JP2002110330A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品の破損や被加熱物の異常加熱を防止
し、安定した調理が可能な誘導加熱調理器を提供する。 【解決手段】 高周波電流を通電することにより高周波
磁界を発生させる誘導加熱コイル６および共振コンデン
サ６２と、誘導加熱コイル６への通電を制御するＩＧＢ
Ｔ６４と、ＩＧＢＴ６４の駆動回路６８と、ＩＧＢＴ６
４等の電子部品を冷却するファン８と、これらの部品を
制御する制御手段（マイコン７０）を備え、誘導加熱コ
イル６で発生した高周波磁界によって非導電性部材を介
して被加熱物（鍋１２）を誘導加熱する誘導加熱調理器
（電磁調理器２）において、共振コンデンサ６２の温度
を検出する温度検出手段（サーミスタ７２）を設け、温
度検出手段による検出温度に応じて制御手段がＩＧＢＴ
駆動回路６８またはファン８を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱方式の電
磁調理器や炊飯器等の誘導加熱調理器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の誘導加熱調理器は、本体内部に
誘導加熱コイルを備え、この誘導加熱コイルに高周波電
流を通電することにより、該誘導加熱コイルで高周波磁
界を発生させる。そして、この高周波磁界によって非導
電性部材を介して被加熱物である鍋を誘導加熱すること
により、鍋の内部にセットした食材または米を調理また
は炊飯するものである。

【０００３】前記誘導加熱コイルに高周波電流を通電す
るためのスイッチング素子であるＩＧＢＴやその駆動回
路は、動作時に発熱し、その熱によって破損する場合が
ある。そして、従来では、熱による電子部品の破損を防
止するとともに、熱による誤動作等の原因で被加熱物が
異常加熱されることを防止し、常に最適な調理を可能と
するために、種々の構成のものが提供されている。

【０００４】例えば、特開平７−１３６０５９号では、
スイッチング素子の温度を検出し、その検出温度に基づ
いて冷却用のファンをオン、オフ制御するようにした炊
飯器が提供されている。

【０００５】特開平７−２８９４１９号では、動作中に
耳障りな音を発する冷却用のファンを用いずに炊飯する
ことを目的として、ヒートシンクの温度を検出し、その
検出温度に基づいて誘導加熱コイルに通電する電力を調
節または停止するようにした炊飯器が提供されている。

【０００６】特許第２７６５５０１号では、スイッチン
グ素子の温度を検出し、その検出温度に基づいて冷却用
のファンを動作させるとともに、所定温度まで低下する
とファンを停止するようにした炊飯器が提供されてい
る。

【０００７】特許第２７９００８１号では、ダイオード
ブリッジを備えたヒートシンクの温度を検出し、その検
出温度に基づいて誘導加熱コイルに通電する電力を調節
するようにした炊飯器が提供されている。

【０００８】特開平１０−１０８７８５号では、動作中
に耳障りな音を発する冷却用のファンを用いずに炊飯す
ることを目的として、スイッチング素子の温度を検出
し、その検出温度に基づいて、所定温度を超えると炊飯
動作を停止するように制御するようにした炊飯器が提供
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来例のように、スイッチング素子やヒートシンクの温
度を検出する構成とした場合には、絶縁性能の問題によ
り、近傍に他の電子部品を設置する際に、少なくとも３
ｍｍ以上のスペースを空けることが電気用品取締法の技
術基準で規定されている。そのため、正確な温度を検出
できないという問題がある。

【００１０】また、各従来例の構成では、被加熱物であ
る鍋が、アルミとステンレス（ＳＵＳ３０４）の多層鍋
のような誘導加熱コイルとの結合係数が高いものである
場合には、高周波磁界を発生させるための共振コンデン
サに大きな負荷がかかり、該共振コンデンサが破損する
という問題がある。

