專利名稱：一種洗衣機(jī)電子控制器及使用該控制器的洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種洗衣機(jī)電子控制器及使用該控制器的洗衣機(jī)，尤其是該控制器于洗衣機(jī)中的散熱、防護(hù)和安裝結(jié)構(gòu)；在國(guó)際專利分類表中，可 屬于D06F39/12。
背景技術(shù)：
變頻驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)洗衣機(jī)等電子控制的洗衣機(jī)，通常具有一固定于洗衣機(jī) 箱體內(nèi)壁或內(nèi)部構(gòu)架的功率控制器。該控制器的輸出電路使用如晶閘管和大 功率三極管等電力電子元件驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)或其它電器，進(jìn)行功率控 制?，F(xiàn)有技術(shù)該控制器通常具有一適當(dāng)?shù)臍んw(例如大多數(shù)設(shè)計(jì)成開(kāi)有適當(dāng)?shù)?通風(fēng)孔的長(zhǎng)方體容器)，安裝有電力電子元件及其散熱器的印刷電路板固定于 殼體內(nèi)，并向外伸出連接電動(dòng)機(jī)等電器的引線或端子。該殼體的封閉程度越 高，就越能適應(yīng)洗衣機(jī)內(nèi)的環(huán)境，例如防水、防潮、防塵和防止蟑螂、螞敗 一類小生物的侵害等，但是不利于功率電子元件的散熱。這是因?yàn)闅んw內(nèi)電 力電子元件的散熱器的熱量需依賴空氣流動(dòng)經(jīng)通風(fēng)孔攜帶至殼體外。現(xiàn)有技 術(shù)的洗衣機(jī)對(duì)該控制器的殼體的設(shè)計(jì)難以調(diào)和上述封閉防護(hù)和散熱的矛盾， 不得不增大電力電子元件的功率等級(jí)或/和散熱器的體積，且通常需要使用相 當(dāng)多的絕緣膠對(duì)印刷電路板于殼體內(nèi)進(jìn)行灌封固定，因而增加成本。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種洗衣機(jī)電子控制器及使用 該控制器的洗衣機(jī)，其相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)可以克服其不足，即對(duì)控制器內(nèi)的電 路有更封閉的防護(hù)的同時(shí)也不影響電力電子元件的散熱，且成本較低。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是， 一種洗衣機(jī)電子控制器， 包括殼體和固定于殼體內(nèi)且安裝有電力電子元件的電路板，其特征在于所述殼體的部分壁面為金屬，該金屬的壁面與電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián) 接。本設(shè)計(jì)巧妙地利用殼體的壁面作封閉防護(hù)的同時(shí)兼作為電力電子元件的 散熱器，電力電子元件的散熱無(wú)須依賴殼體內(nèi)的空氣流動(dòng)，而是通過(guò)傳導(dǎo)至殼 體壁攜帶至殼體外，因而大大提高了散熱效率，弁且不再受殼體封閉程度的 影響，即使殼體為全封閉，也不影響電力電子元件的散熱。由此可以把殼體夢(mèng)寐以求的全封閉結(jié)構(gòu)，使控制器達(dá)到了最優(yōu)秀的 環(huán)境防護(hù)水平。全封閉結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致取消以絕緣膠對(duì)印刷電路板于殼體內(nèi)進(jìn)行 灌封固定的工藝，因而顯著降低成本。殼體碩大的表面積被充分用于電力電 子元件的散熱，其取代傳統(tǒng)技術(shù)電力電子元件上的散熱器，既減少體積和降 低成本，且實(shí)驗(yàn)表明電力電子元件的溫升大幅度降低。該洗衣機(jī)電子控制器的典型設(shè)計(jì)是，所述殼體由一開(kāi)口的塑料容器和覆蓋于該開(kāi)口的金屬蓋板組成；所述電路板固定于容器內(nèi)，金屬蓋板直接或經(jīng) 一金屬件與電路板安裝的電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián)接。顯然，該結(jié)構(gòu)十分直觀，易于加工和成本較低。使用該典型設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)的技術(shù)方案是，該洗衣機(jī)包括外箱體，所述塑 料容器于開(kāi)口的周?chē)哂醒亻_(kāi)口軸線外延的凸臺(tái)，該凸臺(tái)聯(lián)接外箱體內(nèi)壁。該結(jié)構(gòu)使得可能與電力電子元件導(dǎo)電聯(lián)接的金屬蓋板和洗衣機(jī)的外箱體 通過(guò)凸臺(tái)形成間開(kāi)的絕緣隔離,提高安全性能。并且，金屬蓋板的平面朝向外 箱體內(nèi)壁，既借助塑料容器的絕熱性能隔離洗衣機(jī)內(nèi)的熱源(主要是位于洗 衣機(jī)中心，并在有需要時(shí)盛裝熱水進(jìn)行洗滌的洗衣桶)，又因所朝向的外箱 體溫度比洗衣機(jī)內(nèi)低，因而進(jìn)一步提高散熱效果。外箱體對(duì)金屬蓋板還形成 了十分有利的防護(hù)，可防止制造過(guò)程或日后維修的機(jī)械損傷。金屬蓋板因而 可以使用較薄的材料和加工為剛性較低的結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步降低成本。


