JP2004220959A

JP2004220959A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2004220959A
Application number: JP2003007995A
Authority: JP
Inventors: Chika Kawazoe; 知香河添; Hiroshi Tominaga; 博富永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP3941697B2

Abstract

【課題】冷却ファンの回転数を必要最低限に抑えながらも、発熱部品の冷却不足による熱破壊を防ぐこと。
【解決手段】誘導加熱手段２１と、前記誘導加熱手段の出力を設定する入力手段２２と、前記誘導加熱手段を冷却する冷却ファン２４と、前記入力手段からの入力に応じて前記冷却ファンの回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段２５と、前記誘導加熱手段を動作させる制御手段２３とを備え、前記制御手段は前記入力手段２２より出力低下信号を受けると、前記誘導加熱手段２１の出力を下げた後に、冷却ファンの回転数を低減することにより、冷却ファンの回転数が低減することによる冷却不足を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調理時の騒音を低くした誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の誘導加熱調理器としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図８は前記公報に記載された従来の誘導加熱調理器である。図８において、１は被加熱物である鍋、２はトッププレート、３はトッププレート２の下部に設けた加熱コイル、４は加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータ、５はインバータの構成部品であるパワースイッチング素子でアルミニウム製の放熱器６が取り付けられている。
【０００３】
又、７は発熱部品を冷却する冷却ファン、８は電源コードである。そして、９は冷却ファン７に供給する電圧を制御して冷却ファンの速度を制御する冷却ファン速度制御手段である。冷却ファン速度制御手段９は放熱器６に取り付けられた温度検知手段１０であるサーミスタの検知温度によって作動するようになっている。
【０００４】
前期構成において、電源が投入され加熱コイル４が通電されると、誘導加熱により鍋１が加熱され調理が開始される。このとき、パワースイッチング素子５は発熱する。この発熱は出力が大きいほど、すなわち、加熱コイル３に流れる電流が大きいほど多くなる。パワースイッチング素子５がその発熱により温度上昇し、熱的に破損しないようにするために放熱器６を取り付け、さらに冷却ファン７で冷却している。冷却ファン７を作動すると騒音が発生するため、冷却ファン７の速度をできるだけ抑え騒音を低くする必要がある。そのため放熱器６に温度検知手段１０を設け、その検知した温度に応じて冷却ファンの速度を可変するというものであった。すなわち、検知温度が低い場合は、冷却ファン７の速度を低下させ、冷却能力を低下させ、同時に冷却ファン７から発生する騒音の大きさを低く抑えるというものであった。
【０００５】
また、図９に示す誘導加熱調理器が同一出願人で既に提案されている。
【０００６】
図９において１１加熱調理器の外郭を構成する本体であり、本体１１の上部には、トッププレート１２と吸気部１３を備えている。また、トッププレート１２の上面には鍋を誘導加熱する加熱コイル１４、インバータ１５からなる誘導加熱手段１６と、ラジェントヒーターを加熱する加熱手段１７とが設けられている。
また、吸気部１３の下方には冷却ファン１８を備え、冷却ファン１８の送風方向にはインバータ１５が配されている。
【０００７】
さらに、インバータ１５などの回路ユニットの左側で、加熱コイル１４の下には加熱庫内にあるロースタヒーターを加熱する加熱手段１９が設けられている。また加熱庫の隣り、すなわち、本体１１の前面には入力手段２０が設けられている。
【０００８】
前記構成において、図１０に示すように加熱出力に応じてファン速度が定められており、入力手段２０により設定された加熱出力に応じて前記冷却ファンの回転数が変化する構成とすることにより、機器の冷却を十分維持しながら、冷却ファンの回転数を必要最小限に抑えることで騒音を低減していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−４８０５８号公報（第３−５頁第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在の設定火力に至るまでに出力を増加させた場合と減少させた場合のどちらも冷却ファンの回転数と加熱出力の変動をほぼ同時に行っているため、例えば最大設定火力で部品温度が耐熱温度付近で安定している状態で設定火力を減少させると、出力が減少すると共に冷却ファンの回転数も低減するので、出力低下による部品の温度低下速度よりも冷却ファンの回転数低減による部品の温度上昇速度の方が速い場合には過渡的に部品の温度が耐熱温度を超えて破壊し、信頼性を損なうという課題があった。
