(57)【要約】【課題】冷却性を向上させることができると共に全体の大型化を抑制することができる洗濯機を提供する。【解決手段】本実施形態の洗濯機は、発熱素子を含む電子ユニットを備えると共に、外箱に配置された水槽と、その内部に回転可能に設けられた回転槽とを具備する。外箱に、前記電子ユニットをその一部又は全部が前記水槽の周壁と径方向に対向するように配置すると共に、その電子ユニットと隣り合い且つ当該電子ユニットよりも前記水槽から離れた位置に、前記電子ユニットを冷却する冷却ファンを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を含む電子ユニットを備えた洗濯機であって、
外箱と、
前記外箱内に配置された水槽と、
前記水槽の内部に回転可能に設けられた回転槽とを具備し、
前記外箱に、前記電子ユニットをその一部又は全部が前記水槽の周壁と径方向に対向するように配置すると共に、その電子ユニットと隣り合い且つ当該電子ユニットよりも前記水槽から離れた位置に、前記電子ユニットを冷却する冷却ファンを設けたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記冷却ファンは、遠心型ファンであることを特徴とする請求項１記載の洗濯機。
【請求項３】
前記電子ユニットを収容するユニットケースを備え、
前記ユニットケースに、前記水槽と接触しないように窪む凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯機。
【請求項４】
前記電子ユニットは、電子部品が実装された基板と放熱用のヒートシンクとを備え、
前記基板における前記凹部と対応する位置に比較的小さな電子部品を実装し、及び／又は前記ヒートシンクのフィンは、前記凹部に対応する突出長に設定したことを特徴とする請求項３記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より洗濯機は、その外箱の内部に、水槽及び当該水槽内の回転槽と、この回転槽を回転駆動するための駆動装置とを備える。駆動装置に電源を供給するための電子ユニットは、例えばＩＧＢＴ等の発熱素子を含む。かような素子には大きな電流が流れるため、多くの熱を発生する。そこで、電子ユニットは、放熱用のヒートシンクを備え、或は冷却用のファン装置を設ける等、熱がこもらないような対策が講じられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子ユニットにおけるヒートシンクのフィンは、他の電子部品よりも嵩張ると共に、ファン装置の設置に伴い、洗濯機全体の大型化を来たすこととなる。
そこで、冷却性を向上させることができると共に全体の大型化を抑制することができる洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の洗濯機は、発熱素子を含む電子ユニットを備えたものであり、外箱と、前記外箱内に配置された水槽と、前記水槽の内部に回転可能に設けられた回転槽とを具備し、前記外箱に、前記電子ユニットをその一部又は全部が前記水槽の周壁と径方向に対向するように配置すると共に、その電子ユニットと隣り合い且つ当該電子ユニットよりも前記水槽から離れた位置に、前記電子ユニットを冷却する冷却ファンを設けた。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態を示すものであり、電子ユニットを収容するユニットケースについてケース蓋体を外した状態で示す拡大斜視図
【図２】洗濯機を一部破断して示す側面図
【図３】洗濯機の平面視における電子ユニットと水槽の位置関係を説明するための模式図
【図４】洗濯機の背面側を示す模式図
【図５】ユニットケースにケース蓋体を取付けた状態で示す図１相当図
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う電子ユニットの拡大縦断側面図
【図７】第２実施形態を示すものであり、ドラム式洗濯機の内部構造を説明するための模式的な側面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＜第１実施形態＞
