2021-013453

第２ 本願発明

本願請求項１～４に係る発明（以下「本願発明１」～「本願発明４」といい、これらをまとめて「本願発明」という。）は、令和４年６月６日付け手続補正書の特許請求の範囲の請求項１～４に記載された、次のとおりのものと認める。

「 【請求項１】

洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相のモータを駆動するインバータ回路と、

このインバータ回路を制御する制御回路と、

前記モータの各相巻線に流れる電流を検出するため、前記各相に対応して配置される電流検出抵抗と、

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前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる、１つの比較回路と、

前記各相の電流検出抵抗と、前記比較回路の入力端子との間に配置され、アノード側が抵抗を介してグランドに接続されるダイオードオア回路とを備え、

前記比較回路は、前記ダイオードオア回路のアノード電位を閾値電圧と比較する洗濯機用インバータ装置。

【請求項２】

前記制御回路は、Ａ／Ｄ変換器を備え、

前記複数の電流検出抵抗の端子電圧を分圧して前記Ａ／Ｄ変換器に入力する抵抗分圧回路を備える請求項１記載の洗濯機用インバータ装置。

【請求項３】

前記比較回路は、前記制御回路に内蔵されている請求項１又は２記載の洗濯機用インバータ装置。

【請求項４】

前記インバータ回路と、このインバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を駆動するドライバと、前記比較回路とを一体化してなるパワー素子モジュールを備える請求項１又は２記載の洗濯機用インバータ装置。」

第３ 引用例

１ 引用例１に記載された事項

原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に日本国内において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、特開２００３－５３０９２号公報（平成１５年２月２５日出願公開。以下、これを「引用例１」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。（下線は当審で付加。以下同様。）

Ａ 「【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を縦軸形の全自動洗濯機に適用した第１の実施例につき、図１ないし図１２を参照して説明する。まず、図３は、全自動洗濯機１１の全体構成を示す縦断面図である。すなわち、全体として矩形状をなす外箱１２内には、水受槽１３が、４組（１組のみ図示）の防振機構１４を介して弾性支持されている。この場合、防振機構１４は、上端が外箱１２内において上方に係止された吊り棒１４ａと、その吊り棒１４ａの他端側に取り付けられた振動減衰用のダンパー１４ｂとを含んで構成されている。これらの防振機構１４を介して水受槽１３が弾性支持されることにより、洗濯運転時に発生する振動が外箱１２に極力伝達されないようにしている。

【００２５】上記水受槽１３内には、洗濯槽兼脱水槽用の回転槽１５が配設されており、この回転槽１５の内底部には、撹拌体（パルセータ）１６が配設されている。上記回転槽１５は、槽本体１５ａと、この槽本体１５ａの内側に設けられた内筒１５ｂと、これらの上端部に設けられたバランスリング１５ｃとから構成されている。そして、この回転槽１５が回転されると、内部の水を回転遠心力により揚水して槽本体１５ａの上部の脱水孔１５ｄから水受槽１３内に放出するようになっている。

【００２６】また、回転槽１５の底部には、通水口１７が形成されており、この通水口１７は、排水通路１７ａを通して排水口１８に連通されている。そして、排水口１８には、排水弁１９を備えた排水路２０が接続されている。従って、排水弁１９を閉塞した状態で回転槽１５内に給水すると、回転槽１５内に水が貯溜され、排水弁１９を開放すると、回転槽１５内の水は排水通路１７ａ、排水口１８および排水路２０を通じて排出されるようになっている。

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【００２７】水受槽１３の底部には、補助排水口１８ａが形成されており、この補助排水口１８ａは、図示しない連結ホースを介し前記排水弁１９をバイパスして前記排水路２０に接続され、前記回転槽１５が回転したときに、その上部から水受槽１３内に放出された水を排出するようになっている。

【００２８】また、前記水受槽１３の外底部には、機構部ハウジング２１が取付けられており、この機構部ハウジング２１には、中空の槽軸２２が回転自在に設けられ、この槽軸２２には、回転槽１５が連結されている。また、槽軸２２の内部には、撹拌軸２３が回転自在に設けられており、この撹拌軸２３の上端部には、撹拌体１６が連結されている。そして、撹拌軸２３の下端部は、モータとしてのアウタロータ形のブラシレスモータ２４のロータ２４ａに連結されている。このブラシレスモータ２４は、洗い時には、撹拌体１６を直接正逆回転駆動するようになっている。

【００２９】また、ブラシレスモータ２４は、脱水時には、図示しないクラッチにより槽軸１２と撹拌軸１３とが連結された状態で、回転槽１５および撹拌体１６を一方向に直接回転駆動するようになっている。従って、本実施例では、ブラシレスモータ２４の回転速度は、洗い時には撹拌体１６のそれと同一になり、脱水時には回転槽１５および撹拌体１６のそれと同一になる、いわゆる、ダイレクトドライブ方式が採用されている。

