JP2014220182A

JP2014220182A - 誘導加熱調理器

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Publication number: JP2014220182A
Application number: JP2013100110A
Authority: JP
Inventors: 洋助出雲; Yosuke Izumo; 吉野　勇人; Isato Yoshino; 勇人吉野; 安藤　宏; Hiroshi Ando; 宏安藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP5665913B2

Abstract

【課題】釜あるいは鍋に投入された被加熱物（米及び水等）を効率的に加熱することができる誘導加熱調理器を得る。【解決手段】電磁誘導加熱コイル１と、電磁誘導加熱コイル１の下方に設けられ、電磁誘導加熱コイル１に冷却風を供給する冷却ファン５と、を備え、冷却ファン５は、複数の羽根５ａを有し、複数の羽根５ａの少なくとも一部は、磁性特性を有するものである。【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関し、特に炊飯器又はＩＨクッキングヒータに関するものである。

従来、広く世間一般に市販されている誘導加熱式調理器は、本体内部に備えられた電磁誘導加熱コイルより発せられた磁力線が、本体内部に具備された釜あるいは本体天板ガラス上の鍋を構成する電磁誘導加熱可能な金属又は炭素系材料に進入する際に、金属又は炭素系材料に渦電流が生じ、この渦電流の電気抵抗として釜あるいは鍋が発熱し、釜あるいは鍋の内容物を加熱調理するのに応用したものである。

釜又は鍋など被加熱容器を均一に加熱するだけでなく、加熱状態に変化を持たせることにより、内容物の対流状態を変化させ、内容物を均一に加熱するため、従来では被加熱容器と加熱コイルの間に配設されて磁力線を部分的に集中させる磁性部材と、磁性部材を移動させて磁力線の集中位置を変更させる駆動手段とを有し、磁性部材を、被加熱容器の底面中央部を回転中心とさせ、磁性部材により磁力集中領域での容器の対流状態を活性化している（例えば、特許文献１参照）。

また、コイル直下に設けられた複数のフェライトを可動式とし、鍋の周囲を回転移動してなるものにおいて、フェライトを回転させる工程は、前炊き、沸騰維持、炊き上げ、追い炊き、保温のいずれにおいても可能であり、回転速度は０．３〜１０［ｒｐｍ］程度にしている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−７５６１９号公報（要約）特開２００１−１４９２１８号公報（要約）

誘導加熱調理器によって、釜あるいは鍋に投入された被加熱物（米及び水等）を加熱する際、磁性部材（フェライト）によって磁束を集中させると、釜あるいは鍋が局所的に高温になることから、誘導加熱コイルが局所的に過熱される、という問題点があった。

また、誘導加熱調理器においては、部品点数を削減して製造コストを低減することができ、装置のコンパクト化を図ることが望まれている。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、釜あるいは鍋に投入された被加熱物（米及び水等）を効率的に加熱することができる誘導加熱調理器を得るものである。
また、誘導加熱コイルの過熱を防止し易くすることができる誘導加熱調理器を得るものである。
また、部品点数を削減して製造コストを低減することができ、装置のコンパクト化または風路設計の簡易化を図ることができる誘導加熱調理器を得るものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルの下方に設けられ、前記誘導加熱コイルに冷却風を供給する冷却ファンと、を備え、前記冷却ファンは、複数の羽根を有し、前記複数の羽根の少なくとも一部は、磁性特性を有するものである。

本発明は、釜あるいは鍋に投入された被加熱物（米及び水等）を効率的に加熱することができる。
また、誘導加熱コイルの過熱を防止し易くすることができる。
また、部品点数を削減して製造コストを低減することができ、装置のコンパクト化または風路設計の簡易化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る炊飯器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。本発明の実施の形態１に係るフェライト２の配置角を説明する図である。本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程及び保温工程における内釜６の温度の推移と、電磁誘導加熱コイル１への通電電力と、冷却ファン５の回転数とを示す図である。本発明の実施の形態２に係る炊飯器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。本発明の実施の形態２に係る冷却ファン５の構成を概略的に示す平面模式図である。本発明の実施の形態２に係る冷却ファン５の構成を概略的に示す断面模式図である。

