JP3146627B2 - 誘導加熱式炊飯器 - Google Patents

誘導加熱式炊飯器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主に家庭用に使用されか
つ誘導加熱を利用する電気炊飯器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電気炊飯器は一般に加熱源として
電気ヒータ線を使用したものが永年使用されてきたが、
最近は加熱源として誘導加熱コイルを使用したものが製
造され美味な炊飯が可能なこともあって多用されるに至
っている。
【0003】従来のこの種の誘導加熱コイルを使用した
電気炊飯器の構成の例を図4を参照して説明する。
【0004】図4において21は本体ケースで、上端ヒ
ンジ部31によって蓋30を開閉自在に装着している。
24は鍋で外側をステンレス等の磁性金属と内側をアル
ミニウム等の熱伝導の良い材料の2層金属板で作成し、
本体ケース21の上端で取り付けられ、耐熱性プラスチ
ックスで形成された保護枠22に着脱自在に収納されて
いる。29a,29bは誘導加熱コイルで、インバータ
23の出力により励磁され鍋24の磁性金属層と磁気結
合して鍋を発熱させるものである。26はセンサで、保
護枠22に固定されたセンサケース28に保持されたば
ね27によって保護枠24の透孔32より鍋24の底部
に圧接している。25は側面加熱ヒータで、主として保
温時の加熱を行うものである。
【0005】鍋24に米と水を入れ電源スイッチ(図示
せず)を入れるとインバータ23の出力が誘導加熱コイ
ル29a及び29bに印加され、鍋24の底面及び底側
面が発熱し鍋内側のアルミニウム層によって熱が伝播さ
れ炊飯が開始される。炊飯のプロセスに応じた加熱の制
御はセンサ28により測定された温度信号をインバータ
に内装された制御回路によって行うものである。炊飯が
終了すると炊き上げ終了時の鍋の温度が急激に上昇する
ので、この温度信号によりインバータ23の出力は制御
回路によって停止され保温の状態に移行する。一般にお
いしいご飯を炊くためには良い器具を使って水加減と火
加減を上手にすることが最も大切とされる。加熱方法を
改良し鍋の温度分布を良くして火加減をするための温度
信号を正確に捉えることで最良の火加減が可能になる。
したがって鍋の温度を安定して測定するために保護枠2
2に透孔を設けセンサ26を出没自在としてばね27に
よって圧接することが不可欠であった。しかしこの構成
ではセンサの上に異物が載ったり保護枠22の透孔32
とセンサの間に異物や水が侵入したりする不具合があり
基本的にはセンサと鍋は接触により熱伝導されるためそ
の誤差はさけられないという課題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する従来の問題点は、炊飯にさいし火加減を行い炊飯終
了に併い電源をOFFする制御を行うため、鍋を収納す
る保護枠の底部や側面に透孔を設けセンサを鍋に当接さ
せ、前記センサよりの信号をマイコンで演算し炊飯のプ
ロセスにしたがってインバータの出力を制御してきた。
したがって鍋を収納する保護枠に孔があきゴミや水の流
入する危険があり数多くの設計対応が必要であった。さ
らに、鍋とセンサとの接触を確実にするためばね等で圧
接し支持装置についても自由自在なセンサの動きを確保
する必要があった。またセンサと鍋の間に異物が介在す
るときは大きな誤差を生じご飯を炊き損ねる問題点を有
していた。
【0007】本発明はかかる従来の問題点を解決するこ
とを目的とし、上記センサを使用せず鍋の材料の温度−
磁気特性の変化を利用して安定した炊飯を可能にしたも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するために鍋の構成材料を温度変化で透磁率が変化す
る材料とするとともに、前記鍋加熱誘導コイルを鍋底面
