JP2012020026A - 電気炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁誘導加熱式の電気炊飯器において、冷却ファンを不要とする。
【解決手段】内鍋と、該内鍋を収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部に開閉可能に設けられ、上記収容された内鍋の上部を覆う蓋体と、上記内鍋の底部側にあって上記内鍋を電磁誘導加熱するワークコイルと、該ワークコイルを保持する上部側保護枠および下部側コイル台とを備えてなる電気炊飯器であって、上記コイル台を、上記ワークコイルの熱を吸熱したのち徐々に放熱する熱伝導性の高い金属材料により形成した。
【選択図】 図３

Description

本願発明は、冷却ファンを不要とした電磁誘導加熱式の電気炊飯器に関するものである。

最近の電気炊飯器では、高い加熱出力で、効率良く炊飯を行なうことができる電気炊飯器として、電磁誘導加熱式（いわゆるＩＨ式）の電気炊飯器が多くなっている。

このような電気炊飯器の場合、ワークコイルおよびワークコイルに対応する内鍋底部部分が特に高温になるので、一般に同部分に冷却風を送って冷却するための冷却ファンを備えて構成されている（例えば特許文献１，２，３を参照）。

この冷却ファンは、例えば当該電気炊飯器の内ケース外周部に位置して設けられている制御基板上のワークコイル駆動用のＩＧＢＴ等を冷却するのにも兼用されており、炊飯器本体底部側の外気吸込口から吸い込んだ空気を、制御基板部分を通して、内鍋底部の保護枠部分に流し、同保護枠とコイル台によって保持固定されているワークコイル部分の冷却を図るようにしている。

特開平９−１６４０５３号公報 特開平１１−３３２７３６号公報 特開２０００−２２５０５４号公報

ところが、上記のような冷却ファンを備えた電気炊飯器の場合、冷却ファン作動時に送風騒音が発生し、静粛性に欠ける問題がある。

また、一般に上記炊飯器本体内の保護枠外周には保温性を向上させるために、グラスウール等のガラス繊維が断熱材として配設されているが、同ガラス繊維が送風によって飛散する恐れがある。

さらに、冷却ファンからの効果的な送風路を形成する必要があるために、炊飯器本体内の各種構造部品のレイアウトや形状、構造に格別の考慮を必要とし、設計、構造、組立も複雑になる。

さらに、また冷却ファンの駆動により、消費電力が大きくなり、省エネ性能に欠けるものとなる。

本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、ワークコイルを保持するコイル台を、熱伝導性の高い金属材料により、ワークコイルの熱を吸熱したのちに徐々に放熱する吸放熱部材として形成することにより、従来のような冷却ファンを不要にした電気炊飯器を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１記載の発明
この発明の電気炊飯器は、内鍋と、該内鍋を収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部に開閉可能に設けられ、上記収容された内鍋の上部を覆う蓋体と、上記内鍋の底部側にあって上記内鍋を電磁誘導加熱するワークコイルと、該ワークコイルを保持する上部側保護枠および下部側コイル台とを備えてなる電気炊飯器であって、上記コイル台を、上記ワークコイルの熱を吸熱したのち徐々に放熱する熱伝導性の高い金属材料により形成したことを特徴としている。

このような構成によると、下部側でワークコイルを保持しているコイル台そのものが、ワークコイルの熱を吸熱して徐々に外部に放熱する吸放熱部材として機能するようになり、従来のようなワークコイル冷却のための冷却ファンを不要にすることができる。

その結果、送風音がなくなり、静粛性が向上するとともに、炊飯器本体の内部設計、部品等のレイアウトも自由度が高くなる。

また、ファン駆動による消費電力も不要となり、省エネ性能が向上する。

（２） 請求項２記載の発明
この発明の電気炊飯器は、上記請求項１記載の発明の課題解決手段の構成において、コイル台には、ワークコイルからの熱を所定量以上蓄熱する蓄熱部を設けたことを特徴としている。