【００３０】図１は、洗濯機１１の制御系の構成を示す機能ブロック図である。尚、図１において、（α、β）は、三相ブラシレスモータ２４の各相に対応する電機角１２０度間隔の三相（ＵＶＷ）座標系を直交変換した直交座標径を示し、（ｄ、ｑ）は、ブラシレスモータ２４のロータ２４ａの回転に伴って回転している２次磁束の座標系を示すものである。

【００３１】減算器２５には、目標速度指令ωref が被減算値として、エスティメータ(Estimator) ２６によって検出されたブラシレスモータ２４の検出速度ωが減算値として与えられている。目標速度指令ωref は、洗濯機１１の運転全般を制御する制御用のマイクロコンピュータ（マイコン）４６より出力されるものである。そして、減算器２５の減算結果は、速度ＰＩ制御部２７に与えられている。

【００３２】速度ＰＩ制御部２７は、目標速度指令ωref と検出速度ωとの差分量に基づいてＰＩ制御を行い、ｑ軸電流指令値Ｉqrefとｄ軸電流指令値Ｉdrefとを生成して減算器２８、２９に被減算値として夫々出力する。尚、洗いまたは濯ぎ運転時におけるｄ軸電流指令値Ｉdrefは“０”に設定され、脱水運転時には、弱め界磁制御を行うためｄ軸電流指令値Ｉdrefは所定値に設定される。減算器２８、２９には、αβ／ｄｑ変換部３０より出力されるｑ軸電流値Ｉｑ、ｄ軸電流値Ｉｄが減算値として夫々与えられており、減算結果は、電流ＰＩ制御部３１ｑ、３１ｄに夫々与えられている。

【００３３】電流ＰＩ制御部３１ｑ、３１ｄは、ｑ軸電流指令値Ｉqrefとｄ軸電流指令値Ｉdrefとの差分量に基づいてＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄを生成してｄｑ／αβ変換部３２に出力する。ｄｑ／αβ変換部３２には、エスティメータ２６によって検出されたブラシレスモータ２４における２次磁束の回転位相角（ロータ位置角）θが与えられており、その回転位相角θに基づいて電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑを電圧指令値Ｖα、Ｖβに変換するようになっている。

【００３４】ｄｑ／αβ変換部３２が出力する電圧指令値Ｖα、Ｖβは、αβ／ＵＶＷ変換部３３に与えられている。αβ／ＵＶＷ変換部３３は、電圧指令値Ｖα、Ｖβを三相の電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換して出力する。電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、切換えスイッチ３４ｕ、３４ｖ、３４ｗの一方の固定接点３４ｕａ、３４ｖａ、３４ｗａに与えられており、他方の固定接点３４ｕｂ、３４ｖｂ、３４ｗｂには、初期パターン出力部３５によって出力される起動用の電圧指令値Ｖus、Ｖvs、Ｖwsが与えられている。そして、切換えスイッチ３４ｕ、３４ｖ、３４ｗの可動接点３４ｕｃ、３４ｖｃ、３４ｗｃは、ＰＷＭ形成部３６の入力端子に接続されている。

【００３５】ＰＷＭ形成部３６は、電圧指令値Ｖus、Ｖvs、Ｖwsに基づいて１６ｋＨｚの搬送波（三角波）を変調した各相のＰＷＭ信号Ｖup(+、-) 、Ｖvp(+、-) 、Ｖwp(+、-) をインバータ回路３７に出力するようになっている。ＰＷＭ信号Ｖup～Ｖwpは、例えばモータ２４の各相巻線２４ｕ、２４ｖ、２４ｗ（図２参照）に正弦波状の電流が通電されるように正弦波に基づいた電圧振幅に対応するパルス幅の信号として出力される。

【００３６】インバータ回路３７は、図２に示すように、６個のＩＧＢＴ（スイッチング素子）３８ａ～３８ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、下アーム側のＩＧＢＴ３８ｄ、３８ｅのエミッタは、夫々電流検出用のシャント抵抗（電流検出手段）３９ｕ、３９ｖを介してグランドに接続されている。また、両者の共通接続点は、増幅・バイアス回路４０ｕ、４０ｖを介して図１に示すＡ／Ｄ変換部（電流検出手段）４１に接続されている。尚、シャント抵抗３９の抵抗値は０．１Ω程度である。

【００３７】増幅・バイアス回路４０はオペアンプなどを含んで構成されており、シャント抵抗３９の端子電圧を増幅すると共にその増幅信号の出力範囲が正側に収まるように（例えば、０～＋５Ｖ）バイアスを与えるようになっている。また、増幅・バイアス回路４０ｕ、４０ｖの出力端子は、ダイオード４２ｕ、４２ｖを介して過電流検知部４３の入力端子に共通に接続されている。

【００３８】過電流検知部４３は、増幅・バイアス回路４０ｕ、４０ｖの出力信号レベルを参照して何れかの相に過電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号を制御部４７（制御用マイコン４６と後述するＤＳＰ４５を含む）に出力してインバータ回路３７によるモータ２４の駆動を停止させるようになっている。尚、Ｗ相の電流に関しては、Ｕ、Ｖ相の電流に基づいて間接的に推定を行うことができる。」