【００１１】
本発明は、前記従来の不具合を解決するもので、出力を減少させて現在の設定火力に至る場合は、冷却ファンの回転数を即座に低減しないことで、発熱部品の冷却不足による熱破壊を防いだ誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、加熱出力の変動と冷却ファンの回転数の変動を同時に行わず、設定火力の増減に応じて加熱出力及び冷却ファンの回転数を変動させるタイミングを変化させる構成としたものである。
【００１３】
これによって、騒音を低下するために冷却ファンの回転数を必要最低限に抑えながらも、発熱部品の冷却を十分維持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の出力を設定する入力手段と、前記誘導加熱手段を冷却する冷却ファンと、前記入力手段からの入力に応じて前記冷却ファンの回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段と、前記誘導加熱手段を動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は前記入力手段からの信号に応じて、前記誘導加熱手段の出力を低下させる出力低下タイミングと前記冷却ファンの回転数を低下させる回転数低下タイミングに遅延時間を設けることにより、発熱部品が高温であるにも関わらず冷却ファンの回転数が低減することによる冷却不足の発生を防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の出力を設定する入力手段と、前記誘導加熱手段を冷却する冷却ファンと、前記入力手段からの入力に応じて前記冷却ファンの回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段と、前記誘導加熱手段を動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は前記入力手段からの信号に応じて前記冷却ファンの回転数を増加させる回転数増加タイミングと、前記誘導加熱手段の出力を増加させる出力増加タイミングに遅延時間を設けることにより、出力増加により増加する部品の発熱を事前に抑えておくことで、発熱部品の冷却不足による熱破壊の発生を防ぐことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、特に請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器に遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は前記誘導加熱手段の出力に応じて冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更することにより、加熱出力に応じて効率良く発熱部品を冷却することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、特に請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器に連続加熱時間を計時する計時手段と、遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は前記計時手段からの入力により冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更することにより、加熱時間に応じて効率良く発熱部品を冷却することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１又は２に記載の誘導加熱手段の近傍に温度を測定する温度検知手段と、遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は前記温度検知手段からの入力により冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更することにより、発熱部品の発熱状況に応じて効率良く冷却することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、特に請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却ファン回転数制御手段が行う回転数の変動が緩やかに行われることにより、発熱部品が高温であるのも関わらず冷却ファンの回転数が低減することによる冷却不足を防ぐとともに、ファンの回転数の変動による音の変化が使用者に違和感を与えることを防ぐことができる。
