JP2017042541A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの出力を増加させることなく、制御基板上の電子部品の冷却能力を一層向上させることができる炊飯器を提供する。【解決手段】本発明に係る炊飯器は、炊飯器本体と、炊飯器本体の内部に収納される鍋と、鍋を加熱する鍋加熱装置と、炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、鍋加熱装置の加熱動作を制御する電子部品が実装された制御基板と、冷却風を送風する冷却ファンと、制御基板の冷却風の風上側部分に取り付けられ、電子部品を冷却するヒートシンクと、冷却ファンからヒートシンクへ送風される冷却風の一部を電子部品へ誘導する送風路とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、制御基板上に実装された電子部品を冷却するためのヒートシンク及び冷却ファンを備える炊飯器に関する。

一般に、ヒートシンクは、鍋加熱装置の加熱動作を制御する電子部品と共に制御基板上に実装され、その周囲の熱を吸収することにより電子部品を冷却するものである。また、冷却ファンは、ヒートシンクに向けて冷却風を送風し、ヒートシンクを通過した冷却風により電子部品を冷却するように構成されている（例えば、特許文献１（特開２００２−３２０５４９号）参照）。

特開２００２−３２０５４９号公報

近年、炊飯器においては、より一層の小型化が求められている。このため、ヒートシンク及び冷却ファンの周囲の空間が小さくなり、熱がこもりやすくなっている。その結果、制御基板上の電子部品を冷却するのに時間がかかるか、あるいは、当該電子部品を十分に冷却できないことが起こり得る。

制御基板上の電子部品の冷却能力を向上させるには、冷却ファンの出力を大きくすることが考えられる。しかしながら、この場合、冷却ファンが大型化することになり、コストも増加することになる。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、冷却ファンの出力を増加させることなく、制御基板上の電子部品の冷却能力を一層向上させることができる炊飯器を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る炊飯器は、炊飯器本体と、
炊飯器本体の内部に収納される鍋と、
前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、
前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
前記鍋加熱装置の加熱動作を制御する電子部品が実装された制御基板と、
冷却風を送風する冷却ファンと、
前記制御基板の前記冷却風の風上側部分に取り付けられ、前記電子部品を冷却するヒートシンクと、
前記冷却ファンから前記ヒートシンクへ送風される冷却風の一部を前記電子部品へ誘導する送風路と、
を備えるように構成されている。

本発明に係る炊飯器によれば、冷却ファンからヒートシンクへ送風される冷却風の一部を制御基板上の電子部品へ誘導する送風路を設けている。すなわち、冷却風が送風される経路を、ヒートシンクへ送風する経路と電子部品へ送風する経路の２つに分けるようにしている。この構成によれば、冷却風の一部によりヒートシンクを冷却して電子部品を冷却するとともに、冷却風の一部を電子部品に直接的に供給することができる。これにより、冷却ファンの出力を増加させることなく、制御基板上の電子部品の冷却能力を一層向上させることができる。

本発明の実施形態に係る炊飯器の斜視図である。 図１の炊飯器の断面図である。 制御基板、ヒートシンク、及び冷却ファンの位置関係を示す斜視図である。 制御基板、ヒートシンク、及び冷却ファンの位置関係を示す底面図である。 図４のＡ１−Ａ１線断面図である。 ヒートシンクの斜視図である。 図３に示す構成からヒートシンクを取り外した状態を示す斜視図である。

本発明の第１態様によれば、炊飯器本体と、
炊飯器本体の内部に収納される鍋と、
前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、
前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
前記鍋加熱装置の加熱動作を制御する電子部品が実装された制御基板と、
冷却風を送風する冷却ファンと、
前記制御基板の前記冷却風の風上側部分に取り付けられ、前記電子部品を冷却するヒートシンクと、
前記冷却ファンから前記ヒートシンクへ送風される冷却風の一部を前記電子部品へ誘導する送風路と、
を備える、炊飯器を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記ヒートシンクは、前記制御基板に取り付けられる根元部分の角部を切り欠いた溝部を有し、当該溝部を前記送風路の一部として前記冷却風の一部が通過するように構成された、第１態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記冷却ファンの少なくとも一部と対向する前記ヒートシンクの表面には、複数のフィンが設けられ、
前記溝部は、前記ヒートシンクの表面とは反対側の面に設けられている、第２態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記ヒートシンクの表面とは反対側の面には、発熱部品が取り付けられている、第３態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記複数のフィンは、それぞれ前記冷却ファンの送風方向に対して垂直方向に延在するように配置され、
前記溝部は、前記冷却ファンの送風方向及び前記複数のフィンの延在方向と直交する方向に延在するように形成されている、第３又は４態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第６態様によれば、前記複数のフィンは、前記溝部の延在方向に並列に配置され、
前記溝部は、前記複数のフィンのうち前記溝部の延在方向の両端部に位置するフィン間の長さよりも長い、第５態様に記載の炊飯器を提供する。

