WO2020054277A1 - 洗濯機 - Google Patents

Abstract

本開示の洗濯機は、筐体と、筐体に設けられた収容部（２４ｂ）と、収容部（２４ｂ）に配置され、洗い、濯ぎ及び脱水を含む洗濯運転を実行するように構成された制御装置（５０）と、を備える。制御装置（５０）は、電装部品（７２）が配設された基板（７１）と、電装部品（７２）と接するように設けられた放熱部（７３）と、基板（７１）を覆うように配設されるカバー（７６）とを有する。カバー（７６）には、放熱部（７３）と対向する面に開口部（７６ａ）が設けられる。放熱部（７３）の少なくとも一部は、開口部（７６ａ）を介してカバー（７６）を貫通するように電装部品（７２）から延伸する。

Description

洗濯機

　本開示は、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に設けられる電子回路基板装置２００を示すものである。

　図６に示すように、従来の洗濯機は、モータ等の電動部材の電力供給及び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とにより構成される。

特開２０００－２５２６６３号公報

　しかし、従来の構成では、実装基板１００に実装されたパワーモジュール１０２が発熱した場合、パワーモジュール１０２の発熱により熱せられた空気が回路ケース１０６内に滞留する。これにより、実装基板１００が高温となる。したがって、パワーモジュール１０２及び電子部品１０３等の故障及び誤作動等を引き起こす虞がある。

　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により、制御装置の故障及び誤動作等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、筐体に設けられた収容部と、収容部に配置され、洗い、濯ぎ及び脱水を含む洗濯運転を実行するように構成された制御装置と、を備える。制御装置は、電装部品が配設された基板と、電装部品と接するように設けられた放熱部と、基板を覆うように配設されるカバーとを有する。カバーには、放熱部と対向する面に開口部が設けられる。放熱部の少なくとも一部は、開口部を介してカバーを貫通するように電装部品から延伸する。

　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及び誤動作等を抑止できる。

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２は、実施の形態１における洗濯機の制御装置の要部分解斜視図である。 図３は、実施の形態１における洗濯機の上部枠体後部の要部断面図である。 図４は、実施の形態１における洗濯機の制御部の背面外観図である。 図５は、実施の形態１における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である。 図６は、従来の洗濯機の断面図である。

　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。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明、および実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する場合がある。

　（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、本実施の形態における洗濯機の縦断面図である。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である。図３は、本実施の形態における洗濯機の上部枠体後部の要部断面部である。図４は、本実施の形態における洗濯機の制御部の背面外観図である。図５は、本実施の形態における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を有する。水槽１３は、有底円筒型に形成されている。水槽１３は、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、有底円筒型に形成されている。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、洗濯槽としてだけでなく、脱水槽としても使用される。また、洗濯槽１５の上部には、流体バランサ１７が配設されている。流体バランサ１７は、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いる。回転軸１４の上端には、パルセータ１８が取り付けられている。回転軸１４の下端には、伝達機構１９が取り付けられている。回転軸１４は、中空で２軸構造になっている。回転軸１４は、洗濯槽１５及びパルセータ１８、又は、パルセータ１８のみを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）とが内蔵されている。

　モータ２０は、水槽１３の底部に取り付けられている。

　モータ２０は、モータ側プーリ２１を有する。伝達機構１９は、メカ側プーリ２２を有する。ベルト２３は、モータ側プーリ２１及びメカ側プーリ２２の間に掛け渡されている。これにより、モータ２０の回転駆動力は、モータ側プーリ２１、ベルト２３、メカ側プーリ２２、伝達機構１９の順に伝達され、回転軸１４を回転させる。

　筐体１１の上部には、上部枠体２４が設けられる。上部枠体２４は、開口である衣類投入口２４ａを有する。衣類投入口２４ａは、蓋体２５により開閉自在に覆われている。ユーザは、蓋体２５を上方に持ち上げて開状態にすることにより、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が形成されている。収容部２４ｂの上方には、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、上方に配設された操作表示部６０と、操作表示部６０の下方に配設された制御部７０とを有する。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。また、操作表示部６０は、洗濯運転状況を表示する。制御部７０は、モータ２０等の電装部を制御することにより、洗い、濯ぎ及び脱水等の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、操作表示パネル６１と、操作ボタン６２と、操作基板６３とを有する。

　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。また、操作ボタン６２は、ユーザが操作表示パネル６１を押下した際に、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、電源基板７１と、放熱板７３と、舟状ケース７４と、金属カバー７６とを有する。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、下面で電源基板７１を保持する。舟状ケース７４は、難燃性樹脂により形成されている。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）及び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の全体（略全体を含む）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）が充填されている。これにより、水により電源基板７１が故障することが抑止される。

　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いる。金属カバー７６には、放熱板７３の少なくとも一部が貫通するように開口部７６ａが設けられている。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。

　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に投入し、洗剤及び柔軟剤を所定の場所に投入する。さらに、ユーザは、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、制御部７０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攪拌動作が行われる。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。これにより、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が回転する。これにより、遠心力により水分が衣類から分離し、脱水が行われる。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。濯ぎ工程が開始されると、排水弁が閉じられ、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。脱水動作が終了すると、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。

　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。これにより、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のうち金属カバー７６の外部へと露出する部分は、金属カバー７６の内部よりも相対的に低い温度である金属カバー７６の外部の空気によって効果的に冷却される。図５の矢印Ａで示すように、温められた空気は、筐体１１内において上昇し、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のリブよりも後方に形成された第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が設けられている。操作表示パネル６１の後方において、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及び第１の開口部６１ｃを通過して、筐体１１の外部に排気される。