【００２０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における誘導加熱調理器の動作特性図を示すものである。
【００２２】
図１において、２１は加熱コイルやインバータからなる誘導加熱手段、２２は誘導加熱手段２１の出力を設定する入力手段、２３は入力手段２２からの入力に応じて誘導加熱手段を動作させるマイコンなどの制御手段、２４は誘導加熱手段２１を冷却する冷却ファン、２５は入力手段２２からの入力に応じて冷却ファン２４の回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段である。
【００２３】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、以下その動作、作用を誘導加熱手段の出力と冷却ファンの回転速度の変動を示す図２に従って説明する。
【００２４】
使用者は鍋に調理物を入れ、図示されていない誘導加熱手段２１上に位置するトッププレート上に置く。使用者が入力手段２２にて火力『中』（本実施例では１４００Ｗ〜２０００Ｗ）を設定すると、制御手段２３は入力手段２２からの信号を受け誘導加熱手段２１を動作させることで、設定された火力にて鍋を誘導加熱する。誘導加熱手段２１を動作させると、誘導加熱手段を構成している加熱コイルやスイッチング素子からなるインバータの部品が発熱し、耐熱温度を超えて熱破壊に至る場合があるので、冷却ファン２４を駆動し、発熱部品を冷却する。但し、加熱出力が小さいと発熱部品の損失が小さいので、ファン回転数制御手段２５は入力手段２２から火力『中』の信号を受けた場合は冷却ファン２４に中速（本実施例では２３００ｒｐｍ）で駆動させる信号を送信し、冷却ファン２４を中速で駆動する。
【００２５】
次に入力手段２２にて火力『弱』（本実施例では３００Ｗ〜１０００Ｗ）に設定を下げる。入力手段２２から設定を下げる信号を受けると設定火力を上げた時とは反対に、まず制御手段２３が誘導加熱手段２１の出力を減少させ、数秒後（本実施例では２０秒後）にファン回転数制御手段２５は火力『弱』での発熱部品の損失に対応した冷却を行う為に低速（本実施例では２０００ｒｐｍ）で冷却ファン２４を駆動させる。つまり、設定火力の減少時は冷却ファンの回転数を減少させるタイミングを数秒間遅らせる。
【００２６】
また入力手段２２にて火力『強』（本実施例では３０００Ｗ）に設定を上げる。入力手段２２から設定を上げる信号を受けると、制御手段２３が誘導加熱手段２１の出力を増加させる前に、ファン回転数制御手段２５は火力『強』での発熱部品の発熱に対応した冷却を行う為に高速（本実施例では２８００ｒｐｍ）で冷却ファン２４を駆動させる。数秒後（本実施例では２０秒後）に誘導加熱手段の出力を増加させる。つまり、設定火力の増加時は誘導加熱手段の出力増加のタイミングを数秒間遅らせる。
【００２７】
なお、本実施例においては設定火力に応じて冷却ファンの回転数を３段階に制御しているが冷却ファンの回転数の段階は限定しない。
【００２８】
以上のように、本実施例においては誘導加熱手段の出力と冷却ファンの回転数を変動させる順序又は時間を、設定火力の増減に応じて変化させる事で、冷却不足による部品の熱破壊を防ぐことができる。
【００２９】
また、本実施例において冷却ファンの回転数を減少させるタイミングを誘導加熱手段の出力を下げるタイミングに対して遅らせたが、変動のタイミングは特に遅らせずに冷却ファンの回転数を目標とする回転数まで一気に減少させるのではなく、例えば毎秒２０ｒｐｍずつ徐々に減少させることで、ファンの回転数の変動する際に発生する騒音の変化による違和感を使用者に与えないようにすることができる。
【００３０】
（実施例２）
図３は、本発明の第２の実施例における誘導加熱調理器の動作特性図を示すものである。図３において２６は遅延時間算出手段であり、誘導加熱手段の出力に応じて遅延時間を変更する構成となっており、実施例１と異なる点は遅延時間算出手段を設けた点である。
【００３１】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、以下その動作、作用を説明する。
【００３２】
実施例１と同様に使用者は鍋に調理物を入れ、図示されていない誘導加熱手段２１上に位置するトッププレート上に置く。使用者が入力手段２２にて火力『強』（本実施例では３０００Ｗ）を設定すると、制御手段２３は入力手段２２からの信号を受けて誘導加熱手段２１を動作させることで、設定された火力にて鍋を誘導加熱する。ファン回転数制御手段２５は入力手段２２から火力『強』の信号を受けると、冷却ファン２４に高速（本実施例では２８００ｒｐｍ）で駆動させる信号を送信し、冷却ファン２４を高速で駆動する。
【００３３】
次に入力手段２２にて火力『中』（本実施例では１４００Ｗ〜２０００Ｗ）に設定を下げる。入力手段２２から設定を火力『中』へ下げる信号を受けると、制御手段２３は誘導加熱手段２１の出力を減らし、遅延時間算出手段２６は『中』という誘導加熱手段の出力に応じて定められた遅延時間（本実施例では３０秒）を算出する。遅延時間算出手段により求められた時間が経過するとファン回転数制御手段２５は中速（本実施例では２４００ｒｐｍ）で冷却ファン２４を駆動させる。３０秒間は継続して冷却ファンを高速で駆動することにより発熱部品は充分冷却される。