本発明の第７態様によれば、前記制御基板の前記ヒートシンクの取付部分の近傍には、切り欠き又は貫通穴が設けられ、当該切り欠き又は貫通穴を前記送風路の一部として前記冷却風の一部が通過するように構成された、第１〜６態様のいずれか１つに記載の炊飯器を提供する。

本発明の第８態様によれば、前記冷却ファンからの冷却風を前記ヒートシンクに向けて誘導するダクトを有し、
前記送風路の一端部は、前記ダクトの内部と連通し、
前記送風路の他端部は、前記ヒートシンクよりも前記冷却風の風下側で開口している、
第１〜７態様のいずれか１つに記載の炊飯器を提供する。

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

《実施形態》
本発明の実施形態に係る炊飯器の全体構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係る炊飯器の斜視図であり、図２はその断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る炊飯器は、略有底筒状の炊飯器本体１と、炊飯器本体１の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体２とを備えている。

蓋体２の上面には、炊飯コース、炊飯時間などの各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部３と、白米コースや玄米コース、白米（柔らかめ）コースなどの複数の炊飯コースの中から特定の炊飯コースを選択可能な炊飯コース選択部の一例である操作部４とが設けられている。操作部４は、炊飯コースの選択の他、炊飯の開始、取り消し、予約などの実行を指示できるように、炊飯開始ボタンなどの複数のボタンで構成されている。ユーザーは、表示部３の表示内容を参照しつつ、操作部４にて特定の炊飯コースを選択し、炊飯開始を指示することができる。

また、蓋体２の上面には、炊飯器本体１の内部に収納される鍋５内の空間と連通し、当該空間から発生する蒸気を外部に放出するための蒸気筒６が設けられている。

蓋体２は、図２に示すように、炊飯器本体１の上方後部（図２の左上側）に設けられたヒンジ部１Ａに回動自在に取り付けられている。蓋体２は、炊飯器本体１の上方前部（図２の右上側）に係合可能に構成されている。蓋体２は、図１に示すように蓋体２の上方前部に設けられた開ボタン７が押圧されることで、炊飯器本体１の上方前部との係合が解除され、炊飯器本体１の上面開口部を開放するようにヒンジ部１Ａを中心として回動する。

炊飯器本体１の内部には、図２に示すように、鍋５を着脱自在に収納する有底筒状の鍋収納部８が形成されている。鍋５には、米と水とを含む調理物が入れられる。

鍋収納部８は、上枠９とコイルベース１０とで構成されている。上枠９は、リング状に形成され、炊飯器本体１の上面開口部を形成する上端部から内方へ突出するように配置されている。

コイルベース１０は、鍋５の形状に対応して有底筒状に形成されている。また、コイルベース１０は、鍋５の外周面に対して所定の隙間が空くように、鍋５よりも少し大きく形成されている。コイルベース１０の上端部は、上枠９の内周部に取り付けられている。

コイルベース１０の外周面には、鍋５の外周面と対向するように配置されて鍋５を誘導加熱する鍋加熱装置１１が配置されている。鍋加熱装置１１は、リング状の底内コイル１１ａと、リング状の底外コイル１１ｂとを備えている。底内コイル１１ａは、コイルベース１０を介して鍋５の底部の中央部周囲に対向するように配置されている。底外コイル１１ｂは、コイルベース１０を介して鍋５の側底部（コーナー部）と対向するように配置されている。

コイルベース１０の底部の中央部分には、開口部１０ａが設けられている。開口部１０ａには、鍋５の温度を測定するための鍋温度検知部の一例である鍋温度センサ１２が、鍋収納部８に収納された鍋５の底部に当接可能に配置される。鍋５の温度は鍋５内の調理物の温度と略同じであるので、鍋温度センサ１２が鍋５の温度を検知することで、鍋５内の調理物の温度を検知することができる。

