JP2008284010A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】 鋼板ケースの内面側に配設される絶縁カバーを利用して、制御基板を冷却するための冷却空間を確保することにより、冷却効率の向上を図る。
【解決手段】 内鍋３を着脱自在に収容する炊飯器本体１と、該炊飯器本体１の蓋体２と、前記炊飯器本体１の外周面を構成する筒形状の鋼板ケース５と、制御基板３６に付設される電子部品を冷却するための冷却ファン３９とを備えた電気炊飯器において、前記鋼板ケース５の内面側に、電気絶縁材料からなる絶縁カバー３８を配設するととも、該絶縁カバー３８と前記制御基板３６を取り付ける制御基板カバー３７とによって前記冷却ファン３９からの冷却風の通り道となる冷却空間Ｓを形成して、炊飯器本体の形状をコンパクトに保持しつつ、制御基板３６を効率良く冷却することができるようにしている。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、電気炊飯器に関し、さらに詳しくは電気炊飯器における基板冷却構造に関するものである。

従来からよく知られている電気炊飯器、特に小容量の土鍋を使用した電磁誘導式電気炊飯器の場合、加熱時の土鍋の発熱体の温度が多層構造の金属製鍋の表面温度より１００℃以上高くなることがある。また、本体も非常にコンパクトに設計されている。

そのため、当初冷却効率が非常に悪く、ＩＧＢＴ、ダイオードブリッジ等の半導体（即ち、電子部品）の温度が高くなり過ぎて、動作中に熱破壊したり、電磁誘導コイル（以下、ワークコイルという）が２００℃近い高温となって、自らの磁力で融着層が溶け大きく変形するといった問題が発生していた。

また、上記構造の電気炊飯器の場合、本体の外周面が筒形状の鋼板ケースで構成されることが多い。ところが、上記したように、本体をコンパクトに設計した結果として、電子部品を備えた制御基板の配設位置によっては、制御基板と鋼板ケースとが近接することとなり、鋼板ケースへの漏電が問題となるおそれがある。そこで、鋼板ケースの内面側に電気絶縁材料からなる絶縁カバーを配設することが行われている。

ところで、電気炊飯器において、制御基板を基板ホルダーに取り付けるとともに、基板ホルダーに、制御基板の上部をカバーする上面カバー部と、制御基板の前面をカバーする前面カバー部とを設けたものが公知例として存在する（特許文献１参照）。

特許第３８７８０７３号公報。

ところで、特許文献１に開示されている電気炊飯器の場合と同様に、鋼板ケースの内面側に絶縁カバーを配設した構造の電気炊飯器の場合、制御基板カバーと絶縁カバーとで制御基板を包み覆うカバーユニットを構成することが考えられるが、このような構成のカバーユニットの場合、その配設位置によっては、冷却風の流れが良好に得られにくいという不具合が生ずるおそれがある。

本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、鋼板ケースの内面側に配設される絶縁カバーを利用して、制御基板を冷却するための冷却空間を確保することにより、冷却効率の向上を図ることを目的としている。

本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記炊飯器本体の外周面を構成する筒形状の鋼板ケースと、制御基板に付設される電子部品を冷却するための冷却ファンとを備えた電気炊飯器において、前記鋼板ケースの内面側に、電気絶縁材料からなる絶縁カバーを配設するととも、該絶縁カバーと前記制御基板を取り付ける制御基板カバーとによって前記冷却ファンからの冷却風の通り道となる冷却空間を形成している。

上記のように構成したことにより、鋼板ケースの内面側に配設される絶縁カバーを利用して制御基板を冷却する冷却風の通り道となる冷却空間を形成することができることとなり、炊飯器本体の形状をコンパクトに保持しつつ、制御基板を効率良く冷却することができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた電気炊飯器において、前記冷却ファンを、前記制御基板に取り付けることもでき、そのように構成した場合、冷却ファンの取付構造を簡略化できる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第２の手段を備えた電気炊飯器において、前記冷却ファンおよび前記制御基板を、前記炊飯器本体内における蓋体枢支用のヒンジユニットが取り付けられている側に配設することもでき、そのように構成した場合、炊飯器本体の反ヒンジユニット側に、電源基板や操作基板を配設するためのスペースを確保することができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第４の手段として、上記第１、第２又は第３の手段を備えた電気炊飯器において、前記炊飯器本体の底部を構成する底部材におけるヒンジユニット側に、前記冷却風の吸気口を形成する一方、前記底部材における反ヒンジユニット側に、冷却風の排気口を形成することもでき、そのように構成した場合、冷却風の流れ方向を、炊飯器本体内におけるヒンジユニット側から反ヒンジユニット側への流れとすることができることとなり、炊飯器本体内の冷却効率の向上を図ることができる。

