電子計算機(jī)51正常工作時，由赫茲檢測電路52檢測到電源被斷開的情況，通過斷開上支路460及下支路461，直流無刷電動機(jī)19的感應(yīng)電壓變得比電源電壓高，則通過二極管Da、Db、Dc、Dd、De、Df在電解電容器41、42中流過電流而對其進(jìn)行充電。由此，由于電解電容器41、42的端子間電壓上升，所以該電壓被直流電壓檢測電路43檢測出來，利用微型電子計算機(jī)51使放電開關(guān)45間歇或連續(xù)動作，以不超過動力模塊46的反向擊穿電壓及電解電容器41、42的反向擊穿電壓，在放電電阻44中流通電流，降低端子間電壓。
即使在放電電阻44中流通電流，端子間電壓上升時，由感應(yīng)電壓檢測電路50檢測到該情況，使中繼繞線49動作而斷開繞線端子47。另外，微型電子計算機(jī)51的電源從電解電容器41、42的直流電壓導(dǎo)入，控制放電電流以便盡量維持直流電壓。若電解電容器41、42的電壓下降，則不能進(jìn)行利用微型電子計算機(jī)51的控制，但是繞線端子47的端子間電壓也下降，所以沒問題。這時，旋轉(zhuǎn)滾筒11(參照圖1)由于機(jī)械損失而逐漸停止。
另外，在以高速脫水運轉(zhuǎn)時微型電子計算機(jī)51因干擾而失控等不能正常工作時，不能進(jìn)行利用微型電子計算機(jī)51的控制。因此，動力模塊46的上支路460、下支路461在斷開的狀態(tài)下被附加感應(yīng)電壓，在電解電容器41、42中流過充電電流，直流電壓上升。于是，由直流電壓檢測電路43檢測該情況而使放電開關(guān)45動作，在放電電阻44中流通放電電流而降低繞線端子47的端子間電壓。只用通過放電電阻44的放電電流不能使直流電壓下降時，通過感應(yīng)電壓檢測電路50的控制來使中繼繞線49工作，斷開繞線端子47，從而不流過充電電流。
考慮到公稱100V的商用電源的電壓可上下變動±15％左右，并且各動力模塊46等每個電子部件的特性的波動部分最大為±20％左右，直流電壓檢測電路43上的檢測電壓的閾值的下限以這些值的上限并用如下公式?jīng)Q定。
?！?×100×1.15×1.2＝390 另外，直流電壓檢測電路43上的檢測電壓的閾值的上限處于比動力模塊46的反向擊穿電壓Va低的狀態(tài)。并且，在本實施方式中使用的動力模塊46的反向擊穿電壓Va為600[V]，所以閾值Vc的范圍可用下式表示。
390＜Vc＜600 由于感應(yīng)電壓檢測電路50的閾值Vc+α的設(shè)定值比直流電壓檢測電路43的閾值Vc高，所以在直流無刷電動機(jī)19的繞線中流動的電路值只為充電電流，能夠減少斷開時的中繼觸點48的容量。
若通過直流電壓檢測電路43的控制而將放電開關(guān)接通動作，則在放電電阻44中流過電流，而放電電阻44的耐壓值是比動力模塊46的反向擊穿電壓Va小的值即可。并且，該放電電阻44的容量要搭載在基板上不能做大，所以不能吸收高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)滾筒11的慣性能量直到停止。因此，通過利用感應(yīng)電壓檢測電路50接通中繼繞線49，并斷開中繼觸點48，從而將由直流無刷電動機(jī)19產(chǎn)生的感應(yīng)電壓斷路，做成慣性能量被旋轉(zhuǎn)時的機(jī)械損失消耗的結(jié)構(gòu)。由此，不用加大放電電阻44的容量而能搭載在基板上，因此包括材料及制造成本可以廉價做成。然而，直到停止，例如需要數(shù)分鐘左右的時間。另外，若中繼觸點48的容量有余裕，則感應(yīng)電壓檢測電路50和直流電壓檢測電路43可以共用其中任一個。
圖5是表示驅(qū)動直流無刷電動機(jī)19的第二倒相電路402的電路方框圖。
該倒相電路402是代替上述倒相電路401(參照圖4)而配備的電路，是代替中繼觸點48及中繼繞線49而具備短路電路53的結(jié)構(gòu)。即，在直流無刷電動機(jī)19的繞線端子47上連接有短路電路53。
連接有電源時的倒相電路402的動作與倒相電路401(參照圖4)同樣，關(guān)于直流電壓檢測電路43及感應(yīng)電壓檢測電路50的閾值Vc也是與倒相電路401(參照圖4)相同的值。在高速脫水運轉(zhuǎn)中供給電源因停電等被斷開時，與上述同樣，由于直流無刷電動機(jī)19的感應(yīng)電壓比供給電源電壓大，所以通過二極管對電解電容器41、42進(jìn)行充電，直流電壓檢測電路43以閾值Vc工作，放電開關(guān)45進(jìn)行接通動作，在放電電阻44上流過電流，電壓的急劇的上升被抑制。然而，由于旋轉(zhuǎn)滾筒11的慣性能量大，所以充電電壓上升，感應(yīng)電壓檢測電路50以Vc+α工作，使短路電路53工作而將直流無刷電動機(jī)19的繞線端子47短路。由此，動力模塊46的反向擊穿電壓大幅度下降，并且通過在三相短路時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在直流無刷電動機(jī)19的繞線上消耗能量，與利用機(jī)械損失的停止相比，可以大幅度縮短旋轉(zhuǎn)滾筒11的停止時間。