また、炊飯器本体１の内部には、鍋加熱装置１１の加熱動作を制御する制御装置１３が搭載されている。制御装置１３は、操作部４に入力された情報と鍋温度センサ１２の検知温度とに基づいて、鍋加熱装置１１の加熱量（通電率、加熱温度、加熱時間、又は加熱出力）を制御し、炊飯工程を行う。また、制御装置１３は、別途設けられた計時部（図示せず）により炊飯工程中の各工程（予熱、昇温、沸騰維持、蒸らし）の所要時間も制御する。

制御装置１３は、鍋加熱装置１１の加熱動作を制御する電子部品１４が実装された制御基板１５を備えている。制御基板１５は、略矩形板状に形成され、垂直方向に延在するように配置されている。制御基板１５の下端部には、電子部品１４を冷却するためのヒートシンク１６が取り付けられている。ヒートシンク１６は、例えば、アルミニウムにより構成されている。ヒートシンク１６の下方には、冷却風を送風する冷却ファン１７が取り付けられている。

図３〜図７を用いて、制御基板１５、ヒートシンク１６、及び冷却ファン１７の構成についてより具体的に説明する。図３は、制御基板１５、ヒートシンク１６、及び冷却ファン１７の位置関係を示す斜視図であり、図４はその底面図である。図５は、図４のＡ１−Ａ１線断面図である。図６は、ヒートシンク１６の斜視図である。図７は、図３に示す構成からヒートシンク１６を取り外した状態を示す斜視図である。ここでは、説明の便宜上、冷却ファン１７の送風方向をＺ方向とし、当該送風方向と直交するとともに制御基板１５の実装面１５ａと直交するＸ方向とし、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向をＹ方向とする。

制御基板１５は、Ｙ方向を長手方向とし、Ｚ方向を短手方向とするように配置されている。制御基板１５の一面である実装面１５ａには、図３に示すように、複数の電子部品１４が実装されている。制御基板１５の実装面１５ａは、冷却ファン１７の送風方向であるＺ方向に対して平行に配置されている。

ヒートシンク１６は、概ね直方体の外形を有し、制御基板１５の実装面１５ａの冷却風の風上側部分に取り付けられている。ヒートシンク１６は、制御基板１５の実装面１５ａに沿うＹ方向の長さが最も長く、冷却ファン１７の送風方向であるＺ方向の長さが最も短く形成されている。ヒートシンク１６の冷却風の風上側の表面には、Ｙ方向に対して並列に複数のフィン１６ａが設けられている。各フィン１６ａは、略平板形状であり、冷却ファン１７の送風方向に対して垂直方向であるＸ方向に延在するように設けられている。本実施形態において、フィン１６ａは、ヒートシンク１６の表面にＸ方向に複数の溝を形成することにより形成されている。この構成により、冷却ファン１７からの冷却風の一部は、図５にて矢印Ｍ１で示すように、電子部品１４側に流れることなく、フィン１６ａ，１６ａ間に直接的に流れるようになっている。

また、ヒートシンク１６は、図５及び図６に示すように、フィン１６ａが設けられた表面とは反対側の面に溝部１６ｂを備えている。溝部１６ｂは、制御基板１５に取り付けられる根元部分の角部を切り欠くようにして形成されている。溝部１６ｂは、Ｘ方向及びＺ方向の断面が湾曲面を有するように形成され、Ｙ方向に延在するように設けられている。溝部１６ｂは、図４及び図６に示すように、複数のフィン１６ａのうちＹ方向の両端部に位置するフィン１６ａ，１６ａ間の長さＬよりも長く形成されている。この溝部１６ｂは、図５にて矢印Ｍ２で示すように、冷却ファン１７からの冷却風の一部が通過する送風路１８の一部を構成する。

また、ヒートシンク１６の溝部１６ｂが形成された面には、スイッチング素子を構成するＩＧＢＴやダイオードなどの発熱部品１６ｃが取り付けられている。ヒートシンク１６が冷却ファン１７からの冷却風により冷却されることで、ヒートシンク１６に直接取り付けられる発熱部品１６ｃが効果的に冷却される。

