(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に収容された内鍋を加熱するための加熱手段に対して通電制御を行う発熱素子を有する制御基板と、
該制御基板に空気を送り込む冷却ファンと、
金属部材で構成され、前記制御基板を本体内部に取り付けるための基板ホルダーと、
金属部材で構成され、前記冷却ファン及び前記基板ホルダーと共に前記制御基板全体を覆い、前記制御基板周囲に空間を形成するための金属バリアーと、
前記発熱素子が発する熱を放熱させるための放熱器と
を備え、前記放熱器の一部が前記金属バリアーと伝熱可能に接触していることを特徴とする炊飯器。
【請求項２】
前記基板ホルダーまたは前記金属バリアーの少なくとも一方が非磁性材料であることを特徴とする請求項１記載の炊飯器。
【請求項３】
前記非磁性材料は、アルミニュームであることを特徴とする請求項２記載の炊飯器。
【請求項４】
前記金属バリアーは、前記空間の排熱を行うために送り込んだ空気を排出する風穴を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炊飯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炊飯器に関するものである。特に、制御基板からの発火に対し延焼を防止するとともに、制御基板に搭載された発熱素子を効率よく冷却することができる炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器は、一般に、制御基板には電子部品や発熱素子が搭載され発熱素子を冷却するために、発熱素子を放熱器に接触させ、さらに冷却ファンによって本体に設けた吸気口から外気を吸入し、制御基板を冷却したのち排気口から排気するようにしている。
【０００３】
従来の炊飯器において、発熱素子を冷却する放熱器と電子部品を搭載した制御基板は、プラスチック材からなる基板ホルダーに取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１８９７７２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の炊飯器では、制御基板には電子部品や発熱素子が搭載され発熱素子を冷却するために、発熱素子を放熱器に接触させ、さらに冷却ファンによって本体に設けた吸気口から外気を吸入し、制御基板を冷却したのち排気口から排気するようにしている。しかし、電子部品や発熱素子が異常な状態になった場合には、例えば発熱素子が高温となり、周囲の燃え易い成形部品等から発煙、発火し、延焼して火事になる恐れがあった。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、制御基板の異常を起因とする他部材の発煙、発火等の延焼を発生させないようにし、また、制御基板に搭載された発熱素子を効率よく冷却することができる炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る炊飯器は、本体に収容された内鍋を加熱するための加熱手段に対して通電制御を行う発熱素子を有する制御基板と、制御基板に空気を送り込む冷却ファンと、金属部材で構成され、制御基板を本体内部に取り付けるための基板ホルダーと、金属部材で構成され、冷却ファン及び基板ホルダーと共に制御基板全体を覆い、制御基板周囲に空間を形成するための金属バリアーと、発熱素子が発する熱を放熱させるための放熱器とを備え、放熱器の一部が金属バリアーと伝熱可能に接触している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御基板の周囲を金属バリアー、金属部材の基板ホルダーで覆うようにしたので、例えば、発熱素子が異常により発火しても、周囲の成型品への延焼を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る炊飯器の縦断面図である。
【図２】制御基板取り付け部を部分拡大した縦断面図である。
【図３】制御基板取り付け部の構成を示す分解斜視図である。
【図４】炊飯器内部の吸気風路１９の経路を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態に係る炊飯器の縦断面を表す図である。ここで、図１における左側を炊飯器の前側、右側を後側となるものとして説明する。図１において、炊飯器本体１（以下、単に本体という）は、側面部が筒状の外枠８によって構成され、上枠４と底板９との挟持により固定されている。