このような構成によると、コイル台側におけるワークコイル側からの熱を受容する受熱容量が増大し、一旦ワークコイル側からの熱を速やかに受容してワークコイル側の速やかな冷却を図った後に、徐々に受容した熱を放散させて行くことができるようになるため、ワークコイルに対する冷却性能（冷却熱容量）が増大する。

（３） 請求項３記載の発明
この発明の電気炊飯器は、上記請求項１又は２記載の発明の課題解決手段の構成において、ワークコイルからの熱は、コア部材を介してコイル台に伝達されるようになっているとともに、コア部材とワークコイルとの間には、伝熱性の高い絶縁部材が介装されていることを特徴としている。

一般に高周波コイルである上記ワークコイルは、当該ワークコイルからの磁束線が内鍋側底部の必要な発熱部に効率良く収束するように、透磁性の高いコア部材（磁心）を介してコイル台上に保持されている。

したがって、その場合、上述したワークコイルで発生した熱は、必然的に同コア部材を介してコイル台側に伝達される構造となる。

そこで、同コア部材とワークコイルとの間には、伝熱性の高い絶縁部材を介装し、絶縁性を確保しながら、しかもコイル台側への有効な伝熱性を実現するようにしている。

以上の結果、本願発明によると、従来のようなワークコイル等冷却用のファンを設けなくても済むようになり、静かで、低コストかつ省エネ性能の高い電気炊飯器を提供することができるようになる。

本願発明の実施の形態に係る電気炊飯器の炊飯器本体の構成を示す前後方向の中央縦断面図である。 同電気炊飯器のワークコイルとコア部材との間の構成を示す拡大断面図である。 同電気炊飯器の保護枠底面とワークコイルとの間の構成を示す拡大断面図である。

この電気炊飯器は、例えば図１に示すように、内鍋（飯器ないし保温容器）３として非金属材料からなる蓄熱性の高い鍋（例えば、セラミック製の土鍋）が一例として採用されており、その底壁部３ａの底部中央面（フラット面部）および該底壁部３ａ外周の湾曲面部（コーナ部）３ｂには、それぞれ内部に誘起されるうず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第１，第２の誘導発熱体Ｇ１，Ｇ２が設けられている。

そして、この電気炊飯器１は、同構成の内鍋３と、該内鍋３を任意に収納セットし得るように形成された下部側合成樹脂製の皿状の保護枠４および上部側金属製の筒体壁５よりなる内ケース（４，５）と、該内ケース（４，５）を肩部材１ｃを介して保持する外部筺体である筒状の外ケース１ａと、該外ケース１ａの下部に一体に嵌合された底ケース１ｂと、上記外ケース１ａ（および底ケース１ｂ）と上記内ケース（４，５）とを、上述のように肩部材１ｃにより一体化して形成された炊飯器本体１の上部に開閉可能に設けられた蓋体２とから構成されている。

一方、内ケース（４，５）の底壁部である皿状の保護枠４の下方側には、コア部材収納片６ｂを備えたコイル台６が設けられおり、その下部には例えばフェライトよりなるコア部材７を配置し、またそれらの間（保護枠４の底部フラット面部４ａおよびその外周の湾曲面部４ｂとコア部材７との間）には、上記内鍋３の底壁部３ａの中央部側フラット面部と外周部側湾曲面部（コーナー部）３ｂの上記第１，第２の２組の誘導発熱体Ｇ１，Ｇ２位置に対応して各々リッツ線が所定本数同心状に巻成された第１，第２の２組のワークコイルＣ１，Ｃ２が設けられており、それらへの通電時には上記内鍋３の上記第１，第２の誘導発熱体Ｇ１，Ｇ２にうず電流を誘起して、上記内鍋３を効率良く加熱するようになっている。

上記合成樹脂製の外ケース１ａの前部側（図示左側）は、少し前方に長く延設されていて、前側に位置して上記内ケース（４，５）との間に所望の広さの電装品収納空間２１が形成されている。そして、この電装品収納空間２１内に、上記ワークコイルＣ１，Ｃ２、保温ヒータＨ１等を駆動制御するＩＧＢＴやトライアック、ワークコイル駆動回路、ヒータ駆動回路、電源電圧整流用のダイオードブリッジよりなる整流回路、平滑回路などを備えた制御基板９ｂおよび該制御基板９ｂを保持した制御基板カバー９ａが、それぞれ上下方向に立設する状態で設けられている。