以下、脱水兼用洗濯機（以下、洗濯機と称す）に適用した第１実施形態につき、図１〜図６を参照しながら説明する。図２、図３に示すように、洗濯機の外殻を形成する外箱１は全体として箱状をなし、外箱本体２と、当該本体２下部に配設された基台３と、外箱本体２上部に装着されたトップカバー４とを備えて構成されている。トップカバー４は、洗濯物出入口５ａを開閉する例えば二つ折り式の蓋５を有している。
【０００８】
外箱１の内部には、弾性吊持機構６の吊棒６ａを介して水槽７が揺動自在に吊持されている。水槽７内には洗濯および脱水兼用の回転槽８が回転可能に配設され、回転槽８の内底部には撹拌体９が回転可能に配設されている。外槽たる水槽７は有底円筒状をなしており、内槽たる回転槽８も有底円筒状をなしている。水槽７及び回転槽８の中心軸線Ｃ１は、図２に一点鎖線で示すように上下方向を指向する。回転槽８の周壁には、脱水孔８ａが形成されている。そして、水槽７の外底部には例えば外転型ブラシレスモータからなる洗濯機モータ１０が固定されている。この洗濯機モータ１０のロータ１０ａの回転は、図示しないクラッチ機構の作用により、洗濯時には撹拌体９に伝達され、脱水時には回転槽８と撹拌体９に伝達されて両者が一体的に回転するようになっている。かように、洗濯機では、洗濯機モータ１０を主体として駆動装置が構成されている。
【０００９】
トップカバー４の前部上面には、操作パネル１１が設けられており（図３参照）、トップカバー４内の前部には操作ユニット１２が配置されている（図２参照）。操作ユニット１２は、操作パネル１１の各種操作部の操作に応動するもので、例えばマイクロコンピュータを主体に構成されている。
外箱本体２の背面には、図示しない点検口が形成されており、この点検口の上側を裏板１４で覆うと共に点検口の下側をユニットケース１５で覆うように構成されている（図４参照）。ユニットケース１５は、その周縁部において図示しないねじ等の取付手段により、外箱１の後壁部をなすように固定されている。また、ユニットケース１５より上方の点検口は、裏板１４が、ねじ止めによって外箱１に取り外し可能に固定されることで閉鎖されている。
【００１０】
図１に示すように、ユニットケース１５内には電子ユニット１６が収納されている。電子ユニット１６は、洗濯機モータ１０を制御する手段として、或はモータ１０を含む各装置に電源を供給する手段として構成されており、他のユニットである前記操作ユニット１２に接続されている。これら電子ユニット１６及びユニットケース１５について、図１、図５、図６も参照しながら説明する。
【００１１】
電子ユニット１６は、図１、図６に示すように、ユニットケース１５底部（つまり後壁部）に図示しないねじにより固定された回路基板１８と、この回路基板１８に実装され、或はユニットケース１５内に配置された発熱素子を含む電子部品群１９とを備える。即ち、電子ユニット１６は、放熱用のヒートシンク２０を有するパワー素子（図示略）、コネクタ２１ａ，２１ｂ、コンデンサ２２ａ，２２ｂ、リレー２３、ＩＣ２４、抵抗２５及びノイズフィルタ２６を含む。尚、図１では、ＩＣ２４や抵抗２５等に関し、それらの一部を示している。
【００１２】
前記パワー素子は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子である。ヒートシンク２０は、例えば熱伝導性の良好なアルミ製であり、前記スイッチング素子に伝熱的に接して取付けられた板部２０ａと、この板部２０ａから突出する複数のフィン２０ｂ，２０ｃとを一体に有して構成されている。この場合、図６中、下部側のフィン２０ｃの突出長は、上部側のフィン２０ｂの突出長よりも大きく設定されている。また、ヒートシンク２０は、フィン２０ｂ，２０ｃの延設方向（フィンの並び方向と突出方向とに直交する方向）が、ユニットケース１５の長手方向に沿うように配置される。これにより、ユニットケース１５内部に収容可能な寸法形状としながらも、後述する冷却ファン２７による送風や、フィン２０ｂ，２０ｃの向きとの関係で、充分な放熱ができるようになっている。また、図示は省略するが、ヒートシンク２０は、冷却ファン２７の送風方向（図１の矢印参照）に長手方向となるように構成し、且つその長手方向にフィンを延設する等、レイアウトも含め適宜変更してもよい。
【００１３】
また、図１に示すように、電子ユニット１６にあっては比較的大きな部品、例えば上記コネクタ２１ａ，２１ｂ、リレー２３等がユニットケース１５の下部側に、コンデンサ２２ａ，２２ｂやノイズフィルタ２６等が当該ケースの左右両側部に配置されている。そして、ユニットケース１５内の縁部側（図１中、左側部）には、ノイズフィルタ２６と上下に並ぶようにして冷却ファン２７が取付け固定されている。
