電磁誘導加熱調理器の冷却方法とそれに用いる冷却構造
【課題】 かさ張らないヒートシンクによりファンなしに十分な冷却ができるようにする。
【解決手段】 発熱電子部品６３、６４に熱結合させかつこの発熱電子部品６３、６４よりも熱伝導性が高いヒートシンク２０１に、前記発熱電子部品６３、６４よりも熱容量が大きい無垢部分２０１ａ、２０１ｂを設けて、この無垢部分２０１ａ、２０１ｂが前記発熱電子部品６３、６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品６３、６４からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにして、上記の目的を達成する。
【解決手段】 発熱電子部品６３、６４に熱結合させかつこの発熱電子部品６３、６４よりも熱伝導性が高いヒートシンク２０１に、前記発熱電子部品６３、６４よりも熱容量が大きい無垢部分２０１ａ、２０１ｂを設けて、この無垢部分２０１ａ、２０１ｂが前記発熱電子部品６３、６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品６３、６４からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにして、上記の目的を達成する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁誘導によって鍋や調理盤などの調理器を発熱させて炊飯、煮炊き、焼き物、炒め物、揚げ物など各種の加熱調理を行う電磁誘導加熱調理器の冷却方法に関し、詳しくは、ワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法とそれに用いる冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導加熱は、半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）のスイッチング機能によってワークコイルに交番磁界を発生させ、この交番磁界により対向する調理器に渦電流を生じさせて発熱させて行う。この際、ＩＧＢＴやこれの入力を制御するダイオードブリッジ（ＤＢ）などが発熱して昇温する発熱電子部品をなし、これらを所定温度以下に保たないとそれ自体の機能不全や半田付け部分の溶け外れなど故障の原因になる。
【０００３】そこで従来、図７に示すようにこれら発熱電子部品ａ、ｂにアルミニウム製のヒートシンクｃを接触させて熱を奪いフィンｄを通じて放熱させることにより冷却することが一般に行われている。なお図７に示す従来例はヒートシンクｃはコードリールｅや調理器中央の温度センサｆなどを避けて配置する形状を有している場合の一例である。一方、特開平０８−１５４８１５号公報は半導体スイッチング素子を熱伝導性を有する放熱板を介して器体ケースの金属製部分に伝熱的に当接させ、ファンおよびヒートシンクなしに冷却する技術を開示している。図８に別な従来例を示しているが、ヒートシンクｃおよび発熱電子部品ａ、ｂと、これら発熱電子部品ａ、ｂを持った制御基板ｇとの具体的な位置関係を示している以外は図７の従来例と特に変わるところはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフィン付きのヒートシンクｃを用いる冷却方式では、ヒートシンクｃをファンによる送風にて強制冷却すると加熱容量が大きな電磁誘導加熱調理器でも有効である。しかし、省エネルギーに対応するのにファンを省略すると冷却効果が大きく低下し、加熱容量の小さなものにしか適用できなくなる。これは、ファン無しでのヒートシンクｃの冷却では、まわりの空気の自然な対流や流動が勢い緩慢となり、狭いフィンｄ間で空気が滞留しがちなため、フィンｄによる冷却効果が低下することに原因すると思われる。これにファン無しで対応するにはフィンｄを大きく、かつ多くし、しかもフィンｄの間隔も大きくする必要があり、ヒートシンクｃが相当かさ高くなり実用的でなくなる。
【０００５】また、上記従来の金属製の器体ケースとの熱結合構造を利用した冷却方式では、ファンなしに十分な冷却ができても、器体ケースが金属製部分を持っていることの制約を受けるので不便であるし、器体ケースの金属製部分が昇温するので使用者に不安感や不信感を与えかねない。
【０００６】本発明の目的は、かさ張らないヒートシンクによりファンなしに十分な冷却ができる電磁誘導加熱調理器の冷却方法とそれに用いる冷却構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本発明の電磁誘導加熱調理器は、鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とするものである。ここに、熱結合とは互いの間で熱移動可能なように直接または間接に接触させ合うことをいい、間接的な接触は例えば熱移動や機械的結合に有利なように用いればよい。
【０００８】このように、ヒートシンクに設けた無垢部分と発熱電子部品とを熱結合させることによって、ヒートシンクの無垢部分が発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、発熱電子部品の熱をヒートシンクの無垢部分にこの無垢部分がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気の自然な動き無しでも発熱電子部品を冷却し続け、無垢部分の熱容量によっては十分に冷却することができる。ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。
【０００９】ヒートシンクの無垢部分を複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにすると、各無垢部分が対応する発熱電子部品を冷却するのに、互いの蓄熱や、対応する発熱電子部品以外の発熱電子部品の熱が影響して、それぞれの無垢部分における対応する発熱電子部品との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止し、冷却性能の安定を図ることができる。
【００１０】ヒートシンクの熱を、このヒートシンクに熱結合させた放熱板により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにすると、ヒートシンクの熱が放熱板によって奪われる分だけ、ヒートシンクの無垢部分が、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板はまわりに適応した形状での面の広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンクの冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンクを小型化し、軽量化することができる。
【００１１】上記のような方法を達成する電磁誘導加熱調理器の冷却構造は、鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とするもので足り、放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置しているのが好適である。
【００１２】ヒートシンクが、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい構成であると、ヒートシンクは発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンクの大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板側に速やかに移行させられるので、発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００１３】ヒートシンクの無垢部分の体積が、対応する発熱電子部品の体積以上であると、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分が発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００１４】ヒートシンクが、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有していると、ファンは勿論、空気の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけで発熱電子部品を加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００１５】以上各場合のヒートシンクはアルミニウム材料よりなるのが、冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはない。
【００１６】さらに、発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とが、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている構成では、発熱電子部品、ヒートシンク、放熱板の順に熱移動させて発熱電子部品を冷却するヒートシンクを介した熱結合が、回路基板および放熱板が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導加熱調理器の器体内に形成される底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくするとともに、放熱板は回路基板が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体内で開放され、まわりの空気を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【００１７】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して用いることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る電磁誘導加熱調理器の実施例について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明し本発明の理解に供する。
【００１９】本実施例の電磁誘導加熱調理器は、電磁誘導加熱により炊飯および保温を行う電磁誘導炊飯器の場合の一例である。しかし、これに限られることはなく、電磁誘導によって鍋や調理盤などの調理器を発熱させて炊飯、煮炊き、焼き物、炒め物、揚げ物など各種の加熱調理を行う各種の電磁誘導加熱調理器一般に適用して有効であり、いずれも本発明の範疇に属する。
