JP2020039656A - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、制御装置内で発生した熱を外部へ放出することで、制御装置の故障や誤動作を抑止する洗濯機を提供する。【解決手段】本開示における洗濯機は、筐体１１と、筐体１１に設けられた収容部２４ｂ上に配置され、洗い、濯ぎ、脱水などの一連の洗濯運転を実行する制御部７０と、を備える。制御部７０には、電装部品７２が配設された電源基板７１と、電装部品７２と接する放熱板７３と、放熱板７３を覆うように配設される金属カバー７６と、が設けられており、金属カバー７６は、電源基板７１と対向する面に開口部７６ａを有しており、放熱板７３は、開口部７６ａに貫入するように、電源基板７１から延伸する。これにより、制御装置内で発生した熱を効率よく金属カバー７６の外へと放出することができるため、熱せられた空気が金属カバー７６内に滞留することで生じる制御装置の故障や誤動作を抑止できる。【選択図】図３

Description

本発明は、制御装置を備えた洗濯機に関する。

図６は、特許文献１に記載された従来の洗濯機を示すものである。

図６に示すように、従来の洗濯機は、モータなど電動部材の電力供給や運転を制御する電子回路基板装置２００を備える。電子回路基板装置２００は、パワーモジュール１０２及び電子部品１０３が設けられた実装基板１００と、パワーモジュール１０２に取り付けられた放熱板１０４と、実装基板１００及び放熱板１０４を収納する回路ケース１０６により構成される。

特開２０００−２５２６６３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、実装基板１００上に実装されたパワーモジュール１０２が発熱した場合、熱せられた空気が回路ケース１０６内に滞留することにより実装基板１００が高温となるため、パワーモジュール１０２や電子部品１０３の故障や誤作動を引き起こす虞があった。

本開示は、制御装置内で発生した熱を外部へ放出することで、制御装置の故障や誤動作を抑止する洗濯機を提供する。

本開示における洗濯機は、筐体と、前記筐体に設けられた収容部上に配置され、洗い、濯ぎ、脱水などの一連の洗濯運転を実行する制御装置と、を備える。前記制御装置には、電装部品が配設された基板と、前記電装部品と接する放熱部と、前記基板を覆うように配設されるカバーと、が設けられており、前記カバーは、前記放熱部と対向する面に開口部を有しており、前記放熱部は、前記開口部に貫入するように、前記基板から延伸する。

本開示における洗濯機は、制御装置内で発生した熱を外部へ放出することができる。そのため、熱せられた空気の滞留が原因で生じる制御装置の故障や誤動作を抑止できる。

実施の形態１における洗濯機の縦断面図 同洗濯機の制御装置の要部分解斜視図 同洗濯機の上部枠体後部の要部断面図 同洗濯機の制御部の背面外観図 同洗濯機の制御部の排熱により温められた空気の流れを示す模式図 従来の洗濯機の断面図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
本実施の形態１においては、洗濯機として、縦型洗濯機を例に説明する。

図１は、実施の形態１における洗濯機の縦断面図である。

図１に示すように、洗濯機１０は、筐体１１の内部に水槽１３を有している。水槽１３は、有底円筒型に形成されており、サスペンション１２により筐体１１に防振支持されている。洗濯槽１５は、同じく有底円筒型に形成されており、水槽１３の内部に回転自在に配設されている。洗濯槽１５は、側壁に多数の通水孔１６が形成されており、脱水槽として兼用される。また、洗濯槽１５の上部には流体バランサ１７が配設されており、洗濯槽１５内の衣類の偏りによって生じる水槽１３の異常振動を抑止する。

パルセータ１８は、洗濯槽１５の中央底部に回転自在に配設されている。回転軸１４は、洗濯槽１５の底面を貫通するように配置されており、上端にパルセータ１８が取り付けられ、下端に伝達機構１９が取り付けられている。回転軸１４は、中空で２軸構造になっており、洗濯槽１５又はパルセータ１８をそれぞれ別々に回転させることができる。伝達機構１９の内部には、減速ギア（図示せず）と、クラッチ（図示せず）と、ブレーキ（図示せず）が内蔵されている。

