JP2011160905A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】内鍋や加熱コイルの形状のわずかな変化によって同じ電力を実現するスイッチング素子の駆動パルス幅へ大きく変化し、結果として記憶手段が記憶している駆動パルス幅最大値を変更する必要が出てくる場合があるが、このような場合、従来の構成では、容易に駆動パルス幅最大値を変更することができず、製品開発途中でこのようなことが起きた場合は変更に多大な時間と手間を要する、あるいは量産バラツキの対応が出来ない場合があるといった課題があった。
【解決手段】制御手段１２が制御するスイッチング素子８の駆動パルス幅の最大値を設定する制限手段１３と、前記制限手段１３が設定する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値によって直接設定する第一の設定手段２０を設けることで、抵抗値を変更して分圧する電圧を変えることにより駆動パルス幅の最大値を容易に変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯器に関するものである。

近年の炊飯器は誘導加熱の原理を応用した誘導加熱方式の炊飯器が主流となっている。

図８は従来例の炊飯器のブロック図である。図８において、内鍋１は本体２内に設置されている。加熱コイル３により前記内鍋１が誘導加熱される。単方向電源４は商用電源５が供給する交流が整流されたものである。単方向電源４をもとに平滑コンデンサ６、共振コンデンサ７、スイッチング素子８よりなるインバータ回路９が誘導加熱のための高周波電力を発生させる。駆動手段１０はインバータ回路９を動作させるためにスイッチング素子８を駆動するためのパルスを出力している。電流検知手段１１は電源電流値を検知しており、制御手段１２は前記電流検知手段１１が検知する電源電流値を一定値に制御することで電力制御を行っており、電源電流値を一定にするように前記駆動手段１０が出力するスイッチング素子８の駆動パルスの幅を制御している。

瞬時停電時や電源電圧が急激に上昇したり下降したりした場合、前記のような制御を行っていた場合は駆動パルス幅が異常に大きくなり、結果としてスイッチング素子８のコレクタ−エミッタ間電圧が規定の耐圧以上に異常上昇してスイッチング素子８が破壊してしまうといった事態が発生することがあるので、そのような事態を防止するために、制限手段１３は制御手段１２が制御している駆動パルスの幅がある値以上にはならないように制限しており、記憶手段１４は前記制限手段１３が使用している駆動パルス幅最大値を記憶している。

特開２００２−３０５０７５号公報

しかしながら、内鍋１や加熱コイル３の形状のわずかな変化によって同じ電力を実現するスイッチング素子８の駆動パルス幅へ大きく変化して通常使用時でも製品のバラツキによって駆動パルス幅が記憶手段１４に記憶している駆動パルス幅最大値を超えてしまう場合が発生して、結果として記憶手段１４が記憶している駆動パルス幅最大値を変更する必要が出てくる場合がある。このような場合、従来の構成では容易に駆動パルス幅最大値を変更することができず、特に量産直前や量産後にこのようなことが起きた場合は変更に多大な時間と手間を要する、あるいは量産バラツキの対応が出来ない場合があるといった課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、容易に駆動パルス幅最大値を変更できる炊飯器を得ることを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、制御手段が制御するスイッチング素子の駆動パルス幅の最大値を設定する制限手段と、前記制限手段が設定する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値によって直接設定する第一の設定手段を設けることで、抵抗値を変更して分圧する電圧を変えることにより駆動パルス幅の最大値を容易に変更することがで
きるものである。

本発明の炊飯器は、容易にスイッチング素子の駆動パルス幅最大値を変更できることを実現できるものである。

本発明の実施の形態１の炊飯器のブロック図 本発明の実施の形態１の炊飯器の断面図 本発明の実施の形態１の炊飯器の回路図 本発明の実施の形態２の炊飯器のブロック図 本発明の実施の形態３の炊飯器のブロック図 本発明の実施の形態４の炊飯器のブロック図 本発明の実施の形態５の炊飯器のブロック図 従来例の炊飯器のブロック図

第１の発明は、上面が開口した本体と、前記本体内に着脱自在に収納される内鍋と、前記内鍋を誘導加熱する加熱コイルと、商用電源を整流して得られる単方向電源と、スイッチング素子、共振コンデンサ、平滑回路とを有し、前記単方向電源を高周波電力に変換するインバータ回路と、前記スイッチング素子を駆動する駆動手段と、商用電源より供給される電流を測定する電流検知手段と、前記電流検知手段より得られる値をもとに電流が所定の電流値になるように前記駆動手段が前記スイッチング素子をオンさせるために出力する駆動パルス幅を制御する制御手段と、前記制御手段が制御する駆動パルス幅の最大値を設定する制限手段と、前記制限手段が設定する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値によって直接設定する第一の設定手段とを備えたものであり、第一の設定手段の抵抗値を変更して分圧する電圧を変えることにより制限手段の駆動パルス幅の最大値を容易に変更することができるものである。