【００２０】本実施例の電磁誘導炊飯器は図１〜図３に１つの例を示し、図４に別の例を示している。それらの全体構成は図１、図４にそれぞれ示してあるようにほぼ共通しており、鍋３と、この鍋３を着脱できるように収容する中空の器体１と、この器体１の鍋収容部をなす内壁６の外回りに設けられ鍋３の底部の中央部および外周部に対向する底部内側ワークコイル４および底部外側ワークコイル１０ａと、鍋３の胴部に対向する胴部ヒータ１３と、器体１の肩部に設けられた肩ヒータ３３と、を備え、底部内側ワークコイル１０ｂ、底部外側ワークコイル１０ａ、胴部ヒータ１３、および肩ヒータ３３を炊飯工程、炊飯量、および炊飯と保温の違いに応じて種々の駆動状態を制御し、かつ、操作スイッチを有する操作基板４３が、器体１の前部に設けられた操作パネル４４の内側に設けられている。また、胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３の図３に示すような駆動回路５９、６０や、ＩＧＢＴ６３やそれの駆動入力を制御するダイオードブリッジ（ＢＤ）６４などの発熱素子をもった駆動回路６２が制御基板１４３に設けられている。器体１は合成樹脂製の外壁５と内壁６とを合成樹脂製の肩部材７により結合して形成されている。しかし、器体１の部分的な、あるいは全体的な材質は特に問わない。外壁５には鍋３の発熱や前記ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４の発熱などにより器体１内の空気が昇温して対流や流動を起こすのを利用して、器体１の胴部５ａまわりの適所、例えば底部５ｂとの間などに設けられた排気口４１から排気し、底部５ｂに設けられた吸気口１５から吸気を図るようにしてあり、この排気と吸気とによって器体１内に空気が流通する空気通路１４を形成するようにしている。
【００２１】器体１に施された蓋２は器体１の後部にヒンジピン１０１により起伏できるように枢支されたヒンジ片２０に対し着脱できるように嵌め合わされ、ヒンジ片２０と一体になった回動によって器体１の上端を開閉できるようになっている。ヒンジ片２０には蓋２を開き方向に付勢するばね１０２が器体１との間に働かされている。ばね１０２の付勢による開き動作を制動する制動機構が必要に応じて設けられるし、蓋２が勝手に開かないように閉じ位置にロックするよう図示しないばねにて付勢したロック爪４２が設けられ、ロック爪４２をばねに抗して回動させることにより蓋２がばね１０２の付勢によって自動的に開かれる。
【００２２】肩ヒータ３３は器体１の肩部上面に形成した溝３１内に収容して金属カバー３２が施され、蓋２の内側に設けた金属製の二重の内蓋２８、３４の上側内蓋２８の外周部が金属カバー３２に当接して肩ヒータ３３の熱を伝導されて鍋３の開口部全域に下側内蓋３４を介して行き渡らせ、炊き上がったご飯を上部からむら無く加熱するようにしている。蓋２の中央部には蒸気を適度に外部に逃がしながら炊飯時の鍋３内を調圧する調圧弁２３が設けられ美味しいご飯が炊けるようにしている。器体１の外壁５と内壁６とはそれらの上端部が肩部材７によって連結され、一体化し合成樹脂製の器体を構成している。なお、合成樹脂は透磁性を有し、ワークコイル１０ａ、１０ｂなどが鍋３を電磁誘導加熱させる範囲に設ければ有効であるが、他の部分にそのような有効性はなく、他の部材と代替することができる。
【００２３】蓋２は合成樹脂製の上板１６と下板１７の間の空間１８に断熱材１９を充填した断熱構造をなし、その中央部の貫通孔２１に上側の金属製内蓋２８の中央部に設けた調圧弁２３が下方から貫通し、着脱できるように弾性ブッシュ１０４によって弾性係合している。調圧弁２３は上側の金属製内蓋２８に上方からねじ止めないしはカシメ止めなどされ、調圧弁２３の中央部から内蓋２８の下方に突出した吊持ピン３５に、下側の金属製蓋３４の中央部に設けた弾性ブッシュ３６が弾性的に嵌まり合って着脱できるように装着されている。
【００２４】上側の内蓋２８は蓋２に装着されたとき、外周部が蓋２側に設けられているシールパッキング３０と圧着して互いの外周部間がシールされ、また、蓋２の閉じ状態において、内蓋２８はそれの下面外周部の溝内に装着してあるシール部材２９が鍋３の口部３ａの口縁に圧着して鍋３を閉じるとともに、下側の内蓋３４の外周にも外回りから圧着するようにしてある。
【００２５】この状態で、鍋３内で発生する蒸気は、下側の内蓋３４とシール部材２９の圧着部を自身の圧力で抜けるなどして上側の内蓋２８との間に入って後、内蓋２８の蒸気孔２５、調圧弁２３の蒸気流入孔２６、調圧弁２３内の蒸気通路２２途中にあるボール弁２４を経て、調圧弁２３の外部に臨んでいる蒸気流出口２７から外部に逃がされる。このとき、ボール弁２４が蒸気の逃げを適度に抑制し、鍋３内を所定の炊飯圧力に保つ。このような調圧のための蒸気の放出において、蒸気に随伴しているオネバは、内蓋３４の上、および内蓋２８の上に溜まるが、蓋２を含めていずれも単独に分離できるので、それぞれ丸洗いができ長期に清潔に保てる。
【００２６】二重の器体１における内壁６の底部まわりには、合成樹脂製の放射状をしたコイル台１１が配置され、ワークコイル１０ａ、１０ｂを下方から保持するようにしている。コイル台１１の各放射状部に形成した下向きの凹部１１ａ内にはフェライトコア１２が設けられてワークコイル１０ａ、１０ｂの働きを助けている。コイル台１１の中央部には内壁６の中央穴９を貫通して鍋３の底部に当接し鍋３の温度を検出する温度センサ８が設けられている。
【００２７】操作パネル４４には炊飯や保温のメニューや動作状態、時刻、その他のメッセージを表示する図３に示すような液晶表示部５３が中央部に設けられ、これの左右両側まわり、および前側まわりに炊飯をスタートさせるスタートキー４５、炊飯の時間予約を行う予約キー４６、各種入力の取消キー４７、保温を人為的にスタートさせる保温キー４８、喫食や殺菌のためなどに保温温度以上の温度に再加熱を行う再加熱キー４９、炊飯や保温のメニューを設定するメニューキー５０、時間設定用の時キー５１、分キー５２などの各種設定に必要な操作キーが設けられる。
【００２８】双方の例において制御回路は、図３に代表して示してあり、制御基板１４３を中心に構成されている。これにつき説明すると、交流電源５４が電源ヒューズ５５を介し、胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３と、整流回路５６とに給電する。胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３への給電はそれぞれの駆動回路５９、６０を通じて行われる。整流回路５６は前記ＩＧＢＴ６３を持った駆動回路６２に平滑コンデンサ５７を介し給電し、共振コンデンサ５８を介してワークコイル１０ａ、１０ｂを駆動し交番磁界を発生させる。このとき電磁誘導によって発熱する鍋３の温度がセンサ８によってモニタされる。
【００２９】制御基板１４３上のマイコン６１の入力ポートにはセンサ８、および操作パネル４４上のスタートキー４５〜分キー５２のそれぞれが接続され、入出力ポートには液晶表示部５３が接続され、出力部に前記駆動回路５９、６０、６２のそれぞれが接続されている。
【００３０】図１〜図３に示す例、および図４に示す例のいずれも、調理器の一例である鍋３を底部外側、内側各ワークコイル１０ａ、１０ｂにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、底部外側、内側各ワークコイル１０ａ、１０ｂの通電・制御回路としての前記制御基板１４３における発熱電子部品の一例である前記ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４をヒートシンク２０１により冷却するが、これらＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に熱結合させかつＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高いヒートシンク２０１に、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱容量が大きい無垢部分２０１ａ、２０１ｂを設けて、この無垢部分２０１ａ、２０１ｂがＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続することを基本的な特徴としている。
【００３１】このように、ヒートシンク２０１に設けた無垢部分２０１ａ、２０１ｂとＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４とを対応するものどうし熱結合させることによって、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂがＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４の熱をヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂにこの無垢部分ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気２０４の自然な動き無しでもＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却し続けられる。従って、無垢部分２０１ａ、２０１ｂの熱容量によっては十分に冷却することができる。特に、ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導炊飯器等の電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。要するに、無垢部分２０１ａ、２０１ｂは前記従来のフィンに代替して形成するもので、全体のかさ張りとしては特に大きく変わるようなことはない。しかし、一例として従来のフィン付きヒートシンクが２００ｇ程度にあったのが、無垢部分２０１ａ、２０１ｂを形成した本実施例のヒートシンク２０１では４９４ｇ程度となった。この重さの違いは双方熱容量、体積の違いである。
【００３２】また、図２で代表して示すようにヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂは複数の発熱電子部品としてのＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにしてあって、各無垢部分２０１ａ、２０１ｂが対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却するのに、互いの蓄熱が影響し合ったり、対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４以外の発熱電子部品の熱、具体的には無垢部分２０１ａは対応する発熱電子部品としてのＩＧＢＴ６３以外の発熱電子部品であるＤＢ６４の熱、無垢部分２０１ｂは対応する発熱電子部品としてのＤＢ６４以外の発熱電子部品であるＩＧＢＴ６３の熱、がそれぞれ影響するようなことがなく、それぞれの無垢部分２０１ａ、２０１ｂにおける対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止することができ、これによって冷却性能が設計通りに安定化する。