【００１４】
即ち、冷却ファン２７は、図１に示すように電子ユニット１６に対して隣り合うように近接配置され、ユニットケース１５の長手方向の一端側から他端側に向けて送風するようになっている。冷却ファン２７は、例えば遠心型ファンとしてのシロッコファン（又はターボファンでもよい）で構成されている。遠心型ファンは、遠心方向に送風するものである。冷却ファン２７は、円筒枠の周縁部に設けた前向きの多数の羽根（図示略）と、そのケーシング２７ａ及びファンモータ（図示略）とを備え、当該羽根の回転により吹出される風をケーシング２７ａにより所定方向に送風するように構成されている。尚、ターボファンは、円筒枠の周縁部に後向きの羽根を形成したもので、遠心型ファンの一種である。こうした遠心型ファンを用いることで、冷却ファン２７は、小型にして充分な高静圧が得られるようになっている。
【００１５】
図１、図５に示すように、ユニットケース１５は、浅底な矩形箱型容器状をなすケース本体３１と、ケース本体３１の開放面を閉塞するケース蓋体３２とを備える。ケース本体３１の内部には、上記した冷却ファン２７やノイズフィルタ２６を配置する左側の領域と、回路基板１８を配置する領域とに区画する区画壁３５が設けられている。ケース本体３１内における回路基板１８側の領域には、ウレタン樹脂などのポッティング材３３を注入して回路基板１８と比較的高さの小さい実装部品をポッティング材３３中に埋め込むようにしている。
【００１６】
本実施形態のユニットケース１５は前記の外箱１背面側に組付けられることで、その電子ユニット１６（ユニットケース１５）の上半部が水槽７の周壁７ａと径方向に対向する位置に配置される（図２〜図４参照）。そこで、ユニットケース１５は、水槽７の周壁７ａと接触することがないよう、左右両側部を除く上半部の厚みが小さく、段状になっている。具体的には、図５に示すように、ケース蓋体３２の上半部には、その左部３２ａ及び右部３２ｂ以外の中央部分を後方へ窪ませる凹部３４が形成されている。一方、図１に示すように、ケース本体３１の上壁部には、凹部３４に合わせて凹状に切り欠いた切欠部３１ａが形成されている。これにより、ケース本体３１の開放面をケース蓋体３２で閉塞した場合、そのユニットケース１５において、凹部３４及び切欠部３１ａの形成により薄くなる箇所に前述した電子部品群１９のうち比較的小さな部品を収容する一方、図５に示すように厚みを確保できる左部３２ａ、右部３２ｂ及び下部３２ｃに比較的大きな部品を収容できる構成となる。
【００１７】
また、ユニットケース１５の下部３２ｃ側では、ノイズフィルタ２６に接続された電源コード３６の他、コネクタ２１ａ，２１ｂに接続された複数のリード線（図１に冷却ファン２７用のリード線３７ａのみ示す）が延びている。具体的には、電源コード３６は、ユニットケース１５の下部から外方へ導出されており、先端部に電源コンセントに差し込まれる差込プラグ３８を有する。コネクタ２１ａから延長されたリード線３７ａによって、冷却ファン２７は、電子ユニット１６に接続されて駆動用の電源が供給される。従って、冷却ファン２７は、リード線３７ａをユニットケース１５外部に導出する必要がなく、当該ファン２７の組付け作業や配線作業を簡単化することができる。また、図示しないリード線には、電子ユニット１６と操作ユニット１２との接続や、電子ユニット１６と洗濯機モータ１０との接続に供するリード線等が含まれる。ユニットケース１５の下部３２ｃは、洗濯機モータ１０に臨み且つ当該モータ１０と略同じ上下方向の位置にあるため、当該リード線（ロータ１０ａの位置検出信号用の信号線を含む）の長さを短くすることができ、ノイズの影響を少なくすることができる。
【００１８】
図５に示すように、ケース蓋体３２の左右の両端部３２ａ，３２ｂには、上側に位置して通風口４０ａ，４０ｂが形成されている。これら通風口４０ａ，４０ｂのうち一方の通風口４０ａは、冷却ファン２７の軸方向に当該ファン２７と対向する位置にある。また、ケース蓋体３２の右側には、ヒートシンク２０に臨む部位を切欠いた通風口４１が形成されると共に、当該通風口４１を外側（水槽７側）から覆うプラスチック板４２が設けられている。プラスチック板４２は、その上端部でねじ４２ａにより固定されることで、自身の可撓性により常には前記フィン２０ｃと当接した状態（図６参照）で取付けられるようになっている。また、プラスチック板４２の取付状態では、通風口４１での通気を可能としながらも外部からの水が浸入しないようになっている。一方、通風口４０ａ，４０ｂには、図６に示すような傾斜リブ４３が水槽７側に突出し且つ下方に向けて傾斜するように形成されている。
