JP2021171227A - rice cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱コイルと回路基板とを備えている炊飯器に関する。 The present invention relates to a rice cooker including an induction heating coil and a circuit board.
炊飯器には、加熱手段として誘導加熱コイルを用いる電磁誘導加熱式のものがある。この電磁誘導加熱式の炊飯器において、誘導加熱コイルで発生される磁界は、発熱体のみに作用して渦電流を流すのではなく、他の電子部品にも作用して渦電流を流す可能性がある。例えば、種々の電子部品が搭載されている回路基板は、誘導加熱コイルによって発生する磁界の影響下に置かれると、放射ノイズを発生する可能性がある。 Some rice cookers are of the electromagnetic induction heating type, which uses an induction heating coil as a heating means. In this electromagnetic induction heating type rice cooker, the magnetic field generated by the induction heating coil may act not only on the heating element to cause eddy currents but also on other electronic parts to cause eddy currents. There is. For example, a circuit board on which various electronic components are mounted may generate radiant noise when placed under the influence of a magnetic field generated by an induction heating coil.
そこで、誘導加熱コイルと回路基板との間に、ノイズの発生を抑えるための金属板などの遮蔽部材を配置することが提案されている。特許文献1に開示されている炊飯器では、IHコイルの接続端子が配置されている位置71と、背面突出部26内部に配置された、雑音コンデンサ72や、電源端子が配置されたフィルター基板41との間に、アルミ板76などの金属板からなる遮蔽部材を配置している。これにより、外部へのノイズの漏洩を低減することができる。
Therefore, it has been proposed to arrange a shielding member such as a metal plate between the induction heating coil and the circuit board to suppress the generation of noise. In the rice cooker disclosed in
上記のように、誘導加熱コイルと回路基板との間で発生するノイズを抑制するためには、金属板などの遮蔽部材を別部材として設けるのが一般的である。 As described above, in order to suppress the noise generated between the induction heating coil and the circuit board, it is common to provide a shielding member such as a metal plate as a separate member.
本発明では、誘導加熱コイルと回路基板との間で発生するノイズを抑制するための部材を別途設けることなく、ノイズを低減させることのできる炊飯器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rice cooker capable of reducing noise without separately providing a member for suppressing noise generated between the induction heating coil and the circuit board.
本発明の一局面にかかる炊飯器は、筐体と、前記筐体の内部に配置されている内鍋と、前記内鍋の外面に配置されている誘導加熱コイルと、前記筐体内の前記内鍋の外側に配置され、前記誘導加熱コイルに面する側に回路パターンを有している回路基板とを備えている。この炊飯器において、前記回路基板における前記回路パターンが設けられている面上には、前記回路パターンにおけるノイズ発生部を少なくとも部分的に覆う導電パターンが設けられている。 The rice cooker according to one aspect of the present invention includes a housing, an inner pot arranged inside the housing, an induction heating coil arranged on the outer surface of the inner pot, and the inside of the housing. It is provided with a circuit board which is arranged on the outside of the pan and has a circuit pattern on the side facing the induction heating coil. In this rice cooker, a conductive pattern is provided on the surface of the circuit board on which the circuit pattern is provided so as to cover at least a part of the noise generating portion of the circuit pattern.
上記の本発明の一局面にかかる炊飯器において、前記ノイズ発生部の少なくとも一つは、AC回路であってもよい。 In the rice cooker according to one aspect of the present invention, at least one of the noise generating parts may be an AC circuit.
上記の本発明の一局面にかかる炊飯器において、前記ノイズ発生部の少なくとも一つは、インバータ回路であってもよい。 In the rice cooker according to one aspect of the present invention, at least one of the noise generating parts may be an inverter circuit.
上記の本発明の一局面にかかる炊飯器において、前記ノイズ発生部の少なくとも一つは、スイッチング電源回路であってもよい。 In the rice cooker according to one aspect of the present invention, at least one of the noise generating parts may be a switching power supply circuit.
以上のように、本発明の一局面にかかる炊飯器によれば、誘導加熱コイルと回路基板との間で発生するノイズを抑制するための部材を別途設けることなく、ノイズを低減させることができる。 As described above, according to the rice cooker according to one aspect of the present invention, noise can be reduced without separately providing a member for suppressing noise generated between the induction heating coil and the circuit board. ..
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.