【００３３】さらに、図１、図２に示し、図４に示すように、ヒートシンク２０１の熱を、このヒートシンク２０１に熱結合させた放熱板２０２により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにしている。このようにすると、ヒートシンク２０１の熱が放熱板２０２によって奪われる分だけ、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂが、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板２０２はまわりに適応した形状での面の図１や図４に示す広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気２０４と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気２０４を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンク２０１の冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンク２０１を小型化し、軽量化することができる。
【００３４】以上のような冷却方法を達成する冷却構造として、図１〜図３に示す例では、図１、図２に示すように制御基板１４３上のＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に前記ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂをそれぞれ対応させて直接接触させて熱結合させてあり、ヒートシンク２０１はアルミニウム系の材料としてＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性の高いものとし、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４側の熱がヒートシンク２０１側の無垢部分２０１ａ、２０１ｂに移動する、つまり熱伝導されるようにしている。また、ヒートシンク２０１はそれの無垢部分２０１ａ、２０１ｂを含み放熱板２０２と直接接触させて熱結合している。さらに具体的には、ヒートシンク２０１の上下両側に制御基板１４３および放熱板２０２を当てがってねじ２０３により同時あるいは個別にねじ止めして一体化し、相互の熱結合状態を確固に保てるようにしている。しかし、そのような一体化は、挟み付け、溶接、接着など種々な方法で行えるし、種々な方法を複合して採用することもできる。前記ねじ止めのためにヒートシンク２０１には取り付け孔２０５が設けられている。
【００３５】ヒートシンク２０１は図２に示すように、器体１の底部内中央に設けられる温度センサ８やコードリール２０６を避けた両側に２つの無垢部分２０１ａ、２０１ｂを振り分けることで、器体１の底部中央まわりの小さな平面スペースにて設け、それを上下から挟む状態の制御基板１４３および放熱板２０２が器体１の底部内の横に広がったスペースを有効に利用して配置できるようにしてあり、特に、一方の無垢部分２０１ｂは図２に示すようにＤＢ６４の隣接する２つの面に接する２つの方向に分岐して形成し、ＤＢ６４の熱を２つの無垢部分２０１ｂにより二方向から奪ってより早期に冷却できるようにしている。このように、１つの発熱電子部品に対し複数の無垢部分が対応して熱結合を図ると冷却がより早期に達成される。発熱電子部品からヒートシンク２０１へのより速やかな熱移動を直接接触によって図るのに、ねじ止めなどして接触部での互いの密着度を高めるのが好適である。しかし、互いの接触部間に熱伝導性のよい充填材を充填して熱結合上の密着を間接的に図ることもできる。
【００３６】図４に示す例では、特に、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を持った制御基板１４３と放熱板２０２とが、ヒートシンク２０１を介した熱結合部２０７にて双方がほぼＬ型をなして連結されている。具体的にはヒートシンク２０１の例えば下向きの面２０１ｃに放熱板２０２の一端側を当てがってねじ２０３によりねじ止めし、放熱板２０２がヒートシンク２０１から延びている側のヒートシンク２０１の縦向きの面２０１ｄに制御基板１４３の下端を当てがってねじ２０３によりねじ止めすることにより連結している。
【００３７】このように、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４、ヒートシンク２０１、放熱板２０２の順に熱移動させてＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却するヒートシンク２０１を介した熱結合が、制御基板１４３および放熱板２０２が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導炊飯器の器体１内に形成される図４に示すような底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくする。同時に、放熱板２０２は制御基板１４３が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体１内で開放され、まわりの空気２０４を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【００３８】図１〜図３に示す例、および図４に示す例のいずれにおいても、放熱板２０２は図１、図４に示すように、器体１の外壁５における前記吸気口１５と排気口４１との間に形成される空気通路１４に位置している。これにより、器体１外に自然に排出され、器体１内に自然に吸入される空気２０４の流れに放熱板２０２が曝され、ヒートシンク２０１、延いてはＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４が放熱板２０２を介し空気２０４の流れを利用した動的な冷却が図れる。空気通路１４はどのような経路に形成されてもよいが、空気２０４のより活発な対流ないしは流動を利用できれば好適である。
【００３９】なお、ヒートシンク２０１が、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品との熱結合面積（本例では接触面積）よりも放熱板２０２との熱結合面積（本例では接触面積）の方が大きくなるようにすることにより、ヒートシンク２０１はそれら発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンク２０１の大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板２０２との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板２０２側に速やかに移行させられるので、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００４０】また、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂの体積が、対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品の体積以上であることにより、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分２０１ａ、２０１ｂが発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板２０２などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００４１】また、ヒートシンク２０１が、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有しているようにすると、ファンは勿論、空気２０４の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけでＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品を炊飯工程の間、つまり加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００４２】以上のようにヒートシンク２０１がアルミニウム材料であると冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはなく胴などの熱伝導性の高い他の材料を用いることもできる。
【００４３】ここで、５３０Ｗの出力での実験例を示すと、下記の表１に示すデータ■■は、本実施例での４９４ｇのヒートシンク２０１を用いて冷却構造にて、白米３合の実炊飯をしたときの各電子部品などの温度であり、■はＤＢセンサが常温であるときに炊飯を開始した例、■は■の炊飯後にＤＢセンサが５９℃に降温するのを待って炊飯を開始した例である。これは、炊飯を開始するためのＤＢセンサの上限温度が６０℃程度であることによる。
【００４４】
【表１】
データ■では炊飯終了時のＤＢセンサの温度は６１．８℃であって、ＤＢセンサの温度が５９℃まで降温するのに４分００秒係り、この時間経過後にデータ■の実炊飯を行った。なお、■の実炊飯をノーマルモードであるのに対し■の実炊飯は早炊きモードによった。ここに、前記４分００秒は先の炊飯とその後に連続して行いたい炊飯との間に必要な待ち時間となる。連続炊飯は電磁誘導炊飯器の容量が必要な炊飯量に対し不足し、数回に分けて炊飯する場合、あるいは白ご飯と炊き込み御飯、ピラフご飯といった異種の炊飯に使い分ける場合などに必要になるが、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品の冷却が十分に行えないと連続炊飯の場合の待ち時間が長くなる。
【００４５】なお、６４０Ｗの出力にしたときのデータを示すと下記の表２に示す通りであった。
【００４６】
【表２】
これに対し、下記の表３に示すデータ■は、従来のフィン付きヒートシンク２００ｇタイプを用いた冷却構造にて、表１の場合に対応する５３０Ｗの出力とし、白米３合を実炊飯したときの各電子部品の温度である。なお■での炊飯はノーマルモードである。