　また、電装部品７２に大電流が流されたとき、放熱板７３のうち金属カバー７６の内部に収納されている部分は、図５の矢印Ｂで示すように、金属カバー７６の内部の空気を温める。しかし、温められた空気は拡散する性質があるため、図５の矢印Ｃで示すように、開口部７６ａを通過して金属カバー７６の外部の空気と混合され、筐体１１の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放熱板７３は、少なくとも一部が開口部７６ａを介して金属カバー７６の外部に露出している。従って、放熱板７３の少なくとも一部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、放熱板７３の全体が金属カバー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。したがって、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の内部及び外部の空気が混合する。

　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。これにより、筐体１１の外部からの水の浸入が抑制される。したがって、安全性が向上する。

　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と、収容部２４ｂに配置され、洗い、濯ぎ及び脱水を含む洗濯運転を実行するように構成された制御部７０と、を備える。制御部７０は、電装部品７２が配設された電源基板７１と、電装部品７２と接するように設けられた放熱板７３と、放熱板７３を覆うように配設される金属カバー７６とを有する。金属カバー７６には、放熱板７３と対向する面に開口部７６ａが設けられる。放熱板７３の少なくとも一部は、開口部７６ａを介して金属カバー７６を貫通するように電装部品７２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５０内において発生した熱が効率よく金属カバー７６の外へと放出される。そのため、熱せられた空気が金属カバー７６内に滞留することにより生じる制御装置５０の故障及び誤動作等を抑止できる。

　また、金属カバー７６は、金属製であってもよい。

　これにより、金属の熱伝導性により金属カバー７６を介した放熱効果が期待される。したがって、放熱部の放熱効率が向上する。

　また、制御装置５０は、操作表示部６０を有してもよい。電源基板７１は、操作表示部６０の下方に設けられてもよい。金属カバー７６は、操作表示部６０の下方から電源基板７１を覆うように設けられてもよい。

　これにより、制御装置５０をコンパクトに設けることができる。

　また、収容部２４ｂは、筐体１１の上方かつ筐体１１の後方に設けられてもよい。筐体１１には、収容部２４ｂの後方に位置する第１の開口部６１ｃ及び第２の開口部６１ｄの少なくとも一方が設けられてもよい。

　これにより、更なる放熱効率の向上が期待できる。

　また、第１の開口部６１ｃ及び第２の開口部６１ｄの少なくとも一方は、開口部７６ａの上方に設けられてもよい。

　これにより、更なる放熱効率の向上が期待できる。

　（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、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１０の一例として縦型洗濯機を説明した。洗濯機１０は、布を水洗できるものであればよい。したがって、洗濯機１０は、縦型洗濯機に限定されず、ドラム式洗濯機又は二槽式洗濯機等であってもよい。

　実施の形態１では、制御装置５０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５０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、電源基板７１において電装部品７２が配設されている面を覆うように配設される金属カバー７６とを備えていればよい。従って、制御装置５０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とが別の位置に配設されていてもよい。従って、制御装置５０は、筐体１１の上部に設けられていなくてもよく、筐体１１の後方又は筐体１１の下方等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。金属カバー７６は、電源基板７１において電装部品７２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、電源基板７１及び金属カバー７６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。

　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７６ａは、電装部品７２が配設された電源基板７１と対向する面に設けられていればよいため、鉛直方向に設けられてもよく、水平方向に設けられてもよい。

　実施の形態１では、電源基板７１において電装部品７２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。金属カバー７６は、電源基板７１と対向する面に開口部７６ａを有していればよく、材質は金属に限定されない。従って、金属カバー７６は、樹脂又はセラミック材料等で形成されたカバーであってもよい。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、ドラム式洗濯機又は二槽式洗濯機などに、本開示は適用可能である。

　１０　洗濯機
　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（基板）
　７２　電装部品
　７３　放熱板（放熱部）
　７４　舟状ケース
　７５　絶縁性不燃材シート
　７６　金属カバー（カバー）
　７６ａ　開口部
　１００　実装基板
　１０２　パワーモジュール
　１０３　電子部品
　１０４　放熱板
　１０６　回路ケース
　２００　電子回路基板装置

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体に設けられた収容部と、
   前記収容部に配置され、洗い、濯ぎ及び脱水を含む洗濯運転を実行するように構成された制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、電装部品が配設された基板と、前記電装部品と接するように設けられた放熱部と、前記基板を覆うように配設されるカバーとを有し、
   前記カバーには、前記放熱部と対向する面に開口部が設けられ、
   前記放熱部の少なくとも一部は、前記開口部を介して前記カバーを貫通するように前記電装部品から延伸する、
   洗濯機。
2. 前記カバーは、金属製である、
   請求項１に記載の洗濯機。
3. 前記制御装置は、操作表示部をさらに有し、
   前記基板は、前記操作表示部の下方に設けられ、
   前記カバーは、前記操作表示部の下方から前記基板を覆うように設けられた、
   請求項１または２に記載の洗濯機。
4. 前記収容部は、前記筐体の上方かつ前記筐体の後方に設けられ、
   前記筐体には、前記収容部の後方に位置する収容部開口部が設けられた、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の洗濯機。
5. 前記収容部開口部は、前記開口部の上方に設けられた、
   請求項４に記載の洗濯機。

Images