【００１９】
このため、ユニットケース１５は、上記したように外箱１の背面側で、水槽７の周壁７ａと径方向に対向する位置に取付けられるとしても、その厚み方向（前後方向）に嵩張ることはなく且つ水の侵入が防止されることとなる。また、この場合、ユニットケース１５は、水槽７に最高水位まで水を貯留して水槽７が降下し、或は洗濯機モータ１０の回転に伴い水槽７が振動しても、前記凹部３４の形成により水槽７に対して接触することのない所定の距離Ｌ１，L２（図２参照）を隔てた位置関係にある。
【００２０】
尚、外箱１の内部において、ユニットケース１５（電子ユニット１６）は、その全部が水槽７の周壁７ａと径方向に対向するように配置してもよい。また、上記洗濯機は、周知の乾燥手段を備えた乾燥機能付き洗濯機として構成してもよい。図示及び詳細な説明は省略するが、前記乾燥手段は、例えば外箱１外部から水槽７内に連通するダクトと、このダクト内に配置されるヒータと、当該ヒータによって生成した熱を温風として水槽７（ひいては回転槽８）内に供給するファン装置とで構成される。
【００２１】
次に、上記構成の作用を説明する。
先ず、電源コード３６の差込プラグ３８を電源コンセントに接続した状態で、使用者が、操作パネル１１の電源スイッチ（図示略）をオン操作し、洗濯運転の設定操作をすると、洗い行程、すすぎ行程、脱水行程を含む運転（乾燥機能付きの場合、乾燥行程を含む）を実行する。この洗濯運転において、冷却ファン２７が駆動されることにより、主として通風口４０ａからユニットケース１５内に空気が導入される。この場合、図１、図３、図５に矢印で示すように、冷却ファン２７は、ユニットケース１５の長手方向における一端側から他端側に向けて、つまり当該ケース１５内のヒートシンク２０や、他の電子部品に向けて送風する。このとき、ヒートシンク２０のフィン２０ｂ，２０ｃは、冷却ファン２７の送風方向に沿って延設されているため、その冷却効果が高められ、且つ他端側の電子部品まで風が当たることとなる。また、冷却ファン２７は遠心型ファンであって空気を送りだす力が高いため、ユニットケース１５内の全領域にわたって風を行きわたらせ、発熱素子を効率よく冷却することができる。熱を奪った空気はユニットケース１５の他端側における通風口４０ｂや通風口４１からケース１５外に放出される。
【００２２】
以上説明したように、外箱１の内部において、電子ユニット１６をその一部又は全部が水槽７の周壁７ａと径方向に対向するように配置すると共に、その電子ユニット１６と隣り合い且つ当該電子ユニット１６よりも水槽７から離れた位置に、電子ユニット１６を冷却する冷却ファン２７を設けた。
これによれば、電子ユニット１６に冷却ファン２７を極力近づけ、電子ユニット１６に向けて送風を行うことができる。この場合、電子ユニット１６の一部又は全部が水槽７の周壁７ａと径方向に対向する配置であっても、冷却ファン２７は水槽７から離れた位置に設けられるため、冷却ファン２７の設置に伴う洗濯機全体の大型化を抑制することができる。
【００２３】
冷却ファン２７は、遠心型ファンであるため、電子ユニット１６に対して高静圧の空気流を当てることができる。従って、例えば所謂プロペラファンを用いて構成した場合よりも、出力の小さいファンモータ（小型の冷却ファン２７）を用いた適切で効率的な冷却を行うと共に、よりコンパクトな構成にすることができる。
【００２４】
電子ユニット１６を収容するユニットケース１５を備え、ユニットケース１５に、水槽７と接触しないように窪む凹部３４を形成した。これによれば、ユニットケース１５内の凹部３４に対応する領域に比較的小さい電子部品を、その領域以外の領域に比較的大きい電子部品を配置することで、ユニットケース１５の厚みを水槽７の形状或は配置に応じた必要最小限の大きさに抑えることができる。
【００２５】