Ｂ 「【００６４】図１３～図１６は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例の構成では、電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されており、三相全てについて電流検出を行うようになっている。また、ダイオード４２ｕ、４２ｖは取り除かれて、過電流検知部４３は各相に対応して３つ（４３ｕ、４３ｖ、４３ｗ）配置されている。そして、それら３つの過電流検知部４３ｕ、４３ｖ、４３ｗの出力端子は共通に接続されており、制御部４７Ａの入力ポートに接続されている。

【００６５】この場合、例えば過電流検出信号をロウアクティブとして、過電流検知部４３ｕ、４３ｖ、４３ｗの出力部分をオープンドレイン構成としている。また、制御部４７ＡのＡ／Ｄ変換部（電流検出手段）４１Ａは、図１４に示すように、内部に２チャンネル分のコンバータ４１Ａ（１）、４１Ａ（２）を備えており、三相の電流入力に対してそれら２チャンネルを切り替えて接続し、対応するように構成されている。コンバータ４１Ａ（１）、４１Ａ（２）の切替えは、ＰＷＭ形成部３６より出力されるＰＷＭ信号の通電位相角（電気角）に基づいて行われるようになっている。その他の構成については第１実施例と同様である。」

Ｃ 「

［図：0001388138000001.jpg］

図１」

Ｄ 「

［図：0001388138000002.jpg］

図２」

Ｅ 「

［図：0001388138000003.jpg］

図１３」

２ 引用発明

ア 上記記載事項Ａの「本発明を縦軸形の全自動洗濯機に適用した第１の実施例につき、図１ないし図１２を参照して説明する」（【００２４】）及び上記記載事項Ｂの「図１３～図１６は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する」（【００６４】）との記載から、以下では、引用例１に記載されている「第２実施例」（記載事項Ｂ、Ｅ）についての発明について、適宜「第１実施例と同一部分」についての記載を記載事項Ａ、Ｃ、Ｄから補いつつ、以下の認定を行うこととする。

イ 上記記載事項Ａの、「本発明を縦軸形の全自動洗濯機に適用した第１の実施例につき、図１ないし図１２を参照して説明する…（中略）…撹拌軸２３の下端部は、モータとしてのアウタロータ形のブラシレスモータ２４のロータ２４ａに連結されている。このブラシレスモータ２４は、洗い時には、撹拌体１６を直接正逆回転駆動するようになっている。…（中略）…図１は、洗濯機１１の制御系の構成を示す機能ブロック図である…（中略）…三相ブラシレスモータ２４」（【００２４】～【００３０】）との記載、及び記載事項Ｃ（図１）から、引用例１には、“洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相ブラシレスモータ２４”が記載されているといえる。

ウ 上記記載事項Ｃ（図１）と上記記載事項Ｄ（図２）の両者から、三相ブラシレスモータ２４は、インバータ回路３７に接続されて駆動されている態様を読取ることができるから、引用例１には、“三相ブラシレスモータ２４を駆動するインバータ回路３７を備え”ることが記載されているといえる。

エ 上記記載事項Ａの、「インバータ回路３７は、図２に示すように、６個のＩＧＢＴ…（中略）…を三相ブリッジ接続して構成されており、下アーム側のＩＧＢＴ…のエミッタは、夫々電流検出用のシャント抵抗…（中略）…を介してグランドに接続されている」（【００３６】）との記載、及び上記記載事項Ｂの「第２実施例の構成では、電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されており、三相全てについて電流検出を行う」との記載から、引用例１には、“インバータ回路３７は、６個のＩＧＢＴを三相ブリッジ接続して構成され、下アーム側のＩＧＢＴのエミッタが、夫々電流検出用のシャント抵抗を介してグランドに接続され”ることが記載されているといえる。

オ 上記記載事項Ａの、「過電流検知部４３は、増幅・バイアス回路…の出力信号レベルを参照して何れかの相に過電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号を制御部４７…（中略）…に出力してインバータ回路３７によるモータ２４の駆動を停止させるようになっている」（【００３８】）との記載及び前記エの検討から、引用例１には、“過電流検知部４３が、増幅・バイアス回路の出力信号レベルを参照して何れかの相に過電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号を制御部４７に出力してインバータ回路３７によるモータ２４の駆動を停止させるようになって”いることが記載されているといえる。

カ 上記記載事項Ａの「本発明を縦軸形の全自動洗濯機に適用した第１の実施例につき、図１ないし図１２を参照して説明する」（【００２４】）との記載、上記記載事項Ｂの「図１３～図１６は本発明の第２実施例を示すものであり…（中略）…第２実施例の構成では、電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されており、三相全てについて電流検出を行うようになっている…過電流検知部４３は各相に対応して３つ配置されている」（【００６４】）との記載、及び上記記載事項Ｅ（図１３）から、引用例１には、“電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されて、三相全てについて電流検出を行うため、過電流検知部４３は各相に対応して３つ配置される”ことが記載されているといえる。