【００４７】
【表３】
炊飯終了時のＤＢセンサの温度は６４．６℃と表１のデータ■の場合よりも３℃弱高い。このため、ＤＢセンサの温度が５９℃にまで降温するのに９分３０秒要し、連続炊飯の待ち時間が■の場合の倍強である。
【００４８】以上から明らかなように本実施例のヒートシンク２０１は従来のフィン付きヒートシンクに比し発熱電子部品の冷却効果が高く、連続炊飯性能、ないしは連続加熱調理性能が格段に向上する。
【００４９】ここで、ＤＢセンサの温度などの連続炊飯、連続加熱調理の可否を決定する温度をモニタしておき、これが所定値を上回っている間連続した炊飯や加熱調理を制限する制御を制御基板１４３などにおいて行うと、間違った炊飯が行われてしまうことを自動的に防止することができる。このような制限を行う場合はその旨をユーザに警告するのが好適である。警告はブザー音、擬音、文字表示、ランプ表示などいずれでもよいし、それらを複合して用いてもよい。
【００５０】なお、本実施例のヒートシンク２０１は、前記従来のフィン設置域に見合う体積を無垢部分２０１ａ、２０１ｂに確保した上で、冷却効果を高めるフィンを設けてもよいし、放熱板２０２や制御基板１４３には冷却を高めるための通気孔や折り曲げ部などを設けてもよい。さらに、図１、図４に示すように器体１の内壁６の外回りを囲う遮熱や断熱を目的とした保護壁２１１を設けて、制御基板１４３や放熱板２０２に鍋３側の熱が及ぶのを防止するのが発熱電子部品の昇温を防止する上で好適であるし、保護壁２１１が遮熱板など金属材料よりなるような場合、これの一部を放熱板２０２に共用することができるし、保護壁２１１に放熱板２０２を熱結合して保護壁２１１を発熱電子部品の冷却に役立てるようにすることもできる。
【００５１】図５、図６は本発明の別の実施例を示し、器体１における外壁５の底部に吸気口１５、胴部５ｂの上部に排気口４１を設けるとともに、空気通路１４を広くすることにより、器体１内の空気の対流を活発化し、ヒートシンク２０１を放熱板なしに十分に冷却できるようにしている。また、制御基板１４３の下面に当てがったヒートシンク２０１は広くなった空気通路１４による余裕分一杯に下方に延ばして、熱容量またはおよび空気２０４との接触面積を拡大し、発熱電子部品から吸熱しやすく、また冷却されやすくしている。
【００５２】他は、胴部ヒータが省略され、外壁５の胴部５ｂに器体１の肩部７ａを一体成形して内壁６との接続を行い肩部材を省略し、蓋１６の特に内蓋構造を簡略化した以外は特に変わるところはなく、前記実施例の場合と共通する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とするものである。
【００５４】このように、ヒートシンクに設けた無垢部分と発熱電子部品とを熱結合させることによって、ヒートシンクの無垢部分が発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、発熱電子部品の熱をヒートシンクの無垢部分にこの無垢部分がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気の自然な動き無しでも発熱電子部品を冷却し続け、無垢部分の熱容量によっては十分に冷却することができる。ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。
【００５５】ヒートシンクの無垢部分を複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにすると、各無垢部分が対応する発熱電子部品を冷却するのに、互いの蓄熱や、対応する発熱電子部品以外の発熱電子部品の熱が影響して、それぞれの無垢部分における対応する発熱電子部品との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止し、冷却性能の安定を図ることができる。
【００５６】ヒートシンクの熱を、このヒートシンクに熱結合させた放熱板により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにすると、ヒートシンクの熱が放熱板によって奪われる分だけ、ヒートシンクの無垢部分が、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板はまわりに適応した形状での面の広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンクの冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンクを小型化し、軽量化することができる。
【００５７】上記のような方法を達成する電磁誘導加熱調理器の冷却構造は、鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とするもので足り、放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置しているのが好適である。
【００５８】ヒートシンクが、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい構成であると、ヒートシンクは発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンクの大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板側に速やかに移行させられるので、発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００５９】ヒートシンクの無垢部分の体積が、対応する発熱電子部品の体積以上であると、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分が発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００６０】ヒートシンクが、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有していると、ファンは勿論、空気の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけで発熱電子部品を加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００６１】以上各場合のヒートシンクはアルミニウム材料よりなるのが、冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはない。
【００６２】さらに、発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とが、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている構成では、発熱電子部品、ヒートシンク、放熱板の順に熱移動させて発熱電子部品を冷却するヒートシンクを介した熱結合が、回路基板および放熱板が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導加熱調理器の器体内に形成される底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくするとともに、放熱板は回路基板が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体内で開放され、まわりの空気を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図２】図１の炊飯器の冷却構造部を示す要部の平面図である。
【図３】図１の炊飯器の制御回路図である。
【図４】本発明の今１つの実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図５】本発明の別の実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図６】図５の電磁誘導炊飯器の別の向きで見た断面図である。
【図７】従来のフィン付きヒートシンクによる冷却構造を示す要部の平面図である。
【図８】別の従来例を示す電磁誘導炊飯器の横断下面図である。
【符号の説明】
１ 器体
３ 鍋
１０ａ、１０ｂ ワークコイル
１４ 空気通路
１４３ 制御基板
６３ ＩＧＢＴ
６４ ＤＢ
２０１ ヒートシンク
２０１ａ、２０１ｂ 無垢部分
２０２ 放熱板
２０３ ねじ
２０４ 空気
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁誘導によって鍋や調理盤などの調理器を発熱させて炊飯、煮炊き、焼き物、炒め物、揚げ物など各種の加熱調理を行う電磁誘導加熱調理器の冷却方法に関し、詳しくは、ワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法とそれに用いる冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導加熱は、半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）のスイッチング機能によってワークコイルに交番磁界を発生させ、この交番磁界により対向する調理器に渦電流を生じさせて発熱させて行う。この際、ＩＧＢＴやこれの入力を制御するダイオードブリッジ（ＤＢ）などが発熱して昇温する発熱電子部品をなし、これらを所定温度以下に保たないとそれ自体の機能不全や半田付け部分の溶け外れなど故障の原因になる。
【０００３】そこで従来、図７に示すようにこれら発熱電子部品ａ、ｂにアルミニウム製のヒートシンクｃを接触させて熱を奪いフィンｄを通じて放熱させることにより冷却することが一般に行われている。なお図７に示す従来例はヒートシンクｃはコードリールｅや調理器中央の温度センサｆなどを避けて配置する形状を有している場合の一例である。一方、特開平０８−１５４８１５号公報は半導体スイッチング素子を熱伝導性を有する放熱板を介して器体ケースの金属製部分に伝熱的に当接させ、ファンおよびヒートシンクなしに冷却する技術を開示している。図８に別な従来例を示しているが、ヒートシンクｃおよび発熱電子部品ａ、ｂと、これら発熱電子部品ａ、ｂを持った制御基板ｇとの具体的な位置関係を示している以外は図７の従来例と特に変わるところはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフィン付きのヒートシンクｃを用いる冷却方式では、ヒートシンクｃをファンによる送風にて強制冷却すると加熱容量が大きな電磁誘導加熱調理器でも有効である。しかし、省エネルギーに対応するのにファンを省略すると冷却効果が大きく低下し、加熱容量の小さなものにしか適用できなくなる。これは、ファン無しでのヒートシンクｃの冷却では、まわりの空気の自然な対流や流動が勢い緩慢となり、狭いフィンｄ間で空気が滞留しがちなため、フィンｄによる冷却効果が低下することに原因すると思われる。これにファン無しで対応するにはフィンｄを大きく、かつ多くし、しかもフィンｄの間隔も大きくする必要があり、ヒートシンクｃが相当かさ高くなり実用的でなくなる。
