CN201040807Y - 一种洗衣机电子控制器及使用该控制器的洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机电子控制器及使用该控制器的洗衣机。该控制器包括壳体和固定于壳体内且安装有电力电子元件的电路板，其特征在于：所述壳体的部分壁面为金属，该金属的壁面与电力电子元件的散热面热传导联接。其典型设计是，所述壳体由一开口的塑料容器和覆盖于该开口的金属盖板组成；所述电路板固定于容器内，金属盖板直接或经一金属件与电路板安装的电力电子元件的散热面热传导联接。使用该控制器的洗衣机包括外箱体，所述塑料容器于开口的周围具有沿开口轴线外延的凸台，该凸台联接外箱体内壁。该设计可提高散热效率的同时实现壳体全封闭，使控制器达到优秀的环境防护水平，并可减少体积和降低成本。

Description

一种洗衣机电子控制器及使用该控制器的洗衣机

技术领域

本实用新型涉及一种洗衣机电子控制器及使用该控制器的洗衣机，尤其是该控制器于洗衣机中的散热、防护和安装结构；在国际专利分类表中，可属于D06F39/12。

背景技术

变频驱动的电动洗衣机等电子控制的洗衣机，通常具有一固定于洗衣机箱体内壁或内部构架的功率控制器。该控制器的输出电路使用如晶闸管和大功率三极管等电力电子元件驱动洗衣机的电动机或其它电器，进行功率控制。现有技术该控制器通常具有一适当的壳体(例如大多数设计成开有适当的通风孔的长方体容器)，安装有电力电子元件及其散热器的印刷电路板固定于壳体内，并向外伸出连接电动机等电器的引线或端子。该壳体的封闭程度越高，就越能适应洗衣机内的环境，例如防水、防潮、防尘和防止蟑螂、蚂蚁一类小生物的侵害等，但是不利于功率电子元件的散热。这是因为壳体内电力电子元件的散热器的热量需依赖空气流动经通风孔携带至壳体外。现有技术的洗衣机对该控制器的壳体的设计难以调和上述封闭防护和散热的矛盾，不得不增大电力电子元件的功率等级或/和散热器的体积，且通常需要使用相当多的绝缘胶对印刷电路板于壳体内进行灌封固定，因而增加成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种洗衣机电子控制器及使用该控制器的洗衣机，其相对于传统技术可以克服其不足，即对控制器内的电路有更封闭的防护的同时也不影响电力电子元件的散热，且成本较低。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，一种洗衣机电子控制器，包括壳体和固定于壳体内且安装有电力电子元件的电路板，其特征在于：所述壳体的部分壁面为金属，该金属的壁面与电力电子元件的散热面热传导联接。

本设计巧妙地利用壳体的壁面作封闭防护的同时兼作为电力电子元件的散热器，电力电子元件的散热无须依赖壳体内的空气流动，而是通过传导至壳体壁携带至壳体外，因而大大提高了散热效率，并且不再受壳体封闭程度的影响，即使壳体为全封闭，也不影响电力电子元件的散热。由此可以把壳体设计为洗衣机结构研发者梦寐以求的全封闭结构，使控制器达到了最优秀的环境防护水平。全封闭结构可导致取消以绝缘胶对印刷电路板于壳体内进行灌封固定的工艺，因而显著降低成本。壳体硕大的表面积被充分用于电力电子元件的散热，其取代传统技术电力电子元件上的散热器，既减少体积和降低成本，且实验表明电力电子元件的温升大幅度降低。

该洗衣机电子控制器的典型设计是，所述壳体由一开口的塑料容器和覆盖于该开口的金属盖板组成；所述电路板固定于容器内，金属盖板直接或经一金属件与电路板安装的电力电子元件的散热面热传导联接。

显然，该结构十分直观，易于加工和成本较低。

使用该典型设计的洗衣机的技术方案是，该洗衣机包括外箱体，所述塑料容器于开口的周围具有沿开口轴线外延的凸台，该凸台联接外箱体内壁。

该结构使得可能与电力电子元件导电联接的金属盖板和洗衣机的外箱体通过凸台形成间开的绝缘隔离，提高安全性能。并且，金属盖板的平面朝向外箱体内壁，既借助塑料容器的绝热性能隔离洗衣机内的热源(主要是位于洗衣机中心，并在有需要时盛装热水进行洗涤的洗衣桶)，又因所朝向的外箱体温度比洗衣机内低，因而进一步提高散热效果。外箱体对金属盖板还形成了十分有利的防护，可防止制造过程或日后维修的机械损伤。金属盖板因而可以使用较薄的材料和加工为刚性较低的结构，可进一步降低成本。

附图说明

图1是一种传统的变频驱动的电动洗衣机的变频器的结构示意图。

图2是图1所示变频器在洗衣机的安装示意图。

图3是本实用新型实施例变频驱动的电动洗衣机的变频器的结构示意图。

图4是图3所示变频器在洗衣机的安装示意图。

具体实施方式

一种传统的变频驱动的电动洗衣机的变频器的结构如图1所示：

——在一个外形为长方体的塑料盒2内，以绝缘胶灌封固定安装有IGBT元件3及其翅片式散热器4的印刷电路板5，塑料盒2的侧面开设用于通风的栅孔9，并伸出用于连接洗衣机的电源线、电动机及印刷电路板5与洗衣机控制面板通讯等电路的3组引接线6。与底面垂直的一侧21周边开设用于洗衣机上安装固定的螺钉孔。