キ 上記記載事項Ｄ（図２）を参照すると、インバータ回路３７、制御部４７、シャント抵抗（電流検出手段）３９ｕ、３９ｖ、過電流検知部４３が備えられた装置を読取ることができ、当該装置は、特に上記アの認定を踏まえると、洗濯機用インバータ装置といえるから、引用例１には、上記イ～カの各構成を備える、“洗濯機用インバータ装置”が記載されているといえる。

ク 以上、上記ア～キの認定を踏まえると、引用例１には、「第２実施例」についての発明として、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されているといえる。

「洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相ブラシレスモータ２４を駆動するインバータ回路３７を備え、

インバータ回路３７は、６個のＩＧＢＴを三相ブリッジ接続して構成され、下アーム側のＩＧＢＴのエミッタが、夫々電流検出用のシャント抵抗を介してグランドに接続され、

過電流検知部４３が、増幅・バイアス回路の出力信号レベルを参照して何れかの相に過電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号を制御部４７に出力してインバータ回路３７によるモータ２４の駆動を停止させるようになっており、

電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されて、三相全てについて電流検出を行うため、過電流検知部４３は各相に対応して３つ配置される、

洗濯機用インバータ装置。」

３ 引用例２に記載された事項

原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に日本国内において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、特開２００９－１７６７４号公報（平成２１年１月２２日出願公開。以下、これを「引用例２」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。

Ａ 「【００１７】

図２には、上記洗濯乾燥機１の電気的構成のうち本発明の要旨を説明するのに必要な部分をのみが示されており、以下これについて説明する。モータ１４のＵ、Ｖ、Ｗの各相に対し可変周波数・可変電圧の駆動電流を与えるためのインバータ回路３３は、６個のＩＧＢＴ３４～３９を三相ブリッジ接続すると共に、各ＩＧＢＴ３４～３９にフライホイールダイオード３４ａ～３９ａを接続して構成されており、各ＩＧＢＴ３４～３９は、後述するマイクロコンピュータ（マイコン）４０からの各相ＰＷＭ信号により個別にオンオフされる。この場合、上アーム側のＩＧＢＴ３４～３６の各コレクタが、平滑用コンデンサ４１を備えた直流電源端子４２に接続され、下アーム側のＩＧＢＴ３７～３９の各エミッタが、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相電流検出用のシャント抵抗４３ｕ、４３ｖ、４３ｗを介してグランド端子に接続されている。尚、各シャント抵抗４３ｕ、４３ｖ、４３ｗの抵抗値は例えば０．２２Ωに設定されている。また、上記直流電源端子４２は、１００Ｖの交流電源を倍電圧全波整流するように構成された整流回路の出力端子である。

【００１８】

マイコン４０は、定格動作電圧が５Ｖのマイクロコンピュータにより構成されたもので、このマイクロコンピュータは、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）形態の高速ＣＰＵ及びこのＣＰＵの処理を一部肩代わりするＤＳＰを備えた構成となっており、その電源は、出力電圧が５Ｖの制御電源端子ＶDDから供給される。

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【００１９】

シャント抵抗４３ｕ、４３ｖ、４３ｗの各電圧出力端子（対応するＩＧＢＴ３７～３９側の端子）と３．３Ｖ電源との間には、抵抗分圧回路４４、４５、４６がそれぞれ接続されている。各抵抗分圧回路４４、４５、４６は、それぞれ抵抗Ｒ１及びＲ２の直列回路より成るものであり、各抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値は、例えば１ｋΩに設定されている。また、抵抗分圧回路４４、４５、４６の各出力端子（抵抗Ｒ１及びＲ２の共通接続点）とグランド端子との間には、それぞれフィルタコンデンサ４７が接続されている。

【００２０】

図１は、マイコン４０内部の構成を、本発明の要旨に係る部分のみ示すものである。マイコン４０は、３．３Ｖ電源をリファレンス電源ＡＶＤＤとした２つのＡ／Ｄ変換回路５０、５１を備えており、これらのＡ／Ｄ変換回路５０、５１は、入力チャネル切換器５２を介して与えられたアナログ電圧信号を個別にデジタル変換して信号処理に供する構成となっている。尚、Ａ／Ｄ変換回路５０、５１は、主にマイコン４０内のＤＳＰのソフトウエアで実現される機能である。

【００２１】

入力チャネル切換器５２における４つの入力端子の内３つは、抵抗分圧回路４４、４５、４６による各分圧電圧（抵抗Ｒ１及びＲ２の共通接続点の電圧）が与えられるマイコン４０の入力端子ＶIU、ＶIV、ＶIWに接続されている。マイコン４０は、Ａ／Ｄ変換回路５０、５１の出力によりモータ１４の発生トルクを示す各相電流値を検出すると共に、その検出電流値に基づいて当該モータ１４のベクトル制御を行う構成となっており、その制御に応じてＩＧＢＴ３４～３９をオンオフさせるための各相ＰＷＭ信号を出力する。尚、ＩＧＢＴ３４～３９の最大定格電流は例えば１０Ａであり、マイコン４０は、検出電流値が１０Ａを超えたときに、故障発生を防止するために全てのＩＧＢＴ３４～３９を強制的にオフさせる保護機能も備えている。