本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第５の手段として、上記第１、第２、第３又は第４の手段を備えた電気炊飯器において、前記絶縁カバーおよび前記制御基板カバーに、前記冷却空間からの冷却風の出口となる出口穴を形成することもでき、そのように構成した場合、冷却空間内を流れる冷却風の風量を十分に確保することができることとなり、制御基板の冷却効率の向上を図ることができる。

本願発明の第１の手段によれば、内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記炊飯器本体の外周面を構成する筒形状の鋼板ケースと、制御基板に付設される電子部品を冷却するための冷却ファンとを備えた電気炊飯器において、前記鋼板ケースの内面側に、電気絶縁材料からなる絶縁カバーを配設するととも、該絶縁カバーと前記制御基板を取り付ける制御基板カバーとによって前記冷却ファンからの冷却風の通り道となる冷却空間を形成して、鋼板ケースの内面側に配設される絶縁カバーを利用して制御基板を冷却する冷却風の通り道となる冷却空間を形成することができるようにしたので、炊飯器本体の形状をコンパクトに保持しつつ、制御基板を効率良く冷却することができるという効果がある。

本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた電気炊飯器において、前記冷却ファンを、前記制御基板に取り付けることもでき、そのように構成した場合、冷却ファンの取付構造を簡略化できる。

本願発明の第３の手段におけるように、上記第２の手段を備えた電気炊飯器において、前記冷却ファンおよび前記制御基板を、前記炊飯器本体内における蓋体枢支用のヒンジユニットが取り付けられている側に配設することもでき、そのように構成した場合、炊飯器本体の反ヒンジユニット側に、電源基板や操作基板を配設するためのスペースを確保することができる。

本願発明の第４の手段におけるように、上記第１、第２又は第３の手段を備えた電気炊飯器において、前記炊飯器本体の底部を構成する底部材におけるヒンジユニット側に、前記冷却風の吸気口を形成する一方、前記底部材における反ヒンジユニット側に、冷却風の排気口を形成することもでき、そのように構成した場合、冷却風の流れ方向を、炊飯器本体内におけるヒンジユニット側から反ヒンジユニット側への流れとすることができることとなり、炊飯器本体内の冷却効率の向上を図ることができる。

本願発明の第５の手段におけるように、上記第１、第２、第３又は第４の手段を備えた電気炊飯器において、前記絶縁カバーおよび前記制御基板カバーに、前記冷却空間からの冷却風の出口となる出口穴を形成することもでき、そのように構成した場合、冷却空間内を流れる冷却風の風量を十分に確保することができることとなり、制御基板の冷却効率の向上を図ることができる。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について説明する。

この電気炊飯器では、図１に示すように、例えば米および水を収容する内鍋３として非金属材料からなる鍋（例えば、土鍋、セラミック鍋、炭鍋等）が採用されており、該内鍋３を任意にセットし得るように構成された炊飯器本体１と、該炊飯器本体１の上部に開閉可能に設けられた蓋体２とによって構成されている。

前記炊飯器本体１は、該炊飯器本体１の内周面を構成するとともに前記内鍋３を任意にセットし得るように形成された有底筒形状の合成樹脂製の内ケース４と、前記炊飯器本体１の外側面を構成する筒状の鋼板ケース５と、該鋼板ケース１の上端と前記内ケース４の上端とを連結するための環状の合成樹脂製の肩部材６と、前記外ケース５の下端開口を閉蓋する皿状の合成樹脂製の底部材７とからなっている。

前記内鍋３は、底部８と該底部８から直立する筒状部９とによって構成されている。このようにすると、底部８の下面に設けられた誘導発熱体Ｇの最外径寸法と内鍋３の内径寸法とをほぼ同じにすることが可能となり、誘導発熱体Ｇの発熱による熱が内鍋３内の米の隅々まで行き渡る。