この制御基板９ｂ上には、ＩＧＢＴ１０Ａ、トライアック、その他のワークコイルＣ１，Ｃ２および保温ヒータＨ１などの電力制御を行う必要な電気部品１０が設けられているとともに、接続用配線であるフレキシブルなフラットケーブル（図示省略）を介して、各種操作スイッチや液晶パネルを備えた外ケース１ａ上部側操作パネル部２３内側のマイコン基板２４に接続されている。

上記制御基板カバー９ａは、例えば上記外ケース１ａ内側の肩部材１ｃと底ケース１ｂとの間に着脱可能な状態で支持されており、上記制御基板９ｂ上の上記ＩＧＢＴ１０Ａその他の電気部品１０部分をカバーしている。

一方、制御基板９ｂには、その上部に位置して、例えば図示のように、上記ワークコイル駆動用のＩＧＢＴ１０Ａが設置されており、該ＩＧＢＴ１０Ａの発熱部側に対応当接する形で、所定の大きさの放熱フィンを備えたヒートシンク１３が設けられている。そして、同ヒートシンク１３を介して、ＩＧＢＴ１０Ａからの熱が外部に導出され、速やかに放出されるようになっている。

このヒートシンク１３は、本実施の形態の場合、上述した内ケース（４，５）の外周をカバーしている筒状の蓄熱ケース３０の筒壁部前面部１３ａの上部に位置して一体に形成して設けられている。この蓄熱ケース３０は、後述するコイル台６と同様に、例えば伝熱性の良いマグネシウム合金又はアルミニウム合金などの金属材料により形成されていて、その上端３０ｂ側が肩部材１ｃの下面側全周に配設された断熱材１９に当接された状態で、その後部面側上部が上記肩部材１ｃ後部側の裏面部（ボス部）１１ｂに対し、締結して固定されている。

符号３０ｃは、同裏面部（ボス部）１１ｂに対する締結用のフランジ部、２５ｂは同フランジ部３０ｃを裏面部（ボス部）１１ｂに対して締結するネジ部材である。

他方、同蓄熱ケース３０の前面部１３ａ下端には、保護枠４の前部に設けられた蓄熱ケース支持ブラケット４ｄの蓄熱ケース支持部４ｅに重合してネジ部材２５ａにより締結固定される取付片１３ｂが設けられており、同取付片１３ｂ部分を蓄熱ケース支持部４ｅに重合固定することにより、下端側が支持されている。

これにより、上記ヒートシンク１３部分からの熱は、上記筒状の蓄熱ケース３０の全周に効率良く伝導されて、一旦蓄熱されるとともに、その後徐々に周囲に放熱される。

つまり、該構成では、ヒートシンク１３の熱が、内ケース（４，５）の外周囲を囲む筒状の蓄熱ケース３０の全体に速やかに伝導、伝達され、非常に広い面積の蓄熱部に蓄熱された後、徐々に放熱される。そして、この放熱された熱は、内ケース（４，５）の筒体壁５を介して内鍋３の保温にも活用される。

したがって、ヒートシンク１３部分の放熱、冷却効果が、従来に比べて大きく向上し、従来のような冷却ファンが不要になる。また、内ケース（４，５）部分の保温も可能となるので、保温ヒータＨ１の加熱効率も向上する。

なお、上記蓄熱ケース３０の外側又は内側空間、もしくは、それら外側および内側の両空間部分には、例えばグラスウール等の断熱材（図示省略）が介装される。

また、符号２２，２２・・・は、上記底ケース１３の前部側に設けられている外気取込口である。

さらに、上記内ケース（４，５）の皿状の底壁部である保護枠４は、その底部のフラット面部４ａの中央部に内鍋３の底壁部３ａの温度を検知する温度センサ１８の嵌合口が形成されているとともに、同温度センサ嵌合口の外周側上面にはドーナツ状の遮熱板８が設けられている。また、上端部４ｃ部分には、フランジ状の段部が設けられ、この段部部分に上記筒体壁５の下端５ａが係合載置されている。