圖l是一種傳統(tǒng)的變頻驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖i所示變頻器在洗衣機(jī)的安裝示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例變頻驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖。'圖4是圖3所殺變頻器在洗衣機(jī)的安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
一種傳統(tǒng)的變頻驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)如圖1所示 ——在一個(gè)外形為長(zhǎng)方體的塑料盒2內(nèi)，以絕緣膠灌封固定安裝有IGBT 元件3及其翅片式散熱器4的印刷電路板5,塑料盒2的側(cè)面開(kāi)設(shè)用于通風(fēng) 的柵孔9，'并伸出用于連接洗衣機(jī)的電源線、電動(dòng)機(jī)及印刷電路板5與洗衣 機(jī)控制面板通訊等電路的3組引接線6。與底面垂直的一側(cè)21周邊開(kāi)設(shè)用于 洗衣機(jī)上安裝固定的螺釘孔。該變頻器在洗衣機(jī)的安裝如圖2所示
——變頻器以塑料盒所述側(cè)面21平貼于洗衣機(jī)7的外箱體8后側(cè)內(nèi)壁， 以螺釘穿越箱壁于所述側(cè)面21周邊的螺釘孔上擰緊固定；引接線6分為3組分別與洗衣機(jī)的電源線、電動(dòng)機(jī)及洗衣機(jī)控制面板的引出線連接。在該洗衣機(jī)中，變頻器中的整流電路和由IGBT元件組成的逆變電路，在單片機(jī)電路的控制下，把來(lái)自電源線的電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為變頻變壓電源，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而傳動(dòng)洗滌機(jī)械系統(tǒng)，執(zhí)行洗衣工藝過(guò)程。這是目前典型的變頻驅(qū)動(dòng)的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)及在洗衣機(jī)的安裝情況，當(dāng)然也可以是攪拌式全自動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)及在洗衣機(jī)的安裝情況。顯然，該變頻器在洗衣機(jī)中容易受到難以預(yù)料的溢水的危害。若是家用 洗衣機(jī)，其多數(shù)是處在停機(jī)狀態(tài)，開(kāi)敞式的電器還容易為蟑螂、螞敗一類小 生物所侵入。故塑料盒2應(yīng)盡可能封閉，但這樣必然妨礙盒內(nèi)IGBT元件的散 熱。為此，用于通風(fēng)的柵孔9宜盡可能小，元件電流額定值則至少選擇為工 作電流2倍以上并配置體積較大的散熱器。由于不能設(shè)計(jì)為全密封，印刷電 路板5必然受到長(zhǎng)期的灰塵沉積和有害氣體的危害，即使以絕緣膠灌封也難 以完全避免。實(shí)驗(yàn)表明，塑料盒2無(wú)論如何不允許設(shè)計(jì)為全密封，否則散熱 情況將嚴(yán)重惡化至使用很大的元件電流額定值和散熱器也難以改善。本實(shí)用新型實(shí)施例變頻驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)洗衣機(jī)的變頻器的結(jié)構(gòu)及在洗衣機(jī)的 安裝如圖3和圖4所示。它是在圖1和圖2所示變頻器的結(jié)構(gòu)及在洗衣機(jī)的 安裝情況的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。其相對(duì)于圖1和圖2所示結(jié)構(gòu)和安裝主要有如 下改進(jìn)a) 變頻器101于洗衣機(jī)107安裝時(shí)，其類似外形的長(zhǎng)方體塑料盒102 固定于洗衣機(jī)107的外箱體8后側(cè)內(nèi)壁的一側(cè)周邊的上邊和下邊分別向著箱 體8后側(cè)內(nèi)壁伸出約5mm的凸臺(tái)122，并類似地于周邊幵設(shè)用于往洗衣機(jī)107 的外箱體8后側(cè)內(nèi)壁安裝固定的螺釕孔；凸臺(tái)以內(nèi)的塑料平面以0. 1~1麵鋁 箔沖壓成形的金屬蓋板121代替；塑料盒原用于通風(fēng)的柵孔取消，改為全封 閉，引接線6的引出處也按現(xiàn)有技術(shù)電器引出線密封措施適當(dāng)設(shè)計(jì)。b) 印刷電路板5上安裝的IGBT元件3的散熱面以螺釘壓緊固定于角鋁 104的一平面(二者接觸處涂導(dǎo)熱膠)，金屬蓋板121以自攻螺釘壓緊固定 于角鋁104的另一平面(二者接觸處涂導(dǎo)熱膠)，并搭接于塑料盒102開(kāi)口 的周邊，搭接處涂適當(dāng)?shù)拿芊饽z密封；或者塑料盒102于臺(tái)階122以內(nèi)形成 適當(dāng)?shù)闹箍谖?，安裝時(shí)，金屬蓋板121沉入該止口位固定，止口處也涂適當(dāng) 的密封膠密封。金屬蓋板121若有適當(dāng)?shù)膭傂?，也可以?jīng)一密封墊圈以螺釘 壓緊固定于塑料盒102。