【００２２】

マイコン４０は、シャント抵抗４３ｕ、４３ｖ、４３ｗからの出力電圧の読み取りを、下アーム側のＩＧＢＴ３７～３９がオンしている期間の中心点のタイミングで行う。この場合、各相ＰＷＭ信号の出力周期を、モータ１４の回転数に比べて十分に早い例えば１６ｋＨｚに設定しており、シャント抵抗４３ｕ、４３ｖ、４３ｗからの出力電圧の元の波形を問題なく再現できる。

【００２３】

また、マイコン４０の入力端子ＶIU、ＶIV、ＶIWは、１００ｋΩの抵抗素子５３ｕ、５３ｖ、５３ｗを介してコンパレータ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗ（過電流検出回路）の反転入力端子にそれぞれ接続されており、上記各反転入力端子とグランドとの間には、５ｐＦのコンデンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗが接続されている。コンパレータ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの非反転入力端子は、マイコン４０の基準電圧入力端子ＶRIに接続されており、その入力端子ＶRIには、３．３ＶのＡ／Ｄ変換リファレンス電圧を、抵抗５６、５７で分圧した電位が与えられている。コンパレータ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの出力端子は、ＰＷＭ緊急停止回路５８の入力端子に共通に接続されており、その入力端子は、抵抗９０により５Ｖにプルアップされている。

【００２４】

コンパレータ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの反転入力端子に与えられる電圧が、入力端子ＶRIの基準電圧以下であれば、コンパレータ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの出力端子はハイレベルを維持している。この状態から、インバータ回路３３を介して流れる何れかの相電流が増大して、何れかの反転入力端子の電圧が入力端子ＶRIの基準電圧を超えると、ＰＷＭ緊急停止回路（異常処理回路）５８の入力端子はロウレベルに変化する。ＰＷＭ緊急停止回路５８は、その信号レベル変化の立下りエッジを検出すると、緊急停止信号パターンを、異常出力選択回路（優先信号選択手段）５９を介して６相ＰＷＭ出力回路６０に出力する。」

Ｂ 「

［図：0001388138000004.jpg］

図１」

４ 引用例３に記載された事項

原査定の拒絶の理由において引用した、本願の出願前に日本国内において頒布された又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった、特開２００６－３４５６１８号公報（平成１８年１２月２１日出願公開。以下、これを「引用例３」という。）には、関連する図面と共に、次の事項が記載されている。

Ａ 「【００４０】

インバータモジュール７Ａは、インバータ回路３とシャント抵抗５、および、電流検知手段６を１パッケージとしたものであり、実施の形態１に示すシャント抵抗外付けと比べ、インバータ回路３からシャント抵抗５を介して直流電源２に接続するまでの配線インピーダンスと、シャント抵抗５と電流検知手段６の配線インピーダンスを減らすことができるので、電流検出精度が向上し、さらに、インバータ回路３のスイッチングによる誘導ノイズも減らすことができる。

【００４１】

（実施の形態３）

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以下、本発明の第３の実施の形態について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態におけるモータ駆動装置のブロック図を示すもので、インバータモジュール７Ｂに過電流検知手段９を追加してシャント抵抗５に流れる電流を検出することにより、インバータ回路３Ａあるいはモータ４の電流の検出と過電流の検知を行い、電流信号をレベルシフトし、かつ、過電流信号Ｆｏを出力するものである。他の構成は上記実施の形態１および２と同様であり、詳細な説明は省略する。

【００４２】

インバータモジュール７Ｂは、上記実施の形態１における図２で説明したインバータ回路３、シャント抵抗５、電流検知手段６に追加して、過電流検知手段９と、過電流出力信号端子９ａおよび過電流設定端子９ｂを設け、制御手段８Ａより過電流設定信号Ｖｒをインバータモジュール７Ｂの過電流設定端子９ｂに印加し、過電流設定値以上の電流がシャント抵抗５に流れると、過電流検知手段９が過電流を検知して、過電流出力信号端子９ａより過電流信号Ｆｏが制御手段８Ａの異常信号割り込み端子ＩＲＱに加えられ、制御手段８Ａは異常割り込み信号によりインバータ回路３Ａの制御信号ＧＣをオフする。

【００４３】

また、過電流出力信号端子９ａからの過電流信号Ｆｏは、インバータ回路３Ａの遮断信号端子ｏｆｆにも加えられ、瞬時にインバータ回路３Ａの出力を停止させるので、インバータ回路３Ａの遮断機能と制御手段８Ａの異常割り込み信号による遮断機能よりなる２重の保護機能により過電流から保護される。モータ４の過負荷による過電流、あるいは、脱調やモータロックによる過電流に対しては、制御手段８Ａの異常割り込み信号からの遮断応答速度で問題ないが、インバータ回路３Ａの上下アーム短絡異常の場合には、数マイクロ秒以内の遮断応答速度が必要であり、過電流信号Ｆｏにより直接インバータ回路３Ａを遮断させることにより、スイッチングトランジスタの上下アーム短絡故障を防止できる。