制御基板１５のヒートシンク１６の取付部分の近傍には、図５及び図７に示すように、切り欠き１５ｂが設けられている。切り欠き１５ｂは、Ｙ方向の長さが前記長さＬと同じ又は略同じになるように形成されている。切り欠き１５ｂは、図５に示すように、ヒートシンク１６の溝部１６ｂと連通し、図５にて矢印Ｍ２で示すように、冷却ファン１７からの冷却風の一部が通過する送風路１８の一部を構成する。

冷却ファン１７は、制御基板１５の冷却風の風上側端部に取り付けられている。冷却ファン１７は、図４に示すように、Ｚ方向から見て略矩形の外形を有する保持枠１７ａと、保持枠１７ａの内側に回転自在に保持された羽根（図示せず）とを備えている。当該羽根が回転することにより、Ｚ方向に冷却風が送風される。

冷却ファン１７は、ヒートシンク１６の各フィン１６ａの上端部に対して接触又は僅かな隙間を空けて配置されている。また、冷却ファン１７は、図４に示すように、Ｚ方向から見て制御基板１５をＸ方向に横切るように配置されている。これにより、冷却ファン１７の一部は、制御基板１５の実装面１５ａ側に位置する。冷却ファン１７には、図５にて矢印Ｍ３で示すように、冷却風をヒートシンク１６に向けて誘導するダクト１９が接続されている。ダクト１９の内部は、図５に示すように、制御基板１５の切り欠き１５ｂと連通している。

送風路１８は、冷却ファン１７からヒートシンク１６へ送風される冷却風の一部を制御基板１５上の電子部品１４へ誘導する通路である。送風路１８の一端部はダクト１９の内部と連通し、送風路１８の他端部はヒートシンク１６よりも冷却風の風下側で開口している。本実施形態において、送風路１８の一端部は制御基板１５の切り欠き１５ｂで構成され、送風路１８の他端部はヒートシンク１６の溝部１６ｂにより構成されている。

本実施形態に係る炊飯器によれば、冷却ファン１７からヒートシンク１６へ送風される冷却風の一部を制御基板１５上の電子部品１４へ誘導する送風路１８を設けている。すなわち、冷却風が送風される経路を、ヒートシンク１６へ送風する経路（図４では矢印Ｍ１）と電子部品１４へ送風する経路（図４では矢印Ｍ２）の２つに分けるようにしている。この構成によれば、冷却風の一部によりヒートシンク１６を冷却して電子部品１４を冷却するとともに、冷却風の一部をヒートシンク１６のフィン１６ａを通過させずに電子部品１４に直接的に供給することができる。これにより、冷却ファン１７の出力を増加させることなく、制御基板１５上の電子部品１４の冷却能力を一層向上させることができる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、ヒートシンク１６が、制御基板１５に取り付けられる根元部分の角部を切り欠いた溝部１６ｂを有し、当該溝部１６ｂを送風路１８の一部として冷却風の一部が通過するように構成している。この構成によれば、空間効率を向上させて、炊飯器の小型化に寄与することができる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、溝部１６ｂが複数のフィン１６ａのうちＹ方向の両端部に位置するフィン１６ａ，１６ａ間の長さよりも長く形成されている。この構成によれば、電子部品１４に直接的に供給する冷却風の量を多くすることができ、より効率的に電子部品１４を冷却することができる。

また、本実施形態に係る炊飯器によれば、制御基板１５のヒートシンク１６の取付部分の近傍には、切り欠き１５ｂが設けられ、切り欠き１５ｂを送風路１８の一部として冷却風の一部が通過するように構成している。この構成によれば、空間効率を向上させて、炊飯器の小型化に寄与することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、制御基板１５のヒートシンク１６の取付部分の近傍に切り欠き１５ｂを設けるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、切り欠き１５ｂに代えて、制御基板１５のヒートシンク１６の取付部分の近傍に貫通穴を設けるようにしてもよい。この場合でも、同様の効果を得ることができる。

また、前記では、溝部１６ｂは、Ｘ方向及びＺ方向の断面が湾曲面を有するように形成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。溝部１６ｂは、冷却風の風下側（Ｚ方向）に向かうに従いＸ方向及びＹ方向の平面における開口面積が拡大するように形成すればよい。例えば、溝部１６ｂは、Ｘ方向及びＺ方向の断面が傾斜面を有するように形成されてもよい。