【００１１】さらに、前記各公報に記載の炊飯器の場合
には、規格された鍋にアルミ箔等の異物が付着した状態
で炊飯動作を実行した場合には、前記問題が生じる。し
かも、このような問題は、ユーザが希望に応じて鍋を変
更可能な電磁調理器の場合、ユーザの誤使用により顕著
に現れる。また、前記問題は、冷却用のファンを搭載し
たものの場合には、より一層、顕著に現れる。

【００１２】そこで、本発明では、電子部品の破損や被
加熱物の異常加熱を防止し、安定した調理が可能な誘導
加熱調理器を提供することを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の誘導加熱調理器は、高周波電流を通電する
ことにより高周波磁界を発生させる誘導加熱コイルおよ
び共振コンデンサと、前記誘導加熱コイルへの通電を制
御するＩＧＢＴと、該ＩＧＢＴの駆動回路と、前記ＩＧ
ＢＴ等の電子部品を冷却するファンと、これらの部品を
制御する制御手段を備え、前記誘導加熱コイルで発生し
た高周波磁界によって非導電性部材を介して被加熱物を
誘導加熱する誘導加熱調理器において、前記共振コンデ
ンサの温度を検出する温度検出手段を設け、該温度検出
手段による検出温度に応じて前記制御手段が前記ＩＧＢ
Ｔ駆動回路またはファンを制御するように構成してい
る。

【００１４】ここで、前記共振コンデンサは、電気用品
取締法の技術基準によって設置に係るスペースの規定は
されていない。そして、前記誘導加熱調理器では、その
共振コンデンサの温度を検出するようにしているため、
電子部品である温度検出手段を前記共振コンデンサの近
傍に設置し、正確な温度を検出することができる。ま
た、誘導加熱調理器が電磁調理器の場合には、ユーザが
規格外の鍋を使用した際、誘導加熱調理器が炊飯器の場
合には、アルミ箔等の異物が付着した状態でセットした
際に、各電子部品の温度が異常に昇温し、破損すること
を確実に防止できる。

【００１５】前記誘導加熱調理器では、前記共振コンデ
ンサのリード線を除く部分を絶縁材料で被覆し、その絶
縁被覆に沿うように前記温度検出手段を配設することが
好ましい。または、前記共振コンデンサに温度検出手段
を一体成型してもよい。これらのようにすれば、迅速に
より正確な温度検出をすることができる。

【００１６】また、前記制御手段は、前記温度検出手段
による検出温度が第１の設定温度を超えると、前記誘導
加熱コイルへの通電を停止するようにし、各電子部品の
昇温を抑制することにより、破損を確実に防止できるよ
うにすることが好ましい。

【００１７】この場合、前記制御手段は、前記誘導加熱
コイルへの通電を停止した後、前記温度検出手段による
検出温度が第２の設定温度を下回ると前記誘導加熱コイ
ルへの通電を開始するようにし、一時的な要因で動作が
停止することにより、ユーザが違和感を感じることを防
止できるようにすることが好ましい。

【００１８】さらに、ユーザに異常を知らせる表示手段
または報知手段を設け、前記制御手段は、前記温度検出
手段による検出温度が共振コンデンサの耐熱温度の限界
近傍の第３の設定温度を超えると、前記表示手段または
報知手段を動作させるとともに、調理に係る制御を完全
に停止するように構成することが好ましい。このように
すれば、各回路を構成する電子部品の破損を確実に防止
できる。

【００１９】さらにまた、前記第３の設定温度を超えた
際に前記ファンの動作を継続させ、迅速に各電子部品を
冷却することが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１および図２は、本発明の誘導加
熱調理器である電磁調理器２を示す。この電磁調理器２
は、調理器本体４内に、加熱手段である誘導加熱コイル
６、制御回路５６、該制御回路５６を冷却するファン８
を備えた周知の構造である。

【００２１】前記調理器本体４の上面には、非導電性部
材であるガラスプレート１０が配設されている。そし
て、このガラスプレート１０の下面には、前記誘導加熱
コイル６が配設され、ガラスプレート１０を介して間接
的に被加熱物である規格された鍋１２を誘導加熱するよ
うになっている。