本実施形態では、本発明の炊飯器の一例である誘導加熱式の炊飯器1(以下、炊飯器1と称する)を例に挙げて説明する。 In the present embodiment, an induction heating type rice cooker 1 (hereinafter, referred to as a rice cooker 1), which is an example of the rice cooker of the present invention, will be described as an example.
(炊飯器の全体構成)
まず、本実施の形態にかかる炊飯器1の全体構成について説明する。図1には、炊飯器1の外観を示す。図2には、炊飯器1の内部構成を示す。炊飯器1は、主として、本体10と、蓋体50とで構成されている。蓋体50は、本体10の上方の開口部を開閉可能な状態で覆っている。
(Overall composition of rice cooker)
First, the overall configuration of the
本体10は、主として、筐体11、内鍋12、開閉レバー51、ヒンジ部52、誘導加熱コイル13、回路基板21、ヒートシンク22、電源プラグ41、およびコードリール42などを備えている。以下では、炊飯器1において、開閉レバー51が設けられている側を炊飯器1の前方側とし、ヒンジ部52が設けられている側を炊飯器1の後方側とする。
The
筐体11は、本体10の外形を主に構成している。筐体11の内部には、内鍋12、誘導加熱コイル13、回路基板21、ヒートシンク22、およびコードリール42などが収容されている。
The
内鍋12は、上方に開口する椀状の鍋である。内鍋12は、種々のアルミニウム合金およびステンレス合金の多層体(クラッド材)で形成される。内鍋12は、誘導加熱コイル13によって誘導加熱され得る。
The
開閉レバー51は、炊飯器1の前方側に配置されている。開閉レバー51は、上下に揺動可能な構成となっている。使用者が、開閉レバー51を下方へ搖動させると、蓋体50と本体10との係止が解除され、蓋体50が開く。
The opening /
ヒンジ部52は、開閉レバー51の反対側(すなわち、炊飯器1の後方側)に配置されている。ヒンジ部52は、蓋体50が本体10に対して回動自在となるように蓋体50を本体10に取り付けている。このヒンジ部52は、蓋体50を開方向に向かって付勢している。ヒンジ機構150は、本体10の後方側の上方に配置されている。
The
誘導加熱コイル13は、内鍋12を誘導加熱する誘導加熱源であって、内鍋12の外面の底壁部および側壁下端部に配設されている。
The
回路基板21は、筐体11内の後方側の下方に配置されている。回路基板21は、プリント配線基板などで形成される。すなわち、回路基板21は、絶縁性基板の表面および裏面の少なくとも何れかに、導電性材料で形成された回路パターンを有している。後述するように、回路基板21には、AC電源、インバータ、スイッチング電源などの種々の機能を有する回路パターンが形成されている。
The
図2に示すように、回路基板21は、基板面が略鉛直方向に沿うように配置されている。すなわち、回路基板21は、縦置きされている。具体的には、回路基板21は、内鍋12の後方側の外周面(背面)に対向するように配置されている。なお、内鍋12の側壁下端部の外面には、誘導加熱コイル13が取り付けられているため、回路基板21は、誘導加熱コイル13とも対向するように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
そして、回路基板21は、誘導加熱コイル13に面する側の面に回路パターンを有している。なお、回路基板21において、誘導加熱コイル13に面する側と反対側の面にも回路パターンが形成されていてもよい。以下では、便宜上、回路基板21における誘導加熱コイル13に面する側の面を表面21Aとし、誘導加熱コイル13に面する側と反対側の面を裏面とする。
The
ヒートシンク22は、外部の空気と効率よく熱交換を行わせる部品である。ヒートシンク22は、回路基板21の表面21A上に搭載されている。なお、回路基板21の表面21Aには、ヒートシンク22以外の種々の電子部品が搭載されている。
The
電源プラグ41は、電源コードの先端に設けられている。電源コードがコードリール42内に収容された状態で、電源プラグ41は、本体10の後方側の下端部に位置している(図1参照)。
The
コードリール42は、電源コードおよび自動巻取機構などを有している。コードリール42は、筐体11内の最も後方側に配置されている。図2に示すように、コードリール42は、回路基板21の裏面と対向するように配置されている。
The
蓋体50は、ヒンジ部52を介して本体10に回動自在に取り付けられている。
The
(回路基板の構成について)
続いて、回路基板21の詳細な構成について説明する。図3には、回路基板21に形成されている各種回路の一例を示す。
(About the configuration of the circuit board)
Subsequently, the detailed configuration of the
図3に示すように、回路基板21には、主として、AC電源31、AC回路32(ノイズ発生部)、フィルタ回路33、インバータ回路34(ノイズ発生部)、スイッチング電源回路35(ノイズ発生部)、およびダイオードブリッジ36などが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
これらの回路要素において、AC回路32、インバータ回路34、および、スイッチング電源回路35は、ノイズの発生源となり得る。これらのノイズの発生源は、誘導加熱コイルによって発生する磁界の影響をより強く受けたときに、ノイズの発生がより顕著となる。
In these circuit elements, the
そこで、回路基板21には、種々の回路パターンが設けられている表面21A上に、回路パターンにおけるノイズ発生部を少なくとも部分的に覆うシールドパターン(導電パターン)が設けられている。シールドパターンは、導電性を有する材料(導体)で形成されている。本実施形態では、シールドパターンは、回路基板21上で種々の回路パターンを構成する金属薄膜(例えば、銅箔など)で形成されている。