【００１１】
また、本体１内部には筒状の内遮熱板５とその下に設けられたほぼ深皿状のコイル台６とからなる内鍋収納部７が設けられている。内鍋収納部７には、上枠４が有する環状の開口部から着脱自在に内鍋２を収納させることができる。内鍋２は有底筒状に形成され、例えば炊飯を行う際、調理対象である米と水とを内部に収容することができる。
【００１２】
内遮熱板５には、外面に密着して加熱手段である胴ヒータ５ａが取付けられており、炊飯時および保温時に通電されて発熱する。また、コイル台６の外面（底部およびコーナ部）には主加熱手段である誘導加熱コイル１０が巻き付けられて固定されており、通電により交番磁界を発生し、内鍋２を電磁誘導により加熱する。また、コイル台６の中心部には、内鍋２の底部に当接して内鍋２の温度を検知する温度センサ１１が設けられている。
【００１３】
図２は本実施の形態に係る炊飯器の前面内側部分を拡大した図である。本実施の形態の炊飯器においては、制御基板１５が、本体１における外枠８と内鍋収納部７との間の前面内側部分に設けられている。この制御基板１５は、誘導加熱コイル１０への通電を制御するための制御部を搭載している。制御部については例えばスイッチング素子等の発熱素子１７等で構成される。また、制御基板１５を固定するための基板ホルダー１２が内鍋収納部７に近接する位置に設けられている。本実施の形態では、基板ホルダー１２は金属部材からなる。
【００１４】
さらに、冷却ファン１８からの空気が流入する（吸気風路１９を形成するために開口している）側を除き、基板ホルダー１２とにより制御基板１５を覆う（制御基板１５を他の部材から隔離する）ように金属バリアー１６が取り付けられる。このとき、金属バリアー１６は吸気風路１９とするための空間を、制御基板１５の周囲に空間を形成するようにする。金属バリアー１６には、一部（ここでは前面側となる）に吸気風路１９を金属バリアー１６外に連通させるための開口部となる風穴３３が設けられている。
【００１５】
また、制御基板１５上の発熱素子１７が発する熱を効率的に冷却ファン１８による空気に吸熱させる熱交換を行うため、放熱器２０を所定の間隔で整列された複数の放熱フィン２０ａを有する放熱器２０の一部を制御基板１５（発熱素子１７）と金属バリアー１６とに接触させている。冷却ファン１８の回転によって形成される空気の流れを遮らないように、熱伝導のよいアルミニューム合金を材料とする各放熱フィン２０ａを、空気の流れにほぼ平行するように配設し、放熱フィン２０ａ間を通過させる。この空気の経路が吸気風路１９の一部となる。制御基板１５、金属ホルダー１２、金属バリアー１６等を中心とする構成については後述する。
【００１６】
底板９の底面前部側には吸気口２２が設けられ、吸気口２２に臨んで、制御基板１５との間に冷却ファン１８が設置されている。また、底板９の後部側には排気口２３が設けられている。そして、冷却ファン１８の回転により、吸気口２２から吸い込まれた空気が排気口２３から排出されるまでの空気の経路が吸気風路１９となる。
【００１７】
金属バリアー１６（基板ホルダー１２）の上部には操作基板取付部１３が設けられ、操作基板１４が傾斜して取り付けられている。また、操作基板１４の上方には、メニュー等の選択ボタン、炊飯ボタン等のスイッチを備える操作パネル２１が設けられている。
【００１８】
また、本体１の後部側には電源コード、電源プラグを有するコードリール２４が縦方向に設置され、底板９には炊飯器を支持するための脚部２５（前側脚部２５ａ、後側脚部２５ｂ）が前後にそれぞれ２箇所ずつ設けられている。 
【００１９】
蓋体２６は、後端部を炊飯器の上部後側にあるヒンジ２７により支持され、上枠４の開口部を開閉自在にする。この蓋体２６は、上面を形成する上蓋２６ａと、上蓋２６ａの下側に固定された下蓋２６ｂとを有している。蓋体２６の前端部は、上枠４の開口部を閉じたときに係止ボタン３により係止される。
【００２０】
蓋体２６の上部には、内鍋２と連通し、炊飯時に内鍋２に発生したおねばと蒸気を分離し、蒸気を外方へ排出するためのおねばカートリッジ（蒸気通路体）２８が着脱可能に装着される。また、蓋体２６の下面には蒸気孔を有し、内鍋２の上面開口部を覆う内蓋２９が着脱自在に装着されている。
【００２１】