c)由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)印刷電路板5的全封閉，可以無(wú)需再對(duì)其以絕緣膠灌 封固定安裝，改為噴防護(hù)漆后以螺釘固定于塑料盒102內(nèi)即可。
除以上設(shè)計(jì)外，塑料盒固定于洗衣機(jī)的外箱體后側(cè)內(nèi)壁的一側(cè)周邊也可 以均向著箱體后側(cè)內(nèi)壁伸出連續(xù)或柵狀的凸臺(tái)，金屬蓋板則往盒內(nèi)沉入臺(tái)階 以內(nèi)的止口位固定。該結(jié)構(gòu)可以對(duì)金屬蓋板有更好的防護(hù)。連續(xù)的凸臺(tái)結(jié)構(gòu) 適合洗衣機(jī)的外箱體為金屬的情況。金屬蓋板按照與塑料盒接合的尺寸從板材剪出即可，當(dāng)然也可以四周拉 伸翻邊，以加強(qiáng)剛性。金屬蓋板也可以使用鍍鋅鋼板，按照同等的導(dǎo)熱要求 和巿場(chǎng)價(jià)格，使用鍍鋅鋼板可以有較高的剛性，不容易變形，但防銹不如鋁 材好。當(dāng)洗衣機(jī)的外箱體為金屬時(shí)，塑料盒固定于洗衣機(jī)的外箱體后側(cè)內(nèi)壁的 一惻周邊可以連續(xù)取平，并經(jīng)一密封墊圏扣壓于洗衣機(jī)的外箱體后側(cè)內(nèi)壁， 除以螺釘穿越箱壁于塑料盒周邊開(kāi)設(shè)的螺釘孔上擰緊固定外，還以自攻螺釘 穿越箱壁擰緊于所述角鋁的另一平面，使金屬箱壁與角鋁的另一平面壓緊連 接(二者接觸處涂導(dǎo)熱膠)。洗衣機(jī)的外箱體金屬壁因而取代了前述金屬蓋 板。該設(shè)計(jì)適合IGBT元件的電路與元件散熱面有足夠的電絕緣的情況。本設(shè)計(jì)經(jīng)角鋁104使IGBT元件3的散熱面與金屬蓋板121構(gòu)成熱傳導(dǎo)連 接，是對(duì)二者安裝方位或/和工藝的考慮。如二者安裝方位或/和工藝適合， 也可以使IGBT元件3的散熱面與金屬蓋板121直接連接。上述情況中，若 IGBT元件的電極與散熱面非電絕緣，應(yīng)在其散熱面與角鋁104或金屬蓋板 121接觸處插入絕緣薄膜，且接觸處涂導(dǎo)熱膠。傳統(tǒng)的使用晶閘管作為洗衣機(jī)各電器控制開(kāi)關(guān)的洗衣機(jī)電子控制器，通 常是一塊完全裸露的印刷電路板，所述較大功率的晶閘管通常固定在一散熱 器上，參照上述實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)，同樣可實(shí)現(xiàn)全封閉。
權(quán)利要求1、一種洗衣機(jī)電子控制器，包括殼體和固定于殼體內(nèi)且安裝有電力電子元件的電路板，其特征在于所述殼體的部分壁面為金屬，該金屬的壁面與電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述殼體由一開(kāi)口的塑料 容器和覆蓋于該開(kāi)口的金屬蓋板組成；所述電路板固定于容器內(nèi)，金屬蓋板 直接或經(jīng)一金屬件與電路板安裝的電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián)接。
3、 一種洗衣機(jī)，包括外箱體，其特征在于，具有如權(quán)利要求2所述控制 器，所述塑料容器于開(kāi)口的周?chē)哂醒亻_(kāi)口軸線外延的凸臺(tái)，該凸臺(tái)聯(lián)接外 箱體內(nèi)壁。
專利摘要一種洗衣機(jī)電子控制器及使用該控制器的洗衣機(jī)。該控制器包括殼體和固定于殼體內(nèi)且安裝有電力電子元件的電路板，其特征在于所述殼體的部分壁面為金屬，該金屬的壁面與電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián)接。其典型設(shè)計(jì)是，所述殼體由一開(kāi)口的塑料容器和覆蓋于該開(kāi)口的金屬蓋板組成；所述電路板固定于容器內(nèi)，金屬蓋板直接或經(jīng)一金屬件與電路板安裝的電力電子元件的散熱面熱傳導(dǎo)聯(lián)接。使用該控制器的洗衣機(jī)包括外箱體，所述塑料容器于開(kāi)口的周?chē)哂醒亻_(kāi)口軸線外延的凸臺(tái)，該凸臺(tái)聯(lián)接外箱體內(nèi)壁。該設(shè)計(jì)可提高散熱效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)殼體全封閉，使控制器達(dá)到優(yōu)秀的環(huán)境防護(hù)水平，并可減少體積和降低成本。
文檔編號(hào)D06F39/00GK201040807SQ20062006693
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者區(qū)長(zhǎng)釗, 卓春光, 張善權(quán), 羅曉燕, 陳水東 申請(qǐng)人:金羚電器有限公司