【００４４】

図６は、本実施の形態におけるモータ駆動装置のインバータモジュール７Ｂの詳細な回路図である。

【００４５】

インバータ回路３Ａは、６個のトランジスタと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している。ここで、３相アームの１つのＵ相アーム３０Ａについて説明すると、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴという）よりなる上アームトランジスタ３００ａと逆並列ダイオード３０１ａの並列接続体と、ＩＧＢＴよりなる下アームトランジスタ３０２ａと逆並列ダイオード３０３ａの並列接続体を直列関係に接続し、上アームトランジスタ３００ａのコレクタ端子は直流電源の正電位端子Ｐに接続し、上アームトランジスタ３００ａのエミッタ端子はモータ４への出力端子Ｕに接続し、下アームトランジスタ３０２ａのエミッタ端子Ｎｕはシャント抵抗５０ａを介して整流回路２よりなる直流電源の負電位側端子Ｎに接続する。

【００４６】

上アームトランジスタ３００ａは上アーム駆動信号Ｕｐに応じてゲート駆動回路３０４ａにより駆動され、下アームトランジスタ３０２ａは下アーム駆動信号Ｕｎに応じてゲート駆動回路３０４ａによりオンオフスイッチング制御される。ゲート駆動回路３０４ａは、いわゆるハーフブリッジタイプの高耐圧駆動ＩＣより構成され、微分信号によりセットリセットされるＲＳフリップフロップ回路を内蔵し、上アーム駆動信号Ｕｐの立ち上がりで上アームトランジスタ３００ａをオン動作させ、上アーム駆動信号Ｕｐの立ち下がりで上アームトランジスタ３０２ａをオフ動作させる。

【００４７】

ＩＧＢＴのゲート印加電圧は１０～１５Ｖ必要であり、下アームトランジスタ３０２ａをオンさせると、１５Ｖの直流電源の＋端子Ｂ１よりブートストラップ抵抗３０５ａ、ブートストラップダイオード３０６ａを介して外付けのブートストラップコンデンサ３０７ａが充電されるので、ブートストラップコンデンサ３０７ａの蓄積エネルギーにより上アームトランジスタ３００ａをオンオフスイッチングできる。また、下アームの逆並列ダイオード３０３ａが導通した場合にも同様にブートストラップコンデンサ３０７ａが充電される。

【００４８】

ゲート駆動回路３０４ａの遮断信号端子ｏｆｆに過電流信号Ｆｏを加えることによりインバータ回路３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相各下アームトランジスタが同時にターンオフする。

【００４９】

Ｖ相アーム３０Ｂ、Ｗ相アーム３０Ｃも同様の接続であり、各アームの下アームトランジスタのエミッタ端子Ｎｖ、Ｎｗはシャント抵抗５０ｂ、５０ｃに接続し、シャント抵抗５０ｂ、５０ｃの他方の端子は負電位側端子Ｎに接続している。ＩＧＢＴ、あるいはパワーＭＯＳＦＥＴにより下アームトランジスタを構成すると、ゲート電圧を制御することによりスイッチング制御できるので、ＩＧＢＴの場合はエミッタ端子、パワーＭＯＳＦＥＴの場合にはソース端子に接続するシャント抵抗の電圧が１Ｖ以下となるように抵抗値を選定すればスイッチング動作にはほとんど影響することなく電圧制御によりオンオフスイッチング制御でき、電流検知手段６に演算増幅器を用いることによりシャント抵抗値を小さくし、シャント抵抗５０ａ、５０ｂ、５０ｃの電圧ｖｅｕ、ｖｅｖ、ｖｅｗを小さくできる特徴がある。

【００５０】

電流検知手段６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、実施の形態１において図３にて説明したものと同様であるので説明は省略する。過電流検知手段９は、シャント抵抗５の端子電圧を検出することにより過電流を検知するもので、シャント抵抗５０ａ、５０ｂ、５０ｃの電流を電圧比較器より構成される過電流検知手段９０ａ、９０ｂ、９０ｃにより検出し、過電流検知手段９０ａ、９０ｂ、９０ｃそれぞれの出力端子をＯＲ接続し、いずれかの過電流信号が過電流出力信号端子に出力される。

【００５１】

過電流検知手段９０ａは、電圧比較器９０１ａの反転入力端子に、シャント抵抗５０ａに接続された抵抗９０２ａとコンデンサ９０３ａよりなる積分回路を介して電圧信号ｖｅｕを加え、電圧比較器９０１ａの非反転入力端子に加えられた設定電圧信号Ｖｒと比較し、電圧信号ｖｅｕが設定電圧信号Ｖｒよりも高くなると出力信号ＦｏはＬｏに低下する。電圧比較器９０１ａの出力段は、通常オープンコレクタトランジスタより構成されており、出力抵抗９０５はプルアップ接続されて容易に論理ＯＲ回路を構成できる。過電流検知手段９０ｂ、９０ｃも同様の接続であり、出力端子を直接接続してオア回路が構成できる。また、それぞれの非反転入力端子には設定電圧信号Ｖｒが加えられるので、シャント抵抗５０ａ、５０ｂ、５０ｃのいずれか電圧が設定電圧信号Ｖｒ以上となると過電流出力信号端子にアクティブＬｏの過電流信号Ｆｏが出力される。