おねばカートリッジ２８は、上蓋２６ａに形成された上面を開口した凹部内に着脱可能に取り付けられており、下ケース（蒸気通路本体）２８ａと上ケース（蒸気通路カバー）２８ｂとからなる。これらが上下一体となって蒸気通路を有する蒸気排出装置を構成する。下ケース２８ａは、ほぼ漏斗状に形成され、ほぼ中央におねば戻しタンク（タンク部）３０が設けられており、その底壁には内鍋２内におねばを戻すための戻し弁（図示せず）を備えた穴部３１が設けられている。おねば戻しタンク３０にはその垂直壁の後側の壁面に沿って内鍋２内からの蒸気が流入する導入筒３２が立設されている。
【００２２】
また、上ケース２８ｂ上面には蒸気を本体外部に排出する蒸気口３４が形成されている。そして、上ケース２８ｂと下ケース２８ａとで、複数の障壁によって区画されるおねば分離空間が形成されて、導入筒３２から導入されたおねばと蒸気とを分離する。蓋体２６の下面には炊飯時に発生する蒸気をおねばカートリッジ２８に連通する穴部３１が設けられている。
【００２３】
図３は制御基板１５の取り付け部分を表す分解斜視図である。図１〜図３に基づいて制御基板１５の取り付け構造と、制御基板１５上の発熱素子１７と発熱素子１７を冷却する放熱器２０と冷却ファン１８の関係について詳述する。
【００２４】
本実施の形態では、上述したように、制御基板１５が基板ホルダー１２に取り付けられている。ここで、制御基板１５の裏面（半田面）と基板ホルダー１２とが対向している。基板ホルダー１２は金属部材であることから、制御基板１５に付された半田部分（導電部材）と基板ホルダー１２との絶縁を確保することが望ましい。このため、制御基板１５を基板ホルダー１２に直接取り付けずに、スペーサー等を介して空間を形成する、または樹脂等の絶縁物を介して制御基板１５を基板ホルダー１２に取り付ける等をしてもよい。例えば、空間を形成した場合には、冷却ファン１８からの空気が空間を通過することにより、制御基板１５の裏面側も冷却される。また、絶縁物を介して取り付けることにより、制御基板１５の裏面に異物が入り込むことなく、また、水分の浸入、結露等の発生等を抑えることができるため、短絡等による発火等を防ぐことができる。このように、制御基板１５を金属部材からなる基板ホルダー１２に取り付けることで、故障等により制御基板１５から発火しても、基板ホルダー１２により、炊飯器の他の構成部材への延焼を防止することができる。
【００２５】
そして、冷却ファン１８が設けられた側（吸気風路１９となる側）を除き、制御基板１５は基板ホルダー１２と金属バリアー１６で覆われている。制御基板１５を金属製の部材で覆うことにより、故障等によって制御基板１５から発火しても炎の拡大を防ぎ、延焼を防止する。
【００２６】
また、上述したように、制御基板１５には発熱素子１７と複数の放熱フィン２０ａを設けた放熱器２０が搭載され、放熱フィン２０ａの間を通過するように吸気風路１９が形成されている。発熱素子１７が発した熱が放熱器２０に伝わり、放熱フィン２０ａにより伝熱面積が増大することで、吸気風路１９を通過する空気との熱交換に係る熱量を増やすことができる。また、放熱器２０の一部と金属バリアー１６とが接触しており、放熱器２０を介して、発熱素子１７が発した熱を金属バリアー１６に伝えることで、伝熱面積の増大に金属バリアー１６も利用することができる。
【００２７】
図４は炊飯器内部における吸気風路１９の経路を表す図である。吸気風路１９については、冷却ファン１８の回転により、底板９の底面前部側に設けられた吸気口２２から取り込まれた外気の吸気風路について説明する。吸気口２２から取り込まれた外気は、制御基板１５が設けられた金属バリアー１６と金属ホルダー１２とで形成された空間に送られる。送られた外気は、放熱フィン２０ａ間を通過し、発熱素子１７等が発した熱を吸熱して金属バリアー１６上部の風穴３３を通過する。炊飯器内の上部は上枠４等により塞がれているため、風穴３３を通過した空気は本体１底部に流れる。そして、本体１底部と底板９との間を、前部側から後部側に通過し、その間、誘導加熱コイル１０等を冷却し、底板９の底面後部側に設けられた排気口２３から炊飯器の外部に排出される。
【００２８】
上記のように構成した炊飯器における炊飯動作について説明する。炊飯を行う場合、まず、所定量の米と水が入れられた内鍋２が内鍋収納部７（本体１内）に収容され、蓋体２６が閉じられる。さらに、炊飯器の電源が入れられて、本体１の前面側に設けられた操作パネル２１の炊飯キーが押下されると、本体１内に設けられた制御基板１５の制御部が炊飯動作処理を行う。
【００２９】
