JP2806278B2 - 電磁炊飯器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ワークコイルによる
高周波電磁誘導により内鍋を加熱し得るように構成され
た電磁炊飯器に関し、さらに詳しくはこの種電磁炊飯器
における通電制御用の発熱する制御素子（例えば、パワ
ートランジスタおよび整流用ダイオードブリッジ）の冷
却構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、内鍋を加熱する加熱手段として電
磁誘導加熱装置を採用した電磁炊飯器が開発されてきて
いる。該電磁炊飯器の場合、ワークコイルによる高周波
電磁誘導によって内鍋に発生する渦電流により生ずるジ
ュール熱を内鍋加熱用に利用しようとするものである。

【０００３】ところで、前記ワークコイルによる高周波
電磁誘導には、ワークコイルへの通電を制御するための
制御素子（例えば、パワートランジスタおよび整流用ダ
イオードブリッジ）が必要であるが、これらの制御素子
は動作時に発熱するため、これらを冷却する手段が不可
欠となる。

【０００４】従来から知られている冷却手段としては冷
却ファンがあり、この場合、容器本体の底部空間に上記
発熱する制御素子および冷却ファンを配設し、冷却ファ
ンから圧送される冷却風により制御素子を冷却すること
とされている。

【０００５】ところが、冷却ファンを用いた場合、炊飯
時に冷却ファンの回転音が発生するため静かに炊飯が行
えないという不具合があり、また、冷却ファン（即ち、
羽根車およびファンモータ）を容器本体の底部に組み込
まなければならず、コスト高となるとともに、製品高さ
も高くならざるを得ないという不具合もある。さらに、
冷却ファンによる強制送風によるため、吸込口に紙等が
詰まると冷却不足により制御素子が破損するおそれがあ
る。

【０００６】上記のような不具合を解消するために、制
御素子を冷却するための放熱器を炊飯器の外側面に縦方
向に配置し、炊飯器の外面に沿って下方から上方へ自然
対流する空気によって制御素子および放熱器を冷却する
ようにしたものが提案されている（特開平６ー２６９３
４８号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公知例
の場合、放熱器を炊飯器の外側面に配置し、炊飯器の外
面に沿う自然対流空気により制御素子および放熱器を冷
却する構成としているため、制御素子および放熱器を露
出させるわけにいかないところから、炊飯器の側面に制
御素子および放熱器を囲う通風ケースを設けなければな
らない。従って、通風ケースという特別な部材を必要と
するとともに、炊飯器の側面に通風ケースが突出する構
造となり、構造的に複雑となるとともに、製品の外観を
損なうこととなる。

【０００８】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、冷却ファンを用いることなく、極めて簡易な構造
でワークコイルへの通電制御を行う発熱する制御素子を
効率的に冷却し得るようにすることを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、ワークコイ
ルによる高周波電磁誘導によって加熱される内鍋を収容
し得るように構成され且つ空間部を有する二重構造とさ
れた容器本体を備えた電磁炊飯器において、前記容器本
体の空間部における側周部位に、上下方向に延びる多数
の放熱フィンを有する放熱器を前記容器本体の側壁内面
に沿わしめた状態で配設し且つ該放熱器における前記放
熱フィンに挟まれた位置に、前記ワークコイルに対する
通電を制御する制御素子を取り付けるとともに、前記容
器本体の底壁に空気入口を形成する一方、前記容器本体
の側壁において前記放熱器と対向する部位に空気出口を
形成している。

【００１０】本願発明の基本構成において、前記放熱器
の表面に黒色皮膜を形成するのが放熱器からの輻射放熱
量を増大させ得る点で好ましい。

【００１１】また、前記放熱器の配設位置を、前記容器
本体の空間部における後部側周部位あるいは後部コーナ
部位とするのが空間部における余剰スペースを有効利用
できる点で好ましい。

【００１２】また、前記放熱器の内方側に遮熱板を配設
するのが内鍋からの熱影響を防止し得る点で好ましく、
該遮熱板の内方側に断熱材を配設すれば内鍋からの熱影
響防止効果がより向上する。

