JP2013215381A - 炊飯器 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定ができる炊飯器を提供すること。
【解決手段】加熱コイル６と共振コンデンサ７とパワー素子８で構成されたインバータ回路１４と、インバータ電圧検知手段５と商用電源１の電圧を検知する電源電圧検知手段１２と、インバータ電圧検知手段５の出力が入力電流検知手段２の出力よりあらかじめ決められた閾値電圧以上に大きくなった時に、鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断する鍋検知手段９を有している。鍋検知手段は電源電圧検知手段の出力により所定の電圧より低いと判断した時に、鍋検知手段の閾値電圧をあらかじめ設定された閾値電圧より低くなるようにすることにより、電源電圧の変動に応じて鍋検知手段の判定レベルを変えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭あるいは業務用に使用する炊飯器の鍋有無判定に関するものである。

従来、この種の炊飯器は入力電流とインバータ電圧それぞれ検出する検知手段を有し、それぞれの検知手段の出力を比較し、インバータ電圧検知手段の出力が入力電流検知手段の出力より大きくなった場合、鍋なしや不適正な鍋がセットされていると判断するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の炊飯器を示すものである。図４に示すように、加熱コイル６と、共振コンデンサ７と、パワー素子８とで構成されるインバータ回路と、入力電流検知手段２と、インバータ電圧検知手段５と、鍋検知手段９と、インバータ制御回路１０とで構成されている。

特開平２−９５３１５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、インバータ電圧検知手段の出力が入力電流検知手段の出力より大きくなった場合に、鍋なしやアルミ鍋や正規鍋より小型の鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断するため、商用電源電圧が変動した場合、特に商用電源電圧が低くなる場合は入力電流よりインバータ電圧が相対的に低くなり、鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされている場合にも関わらず鍋ありと判断する可能性がある。すなわち、鍋なしでも、鍋ありと判断されるため通常炊飯が始まり、不適正な鍋でも炊飯する。状況も想定される。

一般的な設計においては、ある程度の電圧変動を考慮して鍋検知手段の判定レベルを考慮しているが、想定を超える電圧変動の場合、特に海外などの商用電源が不安定な地域においては、一時的に想定を超える過小電圧が印加されることは少なくないので、鍋検知手段が誤判定するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定ができる炊飯器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の炊飯器は、入力電流検知手段と、インバータ電圧検知手段と、商用電源の電圧を検知する電源電圧検知手段と、前記インバータ電圧検知手段の出力が前記入力電流検知手段の出力よりあらかじめ決められた閾値電圧以上に大きくなった時に鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断する鍋検知手段とを有し、前記鍋検知手段は前記電源電圧検知手段の出力が所定の電圧より低いと判断した時に、鍋検知手段の閾値電圧をあらかじめ設定された閾値電圧より低くなるように変更するものである。

これによって、電源電圧の変動に応じて鍋検知手段の判定レベルを変えることができ、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定が可能となる。

本発明の炊飯器は、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定ができる。

本発明の実施の形態１における炊飯器のブロック図 本発明の実施の形態１における鍋なし判定の例を示す図 本発明の実施の形態１における他のインバータ利用のブロック図 従来の炊飯器のブロック図

第１の発明は、商用電源を全波整流するダイオードブリッジと、鍋に高周波磁界を供給する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振コンデンサとパワー素子で構成されたインバータ回路と、前記ダイオードブリッジに流れる交流電流を検出する入力電流検知手段と、前記インバータ回路内の電圧を検知するインバータ電圧検知手段と、商用電源の電圧を検知する電源電圧検知手段と、前記インバータ電圧検知手段の出力が前記入力電流検知手段の出力よりあらかじめ決められた閾値電圧以上に大きくなった時に鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断する鍋検知手段とを有し、前記鍋検知手段は前記電源電圧検知手段の出力が所定の電圧より低いと判断した時に、鍋検知手段の閾値電圧をあらかじめ設定された閾値電圧より低くなるように変更することにより、電源電圧の変動に応じて鍋検知手段の判定レベルを変えることができ、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定が可能となる。