【００５２】

以上述べたように、複数のトランジスタとダイオードとゲート駆動回路よりなるインバータ回路と、複数のシャント抵抗と、複数の電流信号増幅のための演算増幅器よりなる電流検知手段と、複数の過電流検知のための電圧比較器を一体化した過電流検知手段よりインバータモジュール７Ｂを構成することにより、スイッチングトランジスタとシャント抵抗の配線、および、シャント抵抗と電流検知手段、及び過電流検知手段の配線が短くなるので、パターン配線インピーダンスを減らすだけではなく、配線パターンに誘起するノイズも減らすことができ、ノイズによる誤動作を減らし、正確な電流検出、および過電流検知が可能となる。

【００５３】

特に、シャント抵抗を小さくでき、スイッチングトランジスタとシャント抵抗の浮遊インダクタンスも減らすことができるので、スイッチングトランジスタのエミッタ端子に誘起する電圧を減らすことによりラッチアップによるトランジスタの破壊故障を減らすことができる。」

Ｂ 「【００６０】

以上のように、本発明のモータ駆動装置は、直流電力をインバータ回路により交流電力に変換して、モータをインバータ回路により駆動し、インバータ回路の出力電流をシャント抵抗と電流検知手段により検出し、電流検知手段の信号によりインバータ回路をＰＷＭ制御してモータを駆動し、インバータ回路と電流検知手段を一体化し１パッケージにモジュール化にしたものであり、配線インピーダンスを減らして高精度の電流検出が可能となり、演算増幅器によりシャント抵抗を小型化して損失を下げ、さらにシャント抵抗に発生する電圧を下げてスイッチングトランジスタのラッチアップを低減できるだけではなく、ノイズ低減によるＡ／Ｄ変換器の誤動作や不要輻射を低減し、小型、高精度、高信頼性のインバータモジュールを構成できるから、ベクトル制御、あるいは、センサレス制御するほとんどのモータ駆動装置に応用することができ、ファンモータ駆動装置、ポンプモータ駆動装置、洗濯機のモータ駆動装置、空気調和機や冷蔵庫のヒートポンプモータ駆動装置等に適用できる。」

Ｃ 「

［図：0001388138000005.jpg］

図５」

Ｄ 「

［図：0001388138000006.jpg］

図６」

第４ 対比・判断

１ 本願発明１について

（１）対比

本願発明１と引用発明とを対比する。

ア 引用発明の「洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相ブラシレスモータ２４」及び「洗濯機用インバータ回路３７」は、それぞれ本願発明１の「洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相のモータ」及び「インバータ回路」に相当するから、引用発明と本願発明１とは、“洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相のモータを駆動するインバータ回路”を備える点で一致する。

イ 引用発明の「制御部４７」は、「インバータ回路３７によるモータ２４の駆動を停止させる」機能を有することから、インバータ回路を制御しているといえ、上記アの認定を踏まえると、引用発明と本願発明１とは、“このインバータ回路を制御する制御回路”を備える点で一致する。

ウ 引用発明の「インバータ回路３７」の「６個のＩＧＢＴ」のうち、「下アーム側のＩＧＢＴのエミッタ」に接続される、「電流検出用のシャント抵抗」は、「インバータ回路３７」が「６個のＩＧＢＴを三相ブリッジ接続して構成され」、かつ、「三相ブラシレスモータ２４を駆動する」ものであることを踏まえると、当該「電流検出用のシャント抵抗」は、「三相ブラシレスモータ２４」に流れる“電流を検出するために設けられた電流検出抵抗”であると認められるから、引用発明と本願発明１とは、“前記モータの各相巻線に流れる電流を検出するため、前記各相に対応して配置される電流検出抵抗”を備える点で一致する。

エ 引用発明の「過電流検知部４３」は、「何れかの相に過電流が流れたことを検出すると、過電流検出信号を制御部４７に出力」するものであることから、「制御部４７」が“過電流検出を行うための回路”といえる。よって、引用発明の「過電流検知部４３」と本願発明１の「前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる、１つの比較回路」とは、下記の点（相違点１）で相違するものの、“前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる回路”を備える点で共通するといえる。

オ 引用発明の「洗濯機用インバータ装置」は、上記ア～エの構成を備える点で、本願発明１の「洗濯機用インバータ装置」と共通する。

以上を総合すると、引用発明と本願発明１とは、次の一致点及び相違点を有する。

〈一致点〉

洗濯運転を行うための回転駆動力を発生する三相のモータを駆動するインバータ回路と、

このインバータ回路を制御する制御回路と、

前記モータの各相巻線に流れる電流を検出するため、前記各相に対応して配置される電流検出抵抗と、

前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる回路と、

を備える洗濯機用インバータ装置。

〈相違点１〉

本願発明１の「前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる」回路が、「前記制御回路が過電流検出を行うために用いられる、１つの比較回路」であるのに対し、引用発明は、そのような回路が特定されていない点。