モータ２０は、水槽１３の底部に取り付けられ、ベルト２３により伝達機構１９と架橋されている。モータ２０の回転駆動力は、モータ側プーリ２１、ベルト２３、伝達機構１９の有するメカ側プーリ２２、の順に伝達され、回転軸１４を回転させる。

筐体１１は、上部に上部枠体２４を有している。上部枠体２４は、開口である衣類投入口２４ａを有しており、衣類投入口２４ａは、蓋体２５により開閉自在に覆われている。使用者は、蓋体２５を上方に持ち上げて開状態にすることで、衣類投入口２４ａを介して洗濯槽１５の内部へ衣類を出し入れできる。

図２は、本実施の形態における洗濯機の制御装置の要部分解斜視図、図３は、同洗濯機の上部枠体後部の要部断面部、図４は、同洗濯機の制御部の背面外観図である。

図２に示すように、上部枠体２４の後方部には凹状の収容部２４ｂが形成されており、収容部２４ｂの上には制御装置５０が配設されている。本実施の形態における制御装置５０は、主に、上側に配設された操作表示部６０と、操作表示部６０の下側に配設された制御部７０により構成されている。操作表示部６０は、ユーザにより入力された洗濯指示等を制御部７０へと伝達するとともに、洗濯運転状況を表示する。制御部７０は、モータ２０等などの電装部を制御することで一連の洗濯運転を実行する。

次に、操作表示部６０の詳細な構成について説明する。

操作表示部６０は、主に、操作表示パネル６１と、操作ボタン６２と、操作基板６３と、により構成されている。図２及び図３に示すように、操作表示パネル６１は、樹脂によりシート状に形成されており、各種選択ボタン表示が印刷されている。操作表示パネル６１の下方には、液晶部（図示せず）及び操作ボタン６２が配設されている。液晶部は、残り洗濯時間等を示す各種数字を表示する。操作ボタン６２は、ユーザが操作表示パネル６１を押下した力を下方へと伝達すると同時に、ユーザにクリック感を与える。操作ボタン６２の下方に配置された操作基板６３は、操作ボタン６２により伝達された力を電気信号へと変換し、制御部７０へ送信する。

続いて、制御装置５０の詳細な構成について説明する。

制御部７０は、主に、電源基板７１と、放熱板７３と、金属カバー７６と、により構成されている。図２及び図３に示すように、舟状ケース７４は、上面で操作基板６３を保持しており、下面で電源基板７１を保持している。舟状ケース７４は、難燃性樹脂により形成されており、舟状ケース７４と電源基板７１との間には絶縁性不燃材シート７５が設けられている。

電源基板７１の下面には、操作基板からの信号を受け取るコネクタ（図示せず）やパワーモジュール等の電装部品７２が配設されている。電装部品７２には、アルミニウムで形成された放熱板７３が配設されている。また、電源基板７１のほぼ全体を覆うように、ウレタン樹脂により形成されたポッティング剤（図示せず）が充填されており、水により電源基板７１が故障することを抑止する。

図４及び図５に示すように、金属カバー７６は、電源基板７１の下方を覆うように設けられており、放熱板７３の一部が貫通するように開口部７６ａが設けられている。この開口部７６ａは、放熱板７３よりも大きくなるように形成されている。

以上のように構成された洗濯機について、その動作を以下説明する。

初めに、洗濯運転の基本動作について説明する。

ユーザは、蓋体２５を開状態にして衣類を洗濯槽１５に投入するとともに、洗剤及び柔軟剤を所定の場所に投入し、操作表示部６０を介して洗濯運転に関する指示を入力する。これにより、制御部７０は洗濯運転を開始し、洗い工程を行う。洗い工程において、制御装置は、給水弁３７を開いて所定の水位まで給水した後、モータ２０を駆動する。このとき、モータ２０の駆動力は回転軸１４を介してパルセータ１８に伝達され、パルセータ１８の回転により衣類が撹拌される。所定の時間、攪拌動作が行われた後、制御部７０は排水弁（図示せず）を開き、汚れた洗濯液を排出させる。続いて、洗濯槽１５を高速回転させる脱水動作が開始される。脱水動作が開始されると、制御部７０は、伝達機構１９のクラッチを脱水側に切り換える。すると、モータ２０の回転駆動力は、回転軸１４を介して洗濯槽１５に伝達され、洗濯槽１５を回転させる。これにより、遠心力で水分を衣類から分離し、脱水を行う。脱水動作が終了すると、洗い工程は終了する。