第２の発明は、第１の発明において、あらかじめ駆動パルス幅最大値を記憶する第一の記憶手段を有し、第一の設定手段に代えて、前記第一の記憶手段が記憶する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値を使用して演算することによって制限手段が使用する駆動パルス幅の最大値を設定する第二の設定手段を備えたものであり、第二の設定手段の抵抗値を変更して分圧する電圧を変えることにより制限手段の駆動パルス幅の最大値を容易に変更することができるものである。

第３の発明は、第１または第２の発明において、予備用駆動パルス幅最大値を記憶する第二の記憶手段と、ノイズなどで抵抗による分圧した電圧を使用できず駆動パルス幅最大値が設定できない場合に前記第二の記憶手段が記憶する駆動パルス幅最大値を制限手段が使用する駆動パルス幅最大値に設定する第三の設定手段とを備えたものであり、著しいノイズなどで抵抗による分圧した電圧が安定せず、安定した電圧値が入力できないため駆動パルス幅最大値が設定できないといった場合に第二の記憶手段に記憶している予備の駆動パルス幅最大値を設定でき、駆動パルス幅最大値が設定できないといった事態を防ぐことができるものである。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、制限手段が使用する駆動パルス幅最大値から一定値大きくするあるいは小さくする変更手段と、前記変更手段を使用するかしないかを切り換える切換手段とを備えたものであり、機種切換などを行いたい場合などに変更手段と切換手段を用いることで機種ごとに異なる駆動パルス幅最大値が設定できるものである。

第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、制限手段が使用する駆動パルス幅最大値を表示する表示手段を備えたものであり、実際の駆動パルス幅最大値を確認しながら設計することができ、利便性が向上するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の炊飯器のブロック図である。図１において内鍋１は本体２内に設置されている。加熱コイル３により前記内鍋１が誘導加熱される。単方向電源４は商用電源５が供給する交流が整流されたものである。単方向電源４をもとに平滑コンデンサ６、共振コンデンサ７、スイッチング素子８よりなるインバータ回路９が誘導加熱のための高周波電力を発生させる。駆動手段１０はインバータ回路９を動作させるためにスイッチング素子８を駆動するためのパルスを出力している。電流検知手段１１は電源電流値を検知しており、制御手段１２は前記電流検知手段１１が検知する電源電流値を一定値に制御することで電力制御を行っており、電源電流値を一定にするように前記駆動手段１０が出力するスイッチング素子８の駆動パルスの幅を制御している。制限手段１３は制御手段１２が制御している駆動パルス幅がある値以上にならないように制限しており、第一の設定手段２０は前記制限手段１３が使用している駆動パルス幅最大値を抵抗による分圧した電圧値によって設定しており、第一の設定手段２０の抵抗値を変更して分圧する電圧を変えることにより制限手段１３の使用する駆動パルス幅の最大値を容易に変更することができるものである。

図２は本発明の実施の形態１の炊飯器の断面図である。図２において内鍋１は本体２内部に収納されている。前記内鍋１の底部および側面下部に沿うような形で加熱コイル３が設けられており、前記加熱コイル３により前記内鍋１が誘導加熱される。本体２の内部前方に基板２１が設置されており、基板２１に誘導加熱制御のための各種素子などが内蔵されている。

図３は本発明の実施の形態１の炊飯器の回路図である。図３において加熱コイル３により内鍋１が誘導加熱される。単方向電源４は商用電源５が供給する交流が整流されたものである。単方向電源４をもとに平滑コンデンサ６、共振コンデンサ７、スイッチング素子８よりなるインバータ回路９が誘導加熱のための高周波電力を発生させる。ドライブＩＣ２２はインバータ回路９を動作させるためにスイッチング素子８を駆動するためのパルスを出力している。電流検知回路２３は電源電流値を検知している。制御手段１２、制限手段１３、第一の設定手段２０の機能はマイコン２４に内蔵されており、マイコン２４は前記電流検知回路２３が検知する電源電流値を一定値に制御することで電力制御を行っており、電源電流値を一定にするように前記駆動手段１０が出力するスイッチング素子８の駆動パルスの幅を制御している。そしてマイコン２４は制限手段１３の役目として、駆動パルス幅がある値以上にならないように制限している。抵抗２５、抵抗２６によって電源電圧を分圧しており、この分圧された電圧がマイコン２４のアナログ−デジタル変換ポートに入力し、入力された電圧をデジタル変換した値をマイコン２４は駆動パルスの最大値のデジタルデータとして直接使用している。例えば、電源電圧が５Ｖとし、分圧された電圧が２Ｖとしてマイコン２４のアナログ−デジタル変換ポートに入力され、マイコン２４内部で８ビットのアナログ−デジタル変換されるとすると、２Ｖ÷５Ｖ×２５６＝１０２（小数点以下切捨て）なる値がマイコン２４に入力される。この値にマイコン２４の基準発振の周期を例えば０．５μｓとすると、１０２×０．５μｓ＝５１μｓとなる演算を行い、駆動パルス幅が５１μｓ以上にならないようにマイコン２４は誘導加熱の制御を行うものである。以上、述べたように、抵抗２５、２６による分圧値によって外部から直接、マ
イコン２４内部の値である駆動パルス幅の最大値が設定できるものであり、抵抗２５、２６の抵抗値を変更して分圧値を変更することにより容易に駆動パルス幅の最大値を変更することができるものである。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２のブロック図である。図４においては、図１の第一の設定手段２０のかわりにあらかじめ駆動パルス幅最大値を記憶する第一の記憶手段３０と、前記記憶手段３０が記憶する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値を使用して演算することによって前記制限手段が使用する駆動パルス幅の最大値を設定する第二の設定手段３１に置き換えたものであり、通常、第二の設定手段３１の抵抗値を変更して分圧する電圧を変えると、第一の記憶手段３０が記憶している値と第二の設定手段３１が設定している値との演算結果が変わるので、制限手段１３の制御する駆動パルス幅の最大値を容易に変更することができるものである。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３のブロック図である。図５においては、図１に予備用駆動パルス幅最大値を記憶する第二の記憶手段４０と、ノイズなどで抵抗による分圧した電圧を使用できず駆動パルス幅最大値が設定できない場合に前記第二の記憶手段が記憶する駆動パルス幅最大値を前記制限手段が使用する駆動パルス幅最大値に設定する第三の設定手段４１を付加したものであり、著しいノイズなどで抵抗による分圧した電圧が安定せず、安定した電圧値が入力できないため駆動パルス幅最大値が設定できないといった場合に第二の記憶手段４０に記憶している予備の駆動パルス幅最大値を設定でき、駆動パルス幅最大値が設定できないといった事態を防ぐことができるものである。