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、本発明の第１の実施の形態における炊飯器の構成図を示すものである。

図１において、本実施の形態の炊飯器は、商用電源１をダイオードブリッジ３で全波整流し、加熱コイル６と、共振コンデンサ７と、パワー素子８とで構成されたインバータ回路１４により発生させた高周波電力を加熱コイル６の上部に配置した炊飯鍋１３に高周波磁界として供給し、炊飯鍋１３に渦電流を発生させ、そのジュール熱によって炊飯鍋１３を加熱する構成としている。

コイル４ａとコンデンサ４ｂとでフィルタ回路４を構成されている。インバータ回路１４は動作時に平滑されずコンデンサ４ｂの電圧はほぼ全波整流した波形と同じになる。その理由は、コンデンサ４ｂの容量が４〜１０μＦと小さいためである。

カレントトランス２ａと電流−電圧変換回路２ｂで構成される入力電流検知手段２は、ダイオードブリッジ３に流入する交流電流値に比例した電圧を発生させるものである。

インバータ電圧検知手段５はインバータ回路１４で発生する電圧を検知するものであり、図１ではパワー素子８にかかる電圧に抵抗を直列接続し、その分圧した電圧をエミッタフォロア回路でピークホールドして、検知するようにしている。

電源電圧検知手段１２は、商用電源電圧の所定の電圧に対する変動幅を検知するものである。

鍋検知手段９は比較回路９ａと鍋有無判定回路９ｂで構成されている。いずれもマイコンで構成されている。

鍋検知手段９は、インバータ電圧検知手段５の出力と入力電流検知手段２の出力をマイコンのＡＤポート等でＡＤ値に変換し、このＡＤ値を比較回路９ａに入力してインバータ電圧のＡＤ値と入力電流のＡＤ値を比較し、この比較した結果を鍋有無判定回路９ｂに出力し、鍋有無判定回路９ｂの結果に基づいて鍋ありか鍋なしや不適正な鍋であるかを判定する。

更に、本実施の形態では、入力電流検知手段２とインバータ電圧検知手段５の出力は、鍋検知手段９を構成する比較回路９ａで比較され、その比較結果を鍋有無判定回路９ｂに出力する。鍋有無判定回路９ｂでは電源電圧検知手段１２の出力から補正値を算出し、インバータ電圧検知手段５の出力が入力電流検知手段２の出力に補正値を加えた値より大きい場合に鍋なしや炊飯に不適正な鍋がセットされていると判定する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における鍋なし判定の例を示す図であり、鍋検知手段９の判定の考え方を示し、鍋ありや鍋なしの入力電流とインバータ電圧のグラフである。

鍋検知手段９は電源電圧検知手段１２の出力から、補正値Ａを設定し、入力電流検知手段２の出力に補正値を加えた値とインバータ電圧検知手段５の出力を比較し、図２に示した鍋なし判定レベルを超えてインバータ電圧が上昇した場合に鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断するものである。

補正値は所定の電圧（例えば定格電圧）の補正値をＡ１、低い時の補正値をＡ２とした場合、Ａ１＞Ａ２となるように設定されるものとする。本実施の形態ではＡ１を０と設定する。

まず、鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされた状態では所定の電圧時の入力電流の検知値をＩｉｎ１、インバータ電圧の検知値をＶｉｎ１とすると、動作点は３１に示す位置にある。電源電圧が所定の電圧より下がり減少すると、インバータ電圧が減少するため動作点は３２に移行する。

この時の動作点はＩｉｎ１、Ｖｉｎ２の位置にある。入力電流に対し補正がされていない場合、動作点３２が鍋あり判定レベルに到達し、鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされるなどの状態であっても、鍋ありと判定する恐れがある。