〈相違点２〉

本願発明１が、「前記各相の電流検出抵抗と、前記比較回路の入力端子との間に配置され、アノード側が抵抗を介してグランドに接続されるダイオードオア回路」を備えるとともに、「前記比較回路は、前記ダイオードオア回路のアノード電位を閾値電圧と比較する」のに対し、引用発明は、当該構成が特定されていない点。

（２）相違点についての判断

上記相違点１及び２はいずれも「過電流検出」に関する事項であるのでまとめて検討する。

本願発明は、洗濯運転を行うための回転駆動力を発生するモータを駆動するインバータ装置に関する発明であって（【０００１】）、従来より、洗濯機のモータを駆動対象とするインバータ装置では、モータに流れる各相電流を検出するための電流検出抵抗に発生する端子電圧を、ＣＲフィルタを介しコンパレータにより閾値電圧と比較することで、過電流状態を検出することが行われており、一般的に使用されるモータは３相構成であるから、３個のコンパレータにより各相毎に比較を行い、それらコンパレータ出力のＯＲゲートを介した論理和出力によって過電流が検出され（【０００２】）、コンパレータの出力端子はローレベルを示す際には０Ｖになるが、ハイレベルを示す際には開放状態となるため、抵抗を介してプルアップされ、相電流が通常値の範囲であればコンパレータ出力がハイレベルとなり、相電流が過大な値を示すとローレベルとなるように設定しておくと、ＯＲゲートの出力がローレベルとなることで、モータの駆動を緊急停止させるものがあったことを背景とし（【０００３】）、上記の構成では、コンパレータがモータの相数分だけ必要となり、ローパスフィルタのような周辺回路も含めると、回路面積が増大しインバータ装置が大型化し、更に、部品点数が増えることでコストが上昇し、装置の信頼性が低下するおそれもあることを課題とし（【０００４】）、より少ない部品点数で、過電流検出を確実に行うことができる洗濯機用インバータ装置を提供することを目的としてなされたものである。（【０００６】）

一方、「制御回路が過電流検出を行うために用いられる、１つの比較回路」や、「各相の電流検出抵抗と、前記比較回路の入力端子との間に配置され、アノード側が抵抗を介してグランドに接続されるダイオードオア回路」については、上記引用例２及び３には記載も示唆もされておらず、当該技術分野における周知技術であるとまではいえない。

なお、引用例１に記載の「第１実施例」は、概ね引用発明の「電流検出用としてＷ相用のシャント抵抗３９ｗ及び増幅・バイアス回路４０ｗが追加されて、三相全てについて電流検出を行うため、過電流検知部４３は各相に対応して３つ配置される」構成に替えて「過電流検知部４３は、増幅・バイアス回路４０ｕ、４０ｖの出力信号レベルを参照して何れかの相に過電流が流れたことを検出する」（【００３８】）との構成を備えるものの、上記相違点１及び２に係る本願発明１の構成を備えるものではない。また、引用例１の「第１実施例」と「第２実施例」において互いに異なる構成の一部ずつ（例えば、「第１実施例」の、複数の出力信号を１つの過電流検知部に入力する構成と、「第２実施例」の、三相全ての出力信号を過電流検知部に入力する構成）をあえて組み合わせて上記相違点１及び２に係る本願発明１のような構成を当業者が想到し得る合理的な理由も存在しない。

したがって、本願発明１は、当業者であっても、引用発明及び引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

２ 本願発明２～４について

本願発明２～４は、本願発明１を直接または間接的に引用するものであって本願発明１と同じ構成を備えるから、本願発明１と同じ理由により、当業者であっても、引用発明及び引用例２及び３に記載された技術的事項に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

第５ 原査定の概要及び原査定についての判断

原査定は、請求項１について上記引用例１（原査定の引用文献１）に記載された発明に基づいて、請求項２及び３について上記引用例１及び２（原査定の引用文献１及び２）に記載された発明に基づいて、請求項４について上記引用例１～３（原査定の引用文献１～３）に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、特許法２９条２項の規定により特許を受けることができない、というものである。

しかしながら、令和４年６月６日付け手続補正書により上記第２に示すとおり補正された結果、上記第４に示すとおり、本願発明１～４は、上記引用例１に記載された引用発明及び上記引用例２～３に記載された技術的事項に基づいて、当業者が容易に発明できたものではない。したがって、原査定を維持することはできない。

第６ 当審拒絶理由通知について

＜特許法３６条６項２号について＞

当審では、請求項１～４の「比較回路」につき、構成が不明確であるとの拒絶の理由を通知しているが、上記第２に示したとおりに補正された結果、「比較回路」の構成が明確となり、この拒絶の理由は解消した。

第７ むすび

以上のとおり、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。

また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。

よって、結論のとおり審決する。