制御部の指示により、スイッチング素子である発熱素子１７が動作して誘導加熱コイル１０へ通電され、内鍋２の底面に渦電流を発生させ、内鍋２を発熱させて炊飯動作を開始する。炊飯動作中、温度センサー１１が内鍋２の温度を検知しており、この検知温度に基づいて制御部は誘導加熱コイル１０への通電を制御し、予熱、炊飯、むらしの各工程を実行して内鍋２内の米を炊きあげる。
【００３０】
一方、炊飯工程が開始されると、冷却ファン１８にも通電される。冷却ファン１８は、底板９に設けた吸気口２２を介して外気を吸い込み、制御基板１５側に送り出す。外気は、フィン２０ａの間を流れて、吸気口２２の上側に位置する制御基板１５上の発熱素子１７等を冷却する。さらに本体１の下部を流動して誘導加熱コイル１０等を冷却し、これらの表面温度を下げて、底板９の後部下面に設けられた排気口２３から本体１の外部に排出される。
【００３１】
上記の炊飯工程で内鍋２内の水等が沸騰する。おねばカートリッジ２８は、内鍋２の内圧の上昇により発生するおねばと蒸気とを、内蓋２９の穴部３１を介して内鍋２内に連通した導入筒３２から導入する。おねばと蒸気とはおねば分離空間で分離する。そして、蒸気のみが蒸気口３４から蓋体２６の外方に排出されて、残ったおねばがおねば戻しタンク３０に貯められる。そして、沸騰がおさまり内鍋２の内圧が低下すると、戻し弁を備えた穴部３１からおねばが内鍋２内に戻される。
【００３２】
上記の炊飯工程が終了すると、制御部は保温工程処理を行い、胴ヒータ５ａ等を発熱させて内鍋２内の米飯を保温する。
【００３３】
以上のように、本実施の形態の炊飯器によれば、制御基板１５を、金属部材からなる基板ホルダー１２に取り付けるようにしたので、例えば発熱素子１７の異常等により、制御基板１５裏面（半田面）から発火しても、炎等を拡大することなく、延焼を防止することができる。また、このとき、基板ホルダー１２が延焼に対するバリアを兼るため部品点数を少なくすることができるため、コストを低減することができる。また、制御基板１５の周囲を金属バリアー１６で覆うようにしたので、発熱素子１７の異常等により、制御基板１５等からの発火に対し、基板ホルダー１２の場合と同様に延焼を防止することができる。
【００３４】
また、発熱素子１７からの熱を放熱するための放熱器２０の一部と制御基板１５の周囲を覆った金属バリアー１６とを接触させるようにしたので、発熱素子１７からの熱は放熱器２０を伝わり、熱伝導がよい金属バリアー１６に伝達することで、さらに伝熱面積が広がるため放熱を効率的に行うことができ、冷却効果を良好にすることができる。このため、放熱器２０を小型化することができ、炊飯器の小型化に寄与することができる。
【００３５】
実施の形態２．
上述の実施の形態では特に示さなかったが、金属バリアー１６または基板ホルダー１２の少なくとも一方の材料を非磁性材料とするようにしてもよい。例えば非磁性材料を、アルミニューム材、アルミニュームを含む合金等の金属にすることにより、誘導加熱コイル１０が発する磁力に係る磁界を遮断することができる、制御基板１５に搭載した制御部の電子部品の発熱や誤動作等を防止することができる。
【００３６】
また、上記の実施の形態１では、制御基板１５上の発熱素子１７を冷却する放熱器２０を金属バリアー１６に接触させるようにしたが、金属性の基板ホルダー１２に接触させるようにしてもよい。また、組み立て性を考慮して、基板ホルダー１２と金属バリアー１６とを別体としたが、一体形成するようにしてもよい。また、図１等の構造の炊飯器以外の他の構造の炊飯器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  本体（炊飯器本体）、２  内鍋、３  係止ボタン、４  上枠、５  内遮熱板、６  コイル台、７  内鍋収容部、８  外枠、９  底板、１０  誘導加熱コイル（加熱手段）、１１  温度センサー、１２  基板ホルダー、１３  操作基板取付部、１４  操作基板、１５  制御基板、１６  金属バリアー、１７  発熱素子、１８  冷却ファン、１９  吸気風路、２０  放熱器、２０ａ  放熱フィン、２１  操作パネル、２２  吸気口、２３  排気口、２４  コードリール、２５  脚部、２５ａ  前側脚部、２５ｂ  後側脚部、２６  蓋体、２６ａ  上蓋、２６ｂ  下蓋、２７  ヒンジ、２８  おねばカートリッジ、２８ａ  下ケース、２８ｂ  上ケース、２９  内蓋、３０  おねば戻しタンク、３１  穴部、３２  導入筒、３３  風穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005534824.tif 000005