Therefore, the
図4には、回路基板21の表面21A(誘導加熱コイル13に面する側の面)に形成されている回路パターンの一例を示す。本実施形態では、回路基板21の表面21A上の回路パターンは、主として、第1導体層71、および第2導体層72で形成されている。第2導体層72は、第1導体層71の上層に形成されている。第1導体層71と第2導体層72とは、部分的に重なるように形成されている。第1導体層71と第2導体層72とが重なっている箇所を、重複部73とする。第1導体層71と第2導体層72との間には、図示しない絶縁層が設けられている。そして、第1導体層71と第2導体層72とは、重複部73に設けられている導体ビアなどを介して部分的に導通している。
FIG. 4 shows an example of a circuit pattern formed on the
図4に示す回路パターンには、AC電源31、AC回路32、フィルタ回路33、インバータ回路34、スイッチング電源回路35、およびダイオードブリッジ36などの回路要素が含まれている。
The circuit pattern shown in FIG. 4 includes circuit elements such as an
図5では、回路基板21上の回路パターンのうちのAC回路32のパターンを色分けして示す。図5に示す例では、AC回路32は、回路基板21の表面21A上の左側に設けられている。図4および図5を参照すると、AC回路32は、主として、第1導体層71と第2導体層72とで形成されていることが確認できる。
In FIG. 5, the pattern of the
図6では、回路基板21上の回路パターンのうちのインバータ回路34のパターンを色分けして示す。図6に示す例では、インバータ回路34は、回路基板21の表面21A上の中央から右側にわたって設けられている。図4および図6を参照すると、インバータ回路34は、主として、第1導体層71と第2導体層72と重複部73とで形成されていることが確認できる。なお、図3に示すように、インバータ回路34は、誘導加熱コイル13と接続されている。
In FIG. 6, the pattern of the
図7では、回路基板21上の回路パターンのうちのスイッチング電源回路35のパターンを色分けして示す。図7に示す例では、スイッチング電源回路35は、回路基板21の表面21A上の中央から左側の主に下方に設けられている。図4および図7を参照すると、スイッチング電源回路35は、主として、第1導体層71で形成されていることが確認できる。
In FIG. 7, the pattern of the switching
図8では、回路基板21上の回路パターンのうちのシールドパターンを色分けして示す。図8に示す例では、シールドパターンは、第1シールドパターン61と、第2シールドパターン62とで構成されている。第1シールドパターン61は、回路基板21内の基準電位(GND)と接続されている。一方、第2シールドパターン62は、回路基板21内の基準電位(GND)とは接続されていない。図4および図8を参照すると、第1シールドパターン61および第2シールドパターン62は、第2導体層72で形成されていることが確認できる。
In FIG. 8, the shield pattern among the circuit patterns on the
第1シールドパターン61および第2シールドパターン62が形成されている領域における重複部73に相当する箇所には、ノイズの発生源となり得るAC回路32の一部、インバータ回路34の一部、およびスイッチング電源回路35の一部が形成されている。これらは、第1導体層71で形成されている。
In the region where the
図9には、第1シールドパターン61または第2シールドパターン62による回路パターンの遮蔽箇所を色分けして示す。図9に示す例では、AC回路32の一部を覆う第1シールドパターン61を61aで示す。また、図9に示す例では、スイッチング電源回路35の一部を覆う第1シールドパターン61を61bで示す。また、図9に示す例では、インバータ回路34の一部を覆う第2シールドパターン62を62aで示す。
FIG. 9 shows the shielded portions of the circuit pattern by the
本実施形態では、ノイズ発生源となり得る回路パターンのうちAC回路32およびスイッチング電源回路35の少なくとも一部を、基準電位に接続された第1シールドパターン61で覆っている。これにより、AC回路32およびスイッチング電源回路35の放射ノイズと、誘導加熱コイル13の放射ノイズとが、相互干渉することを抑制し、外部に漏洩するノイズのレベルを低減させることができる。なお、第1シールドパターン61が回路基板21の基準電位(GND)となっていることで、シールドパターンが誘導加熱コイル13からの放射ノイズを吸収もしくは反射することができる。これにより、筐体11の外部への放射ノイズの漏れの抑制効果がより向上する。
In the present embodiment, at least a part of the
また、本実施形態では、ノイズ発生源となり得る回路パターンのうちインバータ回路34の少なくとも一部を、基準電位に接続されていない第2シールドパターン62で覆っている。これにより、インバータ回路34の放射ノイズと、誘導加熱コイル13の放射ノイズとが、相互干渉することを抑制し、外部に漏洩するノイズのレベルを低減させることができる。
Further, in the present embodiment, at least a part of the
(実施例)
本実施形態にかかる炊飯器1において、外部に漏洩するノイズを測定する試験を行った。ノイズ測定試験の条件は以下の通りである。
(Example)
In the
(試験条件)
ノイズ測定試験は、電気用品安全法第2章及び電波法による測定方法に準じて行った。また、ノイズの測定に用いた機器などは、以下の通りである。
電波暗室、電界強度計、プリアンプ、ログペリオディックアンテナ、バイコニカルアンテナ