【０００５】また、上記従来の金属製の器体ケースとの熱結合構造を利用した冷却方式では、ファンなしに十分な冷却ができても、器体ケースが金属製部分を持っていることの制約を受けるので不便であるし、器体ケースの金属製部分が昇温するので使用者に不安感や不信感を与えかねない。
【０００６】本発明の目的は、かさ張らないヒートシンクによりファンなしに十分な冷却ができる電磁誘導加熱調理器の冷却方法とそれに用いる冷却構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本発明の電磁誘導加熱調理器は、鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とするものである。ここに、熱結合とは互いの間で熱移動可能なように直接または間接に接触させ合うことをいい、間接的な接触は例えば熱移動や機械的結合に有利なように用いればよい。
【０００８】このように、ヒートシンクに設けた無垢部分と発熱電子部品とを熱結合させることによって、ヒートシンクの無垢部分が発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、発熱電子部品の熱をヒートシンクの無垢部分にこの無垢部分がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気の自然な動き無しでも発熱電子部品を冷却し続け、無垢部分の熱容量によっては十分に冷却することができる。ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。
【０００９】ヒートシンクの無垢部分を複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにすると、各無垢部分が対応する発熱電子部品を冷却するのに、互いの蓄熱や、対応する発熱電子部品以外の発熱電子部品の熱が影響して、それぞれの無垢部分における対応する発熱電子部品との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止し、冷却性能の安定を図ることができる。
【００１０】ヒートシンクの熱を、このヒートシンクに熱結合させた放熱板により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにすると、ヒートシンクの熱が放熱板によって奪われる分だけ、ヒートシンクの無垢部分が、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板はまわりに適応した形状での面の広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンクの冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンクを小型化し、軽量化することができる。
【００１１】上記のような方法を達成する電磁誘導加熱調理器の冷却構造は、鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とするもので足り、放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置しているのが好適である。
【００１２】ヒートシンクが、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい構成であると、ヒートシンクは発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンクの大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板側に速やかに移行させられるので、発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００１３】ヒートシンクの無垢部分の体積が、対応する発熱電子部品の体積以上であると、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分が発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００１４】ヒートシンクが、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有していると、ファンは勿論、空気の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけで発熱電子部品を加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００１５】以上各場合のヒートシンクはアルミニウム材料よりなるのが、冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはない。
【００１６】さらに、発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とが、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている構成では、発熱電子部品、ヒートシンク、放熱板の順に熱移動させて発熱電子部品を冷却するヒートシンクを介した熱結合が、回路基板および放熱板が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導加熱調理器の器体内に形成される底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくするとともに、放熱板は回路基板が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体内で開放され、まわりの空気を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【００１７】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して用いることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る電磁誘導加熱調理器の実施例について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明し本発明の理解に供する。
【００１９】本実施例の電磁誘導加熱調理器は、電磁誘導加熱により炊飯および保温を行う電磁誘導炊飯器の場合の一例である。しかし、これに限られることはなく、電磁誘導によって鍋や調理盤などの調理器を発熱させて炊飯、煮炊き、焼き物、炒め物、揚げ物など各種の加熱調理を行う各種の電磁誘導加熱調理器一般に適用して有効であり、いずれも本発明の範疇に属する。
【００２０】本実施例の電磁誘導炊飯器は図１〜図３に１つの例を示し、図４に別の例を示している。それらの全体構成は図１、図４にそれぞれ示してあるようにほぼ共通しており、鍋３と、この鍋３を着脱できるように収容する中空の器体１と、この器体１の鍋収容部をなす内壁６の外回りに設けられ鍋３の底部の中央部および外周部に対向する底部内側ワークコイル４および底部外側ワークコイル１０ａと、鍋３の胴部に対向する胴部ヒータ１３と、器体１の肩部に設けられた肩ヒータ３３と、を備え、底部内側ワークコイル１０ｂ、底部外側ワークコイル１０ａ、胴部ヒータ１３、および肩ヒータ３３を炊飯工程、炊飯量、および炊飯と保温の違いに応じて種々の駆動状態を制御し、かつ、操作スイッチを有する操作基板４３が、器体１の前部に設けられた操作パネル４４の内側に設けられている。また、胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３の図３に示すような駆動回路５９、６０や、ＩＧＢＴ６３やそれの駆動入力を制御するダイオードブリッジ（ＢＤ）６４などの発熱素子をもった駆動回路６２が制御基板１４３に設けられている。器体１は合成樹脂製の外壁５と内壁６とを合成樹脂製の肩部材７により結合して形成されている。しかし、器体１の部分的な、あるいは全体的な材質は特に問わない。外壁５には鍋３の発熱や前記ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４の発熱などにより器体１内の空気が昇温して対流や流動を起こすのを利用して、器体１の胴部５ａまわりの適所、例えば底部５ｂとの間などに設けられた排気口４１から排気し、底部５ｂに設けられた吸気口１５から吸気を図るようにしてあり、この排気と吸気とによって器体１内に空気が流通する空気通路１４を形成するようにしている。
【００２１】器体１に施された蓋２は器体１の後部にヒンジピン１０１により起伏できるように枢支されたヒンジ片２０に対し着脱できるように嵌め合わされ、ヒンジ片２０と一体になった回動によって器体１の上端を開閉できるようになっている。ヒンジ片２０には蓋２を開き方向に付勢するばね１０２が器体１との間に働かされている。ばね１０２の付勢による開き動作を制動する制動機構が必要に応じて設けられるし、蓋２が勝手に開かないように閉じ位置にロックするよう図示しないばねにて付勢したロック爪４２が設けられ、ロック爪４２をばねに抗して回動させることにより蓋２がばね１０２の付勢によって自動的に開かれる。
【００２２】肩ヒータ３３は器体１の肩部上面に形成した溝３１内に収容して金属カバー３２が施され、蓋２の内側に設けた金属製の二重の内蓋２８、３４の上側内蓋２８の外周部が金属カバー３２に当接して肩ヒータ３３の熱を伝導されて鍋３の開口部全域に下側内蓋３４を介して行き渡らせ、炊き上がったご飯を上部からむら無く加熱するようにしている。蓋２の中央部には蒸気を適度に外部に逃がしながら炊飯時の鍋３内を調圧する調圧弁２３が設けられ美味しいご飯が炊けるようにしている。器体１の外壁５と内壁６とはそれらの上端部が肩部材７によって連結され、一体化し合成樹脂製の器体を構成している。なお、合成樹脂は透磁性を有し、ワークコイル１０ａ、１０ｂなどが鍋３を電磁誘導加熱させる範囲に設ければ有効であるが、他の部分にそのような有効性はなく、他の部材と代替することができる。