【００２２】また、前記調理器本体４の前方には、操作
パネル１４が設けられている。この操作パネル１４に
は、加熱動作を開始する加熱スイッチの操作部１６、あ
げもの加熱動作を開始するあげものスイッチの操作部１
８、調理メニューを選択するメニュースイッチの操作部
２０、選択したメニューを開始するメニュースタートス
イッチの操作部２２、動作を停止する切スイッチの操作
部２４、タイマーの時間スイッチの操作部２６および分
スイッチの操作部２８、加熱する火力や保温する火力等
を調節する「△」印の上スイッチの操作部３０および
「▽」印の下スイッチの操作部３２が配設されるととも
に、中央に液晶表示３４が設けられている。さらに、本
実施形態では、この操作パネル１４の図示しない基板に
は、例えば、ユーザが規格外の鍋１２を誤使用する等の
原因で異常が発生したという状況を知らせるために、図
４に示す報知手段３６として圧電ブザーが実装されてい
る。

【００２３】前記液晶表示３４は、図３に示すように、
設定した動作の残時間や加熱温度等を示す数値表示部３
８と、加熱レベルを意味する炎の印のレベル表示部４０
および炊飯するカップ数の表示を兼用する数字表示部４
２と、炊飯状態を示す炊飯表示部４４と、予約状態を示
す予約表示部４６と、切タイマー設定状態を示す切タイ
マー表示部４８と、数値表示部３８が残り時間を表示し
ていることを意味するあと表示部５０と、液晶表示３４
の周囲に設けた機能内容や報知内容である「あげも
の」、「予約中」、「鍋なし」、「白米」、「解凍（標
準）」、「解凍（強）」、「解凍（弱）」に対応する三
角印の印表示部５２を備えている。また、本実施形態で
は、前記と同様の異常が発生した際にユーザに知らせる
ために、図４に示す表示手段５４としての異常表示部が
設けられている。

【００２４】前記制御回路５６は、マイコン７０によっ
て整流回路６０に制御信号を出力し、スイッチング素子
であるＩＧＢＴ６４により誘導加熱コイル６に高周波電
流を供給し、ガラスプレート１０を介して鍋１２を誘導
加熱するものである。

【００２５】具体的には、制御回路５６は、図４に示す
ように、商用電源５８に、ダイオードブリッジ６０ａお
よび平滑コンデンサ６０ｂからなり、交流電流を直流電
流に変換するための整流回路６０が接続されている。そ
して、この整流回路６０には、高周波電流を通電するこ
とにより高周波磁界を発生させる前記誘導加熱コイル
６、および、共振コンデンサ６２が並列に接続されてい
る。これら誘導加熱コイル６および共振コンデンサ６２
の他端には、前記誘導加熱コイル６への通電をオン、オ
フ制御するスイッチング素子であるＩＧＢＴ６４（絶縁
ゲートバイポーラ型トランジスタ）、および、ダイオー
ド６６が並列に接続されている。前記ＩＧＢＴ６４のベ
ースには、ＩＧＢＴ駆動回路６８が接続されている。そ
して、このＩＧＢＴ駆動回路６８には、該ＩＧＢＴ駆動
回路６８および前記ＩＧＢＴ６４を介して誘導加熱コイ
ル６への通電量を調節するために、制御手段としてマイ
コン７０が接続されている。そして、このマイコン７０
には、前記報知手段３６、表示手段５４が接続されると
ともに、温度検出手段としてサーミスタ７２が接続され
ている。

【００２６】本実施形態では、前記サーミスタ７２は、
図５に示すように、前記共振コンデンサ６２の下方側部
に位置するように配設されている。具体的には、前記共
振コンデンサ６２は、他の電子部品を設置する際にスペ
ース的な規定はされていない。そして、電気接続するた
めのリード線を除く部分は絶縁材料で被覆されており、
その絶縁被覆に沿うように前記サーミスタ７２が配設さ
れている。なお、図５中、一点鎖線で示す部材はＩＧＢ
Ｔ６４およびダイオードブリッジ６０ａを冷却するため
のヒートシンク７４である。また、７６は、電源ライン
ノイズ等の雑音防止用のコイルである。