他方、同筒体壁５の上端５ｂは、内枠部材１２を介して上記炊飯器本体１側外ケース１ａ上端内側の肩部材１ｃの内周縁部１１ａに係合固定されている。

また、上記内ケース（４，５）の上部側筒体壁５の外周面部には、炊飯および保温時において加熱手段として機能する保温ヒータＨ１が設けられており、炊飯時および保温時において上記内鍋３の側壁部３ｃの全周を有効かつ均一に加熱するようになっている。

一方、この実施の形態の場合、上記保護枠４下方側のコイル台６は、例えばマグネシウム合金又はアルミニウム合金等の伝熱性の良い金属材料よりなっており、その中央部には、上述の内鍋３の底壁部３ａの円形のフラット面部に対応した円形のフラットなプレート部６ａが設けられ、該円形のプレート部６ａから、例えば周方向に４５゜間隔で半径方向外方に延びる８本のコア部材収納片６ｂ，６ｂ・・が一体成型して設けられている。

そして、該コア部材収納片６ｂ，６ｂ・・は、例えば断面Ｕ状に形成され、その上面側凹溝部に例えばフェライト製のコア部材７，７・・・が各々収納されている。そして、該コア部材７，７・・・と上記合成樹脂製の保護枠４の底部フラット面部４ａ部分との間に、上述したように第１，第２のワークコイルＣ１，Ｃ２が設けられている。

この場合、該コア部材７，７・・・と第１，第２のワークコイルＣ１，Ｃ２との間には、例えば図２に示すように、伝熱性の高いシート状の絶縁部材５０が介装されている。

また、上記保護枠４の底面４ａ，４ｂとワークコイルＣ１，Ｃ２との間には、例えば図３に示すように、必要に応じて弾性のあるゴム部材５１が介装され、ワークコイルＣ１，Ｃ２を上記絶縁部材５０を介してコア部材７，７・・・に適切な押圧力で押し付け、ワークコイルＣ１，Ｃ２の熱がコア部材７，７・・・およびコイル台６側に効率良く伝達されるように構成されている。

該ゴム部材５１は、必ずしも全体に亘って設ける必要はなく、例えば周方向の上記８本のコア部材収納片６ｂ，６ｂ・・に１つ置きで、例えば周方向に４ケ所程度でも良い。

この結果、例えば昇温工程などのフルパワー加熱時のワークコイルＣ１，Ｃ２独自の発熱又は内鍋３が高温状態になった後の内鍋３側からの放射熱等で高温になったワークコイルＣ１，Ｃ２の熱は、フェライトコア等のコア部材７，７・・・を介して上記コイル台６側の伝熱性の良いコア部材収納片６ｂ，６ｂ・・に伝達され、さらに該コア部材収納片６ｂ，６ｂ・・を介して上記広面積のコイル台６の全体に伝導拡散されて、徐々に放熱される。

したがって、ワークコイルＣ１，Ｃ２の熱は、コイル台６側に速やかに吸熱されて、効率良く放散され、ワークコイルＣ１，Ｃ２は有効に冷却される。

その結果、従来のようなワークコイル冷却用のファンは不要となって、送風音がなくなり、静粛性が向上するとともに、炊飯器本体１の内部設計、部品等のレイアウトも自由度が高くなる。

また、ファン駆動による消費電力も不要となり、省エネ性能が向上する。

しかも、この実施の形態の場合、上記コイル台６には、さらに所定量の熱量を蓄熱する蓄熱部４０が後方に向けて延設されている。

したがって、コイル台６側におけるワークコイルＣ１，Ｃ２側からの熱を受容する受熱容量が増大し、一旦ワークコイルＣ１，Ｃ２側からの熱を速やかに受容してワークコイルＣ１，Ｃ２側の速やかな冷却を図った後に、徐々に受容した熱を放散させて行くことができるようになり、ワークコイルＣ１，Ｃ２に対する冷却性能（冷却熱容量）が増大する。

