JP2010252827A

JP2010252827A - 炊飯器

Info

Publication number: JP2010252827A
Application number: JP2009102597A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yashima; 充八島; Keiji Ishikawa; 啓治石川; Kazunori Kono; 一典河野; Sumiteru Nose; 純輝能瀬
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】炊飯器本体の外郭を形成する部材の溶解、発火、炊飯器本体内部の拡大延焼を防止すると共に安価な炊飯器を提供する。
【解決手段】炊飯器本体１に着脱自在に収納される内鍋４と、前記炊飯器本体１の上面開口部１ａを開閉自在に覆う蓋体９と、前記内鍋４を高周波磁界により加熱する加熱コイル６と、前記加熱コイル６へ供給される電流を高周波スイッチングするＩＧＢＴ（図示せず）及びダイオード（図示せず）と、前記ＩＧＢＴ及び前記ダイオードを冷却するためのヒートシンク１２とを有し、前記ＩＧＢＴ又は／及びダイオードを難燃部材もしくは不燃部材からなる飛散防止カバー（図示せず）で覆ったもので、異常が発生して、ＩＧＢＴやダイオードが破裂した場合も、高温に熱せられた部材が周囲に飛び散ることを防ぎ、安全性を確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭、あるいは業務用に使用される炊飯器に関するもので、特に、電磁誘導加熱式の炊飯器に関するものである。

最近一般的になってきた従来のこの種の電磁誘導加熱式の炊飯器には、内鍋を電磁誘導加熱するための加熱コイル、加熱コイルへ高周波電流を供給するためのスイッチング素子やダイオードが備えられている。これらスイッチング素子やダイオードは何らかの異常、例えば瞬時停電や雷サージなどの電源異常や、外来ノイズなどで動作波形が乱れた場合、スイッチング素子の耐圧以上の電圧が発生する可能性がある。

このときスイッチング素子やダイオードが破壊することで過度の短絡電流が流れて破裂し、周囲に飛散したものが周囲の構造部品を焦がしたり溶かして発煙し、使用している人が不安を感じる可能性があった。

そのような事態を防ぐために様々な防止策が考えられている。

例えば、半導体ペレットと電極端間をワイヤーボンディングにより接続し、消弧材を充填してモジュール素子を構成することで、過電流が流れてアークが発生しても消弧材によって冷却して自己消火し、破裂を防ぐ手段（例えば、特許文献１参照）。

また、素子の両端電圧が所定値以上のとき、自己短絡をさせることで、流れる電流を共振波形にしてターンオフ損失を無くして損失温度を減らす手段（例えば、特許文献２参照）。

また、素子の温度を検出する温度検出手段を設けて、検出温度が所定の温度を上回ると通電を制限させる手段（例えば、特許文献３参照）。

更には、異常発生時に過電流が流れ、過電流保護用ヒューズが溶断したことを検知すると通電を制限する手段（例えば、特許文献４参照）等が挙げられる。

特開平３−２１４６５７号公報特開２０００−５８２４９号公報特開平３−１２６４１０号公報特開平７−２６４８７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の炊飯器の構成では、消弧材の冷却能力を超えるアークが発生した場合、素子が破裂すると共に過熱された消弧材が周囲に飛び散り、周囲部品を焦がすという課題があった。

また、特許文献２に開示された従来の炊飯器の構成では、両端電圧を検出するための検出手段や、自己短絡させるための短絡手段のための部品コストが高くつくという課題があった。

また、特許文献３に開示された従来の炊飯器の構成では、温度検出手段を構成するための部品コストが高くつくという課題があった。

また、特許文献４に開示された従来の炊飯器の構成では、過電流保護用ヒューズの溶断を検知し、通電を制御する手段を構成するための部品コストが高くつくという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、炊飯器本体の外郭を形成する部材の溶解、発火、炊飯器本体内部の拡大延焼を防止すると共に安価な炊飯器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の炊飯器は、炊飯器本体に着脱自在に収納される内鍋と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、前記内鍋を高周波磁界により加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルへ供給される電流を高周波スイッチングするスイッチング素子及びダイオードと、前記スイッチング素子及び前記ダイオードを冷却するためのヒートシンクとを有し、前記スイッチング素子又は／及び前記ダイオードを難燃部材もしくは不燃部材からなる飛散防止カバーで覆ったもので、異常が発生して、スイッチング素子やダイオードが破裂した場合も、高温に熱せられた部材が周囲に飛び散ることを防ぎ、安全性を確保することができる。