以下、本発明の誘導加熱調理器の一例として、電磁誘導加熱により内釜を加熱する炊飯器を例に説明を行う。なお、本発明の誘導加熱調理器はこれに限定されるものではなく、例えばトッププレート上に載置された鍋を電磁誘導加熱するＩＨクッキングヒータ等にも適用することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。
図１に示すように、炊飯器の本体内には、電磁誘導加熱コイル１、フェライト２、釜温度検知センサ３、加熱制御基板４、冷却ファン５、フェライト支持台７、駆動モータ８、及び制御手段１０を備えている。また、炊飯器の本体の上部には、上部開口部を開閉可能に取り付けられる蓋体９が設けられている。
この炊飯器は、被加熱物（米及び水等の食品）を入れた内釜６が設置され、内釜６を電磁誘導加熱コイル１で加熱することで被加熱物を炊きあげるものである。

電磁誘導加熱コイル１は、制御手段１０により通電が制御されることで、内釜６を誘導加熱するものである。
内釜６は、例えば有底円筒形状であり、誘導加熱により発熱する材料（例えば磁性体の金属）によって構成されている。

釜温度検知センサ３は、例えばサーミスタで構成され、内釜６の温度を検知する。釜温度検知センサ３は、例えばバネ等の弾性手段によって上方に付勢されており、内釜６の底面に接するように構成されている。釜温度検知センサ３が検知した内釜６の温度に関する情報は、制御手段１０に出力される。

加熱制御基板４には、制御手段１０及び高周波電流を生成するインバータ回路等が搭載されている。

制御手段１０は、釜温度検知センサ３、及び操作部（図示せず）等の出力に基づいて、電磁誘導加熱コイル１へ通電する高周波電流、冷却ファン５の駆動動作、駆動モータ８の駆動動作を制御する。制御手段１０は、選択された炊飯メニューに応じた炊飯プログラムによって電磁誘導加熱コイル１への通電を制御して、予熱吸水工程、加熱〜沸騰工程、沸騰維持工程、炊き上げ工程、蒸らし工程、保温工程を実施する。

フェライト２は、電磁誘導加熱コイル１の下方に回転自在に設けられている。フェライト２は、電磁誘導加熱コイル１からの磁力線を部分的に集中させる磁性部材である。フェライト２は、例えば棒状に形成されており、１つ又は複数設けられている。フェライト２は、フェライト支持台７に連結して固定される。

図２は、本発明の実施の形態１に係るフェライト２の配置角を説明する図である。
例えば図２に示すように、フェライト２を２本で構成した場合、内釜６の底面の中心（電磁誘導加熱コイル１の中心）を、中心として１８０°方向に振り分けて、均等に配置する。つまり、内釜６の底面の中心（電磁誘導加熱コイル１の中心）を、回転中心とした回転対称（点対称）となるようにフェライト２を配置する。
このように複数のフェライト２を設ける場合には、複数のフェライト２を回転対称となるように配置することで、フェライト２による磁束の集中によって集中加熱される位置が対称性を持つこととなる。このため、集中加熱される位置に偏りが生じず、内釜６内部の米と水を、まんべんなく攪拌することができる。よって、内釜６に投入された被加熱物（米及び水等）を効率的に加熱することができる。
なお、フェライト２を１本で構成するようにしても良い。

再び図１において、フェライト支持台７の直下には、駆動モータ８が配置されている。駆動モータ８の回転軸は、フェライト支持台７と接続されている。これによって、駆動モータ８の駆動力がフェライト支持台７に伝わり、フェライト２を支持したフェライト支持台７が内釜６の底面中心（電磁誘導加熱コイル１の中心）を円心として回転する。

なお、駆動モータ８は、本発明における「駆動手段」に相当する。

冷却ファン５は、電磁誘導加熱コイル１の下方に配置され、電磁誘導加熱コイル１に冷却風を供給する。冷却ファン５は、駆動モータ８の駆動力によって回転駆動される。なお、例えばギア等を用いて、冷却ファン５の回転数をフェライト２の回転数より高くしても良い。
なお、加熱制御基板４を配置した方向に風路を設けることによって、加熱制御基板４の冷却の用途も兼ねることもできる。即ち、冷却ファン５から供給された冷却風を、電磁誘導加熱コイル１を冷却した後、加熱制御基板４へ供給するようにしても良い。