この蓄熱部４０は、当該電気炊飯器本体１特有の内部構造における余裕空間を利用して、可能な限り、蓄熱容積、放熱表面積を広く取れるように形成され、この実施の形態の場合、水平方向後方への延設部４０ａと該延設部４０ａの延設端から、さらに上方に延びる垂直部４０ｂ、それらの間のコーナ部内側の段部状の拡幅部４０ｃ等によって、可能な限り蓄熱容積、放熱表面積をそれぞれ大きく取れるようにしている。

したがって、さらにワークコイルＣ１，Ｃ２の冷却性能が向上する。

以上の各場合において、例えばワークコイルフルパワー加熱後の加熱量が小さくて済む工程であるむらし工程や保温工程において当該加熱状態で蓄熱したコイル台６の熱を放熱することで、その後の保温ヒータＨ１の加熱量を減らすことができるので、省エネ（節電）にもなる。この作用は、上述の蓄熱ケース３０の場合にも全く同様であり、その場合に、上述した断熱材１９が上方への熱のロスを防止し、より有効に内鍋３の側壁側に作用させる。

さらに、符号２は蓋体であり、該蓋体２は、その最上面を構成するとともに、中央部の蒸気パイプ嵌合孔２ｇ部分におねば戻し機能を有する蒸気パイプ（調圧ユニット）１４を備えた合成樹脂製の外カバー２ａと、該外カバー２ａの外周部側下部に嵌合一体化して設けられた同じく合成樹脂製の内枠部材２ｂと、該内枠部材２ｂの内周部内に嵌合して設けられた金属製の内カバー２ｃと、該内カバー２ｃの下側に設けられた金属製の放熱板２ｄと、該放熱板２ｄの下方側に枠材２ｅを介して設けられた金属製の内蓋２ｆとを備えて構成されている。

また、内カバー２ｃの外周縁部下方および内蓋２ｆの外周縁部には、それぞれパッキンＰ１，Ｐ２が設けられており、内蓋２ｆは、パッキンＰ２を介して内鍋３の開口縁部３ｄの上面部に広く接触させられている。また、蒸気パイプ１４には、下方側放熱板２ｄの蒸気導入口部から上方側外カバー２ａの蒸気排出口に向けて連通した蒸気排出通路が形成されている。そして、１４ａは、同蒸気排出通路２５の調圧パイプ１４ｂ内の調圧弁（球体弁）、１４ｃは同調圧弁１４ｂの下端に嵌合された調圧キャップである。

この蓋体２は、上記外ケース１ａの後壁上部の肩部材１ｃに対してヒンジバネを有するヒンジ軸２０を介して上下方向に回動自在に取付けられており、その開放端側（前端側）内周面には、該蓋体２に係合して、当該蓋体２の上方への開閉状態をコントロールするロック／アンロック片を有するロックレバー１７が設けられている。

Ｃ１，Ｃ２は第１，第２のワークコイル、１は炊飯器本体、１ａは外ケース、２は蓋体、３は内鍋、４は保護枠、６はコイル台、６ｂはコア部材収納片、９ｂは制御基板、２３は操作パネル部、２４はマイコン基板、４０は蓄熱部である。

Claims (3)

1. 内鍋と、該内鍋を収容する炊飯器本体と、該炊飯器本体の上部に開閉可能に設けられ、上記収容された内鍋の上部を覆う蓋体と、上記内鍋の底部側にあって上記内鍋を電磁誘導加熱するワークコイルと、該ワークコイルを保持する上部側保護枠および下部側コイル台とを備えてなる電気炊飯器であって、上記コイル台を、上記ワークコイルの熱を吸熱したのち徐々に放熱する熱伝導性の高い金属材料により形成したことを特徴とする電気炊飯器。
2. コイル台には、ワークコイルからの熱を所定量以上蓄熱する蓄熱部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気炊飯器。
3. ワークコイルからの熱は、コア部材を介してコイル台に伝達されるようになっているとともに、コア部材とワークコイルとの間には、伝熱性の高い絶縁部材が介装されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気炊飯器。

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