圖6是表示時間與繞線端子和地線之間的電壓的關(guān)系的曲線圖。
就在供給電源被斷開之前的端子間的電壓E為大約280[V]。在時刻T1供給電源被斷開，所以電壓E開始上升。
在時刻T2超過閾值Vc，所以由直流電壓檢測電路43檢測到該情況，接通放電開關(guān)45，在放電電阻44上流通電流。
從接通放電開關(guān)45的時刻T2經(jīng)過規(guī)定時間到時刻T3(或時刻T4)時，如曲線L表示，電壓E開始下降(或成為閾值Vc以下)的場合，不存在電壓E超過動力模塊46的反向擊穿電壓Va而破壞的可能性，可判斷不需要在此以上的控制。
從接通放電開關(guān)45的時刻T2經(jīng)過規(guī)定時間到時刻T3(或時刻T4)時，如曲線K表示，電壓E繼續(xù)上升的場合，存在電壓E超過動力模塊46的反向擊穿電壓Va而破壞的可能性。
于是，在第一倒相電路401(參照圖4)中，在時刻T5利用感應(yīng)電壓檢測電路50來判斷電壓E的上升，通過接通中繼繞線49而斷開中繼觸點48。
另外，在第二倒相電路402(參照圖5)中，在時刻T5利用感應(yīng)電壓檢測電路50來判斷電壓E的上升，接通短路電路53，將繞線端子4短路。
這樣，電壓E開始下降，在時刻T6為閾值Vc以下。再有，也可以在經(jīng)過規(guī)定時間后，使中繼觸點48或短路電路53恢復(fù)。
在使用外徑大的旋轉(zhuǎn)滾筒11的洗衣機(jī)中，由于周向速度快，所以洗滌運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)數(shù)變低，并且所需轉(zhuǎn)矩變大，因此感應(yīng)電壓常數(shù)的數(shù)值變大，在為縮短干燥時間而提高脫水轉(zhuǎn)速來提高脫水率的洗滌干燥機(jī)中，由于最大轉(zhuǎn)速變大，所以在脫水運轉(zhuǎn)時供給電源被斷開時的感應(yīng)電壓進(jìn)一步變大，因此本實施方式的動力模塊46的方向擊穿電壓保護(hù)電路特別有效。
另外，本電路結(jié)構(gòu)不僅進(jìn)行利用微型電子計算機(jī)51的控制，而且還進(jìn)行不用軟件的動作，所以在高速脫水運轉(zhuǎn)中微型電子計算機(jī)51因干擾等而失控時等也能有效工作，能可靠地進(jìn)行動力模塊46的反向擊穿電壓保護(hù)。
(第二實施方式) 本發(fā)明的第二實施方式的滾筒式洗滌干燥機(jī)是在第一實施方式的滾筒式洗衣機(jī)100上附加熱風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)的洗滌干燥機(jī)。
在該洗滌干燥機(jī)中，在圖2所示的洗滌脫水運轉(zhuǎn)中，在最終脫水工序S112和結(jié)束工序S113之間插入干燥工序進(jìn)行運轉(zhuǎn)。
熱風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)其構(gòu)成例如包括在進(jìn)行干燥工序(后述)時開口而向外桶2吸入外氣的吸氣管道；由加熱器和熱交換器等構(gòu)成并加熱吸入的外氣的熱源；使已加熱的熱風(fēng)在旋轉(zhuǎn)滾筒11內(nèi)循環(huán)的熱風(fēng)風(fēng)扇；從在旋轉(zhuǎn)滾筒11內(nèi)循環(huán)了的排氣中除去水分的除濕器；以及排氣管道。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在結(jié)束最終脫水工序S112后，自動移至干燥工序。在干燥工序中充分除去洗滌物9的水分后，利用加熱器等將熱風(fēng)吹到洗滌物9上的同時使旋轉(zhuǎn)滾筒11以45～55[轉(zhuǎn)/分]反轉(zhuǎn)或一個方向旋轉(zhuǎn)而除去洗滌物9的水分使其干燥。要縮短干燥時間，由于需要提高最終脫水工序S112中的轉(zhuǎn)速來提高脫水率，因此最高設(shè)為1500[轉(zhuǎn)/分]。由此，雖然也與旋轉(zhuǎn)滾筒11的直徑有關(guān)，但可以將脫水率設(shè)為大約70％，可迅速進(jìn)行干燥。
(第三實施方式) 對旋轉(zhuǎn)滾筒11(參照圖1)的旋轉(zhuǎn)軸心線Ax為大致水平方向的所謂滾筒式洗衣機(jī)100進(jìn)行了說明，但對于旋轉(zhuǎn)軸心線Ax為大致鉛垂方向的所謂立式洗衣機(jī)也同樣可以實施。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機(jī)，具有進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)及洗滌運轉(zhuǎn)的直流無刷電動機(jī)；以及脫水時進(jìn)行磁場削弱控制、洗滌時進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制或非磁場控制而對上述直流無刷電動機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的倒相電路，其特征在于，
