JPH09252937A

JPH09252937A - 炊飯器

Info

Publication number: JPH09252937A
Application number: JP7176596A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kogure; 栄治小暮; Sadao Kanetani; 定男金谷; Hiroshi Nakamura; 宏中村; Hiroaki Tsukahara; 広明塚原
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】加熱手段である誘導コイルを制御するインバ
ータ回路を構成する発熱素子の冷却手段を小型化し、か
つ冷却性能を向上できる炊飯器を得ること。【解決手段】本体ケース１内に設置され少なくとも底
部に誘導コイル１３が固定されたコイル台１２と、誘導
コイル１３に交番磁界を発生させるインバータ回路が設
けられた制御基板２０と、コイル台１２上に配設され誘
導コイル１３によって加熱される鍋１１とを備え、冷媒
が封入され外周面にインバータ回路を構成する発熱素子
３０の少なくとも１つが取付けられたリング状の冷却タ
ンク２５を有し、この冷却タンク２５を空隙を介して鍋
１１の周囲に設置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱を利用し
て炊飯を行う炊飯器に係り、より詳しくは、誘導コイル
に交番磁界を発生させるインバータ回路の発熱素子を冷
媒により冷却するようにした炊飯器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は例えば実開平３−５８２１９号公
報に示されている従来の炊飯器の構成を示す縦断面図で
ある。図において、１は本体ケースで、２は本体ケース
１にヒンジを介して開閉可能に装着された蓋体である。
本体ケース１の内部には鉄系材料（磁性体）からなる有
底筒状の鍋１１が収納され、鍋１１の上端フランジ部が
本体ケース１内の上部に設けた上リング６ａにより支持
されている。１２は耐熱性を有する合成樹脂からなるコ
イル台で、内枠１４ａを介して上リング６ａにビスによ
り固定されている。

【０００３】コイル台１２の外周の底面部および側面下
部には、加熱手段である誘導コイル１３が接着固定され
ており、誘導コイル１３の外側には絶縁体を介して複数
本のフェライト１７が固定されている。このフェライト
１７は、誘導コイル１３からの磁力線を吸収して本体ケ
ース１の外部へ漏れるのを防止する磁気シールドとして
機能する。更に誘導コイル１３およびフェライト１７の
周囲には、これらを取り囲むようにアルミニウム材から
なる反射板１７ａが設けられており、磁力線や輻射熱の
本体ケース１外部への漏れ防止を強化するようになって
いる。

【０００４】１ｂは本体ケース１の下部を構成する下ケ
ースであり、内部にはコードリール（図示せず）や誘導
コイル１３に交番磁界を発生させるインバータ回路の各
素子が搭載された制御基板２０などが配置されている。
４０はインバータ回路内の発熱素子である半導体スイッ
チング素子、すなわちトランジスタで、本体ケース１内
の一方の側の仕切板２４ａによって区画された空間２５
ａ内に配置され、その電極は図示しないリード線により
制御基板２０に接続されている。５０はトランジスタ４
０の放熱に必要な表面積を有する空冷用のヒートシンク
であり、本体ケース１内の空間２５ａ内において上下方
向に配置され、この空間内の大部分を占有している。１
８は鍋２の下面に接触可能に設置された温度センサであ
る。

【０００５】このような従来の炊飯器においては、イン
バータ回路を介して誘導コイル１３に電源を供給するこ
とにより、鍋１１に渦電流を誘導し、鍋１１を加熱して
炊飯が行われる。このときの温度管理は、鍋１１の下面
に接触している温度センサ１８からの信号に基づいて行
われる。そして鍋１１や誘導コイル１３からの輻射熱
は、反射板１７ａや仕切板２４ａによって遮断され、外
部やヒートシンク５０の設置部への漏れが防止されるよ
うになっている。またインバータ回路内のスイッチング
素子であるトランジスタ４０で発生する熱はヒートシン
ク５０により放熱されて冷却され、これによってトラン
ジスタ４０が使用温度限度内に保たれるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の炊飯器は、以上
のようにインバータ回路の発熱素子であるトランジスタ
を空冷するようにしているため、放熱（冷却）に必要な
表面積を有する大型のヒートシンク５０が必要で、これ
が炊飯器の小型化を阻害する要因となっていた。