【００２３】蓋２は合成樹脂製の上板１６と下板１７の間の空間１８に断熱材１９を充填した断熱構造をなし、その中央部の貫通孔２１に上側の金属製内蓋２８の中央部に設けた調圧弁２３が下方から貫通し、着脱できるように弾性ブッシュ１０４によって弾性係合している。調圧弁２３は上側の金属製内蓋２８に上方からねじ止めないしはカシメ止めなどされ、調圧弁２３の中央部から内蓋２８の下方に突出した吊持ピン３５に、下側の金属製蓋３４の中央部に設けた弾性ブッシュ３６が弾性的に嵌まり合って着脱できるように装着されている。
【００２４】上側の内蓋２８は蓋２に装着されたとき、外周部が蓋２側に設けられているシールパッキング３０と圧着して互いの外周部間がシールされ、また、蓋２の閉じ状態において、内蓋２８はそれの下面外周部の溝内に装着してあるシール部材２９が鍋３の口部３ａの口縁に圧着して鍋３を閉じるとともに、下側の内蓋３４の外周にも外回りから圧着するようにしてある。
【００２５】この状態で、鍋３内で発生する蒸気は、下側の内蓋３４とシール部材２９の圧着部を自身の圧力で抜けるなどして上側の内蓋２８との間に入って後、内蓋２８の蒸気孔２５、調圧弁２３の蒸気流入孔２６、調圧弁２３内の蒸気通路２２途中にあるボール弁２４を経て、調圧弁２３の外部に臨んでいる蒸気流出口２７から外部に逃がされる。このとき、ボール弁２４が蒸気の逃げを適度に抑制し、鍋３内を所定の炊飯圧力に保つ。このような調圧のための蒸気の放出において、蒸気に随伴しているオネバは、内蓋３４の上、および内蓋２８の上に溜まるが、蓋２を含めていずれも単独に分離できるので、それぞれ丸洗いができ長期に清潔に保てる。
【００２６】二重の器体１における内壁６の底部まわりには、合成樹脂製の放射状をしたコイル台１１が配置され、ワークコイル１０ａ、１０ｂを下方から保持するようにしている。コイル台１１の各放射状部に形成した下向きの凹部１１ａ内にはフェライトコア１２が設けられてワークコイル１０ａ、１０ｂの働きを助けている。コイル台１１の中央部には内壁６の中央穴９を貫通して鍋３の底部に当接し鍋３の温度を検出する温度センサ８が設けられている。
【００２７】操作パネル４４には炊飯や保温のメニューや動作状態、時刻、その他のメッセージを表示する図３に示すような液晶表示部５３が中央部に設けられ、これの左右両側まわり、および前側まわりに炊飯をスタートさせるスタートキー４５、炊飯の時間予約を行う予約キー４６、各種入力の取消キー４７、保温を人為的にスタートさせる保温キー４８、喫食や殺菌のためなどに保温温度以上の温度に再加熱を行う再加熱キー４９、炊飯や保温のメニューを設定するメニューキー５０、時間設定用の時キー５１、分キー５２などの各種設定に必要な操作キーが設けられる。
【００２８】双方の例において制御回路は、図３に代表して示してあり、制御基板１４３を中心に構成されている。これにつき説明すると、交流電源５４が電源ヒューズ５５を介し、胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３と、整流回路５６とに給電する。胴部ヒータ１３および肩ヒータ３３への給電はそれぞれの駆動回路５９、６０を通じて行われる。整流回路５６は前記ＩＧＢＴ６３を持った駆動回路６２に平滑コンデンサ５７を介し給電し、共振コンデンサ５８を介してワークコイル１０ａ、１０ｂを駆動し交番磁界を発生させる。このとき電磁誘導によって発熱する鍋３の温度がセンサ８によってモニタされる。
【００２９】制御基板１４３上のマイコン６１の入力ポートにはセンサ８、および操作パネル４４上のスタートキー４５〜分キー５２のそれぞれが接続され、入出力ポートには液晶表示部５３が接続され、出力部に前記駆動回路５９、６０、６２のそれぞれが接続されている。
【００３０】図１〜図３に示す例、および図４に示す例のいずれも、調理器の一例である鍋３を底部外側、内側各ワークコイル１０ａ、１０ｂにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、底部外側、内側各ワークコイル１０ａ、１０ｂの通電・制御回路としての前記制御基板１４３における発熱電子部品の一例である前記ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４をヒートシンク２０１により冷却するが、これらＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に熱結合させかつＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高いヒートシンク２０１に、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱容量が大きい無垢部分２０１ａ、２０１ｂを設けて、この無垢部分２０１ａ、２０１ｂがＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続することを基本的な特徴としている。
【００３１】このように、ヒートシンク２０１に設けた無垢部分２０１ａ、２０１ｂとＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４とを対応するものどうし熱結合させることによって、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂがＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４の熱をヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂにこの無垢部分ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気２０４の自然な動き無しでもＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却し続けられる。従って、無垢部分２０１ａ、２０１ｂの熱容量によっては十分に冷却することができる。特に、ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導炊飯器等の電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。要するに、無垢部分２０１ａ、２０１ｂは前記従来のフィンに代替して形成するもので、全体のかさ張りとしては特に大きく変わるようなことはない。しかし、一例として従来のフィン付きヒートシンクが２００ｇ程度にあったのが、無垢部分２０１ａ、２０１ｂを形成した本実施例のヒートシンク２０１では４９４ｇ程度となった。この重さの違いは双方熱容量、体積の違いである。
【００３２】また、図２で代表して示すようにヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂは複数の発熱電子部品としてのＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにしてあって、各無垢部分２０１ａ、２０１ｂが対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却するのに、互いの蓄熱が影響し合ったり、対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４以外の発熱電子部品の熱、具体的には無垢部分２０１ａは対応する発熱電子部品としてのＩＧＢＴ６３以外の発熱電子部品であるＤＢ６４の熱、無垢部分２０１ｂは対応する発熱電子部品としてのＤＢ６４以外の発熱電子部品であるＩＧＢＴ６３の熱、がそれぞれ影響するようなことがなく、それぞれの無垢部分２０１ａ、２０１ｂにおける対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止することができ、これによって冷却性能が設計通りに安定化する。
【００３３】さらに、図１、図２に示し、図４に示すように、ヒートシンク２０１の熱を、このヒートシンク２０１に熱結合させた放熱板２０２により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにしている。このようにすると、ヒートシンク２０１の熱が放熱板２０２によって奪われる分だけ、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂが、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板２０２はまわりに適応した形状での面の図１や図４に示す広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気２０４と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気２０４を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンク２０１の冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンク２０１を小型化し、軽量化することができる。
【００３４】以上のような冷却方法を達成する冷却構造として、図１〜図３に示す例では、図１、図２に示すように制御基板１４３上のＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４に前記ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂをそれぞれ対応させて直接接触させて熱結合させてあり、ヒートシンク２０１はアルミニウム系の材料としてＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４よりも熱伝導性の高いものとし、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４側の熱がヒートシンク２０１側の無垢部分２０１ａ、２０１ｂに移動する、つまり熱伝導されるようにしている。また、ヒートシンク２０１はそれの無垢部分２０１ａ、２０１ｂを含み放熱板２０２と直接接触させて熱結合している。さらに具体的には、ヒートシンク２０１の上下両側に制御基板１４３および放熱板２０２を当てがってねじ２０３により同時あるいは個別にねじ止めして一体化し、相互の熱結合状態を確固に保てるようにしている。しかし、そのような一体化は、挟み付け、溶接、接着など種々な方法で行えるし、種々な方法を複合して採用することもできる。前記ねじ止めのためにヒートシンク２０１には取り付け孔２０５が設けられている。
