JPH09135772A - 誘導加熱式炊飯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発熱部品の構成あるいは発熱部品の冷却方法
を改善することによって冷却ファンを使用しない構成の
誘導加熱式炊飯器を提供することを目的としている。 【解決手段】 ２本以上のリッツワイヤで構成した加熱
コイル１４のそれぞれに複数のスイッチング素子１６ａ
・１６ｂによって別々に電流を供給するようにし、各ス
イッチング素子を別々のヒートシンクによって熱拡散し
て、スイッチング素子の発熱量を低く抑えて、冷却ファ
ンを使用する必要のない誘導加熱式炊飯器としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般家庭やレストラ
ン等で用いられる誘導加熱式炊飯器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】以下従来の誘導加熱式炊飯器について説
明する。図５は従来の誘導加熱式炊飯器の構成を示すブ
ロック図である。１は磁性材料で構成した炊飯鍋で、加
熱コイル２が発生する高周波磁界を受けて誘導加熱され
る。３は加熱コイル２に高周波電流を供給するインバー
タ回路で、マイコンによって構成した制御回路４によっ
て駆動されている。また制御回路４は、図示していない
温度検知手段の温度情報を受けて炊飯鍋１の温度を検知
し、炊飯の進行に適した炊飯シーケンスでインバータ回
路３を制御しているものである。５はインバータ回路３
等を冷却する冷却ファンで、トライアック等によって構
成した冷却ファン制御手段６によって駆動されている。

【０００３】図６はインバータ回路３の一例を示す回路
図である。商用交流電源７の電圧を整流する整流ブリッ
ジ８、加熱コイル２に高周波電流を供給するスイッチン
グ素子３ｃは、インバータ動作において発熱する発熱部
品である。そこで図７に示しているように、スイッチン
グ素子３ｃおよび整流ブリッジ８はヒートシンク１０に
よって熱拡散しているものである。スイッチング素子３
ｃは一面が非絶縁部となっており、この非絶縁部側をヒ
ートシンク１０を取り付けているものである。

【０００４】以下、従来の誘導加熱式炊飯器の動作を説
明する。制御回路４は炊飯が始まると、冷却ファン制御
手段６に信号を送って冷却ファン５を駆動する。つま
り、炊飯動作中のスイッチング素子３ｃおよび整流ブリ
ッジ８の温度上昇を抑制しているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の誘導加熱式
炊飯器は、特に早朝等で使用するような場合に騒音が大
きいという課題を有するものである。つまり、インバー
タ回路３を冷却するための冷却ファン５の動作音がこの
騒音の原因となっているものである。なお一般の電熱ヒ
ータタイプの炊飯器では冷却ファン５を使用していない
ため、このような騒音は発生しないものである。従って
この冷却ファンによる騒音は、誘導加熱式炊飯器に特有
の課題となっているものである。

【０００６】本発明はこのような従来の構成の誘導加熱
式炊飯器が有している課題を解決するもので、発熱部品
の構成あるいは発熱部品の冷却方法を改善することによ
って冷却ファンを使用しない構成の誘導加熱式炊飯器を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の第一の手段は、２本以上のリッツワイヤで構
成した加熱コイルのそれぞれに複数のスイッチング素子
によって別々に電流を供給するようにし、各スイッチン
グ素子を別々のヒートシンクによって熱拡散して、スイ
ッチング素子の発熱量を低く抑えて、冷却ファンを使用
する必要のない誘導加熱式炊飯器としている。

【０００８】また前記目的を達成するための本発明の第
二の手段は、特にスイッチング素子を電気的に絶縁した
パッケージ内に封入して同一のヒートシンクによって熱
拡散するようにして、組立作業性を改善した誘導加熱式
炊飯器としている。