及び鍋側底面に配置し、炊飯プロセスにしたがい変化す
る鍋の温度を鍋と誘導加熱コイルとの磁気結合の変化で
検出し、制御回路により炊飯制御を行う構成としたもの
である。
【0009】
【作用】本発明の電気炊飯器は上記構成により炊飯を行
うもので鍋の温度上昇とともに誘導コイルとの磁気結合
の変化を磁気結合検出手段により検知し制御回路により
鍋の加熱を制御して炊飯を行うものである。
【0010】
【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。図1において、1は本体ケースでその上
端部に上枠12を固着し蓋5がヒンジ部13により開閉
自在に装着されている。上枠12には耐熱性プラスチッ
クスで形成された保護枠2がその上端で固着されてい
る。鍋3は前記保護枠2に着脱自在に収納される。4a
は鍋底部加熱用誘導コイルで鍋側底面加熱用誘導コイル
4bと共にインバータ部6に接続されている。8は鍋側
面加熱ヒータで前記保護枠2の側面上部に固着され鍋3
を側面より加熱する。9は蓋ヒータで放熱板10に固着
され内蓋11を介して鍋3の上面より鍋内の加熱を行う
ものである。前記鍋2は温度によって透磁率の変化する
磁性合金で形成してある。この磁気温度特性は材料の組
成によって決定されるもので、Fe,Niをベースとし
た金属で−1%〜−6%程度透磁率の変化が得られる。
【0011】図2を参照しながら本案炊飯器の回路構成
と動作を説明する。12は電源で、インバータ回路6が
接続されている。インバータ回路6は制御回路7により
その動作を制御され、誘導加熱コイル4a,4bで鍋3
を誘導加熱する。インバータ回路6は、整流器66,フ
ィルター回路を構成するチョークコイル64と、平滑用
コンデンサ67,65、共振用コンデンサ63,スイッ
チング素子61,ダイオード62から構成している。7
1は磁気結合検出手段で、インバータ6の出力が誘導加
熱コイル4a,4bに印加され、磁気結合された鍋3を
加熱し炊飯を行うとき、炊飯プロセスによって変化する
鍋3の温度に連動して変化する前記鍋3と誘導加熱コイ
ル4a,4bの磁気結合の変化を検出し、制御回路7に
この信号を送ってインバータ6の出力を制御するもので
ある。他方この磁気結合検出手段71よりの信号によっ
て、制御回路7はリレー駆動手段72を作動させて、側
面ヒータ8と蓋ヒータ9を前記炊飯プロセスにあわせて
制御する。鍋3に米と水を入れ電源12に接続し、電源
スイッチ14をONして炊飯を開始する。
【0012】炊飯は先ず浸水プロセスより始める。イン
バータ6を起動させ誘導コイル4a,4bを励磁し鍋3
を加熱する。鍋3の温度が上昇し、前記磁気結合検出手
段により得られた信号は制御回路7に送られ、前記制御
回路7内のマイクロコンピュータによって演算されて鍋
3の温度を算出する。鍋3の温度と、内容物の米と水の
温度との相関関係はあらかじめ実験により測定しておき
前記マイクロコンピュータに記憶させてある。鍋3の温
度が米のα化温度に近づいたとき、制御回路7はインバ
ータ6の出力を制御し、鍋3の温度を米の澱粉のα化温
度以下に平衡させる。前記マイクロコンピュータに記憶
させてある炊飯プロセスに従い、所定の浸水時間が経過
すると、制御回路7はインバータ6の出力を全開にして
鍋3を加熱し内容物を沸とうさせる。浸水温度より沸と
う温度に到達する時間は、鍋3の中の米と水の量によっ
て変化する。沸とうにいたるまでの温度変化は鍋3と誘
導加熱コイル4a,4bとの磁気結合の変化として磁気
結合検出手段71によって検出され、浸水温度より沸と
うにいたるまでの時間とを制御回路7に装備されたマイ
クロコンピュータによって演算し米の量を判定する。沸
とう温度到達後は前記測定した米の量に適した沸とうを
維持するための最適電力に制御回路7によりインバータ
6の出力が制御される。沸とうを継続しながら炊飯が進
行し米に水が充分吸収されご飯が炊き上がったとき、鍋
3の温度が上昇し所謂炊き上げ終了温度に達する。この