【００２７】本実施形態のマイコン７０は、前記サーミ
スタ７２による検出温度に基づいて前記ＩＧＢＴ駆動回
路６８およびＩＧＢＴ６４を介して誘導加熱コイル６へ
の通電を制御する。具体的には、図６に示すように、共
振コンデンサ６２が熱による破損が全く生じることがな
い設定温度Ｔａ（第２の設定温度）と、耐熱可能で通常
に動作可能な設定温度Ｔｂ（第１の設定温度）と、耐熱
温度の限界付近で破損には至らない設定温度Ｔｃ（第３
の設定温度）を設定する。本実施形態では、前記共振コ
ンデンサ６２は、耐熱温度の限界が９５度のものを適用
し、設定温度Ｔａを８５度、設定温度Ｔｂを９０度、設
定温度Ｔｃを９３度としている。

【００２８】そして、マイコン７０は、サーミスタ７２
の検出温度が、設定温度Ｔｂを越えると、誘導加熱コイ
ル６への通電を停止する。その後、サーミスタ７２の検
出温度が、設定温度Ｔａを下回ると、誘導加熱コイル６
への通電を再び開始する。一方、サーミスタ７２の検出
温度が、さらに設定温度Ｔｃを越えると、ユーザに対す
る前記表示手段５４および報知手段３６を動作させる。
さらに、前記設定温度Ｔｃを越えると、少なくともの設
定温度Ｔｃを下回る所定時間（本実施形態では１分）、
ファン８を動作させ、共振コンデンサ６２は勿論、各電
子部品を迅速に冷却するように構成している。

【００２９】次に、前記マイコン７０による制御につい
て具体的に説明する。ユーザが電磁調理器２の電源コー
ドを商用電源５８に接続すると、マイコン７０は、図７
に示すように、ステップＳ１で、何らかのスイッチが操
作されるまで待機するという待機モードを実行する。

【００３０】そして、ユーザがスイッチ操作をすると、
ステップＳ２で、操作されたスイッチが加熱スイッチ、
あげものスイッチ、メニュースタートスイッチ等の動作
の実行スイッチであるか否かを検出する。そして、動作
の実行スイッチである場合にはステップＳ３に進み、動
作の実行スイッチではない場合にはステップＳ１に戻
る。

【００３１】ステップＳ３では、操作されたスイッチに
応じて従来と同様に調理制御処理を実行する。

【００３２】ついで、ステップＳ４で、サーミスタ７２
によって共振コンデンサ６２の温度を検出し、その検出
温度が設定温度Ｔｂを越えたか否かを判断する。そし
て、設定温度Ｔｂを越えていない場合にはステップＳ３
に戻り、調理制御処理を継続する。一方、設定温度Ｔｂ
を越えている場合にはステップＳ５に進む。

【００３３】ステップＳ５では、ＩＧＢＴ駆動回路６８
およびＩＧＢＴ６４を介して誘導加熱コイル６への通電
を停止する。なお、この状態では、前記調理制御処理に
より、ファン８は動作しており、マイコン７０はその動
作を継続させる。また、液晶表示３４は、ユーザが設定
した希望の動作表示を表示したままの状態である。即
ち、ユーザに対して異常を知らせる表示手段５４は表示
されず、報知手段３６も報知されない。

【００３４】その後、ステップＳ６で、サーミスタ７２
によって検出した共振コンデンサ６２の検出温度が設定
温度Ｔａを下回ったか否かを検出する。そして、設定温
度Ｔａを下回った場合にはステップＳ３に戻り、調理制
御処理を再開する。これにより、誘導加熱コイル６への
通電が再び開始される。一方、設定温度Ｔａを下回って
いない場合にはステップＳ７に進む。