前記底部８の外周部には、環状の支持脚１０が一体に突設されており、該支持脚１０を、前記内ケース４の底部外周に周方向において等間隔に配設された耐熱弾性部材（例えば、シリコンゴム等）からなる３個の支持台１１，１１，１１に当接することにより内鍋３が内ケース４内に収納支持されることとなっている。

一方、前記内ケース４は、底部４ａと該底部４ａの外周から直立する筒状部４ｂと該筒状部４ｂの上端に一体形成されたフランジ部４ｃとからなっており、前記筒状部４ｂの外周側には、保温ヒータ１２が配設されている。符号１３は保温ヒータ１２から外側への放熱を遮断する断熱材である。

前記内鍋３の底部８の下面（即ち、前記支持脚１０の内周側）には、内部に誘起される渦電流によって自己発熱が可能な、例えば銀ペースト等の金属製の誘導発熱体Ｇが貼設されている。ところで、内鍋３の内面あるいは内外面に誘導発熱体として作用する金属溶射発熱層を形成する場合もある。また、前記金属溶射発熱層に連続する金属溶射伝熱層を形成する場合もある。なお、金属溶射発熱層および金属溶射伝熱層としては、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いることもできる。さらにまた、誘導発熱体Ｇとしては、銀ペーストや金属溶射層以外の金属板を採用することができるし、誘導発熱体Ｇを内鍋３の内部に埋め込む場合もある。

前記内ケース４の底壁部（底部）４ａの下方側にはコイルカバー１４が設けられ、その下部にはフェライトコアを配置し、またその上部には、上記内鍋３の底部８の下面側の誘導発熱体Ｇ位置に対応して各々リッツ線が同心状に巻成された電磁誘導コイル（以下、ワークコイルという）Ｃが設けられており、それにより通電時には内鍋３の前記誘導発熱体Ｇに渦電流を誘起して、内鍋３を間接的に加熱するようになっている。

前記内ケース４の皿状の底部４ａの中央部には、温度検知手段として作用するセンタセンサＣＳのセンサ部嵌合口が形成されているとともに、同センサ部嵌合口の外周側上面にドーナツ状の遮熱板１６が設けられている。

前記内鍋３における支持脚１０の外側に当たる側面下部（即ち、支持脚１０）の肉厚を、側面上部の肉厚より薄くしたことにより、当該部分と内ケース４との間に比較的大きな空気層Ｋが形成されることとなり、断熱効果を確保することができる。

一方、前記蓋体２は、その外周面を構成するとともに中央部に調圧パイプ１９を備えた合成樹脂製の外カバー２０と、該外カバー２０の内側に嵌合一体化して設けられた合成樹脂製の内枠２１と、該内枠２１の内側開口部内に配置されたパッキン２２ａおよび金属製の放熱板２３と、該放熱板２３の上面に設けられた蓋ヒータ２４と、前記放熱板２３の下方に設けられた金属製の内蓋２５とを備えて構成されており、前記炊飯器本体１の上部（即ち、肩部材６の）一方側に対してヒンジユニット２６を介して開閉自在に枢支されている。そして、この蓋体２は、前記ヒンジユニット２６の反対側においてロック機構２７を介して閉蓋状態を保持されることとなっている。符号２８はロック機構２６のロック状態を解除するロック解除レバーである。

また、前記放熱板２３の外周縁部下方および内蓋２５の外周縁部下方には、それぞれパッキン２２ａ，２２ｂが設けられており、内蓋２５は、同パッキン２２ｂを介して内鍋３のフランジ部３ａの上面部に接触させられている。なお、内鍋フランジ部３ａは筒状部９とほぼ同じ肉厚とされており、その上面には、蓋体２の閉蓋時においてパッキン２２ｂが圧接される平坦部が形成されている。また、符号２９は調圧パイプ１９内の調圧弁、３０はその下部側キャップ、３１は調圧ボールである。

ところで、上記構成の電気炊飯器の場合、内鍋３のフランジ部３ａが冷え易いため、内ケース４のフランジ部４ｃと肩部材６との間に環状の肩ヒータ３２を配設し、該肩ヒータ３２によって内鍋フランジ部３ａを加熱するようにしている。この場合、肩ヒータ３２からの上方向の熱を効果的に受け止めるためには、内鍋フランジ部３ａを肩ヒータ３２の上方を覆う位置まで延設するのが望ましい。