電子ユニット１６は、電子部品が実装された基板１４と放熱用のヒートシンク２０とを備え、基板１４における凹部３４と対応する位置に比較的小さな電子部品を実装し、及び／又はヒートシンク２０のフィン２０ｂ，２０ｃは、凹部３４と対応させて突出長を異ならせた。これによれば、凹部３４に応じて上記のように基板１４上の電子部品の配置を決定し、或はフィン２０ｂ，２０ｃの突出長を設定したので、電子ユニット１６及びユニットケース１５をよりコンパクトにしながらも、ヒートシンク２０の放熱効率を極力高めることができる。
【００２６】
＜その他の実施形態＞
図７は、ドラム式洗濯機に適用した第２実施形態を示すものであり、既述の部分と同一部分には同一符号を付す等して説明を省略し、以下異なる点につき説明する。
図７に模式的に示すように、ドラム式洗濯機の外殻を形成する箱状の外箱５１の前面（図示右側）の中央部は、洗濯物出入口（図示略）とされており、当該出入口を開閉する扉（図示略）が外箱５１に枢支されている。外箱１の内部には、有底円筒状をなす外槽としての水槽５２が配設されている。この水槽５２は軸方向を前後とし、外箱５１の基台５１ａ上に左右一対（図７では一方のみ図示）のサスペンション５３によって前上がりの傾斜状態に弾性支持されている。
【００２７】
水槽５２の背面部には、例えば外転型ブラシレスモータからなる洗濯機モータ５４が取付けられている。図示は省略するが、洗濯機モータ５４は、そのロータの中心部に取付けられた回転軸が、軸受ブラケットを介して水槽５２の内部に挿通されている。
【００２８】
水槽５２の内部には、有底円筒状をなす内槽としてのドラム５５が配設されている。このドラム５５も軸方向を前後とし、その後部の中心部で上記モータ５４の回転軸の先端部に取付けられることにより、水槽５２と同心の前上がりの傾斜状に支持されている（図７の中心軸線Ｃ２参照）。また、その結果、ドラム５５は回転槽として洗濯機モータ５４により回転されるようになっており、洗濯機モータ５４を主体として駆動装置が構成されている。また、ドラム５５の周壁には、小孔５５ａが形成されている。図示は省略するが、ドラム５５および水槽５２は、共に前面部に開口部を有しており、そのうちの水槽５２の開口部と前記洗濯物出入口との間に、環状のベローズが装着されている。
【００２９】
そして、外箱５１の前面上部には、図示しない操作パネルを設けており、その後方側つまり外箱５１内の前側上部にユニットケース１５を設けている。図示は省略するが、ユニットケース１５は、これに収容された電子ユニットの一部又は全部が水槽５２の周壁５２ａと径方向に対向するように配置される。本第２実施形態の電子ユニットは、第１実施形態の電子ユニット１６と同様、発熱素子を有して構成されている。ユニットケース１５内には、電子ユニットと隣り合い且つ当該電子ユニットよりも水槽５２から離れた位置に、電子ユニットを冷却する冷却ファン（図示略）が設けられている。冷却ファンは、ユニットケース１５内において、第１実施形態の冷却ファン２７と同様、回転軸線たる中心軸線Ｃ２から離間する方向（図７の紙面と直交する方向）の端部側に収容されている。
また、本実施形態の冷却ファンも、遠心型ファンであるため、発熱素子の冷却を効果的にできると共に、洗濯機全体のコンパクト化を図ることができる等、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３０】
第１及び第２実施形態の冷却ファンは、電子ユニットよりも水槽から離れた位置に配置すればよい。例えば、第２実施形態の冷却ファンを、ユニットケース１５内において、水槽５２から中心軸線Ｃ２の方向へ離間する方向（図７の紙面で右側）の端部に収容してもよい。換言すれば、冷却ファンが、水槽５２の周壁５２ａと径方向に対向しない位置関係となるよう、ユニットケース１５内における前面側に配置してもよい。この場合でも、外箱５１の内壁に沿うように、ユニットケース１５内で電子ユニットと冷却ファンとを嵩張らないように近接配置することができ、全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
図面中、１，５１は外箱、７，５２は水槽、７ａ，５２ａは周壁、８，５５は回転槽、１５はユニットケース、１６は電子ユニット、１８は基板、２７は冷却ファン、２０はヒートシンク、２０ｂ，２０ｃはフィン、３４は凹部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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