【０００７】本発明は以上の点に鑑み、加熱手段である
誘導コイルを制御するインバータ回路を構成する発熱素
子の冷却手段を小型化し、かつ冷却性能を向上すること
のできる炊飯器を得ることを目的としたものである。ま
た、本発明は、炊飯後の保温性能に優れた炊飯器を得る
ことを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明は、本体ケース内に設置され少なくとも
底部に誘導コイルが固定されたコイル台と、誘導コイル
に交番磁界を発生させるインバータ回路が設けられた制
御基板と、コイル台上に配設され誘導コイルによって加
熱される鍋とを備えた炊飯器において、冷媒が封入され
外周面にインバータ回路を構成する発熱素子の少なくと
も１つが取付けられたリング状の冷却タンクを有し、こ
の冷却タンクを空隙を介して鍋の周囲に設置したもので
ある。

【０００９】（２）上記（１）の冷却タンクをコイル
台の上方に配設し、コイル台と冷却タンクとにより鍋収
容部を形成した。（３）上記（１），（２）の冷却タンクの外周面に、
互いに距離を隔てて複数の発熱素子を取付けた。

【００１０】（４）上記（３）の冷却タンクの外周面
に、インバータ回路を構成する発熱素子を取付けると共
に、この発熱素子と対向する位置に他の発熱素子を取付
けた。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の第１の実施の形態の縦断
面図である。図において、１は例えば合成樹脂の如き非
磁性材からなり、上部が開口した本体ケースで、側面ケ
ース１ａと下ケース１ｂとからなっている。２は非磁性
材からなり、本体ケース１の開口部を開閉する蓋体で、
外蓋、内蓋、蓋ヒータ、蓋パッキン等からなり、ヒンジ
３を介して本体ケース１に開閉自在に装着されている。
４は本体ケース１の前面側に設けられ、蓋体２を閉じた
ときにロックするラッチ機構、５は蓋体２のほぼ中央部
に設けられ、炊飯時に蒸気が流出する蒸気口である。６
は本体ケース１の底部の前部側に設けた吸気口、７は同
じく後部側に設けた吸気口、８は本体ケース１の後部上
方に設けた排気口である。

【００１２】１１は例えば、内側がアルミニウム等の非
磁性材、外側がステンレス等の磁性材で構成され、内面
にフッ素樹脂がコーティングされた有底筒状の鍋で、上
部に設けたフランジが本体ケース１に設けた支持リング
９上に載置され、後述の鍋収容部内に収納される。１２
は耐熱性を有する合成樹脂で形成されたほぼ椀状のコイ
ル台で、鍋１１の底部に対応した形状に形成されてお
り、底面部及び側面下部には、鍋１１の加熱手段である
誘導コイル１３が接着固定されている。そして、このコ
イル台１２の上部と支持リング９との間には、後述する
リング状の冷却タンク２５が配設されており、これによ
り鍋収容部１４を形成している。

【００１３】１５はコイル台１２の下方にほぼ等間で設
置された複数のフェライトで、誘導コイル１３から放出
されるノイズを減少させる機能を有する。１６はコイル
台１２の中央部において、上下に摺動可能に設けられた
支持枠１７に取付けた温度センサで、鍋１１の底部に当
接してその温度を検出する。

【００１４】２０は本体ケース１の下部空間に設置さ
れ、ダイオードブリッジ（整流回路）を含むインバータ
回路を構成する電子部品などが搭載されて誘導コイル１
３の出力、すなわち、火力を制御する制御基板、２１は
炊飯を制御するための操作基板、２２はメニュー選択ボ
タン、炊飯ボタン等が設けられ、操作基板２１に接続さ
れた操作部、２３は本体ケース１の下面に設けた凹部内
に収容されたコードリールである。