本実施の形態の場合、前記炊飯器本体１における反ヒンジユニット側側面には、各種キー類および液晶表示装置等を備えた操作パネル部３３が設けられており、該操作パネル部３３の内方には、操作基板３４が配設されている。一方、前記炊飯器本体１内の空間部３５における前記ヒンジユニット２６側には、各種電子部品（例えば、ＩＧＢＴ、ダイオードブリッジ等）を備えた制御基板３６を取り付けるための合成樹脂製の制御基板カバー３７が配設されている。前記制御基板３６の下端部には、冷却ファン３９がヒートシンク４０を介して取り付けられている。

上記のような構成とすると、炊飯器本体１のコンパクト化を図ることができるものの、各種電子部品（例えば、ＩＧＢＴ、ダイオードブリッジ等）を備えた制御基板３６と炊飯器本体１の外側面を構成する鋼板ケース５との距離が近くなり過ぎるところから、制御基板３６側から鋼板ケース５側への漏電のおそれがある。そこで、本実施の形態においては、前記鋼板ケース５の内面側には、電気絶縁材料からなる絶縁カバー３８が配設されることとなっている。

そして、本実施の形態においては、前記絶縁カバー３８と前記制御基板カバー３７とによって前記冷却ファン３９からの冷却風の通り道となる冷却空間Ｓが形成されている。つまり、炊飯器本体１内におけるヒンジユニット２６側の空間部４１において前記内鍋３側に位置する制御基板カバー３７と鋼板ケース５側に位置する絶縁カバー３８とによって下方が開放された前記冷却空間Ｓを有する基板ホルダー４２が構成されることとなっているのである（図３ないし図６参照）。なお、前記絶縁カバー３８の下端には、オリフィス効果により前記冷却ファン３９の風量を安定させるため、冷却ファン３９の上下方向高さの半分までを覆う垂下壁３８ａが一体に延設されている。

そして、前記制御基板カバー３７の上端部および両側部に一体に突設された係合突起４３，４３・・を前記絶縁カバー３８の上端部および両側部に形成された係合穴４４，４４・・にそれぞれ嵌め合わせることによって、制御基板カバー３７と絶縁カバー３８とは、一体化されることとなっており、簡単に組み立てることができるようになっている。

また、前記絶縁カバー３８は、前記鋼板ケース５の内面との間に所定間隔を保持した状態で鋼板ケース５の内面に沿って配設されており、その上部には、前記冷却ファン３９から前記冷却空間Ｓを通った冷却風の出口となる多数の出口穴４５，４５・・が形成されることとなっているが、該出口穴４５，４５・・は、ヒンジユニット２６と対応する部位を避けて形成されている。このようにした理由は、炊飯器本体１においてヒンジユニット２６が形成されている部位は、おねばや蒸気だれが起き易いため、出口穴４５，４５・・を介して基板ホルダー４２内（換言すれば、冷却空間Ｓ）におねばや蒸気だれが侵入することがないようにしているのである。

また、前記制御基板カバー３７の上部にも、前記冷却ファン３９から前記冷却空間Ｓを通った冷却風の出口となる多数の出口穴４６，４６・・が形成されるが、該出口穴４６，４６・・は、制御基板３６が配置されていない部位に形成されることとなっている。このようにすると、冷却ファン３９からの冷却風が制御基板３６に邪魔されることなく、出口穴４６，４６・・から排気されることとなる。

上記のように構成したことにより、冷却ファン３９からの冷却風は、冷却空間Ｓを通って、出口穴４５，４５・・および４６，４６・・から炊飯器本体１内の空間部４１に排出される過程で制御基板３６（付設されている電子部品を含む）が冷却されることとなっている。つまり、鋼板ケース５の内面側に配設される絶縁カバー３８を利用して制御基板３６を冷却する冷却風の通り道となる冷却空間Ｓを形成することができることとなり、炊飯器本体１の形状をコンパクトに保持しつつ、制御基板３６を効率良く冷却することができる。

ちなみに、従来の冷却構造のものと、本実施の形態のものとを比較したところ、下記表１の結果が得られた。

これによれば、ワークコイル、ＩＧＢＴ、ダイオードブリッジ、制御基板雰囲気および操作基板雰囲気のいずれにおいても、大きく温度低下しており、冷却効率の向上が得られていることが分かる。従来の冷却構造のものの場合、温度上昇対策のため、冷却ファンとして専用の２速度切換高速回転ファンを使用しなければならなかったが、通常使用されている冷却ファンで十分となり、コンパクトな形状ながら、通常の土鍋使用電気炊飯器よりも動作音が静かとなった。