该变频器在洗衣机的安装如图2所示：

——变频器以塑料盒所述侧面21平贴于洗衣机7的外箱体8后侧内壁，以螺钉穿越箱壁于所述侧面21周边的螺钉孔上拧紧固定；引接线6分为3组分别与洗衣机的电源线、电动机及洗衣机控制面板的引出线连接。

在该洗衣机中，变频器中的整流电路和由IGBT元件组成的逆变电路，在单片机电路的控制下，把来自电源线的电网电源转换为变频变压电源，驱动电动机，进而传动洗涤机械系统，执行洗衣工艺过程。

这是目前典型的变频驱动的波轮式全自动洗衣机的变频器的结构及在洗衣机的安装情况，当然也可以是搅拌式全自动洗衣机的变频器的结构及在洗衣机的安装情况。

显然，该变频器在洗衣机中容易受到难以预料的溢水的危害。若是家用洗衣机，其多数是处在停机状态，开敞式的电器还容易为蟑螂、蚂蚁一类小生物所侵入。故塑料盒2应尽可能封闭，但这样必然妨碍盒内IGBT元件的散热。为此，用于通风的栅孔9宜尽可能小，元件电流额定值则至少选择为工作电流2倍以上并配置体积较大的散热器。由于不能设计为全密封，印刷电路板5必然受到长期的灰尘沉积和有害气体的危害，即使以绝缘胶灌封也难以完全避免。实验表明，塑料盒2无论如何不允许设计为全密封，否则散热情况将严重恶化至使用很大的元件电流额定值和散热器也难以改善。

本实用新型实施例变频驱动的电动洗衣机的变频器的结构及在洗衣机的安装如图3和图4所示。它是在图1和图2所示变频器的结构及在洗衣机的安装情况的基础上改进而成。其相对于图1和图2所示结构和安装主要有如下改进：

a)变频器101于洗衣机107安装时，其类似外形的长方体塑料盒102固定于洗衣机107的外箱体8后侧内壁的一侧周边的上边和下边分别向着箱体8后侧内壁伸出约5mm的凸台122，并类似地于周边开设用于往洗衣机107的外箱体8后侧内壁安装固定的螺钉孔；凸台以内的塑料平面以0.1～1mm铝箔冲压成形的金属盖板121代替；塑料盒原用于通风的栅孔取消，改为全封闭，引接线6的引出处也按现有技术电器引出线密封措施适当设计。

b)印刷电路板5上安装的IGBT元件3的散热面以螺钉压紧固定于角铝104的一平面(二者接触处涂导热胶)，金属盖板121以自攻螺钉压紧固定于角铝104的另一平面(二者接触处涂导热胶)，并搭接于塑料盒102开口的周边，搭接处涂适当的密封胶密封；或者塑料盒102于台阶122以内形成适当的止口位，安装时，金属盖板121沉入该止口位固定，止口处也涂适当的密封胶密封。金属盖板121若有适当的刚性，也可以经一密封垫圈以螺钉压紧固定于塑料盒102。

c)由于实现了对印刷电路板5的全封闭，可以无需再对其以绝缘胶灌封固定安装，改为喷防护漆后以螺钉固定于塑料盒102内即可。

除以上设计外，塑料盒固定于洗衣机的外箱体后侧内壁的一侧周边也可以均向着箱体后侧内壁伸出连续或栅状的凸台，金属盖板则往盒内沉入台阶以内的止口位固定。该结构可以对金属盖板有更好的防护。连续的凸台结构适合洗衣机的外箱体为金属的情况。

金属盖板按照与塑料盒接合的尺寸从板材剪出即可，当然也可以四周拉伸翻边，以加强刚性。金属盖板也可以使用镀锌钢板，按照同等的导热要求和市场价格，使用镀锌钢板可以有较高的刚性，不容易变形，但防锈不如铝材好。

当洗衣机的外箱体为金属时，塑料盒固定于洗衣机的外箱体后侧内壁的一侧周边可以连续取平，并经一密封垫圈扣压于洗衣机的外箱体后侧内壁，除以螺钉穿越箱壁于塑料盒周边开设的螺钉孔上拧紧固定外，还以自攻螺钉穿越箱壁拧紧于所述角铝的另一平面，使金属箱壁与角铝的另一平面压紧连接(二者接触处涂导热胶)。洗衣机的外箱体金属壁因而取代了前述金属盖板。该设计适合IGBT元件的电路与元件散热面有足够的电绝缘的情况。

本设计经角铝104使IGBT元件3的散热面与金属盖板121构成热传导连接，是对二者安装方位或/和工艺的考虑。如二者安装方位或/和工艺适合，也可以使IGBT元件3的散热面与金属盖板121直接连接。上述情况中，若IGBT元件的电极与散热面非电绝缘，应在其散热面与角铝104或金属盖板121接触处插入绝缘薄膜，且接触处涂导热胶。

传统的使用晶闸管作为洗衣机各电器控制开关的洗衣机电子控制器，通常是一块完全裸露的印刷电路板，所述较大功率的晶闸管通常固定在一散热器上，参照上述实施例进行改进，同样可实现全封闭。

Claims (3)

1.一种洗衣机电子控制器，包括壳体和固定于壳体内且安装有电力电子元件的电路板，其特征在于：所述壳体的部分壁面为金属，该金属的壁面与电力电子元件的散热面热传导联接。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述壳体由一开口的塑料容器和覆盖于该开口的金属盖板组成；所述电路板固定于容器内，金属盖板直接或经一金属件与电路板安装的电力电子元件的散热面热传导联接。

3.一种洗衣机，包括外箱体，其特征在于，具有如权利要求2所述控制器，所述塑料容器于开口的周围具有沿开口轴线外延的凸台，该凸台联接外箱体内壁。

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