(Test conditions)
The noise measurement test was carried out according to Chapter 2 of the Electrical Appliance and Material Safety Law and the measurement method by the Radio Law. The equipment used for noise measurement is as follows.
Anechoic chamber, electric field strength meter, preamplifier, log periodic antenna, biconical antenna
比較例として、シールドパターンが設けられていないこと以外は炊飯器1と同様の構成を有する炊飯器Bを用いて、同様のノイズ測定試験を行った。
As a comparative example, a similar noise measurement test was performed using a rice cooker B having the same configuration as the
図10には、その結果を示す。図10では、シールドパターンが設けられている炊飯器1の結果をAで示し、シールドパターンが設けられていない炊飯器Bの結果をBで示す。
FIG. 10 shows the result. In FIG. 10, the result of the
図10に示すように、周波数100MHz帯において、シールドパターンが設けられている炊飯器のノイズレベル(A)は、シールドパターンが設けられていない炊飯器のノイズレベル(B)と比較して、約10dB低いことが確認された。 As shown in FIG. 10, in the frequency 100 MHz band, the noise level (A) of the rice cooker provided with the shield pattern is about about the noise level (B) of the rice cooker not provided with the shield pattern. It was confirmed that it was 10 dB lower.
以上より、回路基板21上のノイズの発生源となり得る回路パターンの少なくとも一部を覆うように、導電性のシールドパターンを設けることで、外部に漏れ出すノイズレベルを低減させることができることが確認できた。
From the above, it can be confirmed that the noise level leaking to the outside can be reduced by providing a conductive shield pattern so as to cover at least a part of the circuit pattern that can be a source of noise on the
(まとめ)
以上のように、本実施形態にかかる炊飯器1は、本体10と、蓋体50とを備えている。本体10は、筐体11と、筐体11の内部に配置されている内鍋12とを備えている。内鍋12の外面には、誘導加熱コイル13が設けられている。また、筐体11内において、内鍋12の外側には、回路基板21が設けられている。回路基板21は、少なくとも誘導加熱コイル13に面する側に回路パターンを有している。
(summary)
As described above, the
回路基板21における回路パターンが設けられている表面21A上には、回路パターンにおけるノイズ発生源となり得る箇所(例えば、AC回路32、インバータ回路34、およびスイッチング電源回路35)を少なくとも部分的に覆う第1シールドパターン61または第2シールドパターン62が設けられている。
On the
上記の構成によれば、放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材を別途設けることなく、回路基板に形成される導電性材料のパターン(導電パターン)を利用して、放射ノイズの影響を抑えることができる。これにより、筐体11内の空間を有効活用することができる。また、ノイズ対策のために、筐体内の所定位置にシールド部材を含む各部品を一旦設置した後、ノイズ試験の結果を見て筐体内の構造を設計変更する必要をなくすことができる。
According to the above configuration, the influence of radiated noise can be suppressed by utilizing the pattern of the conductive material (conductive pattern) formed on the circuit board without separately providing a shield member for shielding radiated noise. can. As a result, the space inside the
なお、本実施形態では、回路基板21上のノイズ発生源となり得る回路要素の例として、AC回路32、インバータ回路34、およびスイッチング電源回路35を挙げているが、ノイズ発生源となり得る回路要素はこれに限定されない。本発明の別の実施態様では、回路基板上に設けられたノイズ発生源となり得る回路要素を少なくとも部分的に覆うように導電パターンを形成することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、AC回路32の一部、インバータ回路34の一部、およびスイッチング電源回路35の一部を覆うように第1シールドパターン61または第2シールドパターン62を形成している(図9参照)。これらのシールドパターンの形成範囲は、他の回路要素のパターンの形成を妨げない範囲で、できるだけ大きくすることが好ましい。これにより、外部に漏洩するノイズのレベルをより低減させることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、AC回路32、インバータ回路34、およびスイッチング電源回路35をそれぞれ覆うようにシールドパターンを形成しているが、別の実施態様では、AC回路32、インバータ回路34、およびスイッチング電源回路35の少なくとも一つを覆うようにシールドパターンを形成してもよい。各回路要素のうちAC回路32がよりノイズの発生源なりやすいため、AC回路32の一部を覆うシールドパターンのみを有する回路基板21としてもよい。