【００１３】

【作用】本願発明の基本構成では、上記手段によって次
のような作用が得られる。

【００１４】即ち、炊飯時において、ワークコイルへの
通電制御により制御素子（例えば、パワートランジスタ
および整流用ダイオードブリッジ等）が発熱するが、容
器本体の底壁に形成された空気入口から容器本体の側壁
において前記放熱器と対向する部位に形成された空気出
口に向かって容器本体内の空間部を下方から上方へ流れ
る上昇空気流に制御素子および放熱器の放熱フィンが晒
されることなり、該上昇空気流により制御素子および制
御素子が取り付けられた放熱器が冷却されることとな
る。

【００１５】また、前記放熱器の表面に黒色皮膜を形成
した場合、放熱器からの輻射放熱量が増大することとな
り、制御素子から放熱器への熱移動が促進される。

【００１６】また、前記放熱器の配設位置を、前記容器
本体の空間部における後部側周部位あるいは後部コーナ
部位とした場合、空間部における既存の余剰スペースが
有効に利用できる。

【００１７】また、前記放熱器の内方側に遮熱板を配設
した場合、内鍋および保温ヒータからの放熱器への熱影
響が防止されることとなり、制御素子および放熱器の冷
却効果がより一層増大するし、その場合において、該遮
熱板の内方側に断熱材を配設した場合、内鍋からの熱影
響の防止がより効果的となる。

【００１８】

【発明の効果】本願発明によれば、ワークコイルによる
高周波電磁誘導によって加熱される内鍋を収容し得るよ
うに構成され且つ空間部を有する二重構造とされた容器
本体を備えた電磁炊飯器において、前記容器本体の空間
部における側周部位に、上下方向に延びる多数の放熱フ
ィンを有する放熱器を前記容器本体の側壁内面に沿わし
めた状態で配設し且つ該放熱器における前記放熱フィン
に挟まれた位置に、前記ワークコイルに対する通電を制
御する制御素子を取り付けるとともに、前記容器本体の
底壁に空気入口を形成する一方、前記容器本体の側壁に
おいて前記放熱器と対向する部位に空気出口を形成し
て、炊飯時において、ワークコイルへの通電制御動作に
より発熱する制御素子（例えば、パワートランジスタお
よび整流用ダイオードブリッジ）が取り付けられた放熱
器の放熱フィンを、容器本体の底壁に形成された空気入
口から容器本体の側壁において前記放熱器と対向する部
位に形成された空気出口に向かって容器本体内の空間部
を下方から上方へ上昇する空気流によって冷却するよう
にしたので、冷却ファンを使用しなくとも、放熱器に制
御素子を取り付けるという極めて簡易な構成（即ち、従
来技術における通風ケース等を必要としない構成）で、
制御素子の冷却が達成できるという優れた効果がある。

【００１９】また、放熱器を容器本体の空間部に配設し
且つ容器本体側壁内面に沿う形状としているので、既存
の余剰スペースを有効に利用できるとともに、従来技術
のものに比べて炊飯器の外観がスッキリとするという効
果もある。

【００２０】さらに、容器本体の底壁に形成された空気
入口から容器本体の側壁において前記放熱器と対向する
部位に形成された空気出口に向かって容器本体内の空間
部を下方から上方へ上昇する空気流によって放熱器が冷
却されるようにしているので、放熱器を冷却するに十分
な上昇空気流を確保できるという効果もある。

【００２１】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。

【００２２】実施例１ 図１ないし図３には、本願発明の実施例１にかかる電磁
炊飯器が示されている。

【００２３】本実施例の電磁炊飯器は、炊飯と保温とを
兼用するものとされており、図１に示すように、内部に
内鍋３をセットし得るように構成された空間部４を有す
る二重構造の容器本体１と、該容器本体１の上部開口を
開閉自在に覆蓋する蓋体２とによって構成されている。

【００２４】前記容器本体１は、底壁および外側壁を構
成する合成樹脂製の有底筒状の外ケース５と、内周面を
構成する内ケース６と、両ケース５，６の上端を結合す
る合成樹脂製の肩部材７とによって構成されており、そ
の内部には、前記内鍋３を取り出し可能にセットされる
こととなっている。

【００２５】前記内ケース６は、前記肩部材７に対して
上端が係合され且つ外周面上下中央部に保温ヒータ８を
備えてなる薄金属板製の筒状ケース６aと、該筒状ケー
ス６aの下端に係合する合成樹脂製の皿状ケース６bとか
らなっており、該皿状ケース６bの底面中央部には、前
記内鍋３の底面に対して接触するセンタセンサー９が設
けられている。