【００３５】ヒートシンク２０１は図２に示すように、器体１の底部内中央に設けられる温度センサ８やコードリール２０６を避けた両側に２つの無垢部分２０１ａ、２０１ｂを振り分けることで、器体１の底部中央まわりの小さな平面スペースにて設け、それを上下から挟む状態の制御基板１４３および放熱板２０２が器体１の底部内の横に広がったスペースを有効に利用して配置できるようにしてあり、特に、一方の無垢部分２０１ｂは図２に示すようにＤＢ６４の隣接する２つの面に接する２つの方向に分岐して形成し、ＤＢ６４の熱を２つの無垢部分２０１ｂにより二方向から奪ってより早期に冷却できるようにしている。このように、１つの発熱電子部品に対し複数の無垢部分が対応して熱結合を図ると冷却がより早期に達成される。発熱電子部品からヒートシンク２０１へのより速やかな熱移動を直接接触によって図るのに、ねじ止めなどして接触部での互いの密着度を高めるのが好適である。しかし、互いの接触部間に熱伝導性のよい充填材を充填して熱結合上の密着を間接的に図ることもできる。
【００３６】図４に示す例では、特に、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を持った制御基板１４３と放熱板２０２とが、ヒートシンク２０１を介した熱結合部２０７にて双方がほぼＬ型をなして連結されている。具体的にはヒートシンク２０１の例えば下向きの面２０１ｃに放熱板２０２の一端側を当てがってねじ２０３によりねじ止めし、放熱板２０２がヒートシンク２０１から延びている側のヒートシンク２０１の縦向きの面２０１ｄに制御基板１４３の下端を当てがってねじ２０３によりねじ止めすることにより連結している。
【００３７】このように、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４、ヒートシンク２０１、放熱板２０２の順に熱移動させてＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４を冷却するヒートシンク２０１を介した熱結合が、制御基板１４３および放熱板２０２が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導炊飯器の器体１内に形成される図４に示すような底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくする。同時に、放熱板２０２は制御基板１４３が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体１内で開放され、まわりの空気２０４を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【００３８】図１〜図３に示す例、および図４に示す例のいずれにおいても、放熱板２０２は図１、図４に示すように、器体１の外壁５における前記吸気口１５と排気口４１との間に形成される空気通路１４に位置している。これにより、器体１外に自然に排出され、器体１内に自然に吸入される空気２０４の流れに放熱板２０２が曝され、ヒートシンク２０１、延いてはＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４が放熱板２０２を介し空気２０４の流れを利用した動的な冷却が図れる。空気通路１４はどのような経路に形成されてもよいが、空気２０４のより活発な対流ないしは流動を利用できれば好適である。
【００３９】なお、ヒートシンク２０１が、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品との熱結合面積（本例では接触面積）よりも放熱板２０２との熱結合面積（本例では接触面積）の方が大きくなるようにすることにより、ヒートシンク２０１はそれら発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンク２０１の大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板２０２との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板２０２側に速やかに移行させられるので、ＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００４０】また、ヒートシンク２０１の無垢部分２０１ａ、２０１ｂの体積が、対応するＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品の体積以上であることにより、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分２０１ａ、２０１ｂが発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板２０２などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００４１】また、ヒートシンク２０１が、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有しているようにすると、ファンは勿論、空気２０４の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけでＩＧＢＴ６３、ＤＢ６４などの発熱電子部品を炊飯工程の間、つまり加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００４２】以上のようにヒートシンク２０１がアルミニウム材料であると冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはなく胴などの熱伝導性の高い他の材料を用いることもできる。
【００４３】ここで、５３０Ｗの出力での実験例を示すと、下記の表１に示すデータ
【００４４】
【表１】
データ
【００４５】なお、６４０Ｗの出力にしたときのデータを示すと下記の表２に示す通りであった。
【００４６】
【表２】
これに対し、下記の表３に示すデータ
【００４７】
【表３】
炊飯終了時のＤＢセンサの温度は６４．６℃と表１のデータ
【００４８】以上から明らかなように本実施例のヒートシンク２０１は従来のフィン付きヒートシンクに比し発熱電子部品の冷却効果が高く、連続炊飯性能、ないしは連続加熱調理性能が格段に向上する。
【００４９】ここで、ＤＢセンサの温度などの連続炊飯、連続加熱調理の可否を決定する温度をモニタしておき、これが所定値を上回っている間連続した炊飯や加熱調理を制限する制御を制御基板１４３などにおいて行うと、間違った炊飯が行われてしまうことを自動的に防止することができる。このような制限を行う場合はその旨をユーザに警告するのが好適である。警告はブザー音、擬音、文字表示、ランプ表示などいずれでもよいし、それらを複合して用いてもよい。
【００５０】なお、本実施例のヒートシンク２０１は、前記従来のフィン設置域に見合う体積を無垢部分２０１ａ、２０１ｂに確保した上で、冷却効果を高めるフィンを設けてもよいし、放熱板２０２や制御基板１４３には冷却を高めるための通気孔や折り曲げ部などを設けてもよい。さらに、図１、図４に示すように器体１の内壁６の外回りを囲う遮熱や断熱を目的とした保護壁２１１を設けて、制御基板１４３や放熱板２０２に鍋３側の熱が及ぶのを防止するのが発熱電子部品の昇温を防止する上で好適であるし、保護壁２１１が遮熱板など金属材料よりなるような場合、これの一部を放熱板２０２に共用することができるし、保護壁２１１に放熱板２０２を熱結合して保護壁２１１を発熱電子部品の冷却に役立てるようにすることもできる。
【００５１】図５、図６は本発明の別の実施例を示し、器体１における外壁５の底部に吸気口１５、胴部５ｂの上部に排気口４１を設けるとともに、空気通路１４を広くすることにより、器体１内の空気の対流を活発化し、ヒートシンク２０１を放熱板なしに十分に冷却できるようにしている。また、制御基板１４３の下面に当てがったヒートシンク２０１は広くなった空気通路１４による余裕分一杯に下方に延ばして、熱容量またはおよび空気２０４との接触面積を拡大し、発熱電子部品から吸熱しやすく、また冷却されやすくしている。
【００５２】他は、胴部ヒータが省略され、外壁５の胴部５ｂに器体１の肩部７ａを一体成形して内壁６との接続を行い肩部材を省略し、蓋１６の特に内蓋構造を簡略化した以外は特に変わるところはなく、前記実施例の場合と共通する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とするものである。
【００５４】このように、ヒートシンクに設けた無垢部分と発熱電子部品とを熱結合させることによって、ヒートシンクの無垢部分が発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことを利用し、発熱電子部品の熱をヒートシンクの無垢部分にこの無垢部分がまわりへの静的な放熱を伴い熱的に飽和しない間移行させ続けて、ファンによる強制送風は勿論、空気の自然な動き無しでも発熱電子部品を冷却し続け、無垢部分の熱容量によっては十分に冷却することができる。ファン無しで十分な冷却効果を発揮させるべく設けられる従来のフィンがなすかさ張り域前後の体積程度で前記十分な冷却を達成することができるので、電磁誘導加熱調理器が特に大型化することはなく実用性は損なわれない。
【００５５】ヒートシンクの無垢部分を複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行うようにすると、各無垢部分が対応する発熱電子部品を冷却するのに、互いの蓄熱や、対応する発熱電子部品以外の発熱電子部品の熱が影響して、それぞれの無垢部分における対応する発熱電子部品との間の熱的容量の関係が不用意に崩れるようなことを防止し、冷却性能の安定を図ることができる。
【００５６】ヒートシンクの熱を、このヒートシンクに熱結合させた放熱板により奪ってまわりに放熱させ前記冷却を続行させるようにすると、ヒートシンクの熱が放熱板によって奪われる分だけ、ヒートシンクの無垢部分が、必要な熱容量ないしは体積の小さな小型なものとなり、放熱板はまわりに適応した形状での面の広がりによって場所を余り取らずにまわりの空気と広い面積にて熱結合し合うとともに、まわりの空気を拘束したり滞留させたりせず温度差などによる対流や流動を自由に行わせてファン無しでも効率のよい冷却を図り、ヒートシンクの冷却による前記小型化を促進するので、冷却効果が低減したり全体が大型化するようなことなくヒートシンクを小型化し、軽量化することができる。
【００５７】上記のような方法を達成する電磁誘導加熱調理器の冷却構造は、鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とするもので足り、放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置しているのが好適である。