【０００９】また本発明の第三の手段は、特に複数のス
イッチング素子を同一パッケージ内に封入し、同一のヒ
ートシンクによって熱拡散するようにして、更に組立作
業性を改善した誘導加熱式炊飯器としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施形態に
ついて説明する。図１は本実施形態の構成を示す回路図
である。図示していない炊飯鍋を高周波磁界によって誘
導加熱する加熱コイル１４は、２本のリッツワイヤを使
用した２コイルの構成とした加熱コイルとしている。こ
の加熱コイル１４には、２個のスイッチング素子１６ａ
・１６ｂと２個の共振コンデンサ１５ａ・１５ｂとによ
ってそれぞれ別々に高周波電流を供給するようにしてい
る。つまり加熱コイル１４は、直径0.5mmの素線を３０
本撚ったリッツワイヤを使用しており、平滑コンデンサ
１３側を共通とし、スイッチング素子１６ａ・１６ｂと
接続する側で１５本ずつとした２つのコイルとしてい
る。こうして加熱コイル１４は、互いに密に磁気結合し
た２つのコイルと等価となる。この２つのコイルに、２
つのスイッチング素子１６ａ・１６ｂをそれぞれ接続し
ているものである。共振コンデンサ１５ａ・１５ｂにつ
いても、平滑コンデンサ１３側を共通とし、他端はＩＧ
ＢＴで構成した２つのスイッチング素子１６ａ・１６ｂ
のコレクタに接続している。またスイッチング素子１６
ａ・１６ｂは逆並列ダイオード１６ｃ・１６ｄを同一パ
ッケージ内に内蔵したものを使用しており、制御回路１
７によってオンオフ制御しているものである。つまり制
御回路１７は、２つのスイッチング素子１６ａ・１６ｂ
のコレクタ−エミッタ間電圧等を検知して、同一タイミ
ングで２つのスイッチング素子１６ａ・１６ｂをオンオ
フしている。前記加熱コイル１４・共振コンデンサ１５
ａ・１５ｂ、スイッチング素子１６ａ・１６ｂはインバ
ータ回路１８を構成している。なお１１・１２は、商用
交流電源と商用交流電源１１に接続した整流ブリッジで
ある。

【００１１】また本実施形態では、図２に示すような冷
却構成を採用している。つまり、２つのスイッチング素
子１６ａ・１６ｂは別々のヒートシンクに取り付けて熱
拡散している。すなわち、スイッチング素子１６ａは第
一のヒートシンク１８に、スイッチング素子１６ｂは第
二のヒートシンク１９に取り付けて熱拡散しているもの
である。このとき、スイッチング素子１６ａ・１６ｂは
共に下部１６ｃをコレクタ非絶縁部とした熱抵抗の低い
状態としており、上部は樹脂によるモールドを施した熱
抵抗の高い状態としている。つまりコレクタ非絶縁部を
備えたスイッチング素子１６ａ・１６ｂとしているた
め、使用するヒートシンクは、スイッチング素子１６ａ
用のものとスイッチング素子１６ｂ用のものを使い分け
る必要があるものである。

【００１２】以下、本実施形態の動作を説明する。制御
回路１７は図示していないスタートボタンが押されると
炊飯を開始する。すなわち、炊飯量に応じた最適の加熱
モードを実現する炊飯シーケンスに従って、スイッチン
グ素子１６ａ・１６ｂの通電を制御するものである。こ
うして加熱コイル１４は高周波磁界を発生し、図示して
ない加熱コイル１４上に載置した炊飯鍋は誘導加熱され
て炊飯が進行する。

【００１３】このとき、本実施形態では加熱コイル１４
を２コイル構成としており、それぞれのコイルにスイッ
チング素子１６ａ・１６ｂによって高周波電流を供給す
るようにしているものである。一般にこのようなスイッ
チング素子の並列運転の場合、各スイッチング素子のオ
ン電圧あるいはオフ電圧にばらつきがあって、スイッチ
ング素子の導通時に流れる電流にアンバランスが生じて
一方のスイッチング素子が破壊されるおそれがある。し
かし本実施形態の加熱コイル１４は、互いに密に磁気結
合した２つのコイルを使用しており、このようなアンバ
ランスが発生しないことを実験によって確認している。
従って本実施形態のインバータ構成とした場合には、ス
イッチング素子１６ａ・１６ｂの動作時に発生する損失
は、従来の構成の場合の略半分となるものである。従っ
てスイッチング素子１６ａあるいは１６ｂに発生する損
失も、従来のほぼ半分となるものである。この結果、従
来必要であった冷却ファンによる冷却が本実施形態の場
合には不要となって、簡単な構成で騒音の低い誘導加熱
式炊飯器を実現できるものである。

【００１４】なお本実施形態においては、スイッチング
素子を１６ａ・１６ｂの２つにする構成としたが、加熱
コイル１４の分割数を増して３つ以上のスイッチング素
子を使用するようにすれば、一層冷却効果の高い誘導加
熱式炊飯器を実現できるものである。