このような構成により、電磁誘導加熱コイル１直下に冷却ファン５を配置することが可能となり、冷却ファン５から風量が多く、温度が上昇していない冷却風を、電磁誘導加熱コイル１に供給することができ、電磁誘導加熱コイル１の過熱を防止し易くすることが可能となる。

（フェライト２の駆動制御）
図３は、本発明の実施の形態１に係る炊飯器の炊飯工程及び保温工程における内釜６の温度の推移と、電磁誘導加熱コイル１への通電電力と、冷却ファン５の回転数とを示す図である。
図３に示すように、本実施の形態１の冷却ファン５は、電磁誘導加熱コイル１への通電電力に応じて回転数を設定している。即ち、制御手段１０は、電磁誘導加熱コイル１が通電時に、駆動モータ８を動作させて冷却ファン５を回転駆動し、電磁誘導加熱コイル１への通電が停止時に、駆動モータ８を停止させて冷却ファン５の回転を停止させる。また、制御手段１０は、電磁誘導加熱コイル１への投入電力が大きいほど、駆動モータ８への通電電力を大きくし、冷却ファン５の回転速度を大きくする。

本実施の形態１におけるフェライト２の回転駆動は、冷却ファン５の回転駆動に依存する。即ち、電磁誘導加熱コイル１が通電時には、フェライト２は回転駆動され、電磁誘導加熱コイル１への通電が停止時には、フェライト２は回転が停止される。また、電磁誘導加熱コイル１への投入電力が大きいほど、フェライト２の回転速度が大きくなる。

このような動作によって、炊飯工程及び保温工程の各工程において、電磁誘導加熱コイル１への通電のＯＮ／ＯＦＦ制御タイミングで、冷却ファン５及びフェライト２を回転駆動する駆動モータ８がＯＮ／ＯＦＦされ、冷却ファン５及びフェライト２が回転と停止とを繰り返す。
電磁誘導加熱コイル１への通電がＯＮ状態では、磁力線の位置がフェライト２の真上に集中するが、フェライト２が回転するため、内釜６に発する磁力線の位置が変化し続ける。
また、電磁誘導加熱コイル１への投入電力が大きい状態では、フェライト２の回転速度が大きいため、内釜６に発する磁力線の位置の変化速度が速くなり、内釜６底面温度が均一に加熱される。つまり、内釜６が局所的に過熱されることを抑制する。これにより、投入電力が大きく温度が上昇しやすい場合において、電磁誘導加熱コイル１が局所的に過熱されることを抑制する。
また、電磁誘導加熱コイル１への投入電力が小さい状態では、フェライト２の回転速度が小さいため、内釜６に発する磁力線の位置の変化速度が遅くなり、内釜６底面に温度勾配が発生し、内釜６内部の被加熱物が対流しやすい状態になる。これにより、被加熱物（米及び水等）を効率的に加熱することができる。
なお、電磁誘導加熱コイル１への通電がＯＦＦ状態では、フェライト２の回転が停止するが、磁力線が発生しないためフェライト２の位置で集中加熱されることはない。

このように、炊飯工程及び保温工程の各工程において、電磁誘導加熱コイル１の通電のＯＮ／ＯＦＦ及び投入電力の大小が異なることから、工程毎に、内釜６底面温度の温度分布が変化する制御が可能となる。

なお、本実施の形態１においては、冷却ファン５及びフェライト２は電磁誘導加熱コイル１への投入電力の大小に応じて回転数を変化させる制御を行ったが、釜温度検知センサ３の検知温度により制御を行ってもよい。

