JPH09320749A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電力変換装置は、ファンによる騒音が
大きく、深夜・早朝時には周囲環境が静かであるために
ファンの動作音が気になるものである。 【解決手段】 半導体スイッチング素子２によって電力
変換を行う主回路１の一部または全部を蓄熱材料を使用
した蓄熱部３とし、この蓄熱部３を独立した蓄熱筐体８
に格納して、主回路の発熱を蓄熱すると共に外気に放熱
することによって、冷却ファンの必要のない電力変換装
置としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般家庭及び業務用
などで使用される電力変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、誘導加熱式炊飯器等の誘導加熱装
置などに使用している電力変換装置では、高周波電流を
供給する半導体スイッチング素子や整流素子などの発熱
を放熱フィンを介して放熱するとともに強制的に冷却フ
ァンを用いて冷却している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の構成の電
力変換装置では、ファンから発生する風切り音による騒
音が大きいという課題を有している。例えば誘導加熱式
炊飯器の場合、タイマーを用いて深夜・早朝等に炊飯を
実行すると、周囲環境が静かであるために前記ファンの
風切り音による騒音のために、目が覚めてしまったりす
るものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の構成が有している課題を解決するもので、半導体スイ
ッチング素子などの発熱部品の放熱効果を上げ、冷却フ
ァンを必要としない電力変換装置としているものであ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、半導
体スイッチング素子によって電力変換を行う主回路の一
部または全部を蓄熱材料を使用した蓄熱部とし、この蓄
熱部を独立した蓄熱筐体に格納して、主回路の発熱を蓄
熱すると共に外気に放熱することによって、冷却ファン
の必要のない電力変換装置としている。

【０００６】請求項２に記載した発明は、蓄熱筐体は上
部に傾斜を有する構成として、蓄熱部が蓄熱した熱の外
気への放熱を容易とし、蓄熱材量の量を減らしても放熱
効果の高い、冷却ファンの必要のない電力変換装置とし
ている。

【０００７】請求項３に記載した発明は、蓄熱部が通気
口を有して、外気が内部に流通するようにして、放熱効
果の高い、冷却ファンの必要のない電力変換装置として
いる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は本実施例の電力変換装置を使用した誘導加熱式炊飯器
の構成を示す説明図である。誘導加熱式炊飯器の筐体７
の内部には、米と水を収容する内鍋６と、内鍋６の下部
に設けた高周波磁界を発生する加熱コイル５と、加熱コ
イル５に高周波電流を供給する電力変換装置を備えてい
る。前記電力変換装置は、商用電源を高周波に電力変換
する主回路１と、主回路１の一部を構成する半導体スイ
ッチング素子２を含む蓄熱部３と、主回路１を制御する
制御回路４を備えている。

【０００９】前記蓄熱部３は、蓄熱筐体８内にワックス
・シリコン等の蓄熱材量を充填して、半導体スイッチン
グ素子２と半導体スイッチング素子２を挟み込んだアル
ミ放熱フィン２ａ・２ｂを熱的に一体とした構成として
いる。蓄熱材量の種類については、前記ワックスやシリ
コンに限定するものではない。また蓄熱部３は、主回路
１や制御回路４とは独立しており、前記したように筐体
７の外側に配置した蓄熱筐体８の内部に収容している。

【００１０】以下本実施例の動作を説明する。図示して
いない炊飯開始スイッチをオンすると、電力変換装置は
駆動を開始する。つまり、商用電源を電力変換して加熱
コイル５に対して高周波電流を供給する。加熱コイル５
は電力変換装置から高周波電流の供給を受けると、高周
波磁界を発生する。この高周波磁界は内鍋６と鎖交し
て、内鍋６が誘導加熱されて発熱する。この発熱を受け
て、内鍋６内に収容した炊飯物は炊飯が進行する。この
とき制御回路４は、炊飯物の量と加熱コイル５に供給す
る高周波電流との関係をプログラムした炊飯シーケンス
を有しており、この炊飯シーケンスに従って主回路１を
制御している。従って、加熱コイル５が発生する高周波
磁界は、収容した炊飯物の量に応じた形で時系列的に制
御されたものであり、できあがった炊飯物は味覚の高い
ものである。

【００１１】このとき、特に半導体スイッチング素子２
は商用電源をスイッチングして高周波に電力変換してい
るため、このスイッチング動作に伴って発熱するもので
ある。本実施例ではこの半導体スイッチング素子２を含
んだ主回路の一部又は全部を、蓄熱筐体８に収容した蓄
熱部３としているものである。蓄熱部３は、例えばアル
ミ放熱フィン２ａ・２ｂにワックスシリコンなどの蓄熱
材料を注入して、半導体スイッチング素子２と半導体ス
イッチング素子２を挟み込んだアルミ放熱フィン２ａ・
２ｂを熱的に一体とした構成としている。従って半導体
スイッチング素子２の発熱は、蓄熱材料によって熱容量
を非常に大きくした蓄熱部３全体に吸収されて、また蓄
熱材料そのものに蓄熱されることによって、温度上昇を
抑えることが出来るものである。また、蓄熱部３は筐体
７に接するように筐体７の外部に設けた蓄熱筐体８内に
収容しているため、直接外気によって冷却され、また筐
体７の全体が蓄熱部３の放熱対象となっているものであ
る。また、蓄熱部３は、主回路１や制御回路４とは独立
した構成となっており、蓄熱部３の発熱が主回路１や制
御回路４に伝達されることはないものである。