【００３５】ステップＳ７では、サーミスタ７２によっ
て検出した共振コンデンサ６２の検出温度が設定温度Ｔ
ｃを越えたか否かを検出する。そして、設定温度Ｔｃを
越えた場合にはステップＳ８に進み、設定温度Ｔｃを越
えていない場合にはステップＳ６に戻る。即ち、設定温
度Ｔｂを越えた場合には、設定温度Ｔａを下回るか、設
定温度Ｔｃを越えるまで、誘導加熱コイル６への通電を
停止した状態で待機する。

【００３６】設定温度Ｔｃを越えた場合にはステップＳ
８で、表示手段５４である液晶表示３４の異常表示部を
表示させた後、ステップＳ９で、報知手段３６によって
異常状態を音によって報知する。

【００３７】ついで、ステップＳ１０で、１分タイマを
スタートさせた後、ステップＳ１１で、１分タイマがカ
ウントアップするまで待機する。

【００３８】そして、１分タイマがカウントアップする
と、ステップＳ１２で、ファン８を停止させ、ステップ
Ｓ１に戻る。即ち、共振コンデンサ６２の限界温度近傍
の設定温度Ｔｃを越えると、ユーザが実行させた動作を
中断するとともに、その状況をユーザに知らせてステッ
プＳ１に戻る。

【００３９】このように、本発明の電磁調理器２では、
共振コンデンサ６２の温度を検出するため、正確な温度
を検出することができる。そのため、その検出温度に基
づいて誘導加熱コイル６への通電を制御することによ
り、安定した調理が可能である。例えば、ユーザが材質
が異なる規格外の鍋１２を使用した場合でも、前記制御
回路５６を構成する各電子部品を破損させることを防止
できる。また、熱による各電子部品の誤動作を防止する
ことにより、鍋１２の異常加熱を防止しながら、確実に
制御を続行することができる。

【００４０】さらに、サーミスタ７２による検出温度が
設定温度Ｔｂを超えると、前記誘導加熱コイル６への通
電を停止するため、昇温を抑制でき、各電子部品の破損
を確実に防止できる。そして、設定温度Ｔａを下回ると
前記誘導加熱コイル６への通電を開始し、その間は表示
手段５４や報知手段３６は動作させないため、一時的な
要因で動作が停止したことをユーザは判別できない。そ
のため、ユーザが動作的な違和感を感じることを防止で
きる。さらに、検出温度が設定温度Ｔｃを超えると、表
示手段５４または報知手段３６を動作させ、その異常状
況をユーザに知らせるとともに、制御動作を完全に停止
するため、電子部品が破損することを確実に防止でき
る。そして、この状態では、所定時間、ファン８の動作
を継続させるため、昇温した各電子部品を迅速に冷却す
ることができる。

【００４１】なお、本発明の誘導加熱調理器は、前記実
施形態の構成に限定されるものではない。例えば、前記
実施形態では、設定温度Ｔｃを越えると、タイマによっ
て設定した時間のみファン８を動作させたが、前記サー
ミスタ７２による検出温度がＴｃを下回るまで等、検出
温度に基づいてファン８を停止させてもよい。

【００４２】また、前記実施形態では、共振コンデンサ
６２の下部に温度検出手段であるサーミスタ７２を配設
したが、共振コンデンサ６２を絶縁材料によって被覆す
る際に、その絶縁被覆に温度検出手段を一体成型しても
よい。このようにすれば、より正確な温度を検出できる
うえ、基板に電子部品を実装する際の作業性の向上を図
ることができる。

【００４３】さらに、前記実施形態では、設定温度Ｔｂ
を越えると、誘導加熱コイル６への通電を停止するよう
にしたが、該誘導加熱コイル６への出力を低下させても
よい。また、調理制御処理において、ファン８を動作さ
せず、前記設定温度Ｔｂを越えると動作させるようにし
てもよい。