また、本実施の形態１においては、冷却ファン５及びフェライト２は電磁誘導加熱コイル１への投入電力の大小に応じて回転数を変化させる制御を行ったが、電磁誘導加熱コイル１への投入電力に関わらず、一定速度で駆動させてもよい。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る炊飯器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。
図５は、本発明の実施の形態２に係る冷却ファン５の構成を概略的に示す平面模式図である。
図４及び図５に示すように、本実施の形態２に係る炊飯器の冷却ファン５は、電磁誘導加熱コイル１の下方に設けられている。
また、冷却ファン５は、複数の羽根５ａを有し、この複数の羽根５ａの少なくとも一部は、磁性特性を有している。
その他の構成は、上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
また、冷却ファン５の回転制御は、上記実施の形態１と同様である。

例えば、図５に示すように、羽根５ａを３枚で構成し、そのうちの１枚をフェライト２によって形成する。なお、複数の羽根５ａの全てをフェライト２で形成しても良い。また、１枚の羽根５ａのうちの一部のみをフェライト２で形成しても良い。

また例えば、複数の羽根５ａの少なくとも一部に、フェライト２を取り付けるようにしても良い。例えば、図６に示すように、羽根５ａの上面にフェライト２を接着又は固定治具を用いて固定したものでもよい。
なお、フェライト２の取り付け位置はこれに限らず、羽根５ａの一部又は全部の上面あるいは下面にフェライト２を接着又は固定治具を用いて固定したものでもよい。

以上のように本実施の形態２においては、冷却ファン５を電磁誘導加熱コイル１の下方に設けたので、電磁誘導加熱コイル１の直下に冷却ファン５を配置することが可能となり、冷却ファン５から風量が多く、温度が上昇していない冷却風を、電磁誘導加熱コイル１に供給することができ、電磁誘導加熱コイル１の過熱を防止し易くすることが可能となる。

また、電磁誘導加熱コイル１の下方に設けた冷却ファン５の羽根５ａが磁性特性を有するので、回転駆動させるフェライト２を別個に設ける必要が無くなり、部品点数を削減して製造コストを低減することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
また、部品点数を削減できるので、風路を設ける位置の自由度が向上し、風路設計の簡易化を図ることができる。

また、冷却ファン５の回転駆動に伴い、磁性特性を有する羽根５ａによって集中加熱される位置が移動する。このため、炊飯工程及び保温工程の各工程において、冷却ファン５の回転のＯＮ／ＯＦＦ及び回転数の大小が異なることから、工程毎に、内釜６底面温度の温度分布が変化する制御が可能となる。

１電磁誘導加熱コイル、２フェライト、３釜温度検知センサ、４加熱制御基板、５冷却ファン、５ａ羽根、６内釜、７フェライト支持台、８駆動モータ、９蓋体、１０制御手段。

Claims

誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルの下方に設けられ、前記誘導加熱コイルに冷却風を供給する冷却ファンと、
を備え、
前記冷却ファンは、複数の羽根を有し、
前記複数の羽根の少なくとも一部は、磁性特性を有する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記複数の羽根の少なくとも一部は、フェライトで形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
前記複数の羽根の少なくとも一部に、フェライトを取り付けた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
前記冷却ファンの回転駆動を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記誘導加熱コイルが通電時に、前記冷却ファンを回転駆動し、
前記誘導加熱コイルへの通電が停止時に、前記冷却ファンの回転を停止させる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
前記制御手段は、
前記誘導加熱コイルへの投入電力が大きいほど、前記冷却ファンの回転速度を大きくする
ことを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱調理器。
誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段と、
前記誘導加熱コイルの下方に設けられた１つ又は複数のフェライトと、
前記制御手段によって制御され、前記フェライトを回転駆動する駆動手段と、
前記誘導加熱コイルの下方に設けられ、前記誘導加熱コイルに冷却風を供給する冷却ファンと、
を備え、
前記冷却ファンは、
前記フェライトを回転駆動する前記駆動手段の駆動力によって回転駆動され、
前記制御手段は、
前記誘導加熱コイルが通電時に、前記フェライト及び前記冷却ファンを回転駆動し、
前記誘導加熱コイルへの通電が停止時に、前記フェライト及び前記冷却ファンの回転を停止させる
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記制御手段は、
前記誘導加熱コイルへの投入電力が大きいほど、前記フェライト及び前記冷却ファンの回転速度を大きくする
ことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱調理器。