本発明の炊飯器は、スイッチング素子やダイオードに異常が発生して部品が破裂したとしても、炊飯器本体の外郭を形成する部材の溶解、発火、炊飯器本体内部の拡大延焼を防止すると共に、安価で組立てやすい炊飯器の提供を実現することができる。

本発明の実施の形態１における炊飯器の一部を切欠した側面図同炊飯器のヒートシンク周囲の構造を示す部分断面図本発明の実施の形態２における炊飯器のヒートシンク周囲の構造を示す部分断面図

第１の発明は、炊飯器本体に着脱自在に収納される内鍋と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、前記内鍋を高周波磁界により加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルへ供給される電流を高周波スイッチングするスイッチング素子及びダイオードと、前記スイッチング素子及び前記ダイオードを冷却するためのヒートシンクとを有し、前記スイッチング素子又は／及び前記ダイオードを難燃部材もしくは不燃部材からなる飛散防止カバーで覆ったもので、異常が発生して、スイッチング素子やダイオードが破裂した場合も、高温に熱せられた部材が周囲に飛び散ることを防ぎ、安全性を確保することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の飛散防止カバーを、熱伝導率の高い金属材料で形成したもので、通常の使用時にスイッチング素子やダイオードの自己発熱した熱を拡散させることが出来、効率的な冷却構成を得ることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の飛散防止カバーを樹脂材料で形成したもので、スイッチング素子やダイオード、更に周囲部品の配置に合わせて自在に形状を設定することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の飛散防止カバーを、スイッチング素子やダイオードをヒートシンクに固定するネジで共締め固定するもので、飛散防止カバー専用の取付け手段の追加が不要となり、組立時の工数も抑えることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか一つの発明の飛散防止カバーと、スイッチング素子やダイオードとの間に隙間を設けたもので、スイッチング素子やダイオードと飛散防止カバーとの間に冷却用の風を通して冷却効率を高めると共に安定したネジ締め固定をすることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における炊飯器の一部を切欠した側面図、図２は、同炊飯器のヒートシンク周囲の構造を示す部分断面図である。

図１及び２において、本実施の形態における炊飯器の炊飯器本体１は、ボディ２及び上枠３から構成されており、その内部に内鍋４を収納する保護枠５を設け、保護枠５の下方には、内鍋４の底の加熱手段として、内鍋４を高周波磁界により加熱する加熱コイル６を配置している。

保護枠５の下方には、内鍋４と当接し、内鍋４の温度を検知する底センサー７を配置している。内鍋４は、上枠３に配設している上枠キャップ８により支持され、加熱コイル６との距離を保っている。９は、炊飯器本体１の上部を形成すると共に炊飯器本体１の上面開口部１ａを開閉自在に覆う蓋体である。

炊飯器本体１の前面部には、炊飯器を操作するための入力装置（図示せず）を備えた操作制御基板１０を設置してある。１１は、加熱コイル６への通電を制御する制御装置（図示せず）を備えた加熱制御基板である。

加熱制御基板１１は、操作制御基板１０からの信号及び底センサー７などの温度情報を基に、加熱コイル６への電流供給量を制御し、内鍋４への加熱量を調整する炊飯及び保温シーケンスを有する制御手段であり、この制御手段によって炊飯及び保温を行っている。

操作制御基板１０の下方には、加熱制御基板１１を構成する制御部品１１ａ及び炊飯器本体１の内部雰囲気を冷却するためのアルミニウムで形成されたヒートシンク１２及び炊飯器本体１の外部の空気をヒートシンク１２に供給する冷却ファン１３を配設している。

ここで、加熱制御基板１１を構成する制御部品を構成する部品のうち、加熱コイル６ヘ供給される電流を高周波スイッチングする制御部品の取付け状態を図２に示す。

図２は、ヒートシンク１２と、ヒートシンク１２に取付けられた制御部品の状態を、冷却ファン１３側から見た断面図である。

図２において、ヒートシンク１２には、スイッチング素子を構成するＩＧＢＴ１４及びダイオード１５が固定されている。ＩＧＢＴ１４及びダイオード１５の表面側には、それぞれ飛散防止カバー１６ａ、１６ｂを被せてあり、その上からネジ１７によってヒートシンク１２に共締め固定している。