【００３４】
さらに入力手段２２にて火力『弱』（本実施例では３００Ｗ〜１０００Ｗ）に設定を下げる。入力手段２２から設定を火力『弱』へ下げる信号を受けると、制御手段２３は誘導加熱手段２１の出力を減らし、遅延時間算出手段２６は『弱』という火力に応じて定められた遅延時間（本実施例では１５秒）を算出する。遅延時間算出手段により求められた時間が経過するとファン回転数制御手段２５は低速（本実施例では２０００ｒｐｍ）で冷却ファン２４を駆動させる。誘導加熱手段の出力が小さくなると発熱部品からの損失が小さくなるので、遅延時間が短くとも充分冷却することができる。
【００３５】
以上のように、本実施例において誘導加熱手段の出力に応じて遅延時間を変更することにより、誘導加熱手段の出力が小さい時には冷却ファン２４から発生する騒音を実施例１よりも更に低減させた状態で、冷却不足による部品の熱破壊を防ぐ事ができる。
【００３６】
（実施例３）
図４は、本発明の第３の実施例における誘導加熱調理器の動作特性図を示すものである。図４において２６は遅延時間算出手段、２７は連続加熱時間を計時する計時手段であり、計時手段からの入力に応じて遅延時間を変更する構成となっており、実施例２と異なる点は計時手段を設け、計時手段からの入力により遅延時間が変更される点である。
【００３７】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、以下その動作、作用を連続加熱時間と遅延時間の関係を示す図５に従って説明する。
【００３８】
実施例１と同様に使用者は鍋に調理物を入れ、図示されていない誘導加熱手段２１上に位置するトッププレート上に置く。使用者が入力手段２２にて火力『強』（本実施例では３０００Ｗ）を設定すると、制御手段２３は入力手段２２からの信号を受け誘導加熱手段２１を動作させることで、設定された火力にて鍋を誘導加熱する。ファン回転数制御手段２５は入力手段２２から火力『強』の信号を受けると、冷却ファン２４を高速（本実施例では２８００ｒｐｍ）で駆動する。
【００３９】
３分後に入力手段２２にて火力『中』（本実施例では１４００Ｗ〜２０００Ｗ）に設定を下げる。入力手段２２から設定を火力『中』へ下げる信号を受けると、制御手段２３は誘導加熱手段２１の出力を減らす。計時手段２７が連続加熱時間を３分と計時し、遅延時間算出手段２６が計時手段から入力される連続加熱時間に応じて定められた遅延時間（本実施例では３０秒）を算出する。遅延時間算出手段により求められた時間が経過するとファン回転数制御手段２５は中速（本実施例では２４００ｒｐｍ）で冷却ファン２４を駆動させる。また、１分後に設定を下げた場合には遅延時間算出手段は１分という連続加熱時間に応じて別の遅延時間（本実施例では１０秒）を算出する。なお、本実施例において遅延時間は連続加熱時間に比例しているが、連続加熱時間にしきい値を設けて遅延時間を変えるなど遅延時間算出方法は限定しない。
【００４０】
以上のように、本実施例において連続加熱時間に応じて遅延時間を変更することにより、連続加熱時間が短く、部品があまり発熱していない状態における冷却ファン２４から発生する騒音を実施例１よりも更に低減させた状態で、冷却不足による部品の熱破壊を防ぐ事ができる。
【００４１】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例における誘導加熱調理器の動作特性図を示すものである。図６において２６は遅延時間算出手段、２８は誘導加熱手段の温度を検出する温度検知手段であり、温度検知手段からの入力に応じて遅延時間を変更する構成となっており、実施例２２と異なる点は温度検知手段を設け、温度検知手段からの入力により遅延時間が変更される点である。
【００４２】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、以下その動作、作用を誘導加熱手段の温度と遅延時間の関係を示す図７に従って説明する。
【００４３】
実施例３と同様に使用者が入力手段２２にて火力『強』（本実施例では３０００Ｗ）を設定すると、制御手段２３は入力手段２２からの信号を受け誘導加熱手段２１を動作させることで、設定された火力にて鍋を誘導加熱する。ファン回転数制御手段２５は入力手段２２から火力『強』の信号を受けると、冷却ファン２４を高速（本実施例では２８００ｒｐｍ）で駆動する。
【００４４】
次に入力手段２２にて火力『中』（本実施例では１４００Ｗ〜２０００Ｗ）に設定を下げる。入力手段２２から設定を火力『中』へ下げる信号を受けると、制御手段２３は誘導加熱手段２１の出力を減らす。加熱コイルやスイッチング素子などの発熱するインバータの素子近傍に備えられた温度検知手段２８が誘導加熱手段の温度を検知すると、遅延時間算出手段２６が温度検知手段から入力される誘導加熱手段の温度により遅延時間を算出する。本実施例では、遅延時間は検出温度が４０℃であれば遅延時間は２０秒、５０℃であれば遅延時間３０秒といったようには温度検知手段からの入力に対して比例した値を算出している。