【００２６】該センタセンサー９は、前記内鍋３の温度
を検知する温度検知手段として作用するものであり、温
度検知部となるサーミスタ１０、内鍋３がセットされて
いるか否かを検知する内鍋セット検知センサー１１が内
蔵されている。

【００２７】本実施例のセンターセンサ８は、前記皿状
ケース６bの中央部に形成された円形の収納部１２内に
あって上下動自在に配設され且つ前記サーミスタ１０を
内蔵してなるセンサーホルダー１３と、該センサーホル
ダー１３を上方(即ち、内鍋３の底面に当接する方向)に
付勢するスプリング１４とを備えて構成されている。本
実施例の場合、このセンサーホルダー１３の上面は円形
平面とされており、内鍋３の底面に当接するセンサーキ
ャップ１５が設けられている。

【００２８】また、前記内鍋セット検知センサー１１
は、前記センサーホルダー１３の外周において相対向す
る位置に設けられたリードスイッチ１６およびマグネッ
ト（図示省略）と、前記センサーホルダー１３の下方移
動時(換言すれば、内鍋セット時)において前記リードス
イッチ１６とマグネットとの間に挿入される遮閉板１７
とによって構成されている。

【００２９】前記皿状ケース６bの下面には、前記セン
ターセンサ９を包囲し且つ前記内鍋３の底面から下部湾
曲部位かけて対応するように環状のワークコイル１８が
配設されている。該ワークコイル１８は高周波電磁誘導
加熱装置における磁気発生手段として作用するものであ
る。符号１９はワークコイル１８を所定位置に保持する
とともにワークコイル１８による磁気が下方に存在する
機器に対して影響を及ぼさないように遮閉するフェライ
トコアであり、該フェライトコア１９の上端適所（本実
施例の場合、容器本体１の空間部４における後方側周部
４ａ側）には、後に詳述する放熱器２０の取付部となる
取付ボス１９ａが一体に形成されている。

【００３０】前記蓋体２は、上面を構成する合成樹脂製
の上板２１と、下面における外周環状部を構成する合成
樹脂製の下板２２と、該下板２２における開口部を覆蓋
する放熱板２３とによって中空構造に形成されている。
この蓋体２は、前記肩部材７の一側に対してヒンジ機構
２４を介して回動自在に取り付けられており、その開放
端側には、蓋体２の所定位置に対して係合して蓋体２の
閉塞状態を維持するロック機構２５が設けられている。
符号２６は蒸気排出口、２７は蓋ヒータである。 そし
て、前記容器本体１の空間部４における後方側側周部４
ａには、前記ワークコイル１８に対する通電を制御する
ためのパワートランジスタ２８および整流用ダイオード
ブリッジ２９において発生する熱を放熱するための放熱
器２０が配設されている。この空間部４における後方側
側周部４ａは、比較的大きな余剰スペースを有している
ので、放熱器２０を配設するのに好適であり、この余剰
スペースを有効に利用することにより、容器本体１の外
径サイズを大きくしなくともよくなる。しかも、放熱器
２０は、容器本体１の外ケース５により覆われることと
なるため、従来公知のものにおけるように、特別なケー
スを設ける必要もなくなる。なお、前記空間部４におけ
る前方側周部３ｃには、取付部材４６に支持された状態
でマイコン基板４５が設けられるため、放熱器設置スペ
ースが得られない。また、空間部４における側方側周部
３ｄ，３ｄは、容器本体１のサイズを小さく抑える必要
から幅狭とされており、放熱器設置スペースが得られな
い。

【００３１】前記放熱器２０は、前記容器本体１の側壁
内面（換言すれば、外ケース５内面）に沿った形状を有
し且つ熱良導体（例えば、アルミあるいはアルミ合金
材）からなる板状の放熱器主体２０ａと該放熱器主体２
０ａの内外両面に一体突設された上下方向に延びる多数
の放熱フィン２０ｂ，２０ｂ・・とにより構成されてお
り、前記放熱器主体２０ａを、前記フェライトコア１９
における取付ボス１９ａに対してビス３０により固着す
ることにより取り付けられている（図２参照）。また、
前記放熱器主体２０ａの内外両面には、前記パワートラ
ンジスタ２８および整流用ダイオードブリッジ２９がボ
ルト３１により直付けされている。