飛散防止カバー１６ａ、１６ｂは、それぞれ不燃部材の一つであるアルミの板材によって形成されている。アルミの板材は、プレス加工が容易で安価に生産することが出来、熱伝導性が良いため、ＩＧＢＴ１４等の自己発熱による熱を飛散防止カバー１６ａ、１６ｂに効率的に伝え、熱拡散させることで冷却フィンの役割を果たすことも出来る。

飛散防止カバー１６ａ、１６ｂと、ヒートシンク１２との間は一定の隙間を設けていて、飛散防止カバー１６ａ、１６ｂを通じた絶縁不良を防いでいる。

ＩＧＢＴ１４及びダイオード１５に何らかの異常が発生した場合、異常発熱した後に破
裂して内部の材料が液状化して周囲に飛び散ろうとするが、本実施の形態のように飛散防止カバー１６ａ、１６ｂが取付けられているので、飛び散る前に封じ込められて、飛び散ることが出来なくなり、異常時の安全性が高まる。

なお、本実施の形態では、飛散防止カバー１６ａ、１６ｂをアルミの板材で説明したが、銅板などの熱伝導性の高い金属材料であれば、当然同様の効果を得ることができる。

また、上記実施の形態では、飛散防止カバー１６ａ、１６ｂをＩＧＢＴ１４及びダイオード１５の両方に取付けるように説明しているが、その周囲を不燃性材料で囲む等の構成になっていれば、必ずしも両方共に取付ける必要性は無い。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における炊飯器のヒートシンクと、ヒートシンクに取付けられた制御部品の状態を、冷却ファン側から見た部分断面図である。図示されている以外の構成に関しては、上記実施の形態１と同じであり、同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。

図３において、本実施の形態における炊飯器のスイッチング素子を構成するＩＧＢＴ１４及びダイオード１５の表面側に取り付けられた飛散防止カバー１８ａ、１８ｂは、例えば不燃性ＰＥＴ樹脂などの樹脂材料によって構成されており、その上からネジ１７によってヒートシンク１２に共締め固定されている。飛散防止カバー１８ａ、１８ｂと、ＩＧＢＴ１４及びダイオード１５のそれぞれとの間には、隙間１９ａ、１９ｂが設けられており、冷却ファン１３から送られる風を流すようにして、これらの部品から発生する自己発熱による温度上昇を防ぐ。

この実施の形態２においては、飛散防止カバー１８ａ、１８ｂを通じた絶縁不良は発生しないので、ヒートシンク１２との間の隙間は限りなく少なく出来、ＩＧＢＴ１４やダイオード１５のほぼ全面を覆うことが出来る。冷却の為に冷却風を通す必要があれば、それに応じて風が通る程度の隙間を設けてやればよい。

本発明に係わる炊飯器は、炊飯器本体の外郭を形成する部材の溶解、発火、炊飯器本体内部の拡大延焼を防止することができるもので、家庭用、業務用の各種炊飯器に適用できる。

１炊飯器本体
１ａ上面開口部
４内鍋
６加熱コイル
９蓋体
１２ヒートシンク
１４ＩＧＢＴ（スイッチング素子）
１５ダイオード
１６ａ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂ飛散防止カバー
１７ネジ

Claims

炊飯器本体に着脱自在に収納される内鍋と、前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、前記内鍋を高周波磁界により加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルへ供給される電流を高周波スイッチングするスイッチング素子及びダイオードと、前記スイッチング素子及び前記ダイオードを冷却するためのヒートシンクとを有し、前記スイッチング素子又は／及び前記ダイオードを難燃部材もしくは不燃部材からなる飛散防止カバーで覆った炊飯器。
飛散防止カバーを、熱伝導率の高い金属材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
飛散防止カバーを樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の炊飯器。
飛散防止カバーを、スイッチング素子やダイオードをヒートシンクに固定するネジで共締め固定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
飛散防止カバーと、スイッチング素子やダイオードとの間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。