本実施の形態では、過小電圧時の補正値Ａ２をＩｉｎ１に足してＩｉｎ２を算出し、Ｉｉｎ２と電源電圧検知手段１２の出力により補正値を設定し、Ｖｉｎ２と比較するものである。

補正値分引くことにより、鍋検知手段９は動作点３３として判断し、鍋なし判定レベルに対し十分な余裕を取ることができ、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定が可能となる。

鍋検知手段９の閾値を本実施の形態では補正値をＡ２としているが、電源電圧の値によりＡ３やＡ４などの補正値を有し、これらの値は所定の電圧時の補正値Ａ１より低い値である。

本実施の形態では、入力電流に対して補正する考え方を示しているが、インバータ電圧に対する補正や、鍋なし判定レベルに対する補正を行った場合でも同様の効果を得ることができる。

なお、パワー素子８の両端電圧を検知するということは、加熱コイル６の電圧やコンデンサ４ｂの電圧を検知しているということであり、加熱コイル６の両端電圧に相当する電圧を検知していることを意味する。

本実施の形態では、補正値で閾値を再計算し変更する方式を説明したが、変更する方法はこれに限定するものではなく、例えば複数の閾値をあらかじめ鍋有無判定回路９ｂに記憶し、電源電圧検知手段１２の出力に応じて変更する方法などを使用しても良い。

図３は本発明の第１の実施の形態における他のインバータ利用のブロック図であり、２石式のインバータに応用した例である。インバータ回路は、共振コンデンサ７ａ、７ｂ、パワー素子８ａ、８ｂ、加熱コイル６で構成している。

インバータの動作に応じて電圧が上昇する部分をインバータ電圧の検知電圧として応用すれば同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる炊飯器は、電源電圧の変動許容範囲を拡大し、電源電圧の不安定な地域においても確実な鍋有無判定が可能となるので、電源事情の安定しない海外向け炊飯器、調理器等の用途に有効であきる。

１ 商用電源
２ 入力電流検知手段
２ａ カレントトランス
２ｂ 電流−電圧変換回路
３、３ｂ ダイオードブリッジ
４ フィルタ回路
４ａ コイル
４ｂ コンデンサ
５ インバータ電圧検知手段
６ 加熱コイル
７ 共振コンデンサ
７ａ，７ｂ 共振コンデンサ
８ パワー素子
８ａ、８ｂ パワー素子
９ 鍋検知手段
９ａ 比較回路
９ｂ 鍋有無判定回路
１０ インバータ制御回路
１１ パワー素子駆動回路
１２ 電源電圧検知手段
１３ 炊飯鍋（鍋）
１４ インバータ回路

Claims (3)

1. 商用電源を全波整流するダイオードブリッジと、鍋に高周波磁界を供給する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振コンデンサとパワー素子で構成されたインバータ回路と、前記ダイオードブリッジに流れる交流電流を検出する入力電流検知手段と、前記インバータ回路内の電圧を検知するインバータ電圧検知手段と、商用電源の電圧を検知する電源電圧検知手段と、前記インバータ電圧検知手段の出力が前記入力電流検知手段の出力よりあらかじめ決められた閾値電圧以上に大きくなった時に鍋なしやアルミ鍋等の不適正な鍋がセットされていると判断する鍋検知手段とを有し、前記鍋検知手段は前記電源電圧検知手段の出力が所定の電圧より低いと判断した時に、鍋検知手段の閾値電圧をあらかじめ設定された閾値電圧より低くなるように変更する鍋検知手段を有する炊飯器。
2. インバータ電圧検知手段は加熱コイルの両端電圧に相当する電圧を検知する請求項１に記載の炊飯器。
3. 鍋検知手段の閾値はあらかじめ設定された閾値の他に少なくとも１つの閾値を有し、この閾値はあらかじめ設定された閾値より低く、電源電圧検知手段の出力が所定の電圧より低いと判断したときに、低い方の閾値に変更する請求項１または２に記載の炊飯器。

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