【００１２】以上のように本実施例によれば、半導体ス
イッチング素子２を含む構成部品の一部または全部を蓄
熱材料を使用した蓄熱部３とし、蓄熱部３を独立した蓄
熱筐体８に格納した構成とすることによって、放熱ファ
ンがなくても、半導体スイッチング素子２の温度上昇を
抑えることが出来、また制御回路４等に対する熱移動を
抑えることができるものである。また蓄熱部３を筐体７
の外側表面に接触させた蓄熱筐体８内に収容した構成と
しているため、蓄熱部３が蓄熱した熱も外気に容易に放
出できるものである。

【００１３】従って本実施例の電力変換装置を使用した
誘導加熱式炊飯器とした場合には、放熱ファンを使用す
る必要がないことから、吸気口・排気口の存在しない密
閉型筐体を使用できるものである。従ってこの場合に
は、異物が筐体内に入らない構成を実現できる。

【００１４】なお、本実施例は電力変換装置を誘導加熱
式炊飯器に適用した場合について説明したが、誘導加熱
調理器や、電子レンジの高周波トランス電源などに適用
することもできるものである。

【００１５】（実施例２）本実施例では、図２に示して
いるように、蓄熱筐体８は上部に傾斜を設けた構成とし
ている。

【００１６】このように蓄熱筐体８の上部に傾斜を設け
ることにより、外気との接触面積が大きくなり、蓄熱部
３が蓄熱した熱を外気に放出し易くなるものである。従
って本実施例の構成とした場合には、蓄熱材料の使用量
を減らしても半導体スイッチング素子２等の発熱部品の
温度上昇を低く抑えることが出来るものである。

【００１７】（実施例３）本実施例では、蓄熱部１０
を、蓄熱筐体８と本体９とによって構成している。本体
９は空気が流通する複数個の通気口９ａを設けたアルミ
放熱フィン２ａ・２ｂに蓄熱材料を充填し、アルミ放熱
フィン２ａ・２ｂによって挟み込んでいる半導体スイッ
チング素子２を熱的に一体とした構成としている。ま
た、本体９を収容している蓄熱筐体８は空気が流通する
多数の通気口８ａを備えている。

【００１８】以上の構成で、本体９が蓄熱した熱量は、
通気口８ａ・通気口９ａによって外気に放熱されるもの
である。従って本実施例によれば、通気口８ａ・９ａに
よって、外気が内部に流通し放熱効果の高い、冷却ファ
ンの必要のない電力変換装置を実現できるものである。

【００１９】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、半導体スイ
ッチング素子によって電力変換を行う主回路と、前記主
回路の動作を制御する制御回路とを備え、前記主回路は
前記半導体スイッチング素子を含む構成部品の一部また
は全部を蓄熱材料を使用した蓄熱部とし、この蓄熱部を
独立した蓄熱筐体に格納した構成として、主回路の発熱
を蓄熱すると共に外気に放熱することによって、冷却フ
ァンの必要のない電力変換装置を実現するものである。

【００２０】請求項２に記載した発明は、蓄熱筐体は上
部に傾斜を有する構成として、蓄熱部が蓄熱した熱の外
気への放熱を容易とし、蓄熱材量の量を減らしても放熱
効果の高い、冷却ファンの必要のない電力変換装置を実
現するものである。

【００２１】請求項３に記載した発明は、蓄熱部は空気
が流通する通気口を有する構成として、外気が内部に流
通して、放熱効果の高い、冷却ファンの必要のない電力
変換装置を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である電力変換装置を使
用した誘導加熱式炊飯器の構成を示す説明図

【図２】同、第２の実施例である蓄熱筐体の形状を説明
する説明図

【図３】同、第３の実施例である蓄熱部の形状を説明す
る断面図

【符号の説明】

１ 主回路 ２ 半導体スイッチング素子 ３ 蓄熱部 ４ 制御回路 ８ 蓄熱筐体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 秀和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体スイッチング素子によって電力変
   換を行う主回路と、前記主回路の動作を制御する制御回
   路とを備え、前記主回路は前記半導体スイッチング素子
   を含む構成部品の一部または全部を蓄熱材料を使用した
   蓄熱部とし、この蓄熱部を独立した蓄熱筐体に格納した
   電力変換装置。
2. 【請求項２】 蓄熱筐体は上部に傾斜を有する請求項１
   記載の電力変換装置。
3. 【請求項３】 蓄熱部は空気が流通する通気口を有する
   請求項１または２記載の電力変換装置。