具有可連接上述倒相電路的端子之間的放電開關(guān)及放電電阻；以及
檢測上述倒相電路的直流電壓并在上述直流電壓超過規(guī)定值時斷開上述倒相電路的上支路及下支路，并接通上述放電開關(guān)使上述放電電阻動作的直流電壓檢測電路。
2.一種洗衣機(jī)，具有進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)及洗滌運轉(zhuǎn)的直流無刷電動機(jī)；以及脫水時進(jìn)行磁場削弱控制、洗滌時進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制或非磁場控制而對上述直流無刷電動機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的倒相電路，其特征在于，
具有可連接上述倒相電路的放電開關(guān)及放電電阻；
可斷開上述直流無刷電動機(jī)的繞線的繞線端子開關(guān)；以及
檢測上述倒相電路的直流電壓并在上述直流電壓超過規(guī)定值時接通上述放電開關(guān)使上述放電電阻工作，將上述繞線開關(guān)斷開的直流電壓檢測電路。
3.一種洗衣機(jī)，具有進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)及洗滌運轉(zhuǎn)的直流無刷電動機(jī)；以及脫水時進(jìn)行磁場削弱控制、洗滌時進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制或非磁場控制而對上述直流無刷電動機(jī)進(jìn)行運轉(zhuǎn)控制的倒相電路，其特征在于，
具有可連接上述倒相電路的放電開關(guān)及放電電阻；
可將上述直流無刷電動機(jī)的繞線短路的繞線端子開關(guān)；以及
檢測上述倒相電路的直流電壓并在上述直流電壓超過規(guī)定值時接通上述放電開關(guān)使上述放電電阻工作，將上述繞線開關(guān)短路的直流電壓檢測電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的洗衣機(jī)，其特征在于，
上述直流無刷電動機(jī)使具有在大致水平方向開口的有底圓筒形并可投入洗滌物的旋轉(zhuǎn)滾筒旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的洗衣機(jī)，其特征在于，
上述直流無刷電動機(jī)使具有在大致鉛垂方向開口的有底圓筒形并可投入洗滌物的旋轉(zhuǎn)滾筒旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的洗衣機(jī)，其特征在于，
上述放電開關(guān)或上述繞線開關(guān)在動作后經(jīng)過規(guī)定時間后恢復(fù)。
7.一種洗滌干燥機(jī)，包括
根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的洗衣機(jī)；以及
洗滌物的熱風(fēng)干燥機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)，該洗衣機(jī)及洗滌干燥機(jī)在對直流無刷電動機(jī)進(jìn)行磁場削弱控制并以高速進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)時，即使不慎解除了磁場削弱控制，也可以利用被直流無刷電動機(jī)感應(yīng)的高壓的反電動勢，防止倒相驅(qū)動用的動力模塊被破壞。為了進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)及洗滌運轉(zhuǎn)，滾筒式洗衣機(jī)(100)的倒相電路(401)具有對直流無刷電動機(jī)(19)在脫水時進(jìn)行磁場削弱控制且洗滌時進(jìn)行磁場加強(qiáng)控制或非磁場控制而運轉(zhuǎn)控制直流無刷電動機(jī)(19)的倒相電路。檢測倒相電路(401)的直流電壓，并在直流電壓超過規(guī)定值時，斷開倒相電路(401)的上支路(460)及下支路(461)，接通放電開關(guān)(45)而使放電電阻(44)工作，降低直流電壓，防止動力模塊(46)的破壞。
文檔編號D06F39/00GK101153448SQ20071014035
公開日2008年4月2日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者服部直幾, 大川友弘, 川又光久, 山崎明, 金澤大介 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社