【００３２】このように構成したことにより、容器本体
１の空間部４において下方から上方へ向かって流れる上
昇空気流Ｆにパワートランジスタ２８、整流用ダイオー
ドブリッジ２９および放熱器２０が晒されることとな
り、これらの機器は上昇空気流Ｆにより自然冷却される
こととなる。この際、放熱器２０における放熱フィン２
０ｂ・・が上下方向に延びていることにより、放熱フィ
ン２０ｂ・・と上昇空気流Ｆとの接触面積の増大が得ら
れる。

【００３３】ところで、容器本体１の空間部４は、密閉
空間ではないので、パワートランジスタ２８、整流ダイ
オードブリッジ２９および放熱器２０を冷却するに足る
上昇空気流Ｆが得られるが、本実施例においては、前記
容器本体１の底壁（換言すれば、外ケース５の底面適
所）に空気入口３３を形成する一方、前記容器本体１の
側壁（換言すれば、外ケース５の側面）において前記放
熱器２０と対向する部位に空気出口３４を形成して、前
記放熱器２０へと流れる上昇空気流Ｆの量を多く確保で
きるようにしている。

【００３４】さらに、前記放熱器２０の表面には、図３
に拡大図示するように、黒色塗料あるいは黒色酸化皮膜
からなる黒色皮膜３２が形成されている。この黒色皮膜
３２の形成により、放熱器２０からの輻射放熱量が増大
することとなり、パワートランジスタ２８および整流用
ダイオードブリッジ２９の冷却がより一層効果的に得ら
れる。

【００３５】さらにまた、本実施例においては、前記放
熱器２０の内方側には断熱材３５が配設されている。該
断熱材３５は、保温ヒータ８が付設されている筒状ケー
ス６ａとその外周側にあって内鍋３および保温ヒータ８
からの輻射熱を遮断する遮熱板３６との間に介設されて
いる。この断熱材３５の存在により、内鍋３および保温
ヒータ８からの輻射熱の影響がパワートランジスタ２
８、整流用ダイオードブリッジ２９および放熱器２０に
及ばなくなる。

【００３６】次いで、図４を参照して、本実施例の電磁
炊飯器における電力供給回路の一例を説明する。

【００３７】この電磁炊飯器における電力供給回路は、
前記整流用ダイオードブリッジ２９と、フィルタコイル
３７と、インバータ回路３８とを有しており、商用交流
電源３９から供給される交流電流を前記整流用ダイオー
ドブリッジ２９で整流して直流電流に変換した後、サー
ジ電流等を吸収するためのフィルタコイル３７を経てイ
ンバータ回路３８に与える。

【００３８】前記インバータ回路３８は、ワークコイル
１８に直列接続されたパワートランジスタ２８と、該パ
ワートランジスタ２８のスイッチング作動を制御するた
めの制御回路４０と、パワートランジスタ２８に並列接
続されたフライホイールダイオード４１と、ワークコイ
ル１８に並列接続された共振コンデンサ４２と、フィル
タコンデンサ４３とを備えている。

【００３９】前記インバータ回路３８の動作は次の通り
である。制御回路４０からパワートランジスタ２８にＯ
Ｎ信号が与えられると、パワートランジスタ２８がＯＮ
して、フィルタコンデンサ４３→ワークコイル１８→パ
ワートランジスタ２８の方向に電流が流れる。次いで制
御回路４０からパワートランジスタ２８にＯＦＦ信号が
与えられ、パワートランジスタ２８がＯＦＦする。パワ
ートランジスタ２８がＯＦＦすると、ワークコイル１８
に蓄積された電磁エネルギーが放電し、ワークコイル１
８と共振コンデンサ４２との閉ループ回路に電流が流
れ、共振コンデンサ４２が充電される。共振コンデンサ
４２が充電されるまでは、ワークコイル１８にはパワー
トランジスタ２８がＯＮしていた時と同様の方向に電流
が流れる。

【００４０】共振コンデンサ４２の充電が終わると、逆
に共振コンデンサ４２に充電された電荷が放電され、ワ
ークコイル１８に逆方向の電流が流れる。そして、共振
コンデンサ４２の放電が終わっても、共振コンデンサ４
２の放電電流によりワークコイル１８に蓄積された電磁
エネルギーが放電して、この電磁エネルギーによりワー
クコイル１８→フィルタコンデンサ４３→フライホイー
ルダイオード４１の方向に電流が流れる。ワークコイル
１８の蓄積電磁エネルギーが放電され終えると、１サイ
クルが終わる。そして、制御回路４０により再びパワー
トランジスタ２８にＯＮ信号が与えられる。