【００１５】またこのとき、図３に示すような冷却構成
とすれば組立作業性を高めた誘導加熱式炊飯器を実現で
きるものである。すなわち、スイッチング素子１６ａ・
１６ｂは、共に電気的に絶縁したパッケージ内に封入し
た構成としている。こうして、絶縁を完全としたスイッ
チング素子１６ａ・１６ｂを、同一のヒートシンク２０
上に取り付けているものである。

【００１６】更に、図４に示す構成とすれば更に組立作
業性を高めた誘導加熱式炊飯器を実現できるものであ
る。すなわち、２つのスイッチング素子１６ａ・１６ｂ
を１つのパッケージ内に絶縁して収容しスイッチング素
子１６としているものである。こうして、スイッチング
素子１６を１つのヒートシンク２０上に取り付けている
ものである。

【００１７】

【発明の効果】本発明の第一の手段は、２本以上のリッ
ツワイヤで構成した加熱コイルと、それぞれの加熱コイ
ルに別々に電流を供給する２つ以上のスイッチング素子
と、各スイッチング素子が構成するインバータ回路に接
続した整流ブリッジとを備え、前記２つ以上のスイッチ
ング素子の熱拡散を別々のヒートシンクによって行う構
成として、冷却ファンを使用しない構成の誘導加熱式炊
飯器を実現するものである。

【００１８】また本発明の第二の手段は、２本以上のリ
ッツワイヤで構成した加熱コイルと、それぞれの加熱コ
イルに別々に電流を供給する２つ以上のスイッチング素
子と、各スイッチング素子が構成するインバータ回路に
接続した整流ブリッジとを備え、前記２つ以上のスイッ
チング素子はそれぞれ電気的に絶縁したパッケージ内に
封入し同一のヒートシンクによって熱拡散する構成とし
て、特に組立作業性を改善した誘導加熱式炊飯器を実現
するものである。

【００１９】本発明の第三の手段は、２本以上のリッツ
ワイヤで構成した加熱コイルと、それぞれの加熱コイル
に別々に電流を供給する２つ以上のスイッチング素子
と、各スイッチング素子が構成するインバータ回路に接
続した整流ブリッジとを備え、前記２つ以上のスイッチ
ング素子は同一パッケージ内に封入し同一のヒートシン
クによって熱拡散する構成として、更に組立作業性を改
善した誘導加熱式炊飯器を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である誘導加熱式炊飯器の回
路構成を示す回路図

【図２】同、冷却構成を示す斜視図

【図３】同、複数のスイッチング素子を１つのヒートシ
ンクによって冷却する構成を示す斜視図

【図４】同、１つのパッケージ内に収容したスイッチン
グ素子を１つのヒートシンクによって冷却する構成を示
す斜視図

【図５】従来の誘導加熱式炊飯器の構成を示すブロック
図

【図６】同、回路構成を説明する回路図

【図７】同、冷却構成を説明する斜視図

【符号の説明】

１２ 整流ブリッジ １４ 加熱コイル １６ スイッチング素子 １６ａ スイッチング素子 １６ｂ スイッチング素子 １７ インバータ回路 １８ 第一のヒートシンク １９ 第二のヒートシンク ２０ ヒートシンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本以上のリッツワイヤで構成した加熱
   コイルと、それぞれの加熱コイルに別々に電流を供給す
   る２つ以上のスイッチング素子と、各スイッチング素子
   が構成するインバータ回路に接続した整流ブリッジとを
   備え、前記２つ以上のスイッチング素子の熱拡散を別々
   のヒートシンクによって行う誘導加熱式炊飯器。
2. 【請求項２】 ２本以上のリッツワイヤで構成した加熱
   コイルと、それぞれの加熱コイルに別々に電流を供給す
   る２つ以上のスイッチング素子と、各スイッチング素子
   が構成するインバータ回路に接続した整流ブリッジとを
   備え、前記２つ以上のスイッチング素子はそれぞれ電気
   的に絶縁したパッケージ内に封入し同一のヒートシンク
   によって熱拡散する誘導加熱式炊飯器。
3. 【請求項３】 ２本以上のリッツワイヤで構成した加熱
   コイルと、それぞれの加熱コイルに別々に電流を供給す
   る２つ以上のスイッチング素子と、各スイッチング素子
   が構成するインバータ回路に接続した整流ブリッジとを
   備え、前記２つ以上のスイッチング素子は同一パッケー
   ジ内に封入し同一のヒートシンクによって熱拡散する誘
   導加熱式炊飯器。