【００４５】
なお、本実施例において遅延時間は連続加熱時間に比例しているが、連続加熱時間にしきい値を設けて遅延時間を変えるなど遅延時間算出方法は限定しない。
【００４６】
以上のように、本実施例において誘導加熱手段の温度に応じて遅延時間を変更することにより、部品の発熱度合いに応じて効率良くい冷却を行うことができるので、冷却ファン２４から発生する騒音を実施例１よりも更に低減することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜６に記載のいずれか１項の発明により、加熱出力を変動させるタイミングと冷却ファンの回転数を変動させるタイミングを分離し、加熱出力の増減に応じて冷却ファンの回転数を変動させるタイミングを変化させる構成とすることにより、冷却ファンの回転数を必要最低限に抑えながらも、発熱部品を充分に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における誘導加熱調理器の動作特性図
【図２】本発明の実施例１における誘導加熱調理器の入力手段、誘導加熱手段の出力及び冷却ファンの回転速度の時間変化を示した図
【図３】本発明の実施例２における誘導加熱調理器の動作特性図
【図４】本発明の実施例３における誘導加熱調理器の動作特性図
【図５】本発明の実施例３における誘導加熱調理器における連続加熱時間と遅延時間との関係を示す図
【図６】本発明の実施例４における誘導加熱調理器の動作特性図
【図７】本発明の実施例４における誘導加熱調理器における誘導加熱手段の温度と遅延時間との関係を示す図
【図８】従来の誘導加熱調理器の分解斜視図
【図９】既に提案されている誘導加熱調理器の分解斜視図
【図１０】既に提案されている誘導加熱調理器の加熱出力と冷却ファン冷却ファンの速度との関係を示す図
【符号の説明】
２１誘導加熱手段
２２入力手段
２３制御手段
２４冷却ファン
２５ファン回転数制御手段
２６遅延時間算出手段
２７計時手段
２８温度検知手段

Claims

誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の出力を設定する入力手段と、前記誘導加熱手段を冷却する冷却ファンと、前記入力手段からの入力に応じて前記冷却ファンの回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段と、前記誘導加熱手段を動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記入力手段からの信号に応じて前記誘導加熱手段の出力を低下させる出力低下タイミングと前記冷却ファンの回転数を低下させる回転数低下タイミングに遅延時間を設けた誘導加熱調理器。
誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段の出力を設定する入力手段と、前記誘導加熱手段を冷却する冷却ファンと、前記入力手段からの入力に応じて前記冷却ファンの回転数を変化させる冷却ファン回転数制御手段と、前記誘導加熱手段を動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記入力手段からの信号に応じて前記冷却ファンの回転数を増加させる回転数増加タイミングと前記誘導加熱手段の出力を増加させる出力増加タイミングに遅延時間を設けた誘導加熱調理器。
遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は誘導加熱手段の出力に応じて冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更する請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
連続加熱時間を計時する計時手段と、遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は前記計時手段からの入力により冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更する請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
誘導加熱手段の近傍に温度を測定する温度検知手段と、遅延時間を算出する遅延時間算出手段を備え、前記遅延時間算出手段は前記温度検知手段からの入力により冷却ファンの回転数を変化させるタイミングと誘導加熱手段の出力を変化させるタイミングの遅延時間を変更する請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
冷却ファン回転数制御手段は、回転数の変動を緩やかに行う請求項１〜５のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。