【００１５】前述の冷却タンク２５は、例えば、アルミ
ニウムの如き熱伝導性のよい素材からなり、図２、図３
に示すように、断面が上下方向に長いほぼ長方形状の本
体２６と、その開口部を水密に封止する蓋板２７とによ
り、その内径がコイル台１２の開口部の内径とほぼ等し
いリング状に形成されている。そして、本体２６の外周
面の少なくとも１か所には、内周にめねじを有する有底
円筒状のねじ穴２８が設けられており、内部には、高比
熱を有する水、あるいはシリコンオイル、不凍液などの
冷媒２９が封入されている。

【００１６】３０はインバータ回路を構成する高発熱素
子である半導体スイッチング素子で、図４に示すよう
に、例えば、ポリエステルの如き熱伝導性のよい絶縁物
３４を介して、冷却タンク２５のねじ穴２８に螺入した
ねじ３５により冷却タンク２５の外側面に密着固定され
ている。

【００１７】上記のうような冷却タンク２５は、支持リ
ング９とコイル台１２との間において本体ケース１に取
付けられてこれらにより鍋収容部１４を形成しており、
半導体スイッチング素子３０の電極に接続されたリード
線３１は、制御基板２０に接続される。なお、本実施の
形態においては、インバータ回路に供給する直流電圧を
発生するための比較的低発熱素子であるダイオードブリ
ッジ（整流回路）は、図示してないが、例えば、制御基
板２０に吸気口６に対向して搭載され、ヒートシンクな
どによって冷却されるようになっている。

【００１８】次に、上記のように構成した本実施形態の
作用を説明する。先ず、鍋１１に米と水を入れ、鍋収容
部１４内に収容して蓋体２を閉じ、操作部２２の炊飯ス
イッチをＯＮする。これにより、インバータ回路が作動
して誘導コイル１３に交番磁界が発生し、鍋１１が加熱
されて炊飯が行われる。このとき、半導体スイッチング
素子３０が発熱し、これによって発生した熱は冷却タン
ク２５に直接伝達され、これに封入された冷媒（ここで
は水を用いた場合を示す）２９への放熱が行われて、冷
却タンク２５の壁面を介して水２９と半導体スイッチン
グ素子３０との間で熱交換が行われ、半導体スイッチン
グ素子３０を冷却する。一方、冷却タンク２５内の冷媒
（水）２９は、半導体スイッチング素子３０の放熱及び
炊飯に伴う熱によって加熱され、比較的高温（例えば８
５℃〜９５℃）に保持されている。

【００１９】炊飯が終了すると炊飯スイッチが自動的に
ＯＦＦされ、保温スイッチがＯＮする。このとき、冷却
タンク２５に封入された熱容量の大きい冷媒（水）２９
が蓄熱材として作用し、鍋１１からの放熱を防止して鍋
１１を保温する。このため、従来使用していた保温用の
ヒータを無くすか、又は小容量のヒータを用いることが
できる。

【００２０】実施の形態２．図５は本発明の第２の実施
形態の縦断面図である。なお、第１の実施形態と同じ部
分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。３２は
インバータ回路に直流電圧を供給するための比較的低発
熱素子であるダイオードブリッジ（整流回路）で、冷却
タンク２５の外周上において、かつ、半導体スイッチン
グ素子３０と離れた位置（例えば、ほぼ１８０°隔てた
対向位置）に取付けられ、その電極に接続したリード線
３３を制御基板２０に接続したものである。

【００２１】上記のように構成した本実施形態の作用も
第１の実施形態の場合とほぼ同様であるが、低発熱素子
であるダイオードブリッジ３２を冷却タンク２５に、か
つ高発熱素子である半導体スイッチング素子３０から離
れた位置に取付けたので、相互の熱影響を受けにくく、
これら発熱素子の冷却効果を向上することができる。