次に、濯ぎ工程が開始されると、排水弁が閉じられるとともに給水弁３７が開かれ、洗濯槽１５内に水道水が給水される。濯ぎ工程でも、パルセータ１８の回転による攪拌動作が行われた後、洗濯槽１５内の水が排水される。続いて、脱水工程が開始される。脱水工程でも、洗濯槽１５を高速回転させる脱水動作が行われ、衣類の水分が取り除かれる。脱水動作の終了とともに全工程が終了となり、洗濯運転が終了する。

続いて、図５を用いて、洗濯運転中における制御部７０の動作について説明する。

図５は、本実施の形態における洗濯機の制御部７０の発熱により温められた空気の流れを示す模式図である。

モータ２０を駆動させる時、制御部７０は、電源基板７１上の電装部品を介してモータ２０に電流を流す。モータ２０の駆動には大電流が必要となるため、電装部品７２にも大電流が流されることになり、電装部品７２においてジュール熱が発生する。発生した熱は、電装部品７２上に接する放熱板７３に伝熱され、周囲の空気に放熱される。

この時、放熱板７３において金属カバー７６の外部へと露出する部分は、比較的低い温度である外部の空気によって効果的に冷却される。矢印Ａで示すように、温められた空気は上昇し、収容部２４ｂから操作表示パネル６１の後方部へと移動する。

操作表示パネル６１の後方部には、第３のリブ６１ｂと、第３のリブよりも背面側に形成された第２のリブ６１ａと、第２のリブ６１ａと第３のリブ６１ｂとの間に設けられ、上部枠体２４から延伸するように形成された第１のリブ２４ｃと、が配置されている。第３のリブ６１ｂには、第１の開口部６１ｃが設けられており、操作表示パネル６１の背面において第１の開口部６１ｃよりも低い位置に、第２の開口部６１ｄが設けられている。温められた空気は、第２の開口部６１ｄ、第１の開口部６１ｃを通過して、筐体外部に排気される。

また、放熱板７３において金属カバー７６の内部に収納されている部分は、金属カバー７６の内部の空気を温めてしまう。しかし、温められた空気は拡散する性質があるため、矢印Ｂで示すように、開口部７６ａを通過して金属カバー７６の外部の空気と入り混じり、筐体１１外部へと排気される。また、一部の熱は、金属カバー７６を介して金属カバー７６の外部の空気へと伝達される。

次に、本実施の形態における作用を説明する。

本実施の形態における本実施の形態における放熱板７３は、開口部７６ａから金属カバー７６の外部に露出している。従って、放熱板７３が外部の冷えた空気に直接晒されているため、放熱効率が高い。また、金属カバー７６の内部に収納される構成と比較すると、放熱板７３を大きく設けることができるため、更なる放熱効率の向上が期待できる。

また、本実施の形態における開口部７６ａは、放熱板７３よりも大きくなるように形成されている。従って、開口部７６ａの壁面と放熱板７３との間に間隙が存在するため、金属カバー７６内外の空気が入り混じることができる。

また、本実施の形態における操作表示パネル６１に設けられた第２の開口部６１ｄは、第２のリブ６１ａに設けられた第１の開口部６１ｃより上方に位置することで、本体外部からの水の浸入を防ぎ、安全性を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態において、洗濯機は、筐体１１と、筐体１１に設けられた収容部２４ｂ上に配置され、洗い、濯ぎ、脱水などの一連の洗濯運転を実行する制御部７０と、を備える。制御部７０には、電装部品７２が配設された電源基板７１と、電装部品７２と接する放熱板７３と、放熱板７３を覆うように配設される金属カバー７６と、が設けられており、金属カバー７６は、電源基板７１と対向する面に開口部７６ａを有しており、放熱板７３は、開口部７６ａに貫入するように、電源基板７１から延伸する。