ところで、図２に示すように、上記構成の電気炊飯器の場合、炊飯器本体１の底部を構成する底部材７におけるヒンジユニット２６側には、前記冷却風の吸気口４７，４７・・が形成される一方、前記底部材７における反ヒンジユニット側には、冷却風の排気口４８，４８・・が形成されている。ところで、前記底部材７においてヒンジユニット２６側および反ヒンジユニット側には、炊飯器本体１の支持脚４９，４９および５０，５０が一対づつ形成されているが、これらの支持脚４９，４９および５０，５０のうち、反ヒンジユニット側に位置する支持脚５０，５０の間には、排気口４８，４８・・から排出される暖かい排気が吸気口４７，４７・・側へショートサーキットするのを防止するための風止壁５１が設けられている。このようにすると、冷却風の流れ方向を、炊飯器本体１内におけるヒンジユニット２６側から反ヒンジユニット側への流れとすることができることとなり、炊飯器本体１内の冷却効率の向上を図ることができるとともに、排気口４８，４８・・から排出される排気の吸気口４７，４７・・側へのショートサーキットが防止されることとなり、炊飯器本体１内のより一層の冷却効率の向上を図ることができる。なお、風止壁５１は、ヒンジユニット２６側の支持脚４９，４９の間に設ける場合もあるが、本実施の形態におけるように、反ヒンジユニット側の支持脚５０，５０の間に設ける方が冷却効率の向上には効果的である。

ちなみに、風止壁５１の有無による冷却効率の変化を調べたところ、下記表２に示す結果が得られた。

これによれば、風止壁５１を設けたことにより、ワークコイル、ＩＧＢＴ、ダイオードブリッジ、制御基板雰囲気および操作基板雰囲気のいずれにおいても、温度低下しており、特に半導体温度が大きく下がり、冷却効率の向上が得られていることが分かる。風止壁無しのものの場合、温度上昇対策のため、冷却ファンとして専用の２速度切換高速回転ファンを使用しなければならなかったが、通常使用されている冷却ファンで十分となり、コンパクトな形状ながら、通常の土鍋使用電気炊飯器よりも動作音が静かとなった。

本願発明は、上記実施の形態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。

本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の縦断面図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器の底面図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における基板ホルダーの斜視図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における基板ホルダーの分解斜視図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における基板ホルダーの正面図である。 本願発明の実施の形態にかかる電気炊飯器における基板ホルダーの下面図である。

符号の説明

１は炊飯器本体
２は蓋体
３は内鍋
５は鋼板ケース
７は底部材
２６はヒンジユニット
３６は制御基板
３７は制御基板カバー
３８は絶縁カバー
３９は冷却ファン
４５，４６は出口穴
４７は吸気口
４８は排気口
Ｓは冷却空間

Claims (5)

1. 内鍋を着脱自在に収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の蓋体と、前記炊飯器本体の外周面を構成する筒形状の鋼板ケースと、制御基板に付設される電子部品を冷却するための冷却ファンとを備えた電気炊飯器であって、前記鋼板ケースの内面側には、電気絶縁材料からなる絶縁カバーを配設するととも、該絶縁カバーと前記制御基板を取り付ける制御基板カバーとによって前記冷却ファンからの冷却風の通り道となる冷却空間を形成したことを特徴とする電気炊飯器。
2. 前記冷却ファンを、前記制御基板に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の電気炊飯器。
3. 前記冷却ファンおよび前記制御基板を、前記炊飯器本体内における蓋体枢支用のヒンジユニットが取り付けられている側に配設したことを特徴とする請求項２記載の電気炊飯器。
4. 前記炊飯器本体の底部を構成する底部材におけるヒンジユニット側には、前記冷却風の吸気口を形成する一方、前記底部材における反ヒンジユニット側には、冷却風の排気口を形成したことを特徴とする請求項１、２および３のいずれか一項記載の電気炊飯器。
5. 前記絶縁カバーおよび前記制御基板カバーには、前記冷却空間からの冷却風の出口となる出口穴を形成したことを特徴とする請求項１、２、３および４のいずれか一項記載の電気炊飯器。

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