【００２２】上記の説明では、冷却タンクに封入する冷
媒に水を用いた場合を示したが、冷媒にシリコンオイル
を用いた場合は、低温（例えば−３０℃）から高温（例
えば２００℃）まで使用が可能であり、適用範囲を広め
ることができる。また、凍結のおそれのある寒冷地向け
の製品の場合には、冷媒として不凍液を用いるなど、適
宜選択すればよい。また、上記の説明では、図示の炊飯
器に本発明を実施した場合を示したが、本発明はこれに
限定するものではなく、他の構造の炊飯器にも実施する
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る炊飯器によれば、次のよう
な効果を得ることができる。（１）冷媒が封入され外周面にインバータ回路を構成
する発熱素子の少なくとも１つが取付けられたリング状
の冷却タンクを、空隙を介して鍋の周囲に設置してこの
冷却タンクにより発熱素子を冷却するようにしたので、
冷却性能を向上することができ、また、制御基板及び操
作基板に搭載した電子部品の温度上昇を防止することが
できる。さらに、炊飯後の保温時においては、冷却タン
クに封入された冷媒が蓄熱材として作用し、鍋からの放
熱を防止して鍋を保温するので、保温用ヒータを無くす
か又は小容量のヒータを用いることができ、この分消費
電力を節減することができる。

【００２４】（２）上記（１）の冷却タンクをコイル
台の上方に配設し、コイル台と冷却タンクとにより鍋収
容部を形成したので、上記（１）の効果を有すると共
に、炊飯器をコンパクトに構成することができる。

【００２５】（３）上記（１）又は（２）の冷却タン
クの外周面に互いに距離を隔てて複数の発熱素子を取付
け、（４）また、上記（３）の冷却タンクの外周面に、イ
ンバータ回路を構成する発熱素子を取付けると共に、こ
の発熱素子と対向する位置に他の発熱素子を取付けたの
で、発熱素子相互の影響を受けにくく、冷却性能を向上
することができ、また、制御基板及び操作基板に搭載し
た電子部品の温度上昇を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の要部をなす冷却タンクの平面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】冷却タンクへの発熱素子の取付状態を示す説
明図である。

【図５】第２の実施形態の縦断面図である。

【図６】従来の炊飯器の一例の縦断面図である。

【符号の説明】

１本体ケース、２蓋体、１１鍋、１２コイル
台、１３誘導コイル、１４鍋収容部、２０制御基
板、２１操作基板、２２操作部、２５冷却タン
ク、３０半導体スイッチング素子、３２ダイオード
ブリッジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村宏埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１三菱電機ホーム機器株式会社内 (72)発明者塚原広明埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１三菱電機ホーム機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体ケース内に設置され少なくとも底部
に誘導コイルが固定されたコイル台と、前記誘導コイル
に交番磁界を発生させるインバータ回路が設けられた制
御基板と、前記コイル台上に配設され誘導コイルによっ
て加熱される鍋とを備えた炊飯器において、冷媒が封入され外周面に前記インバータ回路を構成する
発熱素子の少なくとも１つが取付けられたリング状の冷
却タンクを有し、該冷却タンクを空隙を介して前記鍋の
周囲に設置したことを特徴とする炊飯器。
【請求項２】冷却タンクをコイル台の上方に配設し、
該コイル台と冷却タンクとにより鍋収容部を形成したこ
とを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】冷却タンクの外周面に互いに距離を隔て
て複数の発熱素子を取付けたことを特徴とする請求項１
又は２記載の炊飯器。
【請求項４】冷却タンクの外周面に、インバータ回路
を構成する発熱素子を取付けると共に、該発熱素子と対
向する位置に他の発熱素子を取付けたことを特徴とする
請求項３記載の炊飯器。