これにより、放熱板７３が金属カバー７６の外部へと露出しているため、制御装置内で発生した熱を効率よく金属カバー７６の外へと放出することができる。そのため、熱せられた空気が金属カバー７６内に滞留することで生じる制御装置の故障や誤動作を抑止できる。

本実施の形態のように、カバーは、金属により形成されているようにしてもよい。これにより、金属の熱伝導性によりカバーを介した放熱効果も期待できるため、放熱部の放熱効率を向上させることができる。

（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、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１では、洗濯機の一例として縦型洗濯機を説明した。洗濯機は、布を水洗できるものであればよい。したがって、洗濯機は、縦型洗濯機に限定されず、ドラム式洗濯機や二槽式洗濯機であってもよい。

実施の形態１では、制御装置の一例として、操作表示部６０及び制御部７０を備える制御装置５０を説明した。制御装置は、電装部品が配設された基板と、電装部品と接する放熱部と、基板において電装部品が配設されている面を覆うように配設されるカバーと、を備えていればよい。従って、制御装置は、操作表示部６０を備えていなくてもよく、制御部７０と操作表示部６０が別の位置に配設されていてもよい。従って、制御装置は、筐体の上部に設けられていなくてもよく、筐体の背面や下部に設けられていてもよい。

実施の形態１では、鉛直方向に積層された電源基板７１及び金属カバー７６を説明した。カバーは、基板において前記電装部品が配設されている面を覆うように設けられていればよい。従って、基板及びカバーは、鉛直方向に配置されていても水平方向に配置されていても構わない。また、実施の形態１では、開口部の一例として、開口部７６ａを説明した。開口部は、電装部品が配設された基板と対向する面に設けられていればよいので、鉛直方向であっても水平方向で合っても構わない。

実施の形態１では、基板において電装部品が配設されている面を覆うように配設されるカバーの一例として、金属カバー７６を説明した。カバーは、基板と対向する面に開口部を有していればよく、材質は金属に限定されない。従って、樹脂やセラミック材料で形成されたカバーを用いてもよい。ただし、金属で形成することによって、カバーの熱導電性、耐火性、及び耐久性を向上させることができる。

本開示は、制御装置を備えた洗濯機に適用可能である。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。

１１ 筐体
１２ サスペンション
１３ 水槽
１４ 回転軸
１５ 洗濯槽
１６ 通水孔
１７ 流体バランサ
１８ パルセータ
１９ 伝達機構
２０ モータ
２１ モータ側プーリ
２２ メカ側プーリ
２３ ベルト
２４ 上部枠体
２４ａ 衣類投入口
２４ｂ 収容部
２４ｃ 第１のリブ
２５ 蓋体
３７ 給水弁
５０ 制御装置
６０ 操作表示部
６１ 操作表示パネル
６１ａ 第２のリブ
６１ｂ 第３のリブ
６１ｃ 第１の開口部（収容部開口部）
６１ｄ 第２の開口部（収容部開口部）
６２ 操作ボタン
６３ 操作基板
７０ 制御部
７１ 電源基板
７２ 電装部品
７３ 放熱板
７４ 舟状ケース
７５ 絶縁性不燃材シート
７６ 金属カバー

Claims (4)

1. 筐体と、前記筐体に設けられた収容部に配置され、洗い、濯ぎ、脱水などの一連の洗濯運転を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置には、電装部品が配設された基板と、前記電装部品と接する放熱部と、前記基板を覆うように配設されるカバーと、が設けられており、前記カバーは、前記放熱部と対向する面に開口部を有しており、前記放熱部は、前記開口部に貫入するように、前記基板から延伸する、洗濯機。
2. 前記カバーは、金属により形成されている、請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御装置は、上方側に操作表示部を有し、前記基板は、前記操作表示部の下方側に設けられ、前記カバーは、下方より、前記基板を覆う、請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記収容部は、前記筐体の上部後方部に設けられ、前記収容部の背面には、収容部開口部が設けられた、請求項３に記載の洗濯機。

Images