Further, in the present embodiment, the shield pattern is formed so as to cover the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した実施形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Further, a configuration obtained by combining the configurations of the embodiments described in the present specification with each other is also included in the scope of the present invention.
1 :圧力式炊飯器(炊飯器)
10 :本体
11 :筐体
12 :内鍋
13 :誘導加熱コイル
21 :回路基板
32 :AC回路(ノイズ発生部)
34 :インバータ回路(ノイズ発生部)
35 :スイッチング電源回路(ノイズ発生部)
61 :第1シールドパターン(導体パターン)
61a:AC回路用シールドパターン(導体パターン)
61b:スイッチング電源回路用シールドパターン(導体パターン)
62 :第2シールドパターン(導体パターン)
62a:インバータ回路用シールドパターン(導体パターン)
1: Pressure type rice cooker (rice cooker)
10: Main body 11: Housing 12: Inner pot 13: Induction heating coil 21: Circuit board 32: AC circuit (noise generating part)
34: Inverter circuit (noise generator)
35: Switching power supply circuit (noise generator)
61: First shield pattern (conductor pattern)
61a: Shield pattern for AC circuit (conductor pattern)
61b: Shield pattern (conductor pattern) for switching power supply circuit
62: Second shield pattern (conductor pattern)
62a: Shield pattern for inverter circuit (conductor pattern)
Claims (4)
前記筐体の内部に配置されている内鍋と、
前記内鍋の外面に配置されている誘導加熱コイルと、
前記筐体内の前記内鍋の外側に配置され、前記誘導加熱コイルに面する側に回路パターンを有している回路基板と
を備え、
前記回路基板における前記回路パターンが設けられている面上には、前記回路パターンにおけるノイズ発生部を少なくとも部分的に覆う導電パターンが設けられている、炊飯器。 With the housing
The inner pot arranged inside the housing and
The induction heating coil arranged on the outer surface of the inner pot and
A circuit board which is arranged outside the inner pot in the housing and has a circuit pattern on the side facing the induction heating coil is provided.
A rice cooker in which a conductive pattern that covers at least a part of a noise generating portion in the circuit pattern is provided on a surface of the circuit board on which the circuit pattern is provided.
請求項1に記載の炊飯器。 At least one of the noise generating parts is an AC circuit.
The rice cooker according to claim 1.
請求項1または2に記載の炊飯器。 At least one of the noise generating parts is an inverter circuit.
The rice cooker according to claim 1 or 2.
請求項1から3の何れか1項に記載の炊飯器。 At least one of the noise generating parts is a switching power supply circuit.
The rice cooker according to any one of claims 1 to 3.
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JP2020076064A JP7464831B2 (en) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | rice cooker |
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