【００４４】そして、前記実施形態では、誘導加熱調理
器として電磁調理器２を用いて説明したが、誘導加熱方
式の炊飯器においても、共振コンデンサ６２の温度を温
度検出手段によって検出し、その検出温度に基づいて制
御するようにしてもよい。このようにすれば、アルミ箔
等の異物が混入した状態でユーザが炊飯動作を実行させ
た際に、電子部品の破損を確実に防止できるとともに、
安定した炊飯制御を実行できる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の誘導加熱調理器は、電子部品の設置に係るスペース的
な規定がない共振コンデンサの温度を検出する構成とし
ているため、前記共振コンデンサの近傍に温度検出手段
を配設することができる。そのため、上昇した電子部品
の温度を正確に検出することができる。その結果、この
ような場合に、誘導加熱コイルへの通電を制御すること
により、各電子部品が破損することなく、安定した調理
を実行できる。しかも、前記共振コンデンサは、異物の
混入や規格外の材質の鍋を使用する等のユーザの誤使用
により、特に負担がかかり昇温するため、この状況での
故障を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の誘導加熱調理器である電磁調理器の
斜視図である。

【図２】 図１の要部断面図である。

【図３】 図１の操作パネルを示す平面図である。

【図４】 図２の制御回路を示す回路図である。

【図５】 図４の制御回路の基板への実装状態を示す要
部斜視図である。

【図６】 温度検出手段の検出温度に基づいたマイコン
の制御を示すタイムチャートである。

【図７】 マイコンの制御を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２…電磁調理器（誘導加熱調理器）、４…調理器本体、
６…誘導加熱コイル、８…ファン、１０…ガラスプレー
ト（被導電性部材）、１２…鍋、３６…報知手段、５４
…表示手段、５６…制御回路、５８…商用電源、６０…
整流回路、６２…共振コンデンサ、６４…ＩＧＢＴ、６
８…ＩＧＢＴ駆動回路、７０…マイコン、７２…サーミ
スタ（温度検出手段）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波電流を通電することにより高周波
   磁界を発生させる誘導加熱コイルおよび共振コンデンサ
   と、前記誘導加熱コイルへの通電を制御するＩＧＢＴ
   と、該ＩＧＢＴの駆動回路と、前記ＩＧＢＴ等の電子部
   品を冷却するファンと、これらの部品を制御する制御手
   段を備え、前記誘導加熱コイルで発生した高周波磁界に
   よって非導電性部材を介して被加熱物を誘導加熱する誘
   導加熱調理器において、 前記共振コンデンサの温度を検出する温度検出手段を設
   け、該温度検出手段による検出温度に応じて前記制御手
   段が前記ＩＧＢＴ駆動回路またはファンを制御するよう
   にしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 前記共振コンデンサのリード線を除く部
   分を絶縁材料で被覆し、その絶縁被覆に沿うように前記
   温度検出手段を配設したことを特徴とする請求項１に記
   載の誘導加熱調理器。
3. 【請求項３】 前記共振コンデンサに温度検出手段を一
   体成型したことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱
   調理器。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記温度検出手段によ
   る検出温度が第１の設定温度を超えると、前記誘導加熱
   コイルへの通電を停止するようにしたことを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の誘導加熱
   調理器。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記誘導加熱コイルへ
   の通電を停止した後、前記温度検出手段による検出温度
   が第２の設定温度を下回ると前記誘導加熱コイルへの通
   電を開始するようにしたことを特徴とする請求項４に記
   載の誘導加熱調理器。
6. 【請求項６】 ユーザに異常を知らせる表示手段または
   報知手段を設け、前記制御手段は、前記温度検出手段に
   よる検出温度が共振コンデンサの耐熱温度の限界近傍の
   第３の設定温度を超えると、前記表示手段または報知手
   段を動作させるとともに、調理に係る制御を完全に停止
   するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５
   のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
7. 【請求項７】 前記第３の設定温度を超えた際に前記フ
   ァンの動作を継続させるようにしたことを特徴とする請
   求項６に記載の誘導加熱調理器。