（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４のブロック図である。図６においては、図１に制限手段１３が使用する駆動パルス幅最大値から一定値大きくするかあるいは小さくする変更手段５０と、前記変更手段を使用するかしないかを切り換える切換手段５１を付加したものであり、炊飯器には５合炊きと１升炊きといったように同じ機種でも容量が異なり、容量ごとに同じ基板を使用したいが制御は切り換えたいといった場合やあるいは同じ基板で違う機種を制御するといった場合があり、このような容量別や機種別ごとに駆動パルス幅最大値を設定したい場合などに切換手段５１で容量切換や機種切換を行い、切換手段５１によって容量や機種が切り換えられると変更手段５０によって異なる駆動パルス幅最大値が設定することができる。つまり変更手段５０のよって切換手段５１が切り換える容量や機種ごとに異なる駆動パルス幅最大値が設定できるものである。

（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５のブロック図である。図７においては、図１に制限手段１３が使用する駆動パルス幅最大値を表示する表示手段６０を付加したものである。表示手段６０には液晶表示素子などを使用することができ、所定のテスト用モードなどで実際の駆動パルス幅最大値を確認しながら瞬時停電や電源電圧変動の試験を行って設計することが可能になり、利便性が向上するものである。

本発明は、容易にスイッチング素子の駆動パルス幅最大値を変更できる炊飯器として有用である。

１ 内鍋
２ 本体
３ 加熱コイル
４ 単方向電源
５ 商用電源
６ 平滑コンデンサ
７ 共振コンデンサ
８ スイッチング素子
９ インバータ回路
１０ 駆動手段
１１ 電流検知手段
１２ 制御手段
１３ 制限手段
２０ 第一の設定手段

Claims (5)

1. 上面が開口した本体と、
   前記本体内に着脱自在に収納される内鍋と、
   前記内鍋を誘導加熱する加熱コイルと、
   商用電源を整流して得られる単方向電源と、
   スイッチング素子、共振コンデンサ、平滑回路とを有し、前記単方向電源を高周波電力に変換するインバータ回路と、
   前記スイッチング素子を駆動する駆動手段と、
   商用電源より供給される電流を測定する電流検知手段と、
   前記電流検知手段より得られる値をもとに電流が所定の電流値になるように前記駆動手段が前記スイッチング素子をオンさせるために出力する駆動パルス幅を制御する制御手段と、
   前記制御手段が制御する駆動パルス幅の最大値を設定する制限手段と、
   前記制限手段が設定する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値によって直接設定する第一の設定手段とを備えた炊飯器。
2. あらかじめ駆動パルス幅最大値を記憶する第一の記憶手段を有し、
   第一の設定手段に代えて、
   前記第一の記憶手段が記憶する駆動パルス幅の最大値を抵抗による分圧した電圧値を使用して演算することによって制限手段が使用する駆動パルス幅の最大値を設定する第二の設定手段を備えた請求項１記載の炊飯器。
3. 予備用駆動パルス幅最大値を記憶する第二の記憶手段と、ノイズなどで抵抗による分圧した電圧を使用できず駆動パルス幅最大値が設定できない場合に前記第二の記憶手段が記憶する駆動パルス幅最大値を制限手段が使用する駆動パルス幅最大値に設定する第三の設定手段とを備えた請求項１または２記載の炊飯器。
4. 制限手段が使用する駆動パルス幅最大値から一定値大きくするあるいは小さくする変更手段と、前記変更手段を使用するかしないかを切り換える切換手段とを備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の炊飯器。
5. 制限手段が使用する駆動パルス幅最大値を表示する表示手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の炊飯器。

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