また、前記では、切り欠き１５ｂと溝部１６ｂとで送風路１８を構成するものとしたが、本発明はこれに限定されない。送風路１８は、冷却ファン１７からヒートシンク１６へ送風される冷却風の一部を制御基板１５上の電子部品１４へ誘導することができれば、どのような構成であってもよい。

また、前記では、冷却風の一部がヒートシンク１６の溝部１６ｂを通じて電子部品１４に供給されるようにしたが、本発明はこれに限定されない。冷却風の一部がヒートシンク１６に触れることなく電子部品１４に直接供給されるように構成されてもよい。

また、制御基板１５とヒートシンク１６と冷却ファン１７の取付手段は、特に限定されるものではなく、ビスなどの締結手段を用いてもよいし、互いに係合固定するような構成であってもよい。

本発明に係る炊飯器は、冷却ファンの出力を増加させることなく、制御基板上の電子部品の冷却能力を一層向上させることができるので、家庭用の炊飯器のみならず、業務用の炊飯器などにも有用である。

１ 炊飯器本体
１Ａ ヒンジ部
２ 蓋体
３ 表示部
４ 操作部
５ 鍋
６ 蒸気筒
７ 開ボタン
８ 鍋収納部
９ 上枠
１０ コイルベース
１１ 鍋加熱装置
１１ａ 底内コイル
１１ｂ 底外コイル
１２ 鍋温度センサ
１３ 制御装置
１４ 電子部品
１５ 制御基板
１５ａ 実装面
１５ｂ 切り欠き
１６ ヒートシンク
１６ａ フィン
１６ｂ 溝部
１６ｃ 発熱部品
１７ 冷却ファン
１７ａ 保持枠
１８ 送風路
１９ ダクト

Claims (8)

1. 炊飯器本体と、
   炊飯器本体の内部に収納される鍋と、
   前記鍋を加熱する鍋加熱装置と、
   前記炊飯器本体の上面開口部を開閉自在に覆う蓋体と、
   前記鍋加熱装置の加熱動作を制御する電子部品が実装された制御基板と、
   冷却風を送風する冷却ファンと、
   前記制御基板の前記冷却風の風上側部分に取り付けられ、前記電子部品を冷却するヒートシンクと、
   前記冷却ファンから前記ヒートシンクへ送風される冷却風の一部を前記電子部品へ誘導する送風路と、
   を備える、炊飯器。
2. 前記ヒートシンクは、前記制御基板に取り付けられる根元部分の角部を切り欠いた溝部を有し、当該溝部を前記送風路の一部として前記冷却風の一部が通過するように構成された、請求項１に記載の炊飯器。
3. 前記冷却ファンの少なくとも一部と対向する前記ヒートシンクの表面には、複数のフィンが設けられ、
   前記溝部は、前記ヒートシンクの表面とは反対側の面に設けられている、請求項２に記載の炊飯器。
4. 前記ヒートシンクの表面とは反対側の面には、発熱部品が取り付けられている、請求項３に記載の炊飯器。
5. 前記複数のフィンは、それぞれ前記冷却ファンの送風方向に対して垂直方向に延在するように配置され、
   前記溝部は、前記冷却ファンの送風方向及び前記複数のフィンの延在方向と直交する方向に延在するように形成されている、請求項３又は４に記載の炊飯器。
6. 前記複数のフィンは、前記溝部の延在方向に並列に配置され、
   前記溝部は、前記複数のフィンのうち前記溝部の延在方向の両端部に位置するフィン間の長さよりも長い、請求項５に記載の炊飯器。
7. 前記制御基板の前記ヒートシンクの取付部分の近傍には、切り欠き又は貫通穴が設けられ、当該切り欠き又は貫通穴を前記送風路の一部として前記冷却風の一部が通過するように構成された、請求項１〜６のいずれか１つに記載の炊飯器。
8. 前記冷却ファンからの冷却風を前記ヒートシンクに向けて誘導するダクトを有し、
   前記送風路の一端部は、前記ダクトの内部と連通し、
   前記送風路の他端部は、前記ヒートシンクよりも前記冷却風の風下側で開口している、
   請求項１〜７のいずれか１つに記載の炊飯器。

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