とき磁気結合検出手段71の信号により、制御回路7は
インバータ6の出力をOFFして炊飯を終了する。炊飯
終了後は誘導加熱コイル4a,4bとヒータ8,9によ
り鍋3を加熱し、磁気結合検出手段71によって得られ
た信号にもとづき、制御回路7によって鍋3の保温温度
を保持するものである。
【0013】以上のように本実施例によれば、炊飯する
鍋3の磁性材料を温度によって透磁率の変化する材料で
構成することで、鍋3の温度を、誘導加熱コイル4a,
4bとの磁気結合の変化によって、鍋3と非接触で検知
し、炊飯を制御することができる。したがって鍋3の温
度を測定する特別なセンサを保護枠2に装備する必要も
なく、また保護枠2にセンサ取付孔も不要で、保護枠2
の構造は簡単となり取扱い易い構成となる。さらに使用
中に起きる鍋3とセンサとの接触状態の変化、例えば鍋
3とセンサの間に異物が介在するなどの可能性も皆無と
なり、すぐれた安定した炊飯器を提供するものである。
【0014】上記実施例では鍋3を一層式のものとした
が、図3aに示すように、鍋3の内側をアルミニウム層
3aで、外側を温度により透磁率が変化する磁性材料層
3bで構成し、しかも熱伝導性を高めるために内側のア
ルミニウム層3aの厚さを磁性材料層3bの厚さより厚
くしたものでもよい。また、図3bに示すように、誘導
コイル4bと対向する部分、さらに誘導コイル4bと対
向する底部にのみ磁性材料層3bをアルミニウム層3a
に形成してもよい。
【0015】
【発明の効果】以上実施例で説明したように、本発明の
電気炊飯器は、炊飯する鍋を温度により透磁率の変化す
る材料で構成するとともに、前記鍋加熱誘導コイルを鍋
底面及び鍋側底面に配置し、温度により変化する誘導加
熱コイルとの磁気結合を検出し、制御回路によって鍋の
温度を測定し加熱を制御するもので、特別なセンサを装
備することなく鍋と非接触で鍋の加熱を制御することが
でき、構造が簡単で取扱い易い炊飯器を提供するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における炊飯器の要部破断側
面図
【図2】同炊飯器の回路略図
【図3】本発明の他の実施例を示す炊飯器の鍋の要部断
面図
【図4】従来例の誘導加熱式炊飯器の要部破断側面図
【符号の説明】
1 本体ケース 2 保護枠 3 鍋 4a 鍋底部加熱用誘導コイル 4b 鍋側底面加熱用誘導コイル 5 蓋 6 インバータ 7 制御回路 8 側面ヒータ 9 蓋ヒータ 10 蓋放熱板 11 内蓋 71 磁気結合検出手段 72 リレー駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47J 27/00 H05B 6/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炊飯する鍋を着脱自在に収納する本体ケ
    ースと、上記本体ケースに内装した鍋加熱誘導コイル
    と、上記鍋加熱誘導コイルに高周波電流を供給するイン
    バータと、温度によって透磁率の変化する磁性材料で形
    成した鍋を備え、前記鍋加熱誘導コイルを鍋底面及び
    鍋側底面に配置するとともに、温度変化による前記鍋加
    誘導コイルと鍋との磁気結合の変化に応じて炊飯プロ
    セスを制御してなる誘導加熱式炊飯器。
  2. 【請求項2】 2層材で形成した鍋であってその外側は
    温度によって透磁率の変化する材料とし、内側はアルミ
    ニウム等の熱伝導の良い材料とした請求項1記載の誘導
    加熱式炊飯器。
  3. 【請求項3】 アルミニウム等熱伝導の良い材料で形成
    した鍋の、少なくともコイルに対向する外側部分に、温
    度によって透磁率の変化する磁性材料を固着させた請求
    項2記載の誘導加熱式炊飯器。
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