【００５８】ヒートシンクが、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい構成であると、ヒートシンクは発熱電子部品から奪った熱を、ヒートシンクの大きさを生かして発熱電子部品との間よりも大きくした放熱板との熱結合面を通じ、冷却効率の高い放熱板側に速やかに移行させられるので、発熱電子部品の冷却効果を高められる。
【００５９】ヒートシンクの無垢部分の体積が、対応する発熱電子部品の体積以上であると、発熱電子部品の全熱容量分の熱を受け入れても、まわりへの静的な放熱を含んで飽和せず、静的な熱移動だけでも発熱電子部品を長く冷却し続けられる利点があり、無垢部分が発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい構成とすることにより、静的な熱移動による冷却持続効果を高められるし、放熱板などとの熱結合面積をさらに多くすることもできる。
【００６０】ヒートシンクが、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有していると、ファンは勿論、空気の自然な対流や流動をも利用しない、純静的な熱移動だけで発熱電子部品を加熱調理工程の間終始冷却し続けられるので、必要な冷却性能を保証しやすい。
【００６１】以上各場合のヒートシンクはアルミニウム材料よりなるのが、冷却、軽量化上好適である。しかし、これに限られることはない。
【００６２】さらに、発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とが、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている構成では、発熱電子部品、ヒートシンク、放熱板の順に熱移動させて発熱電子部品を冷却するヒートシンクを介した熱結合が、回路基板および放熱板が互いにほぼＬ型になる連結構造にて満足し、電磁誘導加熱調理器の器体内に形成される底部と胴部とがなす断面ほぼＬ型のデッドスペースを利用して配置しやすくするとともに、放熱板は回路基板が被さったり、ほぼ平行に近接したりせずに器体内で開放され、まわりの空気を拘束せず流動しやすくするので冷却効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図２】図１の炊飯器の冷却構造部を示す要部の平面図である。
【図３】図１の炊飯器の制御回路図である。
【図４】本発明の今１つの実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図５】本発明の別の実施例を示す電磁誘導炊飯器の断面図である。
【図６】図５の電磁誘導炊飯器の別の向きで見た断面図である。
【図７】従来のフィン付きヒートシンクによる冷却構造を示す要部の平面図である。
【図８】別の従来例を示す電磁誘導炊飯器の横断下面図である。
【符号の説明】
１ 器体
３ 鍋
１０ａ、１０ｂ ワークコイル
１４ 空気通路
１４３ 制御基板
６３ ＩＧＢＴ
６４ ＤＢ
２０１ ヒートシンク
２０１ａ、２０１ｂ 無垢部分
２０２ 放熱板
２０３ ねじ
２０４ 空気
【特許請求の範囲】
【請求項１】 鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項２】 無垢部分は複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行う請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項３】 ヒートシンクの熱は、このヒートシンクに熱結合させた放熱板によって奪いまわりに放熱し前記冷却を続行させる請求項１、２のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項４】 鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項５】 放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置している請求項４に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項６】 ヒートシンクは、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい請求項４、５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項７】 無垢部分は、複数の発熱電子部品に対し個別に対応して設けられている請求項４〜６のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項８】 無垢部分の体積は、対応する発熱電子部品の体積以上である請求項４〜７のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項９】 無垢部分は発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい請求項４〜８のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１０】 ヒートシンクは、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有している請求項４〜９のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１１】 ヒートシンクはアルミニウム材料よりなる請求項４〜１０のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１２】 発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とは、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている請求項４〜１１のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１】 鍋や調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却方法において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設けて、この無垢部分が前記発熱電子部品よりも熱伝導性が高くかつ熱容量が大きいことによって、前記発熱電子部品からの熱の移行を図って冷却しながらその熱を蓄熱して前記冷却を持続するようにしたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項２】 無垢部分は複数の発熱電子部品に対し個々に対応させて前記冷却を行う請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項３】 ヒートシンクの熱は、このヒートシンクに熱結合させた放熱板によって奪いまわりに放熱し前記冷却を続行させる請求項１、２のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却方法。
【請求項４】 鍋や加熱調理盤などの調理器をワークコイルにより電磁誘導にて発熱させ加熱調理を行うのに、ワークコイルの通電・制御回路における発熱電子部品をヒートシンクにより冷却する電磁誘導加熱調理器の冷却構造において、発熱電子部品に熱結合させかつこの発熱電子部品よりも熱伝導性が高いヒートシンクに、前記発熱電子部品よりも熱容量が大きい無垢部分を設け、このヒートシンクに放熱板を熱結合させたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項５】 放熱板は、炊飯器器体の外ケース内の外気の自然導入、自然排出が行われる空気通路に位置している請求項４に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項６】 ヒートシンクは、発熱電子部品との熱結合面積よりも放熱板との熱結合面積の方が大きい請求項４、５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項７】 無垢部分は、複数の発熱電子部品に対し個別に対応して設けられている請求項４〜６のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項８】 無垢部分の体積は、対応する発熱電子部品の体積以上である請求項４〜７のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項９】 無垢部分は発熱電子部品との熱結合面積よりも、残る表面積の方が大きい請求項４〜８のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１０】 ヒートシンクは、加熱調理工程の加熱操作が行われている間、温度平衡ないしは昇温が生じない熱容量ないしは体積を有している請求項４〜９のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１１】 ヒートシンクはアルミニウム材料よりなる請求項４〜１０のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【請求項１２】 発熱電子部品を持った回路基板と放熱板とは、ヒートシンクを介した熱結合部にて双方がほぼＬ型をなして連結されている請求項４〜１１のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器の冷却構造。
【図１】
【図２】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図２】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【公開番号】特開２００３−４５６３０（Ｐ２００３−４５６３０Ａ）
【公開日】平成１５年２月１４日（２００３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２３６１５１（Ｐ２００１−２３６１５１）
【出願日】平成１３年８月３日（２００１．８．３）
【出願人】（０００００３７０２）タイガー魔法瓶株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年２月１４日（２００３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年８月３日（２００１．８．３）
【出願人】（０００００３７０２）タイガー魔法瓶株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
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