【００４１】以上の１サイクルが例えば１秒間に３万回
繰り返されるように制御回路４０がＯＮ／ＯＦＦ信号を
出力する。この結果、ワークコイル１８に対する高周波
電磁誘導加熱が実行される。

【００４２】上述のワークコイル１８に対する電力供給
回路は、その動作時に発熱する。特に、パワートランジ
スタ２８および整流用ダイオードブリッジ２９は比較的
大電流で動作されるので、その発熱量が大きい。そこ
で、本実施例では、少なくともパワートランジスタ２８
および整流用ダイオードブリッジ２９を前述したように
放熱器２０に直付けして、自然上昇空気流による通風に
より冷却するようにしている。

【００４３】なお、本実施例におけるように、パワート
ランジスタ２８および整流用ダイオードブリッジ２９を
放熱器２０に直付けするのではなく、最も発熱量の大き
なパワートランジスタ２８のみを放熱器２０に直付けす
るようにしてもよい。

【００４４】要は、ワークコイル１８に電力を供給する
ための回路素子のうち、発熱量の大きい素子を放熱器２
０に直付けして、放熱器２０を自然対流する空気に晒し
て冷却するようにされていればよい。

【００４５】実施例２ 図５には、本願発明の実施例２にかかる電磁炊飯器が示
されている。

【００４６】本実施例の場合、放熱器２０は、容器本体
１の空間部４における後部コーナ部４ｂに配設されてい
る。該後部コーナ部４ｂも、比較的大きな余剰スペース
を有しているので、放熱器２０を配設するのに好適であ
り、この余剰スペースを有効に利用することにより、容
器本体１の外径サイズを大きくしなくともよくなる。そ
の他の構成および作用効果は実施例１と同様なので重複
を避けて説明を省略する。

【００４７】本願発明は、上記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て適宜設計変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１にかかる電磁炊飯器の縦断
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】本願発明の実施例１にかかる電磁炊飯器におけ
る放熱器の部分拡大断面図である。

【図４】本願発明の実施例１にかかる電磁炊飯器におけ
る電力供給回路を示す回路構成図である。

【図５】本願発明の実施例２にかかる電磁炊飯器の横断
面図（図２相当図）である。

【符号の説明】

１は容器本体、３は内鍋、４は空間部、４ａは後方側側
周部、４ｂは後方コーナ部、５は外ケース、６は内ケー
ス、６ａは筒状ケース、６ｂは皿状ケース、８は保温ヒ
ータ、１８はワークコイル、１９はフェライトコア、１
９ａは取付ボス、２０は放熱器、２０ａは放熱器主体、
２０ｂは放熱フィン、２８は制御素子（パワートランジ
スタ）、２９は制御素子（整流用ダイオードブリッ
ジ）、３２は黒色皮膜、３３は空気入口、３４は空気出
口、３５は断熱材、３６は遮熱板。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークコイルによる高周波電磁誘導によ
   って加熱される内鍋を収容し得るように構成され且つ空
   間部を有する二重構造とされた容器本体を備えた電磁炊
   飯器であって、前記容器本体の空間部における側周部位
   には、上下方向に延びる多数の放熱フィンを有する放熱
   器を前記容器本体の側壁内面に沿わしめた状態で配設し
   且つ該放熱器における前記放熱フィンに挟まれた位置に
   は、前記ワークコイルに対する通電を制御する制御素子
   を取り付けるとともに、前記容器本体の底壁には空気入
   口を形成する一方、前記容器本体の側壁において前記放
   熱器と対向する部位には空気出口を形成したことを特徴
   とする電磁炊飯器。
2. 【請求項２】 前記放熱器の表面には黒色皮膜を形成し
   たことを特徴とする前記請求項１記載の電磁炊飯器。
3. 【請求項３】 前記放熱器の配設位置を、前記容器本体
   の空間部における後部側周部位あるいは後部コーナ部位
   としたことを特徴とする前記請求項１および請求項２の
   いずれか一項記載の電磁炊飯器。
4. 【請求項４】 前記放熱器の内方側には遮熱板を配設し
   たことを特徴とする前記請求項１ないし請求項３のいず
   れか一項記載の電磁炊飯器。
5. 【請求項５】 前記遮熱板の内方側には断熱材を配設し
   たことを特徴とする前記請求項４記載の電磁炊飯器。